ÔN HSG HOÁ vô cơ THCS

VD 1: Tìm CTHH của hợp chất A biết rằng trong thành phần gồm 24 phần khối lượng nguyên tốcacbon kết hợp với 32 phần khối lượng nguyên tố ơxi... - Khi những bài toán không thể lập tỉ lệ t

I/ Chuyên đề 1 Lập công thức phân tử của hợp chất vô cơ

1/ Lập CTHH của hợp chất khi biết % nguyên tố và khối lượng mol chất (PTK):

B

C

M B

M A

Hay : x = 3 ; y = 1; z = 4 ; Vậy CTHH của hợp chất: H3PO4

2/ Lập CTHH dựa vào khối lượng mol chất (PTK) và tỉ lệ khối lượng nguyên tố.

M c

M b

M a

++

84 4

16 1

12 2

+ +

Vậy CTHH của A là : MgCO3

3/ Lập CTHH dựa vào thành phần % khối lượng nguyên tố.

- Tìm x, y, z lập công thức đơn giản của hợp chất

VD 1 : Tìm công thức đơn giản của hợp chất A gồm 40%Cu, 20%S, 40%O.

10 : 16

10 16

40 : 32

20 : 64

=> x = 1; y = 1; z = 4 Vậy công thức đơn giản của A là CuSO4

VD 2 : Một khoáng chất có chứa 20,93 % nhôm; 21,7% silic, còn lại là oxi và hiđro (về khối lượng) Hãy xác định công thức của khoáng chất này

93,20

+ ≈5,426 (II)Giải hệ phương trình (I) và (II) thu được: a = 55,82 và b = 1,55

Mặt khác: x : y : z : t =

1

55,1:16

82,55:28

7,21:27

93,20

= 2:2:9:4Công thức của khoáng chất: Al2Si2O9H4 hay Al2O3.2SiO2.2H2O (Cao lanh)

4/ Lập CTHH dựa vào số phần khối lượng nguyên tố.

- Tìm x, y, z Tìm công thức đơn giản của hợp chất

VD 1: Tìm CTHH của hợp chất A biết rằng trong thành phần gồm 24 phần khối lượng nguyên tốcacbon kết hợp với 32 phần khối lượng nguyên tố ơxi

Vậy x = 1; y = 1 => CTHH đơn giản của A là CO

VD 2: Xác định CTHH một oxit của sắt, biết phân tử khối của oxit là 160 và Fe 73

O

m

VD 3: Nguyên tố X có thể tạo thành với Al hợp chất kiểu AlaXb, mỗi phân tử gồm 5 nguyên tử, khốilượng phân tử 150 Hỏi X là nguyên tố gì ?

Đề thi HSG An Giang khóa 20/3/2004

- Dựa vào lượng của các chất đã cho tính theo PTHH Tìm M nguyên tố

VD 1: Cho 2,4 gam kim loại R hóa trị II tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thấy giải phóng2,24 lít H2 (đktc) Hãy xác định kim loại M

100)

Ta được : x ≈ 24

5,1062

8,10

⇒ 53,4.M = 10,8 (M +106,5)⇒46,2 M = 1150,2

⇒ M =

2,46

2,1150

%100.98

%

%100

= 22,6

⇒ 100M + 9600 = 11435,6 + 22,6M

⇒ M = 24Kim loại M cần tìm là Magie(Mg) ⇒ oxit kim loại là: MgO

II/ Chuyên đề 2 TOÁN XÁC ĐỊNH SẢN PHẨM GIỮA OXIT AXIT VỚI KIỀM.

1/ Phản ứng CO 2 hoặc SO 2 với kiềm :

n

n ta có các trường hợp xảy ra :(1) Nếu 1 <

2

NaOH CO

n

n = 2 → tạo muối Na2CO3

VD : Người ta dùng dung dịch NaOH 0,1M để hấp thụ 5,6 lít CO2 (đo ở đktc) Tính V dung dịchNaOH đủ để :

a.Tạo ra muối axit Tính nồng độ mol/l của muối này trong dung dịch sau phản ứng ?

b.Tạo ra muối trung hòa.Tính nồng độ mol/l của muối này trong dung dịch sau phản ứng ?

c.Tạo ra cả hai muối với tỉ lệ số mol là 2:1.Tính nồng độ mol/l của mỗi muối có trong dung dịchsau phản ứng ?

