Chinh phục câu hỏi khó kì thi THPT môn Hóa học

Chinh phục câu hỏi khó kì thi THPT Quốc gia môn Hóa học. Hướng dẫn giải câu hỏi khó đề thi thpt quốc gia năm 2015. Phương pháp giải nhanh các bài toán hóa học khó, vận dụng linh hoạt các phương pháp bảo toàn.

HƯỚNG DẪN GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP HAY VÀ KHÓ

ĐỀ THI THPT QUỐC GIA NĂM 2015 – MÃ ĐỀ THI 357

Câu 37: Hỗn hợp X gồm CaC2 x mol và Al4C3 y mol Cho một lượng nhỏ X vào

H2O rất dư, thu được dung dịch Y, hỗn hợp khí Z (C2H2, CH4) và a gam kết tủa Al(OH)3 Đốt cháy hết Z, rồi cho toàn bộ sản phẩm vào Y được 2a gam kết tủa Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn Tỉ lệ x : y bằng:

 nAl(OH)3 dư = y - ½ x mol ; nCa(AlO2)2 = x mol

C2H2 + 3/2O2  2CO2 + H2O

CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O

Số mol CO2: 2x + 3y mol

Hấp thụ sản phẩm cháy vào Y thu được 2a gam kết tủa

Ca(AlO2)2 + 2CO2 + 4H2O  2Al(OH)3 + Ca(HCO3)2

x 2x + 3y 2a gam

=> CO2 dư => nAl(OH)3 = x mol

 x = 2.y – ½ x => 3x = 4y => x : y = 4 : 3

Câu 41: Đun hỗn hợp etylen glicol và axit cacboxylic X (phân tử chỉ có nhóm

-COOH) với xúc tác H2SO4 đặc, thu được hỗn hợp sản phẩm hữu cơ, trong đó có chất hữu cơ Y mạch hở Đốt cháy hoàn toàn 3,95 gam Y cần 4,00 gam O2, thu được CO2

và H2O theo tỉ lệ mol tương ứng 2 : 1 Biết Y có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất, Y phản ứng được với NaOH theo tỉ lệ mol tương ứng 1 : 2 Phát biểu nào sau đây sai?

A Tổng số nguyên tử hiđro trong hai phân tử X, Y bằng 8

B Y không có phản ứng tráng bạc

C Y tham gia được phản ứng cộng với Br2 theo tỉ lệ mol tương ứng 1 : 2

D X có đồng phân hình học

Hướng dẫn

Etilen glicol: C2H4(OH)2

Axit caboxylic X: R(COOH)x

Đun etilen glicol với X được chất Y

(đktc) Nhỏ từ từ 100 ml Y vào 100 ml X, sau phản ứng thu được V2 lít CO2 (đktc) Biết tỉ lệ V1 : V2 = 4 : 7 Tỉ lệ x : y bằng:

CO3 2-

+ H+  HCO3

-0,1y 0,1x -0,1y HCO3

+ H+  CO2 + H2O 0,1y 0,1x – 0,1y

Nếu CO32- hết (x > 2y) => nCO2 = 0,1y

 V1 : V2 = 0,1x – 0,1y : 0,1y = 4 : 7

 7x = 3y => không thỏa mãn điều kiện x > 2y

Nếu H+ hết (x < 2y) => nCO2 = 0,05x

 V1 : V2 = 0,1x – 0,1y : 0,05x = 4 : 7

 7x – 7y = 2x => 5x = 7y => x : y = 7 : 5

Câu 43: Cho 8,16 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dung dịch Y), thu được 1,344 lít NO (đktc) và dung dịch

Z Dung dịch Z hòa tan tối đa 5,04 gam Fe, sinh ra khí NO Biết trong các phản ứng,

NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 Số mol HNO3 có trong Y là:

A 0,54 mol B 0,78 mol C 0,50 mol D 0,44 mol

 BTNT N: nHNO3 (Y) = 2.0,21 + 0,06 + 0,02 = 0,5 mol

Câu 44: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm 0,03 mol Cr2O3; 0,04 mol FeO và a mol Al Sau một thời gian phản ứng, trộn đều, thu được hỗn hợp chất rắn Y Chia Y thành hai phần bằng nhau Phần một phản ứng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 0,1M (loãng) Phần hai phản ứng với dung dịch HCl loãng, nóng (dư), thu được 1,12 lít khí H2 (đktc) Giả sử trong phản ứng nhiệt nhôm, Cr2O3 chỉ bị khử thành Cr Phần trăm khối lượng Cr2O3 đã phản ứng là:

½ x x x 3FeO + 2Al  Al2O3 + 3Fe

y y Sau phản ứng thu được hỗn hợp rắn Y Chia Y thành 2 phần bằng nhau

 nCr2O3 phản ứng trong ½ hỗn hợp = 0,01 mol

 nCr2O3 phản ứng trong hỗn hợp ban đầu = 0,02 mol

 %Cr2O3 phản ứng = 0,02/0,03.100% = 66,67%

Câu 45: Hỗn hợp X gồm 3 este đơn chức, tạo thành từ cùng một ancol Y với 3

axit cacboxylic (phân tử chỉ có nhóm -COOH); trong đó, có hai axit no là đồng đẳng

kế tiếp nhau và một axit không no (có đồng phân hình học, chứa một liên kết đôi C=C trong phân tử) Thủy phân hoàn toàn 5,88 gam X bằng dung dịch NaOH, thu được hỗn hợp muối và m gam ancol Y Cho m gam Y vào bình đựng Na dư, sau phản ứng thu được 896 ml khí (đktc) và khối lượng bình tăng 2,48 gam Mặt khác, nếu đốt

cháy hoàn toàn 5,88 gam X thì thu được CO2 và 3,96 gam H2O Phần trăm khối lượng của este không no trong X là:

 Gọi CT 2 este tạo bởi axit no: CnH2nO2 (n > 2)

 Gọi CT este tạo bởi axit ko no: CmH2m-2O2 (m ≥ 4)

nR’OH = 0,08 mol => neste = 0,08 mol

Gọi số mol este no là x mol, số mol este ko no là y mol trong 5,88 gam hỗn hợp X

Vì axit ko no có đồng phân hình học => CH3-CH=CH-COO-CH3

mCmH2m-2O2 = (14m + 30).y = (14.5 + 30).0,02 = 2 gam

%CmH2m-2O2 = 34,01%

Câu 46: Cho 0,7 mol hỗn hợp T gồm hai peptit mạch hở là X (x mol) và Y (y

mol), đều tạo bởi glyxin và alanin Đun nóng 0,7 mol T trong lượng dư dung dịch NaOH thì có 3,8 mol NaOH phản ứng và thu được dung dịch chứa m gam muối

Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn x mol X hoặc y mol Y thì đều thu được cùng số

mol CO2 Biết tổng số nguyên tử oxi trong hai phân tử X và Y là 13, trong X và Y

đều có số liên kết peptit không nhỏ hơn 4 Giá trị của m là

Hướng dẫn

Glyxin: H2N-CH2-COOH

Alanin: H2N-CH(CH3)-COOH

Giả sử peptit X tạo bởi a gốc aminoaxit, peptit Y tạo bởi b gốc aminoaxit

X và Y đều có số liên kết peptit không nhỏ hơn 4 => a, b ≥ 5

Đốt cháy 0,4 mol X hoặc 0,3 mol Y thì đều thu được cùng số mol CO2

Gọi số C của X là m, số C của Y là n

X tạo bởi 5 gốc => số C của X: 10 ≤ m ≤ 15

Y tạo bởi 6 gốc => số C của Y: 12 ≤ n ≤ 18

 mmuối = mT + mNaOH - mH2O = 257,2 + 3,8.40 – 0,7.18 = 396,6 gam

Câu 47: Cho 7,65 gam hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 (trong đó Al chiếm 60% khối lượng) tan hoàn toàn trong dung dịch Y gồm H2SO4 và NaNO3, thu được dung dịch Z chỉ chứa 3 muối trung hòa và m gam hỗn hợp khí T (trong T có 0,015 mol H2) Cho dung dịch BaCl2 dư vào Z đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn,

thu được 93,2 gam kết tủa Còn nếu cho Z phản ứng với NaOH thì lượng NaOH

phản ứng tối đa là 0,935 mol Giá trị của m gần giá trị nào nhất sau đây?

