-Đối với một hỗn hợp đồng nhất cho trước,tỉ lệ về số mol hoặc tỉ lệ về số gam hoặc tỉ lệ về thể tích ( đói với chất khí ) là một đại lượng xác định.. Xác định thành.[r]
(1)IV PHƯƠNG PHÁP ÁP ĐỊNH LUẬT THÀNH PHẦN KHƠNG ĐỔI VÀ TÍNH CHẤT CỦA HỖN HỢP ĐỒNG NHẤT
1.Nội dung Định luật
Một hợp chất hóa học dù điều chế cách nào,bao có thành phần xác định khối lượng
Hệ quả
-Trong hợp chất hóa học, tỉ lệ só nguyên tử nguyên tố đại lượng không đổi
-Đối với hỗn hợp đồng cho trước,tỉ lệ số mol tỉ lệ số gam tỉ lệ thể tích ( đói với chất khí ) đại lượng xác định
2 áp dụng
Bài tập 19: Khi dẫn khí CO qua bột Fe2O3 nung nóng ,thu 11,2 lit hỗn
hợp X (đktc) gồm CO2 CO có tỉ khối hidro 17,2 Xác định thành
phần trăm thể tích khí hỗn hợp X. Bài giải
Dùng phương pháp đại số
Số mol X = 11,2 / 22,4 = 0,5 (mol) ; MTB = 17,2*2 = 34,4 (gam)
Đắt x y số mol CO CO2 hỗn hợp ,ta có:
Số mol X = x + y = 0,5 (1) Số gam X = 28x + 44y = 34,4*0,5 =17,2 (2) Giải hệ phương trình
x = 0,3 mol CO % CO = 0,3*100 / 0,5 = 60 % y = 0,2 mol CO2 %CO2= 0,2*100 / 0,5 = 40 %
Phát vấn đề cách giải quyết
(2)1mol hỗn hợp chứa x mol CO ( 1—x ) mol CO2,ta có khối lượng 1mol
hỗn hợp là:
28 x + 44 ( – x ) = 34,4 x = 0,6 mol CO 60 %
Để tính thành phần phần trăm cần biết tỉ lệ khối lượng tỉ lệ mol chất ,trong trường hợp ta dùng sơ đồ chéo
CO = 28 44 – 34,4 = 9,6 34,4
CO2= 44 34,4 – 28 = 6,4
Số mol CO / số mol CO2 = 9,6 / 6,4 = /
% CO = 100*3 / ( + ) = 60% Ta có kết tương tự
Bài tập 20: Cho tan hoàn toàn a gam hỗn hợp X gồm Mg Fe dung dịch HCl thu 0,56 a lít hidro (đktc) Tình thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại hỗn hợp
Bài giải:
phương trình phản ứng :
Mg + 2HCl MgCl2 + H2
x x (mol) Fe + 2HCl FeCl2 + H2
y y (mol)
Gọi số mol Mg Fe a gam hỗn hợp x y , theo giả thiết ta có số gam X = 24 x + 56 y = a (1)
số mol H2 = x + y = 0,56 a / 22,4 = 0,025 a (2)
Giải hệ phương trình ta được: x = y = 0,0125 a
% Mg = = 30
%Fe = 100 - 30 = 70 % Phát vấn đề cách giải
(3)Theo tính chất hỗn hợp đồng ,ta cho a = 100 , số mol hai kim loại 2,5.giả thiết hỗn hợp chứa Mg ,số mol Fe bị thay :
= 1,25 ứng với 56*1,25 = 70 (g) chiếm 70%
Bài tập 21: Cho a gam dung dịch HCl A% tác dụng vừa hết với hỗn hợp B gồm Na Mg,thu 0,035 a gam hidro Tính A ?
