Giới thiệu các chuyên đề giải nhanh bài tập Hóa học (Phần 1)

PHẦN 1 GIỚI THIỆU CÁC CHUYÊN ĐỀ GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC CHUYÊN ĐỀ 1 : PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO I. Nguyên tắc: - Các giá trị trung bình như : Khối lượng mol trung bình; số cacbon trung bình; nồng độ mol trung bình; nồng độ % trung bình; số khối trung bình của các đồng vị luôn có mối quan hệ với khối lượng mol; số cacbon; nồng độ mol; nồng độ %; số khối của các chất hoặc nguyên tố bằng các “đường chéo”. - Trong phản ứng axit – bazơ : Thể tích của dung dịch axit, bazơ, nồng độ mol của H+, OH- ban đầu và nồng độ mol của H+, OH- dư luôn có mối quan hệ với nhau bằng các “đường chéo”. II. Các trường hợp sử dụng sơ đồ đường chéo 1. Trộn lẫn hai chất khí, hai chất tan hoặc hai chất rắn không tác dụng với nhau Ta có sơ đồ đường chéo: Þ Trong đó: - nA, nB là số mol của: Các chất A, B hoặc các đồng vị A, B của một nguyên tố hóa học. - VA, VB là thể tích của các chất khí A, B. - MA, MB là khối lượng mol của: Các chất A, B hoặc số khối của các đồng vị A, B của một nguyên tố hóa học. -là khối lượng mol trung bình của các chất A, B hoặc số khối trung bình của các đồng vị A, B của một nguyên tố hóa học. 2. Trộn lẫn hai dung dịch có cùng chất tan: - Dung dịch 1: có khối lượng m1, thể tích V1, nồng độ C1 (nồng độ phần trăm hoặc nồng độ mol), khối lượng riêng d1. - Dung dịch 2: có khối lượng m2, thể tích V2, nồng độ C2 (C2 > C1 ), khối lượng riêng d2. - Dung dịch thu được: có khối lượng m = m1 + m2, thể tích V = V1 + V2, nồng độ C (C1 < C < C2) và khối lượng riêng d. Sơ đồ đường chéo và công thức tương ứng với mỗi trường hợp là: a. Đối với nồng độ % về khối lượng: Þ (1) b. Đối với nồng độ mol/lít: Þ (2) c. Đối với khối lượng riêng: Þ (3) 3. Phản ứng axit - bazơ a. Nếu axit dư: Ta có sơ đồ đường chéo: Þ - VA, VA là thể tích của dung dịch axit và bazơ. - là nồng độ OH- ban đầu. - , là nồng độ H+ ban đầu và nồng độ H+ dư. b. Nếu bazơ dư Ta có sơ đồ đường chéo: Þ - VA, VA là thể tích của dung dịch axit và bazơ. - , là nồng độ OH- ban đầu và OH- dư. - là nồng độ H+ ban đầu. III. Các ví dụ minh họa Ví dụ 1: Nguyên tử khối trung bình của clo là 35,5. Clo có hai đồng vị bền: và . Thành phần % số nguyên tử của là A. 75. B. 25. C. 80. D. 20. Hướng dẫn giải :Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có : Þ % = = 75%. Đáp án A. Ví dụ 2: Hỗn hợp hai khí NO và N2O có tỉ khối hơi đối với hiđro bằng 16,75. Tỉ lệ số mol hoặc thể tích của NO và N2O trong hỗn hợp lần lượt là A. 1:3. B. 3:1. C. 1:1. D. 2:3. Hướng dẫn giải =16,75.2 =33,5 Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có : Đáp án A. Ví dụ 3: Một hỗn hợp gồm O2, O3 ở điều kiện tiêu chuẩn có tỉ khối hơi với hiđro là 18. Thành phần % về thể tích của O3 trong hỗn hợp là A. 15%. B. 25%. C. 35%. D. 45%. Hướng dẫn giải Áp dụng sơ đồ đường chéo: Þ Þ ´100% = 25%. Đáp án B. Ví dụ 4: Cần trộn hai thể tích metan với một thể tích đồng đẳng X của metan để thu được hỗn hợp khí có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 15. X là A. C3H8. B. C4H10. C. C5H12. D. C6H14. Hướng dẫn giải Áp dụng sơ đồ đường chéo: Þ Þ ïM2 - 30ï = 28 Þ M2 = 58 Þ 14n + 2 = 58 Þ n = 4 Þ X là C4H10. Đáp án B. Ví dụ 5: Hỗn hợp gồm hiđrocacbon X và oxi có tỉ lệ số mol tương ứng là 1:10. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y qua dung dịch H2SO4 đặc, thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối đối với hiđro bằng 19. Công thức phân tử của X là A. C3H8. B. C3H6. C. C4H8. D. C3H4. Hướng dẫn giải Þ Z gồm CO2 và O2 Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có: Phản ứng : CxHy + (x+) O2 ® xCO2 + H2O bđ: 1 10 pư: 1 (x+) x spư: 0 10 - (x+) x Þ 10 - (x+) = x Þ 40 = 8x + y Þ x = 4 và y = 8 Đáp án C. Ví dụ 6: Cho hỗn hợp gồm N2, H2 và NH3 có tỉ khối so với hiđro là 8. Dẫn hỗn hợp đi qua dung dịch H2SO4 đặc, dư thì thể tích khí còn lại một nửa. Thành phần phần trăm (%) theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp lần lượt là A. 25% N2, 25% H2 và 50% NH3. B. 25% NH3, 25% H2 và 50% N2. C. 25% N2, 25% NH3 và 50% H2. D. 15% N2, 35% H2 và 50% NH3. Hướng dẫn giải Khi đi qua dung dịch H2SO4 đặc, dư toàn bộ NH3 bị hấp thụ, do đó thành phần của NH3 là 50%. = 8.2 = 16 Áp dụng phương pháp đường chéo, ta có: Þ = 15 = 15 là khối lượng mol trung bình của hỗn hợp của N2 và H2. Tiếp tục áp dụng phương pháp đường chéo ta có: Þ %N2 = %H2 = 25%. Đáp án A. Ví dụ 7: Hỗn hợp gồm NaCl và NaBr. Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì tạo ra kết tủa có khối lượng bằng khối lượng của AgNO3 đã tham gia phản ứng. Thành phần % theo khối lượng của NaCl trong hỗn hợp đầu là A. 25,84%. B. 27,84%. C. 40,45%. D. 27,48%. Hướng dẫn giải NaCl + AgNO3 ® AgCl¯ + NaNO3 (1) NaBr + AgNO3 ® AgBr¯ + NaNO3 (2) Khối lượng kết tủa (gồm AgCl và AgBr) bằng khối lượng AgNO3, do đó khối lượng mol trung bình của hai muối kết tủa và = 170 – 108 = 62. Hay khối lượng mol trung bình của hai muối ban đầu = 23 + 62 = 85 Áp dụng phương pháp đường chéo, ta có Þ Đáp án B. Ví dụ 8: Thêm 250 ml dung dịch NaOH 2M vào 200 ml dung dịch H3PO4 1,5M. Muối tạo thành và khối lượng tương ứng là A. 14,2 gam Na2HPO4 ; 32,8 gam Na3PO4. B. 28,4 gam Na2HPO4 ; 16,4 gam Na3PO4. C. 12 gam NaH2PO4 ; 28,4 gam Na2HPO4. D. 24 gam NaH2PO4 ; 14,2 gam Na2HPO4. Hướng dẫn giải Có: Þ tạo ra hỗn hợp 2 muối: NaH2PO4, Na2HPO4. Sơ đồ đường chéo: Þ ® Mà: mol Þ Þ Đáp án C. Ví dụ 9: Hòa tan 3,164 gam hỗn hợp 2 muối CaCO3 và BaCO3 bằng dung dịch HCl dư, thu được 448 ml khí CO2 (đktc). Thành phần % số mol của BaCO3 trong hỗn hợp là A. 50%. B. 55%. C. 60%. D. 65%. Hướng dẫn giải = 0,02 mol ® = 158,2. Áp dụng sơ đồ đường chéo: Þ ´100% = 60%. Đáp án C. Ví dụ 10: A là quặng hematit chứa 60% Fe2O3. B là quặng manhetit chứa 69,6% Fe3O4. Trộn mA tấn quặng A với mB tấn quặng B thu được quặng C, mà từ 1 tấn quặng C có thể điều chế được 0,5 tấn gang chứa 4% cacbon. Tỉ lệ mA/mB là: A. 5:2. B. 3:4. C. 4:3. D. 2:5. Hướng dẫn giải: Số kg Fe có trong 1 tấn của mỗi quặng là: Quặng A chứa: Quặng B chứa: Quặng C chứa: Sơ đồ đường chéo: Þ Đáp án D. Ví dụ 11: Để thu được dung dịch HCl 25% cần lấy m1 gam dung dịch HCl 45% pha với m2 gam dung dịch HCl 15%. Tỉ lệ m1/m2 là A. 1:2. B. 1:3. C. 2:1. D. 3:1. Hướng dẫn giải Áp dụng công thức (1): . Đáp án C. Ví dụ 