CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI THCS MÔN HÓA HỌC - PHẠM QUỐC TRUNG - NGUYỄN NGỌC TUẤN

Công ly c ồ phấn Đáu tư và Phát triể n Giáo dục Phưứng Nam - illbà xoãt bản fiiao dục Việt Hlam giữ quyền cõng bõ tác phẩm.

08 - 2011 / CXB / 10 - 1998 / GD Mã số : C2H01pl-ĐTN

BỒI DƯỠNG TOÁN - LÍ - HÓA CẤP 2+3 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ỔI NÓI Đ Ầ u

Cuốn sách CMVẼii! SỀ Bã? B ư t e HỌC S M Giồs THCS. M ím mk HỌC

được biên soạn dàn h cho các em học sinh chuẩn bị thi Học sinh giỏi và luyện thi vào các Trường chuyên, củng n h ư cho nh iều em học sin h m uốn nâng cao kiến thức hoá học. Sách gồm có hai p h ầ n : Hoá vô cơ và Hoá hữu cơ. S ách được viết bám sát theo từng chuyên đề của các ki th i Học sin h giỏi và thi vào Trường chuyên. N h iều bài tập trong cuốn sách nàv được tuyển từ những kì thi học sin h giỏi trước đãy. Trong m ỗi chủ đề, chúng tôi đều nêu phương pháp và hưởng dẫn giải.

H i vọng cuốn sách này sẽ giúp ích ph ầ n nào cho các em học sinh đang chuẩn bị thi Học sinh giỏi vờ luyện th i vào Trường chuyên. C húng tồi củng tin rằng cuốn sách sẽ góp thêm, vào tủ sách B ồi dưỡng học sin h giỏi của quý Thầy, Cô đ ể có thêm nguồn tư liệu trong giảng dạy.

M ặc d ù đã rất cố gắng biên soạn, nhưng chắc là kh ô n g trá n h khỏi nhữ ng sơ suất, chúng tôi mong nhậ n được sự góp ý chăn th à n h của các bạn đồng nghiệp và các em học sinh đ ể cuốn sách được hoàn chinh hơn khi tái bản.

Bạn đọc có thể góp ý theo địa c h ỉ : Phòng Khai thác bản thảo - 231 Nguyễn Văn Cù, Quận 5, Thành phố Hồ Chí Mình, hoặc qua yahoo : khaithacbanthao@ yahoo.com .vn

TÁC GIÀ

3

Pliân một

HOÁ VÔ c ơ

Chuyên đ ề 1. P H A N T /N G T R Ư N G H O A

A.

Mở

R Ộ N G K IẾN THỨC I. Oxit

- Oxit là hợp châ't có hai nguyên tố, tro n g đó có m ột nguyên tố là oxi. - Công thức chung của oxit MxOy gồm có kí hiệu của oxi kèm theo chỉ

số y và kí h iệu của m ột nguyên tô' k hác (M, có hoá tr ị n) k èm theo chỉ sô" X của nó th eo đúng quy tắc về hoá trị : I lx y = n x x

- C ăn cứ vào tín h c h ấ t hoá học của oxit, người ta chia oxit th à n h 4 loại : oxit ax it, oxit bazơ, oxit lưỡng tín h , oxit tru n g tín h (oxit không tạo muõi).

1. O x it axit

Thường là oxit của phi kim (SƠ2 i CO-2 ; P2O5 ...) hoặc m ột số ít oxit kim loại tro n g đó kim loại có sô' oxi hoá cao như M n20 7 ; CrC>3.

a. Cách g ọi tên oxit axit

T ên oxit a x it = T ên nguyên tô' phi kim + oxit

(có tiền tố chỉ số nguyên tử phi kim) (có tiền tố chi số nguyên tứ uxi) D ùng các tiề n tố để chỉ số nguyên tử n h ư : Mono T ri P e n ta 1 3 5 Đi T etra : 2 : 4 T íi dạ. CO c o 2 s o 2 s o ă

cacbon m onooxit (thường gọi là cacbon oxit) cacbon đioxit (thường gọi là k h í cacbonic) lưu h u ỳ n h đioxit (thường gọi là k h í sunfura) lưu h u ỳ n h trio x it

p 20 3 : điphotpho trio x it p 20 5 : điphotpho pen tao xit

b. T ín h chất hoá học của oxit axit

- N hiều oxit axit tá c dụng với nước tạo th à n h dung dịch ax it

Oxit ax it + Nước A xit 72/4- s o 3 + H 20 -► h2s o4

CrC>3 + H2O —> H 2C r 0 4

- Oxit axit tác dụng với dung dịch bazơ (kiềm ) tạo thành muõi và nước Oxit ax it + Kiềm -> Muối + Nước

7~ỉw dữ, CO2 + 2N a O ỈỊ —> NSI2CO3 + ĨỈ2O

S 0 3 + Ca(OH)2 -> C a S 0 4 + H 20

2NO2 + 2NaOH -> NaNOa + N a N 02 + H 20

C í a ị f . N 02 x e m n h ư h ỗ n h ợ p N2O5 v à N2O3

- Oxit ax it tá c dụng với m ột số oxit bazơ tạ o th à n h muôi Oxit ax it + Oxit bazơ —> Muối

