TÝnh khèi lîng chÊt r¾n A thu đợc sau phản ứng và nồng độ mol/lớt các chất có trong dung dịch B giả sử thể tích dung dịch không thay đổi Híng dÉn gi¶i: a/ M lµ Fe.. a/ Xác định kim loại [r]
(1)Lêi nãi ®Çu §Ó gióp cho c¸c em häc sinh kh¸ giái cã thªm tµi liÖu vµ ph¬ng ph¸p còng nh rÌn kü n¨ng gi¶i bµi tËp hãa häc,t«i xin tr©n träng giíi thiÖu víi quý thÇy c« vµ c¸c em häc sinh cuèn s¸ch “C¸c ph¬ng ph¸p gi¶i to¸n hãa häc THCS vµ c¸c chuyªn đề bản” §Çu tiªn t«i ®a c¸c ph¬ng ph¸p gi¶i to¸n hãa häc cïng víi c¸c bµi gi¶i minh họa.Sau đó chuyên đề có hớng dẫn giải và các bài tập áp dụng với mong muèn gióp häc sinh vËn dông kiÕn thøc mét c¸ch linh ho¹t gi¶i c¸c bµi to¸n hãa học tình khác nhau.Ngoài ra,sách còn có nhiều bài tập tự giải để häc sinh cã thªm ®iÒu kiÖn rÌn luyÖn kü n¨ng gi¶i bµi tËp hãa häc Tác giả xin ghi nhận và cảm ơn ý kiến đóng góp,chỉ thiếu sót sách này để tác giả chỉnh sửa cho hoàn thiện hơn.Xin trân thành cảm ơn! L¬ng s¬n;ngµy 26/12/2011 §µo v¨n chung Sè ®iÖn tho¹i liªn hÖ : 0987.898.268 Email : info@123doc.org MỘT SỐ KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1.Nguyên tử: a.Khái niệm: Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ trung hòa điện,từ đó tạo nên các chất b.Cấu tạo Nguyên tử gồm: - Vỏ : Tạo hay nhiều electron (e) mang điện tích âm(-1) - Hạt nhân gồm: + Hạt proton ( P) tích điện dương (+1) + Hạt nơtron (n) không mang điện - Đặc điểm: + Số P = Số e + Khối lượng nguyên tử ≈ Khối lượng hạt nhân nguyên tử (2) ( Số hạt p + số hạt n = khối lượng nguyên tử) 2.Phản ứng hóa học a Phản ứng hóa hợp : là phản ứng hóa học đó có chất tạo thành từ hay nhiều chất ban đầu VD: Na2O + H2O 2NaOH CaO + CO2 CaCO3 b Phản ứng phân hủy: là phản ứng hóa học đó có chất sinh hai hay nhiều chất to VD: 2KClO3 2KCl + 3O2 to 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 c Phản ứng thế: là phản ứng hóa học đơn chất với hợp chất ,trong đó nguyên tử đơn chất thay nguyên tử nguyên tố khác hợp chất VD: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu H2 + CuO Cu + H2O d Phản ứng trao đổi: là phản ứng hóa học,trong đó hai hợp chất tham gia phản ứng trao đổi với thành phần cấu tạo chúng để tạo hợp chất VD: BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl CuSO4 + 2NaOH Na2SO4 + Cu(OH)2 e.Phản ứng oxi hóa khử: là phản ứng hóa học đó xảy đồng thời oxi hóa và khử VD: CuO + H2 Cu +H2O Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu Cách viết CTHH và Cân PTHH a Cách viết CTHH * Đơn chất: Ax Trong đó:+ A là kí hiệu hóa học nguyên tố + x là số nguyên số nguyên tử - Kí hiệu hóa học là CTHH tất các kim loại và số phi kim như: Na;K;C;P;Fe;Cu (x=1) - Công thức hóa học các đơn chất là chất khí thì phân tử gồm nguyên tử (trừ O3) O2;H2;N2;Cl2 (x=2) * Hợp chất: AxBy , AxByCz Trong đó:+ A,B,C là KHHH nguyên tố + x,y,z là số nguyên số nguyên tử - Cách lập CTHH hợp chất: + Hóa trị nguyên tố (nhóm nguyên tử) này thường là số nguyên tố (nhóm nguyên tử) III Al O II y Al 2O VD: * Lưu ý: - Các số phải là số tối giản trừ trường hợp đặc biệt: CTHH x VD: IV II x y S O CTHH SO2 - Nếu hóa trị nguyên tố(nhóm nguyên tử) thì số và II II x y VD: C O CTHH CO b Cân phương trình hóa học C¸ch gi¶i chung: (3) - Viết sơ đồ ph¶n øng (gồm CTHH các chất pư và sản phẩm) - Cân số nguyên tử nguyên tố (bằng cách chọn các hệ số thích hợp điền vào trước các CTHH) - Viết PTHH Lưu ý: Khi chọn hệ số cân bằng: + Khi gặp nhóm nguyên tố -> Cân nguyên nhóm + Thường cân nguyên tố có số nguyên tử lẻ cao cách nhân cho 2,4… + Một nguyên tố thay đổi số nguyên tử vế PT, ta chọn hệ số cách lấy BSCNN số trên chia cho số nguyên tử nguyên tố đó VÝ dô: ?K + ?O2 -> ?K2O Giải: 4K + O2 -> 2K2O + Khi gÆp mét sè ph¬ng tr×nh phøc t¹p cÇn ph¶i dïng ph¬ng ph¸p c©n b»ng theo phơng pháp đại số: VÝ dô 1: C©n b»ng PTHH sau : FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2 Gi¶i: - §Æt c¸c hÖ sè: aFeS2 + bO2 -> cFe2O3 + dSO2 - TÝnh sè nguyªn tö c¸c nguyªn tè tríc vµ sau ph¶n øng theo c¸c hÖ sè PTHH: Ta cã: + Sè nguyªn tö Fe: a = 2c + Sè nguyªn tö S : 2a = d + Sè nguyªn tö O : 2b = 3c + 2d §Æt a = c = 1/2, d = 2, b = 3/2 + 2.2 = 11/2 Thay a, b, c, d vµo PT: aFeS2 + bO2 -> cFe2O3 + dSO2 FeS2 + 11/2O2 -> 1/2Fe2O3 + 2SO2 Hay: 2FeS2 + 11O2 -> Fe2O3 + 4SO2 VÝ dô C©n b»ng PTHH sau: FexOy + H2 Fe + H2O Gi¶i: - §Æt c¸c hÖ sè: a FexOy + b H2 c Fe + d H2O - TÝnh sè nguyªn tö c¸c nguyªn tè tríc vµ sau ph¶n øng theo c¸c hÖ sè PTHH: Ta cã: + Sè nguyªn tö Fe: a.x = c + Sè nguyªn tö O : a.y = d + Sè nguyªn tö H : 2b = 2d §Æt a = c = x, d = b = y Thay a, b, c, d vµo PT: FexOy + y H2 x Fe + y H2O Các hợp chất vô Oxit Lµ hîp chÊt cña oxi víi nguyªn tè kh¸c Axit Lµ hîp chÊt mµ ph©n tö gåm hay Định nhiÒu nguyªn tö H liªn kÕt víi gèc nghĩa axit Gäi nguyªn tè oxit lµ A ho¸ trÞ Gäi gèc axit lµ B cã ho¸ trÞ n n CTHH lµ: CTHH lµ: HnB A O nÕu n lÎ n CTHH - AOn/2 nÕu n ch½n Tên gọi Tªn oxit = Tªn nguyªn tè + oxit Lu ý: KÌm theo ho¸ trÞ cña kim lo¹i kim lo¹i cã nhiÒu ho¸ trÞ Khi phi kim cã nhiÒu ho¸ trÞ th× kÌm tiÒn tè (chØ sè nguyªn tö phi kim) - Axit kh«ng cã oxi: Axit + tªn phi kim + hidric - Axit cã Ýt oxi: Axit + tªn phi kim + ¬ (r¬) - Axit cã nhiÒu oxi: Axit + tªn phi kim + ic (ric) Làm quỳ tím đỏ hồng TCHH T¸c dông víi níc - Oxit axit t¸c dông víi níc t¹o thµnh dd Axit T¸c dông víi Baz¬ Muèi vµ n3 (4) SO2 + H2O H2SO3 - Oxit baz¬ t¸c dông víi níc t¹o thµnh dd Baz¬ Na2O + H2 O 2NaOH íc HCl + NaOH NaCl + H2O T¸c dông víi oxit baz¬ muèi vµ níc Oxit axit + dd Baz¬ t¹o thµnh 3H2SO4+Fe2O3 Fe2(SO4)3 + 3H2O muèi vµ níc T¸c dông víi kim lo¹i muèi vµ CO2 + KOH K2CO3 + H2O Hidro Oxit baz¬ + dd Axit t¹o thµnh 2HCl + Zn ZnCl2 + H2 muèi vµ níc T¸c dông víi muèi muèi míi vµ axit míi CuO + 2HCl CuCl2 + H2O H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl Oxit axit + Oxit baz¬ t¹o thµnh muèi SO3 + K2O K2SO4 - Oxit lìng tÝnh cã thÓ t¸c dông víi Lưu ý c¶ dd axit vµ dd - HNO3, H2SO4 đặc có các tính chất Bazơ Lµ hîp chÊt mµ ph©n tö gåm Định nguyªn tö kim lo¹i liªn kÕt víi hay nghĩa nhiÒu nhãm hi®roxit (- OH) Gäi kim lo¹i lµ M cã ho¸ trÞ n CTHH CTHH lµ: M(OH)n Tªn baz¬ = Tªn kim lo¹i + hidroxit Lu ý: KÌm theo ho¸ trÞ cña kim lo¹i Tên kim lo¹i cã nhiÒu ho¸ trÞ gọi Muối Lµ hîp chÊt mµ ph©n tö gåm kim lo¹i liªn kÕt víi gèc axit TCHH T¸c dông víi axit muèi vµ níc T¸c dông víi axit muèi míi + axit míi NaOH + H2SO4 Na2SO4 + H2O dd Kiềm làm đổi màu chất thị - Lµm quú tÝm xanh riªng(thụ động với Al và Fe) Gäi kim lo¹i lµ M, gèc axit lµ B CTHH lµ: MxBy Tªn muèi = tªn kim lo¹i + tªn gèc axit Lu ý: KÌm theo ho¸ trÞ cña kim lo¹i kim lo¹i cã nhiÒu ho¸ trÞ HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 dd muèi + dd KiÒm muèi míi + baz¬ míi - Lµm dd phenolphtalein kh«ng mµu FeCl2+2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl hång dd muèi + Kim lo¹i Muèi míi dd KiÒm t¸c dông víi oxit axit + kim lo¹i míi muèi vµ níc CuCl2 + Fe FeCl2 + Cu Ba(OH)2 + SO2 BaSO3 + H2O dd muèi + dd muèi muèi dd KiÒm + dd muèi Muèi + míi Baz¬ FeCl2+AgNO3 2AgCl + Fe(NO3)2 2KOH+CuSO4 Cu(OH)2 + K2SO4 Mét sè muèi bÞ nhiÖt ph©n (5) CaCO3 Baz¬ kh«ng tan bÞ nhiÖt ph©n 2KClO3 oxit + níc Fe(OH)3 CaO + CO2 t 2KCl + 3O2 t Fe2O3 + 3H2O t Lưu ý - Baz¬ lìng tÝnh cã thÓ t¸c dông víi - Muèi axit cã thÓ ph¶n øng nh axit c¶ dd axit vµ bazơ Kim lo¹i vµ phi kim Kim lo¹i T¸c dông víi phi kim t¹o thµnh muèi hoÆc oxit 2Fe + 3Cl2 t 2FeCl3 Phi kim T¸c dông víi kim lo¹i t¹o thµnh oxit hoÆc muèi 2Al + 3Cl2 t 2AlCl3 Zn + S 2Zn + O2 ZnS t 2ZnO t 2Cu + O2 t 2CuO T¸c dông víi axit t¹o thµnh muèi vµ hi®ro t 2Na + S Na2S T¸c dông víi Hi®ro t¹o thµnh níc hoÆc hîp chÊt khÝ 2Al + 6HCl O2 Zn 2AlCl3 + 3H2 + H2SO4 ZnSO4 + H2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 T¸c dông víi muèi t¹o thµnh muèi míi vµ kim lo¹i míi Mg + CuCl2 MgCl2 + Cu Fe + 2AgNO3 + 2H2 t Cl2 + H2 t 2HCl S t H2S + H2 T¸c dông víi Oxi t¹o thµnh oxit t S + O2 SO2 Fe(NO3)2 + 2Ag 4P + 5O2 Phương pháp điều chế các loại hợp chất vô a Điều chế Oxit Kim loại + Oxi Oxit bazo Phi kim Oxi + Hợp chất VD: 4Al 4P + 4FeS2 t + Oxi 2P2O5 Oxit axit Nhiệt phân muối Oxit Oxit Nhiệt phân bazo không tan 2H2O Oxit to + 3O2 2Al2O3 to 5O2 + 11O2 2P2O5 to 2Fe2O3 + 8SO2 to 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O CaCO3 t CaO + CO2 b Điều chế axit to Phi kim + Hidro Axit Oxit axit + nước Axit (6) Axit mạnh + Muối Axit H2 + Cl2 2HCl SO3 + H2O H2SO4 VD: H2SO4 to 2NaCl Na2SO4 + + 2HCl c Điều chế bazơ Oxit bazơ + nước Bazơ Kiềm + dd muối Bazơ + muối Điện phân dd muối có màng ngăn VD: CaO + H2O Ba(OH)2 Ca(OH)2 + K2SO4 2NaCl + 2H2O d Điều chế muối Axit + bazo Bazơ +… BaSO4 + 2KOH phân Màng diên ngan xôp 2NaOH + Cl2 + H2 Kim loại + Phi kim Dd axit + oxit bazo Oxit axit + dd bazo Muối Oxit axit + Oxit bazo Kim loại + dd axit dd muối + dd muối Dd bazo + dd muối Kim loại + dd muối Muối + dd axit VD: 2Fe + to 3Cl2 2FeCl3 Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 Zn + CuCl2 ZnCl2 + Cu H2SO4 + Cu(OH)2 CuSO4 + 2H2O H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O Na2SO4 + H2O SO3 + 2NaOH CaCO3 CO2 + CaO Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl 2NaOH + CuCl2 Cu(OH)2 + 2NaCl Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O e Điều chế kim loại: (7) 1) Đối với các kim loại mạnh ( từ K Al): + Điện phân nóng chảy muối clorua, bromua … ñpnc 2R + xCl2 2RClx + Điện phân oxit: ( riêng Al) ñpnc 4Al + 3O2 2Al2O3 2) Đối với các kim loại TB, yếu ( từ Zn sau): +) Khử các oxit kim loại ( : H2, CO , C, CO, Al … ) + ) Kim loại + muối muối + kim loại + ) Điện phân dung dịch muối clorua, bromua … ñpdd 2R + xCl2 2RClx ( nước không tham gia pư ) 7.dãy hoạt động hóa học kim loại K, Na,Ca, Mg, Al, Zn, Fe,Sn, Pb, (H), Cu,Hg, Ag,Pt, Au ý nghÜa: K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt + O2: nhiệt độ thờng K nhiệt độ cao Ba Ca Na Mg T¸c dông víi níc K Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt Không tác dụng với nớc nhiệt độ thờng Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt T¸c dông víi c¸c axit th«ng thêng gi¶i phãng Hidro K Khã ph¶n øng Ba Ca Na Mg Kh«ng t¸c dông Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt Kim loại đứng trớc đẩy kim loại đứng sau khỏi muối Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt H2,CO không khử đợc oxit khử đợc oxit các kim loại này nhiệt độ cao K Chó ý: - Các kim loại đứng trớc Mg phản ứng với nớc nhiệt độ thờng tạo thành dd KiÒm vµ gi¶i phãng khÝ Hidro 8.Mét sè ph¶n øng cÇn chó 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 2Al ⃗ + 2HCl FeCl2 + H2 ❑ ⃗ 2AlCl3 + 3H2 + 2*3 HCl ❑ (8) 2M + xH2SO4 ⃗ ❑ M2(SO4)x + xH2 ¸p dông: ⃗ FeSO4 Fe + H2SO4 ❑ + H2 ⃗ Al2(SO4)3 + 2Al + 3H2SO4 ❑ 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 ) + xCl2( 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 9.Mét sè ph¶n øng nhiÖt ph©n cña mét sè muèi a/ 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 ⃗t 2M + 2NO2 + xO2 (Với kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số) b/ 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) c/ 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) C¸c c«ng thøc tÝnh to¸n C«ng thøc tÝnh sè mol - Theo khèi lîng n= m (9) M - Theo nồng độ % ( C%) n= C% mdd 100 M - Theo nồng độ mol (CM) n = CM Vdd - Theo thÓ tÝch chÊt khÝ (®ktc) VchÊt khÝ n= 22,4 - Theo sè h¹t vi m« (sè h¹t nguyªn tö,ph©n tö) n= Sè h¹t vi m« N ( N = 10 23) C«ng thøc tÝnh khèi lîng - Theo sè mol m = n.M - Theo nồng độ % (C%) m= C% mdd 100 - Theo nồng độ mol (CM) m = CM Vdd M Công thức tính nồng độ % (C%) mct C% = mdd 100% - Theo độ tan (S) C% = S .100% S +100 - Theo nồng độ mol (CM) CM M C% = 10.D (D lµ khèi lîng diªng cña dung dÞch) Công thức tính nồng độ mol (CM) CM = n Vdd (mol/lÝt hoÆc M) (10) - Theo nồng độ % (C%) 10.D CM = C% M C«ng thøc tÝnh khèi lîng riªng cña dung dÞch (D) mdd D= (g/ml) Vdd (ml) C«ng thøc tÝnh hiÖu suÊt cña ph¶n øng (H) - Theo khèi lîng hay sè mol chÊt s¶n phÈm H= Khèi lîng(hay sè mol) s¶n phÈm(thùc tÕ) Khèi lîng(hay sè mol) s¶n phÈm (lÝ thuyÕt) .100% - Theo khèi lîng hay sè mol chÊt ph¶n øng H= Khèi lîng(hay sè mol) tham gia(lÝ thuyÕt) Khèi lîng(hay sè mol) tham gia(thùc tÕ) .100% C«ng thøc thµnh phÇn %(theo khèi lîng) cña c¸c nguyªn tè hîp chÊt AxBy x.MA %A = 100% ( %B = 100 - %A) MAxBy C«ng thøc tÝnh khèi lîng cña c¸c nguyªn tè a g hîp chÊt AxBy mA = x.MA MAxBy .a ( mB = a - mA) Khèi lîng mol trung b×nh cña mét hçn hîp ( M ) Khèi lîng mol trung b×nh (KLMTB) cña mét hçn hîp lµ khèi lîng cña mol hçn hîp đó M = m hh n hh = M n 1+ M n 2+ M i ni 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 = M V 1+ M V 2+ M i V i V 1+ V 2+ .V i Tõ (*) vµ (**) dÔ dµng suy ra: M = M1x1 + M2x2 + + Mixi (**) (***) (11) 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 công thức (*), (**) và (***) đợc viết dới dạng: (*) ⇒ M (**) ⇒ M n 1+ M (n −n1 ) n M V +M (V −V 1) = V = M (*)/ (**)/ (***) ⇒ 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 NhËn xÐt: NÕu sè mol (hoÆc thÓ tÝch) hai chÊt b»ng th× M = îc l¹i M 1+ M 2 vµ ng- 10 C¸c hîp chÊt h÷u c¬ a.Hi®ro cacbon Hîp chÊt CTPT PTK C«ng thøc cÊu t¹o Metan CH4 = 16 Etilen C2H4 = 28 H H C H H C H C H H Liên kết đơn Gièng Ph¶n øng víi oxi CH + 2O2 CO2 + 2H2O TÝnh chÊt hãa Kh¸c häc ChØ tham gia ph¶n øng thÕ CH4 + Cl2 NhËn biÕt Hîp chÊt CTPT PTK C«ng thøc cÊu t¹o ¸nh s¸ng CH3Cl + HCl Kh«g lµm mÊt mµu dd Br2 Lµm mÊt mµu Clo ngoµi as Axetilen C2H2 = 26 H C C H Liên kết đôi gồm liên kết bền vµ liªn kÕt kÐm bÒn Ph¶n øng víi oxi C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O Cã ph¶n øng céng C2H4 + Br2 C2H4Br2 Ni ,t , P C2H4 + H2 C2H6 C2H4 + H2O C2H5OH Lµm mÊt mµu dung dÞch Brom Benzen C6H6 = 78 H Liªn kÕt ba gåm liªn kÕt bÒn vµ liªn kÕt kÐm bÒn 3lk đôi và 3lk đơn xen kẽ vòng cạnh TÝnh chÊt hãa häc Gièng Kh¸c Ph¶n øng víi oxi Ph¶n øng víi oxi 2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O 2C6H6 + 15O2 12CO2 +6H2O Cã ph¶n øng céng C2H2 + Br2 C2H2Br2 Võa cã ph¶n øng thÕ vµ ph¶n øng céng (khã) (12) C2H2 + Br2 C2H2Br4 NhËn biÕt C6H6 + Br2 Fe,to C6H5Br + HBr C6H6 + Cl2 to C6H5Cl + HCl Lµm mÊt mµu dung dÞch Brom Ko lµm mÊt mµu dd Brom nhiÒu h¬n Etilen Ko tan níc b DÉn xuÊt hi®ro cacbon Hîp chÊt CTPT PTK C«ng thøc cÊu t¹o rîu Etylic CTPT: C2H6O Axit Axetic CTPT: C2H4O2 CTCT: CH3 – CH2 – OH h h h c c h h h o h Ph¶n øng víi Na: Gièng 2C2H5OH + 2Na 2C2H5ONa + H2 TÝnh chÊt hãa häc CTCT: CH3 – COOH h c c o h o h Ph¶n øng víi Na: 2CH3COOH+2Na2CH3COONa + H2 Ph¶n øng víi C2H5OH + CH3COOH H2SO4 đặc,to - Ch¸y víi ngän löa mµu xanh, to¶ nhiÒu nhiÖt C2H6O + 3O2 2CO2 + 3H2O - BÞ OXH kk cã men xóc Kh¸c t¸c C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O B»ng ph¬ng ph¸p lªn men tinh bột đờng 30Men 32 C C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 HoÆc cho Etilen hîp níc §iÒu chÕ CH3COOC2H5 + H2O - Mang đủ tính chất axit: Làm đỏ quỳ tím, tác dụng với kim loại tríc H, víi baz¬, oxit baz¬, dd muèi 2CH3COOH+Mg(CH3COO)2Mg + H2 CH3COOH+NaOH CH3COONa + H2O 2CH3COOH+Na2O 2CH3COONa + H2O - Lªn men dd rîu nh¹t C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O - Trong PTN: 2CH3COONa+H2SO42CH3COOH + Na2SO4 ddaxit C2H4 + H2O C2H5OH C«ng thøc ph©n tö glucoz¬ saccaroz¬ C6H12O6 C12H22O11 Ph¶n øng tr¸ng g¬ng Thuû ph©n ®un nãng dd axit lo·ng C6H12O6 + Ag2O TÝnh C 6H12O7 + 2Ag ddaxit , t o chÊt ho¸ C12H22O11 + H2O häc C6H12O6 + C6H12O6 glucoz¬ fructoz¬ NhËn Ph¶n øng tr¸ng g¬ng Cã ph¶n øng tr¸ng g¬ng ®un biÕt nãng dd axit tinh bét vµ xenluloz¬ C«ng (C6H10O5)n Tinh bét: n 1200 – 6000 thøc Xenluloz¬: n 10000 – 14000 ph©n (13) tö TÝnh chÊt ho¸ häc NhËn biÕt Thuû ph©n ®un nãng dd axit lo·ng o ddaxit ,t nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O Hå tinh bét lµm dd Iot chuyÓn mµu xanh Nhận tinh bột dd Iot: có màu xanh đặc trng Một số phương pháp giải toán hóa học Phơng pháp áp dụng định luật bảo toàn 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 4,8g kim lo¹i sinh 19g muèi kim lo¹i hoá trị II Hãy xác định kim loại hoá trị II và muối kim loại đó Gi¶i §Æt M lµ KHHH cña kim lo¹i ho¸ trÞ II PTHH: M + Cl2 ⃗ ❑ MCl2 ¸p dông §LBT khèi lîng ta cã: mCl2 = mMCl2 – mM = 19 – 4,8 = 14,2 g Suy : nCl2 = 14,2 : 71 = 0,2 mol Theo PTHH ta cã: nM = nCl2 = 0,2 mol Suy : MM = 4,8 : 0,2 = 24 Kim lo¹i cã khèi lîng nguyªn tö b»ng 24 lµ Mg Vậy muối thu đợc là: MgCl2 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 lít hiđro (ở đktc) và dung dịch chứa m gam muèi TÝnh m? Híng dÉn gi¶i: PTHH chung: M + H2SO4 ⃗ ❑ MSO4 + H2 nH ❑2 SO ❑4 = nH ❑2 = , 344 = 0,06 mol 22 , áp dụng định luật BTKL ta có: mmuôi = mX mH SO4 mH = 3,22 + 98 * 0,06 - * 0,06 = 8,98g (14) Bµi 3: Hoµ tan 10g 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 khan? Bµi gi¶i: 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: nCO = ,672 =0 ,03 mol 22 , Theo ph¬ng tr×nh ph¶n øng vµ ta thÊy Sè mol H2O lu«n b»ng sè mol CO2 n H O =nCO =0 , 03 mol 2 vµ sè mol HCl lu«n b»ng lÇn sè mol CO2 nHCl = 2nCO2 = 0,06 mol Vậy khối lợng HCl đã phản ứng là: mHCl = 0,06 36,5 = 2,19 gam Gäi x lµ khèi lîng muèi khan ( mXCl2 + mYCl3 ) Theo định luật bảo toàn khối lợng ta có: 10 + 2,19 = x + 44 0,03 + 18 0,03 => x = 10,33 gam Bµi tËp vËn dông: Bµi : Hoµ tan hoµn toµn 23,8g hçn hîp gåm mét muèi cacbonat cña kim lo¹i ho¸ trÞ I và muối cacbonat kim loại hoá trị II vào dd HCl thu đợc 0,2mol khí CO2 TÝnh khèi lîng muèi míi t¹o dung dÞch Bài : Cho 12 gam hỗn hợp hai kim loại Fe, Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 63%.Sau phản ứng thu đợc dung dịch A và 11,2 lít khí NO2 (đktc) Tính nồng độ % các chất có dung dịch A Bµi 3: Hßa tan hoµn toµn 15,6g hçn hîp gåm Mg vµ Al b»ng dung dÞch H2SO4 lÊy d,sau phản ứng thu đợc 92,4g hỗn hợp muối.Tính thể tích H2 sinh (đktc) Bài 4: Cho từ từ luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 đun nóng thu đợc 64g sắt, khí sau phản ứng cho qua dd Ca(OH) d đợc 40g kết tủa TÝnh m Bµi 5: Hßa tan hoµn toµn 23,8 gam hçn hîp mét muèi cacbonat cña c¸c kim lo¹i ho¸ trÞ (I) vµ muèi cacbonat cña kim lo¹i ho¸ trÞ (II) dung dÞch HCl Sau ph¶n øng thu đợc 4,48 lít khí (đktc) Đem cô cạn dung dịch thu đợc bao nhiêu gam muối khan? Bài 6: 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 Bài 7.Hßa tan hoµn toµn 8,68g hçn hîp (Fe,Mg,Zn) cÇn dïng hÕt 160 ml dung dÞch HCl 2M a.TÝnh thÓ tÝch H2(®ktc) tho¸t b.Cô cạn dung dịch thu đợc sau phản ứng thì thu đợc bao nhiêu gam muối khan? Ph¬ng ph¸p t¨ng, gi¶m khèi lîng a/ Nguyªn t¾c: (15) 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 dÞch muèi ph¶n øng, §Æc biÖt cha biÕt râ ph¶n øng x¶y lµ hoµn toµn hay kh«ng th× viÖc sö dụng phơng pháp này càng đơn giản hoá các bài toán Bµi 1: Nhóng mét s¾t vµ mét kÏm vµo cïng mét cèc chøa 500 ml dung dÞch CuSO4 Sau mét thêi gian lÊy hai kim lo¹i khái cèc th× mçi cã thªm Cu b¸m vµo, khèi lîng dung dÞch cèc bÞ gi¶m mÊt 0,22g Trong dung dịch sau phản ứng, nồng độ mol ZnSO4 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? Gi¶i PTHH ⃗ Fe + CuSO4 ❑ FeSO4 + Cu (1) (2) ⃗ ZnSO4 + Cu Zn + CuSO4 ❑ 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 ❑0 ⃗ ❑ , kk Fe2O3 a a a (mol) mFe ❑2 O ❑3 = 160 x 0,04 x a = 3,2 (g) NaOH d t ❑ ⃗ Cu(OH)2 ❑ ⃗ CuO CuSO4 ❑ FeSO4 ⃗ ❑ Fe(OH)2 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) CM CuSO ❑4 = ,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¸ s¾t c©n l¹i thÊy nÆng 8,8 gam Xem thÓ tÝch dung dÞch kh«ng thay đổi thì nồng độ mol/lít CuSO4 dung dịch sau phản ứng là bao nhiêu? Híng dÉn gi¶i: ⇒ (16) Sè mol CuSO4 ban ®Çu lµ: nCuSO4 = 0,5 x = (mol) PTHH (1) ⃗ FeSO4 + Cu Fe + CuSO4 ❑ 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 VËy cã 0,8 = 0,1 mol Fe tham gia ph¶n øng, th× còng cã 0,1 mol CuSO tham gia ph¶n øng ⇒ Sè mol CuSO4 cßn d : - 0,1 = 0,9 mol Ta cã CM CuSO ❑4 = 0,9 = 1,8 M 0,5 Bµi 4: Hoµ tan 20gam hçn hîp hai muèi cacbonat kim lo¹i ho¸ trÞ vµ b»ng dung dịch 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 BCO3 + 2HCl -> BCl2 + CO2 + H2O (2) Số mol khí CO2 (ở đktc) thu đợc và là: nCO = (1) , 48 =0,2 mol 22 , Theo (1) vµ (2) ta nhËn thÊy cø mol CO2 bay tøc lµ cã mol muèi cacbonnat chuyÓn thµnh muèi Clorua vµ khèi lîng t¨ng thªm 11 gam ( gèc CO cã khèi lîng 60g chuyÓn thµnh gèc Cl2 cã khèi lîng 71 gam) VËy cã 0,2 mol khÝ CO2 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 : Nhóng kim lo¹i M ho¸ trÞ vµo dd CuSO4, sau mét thêi gian lÊy kim lo¹i thÊy khèi lîng gi¶m 0,05% MÆt kh¸c nhóng kim lo¹i trªn vµo dd Pb(NO3)2, sau thời gian thấy khối lợng tăng 7,1% Xác định M, biết số mol CuSO4 vµ Pb(NO3)2 tham gia ë trêng hîp nh Gi¶i: Gäi m lµ khèi lîng kim lo¹i, A lµ NTK cña kim lo¹i, x lµ sè mol muèi ph¶n øng M + CuSO4 MSO4 + Cu Ag 1mol 64g gi¶m (A – 64)g ,05 m xmol g 100 Rót ra: x= , 05 m 100 A − 64 (1) M + Pb(NO3)2 M(NO3)2 + Pb Ag 1mol 207 t¨ng (207 – A)g xmol t¨ng 7,1 m g 100 (17) Rót ra: x= 7,1 m 100 207 − A Tõ (1) vµ (2) ta cã: (2) , 05 m 100 A − 64 = 7,1 m 100 207 − A (3) Tõ (3) gi¶i A = 65 VËy kim lo¹i M lµ kÏm Bµi : Hoµ tan hoµn toµn 23,8g hçn hîp mét muèi cacbonat cña kim lo¹i ho¸ trÞ I vµ mét muèi cacbonat cña kim lo¹i ho¸ trÞ II vµo dd HCl thÊy tho¸t 4,48 lÝt khí(đktc) Khi cô cạn dd sau phản ứng thì thu đợc bao nhiêu gam muối khan? Gi¶i: KÝ hiÖu kim lo¹i ho¸ trÞ I lµ M, sè mol lµ x,kim lo¹i ho¸ trÞ II lµ R, sè mol lµ y M2CO3 + 2HCl 2MCl + CO2 + H2O (1) 1mol(2M+60)g 2(M+35,5) t¨ng (2M+71)-(2M+60) = 11gam xmol 11xgam RCO3 + 2HCl RCl2 + CO2 + H2O (2) 1mol(R+60)g (R+71) t¨ng (R+71)-(R+60) = 11g ymol 11ygam n Tõ (1) vµ (2): mhh = x + y = CO = 4,48/22,4 = 0,2 mol Theo (1), (2): (x + y)mol hçn hîp ph¶n øng th× khèi lîng hh muèi t¨ng (11x + 11y)g = 11(x + y) = 11.0,2 = 2,2g Vậy khối lợng muối thu đợc khối lợng muối ban đầu cộng với khối tợng t¨ng thªm mmuèi = 23,8 + 2,2 = 26g Bµi tËp vËn dông Bµi 1: Nhóng mét kim lo¹i M ho¸ trÞ II vµo 0,5 lÝt dd CuSO4 0,2M Sau thời gian phản ứng, khối lợng M tăng lên 0,40g nồng độ CuSO4 còn lại là 0,1M.Xác định kim loại M Bài Một Zn có khối lợng 50 g đợc cho vào dung dịch CuSO4.Sau ph¶n øng kÕt thóc ®em tÊm kim lo¹i röa s¹ch,lµm kh«,c©n nÆng 49,82 g.H·y x¸c định lợng CuSO4 có dung dịch và khối lợng Zn đã phản ứng Bµi Hßa tan hoµn toµn 44,7 g hçn hîp A gåm XCO3 vµ YCO3 b»ng dung dÞch HCl.Sau phản ứng thu đợc 7,84 lít khí (đktc).Tính khối lợng hỗn hợp muối thu đợc sau ph¶n øng Bài Hòa tan 14 g hỗn hợp muối MCO3 và N2(CO3)3 dung dịch HCl dư ,thu dung dịch A và 0,672 lít khí(đktc).Cô cạn dung dịch A thì thu bao nhiªu gam muối khan Bµi 5: Hßa tan hoàn toàn 4g hỗn hợp MCO3và M/CO3vào dung dịch HCl thấy thoát V lít khí (đktc).Dung dịch thu đêm cô cạn thu 5,1g muối khan TÝnh V Bài 6.Có kim loại R(Hóa trị II) có cùng khối lượng Thả thứ vào dung dịch CuSO4 và thứ vào dung dịch AgNO3.Sau kết thúc phản ứng,lấy kim loại đó khỏi dung dịch thấy khối lượng thứ nhẹ so với ban đầu,còn thứ nặng so với ban đầu.Biết tất kim loại sinh bám vào R,phần khối lượng tăng thêm gấp 75,5 lần khối lượng giảm và số mol kim loại bám vào R thí nghiệm trên nhau.Xác định tên kim loại R? (18) Bµi 7: Hoµ tan hoµn toµn 13,25 gam hçn hîp kim lo¹i b»ng dung dÞch HCl thu đợc dung dịch A và khí B, cô cạn dung dịch A thu đợc 46,975 gam muối khan tính thể tÝch khÝ B ë ®ktc Bµi : Hoµ tan hçn hîp 60,6 gam hai muèi cacbonnat kim lo¹i ho¸ trÞ II vµ III dung dịch HCl d thu đợc dung dịch A và 14,56 lít CO2 (ở đktc).Tính khối lợng muèn t¹o thµnh dung dÞch A Bµi 9: Hßa tan hoµn toµn 15,6g hçn hîp gåm Kim lo¹i A vµ B b»ng dung dÞch H2SO4 lấy d,sau phản ứng thu đợc 17,92 lít H2 (đktc).Tính khối lợng muối thu đợc sau phản Bµi 10: Hoµ tan hoµn toµn 14,9 gam hçn hîp kim lo¹i b»ng dung dÞch HCl d thu đợc dung dịch A và khí B, cô cạn dung dịch A thu đợc 32,65 gam muối khan Tính thÓ tÝch khÝ B ë ®ktc Bµi 11: Hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp muối cacbonat kim loại hãa trị (I) và muối cacbonat kim loại ho¸ trị (II) dung dịch HCl d Sau phản ứng thu 4,48 lÝt khÝ (đktc) Đem c« cạn dung dịch thu bao nhiªu gam muối khan? Phơng pháp dùng chất tơng đơng và giới hạn đại lượng a §èi víi chÊt khÝ (hçn hîp gåm cã khÝ) Khèi lîng trung b×nh cña lÝt hçn hîp khÝ ë ®ktc: M1V1 M 2V2 22,4.V MTB = Khèi lîng trung b×nh cña mol hçn hîp khÝ ë ®ktc: MTB = HoÆc: MTB = HoÆc: MTB M V 1+ M V V M n1 + M 2( n− n1 ) (n lµ tæng sè mol khÝ hçn hîp) n M x1 + M (1− x 1) = (x1lµ % cña khÝ thø nhÊt) HoÆc: MTB = dhh/khÝ x Mx b.§èi víi chÊt r¾n, láng TÝnh chÊt 1: MTB cña hh = m hh n hh 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 < Mhh < 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 mB MB < nhh < mA M❑ A (19) Gi¶ sö A hoÆc B cã % = 100% vµ chÊt cã % = hoÆc ngîc l¹i L u ý: - Víi bµi to¸n hçn hîp chÊt A, B (cha biÕt sè mol) cïng t¸c dông víi hoÆc c¶ chất X, Y (đã biết số mol) Để biết sau phản ứng đã hết A, B hay X, Y cha Có thể giả thiÕt hçn hîp A, B chØ chøa chÊt A hoÆc B - Víi MA < MB nÕu hçn hîp chØ chøa A th×: nA = mhh MA > nhh = mhh M hh Nh X, Y tác dụng với A mà còn d, thì X, Y có d để tác dụng hết với hỗn hîp A, B Víi MA < MB, nÕu hçn hîp chØ chøa B th×: - nB = m hh MB < nhh = m hh M hh Nh X, Y tác dụng cha đủ với B thì không đủ để tác dụng hết với hỗn hîp A, B NghÜa lµ sau ph¶n øng X, Y hÕt, cßn A, B d c/ Khèi lîng mol trung b×nh cña mét hçn hîp ( M ) Khèi lîng mol trung b×nh (KLMTB) cña mét hçn hîp lµ khèi lîng cña mol hçn hîp đó M = m hh n hh = M n 1+ M n 2+ M i ni 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 = M V 1+ M V 2+ M i V i 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 công thức (*), (**) và (***) đợc viết dới dạng: (*) ⇒ (**) ⇒ M M M n 1+ M (n −n1 ) n M V + M (V −V 1) = 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 +M NhËn xÐt: NÕu sè mol (hoÆc thÓ tÝch) hai chÊt b»ng th× M = vµ ng2 îc l¹i VÝ dô ph¬ng ph¸p khèi lîng mol trung b×nh Bµi tËp 1: Cho 2,16 g hỗn hợp hai kim loại X,Y hóa trị I Tác dụng hoàn toàn với nước thu 50 ml dung dịch B và 896ml khí H2 (đktc) a Xác định tên kim loại trên (Biết chúng chu kỳ liên tiếp) (20) b Tính thể tích dung dịch HCl 20% (d = 1,1g/ml) cần dùng để trung hòa hết 10ml dung dịch X Giải a.Xác định tên kim loại Gọi A đại diện cho kim loại hóa trị I PTHH: 2A + 2H2O → 2AOH + H2 (1) 0,08 mol 0,04 mol Số mol H2 sinh sau phản ứng là: nH 0,896 0,04mol 22,4 n 2nH 0,08mol Theo (1) A M 2,16 27 0.08 Nếu MX < MY thì MX < 27 < My X là Na = 24 và Y là K = 39 ( Vì kim loại thuộc chu kỳ liên tiếp) c Tính thể tích dung dịch HCl PTHH : AOH + HCl → ACl 0.016 mol 0,016mol + H2O (2) Số mol AOH có 10 ml B là : n AOH 0, 08 0, 016mol n nAOH 0,016mol Theo (2) HCl Khối lượng HCl cần dùng là : mHCl 0, 016.36,5 0,584 g Khối lượng dung dịch HCl đã dùng là: 0, 584 mddHCl 100 2, 92 g 20 Thể tích dung dịch HCl cần dùng là: 2,92 VddHCl 2, 655ml 1,1 Bài tập 2: Cho 4g hỗn hợp A gồm Fe và kim loại R hóa trị II tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch HCl thu V lít khí và dung dịch B chứa 11.1g hỗn hợp muối a Tính V(đktc) và nồng độ mol dung dịch HCl b Xác định hai kim loại và thành phần % khối lượng chúng hỗn hợp A.Biết hỗn hợp A hai kim loại có cùng số mol Giải: a.Tính V và nồng độ mol dung dịch HCl Gọi X đại diện cho hai kim loại Fe và R có hóa trị II PTHH: X + 2HCl → XCl2 + H2 (1) 0,1mol 0,2mol 0,1mol 0,1mol Theo (1) ta nhận thấy: Cứ 1mol X chuyển thành XCl2 khối lượng tăng thêm 71g thì có 1mol H2 sinh Mà theo đầu bài khối lượng tăng thêm là 11,1 - = 7,1g thì có x mol H2 sinh (21) x 7,1 0,1mol 71 H2 Thể tích H2 thu là: V= 0,1.22,4 = 2,24 lít n 2 n 0, 2mol H2 Theo (1) HCl Nồng độ mol dung dịch HCl cần dùng là: CM 0, 2 M 0,1 b Xác định kim loại R và thành phần % khối lượng chúng hỗn hợp Theo (1) n = nH 0,1mol 40 M = 0,1 Vì nFe nR 56 M R 40 Nên ta có : M = MR = 24 Vậy R là kim loại Mg Thành phần % Fe và Mg hỗn hợp là: 0,05.56 100% 70% 0,05.24 % Mg 100% 30% % Fe Bµi 3: Hoµ tan 115,3 g hçn hîp gåm MgCO vµ RCO3 b»ng 500ml dung dÞch 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/lít dung dịch H2SO4 loãng đã dùng, khối lợng B, B1 và khối lợng nguyên tử R Biết hỗn hợp ®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 , Khi nung chÊt r¾n B cßn tho¸t khÝ CO2 chøng tá muèi cacbonat cßn d,cßn axit ph¶n øng hÕt nªn: Theo (1) ⇒ nH SO nCO = 0,2 (mol) 0,2 = 0,4 M ⇒ CM H ❑2 SO ❑4 = 0,5 R¾n B lµ M CO3 d: PTHH: ⃗ M CO3 ❑ M O + CO2 (2) 0,5 0,5 0,5 Theo ph¶n øng (1): cø 1mol CO2 sinh th× cã mol M CO3 t¹o mol M SO4 vµ khèi lîng t¨ng (96-60) = 36 gam VËy cã 0,2 mol CO2 sinh th× khèi lîng t¨ng: 36.0,2 = 7,2g 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: (22) mCO2 = 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 Ta cã M + 60 = 115 , = 164,71 ⇒ M = 104,71 0,7 V× hçn hîp ®Çu sè mol cña RCO3 gÊp 2,5 lÇn sè mol cña MgCO3 Nªn 104,71 = 24 ∗1+ R ∗ 2,5 ⇒ R = 137 3,5 VËy R lµ Ba Bµi 4: §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 lÝt khÝ (đktc) Sau phản ứng, cô cạn dung dịch thu đợc m(g) muối khan Tính giá trị a, m và xác định kim loại trên Híng dÉn gi¶i: nCO ❑2 = , 72 = 0,3 (mol) 22 , Thay hçn hîp muèi cacbonat 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 CM HCl = 0,6 = 2M 0,3 Sè mol cña M CO3 = nCO ❑2 = 0,3 (mol) Nªn M + 60 = 28 , = 94,67 0,3 = 34,67 ⇒ M 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 Bµi 5: Cho 6,2g hçn hîp kim lo¹i kiÒm thuéc chu kú liªn tiÕp b¶ng tuÇn hoàn phản ứng với H2O d, thu đợc 2,24 lít khí (đktc) và dung dịch A Xác định tên kim loại hỗn hợp ban đầu Gi¶i 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 PTHH nH2 = 2,24 : 22,4 = 0,2 mol 2R + 2H2O 2ROH + H2 (1) Theo (1) ta cã: nR = 2nH ❑2 = 0,2 mol > MR = 6,2 : 0,2 = 31 Suy : MA < MR < MB ( Víi MA < MB) 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) ( Na = 23 < MR = 31 < K = 39 ) Bµi 6: a/ Cho 13,8 gam (A) lµ muèi cacbonat cña kim lo¹i kiÒm vµo 110ml dung dÞch HCl 2M Sau phản ứng thấy còn axit dung dịch thu đợc và thể tích khí thoát V1 vît qu¸ 2016ml ViÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng, t×m (A) vµ tÝnh V1 (®ktc) (23) b/ Hoµ tan 13,8g (A) ë trªn vµo níc Võa khuÊy võa thªm tõng giät dung dÞch HCl 1M đủ 180ml dung dịch axit, thu đợc V2 lít khí Viết phơng trình phản ứng x¶y vµ tÝnh V2 (®ktc) Híng dÉn: a/ PTHH : 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 (lÝt) Bài 7: Cho 28,1g quặng đôlômít gồm MgCO3; BaCO3 (%MgCO3 = a%) vào dung dịch HCl d thu đợc V (lít) CO2 (ở đktc).Xác định V (lít) PTHH: MgCO3 x(mol) Gi¶i + BaCO3 + y(mol) ⃗ MgCl2 + 2HCl ❑ H2 O + CO2 (1) x(mol) ⃗ BaCl2 2HCl ❑ H2O + CO2 (2) y(mol) + Gi¶ sö hçn hîp chØ cã MgCO3.VËy mBaCO3 = Sè mol: nMgCO3 = 28 ,1 = 0,3345 (mol) 84 NÕu hçn hîp chØ toµn lµ BaCO3 th× mMgCO3 = Sè mol: nBaCO3 = 28 ,1 = 0,143 (mol) 197 Theo PT (1) vµ (2) ta cã sè mol CO2 gi¶i phãng lµ: 0,143 (mol) nCO2 0,3345 (mol) Vậy thể tích khí CO2 thu đợc đktc là: 3,2 (lít) VCO ❑2 7,49 (lÝt) Bài Cho hỗn hợp gồm gam CuO và 3,6 gam FeO vào 300ml dung dịch HCl 0,8M Sau phản ứng có m gam chất rắn không tan Hỏi m nằm khoảng nào ? Hướng dẫn : Số mol CuO = 0,1 số mol FeO = 0,05 số mol HCl = 0,24 Vậy HCl không đủ tác dụng với hỗn hợp oxit + Nếu CuO phản ứng trước : CuCl2 + H2O CuO + 2HCl 0,1 0,2 FeCl2 + H2O FeO + 2HCl 0,02 0,04 Sau phản ứng : mFeO ( dư ) = 3,6 – (0,02 72 ) = 2,16 gam + Nếu FeO phản ứng trước FeCl2 + H2O FeO + 2HCl 0,05 0,1 CuCl2 + H2O CuO + 2HCl (24) 0,07 0,14 Sau phản ứng : mCuO ( dư ) = – (0,07 80 ) = 2,4 gam Vì thực tế FeO và CuO cùng phản ứng với HCl nên 2,16 gam < m < 2,4 gam Cách : Có thể đặt RO là CTHH đại diện cho hỗn hợp RCl2 + H2O RO + 2HCl 0,12 0,24 nRO = 0,15 – 0,12 = 0,03 khối lượng RO dư : m = 0,03 M Vì 72< M < 80 nên 72 0.03 < m < 80 0,03 2,16gam < m < 2,4 gam Bài Nung 20 gam hỗn hợp MgCO 3, CaCO3, BaCO3 nhiệt độ cao thì thu khí A Dẫn khí A vào dung dịch nước vôi thì thu 10 gam kết tủa và ddB Đun nóng B hoàn toàn thì tạo thành thêm gam kết tủa Hỏi % khối lượng MgCO3 nằm khoảng nào ? Hướng dẫn :số mol kết tủa CaCO3 = 0,1 mol , Số mol CaCO3 ( tạo thêm ) = 0,06 mol t MgCO3 MgO + CO2 .x x t0 CaCO3 CaO y + CO2 y t0 BaCO3 BaO + CO2 z z CaCO3 + H2O CO2 + Ca(OH)2 0,1 0,1 Ca(HCO3)2 2CO2 + Ca(OH)2 t Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 0,06 Trong đó x,y,z là số mol MgCO3, CaCO3, BaCO3 100gam hỗn hợp Theo các ptpư : n CO2 n CaCO3 ( 4) n CaCO3 (6) 0,1 0, 06 0, 22mol 84x 100y 197z 100 Suy ta có hệ pt : x y z 0, 22 5 1,1 100y 197z 100 84x (1) y z 0, 22 5 1,1 x (2) 100y 197z 100 84x y z 1,1 x Từ (1) và (2) ta có : 100 84x 100 197 , x Suy ta có : giải 0,625 < x < 1,032 Vậy % khối lượng MgCO3 nằm khoảng : 52,5 % 86,69 % Bµi tËp vËn dông Bµi 1: Cho 7,6 g hçn hîp kim lo¹i kiÒm thæ thuéc chu kú liªn tiÕp bảng tuần hoàn tác dụng với dung dịch HCl d,sau phản ứng thu đợc 5,6 lít H2 (đktc) và dung dịch B.Xác định tên kim loại hỗn hợp ban đầu Bµi 2: Cho 2g hçn hîp gåm Fe vµ kim lo¹i hãa trÞ II vµo dung dÞch HCl d th× thu đợc 1,121 lít H2 (đktc).Mặt khác,nếu hòa tan 4,8g kim loại hóa trị II đó cần cha đến 500 ml dung dịch HCl 1M.Xác định kim loại hóa trị II (25) Bµi 3.Hoµ tan 103,8 g hçn hîp gåm ZnCO vµ RCO3 b»ng 300ml dung dÞch 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 16,1g muối khan Mặt khác đem nung chất rắn B tới khối lợng không đổi thì thu đợc 8,96 lít CO2 (đktc) và chất rắn B1 Tính nồng độ mol/lít dung dịch H2SO4 loãng đã dùng, khối lợng B, B1 và khối lợng nguyên tử R BiÕt hçn hîp ®Çu sè mol cña RCO3 gÊp lÇn sè mol cña ZnCO3 Bµi 4: Mét hçn hîp kim lo¹i kiÒm thæ A, B thuéc chu k× kÕ tiÕp b¶ng hÖ thèng tuÇn hoµn cã khèi lîng lµ 10,4 gam Hçn hîp nµy tan hÕt dung dịch HCl d ,thu đợc 6,72 lít khí H2 (đktc) Tìm hai kim loại A, B và khối lợng kim lo¹i Bµi 5: Hßa tan hoàn toàn 2,84 gam hỗn hợp hai muối cacbonat hai kim loại ph©n nhãm IIA và thuộc hai chu kỳ liªn tiếp bảng tuần hoàn dung dịch HCl ta thu dung dịch X và 672 ml CO2 (ở đktc) Hãy xác định tên hai kim loại Cô cạn dung dịch X thì thu đợc bao nhiêu gam muối khan? Bài Hoà tan hỗn hợp 6,4 gam CuO và 16 gam Fe 2O3 320ml dung dịch HCl 2M Sau phản ứng có m rắn không tan và m’ gam muối Xác định m và m’ biến thiên khoảng nào ? Bài Hoà tan vừa đủ gam hỗn hợp gồm kim loại X ( hoá trị I) và kim loại Y ( hoá trị II) hỗn hợp hai axit HNO và H2SO4 thấy có 2,688 lít hỗn hợp khí NO và SO2 sinh ( đktc) nặng 5,88 gam Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu m ( gam) muối khan a/ Tìm m b/ Khi tỉ lệ số mol các khí thay đổi thì m biến thiên khoảng nào ? Bài Cho 46,7 gam hỗn hợp X gồm CuO, ZnO, FeO vào 800ml ddHCl 1,75M Lượng axit còn dư phải trung hoà đúng 200ml ddNaOH 1M Xác định khoảng biến thiên % khối lượng FeO hỗn hợp X Bài Hỗn hợp A gồm 0,56 gam Fe và 16 gam Fe 2O3 Trộn A với a mol bột nhôm nung nhiệt độ cao( không có không khí ) thu hỗn hợp B Nếu cho B tan H2SO4 loãng dư thì thu V lít khí , cho B tan NaOH dư thì thu 0,25V lít khí ( các khí cùng điều kiện) a/ Viết các PTHH xảy b/ Tìm khoảng biến thiên khối lượng nhôm ( phản ứng nhiệt nhôm tạo Fe) Bài 10 Cho 6,2 gam hỗn hợp X gồm Na và K tác dụng với dung dịch HCl dư Tính khối lượng muối tạo thành Hướng dẫn : Các phương trình phản ứng xảy ra: 2Na + 2HCl 2NaCl + H2 2K + 2HCl 2KCl + H2 6, 6, 39 < n kl < 23 Ta có : Theo PTPƯ ta có : số mol KL = số mol ClKhối lượng muối tạo thành là : m = mKl + mCl = 6,2 + 35,5 nkl Thay ( ) vào ( 2) ta : 11,84 gam < m < 15,77 gam * Có thể giả sử có Na m1 , giả sử có K m2 m1 < m < m2 (26) Bài 11: 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 ho¸ trÞ II cã thÓ lµ Be, Mg, Ca, Fe, Zn, Ba §¸p sè: MgO vµ CaO Bµi 12: a/ Cho 13,8 gam (A) lµ muèi cacbonat cña kim lo¹i kiÒm vµo 110ml dung dịch HCl 2M Sau phản ứng thấy còn axit dung dịch thu đợc và thể tích khÝ tho¸t V1 vît qu¸ 2016ml ViÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng, t×m (A) vµ tÝnh V1 (®ktc) b/ Hoµ tan 13,8g (A) ë trªn vµo níc Võa khuÊy võa thªm tõng giät dung dÞch HCl 1M đủ 180ml dung dịch axit, thu đợc V2 lit khí Viết phơng trình phản øng x¶y vµ tÝnh V2 (®ktc) Bµi 13.Hoµ tan hÕt 11,3g hçn hîp A gåm Fe vµ kim lo¹i R (ho¸ trÞ II kh«ng 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 Bài 14: Khi cho 3,1 gam hçn hîp hai kim lo¹i kiÒm thuéc hai chu kú liªn tiÕp tác dụng hết với nớc ta thu đợc 1,12 lít H2 (đktc) Xác định hai kim loại và tính thành phÇn % theo khèi lîng cña hçn hîp Bµi gi¶i Bµi 15 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 lÝt khÝ H2 (®ktc) T×m hai kim lo¹i A, B vµ khèi lîng cña mçi kim lo¹i Phương pháp bảo toàn nguyên tố a Nội dung định luật bảo toàn nguyên tố: - Trong phản ứng hóa học, các nguyên tố luôn bảo toàn b Nguyên tắc áp dụng: - Trong phản ứng hóa học, tổng số mol nguyên tố trước và sau phản ứng luôn c Các ví dụ minh họa: Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 4,04 gam hỗn hợp bột kim loại gồm Al, Fe, Cu không khí thu 5,96 gam hỗn hợp oxit Hòa tan hết hỗn hợp oxit dung dịch HCl 2M Tính thể tích dung dịch HCl cần dùng Hướng dẫn giải mO = moxit mkl = 5,96 4,04 = 1,92 gam 1,92 nO 0,12 mol 16 Hòa tan hết hỗn hợp ba oxit dung dịch HCl tạo thành H2O sau: 2H+ + O2 H2O 0,24 0,12 mol VHCl 0,24 0,12 lít (27) Ví dụ 2: Cho hỗn hợp A gồm Al, Zn, Mg Đem oxi hoá hoàn toàn 28,6 gam A oxi dư thu 44,6 gam hỗn hợp oxit B Hoà tan