Tính thành phần % theo khối lợng hỗn hợp kim loại ban đầu.. Hãy tính thành phần % khối lợng mỗi chất trong hỗn hợp trên.. Tính thành phần % khối lợng mỗi chất trong hỗn hợp và khối lợng
Trang 1Phòng GD&ĐT huyện Bình Lục Chuyên đề 3 : Toán thành phần % các chất trong hỗn hợp
a(g) Hỗn hợp X gồm chất A và chất B tác dụng với b mol chất C
Tính thành phần % các chất trong hỗn hợp
Dạng 1 Chỉ 1 chất Atrong hỗn hợp tác dụng
Từ Phơng trình phản ứng của A và C n A theo nC
mA %mA %mB
Dạng 2 Cả A và B đều tác dụng với C
Gọi x là số mol của A
và y là số mol của B trong hỗn hợp x.MA + y.MB = a (1)
Phơng trình phản ứng :
A + C ?
x nC(theo x)
B + C ?
Y nC (theo y)
∑ nC( theo x,y) = b (mol) (2)
Giải hệ phơng trình (1)và(2) tìm đợc x và y
mA và mB
%mA = m a 100 ; %mB = m a 100 hoặc = 100 - %mA
Bài1 Cho 10gam hỗn hợp Al và Ag tác dụng với lợng d dung dịch H2SO4 loãng thu đợc 6,72 lít khí (đo ở đktc) Tính thành phần % theo khối lợng hỗn hợp kim
loại ban đầu
Giải
- Ag đứng sau H trong dãy hoạt động hoá học nên không phản ứng với dung dịch
H2SO4 loãng
- Al phản ứng với dung dịch H2SO4:
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (1)
4 22
72 6
,
H =
- Số mol Al có trong hỗn hợp: nAl = 2
3
2 H
n = 0,2 mol
- Khối lợng Al có trong hỗn hợp: mAl = 27.0,20 = 5,4 mol
- % Khối lợng Al trong hỗn hợp: %Al = . %.
, ,
, 100 4 5 6 4
4 5
- % Khối lợng Ag trong hỗn hợp: %Ag = 100 – 54,0 = 46,0%
Trang 2Bài2 Hoà tan 19,00 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al vào dung dịch axit HCl d, sau
phản ứng thu đợc 13,44 lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn và còn 6,40 gam chất rắn
không tan Hãy tính thành phần % khối lợng mỗi chất trong hỗn hợp trên
Giải
- Vì Cu không phản ứng với axit HCl nên chất rắn không tan chính là Cu và mCu = 6,4 gam
Khối lợng kim loại Mg và Al tan ra là: mMg + mAl = 19.0 - 6,4 = 12,6 gam
Gọi số mol Mg và Al trong hỗn hợp lần lợt là x mol và y mol.
Ta có phơng trình phản ứng:
Theo các phơng trình phản ứng (1) và (2) ta có hệ phơng trình:
=
= +
= +
6 , 0 4 , 22
44 , 13 2
3
6 , 12 27
24
y x
y x
Giải hệ phơng trình này thu đợc x = 0,3 mol; y = 0,2 mol
Vậy % khối lợng các kim loại trong hỗn hợp dầu là:
%mCu = %
,
, 100 0 19
4 6
=33,68%
,
,
% ,
x
100 0 19
3 0 24 100 0 19
24
,
,
% ,
0 19
2 0 27 100 0 19
Bài3 Cho 22,2 gam hỗn hợp gồm Al, Fe hoà tan hoàn toàn trong dung dịch HCl
thu đợc 13,44 lít H2 (đktc) Tính thành phần % khối lợng mỗi chất trong hỗn hợp và khối lợng muối clorua khan thu đợc
Giải
Gọi số mol Fe và Al trong 22,2 gam hỗn hợp lần lợt là x mol và y mol.
Ta có phơng trình phản ứng:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (2)
Theo các phơng trình phản ứng (1) và (2) ta có hệ phơng trình:
Trang 3
=
= +
= +
6 0 4 22
44 13 2
3
2 22 27
56
, ,
, y x
, y
x
Giải hệ phơng trình này thu đợc x = 0,3 mol; y = 0,2 mol
Vậy % khối lợng các kim loại trong hỗn hợp dầu là:
,
,
% ,
x
100 2 22
3 0 56 100 2 22
56
,
,
% ,
y
100 2 22
2 0 27 100
2 22
27
Khối lợng muối clorua thu đợc:
m = m FeCl 2 + m AlCl 3 =127x + 133,5y = 64,8 gam
Bài4 Hoà tan 15,80 gam hỗn hợp Al, Mg và Fe vào 500,0 ml dung dịch HCl 2,50
Al bằng số mol Mg Tính % khối lợng mỗi kim loại trong hỗn hợp đã hoà tan và tính khối lợng muối có trong dung dịch A
Giải
- Gọi số mol Al, Mg và Fe trong hỗn hợp lần lợt là: x mol, x mol, z mol.
