Phương pháp giải + Với Oxi phản ứng đưa kim loại lên số oxi hóa cao hoặc thấp, còn với S phản ứng đưa kim loại lên số oxi hóa thấp hơn. + Phương trình phản ứng tổng quát: 2M + xO2 → 2M2Ox. 2M + xS → M2Sx. + Phương pháp giải: áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố.
Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 C PHÂN DẠNG BÀI TẬP VÀ VÍ DỤ MINH HỌA Dạng Đơn chất Oxi, lưu huỳnh tác dụng với kim loại Phương pháp giải + Với Oxi phản ứng đưa kim loại lên số oxi hóa cao thấp, cịn với S phản ứng đưa kim loại lên số oxi hóa thấp + Phương trình phản ứng tổng quát: 2M + xO2 → 2M2Ox 2M + xS → M2Sx + Phương pháp giải: áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố mch�t = �mc�c th�nh ph�n = �mnguy�n t� V�d� : mH2SO4 =mH +nS +mO Bảo toàn khối lượng : �mtr��c ph�n �ng �msau ph�n �ng t V�d� : Al +O2 �� � Al 2O3 BTKL � mAl mO2 mAl2O3 �s�electron cho = �s�electron nh�n � �s�mol Bảo toàn electron: electron cho � s�e cho s�mol = �s�mol ch� t Cho electron nh� n =s�electron nh� n s�mol ch� t Nh� n t V�d� : Al +O2 ��� Al 2O3 B�o to� n electron � 3.nAl =4.nO2 Trong ph� n� ng h� a h� c, c� c nguy� n t�lu� n� � � c b� o to� n (kh� ng � � i) � kh� i l� � ng nguy� n t�kh� ng � � i; Bảo toàn nguyên tố: � s�mol nguy� n t�kh� ng � � i � �(S�nguy� n t� s�mol ch� t) tr��c = �(S�nguy� n t� s�mol ch� t) sau V�d� : t FeO +O2 �� � Fe3O4 B�o to� n nguy� n t�O � 1.nFeO +2.nO2 =4.nFe3O4 PS : Các toán xây dựng dựa nhiều phản ứng oxi hóa khử, ta không nên giải theo phương pháp truyền thống mà nên ưu tiên phương pháp bảo toàn bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố ► Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 1: Oxi hố hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Cu Al có tỉ lệ mol 1:1 thu 13,1 gam hỗn hợp Y gồm oxit Giá trị m là: A 7,4 gam B 8,7 gam C 9,1 gam D 10 gam Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 Hướng dẫn giải: Cách 1: Thông thường Gọi a số mol kim loại Cu, Al hỗn hợp X Ph� � ng tr� nh ph� n� ng: 2Cu +O2 �� � 2CuO a a 4Al +3O2 �� � 2Al 2O3 Ta có: moxit = a a/2 mCuO mAl2O3 80a 102a/2 13,1� a 0,1 mol Đáp án C Cách 2: Dùng bảo toàn nguyên tố bảo tồn khối lượng Cách khơng cần viết cân phương trình phản ứng Gọi a số mol kim loại Cu, Al hỗn hợp X mX 64.0,1 27.0,1 9,1 gam � nCuO nCu a; nCuO a � � � � �� nAl2O3 0,5a � Al2O3 =nAl =a � 80a 51a 13,1� a 0,1 mol Bảo toàn nguyên tố Cu nguyên tố Al � � 2n � Bảo toàn khối lượng � mY mCuO mAl2O3 � mX 64.0,1 27.0,1 9,1 gam � Đáp án C Ví dụ 2: Nung hỗn hợp gồm 4,8 gam bột Magie 3,2 gam bột lưu huỳnh ống nghiệm đậy kín Khối lương chất rắn thu sau phản ứng : A 8,0 gam B 11,2 gam C 5,6 gam D 4,8 gam Hướng dẫn giải: 3,2 4,8 Cách 1: Ta có: n 32 0,1 mol; n 24 0,2 mol; � MgS; Phương trình phản ứng: Mg + S �� S Ta có: nMg 0,2 Mg MgS : 0,1 mol � nS 0,1� Mg d�� R� n� � mR�n 56.0,1 24.0,1 8gam Mg d� : 0,1 mol � Đáp án A Cách 2: Nếu Mg dư, S dư hay hai dư tất chất sau phản ứng chất rắn Về nguyên tắc định luật bảo toàn khối lượng tổng khối lượng tổng khối lượng chất trước phản ứng, ta không cần biết sau phản ứng chứa chất với lượng Bảo toàn khối lượng � mRắn = mMg + mS = 4,8 + 3,2 = 8,0 gam � Đáp án A Ví dụ 3: Đốt cháy hồn tồn 13 gam kim loại hóa trị II oxi dư đến khối lượng không đổi thu 16,2 gam chất rắn X Kim loại là: A Zn B Fe C Cu D Ca Hướng dẫn giải: Cách 1: Gọi kim loại cần tìm M Phương trình phản ứng: 2M + O2 ��� 2MO; 13 16,2 Ta có: n n � M M 16 � M 65 (Zn) � Đáp án A � t0 M MO Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 Cách 2: Chúng ta khơng cần viết phương trình phản ứng, mà áp dụng định luật bảo toàn 16,2 13 Bảo toàn khối lượng � m m - m � n 32 0,1 mol; O2 Bảo toàn electron r�n X M O2 � 2nM 4nO2 � nM 2.0,1 0,2 � M 13 65 (Zn) � Đáp án A 0,2 Ví dụ 4: Cho 7,2 gam kim loại M , có hố trị khơng đổi hợp chất, phản ứng hồn tồn với hỗn hợp khí X gồm Cl2 O2 Sau phản ứng thu 23,0 gam chất rắn Y thể tích hỗn hợp khí phản ứng 5,6 lít (ở đktc) Kim loại M là: A Cu B Ca C Ba D Mg Hướng dẫn giải: Sơ đồ toán: Cl MCl � � t0 7,2 gam M 5,6 lit kh�X � �� � 23 gam R� nY � x O2 M 2Ox � � Cách 1: Gọi x hóa trị kim loại M; a, b số mol Cl2 O2 hỗn hợp X 2M Ta có: xCl �� � 2MCl x 4M xO2 �� � 2M 2Ox 2a 2a 4b 2b �� � a mol �� � �� � b mol �� � x x x x 2a 4b � �mM ( x x ).M 7,2 � x � 5,6 � � 0,25 � M 12.x � � �nkh� a b 22,4 M 24 (Mg) � � � 2a 2b �mR�n (M 35,5x) (2M 16x) 23 � x x Đáp án D Cách 2: Dùng bảo toàn khối lượng bảo tồn electron Ta có: 5,6 � nCl 0,2 � nX nCl2 nO2 0,25 � � 22,4 �� � nO2 0,05 � � BTKL � mX mY mM 23 7,2 71.nCl2 32.nO2 � Bảo toàn electron � M= � Hóa trị n =2 n + n M x 7,2 � x 12.x � � � 0,6 M 24 (Mg) � Cl O2 � nM = 2.0,2 4.0,05 0,6 x x Đáp án D Nhận xét: Cách 1: Hầu hết học sinh quen hơn, nhiên việc viết phương trình phản ứng, cân bằng, gọi ẩn lập hệ phương trình ẩn sau biện luận khó khăn Cách 2: Chỉ sử dụng định luật bảo tồn hóa học mà khơng cần viết phương trình hóa học, dễ dàng cho