hết B dung dịch HCl thu dung dịch D Cô cạn dung dịch D thu bao nhiêu gam hỗn hợp muối khan Hướng dẫn giải Gọi M là kim loại đại diện cho ba kim loại trên với hoá trị là n n M + O2 M2On (1) M2On + 2nHCl 2MCln + nH2O Theo phương trình (1) (2) n HCl 4.n O (2) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng m O2 44,6 28,6 16 gam n O 0,5 mol nHCl = 40,5 = mol n Cl 2 mol mmuèi = mhhkl + m Cl = 28,6 + 235,5 = 99,6 gam Ví dụ 3: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3O4, Fe2O3 cần 0,05 mol H2 Mặt khác hòa tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X dung dịch H 2SO4 đặc thu khí SO2 (sản phẩm khử nhất) điều kiện tiêu chuẩn.Tính thể tích SO2 Hướng dẫn giải Thực chất phản ứng khử các oxit trên là H2 + O H2O 0,05 0,05 mol Đặt số mol hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 là x, y, z Ta có: nO = x + 4y + 3z = 0,05 mol (1) n Fe 3,04 0,05 16 0,04 mol 56 x + 3y + 2z = 0,04 mol (2) Nhân hai vế (2) với trừ (1) ta có: x + y = 0,02 mol Mặt khác: 2FeO + 4H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O x x/2 2Fe3O4 + 10H2SO4 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O y y/2 tổng: Vậy: x y 0,2 0,01 mol 2 224 ml n SO2 VSO2 Ví dụ 4: Thổi từ từ V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO và H2 qua ống đựng 16,8 gam hỗn hợp oxit: CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng, phản ứng hoàn toàn Sau phản ứng thu m gam chất rắn và hỗn hợp khí và nặng khối lượng hỗn hợp V là 0,32 gam Tính V và m Hướng dẫn giải (28) Thực chất phản ứng khử các oxit trên là CO + O CO2 H2 + O H2O Khối lượng hỗn hợp khí tạo thành nặng hỗn hợp khí ban đầu chính là khối lượng nguyên tử Oxi các oxit tham gia phản ứng Do vậy: mO = 0,32 gam nO 0,32 0,02 mol 16 CO H Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: moxit = mchất rắn + 0,32 16,8 = m + 0,32 m = 16,48 gam n n 0,02 mol Vhh (CO H ) 0,02 22,4 0,448 lít Ví dụ 5: Thổi chậm 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm CO và H2 qua ống sứ đựng hỗn hợp Al2O3, CuO, Fe3O4, Fe2O3 có khối lượng là 24 gam dư đun nóng Sau kết thúc phản ứng khối lượng chất rắn còn lại ống sứ là bao nhiêu gam? Hướng dẫn giải n hh (COH2 ) 2,24 0,1 mol 22,4 Thực chất phản ứng khử các oxit là: CO + O CO2 H2 + O H2O Vậy: n O n CO n H 0,1 mol mO = 1,6 gam Khối lượng chất rắn còn lại ống sứ là: 24 1,6 = 22,4 gam Bài tập vận dụng Bài 1: Khử hoàn toàn 24 gam hỗn hợp CuO và Fe xOy H2 dư nhiệt độ cao thu 17,6 gam hỗn hợp kim loại Tính khối lượng H2O tạo thành sau phản ứng Bài 2: Khử hết m gam Fe3O4 CO thu hỗn hợp A gồm FeO và Fe A tan vừa đủ 0,3 lít dung dịch H2SO4 1M cho 4,48 lít khí (đktc) Tính m? Bài 3: Dẫn từ từ V lít khí CO (đktc) qua ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở nhiệt độ cao) Sau các phản ứng xảy hoàn toàn, thu khí X Dẫn toàn khí X trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH) thì tạo thành gam kết tủa Tính V Bài 4: Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H2 phản ứng với lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe3O4 nung nóng Sau các phản ứng xảy hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam Tính V (29) Bài 5: Khử hoàn toàn oxit sắt X nhiệt độ cao cần vừa đủ V lít khí CO (đktc), sau phản ứng thu 0,84 gam Fe và 0,02 mol khí CO2 Xác định công thức X và Tính V Phương pháp quy đổi a Nguyên tắc áp dụng : - Nếu đề bài cho hỗn hợp gồm các chất Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO thì ta có thể quy đổi thành hỗn hợp Fe và Fe2O3 - Nếu đề bài cho hỗn hợp gồm các chất Fe2O3, Fe3O4, FeO thì ta có thể quy đổi thành hỗn hợp FeO và Fe2O3 - Nếu đề bài cho hỗn hợp gồm các chất Fe 2O3, Fe3O4, FeO với số mol FeO và Fe2O3 thì ta có thể quy đổi thành Fe3O4 - Khi đề bài cho hỗn hợp các chất mà tạo thành từ nguyên tố hóa học thì ta quy đổi hỗn hợp các chất đó thành hỗn hợp các nguyên tố b Các ví dụ minh họa : Quy đổi chất Ví dụ 1: Hòa tan 14,52 gam hỗn hợp X gồm NaHCO3, KHCO3, MgCO3 dung dịch HCl dư, thu 3,36 lít khí CO2 (đktc) Tính khối lượng KCl tạo thành dung dịch sau phản ứng Hướng dẫn giải Quy đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp NaHCO3 và KHCO3 (vì KLPT MgCO3 và NaHCO3 nhau) NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2 (1) x x x KHCO3 + HCl KCl + H2O + CO2 (2) y y y x y 0,15 84x 100y 14,52 Ta có hệ phương trình: Vậy mKCl = 0,12 74,5 = 8,94 gam x 0, 03mol y 0,12 mol Ví dụ 2: Để hoà tan hoàn toàn 23,2 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 3O4 và Fe2O3 (trong đó số mol FeO số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 0,5M.Tính V Hướng dẫn giải Vì số mol FeO và Fe2O3 hỗn hợp nên ta quy đổi hỗn hợp FeO, Fe3O4 và Fe2O3 thành Fe3O4 23,3 = 233 = 0,1 mol Ta có n Fe O Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (1) 0,1 mol 0,8 mol 0,8 Vdd HCl = 0,5 = 1,6 lít Chú ý: số mol FeO = số mol Fe2O3 quy đổi thành Fe3O4 đợc (30) Ví dụ 3: Cho m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl (dư) Sau các phản ứng xảy hoàn toàn, dung dịch Y Cô cạn Y thu 7,62 gam FeCl2 và 9,75 gam FeCl3 Tính m Hướng dẫn giải Quy đổi hỗn hợp FeO, Fe3O4 và Fe2O3 thành FeO và Fe2O3 FeO + 2HCl FeCl2 + 2H2O (1) 0,06 mol 0,06 mol Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (2) 0,03 mol 0,06 mol Từ (1) và (2) m = 0,06.72 + 0,03.160 = 9,12 gam Ví dụ 4: Nung 8,4 gam Fe không khí, sau phản ứng thu m gam chất rắn X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO Hòa tan m gam hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 dư thu 2,24 lít khí NO2 (đktc) là sản phẩm khử Tính m Hướng dẫn giải Quy hỗn hợp X hai chất FeO và Fe2O3: FeO + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O 0,1 0,1 mol ta có: 2Fe O2 2FeO 0,1 mol 0,1 0,15 mol 2Fe2 O3 4Fe 3O2 0,05 0,025 mol m h2 X = 0,172 + 0,025160 = 11,2 gam Chú ý: Vẫn có thể quy hỗn hợp X hai chất (FeO và Fe 3O4) (Fe và FeO), (Fe và Fe3O4) việc giải trở nên phức tạp (cụ thể là ta phải đặt ẩn số mol chất, lập hệ phương trình, giải hệ phương trình hai ẩn số) Quy hỗn hợp X chất là FexOy: FexOy + (6x2y)HNO3 Fe(NO3)3 + (3x2y) NO2 + (3xy)H2O 0,1 3x 2y mol 0,1 mol 8,4 0,1.x x n Fe 56 3x 2y y mol Vậy công thức quy đổi là Fe6O7 (M = 448) và n Fe6O7 0,1 6 7 = 0,025 mol mX = 0,025448 = 11,2 gam Nhận xét: Quy đổi hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 hỗn hợp hai chất là FeO, Fe2O3 là đơn giản (31) Ví dụ 5: Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 2O3, Fe3O4 HNO3 đặc nóng thu 4,48 lít khí NO2 (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 145,2 gam muối khan.Tính giá trị m Hướng dẫn giải Quy hỗn hợp X hỗn hợp hai chất FeO và Fe2O3 ta có FeO + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O 0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O 0,2 mol 0,4 mol 145,2 n Fe( NO3 )3 242 = 0,6 mol mX = 0,2(72 + 160) = 46,4 gam Ví dụ 6: Nung m gam bột sắt oxi, thu gam hỗn hợp chất rắn X Hòa tan hết hỗn hợp X dung dịch HNO3 (dư) thoát 0,56 lít NO (ở đktc) (là sản phẩm khử nhất) Tính giá trị m Hướng dẫn giải Quy hỗn hợp chất rắn X hai chất Fe, Fe2O3: Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 0,025 0,025 0,025 mol m Fe O = 560,025 = 1,6 gam 1,6 m Fe ( Fe2O3 ) 2 160 = 0,02 mol mFe = 56(0,025 + 0,02) = 2,52 gam Bài tập vận dụng Câu 1: Để hoà tan hoàn toàn 23,2 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 3O4 và Fe2O3 (trong đó số mol FeO số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M Tính giá trị V Câu 2: Cho 4,56 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl dư, sau các phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch Y; Cô cạn dung dịch Y thu 3,81 gam muối FeCl2 và m gam FeCl3 Tính giá trị m Câu 3: Cho m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl (dư) Sau các phản ứng xảy hoàn toàn, dung dịch Y Cô cạn Y thu 7,62 gam FeCl2 và 9,75 gam FeCl3 Tính m Câu 4: Nung 8,4 gam Fe không khí, sau thời gian thu m gam hỗn hợp chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 Hòa tan m gam hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu 2,24 lít khí NO (đktc) là sản phẩm khử nhất.TÝnh m Câu 5: Nung m gam bột sắt oxi, thu gam hỗn hợp chất rắn X Hòa tan hết hỗn hợp X dung dịch HNO (dư) thoát 0,56 lít NO (ở đktc) (là sản phẩm khử nhất) Tính m (32) Câu 6: Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 HNO3 đặc nóng thu 4,48 lít khí NO2 (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 145,2 gam muối khan.Tính m Câu 7: Cho 17,04 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thu 2,016 lít khí NO (sản phẩm khử đktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu m gam muối khan Tính m 6/ Ph¬ng ph¸p lËp luËn kh¶ n¨ng 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 ít số ẩn số cha biết cần tìm thì phải biện luận -> Bằng cách: Chọn Èn sè lµm chuÈn råi t¸ch c¸c Èn sè cßn l¹i Nªn ®a vÒ ph¬ng tr×nh to¸n häc Èn, 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 M x +16 y = ,22 M x +124 y -> M = 68,5.2y/x 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 Bµi 2: A, B lµ chÊt khÝ ë ®iÒu kiÖn thêng, A lµ hîp chÊt cña nguyªn tè X víi oxi (trong đó oxi chiếm 50% khối lợng), còn B là hợp chất nguyên tố Y với hiđrô (trong đó hiđro chiếm 25% khối lợng) Tỉ khối A so với B Xác định công thøc ph©n tö A, B BiÕt ph©n tö A chØ cã 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 B lµ YHm, MB = Y + m = 3m + m = 4m d= MA MB = 32 n 4m = -> m = 2n 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 Bµi 3: DÉn V lÝt CO2 (®ktc) vµo dung dÞch chøa 3,7 gam Ca(OH)2 Sau ph¶n øng thu đợc gam kết tủa Tính V? Híng dÉn gi¶i: Theo bµi ta cã: Sè mol cña Ca(OH)2 = 3,7 = 0,05 mol 74 (33) Sè mol cña CaCO3 = 100 = 0,04 mol PTHH CO2 + ⃗ Ca(OH)2 ❑ CaCO3 + H2 O - 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: ⃗ CaCO3 + H2O CO2 + Ca(OH)2 ❑ ⃗ 0,05 mol ❑ ⃗ 0,05 0,05 ❑ ⃗ Ca(HCO3)2 CO2 + CaCO3 + H2O ❑ ⃗ (0,05 - 0,04) mol 0,01 ❑ 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 tËp vËn dông Bµi 1: Hßa tan hoµn toµn 7,56g mét kim lo¹i M cha râ hãa trÞ b»ng dung dÞch HCl,thì thu đợc 9,408 lít H2 (đktc).Xác định kim loại M Bµi 2: Hßa tan hoµn toµn 8,9g hçn hîp kim lo¹i A vµ B cã cïng hãa trÞ II vµ có tỉ lệ số mol là 1:1 dung dịch HCl thu đợc 4,48 lít H2 (đktc) Hỏi A và B là kim lo¹i nµo c¸c kim lo¹i sau: Mg,Ca,Ba,Fe,Zn Bài 3: Để hòa tan hết 9,6 g hỗn hợp đồng mol oxit có cùng hóa trị II cần 14,6g HCl Xác định công thức oxit trên.Biết kim loại hóa trị II có thể là Be,Mg,Ca,Zn Bµi 4: Hßa tan hoµn toµn 6,5 g mét kim lo¹i A cha râ hãa trÞ vµo dung dÞch HCl,thì thu đợc 2,24 lít H2 (đktc) Xác định kim loại A Bµi 5: Cã mét oxit s¾t cha râ c«ng thøc,chia oxit nµy thµnh phÇn b»ng nhau: a §Ó hßa tan hÕt phÇn ph¶i cÇn dïng 150 ml dung dÞch HCl 1,5M b Cho mét luång khÝ H2 d ®i qua phÇn nung nãng,ph¶n øng kÕt thóc thu đợc 4,2g Fe.tìm công thức oxit nói trên 7.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 häc yÕu h¬n (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 ( ) ❑ - Ph¶n øng (1) sÏ dõng l¹i CuSO4 tham gia ph¶n øng hÕt vµ Mg dïng víi lîng võa 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, có thể có Mg cò d - Cã ph¶n øng (2) x¶y CuSO4 sau tham gia ph¶n øng (1) cßn d (tøc lµ Mg đã hết) ⃗ Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ( ) ❑ (34) 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 là Cu + Fe còn d và CuSO4 hết: dung dịch thu đợc sau phản ứng là: MgSO4, FeSO4; chất rắn thu đợc là Cu và có thể có 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 Gi¶i thÝch: Khi cho kim lo¹i trªn vµo cïng èng nghiÖm chøa muèi cña kim lo¹i hoạt động hoá học yếu thì kim loại nào hoạt động hoá học mạnh tham gia ph¶n øng tríc víi muèi theo quy íc sau: ⃗ Muèi cña kim lo¹i m¹nh h¬n + Kim lo¹i m¹nh + Muèi cña kim lo¹i yÕu h¬n ❑ Kim lo¹i yÕu - Trêng hîp ngo¹i lÖ: ⃗ 3FeCl2 ( dd ) Fe ( r ) + 2FeCl3 ( dd ) ❑ ⃗ 2FeCl2 ( dd ) + CuCl2 ( dd ) Cu ( r ) + 2FeCl3 ( dd ) ❑ 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) Bµi 1: Cho hîp kim gåm Fe vµ Mg vµo hçn hîp dung dÞch gåm AgNO3 vµ Cu(NO3)2 thu đợc dung dịch A và chất rắn 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(NO3)2 + 2Ag (1) Mg + 2AgNO3 ❑ ⃗ Cu(NO3)2 + Cu (2) Mg + Cu(NO3)2 ❑ ⃗ Fe(NO3)2 + 2Ag (3) Fe + 2AgNO3 ❑ ⃗ Fe(NO3)2 + Cu (4) Fe + Cu(NO3)2 ❑ 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 (35) 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 lớt dung dịch CuSO4 0,5M Sau mét thêi gian lÊy M vµ c©n l¹i, thÊy khèi lîng cña t¨ng 1,6g, nồng độ CuSO4 giảm còn 0,3M a/ Xác định kim loại M b/ LÊy M cã khèi lîng ban ®Çu b»ng 8,4g nhóng vµo hh lít dung dÞch chøa AgNO3 0,2M vµ CuSO4 0,1M Thanh M cã tan hÕt kh«ng? TÝnh khèi lîng chÊt r¾n A thu đợc sau phản ứng và nồng độ mol/lớt 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 PTHH : ⃗ Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1) ❑ ⃗ Fe + CuSO4 FeSO4 + 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 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 phản 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 PTHH: ⃗ Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1) ❑ ⃗ Fe + CuSO4 FeSO4 + 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 (36) - 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 dịch chứa AgNO3 2M và Cu(NO3)2 1,5M Xác định kim loại đợc giải phóng, khối lợng lµ bao nhiªu? §/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 NÕu nhóng cïng kim lo¹i Êy vµo lit dd CuSO4 th× thÊy khèi lîng 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 ®Çu 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 chóng cã cïng sè 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 8.Phơng pháp đờng chéo I Nguyên tắc: - Các giá trị trung bình : Khối lượng mol trung bình; số cacbon trung bình; nồng độ mol trung bình; nồng độ % trung bình; số khối trung bình các đồng vị… luôn có mối quan hệ với khối lượng mol; số cacbon; nồng độ mol; nồng độ %; số khối… các chất nguyên tố các “đường chéo” - Trong phản ứng axit – bazơ : Thể tích dung dịch axit, bazơ, nồng độ mol H+, OH- ban đầu và nồng độ mol H +, OH- dư luôn có mối quan hệ với các “đường chéo” II Các trường hợp sử dụng sơ đồ đường chéo Trộn lẫn hai chất khí, hai chất tan hai chất rắn không tác dụng với Ta có sơ đồ đường chéo: nA MA MB M M nB MB MA M n A VA M B M n B VB M A M Trong đó: - nA, nB là số mol của: Các chất A, B các đồng vị A, B nguyên tố hóa học (37) - VA, VB là thể tích các chất khí A, B - MA, MB là khối lượng mol của: Các chất A, B số khối các đồng vị A, B nguyên tố hóa học - M là khối lượng mol trung bình các chất A, B số khối trung bình các đồng vị A, B nguyên tố hóa học Trộn lẫn hai dung dịch có cùng chất tan: - Dung dịch 1: có khối lượng m1, thể tích V1, nồng độ C1 (nồng độ phần trăm nồng độ mol), khối lượng riêng d1 - Dung dịch 2: có khối lượng m2, thể tích V2, nồng độ C2 (C2 > C1 ), khối lượng riêng d2 - Dung dịch thu được: có khối lượng m = m1 + m2, thể tích V = V1 + V2, nồng độ C (C1 < C < C2) và khối lượng riêng d Sơ đồ đường chéo và công thức tương ứng với trường hợp là: a Đối với nồng độ % khối lượng: C1 C2 | C2 - C | C | C1 - C | m1 C C m C1 C (1) b Đối với nồng độ mol/lít: CM1 C CM2 ` | C2 - C | | C1 - C | V1 C2 C V2 C1 C (2) c Đối với khối lượng riêng: d1 d2 d | d2 - d | | d1 - d | V1 d d V2 d1 d (3) 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 CuSO4 5H2O hoµ vµo bao nhiªu gam dung dịch 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: mCuóO = 500 =40 gam 100 (1) 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: mCuSO = x 160 250 (2) Khèi lîng CuSO4 cã tinh thÓ CuSO4 4% lµ: mCuSO = (500 − x ) 100 (3) Tõ (1), (2) vµ (3) ta cã: (38) ( x 160) (500 − x ) + =40 250 100 => 0,64x + 20 - 0,04x = 40 Giải ta đợc: X = 33,33g tinh thÓ 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 CuSO H2O cÇn lÊy vµ (500 - x) lµ sè gam dung dÞch cần lấy ta có sơ đồ đờng chéo nh sau: 69 |4 - x x = = => 500 − x 500 − x 56 14 |64 - Giải ta tìm đợc: x = 33,33 gam Bµi to¸n 2: Trén 500gam dung dÞch NaOH 3% víi 300 gam dung dÞch NaOH 10% thì thu đợc dung dịch có nồng độ bao nhiêu% Bài giải: Ta có sơ đồ đờng chéo: 500: C% |10 - C% => 500 = 10− C 300 C − |C% - 3% 300: 10 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 3% vµ dung dÞch NaOH 10% theo tû lÖ khối lợng 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 m1 10 −8 10 - => = m2 −3 10 m2 8 - VËy tû lÖ khèi lîng cÇn lÊy lµ: m1 m =5 Bài to¸n 4: Một hỗn hợp gồm O2, O3 điều kiện tiêu chuẩn có tỉ khối với hiđro là 18 Thành phần % thể tích O3 hỗn hợp là Hướng dẫn giải Áp dụng sơ đồ đường chéo: VO3 M 48 32 36 M 18 2 36 VO2 VO3 VO M 32 48 36 12 3 (39) %VO3 100% = 25% Bµi to¸n 5: Hòa tan 3,164 gam hỗn hợp muối CaCO3 và BaCO3 dung dịch HCl dư, thu 448 ml khí CO (đktc) Tính thành phần % số mol BaCO hỗn hợp Hướng dẫn giải n CO2 0,488 22,4 = 0,02 mol M 3,164 0,02 = 158,2 Áp dụng sơ đồ đường chéo: BaCO3 (M1 197) 100 158,2 58,2 M 158,2 CaCO3 (M 100) %n BaCO3 197 158,2 38,8 58,2 58,2 38,8 100% = 60% 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 dịch có nồng độ 15% để trộn với Bµi 2: Trén V1(l) dung dÞch A(chøa 9,125g HCl) víi V 2(l) dung dÞch B(chøa 5,475g HCl) đợc 2(l) dung dịch D Coi thÓ tÝch dung dÞch D = Tæng thÓ tÝch dung dÞch A vµ dung dÞch B b) Tính nồng độ mol/lit dung dịch D c) 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) Bµi 3: Hái ph¶i lÊy dung dÞch NaOH 15% vµ 27,5% mçi dung dÞch bao nhiªu gam trộn vào để đợc 500ml dung dịch NaOH 21,5%, D = 1,23g/ml? Bµi 4: Trén lÉn 150ml dung dÞch H 2SO4 2M vµo 200g dung dÞch H2SO4 5M( D = 1,29g/ml ) Tính nồng độ mol/l dung dịch H2SO4 nhận đợc Bài 5: Trộn 1/3 (l) dung dịch HCl (dd A) với 2/3 (l) dung dịch HCl (dd B) đợc 1(l) dung dÞch HCl míi (dd C) LÊy 1/10 (l) dd C t¸c dông víi dung dÞch AgNO d th× 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 Bài 6: Trộn 200ml dung dịch HNO3 (dd X) với 300ml dung dịch HNO (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 kể thể tích dung dịch 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? (40) Bµi 8: Cho 25g dung dÞch NaOH 4% t¸c dông víi 51g dung dÞch H2SO4 0,2M, cã khèi lợng riêng 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 dÞch A b) ViÕt ph¬ng tr×nh ho¸ häc x¶y c) Cô cạn dung dịch A thì thu đợc hỗn hợp chất nào? Tính khối lợng mçi chÊt Bµi 10: Khi trung hoµ 100ml dung dÞch cña axit H 2SO4 vµ HCl b»ng dung dÞch NaOH, cô cạn 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 mçi axit dung dÞch ban ®Çu 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 dÞch KOH 2M Ngợc