- Số mol HCl: nHCl = 0,500.2,5 = 1,250 mol
- Các phơng trình phản ứng:
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 (1)
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (2)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (3)
4 22
44 13 5
1
,
, ,
H = x+x+y= =
- Số mol HCl tham gia phản ứng (1), (2) và (3):
nHCl = 2nH2 = 2.0,60 = 1,20 mol < 1,25 mol nên HCl d, kim loại tan hết.
- Khối lợng hỗn hợp kim loại:
mhỗn hợp kim loại = mAl + mMg + mFe = 27x + 24x + 56y = 15,80 gam (II)
Giải phơng trình (I) và (II) thu đợc: x = 0,20 mol, y = 0,010 mol
%mAl = 34,18%; %mMg = 30,38%; %mFe = 35,44%;
- Khối lợng hỗn hợp muối:
mmuối = mAlCl3+ mMgCl2+mFeCl2 = 58,40 gam
Trang 4Bài5 Đun nóng 16,8 gam bột sắt với 6,4 gam bột lu huỳnh (trong điều kiện không
có không khí) đến phản ứng hoàn toàn thu đợc chất rắn A Hoà tan A bằng dung dịch HCl d thu đợc hỗn hợp khí B Chia hỗn hợp khí B làm 2 phần bằng nhau, phần
1 cho lội từ từ qua dung dịch CuCl2 thấy có m gam kết tủa CuS đen Phần 2 đem đốt
cháy trong oxi cần V lít (đo ở đktc).
a Viết các phơng trình phản ứng xảy ra
b Tính m, V.
Giải
- Số mol Fe: nFe =
56
8 16,
= 0,3 mol; Số mol S: nS =
32
4 6,
= 0,2 mol
a Các phơng trình phản ứng:
Fe + S → t o C
nFe > nS => Fe d, hỗn hợp rắn A gồm FeS và Fe
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S (2)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (3)
- Hỗn hợp khí B gồm H2S và H2 cho một nửa hỗn hợp khí B qua dung dịch CuCl2:
H2S + CuCl2 → CuS + 2HCl (4)
- Đốt cháy một nửa hỗn hợp khí B:
2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O (5)
b Tính m, V.
- Theo phơng trình phản ứng (1) trong hỗn hợp A gồm FeS 0,2 mol, Fe 0,1 mol.
- Theo phơng trình phản ứng (1) và (2) trong hỗn hợp B gồm H2S 0,2 mol, H2 0,1 mol.
- Theo phơng trình phản ứng (4) số mol CuS 0,1 mol
⇒ khối lợng CuS: mCuS = 96.0,1 = 9,6 gam
- Theo phơng trình phản ứng (5) và (6) số mol O2 cần:
2 2
1 2
3
H S H
2
V = = 3,92 lít
Bài6 Cho 22,0 gam hỗn hợp X gồm Fe và Al tác dụng với 2 lít dung dịch HCl 0,3
M thu đợc V lít H2 (đkc)
a Chứng minh hỗn hợp X không tan hết Tính V
b Cho 22,0 gam hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với Cl2 thu đợc 85,9 gam muối Tính
khối lợng mỗi kim loại trong X
Trang 5a Chứng minh hỗn hợp X không tan hết Tính V
- Gọi số mol của Fe trong 22,0 gam hỗn hợp là a mol
- Gọi số mol của Al trong 22,0 gam hỗn hợp là b mol
Ta có: 56a + 27b = 22,0 gam (I)
- Các phơng trình phản ứng:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (1)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (2)
- Số mol HCl: nHCl = 2.0,3 = 0,6 mol
- Từ phơng trình (I) ta có:
⇒ (2a + 3b) > 2228 = 0,79 mol > nHCl = 0,6
nên HCl thiếu, kim loại không tan hết
⇒ nH 2 = nHCl2
= 0,3 mol
- Thể tích H2 thu đợc: VH2 = 22,4.nH2= 6,72 lít
b Tính khối lợng mỗi kim loại trong X
- Các phơng trình phản ứng:
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 (3)
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (4)
- Khối lợng muối thu đợc:
mmuối = 162,5a + 133,5b = 85,9 gam (II)
- Giải hệ phơng trình (I) và (II) ta đợc: a = 0,2 mol, b = 0,4 mol.
mAl = 0,4.27 = 10,8 gam
mFe = 0,2.56 = 11,2 gam
Bài7 Khử hoàn toàn 552,0 gam hỗn hợp Fe3O4 và Fe2O3 bằng khí CO thu đợc 392,0
nhiễm môi trờng
Gọi số mol Fe3O4 và số mol Fe2O3 trong hỗn hợp là x mol và y mol.
