Cho dd A t¸c dông víi dd NaOH d, kÕt tña thu ®îc mang nung trong kh«ng khÝ ®Õn khèi lîng kh«ng ®æi... Thªm tõ tõ dung dÞch NaOH vµo B sao cho kÕt tña ®¹t tíi lîng lín nhÊt th× dïng hÕt 5[r]
(1)Biên soạn dạng tập
để rèn trí thơng minh bồi dỡng học sinh giỏi I t :
1 Trí thông minh g×?
Là nhanh nhạy nhận mối quan hệ vật biết tận dụng mối quan hệ theo hớng có lợi để đạt đến mục tiêu
2 VÝ dô: VÝ dô 1:
Nhà toán học Gauss, tính tổng 100 số nguyên = 5050 Bình thờng: + 2+ + …
Biết tận dụng mối quan hệ để vận dụng, dạy học phải dạy cho HS biết cách quan sát, so sánh, tận dụng kết so sánh
Ví dụ 2: Tìm CTTQ để tính số ete thu đợc đun hỗn hợp chứa x rợu (H2SO4
đặc, 1400C)
Ví dụ 3: Sắp xếp loại phân đạm sau theo thứ tự hàm lợng đạm tăng dần: (NH4)2SO4, NH4NO3, (NH2)2CO, Ca(NO3)2, CaCN2 (caxi xianamit)
Thơng thờng: Tính %N hợp chất, sau ú so sỏnh
Cách sáng tạo: Số nguyên tử N hợp chất nh (2 nguyên tử), vậy cần so sánhkhối l ợng phân tử
Ví dụ 4: Sắp xếp chất sau theo thứ tự %C tăng dần: C2H2, C2H4, C2H6,
C2H5OH, CH3COOH, CH3CHO, HCOOCH3, C2H5I, C2H5Cl, C2H5Br
Th«ng thêng:
- Cách 1: Tính % C hợp chất, sau so sánh
- C¸ch 2: Số nguyên tử C hợp chất nh (2 nguyên tử), cần so sánh khối lợng phân tử chất
Cách sáng tạo: Số nguyên tử C hợp chất nh (2 nguyên tử), vậy cần so sánh phần lại
Ví dụ 5: Sắp xếp chất sau theo chiều hàm lợng Fe tăng: FeS, FeS2, FeO,
Fe2O3, Fe3O4, FeSO3, FeSO4, Fe2(SO4)3
Th«ng thêng:
Tính % C hợp chất, sau so sánh
Cách sáng tạo: MO=16, MS=32 nh qui đổi 1S =2O, nguyên
tư S kÕt hỵp víi Ýt O nhÊt sÏ cã % lín nhÊt
VÝ dơ 6: Hai chÊt nµo sè c¸c chÊt sau cã % Cu nh CuO, Cu2O, CuS,
Cu2S
Th«ng thêng:
(2)Cách sáng tạo: MO=16, MS=32 nh qui đổi 1S =2O, xét tỉ lệ Cu
víi O
VÝ dơ 7: S¾p xÕp chất sau theo thứ tự %S tăng dần Na2SO4, K2SO4, MgSO4,
CaSO4, BaSO4, PbSO4
Th«ng thêng:
Tính % S hợp chất, sau so sánh
Cách sáng tạo: Các chất có gốc SO42- nh nhau, cần so sánh
l-ợng kim loại hợp chất
Ví dụ 8: Cho 20 gam hỗn hợp gồm Mg Fe tác dụng hết với dung dịch HCl thấy có gam khí H2 thoát Tính khối lợng muối clorua tạo dung
dịch
Thông thờng:
- Viết phơng trình, lập hệ giải
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1)
Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (2)
- áp dụng bảo toàn khối lợng Cách sáng tạo:
mmuèi = 20 + 35,5 =55,5 gam
Ví dụ 9: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,2 mol Fe vµ 0,1 mol Fe2O3 dd
HCl d đợc dd A Cho dd A tác dụng với dd NaOH d, kết tủa thu đợc mang nung khơng khí đến khối lợng khơng đổi Tính khối lợng chất rắn thu đợc
Gi¶i:
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1)
0,2mol 0,2
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (2)
0,1mol 0,2
HCld + NaOH NaCl + H2O (3)
FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaOH (4)
0,2 0,2
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl (5)
0,2 0,2
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 (6)
0,2 0,2
2Fe(OH)3 ⃗t0 Fe2O3 + 3H2O (7)
0,2 + 0,2 0,2
Chất rắn thu đợc Fe2O3 với khối lợng là: 160.0,2 = 32g
(3)* Giải v/đ: Chỉ cần tính lợng Fe2O3 sinh từ Fe để cộng với lợng
Fe2O3 có từ đầu:
2Fe Fe2O3
0,2 0,1
mFe2O3=160 (0,1+0,1)=32 g
Ví dụ 10: Chia a gam hỗn hợp rợu no, đơn chức thành phần nhau. - Phần mang đốt cháy hoàn toàn thu đợc 2,24 lít CO2 đktc
- Phần mang tách nớc hoàn toàn thu đợc hỗn hợp anken Đốt cháy hồn tồn anken thu đợc bao nhiờu gam nc?
