Giải toán trên máy tính casio môn hóa học

Cho khí Cl2 dư sục vào dung dịch A, sau khi phản ứng xong thu được dung dịch B, cho dung dịch B tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được a gam kết tủa, nếu hoà tan lượng kết tủa này vào

BÀI TẬP CASIO Bài 1 Cho V lít khí CO qua ống sứ đựng 5,8 gam oxit sắt FexOy nóng đỏ một thời gian thì thu được hỗn hợp khí A và chất rắn B Cho B tác dụng hết với axit HNO3 loãng thu được dung dịch C và 0,784 lít khí NO Cô cạn dung dịch C thì thu được 18,15 gam một muối sắt (III) khan Nếu hòa tan B bằng axit HCl dư thì thấy thoát ra 0,672 lít khí (Các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn)

a) Xác định công thức của oxít sắt

b) Tính % theo khối lượng các chất trong B

 Hướng dẫn giải :

a) Số mol Fe trong FexOy = số mol Fe trong Fe(NO3)3 = 0,075

 số mol oxi trong FexOy = 5,8 0,075 56

16

 

= 0,1  Fe 0,075 3

O  0,1  4Vậy công thức của B là Fe3O4

b) B có thể chứa Fe, FeO (a mol) và Fe3O4 dư (b mol)

3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + H2O

3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

Bài 3 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:

a) Cân bằng: 2SO2 + O2  2SO3

Ban đầu: 7 10 0 (mol)

P = (10 - 0,5x) p

n;

3 SO

(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 10

5

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

 độ chuyển hoá SO2  SO3: (6,9452 100)/7 = 99,21

Kết quả phù hợp nguyên lý Lơsatơlie: tăng áp suất phản ứng chuyển theo chiều về phía có số phân tử khí ít hơn

Bài 4 Đốt cháy hoàn toàn 3 gam một mẫu than có chứa tạp chất S Khí thu được cho hấp thụ

hoàn toàn bởi 0,5 lít dung dịch NaOH 1,5M được dung dịch A, chứa 2 muối và có xút dư Cho khí

Cl2 (dư) sục vào dung dịch A, sau khi phản ứng xong thu được dung dịch B, cho dung dịch B tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được a gam kết tủa, nếu hoà tan lượng kết tủa này vào dung dịch HCl dư còn lại 3,495 gam chất rắn

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)

x x

BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl (8)

a) Tính % số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp

b) Tính nồng độ các ion (trừ ion H+-, OH-) trong dung dịch A

Phương trình phản ứng hoà tan Cu dư:

3Cu + 4H2SO4 + 2NO3- = 3CuSO4 + SO42- + 2NO + H2O (6)

Từ Pt (6) tính được số mol Cu dư: = 0,044.5.3

4 = 0,165 mol Theo các phương trình (1), (2), (3), (4), (5): số mol echo bằng số mol e nhận:

Bài 6 a) Tính pH của dung dịch HCl nồng độ 0,5.10-7 mol/lít

b) Tính pH của dung dịch X được tạo thành khi trộn 200ml dung dịch HA 0,1M (Ka = 10-3.75) với 200ml dung dịch KOH 0.05M; pH của dung dịch X thay đổi như thế nào khi thêm 10-3 mol HCl vào dung dịch X

10 H

Dung dịch thu được vẫn là dung dịch đệm axit

Tương tự, pH = 3,75 + lg0,0225

0,0275 = 3,66

Bài 7 Hoà tan 8,862 gam hỗn hợp: Al, Mg trong 500ml dd HNO3 loãng thu được dd A và 3,316 lít (đktc) hỗn hợp 2 khí không màu có khối lượng 5,18g trong đó có 1 khí bị hoá nâu trong không khí a) Tính thành phần  theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp

b) Cô cạn dd A được bao nhiêu gam muối khan

c) Tính nồng độ mol/lít của dd HNO3 tham gia phản ứng

d) Hoà tan dd A vào dd NaOH dư tính khối lượng kết tủa tạo thành

 Hướng dẫn giải :

a)M2khÝ = 5,18.22,4

3,136 = 37 Do MNO = 30 nên khí thứ 2 là N2O (có M = 44) Tìm được nNO = nN2O= 0,07 mol