Th'dạ. CO2 + CaO -» CaCƠ3

2. Oxil baziK

Là oxit của kim loại và tương ứng với m ột bazơ. ^ 4. CuO ; N a20 ; CaO ; FeO ; F e20 3

a. Cách gọi tên oxit baza

T ên oxit bazơ = T ên kim loại + Oxit

(kèm theo hoá trị, nếu kim loại cỏ nhiều koá trị) A1203 : N hôm oxit

k20 : Kali oxit CuO : Đồng(II) oxit FeO : S ắt(II) oxit Fe20 3 : S ắt(III) oxit

6

b. T ín h chất hoá học của oxit bazơ

- Oxit bazơ ta n tro n g nước tạo th à n h kiềm O xit bazo' + Nước -> Kiềm

7 1 'df. CaO + H 20 - > Ca(OH)2 K20 + H 20 2KOH

CuO + H2O >4 (CuO không ta n tro n g nước) - Oxit bazơ tá c dụng với axit

Oxit bazơ + Axit —» Muối + Nước

T lí dạ. CuO + H2SO4 —> CUSO4 + H2O N a20 + 2HC1 2NaCl + H 20

Fe304 + 8HC1 -> 2FeCl3 + FeCl2 + 4H zO

Cítí tf. F e3Ơ4xem như hồn hợp F e O và F e203

- M ột Số oxit bazơ tá c dụng với oxit axit tạo th à n h muối O xit bazơ + Oxit ax it -» Muôi

Tkí <L. CaO + C 0 2 -> CaCO$

3. Oxit lưỡng tính

- O xit lưỡng tín h là các oxit vừa có tín h axit vừa có tín h bazơ.

- O xit của m ột số kim loại n hư ZnO ; AI2O3 ; BeO ; PbO ; C r2Os ... là oxit lưỡng tín h .

• Với axit, nó th ể h iệ n tín h bazơ :

O xít lưỡng tín h + Axit -» Muôi + Nước / ^ / tỉiỊ, ZnO + ĨĨ2SO4 —> Z n S 04 + H2O

A120 3 + 6HC1 -> 2AICI3 + 3H2O • Với bazơ, nó th ể h iện tín h tín h ax it :

Oxit lưỡng tín h + Bazơ Muo'i + Nưởc

Tkì ểị. ZnO + 2NaOH -> N a2Zn0 2 + H2O AI2O3 + 2NaOH -» 2NaA102 + H 20

7

ỷ Do tinh axií và baza cửa các oxit lưỡng tính đều rất yếu nên chứng chỉ phản ủng với các axit và baza mạnh.

/ 4. Oxit trung tính (oxit không tjo muối)

- Oxit tru n g tín h là n hữ ng oxit k hông có a x it hoặc bazơ tương ứng. Vì vậy oxit tru n g tín h k hông tác dụng với axit, với bazơ hay với nước.

T í/ dụ CO ; NO ; N2O £ là n hững oxit tru n g tín h

ĩh Axit

Axit là hợp c h ấ t m à th à n h p h ầ n p h â n tử gồm có m ột hay nhiều ngụyên tử h iđro liê n k ế t với gốc axit, các nguyên tử hiđro này có th ể th a y t h ế b ằn g các nguyên tử kim loại.

1. Phân loại axit

Dựa vào th à n h p h ần p h ân tử, axit được chia làm 2 loại a x it là axit có oxi và axit k hông có oxi.

2 . C á c h gọi tên axit

a. A x it kh ông có oxi (HC1 ; H2S ; H F ...)

T ên a x it = a x it + tê n phi kim + hiđric

72/ dạ.. HC1 : a x it clohiđric gốc axit —C1 (clorua)

H 2S : a x it sunfuhidric gốc axit : = s (sunfua)

b. A x i t có o xi (H N O 3 ; H2SO4 ; H 3 P O 4 ...)

- A xit có nhiều nguyên tử oxi

T ên ax it = A xit + T ên phi kim + ic

T k‘ d<Ị. H2SO4: axit sunfuric gốc axit : = SO4 (sunfat)

HNO3 : a x it n itric gốc axit : - N O3 (n itra t) - Axit có ít nguyên tử oxi

T ên a x it = Axit + T ên p hi kim + ơ

7 2 /<&Ị. H2SO3 : axit sunfurơ gốc axỉt : = S 0 3 (suníĩt)

HNO2 : axit n itrơ gốc axit : - N O2 (n itrit) \

BỒI DƯỠNG TOÁN - LÍ - HÓA CẤP 2+3 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Cfá. ỷ . Các axit mạnh như : HC1 ; H2SO4 ; HNOg ; HBr ; HI • HCi04

