Luyện thi đại học - Phương pháp quy đổi

VX:VY=6:4 Cõu 19: Cú 4 dd mỗi dung dịch chỉ chứa 1 ion (+) và 1 ion (-). Cỏc ion trong 4 dung dịch gồm: Ba2+, Mg2+, Pb2+, Na+, SO42-, Cl-, NO3-, CO32-. Đú là 4 dung dịch nào sau đõy? A. BaSO4, NaCl, MgCO3, Pb(NO3)2 B. BaCl2, Na2CO3, MgSO4, Pb(NO3)2 C. Ba(NO3)2, Na2SO4, MgCO3, PbCl2 D. BaCO3, NaNO3, MgCl2, PbSO4 Cõu 20: Trộn 150 ml dd MgCl2 0,5M với 50ml dd NaCl 1M thỡ nồng độ mol/l ion Cl- trong dung dịch là? A. 2 M B. 1,5 M C. 1,75 M D. 1 Khối lượng Cõu 21: Cho 8,8 gam hỗn hợp 2 kim loại Mg và Ca tỏc dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch HCl. Sau đú cụ cạn dung dịch, thu được a gam hỗn hợp 2 muối. Cho hỗn hợp 2 muối trờn vào 1 lượng dư dung dịch chứa hỗn hợp Na2CO3 và (NH4)CO3 . Kết thỳc phản ứng thu được 26,8 g kết tủa X Nồng độ mol của dung dịch HCl và khối lượng của Mg trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là A. 1,2 M - 4,8g B. 1,5 M- 4,8g C. 1,2 M - 2,4g D. 1 M - 4,8g Đỏp ỏn: 1- A 2- B 3-C 4- D 5 -A 6-B 7-C 8-D 9-A 10-A 11-A 12-A-D 13-B 14-B 15-D 16-C 17-A 18-A 19- B 20-D 21-A Dạng 2: Phản ứng của oxit axit với hỗn hợp dung dịch kiềm. Nếu 1 => chỉ tạo ra muối axit (HCO) Nếu 2 => chỉ tạo ra muối trung tính (CO) Nếu 1 tạo ra 2 muối. Chú ý : Nếu bazơ dư chỉ thu được muối trung hoà. Nếu CO2 dư chỉ có muối axit. Nếu cùng một lúc có 2 muối thì cả 2 chất CO2 và bazơ đều hết. - Khối lượng chung của các muối : Các muối = cation + anion trong đó : mCation = mKim loại , mAnion = mGốc axit Ví dụ. Có 200 ml dung dịch A gồm : NaOH 1M và KOH 0,5 M. Sục V lit khí CO2 ở đktc với các trường hợp V1 = 2,24 lit, V2 = 8,96 lit, V3 = 4,48 lit. Thu được dung dịch B, cô cạn B thu được m gam chất rắn khan. Tính m trong các trường hợp ? Hướng dẫn giải Đối với bài này nếu dùng phương trình phân tử sẽ gặp nhiều khó khăn lập hệ rất dài dòng. Vì vậy khi gặp dạng này ta nên giải theo phương trình ion. TH1 : V1 = 2,24 lit CO2 đktc nCO= = 0,1 mol nOH= 0,2.1 + 0,2.0,5 = 0,3 mol = > 2 chỉ tạo ra muối trung tính CO CO2 + 2 OH- CO + H2O 0,1 0,3 0,1 Cô cạn dung dịch B khối lượng chất rắn khan là khối lượng các ion tạo ra các muối : m = mK + mNa + mCO + mOH dư = 0,2.0,5. 39 + 0,2.1. 23 + 0,1. 60 + (0,3 – 0,2).17 = 16,2 (g) TH2 : V2 = 8,96 lit CO2 đktc; nCO= = 0,4 mol; nOH= 0,2.1 + 0,2.0,5 = 0,3 mol = < 1 chỉ tạo ra muối axit HCO CO2 + OH- HCO 0,4 0,3 0,3 Cô cạn dung dịch B khối lượng chất rắn khan là khối lượng các ion tạo ra các muối : m = mK + mNa + mHCO = 0,2.0,5. 39 + 0,2.1. 23 + 0,3. 61 = 26,6 (g) TH3 : V3 = 4,48 lit CO2 đktc nCO= = 0,2 mol; nOH= 0,2.1 + 0,2.0,5 = 0,3 mol 1 < = < 2 tạo ra 2 muối axit HCO và CO CO2 + OH- HCO a a a CO2 + 2 OH- CO + H2O b 2b b a + b = 0,2 (1) a + 2b = 0,3 (2) Giải hệ có a = b = 0,1 mol Cô cạn dung dịch B khối lượng chất rắn khan là khối lượng các ion tạo ra các muối : m = mK + mNa + mHCO + mCO = 0,2.0,5. 39 + 0,2.1. 23 + 0,1. 61 + 0,1. 