Chuyên đề của chúng tôi gồm có hai phần: _ Phần 1: Một số phương pháp giải toán hoá học trọng tâm _ Phần 2: Một số dạng bài tập hoá học trọng tâm Phần 1 chúng tôi nêu những phương pháp c
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐẢO TẠO TỈNH HẢI DƯƠNG
TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI
Người thực hiện: Phùng Lâm Bình,
Nguyễn Văn Hưởng, Đặng Đình Châu, Nguyễn Thị Hà, Nguyễn Thị Thêu, Vũ Đức Thắng
Lớp: 10 Toán Niên khoá: 2010 - 2013 Giáo viên: Cao Tiến Cường
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU
Như chúng ta đã biết, Hoá Học là một ngành khoa học ra đời
từ rất sớm, là một môn học quan trọng trong nhà trường THPT Hoá học được dùng làm môn thi trong các cuộc thi quan trọng như thi học sinh giỏi, thi tốt nghiệp, thi đại học,…Tuy nhiên, trong nhà trường phổ thông, việc học hoá với nhiều cá nhân là một khó khăn
Vì vậy chúng tôi xây dựng chuyên đề này nhằm giúp các bạn học sinh có thêm một tài liệu hoá học bổ ích để nâng cao khả năng học hoá của mình
Chuyên đề của chúng tôi gồm có hai phần:
_ Phần 1: Một số phương pháp giải toán hoá học trọng tâm
_ Phần 2: Một số dạng bài tập hoá học trọng tâm
Phần 1 chúng tôi nêu những phương pháp cơ bản nhất
thường được dùng để giải các bài toán hoá học Đó là những
phương pháp các bạn cần phải nắm vững để có thể áp dụng một cách có hiệu quả nhất
Phần 2 chúng tôi nêu ra những dạng bài tập hoá học trọng tâm thường dùng trong các kì thi quốc gia Mỗi dạng sẽ có những bài tập minh hoạ để các bạn có thể nắm vững kiến thức Sau đó là một số bài tập tự luyện dành cho các bạn
Với chuyên đề này, chúng tôi hy vọng sẽ giúp các bạn thêm yêu thích môn học này hơn và học tốt hơn nữa
Tất nhiên chuyên đề còn có nhiều thiếu sót Mong các bạn góp ý để cho chuyên đề được hoàn thiện hơn
Trang 3A Một số phương pháp giải toán hoá học trọng tâm
1 Phương pháp sơ đồ đường chéo
_ Có thể dùng để giải nhanh các bài toán trộn lẫn 2 dung dịch, tìm thành phần % hỗn hợp 2 đồng vị Bài toán trộn 2 quặng của cùng 1 kim loại Bài toán hỗn hợp hai chất vô cơ của 2 kim loại có cùng tính chất hoá học Bài tập tính thành phần hỗn hợp muối
trong phản ứng đơn bazơ và đơn axit Bài tập tính tỉ lệ thể tích hỗn hợp 2 khí…
_ Để giải bài tập theo phương pháp này chúng ta cần xác định các thành phần của hỗn hợp với lượng tương ứng phù hợp với công thức áp dụng cho bài toán
Sơ đồ đường chéo và công thức áp dụngL
a) Đối với nồng độ % về khối lượng
_ Khí A: Thể tích V, khối lượng mol M
_ Khí B: Thể tích V, khối lượng mol M
_ Hỗn hợp sau khi trộn có khối lượng mol trung bình
Sơ đồ đường chéo và công thức áp dụng:
Trang 4
⇒ = ⇒ %V = ⇒ %V = 100% - %V
Một số bài tập :
Bài 1: Để thu được dung dịch HCl 25% cần lấy m gam dd HCl
45% pha với m gam dd HCl 15% Tính m/m
Đ/s: 1/2.
Bài 2: Để pha được 500ml dd nước muối sinh lí (C = 0,9%) cần
lấy V ml dd NaCl 3% Tính giá trị của V
Đ/s: 150 (ml).
Bài 3: Một hỗn hợp gồm O và O ở đktc có tỉ khối so với H là 18
Tính thành phần % về thể tích của O trong hỗn hợp
Đ/s: 25%.