lại: 30ml dung dịch NaOH đợc trung hoà hết 20ml dung dịch H2SO4 vµ 5ml dung dÞch HCl 1M Hớng dẫn giải bài toán nồng độ phơng pháp đại số: Thí dụ: Tính nồng độ ban đầu dung dịch H 2SO4 và dung dịch NaOH biết r»ng: - 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: 3y - = 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 dÞch H2SO4 lµ 0,7M cña dung dÞch NaOH lµ 1,1M Bài 12: Tính nồng độ mol/l dung dịch NaOH và dung dịch H 2SO4 Biết lấy 60ml dung dÞch 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 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 (41) - 20ml dung dịch HNO3 sau tác dụng hết với 2g CuO thì đợc trung hoà hÕt bëi 10ml dung dÞch KOH 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 khối lợng kết tủa 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: mH2SO4(trong dd C) = 70 x + 30 y = 29 (I) 100 100 Theo bµi th×: y = 2,5x (II) Giải hệ (I, II) đợc: x% = 20% và y% = 50% b/ nH2SO4 ( 50ml dd C ) = C % mdd 100 M = 29(50 , 27) 100 98 = 0,1879 mol nBaSO4 = 0,2 mol > nH2SO4 VËy axit ph¶n øng hÕt mBaSO4 = 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 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 H 2SO4 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 võa hÕt 1,08g bét Al Chuyên đề 1: nhËn biÕt - ph©n biÖt c¸c chÊt I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1) Nguyên tắc: - Phải trích chất ít để làm mẫu thử ( trừ trường hợp là chất khí ) - Phản ứng chọn để nhận biết các chất phải xảy nhanh và có dấu hiệu đặc trưng ( đổi màu , xuất kết tủa, sủi bọt khí, mùi đặc trưng, … ) 2) Phương pháp: - Phân loại các chất nhãn xác định tính chất đặc trưng chọn thuốc thử - Trình bày : Nêu thuốc thử đã chọn ? Chất đã nhận ? Dấu hiệu nhận biết (Hiện tượng gì ? ), viết PTHH xảy để minh hoạ cho các tượng 3) Lưu ý : - Nếu chất A là thuốc thử chất B thì chất B là thuốc thử A - Nếu lấy thêm thuốc thử , thì chất lấy vào phải nhận chất cho chất này có khả làm thuốc thử cho các chất còn lại - Nếu không dùng thuốc thử thì dùng các phản ứng phân hủy, cho tác dụng đôi - Khi chứng minh có mặt chất hỗn hợp thì dễ nhầm lẫn Vì thuốc thử dùng phải đặc trưng Ví dụ : Không thể dùng nước vôi để chứng minh có mặt CO hỗn hợp : CO2, SO2, NH3 vì SO2 làm đục nước vôi trong: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (42) SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O 3) Tóm tắt thuốc thử và dấu hiệu nhận biết số chất a) Các chất vô : (43) Chất cần nhận biết dd axit dd kiềm Axit sunfuric và muối sunfat Axit clohiđric và muối clorua Muối Cu (dd xanh lam) Muối Fe(II) (dd lục nhạt ) Muối Fe(III) (dd vàng nâu) d.dịch muối Al, Cr (III) … ( muối Kl lưỡng tính ) Muối amoni Muối photphat Muối sunfua Muối cacbonat và muối sunfit Muối silicat Muối nitrat Kim loại hoạt động Kim loại đầu dãy : K , Ba, Ca, Na Kim loại lưỡng tính: Al, Zn,Cr Kim loại yếu : Cu, Ag, Hg ( thường để lại sau cùng ) Hợp chất có kim loại hoá trị thấp :FeO, Fe3O4, FeS,FeS2,Fe(OH)2,,Cu2S BaO, Na2O, K2O CaO P2O5 SiO2 (có thuỷ tinh) CuO Ag2O MnO2, PbO2 Khí SO2 Thuốc thử * Quì tím * Quì tím * phenolphtalein * ddBaCl2 Dấu hiệu ( Hiện tượng) * Quì tím đỏ * Quì tím xanh * Phênolphtalein hồng * Có kết tủa trắng : BaSO4 * ddAgNO3 * Có kết tủa trắng : AgCl * Dung dịch kiềm ( ví dụ NaOH… ) * Dung dịch kiềm, dư * dd kiềm, đun nhẹ * dd AgNO3 * Axit mạnh * dd CuCl2, Pb(NO3)2 * Axit (HCl, H2SO4 ) * Nước vôi * Axit mạnh HCl, H2SO4 * ddH2SO4 đặc / Cu * Kết tủa xanh lơ : Cu(OH)2 * Kết tủa trắng xanh bị hoá nâu đỏ nước : 2Fe(OH)2 + H2O + ½ O2 2Fe(OH)3 ( Trắng xanh) ( nâu đỏ ) * Kết tủa nâu đỏ Fe(OH)3 * Kết tủa keo tan kiềm dư : Al(OH)3 ( trắng , Cr(OH)3 (xanh xám) Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O * Khí mùi khai : NH3 * Kết tủa vàng: Ag3PO4 * Khí mùi trứng thối : H2S * Kết tủa đen : CuS , PbS * Có khí thoát : CO2 , SO2 ( mùi xốc) * Nước vôi bị đục: CaCO3, CaSO3 * Có kết tủa trắng keo * Dung dịch axit * H2O * Đốt cháy, quan sát màu lửa * Dung dịch màu xanh , có khí màu nâu NO2 * Có khí bay : H2 * Có khí thoát ( H2 ) , toả nhiều nhiệt * Na ( vàng ) ; K ( tím ) ; Li ( đỏ tía ) ; Ca ( đỏ cam) ; Ba (lục vàng )… * dung dịch kiềm * kim loại tan, sủi bọt khí ( H2 ) * dung dịch HNO3 đặc * Kim loại tan, có khí màu nâu ( NO2 ) ( dùng không có các kim loại hoạt động) * HNO3 , H2SO4 đặc * Có khí bay : NO2 ( màu nâu ), SO2 ( mùi hắc )… * hòa tan vào H2O * tan, tạo dd làm quì tím xanh * Tan , tạo dung dịch đục * tan, tạo dd làm quì tím đỏ * dd HF * chất rắn bị tan * dung dịch HCl * dung dịch màu xanh lam : CuCl2 ( đun nóng nhẹ là * kết tủa trắng AgCl MnO2, PbO2 ) * Có khí màu vàng lục : Cl2 * Dung dịch Brôm * làm màu da cam ddBr2 * Khí H2S * xuất chất rắn màu vàng ( S ) (44) b) Các chất hữu : Chất cần NB Êtilen : C2H4 Thuốc thử * dung dịch Brom * dung dịch KMnO4 Axêtilen: C2H2 * dung dịch Brom * Ag2O / ddNH3 * đốt / kk Mê tan : CH4 * dùng khí Cl2 và thử SP quì tím ẩm Butađien: C4H6 * dung dịch Brom * dung dịch KMnO4 Benzen: C6H6 * Đốt không khí Rượu Êtylic : C2H5OH * KL mạnh : Na,K, * đốt / kk Glixerol: C3H5(OH)3 * Cu(OH)2 * KL hoạt động : Mg, Zn …… Axit axetic: CH3COOH * muối cacbonat * quì tím Axit formic:H-COOH *Ag2O/ddNH3 ( có nhóm : - CHO ) Glucozơ: C6H12O6 (dd) * Ag2O/ddNH3 * Cu(OH)2 Hồ Tinh bột : * dung dịch I2 ( vàng cam ) ( C6H10O5)n Protein ( dd keo ) * đun nóng Protein ( khan) * nung nóng ( đốt ) Dấu hiệu nhận biết ( Hiện tượng) * màu da cam * màu tím * màu da cam * có kết tủa vàng nhạt : C2Ag2 * cháy : lửa xanh * quì tím đỏ * màu da cam * màu tím * cháy cho nhiều mụi than ( khói đen ) * có sủi bọt khí ( H2 ) * cháy , lửa xanh mờ * dung dịch màu xanh thẫm * có sủi bọt khí ( H2 ) * có sủi bọt khí ( CO2 ) * quì tím đỏ * có kết tủa trắng ( Ag ) * có kết tủa trắng ( Ag ) * có kết tủa đỏ son ( Cu2O ) * dung dịch xanh * dung dịch bị kết tủa * có mùi khét * Các chất đồng đẳng ( có cùng CTTQ và có cấu tạo tương tự ) với các chất nêu bảng có phương pháp nhận biết tương tự, vì chúng có tính chất hóa học tương tự Ví dụ: +) CH C – CH2 – CH3 làm màu dd brom axetilen vì có liên kết ba, đồng thời tạo kết tủa với AgNO3 vì có nối ba đầu mạch +) Các axit hữu dạng CnH2n + 1COOH có tính chất tương tự axit axetic II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO ( phần vô ) 1) Hãy nêu phương pháp nhận biết các lọ đựng riêng biệt các dung dịch nhãn: HCl,H2SO4, HNO3 Viết các phương trình hóa học xảy Hướng dẫn: thứ tự dùng dung dịch BaCl2 và AgNO3 2) Chỉ dùng thuốc thử nhất, hãy nhận biết các gói bột màu đen không nhãn : Ag2O, MnO2, FeO, CuO Viết các phương trình phản ứng xảy Hướng dẫn: Dùng thuốc thử : dung dịch HCl Nếu tạo dung dịch xanh lam là CuO, tạo dung dịch lục nhạt là FeO, tạo kết tủa trắng là Ag2O, tạo khí màu vàng lục là MnO2 3) Chỉ dùng thuốc thử nhất, hãy nhận biết các dung dịch nhãn : NH 4Cl, MgCl2, FeCl2, ZnCl2, CuCl2 Viết các phương trình phản ứng xảy Hướng dẫn: dùng dung dịch NaOH để thử : NH4Cl có khí mùi khai, FeCl2 tạo kết tủa trắng xanh và hóa nâu đỏ, CuCl tạo kết tủa xanh lơ, MgCl2 tạo kết tủa trắng, ZnCl2 tạo kết tủa trắng tan kiềm dư (45) 4) Không thêm chất khác hãy nêu phương pháp nhận biết các lọ chất nhãn sau đây: dd Na2CO3, ddBaCl2, dd H2SO4, dung dịch HCl Hướng dẫn: Trích mẫu và cho chất tác dụng với các chất còn lại Bảng mô tả: Na2CO3 Na2CO3 BaCl2 H2SO4 HCl BaCl2 H2SO4 - HCl - - Nhận xét : Nhận Na2CO3 tham gia pư tạo kết tủa, pư tạo khí Nhận BaCl2 tham gia pư tạo kết tủa Nhận H2SO4 tham gia pư tạo kết tủa, pư tạo khí Nhận HCl tham gia pư tạo khí Các phương trình hóa học ( ½ số dấu hiệu ghi bảng , viết bên đường chéo sẫm ) Na2CO3 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + CO2 Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl 5) Bằng phương pháp hóa học, hãy phân biệt các chất sau đây đựng các lọ không nhãn: a) Các khí : CO2, SO2, Cl2, H2, O2, HCl b) Các chất rắn : bột nhôm, bột sắt, bột đồng, bột Ag c) Các chất rắn : BaCO3, MgCO3, NaCl, Na2CO3, ZnCl2 ( lấy thêm chất khác ) d) Các dung dịch: Na2CO3, NaCl, Na2SO4, NaNO3, BaCl2 e) Các dung dịch : NaHSO 4, Na2CO3, Na2SO3, Na2S, BaCl2 ( dùng thêm quỳ tím ) g) Các dung dịch : HCl, HNO3, NaOH, AgNO3, NaNO3, HgCl2 ( dùng thêm kim loại ) Hướng dẫn: dùng kim loại Cu, nhận HNO có khí không màu hóa nâu không khí Nhận AgNO3 và HgCl2 vì pư tạo dung dịch màu xanh Dùng dung dịch muối Cu tạo ra, nhận NaOH có kết tủa xanh lơ Dùng Cu(OH)2 để nhận HCl làm tan kết tủa Dùng dd HCl để phân biệt AgNO3 và HgCl2 ( có kết tủa là AgNO3 ) 6) Có ống nghiệm đựng dung dịch không nhãn đánh số từ 5, gồm: Na2CO3, BaCl2, MgCl2, H2SO4, NaOH Thực các thí nghiệm kết sau: (1) tác dụng với (2) khí ; tác dụng với (4) kết tủa (3) tác dụng với (4),(5) cho kết tủa Hãy cho biết ống nghiệm đựng chất gì, giải thích và viết phương trình phản ứng Hướng dẫn : * C1: chất (2) tạo kết tủa với chất và tạo khí với chất nên là : Na 2CO3 , và (1) là H2SO4 chất (4) + (1) kết tủa nên chọn (4) là BaCl2 chất (5) + (2) kết tủa nên chọn (5) là MgCl2 ; Chất (3) là NaOH * C2: Có thể lập bảng mô tả sau: (46) Na2CO3 BaCl2 MgCl2 H2SO4 NaOH Na2CO3 BaCl2 MgCl2 H2SO4 NaOH Chỉ có Na2CO3 tạo với các chất khác 2KT và khí nên chọn (2) là Na2CO3 , (1) là H2SO4 Từ đó suy : (4) là BaCl vì tạo kết tủa với (1) ; còn lọ ( 5) là MgCl vì tạo kết tủa với (2) 7) Có cốc đựng các chất: Cốc 1: NaHCO3 và Na2CO3 Cốc 2: Na2CO3 và Na2SO4 Cốc 3: NaHCO3 và Na2SO4 Chỉ dùng thêm thuốc thử nhận biết cốc? Viết phương trình phản ứng Hướng dẫn : -Dùng dung dịch BaCl2 để thử cốc : Cốc 1: BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl Cốc 2: BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl Cốc 3: BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl - Lọc lấy các kết tủa, hòa tan dung dịch HCl dư thì: Nếu kết tủa tan hoàn toàn , pư sủi bọt cốc BaCO3 + 2HCl BaCl2 + H2O + CO2 Nếu kết tủa tan phần,pư sủi bọt cốc BaCO3 + 2HCl BaCl2 + H2O + CO2 Nếu kết tủa không tan , không sủi bọt khí cốc 8) Nêu phương pháp hóa học để phân biệt các chất khí sau đây: a) NH3, H2S, HCl, SO2 ; c) NH3, H2S, Cl2, NO2, NO b) Cl2, CO2, CO, SO2, SO3 ; d) O2, O3, SO2, H2, N2 Hướng dẫn : a) Dùng dd AgNO3 nhận HCl có kết tủa trắng, H2S có kết tủa đen Dùng dung dịch Br2, nhận SO2 làm màu da cam ( đồng thời làm đục nước vôi) Nhận NH3 làm quỳ tím ướt xanh b) Cl2, CO2, CO, SO2, SO3: Dùng dung dịch Br2 nhận SO2 Dùng dung dịch BaCl2, nhận SO3 Dùng dung dịch Ca(OH)2 nhận CO2 Dùng dung dịch AgNO3 nhận Cl2 ( có kết tủa sau vài phút ) c) NH3, H2S, Cl2, NO2, NO Nhận NH3 làm xanh quỳ tím ẩm, Cl2 làm màu quỳ tím ẩm, H2S tạo kết tủa đen với Cu(NO3)2, Nhận NO bị hóa nâu không khí, NO màu nâu và làm đỏ quỳ tím ẩm Có thể dùng dung dịch Br2 để nhận H2S làm màu nước Br2: H2S + 4Br2 + 4H2O H2SO4 + 8HBr d) O2, O3, SO2, H2, N2 (47) Để nhận biết O3 thì dùng giấy tẩm dung dịch ( hồ tinh bột + KI ) dấu hiệu: giấy xanh 2KI + O3 + H2O 2KOH + I2 + O2 ( I2 làm hồ tinh bột xanh ) 9) Nhận biết các chất sau đây ( không lấy thêm chất khác ) a) dung dịch AlCl3, dd NaOH ( tương tự cho muối ZnSO4 và NaOH ) b) các dung dịch : NaHCO3, HCl, Ba(HCO3)2, MgCl2, NaCl c) các dung dịch : NaCl, H2SO4, CuSO4, BaCl2, NaOH d) các dung dịch : BaCl2, HCl, H2SO4, K3PO4 Hướng dẫn ( câu b): NaHCO3 NaHCO3 HCl Ba(HCO3)2 MgCl2 NaCl - HCl - Ba(HCO3)2 MgCl2 - NaCl - - Qua bảng, ta thấy có cặp chất chưa nhận ( Ba(HCO3)2 , NaHCO3 Để phân biệt chất này ta phải nung nóng, nhận Ba(HCO3)2 nhờ có kết tủa * Cách 2: đun nóng dung dịch, nhận Ba(HCO3)2 có sủi bọt khí và có kết tủa, nhận NaHCO3 có sủi bọt khí không có kết tủa Dùng dung dịch Na 2CO3 vừa tạo thành để nhận HCl và MgCl2 Chất còn lại là NaCl 10) Nhận biết có mặt chất sau đây hỗn hợp ( nguồn : “Câu hỏi giáo khoa Hóa vô cơ” - Nguyễn Hiền Hoàng , tr.116 -NXB trẻ: 1999 ) a) Hỗn hợp khí : CO2, SO2, H2, O2 b) Hỗn hợp khí : CO, CO2, SO2, SO3, H2 c) Dung dịch loãng chứa hỗn hợp: HCl, H2SO4 , HNO3 d) Dung dịch hỗn hợp : Cu(NO3)2, AlCl3, BaCl2 e) Hỗn hợp bột gồm: Al, Zn, Fe, Cu 11) Nhận biết phương pháp hóa học ( nguồn “Câu hỏi giáo khoa Hóa vô cơ” - Nguyễn Hiền Hoàng , tr.115 ) a) Các chất rắn: Na2O, Al2O3, Fe2O3 ( dùng nước ) b) Các hỗn hợp: (Al + Al2O3) , ( Fe + Fe2O3) , ( FeO + Fe2O3) c) Các hỗn hợp: ( Fe + Fe2O3) , ( Fe + FeO) , ( FeO + Fe2O3) d) Các hỗn hợp: ( H2 + CO2) , ( CO2 + SO2) , ( CH4 + SO2 ) 12) Có muối khác nhau, muối chứa gốc và kim loại khác ( có thể là muối trung hòa muối axit) ký hiệu A,B,C Biết : A + B có khí bay B + C có kết tủa A + C vừa có kết tủa vừa có khí bay Hãy chọn chất tương ứng với A,B,C và viết các phương trình hóa học xảy Chuyên đề 2: T¸ch - Tinh chÕ c¸c chÊt I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1/ Sơ đồ tách các chất khỏi hỗn hợp : (48) Hỗn hợp A B + X Y AX tan : A ( taùi taïo ) B :( thu trực tiếp B) , Một số chú ý : - Đối với hỗn hợp rắn : X thường là dung dịch để hoà tan chất A - Đối với hỗn hợp lỏng ( dung dịch ): X thường là dung dịch để tạo kết tủa khí - Đối với hỗn hợp khí : X thường là chất để hấp thụ A ( giữ lại dung dịch) - Ta thu chất tinh khiết chất đó không lẫn chất khác cùng trạng thái 2) Làm khô khí : Dùng các chất hút ẩm để làm khô các khí có lẫn nước - Nguyên tắc : Chất dùng làm khô có khả hút nước không phản ứng sinh chất phản ứng với chất cần làm khô, không làm thay đổi thành phần chất cần làm khô Ví dụ : không dùng H2SO4 đ để làm khô khí NH3 vì NH3 bị phản ứng : 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 Không dùng CaO để làm khô khí CO2 vì CO2 bị CaO hấp thụ : CO2 + CaO CaO - Chất hút ẩm thường dùng: Axit đặc (như H2SO4 đặc ) ; P2O5 (rắn ) ; CaO(r) ; kiềm khan , muối khan ( NaOH, KOH , Na2SO4, CuSO4, CaSO4 … ) II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO 1) Tinh chế : a) SiO2 có lẫn FeO b) Ag có lẫn Fe,Zn,Al c) CO2 có lẫn N2, H2 Hướng dẫn : a) Hòa tan dd HCl dư thì FeO tan hết, SiO2 không tan thu SiO2 b) Hòa tan vào dd HCl dư AgNO3 dư thì Fe,Zn,Al tan hết, Ag không tan thu Ag c) Dẫn hỗn hợp khí vào dd Ca(OH)2 , lọc kết tủa nung nhiệt độ cao thu CO2 2) Tách riêng chất khỏi hỗn hợp gồm Cu, Al, Fe ( phương pháp hóa học) Hướng dẫn: Hòa tan hỗn hợp vào dung dịch NaOH đặc dư, thì Al tan còn Fe, Cu không tan đpnc Từ NaAlO2 tái tạo Al theo sơ đồ: NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3 criolit Al Hòa tan Fe,Cu vào dung dịch HCl dư, thu Cu vì không tan Phần nước lọc tái tạo lấy Fe: FeCl2 Fe(OH)2 FeO Fe ( đề không yêu cầu giữ nguyên lượng ban đầu thì có thể dùng Al đẩy Fe khỏi FeCl2 ) 3) Bằng phương pháp hóa học, hãy tách riêng chất khỏi hỗn hợp gồm CuO, Al2O3, SiO2 Hướng dẫn : Dễ thấy hỗn hợp gồm : oxit baz, oxit lưỡng tính, oxit axit Vì nên dùng dung dịch HCl để hòa tan, thu SiO2 Tách Al2O3 và CuO theo sơ đồ sau: NaOH CuCl ,AlCl3 CO Al(OH) t Al O NaAlO 3 Cu(OH) t CuO 4) Tách riêng chất khỏi hỗn hợp gồm CO2, SO2, N2 ( biết H2SO3 mạnh H2CO3) (49) Hướng dẫn: Dẫn hỗn hợp khí vào dung dịch NaOH dư thì N2 bay thu N2 Tách SO2 và CO2 theo sơ đồ sau : H SO Na CO3 , Na 2SO3 CO H SO 4 SO Na 2SO3 5) Một hỗn hợp gồm các chất : CaCO3, NaCl, Na2CO3 Hãy nêu phương pháp tách riêng chất Hướng dẫn: Dùng nước tách CaCO3 Tách NaCl và Na2CO3 theo sơ đồ sau: CO2 NaOH Na CO3 NaCl , Na CO3 t0 NaCl, HCl NaCl HCl 6) Trình bày phương pháp tách riêng chất khỏi hỗn hợp: BaCl2, MgCl2, NH4Cl Hướng dẫn : - Đun nóng hỗn hợp làm lạnh bay thu NH4Cl Làm lạnh NH Cl t NH3 + HCl NH Cl - Hỗn hợp rắn còn lại có chứa BaCl 2, MgCl2 cho tác dụng với dung dịch Ba(OH) (dư) MgCl + Ba(OH)2 BaCl + Mg(OH)2 - Lọc lấy Mg(OH)2 cho tác dụng với dung dịch HCl (dư), cô cạn thu MgCl2 Mg(OH)2 + 2HCl MgCl + 2H O - Cho phần dung dịch có chứa BaCl2 và Ba(OH)2 dư tác dụng dd HCl Rồi cô cạn thu BaCl2 Ba(OH)2 + 2HCl BaCl + 2H O 7) Một loại muối ăn có lẫn các tạp chất CaCl 2, MgCl2, Na2SO4, MgSO4, CaSO4 Hãy trình bày cách loại bỏ các tạp chất để thu muối ăn tinh khiết Hướng dẫn : Chúng ta phải loại bỏ Ca, SO4, Mg khỏi muối ăn - Cho BaCl2 dư để kết tủa hoàn toàn gốc SO4 : Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl CaSO4 + BaCl2 BaSO4 + CaCl2 MgSO4 + BaCl2 BaSO4 + MgCl2 - Bỏ kết tủa và cho Na2CO3 vào dung dịch để loại MgCl2, CaCl2, BaCl2 dư Na2CO3 + MgCl2 MgCO3 + 2NaCl Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + 2NaCl Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl - Thêm HCl để loại bỏ Na2CO3 dư, cô cạn dung dịch thì NaCl tinh khiết Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 8) Tách riêng chất khỏi hỗn hợp sau: a) Bột Cu và bột Ag ; e) Hỗn hợp rắn: AlCl3, FeCl3, BaCl2 b) Khí H2, Cl2, CO2 ; g) Cu, Ag, S, Fe c) H2S, CO2, H2O và N2 ; h) Na2CO3 và CaSO3 ( rắn) d) Al2O3, CuO, FeS, K2SO4 ; i) Cu(NO3)2, AgNO3 ( rắn) Hướng dẫn: CuCl2 đpdd Cu CuO HCl Cu, Ag Ag Ag O2 a) (50) H2 Ca(OH) đac H , Cl , CO 2 H SO CaCO3(r) 2 4 CO H SO 4 Cl CaOCl b) H 2S, CO H O, N Na SO (khan) 4 Ca(OH)2 H 2S, CO , N CaCO3(r ) t CO2 CaS(d.d) HCl H 2S Na 2SO 10H O t H O c) d) Al2 O3 , CuO, FeS K 2SO CuO , Fe 2O3 H d.d K 2SO t K 2SO 4(r) H O 2 2 CO Al2 O3 , CuO, FeS NaOH NaAlO2 2 Al(OH)3 t Al2 O3 O CuO, FeS 2 Fe O3 + CuO Na S HCl Cu, Fe FeCl2 2 FeS O Cu 2 CuO e) Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NH3 dư dung dịch và KT Từ dung dịch ( BaCl2 và NH4Cl) điều chế BaCl cách cô cạn và đun nóng ( NH 4Cl thăng hoa).Hoặc dùng Na2CO3 và HCl để thu BaCl2 Hòa tan kết tủa vào NaOH dư dd và KT Từ dung dịch: tái tạo AlCl3 Từ kết tủa : tái tạo FeCl3 g) Sơ đồ tách : FeCl dpdd Fe H S HCl Cu,Ag,S,Fe Cu, Ag,S O2 SO 2 S HCl Ag,CuO CuCl2 đpdd Cu Ag h) Cho hỗn hợp rắn Na2CO3 và CaSO3 vào nước thì CaSO3 không tan Cô cạn dung dịch Na2CO3 thu đươc Na2CO3 rắn i) Nung nóng hỗn hợp CuO và Ag Hòa tan rắn vào dung dịch HCl dư CuCl2 + Ag Từ CuCl2 tái tạo Cu(NO3)2 và từ Ag điều chế AgNO3 9) Hãy thực phương pháp hóa học để : a) Tinh chế muối ăn có lẫn : Na2SO4, NaBr, MgCl2, CaCl2, CaSO4 b) Tinh chế NaOH có lẫn NaCl ( Biết SNaCl < SNaOH ) ( làm lạnh đun bay bớt nước ) c) Tinh chế muối ăn có lẫn: CaCl 2, MgCl2,CaSO4, MgSO4, Na2SO4, Mg(HCO3)2, Ca(HCO3)2 d) Chuyển hóa hỗn hợp CO và CO2 thành CO2 ( và ngược lại ) 10) a) Trong công nghiệp, khí NH3 điều chế bị lẫn nước Để làm khô khí NH3 người ta có thể dùng chất nào số các chất sau đây : H 2SO4 đặc , P2O5, Na , CaO, KOH rắn ? Giải thích? Hướng dẫn : có thể dùng CaO KOH rắn ( Na tác dụng với H 2O sinh khí H2 làm thay đổi thành phần chả khí không chọn Na) b) Khí hiđroclorua HCl bị lẫn nước, chọn chất nào để loại nước khỏi hiđroclorua : NaOH rắn, P2O5, CaCl2 khan , H2SO4 đặc (51) c) Các khí CO, CO2, HCl lẫn nước Hãy chọn chất để làm khô khí trên : CaO, H2SO4 đặc, KOH rắn , P2O5 