Kinh nghiệm giải bài toán Hóa học Phần i Một số vấn đề lí thuyết cơ bản Chơng 1. Các Công Thức Quan Trọng Dùng Giải Toán Hoá Học 1. Tính toán các đại lợng liên quan tới số mol * Số Avogađrô: N = 6,023 . 10 23 * Số hạt vi mô (A): A = n.N * Khối lợng mol (M): M A = m A / n A * Phân tử lợng trung bình của 1 hỗn hợp ( M ) M = hh hh n m hay M = . . . . 21 2211 21 2211 ++ ++ = ++ ++ VV VMVM nn nMnM m hh : Khối lợng hỗn hợp n hh : Số mol hỗn hợp. * Tỉ khối hơi (d) của chất khí A đối với chất khí B (đo cùng điều kiện: T, p và có thể tích bằng nhau) d A/B = B A B A m m M M = + Nếu B là H 2 , M B = 2; B là O 2 , M B = 32; B là không khí, M B = 29. + Nếu A là hỗn hợp các khí ta thay M A bởi M * Số mol khí đo ở đktc: n khí A = 4,22 A V * Số mol khí đo ở điều kiện khác: (không chuẩn) n khí A = TR Vp . . P: áp suất khí ở tC (atm) V: Thể tích khí ở tC (lít) T: Nhiệt độ tuyệt đối (K) T = t + 273 R: Hằng số lý tởng: R = 22,4/273 = 0,082 Hay: pV = nRT Phơng trình Menđeleep - Claperon 2. Dung dịch * Khối lợng riêng D D = m/ V (g/ml hoặc kg/lit) * Nồng độ phần trăm C% = m ct . 100%/m dd m ct : Khối lợng chất tan (gam) m dd : Khối lợng dung dịch; m dd = m ct + m dm (g) * Nồng độ mol/lít: C M = V n (mol/l) * Quan hệ giữa số mol (n) với C% (biểu diễn theo dạng số thập phân) và D (g/ml), V (ml): n = M CVD M Cm M m ddct 1 % . %. == * Quan hệ giữa C M với C% và D (g/ml): C M = V n = M CD % 10 * Nồng độ % thể tích (C V %, áp dụng tính độ rợu) C V % = 100% . V V dd ct V ct : Thể tích chất tan (ml) V dd : Thể tích dung dịch (ml) * Độ tan T của một chất là số gam chất đó khi tan trong 100g dung môi nớc tạo ra đợc dung dịch bão hoà: T = 100% . C - 100 C , C là nồng độ C% của dung dịch * Độ điện ly : = 0 n n n: Nồng độ mol chất điện ly bị phân ly hay số phân tử phân ly. n 0 : Nồng độ mol chất điện ly ban đầu hay tổng số phân tử hoà tan. 3. Tốc độ phản ứng và hằng số cân bằng. a. Tốc độ phản ứng (v): - Xét phản ứng: aA + bB aA + bB v = tn C tn C tta CC tta CC = = = ')(')( ' 12 ' 1 ' 2 12 12 (mol/l.s) C 1 : Nồng độ ban đầu của chất tham gia phản ứng; C 1 : Nồng độ ban đầu của sản phẩm 1 Kinh nghiệm giải bài toán Hóa học C 2 : Nồng độ của chất phản ứng sau thời gian t (s); C 2 : Nồng độ của sản phẩm sau thời gian t (s) n : Hệ số tổng quát của chất phản ứng ; n: Hệ số của sản phẩm trong phơng trình phản ứng - Xét phản ứng: aA + bB AB Ta có: v = k.[A] a .[B] b [A], [B]: Nồng độ các chất A, B (mol/l) k: Hằng số tốc độ phản ứng (tuỳ thuộc vào mỗi phản ứng khác nhau và phụ thuộc nhiệt độ) b. Hằng số cân bằng: Xét phản ứng thuận nghịch: aA + bB cC + dD. K C = ba dc [B] .[A] [D] .[C] 4. Điện phân. * Công thức định luật Faraday: m = tI n A F . 1 m: Khối lợng chất thoát ra ở điện cực (gam) A: Khối lợng mol của chất đó n: Số electron trao đổi, (A/n gọi là đơng lợng điện hóa) t: Thời gian điện phân (giây, s) l: Cờng độ dòng điện (ampe, A) F: Số Faraday (F = 96500). Ví dụ: Cu 2+ + 2e = Cu thì n = 2 và A = 64 2OH - - 4e = O 2 + 4H + thì n = 4 và A = 32. Chơng 2.Các Phơng Pháp Giải Nhanh Bài Toán Hoá Học I. phơng pháp đờng chéo Khi trộn lẫn 2 dung dịch có nồng độ khác nhau hay trộn lẫn chất tan vào dung dịch chứa chất tan đó, để tính đợc nồng độ dung dịch tạo thành ta có thể giải bằng nhiều cách khác nhau, nhng nhanh nhất vẫn là phơng pháp đờng chéo. 1. Thí dụ tổng quát: a. Trộn lẫn m 1 (gam) dung dịch có nồng độ C 1 % với có khối lợng là và m 2 , và có nồng độ % lần lợt là C 1 và C 2 (giả sử C 1 < C 2 ). Dung dịch thu đợc phải có khối lợng m = m 1 + m 2 và có nồng độ C với C 1 < C < C 2 Theo công thức tính nồng độ %: C 1 % = a 1 .100%/m 1 (a 1 là khối lợng chất tan trong dung dịch 1) C 2 % = a 2 .100%/m 2 (a 2 