Bồi dưỡng giải toán casio môn hóa lớp 12

Tài liệu bồi dưỡng thi giải toán trên máy tính cầm tay.Một số dạng toán: Toán về nguyên tử, đồng vị; Toán về kích thước nguyên tử, cấu trúc mạng tinh thể, khoáng chất, Bài toán về pH, Bài tập tính toán với hỗn hợp chất vô cơ và hữu cơ...

GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY

Môn Hóa học lớp 12

- Nội dung thi : Tất cả các kiến thức trong chương trình trung học phổ thông

1 Cấu tạo tinh thể (các loại hạt, năng lượng, phóng xạ, hạt nhân, tinh thể)

2 Cấu tạo phân tử và liên kết hóa học

4 Phép tính bình phương, số mũ, khai căn

5 Phép tính logarit (log; ln) và đối logarit

6 Giải phương trình bậc nhất một ẩn

7 Phép tính các hàm số lượng giác sin, cos, tg, cotg

8 Giải hệ hai phương trình bậc nhất một ẩn

DẠNG 1: TOÁN VỀ ĐỒNG VỊ

Đồng vị số khối A1 chiếm a1%, đồng vị số khối A2 chiếm a2%

- Nguyên tử khối trung bình: A =

B i 1: à Nguyên tố X có 3 đồng vị là X1 chiếm 92,23%, X2 chiếm 4,67% và X3 chiếm 3,1%.Tổng số khối của 3 đồng vị bằng 87 Số nơtron trong X2 nhiều hơn trong X1 1 hạt Nguyên tử khốitrung bình của X là 28,0855 Tìm X1, X2, X3

được nghiệm: A1 = 27,9777; A2 = 28,9777; A3 = 30,0445

Do A1, A2, A3 là các số nguyên dương nên A1 = 28; A2 = 29; A3 = 30

B i 2: à Nguyên tố A có 4 đồng vị A1, A2, A3 A4 có các đặc điểm sau:

- Tổng số khối của 4 đồng vị là 825

- Tổng số nơtron của đồng vị A3 và A4 lớn hơn số nơtron đồng vị A1 là 121 hạt

- Hiệu số khối của đồng vị A2 và A4 nhỏ hơn hiệu số khối của đồng vị A1 và A3 là 5 đơn vị

- Tổng số hạt p, n, e của đồng vị A1 và A4 lớn hơn tổng số hạt không mang điện của A2 và A3 là333

- Số khối của đồng vị A4 bằng 33,5% tổng số khối 3 đồng vị kia

a Xác định số khối 4 đồng vị và số điện tích hạt nhân của nguyên tố A

b Các đồng vị A1, A2, A3, A4 lần lượt chiếm 50,9%; 23,3%; 0,9% và 24,9% tổng số nguyên tử.Hãy tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố A

N3 + N4 – N1 = 121 (2)Hiệu số khối của đồng vị A2 và A4 nhỏ hơn hiệu số khối của đồng vị A1 và A3 là 5 đơn vị

A2 – A4 = A1 – A3 – 5 (3)Tổng số hạt p, n, e của đồng vị A1 và A4 lớn hơn tổng số hạt không mang điện của A2 và A3 là

a a

a

a A a

A a A

+++

+++

2 1

2 2 1 1

 Nguyên tử khối trung bình:

B i 3: à Trong tự nhiên Cu có 2 đồng vị là 63Cu và 65Cu Khối lượng nguyên tử trung bình của

Cu là 63,54 Thành phần phần trăm về khối lượng của 63Cu trong CuCl2 là bao nhiêu (biết MCl = 35,5)

B i 4: à Trong tự nhiên, nguyên tố clo có 2 đồng vị là 35Cl và 37Cl có phần trăm số nguyên tửtương ứng là 75% và 25%; nguyên tố đồng có 2 đồng vị trong đó 63Cu chiếm 73% số nguyên tử.Đồng và clo tạo được hợp chất CuCl2 trong đó phần trăm khối lượng Cu chiếm 47,228% Xác địnhđồng vị thứ 2 của đồng

Hướng dẫn:

NTK TB của Cl = 100

25.3775

35 +

= 35,5Trong phân tử CuCl2

%Cu =

%100.5,35.2+

63 +A

= 63,54Giải ra được A = 65

=> đồng vị thứ 2 là 65Cu

B i 5: à Trong tự nhiên Cu có 2 đồng vị là 63Cu và 65Cu Nguyên tử trung bình của Cu là 63,546

Số nguyên tử 63Cu có trong 32g Cu là bao nhiêu biết NA = 6,022.1023

Hướng dẫn

NTK TB của Cu = 63,546 => %63Cu = 72,7%; %65Cu = 27,3%

Trong 32 gam Cu: nCu = 63,546

32 mol

Số nguyên tử Cu trong 32 gam Cu: 63,546

32.6,022.1023 nguyên tử

Số nguyên tử 63Cu trong 32 gam Cu: 63,546

32.6,022.1023.72,7% = 2,204.1023 nguyên tử

B i 6: à Khối lượng nguyên tử trung bình của clo là 35,5 Clo có 2 đồng vị là 35Cl và 37Cl

a Hỏi có bao nhiêu % khối lượng của 35Cl chứa trong axit pecloric HClO4?

b Có bao nhiêu % về khối lượng của 37Cl chứa trong muối kali clorat KClO3 và canxi cloratCa(ClO3)2?

