Sáng kiến vận dụng phương pháp tỉ lện vào giải toán hỗn hợp hóa học 9

Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
A - đặt vấn đề
I- Lý luận chung
Hoá học là bộ môn khoa học tự nhiên mà học sinh đợc tiếp cận muộn
nhất, nhng nó lại có vai trò quan trọng trong nhà trờng phổ thông. Môn hoá
học cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và
thiết thực đầu tiên về hoá học, rèn cho học sinh óc t duy sáng tạo và khả
năng trực quan nhanh nhạy. Vì vậy giáo viên bộ môn hoá học cần hình
thành ở các em một kỹ năng cơ bản, thói quen học tập và làm việc khoa
học làm nền tảng để các em phát triển khả năng nhận thức và năng lực
hành động. Hình thành cho các em những phẩm chất cần thiết nh cẩn thận,
kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, chính xác, yêu thích khoa học.
II- lý do chọn đề tài
Trong quá trình giảng dạy và bồi dỡng học sinh giỏi hóa học lớp 9, tôi
thấy có rất nhiều dạng bài tập khó. Bản thân tôi đã tìm tòi, tham khảo thêm
sách vở và đồng nghiệp của mình để có hớng giải thích hợp cho từng dạng
bài. Trong số đó, tôi thấy rằng khi gặp những bài toán rắc rối, có liên quan
đến nhiều chất khác nhau hoặc hỗn hợp các chất, học sinh thờng lúng túng,
không tìm ra hớng giải. Lúc đó, nếu hớng cho các em tìm ra mối liên quan
giữa các chất thì bài toán đơn giản hơn nhiều.
Những năm gần đây, cùng với chủ trơng cải cách giáo dục, thay sách
giáo khoa mới thì những dạng bài tập khó, đòi hỏi tính sáng tạo của học sinh
xuất hiện càng nhiều trong các đề thi học sinh giỏi. Đặc biệt là toán hỗn hợp
cần vận dụng đến tỷ lệ giữa các chất. Vì vậy học sinh phải đợc cung cấp kiến
thức về dạng toán này. Qua đó, các em có thể dùng vốn hiểu biết của mình để
làm những bài tập khó hơn và giúp các em có thêm hứng thú cũng nh niềm
say mê trong học tập bộ môn Hóa học.
Trong bài viết này, tôi chỉ đề cập đến một vấn đề nhỏ. Đó là Vận
dụng phơng pháp tỷ lệ vào giải toán hỗn hợp trong bồi dỡng học sinh giỏi hóa
học 9. Tôi rất mong góp phần nhỏ của mình để học sinh học tập tốt hơn, bồi
dỡng học sinh giỏi đạt kết quả cao hơn.

B - Nội dung
Tôi đã chọn ra 12 bài tập tiêu biểu về hỗn hợp có vận dụng phơng pháp tỷ
lệ để giải. Cụ thể nh sau:
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An1
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
Bài 1: Có 2 cốc : Cốc A đựng dung dịch chứa 0,2mol Na
2
CO
3
và 0,3 mol
NaHCO
3
, Cốc B đựng dung dịch chứa 0,5 mol HCl. Tính thể tích khí thoát ra
(ở đktc) trong từng trờng hợp sau khi đổ hết cốc này vào cốc kia:
a- Đổ rất từ từ cốc B vào cốc A.
b- Đổ rất từ từ cốc A vào cốc B.
H ớng giải:
Đối với bài toán này, học sinh cần hiểu rõ bản chất hóa học của phản ứng
xảy ra trong hai trờng hợp.
a- Khi đổ rất từ từ cốc B vào cốc A, lúc đó muối trong cốc A nhiều, axit
cho vào từ từ, do đó Na
2
CO
3
tác dụng với HCl theo tỷ lệ mol 1: 1.
Na
2
CO
3
+ HCl NaHCO

3
+ NaCl (1)
Sau đó : NaHCO
3
+ HCl NaCl + H
2
O + CO
2
(2)
Theo phản ứng (1): n
3
NaHCO
= n
HCl
= n
32
CONa
= 0,2 mol
Số mol HCl tham gia phản ứng (2) là: 0,5 - 0,2 = 0,3( mol)
n
3
NaHCO
= 0,2 + 0,3 = 0,5 (mol)
Theo phản ứng (2) thì NaHCO
3
d, HCl hết: n
2
CO
= n
HCl

= 0,3 (mol)
Thể tích khí CO
2
thoát ra (ở đktc) là:
V
2
CO
= 0,3 . 22,4 = 6,72 (lít)
b- Khi đổ rất từ từ cốc A vào cốc B, lúc đầu axit rất d, do đó xảy ra các
phản ứng sau cho đến hết HCl:
Na
2
CO
3
+ 2HCl 2NaCl + H
2
O + CO
2
(3)
NaHCO
3
+ HCl NaCl + H
2
O + CO
2
(4)
Khi đổ hết cốc A vào cốc B:
Giả sử hai muối phản ứng hết thì lợng axít cần dùng là:
Theo phản ứng (3) và (4) ta có:
n

HCl
= 2n
32
CONa
+ n
3
NaHCO
= 2 . 0,2 + 0,3 = 0,7 (mol)
Theo bài ra, số mol HCl = 0,5 mol. Vậy axít phản ứng hết, muối còn d.
Hai muối phản ứng đồng thời với HCl, làm thế nào để biết lợng mỗi muối
phản ứng là bao nhiêu ?
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An2
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
Đến đây ta có thể sử dụng các cách sau để giải:
Cách 1: Gọi x, y lần lợt là số mol của Na
2
CO
3
và NaHCO
3
tham gia
phản ứng (Điều kiện : x, y, > 0)
Từ (3) và (4) => n
HCl
= 2x + y = 0,5 (mol); n
2
CO
= x + y (mol)
Mặt khác ta có tỷ lệ:
y

x
=
3,0
2,0
=
3
2
=> y = 1,5x
Thế y = 1,5x vào phơng trình 2x + y = 0,5 => x =
7
1
; y =
7
5,1
n
2
CO
= x + y =
7
1
+
7
5,1
=
7
5,2
(mol)
Thể tích khí CO
2
thoát ra (ở đktc) là:

V
2
CO
=
7
5,2
x 22,4 = 8 (lít)
Tuy nhiên cách này hơi dài, ta có thể đặt một ẩn nh sau:
Cách 2: Theo bài ra ta có tỉ lệ:
n
32
CONa
: n
3
NaHCO
= 0,2 : 0,3 = 2 : 3
Gọi số mol Na
2
CO
3
tham gia phản ứng là 2a => n
3
NaHCO
= 3a
(Điều kiện: a > 0)
Từ phản ứng (3)

và (4) ta có:
n
HCl

= 2 x 2a + 3a = 7a = 0,5 => a =
7
5,0

n
2
CO
= n
32
CONa
+ n
3
NaHCO
= 2a + 3a = 5a = 5 .
7
5,0
=
7
5,2
(mol)
Thể tích khí CO
2
thoát ra (ở đktc) là:
V
2
CO
=
7
5,2
x 22,4 = 8 (lít)

Nh vậy, ở bài toán trên muốn giải đợc ý (b) cần phải chú ý đến tỷ lệ số mol
giữa 2 muối đã cho.
Bài 2: Hỗn hợp X gồm Al và Cu. Cho hỗn hợp X vào cốc đựng dung
dịch HCl. Khuấy đều dung dịch tới khi khí ngừng thoát ra thu đợc chất rắn Y
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An3
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
nặng a gam. Nung Y trong không khí tới phản ứng hoàn toàn thu đợc 1,35a
gam oxit.
a- Nhôm bị hòa tan hoàn toàn hay không?
b- Tính thành phần % khối lợng các chất trong Y.
H ớng giải:
a- Khi cho hỗn hợp X vào cốc đựng dung dịch HCl thì xảy ra
phản ứng sau:
2Al + 6HCl 2AlCl
3
+ 3H
2
(1)
Khi khí ngừng thoát ra có thể là Al hết hoặc HCl hết hoặc cả Al và HCl đều
phản ứng hết. Chất rắn Y gồm Cu và có thể có Al còn d sau phản ứng (1)
Phản ứng nung Y trong không khí :
2Cu + O
2


0
t
2CuO (2)
Có thể có phản ứng: 4Al + 3O
2

0
t
2Al
2
O
3
(3)
Theo bài ra: Nung a gam Y trong không khí thu đợc 1,35 a gam oxit
=> Tỷ lệ tăng khối lợng là 1,35
Nếu Al hết sau phản ứng (1) thì Y chỉ có Cu.
Theo phản ứng (2) thì tỷ lệ tăng khối lợng là :
Cu
CuO
m
m
=
64
80
= 1,25 < 1,35
Chứng tỏ Y gồm Al d và Cu, HCl không đủ để hòa tan hoàn tan hoàn toàn Al.
Từ phản ứng (3) => tỷ lệ tăng khối lợng là:
m
32
OAl
: m
Al

= 102 : (27 x 2) = 1,89

Điều đó phù hợp với điều kiện bài toán.
b- Để tính đợc % các chất trong Y ta có thể gọi x, y lần lợt là số mol của
Cu và Al trong a gam Y .
(Điều kiện: x, y > 0)
Theo phản ứng (2) và (3) ta có thể thiết lập tỷ lệ :
yx
yx
2764
5180
+
+
= 1,35
=> x= 2,27y
Thành phần % khối lợng các chất trong Ylà:
%Cu =
yx
x
2764
64
+
. 100% =
yy
y
2727,2.64
27,2.64
+
. 100% = 84,3%
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An4
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
% Al = 100% - 84,3% = 15,7%

Ngoài cách trên ta có thể giải bằng cách giả sử khối lợng Y là 100 gam. Sau
đó giải hệ phơng trình để tìm x, y.
Bài 3: Một hỗn hợp N
2
và H
2
đợc lấy vào bình phản ứng (để điều chế NH
3
) có
nhiệt độ giữ không đổi. Sau một thời gian phản ứng, áp suất của các khí trong bình
giảm 5% so với áp suất ban đầu. Biết rằng tỷ lệ số mol N
2
đã phản ứng là 10%.
Tính thành phần % về thể tích mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu.
H ớng giải:
ở bài toán này, lợng các chất ban đầu không cho biết, chỉ biết tỷ lệ số mol
N
2
đã phản ứng. ở đây, nhiều học sinh dễ hiểu nhầm rằng N
2
d tức là H
2
phản
ứng hết. Nếu đi theo hớng đó sẽ không giải ra. Đây là phản ứng thờng đạt
hiệu suất không cao, do đó có thể N
2
và H
2
cùng d. Muốn giải đợc bài toán
này ta cần chú ý đến tỷ lệ giữa số mol và áp suất.

Gọi x, y lần lợt là số mol của N
2
và H
2
có trong bình lúc đầu.
(Điều kiện: x, y > 0)
Số mol N
2
phản ứng là 10% tức là 0,1x
Phơng trình hóa học: N
2
+ 3H
2
2NH
3
(1)
Theo phản ứng (1) n
2
H
= 3n
2
N
= 0,3x (mol)
n
3
NH
= 2n
2
N
= 0,2x (mol)

Sau phản ứng còn lại n
2
N
= x 0,1x = 0,9x(mol)
n
2
H
= y 0,3x (mol); n
3
NH
= 0,2x (mol)
Tổng số mol các khí sau phản ứng = 0,9x + (y 0,3x) + 0,2x = 0,8x + y (mol)
Theo bài ra, áp suất của các khí trong bình giảm 5% so với áp suất ban
đầu tức là bằng 95% ban đầu.
Ta có tỷ lệ:
yx
yx
+
+8,0
=
100
95
= 0,95 => y = 3x
Vì các khí đợc đo trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất do đó tỷ lệ về số
mol cũng là tỷ lệ về thể tích.
Thành phần % về thể tích mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu là:
% N
2
=
yx

x
+
. 100% =
xx
x
3+
. 100% = 25%
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An5
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
% H
2
= 100% - 25% = 75%
Bài 4: Một hỗn hợp khí gồm N
2
và H
2
có tỉ khối đối với H
2
là 4,9. Cho
hỗn hợp đi qua chất xúc tác nung nóng, ngời ta thu đợc hỗn hợp mới có tỉ
khối đối với H
2
là 6,125. Tính hiệu suất của phản ứng N
2
NH
3
.
H ớng giải:
Muốn tính đợc hiệu suất của phản ứng N
2

NH
3
ta cần xác định đợc tỷ
lệ số mol N
2
phản ứng so với số mol N
2
ban đầu.
Gọi a,b lần lợt là số mol N
2
và H
2
trong hỗn hợp ban đầu, x là số mol N
2
đã tham gia phản ứng. ( Điều kiện: a, b, x > 0)
Phơng trình phản ứng: N
2
+ 3H
2
2NH
3
(1)
Theo phản ứng (1) n
2
H
= 3n
2
N
= 3x (mol); n
3

NH
= 2n
2
N
= 2x (mol)
Sau phản ứng số mol của hỗn hợp gồm:
n
2
N
= a- x ( mol) ; n
2
H
= b - 3x (mol) ; n
3
NH
= 2x (mol)
Từ tỷ khối của hỗn hợp khí đối với H
2
ta tính đợc khối lợng mol trung bình
của hỗn hợp
M hỗn hợp đầu =
ba
ba
+
+ 228
= 4,9 . 2 = 9,8 (g) => b =
3
7
a
M hỗn hợp mới =

xxbxa
xxbxa
2)3()(
2.17)3(2)(28
++
++
= 6,125 . 2 = 12,25 (g)
Thế b =
3
7
a vào ta đợc:
a
x
=
3
1
Số mol N
2
phản ứng chỉ bằng 1/3 số mol N
2
ban đầu, do đó hiệu suất của
phản ứng điều chế NH
3
từ N
2
là:
H =
3
1
. 100% = 33,33%

Bài 5: Nung hỗn hợp X gồm FeS
2
và FeCO
3
trong không khí tới phản
ứng hoàn toàn thu đợc sản phẩm gồm một oxit sắt duy nhất và hỗn hợp hai
khí A,B. Cho biết 1 lít hỗn hợp khí A,B ở đktc nặng 2,1875 gam.Tính% khối
lợng mỗi chất trong hỗn hợp X.
H ớng giải:
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An6
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
Từ dữ kiện của bài ra, ta có thể xác định đợc khối lợng mol trung bình của hỗn hợp
khí, từ đó tìm đợc tỷ lệ mol giữa các khí trong hỗn hợp. Sau đó dựa vào phơng trình phản
ứng để tìm tỷ lệ số mol giữa các chất trong hỗn hợp X. Cuối cùng tính % khối lợng mỗi
chất trong hỗn hợp X.
Phơng trình phản ứng:
4FeS
2
+ 11O
2


0
t
2Fe
2
O
3
+ 8SO
2

(1)
4FeCO
3
+ O
2


0
t
2Fe
2
O
3
+ 4CO
2
(2)
Hỗn hợp khí thu đợc gồm SO
2
và CO
2
.
Gọi a, b lần lợt là số mol của SO
2
và CO
2
trong hỗn hợp ( Điều kiện : a,b > 0 )
Theo bài ra, ta có:
M hỗn hợp khí =
ba
ba

+
+ 4464
= 2,1875 . 22,4 = 49 (g) => b = 3a
Từ phản ứng (1) => n
2
FeS
=
2
1
n
2
SO
=
2
1
a (mol)
Từ phản ứng (2) => n
3
FeCO
= n
2
CO
= b = 3a (mol)
Từ đó ta có tỷ lệ : n
2
FeS
: n
3
FeCO
= 1 : 6

Thành phần % về khối lợng của mỗi chất trong hỗn hợp X là:
% FeS
2
=
).116.6()120.1(
120.1
+
.100% = 14,75%
% FeCO
3
= 100% - 14,75% = 85,25%
Bài 6: Cho một lợng bột CaCO
3
tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl
32,85% sau phản ứng thu đợc dung dịch A trong đó nồng độ HCl còn lại là
24,2%. Thêm vào A một lợng bột MgCO
3
, khuấy đều cho phản ứng xảy ra
hoàn toàn, sau phản ứng thu đợc dung dịh B trong đó nồng độ HCl còn lại là
21,1%. Tính nồng độ % của các muối CaCl
2
và MgCl
2
trong dung dịch B.
H ớng giải:
Đối với bài toán này có thể quy về một đại lợng chuẩn để giải.Ngoài
ra,ta có thể đặt ẩn số, sau đó tìm tỷ lệ giữa các ẩn số, cuối cùng thực hiện
phép tính để triệt tiêu ẩn số.
Gọi a, b lần lợt là số mol của CaCO
3

, MgCO
3
đã dùng; x là số mol HCl
có trong dung dịch ban đầu. (Điều kiện: a, b, x > 0)
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An7
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
Ta có : m
HCl
= 36,5 x => m
ddHCl

32,85%
=
85,32
100.5,36 x
= 111,11x (g)
Các phơng trình phản ứng xảy ra:
CaCO
3
+ 2HCl CaCl
2
+ H
2
O + CO
2
(1)
Mol: a > 2a > a > a
MgCO
3
+ 2HCl MgCl

2
+ H
2
O + CO
2
(2)
Mol: b >2b > b > b
Từ phản ứng (1) ta có: m
ddA
= m
3
CaCO
+ m
ddHCl
m
2
CO
(1)
=> m
ddA
= 100a + 111,11x 44a = 111,11x + 56a (g)
Lúc đó: m
HCl d
= 36,5 (x 2a)
Theo bài ra, nồng độ dung dịch HCl còn lại là 24,2%. Vì vậy ta có phơng
trình:
ax
ax
5611,111
)2(5,36

+

= 0,242 (I) => x

9a
Mặt khác, theo phản ứng (2) ta lại có:
m
ddB
= m
3
MgCO
+ m
ddA
m
2
CO
(2) = 84b + (111,11x + 56a) 44b
=> m
ddB
= 111,11x + 56a + 40b
m
HCl d
= 36,5 (x 2a 2b) (g)
Sau phản ứng (2) nồng độ dung dịch HCl còn lại là 21,1%
Vì vậy, ta có phơng trình:
bax
bax
405611,111
)22(5,36
++

= 0,211 (II)
Thế x = 9a vào phơng trình (II) ta đợc phơng trình:
ba
ba
401056
)27(5,36
+

= 0,211 => a

2,5b
Thay a = 2,5b vào m
ddB
ta có:
m
ddB
= 1056a + 40b = 1056 . 2,5b + 40b = 2680b (g)
Từ phản ứng (1) => m
2
CaCl
= 111a = 111 . 2,5 b = 277,5b (g)
Từ phản ứng (2) => m
2
MgCl
= 95b (g)
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An8
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
Nồng độ % của các muối CaCl
2

và MgCl
2
trong dung dịch B là:
C%CaCl
2
=
b
b
2680
5,277
. 100% = 10,35%
C%MgCl
2
=
b
b
2680
95
. 100% = 3,55%
Bài 7: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm một hỗn hợp gồm bột Al và bột Fe
2
O
3
trong môi trờng không có không khí. Để nguội, nghiền nhỏ, trộn đều hỗn hợp thu
đợc sau phản ứng rồi chia thành 2 phần có khối lợng không bằng nhau. Cho phần 1
vào dung dịch NaOH d, thu đợc 8,96 lít khí và chất rắn không tan có khối lợng
bằng 44,8% khối lợng của phần 1. Hòa tan hết phần 2 trong dung dịch HCl, thu đ-
ợc 26,88 lít khí H
2
(các thể tích khí đo ở đktc).

a- Tính khối lợng phần 1 và phần 2.
b- Tính khối lợng từng chất trong hỗn hợp ban đầu.
H ớng giải:
PTHH : 2Al + Fe
2
O
3


0
t
Al
2
O
3
+ 2Fe (1)
Hỗn hợp các chất sau phản ứng tác dụng với dung dịch NaOH thu đợc khí
chứng tỏ ngoài Al
2
O
3
và Fe mới tạo thành, trong hỗn hợp còn có Al d =>
Fe
2
O
3
phản ứng hết.
a- Phần 1: Xảy ra các phản ứng:
2Al + 2NaOH + 2H
2

O 2NaAlO
2
+ 3H
2
(2)
Al
2
O
3
+ 2NaOH 2NaAlO
2
+ H2O (3)
Khí thoát ra là H
2
. n
2
H
=
4,22
96,8
= 0,4 (mol)
Theo phản ứng (2) thì n
Al
=
3
2
n
2
H
=

3
2
. 0,4 =
3
8,0
(mol)
Khối lợng Al trong phần1 là: m
Al
=
3
8,0
. 27 = 7,2 (g)
Chất rắn không tan trong phần 1 là Fe.
Gọi x là số mol Al
2
O
3
có trong hỗn hợp ở phần 1 (Điều kiện: x > 0)
Số mol Fe trong phần1 là 2x ( Vì ở phản ứng (1) n
32
OAl
: n
Al
= 1: 2 )
m
Fe
= 56 . 2x = 112x (g)
Khối lợng phần 1 = m
Al
+ m

32
OAl

+ m
Fe
= 7,2 + 102 x + 112x =7,2 + 214x (g)
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An9
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
Theo bài ra, ta có :
m
Fe
: m phần 1 = 112x : (7,2 + 214x) = 0,448 => x = 0,2
Khối lợng phần 1 = 7,2 + 214 . 0,2 = 50 (g)
Phần 2:
Hòa tan hết phần 2 trong d ung dịch HCl thu đợc : n
2
H
=
4,22
88,26
= 1,2 ( mol)
PTHH : 2Al + 6HCl 2AlCl
3
+ 3H
2
(4)
Fe + 2HCl FeCl
2
+ H
2

(5)
Al
2
O
3
+ 6HCl 2AlCl
3
+ H
2
O (6)
Muốn tính khối lợng phần 2 ta cần biết rằng tỷ lệ giữa các chất trong phần 2 cũng
bằng tỷ lệ giữa các chất trong phần 1. Mặt khác giữa hai phần cũng có tỷ lệ với
nhau.
Giả sử khối lợng phần 2 gấp n lần phần 1 (n > 0)
Thep phản ứng (4) và (5) ta có :
n
2
H
=
2
3
n
Al
+ n
Fe
= (
2
3
.
3

8,0
+ 0,4 ) n = 0,8n = 1,2 => n = 1,5
Vậy khối lợng phần 2 = 1,5 . 50 = 75 (g)
b Khối lợng từng chất trong hỗn hợp ban đầu:
Theo phản ứng (1) n
32
OFe
= n
32
OAl
= 0,2 + 0,2 . 1,5 = 0,5 (mol)
m
32
OFe
= 0,5 . 160 = 80 (g)
Cũng từ phản ứng (1) => n
Al
= 2n
32
OFe
= 2 . 0,5 = 1(mol)
m
Al
(ban đầu) = m
Al
(1) + m
Al
(d) = (1 . 27) + 7,2 + (7,2 .1,5) = 45 (g)
Bài 8: Hòa tan hoàn toàn 1,97 gam hỗn hợp Zn, Mg và Fe trong một lợng vừa
đủ dung dịch HCl thu đợc 1,008 lít khí (ở đktc) và dung dịch A. Chia dung dịch A

thành hai phần không bằng nhau:
- Phần 1 cho kết tủa hoàn toàn với 1 lợng vừa đủ dung dịch xút thì cần 300ml
dung dịch NaOH 0,06M. Đun nóng trong không khí cho phản ứng xảy ra hoàn
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An10
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
toàn. Lọc lấy kết tủa rồi nung kết tủa đến khối lợng không đổi thu đợc 0,562 gam
chất rắn.
- Phần 2 cho phản ứng với dung dịch NaOH d rồi tiến hành giống nh phần 1
thì thu đợc 1 khối lợng chất rắn là x gam.
Hãy viết các phơng trình phản ứng xảy ra, tính khối lợng từng kim loại trong hỗn
hợp và giá trị của x.
H ớng giải:

Đây là bài toán hỗn hợp khá phức tạp, xảy ra nhiều phản ứng với nhiều dữ
kiện. Phần 1 và phần 2 lại không bằng nhau, do đó khi giải cần lu ý thiết lập tỷ lệ
giữa các phần từ đó giải hệ phơng trình với các ẩn đã đặt ra.
Gọi a, b, c lần lợt là số mol của Zn, Mg, Fe trong hỗn hợp ( điều kiện : a, b, c > 0 )
Theo bài ra, ta có phơng trình: 65a + 24b + 56c = 1,97 (I)
Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp vào dung dịch HCl:
Zn + 2HCl ZnCl
2
+ H
2
(1)
Mg + 2HCl MgCl
2
+ H
2
(2)
Fe + 2HCl FeCl

2
+ H
2
(3)
Từ phản ứng (1), (2), (3) => n
2
H
= a + b + c = 1,008 : 22,4 = 0,045 (II)
Dung dịch A gồm: a mol ZnCl
2
; b mol MgCl
2
và c mol FeCl
2
.
- Phần 1: Đổi 300ml = 0,3lít
n
NaO H
= 0,06 . 0,3 = 0,018 (mol)
Gọi a1 , b1, c1 lần lợt là số mol ZnCl
2
, MgCl
2
, FeCl
2
trong phần 1 (a1, b1, c1 > 0)
Các phản ứng xảy ra:
ZnCl
2
+ 2NaOH Zn(OH)

2
+ 2NaCl (4)
MgCl
2
+ 2NaOH Mg(OH)
2
+ 2NaCl (5)
FeCl
2
+ 2NaOH Fe(OH)
2
+ 2NaCl (6)
4Fe(OH)
2
+ O
2
+ 2H
2
O

0
t
4Fe(OH)
3
(7)
Zn (OH)
2


0

t
ZnO + H
2
O (8)
Mg (OH)
2


0
t
MgO + H
2
O (9)
2Fe (OH)
3


0
t
Fe
2
O
3
+ 3H
2
O (10)
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An11
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
Từ phản ứng (4), (5), (6) => n
NaOH

= 2 (a1 + b1 + c1) = 0,018 (mol)
<=> a1 + b1 + c1 = 0,009 (III)
Từ PTHH (4)->(10) ta có:
m
chất rắn
= m
ZnO
+ m
MgO
+ m
32
OFe
= 81a1 + 40b1 + 80c1 = 0,562 (IV)
Từ (II) và (III) ta có tỷ lệ: (a1 + b1 + c1) : (a + b + c) = 0,009 : 0,045 = 1 : 5
=> Phần 1 =
5
1
dung dịch A, do đó phần 2 =
5
4
dung dịch A.
Từ phơng trình (IV) => 81a + 40b + 80c = 0,562 . 5 = 2,81 (V)
Giải hệ các phơng trình:






=++

=++
=++
)(81,2804081
)(045,0
)(97,1562465
Vcba
IIcba
Icba

=> a = 0,01mol; b = 0,02mol ; c = 0,015 mol
Khối lợng từng kim loại trong hỗn hợp là:
m
Zn
= 65a = 65 . 0,01 = 0,65 (g)
m
Mg
= 24b = 24. 0,02 = 0,48 (g)
m
Fe
= 56c = 56 . 0,015 = 0,84 (g)
-Phần 2 : Có thêm phản ứng (11) mà không có phản ứng (8). NaOH d
do đó Zn(OH)
2
bị hòa tan theo phản ứng sau:
Zn(OH)
2
+ 2NaOH Na
2
ZnO
2

+ 2H
2
O (11)
Chất rắn thu đợc trong phần 2 là MgO và Fe
2
O
3
.
Phần 2 chiếm
5
4
dung dịch A, do đó số mol MgCl
2
và FeCl
2
có trong phần 2 là:
n
2
MgCl
=
5
4
b =
5
4
. 0,02 = 0,016 (mol) => n
MgO
= 0,016 mol
n
2

FeCl
=
5
4
c =
5
4
. 0,015 = 0,012(mol) => n
32
OFe
= 0,006 mol
Giá trị của x là: x = m
MgO
+ m
32
OFe
= 40. 0,016 + 160 . 0,006 =1,6 (g)
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An12
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
B i 9 : Cho 23,8 gam hn hp X gm Cu, Fe, Al phn ng va ht vi
14,56 lít Cl
2
(ktc) thu c mui Y. Mt khác c 0,25 mol hn hp X tác
dng vi dung dch HCl d thu c 4,48 lít H
2
(ktc).
a-Tính % khi lng mi kim loi trong X.
b-Hòa tan ht Y v o n c c dung dch Z. m gam bt st tác dng
va vi dung dch Z to ra dung dch cha hai mui.Tính m.
H ng gi i:

Bài tập này nếu học sinh làm theo các bài hỗn hợp thông thờng khác thì rất
khó giải, nhiều học sinh còn cho là thiếu dữ kiện.Vì vậy ta cần lu ý rằng số
mol các chất trong 23,8g X tỉ lệ với số mol các chất trong 0,25 mol X. Lúc
đó mới đặt ẩn và giải hệ phơng trình.
n
2
Cl
= 14,56 : 22,4 = 0,65 (mol) ; n
2
H
= 4,48 : 22,4 = 0,2 (mol)
Gi x,y,z ln lt l s mol ca Cu, Fe, Al trong 23,8 gam hn hp X
nx, ny, nz ln lt l s mol ca Cu, Fe, Al trong 0,25 mol hn hp X.
( điều kiện: n; x; y; z > 0 )
PTHH: Cu + Cl
2


0
t
CuCl
2
(1)
2Fe + 3Cl
2


0
t
2FeCl

3
(2)
2Al + 3Cl
2


0
t
2 AlCl
3
(3)
Fe + 2HCl FeCl
2
+ H
2
(4)
2Al + 6 HCl 2AlCl
3
+ 3H
2
(5)
Theo b i ra v PTHH ta có h phng trình:

=+
=++
=++
=++
)(2,0)5,1(
)(25,0)(
)(65,05,15,1
)(8,23275664
IVzyn
IIIzyxn
IIzyx
Izyx
Gii ra ta c: x = 0,2; y = 0,1; z = 0,2
a- Thành phần phần trăm khối lợng mỗi kim loại trong X là:
m
Cu
= 0,2 .64 = 12,8 (g); m
Fe
= 0,1 . 56 = 5,6(g)
% Cu = (12,8 : 23,8). 100% = 53,8%
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An13
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
% Fe = (5,6 : 23,8). 100% = 23,5%
% Al = 100% - ( 53,8% + 23,5%) = 22,7%
b- Dung dịch Z gồm 0,2 mol CuCl
2
; 0,1 mol FeCl
3
; 0,2 molAlCl
3

. Vì Fe tác
dụng vừa đủ với dung dịch Z tạo dung dịch chứa 2 muối nên CuCl
2
và FeCl
3
hết.
PTHH: Fe + CuCl
2
FeCl
2
+ Cu (6)
Fe + 2FeCl
3
3FeCl
2
(7)
Từ PTHH(6) và (7) => n
Fe
= 0,2 + 0,05 = 0,25 ( mol)
m
Fe
= 0,25. 56 = 14 (g)
B i 10 : Chia 156,8 gam hn hp A gm FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4

th nh hai ph n
bng nhau. Cho phn th nht tác dng ht vi dung dch HCl d c 155,4
gam mui khan. Phn th hai tác dng va ht vi 500 ml dung dch B l h n
hp HCl, H
2
SO
4
loãng thu c 167,9 gam mui khan.
Vit các phng trình phn ng xy ra, xác nh % khi lng ca Fe
trong A v C
M
ca dung dch B.
H ng gi i:
Đây là một bài toán khá phức tạp vì phần 2 hỗn hợp A tác dụng với hỗn hợp
hai axit tạo ra nhiều muối khác nhau. Tơng tự bài trớc, ta phải đặt ẩn theo tỉ lệ
giữa các phần, đặc biệt chú ý đến phần 2 sau đó mới giải.
Các PTHH xy ra:
- Phn 1:
FeO + 2HCl FeCl
2
+ H
2
O (1)
Fe
2
O
3
+ 6HCl 2FeCl
3
+ 3H

2
O (2)
Fe
3
O
4
+ 8HCl 2FeCl
3
+ FeCl
2
+ 4H
2
O (3)
-Phn 2:
FeO + 2HCl FeCl
2
+ H
2
O (4)
Fe
2
O
3
+ 6HCl 2FeCl
3
+ 3H
2
O (5)
Fe
3

O
4
+ 8HCl 2FeCl
3
+ FeCl
2
+ 4H
2
O (6)
FeO + H
2
SO
4
FeSO
4
+ H
2
O (7)
Fe
2
O
3
+ 3H
2
SO
4
Fe
2
(SO
4

)
3
+ 3H
2
O (8)
Fe
3
O
4
+ 4H
2
SO
4
FeSO
4
+ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 4H
2
O (9)
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An14
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
Gi a,b,c ln lt l s mol ca FeO, Fe
2
O
3

, Fe
3
O
4
có

trong phn 1.
Gi ka, kb, kc ln lt l s mol ca FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
có

trong phn 2 tác
dng vi HCl => (a-ka), (b-kb), (c-kc) ln lt l s mol ca FeO, Fe
2
O
3
,
Fe
3
O
4
có

trong phn 2 tác dng vi H

2
SO
4.
(iu kin: a,b,c,k > 0)
Theo b i

ra v các PTHH t (1) (9) ta có h các phng trình:





=+++++
=++
==++
)(9,167)(552)(400)(152425325127
)(4,155425325127
)(4,782:8,15623216072
IIIkcckbbkaakckbka
IIcba
Icba
Từ (III) => - k ( 25a + 75b + 100c) + ( 152a + 400b + 552c) = 167,9
Lấy ( II) (I) ta đợc 55 ( a + 3b + 4c ) = 77 => a + 3b + 4c = 1,4
Lấy(III) ( II) ta đợc:- k( 25a +75b + 100c) + ( 25a + 75b + 100c) =12,5
=> ( 25a + 75b + 100c) . ( 1- k) = 12,5 => 25 ( a + 3b + 4c ) . ( 1- k) = 12,5
=> ( a + 3b + 4c ).( 1- k) =12,5 : 25 = 0,5 => k(a + 3b + 4c) = 1,4- 0,5 = 0,9
Từ PTHH(1), (2), (3) => m
O
= 16 (a + 3b + 4c ) = 16 .1,4 = 22,4(g)
m

Fe
(phần 1) = 78,4 - 22,4 = 56 (g) => m
Fe
(hỗn hợp A) = 56 . 2 = 112(g)
Thành phần phần trăm về khối lợng của Fe trong A :
% Fe = (112 : 156,8 ).100% = 71,42%
Nồng độ mol của dung dịch B:
Đổi: 500 ml = 0,5 lít
Từ PTHH (4) -> (9) => n
HCl
= 2k( a + 3b + 4c ) = 2 . 0,9 = 1,8 (mol)
n
42
SOH
= (a + 3b + 4c ) - k(a + 3b + 4c ) = 1,4 0,9 = 0,5 (mol)
C
M
(HCl) = 1,8 : 0,5 = 3,6 M ; C
M
(H
2
SO
4
) = 0,5 : 0,5 = 1M
Bài 11: Cho 7,84 g hỗn hợp hai oxit sắt có số mol bằng nhau. Khử hoàn
toàn hỗn hợp trên bằng CO thấy khối lợng hỗn hợp giảm đi 2,24 gam. Xác
định công thức hai oxit sắt đó.
H ớng giải:
Gọi công thức của hai oxit sắt lần lợt là Fe
x

O
y
và Fe
a
O
b

(Điều kiện: 1

x, a

3; 1

y, b

4; x, y, a, b nguyên)
Các phơng trình phản ứng xảy ra:
Fe
x
O
y
+ yCO

0
t
xFe + yCO
2

(1)
Fe

a
O
b
+ bCO

0
t
aFe + bCO
2


(2)
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An15
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
Khối lợng hỗn hợp giảm là do lợng oxi trong oxit đã tác dụng với CO.
m
O
= 2,24 gam => m
Fe
trong oxit là: 7,84- 2,24 = 5,6 (g)
Vì số mol hai oxit bằng nhau nên ta có tỷ lệ :
)(56
)(16
ax
by
+
+
=
6,5
24,2

=>
ax
by
+
+
=
56:6,5
16:24,2
=
1,0
14,0
=
5
7
Theo điều kiện ở đầu bài thì ta có :



=+
=+
5
7
ax
by

Oxit sắt có 3 loại: FeO, Fe
2
O
3
, Fe

3
O
4
.
Nếu y =1 => b = 6 (loại)
Nếu y = 2 => b = 5 (loại)
Nếu y = 3 => b = 4 lúc đó x = 2 và a = 3 (phù hợp)
Nếu y = 4 => b = 3 dẫn đến a = 2 và x = 3 (phù hợp)
Vậy hai oxit sắt đó là Fe
2
O
3
v Fe
3
O
4
.
Bài12: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai Hiđrocacbon C
x
H
y
và C
x
H
z
có số
mol bằng nhau thu đợc 3,52gam CO
2
và 1,62 gam H
2

O.Tìm công thức phân tử
của các Hiđrocacbon trên.
H ớng giải:
Trớc hết ta tính đợc số mol CO
2
và H
2
O :
n
2
CO
= 3,52 : 44 = 0,08 (mol); n
OH
2
= 1,62 : 18= 0,09 (mol)
Vì số mol H
2
O nhiều hơn số mol CO
2
nên hỗn hợp phải có 1 ankan (nếu cả
hai Hiđro cacbon đều là ankan thì lúc đó y = 2x + 2 = z, nghĩa là C
x
H
y
và
C
x
H
z
là một chất chứ không phải hỗn hợp )

Gọi công thức của ankan là C
x
H
2x+2
và Hiđrocacbon còn lại là C
x
H
2x+2-2a
(Điều kiện: x, a > 0, nguyên)
Các phơng trình phản ứng đốt cháy:
C
x
H
2x+2
+
2
13 +x
O
2


0
t
xCO
2
+ (x + 1) H
2
O (1)
C
x

H
2x+2-2a

+
2
13 ax +
O
2


0
t
xCO
2
+ (x + 1 - a) H
2
O (2)
Đến đây, làm thế nào để tìm ra công thức phân tử của hai Hiđrocacbon ?
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An16
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
Theo bài ra, số mol của hai Hiđro cacbon bằng nhau nên ta thiết lập đợc tỉ lệ:
n
2
CO
: n
OH
2
= 2x : (2x + 2 - a) = 0,08 : 0,09 = 8 : 9
<=> 18x = 16x + 16 8a <=> x = 8 4a hay a =
4

8 x
Nếu a = 1 => x = 4 (phù hợp)
Nếu a = 2 => x = 0 (loại
Vậy công thức phân tử của hai Hiđro cacbon là C
4
H
10
và C
4
H
8
C - Kết luận:
Qua nhiều năm thử nghiệm phơng pháp nêu trên với đối tợng học sinh khá giỏi,
tôi thấy các em không còn lúng túng khi gặp những bài toán hỗn hợp khó nữa. Các em
đã biết vận dụng phơng pháp tỷ lệ một cách linh hoạt vào từng bài toán cụ thể. Phơng
pháp này đã giúp các em tìm đợc lối đi cho nhiều bài toán khó. Từ đó phát huy đợc
khả năng sáng tạo của các em. Trong các kỳ thi học sinh giỏi huyện, tỉnh hàng năm,
khi gặp dạng toán này các em giải rất tốt .
Trong năm học 2006- 2007, bản thân tôi cũng đã vận dụng phơng pháp tỷ lệ vào giải
toán hỗn hợp trong kỳ thi lý thuyết giáo viên dạy giỏi tỉnh và kết quả đạt đợc khá tốt.
Năm học 2008 2009 n y , s hc sinh do tụi bi dng cú 6 em đạt học sinh giỏi
cp th xó, 2 em t học sinh giỏi cp tỉnh .
Dẫu sao, với vốn kinh nghiệm còn ít, bài viết của tôi cha đợc phong phú lắm, rất
mong quý Thy, Cụ v bn bố ng nghip góp ý thêm để bài viết của tôi hoàn thiện
hơn .
Tôi xin chân thành cảm ơn!

D Tài liệu tham khảo:
1 Bài tập nâng cao hóa học 9 - Tác giả: Nguyễn Xuân Trờng -
NXBGD

2 - 350 bài tập hóa học chọn lọc -Tác giả: Đào Hữu Vinh NXBHà nội
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An17
Vận dụng phơng pháp tỉ lệ vào giải toán hỗn hợp hóa học 9
3 - Phơng pháp giải bài tập hóa Phi Kim - Tác giả: Phạm Đức Bình NXBGD
4 - Phơng pháp giải bài tập hóa
Kim Loi
- Tác giả: Phạm Đức Bình NXBGD
5 - Bài tập nâng cao hóa học lớp 12 - Tác giả: Lê Xuân Trọng NXBGD
Nghĩa Thuận, ngày 25 tháng 4 năm 2009
Ngời viết

Bùi Thị Hồng Nga
Bùi Thị Hồng Nga-Trờng THCS Nghĩa Thuận- TX Thái Hòa-Nghệ An18