Giải thích lựa chọn d) Trong PTN điều chế Cl2 từ MnO2 và HCl đặc, nên khí Cl thường lẫn khí HCl và nước Để thu Cl tinh khiết người ta dẫn hỗn hợp qua bình mắc nối tiếp nhau, bình đựng chất lỏng Hãy xác định chất đựng bình Giải thích PTHH 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 Chuyên đề 3: ViÕt ph¬ng tr×nh ho¸ häc §iÒu chÕ chÊt v« c¬ vµ thực sơ đồ chuyển hoá Bài 1: Viết PTHH để thực sơ đồ sau CaCO3 +A +B CO2 +E +C +D Na2CO3 ( BiÕt A,B,C,D,E lµ nh÷ng chÊt kh¸c ) 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 +A +E Na2CO3 CaCO3 +C 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 ) D ⃗ +H ,t M + Cl2 ,t0 + F,kk,t0 + Fe,t0 E ⃗t D ⃗ +CO , t M + 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 D t0 E ®pnc M (52) + NaOH +Y+Z C 4/ Viết các phơng trình hoá học thể theo sơ đồ biến hoá sau ( ghi rõ điều kiện nÕu cã ) (2) (3) FeCl2 Fe(NO3)2 Fe(OH)2 (1 ) (4) Fe (9) ( 11 ) ( 10 ) Fe2O3 (5) (8) FeCl3 Fe(NO3)3 ( ) Fe(OH)3 ( 6) 5/ Xác định các chất A, B, C, D, E, F, G, H và hoàn thành sơ đồ biến hoá sau: C (2) +H2SO4 + H2O (1) A B (6) + H2SO4 (4) (3)+E +G H (5) +F D Biết H là muối không tan axít mạnh, A là kim loại hoạt động hoá học mạnh, ch¸y ngän 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) (5) (8) Fe2(SO4)3 (6) (4) (9) Fe (10) Fe(OH)3 Fe3O4 7/ Hoàn thành các phơng trình phản ứng theo sơ đồ biến hoá sau( ghi rõ điều kiện cã ) BaCO3 (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 cã ) CaCO3 (2) Ca (1) (3) Ca(OH)2 (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) +G + H (3) (9) A B (1) +H ❑2 O E (8) + G (6) C (7) F +H (53) (4) (5) D 9/ Hoàn thành các phơng trình phản ứng theo sơ đồ biến hoá sau( ghi rõ điều kiện cã ) K2CO3 (2) K KOH (1) (3) (8) KCl (9) (4) KNO3 (6) (7) KNO2 (5) 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) ⃗ 4Fe(OH)3 + 8KCl 4FeCl2 + 8KOH + 2H2O + O2 ❑ X2 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 kÕt tña t¹o 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 + H2 O L+M C + L t0 KClO3 + A + F 14/ Hoµn thµnh c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng sau: KClO3 t0 A+B A + KMnO4 + H2SO4 A ®pnc C+D D + H2 O E + C + E t0 C + 15/ Hoàn thành các phơng trình hoá học theo sơ đồ phản ứng sau (54) M+A M +B E M+C Fe J M+D F G I H K E M L F G H + BaSO4 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 C R 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 Cl2 NaCl NaOH CaCl2 CaCO3 Na2CO3 Na2SO4 NaCl HCl R CaCO3 NaCl BaCl2 18) Hoàn thành dãy chuyển hoá sau đây ( ghi rõ điều kiện có ): (1) Fe (2) FeCl3 (6) Fe(NO3)3 (3) (8) (7) Fe(NO3)3 Fe(OH)3 Fe2O3 (5) Fe (10) (9) Fe(NO3)2 Fe2(SO4) (4) Fe(NO3)3 Fe(NO3)3 19) Hoàn thành sơ đồ biến hoá sau đây ( ghi rõ điều kiện có ): a) Na NaCl NaOH NaNO3 NO2 NaNO3 b) Na Na2O NaOH Na2CO3 NaHCO3 Na2CO3 NaCl NaNO3 c) FeS2 SO2 SO3 H2SO4 SO2 H2SO4 BaSO4 d) Al Al2O3 Al NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3 Al2(SO4)3 AlCl3 Al e) Na2ZnO2 Zn ZnO Na2ZnO2 ZnCl2 Zn(OH)2 ZnO g) N2 NO NO2 HNO3 Cu(NO3)2 CuCl2 Cu(OH)2 CuO Cu CuCl2 (1) (2) (3) (4) (5) h) X2On X Ca(XO2)2n – X(OH)n XCln X(NO3)n (6) X 20) Hoàn thành sơ đồ chuyển hoá sau đây: Fe2O3 + CO A t0 + G H2O H + CO t0 +E B + CO t0 F D +S t0 E + O2 t0 F + O2 t0,xt G (55) Hướng dẫn : Các chất A,B bị khử CO nên phải là các oxit ( mức hoá trị Fe < III) và D phải là Fe F và G là các sản phẩm oxi hoá nên phải là các oxit Chọn các chất là : Fe3O4, FeO, Fe, FeS, SO2, SO3, H2SO4 21) Xác định các chữ cái sơ đồ phản ứng và viết PTHH xảy ra: a) X1 + X2 Br2 + MnBr2 + H2O b) X3 + X4 + X5 HCl + H2SO4 c) A1 + A2 SO2 + H2O d) B1 + B2 NH3 + Ca(NO3)2 + H2O e) D1 + D2 + D3 Cl2 + MnSO4 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O Hướng dẫn : Dễ thấy chất X1,X2 : MnO2 và HBr Chất X3 X5 : SO2, H2O , Cl2 Chất A1,A2 : H2S và O2 ( S và H2SO4 đặc ) Chất B1, B2 : NH4NO3 và Ca(OH)2 Chất D1, D2,D3 : KMnO4 , NaCl, H2SO4 đặc 22) Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau đây : SO2 muối A1 A A3 Kết tủa A2 Biết A là hợp chất vô , đốt cháy 2,4gam A thì thu 1,6 gam Fe 2O3 và 0,896 lít khí sunfurơ ( đktc) Hướng dẫn : Trong 2,4 gam A có : 1,12 gam Fe ; 1,28 gam S không có oxi Các phương trình phản ứng : t 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O FeS2 + 2HCl FeCl2 + H2S + S ( xem FeS2 FeS.S ) Na2SO3 + S Na2S2O3 ( làm giảm hóa trị lưu huỳnh ) 23) Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau đây: (2) (1) a) FeS2 SO2 (4) SO3 H2SO4 (6) (3) (7) SO2 S (5) NaHSO3 Na2SO3 NaH2PO4 b) P P2O5 H3PO4 Na2HPO4 Na3PO4 c) BaCl2 + ? KCl + ? ( phản ứng khác ) 24) Xác định các chất ứng với các chữ cái A, B, C, D, E và viết phương trình phản ứng t C a) A B + CO2 C + CO2 A + H2O ; B + H2O C ; A + H2O + CO2 D (56) t 0C D A + H2O + CO2 b) FeS2 + O2 A + B A + O2 C C + D axit E E + Cu F + A + D A + D axit G 30000 C c) N2 + O2 A A + O2 B B + H2O C + A ; G + KOH H + D ; H + Cu(NO3)2 I + K ; I + E F + A+D ; G + Cl2 + D E + L ; ; C + CaCO3 Ca(NO3)2 + H2O + D t0 D + Na2CO3 + H2O E ; t E Na2CO3 + H2O + D d) ( Biết sơ đồ d : A,B,C,D,E là các hợp chất khác lưu huỳnh ) (2) B Hướng dẫn : (3) A (1) (1) : H2S + 2NaOH Na S + 2H O 2 (7) (2): H2SNa2S + FeCl2 FeS + 2NaCl (8) (3): FeS + H2SO4 FeSO4 + H2S (4) (6) + 3/2Cl2 Fe2(SO4)3 + FeCl3 (4): 3FeSO D E ñp (5) (5): Fe2(SO4)3 + 3H2O 2Fe + 3H2SO4 + 3/2 O2 (6): H2SO4 + K2S K2SO4 + H2S (7): FeS + 2HCl FeCl2 + H2S (8): H2SO4 + FeO FeSO4 + H2O Có thể giải các phương trình phản ứng khác 25) Hoàn thành dãy chuyển hoá sau : a) CaCl2 Ca Ca(OH)2 CaCO3 C Ca(HCO3)2 Clorua vôi Ca(NO3)2 b) KMnO4 Cl2 NaClO NaCl NaOH Javel Cl2 HCl O2 KClO3 26) Xác định các chất A,B,C,D,E ,G,X, và hoàn thành các phương trình phản ứng: Fe + A FeCl2 + B ; D + NaOH E + G B + CA ; G + H2 O X + B + C FeCl2 + C D 27) Thay các chữ cái các CTHH thích hợp và hoàn thành phản ứng sau: t A + H2SO4 B + SO2 + H2O ; D + H2 A + H2O B + NaOH C + Na2SO4 ; A + E Cu(NO3)2 + Ag t C D + H2O Hướng dẫn : A: Cu ; B: CuSO4 ;C: Cu(OH)2 ; D: CuO ; E: AgNO3 28)Hãy chọn chất vô X khác và xác định A,B,C,D,E,F thỏa mãn sơ đồ sau : C E A X X X X ( Hướng dẫn : X là chất bị nhiệt phân điện phân) D F B 0 (57) 29) a) Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau ( chữ cái là chất khác nhau, với S là lưu huỳnh ) S + A X ; S + B Y Y + A X + E ; X + Y S + E X + D + E U + V ; Y + D + E U + V b) Cho khí X,Y trên tác dụng với dung dịch Br thì làm màu dung dịch brom Viết các phương trình hóa học xảy Hướng dẫn : X và Y là chất tạo từ S nên có thể : SO2, H2S , muối sunfua kim loại, sunfua cacbon Nhưng vì X tác dụng với Y nên phù hợp là : X ( SO2) và Y ( H2S) Các phương trình phản ứng: t S + O2 SO2 ( X) t H2S + O2 SO2 + H2O ( E) SO2 + Cl2 + 2H2O H2SO4 + 2HCl ( U: H2SO4 và V : HCl ) t S + H2 H2S ( Y) SO2 + 2H2S 3S + 2H2O H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl 30) Xác định các chất A,B, M,X sơ đồ và viết PTHH để minh họa: E X+ A F G E H Fe X+ B F I L K H + BaSO4 X+ C M X G H X+ D Hướng dẫn : A,B,C,D phải là các chất khử khác nhau, X là oxit sắt 31) Viết PTHH để thực sơ đồ chuyển hóa sau ( chữ cái là chất khác nhau) Ca(OH) + H O HCl + H O A FeO D HCl E Mg B C t D đpnc A A Biết hợp chất oxit, nguyên tố A có chiếm 52,94% khối lượng 32) Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau: FeCl2 Fe(NO3)2 Fe(OH)2 Fe Fe2O3 Fe FeCl3 Fe(NO3)2 Fe(OH)3 33) Cho sơ đồ phản ứng sau đây : o o o 2 o H SO CO t ,p 2 A3 (khí ) H O A1 2 A2 NaOH A (khí ) NH3 Biết A1 gồm các nguyên tố C,H,O,N với tỷ lệ khối lượng tương ứng 3:1:4:7 và phân tử A1 có nguyên tử nitơ a) Hãy xác định CTHH A1, A2, A3 và hoàn thành phương trình phản ứng trên b) Chọn chất thích hợp để làm khô khí A3 và A4 Hướng dẫn : từ tỷ số khối lượng C,H,O,N tìm A1 là urê : CO(NH2)2 Chuyên đề (58) ĐIỀU CHẾ CÁC CHẤT VÔ CƠ I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1) Phương pháp chung: B1: Phân loại các nguyên liệu, các sản phẩm cần điều chế B2: Xác định các quy luật pư thích hợp để biến các nguyên liệu thành sản phẩm B3: Điều chế chất trung gian ( cần ) B4: Viết đầy đủ các PTHH xảy 2- Tóm tắt phương pháp điều chế: TT Loại chất cần điều chế Phương pháp điều chế ( trực tiếp) Kim loại 1) Đối với các kim loại mạnh ( từ K Al): + Điện phân nóng chảy muối clorua, bromua … ñpnc 2R + xCl2 2RClx + Điện phân oxit: ( riêng Al) ñpnc 4Al + 3O2 2Al2O3 2) Đối với các kim loại TB, yếu ( từ Zn sau): +) Khử các oxit kim loại ( : H2, CO , C, CO, Al … ) + ) Kim loại + muối muối + kim loại + ) Điện phân dung dịch muối clorua, bromua … ñpdd 2R + xCl2 2RClx ( nước không tham gia pư ) t0 ) Kim loại + O2 oxit bazơ t 2) Bazơ KT oxit bazơ + nước ) Nhiệt phân số muối: t Vd: CaCO3 CaO + CO2 Oxit bazơ t0 1) Phi kim + O2 oxit axit 2) Nhiệt phân số muối : nitrat, cacbonat, sunfat … t Vd: CaCO3 CaO + CO2 3) Kim loại + axit ( có tính oxh) : muối HT cao Vd: Zn + 4HNO3 Zn(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 4) Khử số oxit kim loại ( dùng C, CO, ) t C + 2CuO CO2 + 2Cu 5) Dùng các phản ứng tạo sản phẩm không bền: Ví dụ : CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 Oxit axit Bazơ KT Bazơ tan + ) Muối + kiềm muối + Bazơ ) Kim loại + nước dd bazơ + H2 2) Oxit bazơ + nước dung dịch bazơ ) Điện phân dung dịch muối clrorua, bromua (59) ñpdd m.n 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2 4) Muối + kiềm muối + Bazơ 1) Phi kim + H2 hợp chất khí (tan / nước axit) 2) Oxit axit + nước axit tương ứng Axit 3) Axit + muối muối + axit 4) Cl2, Br2…+ H2O ( các hợp chất khí với hiđro) 1) dd muối + dd muối muối 2) Kim loại + Phi kim muối 3) dd muối + kiềm muối + Bazơ ) Muối + axit muối + Axit ) Oxit bazơ + axit muối + Nước 6) Bazơ + axit muối + nước 7) Kim loại + Axit muối + H2 ( kim loại trước H ) Muối 8) Kim loại + dd muối muối + Kim loại 9) Oxit bazơ + oxit axit muối ( oxit bazơ phải tan) 10) oxit axit + dd bazơ muối + nước 11) Muối Fe(II) + Cl2, Br2 muối Fe(III) 12) Muối Fe(III) + KL( Fe, Cu) muối Fe(II) 13) Muối axit + kiềm muối trung hoà + nước 14) Muối Tr.hoà + axit tương ứng muối axit II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO 1) Từ Cu và các chất tuỳ chọn, em hãy nêu phương pháp trực tiếp và phương pháp gián tiếp điều chế CuCl2 ? Viết các phương trình phản ứng xảy ? Hướng dẫn: t C1: Cu + Cl2 CuCl2 C2: Cu + 2FeCl3 FeCl2 + CuCl2 t C3: 2Cu + O2 2CuO CuO + 2HCl CuCl2 + H2O C4: Cu + 2H2SO4 đặc CuSO4 + 2H2O + SO2 CuSO4 + BaCl2 CuCl2 + BaSO4 2) Từ các nguyên liệu là : Pyrit ( FeS2), muối ăn , nước và các chất xúc tác Em hãy viết các phương trình điều chế : Fe2(SO4)3 , Fe(OH)3 và Fe(OH)2 3) Từ CuCl2, dung dịch NaOH, CO2 Viết phương trình hóa học điều chế CaO, CaCO3 4) Từ các dung dịch : CuSO4, NaOH , HCl, AgNO3 có thể điều chế muối nào ? oxit bazơ nào ? Viết các phương trình hóa học để minh họa 5) a) Từ các chất : Al, O2, H2O, CuSO4(r), Fe, ddHCl Hãy viết các phương trình hóa học điều chế: Cu, Al2(SO4)3, AlCl3, FeCl2 ( Tất các chất nguyên liệu phải sử dụng) b) Từ các chất : Na2O, CuO, Fe2O3, H2O, H2SO4 Hãy viết phương trình hóa học điều chế : NaOH, Fe(OH)3, Cu(OH)2 6) Từ chất: Cu, C, S, O2, H2S, FeS2, H2SO4, Na2SO3, hãy viết các PTHH điều chế SO2 7) Từ không khí, nước, đá vôi, quặng Pirit sắt, nước biển Hãy điều chế : Fe(OH) 3, phân đạm lá NH4NO3, phân đạm urê : (NH2)2CO o o Hướng dẫn : ,t ,pt 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O NO + ½ O2 NO2 2NO2 + ½ O2 + H2O 2HNO3 (60) Chưng cất phân đoạn KK lỏng N2 + O2 t CaCO3 CaO + CO2 ñp 2H2O 2H2 + O2 ,t ,pt N2 + 3H2 2NH3 2NH3 + CO2 CO(NH2)2 + H2O 8) Từ hỗn hợp MgCO3, K2CO3, BaCO3 hãy điều chế các kim loại Mg, K và Ba tinh khiết Hướng dẫn : - Hoà tan hỗn hợp vào nước thì K2CO3 tan còn BaCO3 và CaCO3 không tan - Điều chế K từ dung dịch K2CO3 : K2CO3 + 2HCl 2KCl + H2O + CO2 ñieän phaân nc 2KCl 2K + Cl2 - Điều chế Mg và Ca từ phần không tan MgCO3 và CaCO3 * Nung hỗn hợp MgCO3 và CaCO3 : 0 CaCO3 H2O t CaO, MgO MgCO MgO +HCl MgCl ñp Mg +HCl CaCl2 ñp Ca dd Ca(OH)2 9) Phân đạm lá NH4NO3, phân urê CO(NH2)2 Hãy viết các phương trình phản ứng điều chế loại phân đạm trên từ không khí, nước và đá vôi Hướng dẫn : Tương tự bài 10) Từ Fe nêu phương pháp điều chế FeCl và ngược lại Viết phương trình phản ứng xảy 11) Trình bày cách khác để điều chế khí clo, cách điều chế HCl ( khí) 12) Một hỗn hợp CuO và Fe2O3 Chỉ dùng Al và dung dịch HCl để điều chế Cu nguyên chất Hướng dẫn : Cách 1: Cho hỗn hợp tan dung dịch HCl Cho dung dịch thu tác dụng với Al lấy kim loại sinh hoà tan tiếp vào dung dịch HCl thu Cu Cách 2: Hoà tan Al dung dịch HCl thu H Khử hỗn hợp oxit kim loại Hoà tan kim loại dung dịch HCl thu Cu Cách 3: Khử hỗn hợp Al, Hoà tan sản phẩm vào dung dịch HCl thu Cu 13) Từ FeS , BaCl2, không khí, nước : Viết các phương trình phản ứng điều chế BaSO4 Hướng dẫn: Từ FeS điều chế H2SO4 Từ BaCl2 và H2SO4 điều chế BaSO4 14) Có chất : MnO2, H2SO4 đặc, NaCl, Na2SO4, CaCl2 Dùng chất nào có thể điều chế HCl , Cl2 Viết PTHH xảy Hướng dẫn: để điều chế HCl thì dùng H2SO4 đặc và NaCl CaCl2 Để điều chế Cl2 thì dùng H2SO4 đặc và NaCl và MnO2 H2SO4 đặc + NaCl(r) NaHSO4 + HCl t 4HCl đặc + MnO2 MnCl2 + 2H2O + Cl2 15) Từ các chất NaCl, CaCO3, H2O , hãy viết phương trình hóa học điều chế : vôi sống, vôi tôi, xút, xô đa, Javel, clorua vôi, natri, canxi 16) Trong công nghiệp để điều chế CuSO4 người ta ngâm Cu kim loại H2SO4 loãng, sục O2 liên tục, cách làm này có lợi hòa tan Cu dung dịch H 2SO4 đặc (61) nóng hay không ? Tại sao? Nêu số ứng dụng quan trọng CuSO thực tế đời sống, sản xuất Hướng dẫn : Viết các PTHH cách ít tiêu tốn H2SO4 và không thoát SO2 ( độc ) 17) Bằng các phản ứng hóa học hãy điều chế : Na từ Na 2SO4 ; Mg từ MgCO3, Cu từ CuS ( các chất trung gian tự chọn ) 18) Từ quặng bôxit (Al2O3 nH2O , có lẫn Fe2O3 và SiO2) và các chất : dd NaCl, CO 2, hãy nêu phương pháp điều chế Al Viết phương trình hóa học xảy Hướng dẫn : -Từ dung dịch NaCl điện phân để có NaOH - Hòa tan quặng vào NaOH đặc nóng, sục CO vào dung dịch, lọc kết tủa Al(OH)3 nung nóng, lấy Al2O3 điện phân nóng chảy CHUYÊN ĐỀ GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ: - Phải nêu đầy đủ các tượng xảy ( chất rắn bị tan, xuất kết tủa, sủi bọt khí, đổi màu, mùi , toả nhiệt, cháy , nổ … ) Viết đầy đủ các phương trình hóa học để minh họa - Các tượng và các PTHH phải xếp theo trình tự thí nghiệm - Cần lưu ý : *) Một số trường hợp chất sản phẩm bị phản ứng với chất tham gia còn dư Ví dụ: Cho NaOH dư vào dung dịch AlCl3 AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (1) Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (1’) Tổng hợp (1) và (2) ta có : AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O (2 ) Vì kết tủa tồn không tồn là phụ thuộc vào lượng NaOH *) Một số trường hợp có phản ứng với nước : kim loại kiềm, oxit bazơ kiềm, oxit axit Ví dụ: cho Na + dd CuCl2 thì: dung dịch sủi bọt và có xuất kết tủa màu xanh lơ Na + H2O NaOH + ½ H2 ( sủi bọt ) 2NaOH + CuCl2 Cu(OH)2 + 2NaCl ( dd xanh lam ) ( kết tủa xanh lơ ) *) Khi cho kim loại kiềm, oxit nó vào dd axit thì axit tham gia phản ứng trước nước Ví dụ: Cho Na + dd HCl thì: pư mạnh ( nổ ) và có sủi bọ khí Đầu tiên : Na + HCl NaCl + ½ H2 Sau đó : Na + H2O NaOH + ½ H2 ( axit HCl hết thì xảy phản ứng này) * ) Khi cho hỗn hợp kim loại tác dụng với axit, muối ( và ngược lại) thì phản ứng nào có khoảng cách kim loại xa xảy trước ( theo dãy hoạt động kim loại ) Ví dụ : Cho hỗn hợp Fe,Zn + dung dịch CuCl2 thì thứ tự phản ứng sau: Zn + CuCl2 ZnCl2 + Cu Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu Cho Fe vào dung dịch hỗn hợp: AgNO3 và Cu(NO3)2 thì thứ tự phản ứng sau: Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (62) Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO: 1) Nêu tượng và viết PTHH xảy cho Na vào các dung dịch sau đây: a) dung dịch CuSO4 ; b) dung dịch Al2(SO4)3 ; c) dung dịch Ca(OH)2 d) dung dịch Ca(HCO3)2 ; e) dung dịch NaHSO4 ; g) dung dịch NH4Cl Hướng dẫn: a) có sủi bọt khí và xuất kết tủa xanh lơ Na + H2O NaOH + ½ H2 CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 b) đầu tiên có sủi bọt khí, xuất kết tủa, sau đó kết tủa tan ( NaOH có dư ) Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 6NaOH + Al2(SO4)3 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O c) Natri tan ra, dung dịch sủi bọt: Na + H2O NaOH + ½ H2 d) Natri tan ra, dung dịch sủi bọt khí, xuất kết tủa 2NaOH + Ca(HCO3)2 CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O e) Natri tan ra, dung dịch sủi bọt khí , nổ vì pư mãnh liệt NaHSO4 + Na Na2SO4 + ½ H2 g) ban đầu xuất khí không mùi, sau đó có khí mùi khai NH4Cl + NaOH NaCl + NH3 + H2O ( NH4OH không bền ) 2) Nêu tượng xảy và viết PTHH cho các thí nghiệm sau: a) Cho từ từ Na2CO3 vào dung dịch HCl b) Cho từ từ dd HCl vào Na2CO3 c) Cho AlCl3 vào dung dịch NaOH dư d) Cho dung dịch NaOH vào dd AlCl3 dư e) Cho Zn vào dung dịch Fe2(SO4)3 dư g) Sục từ từ CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 đến kết thúc đun nóng dung dịch thu Hướng dẫn : * Câu a,b: kết TN là khác nhau: - Nếu cho Na2CO3 vào HCl thì ban đầu HCl dư có khí thoát ngay: Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 ( HCl không hấp thụ CO2) Khi Na2CO3 có dư thì dung dịch không có chất nào pư với nó - Nếu cho HCl vào Na2CO3 thì ban đầu Na2CO3 dư nên không có khí thoát ra: Na2CO3 + HCl NaCl + NaHCO3 ( Na2CO3 hấp thụ CO2 NaHCO3) Khi HCl cớ dư thì có CO2 thoát : NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2 * Câu c,d: kết TN là khác nhau: - Nếu cho AlCl3 vào NaOH : đầu tiên NaOH dư, nên kết tủa tạo bị tan ( dư AlCl3 có KT) AlCl3 + NaOH NaCl + NaAlO2 + H2O ( Al(OH)3 chuyển thành NaAlO2 + H2O ) - Nếu cho NaOH vào AlCl3 thì đầu tiên AlCl3 dư nên kết tủa tạo liên tục đến cực đại AlCl3 + 3NaOH 3NaCl + Al(OH)3 ( Al(OH)3 không tan AlCl3 dư ) Khi NaOH dư thì kết tủa bắt đầu tan đến hết: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (63) 3) Cho a (mol) Mg vào dung dịch chứa đồng thời b (mol) CuCl2 và c (mol) FeCl2 a) Hãy viết các phương trình phản ứng xảy theo trình tự b) Hãy thiết lập mối liên hệ a,b,c để sau kết thúc thí nghiệm thu dung dịch có chứa: ba muối, hai muối ; muối Hướng dẫn: Vì độ hoạt động các kim loại là : Mg > Fe > Cu nên thứ tự các phản ứng xảy ra: Mg + CuCl2 MgCl2 + Cu (1) b b (mol) Mg + FeCl2 MgCl2 + Fe (2) c c (mol) -Nếu sau pư thu muối : MgCl2, CuCl2, FeCl2 sau pư (1) còn dư CuCl2 : a < b -Nếu sau pư thu muối: MgCl 2, FeCl2 sau pư (2) còn dư FeCl2 : b a < b+c -Nếu sau pư thu muối : MgCl2 CuCl2 và FeCl2 pư hết: a b + c 4) Hãy nêu tượng và viết phương trình hóa học xảy cho KHSO vào các