›
›
›

Tổng hợp 34 Chuyên đề bồi dưỡng Hóa học THCS - Tập 2

doc 61 trang thaodu 7532
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tổng hợp 34 Chuyên đề bồi dưỡng Hóa học THCS - Tập 2", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • doctong_hop_34_chuyen_de_boi_duong_hoa_hoc_thcs_tap_2.doc

Nội dung text: Tổng hợp 34 Chuyên đề bồi dưỡng Hóa học THCS - Tập 2

  1. TỔNG HỢP 34 CHUY ấN ĐỀ BỒI DƯỠNG HOÁ HỌC THCS T ẬP 2
  2. Chuyên đề 6: Axit tác dụng với kim loại Cách làm: 1/ Phân loại axit: Axit loại 1: Tất cả các axit trên( HCl, H2SO4loãng, HBr, ), trừ HNO3 và H2SO4 đặc. Axit loại 2: HNO3 và H2SO4 đặc. 2/ Công thức phản ứng: gồm 2 công thức. Công thức 1: Kim loại phản ứng với axit loại 1. Kim loại + Axit loại 1 > Muối + H2 Điều kiện: - Kim loại là kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hoá học Bêkêtôp. - Dãy hoạt động hoá học Bêkêtôp. K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au. Đặc điểm: - Muối thu được có hoá trị thấp(đối với kim loại có nhiều hoá trị) Thí dụ: Fe + 2HCl > FeCl2 + H2 Cu + HCl > Không phản ứng. Công thức 2: Kim loại phản ứng với axit loại 2: Kim loại + Axit loại 2 > Muối + H2O + Sản phẩm khử. Đặc điểm: - Phản ứng xảy ra với tất cả các kim loại (trừ Au, Pt). - Muối có hoá trị cao nhất(đối với kim loại đa hoá trị) Bài tập áp dụng: Bài 1: Hoà tan hết 25,2g kim loại R trong dung dịch axit HCl, sau phản ứng thu được 1,008 lit H2 (đktc). Xác định kim loại R. Đáp số: Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 6,5g một kim loại A chưa rõ hoá trị vào dung dịch axit HCl, thì thu được 2,24 lit H2 (đktc). Xác định kim loại A. Đáp số: A là Zn. Bài 3: Cho 10g một hỗn hợp gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch axit HCl, thì thu được 3,36 lit khí H2 (đktc). Xác định thành phần % về khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. Đáp số: % Fe = 84%, % Cu = 16%. Bài 4: Cho 1 hỗn hợp gồm Al và Ag phản ứng với dung dịch axit H2SO4 thu được 5,6 lít H2 (đktc). Sau phản ứng thì còn 3g một chất rắn không tan. Xác định thành phần % theo khối lượng cuả mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. Đáp số: % Al = 60% và % Ag = 40%. Bài 5: Cho 5,6g Fe tác dụng với 500ml dung dịch HNO3 0,8M. Sau phản ứng thu được V(lit) hỗn hợp khí A gồm N2O và NO2 có tỷ khối so với H2 là 22,25 và dd B. a/ Tính V (đktc)?
  3. b/ Tính nồng độ mol/l của các chất có trong dung dịch B. Hướng dẫn: Theo bài ra ta có: nFe = 5,6 : 56 = 0,1 mol n HNO3 = 0,5 . 0,8 = 0,4 mol Mhh khí = 22,25 . 2 = 44,5 Đặt x, y lần lượt là số mol của khí N2O và NO2. PTHH xảy ra: (1) 8Fe + 30HNO3 > 8Fe(NO3)3 + 3N2O + 15H2O 8mol 3mol 8x/3 x (2) Fe + 6HNO3 > Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 1mol 3mol y/3 y Tỉ lệ thể tích các khí trên là: Gọi a là thành phần % theo thể tích của khí N2O. Vậy (1 – a) là thành phần % của khí NO2. Ta có: 44a + 46(1 – a) = 44,5 a = 0,75 hay % của khí N2O là 75% và của khí NO2 là 25% Từ phương trình phản ứng kết hợp với tỉ lệ thể tích ta có: x = 3y (I) > y = 0,012 và x = 0,036 8x/3 + y/3 = 0,1 (II) Vậy thể tích của các khí thu được ở đktc là: V = 0,81(lit) và V = 0,27(lit) NO2 NO 2 Theo phương trình thì: Số mol HNO = 10n + 2n = 10.0,036 + 2.0,012 = 0,384 mol 3 (phản ứng) NO2 NO 2 Số mol HNO3 (còn dư) = 0,4 – 0,384 = 0,016 mol Số mol Fe(NO3)3 = nFe = 0,1 mol Vậy nồng độ các chất trong dung dịch là: CM(Fe(NO3)3) = 0,2M CM(HNO3)dư = 0,032M Bài 6: Để hoà tan 4,48g Fe phải dùng bao nhiêu ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,5M và H2SO4 0,75M. Hướng dẫn: Giả sử phải dùng V(lit) dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,5M và H2SO4 0,75M Số mol HCl = 0,5V (mol) Số mol H2SO4 = 0,75V (mol) Số mol Fe = 0,08 mol PTHH xảy ra: Fe + 2HCl > FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 > FeSO4 + H2 Theo phương trình ta có: 0,25V + 0,75V = 0,08 > V = 0,08 : 1 = 0,08 (lit)
  4. Bài 7: Để hoà tan 4,8g Mg phải dùng bao nhiêu ml dung dịch hỗn hợp HCl 1,5M và H2SO4 0,5M. a/ Tính thể tích dung dịch hỗn hợp axit trên cần dùng. b/ Tính thể tích H2 thu được sau phản ứng ở đktc. Đáp số: a/ Vhh dd axit = 160ml. b/ Thể tích khí H2 là 4,48 lit. Bài 8: Hoà tan 2,8g một kim loại hoá trị (II) bằng một hỗn hợp gồm 80ml dung dịch axit H2SO4 0,5M và 200ml dung dịch axit HCl 0,2M. Dung dịch thu được có tính axit và muốn trung hoà phải dùng 1ml dung dịch NaOH 0,2M. Xác định kim loại hoá trị II đem phản ứng. Hướng dẫn: Theo bài ra ta có: Số mol của H2SO4 là 0,04 mol Số mol của HCl là 0,04 mol Sô mol của NaOH là 0,02 mol Đặt R là KHHH của kim loại hoá trị II a, b là số mol của kim loại R tác dụng với axit H2SO4 và HCl. Viết các PTHH xảy ra. Sau khi kim loại tác dụng với kim loại R. Số mol của các axit còn lại là: Số mol của H2SO4 = 0,04 – a (mol) Số mol của HCl = 0,04 – 2b (mol) Viết các PTHH trung hoà: Từ PTPƯ ta có: Số mol NaOH phản ứng là: (0,04 – 2b) + 2(0,04 – a) = 0,02 > (a + b) = 0,1 : 2 = 0,05 Vậy số mol kim loại R = (a + b) = 0,05 mol > MR = 2,8 : 0,05 = 56 và R có hoá trị II > R là Fe. Bài 9: Chia 7,22g hỗn hợp A gồm Fe và R (R là kim loại có hoá trị không đổi) thành 2 phần bằng nhau: - Phần 1: Phản ứng với dung dịch HCl dư, thu được 2,128 lit H2(đktc) - Phần 2: Phản ứng với HNO3, thu được 1,972 lit NO(đktc) a/ Xác định kim loại R. b/ Tính thành phần % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A. Hướng dẫn: a/ Gọi 2x, 2y (mol) là số mol Fe, R có trong hỗn hợp A > Số mol Fe, R trong 1/2 hỗn hợp A là x, y. Viết các PTHH xảy ra: Lập các phương trình toán học; mhh A = 56.2x + 2y.MR (I) n = x + ny/2 = 0,095 (II) H 2 nNO = x + ny/3 = 0,08 (III) Giải hệ phương trình ta được: MR = 9n (với n là hoá trị của R) Lập bảng: Với n = 3 thì MR = 27 là phù hợp. Vậy R là nhôm(Al) b/ %Fe = 46,54% và %Al = 53,46%.
  5. Chuyên đề 7: axit tác dụng với bazơ (Bài toán hỗn hợp axit tác dụng với hỗn hợp bazơ) * Axit đơn: HCl, HBr, HI, HNO3. Ta có nH = nA xit * Axit đa: H2SO4, H3PO4, H2SO3. Ta có nH = 2nA xit hoặc nH = 3nA xit * Bazơ đơn: KOH, NaOH, LiOH. Ta có nOH = 2nBaZơ * Bazơ đa: Ba(OH)2, Ca(OH)2. Ta có nOH = 2nBaZơ + - PTHH của phản ứng trung hoà: H + OH  H2O *Lưu ý: trong một hỗn hợp mà có nhiều phản ứng xảy ra thì phản ứng trung hoà được ưu tiên xảy ra trước. Cách làm: - Viết các PTHH xảy ra. - Đặt ẩn số nếu bài toán là hỗn hợp. - Lập phương trình toán học - Giải phương trình toán học, tìm ẩn. - Tính toán theo yêu cầu của bài. Lưu ý: - Khi gặp dung dịch hỗn hợp các axit tác dụng với hỗn hợp các bazơ thì dùng phương pháp đặt công thức tương đương cho axit và bazơ. - Đặt thể tích dung dịch cần tìm là V(lit) - Tìm V cần nhớ: nHX = nMOH. Bài tập: Cho từ từ dung dịch H2SO4 vào dung dịch NaOH thì có các phản ứng xảy ra: Phản ứng ưu tiên tạo ra muối trung hoà trước. ( 1 ) H2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + H2O Sau đó khi số mol H2SO4 = số mol NaOH thì có phản ứng ( 2 ) H2SO4 + NaOH  NaHSO4 + H2O Hướng giải: xét tỷ lệ số mol để viết PTHH xảy ra. n NaOH Đặt T = n H 2 SO4 - Nếu T 1 thì chỉ có phản ứng (2) và có thể dư H2SO4. - Nếu T 2 thì chỉ có phản ứng (1) và có thể dư NaOH. - Nếu 1 < T < 2 thì có cả 2 phản ứng (1) và (2) ở trên. Ngược lại: Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch H2SO4 thì có các phản ứng xảy ra: Phản ứng ưu tiên tạo ra muối axit trước. ( 1 ) ! H2SO4 + NaOH  NaHSO4 + H2O ( 2 ) ! Và sau đó NaOH dư + NaHSO4  Na2SO4 + H2O Hoặc dựa vào số mol H2SO4 và số mol NaOH hoặc số mol Na2SO4 và NaHSO4 tạo thành sau phản ứng để lập các phương trình toán học và giải.
  6. Đặt ẩn x, y lần lượt là số mol của Na2SO4 và NaHSO4 tạo thành sau phản ứng. Bài tập áp dụng: Bài 1: Cần dùng bao nhiêu ml dung dịch KOH 1,5M để trung hoà 300ml dung dịch A chứa H2SO4 0,75M và HCl 1,5M. Đáp số: Vdd KOH 1,5M = 0,6(lit) Bài 2: Để trung hoà 10ml dung dịch hỗn hợp axit gồm H2SO4 và HCl cần dùng 40ml dung dịch NaOH 0,5M. Mặt khác lấy 100ml dung dịch axit đem trung hoà một lượng xút vừa đủ rồi cô cạn thì thu được 13,2g muối khan. Tính nồng độ mol/l của mỗi axít trong dung dịch ban đầu. Hướng dẫn: Đặt x, y lần lượt là nồng độ mol/lit của axit H2SO4 và axit HCl Viết PTHH. Lập hệ phương trình: 2x + y = 0,02 (I) 142x + 58,5y = 1,32 (II) Giải phương trình ta được: Nồng độ của axit HCl là 0,8M và nồng độ của axit H2SO4 là 0,6M. Bài 3: Cần bao nhiêu ml dung dịch NaOH 0,75M để trung hoà 400ml hỗn hợp dung dịch axit gồm H2SO4 0,5M và HCl 1M. Đáp số: VNaOH = 1,07 lit Bài 4: Để trung hoà 50ml dung dịch hỗn hợp axit gồm H2SO4 và HCl cần dùng 200ml dung dịch NaOH 1M. Mặt khác lấy 100ml dung dịch hỗn hợp axit trên đem trung hoà với một lượng dung dịch NaOH vừa đủ rồi cô cạn thì thu được 24,65g muối khan. Tính nồng độ mol/l của mỗi axit trong dung dịch ban đầu. Đáp số: Nồng độ của axit HCl là 3M và nồng độ của axit H2SO4 là 0,5M Bài 5: Một dung dịch A chứa HCl và H2SO4 theo tỉ lệ số mol 3:1, biết 100ml dung dịch A được trung hoà bởi 50ml dung dịch NaOH có chứa 20g NaOH/lit. a/ Tính nồng độ mol của mỗi axit trong A. b/ 200ml dung dịch A phản ứng vừa đủ với bao nhiêu ml dung dịch bazơ B chứa NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M. c/ Tính tổng khối lượng muối thu được sau phản ứng giữa 2 dung dịch A và B. Hướng dẫn: a/ Theo bài ra ta có: n n HCl : H2SO4 = 3:1 Đặt x là số mol của H2SO4 (A1), thì 3x là số mol của HCl (A2) Số mol NaOH có trong 1 lít dung dịch là: nNaOH = 20 : 40 = 0,5 ( mol ) Nồng độ mol/lit của dung dịch NaOH là: CM ( NaOH ) = 0,5 : 1 = 0,5M Số mol NaOH đã dung trong phản ứng trung hoà là: nNaOH = 0,05 * 0,5 = 0,025 mol PTHH xảy ra :
  7. HCl + NaOH  NaCl + H2O (1) 3x 3x H2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2H2O (2) x 2x Từ PTHH 1 và 2 ta có : 3x + 2x = 0,025 5x = 0,025 x = 0,005 n Vậy H2SO4 = x = 0,005 mol nHCl = 3x = 3*0,005 = 0,015 mol Nồng độ của các chất có dung dịch A là: CM ( A1 ) = 0,005 : 0,1 = 0,05M và CM ( A2 ) = 0,015 : 0,1 = 0,15M b/ Đặt HA là axit đại diện cho 2 axit đã cho. Trong 200 ml dung dịch A có: n n 2n HA = HCl + H2SO4 = 0,015*0,2 + 0,05*0,2*2 = 0,05 mol Đặt MOH là bazơ đại diện và V(lit) là thể tích của dung dịch B chứa 2 bazơ đã cho: n n 2n MOH = NaOH + Ba(OH)2 = 0,2 V + 2 * 0,1 V = 0,4 V PTPƯ trung hoà: HA + MOH  MA + H2O (3) Theo PTPƯ ta có nMOH = nHA = 0,05 mol Vậy: 0,4V = 0,05 V = 0,125 lit = 125 ml c/ Theo kết quả của câu b ta có: n n NaOH = 0,125 * 0,2 = 0,025 mol và Ba(OH)2 = 0,125 * 0,1 = 0,0125 mol n n HCl = 0,2 * 0,015 = 0,03 mol và H2SO4 = 0,2 * 0,05 = 0,01 mol Vì PƯ trên là phản ứng trung hoà nên các chất tham gia phản ứng đều tác dụng hết nên dù phản ứng nào xảy ra trước thì khối lượng muối thu được sau cùng vẫn không thay đổi hay nó được bảo toàn. m = m + m + m + m hh muối SO 4 Na Ba Cl = 0,01*96 + 0,025*23 + 0,0125*137 + 0,03*35,5 = 0,96 + 1,065 + 0,575 + 1,7125 = 4,3125 gam Hoặc từ: n NaOH = 0,125 * 0,2 = 0,025 mol mNaOH = 0,025 * 40 = 1g n Ba(OH) = 0,125 * 0,1 = 0,0125 mol m = 0,0125 * 171 = 2,1375g 2 Ba (OH) 2 n HCl = 0,2 * 0,015 = 0,03 mol mHCl = 0,03 * 36,5 = 1,095g n H SO = 0,2 * 0,05 = 0,01 mol m = 0,01 * 98 = 0,98g 2 4 H2 SO 4 áp dụng đl BTKL ta có: m = m + m + m + m - m hh muối NaOH Ba (OH) 2 HCl H2 SO 4 HO2 Vì số mol: nH O = nMOH = nHA = 0,05 mol. m = 0,05 *18 = 0,9g 2 H2 O Vậy ta có: mhh muối = 1 + 2,1375 + 1,095 + 0,98 – 0,9 = 4,3125 gam. Bài 6: Tính nồng độ mol/l của dung dịch H2SO4 và NaOH biết rằng: - 30ml dung dịch NaOH được trung hoà hết bởi 200ml dung dịch NaOH và 10ml dung dịch KOH 2M. - 30ml dung dịch NaOH được trung hoà hết bởi 20ml dung dịch H2SO4 và 5ml dung dịch HCl 1M. Đáp số: Nồng độ của axit H2SO4 là 0,7M và nồng độ của dung dịch NaOH là 1,1M. Bài 7: Tính nồng độ mol/l của dung dịch HNO3 và dung dịch KOH biết: - 20ml dung dịch HNO3 được trung hoà hết bởi 60ml dung dịch KOH. - 20ml dung dịch HNO3 sau khi tác dụng hết với 2g CuO thì được trung hoà hết bởi 10ml dung dịch KOH. Đáp số: Nồng độ dung dịch HNO3 là 3M và nồng độ dung dịch KOH là 1M.
  8. Bài 8: Một dd A chứa HNO3 và HCl theo tỉ lệ 2 : 1 (mol). a/ Biết rằng khi cho 200ml dd A tác dụng với 100ml dd NaOH 1M, thì lượng axit dư trong A tác dụng vừa đủ với 50ml đ Ba(OH)2 0,2M. Tính nồng độ mol/lit của mỗi axit trong dd A. b/ Nếu trộn 500ml dd A với 100ml dd B chứa NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M. Hỏi dd thu được có tính axit hay bazơ ? c/ Phải thêm vào dd C bao nhiêu lit dd A hoặc B để có được dd D trung hoà. Đ/S: a/ C = 0,2M ; C = 0,4M M [ HCl ] M [ H2 SO4 ] b/ dd C có tính axit, số mol axit dư là 0,1 mol. c/ Phải thêm vào dd C với thể tích là 50 ml dd B. Bài 9: Hoà tan 8g hỗn hợp 2 hiđroxit kim loại kiềm nguyên chất thành 100ml dung dịch X. a/ 100ml dung dịch X được trung hoà vừa đủ bởi 800ml dung dịch axit axêtic CH3COOH, cho 14,72g hỗn hợp muối. Tìm tổng số mol hai hiđroxit kim loại kiềm có trong 8g hỗn hợp. Tìm nồng độ mol/l của dung dịch CH3COOH. b/ Xác định tên hai kim loại kiềm biết chúng thuộc 2 chu kì kế tiếp trong bảng tuần hoàn. Tìm khối lượng từng hiđroxit trong 8g hỗn hợp. Hướng dẫn: Gọi A, B là kí hiệu của 2 kim loại kiềm ( cũng chính là kí hiệu KLNT ). Giả sử MA MA MA = 23(Na) và MB = 39(K) mNaOH = 2,4g và mKOH = 5,6g.
  9. Chuyên đề 8: axit tác dụng với muối 1/ Phân loại axit Gồm 3 loại axit tác dụng với muối. a/ Axit loại 1: - Thường gặp là HCl, H2SO4loãng, HBr, - Phản ứng xảy ra theo cơ chế trao đổi. b/ Axit loại 2: - Là các axit có tính oxi hoá mạnh: HNO3, H2SO4đặc. - Phản ứng xảy ra theo cơ chế phản ứng oxi hoá khử. c/ Axit loại 3: - Là các axit có tính khử. - Thường gặp là HCl, HI, H2S. - Phản ứng xảy ra theo cơ chế phản ứng oxi hoá khử. 2/ Công thức phản ứng. a/ Công thức 1: Muối + Axit > Muối mới + Axit mới. Điều kiện: Sản phẩm phải có: - Kết tủa. - Hoặc có chất bay hơi(khí). - Hoặc chất điện li yếu hơn. Đặc biệt: Các muối sunfua của kim loại kể từ Pb trở về sau không phản ứng với axit loại 1. Ví dụ: Na2CO3 + 2HCl > 2NaCl + H2O + CO2 (k) BaCl2 + H2SO4 > BaSO4(r) + 2HCl b/ Công thức 2: Muối + Axit loại 2 > Muối + H2O + sản phẩm khử. Điều kiện: - Muối phải có tính khử. - Muối sinh ra sau phản ứng thì nguyên tử kim loại trong muối phải có hoá trị cao nhất. Chú ý: Có 2 nhóm muối đem phản ứng. 2- - 2- - - Với các muối: CO3 , NO3 , SO4 , Cl . + Điều kiện: Kim loại trong muối phải là kim loại đa hoá trị và hoá trị của kim loại trong muối trước phải ứng không cao nhất. 2- 2- - - Với các muối: SO3 , S , S2 . + Phản ứng luôn xảy ra theo công thức trên với tất cả các kim loại. c/ Công thức 3: Thường gặp với các muối sắt(III). Phản ứng xảy ra theo quy tắc 2.(là phản ứng oxi hoá khử) 2FeCl3 + H2S > 2FeCl2 + S(r) + 2HCl. Chú ý: Bài tập: Cho từ từ dung dịch HCl vào Na2CO3 (hoặc K2CO3) thì có các PTHH sau: Giai đoạn 1 Chỉ có phản ứng.
  10. ( 1 ) Na2CO3 + HCl  NaHCO3 + NaCl x (mol) x mol x mol Giai đoạn 2 Chỉ có phản ứng ( 2 ) NaHCO3 + HCl dư  NaCl + H2O + CO2 x x x mol Hoặc chỉ có một phản ứng khi số mol HCl = 2 lần số mol Na2CO3. ( 3 ) Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + H2O + CO2 Đối với K2CO3 cũng tương tự. Hướng giải: xét tỷ lệ số mol để viết PTHH xảy ra n HCl Đặt T = n Na2CO3 - Nếu T 1 thì chỉ có phản ứng (1) và có thể dư Na2CO3. - Nếu T 2 thì chỉ có phản ứng (3) và có thể dư HCl. - Nếu 1 < T < 2 thì có cả 2 phản ứng (1) và (2) ở trên hoặc có thể viết như sau. Đặt x là số mol của Na2CO3 (hoặc HCl) tham gia phản ứng ( 1 ) ( 1 ) Na2CO3 + HCl  NaHCO3 + NaCl x (mol) x mol x mol ( 2 ) ! Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + H2O + CO2 Tính số mol của Na2CO3 (hoặc HCl) tham gia phản ứng(2!)dựa vào bài ra và qua phản ứng(1). Thí dụ: Cho từ từ dung dịch chứa x(mol) HCl vào y (mol) Na2CO3 (hoặc K2CO3). Hãy biện luận và cho biết các trường hợp có thể xảy ra viết PTHH , cho biết chất tạo thành, chất còn dư sau phản ứng: TH 1: x < y Có PTHH: Na2CO3 + HCl  NaHCO3 + NaCl x x x x mol - Dung dịch sau phản ứng thu được là: số mol NaHCO3 = NaCl = x (mol) - Chất còn dư là Na2CO3 (y – x) mol TH 2: x = y Có PTHH : Na2CO3 + HCl  NaHCO3 + NaCl x x x x mol - Dung dịch sau phản ứng thu được là: NaHCO3 ; NaCl - Cả 2 chất tham gia phản ứng đều hết. TH 3: y < x < 2y Có 2 PTHH: Na2CO3 + HCl  NaHCO3 + NaCl y y y y mol sau phản ứng (1) dung dịch HCl còn dư (x – y) mol nên tiếp tục có phản ứng NaHCO3 + HCl  NaCl + H2O + CO2 (x – y) (x – y) (x – y) (x – y) - Dung dịch thu được sau phản ứng là: có x(mol) NaCl và (2y – x)mol NaHCO3 còn dư TH 4: x = 2y Có PTHH: Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + H2O + CO2 y 2y 2y y mol - Dung dịch thu được sau phản ứng là: có 2y (mol) NaCl, cả 2 chất tham gia phản ứng đều hết.
  11. TH 5: x > 2y Có PTHH: Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + H2O + CO2 y 2y 2y y mol - Dung dịch thu được sau phản ứng là: có 2y (mol) NaCl và còn dư (x – 2y) mol HCl. Bài tập 5: Cho từ từ dung dịch HCl vào hỗn hợp muối gồm NaHCO3 và Na2CO3 (hoặc KHCO3 và K2CO3) thì có các PTHH sau: Đặt x, y lần lượt là số mol của Na2CO3 và NaHCO3. Giai đoạn 1: Chỉ có Muối trung hoà tham gia phản ứng. ( 1 ) Na2CO3 + HCl  NaHCO3 + NaCl x (mol) x mol x mol Giai đoạn 2: Chỉ có phản ứng ( 2 ) NaHCO3 + HCl dư  NaCl + H2O + CO2 (x + y) (x + y) (x + y) mol Đối với K2CO3 và KHCO3 cũng tương tự. Bài tập: Cho từ từ dung dịch HCl vào hỗn hợp muối gồm Na2CO3; K2CO3; NaHCO3 thì có các PTHH sau: Đặt x, y, z lần lượt là số mol của Na2CO3; NaHCO3 và K2CO3. Giai đoạn 1: Chỉ có Na2CO3 và K2CO3 phản ứng. ( 1 ) Na2CO3 + HCl  NaHCO3 + NaCl x (mol) x x x ( 2 ) K2CO3 + HCl  KHCO3 + KCl z (mol) z z z Giai đoạn 2: có các phản ứng ( 3 ) NaHCO3 + HCl dư  NaCl + H2O + CO2 (x + y) (x + y) (x + y) mol ( 4 ) KHCO3 + HCl dư  KCl + H2O + CO2 z (mol) z z mol Bài tập: Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO2 thì có các PTHH sau. ( 1 ) NaAlO2 + HCl + H2O  Al(OH)3 + NaCl ( 2 ) Al(OH)3 + 3HCl dư  AlCl3 + 3H2O ( 3 ) NaAlO2 + 4HCl  AlCl3 + NaCl + 2H2O Bài tập áp dụng: Bài 1: Hoà tan Na2CO3 vào V(ml) hỗn hợp dung dịch axit HCl 0,5M và H2SO4 1,5M thì thu được một dung dịch A và 7,84 lit khí B (đktc). Cô cạn dung dịch A thu được 48,45g muối khan. a/ Tính V(ml) hỗn hơp dung dịch axit đã dùng? b/ Tính khối lượng Na2CO3 bị hoà tan. Hướng dẫn: Giả sử phải dùng V(lit) dung dịch gồm HCl 0,5M và H2SO4 1,5M. Na2CO3 + 2HCl > 2NaCl + H2O + CO2 0,25V 0,5V 0,5V 0,25V (mol) Na2CO3 + H2SO4 > Na2SO4 + H2O + CO2 1,5V 1,5V 1,5V 1,5V (mol)
  12. Theo bài ra ta có: Số mol CO2 = 0,25V + 1,5V = 7,84 : 22,4 = 0,35 (mol) (I) Khối lượng muối thu được: 58,5.0,5V + 142.1,5V = 48,45 (g) (II) V = 0,2 (l) = 200ml. Số mol Na2CO3 = số mol CO2 = 0,35 mol Vậy khối lượng Na2CO3 đã bị hoà tan: m Na2CO3 = 0,35 . 106 = 37,1g. Bài 2: a/ Cho 13,8 gam (A) là muối cacbonat của kim loại kiềm vào 110ml dung dịch HCl 2M. Sau phản ứng thấy còn axit trong dung dịch thu được và thể tích khí thoát ra V1 vượt quá 2016ml. Viết phương trình phản ứng, tìm (A) và tính V1 (đktc). b/ Hoà tan 13,8g (A) ở trên vào nước. Vừa khuấy vừa thêm từng giọt dung dịch HCl 1M cho tới đủ 180ml dung dịch axit, thu được V2 lit khí. Viết phương trình phản ứng xảy ra và tính V2 (đktc). Hướng dẫn: a/ M2CO3 + 2HCl > 2MCl + H2O + CO2 Theo PTHH ta có: Số mol M2CO3 = số mol CO2 > 2,016 : 22,4 = 0,09 mol > Khối lượng mol M2CO3 Khối lượng mol M2CO3 = 13,8 : 0,11 = 125,45 (II) Từ (I, II) > 125,45 32,5 M là Kali (K) Vậy số mol CO = số mol K CO = 13,8 : 138 = 0,1 mol > V = 2,24 (lit) 2 2 3 CO 2 b/ Giải tương tự: > V2 = 1,792 (lit) Bài 3: Hoà tan CaCO3 vào 100ml hỗn hợp dung dịch gồm axit HCl và axit H2SO4 thì thu được dung dịch A và 5,6 lit khí B (đktc), cô cạn dung dịch A thì thu được 32,7g muối khan. a/ Tính nồng độ mol/l mỗi axit trong hỗn hợp dung dịch ban đầu. b/ Tính khối lượng CaCO3 đã dùng. Bài 4: Cho 4,2g muối cacbonat của kim loại hoá trị II. Hoà tan vào dung dịch HCl dư, thì có khí thoát ra. Toàn bộ lượng khí được hấp thụ vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 0,46M thu được 8,274g kết tủa. Tìm công thức của muối và kim loại hoá trị II. Đáp số: - TH1 khi Ba(OH)2 dư, thì công thức của muối là: CaCO3 và kim loại hoá trị II là Ca. - TH2 khi Ba(OH)2 thiếu, thì công thức của muối là MgCO3 và kim loại hoá trị II là Mg. Bài 5: Cho 1,16g muối cacbonat của kim loại R tác dụng hết với HNO3, thu được 0,448 lit hỗn hợp G gồm 2 khí có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 22,5. Xác định công thức muối (biết thể tích các khí đo ở đktc). Hướng dẫn: Hỗn hợp G gồm có khí CO2 và khí còn lại là khí X. Có d = 22,5 > M = 22,5 . 2 = 45 hh G/ H 2 TB của hh G
  13. Mà M = 44 M > 45. nhận thấy trong các khí chỉ có NO và SO có CO 2 khí X 2 2 khối lượng phân tử lơn hơn 45. Trong trường hợp này khí X chỉ có thể là NO2. Đặt a, b lần lượt là số mol của CO2 và NO2. Ta có hệ nhh G = a + b = 0,02 a = 0,01 44a 46b MTB hh G = = 45 b = 0,01 a b PTHH: R2(CO3)n + (4m – 2n)HNO3 > 2R(NO3)m + (2m – 2n)NO2 + nCO2 + (2m – n)H2O. 2MR + 60n 2m – 2n 1,16g 0,01 mol 2M R 60n 2m 2n Theo PTHH ta có: = > MR = 116m – 146n 1,16 0,01 Lập bảng: điều kiện 1 n m 4 n 1 2 2 3 3 m 3 2 3 3 4 MR 56 Chỉ có cặp nghiệm n = 2, m = 3 > MR = 56 là phù hợp. Vậy R là Fe CTHH: FeCO3 Bài 6: Cho 5,25g muối cacbonat của kim loại M tác dụng hết với HNO3, thu được 0,336 lit khí NO và V lit CO2. Xác định công thức muối và tính V. (biết thể tích các khí được đo ở đktc) Đáp số: Giải tương tự bài 3 > CTHH là FeCO3 Bài 7: Hoà tan 2,84 gam hỗn hợp 2 muối CaCO3 và MgCO3 bằng dung dịch HCl dư thu được 0,672 lít khí CO2 (đktc). Tính thành phần % số mol mỗi muối trong hỗn hợp. Bài giải Các PTHH xảy ra: (1) CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + CO2 + H2O (2) MgCO3 + 2HCl  MgCl2 + CO2 + H2O 0,672 Từ (1) và (2) nhh = nCO = = 0,03 (mol) 2 22,4 Gọi x là thành phần % số mol của CaCO3 trong hỗn hợp thì (1 - x) là thành phần % số mol của MgCO3. 2,84 Ta có M 2 muối = 100x + 84(1 - x) = x = 0,67 0,03 % số mol CaCO3 = 67% ; % số mol MgCO3 = 100 - 67 = 33%. Bài 8: Hoà tan 174 gam hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat và sunfit của cùng một kim loại kiềm vào dung dịch HCl dư. Toàn bộ khí thoát ra được hấp thụ tối thiểu bởi 500 ml dung dịch KOH 3M. a/ Xác định kim loại kiềm. b/ Xác định % số mol mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu. Bài giải các PTHH xảy ra: (1) M2CO3 + 2HCl  2MCl + CO2 + H2O (2) M2SO3 + 2HCl  2MCl + SO2 + H2O
  14. Toàn bộ khí CO2 và SO2 hấp thụ một lượng tối thiểu KOH sản phẩm là muối axit. (3) CO2 + KOH  KHCO3 (4) SO2 + KOH  KHSO3 Từ (1), (2), (3) và (4) 500.3 suy ra: n 2 muối = n 2 khí = nKOH = = 1,5 (mol) 1000 174 M 2 muối = = 116 (g/mol) 2M + 60 < M < 2M + 80 1,5 18 < M < 28, vì M là kim loại kiềm, vậy M = 23 là Na. 106 126 b/ Nhận thấy M 2 muối = = 116 (g/mol). 2 % n n = 50%. Na2 CO3 = Na2 SO 3
  15. Chuyên đề 9: Dung dịch bazơ tác dụng với muối. Bài tập: Cho từ từ dung dịch NaOH (hoặc KOH) hay Ba(OH)2 (hoặc Ca(OH)2) vào dung dịch AlCl3 thì có các PTHH sau. ( 1 ) 3NaOH + AlCl3  Al(OH)3 + 3NaCl ( 2 ) NaOH dư + Al(OH)3  NaAlO2 + 2H2O ( 3 ) 4NaOH + AlCl3  NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O và: ( 1 ) 3Ba(OH)2 + 2AlCl3  2Al(OH)3 + 3BaCl2 ( 2 ) Ba(OH)2 dư + 2Al(OH)3  Ba(AlO2)2 + 4H2O ( 3 ) 4Ba(OH)2 + 2AlCl3  Ba(AlO2)2 + 3BaCl2 + 4H2O Ngược lại: Cho từ từ dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH (hoặc KOH) hay Ba(OH)2 (hoặc Ca(OH)2) chỉ có PTHH sau: AlCl3 + 4NaOH  NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O và 2AlCl3 + 4Ba(OH)2 > Ba(AlO2)2 + 3BaCl2 + 4H2O Bài tập: Cho từ từ dung dịch NaOH (hoặc KOH) hay Ba(OH)2 (hoặc Ca(OH)2) vào dung dịch Al2(SO4)3 thì có các PTHH sau. ( 1 ) 6NaOH + Al2(SO4)3  2Al(OH)3 + 3Na2SO4 ( 2 ) NaOH dư + Al(OH)3  NaAlO2 + 2H2O ( 3 ) 8NaOH + Al2(SO4)3  2NaAlO2 + 3Na2SO4 + 4H2O Và: ( 1 ) 3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3  2Al(OH)3 + 3BaSO4 ( 2 ) Ba(OH)2 dư + 2Al(OH)3  Ba(AlO2)2 + 4H2O ( 3 ) 4Ba(OH)2 + Al2(SO4)3  Ba(AlO2)2 + 3BaSO4 + 4H2O Ngược lại: Cho từ từ dung dịch Al2(SO4)3 vào dung dịch NaOH (hoặc KOH) hay Ba(OH)2 (hoặc Ca(OH)2) thì có PTHH nào xảy ra? (3 )/ Al2(SO4)3 + 8NaOH  2NaAlO2 + 3Na2SO4 + 4H2O (3 )// Al2(SO4)3 + 4Ba(OH)2  Ba(AlO2)2 + 3BaSO4 + 4H2O Một số phản ứng đặc biệt: NaHSO4 (dd) + NaAlO2 + H2O  Al(OH)3 + Na2SO4 NaAlO2 + HCl + H2O  Al(OH)3 + NaCl NaAlO2 + CO2 + H2O  Al(OH)3 + NaHCO3 Bài tập áp dụng: Bài 1: Cho 200 ml dd gồm MgCl2 0,3M; AlCl3 0,45; HCl 0,55M tác dụng hoàn toàn với V(lít) dd C chứa NaOH 0,02 M và Ba(OH)2 0,01 M. Hãy tính thể tich V(lít) cần dùng để thu được kết tủa lớn nhất và lượng kết tủa nhỏ nhất. Tính lượng kết tủa đó. (giả sử khi Mg(OH)2 kết tủa hết thì Al(OH)3 tan trong kiềm không đáng kể) Hướng dẫn giải : n = 0,11mol ; n = 0,06 mol ; n = 0,09 mol. HCl MgCl 2 AlCl 3
  16. - Tổng số mol OH = 0,04 V (*) Các PTHH xảy ra: + - H + OH  H2O (1) 2+ - Mg + OH  Mg(OH)2 (2) 3+ - Al + 3OH  Al(OH)3 (3) - - Al(OH)3 + OH  AlO2 + 2H2O (4) Trường hợp 1: Để có kết tủa lớn nhất thì chỉ có các phản ứng (1,2,3 ). Vậy tổng số mol OH- đã dùng là: 0,11 + 0,06 x 2 + 0,09 x 3 = 0,5 mol ( ) Từ (*) và ( ) ta có Thể tích dd cần dùng là: V = 0,5 : 0,04 = 12,5 (lit) mKết tủa = 0,06 x 58 + 0,09 x 78 = 10,5 g Trường hợp 2: Để có kết tủa nhỏ nhất thì ngoài các pư (1, 2, 3) thì còn có pư (4) nữa. Khi đó lượng Al(OH)3 tan hết chỉ còn lại Mg(OH)2, chất rắn còn lại là: 0,06 x 58 = 3,48 g Và lượng OH- cần dùng thêm cho pư (4) là 0,09 mol. Vậy tổng số mol OH- đã tham gia pư là: 0,5 + 0,09 = 0,59 mol Thể tích dd C cần dùng là: 0,59/ 0,04 = 14,75 (lit) Bài 2: Cho 200ml dung dịch NaOH vào 200g dung dịch Al2(SO4)3 1,71%. Sau phản ứng thu được 0,78g kết tủa. Tính nồng độ mol/l của dung dịch NaOH tham gia phản ứng. Đáp số: TH1: NaOH thiếu Số mol NaOH = 3số mol Al(OH)3 = 3. 0,01 = 0,03 mol > CM NaOH = 0,15M TH2: NaOH dư > CM NaOH = 0,35M Bài 3: Cho 400ml dung dịch NaOH 1M vào 160ml dung dịch hỗn hợp chứa Fe2(SO4)3 0,125M và Al2(SO4)3 0,25M. Sau phản ứng tách kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi được chất rắn C. a/ Tính mrắn C. b/ Tính nồng độ mol/l của muối tạo thành trong dung dịch. Đáp số: a/ mrắn C = 0,02 . 160 + 0,02 . 102 = 5,24g b/ Nồng độ của Na2SO4 = 0,18 : 0,56 = 0,32M và nồng độ của NaAlO2 = 0,07M Bài 4: Cho 200g dung dịch Ba(OH)2 17,1% vào 500g dung dịch hỗn hợp (NH4)2SO4 1,32% và CuSO4 2%. Sau khi kết thúc tất cả các phản ứng ta thu được khí A, kết tủa B và dung dịch C. a/ Tính thể tích khí A (đktc) b/ Lấy kết tủa B rửa sạch và nung ở nhiệt cao đến khối lượng không đổi thì được bao nhiêu gam rắn? c/ Tính nồng độ % của các chất trong C. Đáp số: a/ Khí A là NH3 có thể tích là 2,24 lit b/ Khối lượng BaSO4 = 0,1125 . 233 = 26,2g và mCuO = 0,0625 . 80 = 5g c/ Khối lượng Ba(OH)2 dư = 0,0875 . 171 = 14,96g mdd = Tổng khối lượng các chất đem trộn - mkết tủa - mkhí mdd = 500 + 200 – 26,21 – 6,12 – 1,7 = 666g Nồng độ % của dung dịch Ba(OH)2 = 2,25%
  17. Bài 5: Cho một mẫu Na vào 200ml dung dịch AlCl3 thu được 2,8 lit khí (đktc) và một kết tủa A. Nung A đến khối lượng không đổi thu được 2,55 gam chất rắn. Tính nồng độ mol/l của dung dịch AlCl3 . Hương dẫn: mrắn: Al2O3 > số mol của Al2O3 = 0,025 mol > số mol Al(OH)3 = 0,05 mol số mol NaOH = 2số mol H2 = 0,25 mol. TH1: NaOH thiếu, chỉ có phản ứng. 3NaOH + AlCl3 > Al(OH)3 + 3NaCl Không xảy ra vì số mol Al(OH)3 tạo ra trong phản ứng > số mol Al(OH)3 đề cho. TH2: NaOH dư, có 2 phản ứng xảy ra. 3NaOH + AlCl3 > Al(OH)3 + 3NaCl 0,15 0,05 0,05 mol 4NaOH + AlCl3 > NaAlO2 + 3NaCl + H2O (0,25 – 0,15) 0,025 Tổng số mol AlCl3 phản ứng ở 2 phương trình là 0,075 mol > Nồng độ của AlCl3 = 0,375M Bài 6: Cho 200ml dung dịch NaOH x(M) tác dụng với 120 ml dung dịch AlCl3 1M, sau cùng thu được 7,8g kết tủa. Tính trị số x? Đáp số: - TH1: Nồng độ AlCl3 = 1,5M - TH2: Nồng độ AlCl3 = 1,9M Bài 7: Cho 9,2g Na vào 160ml dung dịch A có khối lượng riêng 1,25g/ml chứa Fe2(SO4)3 0,125M và Al2(SO4)3 0,25M. Sau khi phản ứng kết thúc người ta tách kết tủa và đem nung nóng đến khối lượng không đổi thu được chất rắn. a/ Tính khối lượng chất rắn thu được. b/ Tính nồng độ % của dung dịch muối thu được. Đáp số: m m a/ Fe2O3 = 3,2g và Al2O3 = 2,04g. b/ Nồng độ % của các dung dịch là: C%(Na2SO4) = 12,71% và C%(NaAlO2) = 1,63%
  18. Chuyên đề 10: Hai dung dịch muối tác dụng với nhau. Công thức 1: Muối + Muối > 2 Muối mới Điều kiện: - Muối phản ứng: tan hoặc tan ít trong nước. - Sản phẩm phải có chất: + Kết tủa. + Hoặc bay hơi + Hoặc chất điện li yếu. H2O Ví dụ: BaCl2 + Na2SO4 > BaSO4 + 2NaCl Công thức 2: Các muối của kim loại nhôm, kẽm, sắt(III) > Gọi chung là muối A Phản ứng với các muối có chứa các gốc axit: CO3, HCO3, SO3, HSO3, S, HS, AlO2 > Gọi chung là muối B. Phản ứng xảy ra theo quy luật: Muối A + H2O > Hiđroxit (r) + Axit Axit + Muối B > Muối mới + Axit mới. Ví dụ: FeCl3 phản ứng với dung dịch Na2CO3 2FeCl3 + 6H2O > 2Fe(OH)3 + 6HCl 6HCl + 3Na2CO3 > 6NaCl + 3CO2 + 3H2O PT tổng hợp: 2FeCl3 + 3H2O + 3Na2CO3 > 2Fe(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl. Công thức 3: Xảy ra khi gặp sắt, phản ứng xảy ra theo quy tắc 2. Ví dụ: AgNO3 + Fe(NO3)2 > Fe(NO3)3 + Ag. Bài 1: Cho 0,1mol FeCl3 tác dụng hết với dung dịch Na2CO3 dư, thu được chất khí B và kết tủa C. Đem nung C đến khối lượng không đổi thu được chất rắn D. Tính thể tích khí B (đktc) và khối lượng chất rắn D. Đáp số: - Thể tích khí CO2 là 3,36 lit - Rắn D là Fe2O3 có khối lượng là 8g Bài 2: Trộn 100g dung dịch AgNO3 17% với 200g dung dịch Fe(NO3)2 18% thu được dung dịch A có khối lượng riêng (D = 1,446g/ml). Tính nồng độ mol/l của dung dịch A. Đáp số: - Dung dịch A gồm Fe(NO3)2 0,1 mol và Fe(NO3)3 0,1 mol. - Nồng độ mol/l của các chất là: CM(Fe(NO3)2) = CM(Fe(NO3)3) = 0,5M
  19. Bài 3: Cho 500ml dung dịch A gồm BaCl2 và MgCl2 phản ứng với 120ml dung dịch Na2SO4 0,5M dư, thu được 11,65g kết tủa. Đem phần dung dịch cô cạn thu được 16,77g hỗn hợp muối khan. Xác định nồng độ mol/l các chất trong dung dịch. Hướng dẫn: Phản ứng của dung dịch A với dung dịch Na2SO4. BaCl2 + Na2SO4 > BaSO4 + 2NaCl 0,05 0,05 0,05 0,1 mol Theo (1) số mol BaCl2 trông dd A là 0,05 mol và số mol NaCl = 0,1 mol. Số mol Na2SO4 còn dư là 0,06 – 0,05 = 0,01 mol 16,77 0,01.142 0,1.58,5 Số mol MgCl2 = = 0,1 mol. 95 Vậy trong 500ml dd A có 0,05 mol BaCl2 và 0,1 mol MgCl2. > Nồng độ của BaCl2 = 0,1M và nồng độ của MgCl2 = 0,2M. Bài 4: Cho 31,84g hỗn hợp NaX, NaY (X, Y là 2 halogen ở 2 chu kì liên tiếp) vào dung dịch AgNO3 dư, thu được 57,34g kết tủa. Tìm công thức của NaX, NaY và tính thành phần % theo khối lượng của mỗi muối. Hướng dẫn; * TH1: X là Flo(F) > Y là Cl. Vậy kết tủa là AgCl. Hỗn hợp 2 muối cần tìm là NaF và NaCl PTHH: NaCl + AgNO3 > AgCl + NaNO3 Theo PT (1) thì nNaCl = nAgCl = 0,4 mol > %NaCl = 73,49% và %NaF = 26,51%. * TH2: X không phải là Flo(F). Gọi NaX là công thức đại diện cho 2 muối. PTHH: NaX + AgNO3 > AgX + NaNO3 (23 + X ) (108 + X ) 31,84g 57,34g 23 X 108 X Theo PT(2) ta có: = > X = 83,13 31,84 57,34 Vậy hỗn hợp 2 muối cần tìm là NaBr và NaI > %NaBr = 90,58% và %NaI = 9,42% Bài 5: Dung dịch A chứa 7,2g XSO4 và Y2(SO4)3. Cho dung dịch Pb(NO3)2 tác dụng với dung dịch A (vừa đủ), thu được 15,15g kết tủa và dung dịch B. a/ Xác định khối lượng muối có trong dung dịch B. b/ Tính X, Y biết tỉ lệ số mol XSO4 và Y2(SO4)3 trong dung dịch A là 2 : 1 và tỉ lệ khối lượng mol nguyên tử của X và Y là 8 : 7. Hướng dẫn: PTHH xảy ra: XSO4 + Pb(NO3)2 > PbSO4 + X(NO3)2 x x x mol Y2(SO4)3 + 3Pb(NO3)2 > 3PbSO4 + 2Y(NO3)3 y 3y 2y Theo PT (1, 2) và đề cho ta có: mhh muối = (X+96)x + (2Y+3.96)y = 7,2 (I) > X.x + 2Y.y = 2,4 Tổng khối lượng kết tủa là 15,15g > Số mol PbSO4 = x + 3y = 15,15/303 = 0,05 mol Giải hệ ta được: mmuối trong dd B = 8,6g (có thể áp dụng định luật bảo toàn khối lượng) Theo đề ra và kết quả của câu a ta có:
  20. x : y = 2 : 1 X : Y = 8 : 7 x + 3y = 0,05 X.x + 2.Y.y = 2,4 > X là Cu và Y là Fe Vậy 2 muối cần tìm là CuSO4 và Fe2(SO4)3. Bài 6: Có 1 lit dung dịch hỗn hợp gồm Na2CO3 0,1M và (NH4)2CO3 0,25M. Cho 43g hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 vào dung dịch trên. Sau khi các phản ứng kết thúc thu được 39,7g kết tủa A và dung dịch B. a/ Chứng minh muối cacbonat còn dư. b/ Tính thành phần % theo khối lượng các chất trong A. c/ Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch B. Sau phản ứng cô cạn dung dịch và nung chất rắn còn lại tới khối lượng không đổi thu được rắn X. Tính thành phần % theo khối lượng rắn X. Hướng dẫn: Để chứng minh muối cacbonat dư, ta chứng minh mmuối phản ứng BaCO3 + 2Cl CaCl2 + CO3 > CaCO3 + 2Cl Theo PTHH ta thấy: Tổng số mol CO3 phản ứng = (43 – 39,7) : 11 = 0,3 mol. Vậy số mol CO3 phản ứng số mol CO3 dư b/ Vì CO3 dư nên 2 muối CaCl2 và BaCl2 phản ứng hết. mmuối kết tủa = 197x + 100y = 39,7 Tổng số mol Cl phản ứng = x + y = 0,3 > x = 0,1 và y = 0,2 Kết tủa A có thành phần: %BaCO3 = 49,62% và %CaCO3 = 50,38% c/ Chất rắn X chỉ có NaCl. > %NaCl = 100%.
  21. Chuyên đề 11: bài toán hỗn hợp kim loại. Thường gặp dưới dạng kim loại phản ứng với axit, bazơ, muối và với nước. Dãy hoạt động hoá học của kim loại. K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au (Khi Nào May Aó Záp Sắt Phải Hỏi Cúc Bạc Vàng) ý nghĩa: K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt + O2: nhiệt độ thườngở nhiệt độ cao Khó phản ứng K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt Tác dụng với nước Không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt Tác dụng với các axit thông thường giải phóng Hidro Không tác dụng. K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt Kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau ra khỏi muối K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt H2, CO không khử được oxit khử được oxit các kim loại này ở nhiệt độ cao Chú ý: - Các kim loại đứng trước Mg phản ứng với nước ở nhiệt độ thường tạo thành dd Kiềm và giải phóng khí Hidro. - Trừ Au và Pt, các kim loại khác đều có thể tác dụng với HNO3 và H2SO4 đặc nhưng không giải phóng Hidro. ý nghĩa của dãy hoạt động hoá học K Na Ba Ca Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au - Dãy được sắp xếp theo chiều giảm dần tính hoạt động hoá học (từ trái sang phải) - Một số kim loại vừa tác dụng được với axit và với nước: K, Na, Ba, Ca Kim loại + H2O > Dung dịch bazơ + H2 - Kim loại vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ: (Be), Al, Zn, Cr 2A + 2(4 – n)NaOH + 2(n – 2)H2O > 2Na4 – nAO2 + nH2 Ví dụ: 2Al + 2NaOH + 2H2O > 2NaAlO2+ 3H2 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O > Ba(AlO2)2 + 3H2
  22. Zn + 2NaOH > Na2ZnO2 + H2 Zn + Ba(OH)2 > BaZnO2 + H2 - Kim loại đứng trước H tác dụng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng tạo muối và giải phóng H2. Kim loại + Axit > Muối + H2 Lưu ý: Kim loại trong muối có hoá trị thấp (đối với kim loại đa hoá trị) - Kể từ Mg trở đi kim loại đứng trước đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi muối của chúng. theo quy tắc: Chất khử mạnh + chất oxi hóa mạnh  chất oxi hoá yếu + chất khử yếu. Lưu ý: những kim loại đầu dãy (kim loại tác dụng được với nước) thì không tuân theo quy tắc trên mà nó xảy ra theo các bước sau: Kim loại kiềm (hoặc kiềm thổ) + H2O  Dung dịch bazơ + H2 Sau đó: Dung dịch bazơ + dung dịch muối  Muối mới + Bazơ mới (*) Điều kiện(*): Chất tạo thành phải có ít nhất 1 chất kết tủa (không tan). VD: cho Ba vào dung dịch CuSO4. Trước tiên: Ba + 2H2O  Ba(OH)2 + H2 Ba(OH)2 + CuSO4  Cu(OH)2 + BaSO4 Đặc biệt: Cu + 2FeCl3 > CuCl2 + 2FeCl2 Cu + Fe2(SO4)3 > CuSO4 + 2FeSO4 Các bài toán vận dụng số mol trung bình và xác định khoảng số mol của chất. 1/ Đối với chất khí. (hỗn hợp gồm có 2 khí) Khối lượng trung bình của 1 lit hỗn hợp khí ở đktc: M1V M 21V2 MTB = 22,4V Khối lượng trung bình của 1 mol hỗn hợp khí ở đktc: M1V1 M 2V2 MTB = V M1n1 M 2 (n n1 ) Hoặc: MTB = n (n là tổng số mol khí trong hỗn hợp) M1x1 M 2 (1 x1 ) Hoặc: MTB = 1 (x1là % của khí thứ nhất) Hoặc: MTB = dhh/khí x . Mx 2/ Đối với chất rắn, lỏng. M = mhh TB của hh nhh Tính chất 1: MTB của hh có giá trị phụ thuộc vào thành phần về lượng các chất thành phần trong hỗn hợp. Tính chất 2:
  23. MTB của hh luôn nằm trong khoảng khối lượng mol phân tử của các chất thành phần nhỏ nhất và lớn nhất. Mmin n = mhh A M A hh M hh Như vậy nếu X, Y tác dụng với A mà còn dư, thì X, Y sẽ có dư để tác dụng hết với hỗn hợp A, B - Với MA < MB, nếu hỗn hợp chỉ chứa B thì: n = mhh < n = mhh B M B hh M hh Như vậy nếu X, Y tác dụng chưa đủ với B thì cũng không đủ để tác dụng hết với hỗn hợp A, B. Nghĩa là sau phản ứng X, Y hết, còn A, B dư. Ví dụ 1: Cho 22,2 gam hỗn hợp gồm Fe, Al tan hoàn toàn trong HCl, ta thu được 13,44 lít H2 (đktc). Tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp và khối lượng muối clorua khan thu được. Bài giải Vì phản ứng hoàn toàn nên ta có thể thay hỗn hợp Fe, Al bằng kim loại tương đương M có hoá trị n . Gọi x là số mol Fe trong 1 mol hỗn hợp. M = 56.x + 27(1 - x) n = 2.x + 3(1 - x) n PTHH: M + n HCl  M Cl + H2 n 2 n 22,2 22,2 22,2 . M M M 2 22,2 n 13,44 Theo bài ra: . = nH = = 0,6 (mol) M 2 2 22,4 22,22x 3(1 x) = 0,6 56x 27(1 x).2 x = 0,6 mol Fe và 0,4 mol Al M = 0,6.56 + 27.0,4 = 44,4 (g/mol) 0,6.56 % Fe = .100% = 75,67% 44,4 % Al = 100 - 75,67 = 24,33% Ta có n = 0,6.2 + 0,4.3 = 2,4 (mol)
  24. Khối lượng muối clorua khan: 22,2 35,5.2,4 m = (M + 35,5. n ) = 22,2 + .22,2 = 64,8 gam. M 44,4 Chú ý : Có thể áp dụng KLMTB của một hỗn hợp vào bài toán xác định tên kim loại. Thông thường đó là bài toán hỗn hợp hai kim loại thuộc 2 chu kỳ, hai phân nhóm kế tiếp, Ví dụ 2: Khi cho 3,1 gam hỗn hợp hai kim loại kiềm thuộc hai chu kỳ liên tiếp tác dụng hết với nước ta thu được 1,12 lít H2 (đktc). Xác định hai kim loại và tính thành phần % theo khối lượng của hỗn hợp. Bài giải Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn nên ta có thể thay thế hỗn hợp hai kim loại kiềm bằng một kim loại tương đương A có hoá trị 1 (kim loại kiềm) (1) 2A + 2H2O  2A OH + H2 1,12 Theo (1) nA = 2nH = 2 = 0,1 (mol) 2 22,4 3,1 A = = 31 g/mol 0,1 Na = 23 < A = 31 < K = 39 23 39 Mặt khác: A = 31 = số mol hai chất bằng nhau nghĩa là trong 1 mol 2 hỗn hợp mỗi kim loại có 0,5 mol. Thành phần % khối lượng: 0,5.23 % Na = .100 = 37,1% và % K = (100 - 37,1)% = 62,9%. 31 Nhận xét: Sử dụng các đại lượng trung bình sẽ cho phép chúng ta giải quyết nhanh các bài tập hoá học. A-hỗn hợp Kim loại tác dụng với axit Bài 1: Cho 10g hỗn hợp gồm Zn và Cu tác dụng với dung dịch axit H2SO4 loãng thì thu được 2,24 lit H2 (đktc). Tính thành phần % về khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. Đáp số: Bài 2: Hoà tan 5,2g hỗn hợp gồm Mg và Fe bằng dung dịch axit HCl 1M, thì thu dược 3,36 lit H2 (đktc). a/ Tính thành phần % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. b/ Tính thể tích dung dịch axit HCl đã dùng. Đáp số: a/ b/ Bài 3: Cho một lượng hỗn hợp gồm Ag và Zn tác dụng với lượng dư dung dịch axit H2SO4, thu được 5,6 lit khí H2 (đktc). Sau phản ứng thấy còn 6,25g một chất rắn không tan. Tính thành phần % về khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.