Các phơng trình phản ứng:
Trang 6Fe3O4 + 4CO → t C 3Fe + 4CO2 (1)
Fe2O3 + 3CO → t o C
2Fe + 3CO2 (2) Theo các phơng trình phản ứng (1) và (2) ta có:
- Khối lợng hỗn hợp oxit: m = 232x + 160y = 552,0 gam (I)
- Khối lợng sắt thu đợc: mFe = 56(3x + 2y) = 392,0 gam (II)
Theo các phơng trình phản ứng (1) và (2) ta có: nCO = 4x + 3y = 10,0 mol
- Thể tích khí CO cần sử dụng: VCO = 22,4.10,0 = 224,0 lít.
- Số mol CO2 = số mol CO = 10,0 mol.
Phản ứng hấp thụ CO2 với thể tích tối thiểu:
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (3)
- Số mol Ca(OH)2 =
2
1
số mol CO2 = 5,0 mol.
- Thể tích dung dịch Ca(OH)2 cần dùng: V = 5,00 lít.
Bài8.: Cho hỗn hợp A (Al2O3; CuO; K2O) tiến hành 3 Thí nghiệm :
-TN1 : Cho A vào H2O d thu đợc 15g chất rắn
-TN2 :Cho thêm vào A 50% lợng Al2O3 ban đầu và cho vào H2O d thu đợc 21g chất rắn
-TN3 :Cho thêm vào A 75% lợng Al2O3 ban đầu và cho vào H2O d thu đợc 25g chất rắn.Tính số g mỗi chất trong hỗn hợp A
Giải
*Gọi n Al2O3 = a mol , n CuO = b mol, nK2O = c mol
PTPU K2O + H2O 2KOH (1)
2KOH + Al2O3 KAlO2 + H2O (2)
*Giả sử Al2O3 còn d sau thí nghiệm 1 là m gam Thì khối lợng chất rắn sau PU
mrắn = mCuO + m 15 = 80b + m
Mặt khác TN2 khi cho thêm 50% lợng Al2O3 ban đầu vào A thì khối lợng chất rắn sau khi pha là : mrắn = mCuO + m + 0,5.a.102 = 21 a = 172
Khối lợng chất rắn ở TN3 = Khối lợng chất rắn ở TN1 + 0,75.a.102
= 15 + 9 = 24g <25g
Vậy giả sử đặt ra là không đúng Al2O3 đã phản ứng hết trong TN1
mCuO = 15g
Trang 7*TN2 khi cho thêm 50% lợng Al2O3 ban đầu vào A thì khối lợng chất rắn sau khi hoà tan tăng lên 21-15=6g Al2O3 đã phản ứng không hết trong TN2
Khối lợng chất rắn ở TN3 = Khối lợng chất rắn ở TN2 + 0,25.a.102
25 = 21 + 25,5a
a = 254,5 mAl2O3 = 16 g
*Theo TN2 thì mAl2O3 đã phản ứng với KOH là : (16 + 8) – 6 = 18g
Theo (1)và(2) nK2O = n Al2O3 = 10218 =173 mK2O = 15,588g
Bài9 A là hỗn hợp : Ba; Mg; Al
- TN1 Cho m g A vào H2O đến phản ứng xong thoát ra 8,96(l) H2 (đktc)
- TN2 Cho m g A vào NaOH d thoát ra 12,32(l) H2 (đktc)
- TN3 Cho m g A vào dung dịch HCl d thoát ra 13,44(l) H2 (đktc)
Tính m và % lợng mỗi kim loại trong A
Giải
- Số mol H2 lần lợt ở các thí nghiệm là : 0,4mol ; 0,55 mol ; 0,6 mol
TN1: Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2
x x x
Ba(OH)2 + 2H2O+2Al Ba(AlO2)2 + 3H2
x 2x 3x
TN2 vẫn xảy ra 2 phản ứng trên
NaOH + H2O + Al NaAlO2 + 1,5H2
TN3: Ba + 2HCl BaCl2 + H2
0,1 0,1
Mg + 2HCl MgCl2 + H2
Al + 3HCl AlCl3 + 1,5H2
0,3 1,5x0,3
- ở TN2 NaOH d Ba và Al PU hết và thu đợc 0,55 mol H2 > 0,4 mol H2
ở TN1 Ba đã PU hết và Al phản ứng không hết với Ba(OH)2
Vậy theo TN1 ta có : x + 3x = 0,4 mol x = 0,1 mol nBa = 0,1mol
ở TN2 nAl phản ứng với NaOH là : 0,1 mol
∑ nAl = 0,1 + 2x 0,1 = 0,3 mol.
