ÔN HSG HOÁ vô cơ THCS

I/. Chuyên đề 1. Lập công thức phân tử của hợp chất vô cơ
1/ Lập CTHH của hợp chất khi biết % nguyên tố và khối lượng mol chất (PTK):
*Phương pháp:
- Đưa công thức về dạng chung AxBy hoặc AxByCz (x, y, z nguyên dương)
Tìm MA, MB, MC…
- Đặt đẳng thức:

M
M
MA
M
= B = C = chat
% A % B %C
100

- Tìm x, y, z lập CTHH của hợp chất.
VD: + Lập CTHH của hợp chất có phần trăm %H = 3.06%; %P = 31,63%;
% 0 = 65,31%. Khối lượng mol hợp chất là 98g.
+ Giải:
Gọi CTHH của hợp chất HxPyOz (x, y, z nguyên dương)
Biết MH = x; MP = 31g; M0 = 162; Mchất = 98g
Ta có :

x
31 y
16 z
98
=
=
=
= 0,98

3, 06 31, 63 65,31 100

Hay : x = 3 ; y = 1; z = 4 ; Vậy CTHH của hợp chất: H3PO4.
2/ Lập CTHH dựa vào khối lượng mol chất (PTK) và tỉ lệ khối lượng nguyên tố.
*Phương pháp:
- Đưa công thức về dạng chung AxByCz tỷ lệ khối lượng nguyên tố: a, b, c (x, y, z nguyên dương).
- Tìm MA, MB, MC, Mchất.
- Đặt đẳng thức:

M
M chat
MA
MB
=
= C =
a
b
c
a +b +c

- Tìm x, y, z … lập CTHH
VD: Hợp chất A có PTK = 84 gồm các nguyên tố Mg, C, O có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 2: 1:
4. Lập CTHH của A.
+ Giải:
Gọi CTHH hợp chất A là MgxCyOz (x, y, x nguyên dương)
Ta có: 24x + 12y + 16z = 84
24x = 12. 2 => x = 1;

=>

24 x 12 y 16 z
84
=
=
=
= 12
2
1
4
2 +1 + 4

12y = 12 => y = 1; 16z = 4. 12 => z = 3

Vậy CTHH của A là : MgCO3
3/ Lập CTHH dựa vào thành phần % khối lượng nguyên tố.
*Phương pháp:
- Đưa công thức về dạng chung AxByCz (x, y , z nguyên dương)
- Tìm MA; MB; MC
- Đặt tỉ lệ: x : y: z =

% A % B %C
:
:
M A M B MC

GV Nguyễn Quang Thuận

1

- Tìm x, y, z lập công thức đơn giản của hợp chất.
VD1: Tìm công thức đơn giản của hợp chất A gồm 40%Cu, 20%S, 40%O.
+ Giải:
Gọi CTHH của A là CuxSyOz (x, y, z nguyên dương).
Biết MCu = 64x; MS = 32y; MO = 16z
Ta có : 64x : 32y : 16z = 40 : 20 : 40
x:y:z=

40 20 40
10 10 40
:
:
=
:
:
=1:1:4
64 32 16
16 16 16

=> x = 1; y = 1; z = 4. Vậy công thức đơn giản của A là CuSO4.
VD2: Một khoáng chất có chứa 20,93 % nhôm; 21,7% silic, còn lại là oxi và hiđro (về khối
lượng). Hãy xác định công thức của khoáng chất này.
Đề thi HSG VĨNH PHÚC 2009-2010

+ Giải:
Gọi CTHH của khoáng chất là AlxSiyOzHt.
Đặt %mO = a ; %mH = b.
Ta có: a + b = 100 - (20,93 – 21,7)% = 57,37
Theo quy tắc hoá trị ta có: 3x + 4y + t = 2z
⇒ 3.

(I)

20,93
21, 7 b
a
20,93 21,7
a
≈ 5,426
+ 4.
+ = 2.
+
⇒ −b =
8
27
28 1
16
9
7

(II)

Giải hệ phương trình (I) và (II) thu được: a = 55,82 và b = 1,55
Mặt khác: x : y : z : t =

20,93 21,7 55,82 1,55
:
:
:
= 2:2:9:4

27
28
16
1

Công thức của khoáng chất: Al2Si2O9H4 hay Al2O3.2SiO2.2H2O (Cao lanh)
4/ Lập CTHH dựa vào số phần khối lượng nguyên tố.
*Phương pháp:
- Đưa công thức về dạng chung AxByCz (x, y , z nguyên dương)
- Tìm MA; MB; MC.
- Đặt tỉ lệ: x : y : z =

mA mB mC
:
:
M A M B MC

- Tìm x, y, z . Tìm công thức đơn giản của hợp chất.
VD1: Tìm CTHH của hợp chất A biết rằng trong thành phần gồm 24 phần khối lượng nguyên tố
cacbon kết hợp với 32 phần khối lượng nguyên tố ơxi.
+ Giải:
Gọi CTHH của A là: CxOy (x, y nguyên dương)
Ta có: MC = 12x ; MO = 16y
12x : 16y = 24 : 32

⇒ x:y=

24 32
:
= 2 : 2 =1 : 1

12 16

Vậy x = 1; y = 1 => CTHH đơn giản của A là CO.
VD2: Xác định CTHH một oxit của sắt, biết phân tử khối của oxit là 160 và

GV Nguyễn Quang Thuận

mFe 7
=
mO 3

2


+ Giải:
Gọi CTHH của oxit là: FexOy (x, y nguyên dương)
Ta có :

mFe 56 x 7
=
=
mO 16 y 3

=>

x
1 2
=
= = Hay : x = 2 ; y = 3
y 1,5 3

Vậy : Công thức hóa học của oxit là: Fe2O3
VD3: Nguyên tố X có thể tạo thành với Al hợp chất kiểu Al aXb, mỗi phân tử gồm 5 nguyên tử, khối
lượng phân tử 150. Hỏi X là nguyên tố gì ?
Đề thi HSG An Giang khóa 20/3/2004

+ Giải:
Ta có : MAl + MX = 150

Hay : 27a + Xb = 150

Phân tử gồm 5 nguyên tử nên : a + b = 5
Vì Al có hóa trị III. Ta có : b = 3 => a = 2
=> X = 32 ; X là nguyên tố S. Vậy CTHH : Al2S3
5/ Lập CTHH dựa vào PTHH.
*Phương pháp:
- Đọc kỹ đề, xác định CTHH của chất tham gia và sản phẩm.
- Viết PTHH.
- Dựa vào lượng của các chất đã cho tính theo PTHH. Tìm M nguyên tố.
VD1: Cho 2,4 gam kim loại R hóa trị II tác dụng với dung dịch H 2SO4 loãng dư thấy giải phóng
2,24 lít H2 (đktc). Hãy xác định kim loại M.
+ Giải:
nH2 = 2,24 : 22,4 = 0,1mol
PTHH: R + H2SO4 → RSO4 + H2
0,1mol
MR =

0,1mol

m 2, 4

=
= 24 g ; Vậy R là nguyên tố Mg.
n 0,1

VD2: Hòa tan hoàn toàn một axit kim loại R có hóa trị II tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 15,8 %
thu được muối có nồng độ 18,21 %. Xác định kim loại R?
+ Giải:
Vì R (II) nên axit của R có dạng: RO; gọi MR = x (g)
RO

+

(x + 16)g
mddH 2 SO4 =

H2SO4 →
98(g)

=

+ H2

(x + 96)g

98.100
= 620, 25 ( g )
15,8

=> mdd sau phản ứng =
C % RSO4

RSO4

mddH 2 SO4

= x + 16 + 620,25 = x + 636,25.

( x + 96).100
= 18,21
x + 636,25

GV Nguyễn Quang Thuận

Ta được : x ≈ 24

3


MR ≈ 24g => NTK của R = 24 ; Vậy R là Mg
VD3: Cho 10,8 g kim loại hóa trị III tác dụng với Clo có dư thì thu được 53,4g muối. Xác định kim
loại đang phản ứng.
+ Giải:
PTHH:

2M +
2M g
10,8g

3Cl2

→ 2MCl3
2(M + 35,5 . 3) g
53,4g

2 M 2( M + 106,5)
=
10,8
53,4

Lập tỉ lệ :
⇒

53,4.M = 10,8 . (M +106,5) ⇒ 46,2 M = 1150,2

⇒

M=

1150,2
= 27
46,2

;

Vậy M là nhôm( Al = 27)

VD4 : Hòa tan oxit kim loại hóa trị (II) trong một lượng vừa đủ H 2SO4 20% thì thu được dung dịch
muôí nồng độ 22,6%. Xác định kim loại và oxit kim loại đó.
+ Giải:
PTHH:

MO + H2SO4 → MSO4 + H2O
Giả sử số mol tham gia phản ứng của M là x mol
Ta có:

mct .100%
m .100% 98.100%
⇒ mdd = ct
=
= 490
mdd
C%
20%
mdd= mdd + m H 2 SO4 = 16 + 490 + M = 506 + M
C% =

Mà:

C% =

mct .100%
( M + 96)100
⇒
= 22,6
mdd
506 + M

⇒ 100M + 9600 = 11435,6 + 22,6M
⇒ M = 24
Kim loại M cần tìm là Magie(Mg) ⇒ oxit kim loại là: MgO

II/. Chuyên đề 2. TOÁN XÁC ĐỊNH SẢN PHẨM GIỮA OXIT AXIT VỚI

KIỀM.

1/. Phản ứng CO2 hoặc SO2 với kiềm :
a) Phản ứng của CO2 hoặc SO2 tác dụng với kiềm của kim loại hóa trị I (Na, K,…)
CO2 + NaOH → NaHCO3
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
Xét tỉ lệ mol

nNaOH
nCO2 ta có các trường hợp xảy ra :
nNaOH

(1) Nếu 1 < n
CO

< 2 → tạo 2 muối

2

(2) Nếu

nNaOH
nCO2

< 1 → tạo muối NaHCO3 ,dư CO2

(3) Nếu

nNaOH
nCO2

= 1 → tạo muối NaHCO3

(4) Nếu

nNaOH
→ tạo muối Na2CO3,dư NaOH
nCO2 > 2

(5) Nếu

nNaOH
→ tạo muối Na2CO3
nCO2 = 2

VD : Người ta dùng dung dịch NaOH 0,1M để hấp thụ 5,6 lít CO 2 (đo ở đktc). Tính V dung dịch
NaOH đủ để :

GV Nguyễn Quang Thuận

4


a.Tạo ra muối axit. Tính nồng độ mol/l của muối này trong dung dịch sau phản ứng ?
b.Tạo ra muối trung hòa.Tính nồng độ mol/l của muối này trong dung dịch sau phản ứng ?
c.Tạo ra cả hai muối với tỉ lệ số mol là 2:1.Tính nồng độ mol/l của mỗi muối có trong dung dịch
sau phản ứng ?
* Phân tích đề bài :

- Để tạo ra muối axit thì tỉ lệ : nCO2 : nCO2 = 1 : 1
- Để tạo ra muối axit thì tỉ lệ : nCO2 : nCO2 = 2 : 1
- Để tạo ra cả hai muối tỉ lệ 2: 1 thì tỉ lệ mol. 1< nCO2 : nNaOH < 2
+ Giải :
n

CO2 =

5,6
= 0,25 ( mol)
22,4

a. Trường hợp tạo ra muối axit.
PTPƯ: CO2 + NaOH →
(mol) 0,25
0,25
Do đó :

VddNaOH =

NaHCO3

(1)

0,25
= 2,5 (mol)
0,1

nNaHCO3 = nCO2 = 0.25 (mol)
Do đó :

CM NaHCO3 =

0,25
= 0,1 (M)
2,5

b. Trường hợp tạo ra muối trung hòa.
PTPƯ : 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
( mol) 0,5
0,25
Do đó:

Vdd NaOH =

(2)

0,5
= 5 ( lit )
0,1

nNaOH = nCO2 = 0,25 (mol)
⇒ CM NaOH =

0,25
= 0,05 (M)
5

c. Trường hợp tạo ra cả hai muối với tỉ lệ mol 2 muối là 2:1
⇒ nNaH CO3 : nNa2CO3 = 2 : 1 (*)

PTPƯ: CO2 + NaOH → NaHCO3
(3)
→
2NaOH + CO2
Na2CO3 + H2O
(4)
Theo (*) ta phải nhân đôi (3) rồi cộng (4) ta được:
4NaOH + 3CO2 → 2NaHCO3 + Na2CO3 + H2O (5)
4
.0,25 = 0,33 (mol)
3
0,33
Do đó : VNaOH =
= 3,3 (lit)
0,1
2
2
(5) => nNaOH = nCO2 = .0,25 = 0,167 (mol)
3
3
1
1
(5) => nNa2CO3 = nCO2 = .0,25 = 0,083 (mol)
3
3
0,167
Vậy: CM NaHCO3 =
= 0,05 ( M )
3,3
CM Na2CO3 = 0,083 = 0,025 ( M )

3.3

Theo (5) nNaOH =

b) Phản ứng của CO2 hoặc SO2 tác dụng với kiềm của kim loại hóa trị II (Ca, Ba,…)

GV Nguyễn Quang Thuận

5


2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
Xét tỉ lệ mol

nCO2

(1) Nếu 1 <
(2) Nếu
(3) Nếu
(4) Nếu
(5) Nếu

ta có các trường hợp xảy ra :

nCa (OH )2
nCO2

< 2 → tạo 2 muối

nCa (OH )2

nCO2
nCa (OH )2
nCO2
nCa (OH )2
nCO2
nCa (OH )2
nCO2
nCa (OH )2

< 1 → tạo muối CaCO3 ,dư Ca(OH)2
= 1 → tạo muối CaCO3
> 2 → tạo muối Ca(HCO3)2 ,dư CO2
> 2 → tạo muối Ca(HCO3)2

VD1: Hòa tan hết 2,8 (g) CaO với H2O được dung dich A. Cho 1,68 lít khí CO 2 (đo đktc) hấp thụ
hoàn toàn dung dịch A. Hỏi có bao nhiêu gam muối tạo thành ?
* Phân tích đề bài :
- Đề bài cho 2,8 g CaO ta sẽ tính được nCaO. Dựa vào phản ứng CaO tác dụng với nước được
n
Ca(OH)2.
- Mặt khác biết VCO2 = 1,68 lit tính được

nCO2

n

- Lập tỉ lệ

n

CO 2
ta xác định được muối nào được tạo thành và tính được khối lượng của
Ca(OH) 2

muối.
1,68
2,8
= 0,05 (mol) ; nCO2 =
= 0,075 (mol)
22,4
56
CaO + H2O → Ca(OH)2
(1)

+ Giải : nCaO =

PTPƯ :
(mol) 0,05

0,05
n

Xét tỉ lệ :

1<

n

0,075
CO 2
=
0,05
Ca(OH) 2

= 1,5 < 2.

* Kết luận : Sản phẩm tạo ra là hỗn hợp hai muối. Muối trung hòa và muối axit.
PTPƯ :
CO2 +
Ca(OH)2  CaCO3 ↓
+ H2O (2)
Trước pứ
0,075mol
0,05mol
Phản ứng
0,05 mol
0,05mol
0,05mol
Sau pứ
0,025mol
0mol
0,05mol
Theo (2) nCO2 dư nên tiếp tục phản ứng với sản phẩm CaCO3 theo phương trình :
CO2 + CaCO3 ↓ + H2O → Ca(HCO3)2 (3)
Trước pứ
0,025mol
0,05mol
Phản ứng

0,025mol
0,025mol
0,025mol
Sau pứ
0 mol
0,025mol
0,025mol
Vậy sau phản ứng thu được các chất là:
m
nCa(HCO3)2 = 0,025 (mol) ⇒
Ca(HCO3)2 = 0,025 . 162 = 4,05 (g)
m
nCaCO3 = 0,025 (mol)
CaCO3
= 0,025 . 100 = 2,5 (g)
* Lưu ý :

GV Nguyễn Quang Thuận

6


- Khi những bài toán không thể lập tỉ lệ ta dựa vào những dữ kiện phụ để tìm ra khả năng tạo
muối.
+ Hấp thụ CO2 vào nước vôi dư thì chỉ tạo muối CaCO3
+ Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy có kết tủa, thêm NaOH dư vào thấy có kết tủa nữa
suy ra có sự tạo cả CaCO3 và Ca(HCO3)2
+ Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy có kết tủa, lọc bỏ kết tủa rồi đun nóng nước lọc lại
thấy kết tủa nữa, suy ra có sự tạo cả CaCO 3 và Ca(HCO3)2.
- Nếu không có các dự kiện trên ta phải chia trường hợp để giải.

Khi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch bazơ nhất thiết phải xảy ra sự tăng giảm khối
lượng dung dịch. Thường gặp nhất là hấp thụ sản phẩm cháy bằng dung dịch Ca(OH) 2 hoặc dung
dịch Ba(OH)2. Khi đó:
Khối lượng dung dịch tăng = mhấp thụ - mkết tủa
Khối lượng dung dịch giảm = mkết tủa - mhấp thụ
- Nếu mkết tủa > mCO 2 thì khối lượng dung dịch giảm so với khối lượng dung dịch ban đầu.
- Nếu mkết tủa < mCO 2 thì khối lượng dung dịch tăng so với khối lượng dung dịch ban đầu.
VD2: Hấp thụ toàn bộ 0,3 mol CO2 vào dung dịch chứa 0,25 mol Ca(OH)2. khối lượng dung dịch
sau phản ứng tăng hay giảm bao nhiêu gam ?
+ Giải :
n

Xét tỉ lệ : 1 <

n

0,3
CO 2
=
= 1,2 < 2.
0,25
Ca(OH) 2

* Kết luận : Sản phẩm tạo ra là hỗn hợp hai muối. Muối trung hòa và muối axit.
PTPƯ :
CO2 +
Ca(OH)2  CaCO3 ↓
+ H2O (1)
0,25 mol
0,25 mol

0,25 mol
Theo (1) nCO2dư = 0,3 – 0,25 = 0,05 (mol)
nên tiếp tục phản ứng với sản phẩm CaCO3 theo phương trình :
CO2
+
CaCO3 ↓ + H2O  Ca(HCO3)2 (2)
0,05 mol
0,05 mol
Mặt khác : mCaCO3 = 0, 25.74 = 18,5 gam ; mCO2 = 0,3.44 = 13, 2 gam
⇒ mCaCO3 > mCO2
Vậy : Sau phản ứng khối lượng dung dịch giảm: m giảm = mCaCO3 − mCO2

⇒ m giảm = (mCaCO3 (1) − mCaCO3 (2) ) − mCO2 = 20 – 13,2 = 6,8 (gam)
VD3: Đốt cháy hòa toàn 0,672 lit (đktc) hỗn hợp khí gồm C 2H2 và C2H4, cho toàn bộ sản phẩm
hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH) 2 dư. Kết thúc phản ứng thấy có m gam kết tủa trắng và khối
lượng phần dung dịch giảm 2,64 gam. Tính m và phần trăm thể tích mỗi khí ban đầu.
Đề thi HSG An Giang khóa 14/03/2010

+ Giải :
n

hh =

0,672
= 0, 03 (mol)
22, 4

Gọi x là số mol C2H2 thì số mol C2H4 là ( 0,3 – x )
C2H2 + 5/2O2 → 2CO2 + H2O
(1)

(mol) x
2x
x
→
C2H4 + 3O2
2CO2
+ 2H2O
(2)
(mol) (0,03 – x)
2(0,03 – x) 2(0,03 – x)
Do lượng Ca(OH)2 dư nên sảm phẩm chỉ tạo muối CaCO3
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O

GV Nguyễn Quang Thuận

7


0,06

0,06 (mol)

nCO2 = nCO2 (1) + nCO2 (2) = 2 x + 2(0,03 − x) = 0,06(mol ) = nCaCO3
⇒ m = mCaCO3 = 0,06.100 = 6 gam
Khối lượng dung dịch giảm = mCaCO3 - ( mCO2 + mH 2O )

6 – 0,06.44 – (0,06 – x)18 = 2,64 gam ⇔ x = 0,2 (mol)
⇒ %C2H2 = 66,67% ; %C2H4 = 33,33%
VD4: Đốt cháy hỗn hợp khí gồm C 2H2 và C2H4 ,có thể tích là 6,72 lit (đktc), rồi cho toàn bộ sản
phẩm thu được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH) 2 dư. Sau phản ứng kết thúc thấy khối lượng

bình tăng thêm 33,6 gam đồng thời có m gam kết tủa.
a. Xác định phần trăm về thể tích của hỗn hợp khí.
b. Tính m.
+ Giải :
a.

n

hh =

6,72
= 0, 3 (mol)
22, 4

Gọi x là số mol C2H2 thì số mol C2H4 là ( 0,3 – x )
C2H2 + 5/2O2 → 2CO2 + H2O
(mol) x
2x
x
→
C2H4 + 3O2
2CO2 + 2H2O
(mol) (0,3 – x)
2(0,3 – x) 2(0,3 – x)
Dung dịch Ca(OH)2 hấp thụ cả H2O và CO2 nên tổng khối lượng H2O và CO2 sinh ra là
33,6 gam.
⇔ x = 0,2 (mol)
Ta có : 0,6.44 + (0,6 – x)18 = 33
⇒ %C2H2 = 66,67%
;

%C2H4 = 33,33%
b. Do lượng Ca(OH)2 dư nên sảm phẩm chỉ tạo muối CaCO3
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
0,6
0,6 (mol)
m
m = CaCO = 0,6.100 = 60 gam
3

2/. Phản ứng P2O5 với kiềm :
Do P2O5 tác dụng với H2O có trong dung dịch kiềm tạo H 3PO4. Xét một cách cụ thể, khi
cho H3PO4 tác dụng với NaOH, có thể xảy ra các phản ứng sau :
H3PO4 + NaOH
NaH2PO4 + H2O
(1)
1 (mol) 1 (mol)
H3PO4 + 2 NaOH
Na2HPO4 + 2H2O
(2)
1 (mol) 2 (mol)
H3PO4 + 3 NaOH
Na3PO4 + 3H2O
(3)
1 (mol) 3 (mol)
nNaOH

Xét tỉ lệ mol n
H

3 PO4

ta có các trường hợp xảy ra :

nNaOH

(1) Nếu 1 < n
H

3 PO4

< 2 → tạo 2 muối NaH2PO4 và Na2HPO4

(2) Nếu

nNaOH
nH 3 PO4

< 1 → tạo muối NaH2PO4, d H3PO4

(3) Nếu

nNaOH
nH 3 PO4

= 1 → tạo muối NaH2PO4

GV Nguyễn Quang Thuận

8

nNaOH

(4) Nếu 2 < n
H

3 PO4

< 3 → tạo muối Na3PO4 và Na2HPO4

(5) Nếu

nNaOH
nH 3 PO4

= 2 → tạo muối Na2HPO4

(6) Nếu

nNaOH
nH 3 PO4

= 3 → tạo muối Na3PO4

(7) Nếu

nNaOH
nH 3 PO4

> 3 → tạo muối Na3PO4 , dư NaOH

VD1: Cho 63,9 gam P2O5 tác dụng với 144 gam dung dịch NaOH 20%. Tính nồng độ phần trăn
các chất trong dung dịch thu được khi phản ứng kết thúc.
+ Giải:
63,9
144.20
n NaOH =
= 0,72( mol ) ; nP2O5 =
= 0,45(mol )
40.100
142
PTHH :
P2O5 + 3H2O
2H3PO4
(1)
0,45mol
0,9mol
Xét tỉ lệ:

nNaOH
0, 72
=
= 0,8 <1
nH3PO4
0, 9

Vậy phản ứng chỉ tạo ra NaH2PO4 và H3PO4 dư , tính toán theo NaH2PO4
H3PO4 + NaOH
NaH2PO4 + H2O
(2)

(mol) 0,72
0,72
0,72
Þ mNaH 2 PO4 = 0,72.120 = 86,4( g )

nH 3 PO4 (d ) = 0,9 - 0, 72 = 0,12(mol )
Þ

mH 3 PO4 (p) = 0,18.98 = 7,84( g )

Theo ĐLBTKL: mdd sau pư = 63,9 +144 = 207,9 (g)
Nồng độ phần trăn về khối lượng các chất trong dung dịch thu được là :

86, 4
.100% = 41,56%
207,9
7,84
=
.100% = 3,77%
207,9

C % NaH 2 PO4 =
C % H3PO4 d

VD2: Cho 35,5 gam P2O5 tan trong 200 ml dung dịch NaOH 2,5 M. Tính khối lượng muối trong
dung dịch thu được sau phản ứng ?
+ Giải

nNaOH =

35,5
200.2, 5
= 0, 5(mol ) ; nP2O5 =
= 0,25(mol )
1000
142

PTHH giữa P2O5 với H2O trong dung dịch NaOH :
P2O5 + 3H2O
2H3PO4
(1)
0,25mol
0,5mol

nNaOH 0,5
=
=1
Xét tỉ lệ :
nH3PO4
0,5
Vậy các chất tham gia cùng hết và chỉ xảy ra một phản ứng tạo muối NaH 2PO4
PTHH:
H3PO4 + NaOH
NaH2PO4 + H2O
(2)

GV Nguyễn Quang Thuận

9

(mol) 0,5
Þ

0,5

0,5

mNaH 2 PO4 = 0,5.120 = 60( g )

VD3: Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam photpho thu được chất A. Cho chất A tác dụng với 800 ml dd
NaOH 0,6 M thì thu được muối gì ?
6,2
+ Giải : Theo đề bài ta có : nP =
= 0,2 (mol) ; nNaOH = 0,6.0,8 = 0, 48 ( mol )
31
Có thể xảy ra các phản ứng sau :
4P + 5O2

o

t
→

2P2O5

(1)

P2O5 + 3H2O
2H3PO4

H3PO4 + NaOH
NaH2PO4 + H2O
H3PO4 + 2NaOH
Na2HPO4 + 2H2O
H3PO4 + 3NaOH
Na3PO4 + 3H2O
Theo PTHH (1) chất A là P2O5

(2)
(3)
(4)
(5)

1
.n P = 0,1( mol )
2
n H 3 PO4 = 2.n P2O5 = 2.0,1 = 0,2( mol )

n P2O5 =
Theo PTHH (2):

nNaOH = 0,8. 0,6 = 0,48 (mol)
Tỉ lệ: 2 <

nNaOH
0, 48
=
= 2, 4 < 3
nH3PO4
0, 2

Vậy xảy ra hai phản ứng (4) và (5), thu được hai muối là Na2HPO4 và Na3PO4.
III/. Chuyên đề 3. DUNG DỊCH
1. Các công thức có liên quan:
a. Nồng độ phần trăm (C%):
mct
×100%
Với: mdd = V.D
mdd
m
mct
C% = ct ×100% =
× 100%
mdd
V.D

Công thức : C% =
Vậy:

b. Nồng độ mol (CM):
Công thức:
Mà :

CM =

n
(mol/l)
V

m

n=
M

m
suy ra: C = M = m (mol/l) hay (M)
M
V M.V

Giả sử có 2 chất tham gia phản ứng: CM Sau pu =
c. Độ tan (S) :

S=

mct
×100
mdd

d. Quan hệ giữa C% và độ tan S: C% =
e. Quan hệ giữa C% và CM
n
Ta có : CM = =
V

GV Nguyễn Quang Thuận

nA +nB
VA +VB

S
× 100%

S+100

mct
M = mct .1000D = mct .100. 10D = C%.10D
mdd
mdd .M
mdd
M
M
1000.D

10


10D
⇒ CM = C%.
M

hay

M
C% = CM .
10D

2. Bài tập về pha trộn dung dịch không xảy ra phản ứng:
a) Sử dụng quy tắc đường chéo:
- Trộn m1 gam dung dung dịch có nồng độ C1% với m2 gam dung dịch có nồng độ C2%, dung
dịch thu được có nồng độ C% là:
C1 C2 − C

m1

⇒

C

C2 C1 − C

m2

m1 C2 − C
=
m2 C1 − C

VD: Trộn 500 gam dung dịch NaOH 3% với 300 dung dịch NaOH 10% thì thu được dung dịch có
nồng độ bao nhiêu phần trăm ?
Áp dụng quy tắc đường chéo :
500
3%

300

500 10 − C
=
⇒ C % = 5,625%
300 C − 3

⇒

C

10%

- Trộn V1 ml dung dung dịch có nồng độ C1 mol/l với V2 ml dung dịch có nồng độ C2 mol/l, thì
dung dịch thu được có nồng độ C (mol/l), với Vdd = V1 + V2
C1 C2 − C

V1
C

⇒

C2 C1 − C

V2

V1 C2 − C
=
V2 C1 − C

VD: Cần bao nhiêu ml dung dịch HCl 2M pha trộn với 500ml dung dịch HCl 1M để thu được
dung dịch có nồng độ 1,2M.
Ta có : C1 = 2
C2 = 1 C = 1,2
V2 = 500
V1 = ?
Áp dụng quy tắc đường chéo :
2
0,2
⇒

1,2

V1
0, 2
=
⇒ V1 = 125ml
500 0,8

1
0,8
- Trộn V1 ml dung dịch có khối lượng riêng D1 với V2 ml dung dịch có khối lượng riêng D 2, thì
dung dịch thu được có khối lượng riêng D.
D1 D2 − D

V1
D

D2 D1 − D

V2

⇒

V1 D2 − D
=
V2 D1 − D

VD: Cần bao nhiêu ml dung dịch NaOH (D = 1,26) với bao nhiêu ml dung dịch NaOH (D = 1,06)
để được 500ml dung dịch NaOH ( D = 1,16)
Ta có : D1 = 1,26

D2 = 1,06
D = 1,16
V1 + V2 = 250 ml
Áp dụng quy tắc đường chéo :
1,26
0,1
⇒

1,16
1,06

GV Nguyễn Quang Thuận

V1 0,1
=
⇔ V1 = V2
V2 0,1

0,1

11


mà : V1 + V2 = 500 ; Nên : V1 = V2 = 250ml
b. Pha loãng hay cô đặc dung dịch :
Gọi x là khối lượng nước cần pha thêm hoặc tách ra dung dịch
Ta có : C % =

mct
.100%

mdd ± x

Gọi y là thể tích nước cần pha thêm hoặc tách ra dung dịch
Ta có : CM sau =

n
.100%
Vdd ± y

VD1: Có 200 gam dung dịch NaOH 5% ( dung dịch A)
a. Cần phải trộn thêm vào dung dịch A bao nhiêu gam dung dịch NaOH 10% để được dung dịch
NaOH 8% ?
b. Cần hòa tan bao nhiêu gam NaOH vào dung dịch A để có dung dịch NaOH 8% ?
c. Làm bay hơi nước dung dịch A, người ta cũng thu được dung dịch NaOH 8%. Tính khối lượng
nước đã bay hơi ?
Đề thi HSG An Giang khóa 19/03/2005

a.

+ Giải
Ta có : m1 = 200g
C1 = 5%

m2 = ?
C2 = 10%

C = 8%

m1 C2 − C 10 − 8 2
m .3 200.3

=
=
= ⇒ mddNaOH 10% = 1 =
= 300 g
m2 C1 − C
5−8
3
2
2
⇒ mddNaOH8% = m1 + m 2 = 200 + 300 = 500g

b. Gọi x là khối lượng NaOH cần pha trộn.

   mct = m NaOH5%    + m NaOH

m dd = mddNaOH5% + m NaOH
Ta có : 8% =

Với : mNaOH 5% =

10 + x
.100% ⇒ x = 6,52 g
200 + x

200.5
= 10 g
100

c. Gọi y là khối lượng nước bay hơi.

8% =

10
.100 ⇒ y = 75 g ; mddNaOH 8% = 200 − 75 = 125 g
200 − y

VD2: Cho dung dịch A gồm 200g dung dịch NaOH 15%.
a. Thêm 100 g nước vào dung dịch A. Tính C% của dung dịch thu được.
b. Thêm 5 g NaOH vào dung dịch A được dung dịch B. Tính C% của dung dịch B.
c. Cô đặc dung dịch A đến khi còn 150 g. Tính C% của dung dịch sau khi cô đặc.
d. Thêm 300 g dung dịch NaOH 10% vào A được dung dịch D. Tính C% của dung dịch D.
+ Giải

200.15
= 30 g
100
Khi thêm 100 g nước : mdd = 100 + 200 = 300 g
30
.100 = 10%
Do đó : C % =
300
Số gam NaOH trong A : mA =

a.

b. Khi thêm 5 g NaOH vào A được dung dịch B. Lúc đó :
Khối lượng dd B : mddB = 200 + 5 = 205( g )
Khối lượng NaOH trong B : mNaOH = 30 + 5 = 35( g )

GV Nguyễn Quang Thuận

12


⇒ C %ddB =

35
.100% = 17,07%
205

c. Khi cô đặc, khối lượng NaOH trong dung dịch vẫn giữ nguyên.

30
.100% = 20%
150
d. Khối lượng dung dịch D : mddD = 300 + 200 = 500( g )
Do đó : C % =

Khối lượng NaOH trong 300g dung dịch 10% : mNaOH =

300.10
= 30( g )
100

Khối lượng NaOH trong D : mNaOH = 30 +30 = 60 (g)
Vậy : C %ddD =

60
.100% = 12%
500

m

ddH SO
=b
VD3: Trộn hai dung dịch H2SO4 85% và HNO3 chưa biết nồng độ theo tỉ lệ khối lượng m
ddHNO
2

4

3

thì thu được dung dịch hỗn hợp trong đó H2SO4 có nồng độ 60%, HNO3 có nồng độ 20%.
a. Tính b.
b. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch HNO3 ban đầu.
+ Giải:
a. Gọi m1 và m2 lần lượt là khối lượng dd H2SO4 và HNO3 cần lấy.
m1.85%
⇒ C%
100% .100% = 60% ⇒ m1 = 0, 6 = b = 2, 4
Với : mH 2 SO4
ddH 2SO4 =
m1 + m2
m2 0, 4
m .C
b. Gọi C là nồng độ % dd HNO3 ban đầu : ta có mHNO3 = 2
100%
m2 .C
Với : m1 = 2,4m2 ⇒ C = 68%
⇒ C %ddHNO3sau = 100% .100% = 20%

m1 + m2
m .85%
= 1
100%

VD4: Trộn 300 ml dung dịch HCl 2M (dung dịch A) với 500 ml dung dịch HCl 3M (dung dịch B)
thu được dung dịch C.
a. Xác định nồng độ dung dịch C.
b. Để được dung dịch C có nồng độ 2,8M thì trộn A với B theo tỉ lệ thể tích là bao nhiêu.
c. Để có 200 ml dung dịch HCl 2,8M phải lấy bao nhiêu ml A trộn với bao nhiêu ml B.
+ Giải:
a. Nồng độ dung dịch C : CM =

nA + nB 0,3.2 + 0,5.3
=
= 2,625M
VA + VB
0,3 + 0,5

b. Gọi x (lit) là thể tích dung dịch A có trong 1 lít dung dịch C
(1 – x ) (lit) là thể tích dung dịch B có trong 1 lít dung dịch C
Ta có phương trình : x.2 + (1 – x ).3 = 2,8
⇒ x = VA = 0,2 (lit)
⇒ VB = 1 – 0,2 = 0,8 (lit)
Tỉ lệ dung dịch A và dung dịch B là : VA : VB = 0,2 : 0,8 = 1 : 4
c. Từ tỉ lệ trên ta có : V = VA + VB = VA + 4VA = 200

⇒ VA =

200

= 40 ( ml ) ; VB = 200 − 40 = 160 (ml )
5

3. Bài tập về pha trộn dung dịch có xảy ra phản ứng:
Các bước thực hiện:
- Viết các phản ứng xảy ra.

GV Nguyễn Quang Thuận

13


- Tính số mol (khối lượng) của các chất sau phản ứng.
- Xác định CM, khối lượng hoặc thể tích dung dịch sau phản ứng.
Lưu ý: Cách tính khối lượng dung dịch sau phản ứng.
+ Nếu sản phẩm khơng có chất bay hơi hay kết tủa.

mdd sau phản ứng = ∑ khốilượng các chấttham gia

+ Nếu sản phẩm có chất bay hơi hay kết tủa.

mdd sau phản ứng = ∑ khốilượng các chấtthamgia − mkhiù

mdd sau phản ứng = ∑ khốilượng các chấtthamgia − mkếttủa

+ Nếu sản phẩm vừa có chất bay hơi và kết tủa.

mdd sau phản ứng = ∑ khốilượng các chấttham gia − mkhiù− mkếttủa

VD1: Hòa tan hồn tồn a gam oxit kim loại hóa trị II trong một lượng dung dịch H 2SO4 15% vừa

đủ. Sau khi phản ứng xong thu được dung dịch muối có nồng độ 21,92%. Xác định oxit kim loại
trên.
Đề thi HSG An Giang khóa 13/03/2011

+ Giải
Gọi M là kim loại có hóa trị II.
Cơng thức oxit kim loại là : MO
Gọi x là số mol MO.
PTHH : MO + H2SO4 → MSO4
(mol)
x
x
x
Khối lượng chất tan MSO4 : (M + 96).x
Khối lượng chất tan MO : (M + 16).x

+ H 2O

Khối lượng dung dịch H2SO4 ban đầu : mddH 2 SO4 =

98 x
.100 = 653,33.x
15

Khối lượng dung dịch MSO4 :

mddMSO4 = m ddH 2 SO 4 + mMO = 653,33 x + ( M + 16) x
( M + 96) x
.100 = 21,92%
653,33 x + ( M + 16) x

⇔ 0, 7808M = 50, 7171 ⇒ M = 64,95 ; 65

⇒ C % MSO4 =

Vậy : Kim loại là Zn, Oxit kim lại là ZnO
VD2: Trộn 0,2 lít dung dịch H 2SO4 (dung dịch A) với 0,3 lít dung dịch NaOH (dung dịch B) được
0,5 lít dung dịch C. Lấy 20 ml dung dịch C, thêm một mẫu giấy quỳ tím vào thấy có màu xanh.
Sau đó thêm từ từ dung dịch HCl 0,05M tới khi giấy quỳ chuyển về màu tím thấy hết 40ml dung
dịch axit.
Trộn 0,3 lit A với 0,2 lít B được 0,5 lít dung dịch D. Lấy 20 ml dung dịch D, thêm một mẫu
giấy quỳ tím vào thấy có màu đỏ. Sau đó thêm từ từ dung dịch NaOH 0,1M tới khi giấy quỳ
chuyển về màu tím thấy hết 80ml dung dịch NaOH.
Tính nồng độ mol của 2 dung dịch A và B ?
+ Giải
PTHH :
+ Lần thí nghiệm 1:
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O (1)
Vì quỳ tím hóa xanh, chứng tỏ NaOH dư. Thêm HCl:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
(2)
+ Lần thí nghiệm 2: phản ứng (1) xảy ra, sau đó quỳ tím hóa đỏ chứng tỏ H2SO4 dư.
Thêm NaOH : 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O (3)
Đặt x, y lần lượt là nồng độ mol của dung dịch A và dung dịch B.

GV Nguyễn Quang Thuận

14


500

= 0,05
20
0,2 y 0,1.0,08 500
0,3 x −
=
.
= 0,1
2
2
20
0,3 y − 2.0,2 x = 0,05.0,04.

Từ (1), (2), (3) ta có hệ:

Giải hệ ta được : x = 0,7 mol/l ; y = 1,1 mol/l
VD3: Trộn dung dịch H2SO4 (dung dịch A) với dung dịch NaOH (dung dịch B) theo tỉ số V A:VB =
3 : 2 thì được dung dịch X có chứa A dư. Trung hòa 1 lit dung dịch X cần 40 gam dung dịch KOH
28%.Trộn A và B theo tỉ số VA:VB = 2 : 3 thì được dung dịch Y có chứa B dư. Trung hòa 1 lit dung
dịch Y cần 29,2 gam dung dịch HCl 25%.
Tính nồng độ mol của 2 dung dịch A và B ?
+ Giải
Gọi a, b lần lượt là nồng độ của dung dich A, B.
Khi trộn 3 lit A (có 3a mol) với 2 lit B (có 2b mol) được 5 lit X có dư axit.
( mKOH =

40.28%
11,2
= 11,2 g ⇒ nKOH =
= 0,2(mol )
100%

40

Trung hòa 5 lit X cần 0,2.5 = 1 (mol) KOH
→ số mol H2SO4 dư : 0,5 (mol)
PTHH : H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O
(mol) b
2b
số mol H2SO4 dư = 3a – b = 0,5 (1)
Khi trộn 2 lit A (có 2a mol) với 3 lit B (có 3b mol) được 5 lit X có dư KOH.
( mHCl =

29,2.25%
7,3
= 7,3g ⇒ nHCl =
= 0,2(mol )
100%
36,5

Trung hòa 5 lit X cần 0,2.5 = 1 (mol) HCl
→ số mol KOH dư : 1 (mol)
PTHH : H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O
(mol) 2a
4a
số mol KOH dư = 3b – 4a = 1 (2)
`Từ (1), (2) ta có hệ :
3a – b = 0,5 (1)
3b – 4a = 1 (2)
Giải hệ ta được : a = 0,5 (mol/l) ; b = 1 (mol/l)
VD4: Trộn 100ml dung dịch H2SO4 aM với 150ml dung dich NaOH 1,5M thu được dung dịch D.
Chia D làm hai phần bằng nhau.

- Phần 1: Hòa tan được tối đa 0,675 gam Al. Tính a.
- Phần 2: Đem cô cạn thu được bao nhiêu gam chất rắn khan.
+ Giải

nH 2 SO4 = 0,1a (mol ) ; nNaOH = 0,225( mol ) ; n Al = 0,025(mol )

- Khi trộn hai dung dịch xảy ra phản ứng:
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O (1)
Vì Al vừa tan được trong dung axit vừa tan được trong dung dịch kiềm.
Nên xãy ra hai trường hợp :
Trường hợp 1: H2SO4 dư, NaOH hết.
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (2)

GV Nguyễn Quang Thuận

15


1
2
nH 2 SO4 = nNaOH (1) + nAl (2) .2 = 0,1875 = 0,1a
2
3
⇒ a = 1,875M
Trường hợp 2: H2SO4 hết, NaOH dư.
2Al + 2NaOH + 3H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (2)

1
1
nH 2 SO4 = nNaOH (1) = (0,225 − 2.0,025) = 0,0875 = 0,1a

2
2
⇒ a = 0,875M
- Khối lượng chất rắn thu được sau khi cô cạn phần 2:
Trường hợp 1: H2SO4 dư, NaOH hết.
mchất rắn =
=

1 m
( H SO + mNaOH – m H O )
2
2

4

2

1
( 0,1875.98 + 0,225.40 – 0,225.18) = 11,6625 (gam)
2

Trường hợp 2: H2SO4 hết, NaOH dư.
mchất rắn =
=

1 m
( H SO + mNaOH – m H O )
2
2

4

2

1
( 0,875.98 + 0,225.40 – 0,0875.2.18) = 7,2125 (gam)
2

4. Phương pháp lập bài toán về lượng chất kết tinh :
Để xác định lượng chất kết tinh tách ra khỏi dung dịch, ta tiến hành các bước sau :
- Viết phương trình hóa học xảy ra.
- Xác định khối lượng chất tan, khối lượng dung dịch sau phản ứng.
- Từ khối lượng dung dịch sau phản ứng, ta xác định khối lượng của nước
(Theo ĐLBTKL : mH O = mddsau phản ứng – mchất tan)
2

- Tính khối lượng tinh thể tách ra khi hạ nhiệt độ ( như tinh thể CuSO4.5H2O)
nCuSO4 = a (mol ) ; nH 2O = 5a (mol )
+ Gọi a là số mol chất kết tinh
+ Khối lượng tách ra mCuSO4 = 152a ( g ) ; mH 2O = 18.5a = 90a( g )
- Khối lượng chất còn lại trong dung dịch bảo hòa.
+ mct = mctban đầu – mkết tinh
+ mH2O = mH2Oban đầu – mH2Okết tinh
- Theo công thức tính độ tan: S =

mct
.100% . Ta xác định được a → m chất kết tinh
mdm

VD1: Cho 0,2 mol CuO tan trong axit sunfurir 20%, đun nóng (vừa đủ), sau đó làm nguội dung

dịch đến 100 C . Tính khối lượng tinh thể CuSO 4.5H2O đã tách khỏi dung dịch, biết rằng độ tan
của CuSO4 ở 100 C là 17,4gam/100g H2O.
Đề thi HSG An Giang 2006

+ Giải
PTHH:
CuO + H2SO4 → CuSO4 +
(mol)
0,2
0,2
0,2
Khối lượng ban đầu : mCuSO4 = 0,2.160 = 32 g

GV Nguyễn Quang Thuận

H2O

16


0,2.98
.100 = 98 g
20
Khối lượng dung dịch sau phản ứng : m dd = m CuO + m ddH2SO4 = 0,2.80 + 98 = 114g
Khối lượng của nước trong dung dịch: mH 2O = mddsau − mCuSO4 = 114 − 32 = 82 g
*Tính mCuSO4 .5H 2O tách ra ?
Khối lượng dung dịch H2SO4 20% : mddH 2SO4 =

Gọi a là số mol CuSO4.5H2O tách ra khi hạ nhiệt độ xuống 100 C .

nCuSO4 = a(mol )
nH 2O = 5a(mol )

Þ số g tách ra

mCuSO4 = 152a( g )

mH 2O = 18.5a = 90a ( g )
0

Chất còn lại trong dung dịch bảo hòa ở 10 C là :

mCuSO4 = 32 − 160a ( g )
mH 2O = 82 − 90a ( g )

Theo công thức tính độ tan:

S=

mct
32 − 160a
.100 =
.100 = 17,4
mdm
82 − 90a

→ a = 0,1228(mol )
Vậy khối lượng CuSO4.5H2O kết tinh: m = 0,1228 . 250 = 30,7 (g)
VD2: Xác định khối lượng FeSO4.7H2O tách ra khi làm lạnh 800 gam dung dịch FeSO 4 bảo hòa ở
300 C xuống 100 C . Cho biết độ tan của FeSO4.7H2O ở 300 C là 35,93 gam và ở 100 C là 21 gam.

+ Giải
Dung dịch bảo hòa ở 300 C : mdd =800g

35,93.800
= 211,46 g
4
135,93
mH 2O = 800 − 211,46 = 588,54 g
m FeSO =
*Tính mFeSO4 .7H 2O tách ra ?
Gọi a là số mol FeSO4.7H2O ở 100 C .
nFeSO4 = a (mol )
Þ số g tách ra
nH 2O = 7a (mol )

mCuSO4 = 160a ( g )
mH 2O = 18.7a = 126a ( g )

Chất còn lại trong dung dịch bảo hòa ở 100 C là :

mFeSO4 = 211,46 − 152a( g )
mH 2O = 588,54 − 126a ( g )

Theo công thức tính độ tan:
m
211, 46 − 152a
S = ct .100 =
.100 = 21
mdm
588,54 − 126a

→ a = 0,699(mol )
Vậy khối lượng FeSO4.7H2O kết tinh: m = 0,699 . 278 = 194,58 (g)
5. Hiệu suất phản ứng :
a. Công thức :
- H% chất tham gia : H % =

GV Nguyễn Quang Thuận

mLT
.100%
mTT
17


- H% chất tạo thành : H % =

mTT
.100%
mLT

b. Bài tập :
VD1: Tính khối lượng quặng hematit chứa 60% Fe2O3 cần thiết để điều chế 2 tấn gang chứa 95%
Fe. Biết hiệu suất của quá trình là 70%.
Đề thi HSG An Giang 15/3/2009

+ Giải
Để điều chế Fe2O3 thành Fe
Ta có PTHH : Fe2O3 + 3CO
(gam) 160
(tấn) 2,71

o

t

→

2Fe + 3 CO2
2.56
1,9
95
mFe = 2.
= 1,9 (tấn )
Khối lượng Fe trong 2 tấn chứa 95%.
100
1,9.160
⇒ mFe2O3 =
= 2,71 (tấn) (lý thuyết)
2.56
m
2,71
.100 = 3,87 (tấn)
H đạt 70% , Ta được: mFe2O3 TT = LT .100% =
H
70
100
= 6, 46 (tấn)
Khối lượng quặng hematit : m = 3,87.
60
VD2: Cho 14 lít H2 và 4 lít N2 vào bình phản ứng. Sau phản ứng thu được 16,4 lít hỗn hợp khí (các

thể tích khí đo ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất).
a. Tính  VNH3 thu được ?
b. Tính hiệu suất tổng hợp NH3 ?
+ Giải
a. Gọi x là số lít N2 tham gia phản ứng.
Do cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, nên tỉ lệ về thể tích là tỉ lệ số mol.
to
PTHH:
N2 + 3H2 
→ 2NH3
xt
Trước pứ :
4 lít
14 lít
Phản ứng :
x
3x
Sau pứ :
4–x
14 – 3x
2x
Theo đề bài ta có : (4 – x) + (14 – 3x) + 2x = 16,4
⇒ 2x = 1,6
Thể tích NH3 thu được : VNH3 = 1,6 (lít)
b. Khi cho 4 lít N2 và 14 lít H2, sau phản ứng thu được a lít NH3
to
N2 + 3H2 
→ 2NH3
xt
4 lít

14 lít
a lít
⇒ a = 8 (lít)
Thực tế chỉ thu được 1,6 lít.

Vậy : H% =

1,6
.100% = 20%
8

VD3: Hỗn hợp khí A gồm a mol SO 2 và 5a mol không khí. Nung nóng hỗn hợp A với V 2O5 xúc tác
thu được hỗn hợp khí B. Biết rằng tỉ khối hơi của A so với B bằng 0,93. Hãy tính hiệu suất phản
ứng của SO2 với giả thuyết không khí có chứa 80% thể tích là N2 và 20% thể tích là O2.
+ Giải
Theo đề bài, trong không khí có chứa 80% thể tích là N2 và 20% thể tích là O2.
Mà số mol của không khí là 5a. ⇒ nN 2 = 4a (mol ) ; nO2 = a (mol )

GV Nguyễn Quang Thuận

18


Gọi x là số mol SO2 phản ứng.
PTHH:

2SO2

+

o

t

→ 2SO3
V2O5

O2

Trước pứ :
a mol
a mol
Phản ứng :
x
0,5x
Sau pứ :
a–x
a – 0,5x
n
=
n
+
n
+
nN 2 = 6 a
Ta có : A
SO2
O2

x

nB = nSO2 dư + nO2 dư + nSO3 + nN2 = a − x + a − 0,5 x + x + 4a = 6a − 0,5 x
mA

Mặt khác : d A B

M
nA
n
= A = 0,93 hay
= 0,93 ⇔ B = 0,93
mB
nA
MB
nB

(Vì mA = mB theo ĐLBTKL)

⇔

Vậy : H =

6a − 0,5 x
x
= 0,93 ⇔ = 0,84
6a
a

x
.100 = 0,84.100 = 84%

a

IV/. Chuyên đề 4. KIM LOẠI
1. Kim loại tác dụng với dung dịch axit loãng:

2M + 2nH + → 2 M n+ + nH 2
Tỉ lệ :

nH 2
nM

=

n
2

với

nM =

mM
M

Lập luận M theo hóa trị n.
VD1: Cho 8,4 gam kim loại M tan hết trong dung dịch HCl loãng thu được 3,36 lít khí H 2 (đktc).
Xác định kim loại M.
+ Giải

2M + 2nHCl → 2 MC ln + nH 2

PTHH:

nH 2 =

3,36
= 0,15 mol
22,4

Tỉ lệ :

nH 2
nM

=

n
0,15 n
⇒
= ⇔ M = 28n
8, 4 2
2
M

Với n ≤ 3 ⇒ chỉ có n = 2 ⇒ M = 56 Vậy : M là Fe.
VD2: Để hòa tan hoàn toàn 5,4 gam kim loại cần 300 gam dung dịch HCl 7,3%.
a. Tìm kim loại.
b. Tính C% dung dịch sau phản ứng.
+ Giải
Gọi hóa trị của kim loại là x. (với x ≤ 3 )

mHCl =

300.7,3
21,9
= 21,9( g ) ⇒ nHCl =
= 0,6(mol )
100
36,5

PTHH:

2A + 2xHCl → 2AClx + xH2

GV Nguyễn Quang Thuận

19


(mol)

0,6
x

0,6

m
0,6
= 5,4 :
= 9x Với : x = 3 ⇒ M A = 27 (thích hợp) Vậy : Kim loại là Al.
n

x
b. PTHH: 2A + 6HCl → 2Acl3 + 3H2
a. M A =

(mol) 0,2

0,6

0,2

0,3

1
mH 2 = .nHCl = 0, 6(mol )
2
mdd = 5, 4 + 300 − 0, 6 = 304,8( g )
mAlCl3 = 0, 2.133,5 = 26, 7( g )

Nồng độ phần trăm dung dịch sau phản ứng : C % =

26, 7
.100% = 8, 76%
304,8

2. Kim loại vừa tác dụng với nước, vừa tác dụng với axit như : K, Na, Ba.
- Khi cho kim loại vào dung dịch axit, kim loại sẽ phản ứng với axit trước, nếu dư kim loại mới
phản ứng với nước.
VD: Cho Ba dư vào dung dịch H2SO4
Ba + H2SO4
Ba + H2O

→ BaSO4 ↓ + H2
→ Ba(OH)2 + H2

Sau khi lọc bỏ kết tủa, dung dịch thu được là Ba(OH)2
3. Kim loại tác dụng với axit đặc ( H2SO4 đặc nóng; HNO3 ) :
Kim loại + axit → Muối (kim loại có hóa trị cao) + khí + nước
VD1: Hòa tan hoàn toàn 9,6 gam kim loại R trong dung dịch H 2SO4 đặc nóng, sau phản ứng thu
được 3,36 lit SO2 (đktc). Tìm R.
+ Giải
Gọi x là hóa trị R, a là số mol R tham gia.
Số mol SO2 thu được : nSO2 =

3,36
= 0,15(mol )
22,4
o

t
PTHH: 2R + 2xH2SO4 đặc 
→ R2(SO4)x + xSO2 ↑ + 2xH2O

(mol)
Theo đề bài :

a

ax/2
nSO2 =

ax
0,3
= 0,15(mol ) ⇒ a =
(1)
2
x

Ta có : a.R = 9, 6 ⇒ R =

9, 6
(2)
a

Từ (1) và (2) suy ra : R = 32x ; Với x = 2 ⇒ R = 64 (thích hợp). Vậy kim loại R là Cu
VD2: Cho 1,26 gam hỗn hợp X gồm Mg và Al (theo tỉ lệ mol 3 : 2) tác dụng với axit H 2SO4 đặc,
nóng vừa đủ thì thu được sản phẩm là chất khí duy nhất có mùi trứng thối.
a. Viết các phương trình phản ứng.

GV Nguyễn Quang Thuận

20


b. Tính thể tích dung dịch H2SO4 36,75% (d=1,28g/ml) đã dùng.
+ Giải
Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg và Al trong hỗn hợp X
Ta có:

x 3
3y

= ⇒x=
y 2
2
3y
+ 27 y = 1, 26
2
⇒ 36 y + 27 y = 1, 26 hay y = 0, 02 ( mol ) ; x = 0, 03 ( mol )
mhhX = mMg + mAl = 24 x + 27 y = 24.

a. Phương trình phản ứng:
t
4Mg + 5H2SO4 đặc 
→ 4MgSO4 + H2S ↑ + 4H2O
o

(mol) 0,03

0,0375

t
8Al + 15H2SO4 đặc 
→ 4Al2(SO4)3 + 3H2S ↑ + 12H2O
o

(mol) 0,02 0,0375
b. Số mol H2SO4 đã dùng: nH 2 SO4 = 0,0375 + 0,0375 = 0,075 ( mol )
mH 2 SO4 = 0, 075.98 = 7, 4 ( g ) ; mdd =

Thể tíh dung dịch H2SO4 đã dùng: Vdd =

7, 4
.100 = 20 ( g )
36, 75

20
= 15, 62 ( ml )
1, 28

4. Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch axit :
- Kim loại nào có tính khử mạnh hơn sẽ hòa tan trước.
-

∑m

muối

=

∑m

kim loại tan

+

∑m

axit

- Để dự đốn được kim loại có tan hết hoặc chưa tan hết ta dựa vào khoảng giá trị số mol H + cần
thiết so với số mol H + trong dung dịch axit.

* Lưu ý: Khi gặp bài toán cho hỗn hợp 2 kim loại (hoặc 2
muối) tác dụng với axit, đề bài yêu cầu chứng minh axit còn dư
hay hỗn hợp 2 kim loại còn dư. Ta giải như sau:
Giả sử hỗn hợp chỉ gồm một kim loại (hoặc muối) có M
nhỏ, để khi chia khối lượng hỗn hợp 2 kim loại (hoặc hỗn hợp 2
muối) cho M có số mol lớn, rồi so sánh số mol axit để xem axit còn
dư hay hỗn hợp còn dư:

nhh 2 kim loaiï ( hoacë 2 muoiá) <

m hh
M

< n HCl

VD1: Cho 16 gam hỗn hợp kim loại Mg và Fe vào 500 ml dung dịch H 2SO4 0,5M (lỗng). Tính số
mol H2.
+ Giải :
Theo đề bài ta có :

16
16
< nKL <
56
24

GV Nguyễn Quang Thuận

⇒

2
2
< nKL <
7
3
21


Vậy số mol H2SO4 cần để kim loại tan hết :

2
2
< nH 2SO4 <
hay 0,285 < nH 2SO4 < 0,667
7
3
nH 2SO4 = 0,5.0,5 = 0,25 ( mol )
Vậy axit thiếu và kim loại tan hết nH 2SO4 = 0,25 (mol )
VD2: Cho 5,05 gam hỗn hợp kali và một kim loại kiềm tác dụng hết với nước. Sau phản ứng phải
dùng hết 250 ml dung dịch H2SO4 0,3M để trung hoà hoàn toàn dung dịch thu được.
a. Tính thể tích H2 sinh ra. (đktc)
b. Xác định kim loại kiềm, biết rằng tỉ lệ khối lượng nguyên tử của kim loại kiềm chưa biết và kali
trong hỗn hợp lớn hơn ¼.
c. Tính thành phần % khối lượng các chất trong hỗn hợp.
+ Giải :
Đặt M là kim loại kiềm cần tìm.

M là kim loại chung của K và M
nH 2SO4 = 0,3.0,25 = 0,075 ( mol )
M + H 2O → MOH +

a. PTHH:

(mol) 0,15

0,15

1

2

H2

0,075

2MOH + H 2 SO4 → M 2 SO4 + 2 H 2O
(mol) 0,15

0,075

0,075

VH 2 = 0, 075.22, 4 = 1, 68 ( lit )

b. Xác đinh M.

M K ,M =

5, 05
= 33, 6667 ( mol )

0,15

Vì K = 39 > M K ,M nên M < M K ,M hay M < 33,6667
Theo đề bài ta có:

M 1
>
⇒ M < 9, 75
39 4

Vậy 9,75 < M < 33,6667 ; Mà M là kim loại kiềm ⇒ M = 23. Vậy M là Na
c. Gọi x, y lần lượt là số mol K, Na
PTHH : K + H2O → KOH + 1/2H2
(mol) x

1/2x

Na + H2O → NaOH
(mol) y
Theo đề bài ta có hệ :

GV Nguyễn Quang Thuận

+ 1/2H2
1/2y

39x  +  23y  = 5,05
0,5x +   0,5y  = 0,075

→

x = 0,1
y = 0,05

22


mK = 3,9( g )

Ta được :

mNa = 1, 25 ( g )

→

3,9
.100% = 72, 23%
5,05
= 100% − 72, 23% = 27,77%

%mK =
%mNa

5. Kim loại tác dụng với dung dịch kiềm :
- Một số kim loại hoà tan được trong kiềm : Be, Al, Zn, Cr, Pb, Sn.
Phương trình chung: M + ( 4 − n ) NaOH + ( n − 2 ) H 2O → Na4− n MO2 + n 2 H 2
- Nếu số mol kim loại M bằng nhau và hoà tan hết trong dung dịch axit HCl hoặc NaOH thì số
mol khí H2 nhận được cũng bằng nhau.
VD1: Cho 11,15 gam hỗn hợp X (gồm Na, Mg, Al) hoà tan vào nước thu được 4,48 lit khí (đktc),
6,15 gam chất rắn không tan và dung dịch Y. Lấy chất rắn không tan tác dụng với dung dịch HCl

(dư) thu được 0,275 gam khí H2. Tính phần trăm về khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X.
+ Giải :
Các phương trình phản ứng xảy ra :
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
(mol)

x

x

(1)

0,5x

2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2
(mol)

x

x

1,5x

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
(mol)

y

Nếu nhôm dư : 2Al
(mol)

y

(2)
(3)

y

+ 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

(z – 0,1)

(4)

1,5(z – 0,1)

Chất rắn không tan trong dung dịch có thể Mg hoặc cả Mg và Al dư.
Trường hợp 1: Nếu chỉ có Mg (Al hết) :
Từ (3) suy ra : nH 2 = 0,275 (mol )

→ nMg = nH 2 = 0,275 ( mol )

→ mMg = 0,275.24 = 6,6(mol )

Theo đầu bài chỉ có 6,15 gam chất rắn, Vậy có Al dư : (Trường hợp 1 loại)
Trường hợp 2 : Chất rắn sinh ra gồm Mg và Al dư có phản ứng (4) :
Đặt x, y, z lần lượt là số mol của Na, Mg, Al (x, y, z > 0).

nH 2 =

V
4,48
=
= 0,2 ( mol )
22,4 22,4

Từ (1), (2) : nH 2 = 0,5 x + 1,5x = 0,2 → x = 0,1 ( mol ) ⇒ mNa = 2,3 ( g )

nAl dư = z − x = z − 0,1 (mol )
nH 2 (3),(4) = y + 1,5z − 0,15 = 0, 275 hay : y + 1,5z = 0, 425
mHH ( X ) = 2,3 + 24 y + 27z = 11,15 hay : 24 y + 27z = 8,85

GV Nguyễn Quang Thuận

(I)
(II)

23


y + 1,5z = 0, 425
24 y + 27z = 8,85

Ta có hệ :

→

y = 0, 2 ( mol )

z = 0,15 ( mol )

→

mMg = 0, 2.24 = 4,8 ( g )
mAl = 0,15.27 = 4,05 ( g )

2,3
.100% = 20,63%
11,15
4,8
% Mg =
.100% = 43,05%
11,15
% Al = 100 − (43,05 + 20,63) = 36,32%
% Na =

Vậy :

VD2: Cho a gam hỗn hợp nhôm, sắt, đồng vào dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu được 8,96 lít
khí (đktc) và chất rắn A. Đốt nóng A trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 4 gam
chất rắn màu đen.
Mặt khác cũng cho a gam hỗn hợp trên vào dung dịch NaOH (dư) thì thu được 6,72 lit khí
(đktc). Tính % theo khối lượng các chất trong a gam hỗn hợp ban đầu.
Đề thi HSG An Giang khóa 13/03/2011

+ Giải :
nH 2 =

8,96
4

= 0, 4 (mol ) ; nCuO =
= 0, 05 ( mol )
22, 4
80

; nH =
2

6, 72
= 0,3 (mol )
22, 4

Hỗn hợp kim loại gồm Al, Fe, Cu vào dung dịch HCl dư.
Chỉ có Al, Fe tác dụng với HCl
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
(mol) x

x

Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2H2
(mol) y

1,5y

Chất rắn A là Cu :

o

t
2Cu + O2 

→ 2CuO

(mol) 0,05

0,05

2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2
(mol) 0,2

(2)

0,3

Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe, Al trong hỗn hợp
Ta có : 1,5y + x = 0,4 ⇔ 1,5.0,2 + x = 0,4 hay x = 0,1 ; y = 0,2

mFe = 0,1.56 = 5,6( g )
⇒

mAl = 0,2.27 = 5,4 ( g )

mCu = 0,05.64 = 3,2 ( g )

5,6
.100 = 39,44%
14,2
5,4
.100 = 38,02%
⇒ %mAl =
14,2

3,2
%mCu =
.100 = 22,54%
14,2
%mFe =

6. Kim loại tác dụng với dung dịch muối :
Trường hợp 1: Kim loại phản ứng với muối của kim loại yếu hơn.
* Hướng giải :
- Gọi x (g) là khối lượng của kim loại mạnh.

GV Nguyễn Quang Thuận

24


- Lp phng trỡnh húa hc
- Da vo d kin bi v PTHH tỡm lng kim loi tham gia.
- T ú suy ra lng cỏc cht khỏc.
* Lu ý : Khi cho mimg kim loi vo dung dch mui, sau phn ng thanh kim loi tng hay
gim.
- Nu khi lng thanh kim loi tng : mkimloaùi sau mkimloaùi trửụực = mkimloaùi taờng
- Nu khi lng thanh kim loi gim : mkimloaùi trửụực mkimloaùi sau = mkimloaùi giaỷm
- Nu bi cho khi lng thanh kim loi tng a% hay gim b% thỡ nờn t thanh kim loi ban
u l m gam. Vy khi lng thanh kim loi tng a% x m hay gim b% x m.
VD1: Cho mt inh st cú khi lng 50 gam vo dung dch CuSO 4, sau mt thi gian nhc inh
st ra, ra nh, lm khụ, cõn li c 51 gam.
a. Tớnh khi lng Fe tham gia v khi lng Cu to thnh.
b. Hi chic inh sau phn ng cú bao nhiờu gam Fe.
(Gi s ton b Cu to thnh bỏm lờn inh Fe).

+ Gii :
Gi a l s mol Fe phn ng.
PTHH:
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
Theo phng trỡnh : C 1 mol Fe tham gia cho khi lng inh Fe tng 64 56 = 8 (g)
C a mol Fe tham gia cho khi lng inh Fe tng 51 50 = 1 (g)
a=

1
= 0,125 ( mol )
8

a. Khi lng Fe tham gia: mFe = 0,125.56 = 7( g )
Khi lng Cu to thnh (bỏm lờn inh Fe) : mCu = 0,125.64 = 8 ( g )
b. S gam Fe cú trong chic inh l : mFe = 51 8 = 43 ( g )
VD2: Ngõm mt vt bng Cu cú khi lng 50 gam vo 250 gam dung dch AgNO 3 6%, khi ly
vt ra thỡ khi lng AgNO3 trong dung dch gim 17%. Xỏc nh khi lng vt sau phn ng.
+ Gii :
mAgNO3 =

250.6
= 15 ( g )
100

Khi lng AgNO3 gim 17% chớnh l lng AgNO3 phn ng vi Cu

mAgNO3 (phn ng) = 15.17% = 2,55(g) nAgNO =
3
PTHH: Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2
(mol) 0,0075

0,015

2,55
= 0,015 ( mol )
170

+ 2Ag
0,015

mAg to thnh = 0,015.108 = 1,62 (g)
mCu tan = 0,0075.64 = 0,48 (g)
Vy :

m = 50 + mAg to thnh mCu tan = 50 + 1,62 0,48 = 51,14 (g)

Trng hp 2: Cho nhiu kim loi tỏc dng vi mt mui kim loi (hoc ngc li):

GV Nguyn Quang Thun

25