- Khi có nhiều chất oxi hóa, chất khử trong một hỗn hợp phản ứn (nhiều phản ứng hoặc phản ứng qua nhiều giai đoạn) thì tổng số electron các chất khử cho phải bằng tổng số electron mà cá[r]
Trang 1PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH HÓA HỌC
CHƯƠNG I:
PHƯƠNG PHÁP BẢO TỒN KHỐI LƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG
I.2.1 Dạng 1: Xác định khối lượng của chất tham gia hoặc sản phẩm trong phản ứng hóa học dựa trên nguyên tắc
trong phản ứng hóa học, dù các chất tham gia phản ứng là vừa đủ hay có chất dư thì tổng khối lượng của các chất trước phản ứng bằng tổng khối lượng của các chất tạo thành sau phản ứng (sản phẩm và chất dư nếu có):
mtrước = msau
Nếu sau phản ứng có chất tách khỏi môi trường do bay hơi hay kết tủa là không trùng trạng thái vật lý thì hệ quả trên vẫn không thay đổi nhưng: mtrước = msau = mtan + m↓ + m↑
Ví dụ 1: [10] Khử 4,64g hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3 O 4, Fe 2 O 3 có số mol bằng nhau bằng CO thu được chất rắn
Y Khí thoát ra sau phản ứng được dẫn vào dung dịch Ba(OH) 2 dư thu được 1,79g kết tủa Khối lượng của chất rắn Y là:
Ví dụ 2: [17] Nung 13,4g hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại của hóa trị II, thu được 6,8g chất rắn và
khí X Lượng khí X sinh ra cho hấp thụ vào 75ml dd NaOH 1M, khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là (cho H =1, C =12, O =16, Na =23)
Cách giải:
Gọi chung công thức hỗn hợp 2 muối: MCO 3
0 t
NaOH CO
n T
n → tạo muối NaHCO3 và dư CO2
Trang 2Ví dụ 4: [15] Cho 115g hỗn hợp gồm ACO 3 , B 2 CO 3 , R 2 CO 3 tác dụng hết với dd HCl thấy thoát ra 0,448l CO 2 (đktc) Khối lượng muối clorua tạo ra trong dung dịch là:
A 4,24g B 2,48g C 4,13g D 1,49g
Cách giải: giải theo phương pháp bảo toàn khối lượng:
Áp dụng ĐLBTKL, ta có: sau một khoảng thời gian độ tăng khối lượng của thanh Fe bằng độ giảm khối lượng của dung dịch muối Vậy: m = 3,28 - 0,8 = 2,48 (g)
I.2.2 Dạng 2: Khi cation kết hợp với anion để tạo ra hợp chất như axit, oxit, hiđroxit, muối, thì ta luôn có:
khối lượng hợp chất = khối lượng các cation + khối lượng các anion
Thông thường để tính toán khối lượng các muối khan thu được trong dung dịch sau phản ứng
Ví dụ 6: [10] Cho 1,04g hỗn hợp hai kim loại tan hoàn toàn trong dung dịch H 2 SO 4 loãng dư thoát ra 0,672 lít khí H 2 (đktc) Khối lượng hỗn hợp muối sunfat khan thu được sẽ là:
4
SO
m = 1,04 + 0,03.96 = 3,92 (g) Vậy chọn đáp án A
II Phương pháp tăng giảm khối lượng:[2], [13], [14]
II.1 Nguyên tắc của phương pháp:
Dựa vào sự tăng (giảm) khối lượng khi chuyển từ 1 mol chất A thành 1 mol hoặc nhiều mol chất B (có thể qua các giai đoạn trung gian) ta có thể dễ dàng tính được số mol của các chất và ngược lại hoặc trong quá trình phản ứng có sự thay đổi khối lượng các chất
