Đề tài Phương pháp giải bài tập hóa học vô cơ định lượng

PhÇn I: Më ®Çu Ho¸ häc lµ bé m«n khoa häc quan träng trong nhµ tr­êng phỉ th«ng. M«n ho¸ häc cung cÊp cho häc sinh mét hƯ thèng kiÕn thøc phỉ th«ng, c¬ b¶n vµ thiÕt thùc ®Çu tiªn vỊ ho¸ häc, gi¸o viªn bé m«n ho¸ häc cÇn h×nh thµnh ë c¸c em métkü n¨ng c¬ b¶n, phỉ th«ng vµ thãi quen häc tËp vµ lµm viƯc khoa häc lµm nỊn t¶ng cho viƯc gi¸o dơc x· héi chđ nghÜa, ph¸t triĨn n¨ng lùc nhËn thøc, n¨ng lùc hµnh ®éng. Cã nh÷ng phÈm chÊt thiÕt nh­ cÈn thËn, kiªn tr×, trung thùc, tØ mØ, chÝnh x¸c, yªu ch©n lÝ khoa häc, cã ý thøc tr¸ch nhiƯm víi b¶n th©n, gia ®×nh, x· héi cã thĨ hoµ hỵp víi m«i tr­êng thiªn nhiªn, chuÈn bÞ cho häc sinh lªn vµ ®i vµo cuéc sèng lao ®éng. Bµi ho¸ häc lµ mét trong nh÷ng ph­¬ng tiƯn c¬ b¶n nhÊt ®Ĩ d¹y häc sinh tËp vËn dơng kiÕn thøc vµo cuéc sèng s¶n xuÊt vµ nghiªn cøu khoa häc. HiƯn nay viƯc gi¶i bµi tËp nãi chung, bµi tËp v« c¬ ®Þnh l­ỵng nãi riªng ®èi víi häc sinh cßn gỈp nhiỊu khã kh¨n, mét sè häc sinh chØ biÕt lµm bµi tËp mét c¸ch m¸y mãc kh«ng hiĨu b¶n chÊt ho¸ häc cđa bµi tËp. ChÝnh v× lý do trªn tt«i chon ®Ị tµi “ Ph©n lo¹i vµ gi¶i bµi tËp ®Þnh l­ỵng ho¸ häc v« c¬ ë tr­êng THCS “ gãp phÇn nhá vµo kh¾c phơc t×nh tr¹ng trªn cđa häc sinh. PhÇn II : Néi dung . I.Tỉng quan vỊ bµi tËp ho¸ häc ®Þnh l­ỵng. Bµi tËp ho¸ häc ®Þnh l­ỵng lµ mét trong nh÷ng c¸ch h×nh thµnh kiÕn thøc kyc n¨ng míi cho häc sinh. Ph­¬ng ph¸p luyƯn tËp th«ng qua sư dơng bµi tËp lµ mét trong ph­¬ng ph¸p quan träng ®Ĩ n©ng cao chÊt l­ỵng d¹y häc m«n. - Víi häc sinh ho¹t ®éng gi¶i bµi tËp lµ mét ho¹t ®éng tÝch cùc cã nh÷ng t¸c dơng sau: + RÌn kh¶ n¨ng vËn dơng kiÕn thøc ®· häc, kiÕn thøc tiÕp thu ®­ỵc qua bµi gi¶ng thµnh kiÕn thøc cđa m×nh, kiÕn thøc ®­ỵc nhí l©u khi ®­ỵc vËn dơng th­êng xuyªn. + §µo s©u, më réng kiÕn thøc ®· häc mét c¸ch sinh ®éng, phong phĩ, hÊp dÉn. - Lµ ph­¬ng tiƯn ®Ĩ «n tËp cđng cè, hƯ thèng ho¸ kiÕn thøc mét c¸ch tèt nhÊt. - RÌn kü n¨ng ho¸ häc cho häc sinh: viÕt vµ c©n b»ng ph¶n øng, tÝnh to¸n theo CTHH vµ ph­¬ng tr×nh ho¸ häc. - Ph¸t triĨn n¨ng lùc nhËn thøc rÌn trÝ th«ng minh cho häc sinh. II. Ph©n lo¹i bµi tËp v« c¬ ®Þnh l­ỵng. Bµi tËp v« c¬ ®Þnh l­ỵng ®­ỵc chia thµnh nh÷ng d¹ng sau: 1 - Bµi tËp x¸c ®Þnh c«ng thøc ph©n tư hỵp chÊt v« c¬. 2- Bµi tËp tÝnh theo PTHH dùa vµo mét chÊt ph¶n øng. 3 - Bµi tËp tÝnh theo PTHH khi biÕt l­ỵng cđa 2 chÊt ph¶n øng. 4 - Bµi tËp pha trén dung dÞch. 5 - Bµi tËp x¸c ®Þnh thµnh ph©n cđa hçn hỵp. 6 - Bµi tËp chÊt t¨ng gi¶m khèi l­ỵng. 7 - Bµi tËp vỊ chÊt khÝ. 8 - Bµi tËp tÝnh khèi l­ỵng hçn hỵp dùa vµo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l­ỵng. 9 - Bµi tËp tỉng hỵp nhiỊu kiÕn thøc. III. Ph­¬ng ph¸p: 1/ C¬ së lý thuyÕt: C¬ së lý thuyÕt quan träng cho viƯc gi¶i bµi tËp ho¸ häc v« c¬ ®Þnh l­ỵng lµ nh÷ng kiÕn thøc ho¸ häc ®¹i c­¬ng vµ ho¸ v« c¬. PhÇn ®¹i c­¬ng c¸c kiÕn thøc cÇn n¾m ®­ỵc lµ c¸c ®Þnh luËt, kh¸i niƯm c¬ b¶n cđa ho¸ häc. Nh÷ng kiÕn thøc nµy sÏ theo häc sinh trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp vµ nghiªn cøu ho¸ häc gåm: - §Þnh luËt thµnh phÇn kh«ng ®ỉi. - §Þnh luËt b¶o toµn khèi l­ỵng. - §Þnh luËt Av«ga®r« - §Þnh luËt tuÇn hoµn. - C«ng thøc ho¸ häc, ph¶n øng ho¸ häc, PTHH - Dung dÞch - nång ®é dung dÞch - ®é tan, c¸c ph¶n øng trong dung dÞch. - C¸c hỵp chÊt v« c¬, kim lo¹i, phi kim… Ngoµi ra häc sinh cÇn ph¶i n¾m ch¾c tÝnh chÊt cđa mét sè nguyªn tè: « xi, hi®r«, nh«m, s¾t, c¸cbon, Closilic vµ hỵp chÊt cđa chĩng, c¸ch ®iỊu chÕ ®¬n chÊt, hỵp chÊt, c¸ch tÝnh theo CTHH vµ PTHH. §Ĩ gi¶i ®­ỵc c¸c bµi tËp ®Þnh l­ỵng häc sinh cÇn ph¶i cã nh÷ng kiÕn thøc vỊ to¸n häc: gi¶i hƯ ph­¬ng tr×nh Èn, ph­¬ng tr×nh bËc nhÊt, gi¶i ph­¬ng tr×nh bËc 2, gi¶i bµi to¸n b»ng ph­¬ng ph¸p biƯn luËn. 2/ Ph­¬ng ph¸p chung gi¶i bµi tËp ho¸ v« c¬ ®Þnh l­ỵng. - ViÕt ®Çy ®đ, chÝnh x¸c c¸c ph¶n øng x¶y ra dùa vµo tÝnh chÊt ho¸ häc cđa c¸c chÊt vµ ®iỊu kiƯn cơ thĨ ë mçi bµi tËp. - N¾m v÷ng mét sè thđ thuËt tÝnh to¸n tÝch hỵp ®Ĩ gi¶i nhanh, ng¾n gän mét bµi to¸n phøc t¹p. IV. Mét sè d¹ng bµi tËp th­êng gỈp: + D¹ng 1: Bµi tËp x¸c ®Þnh c«ng thøc ph©n tư hỵp chÊt v« c¬: * Yªu cÇu: - Häc sinh n¾m v÷ng nguyªn tư khèi cđa nguyªn tè, tÝnh ®­ỵc khèi l­ỵng mol cđa hỵp chÊt. - N¾m v÷ng ho¸ trÞ c¸c nguyªn tè, qui t¾c ho¸ trÞ, c¸ch t×m l¹i ho¸ trÞ c¸c nguyªn tè ®ã. - BiÕt c¸ch tÝnh thµnh phÇn % cđa nguyªn tè trong hỵp chÊt. 1/ LËp CTHH cđa hỵp chÊt khi biÕt % nguyªn tè vµ khèi l­ỵng mol chÊt (PTK): a) VD: + LËp CTHH cđa hỵp chÊt cã thµnh phÇn %H = 3.06%; %P = 31,63% % 0 = 65,31% biÕt khèi l­ỵng mol hỵp chÊt lµ 98g. + Gi¶i: Gäi CTHH cđa hỵp chÊt lµ HxPyO2 (x, y, z nguyªn d­¬ng) BiÕt MH = x; MP = 31g; M0 = 162; MchÊt = 98g Ta cã: x = 3,06 . 0,98 3; 31y = 0,98 . 31,63 -> y 1; 162 = 0,98 . 65,31 4 VËy CTHH cđa hỵp chÊt: H3PO4. b) Ph­¬ng ph¸p: - §­a c«ng thøc vỊ d¹ng chung AxBy hoỈc AxByCz (x, y, z nguyªn d­¬ng) - T×m MA, MB, MC… - §Ỉt ®¼ng thøc: - T×m x, y, z lËp CTHH cđa hỵp chÊt. c) Bµi tËp t­¬ng tù: 1) LËp CTHH cđa hỵp chÊt A cã PTK = 160 gåm 40% Cu; 20% S, 40% 0. 2) LËp CTHH cđa hỵp chÊt B cã PTK = 98 gåm 2,04% H; 32,65 S; 65,31% 0 3) Mét hỵp chÊt C gåm 70% Fe vµ 30% 0 biÕt khèi l­ỵng mol hỵp chÊt lµ 160g. 4) Hỵp chÊt A cã thµnh phÇn gåm 43,34% Na, 11,32%C; 45,29% 0 biÕt MA = 106g. T×m CTHH cđa hỵp chÊt A. 5) Hỵp chÊt D cã 36,64% Fe; 21,05%S; x%0. BiÕt MD = 152g. T×m CTHH cđa hỵp chÊt D. 2/ LËp CTHH dùa vµo khèi l­ỵng mol chÊt (PTK) vµ tØ lƯ khèi l­ỵng nguyªn tè. a) VÝ dơ: Hỵp chÊt A cã PTK = 84 gåm c¸c nguyªn tè Mg, C, O cã tØ lƯ khèi l­ỵng t­¬ng øng lµ 2: 1: 4. LËp CTHH cđa A. + Gi¶i: Gäi CTHH hỵp chÊt A lµ MgxCyOz (x, y, x nguyªn d­¬ng) Ta cã: 24x + 12y + 16z = 84 => 24x = 12. 