CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI HÓA HỌC CHỌN LỌC

Bài tập 3: Cho 10g hỗn hợp 2 muối cacbonat kim loại hoá trị II và III tácdụng với axit HCl vừa đủ, thu được dung dịch A và 672ml khí ở đktc.. Bài tập 7: Hòa tan hoàn toàn 10g hỗn hợp 2 k

1 Bài tập áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố

Bài tập 1: Cho 13,36g hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm duy nhất) ở (đktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan Tìm giá trị m thu được?

Bài giải:

4,22

344,1





Sơ đồ phản ứng:

Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 + HNO3  Fe(NO3)3 + NO + H2O

Gọi x là số mol Fe(NO3)3

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N, ta có:

) ( ) ( (

Bài tập 2: Đốt cháy hoàn toàn 4,04 gam một hỗn hợp kim loại gồm Al, Fe, Cu thu được 5,96 gam hỗn hợp 3 oxit Hòa tan hết hỗn hợp 3 oxit bằng dung dịch HCl 2M Tính thể tích HCl cần dùng

Bài tập 3: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,14 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit HNO3

vừa đủ, thu được dung dịch X (chỉ chứa 2 muối sunfat) và khí duy nhất NO Tìm số mol

Cu2S đã tham gia phản ứng?

Bài giải:

Z Tìm khối lượng của Z?

27,0

 mZ = m Al O(Z) 0 , 025 102 2 , 55gam

3

Bài tập 5: Đốt cháy 6,72 gam bột Fe trong không khí thu được hỗn hợp X gồm FeO,

Fe3O4, Fe2O3 Để hòa tan X cần dùng vừa hết 255ml dung dịch chứa HNO3 2M, thu được V lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất, đo đktc) Tìm giá trị V lít thu được

4 3

HNO O

O Fe

O Fe



Bài tập 6: Lấy a mol NaOH hấp thụ hoàn toàn 2,64 gam khí CO2, thu được đúng 200ml dung dịch D Trong dung dịch D không còn NaOH và nồng độ của ion CO32- là 0,2 mol/l Tìm số mol của a?

) ( 3

3 2

ymol NaHCO

xmol CO Na

Áp dụng BTNT: n C(CO2) n C(Na2CO3)n C(NaHCO3) n C(NaHCO3) n C(CO2)n C(Na2CO3)

mol n

n n

n

y NaHCO C NaHCO CO Na CO 0 , 2 0 , 2 0 , 02

44

64 , 2

3 2 2 3





3 3

2 3

3

( )

(NaOH Na Na CO Na NaHCO Na CO NaHCO

mol n

2 3

2 4

3

3

) (

) (

O Fe OH

Fe

OH Fe Z FeCl

FeCl Y O

Fe Fe

m mol



Bài tập 8: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít CO2 (ở đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng

độ a mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa Tìm nồng độ của a

Bài giải:

Phương trình phản ứng: Ba(OH)2 + CO2  BaCO3 + Ba(HCO3)2

mol n

mol

197

76,15

;12,04

n n

n

3 2

3 2

(



2 3

B tác dụng vừa hết 8,96 gam CuO thấy tạo thành 1,26g nước Thành phần % thể tích

CO trong A là bao nhiêu?

( 2

2 ,

2

2 0

CaCO H

CO B H

CO

CO A

CO D

t CuO

2

2 ,0

mol n

n

16

26 , 1

2 2

Theo BTNT trong gia đoạn phản ứng từ B D:

) ( ) ( ) ( ) , ( ) ( ) , ( )

Trong giai đoạn phản ứng từ H2O  A:

CO O H CO O O H O A CO O A CO O CO

2 2

(

mol n

mol

2

028,0028

,0042,007,

% 100 07 , 0 042 , 0 014 , 0

014 , 0

Bài giải:

mol

n hh 0,1

4,22

48,4





Vậy khối lượng chât rắn còn lại trong ống sứ là: 26 - 3,2 = 22,8 gam

2 Bài tập áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

Bài tập 1: Cho luồng khí CO đi qua hỗn hợp X gồm các oxit: Fe3O4, Al2O3, MgO, ZnO, CuO nung nóng, sau một thời gian thu được hỗ hợp Y và 23,6 gam chất rắn Z Cho Y lội qua bình đựng dung dịch nước vôi trong dư, thấy có 40 gam kết tủa xuất hiện Xác định khối lượng X

Bài tập 2: Hòa tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500ml dung dịch HCl 1M và

H2SO4 0,28M thu được dung dịch X và 8,7361 lít H2 (đktc) Cô cạn dung dịch X thu được lượng muối khan là bao nhiêu?