Bài giải:
axit nước bị kim loại khử theo phương trình: 2H+ + 2e H
2 (1)
x 0,5x (mol)
2H2O + 2e H2 + 2OH— (2)
y 0,5y (mol)
Goi x y số mol HCl H2O có a gam dung dịch
Theo giả thiết ta có:
số gam dung dịch HCl = 36,5 x + 18 y = a (3) số mol H2 = 0,5 x + 0,5y = 0,035a/2
hay : x + y = 0,035a (4) Giải hệ phương trình (3) (4) dược :
x = 0,02a (mol) ; y = 0,015a (mol A% = = 73%
Phát vấn đề cách giải quyết:
Để cho đơn giản, ta cho a = 100, số mol HCl nước 3,5 Giả thiết hỗn hợp có H2O, số mol HCl bị thay là:
= (mol) ứng với 36,5*2 = 73 (g) A = 73% 100 – 24*2,5
56 – 24
36,5*0,02a*100
a
(4)Bài tập 22 Hai kim loại đồng chất hóa trị (II) có khối lượng nhau. Nhúng thứ vào dung dịch CuSO4 , thứ hai vào dung dịch
Hg(NO3)2 sau thời gian ,thấy khối lượng thứ tăng 1% thanh
thứ hai tăng 18% Xác định tên kim loại , biết số mol hai muối dung dịch giảm nhau
Bài giải:
Đặt M kí hiệu đồng thời khối lượng mol kim loại hóa trị (II) ,Phương trình phản ứng :
M + CuSO4 MSO4 + Cu (1)
Mx (g) x (mol) 64x (g)
M + Hg(NO3)2 M(NO3)2 + Hg (2)
Mx (g) x (mol) 200x (g)
Gọi m số gam ban đầu kim loại x số mol muối phản ứng Ta có : khối lượng thứ tăng = (3)
Khối lượng thứ hai tăng : = (4) =
Lấy vế (1) chia cho (2) : = (5) Từ (5) tìm M = 56 Sắt kim loại ( Fe )
Phát vấn đề cách giải quyết
Khối lượng ban đầu kim loại , lượng chất phản ứng lấy 1mol loại muối ta đến biểu thức (3) cách đơn giản
Bài tập 23 :Hai kim loại đồng chất hóa trị (II) có khối lượng nhau. Nhúng thứ vào dung dịch CuSO4 , thứ hai vào dung dịch
Hg(NO3)2 sau thời gian ,thấy khối lượng thứ giảm 6% thanh
thứ hai tăng 11% Xác định tên kim loại , biết số mol hai muối dung dịch giảm nhau
64x – Mx m
100 200x Mx
m
18 100 64 M
200 M
(5)Bài giải :
Tương tự Bài tập 5, ta có phương trình : =
Tìm dược M = 112 Cacdimi ( kí hiệu Cd )
Bài tập 24:Chia hỗn hợp X gồm Na , Al , Fe thành phần Phần 1 tác dụng với nước dư thu V lit H2. Phần tác dụng với dung dịch NaOH
dư 7V / lit H2 Phần tác dụng với dung dịch HCl dư thu 2V lít
H2 Tính thành phần phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp X Biết
các thể tích đo điều kiện. Bài giải:
Phương trình phản ứng :
Na + H2O Na+ + OH + 0,5H2 (1)
x x 0,5 x (mol) Al + OH + 3H
2O [Al(OH)4] + 1,5H2 (2)
x (mol) 1,5 x (mol) y 1,5 y(mol)
Na + H+ Na+ + 0,5H
2 (3)
x 0,5x (mol) Al + 3H+ Al3+ + 1,5H
2 (4)
y 1,5 y(mol) Fe + 2H+ Fe2+ + H
2 (5)
z z (mol)
VH2 (phần 1) < VH2 (phần 2) < VH2 (phần 3)
Na tan hết Na Al tan hết Na , Al Fe tan hết Al tan phần Fe không tan
Fe không tan
Đặt x, y , z số mol Na , Al , Fe có phần
Gọi a số mol H2 ứng với thể tích V phần (1) ,suy số mol H2 thoát
phần (2) a/ 4, phần (3) a (mol), theo giả thiết ta có hệ phương trình đại số:
M 64 200 M
(6)Số mol H2 phần (1) = 0,5 x + 1,5 x = a (6)
Số mol H2 phần (2) = 0,5 x + 1,5 y = a/ (7)
Số mol H2 phần (3) = 0,5 x + 1,5 y + z = a (8)
Giải hệ phương trình (6) ,(7) ,(8) ,ta được:
x = 0,5 a ; y = a ; z = 0,25 a (mol) Số gam Na = 23 x = 23*0,5 a = 11,5 a (gam )
Số gam Al = 27 y = 27 a (gam)
Số gam Fe = 56 z = 56*0,25 a = 14 a (gam) Tổng số gam hỗn hợp = 52,5 a (gam) % Na = = 21,9 %
% Al = = 51,43 %
% Fe = 100 21,9 51,43 = 26,67 % Phát vấn đề cách giải quyết
Theo tính chất hỗn hợp đồng , ta chọn số mol H2 ứng với thể tích
V phần (1) (mol), suy số mol H2 phần (2) (mol)phần (3)
(mol).khi ta dược hệ phương trình đại số đơn giản,và giải nhẩm : 0,5 x + 1,5 x = x =
0,5 x + 1,5 y = y = 0,5 x + 1,5 y + z = z =
% Na = = 21,9 % ; Ta có kết tương tự 11,5a*100
52,5a 27a*100 52,5a