›
›
›

Tổng hợp 34 Chuyên đề bồi dưỡng Hóa học THCS - Tập 1

doc 73 trang thaodu 8193
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tổng hợp 34 Chuyên đề bồi dưỡng Hóa học THCS - Tập 1", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • doctong_hop_kien_thuc_co_ban_hoa_hoc_lop_8_nguyen_the_lam.doc

Nội dung text: Tổng hợp 34 Chuyên đề bồi dưỡng Hóa học THCS - Tập 1

  1. TỔNG HỢP 34 CHUY ấN ĐỀ BỒI DƯỠNG HOÁ HỌC THCS T ẬP 1
  2. PHẦN A: TỔNG HỢP KIẾN THỨC HOÁ HỌC THCS Vesion 01/2010
  3. Vật thể Vật thể tự nhiên và vật thể nhân tạo Tạo nên từ nguyên tố hoá học: Là tập hợp các nguyên tử cùng loại, có cùng số Proton trong hạt nhân Chất Nhiều chất trộn lại Đơn Chất Hợp Chất (Do 1 nguyên tố cấu tạo nên) (Do 2 hay nhiều nguyên tố tạo nên) Hỗn hợp Kim loại Phi kim Hợp chất hữu cơ Hợp chất vô cơ Hỗn hợp Hỗn hợp đồng nhất không đồng nhất Rắn Lỏng, khí Oxit Axit Bazơ Muối Có CTHH Có CTHH gồm trùng với KHHH kèm theo Có CTHH gồm 2 hay nhiều KHHH KHHH chỉ số kèm theo các chỉ số tương ứng AxBy A Ax Phân tử Phân tử gồm 2 hay Phân tử gồm 2 hay nhiều nguyên tử gồm 1 nhiều nguyên tử khác loại liên kết với nhau nguyên tử cùng loại liên kết với nhau
  4. Tổng hợp kiến thức cơ bản hoá học 8 Các khái niệm: 1. Vật thể, chất. - Vật thể: Là toàn bộ những gì xung quanh chúng ta và trong không gian. Vật thể gồm 2 loại: Vật thể tự nhiên và vật thể nhân tạo - Chất: là nguyên liệu cấu tạo nên vật thể. Chất có ở khắp mọi nơi, ở đâu có vật thể là ở đó có chất. - Mỗi chất có những tính chất nhất định. Bao gồm tính chất vật lý và tính chất hoá học. o Tính chất vật lý: Trạng thái (R,L,K), màu sắc, mùi vị, tính tan, tính dẫn điện, 0 0 dẫn nhiệt, nhiệt độ sôi (t s), nhiệt độ nóng chảy (t nc), khối lượng riêng (d) o Tính chất hoá học: Là khả năng bị biến đổi thành chất khác: Khả năng cháy, nổ, tác dụng với chất khác 2. Hỗn hợp và chất tinh khiết. - Hỗn hợp là 2 hay nhiều chất trộn lại với nhau. Mỗi chất trong hỗn hợp được gọi là 1 chất thành phần. - Hỗn hợp gồm có 2 loại: hỗn hợp đồng nhất và hỗn hợp không đồng nhất - Tính chất của hỗn hợp: Hỗn hợp có tính chất không ổn định, thay đổi phụ thuộc vào khối lượng và số lượng chất thành phần. - Chất tinh khiết là chất không có lẫn chất nào khác. Chất tinh khiết có tính chất nhất định, không thay đổi. - Khi tách riêng các chất ra khỏi hỗn hợp ta thu được các chất tinh khiết. Để tách riêng các chất ra khỏi hỗn hợp người ta có thể sử dụng các phương pháp vật lý và hoá học: tách, chiết, gạn, lọc, cho bay hơi, chưng cất, dùng các phản ứng hoá học 3. Nguyên tử. a. Định nghĩa: Là hạt vô cùng nhỏ, trung hoà về điện, cấu tạo nên các chất b. Cấu tạo: gồm 2 phần Hạt nhân: tạo bởi 2 loại hạt: Proton và Nơtron - Proton: Mang điện tích +1, có khối lượng 1 đvC, ký hiệu: P - Nơtron: Không mang điện, có khối lượng 1 đvC, ký hiệu: N Vỏ: cấu tạo từ các lớp Electron - Electron: Mang điện tích -1, có khối lượng không đáng kể, ký hiệu: e Trong nguyên tử, các e chuyển động rất nhanh và sắp xếp thành từng lớp từ trong ra. + Lớp 1: có tối đa 2e + Lớp 2,3,4 tạm thời có tối đa 8e Khối lượng nguyên tử = số P + số N + số e = số P + số N (vì e có khối lượng rất nhỏ) 4. Nguyên tố hoá học. Là tập hợp những nguyên tử cùng loại, có cùng số P trong hạt nhân Những nguyên tử có cùng số P nhưng số N khác nhau gọi là đồng vị của nhau 5. Hoá trị. Là con số biểu thị khả năng liên kết của nguyên tử hay nhóm nguyên tử Quy tắc hoá trị: a b Ax By ta có: a.x = b.y
  5. (với a, b lần lượt là hoá trị của nguyên tố A và B) So sánh đơn chất và hợp chất đơn chất hợp chất VD Sắt, đồng, oxi, nitơ, than chì Nước, muối ăn, đường K/N Là những chất do 1 nguyên tố hoá Là những chất do 2 hay nhiều học cấu tạo nên nguyên tố hoá học cấu tạo nên Phân loại Gồm 2 loại: Kim loại và phi kim. Gồm 2 loại: hợp chất vô cơ và hợp chất hữu cơ Phân tử - Gồm 1 nguyên tử: kim loại và phi - Gồm các nguyên tử khác loại (hạt đại kim rắn thuộc các nguyên tố hoá học khác diện) - Gồm các nguyên tử cùng loại: Phi nhau kim lỏng và khí CTHH - Kim loại và phi kim rắn: CTHH = KHHH của các nguyên tố CTHH  KHHH (A) + các chỉ số tương ứng - Phi kim lỏng và khí: AxBy CTHH = KHHH + chỉ số (Ax) So sánh nguyên tử và phân tử nguyên tử phân tử Định Là hạt vô cùng nhỏ, trung hoà về Là hạt vô cùng nhỏ, đại diện cho nghĩa điện, cấu tạo nên các chất chất và mang đầy đủ tính chất của chất Sự biến Nguyên tử được bảo toàn trong các Liên kết giữa các nguyên tử trong đổi trong phản ứng hoá học. phân tử thay đổi làm cho phân tử phản ứng này biến đổi thành phân tử khác hoá học. Khối Nguyên tử khối (NTK) cho biết độ Phân tử khối (PTK) là khối lượng lượng nặng nhẹ khác nhau giữa các của 1 phân tử tính bằng đơn vị nguyên tử và là đại lượng đặc trưng Cacbon cho mỗi nguyên tố PTK = tổng khối lượng các nguyên NTK là khối lượng của nguyên tử tử có trong phân tử. tính bằng đơn vị Cacbon áp dụng quy tắc hoá trị 1. Tính hoá trị của 1 nguyên tố - Gọi hoá trị của nguyên tố cần tìm (là a) -áp dụng QTHT: a.x = b.y a = b.y/x - Trả lời 2. Lập CTHH của hợp chất. - Gọi công thức chung cần lập
  6. x b b' -áp dụng QTHT: a.x = b.y y a a ' - Trả lời. Có thể dùng quy tắc chéo để lập nhanh 1 CTHH: Trong CTHH, hoá trị của nguyên tố này là chỉ số của nguyên tố kia. Lưu ý: Khi các hoá trị chưa tối giản thì cần tối giản trước 6. Phản ứng hoá học. Là quá trình biến đổi chất này thành chất khác. Chất bị biến đổi gọi là chất tham gia, chất được tạo thành gọi là sản phẩm Được biểu diễn bằng sơ đồ: A + B C + D đọc là: A tác dụng với B tạo thành C và D A + B C đọc là A kết hợp với B tạo thành C A C + D đọc là A bị phân huỷ thành C và D
  7. - PHân loại HCVC Oxit axit: CO2, SO2, SO3, NO2, N2O5, SiO2, P2O5 Oxit bazơ: Li2O, Na2O, K2O, CaO, BaO, CuO,Fe2O3 Oxit trung tính: CO, NO Oxit (AxOy) Oxit lưỡng tính: ZnO, Al2O3, Cr2O3 Axit không có oxi (Hidraxit): HCl, HBr, H2S, HF Axit (HnB) Axit có oxi (Oxaxit): HNO3, H2SO4, H3PO4 . Bazơ tan (Kiềm): NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 Hợp chất vô cơ Bazơ- M(OH)n Bazơ không tan: Mg(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)3 Muối axit: NaHSO4, NaHCO3, Ca(HCO3)2 Muối (MxBy) Muối trung hoà: NaCl, KNO3, CaCO3 Ngoài ra có thể chia axit thành axit mạnh và axit yếu HNO3 H3PO4 H SO 2 4 CH3COOH H2CO3 H2SO3 HCl H2S Axit mạnh Axit trung bình Axit yếu Axit rất yếu
  8. oxit axit bazơ muối Định Là hợp chất của oxi với 1 Là hợp chất mà phân tử gồm Là hợp chất mà phân tử Là hợp chất mà phân tử nghĩa nguyên tố khác 1 hay nhiều nguyên tử H gồm 1 nguyên tử kim loại gồm kim loại liên kết với liên kết với gốc axit liên kết với 1 hay nhiều gốc axit. nhóm OH Gọi nguyên tố trong oxit là Gọi gốc axit là B có hoá trị Gọi kim loại là M có hoá Gọi kim loại là M, gốc A hoá trị n. CTHH là: n. trị n axit là B CTHH - A2On nếu n lẻ CTHH là: HnB CTHH là: M(OH)n CTHH là: MxBy - AOn/2 nếu n chẵn Tên oxit = Tên nguyên tố + - Axit không có oxi: Axit + Tên bazơ = Tên kim loại + Tên muối = tên kim loại + oxit tên phi kim + hidric hidroxit tên gốc axit Lưu ý: Kèm theo hoá trị của - Axit có ít oxi: Axit + tên Lưu ý: Kèm theo hoá trị Lưu ý: Kèm theo hoá trị Tên kim loại khi kim loại có phi kim + ơ (rơ) của kim loại khi kim loại của kim loại khi kim loại gọi nhiều hoá trị. - Axit có nhiều oxi: Axit + có nhiều hoá trị. có nhiều hoá trị. Khi phi kim có nhiều hoá trị tên phi kim + ic (ric) thì kèm tiếp đầu ngữ. 1. Tác dụng với nước 1. Làm quỳ tím đỏ hồng 1. Tác dụng với axit 1. Tác dụng với axit - Oxit axit tác dụng với 2. Tác dụng với Bazơ muối và nước muối mới + axit mới nước tạo thành dd Axit Muối và nước 2. dd Kiềm làm đổi màu 2. dd muối + dd Kiềm - Oxit bazơ tác dụng với 3. Tác dụng với oxit bazơ chất chỉ thị muối mới + bazơ mới nước tạo thành dd Bazơ muối và nước - Làm quỳ tím xanh 3. dd muối + Kim loại 2. Oxax + dd Bazơ tạo thành 4. Tác dụng với kim loại - Làm dd phenolphtalein Muối mới + kim loại mới TCHH muối và nước muối và Hidro không màu hồng 4. dd muối + dd muối 2 3. Oxbz + dd Axit tạo thành 5. Tác dụng với muối 3. dd Kiềm tác dụng với muối mới muối và nước muối mới và axit mới oxax muối và nước 5. Một số muối bị nhiệt 4. Oxax + Oxbz tạo thành 4. dd Kiềm + dd muối phân muối Muối + Bazơ 5. Bazơ không tan bị nhiệt phân oxit + nước Lưu ý - Oxit lưỡng tính có thể tác - HNO3, H2SO4 đặc có các - Bazơ lưỡng tính có thể - Muối axit có thể phản dụng với cả dd axit và dd tính chất riêng tác dụng với cả dd axit và ứng như 1 axit
  9. Tính chất hoá học của các hợp chất vô cơ Muối + H2O + dd Bazơ Muối + dd Axit + + Bazơ nước + Oxit Bazơ Muối Oxit axit Axit Oxit bazơ Quỳ tím đỏ + dd Muối + Nước + Nước + KL axit Kiềm Muối + h2 Muối + Axit Tchh của oxit Tchh của Axit Muối + oxit + bazơ h2O Muối + bazơ Muối + kim loại + dd Muối t0 + dd bazơ + kim loại Bazơ Kiềm k.tan + axit t0 + Oxax + axit Muối Quỳ tím xanh Muối + axit + dd muối Các Muối + h O sản phẩm Phenolphalein k.màu hồng 2 Muối + muối khác nhau Tchh của bazơ Tchh của muối Lưu ý: Thường chỉ gặp 5 oxit bazơ tan được trong nước là Li 2O, Na2O, K2O, CaO, BaO. Đây cũng là các oxit bazơ có thể tác dụng với oxit axit. Đối với bazơ, có các tính chất chung cho cả 2 loại nhưng có những tính chất chỉ của Kiềm hoặc bazơ không tan Một số loại hợp chất có các tính chất hoá học riêng, trong này không đề cập tới, có thể xem phần đọc thêm hoặc các bài giới thiệu riêng trong sgk.
  10. Mối quan hệ giữa các loại hợp chất vô cơ Kim loại Phi kim + Oxi + H2, CO + Oxi Oxit bazơ Oxit axit + Axit + dd Kiềm + Oxbz + Oxax t + H2O + H2O Muối + h2O Phân 0 huỷ + dd Kiềm + Axit + Axit + Bazơ + Kim loại + Oxax + Oxbz + dd Muối Bazơ + dd Muối Axit Kiềm k.tan Mạnh yếu Các phương trình hoá học minh hoạ thường gặp 4Al + 3O2 2Al2O3 t0 Lưu ý: CuO + H2  Cu + H2O - Một số oxit kim loại như Al O , t0 2 3 Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 MgO, BaO, CaO, Na2O, K2O S + O2 SO2 không bị H2, CO khử. CaO + H2O Ca(OH)2 - Các oxit kim loại khi ở trạng thái t0 Cu(OH)2  CuO + H2O hoá trị cao là oxit axit như: CrO3, CaO + 2HCl CaCl2 + H2O Mn2O7, CaO + CO2 CaCO3 - Các phản ứng hoá học xảy ra phải tuân theo các điều kiện của từng Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NaOH NaOH + HCl NaCl + H O phản ứng. 2 - Khi oxit axit tác dụng với dd 2NaOH + CO Na CO + H O 2 2 3 2 Kiềm thì tuỳ theo tỉ lệ số mol sẽ BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl tạo ra muối axit hay muối trung SO3 + H2O H2SO4 hoà. P2O5 + 3H2O 2H3PO4 VD: P2O5 + 6NaOH 2Na3PO4 + 3H2O NaOH + CO2 NaHCO3 N2O5 + Na2O 2NaNO3 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl - Khi tác dụng với H2SO4 đặc, kim 2HCl + Fe FeCl2 + H2 loại sẽ thể hiện hoá trị cao nhất, không giải phóng Hidro VD: Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + H2O
  11. 2HCl + Ba(OH)2 BaCl2 + 2H2O 6HCl + Fe2O3 2FeCl3 + 3H2O 2HCl + CaCO3 CaCl2 + 2H2O điều chế các hợp chất vô cơ Kim loại + oxi 1 4 Nhiệt phân muối 2 Phi kim + oxi oxit 5 Nhiệt phân bazơ Hợp chất + oxi 3 không tan 6 t0 1. 3Fe + 2O2  Fe3O4 Phi kim + hidro t0 2. 4P + 5O2  2P2O5 t0 7 3. CH4 + O2  CO2 + 2H2O Oxit axit + nước Axit t0 4. CaCO3  CaO + CO2 t0 8 5. Cu(OH)2  CuO + H2O Axit mạnh + muối askt 6. Cl2 + H2  2HCl 7. SO3 + H2O H2SO4 9 8. BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + Kiềm + dd muối 2HCl 9. Ca(OH)2 + Na2CO3 10 Oxit bazơ + nước Bazơ CaCO3 + 2NaOH 10. CaO + H2O Ca(OH)2 điện phân dd muối 11 11. NaCl + 2H2O dpdd NaOH (có màng ngăn) + Cl2 + H2 Axit + bazơ 12 19 Kim loại + phi kim Muối Oxit bazơ + dd axit 13 20 Kim loại + dd axit ` Oxit axit + dd kiềm 14 21 Kim loại + dd muối Oxit axit 15 12. Ba(OH) + H SO BaSO  + 2H O + oxit bazơ 2 2 4 4 2 13. CuO + 2HCl CuCl + H O Dd muối + dd muối 16 2 2 14. SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O 15. CaO + CO2 CaCO3 Dd muối + dd kiềm 17 16. BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl 17. CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 18. CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O t0 19. 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 20. Fe + 2HCl FeCl2 + H2 21. Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
  12. Muối + dd axit 18
  13. Tính chất hoá học của kim loại t0 1. 3Fe + 2O2  Fe3O4 t0 2. 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 oxit Muối + H2 3. Fe + 2HCl FeCl2 + H2 4. Fe + CuSO4 FeSO4 + + O2 + Axit Cu Kim loại + DD Muối + Phi kim Muối Muối + kl 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.
