SO2 + H2O → SO3 + H2O→ P2O5 + H2O → N2O5 + H2O →
* Lưu ý khi làm bài tập.
+ Chất cần tính nồng độ là chất tan được tạo ra sau phản ứng. + md2 sau pư = mchất bị hòa tan + mH2O - mkhí thoát ra.
Ví dụ 1.
Tính nồng độ C% của dung dịch thu được khi cho 3,12 gam K tác dụng với 120 gam H2O.
Giải mẫu
Vì sau phản ứng có dung dịch tạo thành nên H2O phản ứng còn dư. PT: 2K + 2H2O → 2KOH + H2↑ nK = 3,12: 39 = 0,08 (mol) nKOH = nK = 0,08 mol mKOH = 0,08.56 = 4,48 g nH2 = 12 nK = 0,04 mol mH2 = 0,04.2 = 0,08 g mdd sau phản ứng = mK + mH2O - mH2 = 3,12+120-0,08=123,04 g. C% dd KOH = 4, 48 .100% 123,04 = 3,64% Ví dụ 2.
Cho 60,16 gam K2O tác dụng với 300 gam nước. Tính C% dung dịch thu được. Giải mẫu
Vì sau phản ứng có dung dịch tạo thành nên H2O phản ứng còn dư. nK2O = 60,16 : 94 = 0,64 mol nKOH = 2nK2O = 2.0,64 = 1,28 mol mKOH = 1,28. 56 = 71,68 gam mdd sau phản ứng = mK2O + mH2O = 60,16 + 300 = 360,16 g C% dd KOH = 71, 68 .100% 19,9% 360,16 = Ví dụ 3.
Cần cho bao nhiêu gam P2O5 vào 210 gam nước để thu được dung dịch có nồng độ 12%. Giải mẫu
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
a 3a 2a mol Giả sử số mol P2O5 cần dùng = a mol
mP2O5 = 142a (g) mH3PO4 = 98.2a = 196a (g) mdd sau phản ứng = 142a +210 (g) Vì dung dịch sau phản ứng có C% = 12% Ta có: 142196a a210 100= 12 + ⇒ a = 0,141 ⇒ Khối lượng P2O5 cần dùng = 142.0,141 = 20,022 (g) Ví dụ 4.
Cần cho bao nhiêu gam Na vào bao nhiêu gam nước để thu được 200 gam dung dịch NaOH 6%.
Giải mẫu
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
mNaOH = 200.6% = 12 (g)
nNa = nNaOH = 0,3 mol mNa = 0,3.23 = 6,9 (g) nH2 = 12nNaOH = 0,15 mol mH2 = 0,15.2 = 0,3 (g) mH2O cần dùng = mdd sau phản ứng + mH2 - mNa = 200 + 0,3 - 6,9 = 193,4 g Bài tập vận dụng. Bài tập số 1.
Tính nồng độ C% của dung dịch thu được trong các trường hợp sau: 1. Cho 24 gam Ca tác dụng với 140 gam H2O.
2. Cho 8 g SO3 tác dụng với 160 g nước. Bài tập số 2
1. Cho 4,6 gam Na tác dụng với bao nhiêu gam H2O để thu được dung dịch có nồng độ 15%.
2. Cho 48 gam Ca tác dụng với bao nhiêu gam H2O để thu được dung dịch có nồng độ 8%.
3. Cho 2,34 gam K tác dụng với bao nhiêu gam H2O để thu được dung dịch có nồng độ 20%.
4. Cho 4,795 gam Ca tác dụng với bao nhiêu gam H2O để thu được dung dịch có nồng độ 25%.
5. Cần cho bao nhiêu gam Na2O vào 160 gam nước để thu được dung dịch có nồng độ 8%.
6. Cho 44,8 gam CaO vào bao nhiêu gam nước để sau phản ứng thu được dung dịch có nồng độ 20%.
Bài tập số 3.
