bài tập hóa học nhiều phương pháp giải

MOT SO BÀI TẠP SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH THEO PHƯỜNG TRÌNH, BẢO TOÁN CHÁT HOÁ HỌC, BẢO TOÀN ELECTRON.. Lưu ý: Tương tự bài tập trên, có thể chứng mình theo sự cân bằng v electron, cân bằn

NHUNG BAI TAP CO NHIEU PHUONG PHAP GIAI (PHAN ID

fll MOT SO BÀI TẠP SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH THEO PHƯỜNG TRÌNH, BẢO TOÁN CHÁT HOÁ HỌC, BẢO TOÀN ELECTRON

Bài 1: Chia m g AI thành hai phần bằng nhau:

- Phần một tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH sinh ra x mol khí H;;

- Phần hai tác động với lưọng dư dung dịch HNO;s loãng, sinh ra y mol

khí N;O (sản phẩm khử duy nhất) Quan hệ giữa x và y là:

Lời giải Bài này thường giải theo hai phương pháp Phương pháp tính theo phương trình hoá học Các phương trình hoá học

2AI + 2NaOH + 2H;O ——› 2NaAlO; + 3H; (1)

có phản ứng oxi hoá khử

Lý luận: Số mol AI ở hai phần bằng nhau nên số mol e trao đổi ở mỗi phần cũng bằng nhau

Để tạo ra 1 mol H; cần 2 mol e (2H +2e -—›H;)

Để tạo ra 1 mol N;O cần 8 mol e (2N +8e —— › 2N)

Vậy x = 4y

_> Đáp án C

Bài 2: Một hỗn hợp gồm các kim loại: AI, Mg, Zn, Cụ tác dụng với dung

dịch hỗn hợp HCI, HạSO, loãng, dư không có mặt của không khí, thu

được 0,35 moi Hạ, 6,4g chất rắn X và dung dịch Y Cũng hỗn hợp như

trên tác dụng với một lượng vừa đủ là m g khí clo đun nóng m bằng

Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch gồm HCI và H;SO¿ Bản chất của

phản ứng kim loại tác dụng với dung dịch HCI và H;SO; loãng là kim loại khử ion H” trong axit thành Hạ

Đặt số mol AI, Mg, Zn lần lượt là x, y, z

Theo phương trình (1,2,3): s +y+z=0,35 (a)

x

nạ, = ; +y+z+01(b) Thay (a) vào (b) tim ra n., = 0,45 (mol) >m,, = 0.45.71 = 31,95 (g) -> Đáp án C

Phương pháp bảo toàn electron Bản chất của phản ứng kim loại tác dụng với dung dịch HCI và H;SO, loãng là kim loại khử ion H” trong axit thành H; (2H” + 2e -› Hạ)

Số mol e mà AI, Mg, Zn nhường đi = số mol e ion H” nhận vào = 0,7

(mol)

n„, = 0,45 (mol) ——>m,, = 0,45.71 = 31,95 (g) -» Dap an C

Bài 3: Cho 18,9 g hỗn hợp X gồm Na, AI, Fe tác dụng với dung dịch

HC! du thu được 0,55 mol khí Hạ Cũng 18,9 g hốn hợp X tác dụng với khí clo dư thu được 65,05 g muối clorua Tỉ lệ phần trắm về khối lượng của Fe trong hỗn hợp X là

Loi giai

Phương pháp tính theo phương trình hoả hoc

Đặt số mol Na, AI, Fe trong 18,9 g hỗn hợp là x, y, z

Các phương trình hoá học 2Na + 2HCI -—-› 2NaCl + H; (1)

x

x 2A! + GHCI » 2AICI; + 3H2 (2)

2Fe + 3Cl; ——› 2FeCl: (6)

2 Theo bài ra có hệ ba phương trình

>

Felitin an C

Đặt ẳn và các phương trình hoá học như trên

Do chỉ cần tìm số mol Fe nên sử dụng sự bảo toàn khối lượng chất để

bài làm ngắn gọn, thích hợp với các bài kiểm tra trắc nghiệm khách

quan Theo phương trình phản ứng (1,2,3) ta có: : aor 2 +z=0,85(8) ~ *+z=055(a Theo dinh luat BTKL: m,, = Mmud- Men iogi = 65,05 - 18,9 = 46,15 (g)

nạ = oe ~0,65 (mol)

sz Theo phương trình phản ứng (4,5,6) ta có: ; + Ỹ + Š =046 (b)