  14. - Trừ Au và Pt, các kim loại khác đều có thể tác dụng với HNO3 và H2SO4 đặc nhưng không giải phóng Hidro. So sánh tính chất hoá học của nhôm và sắt * Giống: - Đều có các tính chất chung của kim loại. - Đều không tác dụng với HNO3 và H2SO4 đặc nguội * Khác: Tính chất Al (NTK = 27) Fe (NTK = 56) Tính chất - Kim loại màu trắng, có ánh kim, - Kim loại màu trắng xám, có ánh vật lý nhẹ, dẫn điện nhiệt tốt. kim, dẫn điện nhiệt kém hơn Nhôm. 0 0 0 0 - t nc = 660 C - t nc = 1539 C - Là kim loại nhẹ, dễ dát mỏng, - Là kim loại nặng, dẻo nên dễ rèn. dẻo. t0 t0 Tác dụng với 2Al + 3Cl2  2AlCl3 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 phi kim t0 t0 2Al + 3S  Al2S3 Fe + S  FeS Tác dụng với 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 axit Tác dụng với 2Al + 3FeSO4 Al2(SO4)3 + 3Fe Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag dd muối Tác dụng với 2Al + 2NaOH + H2O Không phản ứng dd Kiềm 2NaAlO2 + 3H2 Hợp chất - Al2O3 có tính lưỡng tính - FeO, Fe2O3 và Fe3O4 đều là các Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O oxit bazơ Al2O3+ 2NaOH 2NaAlO2 + H2O - Al(OH)3 kết tủa dạng keo, là hợp - Fe(OH)2 màu trắng xanh chất lưỡng tính - Fe(OH)3 màu nâu đỏ Kết luận - Nhôm là kim loại lưỡng tính, có - Sắt thể hiện 2 hoá trị: II, III thể tác dụng với cả dd Axit và dd + Tác dụng với axit thông thường, Kiềm. Trong các phản ứng hoá với phi kim yếu, với dd muối: II học, Nhôm thể hiện hoá trị III + Tác dụng với H2SO4 đặc nóng, dd HNO3, với phi kim mạnh: III Gang và thép Gang Thép Đ/N - Gang là hợp kim của Sắt với - Thép là hợp kim của Sắt với Cacbon và 1 số nguyên tố khác Cacbon và 1 số nguyên tố khác như Mn, Si, S (%C=25%) (%C<2%) t0 t0 Sản xuất C + O2  CO2 2Fe + O2  2FeO t0 t0 CO2 + C  2CO FeO + C  Fe + CO
  15. t0 t0 3CO + Fe2O3  2Fe + 3CO2 FeO + Mn  Fe + MnO t0 t0 4CO + Fe3O4  3Fe + 4CO2 2FeO + Si  2Fe + SiO2 t0 CaO + SiO2  CaSiO3 Tính chất Cứng, giòn Cứng, đàn hồi tính chất hoá học của phi kim. Oxit axit sản phẩm khí HCl + HClO NaCl + NaClO + H2O Nước Gia-ven + O2 HCl + Hidro + Hidro + NaOH Phi + Kim loại Kim Clo + KOH, + Kim loại t0 Muối clorua KCl + KClO Oxit kim loại hoặc muối 3 Kim cương: Là chất rắn Than chì: Là chất rắn, Cacbon vô định hình: Là trong suốt, cứng, không mềm, có khả năng dẫn điện chất rắn, xốp, không có khả dẫn điện Làm điện cực, chất bôi năng dẫn điện, có ính hấp Làm đồ trang sức, mũi trơn, ruột bút chì phụ. khoan, dao cắt kính Làm nhiên liệu, chế tạo mặt nạ phòng độc Ba dạng thù hình của Cacbon Kim loại + CO2 + Oxit KL cacbon + O2 CO2 Các phương trình hoá học đáng nhớ dpdd 6. NaCl + 2H2O mnx 2NaOH + Cl2 + 1. 2Fe + 3Cl 2FeCl 2 3 H2 t0 2. Fe + S  FeS t0 6. C + 2CuO  2Cu + CO2 0 3. H2O + Cl2 HCl + HClO t 7. 3CO + Fe2O3  2Fe + 3CO2 4. 2NaOH + Cl2 NaCl + NaClO + H2O 8. NaOH + CO NaHCO 0 2 3 5. 4HCl + MnO t MnCl + Cl + 2H O 2 2 2 2 9. 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O Phân loại hợp chất hữu cơ Hợp chất hữu cơ Hidro cacbon Dẫn xuất của RH Hidrocabon Hidrocacbon Hidrocacbon Hidrocacbon Dẫn xuất Dẫn xuất Dẫn xuất no không no không no thơm chứa chứa Oxi chứa Nitơ Ankan Anken Ankin Aren Halogen VD: VD: CTTQ CTTQ: CTTQ: CTTQ VD: C2H5OH Protein CnH2n+2 CnH2n CnH2n-2 CnH2n-6 C2H5Cl CH3COOH VD: CH4 VD: C2H4 VD: C2H4 VD: C6H6 C6H5Br Chất béo (Metan) (Etilen) (Axetilen) (Benzen) Gluxit
  16. Hợp chất Metan Etilen Axetilen Benzen CTPT. CH4 = 16 C2H4 = 28 C2H2 = 26 C6H6 = 78 PTK Công thức H H H H C C H cấu tạo H C H C C H H H Liên kết ba gồm 1 liên kết Liên kết đơn Liên kết đôi gồm 1 liên kết bền và 2 liên kết kém bền 3lk đôi và 3lk đơn xen kẽ bền và 1 liên kết kém bền trong vòng 6 cạnh đều Trạng thái Khí Lỏng Tính chất Không màu, không mùi, ít tan trong nước, nhẹ hơn không khí. Không màu, không tan vật lý trong nước, nhẹ hơn nước, hoà tan nhiều chất, độc Tính chất Có phản ứng cháy sinh ra CO2 và H2O hoá học CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O - Giống C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O 2C6H6 + 15O2 12CO2 + 6H2O nhau - Khác Chỉ tham gia phản ứng thế Có phản ứng cộng Có phản ứng cộng Vừa có phản ứng thế và nhau anhsang phản ứng cộng (khó) CH4 + Cl2  C2H4 + Br2 C2H4Br2 C2H2 + Br2 C2H2Br2 Ni,t0 ,P Fe,t0 C2H2 + Br2 C2H2Br4 CH3Cl + HCl C 2 H 4 + H2  C2H6 C6H6 + Br2  C2H4 + H2O C2H5OH C6H5Br + HBr asMT C6H6 + Cl2  ứng dụng Làm nhiên liệu, nguyên Làm nguyên liệu điều chế Làm nhiên liệu hàn xì, Làm dung môi, diều chế liệu trong đời sống và nhựa PE, rượu Etylic, Axit thắp sáng, là nguyên liệu thuốc nhuộm, dược phẩm, trong công nghiệp Axetic, kích thích quả chín. sản xuất PVC, cao su thuốc BVTV Điều chế Có trong khí thiên nhiên, Sp chế hoá dầu mỏ, sinh ra Cho đất đèn + nước, sp Sản phẩm chưng nhựa than khí đồng hành, khí bùn ao. khi quả chín chế hoá dầu mỏ đá. 0 H2SO4d ,t CaC2 + H2O C2H5OH  C2H2 + Ca(OH)2 C2H4 + H2O Nhận biết Khôg làm mất màu dd Br2 Làm mất màu dung dịch Làm mất màu dung dịch Ko làm mất màu dd Brom
  17. Làm mất màu Clo ngoài as Brom Brom nhiều hơn Etilen Ko tan trong nước rượu Etylic Axit Axetic CTPT: C2H6O CTPT: C2H4O2 h h h Công thức h c c o h h c c o h h h o h CTCT: CH3 – CH2 – OH CTCT: CH3 – CH2 – COOH Là chất lỏng, không màu, dễ tan và tan nhiều trong nước. Tính chất vật lý Sôi ở 78,30C, nhẹ hơn nước, hoà tan được nhiều chất Sôi ở 1180C, có vị chua (dd Ace 2-5% làm giấm ăn) như Iot, Benzen - Phản ứng với Na: 2C2H5OH + 2Na 2C2H5ONa + H2 2CH3COOH + 2Na 2CH3COONa + H2 - Rượu Etylic tác dụng với axit axetic tạo thành este Etyl Axetat 0 H 2 SO4 d ,t Tính chất hoá CH3COOH + C2H5OH  CH3COOC2H5 + H2O học. - Cháy với ngọn lửa màu xanh, toả nhiều nhiệt - Mang đủ tính chất của axit: Làm đỏ quỳ tím, tác dụng C2H6O + 3O2 2CO2 + 3H2O với kim loại trước H, với bazơ, oxit bazơ, dd muối - Bị OXH trong kk có men xúc tác 2CH3COOH + Mg (CH3COO)2Mg + H2 mengiam C2H5OH + O2  CH3COOH + H2O CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O Dùng làm nhiên liệu, dung môi pha sơn, chế rượu Dùng để pha giấm ăn, sản xuất chất dẻo, thuốc nhuộm, ứng dụng bia, dược phẩm, điều chế axit axetic và cao su dược phẩm, tơ Bằng phương pháp lên men tinh bột hoặc đường - Lên men dd rượu nhạt Men mengiam C6H12O6 0  2C2H5OH + 2CO2 C2H5OH + O2  CH3COOH + H2O Điều chế 30 32 C Hoặc cho Etilen hợp nước - Trong PTN: ddaxit 2CH3COONa + H2SO4 2CH3COOH + Na2SO4 C2H4 + H2O  C2H5OH
  18. glucozơ saccarozơ tinh bột và xenlulozơ Công thức C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n Tinh bột: n 1200 – 6000 phân tử Xenlulozơ: n 10000 – 14000 Trạng Chất kết tinh, không màu, vị Chất kết tinh, không màu, vị ngọt Là chất rắn trắng. Tinh bột tan được trong thái ngọt, dễ tan trong nước sắc, dễ tan trong nước, tan nhiều nước nóng hồ tinh bột. Xenlulozơ không Tính chất trong nước nóng tan trong nước kể cả đun nóng vật lý Phản ứng tráng gương Thuỷ phân khi đun nóng trong dd Thuỷ phân khi đun nóng trong dd axit loãng Tính chất o C6H12O6 + Ag2O axit loãng ddaxit,t hoá học o (C6H10O5)n + nH2O  nC6H12O6 C6H12O7 + 2Ag ddaxit,t quan C12H22O11 + H2O  trọng C6H12O6 + C6H12O6 Hồ tinh bột làm dd Iot chuyển màu xanh glucozơ fructozơ Thức ăn, dược phẩm Thức ăn, làm bánh kẹo Pha chế Tinh bột là thức ăn cho người và động vật, là dược phẩm nguyên liệu để sản xuất đường Glucozơ, ứng dụng rượu Etylic. Xenlulozơ dùng để sản xuất giấy, vải, đồ gỗ và vật liệu xây dựng. Có trong quả chín (nho), hạt nảy Có trong mía, củ cải đường Tinh bột có nhiều trong củ, quả, hạt. Điều chế mầm; điều chế từ tinh bột. Xenlulozơ có trong vỏ đay, gai, sợi bông, gỗ Phản ứng tráng gương Có phản ứng tráng gương khi đun Nhận ra tinh bột bằng dd Iot: có màu xanh Nhận biết nóng trong dd axit đặc trưng
  19. PHẦN B: C ÁC CHUY ấN ĐỀ CƠ BẢN BỒI DƯỠNG HSG MễN HOÁ THCS
  20. Chuyên đề 1: CƠ CHế Và CÂN BằNG PHương trình hoá học I/ Phản ứng oxi hoá- khử, và không oxi hoá- khử. 1/ Phản ứng hoá hợp. - Đặc điểm của phản ứng: Có thể xảy ra sự thay đổi số oxi hoá hoặc không. Ví dụ: Phản ứng có sự thay đổi số oxi hoá. 4Al (r) + 3O2 (k) > 2Al2O3 (r) Phản ứng không có sự thay đổi số oxi hoá. BaO (r) + H2O (l) > Ba(OH)2 (dd) 2/ Phản ứng phân huỷ. - Đặc điểm của phản ứng: Có thể xảy ra sự thay đổi số oxi hoá hoặc không. Ví dụ: Phản ứng có sự thay đổi số oxi hoá. 2KClO3 (r) > 2KCl (r) + 3O2 (k) Phản ứng không có sự thay đổi số oxi hoá. CaCO3 (r) > CaO (r) + CO2 (k) II/ Phản ứng có sự thay đổi số oxi hoá. 1/ Phản ứng thế. - Đặc điểm của phản ứng: Nguyên tử của đơn chất thay thế một hay nhiều nguyên tử của một nguyên tố trong hợp chất. Ví dụ: Zn (r) + 2HCl (dd) > ZnCl2 (dd) + H2 (k) 2/ Phản ứng oxi hoá - khử. - Đặc điểm của phản ứng: Xảy ra đồng thời sự oxi hoá và sự khử. hay xảy ra đồng thời sự nhường electron và sự nhận electron. Ví dụ: CuO (r) + H2 (k) > Cu (r) + H2O (h) Trong đó: -H2 là chất khử (Chất nhường e cho chất khác) - CuO là chất oxi hoá (Chất nhận e của chất khác) - Từ H2 > H2O được gọi là sự oxi hoá. (Sự chiếm oxi của chất khác) - Từ CuO > Cu được gọi là sự khử. (Sự nhường oxi cho chất khác)
  21. III/ Phản ứng không có thay đổi số oxi hoá. 1/ Phản ứng giữa axit và bazơ. - Đặc điểm của phản ứng: Sản phẩm thu được là muối và nước. Ví dụ: 2NaOH (dd) + H2SO4 (dd) > Na2SO4 (dd) + 2H2O (l) NaOH (dd) + H2SO4 (dd) > NaHSO4 (dd) + H2O (l) Cu(OH)2 (r) + 2HCl (dd) > CuCl2 (dd) + 2H2O (l) Trong đó: Phản ứng trung hoà (2 chất tham gia ở trạng thái dung dịch). - Đặc điểm của phản ứng: là sự tác dụng giữa axit và bazơ với lượng vừa đủ. - Sản phẩm của phản ứng là muối trung hoà và nước. Ví dụ: NaOH (dd) + HCl (dd) > NaCl (dd) + H2O (l) 2/ Phản ứng gữa axit và muối. - Đặc điểm của phản ứng: Sản phẩm thu được phải có ít nhất một chất không tan hoặc một chất khí hoặc một chất điện li yếu. Ví dụ: Na2CO3 (r) + 2HCl (dd) > 2NaCl (dd) + H2O (l) + CO2 (k) BaCl2 (dd) + H2SO4 (dd) > BaSO4 (r) + 2HCl (dd) Lưu ý: BaSO4 là chất không tan kể cả trong môi trường axit. 3/ Phản ứng giữa bazơ và muối. - Đặc điểm của phản ứng: + Chất tham gia phải ở trạng thái dung dịch (tan được trong nước) + Chất tạo thành (Sản phẩm thu được) phải có ít nhất một chất không tan hoặc một chất khí hoặc một chất điện li yếu. + Chú ý các muối kim loại mà oxit hay hiđroxit có tính chất lưỡng tính phản ứng với dung dịch bazơ mạnh. Ví dụ: 2NaOH (dd) + CuCl2 (dd) > 2NaCl (dd) + Cu(OH)2 (r) Ba(OH)2 (dd) + Na2SO4 (dd) > BaSO4 (r) + 2NaOH (dd) NH4Cl (dd) + NaOH (dd) > NaCl (dd) + NH3 (k) + H2O (l) AlCl3 (dd) + 3NaOH (dd) > 3NaCl (dd) + Al(OH)3 (r) Al(OH)3 (r) + NaOH (dd) > NaAlO2 (dd) + H2O (l) 4/ Phản ứng giữa 2 muối với nhau. - Đặc điểm của phản ứng: + Chất tham gia phải ở trạng thái dung dịch (tan được trong nước) + Chất tạo thành (Sản phẩm thu được) phải có ít nhất một chất không tan hoặc một chất khí hoặc một chất điện li yếu. Ví dụ: NaCl (dd) + AgNO3 (dd) > AgCl (r) + NaNO3 (dd) BaCl2 (dd) + Na2SO4 (dd) > BaSO4 (r) + 2NaCl (dd) 2FeCl3 (dd) + 3H2O (l) + 3Na2CO3 (dd) > 2Fe(OH)3 (r) + 3CO2 (k) + 6NaCl (dd)
  22. giới thiệu 1 số phương pháp cân bằng phương trình hoá học. 1/ Cân bằng phương trình theo phương pháp đại số. Ví dụ: Cân bằng phương trình phản ứng P2O5 + H2O -> H3PO4 Đưa các hệ số x, y, z vào phương trình ta có: - Căn cứ vào số nguyên tử P ta có: 2x = z (1) - Căn cứ vào số nguyên tử O ta có: 5x + y = z (2) - Căn cứ vào số nguyên tử H ta có: 2y = 3z (3) 6x Thay (1) vào (3) ta có: 2y = 3z = 6x => y = = 3x 2 Nếu x = 1 thì y = 3 và z = 2x = 2.1 = 2 => Phương trình ở dạng cân bằng như sau: P2O5 + 3H2O -> 2H3PO4 Ví dụ: Cân bằng phương trình phản ứng. Al + HNO3 (loãng) > Al(NO3)3 + NO + H2O Bước 1: Đặt hệ số bằng các ẩn số a, b, c, d trước các chất tham gia và chất tạo thành (Nếu 2 chất mà trùng nhau thì dùng 1 ẩn) Ta có. a Al + b HNO3 > a Al(NO3)3 + c NO + b/2 H2O. Bước 2: Lập phương trình toán học với từng loại nguyên tố có sự thay đổi về số nguyên tử ở 2 vế. Ta nhận thấy chỉ có N và O là có sự thay đổi. N: b = 3a + c (I) O: 3b = 9a + c + b/2 (II) Bước 3: Giải phương trình toán học để tìm hệ số Thay (I) vào (II) ta được. 3(3a + c) = 9a + c + b/2 2c = b/2 > b = 4c > b = 4 và c = 1. Thay vào (I) > a = 1. Bước 4: Thay hệ số vừa tìm được vào phương trình và hoàn thành phương trình. Al + 4 HNO3 > Al(NO3)3 + NO + 2 H2O Bước 5: Kiểm tra lại phương trình vừa hoàn thành. 2/ Cân bằng theo phương pháp electron. Ví dụ: Cu + HNO3 (đặc) > Cu(NO3)2 + NO2 + H2O Bước 1: Viết PTPƯ để xác định sự thay đổi số oxi hoá của nguyên tố. 0 + 2 Ban đầu: Cu > Cu Trong chất sau phản ứng Cu(NO3)2 + 5 + 4 Ban đầu: N (HNO3) > N Trong chất sau phản ứng NO2 Bước 2: Xác định số oxi hoá của các nguyên tố thay đổi. Cu0 > Cu+ 2 + 5 + 4 N > N Bước 3: Viết các quá trình oxi hoá và quá trình khử.
  23. Cu0 – 2e > Cu+ 2 + 5 + 4 N + 1e > N Bước 4: Tìm bội chung để cân bằng số oxi hoá. 1 Cu0 – 2e > Cu+ 2 + 5 + 4 2 N + 1e > N Bước 5: Đưa hệ số vào phương trình, kiểm tra, cân bằng phần không oxi hoá - khử và hoàn thành PTHH. Cu + 2HNO3 (đặc) > Cu(NO3)2 + 2NO2 + H2O + 2HNO3 (đặc) > Cu + 4HNO3 (đặc) > Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3/ Cân bằng theo phương pháp bán phản ứng ( Hay ion - electron) Theo phương pháp này thì các bước 1 và 2 giống như phương pháp electron. Bước 3: Viết các bán phản ứng oxi hoá và bán phản ứng khử theo nguyên tắc: + Các dạng oxi hoá và dạng khử của các chất oxi hoá, chất khử nếu thuộc chất điện li mạnh thì viết dưới dạng ion. Còn chất điện li yếu, không điện li, chất rắn, chất khí thì viết dưới dạng phân tử (hoặc nguyên tử). Đối với bán phản ứng oxi hoá thì viết số e nhận bên trái còn bán phản ứng thì viết số e cho bên phải. Bước 4: Cân bằng số e cho – nhận và cộng hai bán phản ứng ta được phương trình phản ứng dạng ion. Muốn chuyển phương trình phản ứng dạng ion thành dạng phân tử ta cộng 2 vế những lượng tương đương như nhau ion trái dấu (Cation và anion) để bù trừ điện tích. Chú ý: cân bằng khối lượng của nửa phản ứng. Môi trường axit hoặc trung tính thì lấy oxi trong H2O. Bước 5: Hoàn thành phương trình.
  24. Một số phản ứng hoá học thường gặp. Cần nắm vững điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi trong dung dịch. Gồm các phản ứng: 1/ Axit + Bazơ  Muối + H2O 2/ Axit + Muối  Muối mới + Axít mới 3/ Dung dịch Muối + Dung dịch Bazơ  Muối mới + Bazơ mới 4/ 2 Dung dịch Muối tác dụng với nhau  2 Muối mới Điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi là: Sản phẩm thu được phải có ít nhất một chất không tan hoặc một chất khí hoặc phải có H2O và các chất tham gia phải theo yêu cầu của từng phản ứng. Tính tan của một số muối và bazơ. - Hầu hết các muối clo rua đều tan ( trừ muối AgCl , PbCl2 ) - Tất cả các muối nit rat đều tan. - Tất cả các muối của kim loại kiềm đều tan. - Hầu hết các bazơ không tan ( trừ các bazơ của kim loại kiềm, Ba(OH)2 và Ca(OH)2 tan ít. * Na2CO3 , NaHCO3 ( K2CO3 , KHCO3 ) và các muối cacbonat của Ca, Mg, Ba đều tác dụng được với a xít. NaHCO3 + NaHSO4  Na2SO4 + H2O + CO2 Na2CO3 + NaHSO4  Không xảy ra NaHCO3 + NaOH  Na2CO3 + H2O Na2CO3 + NaOH  Không xảy ra 2NaHCO3  Na2CO3 + H2O + CO2 NaHCO3 + Ba(OH)2  BaCO3 + NaOH + H2O 2NaHCO3 + 2KOH  Na2CO3 + K2CO3 + 2H2O Na2CO3 + Ba(OH)2  BaCO3 + 2NaOH Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2  2BaCO3 + 2H2O Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2  BaCO3 + CaCO3 + 2H2O NaHCO3 + BaCl2  không xảy ra Na2CO3 + BaCl2  BaCO3 + 2NaCl Ba(HCO3)2 + BaCl2  không xảy ra Ca(HCO3)2 + CaCl2  không xảy ra NaHSO3 + NaHSO4  Na2SO4 + H2O + SO2 Na2SO3 + H2SO4  Na2SO4 + H2O + SO2 2NaHSO3 + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O + 2SO2 Na2SO3 + 2NaHSO4  2Na2SO4 + H2O + SO2 2KOH + 2NaHSO4  Na2SO4 + K2SO4 + H2O (NH4)2CO3 + 2NaHSO4  Na2SO4 + (NH4)2SO4 + H2O + CO2 Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu Cu + Fe SO4  không xảy ra Cu + Fe2(SO4)3  2FeSO4 + CuSO4 Fe + Fe2(SO4)3  3FeSO4
  25. t 0 2FeCl2 + Cl2  2FeCl3
  26. Bảng tính tan trong nước của các axit – bazơ - muối Nhóm Hiđro và các kim loại hiđroxit và H K Na Ag Mg Ca Ba Zn Hg Pb Cu Fe Fe Al gốc axit I I I I II II II II II II II II III III - OH t t - k i t k - k k k k k - Cl t/b t t k t t t t t i t t t t - NO3 t/b t t t t t t t t t t t t t - CH3COO t/b t t t t t t t t t t t - t = S t/b t t k - t t k k k k k k – = SO3 t/b t t k k k k k k k k k - – = SO4 t/kb t t i t i k t - k t t t t = CO3 t/b t t k k k k k - k - k - – = SiO3 k/kb t t – k k k k – k – k k k = PO4 t/kb t t k k k k k k k k k k k t : hợp chất không tan được trong nước . k: hợp chất không tan i: hợp chất ít tan. b: hợp chất bay hơi hoặc dễ bi phân huỷ thành khí bay lên. kb : hợp chất không bay hơi. Vạch ngang “ - " :hợp chất không tồn tại hoặc bị phân huỷ trong nước.
  27. Một số PTHH cần lưu ý: Ví dụ: Hoà tan m( gam ) MxOy vào dung dịch axit (HCl, H2SO4, HNO3) Ta có PTHH cân bằng như sau: lưu ý 2y/x là hoá trị của kim loại M MxOy + 2yHCl  xMCl2y/x + yH2O 2MxOy + 2yH2SO4  xM2(SO4)2y/x + 2yH2O MxOy + 2yHNO3  xM(NO3)2y/x + yH2O VD: Hoà tan m( gam ) kim loại M vào dung dịch a xit (HCl, H2SO4) Ta có PTHH cân bằng như sau: lưu ý x là hoá trị của kim loại M 2M + 2xHCl  2MClx + xH2 áp dụng: Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 2Al + 2*3 HCl  2AlCl3 + 3H2 6 2M + xH2SO4  M2(SO4)x + xH2 áp dụng: Fe + H2SO4  FeSO4 + H2 2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2 Các phản ứng điều chế một số kim loại: Đối với một số kim loại như Na, K, Ca, Mg thì dùng phương pháp điện phân nóng chảy các muối Clorua. dpnc PTHH chung: 2MClx (r )  2M(r ) + Cl2( k ) (đối với các kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số) Đối với nhôm thì dùng phương pháp điện phân nóng chảy Al2O3, khi có chất dpnc xúc tác Criolit(3NaF.AlF3) , PTHH: 2Al2O3 (r )  4Al ( r ) + 3 O2 (k ) Đối với các kim loại như Fe , Pb , Cu thì có thể dùng các phương pháp sau: t 0 - Dùng H2: FexOy + yH2  xFe + yH2O ( h ) t 0 - Dùng C: 2FexOy + yC(r )  2xFe + yCO2 ( k ) t 0 - Dùng CO: FexOy + yCO (k )  xFe + yCO2 ( k ) t 0 - Dùng Al( nhiệt nhôm ): 3FexOy + 2yAl (r )  3xFe + yAl2O3 ( k ) - PTPƯ nhiệt phân sắt hiđrô xit: t 0 4xFe(OH)2y/x + (3x – 2y) O2  2xFe2O3 + 4y H2O Một số phản ứng nhiệt phân của một số muối 1/ Muối nitrat Nếu M là kim loại đứng trước Mg (Theo dãy hoạt động hoá học) 2M(NO3)x  2M(NO2)x + xO2 (Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số ) Nếu M là kim loại kể từ Mg đến Cu (Theo dãy hoạt động hoá học)
  28. t 0 4M(NO3)x  2M2Ox + 4xNO2 + xO2 (Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số ) Nếu M là kim loại đứng sau Cu (Theo dãy hoạt động hoá học) t 0 2M(NO3)x  2M + 2NO2 + xO2 (Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số) 2/ Muối cacbonat t 0 - Muối trung hoà: M2(CO3)x (r)  M2Ox (r) + xCO2(k) (Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số) t 0 - Muối cacbonat axit: 2M(HCO3)x(r)  M2(CO3)x(r) + xH2O( h ) + xCO2(k) (Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số) 3/ Muối amoni t 0 NH4Cl  NH3 (k) + HCl ( k ) t 0 NH4HCO3  NH3 (k) + H2O ( h ) + CO2(k) t 0 NH4NO3  N2O (k) + H2O ( h ) t 0 NH4NO2  N2 (k) + 2H2O ( h ) t 0 (NH4)2CO3  2NH3 (k) + H2O ( h ) + CO2(k) t 0 2(NH4)2SO4  4NH3 (k) + 2H2O ( h ) + 2SO2 ( k ) + O2(k) Bài 1: Viết các phương trình hoá học biểu diễn các phản ứng hoá học ở các thí nghiệm sau: a) Nhỏ vài giọt axit clohiđric vào đá vôi. b) Hoà tan canxi oxit vào nước. c) Cho một ít bột điphotpho pentaoxit vào dung dịch kali hiđrôxit. d) Nhúng một thanh sắt vào dung dịch đồng(II) sunfat. e) Cho một mẫu nhôm vào dung dịch axit sunfuric loãng. f) Nung một ít sắt(III) hiđrôxit trong ống nghiệm. g) Dẫn khí cacbonic vào dung dịch nước vôi trong đến dư. h) Cho một ít natri kim loại vào nước. Bài 2: Có những bazơ sau: Fe(OH)3, Ca(OH)2, KOH, Mg(OH)2. Hãy cho biết những bazơ nào: a) Bị nhiệt phân huỷ? b) Tác dụng được với dung dịch H2SO4? c) Đổi màu dung dịch phenolphtalein từ không màu thành màu hồng? Bài 3: Cho các chất sau: canxi oxit, khí sunfurơ, axit clohiđric, bari hiđrôxit, magiê cacbonat, bari clorua, điphotpho penta oxit. Chất nào tác dụng được với nhau từng đôi một. Hãy viết các phương trình hoá học của phản ứng. Hướng dẫn: Lập bảng để thấy được các cặp chất tác dụng được với nhau rõ hơn. Bài 4: Cho các oxit sau: K2O, SO2, BaO, Fe3O4, N2O5. Viết phương trình hoá học(nếu có) của các oxit này lần lượt tác dụng với nước, axit sunfuric, dung dịch kali hiđroxit.