Bài 4: Hỗn hợp X gồm CO và N có tỉ khối so với H là 18 Tính
thành phần % theo khối lượng của hỗn hợp
BT1: Đốt cháy hoàn toàn 2,24g Fe trong O dư thu được hỗn hợp
Fe, FeO, FeO, FeO Chất rắn thu được cho tác dụng với dd HCl dư thu được dd A Cho NaOH dư vào dd A thu được kết tủa Nung kết tủa trong không khí thu được m g chất rắn Tính m
Lời giải:
Chất rắn cuối cùng thu được là FeO theo các phản ứng sau: Fe(OH) + O → FeO + HO
2Fe(OH) → FeO + 3HO
Theo bảo toàn nguyên tố Fe: n = n = =0,04 (mol)
⇒ n = 0,02 (mol) ⇒ m = 3,2 (g)
BT2: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,1 mol Fe và 0,1 mol
FeO bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch A Cho dd A tác dụng với NaOH dư thu được ↓ B Nung B trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m (g) chất rắn Tính m
Lời giải:
Chất rắn thu được cuối cùng là FeO
Bảo toàn nguyên tố Fe Ta có:
n = n ⇒ 0,1+0,1.2=2x ⇒ x= 0,15 (mol)
Vậy m= 0,15.160 = 24 (g)
Trang 5BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1: Cho CO dư đi qua hỗn hợp chứa 5,64 g Fe, FeO, FeO, FeO
nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn Khí đi ra sau
phản ứng được dẫn vào dd Ca(OH) dư thấy tạo ra 8 g ↓ Tính khối lượng Fe sau phản ứng
Đ/s: m = 4,36 g.
Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 3 g FeS trong O thu được FeO, SO
Oxi hoá hoàn toàn SO → SO Cho lượng SO tác dụng với NaOH
dư được x g NaSO Cho x g NaSO tác dụng hết với Ba(OH) dư thu được m g kết tủa Tính x, m
Đ/s: x = 7,1 (g)
m = 11,65 (g)
Bài 3: Hoà tan hoàn toàn 1,45 g hỗn hợp kim loại Mg, Fe, Zn, Al
vào dd HCl dư thấy thoát ra 0,986l H (đktc) Cô cạn dd được m g muối khan Tính m
Đ/s: m = 4,58 (g).
Bài 4: Hoà tan hoàn toàn 2,81 g hỗn hợp gồm FeO, MgO, ZnO
trong 500 ml dd HSO 0,1 M vừa đủ Hỏi cô cạn dd sau phản ứng thu được bao nhiêu g muối khan
Đ/s: m = 6,81 (g).
3 Phương pháp bảo toàn electron
_ Nguyên tắc: Khi có nhiều chất oxi hoá hoặc chất khử trong hỗn hợp phản ứng (nhiều phản ứng hoặc phản ứng diễn ra qua nhiều giai đoạn) thì tổng số mol electron mà các phân tử chất khử cho phải bằng tổng số mol electron mà chất oxi hoá nhận
_ Khi áp dụng phương pháp này cần phải nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối của các chất oxi hoá và các chất khử, nhiều khi không cần quan tậm đến việc cân bằng phản ứng xảy ra
Bài tập minh hoạ:
BT1 : Hoà tan hoàn toàn 12g hỗn hợp Fe và Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng
axit HNO, thu được V lít hỗn hợp khí X (gồm NO và NO) và dd Y chỉ chứa 2 muối và axit dư Tỉ khối của X so với H là 19 Tính V
Trang 6BT2: Nung m gam bột sắt trong oxi thu được 3g hỗn hợp chất rắn
X Hoà tan X trong dd HNO dư thoát ra 0,56l NO ở đktc Tính m
Bài 1: Hoà tan 5,6g Fe bằng dd HSO loãng dư thu được dd X
Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dd KMnO 0,5M Tính giá trị của V
Đ/s: V = 40ml
Bài 2: Chia hỗn hợp 2 kim loại A và B có hoá trị không đổi thành 2
phần bằng nhau Phần 1 tan hết trong dd HCl tạo ra 1,792l H đktc Phần 2 nung trong oxi thu được 2,84g hỗn hợp õit Khối lượng hỗn hợp 2 kim loại ban đầu là bao nhiêu?
Đ/s: 3,12g.
Bài 3: Cho 2,52 g một kim loại tác dụng với HSO loãng tạo ra
6,84g muối sunfat Xác định kim loại đó
Đ/s: Fe.