- ở TN3: nMg = 0,6 – (0,1 + 1,5.0,3) = 0,05 mol
Vậy mBa = 13,7g , mAl = 8,1g ; mMg = 1,2g m = 3g
Trang 859,56% 35,21% 5,23%
Chuyên đề 5 : Toán giải bằng ph ơng pháp giả định
Dạng toán giả định là dạng toán xem nh bài toán cha đủ dữ kiện để giải
Cách giải là ta xe giả định lợng chất tham gia phản ứng là 100g hoặc là 1 mol
Bài1.Hỗn hợp chứa Fe;FeO và Fe2O3 Nếu hoà tan hỗn hợp bằng HCl d thì lợng H2
thoát ra bằng 1% lợng hỗn hợp đem thí nghiệm Mặt khác nếu khử hỗn hợp trên bằng H2 thì thu đợc lợng H2O bằng 21,15% lợng hỗn hợp đem thí nghiệm Xác
định % mỗi chất trong hỗn hợp
Giải
Giả sử lợng hỗn hợp đem thí nghiêm là 100(g)
mH2 = 100.
100
1
= 1(g) nH2 =
2
1
mH2O =100.
100
15 , 21
= 21,15(g) nH2O =2118,15 = 1,175 mol Phơng trình phản ứng :
Thí nghiệm 1 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1)
0,5 mol 0,5 mol
Thí nghiệm 2
FeO + H2 Fe + H2O (2)
x x
Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O (3)
3
y
y
Theo phản ứng (1) nFe = nH2 = 0,5 mol mFe = 0,5 56 = 28 (g)
Theo phản ứng (2),(3) tacó :
= +
= +
+
175 , 1
100 3 160 72
28
y x
y x
x = 0.5 y = 0.67
Khối lợng hỗn hợp là :
Vậy thành phần % các chất trong hỗn hợp là :
%mFe = 100 %
100
8 , 2
= 28%
%mFeO = 100 %
100
72 5 ,
0 x
=36%
%mFe2O3 =36%
Trang 9Bài2 Hỗn hợp A gồm NaCl và KCl tan trong H2O thành dung dịch Thêm AgNO3
và dung dịch này tách ra 1 lợng kết tủa bằng 229,6% so với lợng A Tính % mỗi chất trong hỗn hợp A
Giải
Giả sử lợng A dùng là 100g Lợng kết tủa là 229,6g
Gọi x là số mol NaCl và y là số mol KCl
PU : NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl↓
x x
KCl + AgNO3 KNO3 + AgCl↓
y y
= +
100 5
, 74 5 , 58
5 , 143 6 ,
229 y
x y
Thành phần % mỗi chất trong hỗn hợp A là :
+) %NaCl = 1 x,210058,5 x100 = 70,2%
+)% KCl = = 29,8%
Bài3 Hỗn hợp gồm NaCl và NaBr khi tác dụng với AgNO3 d thì tạo ra 1 lợng kết tủa bằng lợng AgNO3 đã phản ứng Tính % mỗi chất trong hỗn hợp
Giải
Giả sử lợng AgNO3 đã dùng là : 170g nAgNO3 = 1 mol
PUHH :
NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl↓
x x x
NaBr + AgNO3 NaNO3 + AgBr↓
y y y
Gọi x là số mol NaCl và y là số mol NaBr
Ta có : { 1
170 188 5 ,
143 + =
= +
y x
y
x x = 0,4; y= 0,6 Vậy thành phần % : +) %NaCl = 0,4x580,4,5x58+0,5,6x83x100 % %NaBr
Bài4 Hỗn hợp A gồm Oxit của một KL(II) và muối cacbonat của KL đó dợc hoà tan hết bằng dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ tạo ra khí B và dung dịch D Cô cạn D thu đợc một lợng muối khan bằng 168% lợng A Biết lợng khí B bằng 44% lợng
A Xác định KL(II) ? % mỗi chất trong A?
Giải
Trang 10Đặt công thức của KL(II) là : R khối lợng mol là M
Giả sử lợng A đã dùng là 100g Lợng muối khan : 168g và lợng khí B=44g
Đặt x là số mol của RO và y là số mol của RCO3
PTPU : RO + H2SO4 RSO4 + H2O
x x
RCO3 + H2SO4 RSO4 + H2O + CO2
y y y
Theo các PUHH ta có hệ phơng trình :
+
=
+
= +
+
+
168
100 ) 60 (
)
16
(1
M
y
x
M
y
M
x
Vậy
+KL(II) cần tìm là Mg
+%MgO = 0 x,1004 40 x100 = 16%
+%MgCO3 = 84%
Bài5 : Hỗn hợp A gồm các kim loại Mg; Al; Cu Oxi hoá hoàn toàn m(g) A thu
đ-ợc 1,72m gam hỗn hợp ba Oxit với hoá trị cao nhất của mỗi kim loại Hoà tan m (g) A băng dung dịch HCl