mhh * Lưu ý: Căn cứ vào phương trình phản ứng, ta chỉ có thể tính được số mol, khối lượng hay thể tích của chất xuất hiện trong phương trình phản ứng.. Tính thể tích không khí cần dùng đ
Trang 1PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HÓA HỌC
I Phương pháp tính toán theo phương trình hóa học
1 Kiến thức cần nhớ
a Công thức tính số mol: m
n M
;
22, 4
o V
n (thể tích khí ở đktc)
.
PV n
R T
, với P: áp suất (1 atm = 760 mmHg)
V: thể tích khí (lít), T = 273 + toC 22, 4
273
R
b Nồng độ
- Nồng độ phần trăm: % ct .100
dd
m C m
mct: khối lượng chất tan (g)
mdd=mdm+mct: khối lượng dung dịch
- Nồng độ mol M n
C V
n: số mol của cấu tử (phân tử, ion trong dung dịch);
V: thể tích của dung dịch (lít)
- Khối lượng riêng: ( ) kg
m g
V ml
* Những lưu ý khi giải toán:
- Xác định chất tham gia và tạo thành của phản ứng (theo dữ kiện đề cho)
- Cân bằng phương trình phản ứng
- Áp dụng các công thức để tìm số mol các chất (nếu được)
- Dùng quy tắc tam xuất để tìm số mol chất có liên quan đến yêu cầu của đề
- Từ số mol chất đã tìm được, áp dụng các công thức cơ bản tính lượng chất theo yêu cầu của đề bài
- Đối với bài toán hỗn hợp các chất tác dụng với nhau, ta có thể đặt a, b,… là số mol của chất A,B… Lúc đó, ta có a M A b M B mhh
* Lưu ý: Căn cứ vào phương trình phản ứng, ta chỉ có thể tính được số mol, khối lượng hay thể tích của chất xuất hiện trong phương trình phản ứng
2 Ví dụ minh họa:
I.1 Cho 23 g rượu etylic tác dụng với Na dư thu được V lít H2 (đktc) Tìm V
I.2 Cho 20 g dung dịch axit axetic 30% tác dụng với CaCO3 dư, thu được V lít CO2 (đktc) Tìm V
I.3 Trung hòa m g dung dịch axit axetic 20% cần dùng 25 ml dung dịch NaOH 0,1M Tính m
I.4 Oxi chiếm 20% thể tích không khí Tính thể tích không khí cần dùng để đốt cháy hoàn toàn
448 ml (đktc) hỗn hợp khí gồm: metan và prôpan, tỉ khối của hỗn hợp khí so với hiđro là 15
I.5 Từ 5 lít rượu 46o có thể pha loãng và lên men thu được bao nhiêu kg giấm ăn (giả sử có nồng
độ axit axetic 5%) Biết khối lượng riêng của rượu etylic là 0,8 g/ml
I.6 Để thu được 2 lít giấm ăn (chứa 5% axit axetic), D= 0,9 g/ml cần lên men bao nhiêu lít rượu etylic 10o Biết khối lượng riêng của rượu etylic là 0,8 g/ml
I.7 Hỗn hợp M gồm ancol metylic, ancol etylic và phenol Cho 14,45 g M tác dụng với Na (lấy dư), thu được 2,787 lít H2 (ở 27oC và 750mmHg) Mặt khác 11,56 g M tác dụng vừa hết với 80 ml dung dịch NaOH 1M Tính phần trăm khối lượng từng chất trong hỗn hợp M
I.8 Nhiệt phân hoàn toàn 27,3 g hỗn hợp rắn X gồm NaNO3 và Cu(NO3)2, thu được hỗn hợp khí
có thể tích 6,72 lít (đktc) Tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp X
I.9 Khi hòa tan 30 g hỗn hợp đồng và đồng (II) oxit trong dung dịch HNO3 1M lấy dư, thấy thoát ra 6,72 lít khí NO (đktc) Tính khối lượng của đồng (II) trong hỗn hợp đầu
I.10 Chia hỗn hợp hai kim loại Cu và Al thành hai phần bằng nhau
- Phần thứ nhất: cho tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 đặc, nguội thu được 8,96 lít NO2
- Phần thứ hai: Cho tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl, thu được 6,72 lít khí