(b) - (a): 0,5z = 0,1 -› z= 0,2

%Mre = 2 100 = 59,26%

18,9 -> Đáp án C

Phương pháp thăng bảng electron kết hợp với bảo toàn khối lượng chat

om lam bai nay vira ngan gon, vira dé thao tac ngay trén may tinh

m tay

Theo định luật BTKL: mg, = Mmud - Mein iogi = 65,05 - 18,9 = 46,15 (g)

n = 46,15

Tt Nhận xét: Khi tác dụng với HCI, 1 mol mỗi kim loại Na, AI, Fe nhường lần lượt là 1, 2, 2 mol e

Khi tác dụng với Cl;, 1 mol mỗi kim loại Na, AI, Fe nhường lần lượt 1, 2,

Bài 4: (ĐH khối A - 2008) Hoà tan hoàn toàn 15,9 g hỗn hợp gồm 3

kim loại AI, Mẹg và Cu luc dung dich HNO; thu được 6,72 lit khí NO là sản phẩm khử N'” duy nhất và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thì thu

được bao nhiêu g muôi khan?

Phương pháp tính theo phương trình hoá học

Đặt số mol Mg, AI, Cu trong hỗn hợp là x, y, z

Phương pháp tính theo phương trình hoá học kết hợp với đặt an phụ

Đặt công thức chung của Mg, AI, Cu trong hỗn hợp là R, hoá trị n, số

mol là x 3R + 4nHNO; —» 3R(NO3), + nNO + 2nH20

nx

3

Ta có: Rx = 15,9 (1)

Lưu ý: Tương tự bài tập trên, có thể chứng mình (theo sự cân bằng v electron, cân bằng về điện tích), khi kim loại tác dụng với HNO;: thì số

mol electron kim loại nhường đi bằng số mol NO; tạo muối với kim loại (3)

Bài 5: Hoà tan hoàn toàn m g hỗn hợp Fe, Cu bằng axit HNOa, thu được 0,25 mol hỗn hợp khí X (gỗm NO và NO;) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư) Tỉ khối của X đối với H; bằng 19, số mol

HNO; tham gia phản ứng là

Phương pháp tính theo phương trình hoá học

=> x = 0,125(mol NO); y = 0,125(mol NO.)

oe pháp bảo toàn electron kết hợp với bảo toàn khối lượng

N +3e ——»Ñ( trong NO) 0.375 0,125

N + te —»N( trong NO;) 0,125 0,125

Số mol e kim loại Fe, Cu nhường đi bằng số mol e Ñ nhận vào = 0,125 + 0,375 = 0,5 (mol)

Theo lưu ý (*3): nu, tạo mu Số mol e kim loại nhưởng đi = 0,5 (mol)

Theo sự bảo toan nguyén t6 nito: neo, pin ung = Provo, tạo muố Ê Tạo Ê nạo,

= 05 +0,125 +0,125 = 0,75 (mol) -> Đáp án B

Bài 6: 24,3g kim loại X có hoá trị không đổi tác dụng vừa đủ với dung

dịch HNO; tạo ra 11,2 lít hốn hợp khí Y (đktc) gồm 3 khí NO, N;O, N;

có tỉ lệ về mol tương ứng là 3 : 1 : 1 Kim loại X là

Phương pháp bảo toàn electron

Số mol e X nhường đi bằng số mol e N nhận vào

a) Tỉnh khối lượng mỗi kim loại trong 6,15 g hến hợp?

