Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 9 cấp huyện, cấp tỉnh
Qua nhiều năm bồi dưỡng học sinh giỏi cấp trường, cấp thị và cấp tỉnh, bản
thân đã gặt hái được nhiều kết quả lớn, tôi thấy kiến thức chủ yếu rơi vào các dạng
bài tập sau đây mà tôi muốn chia sẻ với các bạn đồng nghiệp cũng như quý phụ
huynh và học sinh tham khảo. Chắc chắn xem qua chuyên đề này các bạn đồng
nghiệp cũng như các em học sinh sẽ được bổ sung một lượng kiến thức đáng kể từ
tuyển chọn những dạng bài tập tổng hợp có đáp án chi tiết để từ đó giúp các em dự
thi học sinh giỏi hóa 9 đạt kết quả cao nhất.
Bài 1:
Hòa tan 49,6g hỗn hợp một muối sunfat và một muối cacbonat của cùng một
kim loại hóa trị I vào nước thu được dung dịch X. Chia dung dung dịch X chia làm
2 phần bằng nhau:
-Phần 1: cho phản ứng với lượng dư dung dịch axit sunfuric thu được 2,24 l
khí (đo ở đktc).
-Phần 2: cho phản ứng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 43g kết tủa
trắng.
a) Tìm công thức hóa học của 2 muối ban đầu
b) Tính khối lượng của mỗi muối trên có trong hỗn hợp ban đầu.
Bài giải:
a) Gọi CTHH của 2 muối trên A2SO4 và A2CO3
Gọi x, y lần lượt là số mol A2CO3 và A2SO4
-Phản ứng ở phần 1:
A2CO3 + H2SO4 A2SO4 + CO2 + H2O (1)
1mol
1mol
xmol
xmol
-Phản ứng ở phần 2:
A2CO3 + BaCl2 2ACl + BaCO3
(2)
1mol
1mol
xmol
xmol
A2SO4 + BaCl2 2ACl + BaSO4
(3)
1mol
1mol
ymol
ymol
Từ (1), (2) ta có:
x=
2, 24
= 0,1mol
22, 4
x(2A + 60) + y(2A + 96) =
197x + 233y = 43
(a)
49, 6
= 24,8 (b)
2
(c)
1
Từ (a), (b), (c) giải ra ta được:
y= 0,1
A = 23 Na
Vậy công thức hóa học của hai muối là Na2CO3 và Na2SO4
b) x = 0,1 số mol Na2CO3 trong hỗn hợp là 0,1 x 2 = 0,2 mol
mNa CO = 0,2 x 106 = 21,2 g
mNa SO = 49,6 – 21,2 = 28,4 g
2
3
2
4
Bài 2:
Hòa tan 19,5 g FeCl3 và 27,36g Al2(SO)3 vào 200ml dung dịch H2SO4 1M
(D=1,14 g/ml) được dung dịch A. Sau đó hòa tan tiếp 77,6 g NaOH tinh khiết vào
dung dịch A thấy xuất hiện kết tủa B vafdung dịch C.
a) Lọc kết tủa B. Nung B đến khối lượng không đổi. Tính khối lượng chất rắn
thu được.
b) Thêm nước vào dung dịch C để có 400g dung dịch D. Tính khối lượng nước
cất thêm và nồng độ % các chất tan trong D.
Bài giải:
a) Theo đề bài ta có:
n = FeCl 3 =
19,5
= 0,12mol
162,5
27,36
= 0, 08mol
342
= 0, 2 x1 = 0, 2mol
n = Al2 ( SO4 ) 3 =
nH 2 SO4
nNaOH =
77, 6
= 1,94mol
40
Các phương trình phản ứng:
H2SO4
+
2NaO
H
Na2SO4
+
2H2O
(1)
2
1mol
2mol
1mol
2mol
0,2mol
0,4mol
0,2mol
FeCl3 +
3NaO
H
Fe(OH
)3 +
3NaCl
(2)
1mol
3mol
1mol
mol
0,12mol
0,36mol
0,12mol
Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 +
0,36mol
3Na2SO4
(3)
1mol
6mol
2mol
3mol
0,08mol
0,48mol
0,16mol
0,24mol
Từ (1), (2), (3): nNaOH = 0,4+0,36+0,048 = 1,24 mol < 1,94 mol
Nên:
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
(4)
1mol
1mol
1mol
3
0,16mol
0,16mol
0,16mol
Từ (4): Al(OH)3 tan hết và nNaOH dư
(**)
nNaOH dư = 1,94 – (1,24 + 0,16) = 0,54 mol
Vậy kết tủa B chỉ có Fe(OH)3
2Fe(OH)3
Fe2O3 + H2O
2mol
1mol
0,12mol
0,06mol
mFe2O3 = 0, 06 x160 = 9, 6 g
b) Khối lượng dung dịch D:
mddC
= mFeCl + mAl ( SO ) + mH SO + mNaOH − mFe (OH )
3
2
4 3
2
4
3
=19,5 + 27,36 + (200x1,14)+77,6 – (0,12 x 107)
=324,62g
Khối lượng nước phải thêm vào để được 400g dung dịch D:
mH O = 400 – 324,62 = 75,38g
Nồng độ phần trăm các chất tan trong dung dịch D:
2
0, 44 x142 x100%
= 15, 62%
400
0,36 x58 x100%
= 5, 27%
Từ (3): C% mNaCl =
400
0,16 x82 x100%
= 3, 28%
Từ (4): C% mNaAlO2 =
400
0,54 x 40 x100%
mNaOH =
= 5, 4%
Từ (**) C%
400
Từ (1) và (3): C% mNa SO =
2
4
Bài 3:
Ngâm một vật bằng đồng có khối lượng là 5 g trong 250 g dung dịch AgNO3
8%. Chỉ sau một hời gian ngắn, lấy vật ra và kiểm tra thấy lượng Nitrat trong dung
dịch ban đầu giảm 85%.
a) Tính khối lượng vật lấy ra làm khô. Biết Ag sinh ra bám vào vật.
b) Tính nồng độ phần trăm của các chất hòa tan trong dung dịch sau khi lấy vật
ra.