Bài 4: Khử hoàn toàn 4,64 g hỗn hợp các oxit của sắt bằng CO ở
nhiệt độ cao Khí sinh ra sau phản ứng được dẫn vào bình đựng nước vôi trong dư thu được 8g kết tủa Tính khối lượng sắt thu được
Trang 7_ Có một số bài toán người ta cho ở dưới dạng giá trị tổng quát như a gam, V lít, n mol hoặc cho tỉ lệ thể tích hoặc tỉ lệ số mol các chất…
Như vậy kết quả giải bài toán không phụ thuộc vào chất đã cho Trong các trường hợp trên tốt nhất ta tự chọn một giá trị như thế nào để cho việc giải bài toán trở thành đơn giản nhất
Cách 1: Chọn một mol nguyên tử hoặc phân tử chất tham gia phản
ứng
Cách 2: Chọn một mol hỗn hợp các chất tham gia phản ứng.
Cách 3: Chọn đúng tỉ lệ lượng chất trong đầu bài đã cho.
Cách 4: Chọn cho thông số một giá trị phù hợp để đơn giản phép
tính
Bài tập minh hoạ:
BT1: Hoà tan một muối cacbonnat kim loại M hoá trị n bằng một
lượng vừa đủ dd HSO 9,8% thu được dd muối sunfat 14,18% Xác định kim loại M
Lời giải:
Chọn 1 mol muối M(CO)
M(CO) + nHSO → M(SO) + nCO + nHO
Cứ (2M +60n) gam → 98n gam → (2M +96n) gam
Vậy M là kim loại Fe
BT2: Hỗn hợp X gồm N và H có tỉ khối hơi so với H bằng 3,6 Sau
khi tiến hành phản ứng tổng hợp được hỗn hợp Y có tỉ khối hơi
so với H bằng 4 Tính hiệu suất của phản ứng tổng hợp
Lời giải:
Xét 1 mol hỗn hợp X, ta có: m = = 7,2 (g)
Đặt n = a (mol), ta có: 28a + 2(1-a) = 7,2
⇒ a = 0,2 ⇒ n = 0,2 (mol), n = 0,8 (mol) ⇒ H dư
N + 3H 2NH Ban đầu: 0.2 0,8
Trang 8BT3: Cho hỗn hợp A gồm CaCO, AlO, FeO Trong đó AlO
chiếm 10,2%, FeO3 chiếm 9,8% Nung hỗn hợp ở nhiệt độ cao thu được hỗn hợp chất rắn B có khối lượng bằng 67% khối lượng của
A Tính % khối lượng các chất có trong B
Lời giải:
Ta có phương trình:
CaCO3 CaO + CO Gọi m = 100g ⇒ m = 80 (g) ⇒ n = = 0,8 (mol)
Bài 1: Hoà tan a gam 1 oxit kim loại hoá trị II không đổi bằng 1
lượng vừa đủ dd HSO 4,9% thu được dd muối nồng độ 5,88% Xác định tên kim loại đó
Đ/s: Mg
Bài 2: Cho cùng một lượng khí Cl tác dụng hoàn toàn với kim loại
R hoá trị I và kim loại X hoá trị II thì khối lượng kim loại R phản ứng gấp 3,375 lần khối lượng kim loại X đã phản ứng Khối lượng muối của R thu được gấp 2,126 lần khối lượng muối của X Xác định kim loại R và X
Đ/s: Ag và Cu
Bài 3: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng 1 lượng
vừa đủ dd HCl 20% thu được dd Y Nồng độ FeCl trong dd Y là 15,76% Xác định C% của MgCl trong dd Y
Đ/s: 11,8%
Bài 4: Cho a gam dd HSO nồng độ C% tác dụng với lượng dư
hỗn hợp Na và Mg thu được khí H thoát ra bằng 4,5% lượng axit
đã dùng Xác định C% của dd axit
Đ/s: 30%.
5 Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn
_ Trong bài toán có nhiều phản ứng xảy ra cùng bản chất như
phản ứng trung hoà, phản ứng trao đổi… ta nên dùng phương trình ion thu gọn để mô tả bản chất phản ứng đồng thời giúp giải toán gọn, nhanh hơn
Trang 9_ Khi sử dụng phương trình ion thu gọn cần lưu ý:
+ Chất điện ly mạnh được viết dưới dạng ion: axit mạnh, bazơ mạnh, hầu hết các muối
+ Các chất không điện ly hoặc các chất điện ly yếu viết dưới dạng phân tử: axit yếu, bazơ yếu
Bài tập minh hoạ:
BT1: Thực hiện hai thí nghiệm:
1 Cho 3,84g Cu phản ứng với 80ml dung dịch HNO 1M thoát ra
BT2: Cho một mẩu hợp kim Na - Ba tác dụng với nước dư thu
được dung dịch X và 3,36 lít H ở đktc Thể tích dung dịch axit HSO cần dùng để trung hoà dung dịch X là bao nhiêu?
