Sau phản ứng khối lượng HCl tăng thêm 7.8 g.. Khi cho X phản ứng với CO dư phản ứng hoàn toàn, ta được chất rắn A và hỗn hợp CO và CO2.. Xác định khối lượng Fe2O3, FeO trong hỗn hợp X..
Trang 1PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA VÔ CƠ (GV: Đồng Đức Thiện - Trường THPT Sơn Động số 3)
- -A-GIẢI NHANH BÀI TOÁN TRẮC NGHIỆM VÔ CƠ
1/ H2SO4 → 2H+ + SO42- → H2↑
HCl → H+ + Cl
VD1:Cho 2,81 g hỗn hợp Fe2O3, ZnO, MgO tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch H2SO4 0,1M
Khối lượng muối sunfat tạo ra trong dung dịch là:
Giải: nH2SO4 =0,05 = n SO42- ->nH += 0,1
2H+ + O2- = H2O
0,1 0,05 mol
m muối = m oxit – m O(trong oxit) +m gốc axit =2,81 –0,05.16 +0,05.96 =6,81 gam
VD2:Cho 8 g hỗn hợp bột kim lọai Mg và Fe tác dụng hết với dung dịch HCl thấy thoát ra 5,6 lit H2 ở đktc Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là
Giải: nH2 =0,25 -> nHCl =nCl = 0,25.2 =0,5 m muối =8 + 0,5.35,5=25,75 gam
VD3Cho 11 gam hỗn hợp 2 kim loại tan hoàn toàn trong HCl dư thấy có 8,96 lít khí thoát ra (đkc) v à dd
X, cô cạn dd X thì khối lượng hỗn hợp muối khan thu được là (gam):
Giải: nH2 =0,4 -> nHCl =nCl- = 0,4.2 =0,8 m muối =kl kim loại +kl ion Cl-=11+0,8.35,3=39,4 gam
2/ Axít + Ocid bazơ ( kể cả ocid bazơ không tan)
VD1: Fe2O3→ a mol
FexOy → b mol
Giải: nO2- = 3a+ by → 2H+ + O2-→ H2O
6a+2yb ← 3a+yb
VD2:Hoà tan 2,4 g một oxit sắt vừa đủ 90ml ddHCl 1M Công thức của oxit sắt nói trên là:
Giải:Gọi CTPT oxit sắt là:FexOy→ a mol
nHCl =0,09mol
2H+ + O2-→ H2O
0,09 0,045 mol
nO2- =ay = 0,045 (1)
56a + 16ya = 2,4 (2)
xa =0,03 → x:y =2:3 → CTPT là Fe2O3
VD 3:Cho m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, và Fe3O4 vào dd HCl để phản ứng xảy ra hoàn toàn được dd
A Chia A thành 2 phần bằng nhau
Phần 1: cô cạn thu được m1 g muối khan
Phần 2 : sục khí clo vào đến dư rồi mói cô cạn thì thu được m2 g muối khan
Biết m2 – m1 =0,71gam và trong hỗn hợp đầu tỉ lệ mol giữa FeO và Fe2O3 là 1:1 m có giá trị nàosau đây?
Giải:Do tỉ lệ mol giữa FeO và Fe2O3 là 1:1nên coi 2 oxit này là Fe3O4
Fe3O4 + 8 HCl → FeCl2 +2 FeCl3 + 4 H2O
P1: Gồm 2 muối có kl là m1 gam
P2:Gồm 1 muối có kl là m2 gam 2FeCl2 +Cl2→ 2 FeCl3
2a a
m muối = m Kim Loại + m gốc axít
m M
2H + + O 2-→ H 2 O
Trang 2m2 – m1 = a.71 = 0,71 → a =0,01 → m = 4.a.232 =9,28 gam
3/ Axít + Bazơ ( kể cả bazơ không tan)
VD
1 : Dung dịch H2SO4 phản ứng với hổn hợp: Fe(OH)3 amol, Al(OH)3 bmol, Cu(OH)2 cmol
nOH- = 3a+3b+2c = nH+
VD 2 : Khi trô ̣n lẫn 300 ml dung di ̣ch A gồm HCl 0,2M và H2SO4 0,1M với 200 ml dung di ̣ch B gồm NaOH 0,4M và Ba(OH)2 0,1M thì thu được dung di ̣ch D Dung di ̣ch Dcó:
Giải:nH+ =0,3.0,2 +0,3.0.1.2 =0,12 mol
nOH- =0,2.0,4 + 0,2.0,2.2 =0,16 mol
nOH- dư= 0,04 → pH > 7
VD3:Để trung hòa dung dịch chứa 0,1 mol NaOH và 0,15 mol Ba(OH)2 cần bao nhiêu lít dung dịch hỗn hợp chứa HCl 0,1M và H2SO4 0,05M?
