Dựa vào sự thay đổi (tăng hoặc giảm) khối lượng khi thực hiện quá trình chuyển hóa 1 hay nhiều mol chất này thành 1 hay nhiều mol chất kia (sự chuyển hóa này có thể qua nhiều giai đoạn t[r]
Trang 1ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP THI VÀO TRƯỜNG CHUYÊN
1 Cơ sở của phương pháp
Cơ sở của phương pháp bảo toàn khôi lượng là: “ Trong phản ứng hóa học, khối lượng cá nguyên tố
luôn được bảo toàn ”
2 Nguyên tắc áp dụng
- Trong 1 phản ứng hóa học, tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng khối lượng sản phẩm
- Tổng khối lượng các chất đem phản ứng bằng tổng khôi lượng các chất thu được
- Tổng khôi lượng các chất tan trong dung dịch bằng tổng khôi lượng các ion
- Tổng khối lượng dung dịch sau phản ứng bằng tổng khối lượng của dung dịch trước phản ứng cộng khối lượng chất tan vào dung dịch trừ đi khối lượng chất kết tủa, chất bay hơi
3 Áp dụng.
VD1: Cho m gam hỗn hợp 3 kim loại Fe, Cu và Al vào 1 bình kính có chứa 1 mol oxi Nung nóng
bình 1 thời gian cho đến khi thể tích oxi giảm đi 3,5% thì thu được 2,12 gam chất rắn Tính m (1gam)
VD2: Cho 24,4 gam hỗn hợp Na2CO3, K2CO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2 Sau phản ứng thu được 39,4 gam kết tủa Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịch thu được m gam muôi clorua Tìm giá trị
của m ? ( 26,6gam)
VD3: Hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp muối cacbonat của các kim loại hóa trị I và muối cacbonat
của kim loại hóa trị II trong dung dịch HCl Sau phản ứng thu được 4,48 lít khí (đktc) Đem cô cạn
dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan? (26 gam)
VD4: Cho 2,81 gam hỗn hợp gồm 3 oxit Fe2O3, MgO, ZnO tan vừa đủ trong 300 ml dung dịch H2SO4
0,1M Tính khối lượng muối sunfat khan tạo ra khi cô cạn dung dịch sau phản ứng ? (5,21 gam)
VD5: Hỗn hợp X gồm kim loại R hóa trị II và nhôm Cho 7,8 gam hỗn hợp X tác dụng với H2SO4 loãng dư Khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch chứa 2 muối và 8,96 lít khí (đktc) Tính khối lượng muối thu được và thể tích dung dịch H2SO4 2M tối thiểu đã dùng (46,2 gam; 200 ml)
VD6: Hỗn hợp A gồm 2 muối cacbonat của kim loại hóa trị II và 1 kim loại hóa trị III Hòa tan 10
gam hỗn hợp A bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch X và 0,672 lít khí CO2 (đktc) Hỏi cô cạn
dung dịch X thu được bao nhiêu gam muối khan ? (10,33 gam)
Trang 2VD7: Khử m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4, và CuO bằng khí CO dử ở nhiệt độ cao Sau phản ứng thu được 40 gam hỗn hợp chất rắn Y và hỗn hợp khí Z Cho hỗn hợp Z lội từ từ qua dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 59,1 gam kết tủa Tính m (44,8 gam)
VD8: Hòa tan 11,2 gam hỗn hợp E gồm 2 kim loại A và B (đứng trước H trong dẫy hoạt động hóa
học) vào dung dịch HCl dư (dung dịch D) Sau phản ứng, cô cạn dung dịch thu được 39,6 gam muối khan
a) Hãy tính thể tích hidro bay lên ở đktc (8,96 lít)
b) Cho 22,4 gam hỗn hợp E vào 500ml dung dịch D thu được 16,8 lít khí Cô cạn dung dịch thu
đucợ chất rắn F Tính khối lượng rắn F và nồng độ mol dung dịch D (75,65 gam)
VD9: Khử hoàn toàn 4,06 gam một oxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn toàn bộ
khí sinh ra vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy tạo thành 7 gam kết tủa Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hòa tan hết vào dung dịch HCl dư thì thu được 1,176 lít khí H2 (đktc)
