PHƯƠNG PHÁP DÙNG CÔNG THỨC GIẢI NHANH TOÁN HOÁ

Cho 13,5 gam hỗn hợp các kim loại Al, Cr, Fe tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 lỗng nĩng trong điều kiện khơng cĩ khơng khí, thu được dung dịch X và 7,84 lít khí H2 ở đktc.Cơ cạn dun

Trang 1

PHƯƠNG PHÁP DÙNG CƠNG THỨC GIẢI NHANH TỐN HỐ

(Gồm 8 dạng tốn quan trọng + 18 cơng thức tính + Ví dụ mẫu từ các đề đại học)

I DẠNG 1 Kim loại (R) tác dụng với HCl, H2SO4 tạo muối và giải phĩng

H2

* Chú ý: Độ tăng (giảm) khối lượng dung dịch phản ứng ( m) sẽ là:

  m = mR phản ứng – mkhí sinh ra

(Hĩa trị của kim loại) nhân (số mol kim loại) = 2 số mol H 2

1 CƠNG THỨC 1 Kim loại + HCl   Muối clorua + H 2

2HCl   2Cl - + H 2

2

71.

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài 1. Hồ tan 14,5 gam hỗn hợp gồm ba kim loại Mg, Fe, và Zn vừa đủ trong dung dịch HCl,

kết thúc phản ứng thu được 6,72 lít khí (đktc) và dung dịch X.Cơ cạn dung dịch X thu được

bao nhiêu gam muối clorua khan ?

Hướng dẫn giải : Áp dụng hệ thức (1),ta cĩ: mmuối = 14,5 + 0,3 71 = 35,8 gam

Bài 2. (Trích đề CĐ – 2007).

Hịa tan hồn tồn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng một lượng vừa đủ dung dịch

H2SO4 lỗng, thu được 1,344 lít hiđro (ở đktc) và dung dịch chứa m gam muối Giá trị của m là

(Cho H = 1; O = 16; Mg = 24; S = 32; Fe = 56; Zn = 65)

Hướng dẫn giải :

Áp dụng hệ thức (1),ta cĩ: 3, 22 1,344.96 8,98

22, 4

2 CƠNG THỨC 2 Kim loại + H 2 SO 4 lỗng   Muối sunfat + H 2

H 2 SO 4   SO24

+ H 2

2

96.

mmuối  m pứ  n (2)

Bài 1. (Trích đề CĐ – 2008). Cho 13,5 gam hỗn hợp các kim loại Al, Cr, Fe tác dụng với

lượng dư dung dịch H2SO4 lỗng nĩng (trong điều kiện khơng cĩ khơng khí), thu được dung

dịch X và 7,84 lít khí H2 (ở đktc).Cơ cạn dung dịch X (trong điều kiện khơng cĩ khơng khí)

được m gam muối khan Giá trị của m là

Hướng dẫn giải : Áp dụng hệ thức (2),ta cĩ: m = 13,5 + 7,84.96

22, 4 = 47,1 gam Chọn D

Bài 2. (Trích đề CĐ – 2008). Hồ tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500 ml dung

Trang 2

dịch hỗn hợp HCl 1M và H2SO4 0,28M thu được dung dịch X và 8,736 lít khí H2(ở đktc) Cơ cạn dung dịch X thu được lượng muối khan là

Giải : Vì 8, 736.2 0,5 1 0, 28.2   0, 78

22, 4    , suy ra hh axit vừa hết.

Áp dụng hệ thức (1) và (2),ta cĩ: m = 7,74 + 0,5.( 1.35,5 + 0,28.96) = 38,93 gam => chọn A

II DẠNG 2 Kim loại tác dụng với dd H2SO4 đặc

R + H2SO4  R2(SO4)n + sản phẩm khử S (S, SO x 2, H2S) + H2O

NHƠ:Ù BẢN CHẤT CỦA PHẢN ỨNG:

+ Kim loại R cho e chuyển thành n

R

 (trong muối) Vậy ikim loại = hóa trị = n

+ Nguyên tố S (trong H 2 SO 4 ) nhận e để tạo thành sản phẩm khử: S Vậy x x (6 )

S

i   x

2  2 

i SO i H S

Vậy, phản ứng luơn cĩ trao đổi giữa kim loại và S:

1 CƠNG THỨC 3 Cách tìm sản phẩm khử:

i KL KL n i sp n

sp

VD i n A A i n B B n S n SO n H S



khử khử

(3)

Trong cơng thức trên, A, B là hai kim loại tham gia phản ứng

Bài 1.