Xác định thành phần phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp trên
II Phương pháp sử dụng các giá trị trung bình
Trang 21 Kiến thức cần nhớ:
- Phương pháp trung bình chỉ áp dụng cho bài tồn hỗn hợp các chất
- Giá trị trung bình dùng để biện luận tìm ra nguyên tử khối hoặc phân tử khối hay số nguyên tử trong phân tử hợp chất
- Ta cĩ thể áp dụng các biểu thức sau để tính tốn:
A B
a M b M M
a b
khối lượng hỗn hợp
số mol hỗn hợp (MA < M < MB) hay
.22, 4
hh
m M V
a n b m
a b
n m
a, b là số mol của chất cĩ khối lượng mol MA, MB n, m là số nguyên tử cacbon của chất A, B
x, y là tỉ lệ phần mol của chất cĩ khối lượng MA, MB Với y = 1 - x
MA, MB là khối lượng mol của chất A, B
M , n: là khối lượng mol và số nguyên tử C trung bình của hỗn hợp chất
2 Ví dụ minh họa:
II.1 Một hỗn hợp gồm 2 chất đồng đẳng ankan kế tiếp cĩ khối lượng 24,8 g Thể tích tương ứng
là 11,2 lít (đktc) Tìm CTPT của hai ankan
II.2 Đốt cháy hồn tồn 4,4 g hỗn hợp hai ankan X, Y ở thể khí, cho 6,72 lít CO2 (đktc) Biết thể tích của hai ankan bằng nhau Tìm CTPT của 2 ankan
II.3 Cho 1,06 g hỗn hợp 2 ancol đồng đẳng liên tiếp của ancol etylic tác dụng với natri dư thấy thốt ra 224 ml hiđro (đktc) Tính khối lượng muối tạo thành và số mol của mỗi ancol
II.4 Một hỗn hợp gồm 2 axit hữu cơ đơn chức M và N liên tiếp trong dãy đồng đẳng Cho 9,2 g
M và 12 g N tác dụng hết với Na thu được 4,48 lít (đktc) Tính khối lượng muối thu được
II.5 Đốt cháy 1,46 g hỗn hợp 2 ankan cĩ tỉ lệ thể tích là 1:2 thu được 2,24 lít khí CO2 (đktc) Tìm CTPT của 2 ankan
II.6 Hỗn hợp X gồm propan, propen, propin cĩ tỉ khối so với H2 là 21,2 Khi đốt cháy hồn tồn 0,1 mol X thì tổng khối lượng CO2 và H2O thu được là bao nhiêu?
II.7 Hịa tan hồn tồn 12,4 g hỗn hợp gồm hai kim loại kiềm X và Y (ở hai chu kì liên tiếp) trong nước, được 4,48 lít khí (đktc) Xác định X và Y
II.8 Hịa tan hồn tồn hỗn hợp gồm ACO3 và BCO3 (A, B là hai kim loại ở hai chu kì liên tiếp của nhĩm IIA) trong dung dịch HCl, được 46,8 g muối và 11,2 lít khí (đktc) Tìm m và xác định A,B
II.9 Hịa tan hồn tồn 68,1 g hỗn hợp muối clorua của hai kim loại nằm ở hai chu kì liên tiếp của nhĩm IA trong dung dịch AgNO3, được 84,6 g muối nitrat Xác định A và B
II.10 Trung hồ một dung dịch cĩ chứa 17,8 g hỗn hợp hai axit hữu cơ no, đơn chức, mạch hở , kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng bằng dung dịch NaOH, thu được23,3 g muối Xác định cơng thức phân
tử của hai axit
III Phương pháp bảo tồn khối lượng
1 Kiến thức cần nhớ
+ Trong một phản ứng hĩa học tổng khối lượng của các sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất phản ứng
+ Khi cơ cạn dd thì khối lượng hỗn hợp muối thu được bằng tổng khối lượng của các cation kim loại và anion gốc axit
2 Ví dụ minh họa
V.1 Cho từ từ một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m g hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 đun nĩng thu được 64g sắt, khí đi ra sau phản ứng cho đi qua dd Ca(OH)2 dư được 40g kết tủa Tính m
V.2 Khi cho oxit của một kim loại hĩa trị n tác dụng với dung dịch HNO3 vừa đủ thì tạo thành 34