Bài giải:

Ta có:

m = mmuối + m H2

mmuối = 7,74 + 0,5.3,05 + 0,14.0,8 - 0,39.2 = 38,93 gam

Bài tập 3: Cho 10g hỗn hợp 2 muối cacbonat kim loại hoá trị II và III tácdụng với axit HCl vừa đủ, thu được dung dịch A và 672ml khí (ở đktc) Hỏi cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối?

Giải: Các phương trình hóa học:

MCO3 + 2HCl → MCl2 + CO2 + H2O

N2(CO3)3 + 6HCl → NCl3 + 3CO2 + 3H2O

Tìm số mol của khí CO2: n CO n H O n HCl 0 , 03mol

4 , 22

672 , 0 2

1

2

→n HCl 0,06mol

Khối lượng HCl : m = n.M = 0,06(mol).36,5(g/mol) = 2,19g

Khối lượng CO2: m = n.M = 0,03(mol).44(g/mol) = 1,32g

Khối lượng H2O: m=n.M = 0,03(mol).18(g/mol) =0,54g

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

Σm muối trước pứ + Σm HCl = Σm muối sau pứ + Σm CO2+ Σm H2O

Σm muối sau pứ = Σm muối trước pứ + Σm HCl – (Σm CO2+ Σm H2O)

Vậy Σm muối sau phản ứng = 10 + 2,19 – (1,32 + 0,54) = 10,33g

Bài tập 4: Cho 16,3g hỗn hợp 2 kim loại kiềm vào nước được dung dịch Avà 5,6 lít khí H2 (ở đktc) Hỏi cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam bazơ?



→ n H2O = 0,5 mol

→ Khối lượng khí H2: m = n.M = 0,25 (mol) 2(g/mol) =0,5g

Khối lượng H2O: m=n.M = 0,5 (mol) 18(g/mol) = 9g

Vậy Σm bazơ = 16,3 + 9 – 0,5 = 24,8g

Bài tập 5: Cho 24,4gam hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3 tác dụng vừa đủ với BaCl2, sau phản ứng kết thúc thu được 39,4g kết tủa Lọc lấy kết tủa, cô cạn dung dịch thu được m(g) muối clorua Tính m?

4 , 39 2

3

2

3 2

g m

g BaCl

dd CO

84,7

Áp dụng ĐLNTKL, ta có:

m = m( ) m ( 9 , 14 2 , 54 ) 0 , 7x35 , 5 6 , 6 24 , 85 31 , 45 (g)

Cl Mg

Bài tập 7: Hòa tan hoàn toàn 10g hỗn hợp 2 kim loại trong dung dịch HCl dư thấy tạo ra

Bài tập 9: Có 2 lá sắt khối lượng bằng nhau và bằng 11,2g Một lá cho tác dụng hết với khí clo, một lá ngâm trong dung dịch HCl dư Tính khối lượng sắt clorua thu được Bài giải:

= 0,2mol nFeCl2 = nFe=

56

2 , 11

Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2)

Số mol CO2 thoát ra (đktc) ở phương trình 1 và 2 là:

mol

4 , 22

672 , 0

Theo phương trình phản ứng 1 và 2 ta thấy số mol CO2 bằng số mol H2O

mol n

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:

10 + 2,19 = x + 44 0,03 + 18 0,03 => x = 10,33 gam

Nhận xét:

Định luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo toàn nguyên tố đóng một vai trò quan trọng trong hóa học Việc áp dụng các định luật này vào quá trình giải bài toán hóa học không những giúp các em nắm được bản chất của các phản ứng hóa học mà cò n g iải n h an h các b ài to án đ ó Nếu c ác em kh ô n g ch ú ý t ớ i đ i ểm

n à y sẽ đ i v ào g i ải toán bằng cách đặt ẩn, lập hệ phương trình Với những bài toán nhiều ẩn số mà thiếu dữ liệu nếu các em không có kĩ năng giải toán tốt, dùng một số thuật toán: ghép ẩn số, loại trừ thì sẽ không giải được các bài toán này Nếu các em áp dụng tốt các nội dung hệ quả củ a định luật bảo toàn khối lượng, các em sẽ su y luận ngay yêu cầu của bài trên cơ sở PTHH và dữ kiện đầu bài cho, thời gian giải bài toán chỉ bằng 1/4 thời gian giải theo phương pháp đại số, quá trình tính toán ngắn gọn, dễ tính

3 Bài tập hỗn hợp

Bài tập 1: Hỗn hợp X gồm Na và Al Cho m gam hỗn hợp X vào một lượng dư nước thoát ra V lít khí (đktc) Nếu cũng cho m gam X vào dung dịch NaOH dư thì thu được 1,75V lít khí (đktc) Tính phần trăm khối lượng của Na trong X?

