đề tài sưu tầm và xây dựng hệ thống bài tập nâng cao chương trình kim loại kiềm-kim loại kiềm thổ-nhôm để bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học thpt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ
KHOA HÓA HỌC

TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU KHOA HỌC
NGÀNH: SƯ PHẠM HÓA HỌC

Đề tài: Sưu tầm và xây dựng hệ thống bài tập nâng cao chương kim loại
kiềm- kim loại kiềm thổ- nhôm để bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học THPT

Họ và tên: Võ Thị Ánh Hồng
Lớp: Hóa 2A
Mã SV: 13S2011039
1
Sv: võ thị ánh hồng


A.CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2
Sv: võ thị ánh hồng


3
Sv: võ thị ánh hồng


4
Sv: võ thị ánh hồng

KI
Đơ
Hợ
OXI
Tác
M
M
n
Tp
dụ
UỐ
LO
chấ
Ing
tẠI
với
KIỀ
phi
nư
axi
oxi
mộ
mu
ki
M
ki
ớc
ttax
ối
m

m
it
vài
loạ
i,phi
ki
oxi
tm
mạ
ki
nh:
m
Cl
loạ
i,
hid
rox
it
ki
m
loạ
i
lưỡ
ng
tín
h

5
Sv: võ thị ánh hồng

6
Sv: võ thị ánh hồng


B. CÁC DẠNG BÀI TẬP
 Dạng 1: Tìm tên kim loại hoặc công thức của hợp chất
Phương pháp tổng quát
−Kim loại kiềm hoặc hỗn hợp kim loại kiềm tác dụng với nước hoặc axit thì n(H2)

=1/2*n(kim loại)
−Kim loại kiềm thổ hoặc hỗn hợp kim loại kiềm thổ tác dụng với nước hoặc axit thì n(H 2)
=n(kim loại)
- Nếu bài toán yêu cầu tìm tên 2 kim loại A,B kế tiếp nhau trong cùng một phân nhóm
chính thì tìm khối lượng nguyên tử trung bình của 2 kim loại rồi dùng bảng hệ thống
tuần hoàn suy ra A và B:

-

-

A=
Nếu cho hỗn hợp 2 kim loai A, B tan được trong nước:
+ Nếu A, B là kim loại kiềm thì cả hai đều phản ứng trực tiếp với nước.
+ Nếu A là kim loại kiềm, B chưa biết thì có thể
• B là kim loại kiềm thổ: Ca, Ba, thì cả A, B đều tan
• B là nguyên tố lưỡng tính (Be, Zn , Al, Cr).
Phương trình dạng tổng quát của nguyên tố lưỡng tính tác dụng với dung dịch kiềm.
Gọi dd kiềm là AOH, nguyên tố lưỡng tính là B:
B + nH2O → B(OH)n↓ + n/2 H2

B(OH)n + (4 – n) AOH → A4 – nBO2 + 2H2O

B + (n – 2) H2O + (4 – n) AOH → A4 – nBO2 +n/2 H2
−Tùy nhiều trường hợp mà ta sử dụng các định luật bảo toàn: khối lượng, nguyên tố, bảo
toàn điện tích, bảo toàn electron……

Ta sẽ xét các trường hợp cụ thể sau:
Bài tập
Bài 1: Hòa tan hoàn toàn 0,297g hỗn hợp gồm natri và một kim loại thuộc nhóm
IIA trong bảng HTTH vào nước, ta được dung dich X và 56ml khí Y (dktc)
Xác định kim loại chưa biết và tính thành phần mỗi kim loại trong hỗn hợp ban
đầu.

Hướng dẫn giải:
7
Sv: võ thị ánh hồng


Đặt kí hiệu nguyên tử khối của kim loại nhóm IIA chưa biết là M và a,b lần lượt là số mol của
Na và M trong hỗn hợp.
Theo bài ta có hpt hóa học:
mhh =mNa + mM =23a +Mb =0,297 (1)
nH2 = 0,5a +b =56:22400 =0,0025 mol (2)
Từ (2) suy ra a = 0,005 – 2b, thế vào (1) rồi rút gọn ta được:
b(M-46) =0,182 hay b=0,182/(M-46)
Điều kiện : 0Ta có bảng:
M
B
Vậy M là bari (Ba)

87,6
0,0044

137
0,002

Vì b=0,002 =>mNa=0,002.137=0,274g
Và mNa=0,297-0,274=0,0023g.

Bài 2: Oxi hóa hoàn toàn 7,83 gam hợp kim gồm một kim loại hóa trị II, một
kim loại hóa trị III thì tạo thành 14,23g hỗn hợp 2 oxit có tỉ lệ số mol là 1:1.
Cho hỗn hợp oxit đó vào dung dịch kiềm dư thì còn lại 4,03g chất không tan.
Xác định tên 2 kim loại ban đầu. Biết oxit của kim loại III là oxit lưỡng tính

Hướng dẫn giải:
Đặt kí hiệu và NTK của hai kim loại hóa tị II và III lần lượt là M và R.
Vì chỉ R2O3 là oxit lưỡng tính tan trong dung dịch kiềm nên:
mMO= 4,03g
Vậy: mR2O3=14,23-4,03=10,2g
Theo định luật BTKL, ta có:
mO= 14,23-7,83=6,4g
Do hai oxit có tỉ lệ về số mol là 1:1 nên số gam oxi trong MO và trong R2O3 tỉ lệ với nhau là 1:3
Từ đó ta tính được mO trong MO =6,4/(3+1)=1,6g
8
Sv: võ thị ánh hồng


Vì mMO=4,03g, suy ra:
mM trong 4,03g MO =4,03-1,6=2,43g

KI
ĐƠ
HỢ
OX
HI
Tác
M
Pư
=>M=2,43.16/1,6=24,3
M
N
P
IT
DR
dụ
UỐ
tra
nhi

LO
CH
Vậy M là ệtoIngOX
Mg
ẠI
ẤT
IT
với
đổi
ph

Tương tự,ânion
KIỀ mO trong 10,2g R2O3=1,6.3=4,8g
phi
nư
axi
oxi
ki
mu
M
ki
tớc
m
ối
tro

mB=10,2-4,8=5,4g
TH
m
axi
loạ
ng
i,tỔ
du
=>B=5,4.48/2,4.8=27
oxi
ng

t,
dịc

Vậy B là Al.
hid
h
rox

Bài 3: Hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm A,B thuộc hai chu kì lien tiếp.
it

a) Nếu cho X tác dụng vừa đủ với V1 lít dung dịch HCl rồi cô cạn thì thu được a
gam hỗn hợp muối clorua khan. Còn nếu cho X tác dụng với V2 lít dung dịch
H2SO4 rồi cô cạn thì thu được b gam hỗn hợp muối sunfat khan.
Hãy thiết lập biểu thức tính tổng số mol của hai kim loại có trong X theo a và b.
b) Nếu cho X tác dụng với dung dịch gồm 0,5V1 lít dung dịch HCl và 0,5V2 lít dung
dịch H2SO4 đã dùng ở trên rồi đem cô cạn thì thu được c gam hỗn hợp muối
clorua và sunfat khan của A và B.
Hãy thiết lập biểu thức tính c theo a và b.
c) Cho b=1,1807a. Hỏi A,B là kim loại kiềm gì?
d) Cho c=45,25g. Tính khối lượng của X và lượng kết tủa thu được sau khi hòa
tan c gam hỗn hợp các muối ở trên vào nước và cho tác dụng với BaCl 2 dư.
củ
a

ki

m

loạ
i

lư

ỡn
g

tín
h

Hướng dẫn giải:
Kí hiệu chung 2 kim loại kiềm A,B là M và tổng số mol của A,B là x mol.
a)Các PTPU:

M +HCl =MCl +1/2 H2
2M +H2SO4 =M2SO4 + H2
Hiệu khối lượng muối sunfat và muối clorua:
b-a =0,5x(2M+96)-x(M+35,5)=12,5x
hay x=(b-a)/12,5 (I)
b)Vì dùng mỗi loại axit bằng một nửa lượng lần một, nên lượng muối mỗi loại cũng bằng
một nửa lượng lần một, tức:
c=(a+b)/2
(II)
9
Sv: võ thị ánh hồng


c)Tỉ lệ khối lượng 2 muối là:

Muối sunfat/Muối clorua =0,5x(2M+96)/(x(M+35,5)) =b/a =1,1807
 M=33,8. Vì hai kim loại kiềm tuộc hai chu kì lien tiếp nên chúng chỉ có thể là : Na(23)
và K(39)
d)Từ (II) ta có: 45,25=(a+1,1807a)/2 => a=41,5

Theo (I), tổng số mol của hai kim loại kiềm là:
x= (b-a)/12,5 =(1,1807a-a)/12,5 =0,1807a.41,5/12,5 =0,6mol
Vậy, khối lượng các kim loại kiềm bằng: 0,6.33,8 =20,28g
Theo (2): nH2SO4 = nM2SO4 =0,3/2=0,15 mol (vì chỉ dùng một nửa lượng axit)
Ta có: mBaSO4 =0,15.233= 34,95g.

Bài 4: Hoà tan 46g một hỗn hợp gồm Ba và 2 kim loại kiềm A, B thuộc 2 chu kỳ
liên tiếp vào nước thì được dung dịch D và 11,2 lít khí đo ở đktc. Nếu thêm 0,18
mol Na2SO4 vào dung dịch D thì dung dịch sau phản ứng vẫn chưa kết tủa hết Ba.
Nếu thêm 0,21 mol Na2SO4 vào dung dịch D thì dung dịch sau phản ứng còn dư
Na2SO4. Xác định tên 2 kim loại kiềm?

Hướng dẫn giải:
Gọi R là kim loại đại diện cho hai kim loại kiềm A,B; x là số mol Ba, y là số mol của R.
Theo đề ta có:
mhh = 137x + Ry=46 (1)
nH2 =x +0,5y =11,2/22,4 =0,5 (2)
nBa = nNa2SO4 suy ra 0,18Từ (2) => y=1-2x thay vào (1) ta được:
137x +R(1-2x) =46 => (137-2R)x =46-R (4)
Từ (3) và (4) ta suy ra (137-2R).0,18 <46-R < (137-2R).0,21


29,7 Mà R là đại diện cho hai kim loại kiềm A,B thuộc hai chu kì kế tiếp nên A, B phải là
Na(23) và K(39)

Bài 5: Hòa tan hoàn toàn a gam kim loại M có hóa trị không đổi vào b gam dung
dịch HCl được dung dịch D. Thêm 240 g dung dịch NaHCO3, vào D thì vừa đủ tác
dụng hết với lượng HCl còn dư, thu được dung dịch E trong nồng độ phần trăm

của NaCl và muối clorua kim loại M tương ứng là 2,5% và 8,12%. Thêm tiếp
lượng dung dịch dư dung dịch NaOH vào E, sau đó lọc lấy kết tủa, rồi nung đến
10
Sv: võ thị ánh hồng


khối lượng không đổi thì thu được 16g chất rắn. Viết các phương trình phản
ứng.
Xác định kim loại M và nồng độ phần trăm của dung dịch HCl đã dùng.
NH
ĐƠ
HỢ
OX
Điệ
HI
Tác
PƯ
M

Hướng dẫn giải:
Ô
N
P
IT
n
DR
dụ
nhi
UỐ
M

CH
ph
OX
ng
Iệt

nh
ẤT
ân
IT
với
ph
Gọi hóa tri
M=x, số mol NaHCO3=0,2
nư
phi
du
ôm
dd
nó
axi
baz
ân
2M+2xHCl→2MClx+xH2↑
ớc
ki
baz
tng
o
NaHCO3+HCl→NaCl+CO2↑+H2O

ở
m
dịc
o
ch
0,2
0,2
nhi
h
ảy
Theo phương
trình khối lượng NaCl=11,7g. Từ hai nồng độ % suy ra :
ệt
mu
cri
Khối lượng
độ dung dịch E=468g và khối lượng MCl=38g.
ối
olit
Viết tiếp củcacác phương trình MClx→M(OH)x→M2Ox(16) gam
ao : 2MClx→M2Ox cho số mol M2Ox=38−1671x−16x=0,4x mol
Nhận thấy
ki
Suy ra : M=12x
thỏa mãn x=2→M=24 là Mg.
m
Khối lượng dung dịch HCl= khối lượng dd E+ khối lượng khối lượng H2↑+ khối
loạ
lượng CO2↑−khối lượng dung dịch NaHCO3− khối lượng M.
i

Thay số yế→ khối lượng dd HCl(b)=228g.
Theo phương
trình số mol HCl=0,2+0,8=1 mol
u
C%HCl=16%
hơ
n

Bài 6: Chia hỗn hợp hai kim loại A và B có hóa trị tương ứng là n và m thành ba
phần bằng nhau:
- Phần 1: Cho hòa tan hết trong dung dịch HCl thu được 1,792 lít khí H2
- Phần 2: Cho tác dụng với NaOH dư được 1,344 lít khí (đo ở đktc) còn lại chất
rắn không tan có khối lượng = 4/13 khối lượng mỗi phần.
- Phần 3: Nung trong oxi dư thu được 2,84 gam hỗn hợp oxit M2On và B2Om.
a. Hãy xác định 2 kim loại A và B.
b.Tính khối lượng mỗi kim loại trong 1/3 hỗn hợp đầu

Hướng dẫn giải:
Gọi x, y lần lượt là số mol của A, B trong mỗi phần
Phần 1: nH2 = 0,08 mol
A + 2nHCl → n/2 H2
x
nx/2
B + 2mHCl →m/2 H2
y
mx/2
0,5(nx + my) = 0,08
nx + my + 0,16
11
Sv: võ thị ánh hồng

Phần 2: Tác dụng với dung dịch NaOH dư. Còn lại chất rắn không tan là một trong hai kim loại A
và B không tan trong kiềm.
Giả sử A tan trong NaOH
A + (n – 2)H2O + (4 – n)NaOH → Na4-nAlO2 + n/2 H2
x mol
0,5nx mol
Ta có: 0,5nx = 0,06
nx = 0,12
my = 0,04
chất rắn còn lại:
Phần 3: 2A + n/2O2 → A2On
x mol
0,5x mol
2B + m/2 O2 → B2Om
y mol
0,5y mol
0,5x(2A + 16n) + 0,5y(2B +16m) = 2,84
(Ax + By) + 8(nx + my) = 2,84
Ax + By = 1,56
Khối lượng kim loại trong 1/3 hỗn hợp đầu là 1,56 gam

Bài 7: Lấy 7,88 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại hoạt động (X,Y) có hóa trị không

đổi chia thành hai phần bằng nhau.
. Phần 1 nung trong oxi dư để oxi hóa hoàn toàn, ta hu được 4,47 gam hỗn hợp
hai oxi.
. Phần 2 hòa tan hoàn toàn trong dung dịch hỗn hợp hai
axit : HCl và H2SO4 loãng.

a) Tính thể tích khí H2 thu được ở đktc.
b) Nếu X,Y là hai kim loại thuộc hai chu kì liên tiếp của nhóm IIA và dung dịch axit
chỉ chứa HCl. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi muối clorua
thu được, biết khối lượng hai muối là 7,49g.

Hướng dẫn giải:
a) Khối lượng một phần : 7,882=3,94g
Số mol nguyên tử O kết hợp với hỗn hợp kim loại:
4,74−3,9416=0,05mol.
Trong quá trình tạo oxi, oxi đã thu electron của hai kim loại như sau:
O+2e→O2−
(1)
(mol) 0,050,10,05
12
Sv: võ thị ánh hồng


Theo (1):0,05 mol O nhận 0,1 mol electron do 3,94g hỗn hợp hai kim loại phóng ra. Vậy
khi 3,94g hỗn hợp hai kim loại khử H+ của hai dung dịch axit cũng phóng ra 0,1 mol electron
theo nửa phản ứng :
2H++2e→H2
(2)
(mol) 0,10,10,05
Vậy VH2=0,05.22,4=1,12 lít (đktc).
b) Kí hiệu M là kí hiệu chung của 2 kim loại.
M−2e→M2+ (3)
(mol 0,050,1
M =3,940,05=78,8g/mol. Theo đề bài. X và Y là hai kim loại thuộc 2 chu kì liên tiếp ở phân
nhóm IIA nên ta có:
Chọn X=Ca(40)<78,8

Ta có phương trình hóa học tạo muối clorua:
M +2HCl→MCl2+H2 (4)
(mol)
0,050,05
Gọi x,y là số mol CaCl2 và SrCl2. Ta có :
x+y=0,05
(5)
và 111x+159y=7,49
(6)
Từ (5) và (6) và giải hệ phương trình, ta có x=0,01;y=0,04.
%mCaCl2=14,82%;%mSrCl2=85,18%.

Bài 8: : Có ba kim loai X, Y, Z có khối lượng nguyên tử theo tỉ lệ 12:14:29. Tỉ lệ số
nguyên tử trong hỗn hợp ba kim loại trên là 1:2:3. Khi cho một lượng kim loại X
bằng khối lượng có trong 24,45 gam hỗn hợp ba kim loại (hỗn hợp A) nói trên tác
dụng với nước thu được 1,12l khí H2 (đktc). Tìm ba kim loai trên?

Hướng dẫn giải:

Gọi x, y, z là khói lượng nguyên tử của các kim loại X, Y, Z; a, m là số mol nguyên tử và hóa trị
của kim loai X.
X + mH2O → X(OH)m + m/2 H2
1mol
0,5m mol
a
0,05 mol
→ a = 0,1/m
Vì trong 1 mol nguyên tử bất kì chất nào cũng có số nguyên tử không đổi nên tỉ lệ số nguyên tử
cũng là số mol nguyên tử do đó trong hỗn hợp có: : :
→ + + = 24,45

→ x + 2y +3z = 244,5
= y=
= z=
x = 23,1m
13
Sv: võ thị ánh hồng


Vì m là hóa trị của X nen có giá trị từ 1, 2, 3
Khi m = 1 → x = 23 (Na)
Khi m = 2 → x = 46,2 (loại)
Khi m = 3 → x = 69,3 (loại)
y = 27 (Al) ; z = 56 (Fe)

Bài 9: Trộn 100 gam dung dịch chứa một muối sunfat của kim loại kiềm nồng

độ 13,2% với 100 g dung dịch NaHCO34,2%. Sau khi phản ứng xong thu được
dung dịch A có khối lượng m (ddA) <200 g. Cho 100 g dung dịch BaCl220.8% vào
dung dịch A, khi phản ứng xong người ta thấy dung dịch vẫn còn dư muối sunfat.
Nếu thêm tiếp vào đó 20 g dung dịch BaCl220,8% nữa thì dung dịch lại
dư BaCl2 và lúc này thu được dung dịch D.
a) Hãy xác định công thức của muối sunfat kim loại kiềm ban đầu.
b) Tính nồng độ % của các chất tan trong dung dịch A và dung dịch D.
c) Dung dịch muối sunfat kim loại kiềm ban đầu có tác dụng được với những
chất nào dưới đây ? Viết các phương trình phản
ứng : Na2CO3,Ba(HCO3)2,Al2O3,Na,Al,Ag,Ag2O

Hướng dẫn giải:
a) Do trộn 100g với 100g mà lượng dung dịch thu được <200g thì muối sunfat kim loại kiềm là

muối axit (hiđro sunfat).
2MHSO4+2NaHCO3→M2SO4+Na2SO4+2CO2↑+2H2O
Sự thoát khí CO2↑ làm giảm khối lượng (số mol CO2↑=0,05 )
Theo phương trình sự tạo kết tủa với BaCl2 là muối sunfat.
MNaSO4+BaCl2→BaSO4↓+MCl+NaCl
Vậy nếu coi số mol MHSO4 là x ta có :
(M+97)x=13,2→x=13,2M+97
Với 0,1Vậy công thức sunfat là NaHSO4→x=0,11
Khi phản ứng =0,05 mol và còn dư =0,06 mol trong dung dịch A.
b) Dung dịch A có khối lượng =100+100−(0,05.44)=197,8g chứa:
0,05.142=7,1 gam Na2SO4≈3,59%
0,06.120=7,2 gam NaHSO4≈3,64%
Dung dịch D có khối lượng =197,8+120−(0,11.233)=292,17g chứa :
(0,05.2+0,06).58,5=9,36g NaCl≈3,2%
và 0,06.36,5=2,19g HCl≈0,75%
14
Sv: võ thị ánh hồng


c)
2NaHSO4+Na2CO3→2Na2SO4+CO2↑+H2O
2NaHSO4+Ba(HCO3)2→Na2SO4+BaSO4↓+2CO2↑+2H2O
2NaHSO4+2Na→2Na2SO4+H2↑
6NaHSO4+Al2O3→3Na2SO4+Al2(SO4)3+3H2O
6NaHSO4+2Al→3Na2SO4+Al2(SO4)3+3H2↑
2NaHSO4+Ag2O→Ag2SO4+Na2SO4+H2O

Bài 10: Hòa tan 10,65g hỗn hợp A gồm 1 oxit kim loại kiềm và một oxit kim loại

kiềm thổ bằng dung dịch HCl ta thu được dung dịch B. Cô cạn dung dịch B và điện
phân nóng chảy hoàn toàn hỗn hợp muối thì thu được ở anot 3,696l khí C (ở
27,30C và 1 atm) và hỗn hợp kim loại D ở catot.
1)
2)

3)

Tính khối lượng của D
Lấy m gam D cho tác dụng hết với nước ta được dung dịch E và V lít
khí ở đktc. Cho từ từ Al vào dung dịch E cho tới khi ngừng thoát khí,
thấy hết p gam Al và có V1 lít khí thoát ra ở đktc.
a) So sánh V1 và V
b) Tính p theo m
Nếu lấy hỗn hợp kim loại D rồi luyện thêm 1,37g Ba thì thu được một
hợp kim trong đó Ba chiếm 23,07% về số mol. Hỏi hỗn họp đầu là oxit
của cá kim loại kiềm, kiềm thổ nào?

Hướng dẫn giải:
1)

Đặt công thức oxit kim loại kiềm và oxit kim loai kiềm thổ là R2O và MO (R là kim loại
kiềm và M là kim loại kiềm thổ)
Các ptpu:
R2O +2HCl =2RCl +H2O (1)
MO +2HCl =MCl2 + H2O (2)
2RCl = 2R + Cl2
(3)
MCl2 =M + Cl2
(4)

Theo (1,2,3,4) ta có các sơ đồ hợp thức:
R2O → 2RCl → 2R +Cl2
MO → MCl2 → M + Cl2
15
Sv: võ thị ánh hồng


Nhận thấy: nO trong oxit =nCl2 = P.V/(R.T) =0,15 mol
Do đó, tổng khối lượng hỗn hợp kim loại D =10,65-0,15.16 =8,25g
2)

PTPU:

2R + H2O = 2R+ + 2OH- +H2

(5)

M + 2H2O = M2+ + 2OH- + H2 (6)
2OH- + 2Al + 2H2O = 2AlO2- + 3H2(7)
a)

b)

3)

Theo (5,6) cứ 2 mol OH- tạo ra 1 mol H2
còn theo (7) cứ 2 mol OH- tạo ra 3 mol H2
=> V1 = 3V
Theo (7): nAl =nOHTheo (3,4,5,6) nOH- = 2nH2 = 2nCl2

Nhận thấy lấy tất cả D sẽ có nOH- =2.0,15= 0,3 mol
vì chỉ lấy m gam D nên nOH- = 0,3m/8,25 mol
Do đó: P = 0,3m.27/8,25 =0,982m
Theo (1,2,3,4): 0,5.nR + nM = 0,15
nBa thêm vào =1,37/137 =0,01 mol
Biện luận:
− Giả sử hỗn hợp D chỉ có kim loại kiềm thổ (nM =0,15 mol)
 %Ba = 0,01.100/(0,15+0,01) =6,25%
− Giả sử hỗn hợp D chỉ có kim loại kiềm (nR =2.0,15 = 0,3 mol)
 %Ba =0,01.100/(0,3+0,01) =3,22%
Bài cho, %Ba trong D =23,07% => M phải là Ba
Ta có: 11Equation Section (Next)
nBa + 0, 01
nBa + 0, 01
23, 07
=
=
nR + nBa + 0, 01 2(0,15 − nBa ) + 0, 01 + nBa
100

Giải ra: nBa =0,05 →nR =2(0,15-0,05) =0,2 mol
MR =(8,25-0,05.137)/0,2 =7. Vậy R là Li


DẠNG 2: Dạng toán về CO2 hoặc SO2 tác dụng với dung dịch
kiềm
16

Sv: võ thị ánh hồng

Phương pháp tổng quát:
Khi sục từ từ khí CO2 hoặc SO2 vào dung dịch bazo thì thứ tự phản ứng lần lượt là:
CO2 + 2OH- = CO32- + H2O
CO32- + CO2 + H2O =2HCO3Từ đó ta có thể rút ra được tỉ lệ sau:
Đặt T=nOH-/nCO2, ta có các trường hợp sau:
T≤ 1: chỉ tạo ra muối axit (HCO3-)
1< T<2: sản phẩm tạo ra gồm 2 muối
T≥ 2: chỉ tạo ra muối trung hòa (CO32-), nếu T>2 thì dung dịch sau pư còn dư OH-.
Trong trường hợp sinh ra ion CO32- mà trong dung dịch có nhiều cation thì sẽ ưu tiên cho cation
nào tạo kết tủa với nó.
- Đưa số mol kiềm về số mol của ion OH -, sau đó viết PTHH, tính theo PTHH đó: có 2 dạng bài
toán
Bài toán thuận: Cho chất tham gia phản ứng, tìm sản phẩm: Với bài toán loại này ta chỉ cần
tính tỉ số mol gữa OH- và O2 (SO2)
Đặt k= nOH-/nCO2 Khi đó nếu:
+ k≤ 1 sản phẩm thu được là muối axit, tức là chi xảy ra phản ứng:
OH- + CO2 →HCO3- (1)
+ k≥ 2 sản phẩm thu được là muối trung hòa, tức là chỉ xảy ra phản ứng: 2OH - + CO2 → CO32-+
H2O (2)
+ 1< k < 2 : sản phẩm gồm cả 2 muối, tức là xảy ra cả (1) và (2), khi đó lập hệ phương trình theo
số mol CO2 và số mol OH- sẽ tìm được số mol 2 muối.
Bài toán nghịch: Cho sản phẩm, hỏi chất tham gia phản ứng:
VD: Cho x mol CO2 tác dụng với a mol OH- tạo thành b kết tủa ( b mol muối trung hòa).
Tìm giá trị x biết a,b.
Giải: Với bài toán này thì chúng ta chú ý đến giá trị a, b.
- Nếu a=2b thì bài toán rất đơn giản x= b
- Nếu a> 2b thì bài toán có thể có 2 đáp số vì xảy ra 2 trường hợp
+ Trường hợp 1: OH- dư, tức là chỉ xảy ra phản ứng (2) Vậy x= b
+ Trường hợp 2; Xảy cả 2 phản ứng (1),(2): Vậy x= a-b

Chú ý: Để giải được bài toán dạng này chúng ta cần hểu;
+ Cho dù đầu bài cho CO2 hay SO2 tác dụng với 1 hay nhiều dung dịch kiềm thì ta cũng đưa hết
về số mol OH17
Sv: võ thị ánh hồng


+ Nếu bài toán yêu cầu tính số mol kết tủa thì giữa số mol CO 32- (SO32-) và Ba2+ (Ca2+) ion nào có
số mol nhỏ hơn thì số mol kết tủa tính theo ion đó.

Bài tập:
Ta sẽ xét các ví dụ cụ thể sau đây:

Bài 1: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 ở đktc vào 100ml dung dịch gồm K2CO3
0,2M và KOH xM. Sau k hi các pư xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Cho
toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được 11,82 gam kết tủa. Tính x.

Hướng dẫn giải:
nCO2 =2,24/22,4 =0,1 mol;
nK2CO3= 0,1.0,2 =0,02 mol
nKOH= 0,1.x mol
Cơ chế xảy ra như sau:
khi sục khí CO2 vào dung dịch chứa K2CO3 và KOH thì xảy ra các pư sau:
CO2 + 2OH- = CO32- + H2O

(1)

Nếu CO2 vẫn còn thì:
CO2 + CO32- + H2O =2HCO3-

(2)

Khi cho dung dịch Y tác dụng với BaCl2 dư thì kết tủa thu được là BaCO3
nBaCO3 =11,82/197 =0,06 mol => nCO32-=0,06 mol
Nếu chỉ xảy ra pư (1) thì số mol của CO32- là: 0,1+0,02=0,12 mol >0,06 mol nên suy ra xảy ra tiếp
tục phương trình (2)
Thay vào phương trình ta có:
CO2 + 2OH- = CO32- + H2O
0,05x 0,1x 0,05x

18
Sv: võ thị ánh hồng


CO2 + CO32- + H2O = 2HCO3(0,1-0,05x) (0,1-0,05x)



0,05x +0,02 –(0,1-0,05x) =0,06
x=1,4

Vậy x=1,4.

Bài 2: Sục từ từ khí 0,06 mol CO2vào dung dịch chứa amol Ba(OH)2thu được
2bmol kết tủa. Mặt khác khi sục xmol CO2 cũng vào dung dịch chứa a mol
Ba(OH)2thì thu được b mol kết tủa. Tính a trong các trường hợp x=0,08; x=0,09;
x=0,11.

Hướng dẫn giải:
Với x=0,08
Ta phải lý luận để kết luận khi sục 0,06 mol khí CO2 vào dung dich chứa a mol

Ba(OH)2 thì tạo ra được 2 muối:
Khi sục thêm 0,02 mol CO2 nữa thì lượng kết tủa giảm xuống chứng tỏ kết tủa đã bị
tan 1 phần, có hai trường hợp: chỉ tạo muối trung hòa và trường hợp tạo 2 muối
Giả sử Ba(OH)2 pư vừa đủ với CO2 để tạo muối trung hòa, tức: 2b=0,06 →b=0,03.
Như vậy để hòa tan 0,03 mol kết tủa thì cần thêm lượng CO 2 là 0,03 mol
Nếu lượng CO2 thêm vào ít hơn 0,03 mol thì b<0,03mol→tạo 2 muối
Nếu lượng CO2 thêm vào lớn hơn 0,03mol thì b=0,03 mol và Ba(OH)2 dư
Vì vậy x=0,08 là trường hợp tạo 2 muối
BaCO3+ CO2+ H2O → Ba(HCO3)2
0,02
0,02
Suy ra b=0,02, hai muối gồm:BaCO3(0,04 mol), Ba(HCO3)2(0,01 mol). Bảo toàn nguyên
tố Ba suy ra Ba(OH)2(0,05 mol)→a=0,05
 Với x=0,09 mol: trường hợp pư vừ đủ tạo thành muối trung hòa →a=0,06 mol
 Với x=o,11 mol: trường hợp bazo dư, khi sục thêm CO 2 thì xảy ra các pư:
Ba(OH)2+ CO2→ BaCO3+ H2O
zmol
zmol zmol
BaCO3+ CO2+ H2O → Ba(HCO3)2
0,05-z 0,05-z
Ta có: (0,05-z)-z=0,03 =>z=0,01→Ba(OH)2(0,07 mol)


−

19
Sv: võ thị ánh hồng


Bài 3: Cho 28 gam hỗn hợp khí X (CO2, SO2) có dX/O2= 1,75 lội chậm qua 500ml

dung dịch hỗn hợp (NaOH 0,7M ; Ba(OH)2 0,4M) thu được m gam kết tủa. Giá trị
của m là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:
Kí hiệu CO2 và SO2 là RO2. Ta có: MX=1,75*32=56 => R+32=56 =>R=24
nRO2=28/56=0,5mol
nNaOH=0,35mol, nBa(OH)2=0,2mol => nOH-=0,75mol
Ta có: 1RO 32- (y mol)
Bảo toàn nguyên tố R: x+y=0,5
Bảo toàn điện tích: x+2y=0,75
=> x=y=0,25 mol
Ta có PT: Ba2+ + RO32- → BaRO3
0,2
0,2
0,2
=> mBaRO3=0,2*(137+24+16*3)=41,8 gam

Bài 4: Hấp thụ hết 3,36 lít khí SO2 (đktc) vào dung dịch NaOH thu được dung
dịch X chứa 2 muối. Thêm Br2 dư vào dung dịch X, phản ứng xong thu được dung
dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với lượng dư dung dịch Ba(OH)2. Tìm khối
lượng kết tủa thu được khi pư xảy ra hoàn toàn.

Hướng dẫn giải:
Ta thấy khi cho Br2 dư vào dung dịch chứa 2 muối của S+4 (Na2SO3 và NaHSO3) thì toàn bộ lượng
S+4 sẽ chuyển hóa hoàn toàn thành S+6.
Ta có pt: Ba2+ + SO42- → BaSO4
nSO42-=nSO2=3,36/22,4=0,15 mol => mBaSO4=0,15*233=34,95 gam.

Bài 5: Nhiệt phân 3,0 gam MgCO3 một thời gian được khí X và hỗn hợp rắn Y.

Hấp thụ hoàn toàn X vào 100ml dung dịch NaOH x mol/lít thu được dung dịch Z.
Dung dịch Z phản ứng với BaCl2 dư tạo ra 3,94 gam kết tủa. Trung hòa hoàn toàn
dung dịch Z cần 50ml dung dịch KOH 0,2M. Giá trị của x và hiệu suất nhiệt phân
MgCO3 lần lượt là bao nhiêu?
20
Sv: võ thị ánh hồng


Hướng dẫn giải:
Dung dịch Z vừa tác dụng với BaCl2 và KOH suy ra Z chứa CO32- và HCO3-.
CO32- + Ba2+→ BaCO3 với nBaCO3=3,94/197=0,02 mol
0,02 0,02 0,02
HCO3- + OH- → CO32- + H2O với nKOH=0,01 mol
0,01 0,01
Suy ra dd Z gồm: Na2CO3 (0,02mol), NaHCO3 (0,01mol) => nNaOH=0,02*2+0,01=0,05 mol
n CO2=0,02+0,01=0,03 mol
Vậy x=0,05/0,1=0,5(M) và H%=0,03/(3/84)*100% =84%

Bài 6: Sục V lít khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 thì thu được m1 gam kết tủa. Nếu
sục tiếp 3,36 lít khí CO2 nữa thì thu được m2 gam kết tủa, còn nếu sục tiếp V1 lít
khí CO2 nữa thì thu được kết tủa cực đại là m gam. Biết m1=3/7m, m1:m2=3:2.
Tìm V và m1,m2,m.

Hướng dẫn giải:
Vì m2>m`1>m nên khi sục tiếp 3,36 lit CO2 nữa thì kết tủa từ m1 tăng đến cực đại (m) rồi tan đến
m 2.
Ta có: m1=3/7m, m2=2/7m suy ra mối quan hệ giữa 3,36lit và V là:
3,36=(1-3/7+5/7)V= 9/7V => V=2,61 lít
m1=2,61/22,4*100=11,65 gam
m=7/3m1= 27,183 gam

m2=2/3m1= 7,77 gam.


Dạng 3: Hỗn hợp nhôm với kim loại kiềm, kiềm thổ hoặc với kim
loại khác

Phương pháp tổng quát:


Hỗn hợp nhôm với kim loại kiềm hoặc kiềm thổ:

Thông thường người ta thường cho hỗn hợp gồm nhôm và kim loại kiềm hoặc kiềm thổ vào
nước dư hoặc cho vào dung dịch kiềm, xảy ra các phản ứng sau:
21
Sv: võ thị ánh hồng


−

Hỗn hợp vào nước dư:
2A + 2H2O → 2AOH + H2 với A là kim loại kiềm
B + 2H2O → B(OH)2 + H2 với B là kim loại kiềm thổ
2Al + 2OH- + 2H2O→ 2AlO2- + 3H2
Thông thường trong dạng toán này thì người ta thường hay cho Al dư, vì vậy ta có thể
tính số mol kim loại kiềm hoặc kiềm thổ ban đầu như sau:

Gọi x là số mol kim loại kiềm hoặc kiềm thổ trong hỗn hợp.
Suy ra nOH-= x nếu là kim loại kiềm hoặc nOH-= 2x nếu là kim loại kiềm thổ. Từ đó tính
được số mol của Al pư với OH- là: nAlpư= nOH- => số mol H2 do pư giữa nhôm và bazo sinh ra là:
nH2= 3/2 nOH-.

Vậy tổng số mol H2 là: ∑nH2=1/2 nOH- +3/2nOH-=2nOH−

Còn nếu hỗn hợp vào bazo dư thì các pư tương tự như trên, nhưng ở đây Al tan hết,
vì vậy:
nH2=1/2nOH- + 3/2nAlbandau

Tùy vào từng trường hợp cụ thể mà người ta cho hỗn hợp sau pư (gồm AlO 2- và OH-) tác
dụng với CO2 hoặc axit …


Hỗn hợp Al với các kim loại khác

Thường gặp là cho hỗn hợp nhôm với các kim loại khác vào dung dịch H2SO4 đặc, HNO3…
hoặc vào dung dịch muối của kim loại khác.
Phương pháp giải thường là gọi 2 hay 3 ẩn, sử dụng các định luật bảo toàn electron, bảo
toàn nguyên tố, phương pháp tăng giảm khối lượng…

Bài tập:

Ta sẽ xét các bài toán cụ thể sau:

Bài 1: Hòa tan 5,9 gam hỗn hợp Al và kim loại R hóa trị II vào dung dịch
H2SO4 đặc nóng. Sau đó cho tác dụng với dung dịch NaOH đến dư. Lọc và
rửa sạch kết tủa còn lại trong dung dịch rồi cho tacs dụng tiếp với dung
dịch HCl dư, thu được dung dịch A. Đem điện phân dung dịch A cho đến khi
có bọt khí thoát ra ở catot thì dừng lại, khối lượng của catot tăng lên 3,2
gam còn ở anot thoát ra 1,12 lit một khí.
Xác định R và thể tích khí thoát ra từ dung dịch H2SO4. (Các khí đo ở đktc).

Hướng dẫn giải:

22
Sv: võ thị ánh hồng


Sơ đồ phản ứng:
Al,R→Al2(SO4)3, RSO4→NaAlO2, R(OH)2
Gọi x là số mol của R.
R(OH)2→RCl2→R + Cl2
x mol x mol x mol
Suy ra x=nCl2=1,12/22,4=0,05 mol
⇒R=3,2/0,05=64 (Cu); nAl=(5,9-3,2)/27=0,1 mol
Al0→ Al+3 + 3e
0,1
0,3
0
+2
Cu → Cu + 2e
0,05
0,1
+6
+4
S + 2e→ S
0,4 0,2
⇒VSO2= 0,2*22,4=4,48 lít.

Bài 2: Lấy 3,61 gam hỗn hợp bột nhôm, sắt cho tác dụng với 100 ml dung dịch
chứa AgNO3 và Cu(NO3)2, khuấy kĩ tới phản ứng hoàn toàn chỉ thu được
8,12g chất rắn gồm 3 kim loại. Hòa tan chất rắn đó bằng dung dịch HCl dư
thấy bay ra 0,672 lít khí H2 (đktc). Tính nồng độ mol/lit của AgNO3 và
Cu(NO3)2 trong dung dịch ban đầu của chúng. Biết hiệu suất các phản ứng là

100%.

Hướng dẫn giải:
Vì Al hoạt động hơn Fe, và vì chất rắn gồm 3 kim loại nên chúng phải là Ag, Cu, Fe. Các phản
ứng có thể xảy ra là:
Al + 3AgNO3→ Al(NO3)3 + 3Ag

(1)

2Al + 3Cu(NO3)2→ 2Al(NO3)3 + 3Cu (2)
Fe + 2AgNO3→ Fe(NO3)2 + 2Ag
Fe+ Cu(NO3)2→ Fe(NO3)2 + Cu
Fe + 2HCl→ FeCl2 + H2

(3)
(4)

(5)
23

Sv: võ thị ánh hồng


Các phản ứng (1) và (5) chắc chắn xảy ra, còn (2),(3),(4) xảy ra hay không còn tùy thuộc vào
lượng Al hay AgNO3 thừa, thiếu.
Theo (5), nH2=0,672/22,4= 0,03mol = nFe còn lại
Gọi a, b là số mol AgNO3 và Cu(NO3)2 ta có phương trình bảo toàn e:
1*a + 2*b +2*0,03 =3*0,0 3 +2*0,05
(I)
Mặt khác, theo khối lượng 3 kim loại, ta có:

108a + 64b +0,03*56 =8,12
(II)
Từ (I),(II) ta rút ra: a=0,03 và b=0,05
Vậy CM(AgNO3)=0,03/0,1=0,3M à CM(Cu(NO3)2)=0,05/0,1=0,5M.

Bài 3:

Một hỗn hợp X gồm K và Al có khối lượng là 10,5g. Hoà tan X trong
nước thì hỗn hợp X tan hết cho ra dung dịch A.
a) Thêm từ từ một dung dịch HCl 1M vào dung dịch A. Khi đầu không có kết
tủa. Khi thể tích dung dịch HCl 1M thêm vào tới 100ml thì dung dịch A bắt đầu có
kết tủa. Tính % mỗi kim loại trong hỗn hợp X.
b) Một hỗn hợp Y cũng gồm K và Al. Trộn 10,5g hỗn hợp X trên với 9,3g hỗn
hợp Y được hỗn hợp Z. Hỗn hợp Z tan hết trong nước cho ra dung dịch B. Thêm
HCl vào dung dịch B thì ngay giọt đầu tiên dung dịch HCl thêm vào đã có kết tủa.
Tính khối lượng K và Al trong hỗn hợp Y.

Hướng dẫn giải:
Khi thêm từ từ dd HCl vào dd A mà ban đầu không có kết tủa nên suy ra dd A chứa KOH
và KAlO2.
nHCl=0,1*1=0,1 mol => nKOH=0,1 mol
dd A: KOH: 0,1 mol
KAlO2: x mol
Ta có pt: (0,1 +x)*39 + 27x=10,5 => x=0,1 mol
%Al=25,7%, %K=74,3%
Gọi a,b lần lượt là số mol của K, Al trong hỗn hợp Y
Vì khi nhỏ dd HCl vào dd B thì có kết tủa ngay nên suy ra dd B chỉ chứa
KAlO2.
Bảo toàn nguyên tố K thì số mol của KAlO2 là: 0,2+a mol
Bảo toàn nguyên tố Al thì số mol của KAlO2 là: 0,1+b mol

=> 0,2+a=0,1+b (1)
Lại có: 39a+27b=9,3 (2)
a)

b)

24
Sv: võ thị ánh hồng


Từ (1) và (2) suy ra a=0,1, b=0,2
mK=0,1*39=3,9 gam, mAl=0,2*27=5,4 gam.

Bài 4:

Một hỗn hợp gồm Na, Al, Fe. Tiến hành các thí nghiệm sau
TN1: Cho hỗn hợp vào nước, có V lít khí thoát ra.
TN2: Cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư, thấy thoát ra 7/4V lít khí.
TN3: Cho hỗn hợp vào dung dịch HCl dư đến phản ứng xong, thấy thoát ra
9/4V lít khí.
a) Viết phương trình phản ứng và giải thích
b) Tính thành phần % mỗi kim loại trong hỗn hợp.
c) Nếu vẫn giữ nguyên lượng Al, còn thay Na và Fe bằng một kim loại nhóm 2
có khối lượng bằng 45% tổng khối lượng Na và Fe, sau đó cũng cho hỗn hợp vào
dung dịch HCl dư cho đến phản ứng xong, cũng thấy thoát ra 9/4V lít khí. Xác
định tên kim loại nhóm 2 (không được dùng kết quả % của câu b).
Các thể tích đều đo ở cùng điều kiện.

Hướng dẫn giải:
a)

b)

Hỗn hợp gồm 3 kim loại: Na, Al, Fe khi cho vào nước dư thì số mol H2 ít hơn so với khi
cho vào dd bazo dư suy ra trong thí nghiệm 1 Al vẫn chưa tan hết.
Các pt pư:
TN1: 2Na + 2H2O→ 2NaOH + H2
x
x
0,5x
2Al + 2OH +2H2O→ 2AlO2- + 3H2
x
x
1,5x
TN2: 2Na + 2H2O→ 2NaOH + H2
x
x
x
2Al + 2OH +2H2O→ 2AlO2- + 3H2
y
1,5y
TN3: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2
x
x
2Al + 6HCl→ 2AlCl3 + 3H2
y
1,5y
Fe +2HCl → FeCl2 + H2
z
z

TrongTN1, nH2=0,5x +1,5x=2x
Trong TN2, nH2=0,5x +1,5y=7/4*2x=3,5x =>y=2x
Trong TN3, nH2=0,5x +1,5y +z=9/4*2x=4,5x =>z=x
25

Sv: võ thị ánh hồng