II.2 Vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng trong giải toán:
II.2.1 Dạng toán phản ứng hóa học có sự thay đổi thành phần của hợp chất (có thể là anion hoặc cation) và làm chênh lệch khối lượng giữa chất cũ và chất mới:
Ví dụ 1: giải lại ví dụ 4 của ĐLBTKL bằng phương pháp tăng giảm khối lượng
Theo (1), (2), (3): từ muối cacbonat chuyển thành muối clorua thì khối lượng muối tăng:
71 - 60 = 11g và tạo ra 1 mol CO2
Theo đề:
2
CO
n 0,02(mol) khối lượng muối tăng: m 0, 02x11 0, 22(g)
mmuối clorua = mmuối cacbonat + m = 115 + 0,22 = 115,22 (g)
Vậy đáp án đúng là A
Ví dụ 2: [10] Hòa tan 9,875g một muối hiđrocacbonat vào nước, cho tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 vừa đủ rồi đem cô cạn thu được 8,25g một muối sunfat trung hòa khan Công thức phân tử của muối là:
A NH 4 HCO 3 B NaHCO 3 C Ca( HCO ) 3 2 D KHCO 3
Cách giải: gọi muối hiđrocacbonat: R(HCO )3 n với n là hóa trị của kim loại trong muối đó
Trang 3Độ tăng (giảm) lượng muối theo đề bài
Số mol =
Độ tăng (giảm) lượng muối theo phương trình
2R(HCO ) nH SO R (SO ) 2nH O 2nCO
Theo phương trình: cứ 2 mol muối hiđrocacbonat chuyển thành 1 mol muối sunfat thì khối lượng muối giảm: 61x 2n - 96n = 26n (g) và là khối lượng của 2n mol CO2
R 18 (NH4) 39 (loại) Chọn đáp án A
Nhận xét:
- Nếu HS dựa vào phương trình hóa học với 2 số liệu của đề bài để giải quyết bài toán thì phải chia ra
2 trường hợp tương ứng với hóa trị của R là 1 hoặc 2 để đưa ra công thức của muối sunfat phù hợp (công thức tổng quát không phù hợp với trường hợp n = 2) Nhưng khi sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng thì chỉ cần quan tâm đến tỉ lệ số mol CO2 với muối hiđrocacbon luôn là n Do đó với việc chỉ sử dụng phương trình tổng quát có thể tính được số mol CO2 và bài toán được giải quyết nhanh chóng hơn nhiều lần
- Dựa vào phương pháp này, cho ta rút ra công thức tính số mol của khí CO2:
Ví dụ 3: [9] Oxy hóa hoàn toàn a(g) hỗn hợp X (gồm Zn, Pb, Ni) được b(g) hỗn hợp 3 oxit Y (ZnO, PbO,
NiO) Hòa tan b(g) Y trên trong dung dịch HCl loãng thu được dung dịch Z Cô cạn Z được hỗn hợp muối khan có khối lượng (b + 55) gam Khối lượng a (g) của hỗn hợp X ban đầu là:
A a = b -16 B a = b - 24 C a = b- 32 D a = b - 8
Cách giải: các kim loại này có cùng hóa trị → gọi chung là Mhh
Mhh +
0 t
Dựa vào các dữ kiện của đề bài, thiết lập được mối quan hệ ẩn số với đề bài cho:
a Cho thanh kim loại A có khối lượng ban đầu là m(g) vào dung dịch muối B (Avà B cùng hóa trị)
- Khối lượng thanh kim loại A tăng hoặc tăng a % (nguyên tử khối của A< nguyên tử khối của B) thì:
m KL giải phóng - m KL tan = ∆m tăng hay a xm
100
- Khối lượng thanh kim loại A giảm hoặc giảm b% (nguyên tử khối của A > nguyên tử khối của B) thì:
m KL tan - m KL giải phóng = ∆m giảm hay b xm
100
b Khi cho hai thanh kim loại khác nhau (cùng hóa trị ) nhúng vào hai dung dịch muối giống nhau: nếu đầu
bài cho số mol hai muối dùng cho phản ứng bằng nhau nghĩa là số mol hai thanh kim loại tan vào hai dung dịch muối là như nhau Nếu cùng một khối lượng thì khối lượng hai thanh kim loại tan vào dung dịch muối là như nhau
Trang 4Ví dụ 4: [12] Cho m(g) Fe vào 100 ml dung dịch Cu(NO 3 ) 2 thì nồng độ của Cu 2+ còn lại trong dung dịch bằng 1/2 nồng độ của Cu 2+
ban đầu và thu được một chất rắn A có khối lượng (m + 0,16)g Tính m (khối lượng Fe) và nồng độ ban đầu của Cu(NO 3 ) 2 (phản ứng hoàn toàn)
II.2.3 Dạng toán về nhiệt phân (ví dụ: nhiệt phân muối cacbonat, muối nitrat, kết tủa hidroxit )
Ví dụ 6: [5] Nung nóng 50g hỗn hợp gồm NaHCO 3 và Na 2 CO 3 cho đến khối lượng không thay đổi còn lại 34,5g chất rắn Thành phần phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu là:
A 15% và 85% B 16% và 84% C 17% và 83% D.21% và 79%
Cách giải:
Khi nung chỉ có NaHCO3 bị phân hủy Gọi x là số mol NaHCO3
0 t
42
50 (%) ; %mNa CO 2 3 16 (%) Vậy đáp án đúng là B
Nhiệt phân muối nitrat của các kim loại:
- Các muối nitrat kim loại khác nhau sẽ cho các sản phẩm nhiệt phân khác nhau Tổng quát:
0 t
m
2 (2)
Trang 50 t
Phương trình (2) ứng với các kim loại từ Mg → Cu trong dãy Beketop
Phương trình (3) ứng với các kim loại dứng sau Cu trong dãy Beketop
- Khi nhiệt phân muối thường cho ra chất rắn có khối lượng giảm đi một lượng bằng chính khối lượng của
NO2 và O2 thoát ra Dựa vào dữ kiện đó để giải quyết bài toán
Ví dụ 7: [Tự ra] Nung nóng AgNO 3 trong một thời gian Sau đó để nguội, đem cân thì thấy khối lượng giảm
đi 15,5g Khối lượng AgNO 3 đã bị phân hủy và thể tích các khí thoát ra ở 30 0 C và 1,5 atm là:
Trang 6Ví dụ 9: [10] Một bình cầu dung tích 448ml được nạp oxi rồi cân Phóng điện để O 2 chuyển thành O 3 (ozon hóa), sau đó lại nạp oxi cùng thể tích như bình trước rồi cân Khối lượng trong hai trường hợp chêch lệch nhau 0,06g Biết thể tích khí nạp vào bình đều ở đktc Phần trăm về khối lượng của ozon trong hỗn hợp là:
A 24,72% B 26,72% C 28,72% D 25,71%
Cách giải:
Phương trình ozon hóa: 3O2 h 2O3
Vì thể tích 2 bình như nhau, nên ta có thể hiểu để chuyển 1 mol O2 thành 1 mol O3 thì khối lượng tăng là 16g (bằng khối lượng 1 mol O nguyên tử)
3 hh
448.10
22, 4 mhh mO 2 mtăng = 0,02 x 32 + 0,06 = 0,7 (g)
3 O
x y 4,8
2 32 ↔ x + y = 0,3 (1)
Ví dụ 11: [tự ra] Nung nóng hỗn hợp X gồm PbO và FeO với một lượng C vừa đủ Sau khi phản ứng xảy ra
hoàn toàn, thu được hỗn hợp chất rắn Y và khí không màu Z Đem cân hỗn hợp rắn Y thấy khối lượng giảm 4,8g
