PHÂN DẠNG BÀI TẬP VÀ VÍ DỤ MINH HỌA HALOGEN

Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn PHÂN DẠNG BÀI TẬP VÀ VÍ DỤ MINH HỌA HALOGEN  Dạng 1: Bài toán halogen tác dụng với kim loại Phương pháp giải + Với F, Cl, Br phản ứng đưa kim loại lên số oxi hóa cao, cịn với I phản ứng đưa kim loại lên số oxi hóa thấp + Phương trình phản ứng tổng qt: 2M + nX2 → 2MXn + Phương pháp giải: áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron Bảo toàn khối lượng: m M  m X  m MX Bảo toàn electron: n e (cho) n (muối)   n e (nhận ) PS : Các toán xây dựng dựa nhiều phản ứng oxi hóa khử, ta khơng nên giải theo phương pháp truyền thống mà nên ưu tiên phương pháp bảo toàn electron ► Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 1: Thể tích khí Cl2 (đktc) cần dùng để oxi hóa hoàn toàn 7,8 gam kim loại Cr A 3,36 lít B 1,68 lít C 5,04 lít D 2,52 lít (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – Sở GD ĐT Quảng Nam, năm 2016) Hướng dẫn giải + Cr kim loại có nhiều số oxi hóa (+2, +3, +6), phản ứng với Cl2 Cr bị oxi hóa thành Cr+3  Phương trình phản ứng : 2Cr  3Cl   2CrCl3  VCl Mol : 0,15  0,225  0,225.22,4  5,04 lít Ví dụ 2: Đốt cháy 11,9 gam hỗn hợp gồm Zn, Al khí Cl2 dư Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 40,3 gam hỗn hợp muối Thể tích khí Cl2 (đktc) phản ứng A 8,96 lít B 6,72 lít C 17,92 lít D 11,2 lít (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Ngô Sĩ Liên – Bắc Giang, năm 2016) Hướng dẫn giải (Zn, Al)  Cl   (ZnCl , AlCl3 )  Bảo toàn khối lượng : m Cl  m muối  m kim loaïi  40,3  11,9  28,4 gam  VCl 28,4 22,4  8,96 lít  71 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn Ví dụ 3: Cho 7,84 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm Cl2 O2 phản ứng vừa đủ với 11,1 gam hỗn hợp Y gồm Mg Al, thu 30,1 gam hỗn hợp Z Phần trăm khối lượng Al Y A 75,68%  Đặt n Cl  x; n O 2 B 24,32% C 51,35% Hướng dẫn giải  y ta coù: D 48,65%  7,84  x  0,2  x y  22,4  71x  32y  30,1  11,1  19 (Bảo toàn khối lượng) y  0,15   Quá trình cho  nhận electron : Mg   Mg2   2e Mol : a  2a Al   Al Mol : b  3  3e 3b Cl  2e   2Cl  0,2  0,4 O2  4e   2O2  0,15  0,6 a  0,35 (khối lượng kim loại)  24a  27b  11,1   2a  3b  0,4  0,6  (bảo toàn electron)  b  0,1 m 0,1.27 Vaäy %Al  Al   24,32% mY 11,1  Dạng 2: Bài toán halogen mạnh đẩy halogen yếu Phương pháp giải + Các tốn xây dựng dựa phương trình hóa học:  2NaCl + Br2 Cl2 + 2NaBr  Cl2 + 2NaI   2NaCl + I2 Br2 + 2NaI   2NaBr + I2 + Sau phản ứng, ion halogen bị thay ion halogen khác Nên ta sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng để giải toán ► Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 4: Sục khí clo dư vào dung