12: Để pha được 500 ml dung dịch nước muối sinh lý (C = 0,9%) cần lấy V ml dung dịch NaCl 3% pha với nước cất. Giá trị của V là A. 150 ml. B. 214,3 ml. C. 285,7 ml. D. 350 ml. Hướng dẫn giải Ta có sơ đồ: V1 = = 150 ml. Đáp án A. Ví dụ 13: Hòa tan 200 gam SO3 vào m2 gam dung dịch H2SO4 49% ta được dung dịch H2SO4 78,4%. Giá trị của m2 là A. 133,3 gam. B. 146,9 gam. C. 272,2 gam. D. 300 gam. Hướng dẫn giải Phương trình phản ứng: SO3 + H2O ¾® H2SO4 100 gam SO3 ® = 122,5 gam H2SO4. Nồng độ dung dịch H2SO4 tương ứng 122,5%. Gọi m1, m2 lần lượt là khối lượng của SO3 và dung dịch H2SO4 49% cần lấy. Theo (1) ta có: Þ = 300 gam. Đáp án D. Ví dụ 14: Cần lấy bao nhiêu gam tinh thể CuSO4.5H2O và bao nhiêu gam dung dịch CuSO4 8% để pha thành 280 gam dung dịch CuSO4 16%? A. 180 gam và 100 gam. B. 330 gam và 250 gam. C. 60 gam và 220 gam.D. 40 gam và 240 gam. Hướng dẫn giải ® Ta coi CuSO4.5H2O như là dung dịch CuSO4 có: C% = 64%. Gọi m1 là khối lượng của CuSO4.5H2O và m2 là khối lượng của dung dịch CuSO4 8%. Theo sơ đồ đường chéo: Þ . Mặt khác m1 + m2 = 280 gam. Vậy khối lượng CuSO4.5H2O là: m1 = = 40 gam và khối lượng dung dịch CuSO4 8% là: m2 = 280 - 40 = 240 gam. Đáp án D. Ví dụ 15: Cần bao nhiêu lít axit H2SO4 (D = 1,84) và bao nhiêu lít nước cất để pha thành 9 lít dung dịch H2SO4 có D = 1,28 gam/ml? A. 2 lít và 7 lít. B. 3 lít và 6 lít. C. 4 lít và 5 lít. D. 6 lít và 3 lít. Hướng dẫn giải Sơ đồ đường chéo: Þ . Mặt khác + = 9 Þ = 6 lít và = 3 lít. Đáp án B. Ví dụ 16: Trộn 250 ml dung dịch chứa hỗn hợp HCl 0,08M và H2SO4 0,01 M với 250 ml dung dịch NaOH aM thu được 500 ml dung dịch có pH = 12. Giá trị a là A. 0,13M. B. 0,12M. C. 0,14M. D. 0.10M. Hướng dẫn giải Nồng độ H+ ban đầu bằng: 0,08 + 0,01.2 =0,1M. Nồng độ OH- ban đầu bằng: aM. Dung dịch sau phản ứng có pH = 12, suy ra OH- dư, pOH = 2. Nồng độ OH- dư bằng: 10-2 = 0,01M. Áp dụng sơ đồ đường chéo cho trường hợp OH- dư, ta có: =. Đáp án B. Ví dụ 17: Trộn lẫn 3 dung dịch H2SO4 0,1M, HNO3 0,2M và HCl 0,3M với những thể tích bằng nhau thu được dung dịch A. Lấy 300 ml dung dịch A cho phản ứng với V lít dung dịch B gồm NaOH 0,2M và KOH 0,29M thu được dung dịch C có pH = 2. Giá trị V là A. 0,134 lít. B. 0,214 lít. C. 0,414 lít. D. 0,424 lít. Hướng dẫn giải Nồng độ H+ ban đầu bằng: (0,1.2.0,1 + 0,2.0,1 + 0,3.0,1) : 0,3 = M. Nồng độ OH- ban đầu bằng; (0,2 + 0,29) = 0,49M. Dung dịch sau phản ứng có pH = 2, suy ra H+ dư. Nồng độ H+ dư bằng: 10-2 = 0,01M. Áp dụng sơ đồ đường chéo cho trường hợp H+ dư, ta có: =. Đáp án A. Ví dụ 18: Dung dịch A gồm HCl 0,2M; HNO3 0,3M; H2SO4 0,1M; HClO4 0,3M, dung dịch B gồm KOH 0,3M; NaOH 0,4M; Ba(OH)2 0,15M. Cần trộn A và B theo tỉ lệ thể tích là bao nhiêu để được dung dịch có pH = 13 A. 11: 9. B. 9 : 11. C. 101 : 99. D. 99 : 101. Hướng dẫn giải Nồng độ H+ ban đầu bằng: (0,2 + 0,3 + 0,1.2 + 0,3) = 1M. Nồng độ OH- ban đầu bằng: (0,3 + 0,4 + 0,15.2) = 1M. Dung dịch sau phản ứng có pH = 13, suy ra OH- dư, pOH = 1. Nồng độ OH- dư bằng: 10-1 = 0,1M. Áp dụng sơ đồ đường chéo cho trường hợp OH- dư, ta có: =.