CHUYÊN ĐỀ BDHSG HÓA VÔ CƠ

Dạng 1: Lập công thức hợp chất
1. Đốt cháy hoàn toàn a gam một hợp chất A của Nitơ cần 5a/68 mol O
2
chỉ thu được NO và
6a/68 mol H
2
O . Xác đònh công thức hóa học của A . Biết A chỉ chứa một nguyên tử nitơ .
( Đề thi HSG lớp 9 Tỉnh Bình Đònh 2002 - 2003 )
Giải
Đốt cháy : A + O
2
→ H
2
O + NO
⇒
Trong A phải chứa H , có thể chứa O hoặc không .
Áp dụng ĐLBTKL ta có :
m
NO
= m
A
+
2
O
m
–
OH
m
2
= a +
68

5
.32
a
–
68
6
.18
a
=
68
120a
(g)
n
NO
=
30
NO
m
=
68
4a
(mol)
Ta có: m
O
= m
O(NO)
+ m
O(
H
2

O
)
=
68
4
.16
a
+
68
6
.16
a
=
68
160a
Mà m
O(O
2
)
=
68
5
.32
a
=
68
160a
(g)
Trong A không chứa O. Vậy A là hợp chất của N và H . Gọi công thức hóa học của A là:
N

X
H
Y
.
Ta có tỉ lệ : x : y =
68
4a
:
68
12a
=
x : y = ⅓
A là (NH
3
)
n
. Mà A chứa 1 nguyên tử N nên A là NH
3

2. Dẫn khí CO dư đi qua m gam bột sắt oxit nung nóng ta thu được sắt và khí CO
2
.
Nếu cho lượng sắt ở trên vào dd HNO
3
đặc , nóng , dư thu được 13,44 lít khí NO
2
ở đktc và
dd chứa Fe(NO
3
)

3
.
Nếu cho khí CO
2
hấp thụ hết vào dd Ca(OH)
2
Sau phản ứng thu được 10g kết tủa và dd B có
khối lượng tăng lên 3,2g so với ban đầu .Xác đònh công thức phân tử của oxit sắt .
(Đề thi HSG lớp 9 Tỉnh Bình Đònh 2004 – 2005)
Bài giải
PTHH: Fe + 6HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3H
2
O
Theo PT :
n
Fe
= ⅓ nNO2 = ⅓ × (13,44 : 22,4)
n
Fe
= 0,2 mol .
Theo ĐLBTKL ta có :
mCO

2
= m
kết tủa
+ 3,2 = 10 + 3,2 = 13,2g
n
2
co
=
44
2.13
= 0,3 mol .
nO(trong sắt oxit) = n
CO
= n
2
co
= 0,3 mol
Ta có tỉ lệ : x : y =
3.0
2.0
=
3
2
Công thức sắt oxit : Fe
2
O
3
Dạng 2: Bài tóan hỗn hợp
1.Cho một luồng khí CO đi ống sứ chứa 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO và Fe
2

O
3
đun nóng
.Sau khi phản ứng kết thúc thu được 4,784g hỗn hợp B gồm 4 chất rắn FeO , Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
,
Fe , trong đó số mol Fe
3
O
4
bằng ⅓ tổng số mol FeO và Fe
2
O
3
và có 0,046 mol CO thóat ra .
Hòa tan hết hỗn hợp B bằng dd HCl thấy thóat ra 0,028 mol H
2
. Tính số mol từng chất trong
hỗn hợp A , B .
( Đề thi HSG Tỉnh Bình Đònh 2000 - 2001 )
Bài giải
Khi dùng CO khử hỗn hợp FeO , Fe
2
O

3
sinh ra khí CO
2
, nghóa là CO đã lấy đi những nguyên
tử O trong các oxit .
⇒
n
o
= n
co2
= 0,046 mol
⇒
m
A
= m
B
+ m
o
= 4,784 + (0,046 × 16) = 5,52g
Gọi x , y là số mol FeO , Fe2O3 có trong hỗn hợp A .
Ta có : x + y = 0,04
72x + 160y = 5,52
Gỉai hệ PT ta có :
x = 0.01 ; y = 0,03
Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2
0,028mol 0,028 mol
⇒
m
Fe
= 0,028 × 56 = 1,568 g

