Chuyen de boi duong HSG huyen

Ta thu được 2,24 lít khí H 2 còn lại m gam bột không tan, lọc lấy m gam chất rắn đó rồi đem nung trong khí oxi dư để thu được oxit thì thấy phải tiêu tốn 2,24 lít khí O2 đktc a/ Xác định[r]

KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÓA HỌC

I/ KIẾN THỨC CẦN NHỚ

1 Tính chất hóa học của các loại HCVC

Axit Muối + H2 Muối + H2O Muối + H2O Muối + Axit

a/ Mối quan hệ giữa các đại lượng: lượng chất( số mol), khối lượng mol, thể tích chất khí

m n M



.22, 4

n V M

M



c/ Nồng độ phần trăm (C%) % .100

ct dd

m C m



d/ Nồng độ mol (CM) M

n C V

 (mol/lit)

e/ Biểu thức liên hệ giữa độ tan (S) và nồng độ phần trăm của dung dịch (C

%)

100.

% 100

S C



Hay

3 Quy luật về tính tan của các loại HCVC

a/ Với axit: Các axit tan trong nước, trừ H2SiO3

b/ Với bazơ: Các bazơ không tan trong nước, trừ các bazơ của Ca, Ba, K, Na c/ Với muối:

- Các muối của natri, kali đều tan

- Các muối nitrat đều tan

- Các muối clorua đều tan, trừ AgCl, PbCl2

- Các muối sunfat đều tan trừ BaSO4, PbSO4, CaSO4 ít tan

Khối lượng

chất (m)

Số mol chất (m)

Thể tích chất khí (m)

- Các muối cacbonat, photphat, sunfit đều không tan, trừ của kim loại K, Na.

4 Dãy HĐHH của kim loại

Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb, H , Cu, Hg, Ag, Pt, Au

- Theo chiều từ Li đến Au: mức độ HĐHH của kim loại giảm dần

- Kim loại đứng trước H đẩy được H2 ra khỏi dung dịch axit

- Kim loại đứng trước đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối, trừ cáckim loại từ Li đến Na

- Các kim loại từ Li đến Na tác dụng được với nước ở đkt tạo thành kiềm và giảiphóng khí H2

II/ CÁC DẠNG BÀI TẬP NÂNG CAO

Bài tập 2: Cho 50 gam dd BaCl2 20,8% vào 100 gam dd Na2CO3, lọc bỏ kết tủa được

dd X.Tiếp tục cho 50 gam dd H2SO4 9,8% vào dd X thấy thoát ra 0,448 lít khí.Tínhnồng độ phần trăm của dd Na2CO3 và khối lượng dd thu được sau phản ứng (Biết cácphản ứng xảy ra hoàn toàn)

Giải:

Ta có: n BaCl2  0, 05mol n; H SO2 4  0,05mol n; CO2  0,02mol

BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaCl

Gọi CTC của 2 kim loại là M có hóa trị là n

a/ Cơ sở của phương pháp:

- ĐL BTNT: “Trong phản ứng hóa học thông thường, các nguyên tố luôn được bảotoàn”

 Nghĩa là: tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố X bất kì trước và sau phản

ứng luôn bằng nhau

b/ Bài tập áp dụng:

Bài tập 1: Đốt cháy 9,8 gam bột sắt trong không khí thu được hỗn hợp rắn X gồmFeO, Fe3O4 và Fe2O3.Để hòa tan X cần dùng vừa hết 500ml dd HNO3 1,6M và V lítkhí NO (sản phẩm khử duy nhất).Tính V?

Fe NO Fe

n n   mol

Theo BTNT với N: n NO n HNO3  3n Fe NO( 3 3 )  0,5.1,6 3.0,175 0, 275   mol

 V = 0,275.22,4 = 6,16 lít.