g muối nitrat và 3,6 g nước Tính khối lượng và cơng thức phân tử của oxit kim loại đã dùng
V.3 Nhiệt phân 27,3 g hỗn hợp rắn gồm NaNO3 và Cu(NO3)2 sau một thời gian dừng lại, để nguội và đem cân thu được m g chất rắn X và cĩ 6,72 lít khí (đktc) cĩ tỉ khối hơi so với O2 bằng 1,29 thốt ra Tìm giá trị của m
V.4 Hỗn hợp X chứa ancol etylic và 2 ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng Khi đốt cháy hồn tồn 18,9 g X cần V lít O2, thu được 26,1 g H2O và 26, 88 lít CO2 Tìm V Các thể tích khí đo ở đktc
V.5 Hỗn hợp khí A chứa metan, axetilen và propen Đốt cháy hồn tồn 11 g hỗn hợp A thu được 12,6 g H2O và a g CO2 Tìm giá trị của a
V.6 Hỗn hợp M gồm ancol metylic, ancol etylic và phenol Cho 14,450 g M tác dụng với Na (lấy dư), thu được 2,52 lít khí H2 (đktc) Tính khối lượng muối thu được
Trang 3V.7 Để thủy phân hoàn toàn m g hỗn hợp 2 este cần 150 ml dung dịch NaOH 1M Khi phản ứng kết thu, thu được 15,4 g muối và 6,2 g ancol Tìm m
V.8 Cho 3,6 g axit cacboxylic no, đơn chức X tác dụng hoàn toàn với 500 ml dung dịch gồm 0,12M và NaOH 0,12M Cô cạn dung dịch thu được 8,28 g hỗn hợp chất rắn khan Tìm CTPT của X
V.9 Đun nóng 10,6 g hỗn hợp gồm C2H2 và H2 trong bình kín với xúc tác thích hợp, sau phản ứng thu được hỗn hợp khí X Dẫn hỗn hợp X qua bình đựng dung dịch brom thấy khối lượng bình tăng lên 1,4 g và còn lại hỗn hợp khí Y Tính khối lượng của hỗn hợp khí Y
V.10 Đun nóng hỗn hợp khí gồm 0,06 mol C2H2 và 0,04 mol H2 với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y Dẫn toàn bộ hỗn hợp Y lội từ từ qua bình đựng dung dịch brom (dư) thì còn lại 0,448 lít hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối so với O2 là 0,5 Tính khối lượng bình brom tăng lên
IV Phương pháp bảo toàn điện tích
1 Kiến thức cần nhớ:
Trong dung dịch, tổng số mol của điện tích dương luôn bằng tổng số mol của điện tích âm
2 Ví dụ minh họa:
IV.1 Hai hợp chất A và B khi hoàn tan trong nước mỗi chất điện li ra hai loại ion với nồng độ mol như sau: [Li+]=0,1M; [Na+]=0,01M; [ClO3]=0,1M; [MnO4]=xM Tìm x và CTPT của A và B
IV.2 Một dung dịch có chứa 2 loại cation là: Fe2+ (0,1 mol) và Al3+ (0,2 mol) cùng 2 loại cation là
Cl- (x mol) và SO2
4
(y mol) Tính x và y, biết rằng khi cô cạn dung dịch và làm khan thu được 46,9 g chất rắn khan
IV.3 Một dung dịch có chứa 2 loại cation là: Ca2+ (0,1 mol) và Na+ (0,2 mol) cùng 2 loại cation là
Cl- (x mol) và NO3 (0,1 mol) Xác định x; khi cô cạn dung dịch, thu được bao nhiêu g muối khan?
IV.4 Một dung dịch có chứa 0,1 mol Na+ và x mol CO23 Để kết tủa hoàn toàn ion CO23người ta phải dùng hết 100 ml dung dịch CaCl2 yM Xác định x và y
IV.5 Dung dịch A gồm các ion sau: Ca2+ (0,2 mol) và Na+ (0,1 mol) và OH- (x mol) Để trung hoàn dung dịch A cần dùng bao nhiêu ml dung dịch HCl 0,1M?
IV.6 Dung dich B có các ion sau: K+ (0,1 mol) và Ba2+ (x mol); Cl- (0,1 mol) và NO3 (0,1 mol)
Để kết tủa hoàn toàn ion Ba2+ cần dùng bao nhiêu g Na2CO3?
IV.7 Một loại nước cứng có chứa Ca2+ (0,1 mol) và Mg2+ (x mol); Cl- (0,15 mol) và HCO3 (0,15 mol) Để làm mềm nước cứng này cần dùng bao nhiêu ml dung dịch Na2CO3 1M?