  25. Đáp số: Bài 4: Hoà tan hoàn toàn 15,3g hỗn hợp gồm Mg và Zn bằng dung dịch axit HCl 1M thì thu được 6,72 lit H2 (đktc). a/ Xác định khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. b/ Tính thể tích dung dịch axit HCl cần dùng. Đáp số: a/ mMg = 2,46g và mZn = 12,84g và b/ Vdd HCl 1M = 0,6 lit. Bài 5: A là hỗn hợp gồm: Ba, Al, Mg. - Lấy m gam A cho tác dụng với nước tới khi hết phản ứng thấy thoát ra 3,36 lit H2 (đktc). - Lấy m gam A cho vào dung dịch xút dư tới khi hết phản ứng thấy thoát ra 6,72 lít H2 (đktc). - Lấy m gam A hoà tan bằng một lượng vừa đủ dung dịch axit HCl thì thu được một dung dịch và 8,96 lit H2 (đktc). Hãy tính m gam và thành phần % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp. Đáp số: m = 24,65g trong đó mBa = 19,55g, mAl = 2,7g, mMg = 2,4g. Bài 3: Hoà tan hỗn hợp gồm Fe, Zn trong 500ml dung dịch HCl 0,4M được dung dịch A và 10,52g muối khan. a/ Tính thành phần % theo khối lượng mỗi kim loại. b/ Tính thể tích dung dịch B gồm NaOH 0,02M và Ba(OH)2 cần dùng để trung hoà dung dịch A. Đáp số: a/ %Fe = 46,28% và %Zn = 53,72% b/ Vdd B = 1(lit) Bài 7: Hoà tan hết 12g hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (hoá trị II không đổi) vào 200ml dung dịch HCl 3,5M thu được 6,72 lit khí (đktc). Mặt khác lấy 3,6g kim loại M tan hết vào 400ml dung dịch H2SO4 nồng độ 1M thì H2SO4 còn dư. a/ Xác định kim loại M. b/ Tính thành phần % theo khối lượng của Fe, M trong hỗn hợp. Đáp số: a/ M là Mg. b/ %Mg = 30% và %Fe = 70%. Bài 8: Hoà tan hết 11,3g hỗn hợp A gồm Fe và kim loại R (hoá trị II không đổi) vào 300ml dung dịch HCl 2,5M thu được 6,72 lit khí (đktc). Mặt khác lấy 4,8g kim loại M tan hết vào 200ml dung dịch H2SO4 nồng độ 2M thì H2SO4 còn dư. a/ Xác định kim loại R. b/ Tính thành phần % theo khối lượng của Fe, R trong hỗn hợp. Đáp số: a/ và b/ Bài 9: Hoà tan hết 12,1g hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (hoá trị II không đổi) vào 150ml dung dịch HCl 3M thì thu được 4,48 lit khí (đktc). Mặt khác muốn hoà tan hết 4,875g kim loại M thì cần phải dùng 100ml dung dịch H2SO4 0,75M, dung dịch thu được không làm đổi màu giấy quỳ.
  26. Bài 10: Hỗn hợp A gồm Mg và kim loại M hoá trị III, đứng trước hiđrô trong dãy hoạt động hoá học. Hoà tan hoàn toàn 1,275 g A vào 125ml dd B chứa đồng thời HCl nồng độ C1(M) và H2SO4 nồng độ C2(M). Thấy thoát ra 1400 ml khí H2 (ở đktc) và dd D. Để trung hoà hoàn toàn lượng a xít dư trong D cần dùng 50ml dd Ba(OH)2 1M. Sau khi trung hoà dd D còn thu được 0,0375mol một chất rắn không hoà tan trong HCl. a/ Viết các PTPƯ xảy ra. b/ Tính C1 và C2 của dd B. c/ Tìm NTK của kim loại M (AM) và khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A đem thí nghiệm. Biết rằng để hoà tan 1,35g M cần dùng không quá 200ml dd HCl 1M. Hướng dẫn giải: a/ các PTHH xảy ra. + 2+ Mg + 2H  Mg + H2 (1) + 3+ 2M + 6H  2M + 3H2 (2) + - 2- 2+ 3+ Trong dd D có các Ion: H dư , Cl , SO4 , Mg , M . Trung hoà dd D bằng Ba(OH)2. + - H + OH  H2O (3) 2+ 2- Ba + SO4  BaSO4 (4) Theo bài ra ta có: - Số mol OH = 2 số mol Ba(OH)2 = 0,05 . 1 . 2 = 0,1 mol 2+ Số mol Ba = số mol Ba(OH)2 = 0,05 mol. + b/ Số mol H trong dd B = 0,125C1 + 2 . 0,125C2 số mol H+ tham gia các phản ứng (1,2,3) là: 0,0625 . 2 + 0,1 = 0,225 mol ( Vì số mol của H2 thoát ra = 0,0625 mol ) Ta có: 0,125C1 + 2 . 0,125C2 = 0,225 (*) 2+ Mặt khác , số mol Ba = 0,05 mol > số mol của BaSO4 = 0,0375 mol. 2- 2+ Như vậy chứng tỏ SO4 đã phản ứng hết và Ba còn dư. 2- Do đó số mol của SO4 = số mol của BaSO4 = 0,0375 mol. Nên ta có nồng độ mol/ lit của dd H2SO4 là: C2 = 0,0375 : 0,125 = 0,3M 2- Vì số mol của H2SO4 = số mol của SO4 = 0,0375 (mol) Thay và ( * ) ta được: C1 = 1,2 M c/ PTPƯ hoà tan M trong HCl. 2M + 6HCl  2MCl3 + 3H2 (5) Số mol HCl = 0,2 x 1 = 0,2 mol Theo (5): Số mol của kim loại M 0,2 : 3 (Vì theo bài ra M bị hoà tan hết) Do đó NTK của M là: AM 1,35 : ( 0,2 : 3 ) = 20,25 Vì M là kim loại hoá trị III nên M phải là: Al (nhôm) Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg và Al trong 1,275 g hỗn hợp A Ta có: 24x + 27y = 1,275 (I) Theo PT (1, 2): x + 1,5 y = 0,0625 (II) Giải hệ pt (I) và (II) ta được: x = y = 0,025. Vậy khối lượng của các chất trong hỗn hơp là: mMg = 0,6 g và mAl = 0,675 g. Bài 11: Cho 9,86g hỗn hợp gồm Mg và Zn vào 1 cốc chứa 430ml dung dịch H2SO4 1M loãng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, thêm tiếp vào cốc 1,2 lit dung dịch hỗn hợp gồm Ba(OH)2 0,05M và NaOH 0,7M, khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn, rồi lọc lấy kết tủa và nung nóng đến khối lượng không đổi thì thu được 26,08g chất rắn. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu.
  27. Hướng dẫn; Đặt số mol Mg và Zn là x và y. Ta có: 24x + 65y = 9,86 (I) Số mol H2SO4 = 043.1= 0,43 mol Đặt HX là công thức tương đương của H SO > n = 2n = 0,43.2 = 0,86 mol 2 4 HX H2 SO 4 Số mol Ba(OH)2 = 1,2 . 0,05 = 0,06 mol Số mol NaOH = 0,7 . 1,2 = 0,84 mol Đặt ROH là công thức tưng đương cho 2 bazơ đã cho. Ta có: n = 2n + n = 0,06.2 + 0,84 = 0,96 mol ROH Ba(OH) 2 NaOH PTHH xảy ra Giả sử hỗn hợp chỉ chứa mình Zn > x = 0. Vậy y = 9,86 : 65 = 0,1517 mol Giả sử hỗn hợp chỉ Mg > y = 0 Vậy x = 9,86 : 24 = 0,4108 mol 0,1517 0 và y > 0 nên số mol axit tham gia phản ứng với kim loại là: 0,3034 Do đó Zn và Mg đã phản ứng hết. Sau khi hoà tan hết trong dung dịch có. x mol MgX2 ; y mol ZnX2 ; 0,86 – 2(x + y) mol HX và 0,43 mol SO4. Cho dung dịch tác dụng với dung dịch bazơ. HX + ROH > RX + H2O. 0,86 – 2(x + y) 0,86 – 2(x + y) mol MgX2 + 2ROH > Mg(OH)2 + 2RX x 2x x mol ZnX2 + 2ROH > Zn(OH)2 + 2RX y 2y y mol Ta có nROH đã phản ứng = 0,86 – 2(x + y) + 2x + 2y = 0,86 mol Vậy nROH dư = 0,96 – 0,86 = 0,1mol Tiếp tục có phản ứng xảy ra: Zn(OH)2 + 2ROH > R2ZnO2 + 2H2O bđ: y 0,1 mol Pứ: y1 2y1 mol còn: y – y1 0,1 – 2y1 mol ( Điều kiện: y y1) Phản ứng tạo kết tủa. Ba(OH)2 + H2SO4 > BaSO4 + 2H2O bđ: 0,06 0,43 0 mol pứ: 0,06 0,06 0,06 mol còn: 0 0,43 – 0,06 0,06 mol Nung kết tủa. Mg(OH)2 > MgO + H2O x x mol Zn(OH)2 > ZnO + H2O y – y1 y – y1 mol BaSO4 > không bị nhiệt phân huỷ. 0,06 mol Ta có: 40x + 81(y – y1) + 233.0,06 = 26,08
  28. > 40x + 81(y – y1) = 12,1 (II) Khi y – y1 = 0 > y = y1 ta thấy 0,1 – 2y1 0 > y1 0,05 Vậy 40x = 12,1 > x = 12,1 : 40 = 0,3025 mol Thay vào (I) ta được y = 0,04 ( y = y1 0,05) phù hợp Vậy mMg = 24 . 0,3025 = 7,26g và mZn = 65 . 0,04 = 2,6g Khi y – y1 > 0 > y > y1 ta có 0,1 – 2y1 = 0 (vì nROH phản ứng hết) > y1 = 0,05 mol, thay vào (II) ta được: 40x + 81y = 16,15. Giải hệ phương trình (I, II) > x = 0,38275 và y = 0,01036 Kết quả y loại. B- hỗn hợp Kim loại tác dụng với nước và bazơ Bài 1: Hoà tan hoàn toàn 17,2g hỗn hợp gồm kim loại kiềm A và oxit của nó vào 1600g nước được dung dịch B. Cô cạn dung dịch B được 22,4g hiđroxit kim loại khan. a/ Tìm kim loại và thành phần % theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp. b/ Tính thể tích dung dịch H2SO4 0,5M cần dùng để trung hoà dung dịc B. Hướng dẫn: Gọi công thức của 2 chất đã cho là A và A2O. a, b lần lượt là số mol của A và A2O Viết PTHH: Theo phương trình phản ứng ta có: a.MA + b(2MA + 16) = 17,2 (I) (a + 2b)(MA + 17) = 22,4 (II) Lấy (II) – (I): 17a + 18b = 5,2 (*) Khối lượng trung bình của hỗn hợp: MTB = 17,2 : (a + b) Tương đương: MTB = 18.17,2 : 18(a + b). Nhận thấy: 18.17,2 : 18(a + b) MTB 21,75 Vdd axit = 0,56 lit - TH: A là K > Vdd axit = 0,4 lit.
  29. Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 3,1g hỗn hợp 2 kim loại kiềm trong nước thu được dung dịch A. Để trung hoà dung dịch A phải dùng 50ml dung dịch HCl 2M, sau phản ứng thu được dung dịch B. a/ Nếu cô cạn dung dịch B thì sẽ thu được bao nhiêu gam hỗn hợp muối khan? b/ Xác định 2 kim loại kiềm trên, biết rằng tỉ lệ số mol của chúng trong hỗn hợp là 1 : 1. Đáp số: a/ mMuối = 6,65g b/ 2 kim loại đó là: Na và K. Bài 3: Cho 6,2g hỗn hợp 2 kim loại kiềm thuộc 2 chu kỳ liên tiếp trong bảng tuần hoàn phản ứng với H2O dư, thu được 2,24 lit khí (đktc) và dung dịch A. a/ Tính thành phần % về khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu. b/ Sục CO2 vào dung dịch A thu được dung dịch B. Cho B phản ứng với BaCl2 dư thu được 19,7g kết tủa. Tính thể tích khí CO2 đã bị hấp thụ. Hướng dẫn: a/ Đặt R là KHHH chung cho 2 kim loại kiềm đã cho MR là khối lượng trung bình của 2 kim loại kiềm A và B, giả sử MA MA M = 6,2 : 0,2 = 31 R H 2 R Theo đề ra: 2 kim loại này thuộc 2 chu kì liên tiếp, nên 2 kim loại đó là: A là Na(23) và B là K(39) b/ Ta có: nROH = nR = 0,2 mol PTHH xảy ra: CO2 + 2ROH > R2CO3 + H2O CO2 + ROH > RHCO3 Theo bài ra khi cho BaCl2 vào dung dịch B thì có kết tủa. Như vậy trong B phải có R2CO3 vì trong 2 loại muối trên thì BaCl2 chỉ phản ứng với R2CO3 mà không phản ứng với RHCO3. BaCl2 + R2CO3 > BaCO3 + RCl > n = n = n = 19,7 : 197 = 0,1 mol > V = 2,24 lít. CO 2 R2 CO 3 BaCO 3 CO 2 Bài 4: Hai kim loại kiềm A và B có khối lượng bằng nhau. Cho 17,94g hỗn hợp A và B tan hoàn toàn trong 500g H2O thu được 500ml dung dịch C(d = 1,03464g/ml). Tìm A và B. Bài 5: Một hỗn hợp X gồm 2 kim loại A, B thuộc 2 chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn, có khối lượng là 8,5g. Cho X phản ứng hết với nước cho ra 3,36 lit khí H2(đktc) a/ Xác định 2 kim loại và tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. b/ Thêm vào 8,5g hỗn hợp X trên, 1 kim loại kiềm thổ D được hỗn hợp Y, cho Y tác dụng với nước thu được dung dịch E và 4,48 lit khí H2 (đktc). Cô cạn dung dịch E ta được chất rắn Z có khối lượng là 22,15g. Xác định D và khối lượng của D. Đáp số: a/ mNa = 4,6g và mK = 3,9g. b/ kim loại D là Ba. > mBa = 6,85g.
  30. Bài 6: Hoà tan 23g một hỗn hợp gồm Ba và 2 kim loại kiềm A, B thuộc 2 chu kỳ kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn vào nước thu được dung dịch D và 5,6 lit H2 (đktc). Nếu thêm 180ml dung dịch Na2SO4 0,5M vào dung dịch D thì chưa kết tủa hết được Ba(OH)2. Nếu thêm 210ml dung dịch Na2SO4 0,5M vào dung dịch D thì dung dịch sau phản ứng còn dư Na2SO4. Xác định 2 kim loại kiềm ở trên. Đáp số: 2 kim loại kiềm là Na và K.
  31. C- hỗn hợp Kim loại tác dụng với dung dịch muối. Thí dụ 1: Ngâm thanh sắt vào hỗn hợp dung dịch gồm AgNO3 và Cu(NO3)2 Phản ứng xảy ra theo thứ tự như sau: * Muối của kim loại có tính oxi hoá mạnh hơn sẽ ( Ag+ > Cu2+ ) tham gia phản ứng trước với kim loại ( hoặc nói cách khác là muối của kim loại hoạt động hoá học yếu hơn sẽ tham gia phản ứng trước ). Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu Bài tập áp dung: 1/ Có 200ml hỗn hợp dung dịch gồm AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,5M. Thêm 2,24g bột Fe kim loại vào dung dịch đó khuấy đều tới phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn A và dung dịch B. a/ Tính số gam chất rắn A. b/Tính nồng độ mol/lit của các muối trong dung dịch B, biết rằng thể tích dung dịch không đổi. Hướng dẫn giải Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag ( 1 ) Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu ( 2 ) n n n Số mol của các chất là: Fe = 0,04 mol ; AgNO3 = 0,02 mol ; Cu(NO3)2 = 0,1 mol Vì Ag hoạt động hoá học yếu hơn Cu nên muối của kim loại Ag sẽ tham gia phản ứng với Fe trước. Theo pứ ( 1 ): nFe ( pứ ) = 0,01 mol ; Vậy sau phản ứng ( 1 ) thì nFe còn lại = 0,03 mol. n n Theo (pứ ( 2 ): ta có Cu(NO3)2 pứ = Fe còn dư = 0,03 mol. n Vậy sau pứ ( 2 ): Cu(NO3)2 còn dư là = 0,1 – 0,03 = 0,07 mol Chất rắn A gồm Ag và Cu mA = 0,02 x 108 + 0,03 x 64 = 4,08g dung dịch B gồm: 0,04 mol Fe(NO3)2 và 0,07 mol Cu(NO3)2 còn dư. Thể tích dung dịch không thay đổi V = 0,2 lit Vậy nồng độ mol/lit của dung dịch sau cùng là: C = 0,35M ; C = 0,2M M [ Cu(NO3 )2 ] dư M [ Fe (NO3 )2 ] 2/ Cho 1,68 g Fe vào 200ml hỗn hợp dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,15M và AgNO3 0,1M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn A và dung dịch B. a/ Tính khối lượng chất rắn A. b/ Tính nồng độ mol/lit của dung dịch B. Giả sử thể tích dung dịch không thay đổi. Đ/S: a/ mA = 3,44g b/ C = 0,05M và C = 0,15M M [ Cu(NO3 )2 ] dư M [ Fe (NO3 )2 ] Thí dụ 2: Cho hỗn hợp gồm bột sắt và kẽm vào trong cùng 1 ống nghiệm ( 1 lọ ) chứa dung dịch AgNO3. Phản ứng xảy ra theo thứ tự như sau: Kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ tham gia phản ứng trước với muối. Zn + 2AgNO3  Zn(NO3)2 + 2Ag Fe + 2AgNO3 dư  Fe(NO3)2 + 2Ag Bài tập áp dụng:
  32. Nhúng 2 miếng kim loại Zn và Fe cùng vào một ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4, sau một thời gian lấy 2 miếng kim loại ra thì trong dung dịch nhận được biết nồng độ của muối Zn gấp 2,5 lần muối Fe. Đồng thời khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm so với trước phản ứng 0,11g. Giả thiết Cu giải phóng đều bám hết vào các thanh kim loại. Hãy tính khối lượng Cu bám trên mỗi thanh. Hướng dẫn giải: - Nếu khối lượng thanh kim loại tăng = mkim lo ại giai phong - mkim lo ai tan - Nếu khối lượng thanh kim loại tăng = mkim lo ại tan - mkim lo ai giai phong Vì Zn hoạt động hoá học mạnh hơn Fe. Nên Zn tham gia phản ứng với muối trước. Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu (1) x x x x (mol) Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (2) y y y y (mol) Vì khối lượng dung dịch giảm 0,11 g. Tức là khối lượng 2 thanh kim loại tăng 0,11 g Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: (160y – 152y) + (160x – 161x) = 0,11 Hay 8y – x = 0,11 (I) Mặt khác: nồng độ muối Zn = 2,5 lần nồng độ muối Fe * Nếu là nồng độ mol/lit thì ta có x : y = 2,5 (II) (Vì thể tích dung dịch không đổi) * Nếu là nồng độ % thì ta có 161x : 152y = 2,5 (II)/ (Khối lượng dd chung) Giải hệ (I) và (II) ta được: x = 0,02 mol và y = 0,05 mol . mCu = 3,2 g và mZn = 1,3 g Giải hệ (I) và (II)/ ta được: x = 0,046 mol và y = 0,0195 mol mCu = 2,944 g và mZn = 1,267 g
  33. Phương pháp dùng mốc so sánh Bài toán 1: Nhúng 2 kim loại vào cùng 1 dung dịch muối của kim loại hoạt động hoá học yếu hơn (các kim loại tham gia phản ứng phải từ Mg trở đi). Trường hợp 1: Nếu cho 2 kim loại trên vào 2 ống nghiệm đựng cùng 1 dung dịch muối thì lúc này cả 2 kim loại đồng thời cùng xảy ra phản ứng. Ví dụ: Cho 2 kim loại là Mg và Fe vào 2 ống nghiệm chứa dung dịch CuSO4 Xảy ra đồng thời các phản ứng: Mg + CuSO4  MgSO4 + Cu Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu Trường hợp 2: - Nếu cho hỗn hợp gồm 2 kim loại là: Mg và Fe vào cùng một ống nghiệm thì lúc này xảy ra phản ứng theo thứ tự lần lượt như sau: ( 1 ) Mg + CuSO4  MgSO4 + Cu - Phản ứng (1) sẽ dừng lại khi CuSO4 tham gia phản ứng hết và Mg dùng với lượng vừa đủ hoặc còn dư. Lúc này dung dịch thu được là MgSO4; chất rắn thu được là Fe chưa tham gia phản ứng Cu vừa được sinh ra, có thể có Mg cò dư. - Có phản ứng (2) xảy ra khi CuSO4 sau khi tham gia phản ứng (1) còn dư (tức là Mg đã hết) ( 2 ) Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu - Sau phản ứng (2) có thể xảy ra các trường hợp đó là: + Cả Fe và CuSO4 đều hết: dung dịch thu được sau 2 phản ứng là: MgSO4, FeSO4; chất rắn thu được là Cu. + Fe còn dư và CuSO4 hết: dung dịch thu được sau 2 phản ứng là: MgSO4, FeSO4; chất rắn thu được là Cu và có thể có Fe dư. + CuSO4 còn dư và Fe hết: dung dịch thu được sau 2 phản ứng là : MgSO4 , FeSO4 và có thể có CuSO4 còn dư ; chất rắn thu được là Cu. Giải thích: Khi cho 2 kim loại trên vào cùng 1 ống nghiệm chứa muối của kim loại hoạt động hoá học yếu hơn thì kim loại nào hoạt động hoá học mạnh hơn sẽ tham gia phản ứng trước với muối theo quy ước sau: Kim loại mạnh + Muối của kim loại yếu hơn  Muối của kim loại mạnh hơn + Kim loại yếu Trường hợp ngoại lệ: Fe ( r ) + 2FeCl3 ( dd )  3FeCl2 ( dd ) Cu ( r ) + 2FeCl3 ( dd )  2FeCl2 ( dd ) + CuCl2 ( dd ) Bài toán 2: Cho hỗn hợp (hoặc hợp kim) gồm Mg và Fe vào hỗn hợp dung dịch muối của 2 kim loại yếu hơn. (các kim loại tham gia phản ứng phải từ Mg trở đi) Bài 1: Cho hợp kim gồm Fe và Mg vào hỗn hợp dung dịch gồm AgNO3 và Cu(NO3)2 thu được dung dịch A và chất rắn B. a/ Có thể xảy ra những phản ứng nào? b/ Dung dịch A có thể có những muối nào và chất rắn B có những kim loại nào? Hãy biện luận và viết các phản ứng xảy ra. Hướng dẫn
  34. câu a. Do Mg hoạt động hoá học mạnh hơn Fe nên Mg sẽ tham gia phản ứng trước. + 2+ Vì Ion Ag có tính oxi hoá mạnh hơn ion Cu nên muối AgNO3 sẽ tham gia phản ứng trước. Tuân theo quy luật: Chất khử mạnh + chất Oxi hoá mạnh  Chất Oxi hoá yếu + chất khử yếu. Nên có các phản ứng. Mg + 2AgNO3  Mg(NO3)2 + 2Ag (1) Mg + Cu(NO3)2  Cu(NO3)2 + Cu (2) Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (3) Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu (4) Câu b Có các trường hợp có thể xảy ra như sau. Trường hợp 1: Kim loại dư, muối hết * Điều kiện chung - dung dịch A không có: AgNO3 và Cu(NO3)2 - chất rắn B có Ag và Cu. Nếu Mg dư thì Fe chưa tham gia phản ứng nên dung dịch A chỉ có Mg(NO3)2 và chất rắn B chứa Mg dư, Fe, Ag, Cu. Nếu Mg phản ứng vừa hết với hỗn hợp dung dịch trên và Fe chưa phản ứng thì dung dịch A chỉ có Mg(NO3)2 và chất rắn B chứa Fe, Ag, Cu. Mg hết, Fe phản ứng một phần vẫn còn dư (tức là hỗn hợp dung dịch hết) thì dung dịch A chứa Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 và chất rắn B chứa Fe dư, Ag, Cu. Trường hợp 2: Kim loại và muối phản ứng vừa hết. - Dung dịch A: Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 - Chất rắn B: Ag, Cu. Trường hợp 3: Muối dư, 2 kim loại phản ứng hết. * Điều kiện chung - Dung dịch A chắc chắn có: Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 - Kết tủa B không có: Mg, Fe. Nếu AgNO3 dư và Cu(NO3)2 chưa phản ứng: thì dung dịch A chứa AgNO3, Cu(NO3)2, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 và chất rắn B chỉ có Ag.(duy nhất) Nếu AgNO3 phản ứng vừa hết và Cu(NO3)2 chưa phản ứng: thì dung dịch A chứa Cu(NO3)2, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 và chất rắn B chỉ có Ag.(duy nhất) AgNO3 hết và Cu(NO3)2 phản ứng một phần vẫn còn dư: thì dung dịch A chứa Cu(NO3)2 dư Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 và chất rắn B chỉ có Ag, Cu. Bài tập: Một thanh kim loại M hoá trị II được nhúng vào trong 1 lit dung dịch CuSO4 0,5M. Sau một thời gian lấy thanh M ra và cân lại, thấy khối lượng của thanh tăng 1,6g, nồng độ CuSO4 giảm còn bằng 0,3M. a/ Xác định kim loại M
  35. b/ Lấy thanh M có khối lượng ban đầu bằng 8,4g nhúng vào hh dung dịch chứa AgNO3 0,2M và CuSO4 0,1M. Thanh M có tan hết không? Tính khối lượng chất rắn A thu được sau phản ứng và nồng độ mol/lit các chất có trong dung dịch B (giả sử thể tích dung dịch không thay đổi) Hướng dẫn giải: a/ M là Fe. b/ số mol Fe = 0,15 mol; số mol AgNO3 = 0,2 mol; số mol CuSO4 = 0,1 mol. (chất khử Fe Cu2+ Ag+ (chất oxh mạnh) 0,15 0,1 0,2 ( mol ) + 2+ Ag Có Tính o xi hoá mạnh hơn Cu nên muối AgNO3 tham gia phản ứng với Fe trước. PTHH : Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (2) Theo bài ra ta thấy, sau phản ứng (1) thì Ag NO3 phản ứng hết và Fe còn dư: 0,05 mol Sau phản ứng (2) Fe tan hết và còn dư CuSO4 là: 0,05 mol Dung dịch thu được sau cùng là: có 0,1 mol Fe(NO3)2; 0,05 mol FeSO4 và 0,05 mol CuSO4 dư Chất rắn A là: có 0,2 mol Ag và 0,05 mol Cu mA = 24,8 g Vì thể tích dung dịch không thay đổi nên V = 1 lit Vậy nồng độ của các chất sau phản ứng là : C = 0,1M ; C = 0,05M ; C = 0,05M M [ Fe (NO3 )2 ] M [ CuSO4 ] dư M [ Fe SO4 ] Bài tập áp dụng: Bài 1: Nhúng một thanh kim loại M hoá trị II vào 0,5 lit dd CuSO4 0,2M. Sau một thời gian phản ứng, khối lượng thanh M tăng lên 0,40 g trong khi nồng độ CuSO4 còn lại là 0,1M. a/ Xác định kim loại M. b/ Lấy m(g) kim loại M cho vào 1 lit dd chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 , nồng độ mỗi muối là 0,1M. Sau phản ứng ta thu được chất rắn A khối lượng 15,28g và dd B. Tính m(g)? Hướng dẫn giải: a/ theo bài ra ta có PTHH . Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (1) Số mol Cu(NO3)2 tham gia phản ứng (1) là: 0,5 (0,2 – 0,1) = 0,05 mol Độ tăng khối lượng của M là: mtăng = mkl gp - mkl tan = 0,05 (64 – M) = 0,40 giải ra: M = 56, vậy M là Fe b/ ta chỉ biết số mol của AgNO3 và số mol của Cu(NO3)2. Nhưng không biết số mol của Fe (chất khử Fe Cu2+ Ag+ (chất oxh mạnh) 0,1 0,1 ( mol )
  36. + 2+ Ag Có Tính oxi hoá mạnh hơn Cu nên muối AgNO3 tham gia phản ứng với Fe trước. PTHH: Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (2) Ta có 2 mốc để so sánh: - Nếu vừa xong phản ứng (1): Ag kết tủa hết, Fe tan hết, Cu(NO3)2 chưa phản ứng. Chất rắn A là Ag thì ta có: mA = 0,1 x 108 = 10,8 g - Nếu vừa xong cả phản ứng (1) và (2) thì khi đó chất rắn A gồm: 0,1 mol Ag và 0,1 mol Cu mA = 0,1 ( 108 + 64 ) = 17,2 g theo đề cho mA = 15,28 g ta có: 10,8 < 15,28 < 17,2 vậy AgNO3 phản ứng hết, Cu(NO3)2 phản ứng một phần và Fe tan hết. mCu tạo ra = mA – mAg = 15,28 – 10,80 = 4,48 g. Vậy số mol của Cu = 0,07 mol. Tổng số mol Fe tham gia cả 2 phản ứng là: 0,05 ( ở pư 1 ) + 0,07 ( ở pư 2 ) = 0,12 mol Khối lượng Fe ban đầu là: 6,72g Bài 2: Cho 8,3 g hỗn hợp gồm Al và Fe có số mol bằng nhau vào 100ml hỗn hợp dung dịch chứa AgNO3 2M và Cu(NO3)2 1,5M. Xác định kim loại được giải phóng, khối lượng là bao nhiêu? Đ/S: mrăn = mAg + mCu = 0,2 . 108 + 0,15 . 64 = 31,2 g Bài 3: Một thanh kim loại M hoá trị II nhúng vào 1 lít dd FeSO4, thấy khối lượng M tăng lên 16g. Nếu nhúng cùng thanh kim loại ấy vào 1 lit dd CuSO4 thì thấy khối lượng thanh kim loại đó tăng lên 20g. Biết rằng các phản ứng nói trên đều xảy ra hoàn toàn và sau phản ứng còn dư kim loại M, 2 dd FeSO4 và CuSO4 có cùng nồng độ mol ban đầu. a/ Tính nồng độ mol/lit của mỗi dd và xác định kim loại M. b/ Nếu khối lượng ban đầu của thanh kim loại M là 24g, chứng tỏ rằng sau phản ứng với mỗi dd trên còn dư M. Tính khối lượng kim loại sau 2 phản ứng trên. HDG: a/ Vì thể tích dung dịch không thay đổi, mà 2 dd lại có nồng độ bằng nhau. Nên chúng có cùng số mol. Gọi x là số mol của FeSO4 (cũng chính là số mol của CuSO4) Lập PT toán học và giải: M là Mg, nồng độ mol/lit của 2 dd ban đầu là: 0,5 M b/ Với FeSO4 thì khối lượng thanh Mg sau phản ứng là: 40g Với CuSO4 thì khối lượng thanh Mg sau phản ứng là: 44g
  37. Chuyên đề 12: Bài toán hỗn hợp muối Các bài toán vận dụng số mol trung bình và xác định khoảng số mol của chất. 1/ Đối với chất khí. (hỗn hợp gồm có 2 khí) Khối lượng trung bình của 1 lit hỗn hợp khí ở đktc: M1V M 21V2 MTB = 22,4V Khối lượng trung bình của 1 mol hỗn hợp khí ở đktc: M1V1 M 2V2 MTB = V M1n1 M 2 (n n1 ) Hoặc: MTB = n (n là tổng số mol khí trong hỗn hợp) M1x1 M 2 (1 x1 ) Hoặc: MTB = 1 (x1là % của khí thứ nhất) Hoặc: MTB = dhh/khí x . Mx 2/ Đối với chất rắn, lỏng. M = mhh TB của hh nhh Tính chất 1: MTB của hh có giá trị phụ thuộc vào thành phần về lượng các chất thành phần trong hỗn hợp. Tính chất 2: MTB của hh luôn nằm trong khoảng khối lượng mol phân tử của các chất thành phần nhỏ nhất và lớn nhất. Mmin n = mhh A M A hh M hh Như vậy nếu X, Y tác dụng với A mà còn dư, thì X, Y sẽ có dư để tác dụng hết với hỗn hợp A, B - Với MA < MB, nếu hỗn hợp chỉ chứa B thì: n = mhh < n = mhh B M B hh M hh Như vậy nếu X, Y tác dụng chưa đủ với B thì cũng không đủ để tác dụng hết với hỗn hợp A, B.
  38. Nghĩa là sau phản ứng X, Y hết, còn A, B dư. A- Toán hỗn hợp muối cacbonat Bài 1: Cho 5,68g hỗn hợp gồm CaCO3 và MgCO3 hoà tan vào dung dịch HCl dư, khí CO2 thu được cho hấp thụ hoàn toàn bởi 50ml dung dịch Ba(OH)2 0,9M tạo ra 5,91g kết tủa. Tính khối lượng và thành phần % theo khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp. Đáp số: m = 1,68g và m = 4g MgCO 3 CaCO 3 Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 27,4g hỗn hợp gồm M2CO3 và MHCO3 (M là kim loại kiềm) bằng 500ml dung dịch HCl 1M thấy thoát ra 6,72 lit khí CO2 (đktc). Để trung hoà axit dư phải dùng 50ml dung dịch NaOH 2M. a/ Xác định 2 muối ban đầu. b/ Tính thành phần % theo khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu. Đáp số: a/ M là Na > 2 muối đó là Na2CO3 và NaHCO3 b/ %Na2CO3 = 38,6% và %NaHCO3 Bài 3: Hoà tan 8g hỗn hợp A gồm K2CO3 và MgCO3 vào dung dịch H2SO4 dư, khí sinh ra được sục vào 300ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M, thu được m(g) kết tủa. Tính thành phần % theo khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp A để m đạt giá trị cực tiểu(nhỏ nhất) và cực đại(lớn nhất). Đáp số: - Khối lượng kết tủa là cực tiểu(nhỏ nhất) khi CO2 là cực đại. Tức là %K2CO3 = 0% và %MgCO3 = 100%. n n - Khối lượng kết tủa là cực đại(lớn nhất) khi CO2 = Ba(OH)2 = 0,06 mol. Tức là %K2CO3 = 94,76% và %MgCO3 = 5,24%. Bài 4: Cho 4,2g muối cacbonat của kim loại hoá trị II. Hoà tan vào dung dịch HCl dư, thì có khí thoát ra. Toàn bộ lượng khí được hấp thụ vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 0,46M thu được 8,274g kết tủa. Tìm công thức của muối và kim loại hoá trị II. Đáp số: - TH1 khi Ba(OH)2 dư, thì công thức của muối là: CaCO3 và kim loại hoá trị II là Ca. - TH2 khi Ba(OH)2 thiếu, thì công thức của muối là MgCO3 và kim loại hoá trị II là Mg. Bài 5: Hoà tan hết 4,52g hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat của 2 kim loại A, B kế tiếp nhâu trong phân nhóm chính nhóm II bằng 200ml dung dịch HCl 0,5M. Sau phản ứng thu được dung dịch C và 1,12 lit khí D (đktc). a/ Xác định 2 kim loại A, B. b/ Tính tổng khối lượng của muối tạo thành trong dung dịch C. c/ Toàn bộ lượng khí D thu được ở trên được hấp thụ hoàn toàn bởi 200ml dung dịch Ba(OH)2. Tính nồng độ mol/l của dung dịch Ba(OH)2 để: - Thu được 1,97g kết tủa. - Thu được lượng kết tủa lớn nhất, nhỏ nhất. Đáp số:
  39. a/ 2 kim loại là Mg và Ca b/ mmuối = 5,07g c/ - TH1: 0,15M - TH2: khi kết tủa thu được lơn nhất là 0,25M. - TH3: khi kết tủa thu được nhỏ nhất là 0,125M. Bài 6: Cho 10,8g hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat của 2 kim loại kế tiếp nhau trong phân nhóm chính nhóm II tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư, thu được 23,64g kết tủa. Tìm công thức của 2 muối trên và tính thành phần % theo khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu. %MgCO3 = 58,33% và %CaCO3 = 41,67%. Bài 7: Hoà tan hỗn hợp Na2CO3 và KHCO3 vào nước thành 400 ml dung dịch A. Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 1,5M vào dung dịch A đồng thời khuấy đều, khi phản ứng kết thúc ta được dung dịch B và 1,008 lít khí (ở đktc). Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư được 29,55g kết tủa. Tính khối lượng các chất có trong hỗn hợp ban đầu. Nếu cho từ từ dung dịch A vào bình đựng 100 ml dung dịch HCl 1,5M thì thu được thể tích khí thoát ra (ở đktc) là bao nhiêu? HDG: a, Đặt x, y lần lượt là số mol của 2 muối Na2CO3 và KHCO3 (x, y > 0) Ta có PTPƯ: ( 1 ) Giai đoạn 1: NaCO3 + HCl  NaCl + NaHCO3 Mol: x x x x n n n Như vậy:  HCO3 x y(mol) ; Theo PT (1) thì NaHCO3 = Na2CO3 = x (mol) Gọi a, b là số mol của HCO3 tham gia phản ứng với dung dịch HCl và dung dịch Ba(OH)2 ( 2 ) Giai đoạn 2: HCO3 + HCl  Cl + H2O + CO2 Mol: a a a a Theo bài ra: n HCl = 0,1.1,5 = 0,15 ( mol ) n n 1,008 HCl ( PƯ ở 2 ) = CO2 = a = = 0,045 ( mol ) 22,4 n n Na2CO3 ( bđ ) = HCl ( P Ư ở 1 ) = 0,15 – 0,045 = 0,105 (mol) Sau phản ứng (1) thì toàn bộ Na2CO3 đã chuyển thành NaHCO3. Khi cho dung dịch B tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư xảy ra phản ứng sau: ( 3 ) HCO3 + Ba(OH)2  BaCO3 + OH + H2O Mol : b b b b n 29,55 BaCO3 = b = = 0,15 ( mol ) 197 n Vậy HCO3 ( P Ư ) = a + b = x + y = 0,045 + 0,15 = 0,195 (mol) n KHCO3 ( bđ ) = 0,195 – 0,105 = 0,09 (mol) Khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu: m Na2CO3 = 0,105 . 106 = 11,13g m KHCO3 = 0,09 . 100 = 9g b/ Khi cho dung dịch A vào bình chứa dung dịch HCl 1,5M thì xảy ra phản ứng *Nếu cả 2 phản ứng xảy ra đồng thời thì ta thấy ở phương trình (4) nếu giải phóng 1 mol khí CO2 cần 2 mol HCl ,gấp đôi số mol HCl dùng cho phản ứng (5). Đặt z là số mol HCl tham gia phản ứng (5); thì số mol HCl tham gia phản ứng (4) là 2z (mol)
  40. ( 4 ) Na2CO3 + 2HCl  NaCl + H2O + CO2 ( 5 ) KHCO3 + HCl  KCl + H2O + CO2 Theo PTPƯ ta có: 2z + z = 0,1.1,5 = 0,15 (mol) z = 0,05 ( mol ). Số mol CO2 thoát ra là: 0,1 ( mol ) *Nếu phản ứng ( 4 ) xảy ra trước: ta có 2z = 0,15 ( mol ) z = 0,075 (mol); mà số mol của Na2CO3 = 0,105( mol ) > 0,075.Vậy nên axít phải phản ứng hết,nên số mol khí CO2 thoát ra là 0,075 (mol) *Nếu phản ứng (5) xảy ra trước: ta có z = 0,09 ( mol ) z = 0,09 (mol); mà số mol của HCl = 0,15 (mol).Vậy số mol HCl còn dư = 0,15 – 0,09 = 0,06 (mol) sẽ tiếp tục tham gia phản ứng (4) .Khi đó 2z = 0,06 (mol) z = 0,03 (mol). Vậy tổng số mol CO2 thoát ra là: n CO2 = 0,09 + 0,03 = 0,12 (mol) n kết hợp các dữ kiện ta được: 0,075 ( mol ) < CO2 < 0,12(mol) Hay 1,68 ( lít ) < V < 2,688 (lít) CO 2 Bài 8: Cho 28,1g quặng đôlômít gồm MgCO3; BaCO3 (%MgCO3 = a%) vào dung dịch HCl dư thu được V (lít) CO2 (ở đktc). a/ Xác định V (lít). b/ Sục V (lít) CO2 vừa thu được vào dung dịch nước vôi trong. Tính khối lượng kết tủa tối đa thu được biết số mol Ca(OH)2 = 0,2 (mol) và khối lượng của mỗi chất có trong hỗn hợp ban đầu. Hướng dẫn: a/ Theo bài ra ta có PTHH: MgCO3 + 2HCl  MgCl2 + H2O + CO2 (1) x(mol) x(mol) BaCO3 + 2HCl  BaCl2 + H2O + CO2 (2) y(mol) y(mol) CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O (3) 0,2(mol) 0,2(mol) 0,2(mol) CO2 + CaCO3 + H2O  Ca(HCO3)2 (4) m Giả sử hỗn hợp chỉ có MgCO3.Vậy BaCO3 = 0 n 28,1 Số mol: MgCO3 = = 0,3345 (mol) 84 m Nếu hỗn hợp chỉ toàn là BaCO3 thì MgCO3 = 0 n 28,1 Số mol: BaCO3 = = 0,143 (mol) 197 Theo PT (1) và (2) ta có số mol CO2 giải phóng là: n 0,143 (mol) CO2 0,3345 (mol) Vậy thể tích khí CO thu được ở đktc là: 3,2 (lít) V 7,49 (lít) 2 CO 2 b/ Khối lượng kết tủa thu được là: *Nếu số mol của CO2 là: 0,143 ( mol ), thì chỉ có PTPƯ (3) xảy ra và dư Ca(OH)2, n n theo PTPƯ thì CaCO3 = CO2 = 0,143 (mol). m Vậy khối lượng kết tủa thu được là: CaCO3 = 0,143 . 100 = 1,43g *Nếu số mol của CO2 là: 0,3345 (mol), thì có cả PƯ (3) và (4), theo PTPƯ ta có: Số n n mol CO2 tham gia PƯ ở (3) là: CO2 = Ca(OH)2 = 0,2 (mol). Vậy số mol CO2 dư là: 0,3345 – 0,2 = 0,1345 (mol). Tiếp tục tham gia PƯ (4) khi đó: n n Số mol của CaCO3 tạo ra ở (3) là: CaCO3 = Ca(OH)2 = 0,2 (mol). n n Số mol của CaCO3 đã PƯ ở (4) là: CaCO3 = CO2 ( dư ) = 0,1345 (mol)
  41. Vậy sau PƯ (4) số mol của CaCO3 còn lại là: 0,2 – 0,1345 = 0,0655 (mol) m Khối lượng kết tủa thu được là: CaCO3 = 0,0655 . 100 = 6,55g n n *Để thu được kết tủa tối đa thì CO2 = Ca(OH)2 = 0,2 (mol). n n Vậy CaCO3 = Ca(OH)2 = 0,2(mol) m Khối lượng của CaCO3 là: CaCO3 = 0,2 . 100 = 20g Đặt x,y lần lượt là số mol của MgCO3 và BaCO3 Theo bài ra và PT (3) ta có: x + y = 0,2 (*) x = 0,1(mol) Giải hệ PT (*) và ( ) ta được: 84x + 197y = 28,1 ( ) y = 0,1(mol) Vậy khối lượng của mỗi chất có trong hỗn hợp ban đầu là: m MgCO3 = 0,1 . 84 = 8,4g m BaCO3 = 0,1 .197 = 19,7g Bài 9: Khi thêm từ từ và khuấy đều 0,8 lit dd HCl 0,5 M vào dd chứa 35g hỗn hợp A gồm 2 muối Na2CO3 và K2CO3 thì có 2,24 lit khí CO2 thoát ra (ở đktc) và dd D. Thêm dd Ca(OH)2 có dư vào dd D thu được kết tủa B. a/ Tính khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp A và khối lượng kết tủa B. / b/ Thêm m (g) NaHCO3 vào hỗn hợp A được hỗn hợp A . Tiến hành thí nghiệm tương tự như trên, thể tích dd HCl 0,5M thêm vào vẫn là 0,8 lit, dd thu được là dd D/. Khi / / thêm Ca(OH)2 dư vào dd D được kết tủa B nặng 30 g. Tính V (lit) khí CO2 thoát ra (ở đktc) và m (g). Hướng dẫn giải: Gọi x, y lần lượt là số mol của Na2CO3 và K2CO3. Theo bài ra: Số mol HCl = 0,4 mol Giai đoạn 1: HCl + Na2CO3  NaHCO3 + NaCl (1) HCl + K2CO3  KHCO3 + KCl (2) Sau phản ứng (1 và 2) Số mol HCl còn lại là: 0,4 – (x + y) tiếp tục tham gia phản ứng Giai đoạn 2: HCl + NaHCO3  NaCl + H2O + CO2 (3) HCl + KHCO3  KCl + H2O + CO2 (4) Theo bài ra ta có: Số mol CO2 = 0,1 mol. Theo PTPƯ ( 3 và 4 ) thì: Số mol HCl ( pư ) = Số mol CO2 = 0,1 mol. Khi thêm dd Ca(OH)2 dư vào dd D thu được kết tủa B , chứng tỏ HCl đã tham gia phản ứng hết. Trong D chỉ chứa Muối clo rua và muối hiđrô cacbonat (còn lại sau phản ứng 3 và 4) Theo PTPƯ: NaHCO3 + Ca(OH)2  CaCO3 + NaOH + H2O (5) KHCO3 + Ca(OH)2  CaCO3 + KOH + H2O (6) Từ các PT (1, 2, 3, 4) ta có: x + y = 0,3 (I) Theo bài ra ta có: 106 x + 138 y = 35 (II) Giải hệ PT (I) và (II): ta được x = 0,2 ; y = 0,1. Khối lượng của các chất trong hỗn hợp ban đầu là: m = 21,2 g ; m = Na2 CO 3 K2 CO 3 13,8 g Theo PT (5,6) Số mol CaCO3 = Số mol (NaKHO3 + KHCO3) còn lại sau phản ứng (3,4)
  42. Theo PT (3,4) Số mol NaHCO3 + KHCO3 phản ứng = Số mol CO2 giải phóng = 0,1 mol Vậy số mol NaHCO3 + KHCO3 còn lại là: 0,3 – 0,1 = 0,2 mol Khối lượng CaCO3 tạo thành là: 0,2 x 100 = 20 g b/ khi thêm m(g) NaHCO3 vào hỗn hợp A giai đoạn 1: chỉ có Na2CO3 và K2CO3 phản ứng nên số mol của HCl vẫn là: x + y = 0,3 mol số mol HCl phản ứng ở giai đoạn 2 vẫn là: 0,1 mol Do đó số mol CO vẫn là 0,1 mol. Vậy V = 0,1 x 22,4 = 2,24 lit 2 CO 2 Nếu gọi số mol của NaHCO3 thêm vào là b (mol) Thì tổng số mol NaHCO3 + KHCO3 còn lại sau giai đoạn 2 là: (0,2 + b) mol Theo bài ra ta có: 0,2 + b = 30 : 100 = 0,3. Vậy b = 0,1 (mol) Khối lượng NaHCO3 thêm vào là: 0,1 x 84 = 8,4 g Bài 10: Cho 38,2g hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat trung hoà của 2 kim loại hoá trị I tác dụng vừa đủ với dung dịch axit HCl thì thu được 6,72 lit CO2 (đktc). a/ Tìm tổng khối lượng 2 muối thu được sau phản ứng. b/ Tìm 2 kim loại trên, biết 2 kim loại này liên tiếp nhau trong phân nhóm chính nhóm I. Đáp số: a/ mhh muối = 41,5g. b/ 2 kim loại trên là Na và K. Bài 11: Một hỗn hợp X gồm Na2CO3 và K2CO3 có khối lượng là 10,5g. Khi cho hỗn hợp X tác dụng với HCl dư thì thu được 2,016 lit khí CO2 (đktc). a/ Xác định thành phần % theo khối lượng của hỗn hợp X. b/ Lấy 21g hỗn hợp X với thành phần như trên cho tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ(không có khí thoát ra). Tính thể tích dung dịch HCl 2M cần dùng. Đáp số: a/ %Na2CO3 = 60,57% và %K2CO3 = 39,43%. Bài 12: Cho 7,2g hỗn hợp A gồm 2 muối cacbonat của 2 kim loại kế tiếp nhau trong phân nhóm chính nhóm II. Cho A hoà tan hết trong dung dịch H2SO4 loãng thu được khí B, cho toàn bộ khí B hấp thụ hết bởi 450ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M thu được 15,76g kết tủa. Xác định 2 muối cacbonat và tính thành phần % theo khối lượng của chúng tronh hỗn hợp. Đáp số: TH1: Ba(OH)2 dư > 2 muối đó là: MgCO3 và CaCO3 %MgCO3 = 58,33% và %CaCO3 = 41,67% TH2: Ba(OH)2 thiếu > 2 muối đó là: MgCO3 và BeCO3 %MgCO3 = 23,33% và %BeCO3 = 76,67% Bài 13: Cho 9,2g hỗn hợp A gồm 2 muối cacbonat của 2 kim loại kế tiếp nhau trong phân nhóm chính nhóm II. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp a trong dung dịch HCl thu được khí B, cho toàn bộ khí B hấp thụ hết bởi 550ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M thu được 19,7g kết tủa. Xác định 2 muối cacbonat và tính thành phần % theo khối lượng của chúng trong hỗn hợp đầu. Đáp số:
  43. TH1: Ba(OH)2 dư > 2 muối đó là: MgCO3 và CaCO3 %MgCO3 = 45,65% và %CaCO3 = 54,35% TH2: Ba(OH)2 thiếu > 2 muối đó là: MgCO3 và BeCO3 %MgCO3 = 44% và %BeCO3 = 56% Bài 14: Một hỗn hợp X gồm 2 kim loại A, B thuộc 2 chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn, có khối lượng là 8,5g. Cho X phản ứng hết với nước cho ra 3,36 lit khí H2(đktc) a/ Xác định 2 kim loại và tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. b/ Thêm vào 8,5g hỗn hợp X trên, 1 kim loại kiềm thổ D được hỗn hợp Y, cho Y tác dụng với nước thu được dung dịch E và 4,48 lit khí H2 (đktc). Cô cạn dung dịch E ta được chất rắn Z có khối lượng là 22,15g. Xác định D và khối lượng của D. c/ Để trung hoà dung dịch E ở trên cần bao nhiêu lít dung dịch F chứa HCl 0,2M và H2SO4 0,1M. Tính khối lượng kết tủa thu được. Đáp số: a/ mNa = 4,6g và mK = 3,9g. b/ kim loại D là Ba. > mBa = 6,85g. c/ Số mol BaSO4 = số mol Ba(OH)2 = số mol Ba = 0,05mol. > khối lượng của BaSO4 = 0,05 . 233 = 11,65g. Bài 15: Hoà tan 23g một hỗn hợp gồm Ba và 2 kim loại kiềm A, B thuộc 2 chu kỳ kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn vào nước thu được dung dịch D và 5,6 lit H2 (đktc). a/ Nếu trung hoà 1/2 dung dịch D cần bao nhiêu ml dung dịch H2SO4 0,5M? Cô cạn dung dịch thu được sau khi trung hoà thì được bao nhiêu gam muối khan? b/ Nếu thêm 180ml dung dịch Na2SO4 0,5M vào dung dịch D thì chưa kết tủa hết được Ba(OH)2. Nếu thêm 210ml dung dịch Na2SO4 0,5M vào dung dịch D thì dung dịch sau phản ứng còn dư Na2SO4. Xác định 2 kim loại kiềm ở trên. Đáp số: a/ mhh muối = 23,75g b/ 2 kim loại kiềm là Na và K. B- Toán hỗn hợp muối halogen. Cần nhớ: - halogen đứng trên đẩy được halogen đứng dưới ra khỏi muối. - Tất cả halogen đều tan trừ: AgCl, AgBr, AgI. - Hiển nhiên: AgF tan. Bài 1: Một hỗn hợp 3 muối NaF, NaCl, NaBr nặng 4,82g. Hoà tan hoàn toàn trong nước được dung dịch A. Sục khí Cl2 vào dung dịch A rồi cô cạn, thu được 3,93g muối khan. Lấy một nửa lượng muối khan này hoà tan trong nước rồi cho phản ứng với dung dịch AgNO3 dư, thu được 4,305g kết tủa. Viết các phản ứng xảy ra và tính thành phần % theo khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu. Hướng dẫn: PTHH xảy ra: Cl2 + 2NaBr > 2NaCl + Br2 (1) z z mol Từ PT (1) > Trong 3,93g hỗn hơp có chứa x(mol) NaF và (y + z) mol NaCl. Phản ứng tạo kết tủa:
  44. AgNO3 + NaCl > NaNO3 + AgCl (2) y z y z mol 2 2 Ta có hệ PT. mmuối ban đầu = 42x + 58,5y + 103z = 4,82 (I) mmuối khan = 42x + 58,5(y + z) = 3,93 (II) y z Số mol AgCl = = 4,305 : 143,5 = 0,03 (III) 2 Giải hệ 3 phương trình: x = 0,01, y = 0,04, z = 0,02 > %NaCl = 48,5%; %NaBr = 42,7% và %NaF = 8,8%. Bài 2: Dung dịch A có chứa 2 muối là AgNO3 và Cu(NO3)2, trong đó nồng độ của AgNO3 là 1M. Cho 500ml dung dịch A tác dụng với 24,05g muối gồm KI và KCl, tạo ra được 37,85g kết tủa và dung dịch B. Ngâm một thanh kẽm vào trong dung dịch B. Sau khi phản ứng kết thúc nhận thấy khối lượng thanh kim loại kẽm tăng thêm 22,15g. a/ Xác định thành phần % theo số mol của muối KI và KCl. b/ Tính khối lượng Cu(NO3)2 trong 500ml dung dịch A. Đáp số: a/ nKI = nKCl > %nKI = %nKCl = 50%. b/ Số mol Cu(NO3)2 = 0,5 mol > khối lượng Cu(NO3)2 = 94g. Bài 3: Hoà tan 5,94g hỗn hợp 2 muối clorua của 2 kim loại A và B( A, B là 2 kim loại thuộc phân nhóm chính nhóm II) vào nước, được 100ml dung dịch X. Người ta cho dung dịch X tác dụng vừa đủ với dung dịch AgNO3 thì thu được 17,22g kết tủa. Lọc kết tủa thu được dung dịch Y có thể tích là 200ml. Cô cạn dung dịch Y thu được m(g) hỗn hợp muối khan. a/ Tính m? b/ Xác định CTHH của 2 muối clorua. Biết tỉ lệ KLNT A so với B là 5 : 3 và trong muối ban đầu có tỉ lệ số phân tử A đối với số phân tử muối B là 1 : 3. c/ Tính nồng độ mol/l của các muối trong dung dịch X. Hướng dẫn: Viết các PTHH xảy ra. Đặt x, y là số mol của muối ACl2 và BCl2 Ta có: (MA + 71).x + (MB + 71)y = 5,94 Số mol AgCl tạo ra = 2(x + y) = 17,22 : 143,5 = 0,12 mol > x + y = 0,06. > xMA + yMB = 1,68 dd Y thu được gồm x mol A(NO3)2 và y mol B(NO3)2 > muối khan. (MA + 124)x + (MB + 124)y = m Thay các giá trị ta được: m = 9,12g b/ theo bài ra ta có: MA : MB = 5 : 3 x : y = nA : nB = 1 : 3 x + y = 0,06 xMA + yMB = 1,68 Giải hệ phương trình ta được: MA = 40 và MB = 24. Nồng độ mol/l của các dung dịch là: CM(CaCl2) = 0,15M và CM(BaCl2) = 0,45M.