Bài tập 2: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm x mol FeS2 và y mol Cu2S vào axit HNO3

vừa đủ, thu được dd B (chứa 2 muối sunfat) và khí duy nhất NO.Lập tỉ số x theo y?Giải:

B chỉ chứa 2 muối sunfat, khí NO duy nhất, nên S đã chuyển hết thành =SO4

Sơ đồ biến đổi:

2FeS2 → Fe2(SO4)3 Cu2S → 2CuSO4

x → 0,5x y → 2y

Theo BTNT với S: 2x + y = 3.0,5x + 2y  0,5x = y

 x/y = 2/1

3/ Bài tập áp dụng sơ đồ đường chéo:

a/ Cơ sở của phương pháp:

- Khi pha VA lít dd A nồng độ C M A với VB lít dd B nồng độ C M B có cùng chất tan, ta thuđược dd mới có nồng độ

_

M C

C M B C M A -

_

M C

C C V

V C C







(Trường hợp này thể tích trước và sau phản ứng thay đổi không đáng kể)

- Khi pha mA gam dd A nồng độ A% với mB gam dd B nồng độ B% có cùng chất tan,thu được dd mới có nồng độ C% Khi đó tỉ lệ khối lượng của 2 dd ban đầu là:

B C m

- Khi pha VA lít dd A có tỉ khối D1 với VB lít dd B có tỉ khối D2 có cùng chất tan, tathu được dd mới có tỉ khối _D.Khi đó tỉ lệ thể tích của 2 dd ban đầu là:

1

A B

D D V

- Chất tan (rắn, khan) coi như dd có nồng độ C% = 100%

- Chất rắn ngậm nước coi như một dd của kim loại co1bC% bằng % khối lượng củachất tan trong đó

- Oxit/quặng thường được coi như dd của kim loại có C% bằng % khối lượng của kimloại trong oxit/quặng đó (hoặc coi như dd của oxi có C% bằng % khối lượng của oxitrong oxit/quặng đó)

- H2O (dung môi) coi như dd có nồng độ 0% hay 0M

- Oxit tan trong nước (tác dụng với nước) coi như dd axit hoặc bazơ tương ứng cónồng độ C% = 100%

- Khối lượng riêng hay tỉ khối của nước là 1g/ml

Trong 60 gam dd NaOH 20%, tỉ lệ về khối lượng của m1:m2 = 2:1

Áp dụng phương pháp đường chéo:

BaCO3 (M=197) 58,2 3

M _=158,2

CaCO3 (M=100) 38,8 2

 %BaCO3 = 60%

Bài tập 5: Cho hỗn hợp gồm: H2, N2, NH3 có tỉ khối hơi so với H2 bằng 8 đi qua dd

H2SO4 đặc, dư thì thể tích khí còn lại một nữa Xác định thành phần % thể tích củamỗi khí trong hỗn hợp ban đầu?

M 

  M _ = 15

Áp dụng phương pháp đường chéo:

H2 (M=2) 13 1

M _=15

N2 (M=28) 13 1

 %V H2 V N2  25%

4/ Bài tập áp dụng tăng giảm khối lượng:

a/ Cơ sở của phương pháp:

+ Tìm độ tăng ( hoặc giảm ) khối lượng theo PTHH: (m2)

+ Tìm độ tăng ( hoặc giảm ) khối lượng theo đề bài: (m1)

+ Suy luận để tìm số mol của các chất phản ứng và chất sản phẩm, hoặc có thểtìm nhanh số mol của một chất A theo công thức sau :

1 2

A

m n

a Kim loại tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng) → dd muối + H2↑

∆m tăng = m gốc axit = m muối – m kim loại

naxit = ngốc axit

b Kim loại (A) tác dụng với dd muối của kim loại (B) hoạt động yếu hơn (Với Akhông tác dụng với nước ở điều kiện thường)

b.1 MA > MB: Sau phản ứng khối lượng thanh kim loại A giảm

mA giảm = mA tan – mB = mdd tăng

Nếu khối lượng kim loại A giảm x%:

mA giảm = a.x% (với a là khối lượng ban đầu của kim loại A)

b.2 MA < MB: Sau phản ứng khối lượng thanh kim loại A tăng

mA tăng = mB – mA tan = mdd giảm

Nếu khối lượng kim loại A tăng y%:

mA tăng = a.y% (với a là khối lượng ban đầu của kim loại A)

c Muối cacbonat tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng) → dd muối + CO2↑ + H2O

c.1 Khi muối cacbonat tác dụng với axit HCl:

∆m tăng = m muối clorua - m muối cacbonat = 11.n CO2

Ví dụ: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O

Mol: a → 2a → a

∆m tăng = 35,5.2a – 60a = 11a = 11.n CO2

c.2 Khi muối cacbonat tác dụng với axit H2SO4 loãng:

∆m tăng = m muối sunfat - m muối cacbonat = 36.n CO2

Ví dụ: MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2↑ + H2O

Mol: a → a → a

∆m tăng = 96a – 60a = 36a = 36.n CO2

d Muối hiđrocacbonat tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng) → dd muối + CO2↑ +

H2O

d.1 Khi muối hiđrocacbonat tác dụng với axit HCl:

∆m giảm = m muối hiđrocacbonat - m muối clorua = 25,5.n CO2

Ví dụ: Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2CO2↑ + 2H2O

Mol: a → a → 2a

∆m giảm = 122a – 71a = 51a = 25,5.n CO2

d.2 Khi muối hiđrocacbonat tác dụng với axit H2SO4 loãng:

∆m giảm = m muối hiđrocacbonat - m muối sunfat = 13.n CO2

- Độ tăng khối lượng hỗn hợp khí sau so với hỗn hợp khí đầu = mO

 Phương pháp tăng giảm khối lượng thường được sử dụng trong các bài tập hỗn hợp

b/ Bài tập áp dụng:

* Ví dụ 1:

Hoà tan hoàn toàn 28,4 gam một hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat của 2 kim loạithuộc nhóm II ở 2 chu kỳ liên tiếp của bảng tuần hoàn trong dung dịch axit HCl, sauphản ứng thu được một dung dịch X và 6,72 lít khí Y (ở đktc)

a/ Cô cạn dung dịch X thì thu được bao nhiêu gam muối khan

b/ Xác định 2 kim loại

Gợi ý HS:

GV: Đây là bài toán rất quen thuộc mà HS có thể giải bằng phương pháp bảo toànkhối lượng hoặc phương pháp ghép ẩn số.Tuy nhiên muốn giải nhanh chóng thì nêndùng phương pháp tăng giảm

HS: Viết PTHH dạng tổng quát và tìm độ tăng khối lượng của muối theo PTHH

• Giải theo phương pháp ghép ẩn:

Gọi ACO3, BCO3 là 2 muối cacbonat cần tìm

Đặt công thức tổng quát cho hỗn hợp muối cacbonat là : MCO3

(M là khối lượng mol trung bình của 2 kim loại nhóm II)

Gọi x là số mol của muối MCO3

MCO3 + 2HCl    MCl2 + H2O + CO2↑

Mol: x x x

Theo đề bài, ta có hệ phương trình:

0,3

x M x

Do A, B là 2 kim loại thuộc 2 chu kì kế tiếp nhau, nên: A < 34,67 < B

 A = 24 (là magie: Mg); B = 40 (là canxi: Ca)

Vậy khối lượng muối khan thu được: m = 0,1.95 + 0,2.111 = 31,7 gam

• Giải theo phương pháp tăng giảm khối lượng:

a/ Đặt công thức tổng quát cho hỗn hợp muối cacbonat là: MCO3

(M là khối lượng mol trung bình của 2 kim loại nhóm II)

Gọi m là khối lượng của muối thu được sau phản ứng

Vậy khối lượng muối khan thu được là 31,7 gam

b)Khối lượng mol trung bình của 2 muối cacbonat là :

lượng Fe không đổi nữa thì lấy kim loại khỏi dung dịch, làm khô cân nặng 130,2 gam.Tìm công thức của muối nitrat ban đầu.