A 1 lít B 2 lít C 3 lít D 4 lít
Giải:nOH- = 0,1 + 0,15.2 = 0,4
nH+ = (0,1 +0,05.2).V =0,2 V = 0,4 → V = 2 lít
VD: Na→ H → ½ H2
Mg → 2 H → H2
Al → 3H→ 3/2 H2
VD1:Cho 8.3 g hỗn hợp Al,Fe tác dụng hết với dung dịch HCl Sau phản ứng khối lượng HCl tăng thêm
7.8 g Khối lượng mỗi muối tạo ra trong dung dịch và kl mỗi kim loại trong hh
Giải:n H2 = (8,3-7,8 ):2 = 0,25
3/2a+b = 0,25
27a +56 b = 8,3 -> a = b = 0,1 mol
VD 2: Cho m gam nhôm,Magiê, sắt vào 250 ml dd X chứa hh axít HCl 1M,H2SO4 0,5 M, thu được 0,2375 mol khí H2 và dd Y.Tính pH của dd Y
Giải:n H+bđ=0,25 +0,25.0,5.2 = 0,5
nH+ pư = 0,2375.2=0,475
nH+ dư =0,025 mol → CH+=0,1 → pH =1
VD1: Hổn hợp gồm CuO → amol
Fe2O3→ bmol + CO ⇒ nO(trong oxít) = a+3b
CO + O → CO2
a+3b ← a+3b → a+3b
VD2:Một hỗn hợp X gồm Fe2O3, FeO và MgO có khối lượng là 4,24 g trong đó có 1,2 g MgO Khi cho
X phản ứng với CO dư (phản ứng hoàn toàn), ta được chất rắn A và hỗn hợp CO và CO2 Hỗn hợp này khi qua nước vôi trong cho ra 5 g kết tủa Xác định khối lượng Fe2O3, FeO trong hỗn hợp X
Giải: m 2 oxit sắt là: 4,24 –1,2 =3,04 gam -> 160 a +72 b =3,04
n CO2 = n O(trong 2 oxit sắt) = nCaCO3 =0,05 > 3a +b = 0,05 -> a=0,01 ; b= 0,02
H + + OH -→ H 2 O
nH + + M→ M n+ + n/2 H 2
CO + O ( trong oxít) t o CO 2
H 2 + O ( trong oxít) t o H 2 O
Trang 3VD3: Nung 24 g một hỗn hợp Fe2O3 và CuO trong một luồng khí H2 dư Phản ứng hoàn toàn Cho hỗn hợp khí tạo thành trong phản ứng đi qua 1 bình đựng H2SO4 đặc Khối lượng của bình này tăng lên 7,2 g Tính khối lượng Fe và Cu thu được sau phản ứng
Giải:Gọi a , b lần lượt là số mol 2 oxit
160a + 80b = 24 (1) nH2O = 0,4
H2 + O ( trong oxít) → H2O
0,4 0,4
BT nguyên tố O = 3a + b = 0,4 (2)
Giải (1) vá (2)→ a = 0,2 ; b= 0,1 chọn B
6/ Phản ứng giữa 2 ion chỉ xảy ra khi sản phẩm có chất kết tủa, dễ bay hơi, điện li yếu.