2 => x = 1; 12y = 12 => y = 1; 16z = 4. 12 => z = 3 VËy CTHH cđa A lµ: MgCO3 b) Ph­¬ng ph¸p: - §­a c«ng thøc vỊ d¹ng chung AxByCz tû lƯ khèi l­ỵng nguyªn tè: a, b, c (x, y, z nguyªn d­¬ng). - T×m MA, MB, MC, MchÊt. - §Ỉt ®¼ng thøc: - T×m x, y, z … lËp CTHH c) Bµi tËp t­¬ng tù: 1. Hỵp chÊt A cã MA = 80g ®­ỵc t¹o nªn tõ nguyªn tè S vµ O, biÕt tØ lƯ mS : mO = 2 : 3 2. Hỵp chÊt B ®­ỵc t¹o nªn tõ nguyªn tè Cu, S, O biÕt tØ lƯ khèi l­ỵng gi÷a c¸c nguyªn tèt mCu : mS = 2 : 1 : 2, PTK cđa B = 160. 3. Hỵp chÊt C cã PTK = 98 gåm nguyªn tè H, S, O cã tØ lƯ khèi l­ỵng mH : mS : mO = 1 : 16 : 32. 3/ LËp CTHH dùa vµo thµnh phÇn % khèi l­ỵng nguyªn tè. a) VÝ dơ: T×m c«ng thøc ®¬n gi¶n cđa hỵp chÊt A gåm 40%Cu, 20%S, 40%O. + Gi¶i: Gäi CTHH cđa A lµ CuxSyOz (x, y, z nguyªn d­¬ng). BiÕt MCu = 64x; MS = 32y; MO = 16z Ta cã: 64x : 32y : 16z = 40 : 20 : 40 x : y : z = x : y : z = 1 : 1 : 4 => x = 1; y = 1; z = 4. VËy c«ng thøc ®¬n gi¶n cđa A lµ CuSO4. b) Ph­¬ng ph¸p: - §­a c«ng thøc vỊ d¹ng chung AxByCz (x, y , z nguyªn d­¬ng) - T×m MA; MB; MC. - §Ỉt tØ lƯ: MA : MB : MC = %A : %B : %C - T×m x, y, z lËp c«ng thøc ®¬n gi¶n cđa hỵp chÊt. c) Bµi tËp t­¬ng tù: 1. T×m CTHH ®¬n gi¶n hỵp chÊt A gåm 43,4% Na, 11,3%C, 45,3%O. 2. T×m CTHH ®¬n gi¶n hỵp chÊt B gåm 57,5%Na, 40%O, 2,5%H. 3. T×m CTHH ®¬n gi¶n hỵp chÊt C gåm 15,8%Al, 28,1%S, 56,1%O. 4/ LËp CTHH dùa vµo sè phÇn khèi l­ỵng nguyªn tè. a) VÝ dơ: T×m CTHH cđa hỵp chÊt A biÕt r»ng trong thµnh phÇn gåm 24 phÇn khèi l­ỵng nguyªn tè c¸c bon kÕt hỵp víi 32 phÇn khèi l­ỵng nguyªn tè «xi. + Gi¶i: Gäi c«ng thøc ho¸ häc cđa A lµ: CxOy (x, y nguyªn d­¬ng) Ta cã: MC = 12x; MO = 16y 12x : 16y = 24 : 32 x : y = VËy x = 1; y = 1 => CTHH ®¬n gi¶n cđa A lµ CO. b) Ph­¬ng ph¸p: - §­a c«ng thøc vỊ d¹ng chung AxByCz (x, y , z nguyªn d­¬ng) - T×m MA; MB; MC. - §Ỉt tØ lƯ: MA : MB : MC = mA : mB : mC - T×m x, y, z . T×m c«ng thøc ®¬n gi¶n cđa hỵp chÊt. c) Bµi tËp t­¬ng tù: 1. T×m CTHH cđa « xÝt ni t¬ biÕt thµnh phÇn gåm 7 phÇn khèi l­ỵng nguyªn tè ni t¬ kÕt hỵp víi 16 phÇn khèi l­ỵng nguyªn tè « xi. 2. T×m CTHH ho¸ häc cđa hỵp chÊt theo kÕt qu¶ sau: a) Hỵp chÊt A gåm 78 phÇn khèi l­ỵng nguyªn tè K kÕt hỵp víi 16 phÇn khèi l­ỵng nguyªn tè « xi. b) Hỵp chÊt B gåm 46 phÇn khèi l­ỵng nguyªn tè Na kÕt hỵp víi 16 phÇn khèi l­ỵng nguyªn tè O. c) Hỵp chÊt C gåm 3,6 phÇn khèi l­ỵng nguyªn tè C kÕt hỵp víi 9,6 phÇn khèi l­ỵng nguyªn tè « xi. d) Hỵp chÊt D gåm 10 phÇn khèi l­ỵng nguyªn tè H kÕt hỵp víi 80 phÇn khèi l­ỵng nguyªn tè O. 5/ LËp CTHH dùa vµo PTHH. a) VÝ dơ 1: Cho 2,4 gam kim lo¹i R ho¸ trÞ II t¸c dơng víi dung dÞch H2SO4 lo·ng d­ thÊy gi¶i phãng 2,24lÝt H2 (§KTC). H·y x¸c ®Þnh kim lo¹i M. + Gi¶i: nH2 = 2,24 : 22,4 = 0,1mol PTHH: R + H2SO4 -> RSO4 + H2 1mol 1mol 0,1mol 0,1mol MR = VËy R lµ nguyªn tè Mg. VÝ dơ 2: Hoµ tan hoµn toµn mét « xÝt kim lo¹i R cã ho¸ trÞ II t¸c dơng võa ®đ víi dung dÞch H2SO4 15,8% thu ®­ỵc muèi cã nång ®é 18,21%. X¸c ®Þnh kim lo¹i R? + Gi¶i: V× R (II) nªn « xÝt cđa R cã d¹ng: RO; gäi MR = x (g) RO + H2SO4 -> RSO4 + H2 (x + 16)g 98(g) (x + 96)g m dung dÞch H2SO4 = => m dung dÞch sau ph¶n øng = m dung dÞch H2SO4 = x + 16 + 620,25 = x + 636,25. C% RSO4 = (x + 96) . 