Theo định luật bảo toàn: Al - 3e = Al3+

Khối lượng NaF là : 303,83.42.10 -5 = 0,1276 g

Bài 9 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 lượng axit 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 t0 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

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)

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

Bài 10 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 của

X

 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:

Tìm được : Za = 1, Zb = 17 ; Zc = 8 các nguyên tử là: 1H2 ; 17Cl37 ; 8O17

Công thức X: HClO

Bài 12 Hòa tan 4,8 gam kim loại M hoặc hòa tan 2,4 gam muối sunfua của kim loại này, bằng dung

dịch HNO3 đặc nóng dư, thì đều thu được lượng khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất) như nhau

1) Viết các phương trình phản ứng xẩy ra

2) Xác định kim loại M, công thức phân tử muối sunfua

3) Hấp thụ khí sinh ra ở cả hai phản ứng trên vào 300 ml dung dịch NaOH 1M, rồi thêm vào đó một ít phenolphtalein Hỏi dung dịch thu được có màu gì? Tại sao?

Hướng dẫn giải

Gọi số proton, nơtron, electron trong nguyên tử M và X lần lượt là ZM, NM, EM và ZX, NX, EX

Từ các dữ kiện bài toán ta lập được hệ

M là Kali, X là Oxi Hợp chất đã cho là K2O2

Bài 15 Cho 50 gam dung dịch muối MX (M là kim loại kiềm, X là halogen) 35,6% tác dụng với 10

gam dung dịch AgNO3 thu được một kết tủa Lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch nước lọc Biết nồng

độ MX trong dung dịch nước lọc bằng 5/6 lần nồng độ MX trong dung dịch ban đầu Xác định công thức muối MX

Hướng dẫn giải

Khối lượng của muối MX là: m = 35,6 50 : 100 = 17,8 (gam)

Gọi x là số mol của muối MX : MX + AgNO3 → MNO3 + AgX

x x x x

(1) Phương trình phản ứng:

M + 2mH+ + mNO3- Mm+ + mNO2 + mH2O (1)

M2Sn + 4(m+n)H+ + (2m+6n)NO3- 2Mm+ + nSO42- + (2m+6n)NO2 + 2(m+n)H2O (2)

(2) Vì số mol NO2 ở hai trường hợp là bằng nhau nên ta có:

)nm2(n32M2

4,2m

n 6n 2m

mn64

Khối lượng kết tủa của AgX: m = (108 + X) x (gam)

Khối lượng MX tham gia phản ứng: m = (M + X) x (gam)

Khối lượng MX còn lại là: m = 17,8 - (M + X) x (gam)

Suy ra nồng độ MX trong dung dịch sau phản ứng là

[17,8 - (M+X).x].100 35, 6 5

.[50+10 - (108 +X).x] 100 6

Biến đổi ta được 120 (M + X) = 35,6 (108 + X)

Lập bảng :

Vậy MX là muối LiCl

Bài 18 Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Zn, FeCO3, Ag bằng dung dịch HNO3 loãng, thu được hỗn hợp A gồm 2 khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu trong không khí, tỉ khối của A so với hiđro bằng 19,2 và dung dịch B Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa, nung đến khối lượng không đổi, phản ứng hoàn toàn, thu được 2,82 gam chất rắn Biết rằng mỗi chất trong hỗn hợp chỉ khử HNO3 tạo thành một sản phẩm khử và trong hỗn hợp số mol Zn bằng số mol FeCO3 Xác định sản phẩm khử đã cho và tính số mol mỗi chất trong m gam hỗn hợp ban đầu

