BÀI TẬP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HỖN HỢPTrường hợp xác định % khối lượng các chất A, B, C trong hỗn hợp.. Cho khí Y thu được sục vào 675ml dung dịch brom 0,2M thì làm mất màu hoàn toàn.. Tính
Trang 1BÀI TẬP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HỖN HỢP
Trường hợp xác định % khối lượng các chất A, B, C trong hỗn hợp
Hướng giải:
Gọi x, y, z lần lượt là số mol của các chất A, B, C trong hỗn hợp
–> mhh = xA + yB +zC (1)
Tuỳ theo dữ kiện đề bài ta tìm được å x + y +z (2)
Từ (1) và (2) lập phương trình toán học => đại lượng cần tìm
Trường hợp xác định % theo thể tích
Hướng giải:
Giả sử hỗn hợp gồm 2 khí A, B
Với x là số mol khí A g số mol khí B là (1-x) wsng với một hỗn hợp khí
VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1 Hỗn hợp rắn X gồm NaHSO3, Na2SO3, Na2SO4 có khối lượng 28,56g cho
phản ứng với axit H2SO4 loãng dư thì thu được chất khí Y Cho khí Y thu được sục
vào 675ml dung dịch brom 0,2M thì làm mất màu hoàn toàn Mặt khác cho 28,56g
hỗn hợp X ở trên tác dụng vừa đủ với 86,4ml dung dịch KOH 0,125M Tính thành
phần % khối lượng các chất trong X
Lời giải
Gọi x, y, z lần lượt là số mol của NaHSO3, Na2SO3, Na2SO4 có trong X
nbrom = 0,675 x 0,2 = 0,135 mol
Trang 2nKOH = 0,125 x 0,0864=0,0108 mol
2NaHSO3 + H2SO4 –> Na2SO4 + 2SO2 + H2O (1)
x x
Na2SO3 + H2SO4 –> Na2SO4 + SO2 + H2O (2)
y y
Na2SO4 + H2SO4 (KHÔNG PHẢN ỨNG)
SO2 + Br2 + 2H2O g H2SO4 + 2HBr (3)
(x+y) (x+y)
2NaHSO3 + 2KOH g K2SO3 + Na2SO3 + 2 H2O (4)
x x
Từ (1) (2), (3), (4) ta có:
Giải hệ trên ta được :
y= 0,1242 mol
z= 0,083 mol
% NaHSO3 = 3,94%
% Na2SO3 = 54,79%
% Na2SO4 = 41,27%
Ví dụ 2 Một hỗn hợp X gồm bột lưu huỳnh và một kim loại M ( có hoá trị II), có
khối lượng mX=25,9g Cho X vào bình kín không chứa không khí, đốt nóng bình
cho phản ứng giữa M và S xảy ra hoàn toàn trong dung dịch HCl dư thì thu được
chất rắn A Biết A tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư thì thu được 6,72 lit khí B
(đktc) có = 11,666
Trang 3Lời giải
M + S –> MS (1)
Vì (1) xảy ra hoàn toàn nên chất rắn A có thể là : MS hoặc MS và S hoặc MS và
M
Do A tan hết trong HCl nên trong A không thể có S
Nên khí b gồm H2 và H2S => A gồm MS và M dư:
MS + 2HCl –> MCl2 +H2S (2)
x x
M + 2 HCl –> MCl2 +H2 (3)
y y
Gọi x, y lần lượt là số mol của H2S và H2
nB = x + y =0, 3 mol
=> nH2 = 0,1 mol ; nH2S = 0,2 mol
Vậy %mH2 = 2,9% và %mH2S = 97,1%
Dựa vào các phương trình phản ứng ở trên, ta có :
nM (phản ứng) = nS (trong X) = nMS = nH2S = 0,2 mol
=> mS (trong X) = 0,2.32 = 6,4g
nM (dư) = nH2 = 0,1 mol
=> nM (trong X) = nM (phản ứng) + nM (dư) = 0,2 + 0,1 = 0,3 mol
mM (trong X) = mX - mS = 25,9 - 6,4 = 19,5g
=> M = 19,5/0,3 = 65g (Zn)
Trang 4Ví dụ 3 Hỗn hợp X gồm SO2 và O2 có tỉ khối so với H2 bằng 28 Lấy 4,48 lít hỗn
hợp X (đktc) cho đi qua bình đựng V2O5 nung nóng Hỗn hợp thu được cho lội qua
dung dịch Ba(OH)2 dư thấy có 33,51 gam kết tủa Hiệu suất phản ứng oxi hóa SO2
thành SO3 là:
Lời giải
Gọi số mol của SO2 và O2 lần lượt là x, y mol
có (64x+32y)/(x+y) = 28.2 (CT tính M trung bình)
có x + y = 4,48/22,4
=> x =0,15; y= 0,05
Gọi a là số mol SO2 pư với O2
2SO2 + O2 V 2O5 2SO3
a -a/2 -a
Hh khí sau pư là SO3 (a mol) , SO2(0,15 - a mol), O2 (0,05- a/2mol)
Ba(OH)2 + SO3 →BaSO4 + H2O
a - a
Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 + H2O
0,15-a 0,15-a
=> 233a + 217(0,15 - a) = 33,51
=> a = 0,06 mol
=> nO2 pư = 0,06/2 = 0,03 mol
H=(0,03/0,05) 100 = 60(%)
Ví dụ 4 Cho m (g) hỗn hợp bột Fe và S với tỉ lệ số mol Fe=2 lần số mol S rồi đem
nung (ko có O2) thu đc hỗn hợp A Hòa tan A bằng dung dịch HCl thu đc 0,4g chất
rắn B, dd C và khí D Sục khí D từ từ qua dd CuCl2 dư thấy 4,8g kết tủa đen
a) Tính hiệu suất p/ứ tạo thnahf hỗn hợp A ? Tính m ?