a) Xác định công thức kim loại (Fe 3 O 4 )
b) Cho 4,06 gam oxit đó tác dụng hoàn toàn với 500 ml dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu đucợ dung dịch X và khí SO2 Hãy xác định nồng độ mol của muối trong dung dịch X (côi thể tích
dung dịch là không đổi trong quá trình phản ứng) (0,0525M)
VD10: Hòa tan 18,4 gam hỗn hợp 2 kim loại hóa trị II và III bằng dung dịch HCl dư thu được dung
dịch A và khí B Chia khí B thành 2 phần bằng nhau:
- Phần 1: đen đốt cháy hoàn toàn thu được 4,5 gam nước Hỏi đem cô cạn dung dịch thì thu được
bao nhiêu gam muối khan ? (53,9 gam)
- Phần 2: cho tác dụng với khí clo Lấy toàn bộ khí HCl thu được hấp thụ vào 200 ml dung dịch NaOH 20% (D= 1,2 g/ml) Xác định nồng độ phần trăm của các chất trong dung dịch sau phản
ứng (biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn) ( C% NaCl = 11,3 %; C% NaOH = 10,84%)
II PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ
1 Nội dung định luật
Trong phản ứng hóa học, thông thường, các nguyên tố luôn được bảo toàn
2 Nguyên tác áp dụng
Trong phản ứng hóa học tổng số mol của nguyên tố trước và sau phản ứng luôn bằng nhau
3 Áp dụng
Trang 3VD1: Hỗn hợp chất rắn X gồm 0,1 mol Fe2O3 và 0,2 mol Fe3O4 Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X bằng dung dịch HCl dư, sau đó cho tiếp dung dịch NaOH dư vào Kết thúc phản ứng, lọc lấy kết tủa rồi
đem nung trong không khí đén khối lượng không đổi thu được a gam rắn Y Tính a (64 g)
VD2: Khử hoàn toàn a gam một oxit sắt bằng khí CO ở nhiệt độ cao thu được 6,72 g Fe và 3,584 lít
CO2 (đktc) Tính thể tích dung dịch HCl 20% (D=1,1 g/ml) tối thiểu cần dùng để hòa tan hoàn toàn a
gam oxit sắt trên (53,091 ml)
VD3: Crackinh 11,6 gam C4H10 thu được hỗn hợp khí X gồm CH4, C3H6, C2H6, C2H4 và C4H10 Tính
khối lượng nước thu được khi đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X ? (18 gam)
VD4: Hòa tan 16,16 gam hỗn hợp A gồm Fe và FexOy trong dung dịch HCl 1M dư, thu được dung dịch B và 0,896 lít (đktc) Cho dung dịch B tác dụng với NaOH dư thu được kết tủa C Nung C ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được 17,6 gam chất rắn D Xác định công thức phân tử
của oxit sắt và thể tích HCl 1M tối thiểu cần dùng để hòa tan hỗn hợp A ( Fe 3 O 4 ; 560 ml)
III PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG
1 Nguyên tắc áp dụng
Dựa vào sự thay đổi (tăng hoặc giảm) khối lượng khi thực hiện quá trình chuyển hóa 1 hay nhiều mol chất này thành 1 hay nhiều mol chất kia (sự chuyển hóa này có thể qua nhiều giai đoạn trung gian) ta
có thể tính được số mol các chất tham gia quá trình và ngược lại, khi biết được số mol các chất tham gia phản ứng hoặc số mol các sản phẩm tạo thành sau phản ứng, ta lại tính được khối lượng tăng hoặc giảm
2 Áp dụng
VD1: Hòa tan 28,4 gam hỗn hợp 2 muối MCO3 và M’CO3vào dung dịch HCl dư, thu được dung dịch
X và khí Y Cô cạn dung dịch X thu được 31,7 gam hỗn hợp muối khan Tính thể tích khí Y ở điều
kiện tiêu chuẩn (6,72 lít)
Lưu ý: Khi cho muối cacbonat của kim loại hóa trị I hoặc II (vì muối cacbonat của kim loại hóa trị III
không tồn tại trong dung dịch), tác dụng với dung dịch HCl tạo muối clorua, thì cứ 1 mol khí CO 2 bay
lên khối lượng muối clorua sẽ tăng so với muối cacbonat là 11 gam.