+ Axit trung bình như : H2SO3 ; H3PO.1

+ Axit yếu như : H2CO3 ; H2S

3 . X ín h c h ất ho á học c ủ a axit

- Dung dịch a x it là m quỳ tím hoá đỏ - A xit tá c dụng với oxit bazơ

A xit + oxit bazơ —» Muôi + Nước

dn, H2SO4 + CuO — > C11SO4 + HgO 2HC1 + N aaO -> 2NaCl + H 20 - A xit tác dụng với bazơ

A xit + Bazơ -> Muôi + Nước

Tí/dụ. HC1 + N aO H -> NaCl + H 20

3H2S 0 4 + 2Fe(OH)3 -> F e2(S 0 4)3 + 6H 20 - A xit tá c dụn g với kim loại

A xit + Kim loại Muối + K hí h iđro

H i dạ., 2HC1 + Fe -> FeC l2 + H 2T

3H2SO4+ 2A1 -> A12(S 0 4)3 + 3H 2T

ĩ)iểa /liệu, Dung dịch axit (có tính oxi hoá yếu) tác dụng vói nhiều kim loại đứng trước hỉđro (dãy hoạt dộng hoá học của kim loai) tạo thành muối và giải phóng khí híđro.

- A xit sunfuric đặc có n hữ ng tín h ch ất hoá học riê n g

• K i m l o ạ i + H 2 S O 4 đặc n ó n g - > M u ô i s u n f a t + S02 + H ^ o

Tĩu' dụ. 2H2SO4 dăc + Cu — ■— > C11SO4 + SO2T + 2H2O

6 H 2SO 4 dậc + 2A 1 --- } AỈ2(S 04)3 + 3 SO 2T + 6 H 2O

6H2SO4 dặc + 2Fe — F e2(S 0 4)s + 3 S 0 2t + 6H 20 • Kim loại khử m ạn h (kiềm , kiềm thổ, Al, Zn) tác dụng với

a x it có th ể cho ra SO2 ; s ; H 2S.

7~kí dặ. 4H2SO4 đặc + 3Zn —■—> 3Z11SO4 + s 4" + 4H2O ÕH2SO4 đặc + 4Zn —£-> 4 Z n S 0 4 + H 2ST + 4H 20

BỒI DƯỠNG TOÁN - LÍ - HÓA CẤP 2+3 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

• Tác dụng với phi kim sinh ra các oxit phi kim

7 1 '4 . 2H2SO4 đặc + c —í£-> C 0 2f + 2SO2T + 2H2O 2H 2S 0 4dạc +

s

—^ 3SO2T + 2H 20

• Tính háo nước

7 Ì/Ạ . C12H22O11 H;S° 4 > llH a O + 12C

C k iỷ . AI, Cr, Fe bị thụ động hoá trong H2SO4 đặc nguội (do bị oxi hoá trên bể

mặt tạo một dạng oxit đặc biệt, bền với axỉt và ngăn cản phản ứng). ĨII. B a z ơ

Bazơ là hợp c h ấ t m à th à n h p h ầ n p h â n tử gồm có m ột nguyên tử kim loại liê n k ế t với m ột hay n h iều nhóm hiđ ro x it (-O H ).

1. Phân loại bazư

Dựa vào độ ta n của bazơ m à người ta chia bazơ làm h ai loại là bazơ ta n (gọi là kiềm ) và bazơ không tan .

Các bazơ được chia làm h ai loại tụỳ theo tín h ta n của chúng. - Bazơ ta n được tro n g nước gọi là kiềm

7 Ỉ/Ạ . NaOH ; KOH ; Ca(OH)2 ; Ba(OH)2 - Bazơ không tan trong nước

7 Ĩ/Ạ . Cu(OH)2 ; Fe(OH)2 ; Fe(OH)s ; M g(OH)2

2. Cách gọi tên gọi bazơ

Tên bazơ = Tên kim loại + hiđroxit

{kèm theo hoả trị> nếu kim ỉoại có nhiều koá trị) NaOH : N a tri h iđroxit

Ca{OH)2 : Canxi h iđroxit Al(OH)s : N hôm h iđroxit Fe(OH)2 : S ắt(II) hiđroxit Fe(OH)ã : S ắt(III) hiđ ro x it

10

3. Tính chất hoá họe cua bazơ

- Dung dịch bazcf làm quỳ tím chuyển sang m àu xanh, làm ph en o lp h talein k hông m àu chuyển sang m àu hồng.

- Dung dịch bazof tác dụng với oxit axit

Kiềm + Oxit a x it -» Muối + Nước

Th'dị. 2NaOH + C 0 2 -> N a2C 0 3 + H 20

2 mol 1 mol

NaO H + C 0 2 NaHCOs

1 mol 1 mol - Bazơ tác dụng với ax it

Bazơ + A xit -ỉ> Muối + Nước

71/Ạ. Cu(OH)2 + 2HC1 -> CuCl2 + 2H20

2NaOH + H2SO4 -> N a2S 04 + 2H20 - Bazơ k h ô ng ta n bị n h iệ t p h â n huỷ

Bazơ — Oxi t bazơ + Nước

Ĩ Ĩ / Ạ . Cu(OH)2 - £ - > CuO . + H 20

2Fe(OH)a — Fe 20 3 + 3H20 4. Hiđroxit lưỡng tính

H iđoxit lưỡng tín h là h iđro x it vừa th ể h iệ n tín h axit, vừa th ể h iện tín h bazơ.