* Phân tích đề bài :

- Để tạo ra muối axit thì tỉ lệ : nCO2 : nCO2 = 1 : 1

- Để tạo ra muối axit thì tỉ lệ : nCO2 : nCO2 = 2 : 1

- Để tạo ra cả hai muối tỉ lệ 2: 1 thì tỉ lệ mol 1< nCO2 : nNaOH < 2

+ Giải :

nCO2 = 5,6

a Trường hợp tạo ra muối axit

PTPƯ: CO2 + NaOH → NaHCO3 ( 1 )

Theo (*) ta phải nhân đôi (3) rồi cộng (4) ta được:

4NaOH + 3CO2 → 2NaHCO3 + Na2CO3 + H2O (5)Theo (5) nNaOH = 4

2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O Xét tỉ lệ mol 2

n > 2 → tạo muối Ca(HCO3)2

VD 1 : Hòa tan hết 2,8 (g) CaO với H2O được dung dich A Cho 1,68 lít khí CO2 (đo đktc) hấp thụhoàn toàn dung dịch A Hỏi có bao nhiêu gam muối tạo thành ?

2

CO Ca(OH) ta xác định được muối nào được tạo thành và tính được khối lượng củamuối

n 2 n

2

CO Ca(OH) = 0,075 0,05 = 1,5 < 2.

* Kết luận : Sản phẩm tạo ra là hỗn hợp hai muối Muối trung hòa và muối axit

PTPƯ : CO2 + Ca(OH)2  CaCO3↓ + H2O (2)

Trước pứ 0,075mol 0,05mol

Phản ứng 0,05 mol 0,05mol 0,05mol

Sau pứ 0,025mol 0mol 0,05mol

Theo (2) nCO2 dư nên tiếp tục phản ứng với sản phẩm CaCO3 theo phương trình :

CO2 + CaCO3↓ + H2O → Ca(HCO3)2 (3)

Trước pứ 0,025mol 0,05mol

Phản ứng 0,025mol 0,025mol 0,025mol

Sau pứ 0 mol 0,025mol 0,025mol

Vậy sau phản ứng thu được các chất là:

nCa(HCO3)2 = 0,025 (mol) ⇒ m Ca(HCO3)2 = 0,025 162 = 4,05 (g)

nCaCO3 = 0,025 (mol) m CaCO3 = 0,025 100 = 2,5 (g)

* Lưu ý :

- Khi những bài toán không thể lập tỉ lệ ta dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra khả năng tạomuối.

+ Hấp thụ CO2 vào nước vôi dư thì chỉ tạo muối CaCO3

+ Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy có kết tủa, thêm NaOH dư vào thấy có kết tủa nữasuy ra có sự tạo cả CaCO3 và Ca(HCO3)2

+ Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy có kết tủa, lọc bỏ kết tủa rồi đun nóng nước lọc lạithấy kết tủa nữa, suy ra có sự tạo cả CaCO3 và Ca(HCO3)2

- Nếu không có các dự kiện trên ta phải chia trường hợp để giải

Khi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch bazơ nhất thiết phải xảy ra sự tăng giảm khốilượng dung dịch Thường gặp nhất là hấp thụ sản phẩm cháy bằng dung dịch Ca(OH)2 hoặc dungdịch Ba(OH)2 Khi đó:

Khối lượng dung dịch tăng = m hấp thụ - m kết tủa Khối lượng dung dịch giảm = m kết tủa - m hấp thụ

- Nếu mkết tủa > mCO2 thì khối lượng dung dịch giảm so với khối lượng dung dịch ban đầu

- Nếu mkết tủa < mCO2 thì khối lượng dung dịch tăng so với khối lượng dung dịch ban đầu

VD 2 : Hấp thụ toàn bộ 0,3 mol CO2 vào dung dịch chứa 0,25 mol Ca(OH)2 khối lượng dung dịchsau phản ứng tăng hay giảm bao nhiêu gam ?