  29. Bài 5: Cho một lượng khí CO dư đi vào ống thuỷ tinh đốt nóng có chứa hỗn hợp bột gồm: CuO, K2O, Fe2O3 (đầu ống thuỷ tinh còn lại bị hàn kín). Viết tất cả các phương trình hoá học xảy ra. Bài 6: Nêu hiện tượng và viết PTHH minh hoạ a/ Cho Na vào dung dịch Al2(SO4)3 b/ Cho K vào dung dịch FeSO4 c/ Hoà tan Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 loãng. d/ Nung nóng Al với Fe2O3 tạo ra hỗn hợp Al2O3 và FexOy. PTHH tổng quát: t 0 3x Fe2O3 + ( 6x – 4y ) Al  6 FexOy + ( 3x – 2y ) Al2O3 Bài 7: Cho thí nghiệm MnO2 + HClđ  Khí A Na2SO3 + H2SO4 ( l )  Khí B FeS + HCl  Khí C NH4HCO3 + NaOHdư  Khí D Na2CO3 + H2SO4 ( l )  Khí E a. Hoàn thành các PTHH và xác định các khí A, B, C, D, E. b. Cho A tác dụng C, B tác dụng với dung dịch A, B tác dung với C, A tác dung dịch NaOH ở điều kiện thường, E tác dụng dung dịch NaOH. Viết các PTHH xảy ra. Bài 8: Nêu hiện tượng xảy ra, giải thích và viết PTHH minh hoạ khi: 1/ Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch nước vôi trong; dung dịch NaAlO2. 2/ Cho từ từ dung dịch axit HCl vào dung dịch Na2CO3. 3/ Cho Na vào dung dịch MgCl2, NH4Cl. 4/ Cho Na vào dung dịch CuSO4, Cu(NO3)2. 5/ Cho Ba vào dung dịch Na2CO3, (NH4)2CO3, Na2SO4. 6/ Cho Fe vào dung dịch AgNO3 dư 7/ Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3, Al2(SO4)3. 8/ Cho Cu ( hoặc Fe ) vào dung dịch FeCl3. 9/ Cho từ từ đến dư bột Fe vào hỗn hợp dung dịch gồm AgNO3 và Cu(NO3)2. 10/ Sục từ từ NH3 vào dung dịch AlCl3
  30. Một số phương pháp giải toán hoá học thông dụng. 1. Phương pháp số học Giải các phép tính Hoá học ở cấp II phổ thông, thông thường sử dụng phương pháp số học: Đó là các phép tính dựa vào sự phụ thuộc tỷ lệ giữa các đại lượng và các phép tính phần trăm. Cơ sở của các tính toán Hoá học là định luật thành phần không đổi được áp dụng cho các phép tính theo CTHH và định luật bảo toàn khối lượng các chất áp dụng cho cá phép tính theo PTHH. Trong phương pháp số học người ta phân biệt một số phương pháp tính sau đây: a. Phương pháp tỉ lệ. Điểm chủ yếu của phương pháp này là lập được tỉ lệ thức và sau đó là áp dụng cách tính toán theo tính chất của tỉ lệ thức tức là tính các trung tỉ bằng tích các ngoại tỉ. Thí dụ: Tính khối lượng cácbon điôxit CO2 trong đó có 3 g cacbon. Bài giải  12 (16.2) 44 CO2 1mol CO2 = 44g Lập tỉ lệ thức: 44g CO2 có 12g C xg 3g C 44 : x = 12 : 3 44.3 => x = 11 12 Vậy, khối lượng cacbon điôxit là 11g Thí dụ 2: Có bao nhiêu gam đồng điều chế được khi cho tương tác 16g đồng sunfat với một lượng sắt cần thiết. Bài giải Phương trình Hoá học: CuSO4 + Fe - > FeSO4 + Cu 160g 64g 16g xg 16.64 => x = 6,4g 160 Vậy điều chế được 6,4g đồng. b. Phương pháp tính theo tỉ số hợp thức. Dạng cơ bản của phép tính này tính theo PTHH tức là tìm khối lượng của một trong những chất tham gia hoặc tạo thành phản ứng theo khối lượng của một trong những chất khác nhau. Phương pháp tìm tỉ số hợp thức giữa khối lượng các chất trong phản ứng được phát biểu như sau:
  31. “Tỉ số khối lượng các chất trong mỗi phản ứng Hoá học thì bằng tỉ số của tích các khối lượng mol các chất đó với các hệ số trong phương trình phản ứng”. Có thể biểu thị dưới dạng toán học như sau: m m n 1 1 1 m2 m2 n2 Trong đó: m1 và m2 là khối lượng các chất, M1, M2 là khối lượng mol các chất còn n1, n2 là hệ số của PTHH. Vậy khi tính khối lượng của một chất tham gia phản ứng Hoá học theo khối lượng của một chất khác cần sử dụng những tỉ số hợp thức đã tìm được theo PTHH như thế nào ? Để minh hoạ ta xét một số thí dụ sau: Thí dụ 1: Cần bao nhiêu gam Pôtat ăn da cho phản ứng với 10g sắt III clorua ? Bài giải PTHH FeCL3 + 3KOH -> Fe(OH)3  + 3KCL 10g ? Tính tỉ số hợp thức giữa khối lượng Kali hiđrôxit và sắt II clorua MKOH = (39 + 16 + 1) = 56g M (56 35,5.3) 162,5g FeCL3 m 56.3 168 KOH mFecl3 162,5 162,5 160 * Tìm khối lượng KOH: m 10g. 10,3g KOH 162,5 Thí dụ 2: Cần bao nhiêu gam sắt III chorua cho tương tác với kalihiđrôxit để thu được 2,5g Kaliclorua? Bài giải PTHH FeCl3 + 3 KOH - > Fe(OH)3  + 3KCl Tính tỉ số hợp thức giữa khối lượng FeCl3 và Kaliclorua M 162,5g ; M 74,5g FeCL3 KCL mFeCl 162,5 162,5 4 mKCl 74,5.3 223,5 162,5 * Tính khối lượng FeCl3: M 2,5. 1,86g FeCL3 223,5 c. Phương pháp tính theo thừa số hợp thức. Hằng số được tính ra từ tỉ lệ hợp thức gọi là thừa số hợp thức và biểu thị bằng chữ cái f. Thừa số hợp thức đã được tính sẵn và có trong bảng tra cứu chuyên môn. Việc tính theo thừa số hợp thức cũng cho cùng kết quả như phép tính theo tỉ số hợp thức nhưng được tính đơn giản hơn nhờ các bảng tra cứu có sẵn. Thí dụ: Theo thí dụ 2 ở trên thì thừa số hợp thức là: 162,5 f = 0,727 223,5 => M 2,5. f 2,5.0,727 1,86 FeCL3
  32. Vậy, khối lượng FeCl3 là 1,86g 2. Phương pháp đại số Trong các phương pháp giải các bài toán Hoá học phương pháp đại số cũng thường được sử dụng. Phương pháp này có ưu điểm tiết kiệm được thời gian, khi giải các bài toán tổng hợp, tương đối khó giải bằng các phương pháp khác. Phương pháp đại số được dùng để giải các bài toán Hoá học sau: a. Giải bài toán lập CTHH bằng phương pháp đại số. Thí dụ: Đốt cháy một hỗn hợp 300ml hiđrocacbon và amoniac trong oxi có dư. Sau khi cháy hoàn toàn, thể tích khí thu được là 1250ml. Sau khi làm ngưng tụ hơi nước, thể tích giảm còn 550ml. Sau khi cho tác dụng với dung dịch kiềm còn 250ml trong đó có 100ml nitơ. Thể tích của tất cả các khí đo trong điều kiện như nhau. Lập công thức của hiđrocacbon Bài giải Khi đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon và amoniac trong oxi phản ứng xảy ra theo phương trình sau: 4NH3 + 3O2 -> 2N2 + 6H2O (1) y y CxHy + (x + ) O2 -> xCO2 + H2O (2) 4 2 Theo dữ kiện bài toán, sau khi đốt cháy amoniac thì tạo thành 100ml nitơ. Theo PTHH (1) sau khi đốt cháy hoàn toàn amoniac ta thu được thể tích nitơ nhỏ hơn 2 lần thể tích amoniac trong hỗn hợp ban đầu, vậy thể tích amonac khi chưa có phản ứng là 100. 2 = 200ml. Do đó thể tích hiđro cácbon khi chưa có phản ứng là 300 - 200 = 100ml. Sau khi đốt cháy hỗn hợp tạo thành (550 - 250) = 300ml, cacbonnic và (1250 - 550 - 300) = 400ml hơi nước. Từ đó ta có sơ đồ phản ứng: y y CxHy + (x + ) O2 -> xCO2 + H2O 4 2 100ml 300ml 400ml Theo định luật Avogađro, có thể thay thế tỉ lệ thể tích các chất khí tham gia và tạo thành trong phản ứng bằng tỉ lệ số phân tử hay số mol của chúng. CxHy + 5O2 -> 3CO2 + 4 H2O => x = 3; y = 8 Vậy CTHH của hydrocacbon là C3H8 b. Giải bài toán tìm thành phần của hỗn hợp bằng phương pháp đại số. Thí dụ: Hoà tan trong nước 0,325g một hỗn hợp gồm 2 muối Natriclorua và Kaliclorua. Thêm vào dung dịch này một dung dịch bạc Nitrat lấy dư - Kết tủa bạc clorua thu được có khối lượng là 0,717g. Tính thành phần phần trăm của mỗi chất trong hỗn hợp. Bài giải Gọi MNaCl là x và mKcl là y ta có phương trình đại số: x + y = 0,35 (1)
  33. PTHH: NaCl + AgNO3 -> AgCl  + NaNO3 KCl + AgNO3 -> AgCl  + KNO3 Dựa vào 2 PTHH ta tìm được khối lượng của AgCl trong mỗi phản ứng: M AgCl 143 m’AgCl = x . = x . = x . 2,444 M NaCl 58,5 M AgCl 143 mAgCl = y . = y . = y . 1,919 M kcl 74,5 => mAgCl = 2,444x + 1,919y = 0,717 (2) x y 0,325 Từ (1) và (2) => hệ phương trình 2,444x 1,919y 0,717 Giải hệ phương trình ta được: x = 0,178 y = 0,147 0,178 => % NaCl = .100% = 54,76% 0,325 % KCl = 100% - % NaCl = 100% - 54,76% = 45,24%. Vậy trong hỗn hợp: NaCl chiếm 54,76%, KCl chiếm 45,24% 3. Phương pháp áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố và khối lượng. a/ Nguyên tắc: Trong phản ứng hoá học, các nguyên tố và khối lượng của chúng được bảo toàn. Từ đó suy ra: + Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các chất tạo thành. + Tổng khối lượng các chất trước phản ứng bằng tổng khối lượng các chất sau phản ứng. b/ Phạm vi áp dụng: Trong các bài toán xảy ra nhiều phản ứng, lúc này đôi khi không cần thiết phải viết các phương trình phản ứng và chỉ cần lập sơ đồ phản ứng để thấy mối quan hệ tỉ lệ mol giữa các chất cần xác định và những chất mà đề cho. Bài 1. Cho một luồng khí clo dư tác dụng với 9,2g kim loại sinh ra 23,4g muối kim loại hoá trị I. Hãy xác định kim loại hoá trị I và muối kim loại đó. Hướng dẫn giải: Đặt M là KHHH của kim loại hoá trị I. PTHH: 2M + Cl2  2MCl 2M(g) (2M + 71)g 9,2g 23,4g ta có: 23,4 x 2M = 9,2(2M + 71) suy ra: M = 23. Kim loại có khối lượng nguyên tử bằng 23 là Na. Vậy muối thu được là: NaCl
  34. Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 3,22g hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, thu được 1,344 lit hiđro (ở đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Tính m? Hướng dẫn giải: PTHH chung: M + H2SO4  MSO4 + H2 1,344 nH SO = nH = = 0,06 mol 2 4 2 22,4 áp dụng định luật BTKL ta có: m = m + m - m = 3,22 + 98 * 0,06 - 2 * 0,06 = 8,98g Muối X H2 SO 4 H 2 Bài 3: Có 2 lá sắt khối lượng bằng nhau và bằng 11,2g. Một lá cho tác dụng hết với khí clo, một lá ngâm trong dung dịch HCl dư. Tính khối lượng sắt clorua thu được. Hướng dẫn giải: PTHH: 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 (1) Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (2) Theo phương trình (1,2) ta có: 11,2 11,2 nFeCl = nFe = = 0,2mol nFeCl = nFe = = 0,2mol 3 56 2 56 Số mol muối thu được ở hai phản ứng trên bằng nhau nhưng khối lượng mol phân tử của FeCl3 lớn hơn nên khối lượng lớn hơn. m = 127 * 0,2 = 25,4g m = 162,5 * 0,2 = 32,5g FeCl 2 FeCl 3 Bài 4: Hoà tan hỗn hợp 2 muối Cacbonnat kim loại hoá trị 2 và 3 bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc). Hỏi cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khác nhau? Bài giải: Bài 1: Gọi 2 kim loại hoá trị II và III lần lượt là X và Y ta có phương trình phản ứng: XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1) Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2). Số mol CO2 thoát ra (đktc) ở phương trình 1 và 2 là: 0,672 n 0,03mol CO2 22,4 Theo phương trình phản ứng 1 và 2 ta thấy số mol CO2 bằng số mol H2O. n n 0,03mol H 2O CO2 và nHCl 0,03.2 0,006mol Như vậy khối lượng HCl đã phản ứng là: mHCl = 0,06 . 36,5 = 2,19 gam
  35. m m Gọi x là khối lượng muối khan (XCl2 YCl3 ) Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: 10 + 2,19 = x + 44 . 0,03 + 18. 0,03 => x = 10,33 gam Bài toán 2: Cho 7,8 gam hỗn hợp kim loại Al và Mg tác dụng với HCl thu được 8,96 lít H2 (ở đktc). Hỏi khi cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan. Bài giải: Ta có phương trình phản ứng như sau: Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2 2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2 Số mol H2 thu được là: 8,96 n 0,4mol H 2 22,4 Theo (1, 2) ta thấy số mol HCL gấp 2 lần số mol H2 Nên: Số mol tham gia phản ứng là: n HCl = 2 . 0,4 = 0,8 mol Số mol (số mol nguyên tử) tạo ra muối cũng chính bằng số mol HCl bằng 0,8 mol. Vậy khối lượng Clo tham gia phản ứng: mCl = 35,5 . 0,8 = 28,4 gam Vậy khối lượng muối khan thu được là: 7,8 + 28,4 = 36,2 gam 4. Phương pháp tăng, giảm khối lượng. a/ Nguyên tắc: So sánh khối lượng của chất cần xác định với chất mà giả thiết cho biết lượng của nó, để từ khối lượng tăng hay giảm này, kết hợp với quan hệ tỉ lệ mol giữa 2 chất này mà giải quyết yêu cầu đặt ra. b/ Phạm vị sử dụng: Đối với các bài toán phản ứng xảy ra thuộc phản ứng phân huỷ, phản ứng giữa kim loại mạnh, không tan trong nước đẩy kim loại yếu ra khỏi dung sịch muối phản ứng, Đặc biệt khi chưa biết rõ phản ứng xảy ra là hoàn toàn hay không thì việc sử dụng phương pháp này càng đơn giản hoá các bài toán hơn. Bài 1: Nhúng một thanh sắt và một thanh kẽm vào cùng một cốc chứa 500 ml dung dịch CuSO4. Sau một thời gian lấy hai thanh kim loại ra khỏi cốc thì mỗi thanh có thêm Cu bám vào, khối lượng dung dịch trong cốc bị giảm mất 0,22g. Trong dung dịch sau phản ứng, nồng độ mol của ZnSO4 gấp 2,5 lần nồng độ mol của FeSO4. Thêm dung dịch NaOH dư vào cốc, lọc lấy kết tủa rồi nung ngoài không khí đến khối
  36. lượng không đổi , thu được 14,5g chất rắn. Số gam Cu bám trên mỗi thanh kim loại và nồng độ mol của dung dịch CuSO4 ban đầu là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: PTHH ( 1 ) Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu ( 2 ) Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu Gọi a là số mol của FeSO4 Vì thể tích dung dịch xem như không thay đổi. Do đó tỉ lệ về nồng độ mol của các chất trong dung dịch cũng chính là tỉ lệ về số mol. Theo bài ra: C = 2,5 C Nên ta có: n = 2,5 n M ZnSO 4 M FeSO 4 ZnSO 4 FeSO 4 Khối lượng thanh sắt tăng: (64 - 56)a = 8a (g) Khối lượng thanh kẽm giảm: (65 - 64)2,5a = 2,5a (g) Khối lượng của hai thanh kim loại tăng: 8a - 2,5a = 5,5a (g) Mà thực tế bài cho là: 0,22g Ta có: 5,5a = 0,22 a = 0,04 (mol) Vậy khối lượng Cu bám trên thanh sắt là: 64 * 0,04 = 2,56 (g) và khối lượng Cu bám trên thanh kẽm là: 64 * 2,5 * 0,04 = 6,4 (g) Dung dịch sau phản ứng 1 và 2 có: FeSO4, ZnSO4 và CuSO4 (nếu có) Ta có sơ đồ phản ứng: 0 NaOH dư t , kk 1 FeSO4  Fe(OH)2  Fe2O3 2 a a a (mol) 2 a mFe O = 160 x 0,04 x = 3,2 (g) 2 3 2 0 NaOH dư t CuSO4  Cu(OH)2  CuO b b b (mol) mCuO = 80b = 14,5 - 3,2 = 11,3 (g) b = 0,14125 (mol) Vậy n = a + 2,5a + b = 0,28125 (mol)  CuSO4 ban đầu 0,28125 CM CuSO = = 0,5625 M 4 0,5 Bài 2: Nhúng một thanh sắt nặng 8 gam vào 500 ml dung dịch CuSO4 2M. Sau một thời gian lấy lá sắt ra cân lại thấy nặng 8,8 gam. Xem thể tích dung dịch không thay đổi thì nồng độ mol/lit của CuSO4 trong dung dịch sau phản ứng là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Số mol CuSO4 ban đầu là: 0,5 x 2 = 1 (mol) PTHH ( 1 ) Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu 1 mol 1 mol 56g 64g làm thanh sắt tăng thêm 64 - 56 = 8 gam Mà theo bài cho, ta thấy khối lượng thanh sắt tăng là: 8,8 - 8 = 0,8 gam
  37. 0,8 Vậy có = 0,1 mol Fe tham gia phản ứng, thì cũng có 0,1 mol CuSO4 tham gia 8 phản ứng. Số mol CuSO4 còn dư : 1 - 0,1 = 0,9 mol 0,9 Ta có CM CuSO = = 1,8 M 4 0,5 Bài 3: Dẫn V lit CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 3,7 gam Ca(OH)2. Sau phản ứng thu được 4 gam kết tủa. Tính V? Hướng dẫn giải: Theo bài ra ta có: 3,7 Số mol của Ca(OH)2 = = 0,05 mol 74 4 Số mol của CaCO3 = = 0,04 mol 100 PTHH CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O - Nếu CO2 không dư: Ta có số mol CO2 = số mol CaCO3 = 0,04 mol Vậy V(đktc) = 0,04 * 22,4 = 0,896 lít - Nếu CO2 dư: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O 0,05  0,05 mol  0,05 CO2 + CaCO3 + H2O  Ca(HCO3)2 0,01 (0,05 - 0,04) mol Vậy tổng số mol CO2 đã tham gia phản ứng là: 0,05 + 0,01 = 0,06 mol V(đktc) = 22,4 * 0,06 = 1,344 lít Bài 4: Hoà tan 20gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hoá trị 1 và 2 bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch X và 4,48 lít khí (ở đktc) tính khối lượng muối khan thu được ở dung dịch X. Bài giải: Gọi kim loại hoá trị 1 và 2 lần lượt là A và B ta có phương trình phản ứng sau: A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + CO2 + H2O (1) BCO3 + 2HCl -> BCl2 + CO2 + H2O (2) Số mol khí CO2 (ở đktc) thu được ở 1 và 2 là: 4,48 n 0,2mol CO2 22,4 Theo (1) và (2) ta nhận thấy cứ 1 mol CO2 bay ra tức là có 1 mol muối cacbonnat chuyển thành muối Clorua và khối lượng tăng thêm 11 gam (gốc CO3 là 60g chuyển thành gốc Cl2 có khối lượng 71 gam). Vậy có 0,2 mol khí bay ra thì khối lượng muối tăng là: 0,2 . 11 = 2,2 gam
  38. Vậy tổng khối lượng muối Clorua khan thu được là: M(Muối khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (gam) Bài 5: Hoà tan 10gam hỗn hợp 2 muối Cacbonnat kim loại hoá trị 2 và 3 bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc). Hỏi cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khác nhau? Bài giải Một bài toán hoá học thường là phải có phản ứng hoá học xảy ra mà có phản ứng hoá học thì phải viết phương trình hoá học là điều không thể thiếu. Vậy ta gọi hai kim loại có hoá trị 2 và 3 lần lượt là X và Y, ta có phản ứng: XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1) Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2). Số mol chất khí tạo ra ở chương trình (1) và (2) là: 0,672 n = 0,03 mol CO2 22,4 Theo phản ứng (1, 2) ta thấy cứ 1 mol CO2 bay ra tức là có 1 mol muối Cacbonnat chuyển thành muối clorua và khối lượng tăng 71 - 60 = 11 (gam) ( m 60g; m 71g CO3 Cl ). Số mol khí CO2 bay ra là 0,03 mol do đó khối lượng muối khan tăng lên: 11 . 0,03 = 0,33 (gam). Vậy khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn dung dịch. m (muối khan) = 10 + 0,33 = 10,33 (gam). Bài 6: Hoà tan 20gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hoá trị 1 và 2 bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch X và 4,48 lít khí (ở đktc) tính khối lượng muối khan thu được ở dung dịch X. Bài giải: Gọi kim loại hoá trị 1 và 2 lần lượt là A và B ta có phương trình phản ứng sau: A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + CO2 + H2O (1) BCO3 + 2HCl -> BCl2 + CO2 + H2O (2) Số mol khí CO2 (ở đktc) thu được ở 1 và 2 là: 4,48 n 0,2mol CO2 22,4 Theo (1) và (2) ta nhận thấy cứ 1 mol CO2 bay ra tức là có 1 mol muối cacbonnat chuyển thành muối Clorua và khối lượng tăng thêm 11 gam (gốc CO3 là 60g chuyển thành gốc Cl2 có khối lượng 71 gam).
  39. Vậy có 0,2 mol khí bay ra thì khối lượng muối tăng là: 0,2 . 11 = 2,2 gam Vậy tổng khối lượng muối Clorua khan thu được là: M(Muối khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (gam) 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 0,40g 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 . M + CuSO4  MSO4 + Cu (1) Số mol CuSO4 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 ) + 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 + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + 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 5. Phương pháp làm giảm ẩn số.
  40. Bài toán 1: (Xét lại bài toán đã nêu ở phương pháp thứ nhất) Hoà tan hỗn hợp 20 gam hai muối cacbonnat kim loại hoá trị I và II bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch M và 4,48 lít CO2 (ở đktc) tính khối lượng muốn tạo thành trong dung dịch M. Bài giải Gọi A và B lần lượt là kim loại hoá trị I và II. Ta có phương trình phản ứng sau: A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + H2O + CO2 (1) BCO3 + 2HCl -> BCl2 + H2O + CO2 (2) Số mol khí thu được ở phản ứng (1) và (2) là: 4,48 n 0,2mol CO3 22,4 Gọi a và b lần lượt là số mol của A 2CO3 và BCO3 ta được phương trình đại số sau: (2A + 60)a + (B + 60)b = 20 (3) Theo phương trình phản ứng (1) số mol ACl thu được 2a (mol) Theo phương trình phản ứng (2) số mol BCl2 thu được là b (mol) Nếu gọi số muối khan thu được là x ta có phương trình: (A + 35.5) 2a + (B + 71)b = x (4) Cũng theo phản ứng (1, 2) ta có: a + b = n 0,2(mol) (5) CO2 Từ phương trình (3, 4) (Lấy phương trình (4) trừ (5)) ta được: 11 (a + b) = x - 20 (6) Thay a + b từ (5) vào (6) ta được: 11 . 0,2 = x - 20 => x = 22,2 gam Bài toán 2: Hoà tan hoàn toàn 5 gam hỗn hợp 2 kim loại bằng dung dịch HCl thu được dung dịch A và khí B, cô cạn dung dịch A thu được 5,71 gam muối khan tính thể tích khí B ở đktc. Bài giải: Gọi X, Y là các kim loại; m, n là hoá trị, x, y là số mol tương ứng, số nguyên tử khối là P, Q ta có: 2X + 2n HCl => 2XCln = nH2 (I) 2Y + 2m HCl -> 2YClm + mH2 (II). Ta có: xP + y Q = 5 (1) x(P + 35,5n) + y(Q + 35,5m) = 5,71 (2) Lấy phương trình (2) trừ phương trình (1) ta có: x(P + 35,5n) + y(Q + 35,5m)- xP - yQ = 0,71
  41. => 35,5 (nx + my) = 0,71 1 Theo I và II: n (xn my) H 2 2 0,71 => thể tích: V = nx + my = .22,4 0,224 (lít) 355.2
  42. 6. Phương pháp dùng bài toán chất tương đương. a/ Nguyên tắc: Khi trong bài toán xảy ra nhiều phản ứng nhưng các phản ứng cùng loại và cùng hiệu suất thì ta thay hỗn hợp nhiều chất thành 1 chất tương đương. Lúc đó lượng (số mol, khối lượng hay thể tích) của chất tương đương bằng lượng của hỗn hợp. b/ Phạm vi sử dụng: Trong vô cơ, phương pháp này áp dụng khi hỗn hợp nhiều kim loại hoạt động hay nhiều oxit kim loại, hỗn hợp muối cacbonat, hoặc khi hỗn hợp kim loại phản ứng với nước. Bài 1: Một hỗn hợp 2 kim loại kiềm A, B thuộc 2 chu kì kế tiếp nhau trong bảng hệ thống tuần hoàn có khối lượng là 8,5 gam. Hỗn hợp này tan hết trong nước dư cho ra 3,36 lit khí H2 (đktc). Tìm hai kim loại A, B và khối lượng của mỗi kim loại. Hướng dẫn giải: PTHH 2A + 2H2O  2AOH + H2 (1) 2B + 2H2O  2BOH + H2 (2) Đặt a = nA , b = nB 3,36 ta có: a + b = 2 = 0,3 (mol) (I) 22,4 8,5 M trung bình: M = = 28,33 0,3 Ta thấy 23 < M = 28,33 < 39 Giả sử MA < MB thì A là Na, B là K hoặc ngược lại. mA + mB = 23a + 39b = 8,5 (II) Từ (I, II) ta tính được: a = 0,2 mol, b = 0,1 mol. Vậy mNa = 0,2 * 23 = 4,6 g, mK = 0,1 * 39 = 3,9 g. Bài 2: Hoà tan 115,3 g hỗn hợp gồm MgCO3 và RCO3 bằng 500ml dung dịch H2SO4 loãng ta thu được dung dịch A, chất rắn B và 4,48 lít CO2 (đktc). Cô cạn dung dịch A thì thu được 12g muối khan. Mặt khác đem nung chất rắn B tới khối lượng không đổi thì thu được 11,2 lít CO 2 (đktc) và chất rắn B1. Tính nồng độ mol/lit của dung dịch H2SO4 loãng đã dùng, khối lượng của B, B1 và khối lượng nguyên tử của R. Biết trong hỗn hợp đầu số mol của RCO3 gấp 2,5 lần số mol của MgCO3. Hướng dẫn giải: Thay hỗn hợp MgCO3 và RCO3 bằng chất tương đương M CO3 PTHH M CO3 + H2SO4  M SO4 + CO2 + H2O (1) 0,2 0,2 0,2 0,2 4,48 Số mol CO2 thu được là: nCO = = 0,2 (mol) 2 22,4 Vậy n = n = 0,2 (mol) H2 SO4 CO 2 0,2 CM H SO = = 0,4 M 2 4 0,5 Rắn B là M CO3 dư:
  43. M CO3  M O + CO2 (2) 0,5 0,5 0,5 Theo phản ứng (1): từ 1 mol M CO3 tạo ra 1 mol M SO4 khối lượng tăng 36 gam. áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: 115,3 = mB + mmuối tan - 7,2 Vậy mB = 110,5 g Theo phản ứng (2): từ B chuyển thành B1, khối lượng giảm là: m = 0,5 * 44 = 22 g. CO 2 Vậy m = m - m = 110,5 - 22 = 88,5 g B 1 B CO 2 Tổng số mol M CO3 là: 0,2 + 0,5 = 0,7 mol 115,3 Ta có M + 60 = 164,71 M = 104,71 0,7 Vì trong hỗn hợp đầu số mol của RCO3 gấp 2,5 lần số mol của MgCO3. 24*1 R * 2,5 Nên 104,71 = R = 137 3,5 Vậy R là Ba. Bài 3: Để hoà tan hoàn toàn 28,4 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại thuộc phân nhóm chính nhóm II cần dùng 300ml dung dịch HCl aM và tạo ra 6,72 lit khí (đktc). Sau phản ứng, cô cạn dung dịch thu được m(g) muối khan. Tính giá trị a, m và xác định 2 kim loại trên. Hướng dẫn giải: 6,72 nCO = = 0,3 (mol) 2 22,4 Thay hỗn hợp bằng M CO3 M CO3 + 2HCl  M Cl2 + CO2 + H2O (1) 0,3 0,6 0,3 0,3 Theo tỉ lệ phản ứng ta có: n = 2 n = 2 * 0,3 = 0,6 mol HCl CO 2 0,6 CM HCl = = 2M 0,3 Số mol của M CO = n = 0,3 (mol) 3 CO 2 28,4 Nên M + 60 = = 94,67 0,3 M = 34,67 Gọi A, B là KHHH của 2 kim loại thuộc phân nhóm chính nhóm II, MA < MB ta có: MA < M = 34,67 < MB để thoả mãn ta thấy 24 < M = 34,67 < 40. Vậy hai kim loại thuộc phân nhóm chính nhóm II đó là: Mg và Ca. Khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn là: m = (34,67 + 71)* 0,3 = 31,7 gam.
  44. 7/ Phương pháp bảo toàn số mol nguyên tử. a/ Nguyên tắc áp dụng: Trong mọi quá trình biến đổi hoá học: Số mol mỗi nguyên tố trong các chất được bảo toàn. b/ Ví dụ: Cho 10,4g hỗn hợp bột Fe và Mg (có tỉ lệ số mol 1:2) hoà tan vừa hết trong 600ml dung dịch HNO3 x(M), thu được 3,36 lit hỗn hợp 2 khí N2O và NO. Biết hỗn hợp khí có tỉ khối d = 1,195. Xác định trị số x? Hướng dẫn giải: Theo bài ra ta có: nFe : nMg = 1 : 2 (I) và 56nFe + 24nMg = 10,4 (II) Giải phương trình ta được: nFe = 0,1 và nMg = 0,2 Sơ đồ phản ứng. Fe, Mg + HNO3 > Fe(NO3)3 , Mg(NO3)2 + N2O, NO + H2O 0,1 và 0,2 x 0,1 0,2 a và b (mol) Ta có: 3,36 44a 30b a + b = = 0,15 và = 1,195 > a = 0,05 mol và b = 0,1 mol 22,4 (a b)29 Số mol HNO3 phản ứng bằng: n = n = 3n + 2n + 2n + n HNO 3 N Fe(NO3 )3 Mg(NO3 ) 2 NO2 NO = 3.0,1 + 2.0,2 + 2.0,05 + 0,1 = 0,9 mol Nồng độ mol/lit của dung dịch HNO3: 0,9 x(M) = .1000 = 1,5M 600 8/ Phương pháp lập luận khả năng. a/ Nguyên tắc áp dụng: Khi giải các bài toán hoá học theo phương pháp đại số, nếu số phương trình toán học thiết lập được ít hơn số ẩn số chưa biết cần tìm thì phải biện luận > Bằng cách: Chọn 1 ẩn số làm chuẩn rồi tách các ẩn số còn lại. Nên đưa về phương trình toán học 2 ẩn, trong đó có 1 ẩn có giới hạn (tất nhiên nếu cả 2 ẩn có giới hạn thì càng tốt). Sau đó có thể thiết lập bảng biến thiên hay dự vào các điều kiện khác để chọn các giá trị hợp lí. b/ Ví dụ: Bài 1: Hoà tan 3,06g oxit MxOy bằng dung dich HNO3 dư sau đó cô cạn thì thu được 5,22g muối khan. Hãy xác định kim loại M biết nó chỉ có một hoá trị duy nhất. Hướng dẫn giải: PTHH: MxOy + 2yHNO3 > xM(NO3)2y/x + yH2O Từ PTPƯ ta có tỉ lệ: 3,06 5,22 = > M = 68,5.2y/x M x 16y M x 124y
  45. Trong đó: Đặt 2y/x = n là hoá trị của kim loại. Vậy M = 68,5.n (*) Cho n các giá trị 1, 2, 3, 4. Từ (*) > M = 137 và n =2 là phù hợp. Do đó M là Ba, hoá trị II. Bài 2: A, B là 2 chất khí ở điều kiện thường, A là hợp chất của nguyên tố X với oxi (trong đó oxi chiếm 50% khối lượng), còn B là hợp chất của nguyên tố Y với hiđrô (trong đó hiđro chiếm 25% khối lượng). Tỉ khối của A so với B bằng 4. Xác định công thức phân tử A, B. Biết trong 1 phân tử A chỉ có một nguyên tử X, 1 phân tử B chỉ có một nguyên tử Y. Hướng dẫn giải: Đặt CTPT A là XOn, MA = X + 16n = 16n + 16n = 32n. Đặt CTPT A là YOm, MB = Y + m = 3m + m = 4m. M 32n d = A = = 4 > m = 2n. M B 4m Điều kiện thoả mãn: 0 B là CH4 và n = 2 thì X = 32 (là lưu huỳnh) > A là SO2 9/ Phương pháp giới hạn một đại lượng. a/ Nguyên tắc áp dụng: Dựa vào các đại lượng có giới hạn, chẳng hạn: KLPTTB (M ), hoá trị trung bình, số nguyên tử trung bình, Hiệu suất: 0(%) 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:
  46. A là Na(23) và B là K(39) 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: 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). 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
  47. Chuyên đề 2: Độ tan - nồng độ dung dịch Một số công thức tính cần nhớ: 0C t mct Công thức tính độ tan: S chất = . 100 mdm m Công thức tính nồng độ %: C% = ct . 100% mdd mdd = mdm + mct Hoặc mdd = Vdd (ml) . D(g/ml) * Mối liên hệ giữa độ tan của một chất và nồng độ phần trăm dung dịch bão hoà của chất đó ở một nhiệt độ xác định. Cứ 100g dm hoà tan được Sg chất tan để tạo thành (100+S)g dung dịch bão hoà. Vậy: x(g) // y(g) // 100g // 100S 100.C% Công thức liên hệ: C% = Hoặc S = 100 S 100 C% n(mol) 1000.n(mol) Công thức tính nồng độ mol/lit: CM = = V (lit) V (ml) * Mối liên hệ giữa nồng độ % và nồng độ mol/lit. CM .M 10D.C% Công thức liên hệ: C% = Hoặc CM = 10D M Trong đó: - mct là khối lượng chất tan( đơn vị: gam) - mdm là khối lượng dung môi( đơn vị: gam) - mdd là khối lượng dung dịch( đơn vị: gam) - V là thể tích dung dịch( đơn vị: lit hoặc mililit) - D là khối lượng riêng của dung dịch( đơn vị: gam/mililit) - M là khối lượng mol của chất( đơn vị: gam) - S là độ tan của 1 chất ở một nhiệt độ xác định( đơn vị: gam) - C% là nồng độ % của 1 chất trong dung dịch( đơn vị: %) -CM là nồng độ mol/lit của 1 chất trong dung dịch( đơn vị: mol/lit hay M)
  48. Dạng 1: Toán độ tan Phân dạng 1: Bài toán liên quan giữa độ tan của một chất và nồng độ phần trăm dung dịch bão hoà của chất đó. 0 Bài 1: ở 40 C, độ tan của K2SO4 là 15. Hãy tính nồng độ phần trăm của dung dịch K2SO4 bão hoà ở nhiệt độ này? Đáp số: C% = 13,04% 0 Bài 2: Tính độ tan của Na2SO4 ở 10 C và nồng độ phần trăm của dung dịch bão hoà 0 Na2SO4 ở nhiệt độ này. Biết rằng ở 10 C khi hoà tan 7,2g Na2SO4 vào 80g H2O thì được dung dịch bão hoà Na2SO4. Đáp số: S = 9g và C% = 8,257% Phân dạng 2: Bài toán tính lượng tinh thể ngậm nước cần cho thêm vào dung dịch cho sẵn. Cách làm: Dùng định luật bảo toàn khối lượng để tính: * Khối lượng dung dịch tạo thành = khối lượng tinh thể + khối lượng dung dịch ban đầu. * Khối lượng chất tan trong dung dịch tạo thành = khối lượng chất tan trong tinh thể + khối lượng chất tan trong dung dịch ban đầu. * Các bài toán loại này thường cho tinh thể cần lấy và dung dịch cho sẵn có chứa cùng loại chất tan. Bài tập áp dụng: Bài 1: Tính lượng tinh thể CuSO4.5H2O cần dùng để điều chế 500ml dung dịch CuSO4 8%(D = 1,1g/ml). Đáp số: Khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O cần lấy là: 68,75g Bài 2: Để điều chế 560g dung dịch CuSO4 16% cần phải lấy bao nhiêu gam dung dịch CuSO4 8% và bao nhiêu gam tinh thể CuSO4.5H2O. Hướng dẫn * Cách 1: Trong 560g dung dịch CuSO4 16% có chứa. m 560.16 2240 ct CuSO4(có trong dd CuSO4 16%) = = = 89,6(g) 100 25 m Đặt CuSO4.5H2O = x(g) 1mol(hay 250g) CuSO4.5H2O chứa 160g CuSO4 160x 16x Vậy x(g) // chứa = (g) 250 25 m dd CuSO4 8% có trong dung dịch CuSO4 16% là (560 – x) g m (560 x).8 (560 x).2 ct CuSO4(có trong dd CuSO4 8%) là = (g) 100 25 (560 x).2 16x Ta có phương trình: + = 89,6 25 25
  49. Giải phương trình được: x = 80. Vậy cần lấy 80g tinh thể CuSO4.5H2O và 480g dd CuSO4 8% để pha chế thành 560g dd CuSO4 16%. * Cách 2: Giải hệ phương trình bậc nhất 2 ẩn. * Cách 3: Tính toán theo sơ đồ đường chéo. Lưu ý: Lượng CuSO 4 có thể coi như dd CuSO 4 64%(vì cứ 250g CuSO4.5H2O thì có 160 chứa 160g CuSO4). Vậy C%(CuSO4) = .100% = 64%. 250 Phân dạng 3: bài toán tính lượng chất tan tách ra hay thêm vào khi thay đổi nhiệt độ một dung dịch bão hoà cho sẵn. Cách làm: - Bước 1: Tính khối lượng chất tan và khối lượng dung môi có trong dung 0 dịch bão hoà ở t1( c) - Bước 2: Đặt a(g) là khối lượng chất tan A cần thêm hay đã tách ra khỏi 0 0 0 dung dịch ban đầu, sau khi thay đổi nhiệt độ từ t1( c) sang t2( c) với t1( c) 0 khác t2( c). - Bước 3: Tính khối lượng chất tan và khối lượng dung môi có trong dung 0 dịch bão hoà ở t2( c). - Bước 4: áp dụng công thức tính độ tan hay nồng độ % dung dịch bão hoà(C% ddbh) để tìm a. Lưu ý: Nếu đề yêu cầu tính lượng tinh thể ngậm nước tách ra hay cần thêm vào do thay đổi nhiệt độ dung dịch bão hoà cho sẵn, ở bước 2 ta phải đặt ẩn số là số mol(n) 0 0 Bài 1: ở 12 C có 1335g dung dịch CuSO4 bão hoà. Đun nóng dung dịch lên đến 90 C. Hỏi phải thêm vào dung dịch bao nhiêu gam CuSO4 để được dung dịch bão hoà ở nhiệt độ này. 0 0 Biết ở 12 C, độ tan của CuSO4 là 33,5 và ở 90 C là 80. Đáp số: Khối lượng CuSO4 cần thêm vào dung dịch là 465g. 0 Bài 2: ở 85 C có 1877g dung dịch bão hoà CuSO4. Làm lạnh dung dịch xuống còn 0 25 C. Hỏi có bao nhiêu gam CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch. Biết độ tan của CuSO4 ở 850C là 87,7 và ở 250C là 40. Đáp số: Lượng CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch là: 961,75g Bài 3: Cho 0,2 mol CuO tan trong H2SO4 20% đun nóng, sau đó làm nguội dung dịch 0 đến 10 C. Tính khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O đã tách khỏi dung dịch, biết rằng độ 0 tan của CuSO4 ở 10 C là 17,4g/100g H2O. Đáp số: Lượng CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch là: 30,7g
  50. Dạng 2: Toán nồng độ dung dịch Bài 1: Cho 50ml dung dịch HNO3 40% có khối lượng riêng là 1,25g/ml. Hãy: a/ Tìm khối lượng dung dịch HNO3 40%? b/ Tìm khối lượng HNO3? c/ Tìm nồng độ mol/l của dung dịch HNO3 40%? Đáp số: a/ mdd = 62,5g b/ m = 25g HNO 3 c/ C = 7,94M M(HNO3 ) Bài 2: Hãy tính nồng độ mol/l của dung dịch thu được trong mỗi trường hợp sau: a/ Hoà tan 20g NaOH vào 250g nước. Cho biết D = 1g/ml, coi như thể tích dung HO2 dịch không đổi. b/ Hoà tan 26,88 lít khí hiđro clorua HCl (đktc) vào 500ml nước thành dung dịch axit HCl. Coi như thể dung dịch không đổi. c/ Hoà tan 28,6g Na2CO3.10H2O vào một lượng nước vừa đủ để thành 200ml dung dịch Na2CO3. Đáp số: a/ CM( NaOH ) = 2M b/ CM( HCl ) = 2,4M c/ CM(Na2CO3) = 0,5M Bài 3: Cho 2,3g Na tan hết trong 47,8ml nước thu được dung dịch NaOH và có khí H2 thoát ra . Tính nồng độ % của dung dịch NaOH? Đáp số: C%(NaOH) = 8%
  51. chuyên đề 3: pha trộn dung dịch Loại 1: Bài toán pha loãng hay cô dặc một dung dịch. a) Đặc điểm của bài toán: - Khi pha loãng, nồng độ dung dịch giảm. Còn cô dặc, nồng độ dung dịch tăng. - Dù pha loãng hay cô đặc, khối lượng chất tan luôn luôn không thay đổi. b) Cách làm: Có thể áp dụng công thức pha loãng hay cô đặc TH1: Vì khối lượng chất tan không đổi dù pha loãng hay cô đặc nên. mdd(1).C%(1) = mdd(2).C%(2) TH2: Vì số mol chất tan không đổi dù pha loãng hay cô dặc nên. Vdd(1). CM (1) = Vdd(2). CM (2) Nếu gặp bài toán bài toán: Cho thêm H2O hay chất tan nguyên chất (A) vào 1 dung dịch (A) có nồng độ % cho trước, có thể áp dụng quy tắc đường chéo để giải. Khi đó có thể xem: - H2O là dung dịch có nồng độ O% - Chất tan (A) nguyên chất cho thêm là dung dịch nồng độ 100% + TH1: Thêm H2O Dung dịch đầu C1(%) C2(%) - O mdd.dau C2(%) = mH 2O H2O O(%) C1(%) – C2(%) + TH1: Thêm chất tan (A) nguyên chất Dung dịch đầu C1(%) 100 - C2(%) mdd.dau C2(%) = mctA Chất tan (A) 100(%) C1(%) – C2(%) Lưu ý: Tỉ lệ hiệu số nồng độ nhận được đúng bằng số phần khối lượng dung dịch đầu( hay H2O, hoặc chất tan A nguyên chất) cần lấy đặt cùng hàng ngang. Bài toán áp dụng: Bài 1: Phải thêm bao nhiêu gam H2O vào 200g dung dịch KOH 20% để được dung dịch KOH 16%. m Đáp số: H2O(cần thêm) = 50g
  52. Bài 2: Có 30g dung dịch NaCl 20%. Tính nồng độ % dung dịch thu được khi: - Pha thêm 20g H2O - Cô đặc dung dịch để chỉ còn 25g. Đáp số: 12% và 24% Bài 3: Tính số ml H2O cần thêm vào 2 lit dung dịch NaOH 1M để thu được dung dịch mới có nồng độ 0,1M. Đáp số: 18 lit Bài 4: Tính số ml H2O cần thêm vào 250ml dung dịch NaOH1,25M để tạo thành dung dịch 0,5M. Giả sử sự hoà tan không làm thay đổi đáng kể thể tích dung dịch. Đáp số: 375ml Bài 5: Tính số ml dung dịch NaOH 2,5%(D = 1,03g/ml) điều chế được từ 80ml dung dịch NaOH 35%(D = 1,38g/ml). Đáp số: 1500ml Bài 6: Làm bay hơi 500ml dung dịch HNO3 20%(D = 1,20g/ml) để chỉ còn 300g dung dịch. Tính nồng độ % của dung dịch này. Đáp số: C% = 40% Loại 2:Bài toán hoà tan một hoá chất vào nước hay vào một dung dịch cho sẵn. a/ Đặc điểm bài toán: - Hoá chất đem hoà tan có thể là chất khí, chất lỏng hay chất rắn. - Sự hoà tan có thể gây ra hay không gây ra phản ứng hoá học giữa chất đem hoà tan với H2O hoặc chất tan trong dung dịch cho sẵn. b/ Cách làm: - Bước 1: Xác định dung dịch sau cùng (sau khi hoà tan hoá chất) có chứa chất nào: Cần lưu ý xem có phản ứng giữa chất đem hoà tan với H 2O hay chất tan trong dung dịch cho sẵn không? Sản phẩm phản ứng(nếu có) gồm những chất tan nào? Nhớ rằng: có bao nhiêu loại chất tan trong dung dịch thì có bấy nhiêu nồng độ. . Nếu chất tan có phản ứng hoá học với dung môi, ta phải tính nồng độ của sản phẩm phản ứng chứ không được tính nồng độ của chất tan đó. - Bước 2: Xác định lượng chất tan(khối lượng hay số mol) có chứa trong dung dịch sau cùng. . Lượng chất tan(sau phản ứng nếu có) gồm: sản phẩm phản ứng và các chất tác dụng còn dư. . Lượng sản phẩm phản ứng(nếu có) tính theo pttư phải dựa vào chất tác dụng hết(lượng cho đủ), tuyệt đối không được dựa vào lượng chất tác dụng cho dư (còn thừa sau phản ứng) - Bước 3: Xác định lượng dung dịch mới (khối lượng hay thể tích) . Để tính thể tích dung dịch mới có 2 trường hợp (tuỳ theo đề bài) Nếu đề không cho biết khối lượng riêng dung dịch mới(Dddm) + Khi hoà tan 1 chất khí hay 1 chất rắn vào 1 chất lỏng có thể coi:
  53. Thể tích dung dịch mới = Thể tích chất lỏng + Khi hoà tan 1 chất lỏng vào 1 chất lỏng khác, phải giả sử sự pha trộn không làm thây đổi đáng kể thể tích chất lỏng, để tính: Thể tích dung dịch mới = Tổng thể tích các chất lỏng ban đầu. Nếu đề cho biết khối lượng riêng dung dịch mới(Dddm) mddm Thể tích dung dịch mới: Vddm = Dddm mddm: là khối lượng dung dịch mới + Để tính khối lượng dung dịch mới mddm = Tổng khối lượng(trước phản ứng) – khối lượng kết tủa(hoặc khí bay lên) nếu có. Bài tập áp dụng: Bài 1: Cho 14,84g tinh thể Na2CO3 vào bình chứa 500ml dung dịch HCl 0,4M được dung dịch B. Tính nồng độ mol/lit các chất trong dung dịch B. Đáp số: Nồng độ của NaCl là: CM = 0,4M Nồng độ của Na2CO3 còn dư là: CM = 0,08M Bài 2: Hoà tan 5,6lit khí HCl (ở đktc) vào 0,1lit H2O để tạo thành dung dịch HCl. Tính nồng độ mol/lit và nồng độ % của dung dịch thu được. Đáp số: -CM = 2,5M - C% = 8,36% Bài 3: Cho 200g SO3 vào 1 lít dung dịch H2SO4 17%(D = 1,12g/ml) được dung dịch A. Tính nồng độ % dung dịch A. Đáp số: C% = 32,985% Bài 4: xác định lượng SO3 và lượng dung dịch H2SO4 49% cần lấy để pha thành 450g dung dịch H2SO4 83,3%. Đáp số: Khối lượng SO3 cần lấy là: 210g Khối lượng dung dịch H2SO4 49% cần lấy là 240g Bài 5: Xác định khối lượng dung dịch KOH 7,93% cần lấy để khi hoà tan vào đó 47g K2O thì thu được dung dịch 21%. Đáp số: Khối lượng dung dịch KOH 7,93% cần lấy là 352,94g Bài 6: Cho 6,9g Na và 9,3g Na2O vào nước, được dung dịch A(NaOH 8%). Hỏi phải lấy thêm bao nhiêu gam NaOH có độ tinh khiết 80%(tan hoàn toàn) cho vào để được dung dịch 15%? Đáp số: - Khối lượng NaOH có độ tinh khiết 80% cần lấy là 32,3g Loại 3: Bài toán pha trộn hai hay nhiều dung dịch. a/ Đặc điểm bài toán.
