Bµi tËp nhËn biÕt – ph©n biÖt c¸c hîp chÊt v« c¬ Bµi tËp t¸ch – tinh chÕ c¸c chÊt v« c¬ §iÒu chÕ c¸c chÊt v« c¬ Viết và hoàn thành các phơng trình hoá học để thực hiện sơ đồ chuyển hoá -[r]
(1)kÕ ho¹ch båi dìng hsg m«n: Ho¸ Häc Stt I II III IV V a b c d Tên chuyên đề RÌn luyÖn kÜ n¨ng viÕt CTHH, PTHH vµ c¸c ph¬ng ph¸p gi¶i to¸n ho¸ häc th«ng dông ViÕt, hoµn thµnh c¸c ph¬ng tr×nh ho¸ häc vµ híng dÉn sè ph¬ng ph¸p gi¶i to¸n ho¸ häc th«ng dông VËn dông c¸c c«ng thøc tÝnh to¸n ho¸ häc Bài tập độ tan, nồng độ dung dịch Bµi tËp pha trén dung dÞch c¸c chÊt Tính theo PTHH: Xác định công thức - Tính khối lợng, thể tích, nồng độ vµ thµnh phÇn % cña c¸c chÊt Xác định công thức các chất vô a/ Bµi tËp Oxit t¸c dông víi dung dÞch axÝt b/ Bµi tËp OxÝt t¸c dông víi dung dÞch baz¬ c/ Bµi tËp hçn hîp OxÝt Bµi tËp dung dÞch axit t¸c dông víi kim lo¹i Bµi tËp dung dÞch axÝt t¸c dông víi baz¬ (hçn hîp axit t¸c dông víi hçn hîp baz¬) Bµi tËp dung dÞch axÝt t¸c dông víi muèi Bµi tËp dung dÞch baz¬ t¸c dông víi dung dÞch muèi Bµi tËp hçn hîp kim lo¹i Bµi tËp hçn hîp muèi Bài tập tổng hợp chủ đề tính theo PTHH NhËn biÕt – ph©n biÖt, t¸ch – tinh chÕ, ®iÒu chÕ c¸c chÊt v« c¬ theo yªu cầu Viết PTHH để thực sơ đồ chuyển hoá Bµi tËp nhËn biÕt – ph©n biÖt c¸c hîp chÊt v« c¬ Bµi tËp t¸ch – tinh chÕ c¸c chÊt v« c¬ §iÒu chÕ c¸c chÊt v« c¬ Viết và hoàn thành các phơng trình hoá học để thực sơ đồ chuyển hoá - chuçi ph¶n øng Hi®rocacbon – DÉn xuÊt cña hi®r«cacbon ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o NhËn biÕt, tinh chÕ vµ ®iÒu chÕ chÊt h÷u c¬ Viết phơng trình hoá học – sơ đồ chuyển hoá - chuỗi phản ứng Xác định công thức phân tử hợp chất hữu Tính theo PTHH: Tính độ rợu, nồng độ và thành phần % khối lợng, thể tÝch cña c¸c chÊt h÷u c¬ hçn hîp Bµi tËp hçn hîp hi®r«cacbon Bµi tËp hçn hîp rîu Bµi tËp hçn hîp axit h÷u c¬ Bµi tËp tæng hîp Chuyên đề 1: Viết phơng trình hoá học I/ Phản ứng vừa có thay đổi số oxi hoá, vừa không có thay đổi số oxi hoá 1/ Ph¶n øng ho¸ hîp - Đặc điểm phản ứng: Có thể xảy thay đổi số oxi hoá không VÝ dô: Phản ứng có thay đổi số oxi hoá 4Al (r) + 3O2 (k) > 2Al2O3 (r) Phản ứng không có thay đổi số oxi hoá BaO (r) + H2O (l) > Ba(OH)2 (dd) 2/ Ph¶n øng ph©n huû - Đặc điểm phản ứng: Có thể xảy thay đổi số oxi hoá không VÝ dô: Phản ứng có thay đổi số oxi hoá 2KClO3 (r) -> 2KCl (r) + 3O2 (k) Sè tiÕt 12 04 08 04 04 04 08 04 12 04 04 08 08 08 04 04 04 04 03 04 04 04 04 04 04 08 (2) Phản ứng không có thay đổi số oxi hoá CaCO3 (r) -> CaO (r) + CO2 (k) II/ Phản ứng có thay đổi số oxi hoá 1/ Ph¶n øng thÕ - Đặc điểm phản ứng: Nguyên tử đơn chất thay hay nhiều nguyên tử nguyªn tè hîp chÊt VÝ dô: Zn (r) + 2HCl (dd) > ZnCl2 (dd) + H2 (k) 2/ Ph¶n øng oxi ho¸ - khö - Đặc điểm phản ứng: Xảy đồng thời oxi hoá và khử hay xảy đồng thời nhờng electron và nhận electron VÝ dô: CuO (r) + H2 (k) > Cu (r) + H2O (h) Trong đó: - H2 lµ chÊt khö (ChÊt nhêng e cho chÊt kh¸c) - CuO lµ chÊt oxi ho¸ (ChÊt nhËn e cña chÊt kh¸c) - Từ H2 -> H2O đợc gọi là oxi hoá (Sự chiếm oxi chất khác) - Từ CuO > Cu đợc gọi là khử (Sự nhờng oxi cho chất khác) III/ Phản ứng không có thay đổi số oxi hoá 1/ Ph¶n øng gi÷a axit vµ baz¬ - Đặc điểm phản ứng: Sản phẩm thu đợc là muối và nớc VÝ dô: 2NaOH (dd) + H2SO4 (dd) > Na2SO4 (dd) + 2H2O (l) NaOH (dd) + H2SO4 (dd) > NaHSO4 (dd) + H2O (l) Cu(OH)2 (r) + 2HCl (dd) > CuCl2 (dd) + 2H2O (l) Trong đó: Ph¶n øng trung hoµ (2 chÊt tham gia ë tr¹ng th¸i dung dÞch) - Đặc điểm phản ứng: là tác dụng axit và bazơ với lợng vừa đủ - S¶n phÈm cña ph¶n øng lµ muèi trung hoµ vµ níc VÝ dô: NaOH (dd) + HCl (dd) > NaCl (dd) + H2O (l) 2/ Ph¶n øng g÷a axit vµ muèi - Đặc điểm phản ứng: Sản phẩm thu đợc phải có ít chất không tan chất khÝ hoÆc mét chÊt ®iÖn li yÕu VÝ dô: Na2CO3 (r) + 2HCl (dd) > 2NaCl (dd) + H2O (l) + CO2 (k) BaCl2 (dd) + H2SO4 (dd) -> BaSO4 (r) + 2HCl (dd) Lu ý: BaSO4 lµ chÊt kh«ng tan kÓ c¶ m«i trêng axit 3/ Ph¶n øng gi÷a baz¬ vµ muèi - §Æc ®iÓm cña ph¶n øng: + Chất tham gia phải trạng thái dung dịch (tan đợc nớc) + Chất tạo thành (Sản phẩm thu đợc) phải có ít chất không tan chất khí mét chÊt ®iÖn li yÕu + Chó ý c¸c muèi kim lo¹i mµ oxit hay hi®roxit cã tÝnh chÊt lìng tÝnh ph¶n øng víi dung dÞch baz¬ m¹nh VÝ dô: 2NaOH (dd) + CuCl2 (dd) > 2NaCl (dd) + Cu(OH)2 (r) Ba(OH)2 (dd) + Na2SO4 (dd) -> BaSO4 (r) + 2NaOH (dd) NH4Cl (dd) + NaOH (dd) -> NaCl (dd) + NH3 (k) + H2O (l) AlCl3 (dd) + 3NaOH (dd) > 3NaCl (dd) + Al(OH)3 (r) Al(OH)3 (r) + NaOH (dd) -> NaAlO2 (dd) + H2O (l) 4/ Ph¶n øng gi÷a muèi víi - §Æc ®iÓm cña ph¶n øng: + Chất tham gia phải trạng thái dung dịch (tan đợc nớc) + Chất tạo thành (Sản phẩm thu đợc) phải có ít chất không tan chất khí mét chÊt ®iÖn li yÕu VÝ dô: NaCl (dd) + AgNO3 (dd) > AgCl (r) + NaNO3 (dd) BaCl2 (dd) + Na2SO4 (dd) > BaSO4 (r) + 2NaCl (dd) 2FeCl3 (dd) + 3H2O (l) + 3Na2CO3 (dd) > 2Fe(OH)3 (r) + 3CO2 (k) + 6NaCl (dd) C¸c ph¬ng ph¸p c©n b»ng mét ph¬ng tr×nh ph¶n øng (3) 1/ Cân phơng trình theo phơng pháp đại số VÝ dô: C©n b»ng ph¬ng tr×nh ph¶n øng P2O5 + H2O -> H3PO4 §a c¸c hÖ sè x, y, z vµo ph¬ng tr×nh ta cã: - C¨n cø vµo sè nguyªn tö P ta cã: 2x = z (1) - C¨n cø vµo sè nguyªn tö O ta cã: 5x + y = z (2) - C¨n cø vµo sè nguyªn tö H ta cã: 2y = 3z (3) 6x Thay (1) vµo (3) ta cã: 2y = 3z = 6x => y = = 3x NÕu x = th× y = vµ z = 2x = 2.1 = => Ph¬ng tr×nh ë d¹ng c©n b»ng nh sau: P2O5 + 3H2O -> 2H3PO4 VÝ dô: C©n b»ng ph¬ng tr×nh ph¶n øng Al + HNO3 (lo·ng) > Al(NO3)3 + NO + H2O Bíc 1: §Æt hÖ sè b»ng c¸c Èn sè a, b, c, d tríc c¸c chÊt tham gia vµ chÊt t¹o thµnh (NÕu chÊt mµ trïng th× dïng Èn) Ta cã a Al + b HNO3 > a Al(NO3)3 + c NO + b/2 H2O Bớc 2: Lập phơng trình toán học với loại nguyên tố có thay đổi số nguyên tử vế Ta nhận thấy có N và O là có thay đổi N: b = 3a + c (I) O: 3b = 9a + c + b/2 (II) Bớc 3: Giải phơng trình toán học để tìm hệ số Thay (I) vào (II) ta đợc 3(3a + c) = 9a + c + b/2 2c = b/2 > b = 4c -> b = vµ c = Thay vµo (I) -> a = Bớc 4: Thay hệ số vừa tìm đợc vào phơng trình và hoàn thành phơng trình Al + HNO3 > Al(NO3)3 + NO + H2O Bíc 5: KiÓm tra l¹i ph¬ng tr×nh võa hoµn thµnh 2/ C©n b»ng theo ph¬ng ph¸p electron VÝ dô: Cu + HNO3 (đặc) -> Cu(NO3)2 + NO2 + H2O Bớc 1: Viết PTPƯ để xác định thay đổi số oxi hoá nguyên tố Ban ®Çu: Cu0 > Cu+ Trong chÊt sau ph¶n øng Cu(NO3)2 Ban ®Çu: N+ (HNO3) > N+ Trong chÊt sau ph¶n øng NO2 Bớc 2: Xác định số oxi hoá các nguyên tố thay đổi Cu0 > Cu+ N+ > N+ Bíc 3: ViÕt c¸c qu¸ tr×nh oxi ho¸ vµ qu¸ tr×nh khö Cu0 – 2e > Cu+ N+ + 1e > N+ Bớc 4: Tìm bội chung để cân số oxi hoá Cu0 – 2e > Cu+ 2 N+ + 1e > N+ Bíc 5: §a hÖ sè vµo ph¬ng tr×nh, kiÓm tra, c©n b»ng phÇn kh«ng oxi ho¸ - khö vµ hoµn thµnh PTHH Cu + 2HNO3 (đặc) -> Cu(NO3)2 + 2NO2 + H2O + 2HNO3 (đặc) -> Cu + 4HNO3 (đặc) -> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3/ C©n b»ng theo ph¬ng ph¸p b¸n ph¶n øng ( Hay ion – electron) Theo ph¬ng ph¸p nµy th× c¸c bíc vµ gièng nh ph¬ng ph¸p electron Bíc 3: ViÕt c¸c b¸n ph¶n øng oxi ho¸ vµ b¸n ph¶n øng khö theo nguyªn t¾c: + C¸c d¹ng oxi ho¸ vµ d¹ng khö cña c¸c chÊt oxi ho¸, chÊt khö nÕu thuéc chÊt ®iÖn li m¹nh th× viÕt díi d¹ng ion Cßn chÊt ®iÖn li yÕu, kh«ng ®iÖn li, chÊt r¾n, chÊt khÝ th× viÕt díi d¹ng ph©n tö (hoÆc nguyªn tö) §èi víi b¸n ph¶n øng oxi ho¸ th× viÕt sè e nhËn bªn tr¸i cßn b¸n ph¶n øng th× viÕt sè e cho bªn ph¶i Bớc 4: Cân số e cho – nhận và cộng hai bán phản ứng ta đợc phơng trình phản ứng dạng ion Muốn chuyển phơng trình phản ứng dạng ion thành dạng phân tử ta cộng vế lợng tơng đơng nh ion trái dấu (Cation và anion) để bù trừ điện tích Chó ý: c©n b»ng khèi lîng cña nöa ph¶n øng M«i trêng axit hoÆc trung tÝnh th× lÊy oxi H2O Bíc 5: Hoµn thµnh ph¬ng tr×nh (4) Mét sè ph¶n øng ho¸ häc th«ng dông Cần nắm vững điều kiện để xảy phản ứng trao đổi dung dịch Gåm c¸c ph¶n øng: 1/ Axit + Baz¬ ❑ ⃗ Muèi + H2O 2/ Axit + Muèi ❑ ⃗ Muèi míi + AxÝt míi 3/ Dung dÞch Muèi + Dung dÞch Baz¬ ❑ ⃗ Muèi míi + Baz¬ míi 4/ Dung dÞch Muèi t¸c dông víi ❑ ⃗ Muèi míi Điều kiện để xảy phản ứng trao đổi là: Sản phẩm thu đợc phải có ít chất không tan hoÆc mét chÊt khÝ hoÆc ph¶i cã H2O vµ c¸c chÊt tham gia ph¶i theo yªu cÇu cña tõng ph¶n øng TÝnh tan cña mét sè muèi vµ baz¬ Hầu hết các muối clo rua tan ( trừ muối AgCl , PbCl2 ) - Tất các muối nit rat tan - Tất các muối kim loại kiềm tan HÇu hÕt c¸c baz¬ kh«ng tan ( trõ c¸c baz¬ cña kim lo¹i kiÒm, Ba(OH)2 vµ Ca(OH)2 tan Ýt * Na2CO3 , NaHCO3 ( K2CO3 , KHCO3 ) và các muối cacbonat Ca, Mg, Ba tác dụng đợc với a xÝt NaHCO3 + NaHSO4 ❑ ⃗ Na2SO4 + H2O + CO2 Na2CO3 + NaHSO4 ❑ ⃗ Kh«ng x¶y NaHCO3 + NaOH ⃗ ❑ Na2CO3 + H2O Na2CO3 + NaOH ❑ ⃗ Kh«ng x¶y 2NaHCO3 Na CO3 + H2O + CO2 ⃗ ❑ NaHCO3 + Ba(OH)2 ⃗ BaCO3 + NaOH + H2O ❑ 2NaHCO3 + 2KOH ❑ ⃗ Na2CO3 + K2CO3 + 2H2O Na2CO3 + Ba(OH)2 ❑ ⃗ BaCO3 + 2NaOH Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 ❑ ⃗ 2BaCO3 + 2H2O Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 ❑ ⃗ BaCO3 + CaCO3 + 2H2O NaHCO3 + BaCl2 ⃗ ❑ kh«ng x¶y Na2CO3 + BaCl2 ❑ ⃗ BaCO3 + 2NaCl Ba(HCO3)2 + BaCl2 ❑ ⃗ kh«ng x¶y Ca(HCO3)2 + CaCl2 ❑ ⃗ kh«ng x¶y NaHSO3 + NaHSO4 ❑ ⃗ Na2SO4 + H2O + SO2 Na2SO3 + H2SO4 ❑ ⃗ Na2SO4 + H2O + SO2 2NaHSO3 + H2SO4 ⃗ Na2SO4 + 2H2O + 2SO2 ❑ Na2SO3 + 2NaHSO4 ❑ ⃗ 2Na2SO4 + H2O + SO2 2KOH + 2NaHSO4 ❑ ⃗ Na2SO4 + K2SO4 + H2O (NH4)2CO3 + 2NaHSO4 ❑ ⃗ Na2SO4 + (NH4)2SO4 + H2O + CO2 Fe + CuSO4 ❑ ⃗ FeSO4 + Cu Cu + Fe SO4 ❑ ⃗ kh«ng x¶y Cu + Fe2(SO4)3 ❑ 2FeSO4 + CuSO4 ⃗ Fe + Fe2(SO4)3 ❑ 3FeSO4 ⃗ 2FeCl2 + Cl2 ⃗ t 2FeCl3 Mét sè PTHH cÇn lu ý: VÝ dô: Hoµ tan m( gam ) MxOy vµo dung dÞch axit (HCl, H2SO4, HNO3) Ta cã PTHH c©n b»ng nh sau: lu ý 2y/x lµ ho¸ trÞ cña kim lo¹i M MxOy + 2yHCl xMCl2y/x + yH2O ⃗ ❑ 2MxOy + 2yH2SO4 ❑ xM2(SO4)2y/x + 2yH2O ⃗ MxOy + 2yHNO3 xM(NO3)2y/x + yH2O ⃗ ❑ VD: Hoµ tan m( gam ) kim lo¹i M vµo dung dÞch a xit (HCl, H2SO4) Ta cã PTHH c©n b»ng nh sau: lu ý x lµ ho¸ trÞ cña kim lo¹i M 2M + 2xHCl 2MClx + xH2 ⃗ ❑ ¸p dông: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 ⃗ ❑ 2Al + 2*3 HCl ❑ ⃗ 2AlCl3 + 3H2 (5) 2M + xH2SO4 ❑ M2(SO4)x ⃗ ¸p dông: Fe + H2SO4 ❑ + ⃗ FeSO4 2Al + 3H2SO4 ❑ ⃗ Al2(SO4)3 + xH2 H2 + 3H2 C¸c ph¶n øng ®iÒu chÕ mét sè kim lo¹i: §èi víi mét sè kim lo¹i nh Na, K, Ca, Mg th× dïng ph¬ng ph¸p ®iÖn ph©n nãng ch¶y c¸c muèi Clorua ⃗ PTHH chung: 2MClx (r ) dpnc 2M(r ) + Cl2( k ) (đối với các kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số) §èi víi nh«m th× dïng ph¬ng ph¸p ®iÖn ph©n nãng ch¶y Al2O3, cã chÊt xóc t¸c Criolit(3NaF.AlF3) , PTHH: 2Al2O3 (r ) ⃗ dpnc 4Al ( r ) + O2 (k ) §èi víi c¸c kim lo¹i nh Fe , Pb , Cu th× cã thÓ dïng c¸c ph¬ng ph¸p sau: - Dïng H2: FexOy + yH2 ⃗ t xFe + yH2O ( h ) - Dïng C: 2FexOy + yC(r ) ⃗ t 2xFe + yCO2 ( k ) - Dïng CO: FexOy + yCO (k ) ⃗ t xFe + yCO2 ( k ) - Dïng Al( nhiÖt nh«m ): 3FexOy + 2yAl (r ) ⃗ t 3xFe + yAl2O3 ( k ) - PTP¦ nhiÖt ph©n s¾t hi®r« xit: 4xFe(OH)2y/x + (3x – 2y) O2 ⃗ t 2xFe2O3 + 4y H2O Mét sè ph¶n øng nhiÖt ph©n cña mét sè muèi 1/ Muèi nitrat Nếu M là kim loại đứng trớc Mg (Theo dãy hoạt động hoá học) 2M(NO3)x ❑ 2M(NO2)x + xO2 ⃗ (Với kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số ) Nếu M là kim loại kể từ Mg đến Cu (Theo dãy hoạt động hoá học) 4M(NO3)x ⃗ t 2M2Ox + 4xNO2 + xO2 (Với kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số ) Nếu M là kim loại đứng sau Cu (Theo dãy hoạt động hoá học) 2M(NO3)x ⃗ + 2NO2 + xO2 t 2M (Với kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số) 2/ Muèi cacbonat - Muèi trung hoµ: M2(CO3)x (r) ⃗ t M2Ox (r) + xCO2(k) (Với kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số) ⃗ - Muèi cacbonat axit: 2M(HCO3)x(r) t M2(CO3)x(r) + xH2O( h ) + xCO2(k) (Với kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số) 3/ Muèi amoni ⃗ NH4Cl t NH3 (k) + HCl ( k ) ⃗ NH4HCO3 t NH3 (k) + H2O ( h ) + CO2(k) ⃗ NH4NO3 t N2O (k) + H2O ( h ) ⃗ NH4NO2 t N2 (k) + 2H2O ( h ) ⃗ (NH4)2CO3 t 2NH3 (k) + H2O ( h ) + CO2(k) ⃗ 2(NH4)2SO4 t 4NH3 (k) + 2H2O ( h ) + 2SO2 ( k ) + O2(k) Bµi 1: ViÕt c¸c ph¬ng tr×nh ho¸ häc biÓu diÔn c¸c ph¶n øng ho¸ häc ë c¸c thÝ nghiÖm sau: a) Nhỏ vài giọt axit clohiđric vào đá vôi b) Hoµ tan canxi oxit vµo níc c) Cho mét Ýt bét ®iphotpho pentaoxit vµo dung dÞch kali hi®r«xit d) Nhúng sắt vào dung dịch đồng(II) sunfat e) Cho mét mÉu nh«m vµo dung dÞch axit sunfuric lo·ng f) Nung mét Ýt s¾t(III) hi®r«xit èng nghiÖm g) Dẫn khí cacbonic vào dung dịch nớc vôi đến d h) Cho mét Ýt natri kim lo¹i vµo níc Bµi 2: Cã nh÷ng baz¬ sau: Fe(OH)3, Ca(OH)2, KOH, Mg(OH)2 H·y cho biÕt nh÷ng baz¬ nµo: a) BÞ nhiÖt ph©n huû? b) Tác dụng đợc với dung dịch H2SO4? c) §æi mµu dung dÞch phenolphtalein tõ kh«ng mµu thµnh mµu hång? (6) Bµi 3: Cho c¸c chÊt sau: canxi oxit, khÝ sunfur¬, axit clohi®ric, bari hi®r«xit, magiª cacbonat, bari clorua, điphotpho penta oxit Chất nào tác dụng đợc với đôi Hãy viết các phơng trình ho¸ häc cña ph¶n øng Hớng dẫn: Lập bảng để thấy đợc các cặp chất tác dụng đợc với rõ Bµi 4: Cho c¸c oxit sau: K2O, SO2, BaO, Fe3O4, N2O5 ViÕt ph¬ng tr×nh ho¸ häc(nÕu cã) cña c¸c oxit nµy lÇn lît t¸c dông víi níc, axit sunfuric, dung dÞch kali hi®roxit Bài 5: Cho lợng khí CO d vào ống thuỷ tinh đốt nóng có chứa hỗn hợp bột gồm: CuO, K2O, Fe2O3 (®Çu èng thuû tinh cßn l¹i bÞ hµn kÝn) ViÕt tÊt c¶ c¸c ph¬ng tr×nh ho¸ häc x¶y Bµi 6: Nªu hiÖn tîng vµ viÕt PTHH minh ho¹ a/ Cho Na vµo dung dÞch Al2(SO4)3 b/ Cho K vµo dung dÞch FeSO4 c/ Hoµ tan Fe3O4 vµo dung dÞch H2SO4 lo·ng d/ Nung nãng Al víi Fe2O3 t¹o hçn hîp Al2O3 vµ FexOy PTHH tæng qu¸t: 3x Fe2O3 + ( 6x – 4y ) Al ⃗ t FexOy + ( 3x – 2y ) Al2O3 Bµi 7: Cho thÝ nghiÖm MnO2 + HCl® KhÝ A ⃗ ❑ Na2SO3 + H2SO4 ( l ) KhÝ B ⃗ ❑ FeS + HCl KhÝ C ⃗ ❑ NH4HCO3 + NaOHd KhÝ D ⃗ ❑ Na2CO3 + H2SO4 ( l ) KhÝ E ⃗ ❑ a Hoàn thành các PTHH và xác định các khí A, B, C, D, E b Cho A t¸c dông C, B t¸c dông víi dung dÞch A, B t¸c dung víi C, A t¸c dung dÞch NaOH ë ®iÒu kiÖn thêng, E t¸c dông dung dÞch NaOH ViÕt c¸c PTHH x¶y Bµi 8: Nªu hiÖn tîng x¶y ra, gi¶i thÝch vµ viÕt PTHH minh ho¹ khi: 1/ Sục từ từ đến d CO2 vào dung dịch nớc vôi trong; dung dịch NaAlO2 2/ Cho tõ tõ dung dÞch axit HCl vµo dung dÞch Na2CO3 3/ Cho Na vµo dung dÞch MgCl2, NH4Cl 4/ Cho Na vµo dung dÞch CuSO4, Cu(NO3)2 5/ Cho Ba vµo dung dÞch Na2CO3, (NH4)2CO3, Na2SO4 6/ Cho Fe vµo dung dÞch AgNO3 d 7/ Cho từ từ đến d dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3, Al2(SO4)3 8/ Cho Cu ( hoÆc Fe ) vµo dung dÞch FeCl3 9/ Cho từ từ đến d bột Fe vào hỗn hợp dung dịch gồm AgNO3 và Cu(NO3)2 10/ Sôc tõ tõ NH3 vµo dung dÞch AlCl3 Mét sè ph¬ng ph¸p gi¶i to¸n ho¸ häc th«ng dông Ph¬ng ph¸p sè häc Gi¶i c¸c phÐp tÝnh Ho¸ häc ë cÊp II phæ th«ng, th«ng thêng sö dông ph¬ng ph¸p sè häc: §ã là các phép tính dựa vào phụ thuộc tỷ lệ các đại lợng và các phép tính phần trăm Cơ sở các tính toán Hoá học là định luật thành phần không đổi đợc áp dụng cho các phép tính theo CTHH và định luật bảo toàn khối lợng các chất áp dụng cho cá phép tính theo PTHH Trong phơng pháp số häc ngêi ta ph©n biÖt mét sè ph¬ng ph¸p tÝnh sau ®©y: a Ph¬ng ph¸p tØ lÖ Điểm chủ yếu phơng pháp này là lập đợc tỉ lệ thức và sau đó là áp dụng cách tính toán theo tÝnh chÊt cña tØ lÖ thøc tøc lµ tÝnh c¸c trung tØ b»ng tÝch c¸c ngo¹i tØ Thí dụ: Tính khối lợng cácbon điôxit CO2 đó có g cacbon Bµi gi¶i Μ CO =12+(16 2)=44 1mol CO2 = 44g LËp tØ lÖ thøc: 44g CO2 cã 12g C xg 3g C 44 : x = 12 : (7) 44 =11 12 VËy, khèi lîng cacbon ®i«xit lµ 11g Thí dụ 2: Có bao nhiêu gam đồng điều chế đợc cho tơng tác 16g đồng sunfat với lợng s¾t cÇn thiÕt Bµi gi¶i Ph¬ng tr×nh Ho¸ häc: CuSO4 + Fe - > FeSO4 + Cu 160g 64g 16g xg 16 64 => x = =6,4 g 160 Vậy điều chế đợc 6,4g đồng => x = b Ph¬ng ph¸p tÝnh theo tØ sè hîp thøc D¹ng c¬ b¶n cña phÐp tÝnh nµy tÝnh theo PTHH tøc lµ t×m khèi lîng cña mét nh÷ng chÊt tham gia hoÆc t¹o thµnh ph¶n øng theo khèi lîng cña mét nh÷ng chÊt kh¸c Ph¬ng pháp tìm tỉ số hợp thức khối lợng các chất phản ứng đợc phát biểu nh sau: “TØ sè khèi lîng c¸c chÊt mçi ph¶n øng Ho¸ häc th× b»ng tØ sè cña tÝch c¸c khèi lîng mol các chất đó với các hệ số phơng trình phản ứng” Có thể biểu thị dới dạng toán học nh sau: m1 m1 n1 = m2 m2 n2 Trong đó: m1 và m2 là khối lợng các chất, m1, m2 là khối lợng mol các chất còn n1, n2 là hệ số cña PTHH VËy tÝnh khèi lîng cña mét chÊt tham gia ph¶n øng Ho¸ häc theo khèi lîng cña mét chÊt khác cần sử dụng tỉ số hợp thức đã tìm đợc theo PTHH nh nào ? Để minh hoạ ta xét sè thÝ dô sau: ThÝ dô 1: CÇn bao nhiªu P«tat ¨n da cho ph¶n øng víi 10g s¾t III clorua ? Bµi gi¶i PTHH FeCL3 + 3KOH -> Fe(OH)3 ↓ + 3KCL 10g ? TÝnh tØ sè hîp thøc gi÷a khèi lîng Kali hi®r«xit vµ s¾t II clorua MKOH = (39 + 16 + 1) = 56g M FeCL =(56 +35 ,5 3)=162 ,5 g mKOH 56 168 * = = mFecl 162 ,5 162 , 160 =10 , g 162 ,5 Thí dụ 2: Cần bao nhiêu gam sắt III chorua cho tơng tác với kalihiđrôxit để thu đợc 2,5g Kaliclorua? Bµi gi¶i PTHH FeCl3 + KOH - > Fe(OH)3 ↓ + 3KCl TÝnh tØ sè hîp thøc gi÷a khèi lîng FeCl3 vµ Kaliclorua M FeCL =162 ,5 g ; MKCL 74,5g T×m khèi lîng KOH: m ❑KOH=10 g mFeCl 162, 162, = = mKCl 74 , 223 ,5 162 , * TÝnh khèi lîng FeCl3: M FeCL =2,5 =1 ,86 g 223 , c Ph¬ng ph¸p tÝnh theo thõa sè hîp thøc Hằng số đợc tính từ tỉ lệ hợp thức gọi là thừa số hợp thức và biểu thị chữ cái f Thừa số hợp thức đã đợc tính sẵn và có bảng tra cứu chuyên môn Việc tính theo thừa số hợp thức cho cùng kết nh phép tính theo tỉ số hợp thức nhng đợc tính đơn giản nhờ các bảng tra cứu có sẵn ThÝ dô: Theo thÝ dô ë trªn th× thõa sè hîp thøc lµ: (8) 162 ,5 =0 , 727 223 ,5 => M FeCL =2,5 f =2,5 , 727=1 , 86 VËy, khèi lîng FeCl3 lµ 1,86g f= Phơng pháp đại số Trong các phơng pháp giải các bài toán Hoá học phơng pháp đại số thờng đợc sử dụng Phơng pháp này có u điểm tiết kiệm đợc thời gian, giải các bài toán tổng hợp, tơng đối khó giải các phơng pháp khác Phơng pháp đại số đợc dùng để giải các bài toán Hoá học sau: a Giải bài toán lập CTHH phơng pháp đại số ThÝ dô: §èt ch¸y mét hçn hîp 300ml hi®rocacbon vµ amoniac oxi cã d Sau ch¸y hoàn toàn, thể tích khí thu đợc là 1250ml Sau làm ngng tụ nớc, thể tích giảm còn 550ml Sau cho tác dụng với dung dịch kiềm còn 250ml đó có 100ml nitơ Thể tích tất các khÝ ®o ®iÒu kiÖn nh LËp c«ng thøc cña hi®rocacbon Bµi gi¶i Khi đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon và amoniac oxi phản ứng xảy theo phơng trình sau: 4NH3 + 3O2 -> 2N2 + 6H2O (1) y y CxHy + (x + H2O (2) ¿ O2 -> xCO2 + Theo kiện bài toán, sau đốt cháy amoniac thì tạo thành 100ml nitơ Theo PTHH (1) sau đốt cháy hoàn toàn amoniac ta thu đợc thể tích nitơ nhỏ lần thể tích amoniac hỗn hợp ban đầu, thể tích amonac cha có phản ứng là 100 = 200ml Do đó thể tích hiđro cácbon cha có phản ứng là 300 - 200 = 100ml Sau đốt cháy hỗn hợp tạo thành (550 - 250) = 300ml, cacbonnic vµ (1250 - 550 - 300) = 400ml h¬i níc Từ đó ta có sơ đồ phản ứng: y y CxHy + (x + ) O2 -> xCO2 + H2O 100ml 300ml 400ml Theo định luật Avogađro, có thể thay tỉ lệ thể tích các chất khí tham gia và tạo thành phản øng b»ng tØ lÖ sè ph©n tö hay sè mol cña chóng CxHy + 5O2 -> 3CO2 + H2O => x = 3; y = VËy CTHH cña hydrocacbon lµ C3H8 b Giải bài toán tìm thành phần hỗn hợp phơng pháp đại số ThÝ dô: Hoµ tan níc 0,325g mét hçn hîp gåm muèi Natriclorua vµ Kaliclorua Thªm vào dung dịch này dung dịch bạc Nitrat lấy d - Kết tủa bạc clorua thu đợc có khối lợng là 0,717g TÝnh thµnh phÇn phÇn tr¨m cña mçi chÊt hçn hîp Bµi gi¶i Gọi MNaCl là x và mKcl là y ta có phơng trình đại số: x + y = 0,35 (1) PTHH: NaCl + AgNO3 -> AgCl + NaNO3 KCl + AgNO3 -> AgCl + KNO3 Dựa vào PTHH ta tìm đợc khối lợng AgCl phản ứng: M AgCl 143 =x = x 2,444 58 ,5 M NaCl M AgCl 143 mAgCl = y =y = y 1,919 74 , M kcl => mAgCl = 2,444x + 1,919y = 0,717 (2) ¿ x+ y =0 , 325 Tõ (1) vµ (2) => hÖ ph¬ng tr×nh , 444 x+ 1, 919 y=0 ,717 ¿{ ¿ Giải hệ phơng trình ta đợc: x = 0,178 y = 0,147 ,178 => % NaCl = 100% = 54,76% ,325 m’AgCl = x (9) % KCl = 100% - % NaCl = 100% - 54,76% = 45,24% VËy hçn hîp: NaCl chiÕm 54,76%, KCl chiÕm 45,24% Phơng pháp áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố và khối lợng a/ Nguyªn t¾c: Trong phản ứng hoá học, các nguyên tố và khối lợng chúng đợc bảo toàn Từ đó suy ra: + Tæng khèi lîng c¸c chÊt tham gia ph¶n øng b»ng tæng khèi lîng c¸c chÊt t¹o thµnh + Tæng khèi lîng c¸c chÊt tríc ph¶n øng b»ng tæng khèi lîng c¸c chÊt sau ph¶n øng b/ Ph¹m vi ¸p dông: Trong các bài toán xảy nhiều phản ứng, lúc này đôi không cần thiết phải viết các phơng trình phản ứng và cần lập sơ đồ phản ứng để thấy mối quan hệ tỉ lệ mol các chất cần xác định và chất mà đề cho Bµi Cho mét luång khÝ clo d t¸c dông víi 9,2g kim lo¹i sinh 23,4g muèi kim lo¹i ho¸ trÞ I H·y xác định kim loại hoá trị I và muối kim loại đó Híng dÉn gi¶i: §Æt M lµ KHHH cña kim lo¹i ho¸ trÞ I PTHH: 2M + Cl2 ❑ 2MCl ⃗ 2M(g) (2M + 71)g 9,2g 23,4g ta cã: 23,4 x 2M = 9,2(2M + 71) suy ra: M = 23 Kim lo¹i cã khèi lîng nguyªn tö b»ng 23 lµ Na Vậy muối thu đợc là: NaCl Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 3,22g hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn lợng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, thu đợc 1,344 lit hiđro (ở đktc) và dung dịch chứa m gam muối Tính m? Híng dÉn gi¶i: PTHH chung: M + H2SO4 ❑ ⃗ MSO4 + H2 nH ❑2 SO ❑4 = nH ❑2 = , 344 22 , = 0,06 mol áp dụng định luật BTKL ta có: mMuèi = mX + m H ❑2 SO ❑4 - m H ❑2 = 3,22 + 98 * 0,06 - * 0,06 = 8,98g Bµi 3: Cã l¸ s¾t khèi lîng b»ng vµ b»ng 11,2g Mét l¸ cho t¸c dông hÕt víi khÝ clo, mét l¸ ngâm dung dịch HCl d Tính khối lợng sắt clorua thu đợc Híng dÉn gi¶i: PTHH: 2Fe + 3Cl2 (1) ⃗ 2FeCl3 ❑ Fe + 2HCl ❑ ⃗ FeCl2 + H2 (2) Theo ph¬ng tr×nh (1,2) ta cã: 11 , 11 , = 0,2mol nFeCl ❑2 = nFe = = 0,2mol 56 56 Số mol muối thu đợc hai phản ứng trên nhng khối lợng mol phân tử FeCl3 lớn h¬n nªn khèi lîng lín h¬n mFeCl ❑2 = 127 * 0,2 = 25,4g mFeCl ❑3 = 162,5 * 0,2 = 32,5g nFeCl ❑3 = nFe = Bài 4: Hoà tan hỗn hợp muối Cacbonnat kim loại hoá trị và dung dịch HCl d thu đợc dung dÞch A vµ 0,672 lÝt khÝ (®ktc) Hỏi cô cạn dung dịch A thu đợc bao nhiêu gam muối khác nhau? Bµi gi¶i: Bµi 1: Gäi kim lo¹i ho¸ trÞ II vµ III lÇn lît lµ X vµ Y ta cã ph¬ng tr×nh ph¶n øng: XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1) Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2) Sè mol CO2 tho¸t (®ktc) ë ph¬ng tr×nh vµ lµ: ,672 nCO = =0 ,03 mol 22 , Theo ph¬ng tr×nh ph¶n øng vµ ta thÊy sè mol CO2 b»ng sè mol H2O n H O =nCO =0 , 03 mol 2 vµ nHCl =0 , 03 2=0 , 006 mol (10) Nh khối lợng HCl đã phản ứng là: mHCl = 0,06 36,5 = 2,19 gam Gäi x lµ khèi lîng muèi khan ( XCl2 + YCl3 ) Theo định luật bảo toàn khối lợng ta có: 10 + 2,19 = x + 44 0,03 + 18 0,03 => x = 10,33 gam Bài toán 2: Cho 7,8 gam hỗn hợp kim loại Al và Mg tác dụng với HCl thu đợc 8,96 lít H2 (ở đktc) Hỏi cô cạn dung dịch thu đợc bao nhiêu gam muối khan Bµi gi¶i: Ta cã ph¬ng tr×nh ph¶n øng nh sau: Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2 2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2 Số mol H2 thu đợc là: , 96 nH = =0,4 mol 22 , Theo (1, 2) ta thÊy sè mol gÊp lÇn sè mol H2 Nªn: Sè mol tham gia ph¶n øng lµ: n HCl = 0,4 = 0,8 mol Sè mol (sè mol nguyªn tö) t¹o muèi còng chÝnh b»ng sè mol HCl b»ng 0,8 mol VËy khèi lîng Clo tham gia ph¶n øng: mCl = 35,5 0,8 = 28,4 gam Vậy khối lợng muối khan thu đợc là: 7,8 + 28,4 = 36,2 gam Ph¬ng ph¸p dùa vµo sù t¨ng, gi¶m khèi lîng a/ Nguyªn t¾c: So sánh khối lợng chất cần xác định với chất mà giả thiết cho biết lợng nó, để từ khối lợng tăng hay giảm này, kết hợp với quan hệ tỉ lệ mol chất này mà giải yêu cầu đặt b/ Ph¹m vÞ sö dông: §èi víi c¸c bµi to¸n ph¶n øng x¶y thuéc ph¶n øng ph©n huû, ph¶n øng gi÷a kim lo¹i m¹nh, kh«ng tan níc ®Èy kim lo¹i yÕu khái dung sÞch muèi ph¶n øng, §Æc biÖt cha biÕt râ phản ứng xảy là hoàn toàn hay không thì việc sử dụng phơng pháp này càng đơn giản hoá các bài to¸n h¬n Bµi 1: Nhóng mét s¾t vµ mét kÏm vµo cïng mét cèc chøa 500 ml dung dÞch CuSO Sau mét thêi gian lÊy hai kim lo¹i khái cèc th× mçi cã thªm Cu b¸m vµo, khèi lîng dung dịch cốc bị giảm 0,22g Trong dung dịch sau phản ứng, nồng độ mol ZnSO gấp 2,5 lần nồng độ mol FeSO4 Thêm dung dịch NaOH d vào cốc, lọc lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lợng không đổi , thu đợc 14,5g chất rắn Số gam Cu bám trên kim loại và nồng độ mol dung dịch CuSO4 ban đầu là bao nhiêu? Híng dÉn gi¶i: PTHH (1) Fe + CuSO4 ❑ ⃗ FeSO4 + Cu (2) Zn + CuSO4 ❑ ⃗ ZnSO4 + Cu Gäi a lµ sè mol cña FeSO4 Vì thể tích dung dịch xem nh không thay đổi Do đó tỉ lệ nồng độ mol các chất dung dÞch còng chÝnh lµ tØ lÖ vÒ sè mol Theo bµi ra: CM ZnSO ❑4 = 2,5 CM FeSO ❑4 Nªn ta cã: nZnSO ❑4 = 2,5 nFeSO ❑4 Khèi lîng s¾t t¨ng: (64 - 56)a = 8a (g) Khèi lîng kÏm gi¶m: (65 - 64)2,5a = 2,5a (g) Khèi lîng cña hai kim lo¹i t¨ng: 8a - 2,5a = 5,5a (g) Mµ thùc tÕ bµi cho lµ: 0,22g Ta cã: 5,5a = 0,22 ⇒ a = 0,04 (mol) VËy khèi lîng Cu b¸m trªn s¾t lµ: 64 * 0,04 = 2,56 (g) vµ khèi lîng Cu b¸m trªn kÏm lµ: 64 * 2,5 * 0,04 = 6,4 (g) Dung dÞch sau ph¶n øng vµ cã: FeSO4, ZnSO4 vµ CuSO4 (nÕu cã) Ta có sơ đồ phản ứng: NaOH d t ❑ , kk FeSO4 Fe2O3 ⃗ Fe(OH)2 ❑ ⃗ ❑ (11) a a a mFe ❑2 O ❑3 = 160 x 0,04 x (mol) a = 3,2 (g) ❑0 CuSO4 ⃗ Cu(OH)2 ❑ ⃗ CuO ❑ b b b (mol) mCuO = 80b = 14,5 - 3,2 = 11,3 (g) ⇒ b = 0,14125 (mol) VËy ∑ ❑ nCuSO ❑4 ban ®Çu = a + 2,5a + b = 0,28125 (mol) NaOH d t ,28125 = 0,5625 M 0,5 Bµi 2: Nhóng mét s¾t nÆng gam vµo 500 ml dung dÞch CuSO 2M Sau mét thêi gian lÊy l¸ sắt cân lại thấy nặng 8,8 gam Xem thể tích dung dịch không thay đổi thì nồng độ mol/lit CuSO4 dung dÞch sau ph¶n øng lµ bao nhiªu? Híng dÉn gi¶i: Sè mol CuSO4 ban ®Çu lµ: 0,5 x = (mol) PTHH (1) Fe + CuSO4 ❑ ⃗ FeSO4 + Cu mol mol 56g 64g lµm s¾t t¨ng thªm 64 - 56 = gam Mµ theo bµi cho, ta thÊy khèi lîng s¾t t¨ng lµ: 8,8 - = 0,8 gam 0,8 VËy cã = 0,1 mol Fe tham gia ph¶n øng, th× còng cã 0,1 mol CuSO4 tham gia ph¶n øng ⇒ Sè mol CuSO4 cßn d : - 0,1 = 0,9 mol 0,9 Ta cã CM CuSO ❑4 = = 1,8 M 0,5 ⇒ CM CuSO ❑4 = Bài 3: Dẫn V lit CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 3,7 gam Ca(OH)2 Sau phản ứng thu đợc gam kết tña TÝnh V? Híng dÉn gi¶i: Theo bµi ta cã: 3,7 Sè mol cña Ca(OH)2 = = 0,05 mol 74 Sè mol cña CaCO3 = = 0,04 mol 100 PTHH CO2 + Ca(OH)2 ❑ ⃗ CaCO3 + H2O - NÕu CO2 kh«ng d: Ta cã sè mol CO2 = sè mol CaCO3 = 0,04 mol VËy V(®ktc) = 0,04 * 22,4 = 0,896 lÝt - NÕu CO2 d: CO2 + Ca(OH)2 ❑ ⃗ CaCO3 + H2O 0,05 ❑ ⃗ 0,05 mol ❑ ⃗ 0,05 CO2 + CaCO3 + H2O ❑ ⃗ Ca(HCO3)2 0,01 ❑ ⃗ (0,05 - 0,04) mol Vậy tổng số mol CO2 đã tham gia phản ứng là: 0,05 + 0,01 = 0,06 mol ⇒ V(®ktc) = 22,4 * 0,06 = 1,344 lÝt Bµi 4: Hoµ tan 20gam hçn hîp hai muèi cacbonat kim lo¹i ho¸ trÞ vµ b»ng dung dÞch HCl d thu đợc dung dịch X và 4,48 lít khí (ở đktc) tính khối lợng muối khan thu đợc dung dịch X Bµi gi¶i: Gäi kim lo¹i ho¸ trÞ vµ lÇn lît lµ A vµ B ta cã ph¬ng tr×nh ph¶n øng sau: A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + CO2 + H2O (1) BCO3 + 2HCl -> BCl2 + CO2 + H2O (2) Số mol khí CO2 (ở đktc) thu đợc và là: , 48 nCO = =0,2 mol 22 , Theo (1) vµ (2) ta nhËn thÊy cø mol CO bay tøc lµ cã mol muèi cacbonnat chuyÓn thµnh muèi Clorua vµ khèi lîng t¨ng thªm 11 gam (gèc CO3 lµ 60g chuyÓn thµnh gèc Cl2 cã khèi lîng 71 gam) (12) VËy cã 0,2 mol khÝ bay th× khèi lîng muèi t¨ng lµ: 0,2 11 = 2,2 gam Vậy tổng khối lợng muối Clorua khan thu đợc là: M(Muèi khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (gam) Bµi 5: Hoµ tan 10gam hçn hîp muèi Cacbonnat kim lo¹i ho¸ trÞ vµ b»ng dung dÞch HCl d thu đợc dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc) Hỏi cô cạn dung dịch A thu đợc bao nhiêu gam muối khác nhau? Bµi gi¶i Mét bµi to¸n ho¸ häc thêng lµ ph¶i cã ph¶n øng ho¸ häc x¶y mµ cã ph¶n øng ho¸ häc th× ph¶i viÕt ph¬ng tr×nh ho¸ häc lµ ®iÒu kh«ng thÓ thiÕu VËy ta gäi hai kim lo¹i cã ho¸ trÞ vµ lÇn lît lµ X vµ Y, ta cã ph¶n øng: XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1) Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2) Sè mol chÊt khÝ t¹o ë ch¬ng tr×nh (1) vµ (2) lµ: ,672 nCO = = 0,03 mol 22 , Theo ph¶n øng (1, 2) ta thÊy cø mol CO bay tøc lµ cã mol muèi Cacbonnat chuyÓn thµnh muèi clorua vµ khèi lîng t¨ng 71 - 60 = 11 (gam) ( mCO =60 g ; mCl=71 g ) Số mol khí CO2 bay là 0,03 mol đó khối lợng muối khan tăng lên: 11 0,03 = 0,33 (gam) Vậy khối lợng muối khan thu đợc sau cô cạn dung dịch m (muèi khan) = 10 + 0,33 = 10,33 (gam) Bµi 6: Hoµ tan 20gam hçn hîp hai muèi cacbonat kim lo¹i ho¸ trÞ vµ b»ng dung dÞch HCl d thu đợc dung dịch X và 4,48 lít khí (ở đktc) tính khối lợng muối khan thu đợc dung dịch X Bµi gi¶i: Gäi kim lo¹i ho¸ trÞ vµ lÇn lît lµ A vµ B ta cã ph¬ng tr×nh ph¶n øng sau: A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + CO2 + H2O (1) BCO3 + 2HCl -> BCl2 + CO2 + H2O (2) Số mol khí CO2 (ở đktc) thu đợc và là: , 48 nCO = =0,2 mol 22 , Theo (1) vµ (2) ta nhËn thÊy cø mol CO bay tøc lµ cã mol muèi cacbonnat chuyÓn thµnh muèi Clorua vµ khèi lîng t¨ng thªm 11 gam (gèc CO3 lµ 60g chuyÓn thµnh gèc Cl2 cã khèi lîng 71 gam) VËy cã 0,2 mol khÝ bay th× khèi lîng muèi t¨ng lµ: 0,2 11 = 2,2 gam Vậy tổng khối lợng muối Clorua khan thu đợc là: M(Muèi khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (gam) Bµi 1: Nhóng mét kim lo¹i M ho¸ trÞ II vµo 0,5 lit dd CuSO4 0,2M Sau mét thêi gian ph¶n ứng, khối lợng M tăng lên 0,40g nồng độ CuSO4 còn lại là 0,1M a/ Xác định kim loại M b/ Lấy m(g) kim loại M cho vào lit dd chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 , nồng độ muối là 0,1M Sau phản ứng ta thu đợc chất rắn A khối lợng 15,28g và dd B Tính m(g)? Híng dÉn gi¶i: a/ theo bµi ta cã PTHH M + CuSO4 MSO4 + Cu (1) ⃗ ❑ Sè mol CuSO4 tham gia ph¶n øng (1) lµ: 0,5 ( 0,2 – 0,1 ) = 0,05 mol §é t¨ng khèi lîng cña M lµ: mt¨ng = mkl gp - mkl tan = 0,05 (64 – M) = 0,40 gi¶i ra: M = 56 , vËy M lµ Fe b/ ta chØ biÕt sè mol cña AgNO3 vµ sè mol cña Cu(NO3)2 Nhng kh«ng biÕt sè mol cña Fe (chÊt khö Fe Cu2+ Ag+ (chÊt oxh m¹nh) 0,1 0,1 ( mol ) Ag+ Cã TÝnh oxi ho¸ m¹nh h¬n Cu2+ nªn muèi AgNO3 tham gia ph¶n øng víi Fe tríc PTHH: (13) Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1) ⃗ ❑ Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO ) + Cu (2) ⃗ ❑ Ta có mốc để so sánh: - NÕu võa xong ph¶n øng (1): Ag kÕt tña hÕt, Fe tan hÕt, Cu(NO3)2 cha ph¶n øng ChÊt r¾n A lµ Ag th× ta cã: mA = 0,1 x 108 = 10,8 g - Nếu vừa xong phản ứng (1) và (2) thì đó chất rắn A gồm: 0,1 mol Ag và 0,1 mol Cu mA = 0,1 ( 108 + 64 ) = 17,2 g theo đề cho mA = 15,28 g ta có: 10,8 < 15,28 < 17,2 vËy AgNO3 ph¶n øng hÕt, Cu(NO3)2 ph¶n øng mét phÇn vµ Fe tan hÕt mCu t¹o = mA – mAg = 15,28 – 10,80 = 4,48 g VËy sè mol cña Cu = 0,07 mol Tæng sè mol Fe tham gia c¶ ph¶n øng lµ: 0,05 ( ë p ) + 0,07 ( ë p ) = 0,12 mol Khèi lîng Fe ban ®Çu lµ: 6,72g Ph¬ng ph¸p ghÐp Èn sè Bài toán 1: (Xét lại bài toán đã nêu phơng pháp thứ nhất) Hoµ tan hçn hîp 20 gam hai muèi cacbonnat kim lo¹i ho¸ trÞ I vµ II b»ng dung dÞch HCl d thu đợc dung dịch M và 4,48 lít CO2 (ở đktc) tính khối lợng muốn tạo thành dung dịch M Bµi gi¶i Gäi A vµ B lÇn lît lµ kim lo¹i ho¸ trÞ I vµ II Ta cã ph¬ng tr×nh ph¶n øng sau: A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + H2O + CO2 (1) BCO3 + 2HCl -> BCl2 + H2O + CO2 (2) Số mol khí thu đợc phản ứng (1) và (2) là: , 48 nCO = =0,2 mol 22 , Gọi a và b lần lợt là số mol A2CO3 và BCO3 ta đợc phơng trình đại số sau: (2A + 60)a + (B + 60)b = 20 (3) Theo phơng trình phản ứng (1) số mol ACl thu đợc 2a (mol) Theo phơng trình phản ứng (2) số mol BCl2 thu đợc là b (mol) Nếu gọi số muối khan thu đợc là x ta có phơng trình: (A + 35.5) 2a + (B + 71)6 = x (4) Còng theo ph¶n øng (1, 2) ta cã: a + b = nCO =0,2( mol) (5) Từ phơng trình (3, 4) (Lấy phơng trình (4) trừ (5)) ta đợc: 11 (a + b) = x - 20 (6) Thay a + b từ (5) vào (6) ta đợc: 11 0,2 = x - 20 => x = 22,2 gam Bài toán 2: Hoà tan hoàn toàn gam hỗn hợp kim loại dung dịch HCl thu đợc dung dịch A và khí B, cô cạn dung dịch A và khí B, cô cạn dung dịch A thu đợc 5,71 gam muối khan tính thÓ tÝch khÝ B ë ®ktc Bµi gi¶i: Gäi X, Y lµ c¸c kim lo¹i; m, n lµ ho¸ trÞ, x, y lµ sè mol t¬ng øng, sè nguyªn tö khèi lµ P, Q ta cã: 2X + 2n HCl => 2XCln = nH2 (I) 2Y + 2m HCl -> 2YClm + mH2 (II) Ta cã: xP + y Q = (1) x(P + 35,5n) + y(Q + 35,5m) = 5,71 (2) LÊy ph¬ng tr×nh (2) trõ ph¬ng tr×nh (1) ta cã: x(P + 35,5n) + y(Q + 35,5m)- xP - yQ = 0,71 => 35,5 (nx + my) = 0,71 Theo I vµ II: n H = ( xn+ my ) , 71 => thÓ tÝch: V = nx + my = 22, 4=0 ,224 (lÝt) 355 Phơng pháp chuyển bài toán hỗn hợp thành bài toán chất tơng đơng 2 a/ Nguyªn t¾c: (14) Khi bµi to¸n x¶y nhiÒu ph¶n øng nhng c¸c ph¶n øng cïng lo¹i vµ cïng hiÖu suÊt th× ta thay hỗn hợp nhiều chất thành chất tơng đơng Lúc đó lợng (số mol, khối lợng hay thể tích) chất tơng đơng lợng hỗn hợp b/ Ph¹m vi sö dông: Trong vô cơ, phơng pháp này áp dụng hỗn hợp nhiều kim loại hoạt động hay nhiều oxit kim lo¹i, hçn hîp muèi cacbonat, hoÆc hçn hîp kim lo¹i ph¶n øng víi níc Bµi 1: Mét hçn hîp kim lo¹i kiÒm A, B thuéc chu k× kÕ tiÕp b¶ng hÖ thèng tuÇn hoµn cã khèi lîng lµ 8,5 gam Hçn hîp nµy tan hÕt níc d cho 3,36 lit khÝ H2 (®ktc) T×m hai kim lo¹i A, B vµ khèi lîng cña mçi kim lo¹i Híng dÉn gi¶i: PTHH 2A + 2H2O ❑ 2AOH + H2 (1) ⃗ 2B + 2H2O ❑ 2BOH + H2 (2) ⃗ §Æt a = nA , b = nB ,36 ta cã: a + b = = 0,3 (mol) (I) 22 , 8,5 = 28,33 M trung b×nh: M = 0,3 Ta thÊy 23 < M = 28,33 < 39 Gi¶ sö MA < MB th× A lµ Na, B lµ K hoÆc ngîc l¹i mA + mB = 23a + 39b = 8,5 (II) Từ (I, II) ta tính đợc: a = 0,2 mol, b = 0,1 mol VËy mNa = 0,2 * 23 = 4,6 g, mK = 0,1 * 39 = 3,9 g Bài 2: Hoà tan 115,3 g hỗn hợp gồm MgCO và RCO3 500ml dung dịch H2SO4 loãng ta thu đợc dung dịch A, chất rắn B và 4,48 lít CO (đktc) Cô cạn dung dịch A thì thu đợc 12g muối khan Mặt khác đem nung chất rắn B tới khối lợng không đổi thì thu đợc 11,2 lít CO2 (đktc) và chất rắn B1 Tính nồng độ mol/lit dung dịch H2SO4 loãng đã dùng, khối lợng B, B1 và khối lợng nguyên tö cña R BiÕt hçn hîp ®Çu sè mol cña RCO3 gÊp 2,5 lÇn sè mol cña MgCO3 Híng dÉn gi¶i: Thay hỗn hợp MgCO3 và RCO3 chất tơng đơng M CO3 PTHH ⃗ M CO3 + H2SO4 ❑ M SO4 + CO2 + H2O (1) 0,2 0,2 0,2 0,2 , 48 Số mol CO2 thu đợc là: nCO ❑2 = = 0,2 (mol) 22 , VËy nH ❑2 SO ❑4 = nCO ❑2 = 0,2 (mol) 0,2 = 0,4 M ⇒ CM H ❑2 SO ❑4 = 0,5 R¾n B lµ M CO3 d: ⃗ M CO3 ❑ M O + CO2 (2) 0,5 0,5 0,5 Theo ph¶n øng (1): tõ mol M CO3 t¹o mol M SO4 khèi lîng t¨ng 36 gam áp dụng định luật bảo toàn khối lợng ta có: 115,3 = mB + mmuèi tan - 7,2 VËy mB = 110,5 g Theo ph¶n øng (2): tõ B chuyÓn thµnh B1, khèi lîng gi¶m lµ: mCO ❑2 = 0,5 * 44 = 22 g VËy mB ❑1 = mB - mCO ❑2 = 110,5 - 22 = 88,5 g Tæng sè mol M CO3 lµ: 0,2 + 0,5 = 0,7 mol 115 , Ta cã M + 60 = 164,71 ⇒ M = 104,71 0,7 V× hçn hîp ®Çu sè mol cña RCO3 gÊp 2,5 lÇn sè mol cña MgCO3 24 ∗1+ R ∗ 2,5 Nªn 104,71 = ⇒ R = 137 3,5 VËy R lµ Ba Bµi 3: §Ó hoµ tan hoµn toµn 28,4 gam hçn hîp muèi cacbonat cña kim lo¹i thuéc ph©n nhãm chÝnh nhãm II cÇn dïng 300ml dung dÞch HCl aM vµ t¹o 6,72 lit khÝ (®ktc) Sau ph¶n øng, c« c¹n dung dịch thu đợc m(g) muối khan Tính giá trị a, m và xác định kim loại trên Híng dÉn gi¶i: , 72 nCO ❑2 = = 0,3 (mol) 22 , (15) Thay hçn hîp b»ng M CO3 ⃗ M CO3 + 2HCl ❑ M Cl2 + CO2 + H2O (1) 0,3 0,6 0,3 0,3 Theo tØ lÖ ph¶n øng ta cã: nHCl = nCO ❑2 = * 0,3 = 0,6 mol 0,6 CM HCl = = 2M 0,3 Sè mol cña M CO3 = nCO ❑2 = 0,3 (mol) 28 , Nªn M + 60 = = 94,67 0,3 ⇒ M = 34,67 Gäi A, B lµ KHHH cña kim lo¹i thuéc ph©n nhãm chÝnh nhãm II, MA < MB ta cã: MA < M = 34,67 < MB để thoả mãn ta thấy 24 < M = 34,67 < 40 Vậy hai kim loại thuộc phân nhóm chính nhóm II đó là: Mg và Ca Khối lợng muối khan thu đợc sau cô cạn là: m = (34,67 + 71)* 0,3 = 31,7 gam 7/ Phơng pháp dựa theo số mol để giải toán hoá học a/ Nguyªn t¾c ¸p dông: Trong quá trình biến đổi hoá học: Số mol nguyên tố các chất đợc bảo toàn b/ VÝ dô: Cho 10,4g hçn hîp bét Fe vµ Mg (cã tØ lÖ sè mol 1:2) hoµ tan võa hÕt 600ml dung dịch HNO3 x(M), thu đợc 3,36 lit hỗn hợp khí N2O và NO Biết hỗn hợp khí có tỉ khối d = 1,195 Xác định trị số x? Híng dÉn gi¶i: Theo bµi ta cã: nFe : nMg = : (I) vµ 56nFe + 24nMg = 10,4 (II) Giải phơng trình ta đợc: nFe = 0,1 và nMg = 0,2 Sơ đồ phản ứng Fe, Mg + HNO3 > Fe(NO3)3 , Mg(NO3)2 + N2O, NO + H2O 0,1 vµ 0,2 x 0,1 0,2 a vµ b (mol) Ta cã: 44 a+30 b ,36 a+b= = 0,15 vµ = 1,195 -> a = 0,05 mol vµ b = 0,1 mol 22 , (a+b)29 Sè mol HNO3 ph¶n øng b»ng: nHNO ❑3 = nN = 3nFe(NO ❑3 ) ❑3 + 2nMg(NO ❑3 ) ❑2 + 2nN ❑2 O + nNO = 3.0,1 + 2.0,2 + 2.0,05 + 0,1 = 0,9 mol Nồng độ mol/lit dung dịch HNO3: 0,9 x(M) = 1000 = 1,5M 600 8/ Ph¬ng ph¸p biÖn luËn theo Èn sè a/ Nguyªn t¾c ¸p dông: Khi giải các bài toán hoá học theo phơng pháp đại số, số phơng trình toán học thiết lập đợc Ýt h¬n sè Èn sè cha biÕt cÇn t×m th× ph¶i biÖn luËn -> B»ng c¸ch: Chän Èn sè lµm chuÈn råi t¸ch các ẩn số còn lại Nên đa phơng trình toán học ẩn, đó có ẩn có giới hạn (tất nhiên ẩn có giới hạn thì càng tốt) Sau đó có thể thiết lập bảng biến thiên hay dự vào các điều kiện khác để chọn các giá trị hợp lí b/ VÝ dô: Bài 1: Hoà tan 3,06g oxit MxOy dung dich HNO3 d sau đó cô cạn thì thu đợc 5,22g muối khan Hãy xác định kim loại M biết nó có hoá trị Híng dÉn gi¶i: PTHH: MxOy + 2yHNO3 -> xM(NO3)2y/x + yH2O Tõ PTP¦ ta cã tØ lÖ: , 06 ,22 = -> M = 68,5.2y/x M x +16 y M x +124 y Trong đó: Đặt 2y/x = n là hoá trị kim loại Vậy M = 68,5.n (*) Cho n c¸c gi¸ trÞ 1, 2, 3, Tõ (*) -> M = 137 vµ n =2 lµ phï hîp Do đó M là Ba, hoá trị II Bài 2: A, B là chất khí điều kiện thờng, A là hợp chất nguyên tố X với oxi (trong đó oxi chiếm 50% khối lợng), còn B là hợp chất nguyên tố Y với hiđrô (trong đó hiđro chiếm 25% khối (16) lợng) Tỉ khối A so với B Xác định công thức phân tử A, B Biết phân tử A có mét nguyªn tö X, ph©n tö B chØ cã mét nguyªn tö Y Híng dÉn gi¶i: §Æt CTPT A lµ XOn, MA = X + 16n = 16n + 16n = 32n §Æt CTPT A lµ YOm, MB = Y + m = 3m + m = 4m MA 32 n d= = = -> m = 2n 4m MB Điều kiện thoả mãn: < n, m < 4, nguyên và m phải là số chẵn VËy m chØ cã thÓ lµ hay NÕu m = th× Y = (lo¹i, kh«ng cã nguyªn tè nµo tho¶) NÕu m = th× Y = 12 (lµ cacbon) -> B lµ CH4 vµ n = th× X = 32 (lµ lu huúnh) -> A lµ SO2 9/ Phơng pháp dựa vào các đại lợng có giới hạn để tìm giới hạn đại lợng khác a/ Nguyªn t¾c ¸p dông: Dựa vào các đại lợng có giới hạn, chẳng hạn: KLPTTB ( M ), ho¸ trÞ trung b×nh, sè nguyªn tö trung b×nh, HiÖu suÊt: 0(%) < H < 100(%) Sè mol chÊt tham gia: < n(mol) < Sè mol chÊt ban ®Çu, Để suy quan hệ với đại lợng cần tìm Bằng cách: - Tìm thay đổi giá trị và max đại lợng nào đó để dẫn đến giới hạn cần tìm - Giả sử thành phần hỗn hợp (X,Y) chứa X hay Y để suy giá trị và max đại lợng cÇn t×m b/ VÝ dô: Bµi 1: Cho 6,2g hçn hîp kim lo¹i kiÒm thuéc chu kú liªn tiÕp b¶ng tuÇn hoµn ph¶n øng víi H2O d, thu đợc 2,24 lit khí (đktc) và dung dịch A a/ TÝnh thµnh phÇn % vÒ khèi lîng tõng kim lo¹i hçn hîp ban ®Çu Híng dÉn: a/ Đặt R là KHHH chung cho kim loại kiềm đã cho MR lµ khèi lîng trung b×nh cña kim lo¹i kiÒm A vµ B, gi¶ sö MA < MB -.> MA < MR < MB ViÕt PTHH x¶y ra: Theo ph¬ng tr×nh ph¶n øng: nR = 2nH ❑2 = 0,2 mol > MR = 6,2 : 0,2 = 31 Theo đề ra: kim loại này thuộc chu kì liên tiếp, nên kim loại đó là: A lµ Na(23) vµ B lµ K(39) Bµi 2: a/ Cho 13,8 gam (A) lµ muèi cacbonat cña kim lo¹i kiÒm vµo 110ml dung dÞch HCl 2M Sau ph¶n ứng thấy còn axit dung dịch thu đợc và thể tích khí thoát V1 vợt quá 2016ml Viết phơng tr×nh ph¶n øng, t×m (A) vµ tÝnh V1 (®ktc) b/ Hoà tan 13,8g (A) trên vào nớc Vừa khuấy vừa thêm giọt dung dịch HCl 1M đủ 180ml dung dịch axit, thu đợc V2 lit khí Viết phơng trình phản ứng xảy và tính V2 (đktc) Híng dÉn: a/ M2CO3 + 2HCl -> 2MCl + H2O + CO2 Theo PTHH ta cã: Sè mol M2CO3 = sè mol CO2 > 2,016 : 22,4 = 0,09 mol -> Khèi lîng mol M2CO3 < 13,8 : 0,09 = 153,33 (I) MÆt kh¸c: Sè mol M2CO3 ph¶n øng = 1/2 sè mol HCl < 1/2 0,11.2 = 0,11 mol -> Khèi lîng mol M2CO3 = 13,8 : 0,11 = 125,45 (II) Tõ (I, II) > 125,45 < M2CO3 < 153,33 -> 32,5 < M < 46,5 vµ M lµ kim lo¹i kiÒm -> M lµ Kali (K) VËy sè mol CO2 = sè mol K2CO3 = 13,8 : 138 = 0,1 mol -> VCO ❑2 = 2,24 (lit) b/ Gi¶i t¬ng tù: -> V2 = 1,792 (lit) Bài 3: Cho 28,1g quặng đôlômít gồm MgCO 3; BaCO3 (%MgCO3 = a%) vào dung dịch HCl d thu đợc V (lít) CO2 (ở đktc) a/ Xác định V (lít) Híng dÉn: a/ Theo bµi ta cã PTHH: MgCO3 + 2HCl ❑ (1) ⃗ MgCl2 + H2O + CO2 x(mol) x(mol) BaCO3 + 2HCl ❑ (2) ⃗ BaCl2 + H2O + CO2 y(mol) y(mol) CO2 + Ca(OH)2 ❑ (3) ⃗ CaCO3 ↓ + H2O 0,2(mol) ❑ ⃗ 0,2(mol) ❑ ⃗ 0,2(mol) CO2 + CaCO3 + H2O ❑ (4) ⃗ Ca(HCO3)2 (17) Gi¶ sö hçn hîp chØ cã MgCO3.VËy mBaCO3 = 28 ,1 Sè mol: nMgCO3 = = 0,3345 (mol) 84 NÕu hçn hîp chØ toµn lµ BaCO3 th× mMgCO3 = 28 ,1 Sè mol: nBaCO3 = = 0,143 (mol) 197 Theo PT (1) vµ (2) ta cã sè mol CO2 gi¶i phãng lµ: nCO 0,143 (mol) 0,3345 (mol) Vậy thể tích khí CO2 thu đợc đktc là: 3,2 (lít) VCO ❑2 7,49 (lÝt) Chuyên đề 2: Độ tan –nồngđộdungdịch Mét sè c«ng thøc tÝnh cÇn nhí: Công thức tính độ tan: Công thức tính nồng độ %: St ❑0C C% = chÊt = m ct mdd m ct mdm 100 100% mdd = mdm + mct HoÆc mdd = Vdd (ml) D(g/ml) * Mối liên hệ độ tan chất và nồng độ phần trăm dung dịch bão hoà chất đó nhiệt độ xác định Cứ 100g dm hoà tan đợc Sg chất tan để tạo thành (100+S)g dung dịch bão hoà VËy: x(g) // y(g) // 100g // 100 S 100 C % C«ng thøc liªn hÖ: C% = HoÆc S = 100+S 100 −C % n(mol) 1000 n( mol) Công thức tính nồng độ mol/lit: CM = = V (lit ) V ( ml) * Mối liên hệ nồng độ % và nồng độ mol/lit CM M 10 D C % C«ng thøc liªn hÖ: C% = HoÆc CM = M 10 D Trong đó: - mct là khối lợng chất tan( đơn vị: gam) - mdm là khối lợng dung môi( đơn vị: gam) - mdd là khối lợng dung dịch( đơn vị: gam) - V là thể tích dung dịch( đơn vị: lit mililit) - D là khối lợng riêng dung dịch( đơn vị: gam/mililit) - M là khối lợng mol chất( đơn vị: gam) - S là độ tan chất nhiệt độ xác định( đơn vị: gam) - C% là nồng độ % chất dung dịch( đơn vị: %) - CM là nồng độ mol/lit chất dung dịch( đơn vị: mol/lit hay M) Dạng 1: Toán độ tan Loại 1: Bài toán liên quan độ tan chất và nồng độ phần trăm dung dịch bão hoà chất đó Bài 1: 400C, độ tan K2SO4 là 15 Hãy tính nồng độ phần trăm dung dịch K 2SO4 bão hoà nhiệt độ này? §¸p sè: C% = 13,04% Bài 2: Tính độ tan Na2SO4 100C và nồng độ phần trăm dung dịch bão hoà Na 2SO4 nhiệt độ này Biết 100C hoà tan 7,2g Na2SO4 vào 80g H2O thì đợc dung dịch bão hoà Na2SO4 §¸p sè: S = 9g vµ C% = 8,257% Lo¹i 2: Bµi to¸n tÝnh lîng tinh thÓ ngËm níc cÇn cho thªm vµo dung dÞch cho s½n C¸ch lµm: Dùng định luật bảo toàn khối lợng để tính: * Khèi lîng dung dÞch t¹o thµnh = khèi lîng tinh thÓ + khèi lîng dung dÞch ban ®Çu * Khèi lîng chÊt tan dung dÞch t¹o thµnh = khèi lîng chÊt tan tinh thÓ + khèi lîng chÊt tan dung dÞch ban ®Çu * C¸c bµi to¸n lo¹i nµy thêng cho tinh thÓ cÇn lÊy vµ dung dÞch cho s½n cã chøa cïng lo¹i chÊt tan Bµi tËp ¸p dông: (18) Bài 1: Tính lợng tinh thể CuSO4.5H2O cần dùng để điều chế 500ml dung dịch CuSO 8%(D = 1,1g/ml) §¸p sè: Khèi lîng tinh thÓ CuSO4.5H2O cÇn lÊy lµ: 68,75g Bµi 2: §Ó ®iÒu chÕ 560g dung dÞch CuSO 16% cÇn ph¶i lÊy bao nhiªu gam dung dÞch CuSO 8% vµ bao nhiªu gam tinh thÓ CuSO4.5H2O Híng dÉn * C¸ch 1: Trong 560g dung dÞch CuSO4 16% cã chøa 560 16 2240 mct CuSO (cã dd CuSO 16%) = = = 89,6(g) 4 100 25 §Æt mCuSO4.5H2O = x(g) 1mol(hay 250g) CuSO4.5H2O chøa 160g CuSO4 160 x 16 x VËy x(g) // chøa = (g) 250 25 mdd CuSO 8% cã dung dÞch CuSO 16% lµ (560 – x) g 4 (560 − x) (560 − x) mct CuSO (cã dd CuSO 8%) lµ = (g) 4 100 25 16 x (560 − x) Ta cã ph¬ng tr×nh: + = 89,6 25 25 Giải phơng trình đợc: x = 80 Vậy cần lấy 80g tinh thể CuSO4.5H2O và 480g dd CuSO4 8% để pha chế thành 560g dd CuSO4 16% * C¸ch 2: Gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh bËc nhÊt Èn * Cách 3: Tính toán theo sơ đồ đờng chéo Lu ý: Lîng CuSO4 cã thÓ coi nh dd CuSO4 64%(v× cø 250g CuSO4.5H2O th× cã chøa 160g CuSO4) 160 VËy C%(CuSO4) = 100% = 64% 250 Loại 3: bài toán tính lợng chất tan tách hay thêm vào thay đổi nhiệt độ dung dịch b·o hoµ cho s½n C¸ch lµm: - Bíc 1: TÝnh khèi lîng chÊt tan vµ khèi lîng dung m«i cã dung dÞch b·o hoµ ë t1(0c) - Bớc 2: Đặt a(g) là khối lợng chất tan A cần thêm hay đã tách khỏi dung dịch ban đầu, sau thay đổi nhiệt độ từ t1(0c) sang t2(0c) với t1(0c) khác t2(0c) - Bíc 3: TÝnh khèi lîng chÊt tan vµ khèi lîng dung m«i cã dung dÞch b·o hoµ ë t2(0c) - Bớc 4: áp dụng công thức tính độ tan hay nồng độ % dung dịch bão hoà(C% ddbh) để tìm a Lu ý: Nếu đề yêu cầu tính lợng tinh thể ngậm nớc tách hay cần thêm vào thay đổi nhiệt độ dung dịch bão hoà cho sẵn, bớc ta phải đặt ẩn số là số mol(n) Bài 1: 120C có 1335g dung dịch CuSO4 bão hoà Đun nóng dung dịch lên đến 900C Hỏi phải thêm vào dung dịch bao nhiêu gam CuSO4 để đợc dung dịch bão hoà nhiệt độ này Biết 120C, độ tan CuSO4 là 33,5 và 900C là 80 §¸p sè: Khèi lîng CuSO4 cÇn thªm vµo dung dÞch lµ 465g Bµi 2: ë 850C cã 1877g dung dÞch b·o hoµ CuSO Lµm l¹nh dung dÞch xuèng cßn 25 0C Hái cã bao nhiêu gam CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch Biết độ tan CuSO4 850C là 87,7 và 250C là 40 §¸p sè: Lîng CuSO4.5H2O t¸ch khái dung dÞch lµ: 961,75g Bài 3: Cho 0,2 mol CuO tan H2SO4 20% đun nóng, sau đó làm nguội dung dịch đến 100C Tính khối lợng tinh thể CuSO4.5H2O đã tách khỏi dung dịch, biết độ tan CuSO 100C là 17,4g/100g H2O §¸p sè: Lîng CuSO4.5H2O t¸ch khái dung dÞch lµ: 30,7g Dạng 2: Toán nồng độ dung dịch Bµi 1: Cho 50ml dung dÞch HNO3 40% cã khèi lîng riªng lµ 1,25g/ml H·y: a/ T×m khèi lîng dung dÞch HNO3 40%? b/ T×m khèi lîng HNO3? c/ Tìm nồng độ mol/l dung dịch HNO3 40%? §¸p sè: a/ mdd = 62,5g b/ mHNO ❑3 = 25g c/ CM(HNO ❑3 ) = 7,94M (19) Bài 2: Hãy tính nồng độ mol/l dung dịch thu đợc trờng hợp sau: a/ Hoµ tan 20g NaOH vµo 250g níc Cho biÕt DH ❑2 O = 1g/ml, coi nh thÓ tÝch dung dÞch kh«ng đổi b/ Hoµ tan 26,88 lÝt khÝ hi®ro clorua HCl (®ktc) vµo 500ml níc thµnh dung dÞch axit HCl Coi nh thÓ dung dịch không đổi c/ Hoà tan 28,6g Na2CO3.10H2O vào lợng nớc vừa đủ để thành 200ml dung dịch Na2CO3 §¸p sè: a/ CM( NaOH ) = 2M b/ CM( HCl ) = 2,4M c/ CM(Na2CO3) = 0,5M Bài 3: Cho 2,3g Na tan hết 47,8ml nớc thu đợc dung dịch NaOH và có khí H2 thoát Tính nồng độ % dung dịch NaOH? §¸p sè: C%(NaOH) = 8% chuyên đề 3: pha trộn dung dịch Lo¹i 1: Bµi to¸n pha lo·ng hay c« dÆc mét dung dÞch a) §Æc ®iÓm cña bµi to¸n: - Khi pha loãng, nồng độ dung dịch giảm Còn cô dặc, nồng độ dung dịch tăng - Dù pha loãng hay cô đặc, khối lợng chất tan luôn luôn không thay đổi b) C¸ch lµm: Có thể áp dụng công thức pha loãng hay cô đặc TH1: Vì khối lợng chất tan không đổi dù pha loãng hay cô đặc nên mdd(1).C%(1) = mdd(2).C%(2) TH2: Vì số mol chất tan không đổi dù pha loãng hay cô dặc nên Vdd(1) CM (1) = Vdd(2) CM (2) NÕu gÆp bµi to¸n bµi to¸n: Cho thªm H2O hay chÊt tan nguyªn chÊt (A) vµo dung dÞch (A) có nồng độ % cho trớc, có thể áp dụng quy tắc đờng chéo để giải Khi đó có thể xem: - H2O là dung dịch có nồng độ O% - Chất tan (A) nguyên chất cho thêm là dung dịch nồng độ 100% + TH1: Thªm H2O Dung dÞch ®Çu C1(%) C2(%) - O C2(%) H2O O(%) C2(%) 100(%) mdd dau mH O C1(%) – C2(%) + TH1: Thªm chÊt tan (A) nguyªn chÊt Dung dÞch ®Çu C1(%) ChÊt tan (A) = 100 - C2(%) = mdd dau mctA C1(%) – C2(%) Lu ý: Tỉ lệ hiệu số nồng độ nhận đợc đúng số phần khối lợng dung dịch đầu( hay H2O, chất tan A nguyên chất) cần lấy đặt cùng hàng ngang Bµi to¸n ¸p dông: Bài 1: Phải thêm bao nhiêu gam H2O vào 200g dung dịch KOH 20% để đợc dung dịch KOH 16% §¸p sè: mH2O(cÇn thªm) = 50g Bài 2: Có 30g dung dịch NaCl 20% Tính nồng độ % dung dịch thu đợc khi: - Pha thªm 20g H2O - Cô đặc dung dịch để còn 25g §¸p sè: 12% vµ 24% Bài 3: Tính số ml H2O cần thêm vào lit dung dịch NaOH 1M để thu đợc dung dịch có nồng độ 0,1M §¸p sè: 18 lit Bài 4: Tính số ml H2O cần thêm vào 250ml dung dịch NaOH1,25M để tạo thành dung dịch 0,5M Giả sử hoà tan không làm thay đổi đáng kể thể tích dung dịch §¸p sè: 375ml (20) Bài 5: Tính số ml dung dịch NaOH 2,5%(D = 1,03g/ml) điều chế đợc từ 80ml dung dịch NaOH 35% (D = 1,38g/ml) §¸p sè: 1500ml Bài 6: Làm bay 500ml dung dịch HNO 20%(D = 1,20g/ml) để còn 300g dung dịch Tính nồng độ % dung dịch này §¸p sè: C% = 40% Lo¹i 2:Bµi to¸n hoµ tan mét ho¸ chÊt vµo níc hay vµo mét dung dÞch cho s½n a/ §Æc ®iÓm bµi to¸n: - Ho¸ chÊt ®em hoµ tan cã thÓ lµ chÊt khÝ, chÊt láng hay chÊt r¾n - Sù hoµ tan cã thÓ g©y hay kh«ng g©y ph¶n øng ho¸ häc gi÷a chÊt ®em hoµ tan víi H2O hoÆc chÊt tan dung dÞch cho s½n b/ C¸ch lµm: - Bớc 1: Xác định dung dịch sau cùng (sau hoà tan hoá chất) có chứa chất nào: CÇn lu ý xem cã ph¶n øng gi÷a chÊt ®em hoµ tan víi H 2O hay chÊt tan dung dÞch cho s½n kh«ng? S¶n phÈm ph¶n øng(nÕu cã) gåm nh÷ng chÊt tan nµo? Nhí r»ng: cã bao nhiêu loại chất tan dung dịch thì có nhiêu nồng độ Nếu chất tan có phản ứng hoá học với dung môi, ta phải tính nồng độ sản phẩm phản ứng không đợc tính nồng độ chất tan đó - Bớc 2: Xác định lợng chất tan(khối lợng hay số mol) có chứa dung dịch sau cïng Lîng chÊt tan(sau ph¶n øng nÕu cã) gåm: s¶n phÈm ph¶n øng vµ c¸c chÊt t¸c dông cßn d Lîng s¶n phÈm ph¶n øng(nÕu cã) tÝnh theo ptt ph¶i dùa vµo chÊt t¸c dông hÕt(lîng cho đủ), tuyệt đối không đợc dựa vào lợng chất tác dụng cho d (còn thừa sau phản ứng) - Bớc 3: Xác định lợng dung dịch (khối lợng hay thể tích) Để tính thể tích dung dịch có trờng hợp (tuỳ theo đề bài) Nếu đề không cho biết khối lợng riêng dung dịch mới(Dddm) + Khi hoµ tan chÊt khÝ hay chÊt r¾n vµo chÊt láng cã thÓ coi: ThÓ tÝch dung dÞch míi = ThÓ tÝch chÊt láng + Khi hoµ tan chÊt láng vµo chÊt láng kh¸c, ph¶i gi¶ sö sù pha trén kh«ng lµm th©y đổi đáng kể thể tích chất lỏng, để tính: ThÓ tÝch dung dÞch míi = Tæng thÓ tÝch c¸c chÊt láng ban ®Çu Nếu đề cho biết khối lợng riêng dung dịch mới(Dddm) mddm ThÓ tÝch dung dÞch míi: Vddm = D ddm mddm: lµ khèi lîng dung dÞch míi + §Ó tÝnh khèi lîng dung dÞch míi mddm = Tæng khèi lîng(tríc ph¶n øng) – khèi lîng kÕt tña(hoÆc khÝ bay lªn) nÕu cã Bµi tËp ¸p dông: Bài 1: Cho 14,84g tinh thể Na2CO3 vào bình chứa 500ml dung dịch HCl 0,4M đợc dung dịch B Tính nồng độ mol/lit các chất dung dịch B Đáp số: Nồng độ NaCl là: CM = 0,4M Nồng độ Na2CO3 còn d là: CM = 0,08M Bài 2: Hoà tan 5,6lit khí HCl (ở đktc) vào 0,1lit H 2O để tạo thành dung dịch HCl Tính nồng độ mol/lit và nồng độ % dung dịch thu đợc §¸p sè: - CM = 2,5M - C% = 8,36% Bài 3: Cho 200g SO3 vào lít dung dịch H2SO4 17%(D = 1,12g/ml) đợc dung dịch A Tính nồng độ % dung dÞch A §¸p sè: C% = 32,985% Bài 4: xác định lợng SO3 và lợng dung dịch H2SO4 49% cần lấy để pha thành 450g dung dịch H 2SO4 83,3% §¸p sè: Khèi lîng SO3 cÇn lÊy lµ: 210g Khèi lîng dung dÞch H2SO4 49% cÇn lÊy lµ 240g Bài 5: Xác định khối lợng dung dịch KOH 7,93% cần lấy để hoà tan vào đó 47g K 2O thì thu đợc dung dÞch 21% §¸p sè: Khèi lîng dung dÞch KOH 7,93% cÇn lÊy lµ 352,94g Bài 6: Cho 6,9g Na và 9,3g Na 2O vào nớc, đợc dung dịch A(NaOH 8%) Hỏi phải lấy thêm bao nhiêu gam NaOH có độ tinh khiết 80%(tan hoàn toàn) cho vào để đợc dung dịch 15%? (21) Đáp số: - Khối lợng NaOH có độ tinh khiết 80% cần lấy là 32,3g Lo¹i 3: Bµi to¸n pha trén hai hay nhiÒu dung dÞch a/ §Æc ®iÓm bµi to¸n Khi pha trén hay nhiÒu dung dÞch víi cã thÓ x¶y hay kh«ng x¶y ph¶n øng ho¸ häc gi÷a chÊt tan cña c¸c dung dÞch ban ®Çu b/ C¸ch lµm: TH1: Khi trén kh«ng x¶y ph¶n øng ho¸ häc(thêng gÆp bµi to¸n pha trén c¸c dung dÞch chøa cïng lo¹i ho¸ chÊt) Nguyên tắc chung để giải là theo phơng pháp đại số, lập hệ phơng trình toán học (1 theo chất tan vµ theo dung dÞch) C¸c bíc gi¶i: - Bớc 1: Xác định dung dịch sau trộn có chứa chất tan nào - Bớc 2: Xác định lợng chất tan(mct) có dung dịch mới(ddm) - Bớc 3: Xác định khối lợng(mddm) hay thể tích(Vddm) dung dịch mddm = Tæng khèi lîng( c¸c dung dÞch ®em trén ) + NÕu biÕt khèi lîng riªng dung dÞch míi(Dddm) m ddm Vddm = D ddm + NÕu kh«ng biÕt khèi lîng riªng dung dÞch míi: Ph¶i gi¶ sö sù hao hôt thÓ tÝch sù pha trộn dung dịch là không đáng kể, để có Vddm = Tæng thÓ tÝch c¸c chÊt láng ban ®Çu ®em trén + Nếu pha trộn các dung dịch cùng loại chất tan, cùng loại nồng độ, có thể giải quy tắc đờng chéo m1(g) dd C1(%) C – C3 C3(%) m2(g) dd C2(%) C – C1 ( Giả sử: C1< C3 < C2 ) và hao hụt thể tích pha trộn các dd là không đáng kể m1 C − C3 = m2 C −C1 + Nếu không biết nồng độ % mà lại biết nồng độ mol/lit (CM) thì áp dụng sơ đồ: V1(l) dd C1(M) C – C3 C3(M) V2(g) dd C2(M) C – C1 ( Gi¶ sö: C1< C3 < C2 ) V1 C − C3 = V2 C −C1 + Nếu không biết nồng độ % và nồng độ mol/lit mà lại biết khối lợng riêng (D) thì áp dụng sơ đồ: V1(l) dd D1(g/ml) D – D3 D3(g/ml) V2(l) dd D2(g/ml) D – D1 (Giả sử: D1< D3 < D2) và hao hụt thể tích pha trộn các dd là không đáng kể V1 D2 − D3 = V2 D3 − D1 TH2: Khi trén cã x¶y ph¶n øng ho¸ häc còng gi¶i qua bíc t¬ng tù bµi to¸n lo¹i (Hoµ tan mét chÊt vµo mét dung dÞch cho s½n) Tuy nhiªn, cÇn lu ý - bớc 1: Phải xác định công thức chất tan mới, số lợng chất tan Cần chú ý khả n¨ng cã chÊt d(do chÊt tan ban ®Çu kh«ng t¸c dông hÕt) tÝnh to¸n - bớc 3: Khi xác định lợng dung dịch (mddm hay Vddm) (22) Tacã: mddm = Tæng khèi lîng c¸c chÊt ®em tréng – khèi lîng chÊt kÕt tña hoÆc chÊt khÝ xuÊt hiÖn ph¶n øng - ThÓ tÝch dung dÞch míi tÝnh nh trêng hîp lo¹i bµi to¸n nµy Thí dụ: áp dụng phơng pháp đờng chéo Một bài toán thờng có nhiều cách giải nhng bài toán nào có thể sử dụng đợc phơng pháp đờng chéo để giải thì làm bài toán đơn giản nhiều Bµi to¸n 1: CÇn bao nhiªu gam tinh thÓ CuSO 5H2O hoµ vµo bao nhiªu gam dung dÞch CuSO4 4% để điều chế đợc 500 gam dung dịch CuSO4 8% Bµi gi¶i: Gi¶i B»ng ph¬ng ph¸p th«ng thêng: Khèi lîng CuSO4 cã 500g dung dÞch b»ng: 500 mCuóO = =40 gam (1) 100 Gäi x lµ khèi lîng tinh thÓ CuSO4 H2O cÇn lÊy th×: (500 - x) lµ khèi lîng dung dÞch CuSO4 4% cÇn lÊy: Khèi lîng CuSO4 cã tinh thÓ CuSO4 5H2O b»ng: x 160 mCuSO = (2) 250 Khèi lîng CuSO4 cã tinh thÓ CuSO4 4% lµ: (500 − x ) (3) mCuSO = 100 Tõ (1), (2) vµ (3) ta cã: ( x 160) (500 − x ) + =40 250 100 => 0,64x + 20 - 0,04x = 40 Giải ta đợc: X = 33,33g tinh thÓ 4 VËy khèi lîng dung dÞch CuSO4 4% cÇn lÊy lµ: 500 - 33,33 gam = 466,67 gam + Giải theo phơng pháp đờng chéo Gäi x lµ sè gam tinh thÓ CuSO4 H2O cÇn lÊy vµ (500 - x) lµ sè gam dung dÞch cÇn lÊy ta cã sơ đồ đờng chéo nh sau: 69 x 500 − x 4 - => 64 - x = = 500 − x 56 14 Giải ta tìm đợc: x = 33,33 gam Bài toán 2: Trộn 500gam dung dịch NaOH 3% với 300 gam dung dịch NaOH 10% thì thu đợc dung dịch có nồng độ bao nhiêu% Bài giải: Ta có sơ đồ đờng chéo: 500: C% 300: 10 10 - C% => C% - 3% 500 10− C = 300 C − Giải ta đợc: C = 5,625% Vậy dung dịch thu đợc có nồng độ 5,625% Bµi to¸n 3: CÇn trén dung dÞch NaOH % vµ dung dÞch NaOH 10% theo tû lÖ khèi lîng bao nhiêu để thu đợc dung dịch NaOH 8% Bµi gi¶i: Gọi m1; m2 lần lợt là khối lợng các dung dịch cần lấy Ta có sơ đồ đờng chéo sau: m1 10 - (23) => m1 10 −8 = m2 −3 VËy tû lÖ khèi lîng cÇn lÊy lµ: m1 = m2 Bµi to¸n ¸p dông: Bài 1: Cần pha chế theo tỉ lệ nào khối lợng dung dịch KNO3 có nồng độ % tơng ứng là 45% và 15% để đợc dung dịch KNO3 có nồng độ 20% §¸p sè: Ph¶i lÊy phÇn khèi lîng dung dÞch cã nång dé 45% vµ phÇn khèi lîng dung dÞch cã nồng độ 15% để trộn với Bài 2: Trộn V1(l) dung dịch A(chứa 9,125g HCl) với V2(l) dung dịch B(chứa 5,475g HCl) đợc 2(l) dung dÞch D Coi thÓ tÝch dung dÞch D = Tæng thÓ tÝch dung dÞch A vµ dung dÞch B a) Tính nồng độ mol/lit dung dịch D b) Tính nồng độ mol/lit dung dịch A, dung dịch B (Biết hiệu nồng độ mol/lit dung dịch A trừ nồng độ mol/lit dung dịch B là 0,4mol/l) §¸p sè: a) CM(dd D) = 0,2M b) Đặt nồng độ mol/l dung dịch A là x, dung dịch B là y ta có: x – y = 0,4 (I) ,25 ,15 V× thÓ tÝch: Vdd D = Vdd A + Vdd B = + = (II) x y Giải hệ phơng trình ta đợc: x = 0,5M, y = 0,1M Vậy nồng độ mol/l dung dịch A là 0,5M và dung dịch B là 0,1M Bµi 3: Hái ph¶i lÊy dung dÞch NaOH 15% vµ 27,5% mçi dung dÞch bao nhiªu gam trén vµo để đợc 500ml dung dịch NaOH 21,5%, D = 1,23g/ml? §¸p sè: Dung dÞch NaOH 27,5% cÇn lÊy lµ 319,8g vµ dung dÞch NaOH 15% cÇn lÊy lµ 295,2g Bµi 4: Trén lÉn 150ml dung dÞch H2SO4 2M vµo 200g dung dÞch H2SO4 5M( D = 1,29g/ml ) TÝnh nồng độ mol/l dung dịch H2SO4 nhận đợc Đáp số: Nồng độ H2SO4 sau trộn là 3,5M Bài 5: Trộn 1/3 (l) dung dịch HCl (dd A) với 2/3 (l) dung dịch HCl (dd B) đợc 1(l) dung dịch HCl (dd C) Lấy 1/10 (l) dd C tác dụng với dung dịch AgNO3 d thì thu đợc 8,61g kết tủa a) Tính nồng độ mol/l dd C b) Tính nồng độ mol/l dd A và dd B Biết nồng độ mol/l dd A = nồng dộ mol/l dd B Đáp số: Nồng độ mol/l dd B là 0,3M và dd A là 1,2M Bài 6: Trộn 200ml dung dịch HNO3 (dd X) với 300ml dung dịch HNO3 (dd Y) đợc dung dịch (Z) Biết dung dịch (Z) tác dụng vừa đủ với 7g CaCO3 a) Tính nồng độ mol/l dung dịch (Z) b) Ngêi ta cã thÓ ®iÒu chÕ dung dÞch (X) tõ dung dÞch (Y) b»ng c¸ch thªm H 2O vµo dung dÞch (Y) theo tØ lÖ thÓ tÝch: VH ❑2 O : Vdd(Y) = 3:1 Tính nồng độ mol/l dung dịch (X) và dung dịch (Y)? Biết pha trộn không làm thay đổi đáng kÓ thÓ tÝch dung dÞch §¸p sè: a) CMdd(Z) = 0,28M b) Nồng độ mol/l dung dịch (X) là 0,1M và dung dịch (Y) là 0,4M Bµi 7: §Ó trung hoµ 50ml dung dÞch NaOH 1,2M cÇn V(ml) dung dÞch H 2SO4 30% (D = 1,222g/ml) TÝnh V? §¸p sè: ThÓ tÝch dung dÞch H2SO4 30% cÇn lÊy lµ 8,02 ml Bµi 8: Cho 25g dung dÞch NaOH 4% t¸c dông víi 51g dung dÞch H 2SO4 0,2M, cã khèi lîng riªng D = 1,02 g/ml Tính nồng độ % các chất sau phản ứng §¸p sè: - Nồng độ % dung dịch Na2SO4 là 1,87% - Nồng độ % dung dịch NaOH (d) là 0,26% Bài 9:Trộn lẫn 100ml dung dịch NaHSO4 1M với 100ml dung dịch NaOH 2M đợc dung dịch A a) ViÕt ph¬ng tr×nh ho¸ häc x¶y b) Cô cạn dung dịch A thì thu đợc hỗn hợp chất nào? Tính khối lợng chất §¸p sè: b) Khèi lîng c¸c chÊt sau c« c¹n (24) - Khèi lîng muèi Na2SO4 lµ 14,2g Khèi lîng NaOH(cßn d) lµ g Bµi 10: Khi trung hoµ 100ml dung dÞch cña axit H 2SO4 vµ HCl b»ng dung dÞch NaOH, råi c« c¹n thì thu đợc 13,2g muối khan Biết trung hoà 10 ml dung dịch axit này thì cần vừa đủ 40ml dung dịch NaOH 0,5M Tính nồng độ mol/l axit dung dịch ban đầu Đáp số: Nồng độ mol/l axit H2SO4 là 0,6M và axit HCl là 0,8M Bài 11: Tính nồng độ mol/l dung dịch H2SO4 và dung dịch NaOH biết rằng: Cứ 30ml dung dịch H2SO4 đợc trung hoà hết 20ml dung dịch NaOH và 10ml dung dịch KOH 2M Ngợc lại: 30ml dung dịch NaOH đợc trung hoà hết 20ml dung dịch H 2SO4 và 5ml dung dÞch HCl 1M Đáp số: Nồng độ mol/l dd H2SO4 là 0,7M và dd NaOH là 1,1M Hớng dẫn giải bài toán nồng độ phơng pháp đại số: Thí dụ: Tính nồng độ ban đầu dung dịch H2SO4 và dung dịch NaOH biết rằng: - Nếu đổ lít dung dịch NaOH vào lít dung dịch H 2SO4 thì sau phản ứng dung dịch có tính kiềm với nồng độ 0,1M - Nếu đổ lít dung dịch NaOH vào lít dung dịch H 2SO4 thì sau phản ứng dung dịch có tính axit với nồng độ 0,2M Bµi gi¶i PTHH: 2NaOH + H2SO4 -> Na2SO4 + 2H2O Gọi nồng độ dung dịch xút là x và nồng độ dung dịch axit là y thì: * Trong trêng hîp thø nhÊt lîng kiÒm cßn l¹i dung dÞch lµ 0,1 = 0,5mol Lợng kiềm đã tham gia phản ứng là: 3x - 0,5 (mol) Lîng axÝt bÞ trung hoµ lµ: 2y (mol) Theo PTP¦ sè mol xót lín h¬n lÇn H2SO4 VËy 3x - 0,5 = 2y.2 = 4y hay 3x - 4y = 0,5 (1) * Trong trêng hîp thø th× lîng a xÝt d lµ 0,2.5 = 1mol Lîng a xÝt bÞ trung hoµ lµ 3y - (mol) Lợng xút tham gia phản ứng là 2x (mol) Cũng lập luận nh trên ta đợc: 2x = x hay 3y - x = (2) Tõ (1) vµ (2) ta cã hÖ ph¬ng tr×nh bËc nhÊt: ¿ x − y=0,5 y − x=1 ¿{ ¿ Giải hệ phơng trình này ta đợc x = 1,1 và y = 0,7 Vậy, nồng độ ban đầu dung dịch H2SO4 là 0,7M dung dịch NaOH là 1,1M Bài 12: Tính nồng độ mol/l dung dịch NaOH và dung dịch H 2SO4 Biết lấy 60ml dung dịch NaOH th× trung hoµ hoµn toµn 20ml dung dÞch H 2SO4 NÕu lÊy 20ml dung dÞch H2SO4 t¸c dông víi 2,5g CaCO3 th× muèn trung hoµ lîng axit cßn d ph¶i dïng hÕt 10ml dung dÞch NaOH ë trªn Đáp số: Nồng độ mol/l dd H2SO4 là 1,5M và dd NaOH là 1,0M 3y - = Bài 13: Tính nồng độ mol/l dung dịch HNO3 và dung dịch KOH Biết - 20ml dung dịch HNO3 đợc trung hoà hết 60ml dung dịch KOH - 20ml dung dịch HNO3 sau tác dụng hết với 2g CuO thì đợc trung