+ Giải :

Xét tỉ lệ : 1 <

n 2 n

2

CO Ca(OH) = 0,3 0,25 = 1,2 < 2.

* Kết luận : Sản phẩm tạo ra là hỗn hợp hai muối Muối trung hòa và muối axit

PTPƯ : CO2 + Ca(OH)2  CaCO3↓ + H2O (1)

0,25 mol 0,25 mol 0,25 mol

Theo (1) nCO2dư = 0,3 – 0,25 = 0,05 (mol)

nên tiếp tục phản ứng với sản phẩm CaCO3 theo phương trình :

CO2 + CaCO3↓ + H2O  Ca(HCO3)2 (2)

0,05 mol 0,05 mol

Mặt khác : m CaCO3 =0,25.74 18,5= gam ; m CO2 =0,3.44 13, 2= gam

⇒m CaCO3 >m CO2

Vậy : Sau phản ứng khối lượng dung dịch giảm: m giảm = m CaCO3 −m CO2

⇒ m giảm = ( mCaCO3(1) − mCaCO3(2)) − mCO2 = 20 – 13,2 = 6,8 (gam)

VD 3 : Đốt cháy hòa toàn 0,672 lit (đktc) hỗn hợp khí gồm C2H2 và C2H4, cho toàn bộ sản phẩmhấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 dư Kết thúc phản ứng thấy có m gam kết tủa trắng và khối

lượng phần dung dịch giảm 2,64 gam Tính m và phần trăm thể tích mỗi khí ban đầu.

Đề thi HSG An Giang khóa 14/03/2010

+ Giải :

nhh = 0,672 0, 03

22, 4 = (mol)Gọi x là số mol C2H2 thì số mol C2H4 là ( 0,3 – x )

C2H2 + 5/2O2 → 2CO2 + H2O (1)

(mol) x 2x x

C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O (2) (mol) (0,03 – x) 2(0,03 – x) 2(0,03 – x)

Do lượng Ca(OH)2 dư nên sảm phẩm chỉ tạo muối CaCO3

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O

VD 4 : Đốt cháy hỗn hợp khí gồm C2H2 và C2H4 ,có thể tích là 6,72 lit (đktc), rồi cho toàn bộ sảnphẩm thu được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 dư Sau phản ứng kết thúc thấy khối lượng

bình tăng thêm 33,6 gam đồng thời có m gam kết tủa.

C2H2 + 5/2O2 → 2CO2 + H2O

(mol) x 2x x

C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O (mol) (0,3 – x) 2(0,3 – x) 2(0,3 – x)

Dung dịch Ca(OH)2 hấp thụ cả H2O và CO2 nên tổng khối lượng H2O và CO2 sinh ra là33,6 gam

Ta có : 0,6.44 + (0,6 – x)18 = 33 ⇔ x = 0,2 (mol)

⇒ %C2H2 = 66,67% ; %C2H4 = 33,33%

b Do lượng Ca(OH)2 dư nên sảm phẩm chỉ tạo muối CaCO3

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O 0,6 0,6 (mol)

n = 1 → tạo muối NaH2PO4

n > 3 → tạo muối Na3PO4 , dư NaOH

VD 1 : Cho 63,9 gam P2O5 tác dụng với 144 gam dung dịch NaOH 20% Tính nồng độ phần trăncác chất trong dung dịch thu được khi phản ứng kết thúc

+ Giải:

0,72( )

100.40

20.144

mol

142

9 , 63

Vậy phản ứng chỉ tạo ra NaH2PO4 và H3PO4 dư , tính toán theo NaH2PO4

Theo ĐLBTKL: mdd sau pư = 63,9 +144 = 207,9 (g)

Nồng độ phần trăn về khối lượng các chất trong dung dịch thu được là :

NaOH

142

5 , 355

nP O = =

PTHH giữa P2O5 với H2O trong dung dịch NaOH :

P2O5 + 3H2O 2H3PO4 (1) 0,25mol 0,5mol

Xét tỉ lệ : 1

5 , 0

5 ,

=

4

3 PO H

NaOH

n n

Vậy các chất tham gia cùng hết và chỉ xảy ra một phản ứng tạo muối NaH2PO4

PTHH: H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O (2)

(mol) 0,5 0,5 0,5

Þ mNaH2PO4 = 0 , 5 120 = 60 ( g )

VD 3 : Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam photpho thu được chất A Cho chất A tác dụng với 800 ml dd

NaOH 0,6 M thì thu được muối gì ?