100 = 18,21 (x + 636,25) 100x + 9600 = 18,21x + 11586 81,79x = 1986 x » 24 MR » 24g => NTK cđa R = 24 VËy R lµ Mg b) Ph­¬ng ph¸p: - §äc kü ®Ị, x¸c ®Þnh CTHH cđa chÊt tham gia vµ s¶n phÈm. - ViÕt PTHH - Dùa vµo l­ỵng cđa c¸c chÊt ®· cho tÝnh theo PTHH. T×m M nguyªn tè. c) Bµi tËp t­¬ng tù: 1. Cho 6,5gam kim lo¹i R (II) t¸c dơng võa ®đ víi dung dÞch HCl thu ®­ỵc muèi cđa kim lo¹i vµ 0,2gam khÝ H2. T×m kim lo¹i R. 2. Cho 11,5g kim lo¹i (I) t¸c dơng víi l­ỵng n­íc d­ thu ®­ỵc 5,6 lÝt H2 (§KTC). T×m kim lo¹i ®· ph¶n øng. 3. Cho 10g kim lo¹i R(II) t¸c dơng víi n­íc d­ thu ®­ỵc 5,6 lÝt H2 (§KTC) t×m kim lo¹i R. 4. Hoµ tan mét muèi cac bo nat cđa kim lo¹i M (II) b»ng mét l­ỵng võa ®đ dung dÞch H2SO4 9,8% thu ®­ỵc dung dÞch muèi sun ph¸t 14,18%. T×m kim lo¹i M? 5. Hoµ tan hoµn toµn mét « xÝt cđa kim lo¹i ho¸ trÞ II vµo mét l­ỵng võa ®đ dung dÞch H2SO4 20% thu ®­ỵc dung dÞch muèi cã nång ®é 22,6%. X¸c ®Þnh tªn kim lo¹i. + D¹ng 2: Bµi tËp tÝnh theo PTHH dùa vµo l­ỵng cđa mét chÊt tham gia hoỈc s¶n phÈm. I. Yªu cÇu: - Häc sinh n¾m v÷ng c«ng thøc ho¸ häc cđa chÊt theo qui t¾c ho¸ trÞ. - ViÕt ®ĩng CTHH cđa chÊt tham gia vµ s¶n phÈm. - N¾m v÷ng c¸ch tÝnh theo PTHH theo sè mol hoỈc khèi l­ỵng. II. Mét sè d¹ng bµi tËp: 1. Khi hiƯu suÊt ph¶n øng 100% (ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn) a) Khi chØ x¶y ra 1 ph¶n øng: + VÝ dơ: §Ĩ trung hoµ 200 gam dung dÞch NaOH 10% cÇn bao nhiªu gam dung dÞch HCl 3,65%? + Gi¶i: m NaOH = -> nNaOH = PTHH: NaOH + HCl -> NaCl + H2O 1mol 1mol 1mol 1mol 0,5mol 0,5mol 0,5mol 0,5mol mHCl = 0,5 . 36,5 = 18,25 (g) m dung dÞch HCl = §¸p sè: m dung dÞch HCl 3,65% = 500 gam b) Khi x¶y ra 2 ph¶n øng: + VÝ dơ: Nung hoµn toµn m gam CaCo3, dÉn khÝ thu ®­ỵc ®i qua dung dÞch Ba(OH)2 d­ thu ®­ỵc 19,7g kÕt tđa. T×m m? + Gi¶i: C¸c PTHH x¶y ra: t0 CaCO3 -> CaO + CO2 (1) CO2 + Ba(OH)2 -> BaCO3 + H2O (2) Theo PTHH (1) vµ (2) : nCaCO3 = n CO2 = m CaCO3 = m = 0,1 . 100 = 10(g) §¸p sè: m CaCO3 = 10(g) c) Khi x¶y ra nhiỊu ph¶n øng: + VÝ dơ: §èt ch¸y hoµn toµn 8g S thu lÊy khÝ SO2, ®em «xi ho¸ SO2 ë 4000C cã mỈt cđa V2O5 thu ®­ỵc khÝ SO3, cho khÝ SO3 ph¶n øng víi n­íc thu ®­ỵc m gam H2SO4. TÝnh m? biÕt H ph¶n øng = 100%. + Gi¶i: nS = 8 : 32 = 0,25 (mol) C¸c PTHH: S + O2 SO2 (1) 2SO2 + O2 (2) SO3 + H2O H2SO4 (3) Theo PTHH (3), (2), (1) ta cã: n H2SO4 = n SO3 = nSO4 = nS = 0,25 (mol) mH2SO4 = m = n . M = 0,25 . 