so với hỗn hợp X Cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được chất khí A Sục khí Z vào dung dịch nước vôi trong dư được kết tủa trắng Thể tích khí A (đktc) và khối lượng kết tủa thu được là:
2
2FeO C 2Fe COKhối lượng chất rắn Y giảm so với hỗn hợp X là khối lượng O trong oxit đã bị C lấy đi tạo CO2
4,8
16 nhhX nhhY nO 0, 3(mol)
Trang 7 Nhận xét: qua 2 ví dụ trên, ta có thể rút ra một số nhận xét sau giúp giải nhanh các bài tập về khử
oxit kim loại:
- Khi khử oxit kim loại bằng CO, khí sinh ra cho qua nước vôi trong dư (hoặc dung dịch Ba(OH)2) thì:
n O của oxit kim loại =
CO CaCO
- Khi khử oxit kim loại bằng C dư, khí sinh ra cho qua nước vôi trong dư (hoặc dung dịch Ba(OH)2)
thì: n O của oxit kim loại =
CO CaCO
- Kim loại tạo thành khi oxit kim loại tác dụng với chất khử: m kim loại = m oxit kim loại - m oxi
III Một số bài tập TNKQ giải theo phương pháp bảo toàn khối lượng và tăng giảm khối lượng:
Bài tập 1: [4] Cho khí CO qua ống đựng a (g) hỗn hợp gồm CuO, Fe 3 O 4 , FeO, Al 2 O 3 nung nóng Khí thoát
ra được cho vào nước vôi trong dư thấy có 30g kết tủa trắng Sau phản ứng, chất rắn trong ống sứ có khối lượng 202g Khối lượng a (g) của hỗn hợp các oxit ban đầu là:
Bài tập 2: [10] Hòa tan 5g hỗn hợp 2 muối cacbonat kim loại hóa trị I và hóa trị II bằng dung dịch HCl thu
được dung dịch M và 1,12l khí CO 2 (đktc) Khi cô cạn dung dich M thu được khối lượng muối khan bằng:
A 11,1g B 5,55g C 16,5g D 22,2g
Bài tập 3: [10] Ngâm một lá kẽm trong dung dịch chứa 2,24g ion kim loại M 2+ Phản ứng xong, khối lượng
lá kẽm tăng thêm 0,94g M 2+ là ion kim loại nào sau đây:
A Ba 2+ B Sr 2+ C Pb 2+ D Cd 2+
Bài tập 4: [5] Cho 50g hỗn hợp bột oxit kim loại gồm ZnO, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , MgO tác dụng hết với 200ml dung dịch HCl 4M (lấy vừa đủ) thu được dung dịch X Lượng muối có trong dung dịch X bằng:
A 79,2g B 78,4g C 72g D 72,9g
Bài tập 5: [16] Hòa tan 5,94g hỗn hợp hai muối clorua của hai kim loại A, B (A và B là 2 kim loại thuộc
PNC nhóm II) vào nước được 100ml dung dịch X Để làm kết tủa hết ion Cl
có trong dung dịch X, Người ta cho dung dịch X tác dụng với dd AgNO 3 thu được 17,22g kết tủa Lọc bỏ kết tủa, thu được dung dịch Y Cô cạn Y được
m (g) hỗn hợp muối khan, m có giá trị là:
A 6,36g B 63,6g C 9,12g D 91,2g
Bài tập 6: [16] Nhúng một thanh kim loại hóa trị II vào dung dịch CuSO 4 , sau một thời gian lấy thanh kim loại ra thấy khối lượng giảm 0,05% Mặt khác nhúng thanh kim loại trên vào dung dịch Pb(NO 3 ) 2 , sau một thời gian thấy khối lượng tăng 7,1% Biết rằng số mol CuSO 4 và Pb(NO 3 ) 2 tham gia phản ứng ở hai trường hợp là như nhau Vậy M là kim loại nào sau đây:
Trang 8→ mCu bám lên thanh Zn = 64g ; mCu bám lên thanh Fe = 25,6g
Bài tập 9: [20] Nung hỗn hợp A gồm CaCO 3 và CaSO 3 tới phản ứng hoàn toàn được chất rắn B có khối lượng bằng 50,4% khối lượng của hỗn hợp A Thành phần phần trăm về khối lượng các chất trong hỗn hợp A:
Cách 2: Phương pháp tăng giảm khối lượng
Theo pt (1), (2) ta có:
100g CaCO3 →56g CaO tương ứng 56% mcacbonat
120g CaSO3 →56g CaO tương ứng 46,67% msunfit
Gọi x là thành phần phần trăm về khối lượng của CaCO3 Ta có :
Bài tập 11: [1] Một hỗn hợp gồm Fe và Fe 2 O 3 Nếu cho lượng khí CO dư đi qua m (g) hỗn hợp trên ở điều kiện nhiệt độ cao, sau khi kết thúc phản ứng, người ta thu được 11,2g Fe Nếu ngâm m (g) hỗn hợp trên trong dung dịch CuSO 4 dư, phản ứng xong thu được chất rắn có khối lượng tăng thêm 0,8g Khối lượng nào sau đây là khối lượng m (gam) ban đầu:
Bài tập 12: [Tự ra] Cho 6,72l khí oxi (đkktc) phản ứng hoàn toàn với kim loại hóa trị III thu được 20,4g
oxit Công thức phân tử của oxit là
A Fe 2 O 3 B Al 2 O 3 C Cr 2 O 3 D Ga 2 O 3
Bài tập 13: [Tự ra] Khử hoàn toàn 11,6g oxit sắt bằng C ở nhiệt độ cao Sản phẩm khí dẫn vào nước vôi
trong dư, tạo ra 10g kết tủa Công thức phân tử oxit sắt là công thức nào sau đây:
A FeO B Fe 2 O 3 C Fe 3 O 4 D FeO 2
Bài tập 14: [Tự ra] Hòa tan hoàn toàn 5g hỗn hợp ba kim loại Zn, Fe,Mg vào dung dịch H 2 SO 4 tháy thoát ra 0,672l khí H 2 (đktc) Khi cô cạn dung dịch ta thu được bao nhiêu gam muối khan?
A 4,66g B 6,46g C 9,7g D 7,9g
Bài tập 15: [Tự ra] Điện phân nóng chảy a(g) muối clorua của kim loại nhóm IA thu được b(g) kim loại ở
catot và 0,896l khí (đktc) ở anot Cho b(g) kim loại vào nước, sau phản ứng khối lượng dung dich giảm 0,08(g) Kim loại nhóm IA đó là kim loại nào và khối lượng muối clorua ban đầu là:
A K và 3,12g B K và 1,56g
C Na và 3,12g D Li và 1,56g
Trang 9Bài tập 16: [Tự ra] Đem nung một khối lượng Cu(NO 3 ) 2 sau một thời gian dừng lại làm nguội, rồi cân thấy khối lượng giảm 0,54g Cho biết muối nitrat bị nhiệt phân 60% Vậy khối lượng muối Cu(NO 3 ) 2 ban đầu là:
A 2,8g B 0,82g C 5,17g D.1,57g
Bài tập 17: [Tự ra] Cho 29,7g hỗn hợp Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl 2 Sau phản ứng thu được 49,25g kết tủa Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịch thu được m(g) muối clorua Vậy m có giá trị là
A 4,53g B 23,5g C 32,45g D 3,45g
Bài tập 18: [Tự ra] Nung 5,05g nitrat kim loại kiềm cho đến khi nitrat bị nhiệt phân hết Khối lượng chất
rắn thu được giảm 15,84% so với khối lượng muối ban đầu Kim loại kiềm đó là gì và thể tích khí thu được ở đktc
Bài tập 19: [Tự ra] Đun nóng 31,2g hỗn hợp X gồm một muối hiđrocacbonat và một muối cacbonat của
cùng một kim loại đến khi tạo hoàn toàn thành 25g muối cacbonat Hòa tan hoàn toàn muối cacbonat thu được trong dung dịch HCl dư tạo thành dung dịch Y Đem cô cạn dung dịch Y thu được 27,75 muối khan Y Kim loại đó
là gì và khối lượng muối cacbonat trong hỗn hợp X là bao nhiêu?