+ Giải : Theo đề bài ta có : nP =

31

2 , 6

= 0,2 (mol) ; n NaOH =0,6.0,8=0, 48(mol)

Có thể xảy ra các phản ứng sau :

4P + 5O2  →t o 2P2O5 (1)

P2O5 + 3H2O 2H3PO4 (2)

H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O (3)

H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O (4)

H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 + 3H2O (5)

Theo PTHH (1) chất A là P2O5

0 , 1 ( )

2

1

5

nP O = P =

Theo PTHH (2): 2 2 0 , 1 0 , 2 ( )

5 2 4

nH PO = P O = =

nNaOH = 0,8 0,6 = 0,48 (mol)

0, 2

< = = <

3 4

NaOH

H PO

n n

Vậy xảy ra hai phản ứng (4) và (5), thu được hai muối là Na2HPO4 và Na3PO4

III/ Chuyên đề 3 DUNG DỊCH

1 Các công thức có liên quan:

a Nồng độ phần trăm (C%):

Công thức : %= ct ×100%

dd

m C

m Với: mdd = V.D Vậy: %= ct ×100%

dd

m C

m = mct 100%

V.D×

b Nồng độ mol (CM):

Công thức: M

n C V

= (mol/l)

Mà : n m

M

= suy ra: = =

M

m m M C

(mol/l) hay (M)

Giả sử có 2 chất tham gia phản ứng: Sau pu = A B

M

A B

n +n C

V +V

c Độ tan (S) : S

dd

100

ct m m

d Quan hệ giữa C% và độ tan S: C% S 100%

S+100

e Quan hệ giữa C% và CM

Ta có : = = = .1000 = 100.10 = 10

ct

M

m

m

1000.D

2 1

−

−

1 2

m

2 1

−

−

1 2

V

2 1

−

−

1 2

D

=

2 Bài tập về pha trộn dung dịch không xảy ra phản ứng:

a) Sử dụng quy tắc đường chéo:

- Trộn m 1 gam dung dung dịch có nồng độ C 1 % với m 2 gam dung dịch có nồng độ C 2 %, dung dịch thu được có nồng độ C% là:

m1 C1 C2−C

m2 C2 C C1−

VD: Trộn 500 gam dung dịch NaOH 3% với 300 dung dịch NaOH 10% thì thu được dung dịch có

nồng độ bao nhiêu phần trăm ?

Áp dụng quy tắc đường chéo :

VD: Cần bao nhiêu ml dung dịch NaOH (D = 1,26) với bao nhiêu ml dung dịch NaOH (D = 1,06)

để được 500ml dung dịch NaOH ( D = 1,16)

0,10,1

V

V

⇒ = ⇔ = 1,06 0,1

C

m V Và : 1+ 2 =500 ; N n Vê : 1 =V2 =250ml

b Pha loãng hay cô đặc dung dịch :

Gọi x là khối lượng nước cần pha thêm hoặc tách ra dung dịch

=

±

VD 1 : Có 200 gam dung dịch NaOH 5% ( dung dịch A)

a Cần phải trộn thêm vào dung dịch A bao nhiêu gam dung dịch NaOH 10% để được dung dịchNaOH 8% ?

b Cần hòa tan bao nhiêu gam NaOH vào dung dịch A để có dung dịch NaOH 8% ?

c Làm bay hơi nước dung dịch A, người ta cũng thu được dung dịch NaOH 8% Tính khối lượngnước đã bay hơi ?