1. Cần cho bao nhiêu gam Na tác dụng với 150 gam H2O để thu được dung dịch có nồng độ 8%.
2. Cần cho bao nhiêu gam Ba tác dụng với 200 gam nước để thu được dung dịch có nồng độ 6%.
Bài tập số 4.
1. Cần cho bao nhiêu gam BaO vào bao nhiêu gam nước để sau phản ứng thu được 236 gam dung dịch Ba(OH)2 8%.
2. Cần cho bao nhiêu lít khí N2O5 ở đkc tác dụng với bao nhiêu gam nước để sau phản ứng thu được 186 gam dung dịch HNO3 6,3%.
Bài tập số 5.
1. Hòa tan 8 gam SO3 vào 117 gam H2O. Tính C% và CM của dung dịch thu được biết d d2 thu được là 1,3 g/ml.
2. Hòa tan 4,7 gam K2O vào 295,3 gam H2O. Tính C% và CM của dung dịch thu được biết d d2 thu được là 1,1 g/ml.
3. Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam phốt pho được chất A. Chia A thành hai phần bằng nhau. a. P1 hòa tan vào 500 gam H2O thu được dung dịch B tính C% của dung dịch B.
b. P2 hòa tan vào bao nhiêu gam H2O để thu được dung dịch C có nồng độ 24,5%. 4. Hòa tan x lít khí SO2 ở đkc vào 500 gam H2O thì thu được dung dịch H2SO3 0,82%. Tính x
5. Cho m1 gam Na tác dụng với x gam nước thu được dung dịch NaOH a%.
Cho m2 gam Na2O tác dụng với x gam nước cũng thu được dung dịch NaOH a%. Lập biểu thức liên hệ giữa m1, m2 và x.
6. Cần lấy bao nhiêu gam Na và bao nhiêu gam H2O để điều chế được 250 g dung dịch NaOH 0,5M có d = 1,06 g/ml.
7. Tính tỷ lệ khối lượng giữa Na và nước cần dùng để sau khi trộn chúng với nhau ta thu được dung dịch NaOH 20%.
8. Tính tỷ lệ khối lượng giữa Na2O và nước cần dùng để sau khi trộn chúng với nhau ta thu được dung dịch NaOH 18%.
******************************************************************** DẠNG 2.
Chất phản ứng tác dụng với nước trong dung dịch tạo ra chất tan mới giống chất tan có trong dung dịch ban đầu.
Phương pháp . Viết PT.
. Dựa vào chất phản ứng tính mct mới sinh. . Tính mct có trong dung dịch ban đầu.
. Tính mct sau phản ứng = mct mới sinh + mct có trong d2 ban đầu. . md2 sau pư = m chất đem pư + m d2 ban đầu - m khí thoát ra (nếu có) Ví dụ 1.
Tính C% của dung dịch thu được khi cho 13,8 gam Na vào 300 gam dung dịch NaOH 6%.
Giải mẫu
PT: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
nNa = 13,8:23 = 0,6 mol
nNaOH mới sinh = nNa = 0,6 mol.
mNaOH mới sinh = 0,6.40 = 24 g.
nH2 = 1 2 nNa = 0,3 mol. mH2 = 0,3.2 = 0,6 g mNaOH bđ = 300.6% = 18g. mNaOH sau phản ứng = 24+18 = 42 g mdd sau phản ứng = mNa + mdd NaOH bđ - mH2 = 13,8 + 300 - 0,6 = 313,2 g C% dd NaOH sau phản ứng = 42: 313,2.100% = 13,41% Ví dụ 2.
Cần cho bao nhiêu gam Na vào 240 gam dung dịch NaOH 3% để thu được dung dịch NaOH 10%.