Hướng dẫn giải

*Hỗn hợp A gồm: CO2 và NO

Do Ag có tính khử yếu nên chỉ tạo NO

Vì mỗi chất trong hh chỉ tạo một chất sản phẩm khử nên Zn sẽ khử HNO3 thành NO hoặc NH4NO3

Gọi x là số mol Zn  số mol FeCO3 = x, gọi là số mol Ag= y

*Nếu Zn cũng khử HNO3 tạo ra khí NO thì ta có:

3Zn + 8HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O

* Khi B + NaOH dư và nung thì chất rắn chỉ có:

Fe(NO3)3 NaOH Fe(OH)3

0 t

1/2 Fe2O3 AgNO3 NaOH 1/2Ag2O t0 Ag

0,5x mol Fe2O3 + y mol Ag Vì x = y nên ta có:

80x + 108x = 2,82  x = 0,015 mol

Vậy cả 3 chất trong hh đã cho đều có số mol là 0,015 mol

Bài 13 Một hỗn hợp rắn A gồm kim loại M và một oxit của kim loại đó Người ta lấy ra 3 phần, mỗi

phần có 59,08g A Phần thứ nhất hoà tan vào dung dịch HCl thu được 4,48 lít khí H2 Phần thứ

hai hoà tan vào dung dịch của hỗn hợp NaNO3 và H2SO4 thu được 4,48 lít khí NO Phần thứ 3 đem nung nóng rồi cho tác dụng với khí H2 dư cho đến khi được một chất rắn duy nhất, hoà tan hết chất rắn đó bằng nước cường toan thì có 17,92 lít khí NO thoát ra Các thể tích đo ở đktc Hãy tính khối lượng nguyên tử, cho biết tên của kim loại M và công thức oxit trong hỗn hợp A

+ Từ (III và IV) ta có by = 0,9 mol thay vào (I) ta được: M(a+bx) = 44,68 (V)

+ Chia (V) cho (IV) được: M = 18,6 m  m = 3 và M = Fe Từ M là Fe và (II)  n = 2  a = 0,2 mol

 bx = 0,6 mol và by = 0,9 mol  x/y = 2/3  oxit đã cho là Fe2O3

Bài 18 Hòa tan hỗn hợp rắn (gồm Zn, FeCO3, Ag) bằng dd HNO3 (loãng, dư) thu được hỗn hợp khí

A gồm 2 khí không màu có tỉ khối so với hiđro là 19,2 và dung dịch B Cho B phản ứng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa tạo thành và nung đến khối lượng không đổi được 2,82 gam chất rắn Biết rằng mỗi chất trong hỗn hợp chỉ khử HNO3 tạo thành một chất

1 Lập luận để tìm khí đã cho

2 Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu (biết trong hỗn hợp số mol Zn = số mol FeCO3)

Hướng dẫn giải

a) Trong hai khí chắc chắn có CO2 = 44 đvC Vì MA= 38,4 < MCO2 nên khí còn lại có M < 38,4 đvC

Vì là khí không màu nên đó là NO hoặc N2

+ Do Ag là kim loại yếu nên không thể khử HNO3 xuống sản phẩm ứng với số oxi hóa thấp như nitơ, amoni nitrat nên khí còn lại chỉ có thể là NO

+ Vì mỗi chất trong hh chỉ khử HNO3 đến một chất khử nhất định nên Zn sẽ khử HNO3 xuống NO hoặc NH4NO3

b) Gọi x là số mol Zn  số mol FeCO3 = x, gọi là số mol Ag= y

+ Nếu chỉ có Zn cũng khử HNO3 tạo ra khí NO thì ta có:

3Zn + 8HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O

3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O

+ Khi B + NaOH dư và nung thì chất rắn chỉ có:

Fe(NO3)3 NaOH Fe(OH)3

0 t

0,5 Fe2O3 AgNO3 NaOH 0,5Ag2O t0 Ag

0,5x mol Fe2O3 + y mol Ag Vì x = y nên ta có:

80x + 108x = 2,82  x = 0,015 mol

Vậy cả 3 chất trong hh đã cho đều có số mol là 0,015 mol

Do đó: m Zn = 0,975 gam; m FeCO3 = 1,74 gam và m Ag = 1,62 gam (1,5 điểm)

Bài tập ngoài: Cho 10,40 gam hỗn hợp X (gồm Fe, FeS, FeS2, S) tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được V lít khí NO2 (là sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) và dung dịch A Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 45,65 gam kết tủa

a) Viết các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra dưới dạng phương trình ion

b) Tính V và số mol HNO3 trong dung dịch cần dùng để oxi hóa hoàn toàn hỗn hợp X

Hướng dẫn giải

a)Các phương trình phản ứng: (1,0 điểm)

Fe + 6H+ + 3NO3- → Fe3+ + 3NO2+ 3H2O (1)

FeS + 10 H+ + 9NO3- → Fe3+ + SO42- + 9NO2 + 5H2O (2)

FeS2 + 14H+ + 15NO3- → Fe3+ + 2SO42- + 15NO2 + 7H2O (3)

4 4

Bài tập ngoài: Hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ A, B chỉ chứa chức ancol và anđehit Trong cả A, B

số nguyên tử H đều gấp đôi số nguyên tử C, gốc hiđrocacbon có thể no hoặc có một liên kết đôi Nếu lấy cùng số mol A hoặc B cho phản ứng hết với Na thì đều thu được V lít hiđro còn nếu lấy số mol như thế cho phản ứng hết với hiđro thì cần 2V lít Cho 33,8 gam X phản ứng hết với Na thu được 5,6 lít hiđro ở đktc Nếu lấy 33,8 gam X phản ứng hết với AgNO3 trong NH3 sau đó lấy Ag sinh ra phản ứng hết với HNO3 đặc thì thu được 13,44 lít NO2 ở đktc

 cả A, B chỉ có 1 nhóm –OH Vậy A, B có CTPT phù hợp với một các trường hợp sau:

 TH1: A là CnH2n-1OH (a mol); B là HO-CmH2m-CHO (b mol)

 TH2: A là HO-CnH2n-CHO (a mol); B là HO-CmH2m-CHO (b mol)

+ Vậy A là: CH2=CH-CH2-OH và B là HO-CH2-CH2-CHO

2 Để phản ứng với thuốc tím mà sản phẩm thu được ancol đa chức là chất A:

3CH2=CH-CH2-OH + 4H2O+2KMnO4 → 3CH2OH-CHOH-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH

mol: 0,2 0,4/3

 thể tích dd KMnO 4 = 1,33 lít

Bài 11 Hòa tan 2,16 gam hỗn hợp Y gồm Na, Fe và Al vào nước (dư), thu được 0,448 lít khí H2 thoát ra (đktc) và một lượng chất rắn không tan Tách lượng chất rắn này cho phản ứng hết với 60 ml dung dịch CuSO4 1M thu được 3,2 gam đồng kim loại và dung dịch A Tách lấy dung dịch A cho phản ứng với một lượng vừa đủ dung dịch NaOH để thu được kết tủa lớn nhất Lọc kết tủa đem nung ở nhiệt độ cao trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn B

a) Xác định % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp Y

a) Giả sử không xảy ra phản ứng (3)chất rắn chỉ là Fe

Theo (4) nFe= nCu = 0,05 mol mFe= 0,05.56 = 2,8 gam > 2,16 (không phù hợp đề bài) Vậy có xảy ra phản ứng (3) và vì CuSO4 còn dư nên Al và Fe đã phản ứng hết theo (3) và (4) Theo (1) và (2):

2 H

n  0,5x 1,5x   0, 02 molx = 0,01 Theo (3): nAl(3) = y - 0,01 mol

CuSO4 Cu(OH)2CuO  mCuO = 0,01.80 = 0,8 gam

2FeSO42Fe(OH)2 2Fe(OH)3  Fe2O3 

1) Tính nhiệt tạo thành của N2H4.