dịch chứa muối NaBr KBr thu muối NaCl KCl, đồng thời thấy khối lượng muối giảm 4,45 gam Thể tích khí clo tham gia phản ứng với muối (đo đktc) D 1,12 lít A 4,48 lít B 3,36 lít C 2,24 lít (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Chuyên Hạ Long, năm 2016) Phân tích hướng dẫn giải Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn  NaBr   NaCl   Cl       Br2  KBr   KCl   x mol ion Br  (M  80) bị thay x mol ion Cl  (M  35,5), khối lượng giảm 4,45 gam  m muối giảm  80x  35,5x  4,45 gam 4,45 0,1  0,1 mol  VCl  22,4  1,12 lít 80  35,5 Ví dụ 5: Hỗn hợp X gồm NaBr NaI Cho hỗn hợp X tan nước thu dung dịch A Nếu cho brom dư vào dung dịch A, sau phản ứng hồn tồn, cạn thấy khối lượng muối khan thu giảm 7,05 gam Nếu sục khí clo dư vào dung dịch A, phản ứng hồn tồn, cạn dung dịch thấy khối lượng muối khan giảm 22,625 gam Thành phần % khối lượng chất hỗn hợp X là: A 64,3% B 39,1% C 47,8% D 35,9% Hướng dẫn giải  NaBr   NaBr   Thí nghiệm 1:  Br2       I2  NaI   NaBr  Đặt n NaI  x, ta có: m giảm  x.(127  80)  7,05  x  0,15 mol x  Thí nghiệm :  NaBr   NaCl  Br2  Cl       NaI   NaCl  I Đặt n NaBr  y, ta có: m giaûm  y(80  35,5)  x(127  35,5)  22,625 g  y  0,2 mol  %NaBr  0,2.103  47,80% 0,2.103  0,15.150  Dạng 3: Bài tốn phản ứng oxi hóa khử axit HCl a HCl tác dụng với kim loại Phương pháp giải + Phương trình phản ứng tổng quát:  MCln + H2  M + HCl  Trong đó: M kim loại đứng trước H dãy hoạt động hóa học n hóa trị thấp kim loại M + Dãy hoạt động hóa học: K Na Ca Ba Mg Al Zn Fe Ni Sb Pb H Cu Hg Ag Pt Au Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn + Vận dụng định luật bảo toàn electron, định luật bảo toàn khối lượng để giải tốn: m muối  m kim loại  m gốc axit (ở gốc axit Cl  ) n Cl  n HCl  2n H ► Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 6:Hịa tan hoàn toàn 8,4 gam Fe vào dung dịch HCl dư, thu dung dịch X khí Y Cơ cạn dung dịch X thu m gam muối khan Giá trị m A 24,375 B 19,05 C 12,70 D 16,25 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Diễn Châu 2, năm 2016) Hướng dẫn giải  Phương trình phản ứng : Fe  2HCl   FeCl  H  Mol : 0,15  0,15  m FeCl  0,15.127  19,05 gam Ví dụ 7: Hịa tan hồn tồn 7,8 gam hỗn hợp X gồm Al Mg dung dịch HCl dư thu 8,96 lít khí H2 (đktc) dung dịch chức m gam muối Giá trị m A 22,4 B 28,4 C 36,2 D 22,0 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Chuyên Sư Phạm HN, năm 2016) Hướng dẫn giải + Từ số mol khí hiđro dễ dàng suy số mol Cl  , từ bảo tồn khối lượng để tính khối lượng muối 8,96 n Cl  2n H   0,8 mol 22,4 m muoái  m kim loaïi  m Cl  7,8  0,8.35,5  36,2 gam Ví dụ 8: Cho hỗn hợp gồm 5,4 gam Al 5,6 gam Fe phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch HCl thu V lít H2 (đktc) Giá trị V A 6,72 B 10,08 C 8,96 D 11,2 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – Sở GD ĐT Nam Định, năm 2016) Hướng dẫn giải Cách 1: sử dụng phương trình hóa học 5,4 5,6  n Al   0,2 mol; n Fe   0,1 mol 27 56 2Al  6HCl   2AlCl3  3H  Mol : 0,2  0,3 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn Fe  2HCl   FeCl  H  Mol : 0,1   VH  (0,3  0,1).22,4  8,96 lít 0,1 Cách 2: Sử dụng ĐL bảo tồn electron, cách lợi mặt tư + Quá trình cho-nhận e: Al   Al3  3e 2H   2e   H2 Mol : 0,2  0,6 Fe   Fe Mol : 0,1  n e (nhaän) 2 0,8  0,4  2e 0,2   n e (nhường)  0,6  0,2  0,8 mol  VH  0,4.22,4  8,96 lít Ví dụ 9: Cho 15 gam hỗn hợp bột kim loại Zn Cu vào dung dịch HCl dư, sau phản ứng xảy hồn tồn thu 4,48 lít khí H2 m gam chất rắn khơng tan Giá trị m là: A 6,4 B 8,5 C 2,2 D 2,0 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Lý Thái Tổ, năm 2016) Hướng dẫn giải + Cu đứng sau H dãy hoạt động hóa học nên không phản ứng với dung dịch HCl + Phương trình phản ứng: Zn  2HCl   ZnCl  H  Mol : 0,2  0,2  m Cu  m kim loaïi  m Zn  15  0,2.65  gam Ví dụ 10: Cho 12 gam hỗn hợp X gồm Al Fe vào 100ml dung dịch HCl 2M đến phản ứng hoàn tồn thu khí H2 7,0 gam chất rắn chưa tan Thể tích dung dịch HCl 2M tối thiểu cần dung để hòa tan hết 12 gam hỗn hợp X A 0,225 lít B 0,275 lít C 0,240 lít D 0,200 lít (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – Sở GD ĐT Nam Định, năm 2016) Hướng dẫn giải + Đặt số mol Al, Fe phản ứng x, y + Phương trình phản ứng: 2Al  6HCl   2AlCl3  3H  Mol : x 3x Fe  2HCl   FeCl  H  Mol : y  2y Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn  x 27x  56y  12  (khối lượng kim loại phản ứng)  95   (mol HCl)  3x  2y  0,2 y   95 n Fe  tức Fe có phản ứng, suy Al hết , chất rắn dư có Fe n Fe (dư )   0,125 mol 56  n HCl cần dùng  3n Al  2n Fe   2.(  0,125)  0,45 mol 95 95 0,45  0,225 lít Ví dụ 11: Hịa tan hoàn toàn 9,95 gam hỗn hợp X gồm Na, K Ba vào 100 ml dung dịch HCl 1M thu dung dịch Y 2,24 lít khí H2 (đo đktc) Cô cạn dung dịch Y thu m gam chất rắn Giá trị m A 15,2 B 13,5 C 17,05 D 11,65 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Chuyên Hạ Long, năm 2016) Phân tích hướng dẫn giải + Kim loại kiềm, kiềm thổ ngồi phản ứng với HCl, chúng cịn có phản ứng với H2O dung dịch + Phương trình phản ứng tổng quát: 2M  2nHCl   2MCl n  nH  (1)  VHCl caàn duøng  2M  2nH O   2M(OH)n  nH  (2) n Cl (muoái )  n HCl  2n H (1)  n H (1)  0,05  n H  0,1 2  0,1 Suy phản ứng (2) có xảy n H (2)  n H  n H (1)  0,05 mol 2  0,1 n OH  2n H (2) 0,05  2.0,05  0,1 mol m muối  m kim loại  m Cl  m OH  9,95  0,1.35,5  0,1.17  15,2 gam b HCl tác dụng với chất oxi