Bồi dưỡng CASIO môn hóa học phần 3

Tài liệu Bài tập Casio môn Hóa học tập hợp những dạng bài tập và hướng dẫn cách giải đối với những bài tập Hóa học có sử dụng máy tính Casio để giải. Đây là tài liệu hữu ích với những bạn yêu thích môn Hóa học và những bạn đang chuẩn bị cho các kỳ thi cũng như muốn nâng cao kiến thức về Hóa học.

DẠNG 5: BÀI TẬP VỀ KHOÁNG CHẤT Câu 1

Khối l ượng riêng nhôm clorua khan được đo ở 200o

C, 600oC, 800oC dưới áp suất khí quyển lần lượt là : 6,9 ; 2,7 ; 1,5 g/dm3

a Tính khối lượng phân tử của nhôm clorua khan ở mỗi nhiệt độ nêu trên ( hằng số khí R= 0,082)

b Viết công thức phân tử và công thức cấu tạo của hơi nhôm clorua ở 200oC, 800oC

c Nêu phương pháp điều chế nhôm clorua khan rắn trong phòng thí nghiệm Cần chú ý tính chất nào của AlCl3 khi thực hiện phản ứng điều chế ?

AlCl3 + 3 H2O  Al(OH)3 + 3HCl

Bài 2 Một quặng chứa 21,7% Canxi, 13,1% Magiê về khối lượng Còn lại là Cacbon và Oxi

Xác định công thức đơn giản nhất của quặng đó Hãy biểu diễn ra công thức oxit của nó và viết công thức quặng đó

Hướng dẫn:

016

24,1303

1,11,

Ta có tỷ lệ:

16

2.52:12

13:24

1,13:40

7,21::

Vậy công thức đơn giản nhất của quặng: CaMgC2O6 Công thức oxit: CaO.MgO.2CO2

Công thức của quặng: CaCO3.MgCO3

Bài 3 Một chất có ứng dụng rộng dãi ở các vùng quê, có thành phần % về khối lượng các nguyên tố

K, Al, S lần lượt là 8,228%, 5,696%, 13,502% còn lại là oxi và hidro Xác định công thức của chất đó Biết trong chất đó S có số oxi hóa cao nhất

Hướng dẫn:

Gọi công thức của chất là: KxAlySzHtOm

% khối lượng của O là a% => % khối lượng của H là : (72,574 – a) %

=> công thức chất cần tìm có dạng: KAlS2H24O20  K Al (SO4)2 12H2O

Công thức đúng của chất đó là: K2SO4 Al2(SO4)3 24H2O ( phèn chua)

Bài 4 Một loại khoáng có chứa 13,77%Na; 7,18%Mg; 57,48%O; 2,39%H và còn lại là nguyên tố X

về khối lượng Hãy xác định công thức phân từ của khoáng đó

Công thức khoáng: Na2MgO12H8S2  Na2SO4.MgSO4.4H2O

Bài 5 Một khoáng chất có chứa 20,93% Nhôm; 21,7% Silic và còn lại là oxi và Hidro (về khối

lượng) Hãy xác định công thức của khoáng chất này

 Đặt % lượng Oxi = a thì % lượng Hidro = 57,37 – a

H SH

 H S2

S SH

H

DẠNG 6: BÀI TẬP CẤU TRÚC HÌNH HỌC

A- LÝ THUYẾT

Sự phân cực của phân tử

 Lưỡng cực điện: Lưỡng cực điện là một hệ gồm hai điện tích +q và

-q cách nhau một khoảng cách l Lưỡng cực điện đặc trưng bằng đại lượng

momen lưỡng cực  với định nghĩa momen lưỡng cực  bằng tích của điện

-ql

 Lưỡng cực liên kết: mỗi liên kết ion hoặc liên kết cộng hóa trị phân cực là một lưỡng cực điện

và có một momen lưỡng cực xác định được gọi là momen lưỡng cực liên kết Liên kết phân cực càng mạnh thì momen lưỡng cực càng lớn

B-BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài Bằng thực nghiệm người ta đã xác định được giá trị momen lưỡng cực của phân tử H2S là 1,09D

và của liên kết S – H là 2,61.10–30 C.m Hãy xác định:



 =

30 30

1, 09.3,33.10

2, 61.10



 = 1,39   = 920

1 NO2 Cl NO2

NO2  1

2

Cl 2

CH3

b) Độ ion của liên kết S – H = / / t n l t   = 30 30 19 2, 61.10 1,33.10 1, 6.10    100 = 12,3% 33 Xác định momen lưỡng cực (D) Clvà 2 NO  trong các dẫn xuất thế 2 lần của nhân benzen sau:

1,2 – dinitrobenzen (= 6,6 D); 1,3 – diclobenzen (= 1,5 D); para – nitrôToluen (= 4,4 D); nitrobenzen (= 4,2 D)  Theo phương pháp cộng véctơ:

2 = 12 + 22 + 21.2cos  hay = 12222  1 2.cos * Trường hợp phân tử có 2 nhóm thế như nhau (1 = 2 ) thì ta có : 2

= 212 (1 + cos ) = 412 cos 2  hay  = 21cos 2  Vậy: - 1,2 – dinitrobenzen có = 3  = 60 0 thì 6,6 = 2 2 NO  cos 60 2 NO2 = 3,8 D

- 1,3 – diclobenzen có = 2 3  = 120 0 thì 1,5 = 2Cl cos 120 2  Cl = 1,5 D * Trường hợp phân tử có 2 nhóm thế khác nhau (1 2 ) như p – nitroToluen thì: = 180 0 và NO2 và CH3 có hướng ngược nhau,

2 NO  hướng từ trong ra ngoài còn 3 CH  lại hướng từ ngoài vào trong Theo phép cộng vectơ: ( p - nitroToluen) = 2 NO  - 3 CH  Hay 4,4 = 3,8 - CH3  CH3 = 3,8 - 4,4 = - 0,6 D (dấu - chứng tỏ hướng của CH3 ) 8 Biết rằng mono – clobenzen có momen lưỡng cực 1 = 1,53 D a) Hãy tính momen lưỡng cực o ; m ; p của ortho, meta, para – diclobenzen

b) Đo momen lưỡng cực của một trong ba đồng phân đó được  = 1,53 D Hỏi đó là dạng nào của

diclobenzen?

 clo có độ âm điện lớn, 1 hướng từ nhân ra ngoài

ortho meta para

 =  3  =   = 0

Cộng vectơ sử dụng hệ thức lượng trong tam giác a2

= b2 + c2 – 2bc cos A

Dẫn xuất ortho: o = 2  12 2 12cos600 = 1 3

Dẫn xuất meta: m = 2  12 2 12cos1200 = 1

Dẫn xuất para: p = 11 = 0

b) Theo đầu bài  =1,53D = 1 đó là dẫn xuất meta -diclobenzen

8 Clobenzen có momen lưỡng cực 1 = 1,53 D (1 hướng từ nhân ra ngoài); anilin có momen lưỡng cực 2 = 1,60D (2 hướng từ ngoài vào nhân benzen) Hãy tính  của ortho – cloanilin; meta – cloanilin và para – cloanilin

 clo có độ âm điện lớn, 1 hướng từ nhân ra ngoài – nhóm NH2 có cặp e tự do liên hợp với hệ e của vòng benzen  hai momen lưỡng cực cùng chiều

Cộng vectơ sử dụng hệ thức lượng trong tam giác a2

1200d

DẠNG 7: BÀI TẬP VỀ VÔ CƠ

2 Một hỗn hợp bột kim loại có khả năng gồm Mg, Al, Sn Hòa tan hết 0,75 gam hỗn hợp bằng dung

dịch HCl dư thấy thoát ra 784 ml H2 (đo ở đktc) Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,75 gam hỗn hợp trong oxi

dư thì thu được 1,31 gam oxit Xác định % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp

 2MgO 4Al + 3O2

0 t

 2Al2O3

Sn + 2O2

0 t

V.1 Tìm tương quan giá trị V1 và V2 (đo ở cùng điều kiện)

V.2 Tính hàm lượng phần trăm các chất trong B theo V1 và V2

V.3 Hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là bao nhiêu phần trăm

V.4 Nếu hiệu suất của phản ứng nung trên là 75%, tính hàm lượng phần trăm các chất trong hỗn