72/dạ. Al(OH)3 có th ể v iết .là HAIO2.H2O (axit alum inic) Cr(OH)3 có th ể v iết là HCr02-H20 (axit cromơ) Zn(OH)2 có th ể v iết là H2ZnƠ2 {ax.it zincic) Be(OH>2 có th ể v iết là H2BeƠ2 {axit berilic)

- Khi tác dụng với axit, các hiđroxit n ày th ể h iện tín h bazơ H iđroxit lưỡng tín h + Axit -4 Muôi + Nước

71/Ạ. Al(OH)s + 3HC1 -> A1CU + 3H20 Zn(OH)2 + H2SO4 —> Z11SO4 + 2H2O

11

- Khi tá c dụng với bazơ, các h iđro xit n à y th ể h iện tín h ax it H iđroxit lưỡng tín h + Bazơ -¥ Muối + Nước

IV. Phản ứng trung hoà

P h ả n ứng tru ng hoà là p h ả n ứng hoá học xảy ra giữa axit và bazơ tạo th à n h muoi va nước.

Axit + Bazơ -» Muối + Nước

7 ĨỈẠ . Cu(OH)2 + 2HCỈ CuCỈ2 + 2H20 Al(OH)3 + 3HC1 -> AlCls + 3H 20 2NaOH + H2SO4 -> N a2S 04 + 2HaO V . Kl nâng cản đạt

1. Lập công thức phân tử

- Tính th à n h p h ần p h ần tră m về khối lượng của mỗi nguyên tố

trong-hợp chất. Giả sử có công thức hoá học đã biết A xBy ta tính được %A ; %B :

- T ính khối lượng của mỗi nguyên tô' có trong m ột lượng ch ất cho trước :

Giả sử cỏ a gam hợp c h ấ t AxBy

Trong đó Mab> gam th ì có mA gam A hay x.Ma

Vậy tro n g a gam A xBy th ì có b gam A ?

X M

.100% = ——^-.100% MA(B,

.100% - - ^ ^ - . 1 0 0 %

• M A ,B y

TrOKỷđé. mA là khối'lượng của chất A ; rriB ỉà khối lượng của chất B

Ma, Mb vầ lần lượt là khối lượng mol của A, B và AJ3y.

. a.m , a.x.M,,

b =

Ma.b, MAiB>

- Xác đ ịn h công thức h oá học của hợp c h ất khi b iết th à n h p h ầ n p h ần tră m về khối lượng của các nguyên tố và p h â n tử khối.

G iả sử công thức của m ột hợp c h ấ t là AxBy. B iết %A, %B lầ n lượt là X, y.

Sà/ỦOM ĩ. X ác đ ịn h công thức hoá học của m ột hợp chất cacbon và h iđ ro b iết p h â n tử kh ối của hạp chất là 16 và th à n h p h ầ n % về k h ố i lượng của cacbon là 75%.

Lược giải

Gọi công thức hoá học của hợp c h ấ t cacbon và hiđro là CxHy B iế t CxHy = 16 => M = 16 gam

% c = 75% .=> %H = 1 0 0% - 75% = 25% c = 12 => Mc = 12 gam H = 1 => Mh = 1 gam Đ ể tín h các chỉ số X và y ta lập các tỉ số theo khối lượng : X. 12 75 16 100 y-! _ 25 . — = —— => ỵ = 4 16 100 Công thức ho á học c ầ n tím là CH4.

ítOL ỷ . Nếu đề bài không cho phán tử khối, ta lập tỉ lệ các chỉ số X , y (x, y là

nhữ ng nguyên, dương uà tỉ lệ X : y tối giăn). Vì tỉ lệ X : y trong phản tử hợp chất là không đổi.

12 1 _ ! _ _ , . ^

X : y = - r ~ : — = — => X = 1 ; > = 4

75 25 4

- Xác đ ịn h công thức hoá học của hợp c h ấ t khi b iết tỉ số khôi lượng của các nguyên tô' và p h â n tử khối.

Bàitoẩnỉ. X ác đ ịn h công thức hoá học m ột oxit của sắt, biết p h â n tủ

7

kh ối của oxit là 160 và = ' . m0 3

Lược giải

Gọi công thức hoá học của s ắ t oxit là F e xOy Ta có : Fe = 56 => Mf6 = 56 gam o = 16 Mo = 16 gam F e xOy => 56.X + 16.y = 160 (1) L ập tỉ số theo khối lượng : m Fc X .5 6 _ 7 = _ ^ y = ( 2 ) m0 y.16 3 Thay (2) vào phương trìn h (1) ta có : 56.X + 16.1,5.X = 160 Giải phương trìn h ta được X - 2 ; y - 3 Vậy công thức hoá học của s ắ t oxit là Fe203.

