Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa và đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 24 gam chất rắn.. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư[r]
Trang 1Giáo viên: Lương Văn Huy DĐ: 0927 279 234
Phương pháp tách hỗn hợp các chất thành các thành phần đơn giản
Phương pháp này rất nhiều giáo viên gọi là “quy đổi” nhưng từ hồi tác giả phát hiện ra và sử dụng thì cái tên gọi “tách hỗn hợp” có lẽ là thích hợp nhất Nội dung của phương pháp này khá đơn giản như tên gọi của nó Phạm vi áp dụng cũng khá rộng rãi tùy vào sự linh động của người học
Trong việc tách hỗn hợp thì tách thành dạng cuối cùng là các nguyên tố sẽ cho bài toán thành 1 dạng đơn giản vô cùng Sau đây chúng ta làm quen với phương pháp bằng các bài toán cụ thể
Bài 1: Trong phản ứng của CuFeS 2 với O 2 tạo các sản phẩm SO 2 , CuO, Fe 2 O 3 một phân tử CuFeS 2 nhường bao nhiêu e.
Cách 1:
- Cách này cũng khá đơn giản (nằm trong phương pháp giả định của tác giả).Ta giả sử trong phân tử CuFeS2 các nguyên tử có số oxh là Fe+3 ,S+4 (bằng số oxh bên vế phải) khi
đó Cu có sô oxh là -11.Ta có
- Cu-11 -13e Cu+2
- Vậy 1 phân tử CuFeS2 nhường 13e
Cách 2: Tách nguyên tử.
Để cho đơn giản ta tách phân tử trên thành các nguyên tố Cu, Fe và 2S riêng biệt khi đó ta có:
Cu0 -2eCu+2
Fe0-3e Fe+3
2S0 -8e 2S+4
Vậy tổng các chất trong hỗn hợp nhường 2e + 3e + 8e = 13e
Bài 2 : Bài toán kinh điển của Fe
Nung m gam bột sắt trong không khí,thu được 3gam hỗn hợp rắn X gồm 4 chất rắn là Fe, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 Hòa tan hết X trong dung dịch HNO 3 (dư), thoát ra 0,56 lít (ở đktc) NO (là sp khử duy nhất).Tính giá trị của m.
Giải
Ta tách hỗn hợp X thành 2 chất riêng biệt là Fe và O (nguyên tử hoặc bạn nào thích thì tách sang phân tử O2 cũng được) với số mol lần lượt là x, y mol.Ta có các phương trình
56 16 3 (1)
3 2 0,075 (2)
0,03
Với phương trình 1 là pt khối lượng của hh X, phương trình 2 là phương trình bảo toàn e
Vậy m = 56.0,045 = 2,52 gam
Bài 3: Hòa tan hoàn toàn 34,8 gam một oxit sắt Fe x O y bằng dung dich H 2 SO 4 đặc nóng Sau phản ứng thu được 1,68 lít SO 2 (đktc,là sp khử duy nhất) và dung dịch X Tìm công thức của oxit và tính khối lượng muối có trong dung dịch X
Giải
Tách oxit sắt thành Fe và O riêng biệt với số mol lần lượt là x,y mol Ta có các phương trình:
56 16 34.8(1)
3 2 0,15 (2)
0,6
Ta có x:y = 0,45:0,6 = 3:4 vậy oxit là Fe3O4
Số mol của muối Fe2(SO4)3 =1/2 nFe = 0,225 mol
Vậy khối lượng muối trong dung dich là m = 0,225.400 = 90 gam
Bài 4: Hòa tan hoàn toàn 25,6 gam chất rắn X gồm Fe, FeS, FeS 2 và S bằng dung dich HNO 3
dư, thoát ra V lít khí NO (đktc ,sp khử duy nhất) và dung dịch Y Thêm Ba(OH) 2 dư vào Y thu được 126,25 gam kết tủa Tính V
Giải
Trang 2Giáo viên: Lương Văn Huy DĐ: 0927 279 234
Tách hh X ra 2 chất là Fe và S riêng biệt với số mol tương ứng lần lượt là x, y mol ta có
56x + 32y = 25,6 (1)
Hiển nhiên kết tủa trong Y gồm BaSO4 và Fe(OH)3 ta với số mol tương ứng lần lượt là y, x mol
Ta có pt: 107x + 233y = 126,25 (2)
Giải 1 và 2 ta có 0, 2
0, 45
Phương trình bảo toàn e: 3x + 6y = 3.nNO =3,3 nNO = 1,1 mol V= 24,64 lít
Phương pháp này ứng dụng được khá nhiều dạng bài tập hỗn hợp phức tạp, nó làm đơn giản đi rất nhiều công việc tính toán phức tạp.Khi đã sử dụng thành thạo rồi thì các bạn hiển nhiên có thể giải bằng máy tính không cần đặt bút tính toán phức tạp.Chúc các bạn thành công
Sau đây là một vài bài tập để các bạn tham khảo và rèn luyện thêm về kỹ năng của mình
Bài 1:
Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 hòa tan vừa đủ trong 600ml dung dịch HCl aM, thu được V lít H2 (ở đktc) và dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa và đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 24 gam chất rắn Xác định giá trị V và a
Bài 2:
Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 hòa tan vừa đủ trong V ml dung dịch HCl 1M, thu được 2, 24 lít H2 (ở đktc) và dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa và đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Xác định giá trị V và m
Đáp số: V = 600 ml
Bài 3:
Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 hòa tan vừa đủ trong V ml dung dịch
H2SO4 1M, thu được 2, 24 lít H2 (ở đktc) và dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa và đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Xác định giá trị V và m
Đáp số: V = 300 ml và m = 24 gam
Bài 4:
Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 hòa tan trong 300 ml dung dịch H2SO4
1M, thu được 2, 24 lít H2 (ở đktc) và dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch Ba (OH)2 dư, lọc kết tủa và đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Xác định giá trị m
Đáp số: 93,9 gam
Bài 5:
Trang 3Giáo viên: Lương Văn Huy DĐ: 0927 279 234
Hòa tan hoàn toàn 11, 2 gam hỗn hợp X gồm: Fe; FeO; Fe2O3 và Fe3O4 trong HCl dư, sau phản ứng thấy tạo ra 12,7 gam FeCl2 Hỏi số gam FeCl3 thu được là bao nhiêu?