⇒
m
hh
(FeO , Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
)= m
B
- m
Fe
= 3,216g
Gọi a ,b ,c là số mol của Fe
3
O
4
, FeO , Fe
2
O
3
có chứa trong hh B .
Ta có n
Fe
trong hh
A
= n

Fe
trong hh B = 0,01+ 2.0,03 = 0,07 mol .
Lập hệ PT : a = 1/3 ( b + c )
3a + b + 2c + 0.028 = 0,07
232a + 72b + 160c = 3,216
Giải hệ PT :
a = 0,006 ; b = 0,012 ; c = 0,06
2. Hòa tan hết 11,2g hỗn hợp E gồm hai kim lọai M(hóa trò x) và M’ (hóa trò y) trong dd HCl
(dd D) rồi sau đó cô cạn dd thì thu được 39,6g muối khan .
a/ Tính thể tích khí thóat ra ở đktc .
b/ Cho 22,4g hh E tác dụng với 500ml dd D thì thấy thóat ra 16,8lít khí H
2
ở đktc , cô cạn dd
thu được chất rắn F . Tính khối lượng chất rắn F và nồng độ mol/l của dd D .
(Đề tuyển vào lớp 10chuyên Hóa Trường chuyên Lê Quý Đôn Bình Đònh 2001-2002)
Bài giải
PTHH : 2M + 2xHCl → 2MClx + x H
2

2M’ + 2yHCl → 2M’Cly + yH
2

a. Từ 11,2g hỗn hợp kim lọai ta thu được 39,6g hh muối

⇒
số mol Cl trong muối = ( 39,6 – 11,2): 35,5 = 0,8 mol .
Vây số mol HCl = 0,8 mol và số mol H2 thu được = 0,4 mol
VH2 = 0,4.22.4 = 8,96 lít .
b. Lấy 22,4g hh E (gấp 2 lần ở trên ) nếu tan hết trong dd HCl thì số mol H2 sinh ra = 0,8
mol . Nhưng giả thuyết cho là 0,75mol . Như vậy trong trường hợp này hỗn hợp kim lọai E

còn dư và HCl hết .
Theo hai PTHH số mol HCl phản ứng = 2nH2 = 2 × 0,75 = 1,5 mol

⇒
CM = 1,5 : 0,5 = 3M
mF = (39,6 × 1,5) : 0,8 = 74,25g
Bài tóan hỗn hợp
Bài tập 1 : Đem hỗn hợp X gồm 3 kim loại là K , Al và Fe tiến hành 3 thí nghiệm sau :
TN
1
: Đem m gam hh X hòa tan trong nước dư thì thu được 0,2 mol H
2
thoát ra .
TN
2
: Đem m gam hh X hòa tan trong dd KOH dư thí thu được 0,35 mol H
2
thoát ra .
TN
3
: Đem m gam hh X hòa tan trong dd HCl dư thì thu được 0,45 mol H
2
thoát ra .
Tính m gam hỗn hợp X .
( Đề thi tuyển lớp 10 chuyên Hóa Trường Lê Q Đôn Bình Định 02-03 )
Bài giải
PTHH : K + H
2
O → KOH + ½ H
2

Al + H
2
O + KOH → KAlO
2
+ 3/2 H
2
K + HCl → KCl + ½ H
2

Al + 3HCl → AlCl
3
+ 3/2 H
2
Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2

Ở TN
2
: K và Al phải hết vì dd KOH dư , còn ở TN
1
nếu Al hết thì lượng khí H
2
sinh ra ở
TN
1
và TN
2
phải bằng nhau nhưng điều này trái với giả thiết , vậy ở TN