việc giải tốn Vì cách chưa quen nên ban đầu bỡ ngỡ, khó hiểu, thành thạo cách tối ưu Chúng ta nên sử dụng cách Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 Dạng Hỗn hợp khí Phản ứng ozon phân Phương pháp giải + Để định lượng (mol, khối lượng, thể tích ) chất hỗn hợp khí khơng phản ứng với phương pháp sơ đồ đường chéo qđược sử dụng tương đối hiệu + Phản ứng ozon hóa: tia l� a� i� n 3O2 ����� 2O3; + Phản ứng ozon phân: 2O3 ��� 3O2; ► Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 1: Hỗn hợp khí X gồm ozon oxi có tỉ khối hiđro 18 Phần trăm theo thể tích khí hỗn hợp X là: A 25% 75% B 30% 70% C 35% 65% D 40% 60% Hướng dẫn giải: VO3 lit O3 (M=48) Sơ đồ đường chéo: (36 - 32) M 18.2 36 VO2 lit O2 (M=32) � VO3 VO2 � %VO3 100 25% � 36 - 32 � 1 �� � 48 - 36 � %VO 100 75% � 1 (48 - 36) Đáp án A Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm SO2 O2 có tỉ khối H2 24 Cần thêm V lít O2 vào 20 lít hỗn hợp X để thu hỗn hợp Y có tỉ khối so với H2 22,4 Biết thể tích khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất A 2,5 lít B 7,5 lít C lít D lít Hướng dẫn giải: Ta có: Khối lượng mol trung bình hỗn hợp X là: M 24.2 48 X V lit O2 (M=32) Sơ đồ đường chéo: M Y 22,4.2 44,8 20 lit X (M X =48) � (48 - 44,8) V 48 - 44,8 20 �V 5lit � 20 44,8 - 32 4 (44,8 - 32) Đáp án D Ví dụ 3: Cho V lít hỗn hợp khí X gồm O2 O3 Thực phản ứng ozon phân hoàn toàn, sau thời gian thu khí Y thể tích khí tăng lên 30% so với thể tích ban đầu , biết thể tích khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất Phần trăm thể tích O2 hỗn hợp đầu là: Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 A 25% B 40% Sơ đồ toán: C 50% Hướng dẫn giải: D 57,14% O O � � V lit h� n h� p X � �� � Y � , c�V=30% O3 O2 � � Ozon ph� n 2O3 ���� � 3O2 Phương trình phản ứng: Khơng tính tổng quát, ta chọn hỗn hợp X ban đầu tích VX = 100 lit � V 130 lit a lit 1,5a lit Y Ta có: O3 a lit O 1,5a lit � � ozon ph� n ���� �Y � � O2 (100-a) lit O2 (100-a) lit � � Hay VY = 1,5a + (100 - a) = 130 � a = 60 � V 100 60 40 lit hay40% � Đáp án B Ví dụ 4: Phóng điện qua O2 hỗn hợp khí có khối lượng mol trung bình 33 g/mol Hiệu suất phản ứng ozon hóa A 7,09% B 9,09% C 11,09% D 13,09% Hướng dẫn giải: O2 Sơ đồ toán: O O � � tia l� a� i� n t0 V lit � ����� � V lit H� n h� p�3 O2 O2(d� ) M 33 � � tia l� a� i� n 3O2 ����� 2O3 Phương trình phản ứng: VO3 lit O3 (M=48) Sơ đồ đường chéo: (33 - 32) M 33 VO2 (d�) lit O2 (M=32) � VO3 VO2 (d�) (48 - 33) VO (ph�n �ng) 33 - 32 3 1,5 � VO2 (ph�n �ng) VO3 1,5� H 100 100 9,09% 48 - 33 15 2 VO2 (ban ��u) 1,5 15 Đáp án B Câu 5: Một bình cầu dung tích 0,336 lit nạp đầy oxi cân m1 gam Phóng điện để ozon hố, sau nạp thêm cho đầy oxi cân, thu khối lượng m2 Khối lượng m1 m2 chênh lệch 0,04 gam Biết thể tích nạp điều kiện tiêu chuẩn Thành phần phần trăm thể tích ozon hỗn hợp sau phản ứng gần với giá trị sau đây? A 9% B 10% C 18% D 17% Hướng dẫn giải: � Sơ đồ toán: O O O � � � O2 tia l� a� i� n t0 0,336 lit � ����� � H� n h� p�3 ����� �� m 0,04gam O2 O2 (d� ) O2 � � � Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng: Cứ mol O3 tạo thành có khối lượng nhiều mol O2 là: 48-32 = 16 gam Vậy x mol O3 tạo thành có khối lượng nhiều x mol O2 0,04 gam � nO3 x 0,04 0,056 0,0025 mol � VO3 0,0025.22,4 0,056 lit � %VO3 100 16,67% �17% 16 0,336 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 Đáp án D Ví dụ 6: Hỗn hợp X gồm O2 O3 có tỉ khối so với H 20 Để đốt cháy hồn tồn 4,48 lít khí CH4 cần V lít hỗn hợp khí X Các khí đo điều kiện tiêu chuẩn Gía trị V là: A 3,584 lit B 4,480 lit C 8,960 lit D 7,168 lit Hướng dẫn giải: � Sơ đồ toán: X dX /H2 20 O2 � t0 � mol C2H6 ��� CO2 H2O O3 � a mol O3 (M=48) (40 - 32) Sơ đồ đường chéo: M 20.2 40 b mol O2 (M=32) � (48 - 40) a � nO2 nO3 a mol; b Cách 1: Thông thường CH4 2O2 t �� � CO2 2H2O CH4 a �� � a mol Ta có: O3 t �� � CO2 2H2O 3a �� � a mol a 3a 4,48 nCH4 ( ) 0,2 mol � a 0,16 mol � VX 0,16.2.22,4 7,168 lit � 22,4 Đáp án D Cách 2: Sử dụng định luật bảo toàn 1.nCO2 1.nCH4 0,2 mol; � � �� 2.nH2O =4.nCH4 � nH2O 0,4 mol; � � 2.nO2 3.nO3 2.nCO2 1.nH2O � 2a +3a 2.0,2 0,4 � a 0,16 mol; Bảo toàn nguyên tố C H Bảo toàn nguyên tố O � VX 0,16.2.22,4 7,168 lit � Đáp án D Nhận xét: Cách 1: Phải viết phương trình phản ứng, cân lập phương trình tốn học Cách thường hạn chế gặp toán phúc tạp gồm nhiều chất, nhiều phản ứng hóa học Cách 2: Không cần viết cân phản ứng hóa học mà ta cần viết tốn dạng sơ đồ hóa Sau sử dụng định luật bảo tồn để giải Nó áp dụng dễ dàng cho toán gồm nhiều chất, qua nhiều giai đoạn nhiều phản ứng hóa học Chúng ta nên làm quen sử dụng cách cho tốn sau Dạng Tính oxi hóa mạnh Ozon Phương pháp giải + Ozon có tính oxi hóa mạnh, mạnh oxi, oxi hóa nhiều đơn chất hợp chất Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 + Ví dụ: � O2 + 2KOH + I2 O3 + 2KI + H2O �� � Ag2O + O2 O3 + 2g �� ► Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ: Dẫn 1,12 lit (đktc) hỗn hợp khí X gồm O2 O3 qua dung dịch KI dư, sau phản ứng thu 6,35 gam chất rắn màu tím đen Phần trăm thể tích ozon X là: A 50% B 25% C 75% D 80% Hướng dẫn giải: � O2 + 2KOH + I2 Phương trình phản ứng: O3 + 2KI + H2O �� Ta có: nO3 nI2 6,35 0,025.22,4 0,025 mol � %VO3 = 100 50% � 254 1,12 Đáp án A Dạng Điều chế oxi - phản ứng nhiệt phân Phương pháp giải + Nguyên tắc để điều chế oxi phịng thí nghiệm nhiệt phân hợp chất giàu oxi, bền nhiệt + Ví dụ: KMnO4 ��� K2MnO4 + MnO2 + O2 KClO3 ��� 2KCl + 3O2 + Để giải dạng viết phương trình hóa học sử dụng định luật bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố ► Các ví dụ minh họa ◄ t0 t0 Ví dụ: Nhiệt phân 55,3 gam KMnO4 sau thời gian phản ứng thu V lít khí O2 (đktc) Gía trị lớn V là: A 7,84 lit B 3,36 lit C 3,92 lit D 6,72 lit Hướng dẫn giải: Phương trình phản ứng: KMnO4 ��� K2MnO4 + MnO2 + O2 Để V đạt giá trị lớn phản ứng phải xảy hồn tồn, suy ra: t0 Ta có: nO2 nKMnO4 55,3 0,175 mol � VO2 =0,175.22,4 =3,92 lit 158.2 � Đáp án C Dạng Phản ứng tạo kết tủa ion sunfua ( S ), sunfat ( SO ) 2 2 Phương pháp giải + Một số muối sunfua( Na2S, K2S, BaS, CaS ) tan nước Hầu hết muối sunfua không tan nước Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Một số muối sunfua không tan nước, tan dung dịch axit FeS, ZnS, MgS - Một số muối sunfua không tan nước không tan dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng, HNO3 loãng ) CuS, PbS + Hầu hết muối sunfat tan nước Một số muối sunfat không tan nước không tan axit mạnh (HCl, HNO3 ) BaSO4, SrSO4, PbSO4 + Khi giải tập nên áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, bảo tồn khối lượng ► Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 1: Hấp thụ 7,84 lít (đktc) khí H 2S vào 64 gam dung dịch CuSO 10%, sau phản ứng hoàn toàn thu m gam kết tủa đen Gía trị m là: A 33,6 gam B 38,4 gam C 3,36 gam D 3,84 gam Hướng dẫn giải: � CuS � + H2SO4 Phương trình phản ứng: H2S + CuSO4 �� Ta có: 7,84 64 10 0,35 nCuSO4 0,04 � H2S dư 22,4 160 100 0,04 � mCuS 0,04.96 3,84gam � Đáp án D nH2S � nCuS nCuSO4 CuSO4 hết Ví dụ 2: Hịa tan hồn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe FeS dung dịch HCl dư thu dung dịch Y 4,928 lít hỗn hợp khí Z Cho hỗn hợp khí Z qua dung dịch Pb(NO3)2 dư thu 47,8 gam kết tủa đen Thành phần phần trăm khối lượng FeS hỗn hợp X gần với giá trị sau đây? A 94% B 6% C 60% D 40% Hướng dẫn giải: Sơ đồ toán: FeCl Fe HCl d� �H � � Pb(NO3 )2 m gam X � ���� � Y � 4,928lit Kh�Z � ���� � 47,8 gam PbS � FeS HCl d� � � �H2S Cách 1: Thông thường Gọi x, y số mol Fe, FeS hỗn hợp X Phương trình phản ứng: Fe 2HCl �� � FeCl H2; mol x � x FeS 2HCl �� � FeCl H2S; mol y � y H2S Pb(NO3)2 �� � PbS 2HNO3 mol y � y Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 47,8 4,928 0,2 mol; nH2 =x +y = 0,22 mol � x 0,02 mol 239 22,4 0,2.88 � %mFeS 100 94,017% �94% � Đáp án A 0,2.88 0,02.56 Ta có: y nPbS Cách 2: Dùng định luật bảo toàn 47,8 Bảo toàn nguyên tố S nFeS nH S nPbS 239 0,2 mol Ta có: 4,928 0,22 � nH2 0,22 0,2 0,02 mol 22,4 � nFe nH2 0,02 mol nZ nH2 nH2S Bảo toàn electron � %mFeS 0,2.88 100 94,017% �94% � 0,2.88 0,02.56 Đáp án A Ví dụ 3: Nung 5,6 gam bột sắt 13 gam kẽm với lượng dư bột lưu huỳnh, sau phản ứng thu rắn X Hòa tan hoàn toàn X dung dịch axit clohidric thu khí Y Dẫn khí Y vào V lit dung dịch CuSO dư, sau phản ứng hoàn toàn thu m gam kết tủa Gía trị m là: A 9,6 gam B 19,2 gam C 18,6 gam D 28,8 gam Hướng dẫn giải: Sơ đồ toán: FeS � 5,6 gam Fe � � CuSO4 t0 HCl S �� � R� nX� ZnS ��� � Kh�Y (H2S) ��� � � m gam CuS � 13 gam Zn � � S d� � Cách 1: Phương trình phản ứng: Fe + S ��� FeS Zn + S ��� ZnS � FeCl2 + H2S FeS + 2HCl �� � ZnCl2 + H2S ZnS + 2HCl �� � CuS + H2SO4 H2S + CuSO4 �� 5,6 13 Ta có: n n n n n n 56 65 0,3� m 0,3.96 28,8 � Đáp án D Cách 2: Dùng định luật bảo tồn Cả sơ đồ tốn ta thấy Fe Zn nhường electron S nhận electron 5,6 13 Bảo tồn electron, ta có: 2n 2n 2n � n 56 65 0,3 mol Bảo toàn nguyên tố lưu huỳnh: n n 0,3 mol � m 0,3.96 28,8 gam � Đáp án D Ví dụ 4: Thêm từ từ dung dịch BaCl2 vào 300ml dung dịch Na2SO4 1M khối lượng kết tủa bắt đầu khơng đổi dừng lại, thấy hết 500 ml Nồng độ mol/l dung dịch BaCl2 là: A 0,3 M B 0,6M C 0,5M D 0,15M Hướng dẫn giải: t0 t0 CuS H2S FeS ZnS Fe Zn S CuS Fe Zn CuS S S CuS Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 � BaSO4 �(trắng) + 2NaCl Phương trình phản ứng: Na2SO4 + BaCl2 �� Phản ứng đến kết tủa không đổi, tức Na2SO4 hết Ta có: nBaCl2 nNa2SO4 0,3.1 0,3 mol � CM (BaCl2 ) = 0,3 0,6M � 0,5 Đáp án B Dạng H2S, SO2 tác dụng với dung dịch bazo Phương pháp giải + H2S, SO2 tác dụng với dung dịch bazo tạo muối axit, muối trung hòa phụ thuộc vào số mol chúng với số mol OH- Ta chia trường hợp bảng sau: + Khi giải tập nên áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng ► Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 1: Cho 2,24 lit (đktc) khí H2S hấp thụ hết vào 85 ml dung dịch NaOH 2M, sau phản ứng thu dung dịch X Dung dịch X chứa chất tan gồm: A NaHS Na2S B NaHS C Na2S D Na2S NaOH Hướng dẫn giải: Ta có: 2,24 � 1 nH2S 0,1 mol; n 0,17 � � �HS � OH 1,7 � Muối �2 22,4 � nH2S 0,1 S � � nNaOH =0,085.2 =0,17 mol � hay �NaHS � � �Na2S Đáp án A Ví dụ 2: Cho 2,24 lít SO2 (đktc) hấp thụ hết vào 150 ml dung dịch NaOH 1M thu dung dịch Y Khối lượng muối có dung dịch Y là: A 11,5 gam B 12,6 gam C 10,4 gam D 9,64 gam Hướng dẫn giải: Ta có: 2,24 � 0,1 mol; n 0,15 �nSO2 � OH 1,5� Muối 22,4 � nSO2 0,1 �n � NaOH =0,15.1 =0,15 mol Cách 1: Viết phương trình, gọi ẩn, lập hệ 10 1 � �HSO3 � 2 SO3 � hay � �NaHSO3 � �Na2SO3 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 ứng thu gam muối sunfat khan? A 3,84 gam B 4,62 gam C 46,2 gam Hướng dẫn giải: Cách 1: Thông thường Phương trình phản ứng: D 36,5 gam 2Al 3H2SO4 �� � Al 2(SO4 )3 3H2 mol 2x � x � 3x Mg H2SO4 �� � MgSO4 H2 mol Ta có: y � y � y mKL 27.2x 24.y 0,78 � x 0,01 � � �� � mmu�i 0,01.342 0,01.120 4,62gam � 0,896 � nH2 3x y 0,04 � y 0,01 � 22,4 � Đáp án B Cách 2: Giaỉ nhanh mmu�i sunfat =mKL +mSO2 mKL 96.nH2 0,78 96.0,04 4,62gam � Đáp án B Ví dụ 3: Hịa tan hết gam hỗn hợp X gồm Fe Mg dung dịch H 2SO4 lỗng, dư thu 4,48 lít khí H2 đktc Phần trăm khối lượng Fe hỗn hợp X là: A 30% B 70% C 56% D 44% (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Ngô Gia Tự - Vĩnh Phúc, năm 2016) Hướng dẫn giải: Cách 1: Phương trình phản ứng: Fe mol x H2SO4 �� � FeSO4 H2 � x Mg H2SO4 �� � MgSO4 H2 mol Ta có: y � y mKL 56.x 24.y � x 0,1 � 0,1.56 � �� � %mFe 100 70% � 4,48 � n x y 0,2 y 0,1 � H � 22,4 � Đáp án B Cách 2: Giaỉ nhanh B�o to� n kh� i l� � ng � mX =56.nFe +24.nMg B�o to� n electron � 2.nFe 2.nMg 2.nH2 � �nFe 0,1 0,1.56 � � � %mFe 100 70% �� � 4,48 0,4� �nMg 0,1 22,4 � � Đáp án B Ví dụ 4: Hịa tan hồn tồn 36,4 gam hỗn hợp X gồm kẽm sắt, có khối lượng dung dịch axit sunfuaric loãng, dư, sau phản ứng thu dung dịch Y V lít khí (đktc) Gía trị V gần với? A 12,55 lít B 14,55 lít C 13,44 lít D 11,22 lít 17 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 Hướng dẫn giải: 36,4 Ta có: mZn =mFe= Bảo toàn electron =18,2 gam� nZn 18,2 0,28 mol; 65 nFe 18,2 0,325 mol 56 � 2.nH 2.nZn 2.nFe � nH2 0,28 0,325 0,605 mol � VH2 13,552 lit �13,44 � Đáp án D Ví dụ 5: Hồ tan hoàn toàn 6,48 gam hỗn hợp X gồm Mg kim loại M, có khối lượng nhau, dung dịch H2SO4 loãng dư thu dung dịch Y 7,056 lit H2 (đktc) Kim loại M là: A Ca B Al C Fe D Cu Hướng dẫn giải: Gọi k hóa trị kim loại M mMg mM Bảo toàn � nM 6,48 3,24 3,24gam� nMg 0,135mol; 24 electron � 2.nMg k.nM 2.nH2 nH2 = 7,056 0,315mol 22,4 �k 2.0,315 2.0,135 0,36 3,24 �M 9k � � k k 0,36/ k M 27 (Al) � � Đáp án B Ví dụ 6: Hồ tan 13,44 gam kim loại M có hóa trị khơng đổi dung dịch H2SO4 lỗng dư, thu dung dịch Y V lit khí H (đktc) Cô cạn dung dịch Y thu 36,48 gam muối sunfat khan Kim loại M là: A Mg B Al C Fe D Zn Hướng dẫn giải: Gọi k hóa trị kim loại M 36,48 13,44 0,24 mol Ta có: mmu�i sunfat =mKL +mSO mKL 96.nH � nH 96 2 2 5,376 0,48 22,4 �k 0,48 13,44 � � nM mol � M 28k � � k 0,48/ k M 56(Fe) � Bảo toàn electron k.nM 2.nH2 Đáp án C 9.2 Tác dụng với bazo, oxit kim loại Ví dụ 7: Hòa tan hết m gam hiđroxit kim loại M có hóa trị khơng đổi cần dùng vừa đủ 10m gam dung dịch H2SO4 10% Kim loại M là: A Al B Zn C Mg D Cu Hướng dẫn giải: Cách 1: Thơng thường Gọi x hóa trị kim loại M Phương trình phản ứng: mol 18 2M OH x � m (M 17x) � xH2SO4 � � �� � M SO4 x 2xH2O x.m 2(M 17x) Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 Ta có: nH2SO4 x � 10m.10 m x.m � mol � M 32.x � � 100.98 98 2(M 17x) M 64(Cu) � Đáp án D Cách 2: Dựa vào đáp án ta thấy có trường hợp kim loại hóa trị II có kim loại hóa trị III Vậy ta giả sử kim loại ta cần tìm có hóa trị II 10m.10 m m gam� nH2SO4 mol 100 98 m m nH2SO4 � � M 64(Cu) � M 34 98 mH2SO4 nM(OH)2 Đáp án D Ví dụ 8: Cho 35,3 gam hỗn hợp X gồm CuO Al 2O3 tan hồn tồn dung dịch H2SO4 lỗng, thu dung dịch chứa 91,3 gam muối Phần trăm khối lượng Al2O3 X là: A 72,24% B 43,34% C 27,76% D 56,66% Hướng dẫn giải: Cách 1: Gọi x, y số mol CuO, Al2O3 Phương trình phản ứng: CuO mol H2SO4 �� � CuSO4 H2O x � x Al 2O3 H2SO4 �� � Al 2(SO4 )3 H2O mol Ta có: y � y x 0,25 �mX 80.x 102.y 35,3 � 0,15.102 �� � %mAl2O3 100 43,34% � � y 0,15 35,3 �mmu�i 160.x 342.y 91,3 � Cách 2: Sử dụng định luật bảo toàn Bảo toàn nguyên tố Cu Al � nCuSO nCuO ; Bảo toàn khối lượng Đáp án B nAl2 (SO4 )3 =nAl2O3 �mX 80.nCuO 102.nAl2O3 35,3 �nCuO 0,25 0,15.102 � � �� �� � %mAl2O3 100 43,34% n 0,15 35,3 �mmu�i 160.nCuO 342.nAl 2O3 91,3 � Al2O3 � Đáp án B Ví dụ 9: Hồ tan hoàn toàn 46,1 gam hỗn hợp gồm Fe 2O3, MgO, ZnO 1,7 lit dung dịch axit H2SO4 0,5M vừa đủ, sau phản ứng thu dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu m gam hỗn hợp muối sunfat khan Gía trị m là: A 114,1 gam B 113,1 gam C 112,1 gam D 111,1 gam Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: MgSO4 MgO � � � � 46,1gam� ZnO 1,7lit H2SO40,5M �� � mu� i� ZnSO4 H2O � � Fe2O3 Fe2(SO4 )3 � � Cách 1: Sử dụng định luật bảo toàn Bảo toàn nguyên tố H � nH O nH SO 1,7.0,5 0,85 mol Bảo toàn khối lượng 2 � mOxit mH2SO4 mMu�i mH2O � mmu�i 46,1 0,85.98 0,85.18 114,1 gam � Đáp án A 19 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 Cách 2: Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng Ta có: nO(oxit) nSO (mu�i) nH SO 1,7.0,5 0,85mol Muối sunfat oxit kim loại khác ion SO24 (M 96) ion O2 (M 16) nên: mol muối sunfat nhiều mol oxit kim loại (96-16) = 80 gam � mmu�i sunfat moxit (96 16).nH SO 46,1 80.0,85 114,1 gam � Đáp án A 2 4 � Đáp án B Ví dụ 10: Cho 25,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 Fe2O3 tác dụng với dung dịch H2SO4 15% dư, thu dung dịch Y thấy có 7,84 lít khí (đktc) Thành phần phần trăm khối lượng Fe hỗn hợp X gần với gía trị sau đây? A 55,55% B 88,88% C 66,66% D 77,77% Hướng dẫn giải: Hỗn hợp X cho vào dung dịch axit sunfuric lỗng tất chất phản ứng có Fe phản ứng tạo khí H2 Bảo tồn electron 2.nFe 2.nH2 � nFe 7,84 0,35.56 0,35 mol � %mFe 100 77,77% 22,4 25,2 � Đáp án D Ví dụ 11: Cho 855 gam dung dịch Ba(OH)2 10% vào 200 gam dung dịch H2SO4 thu kết tủa dung dịch X Để trung hoà dung dịch X người ta phải dùng 125ml dung dịch NaOH 25% (d= 1,28) Nồng độ phần trăm dung dịch H2SO4 là: A 98% B 25% C 49% D 50% Hướng dẫn giải: Phương trình phản ứng: Ba(OH)2 + H2SO4 ��� BaSO4 + 2H2O 2NaOH + H2SO4 ��� Na2SO4 + 2H2O n 855.10 125.25.1,28 + mol; Ta có: nH SO 1.nBa(OH) NaOH 171.100 2.100.40 � C%H2SO4 1.98 100 49% � 200 Đáp án C 9.3 Tác dụng với muối Ví dụ 12: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm MgCO3, K2CO3, Na2CO3 dung dịch H2SO4 loãng, dư thu dung dịch Y 7,84 lít khí bay (đkc) Khi cô cạn dung dịch Y thu 38,2 muối khan Gía trị m là: A 25,6 gam B 50,8 gam C 51,2 gam D 25,4 gam Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: MgCO3 MgSO4 � � � � m gam� K 2CO3 H2SO40,5M �� � 38,2gam mu� i sunfat � K 2SO4 H2O 7,84lit CO2 � � � Na2CO3 Na2SO4 � � 20 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 Cách 1: Sử dụng định luật bảo toàn Bảo toàn nguyên tố H Bảo toàn khối lượng 7,84 0,35 mol 22,4 mmu�i sunfat mH2O mCO2 � nH2SO4 nH2O nCO2 � mmu�i cacbonat mH2SO4 Đáp án A Cách 2: Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng Muối sunfat muối cacbonat khác ion SO24 (M 96) ion CO32 (M 60) nên: mol muối sunfat nhiều mol muối cacbonat (96-60) = 36 gam � mmu�i cacbonat 38,2 0,35.18 0,35.44 0,35.98 25,6 gam � mmu�i cacbonat mmu�isunfat (96 60).nCO2 38,2 36 � 7,84 25,6 gam � Đáp án A 22,4 Ví dụ 13: Hịa tan 32,2 gam hỗn hợp X gồm muối MgCO CaCO3, K2CO3 dung dịch H2SO4 lỗng dư, sau phản ứng hồn tồn, thu V lít khí (đktc) dung dịch Y chứa 43 gam muối sunfat Gía trị V là: A 5,60 lit B 6,72 lit C 4,48 lit D 8,96 lit Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: MgCO3 MgSO4 � � � � 32,2 gam� K 2CO3 H2SO4 �� � 43 gam � K 2SO4 H2O V lit CO2 � � � CaCO3 CaSO4 � � Cách 1: Sử dụng định luật bảo toàn Bảo toàn nguyên tố H � nCO nH O nH SO a mol Bảo toàn khối lượng � mmu�i cacbonat mH SO mmu�i sunfat mH O mCO � 32,2 98.a 43 18.a 44.a � a 0,3mol � VCO 0,3.22,4 6,72lit � Đáp án B Cách 2: Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng 43 32,2 mmu�i cacbonat mmu�isunfat (96 60).nCO � nCO 0,3mol � VCO 6,72lit � Đáp án B 36 Dạng 10 Tính oxi hóa mạnh dung dịch H2SO4 đặc 2 2 4 2 2 2 Phương pháp giải + H2SO4 đặc có tính oxi hóa mạnh, oxi hóa hầu hết kim loại (trừ Au, Pt ), nhiều phi kim C, P, S , nhiều hợp chất FeO, C12H22O11, H2S Trong phản ứng đó, nguyên tử S6 bị khử số oxi hóa thấp 4 2 S , S , S Ví dụ: t Cu + 2H2SO4 đặc �� � CuSO4 + SO2 �+ 2H2O; t C + 2H2SO4 đặc �� � CO2 � + 2SO2 �+ 2H2O; t 2FeO + 4H2SO4 đặc �� � Fe2(SO4)3+ SO2 �+ 4H2O; t H2S + 3H2SO4 đặc ��� 4SO2 �+ 4H2O; 0 0 21 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 + Phương pháp: Khi giải tập phần ta nên áp dụng linh hoạt định luật bảo toàn electron, khối lượng, nguyên tố t Ví dụ: Kim loại M + H2SO4 đặc �� � muối sunfat M2(SO4)x + sản phẩm khử (SO2, S, H2S) + H2O (1) x.nM =2.nSO2 6.nS 8.nH2S (2) nSO2 (trong mu�isunfat) (3) mmu�isunfat nelectron nh��ng 1.nSO2 3.nS 4.nH2S =mKim lo�i +mSO2 mKimlo�i 96.(1.nSO2 3.nS 4.nH2S ) PS: Một số kim loại Cr, Al, Fe tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng, thụ động H2SO4 đặc nguội ► Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 1: Cho 2,8 gam Fe kim loại tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, thu dung dịch X V lít SO đktc (sản phẩm khử S+6) Giá trị V là: A 2,24 B 1,008 C 1,12 D 1,68 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Quỳnh Lưu - Nghệ An, năm 2016) Hướng dẫn giải: Cách 1: t Phương trình phản ứng: 2Fe + 6H2SO4 đặc �� � Fe2(SO4)3 + 3SO2 � + 6H2O 2,8 Ta có: n 56 0,05 mol � n 0,05 0,075 mol � VSO2 0,075.22,4 1,68lit � Đáp án D Cách 2: Sử dụng định luật bảo toàn Fe SO2 Bảo toàn electron � 3.nFe 2nSO2 � nSO2 2,8 56 0,075 mol � V 