Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (558.58 KB, 93 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span>Chủ đề 1:. XÉT CẶP CHẤT TỒN TẠI HOẶC KHÔNG TỒN TẠI TRONG CÙNG MỘT HỖN HỢP. I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1) Nguyên tắc : - Một cặp chất chỉ tồn tại trong cùng một hỗn hợp nếu chúng không tác dụng hoá học lẫn nhau ( mỗi chất vẫn giữ nguyên là chất ban đầu ). - Trong cùng một dung dịch : các chất cùng tồn tại khi chúng không mang các phần tử đối kháng ( tức là không tạo khí, kết tủa , chất không bền … ). - Đề bài thường cho các lượng chất dạng chữ (a,b,c...) và yêu cầu tìm quan hệ toán học giữa các dữ kiện để phản ứng xảy ra theo nhiều khả năng khác nhau. Thường gặp các dạng sau: * Oxit axit ( hoặc đa axit ) tác dụng với kiềm tạo muối khác nhau. * Muối của kim loại lưỡng tính tác dụng với kiềm tạo kết tủa min hoặc max khác nhau. * Một kim loại tác dụng với dd chứa nhiều muối ( hoặc một dung dịch muối tác dụng với hỗn hợp kim loại ) thu được số lượng muối và kim loại khác nhau. * Muối aluminat( gốc : – AlO2 ), zincat (gốc := ZnO2 ) tác dụng với axit ( HCl, H2SO4 … ) tạo kết tủa min hoặc max khác nhau. 2) Các ví dụ: Ví dụ 1: Cho từ từ dd chứa x ( mol ) HCl vào dung dịch chứa y ( mol ) NaAlO2 thì: - Đầu tiên, HCl thiếu nên có kết tủa Al(OH)3 và cực đại khi NaAlO2 hết ( x mol ) NaAlO2 + HCl + H2O NaCl + Al(OH)3 (1) - Sau đó, HCl bắt đầu tác dụng với Al(OH)3 làm tan kết tủa Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O (1’) NaAlO2 + 4HCl NaCl + AlCl3 + 2H2O (2) Vậy khi cho NaAlO2 tác dụng với dd HCl thì có thể xảy ra ( 1) hoặc (2) hoặc đồng thời cả hai. Đặt thì kết quả tạo sản phẩm như sau: + ) Nếu T = 1 (x = y) + ) Nếu T < 1 (x < y) + ) Nếu T = 4 (x = 4y) + ) Nếu T > 4 (x > 4y) + ) Nếu 1 < T < 4 (y <x <4y). chỉ xảy ra (1) : vừa đủ ( kết tủa max). chỉ xảy ra (1) : dư NaAlO2 . chỉ xảy ra ( 2) : vừa đủ ( kết tủa tan hoàn toàn ). chỉ xảy ra ( 2 ) : HCl dư ( kết tủa tan hoàn toàn ). xảy ra (1), (2) : vừa đủ ( kết tủa chưa cực đại ).. Ví dụ 2: Cho a (mol) Mg vào dd chứa b (mol) Cu(NO 3)2 và b (mol) Al(NO3)3 thì thứ tự xảy ra các phản ứng sau: Mg + Cu(NO3)2 Mg(NO3)2 + Cu (1) 3Mg + 2Al(NO3)3 3Mg(NO3)2 + 2Al (2) +) Nếu a < b thì chỉ xảy ra (1) sau pư có : 3 muối là Mg(NO 3)2 ; Al(NO3)3 , Cu(NO3)2 và 1 kim loại là Cu. +) Nếu a = b thì chỉ xảy ra (1) sau pư có : 2 muối Mg(NO3)2 ; Al(NO3)3 và 1 kim loại Cu. +) Nếu b < a < b + 1,5c thì (1) đã kết thúc, (2) chưa kết thúc sau pư có : 2 muối Mg(NO3)2 , Al(NO3)3 và 2 kim loại. +) Nếu a = b + 1,5c thì vừa đủ xảy ra (1) và (2) sau pư có : 1 muối là Mg( NO3)2 và 2 kim loại là Cu, Al. +) Nếu a > b + 1,5c thì đã xảy ra (1) và (2) sau pư có 1 muối Mg(NO3)2 và 3 kim loại. Ví dụ 1: Cặp chất CaCl2 và Na2CO3 không cùng tồn tại vì xảy ra phản ứng CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + H2O Ví dụ 2: Cặp CaCl2 và NaNO3 đồng thời tồn tại vì không xảy ra phản ứng: CaCl2 + NaNO3 Ca(NO3)2 + NaCl..
<span class='text_page_counter'>(2)</span> Ví dụ 3: Cặp chất khí H2 và O2 tồn tại trong một hỗn hợp ở nhiệt độ thường nhưng không tồn tại ở nhiệt độ cao. Vì : 2H2 + O2 2H2O ( mất). ( mất). * Chú ý một số phản ứng khó: 1) Phản ứng chuyển đổi hóa trị của muối Fe. Muối Fe(II) muối Fe(III) Ví dụ : 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 6FeSO4 + 3Cl2 2FeCl3 + 2Fe2(SO4)3 2FeCl3 + Fe 3FeCl2 Fe2(SO4)3 + Fe 3FeSO4 2) Nâng hóa trị của nguyên tố trong oxit, hoặc bazơ: Oxit ( HT thấp ) + O2 oxit ( HT cao ) Ví dụ: 2SO2 + O2 2SO3 2FeO + ½ O2 Fe2O3 2Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O 2Fe(OH)3 ( nâu đỏ ) 3) Chuyển đổi muối trung hòa và muối axit: Muối trung hòa muối axit Ví dụ : Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O ( NaHCO3 thể hiện tính axit ) 4) Khả năng nâng hóa trị của F2, Cl2, Br2 SO2 + 2H2O + Br2 H2SO4 + 2HBr ( làm mất màu dung dịch brom ) Na2SO3 + Cl2 + H2O Na2SO4 + 2HCl II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO 1) Cho a mol CO2 tác dụng với dung dịch chứa b (mol) Ca(OH)2 . Hãy lập luận xác định tương quan giữa a và b để sau phản ứng thu được 1 muối , hai muối. ( Làm tương tự đối với b mol NaOH.). Hướng dẫn : Các phương trình hóa học có thể xảy ra: Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (1) Ca(OH)2 + 2CO2 Ca(HCO3)2 (2) Đặt T = - Nếu tạo muối CaCO3 thì T 1 a b. - Nếu tạo muối Ca(HCO3)2 thì T 1 b a 2b. - Nếu tạo ra cả 2 muối thì : 1 < T < 2 < b < a ( hay a < a < 2b ). 2) Cho dung dịch chứa a (mol) NaOH tác dụng với b (mol) P2O5. Hãy luận luận xác định muối tạo thành theo sự tương quan giữa a và b. Áp dụng khi a = 0,2 mol , b = 0,15 mol. Hướng dẫn : Các phản ứng xảy ra : P2O5 + 3H2O 2H3PO4 (1) .b 2b (mol) H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 + 3H2O (2) H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O (3) H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O (4) Đặt T = * Lưu ý : để tạo muối axit thì không dư kiềm và để tạo muối trung hòa thì không dư axit. - Nếu tạo muối Na3PO4 thì T 3 3 a 6b. - Nếu tạo ra muối Na2HPO4 thì T = 2 = 2 a = 4b. - Nếu tạo ra muối 2 muối Na2HPO4 và Na3PO4 thì: 2 < T < 3 4b < a < 6b. - Nếu tạo ra muối NaH2PO4 thì T 1 1 a 2b..
<span class='text_page_counter'>(3)</span> - Nếu tạo ra 2 muối axit NaH2PO4 và Na2HPO4 thì :. 1 < T < 2 2b < a < 4b.. 3) Dung dịch A chứa a mol CuSO4 và b mol FeSO4 -Thí nghiệm 1: Cho c mol Mg vào A ,sau khi phản ứng kết thúc, dung dịch thu được có 3 muối. -Thí nghiệm 2: Cho 2c mol Mg vào A, sau khi phản ứng kết thúc, dung dịch thu được có 2 muối. -Thí nghiệm 3: Cho 3c mol Mg vào A, sau khi phản ứng kết thúc, dung dịch thu được có 1 muối. Tìm mối quan hệ giữa a,b, và c trong mỗi thí nghiệm.. Hướng dẫn: * Cách 1: Vì Mg > Fe > Cu nên các phản ứng xảy ra theo trình tự như sau : Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu a a Mg + FeSO4 MgSO4 + Fe b b TN 1 : Nếu sau phản ứng có 3 muối thì các muối là MgSO4 , FeSO4 ,CuSO4 CuSO4 chưa hết. c<a TN 2: Sau phản ứng có 2 muối thì các muối là : MgSO 4 và FeSO4 CuSO4 đã hết và FeSO4 chưa hết . a 2c < a + b TN 3: Sau phản ứng chỉ có 1 muối MgSO4 thì cả hai muối ban đầu đã phản ứng hết . 3c a+b * Cách 2: TN 1: Vì dung dịch thu được có 3 muối. Vậy có các ptpư Mg + CuSO4 Cu + MgSO4 c a ( ta có: a > c ) TN 2: Dung dịch thu được gồm 2 muối .Vậy ta có các PTHH: Mg + CuSO4 Cu + MgSO4 a a Mg + FeSO4 Fe + MgSO4 (2c – a) b (mol) Ta có : 2c a và b > 2c – a vậy : a 2c < a + b TN 3: Dung dịch thu được có một muối. Vậy thứ tự các PTHH : Mg + CuSO4 Cu + MgSO4 a a Mg + FeSO4 Fe + MgSO4 (3c – a) b (mol) Ta có : 3c – a b 4) Cho x (mol) NaAlO2 tác dụng với dung dịch chứa y (mol) HCl. a) Viết phương trình hóa học có thể xảy ra. b) Hãy lập tỷ lệ để sau phản ứng thu được kết tủa ? hoặc không có kết tủa? Hoặc kết tủa cực đại. Hướng dẫn: a) Các phương trình phản ứng xảy ra: NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl (1) Sau đó ( nếu dư HCl ) Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O (1’) Tổng hợp (1) và (1’) ta có pư ( khi kết tủa tan hoàn toàn ) NaAlO2 + 4HCl AlCl3 + NaCl + 2H2O (2) Vậy khi cho NaAlO2 tác dụng với HCl thì hoặc xảy ra (1),(2) hoặc cả hai. Đặt T = , theo các pư (1) và (2) ta có : - Nếu không có kết tủa xuất hiện thì T 4 hay 4 - Nếu thu được kết tủa thì T < 4 hay < 4 - Để đạt kết tủa cực đại thì T = 1 hay = 1 .
<span class='text_page_counter'>(4)</span> 5) Cho rất từ từ dung dịch A ( chứa a mol HCl ) vào dung dịch B ( chứa b mol Na2CO3 ). Hãy lập luận xác định quan hệ giữa a và b để phản ứng không có khí ? có khí ? có khí cực đại ? Hướng dẫn : Đầu tiên : Na2CO3 dư nên không có khí bay ra. Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl (1) Khi HCl dư thì: có khí bay ra: NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2 (1’) Ta có pư chung: Na2CO3 + 2HCl NaCl + H2O + CO2 (2) * Để không có khí thì chỉ xảy ra (1) : a b. * Để có khí bay ra thì a > b. * Để thu được lượng khí lớn nhất thì a 2b { tức lượng Na2CO3 pư hết ở (2) }. 6) Cho a (mol) AlCl3 tác dụng với dung dịch chứa b mol NaOH. Viết phương trình hóa học xảy ra và xác định quan hệ giữa a và b để sau phản ứng : thu được kết tủa hoặc không thu được kết tủa hoặc kết tủa cực đại. Hướng dẫn: Các ptpư : AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (1) Nếu NaOH dư so với AlCl3 thì : Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (1’) Tổng hợp : AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O (2) Đặt T = Để không có kết tủa thì T 4 b 4b Để có kết tủa thì T < 4 b < 4a Để có kết tủa cực đại thì T = 3 b = 3a 7) Cho hỗn hợp gồm x (mol) Fe và y (mol) Al vào dung dịch chứa z (mol) AgNO3 thì thu được dung dịch A và rắn B. Xác định quan hệ giữa x,y,z thỏa mãn các điều kiện sau: a) Rắn B gồm 3 kim loại. b) Rắn B gồm 2 kim loại. c) Rắn B gồm 1 kim loại. Hướng dẫn: Vì Al > Fe > Ag nên thứ tự các phản ứng như sau: Al + 3AgNO3 Al(NO3)3 + 3Ag (1) .y 3y (mol) Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1) .x 2x (mol) a) Nếu rắn B gồm 3 kim loại : (Al,Fe,Ag ) thì pư ở (1) Al dư : z < 3y b) Nếu rắn B gồm 2 kim loại : (Fe, Ag) thì Fe còn dư hoặc chưa phản ứng : 3y z < 3y + 2x c) Nếu rắn B gồm 1 kim loại : Fe hết z 3y + 2x 8) Dung dịch M có chứa CuSO4 và FeSO4. a) Cho Al vào dung dịch M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch A chứa 3 muối tan. b) Cho Al vào dung dịch M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch B chứa 2 muối tan. c) Cho Al vào dung dịch M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch C chứa 1 muối tan. Giải thích mỗi trường hợp và viết phương trình hoá học của các phản ứng. Hướng dẫn : Độ hoạt động kim loại : Al > Fe > Cu nên thứ tự xảy ra các phan ứng sau : 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu ( 1) 2Al + 3FeSO4 Al2(SO4)3 + 3Fe (2) a) Nếu dung dịch A gồm 3 muối Al2(SO4)3 , CuSO4 , FeSO4 thì chỉ xảy ra (1) và CuSO4 dư.
<span class='text_page_counter'>(5)</span> b) Nếu dung dịch A gồm 2 muối Al 2(SO4)3 ; FeSO4 thì FeSO4 chưa phản ứng hoặc đã tham gia pư (2) nhưng chưa hết. c) Nếu dung dịch A chỉ chứa 1 muối Al2(SO4)3 thì CuSO4 và FeSO4 đã pư hết ở pư (1) và (2). Do lượng Al lấy vào vừa đủ hoặc dư. 9) Cho rất từ từ dung dịch X ( chứa a mol HCl ) vào dung dịch Y chứa b mol K2CO3. Sau khi cho hết X vào Y thì thu được dung dịch Z. Hãy xác định các chất tạo thành và số mol của nó trong dung dịch Z ( tính theo a và b ). II- BÀI TẬP 1) Cặp chất nào tồn tại hoặc không tồn tại trong cùng một dung dịch ? giải thích ? a) Na2CO3 và HCl ; c) AgNO3 và NaCl ; e) CuSO4 và NaOH b) NaOH và BaCl2 ; d) CuSO4 và MgCl2 ; g) NH4NO3 và Ca(OH)2 2) Hỗn hợp nào sau đây không tồn tại khi cho vào nước: a) Ba , Al ; b) Fe , Al ; c) ZnO và Na2O ; d) NaOH , NaHCO3 e) NaHSO4 , CaCO3 ; g) NaOH, CuO ; h) MgCO3 , BaCl2 3) Có thể tồn tại đồng thời hỗn hợp gồm các chất sau đây được không ? vì sao ? a) Na2CO3(r) , Ca(OH)2(r), NaCl(r), Ca(HSO4)2(r) ; b) SO2(k), H2S(k) , Cl2(k) c) NaHSO4(dd), KOH(dd), Na2SO4(dd) ; d) (NH4)2CO3 (dd), NaHSO4(dd) Hướng dẫn : a) Tồn tại đồng thời vì các chất rắn không phản ứng với nhau. b) Không tồn tại vì xảy ra các phản ứng hóa học sau đây: SO2 + 2H2S 3S + 2H2O SO2 + Cl2 SO2Cl2 ( Cl2 nâng S lên mức hóa trị VI ) H2S + Cl2 2HCl + S H2O + Cl2 HCl + HClO SO2 + H2O H2SO3 c) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng: 2NaHSO4 + 2KOH Na2SO4 + K2SO4 + 2H2O. (Hoặc : NaHSO4 + KOH KNaSO4 + H2O ) d) không tồn tại vì xảy ra phản ứng: 2NaHSO4 + (NH4)2CO3 Na2SO4 + (NH4)2SO4 + CO2 + H2O 4) Một hỗn hợp có thể tồn tại hoặc không tồn tại ở những điều kiện khác nhau. Hãy cho biết các cặp chất khí sau đây có thể tồn tại điều kiện nào ? a) H2 và O2 , b) O2 và Cl2 ; c) H2 và Cl2 ; d) SO2 và O2 e) N2 và O2 ; g) HBr và Cl2 ; h) CO2 và HCl; i) NH3 và Cl2 Hướng dẫn: a) Tồn tại ở nhiệt độ thấp. b) Tồn tại ở bất kỳ điều kiện nào. c) Tồn tại ở nhiệt độ thấp và không có ánh sáng. d) Tồn tại ở nhiệt độ thấp và không có xúc tác. e) Tồn tại ở nhiệt độ thấp. g) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng hóa học: Cl2 + 2HBr 2HCl + Br2 h) Tồn tại trong mọi điều kiện. i) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng hóa học: 3Cl2 + 2NH3 6HCl + N2 5) Có thể tồn tại đồng thời trong dung dịch các cặp chất sau đây không ? Giải thích? a) CaCl2 và Na2CO3 ; b) HCl và NaHCO3 ; c) NaHCO3 và Ca(OH)2 d) NaOH và NH4Cl ; e) Na2SO4 và KCl ; g) (NH4)2CO3 và HNO3.
<span class='text_page_counter'>(6)</span> 6) Khi trộn dung dịch Na2CO3 và dung dịch FeCl3 vào cốc thủy tinh thì thấy xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ và giải phóng khí không màu, làm đục nước vôi. Nếu lấy kết tủa đem nung nóng hoàn toàn thì thu được chất rắn màu nâu đỏ và không sinh ra khí nói trên. Hãy viết PTHH để giải thích. Hướng dẫn: 3Na2CO3 + 2FeCl3 Fe2(CO3)3 + 6NaCl Fe2(CO3)3 bị nước phân tích ( phản ứng ngược của phản ứng trung hòa): Fe2(CO3)3 + 3H2O 2Fe(OH)3 + 3CO2 ( đã giản ước H2O ở vế phải ) Tổng hợp 2 phản ứng trên ta có: 3Na2CO3 + 2FeCl3 + 3H2O 2Fe(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O 7) Các cặp chất nào không cùng tồn tại trong một dung dịch: a) Fe và ddFeCl3 ; b) Cu và dd FeCl2 ; c) Zn và AgCl d) CaO và dd FeCl3 ; e) SiO2 và dd NaOH ; e) CuS và dd HCl 8) Có hiện tượng gì xảy ra khi cho Cu vào mỗi dung dịch sau đây: a) dung dịch loãng: NaNO3 + HCl ; b) dung dịch CuCl2 ; c) dung dịch Fe2(SO4)3 d) dung dịch HCl có O2 hòa tan ; e) dung dịch HNO3 loãng ; g) dung dịch NaHSO4. Hướng dẫn: NaNO3 + HCl NaCl + HNO3 (nếu không có Cu) (1) Khi có mặt Cu thì lượng HNO3 bị pư: 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO (2) Tổng hợp (1) và (2) ta có: 8NaNO3 + 8HCl + 3Cu 8NaCl + 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO ( không màu) NO + ½ O2 NO2 ( hóa nâu trong không khí ) 9) Chất bột A là Na2CO3 , chất bột B là NaHCO3, có phản ứng hóa học gì xảy ra khi: a) Nung nóng mỗi chất A và B b) Hòa tan A và B bằng H2SO4 loãng c) Cho CO2 lội qua dung dịch A và dung dịch B d) Cho A và B tác dụng với dung dịch KOH. 10) Không đồng thời tồn tại hỗn hợp nào sau đây ở điều kiện thường ? giải thích ? a) Cu(NO3) (r) và NaOH(r) ; d) SiO2(r) , Na2O(r), H2O (l) b) BaCl2(r) và Na2CO3(dd) ; e) AgNO3 (dd) và H3PO4(dd) c) SiO2(r) và Na2O(r) ; g) MgCO3(r) và H2SO4 (dd) 11) Có 3 dung dịch : FeCl2 ( A) ; brom ( B) ; và NaOH ( C) Có hiện tượng gì xảy ra khi thực hiện các thí nghiệm sau đây: a) Cho (B) vào (C). b) Cho (A) vào (C) rồi để ngoài không khí. c) Cho (B) vào (A) rồi đổ tiếp (C) vào. Hướng dẫn : a) Dung dịch Brom từ màu da cam chuyển thành không màu: Br2 + NaOH NaBrO + NaBr + H2O b) Xuất hiện kết tủa trắng xanh và từ từ hóa nâu đỏ trong dung dịch: FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 ( trắng xanh) + 2NaCl 2Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O 2Fe(OH)3 ( nâu đỏ) c) Ban đầu mất màu da cam của dung dịch Brom, sau đó xuất hiện kết tủa nâu đỏ. 6FeCl2 + 3Br2 2FeCl3 + FeBr3 FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl FeBr3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaBr 12) Mỗi hỗn hợp sau đây có thể tồn tại được hay không ? Nếu có thì cho biết điều kiện, nếu không thì cho biết rõ nguyên nhân? a) CH4 và O2 ; b) SiO2 và H2O ; c) Al và Fe2O3 ; d) SiO2 và NaOH ; e) CO và hơi H2O..
<span class='text_page_counter'>(7)</span> Hướng dẫn : SiO2 chỉ thể hiện tính oxit axit ở nhiệt độ cao. 13) Những cặp chất nào sau đây có thể tồn tại đồng thời trong một hỗn hợp ở nhiệt độ thường: a) HCl (k) và H2S (k) ; b) H2S (k) và Cl2 (k) ; c) SO2 (k) và O2 (k) ; d) SO2 (k) và CO2(k) e) H2SO4 (đặc) và NaCl(r) ; g) H2SO3 (dd) và Na2CO3 (r) ; h) SO2 (k) và O3 (k) Hướng dẫn : b) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng : Cl2 + H2S S + 2HCl ( thể khí ) Nếu trong dung dịch thì : 4Cl2 + H2S + 4H2O H2SO4 + 8HCl e) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng : NaCl (r) + H2SO4 (đặc) NaHSO4 + HCl g) Không tồn tại vì H2SO3 mạnh hơn H2CO3 nên có phản ứng xảy ra: H2SO3 + Na2CO3 Na2SO3 + H2O + CO2 h) Không tồn tại vì có phản ứng: SO2 + O3 SO3 + O2 ( ozon có tính oxi hóa cao ) 14) Cho các chất : Na2CO3, dd NaOH, dd H2SO4, MgCO3, MgCl2, dd NH3, CuS, (NH4)2CO3 , Fe3O4, Al(OH)3, dd NaAlO2, dd (NH4)2SO4. Viết các PTHH xảy ra nếu cho các chất tác dụng lẫn nhau theo đôi một. ----------------------------------------. Chủ đề 2:. SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG. ( Phần vô cơ ) I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1/ Các bước thực hiện: - Phân loại các nguyên liệu và sản phẩm ở mỗi mũi tên. - Chọn các phản ứng thích hợp để biến các nguyên liệu thành các sản phẩm. - Viết đầy đủ các phương trình hóa học ( ghi điều kiện nếu có ). * Lưu ý : + ) Trong sơ đồ biến hoá : mỗi mũi tên chỉ được viết một PTHH. + ) Trong mỗi sơ đồ thì các chữ cái giống nhau là các chất giống nhau ( dạng bổ túc pư ) 2/Quan hệ biến đổi các chất vô cơ: Kim loại H2, Al,C,CO…. H2 O. (2). Oxit bazơ. t0. (tan) Bazơ. (tan). O2. M. O2. H2O. Phi kim. ( 1’ ). (1). ( 2’ ) ( 4’ ). (3). H2. Oxit axit. M + H2O. H2O. (3) ( 3’ ). (4). Axit. (5’). (5). M + H2 Kim loại hoạt động. HCl, H2SO4 loãng + Kl , muối, axit, kiềm. Muối. Muối. * Chú ý : Ngoài ra còn phải sử dụng các phản ứng khác : nhiệt phân, điện phân, phản ứng chuyển mức hóa trị, tính chất của H2SO4 đặc và HNO3 ... và các phản ứng nâng cao khác. II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO: 1) Hoàn thành dãy chuyển hoá sau đây ( ghi rõ điều kiện nếu có ): (1). Fe (6). Fe(NO3)3. FeCl3 (7) Fe2(SO4). (2). Fe(NO3)3 (3). Fe(OH)3. (8). (9) Fe(NO3)3. Fe(NO3)2. (4). Fe2O3 (10) Fe(NO3)3. (5). Fe.
<span class='text_page_counter'>(8)</span> 2) Hoàn thành sơ đồ biến hoá sau đây ( ghi rõ điều kiện nếu có ): a) Na NaCl NaOH NaNO3 NO2 NaNO3. b) Na Na2O NaOH Na2CO3 NaHCO3 Na2CO3 NaCl NaNO3. c) FeS2 SO2 SO3 H2SO4 SO2 H2SO4 BaSO4. d) Al Al2O3 Al NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3 Al2(SO4)3 AlCl3 Al. e) Na2ZnO2 Zn ZnO Na2ZnO2 ZnCl2 Zn(OH)2 ZnO. g) N2 NO NO2 HNO3 Cu(NO3)2 CuCl2 Cu(OH)2 CuO Cu CuCl2. h) X2On X Ca(XO2)2n – 4 X(OH)n XCln X(NO3)n X. 3) Hoàn thành sơ đồ chuyển hoá sau đây: Fe2O3 +. + CO. G H2O. A. t0. H. + CO t0 +E. B. + CO t0. D. +S t0. E. + O2 t0. F. + O2 t0,xt. G. F.. Hướng dẫn : Các chất A,B bị khử bởi CO nên phải là các oxit ( mức hoá trị Fe < III) và D phải là Fe. F và G là các sản phẩm của sự oxi hoá nên phải là các oxit. Chọn các chất lần lượt là : Fe3O4, FeO, Fe, FeS, SO2, SO3, H2SO4. 4) Xác định các chữ cái trong sơ đồ phản ứng và viết PTHH xảy ra: a) X1 + X2 Br2 + MnBr2 + H2O b) X3 + X4 + X5 HCl + H2SO4 c) A1 + A2 SO2 + H2O d) B1 + B2 NH3 + Ca(NO3)2 + H2O e) D1 + D2 + D3 Cl2 + MnSO4 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O Hướng dẫn : Dễ thấy chất X1,X2 : MnO2 và HBr. Chất X3 X5 : SO2, H2O , Cl2. Chất A1,A2 : H2S và O2 ( hoặc S và H2SO4 đặc ) Chất B1, B2 : NH4NO3 và Ca(OH)2. Chất D1, D2,D3 : KMnO4 , NaCl, H2SO4 đặc. 5) Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau đây : SO2 muối A1 A A3 Kết tủa A2 Biết A là hợp chất vô cơ , khi đốt cháy 2,4gam A thì thu được 1,6 gam Fe 2O3 và 0,896 lít khí sunfurơ ( đktc). Hướng dẫn : Trong 2,4 gam A có : 1,12 gam Fe ; 1,28 gam S không có oxi Xác định A : FeS2 ( được hiểu tương đối là FeS. S ) Các phương trình phản ứng : 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O FeS2 + 2HCl FeCl2 + H2S + S ( xem FeS2 FeS.S ) Na2SO3 + S Na2S2O3 ( làm giảm hóa trị của lưu huỳnh ) 6) Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau đây:.
<span class='text_page_counter'>(9)</span> a) FeS2. SO2. (2) (3). SO3 H2SO4 SO(6)2 S NaHSO3 Na2SO3 NaH2PO4. b) P P2O5 H3PO4. Na2HPO4. Na3PO4 c) BaCl2 + ? KCl + ? ( 5 phản ứng khác nhau ) 7) Xác định các chất ứng với các chữ cái A, B, C, D, E ... và viết phương trình phản ứng. a) A B + CO2 ; B + H2O C C + CO2 A + H2O ; A + H2O + CO2 D D A + H2O + CO2 b) FeS2 + O2 A + B ; G + KOH H + D A + O2 C ; H + Cu(NO3)2 I + K C + D axit E ; I + E F + A+D E + Cu F + A + D ; G + Cl2 + D E + L A + D axit G c) N2 + O2 A ; C + CaCO3 Ca(NO3)2 + H2O + D A + O2 B ; D + Na2CO3 + H2O E B + H2O C + A ; E Na2CO3 + H2O + D d). ( Biết ở sơ đồ d : A,B,C,D,E là các hợp chất khác nhau của lưu huỳnh ). (2) Hướng dẫn : B A (3) (1) : H2S(1)+ 2NaOH Na S + 2H O 2 2 (7) (2): H2SNa2S + FeCl2 FeS + 2NaCl C (3): FeS + H2SO4 FeSO4 + H2S (8) (4) (6) 4 + 3/2Cl2 Fe2(SO4)3 + FeCl3 (4): 3FeSO D E (5) 4 + 3/2 O2 (5): Fe2(SO4)3 + 3H2O 2Fe + 3H2SO (6): H2SO4 + K2S K2SO4 + H2S (7): FeS + 2HCl FeCl2 + H2S (8): H2SO4 + FeO FeSO4 + H2O Có thể giải bằng các phương trình phản ứng khác. 8) Hoàn thành dãy chuyển hoá sau : a) CaCl2 Ca Ca(OH)2 CaCO3 Ca(HCO3)2 Clorua vôi Ca(NO3)2 b) KMnO4 Cl2 NaClO NaCl NaOH Javel Cl2 O2 KClO3 9) Xác định các chất A,B,C,D,E ,G,X, và hoàn thành các phương trình phản ứng: Fe + A FeCl2 + B ; D + NaOH E + G B + CA ; G + H2O X + B + C FeCl2 + C D.
<span class='text_page_counter'>(10)</span> 10) Thay các chữ cái bằng các CTHH thích hợp và hoàn thành phản ứng sau: A + H2SO4 B + SO2 + H2O ; D + H2 A + H2O B + NaOH C + Na2SO4 A + E Cu(NO3)2 + Ag ; C D + H2O Hướng dẫn : A: Cu ; B: CuSO4 ; C: Cu(OH)2 ; D: CuO ; E: AgNO3 11) Hãy chọn 2 chất vô cơ X khác nhau và xác định A,B,C,D,E,F thỏa mãn sơ đồ sau : AC E X X X X ( Hướng dẫn : X là chất bị nhiệt phân hoặc điện phân) BD F 12) a) Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau ( mỗi chữ cái là một chất khác nhau, với S là lưu huỳnh ) S + A X ; S + B Y Y + A X+E ; X + Y S + E X + D + E U +V ; Y + D+ E U + V b) Cho từng khí X,Y trên tác dụng với dung dịch Br2 thì đều làm mất màu dung dịch brom. Viết các phương trình hóa học xảy ra. Hướng dẫn : X và Y là những chất tạo ra từ S nên chỉ có thể : SO2, H2S , muối sunfua kim loại, sunfua cacbon. Nhưng vì X tác dụng được với Y nên phù hợp nhất là : X ( SO2) và Y ( H2S). Các phương trình phản ứng: S + O2 SO2 ( X) H2S + O2 SO2 + H2O ( E) SO2 + Cl2 + 2H2O H2SO4 + 2HCl ( U: H2SO4 và V : HCl ) S + H2 H2S ( Y) SO2 + 2H2S 3S + 2H2O H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl 13) Xác định các chất A,B, ... M,X trong sơ đồ và viết PTHH để minh họa: X+ A F X+ B HF Fe X+ C K H + BaSO4 X+ D XH Hướng dẫn : A,B,C,D phải là các chất khử khác nhau, X là oxit của sắt. 14) Viết PTHH để thực hiện sơ đồ chuyển hóa sau ( mỗi chữ cái là một chất khác nhau) A B C D AD E A Biết trong hợp chất oxit, nguyên tố A có chiếm 52,94% về khối lượng. 15) Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau: FeCl2 Fe(NO3)2 Fe(OH)2 Fe Fe2O3Fe. FeCl3 Fe(NO3)2 Fe(OH)3 16) Cho sơ đồ phản ứng sau đây : NH3 A1 A2 Biết A1 gồm các nguyên tố C,H,O,N với tỷ lệ khối lượng tương ứng 3:1:4:7 và trong phân tử A1 có 2 nguyên tử nitơ. a) Hãy xác định CTHH của A1, A2, A3 và hoàn thành phương trình phản ứng trên. b) Chọn chất thích hợp để làm khô mỗi khí A3 và A4. Hướng dẫn : từ tỷ số khối lượng C,H,O,N tìm được A1 là urê : CO(NH2)2 ------------------------Chủ đề 3 : ĐIỀU CHẾ CÁC CHẤT VÔ CƠ I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ.
<span class='text_page_counter'>(11)</span> 1) Phương pháp chung: B1: B2: B3: B4:. Phân loại các nguyên liệu, các sản phẩm cần điều chế. Xác định các quy luật pư thích hợp để biến các nguyên liệu thành sản phẩm. Điều chế chất trung gian ( nếu cần ) Viết đầy đủ các PTHH xảy ra.. 2- Tóm tắt phương pháp điều chế: TT. 1. Loại chất cần điều chế. Kim loại. Phương pháp điều chế ( trực tiếp) 1) Đối với các kim loại mạnh ( từ K Al): + Điện phân nóng chảy muối clorua, bromua … 2RClx 2R + xCl2 + Điện phân oxit: ( riêng Al) 2Al2O3 4Al + 3O2 2) Đối với các kim loại TB, yếu ( từ Zn về sau): +) Khử các oxit kim loại ( bằng : H2, CO , C, CO, Al … ) + ) Kim loại + muối muối mới + kim loại mới. + ) Điện phân dung dịch muối clorua, bromua … 2RClx 2R + xCl2 ( nước không tham gia pư ). 2. Oxit bazơ. 3. Oxit axit. 4. Bazơ KT. 5. Bazơ tan. 6. Axit. 1 ) Kim loại + O2 oxit bazơ. 2) Bazơ KT oxit bazơ + nước. 3 ) Nhiệt phân một số muối: Vd: CaCO3 CaO + CO2 1) Phi kim + O2 oxit axit. 2) Nhiệt phân một số muối : nitrat, cacbonat, sunfat … Vd: CaCO3 CaO + CO2 3) Kim loại + axit ( có tính oxh) : muối HT cao Vd: Zn + 4HNO3 Zn(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 4) Khử một số oxit kim loại ( dùng C, CO, ...) C + 2CuO CO2 + 2Cu 5) Dùng các phản ứng tạo sản phẩm không bền: Ví dụ : CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 + ) Muối + kiềm muối mới + Bazơ mới. 1 ) Kim loại + nước dd bazơ + H2 2) Oxit bazơ + nước dung dịch bazơ. 3 ) Điện phân dung dịch muối clrorua, bromua. 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2 4) Muối + kiềm muối mới + Bazơ mới. 1) Phi kim + H2 hợp chất khí (tan / nước axit). 2) Oxit axit + nước axit tương ứng. 3) Axit + muối muối mới + axit mới. 4) Cl2, Br2…+ H2O ( hoặc các hợp chất khí với hiđro)..