Giải:
Đặt n số nguyên tử cacbon trung bình rợu Gọi x số mol hai rợu phần
- PhÇn 1: CnH2n+1OH+
3n
2 O2→nCO2+(n+1)H2O (1)
x mol n x
- PhÇn 2: CnH2n+1OH CnH2n+H2O (2)
x mol x
CnH2n+32nO2→ nCO2+n H2O (3)
x mol n x n x Theo (1): nCO2=n x=2,24
22,4=0,1
Theo (2): n2 anken = nhhrỵu = x
Theo (3): nCO2=nH2O=n x=0,1
Vậy khối lợng nớc thu đợc là: 18.0,1 = 1,8g
* Phát v/đ: Tách nớc mol anken thu đợc mol rợu, số nguyên tử C anken số nguyên tử C rợu Vậy đốt rợu đốt anken cho số mol CO2, nhng đốt anken lại cho số mol H2O số mol
CO2
* Giải v/đ: Lấy số mol H2O (chính số mol CO2) để nhân với
PTK H2O ta đợc: 18.0,1 = 1,8g H2O
Với tập trên, trớc tiên ta yêu cầu HS giải phơng pháp thông thờng sau u cầu họ tìm xem có đặc biệt khơng (phát v/đ) để từ tìm cách giải nhanh (giải v/đ cách thông minh nht)
Chuyển từ toán sang dạng tr¾c nghiƯm
VÝ dơ 11 (ë cÊp THCS sau học lập công thức hóa học hóa trÞ)
(4)Một khống chất có chứa 20,95%Nhơm; 21,7%Silic cịn lại Oxi Hidro (về khối lợng) Hãy xác định cơng thức khống cht ny
Đặt % lợng Oxi = a % lợng Hidro = 57,37 a Ta cã: tû lƯ sè nguyªn tư Al : Si : O : H =
20,93 21,7 a
: : : (57,37 a)
29 28 16
Mặt khác: phân tử khoáng chất trung hòa điện nªn
20,93 21,7 a
3 (57,37 a)
27 28 16
Giải phơng trình cho a = 55,82 Suy ra, Al : Si : O : H =
20,93 21,7 55,82
: : :1,55
29 28 16 = 2 : : : 4
Vậy công thức khoáng chất Al2Si2O9H4 hay Al2O3.2SiO2.2H2O (Cao lanh)
VÝ dô 12: (ë cÊp THCS sau học Bài toán tính theo phơng trình hóa häc)
Cho 9,0 gam hỗn hợp gồm bột Mg bột Al tan hết 200 mL dung dịch HCl thấy khí A thu đợc dung dịch B Thêm từ từ dung dịch NaOH vào B cho kết tủa đạt tới lợng lớn dùng hết 500 mL dung dịch NaOH 2M Lọc kết tủa đem nung đến phản ứng hịan tồn thu đợc 16,2 gam chất rắn Viết phơng trình phản ứng Tính thể tích khí A (đktc), nồng độ mol dung dịch HCl % lợng kim loại ban đầu
Mg + HCl MgCl2 + H2
Al + HCl AlCl3 + 1,5 H2
HCl + NaOH NaCl + H2O
MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + NaCl
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + NaCl
Mg(OH)2 MgO + H2O
Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O
Theo phơng trình: số mol HCl = NaOH = 1,0 mol CM (HCl) = M
Sè mol H2 = sè mol oxi oxit =
16, 16
= 0,45 mol VH2= 10,08 lÝt
Cuối cách lập hệ phơng trình phép tính số học tính đợc: % Mg = 40% % Al = 60%
Ví dụ 13: Hỗn hợp gồm Mg Fe2O3 nặng 20gam tan hết dung dịch
H2SO4 loóng Vlít H2 (đktc) nhận đợc dung dịch B Thêm dung dịch
NaOH d vào dung dịch B lọc kết tủa tách nung đến lợng khơng đổi cân nặng 28gam Viết phơng trình phản ứng, tínhV % lợng hỗn hợp
(5)lỵng Mg = (8: 16)x 24= 12gam chiÕm 60%
Ví dụ 14: Hỗn hợp A chứa Sắt Kim loại M có hóa trị khơng đổi Đem chia đôi 38,4g A cho phần tan hết dung dịch HCl 8,96 lít H2 (đkc) Phần
thứ cho tác dụng hết với Cl2 dùng hết 12,32 lít (đkc) Xác định M % lợng
A
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Fe + 1,5 Cl2 FeCl3 M + nHCl MCln + n/2H2 M + 0,5n Cl2 MCln
NhËn xÐt sè mol Cl2 = 0,55 lớn số mol H2 = 0,4 phần lợng Cl2 tác dụng với Fe FeCl3 Suy sè mol Fe = (0,55- 0,4)2 = 0,3(trong 1/2 A)
vµ sè mol M =(0,4 - 0,3)
2 n =
0, n
Lỵng M =
38,
2 (0,3 56) = 2,4g (trong 1/2A) chiÕm 12,5%
M =
2, 4n
0, = 12n thÝch hỵp víi n = M = 24 lµ Mg.
VÝ dơ 15: Cho V lít khí CO qua ống sứ đựng 5,8 gam oxit sắt FexOy nóng đỏ thời gian thu hỗn hợp khí A chất rắn B Cho B tác dụng hết với axit HNO3 lỗng thu đưọc dung dịch C 0,784 lít khí NO Cơ cạn dung dịch C thu 18,15 gam muối sắt (III) khan Nếu hòa tan B axit HCl dư thấy 0,672 lít khí (Các khí đo điều kiện tiêu chuẩn)
a) Xác định cơng thức oxít sắt
b) Tính % theo khối lượng chất B
a) Sè mol Fe FexOy = sè mol Fe Fe(NO3)3 = 0,075
sè mol oxi FexOy =
5,8 0,075 56 16
= 0,1
0,075
0,1
Fe
O
Vậy c«ng thức B l Fề 3O4
b) B cã thể chứa Fe, FeO (a mol) v Feà 3O4 dư (b mol) 3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + H2O
3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O Fe + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 , nFe=nH2=0,672
22,4 =0,03(mol)
ta cã : {
56 0,03+72a+232b=5,16
0,03+a
3+ b
3=0,035
⇒{ a=0
(6)%mFe=0,03 56
5,16 100 %=32,56 % %mFe3O4=100 %−32,56 %=67,44 %
Ví dụ 16: Cho X hỗn hợp chất gồm kim loại M, oxit muối sunfat kim loại M (M có hố trị không đổi hợp chất) Chia 29,6 gam X thành 2 phần :
- Phần : đem hoà tan dung dịch H2SO4 lỗng , d thu đợc dung dịch A và khí B Lợng khí B vừa đủ để khử hết 16 gam CuO đun nóng Sau cho dung dịch A tác dụng với dung dịch KOH d đến kết thúc phản ứng thu đợc kết tủa C Nung C đến lợng không đổi thu đợc 14 gam chất rắn D.
- Phần : Cho tác dụng với 200 ml dung dịch CuSO4 1,5M Sau phản ứng kết thúc tách bỏ chất rắn, cô cạn phần nớc lọc thu đợc 46 gam muối khan E a) Viết phơng trình phản ứng xảy ra.
b) Xác định kim loại M tính % lợng chất X.
Cách giải chung mà học sinh có đặc điểm làm đặt ẩn , lập hệ phơng trình để giải:
M + H2SO4 MSO4 + H2 (0,2 mol) MO + H2SO4 MSO4 + H2O
MSO4 MSO4
H2 + CuO (0,2mol) Cu + H2O MSO4 + NaOH M(OH)2 + Na2SO4 M(OH)2 MO (14g) + H2O M + CuSO4 MSO4 + Cu MO (0,2mol) (0.2mol) MO MSO4 MSO4 46g CuSO4 (0,1mol) CuSO4 (0,1mol)
Hệ phơng trình: Mx + (M+16)y + (M+96)z = 14.8
(M+16).(x+y+z) = 14 vµ (M+96)(0,2+ z)+ 160 0,1 = 46 Gi¶i hƯ cho : x = 0,10 ; z = 0,05; M= 24 Mg
* Nếu học sinh có khả quan sát phơng trình rút nhận xét : M + O MO
14,8 gam MO MO 14 gam MSO4 - SO3 MO
Ta cã: 14,8 + 0,2 16 80 nMSO4 = 14 nMSO4 = 0,05 mol
(7)