hoà hết 10ml dung dÞch KOH Đáp số: Nồng độ dung dịch HNO3 là 3M và dung dịch KOH là 1M Bµi 14: Cã dung dÞch H2SO4 lµ A vµ B a) Nếu dung dịch A và B đợc trộn lẫn theo tỉ lệ khối lợng 7:3 thì thu đợc dung dịch C có nồng độ 29% Tính nồng độ % dd A và dd B Biết nồng độ dd B 2,5 lần nồng độ dd A b) LÊy 50ml dd C (D = 1,27g/ml) cho ph¶n øng víi 200ml dd BaCl 1M TÝnh khèi lîng kÕt tña và nồng độ mol/l dd E còn lại sau đã tách hết kết tủa, giả sử thể tích dd thay đổi không đáng kể Híng dÉn: a/ Giả sử có 100g dd C Để có 100g dd C này cần đem trộn 70g dd A nồng độ x% và 30g dd B nồng độ y% Vì nồng độ % dd C là 29% nên ta có phơng trình: 70 x 30 y mH SO + = 29 (I) 4(trong dd C) = 100 100 Theo bµi th×: y = 2,5x (II) Giải hệ (I, II) đợc: x% = 20% và y% = 50% (25) C % mdd 29(50 , 27) = = 0,1879 mol 100 98 100 M nBaCl = 0,2 mol > nH SO VËy axit ph¶n øng hÕt 2 mBaSO = 0,1879 233 = 43,78g Dung dÞch cßn l¹i sau t¸ch hÕt kÕt tña cã chøa 0,3758 mol HCl vµ 0,2 – 0,1879 = 0,0121 mol BaCl2 cßn d Vậy nồng độ dd HCl là 1,5M và dd BaCl2 là 0,0484M b/ nH2SO4( 50ml dd C ) = Bài 15: Trộn dd A chứa NaOH và dd B chứa Ba(OH) theo thể tích đợc dd C Trung hoà 100ml dd C cần hết 35ml dd H2SO4 2M và thu đợc 9,32g kết tủa Tính nồng độ mol/l các dd A và B Cần trộn bao nhiêu ml dd B với 20ml dd A để hoà tan vừa hết 1,08g bột Al §¸p sè: nH2SO4 = 0,07 mol; nNaOH = 0,06 mol; nBa(OH)2 = 0,04 mol CM(NaOH) = 1,2M; CM(Ba(OH) ❑2 ) = 0,8M Cần trộn 20ml dd NaOH và 10ml dd Ba(OH)2 để hoà tan hết 1,08g bột nhôm Chuyên đề 4: Xác định công thức hoá học Phơng pháp 1: Xác định công thức hoá học dựa trên biểu thức đại số * C¸ch gi¶i: - Bíc 1: §Æt c«ng thøc tæng qu¸t - Bớc 2: Lập phơng trình(Từ biểu thức đại số) - Bíc 3: Gi¶i ph¬ng tr×nh -> KÕt luËn Các biểu thức đại số thờng gặp - Cho biÕt % cña mét nguyªn tè - Cho biÕt tØ lÖ khèi lîng hoÆc tØ lÖ %(theo khèi lîng c¸c nguyªn tè) Các công thức biến đổi - C«ng thøc tÝnh % cña nguyªn tè hîp chÊt CTTQ AxBy AxBy MA x MA x %A %A = 100% > = %B M AxBy M B y - C«ng thøc tÝnh khèi lîng cña nguyªn tè hîp chÊt CTTQ AxBy AxBy mA MA x mA = nA ❑x B ❑ y MA.x > = mB M B y Lu ý: - Để xác định nguyên tố kim loại phi kim hợp chất có thể phải lập bảng xét hoá trị ứng với nguyên tử khối kim loại phi kim đó - Ho¸ trÞ cña kim lo¹i (n): n 4, víi n nguyªn Riªng kim lo¹i Fe ph¶i xÐt thªm ho¸ trÞ 8/3 - Ho¸ trÞ cña phi kim (n): n 7, víi n nguyªn - Trong oxit cña phi kim th× sè nguyªn tö phi kim oxit kh«ng qu¸ nguyªn tö Bµi tËp ¸p dông: Bµi 1: Mét oxit nit¬(A) cã c«ng thøc NOx vµ cã %N = 30,43% T×m c«ng thøc cña (A) §¸p sè: NO2 Bµi 2: Mét oxit s¾t cã %Fe = 72,41% T×m c«ng thøc cña oxit §¸p sè: Fe3O4 Bµi 3: Mét oxit cña kim lo¹i M cã %M = 63,218 T×m c«ng thøc oxit §¸p sè: MnO2 Bµi 4: Mét quÆng s¾t cã chøa 46,67% Fe, cßn l¹i lµ S a) T×m c«ng thøc quÆng b) Tõ quÆng trªn h·y ®iÒu chÕ khÝ cã tÝnh khö §¸p sè: a) FeS2 b) H2S vµ SO2 Bài 5: Oxit đồng có công thức CuxOy và có mCu : mO = : Tìm công thức oxit §¸p sè: CuO Bµi 6: Oxit cña kim lo¹i M T×m c«ng thøc cña oxit trêng hîp sau: a) mM : mO = : b) %M : %O = : §¸p sè: a) Al2O3 b) Fe2O3 (26) Bµi 7: Mét oxit (A) cña nit¬ cã tØ khèi h¬i cña A so víi kh«ng khÝ lµ 1,59 T×m c«ng thøc oxit A §¸p sè: NO2 Bµi 8: Mét oxit cña phi kim (X) cã tØ khèi h¬i cña (X) so víi hi®ro b»ng 22 T×m c«ng thøc (X) §¸p sè: TH1: CO2 TH2: N2O Phơng pháp 2: Xác định công thức dựa trên phản ứng C¸ch gi¶i: - Bíc 1: §Æt CTTQ - Bíc 2: ViÕt PTHH - Bớc 3: Lập phơng trình toán học dựa vào các ẩn số theo cách đặt - Bíc 4: Gi¶i ph¬ng tr×nh to¸n häc Mét sè gîi ý: - Với các bài toán có phản ứng, lập phơng trình ta nên áp dụng định luật tỉ lệ - Tæng qu¸t: Cã PTHH: aA + bB -> qC + pD (1) ChuÈn bÞ: a b.MB q.22,4 §Ò cho: nA p nB p VC (l ) ë ®ktc Theo(1) ta cã: b M B a q 22 , = = n A pu VC m B pu Bµi tËp ¸p dông: Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 1gam nguyên tố R Cần 0,7 lit oxi(đktc), thu đợc hợp chất X Tìm công thøc R, X §¸p sè: R lµ S vµ X lµ SO2 Bµi 2: Khö hÕt 3,48 gam mét oxit cña kim lo¹i R cÇn 1,344 lit H2 (®ktc) T×m c«ng thøc oxit - §©y lµ ph¶n øng nhiÖt luyÖn - Tæng qu¸t: Oxit kim lo¹i A + (H2, CO, Al, C) -> Kim lo¹i A + (H2O, CO2, Al2O3, CO hoÆc CO2) - Điều kiện: Kim loại A là kim loại đứng sau nhôm §¸p sè: Fe3O4 Bài 3: Nung hết 9,4 gam M(NO3)n thu đợc gam M2On Tìm công thức muối nitrat Híng dÉn: - Ph¶n øng nhiÖt ph©n muèi nitrat - C«ng thøc chung: -M: đứng trớc Mg -> M(NO2)n (r) + O2(k) t M(NO3)3(r) - ❑0 -M: ( tõ Mg > Cu) -> M2On (r) + O2(k) + NO2(k) -M: đứng sau Cu > M(r) + O2(k) + NO2(k) §¸p sè: Cu(NO3)2 Bài 4: Nung hết 3,6 gam M(NO3)n thu đợc 1,6 gam chất rắn không tan nớc Tìm công thức muèi nitrat ®em nung Hớng dẫn: Theo đề ra, chất rắn có thể là kim loại oxit kim loại Giải bài toán theo trờng hợp Chó ý: TH: R¾n lµ oxit kim lo¹i 2n−m Ph¶n øng: 2M(NO3)n (r) t > M2Om (r) + 2nO2(k) + O2(k) HoÆc 4M(NO3)n (r) t > 2M2Om (r) + 4nO2(k) + (2n – m)O2(k) §iÒu kiÖn: n m 3, víi n, m nguyªn d¬ng.(n, m lµ ho¸ trÞ cña M ) §¸p sè: Fe(NO3)2 Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn 6,8 gam hợp chất vô A thu đợc 4,48 lít SO2(đktc) và 3,6 gam H2O T×m c«ng thøc cña chÊt A §¸p sè: H2S Bài 6: Hoà tan hoàn toàn 7,2g kim loại (A) hoá trị II dung dịch HCl, thu đợc 6,72 lit H2 (®ktc) T×m kim lo¹i A §¸p sè: A lµ Mg Bài 7: Cho 12,8g kim loại R hoá trị II tác dụng với clo vừa đủ thì thu đợc 27g muối clorua Tìm kim lo¹i R §¸p sè: R lµ Cu (27) Bài 8: Cho 10g sắt clorua(cha biết hoá trị sắt ) tác dụng với dung dịch AgNO thì thu đợc 22,6g AgCl(r) (không tan) Hãy xác định công thức muối sắt clorua §¸p sè: FeCl2 Bài 9: Hoà tan hoàn toàn 7,56g kim loại R cha rõ hoá trị vào dung dịch axit HCl, thì thu đợc 9,408 lit H2 (®ktc) T×m kim lo¹i R §¸p sè: R lµ Al Bµi 10: Hoµ tan hoµn toµn 8,9g hçn hîp kim lo¹i A vµ B cã cïng ho¸ trÞ II vµ cã tØ lÖ mol lµ : dung dịch HCl dùng d thu đợc 4,48 lit H2(đktc) Hỏi A, B là các kim loại nào số các kim lo¹i sau ®©y: ( Mg, Ca, Ba, Fe, Zn, Be ) §¸p sè:A vµ B lµ Mg vµ Zn Bài 11: Hoà tan hoàn toàn 5,6g kim loại hoá trị II dd HCl thu đợc 2,24 lit H2(đktc) Tìm kim lo¹i trªn §¸p sè: Fe Bài 12: Cho 4,48g oxit kim loại hoá trị tác dụng hết 7,84g axit H 2SO4 Xác định công thức cña oxit trªn §¸p sè: CaO Bài 13: Để hoà tan 9,6g hỗn hợp đồng mol (cùng số mol) oxit kim loại có hoá trị II cần 14,6g axit HCl Xác định công thức oxit trên Biết kim loại hoá trị II có thể là Be, Mg, Ca, Fe, Zn, Ba §¸p sè: MgO vµ CaO Bài 14: Hoà tan hoàn toàn 6,5g kim loại A cha rõ hoá trị vào dung dịch HCl thì thu đợc 2,24 lit H2(®ktc) T×m kim lo¹i A §¸p sè: A lµ Zn Bµi 15: Cã mét oxit s¾t cha râ c«ng thøc, chia oxit nµy lµm phÇn b»ng a/ §Ó hoµ tan hÕt phÇn cÇn dïng 150ml dung dÞch HCl 1,5M b/ Cho luồng khí H2 d qua phần nung nóng, phản ứng xong thu đợc 4,2g sắt T×m c«ng thøc cña oxit s¾t nãi trªn §¸p sè: Fe2O3 Bài 16: Khử hoàn toàn 4,06g oxit kim loại CO nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn toàn khí sinh vào bình đựng nớc vôi d, thấy tạo thành 7g kết tủa Nếu lấy lợng kim loại sinh hoà tan hết vào dung dịch HCl d thì thu đợc 1,176 lit khí H2 (đktc) Xác định công thức oxit kim lo¹i Híng dÉn: Gäi c«ng thøc oxit lµ MxOy = amol Ta cã a(Mx +16y) = 4,06 MxOy + yCO -> xM + yCO2 a ay ax ay (mol) CO2 + Ca(OH)2 > CaCO3 + H2O ay ay ay (mol) Ta cã ay = sè mol CaCO3 = 0,07 mol. -> Khèi lîng kim lo¹i = M.ax = 2,94g 2M + 2nHCl > 2MCln + nH2 ax 0,5nax (mol) Ta cã: 0,5nax = 1,176 : 22,4 = 0,0525 mol hay nax = 0,105 M Max , 94 LËp tØ lÖ: = = = 28 VËy M = 28n -> ChØ cã gi¸ trÞ n = vµ M = 56 lµ n nax ,0525 phï hîp VËy M lµ Fe Thay n = -> ax = 0,0525 ax ,0525 x Ta cã: = = = > x = vµ y = VËy c«ng thøc oxit lµ Fe3O4 ay ,07 y Chuyên đề 5: Bài toán oxit và hỗn hợp oxit TÝnh chÊt: C¸ch lµm: - Oxit baz¬ t¸c dông víi dung dÞch axit Oxit axit t¸c dông víi dung dÞch baz¬ Oxit lìng tÝnh võa t¸c dông víi dung dÞch axit, võa t¸c dông dung dÞch baz¬ Oxit trung tính: Không tác dụng đợc với dung dịch axit và dung dịch bazơ - Bíc 1: §Æt CTTQ Bíc 2: ViÕt PTHH Bớc 3: Lập phơng trình toán học dựa vào các ẩn số theo cách đặt Bíc 4: Gi¶i ph¬ng tr×nh to¸n häc Bớc 5: Tính toán theo yêu cầu đề bài A - To¸n oxit baz¬ (28) Bµi tËp ¸p dông: Bài 1: Cho 4,48g oxit kim loại hoá trị tác dụng hết 7,84g axit H 2SO4 Xác định công thức cña oxit trªn §¸p sè: CaO Bµi 2: Hoµ tan hoµn toµn gam oxit cña kim lo¹i R cÇn dïng 25ml dung dÞch hçn hîp gåm axit H2SO4 0,25M vµ axit HCl 1M T×m c«ng thøc cña oxit trªn §¸p sè: Fe2O3 Bµi 3: Cã mét oxit s¾t cha râ c«ng thøc, chia oxit nµy lµm phÇn b»ng a/ §Ó hoµ tan hÕt phÇn cÇn dïng150ml dung dÞch HCl 1,5M b/ Cho luồng khí H2 d qua phần nung nóng, phản ứng xong thu đợc 4,2g sắt T×m c«ng thøc cña oxit s¾t nãi trªn §¸p sè: Fe2O3 Bµi 4: Hoµ tan hoµn toµn 20,4g oxit kim lo¹i A, ho¸ trÞ III 300ml dung dÞch axit H 2SO4 th× thu đợc 68,4g muối khan Tìm công thức oxit trên §¸p sè: Bài 5: Để hoà tan hoàn toàn 64g oxit kim loại hoá trị III cần vừa đủ 800ml dung dịch axit HNO 3M T×m c«ng thøc cña oxit trªn §¸p sè: Bài 6: Khi hoà tan lợng oxit kim loại hoá trị II vào lợng vừa đủ dung dịch axit H2SO4 4,9%, ngời ta thu đợc dung dịch muối có nồng độ 5,78% Xác định công thức oxit trªn Híng dÉn: §Æt c«ng thøc cña oxit lµ RO PTHH: RO + H2SO4 > RSO4 + H2O (MR + 16) 98g (MR + 96)g Gi¶ sö hoµ tan mol (hay MR + 16)g RO Khèi lîng dd RSO4(5,87%) = (MR + 16) + (98 : 4,9).100 = MR + 2016 M R +96 C% = 100% = 5,87% M R +2016 Giải phơng trình ta đợc: MR = 24, kim loại hoá trị II là Mg §¸p sè: MgO Bài 7: Hoà tan hoàn toàn oxit kim loại hoá trị II dung dịch H2SO4 14% vừa đủ thì thu đợc dung dịch muối có nồng độ 16,2% Xác định công thức oxit trên §¸p sè: MgO B - To¸n oxit axit Bµi tËp 1: Cho tõ tõ khÝ CO2 (SO2) vµo dung dÞch NaOH(hoÆc KOH) th× cã c¸c PTHH x¶y ra: CO2 + 2NaOH ❑ ⃗ Na2CO3 + H2O ( ) Sau đó số mol CO2 = số mol NaOH thì có phản ứng CO2 + NaOH ❑ ⃗ NaHCO3 ( ) Hớng giải: xét tỷ lệ số mol để viết PTHH xảy n ❑ NaOH §Æt T = n ❑ CO2 NÕu T th× chØ cã ph¶n øng ( ) vµ cã thÓ d CO2 NÕu T th× chØ cã ph¶n øng ( ) vµ cã thÓ d NaOH - NÕu < T < th× cã c¶ ph¶n øng ( ) vµ ( ) ë trªn hoÆc cã thÓ viÕt nh sau: CO2 + NaOH ❑ ⃗ NaHCO3 ( ) / tÝnh theo sè mol cña CO2 Và sau đó: NaOH d + NaHCO3 ❑ Na2CO3 + H2O ( ) / ⃗ HoÆc dùa vµo sè mol CO2 vµ sè mol NaOH hoÆc sè mol Na2CO3 vµ NaHCO3 t¹o thµnh sau ph¶n ứng để lập các phơng trình toán học và giải §Æt Èn x,y lÇn lît lµ sè mol cña Na2CO3 vµ NaHCO3 t¹o thµnh sau ph¶n øng Bµi tËp ¸p dông: 1/ Cho 1,68 lit CO2 (đktc) sục vào bình đựng dd KOH d Tính nồng độ mol/lit muối thu đợc sau ph¶n øng BiÕt r»ng thÓ tÝch dd lµ 250 ml 2/ Cho 11,2 lit CO2 vào 500ml dd NaOH 25% (d = 1,3g/ml) Tính nồng độ mol/lit dd muối tạo thµnh 3/ DÉn 448 ml CO2 (®ktc) sôc vµo b×nh chøa 100ml dd KOH 0,25M TÝnh khèi lîng muèi t¹o thµnh (29) Bµi tËp 2: Cho tõ tõ khÝ CO2 (SO2) vµo dung dÞch Ca(OH)2 (hoÆc Ba(OH)2) th× cã c¸c ph¶n øng x¶y ra: Ph¶n øng u tiªn t¹o muèi trung hoµ tríc CO2 + Ca(OH)2 ❑ CaCO3 + H2O ( ) ⃗ Sau đó số mol CO2 = lần số mol Ca(OH)2 thì có phản ứng 2CO2 + Ca(OH)2 ❑ ⃗ Ca(HCO3)2 ( ) Hớng giải : xét tỷ lệ số mol để viết PTHH xảy ra: OH ¿2 ❑n Ca ¿ §Æt T = ❑n CO ¿ NÕu T th× chØ cã ph¶n øng ( ) vµ cã thÓ d Ca(OH)2 NÕu T th× chØ cã ph¶n øng ( ) vµ cã thÓ d CO2 - NÕu < T < th× cã c¶ ph¶n øng (1) vµ (2) ë trªn hoÆc cã thÓ viÕt nh sau: CO2 + Ca(OH)2 ❑ CaCO3 + H2O ( ) ⃗ tÝnh theo sè mol cña Ca(OH)2 CO2 d + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2 ( ) ! ⃗ ❑ Hoặc dựa vào số mol CO2 và số mol Ca(OH)2 số mol CaCO3 tạo thành sau phản ứng để lập các ph¬ng tr×nh to¸n häc vµ gi¶i §Æt Èn x, y lÇn lît lµ sè mol cña CaCO3 vµ Ca(HCO3)2 t¹o thµnh sau ph¶n øng Bµi tËp ¸p dông: Bài 1: Hoà tan 2,8g CaO vào nớc ta đợc dung dịch A a/ Cho 1,68 lit khÝ CO2 hÊp thô hoµn toµn vµo dung dÞch A Hái cã bao nhiªu gam kÕt tña t¹o thµnh b/ NÕu cho khÝ CO2 sôc qua dung dÞch A vµ sau kÕt thóc thÝ nghiÖm thÊy cã 1g kÕt tña th× cã bao nhiêu lít CO2 đã tham gia phản ứng ( các thể tích khí đo đktc ) §¸p sè: a/ mCaCO3 = 2,5g b/ TH1: CO2 hÕt vµ Ca(OH)2 d -> VCO ❑2 = 0,224 lit TH2: CO2 d vµ Ca(OH)2 hÕt > VCO ❑2 = 2,016 lit Bài 2:Dẫn 10 lít hỗn hợp khí gồm N và CO2 (đktc) sục vào lit dung dịch Ca(OH) 0,02M, thu đợc 1g kết tủa Hãy xác định % theo thể tích khí CO2 hỗn hợp §¸p sè: TH1: CO2 hÕt vµ Ca(OH)2 d -> VCO ❑2 = 0,224 lit vµ % VCO ❑2 = 2,24% TH2: CO2 d vµ Ca(OH)2 hÕt > VCO ❑2 = 1,568 lit vµ % VCO ❑2 = 15,68% Bài 3: Dẫn V lit CO2(đktc) vào 200ml dung dịch Ca(OH)2 1M, thu đợc 10g kết tủa Tính v §¸p sè: TH1: CO2 hÕt vµ Ca(OH)2 d -> VCO ❑2 = 2,24 lit TH2: CO2 d vµ Ca(OH)2 hÕt > VCO ❑2 = 6,72 lit Bài 4: Cho m(g) khí CO sục vào 100ml dung dịch Ca(OH)2 0,05M, thu đợc 0,1g chất không tan TÝnh m §¸p sè: TH1: CO2 hÕt vµ Ca(OH)2 d -> mCO2 = 0,044g TH2: CO2 d vµ Ca(OH)2 hÕt > mCO2 = 0,396g Bài 5: Phải đốt bao nhiêu gam cacbon để cho khí CO tạo phản ứng trên tác dụng với 3,4 lit dung dịch NaOH 0,5M ta đợc muối với muối hiđro cacbonat có nồng độ mol 1,4 lần nồng độ mol muối trung hoà §¸p sè: Vì thể tích dung dịch không thay đổi nên tỉ lệ nồng độ chính là tỉ lệ số mol -> m C = 14,4g Bµi 6: Cho 4,48 lit CO2(®ktc) ®i qua 190,48ml dung dÞch NaOH 0,02% cã khèi lîng riªng lµ 1,05g/ml Hãy cho biết muối nào đợc tạo thành và khối lợng lf bao nhiêu gam §¸p sè: Khèi lîng NaHCO3 t¹o thµnh lµ: 0,001.84 = 0,084g Bài 7: Thổi 2,464 lit khí CO2 vào dung dịch NaOH thì đợc 9,46g hỗn hợp muối Na2CO3 và NaHCO3 Hãy xác định thành phần khối lợng hỗn hợp muối đó Nếu muốn thu đợc muối NaHCO3 th× cÇn thªm bao nhiªu lÝt khÝ cacbonic n÷a §¸p sè: 8,4g NaHCO3 vµ 1,06g Na2CO3 CÇn thªm 0,224 lit CO2 Bµi 8: §èt ch¸y 12g C vµ cho toµn bé khÝ CO t¹o t¸c dông víi mét dung dÞch NaOH 0,5M Víi thÓ tÝch nµo cña dung dÞch NaOH 0,5M th× x¶y c¸c trêng hîp sau: (30) a/ Chỉ thu đợc muối NaHCO3(không d CO2)? b/ Chỉ thu đợc muối Na2CO3(không d NaOH)? c/ Thu đợc muối với nồng độ mol NaHCO3 1,5 lần nồng độ mol Na2CO3? Trong trờng hợp này phải tiếp tục thêm bao nhiêu lit dung dịch NaOH 0,5M để đợc muối có cùng nồng độ mol §¸p sè: a/ nNaOH = nCO2 = 1mol -> Vdd NaOH 0,5M = lit b/ nNaOH = 2nCO ❑2 = 2mol -> Vdd NaOH 0,5M = lit c/ §Æt a, b lÇn lît lµ sè mol cña muèi NaHCO3 vµ Na2CO3 Theo PTHH ta cã: nCO = a + b = 1mol (I) Vì nồng độ mol NaHCO3 1,5 lần nồng độ mol Na2CO3 nên a b = 1,5 -> a = 1,5b (II) V V Giải hệ phơng trình (I, II) ta đợc: a = 0,6 mol, b = 0,4 mol nNaOH = a + 2b = 0,6 + x 0,4 = 1,4 mol -> Vdd NaOH 0,5M = 2,8 lit Gọi x là số mol NaOH cần thêm và đó xảy phản ứng NaHCO3 + NaOH -> Na2CO3 + H2O x(mol) x(mol) x(mol) nNaHCO (cßn l¹i) = (0,6 – x) mol nNa CO (sau cïng) = (0,4 + x) mol Vì bài cho nồng độ mol muối nên số mol muối phải (0,6 – x) = (0,4 + x) -> x = 0,1 mol NaOH VËy sè lit dung dÞch NaOH cÇn thªm lµ: Vdd NaOH 0,5M = 0,2 lit Bài 9: Sục x(lit) CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M thì thu đợc 4,925g kết tủa Tính x §¸p sè: TH1: CO2 hÕt vµ Ca(OH)2 d -> VCO ❑2 = 0,56 lit TH2: CO2 d vµ Ca(OH)2 hÕt > VCO ❑2 = 8,4 lit C - To¸n hçn hîp oxit Các bài toán vận dụng số mol trung bình và xác định khoảng số mol chất 1/ §èi víi chÊt khÝ (hçn hîp gåm cã khÝ) Khèi lîng trung b×nh cña lit hçn hîp khÝ ë ®ktc: M1V+ M2 V2 MTB = 22 , V Khèi lîng trung b×nh cña mol hçn hîp khÝ ë ®ktc: M V 1+ M V MTB = V M n1 + M 2( n− n1 ) HoÆc: MTB = (n lµ tæng sè mol khÝ hçn hîp) n M x1 + M (1− x 1) HoÆc: MTB = (x1lµ % cña khÝ thø nhÊt) HoÆc: MTB = dhh/khÝ x Mx 2/ §èi víi chÊt r¾n, láng MTB cña hh = mhh n hh TÝnh chÊt 1: MTB cña hh cã gi¸ trÞ phô thuéc vµo thµnh phÇn vÒ lîng c¸c chÊt thµnh phÇn hçn hîp TÝnh chÊt 2: MTB cña hh lu«n n»m kho¶ng khèi lîng mol ph©n tö cña c¸c chÊt thµnh phÇn nhá nhÊt vµ lín nhÊt Mmin < nhh < Mmax TÝnh chÊt 3: Hçn hîp chÊt A, B cã MA < MB vµ cã thµnh phÇn % theo sè mol lµ a(%) vµ b(%) Thì khoảng xác định số mol hỗn hợp là mA mB < nhh < M❑ MB Gi¶ sö A hoÆc B cã % = 100% vµ chÊt cã % = hoÆc ngîc l¹i A (31) Lu ý : - Với bài toán hỗn hợp chất A, B (cha biết số mol) cùng tác dụng với chất X, Y (đã biết số mol) Để biết sau phản ứng đã hết A, B hay X, Y cha Có thể giả thiết hỗn hợp A, B chứa chÊt A hoÆc B - Víi MA < MB nÕu hçn hîp chØ chøa A th×: mhh m hh nA = > nhh = MA M hh Nh X, Y tác dụng với A mà còn d, thì X, Y có d để tác dụng hết với hỗn hợp A, B Víi MA < MB, nÕu hçn hîp chØ chøa B th×: mhh mhh nB = < nhh = MB M hh Nh X, Y tác dụng cha đủ với B thì không đủ để tác dụng hết với hỗn hợp A, B NghÜa lµ sau ph¶n øng X, Y hÕt, cßn A, B d 3/ Khèi lîng mol trung b×nh cña mét hçn hîp ( M ) Khối lợng mol trung bình (KLMTB) hỗn hợp là khối lợng mol hỗn hợp đó mhh M n 1+ M n 2+ M i ni = (*) M = n hh n 1+n 2+ .n i Trong đó: - mhh lµ tæng sè gam cña hçn hîp - nhh lµ tæng sè mol cña hçn hîp - M1, M2, , Mi lµ khèi lîng mol cña c¸c chÊt hçn hîp - n1, n2, , ni lµ sè mol t¬ng øng cña c¸c chÊt TÝnh chÊt: Mmin < M < Mmax Đối với chất khí vì thể tích tỉ lệ với số mol nên (*) đợc viết lại nh sau: M V 1+ M V 2+ M i V i (**) M = V 1+ V 2+ .V i Tõ (*) vµ (**) dÔ dµng suy ra: (***) M = M1x1 + M2x2 + + Mixi Trong đó: x1, x2, , xi là thành phần phần trăm (%) số mol thể tích (nếu hỗn hợp khí) tơng ứng các chất và đợc lấy theo số thập phân, nghĩa là: 100% ứng với x = 50% øng víi x = 0,5 Chó ý: NÕu hçn hîp chØ gåm cã hai chÊt cã khèi lîng mol t¬ng øng M1 vµ M2 th× c¸c c«ng thøc (*), (**) và (***) đợc viết dới dạng: M n 1+ M (n −n1 ) (*) ⇒ (*)/ M = n M V + M (V −V 1) (**) ⇒ (**)/ M = V (***) ⇒ (***)/ M = M1x + M2(1 - x) Trong đó: n1, V1, x là số mol, thể tích, thành phần % số mol thể tích (hỗn hợp khí) chất thứ M1 Để đơn giản tính toán thông thờng ngời ta chọn M1 > M2 M 1+ M NhËn xÐt: NÕu sè mol (hoÆc thÓ tÝch) hai chÊt b»ng th× M = vµ ngîc l¹i Bµi tËp ¸p dông: Bµi 1: Hoµ tan 4,88g hçn hîp A gåm MgO vµ FeO 200ml dung dÞch H 2SO4 0,45M(lo·ng) th× phản ứng vừa đủ, thu đợc dung dịch B a/ TÝnh khèi lîng mçi oxit cã hçn hîp A b/ Để tác dụng vừa đủ với muối dung dịch B cần dùng V(lit) dung dịch NaOH 0,2M, thu đợc kết tủa gồm hiđrôxit kim loại Lọc lấy kết tủa, đem nung không khí đến khối lợng không đổi thu đợc m gam chất rắn khan(phản ứng hoàn toàn) Tính V và m §¸p sè: a/ mMgO = 2g vµ mFeO = 2,88g b/ Vdd NaOH 0,2M = 0,9 lit vµ mr¾n = 5,2g Bài 2: Để hoà tan 9,6g hỗn hợp đồng mol (cùng số mol) oxit kim loại có hoá trị II cần 14,6g axit HCl Xác định công thức oxit trên Biết kim loại hoá trị II có thể là Be, Mg, Ca, Fe, Zn, Ba §¸p sè: MgO vµ CaO Bài 3: Khử 9,6g hỗn hợp gồm Fe 2O3 và FeO H2 nhiệt độ cao, ngời ta thu đợc Fe và 2,88g H2O a/ ViÕt c¸c PTHH x¶y (32) b/ Xác định thành phần % oxit hỗn hợp c/ Tính thể tích H2(đktc) cần dùng để khử hết lợng oxit trên §¸p sè: b/ % Fe2O3 = 57,14% vµ % FeO = 42,86% c/ VH ❑2 = 3,584 lit Bµi 4: Cho X vµ Y lµ oxit cña cïng mét kim lo¹i M BiÕt hoµ tan cïng mét l îng oxit X nh đến hoàn toàn HNO3 và HCl cô cạn dung dịch thì thu đợc lợng muối nitrat và clorua cña kim lo¹i M cã cïng ho¸ trÞ Ngoµi ra, khèi lîng muèi nitrat khan lín h¬n khèi lîng muèi clorua khan mét lîng b»ng 99,38% khèi lîng oxit ®em hoµ tan mçi axit Ph©n tö khèi cña oxit Y 45% phân tử khối oxit X Xác định các oxit X, Y §¸p sè: Bài 5: Khử 2,4g hỗn hợp gồm CuO và Fe 2O3 H2 nhiệt độ cao thì thu đợc 1,76g hỗn hợp kim loại Đem hỗn hợp kim loại hoà tan dd axit HCl thì thu đợc V(lit) khí H2 a/ Xác định % khối lợng oxit hỗn hợp b/ TÝnh V (ë ®ktc) §¸p sè: a/ % CuO = 33,33% ; % Fe2O3 = 66,67% b/ VH ❑2 = 0,896 lit Bài 6: Hoà tan 26,2g hỗn hợp Al2O3 và CuO thì cần phải dùng vừa đủ 250ml dung dịch H2SO4 2M Xác định % khối lợng chất hỗn hợp §¸p sè: % Al2O3 = 38,93% vµ % CuO = 61,07% Bµi 7: Cho hçn hîp A gåm 16g Fe2O3 vµ 6,4g CuO vµo 160ml dung dÞch H2SO4 2M Sau ph¶n øng thÊy cßn m gam r¾n kh«ng tan a/ TÝnh m b/ Tính thể tích dung dịch hỗn hợp gồm axit HCl 1M và axit H 2SO4 0,5M cần dùng để phản ứng hết hçn hîp A §¸p sè: a/ 3,2 < m < 4,8 b/ Vdd hh axit = 0,06 lit Chuyên đề 6: Axit tác dụng với kim loại C¸ch lµm: 1/ Ph©n lo¹i axit: Axit loại 1: Tất các axit trên( HCl, H2SO4loãng, HBr, ), trừ HNO3 và H2SO4 đặc Axit loại 2: HNO3 và H2SO4 đặc 2/ C«ng thøc ph¶n øng: gåm c«ng thøc C«ng thøc 1: Kim lo¹i ph¶n øng víi axit lo¹i Kim lo¹i + Axit lo¹i > Muèi + H2 §iÒu kiÖn: - Kim loại là kim loại đứng trớc H dãy hoạt động hoá học Bêkêtôp - Dãy hoạt động hoá học Bêkêtôp K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au §Æc ®iÓm: - Muối thu đợc có hoá trị thấp(đối với kim loại có nhiều hoá trị) ThÝ dô: Fe + 2HCl > FeCl2 + H2 Cu + HCl > Kh«ng ph¶n øng C«ng thøc 2: Kim lo¹i ph¶n øng víi axit lo¹i 2: Kim lo¹i + Axit lo¹i -> Muèi + H2O + S¶n phÈm khö §Æc ®iÓm: - Ph¶n øng x¶y víi tÊt c¶ c¸c kim lo¹i (trõ Au, Pt) Muối có hoá trị cao nhất(đối với kim loại đa hoá trị) Bµi tËp ¸p dông: Bài 1: Hoà tan hết 25,2g kim loại R dung dịch axit HCl, sau phản ứng thu đợc 1,008 lit H2 (đktc) Xác định kim loại R §¸p sè: Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 6,5g kim loại A cha rõ hoá trị vào dung dịch axit HCl, thì thu đợc 2,24 lit H2 (đktc) Xác định kim loại A §¸p sè: A lµ Zn Bµi 3: Cho 10g mét hçn hîp gåm Fe vµ Cu t¸c dông víi dung dÞch axit HCl, th× thu ® îc 3,36 lit khÝ H2 (đktc) Xác định thành phần % khối lợng kim loại hỗn hợp đầu §¸p sè: % Fe = 84%, % Cu = 16% (33) Bài 4: Cho hỗn hợp gồm Al và Ag phản ứng với dung dịch axit H 2SO4 thu đợc 5,6 lít H2 (đktc) Sau phản ứng thì còn 3g chất rắn không tan Xác định thành phần % theo khối lợng cuả kim lo¹i hçn hîp ban ®Çu §¸p sè: % Al = 60% vµ % Ag = 40% Bài 5: Cho 5,6g Fe tác dụng với 500ml dung dịch HNO 0,8M Sau phản ứng thu đợc V(lit) hỗn hợp khÝ A gåm N2O vµ NO2 cã tû khèi so víi H2 lµ 22,25 vµ dd B a/ TÝnh V (®ktc)? b/ Tính nồng độ mol/l các chất có dung dịch B Híng dÉn: Theo bµi ta cã: nFe = 5,6 : 56 = 0,1 mol nHNO = 0,5 0,8 = 0,4 mol Mhh khÝ = 22,25 = 44,5 §Æt x, y lÇn lît lµ sè mol cña khÝ N2O vµ NO2 PTHH x¶y ra: 8Fe + 30HNO3 > 8Fe(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (1) 8mol 3mol 8x/3 x Fe + 6HNO3 -> Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (2) 1mol 3mol y/3 y TØ lÖ thÓ tÝch c¸c khÝ trªn lµ: Gäi a lµ thµnh phÇn % theo thÓ tÝch cña khÝ N2O VËy (1 – a) lµ thµnh phÇn % cña khÝ NO2 Ta cã: 44a + 46(1 – a) = 44,5 a = 0,75 hay % cña khÝ N2O lµ 75% vµ cña khÝ NO2 lµ 25% Tõ ph¬ng tr×nh ph¶n øng kÕt hîp víi tØ lÖ thÓ tÝch ta cã: x = 3y (I) -> y = 0,012 vµ x = 0,036 8x/3 + y/3 = 0,1 (II) Vậy thể tích các khí thu đợc đktc là: VN ❑2 O = 0,81(lit) vµ VNO ❑2 = 0,27(lit) Theo ph¬ng tr×nh th×: Sè mol HNO3 (ph¶n øng) = 10nN ❑2 O + 2n NO ❑2 = 10.0,036 + 2.0,012 = 0,384 mol Sè mol HNO3 (cßn d) = 0,4 – 0,384 = 0,016 mol Sè mol Fe(NO3)3 = nFe = 0,1 mol Vậy nồng độ các chất dung dịch là: CM(Fe(NO3)3) = 0,2M CM(HNO3)d = 0,032M Bµi 6: §Ó hoµ tan 4,48g Fe ph¶i dïng bao nhiªu ml dung dÞch hçn hîp HCl 0,5M vµ H2SO4 0,75M Híng dÉn: Gi¶ sö ph¶i dïng V(lit) dung dÞch hçn hîp gåm HCl 0,5M vµ H2SO4 0,75M Sè mol HCl = 0,5V (mol) Sè mol H2SO4 = 0,75V (mol) Sè mol Fe = 0,08 mol PTHH x¶y ra: Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2 Theo ph¬ng tr×nh ta cã: 0,25V + 0,75V = 0,08 -> V = 0,08 : = 0,08 (lit) Bµi 7: §Ó hoµ tan 4,8g Mg ph¶i dïng bao nhiªu ml dung dÞch hçn hîp HCl 1,5M vµ H2SO4 0,5M a/ TÝnh thÓ tÝch dung dÞch hçn hîp axit trªn cÇn dïng b/ Tính thể tích H2 thu đợc sau phản ứng đktc §¸p sè: a/ Vhh dd axit = 160ml b/ ThÓ tÝch khÝ H2 lµ 4,48 lit Bµi 8: Hoµ tan 2,8g mét kim lo¹i ho¸ trÞ (II) b»ng mét hçn hîp gåm 80ml dung dÞch axit H 2SO4 0,5M và 200ml dung dịch axit HCl 0,2M Dung dịch thu đợc có tính axit và muốn trung hoà phải dùng 1ml dung dịch NaOH 0,2M Xác định kim loại hoá trị II đem phản ứng Híng dÉn: Theo bµi ta cã: Sè mol cña H2SO4 lµ 0,04 mol Sè mol cña HCl lµ 0,04 mol S« mol cña NaOH lµ 0,02 mol §Æt R lµ KHHH cña kim lo¹i ho¸ trÞ II a, b lµ sè mol cña kim lo¹i R t¸c dông víi axit H2SO4 vµ HCl (34) ViÕt c¸c PTHH x¶y Sau kim lo¹i t¸c dông víi kim lo¹i R Sè mol cña c¸c axit cßn l¹i lµ: Sè mol cña H2SO4 = 0,04 – a (mol) Sè mol cña HCl = 0,04 – 2b (mol) ViÕt c¸c PTHH trung hoµ: Tõ PTP¦ ta cã: Sè mol NaOH ph¶n øng lµ: (0,04 – 2b) + 2(0,04 – a) = 0,02 -> (a + b) = 0,1 : = 0,05 VËy sè mol kim lo¹i R = (a + b) = 0,05 mol -> MR = 2,8 : 0,05 = 56 vµ R cã ho¸ trÞ II -> R lµ Fe Bài 9: Chia 7,22g hỗn hợp A gồm Fe và R (R là kim loại có hoá trị không đổi) thành phần nhau: - Phần 1: Phản ứng với dung dịch HCl d, thu đợc 2,128 lit H2(đktc) Phần 2: Phản ứng với HNO3, thu đợc 1,972 lit NO(đktc) a/ Xác định kim loại R b/ TÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng mçi kim lo¹i hçn hîp A Híng dÉn: a/ Gäi 2x, 2y (mol) lµ sè mol Fe, R cã hçn hîp A > Sè mol Fe, R 1/2 hçn hîp A lµ x, y ViÕt c¸c PTHH x¶y ra: LËp c¸c ph¬ng tr×nh to¸n häc; mhh A = 56.2x + 2y.MR (I) nH ❑2 = x + ny/2 = 0,095 (II) nNO = x + ny/3 = 0,08 (III) Giải hệ phơng trình ta đợc: MR = 9n (với n là hoá trị R) LËp b¶ng: Víi n = th× MR = 27 lµ phï hîp VËy R lµ nh«m(Al) b/ %Fe = 46,54% vµ %Al = 53,46% Chuyên đề 7: axit tác dụng với bazơ (Bµi to¸n hçn hîp axit t¸c dông víi hçn hîp baz¬) * Axit đơn: HCl, HBr, HI, HNO3 Ta có nH + ¿¿ = nA xit ❑ * Axit ®a: H2SO4, H3PO4, H2SO3 Ta cã nH + ¿¿ = 2nA xit hoÆc nH + ¿¿ = 3nA xit ❑ ❑ * Bazơ đơn: KOH, NaOH, LiOH Ta có nOH ❑− = 2nBaZơ * Baz¬ ®a: Ba(OH)2, Ca(OH)2 Ta cã nOH ❑− = 2nBaZ¬ PTHH cña ph¶n øng trung hoµ: H+ + OH H2O ⃗ ❑ *Lu ý: hỗn hợp mà có nhiều phản ứng xảy thì phản ứng trung hoà đợc u tiên xảy trớc C¸ch lµm: - ViÕt c¸c PTHH x¶y - §Æt Èn sè nÕu bµi to¸n lµ hçn hîp - LËp ph¬ng tr×nh to¸n häc - Gi¶i ph¬ng tr×nh to¸n häc, t×m Èn - TÝnh to¸n theo yªu cÇu cña bµi Lu ý: - Khi gặp dung dịch hỗn hợp các axit tác dụng với hỗn hợp các bazơ thì dùng ph ơng pháp đặt công thức tơng đơng cho axit và bazơ - §Æt thÓ tÝch dung dÞch cÇn t×m lµ V(lit) - T×m V cÇn nhí: nHX = nMOH Bµi tËp: Cho tõ tõ dung dÞch H2SO4 vµo dung dÞch NaOH th× cã c¸c ph¶n øng x¶y ra: Ph¶n øng u tiªn t¹o muèi trung hoµ tríc H2SO4 + 2NaOH ❑ Na2SO4 + H2O ( ) ⃗ Sau đó số mol H2SO4 = số mol NaOH thì có phản ứng H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2O ( ) ⃗ ❑ Hớng giải: xét tỷ lệ số mol để viết PTHH xảy ❑n NaOH §Æt T = ❑n H SO4 NÕu T th× chØ cã ph¶n øng (2) vµ cã thÓ d H2SO4 NÕu T th× chØ cã ph¶n øng (1) vµ cã thÓ d NaOH NÕu < T < th× cã c¶ ph¶n øng (1) vµ (2) ë trªn Ngîc l¹i: Cho tõ tõ dung dÞch NaOH vµo dung dÞch H2SO4 th× cã c¸c ph¶n øng x¶y ra: (35) Ph¶n øng u tiªn t¹o muèi axit tríc H2SO4 + NaOH ❑ ⃗ NaHSO4 + H2O ( ) ! Và sau đó NaOH d + NaHSO4 ❑ Na2SO4 + H2O ( ) ! ⃗ HoÆc dùa vµo sè mol H2SO4 vµ sè mol NaOH hoÆc sè mol Na2SO4 vµ NaHSO4 t¹o thµnh sau ph¶n ứng để lập các phơng trình toán học và giải §Æt Èn x, y lÇn lît lµ sè mol cña Na2SO4 vµ NaHSO4 t¹o thµnh sau ph¶n øng Bµi tËp ¸p dông: Bài 1: Cần dùng bao nhiêu ml dung dịch KOH 1,5M để trung hoà 300ml dung dịch A chứa H 2SO4 0,75M vµ HCl 1,5M §¸p sè: Vdd KOH 1,5M = 0,6(lit) Bµi 2: §Ó trung hoµ 10ml dung dÞch hçn hîp axit gåm H 2SO4 vµ HCl cÇn dïng 40ml dung dÞch NaOH 0,5M Mặt khác lấy 100ml dung dịch axit đem trung hoà lợng xút vừa đủ cô cạn thì thu đợc 13,2g muối khan Tính nồng độ mol/l axít dung dịch ban đầu Híng dÉn: Đặt x, y lần lợt là nồng độ mol/lit axit H2SO4 và axit HCl ViÕt PTHH LËp hÖ ph¬ng tr×nh: 2x + y = 0,02 (I) 142x + 58,5y = 1,32 (II) Giải phơng trình ta đợc: Nồng độ axit HCl là 0,8M và nồng độ axit H2SO4 là 0,6M Bài 3: Cần bao nhiêu ml dung dịch NaOH 0,75M để trung hoà 400ml hỗn hợp dung dịch axit gồm H2SO4 0,5M vµ HCl 1M §¸p sè: VNaOH = 1,07 lit Bµi 4: §Ó trung hoµ 50ml dung dÞch hçn hîp axit gåm H 2SO4 vµ HCl cÇn dïng 200ml dung dÞch NaOH 1M MÆt kh¸c lÊy 100ml dung dÞch hçn hîp axit trªn ®em trung hoµ víi mét lîng dung dÞch NaOH vừa đủ cô cạn thì thu đợc 24,65g muối khan Tính nồng độ mol/l axit dung dÞch ban ®Çu Đáp số: Nồng độ axit HCl là 3M và nồng độ axit H2SO4 là 0,5M Bài 5: Một dung dịch A chứa HCl và H 2SO4 theo tỉ lệ số mol 3:1, biết 100ml dung dịch A đợc trung hoµ bëi 50ml dung dÞch NaOH cã chøa 20g NaOH/lit a/ Tính nồng độ mol axit A b/ 200ml dung dịch A phản ứng vừa đủ với bao nhiêu ml dung dịch bazơ B chứa NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M c/ Tính tổng khối lợng muối thu đợc sau phản ứng dung dịch A và B Híng dÉn: a/ Theo bµi ta cã: nHCl : nH SO = 3:1 §Æt x lµ sè mol cña H2SO4 (A1), th× 3x lµ sè mol cña HCl (A2) Sè mol NaOH cã lÝt dung dÞch lµ: nNaOH = 20 : 40 = 0,5 ( mol ) Nồng độ mol/lit dung dịch NaOH là: CM ( NaOH ) = 0,5 : = 0,5M Số mol NaOH đã dung phản ứng trung hoà là: nNaOH = 0,05 * 0,5 = 0,025 mol PTHH x¶y : HCl + NaOH ⃗ NaCl + H2O (1) ❑ 3x 3x H2SO4 + 2NaOH ⃗ Na2SO4 + 2H2O (2) ❑ x 2x Tõ PTHH vµ ta cã : 3x + 2x = 0,025 < > 5x = 0,025 → x = 0,005 VËy nH2SO4 = x = 0,005 mol nHCl = 3x = 3*0,005 = 0,015 mol Nồng độ các chất có dung dịch A là: CM ( A1 ) = 0,005 : 0,1 = 0,05M vµ CM ( A2 ) = 0,015 : 0,1 = 0,15M b/ Đặt HA là axit đại diện cho axit đã cho Trong 200 ml dung dịch A có: nHA = nHCl + 2nH SO = 0,015*0,2 + 0,05*0,2*2 = 0,05 mol Đặt MOH là bazơ đại diện và V(lit) là thể tích dung dịch B chứa bazơ đã cho: nMOH = nNaOH + 2nBa(OH) = 0,2 V + * 0,1 V = 0,4 V PTP¦ trung hoµ: HA + MOH ❑ MA + H2O (3) ⃗ Theo PTP¦ ta cã nMOH = nHA = 0,05 mol VËy: 0,4V = 0,05 → V = 0,125 lit = 125 ml c/ Theo kÕt qu¶ cña c©u b ta cã: nNaOH = 0,125 * 0,2 = 0,025 mol vµ nBa(OH) = 0,125 * 0,1 = 0,0125 mol (36) HCl = 0,2 * 0,015 = 0,03 mol vµ nH2SO4 = 0,2 * 0,05 = 0,01 mol Vì PƯ trên là phản ứng trung hoà nên các chất tham gia phản ứng tác dụng hết nên dù phản ứng nào xảy trớc thì khối lợng muối thu đợc sau cùng không thay đổi hay nó đợc bảo toàn mhh muèi = mSO ❑4 + mNa + mBa + mCl = 0,01*96 + 0,025*23 + 0,0125*137 + 0,03*35,5 = 0,96 + 1,065 + 0,575 + 1,7125 = 4,3125 gam HoÆc tõ: n NaOH = 0,125 * 0,2 = 0,025 mol → mNaOH = 0,025 * 40 = 1g n Ba(OH) = 0,125 * 0,1 = 0,0125 mol → mBa (OH) ❑2 = 0,0125 * 171 = 2,1375g n HCl = 0,2 * 0,015 = 0,03 mol → mHCl = 0,03 * 36,5 = 1,095g n H SO = 0,2 * 0,05 = 0,01 mol → mH ❑2 SO ❑4 = 0,01 * 98 = 0,98g ¸p dông ®l BTKL ta cã: mhh muèi = mNaOH + mBa (OH) ❑2 + mHCl + mH ❑2 SO ❑4 - mH ❑2 O V× sè mol: nH2O = nMOH = nHA = 0,05 mol → mH ❑2 O = 0,05 *18 = 0,9g VËy ta cã: mhh muèi = + 2,1375 + 1,095 + 0,98 – 0,9 = 4,3125 gam n Bài 6: Tính nồng độ mol/l dung dịch H2SO4 và NaOH biết rằng: - 30ml dung dịch NaOH đợc trung hoà hết 200ml dung dịch NaOH và 10ml dung dịch KOH 2M 30ml dung dịch NaOH đợc trung hoà hết 20ml dung dịch H2SO4 và 5ml dung dịch HCl 1M Đáp số: Nồng độ axit H2SO4 là 0,7M và nồng độ dung dịch NaOH là 1,1M Bài 7: Tính nồng độ mol/l dung dịch HNO3 và dung dịch KOH biết: - 20ml dung dịch HNO3 đợc trung hoà hết 60ml dung dịch KOH 20ml dung dịch HNO3 sau tác dụng hết với 2g CuO thì đợc trung hoà hết 10ml dung dÞch KOH Đáp số: Nồng độ dung dịch HNO3 là 3M và nồng độ dung dịch KOH là 1M Bµi 8: Mét dd A chøa HNO3 vµ HCl theo tØ lÖ : (mol) a/ BiÕt r»ng cho 200ml dd A t¸c dông víi 100ml dd NaOH 1M, th× lîng axit d A t¸c dông vừa đủ với 50ml đ Ba(OH)2 0,2M Tính nồng độ mol/lit axit dd A b/ Nếu trộn 500ml dd A với 100ml dd B chứa NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M Hỏi dd thu đợc có tính axit hay baz¬ ? c/ Phải thêm vào dd C bao nhiêu lit dd A B để có đợc dd D trung hoà §/S: a/ CM [ HCl ] = 0,2M ; CM [ H ❑2 SO ❑4 ] = 0,4M b/ dd C cã tÝnh axit, sè mol axit d lµ 0,1 mol c/ Ph¶i thªm vµo dd C víi thÓ tÝch lµ 50 ml dd B Bµi 9: Hoµ tan 8g hçn hîp hi®roxit kim lo¹i kiÒm nguyªn chÊt thµnh 100ml dung dÞch X a/ 100ml dung dịch X đợc trung hoà vừa đủ 800ml dung dịch axit axêtic CH3COOH, cho 14,72g hỗn hợp muối Tìm tổng số mol hai hiđroxit kim loại kiềm có 8g hỗn hợp Tìm nồng độ mol/l cña dung dÞch CH3COOH b/ Xác định tên hai kim loại kiềm biết chúng thuộc chu kì bảng tuần hoàn Tìm khối lîng tõng hi®roxit 8g hçn hîp Híng dÉn: Gäi A, B lµ kÝ hiÖu cña kim lo¹i kiÒm ( còng chÝnh lµ kÝ hiÖu KLNT ) Gi¶ sö MA < MB vµ R lµ kÝ hiÖu chung cña kim lo¹i -> MA < MR < MB Trong 8g hçn hîp cã a mol ROH a/ Nồng độ mol/l CH3COOH = 0,16 : 0,8 = 0,2M b/ MR = 33 -> MA = 23(Na) vµ MB = 39(K) mNaOH = 2,4g vµ mKOH = 5,6g Chuyên đề 8: axit tác dụng với muối 1/ Ph©n lo¹i axit Gåm lo¹i axit t¸c dông víi muèi a/ Axit lo¹i 1: Thêng gÆp lµ HCl, H2SO4lo·ng, HBr, - Phản ứng xảy theo chế trao đổi b/ Axit lo¹i 2: - Là các axit có tính oxi hoá mạnh: HNO3, H2SO4đặc - Ph¶n øng x¶y theo c¬ chÕ ph¶n øng oxi ho¸ khö c/ Axit lo¹i 3: - Lµ c¸c axit cã tÝnh khö Thêng gÆp lµ HCl, HI, H2S - Ph¶n øng x¶y theo c¬ chÕ ph¶n øng oxi ho¸ khö 2/ C«ng thøc ph¶n øng (37) a/ C«ng thøc 1: Muèi + Axit -> Muèi míi + Axit míi §iÒu kiÖn: S¶n phÈm ph¶i cã: - KÕt tña - HoÆc cã chÊt bay h¬i(khÝ) - HoÆc chÊt ®iÖn li yÕu h¬n §Æc biÖt: C¸c muèi sunfua cña kim lo¹i kÓ tõ Pb trë vÒ sau kh«ng ph¶n øng víi axit lo¹i VÝ dô: Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + CO2 (k) BaCl2 + H2SO4 -> BaSO4(r) + 2HCl b/ C«ng thøc 2: Muèi + Axit lo¹i -> Muèi + H2O + s¶n phÈm khö §iÒu kiÖn: - Muèi ph¶i cã tÝnh khö - Muèi sinh sau ph¶n øng th× nguyªn tö kim lo¹i muèi ph¶i cã ho¸ trÞ cao nhÊt Chó ý: Cã nhãm muèi ®em ph¶n øng Víi c¸c muèi: CO32-, NO3-, SO42-, Cl- + §iÒu kiÖn: Kim lo¹i muèi ph¶i lµ kim lo¹i ®a ho¸ trÞ vµ ho¸ trÞ cña kim lo¹i muèi tríc ph¶i øng kh«ng cao nhÊt - Víi c¸c muèi: SO32-, S2-, S2- + Ph¶n øng lu«n x¶y theo c«ng thøc trªn víi tÊt c¶ c¸c kim lo¹i c/ C«ng thøc 3: Thêng gÆp víi c¸c muèi s¾t(III) Ph¶n øng x¶y theo quy t¾c 2.