36 , 11 16 56

y x

y x

Bài tập 4: Cho 3,8 gam hỗn hợp 2 muối Na2CO3 và NaHCO3 tác dụng vừa đủ V ml dung dịch HCl 20% (d=1,1 g/ml) thì thu được 896 ml khí X

a Tính thành phần % khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp

b Tìm V

Bài giải:

Gọi a, b lần lượt là số mol của Na2CO3 và NaHCO3

% 100 19 , 2



 Vdd HCl = 9,95ml

1,1

95,10



Bài tập 5: Hòa tan hoàn toàn 1,93 gam hỗn hợp 2 kim loại Fe và Al vào dd HCl dư, sau phản ứng thu được m gam muối và 1,456 lít khí H2 ở đktc Giá trị của m là bao nhiêu? Bài giải:

344,12

Bài tập 7: Cho 18,5 gam hỗn hợp X gôm Fe, Fe3O4 tác dụng với 200ml dung dịch HNO3 loãng, đun nóng và khuấy đều Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lít khí NO duy nhất ở đktc, dung dịch Y và còn lại 1,46 gam kim loại

a Tính nồng độ mol của dung dịch HNO3

b Khối lượng muối trong dung dịch Y là bao nhiêu?

Bài giải:

a) Tính % khối lượng của Fe và Fe2O3 trong hỗn hợp đầu

b) Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch A đun nóng lọc lấy kết tủa rửa sạch sấy khố nung đến khối lượng không đổi Tính khối lượng sản phẩm sau khi nung

Bài giải:

a) nH2 = 1,12 : 22,4 = 0,05 (mol)

Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O (2) Theo (1) nFe = nH2 = 0,05mol

mFe = 0,05 56 = 2,8(g)  mFe2O3 = 10 - 2,8 = 7,2(g)

10

100 8 , 2

  % Fe2O3 = 100% - 28% = 72%

b) Dung dịch A gồm FeCl2 và FeCl3 phản ứng với NaOH dư

FeCl2 + 2NaOH  Fe(OH)2 + 2NaCl (3) FeCl3 + 3NaOH  Fe(OH)3 + 3NaCl (4) 4Fe(OH)2 + O2

0

t

  2Fe2O3 + 4H2O (5) 2Fe(OH)3

- Phần I: Cho tác dụng với CuO nung nóng

- Phần II: Cho tác dụng với Fe2O3 nung nóng

a) Tính thành phần % theo khối lượng Mg; Zn trong hỗn hợp đầu

b) Tính khối lượng Fe và Cu tạo thành nếu hiệu suất phản ứng là 90% Biết tỉ lệ số nguyên tử Mg và Zn trong hỗn hợp là 1: 5

mZn = 325a = 325 0,05 = 16,25 (g)

45,17

100.2,1

4 Bài tập lượng chất dư

Bài tập 1: Đốt cháy 6,2(g) P trong bình chứa 6,72(l) khí O2 ở đktc theo sơ đồ phản ứng sau: P + O2 → P2O5

a) Sau phản ứng chất nào còn dư và nếu dư thì với khối lượng bao nhiêu?

b) Tính khối lượng sản phẩm thu được

Bài giải:

Bài tập 3:Sắt tác dụng với dung dịch CuSO4 theo phương trình:

Bài tập 5:Cho a gam dung dịch H2SO4 loãng nồng độ C% tác dụng hoàn toàn với hỗn hợp 2 kim loại K và Fe ( Lấy dư so với lượng phản ứng ) Sau phản ứng, khối lượng khí sinh ra là 0,04694 a (g) Tìm C% ?

) ( 100

) (

2 2

4 2

gam m

gam c m

gam c m

H

O H

SO H

Vì hỗn hợp kim loại Fe, Na lấy dư nên xảy ra các phản ứng sau:

100 (

2

1 98

2

1

2 4

2

2

c C

n n

 31C = 760  = 24,5

Vậy nồng độ dung dịch của H2SO4 đã dùng là C% = 24,5%

Bài tập 6: Cho 114 gam dd H2SO4 20% vào 400 gam dd BaCl2 5,2% Viết PTPU và tính khối lượng kết tủa tạo thành

Cách giải:

+ Số gam H2SO4 nguyên chất: 20.114/100 = 22,8 gam (1)

+ Số gam BaCl2 nguyờn chất: 5,2.400/100 = 20,8 gam (2)