Dung dịch Z chứa 3 muối trung hòa, trong đó có Al2(SO4)3, Na2SO4

=> có muối thứ 3 là (NH4)2SO4

= nH

+ (1) + 2.0,015 + 6.0,03 + 10nNH4

BT điện tích cho dung dịch Z: 3.nAl

3+

+ nNa +

BTKL: mX = 0,12.27 + 0,44.1 + 0,08.62 – 0,12.27 – 0,22.18 = 1,44 gam

mT = mX + mH2 = 1,44 + 2.0,015 = 1,47 gam

Câu 49: Hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ no, mạch hở (đều chứa C, H, O),

trong phân tử mỗi chất có hai nhóm chức trong số các nhóm –OH, -CHO, -COOH Cho m gam X phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 4,05 gam Ag và 1,86 gam một muối amoni hữu cơ Cho toàn bộ lượng muối amoni hữu cơ này vào dung dịch NaOH (dư, đun nóng), thu được 0,02 mol NH3 Giá trị của m là

A 1,50 B 2,98 C 1,22 D 1,24

Hướng dẫn

nAg = 0,0375 mol => n-CHO = 0,01875 mol

Muối amoni hữu cơ: RCOONH4

nNH3 = 0,02 mol => nmuối = 0,02 mol

Mmuối = 93 => MR = 31 => R là HO-CH2-

X: HO-CH2-CHO: 0,01875 mol

HO-CH2-COOH: 0,00125 mol

mX = 60.0,01875 + 76.0,00125 = 1,22 gam

Câu 50: Hỗn hợp T gồm hai ancol đơn chức là X và Y (Mx < My), đồng đẳng

kế tiếp của nhau Đun nóng 27,2 gam T với H2SO4 đặc, thu được hỗn hợp các chất hữu cơ Z gồm: 0,08 mol ba ete (có khối lượng 6,76 gam) và một lượng ancol dư Đốt cháy hoàn toàn Z cần vừa đủ 43,68 lít O2 (đktc) Hiệu suất phản ứng tạo ete của X và Y lần lượt là

A 20% và 40% B 40% và 30%

C 30% và 30% D 50% và 20%

Hướng dẫn

mT = 27,2 gam; mete = 6,76 gam

nete = 0,08 mol => nancol phản ứng = 0,16 mol

=> nH2O = 0,08 mol => mancol phản ứng = 6,76 + 0,08.18 = 8,2 gam

Mancol = 51,25 => MR = 34,25 => 2 ancol là C2H5OH và C3H7OH

Gọi nC2H5OH phản ứng = x mol; nC3H7OH phản ứng = y mol

x + y = 0,16

46x + 60y = 8,2

Giải ra được: x = 0,1; y = 0,06

Hỗn hợp T hỗn hợp Z + 0,08 mol H2O

Đốt cháy Z cần nO2 = 1,95 mol => Đốt cháy hỗn hợp T ban đầu cần 1,95 mol O2

Gọi nC2H5OH ban đầu = a mol; nC3H7OH ban đầu = b mol

HƯỚNG DẪN GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP PHÂN HÓA HAY VÀ KHÓ

Ví dụ 1: Hỗn hợp X khối lượng 44,28 gam gồm Cu2O, FeO và kim loại M trong đó số mol của M bằng của O2- Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 dư thấy

có 2,76 mol HNO3 tham gia phản ứng thu được 184,68 gam muối và 8,064 lít (đkc) khí NO duy nhất Tính % khối lượng của Cu2O trong X:

A 38,06% B 47,92% C 32,82% D 39,02%

Hướng dẫn

nNO = 0,36 mol

Đầu tiên dùng bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố hidro có ngay:

mX + mHNO3 = mmuối + mNO + mH2O

 mH2O = 44,28 + 2,76.63 – (184,68 + 0,36.30) = 22,68 g

 nH2O = 1,26 gam

nH trong H2O = 1,26.2 = 2,52 < 2,76

 sản phẩm có NH4NO3

Bảo toàn nguyên tố H: nNH4NO3 = 0,06 mol

Tiếp tục bảo toàn nguyên tố Nitơ có ngay:

nHNO3 = nNO3- + nNO + nNH4+ => 2,76 = mNO3- + 0,36 + 0,06

 nNO3- = 2,34

Bảo toàn nguyên tố O:

nO trong X + 3nHNO3 = 3nNO3

+ nNO + nH2O

 nO trong X = 3.2,34 + 0,36 + 1,26 – 3.2,76 = 0,36 mol

 nM = nO trong X = 0,36 mol

Gọi số mol Fe, Cu, trong hỗn hợp X lần lượt là a, b mol

Số mol O và M trong X là 0,36 mol

mhhX = 56a + 64b + 0,36M = 38,52

Bảo toàn electron: 3a + 2b + 0,36n = 0,36.2 + 0,36.3 + 0,06.8

Giải được: a = 0,24; b = 0,24; M = 27

%Cu2O = 39,02% => chọn D

Ví dụ 2: Trộn KMnO4 và KClO3 với một lượng bột MnO2 trong bình kính thu được hỗn hợp X Lấy 52,550 gam X đem nung nóng, sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn Y và V lít khí O2 Biết KClO3 bị nhiệt phân hoàn toàn tạo 14,9 gam KCl chiếm 36,315% khối lượng Y Sau đó cho toàn bộ Y tác dụng hoàn toàn với axit HCl đặc dư đun nóng, sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được 51,275 gam muối khan Hiệu suất của quá trình nhiệt phân muối KMnO4 trong X là:

74,5(a 0,2) 126(a b) 51,275158a 87b 52,55 24,5

Ví dụ 3: Hòa tan hết 14,6 gam hỗn hợp gồm Zn và ZnO có tỉ lệ mol 1:1 trong

250 gam dung dịch HNO3 12,6% thu được dung dịch X và 0,336 lit khí Y (đktc) Cho từ từ 740 ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X thu được 5,94 gam kết tủa Nồng độ phần trăm của muối trong X là :

Trong Y v NH BTNT.N

Ví dụ 5 (Trích đề khối A – 2014 ) Đốt cháy 4,16 gam hỗn hợp Mg và Fe

trong khí O2, thu được 5,92 gam hỗn hợp X chỉ gồm các oxit Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HCl vừa đủ, thu được dung dịch Y Cho dung dịch NaOH dư vào

Y, thu được kết tủa Z Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 6 gam chất rắn Mặt khác cho Y tác dụng với dung dịch AgNO3 dư, thu được

m gam kết tủa Giá trị của m là :

Ví dụ 6 (Trích đề khối A – 2014 ) Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp

gồm Al và m gam hai oxit sắt trong khí trơ, thu được hỗn hợp rắn X Cho X vào dung dịch NaOH dư, thu được dung dịch Y, chất không tan Z và 0,672 lít khí H2

((đktc) Sục khí CO2 dư vào Y, thu được 7,8 gam kết tủa Cho Z tan hết vào dung dịch H2SO4, thu được dung dịch chứa 15,6 gam muối sunfat và 2,464 lít khí SO2 (ở đktc, là sản phẩn khử duy nhất của H2SO4) Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là :

A 6,29 B 6,48 C 6,96 D 5,04

Hướng dẫn

X tác dụng NaOH cho H2 → Al dư BTE du

Ví dụ 7 (Trích đề khối A – 2014) Hỗn hợp X gồm Al, Fe3O4 và CuO, trong

đó oxi chiếm 25% khối lượng hỗn hợp Cho 1,344 lít khí CO (đktc) đi qua m gam

X nung nóng, sau một thời gian thu được chất rắn Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 bằng 18 Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch chứa 3,08m gam muối và 0,896 lít khí NO (ở đktc, là sản phẩm khử duy

nhất) Giá trị m gần giá trị nào nhất sau đây ?

Ví dụ 8: Hỗn hợp A gồm một axit no, hở, đơn chức và hai axit không no, hở,

đơn chức (gốc hiđrocacbon chứa một liên kết đôi), kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng Cho A tác dụng hoàn toàn với 150 ml dung dịch NaOH 2,0 M Để trung hòa vừa hết lượng NaOH dư cần thêm vào 100 ml dung dịch HCl 1,0 M được dung dịch D Cô cạn cẩn thận D thu được 22,89 gam chất rắn khan Mặt khác đốt cháy hoàn toàn A rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng lượng dư dung dịch NaOH đặc, khối lượng bình tăng thêm 26,72 gam Phần trăm khối lượng của axit không no có khối lượng phân tử nhỏ hơn trong hỗn hợp A là :

17, 04 0,1.1 0, 2.23 12,64 12,64 0, 2.16.2 6, 24

0, 46 0,36 0,1 : 12 2 6, 24 0, 46

Ví dụ 9: Hòa tan hết 9,1 gam hỗn hợp X gồm Al và Mg, Zn vào 500 ml dung

dịch HNO3 4M thu được 0,448 lít N2 (đktc) và dung dịch Y Chia Y thành 2 phần bằng nhau

Phần 1: Cô cạn thu được m gam chất rắn khan

Phần 2: Tác dụng vừa đủ với 530ml dung dịch NaOH 2M thu được 2,9 gam kết tủa

4 3

: 4,55 0,94

→ Chọn C

Chú ý : (1–0,01.1 –a ) chính là số mol NH3 thoát ra và = NH4NO3

Ví dụ 10: Cho 10 gam hỗn hợp X gồm FeO,Fe2O3,S,FeS2 và CuS trong đó O chiếm 16% khối lượng hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 0,4 mol H2SO4 đặc (đun nóng) sinh ra 0,31 mol khí SO2 và dung dịch Y.Nhúng thanh Mg dư vào Y sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn lấy thanh Mg ra cân lại thấy tăng 2,8 gam (Giả sử 100% kim loại sinh ra bám vào thanh Mg).Đốt cháy hoàn toàn 10 gam X bằng lượng vừa đủ V lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm O2 và O3 tỷ lệ mol 1:1.Giá trị của V