Đề thi HSG An Giang khóa 19/03/2005

VD 2: Cho dung dịch A gồm 200g dung dịch NaOH 15%

a Thêm 100 g nước vào dung dịch A Tính C% của dung dịch thu được

b Thêm 5 g NaOH vào dung dịch A được dung dịch B Tính C% của dung dịch B

c Cô đặc dung dịch A đến khi còn 150 g Tính C% của dung dịch sau khi cô đặc

d Thêm 300 g dung dịch NaOH 10% vào A được dung dịch D Tính C% của dung dịch D

+ Giải

Số gam NaOH trong A : 200.15

30 100

d Khối lượng dung dịch D :mddD = 300 200 500( ) + = g

Khối lượng NaOH trong 300g dung dịch 10% : 300.10

30( ) 100

.85%

0,6100%

1 2

.100%

m C C

VD 4 : Trộn 300 ml dung dịch HCl 2M (dung dịch A) với 500 ml dung dịch HCl 3M (dung dịch B)

thu được dung dịch C

a Xác định nồng độ dung dịch C

b Để được dung dịch C có nồng độ 2,8M thì trộn A với B theo tỉ lệ thể tích là bao nhiêu

c Để có 200 ml dung dịch HCl 2,8M phải lấy bao nhiêu ml A trộn với bao nhiêu ml B

+ Giải:

a Nồng độ dung dịch C : 0,3.2 0,5.3

2,625 0,3 0,5

b Gọi x (lit) là thể tích dung dịch A có trong 1 lít dung dịch C

(1 – x ) (lit) là thể tích dung dịch B có trong 1 lít dung dịch C

Ta có phương trình : x.2 + (1 – x ).3 = 2,8

⇒ x = VA = 0,2 (lit) ⇒VB = 1 – 0,2 = 0,8 (lit)

- Tính số mol (khối lượng) của các chất sau phản ứng.

- Xác định CM, khối lượng hoặc thể tích dung dịch sau phản ứng

Lưu ý: Cách tính khối lượng dung dịch sau phản ứng.

+ Nếu sản phẩm không có chất bay hơi hay kết tủa.

VD 1 : Hòa tan hoàn toàn a gam oxit kim loại hóa trị II trong một lượng dung dịch H2SO4 15% vừa

đủ Sau khi phản ứng xong thu được dung dịch muối có nồng độ 21,92% Xác định oxit kim loạitrên

Đề thi HSG An Giang khóa 13/03/2011

+ Giải

Gọi M là kim loại có hóa trị II

Công thức oxit kim loại là : MO

Gọi x là số mol MO

PTHH : MO + H2SO4 → MSO4 + H2O

(mol) x x x

Khối lượng chất tan MSO4 : (M + 96).x

Khối lượng chất tan MO : (M + 16).x

Khối lượng dung dịch H2SO4 ban đầu :

2 4

dd

98 100 653,33.

Vậy : Kim loại là Zn, Oxit kim lại là ZnO

VD 2 : Trộn 0,2 lít dung dịch H2SO4 (dung dịch A) với 0,3 lít dung dịch NaOH (dung dịch B) được0,5 lít dung dịch C Lấy 20 ml dung dịch C, thêm một mẫu giấy quỳ tím vào thấy có màu xanh.Sau đó thêm từ từ dung dịch HCl 0,05M tới khi giấy quỳ chuyển về màu tím thấy hết 40ml dungdịch axit

Trộn 0,3 lit A với 0,2 lít B được 0,5 lít dung dịch D Lấy 20 ml dung dịch D, thêm một mẫugiấy quỳ tím vào thấy có màu đỏ Sau đó thêm từ từ dung dịch NaOH 0,1M tới khi giấy quỳchuyển về màu tím thấy hết 80ml dung dịch NaOH

Tính nồng độ mol của 2 dung dịch A và B ? + Giải

PTHH :

+ Lần thí nghiệm 1: 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O (1)

Vì quỳ tím hóa xanh, chứng tỏ NaOH dư Thêm HCl:

HCl + NaOH → NaCl + H2O (2)