Trang 10BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1: Hỗn hợp X gồm Na và Al Cho m gam hỗn hợp X vào lượng
dư nước thấy thoát ra V lít khí Nếu cũng cho m gam hỗn hợp X trên vào dung dịch NaOH dư thì được 1,75V lít khí Tính thành
phần % khối lượng của Na và Al trong X
(Trích đề thi tuyển sinh ĐH-CĐ khối A-2007)
Đ/s: %Na = 29,87%; %Al = 70,13%.
Bài 2: Hoà tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm kim loại kiềm và kim
loại kiềm thổ trong nước thu được dd X và 1,12l H ở đktc Cho dd chứa 0,03 mol AlCl vào dd X thu được m gam kết tủa Tính m
Đ/s: m = 1,56 (g).
Bài 3: Cho 3,2g bột Cu tác dụng với 100ml dd hỗn hợp gồm HNO
0,8M và HSO 0,2M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sinh
ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Tính V
(Trích đề thi tuyển sinh ĐH-CĐ khối A-2008)
Đ/s: V = 0,672 (l)
Bài 4: Cho hỗn hợp gồm 1,12 g Fe và 1,92 g Cu vào 400ml dd
chứa hỗn hợp HSO 0,5M và NaNO 0,2M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dd X và khí NO (sản phẩm khử duy
nhất) Cho Vml dd NaOH 1M vào dd X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất Tính giá trị tối thiểu của V
(Trích đề thi tuyển sinh ĐH-CĐ khối A-2009)
Đ/s: 360ml
Trang 11B Một số dạng bài tập hoá học trọng tâm
Dạng I: CO, SO,… tác dụng với dung dịch bazơ
BT1: a) Mô tả hiện tượng khi sục khí CO vào dung dịch Ca(OH)
tới dư Viết phương trình phản ứng minh hoạ
b) Vẽ đồ thị tương ứng khi về sự xuất hiện của kết tủa khi thực hiện thí nghiệm trên
a 2a
BT2: Hấp thụ hoàn toàn 2,24l CO vào dd chứa 0,075 mol
Ca(OH) Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng>
Lời giải:
n = = 0,1 (mol)
1) CO + Ca(OH) → CaCO + HO
Trang 12N/x : Thông thường, các bạn sẽ giải bằng cách xét tỉ số để xác
định phản ứng xảy ra tạo những loại muối nào Cách làm trên thể hiện đúng quy trình phản ứng của chất
BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1: Cho V l khí CO ở đktc hấp thụ hoàn toàn bởi 2l dd Ba(OH)
0,015M thu được 1,97g kết tủa Tính V
Đ/s: V= 1,12l
hoặc V= 0,224l
Bài 2: Thổi V l CO vào 100 ml dd Ca(OH) 1M thu được 6 g kết tủa
Lọc kết tủa và nung nóng dd lại thấy kết tủa xuất hiện Tính V
Đ/s: V= 3,316l
Chú ý: Ca(HCO) → CaCO + CO + HO
Bài 3: Hấp thụ hoàn toàn 2,688l CO vào 2,5l dd Ba(OH) nồng độ a
M, thu được 15,76 g kết tủa Tính a
Đ/s: a = 0,4M
Dạng II: Nhận biết - tách chất
A Lý thuyết nhận biết:
1 Kim loại
_ KL tan trong HO: Na, K, Ca, Ba
_ KL không tan trong nước:
+) KL có tính lưỡng tính: Al, Zn
+) KL t/d được với axit thường: đứng trước H
+) KL không t/d được với axit thường: đứng sau H
2 Axit
_ Quỳ tím: làm quỳ tím hoá đỏ
_ Phân biệt các gốc axit khác nhau:
+) Gốc -SO, -HSO t/d với HCl → khí SO không màu mùi sốc.+) Gốc -CO, -HCO t/d với HCl → khí CO không màu không mùi
+) Gốc =SO t/d với BaCl,…→ BaSO ↓ trắng
+) Gốc ≡PO t/d với AgNO → AgPO ↓ vàng
+) Gốc -Cl t/d với AgNO → AgCl ↓ trắng
+) Gốc =S t/d với Cu(NO), Pb(NO) → CuS ↓, PbS ↓ đen
Trang 13VD: Cu(NO) + HS → CuS + 2HNO
3 Bazơ
_ tan: NaOH, KOH, Ca(OH), Ba(OH)
_ không tan: bazơ của các kim loại còn lại
4 Muối
a) Dựa vào gốc axit
b) Dựa vào gốc kim loại
Chú ý : Cần chú ý đến điều kiện để xảy ra các phản ứng.