  45. Bài 4: Chia 8,84 gam hỗn hợp MCl và BaCl2 thành 2 phần bằng nhau. Hoà tan phần 1 vào nước rồi cho phản ứng với AgNO3 dư thu được 8,61g kết tủa. Đem điện phân nóng chảy phần 2 đến hoàn toàn thu được V lit khí X ở đktc. Biết số mol MCl chiếm 80% số mol trong hỗn hợp ban đầu. a/ Xác định kim loại M và tính thành phần % theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu. b/ Tính V? Hướng dẫn: Gọi số mol MCl và BaCl2 trong 8,84g hỗn hợp là 2x và 2y (mol) Các PTHH xảy ra: MCl + AgNO3 > AgCl + MNO3 BaCl2 + 2AgNO3 > Ba(NO3)2 + 2AgCl Phần 2: 2MCl > 2M + Cl2 BaCl2 > Ba + Cl2 Ta có: nAgCl = x + 2y = 8,61 : 143,5 = 0,06 mol > n = (x + 2y) : 2 = 0,03 mol Cl 2 Vậy thể tích khí Cl2 thu được ở đktc là: V = 0,03 . 22,4 = 0,672 lit - Vì MCl chiếm 80% tổng số mol nên ta có: x = 4y > x = 0,04 và y = 0,01. mhh X = (M + 35,5).2x + (137 + 71).2y = 8,84 > M = 23 và M có hoá trị I, M là Na. %NaCl = 52,94% và %BaCl2 = 47,06%. Bài 5: Một hợp chất hoá học được tạo thành từ kim loại hoá trị II và phi kim hoá trị I. Hoà tan 9,2g hợp chất này vào nước để có 100ml dung dịch. Chia dung dịch này thành 2 phần bằng nhau. Thêm một lượng dư dung dịch AgNO3 vào phần 1, thấy tạo ra 9,4g kết tủa. Thêm một lượng dư dung dịch Na2CO3 vào phần 2, thu được 2,1g kết tủa. a/ Tìm công thức hoá học của hợp chất ban đầu. b/ Tính nồng độ mol/l của dung dịch đã pha chế. Hướng dẫn. - Đặt R là KHHH của kim loại hoá trị II và X là KHHH của phi kim có hoá trị I - Ta có CTHH của hợp chất là: RX2 - Đặt 2a là số mol của hợp chất RX2 ban đầu. Ta có: 2a(MR + 2MX) = 9,2 (g) > a.MR + 2.a.MX = 4,6 (I) - Viết các PTHH xảy ra: - Phần 1: 2a(MAg + MX) = 216.a + 2.a.MX = 9,4 (II) Hay 2.a.MAg - a.MR = 216.a - a.MR = 9,4 – 4,6 = 4,8 (*) - Phần 2: a(M + M ) = a.M + 60.a = 2,1 (III) R CO 3 R Hay 2.a.M - a.M = 2.a.M – 60.a = 4,6 – 2,1 = 2,5 ( ) X CO 3 X Từ (*) và (III) > 216.a + 60.a = 4,8 + 2,1 = 6,9 > a = 0,025. Thay a = 0,025 vào (III) > MR = 24. Vậy R là Mg Thay vào (I) > MX = 80. Vậy X là Br. CTHH của hợp chất: MgBr2 Đáp số: a/ Công thức hoá học của hợp chất là MgBr2 b/ Nồng độ dung dịch MgBr2 là 0,5M.
  46. Bài 6: Hỗn hợp A gồm 3 muối MgCl2, NaBr, KI. Cho 93,4g hỗn hợp A tác dụng với 700ml dung dịch AgNO3 2M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch D và kết tủa B, cho 22,4g bột Fe vào dung dịch D. Sau khi phản ứng xong thu được chất rắn F và dung dịch E. Cho F vào dung dịch HCl dư tạo ra 4,48 lit H2 (đktc). Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch E thu được kết tủa, nung kết tủa trong không khí cho đến khối lượng không đổi thu được 24g chất rắn. Tính khối lượng kết tủa B. Hướng dẫn: Gọi a, b, c lần lượt là số mol MgCl2, NaBr, KI. Viết các PTHH xảy ra. Dung dịch D gồm: Mg(NO3)2, NaNO3, KNO3, và AgNO3 còn dư. Kết tủa B gồm: AgCl, AgBr, AgI. Rắn F gồm: Ag và Fe còn dư. Dung dịch E: Fe(NO3)2, Mg(NO3)2, NaNO3, KNO3 chỉ có Fe(NO3)2, Mg(NO3)2 tham gia phản ứng với dung dịch NaOH dư. > 24g rắn sau khi nung là: Fe2O3 và MgO. Đáp số: mB = 179,6g. Bài 7: Hoà tan 104,25g hỗn hợp các muối NaCl và NaI vào nước. Cho đủ khí clo đi qua rồi đun cạn. Nung chất rắn thu được cho đến khi hết hơi màu tím bay ra. Bả chất rắn thu được sau khi nung nặng 58,5g. Tính thành phần % theo khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp. Hướng dẫn: Gọi a, b lần lượt là số mol của NaCl và NaI Khi sục khí clo vào thì toàn bộ muối NaI chuyển thành muối NaCl. Tổng số mol muối NaCl sau phản ứng là: (a + b) = 58,5 : 58,5 = 1 mol và ta có: 58,5a + 150b = 104,25 Giải phương trình ta được: a = 0,5 và b = 0,5 > %mNaCl = (58,5 . 0,5 : 104,25 ) . 100% = 28,06% và %mNaI = 100 – 28,06 = 71,94% Bài 8: Cho 31,84g hỗn hợp NaX và NaY (X, Y là hai halogen thuộc 2 chu kì liên tiếp) vào dung dịch AgNO3 có dư thu được 57,34g kết tủa. Tìm công thức của NaX và NaY và thành phần % theo khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu. Hướng dẫn: Gọi R là halogen tương đương của X và Y. Công thức tương đương của 2 muối NaX, NaY là Na R NaR + AgNO3 > AgR + NaNO3 Cứ 1 mol kết tủa AgR nhiều hơn 1 mol NaR là: 108 – 23 = 85g Vậy số mol NaR phản ứng là: (57,34 – 31,84) : 85 = 0,3 mol Ta có: Khối lượng mol của NaR là: 31,84 : 0,3 = 106,13 > Khối lượng mol của R = 106,13 – 23 = 83,13. Vậy X là Br và Y là I. > %mNaI = 9,43% và %mNaBr = 90,57% Bài 9: Có hỗn hợp gồm NaI và NaBr. Hoà tan hỗn hợp vào nước rồi cho brôm dư vào dung dịch. Sau khi phản ứng thực hiện xong, làm bay hơi dung dịc làm khô sản phẩm, thì thấy khối lượng của sản phẩm nhỏ hơn khối lượng hỗn hợp 2 muối ban đầu là m(g). Lại hoà tan sản phẩm vào nước và cho clo lội qua cho đến dư, làm bay hơi dung dịch và làm khô, chất còn lại người ta thấy khối lượng chất thu được lại nhỏ hơn khối
  47. lượng muối phản ứng là m(g). Tính thành phần % theo khối lượng của NaBr trong hỗn hợp ban đầu. Hướng dẫn; Gọi a, b lần lượt là số mol của NaBr và NaI. Khi sục Br2 vào trong dung dịch thì chỉ có NaI phản ứng và toàn bộ NaI chuyển thành NaBr. Vậy tổng số mol NaBr sau phản ứng (1) là: (a + b) mol. Sau phản ứng (1) khối lượng giảm: m = mI - mBr = (127 - 80)b = 47b (*) Tiếp tục sục Cl2 vào trong dung dịch thì chỉ có NaBr phản ứng và toàn bộ NaBr chuyển thành NaCl. Vậy tổng số mol NaCl sau phản ứng (2) là: (a + b) mol. Sau phản ứng (2) khối lượng giảm: m = mBr – mCl = (80 – 35,5)(a + b) = 44,5(a + b) ( ) Từ (*) và ( ) ta có: b = 17,8a Vậy %mNaBr = (103a : (103a + 150b)) . 100% = 3,7%
  48. Chuyên đề 13: bài tập tổng hợp về tính theo PTHH Bài 1: Chia hỗn hợp gồm 2 kim loại A, B có hoá trị n, m làm 3 phần bằng nhau. Phần 1: Hoà tan hết trong axit HCl thu được 1,792 lit H2 (đktc). Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 1,344 lit khí (đktc) và còn lại chất rắn không tan có khối lượng bằng 4/13 khối lượng mỗi phần. Phần 3: Nung trong oxi dư thu được 2,84g hỗn hợp gồm 2 oxit là A2On và B2Om . Tính tổng khối lượng mỗi phần và xác định 2 kim loại A và B. Hướng dẫn: Gọi a, b là số mol của A, B trong mỗi phần. Phần 1: Viết PTHH: na mb Số mol H2 = + = 1,792 : 22,4 = 0,08 mol > na + mb = 0,16 (I) 2 2 Phần 2: Tác dụng với NaOH dư chỉ có 1 kim loại tan, giả sử A tan. A + (4 – n)NaOH + (n – 2)H2O > Na4 – nAO2 + n/2 H2 a (mol) na/2 (mol) Số mol H2 = na/2 = 1,344 : 22,4 > na = 0,12 (II) Thay vào (I) > mb = 0,04. Mặt khác khối lượng B trong mỗi phần: mB = 4/13.m1/3 hh Phần 3: Viết PTHH: mhh oxit = (2MA + 16n).a/2 + (2MB + 16m).b/2 = 2,84 = MA + MB + 8(na + mb) = 2,84 > MA + MB = 1,56 (g) (*) mB = 4/13. 1,56 = 0,48 (g) > mA = 1,08 (g) > MA = 1,08n : 0,12 = 9n > n = 3 và MA = 27 là phù hợp. Vậy A là Al > MB = 0,48m : 0,04 = 12m > m = 2 và MB = 24 là phù hợp. Vậy B là Mg. Bài 2: Nung a(g) hỗn hợp A gồm MgCO3, Fe2O3 và CaCO3 ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn B có khối lượng bằng 60% khối lượng hỗn hợp A. Mặt khác hoà tan hoàn toàn a(g) hỗn hợp A trong dung dịch HCl thu được khí C và dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa, nung đến khối lượng không đổi, thu được 12,92g hỗn hợp 2 oxit. Cho khí C hấp thụ hoàn toàn vào 2 lit dung dịch Ba(OH)2 0,075M, sau khi phản ứng xong, lọc lấy dung dịch, thêm nước vôi trong dư vào trong dung dịch thu được thêm 14,85g kết tủa. a/ Tính thể tích khí C ở đktc. b/ Tính % khối lượng các chất trong hỗn hợp A. Hướng dẫn: Đặt số mol MgCO3, Fe2O3, CaCO3 lần lượt là x, y, z (mol) trong hỗn hợp A. Ta có: 84x + 160y + 100z = a(g) (I)
  49. Sau khi nung chất rắn B gồm: x mol MgO, y mol Fe2O3 và z mol CaO. 40x + 160y + 56z = 0,6a (II) Từ (I, II) ta có: 44(x + y) = 0,4a > a = 110(x + y) (III) Cho A + HCl. Khí C gồm có: Số mol CO2 = x + y (mol) Hỗn hợp D gồm có: x mol MgCl2, y mol FeCl3, z mol CaCl2. Cho D + NaOH dư thu được 2 kết tủa: x mol Mg(OH)2 và y mol Fe(OH)3 > 2 oxit tương ứng là: x mol MgO, y mol Fe2O3 . moxit = 40x + 160y = 12,92 (IV) Cho C + dd Ba(OH)2 > a mol BaCO3 và b mol Ba(HCO3)2 Ta có: Số mol CO2 phản ứng là: a + 2b = x + z Số mol Ba(OH)2 phản ứng là: a + b = 2 . 0,075 > b = (x + y) – 0,15 (V) PTHH: Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2 > CaCO3 + BaCO3 + 2H2O b mol b mol b mol Ta có: 100b + 197b = 14,85 > b = 0,05. Từ (V) > x + y = 0,2 Từ (III) > a = 110 . 0,2 = 22g a/ Thể tích khí CO2 thu được ở đktc là: 4,48 lit b/ Giải hệ PT (I, III, V) > x = 0,195, y = 0,032, z = 0,005. Khối lượng và thành phần % của các chất là: m MgCO3 = 16,38g ( 74,45%) m Fe2O3 = 5,12g (23,27%) m CaCO3 = 0,5g ( 2,27%) Bài 3: Hỗn hợp bột A gồm Fe và Mg có khối lượng 2,72g được chia thành 2 phần bằng nhau. Phần 1: Cho vào 400ml dung dịch CuSO4 a(M) chờ cho phản ứng xong thu được 1,84g chất rắn B và dung dịch C. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch C thu được kết tủa. Sấy nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi cân được 1,2g chất rắn D. Tính thành phần % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp A và trị số a? Phần 2: Cho tác dụng với V(ml) dung dịch AgNO3 0,1M. Sau khi phản ứng xong thu được chất rắn E có khối lượng 3,36g. Tính thành phần % theo khối lượng các chất trong chất rắn E? Tính V? Hướng dẫn: Xét phần 1: m(Mg + Fe) = 2,72 : 2 = 1,36g. TH1: 1/2 hh A phản ứng hết với CuSO4. > dd C gồm có: FeSO4, MgSO4, CuSO4. Chất rắn B là Cu (có khối lượng 1,84g) Cho dd C + dd NaOH > kết tủa Fe(OH)2, Mg(OH)2, Cu(OH)2 > Oxit tương ứng sau khi nung trong kk là Fe2O3, MgO, CuO có khối lượng là 1,2g Vậy A chưa tham gia phản ứng hết. TH2: 1/2 hh A phản ứng chưa hết với CuSO4. Giả thiết Mg Mg phản ứng chưa hết (mà Mg lại hoạt động hoá học mạnh hơn Fe) thì dd CuSO4 phải hết và Fe chưa tham gia phản ứng > dd C là MgSO4 và chất rắn D chỉ có MgO.