98 = 24,5 (g) §¸p sè: m H2SO4 = 24,5 (g) 2. Khi hiƯu suÊt nhá h¬n 100% (ph¶n øng x¶y ra kh«ng hoµn toµn) a) Khi x¶y ra 1 ph¶n øng: + VÝ dơ: Nung 1 tÊn ®¸ v«i (chøa 20% t¹p chÊt) thu ®­ỵc bao nhiªu tÊn v«i sèng biÕt H ph¶n øng = 80%. + Gi¶i: 1 tÊn = 1000kg mt¹p chÊt = -> mCaCO3 = 1000 - 200 = 800 (kg) CaCO3 CaO + CO2 100(g) 56(g) 800(kg) x(kg) V× H ph¶n øng = 80% -> mCaO =x = §¸p sè: mCaO = 358,4kg b) Khi x¶y ra nhiỊu ph¶n øng: + VÝ dơ: TÝnh khèi l­ỵng H2SO4 thu ®­ỵc khi s¶n xuÊt tõ 44 tÊn quỈng FeS2 biÕt HS cđa c¸c giai ®o¹n lµ 70%. + Gi¶i: S¶n xuÊt H2SO4 gåm 3 giai ®o¹n: - Giai ®o¹n 1: §iỊu chÕ SO2 4FeS2 + 11O2 2FeO3 + 8SO2 480(g) 512g 4,4tÊn x(tÊn) V× H = 70% -> mSO2 = x = (tÊn) - Giai ®o¹n 2: ¤ xi ho¸ SO2 -> SO3. 2SO2 + O2 2SO3 128(g) 160g 3,2853 tÊn y (tÊn) H = 70% -> mSO3 = y = (tÊn) - Giai ®o¹n 3: Cho SO3 ph¶n øng víi n­íc. SO3 + H2SO4 H2SO4 80(g) 98(g) 2,8746(tÊn) 27(tÊn) H = 70% -> mH2SO4 = 2 = (tÊn) §¸p sè: mH2SO4 = 2,465 (tÊn) III. Ph­¬ng ph¸p gi¶i bµi tËp tÝnh theo PTHH dùa vµo l­ỵng mét chÊt. - ChuyĨn ®ỉi c¸c l­ỵng chÊt ®· cho ra sè mol. - LËp PTHH - ViÕt tØ lƯ mol c¸c chÊt. - Dùa vµo sè mol chÊt ®· cho t×m sè mol chÊt cÇn biÕt. - TÝnh c¸c l­ỵng chÊt theo yªu cÇu cđa ®Ị bµi. + D¹ng 3: Bµi tËp tÝnh theo PTHH dùa vµo l­ỵng 2 chÊt ph¶n øng. I. Yªu cÇu: - §äc kü ®Ị bµi x¸c ®Þnh ®ĩng chÊt ph¶n øng hÕt, chÊt cßn d­ sau ph¶n øng. - TÝnh theo PTHH dùa vµo chÊt ph¶n øng hÕt. II. Mét sè d¹ng bµi tËp: 1. Bµi tËp 1: G©y nỉ mét hçn hỵp gåm 10g khÝ H2 vµ 10l khÝ O2 (§KTC) cã bao nhiªu gam H2O ®­ỵc t¹o thµnh? + Gi¶i: nH2 = 10 : 2 = 5(mol); nO2 = 10 : 22,4 = 0,45 (mol) PTHH: 2H2 + O2 2H2O 2mol 1mol 2mol 0,9mol 0,45mol 0,9mol Theo PTHH: nH2 : nO2 = 2 : 1 Theo ®Çu bµi: VËy H2 d­ tÝnh theo O2 mH2O = 0,9 . 18 = 16,2 (g) 2. Bµi 2: Hoµ tan 2,4 g CuO trong 200 gam dung dÞch HNO3 15,75%. a) TÝnh khèi l­ỵng HNO3 tham gia ph¶n øng? b) Khèi l­ỵng muèi ®ång ®­ỵc t¹o thµnh lµ bao nhiªu gam? c) TÝnh nång ®é phÇn tr¨m c¸c chÊt cã trong dung dÞch sau khi ph¶n øng kÕt thĩc. + Gi¶i: nCuO = 2,4 : 80 = 0,03 (mol) mHNO3 = -> nHNO3 = 31,5 : 63 = 0,5 (mol) PTHH: CuO + 2HNO3 Cu(NO3)2 + H2O Theo PTHH: 1mol 2mol 1mol 1mol Theo ph¶n øng: 0,03mol 0,06mol 0,03mol 0,03mol Sau ph¶n øng: 0mol 0,44mol 0,03mol 0,03mol a) mHNO3 ph¶n øng = 0,06 . 63 = 3,78 (g) b) mCu(NO3)2 = 0,03 . 188 = 5,64(g) c) Dung dÞch sau ph¶n øng gåm HNO3 d­ vµ Cu(NO3)2 mHNO3 d­ = 0,44 . 63 = 27,72(g) m dung dÞch sau ph¶n øng = mCuO + m dung dÞch HNO3 = 2,4 + 200 = 202,4(g) C% HNO3 d­ = C% Cu(NO3)2 = 3. Bµi 3: Cho 114 g dung dÞch H2SO4 20% vµo 400 gam dung dÞch BaCl2 5,2%. a) ViÕt PTHH. TÝnh khèi l­ỵng cđa s¶n phÈm. b) TÝnh nång ®é phÇn tr¨m cđa c¸c chÊt cã trong dung dÞch sau khi t¸c bá kÕt tđa? + Gi¶i: mBaCl2 = -> nBaCl2 = 20,8 : 208 = 0,1(mol) mH2SO4 = -> nH2SO4 = 22,8 : 98 = 0,233(mol) a) PTHH: H2SO4 + BaCl2 -> BaSO4 + 2HCl 1mol 1mol 1mol 2mol 0,1mol 0,1mol 0,1mol 0,2mol Theo PTHH: nH2SO4 : nBaCl2 = 1 : 1 Theo ®Çu bµi: VËy H2SO4 d­ tÝnh theo BaCl2 mBaSO4= 0,1 . 