là khối lợng chất tan trong dung dịch 2) Nồng độ % trong dung dịch tạo thành là: C% = 2 1 21 m m ).100%a (a + + Thay các giá trị a 1 và a 2 ta có: C = 21 2211 m m Cm Cm + + m 1 C + m 2 C = m 1 C 1 + m 2 C 2 m 1 (C - C 1 ) = m 2 (C 2 - C) hay 2 1 m m = 1 2 C - C C - C Dựa vào tỉ lệ thức trên cho ta lập sơ đồ đờng chéo: C 1 C 2 C C C 2 C C 1 b. Nếu C là nồng độ mol/l, bằng cách thiết lập tơng tự, ta có sơ đồ đờng chéo: C 1 C C 1 C (V 1 , V 2 là thể tích các dung dịch) C 2 C 2 C c. Nếu biểu diễn theo khối lợng riêng (D) hoặc tỉ khối (d) ta có D 1 D D 1 D (m 1 , m 2 là khối lợng các dung dịch cần trộn) D 2 D 2 D d. Với hỗn hợp các chất khí M 1 M 2 M M (m 1 , m 2 là khối lợng các dung dịch cần trộn) M 2 M M 1 2 2 1 m m = 1 2 D - D D - D = 2 1 m m = 2 1 n n = 1 2 M - M M - M Kinh nghiệm giải bài toán Hóa học Quy tc ng chộo ch c ỏp dng khi: - Hoc trn ln 2 dung dch cha cựng mt cht tan duy nht. Hai dung dch cựng loi nng v ch khỏc nhau v ch s nng . - Hoc khi pha loóng dung dch (gi nguyờn lng cht tan, thờm dung mụi). Dung mụi c coi l dung dch cú nng bng 0. - Hoc thờm cht tan khan, nguyờn cht (xem nh nng 100%) vo dung dch cú sn. - Mt mui kt tinh c coi nh mt dung dch vi: tinhkờtmuụi muụi m m C = % .100% ; trong ú m mui v m mui kt tinh l khi lng mui khan nguyờn cht v mui kt tinh tng ng vi 1mol mui kt tinh. * VD: phõn t Na 2 CO 3 .10H 2 O cú %06,37%100. 18.10106 106 % = + = C . - Mt oxit axit hoc oxit baz tan khi hũa tan trong nc to ra axit hoc baz tng ng cú th coi ú l dung dch cú %100. . % oxit axit M Mn C = hoc %100. . % oxit bazo M Mn C = * VD: Tớnh khi lng P 2 O 5 cn thờm vo 59g dung dch H 3 PO 4 10% c dung dch H 3 PO 4 20% Gii Coi P 2 O 5 nh dung dch H 3 PO 4 thỡ %03,138%100. 142 98.2 % == C p dng quy tc ng chộo: 2. Mt s bi tp ỏp dng Bài 1: Trộn dung dịch HCl nồng độ 45% với dung dịch HCl khác có nồng độ 15%. Cần phải pha chế theo tỉ lệ nào về khối lợng giữa 2 dung dịch trên để có một dung dịch mới có nồng độ 20%. Bài 2: Hoà tan bao nhiêu gam KOH nguyên chất vào 1200 g dung dịch KOH 12% để có dung dịch KOH 20%. Bài 3: Tính khối lợng nớc nguyên chất cần thêm vào 1 lít dung dịch H 2 SO 4 98% để đợc dung dịch có nồng độ 10%. Bài 4: Cần bao nhiêu lít dung dịch H 2 SO 4 có tỉ khối d = 1,84 và bao nhiêu lít nớc cất (d = 1) để pha thành 10 lít dung dịch H 2 SO 4 có d = 1,28. Bài 5: Cần lấy bao nhiêu gam tinh thể CuSO 4 .5H 2 O và bao nhiêu gam dung dịch CuSO 4 8% để điều chế 280 gam dung dịch CuSO 4 16%. Bài 6: Cần hoà tan 200 gam SO 3 vào bao nhiêu gam dung dịch H 2 SO 4 49% để có dung dịch H 2 SO 4 78,4%. Bài 7: Cần lấy bao nhiêu lít H 2 và CO để điều chế 26 lít hỗn hợp H 2 và CO có tỉ khối hơi đối metan bằng 1,5. II. CC PHNG PHP BO TON V nguyờn tc, tt c cỏc bi tp v húa hc u tp trung v cỏc phng phỏp bo ton, nhng húa hc cú cỏi hay l nú bin húa khụn lng lm, ụi lỳc cng bi tp ú nhng gii rt nhiu cỏch. 1. Bo ton nguyờn t VD1: Cho t t mt lung khớ CO qua ng s ng m gam hn hp Fe v cỏc oxit ca Fe un núng thu c 64 gam Fe. Khớ i ra sau phn ng to 40 gam kt ta vi dung dch Ca(OH) 2 d. Tớnh m. Gii: 3 CaCO n = 40/100 = 0,4 mol => 2 CO n = 0,4 mol Thc t CO ly 1 nguyờn t O to ra CO 2 , vỡ th ta cú n O = n CO = 2 CO n = 0,4 mol =>m O = 0,4.16 = 6,4 g m hh = 64 + 6,4 = 70,4 g 2. Bo ton khi lng : Định luật bảo toàn khối lợng: Tổng khối lợng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lợng các sản phẩm. VD2: Hoà tan 10 g hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hoá trị 2 và 3 bằng dung dịch HCl ta thu đợc dung dịch A và 0,672 lít khí bay ra (đó ở đktc). Hỏi cô cạn dung dịch A thì thu đợc bao nhiêu gam muối khan? Giải 2 H n = 0,672/22,4 = 0,03 mol Kí hiệu chung cho 2 kim loại là M. Gọi n là hóa trị của kim loại 2M + 2nHCl 2MCl n + nH 2 Từ ptp: n HCl = 2 2 H n = 0,06 áp dụng định luật BTKL ta có: m M + m HCl = m muối + 2 H m 10 + 36,5 . 