Đáp án B. IV. Các bài tập áp dụng Câu 1: Nguyên tử khối trung bình của đồng 63,54. Đồng có hai đồng vị bền: và . Thành phần % số nguyên tử của là A. 73,0%. B. 34,2%. C. 32,3%. D. 27,0%. Câu 2: Nguyên tử khối trung bình của clo là 35,5. Clo trong tự nhiên có 2 đồng vị là và. Phần trăm về khối lượng của chứa trong HClO4 (với hiđro là đồng vị , oxi là đồng vị ) là giá trị nào sau đây? A. 9,20%. B. 8,95%. C. 9,67%. D. 9,40%. Câu 3: Trong nước, hiđro tồn tại hai đồng vị 1H và 2H. Biết nguyên tử khối trung bình của hiđro là 1,008; của oxi là 16. Số nguyên tử đồng vị của 2H có trong 1 ml nước nguyên chất (d = 1 gam/ml) là A. 5,53.1020. B. 5,53.1020. C. 3,35.1020. D. 4,85.1020. Câu 4: Hòa tan m gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng thu được hỗn hợp khí NO và N2O có tỉ khối so với H2 bằng 16,75. Tỉ lệ thể tích khí trong hỗn hợp là A. 2 : 3. B. 1 : 2. C. 1 : 3. D. 3 : 1. Câu 5: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3, thu được V lít (ở đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư). Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19. Giá trị của V là A. 2,24. B. 4,48. C. 5,60. D. 3,36. Câu 6: Hỗn hợp Khí X gồm N2 và H2 có tỷ khối hơi so với He là 1,8. Đun nóng X một thời gian trong bình kín có xúc tác thu được hỗn hợp khí Y có tỷ khối hơi so với He là 2. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 là: A. 25%. B. 50%. C. 60%. D. 75%. Câu 7: Thêm 150 ml dung dịch KOH 2M vào 120 ml dung dịch H3PO4 1M. Khối lượng các muối thu được trong dung dịch là A. 10,44 gam KH2PO4; 8,5 gam K3PO4. B. 10,44 gam K2HPO4; 12,72 gam K3PO4. C. 10,44 gam K2HPO4; 13,5 gam KH2PO4. D. 13,5 gam KH2PO4; 14,2 gam K3PO4. Câu 8: Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dung dịch CuSO4. Sau khi kết thúc các phản ứng, lọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp bột ban đầu là A. 85,30%. B. 90,27%. C. 82,20%. D. 12,67%. Câu 9: Hòa tan 2,84 gam hỗn hợp 2 muối CaCO3 và MgCO3 bằng dung dịch HCl (dư) thu được 0,672 lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Thành phần % số mol của MgCO3 trong hỗn hợp là A. 33,33%. B. 45,55%. C. 54,45%. D. 66,67%. Câu 10: A là khoáng vật cuprit chứa 45% Cu2O. B là khoáng vật tenorit chứa 70% CuO. Cần trộn A và B theo tỉ lệ khối lượng T = mA : mB nào để được quặng C mà từ 1 tấn quặng C có thể điều chế được tối đa 0,5 tấn đồng nguyên chất ? A. 5 : 3 B. 5 : 4 C. 4 : 5 D. 3 : 5 Câu 11: Từ 1 tấn quặng hematit A điều chế được 420 kg Fe. Từ 1 tấn quặng manhetit B điều chế được 504 kg Fe. Hỏi phải trộn hai quặng trên với tỉ lệ khối lượng (mA : mB) là bao nhiêu để được 1 tấn quặng hỗn hợp mà từ 1 tấn quặng hỗn hợp này điều chế được 480 kg Fe. A. 1 : 3. B. 2 : 5. C. 2 : 3. D. 1 : 1. Câu 12: Thể tích nước và dung dịch MgSO4 2M cần để pha được 100 ml dung dịch MgSO4 0,4M lần lượt là A. 50 ml và 50 ml. B. 40 ml và 60 ml. C. 80 ml và 20 ml. D. 20 ml và 80 ml. Câu 13: Một dung dịch NaOH nồng độ 2M và một dung dịch NaOH khác nồng độ 0,5M. Để có dung dịch mới nồng độ 1M thì cần phải pha chế về thể tích giữa 2 dung dịch theo tỉ lệ là A. 1 : 2 B. 2 : 1 C. 1 : 3 D. 3 : 1 Câu 14: Một dung dịch HCl nồng độ 35% và một dung dịch HCl khác có nồng độ 15%. Để thu được dung dịch mới có nồng độ 20% thì cần phải pha chế 