phương pháp sử dụng tỷ lệ chung giải nhanh các bài tập trắc nghiệm vô cơ

ĐẶT VẤN ĐỀ: Trong quá trình dạy và học mơn Hĩa học: Nhiều bài tập trắc nghiệm tính tốn cĩ những phương trình cùng loại cĩ chung tỷ lệ, tỷ lệ đĩ cĩ thể thể hiện qua các hệ số cân bằng của

I ĐẶT VẤN ĐỀ:

Trong quá trình dạy và học mơn Hĩa học: Nhiều bài tập trắc nghiệm tính tốn cĩ những phương trình cùng loại cĩ chung tỷ lệ, tỷ lệ đĩ cĩ thể thể hiện qua các hệ số cân bằng của các chất hay sản phẩm hoặc chỉ số với hệ số hoặc là tỷ lệ kết hợp

Quá trình giải các bài tập Hĩa học, việc sử dụng các phương pháp sử dụng tỷ lệ chung

cĩ thể gợi ý cho ta giải quyết nhanh các bài tốn trắc nghiệm vơ cơ,

Trong quá trình giảng dạy tơi đã rút ra một số kinh nghiệm về PHƯƠNG PHÁP SỬ

áp dụng cĩ hiệu quả

II QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN :

PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG TỶ LỆ CHUNG GIẢI NHANH CÁC BÀI TẬP

12 cĩ mặt trong hầu hết các dạng bài tốn vơ cơ nhất là các bài tốn về kim loại

Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là hạn chế được số ẩn số trong bài tốn, nhanh gọn và trình bày trực quan

Dưới đây là một số thí dụ minh hoạ

Cơ sở lý thuyết:

Các dạng bài tập :

1 PHẢN ỨNG KIM LOẠI + AXIT CLOHIDRIC:

2 2

n n

Nhận xét: Số mol gốc clorua = 2 lần số mol H2 và số mol HCl = 2 lần số mol H2

Bài tập 1: Hoà tan hết 9,9g hỗn hợp 3 kim loại trong dung dịch HCl thu được dung dịch

A và 8,96lít khí (đktc) Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối khan M có giá trị là:

Lời giải:

2

8,96

22, 4 9,9 0,8 35,5 38,3

n

H

Cl

MCl M Cl





Bài tập 2: Hoà tan hết 30,912 gam một kim loại M bằng dung dịch HCl dư thu được

dung dịch A và V lít khí (đktc) Cô cạn dung dịch A thu được 70,104g muối khan M là:

Lời giải:

2 1 70,104 30,912 0,552

H

n      mol

Nếu M là kim loại hoá trị 2,

2 0,552

30,912

56( ) 0,552

Bài tập áp dụng:

1 Hoà tan hoàn toàn 13g kim loại hoá trị II bằng dung dịch HCl Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 27,2 gam muối khan Kim loại đã dùng là:

2 Hoà tan hết 3,53g hỗn hợp A gồm 3 kim loại Mg, Al và Fe trong dung dịch HCl thu được dung dịch D và có 2,352 lít khí hidro thoát ra (đktc) Cô cạn dung dịch D thu được

m gam hỗn hợp muối khan Trị số của m là:

3 Hoà tan m gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (có hoá trị không đổỉ ) trong dung dịch HCl dư thu được 1,008lít khí (đktc) và dung dịch chứa 4,575g muối khan m có giá trị là:

A 2,56g B 3,56g C 2,76g D 1,38 g

4 Cho 20g hỗn hợp gồm Ca và 1 kim loại M có tỉ lệ số mol nCa : nM = 3 : 5 tan hết trong dung dịch HCl dư thu được dung dịch A và V lít H2 (đktc) Cô cạn dung dịch A thu được 48,4g chất rắn khan M là:

5 Hỗn hợp X gồm Fe và 2 kim loại A, B thuộc nhóm IIA với nFe : nA : nB = 5 : 6 : 9 Cho

mg hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch Y và 8,96 lit H2 (đktc) Cô cạn dung dịch Y thu được 44,08g muối khan A và B lần lược là:

A Be và Mg B Mg và Ca C Mg và Sr D Sr và Ba

2 PHẢN ỨNG KIM LOẠI + AXIT SUNFURIC LOÃNG

Nhận xét: Số mol gốc sunfat = số mol H2 và số mol H2SO4 = số mol H2

Bài tập 1: Hoà tan hết 11,1g hỗn hợp gồm 3 kim loại trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch A và 8,67 lit khí (đktc) Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối khan m có giá trị là:

Lời giải:

m = 11,1 8,96 96 49,5

Bài tập 2: Hoà tan hết 20,608g một kim loại M trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch A và V lit khí (đktc) Cô cạn dung dịch A thu được 70,0672 gam muối khan M là:

Lời giải:

2

70,0672 20,608

0,5152 96

H

Nếu M là kim loại hoá trị II,

xM  yH SO  M SO  yH 

2 0,5152

20,608

40( ) 0,5152

Bài tập áp dụng:

1 Cho 13,33g hỗn hợp gồm Al, Cu, Mg tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch A, 7,728lit khí (đktc) và 6,4 gam chất rắn không tan Cô cạn dung dịch

A thu được bao nhiêu gam chất rắn khan

2 Hoà tan hết hỗn hợp X gồm Fe và 0,24 mol kim loại M (có hoá trị không đổỉ ) trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch A và 10,752 lit H2 (đktc) Cô cạn dung dịch A thu được 59,28g muối khan M là:

3 Cho 3g hỗn hợp gồm 3 kim loại đứng trước H2 trong trong dãy hoạt động hoá học phản ứng hết với H2SO4 dư thu được 1,008 lít khí H2 (đktc) Cô cạn dung dịch thu được

m gam chất rắn Vậy m có thể bằng:

4 Cho mg hỗn hợp gồm 3 kim loại đứng trước H2 trong trong dãy hoạt động hoá học phản ứng hết với H2SO4 dư thu được 2,24 lít khí H2 (đktc) Cô cạn dung dịch thu được 18,6g muối khan Vậy m có thể bằng:

5 Cho m gam hỗn hợp 3 kim loại tác dụng với 147g dung dịch H2SO4 20% thu được dung dịch X và V lit khí H2 (đktc) Để trung hoà lượng axít dư trong X cần 32g dung dịch NaOH 15% thu được dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu được 38,02g muối khan

a V có giá trị là;

A 5,376lit B 6,72lit C 4,032lit D 5,828lit

b m có giá trị là:

3 PHẢN ỨNG KIM LOẠI + AXIT NITRIC:

NO 2

NO

Kim loại + HNO 3 Muối nitrat + N 2 O + H 2 O (Al, Fe không tác dụng với HNO 3 đặc nguội) N 2

NH 4 NO 3

Ví dụ: 3M + 4n HNO 3 3M(NO 3 ) n + nNO + 2nH 2 O

3 ( ) 3 ( ( 3) ) 3

n

Tổng quát:

3 ( ) 3 ( ( 3) )

n HNO mt NO M NO

n n  = số mol e trao đổi số mol sản phẩm khử

Số mol HNO3 đóng vai trò chất oxi hoá = số mol nguyên tử nitơ trong sản phẩm khử

Số mol HNO3 tác dụng = số mol HNO3 ( môi trường)

*Số mol HNO3 đóng vai trò chất oxi hoá:

Sản phẩm khử Quá trình Số mol HNO3 môi trường Số mol HNO3 tác

dụng

N O  e N O

3 3

N O  e N O

2N O 8e N O

2 3

N O  e N H 

( số mol gốc NO3 

trong M(NO3)n

= 8Số mol NH4 

)

= 10Số molNH4 

Bài tập 1: Cho 1,35g hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2 Khối lượng tạo ra trong dung

dịch sau phản ứng là:

A 5,69g B 3,79g C 8,53g D 9,48g

Lời giải:

Khối lượng muối : mmuối = 1,35 +(0,01  3 + 0,04  1)  62 = 5,69g

Bài tập 2: Hoà tan hết m gam hỗn hợp gồm 3 kim loại bằng dung dịch HNO3 thu được dung dịch A và hỗn hợp khí gồm 0,12 mol NO, 0,08 mol N2O, 0,06 mol N2 và dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 3,36lít khí NH3 (đktc) Số mol HNO3 tác dụng là:

Lời giải:

Số mol HNO3 tác dụng: n = 0,124 + 0,08 10 + 0,0612 + 3,3622, 4 10 = 3,5mol

Bài tập áp dụng:

1 Hoà tan hoàn toàn 58g hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO3 2M dư thu

được hỗn hợp khí gồm 0,15 mol NO, 0,05 mol N2O và dung dịch B Cô cạn dung dịch

B làm khan, khối lượng muối khan thu được là:

2 Cho tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Pb trong dung dịch HNO3 dư thu được 3,584 lít hỗn hợp khí gồm NO, NO2 có tỉ khối so với H2 là 21 và dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu được 30,34 gam muối khan m có giá trị là:

3 Cho hỗn hợp A: 0,15mol Mg, 0,35 mol Fe phản ứng với V lít dung dịch HNO31M;

thu được dung dịch B, hỗn hợp G: 0,05 mol N2O; 0,1 mol NO và còn 2,8 gam kim loại Giá trị V lít là:

4 Cho 16,5g hỗn hợp X gồm 2 kim loại vào dung dịch HNO3 loãng dư, thu được dung dịch Y và 10,08 lít khí NO (đktc - sản phẩm duy nhất) Cô cạn cẩn thận dung dịch Y thì lượng muối khan thu được là:

5 Cho m gam hỗn hợp X gồm Al và Mg có tỉ lệ khối lượng là 1:1 tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 14,112 lít H2(đktc) Mặt khác nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu được 3,584 lít (đktc) hỗn hợp khí A (gồm NO, N2O) có tỉ khối so với H2 là 20,25 và dung dịch B Số mol HNO3 tác dụng là:

4 PHẢN ỨNG KIM LOẠI + AXIT SUNFURIC ĐẬM ĐẶC

Ví dụ: xM + 2y H2 SO 4 M x (SO 4 ) y + ySO 2 + 2y H 2 O

Số mol H2SO4 (môi trường) = Số mol gốc SO42 – trong Mx(SO4)y = Số mol SO2

Tổng quát:

Số mol H2SO4 (môi trường) = Số mol gốc SO42 – trong Mx(SO4)y = 1/2 (số electron trao đổi số mol sản phẩm khử)

Số mol H2SO4 đóng vai trò chất oxy hoá = Số mol nguyên tử lưu huỳnh trong sản phẩm khử

Số mol H2SO4 tác dụng = Số mol H2SO4 (môi trường)

* Số mol H2SO4 đóng vai trò chất oxy hoá

Sản phẩm khử Quá trình Số mol H2SO4 môitrường Số mol H2SO4 tác

dụng

S O e S O



2

4 6

S O e S





SO 2

Kim loại + H 2 SO 4 Muối SUNFAT + S + H 2 O

(Al, Fe không tác dụng với H 2 SO 4 đặc, nguội)

H 2 S

H2S 6 2

2

S O e H S



Bài tập 1: Cho 15,82 gam hỗn hợp Al, Fe, Cu tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được dung dịch A và 9,632 lít SO2(đktc) Cô cạn dung dịch A sẽ thu được số gam muối khan là:

Lời giải:

Khối lượng muối : mmuối = 15,58 9,632 96 57,1

Bài tập 2: Cho 13,248g một kim loại M tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu được V lít khí H2S (đktc) và dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu được 66,24g muối khan V có giá trị là:

A 2,4640 lit B 4,2112 lit C 4,7488 lit D 3,0912 lit

Lời giải:

2

2 4 ( 4)

66, 24 13, 248

3,0912

H S SO M SO



Bài tập áp dụng:

1 Hoà tan hết m gam hỗn hợp gồm 3 kim loại bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu

được 11,782 lít SO2 (đktc) và dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu được 71,06g muối khan m có giá trị là:

2 Cho 18g một kim loại M tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu được 3,36 lít SO2 (đktc); 6,4 gam S và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được số gam muối khan là:

3 Cho hỗn hợp X gồm m gam Fe và 0,12 mol FeO tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu được 9,408 lít SO2 (đktc) và dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu được 72 gam muối khan Để hoà tan hết hỗn hợp X cần số gam dung dịch HCl 7,3% là:

4 M là kim loại hoá trị II Cho m gam M tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu được 0,672 lít khí có tỉ khối so với NH3 là 2 và dung dịch A Cô cạn dung dịch Y thu được 14,4 gam muối khan M là:

A Ca B Mg C Zn D Ba

5 Hỗn hợp X gồm hai kim loại Cu và Ag Hoà tan m gam hỗn hợp X trong dung dịch chứa 2 axit HNO3, H2SO4 thu được dung dịch Y chứa 7,06 gam muối và hỗn hợp khí Z

chứa 0,05 mol NO2, 0,01 mol SO2 Giá trị của m là:

5 PHẢN ỨNG CỦA OXIT KIM LOẠI + AXIT (không đóng vai trò chất oxy hoá)

Nhận xét: Số mol ion H+ = 2số mol O = 2số mol H2O

Bài tập 1: Cho m gam hỗn hợp gồm 3 kim loại tác dụng với oxi dư thu được (m + 4,8)

gam hỗn hợp các oxit Hoà tan hết hỗn hợp các oxit này cần bao nhiêu ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H2SO4 0,5M?

