Chuyên đề 23 xác định thành phần của hỗn hợp dựa vào phương trình phản ứng

Chuyên đề 23 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CỦA HỖN HỢP DỰA VÀO PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG I- KIẾN THỨC CƠ BẢN Dựa vào tính chất của hỗn hợp, chúng ta có thể chia các bài tập hỗn hợp thành 3 dạng chính như sau: 1) Dạng 1: Hỗn hợp gồm các chất có tính chất khác nhau Ú Tổng quát : Ú Cách giải : Thường tính theo 1 PTHH để tìm lượng chất A Þ lượng chất B ( hoặc ngược lại nếu dữ kiện đề cho không liên quan đến PTHH ) 2) Dạng 2: Hỗn hợp gồm các chất có tính chất tương tự Ú Tổng quát : Ú Cách giải : Đặt ẩn ( a,b …) cho số mol của mỗi chất trong hỗn hợp Viết PTHH tính theo PTHH với các ẩn Lập các phương trình toán liên lạc giữa các ẩn và các dữ kiện Giải phương trình tìm ẩn Hoàn thành yêu cầu của đề 3) Dạng 3: Hỗn hợp chứa một chất có CTHH trùng sản phẩm của chất kia. Ú Tổng quát : Ú Cách giải : Như dạng 2 Cần chú ý : lượng B thu được sau phản ứng gồm cả lượng B còn lại và lượng B mới sinh ra trong phản ứng với chất A 4) Một số điểm cần lưu ý khi giải toán hỗn hợp: Ú Nếu hỗn hợp được chia phần có tỉ lệ ( gấp đôi, bằng nhau … ) thì đặt ẩn x,y …cho số mol từng chất trong mỗi phần. Ú Nếu hỗn hợp được chia phần không có quan hệ thì đặt ẩn (x,y,z …)cho số mol mỗi chất ở một phần và giả sử số mol ở phần này gấp k lần số mol ở phần kia. II-BÀI TẬP ÁP DỤNG 1) Hoà tan 40 gam hỗn hợp Ag và Al trong ddHCl dư thì thấy sinh ra 10,08 lít khí ( đktc). Tính % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu Giải : Chỉ có Al tác dụng với dung dịch HCl 2Al + 6HCl ® 2AlCl3 + 3H2 ­ 0,3 0,45 ( mol ) Thành phần hỗn hợp : Þ %Ag = 79,75% 2) Hoà tan hỗn hợp Ag và Al bằng H2SO4 loãng thì thấy 6,72 lít khí sinh ra ( đktc) và một phần rắn không tan. Hoà tan rắn không tan bằng dd H2SO4 đặc nóng ( dư ) thì thấy có 1,12 lít khí SO2 ( đktc). a/ Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu b/ Tính tỉ khối của hỗn hợp khí ( gồm 2 khí sinh ra ở trên ) đối với khí oxi. 3) Hoà tan hoàn toàn 2,8 gam hỗn hợp 2 kim loại Cu và Ag trong dung dịch HNO3 dư thì sinh ra khí NO2 duy nhất. Để hấp thụ hoàn toàn khí sinh ra phải dùng đúng 40ml dung dịch NaOH 1M. Tính % khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp. Giải : Đặt số mol của Ag và Cu lần lượt là a, b mol Ag + 2HNO3 ® AgNO3 + H2O + NO2 ­ a. a Cu + 4HNO3 ® Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 ­ b. 2b 2NO2 + 2NaOH ® NaNO2 + NaNO3 + H2O (a.+ 2b) (a.+ 2b) theo đầu bài ta có : giải ra a = 0,02 ; b = 0,01 Þ %mAg = 77,14% 4) Hoà tan 34,2 gam hỗn hợp gồm Al2O3 và Fe2O3 vào trong 1 lít dung dịch HCl 2M, sau phản ứng còn dư 25% axit. Cho dung dịch tạo thành tác dụng với ddNaOH 1M sao cho vừa đủ đạt kết tủa bé nhất. a/ Tính khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp b/ Tính thể tích của dung dịch NaOH 1M đã dùng. Hướng dẫn : a/ Đặt ẩn cho số mol Fe2O3 và Al2O3 lần lượt là a, b ( mol) Fe2O3 + 6HCl ® 2FeCl3 + 3H2O a. 2a Al2O3 + 6HCl ® 2AlCl3 + 3H2O b. 2b FeCl3 + 3NaOH ® Fe(OH)3 ¯ + 3NaCl 2a 6a 2a AlCl3 + 3NaOH ® Al(OH)3 ¯ + 3NaCl 2b 6b 2b Vì lượng kết tủa bé nhất nên Al(OH)3 bị tan ra trong NaOH dư Al(OH)3 + NaOH ® NaAlO2 + 2H2O 2b 2b HCl + NaOH ® NaCl + H2O 0,5 ® 0,5 Số mol HCl ( pư với oxit ) : 1´ 2 ´ = 