phương pháp giải bài tập hoá học 9

phương pháp giải bài tập hoá học 9 nhiều dạng có bài tập ví dụ

MộT Số PHƯƠNG PHáP GIảI TOáN HóA HọC

1 Phơng pháp bảo toàn khối lợng:

Phơng pháp:

- Tổng khối lợng của các chất sản phẩm bằng tổng khối lợng các chất tham giaphản ứng

Ta có thể phát triển ra nh sau:

- “Trong phản ứng hóa học, số nguyên tử của mỗi nguyên tố trớc phản ứng bằng

số nguyên tử của nguyên tố đó sau phản ứng”.Hay

- “Trong phản ứng hóa học, số mol mỗi nguyên tố trong các chất sản phẩm bằng

số mol nguyên tố đó trong chất tham gia phản ứng”

áp dụng: Trong các bài toán xác định CTHH của hợp chất và một số bài toán

“thiếu dữ kiện”

- ở một số bài đủ dữ kiện, nếu ta áp dụng ĐLBTKL cũng có thể giải quyếtnhanh gọn hơn

Ví dụ 1: Để đốt cháy hoàn toàn 9,2 g hợp chất A phải dùng hết 7,84 lít O2

(đktc), thu đợc 0,7 mol hỗn hợp B gồm CO2 và nớc Lập CTHH của A

Bài giải

- áp dụng ĐLBTKL: m A m O m CO m H O

2 2



=> 32 20 , 4 ( )

4 , 22

84 , 7 2 , 9

2 2

n C CO 0 , 3

2 

 => m C  0 , 3 12  3 , 6 (g)

mol n

Vậy, CTHH của A là FeS2

Ví dụ 3: Cho 12g hỗn hợp Fe, Mg vào 200ml đung dịch hỗn hợp H2SO4 1M vàHCl 1M thì phản ứng vừa đủ

a) tính thể tích H2(đktc) thoát ra

b) Cô cạn dung dịch thu đợc bao nhiêu gam muối khan?

Bài giải

) (

n H  H SO  HCl 

V H2  0 , 3 22 , 4  6 , 72 (l)

b) áp dụng ĐLBTKL: mkim loại + maxit = mmuối + m H2

=> mmuối = 12 + 0,2(98 + 36,5) - 0,3.2 = 38,3 (g)

Ví dụ 4: Hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 Nung nóng m (g) hỗn hợp Atrong ống sứ rồi cho luồng CO đi qua Sau khi kết thúc thí nghiệm, thu đợc 20,4 gchất rắn B và 8,96 lít(đktc) khí D có tỉ khối sô với H2 là 20 Tính giá trị của m

Bài giải

);

( 4 , 0 4 , 22

B có thể có cả 4 chất Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 hoặc ít hơn Khí C gồm CO, CO2

Theo PTHH: nCO(p) = n CO2 => nCO(ban đầu) = nD

áp dụng ĐLBTKL ta có: m + 0,4.28 = 20,4 + 16 => m = 25,2(g)

Ví dụ 5: Cho luồng khí CO đi qua hỗn hợp X gồm các oxit: Fe3O4, Al2O3,MgO, ZnO, CuO nung nóng, sau một thời gian thu đợc hỗn hợp khí Y và 23,6gam chất rắn Z cho Y lội chậm qua bình đựng dung dịch nớc vôi trong d, thấy

có 40 gam kết tủa xuất hiện Xác định khối lợng của X

Bài giải

) ( 4 , 0 100

Ví dụ 1: Cho 0,84g kim loại X hóa trị II tác dụng với một lợng d HCl thì thấy

khối lợng dung dịch sau phản ứng nặng hơn khối lợng dung dịch trớc phản ứng

là 0,77 g Xác định tên kim loại

Bài giải

PTHH: X + 2HCl   XCl2 + H2

Nhận xét: Khối lợng dung dịch tăng thêm = khối lợng kim loại X thêm vào

-khối lợng H2 thoát ra

(mol) a 1,5a 0,5a 1,5a

Gọi a là số mol Al đã phản ứng

Khối lợng thanh kim loại tăng = khối lợng Cu bám vào - khối lợng Al tan ra.