Giải mẫu
2x 2x 2x x (mol) Gọi số mol Na cần dùng là 2x mol
Khối lượng Na cần dùng = 2x.23 = 46x(g) Khối lượng NaOH mới sinh = 2x.40 = 80x (g) Khối lượng H2 sinh ra = 2x (g)
Khối lượng NaOH có trong dung dịch ban đầu = 240.3% = 7,2(g) Khối lượng NaOH sau phản ứng = 80x + 7,2 (g)
Khối lượng dung dịch sau phản ứng = mNa + mdd NaOH ban đầu - mH2
= 46x + 240 – 2x = 44x + 240 (g) Vì C% của dung dịch thu được sau phản ứng = 10% Ta có: 4480xx+240 1007, 2 = 10
+ ⇒ x = 0,22
Vậy khối lượng NaOH cần dùng = 46.0,22 = 10,12 (g) Bài tập vận dụng.
Bài tập số 1.
Tính C% của dung dịch thu được trong các trường hợp sau. 1. Cho 5,46 gam K vào 150 gam dung dịch KOH 8%.
2. Cho 10,96 gam Ba vào 200 gam dung dịch Ba(OH)2 9%. 3. Cho 8,4 gam CaO vào 120 gam dung dịch Ca(OH)2 3%. 4. Cho 15,04 gam K2O vào 160 gam dung dịch KOH 5%.
5. Cho 11,2 lít khí SO3 ở đkc vào 250 gam dung dịch H2SO4 10%. 6. Cho 7,1 gam P2O5 vào 140 gam dung dịch H3PO4 6%.
7. Cho 200 gam SO3 vào 1 lít dung dịch H2SO4 18% có d = 1,12 g/ml. Bài tập số 2.
1. Cần cho bao nhiêu gam Na vào 240 gam dung dịch NaOH 10% để sau phản ứng thu được dung dịch có nồng độ 18%.
2. Cần cho bao nhiêu gam Ba vào 186 gam dung dịch Ba(OH)2 3% để sau phản ứng thu được dung dịch có nồng độ 8%.
3. Cần cho bao nhiêu gam Na2O vào 200 gam dung dịch NaOH 5% để sau phản ứng thu được dung dịch có nồng độ 13%.
4. Cần cho bao nhiêu gam BaO vào 240 gam dung dịch Ba(OH)2 8% để sau phản ứng thu được dung dịch có nồng độ 16%.
5. Cần cho bao nhiêu gam K2O vào 220 gam dung dịch KOH 10% để sau phản ứng thu được dung dịch có nồng độ 20%.
6. Hòa tan x gam K vào 150 gam dung dịch KOH 10%.Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch KOH có nồng độ 13,4%.Tìm x?
7. Cần cho bao nhiêu gam Ca vào 180 gam dung dịch Ca(OH)2 8% để thu được dung dịch Ca(OH)2 15%.
8. Hòa tan m gam khí SO3 vào 500 ml dung dịch H2SO4 24,5% có d = 1,2 g/ml thu được dung dịch H2SO4 có nồng độ 49%.Tính m?
Bài tập số 3.
1. Cho 32 gam SO3 vào x gam dung dịch H2SO4 5% thu được dung dịch H2SO4 10%. Tìm x?
2. Hòa tan 47 gam K2O vào m gam dung dịch KOH 7,83% thu được dung dịch KOH mới có nồng độ 21%. Tìm m?
3. Cần thêm bao nhiêu gam SO3 vào dung dịch H2SO4 10% để được 100 gam dung dịch H2SO4 20%.
4. Tính thể tích khí SO3 cần dùng ở đkc và lượng dung dịch H2SO4 49% để sau khi pha thu được 450 gam dung dịch H2SO4 73,5%.
******************************************************************** DẠNG 3
Kim loại tác dụng với dung dịch axit. Phương pháp
+ Với các axit không có tính oxi hóa mạnh như HCl, H2SO4 loãng,H3PO4, CH3COOH… thì chỉ tác dụng được với những kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học các kim loại ( K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au) tạo muối + khí H2. Riêng Fe tạo muối Fe(II).