<span class='text_page_counter'>(12)</span> 7. Muối. 1) dd muối + dd muối 2 muối mới. 2) Kim loại + Phi kim muối. 3) dd muối + kiềm muối mới + Bazơ mới. 4 ) Muối + axit muối mới + Axit mới. 5 ) Oxit bazơ + axit muối + Nước. 6) Bazơ + axit muối + nước. 7) Kim loại + Axit muối + H2 ( kim loại trước H ). 8) Kim loại + dd muối muối mới + Kim loại mới. 9) Oxit bazơ + oxit axit muối ( oxit bazơ phải tan). 10) oxit axit + dd bazơ muối + nước. 11) Muối Fe(II) + Cl2, Br2 muối Fe(III). 12) Muối Fe(III) + KL( Fe, Cu) muối Fe(II). 13) Muối axit + kiềm muối trung hoà + nước. 14) Muối Tr.hoà + axit tương ứng muối axit.. II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO 1) Từ Cu và các chất tuỳ chọn, em hãy nêu 2 phương pháp trực tiếp và 2 phương pháp gián tiếp điều chế CuCl2 ? Viết các phương trình phản ứng xảy ra ? Hướng dẫn: C1: Cu + Cl2 CuCl2 C2: Cu + 2FeCl3 FeCl2 + CuCl2 C3: 2Cu + O2 2CuO CuO + 2HCl CuCl2 + H2O C4: Cu + 2H2SO4 đặc CuSO4 + 2H2O + SO2 CuSO4 + BaCl2 CuCl2 + BaSO4 2) Từ các nguyên liệu là : Pyrit ( FeS2), muối ăn , nước và các chất xúc tác. Em hãy viết các phương trình điều chế ra : Fe2(SO4)3 , Fe(OH)3 và Fe(OH)2. 3) Từ CuCl2, dung dịch NaOH, CO2. Viết phương trình hóa học điều chế CaO, CaCO3. 4) Từ các dung dịch : CuSO4, NaOH , HCl, AgNO3 có thể điều chế được những muối nào ? những oxit bazơ nào ? Viết các phương trình hóa học để minh họa. 5) a) Từ các chất : Al, O 2, H2O, CuSO4(r), Fe, ddHCl. Hãy viết các phương trình hóa học điều chế: Cu, Al2(SO4)3, AlCl3, FeCl2. ( Tất cả các chất nguyên liệu phải được sử dụng). b) Từ các chất : Na2O, CuO, Fe2O3, H2O, H2SO4 . Hãy viết phương trình hóa học điều chế : NaOH, Fe(OH)3, Cu(OH)2. 6) Từ mỗi chất: Cu, C, S, O2, H2S, FeS2, H2SO4, Na2SO3, hãy viết các PTHH điều chế SO2 7) Từ không khí, nước, đá vôi, quặng Pirit sắt, nước biển. Hãy điều chế : Fe(OH) 3, phân đạm 2 lá NH4NO3, phân đạm urê : (NH2)2CO Hướng dẫn : ,t 0 ,pt KK lỏng N2 + O2 4NO + 6H2O 4NH3 + 5O2 CaCO3 CaO + CO2 NO + ½ O2 NO2 2H2O 2H2 + O2 2NO2 + ½ O2 + H2O 2HNO3 N2 + 3H2 2NH3 HNO3 + NH3 NH4NO3 2NH3 + CO2 CO(NH2)2 + H2O 8) Từ hỗn hợp MgCO3, K2CO3, BaCO3 hãy điều chế các kim loại Mg, K và Ba tinh khiết. Hướng dẫn : - Hoà tan hỗn hợp vào trong nước thì K2CO3 tan còn BaCO3 và CaCO3 không tan. - Điều chế K từ dung dịch K2CO3 : K2CO3 + 2HCl 2KCl + H2O + CO2 2KCl 2K + Cl2 .
<span class='text_page_counter'>(13)</span> - Điều chế Mg và Ca từ phần không tan MgCO3 và CaCO3 * Nung hỗn hợp MgCO3 và CaCO3 : 9) Phân đạm 2 lá NH4NO3, phân urê CO(NH2)2. Hãy viết các phương trình phản ứng điều chế 2 loại phân đạm trên từ không khí, nước và đá vôi. Hướng dẫn : Tương tự như bài 7 10) Từ Fe nêu 3 phương pháp điều chế FeCl3 và ngược lại. Viết phương trình phản ứng xảy ra. 11) Trình bày 4 cách khác nhau để điều chế khí clo, 3 cách điều chế HCl ( khí). 12) Một hỗn hợp CuO và Fe2O3 . Chỉ được dùng Al và dung dịch HCl để điều chế Cu nguyên chất. Hướng dẫn : Cách 1: Cho hỗn hợp tan trong dung dịch HCl. Cho dung dịch thu được tác dụng với Al lấy kim loại sinh ra hoà tan tiếp vào dung dịch HCl thu được Cu Cách 2: Hoà tan Al trong dung dịch HCl thu được H 2. Khử hỗn hợp 2 oxit 2 kim loại. Hoà tan kim loại trong dung dịch HCl thu được Cu. Cách 3: Khử hỗn hợp bằng Al, Hoà tan sản phẩm vào dung dịch HCl thu được Cu 13) Từ FeS , BaCl2, không khí, nước : Viết các phương trình phản ứng điều chế BaSO4 Hướng dẫn: Từ FeS điều chế H2SO4 Từ BaCl2 và H2SO4 điều chế BaSO4 14) Có 5 chất : MnO2, H2SO4 đặc, NaCl, Na2SO4, CaCl2 . Dùng 2 hoặc 3 chất nào có thể điều chế được HCl , Cl2. Viết PTHH xảy ra. Hướng dẫn: để điều chế HCl thì dùng H2SO4 đặc và NaCl hoặc CaCl2. Để điều chế Cl2 thì dùng H2SO4 đặc và NaCl và MnO2 H2SO4 đặc + NaCl(r) NaHSO4 + HCl 4HCl đặc + MnO2 MnCl2 + 2H2O + Cl2 15) Từ các chất NaCl, CaCO3, H2O , hãy viết phương trình hóa học điều chế : vôi sống, vôi tôi, xút, xô đa, Javel, clorua vôi, natri, canxi. 16) Trong công nghiệp để điều chế CuSO4 người ta ngâm Cu kim loại trong H 2SO4 loãng, sục O2 liên tục, cách làm này có lợi hơn hòa tan Cu trong dung dịch H 2SO4 đặc nóng hay không ? Tại sao? Nêu một số ứng dụng quan trọng của CuSO4 trong thực tế đời sống, sản xuất. Hướng dẫn : Viết các PTHH cách 1 ít tiêu tốn H2SO4 hơn và không thoát SO2 ( độc ). 17) Bằng các phản ứng hóa học hãy điều chế : Na từ Na 2SO4 ; Mg từ MgCO3, Cu từ CuS ( các chất trung gian tự chọn ). 18) Từ quặng bôxit (Al2O3. nH2O , có lẫn Fe2O3 và SiO2) và các chất : dd NaCl, CO2, hãy nêu phương pháp điều chế Al. Viết phương trình hóa học xảy ra. Hướng dẫn : -Từ dung dịch NaCl điện phân để có NaOH - Hòa tan quặng vào NaOH đặc nóng, sục CO 2 vào dung dịch, lọc kết tủa Al(OH) 3 nung nóng, lấy Al2O3 điện phân nóng chảy. ---------------------------. Chủ đề 4:. TÁCH RIÊNG - TINH CHẾ - LÀM KHÔ KHÍ ( Phần vô cơ ). I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1/ Sơ đồ tách các chất ra khỏi hỗn hợp : Một số chú ý : - Đối với hỗn hợp rắn : X thường là dung dịch để hoà tan chất A. - Đối với hỗn hợp lỏng ( hoặc dung dịch ): X thường là dung dịch để tạo kết tủa hoặc khí. - Đối với hỗn hợp khí : X thường là chất để hấp thụ A ( giữ lại trong dung dịch)..
<span class='text_page_counter'>(14)</span> - Ta chỉ thu được chất tinh khiết nếu chất đó không lẫn chất khác cùng trạng thái. 2) Làm khô khí : Dùng các chất hút ẩm để làm khô các khí có lẫn hơi nước. - Nguyên tắc : Chất dùng làm khô có khả năng hút nước nhưng không phản ứng hoặc sinh ra chất phản ứng với chất cần làm khô, không làm thay đổi thành phần của chất cần làm khô. Ví dụ : không dùng H2SO4 đ để làm khô khí NH3 vì NH3 bị phản ứng : 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 Không dùng CaO để làm khô khí CO2 vì CO2 bị CaO hấp thụ : CO2 + CaO CaO - Chất hút ẩm thường dùng: Axit đặc (như H2SO4 đặc ) ; P2O5 (rắn ) ; CaO(r) ; kiềm khan , muối khan ( như NaOH, KOH , Na2SO4, CuSO4, CaSO4 … ) II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO 1) Tinh chế : a) SiO2 có lẫn FeO b) Ag có lẫn Fe,Zn,Al c) CO2 có lẫn N2, H2 Hướng dẫn : a) Hòa tan trong dd HCl dư thì FeO tan hết, SiO2 không tan thu được SiO2 b) Hòa tan vào dd HCl dư hoặc AgNO3 dư thì Fe,Zn,Al tan hết, Ag không tan thu Ag. c) Dẫn hỗn hợp khí vào dd Ca(OH)2 , lọc kết tủa nung ở nhiệt độ cao thu được CO2. 2) Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm Cu, Al, Fe ( bằng phương pháp hóa học) Hướng dẫn: Hòa tan hỗn hợp vào dung dịch NaOH đặc dư, thì Al tan còn Fe, Cu không tan. Từ NaAlO2 tái tạo Al theo sơ đồ: NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3 Al. Hòa tan Fe,Cu vào dung dịch HCl dư, thu được Cu vì không tan. Phần nước lọc tái tạo lấy Fe: FeCl2 Fe(OH)2 FeO Fe. ( nếu đề không yêu cầu giữ nguyên lượng ban đầu thì có thể dùng Al đẩy Fe khỏi FeCl2 ) 3) Bằng phương pháp hóa học, hãy tách riêng từng chất khỏi hỗn hợp gồm CuO, Al2O3, SiO2. Hướng dẫn : Dễ thấy hỗn hợp gồm : 1 oxit baz, một oxit lưỡng tính, một oxit axit. Vì vậy nên dùng dung dịch HCl để hòa tan, thu được SiO2. Tách Al2O3 và CuO theo sơ đồ sau: 4) Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm CO2, SO2, N2 ( biết H2SO3 mạnh hơn H2CO3). Hướng dẫn: Dẫn hỗn hợp khí vào dung dịch NaOH dư thì N2 bay ra thu được N2. Tách SO2 và CO2 theo sơ đồ sau : 5) Một hỗn hợp gồm các chất : CaCO3, NaCl, Na2CO3 . Hãy nêu phương pháp tách riêng mỗi chất. Hướng dẫn: Dùng nước tách được CaCO3 Tách NaCl và Na2CO3 theo sơ đồ sau: 6) Trình bày phương pháp tách riêng mỗi chất khỏi hỗn hợp: BaCl2, MgCl2, NH4Cl. Hướng dẫn : - Đun nóng hỗn hợp rồi làm lạnh hơi bay ra thu được NH4Cl Làm lạnh. - Hỗn hợp rắn còn lại có chứa BaCl2, MgCl2 cho tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 (dư) - Lọc lấy Mg(OH)2 cho tác dụng với dung dịch HCl (dư), rồi cô cạn thu được MgCl2. - Cho phần dung dịch có chứa BaCl2 và Ba(OH)2 dư tác dụng dd HCl. Rồi cô cạn thu được BaCl2..
<span class='text_page_counter'>(15)</span> 7) Một loại muối ăn có lẫn các tạp chất CaCl 2, MgCl2, Na2SO4, MgSO4, CaSO4. Hãy trình bày cách loại bỏ các tạp chất để thu được muối ăn tinh khiết. Hướng dẫn : Chúng ta phải loại bỏ Ca, SO4, Mg ra khỏi muối ăn. - Cho BaCl2 dư để kết tủa hoàn toàn gốc SO4 : Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl CaSO4 + BaCl2 BaSO4 + CaCl2 MgSO4 + BaCl2 BaSO4 + MgCl2 - Bỏ kết tủa và cho Na2CO3 vào dung dịch để loại MgCl2, CaCl2, BaCl2 dư. Na2CO3 + MgCl2 MgCO3 + 2NaCl Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + 2NaCl Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl - Thêm HCl để loại bỏ Na2CO3 dư, cô cạn dung dịch thì được NaCl tinh khiết. Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 8) Tách riêng mỗi chất ra khỏi hỗn hợp sau: a) Bột Cu và bột Ag. ; e) Hỗn hợp rắn: AlCl3, FeCl3, BaCl2 . b) Khí H2, Cl2, CO2. ; g) Cu, Ag, S, Fe . c) H2S, CO2, hơi H2O và N2. ; h) Na2CO3 và CaSO3 ( rắn). d) Al2O3, CuO, FeS, K2SO4 . ; i) Cu(NO3)2, AgNO3 ( rắn). Hướng dẫn: a) b) c) d) e) Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NH 3 dư dung dịch và 2 KT. Từ dung dịch ( BaCl 2 và NH4Cl) điều chế được BaCl2 bằng cách cô cạn và đun nóng ( NH 4Cl thăng hoa).Hoặc dùng Na2CO3 và HCl để thu được BaCl2. Hòa tan 2 kết tủa vào NaOH dư 1 dd và 1 KT. Từ dung dịch: tái tạo AlCl3 Từ kết tủa : tái tạo FeCl3 g) Sơ đồ tách : h) Cho hỗn hợp rắn Na2CO3 và CaSO3 vào nước thì CaSO3 không tan. Cô cạn dung dịch Na2CO3 thu đươc Na2CO3 rắn. i) Nung nóng hỗn hợp được CuO và Ag. Hòa tan rắn vào dung dịch HCl dư CuCl2 + Ag. Từ CuCl2 tái tạo Cu(NO3)2 và từ Ag điều chế AgNO3. 9) Hãy thực hiện phương pháp hóa học để : a) Tinh chế muối ăn có lẫn : Na2SO4, NaBr, MgCl2, CaCl2, CaSO4 b) Tinh chế NaOH có lẫn NaCl ( Biết SNaCl < SNaOH ). ( làm lạnh hoặc đun bay hơi bớt nước ) c) Tinh chế muối ăn có lẫn: CaCl2, MgCl2,CaSO4, MgSO4, Na2SO4, Mg(HCO3)2, Ca(HCO3)2. d) Chuyển hóa hỗn hợp CO và CO2 thành CO2 ( và ngược lại ). 10) a) Trong công nghiệp, khí NH3 mới điều chế bị lẫn hơi nước. Để làm khô khí NH 3 người ta có thể dùng chất nào trong số các chất sau đây : H2SO4 đặc , P2O5, Na , CaO, KOH rắn ? Giải thích? Hướng dẫn : chỉ có thể dùng CaO hoặc KOH rắn ( Na tác dụng với H 2O sinh khí H2 làm thay đổi thành phần chả khí không chọn Na).
<span class='text_page_counter'>(16)</span> b) Khí hiđroclorua HCl bị lẫn hơi nước, chọn chất nào để loại nước ra khỏi hiđroclorua : NaOH rắn, P2O5, CaCl2 khan , H2SO4 đặc. c) Các khí CO, CO2, HCl đều lẫn nước. Hãy chọn chất để làm khô mỗi khí trên : CaO, H 2SO4 đặc, KOH rắn , P2O5. Giải thích sự lựa chọn. d) Trong PTN điều chế Cl 2 từ MnO2 và HCl đặc, nên khí Cl 2 thường lẫn khí HCl và hơi nước. Để thu được Cl2 tinh khiết người ta dẫn hỗn hợp đi qua 2 bình mắc nối tiếp nhau, mỗi bình đựng một chất lỏng. Hãy xác định chất đựng trong mỗi bình. Giải thích bằng PTHH. -----------------------Chủ đề 5: NHẬN BIẾT, PHÂN BIỆT CHẤT MẤT NHÃN I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1) Nguyên tắc: - Phải trích mỗi chất một ít để làm mẫu thử ( trừ trường hợp là chất khí ) - Phản ứng chọn để nhận biết các chất phải xảy ra nhanh và có dấu hiệu đặc trưng ( đổi màu , xuất hiện kết tủa, sủi bọt khí, mùi đặc trưng, … ) 2) Phương pháp: - Phân loại các chất mất nhãn xác định tính chất đặc trưng chọn thuốc thử. - Trình bày : Nêu thuốc thử đã chọn ? Chất đã nhận ra ? Dấu hiệu nhận biết (Hiện tượng gì ? ), viết PTHH xảy ra để minh hoạ cho các hiện tượng. 3) Lưu ý : - Nếu chất A là thuốc thử của chất B thì chất B cũng là thuốc thử của A. - Nếu chỉ được lấy thêm 1 thuốc thử , thì chất lấy vào phải nhận ra được một chất sao cho chất này có khả năng làm thuốc thử cho các chất còn lại. - Nếu không dùng thuốc thử thì dùng các phản ứng phân hủy, hoặc cho tác dụng đôi một. - Khi chứng minh sự có mặt của một chất trong hỗn hợp thì rất dễ nhầm lẫn. Vì vậy thuốc thử được dùng phải rất đặc trưng. Ví dụ : Không thể dùng nước vôi trong để chứng minh sự có mặt của CO 2 trong hỗn hợp : CO2, SO2, NH3 vì SO2 cũng làm đục nước vôi trong: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O 3) Tóm tắt thuốc thử và dấu hiệu nhận biết một số chất a) Các chất vô cơ :.
<span class='text_page_counter'>(17)</span> Chất cần nhận biết dd axit dd kiềm Axit sunfuric và muối sunfat Axit clohiđric và muối clorua Muối của Cu (dd xanh lam) Muối của Fe(II) (dd lục nhạt ) Muối Fe(III) (dd vàng nâu) d.dịch muối Al, Cr (III) … ( muối của Kl lưỡng tính ) Muối amoni Muối photphat Muối sunfua Muối cacbonat. Thuốc thử * Quì tím * Quì tím * phenolphtalein * ddBaCl2. Dấu hiệu ( Hiện tượng) * Quì tím đỏ * Quì tím xanh * Phênolphtalein hồng * Có kết tủa trắng : BaSO4 . * ddAgNO3. * Có kết tủa trắng : AgCl . * dd kiềm, đun nhẹ. * Kết tủa xanh lơ : Cu(OH)2 * Kết tủa trắng xanh bị hoá nâu đỏ trong nước : 2Fe(OH)2 + H2O + ½ O2 2Fe(OH)3 ( Trắng xanh) ( nâu đỏ ) * Kết tủa nâu đỏ Fe(OH)3 * Kết tủa keo tan được trong kiềm dư : Al(OH)3 ( trắng , Cr(OH)3 (xanh xám) Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O * Khí mùi khai : NH3 . * dd AgNO3 * Axit mạnh * dd CuCl2, Pb(NO3)2 * Axit (HCl, H2SO4 ). * Kết tủa vàng: Ag3PO4 * Khí mùi trứng thối : H2S * Kết tủa đen : CuS , PbS * Có khí thoát ra : CO2 , SO2 ( mùi xốc). * Dung dịch kiềm ( ví dụ NaOH… ) * Dung dịch kiềm, dư.
<span class='text_page_counter'>(18)</span> b) Các chất hữu cơ : Chất cần NB. Thuốc thử. Dấu hiệu nhận biết ( Hiện tượng). Êtilen : C2H4. * dung dịch Brom * dung dịch KMnO4 * dung dịch Brom * Ag2O / ddNH3 * đốt / kk * dùng khí Cl2 và thử SP bằng quì tím ẩm * dung dịch Brom * dung dịch KMnO4 * Đốt trong không khí * KL rất mạnh : Na,K, * đốt / kk * Cu(OH)2 * KL hoạt động : Mg, Zn …… * muối cacbonat * quì tím. * mất màu da cam * mất màu tím * mất màu da cam * có kết tủa vàng nhạt : C2Ag2 * cháy : lửa xanh * quì tím đỏ. *Ag2O/ddNH3. * có kết tủa trắng ( Ag ). Axêtilen: C2H2 Mê tan : CH4 Butađien: C4H6 Benzen: C6H6 Rượu Êtylic : C2H5OH Glixerol: C3H5(OH)3 Axit axetic: CH3COOH Axit formic : H- COOH ( có nhóm : - CHO ) Glucozơ: C6H12O6 (dd) Hồ Tinh bột : ( C6H10O5)n Protein ( dd keo ) Protein ( khan). * mất màu da cam * mất màu tím * cháy cho nhiều mụi than ( khói đen ) * có sủi bọt khí ( H2 ) * cháy , ngọn lửa xanh mờ. * dung dịch màu xanh thẫm. * có sủi bọt khí ( H2 ) * có sủi bọt khí ( CO2 ) * quì tím đỏ. * Ag2O/ddNH3 * Cu(OH)2. * có kết tủa trắng ( Ag ) * có kết tủa đỏ son ( Cu2O ). * dung dịch I2 ( vàng cam ). * dung dịch xanh. * đun nóng * nung nóng ( hoặc đốt ). * dung dịch bị kết tủa * có mùi khét. * Các chất đồng đẳng ( có cùng CTTQ và có cấu tạo tương tự ) với các chất nêu trong bảng cũng có phương pháp nhận biết tương tự, vì chúng có tính chất hóa học tương tự. Ví dụ: +) CH C – CH2 – CH3 cũng làm mất màu dd brom như axetilen vì có liên kết ba, đồng thời tạo kết tủa với AgNO3 vì có nối ba đầu mạch. +) Các axit hữu cơ dạng CnH2n + 1COOH có tính chất tương tự như axit axetic.. II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO ( phần vô cơ ) 1) Hãy nêu phương pháp nhận biết các lọ đựng riêng biệt các dung dịch mất nhãn: HCl,H 2SO4, HNO3. Viết các phương trình hóa học xảy ra. Hướng dẫn: thứ tự dùng dung dịch BaCl2 và AgNO3. 2) Chỉ dùng một thuốc thử duy nhất, hãy nhận biết các gói bột màu đen không nhãn : Ag 2O, MnO2, FeO, CuO. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Hướng dẫn: Dùng thuốc thử : dung dịch HCl. Nếu tạo dung dịch xanh lam là CuO, tạo dung dịch lục nhạt là FeO, tạo kết tủa trắng là Ag 2O, tạo khí màu vàng lục là MnO2. 3) Chỉ dùng một thuốc thử duy nhất, hãy nhận biết các dung dịch mất nhãn : NH 4Cl, MgCl2, FeCl2, ZnCl2, CuCl2. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Hướng dẫn: dùng dung dịch NaOH để thử : NH 4Cl có khí mùi khai, FeCl2 tạo kết tủa trắng xanh và hóa nâu đỏ, CuCl2 tạo kết tủa xanh lơ, MgCl2 tạo kết tủa trắng, ZnCl2 tạo kết tủa trắng tan trong kiềm dư. 4) Không thêm chất khác hãy nêu phương pháp nhận biết các lọ chất mất nhãn sau đây: dd Na 2CO3, ddBaCl2, dd H2SO4, dung dịch HCl. Hướng dẫn: Trích mẫu và cho mỗi chất tác dụng với các chất còn lại. Bảng mô tả: Na2CO3 BaCl2 H2SO4 HCl Na2CO3.
<span class='text_page_counter'>(19)</span> BaCl2 H2SO4 HCl Nhận xét : Nhận ra Na2CO3 tham gia 1 pư tạo kết tủa, 2 pư tạo khí. Nhận ra BaCl2 tham gia 2 pư tạo kết tủa. Nhận ra H2SO4 tham gia 1 pư tạo kết tủa, 1 pư tạo khí. Nhận ra HCl tham gia 1 pư tạo khí. Các phương trình hóa học ( ½ số dấu hiệu ghi trong bảng , viết một bên của đường chéo sẫm ) Na2CO3 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + CO2 Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl 5) Bằng phương pháp hóa học, hãy phân biệt các chất sau đây đựng trong các lọ không nhãn: a) Các khí : CO2, SO2, Cl2, H2, O2, HCl. b) Các chất rắn : bột nhôm, bột sắt, bột đồng, bột Ag. c) Các chất rắn : BaCO3, MgCO3, NaCl, Na2CO3, ZnCl2 ( chỉ được lấy thêm một chất khác ). d) Các dung dịch: Na2CO3, NaCl, Na2SO4, NaNO3, BaCl2. e) Các dung dịch : NaHSO4, Na2CO3, Na2SO3, Na2S, BaCl2 ( chỉ được dùng thêm quỳ tím ). g) Các dung dịch : HCl, HNO3, NaOH, AgNO3, NaNO3, HgCl2 ( được dùng thêm 1 kim loại ). Hướng dẫn: dùng kim loại Cu, nhận ra HNO3 có khí không màu hóa nâu trong không khí. Nhận ra AgNO3 và HgCl2 vì pư tạo dung dịch màu xanh. Dùng dung dịch muối Cu tạo ra, nhận ra được NaOH có kết tủa xanh lơ. Dùng Cu(OH)2 để nhận ra HCl làm tan kết tủa. Dùng dd HCl để phân biệt AgNO3 và HgCl2 ( có kết tủa là AgNO3 ) 6) Có 5 ống nghiệm đựng 5 dung dịch không nhãn được đánh số từ 1 5, gồm: Na2CO3, BaCl2, MgCl2, H2SO4, NaOH . Thực hiện các thí nghiệm được kết quả như sau: (1) tác dụng với (2) khí ; tác dụng với (4) kết tủa. (3) tác dụng với (4),(5) đều cho kết tủa. Hãy cho biết mỗi ống nghiệm đựng những chất gì, giải thích và viết phương trình phản ứng. Hướng dẫn : * C1: chất (2) tạo kết tủa với 2 chất và tạo khí với 1 chất nên là : Na2CO3 , và (1) là H2SO4 chất (4) + (1) kết tủa nên chọn (4) là BaCl2 chất (5) + (2) kết tủa nên chọn (5) là MgCl2 ; Chất (3) là NaOH. * C2: Có thể lập bảng mô tả như sau: Na2CO3 BaCl2 MgCl2 H2SO4 NaOH Na2CO3 BaCl2 MgCl2 X H2SO4 NaOH Chỉ có Na2CO3 tạo với các chất khác 2KT và 1 khí nên chọn (2) là Na2CO3 , (1) là H2SO4 Từ đó suy ra : (4) là BaCl2 vì tạo kết tủa với (1) ; còn lọ ( 5) là MgCl2 vì tạo kết tủa với (2) 7) Có 3 cốc đựng các chất: Cốc 1: NaHCO3 và Na2CO3 Cốc 2: Na2CO3 và Na2SO4 Cốc 3: NaHCO3 và Na2SO4 Chỉ được dùng thêm 2 thuốc thử nhận biết ra từng cốc? Viết phương trình phản ứng. Hướng dẫn :.
<span class='text_page_counter'>(20)</span> -Dùng dung dịch BaCl2 để thử mỗi cốc : Cốc 1: BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl Cốc 2: BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl Cốc 3: BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl - Lọc lấy các kết tủa, hòa tan trong dung dịch HCl dư thì: Nếu kết tủa tan hoàn toàn , pư sủi bọt cốc 1 BaCO3 + 2HCl BaCl2 + H2O + CO2 Nếu kết tủa tan 1 phần,pư sủi bọt cốc 2 BaCO3 + 2HCl BaCl2 + H2O + CO2 Nếu kết tủa không tan , không sủi bọt khí cốc 3 8) Nêu phương pháp hóa học để phân biệt các chất khí sau đây: a) NH3, H2S, HCl, SO2 ; c) NH3, H2S, Cl2, NO2, NO. b) Cl2, CO2, CO, SO2, SO3. ; d) O2, O3, SO2, H2, N2. Hướng dẫn : a) Dùng dd AgNO3 nhận ra HCl có kết tủa trắng, H2S có kết tủa đen. Dùng dung dịch Br2, nhận ra SO2 làm mất màu da cam ( đồng thời làm đục nước vôi). Nhận ra NH3 làm quỳ tím ướt xanh. b) Cl2, CO2, CO, SO2, SO3: Dùng dung dịch Br2 nhận ra SO2. Dùng dung dịch BaCl2, nhận ra SO3. Dùng dung dịch Ca(OH)2 nhận ra CO2. Dùng dung dịch AgNO3 nhận ra Cl2 ( có kết tủa sau vài phút ). c) NH3, H2S, Cl2, NO2, NO. Nhận ra NH3 làm xanh quỳ tím ẩm, Cl2 làm mất màu quỳ tím ẩm, H2S tạo kết tủa đen với Cu(NO3)2,. Nhận ra NO bị hóa nâu trong không khí, NO2 màu nâu và làm đỏ quỳ tím ẩm. Có thể dùng dung dịch Br2 để nhận ra H2S do làm mất màu nước Br2: H2S + 4Br2 + 4H2O H2SO4 + 8HBr . d) O2, O3, SO2, H2, N2. Để nhận biết O3 thì dùng giấy tẩm dung dịch ( hồ tinh bột + KI ) dấu hiệu: giấy xanh. 2KI + O3 + H2O 2KOH + I2 + O2 ( I2 làm hồ tinh bột xanh ). 9) Nhận biết các chất sau đây ( không được lấy thêm chất khác ) a) dung dịch AlCl3, dd NaOH. ( tương tự cho muối ZnSO4 và NaOH ) b) các dung dịch : NaHCO3, HCl, Ba(HCO3)2, MgCl2, NaCl. c) các dung dịch : NaCl, H2SO4, CuSO4, BaCl2, NaOH. d) các dung dịch : BaCl2, HCl, H2SO4, K3PO4. Hướng dẫn ( câu b): NaHCO3 HCl Ba(HCO3)2 MgCl2 NaCl NaHCO3 Qua bảng, ta thấy có một cặp HCl chất chưa nhận ra Ba(HCO3)2 ( Ba(HCO ) , NaHCO 3 2 3. MgCl2 Để phân biệt 2 chất này ta NaCl phải nung nóng, nhận ra Ba(HCO3)2 nhờ có kết tủa. * Cách 2: đun nóng 5 dung dịch, nhận ra Ba(HCO3)2 có sủi bọt khí và có kết tủa, nhận ra NaHCO3 có sủi bọt khí nhưng không có kết tủa. Dùng dung dịch Na 2CO3 vừa tạo thành để nhận ra HCl và MgCl2. Chất còn lại là NaCl. 10) Nhận biết sự có mặt của mỗi chất sau đây trong một hỗn hợp ( nguồn : “Câu hỏi giáo khoa Hóa vô cơ” - Nguyễn Hiền Hoàng , tr.116 -NXB trẻ: 1999 ) a) Hỗn hợp khí : CO2, SO2, H2, O2. b) Hỗn hợp khí : CO, CO2, SO2, SO3, H2..
<span class='text_page_counter'>(21)</span> c) Dung dịch loãng chứa hỗn hợp: HCl, H2SO4 , HNO3. d) Dung dịch hỗn hợp : Cu(NO3)2, AlCl3, BaCl2. e) Hỗn hợp bột gồm: Al, Zn, Fe, Cu. 11) Nhận biết bằng phương pháp hóa học ( nguồn “Câu hỏi giáo khoa Hóa vô cơ” - Nguyễn Hiền Hoàng , tr.115 ) a) Các chất rắn: Na2O, Al2O3, Fe2O3 ( chỉ dùng nước ). b) Các hỗn hợp: (Al + Al2O3) , ( Fe + Fe2O3) , ( FeO + Fe2O3). c) Các hỗn hợp: ( Fe + Fe2O3) , ( Fe + FeO) , ( FeO + Fe2O3). d) Các hỗn hợp: ( H2 + CO2) , ( CO2 + SO2) , ( CH4 + SO2 ). 12) Có 3 muối khác nhau, mỗi muối chứa một gốc và một kim loại khác nhau ( có thể là muối trung hòa hoặc muối axit) được ký hiệu A,B,C. Biết : A + B có khí bay ra. B + C có kết tủa. A + C vừa có kết tủa vừa có khí bay ra. Hãy chọn 3 chất tương ứng với A,B,C và viết các phương trình hóa học xảy ra. Chủ đề 6: GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG. TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM. I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ: - Phải nêu đầy đủ các hiện tượng xảy ra ( chất rắn bị tan, xuất hiện kết tủa, sủi bọt khí, sự đổi màu, mùi , toả nhiệt, cháy , nổ … ). Viết đầy đủ các phương trình hóa học để minh họa. - Các hiện tượng và các PTHH phải được sắp xếp theo trình tự của thí nghiệm. - Cần lưu ý : *) Một số trường hợp chất sản phẩm bị phản ứng với chất tham gia còn dư . Ví dụ: Cho NaOH dư vào dung dịch AlCl3 AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (1) Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (1’) Tổng hợp (1) và (2) ta có : AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O (2 ) Vì vậy kết tủa tồn tại hoặc không tồn tại là phụ thuộc vào lượng NaOH. *) Một số trường hợp có phản ứng với nước : như kim loại kiềm, oxit bazơ kiềm, oxit axit. Ví dụ: cho Na + dd CuCl2 thì: dung dịch sủi bọt và có xuất hiện kết tủa màu xanh lơ. Na + H2O NaOH + ½ H2 ( sủi bọt ) 2NaOH + CuCl2 Cu(OH)2 + 2NaCl ( dd xanh lam ). ( kết tủa xanh lơ ). *) Khi cho kim loại kiềm, hoặc oxit của nó vào dd axit thì axit tham gia phản ứng trước nước. Ví dụ: Cho Na + dd HCl thì: pư mạnh ( nổ ) và có sủi bọ khí. Đầu tiên : Na + HCl NaCl + ½ H2 Sau đó : Na + H2O NaOH + ½ H2 ( khi axit HCl hết thì mới xảy ra phản ứng này) * ) Khi cho hỗn hợp kim loại tác dụng với 1 axit, hoặc một muối ( và ngược lại) thì phản ứng nào có khoảng cách 2 kim loại xa hơn sẽ xảy ra trước. ( theo dãy hoạt động của kim loại ). Ví dụ : Cho hỗn hợp Fe,Zn + dung dịch CuCl2 thì thứ tự phản ứng như sau: Zn + CuCl2 ZnCl2 + Cu Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu Cho Fe vào dung dịch hỗn hợp: AgNO3 và Cu(NO3)2 thì thứ tự phản ứng như sau: Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO: 1) Nêu hiện tượng và viết PTHH xảy ra khi cho Na lần lượt vào các dung dịch sau đây: a) dung dịch CuSO4 ; b) dung dịch Al2(SO4)3 ; c) dung dịch Ca(OH)2.
<span class='text_page_counter'>(22)</span> d) dung dịch Ca(HCO3)2 ; e) dung dịch NaHSO4 ; g) dung dịch NH4Cl Hướng dẫn: a) có sủi bọt khí và xuất hiện kết tủa xanh lơ. Na + H2O NaOH + ½ H2 CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 b) đầu tiên có sủi bọt khí, xuất hiện kết tủa, sau đó kết tủa tan ra ( nếu NaOH có dư ). Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 6NaOH + Al2(SO4)3 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O c) Natri tan ra, dung dịch sủi bọt: Na + H2O NaOH + ½ H2 d) Natri tan ra, dung dịch sủi bọt khí, xuất hiện kết tủa. 2NaOH + Ca(HCO3)2 CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O e) Natri tan ra, dung dịch sủi bọt khí , nổ vì pư rất mãnh liệt. NaHSO4 + Na Na2SO4 + ½ H2 g) ban đầu xuất hiện khí không mùi, sau đó có khí mùi khai. NH4Cl + NaOH NaCl + NH3 + H2O ( do NH4OH không bền ) 2) Nêu hiện tượng xảy ra và viết PTHH cho các thí nghiệm sau: a) Cho từ từ Na2CO3 vào dung dịch HCl. b) Cho từ từ dd HCl vào Na2CO3 . c) Cho AlCl3 vào dung dịch NaOH dư. d) Cho dung dịch NaOH vào dd AlCl3 dư. e) Cho Zn vào dung dịch Fe2(SO4)3 dư. g) Sục từ từ CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 đến khi kết thúc rồi đun nóng dung dịch thu được. Hướng dẫn : * Câu a,b: kết quả ở 2 TN là khác nhau: - Nếu cho Na2CO3 vào HCl thì ban đầu HCl dư có khí thoát ra ngay: Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 ( HCl không hấp thụ được CO2) Khi Na2CO3 có dư thì trong dung dịch không có chất nào pư với nó. - Nếu cho HCl vào Na2CO3 thì ban đầu Na2CO3 dư nên không có khí thoát ra: Na2CO3 + HCl NaCl + NaHCO3 ( Na2CO3 hấp thụ được CO2 NaHCO3) Khi HCl cớ dư thì mới có CO2 thoát ra : NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2 * Câu c,d: kết quả ở 2 TN là khác nhau: - Nếu cho AlCl3 vào NaOH : đầu tiên NaOH dư, nên kết tủa tạo ra bị tan ngay ( dư AlCl3 sẽ có KT) AlCl3 + NaOH NaCl + NaAlO2 + H2O ( Al(OH)3 chuyển thành NaAlO2 + H2O ) - Nếu cho NaOH vào AlCl3 thì đầu tiên AlCl3 dư nên kết tủa tạo ra liên tục đến cực đại. AlCl3 + 3NaOH 3NaCl + Al(OH)3 ( Al(OH)3 không tan trong AlCl3 dư ). Khi NaOH dư thì kết tủa bắt đầu tan đến hết: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O 3) Cho a (mol) Mg vào dung dịch chứa đồng thời b (mol) CuCl2 và c (mol) FeCl2. a) Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra theo trình tự. b) Hãy thiết lập mối liên hệ giữa a,b,c để sau khi kết thúc thí nghiệm thu được một dung dịch có chứa: ba muối, hai muối ; một muối . Hướng dẫn: Vì độ hoạt động của các kim loại là : Mg > Fe > Cu nên thứ tự các phản ứng xảy ra: Mg + CuCl2 MgCl2 + Cu (1) b b (mol) Mg + FeCl2 MgCl2 + Fe (2) c c (mol) -Nếu sau pư thu được 3 muối : MgCl2, CuCl2, FeCl2 sau pư (1) còn dư CuCl2 : a < b. -Nếu sau pư thu được 2 muối: MgCl2, FeCl2 sau pư (2) còn dư FeCl2 : b a < b + c ..
<span class='text_page_counter'>(23)</span> -Nếu sau pư thu được 1 muối : MgCl2 CuCl2 và FeCl2 pư hết: a b + c. 4) Hãy nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra khi cho KHSO 4 lần lượt vào các cốc đựng sẵn : dd Na2CO3 , dd (NH4)2CO3, dd BaCl2, dd Ba(HCO3)2, Al, Fe2O3. 5) TN1: Khi cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl3 thấy có kết tủa nâu đỏ và bay ra một khí làm đục nước vôi. Nhiệt phân kết tủa này thì tạo ra một chất rắn màu đỏ nâu và không sinh ra khí nói trên. TN2: Cho Ba(HCO3)2 vào dung dịch ZnCl2 thì thu được kết tủa, khí thoát ra cũng làm đục nước vôi trong. Hãy giải thích các thí nghiệm bằng các phương trình phản ứng. Hướng dẫn : * TN1: Fe2(CO3)3 bị nước phân tích ( coi như phân hủy ra axit và bazơ ) nên ta có pư: 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O 6NaCl + 2Fe(OH)3 + 3CO2 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O * TN2: trong dung dịch thì Ba(HCO3)2 có tính kiềm Ba(OH)2 . 2CO2 Ba(HCO3)2 + ZnCl2 Zn(OH)2 + BaCl2 + 2CO2 ( pư khó ) 6) Nêu hiện tượng xảy ra cho mỗi thì nghiệm và giải thích: a) Cho SO2 lội chậm qua dd Ba(OH)2 , sau đó thêm nước vôi trong vào dung dịch thu được. b) Hòa tan Fe bằng dd HCl và sục khí Cl 2 đi qua hoặc cho KOH vào dung dịch, để lâu ngoài không khí. c) Cho AgNO3 vào dung dịch AlCl3 , nhỏ tiếp vài giọt quì tím và để ngoài ánh sáng. d) Cho HCl đặc tác dụng với KMnO4, sau đó cho AgNO3 vào dung dịch thu được. e) Sục khí CO2 đi chậm vào dung dịch NaAlO2. 7) Khi trộn dung dịch AgNO3 với dung dịch H3PO4 thì không thấy kết tủa xuất hiện. Nếu thêm dung dịch NaOH thì có kết tủa màu vàng, nếu thêm tiếp dung dịch HCl thì kết tủa màu vàng chuyển thành kết tủa màu trắng. Giải thích các hiện tượng bằng phản ứng hóa học. 8) Tìm muối X vừa tác dụng với dung dịch HCl vừa tác dụng với dung dịch NaOH thỏa mãn điều kiện sau đây: a) Cả 2 phản ứng đều thoát khí. b) Phản ứng với HCl khí, phản ứng với NaOH tạo tủa. c) Cả 2 phản ứng đều tạo kết tủa. Hướng dẫn : a) X phải là muối amoni vì tác dụng với kiềm có thoát khí. X tác dụng HCl sinh khí, nên phải mang gốc axit dễ phân hủy. Chọn (NH4)2CO3 b) X là muối cacbonat và tạo kết tủa với NaOH nên phải là muối axit : Ca(HCO3)2 c) X tạo kết tủa với HCl X có Ag. Chọn AgNO3. 9) Hỗn hợp A gồm : Fe3O4, Al, Al2O3, Fe. Cho A tan trong dd NaOH dư rắn A1, dung dịch B1 và khí C1. Cho khí C1 dư tác dụng với A nung nóng thì được rắn A 2. Cho A2 tác dụng với H2SO4 đặc, nguội được dd B2. Cho B2 tác dụng với dd BaCl2 kết tủa B3. Viết các PTHH xảy ra. 10) Có những thay đổi gì khi để lâu ngày những bình hở miệng chứa các dung dịch sau đây: nước clo, nước brom, nước H2S, nước vôi trong, nước Javen ( NaCl, NaClO). Hướng dẫn: các chất Cl2, Br2 tác dụng với H2O. H2S tác dụng O2 S ( đục) + H2O. Còn dung dịch NaClO tác dụng với CO2 NaHCO3 + HClO. 11) Cho Zn dư vào dung dịch H2SO4 96% thì đầu tiên có khí không màu, mùi xốc bay ra, sau một thời gian thấy xuất hiện kết tủa màu vàng, sau đó lại có khí mùi trứng thối và sau cùng có khí không màu, không mùi thoát ra. Hãy giải thích và viết các phương trình phản ứng. ( nguồn : BTLT&TN Cao Cự Giác , NXBGD 2003 ) Hướng dẫn: Ban đầu H2SO4 đặc SO2 (mùi xốc) 2H2SO4 + Zn ZnSO4 + 2H2O + SO2 Về sau do H2SO4 bị pha loãng do tiêu hao và do H2O sinh ra, nên tạo kết tủa S ( màu vàng).
<span class='text_page_counter'>(24)</span> 4H2SO4 + 3Zn 3ZnSO4 + 4H2O + S Tiếp đến là : 5H2SO4 + 4Zn 4ZnSO4 + 4H2O + H2S ( mùi trứng thối) Khi nồng độ H2SO4 đủ loãng thì H2: H2SO4 + Zn ZnSO4 + H2 12) Để một mẫu Na ngoài không khí ẩm, sau một thời gian thu được rắn A. Hòa tan rắn A vào nước thì thu được dung dịch B. Viết các PTHH có thể xảy ra, xác định các chất có trong A và B. Hướng dẫn: Trong không khí ẩm có H2O, CO2, O2 4Na + O2 2Na2O 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Na2O + H2O 2NaOH Na2O + CO2 Na2CO3 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O ( hoặc NaHCO3 ). Rắn A : Na( dư), Na2O, NaOH, Na2CO3 , NaHCO3 hòa tan vào nước sẽ xảy ra các phản ứng: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Na2O + H2O 2NaOH 13) Khi cho một mẫu kim loại Cu dư vào trong dung dịch HNO 3 đậm đặc thì đầu tiên thấy xuất hiện khí X màu nâu, sau đó lại thấy có khí Y không màu thoát ra và hóa nâu trong không khí. Dẫn khí X đi vào dung dịch NaOH dư thì thu được muối A và muối B. Nung nóng muối A lại thu được muối B. Hãy xác định các chất X, Y, A, B và viết các phương trình hóa học xảy ra. Hướng dẫn: Ban đầu HNO3 đặc NO2, sau đó HNO3 loãng dần NO 4HNO3 + Cu Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 ( khí X ) 8HNO3 + 3Cu 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO ( khí Y ) NO + ½ O2 NO2 NO2 + 2NaOH NaNO3 + NaNO2 + H2O NaNO3 NaNO2 + ½ O2 (A) (B) 14) Hãy dùng các phương trình hóa học để giải thích vì sao không được bón chung các loại phân đạm : đạm 2 lá NH4NO3, đạm sunfat (NH4)2SO4 và urê CO(NH2)2 với vôi hoặc tro bếp ( chứa K2CO3). Biết rằng trong nước urê chuyển hóa thành amoni cacbonat (NH 4)2CO3.( nguồn : BTLT&TN Cao Cự Giác , NXBGD 2003 ). Hướng dẫn: * Nếu bón chung với vôi thì : 2NH4NO3 + Ca(OH)2 Ca(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O (NH4)2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2NH3 + 2H2O (NH4)2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NH3 + 2H2O * Nếu chung với tro bếp ( chứa K2CO3) 2NH4NO3 + K2CO3 2KNO3 + H2O + CO2 + 2NH3 (NH4)2SO4 + K2CO3 K2SO4 + H2O + CO2 + 2NH3 (NH4)2CO3 + K2CO3 2KHCO3 + 2NH3 Như vậy bón chung phân đạm với vôi hoặc tro bếp thì luôn bị thất thoát đạm do giải phóng NH3. * Nhận xét về muối amoni: Khi tác dụng với các dung dịch muối có tính kiềm ( như Na2CO3, NaAlO2 , NaClO … ) thì các muối ammoni tác dụng như axit tương ứng: Trong các phản ứng này, có thể xem muối amoni là các axit tương ứng ngậm NH3, ví dụ: NH4NO3 HNO3.NH3 ( khi pư phần NH3 bị giải phóng ) (NH4)2SO4 H2SO4.2HN3 NH4Cl HCl . NH3 (NH4)2CO3 H2CO3.NH3 Ví dụ : NaAlO2 + NH4Cl + H2O NaCl + Al(OH)3 + NH3 ------------------.
<span class='text_page_counter'>(25)</span> Chủ đề 7:. MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐỊNH LƯỢNG TRONG BÀI THI HSG. Bài 1: Hòa tan 115,3 g hỗn hợp X gồm MgCO 3 và RCO3 bằng 500ml dd H2SO4 thu được dd A , rắn B và 4,48 lít khí CO2 (đktc). Cô cạn dd A thu được 12g muối khan. Mặt khác, nung B đến khối lượng không đổi thu 11,2 lít CO2 (đktc) và rắn C. a. Tính nồng độ mol của dd H2SO4, khối lượng rắn B và C. b. Xác định R biết trong X số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3. Bài làm: a) MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + CO2 + H2O (1) x x x x RCO3 + H2SO4 RSO4 + CO2 + H2O (2) y y y y Nung B tạo CO2 B còn , X dư. Vậy H2SO4 hết. Từ (1) và (2) : nH2SO4 = nCO2 = = 0,2 mol. CMH2SO4 = = 0,4(M) . Theo Định luật BTKL: mx + mH2SO4 = mA + mB + mH2O + mCO2 mB = 115,3 + 0,2.98 – 12 – 0,2(18+44) = 110,5 (g) Nung B thu 11,2 lít CO2 và rắn C mC = mB - mCO2 = 110,5-0,5.44 = 88,5 (g) b. Từ (1) và (2): x+y= 0,2 mol nCO2 = 0,2 mol mSO4 = 0,2 . 96 = 19,2g > 12g có một muối tan MgSO4 và RSO4 không tan nMgCO3 = nMgSO4 = = 0,1 mol nRCO3 = nRSO4 = 0,2-0,1 =0,1 mol Nung B, RSO4 không phân hủy, chỉ có X dư bị nhiệt phân Đặt a = nMgCO3 RCO3 = 2,5a (trong X) MgCO3 MgO + CO2 (3) a- 0,1 a-0,1 RCO3 RO + CO2 (4) 2,5a – 0,1 2,5a – 0,1 Từ (3) và (4) : nCO2 = 3,5a – 0,2 = 0,5 a = 0,2 mX = 84.0,2 + 2,5.0,2(R + 60) = 115,3 R = 137 (Ba) Bài 2: Hỗn hợp bột A gồm Fe và Mg có khối lượng 2,72g được chia thành 2 phần bằng nhau. Phần 1: Cho vào 400ml dung dịch CuSO4 a(M) chờ cho phản ứng xong thu được 1,84g chất rắn B và dung dịch C. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch C thu được kết tủa. Sấy nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi cân được 1,2g chất rắn D. Tính thành phần % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp A và trị số a? Phần 2: Cho tác dụng với V(ml) dung dịch AgNO3 0,1M. Sau khi phản ứng xong thu được chất rắn E có khối lượng 3,36g. Tính thành phần % theo khối lượng các chất trong chất rắn E? Tính V? Hướng dẫn: Xét phần 1: m(Mg + Fe) = 2,72 : 2 = 1,36g. TH1: 1/2 hh A phản ứng hết với CuSO4. ---> dd C gồm có: FeSO4, MgSO4, CuSO4. Chất rắn B là Cu (có khối lượng 1,84g) Cho dd C + dd NaOH ---> kết tủa Fe(OH)2, Mg(OH)2, Cu(OH)2 ---> Oxit tương ứng sau khi nung trong kk là Fe2O3, MgO, CuO có khối lượng là 1,2g < 1,36g --> Vậy A chưa tham gia phản ứng hết. TH2: 1/2 hh A phản ứng chưa hết với CuSO4. Giả thiết Mg Mg phản ứng chưa hết (mà Mg lại hoạt động hoá học mạnh hơn Fe) thì dd CuSO4 phải hết và Fe chưa tham gia phản ứng --> dd C là MgSO4 và chất rắn D chỉ có MgO. ---> Số mol Mg phản ứng = nCu = nMgO = 1,2 : 40 = 0,03 mol Chất rắn B gồm Cu, Fe và Mg còn dư..
<span class='text_page_counter'>(26)</span> Nhưng ta thấy mCu tạo ra = 0,03 . 64 = 1,92g > 1,84g --> Trái với điều kiện bài toán. Vậy Mg phải hết và Fe tham gia 1 phần. Như vậy: chất rắn B gồm có: Cu và Fe còn dư dd C gồm có MgSO4 và FeSO4 chất rắn D gồm có MgO và Fe2O3 có khối lượng là 1,2g. - Đặt x, y là số mol Fe, Mg trong 1/2 hh A và số mol Fe còn dư là z (mol) - 56x + 24y = 1,36 - (x – z).64 + y.64 + 56z = 1,84 - 160(x – z) : 2 + 40y = 1,2 Giải hệ phương trình trên ta được: x = 0,02, y = 0,01, z = 0,01. ---> %Fe = 82,35% và %Mg = 17,65% Số mol của CuSO4 = 0,02 mol ----> a = 0,02 : 0,4 = 0,05M Xét phần 2: 1/2 hh A có khối lượng là 1,36g Độ tăng khối lượng chất rắn = 3,36 – 1,36 = 2,0g Giả thiết Fe chưa phản ứng. Ta có: số mol Mg phản ứng = 2 : (2 . 108 – 24) = 0,0104 mol > nMg trong phần 1. ----> Như vậy Fe đã tham gia phản ứng và Mg đã phản ứng hết. mrắn do Mg sinh ra = 0,01 . (2. 108 – 24) = 1,92g mrắn do Fe sinh ra = 2 – 1,92 = 0,08 g nFe phản ứng = 0,08 : (2. 108 – 56) = 0,0005 mol. nFe dư = 0,02 – 0,0005 = 0,0195mol Vậy chất rắn E gồm có Fe còn dư và Ag được sinh ra sau phản ứng. Tổng số mol AgNO3 đã phản ứng = (0,01 + 0,0005).2 = 0,021 mol Thể tích của dd AgNO3 0,1M đã dùng = 0,021 : 0,1 = 0,21 lit. Bài 3: X là hỗn hợp hai kim loại Mg và Zn. Y là dd H2SO4 chưa rõ nồng độ. Thí nghiệm 1 : Cho 24,3 g X vào 2 lít Y sinh ra 8,96 lít khí H2 (đktc). Thí nghiệm 2 : Cho 24,3 g X vào 3 lít Y sinh ra 11,2 lít khí H2 (đktc). a. Chứng tỏ rằng trong thí nghiệm 1 thì X chưa tan hết, trong thí nghiệm 2 thì X tan hết. b. Tính nồng độ mol của dd Y và khối lượng mỗi kim loại trong X. Bài làm: Các PTPƯ: Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (1) Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 (2) nH2 ở TNI = = 0,4 mol nH2 ở TNII = = 0,5 mol a. Với hh kim loại X không đổi , thể tích dd axit Y tăng gấp 3:2 = 1.5 lần mà khối lượng H 2 giải phóng tăng 0,5 : 0,4 < 1,5 lần. Chứng tỏ trong TNI còn dư kim loại, trong TNII kim loại đã phản ứng hết, axit còn dư. Từ (1) và (2) : nH2SO4 = nH2 = 0,4 mol ( ở TNI) b. Gọi x là số mol Mg, thì 0,5 – x là số mol của Zn, ta có: 24x + (0,5 – x)65 = 24,3 Suy ra : x = 0,2 mol Mg Vậy : mMg = 0,2 . 24 = 4,8 g. mZn = 24,3 – 4,8 = 19,5 g. CMH2SO4 = 0,4 : 2 = 0,2M Bài 4: Có 5,56 g hỗn hợp A gồm Fe và mot kim loại M (có hóa trị không đổi). Chia A làm hai phần bằng nhau. Phần I hòa tan hết trong dd HCl được 1,568 lít hydrô. Hòa tan hết phần II trong dd HNO3 loãng thu được 1,344 lít khí NO duy nhất. Xác định kim loại M và thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong A. (các thể tích khí ở đktc)..
<span class='text_page_counter'>(27)</span> Bài làm: Gọi 2a và 2b là số mol Fe và M trong 5,6g A. Khối lượng mỗi phần của A là: = 56a + Mb = = 2,78g. Phần tác dụng với HCl: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1) a a M + nHCl FeCln + n/2 H2 (2) b b Theo (1) và (2) : nH2 = a + b = = 0,07 mol ; hay 2a + nB = 0,14 (I) Phần tác dụng với HNO3: Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (3) a a 3M + 4nHNO3 3M(NO3)n+ NO + 2nH2O (4) b b Theo (3) va (4) : nNO = a + b = = 0,06 mol. Hay 3a + nb = 0,18 (II) Giải hệ PT (I,II) ta được : a = 0,04 mol Fe. Thay vào biểu thức trên : 56 . 0,04 + Mb = 2,78 Mb = 2,78 – 2,24 = 0,54 Thay vào (I) : nb = 0,14 – 0,08 = 0,06 = = = 9 . Hay M = 9n Lập bảng : n 1 2 3 M. 9. 18. 27. 4 36. Cặp nghiệm thích hợp : n = 3 ; M = 27 . Vậy M là Al Thay n = 3 vào (I) và (II) được b = 0,02 Thành phần % khối lượng mỗi chất : %mAl = . 100 = 19,42% %mFe = . 100 = 80,58% Bài 5: Hỗn hợp chứa Al và FexOy. Sau phản ứng nhiệt nhôm thu được 92,35 gam chất rắn A. Hòa tan A bằng dung dịch NaOH dư , thấy có 8,4 lít khí bay ra (ở đktc) và còn lại phần không tan B. Hòa tan 25% lượng chất B bằng H2SO4 đặc nóng thấy tiêu tốn 60 gam H2SO4 98% . Giả sử tạo thành một loại muối sắt III . a- Tính lượng Al2O3 tạo thành sau khi nhiệt nhôm . b- Xác định công thức phân tử của ôxit sắt .. Bài làm: a/ Lượng Al2O3 tạo thành : Các PTPƯ : 3 FexOy + 2yAl yAl2O3 + 3xFe (1) Chất rắn A phải có Al dư , vì : Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2 H2 (2) nAl = = = 0,25 (mol Al dư ) mAl = 6,75 (gam Al dư ) . Sau phản ứng giữa A với NaOH dư , chất rắn B còn lại chỉ là Fe . 2Fe + 6H2SO4 đ,n Fe2(SO4)3 + 3 SO2 + 6H2O . (3) a 3a Có 25% Fe phản ứng nFe = 0,25 a . nH2SO4 =3nFe = 0,75a = = 0,6 (mol) ..
<span class='text_page_counter'>(28)</span> nFe = = 0,8 (mol) mFe = 0,8 x 56 = 44,8 (gam) . mAl2O3 = 92,53 – ( 6,75 + 44,8 ) = 40,8 gam . b/ Xác định CTPT của FexOy : Từ (1) : = = = 2 hay = Fe2O3 . Bài 6: Cho 9,6 gam hỗn hợp A (MgO ; CaO ) tác dụng với 100 ml dung dịch HCl 19,87% ( d = 1,047 g/ml ). Tính thành phần % về khối lượng các chất trong A và C% các chất trong dung dịch sau khi A tan hết trong dung dịch HCl, biết rằng sau đó cho tác dụng với Na2CO3 thì thể tích khí thu được là 1,904 lít (đktc). Bài làm: Gọi a = nMgO và b = nCaO trong hỗn hợp A . mA = 40a + 56b = 9,6 . Hay 5a + 7b = 1,2 ( A) A tan hết trong dd HCl . Dung dịch thu được có chứa HCl dư vì khi cho dd này tác dụng với Na 2CO3 có khí CO2 bay ra : 2HCldư + Na2CO3 2NaCl + CO2 + H2O nCO2 = = 0,085 mol nHCl = 2. 0,085 = 0,17 mol nHClban đầu = = 0,57 mol. Suy ra : nHCl phản ứng với A = 0,57 - 0,17 = 0,4 mol . Các phương trình phản ứng ; MgO + 2HCl MgCl2 + H2O (1) a 2a CaO + 2HCl CaCl2 + H2O (2) b 2b nHCl = 2 (a + b) = 0,4 a + b = 0,2 ( B ) Kết hợp ( A ) và ( B ) 5a + 7b = 1,2 a + b = 0,2 a = 0,1 mol MgO b = 0,1 mol CaO mMgO = 0,1 x 40 = 4g % MgO = = 41,67% % CaO = 100- 41,67 = 58,33% - Nồng độ các chất trong dd : Dung dịch thu được sau phản ứng giữa A và HCl chứa 0,1 mol MgCl 2 0,1 mol CaCl2 và 0,17 mol HCl dư . Vì phản ứng hoà tan A trong dd HCl không tạo kết tủa hoặc khí nên : mdd = 100 x 1,047 + 96 = 114,3 gam %MgCl2 = = 8,31% %CaCl2 = = 9,71% %HCldư = = 5,43%. Bài 7: Hòa tan 20g K2SO4 vào 150 gam nước thu được dung dịch A. Tiến hành điện phân dung dịch A sau một thời gian. Sau khi điện phân khối lượng K2SO4 trong dung dịch chiếm 15% khối lượng của dung dịch. Biết lượng nước bị bay hơi không đáng kể. a. Tính thể tích khí thoát ra ở mỗi điện cực đo ở đktc. b. Tính thể tích khí H2S (đktc) can dùng để phản ứng hết với khí thoát ra ở anot. Bài làm: a. Khi đp dd K2SO4 chỉ có nước bị đp: H2O H2 + ½ O2 Khối lượng dd sau khi đp: = 133,33 gam Số mol H2O đã bị điện phân: = 2,04 mol Thể tích H2 (đktc) ở catot : 2,04 .22,4 = 45,7 lít.
<span class='text_page_counter'>(29)</span> Số mol O2 ở anot : = 1,02mol Thể tích O2 : 1,02.22,4 = 22,85 lít b. Nếu H2S cháy: 2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O (a) 1,02 mol Nếu H2S oxy hóa chậm: 2H2S + O2 2S + 2H2O (b) 2.1,02 1,02 mol Nếu theo (a) thì : VH2S = = 15,23 lít. Nếu theo (b) thì : VH2S = 2.1,02.22,4 = 45,7 lít Bài 8: Trộn V1 dung dịch A chứa 9,125g HCl với V2 lít dung dịch B chứa 5,475g HCl ta được 2 lít dung dịch C. a. Tính nồng độ mol của dung dịch A, B, C. Biết V1 + V2 = 2lít và hiệu số giữa nồng độ mol dung dịch A và B là 0,4mol.l-1. b. Tính khối kượng kết tủa thu được khi đem 250ml dung dịch A tác dụng với 170g dung dịch AgNO3 10%. Bài làm: a. nHCl trong dd C : + = 0,25 + 0,15 = 0,4 Nồng độ mol của dd C : = 0,2M. Gọi x là nồng độ dd B, thì x+0,4 là nồng độ dd A. Do đó ta có: V2 = và V1 = và V1 + V2 = 2 nên ta có : + =2 Hoặc x2 + 0,2x -0,03 = 0 Giải phương trình bậc hai này ta được 2 nghiệm x1 = - 0,3 (loại) và x2 = 0,1 Như vậy nồng độ dd B là 0,1M Nồng độ dd A là 0,1+ 0,4 = 0,5M b. nHCl =0,5.0,215 = 0,125 mAgNO3 = = 17 g nAgNO3 = = 0.1 mol PTPƯ : HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 0,125 0,1 0,1 mAgCl = 0,1.143,5 = 14,35 g Bài 9:Cho một khối Ag vào 50ml dung dịch HNO3 5M thì Ag tan hết và khối lượng dung dịch tăng lên 6,2g. Biết rằng phản ứng chỉ tạo ra NO hay NO2. a. Tính khối lượng Ag đã sử dụng. Cho biết nồng độ HNO3 giảm trên 50% sau phản ứng trên. b. Trung hòa HNO3 dư bằng NaOH vừa đủ. Cô cạn dd, đem đun nóng đến khối lượng không đổi. Tính khối lượng của A. c. Hòa tan A trong 72ml nước và đem điện phân. Tính thể tích khí (đktc) thoát ra ở catot. Bài làm: a. Xét hai trường hợp: - Ag phản ứng tạo ra NO 3Ag + 4HNO3 3AgNO3 + NO + 2H2O (1) - Ag phản ứng tạo ra NO2 Ag + 2HNO3 AgNO3 + NO2 + H2O (2) Gọi a = nAgsd . Độ tăng khối lượng của dd: Trường hợp 1: mAg tan - mNO = a.108 - .30 = 98a = 6,2 Trường hợp 2: mAg tan - mNO2 = 108a – 46a = 62a Trường hợp 2 cứ 1 mol Ag tiêu thụ 2 mol HNO 3 nhiều hơn so với trường hợp 1, với 1 mol Ag chỉ tiêu thụ 4/3 mol HNO3 .Vậy là trường hợp 2. 62a = 6,2 a = 0,1 mol Ag mAg sd = 0,1.108 = 10,8 gam.
<span class='text_page_counter'>(30)</span> * Kiểm chứng rằng nồng độ % HNO3 giảm trên 50% sau phản ứng tạo ra NO2 : nHNO2 bđ = 0,5.0,05 = 0,25 mol nHNO2 pu = 2.a = 2.0,1 = 0,2 mol % HNO3 phản ứng : = 80% > 50% * Nếu phản ứng cho NO: 98a = 6,2 a = 0.0633 mol nHNO3 pu = = = 0,0844 mol % HNO3 phản ứng : = 33.76% < 50% b. Số mol HNO3 dư : 0,25 -0,20 = 0,05 mol Trung hòa bằng NaOH thu được 0,05 mol NaNO 3. Dung dịch chứa 0,1 mol AgNO 3 và 0,05 mol NaNO3 Khi nung ta được chất rắn A: AgNO3 Ag + NO2 + ½ O2 0,1 0,1 NaNO3 NaNO2 + ½ O2 0,05 0,05 Vậy A gồm 0,1 mol Ag và 0.05 mol NaNO2 mA = 0,1.108 + 0,05. 69 = 14,25 gam. c. Khi hòa tan A trong nước, chỉ có NaNO2 tan Điện phân, ở catot H2O bị điện phân: 2H2O 2H2 + O2 nH2O = = 4 mol VH2 = 4 .22,4 = 89,6 lít Bài 10: Hòa tan 2,16g hỗn hợp 3 kim loại Na, Al, Fe vào nước lấy dư thu được 0,448 lít khí (đktc) và một lượng chất rắn. Tách lượng chất rắn này cho tác dụng hết với 60ml dd CuSO4 1M thu được 3,2g đồng kim loại và dd A. Tách dd A cho tác dụng với một lượng vừa đủ dd NaOH để thu được kết tủa lớn nhất. Nung kết tủa thu được trong không khí đến khối lượng không đổi được chất rắn B. a. Xác định khối lượng từng kim loaị trong hỗn hợp đầu. b. Tính khối lượng chất rắn B. Bài làm: a. Xác định khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp đầu. Các PTPƯ : 2Na + 2H2O 2NaOH + H2(1) Al bị tan moat phần hay hết theo phương trình. 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2(2) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (3) 2Al+ 3 CuSO4 Al2(SO4)3 + 3 Cu (4) Dung dịch A gồm: Al2(SO4)3 , FeSO4 và CuSO4 dư Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3+ 3Na2SO4 (5) FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2+ Na2SO4 (6) CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2+ Na2SO4 (7) Nung kết tủa ở nhiệt độ cao: 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O (8) 2Fe(OH)2 + ½ O2 Fe2O3 + 2H2O (9) Cu(OH)2 CuO + H2O (10) Chất rắn B gồm : Al2O3 , Fe2O3 và CuO Số mol H2 = = 0,02 mol Số mol CuSO4 = 0,06.1= 0,06 mol Số mol Cu = = 0,05 mol Xét hai trường hợp có thể xảy ra: Trường hợp 1: NaOH dư, Al tan hết, chất rắn còn lại chỉ là Fe:.
<span class='text_page_counter'>(31)</span> Theo (3) : nFe = nCu =0,05 mol nCuSO4 dư = 0,06 – 0,05 = 0,01 mol Fe đã phản ứng hết. mFe = 0,05 . 56 = 2,8g > mhh = 2,16g : loại Trường hợp 2: NaOH thiếu, Al bị tan một phần theo (2). Gọi a , b ,c là số mol của Na, Al, Fe trong 2,16g hỗn hợp: Theo (1, 2) : nH2 = a +a = 2a = 0,02 a = 0,01 mol . mNa = 0,01.23 = 0,23 gam. Số mol Al còn lại để tham gia (4) là ( b – a ) Vì CuSO4 dư nên Fe và Cu đã phản ứng hết ở (3 và 4) Ta có : nCu = (b-a) + c = 0,05 Mặt khác 23a + 27b = 56c = 2,16 Giải hệ phương trình ta được: b = 0,03 mol mAl = 0,03.27 = 0,81 gam. c = 0,02 mol mFe = 0,02.56 = 1,12 gam. b. Khối lượng chất rắn B. nAl2O3 = mAl2O3 = 0,01.102 = 1,02g nFe2O3 = mAl2O3 = 0,01.160 = 1,60g nCuO = 0,01 mCuO = 0,01.80 = 0,80g Khối lượng chất rắn B : 1,02 + 1,60 + 0,80 = 3,42 gam. Bài 11: Cho hh A gồm 9,6g Cu và 23,3g Fe 3O4 vào 292g dd HCl 10% cho đến khi phản ứng hoàn toàn thu được dd B và rắn C. Cho dd AgNO3 dư vào dd B thu kết tủa D. a. Tính khối lượng kết tủa D. b. Cho rắn C vào 100ml dd hỗn hợp gồm HNO 3 0,8M và H2SO4 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được V lít khí NO duy nhất (đktc). Tính V. Bài làm: Tính số mol: nCu = 0,15 mol ; nFe3O4 = 0,1 mol ; nHCl = 0,8 mol ; nH2SO4 = 0,02 mol ; nHNO3 = 0,08 mol. Các PƯ: Fe3O4 + 8HCl FeCl2 +2FeCl3 + 4H2O 0.1 0,8 0,2 2FeCl3 + Cu CuCl2 + 2FeCl2 0,2 0,15 0,1 0,2 Vậy trong B gồm : 0,3 mol FeCl2 ; 0,1 mol CuCl2 ; Rắn C : 0,14 mol Cu a. 2AgNO3 + FeCl2 2AgCl + Fe(NO3)2 0,3 0,6 2AgNO3 + CuCl2 2AgCl + Cu(NO3)2 0,1 0,2 mAgCl= 0,8 . 143,5 = 114,8 gam. b. 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 0,14 0,09 VNO = 0,09 . 22,4 = 2,016 lít Bài 12: Hoà tan hoàn toàn m1 gam Na vào m2 gam H2O thu được dung dịch B có tỉ khối d. a. Viết phương trình phản ứng b. Tính nồng độ % của dung dịch B theo m1 và m2 c. Cho C% = 5% , d =1,2g/ml. Tính nồng độ mol của dung dịch thu được. m1 nNa = 23.
<span class='text_page_counter'>(32)</span> a. PTPư: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 b. Mol: m1 m1 m1 23 23 46 m1 m1 40m1 mH2 = x2= mNaOH= 46 23 23 m1 22m1 + 23m2 m dd B = ( m1 + m2) - mH2 = (m1 + m2) = 23 23 40m1.100% C% = 22m1 + 23m2 c. C%.10.d áp dụng công thức : CM = M 5.10.1,2 Thay số vào ta có: [ NaOH] = = 1,5 (M) 40 Bài 13: Hoà tan hoàn toàn 4gam hỗn hợp gồm 1 kim loại hoá trị II và 1 kim loại hoá trị III cần dùng hết 170ml dung dịch HCl 2M a. Tính thể tích H2 thoát ra (ở ĐKTC). b. Cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khô. c. Nếu biết kim loại hoá trị III là Al và số mol bằng 5 lần số mol kim loại hoá trị II thì kim loại hoá trị II là nguyên tố nào . a. Gọi A và B lần lượt là kim loại hoá trị II và hoá trị III ta có : PTPư: A + 2HCl ACl2 + H2 (1) 2B + 6HCl 2BCl3 + 3H2 (2) nHCl = V.CM = 0,17x2 = 0,34 (mol) Từ (1) và (2) ta thấy tổng số mol axit HCl gấp 2 lần số mol H2 tạo ra nH2 = 0,34: 2 = 0,17 (mol) VH2 = 0,17. 22,4 3,808 (lit) b. nHCl = 0,34 mol => nCl = 0,34 mol mCl = 0,34.35,5 = 12,07g Khối lượng muối = m(hỗn hợp) + m(Cl) = 4+ 12,07 = 16,07g c. gọi số mol của Al là a => số mol kim loại (II) là a:5 = 0,2a (mol) từ (2) => nHCl = 3a. và từ (1) => nHCl = 0,4a 3a + 0,4a = 0,34. a = 0,34: 3,4 = 0,1 mol => n ) = 0,2.0,1 = 0,02mol m = 0,1.27 = 2,7 g m = 4 – 2,7 = 1,3 g M = 1.3 : 0,02 = 65 => là : Zn (Kimloai. Al. (Kimloại) kimloại. Bài 14: Trộn 10ml một hợp chất ở thể khí gồm hai nguyên tố C và H với 70ml O 2 trong bình kín. Đốt hỗn hợp khí, phản ứng xong đưa hỗn hợp khí trong bình về điều kiện ban đầu nhận thấy trong bình có 40ml khí CO2, 15 ml khí O2. Hãy xác định công thức của hợp chất. Theo đề ra VO2 dư = 15ml => VO2 phản ứng = 55ml (0,25đ).
<span class='text_page_counter'>(33)</span> VCO2 = 40ml; VCxHy = 10ml CxHy + () O2 x CO2 + H2O 1ml ()ml x ml 10ml 55 ml 40ml => x = = Vậy công thức của hợp chất là: C4H6 Bài 15: Cho một dd A chứa hai axit HNO 3 và HCl. Để trung hòa 10ml ddA người ta phải thêm 30ml dung dịch NaOH 1M. a) Tính tổng số mol 2 axit có trong 10ml dd A. b) Cho AgNO3 dư vào 100ml dd thu được dd B và một kết tủa trắng và sau khi làm khô thì cân được 14,35g. Hãy tính nồng độ mol/l của từng axit có trong A. c) Hãy tính số ml dung dịch NaOH 1M phải dùng để trung hòa lượng axit có trong dd B a. nNaOH = 0,03.1 = 0,03 mol PTHH: HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O (1) HCl + NaOH NaCl + H2O (2) Theo pt (1), (2) tổng số mol 2 axit bằng số mol NaOH đã phản ứng = 0,03mol b. Trong 100ml dung dịch A có tổng số mol 2 axit là 0,3mol PTHH: AgNO3 + HCl AgCl + HNO3 (3) nkết tủa = mol Theo (3) nHCl = nAgCl = nHNO3 = 0,1mol => nHNO3 trong 100ml dd A là 0,3 – 0,1 = 0,2mol CM HCl = mol/l; CM HNO3 = mol/l c. Dung dịch B có HNO3 dư và AgNO3 dư Trung hòa axit trong dd B bằng NaOH HNO3 + NaOH -> NaNO3 + H2O (4) Theo (3) nHNO3 sinh ra là 0,1mol NHNO3 không phản ứng với AgNO3 là 0,2mol => Tổng số mol HNO3 trong dd B là 0,1+0,2 = 0,3mol Theo (4) nNaOH = nHNO3 = 0,3mol Vdd NaOH = (l) = 300ml Bài 16: Trong 1 bình kín có thể tích V lít chứa 1,6 g khí oxi và 14,4 g hỗn hợp bột M gồm các chất: CaCO3 ; MgCO3 ; CuCO3 và C. Nung M trong bình cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, đưa về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất trong bình tăng 5 lần so với áp suất ban đầu (thể tích chất rắn trong bình coi không đáng kể). Tỉ khối hỗn hợp khí sau phản ứng so với khí N 2: 1< <1,57. Chất rắn còn lại sau khi nung có khối lượng 6,6 g được đem hoà tan trong lượng dư dung dịch HCl thấy còn 3,2 g chất rắn không tan. 1. Viết các phương trình hoá học của phản ứng có thể xảy ra. 2. Tính thành phần % theo khối lượng các chất trong hỗn hợp đầu. 1. Các phương trình phản ứng có thể xảy ra :.
<span class='text_page_counter'>(34)</span> C + O2. CO2. (1). CaCO3. CaO + CO2. (2). MgCO3 MgO + CO2. (3). CuCO3. (4). CuO + CO2. C + CO2 2CO. (5). C + CuO Cu + CO. (6). CO + CuO. (7). Cu + CO2. CaO + 2HCl CaCl2 + H2O. (8). MgO + 2HCl MgCl2 + H2O. (9). CuO + 2HCl. (10). CuCl2 + H2O. 2. Tính thành phần % khối lượng hỗn hợp : – Vì 1< <1,57 nên hỗn hợp khí sau phản ứng gồm CO2 và CO. – Vì sau phản ứng có CO và CO2, các phản ứng xảy ra hoàn toàn nên chất rắn còn lại sau khi nung là : CaO ; MgO và Cu vậy không có phản ứng (10). – Khối lượng Cu = 3,2 g khối lượng CuCO3 trong hỗn hợp : = 6,2 (g) – Gọi số mol C ; CaCO3 ; MgCO3 trong hỗn hợp lần lượt là a, b, c. – Theo đầu bài khối lượng CaO và MgO : 6,6 – 3,2 = 3,4 (g) 56b + 40c = 3,4. (*) – Số mol CO và CO2 sau phản ứng nhiệt phân: = 0,25 ( mol) – Số mol C trong CO và CO2 bằng số mol C đơn chất và số mol C trong các muối cacbonat của hỗn hợp : a + b + c + 0,05 = 0,25. (**) – Khối lượng hh là 14,4 g nên : 12a + 100b + 84c = 14,4 – 6,2 (***) Kết hợp (*) ; (**) ; (***) ta có hệ phương trình : Giải được: a = 0,125 ; b = 0,025 ; c = 0,05 % Khối lượng các chất trong M: % khối lượng C = % khối lượng CaCO3 = % khối lượng MgCO3 =. % khối lượng CuCO3 = Bài 17: Hoà tan hết hỗn hợp X gồm oxit của một kim loại có hoá trị II và muối cacbonat của kim loại đó bằng H2SO4 loãng vừa đủ, sau phản ứng thu được sản phẩm gồm khí Y và dung dịch Z. Biết lượng khí Y bằng 44% lượng X. Đem cô cạn dung dịch Z thu được một lượng muối khan bằng 168% lượng X. Hỏi kim loại hoá trị II nói trên là kim loại gì? Tính thành phần phần trăm của mỗi chất trong hỗn hợp X. RO + H2SO4 RSO4 + H2O (1).
<span class='text_page_counter'>(35)</span> RCO3 + H2SO4 RSO4 + CO2 + H2O (2) Đặt a là khối lượng hỗn hợp X. x, y là số mol RO và RCO3 Ta có: (R +16)x + (R + 60)y = a (I) Từ (1,2): (R + 96)(x + y) = 1,68a (II) Từ (2): y = 0,01a (III) Giải (I, II, III): x = 0,004a ; R = 24. 40 . 0 , 004 a .100 a ⇒. Vậy R là Mg (24) %m MgO. =. = 16%. %m 3 MgCO. = 84%. Bài 18. Trộn CuO với một oxit kim loại hoá trị II không đổi theo tỉ lệ mol 1 : 2 được hỗn hợp X. Cho 1 luồng CO nóng dư đi qua 2,4 gam X đến phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn Y. Để hoà tan hết Y cần 40 ml dung dịch HNO3 2,5M , chỉ thoát ra 1 khí NO duy nhất và dung dịch thu được chỉ chứa muối của 2 kim loại nói trên. Xác định kim loại chưa biết. Bài giải: Vì CO chỉ khử được những Oxít kim loại đứng sau Al trong dãy HĐHH nên có 2 trường hợp xảy ra. a)Trường hợp 1:Kim loại phải tìm đứng sau Al trong dãy HĐHH và Oxit của nó bị CO khử. CuO + CO Cu + CO2 (1) MO + CO M + CO2 (2) 3Cu + 8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (3) 3M + 8HNO3 -> 3M(NO3)2 + 2NO + 4H2O (4) Coi số mol CuO = x thì MO = 2x và Số mol HNO3 = 0,1 Ta có hệ : 80x + (M + 16) + 2x = 2,4 + = 0,1 giải hệ cho x = 0,0125 và M = 40 ~ Ca. Trường hợp này không thoả mãn vì Canxi đứng trước Al trong dãy HĐHH và CaO không bị khử bởi CO. b/ Trường hợp 2 : Kim loại phải tìm đứng trước Al trong dãy HĐHH và Ô xit của nó không bị CO khử. Khi đó không xảy ra phản ứng (2) mà xảy ra phản ứng (1) (3) và phản ứng sau : MO + 2HNO3 -> M(NO3)2 + H2O Tương tự coi số mol CuO = a -> MO = 2a ta có hệ : 80a + (M + 16)2a = 2,4 + 4a = 0,1 => a = 0,0125 => M=24 ~Mg (thoả mãn) Bài 19: Hoà tan hoàn toàn 14,2 gam hỗn hợp C gồm MgCO 3 và muối cacbonat của kim loại R vào a xit HCl 7,3% vừa đủ, thu được dung dịch D và 3,36 lít khí CO 2 (đktc). Nồng độ MgCl2 trong dung dịch D bằng 6,028%. a) Xác định kim loại R và thành phần % theo khối lượng của mỗi chất trong C. b) Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch D, lọc lấy kết tủa rồi nung ngoài khí đến khi phản ứng hoàn toàn. Tính số gam chất rắn còn lại sau khi nung. Bài giải: Công thức cacbonat kim loại R là R2(CO3)x số mol CO2 = 0,15 MgCO3 + 2HCl -> MgCl2 + CO2 + H2O R2(CO3)x + 2xHCl -> 2RClx + x CO2 + x H2O a/ Theo phương trình, số mol HCl = 0,15 . 2 = 0,3 mol Lượng dung dịch HCl = = 150gam Lượng dung dịch D = lượng hỗn hợp C + lượng dung HCl - lượng CO2.
<span class='text_page_counter'>(36)</span> = 14,2 + 150 - (44. 0,15) = 157,6gam Lượng MgCl2 = 157,6 . 0,06028 = 9,5 gam ~ 0,1mol MgCO3 = 0,1mol ~ 8,4gam R2(CO3)x =14,2 – 8,4 = 5,8 gam Ta có : = R =28x thoả mãn x = 2 R = 56 là Fe Trong C có 8,4g MgCO3 ~ 59,15% còn là 40,85% FeCO3 Tính được chất rắn còn lại sau khi nung là MgO = 4 gam và Fe2O3 = 4 gam. Bài 20: Một loại đá chứa MgCO3, CaCO3 và Al2O3. Lượng Al2O3 bằng 1/8 tổng khối lượng hai muối cacbonat. Nung đá ở nhiệt độ cao tới phân huỷ hoàn toàn hai muối cacbonat thu được chất rắn A có khối lượng bằng 60% khối lượng đá trước khi nung. a) Tính % khối lượng mỗi chất trong đá trước khi nung. b) Muốn hoà tan hoàn toàn 2g chất rắn A cần tối thiểu bao nhiêu ml dung dịch HCl 0,5M ? Bài giải: a) Các phản ứng phân hủy muối cacbonat MgCO3 MgO + CO2 ↑ (1) CaCO3 CaO + CO2 ↑ (2) Al2O3 Không đổi (3) gọi a, b, c lần lượt là số gam của MgCO3, CaCO3, Al2O3 trong 100g đá (a, b, c cũng chính là thành phần %) ta có hệ sau: a + b + c = 100 c= + + c = 60 Giải hệ ta được: a = 10,6; b = 78,3; c = 11,1 (vừa là số gam từng chất vừa là tỉ lệ %) a) Các phản ứng với HCl (3 PTHH) Tổng số mol HCl = 2.nMgo + 2.nCaO + 6.n Al2O3 = 0,2226 mol Vậy để hòa tan 2g A cần = 0,0824 mol Gọi V là số lít HCl tối thiểu cần dùng V.0,5 = 0,0824 => V = 0,1648 lit = 164,8ml Bài 21: Cho 1,02 gam hỗn hợp gồm Al và Mg vào 100 ml dung dịch HCl. Sau khi kết thúc phản ứng, làm bay hơi hết nước thu được 3,86 gam chất rắn khan. Nếu cho 1,02 gam hỗn hợp trên vào 200 ml dung dịch HCl cùng loại. Sau khi kết thúc phản ứng, làm bay hơi hết nước thu được 4,57 gam chất rắn khan. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp và nồng độ mol/l của dung dịch HCl. Bài giải: Khi lượng HCl gấp đôi thì lượng chất rắn thu được không gấp đôi thí nghiệm 1 nên suy ra trong trường hợp 2 kim loại tan hết và HCl dư. Gọi số mol của Mg và Al trong hh là x và y. Ta có: 24x + 27 y = 1,02. x = 0,02. m Mg = 0.02 x 24 = 0,48 gam. 95x + 133.5 y = 4,57. y = 0,02. mAl = 0.02 x 27 = 0,54 gam.
<span class='text_page_counter'>(37)</span> Tính nồng độ mol/l của dung dịch HCl - Xét TN1: Gọi số mol Al đã phản ứng là a, còn dư là 0.02-a (Mg đã pư hết) Khối lượng chất rắn = 0,02 x 95 + 133,5a + 27 (0,02-a) = 3,86 a= 0,0133 số mol HCl hòa tan Mg và Al là (0,02 x 2) + 3 x 0,0133 = 0,08 mol - Nồng độ mol/l của HCl là 0,08/0,1 = 0,8 M Bài 22: Hòa tan 49,6 gam hỗn hợp một muối sunfat và một muối cacbonat của cùng một kim loại hóa trị I vào nước thu được dung dịch X. Chia dung dịch X thành 2 phần bằng nhau: - Phần 1: Cho phản ứng với lượng dư dung dịch axit sunfuric thu được 2,24 lít khí (đo ở đktc) - Phần 2: Cho phản ứng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 43 gam kết tủa trắng. a. Tìm công thức hóa học của hai muối ban đầu? b. Tính thành phần % theo khối lượng mỗi muối trên có trong hỗn hợp ban đầu? Bài giải: a. Gọi công thức hóa học của hai muối trên là A2SO4 và A2CO3; gọi x, y lần lượt là số mol A2CO3 và A2SO4 - Phản ứng ở phần 1: A2CO3 + H2SO4 -> A2SO4 + CO2 + H2O (1) x mol x mol - Phản ứng ở phần 2: A2CO3 + BaCl2 -> BaCO3 + 2ACl (2) x mol x mol A2SO4 + BaCl2 -> BaSO4 + 2Acl (3) y mol y mol Theo pt (1) => x = nCO= 2,24 : 22,4 = 0,1 mol - Mặt khác, khối lượng hỗn hợp ở mỗi phần: (2A + 60).0,1 + (2A + 96)y = = 24,8 (*) - Theo pt (2) và (3), khối lượng kết tủa thu được: 197.0.1 + 233.y = 43 => y = 0,1 Thế y = 0,1 vào (*) => A = 23 -> Na Vậy công thức hai muối: Na2CO3 và Na2SO4 b. - Khối lượng muối Na2CO3 trong hỗn hợp: mNaCO = 106.0,1.2 = 21,2g - Khối lượng muối Na2SO4 trong hỗn hợp: mNaSO = 49,6 – 21,2 = 28,4g Vậy thành phần % các chất trong hỗn hợp ban đầu: % mNaCO = = 42,7% % mNaSO = = 57,3% Bài 23: Cho 32,6 gam hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 tác dụng vừa đủ với 700ml dung dịch HCl 1M rồi dẫn khí tạo thành qua 38,5 gam dung dịch KOH 80% tạo thành dung dịch A. a. Tính thành phần % các chất trong hỗn hợp đầu? b. Tính nồng độ % các chất trong dung dịch A? Bài giải: Các PTHH có thể xảy ra: CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O (1) x mol 2x mol x mol MgCO3 + 2HCl -> MgCl2 + CO2 + H2O (2) y mol 2y mol y mol CO2 + KOH -> KHCO3 (3) a mol a mol a mol CO2 + 2KOH -> K2CO3 + H2O (4) b mol 2b mol b mol.
<span class='text_page_counter'>(38)</span> - Số mol HCl: nHCl = 0,7 . 1 = 0,7 mol a. Gọi x, y lần lượt là số mol CaCO3 và MgCO3 có trong 32,6 gam hỗn hợp. Theo gt và phương trình (1), (2) ta có: 100x + 84y = 32,6 (*) 2x + 2y = 0,7 (**) Giải hệ phương trình (*) và (**) ta được: x = 0,2 mol; y = 0,15 mol Khối lượng từng chất trong hỗn hợp: mCaCO = 100,0,2 = 20gam m MgCO = 84.0,15 = 12,6 gam. Vậy thành phần % theo khối lượng các chất trong hỗn hợp: %mCaCO == 61,3% %mMgCO == 38,7% b. Theo các phương trình (1) và (2): số mol CO2 tạo thành: nCO= x + y = 0,2 + 0,15 = 0,35 mol. - Số mol KOH có trong 38,5 gam dung dịch 80%: nKOH = = 0,55 mol Ta có tỉ lệ: 1< = = 1,57 < 2 => Phản ứng tạo cả 2 muối: KHCO3 và K2CO3. Gọi a, b lần lượt là số mol KHCO3 và K2CO3, theo pt (3) và (4) ta có: a + b = 0,35 (***) a + 2b = 0,55 (****) Giải hệ phương trình (***) và (****) ta có: a = 0,15 mol; b = 0,2 mol. - Khối lượng các muối có trong dung dịch A: mKHCO = 100.0,15 = 15 gam mKCO = 138.0,2 = 27,6 gam - Khối lượng dung dịch tạo thành sau phản ứng: mddspư = mddKOH + mCO = 38,5 + 44.0,35 = 53,9 gam Vậy nồng độ % các chất trong dung dịch A: C% (KHCO) = = 27,8% C% (KCO) = = 51,2% Bài 24: Cho 3,87 gam hỗn hợp gồm Mg và Al tác dụng với 500 ml dung dịch HCl 1M a. Chứng minh rằng sau phản ứng với Mg và Al thì axit vẫn còn dư ? b. Nếu phản ứng trên làm thoát ra 4,368 lít khí H2 (đktc). Hãy tính số gam Mg và Al đã dùng ban đầu ? Bài giải: a. PTHH: Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2 (1) x mol x mol 2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2 (2) y mol mol - Số mol HCl: nHCl = 0,5.1 = 0,5 mol. Giả sử tất cả hỗn hợp là Mg: nhh = nMg = 3,87 : 24 = 0,16125 mol Giả sử tất cả hỗn hợp là Al: nhh = nAl = 3,87 : 27 = 0,143 mol => 0,143 mol < nhh < 0,16125mol Theo phương trình (1): nHCl = 2nMg = 2.0,16125 = 0,3225 mol Theo phương trình (2): nHCl = 3nAl = 3.0,143= 0,429 mol Ta thấy nHCl(max) = 0,429 < 0,5 mol => Vậy HCl vẫn còn dư khi tác dụng với hỗn hợp Al và Mg. b. – Số mol H2 sinh ra: nH= 4,368 : 22,4 = 0,195 mol - Gọi x, y lần lượt là số mol Mg và Al có trong hỗn hợp. Theo giả thiết và phương trình, ta có: 24x + 27y = 3,87 (a) x + = 0,195 (b) Giải hệ phương trình (a) và (b) ta được: x = 0,06 mol ; y = 0,09 mol - Khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu:.
<span class='text_page_counter'>(39)</span> nMg = 24.0,06 = 1,44 gam. nAl = 27.0,09 = 2,43 gam. Bài 25: Dẫn 2,24 lít khí CO (đktc) qua một ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp bột oxit kim loại gồm Al2O3, CuO và Fe3O4 cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Chia sản phẩm thu được thành hai phần bằng nhau: - Phần 1: hòa tan vào dung dịch HCl dư thu được 0,672 lít khí H2 ở đktc. - Phần 2: được ngâm kĩ trong 400ml dung dịch NaOH 0,2M. Để trung hòa hết NaOH dư phải dùng hết 20ml dung dịch axit HCl 1M. a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b. Tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu. c. Tính thể tích dung dịch axit H2SO4 1M (loãng) để hòa tan hết hỗn hợp bột của các oxit kim loại? Bài giải: a. Các phương trình hóa học: CO + CuO t0 Cu + CO2 (1) 0 CO + Fe3O4 t Fe + CO2 (2) Phần 1: Fe + HCl ----> FeCl2 + H2 (3) Al2O3 + 6HCl ----> 2AlCl3 + 3H2O (4) Phần 2: Al2O3 + 2NaOH ----> 2NaAlO2 + H2O (5) HCl + NaOHdư ----> NaCl + H2O (6) b. – Số mol CO: nCO = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol - Số mol H2: nH = 0,672 : 22,4 = 0,03 mol - Số mol NaOH: nNaOH = 0,4.0,2 = 0,08 mol - Số mol HCl: nHCl = 0,02.1 = 0,02 mol Theo phương trình (6): nNaOH (dư) = nHCl = 0,02 mol => Số mol NaOH trên phương trình (5): nNaOH(5) = 0,08 – 0,02 = 0,06 mol Theo phương trình (5): nAlO = nNaOH(5) = 0,06 : 2 = 0,03 mol. Vậy khối lượng Al2O3 có trong hỗn hợp: m AlO = 0,03.2. 102 = 6,12 gam. Theo phương trình (3): nFe = nH = 0,03 mol => nFe (hh) 0,03.2 = 0,06 mol Theo phương trình (2) nFeO = nFe = 0,03 : 3 = 0,02mol Vậy khối lượng của Fe3O4 trong hỗn hợp: mFeO = 0,02.232 = 4,64 gam Đồng thời, theo phương trình (2): nCO = nFe = .0,06 = 0,08 mol => Số mol CO trên phương trình (1): nCO(1) = 0,1 – 0,08 = 0,02 mol Theo phương trình (1): nCuO = nCO = 0,02 mol Vậy khối lượng CuO trong hỗn hợp: mCuO = 0,02.80 = 1,6 gam. => Khối lượng hỗn hợp các oxit: mhh = 6,12 + 4,64 + 1,6 = 12,36 gam. Thành phần % các chất trong hỗn hợp: %mFeO = = 37,5% % mCuO = = 13% % m AlO = = 49,5% c. Phương trình hóa học: CuO + H2SO4 -----> CuSO4 + H2O (7) 0,02mol 0,02mol Al2O3 + 3H2SO4 -----> Al2(SO4)3 + 3H2O (8) 0,06mol 3.0,06 mol Fe3O4 + 4H2SO4 -----> FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O (9) 0,02mol 4.0,02mol Theo các phương trình (7), (8), (9): Số mol H2SO4 đã dùng: nHSO = 0,02 + 3.0,06 +4.0,02 = 0,28 mol Vậy thể tích H2SO4 đã dùng: VHSO= 0,28 : 1 = 0,28 lít = 280ml.
<span class='text_page_counter'>(40)</span> Bài 26: Trên hai đĩa cân A, B của một đĩa cân đặt hai cốc thủy tinh: Cốc ở đĩa cân A chứa dung dịch H2SO4 và cốc ở đĩa đĩa cân B chứa dung dịch HCl, cân ở vị trí thăng bằng. Cho 6,48 gam kim loại magie vào cốc A và 6,16 gam kim loại hóa trị II vào cốc B. Sau khi phản ứng xảy ra, cân vẫn ở vị trí thăng bằng. Xác định tên kim loại hóa trị II, biết lượng axit trong 2 cốc đủ để tác dụng hết với các kim loại? Bài giải: Gọi kí hiệu hóa học và khối lượng mol của kim loại hóa trị II là M Các phương trình hóa học: Cốc A: Mg + H2SO4 -----> MgSO4 + H2 (1) Cốc B: M + HCl -----> MCl2 + H2 (2) - Số mol Mg: nMg = 6,48 : 24 = 0,27 mol - Số mol M: nM = mol Theo phương trình (1): nH(pư 1) = nMg = 0,27 mol => mH(pư 1) = 0,27.2 = 0,54gam Theo phương trình (2): nH(pư 2) = nM = mol => mH(pư 1) = .2 = gam Theo giả thiết: Cân thăng bằng nên khối lượng dung dịch sau phản ứng ở cốc A = khối lượng dung dịch sau phản ứng ở cốc B. mMg + mddHCl - mH(pư1) = mM + mddHSO- mH(pư2) mMg - mH(pư1) = mM - mH(pư2) ( Vì ban đầu cân thăng bằng nên: mddHCl = mddHSO) 6,48 – 0,54 = 6,16 - => M = 56 (Fe) Vậy kim loại hóa trị II là Fe. Bài 27: Trộn 100ml dung dịch Na2CO3 0,2M với 150ml dung dịch H2SO4 0,2M thu được một chất khí, cho lượng khí này lội qua 50 gam dung dịch nước vôi trong Ca(OH)2 25% thì thu được một kết tủa. a. Viết các phương trình phản ứng? b. Tính khối lượng kết tủa tạo thành, biết rằng hiệu suất của phản ứng hấp thụ khí chỉ đạt 95%? Bài giải: - Các phương trình phản ứng có thể xảy ra: Na2CO3 + H2SO4 -----> Na2SO4 + CO2 + H2O (1) 2CO2 + Ca(OH)2 -----> Ca(HCO3)2 (2) CO2 + Ca(OH)2 -----> CaCO3 + H2O (3) - Số mol Na2CO3: nNaCO = 0,1.0,2 = 0,02 mol - Số mol H2SO4: nHSO= 0,15.0,2 = 0,03 mol - Số mol Ca(OH)2: nCa(OH)= = 0,1mol Theo phương trình (1): nNaCO = 0,02 mol < nHSO= 0,03 mol. => H2SO4 dư, Na2CO3 phản ứng hết. Theo phương trình (1): nCO= nNaCO = 0,02 mol. Ta có tỉ lệ: = = 0,2<1 Vậy chỉ xảy ra một phản ứng (3) tạo kết tủa CaCO3 và Ca(OH)2 dư Theo phương trình: nCaCO = nCO= 0,02 mol. Vậy khối lượng CaCO3: mCaCO = 0,02.100 = 2 gam => Khối lượng CaCO3 thực tế thu được: mCaCO(tt) = = 1,9 gam Bài 28: Cho 11,2 gam hỗn hợp X gồm Mg và kim loại R (hóa trị II, đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học) thực hiện hai thí nghiệm: - Thí nghiệm I: Cho hỗn hợp phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 4,48 lít khí H2 (đktc). - Thí nghiệm II: Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được 6,72 lít khí SO2 (đktc). a. Viết các phương trình hóa học. b. Tính khối lượng Mg, R..
<span class='text_page_counter'>(41)</span> c.. Xác định R.. Bài giải: a. Các phương trình phản ứng: Mg + H2SO4 -----> MgSO4 + H2 (1) Mg + 2H2SO4 -----> MgSO4 + SO2 + 2H2O (2) R + 2H2SO4 -----> RSO4 + SO2 + 2H2O (3) b. - Số mol khí H2: nH = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol Theo phương trình (1): nMg = nH= 0,2 mol => khối lượng của R: mR = 0,2.24 = 4,8 gam - Khối lượng của R trong hỗn hợp: mR = 11,2 – 4,8 = 6,4 gam c. – Số mol SO2: nSO= 6,72 : 22,4 = 0,3 mol. Theo phương trình (2): nSO= nMg = 0,2 mol => Số mol SO2 trên phương trình (3): nSO(pư3) = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol Theo phương trình (3): nR = nSO(pư3) = 0,1mol Vậy khối lượng mol của R: MR = 6,4 : 0,1 = 64 => R là kim loại Đồng (Cu) Bài 29: Cho một miếng sắt có khối lượng 16,8 gam vào dung dịch muối sunfat của kim loại hóa trị II, sau khi phản ứng kết thúc lấy thanh kim loại ra rửa nhẹ, làm khô, cân nặng 18,4 gam. Cho miếng kim loại sau phản ứng vào dung dịch HCl dư thu được 12,8 gam chất rắn. Xác định tên của kim loại hóa trị II? Giả sử toàn bộ lượng kim loại M sinh ra đều bám vào miếng sắt. Bài giải: - Gọi M là kí hiệu hóa học và khối lượng mol của kim loại hóa trị II =>Công thức muối sunfat của M: MSO4 - Phương trình hóa học: Fe + MSO4 -----> FeSO4 + M (1) x mol x mol Fe + 2HCl -----> FeCl2 + H2 (2) Vì khi cho miếng kim loại sau phản ứng vào dung dịch HCl dư thu được 12,8 gam chất rắn nên M không phản ứng được với HCl và mM = 12,8 gam. - Gọi x là số mol sắt đã tham gia phản ứng. - Khối lượng thanh sắt tăng: M.x – 56x = 18,4 – 16,8 = 1,6 12,8 – 56x = 1,6 => x = 0,2 mol Mặt khác: mM = 12,8 gam. M.x = 12,8 M. 0,2 = 12,8 => M = 12,8:0,2 = 64 gam Vậy kim loại M hóa trị II là Cu. Bài 30: Cho 4,32 gam hỗn hợp kim loại A và B. Cho hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư thấy xuất hiện 2,688 lít khí H2 ở đktc. Sau phản ứng khối lượng hỗn hợp giảm đi một nửa. Cho phần còn lại tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng có 756 ml khí SO2 thoát ra ở đktc. Tìm tên kim loại A và B? Bài giải: - Vì sau phản ứng khối lượng hỗn hợp giảm đi một nửa nên chỉ có một kim loại tác dụng được với H2SO4 loãng => mA = mB = 4,32 : 2 = 2,16gam. - Gọi n, m lần lượt là hóa trị của hai kim loại A và B. - Giả sử B không tác dụng được với H2SO4 loãng. - Phương trình hóa học: 2A + nH2SO4 (l) -----> A2(SO4)n + nH2 (1) 2B + 2mH2SO4 đ, nóng -----> B2(SO4)m + mSO2 + 2mH2O (2) - Số mol H2: nH ❑2 = 2,688: 22,4 = 0,12mol..
<span class='text_page_counter'>(42)</span> Theo phương trình (1): nA =. 2 n. => Khối lượng mol của A: MA =. nH ❑2 =. 0 ,24 mol n. 2 , 16 . n = 9n 0 , 24. Biện luận: n 1 2 MA 9 18 Kết quả Loại Loại Vậy A là kim loại Al. - Số mol SO2: nSO ❑2 = 0,756 : 22,4 = 0,0375mol 2 0 ,0675 Theo phương trình (2): nB = nSO ❑2 = mol m m 2 , 16 . m => Khối lượng mol của B: MB = = 32m 0 , 0675. 3 27 Nhôm (Al). Biện luận: n 1 2 3 MB 32 64 96 Kết quả Loại Đồng (Cu) Loại => Vậy B là kim loại Cu. Bài 31: Cho 22,4 gam hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3 tác dụng với 33,3 gam CaCl2 thì tạo thành 20 gam kết tủa. c. Viết các phương trình phản ứng? d. Tính khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp đầu? Bài giải: a. Các phương trình phản ứng có thể xảy ra: Na2CO3 + CaCl2 -----> 2NaCl + CaCO3 (1) x mol x mol K2CO3 + CaCl2 -----> 2KCl + CaCO3 (2) y mol y mol b. – Số mol CaCl2: nCaCl= 33,3 : 111 = 0,3 mol - Giả sử hỗn hợp chỉ có Na2CO3: nhh = nNaCO = 22,4 : 106 = 0,21 mol - Giả sử hỗn hợp chỉ có K2CO3: nhh = nKCO = 22,4 : 138 = 0,16 mol Theo phương trình (1) và (2): nCaCl(pư) = nNaCO = nKCO Nghĩa là : nCaCl(pư max) = 0,21 < 0,3 (gt) => CaCl2 dư, hỗn hợp phản ứng hết. - Số mol CaCO3 tạo thành: nCaCO = 20: 100 = 0,2 mol Gọi x, y lần lượt là số mol Na2CO3 và K2CO3. Theo giả thiết và phương trình (1), (2) ta có: 106x + 138y = 22,4 (*) x + y = 0,2 (**) Giải hệ phương trình (*) và (**) ta được: x = 0,1625 mol; y = 0,0375 mol Vậy khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu: mNaCO= 106.0,1625 = 17,225 gam nKCO = 138.0,0375 = 5,175 gam Bài 32: Hòa tan 115,3 g hỗn hợp X gồm MgCO3 và RCO3 bằng 500ml dd H2SO4 thu được dd A , rắn B và 4,48 lít khí CO2 (đktc). Cô cạn dd A thu được 12g muối khan. Mặt khác, nung B đến khối lượng không đổi thu 11,2 lít CO2 (đktc) và rắn C. c. Tính nồng độ mol của dd H2SO4, khối lượng rắn B và C. d. Xác định R biết trong X số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3. Bài làm:.
<span class='text_page_counter'>(43)</span> a) MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + CO2 + H2O (1) x x x x RCO3 + H2SO4 RSO4 + CO2 + H2O (2) y y y y Nung B tạo CO2 B còn , X dư. Vậy H2SO4 hết. Từ (1) và (2) : nH2SO4 =nCO2 = = 0,2 mol. CMH2SO4 = = 0,4(M) . Theo Định luật BTKL: mx + mH2SO4 = mA + mB + mH2O + mCO2 mB = 115,3 + 0,2.98 – 12 – 0,2(18+44) = 110,5 (g) Nung B thu 11,2 lít CO2 và rắn C mC=mB-mCO2 = 110,5-0,5.44=88,5 (g) b. Từ (1) và (2): x+y= 0,2 mol nCO2 = 0,2 mol mSO4 = 0,2 . 96 = 19,2g > 12g có một muối tan MgSO4 và RSO4 không tan nMgCO3 = nMgSO4 = = 0,1 mol nRCO3 = nRSO4 = 0,2-0,1 =0,1 mol Nung B, RSO4 không phân hủy, chỉ có X dư bị nhiệt phân Đặt a = nMgCO3 RCO3 = 2,5a (trong X) MgCO3 MgO + CO2 (3) a- 0,1 a-0,1 RCO3 RO + CO2 (4) 2,5a – 0,1 2,5a – 0,1 Từ (3) và (4) : nCO2 = 3,5a – 0,2 = 0,5 a = 0,2 mX = 84.0,2 + 2,5.0,2(R + 60) = 115,3 R = 137 (Ba) Bài 33: X là hỗn hợp hai kim loại Mg và Zn. Y là dd H2SO4 chưa rõ nồng độ. Thí nghiệm 1 : Cho 24,3 g X vào 2 lít Y sinh ra 8,96 lít khí H2 (đktc). Thí nghiệm 2 : Cho 24,3 g X vào 3 lít Y sinh ra 11,2 lít khí H2 (đktc). c. Chứng tỏ rằng trong thí nghiệm 1 thì X chưa tan hết, trong thí nghiệm 2 thì X tan hết. d. Tính nồng độ mol của dd Y và khối lượng mỗi kim loại trong X. Bài làm: Các PTPƯ: Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (1) Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 (2) nH2 ở TNI = = 0,4 mol nH2 ở TNII = = 0,5 mol a. Với hh kim loại X không đổi , thể tích dd axit Y tăng gấp 3:2 = 1.5 lần mà khối lượng H 2 giải phóng tăng 0,5 : 0,4 < 1,5 lần. Chứng tỏ trong TNI còn dư kim loại, trong TNII kim loại đã phản ứng hết, axit còn dư. Từ (1) và (2) : nH2SO4 = nH2 = 0,4 mol ( ở TNI) b. Gọi x là số mol Mg, thì 0,5 – x là số mol của Zn, ta có: 24x + (0,5 – x)65 = 24,3 Suy ra : x = 0,2 mol Mg Vậy : mMg = 0,2 . 24 = 4,8 g. mZn = 24,3 – 4,8 = 19,5 g. CMH2SO4 = 0,4 : 2 = 0,2M Bài 34: Có 5,56 g hỗn hợp A gồm Fe và mot kim loại M (có hóa trị không đổi). Chia A làm hai phần bằng nhau. Phần I hòa tan hết trong dd HCl được 1,568 lít hydrô. Hòa tan hết phần II trong dd HNO3 loãng thu được 1,344 lít khí NO duy nhất. Xác định kim loại M và thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong A. (các thể tích khí ở đktc). Bài làm: Gọi 2a và 2b là số mol Fe và M trong 5,6g A. Khối lượng mỗi phần của A là: = 56a + Mb = = 2,78g..
<span class='text_page_counter'>(44)</span> Phần tác dụng với HCl: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1) a a M + nHCl FeCln + n/2 H2 (2) b b Theo (1) và (2) : nH2 = a + b = = 0,07 mol ; hay 2a + nB = 0,14 (I) Phần tác dụng với HNO3: Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (3) a a 3M + 4nHNO3 3M(NO3)n+ NO + 2nH2O (4) b b Theo (3) va (4) : nNO = a + b = = 0,06 mol. Hay 3a + nb = 0,18 (II) Giải hệ PT (I,II) ta được : a = 0,04 mol Fe. Thay vào biểu thức trên : 56 . 0,04 + Mb = 2,78 Mb = 2,78 – 2,24 = 0,54 Thay vào (I) : nb = 0,14 – 0,08 = 0,06 = = = 9 . Hay M = 9n Lập bảng : n 1 2 3 M. 9. 18. 27. 4 36. Cặp nghiệm thích hợp : n = 3 ; M = 27 . Vậy M là Al Thay n = 3 vào (I) và (II) được b = 0,02 Thành phần % khối lượng mỗi chất : %mAl = . 100 = 19,42% %mFe = . 100 = 80,58% Bài 35: Hỗn hợp chứa Al và FexOy. Sau phản ứng nhiệt nhôm thu được 92,35 gam chất rắn A. Hòa tan A bằng dung dịch NaOH dư , thấy có 8,4 lít khí bay ra (ở đktc) và còn lại phần không tan B. Hòa tan 25% lượng chất B bằng H2SO4 đặc nóng thấy tiêu tốn 60 gam H2SO4 98% . Giả sử tạo thành một loại muối sắt III . a- Tính lượng Al2O3 tạo thành sau khi nhiệt nhôm . b- Xác định công thức phân tử của ôxit sắt .. Bài làm: a/ Lượng Al2O3 tạo thành : Các PTPƯ : 3 FexOy + 2yAl yAl2O3 + 3xFe (1) Chất rắn A phải có Al dư , vì : Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2 H2 (2) nAl = = = 0,25 (mol Al dư ) mAl = 6,75 (gam Al dư ) . Sau phản ứng giữa A với NaOH dư , chất rắn B còn lại chỉ là Fe . 2Fe + 6H2SO4 đ,n Fe2(SO4)3 + 3 SO2 + 6H2O . (3) a 3a Có 25% Fe phản ứng nFe = 0,25 a . nH2SO4 =3nFe = 0,75a = = 0,6 (mol) . nFe = = 0,8 (mol) mFe = 0,8 x 56 = 44,8 (gam) . mAl2O3 = 92,53 – ( 6,75 + 44,8 ) = 40,8 gam . b/ Xác định CTPT của FexOy : Từ (1) : = = = 2 hay = Fe2O3 ..
<span class='text_page_counter'>(45)</span> Bài 36: Cho 9,6 gam hỗn hợp A (MgO ; CaO ) tác dụng với 100 ml dung dịch HCl 19,87% ( d = 1,047 g/ml ). Tính thành phần % về khối lượng các chất trong A và C% các chất trong dung dịch sau khi A tan hết trong dung dịch HCl, biết rằng sau đó cho tác dụng với Na2CO3 thì thể tích khí thu được là 1,904 lít (đktc). Bài làm: Gọi a = nMgO và b = nCaO trong hỗn hợp A . mA = 40a + 56b = 9,6 . Hay 5a + 7b = 1,2 ( A) A tan hết trong dd HCl . Dung dịch thu được có chứa HCl dư vì khi cho dd này tác dụng với Na 2CO3 có khí CO2 bay ra : 2HCldư + Na2CO3 2NaCl + CO2 + H2O nCO2 = = 0,085 mol nHCl = 2. 0,085 = 0,17 mol nHClban đầu = = 0,57 mol. Suy ra : nHCl phản ứng với A = 0,57 - 0,17 = 0,4 mol . Các phương trình phản ứng ; MgO + 2HCl MgCl2 + H2O (1) a 2a CaO + 2HCl CaCl2 + H2O (2) b 2b nHCl = 2 (a + b) = 0,4 a + b = 0,2 ( B ) Kết hợp ( A ) và ( B ) 5a + 7b = 1,2 a + b = 0,2 a = 0,1 mol MgO b = 0,1 mol CaO mMgO = 0,1 x 40 = 4g % MgO = = 41,67% % CaO = 100- 41,67 = 58,33% - Nồng độ các chất trong dd : Dung dịch thu được sau phản ứng giữa A và HCl chứa 0,1 mol MgCl 2 0,1 mol CaCl2 và 0,17 mol HCl dư . Vì phản ứng hoà tan A trong dd HCl không tạo kết tủa hoặc khí nên : mdd = 100 x 1,047 + 96 = 114,3 gam %MgCl2 = = 8,31% %CaCl2 = = 9,71% %HCldư = = 5,43%. Bài 37: Hòa tan 20g K2SO4 vào 150 gam nước thu được dung dịch A. Tiến hành điện phân dung dịch A sau một thời gian. Sau khi điện phân khối lượng K2SO4 trong dung dịch chiếm 15% khối lượng của dung dịch. Biết lượng nước bị bay hơi không đáng kể. c. Tính thể tích khí thoát ra ở mỗi điện cực đo ở đktc. d. Tính thể tích khí H2S (đktc) can dùng để phản ứng hết với khí thoát ra ở anot. Bài làm: a. Khi đp dd K2SO4 chỉ có nước bị đp: H2O H2 + ½ O2 Khối lượng dd sau khi đp: = 133,33 gam Số mol H2O đã bị điện phân: = 2,04 mol Thể tích H2 (đktc) ở catot : 2,04 .22,4 = 45,7 lít Số mol O2 ở anot : = 1,02mol Thể tích O2 : 1,02.22,4 = 22,85 lít b. Nếu H2S cháy: 2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O (a).
<span class='text_page_counter'>(46)</span> 1,02 mol Nếu H2S oxy hóa chậm: 2H2S + O2 2S + 2H2O (b) 2.1,02 1,02 mol Nếu theo (a) thì : VH2S = = 15,23 lít. Nếu theo (b) thì : VH2S = 2.1,02.22,4 = 45,7 lít Bài 38: Trộn V1 dung dịch A chứa 9,125g HCl với V2 lít dung dịch B chứa 5,475g HCl ta được 2 lít dung dịch C. c. Tính nồng độ mol của dung dịch A, B, C. Biết V1 + V2 = 2lít và hiệu số giữa nồng độ mol dung dịch A và B là 0,4mol.l-1. d. Tính khối kượng kết tủa thu được khi đem 250ml dung dịch A tác dụng với 170g dung dịch AgNO3 10%. Bài làm: a. nHCl trong dd C : + = 0,25 + 0,15 = 0,4 Nồng độ mol của dd C : = 0,2M. Gọi x là nồng độ dd B, thì x+0,4 là nồng độ dd A. Do đó ta có: V2 = và V1 = và V1 + V2 = 2 nên ta có : + =2 Hoặc x2 + 0,2x -0,03 = 0 Giải phương trình bậc hai này ta được 2 nghiệm x1 = - 0,3 (loại) và x2 = 0,1 Như vậy nồng độ dd B là 0,1M Nồng độ dd A là 0,1+ 0,4 = 0,5M b. nHCl =0,5.0,215 = 0,125 mAgNO3 = = 17 g nAgNO3 = = 0.1 mol PTPƯ : HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 0,125 0,1 0,1 mAgCl = 0,1.143,5 = 14,35 g Bài 39:Cho một khối Ag vào 50ml dung dịch HNO3 5M thì Ag tan hết và khối lượng dung dịch tăng lên 6,2g. Biết rằng phản ứng chỉ tạo ra NO hay NO2. d. Tính khối lượng Ag đã sử dụng. Cho biết nồng độ HNO3 giảm trên 50% sau phản ứng trên. e. Trung hòa HNO3 dư bằng NaOH vừa đủ. Cô cạn dd, đem đun nóng đến khối lượng không đổi. Tính khối lượng của A. f. Hòa tan A trong 72ml nước và đem điện phân. Tính thể tích khí (đktc) thoát ra ở catot. Bài làm: a. Xét hai trường hợp: - Ag phản ứng tạo ra NO 3Ag + 4HNO3 3AgNO3 + NO + 2H2O (1) - Ag phản ứng tạo ra NO2 Ag + 2HNO3 AgNO3 + NO2 + H2O (2) Gọi a = nAgsd . Độ tăng khối lượng của dd: Trường hợp 1: mAg tan - mNO = a.108 - .30 = 98a = 6,2 Trường hợp 2: mAg tan - mNO2 = 108a – 46a = 62a Trường hợp 2 cứ 1 mol Ag tiêu thụ 2 mol HNO 3 nhiều hơn so với trường hợp 1, với 1 mol Ag chỉ tiêu thụ 4/3 mol HNO3 .Vậy là trường hợp 2. 62a = 6,2 a = 0,1 mol Ag mAg sd = 0,1.108 = 10,8 gam * Kiểm chứng rằng nồng độ % HNO3 giảm trên 50% sau phản ứng tạo ra NO2 : nHNO2 bđ = 0,5.0,05 = 0,25 mol nHNO2 pu = 2.a = 2.0,1 = 0,2 mol.
<span class='text_page_counter'>(47)</span> % HNO3 phản ứng : = 80% > 50% * Nếu phản ứng cho NO: 98a = 6,2 a = 0.0633 mol nHNO3 pu = = = 0,0844 mol % HNO3 phản ứng : = 33.76% < 50% b. Số mol HNO3 dư : 0,25 -0,20 = 0,05 mol Trung hòa bằng NaOH thu được 0,05 mol NaNO 3. Dung dịch chứa 0,1 mol AgNO 3 và 0,05 mol NaNO3 Khi nung ta được chất rắn A: AgNO3 Ag + NO2 + ½ O2 0,1 0,1 NaNO3 NaNO2 + ½ O2 0,05 0,05 Vậy A gồm 0,1 mol Ag và 0.05 mol NaNO2 mA = 0,1.108 + 0,05. 69 = 14,25 gam. c. Khi hòa tan A trong nước, chỉ có NaNO2 tan Điện phân, ở catot H2O bị điện phân: 2H2O 2H2 + O2 nH2O = = 4 mol VH2 = 4 .22,4 = 89,6 lít Bài 40: Hòa tan 2,16g hỗn hợp 3 kim loại Na, Al, Fe vào nước lấy dư thu được 0,448 lít khí (đktc) và một lượng chất rắn. Tách lượng chất rắn này cho tác dụng hết với 60ml dd CuSO4 1M thu được 3,2g đồng kim loại và dd A. Tách dd A cho tác dụng với một lượng vừa đủ dd NaOH để thu được kết tủa lớn nhất. Nung kết tủa thu được trong không khí đến khối lượng không đổi được chất rắn B. c. Xác định khối lượng từng kim loaị trong hỗn hợp đầu. d. Tính khối lượng chất rắn B. Bài làm: b. Xác định khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp đầu. Các PTPƯ : 2Na + 2H2O 2NaOH + H2(1) Al bị tan moat phần hay hết theo phương trình. 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2(2) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (3) 2Al+ 3 CuSO4 Al2(SO4)3 + 3 Cu (4) Dung dịch A gồm: Al2(SO4)3 , FeSO4 và CuSO4 dư Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3+ 3Na2SO4 (5) FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2+ Na2SO4 (6) CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2+ Na2SO4 (7) Nung kết tủa ở nhiệt độ cao: 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O (8) 2Fe(OH)2 + ½ O2 Fe2O3 + 2H2O (9) Cu(OH)2 CuO + H2O (10) Chất rắn B gồm : Al2O3 , Fe2O3 và CuO Số mol H2 = = 0,02 mol Số mol CuSO4 = 0,06.1= 0,06 mol Số mol Cu = = 0,05 mol Xét hai trường hợp có thể xảy ra: Trường hợp 1: NaOH dư, Al tan hết, chất rắn còn lại chỉ là Fe: Theo (3) : nFe = nCu =0,05 mol nCuSO4 dư = 0,06 – 0,05 = 0,01 mol Fe đã phản ứng hết..
<span class='text_page_counter'>(48)</span> mFe = 0,05 . 56 = 2,8g > mhh = 2,16g : loại Trường hợp 2: NaOH thiếu, Al bị tan một phần theo (2). Gọi a , b ,c là số mol của Na, Al, Fe trong 2,16g hỗn hợp: Theo (1, 2) : nH2 = a +a = 2a = 0,02 a = 0,01 mol . mNa = 0,01.23 = 0,23 gam. Số mol Al còn lại để tham gia (4) là ( b – a ) Vì CuSO4 dư nên Fe và Cu đã phản ứng hết ở (3 và 4) Ta có : nCu = (b-a) + c = 0,05 Mặt khác 23a + 27b = 56c = 2,16 Giải hệ phương trình ta được: b = 0,03 mol mAl = 0,03.27 = 0,81 gam. c = 0,02 mol mFe = 0,02.56 = 1,12 gam. b. Khối lượng chất rắn B. nAl2O3 = mAl2O3 = 0,01.102 = 1,02g nFe2O3 = mAl2O3 = 0,01.160 = 1,60g nCuO = 0,01 mCuO = 0,01.80 = 0,80g Khối lượng chất rắn B : 1,02 + 1,60 + 0,80 = 3,42 gam. Bài 41: Cho hh A gồm 9,6g Cu và 23,3g Fe 3O4 vào 292g dd HCl 10% cho đến khi phản ứng hoàn toàn thu được dd B và rắn C. Cho dd AgNO3 dư vào dd B thu kết tủa D. c. Tính khối lượng kết tủa D. d. Cho rắn C vào 100ml dd hỗn hợp gồm HNO 3 0,8M và H2SO4 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được V lít khí NO duy nhất (đktc). Tính V. Bài làm: Tính số mol: nCu = 0,15 mol ; nFe3O4 = 0,1 mol ; nHCl = 0,8 mol ; nH2SO4 = 0,02 mol ; nHNO3 = 0,08 mol. Các PƯ: Fe3O4 + 8HCl FeCl2 +2FeCl3 + 4H2O 0.1 0,8 0,2 2FeCl3 + Cu CuCl2 + 2FeCl2 0,2 0,15 0,1 0,2 Vậy trong B gồm : 0,3 mol FeCl2 ; 0,1 mol CuCl2 ; Rắn C : 0,14 mol Cu a. 2AgNO3 + FeCl2 2AgCl + Fe(NO3)2 0,3 0,6 2AgNO3 + CuCl2 2AgCl + Cu(NO3)2 0,1 0,2 mAgCl= 0,8 . 143,5 = 114,8 gam. b. 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 0,14 0,09 VNO = 0,09 . 22,4 = 2,016 lít Bài 42: Hoà tan hoàn toàn m1 gam Na vào m2 gam H2O thu được dung dịch B có tỉ khối d. d. Viết phương trình phản ứng e. Tính nồng độ % của dung dịch B theo m1 và m2 f. Cho C% = 5% , d =1,2g/ml. Tính nồng độ mol của dung dịch thu được. m1 nNa = 23 a. PTPư: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 b. Mol: m1 m1 m1 23 23 46.
<span class='text_page_counter'>(49)</span> m1 mH2 =. m1. 40m1. x2= 46. mNaOH= 23. 23 m1. m dd B = ( m1 + m2) - mH2 = (m1 + m2) 23. 22m1 + 23m2 = 23. 40m1.100% C% = 22m1 + 23m2 c. C%.10.d áp dụng công thức : CM = M 5.10.1,2 Thay số vào ta có: [ NaOH] = = 1,5 (M) 40 Bài 43: Hoà tan hoàn toàn 4gam hỗn hợp gồm 1 kim loại hoá trị II và 1 kim loại hoá trị III cần dùng hết 170ml dung dịch HCl 2M d. Tính thể tích H2 thoát ra (ở ĐKTC). e. Cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khô. f. Nếu biết kim loại hoá trị III là Al và số mol bằng 5 lần số mol kim loại hoá trị II thì kim loại hoá trị II là nguyên tố nào . a. Gọi A và B lần lượt là kim loại hoá trị II và hoá trị III ta có : PTPư: A + 2HCl ACl2 + H2 (1) 2B + 6HCl 2BCl3 + 3H2 (2) nHCl = V.CM = 0,17x2 = 0,34 (mol) Từ (1) và (2) ta thấy tổng số mol axit HCl gấp 2 lần số mol H2 tạo ra nH2 = 0,34: 2 = 0,17 (mol). VH b.. 2. = 0,17. 22,4 3,808 (lit). nHCl = 0,34 mol =>. nCl = 0,34 mol. mCl = 0,34.35,5 = 12,07g Khối lượng muối = m(hỗn hợp) + m(Cl) = 4+ 12,07 = 16,07g c. gọi số mol của Al là a => số mol kim loại (II) là a:5 = 0,2a (mol) từ (2) => nHCl = 3a. và từ (1) => nHCl = 0,4a 3a + 0,4a = 0,34. a = 0,34: 3,4 = 0,1 mol => n(Kimloai) = 0,2.0,1 = 0,02mol mAl = 0,1.27 = 2,7 g m(Kimloại) = 4 – 2,7 = 1,3 g Mkimloại = 1.3 : 0,02 = 65 => là : Zn Bài 44: Trộn 10ml một hợp chất ở thể khí gồm hai nguyên tố C và H với 70ml O 2 trong bình kín. Đốt hỗn hợp khí, phản ứng xong đưa hỗn hợp khí trong bình về điều kiện ban đầu nhận thấy trong bình có 40ml khí CO2, 15 ml khí O2. Hãy xác định công thức của hợp chất. Theo đề ra VO2 dư = 15ml => VO2 phản ứng = 55ml (0,25đ).
<span class='text_page_counter'>(50)</span> VCO2 = 40ml; VCxHy = 10ml CxHy + () O2 x CO2 + H2O 1ml ()ml x ml 10ml 55 ml 40ml => x = = Vậy công thức của hợp chất là: C4H6 Bài 45: Cho một dd A chứa hai axit HNO 3 và HCl. Để trung hòa 10ml ddA người ta phải thêm 30ml dung dịch NaOH 1M. a) Tính tổng số mol 2 axit có trong 10ml dd A. b) Cho AgNO3 dư vào 100ml dd thu được dd B và một kết tủa trắng và sau khi làm khô thì cân được 14,35g. Hãy tính nồng độ mol/l của từng axit có trong A. c) Hãy tính số ml dung dịch NaOH 1M phải dùng để trung hòa lượng axit có trong dd B a. nNaOH = 0,03.1 = 0,03 mol PTHH: HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O (1) HCl + NaOH NaCl + H2O (2) Theo pt (1), (2) tổng số mol 2 axit bằng số mol NaOH đã phản ứng = 0,03mol b. Trong 100ml dung dịch A có tổng số mol 2 axit là 0,3mol PTHH: AgNO3 + HCl AgCl + HNO3 (3) nkết tủa = mol Theo (3) nHCl = nAgCl = nHNO3 = 0,1mol => nHNO3 trong 100ml dd A là 0,3 – 0,1 = 0,2mol CM HCl = mol/l; CM HNO3 = mol/l c. Dung dịch B có HNO3 dư và AgNO3 dư Trung hòa axit trong dd B bằng NaOH HNO3 + NaOH -> NaNO3 + H2O (4) Theo (3) nHNO3 sinh ra là 0,1mol NHNO3 không phản ứng với AgNO3 là 0,2mol => Tổng số mol HNO3 trong dd B là 0,1+0,2 = 0,3mol Theo (4) nNaOH = nHNO3 = 0,3mol Vdd NaOH = (l) = 300ml Bài 46: Trong 1 bình kín có thể tích V lít chứa 1,6 g khí oxi và 14,4 g hỗn hợp bột M gồm các chất: CaCO3 ; MgCO3 ; CuCO3 và C. Nung M trong bình cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, đưa về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất trong bình tăng 5 lần so với áp suất ban đầu (thể tích chất rắn trong bình coi không đáng kể). Tỉ khối hỗn hợp khí sau phản ứng so với khí N 2: 1< <1,57. Chất rắn còn lại sau khi nung có khối lượng 6,6 g được đem hoà tan trong lượng dư dung dịch HCl thấy còn 3,2 g chất rắn không tan. 1. Viết các phương trình hoá học của phản ứng có thể xảy ra. 2. Tính thành phần % theo khối lượng các chất trong hỗn hợp đầu. 1. Các phương trình phản ứng có thể xảy ra :.
<span class='text_page_counter'>(51)</span> C + O2. CO2. (1). CaCO3. CaO + CO2. (2). MgCO3 MgO + CO2. (3). CuCO3. (4). CuO + CO2. C + CO2 2CO. (5). C + CuO Cu + CO. (6). CO + CuO. (7). Cu + CO2. CaO + 2HCl CaCl2 + H2O. (8). MgO + 2HCl MgCl2 + H2O. (9). CuO + 2HCl. (10). CuCl2 + H2O. 2. Tính thành phần % khối lượng hỗn hợp : – Vì 1< <1,57 nên hỗn hợp khí sau phản ứng gồm CO2 và CO. – Vì sau phản ứng có CO và CO2, các phản ứng xảy ra hoàn toàn nên chất rắn còn lại sau khi nung là : CaO ; MgO và Cu vậy không có phản ứng (10). – Khối lượng Cu = 3,2 g khối lượng CuCO3 trong hỗn hợp : = 6,2 (g) – Gọi số mol C ; CaCO3 ; MgCO3 trong hỗn hợp lần lượt là a, b, c. – Theo đầu bài khối lượng CaO và MgO : 6,6 – 3,2 = 3,4 (g) 56b + 40c = 3,4. (*) – Số mol CO và CO2 sau phản ứng nhiệt phân: = 0,25 ( mol) – Số mol C trong CO và CO2 bằng số mol C đơn chất và số mol C trong các muối cacbonat của hỗn hợp : a + b + c + 0,05 = 0,25. (**) – Khối lượng hh là 14,4 g nên : 12a + 100b + 84c = 14,4 – 6,2 (***) Kết hợp (*) ; (**) ; (***) ta có hệ phương trình : Giải được: a = 0,125 ; b = 0,025 ; c = 0,05 % Khối lượng các chất trong M: % khối lượng C = % khối lượng CaCO3 = % khối lượng MgCO3 =. % khối lượng CuCO3 = Bài 47: Hoà tan hết hỗn hợp X gồm oxit của một kim loại có hoá trị II và muối cacbonat của kim loại đó bằng H2SO4 loãng vừa đủ, sau phản ứng thu được sản phẩm gồm khí Y và dung dịch Z. Biết lượng khí Y bằng 44% lượng X. Đem cô cạn dung dịch Z thu được một lượng muối khan bằng 168% lượng X. Hỏi kim loại hoá trị II nói trên là kim loại gì? Tính thành phần phần trăm của mỗi chất trong hỗn hợp X. RO + H2SO4 RSO4 + H2O (1).
<span class='text_page_counter'>(52)</span> RCO3 + H2SO4 RSO4 + CO2 + H2O (2) Đặt a là khối lượng hỗn hợp X. x, y là số mol RO và RCO3 Ta có: (R +16)x + (R + 60)y = a (I) Từ (1,2): (R + 96)(x + y) = 1,68a (II) Từ (2): y = 0,01a (III) Giải (I, II, III): x = 0,004a ; R = 24. 40 . 0 , 004 a .100 a ⇒. Vậy R là Mg (24) %m MgO. =. = 16%. %m 3 MgCO. = 84%. Bài 17. Trộn CuO với một oxit kim loại hoá trị II không đổi theo tỉ lệ mol 1 : 2 được hỗn hợp X. Cho 1 luồng CO nóng dư đi qua 2,4 gam X đến phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn Y. Để hoà tan hết Y cần 40 ml dung dịch HNO3 2,5M , chỉ thoát ra 1 khí NO duy nhất và dung dịch thu được chỉ chứa muối của 2 kim loại nói trên. Xác định kim loại chưa biết. Bài giải: Vì CO chỉ khử được những Oxít kim loại đứng sau Al trong dãy HĐHH nên có 2 trường hợp xảy ra. a)Trường hợp 1:Kim loại phải tìm đứng sau Al trong dãy HĐHH và Oxit của nó bị CO khử. CuO + CO Cu + CO2 (1) MO + CO M + CO2 (2) 3Cu + 8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (3) 3M + 8HNO3 -> 3M(NO3)2 + 2NO + 4H2O (4) Coi số mol CuO = x thì MO = 2x và Số mol HNO3 = 0,1 Ta có hệ : 80x + (M + 16) + 2x = 2,4 + = 0,1 giải hệ cho x = 0,0125 và M = 40 ~ Ca. Trường hợp này không thoả mãn vì Canxi đứng trước Al trong dãy HĐHH và CaO không bị khử bởi CO. b/ Trường hợp 2 : Kim loại phải tìm đứng trước Al trong dãy HĐHH và Ô xit của nó không bị CO khử. Khi đó không xảy ra phản ứng (2) mà xảy ra phản ứng (1) (3) và phản ứng sau : MO + 2HNO3 -> M(NO3)2 + H2O Tương tự coi số mol CuO = a -> MO = 2a ta có hệ : 80a + (M + 16)2a = 2,4 + 4a = 0,1 => a = 0,0125 => M=24 ~Mg (thoả mãn) Bài 48: Hoà tan hoàn toàn 14,2 gam hỗn hợp C gồm MgCO 3 và muối cacbonat của kim loại R vào a xit HCl 7,3% vừa đủ, thu được dung dịch D và 3,36 lít khí CO 2 (đktc). Nồng độ MgCl2 trong dung dịch D bằng 6,028%. a) Xác định kim loại R và thành phần % theo khối lượng của mỗi chất trong C. b) Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch D, lọc lấy kết tủa rồi nung ngoài khí đến khi phản ứng hoàn toàn. Tính số gam chất rắn còn lại sau khi nung. Bài giải: Công thức cacbonat kim loại R là R2(CO3)x số mol CO2 = 0,15 MgCO3 + 2HCl -> MgCl2 + CO2 + H2O R2(CO3)x + 2xHCl -> 2RClx + x CO2 + x H2O a/ Theo phương trình, số mol HCl = 0,15 . 2 = 0,3 mol Lượng dung dịch HCl = = 150gam Lượng dung dịch D = lượng hỗn hợp C + lượng dung HCl - lượng CO2.
<span class='text_page_counter'>(53)</span> = 14,2 + 150 - (44. 0,15) = 157,6gam Lượng MgCl2 = 157,6 . 0,06028 = 9,5 gam ~ 0,1mol MgCO3 = 0,1mol ~ 8,4gam R2(CO3)x =14,2 – 8,4 = 5,8 gam Ta có : = R =28x thoả mãn x = 2 R = 56 là Fe Trong C có 8,4g MgCO3 ~ 59,15% còn là 40,85% FeCO3 Tính được chất rắn còn lại sau khi nung là MgO = 4 gam và Fe2O3 = 4 gam Bài 49: Một loại đá chứa MgCO3, CaCO3 và Al2O3. Lượng Al2O3 bằng 1/8 tổng khối lượng hai muối cacbonat. Nung đá ở nhiệt độ cao tới phân huỷ hoàn toàn hai muối cacbonat thu được chất rắn A có khối lượng bằng 60% khối lượng đá trước khi nung. c) Tính % khối lượng mỗi chất trong đá trước khi nung. d) Muốn hoà tan hoàn toàn 2g chất rắn A cần tối thiểu bao nhiêu ml dung dịch HCl 0,5M ? Bài giải: a) Các phản ứng phân hủy muối cacbonat MgCO3 MgO + CO2 ↑ (1) CaCO3 CaO + CO2 ↑ (2) Al2O3 Không đổi (3) gọi a, b, c lần lượt là số gam của MgCO3, CaCO3, Al2O3 trong 100g đá (a, b, c cũng chính là thành phần %) ta có hệ sau: a + b + c = 100 c= + + c = 60 Giải hệ ta được: a = 10,6; b = 78,3; c = 11,1 (vừa là số gam từng chất vừa là tỉ lệ %) b) Các phản ứng với HCl (3 PTHH) Tổng số mol HCl = 2.nMgo + 2.nCaO + 6.n Al2O3 = 0,2226 mol Vậy để hòa tan 2g A cần = 0,0824 mol Gọi V là số lít HCl tối thiểu cần dùng V.0,5 = 0,0824 => V = 0,1648 lit = 164,8ml Bài 50: Cho 1,02 gam hỗn hợp gồm Al và Mg vào 100 ml dung dịch HCl. Sau khi kết thúc phản ứng, làm bay hơi hết nước thu được 3,86 gam chất rắn khan. Nếu cho 1,02 gam hỗn hợp trên vào 200 ml dung dịch HCl cùng loại. Sau khi kết thúc phản ứng, làm bay hơi hết nước thu được 4,57 gam chất rắn khan. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp và nồng độ mol/l của dung dịch HCl. Bài giải: Khi lượng HCl gấp đôi thì lượng chất rắn thu được không gấp đôi thí nghiệm 1 nên suy ra trong trường hợp 2 kim loại tan hết và HCl dư. Gọi số mol của Mg và Al trong hh là x và y. Ta có: 24x + 27 y = 1,02. x = 0,02. m Mg = 0.02 x 24 = 0,48 gam. 95x + 133.5 y = 4,57. y = 0,02. mAl = 0.02 x 27 = 0,54 gam. Tính nồng độ mol/l của dung dịch HCl - Xét TN1: Gọi số mol Al đã phản ứng là a, còn dư là 0.02-a (Mg đã pư hết).
<span class='text_page_counter'>(54)</span> Khối lượng chất rắn = 0,02 x 95 + 133,5a + 27 (0,02-a) = 3,86 a= 0,0133 số mol HCl hòa tan Mg và Al là (0,02 x 2) + 3 x 0,0133 = 0,08 mol - Nồng độ mol/l của HCl là 0,08/0,1 = 0,8 M Bài 51: Hòa tan 49,6 gam hỗn hợp một muối sunfat và một muối cacbonat của cùng một kim loại hóa trị I vào nước thu được dung dịch X. Chia dung dịch X thành 2 phần bằng nhau: - Phần 1: Cho phản ứng với lượng dư dung dịch axit sunfuric thu được 2,24 lít khí (đo ở đktc) - Phần 2: Cho phản ứng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 43 gam kết tủa trắng. c. Tìm công thức hóa học của hai muối ban đầu? d. Tính thành phần % theo khối lượng mỗi muối trên có trong hỗn hợp ban đầu? Bài giải: a. Gọi công thức hóa học của hai muối trên là A2SO4 và A2CO3; gọi x, y lần lượt là số mol A2CO3 và A2SO4 - Phản ứng ở phần 1: A2CO3 + H2SO4 -> A2SO4 + CO2 + H2O (1) x mol x mol - Phản ứng ở phần 2: A2CO3 + BaCl2 -> BaCO3 + 2ACl (2) x mol x mol A2SO4 + BaCl2 -> BaSO4 + 2Acl (3) y mol y mol Theo pt (1) => x = nCO= 2,24 : 22,4 = 0,1 mol - Mặt khác, khối lượng hỗn hợp ở mỗi phần: (2A + 60).0,1 + (2A + 96)y = = 24,8 (*) - Theo pt (2) và (3), khối lượng kết tủa thu được: 197.0.1 + 233.y = 43 => y = 0,1 Thế y = 0,1 vào (*) => A = 23 -> Na Vậy công thức hai muối: Na2CO3 và Na2SO4 b. - Khối lượng muối Na2CO3 trong hỗn hợp: mNaCO = 106.0,1.2 = 21,2g - Khối lượng muối Na2SO4 trong hỗn hợp: mNaSO = 49,6 – 21,2 = 28,4g Vậy thành phần % các chất trong hỗn hợp ban đầu: % mNaCO = = 42,7% % mNaSO = = 57,3% Bài 52: Cho 32,6 gam hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 tác dụng vừa đủ với 700ml dung dịch HCl 1M rồi dẫn khí tạo thành qua 38,5 gam dung dịch KOH 80% tạo thành dung dịch A. a. Tính thành phần % các chất trong hỗn hợp đầu? b. Tính nồng độ % các chất trong dung dịch A? Bài giải: Các PTHH có thể xảy ra: CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O (1) x mol 2x mol x mol MgCO3 + 2HCl -> MgCl2 + CO2 + H2O (2) y mol 2y mol y mol CO2 + KOH -> KHCO3 (3) a mol a mol a mol CO2 + 2KOH -> K2CO3 + H2O (4) b mol 2b mol b mol - Số mol HCl: nHCl = 0,7 . 1 = 0,7 mol a. Gọi x, y lần lượt là số mol CaCO3 và MgCO3 có trong 32,6 gam hỗn hợp. Theo gt và phương trình (1), (2) ta có:.
<span class='text_page_counter'>(55)</span> 100x + 84y = 32,6 (*) 2x + 2y = 0,7 (**) Giải hệ phương trình (*) và (**) ta được: x = 0,2 mol; y = 0,15 mol Khối lượng từng chất trong hỗn hợp: mCaCO = 100,0,2 = 20gam m MgCO = 84.0,15 = 12,6 gam. Vậy thành phần % theo khối lượng các chất trong hỗn hợp: %mCaCO == 61,3% %mMgCO == 38,7% b. Theo các phương trình (1) và (2): số mol CO2 tạo thành: nCO= x + y = 0,2 + 0,15 = 0,35 mol. - Số mol KOH có trong 38,5 gam dung dịch 80%: nKOH = = 0,55 mol Ta có tỉ lệ: 1< = = 1,57 < 2 => Phản ứng tạo cả 2 muối: KHCO3 và K2CO3. Gọi a, b lần lượt là số mol KHCO3 và K2CO3, theo pt (3) và (4) ta có: a + b = 0,35 (***) a + 2b = 0,55 (****) Giải hệ phương trình (***) và (****) ta có: a = 0,15 mol; b = 0,2 mol. - Khối lượng các muối có trong dung dịch A: mKHCO = 100.0,15 = 15 gam mKCO = 138.0,2 = 27,6 gam - Khối lượng dung dịch tạo thành sau phản ứng: mddspư = mddKOH + mCO = 38,5 + 44.0,35 = 53,9 gam Vậy nồng độ % các chất trong dung dịch A: C% (KHCO) = = 27,8% C% (KCO) = = 51,2% Bài 53: Cho 3,87 gam hỗn hợp gồm Mg và Al tác dụng với 500 ml dung dịch HCl 1M c. Chứng minh rằng sau phản ứng với Mg và Al thì axit vẫn còn dư ? d. Nếu phản ứng trên làm thoát ra 4,368 lít khí H2 (đktc). Hãy tính số gam Mg và Al đã dùng ban đầu ? Bài giải: a. PTHH: Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2 (1) x mol x mol 2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2 (2) y mol mol - Số mol HCl: nHCl = 0,5.1 = 0,5 mol. Giả sử tất cả hỗn hợp là Mg: nhh = nMg = 3,87 : 24 = 0,16125 mol Giả sử tất cả hỗn hợp là Al: nhh = nAl = 3,87 : 27 = 0,143 mol => 0,143 mol < nhh < 0,16125mol Theo phương trình (1): nHCl = 2nMg = 2.0,16125 = 0,3225 mol Theo phương trình (2): nHCl = 3nAl = 3.0,143= 0,429 mol Ta thấy nHCl(max) = 0,429 < 0,5 mol => Vậy HCl vẫn còn dư khi tác dụng với hỗn hợp Al và Mg. b. – Số mol H2 sinh ra: nH= 4,368 : 22,4 = 0,195 mol - Gọi x, y lần lượt là số mol Mg và Al có trong hỗn hợp. Theo giả thiết và phương trình, ta có: 24x + 27y = 3,87 (a) x + = 0,195 (b) Giải hệ phương trình (a) và (b) ta được: x = 0,06 mol ; y = 0,09 mol - Khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu: nMg = 24.0,06 = 1,44 gam. nAl = 27.0,09 = 2,43 gam..
<span class='text_page_counter'>(56)</span> Bài 54: Dẫn 2,24 lít khí CO (đktc) qua một ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp bột oxit kim loại gồm Al2O3, CuO và Fe3O4 cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Chia sản phẩm thu được thành hai phần bằng nhau: - Phần 1: hòa tan vào dung dịch HCl dư thu được 0,672 lít khí H2 ở đktc. - Phần 2: được ngâm kĩ trong 400ml dung dịch NaOH 0,2M. Để trung hòa hết NaOH dư phải dùng hết 20ml dung dịch axit HCl 1M. d. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. e. Tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu. f. Tính thể tích dung dịch axit H2SO4 1M (loãng) để hòa tan hết hỗn hợp bột của các oxit kim loại? Bài giải: a. Các phương trình hóa học: CO + CuO t0 Cu + CO2 (1) 0 CO + Fe3O4 t Fe + CO2 (2) Phần 1: Fe + HCl ----> FeCl2 + H2 (3) Al2O3 + 6HCl ----> 2AlCl3 + 3H2O (4) Phần 2: Al2O3 + 2NaOH ----> 2NaAlO2 + H2O (5) HCl + NaOHdư ----> NaCl + H2O (6) b. – Số mol CO: nCO = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol - Số mol H2: nH = 0,672 : 22,4 = 0,03 mol - Số mol NaOH: nNaOH = 0,4.0,2 = 0,08 mol - Số mol HCl: nHCl = 0,02.1 = 0,02 mol Theo phương trình (6): nNaOH (dư) = nHCl = 0,02 mol => Số mol NaOH trên phương trình (5): nNaOH(5) = 0,08 – 0,02 = 0,06 mol Theo phương trình (5): nAlO = nNaOH(5) = 0,06 : 2 = 0,03 mol. Vậy khối lượng Al2O3 có trong hỗn hợp: m AlO = 0,03.2. 102 = 6,12 gam. Theo phương trình (3): nFe = nH = 0,03 mol => nFe (hh) 0,03.2 = 0,06 mol Theo phương trình (2) nFeO = nFe = 0,03 : 3 = 0,02mol Vậy khối lượng của Fe3O4 trong hỗn hợp: mFeO = 0,02.232 = 4,64 gam Đồng thời, theo phương trình (2): nCO = nFe = .0,06 = 0,08 mol => Số mol CO trên phương trình (1): nCO(1) = 0,1 – 0,08 = 0,02 mol Theo phương trình (1): nCuO = nCO = 0,02 mol Vậy khối lượng CuO trong hỗn hợp: mCuO = 0,02.80 = 1,6 gam. => Khối lượng hỗn hợp các oxit: mhh = 6,12 + 4,64 + 1,6 = 12,36 gam. Thành phần % các chất trong hỗn hợp: %mFeO = = 37,5% % mCuO = = 13% % m AlO = = 49,5% c. Phương trình hóa học: CuO + H2SO4 -----> CuSO4 + H2O (7) 0,02mol 0,02mol Al2O3 + 3H2SO4 -----> Al2(SO4)3 + 3H2O (8) 0,06mol 3.0,06 mol Fe3O4 + 4H2SO4 -----> FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O (9) 0,02mol 4.0,02mol Theo các phương trình (7), (8), (9): Số mol H2SO4 đã dùng: nHSO = 0,02 + 3.0,06 +4.0,02 = 0,28 mol Vậy thể tích H2SO4 đã dùng: VHSO= 0,28 : 1 = 0,28 lít = 280ml Bài 55: Trên hai đĩa cân A, B của một đĩa cân đặt hai cốc thủy tinh: Cốc ở đĩa cân A chứa dung dịch H2SO4 và cốc ở đĩa đĩa cân B chứa dung dịch HCl, cân ở vị trí thăng bằng. Cho 6,48 gam kim loại.
<span class='text_page_counter'>(57)</span> magie vào cốc A và 6,16 gam kim loại hóa trị II vào cốc B. Sau khi phản ứng xảy ra, cân vẫn ở vị trí thăng bằng. Xác định tên kim loại hóa trị II, biết lượng axit trong 2 cốc đủ để tác dụng hết với các kim loại? Bài giải: Gọi kí hiệu hóa học và khối lượng mol của kim loại hóa trị II là M Các phương trình hóa học: Cốc A: Mg + H2SO4 -----> MgSO4 + H2 (1) Cốc B: M + HCl -----> MCl2 + H2 (2) - Số mol Mg: nMg = 6,48 : 24 = 0,27 mol - Số mol M: nM = mol Theo phương trình (1): nH(pư 1) = nMg = 0,27 mol => mH(pư 1) = 0,27.2 = 0,54gam Theo phương trình (2): nH(pư 2) = nM = mol => mH(pư 1) = .2 = gam Theo giả thiết: Cân thăng bằng nên khối lượng dung dịch sau phản ứng ở cốc A = khối lượng dung dịch sau phản ứng ở cốc B. mMg + mddHCl - mH(pư1) = mM + mddHSO- mH(pư2) mMg - mH(pư1) = mM - mH(pư2) ( Vì ban đầu cân thăng bằng nên: mddHCl = mddHSO) 6,48 – 0,54 = 6,16 - => M = 56 (Fe) Vậy kim loại hóa trị II là Fe. Bài 56: Trộn 100ml dung dịch Na2CO3 0,2M với 150ml dung dịch H2SO4 0,2M thu được một chất khí, cho lượng khí này lội qua 50 gam dung dịch nước vôi trong Ca(OH)2 25% thì thu được một kết tủa. e. Viết các phương trình phản ứng? f. Tính khối lượng kết tủa tạo thành, biết rằng hiệu suất của phản ứng hấp thụ khí chỉ đạt 95%? Bài giải: - Các phương trình phản ứng có thể xảy ra: Na2CO3 + H2SO4 -----> Na2SO4 + CO2 + H2O (1) 2CO2 + Ca(OH)2 -----> Ca(HCO3)2 (2) CO2 + Ca(OH)2 -----> CaCO3 + H2O (3) - Số mol Na2CO3: nNaCO = 0,1.0,2 = 0,02 mol - Số mol H2SO4: nHSO= 0,15.0,2 = 0,03 mol - Số mol Ca(OH)2: nCa(OH)= = 0,1mol Theo phương trình (1): nNaCO = 0,02 mol < nHSO= 0,03 mol. => H2SO4 dư, Na2CO3 phản ứng hết. Theo phương trình (1): nCO= nNaCO = 0,02 mol. Ta có tỉ lệ: = = 0,2<1 Vậy chỉ xảy ra một phản ứng (3) tạo kết tủa CaCO3 và Ca(OH)2 dư Theo phương trình: nCaCO = nCO= 0,02 mol. Vậy khối lượng CaCO3: mCaCO = 0,02.100 = 2 gam => Khối lượng CaCO3 thực tế thu được: mCaCO(tt) = = 1,9 gam Bài 57: Cho 11,2 gam hỗn hợp X gồm Mg và kim loại R (hóa trị II, đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học) thực hiện hai thí nghiệm: - Thí nghiệm I: Cho hỗn hợp phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 4,48 lít khí H2 (đktc). - Thí nghiệm II: Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được 6,72 lít khí SO2 (đktc). c. Viết các phương trình hóa học. d. Tính khối lượng Mg, R. c. Xác định R. Bài giải:.
<span class='text_page_counter'>(58)</span> a. Các phương trình phản ứng: Mg + H2SO4 -----> MgSO4 + H2 (1) Mg + 2H2SO4 -----> MgSO4 + SO2 + 2H2O (2) R + 2H2SO4 -----> RSO4 + SO2 + 2H2O (3) b. - Số mol khí H2: nH = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol Theo phương trình (1): nMg = nH= 0,2 mol => khối lượng của R: mR = 0,2.24 = 4,8 gam - Khối lượng của R trong hỗn hợp: mR = 11,2 – 4,8 = 6,4 gam c. – Số mol SO2: nSO= 6,72 : 22,4 = 0,3 mol. Theo phương trình (2): nSO= nMg = 0,2 mol => Số mol SO2 trên phương trình (3): nSO(pư3) = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol Theo phương trình (3): nR = nSO(pư3) = 0,1mol Vậy khối lượng mol của R: MR = 6,4 : 0,1 = 64 => R là kim loại Đồng (Cu) Bài 58: Cho một miếng sắt có khối lượng 16,8 gam vào dung dịch muối sunfat của kim loại hóa trị II, sau khi phản ứng kết thúc lấy thanh kim loại ra rửa nhẹ, làm khô, cân nặng 18,4 gam. Cho miếng kim loại sau phản ứng vào dung dịch HCl dư thu được 12,8 gam chất rắn. Xác định tên của kim loại hóa trị II? Giả sử toàn bộ lượng kim loại M sinh ra đều bám vào miếng sắt. Bài giải: - Gọi M là kí hiệu hóa học và khối lượng mol của kim loại hóa trị II => Công thức muối sunfat của M: MSO4 - Phương trình hóa học: Fe + MSO4 -----> FeSO4 + M (1) x mol x mol Fe + 2HCl -----> FeCl2 + H2 (2) Vì khi cho miếng kim loại sau phản ứng vào dung dịch HCl dư thu được 12,8 gam chất rắn nên M không phản ứng được với HCl và mM = 12,8 gam. - Gọi x là số mol sắt đã tham gia phản ứng. - Khối lượng thanh sắt tăng: M.x – 56x = 18,4 – 16,8 = 1,6 12,8 – 56x = 1,6 => x = 0,2 mol Mặt khác: mM = 12,8 gam. M.x = 12,8 M. 0,2 = 12,8 => M = 12,8:0,2 = 64 gam Vậy kim loại M hóa trị II là Cu. Bài 59: Cho 4,32 gam hỗn hợp kim loại A và B. Cho hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư thấy xuất hiện 2,688 lít khí H2 ở đktc. Sau phản ứng khối lượng hỗn hợp giảm đi một nửa. Cho phần còn lại tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng có 756 ml khí SO2 thoát ra ở đktc. Tìm tên kim loại A và B? Bài giải: - Vì sau phản ứng khối lượng hỗn hợp giảm đi một nửa nên chỉ có một kim loại tác dụng được với H2SO4 loãng => mA = mB = 4,32 : 2 = 2,16gam. - Gọi n, m lần lượt là hóa trị của hai kim loại A và B. - Giả sử B không tác dụng được với H2SO4 loãng. - Phương trình hóa học: 2A + nH2SO4 (l) -----> A2(SO4)n + nH2 (1) 2B + 2mH2SO4 đ, nóng -----> B2(SO4)m + mSO2 + 2mH2O (2) - Số mol H2: nH ❑2 = 2,688: 22,4 = 0,12mol. 2 0 ,24 Theo phương trình (1): nA = nH ❑2 = mol n n 2 , 16 . n => Khối lượng mol của A: MA = = 9n 0 , 24.
<span class='text_page_counter'>(59)</span> Biện luận: n 1 2 3 MA 9 18 27 Kết quả Loại Loại Nhôm (Al) Vậy A là kim loại Al. - Số mol SO2: nSO ❑2 = 0,756 : 22,4 = 0,0375mol 2 0 ,0675 Theo phương trình (2): nB = nSO ❑2 = mol m m 2 , 16 . m => Khối lượng mol của B: MB = = 32m 0 , 0675 Biện luận: n 1 2 3 MB 32 64 96 Kết quả Loại Đồng (Cu) Loại => Vậy B là kim loại Cu. Bài 60: Cho 22,4 gam hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3 tác dụng với 33,3 gam CaCl2 thì tạo thành 20 gam kết tủa. g. Viết các phương trình phản ứng? h. Tính khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp đầu? Bài giải: a. Các phương trình phản ứng có thể xảy ra: Na2CO3 + CaCl2 -----> 2NaCl + CaCO3 (1) x mol x mol K2CO3 + CaCl2 -----> 2KCl + CaCO3 (2) y mol y mol b. – Số mol CaCl2: nCaCl= 33,3 : 111 = 0,3 mol - Giả sử hỗn hợp chỉ có Na2CO3: nhh = nNaCO = 22,4 : 106 = 0,21 mol - Giả sử hỗn hợp chỉ có K2CO3: nhh = nKCO = 22,4 : 138 = 0,16 mol Theo phương trình (1) và (2): nCaCl(pư) = nNaCO = nKCO Nghĩa là : nCaCl(pư max) = 0,21 < 0,3 (gt) => CaCl2 dư, hỗn hợp phản ứng hết. - Số mol CaCO3 tạo thành: nCaCO = 20: 100 = 0,2 mol Gọi x, y lần lượt là số mol Na2CO3 và K2CO3. Theo giả thiết và phương trình (1), (2) ta có: 106x + 138y = 22,4 (*) x + y = 0,2 (**) Giải hệ phương trình (*) và (**) ta được: x = 0,1625 mol; y = 0,0375 mol Vậy khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu: mNaCO= 106.0,1625 = 17,225 g nKCO = 138.0,0375 = 5,175 gam Bài 61: Hoà tan hết 7,74g hỗn hợp bột 2 kim loại Mg và Al bằng 500ml dung dịch hỗn hợp chứa axit HCl 1M và axit H2SO4 loãng 0,28M, thu được dung dịch A và 8,736 lit khí H2 (đktc). Cho rằng các axit phản ứng đồng thời với 2 kim loại. a/ Tính tổng khối lượng muối tạo thành sau phản ứng. b/ Cho dung dịch A phản ứng với V lit dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M. Tính thể tích V cần dùng để sau phản ứng thu được lượng kết tủa lớn nhất, tính khối lượng kết tủa đó. Hướng dẫn: Đặt x, y là số mol Mg và Al 24x + 27y = 7,74 (I) Đặt HA là công thức tương đương của hỗn hợp gồm 2 axit HCl và H2SO4. nHA = nHCl + 2nHSO= 0,5 + 2.0,14 = 0,78 mol..
<span class='text_page_counter'>(60)</span> Viết các PTHH xảy ra. nH= x + 1,5y = 8,736 : 22,4 = 0,39 (II) Từ (I, II) --> x = 0,12 và y = 0,18. mmuối = mhh kim loai + mhh axit - mH = 38,93g Đặt ROH là công thức tương đương của hỗn hợp gồm 2 bazơ là NaOH và Ba(OH)2 nROH = nNaOH + 2nBa(OH) = 1V + 2.0,5V = 2V (mol) Viết các PTHH xảy ra. ----> Tổng số mol ROH = 0,78 mol. Vậy thể tích V cần dùng là: V = 0,39 lit Ngoài 2 kết tủa Mg(OH)2 và Al(OH)3 thì trong dung dịch còn xảy ra phản ứng tạo kết tủa BaSO4.Ta có nBaSO = nH SO= 0,14 mol (Vì nBa(OH)= 0,5.0,39 = 0,195 mol > nH SO= 0,14 mol) ---> nH SOphản ứng hết. Vậy khối lượng kết tủa tối đa có thể thu được là. mkết tủa = mMg(OH) + mAl(OH) + mBaSO= 53,62g Bài 62: 1. Hoà tan vừa đủ axit của kim loại M có công thức MO vào dung dịch H2SO4 loãng nồng độ 4,9% được dung dịch chỉ chứa một muối tan có nồng độ 7,6 %. a) Cho biết tên kim loại M. b) Tính khối lượng dung dịch H2SO4 đã dùng 2. Hấp thụ toàn bộ hỗn hợp gồm khí CO2 và hơi H2O vào 900 ml dung dịch Ca(OH)2 1M, thu được 40 gam kết tủa. Tách bỏ phần kết tủa, thấy khối lượng dung dịch tăng 7,8 gam so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 ban đầu. Hãy tìm khối lượng CO2 và khối lượng H2O đem dùng. Hướng dẫn: Gọi x là số mol MO MO + H2SO4 MSO4 + H2O Khối lượng chất tan MSO4 là: (M+96)x. Khối lượng MO là: (M+16)x. Khối lượng H2SO4 ban đầu: m= Khối lượng dung dịch MSO4: 2000x + (M + 16)x m= m = 2000 (g) (x=1) Do x có nhiều giá trị nên có rất nhiều giá trị khối lượng dung dịch H2SO4 tương ứng. 2, a . Khi số mol CO2 số mol Ca(OH)2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Số mol CaCO3 = = 0,4 mol Khối lượng CO2 là 0,4 . 44 = 17,6 (g) 17,6 + mdd+mH2O= m' + 40 (m' = mdd+7,8) mH2O=7,8+40-17,6 = 30,2 (g) b) Khi nCa(OH)2 < nCO2 < 2nCa(OH)2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O.
<span class='text_page_counter'>(61)</span> ?. 0,9. 0,9. CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 Số mol kết tủa: 0,9- t = Số mol CO2: 0,9 + 0,5 = 1,4 (mol) Khối lượng CO2: 1,4.44 = 61,6 (g) Khối lượng H2O: 40 +7,8 - 61,6 < 0 -----> Ta loại trường hợp này. Bài 63: Hoà tan hoàn toàn 25,2 g một muối cacbonat của kim loại hóa trị II bằng dung dịch HCl 7,3% (D = 1,038 g/ml). Cho toàn bộ khí CO2 thu được vào 500 ml dung dịch NaOH 1M thì thu được 29,6g muối. a. Xác định CTHH của muối cacbonat. b. Tính thể tích của dung dịch HCl đã dùng. Hướng dẫn: a/ Đặt công thức của muối cacbonat là MCO3. Các PTHH: MCO3 + 2 HCl MCl2 + CO2 + H2O (2) NaOH + CO2 NaHCO3. (3) a a a 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O. (4) 2b b b Số mol NaOH: nNaOH = 0,5. 1 = 0,5 mol Gọi a, b lần lượt là số mol CO2 tham gia ở phản ứng (3) và (4). Theo phương trình và bài ta có: nNaOH = a + 2b = 0,5 mol (5). mmuối = 84 a + 106 b = 29,6 g (6) Giải (5) và (6) ta được: a = 0,1mol ; b = 0,2mol. Số mol CO2 tạo thành ở (2): nCO2 = a + b = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol. Theo pt (2): nMCO3= nCO2 = 0,3 mol. Khối lượng phân tử của muối ban đầu: = 84. M + 60 = 84 M = 24 đvC. Vậy M là Mg suy ra CTHH của muối cần tìm: MgCO3 Lưu ý: HS có thể biện luận để chứng minh xảy ra cả (3) và (4). Ta thấy: < nmuối < 0,28 mol < nmuối < 0,35 mol. Mà nCO2 = nmuối. : 0,28 < nCO2 < 0,35. 1< nNaOH/ nCO2 < 2.
<span class='text_page_counter'>(62)</span> ra tạo 2 muối có cả (3 ) và (4) xảy ra. a. Theo phương trình (2) nHCl =2nCO2 =2 . 0,3 = 0,6 mol Khối lượng HCl đã dùng: MHCl =0,6 .36,5 =21,9 (g) Khối lượng dung dịch HCl đã dùng: mddHCl = = 300g. Thể tích dung dịch HCl đã dùng: Vdd HCl = = 289ml = 0,289 (lit) Bài 64: Cho 4g Fe và một kim loại hoá trị II vào dung dịch H 2SO4 loãng lấy dư thu được 2,24 lít khí H2 (đktc). Nếu cho 1,2g kim loại hoá trị II nói trên phản ứng với 0,7 lít khí O 2(đktc) thì lượng Oxi còn dư sau phản ứng. a, Xác định kim loại hóa trị II. b, Tính % khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp. Hướng dẫn: a/ Các PTPƯ: Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 xmol xmol xmol A + H2SO4 ASO4 + H2 ymol ymol ymol n= Theo bài ra ta có hệ phương trình: (a) Ay - 56y = - 1,6 0< (1) n Theo PTPƯ (*): (do oxi dư) ---> 2A > 38,4 Vậy A > 19,2 (2) (1) và (2) Ta có 19,2 < MA < 40. Do A là kim loại có hoá trị II nên A là Mg. b. Thay A vào hệ PT (a). 2A. +. O2. 2AO (*). mFe = 0,05. 56= 2,8g mMg = 1,2g % Fe = % Mg = 100% - 70% = 30% Bài 65: Nhiệt phân hoàn toàn 20 g hỗn hợp MgCO3, CaCO3 , BaCO3 thu được khí B. Cho khí B hấp thụ hết vào nước vôi trong thu được 10 gam kết tủa và dung dịch C. Đun nóng dung dịch C tới phản ứng hoàn toàn thấy tạo thành thêm 6 gam kết tủa. Hỏi % khối lượng của MgCO3 nằm trong khoảng nào? Hướng dẫn: Các PTHH: MgCO3 MgO + CO2(k) (1) (B) CaCO3 Ca0 + CO2(k) (2) (B) BaCO3 BaO + CO2;k) (3) (B).
<span class='text_page_counter'>(63)</span> CO2(k) + Ca (OH)2(dd) ----> CaCO3(r) + H2O(l) (4) (B) 2CO2(k) + Ca(OH)2(dd) ----> Ca(HCO3)2(dd) (5) (B) (C) Ca(HCO3)2 CaCO3(r) + CO2(k) + H2O(l) (6) (C) Theo phương trình phản ứng (4) và (6) ta có: nCaCO3 = 0,1 + 0,06 = 0,16 (mol) ----> n cO2 = 0,1 + 0,06 x 2 = 0,22 (mol) theo phương trình phản ứng (1) , (2) , (3), (4 ), (5) ta có: Tổng số mol muối: n muối = n CO2 = 0,22 (mol) Gọi x, y, z lần lượt là số mol của muối: MgCO3, CaCO3, BaCO3 có trong 100 gam hỗn hợp và tổng số mol của các muối sẽ là: x + y + z = 1,1 mol Vì ban đầu là 20 gam hỗn hợp ta quy về 100 gam hỗn hợp nên nmuối = 1,1 (mol) Ta có: 84x + 100y + 197z = 100 ---> 100y + 197z = 100 – 84x Và x + y + z = 1,1 ---> y +z = 1,1 – x <--> 100 < < 197 ----> 52,5 < 84x < 86,75 Vậy % lượng MgCO3 nằm trong khoảng từ 52,6% đến 86,75 %. Bài 66: Hoà tan 11,2g CaO vào nước ta được dd A. 1/ Nếu khí CO2 sục qua A và sau khi kết thúc thí nghiệm có 2,5 g kết tủa thì có bao nhiêu lít khí CO 2 đã tham gia phản ứng? 2/ Nếu hoà tan 28,1g hỗn hợp MgCO 3 và BaCO3 có thành phần thay đổi trong đó chứa a% MgCO 3 bằng dd HCl và cho tất cả khí thoát ra hấp thụ hết vào dd A thì thu được kết tủa D. Hỏi: a có giá trị bao nhiêu thì lượng kết tủa D nhiều nhất và ít nhất? 1.. nCaO = = 0,2 mol Phương trình hoá học: CaO + H2O 0,2. Ca(OH)2 (1) 0,2. mol. Khi sục CO2 vào có phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (2) Trường hợp 1: Ca(OH)2 dư và CO2 phản ứng hết thì: Theo (2) nCO2 = nCaCO3 = = 0,025 mol VCO2 = 0,025 . 22,4 = 0,56 Lít. Trường hợp 2: CO2 dư, Ca(OH)2 phản ứng hết có thêm phản ứng: CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 Theo (1) nCO2 = nCa(OH)2 = nCaCO3 = 0,2 mol. nCaCO3 phản ứng ở (3): = 0,2 - 0,025 = 0, 175 mol. Theo (3) nCO2 = nCaCO3 = 0,175 Mol.. (3).
<span class='text_page_counter'>(64)</span> Tổng nCO2 ở (2) và (3) là: 0,2 + 0,175 = 0,375 mol. VCO2 = 0,375 . 22,4 = 8,4 Lít. 2. Các phản ửng xảy ra: MgCO3 + 2 HCl MgCl2 + CO2 + H2O (1) BaCO3 + 2 HCl BaCl2 + CO2 + H2O (2) Khi sục CO2 vào dd A có thể xảy ra các phản ứng : CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (3) 2 CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (4) Để lượng kết tủa CaCO3 thu được là lớn nhất thì chỉ xảy ra phản ứng (3). Khi đó: nCO2 = nCa(OH)2 = 0,2mol. Theo đề bài khối lượng MgCO3 có trong 28,1 g hỗn hợp là: mMgCO3 = = 0,281a nMgCO3 = nBaCO3 = Theo (1) và (2) nCO2 = nMgCO3 + nBaCO3 Ta có phương trình: = 0,2. Giải ra ta được: a = 29,89 % . Vậy khi a = 29,89 % thì lượng kết tủa lớn nhất. Khi a = 0 % thì nghĩa là hỗn hợp chỉ toàn muối BaCO3 Khi đó nCO2 = = 0,143 mol. Ta có: nCO2 < nCa(OH)2. Theo (3): nCaCO3 = nCO2 = 0,143 mol. m CaCO3 = 0,143 . 100 = 14,3g. Khi a = 100% nghĩa là hỗn hợp chỉ toàn muối MgCO3 khi đó: nCO2 = = 0,334 > nCa(OH)2 = 0,2 mol. Theo (3): nCaCO3 = nCa(OH)2 = 0,2 mol. Vì CO2 dư nên CaCO3 tiếp tục phản ứng: CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (5) Theo (5): nCaCO3 = nCO2 dư = 0,334 - 0,2 = 0,134. nCaCO3 còn lại : 0,2 - 0,134 = 0,066 mCaCO3 = 0,066 . 100 = 6,6 < 14,3g. Vậy khi a = 100% thì lượng kết tủa thu được bé nhất. Bài 67: Hoà tan 7,74g hỗn hợp 2 kim loại Mg, Al trong 500ml dung dịch hỗn hợp chứa HCl 1M và H2SO4 0,38M (loãng). Thu được dung dịch A và 8,736 lít khí H2(đktc). a. Kim loại đã tan hết chưa? giải thích? b. Tính khối lượng muối có trong dung dịch A? Hướng dẫn: n = 0,5 mol ; n= 0,19 mol ; n = 0,39 mol a/ Các P.T.H.H: Mỗi PTHH đúng cho. Mg + 2 HCl MgCl2 + H2 (1) 2 Al + 6 HCl 2AlCl3 + 3H2 (2) Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (3) 2 Al + 3 H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (4) Từ 1,2 : n = n = .0,5 = 0,25 (mol). Từ 3, 4 n = n= 0,19 (mol) Suy ra: Tổng n = 0,25 + 0,19 = 0,44 (mol) Ta thấy: 0,44 > 0,39.
<span class='text_page_counter'>(65)</span> Vậy: Axít dư, kim loại tan hết. b/ Theo câu a: Axít dư. * TH1: Giả sử HCl phản ứng hết, H2SO4 dư: n = 0,5 mol n=0,25 mol (1,2) n= 0,39 - 0,25 = 0,14 (mol) suy ra n = 0,14 mol (3,4) (pư) Theo định luật BTKL: m muối = 7,74 + 0,5 .35,5 + 0,14 .96 = 38,93g (A) * TH2: Giả sử H2SO4 phản ứng hết, HCl dư Suy ra n= 0,19 mol suy ra n = 0,19 mol 3,4 n= 0,39 – 0,19 = 0,2 (mol) suy ra n = 0,2.2 =0,4 (mol) (1,2) (p ứ) Theo định luật bảo toàn khối lượng: m muối = 7,74 + 0,19.96 + 0,4.35,5 = 40,18 (g) Vì thực tế phản ứng xảy ra đồng thời. Nên cả 2 axít đều dư. Suy ra tổng khối lượng muối trong A thu được là: 38,93 (g) < m muối A <40,18 (g) Bài 68: Cho hỗn hợp gồm MgO, Al2O3 và một oxit của kim loại hoá trị II kém hoạt động. Lấy 16,2 gam A cho vào ống sứ nung nóng rồi cho một luồng khí H2 đi qua cho đến phản ứng hoàn toàn. Lượng hơi nước thoát ra được hấp thụ bằng 15,3 gam dung dịch H2SO4 90%, thu được dung dịch H2SO4 85%. Chất rắn còn lại trong ống đem hoà tan trong HCl với lượng vừa đủ, thu được dung dịch B và 3,2 gam chất rắn không tan. Cho dung dịch B tác dụng với 0,82 lít dung dịch NaOH 1M, lọc lấy kết tủa, sấy khô và nung nóng đến khối lượng không đổi, được 6,08 gam chất rắn. Xác định tên kim loại hoá trị II và thành phần % khối lượng của A. Hướng dẫn: Gọi R là KHHH của kim loại hoá trị II, RO là CTHH của oxit. Đặt a, b, c lần lượt là số mol của MgO, Al2O3, RO trong hỗn hợp A. Theo bài ra ta có: 40a + 102b + (MR + 16)c = 16,2 (I) Các PTHH xảy ra: RO + H2 -----> R + H2O (1) MgO + 2HCl ----> MgCl2 + H2O (2) Al2O3 + 6HCl ---> 2AlCl3 + 3H2O (3) MgCl2 + 2NaOH ----> Mg(OH)2 + 2NaCl (4) AlCl3 + 3NaOH -----> Al(OH)3 + 3NaCl (5) Có thể có: Al(OH)3 + NaOH -----> NaAlO2 + H2O (6) x x x Gọi x là số mol của NaOH còn dư tham gia phản ứng với Al(OH)3 Mg(OH)2 -----> MgO + H2O (7) 2Al(OH)3 ------> Al2O3 + 3H2O (8) 2b – x mol Ta có: Khối lượng của axit H2SO4 trong dd 90% là: m = 15,3 . 0,9 = 13,77 (g) Khối lượng của axit H2SO4 trong dd 85% vẫn là 13,77(g). Vì khi pha loãng bằng H2O thì khối lượng chất tan được bảo toàn..
<span class='text_page_counter'>(66)</span> Khối lượng dd H2SO4 85% là: (15,3 + 18c) Ta có: C% = .100% = 85% Giải phương trình: c = 0,05 (mol) Chất rắn không tan trong axit HCl là R, có khối lượng 3,2g. MR = = 64. Vậy R là Cu. Thay vào (I) ---> 40a + 102b = 12,2 (II) Số mol NaOH = 0,82.1 = 0,82 (mol) TH1: Phản ứng 6 xảy ra nhưng Al(OH)3 tan chưa hết. nNaOH = 2a + 6b + x = 0,82 (III) 40a + 102() = 6,08 (IV) Giải hệ phương trình (II) và (IV) được: x = 0,12 (mol) Thay vào (III) ---> 2a + 6b = 0,7 (III)/ Giải hệ phương trình: (II) và (III)/ được: a = 0,05 và b = 0,1 %CuO = 24,69% ; %MgO = 12,35% và %Al2O3 = 62,96% TH2: Phản ứng 6 xảy ra và Al(OH)3 tan hết mrắn = mMgO = 6,08g nMgO = 6,08 : 40 = 0,152 mol mAlO= 12,2 – 6,08 = 6,12 g nAlO= 6,12 : 102 = 0,06 mol nNaOH = 2nMgO + 6nAlO= 2.0,152 + 6.0,06 = 0,664 mol nAl(OH)= 2nAlO= 0,12 mol nNaOH dư = 0,82 – 0,664 = 0,156 mol Nhận thấy: nNaOH dư = 0,156 > nAl(OH)= 0,12 mol => Al(OH)3 tan hết. Tính được: mCuO = 4g => %mCuO = 24,69% mMgO = 6,08g => %mMgO = 37,53% mAlO= 6,12 => % mAlO= 37,78% MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ SẮT VÀ CÁC OXIT SẮT I - Một số điểm cần chú ý: 1) Hóa trị của sắt : - Nếu đặt CTTQ của oxit sắt : FexOy hóa trị Fe : t = ( t = 2,3, hoặc ). - Hóa trị Fe trong Fe3O4 là hóa trị TB của 2 ng.tử Fe(III) và 1ng.tử Fe(II). 2) Phương pháp qui đổi . * Để giải bài toán hỗn hợp nhiều oxit sắt thì nên quy đổi: +) Fe3O4 hỗn hợp (FeO + Fe2O3) tỷ lệ mol 1 : 1 ( đúng cả 2 chiều ). +) Hỗn hợp FeO , Fe2O3 với tỷ lệ mol 1 : 1 thì không thể quy đổi thành Fe3O4. 3) Phương pháp bảo toàn nguyên tố: Thường gặp 2 trường hợp sau đây: * Trường hợp 1: Fe hoặc NO2 ...) =( bđ ) ( muối) + ( các sp khí ) = ( các sp khí ). * Trường hợp 2 : Fe = ( bđ ) ( muối) + ( các sp khí ) = ( các sp khí ). .v.v. ( còn nhiều trường hợp khác).
<span class='text_page_counter'>(67)</span> Nhận xét: Nếu biết khối lượng của các khí sản phẩm và hỗn hợp A ( hoặc muối Fe) thì có thể áp dụng định luật BTKL. Ví dụ : Trường hợp 1 : giả sử biết m1 (g) ( Fe + FexOy) ; biết b (mol) khí NO sinh ra. Áp dụng định luật BTKL ta có : ( trong đó : ) II- Một số bài toán minh họa 1) Để hòa tan hoàn toàn 34,8 gam hỗn hợp gồm Fe 3O4 , FeO, Fe2O3 ( số mol FeO = số mol Fe 2O3 ) thì phải dùng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 4,9 % ( loãng). a) Tính khối lượng của dung dịch H2SO4 4,9% . b) Tính nồng độ % của các chất trong dung dịch thu được. Hướng dẫn: Vì số mol FeO = số mol Fe2O3 nên xem như Fe3O4. Vậy hỗn hợp được coi như chỉ có một oxit là Fe3O4 Fe3O4 + 4H2SO4 Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4H2O 0,15 0,6 0,15 0,15 mol Khối lượng dung dịch H2SO4 4,9% : Khối lượng dung dịch thu được : 1200 + 34,8 = 1234,8 gam ( dễ dàng tìm được C% của mỗi muối trong dung dịch thu được) 2) Cho m(g) hỗn hợp FeO, Fe3O4, Fe2O3 tan vừa hết trong V (lít) dung dịch H2SO4 loãng thì thu được một dung dịch A. Chia đung dịch A làm 2 phần bằng nhau. Phần 1: tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa nung nóng trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 8,8 gam chất rắn. Phần 2: làm mất màu vừa đúng 100ml dung dịch KMnO4 0,1M trong môi trường H2SO4 loãng dư. a) Viết các phương trình hóa học xảy ra. b) Tính m , V ( nếu dung dịch H2SO4 có nồng độ 0,5M). Hướng dẫn: Xem Fe3O4 như hỗn hợp FeO và Fe2O3 Vậy hỗn hợp xem như chỉ có FeO và Fe2O3 : số mol lần lượt x,y. Các phương trình hóa học xảy ra: FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O x x x (mol) Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O y 3y y (mol) dung dịch A Pư phần 1: FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 0,5x 0,5x (mol) Fe2(SO4)3 + 6NaOH 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 0,5y y (mol) 2Fe(OH)2 + ½ O2 Fe2O3 + 2H2O 0,5x 0,25x (mol) 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O y 0,5y (mol) Ta có : 0,25x + 0,5y = Pư phần 2: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8 H2SO4 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8 H2O.
<span class='text_page_counter'>(68)</span> 0,5x 0,1x (mol) Ta có : 0,1x = 0,01 x = 0,1 ( mol) (2) Thay (2) vào (1) ta được : y = 0,06 (mol) Vậy khối lượng hỗn hợp oxit sắt : m = (0,1 72 + 0,06 160 ) = 16,8 ( gam ) Thể tích dung dịch H2SO4 0,5M : V = * Có thể giải theo phương pháp bảo toàn nguyên tố Fe. ( các oxit ) = 2 0,055 = 0,11 mol ( FeO ) = ( Fe2O3 ) = Vậy khối lượng hỗn hợp đầu : m = 2( 0,05 72 + ) = 16,8 gam. Số mol H2SO4 = 0,1 + (3 0,06) = 0,28 mol. thể tích V = 0,56 lít. 3) Hỗn hợp A gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 ( với số mol bằng nhau). Cho m1(g) A vào ống sứ nung nóng rồi dẫn dòng khí CO đi qua ( CO pư hết ), thấy khí bay ra và trong ống còn lại 19,2 (g) rắn B (gồm Fe, FeO, Fe3O4) . Hấp thụ khí vào dung dịch Ba(OH) 2 dư thì thu được m2 (g) kết tủa trắng. Hòa tan hết rắn B trong HNO3 nóng thì thấy bay ra 2,24 lít khí NO duy nhất ( đktc). a) Viết phương trình hóa học. b) Tính m1, m2 và số mol HNO3 đã phản ứng. Hướng dẫn: Xem phần FeO + Fe2O3 ( đồng mol) như Fe3O4 Vậy hỗn hợp chỉ gồm có Fe3O4 Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 (1) Fe3O4 + CO 3FeO + CO2 (2) rắn B Phản ứng của rắn B với HNO3 : Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + 2H2O + NO (3) 3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + 5H2O + NO (4) 3Fe3O4 + 28HNO3 3Fe(NO3)3 + 14H2O + NO (5) Đặt : = ( của hỗn hợp A ) ; Áp dụng ĐLBTKL cho (3),(4),(5) ta có: Suy ra ta có : 19,2 + 63(3a + 0,1) = 242a + Giải ra được : a = 0,27 = 0,91 mol. Khối lượng của hỗn hợp đầu : m1 = 0,27 Theo pư (1) và (2) ta có : CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O 0,105 0,105 (mol) = m2 = 0,105 197 = 20,685 gam. * Cách 2 : Vì rắn C gồm Fe, FeO, Fe 3O4 tác dụng với HNO3 cho sản phẩm như nhau, nên đặt CTPT trung bình của rắn C: FexOy. Gọi a là số mol mỗi oxit trong A qui đổi A chỉ gồm Fe3O4 : 2a (mol) xFe3O4 + (4x – 3y)CO 3FexOy + (4x – 3y)CO2 (1) 2a (mol) FexOy + (12x–2y) HNO3 3Fe(NO3)3 + (3x–2y)NO + (6x-y)H2O (2) (12x–2y) (3x–2y) (mol) Ta có hệ phương trình : Giải hệ (I) và (II) a = 0,045 ; = 0,0425.
<span class='text_page_counter'>(69)</span> m1 = 0,045 2 232 = 20,88 gam. Áp dụng định luật BTKL cho pư (1) ta có : 20,88 + 28b = 19,2 + 44b giải ra b = 0,105 mol ( b là số mol CO2). 4) Đốt x (mol) Fe bởi O2 thu được 5,04 gam hỗn hợp A gồm các oxit của sắt. Hòa tan A trong HNO3 nóng dư thì thu được một dung dịch X và 0,035 mol khí Y ( gồm NO và NO2), biết = 19. Tính x. Hướng dẫn: Xem các oxit sắt chỉ gồm Fe2O3 và FeO ( vì Fe3O4 coi như FeO và Fe2O3) 4Fe + 3O2 2Fe2O3 (1) 2Fe + 3O2 2FeO (2) Phản ứng của rắn A với HNO3 : Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O (3) 3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + 5H2O + NO (4) FeO + 4HNO3 Fe(NO3)3 + 2H2O + NO2 (5) Theo (3),(4),(5) ta có : ; Áp dụng định luật BTKL ta có : 5,04 + 63(3x + 0,035) = 242x + (0,035 2 19) + 18 Giải ra x = 0,07 mol 5) Muối A là muối cacbonat của kim loại R hóa trị n ( R chiếm 48,28% theo khối lượng ). Nếu đem 58 gam A cho vào bình kín chứa sẵn lượng O2 vừa đủ rồi nung nóng. Phản ứng xong thu được 39,2 gam rắn B gồm Fe2O3 và Fe3O4. a) Xác định CTPT của A. b) Nếu hòa tan B vào HNO 3 đặc nóng, thu được khí NO 2 duy nhất. Trộn lượng NO 2 này với 0,0175 mol khí O2 rồi sục vào lượng nước rất dư thì thu được 2 lít dung dịch X. Xác định nồng độ mol của các chất trong dung dịch X. Hướng dẫn: a) Ta có R = 28x chỉ có x = 2 , R = 56 là thỏa mãn ( Fe) CTPT của chất A là : FeCO3 b) gọi x, y lần lượt là số mol Fe2O3 và Fe3O4 trong rắn B. 2FeCO3 + ½ O2 Fe2O3 + 2CO2 2x x (mol) 3FeCO3 + ½ O2 Fe3O4 + 3CO2 3y y (mol) Ta có: giải ra được : x = y = 0,1 mol. Phản ứng của B với HNO3 : Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O Fe3O4 + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + 3H2O + NO2 0,1 mol 0,1 mol 2NO2 + ½ O2 + H2O 2HNO3 Bđ: 0,1 0,0175 (mol) Pư: 0,07 0,0175 0,07 (mol) Spư: 0,03 0 0,07 (mol) 2NO2 + H2O HNO3 + HNO2 0,03 0,015 0,015 (mol) Dung dịch X ; . 6) Hòa tan a gam một oxit sắt FexOy vào trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì thu được khí SO2 duy nhất.Mặt khác, nếu khử hoàn toàn a gam oxit sắt trên bằng khí CO, hòa tan lượng sắt tạo thành trong dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư) thu được lượng SO2 gấp 9 lần lượng SO2 ở thí nghiệm trên..
<span class='text_page_counter'>(70)</span> a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong hai thí nghiệm trên. b) Xác định định công thức hóa học của oxit sắt. Hướng dẫn : 2FexOy + (6x -2y )H2SO4 ( đặc) xFe2(SO4)3 + (3x-2y) SO2 + (6x -2y )H2O (1) a (mol) (mol) FexOy + yH2 xFe + yH2O (2) a (mol) ax (mol) 2Fe + 6H2SO4 ( đặc) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (3) ax (mol) 1,5 ax ( mol) Theo đề bài : nên ta có : CTPT của oxit sắt là : Fe3O4. 7) Hòa tan một lượng oxit sắt FexOy vào dung dịch HNO3 loãng, dư thì thu được một dung dịch A và khí NO duy nhất. Mặt khác nếu khử lượng oxit sắt trên bằng lượng CO dư rồi lấy toàn bộ kim loại sinh ra hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HNO 3 đặc, nóng thì thu được dung dịch B và khí NO 2 duy nhất. Biết thể tích khí NO2 sinh ra gấp 9 lần thể tích khí NO sinh ra ( cùng nhiệt độ, áp suất). a) Viết các phương trình hóa học. b) Xác định công thức hóa học của oxit sắt. Hướng dẫn : 3FexOy + (12x -2y )HNO3 3xFe(NO3)3 + (3x - 2y)NO + (6x-y) H2O a (mol) (mol) FexOy + yCO xFe + yCO2 a (mol) ax (mol) Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O ax (mol) 3ax ( mol) Theo đề bài ta có : Vậy CTPT của oxit sắt là: FeO.. (1) (2) (3). CHUYÊN ĐỀ 8: VIẾT CTCT, VIẾT PTHH THEO CHUỖI PHẢN ỨNG - ĐIỀU CHẾ, NHẬN BIẾT – PHÂN BIỆT – TÁCH CÁC CHẤT HỮU CƠ. Bài 1: Viết các công thức cấu tạo có thể có ứng với công thức phân tử C5H10: CH2 = CH - CH2 - CH2 - CH3. CH2 = C - CH2 - CH3 | CH3. CH3 - CH = CH- CH2 - CH3. CH3 - C= CH - CH3 | CH3. CH2 CH2. CH2 = CH - CH -| CH3 CH3. CH2. CH2 CH2. CH2. CH -. CH2. CH2. CH2. CH2. CH. CH2 - CH3. CH2 CH3. CH. CH2. CH3.
<span class='text_page_counter'>(71)</span> CH3. CH. CH2. CH3. Bài 2: 1. A, B, D, F, G, H, I là các chất hữu cơ thoả mãn các sơ đồ phản ứng sau: A B+C. ;. B+CD. ;. D+EF. F + O2 G + E ; F + G H + E. ;. ; H + NaOH I + F. G+L I+C. Xác định A, B, D, F, G, H, I, L. Viết phương trình hoá học biểu diễn sơ đồ phản ứng trên. 2. Viết công thức cấu tạo các đồng phân của A ứng với công thức phân tử C5H12. Xác định công thức cấu tạo đúng của A biết rằng khi A tác dụng với clo( askt ) theo tỷ lệ 1 : 1 về số mol tạo ra một sản phẩm duy nhất. 3. Từ nguyên liệu chính là đá vôi, than đá, các chất vô cơ và điều kiện cần thiết. Viết sơ đồ phản ứng điều chế các rượu CH3OH; C2H5OH; CH3 – CH2 – CH2OH và các axit tương ứng. Bài 1 Viết công thức cấu tạo có thể có ứng với công thức phân tử : C5H12 , C3H6O2 , C3H7O Bài 2 Có các chất đựng riêng biệt trong các lọ mất nhãn gồm: Rượu etylic, axit axêtic, benzen, dung dịch NaOH, dung dịch H2SO4, dung dịch Ba(OH)2. Bằng phương pháp hoá học hãy phân biệt các chất đựng trong mỗi lọ trên. Bài 4: Hoàn thành sơ đồ biến hoá sau (ghi rõ điều kiện nếu có) B C Cao su buna (2). CaC2. (1). A (5). D Rượu etylic E F G CH3Cl Biết F là: CH3COONa Bài 1 a - Viết công thức cấu tại có thể có của C4H8, C2H4O2, C3H8O. b - Có các chất khí sau C2H6, C2H2, C2H4, CO2, N2, O2. Bằng phương pháp hoá học hãy phân biệt các chất trên. Bài 2 Viết PTPƯ theo sơ đồ biến hoá sau (Ghi rõ điều kiện nếu có): CH3COOH 2. C2H2 CH3CHO. 4. CH3COOC2H5 C2H5OH. 3. C2H5OH Bài 3 Từ than đá, đá vôi, các chất vô cơ và các điều kiện cần thiết. Viết các PTPƯ (Ghi rõ điều kiện) điều chế Vinyl clorua, Poly etilen, Cao su buna. Bài 6:.
<span class='text_page_counter'>(72)</span> a. Xác định các chất A , B , C , D , E , F và viết các PTHH minh hoạ. C2H6 A B C D EF b. Viết tất cả các đồng phân có thể có ứng với công thức phân tử : C3H6O2 Bài 7: 1. Có các chất: H2O, rượu etylic, axit axêtic và axit cacbonic. Sắp xếp theo thứ tự giảm dần về tính axit, từ đó dẫn ra các phương trình phản ứng để minh hoạ cho trật tự sắp xếp đó. 2. Từ khí thiên nhiên, các chất vô cơ và điều kiện cần thiết viết các phương trình phản ứng điều chế axêtilen, rượu etylic, axit axêtic, poli vinyl clorua (PVC), cao su buna. Bài 8: Hãy nhận biết các lọ mất nhãn đựng các chất lỏng: CH3COOH, HCl, C2H5OH, NaOH và C6H6 bằng phương pháp hoá học. Bài 9: Xác định công thức cấu tạo của A, B, C, D, E, F, G và hoàn thành các phương trình hoá học thể hiện theo sơ đồ biến hoá sau(ghi rõ các điều kiện nếu có). C 0. + X, (t ,xt) AB. +Y. C. ( TH:t0,p,xt). G. 0. (xt). (t ,xt). E 0. +Y,. (t ,xt). +X. D. ( t0,xt ). (t0,xt) F. ( T; HSOđặc ). CH3 – COOC2H5 Biết A là thành phần chính của khí bùn ao, D chỉ có 1 nhóm chức là: – CHO, G là PE Bài 10: Viết các phương trình hoá học thể hiện theo sơ đồ chuyển hoá sau. CaCO3 CaO CaC2 C2H2 C2H4 C2H5OH CH3COOH CH3COONaCH4 CO2 Ba(HCO3)2. Bài 11: Bài 1 Hoàn thành các phương trình hoá học theo dãy biến hoá sau . a/ CaC2 CH = CH CH2 = CH2CH3 – CH2– OH CH3 – COOH CH3 – COONa CH4 CH3Cl b/ CH3 – COOH CH3 – COOC2H5 CH3 – CH2 – OH CH3 – CH2 – ONa Bài 2 Viết phương trình hoá học của axêtilen với H2, HCl, dung dịch Brôm và với Ag2O trong môi trường NH3 (hoặc AgNO3 trong môi trường NH3). Bài 12: Bài 1 Viết các công thức cấu tạo thu gọn của các đồng phân có cùng công thức phân tử của các hợp chất hữu cơ sau : C4H8 , C4H10O , C3H6O2 . Bài 2 Hỗn hợp X gồm một ankan và một ankin có tỷ lệ phân tử khối tương ứng là 22 : 13. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp X, thu được 22g CO2 và 9g H2O. Xác định công thức phân tử của ankan và ankin trên. Bài 3 Hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ biến hoá sau(ghi rõ điều kiện nếu có) DE men giấm. Xt : CaO, T. +O2 CO2 AB. CH4 + HO. XT XT, T. Crăcking,T.
<span class='text_page_counter'>(73)</span> C4H6 C4H10 CH4F Xác định các chất A,B,D,E,F trong mỗi phương trình. Bài 1 Có 3 hợp chất hữu cơ có công thức phân tử như sau: CH2O2, C2H4O2, C3H6O2. Hãy viết công thức cấu tạo có thể có ứng với 3 công thức phân tử ở trên. Bài 2 Hoàn thành sơ đồ biến hoá sau (ghi rõ điều kiện nếu có) B C Cao su buna (2). CaC2. (1). A (5). D Rượu etylic E F G Biết G (thành phần chính của khí bùn ao) Bài 3 Bằng phương pháp hoá học hãy phân biệt các dung dịch đựng trong các lọ mất nhãn chứa riêng biệt các dung dịch: CH3COOH, HCOOH, C2H5OH, C6H6. Bài 4 Hãy xác định công thức cấu tạo có thể có của các hợp chất hữu cơ ứng với công thức tổng quát: CXHYOZ khi x 2. Biết rằng các hợp chất đó đều tác dụng được với kali và không phải là hợp chất đa chức. Bài 5 Cho một hiđrô cacbon A, để đốt cháy hoàn toàn 1 mol A cần 6 mol oxi. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên A. Biết A ở thể khí. Bài 1Xác định các chất A, B, C, D, E, F, G, H và hoàn thành sơ đồ biến hoá sau (ghi rõ điều kiện nếu có) C. (3). (2). D (4). Lên men giấm Lên men A (1) B. + Cl2 , askt G (5). (8). H. (7) + H2 , xt Ni, t0 E (6). F. Biết: E là nguyên liệu chính để sản xuất cao su buna. G là thành phần chính của khí bùn ao. Bài 2 Cho một rượu no X, để đốt cháy hoàn toàn một mol X cần 3 mol oxi. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên X. Bài 3 Bằng phương pháp hoá học hãy tách riêng CO2 và C2H6 ra khỏi hỗn hợp khí CO2, C2H2, C2H4 và C2H6. Bài 4 Có 4 lọ mất nhãn chứa riêng biệt các khí CO2 ,CH4 ,C2H4 và C2H2.Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết các nằm trong mỗi lọ. Viết phương trình hoá học minh hoạ (nếu có). Bài 1 Viết công thức cấu tạo các đồng phân ứng với công thức phân tử: C3H6O2, C3H8O, C3H6, C5H10 Bài 2 Chất A có công thức phân tử C2H6 .Xác định công thức cấu tạo của các chất B, C, D, E, F và hoàn thành các phương trình hoá học theo sơ đồ phản ứng sau: C2H6 BC D E F.
<span class='text_page_counter'>(74)</span> CH4 Bài 3 Đốt cháy 1 lít hỗn hợp gồm 2 Hiđrô cacbon ở thể khí thu được 1,6 lít khí CO2 và 1,4 lít hơi nước. Các thể tích đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Xác định 2 chất và thành phần % về số mol của mỗi chất trong hỗn hợp. Bài 4 Bằng phương pháp hoá học hãy nêu cách phân biệt 4 chất khí sau: CH4, C2H2, SO2và CO2. Bài 16: Cho sơ đồ biểu diễn biến hoá hoá học sau: R1. R2. R3. R4 R6. R5. R3. - Xác định công thức các chất R1, R2, R3, R4, R5, R6 (thuộc hợp chất hữu cơ) và viết các phương trình hoá học biểu diễn các biến hoá trên (mỗi mũi tên chỉ viết một PTHH). - Trong các biên hoá trên có khi nào phản ứng xảy ra theo chiều ngược lại không? (Viết các PTHH, nêu điều kiện xảy ra các phản ứng) Vì R1 tác dụng với I2 tạo ra mau xanh nên R1 là tinh bột(C6H10O5)n ta có: R1->R2: (C6H10O5 )n + nH2O R2->R3 : C6H12O6. nC6H12O6. men zima. R3->R4 : C2H5OH + O2 R3->R5 : C2H5OH R5->R3 : C2H4 + H2O. XT H2SO4 AX. R3->R6 : C2H5OH + CH3COOH. 2C2H5OH + 2CO2. (1). (2). CH3COOH + H2O (3) C2H4 + H2O (4) C2H5OH (5) H2SO4. R4->R6 : CH3COOH +C2H5OH. CH3COOC2H5 + H2O (6) CH3COOC2H5 + H2O (7). Những phản ứng xảy ra theo chiều ngược lại được là :(4), (5) C2H4 + H2O C2H5OH. XT,P H2SO4. C2H5OH C2H4 + H2O. Bài 17 lượng khí B qua dung dịch nước Brôm thấy bình nặng thêm 0,041(g). Tính khối lượng của êtylen có trong hỗn hợp B. Hướng dẫn: 1.a/ Cho hỗn hợp đi qua nước Br 2 dư: C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 Tinh chế được CH 4 b/ Cho hỗn hợp đi qua dung dịch Ag2O (NH2) C2H2 + Ag2O C2Ag2 + H2O - Lọc lấy kết tủa hoàn tan bằng HNO3.
<span class='text_page_counter'>(75)</span> C2Ag2 + HNO3 AgNO3 + C2H2 2. a. Gọi một số mol của C2H2 là x -> nH2 = 1 - x Ta có: = 4-> x = 0, 25 Ta có: C2H2 chiếm 25%; và H2Chiếm 75% b. Đốt nóng hỗn hợp C2H2 + H2 > C2H4 C2H2 + 3H2 > C2H6 Hỗn hợp khí B; C2H2; C2H4; C2H6 Cho Bài 12B đi qua dung dịch Ag2O (NH3) C2H2 + Ag2O C2Ag2 + H2O nC2H2 = nC2Ag2 = = 0,0005 (mol) Khối lượng C2H2 có trong hỗn hợp B: 0,0005.2. 26 = 0,026(g) - Cho Bài 12 B đi qua dung dịch Br2 Các phản ứng: C2H4 + Br2 C2H4 Br2 C2h2 + 2Br2 C2H2 Br4 - Khối lượng của C2H4 trong hỗn hợp B là: (0,041 - ). 2 = 0,056 (g) Bài 17 Các hiđrocacbon A, B, C đều ở trạng thái khí ở điều kiện thường, xác định công thức của chúng bằng kết quả của từng thí nghiệm sau: a, 1,4g chất A làm mất màu vừa đủ một dung dịch chứa 8g brôm. b, Một thể tích V của B cháy cần 2,5V khí ôxi. c, Tổng thể tích C và thể tích ô xi vừa đủ bằng tổng thể tích của khí CO 2 và hơi nước tạo thành, thể tích hơi nước đúng bằng thể tích CO2. a, theo TN ta có : MA= = 28 (g) Xét các trường hợp :- hiđrocacbon CnH2n+2 và CnH2n-2 không có trường hợp nào có M = 28g - hiđrocacbon CnH2n : chỉ có C2H4 là thoả mãn M=28g vậy A là C2H4 (1đ) b, Gọi công thức B là CxHy và đặt VB = V0 Ta có :C2H4 + (x+ ) O2 VO2. (x + )V0 =. VCxHy. xCO2 + H2O x+. V0. x, y phải thoả mãn điều kiện : x, y là những số nguyên dương 2x-2 y 2x+2 Chỉ có nghiệm x=y=2 thoả mãn . Vậy B là C2H2.
<span class='text_page_counter'>(76)</span> C, Ta có : CnH2n + (n+ )O2. nCO2 + nH2O. -Theo PTHH VCO2= VH2O(hơi ) Nếu lấy VCnH2n =1 thì Vđầu = 1+ n + Vcuối =Vđầu -> 1= -> n=2 Vậy C là C2H4 Bài 18: Hỗn hợp A gồm các khí mêtan, êtylen và axêtylen. a. Dẫn 2,8 lít hỗn hợp A ở đktc qua bình đựng dung dịch nước Brôm thấy bình bị nhạt màu đi một phần và có 20g brôm phản ứng. b. Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 5,6 lit A đktc rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng 175,2 gam dung dịch NaOH 20% sau thí nghiệm thu được dung dịch chứa 1,57% NaOH. Tính % theo thể tích của mỗi khí có trong hỗn hợp A. Hướng dẫn: Gọi x, y, z lần lượt là các số mol của CH4 , C2H4 và C2H2 có trong 2,8 lít hỗn hợp: nhh = = 0, 125 mol Khi cho 2,8 lít hỗn hợp đi qua bình đựng nướcBrôm chỉ có C2H4 và C2H2 phản ứng Phương trình phản ứng: C2H4 + Br2 -> C2H4Br2 C2H2 + 2 Br2 -> C2H2Br Ta có: nBr2 = y + 2z = = 0, 125 Đốt cháy 5,6 lít hỗn hợp CH4 + 2O2 -> CO2 + 2h2O 2x. 2x. C2H4 + 3O2-> 2CO2 + 2H2O 2y. 4y. 2C2H2 + O2 -> 4 CO2 + 2 H2O 2z. 4z. Ta có: n CO2 = 2x + 4y + 4z = 0,375 + y n NaOH = 0,876 mol CO2 + 2NaOH -> Na2CO3 + H2O 1mol. 2mol. n NaOH phản ứng = 2n CO2 = 0,75 + 2y n NaOH dư = 0, 876 - 0,75 - 2y = 0,126 - 2y Ta có hệ phương trình Giải hệ ta được: y = 0,025 x = z = 0, 05 % CH4 = 40% % C2H4 = 20% % C2H2 = 40%.
<span class='text_page_counter'>(77)</span> Bài 19: Hỗn hợp A gồm CH4, C2H2 và một hiđrocacbon X có công thức CnH2n +2. Cho 0,896 lít hỗn hợp A đi qua dung dịch Brom dư để phản ứng xảy rảy ra hoàn toàn, thấy thoát ra 0,448 lít hỗn hợp hai khí . Biết rằng tỷ lệ số mol CH4 và CnH2n+ 2 trong hỗn hợp là 1:1, khi đốt cháy 0,896 lit A thu được 3,08gam CO2 (ở ĐKTC). a- Xác định công thức phân tử của Hiđrocacbon X b- Tính thành phần % theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp A. Hướng dẫn: a- Khi cho hỗn hợp A qua dung dịch brom dư, có phản ứng: C2H2 + 2Br2. C2H2Br4. Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn và có hai khí thoát ra khỏi dung dịch brom, nên hai khí đó là CH 4 và CnH2n+ 2 Theo đề bài, VC2H2 tham gia phản ứng là: 0,896 - 0,448 = 0,448 (lít) Vậy số mol C2H2 là: 0,448 = 0,02 (mol) 22,4 Gọi số mol của CH4 là x. Theo bài => số mol của CnH2n + 2 cũng là x. Vậy ta có: x + x = 0,448 = 0,02 => x = 0,01. 22,4 Phương trình hoá học của phản ứng đốt cháy hỗn hợp: 2C2H2 + 5O2. 4CO2 + 2H2O. 0,02 mol. 0,04 mol. CH4 + 2O2. CO2 + 2H2O. 0,01 mol. 0,01mol. 2CnH2n + 2 + (3n + 1) O2. 2nCO2 + 2 (n +1)H2O. 0,01 mol. 0,01,n mol. Vậy ta có: nCO2 = 0,04 + 0,01 +0,01n = 3,08. => n = 2 44. Vậy công thức phân tử của hiđrocacbon X là C2H6 b- Tính % thể tích các khí: % VC2H2 = 0,448: 0,896 x 100% = 50% % VCH4 = % VC2H6 = (100% - 50%) : 2 = 25% Bài 20: Người ta đốt cháy một hidrôcacbon no bằng O2 dư rồi dẫn sản phẩm cháy đi lần lượt qua H2SO4 đặc rồi đến 350ml dung dịch NaOH 2M thu được dung dịch A. Khi thêm BaCl2 dư vào dung dịch A thấy tác ra 39,4gam kết tủa BaCO3 còn lượng H2SO4 tăng thêm 10,8gam. Hỏi hiđrô các bon trên là chất nào ? Hướng dẫn: - Sản phẩm cháy khi đốt Hiđrô cac bon bằng khí O 2 là CO2; H2O; O2 dư. Khi dẫn sản phẩm cháy đi qua H2SO4 đặc thì toàn bộ H2O bị giữ lại (do H2SO4 đặc hút nước mạnh), do vậy lượng H2SO4 tăng.
<span class='text_page_counter'>(78)</span> 10,8gam, chính bằng lượng nước tạo thành ( mH O = 10,8gam), khí còn lại là CO2, O2 dư tiếp tục qua dung dịch NaOH, xảy ra phản ứng giữa CO2 và NaOH 2. CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O. (1). CO2 + NaOH NaHCO3. (2). Tuỳ thuộc vào số mol của CO2 và NaOH mà có thể tạo ra muối trung hoà Na2CO3 lẫn muối axit NaHCO3) * Trường hợp 1: NaOH dư, sản phẩm của phản ứng giữa CO 2 và NaOH chỉ là muối trung hoà. Dung dịch A gồm Na2CO3 + H2O Khi phản ứng với dung dịch BaCl2, toàn bộ muối gốc cacbonat bị chuyển thành kết tủa BaCO3. Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl (3) Ta có:. =. Vì:. = = 0,2 (mol). Trong khi: = Suy ra: Tỷ số không tồn tại hiđrô các bon no nào như vậy vì tỷ số nhỏ nhất là ở CH4 cháy * Trường hợp 2: - Như vậy NaOH không dư. Nghĩa là NaOH phản ứng hết. Đồng thời tạo ra cả muối axít và muối trung hoà (cả phản ứng (1) và (2) đều xảy ra, lượng CO 2 phản ứng hoàn toàn, lượng CO 2 bị giữ lại hoàn toàn) - Theo phương trình (1). n NaOH ban đầu = 0,35 . 2 = 0.7 (mol). nNaOH = 2. = 2 . = 2 . 0,2 = 0,4 (mol) ở (1) = 0,2 (mol). (*). Lượng NaOH còn lại: 0,7 - 0,4 = 0,3 (mol). Tham gia phản ứng (2) - Theo phương trình (2): = n NaOH = 0,3 (mol) (**) - Vậy từ (*), (**) lượng khí CO2 tạo thành trong phản ứng cháy là = 0,2 + 0,3 = 0,5 (mol) Gọi CTHH hiđrô các bon no là CnH2n+2 (n 1) Phản ứng cháy; CnH2n+2 + n CO2 + (n + 1)H2O Do đó; Vậy hiđrô các bon cần tìm có công thức hoá học C5H12. Bài 6: Cho biết X chứa 2 hoặc 3 nguyên tố trong số các nguyên tố C; H; O. Bài 1 Trộn 2,688lít CH4 (đktc) với 5,376lít khí X (đktc) thu được hỗn hợp khí Y có khối lượng 9,12g. Tính khối lượng phân tử X..
<span class='text_page_counter'>(79)</span> Bài 2 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợpY. Cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,48 mol Ba(OH)2 thấy tạo ra 70,92g kết tủa. Xác định CTPT và viết CTCT của X. Hướng dẫn: Bài 1 Số mol các chất = = 0,12 mol nx = = 0,24 mol mx = 9,12 . 0,12 . 16 = 7,2 => Mx = = 30 Bài 2 Các PTHH có thể xảy ra gồm: CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O. (1). CxHyOz + (x + - )O2 -> xCO2 + H2O. (2). CO2 + Ba(OH)2 -> BaCO3 + H2O. (3). CO2dư + H2O + BaCO3 -> Ba(HCO3)2. (4). Xảy ra 2 trường hợp: a, Trường hợp 1: CO2 thiếu -> không có PTHH(4) 70 , 92 nCO2 nBaCO3 = = 197 = 0,36 mol lượng CO2 do CH4 tạo ra theo PT (1) =. nCH 4. = 0,12 mol. Do đó lượng CO2 do X tạo ra = 0,36 0 ,24 0,12 = 0,24 mol. Như vậy số nguyên tử C trong X = =1 0 ,24 12 . 1 + y + 16z = 30 hay y + 16z = 18. Cặp nghiệm duy nhất z = 1 và y = 2 => CTPT là CH2O. CTCT là. O H-C. H. b, Trường hợp 2: CO2 dư có PTHH (4) Lúc đó n CO2 = 0,48 + ( 0,48 - 0,36 ) = 0,6 mol đủ. dư. nCO2. do X tạo ra = 0,6 - 0,12 = 0,48 mol 0 , 48 -> nguyên tử C trong X = =2 0 ,24 ta có. 12 . 2 + y + 16z = 30 <=> 24 + y + 16z = 30. <=> y + 16z = 6. Cặp nghiệm duy nhất z = 0 ; y = 6 CTPT là C2H6. CTCT là. H H H-C-C-H. H H Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn 1 hỗn hợp khí gồm 2 hidrocacbon có công thức tổng quát C nH2n và C mH2m + 2. (4 m 1); (4 n 2) cần dùng 35,2g khí O2. 7 Sau phản ứng thu được 14,4g H 2O và lượng khí CO2 có thể tích bằng thể tích của hỗn hợp 3 khí ban đầu. a. Tính % thể tích của hỗn hợp khí ban đầu..
<span class='text_page_counter'>(80)</span> b. Xác định CTPT và CTCT cơ thể có của các hidrocacbonat nói trên. n = =1,1 mol n = = 0,8 mol Gọi a, b lần lượt là số mol của 2 hiđrocacbon CnH2n và CmH2m + 2. Ta có PTHH CnH2n +O2 n CO2 + n H2O a.. na. na. CmH2m + 2 + m CO2 + (m +1)H2O b. (). b. n = + b = 1,1. mb. (m+1)b. (1). n = na + (m+1)b = 0,8. (2). n CO2 = na + mb = (a+b). (3). Giải hệ PT ta được a = 0,2 b = 0,1 % CnH2n =0,Bài 20,3 x 100% 66,7% a. % CmH2m + 2 = 100% - 66,7% = 33,3 % b. na + mb = ( a +b) 0,2n + 0,1m = x 0,3 2n + m = 7 n. 2. 3. m. 3. 1. Các hiđrocacbon có CT: C2H4 và C3H8 C3H6 và CH4. Bài 8: Cho hỗn hợp A gồm C2H4 và C2H2. Lấy 2,96g hỗn hợp A đem đốt cháy hoàn toàn thu được m1g CO2 và m2g H2O. Lấy 0,616 lít A(đktc) cho phản ứng với lượng dư nước Brôm thấy có 6,8g Br 2 tham gia phản ứng (phản ứng xảy ra hoàn toàn). a, Viết PTPƯ. b, Tính % theo khối lượng và theo thể tích của mỗi hiđrocacbon trong A. c, Tính m1 và m2. a) (1 điểm) C2H4 + O2 2CO2 + 2H2O C2H2 + O2 2CO2 + H2O. (1) (2).
<span class='text_page_counter'>(81)</span> C2H4 + Br2 C2H4Br2. (3). C2H2 + 2Br2 C2H2Br4. (4). b) và Gọi số mol C2H4 là a mol C2H2 là b mol Theo PT (3) và (4) ta có hệ PT:. mtrong 0,0275 mol hỗn hợp : 0,0125.28 = 0,35. g. mtrong 0,0275 mol hỗn hợp : 0,015.26 = 0,39g. Tổng khối lượng = 0,35 + 0,39 = 0,74 g Tỷ lệ 2,96g : 0,616 lít = 2,96 : 0,74 = 4:1 Số mol C2H4 và C2H2 trong 2,96 g hỗn hợp là: n n % C2H4 theo V bằng: % C2H2 theo V bằng 100%- 45,45% = 54,55% % C2H4 theo m bằng % C2H2 theo m bằng 100%- 47,3%= 52,7% c, Tính m1, m2 Theo PT (1) và (2): n= 2n+ 2n = 0,1 + 0,12 = 0,22 (mol) m1 = 0,22.44= 9,68(g) n = 2n+ 2n = 2.0,05 + 0,06 = 0,16 (mol) m2 = 0,16.18 = 2,88(g) Bài 9: Cho 3,36 lít hỗn hợp khí A (ĐKTC) gồm hiđro cacbon X có công thức C nH2n + 2 và hiđro cacbon Y (công thức CmH2m) đi qua bình nước Brom dư thấy có 8 gam brom tham gia phản ứng. Biết 6,72 lít hổn hợp A nặng 13 gam, n và m thoả mản điều kiện: 2 n; m 4. Tìm công thức phân tử 2 hiđro cacbon X; Y. Hướng dẫn: Cho hổn hợp khí qua dd nước brom X:. CnH2n + 2 + Br2 . Không phản ứng. Y:. CmH2m. CmH2mBr2. +. Br2 . Gọi số mol X, Y trong hỗn hợp lần lượt là a và b ta có: a + b = = 0,15 (mol) nY = nBrom = b = = 0,05 (mol Theo khối lượng hỗn hợp:. a = 0,1 mol.
<span class='text_page_counter'>(82)</span> (14n + 2)0,1 + 14m . 0,05 =. 13 . = 6,5. Rút gọn: 2n + m = 9 Vì cần thoả mản điều kiện 2 n; m 4. ( m, n nguyên dương) Chỉ hợp lí khi n = m = 3 Vậy công thức phân thức phân tử X là C3H8; Y là C3H6. Bài 10: Một hỗn hợp gồm khí Metan, Etilen có thể tích 5 lít được trộn lẫn với 5 lít khí Hiđro rồi nung đến 2500C có bột kền xúc tác cho đến khi phản ứng kết thúc. Sau khi trở lại những điều kiện lúc đầu. Về nhiệt độ và áp suất thể tích tổng cộng chỉ còn lại 8 lít được dẫn qua dung dịch nước Brom. Hỏi 1) Dung dịch Brom có bị mất màu không ? 2) Tính thành phần % theo thể tích của CH4 và C2H4 trong hỗn hợp lúc đầu 3) Nếu thay C2H4 bằng cùng thể tích của C2H2 thì sau phản ứng thể tích tổng cộng bằng bao nhiêu ? Hướng dẫn:. a) Khi trộn hỗn hợp khí CH4; C2H4 với khí H2 đến khi phản ứng kết thúc có nghĩa phản ứng đã xảy ra hoàn toàn và chỉ có C2H4 phản ứng với H2. PTHH : C2H4+ H2 Ni C2H6 t0. Theo phản ứng ta có n C2H4 = nH2 Mà theo bài ra : nC2H4 < nH2 nên sau phản ứng có H2 (dư) và CH4 ; C2H6 là những chất không phản ứng với dd Brom. Nên Brom không mất màu. b) Theo phản ứng trên : Vh hợp giảm = VC2H4 đã phản ứng. => VC2H4 = 5 + 5 - 8 = 2 (lít) % C2H4 % CH4 = 100% - 40% = 60% c) Nếu thay C2H4 + 2H2 Ni C2H6 Theo PTHH : t0 VH2 = 2VC2H2 = 2.2 = 4 (l) => VH2 (dư) = 5 - 4 = 1 (lít) Vhh = 3 +2 + 1 = 6 (lít). Bài 11: Hợp chất hữu cơ A chỉ chứa hai nguyên tố X và Y. Đốt cháy hoàn toàn m gam A thu được đúng m gam H2O. A có phân tử khối trong khoảng 150 < M < 170. a. X và Y là nguyên tố gì? b. Xác định công thức đơn giản nhất (công thức trong đó tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố là tối giản) và công thức phân tử của A. Hướng dẫn: - Nêu được vì A là hợp chất hữu cơ nên trong X và Y phải có một nguyên tố là C..
<span class='text_page_counter'>(83)</span> Mặt khác khi đốt A thu được H2O. Vậy X và Y là C và H - Viết được phương trình tổng quát: CxHy + (x +)O2 xCO2 + H2O a. .a. - Lập được hệ thức a(mol) CxHy => .a(mol) H2O m m y = 18 => a.MA = 9.a.y => MA = 9y. Mà MA = và MH ❑2 O = a a 2 Vì 150 < M < 170 nên 16 < y < 19. Ta có: y. 16. 17. 18. 19. MA. 145. 156. 162. 171. Vì nếu M = 156, y = 17 thì x = 11,5 (loại). Vậy chỉ có y = 18, x = 12 và M = 162 là phù hợp. Công thức phân tử của A là: C12H18 Công thức đơn giản nhất là: (C2H3)n Bài 12: Hỗn hợp khí B chứa mêtan và axetilen. 1. Cho biết 44,8 lít hỗn hợp B nặng 47g. Tính % thể tích mỗi khí trong B. 2. Đốt cháy hoàn toàn 8,96 lít hồn hợp B và cho tất cả sản phẩm hấp thụ vào 200ml dung dịch NaOH 20% (D = 1,2 g/ml). Tính nồng độ % của mỗi chất tan trong dung dịch NaOH sau khi hấp thụ sản phẩm cháy. 3. Trộn V lít hỗn hợp B với V' Hiđrôcacbon X (chất khí) ta thu được hỗn hợp khí D nặng 271g, trộn V' lít hỗn hợp khí B với Vlít Hiđrocacbon X ta thu được hỗn hợp khí E nặng 206g. Biết V' - V = 44,8 lít. Hãy xác định công thức phân tử của Hiđrocacbon X. Các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Hướng dẫn: 1. Gọi n là số mol C2H2 trong 1 mol hỗn hợp B ta có phương trình về khối lượng mol: MB = 26n +16 (1 - n) = 4/72 = 23,5 => n = 0,75 tức axetilen= 75%, mêtan = 25% 2. Các phương trình: 2C2H2 + 5O2. 4CO2+2H2O. (1). CH4+ 2O2. CO2+2H2O. (2). Tính nB = 0,4 mol , trong đó có 0,3mol C2H2 và 0,1mol CH4 Theo các phản ứng : 1;2: Tổng mol CO2 = 0,3 x 2 + 0,1 x 1 = 0,7 mol Tổng mol H2O = 0,3 x 1 + 0,1 x 2 = 0,5 mol Số mol NaOH = 200x 1 ,2 x 20 /100x40 = 1,2mol Vì: số mol CO2< số mol NaOH < 2 x số mol CO2..
<span class='text_page_counter'>(84)</span> Do đó tạo thành 2 muối : CO2+ 2NaOH. Na2CO3 + H2O. (3). CO2 +NaOH. NaHCO3. (4). Gọi a, b lần lượt là số mol Na2CO3 và NaHCO3 Ta có: a + b = 0,7 => a = 0,5mol Na2CO3 2a +b = 1,2 b = 0,2mol NaHCO3 Khối lượng dung dịch NaOH sau khi hấp thụ CO2 vàH2O là: 200x 1,2+ 0,7 x 44 + 0,5 x 18 = 279,8 g Vậy % N2CO3 =106 x 0,5 x 100/279,8 = 18,94% % NaHCO3 = 84 x 0,2 x 100/279,8 = 6% 3- Ta có các phương trình về hỗn hợp D và E: V . 23,5 22,4. +. V' .M. = 271. (a). 22,4. V' . 23,5 + V .M 22,4. = 206. (b). 22,4. Mặt khác: V' - V = 44,8 lít. (c). Trong đó: M là khối lượng phân tử của HiđrocacbonX. Từ (a), (b) và (c) giải ra ta được M = 56 Gọi công thức X là CXHY ta có: 12 x + y = 56 Suy ra công thức của X là C4H8 Bài 13: Hỗn hợp X ở (đktc) gồm một ankan và một anken. Cho 3,36 (l) hỗn hợp X qua bình nước Brom dư thấy có 8(g) Brôm tham gia phản ứng. Biết 6,72 (l) hỗn hợp X nặng 13(g). 1, Tìm công thức phân tử của ankan và anken, biết số nguyên tử cacbon trong mỗi phân tử không quá 4. 2, Đốt cháy hoàn toàn 3,36 (l) hỗn hợp X và cho tất cả sản phẩm cháy hấp thụ vào dung dịch NaOH (dư), sau đó thêm BaCl2 dư thì thu được bao nhiêu (g) chất kết tủa? Hướng dẫn: Đặt CTPT của X, Y lần lượt là CnH2n + 2 và CmH2m Điều kiện: 1 n 4 và 2 m 4 ( m, n nguyên dương) Cho hổn hợp khí qua dd nước brom X:. CnH2n + 2 + Br2 . Không phản ứng. Y:. CmH2m. CmH2mBr2. +. Br2 . Gọi số mol X, Y trong hỗn hợp lần lượt là a và b ta có: a + b = = 0,15 (mol) nY = nBrom = b = = 0,05 (mol. a = 0,1 mol. Theo khối lượng hỗn hợp: (14n + 2)0,1 + 14m . 0,05 = 13 . = 6,5.
<span class='text_page_counter'>(85)</span> Rút gọn: 2n + m = 9 Vì cần thoả mãn điều kiện: 1 n 4 và 2 m 4 ( m, n nguyên dương) Chỉ hợp lí khi n = m = 3 Vậy công thức phân thức phân tử X là C3H8; Y là C3H6. 2 Ta có các PTHH xảy ra: C3H8 + 5O2 ----> 3CO2 + 4H2O 0,1. 0,3 mol. 2C3H6 + 9O2 -----> 6CO2 + 6H2O 0,05. 0,15 mol. CO2 + 2NaOH -----> Na2CO3 + H2O 0,45. 0,9. 0,45 mol. BaCl2 + Na2CO3 ----> BaCO3 + 2NaCl 0,45. 0,45 -----> 0,45 mol. mrắn = 0,45 . 197 = 88,65g CHUYÊN ĐỀ 9: RƯỢU Các phản ứng của rượu: -. Phản ứng với kim loại kiềm:. 2R(OH)n + 2nM ----> 2R(OM)n + nH2 2R-OH + 2M ----> 2R-OM + H2 R(OH)n : Rượu n chức, R-OH: Rượu đơn chức. -. Phản ứng với axit:. R-OH + H-Br ---> R-Br + H2O - Phản ứng tách nước: CnH2n + 1-OH -------> CnH2n + H2O. -. Phản ứng ete hoá của rượu đơn chức, ta có:. Số mol ete = Bài 12 số mol của rượu tham gia phản ứng. Hỗn hợp 2 rượu bị ete háo sẽ tạo ra 3 ete. -. Phản ứng cháy của rượu no hay ete no.. C H2 + 2O + (3 + 1 -)/2 ------> CO2 + ( + 1)H2O xmol. xmol ( + 1)x mol. Hệ quả: Rượu no hay ete no cháy ----> số mol H2O > số mol CO2. Và số mol rượu no hay ete no tham gia phản ứng = số mol H2O – số mol CO2. Bài tập áp dụng: Bài 1: Đốt cháy 3,075 gam hỗn hợp 2 rượu no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Sản phẩm thu được lần lượt cho qua bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng KOH rắn. Tính khối lượng.
<span class='text_page_counter'>(86)</span> các bình này tăng lên, biết rằng nếu cho lượng rượu trên tác dụng với Na thấy thoát ra 0,672 lít H2 (đktc). Lập công thức phân tử của 2 rượu. Bài giải Gọi là số nguyên tử cacbon trung bình của 2 rượu. Ta có CTPT tương đương của 2 rượu là C H2+ 1OH. Phản ứng đốt cháy: (1). C H2+ 1OH + O2 CO2 + ( + 1) H2O. Khi cho sản phẩm thu được qua bình 1 đựng H2SO4 thì H2O bị hấp thụ và qua bình 2 đựng KOH thì CO2 bị giữ lại theo phương trình. CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O. (2). Phản ứng rượu tác dụng với Na 2C H2+ 1OH + 2Na 2C H2+ 1ONa + H2. (3). Theo (3) số mol hỗn hợp 2 rượu là. nhh = 2.nH= 2 = 0,06 (mol) hh. = = 51,25 = 14 + 18. = 2,375. Vì 2 rượu kế tiếp nhau nên suy ra: C2H5OH và C3H7OH. Theo (1) ta có: Khối lượng bình 1 tăng = mHO = 0,06(2,375 + 1).18 = 3,645 g Khối lượng bình 2 tăng = mCO= 0,06 . 2,375 . 44 = 6,27 g Bài 2: A là hỗn hợp gồm rượu Etylic và 2 axit hữu cơ kế tiếp nhau có dạng C nH2n+1COOH và Cn+1H2n+3COOH. Cho Bài 12 hỗn hợp A tác dụng hết với Na thoát ra 3,92 lít H 2 (đktc). Đốt Bài 12 hỗn hợp A cháy hoàn toàn, sản phẩm cháy được hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH) 2 dư thì có 147,75g kết tủa và khối lượng bình Ba(OH)2 tăng 50,1 g. a, Tìm công thức 2 axit trên. b, Tìm thành phần hỗn hợp A.. nH = 2. = 0,175 (mol). PT phản ứng: 2C2H5OH + 2Na 2C2H5ONa + H2 2CnH2n+1 COOH +2Na 2CnH 2n+1COONa + H2 2Cn+1H2n+3 COOH +2Na 2Cn+1H2n+3COONa + H2. (1) (2) (3). Biện luận theo trị số trung bình. Tổng số mol 3 chất trong Bài 12 hỗn hợp = 0,175.2= 0,35 (mol) t0 C2H6O + 3O2. 2CO2 + 3H2O. (4). t0 CxH2xO2 + O2 xCO2 + xH2O. (5). Chất kết tủa là BaCO3 nBaCO3 = = 0,75 (mol).
<span class='text_page_counter'>(87)</span> PT: CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (6) Theo PT (6) ta có: nCO2 = nBaCO3 = 0,75 (mol) mCO2 = 0,75 x44 = 33(g) mH2O = m tăng - mCO2 mH2O = 50,1 - 33 = 17,1 (g) nH2O = = 0,95 (mol) Từ PT (4) ta thấy ngay: Số mol rượu C2H5OH = 0,95 - 0,75 = 0,2 ( mol) Theo PT (4) ta thấy số mol CO2 tạo ra là nCO2 = 2.nC2H5OH = 2.0,2 = 0,4 (mol) Suy ra: 2 a xít cháy tạo ra 0,75 - 0,4 = 0,35 (mol CO2) Từ PT (4) ta thấy nH2O = 3.nC2H5OH = 3.0,2 = 0,6 (mol) Suy ra 2 axit cháy tạo ra: 0,95 - 0,6 = 0,35 mol H2O Với số mol 2axit = 0,35 - 0,2 = 0,15 x = 0,35 : 0,15 = 2,33 (x là số mol trung bình giữa n+1 và n+2) 2 axit là CH3COOH và C2H5COOH. Gọi số mol CH3COOH, C2H5COOH trong Bài 12 A là a, b. Theo phương trình đốt cháy ta có: Số mol của 2 axit = 0,15mol = a + b. nCO2 sinh ra = 2a + 3 b = 0,35. Giải ra ta có: a = 0,1; b = 0,05. Vậy hỗn hợp có 0,2 mol CH3COOH là 12 g và 0,10 mol C2H5COOH là 7,4g Bài 3: Hỗn hợp A gồm 0,1 mol Rượu Etylic và a mol Rượu X có công thức là: C nH2n(OH)2. Chia A thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng hết với Na thấy bay ra 2,8lít khí Hiđrô (ở ĐKTC). Phần thứ 2 đem đốt cháy hoàn toàn thu được 8,96 lít khí CO2 (ở ĐKTC) và b g nước. a/ Tìm các giá trị của a, b? b/ Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo của X, biết rằng mỗi nguyên tử C chỉ liên kết được với 1 nhóm OH? Hướng dẫn: 1. Các phản ứng xảy ra. 2C2H5OH + 2Na CnH2n(OH)2 + 2 Na C2H5OH + 3 O2 CnH2n(OH)2 + O2. 2C2H5ONa + H2. CnH2n(ONa)2 + H2 (2) 2 CO2 + 3 H2O n CO2 + (n+1) H2O. Theo phản ứng (1), (2) ta có: n H2 = + = = 0,125 (mol) a = 0,2 mol. Theo phản ứng (3), (4): n CO2 = . 2 + . n = = 0,4 (mol). n = 3. Theo phản ứng (3), (4): n H2O = . 3 + . 4 = 0,55 (mol).. (1) (3) (4).
<span class='text_page_counter'>(88)</span> m H2O = b = 0,55 . 18 = 9,9g 2. Công thức phân tử của X là: C3H8O2 hay C3H6(OH)2. Công thức cấu tạo hợp chất là: CH2 - CH - CH3. CH2 - CH2 - CH2. OH. OH. OH. OH. Bài 4 : Đốt cháy hoàn toàn 23g một rượu no đơn chức A, thu được 44g CO2 và 27g H2O. a/ Xác định CTPT, CTCT của A b/ Hỗn hợp X gồm A và B là đồng đẳng của nhau. Cho 18,8g hỗn hợp X tác dụng với Na dư, thu được 5,6 lit H2 (đktc). Xác định CTPT, CTCT của A, B và tính thành phần % theo khối lượng của A, B trong X. c/ Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X rồi cho toàn bộ sản phẩm đi qua bình đựng dung dịch Ca(OH) 2 dư, thu được 35g kết tủa. Tính khối lượng hỗn hợp X đem đốt cháy. Hướng dẫn : a/ Số mol CO2 = 1 mol và số mol của H2O = 1,5 mol. Nhận thấy số mol của H2O > số mol của CO2 -----> Rượu A là rượu no. nHO : nCO = = 1,5 ----> n = 2. CTPT của A là C2H6O và CTCT là CH3 – CH2 – OH. b/ Gọi CTPT TB của A và B là C H2 + 1OH, a là số mol của rượu tương đương. m = (14 + 18)a = 18,8 (*) 2C H2 + 1OH + 2Na ------> 2C H2 + 1ONa + H2 a(mol). a/2(mol). Số mol H2 = a/2 = 5,Bài 622,4 = 0,25 ----> a = 0,5 mol Thay a = 0,5 vào (*) ----> = 1,4 Vậy n < < n + 1 (n nguyên dương và n 1) Vậy rượu B chỉ có 1 nguyên tử C, B là CH3 – OH. Đặt số mol của CH3 – OH là x, số mol của CH3 – CH2 – OH là y. x + y = a = 0,5 32x + 46y = 18,8 Giải phương trình ta được: x = 0,3 và y = 0,2. ---> mCHOH = 0,3 . 32 = 9,6g ---> % mCHOH = 51,06% và % mCH- CH- OH = 48,94%. c/ 2C H2 + 1OH + 3 O2 ----> 2CO2 + 2( + 1) H2O a mol. a mol. CO2 + Ca(OH)2 ----> CaCO3 + H2O a mol. a mol. Số mol của CaCO3 = a = 35 : 100 = 0,35 mol ----> a = 0,35 : = 0,35 : 1,4 = 0,25. Ta có: mX = (14 + 18)a = 14a + 18a = 14.0,35 + 18.0,25 = 9,4g. Bài 5:.
<span class='text_page_counter'>(89)</span> 1 - Trong bình kín ở 150 0C chứa hỗn hợp khí gồm 1 thể tích axetilen và 2 thể tích oxi. Đốt cháy axetilen bằng chính khí oxi trong bình. Sau khi phản ứng kết thúc đưa bình về nhiệt độ ban đầu thì áp suất trong bình thay đổi như thế nào? 2 - Trộn 12,4 g hỗn hợp hai rượu CH3OH và C2H5OH với 3 g axit CxHyCOOH rồi đem đốt thì thu được 13,44 l khí CO2 (ĐKTC). Nếu đem 3 g oxit trên trung hoà bởi dung dịch KOH 0,5 M thì cần 100 ml DD KOH. a. Tìm CTHH của axit trên. b. Tính % khối lượng hỗn hợp rượu ban đầu. c. Viết PTHH các phản ứng Este hoá giữa các chất trên. Hướng dẫn: 1 - ở 1500C nước ở thể hơi. Gọi V là thể tích của C2H2 thì VO = 2V Thể tích hỗn hợp C2H2 và O2 trong bình bằng 3V PTHH: 2C2H2(k) + 5O2(k) 4CO2(k) 2 mol. 5 mol. Vl. 2,5 V l. 2Vl. xl. 2 Vl. yl. x=. y=. + 2H2O(h). 4 mol. 2 mol Vl zl. z =. VCH còn dư = V - = Vhh sau phản ứng = ( + + ) = Gọi áp suất trong bình lúc đầu là 100% áp suất trong bình sau phản ứng là a %. áp dụng công thức = = Ta có: a = = 86,7 (%) Vậy áp suất khí trong bình giảm đi là: 100 % - 86,7 % = 13,3 % 2. a- Tìm CTHH của axit: nKOH = 0,5 . 0,1 = 0,05 (mol) PTHH: CxHyCOOH (dd) + KOH (dd) CxHyCOOK (dd) + H2O (l) 0,05 mol. 0,05 mol. MCHCOOH = = 60 12 x + y + 45 = 60 12x + y = 15 x = 1 và y = 3 ---->. CTHH của axit là: CH3COOH.. b. Tính phần khối lượng của hỗn hợp rượu ban đầu: Nco = = 0,6 (mol) Gọi x, y lần lượt là số mol CH3OH và C2H5OH trong hỗn hợp (x, y > 0)..
<span class='text_page_counter'>(90)</span> PTHH: Đốt cháy hỗn hợp 2CH3OH (l) + 3O2 (k) 2CO2(k) + 4H2O (h) x mol. x mol. C2H5OH (l) + 3O2 (k) 2 CO2 (k) + 3H2O (h) y mol. 2y mol. CH3COOH (l) + 2O2 (k) 2 CO2 (k) + 2H2O (h) 0,05 mol. 0,1 mol. Tổng số mol CO2: 2y + x + 0,1 = 0,6 2y + x = 0,5 Khối lượng hỗn hợp hai rượu bằng 12,4 gam 46 y + 32 x = 12,4 suy ra x = 0,1 mol và y = 0,2 mol % CH3OH = . 100%. 25,8 %. % C2H5OH = 100% - 25,8 % = 74,2% c. Phản ứng ESTE hoá: H2SO4(đặc), t0 CH3COOH (l) + C2H5OH (l). CH3COOC2H5 (l) + H2O (l) H2SO4(đặc), t0. CH3COOH (l) + CH3OH (l). CH3COOCH3 (l) + H2O (l). CHUYÊN ĐỀ 20: AXIT VÀ ESTE Công thức phân tử tổng quát của axit và este đa chức no, mạch hở. CnH2n + 2 – 2kO2k với k: nhóm chức – COOH hay – C – O – H và n, k thuộc N* = 1, 2, 3.. O Hỗn hợp: C. H2 + 2 - 2O2 với , > 1. k = 1: ---> este và axit đều đơn chức no có công thức phân tử là: CnH2nO2 với axit thì n 1 và este thì n 2. Hỗn hợp: C. H2O2 với axit thì > 1 và este thì > 2. -. Nếu một trong hai gốc rượu hoặc axit là đơn chức thì este mạch hở. Nếu rượu và axit đều đa chức thì este mạch vòng..
<span class='text_page_counter'>(91)</span> -. Axit và este đều tác dụng với dung dịch kiềm gọi chung là phản ứng xà phòng hoá, đều tạo ra muối kiềm của axit hữu cơ.. RCOOH. RCOOM. R – C – O – R/. +. MOH ---->. + H2O. RCOOM + R/OH. O -. Este có phản ứng thuỷ phân trong môi trường axit H2SO4 tạo ra rượu và axit.. -. Phản ứng cháy của axit và este đơn chức no đều tạo ra CO2 và H2O có số mol bằng nhau.. -. Tổng quát, một chất có công thức phân tử là CnH2nOx và mạch hở thì CnH2nOx có một nối trong công thức cấu tạo và khi cháy tạo ra CO2 và H2O có số mol bằng nhau.. Bài toán áp dụng: Bài 1: Đốt cháy 3(g) một hợp chất hữu A cơ trong không khí thu được 4,4g CO2 và 1,8g H2O. a. Xác định CTPT của hợp chất hữu cơ A. Biết rằng tỷ khối của A so với H2 là 30. Viết CTCT có thể có của A. b. Nếu đem toàn bộ lượng khí CO2 ở trên tác dụng với 100 ml dd NaOH 1,5M thì thu được muối gì? Tính khối lượng của mỗi muối. Hướng dẫn; a.Vì đốt cháy hợp chất hữu cơ A thu được CO2 và H2O nên chắc chắn trong A phải chứa hai nguyên tố là C và H có thể có O. Số mol sản phẩm. => =>. Ta có: Do đó trong A phải chứa nguyên tố O. Tỉ lệ : Công thức đơn giản nhất của A là CH2O. Đặt công thức tổng quát của A là ( CH2O)n có mA =30n Theo công thức dA/= 30.2 = 60 =>30n = 60 => n = 2. Vậy công thức phân tử của A là C2H4O2. b. . Phương trình phản ứng: CO2 + NaOH NaHCO3 Trước phản ứng:. 0,1. 0,15. Phản ứng:. 0,1. 0,1. 0. 0,05. Sau phản ứng. :. 0,1. Tiếp tục có phản ứng: NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O.
<span class='text_page_counter'>(92)</span> Trước phản ứng: Sau phản ứng. 0,1. 0,05. 0,05. 0,05. 0,05. 0. 0,05. Ta thu được 2 muối: NaHCO3 và Na2CO3 có khối lượng là: Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 4,4g hợp chất hữu cơ Y chứa C, H, O cần vừa đủ 5,6 lít khí Ôxi (ĐKTC), thu được khí CO2 và hơi nước với thể tích bằng nhau. a) Xác định công thức phân tử của Y, biết rằng khối lượng phân tử của Y là 88 đvc. b) Cho 4,4gam Y tác dụng hoàn toàn với một lượng vừa đủ dung dịch NaOH sau đó làm bay hơi hổn hợp thu được m1 gam hơi của một rượu đơn chức và m2 gam muối của một A xit hữu cơ đơn chức. Số nguyên tử các bon ở trong rượu và A xít thu được bằng nhau. Hãy xác định công thức cấu tạo và tên gọi của Y. Tính lượng m1 và m2 Hướng dẫn: a/ Gọi công thức phân tử của chất Y là CxHyOz. Phản ứng đốt cháy Y: CxHyOz +. (x+-)O2. xCO2+. (0.05mol). 0.25mol. Tính nY= ;. nO2=. nCO2=0.05x. H2O.. (1). 0.05x. ;. 0.05. nH2O=0.05. Vì thể tích CO2bằng thể tích hơi nước, do đó ta có: 0.05x = 0.05 y=2x. (2). nO2=(x+- )0.05=0.25 Thay (2) vào (3) ta có:. (3) 3x -z=10 (4). Khối lượng phân tử của Y=12x+y+16z =88 (5) Từ các phương trình (2,3,4,5) ta có: x = 4 ; y = 8; z = 2 Vậy công thức phân tử của Y là: C4H8O2 b/ Phản ứng với NaOH Vì Y(C4H8O2) + NaOH → Rượu (m1gam) + muối(m2gam) nên Y phải là một este vì số nguyên tử 4 cacbon trong rượu =số nguyên tử các bon trong axit = = 2 nguyên tử C 2 Do đó công thức của rượu là C2H5OH với m1= 0.05 Công thức axít là CH3COOH Với m2= 0.05. 46 = 23g. 82 =4.1g CH3COONa. Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 3 gam chất A, thu được 2,24 lít CO 2 (ở đktc) và 1,8g nước. Tỷ khối hơi của A so với Mêtan là 3,75. Tìm công thức cấu tạo của A biết A tác dụng được với NaOH. Hướng dẫn: Ta có. mC = 1,2g.
<span class='text_page_counter'>(93)</span> mO = 3 - (1,2 + 0,2) = 1,6g Đặt công tác của A là: CxHyO2, theo bài ra ta có: MA = 3,75 . 16 = 60 (g) Ta có: Giải ra ta được: x = 2, y = 4, z = 2 CTTQ của A là: C2H4O2 A Có các CTCT: CH3COOH và HCOOC2H5 Vì A phản ứng được với NaOH nên A có thể là CH3COOH và HCOOC2H5 (axit axetic) * CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O * HCOOCH3 + NaOH HCOONa + CH3OH.
<span class='text_page_counter'>(94)</span>