2 dung dịch này theo tỉ lệ khối lượng là A. 1:3. B. 3:1. C. 1:5. D. 5:1. Câu 15: Khối lượng dung dịch NaCl 15% cần trộn với 200 gam dung dịch NaCl 30% để thu được dung dịch NaCl 20% là A. 250 gam. B. 300 gam. C. 350 gam. D. 400 gam. Câu 16: Hòa tan hoàn toàn m gam Na2O nguyên chất vào 40 gam dung dịch NaOH 12% thu được dung dịch NaOH 51%. Giá trị của m là A. 11,3. B. 20,0. C. 31,8. D. 40,0. Câu 17: Lượng SO3 cần thêm vào dung dịch H2SO4 10% để được 100 gam dung dịch H2SO4 20% là A. 2,5 gam. B. 8,88 gam. C. 6,66 gam. D. 24,5 gam. Câu 18: Thể tích nước nguyên chất cần thêm vào 1 lít dung dịch H2SO4 98% (d = 1,84 g/ml) để được dung dịch mới có nồng độ 10% là A. 14,192 ml. B. 15,192 ml. C. 16,192 ml. D. 17,192 ml. Câu 19: Dung dịch rượu etylic 13,8o có d (g/ml) bao nhiêu? Biết ; . A. 0,805. B. 0,8 55. C. 0,972. D. 0,915. Câu 20: Trộn 250 ml dung dịch chứa hỗn hợp HBr 0,08M và H2SO4 0,01 M với 250 ml dung dịch KOH aM thu được 500 ml dung dịch có pH = 12. Giá trị a là A. 0,13M. B. 0,12M. C. 0,14M. D. 0.10M. Câu 21: Trộn lẫn 3 dung dịch H2SO4 0,1M, HNO3 0,2M và HCl 0,3M với những thể tích bằng nhau thu được dung dịch A. Lấy 450 ml dung dịch A cho phản ứng với V lít dung dịch B gồm NaOH 0,2M và KOH 0,29M thu được dung dịch C có pH = 2. Giá trị V là A. 0,201 lít. B. 0,321 lít. C. 0,621 lít. D. 0,636 lít. Câu 22: Thể tích dung dịch Ba(OH)2 0,025M cần cho vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 và HCl có pH = 1, để thu được dung dịch có pH =2 là  A. 0,224 lít. B. 0,15 lít. C. 0,336 lít. D. 0,448 lít. Câu 23: Có 50 ml dung dịch chứa hỗn hợp KOH 0,05M và Ba(OH)2 0,025M người ta thêm V ml dung dịch HCl 0,16M vào 50 ml dung dịch trên thu được dung dịch mới có pH = 2. Vậy giá trị của V là A. 36,67 ml. B. 30,33 ml. C. 40,45 ml. D. 45,67 ml. Câu 24: Trộn 100 ml dung dịch có pH = 1 gồm HCl và HNO3 với 100 ml dung dịch NaOH nồng độ aM thu được 200 ml dung dịch có pH = 12. Giá trị của a là ([H+][OH-] = 10-14) A. 0,15. B. 0,30. C. 0,03. D. 0,12. Câu 25: Trộn 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp HCl 0,1 M và H2SO4 0,05 M với 300 ml dung dịch Ba(OH)2 có nồng độ a mol/lít thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có pH = 13. Giá trị a và m lần lượt là A. 0,15 M và 2,33 gam. B. 0,15 M và 4,46 gam. C. 0,2 M và 3,495 gam. D. 0,2 M và 2,33 gam. Câu 26: Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,08M và H2SO4 0,01M với 250 ml dung dịch Ba(OH)2 có nồng độ xM thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có pH = 12. Giá trị của m và x là: A. 0,5825 và 0,06. B. 0,5565 và 0,06. C. 0,5825 và 0,03. D. 0,5565 và 0,03. Câu 27: Lấy dung dịch axit có pH = 5 và dung dịch bazơ có pH = 9 theo tỉ lệ nào để thu được dung dịch có pH = 8? A. . B. . C. Vbazơ = Vax . D. Không xác định được. Câu 28: Dung dịch A gồm HBr 0,2M; HNO3 0,3M; H2SO4 0,1M; HClO4 0,3M, dung dịch B gồm KOH 0,3M; NaOH 0,4M; Ca(OH)2 0,15M. Cần trộn A và B theo tỉ lệ thể tích là bao nhiêu để được dung dịch có pH = 13 A. 11: 9. B. 9 : 11. C. 101 : 99. D. 99 : 101. Câu 29: Đun nóng hỗn hợp khí gồm 0,06 mol C2H2 và 0,04 mol H2 với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn toàn bộ hỗn hợp Y lội từ từ qua bình đựng dung dịch brom (dư) thì còn lại 0,448 lít hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối so với O2 là 0,5. Khối lượng bình dung dịch brom tăng là A. 1,20 gam. B. 1,04 gam. C. 1,64 gam. D. 1,32 gam. Câu 30: Cho m gam một ancol (rượu) no, đơn chức X qua bình đựng CuO (dư), nung nóng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, khối lượng chất rắn trong bình giảm 0,32 gam. Hỗn hợp hơi thu được có tỉ khối đối với hiđro là 15,5. Giá trị của m là A. 0,92. B. 0,32. C. 0,64. D. 0,46. Câu 31: Cho m gam hỗn hợp X gồm hai ancol no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng với CuO (dư) nung nóng, thu được một hỗn hợp rắn Z và một hỗn hợp hơi Y (có tỉ khối hơi so với H2 là 13,75). Cho toàn bộ Y phản ứng với một lượng dư Ag2O (hoặc AgNO3) trong dung dịch NH3 đun nóng, sinh ra 64,8 gam Ag. Giá trị của m là A. 7,8. B. 7,4. C. 9,2. D. 8,8. Câu 32: Cho hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ có cùng công thức phân tử C2H7NO2 tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH và đun nóng, thu được dung dịch Y và 4,48 lít hỗn hợp Z (ở đktc) gồm hai khí (đều làm xanh giấy quỳ ẩm). Tỉ khối hơi của Z đối với H2 bằng 13,75. Cô cạn dung dịch Y thu được khối lượng muối khan là A. 16,5 gam. B. 14,3 gam. C. 8,9 gam. D. 15,7 gam. CHUYÊN ĐỀ 2 : PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ VÀ BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG I. Phương pháp bảo toàn nguyên tố 1. Nội dung định luật bảo toàn nguyên tố: - Trong phản ứng hóa học, các nguyên tố luôn được bảo toàn. 2. Nguyên tắc áp dụng: - Trong phản ứng hóa học, tổng số mol của nguyên tố trước và sau phản ứng luôn bằng nhau. 3. Các ví dụ minh họa: Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 4,04 gam một hỗn hợp bột kim loại gồm Al, Fe, Cu trong không khí thu được 5,96 gam hỗn hợp 3 oxit. Hòa tan hết hỗn hợp 3 oxit bằng dung dịch HCl 2M. Tính thể tích dung dịch HCl cần dùng. A. 0,5 lít. B. 0,7 lít. C. 0,12 lít. D. 1 lít. Hướng dẫn giải mO = moxit - mkl = 5,96 - 4,04 = 1,92 gam Hòa tan hết hỗn hợp ba oxit bằng dung dịch HCl tạo thành H2O như sau: 2H+ + O2- ® H2O 0,24 ¬ 0,12 mol Þ lít Đáp án C. Ví dụ 2: Cho hỗn hợp A gồm Al, Zn, Mg. Đem oxi hoá hoàn toàn 28,6 gam A bằng oxi dư thu được 44,6 gam hỗn hợp oxit B. Hoà tan hết B trong dung dịch HCl thu được dung dịch D. Cô cạn dung dịch D được hỗn hợp muối khan là A. 99,6 gam. B. 49,8 gam. C. 74,7 gam. D. 100,8 gam. Hướng dẫn giải Gọi M là kim loại đại diện cho ba kim loại trên với hoá trị là n M + O2 ¾® M2On (1) M2On + 2nHCl ¾® 2MCln + nH2O (2) Theo phương trình (1) (2) ® Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ® gam Þ mol ® nHCl = 4´0,5 = 2 mol Þ mmuối = mhhkl + = 28,6 + 2´35,5 = 99,6 gam. Đáp án A. Ví dụ 3: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 cần 0,05 mol H2. Mặt khác hòa tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H2SO4 đặc thu được thể tích khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất) ở điều kiện tiêu chuẩn là A. 448 ml. B. 224 ml. C. 336 ml. D. 112 ml. Hướng dẫn giải Thực chất phản ứng khử các oxit trên là H2 + O ¾® H2O 