Do đó: 1,5a.64 - a.27 = 1,38 => a = 0,02 mol => 0 , 03 ( )

Ví dụ 3: Hòa tan 20 gam hỗn hợp hai muối sunfit của hai kim loại hóa trị II

trong dung dịch HCl thu đợc dung dịch A và V lít SO2 (đktc) bay ra Khi cô cạndung dịch A thu đợc 17,75 gam chất rắn Xác định giá trị của V

Bài giải Cách 1: PP tăng - giảm khối lợng

ASO3 + 2HCl   ACl2 + SO2 + H2O (1)

BSO3 + 2HCl   BCl2 + SO2 + H2O (2)

Cứ 1 mol SO2 sinh ra thì sẽ có 1 mol muối ASO3 hoặc BSO3 phản ứng và tạo ra

1 mol ACl2 hoặc BCl2 làm khối lợng giảm 80 - 71 = 9 (g)

Vậy nếu khối lợng muối giảm 20 - 11,75 = 2,25 gam thì số mol SO2 giải phóng

sẽ là: 2,25 : 9 = 0,25 mol => 0 , 25 22 , 4 5 , 6 ( )

Cách 2: PP bảo toàn khối lợng

Gọi x là số mol của SO2, ta có

) (

5 , 0

3 3

Ví dụ 4: Cho 47,15 g hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 vào 200ml dd Na2CO3 1M và

K2CO3 0,5M xuất hiện 44,4 g kết tủa X và dd Y Tìm khối lợng các chất trong X

và khối lợng các chất tan trong Y

y x y

x y x

Khối lợng của BaCO3 là: 0,2.197 = 39,4 (g); của CaCO3 là: 0,05.100 = 5 (g).Khối lợng các chất tan trong dd Y không thể xác định đợc vì chúng ở dạng tan,

có sự trao đổi thuận nghịch Do đó chỉ có thể tính tổng khối lợng của chúng, theo

ĐLBTKL: 47,15 + 0,2.106 + 0,1.138 = 44,4 + mY

mY = 82,15 - 44,4 = 37,75(g)

3 Phơng pháp khối lợng mol trung bình:

Khối lợng mol trung bình của hõn hợp là khối lợng của 1 mol hỗn hợp đó

i

i i hh

hh

n n

n

n M n

M n M n

m M

2 2 1 1

(1)Trong đó: mhh là tổng số gam của hỗn hợp

nhh là tổng số mol của hỗn hợp

M1, M2, , Mi là khối lợng mol của các chất trong hỗn hợp

n1, n2, , ni là số mol tơng ứng của các chất

Tính chất: mmin < M < Mmax

Đối với chất khí vì thể tích tỉ lệ với số mol nên (1) đợc viết lại thành:

i

i i

V V

Vn

V M V

M V M M

2 2 1 1

(2) Gọi x1, x2, , xi là thành phần trăm số mol hoặc thể tích(nếu hỗn hợp khí) tơngứng của các chất thì từ (1) và (2) ta dễ dàng suy ra:

100

2 2 1

2

1x M x M

M   và ngợc lại

Ví dụ 1: Cho 3,1 g hỗn hợp 2 kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp tác dụng

hết với nớc thu đợc 1,12 lít khí (đktc)

a) Xác định tên hai kim loại

b) Tính thành phần phần trăm khối lợng của mỗi kim loại trong hỗn hợp

Bài giải

Gọi là khối lợng mol trung bình của 2 kim loại kiềm, ta có:

2A + 2H2O   2AOH + H2 (1)

Theo (1): n A n H2  2 ( 1 , 12 : 22 , 4 )  0 , 1 (mol) A 3 , 1 : 0 , 1  31 (g/mol)

Vì khối lợng mol trung bình bằng 31 g/mol và hai kim loại kiềm thuộc hai chukì liên tiếp, nên 2 kim loại phù hợp là Na(23) < 31 = A < K(39)

Gọi a là số mol Na, b là số mol K trong hỗn hợp, ta có:

31 39

Từ (2) và (3) suy ra: a = 0,05 mol; b = 0,05 mol

Vậy, thành phần phần trăm khối lợng của từng kim loại là:

% 9 , 62

% 100 1

, 3

05 , 0 39

%;%

1 , 37

% 100 1

,

3

05 , 0

.