VD 1 : Ca2+ + CO32- → CaCO3↓
2H+ + CO32-→ H2O + CO2↑
2H+ + S2- → H2S↑
Na+ + NO3- x không xảy ra
VD 2 : Dung dịch chứa amol AlCl3, bmol CuCl2, cmol NaCl phản ứng dung dịch AgNO3 dư thu dmol kết tủa Mối liên hệ a,b,c,d
nCl- = 3a+2b+c
⇒ nAgCl ↓ = nCl- = nAg+phản ứng = 3a+2b+c = d
Ag+ + Cl-→ AgCl↓
mghổn hợp kim loại + m1 g dung dịch HCl thu được m2 g dung dịch A, m3 g khí B và m4 g rắn không tan
Ta có : m + m1 = m2 + m3 + m4⇒ m2 = m + m1 – m3 – m4
VD:Hòa tan hoàn toàn 7,8 gam hỗn hợp X gồm Al, Mg bằng dd HCl dư Sau phản ứng thấy khối lượng
dung dịch tăng thêm 7 gam Khối lượng của Mg và Al trong hỗn hợp ban đầu là :
A 2,4 g và 5,4 g B 5,1 g và 2,7 g C 2 g và 5,8 g D 1,05 g và 6,75 g
Giải: n H2 =( 7,8 -7 ) : 2 = 0,4 mol
27 a +24 b = 7,8(1)
1,5 a + b = 0,4 (2)
Giải ⇒ a = 0,2 , b= 0,1 Chọn A
8/ Bảo toàn điện tích:
Trong 1 dung dịch : Tổng điện tích dương = tổng điện tích âm
VD 1: Dung dịch chứa amol Al3+, bmol Ca2+, cmol SO42-, dmol Cl-
Ta co: 3a + 2b = 2c + d
VD 2: mg hổn hợp Fe, Mg, Zn phản ứng dung dịch HCl dư thu (m+m1) gam muối
mg hổn hợp trên phản ứng dung dịch HCl thu bao nhiêu gam muối?
Giải:
mmuối clorua = mkim loại + mCl-⇒ mCl- = m1g ⇒ nCl- = 35m,15 mol
Bảo toàn điện tích: 2Cl- SO42- ( 2.nSO42- = nCl-)
5 , 35 1 m
→
71 1 m
muối sunfat = m +
71 1
m
x 96
VD3:Cho m g hỗn hợp Cu, Zn, Fe tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dư thu được dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu được (m+62) gam muối khan Nung hỗn hợp muối khan trên đến khối lượng không đổi thu được chất rắn có khối lượng là:
Giải: n NO3- =62:62 = 1mol -> 2NO3- -> O2- n O2- =0,5 mol
Trang 41 mol 0.5 mol
m oxit = m kim loại + m O = m + 0,5.16 =( m + 8 ) gam
Vídụ 4: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào dung dịch HNO3 vừa đủ, thu được dung dịch X chỉ chứa 2 muối sunf và khí NO duy nhất Giá trị a là:
Giải: dd gồm:0,12 mol Fe3+, 2a mol Cu2+ ,(0,24+a) mol SO42-
áp dụng Đlbt điện tích: 3.0,12 +2.2a =2(0,24 +a)→ a=0,06
VD5:Chia hỗn hợp 2 kim loại A,B có hoá trị không đổi thành 2 phần bằng nhau Phần 1: tan hết trong
HCl tạo ra 1,792lit H2 (đkc) Phần 2: nung oxi thu được 2,84g hỗn hợp oxit Khối lượng hỗn hợp 2 kim loại ban đầu là:
Giải: nH2 = 0,08 ⇒ nHCl = 0,16 = nCl
2 Cl- → O
0,16 0,08
KL 2 kin lọai trong hh ban đầu= ( m oxit – m O2-) 2 = 3,12 gam
9/ Bảo toàn nguyên tố +Bảo tòan khối lượng:
VD 1: Cho 1mol CO2 phản ứng 1,2mol NaOH thu mg muối Tính m?
