Tải bản đầy đủ (.doc) (6 trang)

Cac dang bai tap hoa hoc lop 10

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (136.72 KB, 6 trang )

PHẦN MỘT : DUNG DỊCH AXIT TÁC DỤNG VỚI
KIM LOẠI HOẶC OXIT KIM LOẠI …
Nắm vững l‎í thuyết của dung dịch axit:
+ Với dung dịch HCl , H2SO4 loãng hoặc cả hai chỉ tác dụng với các kim loại đứng trước H trong dãy
hoạt động kim loại tạo ra muối và giải phóng khí hidro.
Chú ý : trường hợp của sắt- Fe chỉ tạo muối sắt (II)
+ Với dung dịch H2SO4 đặc thì tác dụng với hầu hết kim loại ( trừ vàng- Au và bạch kim-Pt) tạo muối ,
sản phẩm khử của S+6 và nước
Chú ý: - Muối có hoá trị của nguyên tố kim loại là cao nhất, sản phẩm khử của S +6 có thể là một trong
số các chất SO2, S , H2S hoặc cả 2, 3 chất trên tuỳ vào điều kiện phản ứng hoặc dữ liệu đề cho.
- Dung dịch H2SO4 đặc nguội có hiện tượng thụ động hoá với sắt, nhôm… nên ta xem như chúng
không phản ứng với nhau.
A. DẠNG TOÁN KHÔNG ĐẶT VÀ KHÔNG GIẢI HỆ PHƯƠNG TRÌNH
Dấu hiệu nhận biết: Đặc điểm của dạng toán này bao giờ cũng có dữ kiện cho biết dữ kiện chung
nào đó của hỗn hợp và một dữ kiện riêng khác của một chất.
Từ dữ kiện riêng ta tính được một chất trong hỗn hợp, rồi từ chất này tính được các chất còn lại trong
hỗn hợp theo dữ kiện chung.
Một số ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Một hỗn hợp X gồm Al và Cu có tổng khối lượng là 3,98 g . Cho hỗn hợp X vào dd HCl dư thu
được 3,36 lit khí H2 ( đkc) .Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
Hướng dẫn và bài giải
Phương trình phản ứng khi hòa tan hỗn hợp X thì chỉ có Al phản ứng ( Cu đứng sau H nên không phản
ứng)
2Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2
0,1 mol
←0,15 mol
Theo đề ta có số mol khí H2= 0,1 mol là sản phẩm riêng của phản ứng trên và được thế vào phương
trình
Suy ra Al có số mol 0,1 mol và tính được khối lượng của Al là :
mAl= 27. 0,1 = 2,7 g
Dữ kiện chung của bài là khối lượng chung hai kim loại là 3,98 g


Vậy suy ra khối lượng của đồng trong hỗn hợp là:
mCu= 3,98- 2,7= 1,28 g
Ví dụ 2: Cho 10g hỗn hợp Cu, CuO tác dụng với dd H2 SO4 đặc , nóng dư thu được 2,24 lit khí SO2 ( đkc) .
Tính % khối lượng các chất có trong hỗn hợp ban đầu.
Hướng dẫn và bài giải
Toàn bộ khối lượng hỗn hợp chiếm 100%, muốm tìm %m từng chất ta phải tìm khối lượng
của mỗi chất .
Phương trình phản ứng khi hòa tan hỗn hợp vào dd H2SO4 đặc nóng :
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
(1)
0,1 mol
← 0,1 mol
CuO + H2SO4 → CuSO4 + 2H2O
(2)
Theo đề ta có số mol khí SO2 = 0,1 mol là sản phẩm riêng của phản ứng (1) và được thế vào phương
trình phảng ứng (1)
Từ (1) suy ra khối lượng của Cu là: 64.0,1 = 6,4 g
Dữ kiện chung của bài là khối lượng của hỗn hợp là 10 g
Suy ra khối lượng của CuO trong hỗn hợp là: 10- 6,4 = 3,2 g
Vậy : %m(Cu) = 6,4.100/ 10= 64% và %m (CuO) = 36%
Ví dụ 3: Hoà tan m g hỗn hợp X gồm Cu, Fe vào dd HCl dư thu được 1,12 lit khí H2 và phần không
tan. Nếu cho phần không tan vào dd H2SO4 đặc nóng vừa đủ thì thu được 0,672 lit khí SO2 duy nhất
( các khí đo ở đkc) .Tìm giá trị m ?
Hướng dẫn và bài giải
Muốn tìm giá trị m ta phải tìm khối lượng của từng kim loại , tức là cần xác định số mol của
mỗi kim loại.
Các phương trình phản ứng trong bài :
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
(1)
0,05 mol

← 0,05 mol
Cu không phản ứng với dd HCl nên chất không tan là Cu
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O (2)
0,03 mol
← 0,03 mol
Theo đề có số mol H2 = 0,05 mol và số mol SO2 là 0,03 mol là các sản phẩm riêng của mỗi một phương
trình phản ứng ta lần lượt được thế vào :


Từ (1) với số mol khí H2 là 0,05 mol → số mol Fe là 0,05 mol và mFe= 2,8 g
Từ (2) với số mol khí SO2 là 0,03 mol → số mol Cu là 0,03 mol và mCu= 1,92 g
Vậy m gam hỗn hợp X = mFe + mCu = 2,8 + 1,92 = 4,72 g
B. DẠNG TOÁN CẦN ĐẶT VÀ GIẢI HỆ PHƯƠNG TRÌNH
Dấu hiệu: Bài toán cho biết một hỗn hợp gồm một số chất và một số dữ kiện chung (đúng bằng số ẩn
số) . Từ đó ta cần gọi ẩn số , lập một hệ phương trình theo các dữ kiện chung rồi mới giải.
Chú ý :
1/ Nếu bài toán chưa rõ lượng dư hay đủ thì phải biện luận rõ điều đó rồi mới giải
2/ Nếu bài toán vừa cho dữ kiện về khối lượng vừa cho dữ kiện về thể tích của hỗn hợp thì phải chuyển
ẩn số cho phù hợp với cả 2 trường hợp rồi mới giải ( bài toán hỗn hợp các chất khí ) ( dạng phức tạp)
3/ Nếu hỗn hợp chia làm các phần không bằng nhau thì phải tìm số lần hơn kém giữa mỗi phần rồi mới
giải.( dạng đặc biệt)
I. DẠNG THÔNG THƯỜNG :
Trong pham vi chương trình l‎ớp 10 hầu hết l‎à ở dạng cơ bản thông thường
Một số ví dụ minh họa:
Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 7,8 gam hỗn hợp bột gồm Al, Mg (hỗn hợp A) bằng dung dịch HCl dư. Phản
ứng kết thúc nhận thấy khối lượng dung dịch axít tăng thêm 7 gam. Tính % khối lượng các kim loại
trong hỗn hợp A ?
Hướng dẫn và bài giải
Toàn bộ khối lượng hỗn hợp chiếm 100%, muốn tìm %m từng kim loại ta phải tìm khối lượng
của chúng, tức là cần xác định số mol của Al & Mg.

- Phương trình phản ứng khi hòa tan hỗn hợp A
Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2
(1)
x
x
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
(2)
y
- Cho 7,8 gam A vào dung dịch HCl thì khối lượng dung dịch axít tăng thêm 7,8 gam, nhưng thực tế chỉ
tăng 7 gam, do đó khối lượng H2 thoát ra khỏi dung dịch là:
7,8 – 7,0 = 0,8 (g) hay
Bài toán có 2 dữ kiện chung và cần tìm số mol 2 chất tương ứng với 2 ẩn số, tiến hành lập 2 phương
trình:
Đặt x = số mol của Mg, y = số mol của Al
+ Phương trình liên quan đến
+ Phương trình liên quan đến ở pt(1,2) =
Giải hệ (a,b) à x = 0,1 ; y = 0,2
Vậy : %m(Mg) = 24. 0,1 : 7,8 = 30,8 % ; %m(Al) = 100% - 30,8% = 69,2%
Ví dụ 5: Cho 0,84 g hỗn hợp X gồm Cu và Ag tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, sau khi phản
ứng xảy ra hoàn toàn thu được một chất khí SO2 duy nhất và dung dịch Y. Cho hết khí này lội qua
nước clo dư thì được dung dịch Z. Sau đó cho thêm dung dịch Ba(NO 3)2 dư vào dung dịch Z thì thu
được 1,398 g kết tủa.
Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu.
Hướng dẫn và bài giải
Muốn tìm khối lượng từng kim loại ta phải tìm số mol của Cu & Ag.
- Phương trình phản ứng xảy ra trong bài :
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
(1)
x
x

2Ag + 2H2SO4 → Ag2SO4 + SO2 + 2H2O (2)
y
y/2
SO2 + Cl2 + 2H2O → 2HCl
+ H2SO4
(3)
0,006 mol
← 0,006 mol
Ba(NO3)2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + 2HNO3
(4)
0,006 mol ← 0,006 mol
- Theo đề số mol kết tủa BaSO4 là : 1,398/ 233= 0,006 mol ta thế vào (4)
Theo (4) suy ra số mol H2SO4 là : 0,006 mol
Theo (3) suy ra ∑ số mol SO2 được sinh ra từ phản ứng của 2 kim loại với dd axit là 0,006 mol
- Bài toán có 2 dữ kiện chung và cần tìm số mol 2 chất tương ứng với 2 ẩn số, tiến hành lập 2 phương
trình:
Đặt x = số mol của Cu, y = số mol của Ag có trong hỗn hợp X
+ Phương trình liên quan đến mX= mCu + mAg
↔ 64x+ 108y = 0,84 (a)


+ Phương trình liên quan đến ∑n SO2 ở pt(1,2) = x + y/2 = 0,006 (b)
- Giải hệ phương trình (a,b) à x = 0,003 ; y = 0,006
Vậy khối lượng của các kim loại trong hỗn hợp trên là :
mCu =0,003.64= 0,192g và mAg = 108. 0,006=0,648 g
Ví dụ 6: Cho 3,87g hỗn hợp A gồm Mg và Al ở dạng bột vào 250ml dung dịch chứa HCl 1M và
H2SO40,5M. Sau khi kết thúc phản ứng thu được 4,368 lít H 2 (điều kiện tiêu chuẩn). Tìm %m các kim
loại trong A.
Hướng dẫn và bài giải
Bài toán chưa rõ lượng dư hay đủ thì phải biện luận làm sáng tỏ điều đó rồi mới lập hệ

phương trình để giải. Ở dạng này bài toán bao giờ cũng cho số dữ kiện lớn hơn số ẩn số ứng
với hỗn hợp đang xét.
Hỗn hợp A gồm hai loại kim loại tương đương với hai ẩn số, nhưng ở đây đề bài cho đến ba
dữ kiện nên chúng ta phải biện luận để biết được hỗn hợp A hết hay dư.
- Dữ kiện chung của sản phẩm phản ứng là
(mol)
- Dữ kiện về chất phản ứng với A là ; do Mg, Al khử H+ trong dung dịch gồm hai axit thành H2. Nên để
đơn giản, ta chuyển số mol hai axit thành số mol H+.
nHCl = 1.0,25 = 0.25 (mol),
nH2SO4 = 0,5.0,25 = 0,125 (mol)
HCl = H+ + Cl()
0,25 ® 0,25
H2SO4 = 2H+ + SO4
()
0,125 ® 0,25
() (mol)
- Phương trình phản ứng dưới dạng ion
Mg + 2H+ → Mg2+ + H2
(1)
x
x
2Al + 6H+ → 2Al3+ + 3H2
(2)
y
3y/2
- Theo phương trình (1,2) ånH+ phản ứng = 2 ånH2
- Theo giả thuyết : ånH+ (0,5 mol ) > 2 ånH 2 (0,39 mol)
Þ Sau phản ứng H+ dư chứng tỏ Mg và Al hết. Bài toán trở về dạng thông thường.
Đặt : x = nMg ; y = nAl
- Phương trình liên quan đến : mx = 24x + 27y = 3,87 (a)

- Phương trình liên quan đến (theo phương trình 1,2)
Û 2x + 3y = 0,39 (b)
Giải hệ (a,b) Þ x = 0,06 ; y = 0,09
Vậy : %mMg =
%mAl = 100% - 37,2% = 62,8%
II. DẠNG CHIA PHẦN KHÔNG ĐỀU NHAU
Nếu hỗn hợp chia l‎àm các phần không bằng nhau thì phải tìm số l‎ần hơn kém giữa mỗi phần
rồi mới giải.
Ví dụ 7 : Trộn đều 12 gam hỗn hợp (X) gồm Cu và Fe ở dạng bột rồi chia làm 2 phần. Phần 1 cho tác
dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,56 lít H2 (ĐKTC). Phần 2 tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư thu
được 4,2 lit khí SO2. Tìm % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp (X).
Hướng dẫn và bài giải
Phần 1 tác dụng với dung dịch HCl :
Fe + 2 HCl ® FeCl2 + H2
(1)
x
x
- Phần 2 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng:
2Fe + 6 H2SO4 ® Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6 H2O
(2)
ax
3ax/ 2
Cu + 2 H2SO4 ® CuSO4 + SO2 + 2 H2O
(3)
ay
ay
* Tìm số lần hơn kém giữa 2 phần
Nếu hai phần bằng nhau thì số lần hơn kém là 1, nên để giải bài toán này ta cần giả sử phần 2 gấp a
lần phần 1.
-Đặt : x = nFe ; y = nCu trong phần 1 ® trong phần 2 : nFe = ax ; nCu = ay

-Phương trình liên quan đến mX
= 56(x + ax) + 64(y + ay) = 12
()
-Phương trình liên quan đến nH2
Theo phương trình (1) Þ nH2 = x =
()
-Phương trình liên quan đến tổng số mol SO2


Theo phương trình (2,3)
ax/ 3 + ay= 0,1875
()
Thay () vào () và ()
Þ (1 + a)(12 – a) = 12a
Û
a2 + a – 12 = 0
Û
Þ Phần 2 gấp 3 lần phần 1 :
Vậy :
%mFe =
%mCu = 100% - 46,7% = 53,3%
Ví dụ 8:Trộn đều hỗn hợp bột gồm Fe, FeO, Fe2O3 (hỗn hợp X). Lấy 6 gam X chia làm 2 phần, phần 2
nhiều hơn phần 1 là 2 gam. Phần 1 tác dụng với dung dịch H 2SO4 loãng dư thu được 224 ml H2 Ở
136,5 0C, 1,5 atm. Phần 2 tác dụng với H2 ở nhiệt độ cao đến khi hết oxit thu được 0,9 gam H 2O.
Tìm % khối lượng các chất trong hỗn hợp X.
Hướng dẫn và bài giải
- Phần 1 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
(1)
FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O

(2)
Fe2O3 + 3 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3 H2O
(3)
Phần 2 tác dụng với H2
FeO + H2 → Fe + H2O
(4)
2x
2x
Fe2O3 + 3 H2 → 2 Fe + 3 H2O
(5)
2y
6y
 Tìm số lần hơn kém giữa 2 phần
Theo giả thiết :
à Phần 2 gấp 2 lần phần 1
 Ta có :
Theo phương trình (1) à số mol Fe = số mol H2 = 0,01 mol
Trong phần 1 :
m(Fe) = 56.0,01 = 0,56 (g)
m(FeO) + m(Fe2O3) = 2 – 0,56 = 1,44 (g)
Đặt x = n(FeO), Y = n(Fe2O3) trong phần 1:
à 72x + 160y = 1,44
(a)
- Trong phần 2 :
n(FeO) = 2x, n(Fe2O3) = 2Y
Theo phương trình (4,5) à Tổng số mol H2O = 2x + 6y = 0,05 (b)
Giải hệ (a,b) à
Vậy :
%m(Fe) =
%m(FeO) =

%m(Fe2O3) = 100% - (28% + 20,6%) = 51,4%
PHẦN HAI : MỞ RỘNG CHO MỘT SỐ DẠNG PHẢN ỨNG KHÁC :
Ngoài phản ứng hay gặp với dung dịch axit như trên thì trong chương trình khối 10 còn một
số dạng phản ứng khác cũng có toán hỗn hợp
Ví dụ 9: Khi đun nóng muối kaliclorat không có xúc tác thì muối này phân huỷ theo 2 phương trình
đồng thời sau :
2KClO3 → 2KCl + 3O2 (a)
4KClO3 → KCl + 3KClO4 (b)
Hãy tính :
Bao nhiêu phần trăm khối lượng bị phân huỷ theo (a) ?
Bao nhiêu phần trăm khối lượng bị phân huỷ theo (b) ?
Biết rằng khi phân huỷ hoàn toàn 73,5 g KClO3 thì thu được 33,5 g KCl
Hướng dẫn và bài giải
Muốn tìm phần trăm phân huỷ theo (a) hoặc (b) ta phải tìm số mol của KClO 3 phản ứng
trong mỗi trường hợp (a) hoặc (b)
Gọi x là số mol KClO3 phân huỷ theo (a)
y là số mol KClO3 phân huỷ theo (b)
Từ 2 phản ứng :
2KClO3 → 2KCl + 3O2 (a)
x mol
x mol
4KClO3 → KCl + 3KClO4 (b)
y mol
y/4 mol
Theo đề bài ta có 2 dữ kiện chung là khối lượng của KClO3 và khối lượng của KCl
+ Phương trình liên quan đến khối lượng của KClO3


x+ y = 73,5/122,5= 0,5 (1)
+ Phương trình liên quan đến khối lượng của KCl

x+ y/4 = 33,5/74,5= 0,45 (2)
Giải hệ phương trình ta có x =0,4 và y = 0,2
Vậy % KClO3 phân huỷ theo (a) là 0,4/0,6 = 66,66%
và % KClO3 phân huỷ theo (b) là 100% -66,66% = 33,34%
Ví dụ 10 : Có một dung dịch chứa đồng thời HCl và H2SO4. Cho 200 g dung dịch đó tác dụng với
BaCl2dư thì tạo thành 46,6 g kết tủa. Lọc bỏ kết tủa. Để trung hoà nước lọc thu được ta phải dùng
500ml dung dịch NaOH 1,6M. Tính nồng độ phần trăm mỗi axit trong dung dịch ban đầu.
Hướng dẫn và bài giải
Muốn tìm nồng độ phần trăm mỗi axit ta phải tìm số mol của mỗi axit
Gọi x, y là số mol của HCl và H2SO4 có trong 200 g dung dịch ban đầu. Ta có các phản ứng
H2SO4+ BaCl2 → BaSO4 + 2HCl
y mol
y mol
2y mol
Phần nước lọc sẽ chứa a+ 2b mol HCl nên
HCl
+
NaOH →
NaCl + H2O
x+ 2y mol
x + 2y mol
+ Phương trình liên quan đến kết tủa
y= 46,6/233= 0,2 (1)
+ Phương trình liên quan đến số mol của NaOH
x + 2y = 0,5.1,6=0,8 (2)
Giải hệ phương trình ta có x =0,4 mol và y = 0,2 mol
Vậy nồng độ phần trăm của HCl là 14,6/200= 7,3 %
Và nồng độ phần trăm của H2SO4 là 19,6/ 200= 9,8 %
Ví dụ 11 : Có hỗn hợp gồm NaI và NaBr. Hoà tan hỗn hợp trong nước. Cho Brom dư vào dung dịch. Sau
khi phản ứng xong làm bay hơi dung dịch, làm khô dung dịch thấy khối lượng sản phẩm nhỏ hơn hỗn

hợp hai muối ban đầu là m gam. Hoà tan sản phẩm vào nước , cho Clo lội qua đến dư, lại làm bay hơi
dung dịch và làm khô chất còn lại người ta thấy khối lượng chất thu được nhỏ hơn khối lượng muối
phản ứng là m gam. Xác định % về khối lượng của muối NaBr trong hỗn hợp đầu.
Hướng dẫn và bài giải
Gọi x và y lần lượt là số mol của NaI và NaBr trong hỗn hợp đầu
Từ phản ứng : 2NaI + Br2 → 2NaBr + I2
2 mol= 300g
2 mol =206g
Khi làm khô thì I2 thăng hoa, khối lượng sản phẩm là khối lượng muối. Ta thấy cứ 2 mol‎ NaI phản ứng
làm khối lượng sản phẩm giảm 300-206=94g, vậy x mol‎ NaI phản ứng làm khối lượng sản phẩm
giảm 47x g
[ 47x= m (1)
Phản ứng sau đó là : Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
2 mol = 206g 2 mol = 117g
Ta thấy 2 mol‎ NaBr phản ứng làm khối lượng sản phẩm giảm 206- 117= 89g , vậy x+ y mol NaBr
phản ứng làm khối lượng sản phẩm giảm 44,5(x+ y) g
[ 44,5( x+ y) = m (2)
Từ (1) và (2) [ 47x = 44,5( x+ y) [
→ x :y = 17,8 : 1
Điều này có nghĩa là trong hỗn hợp ban đầu nếu có 17,8 mol NaI thì có 1 mol NaBr và khối
lượng hỗn hợp là 103.1 + 17,8. 150= 2773 g
Suy ra % NaBr = 103/ 2773= 3,7 %
PHẦN BA : BÀI TẬP TỰ LUYỆN :
Bài tập 1: Hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 .Hoà tan a g X trong 300 ml dd H2SO4 2M vừa đủ thu được 3,36
lit H2 (đkc).Tính khối lượng a .
Đáp số: a = 18 g
Bài tập 2: Hòa tan hoàn toàn 5,4g hỗn hợp hai kim loại Fe, Zn vào dung dịch H2SO4 98% nóng sau
phản ứng thu được 2,576 lít khí SO2 (đkc).Tính thành phần phần trăm các kim loại trong hỗn hợp đầu?
Đáp số: %mFe = 51,85% và %mZn = 48,15%
Bài tập 3: Cho 2,6 g hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu vào dung dịch NaOH dư, sau phản ứng thu được 6,72 lit

khí. Cũng lượng hỗn hợp trên hòa tan vào dung dịch HCl dư giải phóng 8,96 lit khí. Tìm khối lượng mỗi
kim loại trong hỗn hợp. Biết thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.
(Cho phản ứng: 2 Al +2 NaOH + 2 H2O® 2 NaAlO2 +3 H2 )
Đáp số: 5,4 gam Al ; 5,6 gam Fe ; 9,6 gam Cu.
Bài tập 4: Cho 32,2 g hợp kim Zn và kim loại R sau H trong dãy hoạt động kim loại tác dụng với dd
H2SO4 loãng dư thu 4,48 lit khí. Đun bã rắn còn lại trong dd H 2SO4 đặc cho đến khi tan hết thu 6,72 lit
khí có mùi hắc. Xác định % m trong hợp kim biết M có hóa trị 2 và khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.


Đáp số: kim loại R là đồng (Cu) và %mZn =40,37% ; %mCu=59,63%



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×