0,06 = m muối + 2. 0,03 m muối = 12,13 (g) 3. Bo ton electron VD3: Hn hp X gm hai kim loi A, B cú húa tr khụng i, u khụng phn ng vi nc v mnh hn Cu. Cho X tỏc dng hon ton vi CuSO 4 d, ri ly lng Cu thu c cho phn ng hon ton vi HNO 3 d thy thoỏt ra 1,12 lit NO ktc. Vy nu cho lng X trờn phn ng hon ton vi HNO 3 loóng thỡ thu c bao nhiờu lit N 2 ktc. 3 gm m CC CC m m 5 03,118 10 59 1 2 2 1 == = Kinh nghiệm giải bài toán Hóa học Gii: * Nhn xột: Vỡ cỏc kim loi trong X cú húa tr khụng i nờn s mol e m kim loi nhng trong 2 trng hp l bng nhau. Mt khỏc, t Cu 2+ (trong CuSO 4 ) tỏc dng vi cỏc kim loi A v B to ra Cu ri li cho Cu phn ng vi dung dch HNO 3 to ra dung dch Cu 2+ v NO thoỏt ra. Nh vy trong c 2 trng hp trờn, s mol e m N +5 ca HNO 3 nhn cng bng nhau. Ta cú n NO = 0,05 mol N +5 + 3e N +2 0,15 mol <--- 0,05 mol N +5 + 10e N 2 0,15 mol ---> 0,015 mol V N2 = 0,15.22,4 = 0,336 lớt 4. XC NH MUI BNG CCH NH LNG CC GC Phng phỏp: khi lng mui = khi lng cation + khi lng anion VD4: Hũa tan hon ton 2,81 gam hn hp A gm Fe 2 O 3 , MgO, ZnO bng 300 ml dung dch H 2 SO 4 0,1M (va ). Cụ cn cn thn dung dch thu c sau phn ng thỡ lng mui sunfat thu c l: A. 5,15 gam B. 5,21 gam C. 5,51 gam D. 5,69 gam Gii: Ta cú 42 SOH n = 0,1.0,3 = 0,03 mol 2 4 SO n = 0,03 mol m ta thy gc SO 4 2- thay th cho O trong oxit to mui n O = 2 4 SO n = 42 SOH n = 0,03 mol Vy m O = 0,03.16 = 0,48g m KL = 2,81 0,48 = 2,33 g 42 SOH n = 0,03 mol 2 4 SO m = 0,03.96 = 2,88 g m mui = 2 4 SO m + m KL = 2,88 + 2,33 = 5,21g * Lu ý: Ta cú th lp lun v gii nhanh hn bng phng phỏp tng gim khi lng: Khi 1 nguyờn t O ca oxit c thay th bi 1 gc SO 4 2- thỡ khi lng mui tng so vi oxit l 96 16 = 80 g M cú 0,03 mol SO 4 2- thay th. Vy khi lng tng: 80.0,03 = 2,4 g m mui = 2,81 + 2,4 = 5,21 g Bi tp Hũa tan hon ton 10,0 gam hn hp hai kim loi trong dung dch HCl d thy to ra 2,24 lớt khớ H 2 (ktc). Cụ cn dung dch sau phn ng thu c m gam mui khan. Giỏ tr ca m l: A. 17,1 gam B. 13,55 gam C. 10,0 gam D. Khụng tớnh c III. Phơng pháp trung bình 1. Phơng pháp phân tử lợng trung bình M . Cho phép áp dụng giải nhiều bài toán khác nhau, đặc biệt áp dụng chuyển bài toán hỗn hợp thành bài toán một chất rất đơn giản, cho ta giải rất nhanh chóng. Công thức tính: M = hh hh n m VD. Hũa tan 4,68 gam hn hp mui cacbonat ca hai kim loi A,B k tip nhau trong nhúm II A vo dung dch HCl d thu c 1,12 lit CO 2 (ktc). Xỏc nh A,B. Gii: t M l nguyờn t khi trung bỡnh ca A, B: 3 MCO n = 2 CO n = 1,12/22,4 = 0,05 mol 3 MCO M = 4,68/0,05 = 93,6 M M = 33,6 M A < M M = 33,6 < M B A = 24 (Mg), B = 40 (Ca) Bài tập Bài 1: Hoà tan 2,84 g hỗn hợp 2 muối CaCO 3 và MgCO 3 bằng dd HCl thấy bay ra 672 cm 3 khí CO 2 (ở đktc). Tính % khối lợng mỗi muối trong hỗn hợp đầu. Bài 2: Trong thiên nhiên đồng kim loại chứa 2 loại 63 29 Cu và 65 29 Cu. Nguyên tử lợng (số khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị) của đồng là 64,4. Tính thành phần % số lợng mỗi loại đồng vị. 2. Phơng pháp số nguyên tử trung bình n . áp dụng giải nhiều bài toán khác nhau trong hữu cơ đặc biệt tìm công thức phân tử 2 đồng đẳng kế tiếp hoặc 2 đồng đẳng bất kỳ, tơng tự phơng pháp M, cho phép chuyển bài toán hỗn hợp thành bài toán một chất. IV. Phơng pháp tăng giảm khối lợng. Dựa vào sự tăng giảm khối lợng khi chuyển từ chất này sang chất khác để định khối lợng một hỗn hợp hay một chất VD. Hũa tan hon ton 104,25 gam hn hp X gm NaCl, NaI vo H 2 O c dung dch A. Sc Cl 2 d vo A. Kt thỳc thớ nghim cụ cn dung dch thu c 58,5 gam mui khan. Khi lng NaCl cú trong X