2 4

A 2

Ví dụ 11: Chia 0,6 mol hỗn hợp gồm một axit đơn chức và một ancol đơn

chức thành 2 phần bằng nhau Phần 1: đốt cháy hoàn toàn, thu được 39,6 gam CO2 Phần 2: đun nóng với H2SO4 đặc, thu được 10,2 gam este E (hiệu suất 100%) Đốt

cháy hết lượng E, thu được 22,0 gam CO2 và 9,0 gam H2O Nếu biết số mol axit nhỏ hơn số mol ancol thì công thức của axit là:

A C3H7COOH B CH3–COOH C C2H5COOH D HCOOH

Hướng dẫn

Khi đốt cháy E : nCO2 = 0,5 mol; nH2O = 0,5 mol

 E là este no đơn chức: CnH2nO2  nCO2

10,2 g 0,5 mol

 n = 5

Đốt cháy phần 1:

2 CO

Ví dụ 12: Cho m gam hỗn hợp gồm Mg, Al, Zn, Cu tác dụng hết với dd

HNO3 thu được dd Y (không có muối amoni) và 11,2 lit (đktc) hỗn hợp Z gồm N2,

NO, N2O, NO2 (trong đó N2 và NO2 có phần trăm thể tích bằng nhau) có tỉ khối cùa Z so với heli bằng 8,9 tính số mol của HNO3 phản ứng

Ví dụ 13: Axit cacboxylic X hai chức (có phần trăm khối lượng của oxi nhỏ

hơn 70%), Y và Z là hai ancol đồng đẳng kế tiếp (MY < Mz) Đốt cháy hoàn toàn

0,2 mol hỗn hợp X, Y, Z cần vừa đủ 8,96 lít khí O2 (đktc), thu được 7,84 lít khí

CO2 (đktc) và 8,1 gam H2O % khối lượng của Y trong hỗn hợp trên là:

Ví dụ 14:(Trích khối B - 2012) Đốt cháy hỗn hợp gồm 1,92 gam Mg và 4,48

gam Fe với hỗn hợp khí X gồm Clo và Oxi, sau phản ứng chỉ thu được hỗn hợp Y gồm các oxit và muối clorua (không còn khí dư) hòa tan Y bằng một lượng vừa đủ

120 ml dung dịch HCl 2M, thu được dung dịch Z Cho AgNO3 dư vào dung dịch

Z, thu được 56,69 gam kết tủa Phần trăm thể tích của Clo trong hỗn hợp X là:

BTNT Fe

A 12,064 gam B 20,4352 gam C 22,736 gam D 17,728 gam

Ví dụ 17: Lấy 5,2 gam hỗn hợp FeS2 và Cu2S tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 thì thu được dung dịch chỉ chứa 2 muối và 12,208 lít hỗn hợp NO2 và

SO2 (đktc) Xác định % về khối lượng của FeS2 trong hỗn hợp ban đầu

FeS b

→ Chọn D

Ví dụ 18: Cho 33,35 gam hỗn hợp A gồm Fe3O4, Fe(NO3)3 và Cu tác dụng với dung dịch chứa 0,414 mol H2SO4 loãng, sau phản ứng thu được khí NO duy nhất và dung dịch B chứa 2 muối Cô cạn dung dịch B thì thu được bao nhiêu gam muối khan?

 

3 4

4 ( )

(cho rằng thể tích dung dịch thay đổi từ khi có khí thoát ra ở catot)

A 57450 giây B 450 giây C 55450 giây D 96500 giây

Chú ý ! Lượng H+ sinh ra chỉ là do đp quá trình Cu2+ thôi còn khi Cu2+ hết là

đp nước H+ sinh ra bao nhiêu bị trung hòa bởi OH- bấy nhiêu

Khối lượng giảm chính là : Cu + O2 sinh ra (quá trình đp Cu2+) + H2O bị điện phân

Ví dụ 20: Hỗn hợp X gồm CuO, Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 tác dụng hết với