0,075.22,4 1,68 lit SO2 Đáp án D Ví dụ 2: Hồ tan hồn tồn 0,8125 gam kim loại M vào dung dịch H 2SO4 đặc nóng thu 0,28 kít khí SO2 (đktc) Kim loại dùng là: A Mg B Cu C Zn D Fe Hướng dẫn giải: Cách 1: t Phương trình phản ứng: 2M + 2xH2SO4 đặc �� � M2(SO4)x + xSO2 � + 2xH2O � Ta có: nSO2 x 0,28 0,025 � 0,8125 65 0,0125 mol � nM 0,0125 mol � M x � � 22,4 x x 0,025/ x M 65 (Zn) � Đáp án C Cách 2: Sử dụng định luật bảo toàn � 22 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 Bảo toàn electron �M � x.nM 2nSO2 � nSO2 0,28 22,4 0,025 mol x x x � 0,8125 65 � Đáp án C x � � 0,025/ x M 65 (Zn) � Ví dụ 3: Hồ tan hồn tồn 14,6 gam hỗn hợp kim loại X gồm Al, Zn dung dịch H2SO4 đặc nóng thu dung dịch Y 12,32 lit khí SO (đktc), sản phẩm khử Cô cạn cẩn thận dung dịch Y thu m gam muối sunfat khan Gía trị m là: A 118,7 gam B 53,0 gam C 100,6 gam D 67,4 gam Hướng dẫn giải: Cách 1: t Phương trình phản ứng: 2Al + 6H2SO4 đặc �� � Al2(SO4)3 + 3SO2 � + 6H2O t Zn + 2H2SO4 đặc �� � ZnSO4 + SO2 � + 2H2O Gọi x, y số mol Al2(SO4)3 , ZnSO4 0 mX mAl mZn 27.2x 65.y 14,6 � x 0,15 � � �� Ta có: BTKL � �n 3x y 12,32 0,55 y 0,1 � �SO2 22,4 � � mmu�i mAl2 (SO4 )3 mZnSO4 0,15.342 0,1.161 67,4 gam � Đáp án D Cách 2: Sử dụng định luật bảo toàn 12,32 � 1,1� �nAl 0,3 22,4 �� � � �nZn 0,1 B�o to� n kh� i l� � ng � mX =27.nAl +65.nZn =14,6 � B�o to� n electron � 3nAl +2nZn =2nSO2 =2 B�o to� n nguy� n t�Al � 2.nAl2SO4 =nAl =0,3� 0,3 � 342 0,1.161 67,4 gam � �� mmu�i B� o to� n nguy� n t�Zn � nZnSO4 nZn 0,1 � Đáp án D Cách 3: Sử dụng công thức giải nhanh mmu�i sunfat mKimlo�i mSO2 mKim lo�i 96.nSO2 14,6 96 12,32 67,4 gam � 22,4 Đáp án D Ví dụ 4: Hoà tan hoàn toàn 17,4 gam hỗn hợp kim loại X gồm Mg, Al, Cu dung dịch H2SO4 đặc nóng thu dung dịch Y 12,32 lit khí SO2 (đktc), sản phẩm khử Cô cạn cẩn thận dung dịch Y thu m gam muối sunfat khan Gía trị m là: A 52,6 gam B 70,2 gam C 71,3 gam D 67,4 gam Hướng dẫn giải: Ta nhận thấy sau phản ứng có muối, tức có ẩn mà có kiện số liệu để lập phương trình tốn học Vậy nên ta khơng thể giải tốn theo cách thơng thường Bài tốn giải theo công thức giải 23 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 nhanh (Công thức thiết lập dựa định luật bảo toàn electron , bảo toàn khối lượng định luật bảo tồn điện tích) mmu�i sunfat mKim lo�i mSO2 mKim lo�i 96.nSO2 17,4 96 12,32 70,2 gam � 22,4 Đáp án B Ví dụ 5: Hịa tan 18,4 gam hỗn hợp X gồm Fe Cu dung dịch H 2SO4 đặc, nóng dư thu 7,84 lít SO (đktc) dung dịch Y Phần trăm khối lượng Fe hỗn hợp X là: A 60,87% B 45,65% C 53,26% D 30,43% Hướng dẫn giải: Cách 1: t Phương trình phản ứng: 2Fe + 6H2SO4 đặc �� � Fe2(SO4)3 + 3SO2 � + 6H2O t Cu + 2H2SO4 đặc �� � CuSO4 + SO2 � + 2H2O Gọi x, y số mol Fe, Cu Suy số mol SO2 (3x/2 + y) 0 Ta có: mX 56.x 64.y 18,4 � x 0,1 � 0,1.56 � �� � %mFe 100 30,43% � 7,84 � nSO2 x y 0,35 � y 0,2 18,4 � 22,4 � Đáp án D Cách 2: Sử dụng định luật bảo toàn B�o to� n kh� i l� � ng � mX =56.nFe +64.nCu =18,4� 0,1.56 � �nFe 0,1 � %mFe 100 30,43% 7,84 �� � B� o to� n electron � 3.nFe +2.nCu =2.nSO2 =2 nCu 0,2 18,4 � � 22,4 � � Đáp án D Ví dụ 6: Khi cho 7,2 gam Al tác dụng hết với dung dịch H 2SO4 đậm đặc, thấy có 49 gam H2SO4 tham gia phản ứng, tạo muối Al 2(SO4 )3, H2O sản phẩm khử X Vậy X là: A SO2 B S C H2S D SO2, H2S (Đề thi thử THPT Cẩm Khê - Phú Thọ, lần năm 2016) Hướng dẫn giải: Vì sản phẩm khử H2SO4 đặc có nhiều dạng SO2, S, H2S nên toán sử dụng cách truyền thống (viết phương trình, cân đặt ẩn) khơng khả thi Vì sử dụng định luật bảo tồn cách hợp lí Gọi sản phẩm khử X k số electron mà H2SO4 nhận để tạo X t Sơ đồ phản ứng: Al + H2SO4 đặc �� � Al2(SO4)3 + X + H2O ; 7,2 � 1.nAl 2.nAl2 (SO4 )3 � nAl2 (SO4)3 27 mol; 15 49 nguyên tố S � 1.nH2SO4 3.nAl2 (SO4)3 nX � nX 98 3.15 0,1mol; electron � 3.nAl k.nX � k 15 � X l�H2S � Đáp án C 0,1 Bảo toàn nguyên tố Al Bảo toàn Bảo toàn 24 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 Dạng 11 Điều chế hợp chất chứa lưu huỳnh - Hiệu suất phản ứng Phương pháp giải + Để sản xuất axit sunfuric người ta chủ yếu sử dụng quặng pirit sắt (FeS2), qua giai đoạn sau: H O O ,t O ,t ,V O � H2SO4 � � SO2 ����� � SO3 ��� FeS2 ��� (3) (1) (2) + Trong thực tế, q trình sản xuất ln có hiệu suất H = a% < 100% Khi toán cho hiệu suất yêu cầu xác định lượng chất ta tính tốn bình H thường, sau lấy kết nhân cho 100 (nếu chất cần tính phía sau phản 2 ứng), nhân cho 100 (nếu H 2 chất cần tính phía trước phản ứng) ► Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 1: Nung hỗn hợp X gồm SO2 O2 có tỉ khối so với O2 1,6 với xúc tác V2O5 thu hỗn hợp Y Biết tỉ khối X so với Y 0,8 Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp SO3 ? A 66,7% B 50% C 75% D 80% Hướng dẫn giải: Sơ đồ toán: SO3 � SO2 t0, V2O5 � � H� n h� pX ���� � H� n h� pY SO d� H? 43 � 43 � O2 � dX /O21,6 dX /Y 0,8 � O2 d� � a mol SO2 (M=64) Sơ đồ đường chéo: 1,6.32 51,2 b mol O2 (M=32) � (51,2 - 32) (64 - 51,2) a 19,2 � a 