/írtíỷ Nếu dề bài không cho biết phản tử khối ta dựa vào tỉ lệ

X 1 2 " - = — = > x = 2 ; y = 3 y 1,5 3 2. Các công thức tính toán a. S ổ mol n . = Ma n u Khối lượng của c h ấ t A Ma : Khõi lượng mol của A

b. K hôi lượng mol trung bình của hỗn hợp ( M )

— = _ M|.n, + M2.n, + .... = M,.v, +M ,.V2 + ...

nhh n, + n- V, + V,

mhh : Khôi lượng hỗn hợp

nhh : Sô' mol hỗn hợp

Mi, n i : L ần lượt là khối ỉượng moi, số mol khí th ứ I M2, ĨI2 : L ần lượt là k hôi lượng moi, số mol khí th ứ II

14

c. Tỉ khôi hơi của k h í A dối với k h í B (ảo cùng diều kiện V, T, P)

A M a r n A _ M k k A

A/B -

-B B Mhì.B

Ma - d A/B X M c

h&ỹ. Khối lượng riên g D = (g/ml) => v< \ í ( l

v --- dung riuh -- Tỉ khối h ỗ n hợp so VỚI h iđ ro :

A - _ n ; M J + n ,'M , + n ,M , h h /lí, - — 7 “ 2(n, + a 2.+ n,) - Tỉ khối hỗn hợp so với không k h í: _ r^Mị + n ,M , + n ,M , hh/ kk - T ~ 29(nt + n, + n3)

ni, n 2, n 3 : lần lượt là số xnol của ch ất th ứ I, II, III

Mi, M2, M3 : lầ n lượt là p h â n tử khôi của c h ấ t thứ I, II, III

d. N ồ n g độ p h ầ n tră m

c%

là số gam chất tan A trong lOOg dung dịch

c% =

IHíía .100% = — ^ ---- .100% = m<;tA .100%

- m“ c%

100%

n ^ d u n g dịch = E ^ c h ã t ta n + ĩ ĩ l d u n g m õi n i c h ấ t k ẽ t tú a hnv bay h<Ji m ctA : khôi lượng c h ấ t ta n A (gam)

m duns diCh : khối lượng dung dịch (gam) rridm : khô'i lượng dung môi (gam)

e. N ồ ng độ m ol Là s ố m ol chất tan trong 1 lit dun g dịch

Cm = ^ — = -ĨỈS -.10 0 0

V . _dd(l) M V ... _Cl' V

đddl dd(tnl)

n : SỐ’ mol châ't ta n (moi) V : th ể tích dung dịch (lit)

Met : khối lượng moi p h â n tử ch ất ta n (gam)

15

f. C huyển đổi nồng độ moỉ và nồng độ p h ầ n trăm

c%

= > CK_'M

10. D ĩ M M

g. Độ tan (S)

Độ ta n của' m ột c h ấ t tro n g nước là số gam c h ấ t đó hoà ta n tro n g

100 gam nước để tạo th à n h dung dịch bảo hoà ở m ột n h iệ t độ xác định. Công thức tín h độ ta n của c h ấ t A :

S=^UxlOO

C k iỷ . + Độ tan của chất rắn trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ.

+ Độ tan của chất khí trong nước phụ thuộc uào nhiệt độ và áp suất.

h. Mối liên hệ giữa độ tan

s

và c% dun g d ịch bão hoà của m ộ t chất

C% = 7 ^ -1 0 0

+ s

„ _ _ 100

c%

,

H av s -

——

-7

100- c % L P ha trộn d u n g dịch - P h a trộ n hai đung dịch có nồng độ c% là Ci và C2 c h ấ t ta n là ms và m, th ì : mt = m, + m, ĩ V ffrdung dịch - + - Có th ể áp dụng quy tắc đường chéo

- P h a trộ n h ai dung dịch có n ồ n g độ m oì/lit Cm là CM và CM

T hì : Số mol n = li! + Ĩ12

T h ể tích V = + v2

k. Pha loãng hay cô đặc d u n g dịch - Đặc điểm :

• K hi p h a loãng, nồn g độ dung dịch giảm • K hi cô đặc, nồng độ dung dịch tă n g

- Dù p h a lo ãn g h ay cô đặc, khối lượng c h ấ t ta n luôn luôn k h ôn g th a y đổi.