Gợi ý HS:

- Do lượng kim loại ở 2 phản ứng đã không đổi được nữa nên R(NO3)2 và Pb(NO3)2

đã phản ứng hết Suy ra số mol Pb(NO3)2 ở 2 phản ứng bằng nhau

- Bài toán này vẫn có thể giải được bằng phương pháp đại số kết hợp với ghép ẩn số

Từ đề bài nhận thấy : Lượng muối ở 2 phản ứng đều đã phản ứng hết

Theo (1): do khối lượng kim loại giảm 28,6 gam, nên:

* Ví dụ 3:

Tiến hành 2 thí nghiệm sau:

- TN1: Cho m gam bột Fe dư vào 200ml dung dịch Cu(NO3)2 1M

- TN2: Cho m gam bột Fe dư vào V(l) dung dịch AgNO3 1M

Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu được ở 2 thínghiệm đều bằng nhau Tính giá trị của V?

∆mtăng = 108V – 56 2

V

= 80V (gam) Theo đề: m rắn(TN1) = m rắn(TN2)

Gọi x, y lần lượt là số mol của Zn và Fe trong hỗn hợp ban đầu

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu↓ (1)

Mol: x → x

∆mgiảm = 65x – 64x = x

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ (2)

Mol: y → y

∆mtăng = 64y – 56y = 8y

Vì khối lượng hỗn hợp rắn trước và sau phản ứng bằng nhau (bằng m)

→ ∆mgiảm = ∆mtăng → %Zn =

65.100 90,28%

Cho 4,48 lít CO (đktc) tác dụng với FeO ở nhiệt độ cao một thời gian, sau

phản ứng thu được chất rắn X có khối lượng bé hơn 1,6 gam so với khối lượng FeOban đầu Tính khối lượng Fe thu được và % theo thể tích CO2 trong hỗn hợp khí sauphản ứng

mchất rắn giảm = mO (trong oxit đã phản ứng) → nO (trong oxit đã phản ứng) =

Theo định luật bảo toàn nguyên tố:

nhỗn hợp khí sau phản ứng = nCO (ban đầu) = 0,2 mol

Theo PTHH, n CO2 0,1 mol → % 2

0,1 100

0, 2

CO

50%

5/ Bài tập áp dụng phương pháp trung bình:

a/ Cơ sở của phương pháp:

X n X

Với Xi: đại lượng đang xét của chất thứ I trong hỗn hợp

ni: Số mol của chất thứ I trong hỗn hợp

16,8 112 0,15  2M + 60 < 112 < 2M + 80  16 < M < 26  M = 23 (Na)

Bài tập 2: Dung dịch X chứa 8,36 gam hỗn hợp hidroxit của 2 kim loại kiềm Đểtrung hòa X cần dùng tối thiểu 500 ml dd HNO3 0,55M Biết hidroxit của kim loại cónguyên tử khối lớn hơn chiếm 20% số mol hỗn hợp Xác định 2 kim loại kiềm trên?Giải:

Gọi CTC của 2 hidroxit kim loại kiềm là

Vậy kim loại kiềm thứ nhất là Liti Gọi kim loại kiềm còn lại là M có số mol là x

đến khi thể tích dd là 200ml, lúc này CM của dd là 0,1 Tính a?

b/ Lấy 10ml dd A trung hòa vừa đủ V lít dd NaOH 0,5M Tính thể tích và CM

của dd sau phản ứng?

M

và khí A Hấp thụ khí A bằng dd NaOH thu được 15,9 gam muối trung tính Tínhkhối lượng của hỗn hợp muối ban đầu?