VD: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Al + H2SO4→ K + H3PO4→
Zn + CH3COOH→
+ Với các axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3, H2SO4 đặc thì có thể tác dụng hầu hết với các kim loại kể cả kim loại đứng sau H trong dãy HĐHH.
Kim loại + HNO3 đ → muối + NO2 + H2O
Kim loại + HNO3 loãng → muối + NO ( N2; N2O; NH3…) + H2O Kim loại + H2SO4 đ → muối + SO2 + H2O.
Riêng Al và Fe không phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc nguội và dung dịch HNO3
đặc nguội ( thụ động) Lưu ý khi giải toán. Loại 1.
Nếu bài tập cho biết dữ kiện của một chất trong số các chất có trong phương trình thì từ chất đó tính ra các chất còn lại theo yêu cầu của đầu bài.
Ví dụ.
Hòa tan hoàn toàn 10,8 gam Al bằng dung dịch H2SO4 loãng .Tính thể tích khí H2 thu được ở đkc. Tính khối lượng dung dịch H2SO4 10% cần dùng và nồng độ C% của chất tan có trong dung dịch sau phản ứng.
Giải mẫu PT: 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 ↑ nAl = 10,8 : 27 = 0,4 mol nH2SO4 = 32 nAl = 32.0,4 = 0,6 mol. mH2SO4 = 0,6.98 = 58,8 g. mdd H2SO4 = 58,8:10% = 588 g nAl2(SO4)3 = 12 nAl = 12.0,4 = 0,2 mol mAl2(SO4)3 = 0,2.342 = 68,4 g
nH2 = 32 2 nAl = 3 2.0,4 = 0,6 mol mH2 = 0,6.2 = 1,2 g mdd sau phản ứng = 10,8 + 588-1,2 = 597,6 g C% dd Al2(SO4)3= 68,4:597,6.100%=11,45%. Bài tập vận dụng. Bài tập số 1.
Hòa tan hết một lượng Mg cần 109,5 gam dung dịch HCl 20%. Tính khối lượng Mg cần dùng và C% của chất tan có trong dung dịch sau phản ứng.
Bài tập số 2.
Cho Al tác dụng hết với dung dịch HCl thu được 13,44 lit H2 ở đkc. Tính khối lượng Al và khối lượng dung dịch HCl 8% đã dùng. Tính C% của chất tan có trong dung dịch sau phản ứng.
Bài tập số 3.
Cho 1,3 gam Zn tác dụng hết với dung dịch H2SO4 10%. Tính C% của chất tan có trong dung dịch sau phản ứng.
Bài tập số 4.
Cho x gam Fe tác dụng hết với 400 gam dung dịch HCl thu được 11,2 lit H2 ở đkc. Tính x, C% dung dịch HCl và C% của chất tan có trong dung dịch sau phản ứng.
Bài tập số 5.
Cho 32,4 gam Al tác dụng hết với 300 gam dung dịch H2SO4 loãng. Tính C% của dung dịch H2SO4 và C% của chất tan có trong dung dịch sau phản ứng.
Bài tập số 6.
Cần bao nhiêu gam Al tác dụng hết với 320 gam dung dịch H2SO4 loãng thu được 26,88 lit khí H2 ở đkc. Tính C% của dung dịch H2SO4 đem dùng và C% của chất tan có trong dung dịch sau phản ứng.
Loại 2.
Nếu bài tập cho dữ kiện của cả 2 chất phản ứng thì phải kiểm tra chất nào phản ứng hết, chất nào phản ứng còn dư.
- Nếu kim loại phản ứng hết axit còn dư thì sau phản ứng có hai chất tan là muối và axit còn dư. Lúc đó md2 sau pư = m kl + md2 axit - m khí.
- Nếu kim loại còn dư và axit hết thì sau pư chỉ có một chất tan là muối. Lúc đó md2 sau pư = m kl bđ + md2 axitbđ - m khí - m kl dư
Ví dụ.