Áp dụng hệ thức (3),ta cĩ:

2 CƠNG THỨC 4. Cách tìm khối lượng muối:

Chú ý:

R + axit   Muối + sản phẩm khử

Khối lượng muối sẽ được tính nhanh như sau:

m muối = m pứ + (i n )hóa trị gốc axitgốc axit = m pứ +  (isp khử.nsp khử)hóa trị gốc axitgốc axit

Kim loại + H 2 SO 4  Muối + sản phẩm khử + H 2 O

spk spk

H 2

96



Bài 1.

Trang 3

3 CƠNG THỨC 5 Cách tìm số mol axit tham gia phản ứng:

.

( 2

isp

sp

VD n H SO  n S n SO n H S

khử

số S/ sản phẩm khử).

khử (5)

Bài 1.

III DẠNG 3 Kim loại tác dụng với dd HNO3

R + HNO3  R(NO3)n + sản phẩm khử Nxt (NO, NO2, N2, N2O, NH4NO3) + H2O

NHƠ:Ù BẢN CHẤT CỦA PHẢN ỨNG:

+ Kim loại R cho e chuyển thành n

R

 (trong muối) Vậy ikim loại = hóa trị

+Nguyên tử N (trong 5

3

HNO ) nhận e để tạo thành sản phẩm khử:Nxt Vậy: x (5 ).

t

N

i   x t

Nhớ: i NO = 3; i NO 2  1;i N 2  10;i N O 2  8;i NH NO 4 3  8

Vậy, phản ứng luơn sự trao đổi giữa kim loại và N:

1 CƠNG THỨC 6. Cách tìm sản phẩm khử:

/ 3

2

n NO

i KL KL n i sp n

sp

VD i n A A i n B B n NO n NO n N n N O n NH NO







tạo muối

(6)

Trong cơng thức trên, A, B là hai kim loại tham gia phản ứng

Bài 1 Hồ tan hồn tồn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu ( tỉ lệ mol 1:1) bằng axit H2SO4 đậm đặc, nĩng, dư, thu được V lít ( đktc) khí SO2 và dd Y ( chỉ chứa hai muối và axit dư) Giá trị của V là

Hướng dẫn giải

Số mol Fe = số mol Cu = 12:( 56+64) = 0,1 (mol)

Suy luận: Fe, Cu cho e, S nhận e chuyển thành SO 2

Số mol SO 2 = (3n Fe + 2n Cu ):2 = 0,25 (mol)  Thể tích SO 2 = 5,6 lít.

2 CƠNG THỨC 7. Cách tìm khối lượng muối:

Kim loại + HNO 3   Muối + sản phẩm khử + H 2 O

2



pứ muối

Trang 4

Bài 1.

3 CƠNG THỨC 8. Cách tìm số mol axit tham gia phản ứng:

( 3

3

.

2

sp

VD n HNO  n NO n NO n N n N O n NH NO

số N/ sản phẩm khử).

(8)

Bài 1 Thể tích dung dịch HNO3 1M (lỗng) ít nhất cần dùng để hồ tan hồn tồn một hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu là (biết phản ứng tạo chất khử duy nhất là NO)

A 1,0 lít B 0,6 lít C 0,8 lít D 1,2 lít

Áp dụng hệ thức (6) và (8), ta cĩ: V =

0,15.2 0,15.2

1



 => Chọn C

IV DẠNG TỐN OXI HỐ 2 LẦN

1 CƠNG THỨC 9.

Fe + O 2  hỗn hợp A (FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Fe dư) 

  HNO 3

Fe(NO 3 ) 3 + SPK + H 2 O Hoặc: Fe + O 2  hỗn hợp A (FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Fe dư) 

   H SO 2 4

Fe 2 (SO 4 ) 3 + SPK + H 2 O

Cơng thức tính nhanh: m Fe = 0,7 mhhA + 5,6 ispk.nspk (9)

