II- Một số phơng pháp giả
1. Bảo tồn khối lượng:-Nguyờn tắc:
+Trong PUHH thỡ tổng khối lượng cỏc sản phẩm bằng tổng khối lượng cỏc chất tham gia PU.
+Khi cụ cạn dung dịch thỡ khối lượng hỗn hợp muối thu được bằng tổng khối lượng cỏc cationkim loại và anion gốc axit.
Vớ dụ 1: Cho từ từ một luồng khớ CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp Fe và cỏc oxit của Fe đun núng thu được 64 gam Fe, khi đi ra sau PU tạo 40 gam kết tủa với dung dịch Ca(OH)2 dư. Tớnh m.
A. 7,04 g B. 74,2 g C. 70,4 g D. 74 g Giải
Ta cú: nCO2 = nCaCO3 = 40/100 = 0,4 mol mCO + m = mFe + mCO2
mà nCO pu = nCO2 = 0,4 nờn:
m = mFe + mCO2 - mCO = 64 + 0,4.44 - 0,4.28 = 70,4 g
Vớ dụ 2: Một dung dịch chứa 0,1 mol , 0,2 mol Al3+, x mol Cl- và y mol Tớnh x,y biết rằng cụ cạn dung dịch thu được 46,9 gam chất rắn khan.
A. x = 0,2 y = 0,3 B. x = 0,1 y = 0,3 C. x = 0,3 y = 0,2 D. x = 0,2 y = 0,2 Giải
Theo định luật bảo tồn khối lượng: 56.0,1 + 27.0,2 + 35,5x + 96y = 46,9 Theo định luật bảo tồn điện tớch: 0,1.2 + 0,2.3 = x + 2y
Giải hệ phương trỡnh ---> x = 0,2 y = 0,3 Vậy đáp án đúng là đáp án A
Vớ dụ 3: Đun 132,8 gam hỗn hợp 3 ancol no, đơn chức với H2SO4 đặc thu dược 111,2 g. Hỗn hợp 6 ete cú số mol bằng nhau. Tớnh số mol mỗi ete.
A. 0,2 mol B. 0,1 mol C. 0,3 mol D. 0,25 mol Giải
Theo ĐLBT khối lượng: m ancol = m (ete) + mH2O ---> mH2O = m(rượu) - m(ete) = 132,5 - 111,2 = 21,6 g
trong PU ete húa thỡ: nete = nH2O = 21,6/18 = 1,2 mol ---> Số mol mỗi ete là 1,2/6 = 0,2 mol
Vớ dụ 4: Hũa tan hồn tồn 23,8 gam hỗn hợp hai muối cacbonat của kim loạihúa trị I và II vào dung dịch HCl đủ thu được 0,2 mol CO2. Tớnh khối lượng muối mới thu dược.
A. 7g B. 74g
C. 24 g D. 26 g
Giải
Trong cỏc PU của HCl với muối cacbonat thỡ nCO2 = nH2O = nHCl/2 mà nCO2 = 0,2 mol ---> nH2O = 0,2 mol và nHCl = 0,4 mol
theo ĐLBT khối lượng: 23,8 + 0,4.36,5 = m + 44.0,2 + 18.0,2 ---> m = 26 g
2. Bảo tồn electron:
-Nguyờn tắc: Đõy là trường hợp riờng của bảo tồn điện tớch, chỉ ỏp dụng cho cỏc PU oxi húa khử. Khi đú ne cho = ne nhận.
-Cỏc vớ dụ:
Vớ dụ 1: Trộn 60 gam bột Fe với 30 gam bột S rồi đun núng trong điều kiện khụng cú khụng khớ thu được chất rắn A. Hũa tan A bằng HCl dư thu được hỗn hợp khớ B. Đốt chỏy hồn tồn B cần bao nhiờu lit ề ở đktc.
A. 22,4 lít B. 32,928 lít C. 6.72,4 lít D. 32,928 lít Giải
Ta thấy nFe = 60/56 > nS = 30/32 nờn Fe dư, S hết. Khớ B là hỗn hợp H2, H2S. Đốt B thu được SO2, H2O
Phõn tớch:
-S nhận một phần e của Fe để tạo và khụng thay đổi trong PU với HCl
(vẫn là trong H2S), cuối cựng nú nhường lại tồn bộ e do Fe đĩ cho và e do nú vốn cú để tạo SO2 trong PU với O2.
-Fe nhường một phần e cho S để tạo (FeS) và cuối cựng lượng e này lại đẩy sang cho O2 (theo trờn). Phần Fe dư cũn lại nhường e cho H+ để tạo H2, sau đú H2 lại trả số e này cho O2 trong PU chỏy tạo H2O
---> Như vậy, một cỏch giỏn tiếp thỡ tồn bộ e do Fe nhường và S nhường đĩ được O2 thu nhận.
Vậy: ne cho = 2nFe + 4nS = 5,89 mol. ---> nO2 = 5,89/4 = 1,47 mol
V O2 = 1,47.22,4 = 32,928 lit.
Vớ dụ 2: Hỗn hợp X gồm hai kim loại A,B cú húa trị khụng đổi, chỳng đều khụng PU với nước và mạnh hơn Cu. / X tỏc dụng hồn tồn với CuSO4 dư, lấy Cu thu được cho PU
hồn tồn với HNO3 dư thấy thoỏt ra 1,12 lit NO ở đktc. Nếu cho lượng X trờn PU hồn tồn với HNO3 thỡ thu được bao nhiờu lit N2 ở đktc.
A. 0,224 lít B. 0,928 lít C. 6.72,4 lít D. 0,336 lít
Giải : Phõn tớch: nhận a mol e của A,B để tạo Cu, Cu lại nhường lại a mol e cho N5+ để tạo NO. N5+ + 3e ---> N2+
=> nNO = a/3 = 1,12/22,4 = 0,05 mol --> a = 0,15 mol Ở thớ nghiệm sau, A,B nhường a mol e cho N5+ để tạo N2: 2N +5 + 2.5e ---> N2
---> nN2 = 0,15/10 = 0,015 mol --> V N2 = 0,015.22.4 = 0,336 lit
Vớ dụ 3. Cho 1,35 gam hỗn hợp Cu,Mg,Al tỏc dụng hết với HNO3 thu được 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2. Tớnh khối lượng muối tạo ra?
A. 5,7g B. 7,4g
C. 0,24 g D. 5,69 g Giải
Đặt số mol Mg,Al,Cu lần lượt là a,b,c
--->Số mol e nhường = 2a + 3b + 2c = nNO3- trong muối. Số mol e nhận = 3nNO + nNO2 = 0,07 mol = 2a + 3b + 2c Vậy: m = 1,35 + 0,07.62 = 5,69 gam
Chỳ ý: Số mol HNO3 làm mụi trường = số mol HNO3 tạo muối = số mol e cho = số mol e nhận. Số mol HNO3 oxi húa tớnh được theo số mol cỏc SP khử, tự đú ta tớnh được số mol HNO3 phản ứng