Cho 33,6 gam Fe tác dụng với 273,75 gam dung dịch HCl 20%. Tính thể tích khí H2 thu được sau phản ứng ở đkc và C% của các chất tan có trong dung dịch sau phản ứng
Giải mẫu mHCl = 273,75.20%=54,75 g Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑ PT 56 73 127 2 g Có 33,6 54,75 g Pư 33,6 43,8 x y g Dư 0 10,95 g mFeCl2 = x = 127.33, 6 76, 2 56 = g mH2 = y = 2.33,6 1, 2 56 = g VH2 đkc = 1,2:2.22,4 = 13,44 lit mdd sau phản ứng = mFe + mddHCl - mH2 = 33,6 + 273,75-1,2 = 306,15 g C% dd FeCl2 = 76, 2.100% 24,89% 306,15 = C% dd HCl dư =10,95.100% 3,58% 306,15 = Bài tập vận dụng. Bài tập số 1.
Cho 31,2 gam K tác dụng với 588 gam dung dịch H2SO4 10%. Tính C% của các chất tan có trong dung dịch sau phản ứng.
Bài tập số 2.
Cho 13,8 gam Na tác dụng với 294 gam dung dịch H3PO4 10%. Tính C% của các chất tan có trong dung dịch sau phản ứng.
Bài tập số 3.
Cho 1,92 gam Mg tác dụng với 146 gam dung dịch HCl 5%. Tính C% của các chất tan có trong dung dịch sau phản ứng.
Bài tập số 4.
Cho 16,2 gam Al tác dụng với 695,24 ml dung dịch HCl 10% có d = 1,05 g/ml . Tính C % của các chất tan có trong dung dịch sau phản ứng.
Loại 3.
Nếu bài tập cho hỗn hợp các kim loại tác dụng với dung dịch axit thì tiến hành làm như bài tập hỗn hợp thông thường.
Chất tan sau phản ứng là muối và md2 sau pư = m hh kl + md2 axit bđ - m khí Ví dụ.
Cho 3,07 gam hỗn hợp Fe và Zn tác dụng hết 18,25 gam dung dịch HCl 20%. Tính C% của các chất tan có trong dung dịch sau phản ứng.
Giải mẫu.
PT: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
a 2a a a mol Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 ↑ b 2b b b mol Gọi nFe = a mol → mFe = 56a g
nZn = b mol → mZn = 65b g Ta có 56a + 65b = 3,07 (1) nHCl = 18, 25.20 0,1 100.36,5 = mol. Ta có 2a + 2b = 0,1 (2) Từ (1) và (2) suy ra a = 0,02; b = 0,03.
mZnCl2 = 136.0,03 = 4,08 g mH2 = (a+b).2 = 0,05.2= 0,1 g mdd sau phản ứng = m (Fe+Zn) + mdd HCl - mH2 = 3,07 + 18,25-0,1 = 21,22 g C% dd FeCl2 = 2,54.100% 11,97% 21, 22 = C% dd ZnCl2 = 4,08.100% 19, 23% 21, 22 = Bài tập vận dụng Bài tập số 1.
Cho 25,8 gam hỗn hợp Mg và Al tác dụng hết với dung dịch H2SO4 8% thu được 29,12 lit khí H2 ở đkc. Tính C% của các chất tan có trong dung dịch sau phản ứng.
Bài tập số 2.
Cho 55,2 gam hỗn hợp Fe và Al tác dụng hết với dung dịch H2SO4 thu được 40,32 lit khí H2 ở đkc. Tính khối lượng dung dịch H2SO4 6% cần dùng và C% của các chất tan có trong dung dịch sau phản ứng.
Bài tập số 3.
Cho 10 gam hỗn hợp gồm Cu và Zn tác dụng hết với 196 gam dung dịch H2SO4, sau phản ứng thu được 2,24 lit khí H2 ở đkc.
a.Tính % khối lượng mỗi kim loại có trong hỗn hợp ban đầu. b.Tính C% của chất tan có trong dung dịch sau phản ứng.