  54. Khi pha trộn 2 hay nhiều dung dịch với nhau có thể xảy ra hay không xảy ra phản ứng hoá học giữa chất tan của các dung dịch ban đầu. b/ Cách làm: TH 1: Khi trộn không xảy ra phản ứng hoá học(thường gặp bài toán pha trộn các dung dịch chứa cùng loại hoá chất) Nguyên tắc chung để giải là theo phương pháp đại số, lập hệ 2 phương trình toán học (1 theo chất tan và 1 theo dung dịch) Các bước giải: - Bước 1: Xác định dung dịch sau trộn có chứa chất tan nào. - Bước 2: Xác định lượng chất tan(mct) có trong dung dịch mới(ddm) - Bước 3: Xác định khối lượng(mddm) hay thể tích(Vddm) dung dịch mới. mddm = Tổng khối lượng( các dung dịch đem trộn ) + Nếu biết khối lượng riêng dung dịch mới(Dddm) mddm Vddm = Dddm + Nếu không biết khối lượng riêng dung dịch mới: Phải giả sử sự hao hụt thể tích do sự pha trộn dung dịch là không đáng kể, để có. Vddm = Tổng thể tích các chất lỏng ban đầu đem trộn + Nếu pha trộn các dung dịch cùng loại chất tan, cùng loại nồng độ, có thể giải bằng quy tắc đường chéo. m1(g) dd C1(%) C2 – C3 C3(%) m2(g) dd C2(%) C3 – C1 ( Giả sử: C1< C3 < C2 ) và sự hao hụt thể tích do sự pha trộn các dd là không đáng kể. m C C 1 = 2 3 m2 C3 C1 + Nếu không biết nồng độ % mà lại biết nồng độ mol/lit (CM) thì áp dụng sơ đồ: V1(l) dd C1(M) C2 – C3 C3(M) V2(g) dd C2(M) C3 – C1 ( Giả sử: C1< C3 < C2 ) V C C 1 = 2 3 V2 C3 C1
  55. + Nếu không biết nồng độ % và nồng độ mol/lit mà lại biết khối lượng riêng (D) thì áp dụng sơ đồ: V1(l) dd D1(g/ml) D2 – D3 D3(g/ml) V2(l) dd D2(g/ml) D3 – D1 (Giả sử: D1< D3 < D2) và sự hao hụt thể tích do sự pha trộn các dd là không đáng kể. V D D 1 = 2 3 V2 D3 D1 TH 2: Khi trộn có xảy ra phản ứng hoá học cũng giải qua 3 bước tương tự bài toán loại 2 (Hoà tan một chất vào một dung dịch cho sẵn). Tuy nhiên, cần lưu ý. - ở bước 1: Phải xác định công thức chất tan mới, số lượng chất tan mới. Cần chú ý khả năng có chất dư(do chất tan ban đầu không tác dụng hết) khi tính toán. - ở bước 3: Khi xác định lượng dung dịch mới (mddm hay Vddm) Tacó: mddm = Tổng khối lượng các chất đem trộng – khối lượng chất kết tủa hoặc chất khí xuất hiện trong phản ứng. - Thể tích dung dịch mới tính như trường hợp 1 loại bài toán này. Thí dụ: áp dụng phương pháp đường chéo. Một bài toán thường có nhiều cách giải nhưng nếu bài toán nào có thể sử dụng được phương pháp đường chéo để giải thì sẽ làm bài toán đơn giản hơn rất nhiều. Bài toán 1: Cần bao nhiêu gam tinh thể CuSO4 . 5H2O hoà vào bao nhiêu gam dung dịch CuSO4 4% để điều chế được 500 gam dung dịch CuSO4 8%. Bài giải: Giải Bằng phương pháp thông thường: Khối lượng CuSO4 có trong 500g dung dịch bằng: 500.8 m 40gam (1) CuúO4 100 Gọi x là khối lượng tinh thể CuSO4 . 5 H2O cần lấy thì: (500 - x) là khối lượng dung dịch CuSO4 4% cần lấy: Khối lượng CuSO4 có trong tinh thể CuSO4 . 5H2O bằng: x.160 m (2) CuSO4 250 Khối lượng CuSO4 có trong tinh thể CuSO4 4% là:
  56. (500 x).4 m (3) CuSO4 100 Từ (1), (2) và (3) ta có: (x.160) (500 x).4 40 250 100 => 0,64x + 20 - 0,04x = 40. Giải ra ta được: X = 33,33g tinh thể Vậy khối lượng dung dịch CuSO4 4% cần lấy là: 500 - 33,33 gam = 466,67 gam. + Giải theo phương pháp đường chéo Gọi x là số gam tinh thể CuSO4 . 5 H2O cần lấy và (500 - x) là số gam dung dịch cần lấy ta có sơ đồ đường chéo như sau: x 69 4 - 8 x 4 1 8 => 500 x 500 x 56 14 4 64 - 8 Giải ra ta tìm được: x = 33,33 gam. Bài toán 2: Trộn 500gam dung dịch NaOH 3% với 300 gam dung dịch NaOH 10% thì thu được dung dịch có nồng độ bao nhiêu%. Bài giải: Ta có sơ đồ đường chéo: 500: 3 10 - C% 500 10 C C% => 300 C 3 300: 10 C% - 3% Giải ra ta được: C = 5,625% Vậy dung dịch thu được có nồng độ 5,625%. Bài toán 3: Cần trộn 2 dung dịch NaOH 3% và dung dịch NaOH 10% theo tỷ lệ khối lượng bao nhiêu để thu được dung dịch NaOH 8%. Bài giải: Gọi m1; m2 lần lượt là khối lượng của các dung dịch cần lấy. Ta có sơ đồ đường chéo sau: m1 3 10 - 8 m1 10 8 8 => m2 8 3 m2 10 8 - 3
  57. Vậy tỷ lệ khối lượng cần lấy là: m 2  1 m2 5 Bài toán áp dụng: Bài 1: Cần pha chế theo tỉ lệ nào về khối lượng giữa 2 dung dịch KNO3 có nồng độ % tương ứng là 45% và 15% để được một dung dịch KNO3 có nồng độ 20%. Đáp số: Phải lấy 1 phần khối lượng dung dịch có nồng dộ 45% và 5 phần khối lượng dung dịch có nồng độ 15% để trộn với nhau. Bài 2: Trộn V1(l) dung dịch A(chứa 9,125g HCl) với V2(l) dung dịch B(chứa 5,475g HCl) được 2(l) dung dịch D. Coi thể tích dung dịch D = Tổng thể tích dung dịch A và dung dịch B. a) Tính nồng độ mol/lit của dung dịch D. b) Tính nồng độ mol/lit của dung dịch A, dung dịch B (Biết hiệu nồng độ mol/lit của dung dịch A trừ nồng độ mol/lit dung dịch B là 0,4mol/l) Đáp số: a) CM(dd D) = 0,2M b) Đặt nồng độ mol/l của dung dịch A là x, dung dịch B là y ta có: x – y = 0,4 (I) 0,25 0,15 Vì thể tích: Vdd D = Vdd A + Vdd B = + = 2 (II) x y Giải hệ phương trình ta được: x = 0,5M, y = 0,1M Vậy nồng độ mol/l của dung dịch A là 0,5M và của dung dịch B là 0,1M. Bài 3: Hỏi phải lấy 2 dung dịch NaOH 15% và 27,5% mỗi dung dịch bao nhiêu gam trộn vào nhau để được 500ml dung dịch NaOH 21,5%, D = 1,23g/ml? Đáp số: Dung dịch NaOH 27,5% cần lấy là 319,8g và dung dịch NaOH 15% cần lấy là 295,2g Bài 4: Trộn lẫn 150ml dung dịch H2SO4 2M vào 200g dung dịch H2SO4 5M( D = 1,29g/ml ). Tính nồng độ mol/l của dung dịch H2SO4 nhận được. Đáp số: Nồng độ H2SO4 sau khi trộn là 3,5M Bài 5: Trộn 1/3 (l) dung dịch HCl (dd A) với 2/3 (l) dung dịch HCl (dd B) được 1(l) dung dịch HCl mới (dd C). Lấy 1/10 (l) dd C tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được 8,61g kết tủa. a) Tính nồng độ mol/l của dd C. b) Tính nồng độ mol/l của dd A và dd B. Biết nồng độ mol/l dd A = 4 nồng dộ mol/l dd B. Đáp số: Nồng độ mol/l của dd B là 0,3M và của dd A là 1,2M. Bài 6: Trộn 200ml dung dịch HNO3 (dd X) với 300ml dung dịch HNO3 (dd Y) được dung dịch (Z). Biết rằng dung dịch (Z) tác dụng vừa đủ với 7g CaCO3. a) Tính nồng độ mol/l của dung dịch (Z).
  58. b) Người ta có thể điều chế dung dịch (X) từ dung dịch (Y) bằng cách thêm H2O vào dung dịch (Y) theo tỉ lệ thể tích: V : V = 3:1. HO2 dd(Y) Tính nồng độ mol/l dung dịch (X) và dung dịch (Y)? Biết sự pha trộn không làm thay đổi đáng kể thể tích dung dịch. Đáp số: a) CMdd(Z) = 0,28M b) Nồng độ mol/l của dung dịch (X) là 0,1M và của dung dịch (Y) là 0,4M. Bài 7: Để trung hoà 50ml dung dịch NaOH 1,2M cần V(ml) dung dịch H2SO4 30% (D = 1,222g/ml). Tính V? Đáp số: Thể tích dung dịch H2SO4 30% cần lấy là 8,02 ml. Bài 8: Cho 25g dung dịch NaOH 4% tác dụng với 51g dung dịch H2SO4 0,2M, có khối lượng riêng D = 1,02 g/ml. Tính nồng độ % các chất sau phản ứng. Đáp số: - Nồng độ % của dung dịch Na2SO4 là 1,87% - Nồng độ % của dung dịch NaOH (dư) là 0,26% Bài 9:Trộn lẫn 100ml dung dịch NaHSO4 1M với 100ml dung dịch NaOH 2M được dung dịch A. a) Viết phương trình hoá học xảy ra. b) Cô cạn dung dịch A thì thu được hỗn hợp những chất nào? Tính khối lượng của mỗi chất. Đáp số: b) Khối lượng các chất sau khi cô cạn. - Khối lượng muối Na2SO4 là 14,2g - Khối lượng NaOH(còn dư) là 4 g Bài 10: Khi trung hoà 100ml dung dịch của 2 axit H2SO4 và HCl bằng dung dịch NaOH, rồi cô cạn thì thu được 13,2g muối khan. Biết rằng cứ trung hoà 10 ml dung dịch 2 axit này thì cần vừa đủ 40ml dung dịch NaOH 0,5M. Tính nồng độ mol/l của mỗi axit trong dung dịch ban đầu. Đáp số: Nồng độ mol/l của axit H2SO4 là 0,6M và của axit HCl là 0,8M Bài 11: Tính nồng độ mol/l của dung dịch H2SO4 và dung dịch NaOH biết rằng: Cứ 30ml dung dịch H2SO4 được trung hoà hết bởi 20ml dung dịch NaOH và 10ml dung dịch KOH 2M. Ngược lại: 30ml dung dịch NaOH được trung hoà hết bởi 20ml dung dịch H2SO4 và 5ml dung dịch HCl 1M. Đáp số: Nồng độ mol/l của dd H2SO4 là 0,7M và của dd NaOH là 1,1M. Hướng dẫn giải bài toán nồng độ bằng phương pháp đại số: Thí dụ: Tính nồng độ ban đầu của dung dịch H2SO4 và dung dịch NaOH biết rằng: - Nếu đổ 3 lít dung dịch NaOH vào 2 lít dung dịch H2SO4 thì sau phản ứng dung dịch có tính kiềm với nồng độ 0,1M. - Nếu đổ 2 lít dung dịch NaOH vào 3 lít dung dịch H2SO4 thì sau phản ứng dung dịch có tính axit với nồng độ 0,2M.
  59. Bài giải PTHH: 2NaOH + H2SO4 -> Na2SO4 + 2H2O Gọi nồng độ dung dịch xút là x và nồng độ dung dịch axit là y thì: * Trong trường hợp thứ nhất lượng kiềm còn lại trong dung dịch là 0,1 . 5 = 0,5mol. Lượng kiềm đã tham gia phản ứng là: 3x - 0,5 (mol) Lượng axít bị trung hoà là: 2y (mol) Theo PTPƯ số mol xút lớn hơn 2 lần H2SO4 Vậy 3x - 0,5 = 2y.2 = 4y hay 3x - 4y = 0,5 (1) * Trong trường hợp thứ 2 thì lượng a xít dư là 0,2.5 = 1mol Lượng a xít bị trung hoà là 3y - 1 (mol) Lượng xút tham gia phản ứng là 2x (mol). Cũng lập luận như trên ta được: 1 3y - 1 = . 2x = x hay 3y - x = 1 (2) 2 Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình bậc nhất: 3x 4y 0,5 3y x 1 Giải hệ phương trình này ta được x = 1,1 và y = 0,7. Vậy, nồng độ ban đầu của dung dịch H2SO4 là 0,7M của dung dịch NaOH là 1,1M. Bài 12: Tính nồng độ mol/l của dung dịch NaOH và dung dịch H2SO4. Biết nếu lấy 60ml dung dịch NaOH thì trung hoà hoàn toàn 20ml dung dịch H2SO4. Nếu lấy 20ml dung dịch H2SO4 tác dụng với 2,5g CaCO3 thì muốn trung hoà lượng axit còn dư phải dùng hết 10ml dung dịch NaOH ở trên. Đáp số: Nồng độ mol/l của dd H2SO4 là 1,5M và của dd NaOH là 1,0M. Bài 13: 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 của dung dịch HNO3 là 3M và của dung dịch KOH là 1M. Bài 14: Có 2 dung dịch H2SO4 là A và B. a) Nếu 2 dung dịch A và B được trộn lẫn theo tỉ lệ khối lượng 7:3 thì thu được dung dịch C có nồng độ 29%. Tính nồng độ % của dd A và dd B. Biết nồng độ dd B bằng 2,5 lần nồng độ dd A. b) Lấy 50ml dd C (D = 1,27g/ml) cho phản ứng với 200ml dd BaCl2 1M. Tính khối lượng kết tủa và nồng độ mol/l của dd E còn lại sau khi đã tách hết kết tủa, giả sử thể tích dd thay đổi không đáng kể. Hướng dẫn: a/ Giả sử có 100g dd C. Để có 100g dd C này cần đem trộn 70g dd A nồng độ x% và 30g dd B nồng độ y%. Vì nồng độ % dd C là 29% nên ta có phương trình: m 70x 30y H2SO4(trong dd C) = + = 29 (I) 100 100 Theo bài ra thì: y = 2,5x (II) Giải hệ (I, II) được: x% = 20% và y% = 50%
  60. n C%.mdd 29(50.1,27) b/ H2SO4( trong 50ml dd C ) = = = 0,1879 mol 100M 100.98 n n BaCl2 = 0,2 mol > H2SO4. Vậy axit phản ứng hết m BaSO4 = 0,1879 . 233 = 43,78g Dung dịch còn lại sau khi tách hết kết tủa có chứa 0,3758 mol HCl và 0,2 – 0,1879 = 0,0121 mol BaCl2 còn dư. Vậy nồng độ của dd HCl là 1,5M và của dd BaCl2 là 0,0484M Bài 15: Trộn dd A chứa NaOH và dd B chứa Ba(OH)2 theo thể tích bằng nhau được dd C. Trung hoà 100ml dd C cần hết 35ml dd H2SO4 2M và thu được 9,32g kết tủa. Tính nồng độ mol/l của các dd A và B. Cần trộn bao nhiêu ml dd B với 20ml dd A để hoà tan vừa hết 1,08g bột Al. n n n Đáp số: H2SO4 = 0,07 mol; NaOH = 0,06 mol; Ba(OH)2 = 0,04 mol. C = 1,2M; C = 0,8M. M(NaOH) M(Ba(OH)2 ) Cần trộn 20ml dd NaOH và 10ml dd Ba(OH)2 để hoà tan hết 1,08g bột nhôm.
  61. Chuyên đề 4: Xác định công thức hoá học Phương pháp 1: Xác định công thức hoá học dựa trên biểu thức đại số. * Cách giải: - Bước 1: Đặt công thức tổng quát. - Bước 2: Lập phương trình(Từ biểu thức đại số) - Bước 3: Giải phương trình -> Kết luận Các biểu thức đại số thường gặp. - Cho biết % của một nguyên tố. - Cho biết tỉ lệ khối lượng hoặc tỉ lệ %(theo khối lượng các nguyên tố). Các công thức biến đổi. - Công thức tính % của nguyên tố trong hợp chất. CTTQ AxBy AxBy M .x %A M .x %A = A .100% > = A M AxBy %B M B .y - Công thức tính khối lượng của nguyên tố trong hợp chất. CTTQ AxBy AxBy m M .x m = n .M .x > A = A A ABx y A mB M B .y Lưu ý: - Để xác định nguyên tố kim loại hoặc phi kim trong hợp chất có thể phải lập bảng xét hoá trị ứng với nguyên tử khối của kim loại hoặc phi kim đó. - Hoá trị của kim loại (n): 1 n 4, với n nguyên. Riêng kim loại Fe phải xét thêm hoá trị 8/3. - Hoá trị của phi kim (n): 1 n 7, với n nguyên. - Trong oxit của phi kim thì số nguyên tử phi kim trong oxit không quá 2 nguyên tử. Bài tập áp dụng: Bài 1: Một oxit nitơ(A) có công thức NOx và có %N = 30,43%. Tìm công thức của (A). Đáp số: NO2 Bài 2: Một oxit sắt có %Fe = 72,41%. Tìm công thức của oxit. Đáp số: Fe3O4 Bài 3: Một oxit của kim loại M có %M = 63,218. Tìm công thức oxit. Đáp số: MnO2 Bài 4: Một quặng sắt có chứa 46,67% Fe, còn lại là S. a) Tìm công thức quặng.