2) Viết phơng trình phản ứng đốt cháy N2H4 và tính nhiệt phản ứng cháy đó ở P= const; 298K 3) Tính G0298 và KPU đốt cháy N2H4

d c b a

O

/ 75 , 50 4

203 4

286 ) 143 ( ) 317 ( 3 1011 4

) ( ) ( ) ( 3 )

4

9 ) ( ) ( 3

)

(a  b  c  d

)/(75,622

4

286.9143317.31011

1

1

mol J O

,50)286(.2

)(

)

2(

1

) ( )

( )

( )

(

mol KJ O

O Sn O H

N Sn O O

H Sn O N

Sn O O

G0298 = - RT ln K

K = e = eG

0RT

586,78,314 298-

BÀI TẬP VỀ PHÓNG XẠ A-LÝ THUYẾT:

1 Phương trình động học:

Ap dụng cho quá trình phân rã phóng xạ:

k =

t N

N t

0ln

k là hằng số phân rã phóng xạ (đôi khi kí hiệu là )

N0 là số nguyên tử phóng xạ ở thời điểm ban đầu

Nt là số nguyên tử phóng xạ còn lại sau thời gian t

2, Chu kì bán huỷ (thời gian bán huỷ, chu kì bán rã, thời gian bán rã):

Chu kì bán huỷ là thời gian cần thiết để 1/2 lượng ban đầu của chất phóng xạ phân rã

Đây là đại lượng đặc trưng cho từng nguyên tố phóng xạ

Biểu thức tính: t1/2 = ln2/0,693 (HS tự suy luận)

3, Độ phóng xạ:

Các sản phẩm của sự phân rã hạt nhân (gọi chung là các bức xạ) bay ra với tốc độ lớn Trên đường đi, nếu gặp các vật chắn bức xạ sẽ gây ra các biến đổi trong vật chắn đó Tác dụng của bức xạ càng lớn nếu số phân rã xảy ra trong một đơn vị thời gian càng lớn

Độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho mức độ gây biến đổi của các bức xạ Nó được đo bằng số các phân rã trong một đơn vị thời gian (tức là tốc độ phân rã)

H(t): Tốc độ phân hủy tại thời điểm t H(0): Tốc độ phân hủy ban đầu

Lẽ ra đơn vị của độ phóng xạ là số phân rã (tức số hạt phân rã)/1 giây, nhưng người ta hay sử dụng

hơn đơn vị Curi: 1 Curi = 3,7.1010 phân rã/giây

<3,7.1010 chính là số phân rã do 1 gam Rađi tạo ra trong 1 giây và người ta quy ước bằng 1 Curi >

4, Xác định niên đại sinh vật cổ dựa vào sự phóng xạ của C-14:

Thực nghiệm xác định được trong khí quyển, trong mỗi cơ thể sinh vật sống cứ 1giây trong 1 gam cacbon có 15,3 phân rã C-14

Như vậy (*) có thể viết thành:

k =

t R

R t

0ln

1

(**) trong đó R0 = 15,3phân rã/s/gam C

Rt: tốc độ phân rã (trong một giây trong 1 gam) tại thời điểm đang xét

t: thời gian kể từ lúc sinh vật chết đến thời điểm đang xét

k hằng số tốc độ của quá trình phân rã C-14

k tính được theo biểu thức sau:

k =

2/ln1

0 0

2 /

- Hiệu ứng nhiệt là năng lượng tỏa ra hay hấp thụ trong một phản ứng hóa học

- Được kí hiệu là : H (entapi) , đơn vị là KCal/mol hoặc KJ/mol (1Cal =