Giải:

Gọi %35Cl = x% => %37Cl = (100-x)%

)100(37

DẠNG 2: TOÁN VỀ CÁC HẠT CƠ BẢN Trong nguyên tử: Tổng số hạt: 2Z + N

Trong ion dương: M – ne → Mn+ => tổng số hạt = 2Z + N – n

Trong ion âm: R + me → Rm- => tổng số hạt = 2Z + N + m

Trong phân tử XaYb: tổng số hạt = a(2ZX + NX) + b(2ZY + NY)

Trong ion đa nguyên tử:

XaYbn+: tổng số hạt = a(2ZX + NX) + b (2ZY + NY) – n

XaYbm-: tổng số hạt = a(2ZX + NX) + b (2ZY + NY) + m

- Đối với các đồng vị bền trong khoảng 1 < Z ≤ 82, ta có: 1 ≤ ≤ 1,5

B i 7: à Hợp chất M2X có tổng số các hạt trong phân tử là 116, trong đó số hạt mang điện nhiềuhơn số hạt không mang điện là 36 Khối lượng nguyên tử X nhiều hơn M là 9 Tổng số hạt p, n, etrong X2- nhiều hơn trong M+ là 17 hạt Xác định số khối của M và X

B i 8: à Tổng số hạt p, n, e trong phân tử MX3 là 196, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn sốhạt không mang điện là 60 Khối lượng nguyên tử của X lớn hơn của M là 8 Tổng số hạt p, n, e trong

X- nhiều hơn trong M3+ là 16 Xác định M và X

- Tổng số hạt của X- nhiều hơn tổng số hạt của M3+ là 16

(2ZX + NX + 1) - (2ZM + NM - 3) = 16 (4)(1) + (2) => 4ZM + 12ZX = 256 => ZM + 3ZX = 64 (*)

Giải:

Gọi số p và số n của M và X lần lượt là ZM, NM, ZX, NX (đk: ZM, NM, ZX, NX nguyên dương)

- Trong hợp MX2 , M chiếm 46,67% về khối lượng

 100(2.ZM + 4) = 46,67.( 2ZM + 4 + 4ZX)

 106,66ZM – 186,68ZX = -213,32 (5)Giải hệ (4), (5) được: ZM = 26,002; ZX = 15,999

Do ZM, ZX là các số nguyên dương nên: ZM = 26 => M là Fe

ZX = 16 => X là S

=> công thức hợp chất là FeS2

B i 10: à Một hợp chất được tạo thành từ cation A2+ và anion B2- Trong phân tử AB có tổng sốhạt là 84, trong đó số hạt mang điện gấp 2 lần số hạt không mang điện Tổng số hạt của A2+ ít hơntổng số hạt của B2- là 16 Tỉ số nguyên tử khối của A và B là 3 : 4 Xác định nguyên tố A, B

N Z M

M

B

A

(4)(1), (2) => 3Z1 + 3Z2 = 84 => Z1 + Z2 = 28 (*)

=> N1 + N2 = 28 (2’)(3) => 2Z1 + N1 – 2Z2 – N2 = -12 (3’)

Đặt ẩn x = ZM + NM ; y = ZX + NX

Giải hệ (3), (4) : 2x + y = 94

x – y = 23được nghiệm x = 39 ; y = 16

=> ZM + NM = 39 => M là Kali

và ZX + NX = 16 => X là Oxi

CT của A: K2O

B i 12: à Hợp chất Y có công thức M4X3 Biết: Tổng số hạt trong phân tử Y là 214 hạt Ion M3+

có số e bằng số e của ion X4- Tổng số hạt p, n, e của nguyên tử nguyên tố M nhiều hơn tổng số hạtcủa nguyên tử nguyên tố X trong Y là 106 Xác định hợp chất Y

B i 13: à Mỗi phân tử XY3 có tổng các hạt proton, nơtron, electron bằng 196; trong đó số hạtmang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60, số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điệncủa Y là 76 Hãy xác định kí hiệu hoá học của X,Y và XY3

B i 14: à Hợp chất A có dạng MXa có tổng số hạt proton là 77 Số hạt mang điện trong M nhiềuhơn số hạt mang điện trong X là 18 hạt Trong A số proton của X lớn hơn số proton của M là 25 hạt.Xác định CTPT của A

Hướng dẫn

Gọi số p và số n của M và X lần lượt là ZM, NM, ZX, NX (đk: ZM, NM, ZX, NX nguyên dương)Hợp chất A có dạng MXa có tổng số hạt proton là 77

ZM + a.ZX = 77 (1)

Số hạt mang điện trong M nhiều hơn số hạt mang điện trong X là 18 hạt

Trong A số proton của X lớn hơn số proton của M là 25 hạt

a.ZX – ZM = 25 (3)Đặt ẩn x = ZM ; y = ZX ; z = a.ZX

Giải hệ (1), (2), (3) : x + 0y + z = 77

2x – 2y + 0z = 18-x + 0y + z = 25 được nghiệm x = 26 ; y = 17 ; z = 51

ZM = 26 => M là Fe

ZX = 17 => X là Cloa.ZX = 52 => a = 3Công thức hợp chất : FeCl3

B i 15: à Tổng số p, n, e trong nguyên tử của 2 nguyên tố M và X lần lượt là 82 và 52 M và Xtạo thành hợp chất MXa, trong phân tử của hợp chất đó tổng số proton của các nguyên tử bằng 77.Xác định CTPT của MXa