(lµ ph¶n øng oxi ho¸ khö) 2FeCl3 + H2S -> 2FeCl2 + S(r) + 2HCl Chó ý: Bµi tËp: Cho tõ tõ dung dÞch HCl vµo Na2CO3 (hoÆc K2CO3) th× cã c¸c PTHH sau: Giai ®o¹n ChØ cã ph¶n øng Na2CO3 + HCl ❑ NaHCO3 + NaCl ( ) ⃗ x (mol) x mol x mol Giai ®o¹n ChØ cã ph¶n øng NaHCO3 + HCl d ❑ NaCl + H2O + CO2 ( ) ⃗ x x x mol HoÆc chØ cã mét ph¶n øng sè mol HCl = lÇn sè mol Na2CO3 Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 ( ) ⃗ ❑ §èi víi K2CO3 còng t¬ng tù Hớng giải: xét tỷ lệ số mol để viết PTHH xảy n ❑ HCl §Æt T = n ❑ Na CO NÕu T th× chØ cã ph¶n øng (1) vµ cã thÓ d Na2CO3 NÕu T th× chØ cã ph¶n øng (3) vµ cã thÓ d HCl NÕu < T < th× cã c¶ ph¶n øng (1) vµ (2) ë trªn hoÆc cã thÓ viÕt nh sau §Æt x lµ sè mol cña Na2CO3 (hoÆc HCl) tham gia ph¶n øng ( ) Na2CO3 + HCl ❑ NaHCO3 + NaCl ( ) ⃗ x (mol) x mol x mol Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 ( ) ! ⃗ ❑ TÝnh sè mol cña Na2CO3 (hoÆc HCl) tham gia ph¶n øng(2!)dùa vµo bµi vµ qua ph¶n øng(1) ThÝ dô: Cho tõ tõ dung dÞch chøa x(mol) HCl vµo y (mol) Na 2CO3 (hoÆc K2CO3) H·y biÖn luËn vµ cho biÕt c¸c trêng hîp cã thÓ x¶y viÕt PTHH , cho biÕt chÊt t¹o thµnh, chÊt cßn d sau ph¶n øng: TH 1: x < y Cã PTHH: Na2CO3 + HCl ❑ NaHCO3 + NaCl ⃗ x x x x mol - Dung dịch sau phản ứng thu đợc là: số mol NaHCO3 = NaCl = x (mol) - ChÊt cßn d lµ Na2CO3 (y – x) mol TH 2: x = y Cã PTHH : Na2CO3 + HCl ❑ NaHCO3 + NaCl ⃗ x x x x mol - Dung dịch sau phản ứng thu đợc là: NaHCO3 ; NaCl - Cả chất tham gia phản ứng hết TH 3: y < x < 2y Cã PTHH: Na2CO3 + HCl ❑ NaHCO3 + NaCl ⃗ y y y y mol sau ph¶n øng (1) dung dÞch HCl cßn d (x – y) mol nªn tiÕp tôc cã ph¶n øng NaHCO3 + HCl ❑ NaCl + H2O + CO2 ⃗ (x – y) (x – y) (x – y) (x – y) - Dung dịch thu đợc sau phản ứng là: có x(mol) NaCl và (2y – x)mol NaHCO3 còn d TH 4: x = 2y (38) Cã PTHH: Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 ⃗ ❑ y 2y 2y y mol - Dung dịch thu đợc sau phản ứng là: có 2y (mol) NaCl, chất tham gia phản ứng hết TH 5: x > 2y Cã PTHH: Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 ⃗ ❑ y 2y 2y y mol - Dung dịch thu đợc sau phản ứng là: có 2y (mol) NaCl và còn d (x – 2y) mol HCl Bµi tËp 5: Cho tõ tõ dung dÞch HCl vµo hçn hîp muèi gåm NaHCO vµ Na2CO3 (hoÆc KHCO3 vµ K2CO3) th× cã c¸c PTHH sau: §Æt x, y lÇn lît lµ sè mol cña Na2CO3 vµ NaHCO3 Giai ®o¹n 1: ChØ cã Muèi trung hoµ tham gia ph¶n øng Na2CO3 + HCl ❑ NaHCO3 + NaCl ( ) ⃗ x (mol) x mol x mol Giai ®o¹n 2: ChØ cã ph¶n øng NaHCO3 + HCl d ❑ NaCl + H2O + CO2 ( ) ⃗ (x + y) (x + y) (x + y) mol §èi víi K2CO3 vµ KHCO3 còng t¬ng tù Bµi tËp: Cho tõ tõ dung dÞch HCl vµo hçn hîp muèi gåm Na2CO3; K2CO3; NaHCO3 th× cã c¸c PTHH sau: §Æt x, y, z lÇn lît lµ sè mol cña Na2CO3; NaHCO3 vµ K2CO3 Giai ®o¹n 1: ChØ cã Na2CO3 vµ K2CO3 ph¶n øng Na2CO3 + HCl ❑ NaHCO3 + NaCl ( ) ⃗ x (mol) x x x K2CO3 + HCl ❑ KHCO3 + KCl ( ) ⃗ z (mol) z z z Giai ®o¹n 2: cã c¸c ph¶n øng NaHCO3 + HCl d ❑ NaCl + H2O + CO2 ( ) ⃗ (x + y) (x + y) (x + y) mol KHCO3 + HCl d ❑ KCl + H2O + CO2 ( ) ⃗ z (mol) z z mol Bµi tËp: Cho tõ tõ dung dÞch HCl vµo dung dÞch NaAlO2 th× cã c¸c PTHH sau NaAlO2 + HCl + H2O ❑ Al(OH)3 + NaCl ( ) ⃗ Al(OH)3 + 3HCl d + 3H2O ( ) ⃗ AlCl3 ❑ NaAlO2 + 4HCl ❑ AlCl3 + NaCl + 2H2O ( ) ⃗ Bµi tËp ¸p dông: Bài 1: Hoà tan Na2CO3 vào V(ml) hỗn hợp dung dịch axit HCl 0,5M và H2SO4 1,5M thì thu đợc dung dịch A và 7,84 lit khí B (đktc) Cô cạn dung dịch A thu đợc 48,45g muối khan a/ Tính V(ml) hỗn hơp dung dịch axit đã dùng? b/ TÝnh khèi lîng Na2CO3 bÞ hoµ tan Híng dÉn: Gi¶ sö ph¶i dïng V(lit) dung dÞch gåm HCl 0,5M vµ H2SO4 1,5M Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + CO2 0,25V 0,5V 0,5V 0,25V (mol) Na2CO3 + H2SO4 -> Na2SO4 + H2O + CO2 1,5V 1,5V 1,5V 1,5V (mol) Theo bµi ta cã: Sè mol CO2 = 0,25V + 1,5V = 7,84 : 22,4 = 0,35 (mol) (I) Khối lợng muối thu đợc: 58,5.0,5V + 142.1,5V = 48,45 (g) (II) V = 0,2 (l) = 200ml Sè mol Na2CO3 = sè mol CO2 = 0,35 mol Vậy khối lợng Na2CO3 đã bị hoà tan: mNa CO = 0,35 106 = 37,1g Bµi 2: a/ Cho 13,8 gam (A) lµ muèi cacbonat cña kim lo¹i kiÒm vµo 110ml dung dÞch HCl 2M Sau ph¶n ứng thấy còn axit dung dịch thu đợc và thể tích khí thoát V1 vợt quá 2016ml Viết phơng tr×nh ph¶n øng, t×m (A) vµ tÝnh V1 (®ktc) b/ Hoà tan 13,8g (A) trên vào nớc Vừa khuấy vừa thêm giọt dung dịch HCl 1M đủ 180ml dung dịch axit, thu đợc V2 lit khí Viết phơng trình phản ứng xảy và tính V2 (đktc) Híng dÉn: a/ M2CO3 + 2HCl -> 2MCl + H2O + CO2 Theo PTHH ta cã: Sè mol M2CO3 = sè mol CO2 > 2,016 : 22,4 = 0,09 mol (39) -> Khèi lîng mol M2CO3 < 13,8 : 0,09 = 153,33 (I) MÆt kh¸c: Sè mol M2CO3 ph¶n øng = 1/2 sè mol HCl < 1/2 0,11.2 = 0,11 mol -> Khèi lîng mol M2CO3 = 13,8 : 0,11 = 125,45 (II) Tõ (I, II) > 125,45 < M2CO3 < 153,33 -> 32,5 < M < 46,5 vµ M lµ kim lo¹i kiÒm -> M lµ Kali (K) VËy sè mol CO2 = sè mol K2CO3 = 13,8 : 138 = 0,1 mol -> VCO ❑2 = 2,24 (lit) b/ Gi¶i t¬ng tù: -> V2 = 1,792 (lit) Bài 3: Hoà tan CaCO3 vào 100ml hỗn hợp dung dịch gồm axit HCl và axit H2SO4 thì thu đợc dung dịch A và 5,6 lit khí B (đktc), cô cạn dung dịch A thì thu đợc 32,7g muối khan a/ Tính nồng độ mol/l axit hỗn hợp dung dịch ban đầu b/ Tính khối lợng CaCO3 đã dùng Bµi 4: Cho 4,2g muèi cacbonat cña kim lo¹i ho¸ trÞ II Hoµ tan vµo dung dÞch HCl d, th× cã khÝ tho¸t Toàn lợng khí đợc hấp thụ vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 0,46M thu đợc 8,274g kết tủa Tìm c«ng thøc cña muèi vµ kim lo¹i ho¸ trÞ II §¸p sè: TH1 Ba(OH)2 d, th× c«ng thøc cña muèi lµ: CaCO3 vµ kim lo¹i ho¸ trÞ II lµ Ca TH2 Ba(OH)2 thiÕu, th× c«ng thøc cña muèi lµ MgCO3 vµ kim lo¹i ho¸ trÞ II lµ Mg Bài 5: Cho 1,16g muối cacbonat kim loại R tác dụng hết với HNO3, thu đợc 0,448 lit hỗn hợp G gồm khí có tỉ khối so với hiđro 22,5 Xác định công thức muối (biết thể tích các khí đo ®ktc) Híng dÉn: Hçn hîp G gåm cã khÝ CO2 vµ khÝ cßn l¹i lµ khÝ X Cã dhh G/ H ❑2 = 22,5 > MTB cña hh G = 22,5 = 45 Mµ MCO ❑2 = 44 < 45 -> MkhÝ X > 45 nhËn thÊy c¸c khÝ chØ cã NO2 vµ SO2 cã khèi lîng ph©n tö l¬n h¬n 45 Trong trêng hîp nµy khÝ X chØ cã thÓ lµ NO2 §Æt a, b lÇn lît lµ sè mol cña CO2 vµ NO2 Ta cã hÖ nhh G = a + b = 0,02 a = 0,01 44 a+46 b MTB hh G = = 45 b = 0,01 a+ b PTHH: R2(CO3)n + (4m – 2n)HNO3 -> 2R(NO3)m + (2m – 2n)NO2 + nCO2 + (2m – n)H2O 2MR + 60n 2m – 2n 1,16g 0,01 mol M R + 60 n m− n Theo PTHH ta cã: = > MR = 116m – 146n , 01 , 16 LËp b¶ng: ®iÒu kiÖn n m n 2 3 m 3 MR 56 ChØ cã cÆp nghiÖm n = 2, m = > MR = 56 lµ phï hîp VËy R lµ Fe CTHH: FeCO3 Bài 6: Cho 5,25g muối cacbonat kim loại M tác dụng hết với HNO3, thu đợc 0,336 lit khí NO và V lit CO2 Xác định công thức muối và tính V (biết thể tích các khí đợc đo đktc) §¸p sè: Gi¶i t¬ng tù bµi -> CTHH lµ FeCO3 Bài 7: Hoà tan 2,84 gam hỗn hợp muối CaCO3 và MgCO3 dung dịch HCl d thu đợc 0,672 lít khÝ CO2 (®ktc) TÝnh thµnh phÇn % sè mol mçi muèi hçn hîp Bµi gi¶i C¸c PTHH x¶y ra: CaCO3 + 2HCl ❑ ⃗ CaCl2 + CO2 + H2O (1) MgCO3 + 2HCl ❑ ⃗ MgCl2 + CO2 + H2O (2) ,672 Tõ (1) vµ (2) → nhh = nCO ❑2 = = 0,03 (mol) 22 , Gäi x lµ thµnh phÇn % sè mol cña CaCO3 hçn hîp th× (1 - x) lµ thµnh phÇn % sè mol cña MgCO3 , 84 Ta cã M muèi = 100x + 84(1 - x) = → x = 0,67 ,03 → % sè mol CaCO3 = 67% ; % sè mol MgCO3 = 100 - 67 = 33% Bµi 8: Hoµ tan 174 gam hçn hîp gåm muèi cacbonat vµ sunfit cña cïng mét kim lo¹i kiÒm vµo dung dịch HCl d Toàn khí thoát đợc hấp thụ tối thiểu 500 ml dung dịch KOH 3M a/ Xác định kim loại kiềm (40) b/ Xác định % số mol muối hỗn hợp ban đầu Bµi gi¶i c¸c PTHH x¶y ra: M2CO3 + 2HCl ❑ ⃗ 2MCl + CO2 + H2O (1) M2SO3 + 2HCl ❑ ⃗ 2MCl + SO2 + H2O (2) Toµn bé khÝ CO2 vµ SO2 hÊp thô mét lîng tèi thiÓu KOH → s¶n phÈm lµ muèi axit CO2 + KOH ❑ ⃗ KHCO3 (3) SO2 + KOH ❑ ⃗ KHSO3 (4) Tõ (1), (2), (3) vµ (4) 500 suy ra: n muèi = n khÝ = nKOH = = 1,5 (mol) 1000 174 = 116 (g/mol) → 2M + 60 < M < 2M + 80 → M muèi = 1,5 → 18 < M < 28, v× M lµ kim lo¹i kiÒm, vËy M = 23 lµ Na 106+126 b/ NhËn thÊy M muèi = = 116 (g/mol) → % nNa ❑2 CO ❑3 = nNa ❑2 SO ❑3 = 50% Chuyên đề 9: Dung dịch bazơ tác dụng với muối Bµi tËp: Cho tõ tõ dung dÞch NaOH (hoÆc KOH) hay Ba(OH)2 (hoÆc Ca(OH)2) vµo dung dÞch AlCl3 th× cã c¸c PTHH sau 3NaOH + AlCl3 3NaCl ( ) ⃗ Al(OH)3 + ❑ NaOH d + Al(OH)3 ❑ NaAlO2 + 2H2O ( ) ⃗ 4NaOH + AlCl3 NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O ( ) ⃗ ❑ vµ: 3Ba(OH)2 + 2AlCl3 2Al(OH)3 + 3BaCl2 ( ) ⃗ ❑ Ba(OH)2 d + 2Al(OH)3 ❑ Ba(AlO2)2 + 4H2O ( ) ⃗ 4Ba(OH)2 + 2AlCl3 ⃗ Ba(AlO2)2 + 3BaCl2 + 4H2O ( ) ❑ Ngîc l¹i: Cho tõ tõ dung dÞch AlCl3 vµo dung dÞch NaOH (hoÆc KOH) hay Ba(OH)2 (hoÆc Ca(OH)2) chØ cã PTHH sau: AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O ⃗ ❑ vµ 2AlCl3 + 4Ba(OH)2 > Ba(AlO2)2 + 3BaCl2 + 4H2O Bµi tËp: Cho tõ tõ dung dÞch NaOH (hoÆc KOH) hay Ba(OH)2 (hoÆc Ca(OH)2) vµo dung dÞch Al2(SO4)3 th× cã c¸c PTHH sau 6NaOH + Al2(SO4)3 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 ( ) ⃗ ❑ NaOH d + Al(OH)3 NaAlO2 + 2H2O ( ) ⃗ ❑ 8NaOH + Al2(SO4)3 2NaAlO2 + 3Na2SO4 + 4H2O ( ) ⃗ ❑ Vµ: 3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 ❑ 2Al(OH)3 + 3BaSO4 ( ) ⃗ Ba(OH)2 d + 2Al(OH)3 ❑ Ba(AlO2)2 + 4H2O ( ) ⃗ 4Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 ⃗ Ba(AlO2)2 + 3BaSO4 + 4H2O ( ) ❑ Ngîc l¹i: Cho tõ tõ dung dÞch Al2(SO4)3 vµo dung dÞch NaOH (hoÆc KOH) hay Ba(OH)2 (hoÆc Ca(OH)2) th× cã PTHH nµo x¶y ra? Al2(SO4)3 + 8NaOH 2NaAlO2 + 3Na2SO4 + 4H2O (3 )/ ⃗ ❑ Al2(SO4)3 + 4Ba(OH)2 ⃗ Ba(AlO2)2 + 3BaSO4 + 4H2O (3 )// ❑ Một số phản ứng đặc biệt: NaHSO4 (dd) + NaAlO2 + H2O ❑ ⃗ Al(OH)3 + Na2SO4 NaAlO2 + HCl + H2O ❑ Al(OH) ⃗ + NaCl NaAlO2 + CO2 + H2O ❑ ⃗ Al(OH)3 + NaHCO3 Bµi tËp ¸p dông: Bµi 1: Cho 200 ml dd gåm MgCl2 0,3M; AlCl3 0,45; HCl 0,55M t¸c dông hoµn toµn víi V(lÝt) dd C chứa NaOH 0,02 M và Ba(OH)2 0,01 M Hãy tính thể tich V(lít) cần dùng để thu đợc kết tủa lớn và lợng kết tủa nhỏ Tính lợng kết tủa đó (giả sử Mg(OH)2 kết tủa hết thì Al(OH)3 tan kiềm không đáng kể) Híng dÉn gi¶i : nHCl = 0,11mol ; nMgCl ❑2 = 0,06 mol ; nAlCl ❑3 = 0,09 mol Tæng sè mol OH- = 0,04 V (*) C¸c PTHH x¶y ra: (41) H+ + OH- ❑ ⃗ H2O (1) Mg2+ + OH- ❑ Mg(OH)2 (2) ⃗ Al3+ + 3OH- ❑ Al(OH)3 (3) ⃗ Al(OH)3 + OH ❑ (4) ⃗ AlO2 + 2H2O Trêng hîp 1: §Ó cã kÕt tña lín nhÊt th× chØ cã c¸c ph¶n øng (1,2,3 ) Vậy tổng số mol OH- đã dùng là: 0,11 + 0,06 x + 0,09 x = 0,5 mol (**) Tõ (*) vµ (**) ta cã ThÓ tÝch dd cÇn dïng lµ: V = 0,5 : 0,04 = 12,5 (lit) mKÕt tña = 0,06 x 58 + 0,09 x 78 = 10,5 g Trêng hîp 2: §Ó cã kÕt tña nhá nhÊt th× ngoµi c¸c p (1, 2, 3) th× cßn cã p (4) n÷a Khi đó lợng Al(OH)3 tan hết còn lại Mg(OH)2, chất rắn còn lại là: 0,06 x 58 = 3,48 g Vµ lîng OH- cÇn dïng thªm cho p (4) lµ 0,09 mol Vậy tổng số mol OH- đã tham gia p là: 0,5 + 0,09 = 0,59 mol ThÓ tÝch dd C cÇn dïng lµ: 0,59/ 0,04 = 14,75 (lit) Bài 2: Cho 200ml dung dịch NaOH vào 200g dung dịch Al2(SO4)3 1,71% Sau phản ứng thu đợc 0,78g kết tủa Tính nồng độ mol/l dung dịch NaOH tham gia phản ứng §¸p sè: TH1: NaOH thiÕu Sè mol NaOH = 3sè mol Al(OH)3 = 0,01 = 0,03 mol -> CM NaOH = 0,15M TH2: NaOH d -> CM NaOH = 0,35M Bµi 3: Cho 400ml dung dÞch NaOH 1M vµo 160ml dung dÞch hçn hîp chøa Fe2(SO4)3 0,125M vµ Al2(SO4)3 0,25M Sau phản ứng tách kết tủa đem nung đến khối lợng không đổi đợc chất rắn C a/ TÝnh mr¾n C b/ Tính nồng độ mol/l muối tạo thành dung dịch §¸p sè: a/ mr¾n C = 0,02 160 + 0,02 102 = 5,24g b/ Nồng độ Na2SO4 = 0,18 : 0,56 = 0,32M và nồng độ NaAlO2 = 0,07M Bµi 4: Cho 200g dung dÞch Ba(OH)2 17,1% vµo 500g dung dÞch hçn hîp (NH4)2SO4 1,32% vµ CuSO4 2% Sau kết thúc tất các phản ứng ta thu đợc khí A, kết tủa B và dung dịch C a/ TÝnh thÓ tÝch khÝ A (®ktc) b/ Lấy kết tủa B rửa và nung nhiệt cao đến khối lợng không đổi thì đợc bao nhiêu gam rắn? c/ Tính nồng độ % các chất C §¸p sè: a/ KhÝ A lµ NH3 cã thÓ tÝch lµ 2,24 lit b/ Khèi lîng BaSO4 = 0,1125 233 = 26,2g vµ mCuO = 0,0625 80 = 5g c/ Khèi lîng Ba(OH)2 d = 0,0875 171 = 14,96g mdd = Tæng khèi lîng c¸c chÊt ®em trén - mkÕt tña - mkhÝ mdd = 500 + 200 – 26,21 – 6,12 – 1,7 = 666g Nồng độ % dung dịch Ba(OH)2 = 2,25% Bài 5: Cho mẫu Na vào 200ml dung dịch AlCl3 thu đợc 2,8 lit khí (đktc) và kết tủa A Nung A đến khối lợng không đổi thu đợc 2,55 gam chất rắn Tính nồng độ mol/l dung dịch AlCl3 H¬ng dÉn: mr¾n: Al2O3 > sè mol cña Al2O3 = 0,025 mol -> sè mol Al(OH)3 = 0,05 mol sè mol NaOH = 2sè mol H2 = 0,25 mol TH1: NaOH thiÕu, chØ cã ph¶n øng 3NaOH + AlCl3 -> Al(OH)3 + 3NaCl Không xảy vì số mol Al(OH)3 tạo phản ứng > số mol Al(OH)3 đề cho TH2: NaOH d, cã ph¶n øng x¶y 3NaOH + AlCl3 -> Al(OH)3 + 3NaCl 0,15 0,05 0,05 mol 4NaOH + AlCl3 -> NaAlO2 + 3NaCl + H2O (0,25 – 0,15) 0,025 Tæng sè mol AlCl3 ph¶n øng ë ph¬ng tr×nh lµ 0,075 mol > Nồng độ AlCl3 = 0,375M Bài 6: Cho 200ml dung dịch NaOH x(M) tác dụng với 120 ml dung dịch AlCl3 1M, sau cùng thu đợc 7,8g kết tủa Tính trị số x? §¸p sè: TH1: Nồng độ AlCl3 = 1,5M TH2: Nồng độ AlCl3 = 1,9M Bµi 7: Cho 9,2g Na vµo 160ml dung dÞch A cã khèi lîng riªng 1,25g/ml chøa Fe2(SO4)3 0,125M vµ Al2(SO4)3 0,25M Sau phản ứng kết thúc ngời ta tách kết tủa và đem nung nóng đến khối lợng không đổi thu đợc chất rắn a/ Tính khối lợng chất rắn thu đợc b/ Tính nồng độ % dung dịch muối thu đợc §¸p sè: (42) a/ mFe2O3 = 3,2g vµ mAl2O3 = 2,04g b/ Nồng độ % các dung dịch là: C%(Na2SO4) = 12,71% và C%(NaAlO2) = 1,63% Chuyên đề 10: Hai dung dịch muối tác dụng với C«ng thøc 1: Muèi + Muèi -> Muèi míi §iÒu kiÖn: - Muèi ph¶n øng: tan hoÆc tan Ýt níc - S¶n phÈm ph¶i cã chÊt: + KÕt tña + HoÆc bay h¬i + HoÆc chÊt ®iÖn li yÕu H2O VÝ dô: BaCl2 + Na2SO4 -> BaSO4 + 2NaCl C«ng thøc 2: C¸c muèi cña kim lo¹i nh«m, kÏm, s¾t(III) -> Gäi chung lµ muèi A Ph¶n øng víi c¸c muèi cã chøa c¸c gèc axit: CO3, HCO3, SO3, HSO3, S, HS, AlO2 -> Gäi chung lµ muèi B Ph¶n øng x¶y theo quy luËt: Muèi A + H2O > Hi®roxit (r) + Axit Axit + Muèi B > Muèi míi + Axit míi VÝ dô: FeCl3 ph¶n øng víi dung dÞch Na2CO3 2FeCl3 + 6H2O -> 2Fe(OH)3 + 6HCl 6HCl + 3Na2CO3 -> 6NaCl + 3CO2 + 3H2O PT tæng hîp: 2FeCl3 + 3H2O + 3Na2CO3 -> 2Fe(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl C«ng thøc 3: X¶y gÆp s¾t, ph¶n øng x¶y theo quy t¾c VÝ dô: AgNO3 + Fe(NO3)2 -> Fe(NO3)3 + Ag Bài 1: Cho 0,1mol FeCl3 tác dụng hết với dung dịch Na2CO3 d, thu đợc chất khí B và kết tủa C Đem nung C đến khối lợng không đổi thu đợc chất rắn D Tính thể tích khí B (đktc) và khối lợng chất rắn D §¸p sè: ThÓ tÝch khÝ CO2 lµ 3,36 lit - R¾n D lµ Fe2O3 cã khèi lîng lµ 8g Bài 2: Trộn 100g dung dịch AgNO3 17% với 200g dung dịch Fe(NO3)2 18% thu đợc dung dịch A có khối lợng riêng (D = 1,446g/ml) Tính nồng độ mol/l dung dịch A §¸p sè: - Dung dÞch A gåm Fe(NO3)2 0,1 mol vµ Fe(NO3)3 0,1 mol Nồng độ mol/l các chất là: CM(Fe(NO3)2) = CM(Fe(NO3)3) = 0,5M Bµi 3: Cho 500ml dung dÞch A gåm BaCl2 vµ MgCl2 ph¶n øng víi 120ml dung dÞch Na2SO4 0,5M d, thu đợc 11,65g kết tủa Đem phần dung dịch cô cạn thu đợc 16,77g hỗn hợp muối khan Xác định nồng độ mol/l các chất dung dịch Híng dÉn: Ph¶n øng cña dung dÞch A víi dung dÞch Na2SO4 BaCl2 + Na2SO4 > BaSO4 + 2NaCl 0,05 0,05 0,05 0,1 mol Theo (1) sè mol BaCl2 tr«ng dd A lµ 0,05 mol vµ sè mol NaCl = 0,1 mol Sè mol Na2SO4 cßn d lµ 0,06 – 0,05 = 0,01 mol 16 , 77− , 01 142− 0,1 58 , Sè mol MgCl2 = = 0,1 mol 95 VËy 500ml dd A cã 0,05 mol BaCl2 vµ 0,1 mol MgCl2 -> Nồng độ BaCl2 = 0,1M và nồng độ MgCl2 = 0,2M Bµi 4: Cho 31,84g hçn hîp NaX, NaY (X, Y lµ halogen ë chu k× liªn tiÕp) vµo dung dÞch AgNO3 d, thu đợc 57,34g kết tủa Tìm công thức NaX, NaY và tính thành phần % theo khối lợng mçi muèi Híng dÉn; * TH1: X lµ Flo(F) > Y lµ Cl VËy kÕt tña lµ AgCl Hçn hîp muèi cÇn t×m lµ NaF vµ NaCl PTHH: NaCl + AgNO3 -> AgCl + NaNO3 Theo PT (1) th× nNaCl = nAgCl = 0,4 mol -> %NaCl = 73,49% vµ %NaF = 26,51% * TH2: X kh«ng ph¶i lµ Flo(F) (43) Gọi Na X là công thức đại diện cho muối PTHH: Na X + AgNO3 -> Ag X + NaNO3 (23 + X ) (108 + X ) 31,84g 57,34g 23+ X 108+ X Theo PT(2) ta cã: = -> X = 83,13 31,84 57 , 34 VËy hçn hîp muèi cÇn t×m lµ NaBr vµ NaI -> %NaBr = 90,58% vµ %NaI = 9,42% Bµi 5: Dung dÞch A chøa 7,2g XSO4 vµ Y2(SO4)3 Cho dung dÞch Pb(NO3)2 t¸c dông víi dung dÞch A (vừa đủ), thu đợc 15,15g kết tủa và dung dịch B a/ Xác định khối lợng muối có dung dịch B b/ TÝnh X, Y biÕt tØ lÖ sè mol XSO4 vµ Y2(SO4)3 dung dÞch A lµ : vµ tØ lÖ khèi lîng mol nguyªn tö cña X vµ Y lµ : Híng dÉn: PTHH x¶y ra: XSO4 + Pb(NO3)2 -> PbSO4 + X(NO3)2 x x x mol Y2(SO4)3 + 3Pb(NO3)2 -> 3PbSO4 + 2Y(NO3)3 y 3y 2y Theo PT (1, 2) và đề cho ta có: mhh muèi = (X+96)x + (2Y+3.96)y = 7,2 (I) -> X.x + 2Y.y = 2,4 Tæng khèi lîng kÕt tña lµ 15,15g > Sè mol PbSO4 = x + 3y = 15,15/303 = 0,05 mol Giải hệ ta đợc: mmuối dd B = 8,6g (có thể áp dụng định luật bảo toàn khối lợng) Theo đề và kết câu a ta có: x:y=2:1 X:Y=8:7 x + 3y = 0,05 X.x + 2.Y.y = 2,4 -> X lµ Cu vµ Y lµ Fe VËy muèi cÇn t×m lµ CuSO4 vµ Fe2(SO4)3 Bµi 6: Cã lit dung dÞch hçn hîp gåm Na2CO3 0,1M vµ (NH4)2CO3 0,25M Cho 43g hçn hîp BaCl2 và CaCl2 vào dung dịch trên Sau các phản ứng kết thúc thu đợc 39,7g kết tủa A và dung dịch B a/ Chøng minh muèi cacbonat cßn d b/ TÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng c¸c chÊt A c/ Cho dung dÞch HCl d vµo dung dÞch B Sau ph¶n øng c« c¹n dung dÞch vµ nung chÊt r¾n cßn l¹i tới khối lợng không đổi thu đợc rắn X Tính thành phần % theo khối lợng rắn X Híng dÉn: §Ó chøng minh muèi cacbonat d, ta chøng minh mmuèi ph¶n øng < mmuèi ban ®Çu Ta cã: Sè mol Na2CO3 = 0,1 mol vµ sè mol (NH4)2CO3 = 0,25 mol Tæng sè mol CO3 ban ®Çu = 0,35 mol Ph¶n øng t¹o kÕt tña: BaCl2 + CO3 > BaCO3 + 2Cl CaCl2 + CO3 -> CaCO3 + 2Cl Theo PTHH ta thÊy: Tæng sè mol CO3 ph¶n øng = (43 – 39,7) : 11 = 0,3 mol VËy sè mol CO3 ph¶n øng < sè mol CO3 ban ®Çu. -> sè mol CO3 d b/ V× CO3 d nªn muèi CaCl2 vµ BaCl2 ph¶n øng hÕt mmuèi kÕt tña = 197x + 100y = 39,7 Tæng sè mol Cl ph¶n øng = x + y = 0,3 > x = 0,1 vµ y = 0,2 KÕt tña A cã thµnh phÇn: %BaCO3 = 49,62% vµ %CaCO3 = 50,38% c/ ChÊt r¾n X chØ cã NaCl -> %NaCl = 100% Chuyên đề 11: hỗn hợp kim loại K - Thêng gÆp díi d¹ng kim lo¹i ph¶n øng víi axit, baz¬, muèi vµ víi níc ý nghĩa dãy hoạt động hoá học Na Ba Ca Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au Dãy đợc xếp theo chiều giảm dần tính hoạt động hoá học (từ trái sang phải) Một số kim loại vừa tác dụng đợc với axit và với nớc: K, Na, Ba, Ca Kim lo¹i + H2O > Dung dÞch baz¬ + H2 Kim lo¹i võa t¸c dông víi axit, võa t¸c dông víi baz¬: (Be), Al, Zn, Cr 2A + 2(4 – n)NaOH + 2(n – 2)H2O -> 2Na4 – nAO2 + nH2 VÝ dô: 2Al + 2NaOH + 2H2O > 2NaAlO2+ 3H2 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O > Ba(AlO2)2 + 3H2 Zn + 2NaOH -> Na2ZnO2 + H2 (44) Zn + Ba(OH)2 -> BaZnO2 + H2 Kim loại đứng trớc H tác dụng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng tạo muối và giải phóng H2 Kim lo¹i + Axit > Muèi + H2 Lu ý: Kim loại muối có hoá trị thấp (đối với kim loại đa hoá trị) - Kể từ Mg trở kim loại đứng trớc đẩy đợc kim loại đứng sau khỏi muối chúng theo quy t¾c: ChÊt khö m¹nh + chÊt oxi hãa m¹nh ❑ ⃗ chÊt oxi ho¸ yÕu + chÊt khö yÕu Lu ý: kim loại đầu dãy (kim loại tác dụng đợc với nớc) thì không tuân theo quy tắc trên mà nã x¶y theo c¸c bíc sau: Kim lo¹i kiÒm (hoÆc kiÒm thæ) + H2O ❑ ⃗ Dung dÞch baz¬ + H2 Sau đó: Dung dịch bazơ + dung dịch muối ❑ ⃗ Muèi míi + Baz¬ míi (*) §iÒu kiÖn(*): ChÊt t¹o thµnh ph¶i cã Ýt nhÊt chÊt kÕt tña (kh«ng tan) VD: cho Ba vµo dung dÞch CuSO4 - Tríc tiªn: Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 ⃗ ❑ Ba(OH)2 + CuSO4 ❑ Cu(OH)2 + ⃗ BaSO4 §Æc biÖt: Cu + 2FeCl3 -> CuCl2 + 2FeCl2 Cu + Fe2(SO4)3 -> CuSO4 + 2FeSO4 Các bài toán vận dụng số mol trung bình và xác định khoảng số mol chất 1/ §èi víi chÊt khÝ (hçn hîp gåm cã khÝ) Khèi lîng trung b×nh cña lit hçn hîp khÝ ë ®ktc: M1V+ M2 V2 MTB = 22 , V Khèi lîng trung b×nh cña mol hçn hîp khÝ ë ®ktc: M V 1+ M V MTB = V M n1 + M 2( n− n1 ) HoÆc: MTB = (n lµ tæng sè mol khÝ hçn hîp) n M x1 + M (1− x 1) HoÆc: MTB = (x1lµ % cña khÝ thø nhÊt) 1 HoÆc: MTB = dhh/khÝ x Mx 2/ §èi víi chÊt r¾n, láng MTB cña hh = mhh n hh TÝnh chÊt 1: MTB cña hh cã gi¸ trÞ phô thuéc vµo thµnh phÇn vÒ lîng c¸c chÊt thµnh phÇn hçn hîp TÝnh chÊt 2: MTB cña hh lu«n n»m kho¶ng khèi lîng mol ph©n tö cña c¸c chÊt thµnh phÇn nhá nhÊt vµ lín nhÊt Mmin < nhh < Mmax TÝnh chÊt 3: Hçn hîp chÊt A, B cã MA < MB vµ cã thµnh phÇn % theo sè mol lµ a(%) vµ b(%) Thì khoảng xác định số mol hỗn hợp là mA mB < nhh < M❑ MB Gi¶ sö A hoÆc B cã % = 100% vµ chÊt cã % = hoÆc ngîc l¹i Lu ý: - Với bài toán hỗn hợp chất A, B (cha biết số mol) cùng tác dụng với chất X, Y (đã biết số mol) Để biết sau phản ứng đã hết A, B hay X, Y cha Có thể giả thiết hỗn hợp A, B chứa chÊt A hoÆc B - Víi MA < MB nÕu hçn hîp chØ chøa A th×: mhh m hh nA = > nhh = MA M hh Nh X, Y tác dụng với A mà còn d, thì X, Y có d để tác dụng hết với hỗn hợp A, B Víi MA < MB, nÕu hçn hîp chØ chøa B th×: mhh mhh nB = < nhh = MB M hh Nh X, Y tác dụng cha đủ với B thì không đủ để tác dụng hết với hỗn hợp A, B A (45) NghÜa lµ sau ph¶n øng X, Y hÕt, cßn A, B d Ví dụ 1: Cho 22,2 gam hỗn hợp gồm Fe, Al tan hoàn toàn HCl, ta thu đợc 13,44 lít H2 (đktc) Tính thành phần % khối lợng chất hỗn hợp và khối lợng muối clorua khan thu đợc Bµi gi¶i Vì phản ứng hoàn toàn nên ta có thể thay hỗn hợp Fe, Al kim loại tơng đơng M có hoá trị n Gäi x lµ sè mol Fe mol hçn hîp M = 56.x + 27(1 - x) n = 2.x + 3(1 - x) n PTHH: H2 ⃗ M + n HCl ❑ M Cl ❑n + 22 ,2 22 ,2 22 ,2 n M M M 22 ,2 n 13 , 44 Theo bµi ra: = nH ❑2 = = 0,6 (mol) M 22 , 22 ,2 [ x +3( 1− x )] = 0,6 → [ 56 x+ 27(1 − x ) ] → x = 0,6 mol Fe vµ 0,4 mol Al M = 0,6.56 + 27.0,4 = 44,4 (g/mol) 0,6 56 % Fe = 100% = 75,67% 44 , % Al = 100 - 75,67 = 24,33% Ta cã n = 0,6.2 + 0,4.3 = 2,4 (mol) Khèi lîng muèi clorua khan: 22 ,2 35 ,5 2,4 m= ( M + 35,5 n ) = 22,2 + 22,2 = 64,8 gam M 44 , Chú ý : Có thể áp dụng KLMTB hỗn hợp vào bài toán xác định tên kim loại Thông thờng đó là bài toán hỗn hợp hai kim loại thuộc chu kỳ, hai phân nhóm kế tiếp, VÝ dô 2: Khi cho 3,1 gam hçn hîp hai kim lo¹i kiÒm thuéc hai chu kú liªn tiÕp t¸c dông hÕt víi níc ta thu đợc 1,12 lít H2 (đktc) Xác định hai kim loại và tính thành phần % theo khối lợng hỗn hîp Bµi gi¶i Vì phản ứng xảy hoàn toàn nên ta có thể thay hỗn hợp hai kim loại kiềm kim loại tơng đơng A có hoá trị (kim loại kiềm) A + 2H2O ❑ ⃗ A OH + H2 (1) ,12 Theo (1) → n A = 2nH ❑2 = = 0,1 (mol) 22 , 3,1 = 31 g/mol → A = 0,1 → Na = 23 < A = 31 < K = 39 23+39 MÆt kh¸c: A = 31 = → sè mol hai chÊt b»ng nghÜa lµ mol hçn hîp mçi kim lo¹i cã 0,5 mol Thµnh phÇn % khèi lîng: 0,5 23 % Na = 100 = 37,1% vµ % K = (100 - 37,1)% = 62,9% 31 Nhận xét: Sử dụng các đại lợng trung bình cho phép chúng ta giải nhanh các bài tËp ho¸ häc A- hçn hîp Kim lo¹i t¸c dông víi axit Bài 1: Cho 10g hỗn hợp gồm Zn và Cu tác dụng với dung dịch axit H 2SO4 loãng thì thu đợc 2,24 lit H2 (®ktc) TÝnh thµnh phÇn % vÒ khèi lîng cña mçi kim lo¹i hçn hîp ban ®Çu §¸p sè: Bµi 2: Hoµ tan 5,2g hçn hîp gåm Mg vµ Fe b»ng dung dÞch axit HCl 1M, th× thu dîc 3,36 lit H2 (®ktc) a/ TÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng mçi kim lo¹i hçn hîp b/ Tính thể tích dung dịch axit HCl đã dùng §¸p sè: a/ b/ (46) Bài 3: Cho lợng hỗn hợp gồm Ag và Zn tác dụng với lợng d dung dịch axit H2SO4, thu đợc 5,6 lit khÝ H2 (®ktc) Sau ph¶n øng thÊy cßn 6,25g mét chÊt r¾n kh«ng tan TÝnh thµnh phÇn % vÒ khèi lîng mçi kim lo¹i hçn hîp §¸p sè: Bài 4: Hoà tan hoàn toàn 15,3g hỗn hợp gồm Mg và Zn dung dịch axit HCl 1M thì thu đợc 6,72 lit H2 (®ktc) a/ Xác định khối lợng kim loại hỗn hợp đầu b/ TÝnh thÓ tÝch dung dÞch axit HCl cÇn dïng §¸p sè: a/ mMg = 2,46g vµ mZn = 12,84g vµ b/ Vdd HCl 1M = 0,6 lit Bµi 5: A lµ hçn hîp gåm: Ba, Al, Mg LÊy m gam A cho t¸c dông víi níc tíi hÕt ph¶n øng thÊy tho¸t 3,36 lit H2 (®ktc) LÊy m gam A cho vµo dung dÞch xót d tíi hÕt ph¶n øng thÊy tho¸t 6,72 lÝt H2 (®ktc) Lấy m gam A hoà tan lợng vừa đủ dung dịch axit HCl thì thu đợc dung dịch và 8,96 lit H2 (®ktc) H·y tÝnh m gam vµ thµnh phÇn % theo khèi lîng cña mçi kim lo¹i hçn hîp §¸p sè: m = 24,65g đó mBa = 19,55g, mAl = 2,7g, mMg = 2,4g Bài 3: Hoà tan hỗn hợp gồm Fe, Zn 500ml dung dịch HCl 0,4M đợc dung dịch A và 10,52g muèi khan a/ TÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng mçi kim lo¹i b/ Tính thể tích dung dịch B gồm NaOH 0,02M và Ba(OH)2 cần dùng để trung hoà dung dịch A §¸p sè: a/ %Fe = 46,28% vµ %Zn = 53,72% b/ Vdd B = 1(lit) Bài 7: Hoà tan hết 12g hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (hoá trị II không đổi) vào 200ml dung dịch HCl 3,5M thu đợc 6,72 lit khí (đktc) Mặt khác lấy 3,6g kim loại M tan hết vào 400ml dung dịch H2SO4 nồng độ 1M thì H2SO4 còn d a/ Xác định kim loại M b/ TÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng cña Fe, M hçn hîp §¸p sè: a/ M lµ Mg b/ %Mg = 30% vµ %Fe = 70% Bài 8: Hoà tan hết 11,3g hỗn hợp A gồm Fe và kim loại R (hoá trị II không đổi) vào 300ml dung dịch HCl 2,5M thu đợc 6,72 lit khí (đktc) Mặt khác lấy 4,8g kim loại M tan hết vào 200ml dung dịch H2SO4 nồng độ 2M thì H2SO4 còn d a/ Xác định kim loại R b/ TÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng cña Fe, R hçn hîp §¸p sè: a/ vµ b/ Bài 9: Hoà tan hết 12,1g hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (hoá trị II không đổi) vào 150ml dung dịch HCl 3M thì thu đợc 4,48 lit khí (đktc) Mặt khác muốn hoà tan hết 4,875g kim loại M thì cần phải dùng 100ml dung dịch H2SO4 0,75M, dung dịch thu đợc không làm đổi màu giấy quỳ Bài 10: Hỗn hợp A gồm Mg và kim loại M hoá trị III, đứng trớc hiđrô dãy hoạt động hoá học Hoà tan hoàn toàn 1,275 g A vào 125ml dd B chứa đồng thời HCl nồng độ C1(M) và H2SO4 nồng độ C2(M) ThÊy tho¸t 1400 ml khÝ H2 (ë ®ktc) vµ dd D §Ó trung hoµ hoµn toµn lîng a xÝt d D cần dùng 50ml dd Ba(OH)2 1M Sau trung hoà dd D còn thu đợc 0,0375mol chất rắn không hoµ tan HCl a/ ViÕt c¸c PTP¦ x¶y b/ TÝnh C1 vµ C2 cña dd B c/ T×m NTK cña kim lo¹i M (AM) vµ khèi lîng mçi kim lo¹i hçn hîp A ®em thÝ nghiÖm Biết để hoà tan 1,35g M cần dùng không quá 200ml dd HCl 1M Híng dÉn gi¶i: a/ c¸c PTHH x¶y Mg + 2H+ Mg2+ + H2 (1) ⃗ ❑ 3+ 2M + 6H+ 2M + 3H (2) ⃗ ❑ + 2Trong dd D cã c¸c Ion: H d , Cl , SO4 , Mg2+, M3+ Trung hoµ dd D b»ng Ba(OH)2 H+ + OHH2O (3) ⃗ ❑ 2+ 2Ba + SO4 BaSO4 (4) ⃗ ❑ Theo bµi ta cã: Sè mol OH- = sè mol Ba(OH)2 = 0,05 = 0,1 mol Sè mol Ba2+ = sè mol Ba(OH)2 = 0,05 mol b/ Sè mol H+ dd B = 0,125C1 + 0,125C2 (47) sè mol H+ tham gia c¸c ph¶n øng (1,2,3) lµ: 0,0625 + 0,1 = 0,225 mol ( V× sè mol cña H2 tho¸t = 0,0625 mol ) Ta cã: 0,125C1 + 0,125C2 = 0,225 (*) MÆt kh¸c , sè mol Ba2+ = 0,05 mol > sè