1
: K hết và Al dư
Bài giải
Gọi x , y , z là số mol của K , Al , Fe (hhđầu)
Xét TN1 : Số mol KOH sinh ra = x , và lượng KOH này phản ứng hết với Al .
Theo PT1,2 thì số mol H2 = ½ x + 3/2 x = 0,2
x = 0,1 mol .
Xét TN2 : Số mol H2 = ½ x + 3/2y = 0,35 .
⇒
y = 0,2 mol
Xét TN3 : Số mol H2 = ½ x + 3/2y + z = 0,45
⇒
z = 0,1 mol . Kết quả : m = 14,9gam
2. Chia 15g hh Al và Mg làm hai phần bằng nhau .
Phần1:Cho vào 600ml HCl xM thu được khí A và dd B. Cô cạn dd B thu được 27,9g muối
khan .
Phần 2 : Cho vào 800ml dd HCl xM và làm tương tự thu được 32,35g muối khan .
a. Tính thể tích H
2
thoát ra ở đktc và tính x.
b. Xác đònh%khối lượng mỗi kim loại .
Bài giải
Nếu ở TN
1
mà HCl dư thì ở TN
2
khi tăng lượng axit  lượng muối tạo ra phải không đổi
(trái với giả thiết). Vậy ở TN
1
kim loại còn dư , HCl hết .

Nếu toàn bộ lượng HCl ở TN
2
tạo ra muối thì lượng muối phải bằng (27,9 : 600). 800 =
37,2g
Mà theo giả thiết lượng muối thu được là 32,25g
ở TN
2
thì HCl còn dư và kim loại hết .
PTHH : 2Al + 6 HCl  2AlCl
3
+ 3 H
2

Mg + 2 HCl  MgCl
2
+ H
2
Bài giải
Độ tăng khối lượng từ kim loại  muối là lượng Clo của HCl : 32,25 – 7,5 = 24,85g
n
Cl
= 24,85 : 35,5 = 0,7 .
⇒
n
HCl
= n
Cl
= 0,7 mol
Theo PT : nH2 = ½ nHCl = 0,7 : 2 = 0,35 mol
VH2 = 0,35 . 22,4 = 7,84 lít .

nHCl phản ứng ở TN1 = ( 27,9 : 32,25).0,7 = 0,6
Nồng độ của dd HCl : CM = 0,6 : 0,6 = 1M .
b/ Gọi x , y là số mol Al và Mg trong mỗi phần .
Lập hệ PT : 27x + 24y = 7,5 ; 3x + 2y = 0,7
Giải ta được : x = 0,1 ; y = 0,8
⇒
% khối lượng
Dạng 3: Bài tóan có hiệu suất phản ứng
Bài tập 1 : Đem 0,1 mol Sắt clorua tác dụng với dd Ba(OH)
2
dư thu được thu được 9,02g
kết tủa. Xác đònh công thức sắt clorua và hiệu suất của phản ứng .
(Đề thi HSG lớp 9 Tỉnh Bình Định 2001 - 2002 )
Bài tóan có hiệu suất phản ứng
Bài tập 2 : Đem 0,1 mol Sắt clorua tác dụng với dd NaOH dư thu được thu được 9,05g kết
tủa. Xác đònh công thức sắt clorua và hiệu suất của phản ứng .
(Đề thi HS Giỏi lớp 9 TP Quy Nhơn 2001 - 2002 )
Bài giải
(CÁCH 1)
Nếu là FeCl2 :
FeCl
2
+2 NaOH  2NaCl + Fe(OH)2 Khi phản ứng xảy ra 100% thì khối lượng kết tủa
Fe(OH)
2
= 9g < 9,05g ( vô lý )
Nên là FeCl3:
FeCl
3
+3 NaOH 3 NaCl + Fe(OH)

3
Hiệu suất H% = (9,05 :10,7 ).100% = 84,58%
Bài giải
Bài tập 1 : (CÁCH 2)
PTHH : FeClx + xNaOH Fe(OH)x + xNaCl
Theo PT : n
Fe(OH)x
= n
FeClx
= 0,1 mol
Mà m Fe(OH)x = 9,05g
⇒
m Fe(OH)x = (56 + 17x ).0,1
Mà : 0 < HS = 9,05 : (5,6 + 1,7x) < 1
⇒
9,05 < 5,6 + 1,7x
⇒
x > (9,05 – 5,6 ) : 1,7 = 2, 03 . Chọn x = 3
⇒
HS % = (9,05 : 10,7 ).100% = 84,58%
Bài tóan có hiệu suất phản ứng
Bài tập 3 : Cho V lít khí CO (đktc) đi qua ống sứ đựng a gam CuO nung nóng . Sau khi
kết thúc thí nghiệm cho khí đi ra khỏi ống sứ hấp thụ vào dd NaOH dư . Sau đó thêm vào
lượng dư dd BaCl
2
thấy tạo thành m gam kết tủa .
a/ Viết PTHH của phản ứng xảy ra .
b/ Tính hiệu suất của phản ứng khử theo a ; m ; V .
Bài giải
Ta gọi :