Hướng dẫn:

B: XY2

2ZX + NX + 4ZY + 2NY = 290

NX + 2NY = 110

2NY – NX = 70 => NY = 45; NX = 20

 2ZX + 4ZY = 1802ZX : 4ZY = 2 : 7 => 7ZX – 4ZY = 0

 ZX = 20; ZY = 35

 CaBr2

B i 17: à Phân tử X có công thức abc Tổng số hạt mang điện và không mang điện trong phân tử X

là 82 Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22, hiệu số khối giữa b và c gấp

10 lần số khối của a, tổng số khối của b và c gấp 27 lần số khối của a Tìm công thức phân tử đúng củaX

♣ Hướng dẫn giải :

Gọi số hạt proton, nơtron, số khối của nguyên tử a là: Za ; Na ; Aa

Gọi số hạt proton, nơtron, số khối của nguyên tử b là: Zb ; Nb ; Ab

Gọi số hạt proton, nơtron, số khối của nguyên tử c là: Zc ; Nc ; Ac

Từ các dữ kiện của đầu bài thiết lập được các phương trình:

DẠNG 3: BÀI TOÁN VỀ KÍCH THƯỚC NGUYÊN TỬ

Khối lượng riêng của một chất: D =

=> Thể tích 1 mol nguyên tử nguyên tố R là: V =

=> Thể tích thực của 1 mol nguyên tử R (không tính khe trống) = V.b%

Vì trong 1 mol nguyên tử chứa 6,022.1023 nguyên tử R => thể tích 1 nguyên tử R :

23

10022,6

%

×

= V b

V R

Coi nguyên tử hình cầu: VR = πr3 (r: bán kính nguyên tử)

B i 18: à Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Ca ở 200C, biết tại thể tích của 1 mol Ca bằng25,87 cm3 Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Ca có hình cầu, có độ đặc khít là 74%

B i 19: à Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Fe 200C biết ở nhiệt độ đó, khối lượng riêng của

Fe là 7,87 g/cm3 Với giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Fe là những hình cầu chiếm 75% thể tíchtinh thể, phần còn lại là những khe rỗng giữa các quả cầu Cho nguyên tử khối của Fe là 55,85

B i 20: à Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Au 200C biết ở nhiệt độ đó, khối lượng riêng của

Au là 19,32 g/cm3 Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Au là những hình cầu chiếm 75% thể tíchtinh thể Cho nguyên tử khối của Au là 196,97

ĐS: r = 1,44.10 -8 cm

B i 21: à Nguyên tử kẽm có bán kính r = 1,35.10-10m, có khối lượng bằng 65 đvC

a) Tính khối lượng riêng của nguyên tử kẽm

b) Thực tế hầu như toàn bộ khối lượng tập trung vào hạt nhân với bán kính r = 2.10-15m Tínhkhối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử Zn

34

 Khối lượng riêng D = V

m

= 3. .6,022.10 )

4/(

B i 23: à Nguyên tử nhôm có bán kính 1,43A0 và có khối lượng nguyên tử là 27đvc

a/ Tính khối lượng riêng của nguyên tử nhôm

b/ Trong thực tế thể tích thật chiếm bởi các nguyên tử chỉ bằng 74% của tinh thể, còn lại là

các khe trống Định khối lượng riêng đúng của Al Biết thể tích của hình cầu V = 3

4

πr3

B i 24: à Bán kính gần đúng của hạt nơtron là 1,5.10-15m, còn khối lượng của nơtron là 1,675.10

-27kg Tính khối lượng riêng của nơtron

ĐS: D = 118.10 9 kg/cm 3

DẠNG 4: CẤU TRÚC MẠNG TINH THỂ KIM LOẠI I-Một số kiểu mạng tinh thể kim loại.

Ở trạng thái rắn, hầu hết các kim loại kết tinh theo ba dạng tinh thể chính là lập phương tâm diện, lập phương tâm khối và lục phương

1 Mạng lập phương đơn giản:

- Đỉnh khối lập phương là các nguyên tử kim loại hay ion dương

kim loại; Số phối trí = 6

2 Mạng lập phương tâm khối:

- Đỉnh và tâm khối hộp lập phương là nguyên tử hay ion

dương kim loại; Số phối trí = 8

3 Mạng lập phương tâm diện

- Đỉnh và tâm các mặt của khối hộp lập phương là các nguyên tử

hoặc ion dương kim loại; Số phối trí = 12

4 Mạng lục phương:

- Khối lăng trụ lục giác gồm 3 ô mạng cơ sở Mỗi ô mạng cơ sở là

một khối hộp hình thoi Các đỉnh và tâm khối hộp hình thoi là nguyên tử

hay ion kim loại;

3π a 4Thể tích của một ô cơ sở a3 a3

2a 6 3

a = 2.r

¤ c¬ së

b=

a

2 Khối lượng riêng của kim loại

a) Công thức tính khối lượng riêng của kim loại

M : Khối lượng kim loại (g) ; NA: Số Avogađro

P : Độ đặc khít (mạng lập phương tâm khối P = 68%; mạng lập phương tâm diện, lục phươngchặt khít P = 74%)

B i 25: à Tinh thể đồng kim loại có cấu trúc lập phương tâm diện.