60 = 20,6 (g) Bài tập tham khảo Câu 1: Sục CO2 vào 200ml hỗn hợp dung dịch gồm KOH 1M và Ba(OH)2 0,75M. Sau khi khí bị hấp thụ hoàn toàn thấy tạo 23,6 g kết tủa. Tính VCO2 đã dùng đo ở đktc A. 8,512 lít B. 2,688 lít C. 2,24 lít D. Cả A và B đều đúng Câu 2: Hấp thụ 4,48 lít CO2(đktc) vào 0,5 lít hỗn hợp dung dịch gồm NaOH 0,4M và KOH 0,2M. Sau phản ứng thu được dung dịch X. Lấy dd X tác dụng với dd Ba(OH)2 dư, sau phản ứng tạo m gam kết tủa. Giá tri m và tổng khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn dd X lần lượt là A. 19,7g- 20,6g B. 19,7g- 13,6g C. 39,4g- 20,6g D. 1,97g- 2,06g Câu 3: Sục 2, 24 lít(đktc) CO2 vào 100ml hỗn hợp dung dịch gồm KOH 1M và Ba(OH)2 0,75M. Sau khi khí bị hấp thụ hoàn toàn thấy tạo m g kết tủa. Tính m A. 19,7g B. 14,775g C. 23,64g D. 16,745g Câu 4: Sục 4, 48 lít(đktc) CO2 vào 100ml hỗn hợp dung dịch gồm KOH 1M và Ba(OH)2 0,75M. Sau khi khí bị hấp thụ hoàn toàn thấy tạo m g kết tủa. Tính m A. 23,64g B. 14,775g C. 9,85g D. 16,745g Câu 5: Hấp thụ 3, 36 lít SO2(đktc) vào 0,5 lít hỗn hợp dung dịch gồm NaOH 0, 2M và KOH 0,2M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được khối lượng muối khan là A. 9,5gam B. 13,5g C. 12,6g D. 18,3g Đỏp ỏn: 1-D 2-A 3-B 4-C 5- D Dạng 3: Tính chất của ion NO trong môi trường axit. Ví dụ 1: Cho 1,92 g Cu vào 100ml hỗn hợp dung dịch X gồm KNO3 0,16 M và H2SO4 0,4M. Sau phản ứng thấy thoát ra Vlít khí NO(đktc). Tính V Hướng dẫn giải Do trong thành phần của X có ion NO và ion H+ nên dung dịch X có tính chất như dung dịch HNO3. Vì vậy sau phản ứng Cu sẽ bị oxhoá nên Cu2+. Nhưng nếu giải bài toán bằng phương trình phân tử sẽ gặp phải tình huống khó, ion Cu2+ có thể sẽ ở trong CuSO4 cũng có thể ở trong Cu(NO3)2. Để tránh phải chia thành 2 trường hợp như trên bài toán sẽ được giải theo phương trình ion thu gọn như sau nCu= 0,03 mol; nNO= nKNO= 0,016 mol; nH= 2 nHSO= 0,08 Khi Cu tác dụng với X sẽ có phản ứng sau 3 Cu + 8 H+ + 2 NO 3 Cu2+ + 2 NO↑ + 4 H2O Do > nên trong phản ứng trên NO sẽ hết, thể tích khí NO sinh ra sẽ được tính theo ion này nNO = nNO = 0,016 mol VNO = 0,3584 lít Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm Fe và Cu cho tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư thấy tạo 2,24 lít khí. Để oxihoá các chất sau phản ứng cần dùng một lượng vừa đủ 10,1 g KNO3. Phản ứng kết thúc thấy tạo V lít khí NO. Tính V và % khối lượng hỗn hợp X(thể tích các khí đều đo ở đktc) Hướng dẫn giải nH= 0,1 mol Fe + H2 SO4 → FeSO4 + H2 0,1 ← 0,1 mol nNO= nKNO= 0,1 Vậy sau phản ứng hỗn hợp thu được có Cu, ion Fe2+, H+ dư, SO. Khi thên KNO3 vào sẽ có các phản ứng 3 Cu + 8 H+ + 2 NO 3 Cu2+ + 2 NO↑ + 4 H2O mol 0,1 ← 3 Fe2+ + 4 H+ + NO 3 Fe3+ + NO↑ + 2 H2O mol 0,1 → Từ 2phương trình ∑ nNO = nNO = 0,01 V= 2,24 lít nCu= nFe= 0,1 mol % Fe = 46,67; % Cu = 53,33 Ví dụ 3: Cho 11,76 gan hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Cu tác dụng với 100ml dung dịch HNO3 3,4 M. Sau phản ứng thấy tạo khí NO và còn một kim loại chưa tan hết. Cho từ từ dung dịch H2SO4 0,5M vào hỗn hợp thu được, đến khi kimloại vừa tan hết thấy tốn hết 220 ml axít, phản ứng lại sinh ra thêm khí NO. Lấy toàn bộ dung dịch thu được tác dụng với NaOH dư. Tách kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi tạo 15,6 g chất rắn. Tính % khối lượng X Hướng dẫn giải Bài này tuy nội dung đề rất dài nhưng nếu nắm được những điều sau đây nội dung giải sẽ trở nên rất ngắn gọn Do Cu có tính khử yếu nhất nên kim loại chưa tan hết phải là Cu. Cũng do Cu dư nên sau phản ứng với HNO3, Fe chỉ bị oxihoá thành Fe2+ giống như Mg thành Mg2+ vì Cu + Fe(NO3)3 → Cu(NO3)2 + Fe(NO3)2 Khi thêm H2SO4 vào về nguyên tắc cả Cu dư và Fe2+ đều tạo NO, nhưng do tính khử của Cu > Fe2+ vì vậy Cu phản ứng trước. Nên 220 ml axít thêm vào chỉ dùng để phản ứng với Cu, Fe2+ chưa phản ứng Sau hai lượt phản ứng với hai axít điểm giống nhau các kim loại loại đều chỉ bị oxihoá lên +2 Gọi: a, b, c lần lượt là số mol của Fe, Mg, Cu M là kí hiệu chung cho 3 kim loại Sau phản ứng với hai axít pt ion thu gọn là 3 M + 8 H+ + 2 NO 3 M2+ + 2 NO↑ + 4 H2O mol 0,21 ← 0,56 ∑ nH= 2 nHSO+ nHNO= 0, 56 a + b + c = 0,21 (1) Do sau các thí nghiệm thì 2 Fe → Fe2O3 ; Mg → MgO ; Cu→ CuO a a/ 2 b b c c 15,6 = 160 + 40b + 80c (2) 11,76= 56a + 24b + 64 c (3) Giải hệ (1), (2), (3) kết quả Bài tập tham khảo Câu 1: Cho 19,2g Cu vào 500ml dung dịch NaNO3 1M sau đó thêm tiếp 500ml dung dịch HCl 2M vào. Phản ứng kết thúc thu được dung dịch X và V lít khí NO(đktc). Giá trị của V và thể tích dung dịch NaOH 2M cần dùng để kết tủa hết ion Cu2+ trong dung dịch X lần lượt là A. 4,48lít - 4lít B. 4,48lít - 2lít C. 2,24lít - 4lít D. 4,48lít - 0,5lít Cõu 2: Thực hiện 2 thớ nghiệm Cho 3,84g Cu phản ứn với 80ml dung dịch HNO3 1M thoỏt ra V1 lớt NO Cho 3,84g Cu phản ứn với 80ml dung dịch HNO3 1M và H2SO4 0,5M thoỏt ra V2 lớt NO. Biết NO là sản phẩm khử duy nhất, cỏc thể tớch khớ đo ở cựng điều kiện. Quan hệ giữa V1 và V2 là như thế nào? A. V2=2,5V1 B. V2=1,5V1 C. V2=V1 D. V2=2V1 Cõu 3: Hoà tan 27,8g muối FeSO4.7 H2O vào nước được dung dịch X. Chia X thành hai phần bằng nhau Phần 1 cho tác dụng với 900ml hỗn hợp dung dịch gồm HNO3 1M và H2SO4 1M thấy tạo Vlít khí NO(đktc) Phần 2 cho tác dụng với dung dịch NH3 dư, tách kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi tạo mg chất rắn Giá tri m và V lần lượt là A. 4- 0,224 B. 4- 0,3584 C. 2- 0,224 D. 2- 0,3584 Câu 4(bài này nội dung giải rất hay) Khuấy kỹ dung dịch chứa 13,6g AgNO3 với m g bột Cu rồi thêm tiếp 100ml dung dịch H2SO4 loãng dư vào. Đun nóng cho tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được 9,28g kim loại và Vlít khí NO Tính m và V đo ở đktc A. 6,4- 2,24 B. 3,2- 0,3584 C. 10,88- 1,792 D. 10,88- 2,68 8 Đỏp ỏn: 1-A 2-D 3-B 4-C BẢO TOÀN MOL NGUYấN TỬ Cú rất nhiều phương phỏp để giải toỏn húa học khỏc nhau nhưng phương phỏp bảo toàn nguyờn tử và phương phỏp bảo toàn số mol electron cho phộp chỳng ta gộp nhiều phương trỡnh phản ứng lại làm một, qui gọn việc tớnh toỏn và nhẩm nhanh đỏp số. Rất phự hợp với việc giải cỏc dạng bài toỏn húa học trắc nghiệm. Cỏch thức gộp những phương trỡnh làm một và cỏch lập phương trỡnh theo phương phỏp bảo toàn nguyờn tử sẽ được giới thiệu trong một số vớ dụ sau đõy. Vớ dụ 1: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 cần 0,05 mol H2. Mặt khỏc hũa tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H2SO4 đặc thu được thể tớch khớ SO2 (sản phẩm khử duy nhất) ở điều kiện tiờu chuẩn là A. 448 ml. PB. 224 ml. C. 336 ml. D. 112 ml. Hướng dẫn giải Thực chất phản ứng khử cỏc oxit trờn là H2 + O ắđ H2O 0,05 đ 0,05 mol Đặt số mol hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 lần lượt là x, y, z. Ta cú: nO = x + 4y + 3z = 0,05 mol (1) ị ị x + 3y + 2z = 0,04 mol (2) Nhõn hai vế của (2) với 3 rồi trừ (1) ta cú: x + y = 0,02 mol. Mặt khỏc: 2FeO + 4H2SO4 ắđ Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O x đ x/2 2Fe3O4 + 10H2SO4 ắđ 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O y đ y/2 ị tổng: Vậy: (Đỏp ỏn B) Vớ dụ 2: Thổi từ từ V lớt hỗn hợp khớ (đktc) gồm CO và H2 đi qua một ống đựng 16,8 gam hỗn hợp 3 oxit: CuO, Fe3O4, Al2O3 nung núng, phản ứng hoàn toàn. Sau phản ứng thu được m gam chất rắn và một hỗn hợp khớ và hơi nặng hơn khối lượng của hỗn hợp V là 0,32 gam. Tớnh V và m. A. 0,224 lớt và 14,48 gam. B. 0,448 lớt và 18,46 gam. C. 0,112 lớt và 12,28 gam. PD. 0,448 lớt và 16,48 gam. Hướng dẫn giải Thực chất phản ứng khử cỏc oxit trờn là CO + O ắđ CO2 H2 + O ắđ H2O. Khối lượng hỗn hợp khớ tạo thành nặng hơn hỗn hợp khớ ban đầu chớnh là khối lượng của nguyờn tử Oxi trong cỏc oxit tham gia phản ứng. Do vậy: mO = 0,32 gam. ị ị . Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta cú: moxit = mchất rắn + 0,32 ị 16,8 = m + 0,32 ị m = 16,48 gam. ị lớt. (Đỏp ỏn D) Vớ dụ 3: Thổi rất chậm 2,24 lớt (đktc) một hỗn hợp khớ gồm CO và H2 qua một ống sứ đựng hỗn hợp Al2O3, CuO, Fe3O4, Fe2O3 cú khối lượng là 24 gam dư đang được đun núng. Sau khi kết thỳc phản ứng khối lượng chất rắn cũn lại trong ống sứ là PA. 22,4 gam. B. 11,2 gam. C. 20,8 gam. D. 16,8 gam. Hướng dẫn giải Thực chất phản ứng khử cỏc oxit là: CO + O ắđ CO2 H2 + O ắđ H2O. Vậy: . ị mO = 1,6 gam. Khối lượng chất rắn cũn lại trong ống sứ là: 24 - 1,6 = 22,4 gam. (Đỏp ỏn A) Vớ dụ 4: Cho m gam một ancol (rượu) no, đơn chức X qua bỡnh đựng CuO (dư), nung núng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, khối lượng chất rắn trong bỡnh giảm 0,32 gam. Hỗn hợp hơi thu được cú tỉ khối đối với hiđro là 15,5. Giỏ trị của m là PA. 0,92 gam. B. 0,32 gam. C. 0,64 gam. D. 0,46 gam. Hướng dẫn giải CnH2n+1CH2OH + CuO CnH2n+1CHO + Cu¯ + H2O Khối lượng chất rắn trong bỡnh giảm chớnh là số gam nguyờn tử O trong CuO phản ứng. Do đú nhận được: mO = 0,32 gam đ ị Hỗn hợp hơi gồm: Vậy hỗn hợp hơi cú tổng số mol là 0,04 mol. Cú = 31 ị mhh hơi = 31 ´ 0,04 = 1,24 gam. mancol + 0,32 = mhh hơi mancol = 1,24 - 0,32 = 0,92 gam. (Đỏp ỏn A) Chỳ ý: Với rượu bậc (I) hoặc rượu bậc (II) đều thỏa món đầu bài. Vớ dụ 5: Đốt chỏy hoàn toàn 4,04 gam một hỗn hợp bột kim loại gồm Al, Fe, Cu trong khụng khớ thu được 5,96 gam hỗn hợp 3 oxit. Hũa tan hết hỗn hợp 3 oxit bằng dung dịch HCl 2M. Tớnh thể tớch dung dịch HCl cần dựng. A. 0,5 lớt. B. 0,7 lớt. PC. 0,12 lớt. D. 1 lớt. Hướng dẫn giải mO = moxit - mkl = 5,96 - 4,04 = 1,92 gam. . Hũa tan hết hỗn hợp ba oxit bằng dung dịch HCl tạo thành H2O như sau: 2H+ + O2- đ H2O 0,24 ơ 0,12 mol ị lớt. (Đỏp ỏn C) Vớ dụ 6: Đốt chỏy hoàn toàn 0,1 mol một axit cacbonxylic đơn chức cần vừa đủ V lớt O2 (ở đktc), thu được 0,3 mol CO2 và 0,2 mol H2O. Giỏ trị của V là A. 8,96 lớt. B. 11,2 lớt. PC. 6,72 lớt. D. 4,48 lớt. Hướng dẫn giải Axit cacbonxylic đơn chức cú 2 nguyờn tử Oxi nờn cú thể đặt là RO2. Vậy: 0,1´2 + nO (p.ư) = 0,3´2 + 0,2´1 ị nO (p.ư) = 0,6 mol ị ị lớt. (Đỏp ỏn C) Vớ dụ 7: (Cõu 46 - Mó đề 231 - TSCĐ Khối A 2007) Cho 4,48 lớt CO (ở đktc) từ từ đi qua ống sứ nung núng đựng 8 gam một oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khớ thu được sau phản ứng cú tỉ khối so với hiđro bằng 20. Cụng thức của oxit sắt và phần trăm thể tớch của khớ CO2 trong hỗn hợp khớ sau phản ứng là A. FeO; 75%. PB. Fe2O3; 75%. C. Fe2O3; 65%. D. Fe3O4; 65%. Hướng dẫn giải FexOy + yCO ắđ xFe + yCO2 Khớ thu được cú đ gồm 2 khớ CO2 và CO dư ị đ . Mặt khỏc: mol đ nCO dư = 0,05 mol. Thực chất phản ứng khử oxit sắt là do CO + O (trong oxit sắt) ắđ CO2 ị nCO = nO = 0,15 mol đ mO = 0,15´16 = 2,4 gam ị mFe = 8 - 2,4 = 5,6 gam đ nFe = 0,1 mol. Theo phương trỡnh phản ứng ta cú: đ Fe2O3. (Đỏp ỏn B) Vớ dụ 8: Cho hỗn hợp A gồm Al, Zn, Mg. Đem oxi hoỏ hoàn toàn 28,6 gam A bằng oxi dư thu được 44,6 gam hỗn hợp oxit B. Hoà tan hết B trong dung dịch HCl thu được dung dịch D. Cụ cạn dung dịch D được hỗn hợp muối khan là PA. 99,6 gam. B. 49,8 gam. C. 74,7 gam. D. 100,8 gam. Hướng dẫn giải Gọi M là kim loại đại diện cho ba kim loại trờn với hoỏ trị là n. M + O2 ắđ M2On (1) M2On + 2nHCl ắđ 2MCln + nH2O (2) Theo phương trỡnh (1) (2) đ . Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng đ gam ị mol đ nHCl = 4´0,5 = 2 mol ị ị mmuối = mhhkl + = 28,6 + 2´35,5 = 99,6 gam. (Đỏp ỏn A) Vớ dụ 9: Cho một luồng khớ CO đi qua ống đựng 0,01 mol FeO và 0,03 mol Fe2O3 (hỗn hợp A) đốt núng. Sau khi kết thỳc thớ nghiệm thu được 4,784 gam chất rắn B gồm 4 chất. Hoà tan chất rắn B bằng dung dịch HCl dư thấy thoỏt ra 0,6272 lớt H2 (ở đktc). Tớnh số mol oxit sắt từ trong hỗn hợp B. Biết rằng trong B số mol oxit sắt từ bằng 1/3 tổng số mol sắt (II) oxit và sắt (III) oxit. PA. 0,006. B. 0,008. C. 0,01. PD. 0,012. Hướng dẫn giải Hỗn hợp A + CO đ 4,784 gam B (Fe, Fe2O3, FeO, Fe3O4) tương ứng với số mol là: a, b, c, d (mol). Hoà tan B bằng dung dịch HCl dư thu được mol. Fe + 2HCl đ FeCl2 + H2 ị a = 0,028 mol. (1) Theo đầu bài: đ (2) Tổng mB là: (56.a + 160.b + 72.c + 232.d) = 4,78 gam. (3) Số mol nguyờn tử Fe trong hỗn hợp A bằng số mol nguyờn tử Fe trong hỗn hợp B. Ta cú: nFe (A) = 0,01 + 0,03´2 = 0,07 mol nFe (B) = a + 2b + c + 3d ị a + 2b + c + 3d = 0,07 (4) Từ (1, 2, 3, 4) đ b = 0,006 mol c = 0,012 mol d = 0,006 mol. (Đỏp ỏn A) Vớ dụ 10: Khử hoàn toàn 24 gam hỗn hợp CuO và FexOy bằng H2 dư ở nhiệt độ cao thu được 17,6 gam hỗn hợp 2 kim loại. Khối lượng H2O tạo thành là A. 1,8 gam. B. 5,4 gam. PC. 7,2 gam. D. 3,6 gam. Hướng dẫn giải mO (trong oxit) = moxit - mkloại = 24 - 17,6 = 6,4 gam. ị gam ; mol. đ gam. (Đỏp ỏn C) Vớ dụ 11: Khử hết m gam Fe3O4 bằng CO thu được hỗn hợp A gồm FeO và Fe. A tan vừa đủ trong 0,3 lớt dung dịch H2SO4 1M cho ra 4,48 lớt khớ (đktc). Tớnh m? PA. 23,2 gam. B. 46,4 gam. C. 11,2 gam. D. 16,04 gam. Hướng dẫn giải Fe3O4 đ (FeO, Fe) đ 3Fe2+ n mol mol Áp dụng định luật bảo toàn nguyờn tố Fe: ị 3n = 0,3 đ n = 0,1 ị gam (Đỏp ỏn A) Vớ dụ 12: Đun hai rượu đơn chức với H2SO4 đặc, 140oC được hỗn hợp ba ete. Lấy 0,72 gam một trong ba ete đem đốt chỏy hoàn toàn thu được 1,76 gam CO2 và 0,72 gam H2O. Hai rượu đú là A. CH3OH và C2H5OH. B. C2H5OH và C3H7OH. C. C2H5OH và C4H9OH. PD. CH3OH và C3H5OH. Hướng dẫn giải Đặt cụng thức tổng quỏt của một trong ba ete là CxHyO, ta cú: gam ; gam ị mO = 0,72 - 0,48 - 0,08 = 0,16 gam. = 4 : 8 : 1. ị Cụng thức phõn tử của một trong ba ete là C4H8O. Cụng thức cấu tạo là CH3-O-CH2-CH=CH2. Vậy hai ancol đú là CH3OH và CH2=CH-CH2-OH. (Đỏp ỏn D) MỘT SỐ BÀI TẬP VẬN DỤNG GIẢI THEO PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL NGUYấN TỬ 01. Hũa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,4 mol FeO và 0,1mol Fe2O3 vào dung dịch HNO3 loóng, dư thu được dung dịch A và khớ B khụng màu, húa nõu trong khụng khớ. Dung dịch A cho tỏc dụng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa. Lấy toàn bộ kết tủa nung trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được chất rắn cú khối lượng là A. 23,0 gam. B. 32,0 gam. C. 16,0 gam. D. 48,0 gam. 02. Cho khớ CO đi qua ống sứ chứa 16 gam Fe2O3 đun núng, sau phản ứng thu được hỗn hợp rắn X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Hũa tan hoàn toàn X bằng H2SO4 đặc, núng thu được dung dịch Y. Cụ cạn dung dịch Y, lượng muối khan thu được là A. 20 gam. B. 32 gam. C. 40 gam. D. 48 gam. 03. Khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 cần 2,24 lớt CO (ở đktc). Khối lượng sắt thu được là A. 5,6 gam. B. 6,72 gam. C. 16,0 gam. D. 11,2 gam. 04. Đốt chỏy hỗn hợp hiđrocacbon X thu được 2,24 lớt CO2 (đktc) và 2,7 gam H2O. Thể tớch O2 đó tham gia phản ứng chỏy (đktc) là A. 5,6 lớt. B. 2,8 lớt. C. 4,48 lớt. D. 3,92 lớt. 05. Hoà tan hoàn toàn a gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe2O3 trong dung dịch HCl thu được 2,24 lớt khớ H2 ở đktc và dung dịch B. Cho dung dịch B tỏc dụng dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa, nung trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được 24 gam chất rắn. Giỏ trị của a là A. 13,6 gam. B. 17,6 gam. C. 21,6 gam. D. 29,6 gam. 06. Hỗn hợp X gồm Mg và Al2O3. Cho 3 gam X tỏc dụng với dung dịch HCl dư giải phúng V lớt khớ (đktc). Dung dịch thu được cho tỏc dụng với dung dịch NH3 dư, lọc và nung kết tủa được 4,12 gam bột oxit. V cú giỏ trị là: A. 1,12 lớt. B. 1,344 lớt. C. 1,568 lớt. D. 2,016 lớt. 07. Hỗn hợp A gồm Mg, Al, Fe, Zn. Cho 2 gam A tỏc dụng với dung dịch HCl dư giải phúng 0,1 gam khớ. Cho 2 gam A tỏc dụng với khớ clo dư thu được 5,763 gam hỗn hợp muối. Phần trăm khối lượng của Fe trong A là A. 8,4%. B. 16,8%. C. 19,2%. D. 22,4%. 08. (Cõu 2 - Mó đề 231 - TSCĐ - Khối A 2007) Đốt chỏy hoàn toàn một thể tớch khớ thiờn nhiờn gồm metan, etan, propan bằng oxi khụng khớ (trong khụng khớ Oxi chiếm 20% thể tớch), thu được 7,84 lớt khớ CO2 (đktc) và 9,9 gam H2O. Thể tớch khụng khớ ở (đktc) nhỏ nhất cần dựng để đốt chỏy hoàn toàn lượng khớ thiờn nhiờn trờn là A. 70,0 lớt. B. 78,4 lớt. C. 84,0 lớt. D. 56,0 lớt. 09. Hoà tan hoàn toàn 5 gam hỗn hợp 2 kim loại X và Y bằng dung dịch HCl thu được dung dịch A và khớ H2. Cụ cạn dung dịch A thu được 5,71 gam muối khan. Hóy tớnh thể tớch khớ H2 thu được ở đktc. A. 0,56 lớt. B. 0,112 lớt. C. 0,224 lớt D. 0,448 lớt 10. Đốt chỏy hoàn toàn m gam hỗn hợp Y gồm C2H6, C3H4 và C4H8 thỡ thu được 12,98 gam CO2 và 5,76 gam H2O. Vậy m cú giỏ trị là A. 1,48 gam. B. 8,14 gam. C. 4,18 gam. D. 16,04 gam. Đỏp ỏn cỏc bài tập vận dụng: 1. D 2. C 3. C 4. D 5. C 6. C 7. B 8. A 9. C 10. C ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ELECTRON I – PHƯƠNG PHÁP GIẢI Nguyên tắc: Tổng số electron cho bằng tổng số electron nhận. Từ đú suy ra tổng số mol electron cho bằng tổng số mol electron nhận Phương phỏp này ỏp dụng cho cỏc bài toỏn mà cỏc chất tham gia phản ứng cú sự thay đổi số oxi hoỏ (cỏc phản ứng oxi hoỏ khử), cỏc bài toỏn phức tạp xảy ra qua nhiều quỏ trỡnh, thậm trớ nhiều bài khụng xỏc định dược chất dư chất hết. Điều đặc biệt lý thỳ của phương phỏp này là khụng cần viết bất cứ một phương trỡnh phản ứng nào, khụng cần quan tõm tới cỏc giai đoạn trung gian.. Cỏc dạng bài tập thường gặp: 1. Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tỏc dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) khụng cú tớnh oxi hoỏ (HCl, H2SO4 loóng ) 2. Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tỏc dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) cú tớnh oxi hoỏ (HNO3, H2SO4 đặc, núng ) tạo 1 khớ hoặc hỗn hợp khớ 3. Oxit kim loại (hoặc hỗn hợp ox it kim loại) tỏc dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) cú tớnh oxi hoỏ (HNO3, H2SO4 đặc, núng ) 4. Cỏc bài toỏn liờn quan tới sắt (điển hỡnh là bài toỏn để sắt ngoài khụng khớ) 5. Bài toỏn nhỳng kim loại vào dung dịch muối Núi chung bất kỳ bài toỏn nào liờn quan tới sự thay đổi số oxi hoỏ đều cú thể giải được bằng phương phỏp này. II- VẬN DỤNG A – BÀI TẬP MẪU Bài 1: Hoà tan hoàn toàn 1,5 g hỗn hợp gồm Al và Mg bằng dung dịch HCl dư thu được 1,68 lớt khớ H2 (đktc). Tớnh phần trăm khối lượng mội kim loại trong hỗn hợp ban đầu. Giải: + Quỏ trỡnh cho e: Al - 3 e Al3+ x 3x Mg - 2 e Mg2+ y 2y +Quỏ trỡnh nhận e: 2H+ + 2e H2 0,15 0, 075 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta cú: 3 x + 2 y = 0,15 (1) 27 x + 24y = 1,5 (2) Mặt khỏc, theo bài ra ta cú PT: Từ (1) và (2) cú: x = 1/30, y = 0,025 Do vậy cú: % Al = 60%; %Mg = 40% Bài 2: Cho 3,2 g Cu tỏc dụng với dung dịch HNO3 đặc, dư thu được NO2 cú thờ tớch là bao nhiờu? Giải: nCu = 3,2/64 = 0,05 mol + Quỏ trỡnh cho e: Cu - 2 e Cu2+ 0, 05 0,1 +Quỏ trỡnh nhận e: N+5 + 1eN+4 (NO2) x x Áp dụng định luật bảo toàn electron ta cú: x = 0,1 V = 0,1 . 22,4 = 2,24 lớt Bài 3: Hoà tan hết 12 gam một kim loại chưa rừ hoỏ trị bằng dung dịch HNO3 loóng thu được 2,24 lớt ở đktc một khớ khụng màu, khụng mựi, khụng chỏy. Xỏc định tờn kim loại? Giải: Gọi kim loại cần tỡm là M cú hoỏ trị n Khớ khụng màu, khụng mựi, khụng chỏy chớnh là N2 + Quỏ trỡnh cho e: M – ne Mn+ +Quỏ trỡnh nhận e: 2N+5 + 10e N2 1 0,1 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta cú: = 1M = 12n Biện luận: n 1 2 3 M 12 24 36 Kết luận Loại Mg Loại Bài 4:Hoà tan hết a gam Cu trong dung dịch HNO3 loóng thỡ thu được 1,12 (lit) hỗn hợp khớ NO và NO2 ở đktc, cú tỉ khối so với H2 là 16,6. Tỡm a? Giải: Gọi x, y lần lượt là số mol của NO và NO2 Theo bài ra ta cú: Suy ra: x = 0,04, y = 0,01 nNO = 0,04 mol, nNO2 = 0,01 mol + Quỏ trỡnh cho e: Cu - 2 e Cu2+ x 2x +Quỏ trỡnh nhận e: N+5 + 3e N+2 (NO) 0,12 0,04 N+5 + 1e N+4 (NO2) 0,01 0,01 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta cú: 2x = 0,12 + 0,01 x = 0,065 a = 4,16 gam Bài 5: Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe và Cu cú số mol bằng nhau bằng axit HNO3 thu được V lớt hỗn hợp khớ gồm NO và NO2 đo ở đktc, cú tỉ khối so với H2 bằng 19. Tỡm V? Giải: Gọi a là số mol của Fe và Cu. Theo bài ra ta cú: 56x +64x = 12 x = 0,1 mol + Quỏ trỡnh cho e: Fe - 3 e Fe 3+ 0,1 0,3 Cu - 2 e Cu2+ 0,1 0,2 +Quỏ trỡnh nhận e: N+5 + 3e N+2 (NO) 3 x x N+5 + 1e N+4 (NO2) y y Áp dụng định luật bảo toàn electron ta cú: 3 x + y = 0,5 (1) Mặt khỏc theo bài ra ta cú: (2) Giải hệ (1) và (2) tỡm được: x = y = 0,125 mol V = (0,125+0,125). 22,4 = 5,6 lớt. Bài 6: Hoà tan hết 7,44 gam hỗn hợp Al và Mg trong thể tớch vừa đủ 500 ml dung dịch HNO3 loóng thu được dung dịch A và 3,136 lớt hỗn hợp 2 khớ đẳng mol cú khối lượng 5,18g, trong đú cú 1 khớ khụng màu hoỏ nõu trong khụng khớ. Tỡnh thành phần trăm khối lượng kim loại trong hỗn hợp ban đầu? Giải: Khớ khụng màu hoỏ nõu trong khụng khớ là NO, gọi khớ cũn lại cú khối lượng là M. Gọi x là số mol của mỗi khớ trong hỗn hợp (vỡ 2 khớ đẳng mol) Từ cụng thức tớnh khối lượng trung bỡnh ta cú: + Quỏ trỡnh cho e: Al - 3 e Al 3+ a 3a Mg - 2 e Mg2+ b 2b +Quỏ trỡnh nhận e: N+5 + 3e N+2 (NO) 0,21 0,07 2N+5 + 8e 2N+1 (N2O) 0,56 2. 0,07 Áp dụng định luật bảo toàn e ta cú: 3a + 2b = 0,21+0,56= 0, 77 (1) Mặt khỏc theo bài ra ta cú: 27a + 24b = 7,44 (2) Từ (1) và (2) tỡm được: a = 0,2; b = 0,085 %Mg = 27,42%; %Al = 72,58% Bài 7: ( Tớnh số mol axit cú tớnh oxi hoỏ tham gia phản ứng với kim loại) Cỏc axit cú tớnh oxi hoỏ thường gặp là HNO3 và H2SO4 đặc, núng Áp dụng định luật bảo toàn nguyờn tố ta luụn cú: tạo muối với kim loại + tạo sản phẩm khử tạo muối với kim loại + tạo sản phẩm khử Tuy nhiờn để việc ỏp dụng nhanh chúng hơn chỳng ta cựng nhau đi xõy dựng cụng thức tổng quỏt: Xột phản ứng của x mol kim loại M cú số oxi hoỏ cao nhất là n với dung dịch HNO3 và N5+ bị khử xuống Nm+ cú số mol là y + Quỏ trỡnh cho e: +Quỏ trỡnh nhận e: M - ne Mn+ M(NO3)n N+5 + (5-m)e N+m x nx (5-m)y y Áp dụng định luật bảo toàn electron ta cú: nx = (5-m)y tạo muối với kim loại + tạo sản phẩm khử = nx + y = nx + = nx.= Vậy: Xột phản ứng của x mol kim loại M cú số oxi hoỏ cao nhất là n với dung dịch H2SO4 và S6+ bị khử xuống S m+ cú số mol là y M - ne Mn+ M2(SO4)n S+6 + (6-m)e N+m x nx (6-m)y y Áp dụng định luật bảo toàn electron ta cú: nx = (6-m)y Sản phẩm muối kim loại tồn tại dưới dạng: M2(SO4)n tạo muối với kim loại = tạo muối với kim loại + tạo sản phẩm khử = + y = + = nx.= . Vậy: . 7.1. Cho m gam Al tỏc dụng với 150 ml dung dịch HNO3 a (M) vừa đủ thu được khớ N2O duy nhất và dung dịch A. Cụ cạn dung dịch A thu được (m+18,6)g. Tớnh a? Giải: Khối lượng ion NO3- trong muối thu được là : (m+18,6) – m =18,6 g + Quỏ trỡnh cho e: Al- 3 e Al 3+ 0,1 0,3 +Quỏ trỡnh nhận e: 2N+5 + 8e 2N+1 (N2O) 8x x Áp dụng định luật bảo toàn electron ta cú: 8x = 0,3 x = 0,0375 mol tạo muối với kim loại + tạo sản phẩm khử = 0,3 + 2.0,0375 = 0,375 mol Nếu ỏp dụng cụng thức dễ suy ra: 7.2. Hoà tan ho