nCO2 = n1 = V : 22,4 ;
nCuO = n2 = a : 80 ;
nBaCO3 = n3 = m : 197
Ta có 3 trường hợp :
n1 = n2 => HS% = (n3 . 100% ): n2 hay n1
n1 > n2 => HS% = (n3 . 100% ): n2
n1 < n2 => HS% = (n3 . 100% ): n1
Bài tóan tăng, giảm khối lượng
Bài tập1 : Cho 43g hỗn hợp BaCl
2
và CaCl
2
vào 1 lít dung dòch hỗn hợp Na
2
CO
3
0,1M và
(NH
4
)
2
CO
3
0,25M . Sau khi các phản ứng kết thúc ta thu được 39,7g kết tủa A và dd B .
Tính % khối lượng các chất trong A .
Viết các PTHH của các phản ứng .
Từ các PT ta nhận thấy :
Cứ1mol(CaCl
2
,BaCl

2
)tạo ra (BaCO
3
, CaCO
3
) thì khối lượng muối giảm 71 – 60 = 11g
Do đó tổng số mol 2 muối (BaCO
3
, CaCO
3
) bằng (43 – 39,7): 11 = 0,3 mol
Còn tổng số mol muối (CO32-) ban đầu = 0,1 + 0,25 = 0,35 mol => muối (CO32-) ban
đầu dư.
Gọi x , y là số mol BaCO3 và CaCO3 trong A ta có : x + y = 0,3
197x + 100y = 39,7
Giải hệ PT : x = 0,1 ; y = 0,2
Thành phần % khối lượng các chất trong A:
% BaCO3 = (0,1.197). 100 = 49,62%
% CaCO3 = 100 – 49,2 = 50,38 %
Bài tập 2 : Nhúng một thanh sắt có khối lượng 28g vào dd CuSO
4
. Sau một thời gian
phản ứng , lấy thanh sắt ra làm khô và cân lại thấy khối lượng thanh sắt tăng 5,715% so
với ban đầu . Đem thanh sắt đó đốt trong khí oxi ở nhiệt độ cao, lấy sản phẩm thu được
cho tác dụng với dd HCl 0,2M . Tính thể tích dd HCl đã phản ứng .Biết rằng các phản
ứng xảy ra hoàn toàn và toàn bộ lượng đồng thoát ra đã bám vào thanh sắt .
( Đề thi HSG Tỉnh BĐ 01-02)
PTHH : Fe + CuSO
4
 FeSO

4
+ Cu
Theo PT : Cứ 1mol Fe phản ứng sinh ra 1 mol Cu thí khối lượng thanh sắt tăng lên 8g.
Độ tăng = (28 . 5,57):100 = 1,6g
=> số mol Fe phản ứng là 0,2 mol = n
Cu
sinh ra .
Sau phản ứng trên thì thanh sắt gồm có 0,3 mol sắt dư và 0,2 mol Cu bám vào .Hỗn hợp
này cháy trong O2 ở nhiệt độ cao , giả sử Fe chỉ tạo ra duy nhất Fe3O4 và Cu chỉ tạo ra
CuO .Viết các PTHH các phản ứng của hh oxit cho vào dd HCl , dựa vào đó ta tính được
V dung dòch HCl .
Bài tóan khi giải qui về 100
1. Khi cho a gam dd H
2
SO
4
A% tác dụng hết với một lượng hỗn hợp hai kim loại Na và Mg (
dùng dư ) thì thấy lượng khí H
2
tạo thành bằng 0,05a gam . Tính A% .
( Đề thi tuyển sinh vào lớp10 chuyên Hóa Trường Lê Q Đôn Bình Đònh 2001 - 2002 )
Bài giải
Cho a = 100g => m H2SO4 = A (gam)
=> n H2SO4 = A : 98 (mol) m H2O = 100 –A => nH2O = (100-A): 18
n H2 = (0,05.100 ): 2 = 2,5 mol PTHH : 2Na + 2H2O  2NaOH + H2 (1)
Mg + H2SO4  MgSO4 + H2 (2) 2Na + H2SO4  Na2SO4 + H2 (3)
Theo PT (1) :
n H2 = ½ n H2O = (100-A):36 (mol)
Bài giải
Theo PT(1,2): nH2 = n H2SO4 = A:98 (mol)