hóa mạnh Phương pháp giải + Phản ứng HCl chất oxi hóa mạnh (MnO2, KMnO4, K2Cr2O7,…) phản ứng oxi hóa khử, nên ta áp dụng định luật bảo toàn electron để giải nhanh gọn tốn + Cần nhớ số oxi hóa nguyên tố kim loại (Mn, Cr,…) trước sau phản ứng để thuận tiện cho việc giải toán 4 1 2 Mn O2  4H Cl   Mn Cl  Cl  2H O Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn 7 2 1 2K Mn O  16H Cl   2KCl  2Mn Cl  5Cl  8H O 6 3 1 K Cr2 O  14H Cl   2KCl  2Cr Cl3  3Cl  7H O + Định luật bảo toàn electron: n cho   n nhận ► Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 12: Hịa tan hồn tồn 52,2 gam MnO2 dung dịch HCl đặc, nóng, dư sau phản ứng thu lít khí Cl2 đktc? B 13,44 C 8,96 D 6,72 A 11,2 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Yên Lạc 1, năm 2016) Hướng dẫn giải 52,2  n MnO   0,6 mol 87 Cách 1: dựa vào phương trình phản ứng MnO2  4HCl   MnCl  Cl   H O Mol : 0,6   VCl  0,6.22,4  13,44 lít 0,6 Cách 2: Sử dụng ĐL bảo toàn electron, cách lợi mặt tư 4 2 1 Mn  2e   Mn Mol : 2Cl   Cl  2e 0,6  1,2 0,6 1,2 n cho   n nhaän  1,2 mol  VCl  0,6.22,4  13,44 lít Ví dụ 13: Cho 23,7 gam KMnO4 phản ứng hết với dung dịch HCl đặc (dư), thu V lít khí Cl2 (đktc) Giá trị V A 6,72 B 8,40 C 3,36 D 5,60 Hướng dẫn giải  n KMnO  23,7  0,15 mol 158 7 2 1 Mn  5e   Mn 2Cl   Cl  2e Mol : 0,15  0,75 0,375  0,75 n cho   n nhaän  0,75 mol Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn  VCl  0,375.22,4  8,4 lít  Dạng 4: Bài toán HCl tác dụng với bazơ, oxit bazơ, muối Phương pháp giải + Các phản ứng HCl với bazơ, oxit bazơ, muối chất phản ứng trao đổi nên giải tốn theo phương pháp tăng giảm khối lượng + Oxit bazơ: M O n  2nHCl   2MCl n  nH O  n Cl  n HCl  2n O (oxit) Nhìn vào phương trình phản ứng tổng quát ta thấy nguyên tử clo thay nguyên tử oxi nên ta có: m muoái  m oxit  (71  16).n O(oxit)  m oxit  (71  16) n HCl ► Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 14: Để trung hồ 200 ml dung dịch NaOH 1,5M thể tích dung dịch HCl 0,5M cần dùng bao nhiêu? A 0,5 lít B 0,4 lít C 0,3 lít D 0,6 lít Hướng dẫn giải  n NaOH  0,2.1,5  0,3 mol  Phương trình phản ứng : NaOH  HCl   NaCl  H O Mol :  VHCl  0,3  0,3 0,3  0,6 lít 0,5 Ví dụ 15: Cho 37,6 gam hỗn hợp gồm CaO, CuO Fe2O3 tác dụng vừa đủ với 0,6 lít dung dịch HCl 2M, cạn dung dịch sau phản ứng số gam muối khan thu A 80,2 B 70,6 C 49,3 D 61,0 Hướng dẫn giải  CaO  CaCl     HCl    Sơ đồ phản ứng :  CuO    CuCl  1,2 mol Fe O   FeCl  3  3  Áp dụng công thức xây dựng phần "phương pháp giải " : 1 n O (oxit)  n HCl  1,2  0,6 mol 2  m muối  m hỗn hợp  m O (oxit)  m Cl  37,6  0,6.16  1,2.35,5  70,6 gam Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn Hoặc làm tắt hơn: n HCl 1,2  37,6  (71  16)  70,6 gam 2 Ví dụ 16: Hồ tan m gam hỗn hợp gồm KHCO3 CaCO3 lượng dư dung dịch HCl Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 11,2 lít khí CO2 (đktc) Giá trị m C 50 D 70 A 60 B 40 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Lý Thái Tổ, năm 2016) Phân tích hướng dẫn giải + Từ số mol CO2 ta suy số mol muối ban đầu Mấu chốt toán ta phải nhận thấy M KHCO  M CaCO  100 , từ dễ dàng tính khối lượng muối m muối  m ban đầu  (71  16) 3 11,2  0,5 mol 22,4  m  0,5.100  50 gam n muoái  n CO   Dạng 5: Phản ứng tạo kết tủa halogen Ví dụ 17: Cho lượng dư dung dịch AgNO3 vào dung dịch hỗn hợp gồm 0,1 mol NaF 0,1 mol NaCl Khối lượng kết tủa tạo thành A 14,35 g B 10,8 g C 21,6 g D 27,05 g Hướng dẫn giải  AgCl, AgBr, AgI không tan  Trong muối bạc logenua :   AgF tan  Chỉ có NaCl phản ứng  Phương trình phản ứng :  NaNO3  AgCl  AgNO3  NaCl  Mol : 0,1  m AgCl  0,1.143,5  14,35 gam 0,1 Ví dụ 18: Cho 26,6 gam hỗn hợp KCl NaCl hòa tan vào nước để 500 gam dung dịch Cho dung dịch tác dụng vừa đủ với AgNO3 thu 57,4 gam kết tủa Thành phần phần trăm theo khối lượng KCl NaCl hỗn hợp đầu là: A 56% 44% B 60% 40% C 70% 30% D 65% 35% Hướng dẫn giải  KCl : x mol   AgNO3  Sơ đồ phản ứng :  AgCl      NaCl : y mol    57,4 gam 26,6 gam Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn 74,5x  58,5y  26,6 (khối lượng) x  0,2   Ta coù he:ä   57,4 x  y  143,5 (bảo toàn nguyên tố Clo) y  0,2  0,2.74,5 %KCl   56% 26,6 %NaCl  100%  56%  44% Ví dụ 19: Hoà tan hoàn toàn 24,4 gam hỗn hợp gồm FeCl2 NaCl (có tỉ lệ số mol tương ứng : 2) vào lượng nước (dư), thu dung dịch X Cho dung dịch AgNO3 (dư) vào dung dịch X, sau phản ứng xảy hoàn toàn sinh m gam chất rắn Giá trị m là: A 68,2 B 28,7 C 10,8 D 57,4 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Lương Ngọc Quyến, năm 2016) Hướng dẫn giải 24,4 n FeCl   0,1 mol  n NaCl  0,2 mol 127  58,5.2 Bảo toàn nguyên tố Cl : n AgCl  2n FeCl  n NaCl  2.0,1  0,2  0,4 mol Mol : Fe2    Fe3  1e 0,1  0,1 Ag  1e   Ag 0,1  0,1  m  m AgCl  m Ag  0,4.143,5  0,1.108  68,2 gam  Dạng 6: Bài toán xác định nguyên tố kim loại, phi kim Phương pháp giải + Đối với tốn tìm kim loại biết hóa trị, ta cần tìm khối lượng ngun tử (M) kim loại đó, suy tên kim loại + Đối với tốn tìm kim loại chưa biết hóa trị, ta tìm mối liên hệ khối lượng nguyên tử (M) hóa trị (n) nguyên tố đó, sau lập bảng tìm M, với n = 1; 2; 3 , từ suy tên kim loại + Đối với toán xác định ngun tố nhóm thuộc chu kì liên tiếp, ta tìm giá trị nguyên tử khối trung bình X , từ suy hai nguyên tố cần xác định ► Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 20: Hoà tan hoàn toàn 8,45 gam kim loại hố trị II