0,05 ® 0,05 mol Đặt số mol hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 lần lượt là x, y, z. Ta có: nO = x + 4y + 3z = 0,05 mol (1) Þ Þ x + 3y + 2z = 0,04 mol (2) Nhân hai vế của (2) với 3 rồi trừ (1) ta có: x + y = 0,02 mol. Mặt khác: 2FeO + 4H2SO4 ¾® Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O x ® x/2 2Fe3O4 + 10H2SO4 ¾® 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O y ® y/2 Þ tổng: Vậy: Đáp án B. Ví dụ 4: Thổi từ từ V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO và H2 đi qua một ống đựng 16,8 gam hỗn hợp 3 oxit: CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng, phản ứng hoàn toàn. Sau phản ứng thu được m gam chất rắn và một hỗn hợp khí và hơi nặng hơn khối lượng của hỗn hợp V là 0,32 gam. Tính V và m. A. 0,224 lít và 14,48 gam. B. 0,448 lít và 18,46 gam. C. 0,112 lít và 12,28 gam. D. 0,448 lít và 16,48 gam. Hướng dẫn giải Thực chất phản ứng khử các oxit trên là CO + O ¾® CO2 H2 + O ¾® H2O. Khối lượng hỗn hợp khí tạo thành nặng hơn hỗn hợp khí ban đầu chính là khối lượng của nguyên tử Oxi trong các oxit tham gia phản ứng. Do vậy: mO = 0,32 gam. Þ Þ . Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: moxit = mchất rắn + 0,32 Þ 16,8 = m + 0,32 Þ m = 16,48 gam. Þ lít Đáp án D. Ví dụ 5: Thổi rất chậm 2,24 lít (đktc) một hỗn hợp khí gồm CO và H2 qua một ống sứ đựng hỗn hợp Al2O3, CuO, Fe3O4, Fe2O3 có khối lượng là 24 gam dư đang được đun nóng. Sau khi kết thúc phản ứng khối lượng chất rắn còn lại trong ống sứ là A. 22,4 gam. B. 11,2 gam. C. 20,8 gam. D. 16,8 gam. Hướng dẫn giải Thực chất phản ứng khử các oxit là: CO + O ¾® CO2 H2 + O ¾® H2O. Vậy: . ÞmO = 1,6 gam. Khối lượng chất rắn còn lại trong ống sứ là: 24 - 1,6 = 22,4 gam Đáp án A. Ví dụ 6: Cho 4,48 lít CO (đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam một oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Công thức của oxit sắt và phần trăm thể tích của khí CO2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng là A. FeO; 75%. B. Fe2O3; 75%. C. Fe2O3; 65%. D. Fe3O4; 65%. Hướng dẫn giải FexOy + yCO ¾® xFe + yCO2 Khí thu được có ® gồm 2 khí CO2 và CO dư Þ ® . Mặt khác: mol ® nCO dư = 0,05 mol. Thực chất phản ứng khử oxit sắt là do CO + O (trong oxit sắt) ¾® CO2 Þ nCO = nO = 0,15 mol ® mO = 0,15´16 = 2,4 gam Þ mFe = 8 - 2,4 = 5,6 gam ® nFe = 0,1 mol. Theo phương trình phản ứng ta có: ® Fe2O3 Đáp án B. Ví dụ 7: Cho một luồng khí CO đi qua ống đựng 0,01 mol FeO và 0,03 mol Fe2O3 (hỗn hợp A) đốt nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được 4,784 gam chất rắn B gồm 4 chất. Hoà tan chất rắn B bằng dung dịch HCl dư thấy thoát ra 0,6272 lít H2 (đktc). Tính số mol oxit sắt từ trong hỗn hợp B. Biết rằng trong B số mol oxit sắt từ bằng 1/3 tổng số mol sắt (II) oxit và sắt (III) oxit. A. 0,006. B. 0,008. C. 0,01. D. 0,012. Hướng dẫn giải Hỗn hợp A + CO ® 4,784 gam B (Fe, Fe2O3, FeO, Fe3O4) tương ứng với số mol là: a, b, c, d (mol). Hoà tan B bằng dung dịch HCl dư thu được mol. Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2 Þ a = 0,028 mol. (1) Theo đầu bài: ® (2) Tổng mB là: (56.a + 160.b + 72.c + 232.d) = 4,78 gam. (3) Số mol nguyên tử Fe trong hỗn hợp A bằng số mol nguyên tử Fe trong hỗn hợp B. Ta có: nFe (A) = 0,01 + 0,03´2 = 0,07 mol nFe (B) = a + 2b + c + 3d Þ a + 2b + c + 3d = 0,07 (4) Từ (1, 2, 3, 4) ® b = 0,006 mol c = 0,012 mol d = 0,006 mol Đáp án A. Ví dụ 8: Khử hoàn toàn 24 gam hỗn hợp CuO và FexOy bằng H2 dư ở nhiệt độ cao thu được 17,6 gam hỗn hợp 2 kim loại. Khối lượng H2O tạo thành là A. 1,8 gam. B. 5,4 gam. C. 7,2 gam. D. 3,6 gam. Hướng dẫn giải mO (trong oxit) = moxit - mkloại = 24 - 17,6 = 6,4 gam. Þ gam ; mol. ® gam Đáp án C. Ví dụ 9: Khử hết m gam Fe3O4 bằng CO thu được hỗn hợp A gồm FeO và Fe. A tan vừa đủ trong 0,3 lít dung dịch H2SO4 1M cho ra 4,48 lít khí (đktc). Tính m? A. 23,2 gam. B. 46,4 gam. C. 11,2 gam. D. 16,04 gam. Hướng dẫn giải Fe3O4 ® (FeO, Fe) ® 3Fe2+ n mol mol Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe: Þ 3n = 0,3 ® n = 0,1 Þ gam Đáp án A. Ví dụ 10: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm CH4, C3H6 và C4H10 thu được 4,4 gam CO2 và 2,52 gam H2O. m có giá trị là: A. 1,48 gam. B. 2,48 gam. C. 14,8 gam. D. 24 gam. Hướng dẫn giải Đáp án A. Ví dụ 11: Cho m gam một ancol (rượu) no, đơn chức X qua bình đựng CuO (dư), nung nóng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, khối lượng chất rắn trong bình giảm 0,32 gam. Hỗn hợp hơi thu được có tỉ khối đối với hiđro là 15,5. Giá trị của m là A. 0,92 gam. B. 0,32 gam. C. 0,64 gam. D. 0,46 gam. Hướng dẫn giải CnH2n+1CH2OH + CuO CnH2n+1CHO + Cu¯ + H2O Khối lượng chất rắn trong bình giảm chính là số gam nguyên tử O trong CuO phản ứng. Do đó nhận được: mO = 0,32 gam ® Þ Hỗn hợp hơi gồm: Vậy hỗn hợp hơi có tổng số mol là 0,04 mol. Có = 31 Þ mhh hơi = 31 ´ 0,04 = 1,24 gam. mancol + 0,32 = mhh hơi mancol = 1,24 - 0,32 = 0,92 gam Đáp án A. Chú ý: Với rượu bậc (I) hoặc rượu bậc (II) đều thỏa mãn đầu bài. Ví dụ 12: Chia hỗn hợp 2 anđehit no đơn chức thành 2 phần bằng nhau: - Đốt cháy hoàn toàn phần 1 thu được 0,54 gam H2O. - Phần 2 cộng H2 (Ni, to ) thu được hỗn hợp A. Nếu đốt cháy hoàn toàn A thì thể tích khí CO2 thu được (đktc) là: A. 0,112 lít. B. 0,672 lít. C. 1,68 lít. D. 2,24 lít. Hướng dẫn giải P1: hỗn hợp là anđehit no đơn chức Theo định luật bảo toàn nguyên tử và bảo toàn khối lượng => lít Đáp án B. Ví dụ 13: Tách nước hoàn toàn từ hỗn hợp X gồm 2 rượu A và B ta được hỗn hợp Y gồm các olefin. Nếu đốt cháy hoàn toàn X thì thu được 1,76 gam CO2. Vậy khi đốt cháy hoàn toàn Y thì tổng khối lượng nước và CO2 tạo ra là: A. 2,94 gam. B. 2,48 gam. C. 1,76 gam. D. 2,76 gam. Hướng dẫn giải (mol) Mà khi số mol CO2 = = 0,04 mol Đáp án B. Ví dụ 14: Hỗn hợp X gồm rượu no đơn chức A và 1 axit no đơn chức B. Chia thành 2 phần bằng nhau. - Phần 1: Bị đốt cháy hoàn toàn thấy tạo ra 2,24 lít CO2 (đktc) - Phần 2: Được este hóa hoàn toàn và vừa đủ thu được 1 este. Khi đốt cháy este này thì lượng nước sinh ra là: A. 1,8 gam. B. 3,6 gam. C. 19,8 gam. D. 2,2 gam. Hướng dẫn giải P1: Theo định luật bảo toàn nguyên tử và bảo toàn khối lượng Este no, đơn chức Đáp án A. Ví dụ 15: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol một axit cacbonxylic đơn chức cần vừa đủ V lít O2 (đktc), thu được 0,3 mol CO2 và 0,2 mo