Bài 1. (Câu 12 – đề ĐH khối B – 2007) Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X Hịa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO 3 (dư), thốt ra 0,56 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là (cho O = 16, Fe = 56

Áp dụng hệ thức (9),ta cĩ: m = 0,7.3 + 5,6.3.(0,56:22,4) = 2,52 gam

Bài 1. (Đề ĐH– 2008) Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 lỗng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X Cơ cạn dung dịch X thu được m gam muối khan Giá trị của m là

1,344 0,7.11,36 5,6.3

22, 4 242 38,72 56



2 CƠNG THỨC 10.

Cu + O2   hỗn hợp A (CuO, Cu2O, Cu dư) 

  HNO 3

Cu(NO3)2 + SPK + H2O Hoặc: Cu + O2   hỗn hợp A (CuO, Cu2O, Cu dư) 

   H SO 2 4

CuSO4 + SPK + H2O

Trang 5

Công thức tính nhanh: m Cu = 0,8 mhhA + 6,4 ispk.nspk (10)

Bài 1 Hướng dẫn giải :

Áp dụng hệ thức (10),ta có:

V DẠNG 5 Muối tác dụng với axit

1 CÔNG THỨC 11 Muối cacbonat + ddHCl   Muối clorua + CO 2 + H 2 O

(R n+ , CO32-) + 2HCl   (R n+ , 2Cl – ) + CO 2 + H 2 O

( R + 60) gam        m = 11gam (R + 71) gam 1 mol

2

Bài 1 Nung m (g) hỗn hợp X gồm 2 muối carbonat trung tính của 2 kim loại A và B đều có hóa trị 2 Sau một thời gian thu được 3,36 lit CO2 (đkc) còn lại hỗn hợp chất rắn Y Cho Y tác dụng hết với dung dịch HCl dư, thì thu được ddC và khí D Phần dung dịch C cô cạn thu 32,5g hỗn hợp muối khan Cho khí D thoát ra hấp thụ hoàn toàn bởi dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 15g kết tủa Tính m

Áp dụng hệ thức (11),ta có: m = 32,5 – 11 (3,36/22,4 + 15/100) = 29,2 gam

2 CÔNG THỨC 12 Muối cacbonat + H 2 SO 4 loãng   Muối sunfat + CO 2 + H 2 O (R n+ ,

2-3

CO ) + H 2 SO 4   (R n+ ,

2-4

SO ) + CO 2 + H 2 O ( R + 60) gam        m = 36gam (R + 96) gam 1 mol

2

3 CÔNG THỨC 13 Muối sunfit + ddHCl   Muối clorua + SO 2 + H 2 O

(R n+ ,

2-3

SO ) + 2HCl   (R n+ , 2Cl – ) + SO 2 + H 2 O

( R + 80) gam        m = 9gam (R + 71) gam 1 mol

2

Trang 6

4 CÔNG THỨC 14 Muối sunfit + ddH 2 SO 4 loãng   Muối sunfat + SO 2 + H 2 O

(R n+ ,

2-3

SO ) + H 2 SO 4   (R n+ , 2

4

SO 

) + SO 2 + H 2 O ( R + 80) gam        m = 16gam (R + 96) gam 1 mol

2

VI DẠNG 6 Oxit tác dụng với axit tạo muối + H2O

* Chú ý : Ta có thể xem phản ứng như sau: [O]+ 2[H] H2O



2

1 2

Bài 1 ( Trích đề ĐH – 2008) Để hoà tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M Giá trị của

V là

Hướng dẫn giải:

Áp dụng hệ thức công thức trên ta có: V =2,32.4.2 0,08

Bài 1 ( Trích đề ĐH – 2008) Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và Al ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với

oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam Thể tích dung dịch HCl 2M vừa

đủ để phản ứng hết với Y là

Áp dụng hệ thức công thức trên ta có: V = 3,33 2,13.2.1 0,075 75

16 2 lÝt ml => Chọn C

1 CÔNG THỨC 15 Oxit + ddH 2 SO 4 loãng   Muối sunfat + H 2 O

(R n+ , O 2- ) + H 2 SO 4   (R n+ , SO24 

) + H 2 O ( R + 16) gam        m = 80gam (R + 96) gam   1 mol H 2 O hoặc 1 mol H 2 SO 4

hoặc 1 mol O

2-2 4

Bài 1 (Câu 45 – TSĐH – khối A – 2007 – mã đề 182): Hòa tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 ml H2SO4 0,1 M (vừa đủ) Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu được khi cô cạn dung dịch có khối lượng là