PTPU: BaCl2 + H2SO4 -> BaSO4 + 2HCl

Theo PTPƯ cứ 208 gam BaCl2 thỡ tỏc dụng vừa đủ với 98 gam H2SO4 Dễ nhận thấy

khụng nờn dựng (1) mà dựng (2) vỡ với cỏc lượng chất 208 gam và 20,8 gam BaCl2 thỡ

cú thể tớnh nhẩm ngay được lượng H2SO4 cần dựng là 9,8 gam

Bài tập 7:Nhôm oxit tác dụng với axit sunfuric theo phương tình phản ứng như

sau: Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3 H2O

Tính khối lượng muối nhôm sunfat được tạo thành nếu đã sử dụng 49 gam axit

sunfuric nguyên chất tác dụng với 60 gam nhôm oxit Sau phản ứng chất nào còn

dư? Khối lượng chất dư bằng bao nhiêu?

3 2

4 2



SO H n

Vậy: - Khối lượng muối nhôm sunfat tạo thành là:

m

3 4

2(SO )

3

5,0

m

3

2O

Al = (0,59 – 0,5/3) 102 = 43 gam

Bài tập 8: Dẫn 4,48 dm3 CO (đktc) đi qua m gam CuO nung núng nhận được chất rắn X

và chất khớ Y Sục khớ Y vào dung dịch Ca(OH)2 dư tỏch ra 20 gam kết tủa trắng Hũa

tan chất rắn X bằng 200ml dung dịch HCl 2M thỡ sau khi phản ứng phải trung hũa dung

dịch thu được bằng 50 gam (CaOH)2 7,4% Viết phương trỡnh phản ứng tớnh ra m?

Bài giải:

Số mol CO = 0,2 mol; số mol của CaCO3 = 0,2 mol

CuO + CO  Cu + CO2 Chất rắn X (Cu + CuO dư)





mol CuO bị khử = 0,2 mol  Vậy m = (0,2 + 0,15).80 = 28 gam

Bài tập 9: Cho 2,3 gam Na kim loại vào 100 ml dung dịch AlCl3 0,3M thấy thoát ra khí

A, xuất hiện kết tủa B Lọc kết tủa B nung nóng đến lượng không đổi cân nặng a gam Viết phương trình phản ứng và tính a

Bài giải:

BaCl2 + Na2CO3  BaCO3 + 2NaCl

CaCl2 + Na2CO3  CaCO3 + 2NaCl

Độ giảm lượng muối = 43- 39,7 = 3,3 gam là do thay Cl2 (71) bằng CO3 (60)

60 71

3 , 3

1 , 0 3

, 0

43 111 208

y

x y

x

y x

Nồng độ % BaCl2 = 5,2% và của CaCl2 = 5,55%

Với lượng dung dịch = 43 + 375 = 400 gam

Dung dịch B chứa NaCl = 0,06 mol với Na2CO3 dư = 0,05 mol Nồng độ mol tương ứng

là 0,75M và 0,0625M

5 Bài tập quy về 100

Bài tập 1: Hỗn hợp gồm CaCO3 lẫn Al2O3 và Fe2O3 trong đó Al2O3 chiếm 10,2%, Fe2O3

chiếm 9,8% Nung hỗn hợp này ở nhiệt độ cao thu được chất rắn có lượng bằng 67% lượng hỗn hợp ban đầu Tính % lượng chất rắn tạo ra

lượng không đổi thu được chất rắn nặng m gam Tính % lượng mỗi kim loại ban đầu

Bài giải:

- PTHH xảy ra khi cho m gam hỗn hợp Na và Fe tác dụng với HCl:

- PTHH xảy ra khi cho dung dịch thu được tác dụng với Ba(OH)2 dư:

FeCl2 + Ba(OH)2  Fe(OH)2 + BaCl2 (3)

- PTHH xảy ra khi nung kết tủa trong không khí:

Bài tập 3: Hỗn hợp gồm NaCl, KCl (hỗn hợp A) tan trong nước thành dung dịch Thêm AgNO3 dư vào dung dịch này thấy tách ra một lượng kết tủa bằng 229.6% so với A

Tìm % mỗi chất trong A

Giải:

- Gọi mA = 100g mAgCl 229,6 gam

- Gọi nNaCl = x Số mol AgCl sinh ra ở phản ứng (1) là: x

Số mol AgCl sinh ra ở phản ứng (2) là: 1,6 - x

Bài giải:

- PTHH xảy ra khi hoà a vào HCl dư:

Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (1)

 sinh ra ở phản ứng (4) là: x

2

H On

nóng dung dịch C tới phản ứng hoàn toàn thấy tạo thành thêm 6 gam kết tủa Hỏi %

khối lượng của MgCO3 nằm trong khoảng nào?