35 , 1 ( 32 56 5

2 88 5

3

100 88 5

3

%

1 2 1 1

2 1 1

1 2 1

1

1

V V

V V

V V

V V

V V

V

V FeS

32

100.56.5

2

%

1 2 1 1

2

1

V V

V V

V

V Fe

)(

32

100)

35,1(

32

%

1 2

1 2

1 2

1 2

V V

V V

V V

V V

3100

1 1

V n

n

n

FeS Fe

n 100

(%)60100.5

3525

3100

1 1

V n

n

n

FeS Fe

FeS

(do nS < nFe)

- Vậy hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là 60%

Bài 10 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  VKOH 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)

Câu 1 : A, B, C là ba kim loại liên tiếp nhau trong một chu kỳ Tổng số khối của chúng là 74

1) Xác định A, B, C

2) Cho 11,15g hỗn hợp (X) (gồm A, B, C) hòa tan vào H2O thu được 4,48 lít khí, 6,15g chất rắn không tan và dung dịch Y

Lấy chất rắn không tan cho vào dung dịch HCl dư thu được 0,275 mol H2

Tính % khối lượng các chất A, B, C trong 11,15 gam hỗn hợp X

1 :

1) Đặt số nơtron của A, B, C lần lượt là : n1, n2, n3

Đặt số proton của A, B, C lần lượt là : p, p + 1, p + 2

Tổng số proton của 3 kim loại là : p + p + 1 + p + 2 = 3p + 3

Ta có :

3p + 3 + (n1 + n2 + n3) = 74 3p + 3  n1 + n2 + n3 1,53 (3p + 3)

 8,8  p  11,3

Na Nhận

Vì A, B, C là kim loại nên ta nhận p = 11  Na

Và 3 kim loại liên tiếp nên là : Na, Mg, Al

2) Đặt a, b, c lần lượt là số mol của Na, Al, Mg trong hỗn hợp

Hòa tan X (A, B, C) vào H2O :

III.1 Cho từ từ khí CO qua ống chứa 6,4g CuO đun nóng Khí ra khỏi ống được hấp thụ hoàn toàn

bằng 150 ml dung dịch nước vôi trong nồng độ 0,1M thấy tách ra 1g kết tủa trắng, đun sôi phần nước lọc lại thấy có vẩn đục Chất rắn còn lại trong ống được cho vào 500 ml dung dịch HNO3

0,32M thấy thoát ra V1 lít khí NO Nếu thêm 760 ml dung dịch HCl 1,333M vào dung dịch sau phản ứng thì lại thoát ra thêm V2 lít khí NO nữa Nếu tiếp tục thêm 24g Mg thì thấy thoát ra V3

lít hỗn hợp khí N2 và H2, lọc dung dịch cuối cùng thu được chất rắn X

III.1.1 Viết các phương trình phản ứng và tính V1, V2, V3 (đkc)

III.1.2 Tính thành phần X (giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn)

HƯỚNG DẪN:

III.1.1 Các phương trình phản ứng:

CO + CuO  Cu + CO2

CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O 2CO2 + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2  CaCO3 + CO2 + H2O CuO + 2H+  Cu2+ + H2O

3Cu + 8H+ + 2NO3-  3Cu2+ + 2NO + 4H2O

Theo phương trình: V1 = 0,01.22,4 = 0,224 lít V2 =

3

1V1 = 0,07467 lít Khi thêm

3

04 ,

3 mol HCl, phản ứng lại tiếp tục xảy ra Thêm 1 mol Mg: 5Mg + 12H+ + 2NO3-  5Mg2+ + N2 + 6H2O

0,04 0,16 2

0,04 3

3,04 2

Bài 5 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

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)

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

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

Mg - 2e = Mg2+ (1) NO3- + 3e + 4H+ = NO + 2H2O (4)

Fe - 3e = Fe3+ (2) Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+ (5)

Cu - 2e = Cu2+ (3)

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

DẠNG 8: pH CỦA DUNG DỊCH

Bài 7: Cho 2,24 lit NO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 500 ml dung dịch NaOH 0,2001 M, thu được dung dịch A (thể tích coi không đổi) Tính pH của dung dịch A Cho K HNO2 = 10-3,3

Bài 7./ Khi cho dung dịch chứa 36,5 gam HCl tác dụng với dung dịch chứa 40 gam NaOH thấy thoát

ra một lượng nhiệt là 57kJ Nếu cho 150 gam dung dịch H2SO4 10% tác dụng với 50 gam dung dịch KOH 11,2% thì lượng nhiệt thoát ra là bao nhiêu?