Lời giải Phương pháp tính theo phương trình hoá học a) Đặt số mol Mg, AI trong hỗn hợp là x, y

Bài 8: Chia m gam hỗn hợp bột gồm Cu và kim loại M thành hai phần

bằng nhau Phân 1 tác dụng với dung dịch H;SO; loãng, dư, thu được

một dung dịch 0,2 mol khí H; và 6,4g chất rắn không tan Phần 2 tác dụng với H;SO; đặc, nóng, dư thu được 0,4 mol khí SO; là sản phẩm khử duy nhất Nếu m = 35,2 g thì kim loại M là

Lời giải Phương pháp tính theo phương trình hoá học đặt số mol kim loại M trong mỗi phần hỗn hợp là x, hóa trị của M là n

(khi tác dụng với H;SO; loãng), hoá trị của M là m (khi tác dụng với H;SO, đặc, nóng)

Ở thí nghiệm 1:

2M +nH;SO; ——› M;(SO,); + nH;

Bài 9: (ĐH khối A - 2008) Cho 11,36 g hỗn hợp Fe, FeO, Fe;O; và

Fe;O, phản Hy hết với dung dịch HNO; loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X Cô cạn dung

dịch X thu được m g muối khan Giá trị của m là

Loi giai

Phương pháp tính theo phương trình hoá học

Đặt số mol Fe, FeO, Fe;O, và Fez;O;: lần lượt là x, y, z, t

om HNO, —»Fe(NO,), + NO + H,O

Fe,O,

Đặt số mol Fe(NO); tạo ra la x thì số mol HNO; = 3x + 0,06;

số moi HạO = ** 9.98 Theo ĐLBT khối lượng: mua xợp + Maro, = Meno, * Mio * Mio

Thay số: 11,36 + 63(3x + 0,06) = 242x + 0,06.30 + 18, *%*.0.06

=X =0,16 => Mano, = 2,42.0,16 = 38,72 (g)

-+ Đáp án A

Phương pháp đặt ẳn phụ kết hợp với sự bảo toàn e

Đặt công thức chung của các oxit và sắt trong hỗn hợp là Fe,O,, số mol

Dre = n;„„¿,„ = ax nên m,„„„ = 2,42.0,16 = 38,72 (g)

Bai 10: (DH khối A - 2007) Nung m g bột sắt trong oxi, thu được 3 g

hỗn hợp chất rắn X Hoà tan hết hỗn hợp X trong dưng dịch HNO; (dư), thoát ra 0,56 lit (ở đktc) NO là sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là

Đặt số mol lần lượt là: x, y, z, t

Ano = 2a = 0025 (mol) Phương trình phản ứng:

Phương pháp bảo toàn chắt hoá học

Fe Fe» xẻ + HNO, ——»Fe(NO,), # NO + H.O

Fe chuyển hoa thanh Fe” , O02 chuyén rhoa thanh Lời giải

Phương pháp tính theo phương trình hóa học kết hợp với đặt ẳn phụ Trong hễn hợp X, đặt công thức chung của các chất Fe, FeO, Fe;O:, Fe:O, là Fe,O,„, số mol là a; số mol AI là b

Ở giai đoạn (1), AI nhường e cho FezO; tạo ra hỗn hợp X

Ở giai đoạn (2), hốn hợp X nhường e cho N tạo ra NO va Al, Fe

Như vậy nên có thể coi như AI đã nhường e cho N tao ra NO va Al

Loi giai

Phương pháp tính theo phương trình hóa học

VÌ FeO và Fe:O¿ đều nhường 1 mol e và chỉ quan tâm đến số mol các

oxit nên để tiện cho việc tính toán, thay x mol Fe;O, bằng x mol FeO Vậy coi như hỗn hợp ban đầu có 2x mol FeO, x mol CuO

Bài 13: (ĐH Khối B - 2008) Cho 2,16 g Mg tác dụng với dung dịch HNO; (dư) sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lit khí

NO (ở đktc) và dung dịch X Khôi lượng muối khan thu được khi làm

bay hơi dung dịch X là

Lời giải Myo = = 0,04 (mol); nig = ae = 0,09 (mol) Phương pháp tính theo phương trình hóa học

Nếu N'Ÿ chỉ bị khử thành NO:

3Mg + 8HNO; -» 3Mg(NO2)2 + 2NO + 4H,0

0,06 > 0,04 => N cén bi Khir thanh NH,NO; 6 trong dung dich

Vậy tính toán theo hai phương trình:

3Mg + 8HNO ——> 3Mg(NO3)2 + 2NO + 4HạO

Phương pháp bảo toàn electron

0,12 < 0,18 => N** con bi khiy thanh NH,NO; 6 trong dung dịch

N +8e — ›N (trong NH,NO;)

nụ; = nụ „„2.„ = 0,09 (mol) Mendtrén khan = Mygno,y, * Mayno, = 0,09 148 + 0,0075.8 = 13,92 (gam) _» Dap an B

Bài 14: Hòa tan hết 2,08 g hỗn hợp gồm Fe và Cu bằng dung dịch

HNO; thu duoc dung dich X va 6,72 lít khí NO (đktc) Thêm từ từ 1,2 g

Mg kim loại vào dung dịch X đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 224

ml khí NO (đktc), dung dịch Y và m g chất rắn không tan Giá trị của m

Phương pháp tính theo phương trình hóa học

Fe + 4HNO; ——>› Fe(NO;); + NO + 2H;O

Các phản ứng của dung dịch X với Mg xảy ra theo thứ tự sau:

3Mg + 8HNO; -—› 3Mg(NO;); + 2NO + 4H;O (2)

Cuối thí nghiệm thu được chất rắn là kim loại không tan, như vậy có thể

đưa quá trình phức tạp trên thành:

NHUNG BAI TAP CO NHIEU PHUONG PHAP GIAI (PHAN DI)

A NHỮNG BÀI TẠP CÓ NHIÊU PHƯƠNG PHÁP GIẢI

I MỌT SÓ BÀI TẠP SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH, BẢO TOÀN KHÓI LƯỢNG CHAT (BTKL), TANG GIẢM KHÓI LƯỢNG

Bài 1: (ĐH Khối A - 2008) Cho 2,13 g hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg

Cu và AI ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 g Thể tích dung dịch HCI 2M vừa đủ

Phương pháp tính theo phương trình hóa học

Đặt số mol Mg, Cu, AI lần lượt là x, y, z

Đề bài không yêu cầu tìm lượng HCI tác dụng với từng oxit mà chỉ cần

tìm tổng lượng HCI đã tham gia phản ứng (tgpư) hòa tan các oxit

(24x + 64y+72z=2.13 (1)

Ta có: \ 40x + 80y + 1 1,2 @)

(2) - (1): 16x + 16y + 242 = 1,2

Phương pháp bảo toàn chất hóa học:

Do chỉ cần tìm tổng lượng HCI đã tham gia phản ứng, cho nên sử dụng phương pháp bảo toàn chất hóa học để rút ngắn việc tính toán và thời

gian làm bài

Theo định luật BTKL: mạ top = 3,33 - 2,13 = 1,2 (g)

= TS = 0,075 (mol)

Theo sự bảo toàn nguyên tố oxi:

Lượng oxi tgpư = Lượng oxi trong oxit = Lượng oxi trong nước ở phản

ứng (4), (S), (6) > no =n, = 0,075 (mol)

Theo sự bảo toàn nguyên tố hiđro:

Nici = Mu rong Hot = Mis cong nude) = 2 0,075 = 0,15 (mol)

Vea Hei = a = 0,0075 (lit) = 75 ml

nọ

-> Đáp án C

Lưu ý: Từ phương trình phản ứng (4), (S) (6) rút ra nhận xét:

Trong phản ứng oxit bazơ + HCI (hoặc H;SO,) -› Muối + H;O

Rao = 2No ttreng oxt) 2n, o ; hụ sọ, = No trong oxit) = Meo (1°)

Bài 2: (ĐH Khối A - 2007) Héa tan hoan toan 2,81 g hén hợp gồm

Fe,0;, MgO, ZnO trong 500 mi dung dịch axit H,SO, 0,1 M (viva dd) Sau phan ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu được khi cô cạn dung

dịch có khối lượng là

Lời giải

Bài này giới thiệu hai phương pháp giải

Phương pháp tính theo phương trình hóa học

Các phương trình hóa học MagO + H;SO, -› MgSO, + HạO (1)