1,5 mol Số mol HCl ( pư với NaOH ) : 2´ = 0,5 mol Theo đề bài ta có : giải ra được a = 0,15 ; b = 0,1 Khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp ; b/ Tổng số mol NaOH = 6a + 8b + 0,5 = 2,2 mol Þ VddNaOH = 2,2 : 1 = 2,2 lít 5) Khử 13,6 gam hỗn hợp A gồm Fe và Fe2O3 bằng khí CO dư thì thu được một rắn B. Để hoà tan hoàn toàn rắn B phải dùng đúng 400ml dung dịch HCl 1M. Lượng muối sinh ra cho tác dụng với dd NaOH dư thì thu được m ( gam) kết tủa. Tính % khối lượng mỗi chất trong A và định m. Hướng dẫn: Gọi a,b lần lượt là số mol của Fe và Fe2O3 trong hỗn hợp Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 ­ . b 2b Rắn B gồm : (a + 2 b ) mol Fe Fe + 2HCl FeCl2 + H2 ­ (a+2b) 2(a+2b) (a+2b) FeCl2 + 2NaOH ® 2NaCl + Fe(OH)2 ¯ (a+2b) (a+2b) Theo đề bài ta có : giải ra : a = 0,1 ; b = 0,05 %mFe = Þ Khối lượng kết tủa : m = ( a+ 2b) ´ 90 = 0,2 ´ 90 = 18 gam 6) Đốt cháy 10 gam hỗn hợp 3 khí CO, CO2, SO2 thì thu được hỗn hợp khí A. Hấp thụ khí A trong dung dịch NaOH 2M dư thì thu được 24,8 gam muối. Để tác dụng hết lượng muối này thì dùng đúng 400ml ddHCl 0,5M. Tính % thể tích mỗi khí trong hỗn hợp và thể tích dd NaOH 2M đa phản ứng. 7) Hoà tan 4,64 gam hỗn hợp Cu - Mg - Fe trong dung dịch H2SO4 loãng dư thì thấy sinh ra 2,24 lít khí ( đktc) và 0,64 gam rắn không tan. a/ Tính % khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp b/ Tính khối lượng ddH2SO4 24,5% tối thiểu phải dùng. 8/ Hoà tan hoàn toàn 19,46 gam hỗn hợp Mg-Al-Zn ( khối lượng Al và Mg bằng nhau) vào trong dung dịch HCl 2M thì thu được 16,352 lít khí ( đktc). a/ Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp b/ Tính thể tích dung dịch HCl 2M đã dùng; biết axit còn dư 10% so với lý thuyết c/ Để trung hoà hết lượng axit còn dư thì phải dùng bao nhiêu gam dd hỗn hợp 2 kiềm chứa KOH 28% và Ca(OH) 14,8%. Hướng dẫn : a/ đặt ẩn cho số mol Al,Mg,Zn là a,b,c ( mol ) Đề bài : Þ 27a + 24b + 65c = 19,46 Û 48a + 65c = 19,46 ( 1) Mặt khác : từ các PTHH ta có : 1,5a + b + c = 0,73 (2) b = (3) Giải hệ phương trình tìm a,b,c c/ Đặt khối lượng của dung dịch hỗn hợp kiềm là m 9) Chia 50 gam dung dịch chứa 2 muối MgCl2 và CuCl2 làm 2 phần bằng nhau: - Phần 1: Tác dụng AgNO3 dư thì thu được 14,35 gam kết tủa - Phần 2: Tác dụng với NaOH dư , lọc lấy kết tủa đem nung thì thu được 3,2 gam hỗn hợp 2 chất rắn. Khử hoàn toàn hỗn hợp này bằng H2 thì thu được hỗn hợp rắn Y. a/ Xác định nồng độ % của mỗi chất trong dung dịch ban đầu b/ Xác định % khối lượng của mỗi chất trong rắn Y 10)* Một hỗn hợp gồm CH4, H2, CO TN1: Đốt cháy 8,96 lít hỗn hợp thì cần đúng 7,84 lít khí O2 TN2: Dẫn 11,8 gam hỗn hợp qua ống đựng CuO đang nung nóng thì có 48 gam CuO đã phản ứng. Tính % thể tích của mỗi chất trong hỗn hợp Hướng dẫn : Đặt số mol 3 khí trong TN1 là x,y,z và ở TN2 là ax , ay , az ( a là độ lệch số mol ở 2 TN) 11)* Chia hỗn hợp X gồm :Na, Al, Mg làm 3 phần bằng nhau: - Phần 1: Tác dụng với nước sinh ra 8,96 lít khí - Phần 2: Tác dụng NaOH dư thì thấy sinh ra 15,68 lít khí - Phần 3 : Tác dụng với ddHCl, phản ứng xong thu được 26,88 lít khí Các thể tích khí đo ở đktc a/ Viết các phương trình phản ứng xảy ra b/ Xác định % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X 12* Có 15 gam hỗn hợp Al và Mg chia đôi. Cho 1 mửa hỗn hợp