pt : (100-A):36 + (A : 98) = 2,5
Giải pt ta có : A = 15,8 => A% = 15,8%
Bài tóan khi giải qui về 100
Bài tập 2 : Có một hỗn hợp gồm Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
và CaCO
3
trong đó Al
2
O
3
chiếm 10,2% , Fe
2
O
3
chiếm 9,8% . Đem nung hỗn hợp ở nhiệt độ cao thu được chất rắn có khối lượng bằng 67%
khối lượng hỗn hợp ban đầu . Tính % khối lượng của các chất trong chất rắn thu được .
Bài giải
Cho lượng hỗn hợp ban đầu là 100g => m Al2O3 = 10,2g ;; => m CaCO3 = 80g . PTHH :
CaCO3  CaO + CO2
Độ giảm khối lượng = 100 – 67 = 33g chính là mCO2 => nCO2 = 33 : 44 = 0,75 mol
Theo PT : n CaCO3 phản ứng = nCO2 = 0,75mol
m CaCO3 pư = 75g ; m CaCO3 dư = 5g =>Chất rắn gồm : m Al2O3 = 10,2g ; m Fe2O3 =
9,8g ;

m CaCO3 dư = 5g ; mCaO = 0,75.56 = 42g
Bài tóan khi giải qui về 100
Bài tập 3 : Cho m1 gam dd NaOH 20% tác dụng vừa đủ với m2 gam dd FeCl
2
15% đun nóng
trong không khí , cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn . Tính nồng độ % của muối tạo
thành trong dd sau phản ứng (coi nước bay hơi không đáng kể).
(Đề thi tuyển vào lớp chuyên hóa 10 trường Lê Q Đôn Tỉnh BĐ 04-05)
Bài giải
PTHH :2NaOH + FeCl2Fe(OH)2 +2NaCl
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  4Fe(OH)3
Cho m1 =100g => n NaOH = 20:40 = 0,5 mol
Theo PT : nNaCl = nNaOH = 0,5mol
nFe(OH)3= nFe(OH)2= ½ nNaOH= ½ .0,5=0,25
mFe(OH)3 = 0,25.107 = 26,75g
m2 = (0,25.90.100 ): 15 = 150g
Mddsau phản ứng = 100 + 150 – 26,75 = 223,25g
C%NaCl = (0,5.58,5.100%) : 223,25 = 13,1%
Bài tóan về lượng chất dư
Cho 2,02g hỗn hợp Mg và Zn vào cốc (1)đựng 200ml dung dịch HCl .Sau phản ứng cô cạn
dd được 4,86g chất rắn .
Cho 2,02g hỗn hợp Mg và Zn vào cốc (2)đựng 400ml dung dịch HCl như trên , sau phản ứng
cô cạn dd được 5,57g chất rắn .
a/ Tính thể tích khí thóat ra ở cốc (1).
b/ Tính nồng độ mol/lít của dd HCl đã dùng .
c/ Tính khối lượng mỗi kim lọai trong hỗn hợp đầu .
Giải
Giả sử ở cốc (1) Mg và Zn phản ứng hết
⇒
rắnthu được là muối .