- Công thứ c tín h to án :

• T heo nồng độ p h ầ n tră m

Dung dịch đầu —- !1’H;0 > dung dịch sau

XXldung dịch(l) Ittdung dịch(2) = m <kiug dịchdl í rn H ,o

C%(1) c % ư)

Ta CÓ công thức : nỉđung dịch (1) -C%(1) = mdungdịCh(2) .c%(2) • Theo nồn g độ moỉ / lit

D ung dịch dầu —1Vh?°—> dung dịch sau

V d u n g dịchí 1) ^ d u n g dịch(2) ~ V d ung d ic h íl) — 0

Cm(1) Cm(2)

Ta CÓ công thức : Vdungdịchdl-CMU) = Vdung dicht2)-CM(2)

1. T in h th ể ngậm nước

Từ công thức muối ng ậm nưốc, tìm số mol c h ấ t ta n sau đó suy r a số mol nước có tro n g 1 mol tin h th ể.

Công thức muối ng ậm nước : AxByCz.nH 20 Cứ a mol AxByCz.nĩỈ2 0 -> X mol nước

1 mol AxByC2.n ĩỈ2 0 -» n mol nước

X m , m H ,0

a 18

772.

Thí dụ.. X ác địn h khối lượng FeS0 4.7H2 0 tách ra khi làm lạnh 800

g a m d u n g d ịc h FeSƠ4 bã o h o à ở 30°c x u ố n g 10°c. Cho biết độ tan của F eS 04.7H20 ở 30°c là 35,93 g a m và ở 1 0 °c

tó 2 1 gam .

Lược giải

Xác định lượng FeS0 4.7H20 kết tinh.

Dung dịch bão hoà ở 30°c :

H id in g dịch = 8 0 0 g a m 3 5 ,9 3 x 8 0 0

m “ ‘>- = ' 2 I M 6 g a m m H ,o “ 8 0 0 - 2 1 1 , 4 6 = 5 8 8 , 5 4 g a m

Gọi khối lượng FeS04.7H20 kết tinh là X gam :

152 _ 126

m FeSO, k ế t tin h - 2 7 8 ' x ’ m H jO k ế t tiiỉh - ^ ^ ' ■ x

Dung dịch báo hoà

ở

10°c :

n^dung dịch — 8 0 0 X 911

Att

152 rnFeso, - 211,46 278 x mH D = 588,54 - —_{Hj0 278}.X 2 1 1 ,4 6 - ^ ^

—

X = 197, 57 gam

5 8 8 , 5 4 - 1 2 6 -x “ 1 0 0 2 7 8

Tính hiệu suất phản ứng

A ---* B (tác chất) {sản phẩm)

- Hiệu suất phản ứng tính theo sản phẩm

H% - ^ p h ím .h ự c ,ế „ |00%

lượng sản phẩm lí th u yết

18

-

Hiệu suất phản ứng tính theo tác chất

TT„ Iươns sản p h ẩ m lí t h u y ế t

H % = — — ^ r ; — ---~ X 100%

lượng sả n p h â m th ự c t ẽ

- Tổng quát

H 9 , _ lượng cha t tham gia p h á n ứng lượng chất b a n đ ầ u B . C á c DẠNG TOÁN TĨÊƯ B lỂ ư I. B à i to án vè nòng độ dung dịch 1. B à i toán 1 T rộn 500 g a m d u n g d ịch NaO H 3% v ó i 300 g a m d u n g d ịch NaOH 1 0% th ì th u được d u n g d ịch có' n ò n g đ ộ bao n h iê u p h ẩ n trà m ?

Lược giải

C

áữk 7.

Thường th ì ta tính theo công thức tính nồng độ để tìm tổng lượng chất tan và tổng lượng dung dịch từ đó ta tính được nồng độ dung địch sau khi trộn. Công thức tính nồng độ phần trăm :

c% -

3 *. .100% <=> m ct = E d d ^ % 100% m dd ,c% 500 .3% m _ — n --- _ ---- --- _ 2 5 g a m ‘‘ 100% 100%

:C

%

.

3 0 0 .1 0 % m, = ---- — = ---—— = 30

sam

‘‘ 100% 100% 8 Dung dịch NaOH sau khi trộn :

c% = -^g-,100% =■ - -+3° .100% = 5,625%

m d<) 500 + 300

Ôdôí2.

Phương pháp đường chéo :

500 -» 3% A c 2 = 10 - c

Ta có tỉ số : — = => c % = 5,625%. 300 c - 3

2 . B à i toán 2

Cắn trộn hai d u n g dịch NaOH 3% và NaO H 10% theo tỉ lệ khối lượng bao nh iêu đ ể được d u n g dịch N aO H 8% ?

Lược giẳi

Để làm n h a n h ta tín h theo phương p h á p đường chéo : m i -» A C2 = 10 - 8 = 2 m2 -> 10% ACi = 8- 3 = 5 Ta có tỉ lê : — = — R!j 5 3 . Bài toán 3

Cho 300 gam d u n g dịch HCI 7,3% tác d ụ n g với 2 0 0 ga m d u n g dịch NaOH 4%. T ín h nồng độ p h ầ n tră m các chất trong du n g dịch sau

p h ả n ứng.

Lược giải

Trước h ế t ta p h ả i lập phương trìn h p h ả n ứng hoá học, vì ax it tá c dụng với bazơ tạo th à n h muối và nước.