+ Lần thí nghiệm 2: phản ứng (1) xảy ra, sau đó quỳ tím hóa đỏ chứng tỏ H2SO4 dư

Thêm NaOH : 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O (3)Đặt x, y lần lượt là nồng độ mol của dung dịch A và dung dịch B

Từ (1), (2), (3) ta có hệ:

500 0,3 2.0,2 0,05.0,04 0,05

20 0,2 0,1.0,08 500

y x

Giải hệ ta được : x = 0,7 mol/l ; y = 1,1 mol/l

VD 3 : Trộn dung dịch H2SO4 (dung dịch A) với dung dịch NaOH (dung dịch B) theo tỉ số VA:VB =

3 : 2 thì được dung dịch X có chứa A dư Trung hòa 1 lit dung dịch X cần 40 gam dung dịch KOH28%.Trộn A và B theo tỉ số VA:VB = 2 : 3 thì được dung dịch Y có chứa B dư Trung hòa 1 lit dungdịch Y cần 29,2 gam dung dịch HCl 25%

Tính nồng độ mol của 2 dung dịch A và B ? + Giải

Gọi a, b lần lượt là nồng độ của dung dich A, B

Khi trộn 3 lit A (có 3a mol) với 2 lit B (có 2b mol) được 5 lit X có dư axit

Trung hòa 5 lit X cần 0,2.5 = 1 (mol) KOH

→ số mol H2SO4 dư : 0,5 (mol)

PTHH : H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O

(mol) b 2b

số mol H2SO4 dư = 3a – b = 0,5 (1)Khi trộn 2 lit A (có 2a mol) với 3 lit B (có 3b mol) được 5 lit X có dư KOH

Trung hòa 5 lit X cần 0,2.5 = 1 (mol) HCl

→ số mol KOH dư : 1 (mol)

Giải hệ ta được : a = 0,5 (mol/l) ; b = 1 (mol/l)

VD 4 : Trộn 100ml dung dịch H2SO4 aM với 150ml dung dich NaOH 1,5M thu được dung dịch D.Chia D làm hai phần bằng nhau

- Phần 1: Hòa tan được tối đa 0,675 gam Al Tính a

- Phần 2: Đem cô cạn thu được bao nhiêu gam chất rắn khan

+ Giải

2 4 0,1 ( ) ; 0,225( ) ; 0,025( )

- Khi trộn hai dung dịch xảy ra phản ứng:

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O (1)

Vì Al vừa tan được trong dung axit vừa tan được trong dung dịch kiềm

Nên xãy ra hai trường hợp :

Trường hợp 1: H2SO4 dư, NaOH hết

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (2)

Trường hợp 2: H2SO4 hết, NaOH dư.

2Al + 2NaOH + 3H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (2)

- Khối lượng chất rắn thu được sau khi cô cạn phần 2:

Trường hợp 1: H2SO4 dư, NaOH hết

4 Phương pháp lập bài toán về lượng chất kết tinh :

Để xác định lượng chất kết tinh tách ra khỏi dung dịch, ta tiến hành các bước sau :

- Viết phương trình hóa học xảy ra

- Xác định khối lượng chất tan, khối lượng dung dịch sau phản ứng

- Từ khối lượng dung dịch sau phản ứng, ta xác định khối lượng của nước

(Theo ĐLBTKL : m H O2 = mddsau phản ứng – mchất tan)

- Tính khối lượng tinh thể tách ra khi hạ nhiệt độ ( như tinh thể CuSO4.5H2O)

+ Gọi a là số mol chất kết tinh nCuSO4 = a mol ( ) ; nH O2 = 5 ( a mol )

+ Khối lượng tách ra m CuSO4 =152 ( ) ;a g m H O2 =18.5a=90 ( )a g

- Khối lượng chất còn lại trong dung dịch bảo hòa

+ mct = mctban đầu – mkết tinh

+ mH2O = mH2Oban đầu – mH2Okết tinh

- Theo công thức tính độ tan: ct .100%

dm

m S m

= Ta xác định được a→ m chất kết tinh

VD 1: Cho 0,2 mol CuO tan trong axit sunfurir 20%, đun nóng (vừa đủ), sau đó làm nguội dungdịch đến 10 C0 Tính khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O đã tách khỏi dung dịch, biết rằng độ tancủa CuSO4 ở 10 C0 là 17,4gam/100g H2O