IV.8 Dung dịch A chứa x mol SO24, y mol SO23, 0,2 mol HCO3 và 0,3 mol Na+ Thêm 250 ml dung dịch Ba(OH)2 aM vào dung dịch A thì thu được lượng kết tủa lớn nhất Tìm a
IV.9 Một dung dịch có chứa: Fe2+ (x mol) và Al3+ (y mol) cùng 2 loại cation là Cl- (0,4 mol) và
SO24(0,3 mol) Cô cạn dung dịch thu được 59,6 g muối khan Tìm x, y
IV.10 Dung dịch A chứa các ion Na+: a mol; HCO3-: b mol; CO32-: c mol; SO42-: d mol Để tạo ra kết tủa lớn nhất người ta dùng 100 ml dd Ba(OH)2 nồng độ x mol/l Lập biểu thức tính x theo a và b
V Phương pháp bảo toàn electron
1 Kiến thức cần nhớ
Trong quá trình phản ứng thì: Số e nhường = số e thu hoặc: số mol e nhường = số mol e thu
Khi giải chỉ cần tìm xem trong quá trình phản ứng có bao nhiêu mol e do chất khử nhường ra
và bao nhiêu mol e do chất oxi hoá thu vào, thông thường không đòi hỏi đến trạng thái trung gian
2 Ví dụ minh họa
V.1 Hòa tan 12,8 g kim loại hóa trị II trong một lượng vừa đủ dung dịch HNO3 thu được 8,96 lít (đktc) một khí duy nhất màu nâu đỏ Xác định tên của kim loại
V.2 Hòa tan hoàn toàn 1,2 g kim loại X vào dung dịch HNO3 dư thu được 0,224 lít N2 (đktc) Tìm X
V.3 Hòa tan hoàn toàn 12 g hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3, thu được V lít (ở đktc)
hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư) Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19 Xác định giá trị của V
V.4 Nung m g bột sắt trong oxi, thu được 3 g hỗn hợp chất rắn X Hòa tan hết hỗn hợp X trong
dung dịch HNO3 (dư), thoát ra 0,56 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất) Xác định m
V.5 Cho 0,01 mol một hợp chất của sắt tác dụng hết với H2SO4 đặc nóng (dư), thoát ra 0,112 lít
(ở đktc) khí SO2 (là sản phẩm khử duy nhất) Tìm công thức của hợp chất sắt đó
Trang 4V.6 Nung hỗn hợp bột gồm 15,2 g Cr2O3 và m g Al ở nhiệt độ cao Sau khi phản ứng hoàn toàn,
thu được 23,3 g hỗn hợp rắn X Cho toàn bộ hỗn hợp X phản ứng với axit HCl (dư) thoát ra V lít khí H2 (ởđktc) Xác định giá trị của V
V.7 Hòa tan 0,9 g nhôm vào dung dịch HNO3 ta thu được 0,28 lít khí X (đktc) Tìm CTPT của X
V.8 Hòa tan hết 22,064 g hỗn hợp Al, Zn bằng dung dịch HNO3 thu được 3,136 lít hỗn hợp khí
NO, N2O (đktc) với số mol mỗi khí như nhau Tính % khối lượng của Al trong hỗn hợp
V.9 Hòa tan hoàn toàn 14,4 g Mg trong dung dịch HNO3 thu được 8,96 lít khí X (đktc) (sản phẩm khử duy nhất) Xác định công thức của X
V.10 Hòa tan hoàn toàn 19,2 g kim loại M trong dung dịch HNO3, thu được 4,48 lít khí NO (đktc) Xác định tên kim loại M
VI Phương pháp tăng giảm khối lượng
1 Kiến thức cần nhớ
Khi chuyển từ chất này sang chất khác khối lượng có thể tăng hoặc giảm do các chất khác nhau
có khối lượng mol khác nhau Dựa vào mối tương quan tỉ lệ thuận của sự tăng giảm ta tính được lượng chất tham gia hay tạo thành sau phản ứng
Giả sử chất A chuyển thành chất B theo quá trình sau:
aA bB
mA mB
A
n
2 Ví dụ minh họa
VI.1 Nhúng thanh kẽm vào dd chứa 8,32g CdSO4 Sau khi khử hoàn toàn ion Cd2+ khối lượng thanh kẽm tăng 2,35% so với ban đầu Hỏi khối lượng thanh kẽm ban đầu
VI.2 Hòa tan hoàn toàn 63,6 g hỗn hợp A gồm ACO3 và BCO3 trong dung dịch HCl, thu được 71,3 g muối B và V lít khí (đktc) Tìm V
VI.3 Cho 35,7 g hỗn hợp gồm KCl và BaCl2 vào dung dịch AgNO3 thu được m g kết tủa và 46,3 g hỗn hợp B chứa muối nitrat Phản ứng xảy ra vừa đủ Tìm m
VI.4 Cho 35,2 g hỗn hợp gồm C2H5OH, CH3COOH, C6H5OH tác dụng với Na lấy dư, thu được m
g muối B và 6,72 lít H2 (đktc) Tìm m
VI.5 Cho 200ml dung dịch HCl tác dụng vừa đủ với 28,4 g hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim
loại hoá trị II người ta thu được 6,72 lít khí (đktc) Tính khối lượng các muối thu được sau phản ứng
và CM của dung dịch HCl đã dùng
VI.6 Trung hòa 250 g dung dịch 3,7% của một axit đơn chức X cần 100 ml dung dịch NaOH 1,25M Tính khối lượng muối thu được
VI.7 Khi oxi hóa hoàn toàn 2,2 g một anđehit đơn chức thu được 3 g axit tương ứng Tìm công thức của anđehit
VI.8 X là một este no đơn chức, có tỉ khối hơi đối với CH4 là 5,5 Nếu đem đun 2,2 g este X với dung dịch NaOH (dư), thu được 2,05 g muối Tìm công thức cấu tạo thu gọn của X
VI.9 Xà phòng hóa 8,8 g etyl axetat bằng 200 ml dung dịch NaOH 0,2M Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được m g chất rắn khan Tìm giá trị của m
VI.10 Hòa tan hoàn toàn 23,8g hỗn hợp gồm một muối cacbonat của một kim loại hóa trị I và một muối cacbonat của một kim loại hóa trị II trong axit HCl dư thì tạo thành 4,48 lít khí (ở đktc) và dd X
Cô cạn dd X thì thu được bao nhiêu g muối khan?
VII Phương pháp đường chéo
1 Kiến thức cần nhớ
- PP đường chéo thường dùng để giải bài toán trộn lẫn các chất với nhau có thể đồng thể hoặc
dị thể nhưng hỗn hợp cuối cùng phải là đồng thể
- Nếu trộn lẫn các dd thì phải là các dd của cùng một chất (hoặc chất khác, nhưng do phản ứng với H2O lại cho cùng một chất) Ví dụ trộn Na2O với dd NaOH ta được cùng một chất là NaOH
- Trộn hai dd của chất A với nồng độ khác nhau, ta thu được một dd chất A với nồng độ duy nhất Như vậy lượng chất tan trong phần đặc giảm xuống phải bằng lượng chất tan trong phần loãng tăng lên Sơ đồ tổng quát của PP đường chéo như sau:
Trang 5D2 x2 x1 - x
x1, x2, x là lượng chất ta quan tâm với x1 > x > x2 (có thể là khối lượng g, nồng độ hay khối lượng mol) D1, D2 là khối lượng hay thể tích (số mol) các chất (hay dd) đem trộn lẫn
- Khi trộn hai dung dịch với nhau, ta cũng có thể áp dụng công thức : C1.V1 = C2.V2
C1, C2 : nồng độ chất trước và sau khi trộn V1, V2 : thể tích chất trước và sau khi trộn
2 Ví dụ minh họa
VII.1 Cần trộn theo tỉ lệ thể tích nào về khối lượng 2 dung dịch NaCl 45% và dung dịch NaCl 15%
để được dung dịch mới có nồng độ 20%?
VII.2 Phải hòa tan bao nhiêu g KOH nguyên chất vào 120 g dung dịch KOH 12% để được dung dịch KOH 20%?
VII.3 Cần hòa tan bao nhiêu g SO3 vào 100 g dung dịch H2SO4 10% để được dung dịch H2SO4 20%?
VII.4 Cần lấy bao nhiêu lít khí CH4 và C2H6 để có được 7 lít hỗn hợp khí có tỉ khối hơi đối với nitơ bằng 0,9
VII.5 Cần lấy bao nhiêu ml nước cất vào 10 ml dung dịch HCl có pH = 3 để được dung dịch HCl
có pH =4?
VII.6 Có 250 ml dung dịch HCl 0,4M Phải thêm bao nhiêu ml nước vào dung dịch này để có pH=1?
VII.7 Cần bao nhiêu g NaOH để pha chế 250 ml dung dịch có pH=10?
VII.8 Cần lấy bao nhiêu g tinh thể CuSO4.5H2O và bao nhiêu g dung dịch CuSO4 8% để pha thành
280 g dung dịch CuSO4 16%?
VII.9 Cần bao nhiêu lít H2SO4 (D=1,84) và bao nhiêu lít nước cất để pha thành 9 lít dung dịch
H2SO4 (D=1,28)?
VII.10 Phải thêm bao nhiêu ml nước vào 10ml dd NaOH pH=13 để được một dd có pH=12?
VIII Phương pháp quy đổi
1 Kiến thức cần nhớ:
- Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất (từ 3 chất trở lên) thành hỗn hợp 2 chất (hay 1) ta phải bảo toàn số mol nguyên tố và bảo toàn khối lượng hỗn hợp
- Nên chọn cặp chất để quy đổi có ít phản ứng oxi hóa khử nhất
- Trong quá trình tính toán có thể gặp số âm, ta vẫn tính toán bình thường
2 Ví dụ minh họa
VIII.1 Nung 8,4 g Fe trong không khí, sau phản ứng thu được m g chất rắn X gồm Fe, Fe2O3,
Fe3O4, FeO Hòa tan m g hỗn hợp X vào dd HNO3 dư thu được 2,24 lít khí NO2 (đktc) Tìm m
VIII.2 Hòa tan hoàn toàn 49,6 g hỗn hợp X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO bằng H2SO4 đặc nóng thu được dd Y và 8,96 lít khí SO2 lít khí SO2 (đktc)
a Tính phần trăm khối lượng oxi trong hỗn hợp X
b Khối lượng muối trong dd Y
VIII.3 Khử hoàn toàn 12 g hỗn hợp A gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 thu được 10,08 g Fe
a Tính thể tích SO2 (đktc) thu được khi hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư?
b Tính thể tích dung dịch HNO3 2M cần lấy để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A cho sản phẩm khử duy nhất là khí NO
VIII.4 Thổi một luồng khí CO qua hỗn hợp Fe và Fe2O3 nung nóng được chất khí B và hỗn hợp D gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3, Fe Cho B lội qua dung dịch nước vôi trong dư thấy tạo ra 6 g kết tủa Hòa tan D bằng H2SO4 đặc nóng thấy tạo ra 0,18 mol SO2, và dung dịch E Cô cạn E thu được 24g muối khan Xác định thành phần hỗn hợp ban đầu
VIII.5 Hòa tan 2,4 g hỗn hợp X gồm FeS2, FeS và S (trong đó số mol FeS bằng số mol S) vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư Tính thể tích SO2 (đktc) thu được?
VIII.6 Cho các hợp chất của sắt: Fe2O3, Fe3O4, FeO, Fe2(SO4)3, FeSO4 Hãy cho biết chất nào có hàm lượng sắt cao nhất? Chất nào có hàm lượng sắt thấp nhất?
Trang 6VIII.7 Để hịa tan hồn tồn 2,32 g hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 (trong đĩ số mol của FeO bằng số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M Tìm giá trị của V
VIII.8 Cho 11,36 g hỗn hợp gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO phản ứng hết với dung dịch HNO3 lỗng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phâmr khử duy nhất, ỏ đktc) và dung dịch X Cơ cạn dung dịch
X thu được bap nhiêu g muối khan?