- Tìm biểu thức mối liên hệ giữa M và n, sau đó biện luận suy ra kim loại là Ca
- Dựa vào phương trình Ca(HCO3)2→ CaCO3 + H2O + CO2 Tính
A 28,525g B 42,025g C 65,1g D 56,1g
Bài tập 21: [Tự ra] Cho hỗn hợp gồm ba muối MgCl 2 , NaBr, KI với số mol tương ứng là 0,2 mol; 0,4 mol và 0,2 mol Hòa tan hỗn hợp A trên vào nước tạo ra dung dịch X Dẫn V(l) Cl 2 sục vào dung dịch X, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 66,2g chất rắn Tính V (đktc)
Nếu phản ứng (1) xảy ra hoàn toàn, khối lượng muối giảm: 0,2(127 - 35,5) = 18,3 (g)
Khi cả hai phản ứng (1) và (2) xảy ra hoàn toàn khối lượng muối giảm:
0,2(127 - 35,5) + 0,4(80 - 35,5) = 36,1 (g)
Theo đề bài, khối lượng muối giảm 93,4 - 66,2 = 27,2 (g)
18,3< 27,2 < 36 chứng tỏ phản ứng (1) xảy ra hoàn toàn và có một phần phản ứng (2)
1
2
Trang 10Chọn đáp án D
Trang 11CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP BẢO TỒN NGUYÊN TỐ
I Nguyên tắc của phương pháp: [2], [6]
Dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố: “Trong các phản ứng hóa học, các nguyên tố luôn luôn được bảo toàn”
Có thể hiểu định luật như sau: tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố A trước phản ứng hóa học luôn bằng tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố A đó sau phản ứng
Chú ý: Định luật được xem như nguyên nhân của định luật bảo toàn khối lượng
II Vận dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố trong giải toán:
Các dạng toán thường sử dụng bảo toàn nguyên tố:
- Nguyên tử của nguyên tố toàn tại trong nhiều hợp chất trong cùng một hỗn hợp hoặc dung dịch thì khối lượng của nguyên tử (hay ion) đó bằng tổng khối lượng của nguyên tử của nguyên tố đó trong các dạng toàn tại
- Tính toán khối lượng sản phẩm sau một quá trình phản ứng thì chỉ cần căn cứ vào chất đầu và chất cuối,
bỏ qua các phản ứng trung gian vì các nguyên tố luôn được bảo toàn
II.1 Khối lượng nguyên tử của nguyên tố ban đầu bằng tổng khối lượng các dạng toàn tại của nguyên tố đó trong hỗn hợp hoặc trong dung dịch
Thường gặp trong phản ứng nhiệt nhôm hoặc khử oxit sắt vì sắt có nhiều trạng thái oxi hóa nên thường toàn tại trong nhiều hợp chất
Khi đó ta có: nFe(trongA) nFe(trongB) hay a +2b = 2x + 3y +z +t
Ví dụ 1: [tự ra] Khử hết m (g) Fe 3 O 4 bằng khí CO thu được hỗn hợp A gồm FeO và Fe A tan vừa đủ trong 300ml dung dịch H 2 SO 4 1M tạo dung dịch B Tính m và khối lượng muối sunfat thu được khi cô cạn B
4, 48
n 0, 2(mol)
22, 4
Trang 12II.2 Chất tham gia trải qua một số giai đoạn phản ứng để tạo sản phẩm:
Ví dụ 3: [tự ra] Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A gồm 0,1 mol Fe và 0,2 mol Cu vào một lượng vừa đủ dung dịch