dung dịch HCl Cơ cạn dung dịch sau phản ứng 17,68 gam muối khan Kim loại dùng A Ba B Zn C Mg D.Ca (Đề thi thử Quốc Gia lần – Chuyên Thoại Ngọc Hầu, năm 2016) Hướng dẫn giải 10 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn  Phương trình phản ứng :  MCl  H  M  2HCl  8,45 g 17,68 g M M  71   M  65  kim loại Kẽm (Zn) Suy : 8,45 17,68 Ví dụ 21: Cho 10,8 gam kim loại M tác dụng hồn tồn với khí Cl2 dư thu 53,4 gam muối clorua Kim loại M A Mg B Al C Fe D Zn (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần THPT Yên Định, năm 2016) Hướng dẫn giải  Phương trình phản ứng : 2M  nCl   2MCl n gam : 10,8 53,4 M M  35,5n M     10,8 53,4 n Lập bảng : n (Loại) 18 (Loại) 27 (Chọn) M PS: kinh nghiệm bỏ qua bước lập bảng để suy kim loại nhôm (Al), tương ứng với M = 27 n = Ví dụ 22: Hồ tan hoàn toàn 3,80 gam hỗn hợp hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp dung dịch HCl dư, thu 2,24 lít khí H2 (đktc) Hai kim loại kiềm A Li Na B Na K C Rb Cs D K Rb (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Chuyên Sư Phạm HN, năm 2016) Hướng dẫn giải 2,24  nH   0,1 mol 22,4  Phương trình phản ứng :  2MCl  H  2M  2HCl  Mol : 0,2  0,1 3,8  19 0,2  hai kim loại kiềm thuộc hai chu kỳ liên tiếp Li (M  9) Na (M  23) M Ví dụ 23: Cho 7,5 gam hỗn hợp X gồm kim loại M (hóa trị khơng đổi) Mg (tỉ lệ mol tương ứng : 3) tác dụng với 3,36 lít Cl2, thu hỗn hợp rắn Y Hịa tan hết tồn Y lượng dư dung dịch HCl, thu 1,12 lít H2 Biết phản ứng xảy hồn tồn, thể tích khí đo đktc Kim loại M 11 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn A Al B Na C Ca D K (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Chuyên ĐH Vinh, năm 2015) Phân tích hướng dẫn giải  Bài toán xây dựng chuỗi phản ứng oxi hóa – khử, ta xét q trình cần xác định số oxi hóa trạng thái đầu trạng thái cuối nguyên tố có thay đổi số oxi hóa, sau áp dụng định luật bảo toàn electron M n   M : 2x mol   Cl2  HCl hoã n hợ p Y  Sơ đồ phản ứng :          0,05 mol H Mg : 3x mol  0,15 mol Mg2       7,5 gam  Quá trình cho  nhận e : Mol : M   M n   ne Cl  2e   2Cl  2x  2nx 0,15  0,3  2e 2H   2e   H2 6x 0,1  0,05 Mg   Mg Mol : 3x  2 M.2x  24.3x  7,5 (khối lượng) Ta lập hệ:   2nx  6x  0,3  0,1 (bảo toàn e) M.2x  24.3x 7,5  M  18,75n  20,25   2nx  6x 0,3  0,1 Lập bảng: n M 39 (chọn) 57,75 (Loại) 76,5 (Loại)  kim loaïi M Kali (K) Ví dụ 24: Cho 1,37 gam hỗn hợp X gồm Fe kim loại M hoá trị không đổi tác dụng với dung dịch HCl dư thấy giải phóng 1,232 lít khí H2 (đktc) Mặt khác hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với lượng khí Cl2 điều chế cách cho 3,792 gam KMnO4 tác dụng với dung dịch HCl đặc dư Tỉ lệ số mol Fe M hỗn hợp 1: Kim loại M A