Theo phương trình phản ứng (4) và (6) ta có:

nCaCO3 = 0,1 + 0,06 = 0,16 (mol) => n CO2 = 0,1 + 0,06 x 2 = 0,22 (mol)

theo phương trình phản ứng (1) , (2) , (3), (4 ), (5) ta có:

Tổng số mol muối: n muối = n CO2 = 0,22 (mol)

Gọi x, y, z lần lượt là số mol của muối: MgCO3, CaCO3, BaCO3 có trong 100 gam

hỗn hợp và tổng số mol của các muối sẽ là: x + y + z = 1,1 mol

Vì ban đầu là 20 gam hỗn hợp ta quy về 100 gam hỗn hợp nên nmuối = 1,1 (mol)

Bài tập 6: Một loại đá chứa MgCO3, CaCO3 và Al2O3 Lượng Al2O3 bằng 1/8 tổng khối lượng hai muối cacbonat Nung đá ở nhiệt độ cao tới phân huỷ hoàn toàn hai muối cacbonat thu được chất rắn A có khối lượng bằng 60% khối lượng đá trước khi nung a) Tính % khối lượng mỗi chất trong đá trước khi nung

b) Muốn hoà tan hoàn toàn 2g chất rắn A cần tối thiểu bao nhiêu ml dung dịch HCl 0,5M ?

Tổng số mol HCl = 2.nMgO + 2.nCaO + 6.nAl2O3 = 0,2226 mol

Vậy để hòa tan 2g A cần 0, 2226.2

5, 4 = 0,0824 mol Gọi V là số lít HCl tối thiểu cần dùng

V.0,5 = 0,0824 => V = 0,1648 lit = 164,8 ml

Bài tập 7: Hoà tan 11,2g CaO vào nước ta được dd A

Hoà tan 28,1g hỗn hợp MgCO3 và BaCO3 có thành phần thay đổi trong đó chứa a% MgCO3 bằng dd HCl và cho tất cả khí thoát ra hấp thụ hết vào dd A thì thu được kết tủa D Hỏi: a có giá trị bao nhiêu thì lượng kết tủa D nhiều nhất và ít nhất?

Bài giải:

Các phản ứng xảy ra:

MgCO3 + 2 HCl  MgCl2 + CO2  + H2O (1) BaCO3 + 2 HCl  BaCl2 + CO2  + H2O (2) Khi sục CO2 vào dd A có thể xảy ra các phản ứng:

CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (3)

2 CO2 + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2 (4)

Để lượng kết tủa CaCO3 thu được là lớn nhất thì chỉ xảy ra phản ứng (3)

Khi đó: nCO2 = nCa(OH)2 = 0,2mol

Theo đề bài khối lượng MgCO3 có trong 28,1 g hỗn hợp là:

mMgCO3 =

100

81 ,

2 a

= 0,281a  nMgCO3 =

84

281 ,

28  a

Theo (1) và (2) nCO2 = nMgCO3 + nBaCO3

Ta có phương trình:

197

281,01,2884

281,

Theo (3): nCaCO3 = nCa(OH)2 = 0,2 mol

Vì CO2 dư nên CaCO3 tiếp tục phản ứng:

CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 (5) Theo (5): nCaCO3 = nCO2 dư = 0,334 - 0,2 = 0,134

nCaCO3 còn lại: 0,2 - 0,134 = 0,066

mCaCO3 = 0,066 100 = 6,6 < 14,3g

Vậy khi a = 100% thì lượng kết tủa thu được bé nhất

Bài tập 8: Cho hỗn hợp A gồm CaCO3, Al2O3, Fe2O3, trong đó Al2O3 chiếm

10,2%;Fe2O3 chiếm 9,8% Nung hỗn hợp này ở nhiệt độ cao thu được hỗn hợp chất rắn Bcó kh ố i lư ợn g b ằn g 6 7 % kh ố i lư ợn g củ a A T ín h p h ần trăm

) ( 8 , 9

) ( 2 , 10

3

3 2

3 2

gam m

gam m

gam m

CaCO

O Fe

O Al

PTPƯ: CaCO3  t0 CaO + CO2 (1)

Theo giả thiết, khối lượng chất rắn B là 67 gam

Theo phương trình (1)  độ giảm khối lượng = m CO2= 100 - 67 = 33gam

Vậy: m CaCO3phân hủy = 0,75.100 = 75 (gam)

Bài giải:

Giả sử ta nung 100 gam hỗn hợp X

Gọi x, y, z, t lần lượt là số mol của CaCO3, MgCO3, Fe2O3, Al2O3