1,5b b 12,8 Phương trình phản ứng: 2SO2 ban � � u: 1,5b b ph� n� ng: x � 0,5x � sau ph� n� ng: (1,5b-x) � (b-0,5x) � Ta có: V2O5,t O2 ���� � 2SO3 mol x mol x mol �m 64(1,5b x) 32(b 0,5x) 80x 51,2 64 � x b �n (1,5b x) (b 0,5x) x 0,8 nSO2ph�n �ng x H 100 100 100 66.67% � phản ứng: nSO2ban ��u 1,5b 1,5 MY Hiệu suất Đáp án A Ví dụ 2: Trong cơng nghiệp người ta sản xuất axít sunfuric theo sơ đồ sau: FeS2 � SO2 � SO3 � H2SO4 Người ta sử dụng 15 quặng pirit sắt (chứa 25 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 80% FeS2) để sản xuất 39,2 dung dịch H 2SO4 40% Vậy hiệu suất chung cho trình sản xuất axít sunfuric từ quặng là: A 40% B 60% C 80% D 62,5% Hướng dẫn giải: 80 12 Ta có: mFeS 15.100 12t�n � nFeS 120 0,1 Bảo toàn nguyên tố S � nH SO 2.nFeS 0,2 � mH SO (l�thuy�t) 0,2.98 19,6 t�n 40 Lượng H2SO4 thực tế thu mH SO (th�c t�) 39,2.100 15,68 t�n 2 2 Hiệu suất phản ứng là: H 4 mH2SO4 (th�c t�) mH2SO4 (l�thuy�t) 100 15,68 100 80% � Đáp án C 19,6 Ví dụ 3: Có loại quặng pirit chứa 96% FeS2 Nếu ngày nhà máy sản xuất 100 axit sunfuric 98% cần m quặng pirit biết hiệu suất q trình sản xuất H2SO4 90% Gía trị m là: A 69,44 B 68,44tấn C 67,44 D 70,44tấn Hướng dẫn giải: Cách 1: Thông thường Phương trình phản ứng: t FeS2 + O2 �� � Fe2O3 + SO2; V O ,t SO2 + O2 ���� � SO3; SO3 + H2O ��� H2SO4; 98 98 Ta có: mH SO (th�c t�) 100.100 98 t�n � nH SO 98 Bảo toàn nguyên tố S � 2.nFeS2 1nH2SO4 � nFeS2 � mFeS2 0,5.120 60 t� n � mqu�ng pirit =60 0,5 100 62,5 t� n 96 Vì hiệu suất đạt 90% nên lượng quặng thực tế cần là: 100 mqu�ng pirit th�c t� 62,5 t� n 69,44 t� n � Đáp án A 90 Cách 2: Giải nhanh (1 dòng) Khối lượng quặng pirit cần là: 98 1 100 100 m 100 t� n .120 69,44 t� n � Đáp án A 100 98 96 90 Dạng 12 Tổng hợp 35 Ví dụ 1: Hỗn hợp khí X gồm H2S H2 có tỉ khối so với hidro Đốt cháy hồn tồn V lít hỗn hợp X lượng khí O2 vừa đủ, chia sản phẩm cháy thành phần Phần dẫn vào bình đựng dung dịch NaOH dư thấy khối bình tăng thêm 18,2 gam Phần cho tác dụng hết với dung dịch nước 26 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 Brom, sau cho thêm lượng dư BaCl2 vào ta thấy xuất m gam kết tủa trắng Gía trị m gần với giá trị sau đây? A 46 gam B 70 gam C 35 gam D 23 gam Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: NaOH d� Ph� n 1����� m b�nh t�ng =18,2 gam H2S O2 � SO2 � H� n h� pX ��� �� H SO � ; Br2 H2O BaCl 42 43 � H2 H2O Ph� n ���� � � ���� m gam BaSO4 � � 140 dX /H2 HBr � nH2S (34) ( 70 2) 35 70 3 Sơ đồ đường chéo: nH2 (2) Bảo toàn nguyên tố S H � nH2 70 2) 2a mol 70 a mol (34 ) ( 70 ) nH2S 2amol v�nH2O =nH2S +nH2 =2a +a =3a mol (34 - � nSO2 nH2S nSO a � � � S�mol m� i ph� n� � nH2O 1,5a � Khối lượng bình NaOH tăng khối lượng SO2 H2O giữ lại Ta có: m b�nh t�ng =mSO +mH O a.64 1,5a.18 18,2 gam� a =0,1 mol Bảo toàn nguyên tố S � nBaSO nH SO nSO a 0,1mol � mBaSO4 0,1.233 23,3�23gam � Đáp án D Ví dụ 2: Nung 22,4 gam kim loại M hoá trị với lưu huỳnh dư, sau phản ứng hoàn toàn thu chất rắn X Cho chất rắn X tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch HCl thu khí Y 6,4 gam bã rắn không tan Làm khô chất bã rắn đốt cháy hồn tồn thu khí Z Khí Z phản ứng vừa đủ với khí Y thu 19,2 gam đơn chất rắn Vậy M là: A Ca B Mg C Fe D Zn Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: 2 4 kh�Y (H2S) 22,4 gam M MS � � t0 HCl d� ���� � R� nX� ���� � MCl � ; H 100% S S d� � � O2 Y (H2S) R� � SO2 ���� � R� 4n2(S4d� ) ��� 14 2n(S) 43 6,4gam 19,2 gam Cách 1: Thông thường Gọi x số mol kim loại M 27 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 t M S �� � MS Mol x � x � x MS 2HCl �� � MCl H2S Mol x S Mol � x t O2 �� � SO2 6,4 0,2 � 0,2 32 SO2 2H2S �� � 3S 2H2O 19,2 0,6 32 22,4 � nM nMS nH2S 0,4 � M 56(Fe) � �� p� n C 0,4 Mol 0,2 � 0,4 � Cách 2: Sử dụng định luật bảo toàn nS d� 6,4 0,2 mol; 32 nS 19,2 0,6mol 32 Nhìn tổng quát tốn ta có: Bảo tồn ngun tố S � nS(ban ��u) nS d� nMS nS d� nH S nSO � nM nMS nH2S nS (k�tth�c) nS d� 0,6 0,2 0,4 mol � M nH2S nS (k�t th�c) 22,4 56(Fe) � 0,4 Đáp án C Ví dụ 3: Trộn 5,6 gam bột sắt với 2,4 gam bột lưu huỳnh nung nóng (trong điều kiện khơng có khơng khí), thu hỗn hợp rắn M Cho M tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, giải phóng hỗn hợp khí X cịn lại phần khơng tan G Để đốt cháy hồn tồn X G cần vừa đủ V lít khí O (ở đktc) Giá trị V là: A 2,80 B 3,36 C 3,08 D 4,48 Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: O2 kh�X(H2S,H2 ) ��� �SO2 H2O �FeS 2,4gamS � � t0 HCl d� ���� R� n M �Fe d����� � FeCl � 5,6gamFe H ?% � � O2 S d� R� n G (S d� ) ��� �SO2 � ; Nhìn tổng qt tốn ta có: 4 2 2 4e 2e 4e S �� � � SO2; Fe�� � � FeCl2; O2 �� � � 2O 2,4 5,6 � nO2 0,125 mol � VO2 0,125.22,4 2,8 lit 32 56.2 Bảo toàn electron 4.nS 2.nFe 4.nO � Đáp án A Ví dụ 4: Nung 20,8 gam hỗn hợp X gồm bột sắt lưu huỳnh bình chân khơng thu hỗn hợp Y Cho toàn Y tác dụng với dung dịch HCl dư, thu m gam chất rắn khơng tan 4,48 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 Giá trị m A 6,4 B 16,8 C 4,8 D 3,2 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Chuyên Đại học Vinh, năm 2016) Hướng dẫn giải: 28 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 Sơ đồ phản ứng: FeS � HS S � � � t0 HCl d� 20,8gamX � ��� � R� nY � Fe d����� � 4,48 lit kh� Z � m gam S FeCl ; H ?% 44 4 Fe H2 � � � dZ/H29 S d� � 4,48 � nH2S 0,1 mol � nFeS nH2S 0,1 mol � nZ nH2S nH2 0,2 � � � 22,4 � � � � � Ta có: n 0,1 mol � �nFed� nH2 0,1 mol mZ 34.nH2S 2.nH2 9.2.0,2 3,6 � H2 � Bảo toàn nguyên tố Fe � nFe nFe d� +nFeS =0,2 mol � mFe 0,2.56 11,2 gam , 20,8 11,2 Bảo toàn nguyên tố S � nS nS d� +nFeS � 32 nS d� 0,1� mS d� 0,2.32 6,4 gam , � Đáp án A Ví dụ 5: Để m gam bột sắt ngồi khơng khí, sau thời gian thu 11,936 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Cho hỗn hợp X phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 0,7616 lít khí SO2(đktc) Gía trị m là: A 8,736 gam B 14,448 gam C 5,712 gam D 7,224 gam Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: �FeO �Fe O � O2 kh� ng kh� H2SO4 � � c, t0 m gam Fe������ 11,936gamX � ������ � Fe2(SO4 )3 +0,7616 lit SO2 � H2O ; �Fe3O4 � �Fe (11,936 m) Bảo toàn khối lượng � mFe mO2 mX � nO2 mol 32 Nhìn tổng qt tốn ta có: 3 3e Fe�� � � Fe2(SO4 )3; 2 6 4e O2 �� � � 2O; Bảo toàn electron 3.nFe 4.nO 4 2e H2SO4 �� � � SO2 m (11,936 m) 0,7616 2.nSO2 � � m 8,736 gam 56 32 22,4 Đáp án A Ví dụ 6: Hịa tan hết 8,4 gam Fe dung dịch chứa 0,4 mol H 2SO4 đặc, nóng thu dung dịch X V lít khí SO (đktc) Cơ cạn dung dịch X thu m gam muối khan Giá trị V m A 5,04 30,0 B 4,48 27,6 C 5,60 27,6 D 4,48 22,8 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – Sở Giaó dục Đào tạo TP.HCM, năm 2015) Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: t 8,4 gam Fe 0,4mol H2SO4 � � c, �� � mu� i Fe2(SO4)x +V lit SO2 � H2O ; Cách 1: � Bảo toàn nguyên tố Fe � nFe 2.nFe2 (SO4 )x � nFe2 (SO4 )x 8,4 n Fe 56 0,075 mol 2 29 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 Bảo tồn ngun tố S � 1.nH SO x.nFe (SO ) 1.nSO � nSO (0,4 x.0,075) mol Bảo toàn nguyên tố H � 2.nH SO 2.nH O � nH O nH SO 0,4mol Bảo toàn khối lượng � mFe mH SO mFe (SO ) mSO mH O 4 2 x 2 2 x 2 � 8,4 0,4.98 0,075(56.2 96x) (0,4 0,075x)64 0,4.18� x 8 � VSO2 (0,4 0,075 ).22,4 4,48lit; mmu�i 0,075.(56.2 96 ) 27,6gam � 3 Đáp án B Cách 2: Vì FeSO4 � nH2SO4 0,4 � s�n ph� m t� o mu� i � nFe 0,15 Fe2(SO4 )3 � t Fe 2H2SO4 �� � FeSO4 SO2 �2H2O mol x � 2x � x � x t 2Fe 6H2SO4 �� � Fe2(SO4 )3 3SO2 �6H2O mol Ta có: y � 3y � 0,5y � 1,5y VSO (0,05 1,5.0,1).22,4 4,48 lit nFe x y 0,15 x 0,05 � � � � �� �� � nH2SO4 2x 3y 0,4 � y 0,1 mmu�i 152.0,05 400.0,5.0,1 27,6 gam � � Đáp án B Ví dụ 7: Nhiệt phân 40,3 gam hỗn hợp X gồm KClO KMnO4, thu O2 m gam chất rắn gồm K2MnO4, MnO2 KCl Toàn lượng O2 tác dụng hết với cacbon nóng đỏ, thu 11,2 lít hỗn hợp khí Y (đktc) có tỉ khối so với H2 17,2 Thành phần % theo khối lượng KMnO4 X gần với giá trị sau đây? A 40% B 80% C 60% D 20% Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: � K 2MnO4,MnO2,KCl KClO3 � t CO ; � 40,3gam X � �� � C n� ng � � O2 ����� �11 KMnO � 14,22lit 43Y � CO dY /H217,2 � 11,2 � nY nCO nCO2 0,5 nCO 0,3 mol � � � 22,4 �� � n 0,2 mol � mY 28.nCO 44.nCO2 0,5.17,2.2 17,2 � CO2 � Bảo toàn nguyên tố O � 2.nO2 1.nCO 2.nCO2 0,3 2.0,2 0,7 � nO2 0,35 mol t 2KClO3 �� � 2KCl 3O2 � mol x � 1,5x t0 2KMnO4 ��� K 2MnO4 MnO2 O2 � mol y � 0,5y mX 122,5.x 158.y 40,3 � � x 0,2 mol 0,1.158 � �� � %mKMnO4 100 39,2% �40% � � nO2 1,5.x 0,5.y 0,35 y 0,1 mol 40,3 � � Đáp án A Ví dụ 8: Cho a mol Fe phản ứng vừa đủ với b mol H2SO4 (đặc, nóng) thu 30 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 khí SO2 (sản phẩm khử nhất) 5,04 gam muối Biết tỉ lệ a : b = : Giá trị a A 0,03 B 0,02 C 0,025 D 0,05 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Ngô Gia Tự - Vĩnh Phúc, năm 2016) Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: t t a mol Fe b mol H2SO4 � � c, ���� �� � 5,04gam mu� i Fe2(SO4 )x +SO2 � H2O ; a:b3:7 Vì FeSO4 � nH2SO4 b � s�n ph� m t� o mu� i � nFe a Fe2(SO4 )3 � t Fe 2H2SO4 �� � FeSO4 SO2 �2H2O mol x � 2x � x t0 2Fe 6H2SO4 ��� Fe2(SO4 )3 3SO2 �6H2O Ta có: mol y � 3y � 0,5y �nH2SO4 2x 3y x 0,02 � � �� � nFe a 0,03 mol � x y � nFe y 0,01 � � mmu�i 152x 400.0,5y 5,04 � Đáp án A 31 ... lit H2S ��� t Phương trình phản ứng: 2H2S + 3O2 ��� 2SO2 + 2H2O; 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ��� K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4; B�o to� n nguy� n t�S � nH2S nSO2 � � �� nH2S nSO2 0 ,2 0,5mol � VH2S ... FeO, C12H22O11, H2S Trong phản ứng đó, nguyên tử S6 bị khử số oxi hóa thấp 4 ? ?2 S , S , S Ví dụ: t Cu + 2H2SO4 đặc �� � CuSO4 + SO2 �+ 2H2O; t C + 2H2SO4 đặc �� � CO2 � + 2SO2 �+ 2H2O; t 2FeO... nPbS 23 9 0 ,2 mol Ta có: 4, 928 0 ,22 � nH2 0 ,22 0 ,2 0, 02 mol 22 ,4 � nFe nH2 0, 02 mol nZ nH2 nH2S Bảo toàn electron � %mFeS 0 ,2. 88 100 94,017% �94% � 0 ,2. 88 0, 02. 56 Đáp