Mg B Cu C Al D Zn (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Chuyên Sư Phạm HN, năm 2016) Hướng dẫn giải + Số oxi hóa Fe sau tác dụng với dung dịch HCl +2, sau tác dụng với Cl2 +3  TN1:  M n   ne M  Mol : x nx  H2 2H   2e  0,11  0,055  Fe2   2e Fe  Mol : y  2y Áp dụng ĐL bảo toàn e : nx  2y  0,11 (1)  TN2 : ta xét trình, quan tâm nguyên tố thay đổi số oxi hóa 12 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn Fe   Fe3  3e Mol : y  3y Áp dụng ĐL bảo toàn e : nx  3y  0,12 (2) Lấy (1) trừ (2) ta : y  0,01 thay y  0,01 vào (2) ta : nx  0,09 (3) Laïi co:ù 56.0,01  xM  1,37  Mx  0,81 (4) Từ (3) (4) suy : M  9n  kim loại nhoâm (Al)  Mn 2  M n   ne Mn 7  5e  M  Mol : x  nx 0,024  0,12 P/S: Khi gặp lại dạng tốn này, áp dụng cơng thức để tính nhanh mol Fe: n Fe  n e (TN2)  n e (TN1) Ví dụ 25: Cho 31,84 gam hỗn hợp NaX NaY (X, Y nguyên tố halogen chu kì liên tiếp) vào dung dịch AgNO3 dư thu 57,34g kết tủa Cơng thức hai muối A NaBr NaI B NaF NaCl C NaCl NaBr D NaF, NaCl NaBr, NaI Phân tích hướng dẫn giải Do AgF tan, nên ta phải chia làm trường hợp: + Trường hợp 1: NaF NaCl (do X, Y thuộc chu kì liên tiếp) Kết tủa có AgCl  x  0,2   n  x  42x  58,5y  31,84   Đặt  NaF n NaCl  y 143,5y  57,34 (do n AgCl  n NaCl  y) y  0,4  Vậy công thức muối NaF vaø NaCl + Trường hợp 2: hỗn hợp muối ban đầu khơng chứa NaF Đặt công thức chung muối ban đầu NaX  AgNO Sơ đồ phản ứng : NaX  AgX    kết tủa 31,84 g 57,34 g 57,34  31,84 31,84  0,3 m M NaX  ol  106,13 108  23 0,3 X, Y logen thuộc chu kì liên tiếp  muối NaBr (103) NaI (150) Ta có: n NaX   Dạng 7: Bài toán hiệu suất phản ứng Phương pháp giải + Tính hiệu suất theo chất tham gia: H n thực tế n lýthuyết 100% 13 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn + Tính hiệu suất theo sản phẩm: H n lý thuyết n thực tế 100% + Nếu tốn gồm nhiều q trình: H  H1 H H3 Lưu ý: tính hiệu suất theo chất thiếu Có thể tính trực tiếp dạng thể tích, khối lượng ► Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 26: Cho lít Cl2 phản ứng với lít H2; hiệu suất phản ứng đạt 80% Phần trăm thể tích Cl2 hỗn hợp khí sau phản ứng là: (các thể tích khí đo điều kiện t0, p) A 28% B 64% C 60% D 8% Hướng dẫn giải  Đây toán tính theo chất tham gia Cl  H   2HCl VH  VCl  tính theo H 2 2 lít lít VCl VCl (dư ) (thực tế)  VH (thực tế)  Vlý thuyết H  2.80%  1,6 lít   1,6  1,4 lít; Vsau phản ứng  Vtrước phản ứng    lít 1,4 100%  28% Ví dụ 27: Khối lượng natri thể tích khí clo điều kiện tiêu chuẩn cần để điều chế 9,36 gam muối NaCl (biết H = 80%) A 3,68 gam 2,24 lít B 3,68 gam 1,792 lít C 4,6 gam 1,792 lít D 4,6 gam 2,24 lít Hướng dẫn giải  Đây toán hiệu suất tính theo sản phẩm : 9,36 