233 = 23,3 (g) mH2SO4 d­ = 22,8 - (0,1 . 98) = 13(g) mHCl = 0,2 . 36,5 = 7,3 (g) b) m dung dÞch sau ph¶n øng = mdung dÞch H2SO4 + mdung dÞch BaCl2 – mBaSO4 = 114 + 400 – 23,3 = 490,7 (g) C% H2SO4 d­ = C%HCl = §¸p sè: mBaSO4 = 23,3g C%H2SO4 = 2,6% C%HCl = 1,49% 4. Bµi 4: Cho 10g CaCO3 t¸c dơng víi 150 ml dung dÞch HCl 2M (D=1,2g/ml) thu ®­ỵc 2,24l khÝ x (®ktc) vµ mét dung dÞch A. Cho khÝ x hÊp thơ hÕt vµo trong 100ml dung dÞch NaOH ®Ĩ t¹o ra mét muèi NaHCO3 . a) TÝnh C% c¸c chÊt trong dung dÞch A. b) TÝnh CM cđa dung dÞch NaOH ®· dïng. + Gi¶i: nCaCO3 = 10 : 100 = 0,1 (mol) nHCl = CM . V = 2. 0,15 = 0,3 (mol) a) CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2 PTHH:1mol 2mol 1mol 1mol 1mol Ph¶n øng:0,1mol 0,2mol 0,1mol 0,1mol 0,1mol Sau ph¶n øng: 0mol 0,1mol 0,1mol 0,1mol 0,1mol VËy dung dÞch A gåm CaCl2 vµ HCl d­, khÝ x lµ CO2 mCaCl2 = 0,1 . 111 = 11,1(g) mHCl d­ = 0,1 . 36,5 = 3,65 (g) mdung dÞch sau ph¶n øng = m CaCO3 + m dung dÞch HCl - m CO2 -= 10 + (1,2 . 150) – (0,1 . 44) = 185,6(g) C%HCl d­ = C%CaCl2 = b) x: CO2; V dung dÞch NaOH = 100ml = 0,1l CO2 + NaOH -> NaHCO3 1mol 1mol 0,1mol 0,1mol CMNaOH = §¸p sè: C%HCl = 1,97%; C%CaCl2 = 5,98% CMNaOH = 1M III. Ph­¬ng ph¸p gi¶i: - ChuyĨn ®ỉi c¸c l­ỵng chÊt ra sèmol - LËp PTHH - ViÕt tØ lƯ mol - So s¸nh tØ lƯ sèmol chÊt ph¶n øng t×m chÊt ph¶n øng hÕt, chÊt d­. - Dùa vµo sè mol chÊt ph¶n øng hÕt tÝnh sè mol c¸c chÊt theo PTHH. - TÝnh c¸c l­ỵng chÊt theo yªu cÇu cđa ®Ị bµi. + D¹ng 4: Bµi tËp pha trén dung dÞch: I. Yªu cÇu: - X¸c ®Þnh ®ĩng l­ỵng chÊt ®· cho thuéc ®¹i l­ỵng nµo trong c«ng thøc tÝnh nång ®é. - Nhí c¸c c«ng thøc liªn quan ®Õn tÝnh nång ®é. - Mét sè c«ng thøc liªn quan khi pha trén dung dÞch. + Khèi l­ỵng chÊt tan: m = n . M m = mdung dÞch – m dm; mCT = mCT = + Khèi l­ỵng dung dÞch: mdung dÞch = mCT + mdm mdung dÞch = V . D (V tÝnh b»ng ml) mdung dÞch = + Nång ®é phÇn tr¨m: C% = ; C% = ; C% = + Nång ®é mol: CM = (V tÝnh b»ng lÝt) CM = + ThĨ tÝch dung dÞch: Vd2 = (V tÝnh b»ng ml) + C«ng thøc pha trén dung dÞch: => C md21(g: C1 C2 - C md22(g): C2 C1 - C => C Vd21(ml): C1 C2 - C Vd22(ml): C2 C1 - C => D Vd21(ml): D1 D2 - D Vd22(ml): D2 D1 - D II. Bµi tËp ¸p dơng: 1. Bµi 1: CÇn dïng bao nhiªu ml dung dÞch NaOH 3%, D = 1,05g/ml vµ bao nhiªu ml dung dÞch 10%, D = 1,12g/ml ®Ĩ pha chÕ ®­ỵc 2l dung dÞch NaOH 8%, D = 1,1g/ml. + Gi¶i: Gäi thĨ tÝch dung dÞch NaOH 3% lµ a (ml) Gäi thĨ tÝch dung dÞch NaOH 10% lµ b (ml) mNaOH sau khi pha trén = mNaOH (1) = mNaOH (2) = Ta cã: 0,0315a + 0,112b = 176 (1) a + b = 2000 (2) -> a = 2000 - b (3) Thay (3) vµo (1): 0,0315 (2000 - b) + 0,112b = 176 63 - 0,0315b + 0,112b = 176 0,0805b = 113 -> b = 1403,7 (ml) -> a = 2000 - 1403,7 = 596,3 ml §¸p sè: Vd2NaOH3% = 596,3ml Vd2NaOH10% = 1403,7ml 2. Bµi 2: Hoµ tan 12,5g CuSO4. 