HC1 + NaO H N aC l + H 20

Tiếp theo ta tín h số mol của các c h ấ t th a m gia p h ả n ứng. _ 300.7,3 _ n _ .

nHcl = - - - - — - = 0 ,6 mol 100 .36,5

_ 2 0 0 .4 ,

“ m f ẳ " ° ’2 mo1

Rồi tiế p theo ta th ế vào phương trìn h theo th ứ tự sau : HC1 + NaO H NaCl + H20 Trước pư : 0,6 mol 0,2 mol

P h ả n ứng : 0 ,2 moì 0,2 mol

Sau p ư : 0,4 mol 0,2 mol

Sau p h ả n ứng còn dư 0,4 mol HC1 và sin h ra 0,2 moi NaCl K hối lượng dung địch sau p h ả n ứng : 300 + 200 = 500 gam

(Khối lượng dung dịch sau phản ứng : tồng khối lượng các dung dịch ban đẩu tham gia trừ cho khối lượng kết tủa, bay hơi)

0,4 . 36,5 . 100%

c%

HCI = C9Ó N*CI = 500 0,2 . 58,5 . 100% 500 = 2,92% = 2,34%. II. B à i to á n vè Oxit - Axit - Bazơ

1. B à i toán 1

T run g hoà 200 ga m du n g dịch axìt H2SO4 9,8% bằng dun g dịch NaO H 8%.

a. V iết phươ ng trin h p h ả n ứng.

b. T ín h k h ố i lượng d u n g dịch NaO H vừa đ ủ trung hoà. c. T ín h n ồ n g độ % d u n g dịch còn lại sau p h ả n ứng. Lược giải a. Phương tr ìn h p h ả n ứng H2SO4 + 2NaOH 1 moi 2 moi 0,2 mol 0,4 mol b. Khôi lư ợ n g H2S O4 m N a2S 04 1 mol 0,2 moỉ 2H 20

c% = —*-.

10 0

% -» mA =

mdd m_H;S04 200. 9,8% ‘h,so. 100% m _ 19,6 M ■ ~98~ 100% = 19,6 gam = 0 ,2 moi Khối lượng N aO H : 0,4.40 = 16 gam Khối lượng đung dịch NaO H :

mc t.l00% 16.100%

nw ,g d:ch - - 8% = 2 0 0 gam

21

c. Khối ỉượng dung dịch N aaS 04 = 200 + 200 = 400 gam Khối lượng N a2S0 4 = 0,2.142 = 28,4 gam N ồng độ % dung dịch N a2S 0 4 :

c%

= -5^2- .100% = — .100% = 7,1%. in,* 400 2 . B à i to á n 2

Hỗn hợp X gồm SiO-2 và AI2O3 có khố i lượng là 6 6 gam . K hi cho X

tác d ụ n g với 2 lit dun g dịch H2SO4 IM (dư) còn lại m ột chất rắn A

và du n g dịch B.

a. T ính khối lượng S1O2 và A^Os trong hỗn hợp X biết rằng cần 1 lit dung dịch NaOH IM đ ể trun g hoà lượng axit d ư trong dun g dịch

B.

b. Lẩy 6 6 gam hỗn hợp X chỡ-^bée cho tác d ụ n g với 5 0 0 m l dung

dịch N aO H 4M đun nóng. C hứng tỏ rằ ng hồn hợp tan h ết tạo th à n h du n g dịch c . S ụ c 56 lit CO2 (đktc) qua d u n g dịch c thu dược

kết tủa. T ín h khôi lượng chất rắn th u được k h i n u n g k ế t tủ a này đến khối lượng không đổi.

Lược giải

a. S i0 2 là oxit axit k hông tan tro n g axit, chỉ ta n trong bazơ m ạnh, còn AI20 3 lưỡng tín h n ê n ta n tro n g dung dịch axit m ạn h và bazơ m ạnh. Đ ặt : X mol là sô' mol AI2O3 y mol là số mol S1O2 Số mol H2SO4 : 2 . 1 = 2 mol SỐ mol N aO H : 1 . 1 = 1 mol Phương trìn h p h ả n ứng : AI2O3 + 3H2SO4 ->• 1 mol 3 moi • X moỉ 3x moi h2s o4 + 2NaOH —> 1 mol 2 mol 0,5 moi 1 mol

A12( S 0 4)3 +

3H 20 1 moi X mol

N a 2SC>4

+

2

H

2

O

1 mol 0,5 moi 22

s ố mol H2SO4 th am gia p h àn ứng với AI2O3 : 3x = 2 - 0,5 = 1,5 => X = 0,5 mol Khối lượng hỗn hợp X :

m x = n AljO, - MaIjOj + n SiO; - ^ S i O , nSiO, -^SiO; = m x - nAl203 -^AKO, 60y = 6 6 - 0,5.102 => y = 0,25 raol Khôi lượng AI2O3 = 0,5.102 = 51 gam

Khối lượng S1O2 = 0,25.60 = 15 gam

b. S i02 là oxit axit, AI2O3 là oxit lưỡng tín h n ên cả hai đều tác dụng với dung dịch NaOH vì NaOH (bazơ m ạnh).