H 2 SO 4 98% (đặc , nóng) thu được khí SO 2 (đktc) và dung dịch B.Cho ddB tác dụng với NaOH dư, được kết tủa C, nung C đến khối lượng không đổi được hỗn hợp chất rắn E Cho E tác dụng với lượng dư CO, đun nóng thu được hỗn hợp chất rắn F Khối lượng của hỗn hợp chất rắn F là:
Nhận xét: với dạng toán này, HS thường viết phương trình phản ứng, cân bằng sau đó tính toán theo
phương trình hóa học Nhưng với HS nắm vững định luật BTNT thì giải quyết bài toán chỉ trong vài giây
Ví dụ 4: [4] Đi từ 120 gam quặng pirit sắt (chứa 80% là FeS 2 ) sẽ điều chế được (hiệu suất 100%) một lượng
Nhận xét: đối với dạng toán tính toán từ thực tế sản xuất: chất phản ứng không chỉ trải qua mà là cả một
chuỗi các phản ứng thì việc áp dụng ĐLBTNT cho một nguyên tố (chính) sẽ dễ dàng cho việc tính toán hơn
III Một số bài tập tương tự được giải theo phương pháp BTNT:
Bài tập 1: [1] Hòa tan a gam hh gồm FeO và Fe 3 O 4 hết 300ml ddHCl 2M được ddX Cho X tác dụng với một lượng ddNH 3 dư được kết tủa Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi được a +1,2 g chất rắn Phần trăm khối lượng của FeO trong hh trên là:
A 28,4% B 24,6% C 38,3% D 40,2%
Hướng dẫn:
0 3d
Trang 13nHCl = 0,6 (mol) nO trong oxit = 0,3 (mol) ↔ x + 4y = 0,3 (2)
Bài tập 3: [12] Cho 21,52g hhX gồm kim loại M có hóa trị 2 và muối nitrat của kim loại ấy vào 1 bình kín và
nung cho đến khi muối nitrat bị nhiệt phân hoàn toàn Chất rắn thu được sau phản ứng được chia làm 2 phần bằng nhau:
- Phần 1: phản ứng vừa đủ với 2/3 lit dd HNO 3 0,38M cho ra khí NO
- Phần 2: phản ứng vừa hết với 0,3l dd H 2 SO 4 0,2M để lại 1 chất rắn không tan Xác định kim loại M, khối lượng M và nitrat kim loại M trong hỗn hợp X
A Cu; 12,8g Cu; 8,72g Cu(NO 3 ) 2
B Cu; 10,24g Cu; 11,28g Cu(NO 3 ) 2
1M(NO ) MO 2NO O
2 (1)
M 1O2 MO
2 (2) Chất rắn còn lại gồm MO và M dư (vì khi cho chất rắn phản ứng với HNO3 có khí thoát ra) Gọi
Bài tập 5: [7] Cho oxit sắt X hòa tan hoàn toàn trong dd HCl thu được dd Y chứa 1,625g muối sắt clorua
Cho ddY tác dụng hết với ddAgNO 3 thu được 4,3025g AgCl X có công thức phân tử là:
A Fe 2 O 3 B Fe 2 O 3 C FeO D FeO 2
Trang 14CHƯƠNG III: PHƯƠNG PHÁP BẢO TỒN ĐIỆN TÍCH
I Nguyên tắc của phương pháp: [6] [14]
Phương pháp BTĐT dựa trên định luật: “ điện tích của một hệ cô lập luôn không đổi tức là được bảo toàn” Nghĩa là tổng điện tích dương luôn bằng tổng điện tích âm về giá trị tuyệt đối Do đó dung dịch luôn trung hòa về điện ( ∑q+
= ∑q- )
II Vận dụng phương pháp bảo toàn điện tích vào giải toán:
- Thường dùng để giải quyết các dạng toán trong dung dịch với việc tính toán khối lượng muối khan, nồng
độ dung dịch Sau đây là vài ví dụ:
Ví dụ 1: [tự ra] Cho 100ml dung dịch A chứa Na 2 SO 4 0,1M và Na 2 CO 3 0,2M tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch B chứa Ba(NO 3 ) 2 và Pb(NO 3 ) 2 0,05M tạo kết tủa Tính nồng độ mol của Ba(NO 3 ) 2 và khối lượng chung của các kết tủa?