Trang 7

A 6,81 g B 4,81 g C 3,81 g D 5,81 g

Số mol H2SO4 là 0,05 mol

Áp dụng hệ thức (15),ta có: mmuối sunfat = 2,81+0,05.80 = 6,81 g

Đáp án: A

2 CÔNG THỨC 16 Oxit + ddHCl   Muối clorua + H 2 O

(R n+ , O 2- ) + 2HCl   (R n+ , 2Cl - ) + H 2 O

( R + 16) gam        m = 55gam (R + 71) gam   1 mol H 2 O hoặc 2 mol HCl

hoặc 1 mol O

2-2

55. H O 27,5. HCl

mmuoái clorua  moxit  n  moxit  n (16)

VII DẠNG 7 Oxit tác dụng với chất khử

TH 1 Oxit + CO :

PTHH TQ: RxOy + yCO  xR + yCO2 (1)

R là những kim loại sau Al

Phản ứng (1) có thể viết gọn như sau: [O]oxit + CO  CO2

Suy ra : m R = m oxit – m [O]oxit

TH 2 Oxit + H 2 :

PTHH TQ: RxOy + yH2  xR + yH2O (2)

R là những kim loại sau Al

Chú ý : Phản ứng (2) có thể viết gọn như sau: [O]oxit + H2 H2O

TH 3 Oxit + Al (phản ứng nhiệt nhôm) :

PTHH TQ: 3RxOy + 2yAl 3xR + yAl2O3 (3)

Chú ý : Phản ứng (3) có thể viết gọn như sau: 3[O]oxit + 2Al Al2O3

VẬY cả 3 trường hợp có CT chung:

[O]/oxit CO H CO H O

R oxit [O]/oxit

n = n = n = n = n

m = m - m (17)

Bài 1 Để khử hoàn toàn 17,6g hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 cần vừa đủ 2,24 lít CO(đktc) Khối lượng Fe thu được sau phản ứng là:

Áp dụng hệ thức (17),ta có: m = 17,6 – 0,1.16 = 16 gam  Đáp án B

Bài 2 ( Trích đề ĐH – 2008) Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H2 phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe3O4 nung nóng Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam Giá trị của V là

Áp dụng hệ thức (17),ta có: V = 0,32.22, 4 0, 448

Trang 8

Bài 3 ( Trích đề CĐ – 2008) Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng

dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở nhiệt độ cao) Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa Giá trị của V là

A.1,12 B.0,896 C.0,448 D.0,224

Áp dụng hệ thức (17),ta có V = 4 22, 4 0,896

100  lÝt=> Chọn B

VIII DẠNG 8 kim loại + H2O hoặc axit hoặc dd kiềm hoặc dd NH3

giải phóng khí H2

2

a n = 2 n (18)

Ví dụ:

2 Al 

   ddNaOH 3H2

2 Zn 

   ddNH 3

2H2 hay Zn 

   ddNH 3

H2

Bài 1 (Đề ĐH khối B – 2007) Cho 1,67 gam hỗn hợp gồm hai kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA (phân nhóm chính nhóm II) tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), thoát ra 0,672 lít khí

H2 (ở đktc) Hai kim loại đó là (cho Be = 9, Mg = 24, Ca = 40, Sr = 87, Ba = 137)

Áp dụng hệ thức (18),ta có: 1,67.22, 4 55,67

0,672

Bài 2 (Đề ĐH– 2008).Cho hỗn hợp gồm Na và Al có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 2 vào nước (dư) Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8,96 lít khí H2 (ở đktc) và m gam chất rắn không tan Giá trị của m là

Áp dụng hệ thức (18),ta có: m = 8,96.2 .27 5, 41

22, 4 4  gam=> chọn B

Tiêu đề	Phương Pháp Dùng Công Thức Giải Nhanh Tốn Hố
Trường học	Trường Đại Học Cần Thơ
Chuyên ngành	Hóa học
Thể loại	Giáo trình hướng dẫn
Thành phố	Cần Thơ

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	308 KB