8 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HÓA
10, 11, 12.
PHƯƠNG PHÁP 1:
BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG
Loại 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp HĐC (CxHy)
* Phương pháp giải:
C x H y + O2
→ CO 2 + H 2 O
t0
BTKL : m C H = m C +m H
+n C = n CO
Ta có:
+n H =2n H O
1
+n
= n CO + n H O
O Ph¶n øng
2
2
+
V
=
5V
(V
=
20%Vk
)
k
O
O
x
y
2
2
2
2
2
2
2
2
VD1: OXH hoàn toàn hỗn hợp X gồm : CH4, C3H8, C2H4,C2H2
cần dùng V(l) k2 (đktc) biết VO2 = 20%Vk2. Kết thúc phản ứng thu
được 5,6(l) khí CO2 (đktc) 6,3gH2O. Tính m hỗn hợp X và tính Vk2
đã dùng?
Giải:
X
C
H
t0
+ O2
CO2
+
H2O
0,25 mol
0,35 mol
a)BTKL : m x = m C + m H = 0,25.12 + 0,35.2 = 3,7(g)
b)n O
2
=> VO
2
ph¶n øng
ph¶n øng
= n CO
2
1
1
+ n H O = 0,25 + .0,35 = 0,425mol
2
2
2
= 0,425.22,4 = 9,52(l)
mµ Vk = 5VO = 5.9,25 = 47,6(l)
2
2
VD2: OXH hoàn toàn 7,6(g) hỗn hợp X gồm CH4,
C2H6, C4H10 cần dùng V(l) k2 (đktc)(biết VO2 = 20%
VK2). Sản phẩm cháy thu được cho vào bình nước vôi
trong dư thu được 50(g) kết tủa. Tìm mH2O và tính Vkk?
Giải:
BTKL : m H = m X − m C
C
t
X
+
O
→
CO
+
H
O
{
2
2
2
7,6g
H
= 7,6 − 0,5.12
↓ + Ca(OH)2
= 1,6(g)
0
CaCO3
50
= 0,5mol
100
-> n H O
n H O = 0,8.18 = 14,4(g)
2
2
1
= nH
2
1,6
=
= 0,8(mol)
2
Lại có:
nO
2
ph¶n øng
= n CO
2
1
+ nH O
2
2
1
= 0,5 + .0,8 = 0,9(mol)
2
⇒ VK = 5VO = 5.0,9.22,4 = 100,8(l)
2
2
Lo¹i 2: Khö oxit kim lo¹i b»ng CO, H 2
Na 2 O
K 2 O
CaO
CO t0
BaO
+
X
→
H2
Al 2 O3
MgO
FeO,Fe2O3 ,Fe3O 4
CuO,ZnO
CO + O -> CO 2
Ta cã:
1
1
1
H 2 + O -> H 2O
1
1
1
Na 2 O
K 2O
CaO
CO2
+
Y BaO
H 2 O
Al O
2 3
MgO
Fe,Cu,Zn
BTKL : m X = m Y + m O(oxit ph¶n øng)
Ca (OH ) d
→ CaCO 3 ↓
2
n O (Oxit ph¶n øng) = n (CO,H
2)
Ph¶n øng
= n (CO ;H O)
2
2
Sinh ra
VD1: Khử hoàn toàn m(g) hỗn hợp X gồm CuO, ZnO,
Fe3O4, Fe2O3 cần dùng 4,48 (l) hỗn hợp khí X gồm CO,
H2 (đktc). Kết thúc phản ứng thu được chất rắn Y có
khối lượng 25 (g). Tìm mX?
Giải:
Fe X O Y
Fe
CO2
CO
t
X CuO + 0,2mol
→ 25g Cu +
H 2
H 2O
ZnO
Zn
0
Ta có:
(CO,H 2 ) + O -> (CO 2 ,H 2O)
0,2
0,2 mol
BTKL: m x = m y + m O = 25 + 0,2.16 = 28,2(g)
VD2: Khử 30(g) hỗn hợp X gồm Al2O3, MgO, FeO,.
Fe2O3, Fe3O4 CuO bằng CO dư. Thu được m(g) chất
rắn Y và hỗn hợp khí Z. Dẫn Z qua bình nước vôi trong
dư thu được 20 (g) kết tủa. Tính mY và VCO2?
Giải :
Fex O y
Fe
CO2 + Ca(OH)2
Cu
CaCO3
CuO
t
30(g)X
+ CO
→Y
+ 0,2
0,2 mol
Al
O
Al 2 O3
2 3 CO
MgO
MgO
0
CO + O → CO 2
0,2
0,2 mol
BTKL : m Y = m X − m O
VCO = n.22,4 = 4,48(l)
2
= 30 − 0,2.16 = 26,8(g)
VD3: Khử hoàn toàn 29(g) 1 oxit sắt FexOy bằng khí CO
dư sau phản ứng thấy khối lượng oxit giảm 8(g). Xác
định công thức của oxit sắt.
Giải:
FexO y + CO
→ xFe + CO 2
t0
29g
m gi¶m = m O =8g
8
=> n O = = 0,5(mol)
10
m Fe = 29 − 8 = 21(g)
x n Fe 0,375 3
=
=
=
4
y nO
0,5
21
n Fe =
= 0,375mol
56
=> Fe3O 4
Loại 3: Kim loại (hỗn hợp kim loại) đứng trước H trong
dãy hoạt động hóa học tác dụng với HCl,
H2SO4 thoát ra khí H2
Phương pháp giải :
TQ1: M + 2HCl → MCl n + H 2
BTKL : m muèi = m kim lo¹i + m Cl
Ta cã: n HCl = 2n H
n = 1 n
H 2 HCl
2
2
−
TQ2 : M + H 2SO 4 (l) → M 2 (SO 4 )n + H 2
1
1
BTKL : m muèi = m KL + m SO
Ta cã:
n H SO ( l) = n H
2
4
2−
4
2
TQ3 :
MCl n
+ H2
M 2 (SO 4 )n
HCl
M+
→
H 2SO 4 (l)
Ta cã: BTKL: m muèi = m Kimlo¹ i + m Cl + m SO
−
+
BT Nguyªn tè H: 2H trong axit = H 2
2
1
2−
4
VD1: Cho 20(g) hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Zn, Al, tác
dụng hoàn toàn với dung dịch HCl, kết thúc phản ứng
thu được dung dịch Y và 6,72 (lít) khí H2 (đktc). Cô cạn
dung dịch Y thu được m(g) muối khan. Tính m?
Giải:
M +
20g
2HCl
MCln + H2
0,6 mol
0,3 mol
BTKL: mmuối = mKL + mCl= 20 + 0,6.35,5 = 41,3 (g)
VD2: Hòa tan hoàn toàn m(g) hỗn hợp X gồm Fe, Al,
Mg vào dung dịch H2SO4 19,6%. Kết thúc phản ứng thu
được dung dịch Y và 4,48 khí H2 (đktc). Cô cạn dung
dịch Y, thu được 38(g) muối. Tính khối lượng dung dịch
H2SO4 và mX?
Giải:
M + H 2SO 4 (l) → M 2 (SO 4 ) n + H 2
0,2mol
38g
0,2mol
m chÊt tan H SO = 0,2.98 = 19,6g
2
4
m dung dÞch H SO
2
4
Ph¶n øng
19,6
=
.100 = 100(g)
19,6
BTKL: m KL = m muoi - m SO = 38 − 0,2.96 = 18,8(g)
2−
4
VD3: Hòa tan hoàn toàn 24,9 hỗn hợp X gồm Mg, Zn, Al
vào hỗn hợp dung dịch Y gồm HCl, H2SO4 (tỉ lệ mol
4:1). Kết thúc phản ứng thu được dung dịch A và thoát ra
6,72 (l) khí (đktc). Cô cạn dung dịch A thu được bao
nhiêu (g) muối?
Giải:
MCl n
HCl : 4x
M+
→
+ H2
H 2SO 4 : x
M 2 (SO 4 )n 0,3
BTNT H: n H (HCl,H 2SO 4 ) = 4x + 2x = 6x( mol)
+
mà
2H = H 2
+
x =0,1(mol)
6x -> 3x BTKL: m M ' = m KL + m Cl + m SO
−
2−
4
= 24,9 + 4x . 35,5 + 96.x
= 24,9 + 4.0,1.35,5 + 0,1.96 = 48,7g
Loại 4: Cho Oxit (hỗn hợp oxit kim loại) tác dụng với
dung dịch HCl, H2SO4 (l)
TQ1: M 2 O n + 2nHCl → 2MCl n + nH 2 O
2
1
BTKL: m muèi = m KL + m Cl
−
= ( m Oxit − m O (oxit) ) + m Cl
−
TQ2 : M 2 O n + H 2SO 4 (l) -> M 2 (SO 4 )n + H 2 O
1
1
BTKL: m Muèi = m KL + m SO
2−
4
= (m Oxit − m O ) + m SO
2−
4
TQ3 :
MCl n
HCl
M 2On +
->
+ H 2O
H 2SO 4 (l)
M 2 (SO 4 )n
BTKL : m muèi = m KL + m Cl + m SO
−
2−
4
=(m oxit − m O ) + m Cl + m SO
−
2−
4
VD1: Hòa tan hoàn toàn 20,8 (g) hỗn hợp X gồm Fe2O3,
MgO, ZnO, Al2O3 cần dùng 200ml HCl 1M. Kết thúc
phản ứng thu được dung dịch chứa m(g) muối. Tính m ?
Giải:
M 2O n + 2HCl -> MCl n + H 2O
20,8(g) 0,2mol
BTKL: m M' = m KL + m Cl
0,1mol
−
= (m oxit − m O ) + m Cl
−
= (20,8 - 0,1.16) + 0,2.35,5
= 26,3g
VD2: Hòa tan hoàn toàn m(g) hỗn hợp X gồm ZnO,
MgO, CuO cần dùng 500ml dung dịch H2SO4 1M. Kết
thúc phản ứng cô cạn dung dịch thu được 80(g) muối
khan. Tìm mX?
Giải:
M 2 O n + H 2SO 4 -> M 2 (SO 4 )n + H 2O
0,5mol
80(g)
BTKL: m oxit = (m M' − m SO ) + m oxi
2−
4
=(80 - 0,5. 96)+ 0,5. 16
= 40(g)
0,5mol
Loại 5: Hỗn hợp các muối Sunfat R2(SO4)n tác dụng
với dung dịch kiềm thu được kết tủa R(OH)n. Nung kết
tủa đến khối lượng không đổi thu được oxit kim loại
R2On. Khử oxit bằng khí CO, H2 thu được kim loại.
Phương pháp giải
R2(SO4)n
NaOH
Ta có: % S = mS .100
mX
BTKL:
R(OH)n
t0
R2On
% S .mX
mS =
100
mKL( R ) = mR2 ( SO4 ) − mSO2−
n
4
CO, H2
nSO2−
4
R
mS
= nS =
32
VD : Hòa tan hoàn toàn 64 gam hỗn hợp X gồm CuSO4, FeSO4
và Fe2(SO4)3 trong đó S chiếm 16% về khối lượng trong nước
được dung dịch X. Thêm NaOH dư vào X, lọc kết tủa đem nung
trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Y,
thổi CO dư qua Y thu được hỗn hợp rắn Z. Biết các phản ứng xảy
ra hoàn toàn. Khối lượng của Z là:
A. 30 gam B. 40 gam C. 53,76 gam
D. 33,28 gam
Giải:
Ta có: % S = mS .100
mX
nSO2−
4
% S .mX 16.64
mS =
=
= 10, 24 g
100
100
mS 10, 24
= nS =
=
= 0,32mol
32
32
BTKL: mKL( R ) = mR2 ( SO4 ) n − mSO42− = 64 − 0,32.96 = 33, 28g
PHƯƠNG PHÁP 2:
BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
A – Lý thuyết
1. Cho dung dịch X chứa x mol Aa+ ; y mol Bb+, z mol
Cc- ; t mol Dd-. Cô cạn dung dịch X thu được m(g) muối
khan (chất rắn khan)
Phương pháp giải:
BTĐT:
BTKL:
x.a + y.b = z.c + t.d
mmuối = x.MA + y.MB + z.MC + t.MD
* Lưu ý: + Nếu Dd- là HCO3- thì khi cô cạn hoặc đun
nóng HCO3- yếu bị phân hủy thành CO32-
2HCO
−
3
→ CO 32 − + CO 2 ↑ +H 2O ↑
t0
t
vµ m chÊt r¾n
t
= x.M A + y.M B + z.M C + .M CO
2
2−
3
+ Nếu có HCO3- nhưng đề không dùng từ cô cạn
hoặc đun nóng thì HCO3- không bị phân hủy.
2. Một số phản ứng trao đổi ion xảy ra khi cho các dung
dịch tác dụng với nhau
a)NH + OH -> NH 3 ↑ + H 2O
+
4
−
HCO
b)H + 2 −
CO3
+
−
3
-> CO 2 ↑ + H 2O
2+
Ca
CaCO3
2+
2−
c) Ba + CO3 -> BaCO3 ↓ Tr¾ng
Mg 2+
MgCO
3
AgCl ↓ Tr¾ng
Cl
d)Ag + 3− ->
Ag3PO 4 ↓ vang
PO 4
−
+
e)3Ca + 2PO
2+
3−
4
-> Ca 3 (PO 4 )2 ↓
Fe(OH)2 ↓ tr¾ng xanh
Fe2 + + 2OH −
g) 3+
->
−
Fe(OH)3 ↓ n©u ®á
Fe + 3OH
f)Ba + SO
2+
2−
4
-> BaSO 4 ↓ Tr¾ng
h, HCO3− + OH − → CO32 − + H 2O
B – BÀI TẬP VẬN DỤNG
CÂU 1: Cho dung dịch X gồm 0,1 mol Na+; 0,2 Cu2+;
0,1 mol SO42- và x mol NO3-. Cô cạn dung dịch X thu
được m(g) muối khan. Tính x và m?
Giải: BTĐT:
0,1.1+ 0,2.2 = 0,1 . 2 + x.1
x = 0,3 (mol)
BTKL:
mmuối = 0,1.23 + 0,2.64 + 0,1.96+ 0,3.62
= 43,3(g)