23

Ví dụ 2: Hòa tan 174 g hỗn hợp hai muối cacbonat và sunfit của cùng một kim

loại kiềm vào dd HCl d Toàn bộ khí thoát ra đợc hấp thụ tối thiểu 500ml ddKOH 3M Xác định tên của kim loại kiềm

n hai muối = n hai khí = nKOH = 0,5.3 = 1,5 (mol).

Khối lợng mol trung bình của hai muối:

80 2 60

2 ) ( 116 5

80 2 116

60

Vì M là kim loại kiềm nên M là Na (23)

Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 22,6 gam hỗn hợp muối cacbonat của kim loại

kiềm thổ thuộc hai chi kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn trong dd HCl d, thu đợc5,6 lít CO2(đktc) Xác định hai kim loại đó

Bài giải

) ( 25 , 0 4 , 22

Ví dụ 4: Cho m gam hỗn hợp FeS và Fe vào dd HCl d, kết thúc phản ứng thu

đợc hỗn hợp khí X, có tỉ khối so với H2 là 10,6 Phần trăm khối lợng của Fetrong hỗn hợp rắn

x

y x

% 100 56

5 , 133 95

) 1 ( 5 , 0 4 , 22 2 , 11 5

, 1

z y

x

z y x

Với 3 ẩn, có 2 phơng trình Tìm khối lợng 3 kim loại tức là tổng:

24x + 27y + 56z

Tách (2) ta đợc: 24x + 27y + 56z + 71(x + 1,5y + z) = 53

=> 24x + 27y + 56z = 53 - 0,5.71 = 17,5 (g)

5 Phơng pháp tự chọn lợng chất:

- Khi gặp các bài toán có lợng chất đề cho dới dạng tổng quát(dạng tỉ lệ mol, tỉ

lệ phần trăm theo thể tích, khối lợng, hoặc các lợng chất đề cho đều có chứachung một tham số: m g, V lít, x mol ) thì các bài toán này sẽ có kết quả khôngphụ thuộc vào lợng chất đã cho

- Có một số bài toán tởng nh thiếu dữ kiện gây bế tắc cho việc tính toán

Trong các trờng hợp trên tốt nhất ta tự chọn một giá trị nh thế nào để cho việcgiải bài toán trở thành đơn giản hơn

Cách 1: chọn 1 mol nguyên tử, phẩn tử hoặc 1 mol hỗn hợp các chất phản ứng.Cách 2: Chọn đúng tỉ lệ lợng chất trong đề bài đã cho.

Cách 3: Chọn cho thông số một giá trị phù hợp để chuyển phân số phức tạp về số

đơn giản để tính toán

Ví dụ 1: Hòa tan muối cacbonat của kim loại M bằng một lợng vừa đủ dd

H2SO4 9,8% loãng ta thu đợc dd muối sunfat 14,18% hỏi M là kim loại gì?

8 , 9

96 2

n M

Vậy, n = 2, M = 56 là phù hợp M là kim loại sắt(Fe)

Ví dụ 2: Hòa tan một lợng oxit của kim loại R vào trong dung dịch H2SO4

4,9% vừa đủ thù thu đợc 1 dd muối có nồng độ 5,87% Xác định CTPH của oxitkim loại

Bài giải

Gọi công thức tổng quát của oxit R2On (n là hóa trị của R)