Vậy ở cốc (2) Mg và Zn đương nhiên hết
⇒
chất rắn thu được là muối , nếu vậy khối lượng hai chất rắn thu được phải bằng nhau (trái
với giả thuyết )
⇒
ở cốc (1)Mg và Zn dư , HCl phải hết
⇒
chất rắn thu được là hh muối và kim lọai dư .
Lập PT khối lượng rắn sau khi gọi x, y là số mol của Mg và Zn đã phản ứng .
2,02 – ( 24x + 65y ) + 85x + 136y = 4,86
x + y = (4,86 – 2.02) : 71 = 0,04

⇒
VH2 = (x + y) × 22,4 = 0,04 × 22,4 = 0,896 lít
CM = (2x + 2y) : 0,2 = 0,4 M .
Giả sử cốc (2) Mg và Zn chưa hết , HCl hết . Gọi a , b là số
mol Mg và Zn
⇒
PT khối lượng rắn
n
HCl
= 0,1 mol .
Mà theo đề n
HCl
= 0,4 × 0,4 = 0,16 mol (Vô lý)
⇒
Mg và Zn hết , HCl dư . Lập hệ PT và giải :
a = 0,03 ; b = 0,02 => mMg = 0,03.24 = 0,72g
mZn = 0,02 . 65 = 1,3g .
Cho hỗn hợp A gồm 3 oxit : Al

2
O
3
; K
2
O ; CuO, tiến hành 3 thí nghiệm :
TN
1
: Nếu cho A vào nước dư khuấy kỹ thấy còn 15g chất rắn không tan.
TN
2
: Nếu cho thêm vào A một lượng Al
2
O
3
bằng 50% lượng Al
2
O
3
trong A ban đầu , rồi
lại hòa tan vào nước dư .Sau thí nghiệm còn lại 21g chất rắn .
TN
3
: Nếu cho thêm vào A một lượng Al
2
O
3
bằng 75% lượng Al
2
O

3
trong A ban đầu , rồi
lại hòa tan vào nước dư .
Sau TN còn lại 25g chất rắn . Tính khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp A .
Bài giải
Khi cho hh A vào nước dư rồi khuấy kỹ có các phản ứng sau :
K
2
O + H
2
O → 2KOH
Sau đó KOH sẽ hòa tan hết hay một phần Al2O3, nhưng CuO phải còn nguyên .
Al
2
O
3
+ 2KOH → 2KAlO
2
+ H
2
O .
Để xác đònh Al
2
O
3
dư hay KOH dư ta có thể so sánh khối lượng các chất rắn không tan ở
từng cặp thí nghiệm như sau :
So sánh TN
1
và TN

2
: Giả sử trong TN
2
Al
2
O
3
tan
hết. So với TN
2
lượng KOH trong TN
1
tuy không đổi nhưng lượng Al2O3 nhỏ hơn
→ TN
1
: Al
2
O
3
tan hết .
Vậy chất rắn không tan ở TN
1
và TN
2
chỉ gồm CuO nên phải nặng bằng nhau
⇒
mâu thuẫn
với đề bài .
So sánh TN
2

và TN
3
: Vì trong TN
2
Al
2
O
3
chưa tan hết, nên 25% Al
2
O
3
(ứng với 75 – 50 )
thêm vào so với TN
2
cũng không thể tan Sự sai biệt khối lượng chất rắn sau TN
2
và TN
3

chính là khối lượng của 25% Al
2
O
3
thêm vào.

⇒
mAl
2
O

3
(trong A) = (25-21) × 100 : 25 = 16g
TN
2
so với TN1 , có thêm 50% Al
2
O
3
tức là thêm 8g. Trong khi đó khối lượng chất rắn chỉ
tăng 21 – 15 = 6g
Vậy phải có 8 – 6 = 2g Al
2
O
3
đã tan trong TN
2
. Trong TN
2
, ngòai lượng Al
2
O
3
có sẵn trong
TN1 tan hết , còn tan thêm được 2g Al
2
O
3
.Như vậy trong TN
1
Al

2
O
3
đã tan hết, lượng chất
rắn không tan trong TN
1
là CuO
⇒
mCuO = 15g
Trong TN
2
có tất cả 16+2=18g Al
2
O
3
tan trong dung dịch KOH .
Theo PT ta có :
Số mol K
2
O = ½ số mol KOH tan = 18:102 (mol)
Khối lượng K
2
O = (18 : 102 ) × 94 = 16,59g .