300 ml dung dịch H2SO4 1M và HNO3 1M Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 2,24 lít NO (đktc) Thể tích dung dịch NaOH 1M tối thiểu cần cho vào dung dịch Y để thu được lượng kết tủa lớn nhất là:

A 800 ml B 400 ml C 600 ml D 900 ml

Hướng dẫn

Ta có: nSO42- = 0,3 mol; nNO3- = 0,3 mol; nNO = 0,1 mol

Do đó khi phản ứng hòa tan X xảy ra dung dịch có

A 4,8 gam B 4,32 gam

C 4,64 gam D 5,28 gam

Hướng dẫn

Ta có: nCu2+ = 0,25 mol; nAg+ = 0,1 mol; nNO3- = 0,6 mol

Dung dịch sau tất cả các phản ứng có: nMg2+ = a mol; nFe2+ = b mol; nNO3- = 0,6 mol

A.0.672 B.1.493 C.2.016 D.1.008

Hướng dẫn

Lượng 0,15 mol CO2 thêm vào làm 2 nhiệm vụ:

Nhiệm vụ 1 : Đưa kết tủa từ m1 nên cực đại

Nhiệm vụ 2 : Đưa kết tủa từ cực đại xuống m2

Từ đó có ngay : ax 1 ax 2 1

ax

5 0,15

11, 667 100

Ví dụ 23: Cho hỗn hợp X gồm Al và Zn (có tổng số mol là x mol) tan hoàn

toàn trong dung dịch chứa y mol HNO3( x : y = 8 : 21) thu được hỗn hợp chất khí (Dung dịch sau phản ứng không chứa NH4) và dung dịch chỉ chứa muối nitrat Số mol electron do lượng kim loại trên nhường khi bị hoà tan là:

A.0,75y B.2,1x C.0,833y D.y

Loại vì khi đó chỉ thu được 1,75 mol khí N2

Vậy chỉ có B thỏa mãn bài toán :

Ví dụ 24: X;Y là 2 hợp chất hữu cơ ,mạch hở có hơn nhau một nguyên tử

cacbon,thành phần chỉ gồm C,H,O MX>MY Đốt cháy hoàn toàn 0,34 mol hỗn hợp

Q gồm X và Y rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào một dung dịch chứa 0,3 mol Ba(OH)2;0,1 mol KOH sau hấp thụ thu được 39,4 gam kết tủa Khi cho 0,34 mol hỗn hợp Q vào một dung dịch chứa 0,35 mol KOH đến phản ứng hoàn toàn,thu được dung dịch không còn bazơ Tỷ khối của X so với Y nhận giá trị nào sau đây? A.1,438 B.2,813 C.2,045 D.1,956

Hướng dẫn

Ví dụ 25: Hòa tan 7,8 gam hổn hợp Al và Mg trong 1,0 lít dung dịch HNO3

1M thu được dung dịch B và 1,792 lít hỗn hợp hai khí N2; N2O (đktc) có tỉ khối so với H2 =18 Cho vào dung dịch B một lượng dung dịch NaOH 1M đến khi lượng kết tủa không thay đổi nữa thì cần 1,03 lít Khối lượng muối thu được trong dung dịch B là:

Ví dụ 26: Hòa tan hỗn hợp bột gồm m gam Cu và 2,32 gam Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 (loãng, rất dư), sau khi các phản ứng kết thúc chỉ thu được dung dịch

X Dung dịch X làm mất màu vừa đủ 50 ml dung dịch KMnO4 0,1M Giá trị của m

BÀI TOÁN SỬ DỤNG TƯ DUY SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG

Sơ đồ tư duy là một phương pháp học tập tiên tiến giúp cho sự tư duy về các vấn đề trở lên rõ ràng mạch lạc, tất cả các mắt xích và mối quan hệ về các sự vật hiện tượng được thể hiện trong các liệt kê bằng mũi tên

Áp dụng phương pháp này trong việc giải toán ở các bài toán hỗn hợp các chất sẽ giúp cho việc định hướng giải trở nên dễ dàng hơn

Việc liệt kê các chất đưa vào sơ đồ sẽ tạo điều kiện kiểm soát các chất tham gia phản ứng, chất tạo thành là gì, tránh trường hợp liệt kê thiếu chất sẽ làm cho định hướng giải toán rơi vào khó khăn

Khái quát về sơ đồ hóa trong một bài toán hóa được thể hiện ở hình dưới đây

Ví dụ 1: Hòa tan hết 14,88 gam hỗn hợp gồm Mg , Fe3O4 , Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,58 mol HCl, sau khi các phản ứng kết thúc thu được dung dịch X chứa 30,05 gam chất tan và thấy thoát ra 1,344 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm H2, NO, NO2

có tỷ khối so với H2 bằng 14 Cho dung dịch AgNO3 (dư) vào dung dịch X , sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Z; 84,31 gam kết tủa và thấy thoát

ra 0,224 lít (đktc) khí NO là sản phẩm khử duy nhất của NO3

- Phần trăm khối lượng

của Mg trong hỗn hợp ban đầu gần nhất với?