mol cña BaSO4 = 0,0375 mol Nh chứng tỏ SO42- đã phản ứng hết và Ba2+ còn d Do đó số mol SO42- = số mol BaSO4 = 0,0375 mol Nên ta có nồng độ mol/ lit dd H2SO4 là: C2 = 0,0375 : 0,125 = 0,3M V× sè mol cña H2SO4 = sè mol cña SO42- = 0,0375 (mol) Thay và ( * ) ta đợc: C1 = 1,2 M c/ PTP¦ hoµ tan M HCl 2M + 6HCl ❑ ⃗ 2MCl3 + 3H2 (5) Sè mol HCl = 0,2 x = 0,2 mol Theo (5): Sè mol cña kim lo¹i M 0,2 : (V× theo bµi M bÞ hoµ tan hÕt) Do đó NTK M là: AM 1,35 : ( 0,2 : ) = 20,25 V× M lµ kim lo¹i ho¸ trÞ III nªn M ph¶i lµ: Al (nh«m) Gäi x, y lÇn lît lµ sè mol cña Mg vµ Al 1,275 g hçn hîp A Ta cã: 24x + 27y = 1,275 (I) Theo PT (1, 2): x + 1,5 y = 0,0625 (II) Giải hệ pt (I) và (II) ta đợc: x = y = 0,025 VËy khèi lîng cña c¸c chÊt hçn h¬p lµ: mMg = 0,6 g vµ mAl = 0,675 g Bµi 11: Cho 9,86g hçn hîp gåm Mg vµ Zn vµo cèc chøa 430ml dung dÞch H2SO4 1M lo·ng Sau ph¶n øng hoµn toµn, thªm tiÕp vµo cèc 1,2 lit dung dÞch hçn hîp gåm Ba(OH)2 0,05M vµ NaOH 0,7M, khuấy cho phản ứng hoàn toàn, lọc lấy kết tủa và nung nóng đến khối lợng không đổi thì thu đợc 26,08g chất rắn Tính khối lợng kim loại hỗn hợp đầu Híng dÉn; §Æt sè mol Mg vµ Zn lµ x vµ y Ta cã: 24x + 65y = 9,86 (I) Sè mol H2SO4 = 043.1= 0,43 mol Đặt HX là công thức tơng đơng H2SO4 -> nHX = 2nH ❑2 SO ❑4 = 0,43.2 = 0,86 mol Sè mol Ba(OH)2 = 1,2 0,05 = 0,06 mol Sè mol NaOH = 0,7 1,2 = 0,84 mol Đặt ROH là công thức tng đơng cho bazơ đã cho Ta cã: nROH = 2nBa(OH) ❑2 + nNaOH = 0,06.2 + 0,84 = 0,96 mol PTHH x¶y Gi¶ sö hçn hîp chØ chøa m×nh Zn -> x = VËy y = 9,86 : 65 = 0,1517 mol Gi¶ sö hçn hîp chØ Mg -> y = VËy x = 9,86 : 24 = 0,4108 mol 0,1517 < nhh kim lo¹i < 0,4108 V× x > vµ y > nªn sè mol axit tham gia ph¶n øng víi kim lo¹i lµ: 0,3034 < 2x + 2y < 0,8216 nhận thấy lợng axit đã dùng < 0,86 mol Vậy axit d > Do đó Zn và Mg đã phản ứng hết Sau hoµ tan hÕt dung dÞch cã x mol MgX2 ; y mol ZnX2 ; 0,86 – 2(x + y) mol HX vµ 0,43 mol SO4 Cho dung dÞch t¸c dông víi dung dÞch baz¬ HX + ROH -> RX + H2O 0,86 – 2(x + y) 0,86 – 2(x + y) mol MgX2 + 2ROH > Mg(OH)2 + 2RX x 2x x mol ZnX2 + 2ROH > Zn(OH)2 + 2RX y 2y y mol Ta có nROH đã phản ứng = 0,86 – 2(x + y) + 2x + 2y = 0,86 mol VËy nROH d = 0,96 – 0,86 = 0,1mol TiÕp tôc cã ph¶n øng x¶y ra: Zn(OH)2 + 2ROH > R2ZnO2 + 2H2O b®: y 0,1 mol Pø: y1 2y1 mol cßn: y – y1 0,1 – 2y1 mol ( §iÒu kiÖn: y y1) Ph¶n øng t¹o kÕt tña Ba(OH)2 + H2SO4 -> BaSO4 + 2H2O b®: 0,06 0,43 mol pø: 0,06 0,06 0,06 mol cßn: 0,43 – 0,06 0,06 mol Nung kÕt tña Mg(OH)2 -> MgO + H2O x x mol Zn(OH)2 -> ZnO + H2O y – y1 y – y1 mol (48) BaSO4 > kh«ng bÞ nhiÖt ph©n huû 0,06 mol Ta cã: 40x + 81(y – y1) + 233.0,06 = 26,08 -> 40x + 81(y – y1) = 12,1 (II) Khi y – y1 = -> y = y1 ta thÊy 0,1 – 2y1 -> y1 0,05 VËy 40x = 12,1 -> x = 12,1 : 40 = 0,3025 mol Thay vào (I) ta đợc y = 0,04 ( y = y1 0,05) phï hîp VËy mMg = 24 0,3025 = 7,26g vµ mZn = 65 0,04 = 2,6g Khi y – y1 > > y > y1 ta cã 0,1 – 2y1 = (v× nROH ph¶n øng hÕt) > y1 = 0,05 mol, thay vào (II) ta đợc: 40x + 81y = 16,15 Gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh (I, II) -> x = 0,38275 vµ y = 0,01036 KÕt qu¶ y < y1 (kh«ng phï hîp víi ®iÒu kiÖn y y1 ) -> lo¹i B- hçn hîp Kim lo¹i t¸c dông víi níc vµ baz¬ Bài 1: Hoà tan hoàn toàn 17,2g hỗn hợp gồm kim loại kiềm A và oxit nó vào 1600g nớc đợc dung dịch B Cô cạn dung dịch B đợc 22,4g hiđroxit kim loại khan a/ T×m kim lo¹i vµ thµnh phÇn % theo khèi lîng mçi chÊt hçn hîp b/ Tính thể tích dung dịch H2SO4 0,5M cần dùng để trung hoà dung dịc B Híng dÉn: Gọi công thức chất đã cho là A và A2O a, b lÇn lît lµ sè mol cña A vµ A2O ViÕt PTHH: Theo ph¬ng tr×nh ph¶n øng ta cã: a.MA + b(2MA + 16) = 17,2 (I) (a + 2b)(MA + 17) = 22,4 (II) LÊy (II) – (I): 17a + 18b = 5,2 (*) Khèi lîng trung b×nh cña hçn hîp: MTB = 17,2 : (a + b) Tơng đơng: MTB = 18.17,2 : 18(a + b) NhËn thÊy: 18.17,2 : 18(a + b) < 18.17,2 : 17a + 18b = 18.17,2 : 5,2 -> MTB < 59,5 Ta cã: MA < 59,5 < 2MA + 16 -> 21,75 < MA < 59,5 VËy A cã thÓ lµ: Na(23) hoÆc K(39) Giải hệ PT toán học và tính toán theo yêu cầu đề bài §¸p sè: a/ - Víi A lµ Na th× %Na = 2,67% vµ %Na2O = 97,33% - Víi A lµ K th× %K = 45,3% vµ %K2O = 54,7% b/ TH: A lµ Na > Vdd axit = 0,56 lit TH: A lµ K -> Vdd axit = 0,4 lit Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 3,1g hỗn hợp kim loại kiềm nớc thu đợc dung dịch A Để trung hoà dung dịch A phải dùng 50ml dung dịch HCl 2M, sau phản ứng thu đợc dung dịch B a/ Nếu cô cạn dung dịch B thì thu đợc bao nhiêu gam hỗn hợp muối khan? b/ Xác định kim loại kiềm trên, biết tỉ lệ số mol chúng hỗn hợp là : §¸p sè: a/ mMuèi = 6,65g b/ kim loại đó là: Na và K Bµi 3: Cho 6,2g hçn hîp kim lo¹i kiÒm thuéc chu kú liªn tiÕp b¶ng tuÇn hoµn ph¶n øng víi H2O d, thu đợc 2,24 lit khí (đktc) và dung dịch A a/ TÝnh thµnh phÇn % vÒ khèi lîng tõng kim lo¹i hçn hîp ban ®Çu b/ Sục CO2 vào dung dịch A thu đợc dung dịch B Cho B phản ứng với BaCl2 d thu đợc 19,7g kết tủa Tính thể tích khí CO2 đã bị hấp thụ Híng dÉn: a/ Đặt R là KHHH chung cho kim loại kiềm đã cho MR lµ khèi lîng trung b×nh cña kim lo¹i kiÒm A vµ B, gi¶ sö MA < MB -.> MA < MR < MB ViÕt PTHH x¶y ra: (49) Theo ph¬ng tr×nh ph¶n øng: nR = 2nH ❑2 = 0,2 mol > MR = 6,2 : 0,2 = 31 Theo đề ra: kim loại này thuộc chu kì liên tiếp, nên kim loại đó là: A lµ Na(23) vµ B lµ K(39) b/ Ta cã: nROH = nR = 0,2 mol PTHH x¶y ra: CO2 + 2ROH > R2CO3 + H2O CO2 + ROH -> RHCO3 Theo bµi cho BaCl2 vµo dung dÞch B th× cã kÕt tña Nh vËy B ph¶i cã R2CO3 v× lo¹i muèi trªn th× BaCl2 chØ ph¶n øng víi R2CO3 mµ kh«ng ph¶n øng víi RHCO3 BaCl2 + R2CO3 > BaCO3 + RCl -> nCO ❑2 = nR ❑2 CO = nBaCO = 19,7 : 197 = 0,1 mol > VCO ❑2 = 2,24 lÝt Bµi 4: Hai kim lo¹i kiÒm A vµ B cã khèi lîng b»ng Cho 17,94g hçn hîp A vµ B tan hoµn toµn 500g H2O thu đợc 500ml dung dịch C(d = 1,03464g/ml) Tìm A và B Bµi 5: Mét hçn hîp X gåm kim lo¹i A, B thuéc chu k× liªn tiÕp b¶ng tuÇn hoµn, cã khèi lîng lµ 8,5g Cho X ph¶n øng hÕt víi níc cho 3,36 lit khÝ H2(®ktc) a/ Xác định kim loại và tính khối lợng kim loại hỗn hợp đầu b/ Thêm vào 8,5g hỗn hợp X trên, kim loại kiềm thổ D đợc hỗn hợp Y, cho Y tác dụng với nớc thu đợc dung dịch E và 4,48 lit khí H2 (đktc) Cô cạn dung dịch E ta đợc chất rắn Z có khối lợng là 22,15g Xác định D và khối lợng D §¸p sè: a/ mNa = 4,6g vµ mK = 3,9g b/ kim lo¹i D lµ Ba > mBa = 6,85g Bµi 6: Hoµ tan 23g mét hçn hîp gåm Ba vµ kim lo¹i kiÒm A, B thuéc chu kú kÕ tiÕp bảng tuần hoàn vào nớc thu đợc dung dịch D và 5,6 lit H2 (đktc) Nếu thêm 180ml dung dịch Na2SO4 0,5M vào dung dịch D thì cha kết tủa hết đợc Ba(OH)2 Nếu thªm 210ml dung dÞch Na2SO4 0,5M vµo dung dÞch D th× dung dÞch sau ph¶n øng cßn d Na2SO4 Xác định kim loại kiềm trên §¸p sè: kim lo¹i kiÒm lµ Na vµ K C- hçn hîp Kim lo¹i t¸c dông víi dung dÞch muèi ThÝ dô 1: Ng©m s¾t vµo hçn hîp dung dÞch gåm AgNO3 vµ Cu(NO3)2 Ph¶n øng x¶y theo thø tù nh sau: * Muèi cña kim lo¹i cã tÝnh oxi ho¸ m¹nh h¬n sÏ ( Ag+ > Cu2+ ) tham gia ph¶n øng tríc víi kim lo¹i ( nói cách khác là muối kim loại hoạt động hoá học yếu tham gia phản ứng trớc ) Fe + 2AgNO3 ⃗ Fe(NO3)2 + 2Ag ❑ Fe + Cu(NO3)2 ❑ ⃗ Fe(NO3)2 + Cu Bµi tËp ¸p dung: 1/ Cã 200ml hçn hîp dung dÞch gåm AgNO3 0,1M vµ Cu(NO3)2 0,5M Thªm 2,24g bét Fe kim lo¹i vào dung dịch đó khuấy tới phản ứng hoàn toàn thu đợc chất rắn A và dung dịch B a/ Tính số gam chÊt r¾n A b/Tính nồng độ mol/lit các muối dung dịch B, biết thể tích dung dịch không đổi Híng dÉn gi¶i Fe + 2AgNO3 ⃗ ❑ Fe(NO3)2 + 2Ag ( ) Fe + Cu(NO3)2 ❑ ⃗ Fe(NO3)2 + Cu ( ) Sè mol cña c¸c chÊt lµ: nFe = 0,04 mol ; nAgNO3 = 0,02 mol ; nCu(NO3)2 = 0,1 mol Vì Ag hoạt động hoá học yếu Cu nên muối kim loại Ag tham gia phản ứng với Fe trớc Theo pø ( ): nFe ( pø ) = 0,01 mol ; VËy sau ph¶n øng ( ) th× nFe cßn l¹i = 0,03 mol Theo (pø ( ): ta cã nCu(NO3)2 pø = nFe cßn d = 0,03 mol VËy sau pø ( ): nCu(NO3)2 cßn d lµ = 0,1 – 0,03 = 0,07 mol ChÊt r¾n A gåm Ag vµ Cu mA = 0,02 x 108 + 0,03 x 64 = 4,08g dung dÞch B gåm: 0,04 mol Fe(NO3)2 vµ 0,07 mol Cu(NO3)2 cßn d Thể tích dung dịch không thay đổi V = 0,2 lit Vậy nồng độ mol/lit dung dịch sau cùng là: CM [ Cu(NO ❑3 ) ❑2 ] d = 0,35M ; CM [ Fe (NO ❑3 ) ❑2 ] = 0,2M 2/ Cho 1,68 g Fe vµo 200ml hçn hîp dung dÞch gåm Cu(NO3)2 0,15M vµ AgNO3 0,1M Sau phản ứng kết thúc thu đợc chất rắn A và dung dịch B a/ TÝnh khèi lîng chÊt r¾n A b/ Tính nồng độ mol/lit dung dịch B Giả sử thể tích dung dịch không thay đổi §/S: a/ mA = 3,44g b/ CM [ Cu(NO ❑3 ) ❑2 ] d = 0,05M vµ CM [ Fe (NO ❑3 ) ❑2 ] = 0,15M (50) ThÝ dô 2: Cho hçn hîp gåm bét s¾t vµ kÏm vµo cïng èng nghiÖm ( lä ) chøa dung dÞch AgNO3 Ph¶n øng x¶y theo thø tù nh sau: Kim lo¹i cã tÝnh khö m¹nh h¬n sÏ tham gia ph¶n øng tríc víi muèi Zn + 2AgNO3 ❑ Zn(NO3)2 + 2Ag Fe ⃗ + 2AgNO3 d Fe(NO ) + 2Ag ⃗ ❑ Bµi tËp ¸p dông: Nhúng miếng kim loại Zn và Fe cùng vào ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4, sau thời gian lấy miếng kim loại thì dung dịch nhận đợc biết nồng độ muối Zn gấp 2,5 lần muèi Fe §ång thêi khèi lîng dung dÞch sau ph¶n øng gi¶m so víi tríc ph¶n øng 0,11g Gi¶ thiÕt Cu giải phóng bám hết vào các kim loại Hãy tính khối lợng Cu bám trên Híng dÉn gi¶i: - NÕu khèi lîng kim lo¹i t¨ng = mkim lo ¹i giai phong - mkim lo tan - NÕu khèi lîng kim lo¹i t¨ng = mkim lo ¹i tan - mkim lo giai phong Vì Zn hoạt động hoá học mạnh Fe Nên Zn tham gia phản ứng với muối trớc Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu (1) ⃗ ❑ x x x x (mol) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (2) ⃗ ❑ y y y y (mol) V× khèi lîng dung dÞch gi¶m 0,11 g Tøc lµ khèi lîng kim lo¹i t¨ng 0,11 g Theo định luật bảo toàn khối lợng ta có: (160y – 152y) + (160x – 161x) = 0,11 Hay 8y – x = 0,11 (I) Mặt khác: nồng độ muối Zn = 2,5 lần nồng độ muối Fe * Nếu là nồng độ mol/lit thì ta có x : y = 2,5 (II) (Vì thể tích dung dịch không đổi) * Nếu là nồng độ % thì ta có 161x : 152y = 2,5 (II)/ (Khối lợng dd chung) Giải hệ (I) và (II) ta đợc: x = 0,02 mol vµ y = 0,05 mol mCu = 3,2 g vµ mZn = 1,3 g Gi¶i hệ (I) và (II)/ ta đợc: x = 0,046 mol vµ y = 0,0195 mol mCu = 2,944 g vµ mZn = 1,267 g Ph¬ng ph¸p dïng mèc so s¸nh Bài toán 1: Nhúng kim loại vào cùng dung dịch muối kim loại hoạt động hoá học yếu (c¸c kim lo¹i tham gia ph¶n øng ph¶i tõ Mg trë ®i) Trờng hợp 1: Nếu cho kim loại trên vào ống nghiệm đựng cùng dung dịch muối thì lúc này kim loại đồng thời cùng xảy phản ứng VÝ dô: Cho kim lo¹i lµ Mg vµ Fe vµo èng nghiÖm chøa dung dÞch CuSO4 Xảy đồng thời các phản ứng: Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu ⃗ ❑ Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ⃗ ❑ Trêng hîp 2: - NÕu cho hçn hîp gåm kim lo¹i lµ: Mg vµ Fe vµo cïng mét èng nghiÖm th× lóc nµy x¶y ph¶n øng theo thø tù lÇn lît nh sau: Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu ( ) ⃗ ❑ - Phản ứng (1) dừng lại CuSO4 tham gia phản ứng hết và Mg dùng với lợng vừa đủ còn d Lúc này dung dịch thu đợc là MgSO4; chất rắn thu đợc là Fe cha tham gia phản ứng Cu vừa đợc sinh ra, cã thÓ cã Mg cß d - Có phản ứng (2) xảy CuSO4 sau tham gia phản ứng (1) còn d (tức là Mg đã hết) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ( ) ⃗ ❑ Sau phản ứng (2) có thể xảy các trờng hợp đó là: + Cả Fe và CuSO4 hết: dung dịch thu đợc sau phản ứng là: MgSO4, FeSO4; chất rắn thu đợc lµ Cu + Fe còn d và CuSO4 hết: dung dịch thu đợc sau phản ứng là: MgSO4, FeSO4; chất rắn thu đợc là Cu vµ cã thÓ cã Fe d + CuSO4 còn d và Fe hết: dung dịch thu đợc sau phản ứng là : MgSO4 , FeSO4 và có thể có CuSO4 còn d ; chất rắn thu đợc là Cu Giải thích: Khi cho kim loại trên vào cùng ống nghiệm chứa muối kim loại hoạt động hoá học yếu thì kim loại nào hoạt động hoá học mạnh tham gia phản ứng trớc với muối theo quy íc sau: Kim lo¹i m¹nh + Muèi cña kim lo¹i yÕu h¬n ❑ ⃗ Muèi cña kim lo¹i m¹nh h¬n + Kim lo¹i yÕu Trêng hîp ngo¹i lÖ: Fe ( r ) + 2FeCl3 ( dd ) Cu ( r ) + 2FeCl3 ( dd ) ⃗ ❑ ⃗ ❑ 3FeCl2 ( dd ) 2FeCl2 ( dd ) + CuCl2 ( dd ) (51) Bµi to¸n 2: Cho hçn hîp (hoÆc hîp kim) gåm Mg vµ Fe vµo hçn hîp dung dÞch muèi cña kim lo¹i yÕu h¬n (c¸c kim lo¹i tham gia ph¶n øng ph¶i tõ Mg trë ®i) Bài 1: Cho hợp kim gồm Fe và Mg vào hỗn hợp dung dịch gồm AgNO3 và Cu(NO3)2 thu đợc dung dÞch A vµ chÊt r¾n B a/ Cã thÓ x¶y nh÷ng ph¶n øng nµo? b/ Dung dÞch A cã thÓ cã nh÷ng muèi nµo vµ chÊt r¾n B cã nh÷ng kim lo¹i nµo? H·y biÖn luËn vµ viÕt c¸c ph¶n øng x¶y Híng dÉn c©u a Do Mg hoạt động hoá học mạnh Fe nên Mg tham gia phản ứng trớc V× Ion Ag + cã tÝnh oxi ho¸ m¹nh h¬n ion Cu 2+ nªn muèi AgNO3 sÏ tham gia ph¶n øng tríc Tu©n theo quy luËt: ChÊt khö m¹nh + chÊt Oxi ho¸ m¹nh ❑ ⃗ ChÊt Oxi ho¸ yÕu + chÊt khö yÕu Nªn cã c¸c ph¶n øng Mg + 2AgNO3 ❑ ⃗ Mg(NO3)2 + 2Ag (1) Mg + Cu(NO3)2 ❑ ⃗ Cu(NO3)2 + Cu (2) Fe + 2AgNO3 ❑ ⃗ Fe(NO3)2 + 2Ag (3) Fe + Cu(NO3)2 ❑ ⃗ Fe(NO3)2 + Cu (4) C©u b Cã c¸c trêng hîp cã thÓ x¶y nh sau Trêng hîp 1: Kim lo¹i d, muèi hÕt * §iÒu kiÖn chung - dung dÞch A kh«ng cã: AgNO3 vµ Cu(NO3)2 - chÊt r¾n B cã Ag vµ Cu NÕu Mg d th× Fe cha tham gia ph¶n øng nªn dung dÞch A chØ cã Mg(NO3)2 vµ chÊt r¾n B chøa Mg d, Fe, Ag, Cu NÕu Mg ph¶n øng võa hÕt víi hçn hîp dung dÞch trªn vµ Fe cha ph¶n øng th× dung dÞch A chØ cã Mg(NO3)2 vµ chÊt r¾n B chøa Fe, Ag, Cu Mg hÕt, Fe ph¶n øng mét phÇn vÉn cßn d (tøc lµ hçn hîp dung dÞch hÕt) th× dung dÞch A chøa Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 vµ chÊt r¾n B chøa Fe d, Ag, Cu Trêng hîp 2: Kim lo¹i vµ muèi ph¶n øng võa hÕt Dung dÞch A: Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 - ChÊt r¾n B: Ag, Cu Trêng hîp 3: Muèi d, kim lo¹i ph¶n øng hÕt * §iÒu kiÖn chung Dung dÞch A ch¾c ch¾n cã: Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 - KÕt tña B kh«ng cã: Mg, Fe NÕu AgNO3 d vµ Cu(NO3)2 cha ph¶n øng: th× dung dÞch A chøa AgNO3, Cu(NO3)2, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 vµ chÊt r¾n B chØ cã Ag.(duy nhÊt) NÕu AgNO3 ph¶n øng võa hÕt vµ Cu(NO3)2 cha ph¶n øng: th× dung dÞch A chøa Cu(NO3)2, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 vµ chÊt r¾n B chØ cã Ag.(duy nhÊt) AgNO3 hÕt vµ Cu(NO3)2 ph¶n øng mét phÇn vÉn cßn d: th× dung dÞch A chøa Cu(NO3)2 d Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 vµ chÊt r¾n B chØ cã Ag, Cu Bài tập: Một kim loại M hoá trị II đợc nhúng vào lit dung dịch CuSO4 0,5M Sau thời gian lấy M và cân lại, thấy khối lợng tăng 1,6g, nồng độ CuSO4 giảm còn b»ng 0,3M a/ Xác định kim loại M b/ LÊy M cã khèi lîng ban ®Çu b»ng 8,4g nhóng vµo hh dung dÞch chøa AgNO3 0,2M vµ CuSO4 0,1M Thanh M có tan hết không? Tính khối lợng chất rắn A thu đợc sau phản ứng và nồng độ mol/lit các chất có dung dịch B (giả sử thể tích dung dịch không thay đổi) Híng dÉn gi¶i: a/ M lµ Fe b/ sè mol Fe = 0,15 mol; sè mol AgNO3 = 0,2 mol; sè mol CuSO4 = 0,1 mol (chÊt khö Fe Cu2+ Ag+ (chÊt oxh m¹nh) 0,15 0,1 0,2 ( mol ) Ag+ Cã TÝnh o xi ho¸ m¹nh h¬n Cu2+ nªn muèi AgNO3 tham gia ph¶n øng víi Fe tríc PTHH : Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1) ⃗ ❑ Fe + CuSO4 FeSO + Cu (2) ⃗ ❑ Theo bµi ta thÊy, sau ph¶n øng (1) th× Ag NO3 ph¶n øng hÕt vµ Fe cßn d: 0,05 mol Sau ph¶n øng (2) Fe tan hÕt vµ cßn d CuSO4 lµ: 0,05 mol (52) Dung dịch thu đợc sau cùng là: có 0,1 mol Fe(NO3)2; 0,05 mol FeSO4 và 0,05 mol CuSO4 d ChÊt r¾n A lµ: cã 0,2 mol Ag vµ 0,05 mol Cu mA = 24,8 g Vì thể tích dung dịch không thay đổi nên V = lit Vậy nồng độ các chất sau phản ứng là : CM [ Fe (NO ❑3 ) ❑2 ] = 0,1M ; CM [ CuSO ❑4 ] d = 0,05M ; CM [ Fe SO ❑4 ] = 0,05M Bµi tËp ¸p dông: Bµi 1: Nhóng mét kim lo¹i M ho¸ trÞ II vµo 0,5 lit dd CuSO4 0,2M Sau mét thêi gian ph¶n ứng, khối lợng M tăng lên 0,40 g nồng độ CuSO4 còn lại là 0,1M a/ Xác định kim loại M b/ Lấy m(g) kim loại M cho vào lit dd chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 , nồng độ muối là 0,1M Sau phản ứng ta thu đợc chất rắn A khối lợng 15,28g và dd B Tính m(g)? Híng dÉn gi¶i: a/ theo bµi ta cã PTHH Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (1) ⃗ ❑ Sè mol Cu(NO3)2 tham gia ph¶n øng (1) lµ: 0,5 (0,2 – 0,1) = 0,05 mol §é t¨ng khèi lîng cña M lµ: mt¨ng = mkl gp - mkl tan = 0,05 (64 – M) = 0,40 gi¶i ra: M = 56, vËy M lµ Fe b/ ta chØ biÕt sè mol cña AgNO3 vµ sè mol cña Cu(NO3)2 Nhng kh«ng biÕt sè mol cña Fe (chÊt khö Fe Cu2+ Ag+ (chÊt oxh m¹nh) 0,1 0,1 ( mol ) Ag+ Cã TÝnh oxi ho¸ m¹nh h¬n Cu2+ nªn muèi AgNO3 tham gia ph¶n øng víi Fe tríc PTHH: Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1) ⃗ ❑ Fe + CuSO4 FeSO + Cu (2) ⃗ ❑ Ta có mốc để so sánh: - NÕu võa xong ph¶n øng (1): Ag kÕt tña hÕt, Fe tan hÕt, Cu(NO3)2 cha ph¶n øng ChÊt r¾n A lµ Ag th× ta cã: mA = 0,1 x 108 = 10,8 g - Nếu vừa xong phản ứng (1) và (2) thì đó chất rắn A gồm: 0,1 mol Ag và 0,1 mol Cu mA = 0,1 ( 108 + 64 ) = 17,2 g theo đề cho mA = 15,28 g ta có: 10,8 < 15,28 < 17,2 vËy AgNO3 ph¶n øng hÕt, Cu(NO3)2 ph¶n øng mét phÇn vµ Fe tan hÕt mCu t¹o = mA – mAg = 15,28 – 10,80 = 4,48 g VËy sè mol cña Cu = 0,07 mol Tæng sè mol Fe tham gia c¶ ph¶n øng lµ: 0,05 ( ë p ) + 0,07 ( ë p ) = 0,12 mol Khèi lîng Fe ban ®Çu lµ: 6,72g Bµi 2: Cho 8,3 g hçn hîp gåm Al vµ Fe cã sè mol b»ng vµo 100ml hçn hîp dung dÞch chøa AgNO3 2M và Cu(NO3)2 1,5M Xác định kim loại đợc giải phóng, khối lợng là bao nhiêu? §/S: mr¨n = mAg + mCu = 0,2 108 + 0,15 64 = 31,2 g Bµi 3: Mét kim lo¹i M ho¸ trÞ II nhóng vµo lÝt dd FeSO4, thÊy khèi lîng M t¨ng lªn 16g Nếu nhúng cùng kim loại vào lit dd CuSO4 thì thấy khối lợng kim loại đó tăng lên 20g Biết các phản ứng nói trên xảy hoàn toàn và sau phản ứng còn d kim loại M, dd FeSO4 và CuSO4 có cùng nồng độ mol ban đầu a/ Tính nồng độ mol/lit dd và xác định kim loại M b/ NÕu khèi lîng ban ®Çu cña kim lo¹i M lµ 24g, chøng tá r»ng sau ph¶n øng víi mçi dd trªn cßn d M TÝnh khèi lîng kim lo¹i sau ph¶n øng trªn HDG: a/ Vì thể tích dung dịch không thay đổi, mà dd lại có nồng độ Nên chúng có cùng số mol Gäi x lµ sè mol cña FeSO4 (còng chÝnh lµ sè mol cña CuSO4) Lập PT toán học và giải: M là Mg, nồng độ mol/lit dd ban đầu là: 0,5 M b/ Víi FeSO4 th× khèi lîng Mg sau ph¶n øng lµ: 40g Víi CuSO4 th× khèi lîng Mg sau ph¶n øng lµ: 44g Chuyên đề 12: Bài toán hỗn hợp muối Các bài toán vận dụng số mol trung bình và xác định khoảng số mol chất 1/ §èi víi chÊt khÝ (hçn hîp gåm cã khÝ) Khèi lîng trung b×nh cña lit hçn hîp khÝ ë ®ktc: M1V+ M2 V2 MTB = 22 , V Khèi lîng trung b×nh cña mol hçn hîp khÝ ë ®ktc: M V 1+ M V MTB = V (53) HoÆc: MTB = HoÆc: MTB = M n1 + M 2( n− n1 ) n M x1 + M (1− x 1) (n lµ tæng sè mol khÝ hçn hîp) (x1lµ % cña khÝ thø nhÊt) HoÆc: MTB = dhh/khÝ x Mx 2/ §èi víi chÊt r¾n, láng MTB cña hh = mhh n hh TÝnh chÊt 1: MTB cña hh cã gi¸ trÞ phô thuéc vµo thµnh phÇn vÒ lîng c¸c chÊt thµnh phÇn hçn hîp TÝnh chÊt 2: MTB cña hh lu«n n»m kho¶ng khèi lîng mol ph©n tö cña c¸c chÊt thµnh phÇn nhá nhÊt vµ lín nhÊt Mmin < nhh < Mmax TÝnh chÊt 3: Hçn hîp chÊt A, B cã MA < MB vµ cã thµnh phÇn % theo sè mol lµ a(%) vµ b(%) Thì khoảng xác định số mol hỗn hợp là mA mB < nhh < M❑ MB Gi¶ sö A hoÆc B cã % = 100% vµ chÊt cã % = hoÆc ngîc l¹i Lu ý: - Với bài toán hỗn hợp chất A, B (cha biết số mol) cùng tác dụng với chất X, Y (đã biết số mol) Để biết sau phản ứng đã hết A, B hay X, Y cha Có thể giả thiết hỗn hợp A, B chứa chÊt A hoÆc B - Víi MA < MB nÕu hçn hîp chØ chøa A th×: mhh m hh nA = > nhh = MA M hh Nh X, Y tác dụng với A mà còn d, thì X, Y có d để tác dụng hết với hỗn hợp A, B Víi MA < MB, nÕu hçn hîp chØ chøa B th×: mhh mhh nB = < nhh = MB M hh Nh X, Y tác dụng cha đủ với B thì không đủ để tác dụng hết với hỗn hợp A, B NghÜa lµ sau ph¶n øng X, Y hÕt, cßn A, B d A A- To¸n hçn hîp muèi cacbonat Bài 1: Cho 5,68g hỗn hợp gồm CaCO3 và MgCO3 hoà tan vào dung dịch HCl d, khí CO2 thu đợc cho hÊp thô hoµn toµn bëi 50ml dung dÞch Ba(OH)2 0,9M t¹o 5,91g kÕt tña TÝnh khèi lîng vµ thµnh phÇn % theo khèi lîng mçi muèi hçn hîp §¸p sè: mMgCO ❑3 = 1,68g vµ m CaCO ❑3 = 4g Bµi 2: Hoµ tan hoµn toµn 27,4g hçn hîp gåm M2CO3 vµ MHCO3 (M lµ kim lo¹i kiÒm) b»ng 500ml dung dÞch HCl 1M thÊy tho¸t 6,72 lit khÝ CO2 (®ktc) §Ó trung hoµ axit d ph¶i dïng 50ml dung dÞch NaOH 2M a/ Xác định muối ban đầu b/ TÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng mçi muèi hçn hîp ban ®Çu §¸p sè: a/ M là Na -> muối đó là Na2CO3 và NaHCO3 b/ %Na2CO3 = 38,6% vµ %NaHCO3 Bài 3: Hoà tan 8g hỗn hợp A gồm K2CO3 và MgCO3 vào dung dịch H2SO4 d, khí sinh đợc sục vào 300ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M, thu đợc m(g) kết tủa Tính thành phần % theo khối lợng muối hỗn hợp A để m đạt giá trị cực tiểu(nhỏ nhất) và cực đại(lớn nhất) §¸p sè: - Khối lợng kết tủa là cực tiểu(nhỏ nhất) CO2 là cực đại Tức là %K2CO3 = 0% và %MgCO3 = 100% - Khối lợng kết tủa là cực đại(lớn nhất) nCO2 = nBa(OH)2 = 0,06 mol Tức là %K2CO3 = 94,76% vµ %MgCO3 = 5,24% Bµi 4: Cho 4,2g muèi cacbonat cña kim lo¹i ho¸ trÞ II Hoµ tan vµo dung dÞch HCl d, th× cã khÝ tho¸t Toàn lợng khí đợc hấp thụ vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 0,46M thu đợc 8,274g kết tủa Tìm c«ng thøc cña muèi vµ kim lo¹i ho¸ trÞ II §¸p sè: TH1 Ba(OH)2 d, th× c«ng thøc cña muèi lµ: CaCO3 vµ kim lo¹i ho¸ trÞ II lµ Ca - (54) - TH2 Ba(OH)2 thiÕu, th× c«ng thøc cña muèi lµ MgCO3 vµ kim lo¹i ho¸ trÞ II lµ Mg Bµi 5: Hoµ tan hÕt 4,52g hçn hîp gåm muèi cacbonat cña kim lo¹i A, B kÕ tiÕp nh©u ph©n nhóm chính nhóm II 200ml dung dịch HCl 0,5M Sau phản ứng thu đợc dung dịch C và 1,12 lit khÝ D (®ktc) a/ Xác định kim loại A, B b/ TÝnh tæng khèi lîng cña muèi t¹o thµnh dung dÞch C c/ Toàn lợng khí D thu đợc trên đợc hấp thụ hoàn toàn 200ml dung dịch Ba(OH)2 Tính nồng độ mol/l dung dịch Ba(OH)2 để: - Thu đợc 1,97g kết tủa - Thu đợc lợng kết tủa lớn nhất, nhỏ §¸p sè: a/ kim lo¹i lµ Mg vµ Ca b/ mmuèi = 5,07g c/ - TH1: 0,15M TH2: kết tủa thu đợc lơn là 0,25M TH3: kết tủa thu đợc nhỏ là 0,125M Bµi 6: Cho 10,8g hçn hîp gåm muèi cacbonat cña kim lo¹i kÕ tiÕp ph©n nhãm chÝnh nhóm II tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng d, thu đợc 23,64g kết tủa Tìm công thức muối trªn vµ tÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng cña mçi muèi hçn hîp ban ®Çu %MgCO3 = 58,33% vµ %CaCO3 = 41,67% Bµi 7: Hoµ tan hçn hîp Na2CO3 vµ KHCO3 vµo níc thµnh 400 ml dung dÞch A Cho tõ tõ 100 ml dung dịch HCl 1,5M vào dung dịch A đồng thời khuấy đều, phản ứng kết thúc ta đợc dung dịch B và 1,008 lít khí (ở đktc) Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 d đợc 29,55g kết tủa Tính khối lợng các chất có hỗn hợp ban đầu Nếu cho từ từ dung dịch A vào bình đựng 100 ml dung dịch HCl 1,5M thì thu đợc thể tích khí thoát (ở đktc) là bao nhiêu? HDG: a, §Æt x, y lÇn lît lµ sè mol cña muèi Na2CO3 vµ KHCO3 (x, y > 0) Ta cã PTP¦: Giai ®o¹n 1: NaCO3 + HCl ❑ ⃗ NaCl + NaHCO3 ( ) Mol: x x x x n Nh vËy: ∑ ❑ HCO3 =x + y ( mol) ; Theo PT (1) th× ❑n NaHCO3 = ❑n Na2CO3 = x (mol) Gäi a, b lµ sè mol cña HCO3 ❑− tham gia ph¶n øng víi dung dÞch HCl vµ dung dÞch Ba(OH)2 Giai ®o¹n 2: HCO3 ❑− + HCl ❑ ⃗ Cl ❑− + H2O + CO2 ( ) Mol: a a a a Theo bµi ra: ❑n HCl = 0,1.1,5 = 0,15 ( mol ) , 008 n n = 0,045 ( mol ) ❑ HCl ( P¦ ë ) = ❑ CO2 = a = 22 , ⇒ ❑n Na2CO3 ( b® ) = ❑n HCl ( P ¦ ë ) = 0,15 – 0,045 = 0,105 (mol) Sau phản ứng (1) thì toàn Na2CO3 đã chuyển thành NaHCO3 Khi cho dung dịch B tác dụng với dung dÞch Ba(OH)2 d x¶y ph¶n øng sau: HCO3 ❑− + Ba(OH)2 ❑ + H2O ( ) ⃗ BaCO3 + OH ❑− Mol : b b b b 29 ,55 n = 0,15 ( mol ) ❑ BaCO3 = b = 197 VËy ❑n HCO3 ❑− ( P ¦ ) = a + b = x + y = 0,045 + 0,15 = 0,195 (mol) ⇒ ❑n KHCO3 ( b® ) = 0,195 – 0,105 = 0,09 (mol) Khèi lîng cña mçi chÊt hçn hîp ban ®Çu: mNa CO = 0,105 106 = 11,13g mKHCO = 0,09 100 = 9g b/ Khi cho dung dÞch A vµo b×nh chøa dung dÞch HCl 1,5M th× x¶y ph¶n øng *Nếu phản ứng xảy đồng thời thì ta thấy phơng trình (4) giải phóng mol khí CO2 cần mol HCl ,gấp đôi số mol HCl dùng cho phản ứng (5) §Æt z lµ sè mol HCl tham gia ph¶n øng (5); th× sè mol HCl tham gia ph¶n øng (4) lµ 2z (mol) Na2CO3 + 2HCl ❑ ⃗ NaCl + H2O + CO2 ( ) KHCO3 + HCl ❑ ⃗ KCl + H2O + CO2 ( ) Theo PTP¦ ta cã: 2z + z = 0,1.1,5 = 0,15 (mol) ⇒ z = 0,05 ( mol ) Sè mol CO2 tho¸t lµ: 0,1 ( mol ) *NÕu ph¶n øng ( ) x¶y tríc: ta cã 2z = 0,15 ( mol ) ⇒ z = 0,075 (mol); mµ sè mol cña Na2CO3 = 0,105( mol ) > 0,075.VËy nªn axÝt ph¶i ph¶n øng hÕt,nªn sè mol khÝ CO2 tho¸t lµ 0,075 (mol) *NÕu ph¶n øng (5) x¶y tríc: ta cã z = 0,09 ( mol ) ⇒ z = 0,09 (mol); mµ sè mol cña HCl = 0,15 (mol).VËy sè mol HCl cßn d = 0,15 – 0,09 = 0,06 (mol) sÏ tiÕp tôc tham gia ph¶n øng (4) Khi đó 2z = 0,06 (mol) ⇒ z = 0,03 (mol) Vậy tổng số mol CO2 thoát là: − (55) CO2 = 0,09 + 0,03 = 0,12 (mol) kết hợp các kiện ta đợc: 0,075 ( mol ) < n CO2 < 0,12(mol) Hay 1,68 ( lÝt ) < VCO ❑2 < 2,688 (lÝt) n Bài 8: Cho 28,1g quặng đôlômít gồm MgCO 3; BaCO3 (%MgCO3 = a%) vào dung dịch HCl d thu đợc V (lít) CO2 (ở đktc) a/ Xác định V (lít) b/ Sục V (lít) CO2 vừa thu đợc vào dung dịch nớc vôi Tính khối lợng kết tủa tối đa thu đợc biÕt sè mol Ca(OH)2 = 0,2 (mol) vµ khèi lîng cña mçi chÊt cã hçn hîp ban ®Çu Híng dÉn: a/ Theo bµi ta cã PTHH: MgCO3 + 2HCl ❑ (1) ⃗ MgCl2 + H2O + CO2 x(mol) x(mol) BaCO3 + 2HCl ❑ (2) ⃗ BaCl2 + H2O + CO2 y(mol) y(mol) CO2 + Ca(OH)2 ❑ (3) ⃗ CaCO3 ↓ + H2O 0,2(mol) ❑ ⃗ 0,2(mol) ❑ ⃗ 0,2(mol) CO2 + CaCO3 + H2O ❑ (4) ⃗ Ca(HCO3)2 Gi¶ sö hçn hîp chØ cã MgCO3.VËy mBaCO3 = 28 ,1 Sè mol: nMgCO3 = = 0,3345 (mol) 84 NÕu hçn hîp chØ toµn lµ BaCO3 th× mMgCO3 = 28 ,1 Sè mol: nBaCO3 = = 0,143 (mol) 197 Theo PT (1) vµ (2) ta cã sè mol CO2 gi¶i phãng lµ: nCO 0,143 (mol) 0,3345 (mol) Vậy thể tích khí CO2 thu đợc đktc là: 3,2 (lít) VCO ❑2 7,49 (lÝt) b/ Khối lợng kết tủa thu đợc là: *NÕu sè mol cña CO2 lµ: 0,143 ( mol ), th× chØ cã PTP¦ (3) x¶y vµ d Ca(OH)2, theo PTP¦ th× nCaCO = nCO = 0,143 (mol) Vậy khối lợng kết tủa thu đợc là: mCaCO3 = 0,143 100 = 1,43g *NÕu sè mol cña CO2 lµ: 0,3345 (mol), th× cã c¶ P¦ (3) vµ (4), theo PTP¦ ta cã: Sè mol CO2 tham gia P¦ ë (3) lµ: nCO2 = nCa(OH)2 = 0,2 (mol) VËy sè mol CO2 d lµ: 0,3345 – 0,2 = 0,1345 (mol) Tiếp tục tham gia PƯ (4) đó: Sè mol cña CaCO3 t¹o ë (3) lµ: nCaCO3 = nCa(OH)2 = 0,2 (mol) Số mol CaCO3 đã PƯ (4) là: nCaCO3 = nCO2 ( d ) = 0,1345 (mol) VËy sau P¦ (4) sè mol cña CaCO3 cßn l¹i lµ: 0,2 – 0,1345 = 0,0655 (mol) Khối lợng kết tủa thu đợc là: mCaCO3 = 0,0655 100 = 6,55g *Để thu đợc kết tủa tối đa thì nCO2 = nCa(OH)2 = 0,2 (mol) VËy nCaCO3 = nCa(OH)2 = 0,2(mol) Khèi lîng cña CaCO3 lµ: mCaCO3 = 0,2 100 = 20g §Æt x,y lÇn lît lµ sè mol cña MgCO3 vµ BaCO3 Theo bµi vµ PT (3) ta cã: x + y = 0,2 (*) x = 0,1(mol) Giải hệ PT (*) và (**) ta đợc: 84x + 197y = 28,1 (**) y = 0,1(mol) VËy khèi lîng cña mçi chÊt cã hçn hîp ban ®Çu lµ: mMgCO = 0,1 84 = 8,4g mBaCO = 0,1 197 = 19,7g Bài 9: Khi thêm từ từ và khuấy 0,8 lit dd HCl 0,5 M vào dd chứa 35g hỗn hợp A gồm muối Na2CO3 vµ K2CO3 th× cã 2,24 lit khÝ CO2 tho¸t (ë ®ktc) vµ dd D Thªm dd Ca(OH)2 cã d vµo dd D thu đợc kết tủa B a/ TÝnh khèi lîng mçi muèi hçn hîp A vµ khèi lîng kÕt tña B b/ Thêm m (g) NaHCO3 vào hỗn hợp A đợc hỗn hợp A/ Tiến hành thí nghiệm tơng tự nh trên, thể tích dd HCl 0,5M thêm vào là 0,8 lit, dd thu đợc là dd D/ Khi thêm Ca(OH)2 d vào dd D/ đợc kết tña B/ nÆng 30 g TÝnh V (lit) khÝ CO2 tho¸t (ë ®ktc) vµ m (g) Híng dÉn gi¶i: Gäi x, y lÇn lît lµ sè mol cña Na2CO3 vµ K2CO3 Theo bµi ra: Sè mol HCl = 0,4 mol Giai ®o¹n 1: HCl + Na2CO3 ❑ ⃗ NaHCO3 + NaCl (1) HCl + K2CO3 ❑ ⃗ KHCO3 + KCl (2) Sau ph¶n øng (1 vµ 2) Sè mol HCl cßn l¹i lµ: 0,4 – (x + y) tiÕp tôc tham gia ph¶n øng Giai ®o¹n 2: HCl + NaHCO3 NaCl + H2O + CO2 (3) ⃗ ❑ HCl + KHCO3 KCl + H2O + CO2 (4) ⃗ ❑ (56) Theo bµi ta cã: Sè mol CO2 = 0,1 mol Theo PTP¦ ( vµ ) th×: Sè mol HCl ( p ) = Sè mol CO2 = 0,1 mol Khi thêm dd Ca(OH)2 d vào dd D thu đợc kết tủa B , chứng tỏ HCl đã tham gia phản ứng hết Trong D chØ chøa Muèi clo rua vµ muèi hi®r« cacbonat (cßn l¹i sau ph¶n øng vµ 4) Theo PTP¦: NaHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + NaOH + H2O (5) ⃗ ❑ KHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + KOH + H2O (6) ⃗ ❑ Tõ c¸c PT (1, 2, 3, 4) ta cã: x + y = 0,3 (I) Theo bµi ta cã: 106 x + 138 y = 35 (II) Giải hệ PT (I) và (II): ta đợc x = 0,2 ; y = 0,1 Khèi lîng cña c¸c chÊt hçn hîp ban ®Çu lµ: mNa ❑2 CO ❑3 = 21,2 g ; mK ❑2 CO ❑3 = 13,8 g Theo PT (5,6) Sè mol CaCO3 = Sè mol (NaKHO3 + KHCO3) cßn l¹i sau ph¶n øng (3,4) Theo PT (3,4) Sè mol NaHCO3 + KHCO3 ph¶n øng = Sè mol CO2 gi¶i phãng = 0,1 mol VËy sè mol NaHCO3 + KHCO3 cßn l¹i lµ: 0,3 – 0,1 = 0,2 mol Khèi lîng CaCO3 t¹o thµnh lµ: 0,2 x 100 = 20 g b/ thªm m(g) NaHCO3 vµo hçn hîp A giai ®o¹n 1: chØ cã Na2CO3 vµ K2CO3 ph¶n øng nªn sè mol cña HCl vÉn lµ: x + y = 0,3 mol sè mol HCl ph¶n øng ë giai ®o¹n vÉn lµ: 0,1 mol Do đó số mol CO2 là 0,1 mol Vậy VCO ❑2 = 0,1 x 22,4 = 2,24 lit NÕu gäi sè mol cña NaHCO3 thªm vµo lµ b (mol) Th× tæng sè mol NaHCO3 + KHCO3 cßn l¹i sau giai ®o¹n lµ: (0,2 + b) mol Theo bµi ta cã: 0,2 + b = 30 : 100 = 0,3 VËy b = 0,1 (mol) Khèi lîng NaHCO3 thªm vµo lµ: 0,1 x 84 = 8,4 g Bài 10: Cho 38,2g hỗn hợp gồm muối cacbonat trung hoà kim loại hoá trị I tác dụng vừa đủ với dung dịch axit HCl thì thu đợc 6,72 lit CO2 (đktc) a/ Tìm tổng khối lợng muối thu đợc sau phản ứng b/ T×m kim lo¹i trªn, biÕt kim lo¹i nµy liªn tiÕp ph©n nhãm chÝnh nhãm I §¸p sè: a/ mhh muèi = 41,5g b/ kim lo¹i trªn lµ Na vµ K Bµi 11: Mét hçn hîp X gåm Na2CO3 vµ K2CO3 cã khèi lîng lµ 10,5g Khi cho hçn hîp X t¸c dông với HCl d thì thu đợc 2,016 lit khí CO2 (đktc) a/ Xác định thành phần % theo khối lợng hỗn hợp X b/ Lấy 21g hỗn hợp X với thành phần nh trên cho tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ(không có khí tho¸t ra) TÝnh thÓ tÝch dung dÞch HCl 2M cÇn dïng §¸p sè: a/ %Na2CO3 = 60,57% vµ %K2CO3 = 39,43% Bµi 12: Cho 7,2g hçn hîp A gåm muèi cacbonat cña kim lo¹i kÕ tiÕp ph©n nhãm chính nhóm II Cho A hoà tan hết dung dịch H2SO4 loãng thu đợc khí B, cho toàn khí B hấp thụ hết 450ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M thu đợc 15,76g kết tủa Xác định muối cacbonat và tÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng cña chóng tronh hçn hîp §¸p sè: TH1: Ba(OH)2 d > muối đó là: MgCO3 và CaCO3 %MgCO3 = 58,33% vµ %CaCO3 = 41,67% TH2: Ba(OH)2 thiếu > muối đó là: MgCO3 và BeCO3 %MgCO3 = 23,33% vµ %BeCO3 = 76,67% Bµi 13: Cho 9,2g hçn hîp A gåm muèi cacbonat cña kim lo¹i kÕ tiÕp ph©n nhãm chính nhóm II Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp a dung dịch HCl thu đợc khí B, cho toàn khí B hấp thụ hết 550ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M thu đợc 19,7g kết tủa Xác định muối cacbonat và tÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng cña chóng hçn hîp ®Çu §¸p sè: TH1: Ba(OH)2 d > muối đó là: MgCO3 và CaCO3 %MgCO3 = 45,65% vµ %CaCO3 = 54,35% TH2: Ba(OH)2 thiếu > muối đó là: MgCO3 và BeCO3 %MgCO3 = 44% vµ %BeCO3 = 56% Bµi 14: Mét hçn hîp X gåm kim lo¹i A, B thuéc chu k× liªn tiÕp b¶ng tuÇn hoµn, cã khèi lîng lµ 8,5g Cho X ph¶n øng hÕt víi níc cho 3,36 lit khÝ H2(®ktc) a/ Xác định kim loại và tính khối lợng kim loại hỗn hợp đầu b/ Thêm vào 8,5g hỗn hợp X trên, kim loại kiềm thổ D đợc hỗn hợp Y, cho Y tác dụng với nớc thu đợc dung dịch E và 4,48 lit khí H2 (đktc) Cô cạn dung dịch E ta đợc chất rắn Z có khối lợng là 22,15g Xác định D và khối lợng D c/ §Ó trung hoµ dung dÞch E ë trªn cÇn bao nhiªu lÝt dung dÞch F chøa HCl 0,2M vµ H2SO4 0,1M Tính khối lợng kết tủa thu đợc §¸p sè: (57) a/ mNa = 4,6g vµ mK = 3,9g b/ kim lo¹i D lµ Ba > mBa = 6,85g c/ Sè mol BaSO4 = sè mol Ba(OH)2 = sè mol Ba = 0,05mol -> khèi lîng cña BaSO4 = 0,05 233 = 11,65g Bµi 15: Hoµ tan 23g mét hçn hîp gåm Ba vµ kim lo¹i kiÒm A, B thuéc chu kú kÕ tiÕp bảng tuần hoàn vào nớc thu đợc dung dịch D và 5,6 lit H2 (đktc) a/ NÕu trung hoµ 1/2 dung dÞch D cÇn bao nhiªu ml dung dÞch H2SO4 0,5M? C« c¹n dung dÞch thu đợc sau trung hoà thì đợc bao nhiêu gam muối khan? b/ Nếu thêm 180ml dung dịch Na2SO4 0,5M vào dung dịch D thì cha kết tủa hết đợc Ba(OH)2 Nếu thªm 210ml dung dÞch Na2SO4 0,5M vµo dung dÞch D th× dung dÞch sau ph¶n øng cßn d Na2SO4 Xác định kim loại kiềm trên §¸p sè: a/ mhh muèi = 23,75g b/ kim lo¹i kiÒm lµ Na vµ K B- To¸n hçn hîp muèi halogen CÇn nhí: - halogen đứng trên đẩy đợc halogen đứng dới khỏi muối - Tất halogen tan trừ: AgCl, AgBr, AgI - HiÓn nhiªn: AgF tan Bài 1: Một hỗn hợp muối NaF, NaCl, NaBr nặng 4,82g Hoà tan hoàn toàn nớc đợc dung dịch A Sục khí Cl2 vào dung dịch A cô cạn, thu đợc 3,93g muối khan Lấy nửa lợng muối khan này hoà tan nớc cho phản ứng với dung dịch AgNO3 d, thu đợc 4,305g kết tủa Viết c¸c ph¶n øng x¶y vµ tÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng mçi muèi hçn hîp ban ®Çu Híng dÉn: PTHH x¶y ra: Cl2 + 2NaBr -> 2NaCl + Br2 (1) z z mol Tõ PT (1) > Trong 3,93g hçn h¬p cã chøa x(mol) NaF vµ (y + z) mol NaCl Ph¶n øng t¹o kÕt tña: AgNO3 + NaCl > NaNO3 + AgCl (2) y+z y+z mol 2 Ta cã hÖ PT mmuèi ban ®Çu = 42x + 58,5y + 103z = 4,82 (I) mmuèi khan = 42x + 58,5(y + z) = 3,93 (II) y+z Sè mol AgCl = = 4,305 : 143,5 = 0,03 (III) Gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh: x = 0,01, y = 0,04, z = 0,02 -> %NaCl = 48,5%; %NaBr = 42,7% vµ %NaF = 8,8% Bài 2: Dung dịch A có chứa muối là AgNO3 và Cu(NO3)2, đó nồng độ AgNO3 là 1M Cho 500ml dung dịch A tác dụng với 24,05g muối gồm KI và KCl, tạo đợc 37,85g kết tủa và dung dÞch B Ng©m mét kÏm vµo dung dÞch B Sau ph¶n øng kÕt thóc nhËn thÊy khèi lîng kim lo¹i kÏm t¨ng thªm 22,15g a/ Xác định thành phần % theo số mol muối KI và KCl b/ TÝnh khèi lîng Cu(NO3)2 500ml dung dÞch A §¸p sè: a/ nKI = nKCl -> %nKI = %nKCl = 50% b/ Sè mol Cu(NO3)2 = 0,5 mol > khèi lîng Cu(NO3)2 = 94g Bµi 3: Hoµ tan 5,94g hçn hîp muèi clorua cña kim lo¹i A vµ B( A, B lµ kim lo¹i thuéc ph©n nhóm chính nhóm II) vào nớc, đợc 100ml dung dịch X Ngời ta cho dung dịch X tác dụng vừa đủ với dung dịch AgNO3 thì thu đợc 17,22g kết tủa Lọc kết tủa thu đợc dung dịch Y có thể tích là 200ml Cô cạn dung dịch Y thu đợc m(g) hỗn hợp muối khan a/ TÝnh m? b/ Xác định CTHH muối clorua Biết tỉ lệ KLNT A so với B là : và muối ban đầu có tỉ lệ số phân tử A số phân tử muối B là : c/ Tính nồng độ mol/l các muối dung dịch X Híng dÉn: ViÕt c¸c PTHH x¶y §Æt x, y lµ sè mol cña muèi ACl2 vµ BCl2 Ta cã: (MA + 71).x + (MB + 71)y = 5,94 Sè mol AgCl t¹o = 2(x + y) = 17,22 : 143,5 = 0,12 mol -> x + y = 0,06 > xMA + yMB = 1,68 dd Y thu đợc gồm x mol A(NO3)2 và y mol B(NO3)2 -> muối khan (MA + 124)x + (MB + 124)y = m (58) Thay các giá trị ta đợc: m = 9,12g b/ theo bµi ta cã: MA : MB = : x : y = nA : nB = : x + y = 0,06 xMA + yMB = 1,68 Giải hệ phơng trình ta đợc: MA = 40 và MB = 24 Nồng độ mol/l các dung dịch là: CM(CaCl2) = 0,15M vµ CM(BaCl2) = 0,45M Bµi 4: Chia 8,84 gam hçn hîp MCl vµ BaCl2 thµnh phÇn b»ng Hoµ tan phÇn vµo níc råi cho phản ứng với AgNO3 d thu đợc 8,61g kết tủa Đem điện phân nóng chảy phần đến hoàn toàn thu đợc V lit khí X đktc Biết số mol MCl chiếm 80% số mol hỗn hợp ban đầu a/ Xác định kim loại M và tính thành phần % theo khối lợng chất hỗn hợp đầu b/ TÝnh V? Híng dÉn: Gäi sè mol MCl vµ BaCl2 8,84g hçn hîp lµ 2x vµ 2y (mol) C¸c PTHH x¶y ra: MCl + AgNO3 -> AgCl + MNO3 BaCl2 + 2AgNO3 > Ba(NO3)2 + 2AgCl PhÇn 2: 2MCl -> 2M + Cl2 BaCl2 > Ba + Cl2 Ta cã: nAgCl = x + 2y = 8,61 : 143,5 = 0,06 mol -> nCl ❑2 = (x + 2y) : = 0,03 mol Vậy thể tích khí Cl2 thu đợc đktc là: V = 0,03 22,4 = 0,672 lit - V× MCl chiÕm 80% tæng sè mol nªn ta cã: x = 4y -> x = 0,04 vµ y = 0,01 mhh X = (M + 35,5).2x + (137 + 71).2y = 8,84 -> M = 23 vµ M cã ho¸ trÞ I, M lµ Na %NaCl = 52,94% vµ %BaCl2 = 47,06% Bài 5: Một hợp chất hoá học đợc tạo thành từ kim loại hoá trị II và phi kim hoá trị I Hoà tan 9,2g hợp chất này vào nớc để có 100ml dung dịch Chia dung dịch này thành phần Thêm mét lîng d dung dÞch AgNO3 vµo phÇn 1, thÊy t¹o 9,4g kÕt tña Thªm mét lîng d dung dÞch Na2CO3 vào phần 2, thu đợc 2,1g kết tủa a/ T×m c«ng thøc ho¸ häc cña hîp chÊt ban ®Çu b/ Tính nồng độ mol/l dung dịch đã pha chế Híng dÉn - §Æt R lµ KHHH cña kim lo¹i ho¸ trÞ II vµ X lµ KHHH cña phi kim cã ho¸ trÞ I - Ta cã CTHH cña hîp chÊt lµ: RX2 - §Æt 2a lµ sè mol cña hîp chÊt RX2 ban ®Çu Ta cã: 2a(MR + 2MX) = 9,2 (g) > a.MR + 2.a.MX = 4,6 (I) - ViÕt c¸c PTHH x¶y ra: - PhÇn 1: 2a(MAg + MX) = 216.a + 2.a.MX = 9,4 (II) Hay 2.a.MAg - a.MR = 216.a - a.MR = 9,4 – 4,6 = 4,8 (*) - PhÇn 2: a(MR + MCO ❑3 ) = a.MR + 60.a = 2,1 (III) Hay 2.a.MX - a.MCO ❑3 = 2.a.MX – 60.a = 4,6 – 2,1 = 2,5 (**) Tõ (*) vµ (III) -> 216.a + 60.a = 4,8 + 2,1 = 6,9 -> a = 0,025 Thay a = 0,025 vµo (III) -> MR = 24 VËy R lµ Mg Thay vµo (I) -> MX = 80 VËy X lµ Br CTHH cña hîp chÊt: MgBr2 §¸p sè: a/ C«ng thøc ho¸ häc cña hîp chÊt lµ MgBr2 b/ Nồng độ dung dịch MgBr2 là 0,5M Bµi 6: Hçn hîp A gåm muèi MgCl2, NaBr, KI Cho 93,4g hçn hîp A t¸c dông víi 700ml dung dÞch AgNO3 2M Sau phản ứng kết thúc thu đợc dung dịch D và kết tủa B, cho 22,4g bột Fe vào dung dịch D Sau phản ứng xong thu đợc chất rắn F và dung dịch E Cho F vào dung dịch HCl d tạo 4,48 lit H2 (đktc) Cho dung dịch NaOH d vào dung dịch E thu đợc kết tủa, nung kết tủa không khí khối lợng không đổi thu đợc 24g chất rắn Tính khối lợng kết tủa B Híng dÉn: Gäi a, b, c lÇn lît lµ sè mol MgCl2, NaBr, KI ViÕt c¸c PTHH x¶y Dung dÞch D gåm: Mg(NO3)2, NaNO3, KNO3, vµ AgNO3 cßn d KÕt tña B gåm: AgCl, AgBr, AgI R¾n F gåm: Ag vµ Fe cßn d Dung dÞch E: Fe(NO3)2, Mg(NO3)2, NaNO3, KNO3 chØ cã Fe(NO3)2, Mg(NO3)2 tham gia ph¶n øng víi dung dÞch NaOH d > 24g r¾n sau nung lµ: Fe2O3 vµ MgO §¸p sè: mB = 179,6g (59) Bài 7: Hoà tan 104,25g hỗn hợp các muối NaCl và NaI vào nớc Cho đủ khí clo qua đun cạn Nung chất rắn thu đợc hết màu tím bay Bả chất rắn thu đợc sau nung nặng 58,5g TÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng mçi muèi hçn hîp Híng dÉn: Gäi a, b lÇn lît lµ sè mol cña NaCl vµ NaI Khi sôc khÝ clo vµo th× toµn bé muèi NaI chuyÓn thµnh muèi NaCl Tæng sè mol muèi NaCl sau ph¶n øng lµ: (a + b) = 58,5 : 58,5 = mol vµ ta cã: 58,5a + 150b = 104,25 Giải phơng trình ta đợc: a = 0,5 và b = 0,5 -> %mNaCl = (58,5 0,5 : 104,25 ) 100% = 28,06% vµ %mNaI = 100 – 28,06 = 71,94% Bµi 8: Cho 31,84g hçn hîp NaX vµ NaY (X, Y lµ hai halogen thuéc chu k× liªn tiÕp) vµo dung dÞch AgNO3 có d thu đợc 57,34g kết tủa Tìm công thức NaX và NaY và thành phần % theo khối lợng muối hỗn hợp ban đầu Híng dÉn: Gọi R là halogen tơng đơng X và Y Công thức tơng đơng muối NaX, NaY là Na R Na R + AgNO3 -> Ag R + NaNO3 Cø mol kÕt tña Ag R nhiÒu h¬n mol Na R lµ: 108 – 23 = 85g VËy sè mol Na R ph¶n øng lµ: (57,34 – 31,84) : 85 = 0,3 mol Ta cã: Khèi lîng mol cña Na R lµ: 31,84 : 0,3 = 106,13 -> Khèi lîng mol cña R = 106,13 – 23 = 83,13 VËy X lµ Br vµ Y lµ I -> %mNaI = 9,43% vµ %mNaBr = 90,57% Bµi 9: Cã hçn hîp gåm NaI vµ NaBr Hoµ tan hçn hîp vµo níc råi cho br«m d vµo dung dÞch Sau ph¶n øng thùc hiÖn xong, lµm bay h¬i dung dÞc lµm kh« s¶n phÈm, th× thÊy khèi lîng cña s¶n phÈm nhá h¬n khèi lîng hçn hîp muèi ban ®Çu lµ m(g) L¹i hoµ tan s¶n phÈm vµo níc vµ cho clo lội qua d, làm bay dung dịch và làm khô, chất còn lại ngời ta thấy khối lợng chất thu đợc lại nhỏ khối lợng muối phản ứng là m(g) Tính thành phần % theo khối lợng NaBr hçn hîp ban ®Çu Híng dÉn; Gäi a, b lÇn lît lµ sè mol cña NaBr vµ NaI Khi sôc Br2 vµo dung dÞch th× chØ cã NaI ph¶n øng vµ toµn bé NaI chuyÓn thµnh NaBr VËy tæng sè mol NaBr sau ph¶n øng (1) lµ: (a + b) mol Sau ph¶n øng (1) khèi lîng gi¶m: m = mI - mBr = (127 - 80)b = 47b (*) TiÕp tôc sôc Cl2 vµo dung dÞch th× chØ cã NaBr ph¶n øng vµ toµn bé NaBr chuyÓn thµnh NaCl VËy tæng sè mol NaCl sau ph¶n øng (2) lµ: (a + b) mol Sau ph¶n øng (2) khèi lîng gi¶m: m = mBr – mCl = (80 – 35,5)(a + b) = 44,5(a + b) (**) Tõ (*) vµ (**) ta cã: b = 17,8a VËy %mNaBr = (103a : (103a + 150b)) 100% = 3,7% Chuyên đề 13: bài tập tổng hợp tính theo PTHH Bµi 1: Chia hçn hîp gåm kim lo¹i A, B cã ho¸ trÞ n, m lµm phÇn b»ng Phần 1: Hoà tan hết axit HCl thu đợc 1,792 lit H2 (đktc) Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc 1,344 lit khí (đktc) và còn lại chất rắn không tan cã khèi lîng b»ng 4/13 khèi lîng mçi phÇn Phần 3: Nung oxi d thu đợc 2,84g hỗn hợp gồm oxit là A2On và B2Om Tính tổng khối lợng phần và xác định kim loại A và B Híng dÉn: Gäi a, b lµ sè mol cña A, B mçi phÇn PhÇn 1: ViÕt PTHH: na mb Sè mol H2 = + = 1,792 : 22,4 = 0,08 mol > na + mb = 0,16 (I) 2 PhÇn 2: T¸c dông víi NaOH d chØ cã kim lo¹i tan, gi¶ sö A tan A + (4 – n)NaOH + (n – 2)H2O -> Na4 – nAO2 + n/2 H2 a (mol) na/2 (mol) Sè mol H2 = na/2 = 1,344 : 22,4 -> na = 0,12 (II) Thay vµo (I) > mb = 0,04 MÆt kh¸c khèi lîng B mçi phÇn: mB = 4/13.m1/3 hh PhÇn 3: ViÕt PTHH: mhh oxit = (2MA + 16n).a/2 + (2MB + 16m).b/2 = 2,84 = MA + MB + 8(na + mb) = 2,84 -> MA + MB = 1,56 (g) (*) (60) mB = 4/13 1,56 = 0,48 (g) > mA = 1,08 (g) -> MA = 1,08n : 0,12 = 9n > n = vµ MA = 27 lµ phï hîp VËy A lµ Al -> MB = 0,48m : 0,04 = 12m > m = vµ MB = 24 lµ phï hîp VËy B lµ Mg Bài 2: Nung a(g) hỗn hợp A gồm MgCO3, Fe2O3 và CaCO3 nhiệt độ cao đến khối lợng không đổi, thu đợc chất rắn B có khối lợng 60% khối lợng hỗn hợp A Mặt khác hoà tan hoàn toàn a(g) hỗn hợp A dung dịch HCl thu đợc khí C và dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH d, lọc lấy kết tủa, nung đến khối lợng không đổi, thu đợc 12,92g hỗn hợp oxit Cho khÝ C hÊp thô hoµn toµn vµo lit dung dÞch Ba(OH)2 0,075M, sau ph¶n øng xong, läc lÊy dung dịch, thêm nớc vôi d vào dung dịch thu đợc thêm 14,85g kết tủa a/ TÝnh thÓ tÝch khÝ C ë ®ktc b/ TÝnh % khèi lîng c¸c chÊt hçn hîp A Híng dÉn: §Æt sè mol MgCO3, Fe2O3, CaCO3 lÇn lît lµ x, y, z (mol) hçn hîp A Ta cã: 84x + 160y + 100z = a(g) (I) Sau nung chÊt r¾n B gåm: x mol MgO, y mol Fe2O3 vµ z mol CaO 40x + 160y + 56z = 0,6a (II) Tõ (I, II) ta cã: 44(x + y) = 0,4a -> a = 110(x + y) (III) Cho A + HCl KhÝ C gåm cã: Sè mol CO2 = x + y (mol) Hçn hîp D gåm cã: x mol MgCl2, y mol FeCl3, z mol CaCl2 Cho D + NaOH d thu đợc kết tủa: x mol Mg(OH)2 và y mol Fe(OH)3 -> oxit tơng ứng là: x mol MgO, y mol Fe2O3 moxit = 40x + 160y = 12,92 (IV) Cho C + dd Ba(OH)2 -> a mol BaCO3 vµ b mol Ba(HCO3)2 Ta cã: Sè mol CO2 ph¶n øng lµ: a + 2b = x + z Sè mol Ba(OH)2 ph¶n øng lµ: a + b = 0,075 -> b = (x + y) – 0,15 (V) PTHH: Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + BaCO3 + 2H2O b mol b mol b mol Ta cã: 100b + 197b = 14,85 -> b = 0,05 Tõ (V) > x + y = 0,2 Tõ (III) > a = 110 0,2 = 22g a/ Thể tích khí CO2 thu đợc đktc là: 4,48 lit b/ Gi¶i hÖ PT (I, III, V) -> x = 0,195, y = 0,032, z = 0,005 Khèi lîng vµ thµnh phÇn % cña c¸c chÊt lµ: mMgCO = 16,38g ( 74,45%) mFe O = 5,12g (23,27%) mCaCO = 0,5g ( 2,27%) Bài 3: Hỗn hợp bột A gồm Fe và Mg có khối lợng 2,72g đợc chia thành phần Phần 1: Cho vào 400ml dung dịch CuSO4 a(M) chờ cho phản ứng xong thu đợc 1,84g chất rắn B và dung dịch C Cho dung dịch NaOH d vào dung dịch C thu đợc kết tủa Sấy nung kết tủa không khí đến khối lợng không đổi cân đợc 1,2g chất rắn D TÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng cña mçi kim lo¹i hçn hîp A vµ trÞ sè a? Phần 2: Cho tác dụng với V(ml) dung dịch AgNO3 0,1M Sau phản ứng xong thu đợc chất rắn E cã khèi lîng 3,36g TÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng c¸c chÊt chÊt r¾n E? TÝnh V? Híng dÉn: XÐt phÇn 1: m(Mg + Fe) = 2,72 : = 1,36g TH1: 1/2 hh A ph¶n øng hÕt víi CuSO4 -> dd C gåm cã: FeSO4, MgSO4, CuSO4 ChÊt r¾n B lµ Cu (cã khèi lîng 1,84g) Cho dd C + dd NaOH -> kÕt tña Fe(OH)2, Mg(OH)2, Cu(OH)2 -> Oxit t¬ng øng sau nung kk lµ Fe2O3, MgO, CuO cã khèi lîng lµ 1,2g < 1,36g > VËy A cha tham gia ph¶n øng hÕt TH2: 1/2 hh A ph¶n øng cha hÕt víi CuSO4 Giả thiết Mg Mg phản ứng cha hết (mà Mg lại hoạt động hoá học mạnh Fe) thì dd CuSO4 phải hÕt vµ Fe cha tham gia ph¶n øng > dd C lµ MgSO4 vµ chÊt r¾n D chØ cã MgO -> Sè mol Mg ph¶n øng = nCu = nMgO = 1,2 : 40 = 0,03 mol ChÊt r¾n B gåm Cu, Fe vµ Mg cßn d Nhng ta thÊy mCu t¹o = 0,03 64 = 1,92g > 1,84g > Tr¸i víi ®iÒu kiÖn bµi to¸n VËy Mg ph¶i hÕt vµ Fe tham gia phÇn Nh vËy: chÊt r¾n B gåm cã: Cu vµ Fe cßn d dd C gåm cã MgSO4 vµ FeSO4 chÊt r¾n D gåm cã MgO vµ Fe2O3 cã khèi lîng lµ 1,2g §Æt x, y lµ sè mol Fe, Mg 1/2 hh A vµ sè mol Fe cßn d lµ z (mol) - 56x + 24y = 1,36 - (x – z).64 + y.64 + 56z = 1,84 - 160(x – z) : + 40y = 1,2 Giải hệ phơng trình trên ta đợc: x = 0,02, y = 0,01, z = 0,01 (61) -> %Fe = 82,35% vµ %Mg = 17,65% Sè mol cña CuSO4 = 0,02 mol > a = 0,02 : 0,4 = 0,05M XÐt phÇn 2: 1/2 hh A cã khèi lîng lµ 1,36g §é t¨ng khèi lîng chÊt r¾n = 3,36 – 1,36 = 2,0g Gi¶ thiÕt Fe cha ph¶n øng Ta cã: sè mol Mg ph¶n øng = : (2 108 – 24) = 0,0104 mol > nMg phÇn > Nh Fe đã tham gia phản ứng và Mg đã phản ứng hết mr¾n Mg sinh = 0,01 (2 108 – 24) = 1,92g mr¾n Fe sinh = – 1,92 = 0,08 g nFe ph¶n øng = 0,08 : (2 108 – 56) = 0,0005 mol nFe d = 0,02 – 0,0005 = 0,0195mol Vậy chất rắn E gồm có Fe còn d và Ag đợc sinh sau phản ứng Tổng số mol AgNO3 đã phản ứng = (0,01 + 0,0005).2 = 0,021 mol Thể tích dd AgNO3 0,1M đã dùng = 0,021 : 0,1 = 0,21 lit Bµi 4: Cho 9,86g hçn hîp gåm Mg vµ Zn vµo cèc chøa 430ml dung dÞch H2SO4 1M lo·ng Sau ph¶n øng hoµn toµn, thªm tiÕp vµo cèc 1,2 lit dung dÞch hçn hîp gåm Ba(OH)2 0,05M vµ NaOH 0,7M, khuấy cho phản ứng hoàn toàn, lọc lấy kết tủa và nung nóng đến khối lợng không đổi thì thu đợc 26,08g chất rắn Tính khối lợng kim loại hỗn hợp đầu Híng dÉn; §Æt sè mol Mg vµ Zn lµ x vµ y Ta cã: 24x + 65y = 9,86 (I) Sè mol H2SO4 = 043.1= 0,43 mol Đặt HX là công thức tơng đơng H2SO4 -> nHX = 2nH ❑2 SO ❑4 = 0,43.2 = 0,86 mol Sè mol Ba(OH)2 = 1,2 0,05 = 0,06 mol Sè mol NaOH = 0,7 1,2 = 0,84 mol Đặt ROH là công thức tng đơng cho bazơ đã cho Ta cã: nROH = 2nBa(OH) ❑2 + nNaOH = 0,06.2 + 0,84 = 0,96 mol PTHH x¶y Gi¶ sö hçn hîp chØ chøa m×nh Zn -> x = VËy y = 9,86 : 65 = 0,1517 mol Gi¶ sö hçn hîp chØ Mg -> y = VËy x = 9,86 : 24 = 0,4108 mol 0,1517 < nhh kim lo¹i < 0,4108 V× x > vµ y > nªn sè mol axit tham gia ph¶n øng víi kim lo¹i lµ: 0,3034 < 2x + 2y < 0,8216 nhận thấy lợng axit đã dùng < 0,86 mol Vậy axit d > Do đó Zn và Mg đã phản ứng hết Sau hoµ tan hÕt dung dÞch cã x mol MgX2 ; y mol ZnX2 ; 0,86 – 2(x + y) mol HX vµ 0,43 mol SO4 Cho dung dÞch t¸c dông víi dung dÞch baz¬ HX + ROH -> RX + H2O 0,86 – 2(x + y) 0,86 – 2(x + y) mol MgX2 + 2ROH > Mg(OH)2 + 2RX x 2x x mol ZnX2 + 2ROH > Zn(OH)2 + 2RX y 2y y mol Ta có nROH đã phản ứng = 0,86 – 2(x + y) + 2x + 2y = 0,86 mol VËy nROH d = 0,96 – 0,86 = 0,1mol TiÕp tôc cã ph¶n øng x¶y ra: Zn(OH)2 + 2ROH > R2ZnO2 + 2H2O b®: y 0,1 mol Pø: y1 2y1 mol cßn: y – y1 0,1 – 2y1 mol ( §iÒu kiÖn: y y1) Ph¶n øng t¹o kÕt tña Ba(OH)2 + H2SO4 -> BaSO4 + 2H2O b®: 0,06 0,43 mol pø: 0,06 0,06 0,06 mol cßn: 0,43 – 0,06 0,06 mol Nung kÕt tña Mg(OH)2 -> MgO + H2O x x mol Zn(OH)2 -> ZnO + H2O y – y1 y – y1 mol BaSO4 > kh«ng bÞ nhiÖt ph©n huû 0,06 mol Ta cã: 40x + 81(y – y1) + 233.0,06 = 26,08 -> 40x + 81(y – y1) = 12,1 (II) Khi y – y1 = -> y = y1 ta thÊy 0,1 – 2y1 -> y1 0,05 (62) VËy 40x = 12,1 -> x = 12,1 : 40 = 0,3025 mol Thay vào (I) ta đợc y = 0,04 ( y = y1 0,05) phï hîp VËy mMg = 24 0,3025 = 7,26g vµ mZn = 65 0,04 = 2,6g Khi y – y1 > > y > y1 ta cã 0,1 – 2y1 = (v× nROH ph¶n øng hÕt) > y1 = 0,05 mol, thay vào (II) ta đợc: 40x + 81y = 16,15 Gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh (I, II) -> x = 0,38275 vµ y = 0,01036 KÕt qu¶ y < y1 (kh«ng phï hîp víi ®iÒu kiÖn y y1 ) -> lo¹i Bµi 5: Cho X lµ hçn hîp cña chÊt gåm kim lo¹i R, oxit vµ muèi sunfat cña kim lo¹i R biÕt R cã hoá trị II không đổi các hợp chất Chia 29,6 gam X thành phần Phần 1: Đem hoà tan dung dịch H2SO4 loãng d thu đợc dung dịch A, khí B lợng khí B này vừa đủ để khử hết 16g CuO Sau đó cho dung dịch A tác dụng với dung dịch KOH d kết thúc phản ứng thu đợc kết tủa C Nung C đến khối lợng không đổi thì thu đợc 14g chất rắn PhÇn 2: Cho t¸c dông víi 200ml dung dÞch CuSO4 1,5M Sau ph¶n øng kÕt thóc t¸ch bá chÊt r¾n, cô cạn phần dung dịch thì thu đợc 46g muối khan a/ ViÕt c¸c PTHH x¶y b/ Xác định kim loại R c/ TÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng c¸c chÊt X BiÕt c¸c ph¶n øng x¶y hoµn toµn Híng dÉn: §Æt x, y, z lµ sè mol R, RO, RSO4 1/2 hh X ta cã: x.MR + (MR + 16).y + (MR + 96).z = 14,8g phÇn 1; ViÕt c¸c PTHH x¶y ra; dd A cã RSO4 = (x + y + z) mol vµ H2SO4 d KhÝ B lµ H2 = x mol H2 + CuO -> Cu + H2O x x x mol nCuO = x = 16 : 80 = 0,2 mol dd A + KOH d H2SO4 + 2KOH > K2SO4 + H2O RSO4 + 2KOH > K2SO4 + R(OH)2 R(OH)2 > RO + H2O (x + y + z) (x + y + z) mol Ta cã: (MR + 16) (x + y + z) = 14 (II) Thay x = 0,2 vµo (I, II) > z = 0,05 PhÇn 2: R + CuSO4 > RSO4 + Cu b®: 0,2 0,3 mol pø: 0,2 0,2 0,2 mol Sè mol CuSO4 d = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol Tæng sè mol RSO4 = (0,2 + z) mol mMuèi khan = mRSO ❑4 + mCuSO ❑4 = 0,1.160 + (MR + 96)(0,2 + z) = 46 Thay z = 0,05 -> MR = 24, R cã ho¸ trÞ II -> R lµ Mg Thay các giá trị vào tính đợc y = 0,1 mMg = 4,8g > %Mg = 32,43% mMgO = 4,0g > %MgO = 27,03% mMgSO ❑4 = 6,0g > %MgSO4 = 40,54% Bµi 6: Hoµ tan hÕt 7,74g hçn hîp bét kim lo¹i Mg vµ Al b»ng 500ml dung dÞch hçn hîp chøa axit HCl 1M và axit H2SO4 loãng 0,28M, thu đợc dung dịch A và 8,736 lit khí H2 (đktc) Cho các axit phản ứng đồng thời với kim loại a/ TÝnh tæng khèi lîng muèi t¹o thµnh sau ph¶n øng b/ Cho dung dÞch A ph¶n øng víi V lit dung dÞch hçn hîp gåm NaOH 1M vµ Ba(OH)2 0,5M TÝnh thể tích V cần dùng để sau phản ứng thu đợc lợng kết tủa lớn nhất, tính khối lợng kết tủa đó Híng dÉn: §Æt x, y lµ sè mol Mg vµ Al 24x + 27y = 7,74 (I) Đặt HA là công thức tơng đơng hỗn hợp gồm axit HCl và H2SO4 nHA = nHCl + 2nH ❑2 SO ❑4 = 0,5 + 2.0,14 = 0,78 mol ViÕt c¸c PTHH x¶y nH ❑2 = x + 1,5y = 8,736 : 22,4 = 0,39 (II) Tõ (I, II) > x = 0,12 vµ y = 0,18 mmuèi = mhh kim loai + mhh axit - mH ❑2 = 38,93g Đặt ROH là công thức tơng đơng hỗn hợp gồm bazơ là NaOH và Ba(OH)2 nROH = nNaOH + 2nBa(OH) ❑2 = 1V + 2.0,5V = 2V (mol) ViÕt c¸c PTHH x¶y > Tæng sè mol ROH = 0,78 mol VËy thÓ tÝch V cÇn dïng lµ: V = 0,39 lit Ngoµi kÕt tña Mg(OH)2 vµ Al(OH)3 th× dung dÞch cßn x¶y ph¶n øng t¹o kÕt tña BaSO4.Ta cã nBaSO ❑4 = nH ❑2 SO ❑4 = 0,14 mol (63) (V× nBa(OH) ❑2 = 0,5.0,39 = 0,195 mol > nH ❑2 SO ❑4 = 0,14 mol) -> nH ❑2 øng hÕt Vậy khối lợng kết tủa tối đa có thể thu đợc là mkÕt tña = mMg(OH) ❑2 + mAl(OH) ❑3 + mBaSO ❑4 = 53,62g SO ❑4 ph¶n Bµi 7: Hoà tan vừa đủ axit kim loại M có công thức MO vào dung dịch H2SO4 loãng nồng độ 4,9% đợc dung dịch chứa muối tan có nồng độ 7,6 % a) Cho biÕt tªn kim lo¹i M b) Tính khối lợng dung dịch H2SO4 đã dùng Hấp thụ toàn hỗn hợp gồm khí CO2 và H2O vào 900 ml dung dịch Ca(OH)2 1M, thu đợc 40 gam kÕt tña T¸ch bá phÇn kÕt tña, thÊy khèi lîng dung dÞch t¨ng 7,8 gam so víi khèi lîng dung dÞch Ca(OH)2 ban ®Çu H·y t×m khèi lîng CO2 vµ khèi lîng H2O ®em dïng Híng dÉn: Gäi x lµ sè mol MO MO + H2SO4 → MSO4 + H2O Khèi lîng chÊt tan MSO4 lµ: (M+96)x Khèi lîng MO lµ: (M+16)x Khèi lîng H2SO4 ban ®Çu: 98 x 100 m= =2000 x 4,9 Khèi lîng dung dÞch MSO4: 2000x + (M + 16)x ( M + 96) x 100=7 , 69 2000 x+( M + 16) x ⇒ m = 2000 (g) (x=1) Do x cã nhiÒu gi¸ trÞ nªn cã rÊt nhiÒu gi¸ trÞ khèi lîng dung dÞch H2SO4 t¬ng øng 2, a Khi sè mol CO2 sè mol Ca(OH)2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O m= Sè mol CaCO3 = 40 100 = 0,4 mol Khèi lîng CO2 lµ 0,4 44 = 17,6 (g) 17,6 + mdd+mH2O= m' + 40 (m' = mdd+7,8) mH2O=7,8+40-17,6 = 30,2 (g) b) Khi nCa(OH)2 < nCO2 < 2nCa(OH)2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ ? 0,9 0,9 + H2O CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2 Sè mol kÕt tña: 0,9- t = 40 =0,4 ⇒ t=0,5 100 Sè mol CO2: 0,9 + 0,5 = 1,4 (mol) Khèi lîng CO2: 1,4.44 = 61,6 (g) Khèi lîng H2O: 40 +7,8 - 61,6 < -> Ta lo¹i trêng hîp nµy Bµi 8: Hoµ tan hoµn toµn 25,2 g mét muèi cacbonat cña kim lo¹i hãa trÞ II b»ng dung dÞch HCl 7,3% (D = 1,038 g/ml) Cho toàn khí CO2 thu đợc vào 500 ml dung dịch NaOH 1M thì thu đợc 29,6g muối a Xác định CTHH muối cacbonat b Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng (64) Híng dÉn: a/ §Æt c«ng thøc cña muèi cacbonat lµ MCO3 C¸c PTHH: MCO3 + HCl MCl2 + CO2 + H2O (2) NaOH + CO2 NaHCO3 (3) a a a 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (4) 2b b b Sè mol NaOH: nNaOH = 0,5 = 0,5 mol Gäi a, b lÇn lît lµ sè mol CO2 tham gia ë ph¶n øng (3) vµ (4) Theo ph¬ng tr×nh vµ bµi ta cã: nNaOH = a + 2b = 0,5 mol (5) mmuèi = 84 a + 106 b = 29,6 g (6) Giải (5) và (6) ta đợc: a = 0,1mol ; b = 0,2mol Sè mol CO2 t¹o thµnh ë (2): nCO2 = a + b = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol Theo pt (2): nMCO3= nCO2 = 0,3 mol Khèi lîng ph©n tö cña muèi ban ®Çu: M MCO3 25, 0,3 = 84 M + 60 = 84 M = 24 ®vC VËy M lµ Mg suy CTHH cña muèi cÇn t×m: MgCO3 Lu ý: HS có thể biện luận để chứng minh xảy (3) và (4) Ta thÊy: 29, 29, 106 < nmuèi < 84 0,28 mol < nmuèi < 0,35 mol Mµ nCO2 = nmuèi : 0,28 < nCO2 < 0,35 0, nNaOH 0,5 2 0, 28 0,35 nCO2 1< nNaOH/ nCO2 < t¹o muèi cã c¶ (3 ) vµ (4) x¶y a Theo ph¬ng tr×nh (2) nHCl =2nCO2 =2 0,3 = 0,6 mol Khối lợng HCl đã dùng: MHCl =0,6 36,5 =21,9 (g) Khối lợng dung dịch HCl đã dùng: 21 x 100 mddHCl = = 300g 7,3 Thể tích dung dịch HCl đã dùng: 300 Vdd HCl = = 289ml = 0,289 (lit) , 038 Bài 9: Cho 4g Fe và kim loại hoá trị II vào dung dịch H 2SO4 loãng lấy d thu đợc 2,24 lít khí H2 (®ktc) NÕu cho 1,2g kim lo¹i ho¸ trÞ II nãi trªn ph¶n øng víi 0,7 lÝt khÝ O2(®ktc) th× lîng Oxi cßn d sau ph¶n øng a, Xác định kim loại hóa trị II b, TÝnh % khèi lîng tõng kim lo¹i hçn hîp Híng dÉn: a/ C¸c PTP¦: Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 xmol xmol xmol A + H2SO4 ASO4 + H2 ymol ymol ymol 2, 24 n ❑H = =0,1 mol 22 , Theo bµi ta cã hÖ ph¬ng tr×nh: (65) { 56 x+ Ay=4 (a) x+ y=0,1 {}{} Ay - 56y = - 1,6 1,6 y= 56 − A 1,6 0< < 0,1⇒ M A < 40 56 − A O2 (1) 2A n O 2= 2AO (*) 0,7 =0 , 03125 mol 22 , 1,2 ,03125 (do oxi d) < 2A -> 2A > 38,4 VËy A > 19,2 (2) (1) vµ (2) Ta cã 19,2 < MA < 40 Do A lµ kim lo¹i cã ho¸ trÞ II nªn A lµ Mg b Thay A vµo hÖ PT (a) 56 x+24 y=4 x + y=0,1 {}{}⇒ x=0 , 05 y =0 , 05 {}{} mFe = 0,05 56= 2,8g mMg = 1,2g 2,8 % Fe = 100 %=70 % % Mg = 100% - 70% = 30% Theo PTP¦ (*): Bài 10: Nhiệt phân hoàn toàn 20 g hỗn hợp MgCO3, CaCO3 , BaCO3 thu đợc khí B Cho khí B hấp thụ hết vào nớc vôi thu đợc 10 gam kết tủa và dung dịch C Đun nóng dung dịch C tới phản øng hoµn toµn thÊy t¹o thµnh thªm gam kÕt tña Hái % khèi lîng cña MgCO3 n»m kho¶ng nµo? Híng dÉn: C¸c PTHH: MgCO3 t CaCO3 t MgO + CO2(k) (B) (1) Ca0 + CO2(k) (B) (2) 0 t BaO + CO2;k) (3) (B) CO2(k) + Ca (OH)2(dd) > CaCO3(r) + H2O(l) (4) (B) 2CO2(k) + Ca(OH)2(dd) > Ca(HCO3)2(dd) (5) (B) (C) BaCO3 t0 Ca(HCO3)2 CaCO3(r) + CO2(k) + H2O(l) (6) (C) Theo ph¬ng tr×nh ph¶n øng (4) vµ (6) ta cã: nCaCO3 = 0,1 + 0,06 = 0,16 (mol) > n cO2 = 0,1 + 0,06 x = 0,22 (mol) theo ph¬ng tr×nh ph¶n øng (1) , (2) , (3), (4 ), (5) ta cã: Tæng sè mol muèi: n muèi = n CO2 = 0,22 (mol) Gäi x, y, z lÇn lît lµ sè mol cña muèi: MgCO3, CaCO3, BaCO3 cã 100 gam hçn hîp vµ tæng sè mol cña c¸c muèi sÏ lµ: x + y + z = 1,1 mol V× ban ®Çu lµ 20 gam hçn hîp ta quy vÒ 100 gam hçn hîp nªn nmuèi = 1,1 (mol) Ta cã: 84x + 100y + 197z = 100 -> 100y + 197z = 100 – 84x Vµ x + y + z = 1,1 -> y +z = 1,1 – x 100 y 197 z 100 84 x y z 1,1 x < 197 < > 100 < > 52,5 < 84x < 86,75 + (66) Vậy % lợng MgCO3 nằm khoảng từ 52,6% đến 86,75 % Bài 11: Hoà tan 11,2g CaO vào nớc ta đợc dd A 1/ NÕu khÝ CO2 sôc qua A vµ sau kÕt thóc thÝ nghiÖm cã 2,5 g kÕt tña th× cã bao nhiªu lÝt khÝ CO đã tham gia phản ứng? 2/ Nếu hoà tan 28,1g hỗn hợp MgCO và BaCO3 có thành phần thay đổi đó chứa a% MgCO dd HCl và cho tất khí thoát hấp thụ hết vào dd A thì thu đợc kết tủa D Hái: a cã gi¸ trÞ bao nhiªu th× lîng kÕt tña D nhiÒu nhÊt vµ Ýt nhÊt? 11 , 56 = 0,2 mol CaO + H2O ⃗ ❑ nCaO = Ph¬ng tr×nh ho¸ häc: 0,2 Ca(OH)2 (1) 0,2 mol Khi sôc CO2 vµo cã ph¶n øng: CO2 + Ca(OH)2 ❑ CaCO3 + H2O (2) ⃗ Trêng hîp 1: Ca(OH)2 d vµ CO2 ph¶n øng hÕt th×: 2,5 Theo (2) nCO2 = nCaCO3 = = 0,025 mol 100 VCO2 = 0,025 22,4 = 0,56 LÝt Trêng hîp 2: CO2 d, Ca(OH)2 ph¶n øng hÕt cã thªm ph¶n øng: CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (3) ⃗ ❑ Theo (1) nCO2 = nCa(OH)2 = nCaCO3 = 0,2 mol nCaCO3 ph¶n øng ë (3): = 0,2 - 0,025 = 0, 175 mol Theo (3) nCO2 = nCaCO3 = 0,175 Mol Tæng nCO2 ë (2) vµ (3) lµ: 0,2 + 0,175 = 0,375 mol VCO2 = 0,375 22,4 = 8,4 LÝt C¸c ph¶n öng x¶y ra: MgCO3 + HCl MgCl2 + CO2 ↑ + H2O (1) ⃗ ❑ BaCO3 + HCl ⃗ BaCl2 + CO2 ↑ + H2O (2) ❑ Khi sôc CO2 vµo dd A cã thÓ x¶y c¸c ph¶n øng : CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓ + H2O (3) ⃗ ❑ CO2 + Ca(OH)2 ❑ (4) ⃗ Ca(HCO3)2 Để lợng kết tủa CaCO3 thu đợc là lớn thì xảy phản ứng (3) Khi đó: nCO2 = nCa(OH)2 = 0,2mol Theo đề bài khối lợng MgCO3 có 28,1 g hỗn hợp là: , 81 a mMgCO3 = 100 = 0,281a 0,281a nMgCO3 = 84 28 ,1 − ,281 a 197 Theo (1) vµ (2) nCO2 = nMgCO3 + nBaCO3 Ta cã ph¬ng tr×nh: ,281 a 28 , 1− ,281 a = 0,2 + 84 197 Giải ta đợc: a = 29,89 % Vậy a = 29,89 % thì lợng kết tủa lớn Khi a = % th× nghÜa lµ hçn hîp chØ toµn muèi BaCO3 28 ,1 Khi đó nCO2 = = 0,143 mol 197 Ta cã: nCO2 < nCa(OH)2 Theo (3): nCaCO3 = nCO2 = 0,143 mol m CaCO3 = 0,143 100 = 14,3g Khi a = 100% nghĩa là hỗn hợp toàn muối MgCO3 đó: nBaCO3 = (67) 28 ,1 = 0,334 > nCa(OH)2 = 0,2 mol 84 Theo (3): nCaCO3 = nCa(OH)2 = 0,2 mol V× CO2 d nªn CaCO3 tiÕp tôc ph¶n øng: CaCO3 + CO2 + H2O ❑ ⃗ Ca(HCO3)2 Theo (5): nCaCO3 = nCO2 d = 0,334 - 0,2 = 0,134 nCaCO3 cßn l¹i : 0,2 - 0,134 = 0,066 mCaCO3 = 0,066 100 = 6,6 < 14,3g Vậy a = 100% thì lợng kết tủa thu đợc bé nCO2 = (5) Bµi 12: Hoµ tan 7,74g hçn hîp kim lo¹i Mg, Al 500ml dung dÞch hçn hîp chøa HCl 1M vµ H2SO4 0,38M (loãng) Thu đợc dung dịch A và 8,736 lít khí H2(đktc) a Kim loại đã tan hết cha? giải thích? b TÝnh khèi lîng muèi cã dung dÞch A? Híng dÉn: n HCl = 0,5 mol ; n H SO = 0,19 mol ; n H = 0,39 mol a/ Các P.T.H.H: Mỗi PTHH đúng cho Mg + HCl MgCl2 + H2 (1) Al + HCl 2AlCl3 + 3H2 (2) Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (3) Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (4) Tõ 1,2 : 1 n H2 = n HCl = 0,5 = 0,25 (mol) 2 Tõ 3, n H = n H SO = 0,19 (mol) Suy ra: Tæng n H = 0,25 + 0,19 = 0,44 (mol) Ta thÊy: 0,44 > 0,39 VËy: AxÝt d, kim lo¹i tan hÕt b/ Theo c©u a: AxÝt d * TH1: Gi¶ sö HCl ph¶n øng hÕt, H2SO4 d: n HCl = 0,5 mol → n H =0,25 mol (1,2) n H = 0,39 - 0,25 = 0,14 (mol) suy n H SO = 0,14 mol (3,4) (p) Theo định luật BTKL: m muèi = 7,74 + 0,5 35,5 + 0,14 96 = 38,93g (A) * TH2: Gi¶ sö H2SO4 ph¶n øng hÕt, HCl d Suy n H SO = 0,19 mol suy n H = 0,19 mol 3,4 n H = 0,39 – 0,19 = 0,2 (mol) suy n HCl = 0,2.2 =0,4 (mol) (1,2) (p ø) Theo định luật bảo toàn khối lợng: m muèi = 7,74 + 0,19.96 + 0,4.35,5 = 40,18 (g) Vì thực tế phản ứng xảy đồng thời Nên axít d Suy tổng khối lợng muối A thu đợc là: 38,93 (g) < m muèi A <40,18 (g) Bài 13: Cho hỗn hợp gồm MgO, Al2O3 và oxit kim loại hoá trị II kém hoạt động Lấy 16,2 gam A cho vào ống sứ nung nóng cho luồng khí H2 qua phản ứng hoàn toàn Lợng nớc thoát đợc hấp thụ 15,3 gam dung dịch H2SO4 90%, thu đợc dung dịch H2SO4 85% Chất rắn còn lại ống đem hoà tan HCl với lợng vừa đủ, thu đợc dung dịch B và 3,2 gam chÊt r¾n kh«ng tan Cho dung dÞch B t¸c dông víi 0,82 lÝt dung dÞch NaOH 1M, läc lÊy kÕt tña, sấy khô và nung nóng đến khối lợng không đổi, đợc 6,08 gam chất rắn Xác định tên kim loại hoá trị II và thành phần % khối lợng A Híng dÉn: Gäi R lµ KHHH cña kim lo¹i ho¸ trÞ II, RO lµ CTHH cña oxit §Æt a, b, c lÇn lît lµ sè mol cña MgO, Al2O3, RO hçn hîp A Theo bµi ta cã: 40a + 102b + (MR + 16)c = 16,2 (I) C¸c PTHH x¶y ra: RO + H2 -> R + H2O (1) MgO + 2HCl > MgCl2 + H2O (2) Al2O3 + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2O (3) MgCl2 + 2NaOH > Mg(OH)2 + 2NaCl (4) AlCl3 + 3NaOH -> Al(OH)3 + 3NaCl (5) (68) Cã thÓ cã: Al(OH)3 + NaOH -> NaAlO2 + H2O (6) x x x Gäi x lµ sè mol cña NaOH cßn d tham gia ph¶n øng víi Al(OH)3 Mg(OH)2 -> MgO + H2O (7) 2Al(OH)3 > Al2O3 + 3H2O (8) 2b−x 2b – x mol Ta cã: Khèi lîng cña axit H2SO4 dd 90% lµ: m = 15,3 0,9 = 13,77 (g) Khèi lîng cña axit H2SO4 dd 85% vÉn lµ 13,77(g) V× pha lo·ng b»ng H2O th× khèi lîng chất tan đợc bảo toàn Khèi lîng dd H2SO4 85% lµ: (15,3 + 18c) 13 ,77 Ta cã: C% = 100% = 85% (15 , 3+18 c) Gi¶i ph¬ng tr×nh: c = 0,05 (mol) ChÊt r¾n kh«ng tan axit HCl lµ R, cã khèi lîng 3,2g 3,2 MR = = 64 VËy R lµ Cu ,05 Thay vµo (I) -> 40a + 102b = 12,2 (II) Sè mol NaOH = 0,82.1 = 0,82 (mol) TH1: Ph¶n øng x¶y nhng Al(OH)3 tan cha hÕt nNaOH = 2a + 6b + x = 0,82 (III) 2b−x 40a + 102( ) = 6,08 (IV) Giải hệ phơng trình (II) và (IV) đợc: x = 0,12 (mol) Thay vµo (III) -> 2a + 6b = 0,7 (III)/ Giải hệ phơng trình: (II) và (III)/ đợc: a = 0,05 và b = 0,1 %CuO = 24,69% ; %MgO = 12,35% vµ %Al2O3 = 62,96% TH2: Ph¶n øng x¶y vµ Al(OH)3 tan hÕt mr¾n = mMgO = 6,08g nMgO = 6,08 : 40 = 0,152 mol mAl ❑2 O ❑3 = 12,2 – 6,08 = 6,12 g nAl ❑2 O ❑3 = 6,12 : 102 = 0,06 mol nNaOH = 2nMgO + 6nAl ❑2 O ❑3 = 2.0,152 + 6.0,06 = 0,664 mol nAl(OH) ❑3 = 2nAl ❑2 O ❑3 = 0,12 mol nNaOH d = 0,82 – 0,664 = 0,156 mol NhËn thÊy: nNaOH d = 0,156 > nAl(OH) ❑3 = 0,12 mol => Al(OH)3 tan hÕt Tính đợc: mCuO = 4g => %mCuO = 24,69% mMgO = 6,08g => %mMgO = 37,53% mAl ❑2 O ❑3 = 6,12 => % mAl ❑2 O ❑3 = 37,78% Chuyên đề 14: nhận biết –phân biệt các chất I/ Nguyªn t¾c vµ yªu cÇu gi¶i bµi tËp nhËn biÕt - Muốn nhận biết hay phân biệt các chất ta phải dựa vào phản ứng đặc trng và có các tợng: nh có chất kết tủa tạo thành sau phản ứng, đổi màu dung dịch, giải phóng chất có mùi có hiÖn tîng sñi bät khÝ HoÆc cã thÓ sö dông mét sè tÝnh chÊt vËt lÝ (nÕu nh bµi cho phÐp) nh nung nhiệt độ khác nhau, hoà tan các chất vào nớc, - Phản ứng hoá học đợc chọn để nhận biết là phản ứng đặc trng đơn giản và có dấu hiệu rõ rệt Trừ trờng hợp đặc biệt, thông thờng muốn nhận biết n hoá chất cần phải tiến hành (n – 1) thí nghiÖm - Tất các chất đợc lựa chọn dùng để nhận biết các hoá chất theo yêu cầu đề bài, đợc coi lµ thuèc thö Lu ý: Kh¸i niÖm ph©n biÖt bao hµm ý so s¸nh (Ýt nhÊt ph¶i cã hai ho¸ chÊt trë lªn) nhng môc đích cuối cùng phân biệt là để nhận biết tên số hoá chất nào đó II/ Ph¬ng ph¸p lµm bµi 1/ Chiết(Trích mẫu thử) các chất vào nhận biết vào các ống nghiệm.