2
-CO
OH
n
n
= 1,2 ⇒ sản phẩm tạo 2 muối
Gọi CT 2 muối NaHCO3 → amol BT nguyên tố Cacbon: a+b = 1 a= 0,08mol
Na2CO3 → bmol BT nguyên tố Natri: a+2b = 1,2 ⇒ b = 0,02mol
VD 2 : Hổn hợp A gồm FeO a mol, Fe2O3 b mol phản ứng với CO ở t0 cao thu được hổn hợp B gồm: Fe cmol, FeO dmol, Fe2O3 e mol, Fe3O4 f mol Mối quan hệ giữa a,b,c,d…
Ta có : nFe (trong A)= nFe (trong B)
⇔
VD 3:
Hấp thụ hoàn toàn 0,12 mol CO2 vào 2,5 lít dd Ba(OH)2 a mol/l thu được 0,08 mol kết tủa gí trị của a là bao nhiêu
Giải:n BaCO3 =0,08 → n C còn lại tạo Ba(HCO3)2 = 0,12 – 0,08 = 0,04 → nBa(HCO3)2 =0,02
→n Ba =n Ba(OH)2 =0,08 + 0,02 =0,1 → CM =0,1/2,5 =0,04 M
VD 4:Hòa tan 5,6 gam Fe vào dd H2SO4 dư thu dược dd X.dd X phản ứng vừa đủ với V lít dd KMnO4
0,5 M giá trị của V là?
Giải:
nFe = nFe2+ =0,1 mol → nMn2+ = 0,1.1/5=0,02(đlBT electron) → V = 0,02:0.5 =0,04 lít
VD5:Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm với 25 g hỗn hợp A gồm Al và Fe2O3 thu được hỗn hợp B Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư được 14.8 g hỗn hợp C, không thấy khí thoát ra Phần trăm khối lượng
Fe2O3 trong hỗn hợp A là :
A.86.4 % B.84.6 % C.78.4 % D.74.8 %
Giải:
ĐLBTKL: m hhA = m hhB = 25 gam
B + dd NaOH không thấy khí nên B không có Al dư Khối lượng B giảm chính là Al2O3.
mAl2O3 = 25 – 14,8 = 10,2 ⇒ n Al2O3 = 0,1 mol ⇒ n Al = 0,2 mol chọn C
10/ Bảo toàn Electron :
Chỉ sử dụng đối với phản ứng oxi hóa khử
Phương pháp: + Xác định chất khử + xác định chất oxi hóa
+ Viết 2 quá trình + định luật bảo toàn Electron : ne cho= ne nhận
VD
1 : 0,3 mol FexOy phản ứng với dd HNO3 dư thu được 0,1mol khí NO Xác định FexOy
Giải : xFe2y/x – ( 3x-2y) → xFe+3 nFexOy = 0,3 ⇒ nFe2y/x = 0,3x ⇒ x = 3
0,3x → 0,3(3x-2y) y = 4 hoặc x=y=1
N+5 + 3e → N+2 0,3.(3x – 2y) = 0,3 ⇒ 3x – 2y = 1
a+3b = c + d + 3e + 4f
Trang 50,3 0,1 Vậy CTPT : Fe3O4 hoặc FeO
VD2:Khi để m gam sắt ngoài không khí một thời gian thì bị oxi hóa thành 28,4 gam hỗn hợp A gồm các
oxit sắt và một phần sắt còn lại Cho hh A tác dụng hoàn toàn với dd HNO3 thì thu được 3,36 lít NO (đkc) Giá trị của m là :
Giải: ĐLBT elctron
Fe - 3e → Fe 3+
m/56 3m/56
O2 + 4e → 2 O
2-(28,4 –m)/32 2-(28,4 –m)/8
N+5 + 3e → N+2
0,45 0,15
Ta có: 3m/56 = 0,45 + (28,4 – m)/ 8 ⇒ m = 22,4 gam
VD : 1 oxít của sắt có % mFe chiếm 70% Xác định CTPT của oxít
Gọi CT của oxít là: FexOy⇒ =
y
x
=
= 0 , 666 16
/ 30
56 / 70
3 2
⇒ Fe2O3