vào 600ml dung dịch HCl xM thu được khí A và dung dịch B, cô cạn B thu được 27,9 gam muối khan. Cho nửa còn lại tác dụng với 800ml dung dịch HCl xM và làm tương tự thu được 32,35 gam muối khan. Xác định % khối lượng mỗi kim loại và trị số x ? Tính thể tích H2 thoát ra ở TN2( đktc). Hướng dẫn : Căn cứ đầu bài nhận thấy ở TN1 kim loại chưa hết còn ở thí nghiệm 2 kim loại đã hết ( bằng cách so sánh lượng chất ) 13) Hoà tan 14,4 gam Mg vào 400cm3 dung dịch HCl thì thu được V1 lít khí H2 và còn lại một phần chất rắn không tan. Lọc lấy phần không tan cho thêm 20 gam Fe rồi hoà tan trong 500cm3 dung dịch HCl như trên, thấy thoát ra V2 lít khí H2 và còn lại 3,2 gam rắn không tan. Tính V1, V2 . Biết các khí đo ở đktc 14) Hoà tan hỗn hợp CaO và CaCO3 bằng H2SO4 loãng được dung dịch A và khí B. Cô cạn dung dịch A thu được 3,44 gam thạch cao CaSO4.2H2O. Hấp thụ hết B bằng 100 ml dung dịch NaOH 0,16 M, sau đó thêm BaCl2 dư thấy tạo ra 1,182 gam kết tủa. Tìm số gam mỗi chất ban đầu. Hướng dẫn : CO2 tác dụng với NaOH chưa biết có tạo muối axit hay không, nên phải biện luận. 15) Cho dòng khí H2 dư đi qua 2,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 đang được nung nóng. Sau phản ứng trong ống nghiệm còn lại 1,96 gam Fe. Nếu cho 2,36 gam hỗn hợp đầu tác dụng với dụng dịch CuSO4 đến phản ứng hoàn toàn, lọc lấy chất rắn làm khô cân nặng 2,48 gam. Tính khối lượng từng chất trong hỗn hợp. 16) Cho a gam Fe tác dụng dd HCl ( TN1), cô cạn dung dịch thu được 3,1 gam chất rắn. Nếu cho a (gam) Fe và b(gam) Mg tác dụng với ddHCl cùng một lượng như trên ( TN2) thì sau khi cô cạn dung dịch lại thu được 3,36 gam chất rắn và 448ml khí H2 ( đktc). Tính a, b và khối lượng các muối. 17)* Đốt cháy hoàn toàn 1,14 gam hỗn hợp A gồm CH4, C2H4, C3H6 thu được 3,52 gam CO2. Nếu cho 448ml hỗn hợp A đi qua dung dịch Brôm dư thì có 2,4 gam brôm phản ứng. Tính % thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp A. Các thể tích khí đo ở đktc. Hướng dẫn : Giải tương tự như bài 10 18)* Cho 22,3 gam hỗn hợp Al và Fe2O3 vào trong bình kín ( không có không khí ). Nung nóng bình đến khi phản ứng hoàn toàn thì thu được hỗn hợp rắn X. Hoà tan rắn X trong HCl dư thì thu được 5,6 lít khí ( đktc). a/ Xác định khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu b/ cho X tác dụng với ddNaOH để phản ứng vừa đủ thì phải dùng bao nhiêu lít dung dịch NaOH. Hướng dẫn : hỗn hợp X tác dụng không biết có vừa đủ hay không nên phải biện luận ( ĐS : 6,3gam Al ; 16 gam Fe2O3 ) 19)* Đốt hoàn toàn 16,8 gam hỗn hợp X gồm Mg, Cu, Ca trong khí oxi thì thu được 23,2 gam hỗn hợp oxit. Nếu cho 0,2 mol hỗn hợp X tác dụng với H2O dư thì được dung dịch Y ; m( gam) rắn Q và 0,2 gam khí Z. Tìm khối lượng mỗi kim loại trong 16,8 gam hỗn hợp X ? Định m ? Hướng dẫn : Giải như bài 10 ( ĐS : 2,4 g Mg ; 6,4 g Cu ; 8 g Ca ) 20) Hỗn hợp Axit axetic và rượu êtylic ( hỗn hợp A). Cho Na dư vào trong A thì thu được 3,36 lít khí H2 ( đktc). Nếu cho A tác dụng với NaOH thì phải dùng đúng 200ml dd NaOH 1M. a/ Tính % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A b/ Thêm H2SO4 đặc vào A và đun nóng để phản ứng hoàn toàn thì thu được bao nhiêu gam este. c/ Nêu phương pháp tách rời hỗn hợp Axit axetic , rượu êtylic, etyl axetat -------------------