Giả sử hòa tan 1 mol R2On

98



n

= (2MR + 2016n) (g)Theo đề ra, ta có: 100 % 5 , 87 %

2016 2

96 2

n M

R

R

=> MR = 12n

Vì x là hóa trị của kim loại trong oxit bazơ, nên n có thể bằng 1, 2, 3, 4

Vậy, với n = 2, MR = 24, R là kim loại Mg, oxit kim loại là MgO

Ví dụ 3: Nung nóng m gam hỗn hợp Na2CO3 và NaHCO3 đến khi phản ứnghoàn toàn thu đợc V lít CO2 Cũng cho m gam hỗn hợp đó hòa tan trong dd HCl

d thu đợc 3V lít CO2(đktc) Tìm % khối lợng của Na2CO3 trong hỗn hợp trên

Chọn số mol của NaHCO3 trong hỗn hợp là 2 mol, thì:

Số mol CO2 ở (1) là 1 mol, tơng ứng với thể tích V

Số mol CO2 ở (2) là 2 mol, tơng ứng với thể tích 2V

Số mol CO2 ở (3) là x mol

Theo đề ra ta có: 1 ( )

3 2

1

mol x

100 106 1

Cứ 1 mol Zn phản ứng, khối lợng chất rắn giảm đi 65 - 56 = 9 (g)

1 mol Mg phản ứng, khối lợng chất rắn tăng thêm 56 - 24 = 32 (g)

n mol Mg phản ứng, khối lợng chất rắn tăng thêm 32n (g)

Vì khối lợng chất rắn thu đợc bằng khối lợng hỗn hợp đầu tức là khối lợng tăngthêm bằng khối lợng giảm đi, nên ta có phơng trình

32n = 9 => n = 0,28125(mol)

mMg = 0,28125.24 = 6,75 (g) => %mMg = 9 , 41 %

65 75 , 6

100 75 , 6





Ví dụ 5: Lấy một lợng dd H2SO4 cho tác dụng với hỗn hợp của Na và Mg có dthì lợng H2 sinh ra bằng 5% khối lợng dung dịch ban đầu Xác định nồng độ %của dd H2SO4 đó

) 100

Loại 1: Sản phẩm giữa oxit axit với dung dịch kiềm (hoá trị I)

VD 1: Cho a mol CO2 sục vào dung dịch chứa b mol NaOH đợc dung dịch A.Biện luận để xác định thành phần các chất trong dung dịch A theo a và b

Loại 2: Sản phẩm giữa oxit axit với dung dịch kiềm (hoá trị II)

VD 2: Cho a mol CO2 sục vào dung dịch chứa b mol Ca(OH)2 đợc dung dịch X.Biện luận để xác định thành phần các chất trong dung dịch X theo a và b

a) Sục từ từ 2,24 lít CO2 vào 500ml dung dịch NaOH 0,2M

b) Dẫn 11,2 lít SO2 vào dung dịch chứa 84 (g) KOH

c) Sục 13,2 (g) CO2 vào 500 ml dung dịch Ca(OH)2 0,4M

(Biết các thể tích khí đo ở đktc)

Bài làm

a) Ta có: 0 , 1 ( )

4 , 22

24 , 2

n NaHCO  NaOH 

) ( 4 , 8 84 1

2 , 11

Theo phơng trình ta có:

) ( 5 , 0

3 , 0 1

2

2

) (

CO

n

n

=> SP là hh 2 muối CaCO3 và Ca(HCO3)2

Gọi x, y lần lợt là số mol của CaCO3 và Ca(HCO3)2

2 , 0 2

2

) (

y x n

y x m

CO OH Ca

Giải hệ ra ta đợc: x = 0,1; y = 0,1

Khối lợng muối thu đợc là: 0,1.100 + 0,1.162 = 10 + 16,2 = 26,2 (g)

Ví dụ 2: Hoà tan hết 24,8 (g) Na2O vào nớc thu đợc dung dịch A Phân huỷhoàn toàn 50 (g) CaCO3 đợc khí B Sục từ từ khí B vào dung dịch A thì đợc baonhiêu gam muối

Giải

62

8 , 24

Theo phơng trình n NaOH  2n Na2O  0 , 4 2  0 , 8 (mol)

- Khi phân huỷ CaCO3 thu đợc khí B là CO2

n

y x m

CO NaOH

Giải hệ ra ta đợc: x = 0,3; y = 0,2

Khối lợng muối thu đợc là: m = 0,3.106 + 0,2.84 = 48,6(g)

O P NaOH

=> Tạo hai muối NaH2PO4 và Na2HPO4

, 0 4 2

075 , 0

y x y

x

y x

mmuối = m NaH2PO4 m Na2HPO4  120 0 , 1  142 0 , 05  19 , 1 (g)

- Nếu 0 < T < 1, chỉ xảy ra phản ứng (1), tạo ra RH2PO4 và H3PO4 còn d

- Nếu T = 1, PƯ (1) vừa đủ, tạo ra RH2PO4

- Nếu 1 < T < 2, xảy ra cả phản ứng (1) và (2), tạo ra R2HPO4 và RH2PO4

- Nếu T = 2, phản ứng (2) vừa đủ, tạo ra R2HPO4

- Nếu 2 < T < 3, xảy ra cả phản ứng (2) và (3), tạo ra R3PO4 và R2HPO4

- Nếu T = 3, phản ứng (3) vừa đủ, tạo ra R3PO4

- Nếu T > 3, chỉ xảy ra PƯ (3) vừa đủ, tạo ra R3PO4 và NaOH còn d

- Nếu 0 < T < 2/3, chỉ xảy ra phản ứng (1), tạo ra R3(PO4)2 và R(OH)2 còn d

- Nếu T = 2/3, PƯ (1) vừa đủ, tạo ra R3(PO4)2

- Nếu 2/3 < T < 1, xảy ra cả phản ứng (1) và (2), tạo ra RHPO4 và R3(PO4)2

- Nếu T = 1, phản ứng (2) vừa đủ, tạo ra RHPO4

- Nếu 1 < T < 2, xảy ra cả phản ứng (2) và (3), tạo ra RHPO4 và R(H2PO4)2

- Nếu T = 2, phản ứng (3) vừa đủ, tạo ra R(H2PO4)2

- Nếu T > 2, chỉ xảy ra PƯ (3) vừa đủ, tạo ra R(H2PO4)2 và H3PO4 còn d

Ví dụ 1: Cho 100ml dd H3PO4 1,8M tác dụng với 300ml NaOH 1M, thu đợc

dd A Xác định nồng độ mol của các chất trong dd A

Bài giải

Theo đề ra ta có: nNaOH = 0,3.1 = 0,3 (mol); n H2PO4  0 , 1 1 , 8  0 , 18 (mol)

Xét tỉ lệ: 1 < 00,18,3 1,667 2

4 3







PO H

(mol) 0,3 - a (0,3 - a)/2 0,3 - a)/2

Gọi a là số mol NaOH tham gia phản ứng (1), suy ra (0,3 - a) là số mol NaOH tham gia phản ứng (2)

Theo đề ra và phơng trình, ta có (0,3 - a)/2 + a = 0,18 => a = 0,06 (mol)

Nh vậy, sau phản ứng có NaH2PO4 (0,06 mol) và Na2HPO4 có số mol là:

* Trờng hợp H 2 S tác dụng với dd kiềm MOH(NaOH, KOH )

MOH

n

n

thì trờng hợp nàymuối tạo thành là muối trung hòa (chỉ có phản ứng(2))

- Nếu bài toán cho H2S d đi qua dd kiềm hoặc một lợng kiềm tối thiểu để hấpthụ hết H2S hoặc tính đợc 1

2



S H

35 , 0

2

T n

n T

S H

25 , 0

y x y x

H2S d MS M(OH)2 d

1 2 T Đặt

S H

OH M

n

n T

2

2

) (



7 Phơng pháp biện luận:

Khi tìm công thức phân tử hoặc xác định tên nguyên tố thờng phải xác địnhchính xác khối lợng mol, nhng những trờng hợp M cha có giá trị chính xác đòihỏi phải biện luận

Biện luận theo hóa trị, theo lợng chất, theo giới hạn, theo phơng trình vô địnhhoặc theo kết quả bài toán, theo khả năng phản ứng