cốc đựng sẵn : dd Na 2CO3 , dd (NH4)2CO3, dd BaCl2, dd Ba(HCO3)2, Al, Fe2O3 5) TN1: Khi cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl3 thấy có kết tủa nâu đỏ và bay khí làm đục nước vôi Nhiệt phân kết tủa này thì tạo chất rắn màu đỏ nâu và không sinh khí nói trên TN2: Cho Ba(HCO3)2 vào dung dịch ZnCl2 thì thu kết tủa, khí thoát làm đục nước vôi Hãy giải thích các thí nghiệm các phương trình phản ứng Hướng dẫn : * TN1: Fe2(CO3)3 bị nước phân tích ( coi phân hủy axit và bazơ ) nên ta có pư: 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O 6NaCl + 2Fe(OH)3 + 3CO2 t 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O * TN2: dung dịch thì Ba(HCO3)2 có tính kiềm Ba(OH)2 2CO2 Ba(HCO3)2 + ZnCl2 Zn(OH)2 + BaCl2 + 2CO2 ( pư khó ) 6) Nêu tượng xảy cho thì nghiệm và giải thích: a) Cho SO2 lội chậm qua dd Ba(OH)2 , sau đó thêm nước vôi vào dung dịch thu b) Hòa tan Fe dd HCl và sục khí Cl qua cho KOH vào dung dịch, để lâu ngoài không khí c) Cho AgNO3 vào dung dịch AlCl3 , nhỏ tiếp vài giọt quì tím và để ngoài ánh sáng d) Cho HCl đặc tác dụng với KMnO4, sau đó cho AgNO3 vào dung dịch thu e) Sục khí CO2 chậm vào dung dịch NaAlO2 7) Khi trộn dung dịch AgNO3 với dung dịch H3PO4 thì không thấy kết tủa xuất Nếu thêm dung dịch NaOH thì có kết tủa màu vàng, thêm tiếp dung dịch HCl thì kết tủa màu vàng chuyển thành kết tủa màu trắng Giải thích các tượng phản ứng hóa học 8) Tìm muối X vừa tác dụng với dung dịch HCl vừa tác dụng với dung dịch NaOH thỏa mãn điều kiện sau đây: a) Cả phản ứng thoát khí b) Phản ứng với HCl khí, phản ứng với NaOH tạo tủa (64) c) Cả phản ứng tạo kết tủa Hướng dẫn : a) X phải là muối amoni vì tác dụng với kiềm có thoát khí X tác dụng HCl sinh khí, nên phải mang gốc axit dễ phân hủy Chọn (NH4)2CO3 b) X là muối cacbonat và tạo kết tủa với NaOH nên phải là muối axit : Ca(HCO3)2 c) X tạo kết tủa với HCl X có Ag Chọn AgNO3 9) Hỗn hợp A gồm : Fe 3O4, Al, Al2O3, Fe Cho A tan dd NaOH dư rắn A1, dung dịch B1 và khí C1 Cho khí C1 dư tác dụng với A nung nóng thì rắn A Cho A2 tác dụng với H2SO4 đặc, nguội dd B2 Cho B2 tác dụng với dd BaCl2 kết tủa B3 Viết các PTHH xảy 10) Có thay đổi gì để lâu ngày bình hở miệng chứa các dung dịch sau đây: nước clo, nước brom, nước H2S, nước vôi trong, nước Javen ( NaCl, NaClO) Hướng dẫn: các chất Cl2, Br2 tác dụng với H2O H2S tác dụng O2 S ( đục) + H 2O Còn dung dịch NaClO tác dụng với CO2 NaHCO3 + HClO 11) Cho Zn dư vào dung dịch H2SO4 96% thì đầu tiên có khí không màu, mùi xốc bay ra, sau thời gian thấy xuất kết tủa màu vàng, sau đó lại có khí mùi trứng thối và sau cùng có khí không màu, không mùi thoát Hãy giải thích và viết các phương trình phản ứng ( nguồn : BTLT&TN Cao Cự Giác , NXBGD 2003 ) Hướng dẫn: Ban đầu H2SO4 đặc SO2 (mùi xốc) 2H2SO4 + Zn ZnSO4 + 2H2O + SO2 Về sau H2SO4 bị pha loãng tiêu hao và H 2O sinh ra, nên tạo kết tủa S ( màu vàng) 4H2SO4 + 3Zn 3ZnSO4 + 4H2O + S Tiếp đến là : 5H2SO4 + 4Zn 4ZnSO4 + 4H2O + H2S ( mùi trứng thối) Khi nồng độ H2SO4 đủ loãng thì H2: H2SO4 + Zn ZnSO4 + H2 12) Để mẫu Na ngoài không khí ẩm, sau thời gian thu rắn A Hòa tan rắn A vào nước thì thu dung dịch B Viết các PTHH có thể xảy ra, xác định các chất có A và B Hướng dẫn: Trong không khí ẩm có H2O, CO2, O2 4Na + O2 2Na2O 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Na2O + H2O 2NaOH Na2O + CO2 Na2CO3 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O ( NaHCO3 ) Rắn A : Na( dư), Na2O, NaOH, Na2CO3 , NaHCO3 hòa tan vào nước xảy các phản ứng: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Na2O + H2O 2NaOH 13) Khi cho mẫu kim loại Cu dư vào dung dịch HNO đậm đặc thì đầu tiên thấy xuất khí X màu nâu, sau đó lại thấy có khí Y không màu thoát và hóa nâu không khí Dẫn khí X vào dung dịch NaOH dư thì thu muối A và muối B Nung nóng muối A lại thu muối B Hãy xác định các chất X, Y, A, B và viết các phương trình hóa học xảy Hướng dẫn: Ban đầu HNO3 đặc NO2, sau đó HNO3 loãng dần NO 4HNO3 + Cu Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 ( khí X ) (65) 8HNO3 + 3Cu 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO ( khí Y ) NO + ½ O2 NO2 NO2 + 2NaOH NaNO3 + NaNO2 + H2O t NaNO3 NaNO2 + ½ O2 (A) (B) 14) Hãy dùng các phương trình hóa học để giải thích vì không bón chung các loại phân đạm : đạm lá NH4NO3, đạm sunfat (NH4)2SO4 và urê CO(NH2)2 với vôi tro bếp ( chứa K2CO3) Biết nước urê chuyển hóa thành amoni cacbonat (NH4)2CO3.( nguồn : BTLT&TN Cao Cự Giác , NXBGD 2003 ) Hướng dẫn: * Nếu bón chung với vôi thì : 2NH4NO3 + Ca(OH)2 Ca(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O (NH4)2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2NH3 + 2H2O (NH4)2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NH3 + 2H2O * Nếu chung với tro bếp ( chứa K2CO3) 2NH4NO3 + K2CO3 2KNO3 + H2O + CO2 + 2NH3 (NH4)2SO4 + K2CO3 K2SO4 + H2O + CO2 + 2NH3 (NH4)2CO3 + K2CO3 2KHCO3 + 2NH3 Như bón chung phân đạm với vôi tro bếp thì luôn bị thất thoát đạm giải phóng NH3 * Nhận xét muối amoni: Khi tác dụng với các dung dịch muối có tính kiềm ( Na2CO3, NaAlO2 , NaClO … ) thì các muối ammoni tác dụng axit tương ứng: Trong các phản ứng này, có thể xem muối amoni là các axit tương ứng ngậm NH3, ví dụ: NH4NO3 HNO3.NH3 ( pư phần NH3 bị giải phóng ) (NH4)2SO4 H2SO4.2HN3 NH4Cl HCl NH3 (NH4)2CO3 H2CO3.NH3 Ví dụ : NaAlO2 + NH4Cl + H2O NaCl + Al(OH)3 + NH3 Chuyên đề 6: Độ tan - nồng độ dung dịch Dạng 1: Toán độ tan Phân dạng 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 K2SO4 bão hoà nhiệt độ này? Bài 2: Tính độ tan Na2SO4 100C và nồng độ phần trăm dung dịch bão hoà Na2SO4 nhiệt độ này Biết 10 0C hoà tan 7,2g Na2SO4 vào 80g H2O thì đợc dung dÞch b·o hoµ Na2SO4 Ph©n d¹ng 2: Bµi to¸n tÝnh lîng tinh thÓ ngËm níc cÇn cho thªm vµo dung dÞch cho s½n (66) 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: Bài 1: Tính lợng tinh thể CuSO4.5H2O cần dùng để điều chế 500ml dung dịch CuSO4 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 CuSO4 16% cÇn ph¶i lÊy bao nhiªu gam dung dÞch CuSO4 8% vµ bao nhiªu gam tinh thÓ CuSO4.5H2O Híng dÉn * C¸ch 1: Trong 560g dung dÞch CuSO4 16% cã chøa mct CuSO (cã dd CuSO 16%) = 560 16 = 2240 = 89,6(g) 4 100 25 §Æt mCuSO4.5H2O = x(g) 1mol(hay 250g) CuSO4.5H2O chøa 160g CuSO4 VËy x(g) // chøa 160 x = 16 x (g) 250 25 mdd CuSO 8% cã dung dÞch CuSO 16% lµ (560 – x) g 4 (560 − x) mct CuSO (cã dd CuSO 8%) lµ = (560 − x) (g) 4 Ta cã ph¬ng tr×nh: (560 − x) 25 + 100 16 x = 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) VËy C%(CuSO4) = 160 100% = 64% 250 Phân dạng 3: bài toán tính lợng chất tan tách hay thêm vào thay đổi nhiệt độ dung dịch bão hoà cho sẵn 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 t 1(0c) sang t2(0c) với t1(0c) kh¸c 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 90 0C Hỏi phải thêm vào dung dịch bao nhiêu gam CuSO 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 (67) Bµi 2: ë 850C cã 1877g dung dÞch b·o hoµ CuSO Lµm l¹nh dung dÞch xuèng cßn 250C Hỏi có bao nhiêu gam CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch Biết độ tan CuSO ë 850C lµ 87,7 vµ ë 250C lµ 40 §¸p sè: Lîng CuSO4.5H2O t¸ch khái dung dÞch lµ: 961,75g Bài 3: Cho 0,2 mol CuO tan H 2SO4 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 cña CuSO4 ë 100C lµ 17,4g/100g H2O 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%? 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 dịch không đổi b/ Hoµ tan 26,88 lÝt khÝ hi®ro clorua HCl (®ktc) vµo 500ml níc thµnh dung dÞch axit HCl Coi nh thể dung dịch không đổi c/ Hoà tan 28,6g Na2CO3.10H2O vào lợng nớc vừa đủ để thành 200ml dung dịch Na2CO3 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?(Biết DH2O = 1g/ml) Bµi 4: Cho 250 g dung dÞch FeCl3 t¸c dông víi dung dÞch AgNO3 lÊy d.Sau phản ứng kết thúc thấy có 28,7 g kết tủa.Tính nồng độ % dung dịch thu đợc Bài 5: Cho 307 g dung dịch Na2CO3 tác dụng với vừa đủ 365 g dung dịch HCl.Sau phản ứng thu đợc dung dịch muối có nồng độ 9%.Hãy tính nồng độ % cña dung dÞch Na2CO3 vµ dung dÞch HCl ban ®Çu Bµi 6: Cho 200 g dung dÞch H2SO4 15% vµo 500 g dung dÞch BaCl2 10%.TÝnh nồng độ % các chất có dung dịch thu đợc sau phản ứng Bài 7: Cho 13,8 g Na vào 400 g dung dịch CuSO 16% thu đợc khí A,kết tủa B vµ dung dÞch C a ViÕt PTHH x¶y b.Tính nồng độ % các chất dung dịch C Bài 8: Hòa tan hết 5,94 g Al dung dịch NaOH đợng khí A.Cho dung dịch HCl đặc,d tác dụng với 1,896 g KMnO4 đợc khí B.Nhiệt phân hoàn toàn 12,25 g KClO3 ( Xác tác MnO2) đợc khí C.Cho khí A,B,C vào bình kín và tiến hành phản ứng nổ hoàn toàn,sau đó làm lạnh bình xuống nhiệt độ thờng,giả sử lúc đó nớc ngng tụ hết và chất tan tan hết và nớc đợc dung dịch D a ViÕt PTHH x¶y b Tính nồng độ % chất tan D Bài : Khi cho a g dung dịch H2SO4 nòng độ A% tác dụng với lợng hỗn hîp kim lo¹i Na vµ Mg ( dung d ).Th× khèi lîng khÝ H2 t¹o thµnh lµ 0,05a g.TÝnh A Bài 10 : Cho dung dịch HNO3 nồng độ a% tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH nồng độ 20% thì thu đợc dung dịch muối có nồng độ 10,24%.Tính a Bµi 11: Cho 11,6 g hçn hîp Fe2O3 vµ FeO cã tØ lÖ sè mol lµ 1:1 vµo 300 ml dung dÞch HCl 2M a ViÕt PTHH x¶y b Tính nồng độ mol các chất dung dịch sau phản ứng(Biết thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) Bµi 12: Dung dÞch A chøa 10 g NaOH,dung dÞch B chøa g NaOH.Trén dung dÞch A với dung dịch B đợc lít dung dịch C.Tính nồng độ mol các dung dịch A,B nồng độ mol dung dịch B là 0,4 M Bµi 13: Cho 120 ml dung dÞch H2SO4 ph¶n øng víi 40 ml dung dÞch NaOH th× tạo đợc muối axit và dung dịch thu đợc có tính axit có nồng độ 0,1 M.Nếu cho 40 ml dung dịch H2SO4 phản ứng với 60 ml dung dịch NaOH thì tạo đợc dung dịch thu đợc có tính bazơ có nồng độ 0,16 M Tính CM Của NaOH và H2SO4 ban đầu Chuyên đề 6: (68) Xác định công thức hoá học 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: - Víi c¸c bµi to¸n cã mét ph¶n øng, lËp ph¬ng tr×nh ta nªn ¸p dông 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: a n A pu = b M B m B pu = q 22 , VC Bµi tËp ¸p dông: Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 1gam nguyên tố phi kim R Cần 0,7 lớt oxi(đktc), thu đợc hîp chÊt X T×m c«ng thøc R, X Bµi 2: Khö hÕt 3,48 gam mét oxit cña kim lo¹i R cÇn 1,344 lÝt H (®ktc) T×m c«ng thøc oxit Bài 3: Nung hết 9,4 gam M(NO3)n thu đợc gam M2On Tìm công thức muối nitrat Bài 4: Nung hết 3,6 gam M(NO3)n thu đợc 1,6 gam chất rắn không tan nớc Tìm c«ng thøc muèi nitrat ®em nung Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn 6,8 gam hợp chất vô A thu đợc 4,48 lít SO2(®ktc) vµ 3,6 gam H2O T×m c«ng thøc cña chÊt A 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 Bài 7: Cho 12,8g kim loại R hoá trị II tác dụng với clo vừa đủ thì thu đ ợc 27g muèi clorua T×m kim lo¹i R Bµi 8: Cho 10g s¾t clorua(cha biÕt ho¸ trÞ cña s¾t ) t¸c dông víi dung dÞch AgNO th× thu đợc 22,6g AgCl(r) (không tan) Hãy xác định công thức muối sắt clorua Bµi 9: Hoµ tan hoµn toµn 7,56g mét kim lo¹i R cha râ ho¸ trÞ vµo dung dÞch axit HCl, thì thu đợc 9,408 lit H2 (đktc) Tìm kim loại R 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 là : dung dịch HCl dùng d thu đợc 4,48 lit H2(đktc) Hỏi A, B là các kim lo¹i nµo sè c¸c kim lo¹i sau ®©y: ( Mg, Ca, Ba, Fe, Zn, Be ) Bài 11: Hoà tan hoàn toàn 5,6g kim loại hoá trị II dd HCl thu đợc 2,24 lit H2(®ktc) T×m kim lo¹i trªn Bµi 12: Cho 4,48g mét oxit cña kim lo¹i ho¸ trÞ t¸c dông hÕt 7,84g axit H 2SO4 X¸c định công thức oxit trên 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 cã thÓ lµ Be, Mg, Ca, Fe, Zn, Ba Bµi 14: Hoµ tan hoµn toµn 6,5g mét kim lo¹i A cha râ ho¸ trÞ vµo dung dÞch HCl th× thu đợc 2,24 lit H2(đktc) Tìm kim loại A (69) §¸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 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 lít khí H2 (đktc) Xác định công thức oxit kim loại 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=0,0525mol Hay nax=0,105 Max LËp tØ lÖ: nax 2,94 0,105 =28.VËy M = 28n -> ChØ cã gi¸ trÞ n = vµ M = 56 lµ phï hîp VËy M lµ Fe Thay n = -> ax = 0,0525 Ta cã: ax = ,0525 = = x > x = vµ y = VËy c«ng thøc oxit lµ ay ,07 y Fe3O4 Chuyên đề 7: Bµi to¸n vÒ oxit vµ hçn hîp oxit A - To¸n oxit baz¬ Bµi 1: Cho 4,48g mét oxit cña kim lo¹i ho¸ trÞ II t¸c dông hÕt 7,84g axit H 2SO4 X¸c định công thức oxit trên 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 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 Bµi 4: Hoµ tan hoµn toµn 20,4g oxit kim lo¹i A, ho¸ trÞ III 300ml dung dÞch axit H2SO4 thì thu đợc 68,4g muối khan Tìm công thức oxit trên Bài 5: Để hoà tan hoàn toàn 64g oxit kim loại hoá trị III cần vừa đủ 800ml dung dÞch axit HNO3 3M T×m c«ng thøc cña oxit trªn 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 trên §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 (70) C% = M R +96 100% = 5,87% M R +2016 Giải phơng trình ta đợc: MR = 24, kim loại hoá trị II là Mg §¸p sè: MgO Bµi 7: Hoµ tan hoµn toµn mét oxit kim lo¹i ho¸ trÞ II b»ng dung dÞch H 2SO4 14% võa đủ thì thu đợc dung dịch muối có nồng độ 16,2% Xác định công thức oxit trªn §¸p sè: MgO B - bµi to¸n vÒ 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: ⃗ Na2CO3 + H2O ( ) CO2 + 2NaOH ❑ ⃗ NaHCO3 ( ) CO2 + NaOH ❑ Hớng giải: xét tỷ lệ số mol để viết PTHH xảy §Æt T = ❑n NaOH ❑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: ⃗ NaHCO3 ( ) / CO2 + NaOH ❑ 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 thành sau phản 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 lít CO2 (đktc) sục vào bình đựng dd KOH d Tính nồng độ mol/lít muối thu đợc sau phản ứng Biết thể tích dd là 250 ml 2/ Cho 11,2 lít CO2 vào 500ml dd NaOH 25% (d = 1,3g/ml) Tính nồng độ mol/lít dd muèi t¹o thµnh 3/ DÉn 448 ml CO2 (®ktc) sôc vµo b×nh chøa 100ml dd KOH 0,25M TÝnh khèi lîng muèi t¹o thµnh 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 ⃗ Ca(HCO3)2 ( ) 2CO2 + Ca(OH)2 ❑ Hớng giải : xét tỷ lệ số mol để viết PTHH xảy ra: §Æt T = OH ¿2 n ❑ Ca ¿ 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 ( ) ! HoÆc dùa vµo sè mol CO2 vµ sè mol Ca(OH)2 hoÆc sè mol CaCO3 t¹o thµnh sau ph¶n ứng để lập các phơng trình toán học và giải - (71) §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 lÝt 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 tủa thì có bao nhiêu lít CO2 đã tham gia phản ứng ( các thể tích khí đo đktc ) Bµi 2:DÉn 10 lÝt hçn hîp khÝ gåm N vµ CO2 (®ktc) sôc vµo lÝt dung dÞch Ca(OH) 0,02M, thu đợc 1g kết tủa Hãy xác định % theo thể tích khí CO2 hỗn hợp Bài 3: Dẫn V lít CO2(đktc) vào 200ml dung dịch Ca(OH) 1M, thu đợc 10g kết tủa TÝnh v Bài 4: Cho m(g) khí CO2 sục vào 100ml dung dịch Ca(OH) 0,05M, thu đợc 0,1g chất kh«ng tan TÝnh m Bài 5: Phải đốt bao nhiêu gam cacbon để cho khí CO tạo phản ứng trên tác dụng với 3,4 lít 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 Bµi 6: Cho 4,48 lÝt CO2(®ktc) ®i qua 190,48ml dung dÞch NaOH 0,02% cã khèi lîng riêng là 1,05g/ml Hãy cho biết muối nào đợc tạo thành và khối lợng là bao nhiêu gam Bài 7: Thổi 2,464 lít 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 thì cần thêm bao nhiêu lít khí cacbonic 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: 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 lít dung dịch NaOH 0,5M để đợc muối có cùng nồng độ mol Bài 9: Sục x(lít) CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch Ba(OH) 0,5M thì thu đợc 4,925g kÕt tña TÝnh x §¸p sè: C - To¸n hçn hîp oxit Bµi tËp ¸p dông: Bµi 1: Hoµ tan 4,88g hçn hîp A gåm MgO vµ FeO 200ml dung dÞch H2SO4 0,45M(loãng) thì 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(lít) 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 vµ m Bài 3: Khử 9,6g hỗn hợp gồm Fe2O3 và FeO H2 nhiệt độ cao, ngời ta thu đợc Fe và 2,88g H2O a/ ViÕt c¸c PTHH x¶y (72) b/ Xác định thành phần % oxit hỗn hợp c/ Tính thể tích H2(đktc) cần dùng để khử hết lợng oxit trên Bµi 4: Cho X vµ Y lµ oxit cña cïng mét kim lo¹i M BiÕt hoµ tan cïng lợng oxit X nh đến hoàn toàn HNO3 và HCl cô cạn dung dịch thì thu đợc lợng muối nitrat và clorua kim loại M có cùng hoá trị Ngoài 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 b»ng 45% phân tử khối oxit X Xác định các oxit X, Y Bài 5: Khử 2,4g hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 H2 nhiệt độ cao thì thu đợc 1,76g hçn hîp kim lo¹i §em hçn hîp kim lo¹i hoµ tan b»ng dd axit HCl th× thu ® îc V(lit) khÝ H2 a/ Xác định % khối lợng oxit hỗn hợp b/ TÝnh V (ë ®ktc) 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 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 ph¶n øng hÕt hçn hîp A Chuyên đề 8: Axit t¸c dông víi kim lo¹i 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 Bµi 2: Hoµ tan hoµn toµn 6,5g mét kim lo¹i A cha râ ho¸ trÞ vµo dung dÞch axit HCl, thì thu đợc 2,24 lit H2 (đktc) Xác định kim loại A §¸p sè: A lµ Zn Bài 3: Cho 10g hỗn hợp gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch axit HCl, thì thu đợc 3,36 lit khí H2 (đktc) Xác định thành phần % khối lợng kim loại hçn hîp ®Çu (73) 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 khèi lîng cu¶ mçi kim lo¹i hçn hîp ban ®Çu Bài 5: Cho 5,6g Fe tác dụng với 500ml dung dịch HNO 0,8M Sau phản ứng thu đợc V(lÝt) hçn hîp 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) 8x/3 + y/3 = 0,1 (II) -> y = 0,012 vµ x = 0,036 Vậy thể tích các khí thu đợc đktc là: VN ❑2 O = 0,81(lÝt) vµ VNO ❑2 = 0,27(lÝt) 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 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: Bµi 8: Hoµ tan 2,8g mét kim lo¹i ho¸ trÞ (II) b»ng mét hçn hîp gåm 80ml dung dÞch axit H2SO4 0,5M và 200ml dung dịch axit HCl 0,2M Dung dịch thu đợc có tính axit và muốn trung hoà phải dùng 100ml dung dịch NaOH 0,2M Xác định kim loại hoá trÞ II ®em ph¶n øng Bài 9: Chia 7,22g hỗn hợp A gồm Fe và R (R là kim loại có hoá trị không đổi) thành phÇn b»ng nhau: Phần 1: Phản ứng với dung dịch HCl d, thu đợc 2,128 lít H2(đktc) Phần 2: Phản ứng với HNO3, thu đợc 1,972 lít NO(đktc) (74) a/ Xác định kim loại R b/ TÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng mçi kim lo¹i hçn hîp A Chuyên đề 9: axit t¸c dông víi baz¬ (Bµi to¸n hçn hîp axit t¸c dông víi hçn hîp baz¬) * Axit đơn: HCl, HBr, HI, HNO3 Ta có nH +❑¿¿ = nA xit ¿ = 3n * Axit ®a: H2SO4, H3PO4, H2SO3 Ta cã nH +❑¿¿ = 2nA xit hoÆc nH + A 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 tiªn x¶y tríc 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 phơng 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 §Æt T = ❑n NaOH ❑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: Ph¶n øng u tiªn t¹o muèi axit tríc ⃗ NaHSO4 + H2O ( ) ! H2SO4 + NaOH ❑ ⃗ 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 thành sau phản 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 chøa H2SO4 0,75M vµ HCl 1,5M Bµi 2: §Ó trung hoµ 10ml dung dÞch hçn hîp axit gåm H 2SO4 vµ HCl cÇn dïng 40ml dung dÞch NaOH 0,5M MÆt kh¸c lÊy 100ml dung dÞch axit ®em trung hoµ mét lîng xút vừa đủ cô cạn thì thu đợc 13,2g muối khan Tính nồng độ mol/l axít dung dÞch ban ®Çu (75) Bài 3: Cần bao nhiêu ml dung dịch NaOH 0,75M để trung hoà 400ml hỗn hợp dung dÞch axit gåm 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 với lợng dung dịch NaOH vừa đủ cô cạn thì thu đợc 24,65g muối khan Tính nồng độ mol/l axit dung dịch ban đầu Bµi 5: Mét dung dÞch A chøa HCl vµ H2SO4 theo tØ lÖ sè mol 3:1, biÕt 100ml dung dịch A đợc trung hoà 50ml dung dịch NaOH có chứa 20g NaOH/lít 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 vµ Ba(OH)2 0,1M c/ Tính tổng khối lợng muối thu đợc sau phản ứng dung dịch A và B 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 dÞch KOH 2M 30ml dung dịch NaOH đợc trung hoà hết 20ml dung dịch H2SO4 và 5ml dung dÞch HCl 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 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 tác dụng vừa đủ với 50ml đ Ba(OH)2 0,2M Tính nồng độ mol/lit axit dd A b/ NÕu trén 500ml dd A víi 100ml dd B chøa NaOH 1M vµ Ba(OH)2 0,5M Hái dd thu đợc có tính axit hay bazơ ? c/ Phải thêm vào dd C bao nhiêu lit dd A B để có đợc dd D trung hoà 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 hçn hîp muèi T×m tæng sè mol hai hi®roxit kim lo¹i kiÒm cã 8g hỗn hợp Tìm nồng độ mol/l dung dịch CH3COOH b/ Xác định tên hai kim loại kiềm biết chúng thuộc chu kì bảng tuần hoµn T×m khèi lîng tõng hi®roxit 8g hçn hîp Chuyên đề 10: axit t¸c dông víi muèi 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 a/ C«ng thøc 1: (76) 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 §Æt T = ❑ HCl 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 (77) 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 cßn d TH 4: 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, 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 NaHCO3 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 ( ) ⃗ AlCl3 Al(OH)3 + 3HCl d + 3H2O ( ) ❑ ⃗ NaAlO2 + 4HCl ❑ AlCl3 + NaCl + 2H2O ( ) Bµi tËp ¸p dông: Bµi 1: Hoµ tan Na2CO3 vµo V(ml) hçn hîp dung dÞch axit HCl 0,5M vµ H2SO4 1,5M thì thu đợc dung dịch A và 7,84 lít khí B (đktc) Cô cạn dung dịch A thu đợc 48,45g muèi khan a/ Tính V(ml) hỗn hơp dung dịch axit đã dùng? b/ TÝnh khèi lîng Na2CO3 bÞ hoµ tan (78) Bµi 3: Hoµ tan CaCO3 vµo 100ml hçn hîp dung dÞch gåm axit HCl vµ axit H2SO4 th× 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, thì có khí thoát Toàn lợng khí đợc hấp thụ vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 0,46M thu đợc 8,274g kết tủa Tìm công thức muối và kim loại hoá trị II Bài 5: Cho 1,16g muối cacbonat kim loại R tác dụng hết với HNO3, thu đợc 0,448 lít hỗn hợp G gồm khí có tỉ khối so với hiđro 22,5 Xác định công thức muèi (biÕt thÓ tÝch c¸c khÝ ®o ë ®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 MTB hh G = 44 a+46 b = 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 , 16 Theo PTHH ta cã: = m− n , 01 > MR = 116m – 146n LËp b¶ng: ®iÒu kiÖn n m n 2 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 lít khí NO và V lít CO2 Xác định công thức muối và tính V (biết thể tích các khí đợc đo đktc) Bµi 7: Hoµ tan 2,84 gam hçn hîp muèi CaCO3 vµ MgCO3 b»ng dung dÞch HCl d thu đợc 0,672 lít khí CO2 (đktc) Tính thành phần % số mol muối hỗn hợp Bµi 8: Hoµ tan 174 gam hçn hîp gåm muèi cacbonat vµ sunfit cña cïng mét kim loại kiềm vào dung dịch HCl d Toàn khí thoát đợc hấp thụ tối thiểu 500 ml dung dÞch KOH 3M a/ Xác định kim loại kiềm b/ Xác định % số mol muối hỗn hợp ban đầu Bµi gi¶i c¸c PTHH x¶y ra: ⃗ 2MCl + CO2 + H2O (1) M2CO3 + 2HCl ❑ ⃗ 2MCl + SO2 + H2O (2) M2SO3 + 2HCl ❑ Toµn bé khÝ CO2 vµ SO2 hÊp thô mét lîng tèi thiÓu KOH → s¶n phÈm lµ muèi axit ⃗ KHCO3 (3) CO2 + KOH ❑ ⃗ KHSO3 (4) SO2 + KOH ❑ Tõ (1), (2), (3) vµ (4) suy ra: n muèi = n khÝ = nKOH = 500 = 1,5 (mol) 1000 → M muèi = 174 1,5 = 116 (g/mol) → 2M + 60 < M < 2M + 80 (79) → 18 < M < 28, v× M lµ kim lo¹i kiÒm, vËy M = 23 lµ Na b/ NhËn thÊy M muèi = 106+126 = 116 (g/mol) → % nNa ❑2 CO ❑3 = nNa ❑2 SO ❑3 = 50% (80) Chuyên đề 11: Dung dÞch baz¬ t¸c dông víi muèi 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 Al(OH)3 + 3NaCl ( ) ❑ ⃗ 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 ( ) ⃗ Ba(AlO2)2 + 3BaCl2 + 4H2O ( ) 4Ba(OH)2 + 2AlCl3 ❑ 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 ( ) ⃗ Ba(AlO2)2 + 3BaSO4 + 4H2O ( ) 4Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 ❑ 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 )/ ❑ ⃗ Ba(AlO2)2 + 3BaSO4 + 4H2O (3 )// Al2(SO4)3 + 4Ba(OH)2 ❑ Một số phản ứng đặc biệt: ⃗ Al(OH)3 + Na2SO4 NaHSO4 (dd) + NaAlO2 + H2O ❑ ⃗ Al(OH)3 + NaCl NaAlO2 + HCl + H2O ❑ ⃗ Al(OH)3 + NaHCO3 NaAlO2 + CO2 + H2O ❑ Bµi tËp ¸p dông: Bµi 1: Cho 200 ml dd gåm MgCl2 0,3M; AlCl3 0,45M; HCl 0,55M t¸c dông hoµn toµn víi V(lÝt) dd C chøa NaOH 0,02 M vµ Ba(OH)2 0,01 M H·y tÝnh thÓ tich V(lÝt) cÇn 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: ⃗ H2O (1) H+ + OH- ❑ ⃗ Mg2+ + OH- ❑ Mg(OH)2 (2) ⃗ Al3+ + 3OH- ❑ Al(OH)3 (3) ⃗ AlO2 + 2H2O Al(OH)3 + OH ❑ (4) 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 (lÝt) 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 (lÝt) (81) Bµi 2: Cho 200ml dung dÞch NaOH vµo 200g dung dÞch Al2(SO4)3 1,71% Sau ph¶n ứng thu đợc 0,78g kết tủa Tính nồng độ mol/l dung dịch NaOH tham gia phản øng Bµi 3: Cho 400ml dung dÞch NaOH 1M vµo 160ml dung dÞch hçn hîp chøa Fe2(SO4)3 0,125M và 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 Bµi 4: Cho 200g dung dÞch Ba(OH)2 17,1% vµo 500g dung dÞch hçn hîp (NH4)2SO4 1,32% và CuSO4 2% Sau kết thúc tất các phản ứng ta thu đợc khí A, kết tủa B vµ dung dÞch 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 nhiªu gam r¾n? c/ Tính nồng độ % các chất C 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 cña dung dÞch AlCl3 Bµi 6: Cho 200ml dung dÞch NaOH x(M) t¸c dông víi 120 ml dung dÞch AlCl3 1M, sau cùng thu đợc 7,8g kết tủa Tính trị số x? 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 ph¶n øng kÕt thóc ngêi ta t¸ch kÕt tña vµ ®em 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 (82) Chuyên đề 12: Hai dung dÞch muèi t¸c dông víi 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 (®ktc) vµ khèi lîng chÊt r¾n D 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 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 Bµi 4: Cho 31,84g hçn hîp NaX, NaY (X, Y lµ halogen ë chu k× liªn tiÕp) vµo dung dịch AgNO3 d, thu đợc 57,34g kết tủa Tìm công thức NaX, NaY và tính thµnh phÇn % theo khèi lîng cña 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) 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 Theo PT(2) ta cã: 23+ X = 108+ X -> 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 với dung dịch 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 : (83) 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 hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 vào dung dịch trên Sau các phản ứng kết thúc thu đợc 39,7g kÕt tña A vµ dung dÞch 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 rắn còn lại tới khối lợng không đổi thu đợc rắn X Tính thành phần % theo khối lợng r¾n X (84) chuyên đề 13: Hỗn hợp kim loại A- hçn hîp Kim lo¹i t¸c dông víi axit Bµi 1: Cho 10g hçn hîp gåm Zn vµ Cu t¸c dông víi dung dÞch axit H 2SO4 lo·ng th× thu đợc 2,24 lit H2 (đktc) Tính thành phần % khối lợng kim loại hỗn hîp ban ®Çu 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 Bµi 3: Cho mét lîng hçn hîp gåm Ag vµ Zn t¸c dông víi lîng d dung dÞch axit H2SO4, thu đợc 5,6 lit khí H2 (đktc) Sau phản ứng thấy còn 6,25g chất rắn không tan TÝnh thµnh phÇn % vÒ khèi lîng mçi kim lo¹i hçn hîp Bµi 4: Hoµ tan hoµn toµn 15,3g hçn hîp gåm Mg vµ Zn b»ng dung dÞch axit HCl 1M thì thu đợc 6,72 lit H2 (đktc) a/ Xác định khối lợng kim loại hỗn hợp đầu b/ TÝnh thÓ tÝch dung dÞch axit HCl cÇn dïng 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 H (®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 dÞch vµ 8,96 lit H2 (®ktc) H·y tÝnh m gam vµ thµnh phÇn % theo khèi lîng cña mçi kim lo¹i hçn hîp Bài 3: Hoà tan hỗn hợp gồm Fe, Zn 500ml dung dịch HCl 0,4M đợc dung dịch A vµ 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 dÞch A 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 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 B- hçn hîp Kim lo¹i t¸c dông víi níc vµ baz¬ Bµi 1: Hoµ tan hoµn toµn 17,2g hçn hîp gåm kim lo¹i kiÒm A vµ oxit cña nã vµo 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 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? (85) b/ Xác định kim loại kiềm trên, biết tỉ lệ số mol chúng hỗn hợp là : Bµi 3: Cho 6,2g hçn hîp kim lo¹i kiÒm thuéc chu kú liªn tiÕp b¶ng tuÇn hoàn phản ứng với H2O d, thu đợc 2,24 lít 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 Bµi 4: Hai kim lo¹i kiÒm A vµ B cã khèi lîng b»ng Cho 17,94g hçn hîp A vµ B tan hoàn toàn 500g H2O thu đợc 500ml dung dịch C(d = 1,03464g/ml) Tìm A vµ 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 Bµi 6: Hoµ tan 23g mét hçn hîp gåm Ba vµ kim lo¹i kiÒm A, B thuéc chu kú kÕ tiếp 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 NÕu thªm 210ml dung dÞch Na2SO4 0,5M vµo dung dÞch D th× dung dÞch sau phản ứng còn d Na2SO4 Xác định kim loại kiềm trên 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: * Muối kim loại có tính oxi hoá mạnh ( Ag+ > Cu2+ ) tham gia phản ứng trớc với kim loại ( nói cách khác là muối kim loại hoạt động hoá học yếu sÏ tham gia ph¶n øng tríc ) ⃗ Fe(NO3)2 + 2Ag Fe + 2AgNO3 ❑ ⃗ Fe(NO3)2 + Cu Fe + Cu(NO3)2 ❑ Bµi tËp ¸p dung: 1/ Cã 200ml hçn hîp dung dÞch gåm AgNO3 0,1M vµ Cu(NO3)2 0,5M Thªm 2,24g bột Fe kim loại vào dung dịch đó khuấy tới phản ứng hoàn toàn thu đợc chất rắn A vµ dung dÞch B a/ TÝnh sè gam chÊt r¾n A b/Tính nồng độ mol/l các muối dung dịch B, biết thể tích dung dịch không đổi 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 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(NO3)2 + 2Ag Fe + 2AgNO3 d ❑ Bµi tËp ¸p dông: Bài 1: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 muối Fe Đồng thời khối lợng dung dịch sau phản ứng giảm so với trớc phản ứng 0,11g Giả thiết Cu giải phóng bám hết vào các kim lo¹i H·y tÝnh khèi lîng Cu b¸m trªn mçi Híng dÉn gi¶i: (86) - NÕu khèi lîng kim lo¹i t¨ng = mkim lo ¹i giai phong - mkim lo tan - NÕu khèi lîng kim lo¹i gi¶m = 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/lít 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 Giải hệ (I) và (II)/ ta đợc: x = 0,046 mol vµ y = 0,0195 mol mCu = 2,944 g vµ mZn = 1,267 g Chuyên đề 14: Bµi to¸n hçn hîp muèi A- To¸n hçn hîp muèi cacbonat Bµi 1: Cho 5,68g hçn hîp gåm CaCO3 vµ MgCO3 hoµ tan vµo dung dÞch HCl d, khÝ CO2 thu đợc cho hấp thụ hoàn toàn 50ml dung dịch Ba(OH)2 0,9M tạo 5,91g kÕt tña TÝnh khèi lîng vµ thµnh phÇn % theo khèi lîng mçi muèi hçn hîp 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 Bµi 3: Hoµ tan 8g hçn hîp A gåm K2CO3 vµ MgCO3 vµo dung dÞch H2SO4 d, khÝ 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) Bµi 4: Cho 4,2g muèi cacbonat cña kim lo¹i ho¸ trÞ II Hoµ tan vµo dung dÞch HCl d, thì có khí thoát Toàn lợng khí đợc hấp thụ vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 0,46M thu đợc 8,274g kết tủa Tìm công thức muối và kim loại hoá trị II Bµi 5: Hoµ tan hÕt 4,52g hçn hîp gåm muèi cacbonat cña kim lo¹i A, B kÕ tiÕp nh©u ph©n nhãm chÝnh nhãm II b»ng 200ml dung dÞch HCl 0,5M Sau ph¶n øng thu đợc dung dịch C và 1,12 lit khí D (đktc) 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 (87) Bµi 6: Cho 10,8g hçn hîp gåm muèi cacbonat cña kim lo¹i kÕ tiÕp phân nhóm chính nhóm II tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng d, thu đợc 23,64g kết tña T×m c«ng thøc cña muèi trªn vµ tÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng cña mçi muèi hçn hîp ban ®Çu Bµi 7: Hoµ tan hçn hîp Na2CO3 vµ KHCO3 vµo níc thµnh 400 ml dung dÞch A Cho tõ từ 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¦: ⃗ NaCl + NaHCO3 ( ) Giai ®o¹n 1: NaCO3 + HCl ❑ 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 ⃗ Cl ❑− + H2O + CO2 ( ) Giai ®o¹n 2: HCO3 ❑− + HCl ❑ Mol: a a a a Theo bµi ra: ❑n HCl = 0,1.1,5 = 0,15 ( mol ) , 008 = 0,045 ( mol ) ❑n HCl ( P¦ ë ) = ❑n CO2 = a = − 22 , ⇒ ❑ Na2CO3 ( b® ) = n ❑ HCl ( P ¦ ë ) = 0,15 – 0,045 = 0,105 (mol) n Sau phản ứng (1) thì toàn Na2CO3 đã chuyển thành NaHCO3 Khi cho dung dịch B t¸c dông víi dung dÞch Ba(OH)2 d x¶y ph¶n øng sau: ⃗ BaCO3 + OH ❑− HCO3 ❑− + Ba(OH)2 ❑ + H2O ( ) Mol : b b b b 29 ,55 = 0,15 ( mol ) ❑n 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) ⃗ NaCl + H2O + CO2 ( ) Na2CO3 + 2HCl ❑ ⃗ KCl + H2O + CO2 ( ) KHCO3 + HCl ❑ 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 tục tham gia phản ứng (4) Khi đó 2z = 0,06 (mol) ⇒ z = 0,03 (mol) Vậy tổng số mol CO2 tho¸t lµ: n CO = 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) Bài 8: Cho 28,1g quặng đôlômít gồm MgCO3; BaCO3 (%MgCO3 = a%) vào dung dịch HCl d thu đợc V (lít) CO2 (ở đktc) (88) 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 biết số mol Ca(OH)2 = 0,2 (mol) và khối lợng chất có hỗn hîp ban ®Çu Bài 9: Khi thêm từ từ và khuấy 0,8 lít dd HCl 0,5 M vào dd chứa 35g hỗn hợp A gåm muèi Na2CO3 vµ K2CO3 th× cã 2,24 lÝt khÝ CO2 tho¸t (ë ®ktc) vµ dd D Thªm dd Ca(OH)2 có d vào 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 tủa B/ nặng 30 g Tính V (lit) khí CO2 thoát (ở đktc) và m (g) Bµi 10: Cho 38,2g hçn hîp gåm muèi cacbonat trung hoµ cña kim lo¹i ho¸ trÞ I t¸c dụng vừa đủ với dung dịch axit HCl thì thu đợc 6,72 lít 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 Bµi 11: Mét hçn hîp X gåm Na2CO3 vµ K2CO3 cã khèi lîng lµ 10,5g Khi cho hçn hợp X tác dụng với HCl d thì thu đợc 2,016 lít khí CO2 (đktc) a/ Xác định thành phần % theo khối lợng hỗn hợp X b/ LÊy 21g hçn hîp X víi thµnh phÇn nh trªn cho t¸c dông víi dung dÞch HCl võa đủ(không có khí thoát ra) Tính thể tích dung dịch HCl 2M cần dùng Bµi 12: Cho 7,2g hçn hîp A gåm muèi cacbonat cña kim lo¹i kÕ tiÕp phân nhóm 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 tính thành phần % theo khối lợng chóng tronh hçn hîp Bµi 13: Cho 9,2g hçn hîp A gåm muèi cacbonat cña kim lo¹i kÕ tiÕp phân nhóm 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 tính thành phần % theo khối lợng chóng hçn hîp ®Çu 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 lÝt 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 Bµi 15: Hoµ tan 23g mét hçn hîp gåm Ba vµ kim lo¹i kiÒm A, B thuéc chu kú kÕ tiếp 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 dịch 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 NÕu thªm 210ml dung dÞch Na2SO4 0,5M vµo dung dÞch D th× dung dÞch sau phản ứng còn d Na2SO4 Xác định kim loại kiềm trên 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 (89) Bµi 1: Mét hçn hîp muèi NaF, NaCl, NaBr nÆng 4,82g Hoµ tan hoµn toµn níc đợc dung dịch A Sục khí Cl2 vào dung dịch A cô cạn, thu đợc 3,93g muối khan LÊy mét nöa lîng muèi khan nµy hoµ tan níc råi cho ph¶n øng víi dung dÞch AgNO3 d, thu đợc 4,305g kết tủa Viết các phản ứng xảy và tính thành phần % 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) Sè mol AgCl = y + z = 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 lµ 1M Cho 500ml dung dÞch A t¸c dông víi 24,05g muèi gåm KI vµ KCl, t¹o đợc 37,85g kết tủa và dung dịch B Ngâm kẽm vào dung dịch 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 Bµi 3: Hoµ tan 5,94g hçn hîp muèi clorua cña kim lo¹i A vµ B( A, B lµ kim lo¹i thuộc phân 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 muèi 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 Thay các giá trị ta đợc: m = 9,12g b/ theo bµi ta cã: MA : MB = : x : y = n A : 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 vào nớc 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 hçn hîp ban ®Çu (90) a/ Xác định kim loại M và tính thành phần % theo khối lợng chất hỗn hợp ®Çu 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 phÇn b»ng Thªm mét lîng d dung dÞch AgNO3 vµo phÇn 1, thÊy t¹o 9,4g kết tủa Thêm lợng d dung dịch 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 dịch 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 dÞch E Cho F vµo dung dÞch HCl d t¹o 4,48 lit H2 (®ktc) Cho dung dÞch 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 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 Bã chất rắn thu đợc sau nung nặng 58,5g Tính thành phần % theo khối lợng muối hçn hîp Bµi 8: Cho 31,84g hçn hîp NaX vµ NaY (X, Y lµ hai halogen thuéc chu k× liªn tiÕp) vào dung dịch AgNO3 có d thu đợc 57,34g kết tủa Tìm công thức NaX và NaY và thµnh phÇn % theo khèi lîng cña mçi muèi hçn hîp ban ®Çu 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, (91) th× thÊy khèi lîng cña s¶n phÈm nhá h¬n khèi lîng hçn hîp muèi ban ®Çu lµ m(g) Lại hoà tan sản phẩm vào nớc và 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 ph¶n øng lµ m(g) TÝnh thµnh phÇn % theo khèi lîng cña NaBr hçn hîp ban ®Çu Chuyên đề 15: bµi tËp tæng hîp vÒ tÝnh 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 lít H2 (đktc) Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc 1,344 lít khí (đktc) và còn lại chÊt r¾n kh«ng 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: Sè mol H2 = na + mb = 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) (*) 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 lÝt dung dÞch Ba(OH)2 0,075M, sau ph¶n øng xong, lọc lấy dung dịch, thêm nớc vôi d vào dung dịch thu đợc thêm 14,85g kÕt tña 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 (92) 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 lít 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? PhÇn 2: Cho t¸c dông víi V(ml) dung dÞch AgNO3 0,1M Sau ph¶n øng xong thu đợc chất rắn E có khối lợng 3,36g Tính thành phần % theo khối lợng các chất 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 phản ứng cha hết (mà Mg lại hoạt động hoá học mạnh Fe) thì dd CuSO4 ph¶i 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 -> %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 (93) 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 lÝt dung dÞch hçn hîp gåm Ba(OH)2 0,05M và 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 mçi kim lo¹i hçn hîp ®Çu 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 (94) 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 Bµi 5: Cho X lµ hçn hîp cña chÊt gåm kim lo¹i R, oxit vµ muèi sunfat cña kim lo¹i R biết R có hoá trị II không đổi các hợp chất Chia 29,6 gam X thành phần b»ng 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 tách bỏ chất rắn, 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 hợp chứa 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 (95) b/ Cho dung dÞch A ph¶n øng víi V lit dung dÞch hçn hîp gåm NaOH 1M vµ Ba(OH)2 0,5M Tính 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 (V× nBa(OH) ❑2 = 0,5.0,39 = 0,195 mol > nH ❑2 SO ❑4 = 0,14 mol) -> nH ❑2 SO ❑4 ph¶n 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 Bµi 7: Hoà tan vừa đủ oxit 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 HÊp thô toµn bé hçn hîp gåm khÝ CO2 vµ h¬i H2O vµo 900 ml dung dÞch Ca(OH)2 1M, thu đợc 40 gam kết tủa Tách bỏ phần kết tủa, thấy khối lợng dung dịch tăng 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: 1.