+Y +Z

Xử lý sản phẩm khí

…

…

14,88 gam 3 4

3 2

Mg x

Fe O y Fe(NO ) 1, 5a 0, 015

Bảo toàn H  0,54 = 2nH2 (Y) + 4a + 0,48  nH2 (Y) = (0,03 – 2a) mol

Bảo toàn N  nFe(NO3)2 = (1,5a + 0,015) mol

Ta có: 84,31 gam kết tủa AgCl 0,58mol

3 4

Ví dụ 2 : Hòa tan hết m gam hỗn hợp Fe, Mg vào 100 ml dung dịch H2SO4

loãng, thu được dung dịch X Cho dung dịch X tác dụng với lượng dư KNO3, thu được dung dịch Y và 168 ml khí NO (đktc) Nhỏ dung dịch HNO3 loãng, dư vào dung dịch Y thì thấy thoát ra thêm 56 ml khí NO (đktc) nữa Cũng lượng dung dịch X ở trên, cho phản ứng với dung dịch NaOH dư, thu được 5,6 gam kết tủa Biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 Giá trị m là

4

dd X

2 3

2 2 4 3

3 2 2 2

4 2

3

NO

Fe , Mg Fe

H , SO Fe(OH)

Theo bảo toàn electron, giả thiết và bảo toàn nguyên tố Fe, Mg, ta có :

Fe2 NO

0,01 x

3

HNO (3) (4) NaOH

Ví dụ 3: Hỗn hợp X chứa 2 hiđrocacbon là đồng đẳng liên tiếp có phân tử

khối trung bình là 31,6 Cho 6,32 gam X lội qua 200 gam dung dịch (gồm nước và chất xúc tác thích hợp), thu được dung dịch Y và thấy thoát ra V lít hỗn hợp khí khô Z (đktc), tỉ khối của hỗn hợp Z so với H2 là 16,5 Biết rằng các phản ứng chỉ tạo ra sản phẩm chính và dung dịch Y chứa anđehit có nồng độ 1,3046% Giá trị của V là:

thu được 93,2 gam kết tủa Còn nếu cho Z phản ứng với NaOH thì lượng NaOH

phản ứng tối đa là 0,935 mol Giá trị của m gần giá trị nào nhất sau đây?

Al :0,23mol

H SO : 0, 4mol Na :0,095molAl: 0,17mol

VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ELECTRON

Trong Hóa Học số lượng các bài toán liên quan tới sự thay đổi số oxi hóa là rất nhiều Công thức áp dụng thì rất ngắn tuy nhiên sức mạnh của nó thì rất ghê gớm Điều quan trọng nhất khi các bạn áp dụng định luật này là phải trả lời đúng 2 câu hỏi sau đây:

Chất nhường e (chất khử) là những chất nào?

Chất nhận e (chất oxi hóa) là những chất nào?

Chú ý khi giải bài tập:

– Xác định nhanh tất cả các nguyên tố thay đổi số oxi hóa (không quan tâm tới chất không thay đổi)

– Viết chính xác quá trình nhường nhận electron

– Kết hợp linh hoạt với Bảo toàn nguyên tố

– Áp dụng công thức

– Chú ý với những trường hợp về axit HNO3 tạo ra muối NH4NO3 ;hỗn hợp muối Fe2+ ;Fe3+

– Trường hợp một nguyên tố tăng rồi lại giảm số oxi hóa hoặc ngược lại

- Ta xét các trường hợp sau đây:

Trường hợp 1: Bảo toàn electron một nấc

Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch HNO3 loãng dư thu được hỗn hợp khí gồm 0,015 mol N2O và 0,01 mol NO (phản ứng không tạo muối amoni) Tính m

 chọn D

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và

N2 Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H2 là 18 Cô cạn dung dịch X, thu được

m gam chất rắn khan Giá trị của m là:

A 97,98 B 106,38 C 38,34 D 34,08

Hướng dẫn

Ta có ngay :