VIII.9 Cho 9,12 g hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl (dư) Sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, được dung dịch Y, cơ cạn dung dịch Y thu được 7,62 g FeCl2 và m g FeCl3 Tính giá trị của m
VIII.10 Đốt cháy hồn tồn 20 ml hỗn hợp X gồm C3H6, CH4, CO (thể tích của CO gấp 2 lần thể tích của CH4), thu được 24 ml CO2 (các khí đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) Tính tỉ khối của
X so với H2
IX Phương pháp sơ đồ hợp thức (tìm mối liên hệ giữa chất đầu và chất cuối trong quá trình biến đổi các chất)
1 Kiến thức cần nhớ:
Đối với bài tốn xảy ra nhiều giai đoạn, để tìm mối quan hệ của một chất (hay nguyên tố) ta lập sơ đồ hợp thức của chất (hay nguyên tố) đo, bỏ qua các bước trung gian Để lập sơ đồ hợp thức phải xác định được các quá trình xảy ra, và phải cân bằng số nguyên tử “trung tâm” ở cả 2 vế
Ví dụ 1: Từ metan cĩ thể điều chế rượu etylic theo sơ đồ sau:
CH4 → C2H2 → C2H4 → C2H5OH Ta cĩ sơ đồ hợp thức: 2CH4 → C2H5OH
(cân bằng số nguyên tử C, cả 2 vế đều cĩ C)
Ví dụ 2: Từ Fe3O4 điều chế Fe theo quy trình: Fe3O4 → Fe(NO3)3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 →Fe
Ta cĩ sơ đồ hợp thức: Fe3O4 →3Fe
Khi xác định được sơ đồ hợp thức, ta cĩ thể áp dụng cơng thức sau đây
aA → bB ; a, b : hệ số cân bằng của A → B
nchất bị chuyển đổi =
a m m
b M a M
cuối ban đầu
2 Ví dụ minh họa:
IX 1 Cho sơ đồ chuyển hĩa: CH4 → C2H2 → C2H3Cl → PVC Để tổng hợp 250 kg PVC theo sơ
đồ trên thì cần V cm3 khí thiên nhiên (đktc) Giá trị của V là bao nhiêu? Biết CH4 chiếm 80% thể tích khí thiên nhiên và hiệu suất của cả quá trình là 50%
IX 2 Người ta cĩ thể tổng hợp PE theo sơ đồ chuyển hĩa sau: CaC2 → C2H2 → C2H4 → PE Để tổng hợp được 28 kg PE cần bao nhiêu kg đất đèn Biết rằng CaC2 chiếm 90% khối lượng đất đèn và hiệu suất của quá trình điều chế là 70%
IX 3 Trong cơng nghiệp người ta điều chế formon theo cách sau: CH4 → HCHO Từ 100 cm3 (đktc) khí thiên nhiên (CH4 chiếm 80% về thể tích) cĩ thể thu được bao nhiêu kg formon (HCHO chiếm 40% khối lượng)? Hiệu suất của cả quá trình là 60%
IX 4 Hịa tan hồn tồn 31,2 g hỗn hợp A gồm MgO và Fe3O4 trong dung dịch HCl, được dung dịch B, thêm 1 lượng dư dung dịch NaOH vào dung dịch B, được dung dịch C và kết tủa D Lọc kết tủa, nung trong khơng khí đến khối lượng khơng đổi, được chất rắn E nặng 32 g Xác định các chất
cĩ trong B, C, D, E và tính khối lượng mỗi chất cĩ trong A
IX 5 Hịa tan hồn tồn m g hỗn hợp A gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 trong dung dịch HNO3 lấy dư, được dung dịch B và 2,24 lít NO (đktc) Thêm một lượng dư dung dịch NaOH vào dung dịch B, được kết tủa C Lọc kết tủa, nung trong khơng khí đến khi khối lượng khơng đổi, được chất rắn D nặng 80 g Xác định các chất cĩ trong B, C, D và tìm giá trị của m
IX 6 Hịa tan hồn tồn hỗn hợp X gồm 0,03 mol FeO, 0,01 mol Fe3O4, 0,015 mol Fe2O3, 0,03 mol
Fe bằng một lượng vừa đủ dung dịch HNO3 lỗng Cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn
Y Nung Y đến khối lượng khơng đổi thu được chất rắn Z Tính khối lượng chất rắn Z
IX 7 Axit axetic cĩ thể được tổng hợp theo sơ đồ sau: C2H4 → CH3CHO → CH3COOH
Trang 7Tính thể tích C2H4 (đktc) cần dùng để tổng hợp được 76,8 g CH3COOH Biết rằng hiệu suất của cả quá trình tổng hợp là 80%
IX 8 Cho 28,8 g hỗn hợp A gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl dư, được dung dịch B Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư, kết tủa thu được mang nung trong khơng khí tới khối lượng khơng đổi được 32 g chất rắn Xác định thành phần phần trăm của Fe3O4 trong hỗn hợp A
IX 9 Cho 30,6 g hỗn hợp gồm Mg, Zn, Ag tác dụng với 900 ml dung dịch HCl 1M (vừa đủ) Cho
dần NaOH vào A để lượng kết tủa thu được là lớn nhất được a g chất rắn Tính giá trị a
IX 10 Cho hỗn hợp gồm 0,1 mol Ag2O và 0,2 mol Cu tác dụng hết với dung dịch HNO3 lỗng dư
Cơ cạn dung dịch thu được sau phản ứng được hỗn hợp muối khan A Nung A đến khối lượng khơng đổi thu được chất rắn B cĩ khối lượng là bao nhiêu?