n NaCl   0,16 mol 58,5 2Na  Cl   2NaCl  %VCl  Mol : 0,16  0,08  0,16 m Na (lý thuyết ) 0,16.23  m Na (thực tế)    4,6 gam H 80% VCl (lý thuyết) 0,08.22,4  VCl (thực tế )    2,24 lít H 80% 14 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn  Dạng 8: Bài tốn tổng hợp Ví dụ 28: Cho m gam X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 vào 400 ml dung dịch HCl 2M, sau phản ứng thu 2,24 lít H2 (ở đktc), dung dịch Y, 2,8 gam Fe không tan Giá trị m A 27,2 B 30,0 C 25,2 D 22,4 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Hàn Thuyên, năm 2016) Hướng dẫn giải + Sau phản ứng 2,8 gam Fe dư, suy dung dịch Y chứa FeCl2 1 n HCl  0,8 ; Bảo toàn nguyên tố Cl : n FeCl  n HCl  0,8  0,4 mol 2 n HCl (phản ứng với Fe)  2n H  2.0,1  0,2 mol  n HCl (phản ứng với oxit )  n HCl  n HCl (phản ứng với Fe)  0,8  0,2  0,6 mol  n O (X)  HCl (phản ứng với oxit )  0,3 mol Bảo toàn khối lượng : m  m Fe (FeCl )  m Fe dö  m O (X)  0,4.56  2,8  0,3.16  30 gam Ví dụ 29: Hỗn hợp X gồm Zn , Mg Fe Hòa tan hết 23,40 gam hỗn hợp X vào dung dịch HCl thu 11,20 lít khí (đktc) Để tác dụng với vừa hết 23,40 gam hỗn hợp X cần 12,32 lít khí Clo (đktc) Khối lượng Fe hỗn hợp : A 8,4 g B 11,2 g C 2,8 g D 5,6 g (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Chuyên KHTN - HN, năm 2016) Phân tích hướng dẫn giải + HCl Cl2 đóng vai trị chất oxi hóa, mấu chốt toán ta cần nhận được: Zn, Mg có hóa trị khơng đổi; Fe có nhiều hóa trị, cụ thể tác dụng với dung dịch thu muối sắt (II), tác dụng với Cl2 thu muối sắt (III) + Sử dụng công thức tính nhanh số mol Fe X: 12,32 11,2 n Fe  n e (Cl trao đổi )  n e (H trao đổi )  2n Cl  2n H    0,1 mol 2 2 22,4 22,4  m Fe  0,1.56  5,6 gam Ví dụ 30: Đốt 6,16 gam Fe 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm Cl2 O2, thu 12,09 gam hỗn hợp Y gồm oxit muối clorua (khơng cịn khí dư) Hịa tan Y dung dịch HCl (vừa đủ), thu dung dịch Z Cho AgNO3 dư vào Z, thu m gam kết tủa Giá trị m A 27,65 B 37,31 C 44,87 D 36,26 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Chuyên Tuyên Quang, năm 2016) Hướng dẫn giải Bảo toàn khối lượng : m khí  m Y  m Fe  12,09  6,16  5,93 gam x  0,07 n Cl  x  x  y  0,1 Đặt     n O2  y 71x  32y  5,93  y  0,03 15 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học 10 - Nguyễn Minh Tuấn  n HCl  2n O (Y)  2.0,03  0,06 mol Baûo toàn nguyên tố Cl : n AgCl  n Cl (Z)  2n Cl  n HCl  2.0,07  0,06  0,2 mol  Bài toán gồm chuỗi phản ứngoxi hóa  khử, ta xét trình : Mol : Fe   Fe3  3e Cl  2e   2Cl  0,11  0,07  0,14 0,33 Ag  e   Ag  O2  4e   2O2  Mol : x 0,03  0,12 x Bảo toàn electron : 0,33  x  0,14  0,12  x  0,07 mol  m  m AgCl  m Ag  0,2.143,5  0,07.108  36,26 gam 16