B Bài tập:
Bài 1: Có 6 lọ mất nhãn NaCO, CuCl, MgCl, AlCl, FeSO, FeCl
Phân biệt các lọ mất nhãn trên
Bài 2: Không dùng hoá chất nào khác, nhận biết các lọ dung dịch
mất nhãn sau: Ba(OH), HSO, NaCO, NaCl, HCl
Hướng dẫn: với dạng bài tập này, cần trộn lẫn các dung dịch
với nhau và nhận xét các hiện tượng
Bài 3: Chỉ dùng HO và khí CO Làm thế nào nhận biết được 4
chất rắn sau: NaCl, NaCO, CaCO, BaSO
Dạng III: Xác định 2 nguyên tố ở trong bảng tuần hoàn
_ TH1: 2 nguyên tố ∈ cùng 1 nhóm nhưng ở 2 chu kì liên tiếp
BT1: A và B là 2 nguyên tố cùng 1 nhóm A và thuộc 25 chu kì liên
tiếp trong bảng tuần hoàn Tổng số p trong 2 nguyên tử của 2
nguyên tố là 30 Viết cấu hình electron của chúng và dự đoán tính chất
BT2: Hoà tan hoàn toàn 1,08g hỗn hợp 2 kim loại kiềm ở 2 chu kì
liên tiếp vào nước thu được 0,448l H ở đktc Xác định 2 kim loại Tính % m mỗi kim loại
Trang 14a) A có 6 e ở lớp ngoài cùng và hợp chất của A với hidro chứa 11,1% khối lượng nguyên tử H Xác định A.
b) Hợp chất Y có công thức AC, lớp e ngoài cùng có cấu hình bền của khí hiếm Xác định C
c) Hợp chất Z gồm 3 nguyên tố A, B, C có tỉ lệ khối lượng
m :m :m = 1:1:2,22 Khối lượng phân tử của Z là 13,5 Xác định Z và viết các PT p/ư của Z với nước có HSO tạo thành
Dạng IV: Bài tập về tỉ khối của hỗn hợp khí
A Lý thuyết
1 Khái niệm phân tử khối trung bình của hỗn hợp
M = trong đó M: tổng khối lượng của hỗn hợp
n: tổng số mol của các chất khí VD: Tính M của hỗn hợp khí gồm 1 mol N, 1 mol O, 1 mol H
Bài 1: Hỗn hợp A gồm khí N và H có thể tích 8,96 l Tỉ khối của A
với oxi là 17/64 Cho A vào 1 bình kín có chất xúc tác rồi đun nóng thu được hỗn hợp khí B gồm N, H và NH có thể tích 8,064l Tính
%H phản ứng
Đ/s : 20%
Bài 2: Tính V dùng để oxi hoá 7l NH biết phản ứng sinh ra hỗn
hợp khí N và NO có tỉ khối so với O là 0,9125 Biết các thể tích đo cùng điều kiện (tỉ lệ về số mol cũng là tỉ lệ về thể tích)
Đ/s: 6,75l
Dạng V: Xác định kim loại
_ Dạng 1: Kim loại đã biết hoá trị
+) tính M
+) tra bảng tuần hoàn
_ Dạng 2: Kim loại chưa biết hoá trị
Tính Xét n = 1, 2, 3,
Chú ý: - Trường hợp FeO
Trang 15- Cách đặt công thức: MO, MO.
BT1: Khi hoà tan 21 g 1 kim loại hoá trị II trong dung dịch HSO
dư thu được 8,4l H và dd A Khi cô cạn dd A thu được 104,25g tinh thể muối hidrat hoá
BT2: Cho 4,48g 1 oxit kim loại hoá trị II tác dụng hết với 100ml dd
HSO 0,8 M Đun nhẹ dd thu được 13,76g tinh thể ngậm nước
BT3: Cho 3,06g 1 oxit của kim loại M có hoá trị không đổi tan trong
dd HNO dư được 5,22g muối Xác định công thức của oxit đã cho
Lời giải:
Giả sử công thức oxit là: MO Ta có:
MO + 2nHNO → 2M(NO) + nHO
Có: n = ; n =
Theo pt ta có: = ⇒ =
Xét n=1, 2, 3 ta có M: Ba
BT4: Cho 416g dd BaCl 12% tác dụng vừa đủ với dd chứa 27,36g
muối sunfat của kim loại A Sau khi lọc bỏ kết tủa thu được 800ml
dd 0,2M của muối clorua kim loại A Xác định kim loại A
Lời giải: