MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ MUỐI NGẬM NƯỚC (TINH THỂ HIĐRAT)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (470.46 KB, 12 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

“MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ MUỐI NGẬM NƯỚC”

(TINH THỂ HIĐRAT)

- Tinh thể ngậm nước (tinh thể hiđrat) là những tinh thể có chứa nước kết tinh. VD: CuSO4 . 5H2O; Na2CO3 . 10H2O; MgSO4.7H2O; FeSO4. 7H2O; ZnSO4 .7H2O; CaCl2.6H2O; MnSO4 .7H2O; FeCl3.6H2O; MgCl2.6H2O.

- Thành phần tinh thể ngậm nước (tinh thể hiđrat) gồm:

+ Phần khan là phần không chứa nước kết tinh như: CuSO4; Na2CO3; MgSO4 + Phần nước kết tinh là phần nước có trong tinh thể hiđrat như:

VD: 5 phân tử H2O trong 1 phân tử CuSO4.5H2O; Có 10 phân tử H2O trong 1 phân tử Na2CO3.10H2O….. - Khi hòa tan tinh thể hiđrat vào nước thì nồng độ dung dịch là nồng độ của phần khan trong dung dịch. VD: Hòa tan 25g CuSO4 .5H2O vào 275g nước thì thu được 300 gam dung dịch CuSO4 4%.

* Giả sử công thức tổng quát của tinh thể là: A.x H2O

Trong đó: A là CTHH của muối khan; x là số phân tử nước kết tinh.

CÁC DẠNG BÀI TẬP

1. Tính thành phần % của muối khan và của nước kết tinh có trong tinh thể hiđrát.

* Các bước tiến hành

Bước 1. Tính khối lượng mol của tinh thể Mtinh thể: Mtinh thể = MA + Mnước kết tinh

Bước 2. Tính thành phần % của muối khan và nước kết tinh có trong tinh thể.

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

Vậy CTHH tìm được là: MgSO4. 7H2O

2. Tính khối lượng của muối khan và của nước kết tinh có trong tinh thể hiđrat. Lưu ý:

2) Tính khối lượng của FeCl3 và của H2O kết tinh có trong 10,82 gam FeCl3.6H2O.

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

4) Xác định CTHH của một muối ngậm nước. Biết rằng trong muối này có 3,18 gam Na2CO3 và 5,4 gam

3. Thêm muối ngậm nước vào dung dịch cho sẵn.

* Dạng toán này thường lấy muối ngậm nước cho vào dung dịch cho sẵn và có cùng tên chất tan như: Thêm

CuSO4. 5H2O và dung dịch CuSO4 và yêu cầu tính nồng độ % của dung dịch thu được sau khi pha trộn nên ta áp dụng ĐLBTKL để tính khối lượng dung dịch tạo thành.

mdung dịch thu được = mtinh thể + mdung dịch cho sẵn

mchất tan trong dung dịch thu được = mchất tan trong tinh thể + mchất tan trong dd cho sẵn

2) Hòa 12,3 gam MgSO4. 7H2O vào 187,7 gam dung dịch MgSO4 0,64% thì để thu được khoảng 200 ml dung dịch có nồng độ mol là bao nhiêu?

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

5) Hòa tan m gam tinh thể CuSO4.5H2O vào V ml dung dịch CuSO4 có nồng độ c% (khối lượng riêng bằng d g/ml) thu được dung dịch X. Tính nồng độ % của dung dịch X theo m, V, c và d.(Đề thi HSG lớp 9 vòng 1, năm học 2013-2014 của huyện Tam Dương). Khối lượng dung dịch X bằng: m + V.d (g)

Nồng độ phần trăm của dung dịch X:

4. Hịa tan muối ngậm nước vào nước.

* Mục đích của dạng bài tập này là tính C%, CM và khối lượng riêng (D) của dung dịch thu được sau khi hòa tan muối ngậm nước vào nước, cho nên ta phải tính được:

mdung dịchthu được = mmuối ngậm nước + mnước hòa tan Vdung dịch thu được = Vnước hòa tan + Vnước kết tinh

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

* Chú ý:

+ Biết rằng khối lượng riêng của nước là 1g/ml.

+ Thể tích chất tan trong dung dịch coi như không đáng kể.

* VÍ DỤ.

1) Hịa tan 70 gam Fe(NO3)3 .6H2O vào 230 gam nước. Tính nồng độ %, nồng độ mol và khối lượng riêng của dung dịch thu được.

Bài giải

Ta có sơ đồ sau: Fe(NO3)3 .6H2O + H2O → dung dịch Fe(NO3)3 a) Tính nồng độ % của dung dịch Fe(NO3)3

2) Hòa tan 28,7 gam ZnSO4 .7H2O vào 171,3 ml nước. Tính nồng độ %, nồng độ mol và khối lượng riêng của dung dịch thu được.

Bài giải

Ta có sơ đồ sau: ZnSO4 .7H2O + H2O → dung dịch ZnSO4 a) Tính nồng độ % của dung dịch ZnSO4

Do khối lượng riêng của nước là 1g/ml nên 171,3 ml H2O = 171,3 gam H2O

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

b) Tính nồng độ mol của dung dịch ZnSO4

3) Hịa tan hồn tồn 43,8 gam CaCl2 .xH2O vào 156,2 gam H2O. Ta thu được dung dịch CaCl2 11,1%. Xác định CTPT của muối ngậm nước trên.

4) Hịa tan hồn tồn 2,86 gam Na2CO3 .xH2O vào nước. Ta thu được 100 ml dung dịch Na2CO3 0,1M. Xác định CTPT của muối ngậm nước trên.

5. Cô cạn dung dịch (làm bay hơi nước có trong dung dịch)

* Khi nước bay hơi bớt thì sẽ có một phần chất tan kết tinh lại thành dạng tinh thể phần còn lại là dung dịch bão hịa.

* Ví dụ:

1) Có bao nhiêu gam tinh thể Fe(NO3)3.6H2Okết tinh từ 500 ml dung dịch Fe(NO3)30,1M.

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

Bài giải

nFe NO(3)3.6H O2 =nFe NO(3)3= 0,5.0,1 0, 05(mol)= ⎯⎯→mFe N( O3)3.6H O2 =0, 05.350 17,5(= gam)

2) Cho 600 gam dung dịch CuSO4 10% bay hơi ở nhiệt độ không đổi (200C) tới khi bay hết 400 gam nước, lúc đó sẽ có một phần CuSO4 kết tinh thành dạng tinh thể CuSO4.5H2O và dung dịch còn lại là dung dịch CuSO4 bão hịa ở 200C có nồng độ là 20%. Tính khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O.

Gọi x là khối lượng của tinh thể CuSO4.5H2O đã kết tinh mdd bão hòa = (200 – x) (gam)⎯⎯→

Vậy khối lượng tinh thể đã kết tinh là: 45,45 gam

6. Bài tập về độ tan của muối trong nước.

* Độ tan của 1 chất là số gam tối đa chất đó tan trong 100 gam nước để được dung dịch bão hòa ở nhiệt độ

Trong đó: S là độ tan của chất (gam); mCT: khối lượng chất tan (gam)

* Khi nhiệt độ tăng, độ tan của các chất rắn thường tăng lên, nếu khí ấy ta hạ nhiệt độ dung dịch xuống thì

sẽ có một phần chất tan khơng tan được nữa, phần chất tan này sẽ tách ra dưới dạng rắn (muối khan hoặc là muối ngậm nước).

* VÍ DỤ:

1) Hịa tan 7,18 gam NaCl vào 20 gam nước ở 200C thì thu được dung dịch bão hịa. Tính độ tan và nồng độ % của NaCl trong dung dịch bão hòa.

Bài giải

mdung dịch NaCl = 7,18 + 20 = 27,18 (gam)

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

m dung dịch KCl với độ tan 40 gam = 100 + 40 = 140 (gam)

Khối lượng KCl cĩ trong 350 gam dung dịch bão hịa là: 350.40 100 ( ) 140

3) Tính khối lượng AgNO3 tách ra khỏi dung dịch khi làm lạnh 450 gam dung dịch bão hịa ở 800C xuống 200C. Biết độ tan của AgNO3 ở 800C là 668 gam và ở 200C là 222 gam.

mkết tinh tách ra khỏi dung dịch= 391,4 – 130,092 = 261,308 (gam)

4) Làm lạnh 500 gam dung dịch Fe2(SO4)3 40% thấy tách ra 112,4 gam muối G và dung dịch cịn lại bão hịa cĩ nồng độ 30,96%. Xác định cơng thức của muối G.(Đề giao lưu HSG lớp 8, năm học 2013-2014 của thành

Khối lượng Fe2(SO4)3 trong G 200 – 120 = 80 (gam) Khối lượng nước trong G: 112,4 – 80 = 32,4 (gam)

1) Hịa tan 3,2 gam oxit M2On trong lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10% thu được dung dịch muối cĩ nồng độ 12,9%. Sau phản ứng đem cơ cạn bớt dung dịch và làm lạnh nĩ thu được 7,868 gam tinh thể muối với hiệu suất 70%. Xác định cơng thức của tinh thể muối đĩ.

(Đề thi HSG lớp 9, năm học 2007-2008 của huyện Tam Dương)

Bài giải

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

Gọi số mol của M2On là: a mol

M2On + nH2SO4 ⎯⎯→ M2(SO4)n + H2O

a mol an mol a mol

Khối lượng H2SO4 = 98an (gam) ⎯⎯→ khối lượng dung dịch H2SO4 = 98an . 100 : 10 = 980an (gam) Khối lượng M2On = (2M + 16n) (gam)

Khối lượng M2(SO4)n = a(2M + 96n) (gam) ⎯⎯→ mdung dịch sau phản ứng = (2M + 998n)a (gam)

2) Có 13,51 gam một hỗn hợp gồm 3 muối K2CO3, KHCO3, KCl (chỉ có một muối ngậm nước) đem hịa tan hết vào nước ta được dung dịch A.

- Lấy ½ dung dịch A tác dụng vừa đủ với 140 ml dung dịch HCl 0,5M. sau đó thêm tiếp lượng dư dung dịch AgNO3 thu được 11,48 gam kết tủa.

- Lấy ½ dung dịch cịn lại cho tác dụng với 100 ml dung dịch KOH 0,5M. Sau đó thêm tiếp lượng dư BaCl2 lọc bỏ kết tủa phần nước lọc còn lại phải cần 50 ml dung dịch HCl 0,5M để trung hòa.

a) Viết các PTHH xảy ra. Tính khối lượng các muối khan và nước kết tinh trong hỗn hợp đầu.

b) Xác định xem muối nào ngậm nước, biết rằng mỗi phân tử chỉ có thể ngậm một số nguyên phân tử

nước. Viết công thức tinh thể ngậm nước.

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

nHCl = nKCl(1,2) = 0,07 (mol); nKCl(3) = nAgCl = 0,08 (mol)

nKCl ban đầu = 0,08 – 0,07 = 0,01 (mol)

→

mKCl ban đầu = 0,01. 74,5 = 0,745 (gam) Phần 2: nKOH = 0,1. 0,5 = 0,05 (mol); nHCl = 0,05 . 0,5 = 0,025 (mol)

KHCO3 + KOH

→

K2CO3 + H2O (4) K2CO3 + BaCl2

→

2KCl + BaCO3 (5) HCl + KOH

→

KCl + H2O (6)

nKOH dư = n HCl = 0,025 (mol)

→

nKHCO3(4) = nKOH(4) = 0,05 – 0,025 = 0,025 (mol) mKHCO3(4) = 0,025. 100 = 2,5 (gam)

→

nKHCO3(2) = nHCl(2) = 0,025 (mol)

→

nHCl(1) =0,07 – 0,025 = 0,045(mol)

→

nK2CO3 = 0,045: 2 = 0,0225 (mol) Vậy khối lượng của K2CO3 = 0,225. 138 = 3,105 (gam)

Khối lượng nước trong hh ban đầu là: 6,755 – 0,745- 2,5- 3,105 = 0,405 (gam) Số mol H2O= 0,405 : 18 = 0,0225 (mol).

Ta thấy chỉ có số mol của K2CO3 : số mol H2O = 0,0225: 0,0225 = 1 : 1 là thỏa mãn. Vậy muối ngậm nước là: K2CO3.H2O.

Khối lượng các chất có trong hỗn hợp đầu là: - Khối lượng KCl = 0.745. 2 = 1,49 (gam) - Khối lượng KHCO3 = 2,5 . 2 = 5 (gam) - Khối lượng K2CO3 = 3,105 . 2 = 6,21 (gam)

BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1. Tính thành phần % về khối lượng của muối khan và nước kết tinh có trong các tinh thể sau: MgSO4.7H2O; FeSO4. 7H2O; ZnSO4 .7H2O; CaCl2.6H2O; FeCl3.6H2O; MgCl2.6H2O.

Bài 2. Xác định cơng thức hóa học của MnSO4 ngậm H2O. Biết rằng trong đó MnSO4 chiếm 54,51% về khối lượng.

Bài 3. Xác định cơng thức hóa học của MgCl2 ngậm H2O. Biết rằng trong đó H2O chiếm 53,2% về khối lượng.

Bài 4. Tính khối lượng của FeCl3 và của H2O kết tinh có trong 27,05 gam FeCl3.6H2O.

Bài 5. Xác định CTHH của một muối ngậm nước. Biết rằng trong muối này có 16,1 gam ZnSO4 và 12,6 gam

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Bài 8. Có bao nhiêu gam tinh thể Fe(NO3)3.6H2O kết tinh từ 500 ml dung dịch Fe(NO3)3 0,1M.

Bài 9. Hòa tan 28,6 gam Na2CO3. 10H2O vào 181,4 gam nước. Tính nồng độ %, nồng độ mol và khối lượng riêng của dung dịch thu được.

Bài 10. Hịa tan hồn tồn 100,1 gam Na2CO3. xH2O vào 234,9 gam H2O. Ta thu được dung dịch Na2CO3 11,075%. Xác định CTPT của muối ngậm nước trên.

Bài 11. Hòa tan hoàn toàn 17,16 gam tinh thể Na2CO3. xH2O vào 132,84 gam H2O. Ta thu được dung dịch Na2CO3 4,24%. Xác định CTPT của tinh thể trên.

(Đề thi HSG lớp 9 (vòng 1), năm học 2014-2015 của huyện Tam Dương)

Bài 12. Có 500 gam dung dịch KNO3 bão hòa ở 200C nồng độ 6,5%. Cho bay hơi nước ở nhiệt độ không đổi (200C) cho đến khi nhận được một hỗn hợp gồm một phần là chất rắn X kết tinh và một phần là dung dịch KNO3 bão hịa có khối lượng là 313 gam. Tính khối lượng X.

Bài 13. Xác định khối lượng KCl kết tinh khi làm nguội 604 gam dung dịch bão hòa ở 800C xuống 200C. Biết rằng độ tan của KCl ở 800C là 80 gam và ở 200C là 34 g.

Bài 14. Hãy xác định lượng tinh thể MgSO4.6H2O tách ra khỏi dung dịch khi hạ nhiệt độ 1642 gam dung dịch bão hòa MgSO4 ở nhiệt độ 800C xuống 200C. Biết rằng độ tan của MgSO4 ở 800C là 64,2 gam và ở 200C là 44,5 g.

(Kì thi chọn HSG thành phố Vĩnh Yên năm học 2009-2010).

Bài 15. Cho 0,2 mol CuO tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 20% đun nóng, sau đó làm nguội dung dịch đến 100C. Tính khối lượng CuSO4 .5H2O đã tách ra khỏi dung dịch, biết rằngđộ tan của CuSO4 ở 100C là 17,4 gam.

(Đề giao lưu HSG lớp 8, năm học 2010-2011 của huyện Tam Dương)

Bài 16. Có bao nhiêu gam phèn chua.12H2Otách ra từ 320 gam dung dịch KAl(SO4)2 bão hòa ở 200 nếu như có 160 gam H2O bay hơi cũng ở nhiệt độ đó. Biết ở dung dịch KAl(SO4)2 bão hịa có nồng độ 5,5%.

(Đề khảo sát chất lượng HSG lớp 8, năm học 2013-2014 của thành phố Vĩnh Yên)

Bài 17. Nung 8,08 gam một muối A thu được sản phẩn khí và 1,6 gam một chất rắn B khơng tan trong nước.

Ở điều kiện thích hợp, nếu cho sản phẩm đi qua 200 gam dung dịch NaOH 1,2% ở điều kiện xác định thì thấy phản ứng xảy ra là vừa đủ và thu được dung dịch chỉ chứa một muối duy nhất có nồng độ 2,47%. Xác định CTPT của muối A biết rằng khi nung muối A thì kim loại trong A khơng biến đổi số oxi hóa.

(Đề thi HSG lớp 9, năm học 2013-2014 của huyện Vĩnh Tường)

Bài 18. Có 16 gam oxit kim loại MO, chia thành hai phần bằng nhau:

- Hịa tan hồn tồn phần 1 trong HCl dư, xử lý dung dịch thu được ở những điều kiện thích hợp thu được 17,1 gam muối X duy nhất.

- Cho phần 2 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư xử lý dung dịch sau phản ứng ở nhiệt độ dưới 1110C chỉ thu được 25 gam một muối Y duy nhất.

Xác định M, công thức hai muối X, Y; biết rằng MX <180 gam; MY <260 gam.

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

Bài 19. Để xác định công thức của muối kép X người ta tiến hành các thí nghiệm sau:

- Hịa tan 47,4 gam X vào nước thu được dung dịch Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau: + Phần 1 tác dụng với dunh dịch BaCl2 dư thu được 23,3 gam kết tủa A.

+ Thêm NH3 dư vào phần 2 thu được kết tủa B, nung B trong chân không đến khối lượng không đổi thu được 2,55 gam chất rắn.

- Lấy 47,4 gam X đem nung ở nhiệt độ 1200C chỉ thu được 21,6 gam hơi của một chất duy nhất. Xác định

công thức của muối X biết rằng trong muối X có chứa một kim loại kiềm.

Bài 20. E là oxit của kim loại M, trong đó oxi chiếm 20% khối lượng. Cho dịng khí CO (thiếu) đi qua ống

sứ chứa x gam chất E đốt nóng. Sau phản ứng khối lượng chất rắn còn lại trong ống sứ là y gam. Hòa tan hết y gam này vào dung dịch HNO3 loãng dư thu được dung dịch F và khí NO duy nhất bay ra. Cơ cạn dung dịch F thu được 3,7x gam muối G. Giả thiết hiệu suất phản ứng là 100%. Xác định công thức của muối G. Tính thể tích khí NO (đktc) theo x, y

(Đề thi HSG Hà Nội năm học 2005-2006)

Bài 21:

a. Trong tinh thể hidrat của một muối sunfat kim loại hóa trị II. Thành phần nước kết tinh chiếm 45,324%. Xác định cơng thức của tinnh thể đó biết trong tinh thể có chứa 11,51% S.

b. Ở 100C độ tan của FeSO4 là 20,5 gam còn ở 200C là 48,6 gam. Hỏi bao nhiêu gam tinh thể FeSO4.7H2O tách ra khi hạ nhiệt độ của 200 gam dung dịch FeSO4 bão hòa ở 500C xuống 100C.

(Đề thi HSG Phúc Yên năm học 2008 - 2009)

Bài 22: Biết độ tan của MgSO4 ở 200C là 35,5; ở 500C là 50,4. Có 400 gam ddịch MgSO4 bão hịa ở 200C, nếu đun nóng dung dịch này đến 500C thì khối lượng muối MgSO4 cần hòa tan thêm để tạo ddịch bão hòa ở 500C là bao nhiêu gam?

(Đề thi HSG Vinh Phúc năm học 2011- 2012)

Bài 23: Cho m gam tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2 5% thu được kết tủa B và dung dịch X chỉ chứa một chất tan. Nồng độ chất tan trong dung dịch X là 2,7536%. Tìm cơng thức của M2CO3.10H2O.

(Đề thi HSG Đồng Nai năm học 2013- 2014)

Bài 24: Trong tinh thể hidrat của một muối nitrat của kim loại hóa trị III. Thành phần nước kết tinh chiếm

40,099% về khối lượng. Xác định cơng thức của tinh thể đó biết trong tinh thể có chứa 10,396% N về khối lượng.

Bài 25: Hịa tan hồn tồn 3,2 gam oxit M2Om trong dung dịch H2SO4 10% (vừa đủ) thu được dung dịch muối có nồng độ 12,9%. Sau phản ứng đem cô bớt dung dịch và làm lạnh nó thu được 7,868 gam tinh thể

muối với hiệu suất 70%. Xác định công thức của tinh thể muối đó. (Đề thi HSG Hà Nội năm học 2003-2004)

--- HẾT ---

</div>