* Biện luận theo ẩn số:

Ví vụ 1: Hòa tan 4,8 g kim loại R vào H2SO4 đặc, nóng thu đợc 1,68 lít SO2

(đktc) Tìm R

Bài giải

) ( 075 , 0 4 , 22

,

4



Với n = 1, 2, 3 thì chỉ có n = 2, MR = 64 là phù hợp Vậy R là Cu

Ví vụ 2: Hòa tan 1 kim loại cha biết hóa trị trong 500ml dd HCl thì thấy thoát

ra 11,2 dm3 (đktc) Phải trung hòa axit d bằng 100ml dd Ca(OH)2 1M Sau đó cô

cạn dd thu đợc thì thấy còn lại 55,6 g muối khan Tìm nồng độ mol của dd axit

và xác định tên kim loại đã dùng

Bài giải

Giả sử kim loại là R có hóa trị n, suy ra: 1 n  3, và n nguyên

Số mol Ca(OH)2 là: 0,1.1 = 0,1(mol) Số mol H2 là : 11,2 : 22,4 = 0,5 (mol)

Ví vụ 1: Có 1 hỗn hợp gồm hai kim loại A và B có tỉ lệ khối lợng nguyên tử

8 : 9 Biết nguyên tử khối của A, B đều không quá 30 Tìm hai kim loại

Suy ra hai kim loại là Mg(24) và Al(27)

Ví dụ 2: Hòa tan 12 g hỗn hợp Fe và kim loại M hóa trị II vào dd HCl d thu

đ-ợc 6,72 lít khí(đktc) Mặt khác, cho 3,6 g M tác dụng với 400 ml H2SO4 1M thấyaxit còn d Xác định tên M

Bài giải

) ( 3 , 0 4 , 22

Ví dụ 3: Hòa tan 8,7 g một hỗn hợp gồm K và một kim loại M thuộc phân

nhóm chónh nhóm II trong dd HCl d thì thấy có 5,6 dm3 H2 ở đktc Hòa tan riêng

9 g kim loại M trong dd HCl d thì thể tích khí H2 sinh ra cha đến 11 lít đktc Hãyxác định kim loại M

Từ (1) và (2) ta suy ra kim loại phù hợp là Mg (24).

* Biện luận theo trị số trung bình:

Ví dụ 1: X là hỗn hợp 3,82 g gồm A2SO4 và BSO4, biết khối lợng nguyên tửcủa B hơn khối lợng nguyên tử của A là 1đvC, Cho hỗn hợp vào dd BaCL2 vừa

A2SO4 + BaCl2   BaSO4 + 2ACl

BSO4 + BaCl2   BaSO4 + BCl2

Theo cá PTHH:

Số mol X = số mol BaCl2 = số mol BaSO4 = 6,99 : 233 = 0,03 (mol)

Theo ĐLBTKL, ta có:

) ( 07 , 3 99 , 6 ) 208 03 , 0 ( 82 , 3

127 96

động hay kém hoạt động, ) hoặc cha biết phản ứng đã hoàn toàn cha

- Chia ra làm hai loại nhỏ: biện luận các khả năng xảy ra đối với chất tham gia

và biện luận các khả năng đối với chất sản phẩm

- Phải nắm chắc các trờng hợp có thể xảy ra trong quá trình phản ứng Giải bàitoán theo nhiều trờng hợp và chọn các kết quả phù hợp

Ví dụ 1: Khi cho a mol một kim loại R tan vừa hết trong dd chứa a mol H2SO4

thù thu đợc 1,56 g muối và một khí A Hấp thụ hoàn toàn khí A vào trong 45 ml

dd NaOH 0,2M thì thấy tạo thành 0,608 g muối Hãy xác định kim loại đã dùng

(mol) a a a/2 a/2

Giả sử SO2 tác dụng với NaOH tạo ra hai muối NaHSO3 và Na2SO3:

, 0 126 104

009 , 0 045 , 0 2 , 0 2

y x y

x y x

Giả thiết phản ứng tạo hai muối là đúng