Khối lượng dung dịch H2SO4 20% : ddH SO2 4 0,2.98

= 100 98 20

Khối lượng dung dịch sau phản ứng : m mdd = CuO+ mddH SO2 4 = 0,2.80 98 114g + =

Khối lượng của nước trong dung dịch: mH O2 = mddsau − mCuSO4 = 114 32 82 − = g

82 90 0,1228( )

ct dm

Vậy khối lượng CuSO4.5H2O kết tinh: m = 0,1228 250 = 30,7 (g)

VD 2: Xác định khối lượng FeSO4.7H2O tách ra khi làm lạnh 800 gam dung dịch FeSO4 bảo hòa ở0

30 Cxuống 10 C0 Cho biết độ tan của FeSO4.7H2O ở 30 C0 là 35,93 gam và ở 10 C0 là 21 gam + Giải

Dung dịch bảo hòa ở 30 C0 : mdd=800g

4

2

35,93.800

211,46 135,93

ct dm

m

=

- H% chất tạo thành : % TT .100%

LT

m H

m

=

b Bài tập :

VD 1 : Tính khối lượng quặng hematit chứa 60% Fe2O3 cần thiết để điều chế 2 tấn gang chứa 95%

Fe Biết hiệu suất của quá trình là 70%

a Gọi x là số lít N2 tham gia phản ứng

Do cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, nên tỉ lệ về thể tích là tỉ lệ số mol

+ Giải

Theo đề bài, trong không khí có chứa 80% thể tích là N2 và 20% thể tích là O2

Mà số mol của không khí là 5a.⇒ nN2 = 4 ( a mol ) ; nO2 = a mol ( )

M d M

IV/ Chuyên đề 4 KIM LOẠI

1 Kim loại tác dụng với dung dịch axit loãng:

2 M + 2 nH+ → 2 Mn+ + nH2

Tỉ lệ : 2

2

H M

n = với M

M

m n

M

=

Lập luận M theo hóa trị n

VD 1: Cho 8,4 gam kim loại M tan hết trong dung dịch HCl loãng thu được 3,36 lít khí H2 (đktc).Xác định kim loại M

H

0,15

28 8,4

H M

M n n

M

= ⇒ = ⇔ =

Với n ≤ 3 ⇒ chỉ có n = 2 ⇒ M = 56 Vậy : M là Fe

VD 2: Để hòa tan hoàn toàn 5,4 gam kim loại cần 300 gam dung dịch HCl 7,3%

2 Kim loại vừa tác dụng với nước, vừa tác dụng với axit như : K, Na, Ba.

- Khi cho kim loại vào dung dịch axit, kim loại sẽ phản ứng với axit trước, nếu dư kim loại mới

phản ứng với nước

VD: Cho Ba dư vào dung dịch H2SO4

Ba + H2SO4 → BaSO4 ↓ + H2

Ba + H2O → Ba(OH)2 + H2

Sau khi lọc bỏ kết tủa, dung dịch thu được là Ba(OH)2

Kim loại + axit → Muối (kim loại có hóa trị cao) + khí + nước

VD 1 : Hòa tan hoàn toàn 9,6 gam kim loại R trong dung dịch H2SO4 đặc nóng, sau phản ứng thuđược 3,36 lit SO2 (đktc) Tìm R

+ Giải

Gọi x là hóa trị R, a là số mol R tham gia

Số mol SO2 thu được : 2 3,36

0,15( ) 22,4

Từ (1) và (2) suy ra : R = 32x ; Với x = 2 ⇒ R = 64 (thích hợp) Vậy kim loại R là Cu

VD 2 : Cho 1,26 gam hỗn hợp X gồm Mg và Al (theo tỉ lệ mol 3 : 2) tác dụng với axit H2SO4 đặc,nóng vừa đủ thì thu được sản phẩm là chất khí duy nhất có mùi trứng thối

a Viết các phương trình phản ứng

Thể tíh dung dịch H2SO4 đã dùng: dd ( )