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: m = 98 x 100 =2000 x 4,9 Khèi lîng dung dÞch MSO4: 2000x + (M + 16)x m= ( 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.Khèi lîng CO2 vµ H2O lµ: a Khi sè mol CO2 sè mol Ca(OH)2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O 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 (96) 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 dịch 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 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: 25, M MCO3 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 0,5 nNaOH 0,5 2 0,35 n 0, 28 CO 1< nNaOH/ nCO2 < t¹o muèi cã c¶ (3 ) vµ (4) x¶y (97) 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: mddHCl = 21 x 100 = 300g 7,3 Thể tích dung dịch HCl đã dùng: Vdd HCl = 300 = 289ml = 0,289 (lÝt) , 038 Bài 9: Cho 4g Fe và kim loại hoá trị II vào dung dịch H 2SO4 loãng lấy d thu đợc 2,24 lÝt khÝ 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 =0,1 mol n ❑H = 22 , Theo bµi ta cã hÖ ph¬ng tr×nh: { 56 x+ Ay=4 (a) x+ y=0,1 {}{} Ay - 56y = - 1,6 1,6 56 − A 1,6 0< < 0,1⇒ M A < 40 56 − A y= + O2 (1) 2AO (*) 0,7 O 2= =0 , 03125 mol 22 , 2A n 1,2 ,03125 < Theo PTP¦ (*): (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 % Fe = 2,8 100 %=70 % % Mg = 100% - 70% = 30% 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 nãng dung dÞch C tíi ph¶n 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: (98) MgCO3 t CaCO3 t MgO + CO2(k) (B) (1) Ca0 + CO2(k) (B) (2) 0 BaCO3 t BaO + CO2;k) (3) (B) > CaCO3(r) + H2O(l) (4) CO2(k) + Ca (OH)2(dd) (B) 2CO2(k) + Ca(OH)2(dd) > Ca(HCO3)2(dd) (B) (C) (5) 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 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 nhiêu lít khí CO2 đã tham gia phản ứng? 2/ Nếu hoà tan 28,1g hỗn hợp MgCO3 và BaCO3 có thành phần thay đổi đó chứa a% MgCO3 dd HCl và cho tất khí thoát hấp thụ hết vào dd A thì thu đợc kết tña D Hái: a cã gi¸ trÞ bao nhiªu th× lîng kÕt tña D nhiÒu nhÊt vµ Ýt nhÊt? nCaO = 11 , 56 = 0,2 mol Ph¬ng tr×nh ho¸ häc: CaO + H2O 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×: Theo (2) nCO2 = nCaCO3 = 2,5 = 0,025 mol 100 VCO2 = 0,025 22,4 = 0,56 LÝt Trêng hîp 2: (99) 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) ❑ ⃗ Ca(HCO3)2 CO2 + Ca(OH)2 ❑ (4) 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: mMgCO3 = , 81 a 100 = 0,281a 0,281a nMgCO3 = 84 nBaCO3 = 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 Khi đó nCO2 = 28 ,1 = 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: nCO2 = 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: ⃗ Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O ❑ (5) 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 Bµi 12: Hoµ tan 7,74g hçn hîp kim lo¹i Mg, Al 500ml dung dÞch hçn hîp chứa HCl 1M và H 2SO4 0,38M (loãng) Thu đợc dung dịch A và 8,736 lít khí H2(®ktc) 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 : n H = n HCl = 0,5 = 0,25 (mol) 2 Tõ 3, (100) 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) Bµi 13: Cho hçn hîp gåm MgO, Al2O3 vµ mét oxit cña kim lo¹i ho¸ trÞ II kÐm ho¹t 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 chất rắn không tan Cho dung dÞch B t¸c dông víi 0,82 lÝt dung dÞch NaOH 1M, läc lÊy kÕt tña, sÊy kh« vµ 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) 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 thì khối lợng 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 (101) MR = 3,2 = 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) 40a + 102( b − x ) = 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 16: AXIT + BAZƠ VÀ CÁC PHÉP BIỆN LUẬN Ví dụ: Trộn 120ml dd H2SO4 với 40 ml dd NaOH.Dung dịch sau trộn chứa muối axit và còn dư axit có nồng độ 0,1M.Mặt khác trộn 60ml dd H 2SO4 với 60 ml dd NaOH này thì dd sau trộn còn dư NaOH với nồng độ 0,16M.Tìm nồng độ hai dd ban đầu Giải Gọi x,y là nồng độ ban đầu H2SO4 và NaOH Thí nghiệm 1: H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2O (1) 0,04y 0,04y Từ đề và (1) ta có: 0,12x-0,04y =0,1x0,16=0,016(*) Thí nghiệm 2: H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + H2O (2) 0,04x 0,08x Từ và đề ta có: 0,06y-0,08x =0,016(**) Từ * và ** giải x =0,4M; y = 0,8M Bài tập Câu 1.Trộn 50 ml dung dịch HNO3 nồng độ x M với 150 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2 M thu dung dịch A Cho ít quỳ tím vào dung dịch A thấy có màu xanh Thêm từ từ 100 ml dung dịch HCl 0,1 M vào d/dịch A thấy quỳ trở lại thành màu tím Tính x ? (102) Câu 2.Dung dịch X chứa hỗn hợp KOH và Ba(OH) có nồng độ là 0,2M và 0,1M.Dung dịch Y chứa hỗn hợp H2SO4 và HCl có nồng độ là 0,25M và 0,75 M a Tính thể tích dung dịch X vừa đủ để trung hòa 40 ml dd Y và khối lượng kết tủa tạo thành sau phản ứng b.Dùng V ml dd Y để hòa tan vừa đủ m gam CuO,làm tạo thành dd Z.Cho 12gam bột Mg Vào Z sau phản ứng kết thúc lọc 12,8 gam chất rắn.Tính m Câu A là dd HCl, B là dd Ba(OH) trộn 50 ml dd A với 50ml dd B ddC.Thêm ít quỳ tím vào dd C thấy màu đỏ.Thêm từ từ dd NaOH 0,1M vào C quỳ trở lại màu tím,thấy tốn hết 50 ml NaOH.trộn 50 ml dd A với 150 ml ddB dd D.Thêm quỳ tím vào ddD thấy màu xanh,Thêm từ từ dd HNO 0,1M vào dd D quỳ trở lại màu tím thấy tốn hết 350 ml dd HNO tính nồng độ M ddA, ddB Câu trộn lẫn dd A chứa NaOH và dd B chứa Ba(OH) chứa biết nồng độ theo tỉ lệ thể tich 1:1 thu dd C lấy 100ml dd c trung hòa H 2SO4 2M thì vừa hết 14ml và thu 2,33g kết tủa a xác định nồng độ mol A,B b cần thêm bao nhiêu ml dd B vào 10 ml; dd A cho trên để trung hòa vừa đủ 7,6 ml dd HCl 2M Câu tính nồng độ mol dd H2SO4 và dd NaOH biết: - 30 ml dd H2SO4 đợc trung hoà hết 20 ml dd NaOH và 10ml dd KOH 2M - 30 ml dd NaOH trung hòa 20ml dd H2SO4 và ml dd HCl 1M Câu cho a gam dd H2SO4 24,5% vào b gam dd NaOH 8% thì tạo 3,6 gam muối axit và 2,84 gam muối trung hòa a Tính a,b b Tính nồng độ% dd sau phản ứng CHUYÊN ĐỀ 17: TOÁN VỀ HIỆU SUẤT VÀ.TÍNH TOÁN THEO HIỆU SUẤT Nếu hiệu suất tính theo chất sản phẩm: Lượng sản phảm thưc tế H = x100 Lượng sản phẩm theo lý thuyết Nếu hiệu suất tính theo chất tham gia: Lượng sản phẩm theo lý thuyết H= x 100 Lượng sản phẩm theo thưc tế Ví dụ: Trong công nghiệp sản xuất H2SO4 từ quặng FeS2 theo sơ đồ sau: FeS2 SO2 SO3 H2SO4 a Viết các phản ứng và ghi rõ điều kiện b Tính lượng axit 98% điều chế từ quặng chứa 60% FeS Biết hiệu suất quá trình là 80% Giải FeS2 2H2SO4 129tấn 196tấn 0,6 0, x196 129 = 0,91tấn (103) 0,91x80 hiệu suất 80% nên lượng axit thưc tế thu là: 100 0,728 mctx100 0, 728 x100 98 Lượng axit 98% là: mdd = c% = = 74,2 Bài tập vËn dông Câu Trong công nghiệp , người ta sản xuất nhôm pp điện phân Al 2O3 nóng chảy với điện cực than chì a Viết phương trình phản ứng quá trình điện phân cực dương than chì bị cháy thành CO2 b Tính lượng Al2O3 phản ứng biết hiệu xuất quá trình là 68% c Tính lượng C cần thêm bù vào phần cực dương bị cháy Câu Người ta điều chế C2H2 từ than đà theo sơ đồ sau: 90% CaCO3 95% CaO 80% CaC2 C2H2 Tính lượng đá vôi chứa 75% CaCO3 cần điều chế 2,24m3 C2H2 đ kc theo sơ đồ trên Câu Cho 39 gam glucozơ tác dụng với dd AgNO NH3 Hỏi có bao nhiêu gam Ag kết tủa hiệu xuật phản ứng là 75% Nếu lên men lượng glucozơ thì thu bao nhiêu rượu etilic và bao nhiêu lít CO ,nếu hiệu suất phản ứng là 80% Câu Đun nóng hỗn hợp chứa 12 gam axit axetic và 4,6 gam axit fomic HCOOH với 18,4 gam etilic có H2SO4 làm xúc tác Sau thí nghiệm người ta xác định hỗn hợp sản phẩm có chứa 8,8 gam CH3COOC2H5 và 5,55 gam HCOOC2H5 Tính hiệu suất tạo thành este Câu Viết phản ứng điều chế rượu etylic từ tinh bột Biết hiệu suất quá trình 75% hãy tính số lít rượu etylic 46o thu 100 kg gạo chúa 81% tinh bột Cho rượu nguyên chất có khối lượng riêng là 0,8g/ml Câu Người ta nấu xà phòng từ loại chất béo có công thức (C 15H31COO)3C3H5 Tính lượng xà phòng tạo thành từ 200 kg chất béo có chứa 19,4% tạp chất không phản ứng , biết hao hụt phản ứng là 15% Câu Tính khối lượng H2SO4 95% thu từ 60 kg quặng pirit hiệu suất p/ ứng là 85% ? Câu Dùng 150 gam quặng pirit chưá 20% chất trơ điều chế H2SO4 Đem toàn lượng axit điều chế hòa tan vừa đủ m gam Fe 2O3 Tất phản ứng xảy hoàn toàn , hãy a.Tính khối lượng H2SO4 điều chế ? b.Tính m ? Câu Từ quặng pirit chưá 90% FeS có thể điều chế bao nhiêu lít H2SO4 đậm đặc 98% (d = 1,84 g/ml) , biết hiệu suất quá trình điều chế là 80% ? Câu 10 Có thể điều chế bao nhiêu CH3COOH từ 100 CaC2 có 4% tạp chất , giả sử các phản ứng đạt hiệu suất 100% ? Câu 11: a.tính lượng axit axetic thu lên men 1lit rượu etylic 10 và tính nồng độ % dd đó.giả sử hiệu suất lá 100% b.Tách toàn lượng rượu có 1lit rượu 11,5 khỏi dd và đem oxi hóa thành axit axetic.cho hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với Na dư thu 33,6 lít khí H (đktc) Tính hiệu suất phản ứng oxi hóa rượu thành axit Câu 12.cho m gam glucozơ lên men, khí thoát dẫn vào dd nước vôi dư thu 55,2 gam kết tủa a.Tính khối lượng glucozơ đã lên men, biết H = 92% (104) b.Cho toàn lượng rượu thu trên tác dụng với 300ml dd CH 3COOH 2M thu 22 gam este Tìm hiệu suất este hóa c.Trộn V ml rượu etylic nguyên chất với V ml nước thu lit dd rượu ( D =0.92g/ml) tìm độ rượu CHUYÊN ĐỀ 18 BIỆN LUẬN KHẢ NĂNG XẢY RA CỦA PHẢN ỨNG I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1) Nguyên tắc : - Đề bài thường cho các lượng chất dạng chữ (a,b,c ) và yêu cầu tìm quan hệ toán học các kiện để phản ứng xảy theo nhiều khả khác Thường gặp các dạng sau: * Oxit axit ( đa axit ) tác dụng với kiềm tạo muối khác * Muối kim loại lưỡng tính tác dụng với kiềm tạo kết tủa max khác * Một kim loại tác dụng với dd chứa nhiều muối ( dung dịch muối tác dụng với hỗn hợp kim loại ) thu số lượng muối và kim loại khác * Muối aluminat( gốc : – AlO2 ), zincat (gốc := ZnO2 ) tác dụng với axit ( HCl, H2SO4 … ) tạo kết tủa max khác 2) Các ví dụ: Ví dụ 1:Cho từ từ dd chứa x ( mol ) HCl vào dung dịch chứa y ( mol )NaAlO2 thì: - Đầu tiên, HCl thiếu nên có kết tủa Al(OH)3 và cực đại NaAlO2 hết ( x mol ) NaAlO2 + HCl + H2O NaCl + Al(OH)3 (1) - Sau đó, HCl bắt đầu tác dụng với Al(OH)3 làm tan kết tủa Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O (1’) NaAlO2 + 4HCl NaCl + AlCl3 + 2H2O (2) Vậy cho NaAlO2 tác dụng với dd HCl thì có thể xảy ( 1) (2) đồng thời hai T= n HCl x n NaAlO2 y Đặt thì kết tạo sản phẩm sau: + Nếu T = (x = y) xảy (1) : vừa đủ ( kết tủa max) + Nếu T < (x < y) xảy (1) : dư NaAlO2 + Nếu T = (x = 4y) xảy ( 2) : vừa đủ ( kết tủa tan hoàn toàn ) + Nếu T > (x > 4y) xảy ( ) : HCl dư ( kết tủa tan hoàn toàn ) + Nếu < T < (y <x <4y) xảy (1), (2) : vừa đủ ( kết tủa chưa cực đại ) Ví dụ 2: Cho a (mol) Mg vào dd chứa b (mol) Cu(NO 3)2 và b (mol) Al(NO3)3 thì thứ tự xảy các phản ứng sau: Mg + Cu(NO3)2 Mg(NO3)2 + Cu (1) 3Mg + 2Al(NO3)3 3Mg(NO3)2 + 2Al (2) +) Nếu a < b thì xảy (1) sau pư có : muối là Mg(NO3)2 ; Al(NO3)3 , Cu(NO3)2 và kim loại là Cu +) Nếu a = b thì xảy (1) sau pư có : muối Mg(NO3)2 ; Al(NO3)3 và kim loại Cu (105) +) Nếu b < a < b + 1,5c thì (1) đã kết thúc, (2) chưa kết thúc sau pư có : muối Mg(NO3)2 , Al(NO3)3 và kim loại +) Nếu a = b + 1,5c thì vừa đủ xảy (1) và (2) sau pư có : muối là Mg( NO3)2 và kim loại là Cu, Al +) Nếu a > b + 1,5c thì đã xảy (1) và (2) sau pư có muối Mg(NO3)2 và kim loại II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO 1) Cho a mol CO2 tác dụng với dung dịch chứa b (mol) Ca(OH)2 Hãy lập luận xác định tương quan a và b để sau phản ứng thu muối , hai muối ( Làm tương tự b mol NaOH.) Hướng dẫn : Các phương trình hóa học có thể xảy ra: Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (1) Ca(OH)2 + 2CO2 Ca(HCO3)2 (2) n CO n a b Đặt T = Ca (OH)2 - Nếu tạo muối CaCO3 thì T a b a - Nếu tạo muối Ca(HCO3)2 thì T b a 2b a - Nếu tạo muối thì : < T < < b < a ( hay a < a < 2b ) 2) Cho dung dịch chứa a (mol) NaOH tác dụng với b (mol) P2O5 Hãy luận luận xác định muối tạo thành theo tương quan a và b Áp dụng a = 0,2 mol , b = 0,15 mol Hướng dẫn : Các phản ứng xảy : P2O5 + 3H2O 2H3PO4 (1) b 2b (mol) H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 + 3H2O (2) H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O (3) H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O (4) n NaOH a n H PO 2b Đặt T = * Lưu ý : để tạo muối axit thì không dư kiềm và để tạo muối trung hòa thì không dư axit a - Nếu tạo muối Na3PO4 thì T 2b a 6b a - Nếu tạo muối Na2HPO4 thì T = 2b = a = 4b - Nếu tạo muối muối Na2HPO4 và Na3PO4 thì: < T < 4b < a < 6b a - Nếu tạo muối NaH2PO4 thì T 2b a 2b - Nếu tạo muối axit NaH2PO4 và Na2HPO4 thì : < T < 2b < a < 4b 3) Dung dịch A chứa a mol CuSO4 và b mol FeSO4 -Thí nghiệm 1: Cho c mol Mg vào A ,sau phản ứng kết thúc, dung dịch thu có muối (106) -Thí nghiệm 2: Cho 2c mol Mg vào A, sau phản ứng kết thúc, dung dịch thu có muối -Thí nghiệm 3: Cho 3c mol Mg vào A, sau phản ứng kết thúc, dung dịch thu có muối Tìm mối quan hệ a,b, và c thí nghiệm Hướng dẫn: * Cách 1: Vì Mg > Fe > Cu nên các phản ứng xảy theo trình tự sau : Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu a a Mg + FeSO4 MgSO4 + Fe b b TN : Nếu sau phản ứng có muối thì các muối là MgSO4 , FeSO4 ,CuSO4 n <n CuSO4 chưa hết Mg CuSO c < a TN 2: Sau phản ứng có muối thì các muối là : MgSO và FeSO4 CuSO4 đã hết n n < n n Mg CuSO FeSO và FeSO4 chưa hết CuSO a 2c < a + b TN 3: Sau phản ứng có muối MgSO thì hai muối ban đầu đã phản ứng hết n Mg n CuSO n FeSO 4 4 3c a+b * Cách 2: TN 1: Vì dung dịch thu có muối Vậy có các ptpư Mg + CuSO4 Cu + MgSO4 c a ( ta có: a > c ) TN 2: Dung dịch thu gồm muối Vậy ta có các PTHH: Mg + CuSO4 Cu + MgSO4 a a Mg + FeSO4 Fe + MgSO4 (2c – a) b (mol) Ta có : 2c a và b > 2c – a : a 2c < a + b TN 3: Dung dịch thu có muối Vậy thứ tự các PTHH : Mg + CuSO4 Cu + MgSO4 a a Mg + FeSO4 Fe + MgSO4 (3c – a) b (mol) Ta có : 3c – a b 4) Cho x (mol) NaAlO2 tác dụng với dung dịch chứa y (mol) HCl a) Viết phương trình hóa học có thể xảy x b) Hãy lập tỷ lệ y để sau phản ứng thu kết tủa ? không có kết tủa? Hoặc kết tủa cực đại Hướng dẫn: a) Các phương trình phản ứng xảy ra: NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl (1) Sau đó ( dư HCl ) Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O (1’) Tổng hợp (1) và (1’) ta có pư ( kết tủa tan hoàn toàn ) NaAlO2 + 4HCl AlCl3 + NaCl + 2H2O (2) (107) Vậy cho NaAlO2 tác dụng với HCl thì xảy (1),(2) hai Đặt T = n HCl y n NaAlO2 x , theo các pư (1) và (2) ta có : x y - Nếu không có kết tủa xuất thì T hay x y x y - Nếu thu kết tủa thì T < hay x < y y - Để đạt kết tủa cực đại thì T = hay x x 1 = y 5) Cho từ từ dung dịch A ( chứa a mol HCl ) vào dung dịch B ( chứa b mol Na2CO3 ) Hãy lập luận xác định quan hệ a và b để phản ứng không có khí ? có khí ? có khí cực đại ? Hướng dẫn : Đầu tiên : Na2CO3 dư nên không có khí bay Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl (1) Khi HCl dư thì: có khí bay ra: NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2 (1’) Ta có pư chung: Na2CO3 + 2HCl NaCl + H2O + CO2 (2) * Để không có khí thì xảy (1) : a b * Để có khí bay thì a > b * Để thu lượng khí lớn thì a 2b { tức lượng Na2CO3 pư hết (2) } 6) Cho a (mol) AlCl3 tác dụng với dung dịch chứa b mol NaOH Viết phương trình hóa học xảy và xác định quan hệ a và b để sau phản ứng : thu kết tủa không thu kết tủa kết tủa cực đại Hướng dẫn: Các ptpư : AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (1) Nếu NaOH dư so với AlCl3 thì : Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (1’) Tổng hợp : AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O (2) n NaOH b n AlCl a Đặt T = Để không có kết tủa thì T b 4b Để có kết tủa thì T < b < 4a Để có kết tủa cực đại thì T = b = 3a 7) Cho hỗn hợp gồm x (mol) Fe và y (mol) Al vào dung dịch chứa z (mol) AgNO3 thì thu dung dịch A và rắn B Xác định quan hệ x,y,z thỏa mãn các điều kiện sau: a) Rắn B gồm kim loại b) Rắn B gồm kim loại c) Rắn B gồm kim loại Hướng dẫn: Vì Al > Fe > Ag nên thứ tự các phản ứng sau: Al + 3AgNO3 Al(NO3)3 + 3Ag (1) y 3y (mol) Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1) (108) x 2x (mol) a) Nếu rắn B gồm kim loại : (Al,Fe,Ag ) thì pư (1) Al dư : z < 3y b) Nếu rắn B gồm kim loại : (Fe, Ag) thì Fe còn dư chưa phản ứng : 3y z < 3y + 2x c) Nếu rắn B gồm kim loại : Fe hết z 3y + 2x 8) Dung dịch M có chứa CuSO4 và FeSO4 a) Cho Al vào dung dịch M Sau phản ứng kết thúc thu dung dịch A chứa muối tan b) Cho Al vào dung dịch M Sau phản ứng kết thúc thu dung dịch B chứa muối tan c) Cho Al vào dung dịch M Sau phản ứng kết thúc thu dung dịch C chứa muối tan Giải thích trường hợp và viết phương trình hoá học các phản ứng Hướng dẫn : Độ hoạt động kim loại : Al > Fe > Cu nên thứ tự xảy các phan ứng sau : 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu ( 1) 2Al + 3FeSO4 Al2(SO4)3 + 3Fe (2) a) Nếu dung dịch A gồm muối Al 2(SO4)3 , CuSO4 , FeSO4 thì xảy (1) và CuSO4 dư b) Nếu dung dịch A gồm muối Al 2(SO4)3 ; FeSO4 thì FeSO4 chưa phản ứng đã tham gia pư (2) chưa hết c) Nếu dung dịch A chứa muối Al2(SO4)3 thì CuSO4 và FeSO4 đã pư hết pư (1) và (2) Do lượng Al lấy vào vừa đủ dư 9) Cho từ từ dung dịch X ( chứa a mol HCl ) vào dung dịch Y chứa b mol K2CO3 Sau cho hết X vào Y thì thu dung dịch Z Hãy xác định các chất tạo thành và số mol nó dung dịch Z ( tính theo a và b ) (109)