l: A. 29,25 gam B. 58,5 gam C. 17,55 gam D. 23,4 gam Gii: Cl 2 + 2NaI 2NaCl + I 2 Khi 1 mol NaI phn ngto ra NaCl thỡ khi lng mui gim: 127 35,5 = 91,5 gam. Thc t ó gim i: 104,25 58,5 = 45,75 gam. n NaI = (45,75.1)/91,5 = 0,5 mol m NaCl = 104,25 0,5.150 = 29,25 gam ---> Chn A Bài tập 4 Kinh nghiệm giải bài toán Hóa học Bài 1: Có 1 lít dung dịch Na 2 CO 3 0,1M và (NH 4 ) 2 CO 3 0,25M. Cho 43 g hỗn hợp BaCl 2 và CaCl 2 vào dung dịch đó. Sau khi các phản ứng kết thúc thu đợc 39,7 g kết tủa A. Tính % khối lợng các chất trong A. Bài 2: Hoà tan 10 g hỗn hợp 2 muối XCO 3 và Y 2 (CO 3 ) 3 bằng dung dịch HCl ta thu đợc dung dịch A và 0,672 lít khí bay ra (ở đktc). Hỏi cô cạn dung dịch A thì thu đợc bao nhiêu gam muối khan? Bài 3: Nhúng một thanh nhôm nặng 50 g vào 400 ml dung dịch CuSO 4 0,5 M. Sau một thời gian lấy thanh nhôm ra cân nặng 51,38 g. Tính khối lợng Cu thoát ra và nồng độ các chất trong dung dịch sau phản ứng, giả sử tất cả Cu thoát ra bám vào thanh nhôm. Bài 4: Hoà tan hoàn toàn 10 g hỗn hợp 2 kim loại trong dung dịch d, tạo ra 2,24 lít khí H 2 (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu đợc bao nhiêu gam muối khan. V. Phơng pháp giải toán lợng chất d trong tơng tác hoá học. Sự có mặt lợng chất d thờng làm cho bài toán trở nên phức tạp, để phát hiện và giải quyết những bài toán của dạng toán này, cần nắm đợc những nội dung sau: 1. Nguyên nhân có lợng chất d: a. Lợng cho trong bài toán không phù hợp với tỉ lệ phản ứng. b. Tơng tác hoá học xảy ra không hoàn toàn (theo hiệu suất < 100%). 2. Vai trò của chất d: a. Tác dụng với chất cho vào sau phản ứng. b. Tác dụng với chất tạo thành sau phản ứng. 3. Cách phát hiện có lợng chất d và hớng giải quyết. Chất d trong bài toán hoá học thờng biểu hiện hai mặt: định lợng và định tính (chủ yếu là định lợng) a. Chất d tác dụng lên chất mới cho vào: Bài 1: Cho 11,2 g bột Fe tác dụng với 1 lít dung dịch HNO 3 1,8 M (tạo NO). Sau đó phải dùng 2 lít dung dịch NaOH để phản ứng hoàn toàn với dung dịch sau phản ứng. Tính nồng độ C M của dung dịch NaOH đã dùng. Bài 2: Cho 80 g CuO tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 ta thu đợc dung dịch A. Nhỏ vào A một lợng dung dịch BaCl 2 vừa đủ, lọc kết tủa sấy khô, cân nặng 349,5 g. b. Chất d tác dụng với chất tạo thành sau phản ứng. Bài 1: Đem 0,8 mol AlCl 3 trong dung dịch phản ứng với 3 lít dd NaOH 1M. Hỏi cuối cùng ta thu đợc gì? Bài 2: Đốt cháy m g bột Fe trong bình A chứa 3,38 lít khí Clo ở 0C, 1 atm; chờ cho tất cả phản ứng xảy ra xong, ta cho vào bình một lợng dung dịch NaOH vừa đủ thì thu đợc kết tủa đem sấy khô ngoài không khí thì nhận thấy khối lợng tăng thêm là 1,02 g. Tính khối lợng bột Fe đã dùng. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Chơng 3 phơng pháp chung Nhận biết và tách các chất I. Nhận biết các anion vô cơ Ion Thuốc thử Phản ứng xảy ra Dấu hiệu phản ứng Cl - dd AgNO 3 Cl - + Ag + AgCl trắng, vón cục (*) Br - Br - + Ag + AgBr vàng nhạt (**) I - I - + Ag + AgI vàng (**) PO 4 3- 3Ag + + PO 4 3- Ag 3 PO 4 vàng SO 4 2- dd BaCl 2 Ba 2+ + SO 4 2- BaSO 4 trắng SO 3 2- (HCO 3 - chỉ sử dụng ph- ơng pháp 1) dd HCl 2H + + SO 3 2- SO 2 + H 2 O SO 2 + I 2 + 2H 2 O 2HI + H 2 SO 4 Bọt khí làm I 2 mất màu Ba 2+ Ba 2+ + SO 3 2- BaSO 3 trắng, tan trong axit CO 3 2- (HCO 3 - chỉ sử dụng ph- ơng pháp 1) dd HCl CO 3 2- + 2H + CO 2 + H 2 O CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + 2H 2 O Bọt khí làm đục nớc vôi trong Ca 2+ , Ba 2+ Ca 2+ + SO 3 2- CaCO 3 trắng, tan trong axit S 2- dd Pb(NO 3 ) 2 dd CuSO 4 Pb 2+ + S 2- PbS đen, không tan trong axit Cu 2+ + S 2- CuS NO 3 - dd H 2 SO 4 , Cu, t o 3Cu + 8H + + 2NO 3 - 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O NO + O 2 NO 2 Dung dịch có màu xanh, có khí màu nâu đỏ bay ra (*): kết tủa AgCl không tan trong axit, tan trong dung dịch NH 3 ; bị phân hủy bởi ánh sáng, t 0 chất rắn màu đen (Ag) (**): kết tủa AgBr, AgI không tan trong axit, tan trong dung dịch NH 3 ; bị phân hủy bởi ánh sáng, t 0 chất rắn màu đen II. Nhận biết các Cation vô cơ Ion Thuốc thử Phản ứng xảy ra Dấu hiệu phản ứng Cu 2+ dd NaOH Cu 2+ + 2OH - Cu(OH) 2 xanh Ag + dd NaCl Ag + + Cl - AgCl trắng NH 4 + NaOH, t o NH 4+ + OH - NH 3 + H 2 O mùi khai, làm xanh quì tím Mg 2+ dd NaOH Mg 2+ + 2OH - Mg(OH) 2 trắng Ca 2+ , Mg 2+ dd Na 2 CO 3 Ca 2+ + CO c 2- CaCO 3 trắng, tan trong axit Ba 2+ dd SO 4 2- Ba 2+ + SO 4 2- BaSO 4 trắng, không tan trong axit dd Na 2 CO 3 Ba 2+ + CO 3 2- BaCO 3 trắng, tan trong axit Zn 2+ , Al 3+ dd NaOH d Zn 2+ + 2OH - Zn(OH) 2 Zn(OH) 2 + 2OH - ZnO 2 2- + 2H 2 O trắng, tan trong NaOH d, (tan trong dung dịch NH 3 d) Cr 2+ dd NaOH Cr 2+ + 2OH - Cr(OH) 2 4Cr(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 4Cr(OH) 3 xanh xanh lục ngoài không khí 5 Kinh nghiệm giải bài toán Hóa học Cr 3+ dd NaOH d Cr 3+ + 3OH - Cr(OH) 3 Cr(OH) 3 + OH - CrO 2 2- + 2H 2 O xanh lục, tan trong NaOH đặc, d Fe 2+ dd NaOH Fe 2+ + 2OH - Fe(OH) 2 trắng xanh 4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 4Fe(OH) 3 đỏ nâu trắng nâu đỏ ngoài không khí Dd KMnO 4 Fe 2+ + MnO 4 - + H + Fe 3+ + Mn 2+ + H 2 O Mất màu dung dịch thuốc tím Fe 3+ đd NaOH Fe 3+ + 3OH - Fe(OH) 3 nâu đỏ Ni 2+ dd NaOH, dd NH 3 Ni 2+ + 2OH - Ni(OH) 2 Ni(OH) 2 + NH 3 [Ni( NH 3 ) 4 ](OH) 2 xanh, tan trong NH 3 Chơng 4 Các Chú ý Quan Trọng Khi Giải Toán Hoá Học I. Toán kim loại * Nếu có nhiều kim loại trực tiếp tan trong nớc tạo thành dung dịch kiềm, và sau đó lấy dung dịch kiềm trung hoà bằng hỗn hợp axit thì nên tính theo dạng ion cho đơn giản. * Khi hoà tan hoàn toàn kim loại kiềm A và kim loại kiềm B hoá trị n vào nớc thì có hai khả năng: - B là kim loại tan trực tiếp (nh Cu, Ba) tạo thành kiềm. - B là kim loại có hiđroxit lỡng tính, lúc đó nó sẽ tác dụng với kiềm (do A tạo ra). VD: Hoà tan Na và Al vào nớc: Na + H 2 O = NaOH + 1/2H 2 Al + H 2 O + NaOH = NaAlO 2 + 3/2H 2 * Khi kim loại tan trong nớc tác dụng với axit có hai trờng hợp xảy ra: - Nếu axit d: chỉ có 1 phản ứng giữa axit và kim loại. - Nếu kim loại d: ngoài phản ứng giữa kim loại và axit còn có phản ứng giữa kim loại d tác dụng với nớc. * Khi xét bài toán kim loại tác dụng với hỗn hợp axit thì nên xây dựng phản ứng: M + nH + = M n+ + n/2H 2 Chuyển bài toán về dạng ion để tính. * Nếu kim loại thể hiện nhiều hoá trị (nh Fe) khi làm bài toán nên gọi n là hoá trị của -M khi tác dụng với axit này, m là hoá trị của M khi tác dụng với axit kia. * Nhiều kim loại tác dụng với nhiều axit có tính oxi hoá mạnh (H 2 SO 4 đ, HNO 3 ) thì lu ý mỗi chất khi thoát ra ứng với một phản ứng. * Nếu một kim loại kém hoạt động (ví dụ Cu) tác dụng một phần với axit có tính oxi hoá mạnh (ví dụ HNO 3 ), sau đó cho tiếp axit HCl vào có khí bay ra, điều này nên giải thích phản ứng ở dạng ion. Trớc hết Cu tan một phần trong HNO 3 theo phản ứng: 3Cu + 8H + + 2NO 3 - = 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O Vì ban đầu n H + = n NO3 - = nHNO 3 , nhng khi phản ứng thì n H + tham gia gấp 4 lần n NO3 -, nên nNO 3 - còn d. Thêm HCl vào tức thêm H + vào dd nên Cu d tiếp tục phản ứng với H + và NO 3 - cho khí NO bay ra. * Khi nhúng thanh kim loại A vào dd muối của kim loại B (kém hoạt động hơn A). Sau khi lấy thanh kim loại A ra, khối l- ợng thanh kim loại A so với ban đầu sẽ thay đổi do: - Một lợng A tan vào dd. - Một lợng B từ dd đợc giải phóng bám vào thanh A. Tính khối lợng tăng (hay giảm) của thanh A, phải dựa vào phơng trình phản ứng cụ thể. * Nếu 2 kim loại thuộc cùng một phân nhóm chính và ở 2 chu kì liên tiếp nhau thì đặt khối lợng nguyên tử trung bình (M), để chuyển bài toán hỗn hợp thành bài toán một chất, giải cho đơn giản. 2. Khả năng tan trong nớc của một số loại chất a. Axit: Hầu hết đều tan trừ H 2 SiO 3 b. Bazơ: Hầu hết các hidroxit kim loại đều không tan ngoại trừ NaOH, KOH, Ca(OH) 2 , Sr(OH) 2 , Ba(OH) 2 . (Các kim loại và oxit tơng ứng cũng tan) c. Muối - Các muối của kim loại hóa trị 1 hoặc gốc axit hóa trị 1 hầu hết đều tan (trừ 1 số muối của Ag và HgX, PbX 2 ít tan hoặc không tan) - Các muối của kim loại hóa trị 2, 3 và gốc axit hóa trị 2, 3 hầu hết đều khó tan (ngoại trừ hầu hết các muối sunfat và sunfua của kim loại kiềm thổ tan đợc) bài tập 1. Ph ơng pháp đ ờng chéo Cõu 1: thu c dung dch HCl 25% cn ly m 1 gam dung dch HCl 45% pha vi m 2 gam dung dch HCl 15%. T l m 1 /m 2 l? A. 1:2 B. 1:3 C. 2:1 D. 3:1 Cõu 2: pha c 500 ml dung dch nc mui cú nng 0,9% cn ly V ml dung dch NaCl 3%. Gớa tr ca V l? (coi cỏc dung dch loóng u cú D = 1) A. 150 B. 214,3 C. 285,7 D. 350 Cõu 3: Hũa tan 200 gam SO 3 vo m gam dung dch H 2 SO 4 49% ta c dung dch H 2 SO 4 78,4%. Gớa tr ca m l? A. 133,3 B. 146,9 C. 272,2 D. 300 Cõu 4: Nguyờn t khi trung bỡnh ca brom l 79,319. Brom cú 2 ng v bn: Br 79 35 v Br 81 35 . Thnh phn % s nguyờn t ca Br 81 35 l? A. 84,05 B. 81,02 C. 18,98 D. 15,95 Cõu 5: Mt hn hp gm O 2 v O 3 ktc cú t khi i vi H 2 l 18. Thnh phn % v th tớch ca O 3 trong hn hp l A. 15% B. 25% C. 35% D. 45% 6 Kinh nghiệm giải bài toán Hóa học Cõu 6: Hũa tan 3,164 gam hn hp 2 mui CaCO 3 v BaCO 3 bng dung dch HCl d, thu c 448 ml khớ CO 2 (ktc). Thnh phn % s mol ca BaCO 3 trong hn hp l? A. 50% B. 55% C. 60% D. 65% Cõu 7: A l qung hematit cha 60% Fe 2 O 3 . B l qung manhetit cha 69,6% Fe 3 O 4 . Trn m 1 tn qung A vi m 2 tn qung B thu c qung C, m t 1 tn qung C cú th iu ch c 0,5 tn gang cha 4% cacbon. T l m 1 /m 2 l? A. 5/2 B. 4/3 C. 3/4 D. 2/5 Cõu 8: Cn pha bao nhiờu gam dung dch mui n nng 20% vo 400 gam dung dch mui n nng 15% c dung dch mui n cú nng 16%. A. 100 gam B. 110 gam C. 120 gam D. 130 gam Cõu 9: Cn thờm bao nhiờu nc vo 60 gam dung dch NaOH 18% ờ c dung dch NaOH 15%. A. 120 gam B. 110 gam C. 100 gam D. 90 gam Cõu 10: Hn hp A gm 2 khớ NO v NO 2 cú t khi so vi hidro bng 17. Xỏc nh t l mol gia 2 khớ A. 3:1 B. 3:2 C. 3:4 D. 4:1 Bài 11. Để điều chế đ ợc hỗn hợp 26 lít H 2 và CO có tỉ khối hơi đối với metan bằng 1,5 thì thể tích H 2 và CO cần lấy là A. 4 lít và 22 lít B. 22 lít và 4 lít C. 8 lít và 44 lít D. 44 lít và 8 lít Bài 12. Thể tích H 2 O và dung dịch MgSO 4 2M cần để pha đ ợc 100 ml dung dịch MgSO 4 0,4M lần l ợt 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 Bài 13. Một dung dịch NaOH nồng độ 2M và một dung dịch NaOH khác có nồng độ 0,5M. Để có một dung dịch mới có 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 Bài 14. Hỗn hợp gồm NaCl và NaBr. Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch AgNO 3 d thì tạo ra kết tủa có khối l ợng bằng khối l ợng của AgNO 3 đã tham gia phản ứng. Thành phần % theo khối l ợng của NaCl trong hỗn hợp đầu là A. 25,84% B. 27,84% C. 40,45% D. 27,48% 2. phơng pháp bảo toàn khối lợng Bài 1. Hòa tan hoàn toàn 3 gam hỗn hợp X gồm 2 kim loại kiềm (thuộc hai chu kì kế tiếp) trong n ớc thu đ ợc V lít H 2 (đktc) và dung dịch D. Để trung hoà dung dịch D cần 200 ml dung dịch HCl 1M và thu đ ợc dung dịch D. a. Giá trị của V là: A. 1, 12 B. 2,24 C. 3,36 D. 4,48 b. Khối l ợng muối khan khi cô cạn dung dịch D là A. 5,05 B. 6,73 C. 10,1 D. 7,5 c. Hai kim loại là A. Li và Na B. Na và K C. K và Cs D. Cs và Rb Bài 2. Cho tan hết 17,6 gam hỗn hợp X gồm hai muối cacbonat của kim loạiphân nhóm IIA, trong dung dịch HCl thu đ ợc 4,48 lít khí (đktc) và dung dịch D. a. L ợng muối khan khi cô cạn dung dịch D là: A. 8,9 gam B. 19,8 gam C. 28,7 gam D. 39,6 gam b. Biết hai kim loại thuộc hai chu kì kế tiếp nhau. Hai kim loại đó là: A. Be và Mg B. Mg và Ca C. Ca và Sr D. Sr và Ba Bài 3 . Để tác dụng hết với 4,64 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3 O 4 , và Fe 2 O 3 , cần 160 ml dung dịch HCl 1M, dung dịch sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch NaOH lấy d , lọc kết tủa và đem nung ngoài không khí đến khối l ợng không đổi, thu đ ợc a gam chất rắn. Giá trị của a là: A. 1,2 gam B. 2,4 gam C. 4,8 gam D. 6,0 gam Bài 4. Trộn 5,4 gam Al với 6,0 gam Fe 2 O 3 rồi nung nóng để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm. Sau phản ứng ta thu đ ợc m gam hỗn hợp chất rắn. Giá trị của m là A. 2,24 gam B. 9,40 gam C. 10,20 gam D. 11,40 gam Bài 5. Cho 0,52 gam hỗn hợp 2 kim loại Mg và Fe tan hoàn toàn trong dung dịch H 2 SO 4 loãng, d thấy có 0,336 lít khí thoát ra (đktc). Khối l ợng hỗn hợp muối sunfat khan thu đ ợc là A. 2 gam B. 2,4 gam C. 3,92 gam D. 1,96 gam Bài 6. Cho 2,81 gam hỗn hợp A gồm 3 oxit Fe 2 O 3 , MgO, ZnO tan vừa đủ trong 300 ml dung dịch H 2 SO 4 0,1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối l ợng hỗn hợp các muối sunfat khan tạo ra là A. 3,81 gam B. 4,81 gam C. 5,21 gam D. 4,8 gam Bài 7. Thổi một luồng khí CO d qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp gồm CuO, Fe 2 O 3 , FeO, Al 2 O 3 nung nóng thu đ ợc 2,5 gam chất rắn. Toàn bộ khí thoát ra sục vào n ớc vôi trong d thấy có 15 gam kết tủa trắng. Khối l ợng của hỗn hợp oxit kim loại ban đầu là A. 7,4 gam B. 4,9 gam C. 9,8 gam D. 23 gam Bài 8. Chia 1,24 gam hỗn hợp hai kim loại có hóa trị không đổi thành hai phần bằng nhau : - Phần 1: bị oxi hóa hoàn toàn thu đ ợc 0,78 gam hỗn hợp oxit. - Phần 2: tan hoàn toàn trong dung dịch H 2 SO 4 loãng thu đ ợc V lít H 2 (đktc). Cô cạn dung dịch thu đ ợc m gam muối khan. Bài 9. Hòa tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp Mg và Fe vào dung dịch axit HCl d thấy có 11,2 lít khí thoát ra (đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thì khối l ợng muối khan thu đ ợc là A. 35,5 gam. B. 45,5 gam. C. 55,5 gam D. 65,5 gam Bài 10. Sục hết một l ợng khí clo vào dung dịch hỗn hợp NaBr và NaI, đun nóng thu đ ợc 2,34 g NaCl. Số mol hỗn hợp NaBr và NaI đã phản ứng là: A. 0,1 mol B. 0,15 mo l C. 0,02 mol D. 0,04 mol 3. Ph ơng pháp sử dụng các giá trị trung bình Bài 1. Hỗn hợp X gồm hai kim loại A, B nằm kế tiếp nhau trong cùng một phân nhóm chính. Lấy 6,2 gam X hoà tan hoàn toàn vào n ớc thu đ ợc 2,24 lít hiđro (đktc). A, B là A. Li, Na B. Na, K C. K, Rb D. Rb, Cs Bài 2. Hòa tan 5,94 gam hỗn hợp hai muối clorua của hai kim loại A và B (cùng thuộc nhóm IIA) vào n ớc đ ợc dung dịch X. Để làm kết tủa hết ion Cl - trong dung dịch X ng ời ta cho tác dụng với dung dịch AgNO 3 thu đ ợc 17,22 gam kết tủa. Công thức hóa học của hai muối clorua lần l ợt là 7 Kinh nghiệm giải bài toán Hóa học A. BeCl 2 , MgCl 2 B. MgCl 2 , CaCl 2 C. CaCl 2 , SrCl 2 D. S rCl 2 , BaCl 2 Bài 3. Hoà tan hoàn toàn 4,68 gam hỗn hợp muối cacbonat của hai kim loại A và B kế tiếp trong nhóm IIA vào dung dịch HCl thu đ ợc 1,12 lít CO 2 (đktc). Kim loại A và B là A. Be và Mg B. Mg và C a C. Ca và Sr D. Sr và Ba Bài 4. X và Y là hai nguyên tố halogen ở 2 chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn. Để kết tủa hết ion X - , Y - trong dung dịch chứa 4,4 gam muối natri của chúng cần 150 ml dung dịch AgNO 3 0,4M. X và Y là A. Flo, clo B. Clo, brom C. Brom, iot D. Không xác định đ ợc Bài 5. Hỗn hợp X gồm hai kim loại A, B nằm kế tiếp nhau trong nhóm IA. Lấy 7,2 gam X hoà tan hoàn toàn vào n ớc thu đ ợc 4,48 lít hiđro (ở đktc). A, B là A. Li, Na B. Na, K C. K, Rb D. Rb, Cs 4 . Ph ơng pháp tăng giảm khối l ợng Bài 1. Hòa tan 14 gam hỗn hợp 2 muối MCO 3 và N 2 (CO 3 ) 3 bằng dung dịch HCl d , thu đ ợc dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc). Cô cạn dung dịch A thì thu đ ợc m gam muối khan. m có giá trị là A. 16,33 gam B. 14,33 gam C. 9,265 gam D. 12,65 gam Bài 2. Nhúng 1 thanh nhôm nặng 45 gam vào 400 ml dung dịch CuSO 4 0,5M. Sau một thời gian lấy thanh nhôm ra cân nặng 46,38 gam. Khối l ợng Cu thoát ra là : A. 0,64 gam B. 1,28 gam C. 1,92 gam D. 2,56 gam Bài 3. Hòa tan 5,94 gam hỗn hợp 2 muối clorua của 2 kim loại A, B (đều có hoá trị II) vào n ớc đ ợc dung dịch X. Để làm kết tủa hết ion Cl - có trong dung dịch X ng ời ta cho dung dịch X tác dụng với dung dịch AgNO 3 thu đ ợc 17,22 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa, thu đ ợc dung dịch Y. Cô cạn Y đ ợc m gam hỗn hợp muối khan. m có giá trị là: A. 6,36 gam B. 63,6 gam C. 9,12 gam D. 91,2 gam Bài 4. Một bình cầu dung tích 448 ml đ ợc nạp đầy oxi rồi cân. Phóng điện để ozon hoá, sau đó nạp thêm cho đầy oxi rồi cân. Khối l ợng trong hai tr ờng hợp chênh lệch nhau 0,03 gam. Biết các thể tích nạp đều ở đktc. Thành phần % về thể tích của ozon trong hỗn hợp sau phản ứng là: A. 9,375 % B. 10,375 % C. 8,375 % D. 11,375 % Bài 5. Hoà tan hoàn toàn 4 gam hỗn hợp MCO 3 và M'CO 3 vào dung dịch HCl thấy thoát ra V lít khí (đktc). Dung dịch thu đ ợc đem cô cạn thu đ ợc 5,1 gam muối khan. Giá trị của V là: A. 2,24 lít B. 0,112 lít C. 5,6 lít D. 0,224 lít Bài 6. Cho 1,26 gam một kim loại tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 loãng tạo ra 3,42 gam muối sunfat. Kim loại đó là A. Mg B. Fe C. Ca D. Al Bài 7. Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp hai kim loại X và Y bằng dung dịch HCl ta thu đ ợc 12,71gam muối khan. Thể tích khí H 2 thu đ ợc (đktc) là A. 0,224 lí t B. 2,24 lít C. 4,48 lít D. 0,448 lít Bài 8. Cho hoà tan hoàn toàn a gam Fe 3 O 4 trong dung dịch HCl, thu đ ợc dung dịch D, cho D tác dụng với dung dịch NaOH d , lọc kết tủa để ngoài không khí đến khối l ợng không đổi nữa, thấy khối l ợng kết tủa tăng lên 3,4 gam. Đem nung kết tủa đến khối l ợng không đổi đ ợc b gam chất rắn. Giá trị của a, b lần l ợt là A. 46,4 và 48 gam B. 48,4 và 46 gam C. 64,4 và 76,2 gam D. 76,2 và 64,4 gam Bài 9. Cho 8 gam hỗn hợp A gồm Mg và Fe tác dụng hết với 200 ml dung dịch CuSO 4 đến khi phản ứng kết thúc, thu đ ợc 12,4 gam chất rắn B và dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH d , lọc và nung kết tủa ngoài không khí đến khối l ợng không đổi thu đ ợc 8 gam hỗn hợp gồm 2 oxit. a. Khối l ợng Mg và Fe trong A lần l ợt là: A. 4,8 và 3,2 gam B. 3,6 và 4,4 gam C. 2,4 và 5,6 gam D. 1,2 và 6,8 gam b. Nồng độ mol của dung dịch CuSO 4 là: A. 0,25 M B. 0,75 M C. 0,5 M D. 0,125 M c. Thể tích NO thoát ra khi hoà tan B trong dung dịch HNO 3 d là : A. 1,12 lít B. 3,36 lít C. 4,48 lít D. 6,72 lít Bài 10. Cho 2,81 gam hỗn hợp gồm 3 oxit Fe 2 O 3 , MgO, ZnO tan vừa đủ trong 300 ml dung dịch H 2 SO 4 0,1M thì khối l ợng hỗn hợp các muối sunfat khan tạo ra là: A. 3,81 gam B. 4,81 gam C. 5,21 gam D. 4,86 gam 8 . Cl - dd AgNO 3 Cl - + Ag + AgCl trắng, vón cục (*) Br - Br - + Ag + AgBr vàng nhạt (**) I - I - + Ag + AgI vàng (**) PO 4 3- 3Ag + + PO 4 3- . D D - D = 2 1 m m = 2 1 n n = 1 2 M - M M - M Kinh nghiệm giải bài toán Hóa học Quy tc ng chộo ch c ỏp dng khi: - Hoc trn ln 2 dung dch cha cựng mt cht