5H2O vµo 87,5 ml n­íc cÊt. X¸c ®Þnh C% vµ CM cđa dung dÞch thu ®­ỵc. MCuSO4 . 5H2O = 250g. BiÕt DH2O = 1g/ml Cø 250 CuSO4 . 5H2O cã 160 g CuSO4 vµ 90g H2O. VËy 12,5g CuSO4 . 5H2O cã x(g) CuSO4 vµ y(g) H2O mCuSO4 = x = ; mH2O = y = mH2O = V. D = 87,5 . 1 = 87,5(g) md2 = mCuSO4 . 5H2O = 12,5 + 87,5 = 100(g) C%CuSO4 = ; nNaOH = VH2O = 87,5 + 4,5 = 92ml = 0,092l CMCuSO4 = §¸p sè: C%CuSO4 = 8% CM CuSO4 = 0,54M 3. Bµi 3: Ph¶i hoµ tan bao nhiªu gam KOH nguyªn chÊt vµo 1200g dung dÞch KOH 12% ®Ĩ cã dung dÞch KOH 20%. 20% mKOH = ? 100% 20 - 12 = 8 md2 KOH = 1200g, 12% 100 - 20 = 80 Ta cã: §¸p sè: mKOH = 120(g) III. Ph­¬ng ph¸p: - X¸c ®Þnh l­ỵng chÊt trong ®Ị bµi thuéc ®¹i l­ỵng nµo. - VËn dơng linh ho¹t c¸c c«ng thøc tÝnh nång ®é, pha trén dung dÞch ®Ĩ tÝnh. + D¹ng 5: Bµi tËp x¸c ®Þnh thµnh phÇn cđa hçn hỵp. I. Khi ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn (hiƯu suÊt 100%) 1. Bµi tËp 1: Khư hoµn toµn 16,1 gam hçn hỵp gåm ZnO vµ CuO b»ng 1 l­ỵng võa ®đ khÝ CO. KhÝ thu ®­ỵc cho t¸c dơng víi n­íc v«i trong d­ thÊy sinh ra 20 gam kÕt tđa. a) X¸c ®Þnh thµnh phÇn % khèi l­ỵng mçi chÊt trong hçn hỵp ®Çu? b) X¸c ®Þnh khèi l­ỵng H2SO4 võa ®đ ®Ĩ t¸c dơng hÕt hçn hỵp 2 « xÝt trªn. + Gi¶i: a) Gäi sè mol ZnO trong hçn hỵp lµ x; sèmol CuO trong hçn hỵp lµ y. ZnO + CO Zn + CO2 (1) CuO + CO Cu + CO2 (2) CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (3) Theo (3) nCO2 = nCaCO3 = 2 : 100 = 0,2 (mol) => x + y = 0,2(mol) (1) (1)nCO2 = nZnO = xmol (2) nCO2 = nCuO = ymol Ta cã: mZnO + mCuO = 81x + 80y = 16,1 (2) Tõ (1) vµ (2) ta cã x = 0,1mol; y = 0,1mol mZnO = 81x = 81 . 0,1 = 8,1(g) %mZnO = -> %mCuO = 100% - 50,3% = 49,7% b) mH2SO4 => mZnO = 8,1(g) mCuO = 16,1 – 8,1 = 8(g) ZnO + H2SO4 -> ZnSO4 + H2O (4) CuO + H2SO4 -> CuSO4 + H2O (5) => å = 0,1 + 0,1 = 0,2 (mol) (1) nH2SO4 = nZnO = 0,1(mol) (2) nH2SO4 = nCuO = 0,1(mol) Ta cã: mZnO + mCuO = 81x + 80y = 16,1 (2) §¸p sè: %ZnO = 50,3% ; %CuO = 49,7% mH2SO4 = 19,6(g) 2. Bµi tËp 2: Hoµ tan 10 gam hçn hỵp gåm Fe vµ Fe2O3 trong dung dÞch HCl thu ®­ỵc dung dÞch A vµ 1,12l khÝ (§KTC). a) TÝnh % khèi l­ỵng cđa Fe vµ Fe2O3 trong hçn hỵp ®Çu. b) Cho dung dÞch NaOH d­ vµo dung dÞch A ®un nãng läc lÊy kÕt tđa rưa s¹ch sÊy khè nung ®Õn khèi l­ỵng kh«ng ®ỉi. TÝnh khèi l­ỵng s¶n phÈm sau khi nung. + Gi¶i: a) nH2 = 1,12 : 22,4 = 0,05 (mol) Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2 (1) Fe2O3 + 6HCl -> 2FeCl3 + 3H2O (2) Theo (1) nFe = nH2 = 0,05mol mFe = 0,05 . 56 = 2,8(g) -> mFe2O3 = 10 - 2,8 -= 7,2(g) %Fe = -> % Fe2O3 = 100% - 28% = 72% b) Dung dÞch A gåm FeCl2 vµ FeCl3 ph¶n øng víi NaOH d­. FeCl2 + 2NaOH -> Fe(OH)2 + 2NaCl (3) FeCl3 + 3NaOH -> Fe(OH)3 + 3NaCl (4) 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O (5) 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (6) Theo (5), (3), (1): nFe2O3 = nFe = Theo (6), (4), (2): nFe2O3 (6) = nFe2O3 (1) = mFe2O3 = (0,025 + 0,045). 