Nhận xét: Đối với bài toán trên nếu giải quyết theo phương pháp đại số bằng cách viết phương trình rồi tính
toán theo phương trình sẽ gặp rắc rối vì không đủ dữ kiện để định lượng được khối lượng từng loại kết tủa Phương pháp BTĐT trong trường hợp này là một giải pháp tối ưu
- Phương pháp này cũng có thể dùng để kiểm tra kết quả định lượng thành phần các ion đúng hay sai
Ví dụ 2: [13] Kết quả xác định nồng độ mol của các ion trong một dung dịch được ghi ở bảng dưới đây:
Giá trị tuyệt đối của điện tích (+) khác điện tích (-) kết quả trên là sai
Ví dụ 3: [tự ra] 100ml dung dịch X chứa các ion Ca 2+
: 0,1mol; NO : 0,05mol; 3 Br : 0,15mol; HCO : 3 0,1mol và một ion của kim loại M Cô cạn dung dịch thu được 29,1g muối khan Ion kim loại M là ion nào và tính nồng độ của nó trong dung dịch
Trang 15, Ba 2+ , Ca 2+ và 0,2mol Cl , 0,3 mol NO Thêm dần dần dung dịch 3
Na 2 CO 3 1M vào dung dịch Acho đén khi thu được lượng kết tủa lớn nhất thì ngừng lại Hỏi thể tích dung dịch A đã thêm là bao nhiêu?
III Một số bài tập giải theo phương pháp bảo toàn điện tích:
Bài tập 1: [5] Một dung dịch chứa hai cation Fe 2+
(0,1mol) và Al 3+ (0,2mol) và hai anion Cl (x mol) và
Bài tập 2: [10] Có dung dịch X, dung dich này chỉ chứa hai cation và hai anion trong số các ion sau: K +
(0,15mol) ; NH (0,25mol); H 4 + (0,2mol); Cl (0,1mol); SO 4 2 (0,075 mol); CO 3 2 (0,15mol) Dung dịch gồm các ion nào?
A NH , K 4 + , CO 3 2 , Cl B NH , K 4 + , SO 4 2 , Cl
C NH , H 4 + , SO 4 2 , Cl D NH , K 4 + , CO 3 2 , SO 4 2
Bài tập 3: [12] 100ml dung dịch A chứa AgNO 3 0,06M và Pb(NO 3 ) 2 0,05M tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch B chứa NaCl 0,08M và KBr Tính nồng độ mol của KBr trong dung dịch B và lượng kết tủa tạo ra trong phản ứng giữa hai dung dịch A và B
A 0,08M và 2,458g B 0,016M và 2,185g
C 0,008M và 2,297g D 0,08M và 2,607g
Bài tập 4: [7] Dung dịch A chứa x mol Al 3+
, y mol Cu 2+ , z mol SO 4 2 và 0,4 mol Cl
- Cô cạn dung dịch A được 45,2g muối khan
- Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NH 3 lấy dư thu được 15,6g kết tủa
Tìm x,y,z
A 0,2; 0,04; 0,24mol B 0,1; 0,1; 0,05mol
C 0,2; 0,2; 0,3mol D 0,1; 0,15; 0,1mol
Bài tập 5: [tự ra] Cho 3,75g hỗn hợp A gồm Mg và Al vào 250ml dung dịch X chứa HCl 1M và H 2 SO 4
0,5M, được đung dịch B và 3,92l H 2 (đktc) Cô cạn ddB thu được m(g) muối khan Tìm m?
Trang 16
2
H
Nhận thấy: HCl và H2SO4 phản ứng đồng thời do đó với các điều kiện của bài khối lượng muối thu được chỉ xét được trong một khoảng, không tính được giá trị cụ thể