Phương pháp bảo toàn chất hóa học Cũng như bài 1, ở bài này đề bài không yêu cầu tìm khối lượng mỗi muỗi, chỉ cần tìm tổng lượng muối tạo ra, vậy nên sử dụng phương pháp bảo toàn chất hóa học

Tóm tắt quá trình biến hóa:

Oxit + HzSO¿ -› muối + HạO

Theo nhận xét (1* ở bài 1) có: n„ so - n„ „ = 0.05 (mol) Theo ĐLBT khối long: Maud = Moxt + Myso,- Mio

mạ»„¿ = 2,81 + 0,05, 98 - 0,05 18 = 6,81 (g)

—- Đáp án D

Bài 3: Cho 10 g hốn hợp Cu, Fe (trong đó Fe chiếm 40% về khối

lượng) vào dung dịch H;SO, đặc, đun nóng Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X, khi SO; và còn lại 6,64 g kim loại

chưa tan hết Khối lượng muối khan trong dung dịch X là

Mkim tositan = 10 - 6,64 = 3,36 (g) < me, => Fe dư, Cụ chưa tham gia phản

ứng, dung dịch muối tạo ra là dung dịch muối sắt (II)

Fềt giấy ong " = = 0,06 (mol) Phương pháp tính theo phương trình hóa học 2Fe + 6H;SO; „;; —f › Fe;(SO,); + 3SO; + 6H;O (1)

Phương pháp bảo toàn khối lượng chat

Sơ đồ chuyển hỏa Fe: 2Fe —1*$%_„ Fe;(SO,); —*f*-› 2FeSO,

Meso, = 0,06 152 = 9,12 (gam)

-» Dap an A

Bài 4: Hòa tan hết 3,12 g hỗn hợp hai muối cacbonat của 2 kim loại hóa

trị | và Il vào dung dịch HCI dư thu được 0,03 mol khí CO và dung dịch

X Cô cạn dung dịch X khối lượng muối khan thu được là

Loi giai

Phương pháp tính theo phương trình hóa học

Đặt công thức của hai muối RạCO; và R'CO;, số mol tương ứng là x, y

R;CO; + 2HCI -› 2RCI + CO; + H;ạO

R'CO,; + 2HCI — RCI, +CO2+H-0

Neo, = x + y = 0,09 (1) gu¿i san sả = (2R + 60)x + (R' + 60)y = 3,12

> (2Rx + Ry) +60(x+y)=312 (2)

Thay (1) vào (2): (2Rx + R'y) = 132 (3)

Mrwdi clorua khan = (R + 35,5)2x + (R' + 71)y

= (2Rx + R’y) + 71(x + y) (4) Thay (1), (3) va0 (4): Mud cicrus xnan = 1,32 + 71.0,03 = 3,45 (g)

-> Đáp án B

Phương pháp bảo toàn khối lượng chat

Theo định luật bảo toàn khối lượng

gui clorua khan = Mud ban sau F MHcr~ Mog - Mo Thay $6: M mudi cieeua knan = 3,12 + 0,06.36,5 - 0,03.44 - 0.03.18 = 3,45 (g) -> Đáp án B

Phương pháp tăng giảm khối lượng Đặt ẫn và viết phương trình phản ứng như trên

=> Nwd ban diu = Ngo, = 0,03 (mol) Nhận xét:

1 mol mudi cacbonat chuyén thành muối clorua khối lượng tăng thêm

41.0,03 = 0,33 (g)

Minudi cleus khan ~ mudi ban ddu F 0,03 = 3,12 + 0,33 = 3.45 (g)

_› Đáp án B

Bài 5: Cho x g hỗn hợp bột các kim loại Ni và Cu vào dung dịch AgNO;

dư, khuấy kĩ cho đến khi phản ứng kết thúc thu được 54 g kim loại Mặt khác cũng cho x g hỗn hợp bột kim loại trên vào dung dịch CuSO; dư, khuấy kĩ cho đến khi phản ứng kết thúc thu được (x + 0,5) g kim loại