VD2: Nhúng 1 thanh Fe vào 200 ml dung dịch CuSO4 Sau khi phản ứng kết thúc, lấy thanh Fe ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khô cẩn thận, thấy khối lượng thanh Fe đó tăng 0,8 gam Tính khối lượng Cu bám vào thanh Fe và nồng độ mol của dung dịch CuSO4 ban đầu Giả sử tất cả Cu thoát ra
đều bám vào thanh sắt (6,4 gam; 0,5M)
VD3: Ngâm 1 lá Cu có khối lượng 10 gam trong 25 gam dung dịch AgNO3 4% Khi lấy lá đồng ra thì khối lượng AgNO3 trong dung dịch giảm 1,7% Tính khối lượng lá Cu sau phản ứng (10,0076 gam)
VD4: Cho 3,78 gam bột nhôm phản ứng vừa đủ với dung dịch muối XCl3 ( X là kim loại), thu được dung dịch Y Khối lượng chất tan trong dung dịch Y giảm 4,06 gam so với khối lượng chất tan trong dung dịch XCl3 Xác định tên kim loại X (M= 56; Sắt)
Trang 4VD5: Một muối A được tạo bởi kim loại M hóa trị II và halogen X Hòa tan m gam muối này vào
nước và chia dung dịch thu được thành 2 phần bằng nhau:
Phần 1: cho tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 5,74 gam kết tủa
Phần 2: nhúng một thanh Fe vào, sau khi phản ứng kết thúc, khối lượng thanh Fe tăng 0,16 gam a) Tìm công thức phân tử của muối A
b) Tính m
VD6: Hòa tan hoàn toàn 7,8 gam hỗn hợp 2 kim loại Mg và Al bằng dung dịch HCl dư Sau phản
ứng, khối lượng dung dịch tăng thêm 7 gam Xác định khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp
ban đầu (Mg = 2,4 gam; Al = 5,4 gam)
1 Đặc điểm nhận dạng
Bài toán cho hỗn hợp 2 nguyên tố (hoặc hợp chất của 2 nguyên tố đó) ở cùng 1 nhóm hoặc có tính chất hóa học giống nhau, tác dụng với hợp chất nào đó, sau phản ứng thấy thoát ra V lít khí hoặc thu được m gam kết tủa,…Yêu cầu xác định các nguyên tố đó
Công thức tính nguyên tử khối (hoặc phân tử khối) trung bình:
M = mhhnhh = M 1 n 1+ M 2 n 2 n 1+ n 2 ; M1 < M < M2
2 Áp dụng
VD1: Hòa tan một ít hỗn hợp X gồm 2 kim loại kiềm A, B( thuộc 2 chu kì liên tiếp trong bảng tuần
hoàn) vào nước thu được dung dịch Y và 0,336 lít khí hidro (đktc) Cho HCl dư vào dung dịch Y sau
đó cô cạn thu được 2,075 g hỗn hợp muối khan Xác định 2 kim loại A, B (Na và K).
VD2: Cho 4,6 gam hỗn hợp rubidi (Rb) và 1 kim loại kiềm M tác dụng với H2O thu được dung dịch kiềm Để trung hòa dung dịch này cần 800 ml dung dịch HCl 0,25M Xác định kim loại M và tính
thành phần % về khối lượng của 2 kim loại trong hỗn hợp ban đầu (Rb=75,76%; Li= 24,24%)
VD3: Khi cho 3,1 gam hỗn hợp 2 kim loại kiềm A, B tác dụng với 47 gam nước thấy thoát ra V lít
khí (đktc) Dung dịch thu được có tổng nồng độ phần trăm các chất tan là 9,6 % Tính V và xác định 2
kim loại A, B biết chúng ở 2 chu kì kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn (1,12 lít; Na và K)
VD4: Hòa tan hết 4,6 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại A và B (A, B là 2 kim loại kế tiếp
nhau trong nhóm IIA) bằng dung dịch HCl dư thu được 1,12 lít CO2 (đktc) Xác định 2 kim loại A và
B (Mg và Ca)
VD5: Hòa tan hoàn toàn 17 gam hỗn hợp R chứa 2 kim loại kiềm A, B thuộc 2 chu kì liên tiếp vào
nước, sau phản ứng thu được 6,72 lít khí (đktc) Xác định A, B và thành phần % về khối lượng của
mỗi kim loại trong hỗn hợp R (Na và K)
V PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TRÌNH ION RÚT GỌN
1 Nguyên tắc
Trang 5Sử dụng các phương trình hóa học của các phản ứng(phản ứng kết tủa, phản ứng bay hơi, phản ứng trung hòa) dưới dạng ion rút gọn để giải mà không dùng phương pháp phân tử
2 Áp dụng.