4 2

Trường hợp 1: Bảo toàn electron nhiều nấc

Dạng bài tập này ta thường kết hợp linh hoạt với việc qui đổi hỗn hợp hoặc sử dụng nguyên tắc chặt nhỏ khúc gỗ thành các đoạn nhỏ hơn

Ví dụ 1: Đốt cháy x mol Fe bởi oxi thu được 5,04 gam hỗn hợp (A) gồm các

oxit sắt Hòa tan hoàn toàn (A) trong dung dịch HNO3 thu được 0,035 mol hỗn hợp (Y) gồm NO và NO2 Tỷ khối hơi của Y đối với H2 là 19 Tính x

A 0,06 mol B 0,065 mol C 0,07 mol D 0,075 mol

trong dư thấy tạo 6 gam kết tủa Hòa tan D bằng H2SO4 đặc, nóng thấy tạo ra 0,18 mol SO2 còn dung dịch E Cô cạn E thu được 24g muối khan Xác định thành phần

A 8,0 gam B 16,0 gam C 12,0 gam D Không xác định được

→ Chọn A

Ví dụ 4: Đốt 11,2 gam Fe trong bình kín chứa khí Cl2, thu được 18,3 gam chất rắn X Cho toàn bộ X vào dung dịch AgNO3 dư đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chắt rắn Giá trị của m là

m 71,9 0,2.3 0,2

Trường hợp 3: Bảo toàn electron với các yếu tố gây nhiễu

Ví dụ 1: Trộn 0,54 gam bột nhôm với bột Fe2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp A Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO3

được hỗn hợp khí gồm NO và NO2 có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 3 Thể tích (đktc) khí NO và NO2 lần lượt là:

A 0,224 lít và 0,672 lít B 0,672 lít và 0,224 lít

C 2,24 lít và 6,72 lít D 6,72 lít và 2,24 lít

Hướng dẫn

Trong ví dụ trên ta chỉ quan tâm tới sự thay đổi số oxi hóa của Al với Fe và

Cu không cần quan tâm.Vì cuối cùng các nguyên tố đều lên số oxi hóa cao nhất

Ví dụ 2: Trộn đều 10,8 gam Al với hỗn hợp Fe2O3, CuO, Cr2O3 rồi đốt nóng

để tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp X Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp

X trong dung dịch HNO3 đun nóng thu được V lít (đktc) hỗn hợp khí NO, NO2 có

tỉ khối so với hiđro là 21 V có giá trị là:

(không tạo ra SO2) Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X là

A 72,91% B 64,00% C 66,67% D 37,33%

Hướng dẫn

Chú ý : Nguyên tố gây nhiễu là Cl2 (ta không cần quan tâm) vì cuối cùng Cl

cũng bị KMnO4 oxi hóa thành Cl2

Ta có ngay :

BTKL BTE

BÀI TẬP LUYỆN TẬP: VẬN DỤNG BẢO TOÀN ELECTRON Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 16,56 gam Mg bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và

N2 Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H2 là 18 Cô cạn dung dịch X, thu được

m gam chất rắn khan Giá trị của m là:

A 102,12 B 110,52 C 138,34 D 134,08

Hướng dẫn

Ta có ngay :

4 2

Câu 2: Hoà tan hoàn toàn m gam Fe trong dd HNO3 thấy có 0,3 mol khí NO2

sản phẩm khử duy nhất thoát ra, nhỏ tiếp dd HCl vừa đủ vào lại thấy có 0,02 mol khí NO duy nhất bay ra Cô cạn dd sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng

A.12 B.8 C.20 D.24

Hướng dẫn

Chia để trị :

BTKL BTE

Fe : a 56a 16b 10, 44 a 0,1510,44

Câu 4: Cho 14,8(g) hỗn hợp gồm Al, Zn, Fe vào dung dịch H2SO4 đặc, t0

dư, sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch giảm 10,8(g) Tính thể tích khí thu được ở (00C, 2 atm) Biết khí đó không cho phản ứng với dung dịch CuCl2

Câu 5: Cho 20 gam hh X gồm Cu, Fe, Al, Mg tan hoàn toàn trong dd HNO3

loang nóng dư thu được dd Y và 8,96 lit khí NO duy nhất Cho dd NaOH vào dd Y đến khi kết tủa hoàn toàn Các cation kim loại thì thu được kết tủa Z Nung Z đến khối lượng không đổi thu được m gam hh các oxit m có giá trị là:

ox

4 1, 2 0,3 20 0,3.32 29, 6 ox

A.0,15; 0,2; 0,2 B.0,2;0,2;0,15 C.0,2;0,15;0,15 D.0,15;0,15;0,15