(đánh số) 2/ Chọn thuốc thử thích hợp(tuỳ theo yêu cầu đề bài: thuốc thử tuỳ chọn, han chế hay không dùng thuèc thö nµo kh¸c) 3/ Cho vào các ống nghiệm ghi nhận các tợng và rút kết luận đã nhận biết, phân biệt đợc hoá chÊt nµo 4/ ViÕt PTHH minh ho¹ III/ C¸c d¹ng bµi tËp thêng gÆp - NhËn biÕt c¸c ho¸ chÊt (r¾n, láng, khÝ) riªng biÖt (69) - NhËn biÕt c¸c chÊt cïng mét hçn hîp - Xác định có mặt các chất (hoặc các ion) cùng dung dịch - Tuú theo yªu cÇu cña bµi tËp mµ mçi d¹ng cã thÓ gÆp c¸c trêng hîp sau: + NhËn biÕt víi thuèc thö tù (tuú chän) + NhËn biÕt víi thuèc thö h¹n chÕ (cã giíi h¹n) + Nhận biết không đợc dùng thuốc thử bên ngoài §èi víi chÊt khÝ: Khí CO2: Dùng dung dịch nớc vôi có d, tợng xảy là làm đục nớc vôi KhÝ SO2: Cã mïi h¾c khã ngöi, lµm phai mµu hoa hång hoÆc Lµm mÊt mµu dung dÞch níc Br«m hoÆc Lµm mÊt mµu dung dÞch thuèc tÝm 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ❑ ⃗ 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 KhÝ NH3: Cã mïi khai, lµm cho quú tÝm tÈm ít ho¸ xanh Khí clo: Dùng dung dịch KI + Hồ tinh bột để thử clo làm dung dịch từ màu trắng chuyển thành mµu xanh Cl2 + KI ❑ ⃗ 2KCl + I2 Khí H2S: Có mùi trứng thối, dùng dung dịch Pb(NO3)2 để tạo thành PbS kết tủa màu đen Khí HCl: Làm giấy quỳ tẩm ớt hoá đỏ sục vào dung dịch AgNO3 tạo thành kết tủa màu tr¾ng cña AgCl Khí N2: Đa que diêm đỏ vào làm que diêm tắt - Khí NO ( không màu ): Để ngoài không khí hoá màu nâu đỏ Khí NO2 ( màu nâu đỏ ): Mùi hắc, làm quỳ tím tẩm ớt hoá đỏ 4NO2 + 2H2O + O2 ❑ ⃗ 4HNO3 NhËn biÕt dung dÞch baz¬ (kiÒm): Lµm quú tÝm ho¸ xanh NhËn biÕt Ca(OH)2: Dùng CO2 sục vào đến xuất kết tủa thì dừng lại Dùng Na2CO3 để tạo thành kết tủa màu trắng CaCO3 NhËn biÕt Ba(OH)2: Dùng dung dịch H2SO4 để tạo thành kết tủa màu trắng BaSO4 Nhận biết dung dịch axít: Làm quỳ tím hoá đỏ Dung dÞch HCl: Dïng dung dÞch AgNO3 lµm xuÊt hiÖn kÕt tña mµu tr¾ng cña AgCl Dung dÞch H2SO4: Dïng dung dÞch BaCl2 hoÆc Ba(OH)2 t¹o kÕt tña BaSO4 Dung dịch HNO3: Dùng bột đồng đỏ và đun nhiệt độ cao làm xuất dung dịch màu xanh vµ cã khÝ mµu n©u tho¸t cña NO2 Dung dÞch H2S: Dïng dung dÞch Pb(NO3)2 xuÊt hiÖn kÕt tña mµu ®en cña PbS Dung dÞch H3PO4: Dïng dung dÞch AgNO3 lµm xuÊt hiÖn kÕt tña mµu vµng cña Ag3PO4 NhËn biÕt c¸c dung dÞch muèi: Muèi clorua: Dïng dung dÞch AgNO3 Muèi sunfat: Dïng dung dÞch BaCl2 hoÆc Ba(OH)2 Muèi cacbonat: Dïng dung dÞch HCl hoÆc H2SO4 Muèi sunfua: Dïng dung dÞch Pb(NO3)2 - Muèi ph«tphat: Dïng dung dÞch AgNO3 hoÆc dïng dung dÞch CaCl2, Ca(OH)2 lµm xuÊt hiÖn kÕt tña mïa tr¾ng cña Ca3(PO4)2 NhËn biÕt c¸c oxit cña kim lo¹i * Hçn hîp oxit: hoµ tan tõng oxit vµo níc (2 nhãm: tan níc vµ kh«ng tan) Nhãm tan níc cho t¸c dông víi CO2 + NÕu kh«ng cã kÕt tña: kim lo¹i oxit lµ kim lo¹i kiÒm + NÕu xu¸t hiÖn kÕt tña: kim lo¹i oxit lµ kim lo¹i kiÒm thæ - Nhãm kh«ng tan níc cho t¸c dông víi dung dÞch baz¬ + NÕu oxit tan dung dÞch kiÒm th× kim lo¹i oxit lµ Be, Al, Zn, Cr + NÕu oxit kh«ng tan dung dÞch kiÒm th× kim lo¹i oxit lµ kim lo¹i kiÒm thæ - NhËn biÕt mét sè oxit: - (Na2O; K2O; BaO) cho t¸c dông víi níc > dd suèt, lµm xanh quú tÝm - (ZnO; Al2O3) võa t¸c dông víi dung dÞch axit, võa t¸c dông víi dung dÞch baz¬ - CuO tan dung dịch axit tạo thành đung dịch có màu xanh đặc trng - P2O5 cho tác dụng với nớc > dd làm quỳ tím hoá đỏ - MnO2 cho tác dụng với dd HCl đặc có khí màu vàng xuất - SiO2 kh«ng tan níc, nhng tan dd NaOH hoÆc dd HF Bµi tËp ¸p dông: Bµi 1: ChØ dïng thªm mét ho¸ chÊt, nªu c¸ch ph©n biÖt c¸c oxit: K2O, Al2O3, CaO, MgO Bµi 2: Cã mÉu kim lo¹i Ba, Mg, Fe, Al, Ag nÕu chØ dïng dung dÞch H2SO4 lo·ng cã thÓ nhËn biÕt đợc kim loại nào Viết các PTHH minh hoạ Bµi 3: ChØ cã níc vµ khÝ CO2 h·y ph©n biÖt chÊt bét tr¾ng sau ®©y: NaCl, Na2CO3, Na2SO4, BaCO3, BaSO4 (70) Bài 4: Không đợc dùng thêm hoá chất nào khác, hãy nhận biết lọ bị nhãn sau đây KHCO3, NaHSO4, Mg(HCO3)2 , Na2CO3, Ba(HCO3)2 Bµi 5: ChØ dïng thªm Cu vµ mét muèi tuú ý h·y nhËn biÕt c¸c ho¸ chÊt bÞ mÊt nh·n c¸c lä đựng chất sau: HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4 Chuyên đề 15: Tách –Tinh chế các chất §Ó t¸ch vµ tinh chÕ c¸c chÊt ta cã thÓ: 1/ Sö dông c¸c ph¬ng ph¸p vËt lÝ - Phơng pháp lọc: Dùng để tách chất không tan khỏi hỗn hợp lỏng - Phơng pháp cô cạn: Dùng để tách chất tan rắn (Không hoá gặp nhiệt độ cao) khỏi dung dÞch hçn hîp láng - Phơng pháp chng cất phân đoạn: Dùng để tách các chất lỏng khỏi hỗn hợp lỏng nhiệt độ đông đặc chúng cách biệt quá lớn - Phơng pháp chiết: Dùng để tách các chất lỏng khỏi hỗn hợp lỏng không đồng 2/ Sö dông ph¬ng ph¸p ho¸ häc - Sơ đồ tách: AX T¸ch hh A,B + X b»ng pø t¸ch PP vËt lÝ XY +Y T¸ch b»ng ph¬ng ph¸p vËt lÝ (Pø t¸i t¹o) (A) (B) Lu ý: Phản ứng đợc chọn để tách phải thoả mãn yêu cầu: - ChØ t¸c dông lªn mét chÊt hçn hîp cÇn t¸ch S¶n phÈm t¹o thµnh cã thÓ t¸ch dÔ dµng khái hçn hîp Từ sản phẩm phản ứng tạo thành có khả tái tạo đợc chất ban đầu Bµi tËp ¸p dông: Bµi 1: T¸ch riªng tõng chÊt khái hçn hîp r¾n gåm: Al2O3 ; CuO ; Fe2O3 Bµi 2: T¸ch c¸c kim lo¹i sau ®©y khái hçn hîp bét gåm: Cu, Fe, Al, Ag Bµi 3: B»ng ph¬ng ph¸p ho¸ häc h·y t¸ch muèi KCl, AlCl3 vµ FeCl3 khái mét dung dÞch Bµi 4: T¸ch riªng tõng chÊt nguyªn chÊt tõ hçn hîp c¸c oxit gåm: MgO, CuO, BaO Bµi 5: Tr×nh bµy c¸ch tinh chÕ: Cl2 cã lÉn CO2 vµ SO2 Bµi 6: T¸ch riªng tõng chÊt khái hçn hîp khÝ: H2S, CO2, N2 vµ h¬i níc Bµi 7: T¸ch riªng N2, CO2 ë d¹ng tinh khiÕt khái hçn hîp: N2, CO, CO2, O2 vµ h¬i H2O Mét sè lu ý: Ph¬ng ph¸p thu óp ngîc èng thu Ngöa èng thu §Èy níc Thu khÝ cã tÝnh chÊt NhÑ h¬n kh«ng khÝ NÆng h¬n kh«ng khÝ Kh«ng tan vµ kh«ng t¸c dông víi H2O Kết thu đợc khí H2, He, NH3, CH4, N2 O2, Cl2, HCl, SO2, H2S H2, O2, N2, CH4, He Chuyên đề 16: Viết phơng trình hoá học để Điều chế chất vô và thực sơ đồ chuyển hoá (Vận dụng tính chất hoá học các chất và các phản ứng hoá học điều chế các chất để viết) Bài 1: Viết PTHH để thực sơ đồ sau CaCO3 +A +B CO2 +E +C +D ( BiÕt A,B,C,D,E lµ nh÷ng chÊt kh¸c ) (71) Na2CO3 Bài tập áp dụng: hoàn thành các PTHH theo sơ đồ phản ứng 1/ Xác định các chất A,B,C,D,E và hoàn thành sơ đồ biến hoá sau NaHCO3 +A +B CO2 +D +E CaCO3 +A +C Na2CO3 2/ Xác định các chất A, B, C, D, E, F, M và hoàn thành các phơng trình hoá học theo sơ đồ sau: A ⃗ +NaOH(dd) C +HCl (d d ) + F,kk,t0 D ⃗ +H ,t M + Fe,t0 E ⃗ t0 D ⃗ +CO , t M + Cl2 ,t0 + Cl2 ,t0 + NaOH( dd ) B 3/ Xác định B, C, D, E, M, X, Z Giải thích và hoàn thành các phơng trình hoá học thể theo sơ đồ biến hoá sau: B + HCl +X+Z M +Z + NaOH D t0 E ®pnc M +Y+Z C 4/ Viết các phơng trình hoá học thể theo sơ đồ biến hoá sau ( ghi rõ điều kiện có ) (2) (3) FeCl2 Fe(NO3)2 Fe(OH)2 (1 ) Fe (4) (9) (5) FeCl3 Fe2O3 ( 11 ) ( 10 ) Fe(NO3)3 ( 6) (7) Fe(OH)3 (8) 5/ Xác định các chất A, B, C, D, E, F, G, H và hoàn thành sơ đồ biến hoá sau: C + H2O (1) A (2) +H2SO4 (3)+E +G B (6) + H2SO4 (4) H (5) +F D Biết H là muối không tan axít mạnh, A là kim loại hoạt động hoá học mạnh, cháy löa cã mµu vµng 6/ Hoµn thµnh d·y biÕn ho¸ sau ( ghi râ ®iÒu kiÖn nÕu cã ) FeSO4 (2) Fe(OH)2 (3) Fe2O3 (1) Fe (7) (8) (9) (4) Fe (10) (5) Fe2(SO4)3 (6) Fe(OH)3 Fe3O4 7/ Hoàn thành các phơng trình phản ứng theo sơ đồ biến hoá sau( ghi rõ điều kiện có ) BaCO3 (72) (2) Ba (3) Ba(OH)2 (1) (8) BaCl2 (9) (4) (6) BaCO3 (7) BaO (5) Ba(HCO3)2 8/ Hoàn thành các phơng trình phản ứng theo sơ đồ biến hoá sau( ghi rõ điều kiện có ) CaCO3 (2) Ca (3) Ca(OH)2 (1) (8) CaCl2 (9) (4) (6) CaCO3 (7) CaO (5) Ca(HCO3)2 Hoặc cho sơ đồ sau: Biết C là thành phần chính đá phấn C (2) A B (1) +H +G ❑2 + H (9) (3) E (8) O + G (6) C F (7) +H (5) (4) D 9/ Hoàn thành các phơng trình phản ứng theo sơ đồ biến hoá sau( ghi rõ điều kiện có ) K2CO3 (2) K KOH (1) (3) (8) KCl (9) (4) (6) KNO3 (5) (7) KNO2 KHCO3 10/ Al (1) Al2O3 (2) AlCl3 (3) Al(NO3)3 (4) Al(OH)3 11/ Xác định các chất X1, X2 và hoàn thành sơ đồ biến hoá sau X1 (1) (2) 4Fe(OH)2 + O2 ⃗ t 2Fe2O3 FeCl2 (5) (5) Al2O3 + 4H2O Fe2O3 (3) (4) X2 4FeCl2 + 8KOH + 2H2O + O2 ❑ ⃗ 4Fe(OH)3 + 8KCl 12/ Hoµn thµnh d·y biÕn ho¸ sau (ghi râ ®iÒu kiÖn nÕu cã) +B +H2,t0 A X+D X +O2,t0 B + Br2 + D Y+Z +Fe,t0 C +Y hoÆc Z A + G Biết A là chất khí có mùi xốc đặc trng và sục A vào dung dịch CuCl2 có chất kết tủa tạo thµnh 13/ Hoµn thµnh c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng sau: KClO3 t0 A+B A + MnO2 + H2SO4 C+D+E+F A ®pnc G+C G + H2O L+M C + L t0 KClO3 + A + F 14/ Hoµn thµnh c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng sau: (73) KClO3 t0 A+B A + KMnO4 + H2SO4 A ®pnc C+D D + H2O E + C + E t0 C + 15/ Hoàn thành các phơng trình hoá học theo sơ đồ phản ứng sau M+A M +B F E M+C G I Fe H K E F L H + BaSO4 J M+D M G H 16/ Hoàn thành các phơng trình hoá học theo sơ đồ phản ứng sau Fe(OH)3 + A FeCl2 + B + C FeCl2 + D + E FeCl3 FeCl2 + F Fe2(CO3)3 Fe(OH)3 + G ( k ) 17/ Chọn chất vô để thoả mãn chất R sơ đồ sau: A B R C R R X Y Z chÊt v« c¬ tho¶ m·n lµ NaCl vµ CaCO3 CaO Ca(OH)2 CaCO3 CaCO3 CO2 NaHCO3 Na NaCl NaOH NaCl Cl2 NaCl HCl R CaCl2 CaCO3 Na2CO3 Na2SO4 CaCO3 NaCl BaCl2 Bài tập tổng hợp: Viết PTHH theo sơ đồ –chuỗi phản ứng, giải thích thÝ nghiÖm, nhËn biÕt –ph©n biÖt –t¸ch chÊt v« c¬ 1/ Cho sơ đồ sau: B A D F A C F, G lµ hîp chÊt E A Xác định G c«ng thøc cña A, B, C, D, E, F, G viÕt BiÕt A lµ kim lo¹i B, C, D, E, ph¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y A lµ Fe; B lµ FeCl2; C lµ FeCl3; D lµ Fe(OH)2; E lµ Fe(OH)3; F lµ FeO; G lµ Fe2O3 C¸c ph¬ng tr×nh Fe + 2HCl FeCl2 + H2 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 2FeCl3 + Fe 3FeCl2 FeCl2 + NaOH Fe(OH)2 + NaCl Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 Fe2O3 + CO FeO + CO2 Fe2O3 + 3CO 2FeO + 3CO2 FeO + CO Fe + CO2 (74) 2/ Đốt cacbon không khí nhiệt độ cao đợc hỗn hợp A1 Cho A1 tác dụng với CuO nung nóng đợc khí A2 và hỗn hợp A3 Cho A2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 thì thu đợc kết tủa A4 và dung dịch A5 Cho A5 tác dụng với Ca(OH)2 lại thu đợc A4 Cho A3 tác dụng với H2SO4 đặc nóng thu đợc khí B1 và dung dịch B2 Cho B2 tác dụng với dung dịch NaOH d đợc kết tủa B3 Nung B3 đến khối lợng không đổi đợc chất rắn B4 ViÕt c¸c PTHH x¶y vµ chØ râ : A1 , A2 , A3 , A4 , A5 , B1 , B2 , B3 , B4 lµ chÊt g×? - Đốt cacbon không khí thu đợc hỗn hợp khí A1 PTHH : 2C + O2 t02CO (1) 2CO + O2 t 2CO2 (2) Hçn hîp khÝ A1 gåm CO vµ CO2 - Cho A1 t¸c dông víi CuO PTHH : CO + CuO t0Cu + CO2 (3) KhÝ A2 lµ CO2 Hçn hîp A3 lµ Cu vµ cã thÓ cã CuO d - Cho A2 t¸c dông víi dd Ca(OH)2 CO2 + Ca(OH)2 Ca CO3 + H2O (4) CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 (5) KÕt tña A4 lµ CaCO3 dung dÞch A5 lµ Ca(HCO3)2 - Cho A5 tác dụng với Ca(OH)2 thu đợc A4 Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2H2O (6) - Cho A3 tác dụng với H2SO4 (đ, nóng) đợc khí B1 và dung dịch B2 Cu + 2H2SO4 t0CuSO4 + 2H2O + SO2 (7) CuO + H2SO4 tCuSO + H2O (8) KhÝ B1 lµ SO2, dung dÞch B2 lµ CuSO4 - Cho B2 tác dụng với NaOH d thu đợc kết tủa B3 CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 (9) - KÕt tña B3 lµ Cu(OH)2 - Nung B3 đến khối lợng không đổi đợc B4 Cu(OH)2 t0CuO + H2O B4 lµ CuO Theo ph¶n øng 10 ta cã : A1 : CO; CO2 B1 : SO2 A2 : CO2 B2 : CuSO4 A3 : Cu; CuO (d) B3 : Cu(OH)2 A4 : CaCO3 B4 : CuO A5 : Ca(HCO3)2 (10) (75) 3/ Hçn hîp A gåm Fe3O4, Al, Al2O3, Fe Cho A tan dung dịch NaOH d, thu đợc chất rắn B, dung dịch C và khí D Cho khí D d tác dụng với A nung nóng đợc chất rắn A1 Dung dịch C cho tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng d đợc dung dịch C1 Chất rắn A1 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng (vừa đủ) thu đợc dung dịch E và khí F Cho E tác dụng với bột Fe d đợc dung dịch H Viết các PTHH xảy 4/ Đốt cháy cacbon oxi nhiệt độ cao đợc hỗn hợp khí A Cho A tác dụng với FeO nung nóng đợc khí B và hỗn hợp chất rắn C Cho B tác dụng với dung dịch nớc vôi thu đợc kết tủa K và dung dịch D, đun sôi D lại thu đợc kết tủa K Cho C tan dung dịch HCl, thu đợc khí và dung dịch E Cho E tác dụng với dung dịch NaOH d đợc kết tủa hiđroxit F Nung F không khí tới khối lợng không đổi thu đợc chất rắn G Xác định các chất A, B, C, D, K, E, F Viết các PTHH x¶y 5/ Xác định các chất từ A1 đến A11 và viết các phơng trình phản ứng sau: A1 + A2 A3 + A4 ⃗ ❑ A3 + A5 A6 + A7 ⃗ ❑ A6 + A8 + A9 A10 ⃗ ❑ ⃗ A10 A11 + A8 t ⃗ A11 + A4 t A1 + A8 Biết A3 là muối sắt Clorua, lấy 1,27 gam A3 tác dụng với dd AgNO3 d thu đợc 2,87 gam kết tña 6/ Hỗn hợp A gồm BaO, FeO, Al2O3 Hoà tan A lợng nớc d đợc dd D và phần không tan B Sục khí CO2 d vào D, phản ứng tạo kết tủa Cho khí CO d qua B nung nóng đợc chất rắn E Cho E t¸c dông víi dd NaOH d, thÊy tan mét phÇn vµ cßn l¹i chÊt r¾n G Hoµ tan hÕt G lîng d H2SO4 loãng cho dd thu đợc tác dụng với dd NaOH d, lọc kết tủa nung ngoài không khí đến khối lợng không đổi thu đợc chất rắn Z Gi¶i thÝch thÝ nghiÖm trªn b»ng c¸c ph¬ng tr×nh ho¸ häc 7/ Cã c¸c ph¶n øng sau: MnO2 + HCl® KhÝ A ⃗ ❑ Na2SO3 + H2SO4 ( l ) KhÝ B ⃗ ❑ FeS + HCl KhÝ C ⃗ ❑ NH4HCO3 + NaOHd KhÝ D ⃗ ❑ Na2CO3 + H2SO4 ( l ) KhÝ E ⃗ ❑ c Xác định các khí A, B, C, D, E d Cho A t¸c dông C , B t¸c dông víi dung dÞch A, B t¸c dung víi C, A t¸c dung dÞch NaOH ë ®iÒu kiÖn thêng, E t¸c dông dung dÞch NaOH ViÕt c¸c PTHH x¶y e Cã b×nh khÝ A, B, E mÊt nh·n B»ng ph¬ng ph¸p ho¸ häc h·y ph©n biÖt c¸c khÝ 8/ Mét hçn hîp X gåm c¸c chÊt: Na2O, NaHCO3, NH4Cl, BaCl2 cã sè mol mçi chÊt b»ng Hoµ tan hỗn hợp X vào nớc, đun nhẹ thu đợc khí Y, dung dịch Z và kết tủa M Xác định các chất Y, Z, M vµ viÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng minh ho¹ 9/ Nhiệt phân lợng MgCO3 thời gian thu đợc chất rắn A và khí B Cho khí B hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH thu đợc dung dịch C Dung dịch C có khả tác dụng đợc với BaCl2 và KOH Cho A tác dụng với dung dịch HCl d lại thu đợc khí B và dung dịch D Cô cạn dung dÞch D đợc muối khan E Điện phân nóng chảy E đợc kim loại M Xác định A, B, C, D, E, M và Viết các phơng trình phản ứng xảy thí nghiệm trên 10/ Cho BaO vào dung dịch H2SO4 loãng ,sau phản ứng xảy hoàn toàn thu đợc kết tủa A và dung dịch B Cho nhôm d vào dung dịch B thu đợc khí E và dung dịch D Lấy dung dịch D cho tác dụng với dung dịch Na2CO3 thu đợc kết tủa F Xác định các chất A,B,C,D,F Viết các phơng trình ph¶n øng x¶y 11/ Tìm các chất A,B,C,D,E (hợp chất Cu) sơ đồ sau và viết phơng trình hoá học: A B C D Cu B C Sơ đồ và các PTHH xảy ra: A - Cu(OH)2 B- CuCl2 (1) (2) A E C - Cu(NO3)2 (3) D- CuO E - CuSO4 (4) (76) Cu(OH)2 CuCl2 (5) CuCl2 Cu(NO3)2 Cu(NO3)2 (6) Cu(OH)2 CuO (7) CuSO4 (1) Cu(OH)2 + HCl → CuCl2 + H2O (2) CuCl2 + 2AgNO3 → (3) 2Cu(NO3)2 (4) CuO + H2 (5) CuCl2 + 2AgNO3 (6) Cu(NO3)2 + NaOH Cu 2AgCl + Cu(NO3)2 t0 → t0 → (8) 2CuO + NO2 + O2 Cu + H2O → 2AgCl + Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 + NaNO3 CuSO4 + 2H2O → (8) Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu 12/ Nung nóng Cu không khí, sau thời gian đợc chất rắn A Hoà tan A H2SO4 đặc, nóng đợc dung dịch B và khí C Khí C tác dụng với dung dịch KOH thu đợc dung dịch D, Dung dịch D vừa tác dụng đợc với BaCl2 vừa tác dụng đợc với NaOH Cho B tác dụng với KOH Viết các PTHH X¶y (7) Cu(OH)2 + H2SO4 13/ Có miếng Na không cẩn thận nên đã tiếp xúc với không khí ẩm thời gian biến thành sản phẩm A Cho A phản ứng với nớc đợc dung dịch B Cho biết thành phần có thể có A, B? ViÕt c¸c PTHH vµ gi¶i thÝch thÝ nghÞªm trªn 14/ Hỗn hợp A gồm BaO, FeO, Al2O3 Hoà tan A lợng nớc d đợc dung dịch D và phần không tan B Sục khí CO2 d vào D, phản ứng tạo kết tủa Cho khí CO d qua B nung nóng đợc chất rắn E Cho E t¸c dông víi dung dÞch NaOH d thÊy tan mét phÇn vµ cßn l¹i chÊt r¾n G Hoµ tan hÕt G lîng d dung dÞch H2SO4 lo·ng ViÕt c¸c PTHH x¶y 15/ Chất rắn A màu xanh lam tan đợc nớc tạo thành dung dịch Khi cho thêm NaOH vào dung dịch đó tạo kết tủa B màu xanh lam Khi nung nóng chất B bị hoá đen Nếu sau đó tiếp tục nung nóng sản phẩm dòng khí H2 thì tạo chất rắn C màu đỏ Chất rắn C tác dụng với axít vô đậm đặc tạo dung dịch chất A ban đầu Hãy cho biết A là chất nào Viết tất các PTHH x¶y PhÇn B Ho¸ h÷u c¬ C¸c ph¬ng ph¸p gi¶i to¸n ho¸ häc c¬ b¶n 1/ Phơng pháp áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Trong quá trình biến đổi vật chất thì các nguyên tố (ngoại trừ các phản ứng biến đổi hạt nhân nguyên tử), tổng số khối lợng và điện tích các thành phần tham gia biến đổi luôn luôn đợc b¶o toµn 2/ Phơng pháp áp dụng định luật thành phần không đổi Víi mçi hîp chÊt cho tríc th×: Tỉ lệ khối lợng nguyên tố khối lợng hợp chất là số không đổi - Tỉ lệ khối lợng các nguyên tố là số không đổi 3/ Phơng pháp áp dụng các định luật vật lí chất khí - Định luật Avôgađrô: cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, chất khí nào có cïng sè ph©n tö b»ng th× chiÕm thÓ tÝch nh - Hệ quả: mol phân tử chất khí nào có số phân tử là N = 6,02.1023 phân tử Do đó mol phân tử khí nào chiếm thể tích nh xét cùng điều kiện nhiệt độ và áp suÊt - Ph¬ng tr×nh Mendeleev – Clapeyron: PV = nRT Trong đó: + n: sè mol (77) + p: ¸p suÊt (atm) = p/760 (mmHg) V: thÓ tÝch (lit) T = t0c + 273 (nhiệt độ tuyệt đối: K) R = 22,4/273 atm.lit/mol.K (h»ng sè Rydberg) 4/ Phơng pháp chuyển bài toán hỗn hợp thành bài toán chất tơng đơng (ph¬ng ph¸p trung b×nh) Khi hçn hîp gåm nhiÒu chÊt cïng t¸c dông víi mét chÊt kh¸c mµ ph¶n øng x¶y cïng mét lo¹i (oxi ho¸ - khö, trung hoµ, axit – baz¬, ) vµ hiÖu suÊt c¸c ph¶n øng b»ng th× ta cã thÓ thay thÕ hỗn hợp chất gọi là chất tơng đơng có số mol, khối lợng, hay thể tích số mol, khối lợng hay thể tích hỗn hợp mà các kết phản ứng chất tơng đơng y hệt nh kết các ph¶n øng cña toµn hçn hîp Công thức chất tơng đơng gọi là công thức tơng đơng hay công thức trung bình Khèi lîng mol ph©n tö, khèi lîng mol nguyªn tö, sè nguyªn tö cña c¸c nguyªn tè cña chÊt t¬ng đơng là các giá trị trung bình M , A , x , y , z , Gäi a1, a2, a3, < lÇn lît lµ thµnh phÇn % theo sè mol cña c¸c chÊt 1, 2, 3, hçn hîp Ta cã: m hh Khoiluonghonhop = = a1M1 + a2M2 + a3M3 + M = Tongsomol n hh Víi mhh = n1M1 + n2M2 + n3M3 + Trong đó: n1, n2, n3, lần lợt là số mol phân tử chất 1, 2, 3, A = a1A1 + a2A2 + a3A3 + x = a1x1 + a2x2 + a3x3 + y = a1y1 + a2y2 + a3y3 + z = a1z1 + a2z2 + a3z3 + Gi¸ trÞ nhá nhÊt < gi¸ trÞ trung b×nh < gi¸ trÞ lín nhÊt Suy ra: - Hai chất đồng đẳng liên tiếp thì: x < x < x + ; 2p < y < 2(p + 1) - Hçn hîp anken vµ ankyn th×: < k < - Hai số có giá trị trung bình là trung bình cộng và hai số đó có hệ số nhau; n1 = n2 -> a1 = a2 Trung b×nh cña hai sè nguyªn liªn tiÕp lµ mét sè kh«ng nguyªn vµ ë kho¶ng hai sè nguyªn đó ThÝ dô: cho n vµ n + cã n = 3,2 -> n = vµ n + = 5/ B¶n chÊt ph¶n øng sôc khÝ CO2 hay SO2 vµo dung dÞch kiÒm Dung dÞch kiÒm cã thÓ lµ dung dÞch NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 Khi cho CO2 hay SO2 lµ nh÷ng oxit axit vµo dung dÞch th× CO2 hay SO2 sÏ kÕt hîp víi níc cña dung dÞch kiÒm sÏ t¹o axit B¶n chÊt cña ph¶n øng gi÷a CO2 hay SO2 vµ dung dÞch kiÒm lµ ph¶n øng trung hoµ axit vµ baz¬ H+ + OH- > H2O + - NÕu sè mol OH số mol H -> môi trờng trung hoà hay có tính kiềm Do đó bài toán cho kiềm d (nớc vôi d, xút d, ) thì phản ứng tạo muối trung tính kiềm dùng vừa đủ d - NÕu sè mol H+ > sè mol OH- -> m«i trêng cã tÝnh axit sè mol H+(d) = sè mol H+(b®) – sè mol OH- - NÕu sè mol H+(d) sè mol CO32- -> Ph¶n øng chØ t¹o muèi axit + - Nếu số mol H (d) < số mol CO32- > Phản ứng biến đổi phần muối trung tính muèi axit, nghÜa lµ t¹o hai muèi 6/ Ph¬ng ph¸p biÖn luËn: Khi ta sử dụng hết giả thiết mà cha tìm đợc kết cho nhiều kết không hợp lý thì bài toán phải đợc giải chọn nghiệm hợp lý phơng pháp biện luận Nãi chung, to¸n Ho¸, ta hay dùa vµo quy luËt cña sè tù nhiªn, quy luËt kÕt hîp cña c¸c nguyên tố, thuyết cấu tạo hoá học, dãy điện hoá, bảng phân loại tuần hoàn để biện luận chuyên đề 17: Viết ctct, viết PTHH theo chuỗi phản ứng - điều chế, nhËn biÕt –ph©n biÖt –t¸ch c¸c chÊt h÷u c¬ Bµi 1: ViÕt c¸c c«ng thøc cÊu t¹o cã thÓ cã øng víi c«ng thøc ph©n tö C5H10: CH2 = CH - CH2 - CH2 - CH3 CH2 = C - CH2 - CH3 CH3 - CH = CH- CH2 - CH3 | CH3 CH3 - C= CH - CH3 | CH3 CH2 (78) CH2 | CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 = CH - CH - CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH - CH2 - CH3 CH3 CH2 CH3 CH2 CH CH2 C Bµi 2: A, B, D, F, G, H, I lµ c¸c chÊtCH3 h÷u c¬ tho¶ m·n c¸c CH2 sơ đồ phản ứngCH sau: CH3 0 ⃗ ⃗ A ⃗ B + C ; B + C D ; D + E F ; t t , xt t , xt F + O2 ⃗ H + NaOH ⃗ G+L t , xt G + E ; F + G ⃗ t , xt H + E ; t0 I + F I + C ⃗ ❑ Xác định A, B, D, F, G, H, I, L Viết phơng trình hoá học biểu diễn sơ đồ phản ứng trên Viết công thức cấu tạo các đồng phân A ứng với công thức phân tử C5H12 Xác định công thức cấu tạo đúng A biết A tác dụng với clo( askt ) theo tỷ lệ : số mol tạo s¶n phÈm nhÊt Từ nguyên liệu chính là đá vôi, than đá, các chất vô và điều kiện cần thiết Viết sơ đồ phản øng ®iÒu chÕ c¸c rîu CH3OH; C2H5OH; CH3 – CH2 – CH2OH vµ c¸c axit t¬ng øng Bµi 3: 1/ ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o cã thÓ cã øng víi c«ng thøc ph©n tö : C5H12 , C3H6O2 , C3H7O 2/ Có các chất đựng riêng biệt các lọ nhãn gồm: Rợu etylic, axit axêtic, benzen, dung dÞch NaOH, dung dÞch H2SO4, dung dÞch Ba(OH)2 B»ng ph¬ng ph¸p ho¸ häc h·y ph©n biÖt c¸c chÊt đựng lọ trên Bài 4: Hoàn thành sơ đồ biến hoá sau (ghi rõ điều kiện có) B ⃗ (3) C ⃗ (4 ) Cao su buna (2) CaC2 (1) A (5) D ⃗ (6) Rîu etylic ⃗ (7) E ⃗ (8) F ⃗ (9) G ⃗ 10 CH3Cl BiÕt F lµ: CH3COONa Bµi 5: 1/ a - ViÕt c«ng thøc cÊu t¹i cã thÓ cã cña C4H8, C2H4O2, C3H8O b - Cã c¸c chÊt khÝ sau C2H6, C2H2, C2H4, CO2, N2, O2 B»ng ph¬ng ph¸p ho¸ häc h·y ph©n biÖt c¸c chÊt trªn 2/ Viết PTPƯ theo sơ đồ biến hoá sau (Ghi rõ điều kiện có): CH3COOH C2H2 ⃗1 CH3CHO CH3COOC2H5 ⃗5 C2H5OH C2H5OH 3/ Từ than đá, đá vôi, các chất vô và các điều kiện cần thiết Viết các PTPƯ (Ghi râ ®iÒu kiÖn) ®iÒu chÕ Vinyl clorua, Poly etilen, Cao su buna Bµi 6: a Xác định các chất A , B , C , D , E , F và viết các PTHH minh hoạ OH ¿2 ⃗ C2H6 ⃗ B C O , xt + Na2 CO3 E +Cl , AS A ⃗ + NaOH +Ca ¿ D ⃗ ¿⃗ ⃗ + NaOH , xtCaO ,t F b Viết tất các đồng phân có thể có ứng với công thức phân tử : C3H6O2 Bµi 7: (79) Cã c¸c chÊt: H2O, rîu etylic, axit axªtic vµ axit cacbonic S¾p xÕp theo thø tù gi¶m dÇn vÒ tính axit, từ đó dẫn các phơng trình phản ứng để minh hoạ cho trật tự xếp đó Tõ khÝ thiªn nhiªn, c¸c chÊt v« c¬ vµ ®iÒu kiÖn cÇn thiÕt viÕt c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng ®iÒu chÕ axªtilen, rîu etylic, axit axªtic, poli vinyl clorua (PVC), cao su buna Bài 8: Hãy nhận biết các lọ nhãn đựng các chất lỏng: CH3COOH, HCl, C2H5OH, NaOH và C6H6 b»ng ph¬ng ph¸p ho¸ häc Bài 9: Xác định công thức cấu tạo A, B, C, D, E, F, G và hoàn thành các phơng trình hoá học thể theo sơ đồ biến hoá sau(ghi rõ các điều kiện có) C +Y C ( TH:t0,p,xt) G + X, (t0,xt) (xt) (t0,xt) A ⃗ E 15000 C , LLN B +Y, (t0,xt) +X (t0,xt) D ( t0,xt ) F ( T ❑0 ; H ❑2 SO ❑4 đặc ) CH3 – COOC2H5 BiÕt A lµ thµnh phÇn chÝnh cña khÝ bïn ao, D chØ cã nhãm chøc lµ: – CHO, G lµ PE Bài 10: Viết các phơng trình hoá học thể theo sơ đồ chuyển hoá sau CaCO3 ⃗ (1) CaO ⃗ (2) CaC2 ⃗ (3) C2H2 ⃗ (4 ) C2H4 ⃗ (5) C2H5OH ⃗ (6) CH3COOH ⃗ (7) CH3COONa ⃗ (8) CH4 ⃗ (9) CO2 ⃗ (10) Ba(HCO3)2 Bµi 11: 1/ Hoµn thµnh c¸c ph¬ng tr×nh ho¸ häc theo d·y biÕn ho¸ sau a/ CaC2 ❑ ⃗ CH = CH ❑ ⃗ CH2 = CH2 ❑ ⃗ CH3 – CH2– OH ❑ ⃗ CH3 – COOH ❑ CH – COONa ⃗ ⃗ CH4 ❑ ⃗ CH3Cl ❑ b/ CH3 – COOH ❑ ⃗ CH3 – COOC2H5 ❑ ⃗ CH3 – CH2 – OH ❑ ⃗ CH3 – CH2 – ONa 2/ ViÕt ph¬ng tr×nh ho¸ häc cña axªtilen víi H2, HCl, dung dÞch Br«m vµ víi Ag2O m«i trêng NH3 (hoÆc AgNO3 m«i trêng NH3) Bµi 12: 1/ Viết các công thức cấu tạo thu gọn các đồng phân có cùng công thức phân tử các hợp chÊt h÷u c¬ sau : C4H8 , C4H10O , C3H6O2 2/ Hçn hîp X gåm mét ankan vµ mét ankin cã tû lÖ ph©n tö khèi t¬ng øng lµ 22 : 13 Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp X, thu đợc 22g CO2 và 9g H2O Xác định công thức ph©n tö cña ankan vµ ankin trªn 3/ Hoàn thành các phơng trình phản ứng theo sơ đồ biến hoá sau(ghi rõ điều kiện có) D ⃗ + NaOH E men giÊm Xt : CaO, T ❑ +O2 ⃗ CO2 ⃗ A CH4 Lenmen B ASKT , Clorofin +H ❑ O XT XT, T Cr¨cking,T ❑0 ❑0 C4H6 ⃗ + H , Ni , t C4H10 CH4 ⃗ 15000 c F Xác định các chất A,B,D,E,F phơng trình Bµi 13: 1/ Cã hîp chÊt h÷u c¬ cã c«ng thøc ph©n tö nh sau: CH2O2, C2H4O2, C3H6O2 H·y viÕt c«ng thøc cÊu t¹o cã thÓ cã øng víi c«ng thøc ph©n tö ë trªn 2/ Hoàn thành sơ đồ biến hoá sau (ghi rõ điều kiện có) B ⃗ (3) C ⃗ (4 ) Cao su buna (2) CaC2 (1) A (5) D ⃗ (6) Rîu etylic ⃗ (7) E ⃗ (8) F ⃗ (9) G BiÕt G (thµnh phÇn chÝnh cña khÝ bïn ao) 3/ Bằng phơng pháp hoá học hãy phân biệt các dung dịch đựng các lọ nhãn chứa riêng biÖt c¸c dung dÞch: CH3COOH, HCOOH, C2H5OH, C6H6 4/ Hãy xác định công thức cấu tạo có thể có các hợp chất hữu ứng với công thức tổng qu¸t: CXHYOZ x Biết các hợp chất đó tác dụng đợc với kali và không phải là hîp chÊt ®a chøc 5/ Cho hiđrô cacbon A, để đốt cháy hoàn toàn mol A cần mol oxi Xác định công thức phân tö, viÕt c«ng thøc cÊu t¹o vµ gäi tªn A BiÕt A ë thÓ khÝ (80) Bµi 14: 1/Xác định các chất A, B, C, D, E, F, G, H và hoàn thành sơ đồ biến hoá sau (ghi rõ điều kiện cã) C (3) (2) D (4) Lªn men giÊm A Lªn men (1) B G + Cl2 , askt (8) H (5) (7) + H2 , xt Ni, t0 E (6) F Biết: E là nguyên liệu chính để sản xuất cao su buna G lµ thµnh phÇn chÝnh cña khÝ bïn ao 2/ Cho rợu no X, để đốt cháy hoàn toàn mol X cần mol oxi Xác định công thức phân tử, viÕt c«ng thøc cÊu t¹o vµ gäi tªn X 3/ B»ng ph¬ng ph¸p ho¸ häc h·y t¸ch riªng CO2 vµ C2H6 khái hçn hîp khÝ CO2, C2H2, C2H4 vµ C2H6 4/ Cã lä mÊt nh·n chøa riªng biÖt c¸c khÝ CO2 ,CH4 ,C2H4 vµ C2H2.B»ng ph¬ng ph¸p ho¸ häc h·y nhËn biÕt c¸c n»m mçi lä ViÕt ph¬ng tr×nh ho¸ häc minh ho¹ (nÕu cã) Bµi 15: 1/ Viết công thức cấu tạo các đồng phân ứng với công thức phân tử: C3H6O2, C3H8O, C3H6, C5H10 2/ Chất A có công thức phân tử C2H6 Xác định công thức cấu tạo các chất B, C, D, E, F và hoàn thành các phơng trình hoá học theo sơ đồ phản ứng sau: OH ¿2 ⃗ ⃗ C2H6 +Cl , ASKT B ⃗ + Na2 CO3 F + NaOH C +O2 , XT D +Ca ¿ E ⃗ ¿⃗ ⃗ +NaOH , Xt :CaO ,t CH4 3/ Đốt cháy lít hỗn hợp gồm Hiđrô cacbon thể khí thu đợc 1,6 lít khí CO2 và 1,4 lít nớc Các thể tích đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất Xác định chất và thành phần % số mol mçi chÊt hçn hîp 4/ B»ng ph¬ng ph¸p ho¸ häc h·y nªu c¸ch ph©n biÖt chÊt khÝ sau: CH4, C2H2, SO2vµ CO2 Bài 16: Cho sơ đồ biểu diễn biến hoá hoá học sau: R1 R2 R3 R4 R6 R5 R3 - Xác định công thức các chất R1, R2, R3, R4, R5, R6 (thuộc hợp chất hữu cơ) và viết các phơng trình ho¸ häc biÓu diÔn c¸c biÕn ho¸ trªn (mçi mòi tªn chØ viÕt mét PTHH) - Trong c¸c biªn ho¸ trªn cã nµo ph¶n øng x¶y theo chiÒu ngîc l¹i kh«ng? (ViÕt c¸c PTHH, nªu ®iÒu kiÖn x¶y c¸c ph¶n øng) V× R1 t¸c dông víi I2 t¹o mau xanh nªn R1 lµ tinh bét(C6H10O5)n ta cã: R1->R2: (C6H10O5 )n + nH2O nC6H12O6 (1) R2->R3 : C6H12O6 men zima 2C2H5OH + 2CO2 (2) R3->R4 : C2H5OH + O2 XT CH3COOH + H2O (3) R3->R5 : C2H5OH H2SO4 C2H4 + H2O (4) R5->R3 : C2H4 + H2O AX C2H5OH (5) R3->R6 : C2H5OH + CH3COOH H2SO4 CH3COOC2H5 + H2O (6) R4->R6 : CH3COOH +C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O (7) Những phản ứng xảy theo chiều ngợc lại đợc là :(4), (5) C2H4 + H2O XT,P C2H5OH C2H5OH H2SO4 C2H4 + H2O Chuyên đề 18: Toán hiđrocacbon Công thức phân tử tổng quát và công thức phân tử chất tơng đơng với hỗn hợp C«ng thøc mét chÊt CxHy ®iÒu kiÖn: y 2x + Hay CnH2n + – 2k ®iÒu kiÖn: x, y, n N Víi k Công thức chất tơng đơng C x H y , x > 1; y Hay C n H2 n + - k >2 (81) lµ tæng sè liªn kÕt π vµ vßng NÕu m¹ch hë > k = tæng sè nèi π , k k = 0: Ankan CnH2n + ; n k = 1: Xicl«ankan hay anken Xicl«ankan: CnH2n ; n Anken: CnH2n ; n k = (m¹ch hë): Anka®ien hay ankyn Anka®ien: CnH2n – ; n Ankyn: CnH2n – ; n k = 4: Aren (3 π + vßng) CnH2n – ; n n > 1; k N C n H2 n + ; n >1 C n H2 n ; n > C n H2 n - ; n >2 C n H2 n - ; n >6 1/ Ph¶n øng céng: Hi®rocacbon cã nèi π , Xiclopropan, xiclobutan míi cã ph¶n øng céng Céng H2: víi chÊt xóc t¸c lµ Ni hoÆc Pt nung nãng CnH2n + – 2k + kH2 > CnH2n + C n H2 n + - k + k H2 > C n H2 n + 1mol 1mol k mol HÖ qu¶: §é gi¶m sè mol cña hçn hîp lu«n lu«n b»ng sè mol H2 tham gia ph¶n øng - Tæng sè mol hi®rocacbon s¶n phÈm vµ sè mol hi®rocacbon nguyªn liÖu (d) lu«n lu«n b»ng sè mol hi®rocacbon nguyªn liÖu ban ®Çu 2/ Ph¶n øng céng Br2: C n H2 n + - k + k Br2 > C n H2 n + - k Br2 k HÖ qu¶: Sè mol hi®rocacbon tham gia ph¶n øng b»ng sè mol Br2 k 3/ Ph¶n øng ch¸y: y y C x H y +( x + )O2 > x CO2 + H2O C n H2 n + - k + (3 n + - k )/2 O2 > n CO2 + ( n + - k ) H2O HÖ qu¶: *) k = 0, ta cã: C n H2 n + + (3 n + 1)/2 O2 > n CO2 + ( n + 1) H2O x mol n x mol ( n + 1)x mol > x = ( n + 1)x - n x = sè mol H2O – sè mol CO2 VËy ta cã: C n H2 n + ch¸y < -> sè mol H2O > sè mol CO2 vµ sè mol C n H2 n + = sè mol H2O - sè mol CO2 *) k = 1, ta cã: C n H2 n + n /2 O2 > n CO2 + n H2O C n H2 n ch¸y < > sè mol H2O = sè mol CO2 *) k = 2, ta cã: C n H2 n - + (3 n - 1)/2 O2 > n CO2 + ( n - 1) H2O x mol n x mol ( n - 1)x mol > x = n x - ( n + 1)x = sè mol CO2 - sè mol H2O VËy ta cã: C n H2 n - ch¸y < -> sè mol H2O < sè mol CO2 vµ sè mol C n H2 n - = sè mol CO2 - sè mol H2O *) Chó ý: - Hçn hîp hi®rocacbon ë thÓ khÝ th×: n vµ n - ChØ cã nh÷ng Ankyn – (cã nèi ë ®Çu m¹ch) míi cã ph¶n øng thÕ AgNO3/NH4OH - Ngo¹i trõ CH CH, c¸c ankyn cßn l¹i bÞ hy®rat ho¸ cho s¶n phÈm chÝnh lµ xªt«n - Nếu hiđrôcacbon bị hyđrat hoá mà tạo rợu đơn chức no thì hiđrocacbon này chính là anken (hay olefin) Bµi tËp ¸p dông: (82) Bµi 1: Hçn hîp A gåm mªtan, axªtylen theo tû lÖ thÓ tÝch lµ 1:1 a/ Tinh chÕ CH4 tõ hçn hîp b/ Tinh chÕ C2H2 tõ hçn hîp Hçn hîp A gåm axªtylen vµ hidro cã tû khèi so víi hidro b»ng a/ TÝnh % vÒ thÓ tÝch cña mçi khÝ hçn hîp A, b/ Đốt nóng hỗn hợp bình kín có ít bột Ni làm xúc tác thu đợc hỗn hợp khí B - Cho 1/2 khèi lîng B ®i qua dung dÞch AgNO3 NH3 thÊy t¹o thµnh 0,12g kÕt tña mµu vµng TÝnh khèi lîng cña C2H2 hçn hîp B - Cho 1/2 lîng khÝ B qua dung dÞch níc Br«m thÊy b×nh nÆng thªm 0,041(g) TÝnh khèi lîng cña ªtylen cã hçn hîp B Híng dÉn: a/ Cho hçn hîp ®i qua níc Br2 d: C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 Tinh chế đợc CH4 b/ Cho hçn hîp ®i qua dung dÞch Ag2O (NH2) C2H2 + Ag2O → C2Ag2 ↓ + H2O - Läc lÊy kÕt tña hoµn tan b»ng HNO3 C2Ag2 + HNO3 → AgNO3 + C2H2 ↑ a Gäi mét sè mol cña C2H2 lµ x -> nH2 = - x 26 x+ 2(1− x) Ta cã: =4 -> x = 0, 25 Ta cã: C2H2 chiÕm 25%; vµ H2ChiÕm 75% b §èt nãng hçn hîp Ni C2H2 + H2 > C2H4 to Ni C2H2 + 3H2 > C2H6 t0 Hçn hîp khÝ B; C2H2; C2H4; C2H6 Cho 1/2B ®i qua dung dÞch Ag2O (NH3) C2H2 + Ag2O ⃗ NH C2Ag2 ↓ + H2O ,12 nC2H2 = nC2Ag2 = = 0,0005 (mol) 240 Khèi lîng C2H2 cã hçn hîp B: 0,0005.2 26 = 0,026(g) - Cho 1/2 B ®i qua dung dÞch Br2 C¸c ph¶n øng: C2H4 + Br2 → C2H4 Br2 C2h2 + 2Br2 → C2H2 Br4 - Khèi lîng cña C2H4 hçn hîp B lµ: ,026 (0,041 ) = 0,056 (g) Bài 2: Các hiđrocacbon A, B, C trạng thái khí điều kiện thờng, xác định công thức chóng b»ng kÕt qu¶ cña tõng thÝ nghiÖm sau: a, 1,4g chất A làm màu vừa đủ dung dịch chứa 8g brôm b, Mét thÓ tÝch V cña B ch¸y cÇn 2,5V khÝ «xi c, Tổng thể tích C và thể tích ô xi vừa đủ tổng thể tích khí CO và nớc tạo thành, thể tích nớc đúng thể tích CO2 1,4 160 a, theo TN ta cã : MA= = 28 (g) XÐt c¸c trêng hîp :- hi®rocacbon CnH2n+2 vµ CnH2n-2 kh«ng cã trêng hîp nµo cã M = 28g - hi®rocacbon CnH2n : chØ cã C2H4 lµ tho¶ m·n M=28g vËy A lµ C2H4 (1®) b, Gọi công thức B là CxHy và đặt VB = V0 y y Ta cã :C2H4 + (x+ ) O2 xCO2 + H2O y VO2 (x + )V0 (83) = x+ y VCxHy V0 x, y ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn : x, y lµ nh÷ng sè nguyªn d¬ng 2x-2 y 2x+2 ChØ cã nghiÖm x=y=2 tho¶ m·n VËy B lµ C2H2 n C, Ta cã : CnH2n + (n+ )O2 nCO2 + nH2O -Theo PTHH VCO2= VH2O(h¬i ) n NÕu lÊy VCnH2n =1 th× V®Çu = 1+ n + n Vcuèi =V®Çu -> 1= -> n=2 VËy C lµ C2H4 Bµi 3: Hçn hîp A gåm c¸c khÝ mªtan, ªtylen vµ axªtylen a Dẫn 2,8 lít hỗn hợp A đktc qua bình đựng dung dịch nớc Brôm thấy bình bị nhạt màu mét phÇn vµ cã 20g br«m ph¶n øng b Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 5,6 lit A đktc cho toàn sản phẩm cháy qua bình đựng 175,2 gam dung dịch NaOH 20% sau thí nghiệm thu đợc dung dịch chứa 1,57% NaOH TÝnh % theo thÓ tÝch cña mçi khÝ cã hçn hîp A Híng dÉn: Gäi x, y, z lÇn lît lµ c¸c sè mol cña CH4 , C2H4 vµ C2H2 cã 2,8 lÝt hçn hîp: 2,8 nhh = = 0, 125 mol 22 , Khi cho 2,8 lít hỗn hợp qua bình đựng nớcBrôm có C2H4 và C2H2 phản ứng Ph¬ng tr×nh ph¶n øng: C2H4 + Br2 -> C2H4Br2 C2H2 + Br2 -> C2H2Br 20 Ta cã: nBr2 = y + 2z = = 0, 125 100 §èt ch¸y 5,6 lÝt hçn hîp CH4 + 2O2 -> CO2 + 2h2O 2x 2x C2H4 + 3O2-> 2CO2 + 2H2O 2y 4y 2C2H2 + O2 -> CO2 + H2O 2z 4z Ta cã: n CO2 = 2x + 4y + 4z = 0,375 + y n NaOH = 0,876 mol CO2 + 2NaOH -> Na2CO3 + H2O 1mol 2mol n NaOH ph¶n øng = 2n CO2 = 0,75 + 2y n NaOH d = 0, 876 - 0,75 - 2y = 0,126 - 2y ¿ x + y + z=0 ,125 y +2 z=0 , 125 Ta cã hÖ ph¬ng tr×nh 40 (0 , 126 −2 y ) 100=1 ,57 (0 , 375+ y ) 44=175 , ¿{{ ¿ Giải hệ ta đợc: y = 0,025 x = z = 0, 05 % CH4 = 40% % C2H4 = 20% % C2H2 = 40% Bµi 4: Hçn hîp A gåm CH4, C2H2 vµ mét hi®rocacbon X cã c«ng thøc CnH2n +2 Cho 0,896 lít hỗn hợp A qua dung dịch Brom d để phản ứng xảy rảy hoàn toàn, thÊy tho¸t 0,448 lÝt hçn hîp hai khÝ Biết tỷ lệ số mol CH4 và CnH2n+ hỗn hợp là 1:1, đốt cháy 0,896 lit A thu đợc 3,08gam CO2 (ë §KTC) a- Xác định công thức phân tử Hiđrocacbon X b- TÝnh thµnh phÇn % theo thÓ tÝch cña mçi khÝ hçn hîp A Híng dÉn: a- Khi cho hçn hîp A qua dung dÞch brom d, cã ph¶n øng: (84) C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 Vì phản ứng xảy hoàn toàn và có hai khí thoát khỏi dung dịch brom, nên hai khí đó là CH vµ CnH2n+ Theo đề bài, VC2H2 tham gia phản ứng là: 0,896 - 0,448 = 0,448 (lít) VËy sè mol C2H2 lµ: 0,448 = 0,02 (mol) 22,4 Gäi sè mol cña CH4 lµ x Theo bµi => sè mol cña CnH2n + còng lµ x VËy ta cã: x + x = 0,448 = 0,02 => x = 0,01 22,4 Phơng trình hoá học phản ứng đốt cháy hỗn hợp: 2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O 0,02 mol 0,04 mol CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 0,01 mol 0,01mol 2CnH2n + + (3n + 1) O2 2nCO2 + (n +1)H2O 0,01 mol 0,01,n mol VËy ta cã: nCO2 = 0,04 + 0,01 +0,01n = 3,08 => n = 44 VËy c«ng thøc ph©n tö cña hi®rocacbon X lµ C2H6 b- TÝnh % thÓ tÝch c¸c khÝ: % VC2H2 = 0,448: 0,896 x 100% = 50% % VCH4 = % VC2H6 = (100% - 50%) : = 25% Bài 5: Ngời ta đốt cháy hidrôcacbon no O2 d dẫn sản phẩm cháy lần lợt qua H2SO4 đặc đến 350ml dung dịch NaOH 2M thu đợc dung dịch A Khi thêm BaCl2 d vào dung dịch A thÊy t¸c 39,4gam kÕt tña BaCO3 cßn lîng H2SO4 t¨ng thªm 10,8gam Hái hi®r« c¸c bon trªn lµ chÊt nµo ? Híng dÉn: - Sản phẩm cháy đốt Hiđrô cac bon khí O là CO2; H2O; O2 d Khi dẫn sản phẩm cháy qua H2SO4 đặc thì toàn H2O bị giữ lại (do H2SO4 đặc hút nớc mạnh), lợng H2SO4 tăng 10,8gam, chÝnh b»ng lîng níc t¹o thµnh ( m H O = 10,8gam), khÝ cßn l¹i lµ CO2, O2 d tiÕp tôc qua dung dÞch NaOH, x¶y ph¶n øng gi÷a CO2 vµ NaOH CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (1) CO2 + NaOH NaHCO3 (2) Tuú thuéc vµo sè mol cña CO vµ NaOH mµ cã thÓ t¹o muèi trung hoµ Na2CO3 lÉn muèi axit NaHCO3) * Trêng hîp 1: NaOH d, s¶n phÈm cña ph¶n øng gi÷a CO vµ NaOH chØ lµ muèi trung hoµ Dung dÞch A gåm Na2CO3 + H2O Khi ph¶n øng víi dung dÞch BaCl2, toµn bé muèi gèc cacbonat bÞ chuyÓn thµnh kÕt tña BaCO3 Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl (3) nBaCO = nCO Ta cã: 39 , nBaCO = V×: =0,2(mol) 197 nCO = 0,2 (mol) 10 , Trong khi: n H O = =0,6(mol) 18 nCO 0,2 1 Suy ra: Tû sè kh«ng tån t¹i hi®r« c¸c bon no nµo nh vËy v× tû sè nhá nhÊt lµ = = nH O 0,6 ë CH4 ch¸y * Trêng hîp 2: - Nh vËy NaOH kh«ng d NghÜa lµ NaOH ph¶n øng hÕt §ång thêi t¹o c¶ muèi axÝt vµ muèi trung hoà (cả phản ứng (1) và (2) xảy ra, lợng CO2 phản ứng hoàn toàn, lợng CO2 bị giữ lại hoàn toàn) 3 2 2 - Theo ph¬ng tr×nh (1) n NaOH ban ®Çu = 0,35 = 0.7 (mol) n nNaOH = Na CO = nBaCO = 0,2 = 0,4 (mol) nCO ë (1) = 0,2 (mol) (*) Lîng NaOH cßn l¹i: 0,7 - 0,4 = 0,3 (mol) Tham gia ph¶n øng (2) - Theo ph¬ng tr×nh (2): nCO = n NaOH = 0,3 (mol) (**) - VËy tõ (*), (**) lîng khÝ CO2 t¹o thµnh ph¶n øng ch¸y lµ nCO = 0,2 + 0,3 = 0,5 (mol) Gäi CTHH hi®r« c¸c bon no lµ CnH2n+2 (n 1) Ph¶n øng ch¸y; n+ CnH2n+2 + O2 n CO2 + (n + 1)H2O 2 3 2 (85) n 0,5 = → n=5 n+1 0,6 VËy hi®r« c¸c bon cÇn t×m cã c«ng thøc ho¸ häc C5H12 Do đó; Bµi 6: Cho biÕt X chøa hoÆc nguyªn tè sè c¸c nguyªn tè C; H; O 1/ Trộn 2,688lít CH4 (đktc) với 5,376lít khí X (đktc) thu đợc hỗn hợp khí Y có khối lợng 9,12g TÝnh khèi lîng ph©n tö X 2/ §èt ch¸y hoµn toµn hçn hîpY Cho s¶n phÈm ch¸y hÊp thô hÕt vµo dung dÞch chøa 0,48 mol Ba(OH)2 thấy tạo 70,92g kết tủa Xác định CTPT và viết CTCT X Híng dÉn: , 688 1/ Sè mol c¸c chÊt = = 0,12 mol 22 , , 376 nx = = 0,24 mol 22 , mx = 9,12 0,12 16 = 7,2 7,2 => Mx = = 30 ,24 2/ C¸c PTHH cã thÓ x¶y gåm: CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O (1) y z y CxHyOz + (x + )O2 -> xCO2 + H2O (2) 2 CO2 + Ba(OH)2 -> BaCO3 + H2O (3) CO2d + H2O + BaCO3 -> Ba(HCO3)2 (4) X¶y trêng hîp: a, Trêng hîp 1: CO2 thiÕu -> kh«ng cã PTHH(4) 70 , 92 nCO2 nBaCO3 = = 197 = 0,36 mol n lợng CO2 CH4 tạo theo PT (1) = CH = 0,12 mol Do đó lợng CO2 X tạo = 0,36 - 0,12 ,24 = 0,24 mol Nh vËy sè nguyªn tö C X = =1 ,24 12 + y + 16z = 30 hay y + 16z = 18 CÆp nghiÖm nhÊt z = vµ y = O => CTPT lµ CH2O CTCT lµ H - C H b, Trêng hîp 2: CO2 d cã PTHH (4) Lúc đó n CO2 = 0,48 + ( 0,48 - 0,36 ) = 0,6 mol đủ d nCO2 X t¹o = 0,6 - 0,12 = 0,48 mol , 48 -> nguyªn tö C X = =2 ,24 ta cã 12 + y + 16z = 30 <=> 24 + y + 16z = 30 <=> y + 16z = CÆp nghiÖm nhÊt z = ; y = H H CTPT lµ C2H6 CTCT lµ H-C-C-H H H Bµi 7: §èt ch¸y hoµn toµn hçn hîp khÝ gåm hidrocacbon cã c«ng thøc tæng qu¸t C nH2n vµ C mH2m + (4 m 1); (4 n 2) cÇn dïng 35,2g khÝ O2 Sau phản ứng thu đợc 14,4g H2O và lợng khí CO2 có thể tích thÓ tÝch cña hçn hîp khÝ ban ®Çu a TÝnh % thÓ tÝch cña hçn hîp khÝ ban ®Çu b Xác định CTPT và CTCT thể có các hidrocacbonat nói trên (86) 35 , =1,1 mol 32 14 , n H2O = = 0,8 mol 18 Gäi a, b lÇn lît lµ sè mol cña hi®rocacbon CnH2n vµ CmH2m + Ta cã PTHH 3n CnH2n + O2 n CO2 + n H2O na a na na (3 m+1)O CmH2m + + m CO2 + (m +1)H2O m+1 b ( ) b mb (m+1)b ¿ ¿ ¿ ¿ na (3 m+ 1) n O2 = + b = 1,1 (1) 2 n H O = na + (m+1)b = 0,8 (2) n CO2 = na + mb = (a+b) (3) Giải hệ PT ta đợc a = 0,2 b = 0,1 % CnH2n =0,2/0,3 x 100% 66,7% a % CmH2m + = 100% - 66,7% = 33,3 % b na + mb = ( a +b) 0,2n + 0,1m = x 0,3 2n + m = n m C¸c hi®rocacbon cã CT: C2H4 vµ C3H8 C3H6 vµ CH4 n O2 = Bài 8: Cho hỗn hợp A gồm C2H4 và C2H2 Lấy 2,96g hỗn hợp A đem đốt cháy hoàn toàn thu đợc m1g CO2 vµ m2g H2O LÊy 0,616 lÝt A(®ktc) cho ph¶n øng víi lîng d níc Br«m thÊy cã 6,8g Br2 tham gia ph¶n øng (ph¶n øng x¶y hoµn toµn) a, ViÕt PTP¦ b, TÝnh % theo khèi lîng vµ theo thÓ tÝch cña mçi hi®rocacbon A c, TÝnh m1 vµ m2 a) (1 ®iÓm) C2H4 + O2 2CO2 + 2H2O (1) C2H2 + O2 2CO2 + H2O (2) C2H4 + Br2 C2H4Br2 (3) C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 (4) ,616 6,8 b) n hçn −hîp − A = =0 , 0275 mol vµ nBr 2= =0 , 0425 mol 22 , 160 Gäi sè mol C2H4 lµ a mol C2H2 lµ b mol { a+b=0 , 0275 Theo PT (3) vµ (4) ta cã hÖ PT: a+2 b=0 , 0425 m C2 H 0,0275 mol hçn a=0 , 0125 mol b=0 , 015 mol {}{}⇒ { {}{} hîp : 0,0125.28 = 0,35 g m C2 H 0,0275 mol hçn hîp : 0,015.26 = 0,39g (87) Tæng khèi lîng = 0,35 + 0,39 = 0,74 g Tû lÖ 2,96g : 0,616 lÝt = 2,96 : 0,74 = 4:1 Sè mol C2H4 vµ C2H2 2,96 g hçn hîp lµ: n C2 H =0 , 0125 4=0 ,05 mol n C2 H 2=0 , 015 4=0 , 06 mol ,05 % C2H4 theo V b»ng: 100 %=45 , 45 % , 11 % C2H2 theo V b»ng 100%- 45,45% = 54,55% ,05 28 % C2H4 theo m b»ng 100 %=47 , % , 96 % C2H2 theo m b»ng 100%- 47,3%= 52,7% c, TÝnh m1, m2 Theo PT (1) vµ (2): n CO2 = 2n C2 H + 2n C2 H = 0,1 + 0,12 = 0,22 (mol) m1 = 0,22.44= 9,68(g) n H O = 2n C2 H + 2n C2 H = 2.0,05 + 0,06 = 0,16 (mol) m2 = 0,16.18 = 2,88(g) Bµi 9: Cho 3,36 lÝt hçn hîp khÝ A (§KTC) gåm hi®ro cacbon X cã c«ng thøc C nH2n + vµ hi®ro cacbon Y (c«ng thøc CmH2m) ®i qua b×nh níc Brom d thÊy cã gam brom tham gia ph¶n øng BiÕt 6,72 lÝt hæn hîp A nÆng 13 gam, n vµ m tho¶ m¶n ®iÒu kiÖn: n; m T×m c«ng thøc ph©n tö hi®ro cacbon X; Y Híng dÉn: Cho hæn hîp khÝ qua dd níc brom X: CnH2n + + Br2 Kh«ng ph¶n øng Y: CmH2m + Br2 CmH2mBr2 Gäi sè mol X, Y hçn hîp lÇn lît lµ a vµ b ta cã: ,36 a + b = = 0,15 (mol) 22 , nY = nBrom = b = = 0,05 (mol a = 0,1 mol 160 Theo khèi lîng hçn hîp: , 36 (14n + 2)0,1 + 14m 0,05 = 13 = 6,5 ,72 Rót gän: 2n + m = V× cÇn tho¶ m¶n ®iÒu kiÖn n; m ( m, n nguyªn d¬ng) ChØ hîp lÝ n = m = VËy c«ng thøc ph©n thøc ph©n tö X lµ C3H8; Y lµ C3H6 Bài 10: Một hỗn hợp gồm khí Metan, Etilen có thể tích lít đợc trộn lẫn với lít khí Hiđro nung đến 2500C có bột kền xúc tác phản ứng kết thúc Sau trở lại điều kiện lúc đầu Về nhiệt độ và áp suất thể tích tổng cộng còn lại lít đợc dẫn qua dung dịch nớc Brom Hỏi 1) Dung dÞch Brom cã bÞ mÊt mµu kh«ng ? 2) TÝnh thµnh phÇn % theo thÓ tÝch cña CH4 vµ C2H4 hçn hîp lóc ®Çu 3) NÕu thay C2H4 b»ng cïng thÓ tÝch cña C 2H2 th× sau ph¶n øng thÓ tÝch tæng céng b»ng bao nhiªu ? Híng dÉn: a) Khi trộn hỗn hợp khí CH4; C2H4 với khí H2 đến phản ứng kết thúc có nghĩa phản ứng đã xảy hoàn toàn và có C2H4 phản ứng với H2 PTHH : C2H4+ H2 C H6 Ni2 t0= nH2 Theo ph¶n øng ta cã n C2H4 Mµ theo bµi : nC2H4 < nH2 nªn sau ph¶n øng cã H2 (d) vµ CH4 ; C2H6 lµ nh÷ng chÊt kh«ng ph¶n øng víi dd Brom Nªn Brom kh«ng mÊt mµu (88) b) Theo phản ứng trên : Vh hợp giảm = VC2H4 đã phản ứng => VC2H4 = + - = (lÝt) % C2H4 ¿ 100 %=40 % % CH4 = 100% - 40% = 60% c) NÕu thay C2H4 + 2H2 CNi 2H6 Theo PTHH : t0 VH2 = 2VC2H2 = 2.2 = (l) => VH2 (d) = - = (lÝt) Vhh = +2 + = (lÝt) Bài 11: Hợp chất hữu A chứa hai nguyên tố X và Y Đốt cháy hoàn toàn m gam A thu đợc đúng m gam H2O A có phân tử khối khoảng 150 < M < 170 a X vµ Y lµ nguyªn tè g×? b Xác định công thức đơn giản (công thức đó tỉ lệ số nguyên tử các nguyên tố là tèi gi¶n) vµ c«ng thøc ph©n tö cña A Híng dÉn: - Nêu đợc vì A là hợp chất hữu nên X và Y phải có nguyên tố là C Mặt khác đốt A thu đợc H2O Vậy X và Y là C và H - Viết đợc phơng trình tổng quát: y y CxHy + (x + )O2 xCO2 + H2O y a a y - Lập đợc hệ thức a(mol) CxHy => a(mol) H2O m m Mµ MA = vµ MH ❑2 O = y = 18 => a.MA = 9.a.y => MA = 9y a a V× 150 < M < 170 nªn 16 < y < 19 Ta cã: y 16 17 18 19 MA 145 156 162 171 V× nÕu M = 156, y = 17 th× x = 11,5 (lo¹i) VËy chØ cã y = 18, x = 12 vµ M = 162 lµ phï hîp C«ng thøc ph©n tö cña A lµ: C12H18 Công thức đơn giản là: (C2H3)n Bµi 12: Hçn hîp khÝ B chøa mªtan vµ axetilen Cho biÕt 44,8 lÝt hçn hîp B nÆng 47g TÝnh % thÓ tÝch mçi khÝ B §èt ch¸y hoµn toµn 8,96 lÝt hån hîp B vµ cho tÊt c¶ s¶n phÈm hÊp thô vµo 200ml dung dÞch NaOH 20% (D = 1,2 g/ml) Tính nồng độ % chất tan dung dịch NaOH sau hấp thô s¶n phÈm ch¸y (89) Trộn V lít hỗn hợp B với V' Hiđrôcacbon X (chất khí) ta thu đợc hỗn hợp khí D nặng 271g, trộn V' lít hỗn hợp khí B với Vlít Hiđrocacbon X ta thu đợc hỗn hợp khí E nặng 206g Biết V' - V = 44,8 lít Hãy xác định công thức phân tử Hiđrocacbon X Các thể tích khí đo điều kiện tiêu chuÈn Híng dÉn: Gäi n lµ sè mol C2H2 mol hçn hîp B ta cã ph¬ng tr×nh vÒ khèi lîng mol: MB = 26n +16 (1 - n) = 47/2 = 23,5 => n = 0,75 tøc axetilen= 75%, mªtan = 25% C¸c ph¬ng tr×nh: 2C2H2 + 5O2 4CO2+2H2O (1) CH4+ 2O2 CO2+2H2O (2) Tính nB = 0,4 mol , đó có 0,3mol C2H2 và 0,1mol CH4 Theo c¸c ph¶n øng : 1;2: Tæng mol CO2 = 0,3 x + 0,1 x = 0,7 mol Tæng mol H2O = 0,3 x + 0,1 x = 0,5 mol Sè mol NaOH = 200x ,2 x 20 /100x40 = 1,2mol V×: sè mol CO2< sè mol NaOH < x sè mol CO2 Do đó tạo thành muối : CO2+ 2NaOH Na2CO3 + H2O (3) CO2 +NaOH NaHCO3 (4) Gäi a, b lÇn lît lµ sè mol Na2CO3 vµ NaHCO3 Ta cã: a + b = 0,7 => a = 0,5mol Na2CO3 2a +b = 1,2 b = 0,2mol NaHCO3 Khèi lîng dung dÞch NaOH sau hÊp thô CO2 vµH2O lµ: 200x 1,2+ 0,7 x 44 + 0,5 x 18 = 279,8 g VËy % N2CO3 =106 x 0,5 x 100/279,8 = 18,94% % NaHCO3 = 84 x 0,2 x 100/279,8 = 6% 3- Ta cã c¸c ph¬ng tr×nh vÒ hçn hîp D vµ E: V 23,5 + V' M = 271 (a) 22,4 22,4 V' 23,5 + V M = 206 (b) 22,4 22,4 MÆt kh¸c: V' - V = 44,8 lÝt (c) Trong đó: M là khối lợng phân tử HiđrocacbonX Từ (a), (b) và (c) giải ta đợc M = 56 Gäi c«ng thøc X lµ CXHY ta cã: 12 x + y = 56 Suy c«ng thøc cña X lµ C4H8 Bµi 13: Hçn hîp X ë (®ktc) gåm mét ankan vµ mét anken Cho 3,36 (l) hçn hîp X qua b×nh níc Brom d thÊy cã 8(g) Br«m tham gia ph¶n øng BiÕt 6,72 (l) hçn hîp X nÆng 13(g) 1, T×m c«ng thøc ph©n tö cña ankan vµ anken, biÕt sè nguyªn tö cacbon mçi ph©n tö kh«ng qu¸ 2, §èt ch¸y hoµn toµn 3,36 (l) hçn hîp X vµ cho tÊt c¶ s¶n phÈm ch¸y hÊp thô vµo dung dÞch NaOH (d), sau đó thêm BaCl2 d thì thu đợc bao nhiêu (g) chất kết tủa? Híng dÉn: §Æt CTPT cña X, Y lÇn lît lµ CnH2n + vµ CmH2m §iÒu kiÖn: n vµ m ( m, n nguyªn d¬ng) Cho hæn hîp khÝ qua dd níc brom X: CnH2n + + Br2 Kh«ng ph¶n øng Y: CmH2m + Br2 CmH2mBr2 Gäi sè mol X, Y hçn hîp lÇn lît lµ a vµ b ta cã: ,36 a + b = = 0,15 (mol) 22 , nY = nBrom = b = = 0,05 (mol a = 0,1 mol 160 Theo khèi lîng hçn hîp: , 36 (14n + 2)0,1 + 14m 0,05 = 13 = 6,5 ,72 Rót gän: 2n + m = V× cÇn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: n vµ m ( m, n nguyªn d¬ng) ChØ hîp lÝ n = m = VËy c«ng thøc ph©n thøc ph©n tö X lµ C3H8; Y lµ C3H6 (90) 2/ Ta cã c¸c PTHH x¶y ra: C3H8 + 5O2 > 3CO2 + 4H2O 0,1 0,3 mol 2C3H6 + 9O2 -> 6CO2 + 6H2O 0,05 0,15 mol CO2 + 2NaOH -> Na2CO3 + H2O 0,45 0,9 0,45 mol BaCl2 + Na2CO3 > BaCO3 + 2NaCl 0,45 0,45 -> 0,45 mol mr¾n = 0,45 197 = 88,65g Chuyên đề 19: Rợu Công thức phân tử tổng quát và công thức phân tử chất tơng đơng với hỗn hợp rợu C«ng thøc mét chÊt Rîu no: CnH2n + 2Ox x n ; n, x N* Rợu no đơn chức: CnH2n + 2O Rîu cha no no, m¹ch hë, cã k nèi π chøc CnH2n + – 2kO n 3, n, k N* C¸c ph¶n øng cña rîu: và đơn Công thức chất tơng đơng C n H n + 2O x x < n C n H n + 2O n >1 C n H2 n + 2- k O n >3 - Ph¶n øng víi kim lo¹i kiÒm: 2R(OH)n + 2nM > 2R(OM)n + nH2 2R-OH + 2M > 2R-OM + H2 R(OH)n : Rợu n chức, R-OH: Rợu đơn chức - Ph¶n øng víi axit: R-OH + H-Br -> R-Br + H2O - Ph¶n øng t¸ch níc: CnH2n + 1-OH -> CnH2n + H2O - Phản ứng ete hoá rợu đơn chức, ta có: Sè mol ete = 1/2 sè mol cña rîu tham gia ph¶n øng Hçn hîp rîu bÞ ete h¸o sÏ t¹o ete - Ph¶n øng ch¸y cña rîu no hay ete no C n H2 n + 2O x + (3 n + - x )/2 > n CO2 + ( n + 1)H2O xmol n xmol ( n + 1)x mol HÖ qu¶: Rîu no hay ete no ch¸y > sè mol H2O > sè mol CO2 Vµ sè mol rîu no hay ete no tham gia ph¶n øng = sè mol H2O – sè mol CO2 Bµi tËp ¸p dông: Bài 1: Đốt cháy 3,075 gam hỗn hợp rợu no đơn chức dãy đồng đẳng Sản phẩm thu đợc lần lợt cho qua bình đựng H2SO4 đặc và bình đựng KOH rắn Tính khối lợng các bình nµy t¨ng lªn, biÕt r»ng nÕu cho lîng rîu trªn t¸c dông víi Na thÊy tho¸t 0,672 lÝt H2 (®ktc) LËp c«ng thøc ph©n tö cña rîu Bµi gi¶i Gọi n là số nguyên tử cacbon trung bình rợu Ta có CTPT tơng đơng rợu là C n H2 n + 1OH Phản ứng đốt cháy: 3n (1) C n H2 n + 1OH + O2 ⃗ n CO2 + ( n + 1) H2O t0 Khi cho sản phẩm thu đợc qua bình đựng H2SO4 thì H2O bị hấp thụ và qua bình đựng KOH thì CO2 bÞ gi÷ l¹i theo ph¬ng tr×nh (2) CO2 + 2KOH ❑ ⃗ K2CO3 + H2O Ph¶n øng rîu t¸c dông víi Na 2C n H2 n + 1OH + 2Na ❑ ⃗ 2C n H2 n + 1ONa + H2 (3) Theo (3) sè mol hçn hîp rîu lµ ,672 nhh = 2.nH ❑2 = = 0,06 (mol) 22 , (91) , 075 = 51,25 = 14 n + 18 , 06 → n = 2,375 V× rîu kÕ tiÕp nªn suy ra: C2H5OH vµ C3H7OH Theo (1) ta cã: Khèi lîng b×nh t¨ng = mH ❑2 O = 0,06(2,375 + 1).18 = 3,645 g Khèi lîng b×nh t¨ng = mCO ❑2 = 0,06 2,375 44 = 6,27 g → M hh = Bµi 2: A lµ hçn hîp gåm rîu Etylic vµ axit h÷u c¬ kÕ tiÕp cã d¹ng C nH2n+1COOH vµ Cn+1H2n+3COOH Cho 1/2 hçn hîp A t¸c dông hÕt víi Na tho¸t 3,92 lÝt H (®ktc) §èt 1/2 hçn hîp A cháy hoàn toàn, sản phẩm cháy đợc hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 d thì có 147,75g kết tủa vµ khèi lîng b×nh Ba(OH)2 t¨ng 50,1 g a, T×m c«ng thøc axit trªn b, T×m thµnh phÇn hçn hîp A nH2 = , 92 22 , = 0,175 (mol) PT ph¶n øng: 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2 (1) 2CnH2n+1 COOH +2Na → 2CnH 2n+1COONa + H2 (2) 2Cn+1H2n+3 COOH +2Na → 2Cn+1H2n+3COONa + H2 (3) BiÖn luËn theo trÞ sè trung b×nh Tæng sè mol chÊt 1/2 hçn hîp = 0,175.2= 0,35 (mol) t0 C2H6O + 3O2 (4) → 2CO2 + 3H2O t0 x −2 O2 → xCO2 + xH2O (5) 147 , 75 ChÊt kÕt tña lµ BaCO3 ⇒ nBaCO3 = = 0,75 (mol) 197 PT: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O (6) Theo PT (6) ta cã: nCO2 = nBaCO3 = 0,75 (mol) → mCO2 = 0,75 x44 = 33(g) → mH2O = m t¨ng - mCO2 → mH2O = 50,1 - 33 = 17,1 (g) 17 , = 0,95 (mol) → nH2O = 18 Tõ PT (4) ta thÊy ngay: Sè mol rîu C2H5OH = 0,95 - 0,75 = 0,2 ( mol) Theo PT (4) ta thÊy sè mol CO2 t¹o lµ nCO2 = 2.nC2H5OH = 2.0,2 = 0,4 (mol) Suy ra: a xÝt ch¸y t¹o 0,75 - 0,4 = 0,35 (mol CO2) Tõ PT (4) ta thÊy nH2O = 3.nC2H5OH = 3.0,2 = 0,6 (mol) Suy axit ch¸y t¹o ra: 0,95 - 0,6 = 0,35 mol H2O Víi sè mol 2axit = 0,35 - 0,2 = 0,15 → x = 0,35 : 0,15 = 2,33 (x lµ sè mol trung b×nh gi÷a n+1 vµ n+2) → axit lµ CH3COOH vµ C2H5COOH Gäi sè mol CH3COOH, C2H5COOH 1/2 A lµ a, b Theo phơng trình đốt cháy ta có: Sè mol cña axit = 0,15mol = a + b nCO2 sinh = 2a + b = 0,35 Gi¶i ta cã: a = 0,1; b = 0,05 VËy hçn hîp cã 0,2 mol CH3COOH lµ 12 g vµ 0,10 mol C2H5COOH lµ 7,4g CxH2xO2 + Bµi 3: Hçn hîp A gåm 0,1 mol Rîu Etylic vµ a mol Rîu X cã c«ng thøc lµ: C nH2n(OH)2 Chia A thµnh phÇn b»ng PhÇn cho t¸c dông hÕt víi Na thÊy bay 2,8lÝt khÝ Hi®r« (ë §KTC) Phần thứ đem đốt cháy hoàn toàn thu đợc 8,96 lít khí CO2 (ở ĐKTC) và b g nớc a/ T×m c¸c gi¸ trÞ cña a, b? b/ Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo X, biết nguyên tử C liên kết đợc với nhóm OH? Híng dÉn: C¸c ph¶n øng x¶y 2C2H5OH + 2Na ❑ (1) ⃗ 2C2H5ONa + H2 ↑ CnH2n(OH)2 + Na ⃗ CnH2n(ONa)2 + H2 ↑ (2) ❑ (92) ⃗ to C2H5OH + O2 CnH2n(OH)2 + n −1 2 CO2 + H2O O2 ⃗ to (3) n CO2 + (n+1) H2O (4) Theo ph¶n øng (1), (2) ta cã: n H2 = 0,1 a + 2,2 = 2,8 22 , 0,1 0,2 , 96 n = 22 , = 0,125 (mol) ⇒ a = 0,2 mol Theo ph¶n øng (3), (4): n CO2 = .2+ = 0,4 (mol) ⇒ n = Theo ph¶n øng (3), (4): n H2O = 0,1 .3 + 0,2 = 0,55 (mol) m H2O = b = 0,55 18 = 9,9g C«ng thøc ph©n tö cña X lµ: C3H8O2 hay C3H6(OH)2 C«ng thøc cÊu t¹o hîp chÊt lµ: CH2 - CH - CH3 CH2 - CH2 - CH2 OH OH OH OH Bài : Đốt cháy hoàn toàn 23g rợu no đơn chức A, thu đợc 44g CO2 và 27g H2O a/ Xác định CTPT, CTCT A b/ Hỗn hợp X gồm A và B là đồng đẳng Cho 18,8g hỗn hợp X tác dụng với Na d, thu đợc 5,6 lit H2 (đktc) Xác định CTPT, CTCT A, B và tính thành phần % theo khối lợng A, B X c/ Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X cho toàn sản phẩm qua bình đựng dung dịch Ca(OH) d, thu đợc 35g kết tủa Tính khối lợng hỗn hợp X đem đốt cháy Híng dÉn : a/ Sè mol CO2 = mol vµ sè mol cña H2O = 1,5 mol NhËn thÊy sè mol cña H2O > sè mol cña CO2 -> Rîu A lµ rîu no n+1 nH ❑2 O : nCO ❑2 = = 1,5 > n = CTPT cña A lµ C2H6O vµ CTCT lµ CH3 – CH2 – OH n b/ Gọi CTPT TB A và B là C n H2 n + 1OH, a là số mol rợu tơng đơng m = (14 n + 18)a = 18,8 (*) 2C n H2 n + 1OH + 2Na > 2C n H2 n + 1ONa + H2 a(mol) a/2(mol) Sè mol H2 = a/2 = 5,6/22,4 = 0,25 > a = 0,5 mol Thay a = 0,5 vµo (*) > n = 1,4 VËy n < n < n + (n nguyªn d¬ng vµ n 1) VËy rîu B chØ cã nguyªn tö C, B lµ CH3 – OH §Æt sè mol cña CH3 – OH lµ x, sè mol cña CH3 – CH2 – OH lµ y x + y = a = 0,5 32x + 46y = 18,8 Giải phơng trình ta đợc: x = 0,3 và y = 0,2 -> mCH ❑3 OH = 0,3 32 = 9,6g -> % m CH ❑3 OH = 51,06% vµ % mCH ❑3 - CH ❑2 - OH = 48,94% c/ 2C n H2 n + 1OH + n O2 > n CO2 + 2( n + 1) H2O a mol n a mol CO2 + Ca(OH)2 > CaCO3 + H2O n a mol n a mol Sè mol cña CaCO3 = n a = 35 : 100 = 0,35 mol > a = 0,35 : n = 0,35 : 1,4 = 0,25 Ta cã: mX = (14 n + 18)a = 14 n a + 18a = 14.0,35 + 18.0,25 = 9,4g Bµi 5: (93) - Trong b×nh kÝn ë 150 0C chøa hçn hîp khÝ gåm thÓ tÝch axetilen vµ thÓ tÝch oxi §èt ch¸y axetilen chính khí oxi bình Sau phản ứng kết thúc đa bình nhiệt độ ban đầu thì áp suất bình thay đổi nh nào? - Trộn 12,4 g hỗn hợp hai rợu CH3OH và C2H5OH với g axit CxHyCOOH đem đốt thì thu đợc 13,44 l khÝ CO2 (§KTC) NÕu ®em g oxit trªn trung hoµ bëi dung dÞch KOH 0,5 M th× cÇn 100 ml DD KOH a T×m CTHH cña axit trªn b TÝnh % khèi lîng hçn hîp rîu ban ®Çu c ViÕt PTHH c¸c ph¶n øng Este ho¸ gi÷a c¸c chÊt trªn Híng dÉn: - ë 1500C níc ë thÓ h¬i Gäi V lµ thÓ tÝch cña C2H2 ¿ th× VO = 2V ¿ ¿❑❑ ThÓ tÝch hçn hîp C2H2 vµ O2 b×nh b»ng 3V PTHH: 2C2H2(k) + 5O2(k) 4CO2(k) + 2H2O(h) mol mol mol mol Vl 2,5 V l 2Vl Vl xl Vl yl zl x= y= z = V V V 5 ¿ VC ❑2 H cßn d = V V = V 5 ¿❑¿ 13 Vhh sau ph¶n øng = ( V + V + V )= V 5 5 Gäi ¸p suÊt b×nh lóc ®Çu lµ 100% Pd nd Vd ¸p suÊt b×nh sau ph¶n øng lµ a % ¸p dông c«ng thøc = = Ps ns Vs 13 100 Ta cã: a = = 86,7 (%) VËy ¸p suÊt khÝ b×nh gi¶m ®i lµ: 100 % - 86,7 % = 13,3 % a- T×m CTHH cña axit: nKOH = 0,5 0,1 = 0,05 (mol) PTHH: CxHyCOOH (dd) + KOH (dd) CxHyCOOK (dd) + H2O (l) 0,05 mol 0,05 mol MC ❑x H ❑ y COOH = = 60 ,05 12 x + y + 45 = 60 12x + y = 15 x = vµ y = > CTHH cña axit lµ: CH3COOH b TÝnh phÇn khèi lîng cña hçn hîp rîu ban ®Çu: 13 , 44 Nco ❑2 = = 0,6 (mol) 22 , Gäi x, y lÇn lît lµ sè mol CH3OH vµ C2H5OH hçn hîp (x, y > 0) PTHH: §èt ch¸y hçn hîp 2CH3OH (l) + 3O2 (k) 2CO2(k) + 4H2O (h) x mol x mol C2H5OH (l) + 3O2 (k) CO2 (k) + 3H2O (h) y mol 2y mol CH3COOH (l) + 2O2 (k) CO2 (k) + 2H2O (h) 0,05 mol 0,1 mol Tæng sè mol CO2: 2y + x + 0,1 = 0,6 2y + x = 0,5 Khèi lîng hçn hîp hai rîu b»ng 12,4 gam 46 y + 32 x = 12,4 suy x = 0,1 mol vµ y = 0,2 mol 0,1 32 % CH3OH = 100% 25,8 % 12 , % C2H5OH = 100% - 25,8 % = 74,2% ❑ (94) c Ph¶n øng ESTE ho¸: H2SO4(đặc), t0 CH3COOC2H5 (l) + H2O (l) H2SO4(đặc), t0 CH3COOH (l) + CH3OH (l) CH3COOCH3 (l) + H2O (l) CH3COOH (l) + C2H5OH (l) Chuyên đề 20: axit và este C«ng thøc ph©n tö tæng qu¸t cña axit vµ este ®a chøc no, m¹ch hë CnH2n + – 2kO2k víi k: nhãm chøc – COOH hay – C – O – H vµ n, k thuéc N* = 1, 2, O Hçn hîp: C n H2 n + - k O2 k víi n , k > k = 1: -> este và axit đơn chức no có công thức phân tử là: CnH2nO2 víi axit th× n vµ este th× n Hçn hîp: C n H2 n O2 víi axit th× n > vµ este th× n > - Nếu hai gốc rợu axit là đơn chức thì este mạch hở Nếu rợu và axit đa chức th× este m¹ch vßng - Axit và este tác dụng với dung dịch kiềm gọi chung là phản ứng xà phòng hoá, tạo muèi kiÒm cña axit h÷u c¬ RCOOH R – C – O – R/ + RCOOM + H2O MOH > RCOOM + R/OH O Este cã ph¶n øng thuû ph©n m«i trêng axit H2SO4 t¹o rîu vµ axit Phản ứng cháy axit và este đơn chức no tạo CO2 và H2O có số mol Tæng qu¸t, mét chÊt cã c«ng thøc ph©n tö lµ CnH2nOx vµ m¹ch hë th× CnH2nOx cã mét nèi π c«ng thøc cÊu t¹o vµ ch¸y t¹o CO2 vµ H2O cã sè mol b»ng - Bµi to¸n ¸p dông: Bài 1: Đốt cháy 3(g) hợp chất hữu A không khí thu đợc 4,4g CO2 và 1,8g H2O a Xác định CTPT hợp chất hữu A Biết tỷ khối A so với H2 là 30 Viết CTCT có thể cã cña A b Nếu đem toàn lợng khí CO2 trên tác dụng với 100 ml dd NaOH 1,5M thì thu đợc muối gì? TÝnh khèi lîng cña mçi muèi Híng dÉn; a.Vì đốt cháy hợp chất hữu A thu đợc CO2 và H2O nên chắn A phải chứa hai nguyên tố lµ C vµ H cã thÓ cã O Sè mol s¶n phÈm 4,4 nCO = =0,1 mol => nC =nCO =0,1 mol => mC =0,1 12=1,2 g 44 1,8 nH O= =0,1 mol => nH =2n H O=0,2 mol=> m H =0,2 1=0,2 g 18 Ta cã: mC + mH =2,4 +0,2=2,6 ( g)< mA =6 g Do đó A phải chứa nguyên tố O mO=m A −(mC +mH )=3 −(1,2+0,2)=1,6(g) 1,6 nO = =0,1(mol) 16 TØ lÖ : nC :n H :nO =0,1 :0,2: 0,1=1 :2:1 Công thức đơn giản A là CH2O Đặt công thức tổng quát A là ( CH2O)n có mA =30n Theo c«ng thøc dA/ ❑H = 30.2 = 60 =>30n = 60 => n = VËy c«ng thøc ph©n tö cña A lµ C2H4O2 b nNaOH =0,1 1,5=0 , 15 mol Ph¬ng tr×nh ph¶n øng: CO2 + NaOH → NaHCO3 Tríc ph¶n øng: 0,1 0,15 Ph¶n øng: 0,1 0,1 Sau ph¶n øng : 0,05 0,1 TiÕp tôc cã ph¶n øng: NaHCO3 + NaOH ❑ ⃗ Na2CO3 + H2O 2 2 (95) Tríc ph¶n øng: 0,1 0,05 0,05 0,05 Sau ph¶n øng 0,05 0,05 Ta thu đợc muối: NaHCO3 và Na2CO3 có khối lợng là: mNaHCO =0 , 05 84=4,2 g mNa CO =0 , 05 106=5,3 g 3 Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 4,4g hợp chất hữu Y chứa C, H, O cần vừa đủ 5,6 lít khí Ôxi (ĐKTC), thu đợc khí CO2 và nớc với thể tích a) Xác định công thức phân tử Y, biết khối lợng phân tử Y là 88 đvc b) Cho 4,4gam Y tác dụng hoàn toàn với lợng vừa đủ dung dịch NaOH sau đó làm bay hổn hợp thu đợc m1 gam rợu đơn chức và m2 gam muối A xit hữu đơn chức Số nguyên tử các bon rợu và A xít thu đợc Hãy xác định công thức cấu tạo và tên gäi cña Y TÝnh lîng m1 vµ m2 Híng dÉn: a/ Gọi công thức phân tử chất Y là CxHyOz Phản ứng đốt cháy Y: y z y CxHyOz + (x+ )O2 xCO2+ H2O (1) t⃗0 2 y (0.05mol) 0.25mol 0.05x 0.05 4.4 TÝnh nY= ; nO2= =0 mol =0 25(mol) 88 22 y nCO2=0.05x ; nH2O=0.05 Vì thể tích CO2bằng thể tích nớc, đó ta có: y 0.05x = 0.05 → y=2x (2) y z nO2=(x+ )0.05=0.25 (3) Thay (2) vµo (3) ta cã: 3x -z=10 (4) Khèi lîng ph©n tö cña Y=12x+y+16z =88 (5) Tõ c¸c ph¬ng tr×nh (2,3,4,5) ta cã: x = ; y = 8; z = VËy c«ng thøc ph©n tö cña Y lµ: C4H8O2 b/ Ph¶n øng víi NaOH V× Y(C4H8O2) + NaOH → Rîu (m1gam) + muèi(m2gam) nªn Y ph¶i lµ mét este v× sè nguyªn tö cacbon rîu =sè nguyªn tö c¸c bon axit = = nguyªn tö C Do đó công thức rợu là C2H5OH với m1= 0.05 46 = 23g C«ng thøc axÝt lµ CH3COOH Víi m2= 0.05 82 =4.1g CH3COONa Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn gam chất A, thu đợc 2,24 lít CO2 (ở đktc) và 1,8g nớc Tỷ khối A so với Mêtan là 3,75 Tìm công thức cấu tạo A biết A tác dụng đợc với NaOH Híng dÉn: Ta cã ,24 =0,1 mol mC = 1,2g 22 , 1,8 nH O= =0,1 mol ⇒ mH =0,2 g 18 mO = - (1,2 + 0,2) = 1,6g §Æt c«ng t¸c cña A lµ: CxHyO2, theo bµi ta cã: MA = 3,75 16 = 60 (g) 12 y y 162 60 Ta cã: = = = 1,2 0,2 1,6 Giải ta đợc: x = 2, y = 4, z = CTTQ cña A lµ: C2H4O2 A Cã c¸c CTCT: CH3COOH vµ HCOOC2H5 Vì A phản ứng đợc với NaOH nên A có thể là CH3COOH và HCOOC2H5 (axit axetic) * CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O * HCOOCH3 + NaOH HCOONa + CH3OH nCO = 2 (96)