Giá trị của x là

Lời giải

Phương pháp tính theo phương trình hóa học

Đặt số mol Ni, Cu lần lượt là a, b

Cho Ni va Cu vao dung dich AgNO, dư

Ni + 2Ag’ ——> Ni** + 2Ag (1)

Ni + Cu?" ——› Ni? + Cu (3)

Kim loại Cu không phản ứng, chất rắn thu được là Cu

Theo bài ra: 64a + 64b = 59a + 64b +O,5 -› a = 0,1 Thay a = 0,1 vào (*°) => b = 0,15

x = 59a + 64b = 590,1 + 64.0,15 = 15,5 (g)

» Dap án A

Phương pháp tính theo phương tình hóa học kết hợp với phương

pháp tăng giảm khối lượng

Đặt ẳn và các phương trình phản ứng như trên

Theo (3): 1mol Ni phản ứng tạo ra 1 mol Cu khếi lượng tăng thêm 64 - 59=5q

a mol Ni phản ứng tạo ra 0,1 mol Cu làm khối lượng tăng thêm 0,5 g

= a=0,1 (mol) Theo (1): 0,1 mol Ni tạo ra 0,2 mol Ag

Theo (2): b mol Cu tao ra 2b mol Ag 0,2 + 2b = 0,5 = b = 0,15 (mol)

x = 59a + 64b = 590,1 + 64.0,15 = 15,5 (g)

> Dap an A

Bai 6: Cho 14,08 g hén hop hai kim loai & hai chu kỳ liên tiếp trong

nhóm IIA tac dụng vừa đủ với 0,8 lit dung dịch axit HCI nồng độ 1M

Nếu cho 14,08 g hỗn hợp hai kim loại trên tác dụng vừa đủ với hỗn hợp

An dịch có chứa 34,2 g HCI và H;SO; thì khối lượng hỗn hợp các

m thu được là:

Lời giải Phương pháp tính theo phương trình hóa học

Đặt công thức chung của hai kim loại là R, số mol là x Cho hỗn hợp tác dụng với dung dich HCI:

R + 2HCI ——» RCI; + Hạ

x 2x 2x = Nuc: = 0,8.1 = 0,8 = x = 0,4 (mol) = Mạ = 14.08

14,08g hai kim loai + 34,2 g (HCI + H2SO,) = Mudi + Ho

Theo ĐLBT khối lượng:

gui = Pụm joại * Maxt = M, = 14,08 + 34,2 - 0,4.2 = 47,48 (g) -> Đáp án B

Bài 7: Cho hỗn hợp gồm Mg và Al;O; có khối lượng 22,2 g tan hết trong dung dịch HCI dư thu được V lít khí Hạ ở điều kiện chuẩn và dung dịch X Thêm dung dịch NaOH vừa đủ vào dung dịch X để kết tủa hết

So sánh thành phần và khối lượng hỗn hợp đầu so với hỗn hợp cuối thấy khối lượng tăng thêm chính là khối lượng oxi kết hợp với Mg tạo ra

Bài 8: Cho 11,4 g hỗn hợp X gồm R và RzO (R là một kim loại kiềm) tác

dụng với nước thì giải phóng 0,22 g He, thu được 400 g dung dịch Y có

nồng độ là 3,92% Kim loại R là

Lời giải

n= 22? 20.11 (mol); mạo = 4903.92 ~ ¡s,sa(gam)

Phương pháp tính theo phương trình hóa học Đặt số mol R và RạO lần lượt là x, y

Thay x = 0,22 vao (c): Rx + 2Ry + 34y = 11,94 (d)

Giải hệ 2 phương trinh (a), (d): y = 0,03; Rx + 2Ry = 10,92 (e) Thay x, y vao (e): R = 39 = R [a kali

» Dap anc

06 nan ata hóa học kết hợp với bảo

toàn khôi lượng

Đặt số mol R và RạO lần lượt là x, y

2R +2H;O ——» 2ROH +H; (1)

RạO + HO ——› 2ROH (2)

Theo sự bảo toàn khối lượng chất:

TL e2, - mạo, + my, xí Masao = 15,68 + 0,22 _ 11,4 = 45 (gam)

45 _ 0,25(mol)

The” 1g