2015,62

1, 28

4 Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch axit :

- Kim loại nào cĩ tính khử mạnh hơn sẽ hịa tan trước

- ∑ mmuối = ∑ mkim loại tan + ∑ maxit

- Để dự đốn được kim loại cĩ tan hết hoặc chưa tan hết ta dựa vào khoảng giá trị số mol H+ cầnthiết so với số mol H+ trong dung dịch axit

* Lưu ý: Khi gặp bài toán cho hỗn hợp 2 kim loại (hoặc 2

muối) tác dụng với axit, đề bài yêu cầu chứng minh axit còn dư hay hỗn hợp 2 kim loại còn dư Ta giải như sau:

Giả sử hỗn hợp chỉ gồm một kim loại (hoặc muối) có M nhỏ, để khi chia khối lượng hỗn hợp 2 kim loại (hoặc hỗn hợp 2 muối) cho M có số mol lớn, rồi so sánh số mol axit để xem axit còn

dư hay hỗn hợp còn dư:

Vậy số mol H2SO4 cần để kim loại tan hết :

Vậy axit thiếu và kim loại tan hết nH O2S 4 = 0,25 ( mol )

VD 2 : Cho 5,05 gam hỗn hợp kali và một kim loại kiềm tác dụng hết với nước Sau phản ứng phải

dùng hết 250 ml dung dịch H2SO4 0,3M để trung hoà hoàn toàn dung dịch thu được

Đặt M là kim loại kiềm cần tìm

M là kim loại chung của K và M

Vậy 9,75 < M < 33,6667 ; Mà M là kim loại kiềm ⇒ M = 23. Vậy M là Na

c Gọi x, y lần lượt là số mol K, Na

Ta được : ( )

3,9( )

1, 25

K Na

5 Kim loại tác dụng với dung dịch kiềm :

- Một số kim loại hoà tan được trong kiềm : Be, Al, Zn, Cr, Pb, Sn

VD 1 : Cho 11,15 gam hỗn hợp X (gồm Na, Mg, Al) hoà tan vào nước thu được 4,48 lit khí (đktc),

6,15 gam chất rắn không tan và dung dịch Y Lấy chất rắn không tan tác dụng với dung dịch HCl(dư) thu được 0,275 gam khí H2 Tính phần trăm về khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X + Giải :

Chất rắn không tan trong dung dịch có thể Mg hoặc cả Mg và Al dư

Trường hợp 1: Nếu chỉ có Mg (Al hết) :

Theo đầu bài chỉ có 6,15 gam chất rắn, Vậy có Al dư : (Trường hợp 1 loại)

Trường hợp 2 : Chất rắn sinh ra gồm Mg và Al dư có phản ứng (4) :

Đặt x, y, z lần lượt là số mol của Na, Mg, Al (x, y, z > 0)

( )

2

4,48

0,2 22,4 22,4

Ta có hệ : 24y+y1,5z 0,425+27z 8,85= = → ( )

( )

0,2 0,15

Mg Al

% 100% 43,05%

11,15

% 100 (43,05 20,63) 36,32%

Na Mg Al

VD 2 : Cho a gam hỗn hợp nhôm, sắt, đồng vào dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu được 8,96 lít

khí (đktc) và chất rắn A Đốt nóng A trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 4 gamchất rắn màu đen

Mặt khác cũng cho a gam hỗn hợp trên vào dung dịch NaOH (dư) thì thu được 6,72 lit khí(đktc) Tính % theo khối lượng các chất trong a gam hỗn hợp ban đầu

Đề thi HSG An Giang khóa 13/03/2011

Fe Al

% 100 38,02%

14,2 3,2

6 Kim loại tác dụng với dung dịch muối :

Trường hợp 1: Kim loại phản ứng với muối của kim loại yếu hơn.

* Hướng giải :

- Gọi x (g) là khối lượng của kim loại mạnh.