ĐS: 8,125 gam
Bài 6:
Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 hòa tan trong 200 ml hỗn hợp Y gồm:
H2SO4 1M và HCl 0,1M, thu được 2, 24 lít H2 (ở đktc) và dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch Ba (OH)2 dư, lọc kết tủa và đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Xác định giá trị m
Đáp số: 70,6 gam
Bài 7:
Hòa tan hỗn hợp X gồm 0, 2 mol Fe và 0,1 mol Fe2O3 vào dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu được dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Lọc kết tủa, rửa sạch và đem nung nóng trong không khí đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn Y Giá trị m là
Bài 8: ( Bài toán để sắt ngoài không khí – Bài toán kinh điển)
Để m gam sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được hỗn hợp B gồm 4 chất rắn là : Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 có khối lượng 12 gam Cho B tác dụng với axit HNO3 thấy giải phóng ra 2,24 ltí khí NO duy nhất ở đktc.T ính m?
Đáp Số: 10,08 gam
Bài 9: (ĐH B -2010)
Khử hoàn toàn m gam oxit MxOy cần vừa đủ 17,92 lít khí CO (đktc), thu được a gam kim loại
M Hòa tan hết a gam M bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư), thu được 20,16 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Oxit MxOy là
Bài 10: (ĐH B -2010)
Hòa tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư) Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat Phần trăm khối lượng của Cu trong X là
Câu 11: (ĐH B-2010)
Trộn 10,8g bột Al với 34,8g bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 10,752 lít khí H2 (đktc) Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là
Câu 12: (ĐH A-2010)
Hỗn hợp X gồm 1 mol aminoaxit no, mạch hở và 1 mol amin no, mạch hở X có khả năng phản ứng tối đa với 2 mol HCl hoặc 2 mol NaOH Đốt cháy hoàn toàn X thu được 6 mol CO2, x mol
H2O và y mol N2 Các giá trị x, y tương ứng là
Câu 13: (ĐH A-2008)
Để hoà tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 (trong đó số mol FeO
Trang 4Giáo viên: Lương Văn Huy DĐ: 0927 279 234
bằng số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M Giá trị của V là
Câu 14: (ĐH A-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
Câu 15: (ĐH A-2008)
Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3
loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan Giá trị của m là
Câu 16: (ĐH A-2008)
Hỗn hợp X có tỉ khối so với H2 là 21,2 gồm propan, propen và propin Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X, tổng khối lượng của CO2 và H2O thu được là
A 20,40 gam B 18,60 gam C 18,96 gam D 16,80 gam.
Câu 17: (ĐH A -2009)
Khử hoàn toàn một oxit sắt X ở nhiệt độ cao cần vừa đủ V lít khí CO (ở đktc), sau phản ứng thu được 0,84 gam Fe và 0,02 mol khí CO2 Công thức của X và giá trị V lần lượt là
A Fe3O4 và 0,224 B Fe3O4 và 0,448 C FeO và 0,224 D Fe2O3 và 0,448
Câu 18: (ĐH A-2009)
Nung nóng 16,8 gam hỗn hợp gồm Au, Ag, Cu, Fe, Zn với một lượng dư khí O2, đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 23,2 gam chất rắn X Thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng với chất rắn X là
A 400 ml B 200 ml C 800 ml D 600 ml
Câu 19: (ĐH B-2009)
Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không khí Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X Cho X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít khí H2 (ở đktc) Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch Y, thu được 39 gam kết tủa Giá trị của m là
A 45,6 B 48,3 C 36,7 D 57,0
Câu 20: (ĐH B-2009)
Hòa tan hoàn toàn 20,88 gam một oxit sắt bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được dung dịch X và 3,248 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Cô cạn dung dịch X, thu được m gam muối sunfat khan Giá trị của m là
A 52,2 B 54,0 C 58,0 D 48,4
Bạn đọc có gì thắc mắc hoặc muốn trao đổi có thể liên hệ qua gmail:
Changngoc127@gmail.com hoặc số điện thoại 0927 279 234