b) Cho dd C t/d với H2SO4 (đ,nóng ,dư) Tính thế tích khí thoát ra ở đktc ?
Lời giải
a) PTHH: Fe + S to FeS (1)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (2)
Trang 5FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S (3)
chất rắn B là S dư => n(S) dư = 0,4/32 = 0,0125 mol
khí D gồm hh 2 khí là H2 và H2S
PTHH: CuCl2 + H2S → 2HCl + CuS (kết tủa đen)
=> nCuS = 4,8/96 = 0,05 mol = nH2S
từ pt(3) và (1) =>nFe pư = nS pư = nFeS= nH2S = 0,05 mol
=> nFe dư = 2.(0,0125+0,05) - 0,05 = 0,075 mol
Do tỉ lệ mol theo pt là 1:1 mà n Fe > n S nên tính theo S
=> H = 0,05/(0,0125+0,05).100% = 80%
=> m = 56.(0,075+0,05) + 32.(0,0125+0,05) = 9 g
b) từ pt(2) và (3) => n FeCl2 = nFe dư + nFeS = 0,075+0,05 = 0,125 mol
PTHH : 2FeCl2 + 4H2SO4 (đ) to Fe2(SO4)3 + SO2 + 4HCl(k) + 2H2O
từ pt: n SO2 = 0,5.0,125 = 0,0625 mol
nHCl = 2.0,125 = 0,25 mol
=>V khí =(0,0625+ 0,25).22,4 = 7 lít
Ví dụ 5 Hỗn hợp A gồm O2 và O3 có tỉ khối so với hidro là 19,2 Hỗn hợp B gồm
CO và H2 có tỉ khổi so với hidro là 3,6 Trộn A với B sau đó đốt cháy hoàn toàn
Để phản ứng vừa đủ cần phải trộn A và B theo tỉ lệ thể tích tương ứng là:
Lời giải
Áp dụng phương pháp đường chéo tính được
trong A: %O2=60%, %O3=40%
trong B: %H2=80%, %CO=20%
H2+[O] → H2O
CO+[O] → CO2
ta có n[O]=nH2 + nCO=nB
trong A: n[O]=2.0,6+3.0,4=2,4mol
=> Để phản ứng vừa đủ cần phải trộn A và B theo tỉ lệ thể tích tương ứng là 1 : 2,4
=> Đáp án A
Trang 6BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 1 Dẫn 2,24 lit (đkc) hỗn hợp khí X gồm O2 và O3 đi qua dung dịch KI dư
thấy có 12,7 gam chất rắn màu tím đen Như vậy % thể tích của O3 trong X là
C 75% D không xác định chính xác
Câu 2 Hỗn hợp X gồm O2 và O3 có tỉ khối so với H2 bằng 20 Để đốt cháy hoàn
toàn 1 mol CH4 cần bao nhiêu mol X?
A 1,2 mol B 1,5 mol C 1,6 mol D 1,75 mol
Câu 3 Một hỗn hợp khí O2 và CO2 có tỷ khối so với hiđro là 19 khối lượng mol
trung bình của hỗn hợp khí trên và % theo thể tích của O2là:
A 40 và 40 B 38 và 40
Câu 4 Phóng điện qua O2 được hỗn hợp khí O2, O3 có M =33 gam Hiệu suất phản
ứng là:
A 7,09% B 9,09% C 11,09% D.13,09%