  50. > Số mol Mg phản ứng = nCu = nMgO = 1,2 : 40 = 0,03 mol Chất rắn B gồm Cu, Fe và Mg còn dư. Nhưng ta thấy mCu tạo ra = 0,03 . 64 = 1,92g > 1,84g > Trái với điều kiện bài toán. Vậy Mg phải hết và Fe tham gia 1 phần. Như vậy: chất rắn B gồm có: Cu và Fe còn dư dd C gồm có MgSO4 và FeSO4 chất rắn D gồm có MgO và Fe2O3 có khối lượng là 1,2g. - Đặt x, y là số mol Fe, Mg trong 1/2 hh A và số mol Fe còn dư là z (mol) - 56x + 24y = 1,36 - (x – z).64 + y.64 + 56z = 1,84 - 160(x – z) : 2 + 40y = 1,2 Giải hệ phương trình trên ta được: x = 0,02, y = 0,01, z = 0,01. > %Fe = 82,35% và %Mg = 17,65% Số mol của CuSO4 = 0,02 mol > a = 0,02 : 0,4 = 0,05M Xét phần 2: 1/2 hh A có khối lượng là 1,36g Độ tăng khối lượng chất rắn = 3,36 – 1,36 = 2,0g Giả thiết Fe chưa phản ứng. Ta có: số mol Mg phản ứng = 2 : (2 . 108 – 24) = 0,0104 mol > nMg trong phần 1. > Như vậy Fe đã tham gia phản ứng và Mg đã phản ứng hết. mrắn do Mg sinh ra = 0,01 . (2. 108 – 24) = 1,92g mrắn do Fe sinh ra = 2 – 1,92 = 0,08 g nFe phản ứng = 0,08 : (2. 108 – 56) = 0,0005 mol. nFe dư = 0,02 – 0,0005 = 0,0195mol Vậy chất rắn E gồm có Fe còn dư và Ag được sinh ra sau phản ứng. Tổng số mol AgNO3 đã phản ứng = (0,01 + 0,0005).2 = 0,021 mol Thể tích của dd AgNO3 0,1M đã dùng = 0,021 : 0,1 = 0,21 lit. Bài 4: Cho 9,86g hỗn hợp gồm Mg và Zn vào 1 cốc chứa 430ml dung dịch H2SO4 1M loãng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, thêm tiếp vào cốc 1,2 lit dung dịch hỗn hợp gồm Ba(OH)2 0,05M và NaOH 0,7M, khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn, rồi lọc lấy kết tủa và nung nóng đến khối lượng không đổi thì thu được 26,08g chất rắn. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. Hướng dẫn; Đặt số mol Mg và Zn là x và y. Ta có: 24x + 65y = 9,86 (I) Số mol H2SO4 = 043.1= 0,43 mol Đặt HX là công thức tương đương của H SO > n = 2n = 0,43.2 = 0,86 mol 2 4 HX H2 SO 4 Số mol Ba(OH)2 = 1,2 . 0,05 = 0,06 mol Số mol NaOH = 0,7 . 1,2 = 0,84 mol Đặt ROH là công thức tưng đương cho 2 bazơ đã cho. Ta có: n = 2n + n = 0,06.2 + 0,84 = 0,96 mol ROH Ba(OH) 2 NaOH PTHH xảy ra Giả sử hỗn hợp chỉ chứa mình Zn > x = 0. Vậy y = 9,86 : 65 = 0,1517 mol Giả sử hỗn hợp chỉ Mg > y = 0 Vậy x = 9,86 : 24 = 0,4108 mol
  51. 0,1517 0 và y > 0 nên số mol axit tham gia phản ứng với kim loại là: 0,3034 Do đó Zn và Mg đã phản ứng hết. Sau khi hoà tan hết trong dung dịch có. x mol MgX2 ; y mol ZnX2 ; 0,86 – 2(x + y) mol HX và 0,43 mol SO4. Cho dung dịch tác dụng với dung dịch bazơ. HX + ROH > RX + H2O. 0,86 – 2(x + y) 0,86 – 2(x + y) mol MgX2 + 2ROH > Mg(OH)2 + 2RX x 2x x mol ZnX2 + 2ROH > Zn(OH)2 + 2RX y 2y y mol Ta có nROH đã phản ứng = 0,86 – 2(x + y) + 2x + 2y = 0,86 mol Vậy nROH dư = 0,96 – 0,86 = 0,1mol Tiếp tục có phản ứng xảy ra: Zn(OH)2 + 2ROH > R2ZnO2 + 2H2O bđ: y 0,1 mol Pứ: y1 2y1 mol còn: y – y1 0,1 – 2y1 mol ( Điều kiện: y y1) Phản ứng tạo kết tủa. Ba(OH)2 + H2SO4 > BaSO4 + 2H2O bđ: 0,06 0,43 0 mol pứ: 0,06 0,06 0,06 mol còn: 0 0,43 – 0,06 0,06 mol Nung kết tủa. Mg(OH)2 > MgO + H2O x x mol Zn(OH)2 > ZnO + H2O y – y1 y – y1 mol BaSO4 > không bị nhiệt phân huỷ. 0,06 mol Ta có: 40x + 81(y – y1) + 233.0,06 = 26,08 > 40x + 81(y – y1) = 12,1 (II) Khi y – y1 = 0 > y = y1 ta thấy 0,1 – 2y1 0 > y1 0,05 Vậy 40x = 12,1 > x = 12,1 : 40 = 0,3025 mol Thay vào (I) ta được y = 0,04 ( y = y1 0,05) phù hợp Vậy mMg = 24 . 0,3025 = 7,26g và mZn = 65 . 0,04 = 2,6g Khi y – y1 > 0 > y > y1 ta có 0,1 – 2y1 = 0 (vì nROH phản ứng hết) > y1 = 0,05 mol, thay vào (II) ta được: 40x + 81y = 16,15. Giải hệ phương trình (I, II) > x = 0,38275 và y = 0,01036 Kết quả y loại. Bài 5: Cho X là hỗn hợp của 3 chất gồm kim loại R, oxit và muối sunfat của kim loại R. biết R có hoá trị II không đổi trong các hợp chất. Chia 29,6 gam X thành 2 phần bằng nhau.
  52. Phần 1: Đem hoà tan trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch A, khí B. lượng khí B này vừa đủ để khử hết 16g CuO. Sau đó cho dung dịch A tác dụng với dung dịch KOH dư cho đến khi kết thúc phản ứng thu được kết tủa C. Nung C đến khối lượng không đổi thì thu được 14g chất rắn. Phần 2: Cho tác dụng với 200ml dung dịch CuSO4 1,5M. Sau khi phản ứng kết thúc tách bỏ chất rắn, cô cạn phần dung dịch thì thu được 46g muối khan. a/ Viết các PTHH xảy ra. b/ Xác định kim loại R. c/ Tính thành phần % theo khối lượng các chất trong X. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Hướng dẫn: Đặt x, y, z là số mol R, RO, RSO4 trong 1/2 hh X ta có: x.MR + (MR + 16).y + (MR + 96).z = 14,8g phần 1; Viết các PTHH xảy ra; dd A có RSO4 = (x + y + z) mol và H2SO4 dư Khí B là H2 = x mol H2 + CuO > Cu + H2O x x x mol nCuO = x = 16 : 80 = 0,2 mol dd A + KOH dư H2SO4 + 2KOH > K2SO4 + H2O RSO4 + 2KOH > K2SO4 + R(OH)2 R(OH)2 > RO + H2O (x + y + z) (x + y + z) mol Ta có: (MR + 16). (x + y + z) = 14 (II). Thay x = 0,2 vào (I, II) > z = 0,05 Phần 2: R + CuSO4 > RSO4 + Cu bđ: 0,2 0,3 mol pứ: 0,2 0,2 0,2 mol Số mol CuSO4 dư = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol Tổng số mol RSO4 = (0,2 + z) mol m = m + m = 0,1.160 + (M + 96)(0,2 + z) = 46. Muối khan RSO 4 CuSO 4 R Thay z = 0,05 > MR = 24, R có hoá trị II > R là Mg Thay các giá trị vào tính được y = 0,1. mMg = 4,8g > %Mg = 32,43% mMgO = 4,0g > %MgO = 27,03% m = 6,0g > %MgSO = 40,54% MgSO 4 4 Bài 6: Hoà tan hết 7,74g hỗn hợp bột 2 kim loại Mg và Al bằng 500ml dung dịch hỗn hợp chứa axit HCl 1M và axit H2SO4 loãng 0,28M, thu được dung dịch A và 8,736 lit khí H2 (đktc). Cho rằng các axit phản ứng đồng thời với 2 kim loại. a/ Tính tổng khối lượng muối tạo thành sau phản ứng. b/ Cho dung dịch A phản ứng với V lit dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M. Tính thể tích V cần dùng để sau phản ứng thu được lượng kết tủa lớn nhất, tính khối lượng kết tủa đó. Hướng dẫn:
  53. Đặt x, y là số mol Mg và Al 24x + 27y = 7,74 (I) Đặt HA là công thức tương đương của hỗn hợp gồm 2 axit HCl và H2SO4. n = n + 2n = 0,5 + 2.0,14 = 0,78 mol. HA HCl H2 SO 4 Viết các PTHH xảy ra. n = x + 1,5y = 8,736 : 22,4 = 0,39 (II) H 2 Từ (I, II) > x = 0,12 và y = 0,18. m = m + m - m = 38,93g muối hh kim loai hh axit H 2 Đặt ROH là công thức tương đương của hỗn hợp gồm 2 bazơ là NaOH và Ba(OH)2 n = n + 2n = 1V + 2.0,5V = 2V (mol) ROH NaOH Ba(OH) 2 Viết các PTHH xảy ra. > Tổng số mol ROH = 0,78 mol. Vậy thể tích V cần dùng là: V = 0,39 lit Ngoài 2 kết tủa Mg(OH)2 và Al(OH)3 thì trong dung dịch còn xảy ra phản ứng tạo kết tủa BaSO .Ta có n = n = 0,14 mol 4 BaSO 4 H2 SO 4 (Vì n = 0,5.0,39 = 0,195 mol > n = 0,14 mol) > n phản ứng hết. Ba(OH) 2 H2 SO 4 H2 SO 4 Vậy khối lượng kết tủa tối đa có thể thu được là. m = m + m + m = 53,62g kết tủa Mg(OH) 2 Al(OH) 3 BaSO 4 Bài 7: 1. Hoà tan vừa đủ axit của kim loại M có công thức MO vào dung dịch H2SO4 loãng nồng độ 4,9% được dung dịch chỉ chứa một muối tan có nồng độ 7,6 %. a) Cho biết tên kim loại M. b) Tính khối lượng dung dịch H2SO4 đã dùng 2. Hấp thụ toàn bộ hỗn hợp gồm khí CO2 và hơi H2O vào 900 ml dung dịch Ca(OH)2 1M, thu được 40 gam kết tủa. Tách bỏ phần kết tủa, thấy khối lượng dung dịch tăng 7,8 gam so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 ban đầu. Hãy tìm khối lượng CO2 và khối lượng H2O đem dùng. Hướng dẫn: Gọi x là số mol MO MO + H2SO4 MSO4 + H2O Khối lượng chất tan MSO4 là: (M+96)x. Khối lượng MO là: (M+16)x. Khối lượng H2SO4 ban đầu: 98x.100 m = 2000x 4,9 Khối lượng dung dịch MSO4: 2000x + (M + 16)x (M 96)x m = .100 7,69 2000x (M 16)x m = 2000 (g) (x=1) Do x có nhiều giá trị nên có rất nhiều giá trị khối lượng dung dịch H2SO4 tương ứng. 2, a . Khi số mol CO2 số mol Ca(OH)2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3  + H2O 40 Số mol CaCO3 = = 0,4 mol 100
  54. Khối lượng CO2 là 0,4 . 44 = 17,6 (g) 17,6 + mdd+mH2O= m' + 40 (m' = mdd+7,8) mH2O=7,8+40-17,6 = 30,2 (g) b) Khi nCa(OH)2 Ta loại trường hợp này. Bài 8: Hoà tan hoàn toàn 25,2 g một muối cacbonat của kim loại hóa trị II bằng dung dịch HCl 7,3% (D = 1,038 g/ml). Cho toàn bộ khí CO2 thu được vào 500 ml dung dịch NaOH 1M thì thu được 29,6g muối. a. Xác định CTHH của muối cacbonat. b. Tính thể tích của dung dịch HCl đã dùng. Hướng dẫn: a/ Đặt công thức của muối cacbonat là MCO3. Các PTHH: MCO3 + 2 HCl MCl2 + CO2 + H2O (2) NaOH + CO2 NaHCO3. (3) a a a 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O. (4) 2b b b Số mol NaOH: nNaOH = 0,5. 1 = 0,5 mol Gọi a, b lần lượt là số mol CO2 tham gia ở phản ứng (3) và (4). Theo phương trình và bài ta có: nNaOH = a + 2b = 0,5 mol (5). mmuối = 84 a + 106 b = 29,6 g (6) Giải (5) và (6) ta được: a = 0,1mol ; b = 0,2mol. Số mol CO2 tạo thành ở (2): nCO2 = a + b = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol. Theo pt (2): nMCO3= nCO2 = 0,3 mol. Khối lượng phân tử của muối ban đầu:
  55. 25,2 M = 84. MCO3 0,3 M + 60 = 84 M = 24 đvC. Vậy M là Mg suy ra CTHH của muối cần tìm: MgCO3 Lưu ý: HS có thể biện luận để chứng minh xảy ra cả (3) và (4). Ta thấy: 29,6 29,6 < nmuối < 106 84 0,28 mol < nmuối < 0,35 mol. Mà nCO2 = nmuối. : 0,28 < nCO2 < 0,35. 0,5 n 0,5 NaOH 2 0,35 n 0,28 CO2 1< nNaOH/ nCO2 < 2 ra tạo 2 muối có cả (3 ) và (4) xảy ra. a. Theo phương trình (2) nHCl =2nCO2 =2 . 0,3 = 0,6 mol Khối lượng HCl đã dùng: MHCl =0,6 .36,5 =21,9 (g) Khối lượng dung dịch HCl đã dùng: 21.9x100 mddHCl = = 300g. 7,3 Thể tích dung dịch HCl đã dùng: 300 Vdd HCl = = 289ml = 0,289 (lit) 1,038 Bài 9: Cho 4g Fe và một kim loại hoá trị II vào dung dịch H2SO4 loãng lấy dư thu được 2,24 lít khí H2 (đktc). Nếu cho 1,2g kim loại hoá trị II nói trên phản ứng với 0,7 lít khí O2(đktc) thì lượng Oxi còn dư sau phản ứng. a, Xác định kim loại hóa trị II. b, Tính % khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp. Hướng dẫn: a/ Các PTPƯ: Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 xmol xmol xmol A + H2SO4 ASO4 + H2 ymol ymol ymol 2,24 n = = 0,1mol H2 22,4 Theo bài ra ta có hệ phương trình: 56x + Ay = 4 { (a) x + y = 0,1 Ay - 56y = - 1,6 1,6 y 56 - A
  56. 1,6 0 2A > 38,4 Vậy A > 19,2 (2) (1) và (2) Ta có 19,2 CaCO3(r) + H2O(l) (4) (B) 2CO2(k) + Ca(OH)2(dd) > Ca(HCO3)2(dd) (5) (B) (C) t0 Ca(HCO3)2  CaCO3(r) + CO2(k) + H2O(l) (6) (C) Theo phương trình phản ứng (4) và (6) ta có: nCaCO3 = 0,1 + 0,06 = 0,16 (mol) > n cO2 = 0,1 + 0,06 x 2 = 0,22 (mol) theo phương trình phản ứng (1) , (2) , (3), (4 ), (5) ta có: Tổng số mol muối: n muối = n CO2 = 0,22 (mol) Gọi x, y, z lần lượt là số mol của muối: MgCO3, CaCO3, BaCO3 có trong 100 gam hỗn hợp và tổng số mol của các muối sẽ là: x + y + z = 1,1 mol Vì ban đầu là 20 gam hỗn hợp ta quy về 100 gam hỗn hợp nên nmuối = 1,1 (mol) Ta có: 84x + 100y + 197z = 100 > 100y + 197z = 100 – 84x Và x + y + z = 1,1 > y + z = 1,1 – x
  57. 100y 197z 100 84x 100 52,5 < 84x < 86,75 Vậy % lượng MgCO3 nằm trong khoảng từ 52,6% đến 86,75 % Bài 11: Hoà tan 11,2g CaO vào nước ta được dd A. 1/ Nếu khí CO2 sục qua A và sau khi kết thúc thí nghiệm có 2,5 g kết tủa thì có bao nhiêu lít khí CO2 đã tham gia phản ứng? 2/ Nếu hoà tan 28,1g hỗn hợp MgCO3 và BaCO3 có thành phần thay đổi trong đó chứa a% MgCO3 bằng dd HCl và cho tất cả khí thoát ra hấp thụ hết vào dd A thì thu được kết tủa D. Hỏi: a có giá trị bao nhiêu thì lượng kết tủa D nhiều nhất và ít nhất? 11,2 1. nCaO = = 0,2 mol 56 Phương trình hoá học: CaO + H2O  Ca(OH)2 (1) 0,2 0,2 mol Khi sục CO2 vào có phản ứng: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (2) Trường hợp 1: Ca(OH)2 dư và CO2 phản ứng hết thì: 2,5 Theo (2) nCO2 = nCaCO3 = = 0,025 mol 100 VCO2 = 0,025 . 22,4 = 0,56 Lít. Trường hợp 2: CO2 dư, Ca(OH)2 phản ứng hết có thêm phản ứng: CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 (3) Theo (1) nCO2 = nCa(OH)2 = nCaCO3 = 0,2 mol. nCaCO3 phản ứng ở (3): = 0,2 - 0,025 = 0, 175 mol. Theo (3) nCO2 = nCaCO3 = 0,175 Mol. Tổng nCO2 ở (2) và (3) là: 0,2 + 0,175 = 0,375 mol. VCO2 = 0,375 . 22,4 = 8,4 Lít. 2. Các phản ửng xảy ra: MgCO3 + 2 HCl  MgCl2 + CO2  + H2O (1) BaCO3 + 2 HCl  BaCl2 + CO2  + H2O (2) Khi sục CO2 vào dd A có thể xảy ra các phản ứng : CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O (3) 2 CO2 + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2 (4) Để lượng kết tủa CaCO3 thu được là lớn nhất thì chỉ xảy ra phản ứng (3). Khi đó: nCO2 = nCa(OH)2 = 0,2mol.