Bài giải
a) Khối lượng AgNO3 có trong 250g dung dịch:
mAgNO (ban đầu) = 250 x 0,08 = 20 g
Khối lượng AgNO3 giảm đi (chính là AgNO3 tham gia phản ứng)
3
mAgNO3 (tham gia phản ứng)
20 x85
= 17 g
100
4
nAgNO =
3
17
= 0,1mol
170
Phương trình phản ứng:
Cu +
2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag
1mol
2mol
1mol
2mol
?
0,1mol
?
?
Khối lượng đồng tham gia phản ứng:
mCu (phản ứng) =
0,1x1x64
= 3, 2 g
2
Khối lượng Ag sinh ra:
mAg =
0,1x 0, 2
x108 = 10,8 g
2
Khối lượng vật lấy ra khỏi dung dịch phản ứng:
mCu ban đầu – mCu phản ứng + mAg = 5 – 3,2 + 10,8 = 12,6 g.
b)Khối lượng AgNO3 còn dư:
mAgNO dư = 20 – 17 =3g
Khối lượng Cu(NO3)2 sinh ra:
3
mCu ( NO3 )2 =
0,1x1
x188 = 9, 4 g
2
Như vậy sau phản ứng dung dịch có AgNO3 dư và Cu(NO3)2
Và có khối lượng dung dịch là: 250 + 3,2 = 253,2 g
C % AgNO3 =
C %Cu ( NO3 )2
3
x100 = 1,18%
253, 2
9, 4
=
x100 = 3, 71%
253, 2
Bài 4:
Hòa tan 41,6 g một hợp chất tạo thành từ một kim loại hóa trị II và một phi
kim hóa trị I vào nước cất. Dung dịch thu được chia làm 2 phần bằng nhau:
-Phần thứ nhất: cho tác dụng với AgNO3 dư thu được 28,7 gam kết tủa trắng.
-Phần thứ hai: cho tác dụng với Na2CO3 dư thu được 19,7 gam kết tủa trắng.
Xác định công thức hợp chất đã dùng.
Bài giải:
Gọi M là kim loại hóa trị II và X là phi kim loại hóa trị I. Công thức hợp
chất MX2
Phần 1:
MX2 +
2AgNO3 2AgX +
M(NO3)2
(1)
5
20,8
mol ;
M + 2X
28, 7
=
mol
108 + X
nMX 2 = 2nAgX
nMX 2 =
nAgX
20,8
28, 7
=
M + 2 X 108 + X
<=> 28, 7 M + 15,8 X = 4492,8
Theo (1) => 2 x
(2)
Phần 2:
MX2 + Na2CO3 MCO3 + 2NaX
(3)
20,8
19, 7
= nM CO3 =
M + 2X
M + 60
<=> 1,1M − 39, 4 X = −1248
nMX 2 =
(4)
Từ (2) và (4) ta có:
28,7M + 15,8X = 4492,8
1,1M – 39,4X = -1248
Giải ra ta được: M = 137 Ba và X = 35,5 Cl
Vậy CTHH cần lập: BaCl2
Bài 5:
Khi cho một miếng hợp kim gồm Na và K tác dụng hết với nước thì thu
được 2,24 lít H2 ở đktc và một dung dịch A. Đem trung hòa dung dịch A bằng
dung dịch axit HCl 25%. Sau đó cô cạn thì thu được 13,3g muối khan.
a) Tính % về khối lượng mỗi kim loại trong hợp kim.
b) Tính khối lượng dung dịch axit đã dùng.
Bài giải:
a) Theo đề ta có
nH 2 =
2, 24
= 0,1mol
22, 4
Gọi x, y lần lượt là số mol của Na và K trong hợp kim
Các phương trình phản ứng:
Na
+ H2O
NaOH +
1mol
1mol
xmol
xmol
K
1mol
+ H2O
KOH +
1mol
1
H2
2
1
mol
2
x
mol
2
1
H2
2
1
mol
2
(1)
(2)
6
ymol
y
mol
2
ymol
NaOH +
1mol
xmol
KOH +
1mol
ymol
HCl
1mol
xmol
HCl
1mol
ymol
Từ (1) và (2) =>
NaCl +
1mol
xmol
KCl +
1mol
ymol
H2O
(3)
H2O
(4)
x y
+ = 0,1 <=> x + y = 0, 2
2 2
(a)
Từ (3) và (4), hỗn hợp muối khan là NaCl và KCl nên
có khối lượng là: 58,5x + 74,5y = 13,3
(b)
Từ (a) và (b) ta có hệ
x + y = 0,2
58,5x + 74,5y = 13,3
Giải hệ phương trình trên ta được:
x= 0,1 mNa = 0,1 x 23 = 2,3 g
y= 0,1 mK = 0,1 x 39 = 3,9 g
2,3x100%
%Na = (2,3 + 3,9) = 37,1%
% K = 100% - 37,1% = 62,9%
b) Từ (3) và (4):
nHCl = x + y = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol
mHCl = 0,2 x 36,5 = 7,3g
mddHCl =
7,3 x100
= 29, 2 g
25
Bài 6:
Trộn 100ml dung dịch H2SO4 20% (D = 1,14g/ml) với 400g dung dịch
BaCl2 5,2%.
a) Tính khối lượng kết tủa.
b) Tính nồng độ % các chất trong dung dịch thu được sau khi tách bỏ kết
tủa.