160 = 11,2(g) §¸p sè: %Fe = 28%; %Fe2O3 = 72% mFe2O3 = 11,2(g) II. Khi ph¶n øng x¶y ra kh«ng hoµn toµn (hiƯu suÊt nhá h¬n 100%). 1. Bµi tËp 1: Cho 17,45 gam hçn hỵp gåm Mg vµ Zn t¸c dơng víi dung dÞch HCl sau ph¶n øng thu ®­ỵc m gam khÝ hi®r«. Chia m gam khÝ H2 thµnh 2 phÇn b»ng nhau. - PhÇn I: Cho t¸c dơng víi CuO nung nãng. - PhÇn II: Cho t¸c dơng víi Fe2O3 nung nãng. a) TÝnh thµnh phÇn % theo khèi l­ỵng Mg; Zn trong hçn hỵp ®Çu. b) TÝnh khèi l­ỵng Fe vµ Cu t¹o thµnh nÕu hiƯu suÊt ph¶n øng lµ 90%. BiÕt tØ lƯ sè nguyªn tư Mg vµ Zn trong hçn hỵp lµ 1: 5. + Gi¶i: BiÕt nMg : nZn = 1 : 5 a) Gäi nMg = a(mol) -> nZn = 5a (mol) PTHH: Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2 (1) a(mol) a(mol) Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2 (2) 5a(mol) 5a(mol) mMg = 24. a; mZn = 5a . 65 = 325a Theo ®Ị bµi ta cã: mMg + mZn = 17,45 24a + 325a = 17,45 => a = 0,05 (mol) mMg = 24a = 24. 0,05 = 1,2 (g) mZn = 325a = 325 . 0,05 = 16,25 (g) %mMg = -> %mZn = 100% - 6,87% = 93,12% Theo (1) vµ (2) ånH2 = a + 5a = 6a = 6. 0,05 = 0,3 mol mH2 = m = 0,3 . 2 = 0,6 (g) b) Chia m gam H2 thµnh 2 phÇn b»ng nhau: -> nH2 trong 1 phÇn = 0,3 : 2 = 0,15 (mol) + PhÇn I x¶y ra PTHH: 3H2 + Fe2O3 2Fe + 3H2O (3) 3mol 2mol 0,15mol 0,1mol V× H = 90% -> mFe = 0,1 . 56 . + PhÇn II x¶y ra PTHH: CuO + H2 Cu + H2O (4) 1mol 1mol 0,15mol 0,15mol V× H = 90% -> mCu = 0,15 . 64 . §¸p sè: a) %Mg = 6,87%; %Zn = 93,12% b) mFe = 5,04g; mCu = 8,64g 2. Bµi tËp 2: Hoµ tan 20 gam hçn hỵp gåm Fe vµ Fe2O3 trong dung dÞch HCl thu ®­ỵc dung dÞch A vµ 2,24l khÝ (®ktc). a) TÝnh thµnh phÇn % cđa Fe vµ Fe2O3 trong hçn hỵp. b) Cho dung dÞch NaOH d­ vµo dung dÞch A ®un nãng läc lÊy kÕt tđa rưa s¹ch råi ®em nung ë nhiƯt ®é cao ®Õn khèi l­ỵng kh«ng ®ỉi. TÝnh khèi l­ỵng s¶n phÈm thu ®­ỵc sau khi nung, biÕt hiƯu suÊt ph¶n øng lµ 80%. + Gi¶i: a) PTHH Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2 (1) Fe2O3 + 6HCl -> 2FeCl3 + 3H2O (2) Theo (1) nFe = nH2 = 2,24 : 22,4 -= 0,1 (mol) mFe/h2 = 0,15 . 56 -= 5,6 (g) mFe2O3/h2 = 20 – 5,6 = 14,4 (g) %mFe = ; %mFe2O3 = 100% - 28% = 72% b) Theo (1) nFeCl2 = nH2 = 0,1mol Theo (2) nFeCl3 = 2nFe2O3 = 2 . C¸c PTHH FeCl2 (d2) + 2NaOH (d2) -> Fe(OH)2(r) + 2NaCl(d2) (3) 0,1mol 0,1mol FeCl3 (d2) + 3NaOH (d2) -> Fe(OH)3(r) + 3NaCl(d2) (4) 0,18mol 0,18mol 4Fe(OH)2(r) + O2 (k) + H2O (l) -> 4Fe(OH)3(r) (5) 0,1mol 0,1mol 2Fe(OH)3(r) Fe2O3(r) + 3H2O (6) 0,1 + 0,18mol 0,14mol V× H = 80% -> mFe2O3 = 0,14 . 160 . §¸p sè: a) %Fe = 28%; %Fe2O3 = 72% b) mFe2O3 = 17,92 (g) III. Ph­¬ng ph¸p: - §äc kü ®Ị x¸c ®Þnh c¸c ®¹i l­ỵng cđa bµi. - N¾m v÷ng c¬ së lý thuyÕt, ®iỊu kiƯn cơ thĨ ë mçi bµi tËp. - ViÕt c¸c PTHH x¶y ra ®Ỉt Èn cho chÊt cÇn biÕt tÝnh theo PTHH. - VËn dơng linh ho¹t ph­¬ng ph¸p to¸n häc ®Ĩ gi¶i bµi tËp