VD1: Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,01M và H2SO4 0,02M với 250 ml dung dịch Ba(OH)2 0,03M Tính khối lượng kết tủa tạo ra và nồng đọ mol của các chất trong dung dịch sau phản
ứng (1,165 gam; BaCl 2 = 0,0025M và Ba(OH) 2 dư = 0,0025M)
VD2: Để trung hòa 50 ml dung dịch hỗn hợp chứa 2 axit HCl 0,3M và HNO3 0,2M cần dùng bao nhiêu ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,15M (50 ml).
VD3: Hòa tan 1 mẫu hợp kim Ba-Na (với tỉ lệ số mol nBa : nNa = 1:1) vào nước dư thu đucợ dung dịch
A và 6,72 lít khí (đktc)
a) Cần dùng bao nhiêu mililít HCl 0,1M để trung hòa 1/10 lượng dung dịch A (0,6 lít)
b) Cho 56 ml khí CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 1/10 lượng dung dịch A Tính khối lượng kết tủa
tạo thành (0,4925 gam)
c) Thêm m gam NaOH vào 1/10 lượng dung dịch A thu được dung dịch B Cho dung dịch B tác
dụng với 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,2M được kết tủa C Tính m để kết tủa C là lớn nhất, nhỏ nhất Tính khối lượng kết tủa lớn nhất và nhỏ nhất đó
( Lớn nhất khi m=2,4 gam; khối lượng kết tủa lớn nhất= 7,78 gam
Nhỏ nhất khi m ≥ 4 gam; khối lượng kết tủa nhỏ nhất= 4,66 gam)
VD4: Cho 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm Fe2(SO4)3 0,01M và Al2(SO4)3 0,04M (dung dịch A) Thêm dần 300 ml dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch A thì thu đucợ lượng kết tủa lớn nhất tính nồng độ mol của dung dịch Ba(OH)2 và khôi lượng kết tủa thu được (0,15M; 8,666gam)
VD5: Cho 0,448 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,06M
và Ba(OH)2 0,12M, thu được m gam kết tủa Xác định giá trị của m
VI PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG HỆ PHƯƠNG TRÌNH ĐẠI SỐ
1 Nguyên tắc của phương pháp
Khi bài toán yêu cầu tính số lượng hạt cơ bản của nguyên tử, số mol của các chất tham gia phản ứng,
nguyên tử khối của nguyên tố hay phân tử khối các chất,… ta thường dựa vào dữ kiện đề bài để lập
hệ phương trình – thường là 2 ẩn (đôi khi nhiều hơn 2 ẩn – ít gặp hơn)
Đây là phương pháp kinh điển của hóa học, nhưng đôi khi cách giải này mang lại cho chúng ta nhiều
phiền toái do chúng quá dài dòng và khá vất vả
VD1: Khi đun nóng muối kali clorat (không có xúc tác), muối này bị phân hủy đông thời theo 2 phản
ứng sau:
2KClO3 → 2KCl + 3O2 (1); 4KClO3 → KCl + 3KClO4 (2)
Hãy tính phần tram kali clorat bị nhiệt phân theo (1) và (2), biết rằng khi nhiệt phân hoàn toàn 73,5
gam kali clorat thì thu được 33,5 g KCl ((1)=66,67%; (2)= 33,33%)
Trang 6VD2: Hỗn hợp A gồm 2 muối NaCl và NaBr có khối lượng là 22 gam Để kết tủa hoàn toàn hỗn hợp
A phải dùng 1,5 lít dung dịch AgNO3 0,2M Tính khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng (47,5 g)
VD3: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản là 34 Trong đó, số hạt mang điện gấp 1,833
lần số hạt không mang điện Xác định vị trí của nguyên tố X trong bảng tuần hoàn
VD4: Cho 100 g CaCO3 tác dụng với dung dịch HCl dư thu được khí CO2 Dẫn toàn bộ khí CO2 thu được vào 300 g dung dịch NaOH 20% Tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch
VD5: Hỗn hợp X gồm 3 kim loại Al, Fe và Ba Chia X làm 3 phần bằng nhau.