Lời giải:

( 48)

0,3 16

0,3 2 0,6

0,6

0,3 300 (1 0,5 2)

O

H



 

  

Bài tập 2: X là oxit của một kim loại có chứa 27,586% khối lượng oxi Để hoà tan

37,12 gam X cần bao nhiêu ml dung dịch HCl 1M?

Lời giải:

27,586

37,12

100 0,64 16

0,64 2 1, 28

1, 28

1, 28 1280

1

O

H





Bài tập áp dụng:

2 

2

M O yH xM  yH O

1 Cho 13 gam hỗn hợp gồm 3 kim loại tác dụng với oxi dư thu được 20,68g hỗn hợp các oxit Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp các oxit này bằng dung dịch hỗn hợp HCl 1M và

H2SO4 0,5M vừa đủ thu được dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu được m gam chất rắn m có giá trị là:

2 Để oxi hoá m gam một hỗn hợp 2 kim loại cần 1,904 lít O2(đktc) thu được 6,08gam hỗn hợp 2 oxit Hoà tan hết hỗn hợp 2 oxit này bằng dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu được muối khan có khối lượng là:

3 Hoà tan hỗn hợp gồm 6,528g Al2O3; 5,12g Fe2O3 và 3,264g CuO bằng dung dịch hỗn hợp HCl 1,5M và dung dịch H2SO4 0,25M vừa đủ Tổng khối lượng muối trong dung dịch tạo thành là:

4 Cho hỗn hợp A gồm Al, Zn, Mg Đem oxi hoá hoàn toàn 28,6g A bằng oxi dư được 44,6 gam hỗn hợp oxit B Đem hoà tan hết B trong dung dịch HCl được dung dịch D

Cô cạn dung dịch D được lượng muối khan là:

5 Một oxit sắt có khối lượng 25,52g Để hoà tan hết lượng oxit Fe này cần dùng vừa đủ 220ml dung dịch H2SO4 2M (loãng) Công thức của oxit Fe này là:

6 PHẢN ỨNG OXIT KIM LOẠI + CO (ở nhiệt độ cao)

Nhận xét: Số mol nguyên tử O bị khử = Số mol CO = Số mol CO2

Bài tập 1: Cho luồng khí CO đi qua m gam Fe2O3 đunnóng thu được 39,2 gam hỗn hợp gồm bốn chất rắn là sắt kim loại và ba oxit của nó, đồng thời có hỗn hợp khí thoát ra

0

0

2

2

t

x y

t

Cho hỗn hợp khí này hấp thụ vào dung dịch nước vôi trong có dư thì thu được 55 gam kết tủa Trị số của m là:

Lời giải:

CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O

55 0,55

100 mol

Số mol oxi bị khử = số mol CO2 = 0,55mol

m = 39,2 + 0,55  16 = 48gam

Bài tập 2: Một hỗn hợp X gồm Fe2O3, FeO, Al2O3, có khối lượng là 42,4 gam Khi cho

X tác dụng với CO dư nung nóng người ta thu được 41,6 gam chất rắn Y và hỗn hợp khí gồm CO, CO2 khi cho hỗn hợp khí này qua dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được m gam kết tủa Khối lượng kết tủa này bằng:

Lời giải:

Số mol CO2 = số mol oxi bị khử = 42, 4 41,6 0,05





CO2 + Ba(OH) 2 BaCO 3 + H 2 O

0,05mol 0.05 mol

m = 0,05  197 = 9,85 gam

Bài tập áp dụng:

1 Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam một oxít sắt FexOy đun nóng , thu được 57,6 gam hỗn hợp chất rắn gồm Fe và các oxit Cho hấp thụ khí thoát ra khỏi ống sứ vào dung dịch nước vôi trong dư thì thu được 40 gam kết tủa Trị số của m là:

2 Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng a gam hỗn hợp gồm CuO, Fe3O4, FeO, Al2O3 nung nóng Khí thoát ra được cho vào nước vôi trong dư thấy có 30 gam kết tủa trắng Sau phản ứng, chất rắn trong ống sứ có khối lượng 202 gam a có giá trị là:

A 200,8g B.216,8g C.206,8g D.103,4g

3 Khử m gam hỗn hợp MgO, FeO, CuO bằng khí CO ở nhiệt độ cao sau phản ứng thu được 21,6 gam hỗn hợp chất rắn A và hỗn hợp khí B Cho B qua dung dịch Ba(OH)2 thu được 19,7 gam kết tủa và dung dịch C Lọc bỏ kết tủa đun sôi dung dịch C lại có 19,7 gam kết tủa nữa Giá trị của m là:

A 28,4g B.26,4g C.25,5g D.32,4g

4 Dẫn CO dư qua ống sứ chứa m gam hỗn hợp gồm Fe3O4, CuO Dẫn hết khí sau phản ứng đi qua bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 17,73 gam kết tủa Cho chất rắn trong ống sứ lúc sau phản ứng với HCl dư thu được 0,672 lít H2 (đktc) Giá trị của m là:

5 Cho 31,9 gam hỗn hợp gồm Al2O3, ZnO, FeO, CaO tác dụng hết với CO dư đun nóng thu được 28,7 gam hỗn hợp Y Cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư thu được V lít H2 (đktc) V là:

7/ TỔNG KẾT VỀ PHƯƠNG PHÁP:

Các phương pháp giải toán trong hóa học đều có một đặc điểm chung là không hề cứng nhắc ở những bài tập cố định mà chỉ có những nguyên tắc tư duy là không đổi, còn việc vận dụng phương pháp là hết sức linh hoạt

III ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ:

Trên cơ sở những kinh nghiệm đã truyền thụ và rèn luyện kỹ năng phương pháp

tổng hợp bằng cách áp dụng giải một số dạng bài tập hoá học, tôi cho học sinh làm bài kiểm tra 15 phút (đối với học sinh 11)

Bài tập 1: 2 Cho tan 3,734 gam hỗn hợp X gồm Zn và Al vào 275ml dung dịch HNO3 thu được dung dịch A và 1,12 lít (đktc)hỗn hợp khí D gồm NO, N2Ocó tỉ khối so với H2

là 16,75 Cô cạn dung dịch A thu được số gam muối khan là:

Bài tập 2: Cho tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Fe, Cu, bằng dung dịch HNO3 dư kết thúc thí nghiệm thu được 6,72 lít hỗn hợp khí (gồm NO, NO2) (đktc)có khối lượng 12,2 gam Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 43 gam hỗn hợp hai muối khan Nếu hoà tan m gam hỗn hợp kim loại ban đầu với HCl dư thì sau phản ứng còn 8m/15 gam chất

rắn không tan và dung dịch X Đem cô cạn dung dịch X sẽ thu được số gam muối khan là:

Bài tập 3: Hoà tan hết m gam kim loại nhôm cần dùng vừa đủ 302,97ml dung dịch

HNO3 3,073%, dung dịch axit này có khối lượng riêng là 015g/ml, không có khí thoát

ra Nồng độ % chất tan trong dung dịch sau phản ứng là

A 2,761%; 0,389% B 2,25%; 0,54% C 3,753%; 0,684% D 3,755%

Bài tập 4: Cho hỗn hợp X gồm Mg, Fe, Cu tác dụng với dung dịch HNO3 vừa đủ thu được hỗn hợp khí gồm 0,03 mol NO2, 0,02 molNO Số mol HNO3 tác dụng là:

Bài tập 5: 2,11gam hỗn hợp Fe, Cu, Al hoà tan hết bởi dung dịch HNO3 tạo thành 0,04 mol NO2, 0,02 molNO Khối lượng muối khan thu được là:

A 8,31g B 9,62g C 7,86g D 5,18g

Kết quả làm bài của học sinh trong các năm học:

2008-2009

2009-2010

Bài tập 1: Để khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe3O4, , Fe2O3 cần vừa đủ 2,24 lit CO (đktc) Khối lượng sắt thu được là:

A 14,4g B 16g C 19,2g D 20,8g

Bài tập 2: Trong bình kín chứa 0,4 mol CO và m gam Fe3O4 Đun nóng bình cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì khí trong bình có tỉ khối so với H2 là 20 Giá trị của m là:

A 18,56g B 20,88g C 17,4g D 16,24g

Bài tập 3: Cho hỗn hợp X gồm 2 kim loại Cu và Ag Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp

X trong dung dịch chứa 2 axit HNO3 và H2SO4 thu được dung dịch Y chứa 7,06 gam muối và