X Phương pháp giải bài tốn lượng chất dư
1 Kiến thức cần nhớ:
Khi cho chất (hay hỗn hợp) A tác dụng với chất (hay hỗn hợp) B thì cần lưu ý cho các trường hợp su:
- Chất dư tác dụng với chất mới tạo thành - Chất dư tác dụng với chất mới cho vào
- Phản ứng xảy ra khơng hồn tồn do phản ứng thuận nghịch hay tạo ra nhiều chất khác nhau
Biểu thức tính hiệu suất phản ứng:
H thực tế
ly ùthuyết
m m
2 Ví dụ minh họa
X 1 Hỗn hợp X chứa Na2O, NH4Cl, NaHCO3 và BaCl2 cĩ số mol mỗi chất đều bằng nhau Cho hỗn hợp X và H2O (dư), đun nĩng, dung dịch thu được chứa chất gi?
X 2 Hịa tan m1 g kim loại vào dung dịch HNO3, thu được 4,48 lít NO (đktc), 11,2 g chất rắn và dung dịch X Thêm một lượng dư dung dịch NaOH và dung dịch X, thu được kết tủa Y Lọc Y, nung trong khơng khí đến khối lượng khơng đổi, thu được m2 g chất rắn Z Xác định giá trị của m1 và m2
X 3 Hịa tan hồn tồn 14,8 g hỗn hợp A gồm Mg và Fe trong 500 ml dung dịch HNO3 3M, thu được 6,72 lít NO (đktc) và dung dịch B Để kết tủa hồn tồn các ion trong dung dịch B cần dùng V lít dung dịch NaOH 1M Tìm V
X 4 Nung nĩng m g hỗn hợp Al và Fe2O3 (trong mơi trường khơng cĩ khơng khí) đến khi phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được hỗn hợp rắn Y Chia Y thành hai phần bằng nhau:
- Phần 1 tác dụng với dung dịch H2SO4 lỗng (dư) sinh ra 3,08 lít khí H2 (đktc)
- Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH (dư), sinh ra 0,84 lít khí H2 (đktc) Tìm giá trị của m
X 5 Cho hỗn hợp bột gồm 2,7 g Al và 5,6 g Fe vào 550 ml dung dịch AgNO3 1M Sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được m g chất rắn Tìm m
X 6 Cho hỗn hợp gồm Na và Al cĩ tỉ lệ số mol tương ứng là 1:2 vào nước (dư) Sau khi các phản
ứng xảy ra hồn tồn, thu được 8,96 lít khí H2 (đktc) và m g chất rắn khơng tan Tính giá trị m
X 7 Cho 6,72 g Fe vào dung dịch chứa 0,3 mol H2SO4 đặc, nĩng (giả thiết SO2 là sản phẩm khử
duy nhất) thu được dung dịch X Tính số mol chất cĩ trong X
X 8 Hỗn hợp X gồm Na và Al Cho m g X vào một lượng dư nước thì thốt ra V lít khí Nếu cũng
cho m g X vào dung dịch NaOH (dư) thì được 1,75V lít khí Tính hành phần phần trăm theo khối lượng của Na trong X
X 9 Đun 12 g axit axetic với 13,8 g etanol (cĩ H2SO4 đặc làm xúc tác) đến khi phản ứng đạt tới
trạng thái cân bằng, thu được 11 g este Tính hiệu suất của phản ứng este hố
X 10 Oxi hĩa 1,2 g CH3OH bằng CuO đun nĩng, sau một thời gian thu được hỗn hợp sản phẩm X (gồm HCHO, H2O và CH3OH dư) Cho tồn bộ X tác dụng với lượng dư AgNO3 trong NH3, được 12,96 g Ag Tính hiệu suất của phản ứng oxi hĩa CH3OH