Bài giải:
Theo đề bài ta có:
7
mddH 2 SO4 = 100 x1,14 = 114 g
20 x114
= 22,8 g
100
22,8
nH 2 SO4 =
= 0, 232mol
98
5, 2 x 400
mBaCl2 =
= 20,8 g
100
20,8
nBaCl2 =
= 0,1mol
208
=> mH 2 SO4 =
Phương trình phản ứng:
H2SO4 +
BaCl2
BaSO4 +
1mol
1mol
1mol
0,232mol 0,1 mol
xmol
2HCl
2mol
ymol
0, 232 0,1
>
1
1
Lập tỷ số:
Do vậy nH SO thừa là: 0,232 – 0,1 = 0,132 mol
mH SO thừa là: 0,132 x 98 = 12,93 g
a) Khối lượng BaSO4:
2
2
4
4
X(mol) =
0,1x1
= 0,1mol
1
mBaSO4 = 0,1 x 233 = 23,3g
b) Khối lượng của axit HCl tạo thành:
mHCl =
0,1x 2
x36, 5 = 7,3 g
1
Khối lượng dung dịch sau tách kết tủa:
mdd = (144 + 400) -23,3 = 490,7g
Nồng độ các chất sau tách kết tủa:
C % ( HCl ) =
C % ( H 2 SO4 )
7,3
x100% = 1, 49%
490, 7
12,93
=
x100% = 2, 63%
490, 7
Bài 7:
Cho 2,688 lít hỗn hợp khí A (đo ở đktc) trong đó có 40% thể tích oxi, còn lại
là nitơ. Đốt cháy hoàn toàn m gam bột than thì thu được hỗn hợp khí B có chứa
7,95 thể tích oxi. Tỷ khối hơi của B so với H2 là 15,67.
a) Tính khối lượng than bị đốt cháy.
b) Tính % thể tích các khí trong B.
Bài giải:
a) Tính khối lượng cacbon (mC) bị đốt cháy
8
2, 688
nhh khí A = 22, 4 = 0,12mol
=
ban đầu
0,12 x 40
= 0, 048mol
100
nN2 = 0,12 – 0,048 = 0,072 mol
-Vì đốt cháy hoàn toàn và oxi dư nên cacbon bị cháy hoàn toàn và chất tạo
ra có thể xảy ra 2 trường hợp
+ C cháy tạo ra CO2
+ C cháy tạo ra hỗn hợp CO và CO2
Gọi x là số mol C đã dùng
Xét trường hợp chỉ tạo ra CO2:
C +
O2
CO2
1mol
1mol
1mol
Xmol
xmol
xmol
Hỗn hợp khí sau phản ứng là:
N2: không cháy là 0,072 mol
CO2: x (mol)
O2 dư: (0,048 – x)mol
M=
(28 x0, 072) + 44 x + 32(0, 048 − x)
= 15, 67 x 2
0,12
=2,016 + 44x + 1,536 – 32x = 3,7608
x = 0,0147
nO dư = 0,048 – 0,0147 = 0,0306 mol
2
0, 0306
= 0, 012 x100 = 0,3672%
Vậy O2 =0,3672% ≠ 7,95% trái với giả thiết (loại)
+ Trường hợp hỗn hợp khí gồm CO2, CO, O2 dư và N2
Các phương trình phản ứng
C+
O2
CO2
(1)
1mol
1mol
1mol
xmol
xmol
xmol
2C +
O2
2CO
(2)
2mol
1mol
2mol
%O2
dư
ymol
nO2
y
mol
2
ymol
=0,048 – (x + 0,5y) mol
nhhB = 0,12 + 0,5y
dư
9
Theo giả thiết %O
2
=> %O =
2
dư
= 7,95%
(0, 048 − x − 0,5 y )100%
= 7,95
0,12 + 0,5 y
x + 0,54y = 0.0385
Mặt khác:
(a)
28 x 0, 072 + 44 x + 28 y + 32[0, 048 − ( x + 0,5)]
0,12 + 0,5 y
28 x 0, 072 + 44 x + 28 y + 32[0, 048 − ( x + 0,5)]
M=
= 2 x15, 67
0,12 + 0,5 y
M=
3,552 + 12 x + 12 y
= 31,34
0,12 + 0,5 y
<=> x − 0,305 y = 0, 0174
(b)
Từ (a) và (b) ta có:
x+ 0,54y = 0,0385
x – 0,305y = 0,0174
giải ra ta được
x= 0,025
y= 0,025
Khối lượng than bị đốt cháy theo (1) và (2) là :
mC = 12(x+y) = 12 x 0,05 = 0,6g
b) Tính phần trăm về thể tích các khí trong B
Hỗn hợp B gồm:
N2 = 0,072 mol
0,1325 mol
CO2 = x = 0,025 mol
CO = y = 0,025 mol
O2 dư =0,048 - (0,025 + 0,5 x 0,025) = 0,0105 mol
0, 072 x100%
= 54, 34%
0,1325
0, 025 x100%
%CO2 = %CO =
= 18,86%
0,1325
% N2 =
%O2
dư
= 100% - (54,34 + 18,86 x 2) = 7,94%.
Bài 8:
Cho m gam đioxit mangan và V lit dung dịch HCl 36,5% (D = 1,19g/ml) để
điều chế khí A. Biết rằng khi cho thanh kim loại M hóa trị II nung nóng có khối
lượng 32 gam nung nóng đỏ vào bình cầu chứa khí A thì bốc cháy tạo ra muối B.