a) Hãy vẽ cấu trúc mạng tế bào cơ sở và cho biết số nguyên tử Cu chứa trong tế bào sơ đẳng này b) Tính cạnh lập phương a (Å) của mạng tinh thể, biết nguyên tử Cu có bán kính bằng 1,28 Åc) Xác định khoảng cách gần nhất giữa hai nguyên tử Cu trong mạng

b) Xét mặt lập phương ABCD ta có: AC = a 2 = 4 × rCu

a =

0 Cu

4 r 4 1,28A

3,63 Åc) Khoảng cách ngắn nhất giữa 2 nguyên tử là đoạn AE:

AE =

AC a 2

2 = 2

= 2,55 Åd) Khối lượng riêng: + 1 mol Cu = 64 gam

+ Thể tích của 1 tế bào cơ sở = a3 chứa 4 nguyên tử Cu

+ 1 mol Cu có NA = 6,02 ×1023 nguyên tử Khối lượng riêng d =

m

646,02 10× ×(3,63 10 )× − = 8,88 g/cm3

CT

B i 26: à Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phương tâm khối, nguyên tử có bán kính r =

1,24 Å Cho Fe = 56 Hãy tính:

a) Cạnh a của tế bào sơ đẳng

b) Tỉ khối của Fe theo g/cm3

c) Khoảng cách ngắn nhất giữa hai nguyên tử Fe

Hướng dẫn

A B

C D

× = 2,85 Åc) Khoảng cách ngắn nhất giữa 2 nguyên tử là đoạn AE:

×

= 2,468 Åd) Khối lượng riêng: + 1 mol Fe = 56 gam

+ Thể tích của 1 tế bào cơ sở = a3 chứa 2 nguyên tử Fe

+ 1 mol Fe có NA = 6,02 ×1023 nguyên tử Khối lượng riêng d =

m

566,02 10× ×(2,85 10 )× − = 7,95 g/cm3

B i 27: à Tinh thể vàng kim loại có cấu trúc lập phương tâm diện Độ dài cạnh của ô mạng cơ sở

là 4,07.10-10 (m)

a) Hãy vẽ cấu trúc mạng tế bào cơ sở và cho biết số nguyên tử Au chứa trong tế bào sơ đẳng này

b) Tính bán kính nguyên tử Au

c) Tính % không gian trống trong mạng lưới tinh thế Au

B i 28: à (HSG QG 2009) Máu trong cơ thể người có màu đỏ vì chứa hemoglobin ( chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Máu của một số động vật nhuyễn thể không có màu đỏ mà có màu khác vì chứakim loại khác (X) Tế bào đơn vị (ô mạng cơ sở) lập phương tâm diện của tinh thể X có cạnh bằng6,62.10-8 cm Khối lượng riêng của nguyên tố này là 8920 kg/m3

a Tính thể tích của các nguyên tử trong một tế bào và phần trăm thể tích của tế bào bị chiếm bởi các nguyên tử

Phần trăm thể tích tế bào bị chiếm bởi các nguyên tử: 74%.

Khối lượng mol phân tử: M = 63,1 g/mol Vậy X là đồng => máu có màu xanh

B i 29: à (HSG QG 2008) Silic có cấu trúc tinh thể giống kim cương

1 Tính bán kính nguyên tử silic Cho khối lượng riêng của silic tinh thể bằng 2,33g.cm-3; khốilượng mol nguyên tử của Si bằng 28,1g.mol-1

2 So sánh bán kính nguyên tử của silic với cacbon (rC = 0,077 nm) và giải thích

Bán kính của nguyên tử silic là: r = d/8 = 1,17 10-8cm;

b Có rSi (0,117 nm) > rC( 0,077 nm) Điều này phù hợp với quy luật biến đổi bán kính nguyên tửtrong một phân nhóm chính

DẠNG 5: BÀI TẬP VỀ KHOÁNG CHẤT

B i 30: à Một quặng chứa 21,7% canxi, 13,1% magiê về khối lượng, còn lại là cacbon và oxi.Xác định công thức đơn giản nhất của quặng đó Hãy biểu diễn ra công thức oxit của nó và viết côngthức quặng đó

Hướng dẫn:

Gọi công thức của quặng là: CaxMgyCzOt

% khối lượng của O là a% => % khối lượng của C là : (65,2 – a) %

x : y : z : t = (*)Tổng số oxi hóa của hợp chất bằng không

13:24

1,13:40

7,21:

:: y z t =

x

= 0,54 : 0,54 : 1,1 : 3,3 = 1 : 1 : 2 : 6Vậy công thức đơn giản nhất của quặng: CaMgC2O6

Công thức oxit: CaO.MgO.2CO2

Công thức của quặng: CaCO3.MgCO3

B i 31: à Một chất có ứng dụng rộng rãi ở các vùng quê, có thành phần % về khối lượng cácnguyên tố K, Al, S lần lượt là 8,228%, 5,696%, 13,502% còn lại là oxi và hidro Xác định công thứccủa chất đó Biết trong chất đó S có số oxi hóa cao nhất

Hướng dẫn:

Gọi công thức của chất là: KxAlySzHtOm

% khối lượng của O là a% => % khối lượng của H là : (72,574 – a) %

=> công thức chất cần tìm có dạng: KAlS2H24O20  K Al(SO4)2 12H2O

Công thức đúng của chất đó là: K2SO4 Al2(SO4)3 24H2O (phèn chua)

B i 32: à Một loại khoáng có chứa 13,77%Na; 7,18%Mg; 57,48%O; 2,39%H và còn lại lànguyên tố X về khối lượng Hãy xác định công thức phân từ của khoáng đó

B i 33: à Một khoáng chất có chứa 20,93% nhôm; 21,7% silic và còn lại là oxi và hidro (về khốilượng) Hãy xác định công thức của khoáng chất này

♣ Đặt % lượng Oxi = a thì % lượng Hidro = 57,37 – a

Ta có: tỷ lệ số nguyên tử Al : Si : O : H =

20,93 21,7 a: : : (57,37 a)

Vậy công thức khoáng chất Al2Si2O9H4 hay Al2O3.2SiO2.2H2O (Cao lanh)

DẠNG 6: BÀI TẬP VỀ pH CỦA DUNG DỊCH

Axit mạnh, bazơ mạnh phân li hoàn toàn

- Với axit yếu: HA  H+ + A

-Hằng số phân li axit: Ka = và pKa = -lgKa

- Với bazơ yếu MOH  M+ + OH

-Hằng số phân li bazơ: Kb = và pKb = -lgKb

B i 34: à Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,1M có Ka = 1,8.10-5

Giải: Đặt [CH3COOH] phân li là x (x > 0)

CH3COOH  CH3COO- + H+

Bđ: 0,1mol 0 0Phân li: x x x Cb: 0,1-x x x

x x x

ở trạng thái cân bằng: [HClO] = 0,01 – x

[H+] = x[ClO-] = 0,001 + x

Giải phương trình (1) được 2 nghiệm: x1 = 2,623.10-4 và x2 = -1.296.10-3

][

]].[

]].[

]].[

[

3

3

COOH CH

COO CH

x

x

−1,0

2

][

]].[

2

][

]].[

−

+01,0

)001,0.(

B i 38: à Tính nồng độ H+ (mol/l) trong các dung dịch sau:

a) CH3COONa 0,1M (biết Kb của CH3COO- là 5,71.10-10)

]].[

[

4

3 +

+

NH

NH H

x

x x

−

+2,0

)1,0.(

][

]].[

OH COOH CH

x

x

−1,0

2

1,0

2

x

][

]].[

x

x

−1,0

2

10 H

Ka >> KH2O→ bỏ qua sự điện li của nước

0,01 - 0,001 0,4 = 0,0225M

B i 45: à Ở 200C hòa tan vào dung dịch NaOH nồng độ 0,016 g/lít một lượng iot đủ để phản ứngsau xảy ra hoàn toàn: 2NaOH + I2 ¬ → NaI + NaIO + H

2O Tính pH của dung dịch thu được Biết hằng số axit của HIO = 2,0 ×10− 11

4,0 ×10− 4 2,0 ×10− 4

IO− + H2O ¬ → HIO + OH− [ ] 2,0 ×10− 4 − x x x ⇒ [HIO] = [OH−]

HIO ¬ → H+ + IO− Ka = 2,0 ×10−11

Ta có: Ka = [ ]

IO HHIO

14

10

H10H

−

+

− +

Giải phương trình bậc 2 một ẩn: xem [H+] = x

Bấm MODE ba lần, chọn 1, bấm ► màn hình hiện Degree?

A, B, C, D là các chất khí hoặc chất tan trong dung dịch

[A], [B], [C], [D] là nồng độ các chất tại thời điểm cân bằng

Kc =

Chú ý: - Hằng số tốc độ phản ứng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và loại phản ứng

Các nồng độ mol [ ] được tính tại thời điểm cân bằng

Trong biểu thức Kc không xét đến chất rắn trong hệ mà chỉ xét chất lỏng hay khí

Đối với chất khí thay nồng độ bằng áp suất riêng phần tại thời điểm cân bằng (khi đó hằng sốcân bằng kí hiệu Kp)

Nhiệt phản ứng:

a Năng lượng liên kết: là năng lượng cần cung cấp để phá vỡ liên kết hóa học và bằng năng

lượng được giải phóng khi hình thành liên kết hóa học đó từ các nguyên tố cô lập nhưng ngược dấu.Năng lượng liên kết được tính bằng kJ/mol và kí hiệu Elk

b Nhiệt phản ứng: Là năng lượng tỏa ra hay thu vào trong một phản ứng hóa học Nhiệt phản

ứng được kí hiệu là Q hoặc ∆H(∆ = −H Q).

Nếu phản ứng tỏa nhiệt: ∆H<0 (hệ mất nhiệt cho môi tường).

Nếu phản ứng thu nhiệt: ∆H>0 (hệ nhận nhiệt của môi trường)

Ví dụ: CaCO3  CaO + CO2 ∆H=186,19kJ/mol

2H2 + O2  2H2O ∆H= - 241,8kJ/mol

Phản ứng cháy, phản ứng trung hòa thuộc loại phản ứng tỏa nhiệt Phản ứng nhiệt phân thường là phản ứng thu nhiệt

B i 46: à Cho phản ứng thuận nghịch sau: H2(k) + I2(k)  2HI(k)

Nồng độ các chất lúc cân bằng ở nhiệt độ 4300C như sau: [H2] = [I2] = 0,107M [HI] = 0,786M Tính hằng số cân bằng Kc của phản ứng ở 4300C

Giải :

[ ] [ ] [ ] [ ]a b

d c

B A

D C

CM(H2O) ban đầu = = 0,03 mol/l

CM(CO) ban đầu = = 0,03 mol/l

Gọi x là nồng độ H2O phản ứng

H2O(k) + CO(k)  H2(k) + CO2(k)

BĐ: 0,03 0,03PƯ: x x x xCB: 0,03-x 0,03-x x x

B i 49: à Một bình phản ứng có dung tích không đổi, chứa hỗn hợp khí N2 và H2

với nồng độ tương ứng là 0,3M và 0,7M Sau khi phản ứng tổng hợp NH3 đạt trạng thái cân bằng ở

]].[

[

][

2 2

2

I H HI

10

3,0

10

3,0

2

2

)03,0

x x

−

toC, H2 chiếm 50% thể tích hỗn hợp thu được Hằng số cân bằng Kc ở toC của phản ứng có giá trị là:

B i 50: à Cho 5,6 gam CO và 5,4 gam H2O vào một bình kín dung tích không đổi

10 lít Nung nóng bình một thời gian ở 8300C để hệ đạt đến trạng thái cân bằng: CO (k) + H2O (k) 

CO2 (k) + H2 (k) (hằng số cân bằng Kc = 1) Tính nồng độ cân bằng của CO, H2O

ĐA 0,008M và 0,018M

B i 51: à Nung FeS2 trong không khí, kết thúc phản ứng thu được một hỗn hợp khí

có thành phần: 7% SO2; 10% O2; 83% N2 theo số mol Đun hỗn hợp khí trong bình kín (có xúc tác)

ở 800K, xảy ra phản ứng: 2SO2 + O2 ¬ → 2SO

3 Kp = 1,21.105.a) Tính độ chuyển hoá (% số mol) SO2 thành SO3 ở 800K, biết áp suất trong bình lúc này là 1 atm, sốmol hỗn hợp khí ban đầu (khi chưa đun nóng) là 100 mol

b) Nếu tăng áp suất lên 2 lần, tính độ chuyển hoá SO2 thành SO3, nhận xét về sự chuyển dịch cânbằng

Kp =

3

2 SO 2

(P ) (P ) P

=

2 2

x (100 - 0,5x) (7 - x) (10 - 0,5x) = 1,21 105

do K >> → x ≈ 7 → Ta có : 2

49.96,5 (7 x) 6,5 − = 1,21 105

Giải được x = 6,9225

Vậy độ chuyển hóa SO2→ SO3:

6,9225.100%

7 = 98,89%.b) Nếu áp suất tăng 2 lần tương tự có: 7- x′= 0,300 5 10-2 = 0,0548 → x′ = 6,9452

(M h là khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí ở trạng thái cân bằng)

a) Tính độ phân ly α của N2O4 ở các nhiệt độ đã cho

b) Tính hằng số cân bằng Kp của (1) ở mỗi nhiệt độ trên

c) Cho biết (1) là phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt Giải thích? (Khi tính lấy tới chữ số thứ 3 saudấu phẩy)

 Kp = = 0,513 (áp suất chung P = 1 atm)

Khi tăng nhiệt độ, độ phân li tăng, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận => pư (1) là phản ứngthu nhiệt

- Các nguyên tử không có tính phóng xạ gọi là các đồng vị bền

- Các nguyên tố chỉ gồm các đồng vị phóng xạ (không có đồng vị bền) gọi là nguyên tố phóng xạ.Tia phóng xạ có thể là chùm các hạt mang điện dương như hạt α (phóng xạ α: ), hạt proton;hạt mang điện âm như chùm electron (phóng xạ β: ); không mang điện như nơtron hoặc tia γ (có

bản chất giống như ánh sáng nhưng năng lượng lớn hơn nhiều)

Sự tự biến đổi như vậy của hạt nhân nguyên tử gọi là sự phân rã phóng xạ hay phân rã hạt nhân

He

4 2

e

0 1

−

Chu kỳ bán huỷ: là khoảng thời gian các chất phóng xạ phân huỷ hết một nửa khối lượng.

Biểu thức mối liên hệ giữa thời gian phân rã phóng xạ (t), lượng ban đầu (N0) và lượng chất tại thờiđiểm t của chất phóng xạ (Nt) là: = kt hay t =

Vd: Khi đưa khối khi đơteri ( ) lên nhiệt độ cao (hàng triệu độ) thì do va chạm, từng cặp hai

hạt nhân có thể kết hợp với nhau tạo thành hạt nhân mới

Trong quá trình phóng xạ luôn có sự hụt khối lượng: tổng khối lượng các hạt tạo thành nhỏ hơn

tổng khối lượng của hạt nhân ban đầu Khối lượng bị hao hụt này chuyển hoá thành năng lượngkhổng lồ được tính theo CT: ∆E = ∆mc 2

Trong đó: ∆E: năng lượng thoát ra

∆m: độ hụt khối lượng

c = 2,988.108 m/s: vận tốc ánh sáng trong chân không

B i 1: à Khi cho hạt nhân bắn phá vào hạt nhân người ta thu được 1 proton và một hạt nhân

X Hỏi số khối A, số đơn vị điện tích Z của hạt nhân X và hãy cho biết X là nguyên tố gì?

Giải:

+ → ?

Bảo toàn điện tích: Z + 1 = 7 + 2 => Z = 8

Bảo toàn số khối: A + 1 = 14 + 4 => A = 17

B i 2: à Hầu hết các nguyên tố có Z > 82 đều là nguyên tố phóng xạ Một trong những họ phóng xạ là

họ uran: bắt đầu là , kết thúc là Hãy tính số phóng xạ α ( ), β ( ) trong quá trình

diễn ra chuỗi phóng xạ

Giải:

Gọi x là số phóng xạ α, y là số phóng xạ β

Bảo toàn điện tích: 92 = 82 + 2x – y

Bảo toàn số khối: 238 = 206 + 4x

Khối lượng đã phân huỷ: mt = = 1,68 mg

Khối lượng ban đầu: m0 = 17,4 + 1,68 = 19,08 mg

Hằng số phóng xạ: k =

=> thời gian phóng xạ: t = = = = 6.108 năm

Cách 2:

Sau 1 chu kỳ bán huỷ, khối lượng giảm còn so với ban đầu: m =

Sau k chu kỳ bán huỷ, khối lượng giảm còn so với ban đầu: m =

206

45,1.238

U

238 92

t

0

2 ln2

08,19ln.2ln

10.5,

U

238 92

lg 0

m m

m

m

t 0

lg.2

08,19lg.2lg

10.5,

B i 4: à Đồng vị phóng xạ được dùng trong y học để chữa bệnh tuyến giáp Một mẫu sau

3,325 ngày thì phân huỷ hết 25%

a) Tính chu kỳ bán huỷ của

b) Tính thời gian để lượng còn lại 10%

Giải :

a) mt = 0,75.m0

thời gian phóng xạ: t = =

Chu kỳ bán huỷ: T1/2= = = 8 ngày

Cách 2: Sau k chu kỳ bán huỷ, khối lượng giảm còn so với ban đầu:

B i 5: à Trong một mẫu thân cây người ta xác định được có 7,4g 14C Sau 100 năm, lượng 14C còn lại

là bao nhiêu? Biết chu kỳ bán huỷ của 14C là 250 năm

DẠNG 9: BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC PHÂN TỬ

B i 53: à Một nguyên tố A tạo thành 2 loại oxit có công thức AOx và AOy lần lượt chứa 50% và60% oxi về khối lượng Xác định nguyên tố A và công thức phân tử 2 oxit

=> 16x = 3 y

32 => 3

I

131 53

0

1ln

t

0

2 ln2ln

t

m m

t

0

ln

2ln

75,0

1ln

2ln.325,3

I

131 53

k

21

lg 0

m m

2lg

75,0

lg

0

0

m m

k t

0

1ln

t

0

2 ln2

0

.1,0ln.2ln

8

m m

=> A = 16.2 = 32 => A là lưu huỳnh

=> Công thức: SO2 và SO3

B i 54: à Một nguyên tố R tạo được 2 loại oxit RaOx và RbOy, với a ≥ 1 và b ≤ 2 Tỉ số phân tửkhối của 2 oxit là 1,25 và tỉ số phần trăm khối lượng oxi trong 2 oxit là 1,2 Giả sử x > y Xác địnhnguyên tố R và viết công thức phân tử, công thức cấu tạo của 2 oxit

Hướng dẫn:

RaOx: %O = R a x

x

16

16+ .100%

Tỉ số phân tử khối của 2 oxit là 1,25 => R b y

x a R

16

16.+

+ = 1,25

Tỉ số phần trăm khối lượng oxi trong 2 oxit là 1,2 => R b y

y x a R x

16

1616.16

- Nếu b = 2 => R = 2,5−a

8 > 0 => a a==12=>=>R R==516,3

(loại)

B i 55: à Cho 3 nguyên tố X, Y Z Trong đó X, Y thuộc cùng một chu kỳ

- Hợp chất XH3 có chứa 8,82% khối lượng hidro

- X kết hợp với Z tạo ra hợp chất, trong đó X có số oxi hoá +5 và Z chiếm 56,34% khốilượng Biết Z là phi kim

- Y kết hợp với Z tạo thành hợp chất, trong đó Y chiếm 50% khối lượng

P kết hợp với Z tạo hợp chất có công thức PaZ5

=> số oxi hóa của Z là –a => 1 ≤ a ≤ 4

%Z = a Z

Z

531

5

+ .100% = 56,34% => Z = 8a

Biện luận :

Z 8 16 24 32Nghiệm phù hợp : a = 2 ; Z = 16 ; Z là oxi

BÀI TẬP VỀ HÓA HỌC VÔ CƠ

B i 1: à Nung hỗn hợp A gồm sắt và lưu huỳnh sau một thời gian được hỗn hợp rắn B Cho Btác dụng với dung dịch HCl dư, thu được V1 lít hỗn hợp khí C Tỉ khối của C so với hidro bằng10,6 Nếu đốt cháy hoàn toàn B thành Fe2O3 và SO2 cần V2 lít khí oxi

a Tìm tương quan giá trị V1 và V2 (đo ở cùng điều kiện)

b Tính hàm lượng phần trăm các chất trong B theo V1 và V2

c Hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là bao nhiêu phần trăm

d Nếu hiệu suất của phản ứng nung trên là 75%, tính hàm lượng phần trăm các chất trong hỗn hợp B

5280 )

35 , 1 ( 32 56 5

2 88 5

3

100 88 5

3

%

1 2 1 1

2 1

1 1

2 1

1

1

V V

V V

V V

V V

V V

V

V FeS

+

=

− +

=

− + +

=

70)(

32

100.56.5

2

%

1 2

1 1

2

1

V V

V V

V

V Fe

+

=+

=

%135100

)(

32

100)

35,1(

32

%

1 2

1 2

1 2

1 2

V V

V V

V V

V V

S

+

−

=+

35

2 5

3100

1 1

1

=+

=

V n

n

n

FeS Fe

n 100 .100 60(%)

5

35

2 5

3100

1 1

1

=+

=

V n

n

n

FeS Fe FeS

(do nS < nFe)

- Vậy hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là 60%

B i 2: à Hoà tan m gam Cu trong lượng dư dung dịch HNO3 Kết thúc phản ứng thu được 5,97 lít hỗn hợp gồm NO và NO2 (khí A), và dung dịch có khối lượng không thay đổi so với khối lượngaxit ban đầu Thực hiện 2 thí nghiệm sau:

Thí nghiêm 1: lấy 11,94 lít khí A cho đi qua dung dịch KOH 0,5 M phản ứng vừa đủ, thu được

dung dịch B (thể tích không thay đổi so với thể tích dung dịch KOH)

Thí nghiêm 2: Lấy 5,97 lít khí A cho đi qua Cu bột dư thu được khí C.

a) Tính m

b) Tính thể tích dung dịch KOH và nồng độ mol/lít của dung dịch B

c) Tính thể tích khí C thu được Các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn

♣ Hướng dẫn giải :

Phương trình phản ứng: 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

2NO2 + 2KOH = KNO2 + KNO3 + H2O

NO + Cu

0

t

 → CuO + 1/2N2

2NO2 + 4Cu = 4CuO + N2

Gọi số mol Cu tham gia phản ứng (1) là x, tham gia phản ứng (2) là y

a) Tính m: a = 11,52 gam

b) Số mol NO2 tham gia phản ứng (3) : 0,11× 4 = 0,44 (mol)

⇒ Số mol KOH tham gia phản ứng : 0,44 mol ⇒ Thể tích dung dịch KOH 0,5M =

0,44 0,5 = 0,88(lít)

Nồng độ các muối trong dung dịch B: [KNO2] = [KNO3] =

0,44 0,88.2 = 0,25 (M)c) Theo các phương trình (4), (5)

Số mol N2 = 2

1

số mol (NO + NO2) = 2

1(

0,07.2

3 + 0,11 2) = 0,13335 (mol)Thể tích khí N2: (đktc) = 0,13335 22,4 = 2,987 (lít)

B i 3: à A, B, C là ba kim loại liên tiếp nhau trong một chu kỳ Tổng số khối của chúng là 74

1) Xác định A, B, C

2) Cho 11,15g hỗn hợp (X) (gồm A, B, C) hòa tan vào H2O thu được 4,48 lít khí, 6,15g chấtrắn không tan và dung dịch Y

Lấy chất rắn không tan cho vào dung dịch HCl dư thu được 0,275 mol H2

Tính % khối lượng các chất A, B, C trong 11,15 gam hỗn hợp X

1 :

1) Đặt số nơtron của A, B, C lần lượt là : n1, n2, n3

Đặt số proton của A, B, C lần lượt là : p, p + 1, p + 2

Tổng số proton của 3 kim loại là : p + p + 1 + p + 2 = 3p + 3

Ta có :

3p + 3 + (n1 + n2 + n3) = 743p + 3 ≤ n1 + n2 + n3≤ 1,53 (3p + 3)

⇒ 8,8 ≤ p ≤ 11,3

NaNhận

Vì A, B, C là kim loại nên ta nhận p = 11 ⇒ Na

Và 3 kim loại liên tiếp nên là : Na, Mg, Al

2) Đặt a, b, c lần lượt là số mol của Na, Al, Mg trong hỗn hợp

Hòa tan X (A, B, C) vào H2O :

a

32

Ca(HCO3)2  CaCO3 + CO2 + H2OCuO + 2H+  Cu2+ + H2O

3Cu + 8H+ + 2NO3-  3Cu2+ + 2NO + 4H2O

Số mol CO2 = 0,02 mol Số mol Cu = 0,02 mol

Số mol CuO = 0,06 mol Số mol HNO3 = 0,16 mol

Theo phương trình: V1 = 0,01.22,4 = 0,224 lít V2 = 3

1

V1 = 0,07467 lítKhi thêm 3

04 , 3

mol HCl, phản ứng lại tiếp tục xảy raThêm 1 mol Mg: 5Mg + 12H+ + 2NO3-  5Mg2+ + N2 + 6H2O

Mg + Cu2+  Mg2+ + Cu

Mg + 2H+  Mg2+ + H2

0,22 3

0,04 0,16 2

0,04 3

3,04 2

a) Tính % khối lượng C; S trong mẫu than, tính a

b) Tính nồng độ mol/lít các chất trong dung dịch A, thể tích khí Cl2 (đktc) đã tham gia phản ứng

Cho khí Cl2 vào dung dịch A (Na2CO3; Na2SO3; NaOH dư)

Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O (5)

(dư)

2NaOH + Cl2 + Na2SO3 = Na2SO4 + 2NaCl + H2O (6)

Trong dung dịch B có: Na2CO3; Na2SO4; NaCl; NaClO Khi cho BaCl2 vào ta có:

BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓ + 2NaCl (7)