  62. b) Từ quặng trên hãy điều chế 2 khí có tính khử. Đáp số: a) FeS2 b) H2S và SO2. Bài 5: Oxit đồng có công thức CuxOy và có mCu : mO = 4 : 1. Tìm công thức oxit. Đáp số: CuO Bài 6: Oxit của kim loại M. Tìm công thức của oxit trong 2 trường hợp sau: a) mM : mO = 9 : 8 b) %M : %O = 7 : 3 Đáp số: a) Al2O3 b) Fe2O3 Bài 7: Một oxit (A) của nitơ có tỉ khối hơi của A so với không khí là 1,59. Tìm công thức oxit A. Đáp số: NO2 Bài 8: Một oxit của phi kim (X) có tỉ khối hơi của (X) so với hiđro bằng 22. Tìm công thức (X). Đáp số: TH1: CO2 TH2: N2O Phương pháp 2: Xác định công thức dựa trên phản ứng. Cách giải: - Bước 1: Đặt CTTQ - Bước 2: Viết PTHH. - Bước 3: Lập phương trình toán học dựa vào các ẩn số theo cách đặt. - Bước 4: Giải phương trình toán học. Một số gợi ý: - Với các bài toán có một phản ứng, khi lập phương trình ta nên áp dụng định luật tỉ lệ. - Tổng quát: Có PTHH: aA + bB > qC + pD (1) Chuẩn bị: a b.MB q.22,4 Đề cho: nA pư nB pư VC (l ) ở đktc Theo(1) ta có: a b.M q.22,4 = B = nA. pu mB. pu VC Bài tập áp dụng: Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 1gam nguyên tố R. Cần 0,7 lit oxi(đktc), thu được hợp chất X. Tìm công thức R, X. Đáp số: R là S và X là SO2
  63. Bài 2: Khử hết 3,48 gam một oxit của kim loại R cần 1,344 lit H2 (đktc). Tìm công thức oxit. - Đây là phản ứng nhiệt luyện. - Tổng quát: Oxit kim loại A + (H2, CO, Al, C) > Kim loại A + (H2O, CO2, Al2O3, CO hoặc CO2) - Điều kiện: Kim loại A là kim loại đứng sau nhôm. Đáp số: Fe3O4 Bài 3: Nung hết 9,4 gam M(NO3)n thu được 4 gam M2On. Tìm công thức muối nitrat Hướng dẫn: - Phản ứng nhiệt phân muối nitrat. - Công thức chung: M: đứng trước Mg > M(NO2)n (r) + O2(k) 0 t M: ( từ Mg > Cu) M(NO3)3(r) > M2On (r) + O2(k) + NO2(k) M: đứng sau Cu > M(r) + O2(k) + NO2(k) Đáp số: Cu(NO3)2. Bài 4: Nung hết 3,6 gam M(NO3)n thu được 1,6 gam chất rắn không tan trong nước. Tìm công thức muối nitrat đem nung. Hướng dẫn: Theo đề ra, chất rắn có thể là kim loại hoặc oxit kim loại. Giải bài toán theo 2 trường hợp. Chú ý: TH: Rắn là oxit kim loại. t 2n m Phản ứng: 2M(NO3)n (r) > M2Om (r) + 2nO2(k) + O2(k) 2 t Hoặc 4M(NO3)n (r) > 2M2Om (r) + 4nO2(k) + (2n – m)O2(k) Điều kiện: 1 n m 3, với n, m nguyên dương.(n, m là hoá trị của M ) Đáp số: Fe(NO3)2 Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn 6,8 gam một hợp chất vô cơ A chỉ thu được 4,48 lít SO2(đktc) và 3,6 gam H2O. Tìm công thức của chất A. Đáp số: H2S Bài 6: Hoà tan hoàn toàn 7,2g một kim loại (A) hoá trị II bằng dung dịch HCl, thu được 6,72 lit H2 (đktc). Tìm kim loại A. Đáp số: A là Mg Bài 7: Cho 12,8g một kim loại R hoá trị II tác dụng với clo vừa đủ thì thu được 27g muối clorua. Tìm kim loại R. Đáp số: R là Cu Bài 8: Cho 10g sắt clorua(chưa biết hoá trị của sắt ) tác dụng với dung dịch AgNO3 thì thu được 22,6g AgCl(r) (không tan). Hãy xác định công thức của muối sắt clorua. Đáp số: FeCl2
  64. Bài 9: Hoà tan hoàn toàn 7,56g một kim loại R chưa rõ hoá trị vào dung dịch axit HCl, thì thu được 9,408 lit H2 (đktc). Tìm kim loại R. Đáp số: R là Al Bài 10: Hoà tan hoàn toàn 8,9g hỗn hợp 2 kim loại A và B có cùng hoá trị II và có tỉ lệ mol là 1 : 1 bằng dung dịch HCl dùng dư thu được 4,48 lit H 2(đktc). Hỏi A, B là các kim loại nào trong số các kim loại sau đây: ( Mg, Ca, Ba, Fe, Zn, Be ) Đáp số:A và B là Mg và Zn. Bài 11: Hoà tan hoàn toàn 5,6g một kim loại hoá trị II bằng dd HCl thu được 2,24 lit H2(đktc). Tìm kim loại trên. Đáp số: Fe Bài 12: Cho 4,48g một oxit của kim loại hoá trị tác dụng hết 7,84g axit H2SO4. Xác định công thức của oxit trên. Đáp số: CaO Bài 13: Để hoà tan 9,6g một hỗn hợp đồng mol (cùng số mol) của 2 oxit kim loại có hoá trị II cần 14,6g axit HCl. Xác định công thức của 2 oxit trên. Biết kim loại hoá trị II có thể là Be, Mg, Ca, Fe, Zn, Ba. Đáp số: MgO và CaO Bài 14: Hoà tan hoàn toàn 6,5g một kim loại A chưa rõ hoá trị vào dung dịch HCl thì thu được 2,24 lit H2(đktc). Tìm kim loại A. Đáp số: A là Zn Bài 15: Có một oxit sắt chưa rõ công thức, chia oxit này làm 2 phần bằng nhau. a/ Để hoà tan hết phần 1 cần dùng 150ml dung dịch HCl 1,5M. b/ Cho luồng khí H2 dư đi qua phần 2 nung nóng, phản ứng xong thu được 4,2g sắt. Tìm công thức của oxit sắt nói trên. Đáp số: Fe2O3 Bài 16: Khử hoàn toàn 4,06g một oxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao thành kim loại. Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng nước vôi trong dư, thấy tạo thành 7g kết tủa. Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hoà tan hết vào dung dịch HCl dư thì thu được 1,176 lit khí H2 (đktc). Xác định công thức oxit kim loại. Hướng dẫn: Gọi công thức oxit là MxOy = amol. Ta có a(Mx +16y) = 4,06 MxOy + yCO > xM + yCO2 a ay ax ay (mol) CO2 + Ca(OH)2 > CaCO3 + H2O ay ay ay (mol) Ta có ay = số mol CaCO3 = 0,07 mol. > Khối lượng kim loại = M.ax = 2,94g. 2M + 2nHCl > 2MCln + nH2 ax 0,5nax (molTa có: 0,5nax = 1,176 Max 2,94 :22,4=0,0525molhaynax=0,105Lậptỉlệ: =28.Vậy M = 28n > Chỉ có giá nax 0,0525 trị n = 2 và M = 56 là phù hợp. Vậy M là Fe. Thay n = 2 > ax = 0,0525.
  65. ax 0,0525 3 x Ta có: = = = > x = 3 và y = 4. Vậy công thức oxit là Fe3O4. ay 0,07 4 y Chuyên đề 5: Bài toán về oxit và hỗn hợp oxit Tính chất: - Oxit bazơ tác dụng với dung dịch axit. - Oxit axit tác dụng với dung dịch bazơ. - Oxit lưỡng tính vừa tác dụng với dung dịch axit, vừa tác dụng dung dịch bazơ. - Oxit trung tính: Không tác dụng được với dung dịch axit và dung dịch bazơ. Cách làm: - Bước 1: Đặt CTTQ - Bước 2: Viết PTHH. - Bước 3: Lập phương trình toán học dựa vào các ẩn số theo cách đặt. - Bước 4: Giải phương trình toán học. - Bước 5: Tính toán theo yêu cầu của đề bài. - A - Toán oxit bazơ Bài tập áp dụng: Bài 1: Cho 4,48g một oxit của kim loại hoá trị tác dụng hết 7,84g axit H2SO4. Xác định công thức của oxit trên. Đáp số: CaO Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 1 gam oxit của kim loại R cần dùng 25ml dung dịch hỗn hợp gồm axit H2SO4 0,25M và axit HCl 1M. Tìm công thức của oxit trên. Đáp số: Fe2O3 Bài 3: Có một oxit sắt chưa rõ công thức, chia oxit này làm 2 phần bằng nhau. a/ Để hoà tan hết phần 1 cần dùng150ml dung dịch HCl 1,5M. b/ Cho luồng khí H2 dư đi qua phần 2 nung nóng, phản ứng xong thu được 4,2g sắt. Tìm công thức của oxit sắt nói trên. Đáp số: Fe2O3 Bài 4: Hoà tan hoàn toàn 20,4g oxit kim loại A, hoá trị III trong 300ml dung dịch axit H2SO4 thì thu được 68,4g muối khan. Tìm công thức của oxit trên.
  66. Đáp số: Bài 5: Để hoà tan hoàn toàn 64g oxit của kim loại hoá trị III cần vừa đủ 800ml dung dịch axit HNO3 3M. Tìm công thức của oxit trên. Đáp số: Bài 6: Khi hoà tan một lượng của một oxit kim loại hoá trị II vào một lượng vừa đủ dung dịch axit H2SO4 4,9%, người ta thu được một dung dịch muối có nồng độ 5,78%. Xác định công thức của oxit trên. Hướng dẫn: Đặt công thức của oxit là RO PTHH: RO + H2SO4 > RSO4 + H2O (MR + 16) 98g (MR + 96)g Giả sử hoà tan 1 mol (hay MR + 16)g RO Khối lượng dd RSO4(5,87%) = (MR + 16) + (98 : 4,9).100 = MR + 2016 M 96 C% = R .100% = 5,87% M R 2016 Giải phương trình ta được: MR = 24, kim loại hoá trị II là Mg. Đáp số: MgO Bài 7: Hoà tan hoàn toàn một oxit kim loại hoá trị II bằng dung dịch H2SO4 14% vừa đủ thì thu được một dung dịch muối có nồng độ 16,2%. Xác định công thức của oxit trên. Đáp số: MgO B - bài toán về oxit axit Bài tập 1: Cho từ từ khí CO2 (SO2) vào dung dịch NaOH(hoặc KOH) thì có các PTHH xảy ra: ( 1 ) CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O Sau đó khi số mol CO2 = số mol NaOH thì có phản ứng. ( 2 ) CO2 + NaOH  NaHCO3 Hướng giải: xét tỷ lệ số mol để viết PTHH xảy ra. n NaOH Đặt T = n CO2 - Nếu T 1 thì chỉ có phản ứng ( 2 ) và có thể dư CO2. - 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 hoặc có thể viết như sau: ( 1 ) / CO2 + NaOH  NaHCO3 tính theo số mol của CO2. ( 2 ) / Và sau đó: NaOH dư + NaHCO3  Na2CO3 + H2O Hoặc dựa vào số mol CO2 và số mol NaOH hoặc số mol Na2CO3 và NaHCO3 tạo thành sau phản ứng để lập các phương trình toán học và giải. Đặt ẩn x,y lần lượt là số mol của Na2CO3 và NaHCO3 tạo thành sau phản ứng. Bài tập áp dụng:
  67. 1/ Cho 1,68 lit CO2 (đktc) sục vào bình đựng dd KOH dư. Tính nồng độ mol/lit của muối thu được sau phản ứng. Biết rằng thể tích dd là 250 ml. 2/ Cho 11,2 lit CO2 vào 500ml dd NaOH 25% (d = 1,3g/ml). Tính nồng độ mol/lit của dd muối tạo thành. 3/ Dẫn 448 ml CO2 (đktc) sục vào bình chứa 100ml dd KOH 0,25M. Tính khối lượng muối tạo thành. Bài tập 2: Cho từ từ khí CO2 (SO2) vào dung dịch Ca(OH)2 (hoặc Ba(OH)2) thì có các phản ứng xảy ra: Phản ứng ưu tiên tạo ra muối trung hoà trước. ( 1 ) CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O Sau đó khi số mol CO2 = 2 lần số mol của Ca(OH)2 thì có phản ứng ( 2 ) 2CO2 + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2 Hướng giải : xét tỷ lệ số mol để viết PTHH xảy ra: n CO2 Đặt T = n Ca(OH ) 2 - Nếu T 1 thì chỉ có phản ứng ( 1 ) và có thể dư Ca(OH)2. - Nếu T 2 thì chỉ có phản ứng ( 2 ) và có thể dư CO2. - Nếu 1 V = 0,224 lit 1 2 2 CO 2 TH : CO dư và Ca(OH) hết > V = 2,016 lit 2 2 2 CO 2 Bài 2:Dẫn 10 lít hỗn hợp khí gồm N2 và CO2 (đktc) sục vào 2 lit dung dịch Ca(OH)2 0,02M, thu được 1g kết tủa. Hãy xác định % theo thể tích của khí CO2 trong hỗn hợp. Đáp số: TH : CO hết và Ca(OH) dư. > V = 0,224 lit và % V = 2,24% 1 2 2 CO 2 CO 2 TH : CO dư và Ca(OH) hết > V = 1,568 lit và % V = 15,68% 2 2 2 CO 2 CO 2
  68. Bài 3: Dẫn V lit CO2(đktc) vào 200ml dung dịch Ca(OH)2 1M, thu được 10g kết tủa. Tính v. Đáp số: TH : CO hết và Ca(OH) dư. > V = 2,24 lit. 1 2 2 CO 2 TH : CO dư và Ca(OH) hết > V = 6,72 lit. 2 2 2 CO 2 Bài 4: Cho m(g) khí CO2 sục vào 100ml dung dịch Ca(OH)2 0,05M, thu được 0,1g chất không tan. Tính m. Đáp số: m TH1: CO2 hết và Ca(OH)2 dư. > CO2 = 0,044g m TH2: CO2 dư và Ca(OH)2 hết > CO2 = 0,396g Bài 5: Phải đốt bao nhiêu gam cacbon để khi cho khí CO2 tạo ra trong phản ứng trên tác dụng với 3,4 lit dung dịch NaOH 0,5M ta được 2 muối với muối hiđro cacbonat có nồng độ mol bằng 1,4 lần nồng độ mol của muối trung hoà. Đáp số: Vì thể tích dung dịch không thay đổi nên tỉ lệ về nồng độ cũng chính là tỉ lệ về số mol. > mC = 14,4g. Bài 6: Cho 4,48 lit CO2(đktc) đi qua 190,48ml dung dịch NaOH 0,02% có khối lượng riêng là 1,05g/ml. Hãy cho biết muối nào được tạo thành và khối lượng lf bao nhiêu gam. Đáp số: Khối lượng NaHCO3 tạo thành là: 0,001.84 = 0,084g Bài 7: Thổi 2,464 lit khí CO2 vào một dung dịch NaOH thì được 9,46g hỗn hợp 2 muối Na2CO3 và NaHCO3. Hãy xác định thành phần khối lượng của hỗn hợp 2 muối đó. Nếu muốn chỉ thu được muối NaHCO 3 thì cần thêm bao nhiêu lít khí cacbonic nữa. Đáp số: 8,4g NaHCO3 và 1,06g Na2CO3. Cần thêm 0,224 lit CO2. Bài 8: Đốt cháy 12g C và cho toàn bộ khí CO2 tạo ra tác dụng với một dung dịch NaOH 0,5M. Với thể tích nào của dung dịch NaOH 0,5M thì xảy ra các trường hợp sau: a/ Chỉ thu được muối NaHCO3(không dư CO2)? b/ Chỉ thu được muối Na2CO3(không dư NaOH)? c/ Thu được cả 2 muối với nồng độ mol của NaHCO3 bằng 1,5 lần nồng độ mol của Na2CO3? Trong trường hợp này phải tiếp tục thêm bao nhiêu lit dung dịch NaOH 0,5M nữa để được 2 muối có cùng nồng độ mol. Đáp số: n n a/ NaOH = CO2 = 1mol > Vdd NaOH 0,5M = 2 lit. b/ n = 2n = 2mol > V = 4 lit. NaOH CO 2 dd NaOH 0,5M c/ Đặt a, b lần lượt là số mol của muối NaHCO3 và Na2CO3. Theo PTHH ta có: n CO2 = a + b = 1mol (I) Vì nồng độ mol NaHCO3 bằng 1,5 lần nồng độ mol Na2CO3 nên.
  69. a b = 1,5 > a = 1,5b (II) V V Giải hệ phương trình (I, II) ta được: a = 0,6 mol, b = 0,4 mol nNaOH = a + 2b = 0,6 + 2 x 0,4 = 1,4 mol > Vdd NaOH 0,5M = 2,8 lit. Gọi x là số mol NaOH cần thêm và khi đó chỉ xảy ra phản ứng. NaHCO3 + NaOH > Na2CO3 + H2O x(mol) x(mol) x(mol) n NaHCO3 (còn lại) = (0,6 – x) mol n Na2CO3 (sau cùng) = (0,4 + x) mol Vì bài cho nồng độ mol 2 muối bằng nhau nên số mol 2 muối phải bằng nhau. (0,6 – x) = (0,4 + x) > x = 0,1 mol NaOH Vậy số lit dung dịch NaOH cần thêm là: Vdd NaOH 0,5M = 0,2 lit. Bài 9: Sục x(lit) CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M thì thu được 4,925g kết tủa. Tính x. Đáp số: TH : CO hết và Ca(OH) dư. > V = 0,56 lit. 1 2 2 CO 2 TH : CO dư và Ca(OH) hết > V = 8,4 lit. 2 2 2 CO 2 C - Toán hỗn hợp oxit. 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 < nhh < Mmax
  70. Tính chất 3: Hỗn hợp 2 chất A, B có MA 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. 3/ Khối lượng mol trung bình của một hỗn hợp (M ) Khối lượng mol trung bình (KLMTB) của một hỗn hợp là khối lượng của 1 mol hỗn hợp đó. m M .n M .n M .n M = hh = 1 1 2 2 i i (*) nhh n1 n2 ni Trong đó: - mhh là tổng số gam của hỗn hợp. - nhh là tổng số mol của hỗn hợp. -M1, M2, , Mi là khối lượng mol của các chất trong hỗn hợp. - n1, n2, , ni là số mol tương ứng của các chất. Tính chất: Mmin < M < Mmax Đối với chất khí vì thể tích tỉ lệ với số mol nên (*) được viết lại như sau: M V M V M V M =1 1 2 2 i i ( ) V1 V2 Vi Từ (*) và ( ) dễ dàng suy ra: M = M1x1 + M2x2 + + Mixi ( ) Trong đó: x1, x2, , xi là thành phần phần trăm (%) số mol hoặc thể tích (nếu hỗn hợp khí) tương ứng của các chất và được lấy theo số thập phân, nghĩa là: 100% ứng với x = 1. 50% ứng với x = 0,5. Chú ý: Nếu hỗn hợp chỉ gồm có hai chất có khối lượng mol tương ứng M1 và M2 thì các công thức (*), ( ) và ( ) được viết dưới dạng: M .n M .(n n ) (*) M = 1 1 2 1 (*)/ n