Hòa tan muối B vào nước cho một dòng khí H2S đi qua dung dịch muối B thì tách
được 48g kết tủa đen.
10
a) Xác định kim loại M.
b) Tính m và V.
Bài giải:
Các phương trình phản ứng:
a) MnO2 +
4HCl
MnCl2 +
1mol
4mol
xmol
4xmol
Cl2 +
M
MCl2
1mol
1mol
1mol
Mg
(M+71)g
2H2O
(1)
(2)
32( M + 71)
g
M
32g
H2S
MCl2 +
(M+71)g
Cl2 +
1mol
xmol
32( M + 71)
g
M
MS +
(M+32)g
2HCl
(3)
48g
M + 71
( M + 32)
=
32(
M
+
71)
Từ (3) =>
48
M
(*)
Giải phương trình (*) => M = 64 Cu
48
= 0,5mol
96
Từ (2) và (3) => nCl2 =0,5 mol
Từ (2) và (2) => nMnO2 = 0,5 mol
b) Từ (3) => nCuS =
nMnO =0,5 x 87 =443,5g
nHCl = 0,5 x 4 =2 mol
mHCl = 2 x 36,5 = 73 g
2
73x100
mddHCl = 36,5 = 200 g
200
vdd HCl = 1,19 = 168,1ml .
Bài 9:
Cho 11gam hỗn hợp kim loại Fe và Al theo tỉ lệ số mol 1: 2 vào 1000ml
dung dịch AgNO3 0,8 M. Khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn.
a) Tính khối lượng của chất rắn sinh ra.
b) Tính nồng độ mol của dung dịch thu được.
Bài giải:
a) Gọi x, y lần lượt là số mol của Al và Fe
Theo đề ta có: nAl = 2nFe
Ta có hệ: x = 2y
27x + 56y = 11
11
Giải ra ta được x = 0,2 mol; y = 0,1 mol
Vì tính kim loại của Al > Fe
Al +
3AgNO3 AgNO3 +
3Ag
1mol
3mol
3mol
0,2mol
0,6mol
0,6mol
Sau phản ứng: nAgNO dư = 0,8- 0,6 = 0,2 mol
Fe +
2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag
1mol
2mol
2mol
0,1mol
0,2mol
0,2mol
Chất rắn sinh ra là Ag.
mAg = 108.(0,2 + 0,6) = 86,4g
b) Dung dịch thu được gồm: Al(NO3)3 và Fe(NO3)2
3
0, 2
= 0, 2M
1
0,1
=
= 0,1M
1
CMdd Al ( NO3 )3 =
CMdd Fe ( NO3 )2
Bài 10:
Cho 4,8 gam một oxit kim loại hóa trị II tác dụng hết với 100ml dung dịch
H2SO4 0,8M. Đun nhẹ dung dịch thu được 13,76g tinh thể.
a) Xác định công thức phân tử của oxit
b) Xác định công thức phân tử của hydrat.
Bài làm:
a) Gọi R là kim loại hóa trị II và có khối lượng mol x g
nH 2 SO4 = 0,1 x 0,8 = 0,08 mol
mH SO = 0,08 x 98 = 7,84g
Phương trình phản ứng:
RO +
H2SO4 RSO4 + H2O
(*)
x + 16 g
98g
4,48g
7,84g
2
4
( x + 16)
98
=
4, 48
7,84
R = 40 R: Ca
b) Sau khi đun nhẹ được tinh thể muối CaSO4.nH2O
13, 76
= 0, 08
Từ (*) ta có: 136 + 18n
=> n = 2
Vậy tinh thể muối thu được có công thức hóa học là CaSO4.2H2O
Bài 11:
12
A và B đều là kim loại hóa trị II và đứng trước hidro trong dãy hoạt động
hóa học. Hòa tan 5,94g một hỗn hợp hai muối clorua của A và B vào nước thu
được 100ml dung dịch X. Cho vào dung dịch X một lượng vừa đủ dung
dịchAgNO3 tạo ra 17,22g kết tủa. Cho biết tỉ lệ khối lượng mol nguyên tử của A so
với B là % 5 : 3; tỉ mol của muối A so với muối B là 1 : 3.
a) Tìm công thức hai muối ban đầu.
b) Tìm nồng độ mol hai muối dung dịch.
Bài giải:
a) Xác định công thức 2 muối:
Gọi công thức kim loại A, B lần lượt có nguyên tử khối A, B.
Gọi số mol của muối ACl2 là a mol, và BCl2 là b mol.