Giải:

Khi nhiệt phân 2 muối cacbonat trên ta thu được khí CO2

Do CO2 pư với NaOH chỉ tạo muối trung hòa

 PTHH: CO2 + NaOH → Na2CO3 + H2O

44 (g) → 106 (g)

m = 6,6 (g) ← 15,9 (g)

Áp dụng ĐL BTKL: mhh muối bđ = mhh oxit + m CO2 = 7,6 + 6,6 = 14,2 (gam)

thu được dd muối sunfat 14,18% Xác định kim loại M?

 nhận giá trị x = 1, M = 23 Vậy kim loại cần tìm là Na

trị II cần dùng hết 170ml dd HCl 2M

a/ Tính thể tích H2 thoát ra?

b/ Cô cạn dd được bao nhiêu gam muối khan?

c/ Nếu biết kim loại hóa trị III là nhôm và số mol bằng 5 lần số mol của kim loạihóa trị II Xác định kim loại hóa trị II đó?

n  n  mol

 V H2  0,17.22, 4 3,808( )  l

b/ Áp dụng ĐL BTNT với Cl: nCl trong muối = nCl trong HCl = nHCl = 0,34 mol

Áp dụng ĐL BTKL với hỗn hợp muối sau pư:

m muối khan = m kim loại + mCl = 4 + 0,34.35,5 = 16,07 gam

c/ Gọi kim loại hóa trị II chưa biết là M có số mol là x

khối lượng thuộc nguyên tố R

a/ Thiết lập biểu thức tính nguyên tử khối của R theo hóa trị x?

b/ Hãy tính % khối lượng của nguyên tố R đó trong hợp chất của R với nguyên tốoxi (không xác định nguyên tố R)

bao nhiêu m3 dd H2SO4 93% (D = 1,83g/cm3) Biết H = 95%

Giải:

Ta có: 2

800.75

600 100

FeS

(tấn)

Khối lượng nguyên tố S trong FeS2:

600.64

320 120

1053,76

575,83.10 1,83.10

ddH SO V

(m3)

vừa đủ dd H2SO4 loãng dư Sau phản ứng thu được 0,896 lít khí H2 và m gam hỗn hợpmuối Tính giá trị m?

Áp dụng ĐL BTKL: mmuối sau pư = mkl + m SO4 = 6,32 + 0,04.96 = 10,16 gam

a/ Tính thành phần phần trăm về thể tích của các khí trong hỗn hợp A?

b/ Tính khối lượng của các khí có trong 7 gam hỗn hợp khí đó?

6, 4 2

một thời gian thu được 24 gam chất rắn Xác định khối lượng hơi nước tạo thành?Giải:

tính chất hóa học đặc trưng của các chất)

1 Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 (X: CO, H2, Al, C; A: Fe)

2 Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu (Y: CuCl2)

A + Y Fe +B D +E C

A + Z

Biết rằng A + HCl  D + C + H2O

Giải: A là oxit của sắt, Do A + HCl tạo ra 2 muối nên A là: Fe3O4

Fe3O4 + 4CO  3Fe + 4CO2

- Trình bày hiện tượng quan sát được: sủi bọt khí, kết tủa, thay đổi màu sắc, …

- Viết PTHH minh họa cho hiện tượng trên

♣ Chú ý: Để chọn thuốc thử thích hợp cần phải dưa vào tính chất hóa học đặc trưngcủa từng chất

Dd muối của kim loại mạnh với gốc axit yếu  có tính bazơ (quỳ tímchuyển sang màu xanh) Dd muối của kim loại yếu với gốc axit mạnh  có tính axit(quỳ tím chuyển sang màu đỏ)

↓ trắng: BaSO4

Na2SO4 + BaCl2  BaSO4 + 2NaCl

↑CO2, làm đục nước vôi trong

K2CO3 + 2HCl  2KCl + CO2 + H2O

↓ vàng: Ag3PO4

Na3PO4 + 3AgNO3  Ag3PO4 + 3NaNO3

↑ NO2 màu nâu3KNO3 + H2SO4 (đ)  K2SO4 + 2HNO3

4HNO3 + Cu  Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

↑ SO2 mùi hắc

FeCl3 + 3NaOH  3NaCl + Fe(OH)3

↓ xanh lam: Cu(OH)2

CuCl2 + 2NaOH  2NaCl + Cu(OH)2

↓ trắng keo: Al(OH)3, sau đó tan ra nếu dưNaOH

AlCl3 + 3NaOH  3NaCl + Al(OH)3

Al(OH)3 + NaOHdư  NaAlO2 + 2H2O

↑ mùi khai: NH3

NH4Cl + NaOH  NaCl + NH3 + H2O

↓ đen: PbSPbCl2 + H2S  PbS + 2HCl

* Các ví dụ minh họa:

1 Trường hợp 1: nhận biết với thuốc thử tự do

Nhận biết các chất lỏng sau: HCl, H2SO4, HNO3 và H2O

Giải:

- Lấy mỗi lọ 1 ít làm mẫu thử

- Dùng quỳ tím nhúng vào 4 mẫu thử Có 1 lọ không làm đổi màu quỳ tím  nhậnbiết H2O

- 3 lọ còn lại làm quỳ tím hóa đỏ Cho dd AgNO3 vào 3 mẫu thử còn lại, mẫu thử nào

có kết tủa màu trắng  HCl

HCl + AgNO3  AgCl + HNO3

- 2 mẫu thử còn lại không có hiện tượng gì Cho dd BaCl2 vào 2 mẫu thử còn lại, mẫuthử nào có kết tủa trắng  H2SO4

H2SO4 + BaCl2  BaSO4 + 2HCl

- Mẫu thử còn lại không có hiện tượng gì  HNO3

2 Trường hợp 2: nhận biết với thuốc thử giới hạn

Có 6 lọ mất nhãn chứa các dd sau: NaOH, FeCl3, MgCl2, AlCl3, NH4NO3, Cu(NO3)2.Chỉ dùng quỳ tím hãy phân biệt các lọ trên

Giải:

- Trích mỗi lọ một ít làm mẫu thử

- Dùng quỳ tím nhúng vào các mẫu thử, mẫu thử nào làm quỳ tím chuển sang màuxanh  dd NaOH

- Sau đó dùng dd NaOH (cho dư) vừa nhận biết được cho vào 5 mẫu thử còn lại, tathấy:

+ Mẫu thử nào có kết tủa nâu đỏ  FeCl3

FeCl3 + 3NaOH  Fe(OH)3 + 3NaCl

+ Mẫu thử nào có kết tủa trắng  MgCl2

MgCl2 + 2NaOH  Mg(OH)2 + 2NaCl

+ Mẫu thử nào có kết tủa trắng keo và sau đó tan ra  AlCl3

AlCl3 + 3NaOH  Al(OH)3 + 3NaCl

Al(OH)3 + NaOHdư  NaAlO2 + 2H2O

+ Mẫu thử nào có khí mùi khai thát ra  NH4NO3

NH4NO3 + NaOH  NaNO3 + NH3 + H2O

+ Mẫu thử nào có kết tủa xanh lam  Cu(NO3)2

Cu(NO3)2 + 2NaOH  Cu(OH)2 + 2NaNO3

3 Trường hợp 3: không dùng bất kì thuốc thử nào khác

Không dùng thêm hóa chất nào khác, hãy nhận biết 4 lọ hóa chất mất nhãn sau:BaCl2, H2SO4, Na2CO3, ZnCl2

- Mẫu thử nào phản ứng với 3 mẫu thử còn lại xuất hiện 2 kết tủa đó là BaCl2

- Mẫu thử nào phản ứng với 3 mẫu thử còn lại xuất hiện 1 kết tủa, 1 sủi bọt khí đó là

1 Có 6 lọ hóa chất mất nhãn đựng các dd sau: (NH4)2SO4, HCl, Na2S, CuSO4, NaOH,

Na2CO3 Bằng biện pháp hóa học hãy nhận biết chúng

Giải:

- Trích mội lọ 1 ít làm mẫu thử, nhúng quỳ tím vào các mẫu thử ta được 2 nhóm: