10 Phương pháp giải nhanh trắc nghiệm Hóa học và 25 đề thi thử tuyển sinh Đại học và Cao đẳng

306 trang ngocly 1310

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "10 Phương pháp giải nhanh trắc nghiệm Hóa học và 25 đề thi thử tuyển sinh Đại học và Cao đẳng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

10_phuong_phap_giai_nhanh_trac_nghiem_hoa_hoc_va_25_de_thi_t.pdf

Nội dung text: 10 Phương pháp giải nhanh trắc nghiệm Hóa học và 25 đề thi thử tuyển sinh Đại học và Cao đẳng

MỤỤ C L C LỜẦ I NÓI Đ U 3 Phầ n th ứ nh ấ t: 10 PHƯƠ NG PHÁP GI Ả I NHANH BÀI T Ậ P TRẮỆỌ C NGHI M HÓA H C 4 Phươ ng pháp 1: Áp dụ ng đ ị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng 4 Phươ ng pháp 2: Bả o toàn mol nguyên t ử 13 Phươ ng pháp 3: Bả o toàn mol electron 22 Phươ ng pháp 4: Sử d ụ ng ph ươ ng trình ion - electron 36 Phươ ng pháp 5: Sử d ụ ng các giá tr ị trung bình 49 Phươ ng pháp 6: Tăng giả m kh ố i l ượ ng 60 Phươ ng pháp 7: Qui đổ i h ỗ n h ợ p nhi ề u ch ấ t v ề s ố l ượ ng ch ấ t ít 71 hơ n Phươ ng pháp 8: Sơ đ ồ đ ườ ng chéo 77 Phươ ng pháp 9: Các đạ i l ượ ng ở d ạ ng khái quát 85 Phươ ng pháp 10: Tự ch ọ n l ượ ng ch ấ t 97 Phầ n th ứ hai: 25 ĐỀỬỂẠỌẲ THI TH TUY N SINH Đ I H C, CAO Đ NG 108 Đề s ố 01 108 Đề s ố 02 115 Đề s ố 03 122 Đề s ố 04 129 Đề s ố 05 136 Đề s ố 06 143 Đề s ố 07 150 Đề s ố 08 157 Đề s ố 09 163 Đề s ố 10 170 Đề s ố 11 177 Đề s ố 12 185 Đề s ố 13 193 Đề s ố 14 201 Đề s ố 15 209 Đề s ố 16 216 Đề s ố 17 223 Đề s ố 18 231 Đề s ố 19 238 Đề s ố 20 247 Đề s ố 21 254 Đề s ố 22 262 Đề s ố 23 270 1
Đề s ố 24 277 Đề s ố 25 284 Phầ n th ứ ba: ĐÁP ÁN 25 ĐỀỬỂẠỌ THI TH TUY N SINH Đ I H C, CAO ĐẲ NG 291 Đáp án đề 01 291 Đáp án đề 02 291 Đáp án đề 03 291 Đáp án đề 04 292 Đáp án đề 05 292 Đáp án đề 06 292 Đáp án đề 07 292 Đáp án đề 08 293 Đáp án đề 09 293 Đáp án đề 10 293 Đáp án đề 11 293 Đáp án đề 12 294 Đáp án đề 13 294 Đáp án đề 14 294 Đáp án đề 15 294 Đáp án đề 16 295 Đáp án đề 17 295 Đáp án đề 18 295 Đáp án đề 19 295 Đáp án đề 20 296 Đáp án đề 21 296 Đáp án đề 22 296 Đáp án đề 23 296 Đáp án đề 24 297 Đáp án đề 25 297 LỜI NÓI ĐẦU Để giúp cho Giáo viên và h ọ c sinh ôn t ậ p, luy ệ n t ậ p và v ậ n d ụ ng các ki ế n thứ c vào vi ệ c gi ả i các bài t ậ p tr ắ c nghi ệ m môn hóa h ọ c và đ ặ c bi ệ t khi gi ả i nhữ ng bài t ậ p c ầ n ph ả i tính toán m ộ t cách nhanh nh ấ t, thu ậ n l ợ i nh ấ t đ ồ ng thờ i đáp ứ ng cho kỳ thi tuy ể n sinh đ ạ i h ọ c và cao đ ẳ ng. 2
Chúng tôi xin trân trọ ng gi ớ i thi ệ u cu ố n : 10 phươ ng pháp gi ả i nhanh trắ c nghi ệ m hóa h ọ c và 25 đ ề thi th ử tuy ể n sinh đ ạ i h ọ c và cao đ ẳ ng. Cấ u trúc c ủ a cu ố n sách g ồ m 3 ph ầ n: Phầ n I: 10 phươ ng pháp gi ả i nhanh tr ắ c nghi ệ m hóa h ọ c. Ở m ỗ i ph ươ ng pháp gi ả i nhanh tr ắ c nghi ệ m hóa h ọ c chúng tôi đ ề u trình bày phầ n h ướ ng d ẫ n gi ả i m ẫ u chi ti ế t nh ữ ng bài t ậ p tr ắ c nghi ệ m khó, giúp h ọ c sinh có cách nhìn nhậ n m ớ i v ề ph ươ ng pháp gi ả i bài t ậ p tr ắ c nghi ệ m th ậ t ng ắ n gọ n trong th ờ i gian nhanh nh ấ t, b ả o đ ả m tính chính xác cao. Đ ể gi ả i bài t ậ p trắ c nghi ệ m nhanh trong vòng t ừ 1-2 phút chúng ta ph ả i bi ế t phân loạ i và nắ m chắ c các ph ươ ng pháp suy lu ậ n. Vi ệ c gi ả i bài t ậ p tr ắ c nghi ệ m không nh ấ t thiế t ph ả i theo đúng qui trình các b ướ c gi ả i, không nh ấ t thi ế t ph ả i s ử d ụ ng h ế t các dữ ki ệ n đ ầ u bài và đôi khi không c ầ n vi ế t và cân b ằ ng t ấ t c ả các ph ươ ng trình phả n ứ ng. Phầ n II: 25 đề thi th ử tuy ể n sinh đ ạ i h ọ c, cao đ ẳ ng. Các đ ề thi đ ượ c xây dự ng v ớ i n ộ i dung đa d ạ ng phong phú v ớ i hàm l ượ ng ki ế n th ứ c hoàn toàn nằ m trong ch ươ ng trình hóa h ọ c THPT theo qui đ ị nh c ủ a B ộ Giáo d ụ c và Đào tạ o. B ộ đ ề thi có đ ộ khó t ươ ng đ ươ ng ho ặ c cao h ơ n các đ ề đã đ ượ c s ử d ụ ng trong các kỳ thi tuyể n sinh đ ạ i h ọ c và cao đ ẳ ng g ầ n đây. Phầ n III: Đáp án củ a b ộ 25 đ ề thi đã gi ớ i thi ệ u ở ph ầ n II. Chúng tôi hi vọ ng cu ố n sách này s ẽ là m ộ t tài li ệ u tham kh ả o b ổ ích cho giáo viên và họ c sinh THPT. Chúng tôi xin chân thành cám ơ n nh ữ ng ý ki ế n đóng góp xây d ự ng c ủ a Quí Thầ y,Cô giáo, các đ ồ ng nghi ệ p và b ạ n đ ọ c. Các tác giả . Hà Nộ i tháng 1 năm 2008 Phầ n th ứ nh ấ t 3
10 PHƯƠ NG PHÁP GI Ả I NHANH BÀI T Ậ P TRẮỆỌ C NGHI M HÓA H C Phươ ng pháp 1 ÁP DỤ NG Đ Ị NH LU Ậ T B Ả O TOÀN KH Ố I L ƯỢ NG Nguyên tắ c c ủ a ph ươ ng pháp này khá đ ơ n gi ả n, d ự a vào đ ị nh lu ậ t b ả o toàn khố i l ượ ng: “Tổ ng kh ố i l ượ ng các ch ấ t tham gia ph ả n ứ ng b ằ ng t ổ ng kh ố i lượ ng các ch ấ t t ạ o thành trong ph ả n ứ ng”. Cầ n l ư u ý là: không tính kh ố i l ượ ng củ a ph ầ n không tham gia ph ả n ứ ng cũng nh ư ph ầ n ch ấ t có s ẵ n, ví d ụ n ướ c có sẵ n trong dung d ị ch. Khi cô cạ n dung d ị ch thì kh ố i l ượ ng mu ố i thu đ ượ c b ằ ng t ổ ng kh ố i l ượ ng các cation kim loạ i và anion g ố c axit. Ví dụ 1: Hỗ n h ợ p X g ồ m Fe, FeO và Fe2O3. Cho mộ t lu ồ ng CO đi qua ố ng s ứ đự ng m gam hỗ n h ợ p X nung nóng. Sau khi k ế t thúc thí nghi ệ m thu đượ c 64 gam ch ấ t r ắ n A trong ố ng s ứ và 11,2 lít khí B (đktc) có t ỉ kh ố i so vớ i H2 là 20,4. Tính giá trị m. A. 105,6 gam. B. 35,2 gam. C. 70,4 gam. D. 140,8 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Các phả n ứ ng kh ử s ắ t oxit có th ể có: to 3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 (1) to Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2 (2) to FeO + CO → Fe + CO2 (3) Như v ậ y ch ấ t r ắ n A có th ể g ồ m 3 ch ấ t Fe, FeO, Fe3O4 hoặ c ít h ơ n, đi ề u đó không quan trọ ng và vi ệ c cân b ằ ng các ph ươ ng trình trên cũng không c ầ n thiế t, quan tr ọ ng là s ố mol CO ph ả n ứ ng bao gi ờ cũng b ằ ng s ố mol CO2 tạ o thành. 11,2 n= = 0,5 mol. B 22,5 Gọ i x là s ố mol c ủ a CO2 ta có phươ ng trình v ề kh ố i l ượ ng c ủ a B: 4
44x + 28(0,5 − x) = 0,5 × 20,4 × 2 = 20,4 nhậ n đ ượ c x = 0,4 mol và đó cũng chính là s ố mol CO tham gia ph ả n ứ ng. Theo ĐLBTKL ta có: m mX + mCO = mA + CO 2 ⇒ m = 64 + 0,4 × 44 − 0,4 × 28 = 70,4 gam. (Đáp án C) o Ví dụ 2: Đun 132,8 gam hỗ n h ợ p 3 r ượ u no, đ ơ n ch ứ c v ớ i H2SO4 đặ c ở 140 C thu đượ c h ỗ n h ợ p các ete có s ố mol b ằ ng nhau và có kh ố i l ượ ng là 111,2 gam. Số mol c ủ a m ỗ i ete trong h ỗ n h ợ p là bao nhiêu? A. 0,1 mol. B. 0,15 mol. C. 0,4 mol. D. 0,2 mol. Hướ ng d ẫ n gi ả i o Ta biế t r ằ ng c ứ 3 lo ạ i r ượ u tách n ướ c ở đi ề u ki ệ n H2SO4 đặ c, 140 C thì tạ o thành 6 lo ạ i ete và tách ra 6 phân t ử H2O. Theo ĐLBTKL ta có m= m − m = 132,8 − 11,2 = 21,6 H2 Or îu ete gam 21,6 ⇒ n= = 1,2 mol. HO2 18 Mặ t khác c ứ hai phân t ử r ượ u thì t ạ o ra m ộ t phân t ử ete và m ộ t phân t ử 1,2 = H2O do đó số mol H2O luôn bằ ng s ố mol ete, suy ra s ố mol m ỗ i ete là 0,2 6 mol. (Đáp án D) Nhậ n xét: Chúng ta không cầ n vi ế t 6 ph ươ ng trình ph ả n ứ ng t ừ r ượ u tách nướ c t ạ o thành 6 ete, cũng không c ầ n tìm CTPT c ủ a các r ượ u và các ete trên. Nế u các b ạ n xa đà vào vi ệ c vi ế t ph ươ ng trình ph ả n ứ ng và đ ặ t ẩ n s ố mol các ete để tính toán thì không nh ữ ng không gi ả i đ ượ c mà còn t ố n quá nhi ề u th ờ i gian. Ví dụ 3: Cho 12 gam hỗ n h ợ p hai kim lo ạ i Fe, Cu tác d ụ ng v ừ a đ ủ v ớ i dung dị ch HNO3 63%. Sau phả n ứ ng thu đ ượ c dung d ị ch A và 11,2 lít khí NO2 duy nhấ t (đktc). Tính nồ ng đ ộ % các ch ấ t có trong dung d ị ch A. A. 36,66% và 28,48%. B. 27,19% và 21,12%. C. 27,19% và 72,81%. D. 78,88% và 21,12%. 5
Hướ ng d ẫ n gi ả i Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O n= 0,5 → n= 2n = 1 NO2 mol HNO3 NO 2 mol. Áp dụ ng đ ị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng ta có: = + − m2 m 2 m2 m NO d m uèi h k.lo¹i d HNO3 2 1× 63 × 100 =12 + − 46 × 0,5 = 89 gam. 63 Đặ t nFe = x mol, nCu = y mol ta có: 56x+ 64y = 12 x= 0,1  →  3x+ 2y = 0,5 y= 0,1 0,1× 242 × 100 ⇒ %m= = 27,19% Fe(NO3 ) 3 89 0,1× 188 × 100 %m= = 21,12%. (Đáp án B) Cu(NO3 ) 2 89 Ví dụ 4: Hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗ n h ợ p m ộ t mu ố i cacbonat c ủ a các kim loạ i hoá tr ị (I) và mu ố i cacbonat c ủ a kim lo ạ i hoá tr ị (II) trong dung dị ch HCl. Sau ph ả n ứ ng thu đ ượ c 4,48 lít khí (đktc). Đem cô c ạ n dung dị ch thu đ ượ c bao nhiêu gam mu ố i khan? A. 13 gam. B. 15 gam. C. 26 gam. D. 30 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i M2CO3 + 2HCl → 2MCl + CO2 + H2O R2CO3 + 2HCl → 2MCl2 + CO2 + H2O 4,88 n= = 0,2 mol CO2 22,4 ⇒ n= 0,2 mol. Tổ ng nHCl = 0,4 mol và HO2 Áp dụ ng đ ị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng ta có: 23,8 + 0,4× 36,5 = mmuố i + 0,2× 44 + 0,2× 18 6
⇒ mmuố i = 26 gam. (Đáp án C) Ví dụ 5: Hỗ n h ợ p A g ồ m KClO3, Ca(ClO2)2, Ca(ClO3)2, CaCl2 và KCl nặ ng 83,68 gam. Nhiệ t phân hoàn toàn A ta thu đ ượ c ch ấ t r ắ n B g ồ m CaCl2, KCl và 17,472 lít khí (ở đktc). Cho ch ấ t r ắ n B tác d ụ ng v ớ i 360 ml dung dị ch K2CO3 0,5M (vừ a đ ủ ) thu đ ượ c k ế t t ủ a C và dung d ị ch D. Lượ ng KCl trong dung d ị ch D nhi ề u g ấ p 22/3 l ầ n l ượ ng KCl có trong A. % khố i l ượ ng KClO3 có trong A là A. 47,83%. B. 56,72%. C. 54,67%. D. 58,55%. Hướ ng d ẫ n gi ả i  o →t + 3 KClO3 KCl O 2 (1)  2  →to + Ca(ClO)3 2 CaCl 2 3O 2 (2)  o →t + 83,68 gam A Ca(ClO2 ) 2 CaCl 2 2O 2 (3)   CaCl2 CaCl 2  KCl KCl  (A)(A)1 2 3  h2 B n= 0,78 mol. O2 Áp dụ ng đ ị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng ta có: m mA = mB + O2 → mB = 83,68 − 32× 0,78 = 58,72 gam. Cho chấ t r ắ n B tác d ụ ng v ớ i 0,18 mol K2CO3 CaCl+ KCO → CaCO + 2KCl (4)  2 2 3 3↓  Hỗ n h ợ p B 0,18← 0,18 → 0,36 mol  hỗ n h ợ p D   KCl(B) KCl (B)  m= m − m ⇒ KCl( B) B CaCl(B) 2 =58,72 − 0,18 × 111 = 38,74 gam = + mKCl m KCl(B) m KCl(pt4) ⇒ (D) =38,74 + 0,36 × 74,5 = 65,56 gam 7
3 3 ⇒ m= m = × 65,56 = 8,94 gam KCl(A)(D)22 KCl 22 ⇒ m = m− m = 38,74 − 8,94 = 29,8 gam. KCl pt (1) KCl(B) KCl (A) Theo phả n ứ ng (1): 29,8 m= × 122,5 = 49 gam. KClO3 74,5 49× 100 %m= = 58,55%. (Đáp án D) KClO3 (A) 83,68 Ví dụ 6: Đố t cháy hoàn toàn 1,88 gam ch ấ t h ữ u c ơ A (ch ứ a C, H, O) c ầ n 1,904 lít O2 (đktc) thu đượ c CO2 và hơ i n ướ c theo t ỉ l ệ th ể tích 4:3. Hãy xác đị nh công th ứ c phân t ử c ủ a A. Bi ế t t ỉ kh ố i c ủ a A so v ớ i không khí nh ỏ hơ n 7. A. C8H12O5. B. C4H8O2. C. C8H12O3. D. C6H12O6. Hướ ng d ẫ n gi ả i 1,88 gam A + 0,085 mol O2 → 4a mol CO2 + 3a mol H2O. Áp dụ ng đ ị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng ta có: m+ m = 1,88 + 0,085 × 32 = 46 gam CO2 H 2 O Ta có: 44× 4a + 18× 3a = 46 → a = 0,02 mol. Trong chấ t A có: nC = 4a = 0,08 mol nH = 3a× 2 = 0,12 mol nO = 4a× 2 + 3a − 0,085× 2 = 0,05 mol ⇒ nC : nH : no = 0,08 : 0,12 : 0,05 = 8 : 12 : 5 Vậ y công th ứ c c ủ a ch ấ t h ữ u c ơ A là C8H12O5 có MA < 203. (Đáp án A) Ví dụ 7: Cho 0,1 mol este tạ o b ở i 2 l ầ n axit và r ượ u m ộ t l ầ n r ượ u tác d ụ ng hoàn toàn vớ i NaOH thu đ ượ c 6,4 gam r ượ u và m ộ t l ượ ng m ưố i có khố i l ượ ng nhi ề u h ơ n l ượ ng este là 13,56% (so v ớ i l ượ ng este). Xác đị nh công th ứ c c ấ u t ạ o c ủ a este. A. CH3−COO− CH3. 8
B. CH3OCO−COO−CH3. C. CH3COO−COOCH3. D. CH3COO−CH2−COOCH3. Hướ ng d ẫ n gi ả i R(COOR′ )2 + 2NaOH → R(COONa)2 + 2R′ OH 0,1 → 0,2 → 0,1 → 0,2 mol =6,4 = MR′ OH 32 → Rượ u CH3OH. 0,2 Áp dụ ng đ ị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng ta có: meste + mNaOH = mmuố i + mrượ u ⇒ mmuố i − meste = 0,2× 40 − 64 = 1,6 gam. 13,56 mà m − m = m muố i este 100 este 1,6× 100 ⇒ m = = 11,8 gam → M = 118 đvC este 13,56 este R + (44 + 15)× 2 = 118 → R = 0. Vậ y công th ứ c c ấ u t ạ o c ủ a este là CH3OCO−COO−CH3. (Đáp án B) Ví dụ 8: Thuỷ phân hoàn toàn 11,44 gam h ỗ n h ợ p 2 este đ ơ n ch ứ c là đ ồ ng phân củ a nhau b ằ ng dung d ị ch NaOH thu đ ượ c 11,08 gam h ỗ n h ợ p mu ố i và 5,56 gam hỗ n h ợ p r ượ u. Xác đ ị nh công th ứ c c ấ u t ạ o c ủ a 2 este. A. HCOOCH3 và C2H5COOCH3, B. C2H5COOCH3 và CH3COOC2H5. C. HCOOC3H7 và C2H5COOCH3. D. Cả B, C đ ề u đúng. Hướ ng d ẫ n gi ả i Đặ t công th ứ c trung bình t ổ ng quát c ủ a hai este đ ơ n ch ứ c đ ồ ng phân là RCOO R′. RCOOR′ + NaOH → RCOONa + R′ OH 11,44 11,08 5,56 gam 9
Áp dụ ng đ ị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng ta có: MNaOH = 11,08 + 5,56 – 11,44 = 5,2 gam 5,2 ⇒ n= = 0,13 mol NaOH 40 11,08 ⇒ M= = 85,23 → R= 18,23 RCOONa 0,13 =5,56 = ⇒ M′ 42,77 → R′ = 25,77 R OH 0,13 11,44 ⇒ M′ = = 88 RCOOR 0,13 ⇒ CTPT củ a este là C4H8O2 Vậ y công th ứ c c ấ u t ạ o 2 este đ ồ ng phân là: HCOOC3H7 và C2H5COOCH3 hoặ c C2H5COOCH3 và CH3COOC2H5. (Đáp án D) Ví dụ 9: Chia hỗ n h ợ p g ồ m hai anđehit no đ ơ n ch ứ c làm hai ph ầ n b ằ ng nhau: - Phầ n 1: Đem đố t cháy hoàn toàn thu đ ượ c 1,08 gam H2O. o - Phầ n 2: Tác dụ ng v ớ i H2 dư (Ni, t ) thì thu đượ c h ỗ n h ợ p A. Đem đ ố t cháy hoàn toàn thì thể tích khí CO2 (đktc) thu đượ c là A. 1,434 lít. B. 1,443 lít. C. 1,344 lít. D. 0,672 lít. Hướ ng d ẫ n gi ả i n= n Phầ n 1: Vì anđehit no đ ơ n ch ứ c nên CO2 H 2 O = 0,06 mol. ⇒ n= n = 0,06 CO2 (phÇn2) C (phÇn2) mol. Theo bả o toàn nguyên t ử và b ả o toàn kh ố i l ượ ng ta có: = = nCC(A)(phÇn2) n 0,06 mol. ⇒ n CO2 (A) = 0,06 mol ⇒ V × CO2 = 22,4 0,06 = 1,344 lít. (Đáp án C) Ví dụ 10: Cho mộ t lu ồ ng CO đi qua ố ng s ứ đ ự ng 0,04 mol h ỗ n h ợ p A g ồ m FeO và Fe2O3 đố t nóng. Sau khi k ế t thúc thí nghi ệ m thu đ ượ c B g ồ m 10
4 chấ t n ặ ng 4,784 gam. Khí đi ra kh ỏ i ố ng s ứ cho h ấ p th ụ vào dung dị ch Ba(OH)2 dư thì thu đ ượ c 9,062 gam k ế t t ủ a. Ph ầ n trăm kh ố i lượ ng Fe2O3 trong hỗ n h ợ p A là A. 86,96%. B. 16,04%. C. 13,04%. D.6,01%. Hướ ng d ẫ n gi ả i 0,04 mol hỗ n h ợ p A (FeO và Fe2O3) + CO → 4,784 gam hỗ n h ợ p B + CO2. CO2 + Ba(OH)2 dư → BaCO3 ↓ + H2O n= n = 0,046 mol CO2 BaCO 3 n= n = 0,046 mol và CO(p. ) CO2 Áp dụ ng đ ị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng ta có: m mA + mCO = mB + CO 2 ⇒ mA = 4,784 + 0,046× 44 − 0,046× 28 = 5,52 gam. n= y mol Đặ t nFeO = x mol, Fe2 O3 trong hỗ n h ợ p B ta có: x+ y = 0,04 x= 0,01 mol  →  72x+ 160y = 5,52 y= 0,03 mol 0,01× 72 × 101 ⇒ %m = = 13,04% FeO 5,52 ⇒ %Fe2O3 = 86,96%. (Đáp án A) MỘ T S Ố BÀI T Ậ P V Ậ N D Ụ NG GI Ả I THEO PH ƯƠ NG PHÁP SỬ D Ụ NG Đ Ị NH LU Ậ T B Ả O TOÀN KH Ố I L ƯỢ NG 01. Hòa tan 9,14 gam hợ p kim Cu, Mg, Al b ằ ng m ộ t l ượ ng v ừ a đ ủ dung d ị ch HCl thu đượ c 7,84 lít khí X (đktc) và 2,54 gam ch ấ t r ắ n Y và dung d ị ch Z. Lọ c b ỏ ch ấ t r ắ n Y, cô c ạ n c ẩ n th ậ n dung d ị ch Z thu đ ượ c l ượ ng mu ố i khan là A. 31,45 gam. B. 33,99 gam. C. 19,025 gam. D. 56,3 gam. 02. Cho 15 gam hỗ n h ợ p 3 amin đ ơ n ch ứ c, b ậ c m ộ t tác d ụ ng v ừ a đ ủ v ớ i dung dị ch HCl 1,2 M thì thu đ ượ c 18,504 gam mu ố i. Th ể tích dung d ị ch HCl ph ả i dùng là 11
A. 0,8 lít. B. 0,08 lít. C. 0,4 lít. D. 0,04 lít. 03. Trộ n 8,1 gam b ộ t Al v ớ i 48 gam b ộ t Fe2O3 rồ i cho ti ế n hành ph ả n ứ ng nhi ệ t nhôm trong điề u ki ệ n không có không khí, k ế t thúc thí nghi ệ m l ượ ng ch ấ t rắ n thu đ ượ c là A. 61,5 gam. B. 56,1 gam. C. 65,1 gam. D. 51,6 gam. 04. Hòa tan hoàn toàn 10,0 gam hỗ n h ợ p X g ồ m hai kim lo ạ i (đ ứ ng tr ướ c H trong dãy điệ n hóa) b ằ ng dung d ị ch HCl d ư thu đ ượ c 2,24 lít khí H2 (đktc). Cô cạ n dung d ị ch sau ph ả n ứ ng thu đ ượ c l ượ ng mu ố i khan là A. 1,71 gam. B. 17,1 gam. C. 13,55 gam. D. 34,2 gam. 05. Nhiệ t phân hoàn toàn m gam h ỗ n h ợ p X g ồ m CaCO3 và Na2CO3 thu đượ c 11,6 gam chấ t r ắ n và 2,24 lít khí (đktc). Hàm l ượ ng % CaCO3 trong X là A. 6,25%. B. 8,62%. C. 50,2%. D. 62,5%. 06. Cho 4,4 gam hỗ n h ợ p hai kim lo ạ i nhóm IA ở hai chu kỳ liên ti ế p tác d ụ ng vớ i dung d ị ch HCl d ư thu đ ượ c 4,48 lít H2 (đktc) và dung dị ch ch ứ a m gam muố i tan. Tên hai kim lo ạ i và kh ố i l ượ ng m là A. 11 gam; Li và Na. B. 18,6 gam; Li và Na. C. 18,6 gam; Na và K. D. 12,7 gam; Na và K. 07. Đố t cháy hoàn toàn 18 gam FeS2 và cho toàn bộ l ượ ng SO2 vào 2 lít dung dị ch Ba(OH)2 0,125M. Khố i l ượ ng mu ố i t ạ o thành là A. 57,40 gam. B. 56,35 gam. C. 59,17 gam. D.58,35 gam. 08. Hòa tan 33,75 gam mộ t kim lo ạ i M trong dung d ị ch HNO3 loãng, dư thu đ ượ c 16,8 lít khí X (đktc) gồ m hai khí không màu hóa nâu trong không khí có t ỉ kh ố i hơ i so v ớ i hiđro b ằ ng 17,8. a) Kim loạ i đó là A. Cu. B. Zn. C. Fe. D. Al. b) Nế u dùng dung d ị ch HNO3 2M và lấ y d ư 25% thì th ể tích dung d ị ch c ầ n l ấ y là A. 3,15 lít. B. 3,00 lít. C. 3,35 lít. D. 3,45 lít. 09. Hoà tan hoàn toàn 15,9 gam hỗ n h ợ p g ồ m 3 kim lo ạ i Al, Mg và Cu b ằ ng dung dị ch HNO3 thu đượ c 6,72 lít khí NO và dung d ị ch X. Đem cô c ạ n dung dị ch X thu đ ượ c bao nhiêu gam mu ố i khan? A. 77,1 gam. B. 71,7 gam. C. 17,7 gam. D. 53,1 gam. 12
10. Hòa tan hoàn toàn 2,81 gam hỗ n h ợ p g ồ m Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 ml axit H2SO4 0,1M (vừ a đ ủ ). Sau ph ả n ứ ng, h ỗ n h ợ p mu ố i sunfat khan thu đượ c khi cô c ạ n dung d ị ch có kh ố i l ượ ng là A. 6,81 gam. B. 4,81 gam. C. 3,81 gam. D. 5,81 gam. Đáp án các bài tậ p v ậ n d ụ ng: 1. A 2. B 3. B 4. B 5. D 6. B 7. D 8. a-D, b-B 9. B 10. A Phươ ng pháp 2 BẢỬ O TOÀN MOL NGUYÊN T Có rấ t nhi ề u ph ươ ng pháp đ ể gi ả i toán hóa h ọ c khác nhau nh ư ng ph ươ ng pháp bả o toàn nguyên t ử và ph ươ ng pháp b ả o toàn s ố mol electron cho phép chúng ta gộ p nhi ề u ph ươ ng trình ph ả n ứ ng l ạ i làm m ộ t, qui g ọ n vi ệ c tính toán và nhẩ m nhanh đáp s ố . R ấ t phù h ợ p v ớ i vi ệ c gi ả i các d ạ ng bài toán hóa h ọ c tr ắ c nghiệ m. Cách th ứ c g ộ p nh ữ ng ph ươ ng trình làm m ộ t và cách l ậ p ph ươ ng trình theo phươ ng pháp b ả o toàn nguyên t ửẽượớệ s đ c gi i thi u trong m ộốụ t s ví d sau đây. Ví dụ 1: Để kh ử hoàn toàn 3,04 gam h ỗ n h ợ p X g ồ m FeO, Fe3O4, Fe2O3 cầ n 0,05 mol H2. Mặ t khác hòa tan hoàn toàn 3,04 gam h ỗ n h ợ p X trong dung dị ch H2SO4 đặ c thu đ ượ c th ể tích khí SO2 (sả n ph ẩ m kh ử duy nhấ t) ở đi ề u ki ệ n tiêu chu ẩ n là A. 448 ml. B. 224 ml. C. 336 ml. D. 112 ml. Hướ ng d ẫ n gi ả i Thự c ch ấ t ph ả n ứ ng kh ử các oxit trên là H2 + O → H2O 0,05 → 0,05 mol Đặ t s ố mol h ỗ n h ợ p X g ồ m FeO, Fe3O4, Fe2O3 lầ n l ượ t là x, y, z. Ta có: nO = x + 4y + 3z = 0,05 mol (1) 3,04− 0,05 × 16 ⇒ n= = 0,04 mol Fe 56 ⇒ x + 3y + 2z = 0,04 mol (2) 13
Nhân hai vế c ủ a (2) v ớ i 3 r ồ i tr ừ (1) ta có: x + y = 0,02 mol. Mặ t khác: 2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O x → x/2 2Fe3O4 + 10H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O y → y/2 x+ y 0,2 ⇒ tổ ng: n= = = 0,01 mol SO2 2 2 V= 224 ml. Vậ y: SO2 (Đáp án B) Ví dụ 2: Thổ i t ừ t ừ V lít h ỗ n h ợ p khí (đktc) g ồ m CO và H2 đi qua mộ t ố ng đự ng 16,8 gam h ỗ n h ợ p 3 oxit: CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng, phả n ứng hoàn toàn. Sau ph ả n ứ ng thu đ ượ c m gam ch ấ t r ắ n và m ộ t h ỗ n hợ p khí và h ơ i n ặ ng h ơ n kh ố i l ượ ng c ủ a h ỗ n h ợ p V là 0,32 gam. Tính V và m. A. 0,224 lít và 14,48 gam. B. 0,448 lít và 18,46 gam. C. 0,112 lít và 12,28 gam. D. 0,448 lít và 16,48 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Thự c ch ấ t ph ả n ứ ng kh ử các oxit trên là CO + O → CO2 H2 + O → H2O. Khố i l ượ ng h ỗ n h ợ p khí t ạ o thành n ặ ng h ơ n h ỗ n h ợ p khí ban đ ầ u chính là khố i l ượ ng c ủ a nguyên t ử Oxi trong các oxit tham gia ph ả n ứ ng. Do vậ y: mO = 0,32 gam. 0,32 ⇒ n= = 0,02 mol O 16 ⇒ ( n+ n) = 0,02 mol CO H2 . Áp dụ ng đ ị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng ta có: moxit = mchấ t r ắ n + 0,32 14
⇒ 16,8 = m + 0,32 ⇒ m = 16,48 gam. ⇒ V+ = 0,02 × 22,4 = 0,448 hh (CO H2 ) lít. (Đáp án D) Ví dụ 3: Thổ i r ấ t ch ậ m 2,24 lít (đktc) m ộ t h ỗ n h ợ p khí g ồ m CO và H2 qua mộ t ống s ứ đ ự ng h ỗ n h ợ p Al2O3, CuO, Fe3O4, Fe2O3 có khố i l ượ ng là 24 gam dư đang đ ượ c đun nóng. Sau khi k ế t thúc ph ả n ứ ng kh ố i l ượ ng chấ t r ắ n còn l ạ i trong ố ng s ứ là A. 22,4 gam. B. 11,2 gam. C. 20,8 gam. D. 16,8 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i 2,24 n+ = = 0,1 mol hh (CO H2 ) 22,4 Thự c ch ấ t ph ả n ứ ng kh ử các oxit là: CO + O → CO2 H2 + O → H2O. n= n + n = 0,1 mol Vậ y: O CO H2 . ⇒ mO = 1,6 gam. Khố i l ượ ng ch ấ t r ắ n còn l ạ i trong ố ng s ứ là: 24 − 1,6 = 22,4 gam. (Đáp án A) Ví dụ 4: Cho m gam mộ t ancol (r ượ u) no, đ ơ n ch ứ c X qua bình đ ự ng CuO (d ư ), nung nóng. Sau khi phả n ứ ng hoàn toàn, kh ố i l ượ ng ch ấ t r ắ n trong bình giả m 0,32 gam. H ỗ n h ợ p h ơ i thu đ ượ c có t ỉ kh ố i đ ố i v ớ i hiđro là 15,5. Giá trị c ủ a m là A. 0,92 gam. B. 0,32 gam. C. 0,64 gam. D. 0,46 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i to CnH2n+1CH2OH + CuO → CnH2n+1CHO + Cu↓ + H2O Khố i l ượ ng ch ấ t r ắ n trong bình gi ả m chính là s ố gam nguyên t ử O trong CuO phả n ứ ng. Do đó nh ậ n đ ượ c: 0,32 m = 0,32 gam → n= = 0,02 mol O O 16 15
Cn H 2n+ 1 CHO : 0,02 mol ⇒ Hỗ n h ợ p h ơ i g ồ m:  H2 O : 0,02 mol. Vậ y h ỗ n h ợ p h ơ i có t ổ ng s ố mol là 0,04 mol. Có M = 31 ⇒ mhh hơ i = 31 × 0,04 = 1,24 gam. mancol + 0,32 = mhh hơ i mancol = 1,24 − 0,32 = 0,92 gam. (Đáp án A) Chú ý: Vớ i r ượ u b ậ c (I) ho ặ c r ượ u b ậ c (II) đ ề u th ỏ a mãn đ ầ u bài. Ví dụ 5: Đố t cháy hoàn toàn 4,04 gam m ộ t h ỗ n h ợ p b ộ t kim lo ạ i g ồ m Al, Fe, Cu trong không khí thu đượ c 5,96 gam h ỗ n h ợ p 3 oxit. Hòa tan h ế t h ỗ n hợ p 3 oxit b ằ ng dung d ị ch HCl 2M. Tính th ể tích dung d ị ch HCl c ầ n dùng. A. 0,5 lít. B. 0,7 lít. C. 0,12 lít. D. 1 lít. Hướ ng d ẫ n gi ả i mO = moxit − mkl = 5,96 − 4,04 = 1,92 gam. 1,92 n= = 0,12 mol . O 16 Hòa tan hế t h ỗ n h ợ p ba oxit b ằ ng dung d ị ch HCl t ạ o thành H2O như sau: + 2− 2H + O → H2O 0,24 ← 0,12 mol 0,24 ⇒ V= = 0,12 lít. (Đáp án C) HCl 2 Ví dụ 6: Đố t cháy hoàn toàn 0,1 mol m ộ t axit cacbonxylic đ ơ n ch ứ c c ầ n v ừ a đ ủ V lít O2 (ở đktc), thu đ ượ c 0,3 mol CO2 và 0,2 mol H2O. Giá trị c ủ a V là A. 8,96 lít. B. 11,2 lít. C. 6,72 lít. D. 4,48 lít. Hướ ng d ẫ n gi ả i Axit cacbonxylic đơ n ch ứ c có 2 nguyên t ử Oxi nên có th ể đ ặ t là RO2. Vậ y: n+ n = n + n O(RO)2 O(CO) 2 O(CO) 2 O(HO) 2 16
0,1× 2 + nO (p.ư ) = 0,3× 2 + 0,2× 1 ⇒ nO (p.ư ) = 0,6 mol ⇒ n= 0,3m ol O 2 ⇒ V= 6,72 O2 lít. (Đáp án C) Ví dụ 7: (Câu 46 - Mã đề 231 - TSCĐ Kh ố i A 2007) Cho 4,48 lít CO (ở đktc) t ừ t ừ đi qua ố ng s ứ nung nóng đ ự ng 8 gam m ộ t oxit sắ t đ ế n khi ph ả n ứ ng x ả y ra hoàn toàn. Khí thu đ ượ c sau ph ả n ứng có t ỉ kh ố i so v ớ i hiđro b ằ ng 20. Công th ứ c c ủ a oxit s ắ t và ph ầ n trăm thể tích c ủ a khí CO2 trong hỗ n h ợ p khí sau ph ả n ứ ng là A. FeO; 75%. B. Fe2O3; 75%. C. Fe2O3; 65%. D. Fe3O4; 65%. Hướ ng d ẫ n gi ả i FexOy + yCO → xFe + yCO2 Khí thu đượ c có M= 40 → gồ m 2 khí CO2 và CO dư n 44 12 CO2 40 nCO 28 4 n 3 ⇒ CO2 = → %V= 75% CO2 . nCO 1 = =75 × = Mặ t khác: n n 0,2 0,15mol → nCO dư = 0,05 mol. CO (p. ) CO2 100 Thự c ch ấ t ph ả n ứ ng kh ử oxit s ắ t là do CO + O (trong oxit sắ t) → CO2 ⇒ nCO = nO = 0,15 mol → mO = 0,15× 16 = 2,4 gam ⇒ mFe = 8 − 2,4 = 5,6 gam → nFe = 0,1 mol. Theo phươ ng trình ph ả n ứ ng ta có: n x 0,1 2 Fe = = = → Fe O . (Đáp án B) n y 0,15 3 2 3 CO2 17
Ví dụ 8: Cho hỗ n h ợ p A g ồ m Al, Zn, Mg. Đem oxi hoá hoàn toàn 28,6 gam A bằ ng oxi d ư thu đ ượ c 44,6 gam h ỗ n h ợ p oxit B. Hoà tan h ế t B trong dung dị ch HCl thu đ ượ c dung d ị ch D. Cô c ạ n dung d ị ch D đ ượ c h ỗ n hợ p mu ố i khan là A. 99,6 gam. B. 49,8 gam. C. 74,7 gam. D. 100,8 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Gọ i M là kim lo ạ i đ ạ i di ệ n cho ba kim lo ạ i trên v ớ i hoá tr ị là n. n M + O → M O (1) 2 2 2 n M2On + 2nHCl → 2MCln + nH2O (2) → n= 4.n Theo phươ ng trình (1) (2) HCl O2 . → m= 44,6 − 28,6 = 16 Áp dụ ng đ ị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng O2 gam ⇒ n= 0,5 → × O2 mol nHCl = 4 0,5 = 2 mol ⇒ n− = 2 mol Cl ⇒ m − × mmuố i = mhhkl + Cl = 28,6 + 2 35,5 = 99,6 gam. (Đáp án A) Ví dụ 9: Cho mộ t lu ồ ng khí CO đi qua ố ng đ ự ng 0,01 mol FeO và 0,03 mol Fe2O3 (hỗ n h ợ p A) đ ố t nóng. Sau khi k ế t thúc thí nghi ệ m thu đ ượ c 4,784 gam chấ t r ắ n B g ồ m 4 ch ấ t. Hoà tan ch ấ t r ắ n B b ằ ng dung d ị ch HCl dư th ấ y thoát ra 0,6272 lít H2 (ở đktc). Tính s ố mol oxit s ắ t t ừ trong hỗ n h ợ p B. Bi ế t r ằ ng trong B s ố mol oxit s ắ t t ừ b ằ ng 1/3 t ổ ng số mol s ắ t (II) oxit và s ắ t (III) oxit. A. 0,006. B. 0,008. C. 0,01. D. 0,012. Hướ ng d ẫ n gi ả i FeO : 0,01 mol Hỗ n h ợ p A  + CO → 4,784 gam B (Fe, Fe2O3, FeO, Fe2 O 3 : 0,03 mol Fe3O4) tươ ng ứ ng v ớ i s ố mol là: a, b, c, d (mol). n= 0,028 Hoà tan B bằ ng dung d ị ch HCl d ư thu đ ượ c H2 mol. Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 18
⇒ a = 0,028 mol. (1) 1 1 Theo đầ u bài: n=( n + n ) → d=( b + c) (2) Fe3 O 43 FeO Fe 2 O 3 3 Tổ ng mB là: (56.a + 160.b + 72.c + 232.d) = 4,78 gam. (3) Số mol nguyên t ử Fe trong h ỗ n h ợ p A b ằ ng s ố mol nguyên t ử Fe trong h ỗ n hợ p B. Ta có: nFe (A) = 0,01 + 0,03× 2 = 0,07 mol nFe (B) = a + 2b + c + 3d ⇒ a + 2b + c + 3d = 0,07 (4) Từ (1, 2, 3, 4) → b = 0,006 mol c = 0,012 mol d = 0,006 mol. (Đáp án A) Ví dụ 10: Khử hoàn toàn 24 gam h ỗ n h ợ p CuO và FexOy bằ ng H2 dư ở nhi ệ t đ ộ cao thu đượ c 17,6 gam h ỗ n h ợ p 2 kim lo ạ i. Kh ố i l ượ ng H2O tạ o thành là A. 1,8 gam. B. 5,4 gam. C. 7,2 gam. D. 3,6 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i mO (trong oxit) = moxit − mkloạ i = 24 − 17,6 = 6,4 gam. = =6,4 = ⇒ mOHO( ) 6,4gam ; n 0,4 mol. 2 HO2 16 → m= 0,4 × 18 = 7,2 HO2 gam. (Đáp án C) Ví dụ 11: Khử h ế t m gam Fe3O4 bằ ng CO thu đ ượ c h ỗ n h ợ p A g ồ m FeO và Fe. A tan vừ a đ ủ trong 0,3 lít dung d ị ch H2SO4 1M cho ra 4,48 lít khí (đktc). Tính m? A. 23,2 gam. B. 46,4 gam. C. 11,2 gam. D. 16,04 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i 2+ Fe3O4 → (FeO, Fe) → 3Fe n mol = = n( ) n2− 0,3 Fe trong FeSO4 SO4 mol 19
Áp dụ ng đ ị nh lu ậ t b ả o toàn nguyên t ố Fe: n= n Fe( Fe3 O 4 ) Fe( FeSO4 ) ⇒ 3n = 0,3 → n = 0,1 ⇒ m= 23,2 Fe3 O 4 gam (Đáp án A) o Ví dụ 12: Đun hai rượ u đ ơ n ch ứ c v ớ i H2SO4 đặ c, 140 C đượ c h ỗ n h ợ p ba ete. Lấ y 0,72 gam m ộ t trong ba ete đem đ ố t cháy hoàn toàn thu đ ượ c 1,76 gam CO2 và 0,72 gam H2O. Hai rượ u đó là A. CH3OH và C2H5OH. B. C2H5OH và C3H7OH. C. C2H5OH và C4H9OH. D. CH3OH và C3H5OH. Hướ ng d ẫ n gi ả i Đặ t công th ứ c t ổ ng quát c ủ a m ộ t trong ba ete là CxHyO, ta có: 0,72 0,72 m= × 12 = 0,48 gam ; m= × 2 = 0,08 gam C 44 H 18 ⇒ mO = 0,72 − 0,48 − 0,08 = 0,16 gam. 0,48 0,08 0,16 x : y :1= : : = 4 : 8 : 1. 12 1 16 ⇒ Công thứ c phân t ử c ủ a m ộ t trong ba ete là C4H8O. Công thứ c c ấ u t ạ o là CH3−O−CH2−CH=CH2. Vậ y hai ancol đó là CH3OH và CH2=CH−CH2−OH. (Đáp án D) MỘ T S Ố BÀI T Ậ P V Ậ N D Ụ NG GI Ả I THEO PH ƯƠ NG PHÁP BẢỬ O TOÀN MOL NGUYÊN T 01. Hòa tan hoàn toàn hỗ n h ợ p X g ồ m 0,4 mol FeO và 0,1mol Fe2O3 vào dung dị ch HNO3 loãng, dư thu đ ượ c dung d ị ch A và khí B không màu, hóa nâu trong không khí. Dung dị ch A cho tác d ụ ng v ớ i dung d ị ch NaOH d ư thu đượ c k ế t t ủ a. L ấ y toàn b ộ k ế t t ủ a nung trong không khí đ ế n kh ố i l ượ ng không đổ i thu đ ượ c ch ấ t r ắ n có kh ố i l ượ ng là A. 23,0 gam. B. 32,0 gam. C. 16,0 gam. D. 48,0 gam. 20
02. Cho khí CO đi qua ố ng s ứ ch ứ a 16 gam Fe2O3 đun nóng, sau phả n ứ ng thu đượ c h ỗ n h ợ p r ắ n X g ồ m Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Hòa tan hoàn toàn X bằ ng H2SO4 đặ c, nóng thu đ ượ c dung d ị ch Y. Cô c ạ n dung d ị ch Y, l ượ ng mu ố i khan thu đượ c là A. 20 gam. B. 32 gam. C. 40 gam. D. 48 gam. 03. Khử hoàn toàn 17,6 gam h ỗ n h ợ p X g ồ m Fe, FeO, Fe2O3 cầ n 2,24 lít CO ( ở đktc). Khố i l ượ ng s ắ t thu đ ượ c là A. 5,6 gam. B. 6,72 gam. C. 16,0 gam. D. 11,2 gam. 04. Đố t cháy h ỗ n h ợ p hiđrocacbon X thu đ ượ c 2,24 lít CO2 (đktc) và 2,7 gam H2O. Thể tích O2 đã tham gia phả n ứ ng cháy (đktc) là A. 5,6 lít. B. 2,8 lít. C. 4,48 lít. D. 3,92 lít. 05. Hoà tan hoàn toàn a gam hỗ n h ợ p X g ồ m Fe và Fe2O3 trong dung dị ch HCl thu đượ c 2,24 lít khí H2 ở đktc và dung d ị ch B. Cho dung d ị ch B tác d ụ ng dung dị ch NaOH d ư , l ọ c l ấ y k ế t t ủ a, nung trong không khí đ ế n kh ố i l ượ ng không đổ i thu đ ượ c 24 gam ch ấ t r ắ n. Giá tr ị c ủ a a là A. 13,6 gam. B. 17,6 gam. C. 21,6 gam. D. 29,6 gam. 06. Hỗ n h ợ p X g ồ m Mg và Al2O3. Cho 3 gam X tác dụ ng v ớ i dung d ị ch HCl d ư giả i phóng V lít khí (đktc). Dung d ị ch thu đ ượ c cho tác d ụ ng v ớ i dung d ị ch NH3 dư , l ọ c và nung k ế t t ủ a đ ượ c 4,12 gam b ộ t oxit. V có giá trị là: A. 1,12 lít. B. 1,344 lít. C. 1,568 lít. D. 2,016 lít. 07. Hỗ n h ợ p A g ồ m Mg, Al, Fe, Zn. Cho 2 gam A tác d ụ ng v ớ i dung d ị ch HCl dư gi ả i phóng 0,1 gam khí. Cho 2 gam A tác d ụ ng v ớ i khí clo d ư thu đ ượ c 5,763 gam hỗ n h ợ p mu ố i. Ph ầ n trăm kh ố i l ượ ng c ủ a Fe trong A là A. 8,4%. B. 16,8%. C. 19,2%. D. 22,4%. 08. (Câu 2 - Mã đề 231 - TSCĐ - Kh ố i A 2007) Đố t cháy hoàn toàn m ộ t th ể tích khí thiên nhiên g ồ m metan, etan, propan bằ ng oxi không khí (trong không khí Oxi chi ế m 20% th ể tích), thu đ ượ c 7,84 lít khí CO2 (đktc) và 9,9 gam H2O. Thể tích không khí ở (đktc) nh ỏ nh ấ t cầ n dùng đ ể đ ố t cháy hoàn toàn l ượ ng khí thiên nhiên trên là A. 70,0 lít. B. 78,4 lít. C. 84,0 lít. D. 56,0 lít. 21
09. Hoà tan hoàn toàn 5 gam hỗ n h ợ p 2 kim lo ạ i X và Y b ằ ng dung d ị ch HCl thu đượ c dung d ị ch A và khí H2. Cô cạ n dung d ị ch A thu đ ượ c 5,71 gam mu ố i khan. Hãy tính thể tích khí H2 thu đượ c ở đktc. A. 0,56 lít. B. 0,112 lít. C. 0,224 lít D. 0,448 lít 10. Đố t cháy hoàn toàn m gam h ỗ n h ợ p Y g ồ m C2H6, C3H4 và C4H8 thì thu đượ c 12,98 gam CO2 và 5,76 gam H2O. Vậ y m có giá tr ị là A. 1,48 gam. B. 8,14 gam. C. 4,18 gam. D. 16,04 gam. Đáp án các bài tậ p v ậ n d ụ ng: 1. D 2. C 3. C 4. D 5. C 6. C 7. B 8. A 9. C 10. C Phươ ng pháp 3 BẢ O TOÀN MOL ELECTRON Trướ c h ế t c ầ n nh ấ n m ạ nh đây không ph ả i là ph ươ ng pháp cân b ằ ng ph ả n ứng oxi hóa - kh ử , m ặ c dù ph ươ ng pháp thăng b ằ ng electron dùng đ ể cân b ằ ng phả n ứ ng oxi hóa - kh ử cũng d ự a trên s ự b ả o toàn electron. Nguyên tắ c c ủ a ph ươ ng pháp nh ư sau: khi có nhi ề u ch ấ t oxi hóa, ch ấ t kh ử trong mộỗợảứ t h n h p ph n ng (nhi ềảứ u ph n ng ho ặảứ c ph n ng qua nhi ề u giai đoạ n) thì t ổ ng s ố electron c ủ a các ch ấ t kh ử cho ph ả i b ằ ng t ổ ng s ố electron mà các chấ t oxi hóa nh ậ n. Ta ch ỉ c ầ n nh ậ n đ ị nh đúng tr ạ ng thái đ ầ u và tr ạ ng thái cuố i c ủ a các ch ấ t oxi hóa ho ặ c ch ấ t kh ử , th ậ m chí không c ầ n quan tâm đ ế n việ c cân b ằ ng các ph ươ ng trình ph ả n ứ ng. Ph ươ ng pháp này đ ặ c bi ệ t lý thú đ ố i vớ i các bài toán c ầ n ph ả i bi ệ n lu ậ n nhi ề u tr ườ ng h ợ p có th ể x ả y ra. Sau đây là mộ t s ố ví d ụ đi ể n hình. 22
Ví dụ 1: Oxi hóa hoàn toàn 0,728 gam bộ t Fe ta thu đ ượ c 1,016 gam h ỗ n h ợ p hai oxit sắ t (h ỗ n h ợ p A). 1. Hòa tan hỗ n h ợ p A b ằ ng dung d ị ch axit nitric loãng d ư . Tính th ể tích khí NO duy nhấ t bay ra ( ở đktc). A. 2,24 ml. B. 22,4 ml. C. 33,6 ml. D. 44,8 ml. 2. Cũng hỗ n h ợ p A trên tr ộ n v ớ i 5,4 gam b ộ t Al r ồ i ti ế n hành ph ả n ứ ng nhiệ t nhôm (hi ệ u su ấ t 100%). Hòa tan h ỗ n h ợ p thu đ ượ c sau ph ả n ứ ng bằ ng dung d ị ch HCl d ư . Tính th ể tích bay ra ( ở đktc). A. 6,608 lít. B. 0,6608 lít. C. 3,304 lít. D. 33,04. lít Hướ ng d ẫ n gi ả i 1. Các phả n ứ ng có th ể có: to 2Fe + O2 → 2FeO (1) to 2Fe + 1,5O2 → Fe2O3 (2) to 3Fe + 2O2 → Fe3O4 (3) Các phả n ứ ng hòa tan có th ể có: ↑ 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O (4) Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O (5) ↑ 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (6) Ta nhậ n th ấ y t ấ t c ả Fe t ừ Fe0 bị oxi hóa thành Fe+3, còn N+5 bị kh ử thành +2 0 −2 N , O2 bị kh ử thành 2O nên phươ ng trình b ả o toàn electron là: 0,728 3n+ 0,009 × 4 = × 3 = 0,039 mol. 56 trong đó, n là số mol NO thoát ra. Ta d ễ dàng rút ra n = 0,001 mol; VNO = 0,001× 22,4 = 0,0224 lít = 22,4 ml. (Đáp án B) 2. Các phả n ứ ng có th ể có: to 2Al + 3FeO → 3Fe + Al2O3 (7) to 2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3 (8) 23
to 8Al + 3Fe3O4 → 9Fe + 4Al2O3 (9) ↑ Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (10) ↑ 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (11) Xét các phả n ứ ng (1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11) ta th ấ y Fe0 cuố i cùng thành Fe+2, 0 +3 0 −2 + Al thành Al , O2 thành 2O và 2H thành H2 nên ta có phươ ng trình b ả o toàn electron như sau: 5,4× 3 0,013× 2 + = 0,009 × 4 + n × 2 27 0 +2 0 +3 0 −2 + Fe → Fe Al → Al O2 → 2O 2H → H2 ⇒ n = 0,295 mol ⇒ V= 0,295 × 22,4 = 6,608 H2 lít. (Đáp án A) Nhậ n xét: Trong bài toán trên các bạ n không c ầ n ph ả i băn khoăn là t ạ o thành hai oxit sắ t (h ỗ n h ợ p A) g ồ m nh ữ ng oxit nào và cũng không c ầ n ph ả i cân bằ ng 11 ph ươ ng trình nh ư trên mà ch ỉ c ầ n quan tâm t ớ i tr ạ ng thái đ ầ u và tr ạ ng thái cuố i c ủ a các ch ấ t oxi hóa và ch ấ t kh ử r ồ i áp d ụ ng lu ậ t b ả o toàn electron đ ể tính lượ c b ớ t đ ượ c các giai đo ạ n trung gian ta s ẽ tính nh ẩ m nhanh đ ượ c bài toán. Ví dụ 2: Trộ n 0,81 gam b ộ t nhôm v ớ i b ộ t Fe2O3 và CuO rồ i đ ố t nóng đ ể ti ế n hành phả n ứ ng nhi ệ t nhôm thu đ ượ c h ỗ n h ợ p A. Hoà tan hoàn toàn A trong dung dị ch HNO3 đun nóng thu đượ c V lít khí NO (s ả n ph ẩ m kh ử duy nhấ t) ở đktc. Giá tr ị c ủ a V là A. 0,224 lít. B. 0,672 lít. C. 2,24 lít. D. 6,72 lít. Hướ ng d ẫ n gi ả i Tóm tắ t theo s ơ đ ồ : Fe O o +2 3 →t →hßa tan hoµn toµn = 0,81 gam Al hçn hîp A VNO ? CuO dung dÞch HNO 3 Thự c ch ấ t trong bài toán này ch ỉ có quá trình cho và nh ậ n electron c ủ a nguyên tử Al và N. Al → Al+3 + 3e 24
0,81 → 0,09 mol 27 và N+5 + 3e → N+2 0,09 mol → 0,03 mol ⇒ VNO = 0,03× 22,4 = 0,672 lít. (Đáp án D) Nhậ n xét: Phả n ứ ng nhi ệ t nhôm ch ư a bi ế t là hoàn toàn hay không hoàn toàn do đó hỗ n h ợ p A không xác đ ị nh đ ượ c chính xác g ồ m nh ữ ng ch ấ t nào nên việ c vi ế t ph ươ ng trình hóa h ọ c và cân b ằ ng ph ươ ng trình ph ứ c t ạ p. Khi hòa tan 0 +3 hoàn toàn hỗ n h ợ p A trong axit HNO3 thì Al tạ o thành Al , nguyên tử Fe và Cu đượ c b ả o toàn hóa tr ị . Có bạ n s ẽ th ắ c m ắ c l ượ ng khí NO còn đượ c t ạ o b ở i kim lo ạ i Fe và Cu trong hỗ n h ợ p A. Th ự c ch ấ t l ượ ng Al ph ả n ứ ng đã bù l ạ i l ượ ng Fe và Cu t ạ o thành. Ví dụ 3: Cho 8,3 gam hỗ n h ợ p X g ồ m Al, Fe (nAl = nFe) vào 100 ml dung dị ch Y gồ m Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau khi phả n ứ ng k ế t thúc thu đ ượ c ch ấ t rắ n A g ồ m 3 kim lo ạ i. Hòa tan hoàn toàn ch ấ t r ắ n A vào dung d ị ch HCl dư th ấ y có 1,12 lít khí thoát ra (đktc) và còn l ạ i 28 gam ch ấ t r ắ n không tan B. Nồ ng đ ộ CM củ a Cu(NO3)2 và củ a AgNO3 lầ n l ượ t là A. 2M và 1M. B. 1M và 2M. C. 0,2M và 0,1M. D. kế t qu ả khác. Tóm tắ t s ơ đ ồ : 8,3 gam hçn hîp X Al AgNO : x mol  + 100 ml dung dị ch Y  3 → (nAl = n Fe ) Fe Cu(NO3 ) 2 :ymol 1,12 lÝtH 2 ChÊt r¾n A + H Cld Z → → (3 kim lo¹i) ] 2,8gam chÊtr¾n kh«ng tanB Hướ ng d ẫ n gi ả i 8,3 Ta có: nAl = nFe = = 0,1m ol. 83 n= x mol n= y mol Đặ t AgNO3 và Cu(NO3 ) 2 25
⇒ X + Y → Chấ t r ắ n A g ồ m 3 kim lo ạ i. ⇒ Al hế t, Fe ch ư a ph ả n ứ ng ho ặ c còn d ư . H ỗ n h ợ p hai mu ố i h ế t. Quá trình oxi hóa: Al → Al3+ + 3e Fe → Fe2+ + 2e 0,1 0,3 0,1 0,2 ⇒ Tổ ng s ố mol e nh ườ ng b ằ ng 0,5 mol. Quá trình khử : + 2+ + Ag + 1e → Ag Cu + 2e → Cu 2H + 2e → H2 x x x y 2y y 0,1 0,05 ⇒ Tổ ng s ố e mol nh ậ n b ằ ng (x + 2y + 0,1). Theo đị nh lu ậ t b ả o toàn electron, ta có ph ươ ng trình: x + 2y + 0,1 = 0,5 hay x + 2y = 0,4 (1) Mặ t khác, ch ấ t r ắ n B không tan là: Ag: x mol ; Cu: y mol. ⇒ 108x + 64y = 28 (2) Giả i h ệ (1), (2) ta đ ượ c: x = 0,2 mol ; y = 0,1 mol. = 0,2 = 0,1 ⇒ CM AgNO = 2M; CM Cu(NO ) = 1M. (Đáp án B) 3 0,1 3 2 0,1 Ví dụ 4: Hòa tan 15 gam hỗ n h ợ p X g ồ m hai kim lo ạ i Mg và Al vào dung d ị ch Y gồ m HNO3 và H2SO4 đặ c thu đ ượ c 0,1 mol m ỗ i khí SO2, NO, NO2, N2O. Phầ n trăm kh ố i l ượ ng c ủ a Al và Mg trong X l ầ n l ượ t là A. 63% và 37%. B. 36% và 64%. C. 50% và 50%. D. 46% và 54%. Hướ ng d ẫ n gi ả i Đặ t nMg = x mol ; nAl = y mol. Ta có: 24x + 27y = 15.(1) Quá trình oxi hóa: Mg → Mg2+ + 2e Al → Al3+ + 3e 26
x 2x y 3y ⇒ Tổ ng s ố mol e nh ườ ng b ằ ng (2x + 3y). Quá trình khử : N+5 + 3e → N+2 2N+5 + 2×4e → 2N+1 0,3 0,1 0,8 0,2 N+5 + 1e → N+4 S+6 + 2e → S+4 0,1 0,1 0,2 0,1 ⇒ Tổ ng s ố mol e nh ậ n b ằ ng 1,4 mol. Theo đị nh lu ậ t b ả o toàn electron: 2x + 3y = 1,4 (2) Giả i h ệ (1), (2) ta đ ượ c: x = 0,4 mol ; y = 0,2 mol. 27× 0,2 ⇒ %Al= × 100% = 36%. 15 %Mg = 100% − 36% = 64%. (Đáp án B) Ví dụ 5: Trộ n 60 gam b ộ t Fe v ớ i 30 gam b ộ t l ư u huỳnh r ồ i đun nóng (không có không khí) thu đượ c ch ấ t r ắ n A. Hoà tan A b ằ ng dung d ị ch axit HCl dư đ ượ c dung d ị ch B và khí C. Đ ố t cháy C c ầ n V lít O2 (đktc). Biế t các phả n ứ ng x ả y ra hoàn toàn. V có giá tr ị là A. 11,2 lít. B. 21 lít. C. 33 lít. D. 49 lít. Hướ ng d ẫ n gi ả i 30 Vì n> n = nên Fe dư và S h ế t. Fe S 32 Khí C là hỗ n h ợ p H2S và H2. Đố t C thu đ ượ c SO2 và H2O. Kế t qu ả cu ố i cùng củ a quá trình ph ả n ứ ng là Fe và S nh ườ ng e, còn O2 thu e. Nhườ ng e: Fe → Fe2+ + 2e 60 60 mol 2× mol 56 56 S → S+4 + 4e 27
30 30 mol 4× mol 32 32 Thu e: Gọ i s ố mol O2 là x mol. -2 O2 + 4e → 2O x mol → 4x 60 30 Ta có: 4x= × 2 + × 4 giả i ra x = 1,4732 mol. 56 32 ⇒ V= 22,4 × 1,4732 = 33 O2 lít. (Đáp án C) Ví dụ 6: Hỗ n h ợ p A g ồ m 2 kim lo ạ i R1, R2 có hoá trị x, y không đ ổ i (R1, R2 không tác dụ ng v ớ i n ướ c và đ ứ ng tr ướ c Cu trong dãy ho ạ t đ ộ ng hóa họ c c ủ a kim lo ạ i). Cho h ỗ n h ợ p A ph ả n ứ ng hoàn toàn v ớ i dung d ị ch HNO3 dư thu đ ượ c 1,12 lít khí NO duy nh ấ t ở đktc. Nế u cho l ượ ng h ỗ n h ợ p A trên ph ả n ứ ng hoàn toàn v ớ i dung d ị ch HNO3 thì thu đượ c bao nhiêu lít N2. Các thể tích khí đo ở đktc. A. 0,224 lít. B. 0,336 lít. C. 0,448 lít. D. 0,672 lít. Hướ ng d ẫ n gi ả i Trong bài toán này có 2 thí nghiệ m: 2+ TN1: R1 và R2 nhườ ng e cho Cu để chuy ể n thành Cu sau đó Cu l ạ i +5 +2 nhườ ng e cho N để thành N (NO). Số mol e do R1 và R2 nhườ ng ra là +5 +2 N + 3e → N 1,12 0,15 ← = 0,05 22,4 +5 TN2: R1 và R2 trự c ti ế p nh ườ ng e cho N để t ạ o ra N2. Gọ i x là s ố mol N2, thì số mol e thu vào là +5 → 0 2 N + 10e N2 10x ← x mol Ta có: 10x = 0,15 → x = 0,015 ⇒ V N 2 = 22,4.0,015 = 0,336 lít. (Đáp án B) 28
Ví dụ 7: Cho 1,35 gam hỗ n h ợ p g ồ m Cu, Mg, Al tác d ụ ng h ế t v ớ i dung d ị ch HNO3 thu đượ c h ỗ n h ợ p khí g ồ m 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2. Tính khố i l ượ ng mu ố i t ạ o ra trong dung d ị ch. A. 10,08 gam. B. 6,59 gam. C. 5,69 gam. D. 5,96 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Cách 1: Đặ t x, y, z l ầ n l ượ t là s ố mol Cu, Mg, Al. 2+ 2+ 3+ Nhườ ng e: Cu = Cu + 2e Mg = Mg + 2e Al = Al + 3e x → x → 2x y → y → 2y z → z → 3z +5 +2 +5 +4 Thu e: N + 3e = N (NO) N + 1e = N (NO2) 0,03 ← 0,01 0,04 ← 0,04 Ta có: 2x + 2y + 3z = 0,03 + 0,04 = 0,07 − và 0,07 cũng chính là số mol NO3 Khố i l ượ ng mu ố i nitrat là: 1,35 + 62× 0,07 = 5,69 gam. (Đáp án C) Cách 2: Nhậ n đ ị nh m ớ i: Khi cho kim lo ạ i ho ặ c h ỗ n h ợ p kim lo ạ i tác d ụ ng v ớ i dung dị ch axit HNO3 tạ o h ỗ n h ợ p 2 khí NO và NO2 thì n= 2n + 4n HNO3 NO 2 NO n= 2 × 0,04 + 4 × 0,01 = 0,12 HNO3 mol ⇒ n= 0,06 HO2 mol Áp dụ ng đ ị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng: m+ m = m + m + m + m KL HNO3 m uèi NO NO 2 H 2 O 1,35 + 0,12× 63 = mmuố i + 0,01× 30 + 0,04× 46 + 0,06× 18 ⇒ mmuố i = 5,69 gam. Ví dụ 8: (Câu 19 - Mã đề 182 - Kh ố i A - TSĐH - 2007) Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗ n h ợ p Fe, Cu (t ỉ l ệ mol 1:1) b ằ ng axit HNO3, thu đượ c V lít ( ở đktc) h ỗ n h ợ p khí X (g ồ m NO và NO2) và 29
dung dị ch Y (ch ỉ ch ứ a hai mu ố i và axit d ư ). T ỉ kh ố i c ủ a X đ ố i v ớ i H2 bằ ng 19. Giá tr ị c ủ a V là A. 2,24 lít. B. 4,48 lít. C. 5,60 lít. D. 3,36 lít. Hướ ng d ẫ n gi ả i Đặ t nFe = nCu = a mol → 56a + 64a = 12 → a = 0,1 mol. Cho e: Fe → Fe3+ + 3e Cu → Cu2+ + 2e 0,1 → 0,3 0,1 → 0,2 Nhậ n e: N+5 + 3e → N+2 N+5 + 1e → N+4 3x ← x y ← y Tổ ng ne cho bằ ng t ổ ng ne nhậ n. ⇒ 3x + y = 0,5 Mặ t khác: 30x + 46y = 19× 2(x + y). ⇒ x = 0,125 ; y = 0,125. Vhh khí (đktc) = 0,125× 2× 22,4 = 5,6 lít. (Đáp án C) Ví dụ 9: Nung m gam bộ t s ắ t trong oxi, thu đ ượ c 3 gam h ỗ n h ợ p ch ấ t r ắ n X. Hòa tan hế t h ỗ n h ợ p X trong dung d ị ch HNO3 (dư ), thoát ra 0,56 lít ( ở đktc) NO (là sả n ph ẩ m kh ử duy nh ấ t). Giá tr ị c ủ a m là A. 2,52 gam. B. 2,22 gam. C. 2,62 gam. D. 2,32 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i HNO3 d m gam Fe + O2 → 3 gam hỗ n h ợ p ch ấ t r ắ n X → 0,56 lít NO. Thự c ch ấ t các quá trình oxi hóa - kh ử trên là: Cho e: Fe → Fe3+ + 3e m 3m → mol e 56 56 2− +5 +2 Nhậ n e: O2 + 4e → 2O N + 3e → N 3− m 4(3− m) → mol e 0,075 mol ← 0,025 mol 32 32 3m 4(3− m) = + 0,075 56 32 30
⇒ m = 2,52 gam. (Đáp án A) Ví dụ 10: Hỗ n h ợ p X g ồ m hai kim lo ạ i A và B đ ứ ng tr ướ c H trong dãy đi ệ n hóa và có hóa trị không đ ổ i trong các h ợ p ch ấ t. Chia m gam X thành hai phầ n b ằ ng nhau: - Phầ n 1: Hòa tan hoàn toàn trong dung dị ch ch ứ a axit HCl và H2SO4 loãng tạ o ra 3,36 lít khí H2. - Phầ n 2: Tác dụ ng hoàn toàn v ớ i dung d ị ch HNO3 thu đượ c V lít khí NO (sả n ph ẩ m kh ử duy nh ấ t). Biế t các th ể tích khí đo ở đi ề u ki ệ n tiêu chu ẩ n. Giá tr ị c ủ a V là A. 2,24 lít. B. 3,36 lít. C. 4,48 lít. D. 6,72 lít. Hướ ng d ẫ n gi ả i Đặ t hai kim lo ạ i A, B là M. n - Phầ n 1: M + nH+ → Mn+ + H (1) 2 2 + − n+ - Phầ n 2: 3M + 4nH + nNO3 → 3M + nNO + 2nH2O (2) Theo (1): Số mol e c ủ a M cho b ằ ng s ố mol e c ủ a 2H+ nhậ n; Theo (2): Số mol e c ủ a M cho b ằ ng s ố mol e c ủ a N+5 nhậ n. Vậ y s ố mol e nh ậ n c ủ a 2H+ bằ ng s ố mol e nh ậ n c ủ a N+5. + +5 +2 2H + 2e → H2 và N + 3e → N 0,3 ← 0,15 mol 0,3 → 0,1 mol ⇒ VNO = 0,1× 22,4 = 2,24 lít. (Đáp án A) Ví dụ 11: Cho m gam bộ t Fe vào dung d ị ch HNO3 lấ y d ư , ta đ ượ c h ỗ n h ợ p gồ m hai khí NO2 và NO có VX = 8,96 lít (đktc) và tỉ kh ố i đ ố i v ớ i O2 bằ ng 1,3125. Xác đ ị nh %NO và %NO2 theo thể tích trong h ỗ n h ợ p X và khố i l ượ ng m c ủ a Fe đã dùng? A. 25% và 75%; 1,12 gam. B. 25% và 75%; 11,2 gam. C. 35% và 65%; 11,2 gam. D. 45% và 55%; 1,12 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Ta có: nX = 0,4 mol; MX = 42. Sơ đ ồ đ ườ ng chéo: − = NO:462 423012 42 31 NO : 30 46− 42 = 4
n : n= 12 : 4 = 3 ⇒  NO2 NO n+ n = 0,4 mol  NO2 NO = = nNO 0,1 mol %VNO 25% ⇒  →  n= 0,3 mol %V= 75%  NO2  NO2 và Fe − 3e → Fe3+ N+5 + 3e → N+2 N+5 + 1e → N+4 3x → x 0,3 ← 0,1 0,3 ← 0,3 Theo đị nh lu ậ t b ả o toàn electron: 3x = 0,6 mol → x = 0,2 mol ⇒ mFe = 0,2× 56 = 11,2 gam. (Đáp áp B). Ví dụ 12: Cho 3 kim loạ i Al, Fe, Cu vào 2 lít dung d ị ch HNO3 phả n ứ ng v ừ a đ ủ thu đượ c 1,792 lít khí X (đktc) g ồ m N2 và NO2 có tỉ kh ố i h ơ i so v ớ i He bằ ng 9,25. N ồ ng đ ộ mol/lít HNO3 trong dung dị ch đ ầ u là A. 0,28M. B. 1,4M. C. 1,7M. D. 1,2M. Hướ ng d ẫ n gi ả i ( MM+ ) Ta có: M= 9,25 × 4 = 37 = N2 NO 2 X 2 là trung bình cộ ng kh ố i l ượ ng phân t ử c ủ a hai khí N2 và NO2 nên: n n= n =X = 0,04 mol N2 NO 2 2 − − và NO3 + 10e → N2 NO3 + 1e → NO2 0,08 ← 0,4 ← 0,04 mol 0,04 ← 0,04 ← 0,04 mol M → Mn+ + n.e 0,04 mol ⇒ n= 0,12 m ol. HNO3 (bÞkhö) 32
Nhậ n đ ị nh m ớ i: Kim loạ i nh ườ ng bao nhiêu electron thì cũng nh ậ n b ấ y − nhiêu gố c NO3 để t ạ o mu ố i. ⇒ n= n.e = n.e = 0,04 + 0,4 = 0,44 mol. HNO3 (t¹o m uèi ) ( nh êng ) ( nhËn ) n= 0,44 + 0,12 = 0,56 mol Do đó: HNO3 (ph¶n øng ) 0,56 ⇒ [ HNO] = = 0,28M. (Đáp án A) 3 2 Ví dụ 13: Khi cho 9,6 gam Mg tác dụ ng h ế t v ớ i dung d ị ch H2SO4 đậ m đ ặ c, thấ y có 49 gam H2SO4 tham gia phả n ứ ng, t ạ o mu ố i MgSO4, H2O và sả n ph ẩ m kh ử X. X là A. SO2 B. S C. H2S D. SO2, H2S Hướ ng d ẫ n gi ả i Dung dị ch H2SO4 đạ m đ ặ c v ừ a là ch ấ t oxi hóa v ừ a là môi tr ườ ng. Gọ i a là s ố oxi hóa c ủ a S trong X. Mg → Mg2+ + 2e S+6 + (6-a)e → S a 0,4 mol 0,8 mol 0,1 mol 0,1(6-a) mol 49 = Tổ ng s ố mol H2SO4 đã dùng là : 0,5 (mol) 98 Số mol H2SO4 đã dùng để t ạ o mu ố i b ằ ng s ố mol Mg = 9,6 : 24 = 0,4 mol. Số mol H2SO4 đã dùng để oxi hóa Mg là: 0,5 − 0,4 = 0,1 mol. Ta có: 0,1× (6 − a) = 0,8 → x = −2. Vậ y X là H2S. (Đáp án C) Ví dụ 14: Để a gam b ộ t s ắ t ngoài không khí, sau m ộ t th ờ i gian s ẽ chuy ể n thành hỗ n h ợ p A có kh ố i l ượ ng là 75,2 gam g ồ m Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Cho hỗ n h ợ p A ph ả n ứ ng h ế t v ớ i dung d ị ch H2SO4 đậ m đ ặ c, nóng thu đượ c 6,72 lít khí SO2 (đktc). Khố i l ượ ng a gam là:  A. 56 gam. B. 11,2 gam. C. 22,4 gam. D. 25,3 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i 33
a Số mol Fe ban đ ầ u trong a gam: n = mol. Fe 56 − = 75,2 a Số mol O2 tham gia phả n ứ ng: n mol. O2 32 Fe→ Fe3+ + 3e a 3a Quá trình oxi hóa: mol mol (1) 56 56 3a Số mol e nh ườ ng: n= mol e 56 −2 Quá trình khử : O2 + 4e → 2O (2) 2− + SO4 + 4H + 2e → SO2 + 2H2O (3) → n= 4n + 2n Từ (2), (3) echo O 2 SO 2 75,2− a 3a =4 × + 2 × 0,3 = 32 56 ⇒ a = 56 gam. (Đáp án A) Ví dụ 15: Cho 1,35 gam hỗ n h ợ p A g ồ m Cu, Mg, Al tác d ụ ng v ớ i HNO3 dư đượ c 1,12 lít NO và NO2 (đktc) có khố i l ượ ng mol trung bình là 42,8. Tổ ng kh ố i l ượ ng mu ố i nitrat sinh ra là: A. 9,65 gam B. 7,28 gam C. 4,24 gam D. 5,69 gam Hướ ng d ẫ n gi ả i Dự a vào s ơ đ ồ đ ườ ng chéo tính đ ượ c s ố mol NO và NO2 lầ n l ượ t là 0,01 và 0,04 mol. Ta có các bán phả n ứ ng: − + NO3 + 4H + 3e → NO + 2H2O − + NO3 + 2H + 1e → NO2 + H2O Như v ậ y, t ổ ng electron nh ậ n là 0,07 mol. Gọ i x, y, z l ầ n l ượ t là s ố mol Cu, Mg, Al có trong 1,35 gam h ỗ n h ợ p kim loạ i. Ta có các bán ph ả n ứ ng: Cu → Cu2+ + 2e Mg → Mg2+ + 2e Al → Al3+ + 3e ⇒ 2x + 2y + 3z = 0,07. Khố i l ượ ng mu ố i nitrat sinh ra là: 34
m m m m = Cu(NO3 ) 2 + Mg(NO3 ) 2 + Al(NO3 ) 3 = 1,35 + 62(2x + 2y + 3z) = 1,35 + 62 × 0,07 = 5,69 gam. MỘ T S Ố BÀI T Ậ P V Ậ N D Ụ NG GIAI THEO PH ƯƠ NG PHÁP BẢ O TOÀM MOL ELECTRON 01. Hoà tan hoàn toàn m gam Al vào dung dị ch HNO3 rấ t loãng thì thu đ ượ c h ỗ n hợ p g ồ m 0,015 mol khí N2O và 0,01mol khí NO (phả n ứ ng không t ạ o NH4NO3). Giá trị c ủ a m là A. 13,5 gam. B. 1,35 gam. C. 0,81 gam. D. 8,1 gam. 02. Cho mộ t lu ồ ng CO đi qua ố ng s ứ đ ự ng 0,04 mol h ỗ n h ợ p A g ồ m FeO và Fe2O3 đố t nóng. Sau khi k ế t thúc thí nghi ệ m thu đ ượ c ch ấ t r ắ n B g ồ m 4 chấ t n ặ ng 4,784 gam. Khí đi ra kh ỏ i ố ng s ứ h ấ p th ụ vào dung d ị ch Ca(OH)2 dư , thì thu đ ượ c 4,6 gam k ế t t ủ a. Ph ầ n trăm kh ố i l ượ ng FeO trong h ỗ n h ợ p A là A. 68,03%. B. 13,03%. C. 31,03%. D. 68,97%. 03. Mộ t h ỗ n h ợ p g ồ m hai b ộ t kim lo ạ i Mg và Al đ ượ c chia thành hai ph ầ n b ằ ng nhau: - Phầ n 1: cho tác dụ ng v ớ i HCl d ư thu đ ượ c 3,36 lít H2. - Phầ n 2: hoà tan hế t trong HNO3 loãng dư thu đ ượ c V lít m ộ t khí không màu, hoá nâu trong không khí (các thể tích khí đ ề u đo ở đktc). Giá tr ị c ủ a V là A. 2,24 lít. B. 3,36 lít. C. 4,48 lít. D. 5,6 lít. 04. Dung dị ch X g ồ m AgNO3 và Cu(NO3)2 có cùng nồ ng đ ộ . L ấ y m ộ t l ượ ng h ỗ n hợ p g ồ m 0,03 mol Al; 0,05 mol Fe cho vào 100 ml dung d ị ch X cho t ớ i khí phả n ứ ng k ế t thúc thu đ ượ c ch ấ t r ắ n Y ch ứ a 3 kim lo ạ i.Cho Y vào HCl d ư giả i phóng 0,07 gam khí. N ồ ng đ ộ c ủ a hai mu ố i là A. 0,3M. B. 0,4M. C. 0,42M. D. 0,45M. 05. Cho 1,35 gam hỗ n h ợ p Cu, Mg, Al tác d ụ ng v ớ i HNO3 dư đ ượ c 896 ml h ỗ n h ợ p gồ m NO và NO2 có M= 42 . Tính tổ ng kh ố i l ượ ng mu ố i nitrat sinh ra (khí ở đktc). A. 9,41 gam. B. 10,08 gam. C. 5,07 gam. D. 8,15 gam. 35
06. Hòa tan hế t 4,43 gam h ỗ n h ợ p Al và Mg trong HNO3 loãng thu đượ c dung dị ch A và 1,568 lít (đktc) h ỗ n h ợ p hai khí (đ ề u không màu) có kh ố i l ượ ng 2,59 gam trong đó có mộ t khí b ị hóa thành màu nâu trong không khí. Tính s ố mol HNO3 đã phả n ứ ng. A. 0,51 mol. B. A. 0,45 mol. C. 0,55 mol. D. 0,49 mol. 07. Hòa tan hoàn toàn m gam hỗ n h ợ p g ồ m ba kim lo ạ i b ằ ng dung d ị ch HNO3 thu đượ c 1,12 lít h ỗ n h ợ p khí D (đktc) g ồ m NO2 và NO. Tỉ kh ố i h ơ i c ủ a D so v ớ i hiđro bằ ng 18,2. Tính th ể tích t ố i thi ể u dung d ị ch HNO3 37,8% (d = 1,242g/ml) cầ n dùng. A. 20,18 ml. B. 11,12 ml. C. 21,47 ml. D. 36,7 ml. 08. Hòa tan 6,25 gam hỗ n h ợ p Zn và Al vào 275 ml dung d ị ch HNO3 thu đượ c dung dị ch A, ch ấ t r ắ n B g ồ m các kim lo ạ i ch ư a tan h ế t cân n ặ ng 2,516 gam và 1,12 lít hỗ n h ợ p khí D ( ở đktc) g ồ m NO và NO2. Tỉ kh ố i c ủ a h ỗ n h ợ p D so vớ i H2 là 16,75. Tính nồ ng đ ộ mol/l c ủ a HNO3 và tính khố i l ượ ng mu ố i khan thu đượ c khi cô c ạ n dung d ị ch sau ph ả n ứ ng. A. 0,65M và 11,794 gam. B. 0,65M và 12,35 gam. C. 0,75M và 11,794 gam. D. 0,55M và 12.35 gam. 09. Đố t cháy 5,6 gam b ộ t Fe trong bình đ ự ng O2 thu đượ c 7,36 gam h ỗ n h ợ p A gồ m Fe2O3, Fe3O4 và Fe. Hòa tan hoàn toàn lượ ng h ỗ n h ợ p A b ằ ng dung d ị ch HNO3 thu đượ c V lít h ỗ n h ợ p khí B g ồ m NO và NO2. Tỉ kh ố i c ủ a B so v ớ i H2 bằ ng 19. Th ể tích V ở đktc là A. 672 ml. B. 336 ml. C. 448 ml. D. 896 ml. 10. Cho a gam hỗ n h ợ p A g ồ m oxit FeO, CuO, Fe2O3 có số mol b ằ ng nhau tác d ụ ng hoàn toàn vớ i l ượ ng v ừ a đ ủ là 250 ml dung d ị ch HNO3 khi đun nóng nhẹ , thu đượ c dung d ị ch B và 3,136 lít (đktc) h ỗ n h ợ p khí C g ồ m NO2 và NO có tỉ kh ố i so vớ i hiđro là 20,143. Tính a. A. 74,88 gam. B. 52,35 gam. C. 61,79 gam. D. 72,35 gam. Đáp án các bài tậ p v ậ n d ụ ng 1. B 2. B 3. A 4. B 5. C 6. D 7. C 8. A 9. D 10. A Phươ ng pháp 4 SỬ D Ụ NG PH ƯƠ NG TRÌNH ION - ELETRON 36
Để làm t ố t các bài toán b ằ ng ph ươ ng pháp ion đi ề u đ ầ u tiên các b ạ n ph ả i nắ m ch ắ c ph ươ ng trình ph ả n ứ ng d ướ i d ạ ng các phân t ử t ừ đó suy ra các phươ ng trình ion, đôi khi có m ộ t s ố bài t ậ p không th ể gi ả i theo các ph ươ ng trình phân tử đ ượ c mà ph ả i gi ả i d ự a theo ph ươ ng trình ion. Vi ệ c gi ả i bài toán hóa họ c b ằ ng ph ươ ng pháp ion giúp chúng ta hi ể u k ỹ h ơ n v ề b ả n ch ấ t c ủ a các phươ ng trình hóa h ọ c. T ừ m ộ t ph ươ ng trình ion có th ể đúng v ớ i r ấ t nhi ề u phươ ng trình phân t ử . Ví d ụ ph ả n ứ ng gi ữ a h ỗ n h ợ p dung d ị ch axit v ớ i dung dị ch baz ơ đ ề u có chung m ộ t ph ươ ng trình ion là + − H + OH → H2O hoặ c ph ả n ứ ng c ủ a Cu kim lo ạ i v ớ i h ỗ n h ợ p dung d ị ch NaNO3 và dung dị ch H2SO4 là + − 2+ ↑ 3Cu + 8H + 2NO3 → 3Cu + 2NO + 4H2O Sau đây là mộ t s ố ví d ụ : Ví dụ 1: Hỗ n h ợ p X g ồ m (Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO) vớ i s ố mol m ỗ i ch ấ t là 0,1 mol, hòa tan hế t vào dung d ị ch Y g ồ m (HCl và H2SO4 loãng) dư thu đượ c dung d ị ch Z. Nh ỏ t ừ t ừ dung d ị ch Cu(NO3)2 1M vào dung dị ch Z cho tớ i khi ng ừ ng thoát khí NO. Th ể tích dung d ị ch Cu(NO3)2 cầ n dùng và thể tích khí thoát ra ở đktc thu ộ c ph ươ ng án nào? A. 25 ml; 1,12 lít. B. 0,5 lít; 22,4 lít. C. 50 ml; 2,24 lít. D. 50 ml; 1,12 lít. Hướ ng d ẫ n gi ả i Quy hỗ n h ợ p 0,1 mol Fe2O3 và 0,1 mol FeO thành 0,1 mol Fe3O4. Hỗ n h ợ p X g ồ m: (Fe3O4 0,2 mol; Fe 0,1 mol) tác dụ ng v ớ i dung d ị ch Y + 2+ 3+ Fe3O4 + 8H → Fe + 2Fe + 4H2O 0,2 → 0,2 0,4 mol + 2+ ↑ Fe + 2H → Fe + H2 0,1 → 0,1 mol 2+ 3+ Dung dị ch Z: (Fe : 0,3 mol; Fe : 0,4 mol) + Cu(NO3)2: 2+ − + 3+ ↑ 3Fe + NO3 + 4H → 3Fe + NO + 2H2O 0,3 0,1 0,1 mol ⇒ VNO = 0,1× 22,4 = 2,24 lít. 37
=1 = nCu(NO ) n− 0,05 mol 3 2 2 NO3 0,05 ⇒ V= = 0,05 lít (hay 50 ml). (Đáp án C) dd Cu(NO3 ) 2 1 Ví dụ 2: Hòa tan 0,1 mol Cu kim loạ i trong 120 ml dung d ị ch X g ồ m HNO3 1M và H2SO4 0,5M. Sau khi phả n ứ ng k ế t thúc thu đ ượ c V lít khí NO duy nhấ t (đktc). Giá trị c ủ a V là A. 1,344 lít. B. 1,49 lít. C. 0,672 lít. D. 1,12 lít. Hướ ng d ẫ n gi ả i n= 0,12 n= 0,06 HNO3 mol ; H2 SO 4 mol = ⇒ n+ = 0,24 n− 0,12 Tổ ng: H mol và NO3 mol. Phươ ng trình ion: + − 2+ ↑ 3Cu + 8H + 2NO3 → 3Cu + 2NO + 4H2O Ban đầ u: 0,1 → 0,24 → 0,12 mol Phả n ứ ng: 0,09 ← 0,24 → 0,06 → 0,06 mol Sau phả n ứ ng: 0,01 (dư ) (h ế t) 0,06 (d ư ) ⇒ VNO = 0,06× 22,4 = 1,344 lít. (Đáp án A) Ví dụ 3: Dung dị ch X ch ứ a dung d ị ch NaOH 0,2M và dung d ị ch Ca(OH)2 0,1M. Sụ c 7,84 lít khí CO2 (đktc) vào 1 lít dung dị ch X thì l ượ ng k ế t t ủ a thu đượ c là A. 15 gam. B. 5 gam. C. 10 gam. D. 0 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i n n CO2 = 0,35 mol ; nNaOH = 0,2 mol; Ca(OH)2 = 0,1 mol. ⇒ n − × n + Tổ ng: OH = 0,2 + 0,1 2 = 0,4 mol và Ca2 = 0,1 mol. Phươ ng trình ion rút g ọ n: − 2− CO2 + 2OH → CO3 + H2O 0,35 0,4 38
0,2 ← 0,4 → 0,2 mol ⇒ n − CO2 (d ) = 0,35 0,2 = 0,15 mol tiế p t ụ c x ẩ y ra ph ả n ứ ng: 2− − CO3 + CO2 + H2O → 2HCO3 Ban đầ u: 0,2 0,15 mol Phả n ứ ng: 0,15 ← 0,15 mol ⇒ n 2− CO3 còn lạ i b ằ ng 0,15 mol ⇒ n CaCO3↓ = 0,05 mol ⇒ m × CaCO3 = 0,05 100 = 5 gam. (Đáp án B) Ví dụ 4: Hòa tan hếỗợồộ t h n h p g m m t kim lo ạề i ki m và m ộ t kim lo ạềổ i ki m th trong nướ c đ ượ c dung d ị ch A và có 1,12 lít H2 bay ra (ở đktc). Cho dung dị ch ch ứ a 0,03 mol AlCl3 vào dung dị ch A. kh ố i l ượ ng k ế t t ủ a thu đ ượ c là A. 0,78 gam. B. 1,56 gam. C. 0,81 gam. D. 2,34 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Phả n ứ ng c ủ a kim lo ạ i ki ề m và kim lo ạ i ki ề m th ổ v ớ i H2O: n M + nH O → M(OH) + H 2 n 2 2 Từ ph ươ ng trình ta có: n− = 2n OH H2 = 0,1mol. Dung dị ch A tác d ụ ng v ớ i 0,03 mol dung d ị ch AlCl3: 3+ − Al + 3OH → Al(OH)3↓ Ban đầ u: 0,03 0,1 mol Phả n ứ ng: 0,03 → 0,09 → 0,03 mol n − ⇒ OH (d ) = 0,01mol tiế p t ụ c hòa tan k ế t t ủ a theo ph ươ ng trình: − − Al(OH)3 + OH → AlO2 + 2H2O 39
0,01 ← 0,01 mol m × Vậ y: Al(OH)3 = 78 0,02 = 1,56 gam. (Đáp án B) Ví dụ 5: Dung dị ch A ch ứ a 0,01 mol Fe(NO3)3 và 0,15 mol HCl có khả năng hòa tan tố i đa bao nhiêu gam Cu kim lo ạ i? (Bi ế t NO là s ả n ph ẩ m kh ử duy nhấ t) A. 2,88 gam. B. 3,92 gam. C. 3,2 gam. D. 5,12 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Phươ ng trình ion: Cu + 2Fe3+ → 2Fe2+ + Cu2+ 0,005 ← 0,01 mol + − 2+ ↑ 3Cu + 8H + 2NO3 → 3Cu + 2NO + 4H2O Ban đầ u: 0,15 0,03 mol → H+ dư Phả n ứ ng: 0,045 ← 0,12 ← 0,03 mol ⇒ mCu tố i đa = (0,045 + 0,005) × 64 = 3,2 gam. (Đáp án C) Ví dụ 6: Cho hỗ n h ợ p g ồ m NaCl và NaBr tác d ụ ng v ớ i dung d ị ch AgNO3 dư thu đượ c k ế t t ủ a có kh ố i l ượ ng đúng b ằ ng kh ố i l ượ ng AgNO3 đã phả n ứ ng. Tính ph ầ n trăm kh ố i l ượ ng NaCl trong h ỗ n h ợ p đ ầ u. A. 23,3% B. 27,84%. C. 43,23%. D. 31,3%. Hướ ng d ẫ n gi ả i Phươ ng trình ion: + − Ag + Cl → AgCl↓ + − Ag + Br → AgBr↓ Đặ t: nNaCl = x mol ; nNaBr = y mol m mAgCl + mAgBr = AgNO3(p. ) ⇒ m−+ m − = m − Cl Br NO3 ⇒ 35,5x + 80y = 62(x + y) ⇒ x : y = 36 : 53 40
× × = 58,5 36 100 Chọ n x = 36, y = 53 → %m NaCl = 27,84%. (Đáp án B) 58,5× 36 + 103 × 53 Ví dụ 7: Trộ n 100 ml dung d ị ch A (g ồ m KHCO3 1M và K2CO3 1M) vào 100 ml dung dị ch B (g ồ m NaHCO3 1M và Na2CO3 1M) thu đượ c dung d ị ch C. Nhỏ t ừ t ừ 100 ml dung d ị ch D (g ồ m H2SO4 1M và HCl 1M) vào dung dchị C thu đ ượ c V lít CO2 (đktc) và dung dị ch E. Cho dung d ị ch Ba(OH)2 tớ i d ư vào dung d ị ch E thì thu đ ượ c m gam k ế t t ủ a. Giá tr ị củ a m và V l ầ n l ượ t là A. 82,4 gam và 2,24 lít. B. 4,3 gam và 1,12 lít. C. 43 gam và 2,24 lít. D. 3,4 gam và 5,6 lít. Hướ ng d ẫ n gi ả i − 2− Dung dị ch C ch ứ a: HCO3 : 0,2 mol ; CO3 : 0,2 mol. n + Dung dị ch D có t ổ ng: H = 0,3 mol. Nhỏ t ừ t ừ dung d ị ch C và dung d ị ch D: 2− + − CO3 + H → HCO3 0,2 → 0,2 → 0,2 mol − + HCO3 + H → H2O + CO2 Ban đầ u: 0,4 0,1 mol Phả n ứ ng: 0,1 ← 0,1 → 0,1 mol  D:ư 0,3 mol Tiế p t ụ c cho dung d ị ch Ba(OH)2 dư vào dung d ị ch E: 2+ − − Ba + HCO3 + OH → BaCO3↓ + H2O 0,3 → 0,3 mol 2+ 2− Ba + SO4 → BaSO4 0,1 → 0,1 mol ⇒ V × CO2 = 0,1 22,4 = 2,24 lít. Tổ ng kh ố i l ượ ng k ế t t ủ a: m = 0,3× 197 + 0,1× 233 = 82,4 gam. (Đáp án A) 41
Ví dụ 8: Hòa tan hoàn toàn 7,74 gam mộ t h ỗ n h ợ p g ồ m Mg, Al b ằ ng 500 ml dung dị ch g ồ m H2SO4 0,28M và HCl 1M thu đượ c 8,736 lít H2 (đktc) và dung dị ch X. Thêm V lít dung dị ch ch ứ a đ ồ ng th ờ i NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M vào dung dị ch X thu đ ượ c l ượ ng k ế t t ủ a l ớ n nh ấ t. a) Số gam mu ố i thu đ ượ c trong dung d ị ch X là A. 38,93 gam. B. 38,95 gam. C. 38,97 gam. D. 38,91 gam. b) Thể tích V là A. 0,39 lít. B. 0,4 lít. C. 0,41 lít. D. 0,42 lít. c) Lượ ng k ế t t ủ a là A. 54,02 gam. B. 53,98 gam. C. 53,62 gam. D. 53,94 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i a) Xác đị nh kh ố i l ượ ng mu ố i thu đ ượ c trong dung d ị ch X: n × H2 SO 4 = 0,28 0,5 = 0,14 mol ⇒ n 2− n + SO4 = 0,14 mol và H = 0,28 mol. nHCl = 0,5 mol ⇒ n + n − H = 0,5 mol và Cl = 0,5 mol. n + Vậ y t ổ ng H = 0,28 + 0,5 = 0,78 mol. n Mà H2 = 0,39 mol. Theo phươ ng trình ion rút g ọ n: 0 + 2+ ↑ Mg + 2H → Mg + H2 (1) + 3+ 3 ↑ Al + 3H → Al + H2 (2) 2 + n+ = 2n → Ta thấ y H (p-) H2 H hế t. + ⇒ m2− m − mhh muố i = mhh k.loạ i + SO4 Cl 42
= 7,74 + 0,14× 96 + 0,5× 35,5 = 38,93gam. (Đáp án A) b) Xác đị nh th ể tích V: =  nNaOH 1V m ol   n= 0,5V m ol Ba(OH )2  ⇒ n − n + Tổ ng OH = 2V mol và Ba2 = 0,5V mol. Phươ ng trình t ạ o k ế t t ủ a: 2+ 2− Ba + SO4 → BaSO4↓ (3) 0,5V mol 0,14 mol 2+ − Mg + 2OH → Mg(OH)2↓ (4) 3+ − Al + 3OH → Al(OH)3↓ (5) − Để k ế t t ủ a đ ạ t l ớ n nh ấ t thì s ố mol OH đủ đ ể k ế t t ủ a h ế t các ion Mg2+ và Al3+. Theo các phươ ng trình ph ả n ứ ng (1), (2), (4), (5) ta có: n + n − H = OH = 0,78 mol ⇒ 2V = 0,78 → V = 0,39 lít. (Đáp án A) c) Xác đị nh l ượ ng k ế t t ủ a: 2+ n + × → Ba2 = 0,5V = 0,5 0,39 = 0,195 mol > 0,14 mol Ba dư . ⇒ m × BaSO4 = 0,14 233 = 32,62 gam. m m − Vậ y mkế t t ủ a = BaSO4 + m 2 k.loạ i + OH = 32,62 + 7,74 + 0,78 × 17 = 53,62 gam. (Đáp án C) Ví dụ 9: (Câu 40 - Mã 182 - TS Đạ i H ọ c - Kh ố i A 2007) Cho m gam hỗ n h ợ p Mg, Al vào 250 ml dung d ị ch X ch ứ a h ỗ n h ợ p axit HCl 1M và axit H2SO4 0,5M, thu đượ c 5,32 lít H2 (ở đktc) và dung d ị ch Y (coi thể tích dung d ị ch không đ ổ i). Dung d ị ch Y có pH là A. 1. B. 6. C. 7. D. 2. Hướ ng d ẫ n gi ả i n nHCl = 0,25 mol ; H2 SO 4 = 0,125. ⇒ n + Tổ ng: H = 0,5 mol ; 43
n H()2 t¹othµnh = 0,2375 mol. + Biế t r ằ ng: cứ 2 mol ion H → 1 mol H2 + vậ y 0,475 mol H ← 0,2375 mol H2 n + ⇒ H()d = 0,5 − 0,475 = 0,025 mol + 0,025 − ⇒ H  = = 0,1 = 10 1M → pH = 1. (Đáp án A) 0,25 Ví dụ 10: (Câu 40 - Mã đề 285 - Kh ố i B - TSĐH 2007) Thự c hi ệ n hai thí nghi ệ m: 1) Cho 3,84 gam Cu phả n ứ ng v ớ i 80 ml dung d ị ch HNO3 1M thoát ra V1 lít NO. 2) Cho 3,84 gam Cu phả n ứ ng v ớ i 80 ml dung d ị ch ch ứ a HNO3 1M và H2SO4 0,5 M thoát ra V2 lít NO. Biế t NO là s ả n ph ẩ m kh ử duy nh ấ t, các th ể tích khí đo ở cùng đi ề u kiệ n. Quan h ệ gi ữ a V1 và V2 là A. V2 = V1. B. V2 = 2V1. C. V2 = 2,5V1. D. V2 = 1,5V1. Hướ ng d ẫ n gi ả i  3,84 = n= = 0,06 mol n+ 0,08 mol  Cu ⇒  H TN1: 64 =  n− 0,08 mol n= 0,08 mol  NO3  HNO3 + − 2+ ↑ 3Cu + 8H + 2NO3 → 3Cu + 2NO + 4H2O Ban đầ u: 0,06 0,08 0,08 mol → H+ phả n ứ ng h ế t Phả n ứ ng: 0,03 ← 0,08 → 0,02 → 0,02 mol ⇒ V1 tươ ng ứ ng v ớ i 0,02 mol NO. n n TN2: nCu = 0,06 mol ; HNO3 = 0,08 mol ; H2 SO 4 = 0,04 mol. ⇒ n + Tổ ng: H = 0,16 mol ; n − NO3 = 0,08 mol. + − 2+ ↑ 3Cu + 8H + 2NO3 → 3Cu + 2NO + 4H2O 44
Ban đầ u: 0,06 0,16 0,08 mol → Cu và H+ phả n ứ ng h ế t Phả n ứ ng: 0,06 → 0,16 → 0,04 → 0,04 mol ⇒ V2 tươ ng ứ ng v ớ i 0,04 mol NO. Như v ậ y V2 = 2V1. (Đáp án B) Ví dụ 11: (Câu 33 - Mã 285 - Khố i B - TSĐH 2007) Trộ n 100 ml dung d ị ch (g ồ m Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M) vớ i 400 ml dung dị ch (g ồ m H2SO4 0,0375M và HCl 0,0125M), thu đượ c dung dị ch X. Giá tr ị pH c ủ a dung d ị ch X là A. 7. B. 2. C. 1. D. 6. Hướ ng d ẫ n gi ả i n= 0,01 mol Ba(OH)2  ⇒ Tổ ng n − = 0,03 mol. = OH nNaOH 0,01 mol n= 0,015 mol H2 SO 4  ⇒ Tổ ng n + = 0,035 mol. = H nHCl 0,005 mol Khi trộỗợ n h n h p dung d ịơớỗợ ch baz v i h n h p dung d ị ch axit ta có ph ươ ng trình ion rút gọ n: + − H + OH → H2O Bắ t đ ầ u 0,035 0,03 mol Phả n ứ ng: 0,03 ← 0,03 n + − Sau phả n ứ ng: H()d = 0,035 0,03 = 0,005 mol. ⇒ Tổ ng: Vdd (sau trộ n) = 500 ml (0,5 lít). + 0,005 − H  = = 0,01 = 10 2 → pH = 2. (Đáp án B) 0,5 Ví dụ 12: (Câu 18 - Mã 231 - TS Cao Đẳ ng - Kh ố i A 2007) Cho mộ t m ẫ u h ợ p kim Na-Ba tác d ụ ng v ớ i n ướ c (d ư ), thu đ ượ c dung dị ch X và 3,36 lít H2 (ở đktc). Th ể tích dung d ị ch axit H2SO4 2M cầ n dùng để trung hoà dung d ị ch X là A. 150 ml. B. 75 ml. C. 60 ml. D. 30 ml. Hướ ng d ẫ n gi ả i 45
1 Na + H O → NaOH + H 2 2 2 Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 = n → n− 2 2n H2 = 0,15 mol, theo phươ ng trình tổ ng s ố OH (d X) H2 = 0,3 mol. Phươ ng trình ion rút g ọ n c ủ a dung d ị ch axit v ớ i dung d ị ch baz ơ là + − H + OH → H2O ⇒ n + n − → n H = OH = 0,3 mol H2 SO 4 = 0,15 mol 0,15 ⇒ V = = 0,075 lít (75 ml). (Đáp án B) H2 SO 4 2 Ví dụ 13: Hòa tan hỗ n h ợ p X g ồ m hai kim lo ạ i A và B trong dung d ị ch HNO3 loãng. Kế t thúc ph ả n ứ ng thu đ ượ c h ỗ n h ợ p khí Y (g ồ m 0,1 mol NO, 0,15 mol NO2 và 0,05 mol N2O). Biế t r ằ ng không có ph ả n ứ ng t ạ o muố i NH4NO3. Số mol HNO3 đã phả n ứ ng là: A. 0,75 mol. B. 0,9 mol. C. 1,05 mol. D. 1,2 mol. Hướ ng d ẫ n gi ả i Ta có bán phả n ứ ng: − + NO3 + 2H + 1e → NO2 + H2O (1) 2 × 0,15 ← 0,15 − + NO3 + 4H + 3e → NO + 2H2O (2) 4 × 0,1 ← 0,1 − + 2NO3 + 10H + 8e → N2O + 5H2O (3) 10 × 0,05 ← 0,05 Từ (1), (2), (3) nh ậ n đ ượ c: n= ∑ n + 2× 0,15 + 4 × 0,1 + 10 × 0,05 HNO3p H = = 1,2 mol. (Đáp án D) Ví dụ 14: Cho 12,9 gam hỗ n h ợ p Al và Mg ph ả n ứ ng v ớ i dung d ị ch h ỗ n h ợ p hai axit HNO3 và H2SO4 (đặ c nóng) thu đ ượ c 0,1 mol m ỗ i khí SO2, NO, NO2. Cô cạ n dung d ị ch sau ph ả n ứ ng kh ố i l ượ ng mu ố i khan thu đ ượ c là: A. 31,5 gam. B. 37,7 gam. C. 47,3 gam. D. 34,9 gam. 46
Hướ ng d ẫ n gi ả i Ta có bán phả n ứ ng: − + − 2NO3 + 2H + 1e → NO2 + H2O + NO3 (1) 0,1 → 0,1 − + − 4NO3 + 4H + 3e → NO + 2H2O + 3NO3 (2) 0,1 → 3 × 0,1 2− + 2− 2SO4 + 4H + 2e → SO2 + H2O + SO4 (3) 0,1 → 0,1 − Từ (1), (2), (3) → số mol NO3 tạ o mu ố i b ằ ng 0,1 + 3 × 0,1 = 0,4 mol; 2− số mol SO4 tạ o mu ố i b ằ ng 0,1 mol. ⇒ m − m 2− mmuố i = mk.loạ i + NO3 + SO4 = 12,9 + 62 × 0,4 + 96 × 0,1 = 47,3. (Đáp án C) Ví dụ 15: Hòa tan 10,71 gam hỗ n h ợ p g ồ m Al, Zn, Fe trong 4 lít dung d ị ch HNO3 aM vừ a đ ủ thu đ ượ c dung d ị ch A và 1,792 lít h ỗ n h ợ p khí g ồ m N2 và N2O có tỉ l ệ mol 1:1. Cô c ạ n dung d ị ch A thu đ ượ c m (gam.) muố i khan. giá tr ị c ủ a m, a là: A. 55,35 gam. và 2,2M B. 55,35 gam. và 0,22M C. 53,55 gam. và 2,2M D. 53,55 gam. và 0,22M Hướ ng d ẫ n gi ả i 1,792 n= n = = 0,04 mol. NON2 2 2× 22,4 Ta có bán phả n ứ ng: − + 2NO3 + 12H + 10e → N2 + 6H2O 0,08 0,48 0,04 − + 2NO3 + 10H + 8e → N2O + 5H2O 0,08 0,4 0,04 ⇒ n= n+ = 0,88 HNO3 H mol. 0,88 ⇒ a= = 0,22 M. 4 47
− Số mol NO3 tạ o mu ố i b ằ ng 0,88 − (0,08 + 0,08) = 0,72 mol. Khố i l ượ ng mu ố i b ằ ng 10,71 + 0,72 × 62 = 55,35 gam. (Đáp án B) Ví dụ 16: Hòa tan 5,95 gam hỗ n h ợ p Zn, Al có t ỷ l ệ mol là 1:2 b ằ ng dung d ị ch HNO3 loãng dư thu đ ượ c 0,896 lít m ộ t s ả n sh ẩ m kh ử X duy nh ấ t chứ a nit ơ . X là: + A. N2O B. N2 C. NO D. NH4 Hướ ng d ẫ n gi ả i Ta có: nZn = 0,05 mol; nAl = 0,1 mol. Gọ i a là s ố mol c ủ a NxOy, ta có: Zn → Zn2+ + 2e Al → Al3+ + 3e 0,05 0,1 0,1 0,3 − + xNO3 + (6x − 2y)H + (5x − 2y)e → NxOy + (3x − 2y)H2O 0,04(5x − 2y) 0,04 ⇒ 0,04(5x − 2y) = 0,4 → 5x − 2y = 10 Vậ y X là N2. (Đáp án B) Ví dụ 17: Cho hỗ n h ợ p g ồ m 0,15 mol CuFeS2 và 0,09 mol Cu2FeS2 tác dụ ng v ớ i dung dị ch HNO3 dư thu đ ượ c dung d ị ch X và h ỗ n h ợ p khí Y g ồ m NO và NO2. Thêm BaCl2 dư vào dung d ị ch X thu đ ượ c m gam k ế t t ủ a. Mặ t khác, n ế u thêm Ba(OH)2 dư vào dung d ị ch X, l ấ y k ế t t ủ a nung trong không khí đế n kh ố i l ượ ng không đ ổ i thu đ ượ c a gam ch ấ t r ắ n. Giá trị c ủ a m và a là: A. 111,84g và 157,44g B. 111,84g và 167,44g C. 112,84g và 157,44g A. 112,84g và 167,44g Hướ ng d ẫ n gi ả i Ta có bán phả n ứ ng: 2+ 3+ 2− + CuFeS2 + 8H2O − 17e → Cu + Fe + 2SO4 + 16 0,15 0,15 0,15 0,3 2+ 3+ 2− + Cu2FeS2 + 8H2O − 19e → 2Cu + Fe + 2SO4 + 16 0,09 0,18 0,09 0,18 = n2− 0,48 SO4 mol; 48
2+ 2− Ba + SO4 → BaSO4 0,48 0,48 ⇒ m = 0,48 × 233 = 111,84 gam. nCu = 0,33 mol; nFe = 0,24 mol. Cu → CuO 2Fe → Fe2O3 0,33 0,33 0,24 0,12 ⇒ a = 0,33 × 80 + 0,12 × 160 + 111,84 = 157,44 gam. (Đáp án A). Ví dụ 18: Hòa tan 4,76 gam hỗ n h ợ p Zn, Al có t ỉ l ệ mol 1:2 trong 400ml dung dị ch HNO3 1M vừ a đ ủ , d ượ c dung d ị ch X ch ứ a m gam mu ố i khan và thấ y có khí thoát ra. Giá tr ị c ủ a m là: A. 25.8 gam. B. 26,9 gam. C. 27,8 gam. D. 28,8 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i nZn = 0,04 mol; nAl = 0,08 mol. - Do phả n ứ ng không t ạ o khí nên trong dung d ị ch t ạ o NH4NO3. Trong dung dị ch có: 0,04 mol Zn(NO3)2 và 0,08 mol Al(NO3)3 − Vậ y s ố mol NO3 còn lạ i đ ể t ạ o NH4NO3 là: 0,4 − 0,04 × 2 − 0,08 × 3 = 0,08 mol - Do đó trong dung dị ch t ạ o 0,04 mol NH4NO3 m = 0,04 × 189 + 0,08 × 213 + 0,04 × 80 = 27,8 gam. (Đáp án C) 49
Phươ ng pháp 5 SỬỤỊ D NG CÁC GIÁ TR TRUNG BÌNH Đây là mộ t trong m ộ t s ố ph ươ ng pháp hi ệ n đ ạ i nh ấ t cho phép gi ả i nhanh chóng và đơ n gi ả n nhi ề u bài toán hóa h ọ c và h ỗ n h ợ p các ch ấ t r ắ n, l ỏ ng cũng như khí. Nguyên tắ c c ủ a ph ươ ng pháp nh ư sau: Kh ố i l ượ ng phân t ử trung bình (KLPTTB) (kí hiệ u M ) cũng như kh ố i l ượ ng nguyên t ử trung bình (KLNTTB) chính là khố i l ượ ng c ủ a m ộ t mol h ỗ n h ợ p, nên nó đ ượ c tính theo công th ứ c: tæng khèi l îng hçn hîp (tÝnh theo gam) M = . tæng sè mol c¸c chÊt trong hçn hîp M n+ M n + M n + ∑M n M =1 1 2 2 3 3 = i i + + + (1) n1 n 2 n 3 ∑ n i trong đó M1, M2, là KLPT (hoặ c KLNT) c ủ a các ch ấ t trong h ỗ n h ợ p; n1, n2, là số mol t ươ ng ứ ng c ủ a các ch ấ t. Công thứ c (1) có th ể vi ế t thành: n n n =1 + 2 + 3 + M M1 . M 2 . M 3 . ∑ni ∑ n i ∑ n i = + + + M M1 x 1 M 2 x 2 M 3 x 3 (2) trong đó x1, x2, là % số mol t ươ ng ứ ng (cũng chính là % kh ố i l ượ ng) c ủ a các chấ t. Đ ặ c bi ệ t đ ố i v ớ i ch ấ t khí thì x1, x2, cũng chính là % thể tích nên công thứ c (2) có th ể vi ế t thành: M V+ M V + M V + ∑ MV M =1 1 2 2 3 3 = i i + + + (3) V1 V 2 V 3 ∑ V i trong đó V1, V2, là thể tích c ủ a các ch ấ t khí. N ế u h ỗ n h ợ p ch ỉ có 2 ch ấ t thì các công thứ c (1), (2), (3) t ươ ng ứ ng tr ở thành (1’), (2’), (3’) nh ư sau: M n+ M (n − n ) M = 1 1 2 1 (1’) n trong đó n là tổ ng s ố s ố mol c ủ a các ch ấ t trong h ỗ n h ợ p, 50
= + − M M1 x 1 M 2 (1 x 1 ) (2’) trong đó con số 1 ứ ng v ớ i 100% và M V+ M (V − V ) M = 1 1 2 1 (3’) V trong đó V1 là thể tích khí th ứ nh ấ t và V là t ổ ng th ể tích h ỗ n h ợ p. Từ công th ứ c tính KLPTTB ta suy ra các công th ứ c tính KLNTTB. Vớ i các công th ứ c: Cx H y O z ; n 1 mol Cx′′′ H y O z ; n 2 mol ta có: - Nguyên tử cacbon trung bình: x n+ x n + x = 1 1 2 2 + + n1 n 2 - Nguyên tử hiđro trung bình: y n+ y n + y = 1 1 2 2 + + n1 n 2 và đôi khi tính cả đ ượ c s ố liên k ế t π, số nhóm ch ứ c trung bình theo công th ứ c trên. Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 2,84 gam hỗ n h ợ p hai mu ố i cacbonat c ủ a hai kim loạ i phân nhóm IIA và thuộ c hai chu kỳ liên ti ế p trong b ả ng tu ầ n hoàn bằ ng dung d ị ch HCl ta thu đ ượ c dung d ị ch X và 672 ml CO2 (ở đktc). 1. Hãy xác đị nh tên các kim lo ạ i. A. Be, Mg. B. Mg, Ca. C. Ca, Ba. D. Ca, Sr. 2. Cô cạ n dung d ị ch X thì thu đ ượ c bao nhiêu gam mu ố i khan? A. 2 gam. B. 2,54 gam. C. 3,17 gam. D. 2,95 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i 1. Gọ i A, B là các kim lo ạ i c ầ n tìm. Các ph ươ ng trình ph ả n ứ ng là ↑ ACO3 + 2HCl → ACl2 + H2O + CO2 (1) ↑ BCO3 + 2HCl → BCl2 + H2O + CO2 (2) 51
(Có thể g ọ i M là kim lo ạ i đ ạ i di ệ n cho 2 kim lo ạ i A, B lúc đó chỉ c ầ n vi ế t m ộ t ph ươ ng trình ph ả n ứng). Theo các phả n ứ ng (1), (2) t ổ ng s ố mol các mu ố i cacbonat b ằ ng: 0,672 n= = 0,03mol. CO2 22,4 Vậ y KLPTTB c ủ a các mu ố i cacbonat là =2,84 = M 94,67 và MA,B = 94,67 − 60 = 34,67 0,03 Vì thuộ c 2 chu kỳ liên ti ế p nên hai kim lo ạ i đó là Mg (M = 24) và Ca (M = 40). (Đáp án B) 2. KLPTTB củ a các mu ố i clorua: = + = Mm uèi clorua 34,67 71 105,67 . Khố i l ượ ng mu ố i clorua khan là 105,67× 0,03 = 3,17 gam. (Đáp án C) 63 Ví dụ 2: Trong tự nhiên, đ ồ ng (Cu) t ồ n t ạ i d ướ i hai d ạ ng đ ồ ng v ị 29Cu và 65 29Cu. KLNT (xấ p x ỉ kh ố i l ượ ng trung bình) c ủ a Cu là 63,55. Tính % về kh ố i l ượ ng c ủ a m ỗ i lo ạ i đ ồ ng v ị . A. 65Cu: 27,5% ; 63Cu: 72,5%. B. 65Cu: 70% ; 63Cu: 30%. C. 65Cu: 72,5% ; 63Cu: 27,5%. D. 65Cu: 30% ; 63Cu: 70%. Hướ ng d ẫ n gi ả i 65 Gọ i x là % c ủ a đ ồ ng v ị 29Cu ta có phươ ng trình: M = 63,55 = 65.x + 63(1 − x) ⇒ x = 0,275 Vậ y: đ ồ ng v ị 65Cu chiế m 27,5% và đ ồ ng v ị 63Cu chiế m 72,5%. (Đáp án C) Ví dụ 3: Hỗ n h ợ p khí SO2 và O2 có tỉ kh ố i so v ớ i CH4 bằ ng 3. C ầ n thêm bao nhiêu lít O2 vào 20 lít hỗ n h ợ p khí đó đ ể cho t ỉ kh ố i so v ớ i CH4 giả m đi 52
1/6, tứ c b ằ ng 2,5. Các h ỗ n h ợ p khí ở cùng đi ề u ki ệ n nhi ệ t đ ộ và áp suấ t. A. 10 lít. B. 20 lít. C. 30 lít. D. 40 lít. Hướ ng d ẫ n gi ả i Cách 1: Gọ i x là % th ể tích c ủ a SO2 trong hỗ n h ợ p ban đ ầ u, ta có: M = 16× 3 = 48 = 64.x + 32(1 − x) ⇒ x = 0,5 Vậ y: m ỗ i khí chi ế m 50%. Nh ư v ậ y trong 20 lít, m ỗ i khí chi ế m 10 lít. Gọ i V là số lít O2 cầ n thêm vào, ta có: 64× 10 + 32(10 + V) M′ = 2,5 × 16 = 40 = . 20+ V Giả i ra có V = 20 lít. (Đáp án B) Cách 2: Ghi chú: Có thể coi h ỗ n h ợ p khí nh ư m ộ t khí có KLPT chính b ằ ng KLPT trung bình củ a h ỗ n h ợ p, ví d ụ , có th ể xem không khí nh ư m ộ t khí v ớ i KLPT là 29. Hỗ n h ợ p khí ban đ ầ u coi nh ư khí th ứ nh ấ t (20 lít có M = 16× 3 = 48), còn O2 thêm vào coi như khí th ứ hai, ta có ph ươ ng trình: 48× 20 + 32V M= 2,5 × 16 = 40 = , 20+ V Rút ra V = 20 lít. (Đáp án B) Ví dụ 4: Có 100 gam dung dị ch 23% c ủ a m ộ t axit đ ơ n ch ứ c (dung d ị ch A). Thêm 30 gam mộ t axit đ ồ ng đ ẳ ng liên ti ế p vào dung d ị ch ta đ ượ c dung dị ch B. Trung hòa 1/10 dung d ị ch B b ằ ng 500 ml dung d ị ch NaOH 0,2M (vừ a đ ủ ) ta đ ượ c dung d ị ch C. 1. Hãy xác đị nh CTPT c ủ a các axit. A. HCOOH và CH3COOH. B. CH3COOH và C2H5COOH. C. C2H5COOH và C3H7COOH. D. C3H7COOH và C4H9COOH. 53
2. Cô cạ n dung d ị ch C thì thu đ ượ c bao nhiêu gam mu ố i khan? A. 5,7 gam. B. 7,5 gam. C. 5,75 gam. D. 7,55 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i 1. Theo phươ ng pháp KLPTTB: 1 23 m= = 2,3 gam, 10RCOOH 10 1 30 m= = 3 gam. 10RCH2 COOH 10 2,3+ 3 M= = 53. 0,1 Axit duy nhấ t có KLPT < 53 là HCOOH (M = 46) và axit đ ồ ng đ ẳ ng liên tiế p ph ả i là CH3COOH (M = 60). (Đáp án A) 2. Theo phươ ng pháp KLPTTB: − = Vì Maxit = 53 nên Mm uèi = 53+23 1 75 . Vì số mol mu ố i b ằ ng s ố mol axit bằ ng 0,1 nên t ổ ng kh ố i l ượ ng mu ố i b ằ ng 75× 0,1 = 7,5 gam. (Đáp án B) Ví dụ 5: Có V lít khí A gồ m H2 và hai olefin là đồ ng đ ẳ ng liên ti ế p, trong đó H2 chiế m 60% v ề th ể tích. D ẫ n h ỗ n h ợ p A qua b ộ t Ni nung nóng đ ượ c hỗ n h ợ p khí B. Đ ố t cháy hoàn toàn khí B đ ượ c 19,8 gam CO2 và 13,5 gam H2O. Công thứ c c ủ a hai olefin là A. C2H4 và C3H6. B. C3H6 và C4H8. C. C4H8 và C5H10. D. C5H10 và C6H12. Hướ ng d ẫ n gi ả i Đặ t CTTB c ủ a hai olefin là CHn 2n . Ở cùng đi ềệệộ u ki n nhi t đ và áp su ấ t thì th ể tích t ỷệớố l v i s mol khí. Hỗ n h ợ p khí A có: nCH 0,4 2 n 2 n = = . n 0,6 3 H2 Áp dụ ng đ ị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng và đ ị nh lu ậ t b ả o toàn nguyên t ử → Đố t cháy h ỗ n h ợ p khí B cũng chính là đ ố t cháy h ỗ n h ợ p khí A. Ta có: 54
3n CH + O → n CO + n H O (1) n 2n 2 2 2 2 2H2 + O2 → 2H2O (2) Theo phươ ng trình (1) ta có: n= n CO2 H 2 O = 0,45 mol. 0,45 ⇒ n = mol. CHn 2 n n 13,5 Tổ ng: n = = 0,75 mol HO2 18 ⇒ n − H2 O (pt 2) = 0,75 0,45 = 0,3 mol ⇒ n H2 = 0,3 mol. nCH 0,45 2 Ta có: n 2 n = = n 0,3× n 3 H2 ⇒ n = 2,25 ⇒ Hai olefin đồ ng đ ẳ ng liên ti ế p là C2H4 và C3H6. (Đáp án B) Ví dụ 6: Đố t cháy hoàn toàn a gam hỗ n h ợ p hai r ượ u no, đ ơ n ch ứ c liên ti ế p trong dãy đồ ng đ ẳ ng thu đ ượ c 3,584 lít CO2 ở đktc và 3,96 gam H2O. Tính a và xác đị nh CTPT c ủ a các r ượ u. A. 3,32 gam ; CH3OH và C2H5OH. B. 4,32 gam ; C2H5OH và C3H7OH. C. 2,32 gam ; C3H7OH và C4H9OH. D. 3,32 gam ; C2H5OH và C3H7OH. Hướ ng d ẫ n gi ả i Gọ i n là số nguyên t ử C trung bình và x là t ổ ng s ố mol c ủ a hai r ượ u. 3n ↑ + CnH2n+1OH + O → n CO + (n 1)H O 2 2 2 2 x mol → n x mol → (n+ 1) x mol 55
3,584 n= n.x = = 0,16 mol (1) CO2 22,4 3,96 n= (n + 1)x = = 0,22 mol (2) HO2 18 Từ (1) và (2) gi ả i ra x = 0,06 và n = 2,67. Ta có: a = (14 n + 18).x = (14× 2,67) + 18× 0,06 = 3,32 gam. C2 H 5 OH n = 2,67 (Đáp án D) C3 H 7 OH Ví dụ 7: Hỗ n h ợ p 3 r ượ u đ ơ n ch ứ c A, B, C có t ổ ng s ố mol là 0,08 và kh ố i lượ ng là 3,38 gam. Xác đị nh CTPT c ủ a r ượ u B, bi ế t r ằ ng B và C có cùng số nguyên t ử cacbon và s ố mol r ượ u A b ằ ng 5 3 tổ ng s ố mol củ a r ượ u B và C, MB > MC. A. CH3OH. B. C2H5OH. C. C3H7OH. D. C4H9OH. Hướ ng d ẫ n gi ả i Gọ i M là nguyên tử kh ố i trung bình c ủ a ba r ượ u A, B, C. Ta có: 3,38 M= = 42,2 0,08 Như v ậ y ph ả i có ít nh ấ t m ộ t r ượ u có M < 42,25. Chỉ có CH3OH có (M = 32) 0,08× 5 Ta có: n= = 0,05 ; A 5+ 3 mA = 32× 0,05 = 1,6 gam. mB + C = 3,38 – 1,6 = 1,78 gam; 0,08× 3 n+ = = 0,03 mol ; BC 5+ 3 1,78 M+ = = 59,33. BC 0.03 Gọ i y là số nguyên t ử H trung bình trong phân t ử hai r ượ u B và C. Ta có: = Cx H y OH 59,33 hay 12x + y + 17 = 59,33 ⇒ 12x + y = 42,33 56
Biệ n lu ậ n: x 1 2 3 4 y 30,33 18,33 6,33 6,33. Vậ y r ượ u B là C3H7OH. Có 2 cặ p nghi ệ m: C3H5OH (CH2=CH–CH2OH) và C3H7OH C3H3OH (CH≡ C–CH2OH) và C3H7OH (Đáp án C) Ví dụ 8: Cho 2,84 gam hỗ n h ợ p 2 r ượ u đ ơ n ch ứ c là đ ồ ng đ ẳ ng liên ti ế p nhau tác dụ ng v ớ i m ộ t l ượ ng Na v ừ a đ ủ t ạ o ra 4,6 gam chấ t r ắ n và V lít khí H2 ở đktc. Tính V. A. 0,896 lít. B. 0,672 lít. C. 0,448 lít. D. 0,336 lít. Hướ ng d ẫ n gi ả i Đặ t R là gố c hiđrocacbon trung bình và x là t ổ ng s ố mol c ủ a 2 r ượ u. 1 ROH + Na → RONa + H 2 2 x x mol → x → . 2 ( R+ 17) x = 2,84 Ta có:  → Giả i ra đ ượ c x = 0,08. ( R+ 39) x = 4,6 0,08 Vậ y : V= × 22,4 = 0,896 lít. (Đáp án A) H2 2 Ví dụ 9: (Câu 1 - Mã đề 182 - Kh ố i A - TSĐH năm 2007) Cho 4,48 lít hỗ n h ợ p X ( ở đktc) g ồ m 2 hiđrocacbon m ạ ch h ở l ộ i t ừ t ừ qua bình chứ a 1,4 lít dung d ị ch Br2 0,5M. Sau khi phả n ứ ng hoàn toàn, số mol Br2 giả m đi m ộ t n ử a và kh ố i l ượ ng bình tăng thêm 6,7 gam. Công thứ c phân t ử c ủ a 2 hiđrocacbon là A. C2H2 và C4H6. B. C2H2 và C4H8. C. C3H4 và C4H8. D. C2H2 và C3H8. 57
Hướ ng d ẫ n gi ả i 4,48 n= = 0,2 mol hh X 22,4 n= 1,4 × 0,5 = 0,7 Br2 ban ®Çu mol 0,7 n = = 0,35 mol. Br2 p.øng 2 Khố i l ượ ng bình Br2 tăng 6,7 gam là số gam c ủ a hiđrocabon không no. Đ ặ t CTTB củ a hai hiđrocacbon m ạ ch h ở là CHn 2n+ 2 − 2a ( a là số liên k ế t π trung bình). Phươ ng trình ph ả n ứ ng: → CHn 2n+ 2 − 2a + aBr2 Cn H 2n+ 2 − 2a Br 2a 0,2 mol → 0,35 mol 0,35 ⇒ a = = 1,75 0,2 6,7 ⇒ 14n+ 2 − 2a = → n = 2,5. 0,2 Do hai hiđrocacbon mạ ch h ở ph ả n ứ ng hoàn toàn v ớ i dung d ị ch Br2 nên chúng đề u là hiđrocacbon không no. V ậ y hai hiđrocacbon đó là C2H2 và C4H8. (Đáp án B) Ví dụ 10: Tách nướ c hoàn toàn t ừ h ỗ n h ợ p X g ồ m 2 ancol A và B ta đ ượ c h ỗ n hợ p Y g ồ m các olefin. N ế u đ ố t cháy hoàn toàn X thì thu đ ượ c 1,76 gam CO2. Khi đố t cháy hoàn toàn Y thì t ổ ng kh ố i l ượ ng H2O và CO2 tạ o ra là A. 2,94 gam. B. 2,48 gam. C. 1,76 gam. D. 2,76 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Hỗ n h ợ p X g ồ m hai ancol A và B tách n ướ c đ ượ c olefin (Y) → hai ancol là rượ u no, đ ơ n ch ứ c. Đặ t CTTB c ủ a hai ancol A, B là CHOHn 2n+ 1 ta có các phươ ng trình ph ả n ứng sau: 58
3n C H+ OH + O → nCO + (n+ 1)H O n 2n 1 2 2 2 2 H SO →2 4® Cn H 2n+ 1 OH 170o C CHn 2n + H2O (Y) 3n CH + O → nCO + n H O n 2n 2 2 2 2 Nhậ n xét: - Khi đố t cháy X và đ ố t cháy Y cùng cho s ố mol CO2 như nhau. n= n - Đố t cháy Y cho CO2 H 2 O . Vậ y đ ố t cháy Y cho t ổ ng ( m+ m) = 0,04 × (44 + 18) = 2,48 CO2 H 2 O gam. (Đáp án B) MỘỐẬẬỤẢ T S BÀI T P V N D NG GI I THEP PHƯƠ NG PHÁP TRUNG BÌNH 01. Đố t cháy hoàn toàn 0,1 mol h ỗ n h ợ p hai axit cacboxylic là đ ồ ng đ ẳ ng k ế tiế p thu đ ượ c 3,36 lít CO2 (đktc) và 2,7 gam H2O. Số mol c ủ a m ỗ i axit l ầ n lượ t là A. 0,05 mol và 0,05 mol. B. 0,045 mol và 0,055 mol. C. 0,04 mol và 0,06 mol. D. 0,06 mol và 0,04 mol. 02. Có 3 ancol bề n không ph ả i là đ ồ ng phân c ủ a nhau. Đ ố t cháy m ỗ i ch ấ t đ ề u có số mol CO2 bằ ng 0,75 l ầ n s ố mol H2O. 3 ancol là A. C2H6O; C3H8O; C4H10O. B. C3H8O; C3H6O2; C4H10O. C. C3H8O; C3H8O2; C3H8O3. D. C3H8O; C3H6O; C3H8O2. 03. Cho axit oxalic HOOC−COOH tác dụ ng v ớ i h ỗ n h ợ p hai ancol no, đ ơ n ch ứ c, đồ ng đ ẳ ng liên ti ế p thu đ ượ c 5,28 gam h ỗ n h ợ p 3 este trung tính. Th ủ y phân lượ ng este trên b ằ ng dung d ị ch NaOH thu đ ượ c 5,36 gam mu ố i. Hai rượ u có công th ứ c A. CH3OH và C2H5OH. B. C2H5OH và C3H7OH. C. C3H7OH và C4H9OH. D. C4H9OH và C5H11OH. 59
04. Nitro hóa benzen đượ c 14,1 gam h ỗ n h ợ p hai ch ấ t nitro có kh ố i l ượ ng phân tử h ơ n kém nhau 45 đvC. Đ ố t cháy hoàn toàn h ỗ n h ợ p hai ch ấ t nitro này đượ c 0,07 mol N2. Hai chấ t nitro đó là A. C6 H5NO2 và C6H4(NO2)2. B. C6 H4(NO2)2 và C6H3(NO2)3. C. C6 H3(NO2)3 và C6H2(NO2)4. D. C6 H2(NO2)4 và C6H(NO2)5. 05. Mộ t h ỗ n h ợ p X g ồ m 2 ancol thu ộ c cùng dãy đ ồ ng đ ẳ ng có kh ố i l ượ ng 30,4 gam. Chia X thành hai phầ n b ằ ng nhau. - Phầ n 1: cho tác dụ ng v ớ i Na d ư , k ế t thúc ph ả n ứ ng thu đ ượ c 3,36 lít H2 (đktc). o - Phầ n 2: tách nướ c hoàn toàn ở 180 C, xúc tác H2SO4 đặ c thu đ ượ c m ộ t anken cho hấ p th ụ vào bình đ ự ng dung d ị ch Brom d ư th ấ y có 32 gam Br2 bị mấ t màu. CTPT hai ancol trên là A. CH3OH và C2H5OH. B. C2H5OH và C3H7OH. C. CH3OH và C3H7OH. D. C2H5OH và C4H9OH. 06. Chia hỗ n h ợ p g ồ m 2 anđehit no đ ơ n ch ứ c làm hai ph ầ n b ằ ng nhau: - Phầ n 1: Đem đố t cháy hoàn toàn thu đ ượ c 1,08 gam n ướ c. o - Phầ n 2: tác dụ ng v ớ i H2 dư (Ni, t ) thì thu đượ c h ỗ n h ợ p A. Đem A đ ố t cháy hoàn toàn thì thể tích khí CO2 (đktc) thu đượ c là A. 1,434 lít. B. 1,443 lít. C. 1,344 lít. D. 1,444 lít. 07. Tách nướ c hoàn toàn t ừ h ỗ n h ợ p Y g ồ m hai r ượ u A, B ta đ ượ c h ỗ n h ợ p X gồ m các olefin. N ế u đ ố t cháy hoàn toàn Y thì thu đ ượ c 0,66 gam CO2. Vậ y khi đố t cháy hoàn toàn X thì t ổ ng kh ố i l ượ ng H2O và CO2 tạ o ra là A. 0,903 gam. B. 0,39 gam. C. 0,94 gam. D. 0,93 gam. 08. Cho 9,85 gam hỗ n h ợ p 2 amin đ ơ n ch ứ c no b ậ c 1 tác d ụ ng v ừ a đ ủ v ớ i dung dị ch HCl thì thu đ ượ c 18,975 gam mu ố i. V ậ y kh ố i l ượ ng HCl ph ả i dùng là A. 9,521 gam. B. 9,125 gam. C. 9,215 gam. D. 0,704 gam. 09. Cho 4,2 gam hỗ n h ợ p g ồ m r ượ u etylic, phenol, axit fomic tác d ụ ng v ừ a đ ủ vớ i Na th ấ y thoát ra 0,672 lít khí (đktc) và m ộ t dung d ị ch. Cô c ạ n dung d ị ch thu đượ c h ỗ n h ợ p X. Kh ố i l ượ ng c ủ a X là A. 2,55 gam. B. 5,52 gam. C. 5,25 gam. D. 5,05 gam. 60
10. Hỗ n h ợ p X g ồ m 2 este A, B đ ồ ng phân v ớ i nhau và đ ề u đ ượ c t ạ o thành t ừ axit đơ n ch ứ c và r ượ u đ ơ n ch ứ c. Cho 2,2 gam h ỗ n h ợ p X bay h ơ i ở 136,5oC và 1 atm thì thu đượ c 840 ml h ơ i este. M ặ t khác đem thu ỷ phân hoàn toàn 26,4 gam hỗ n h ợ p X b ằ ng 100 ml dung d ị ch NaOH 20% (d = 1,2 g/ml) r ồ i đem cô cạ n thì thu đ ượ c 33,8 gam ch ấ t r ắ n khan. V ậ y công th ứ c phân t ử củ a este là A. C2H4O2. B. C3H6O2. C. C4H8O2. D. C5H10O2. Đáp án các bài tậ p tr ắ c nghi ệ m v ậ n d ụ ng: 1. A 2. C 3. A 4. A 5. C 6. C 7. D 8. B 9. B 10. C Phươ ng pháp 6 TĂNG GIẢ M KH Ố I L ƯỢ NG Nguyên tắ c c ủ a ph ươ ng pháp là xem khi chuy ể n t ừ ch ấ t A thành ch ấ t B (không nhấ t thi ế t tr ự c ti ế p, có th ể b ỏ qua nhi ề u giai đo ạ n trung gian) kh ố i lượ ng tăng hay gi ả m bao nhiêu gam th ườ ng tính theo 1 mol) và d ự a vào kh ố i lượ ng thay đ ổ i ta d ễ dàng tính đ ượ c s ố mol ch ấ t đã tham gia ph ả n ứ ng ho ặ c ngượ c l ạ i. Ví d ụ trong ph ả n ứ ng: ↑ MCO3 + 2HCl → MCl2 + H2O + CO2 Ta thấ y r ằ ng khi chuy ể n 1 mol MCO3 thành MCl2 thì khố i l ượ ng tăng (M + 2× 35,5) − (M + 60) = 11 gam và có 1 mol CO2 bay ra. Như v ậ y khi bi ế t l ượ ng mu ố i tăng, ta có th ể tính l ượ ng CO2 bay ra. Trong phả n ứ ng este hóa: CH3−COOH + R′−OH → CH3−COOR′ + H2O 61
thì từ 1 mol R−OH chuyể n thành 1 mol este kh ố i l ượ ng tăng (R′ + 59) − (R′ + 17) = 42 gam. Như v ậ y n ế u bi ế t kh ố i l ượ ng c ủ a r ượ u và kh ố i l ượ ng c ủ a este ta d ễ dàng tính đượ c s ố mol r ượ u ho ặ c ng ượ c l ạ i. Vớ i bài t ậ p cho kim lo ạ i A đ ẩ y kim lo ạ i B ra kh ỏ i dung d ị ch mu ố i d ướ i dạ ng t ự do: - Khố i l ượ ng kim lo ạ i tăng b ằ ng mB (bám) − mA (tan). - Khố i l ượ ng kim lo ạ i gi ả m b ằ ng mA (tan) − mB (bám). Sau đây là các ví dụ đi ể n hình: Ví dụ 1: Có 1 lít dung dị ch h ỗ n h ợ p Na2CO3 0,1 mol/l và (NH4)2CO3 0,25 mol/l. Cho 43 gam hỗ n h ợ p BaCl2 và CaCl2 vào dung dị ch đó. Sau khi các phả n ứ ng k ế t thúc ta thu đ ượ c 39,7 gam k ế t t ủ a A và dung d ị ch B. Tính % khố i l ượ ng các ch ấ t trong A. % m % m A. BaCO 3 = 50%, CaCO 3 = 50%. % m % m B. BaCO 3 = 50,38%, CaCO 3 = 49,62%. % m % m C. BaCO 3 = 49,62%, CaCO 3 = 50,38%. D. Không xác đị nh đ ượ c. Hướ ng d ẫ n gi ả i Trong dung dị ch: + 2− Na2CO3 → 2Na + CO3 + 2− (NH4)2CO3 → 2NH4 + CO3 2+ − BaCl2 → Ba + 2Cl 2+ − CaCl2 → Ca + 2Cl Các phả n ứ ng: 2+ 2− Ba + CO3 → BaCO3↓ (1) 2+ 2− Ca + CO3 → CaCO3↓ (2) 62
Theo (1) và (2) cứ 1 mol BaCl2, hoặ c CaCl2 biế n thành BaCO3 hoặ c CaCO3 thì khố i l ượ ng mu ố i gi ả m (71 − 60) = 11 gam. Do đó tổ ng s ố mol hai mu ố i BaCO3 và CaCO3 bằ ng: 43− 39,7 = 0,3 mol 11 2− 2− mà tổ ng s ố mol CO3 = 0,1 + 0,25 = 0,35, điề u đó ch ứ ng t ỏ d ư CO3 . Gọ i x, y là s ố mol BaCO3 và CaCO3 trong A ta có: x+ y = 0,3  197x+ 100y = 39,7 ⇒ x = 0,1 mol ; y = 0,2 mol. Thành phầ n c ủ a A: 0,1× 197 %m= × 100 = 49,62%; BaCO3 39,7 % m − CaCO 3 = 100 49,6 = 50,38%. (Đáp án C) Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗ n h ợ p m ộ t mu ố i cacbonat c ủ a kim lo ạ i hoá trị (I) và m ộ t mu ố i cacbonat c ủ a kim lo ạ i hoá tr ị (II) b ằ ng dung dị ch HCl th ấ y thoát ra 4,48 lít khí CO2 (đktc). Cô cạ n dung d ị ch thu đượ c sau ph ả n ứ ng thì kh ố i l ượ ng mu ố i khan thu đ ượ c là bao nhiêu? A. 26,0 gam. B. 28,0 gam. C. 26,8 gam. D. 28,6 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Cứ 1 mol mu ố i cacbonat t ạ o thành 1 mol mu ố i clorua cho nên kh ố i l ượ ng muố i khan tăng (71 − 60) = 11 gam, mà n CO2 = nmuố i cacbonat = 0,2 mol. Suy ra khố i l ượ ng mu ố i khan tăng sau ph ả n ứ ng là 0,2× 11 = 2,2 gam. Vậ y t ổ ng kh ố i l ượ ng mu ố i khan thu đ ượ c là 23,8 + 2,2 = 26 gam. (Đáp án A) Ví dụ 3: Cho 3,0 gam mộ t axit no, đ ơ n ch ứ c A tác d ụ ng v ừ a đ ủ v ớ i dung d ị ch NaOH. Cô cạ n dung d ị ch sau ph ả n ứ ng thu đ ượ c 4,1 gam mu ố i khan. CTPT củ a A là 63
A. HCOOH B. C3H7COOH C. CH3COOH D. C2H5COOH. Hướ ng d ẫ n gi ả i Cứ 1 mol axit đ ơ n ch ứ c t ạ o thành 1 mol mu ố i thì kh ố i l ượ ng tăng (23 − 1) = 22 gam, mà theo đầ u bài kh ố i l ượ ng mu ố i tăng (4,1 − 3) = 1,1 gam nên số mol axit là 1,1 3 n = = 0,05 mol. → M = = 60 gam. axit 22 axit 0,05 Đặ t CTTQ c ủ a axit no, đ ơ n ch ứ c A là CnH2n+1COOH nên ta có: 14n + 46 = 60 → n = 1. Vậ y CTPT c ủ a A là CH3COOH. (Đáp án C) Ví dụ 4: Cho dung dị ch AgNO3 dư tác d ụ ng v ớ i dung d ị ch h ỗ n h ợ p có hòa tan 6,25 gam hai muố i KCl và KBr thu đ ượ c 10,39 gam h ỗ n h ợ p AgCl và AgBr. Hãy xác đị nh s ố mol h ỗ n h ợ p đ ầ u. A. 0,08 mol. B. 0,06 mol. C. 0,03 mol. D. 0,055 mol. Hướ ng d ẫ n gi ả i Cứ 1 mol mu ố i halogen tạ o thành 1 mol k ế t t ủ a → khố i l ượ ng tăng: 108 − 39 = 69 gam; 0,06 mol ← khố i l ượ ng tăng: 10,39 − 6,25 = 4,14 gam. Vậ y t ổ ng s ố mol h ỗ n h ợ p đ ầ u là 0,06 mol. (Đáp án B) Ví dụ 5: Nhúng mộ t thanh graphit đ ượ c ph ủ m ộ t l ớ p kim lo ạ i hóa tr ị (II) vào dung dị ch CuSO4 dư . Sau ph ả n ứ ng kh ố i l ượ ng c ủ a thanh graphit gi ả m đi 0,24 gam. Cũng thanh graphit này nế u đ ượ c nhúng vào dung d ị ch AgNO3 thì khi phả n ứ ng xong th ấ y kh ố i l ượ ng thanh graphit tăng lên 0,52 gam. Kim loạ i hóa tr ị (II) là kim lo ạ i nào sau đây? A. Pb. B. Cd. C. Al. D. Sn. Hướ ng d ẫ n gi ả i Đặ t kim lo ạ i hóa tr ị (II) là M v ớ i s ố gam là x (gam). M + CuSO4 dư → MSO4 + Cu 64
Cứ M gam kim lo ạ i tan ra thì s ẽ có 64 gam Cu bám vào. V ậ y kh ố i l ượ ng kim loạ i gi ả m (M − 64) gam; 0,24.M Vậ y: x (gam) = ← khố i l ượ ng kim lo ạ i gi ả m 0,24 gam. M− 64 Mặ t khác: M + 2AgNO3 → M(NO3)2 + 2Ag Cứ M gam kim lo ạ i tan ra thì s ẽ có 216 gam Ag bám vào. V ậ y kh ố i l ượ ng kim loạ i tăng (216 − M) gam; 0,52.M Vây: x (gam) = ← khố i l ượ ng kim lo ạ i tăng 0,52 gam. 216− M 0,24.M 0,52.M Ta có: = → M = 112 (kim loạ i Cd). (Đáp án B) M− 64 216− M Ví dụ 6: Hoà tan hoàn toàn 104,25 gam hỗ n h ợ p X g ồ m NaCl và NaI vào n ướ c đượ c dung d ị ch A. S ụ c khí Cl2 dư vào dung d ị ch A. K ế t thúc thí nghiệ m, cô c ạ n dung d ị ch thu đ ượ c 58,5 gam mu ố i khan. Kh ố i l ượ ng NaCl có trong hỗ n h ợ p X là A. 29,25 gam. B. 58,5 gam. C. 17,55 gam. D. 23,4 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Khí Cl2 dư ch ỉ kh ử đ ượ c mu ố i NaI theo ph ươ ng trình 2NaI + Cl2 → 2NaCl + I2 Cứ 1 mol NaI t ạ o thành 1 mol NaCl → Khố i l ượ ng mu ố i gi ả m 127 − 35,5 = 91,5 gam. Vậ y: 0,5 mol ← Khố i l ượ ng mu ố i gi ả m 104,25 − 58,5 = 45,75 gam. ⇒ mNaI = 150× 0,5 = 75 gam ⇒ mNaCl = 104,25 − 75 = 29,25 gam. (Đáp án A) Ví dụ 7: Ngâm mộ t v ậ t b ằ ng đ ồ ng có kh ố i l ượ ng 15 gam trong 340 gam dung dị ch AgNO3 6%. Sau mộ t th ờ i gian l ấ y v ậ t ra th ấ y kh ố i l ượ ng AgNO3 trong dung dị ch gi ả m 25%. Kh ố i l ượ ng c ủ a v ậ t sau ph ả n ứ ng là A. 3,24 gam. B. 2,28 gam. C. 17,28 gam. D. 24,12 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i 65
340× 6 n = = 0,12 mol; AgNO3 (ban ®Çu ) 170× 100 25 n = 0,12× = 0,03 mol. AgNO3 (ph.øng ) 100 Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓ 0,015 ← 0,03 → 0,03 mol mvậ t sau ph ả n ứ ng = mvậ t ban đ ầ u + mAg (bám) − mCu (tan) = 15 + (108× 0,03) − (64× 0,015) = 17,28 gam. (Đáp án C) Ví dụ 8: Nhúng mộ t thanh k ẽ m và m ộ t thanh s ắ t vào cùng m ộ t dung d ị ch CuSO4. Sau mộ t th ờ i gian l ấ y hai thanh kim lo ạ i ra th ấ y trong dung dị ch còn l ạ i có n ồ ng đ ộ mol ZnSO4 bằ ng 2,5 l ầ n n ồ ng đ ộ mol FeSO4. Mặ t khác, kh ố i l ượ ng dung d ị ch gi ả m 2,2 gam. Khố i l ượ ng đ ồ ng bám lên thanh k ẽ m và bám lên thanh s ắ t l ầ n l ượ t là A. 12,8 gam; 32 gam. B. 64 gam; 25,6 gam. C. 32 gam; 12,8 gam. D. 25,6 gam; 64 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Vì trong cùng dung dị ch còn l ạ i (cùng th ể tích) nên: [ZnSO4] = 2,5 [FeSO4] ⇒ n= 2,5n ZnSO4 FeSO 4 Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu↓ (1) 2,5x ← 2,5x ← 2,5x mol Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ (2) x ← x ← x → x mol Từ (1), (2) nh ậ n đ ượ c đ ộ gi ả m kh ố i l ượ ng c ủ a dung d ị ch là mCu (bám) − mZn (tan) − mFe (tan) ⇒ 2,2 = 64× (2,5x + x) − 65× 2,5x −56x ⇒ x = 0,4 mol. Vậ y: mCu (bám lên thanh kẽ m) = 64× 2,5× 0,4 = 64 gam; 66
mCu (bám lên thanh sắ t) = 64× 0,4 = 25,6 gam. (Đáp án B) Ví dụ 9: (Câu 15 - Mã đề 231 - TSCĐ - Kh ố i A 2007) Cho 5,76 gam axit hữ u c ơ X đ ơ n ch ứ c, m ạ ch h ở tác d ụ ng h ế t v ớ i CaCO3 thu đượ c 7,28 gam mu ố i c ủ a axit h ữ u c ơ . Công th ứ c c ấ u t ạ o thu gọ n c ủ a X là A. CH2=CH−COOH. B. CH3COOH. C. HC≡ C−COOH. D. CH3−CH2−COOH. Hướ ng d ẫ n gi ả i Đặ t CTTQ c ủ a axit h ữ u c ơ X đ ơ n ch ứ c là RCOOH. ↑ 2RCOOH + CaCO3 → (RCOO)2Ca + CO2 + H2O Cứ 2 mol axit ph ả n ứ ng t ạ o mu ố i thì kh ố i l ượ ng tăng (40 − 2) = 38 gam. x mol axit ← (7,28 − 5,76) = 1,52 gam. =5,76 = ⇒ x = 0,08 mol → MRCOOH 72 → R = 27 0,08 ⇒ Axit X: CH2=CH−COOH. (Đáp án A) Ví dụ 10: Nhúng thanh kẽ m vào dung d ị ch ch ứ a 8,32 gam CdSO4. Sau khi khử hoàn toàn ion Cd2+ khố i l ượ ng thanh k ẽ m tăng 2,35% so v ớ i ban đ ầ u. Hỏ i kh ố i l ượ ng thanh k ẽ m ban đ ầ u. A. 60 gam. B. 70 gam. C. 80 gam. D. 90 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Gọ i kh ố i l ượ ng thanh k ẽ m ban đ ầ u là a gam thì kh ố i l ượ ng tăng thêm là 2,35a gam. 100 Zn + CdSO4 → ZnSO4 + Cd 65 → 1 mol → 112, tăng (112 – 65) = 47 gam 8,32 2,35a (=0,04 mol) → gam 208 100 67
1= 47 Ta có tỉ l ệ : 0,04 2,35a → a = 80 gam. (Đáp án C) 100 Ví dụ 11: Nhúng thanh kim loạ i M hoá tr ị 2 vào dung d ị ch CuSO4, sau mộ t th ờ i gian lấ y thanh kim lo ạ i ra th ấ y kh ố i l ượ ng gi ả m 0,05%. M ặ t khác nhúng thanh kim loạ i trên vào dung d ị ch Pb(NO3)2, sau mộ t th ờ i gian thấ y kh ố i l ượ ng tăng 7,1%. Xác đ ị nh M, bi ế t r ằ ng s ố mol CuSO4 và Pb(NO3)2 tham gia ở 2 tr ườ ng h ợ p nh ư nhau. A. Al. B. Zn. C. Mg. D. Fe. Hướ ng d ẫ n gi ả i Gọ i m là kh ố i l ượ ng thanh kim lo ạ i, M là nguyên t ử kh ố i c ủ a kim lo ạ i, x là số mol mu ố i ph ả n ứ ng. M + CuSO4 → MSO4 + Cu↓ M (gam) → 1 mol → 64 gam, giả m (M – 64)gam. 0,05.m x mol → giả m gam. 100 0,05.m ⇒ x = 100 (1) M− 64 M + Pb(NO3)2 → M(NO3)2 + Pb↓ M (gam) → 1 mol → 207, tăng (207 – M) gam 7,1.m x mol → tăng gam 100 7,1.m ⇒ x = 100 (2) 207− M 0,05.m 7,1.m Từ (1) và (2) ta có: 100 = 100 (3) M− 64 207− M Từ (3) gi ả i ra M = 65. V ậ y kim lo ạ i M là k ẽ m. (Đáp án B) 68
Ví dụ 12: Cho 3,78 gam bộ t Al ph ả n ứ ng v ừ a đ ủ v ớ i dung d ị ch mu ố i XCl3 tạ o thành dung dị ch Y. Kh ố i l ượ ng ch ấ t tan trong dung d ị ch Y gi ả m 4,06 gam so vớ i dung d ị ch XCl3. xác đị nh công th ứ c c ủ a mu ố i XCl3. A. FeCl3. B. AlCl3. C. CrCl3. D. Không xác đị nh. Hướ ng d ẫ n gi ả i Gọ i A là nguyên t ử kh ố i c ủ a kim lo ạ i X. Al + XCl3 → AlCl3 + X 3,78 = (0,14 mol) → 0,14 0,14 mol. 27 Ta có : (A + 35,5× 3)× 0,14 – (133,5× 0,14) = 4,06 Giả i ra đ ượ c: A = 56. V ậ y kim lo ạ i X là Fe và mu ố i FeCl3. (Đáp án A) Ví dụ 13: Nung 100 gam hỗ n h ợ p g ồ m Na2CO3 và NaHCO3 cho đế n khi kh ố i lượỗợ ng h n h p không đ ổượ i đ c 69 gam ch ấắ t r n. Xác đnh ịầ ph n trăm khốượủỗấươứ i l ng c a m i ch t t ng ng trong h ỗợ n h p ban đ ầ u. A. 15,4% và 84,6%. B. 22,4% và 77,6%. C. 16% và 84%. D. 24% và 76%. Hướ ng d ẫ n gi ả i Chỉ có NaHCO3 bị phân h ủ y. Đ ặ t x là s ố gam NaHCO3. ↑ to 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O Cứ nung 168 gam → khố i l ượ ng gi ả m: 44 + 18 = 62 gam x → khố i l ượ ng giả m: 100 – 69 = 31 gam 168 62 Ta có: = → x = 84 gam. x 31 Vậ y NaHCO3 chiế m 84% và Na2CO3 chiế m 16%. (Đáp án C) Ví dụ 14: Hòa tan 3,28 gam hỗ n h ợ p mu ố i CuCl2 và Cu(NO3)2 vào nướ c đ ượ c dung dị ch A. Nhúng Mg vào dung d ị ch A cho đ ế n khi m ấ t màu xanh củ a dung d ị ch. L ấ y thanh Mg ra cân l ạ i th ấ y tăng thêm 0,8 gam. Cô cạ n dung d ị ch sau ph ả n ứ ng thu đ ượ c m gam mu ố i khan. Tính m? A. 1.28 gam. B. 2,48 gam. C. 3,1 gam. D. 0,48 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i 69
Ta có: − m+− m + = 3,28 −( m + m + ) = 0,8 mtăng = mCu mMg phả n ứ ng = Cu2 Mg 2gèc axit Mg 2 ⇒ m = 3,28 − 0,8 = 2,48 gam. (Đáp án B) Ví dụ 15: Hòa tan 3,28 gam hỗ n h ợ p mu ố i MgCl2 và Cu(NO3)2 vào nướ c đ ượ c dung dị ch A. Nhúng vào dung d ị ch A m ộ t thanh s ắ t. Sau m ộ t kho ả ng thờ i gian l ấ y thanh s ắ t ra cân l ạ i th ấ y tăng thêm 0,8 gam. Cô c ạ n dung dị ch sau ph ả n ứ ng thu đ ượ c m gam mu ố i khan. Giá tr ị m là A. 4,24 gam. B. 2,48 gam. C. 4,13 gam. D. 1,49 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Áp dụ ng đ ị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng: Sau m ộ t kho ả ng th ờ i gian đ ộ tăng khố i l ượ ng c ủ a thanh Fe b ằ ng đ ộ gi ả m kh ố i l ượ ng c ủ a dung d ị ch mu ố i. Do đó: m = 3,28 − 0,8 = 2,48 gam. (Đáp án B) MỘ T S Ố BÀI T Ậ P V Ậ N D Ụ NG GI Ả I THEO PH ƯƠ NG PHÁP TĂNG GIẢ M KH Ố I L ƯỢ NG 01. Cho 115 gam hỗ n h ợ p g ồ m ACO3, B2CO3, R2CO3 tác dụ ng h ế t v ớ i dung d ị ch HCl thấ y thoát ra 22,4 lít CO2 (đktc). Khố i l ượ ng mu ố i clorua t ạ o ra trong dung dị ch là A. 142 gam. B. 126 gam. C. 141 gam. D. 132 gam. 02. Ngâm mộ t lá s ắ t trong dung d ị ch CuSO4. Nế u bi ế t kh ố i l ượ ng đ ồ ng bám trên lá sắ t là 9,6 gam thì kh ố i l ượ ng lá s ắ t sau ngâm tăng thêm bao nhiêu gam so vớ i ban đ ầ u? A. 5,6 gam. B. 2,8 gam. C. 2,4 gam. D. 1,2 gam. 03. Cho hai thanh sắ t có kh ố i l ượ ng b ằ ng nhau. - Thanh 1 nhúng vào dung dị ch có ch ứ a a mol AgNO3. - Thanh 2 nhúng vào dung dị ch có ch ứ a a mol Cu(NO3)2. Sau phả n ứ ng, l ấ y thanh s ắ t ra, s ấ y khô và cân l ạ i th ấ y s ẽ cho k ế t qu ả nào sau đây? A. Khố i l ượ ng hai thanh sau nhúng v ẫ n b ằ ng nhau nh ư ng khác ban đầ u. 70
B. Khố i l ượ ng thanh 2 sau nhúng nh ỏ h ơ n kh ố i l ượ ng thanh 1 sau nhúng. C. Khố i l ượ ng thanh 1 sau nhúng nh ỏ h ơ n kh ố i l ượ ng thanh 2 sau nhúng. D. Khố i l ượ ng hai thanh không đ ổ i v ẫ n nh ư tr ướ c khi nhúng. 04. Cho V lít dung dị ch A ch ứ a đ ồ ng th ờ i FeCl3 1M và Fe2(SO4)3 0,5M tác dụ ng vớ i dung d ị ch Na2CO3 có dư , ph ả n ứ ng k ế t thúc th ấ y kh ố i l ượ ng dung dch ị sau phả n ứ ng gi ả m 69,2 gam so v ớ i t ổ ng kh ố i l ượ ng c ủ a các dung d ị ch ban đầ u. Giá tr ị c ủ a V là: A. 0,2 lít. B. 0,24 lít. C. 0,237 lít. D.0,336 lít. 05. Cho luồ ng khí CO đi qua 16 gam oxit s ắ t nguyên ch ấ t đ ượ c nung nóng trong mộ t cái ố ng. Khi ph ả n ứ ng th ự c hi ệ n hoàn toàn và k ế t thúc, th ấ y kh ố i lượ ng ố ng gi ả m 4,8 gam. Xác đị nh công th ứ c và tên oxit s ắ t đem dùng. 06. Dùng CO để kh ử 40 gam oxit Fe2O3 thu đượ c 33,92 gam ch ấ t r ắ n B g ồ m 1 Fe2O3, FeO và Fe. Cho B tác dụ ng v ớ i H2SO4 loãng dư , thu đ ượ c 2,24 lít 2 khí H2 (đktc). Xác đị nh thành ph ầ n theo s ố mol ch ấ t r ắ n B, th ể tích khí CO (đktc) t ố i thiể u đ ể có đ ượ c k ế t qu ả này. 07. Nhúng mộ t thanh s ắ t n ặ ng 12,2 gam vào 200 ml dung d ị ch CuSO4 0,5M. Sau mộ t th ờ i gian l ấ y thanh kim lo ạ i ra, cô c ạ n dung d ị ch đ ượ c 15,52 gam ch ấ t r ắ n khan. a) Viế t ph ươ ng trình ph ả n ứ ng x ả y ra, tìm kh ố i l ượ ng t ừ ng ch ấ t có trong 15,52 gam chấ t r ắ n khan. b) Tính khố i l ượ ng thanh kim lo ạ i sau ph ả n ứ ng. Hòa tan hoàn toàn thanh kim loạ i này trong dung d ị ch HNO3 đặ c nóng, d ư thu đ ượ c khí NO2 duy nhấ t, th ể tích V lít (đo ở 27,3 oC, 0,55 atm). Viế t các ph ươ ng trình ph ả n ứng x ả y ra. Tính V. 08. Ngâm mộ t thanh đ ồ ng có kh ố i l ượ ng 140,8 gam vào dung d ị ch AgNO3 sau mộ t th ờ i gian l ấ y thanh đ ồ ng đem cân l ạ i th ấ y n ặ ng 171,2 gam. Tính thành phầ n kh ố i l ượ ng c ủ a thanh đ ồ ng sau ph ả n ứ ng. 71
09. Ngâm mộ t lá k ẽ m nh ỏ trong m ộ t dung d ị ch có ch ứ a 2,24 gam ion kim lo ạ i có điệ n tích 2+. Ph ả n ứ ng xong, kh ố i l ượ ng lá k ẽ m tăng thêm 0,94 gam. Hãy xác đị nh tên c ủ a ion kim lo ạ i trong dung d ị ch. 10. Có hai lá kim loạ i cùng ch ấ t, cùng kh ố i l ượ ng, có kh ả năng t ạ o ra h ợ p ch ấ t có số oxi hóa +2. M ộ t lá đ ượ c ngâm trong dung d ị ch Pb(NO3)2 còn lá kia đượ c ngâm trong dung dị ch Cu(NO3)2. Sau mộ t th ờ i gian ng ườ i ta l ấ y lá kim lo ạ i ra kh ỏ i dung d ị ch, r ử a nh ẹ . Nh ậ n thấ y kh ố i l ượ ng lá kim lo ạ i đ ượ c ngâm trong mu ố i chì tăng thêm 19%, kh ố i lượ ng lá kim lo ạ i kia gi ả m 9,6%. Bi ế t r ằ ng, trong hai ph ả n ứ ng trên, kh ố i lượ ng các kim lo ạ i b ị hòa tan nh ư nhau. Hãy xác đị nh tên c ủ a hai lá kim lo ạ i đang dùng. Đáp án các bài tậ p v ậ n d ụ ng: 01. B 02. D. 03. B. 04. A. 05. Fe2O3. 06. VCO = 8,512 lít ; %nFe = 46,51% ; %nFeO = 37,21% ; %n= 16,28%. Fe2 O 3 07. a) 6,4 gam CuSO4 và 9,12 gam FeSO4. V= 26,88 b) mKL = 12,68 gam ; NO2 lít. 08. Thanh Cu sau phả n ứ ng có mAg (bám) = 43,2 gam và mCu (còn lạ i) = 128 gam. 09. Cd2+ 10. Cd Phươ ng pháp 7 QUI ĐỔ I H Ỗ N H Ợ P NHI Ề U CH Ấ T V Ề S Ố L ƯỢ NG CH Ấ T ÍT HƠ N 72
Mộ t s ố bài toán hóa h ọ c có th ể gi ả i nhanh b ằ ng các ph ươ ng pháp b ả o toàn electron, bả o toàn nguyên t ử , b ả o toàn kh ố i l ượ ng song ph ươ ng pháp quy đ ổ i cũng tìm ra đáp số r ấ t nhanh và đó là ph ươ ng pháp t ươ ng đ ố i ư u vi ệ t, có th ể vậ n d ụ ng vào các bài t ậ p tr ắ c nghi ệ m đ ể phân lo ạ i h ọ c sinh. Các chú ý khi áp dụ ng ph ươ ng pháp quy đ ổ i: 1. Khi quy đổ i h ỗ n h ợ p nhi ề u ch ấ t (h ỗ n h ợ p X) (t ừ ba ch ấ t tr ở lên) thành hỗ n h ợ p hai ch ấ t hay ch ỉ còn m ộ t ch ấ t ta ph ả i b ả o toàn s ố mol nguyên t ố và bả o toàn kh ố i l ượ ng h ỗ n h ợ p. 2. Có thể quy đ ổỗợềấặấ i h n h p X v b t kỳ c p ch t nào, th ậ m chí quy đ ổề i v mộ t ch ấ t. Tuy nhiên ta nên ch ọ n c ặ p ch ấ t nào đ ơ n gi ả n có ít ph ả n ứ ng oxi hóa kh ử nhấ t đ ể đ ơ n gi ả n vi ệ c tính toán. 3. Trong quá trình tính toán theo phươ ng pháp quy đ ổ i đôi khi ta g ặ p s ố âm đó là do sự bù tr ừ kh ố i l ượ ng c ủ a các ch ấ t trong h ỗ n h ợ p. Trong tr ườ ng h ợ p này ta vẫ n tính toán bình th ườ ng và k ế t qu ả cu ố i cùng v ẫ n th ỏ a mãn. 4. Khi quy đổ i h ỗ n h ợ p X v ề m ộ t ch ấ t là FexOy thì oxit FexOy tìm đượ c ch ỉ là oxit giả đ ị nh không có th ự c. Ví dụ 1: Nung 8,4 gam Fe trong không khí, sau phả n ứ ng thu đ ượ c m gam ch ấ t rắ n X g ồ m Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO. Hòa tan m gam hỗ n h ợ p X vào dung dị ch HNO3 dư thu đ ượ c 2,24 lít khí NO2 (đktc) là sả n ph ẩ m kh ử duy nhấ t. Giá tr ị c ủ a m là A. 11,2 gam. B. 10,2 gam. C. 7,2 gam. D. 6,9 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i • Quy hỗ n h ợ p X v ề hai ch ấ t Fe và Fe2O3: Hòa tan hỗ n h ợ p X vào dung d ị ch HNO3 dư ta có Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 0,1 ← 0,1 mol 3 ⇒ Số mol c ủ a nguyên t ử Fe t ạ o oxit Fe2O3 là 8,4 0,1 0,35 0,35 n = − = → n = Fe 56 3 3 Fe2 O 3 3× 2 m= m + m Vậ y: X Fe Fe2 O 3 73
0,1 0,35 ⇒ m= × 56 + × 160 = 11,2 gam. X 3 3 • Quy hỗ n h ợ p X v ề hai ch ấ t FeO và Fe2O3: FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O 0,1 ← 0,1 mol 2Fe+ O → 2FeO  2  0,1→ 0,1 mol ta có: 0,15 mol  + → 4Fe 3O2 2Fe 2 O 3  0,05→ 0,025 mol m h2 X = 0,1× 72 + 0,025× 160 = 11,2 gam. (Đáp án A) Chú ý: Vẫ n có th ể quy h ỗ n h ợ p X v ề hai ch ấ t (FeO và Fe3O4) hoặ c (Fe và FeO), hoặ c (Fe và Fe3O4) như ng vi ệ c gi ả i tr ở nên ph ứ c t ạ p h ơ n (c ụ th ể là ta phả i đ ặ t ẩ n s ố mol m ỗ i ch ấ t, l ậ p h ệ ph ươ ng trình, gi ả i h ệ ph ươ ng trình hai ẩ n số ). • Quy hỗ n h ợ p X v ề m ộ t ch ấ t là FexOy: FexOy + (6x−2y)HNO3 → Fe(NO3)3 + (3x−2y) NO2 + (3x−y)H2O 0,1 mol ← 0,1 mol. 3x− 2y =8,4 = 0,1.x x= 6 ⇒ nFe → mol. 56 3x− 2y y 7 Vậ y công th ứ c quy đ ổ i là Fe6O7 (M = 448) và 0,1 n = = 0,025 mol. Fe6 O 7 3× 6 − 2 × 7 ⇒ mX = 0,025× 448 = 11,2 gam. Nhậ n xét: Quy đổ i h ỗ n h ợ p g ồ m Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 về h ỗ n h ợ p hai chấ t là FeO, Fe2O3 là đơ n gi ả n nh ấ t. Ví dụ 2: Hòa tan hế t m gam h ỗ n h ợ p X g ồ m FeO, Fe2O3, Fe3O4 bằ ng HNO3 đặ c nóng thu đượ c 4,48 lít khí NO2 (đktc). Cô cạ n dung d ị ch sau ph ả n ứ ng thu đượ c 145,2 gam mu ố i khan giá tr ị c ủ a m là 74
A. 35,7 gam. B. 46,4 gam. C. 15,8 gam. D. 77,7 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Quy hỗ n h ợ p X v ề h ỗ n h ợ p hai ch ấ t FeO và Fe2O3 ta có FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O 0,2 mol ← 0,2 mol ← 0,2 mol Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O 0,2 mol ← 0,4 mol 145,2 n = = 0,6 mol. Fe(NO3 ) 3 242 ⇒ mX = 0,2× (72 + 160) = 46,4 gam. (Đáp án B) Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 49,6 gam hỗ n h ợ p X g ồ m Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 bằ ng H2SO4 đặ c nóng thu đ ượ c dung d ị ch Y và 8,96 lít khí SO2 (đktc). a) Tính phầ n trăm kh ố i l ượ ng oxi trong h ỗ n h ợ p X. A. 40,24%. B. 30,7%. C. 20,97%. D. 37,5%. b) Tính khố i l ượ ng mu ố i trong dung d ị ch Y. A. 160 gam. B.140 gam. C. 120 gam. D. 100 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Quy hỗ n h ợ p X v ề hai ch ấ t FeO, Fe2O3, ta có: 2FeO+ 4H SO → Fe (SO ) + SO + 4H O  2 4 2 4 3 2 2  0,8← 0,4 ← 0,4 mol 49,6 gam  + → +  Fe2 O 3 3H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 3H 2 O  −0,05 → − 0,05 mol ⇒ m − × − ↔ − Fe2 O 3 = 49,6 0,8 72 = 8 gam ( 0,05 mol) ⇒ nO (X) = 0,8 + 3× (−0,05) = 0,65 mol. × × = 0,65 16 100 Vậ y: a) %mO = 20,97%. (Đáp án C) 49,9 75
m × b) Fe2 (SO 4 ) 3 = [0,4 + (-0,05)] 400 = 140 gam. (Đáp án B) Ví dụ 4: Để kh ử hoàn toàn 3,04 gam h ỗ n h ợ p X g ồ m FeO, Fe2O3, Fe3O4 thì cầ n 0,05 mol H2. Mặ t khác hòa tan hoàn toàn 3,04 gam h ỗ n h ợ p X trong dung dị ch H2SO4 đặ c nóng thì thu đ ượ c th ể tích khí SO2 (sả n ph ẩ m khử duy nh ấ t ở đktc) là. A. 224 ml. B. 448 ml. C. 336 ml. D. 112 ml. Hướ ng d ẫ n gi ả i Quy hỗ n h ợ p X v ề h ỗ n h ợ p hai ch ấ t FeO và Fe2O3 vớ i s ố mol là x, y, ta có: to FeO + H2 → Fe + H2O x y to Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O x 3y x+ 3y = 0,05 x= 0,02 mol  →  72x+ 160y = 3,04 y= 0,01 mol 2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O 0,02 → 0,01 mol V × Vậ y: SO2 = 0,01 22,4 = 0,224 lít (hay 224 ml). (Đáp án A) Ví dụ 5: Nung m gam bộ t s ắ t trong oxi, thu đ ượ c 3 gam h ỗ n h ợ p ch ấ t r ắ n X. Hòa tan hế t h ỗ n h ợ p X trong dung d ị ch HNO3 (dư ) thoát ra 0,56 lít NO (ở đktc) (là s ả n ph ẩ m kh ử duy nh ấ t). Giá tr ị c ủ a m là A. 2,52 gam. B. 2,22 gam. C. 2,62 gam. D. 2,32 gam. Hướ ng d ẫ n gi ả i Quy hỗ n h ợ p ch ấ t r ắ n X v ề hai ch ấ t Fe, Fe2O3: Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 0,025 ← 0,025 ← 0,025 mol ⇒ m − × Fe2 O 3 = 3 56 0,025 = 1,6 gam 1,6 ⇒ m= × 2 = 0,02 mol Fe (trong Fe2 O 3 ) 160 76
⇒ mFe = 56× (0,025 + 0,02) = 2,52 gam. (Đáp án A) Ví dụ 6: Hỗ n h ợ p X g ồ m (Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO) vớ i s ố mol m ỗ i ch ấ t là 0,1 mol, hòa tan hế t vào dung d ị ch Y g ồ m (HCl và H2SO4 loãng) dư thu đượ c dung d ị ch Z. Nh ỏ t ừ t ừ dung d ị ch Cu(NO3)2 1M vào dung dị ch Z cho tớ i khi ng ư ng thoát khí NO. Th ể tích dung d ị ch Cu(NO3)2 cầ n dùng và thể tích khí thoát ra ở đktc thu ộ c ph ươ ng án nào? A. 25 ml; 1,12 lít. B. 0,5 lít; 22,4 lít. C. 50 ml; 2,24 lít. D. 50 ml; 1,12 lít. Hướ ng d ẫ n gi ả i Quy hỗ n h ợ p 0,1 mol Fe2O3 và 0,1 mol FeO thành 0,1 mol Fe3O4. Hỗ n h ợ p X g ồ m: Fe3O4 0,2 mol; Fe 0,1 mol + dung dị ch Y + 2+ 3+ Fe3O4 + 8H → Fe + 2Fe + 4H2O 0,2 → 0,2 0,4 mol + 2+ ↑ Fe + 2H → Fe + H2 0,1 → 0,1 mol 2+ 3+ Dung dị ch Z: (Fe : 0,3 mol; Fe : 0,4 mol) + Cu(NO3)2: 2+ − + 3+ ↑ 3Fe + NO3 + 4H → 3Fe + NO + 2H2O 0,3 0,1 0,1 mol ⇒ VNO = 0,1× 22,4 = 2,24 lít. = 1 nCu(NO ) n − = 0,05 mol. 3 2 2 NO3 = 0,05 ⇒ V 2 = 0,05 lít (hay 50 ml). (Đáp án C) d Cu(NO3 ) 2 1 Ví dụ 7: Nung 8,96 gam Fe trong không khí đượ c h ỗ n h ợ p A g ồ m FeO, Fe3O4, Fe2O3. A hòa tan vừ a v ặ n trong dung d ị ch ch ứ a 0,5 mol HNO3, bay ra khí NO là sả n ph ẩ m kh ử duy nh ấ t. S ố mol NO bay ra là. A. 0,01. B. 0,04. C. 0,03. D. 0,02. Hướ ng d ẫ n gi ả i 77