Khối lượng hai muối:
(A + 71)a + (B + 71)b = 5,94 (I)
Phản ứng:
ACl2 +
2AgNO3 2AgCl +
A(NO3)2
(1)
amol
2amol
amol
BCl2 +
2AgNO3 2AgCl +
B(NO3)2
(2)
bmol
bamol
bmol
Từ (1) và (2) ta suy ra
nAgNO3 = 2a + 2b =
a+b= 0,06
Mặt khác:
17, 22
= 0,12mol
143,5
(II)
A 5 a 1
3A
= ; = => B =
= 0, 6 A; b = 3a
B 3 b 3
5
Từ (II)=> a+3a = 0,06 => a = 0,015 và b = 0,045
Từ (I) => (A + 71) x 0,015 + (0,6A + 71) x 0,045 = 5,94
0,042A = 5,94 – 71 x 0,06 = 5,94 – 4,26 = 1,68
1, 680
A = 0, 042 = 40 => B = 0, 6 A = 0, 6 x 40 = 24
Vậy A là Ca và B là Mg do đó công thức hai muối là CaCl2 và MgCl2
b) Nồng độ mol hai muối trong dung dịch X:
Theo câu a) => nCaCl = a = 0, 015mol và nMgCl = b= 0,045 mol
Vậy
2
CM (CaCl2 ) =
2
0, 015
= 0,15M
0,1
và
CM ( MgCl2 ) =
0, 045
= 0, 45M
0,1
13
Bài 12:
Nung m gam hỗn hợp A gồm 2 muối MgCO3 và CaCO3 cho đến khi không
còn khí thoát ra, thu được 3,52g chất rắn B và khí C. Cho toàn bộ khí C hấp thụ hết
bởi 2 lit dung dịch Ba(OH)2 thu được 7,88g kết tủa. Đun nóng tiếp dung dịch lại
thấy tạo thành thêm 3,94 g kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hòn toàn. Tính m và
nồng độ mol của dung dịch của dung dịch Ba(OH)2 đã dùng.
Bài giải:
Gọi a là số mol của MgCO3 và b là số mol của CaCO3.
Phản ứng:
t
MgCO3
(1)
→ MgO + CO2
t
CaCO3
(2)
→ CaO + CO2
Từ (1) và (2) => nMgO = a (mol ); nCaO = b(mol )
Và tổng số mol CO2 là a + b (mol)
Mà: mMgO + mCaO = mB 40a + 56b = 3,52 (*)
Khí C là CO2 , khi hấp thụ bằng dung dịch Ba(OH)2 có tạo kết tủa đồng thời
dung dịch thu được khi đun nóng lại tạo thêm kết tủa nên tạo 2 muối BaCO3 và
Ba(HCO3)2.
Phản ứng:
0
0
Ba(OH)2 BaCO3 +
H2O
0,04mol
0,04mol
Ba(OH)2 Ba(HCO3)2
0,02mol
0,02mol
t
H2O
→ BaCO3 + CO2 +
0,02mol
CO2 +
0,04mol
CO2 +
0,04mol
Ba(HCO3)2
0,02mol
0
(3)
(4)
(5)
7,88
= 0, 04mol
197
3,94
nBaCO3 phản ứng (5)=
= 0, 02mol
197
Từ (5) => nBa ( HCO3 )2 =0,02 mol
Ta có: nBaCO
3
phản ứng (3)
=
Từ (3) và (4) => tổng số mol CO2 = nCO2 pư (3) + nCO2 pư (4) = 0,04 + 0,04 =
0,08 mol.
Và nBa (OH ) = nBa (OH ) pư(3) + nBa (OH ) pư(4) = 0,04 + 0,02 = 0,06 mol
Suy ra:
a + b =0,08
(**)
Giải (*) và (**) => a = 0,06; b = 0,02
Vậy m = mA = mMgCO + mCaCO = 84a + 100b = 7,04g
2
2
2
3
3
14
Và CM
=
Ba ( OH )2
0, 06
= 0, 03M
2
Bài 13:
Trộn đều 19,78 g hỗn hợp PbO và CuO với một lượng cacbon vừa đủ rồi
đem nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Dẫn toàn bộ khí sinh ra đi qua
dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 7 g kết tủa. Tính thành phần phần trăm khối
lượng mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu.
Bài giải:
Gọi a là số mol của Pb và b là số mol của CuO
t
2PbO + C
CO2
(1)
→ 2Pb +
amol
0,5amol
t
2CuO + C
CO2
(2)
→ 2Cu +
bmol
0,5bmol
CO2 +
Ca(OH)2 CaCO3 +
H2O
(3)
0,07mol
0,07mol
0
0
Ta có: nCaCO =
3
7
= 0, 07 mol
100
223a + 80b = 19,78
Theo đề bài ta có hệ phương trình:
0,5a + 0,5b = 0,07
Giải hệ phương trình ta được: a = 0,06; b = 0,08
Vậy %mPbO =
0, 06 x223
x100 = 67, 64%
19, 78
%mCuO = 100% - 67,64% = 32,36%
Bài 14:
Hòa tan hoàn toàn 19,2g hỗn hợp X gồm 2 kim loại A và B cần V lít dung
dịch HCl 2M thu được 8,96 lit H2 (đktc) và dung dịch Y. Cho Y tác dụng với
NaOH dư thu được m gam kết tủa gồm 2 hidroxit kim loại.
a) Tính V và m. Biết A, B đều hóa trị II trong các hợp chất của bài này.
b) Xác định 2 kim loại A và B. Biết MA : MB = 3 : 7, tỉ số mol của chúng trong
X tương ứng là 1: 3.
Bài giải:
Gọi a, b lần lượt là số mol A, B.
Phản ứng:
A+
2HCl
ACl2 +
H2
(1)
amol
2amol
amol
amol
B+
2HCl
BCl2 +
H2
(2)
bmol
2bmol
bmol
bmol
ACl2 +
2NaOH A(OH)2 + 2NaCl
(3)
15
amol
BCl2 +
bmol
amol
2NaOH B(OH)2 +
bmol
2NaCl
(4)
8,96
Ta có: nH = 22, 4 = 0, 4(mol )
2
Từ (1) và (2) => nH = a + b = 0, 4
(*)
a) Tính V và m.
Từ (1) và (2) => nHCl = 2(a +b) = 2 x 0,4 =0,8 (mol)
2
VHCl =
0,8
= 0, 4(lit )
2
Mà mx = a.A + b.B = 19,2 (**)
Vậy mhai hidroxit = m =a(A + 34) + b(B+ 34) = a.A + b.B) + 34(a+ b)
= 19,2 +34 x 0,4 = 32,8 gam
b) Theo đề bài, ta có: a :b = 1: 3 => b = 3a, thay vào (*). Ta được a = 0,1, b
= 0,3
7
3
Lại có MA : MB = 3: 7 => MB = M A , thay vào (**)
7
3
0,1MA + 0,3 x M A = 19,2 => MA = 24 và MB = 56
Vậy A là Mg, B là Fe
Lưu ý: Bài này có thể dùng phương pháp tăng giảm khối lượng hoặc áp
dụng định luật bảo toàn khối lượng để giải.
Bài 15:
Hòa tan 4,68g hỗn hợp hai muối ACO3 và BCO3bằng dung dịch H2SO4
loãng. Sau phản ứng thu được dung dịch X và 1,12 lít khí CO2 (ở đktc).
a) Tính tổng khối lượng các muối tạo thành trong dung dịch X.
b) Tìm các kim loại A, B và tính thành phần phần trăm theo khối lượng của
mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu.
Biết tỉ lệ số mol nACO : nBCO = 2 : 3 và MA : MB = 3 : 5
c) Cho toàn bộ CO2 thu được ở trên hấp thụ vào 200ml dung dịch Ba(OH)2.
Tính nồng độ mol của dung dịch Ba(OH)2 để thu được 1,97g kết tủa.
Bài giải:
Phản ứng
ACO3 + H2SO4 ASO4 + CO2 + H2O
(1)
BCO3 + H2SO4 BSO4 + CO2 + H2O
(2)
Ta có: nCO = 0, 05mol à trong dung dịch X là ASO4 và BSO4 .
a) Tính tổng khối lượng các muối tạo thành trong dung dịch X
Từ (1) và (2) => nH SO = nH O = nCO = 0, 05mol
Vậy m muối X =4,68 + 0,05 x 98 – 0,05 x 44 – 0,05 x 18 = 6,48 (gam)
3
3
2
2
4
2
2
16
b) Tìm các kim loại A, B và tính % khối lượng của muối ban đầu
Gọi nACO = 2 x(mol ) => nBCO = 3x(mol ) vì n ACO : nBCO = 2 : 3
Và MA = 3a(gam) => MB =5a (gam) (vì MA : MB = 3 : 5)
Từ (1) và (2) => nCO = nACO + nBCO = 5 x = 0, 05(mol ) => x = 0, 01(mol )
3
3
2
3
3
3
3
=> nACO = 0, 02(mol ) và nBCO = 0, 03(mol )
Mà m muối =0,02(3a +60) + 0,03(5a +60) = 4,68 => a =8
Vậy MA = 24: A là Mg; MB = 40: B là Ca.
Và
3
3
0, 02 x84
x100 = 35,9%
4, 68
= 64,1%
%mMgCO3 =
%mCaCO3
c) Tính nồng độ mol của dung dịch Ba(OH)2
Ta có: nBaCO =
3
1,97
= 0, 01( mol )
197
Khi dẫn khí CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 tạo kết tủa. Giả sử phản ứng chỉ tạo
ra muối trung hòa:
CO2 +
Ba(OH)2 BaCO3 + H2O
(3)
∑n
Ba ( OH )2
0,01mol
0,01 mol
= 0, 03(mol )
=> CM Ba ( OH ) =
2
0, 03
= 0,15M
0, 2
Từ (4) => nCO = nBCO , nhưng thực tế nCO > nBaCO điều giả sử sai nên phản ứng
tạo ra 2 muối:
CO2 +
Ba(OH)2 BaCO3 +
H2O (4)
0,01mol
0,01 mol
0,01 mol
2CO2 +
Ba(OH)2 Ba(HCO3)2
(5)
0,04mol
0,02 mol
Từ (4) => nCO phản ứng =0,01(mol) => nCO pư(5) =0,05-0,01=0,04 (mol)
Từ (4) và (5) ta suy ra:
2
3
2
∑n
Ba ( OH )2
2
3
2
= 0, 03(mol )
=> CM Ba ( OH ) =
2
0, 03
= 0,15M
0, 2
Bài 16:
Cho 8,4 gam sắt tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được khí SO2
và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 26,4 gam muối khan.
a) Tính khối lượng H2SO4 đã phản ứng.
b) Cho toàn bộ lượng khí SO2 thu được ở trên tác dụng với 275ml dung dịch
KOH 1M. Tính khối lượng chất tan có trong dung dịch Y.
17
Bài giải:
Ta có:
nFe =
8, 4
= 0,15mol
56
a) Phản ứng giữa Fe với dung dịch H2SO4 đặc, nóng:
to
→ Fe2(SO4)3 +
6 H2SO4 đặc
3xmol
0,5x mol
2Fe +
1mol
3SO2 +
1,5xmol
6H2O
(1)
1
2
Giả sử muối khan chỉ có Fe2(SO4)3 => nFe ( SO ) = nFe = 0, 075(mol )
2
4 3
=> mFe ( SO ) =0,075 x 400 = 30 gam ≠ 26,4 gam
muối khan vô lý.
Như vậy, sau phản ứng (1) thì H2SO4 hết, Fe dư nên có phản ứng:
Fe +
Fe2(SO4)3
3FeSO4
(2)
ymol
ymol
3ymol
Gọi số mol Fe phản ứng ở (1) và (2) lần lượt là x và y.
x + y =0,15 (*)
Từ (1) => Fe2(SO4)3 =0,5 x mol
Từ (2) => nFeSO4 tạo thành =3y (mol) và nFe ( SO ) dư =0,5x –y (mol)
=>hỗn hợp muối khan gồm: 3y mol FeSO4 và (0,5x –y) mol Fe2(SO4)3
Theo đề bài m muối khan=400(0,5x – y) + 152 x 3y = 26,4
200x + 56y = 26,4
(**)
Giải (*) và (**) => x =0,125 và y = 0,025
2
4 3
2
4 3
3
2
Từ (1) => nSO = nFe = 0,1875(mol )
2
Và nH SO
2
4
phản ứng
Vậy mH SO
2
4
pư
=0,125 x 3 =0,375 (mol)
= 98 x 0,375 = 36,75(gam)
b) Ta có nKOH = 0,275 x 1 =0,275 mol và nSO = 0,1875mol
2
nKOH
0, 275
Lập tỉ lệ mol: 1< n = 0,1875 = 1, 467 < 2 tạo 2 muối
SO2
Gọi a, b lần lượt là số mol của K2SO3 và KHSO3 tạo thành
Phản ứng:
SO3 +
2KOH K2SO3 +
H2O
(3)
amol
2amol
amol
SO3 +
KOH
KHSO3
(4)
bmol
bmol
bmol
Theo đề bai, ta có phương trình:
a + b = 0,1875
2a + b =0,275
Giải ra ta được a = 0,0875; b = 0,1
Vậy:
18
mKHSO3 = 0,1x120 = 12( gam)
mK 2 SO3 = 0, 0875 x158 = 13,825( gam)
Bài 17:
Hòa tan hết 20g hỗn hợp MgCO3 và RCO3 (tỉ lệ mol 1: 1) bằng dung dịch
HCl dư. Lượng khí CO2 sinh ra hấp thụ hoàn toàn bởi 200ml dung dịch NaOH
2,5M được dung dịch A. Thêm BaCl2 dư vào dung dịch A thu được 39,4 gam kết
tủa.
a) Tìm kim loại R.
b) Tính phần trăm theo khối lượng của MgCO3 và RCO3.
Bài giải:
a) Ta có: nNaOH = 0,2 x 2,5 = 0,5 (mol) và nBaCO =
3
39, 4
= 0, 2(mol )
197
Vì MgCO3 và RCO3 có tỉ lệ mol 1: 1. Gọi a là số mol của MgCO3 và cũng là
số mol của RCO3.
Phản ứng:
MgCO3 + 2HCl MgCl2 +
CO2 + H2O
(1)
amol
amol
RCO3 + 2HCl RCl2 +
CO2 + H2O
(2)
amol
amol
Từ (1) và (2) => tổng số mol CO2
=2a (mol)
Như vậy khi cho CO2 hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH được dung
dịch A, sẽ có hai trường hợp:
+Trường hợp 1: Dung dịch A gồm Na2CO3 và NaHCO3
Gọi x, y lần lượt là số mol của Na2CO3 và NaHCO3 tạo thành
NaOH
+ CO2 NaHCO3
(3)
xmol
xmol
xmol
2NaOH
+ CO2 Na2CO3 + H2O
(4)
2ymol
ymol
ymol
BaCl2 +
Na2CO3 BaCO3 +
2NaCl
(5)
0,2mol
0,2mol
0,2mol
Theo đề bài => y = 0,2( mol)
Mặt khác: x +2y = 0,5 => x = 0,1 (mol)
Từ (1), (2), (3), (4) và (5) => tổng số mol CO2 = 2a = x + y =0,3 => a = 0,15
(mol)
Mà: 84a + a(R + 60) = 20 12,6 + 0,15R + 9 = 20 => R = - 10,67 (loại)
+Trường hợp 2: dung dịch A chỉ gồm x mol Na2CO3
2NaOH
+ CO2 Na2CO3 + H2O
(6)
19
2xmol
xmol
xmol
BaCl2 +
Na2CO3 BaCO3 +
2NaCl
(7)
x mol
x mol
Từ (6) và (7) => x = 0,2 (mol)
Mà x = 2a => a = 0,1 (mol)
Như vậy: 84a + a(R + 60) = 20 0,1R = 5,6 => R = 56: Sắt (Fe)
b) Thành phần phần trăm các muối ban đầu
8, 4
x100 = 42%
20
= 100% − 42% = 58%
% mMgCO3 =
% mFeCO3
Bài 18:
Hòa tan hoàn toàn 0,32 gam một kim loại hóa trị II vào dung dịch H2SO4 đặc
nóng, lượng khí SO2 sinh ra hấp thụ hết bởi 45ml dung dịch NaOH 0,2M cho
dung dịch chứa 0,608gam muối. Xác định kim loại R.
Bài giải:
Ta có nNaOH = 0,045 x 0,2 = 0,009 (mol)
Gọi R là kim loại hóa trị II, n là số mol R tham gia phản ứng
Phản ứng:
R + H2SO4đn RSO4 + SO2 + 2H2O (1)
n mol
n mol
Khi SO2 hấp thụ hết với dung dịch NaOH có thể xảy ra 3 trường hợp:
+ Trường hợp 1: chỉ tạo muối Na2SO3 (xmol)
SO2 +
2NaOH Na2SO3
x mol
x mol
+ H2O
(2)
x mol
Từ (2) => 2x = 0,009 => x = 0,045 (mol)
Khối lượng Na2SO3=0,045 x 126 = 0,567 (gam) ≠ 0,608 (loại)
+ Trường hợp 2: Chỉ tạo muối NaHSO3 (y mol)
SO2 + NaOH
y mol
NaHSO3
y mol
Theo đề bài => y = 0,009 (mol)
Khối lượng NaHSO3 = 0,009 x 104 =0,936 ≠0,608 (loại)
+Như vậy SO2 phản ứng với NaOH tạo hỗn hợp 2 muối (trường hợp 3)
Gọi a, b lần lượt là số mol 2 muối Na2SO3 , NaHSO3 tạo thành:
Phản ứng:
SO2 +
2NaOH
Na2SO3
+ H2O
20
a mol
2a mol
a mol
SO2 +
NaOH NaHSO3
b mol
b mol
b mol
Theo đề bài, ta có hệ phương trình:
126a + 104b = 0,608
2a + b = 0,009
Giải phương trình, ta được : a = 0,004; b = 0,001
0,32
Mà n = a + b = 0,005 => R = 0, 005 = 64 đvC: đồng (Cu)
Vậy kim loại cần tìm là Cu.
Bài 19:
Nhiệt phân hoàn toàn 166 gam hỗn hợp MgCO3 và BaCO3 được V lit CO2
(đktc). Cho V này hấp thụ vào dung dịch chứa 1,5 mol NaOH, sau đó thêm BaCl2
dư thấy tạo thành 118,2 gam kết tủa. Xác định phần trăm theo khối lượng mỗi
muối ban đầu.
Bài giải:
Gọi a, b lần lượt là số mol MgCO3 và BaCO3 trong hỗn hợp:
Phản ứng:
1000 C
MgCO3
→ MgO + CO2
0
a mol
(1)
a mol
1000 C
BaCO3
(1)
→ BaO + CO2
b mol
b mol
Theo đề bài: n NaOH tham gia = 1,5 (mol)
0
Và nBaCO =
3
118, 2
= 0, 6(mol )
197
Khi hấp thụ CO2 vào dung dịch NaOH sẽ xảy ra 2 trường hợp:
+ Trường hợp 1: chỉ tạo muối Na2CO3
CO2 +
2NaOH Na2CO3 +
0,75mol
1,5mol
0,75mol
Na2CO3 +
BaCl2
BaCO3 +
H2O
(3)
2NaCl
(4)
0,75mol
0,75mol
Từ (3) và (4) => nBaCO = 0,75 ≠ 0,6 (loại)
3
+Trường hợp 2: tạo hỗn hợp 2 muối
Gọi x, y lần lượt là số mol 2 muối NaHCO3 và Na2CO3 tạo thành:
Phản ứng:
21
NaOH +
CO2
NaHCO3
x mol
x mol
x mol
2NaOH +
CO2
Na2CO3 + H2O
2y mol
y mol
y mol
Theo đề bài, ta có hệ phương trình:
y = 0,6
x + 2y = 1,5
giải ra ta được x = 0,3; y = 0,6
Từ (1) và (2) => tổng số mol CO2 = a + b = 0,9 (mol)
Mặt khác :
84a + 197 b = 166
a + b = 0,9
giải ra ta được a =0,1; b =0,8
mMgCO3 = 0,1x84 = 8, 4( gam)
Vậy
%mMgCO3 =
8, 4
x100 = 5, 06%
166
%mBaCO3 = 94,94%
Bài 20:
Nung 12 gam CaCO3 nguyên chất sau một thời gian còn lại 7,6 gam chất rắn
A.
a) Xác định thành phần phần trăm khối lượng các chất trong A.
b) Tính hiệu suất phản ứng phân hủy.
c) Hòa tan hoàn toàn A trong trong dung dịch HCl dư, cho toàn bộ khí thu
được hấp thụ vào 125ml dung dịch NaOH 1,2M được dung dịch B. Tính
nồng độ mol của dung dịch B. Giả sử thể tích dung dịch thay đổi không
đáng kể.
Bài giải:
Phản ứng:
t
CaCO3
→ CaO + CO2
0
(1)
a) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
mCO = 12 – 7,6 = 4,4 (gam) => nCO = 0,1 (mol)
Từ (1) => nCaO = nCO =0,1 (mol) => mCaO = 0,1 x 56 = 5,6 (gam)
2
2
2
Vậy %mCaO
5, 6
=
x100 = 73, 7% và %mCaCO3 = 26,3%
7, 6
22
b) Từ (1) => nCaCO bị phân hủy = nCO =0,1 (mol)
mCaCO =0,1 x 100 = 10 (gam)
3
2
3
Vậy H =
10
x100% = 83,3%
12
c) Ta có: mCaCO còn dư trong A= 12 – 10 = 2 (gam) => nCaCO
Phản ứng:
CaO + 2HCl CaCl2 + H2O
(2)
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O(3)
Từ (3) => nCO = nCaCO dư = 0,02 (mol)
Mà nNaOH = 0,2 x 0,125 = 0,025 (mol)
3
3
2
dư
= 0,02 (mol)
3
n
0, 025
NaOH
Lập tỉ lệ mol: n = 0, 02 => khi dẫn CO2 vào dung dịch NaOH thì tạo
CO
2
thành hỗn hợp 2 muối (B chứa Na2CO3 và NaHCO3).
Gọi x, y lần lượt là số mol Na2CO3 và NaHCO3 tạo thành trong B.
Phản ứng:
2NaOH +
CO2
Na2CO3 + H2O
2x mol
x mol
x mol
NaOH +
CO2
NaHCO3
y mol
y mol
y mol
(4)
(5)
Theo đề bài, ta có hệ phương trình:
2x + y = 0,025
x + y = 0,02
giải hệ ta được: x = 0,005 và y = 0,015.
Vậy:
0, 015
= 0,12M
0,125
0, 005
=
= 0, 04 M
0,125
CM ( NaHCO3 ) =
CM ( Na2CO3 )
23
24