Phần 1: tác dụng với nước dư thu được 0,896 lít hidro
Phần 2: tác dụng với 50 ml dung dịch NaOH 1m dư thu được 1,568 lít khí hidro.
Phần 3: tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít khí hidro.
Các phản ứng xảy ra hoàn toàn và các khí đo ở đktc Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp
X (Ba=33,17%; Al = 26,15%; Fe= 40,68%)
VII PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG SƠ ĐỒ ĐƯỜNG CHÉO.
1 Quy tắc
2 Áp dụng
VD1: Phải dùng bao nhiêu gam KOH nguyên chất vào 1200 gam dung dịch KOH 12,0% để thu được
dung dịch KOH có nồng độ 20%? (120 gam)
VD2: Cần phải dùng bao nhiêu lít dung dịch H2SO4 có D=84 g/ml và bao nhiêu lít nước để pha thành
10 lít dung dịch H2SO4 D=1,28 g/ml (H 2 SO 4 = 103 lít; H 2 O=203 lít)
VD3: Cho 5,6 lít khí CO2 (ở 2730C, 2 atm) hấp thụ vào 600 ml dung dịch NaOH 0,5M Tính nồng độ
mol các muối trong dung dịch thu được ([NaHCO 3 ] = 0,333M; [Na 2 CO 3 ]= 0,833M)
VIII PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON
1 Nguyên tắc
Tổng electron cho (hay nhường, mất,…) và tổng electron nhận (hay thu, được,…) trong 1 quá trình oxi hóa-khử là bằng nhau
2 Các bước giải bài toán theo phương pháp bảo toàn electron
Bước 1: Thiết lập các quá trình oxi hóa (quá trìn cho electron) và quá trình khử (quá trình nhận
electron)
Bước 2: Tính tổng số mol electron cho và tổng số mol electron nhận theo các bước dữ kiện đề bài
cho
Bước 3: Giải hệ phương trình: tổng số mol electron cho = tổng số mol electron nhận
Bước 4: Tính toán số mol các chất liên quan đến yêu cầu đề bài theo kết quả ở bước 3.
3 Áp dụng
Cách viết quá trình oxi hóa và khử:
VD1: Xét phản ứng của nhôm và dung dịch HNO3 tạo ra hỗn hợp sản phẩm khử NO và N2O
Trang 7VD2: Xét quá trình hòa tan hỗn hợp Mg và Zn bằng dung dịch hỗn hợp HNO3 và H2SO4 đậm đặc thu được hỗn hợp NO, N2 và SO2 (không có sản phẩm khử nào khác)
VD3: Cho hỗn hợp A gồm 2 kim loại Zn và Mg tác dụng với dung dịch Y gồm các muối Cu(NO3)2 và AgNO3
Tính toán:
VD1: Đốt cháy x mol kim loại Fe bằng oxi thu được 5,04 gam hỗn hợp X gồm các oxit sắt Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO3 thu được 0,035 mol hỗn hợp Y gồm NO và NO2 Tỉ khối Y so với
H2 bằng 19 Hãy tính x (0,07 mol)
VD2: Nung m gam bột Fe trong oxi thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X Hòa tan hết hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 dư, thoát ra 560 ml khí NO (là sản phẩm khử duy nhất ở đktc) Tính m (2,52 gam)
VD3: Để m gam phoi bào sắt trog không khí, sau 1 thời gian thu được hoonc hợp B có khối lượng 12 gam gồm Fe, Fe2O3, FeO và Fe3O4 Cho hỗn hợp B tác dụng với HNO3 dư thì thu được 2,24 lít khí
NO (đktc)
a) Viết các phương trình hóa học
b) Tính m (10,08 gam)
VD4: Cho 3,87 gam hỗn hợp Mg và Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp 2 axit HCl 1M và
H2SO4 0,5 M thu được dung dịch B và 4,368 lít khí H2 (đktc)
a) Hãy chứng minh rằng trong dung dịch B vẫn còn dư axit
b) Tính thành phần % khối lượng các kim loại trong hỗn hợp A