Câu 2:

1 Trộn 30ml dd HCL 0,05M với 20ml dd Ba(OH)2 aM được 50ml dd có pH = b Cô cạn dd sau khi trộn thu được 0, 19875 gam chất rắn khan Hãy tính a và b biết rằng dung môi là nước và trong dd có [H+][OH-] = 1014

Câu Tính pH của dung dịch thu được khi hòa tan 0,1 mol PCl3 vào 450ml dung dịch NaOH 1M PCl3 + H2O → H3PO3 + 3 H+ + 3Cl- (1)

2 5

2.10

y y

  = 1,59 1010 (coi y << 2 105)  y = 5,64 108

 Độ thủy phân (h) =

8 5

5, 64.102.10

Theo định luật bảo toàn điện tích: [OH ] = [C6H5COOH] + [H+]

 [C6H5COOH] = [OH ]  [H+] hay [C6H5COOH] = [OH ]  10 14

102.10

 Hướng dẫn giải :

a)  H+.0,5.10-7 do nồng độ nhỏ  phải tính đến cân bằng của H2O

H2O  H+

+ OH HCl  H+ + Cl -

-Theo định luật bảo toàn điện tích:

 H+ =  Cl- + OH-   H+ = 0,5.10-7 +

-14

+

10 H

b) nHA = 0,1.0,2 = 0,02 mol; nKOH = 0,05.0,2 = 0,01 mol

Phần thứ nhất: HS trình bày lời giải về hóa học

 Xét 2 cân bằng:

Al(OH)3 Al 3+ + 3OH - Tt(1) = [Al3+].[OH-]3 =10-33

Al(OH)3 + OH- AlO2

 + 2H2O Tt(2) =

2 -

-AlOOH

10OH

=

3 -33 + 3 -14 3

4.103.10  [H3O+

4 10 3,4 10

Hãy xác định tên kim loại này Giả thiết rằng thể tích dung dịch không thay đổi và các chất tan đều tan hoàn toàn

III 2 Cho phản ứng : Cu(r) + CuCl2(dd) 2 CuCl(r)

III.2.1 Ở 250C phản ứng xảy ra theo chiều nào, nếu người ta trộn một dung dịch chứa CuSO4

0,2M; NaCl 0,4M với bột Cu lấy dư ? Cho T CuCl = 10-7 , E0Cu2 /Cu 0,15V;E0Cu2 /Cu 0,335V

III.2.2 Tính hằng số cân bằng K của phản ứng trên ở 250

C

HƯỚNG DẪN:

III 1 Chất rắn không tan còn lại là M(OH)2

Khối lượng hidroxit tan vào nước : 8,00 – 6,52 = 1,48 g

34M

1,48n

1,48]

2,9634

Tích số tan của M(OH)2 trong nước :

51.662

0,3734

M

7,63-8

0,74 2x)10

(]

51,6634

0,74124

M

51,6634

M

0,37]

][OH[M

2 2

51,6634

M

0,3734

Cu Cu

E F

G G G

/ 0 /

0 /

0

2 1 3

2

2

.1

 E0Cu /Cu 2E0Cu2  /Cu E0Cu2  /Cu

= 2.0,335 - 0,15 = 0,52 V

Ta có :

][

][lg059,0

2 /

0 /

Cu Cu

4,0/10

2,0lg059,015,

K = K1 K2 = 5,35.107

Bài 9 Tính lượng NaF có trong 100ml dung dịch HF 0,1M; biết dung dịch có pH = 3, hằng số

y)yC(][HSO

]][SO

[H

4

2 4

,

0

C

)C01

Tách hết Fe 3+

: Fe3+ 10-6 và Ks

3

) OH (

10

10 12

II.2.1 Tính tích số tan của Mg(OH)2 ở hai nhiệt độ và pH của các dung dịch bão hoà

II.2.2 Tính các đại lượng H0, G0 và S0 của phản ứng hoà tan, coi H0 và S0 không thay đổi theo nhiệt độ

9.1058

4.1058