S o 'm o lN a O H : CM.V = 4.0,5 = 2 mol Số moi C 02 = — = — = 2,5 mol

22,4 22,4 Phương trìn h p h ả n ứng :

SiOa + 2NaOH —> N a2Si03 + h20 1 mol 2 mol 1 moi

0,25 moi 0,5 mol 0,25 mol

AI2O3 + 2NaOH 2NaA10s + H 20 1 ỢIOỈ 2 mol 2 mol

0,5 mol 1 mol 1 mol

Sô" mol NaO H cần để hoà ta n ho àn to àn hỗn hợp X : 0,5 + 1 = 1,5 mol

Sô' mol N aO H còn dư = 2 - 1,5 = 0,5 mol

Vì NaO H dư n ê n h ỗ n hợp X ta n h ế t tạo th à n h dung dịch

c

(chứa N aO H dư ; NaA102 ; N a2S i0 3).

Khi sục CO2 vào dung dịch

c

ta có các p h ản ứng sau : C 02 + NaO H NaHCOs

1 mol 1 mol 0,5 mol 0,5 mol

C 0 2 + 2H2O + NaAlOa -> Al(OH)a i + NaHCOs

1 moi 2 mol 1 moi

1 mol 1 moi

23

BỒI DƯỠNG TOÁN - LÍ - HÓA CẤP 2+3 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

2CO2 + 2H 2O + N&2S1O3 -> H 2S1O3 + 2 N aH C 0 3

2 mol 1 mol

0,5 mo] 0,25 mol

Số mol CO2 cần để k ế t tủ a h ế t : 0,5 + 1 + 0,5 = 2 mol Sô' mol CO2 còn dư : 2,5 - 2 = 0,5 mol. V ậy CO2 còn dư.

C hí ỷ . Vỉ C0-> còn dư, nén tạo thành NaHCO’j chứ không tạo thành NdvCOfr và CO, dư không tác dụng với AỈ(0H)3 (đã giải thích ở phần trên). 2A1(0H)3 A1203 + 3H2o 2 mol 1 mol 1 moi 0,5 mol H2SiQ3- -1- > S1O2 + h 2o 1 mol 1 mol 0,25 moi 0,25 mol Khối lượng c h ất r ắ n th u được k h i nung k ế t tủ a : m = 0,5.102 + 0,25.60 = 6 6 gam

ỈU. Sài toãn vẻ cacbon đioxit và muổi cacbonat 1. Bài toán 1

Cần đ ố t bao nh iêu gam cacbon đ ể kh ỉ cho k h í CO2 tạo ra trong

p h ả n ứng trên tác d ụ n g với 3,4 Lit du n g dịch NaO H 0,5 M ta được hai m uối với nồng độ m oi m uối hiđrocacbonạt bằng 1,4 lầ n nồng độ mol của m uối tru ng hoà ?

Lược giải

Phương tr ìn h đốt cacbon :

c + O2 — ^ C 0 2 t (1)

Khi cho CO2 tác dụng với dung dịch NaO H tạo th à n h h ai muối : NaHCC>3 (x mol) và N a2C0 3 (y mol).

Phương tr ìn h p h ả n ứng :

C 02 + NaO H -> NaHCOs (2) X m o l X m o l X m o l

CO2 + 2NaOH N a2C 03 + H20 (3) y mol 2y mol y mol

nNaOH = X + 2y = 0,5.3,4 = 1,7 mol (4)

Theo đề b à i t a có :

X = l,4 .y (5)

Từ (4) và (5) => X = 0,7 và y = 0,5

Theo h ai phương trìn h (2) và (3) ta có sô' mol của CO2 là nco = X + y = 0,7 + 0,5 -■ 1,2 mol

Theo phương tr ìn h (1) ta có số moi của c : nc = nco = 1,2 moi

Khối lượng cacbon cần đốt :

mc = n.M = 1,2.12 = 14,4 gam. 2. Bài to án 2

Cho 16,8 lit k h í CO2 (đktc) tác d ụ n g hoàn toàn vào 600 m ỉ d u n g

dịch N aO H 2 M th u được d u n g dịch A. T ín h tổng khố i lưạĩig m uối trong d u n g d ịch A.

Lược giải

S ố moi các c h ấ t : 16,8 A „ . nrn = = 0,75 moi - 22,4 n.NaOH = Cm-V = 2.0,6 = 1,2 moi

Vì nC0; < nNaOK < 2 nCOj do đó th u được hỗn hợp hai muối : Cổlữ í 1.

Phương trìn h p h ả n ứng :

CO2 + 2NaO H —> N a2C 03 + H 20 (1)

1 mol 2 mol 1 mol

0 ,6 moi 1,2 mol 0 ,6 moi

N a2C 03 + C 02 + H 20 -> 2 N aH C 03 (2)

1 mol 1 moỉ 2 moỉ 0,15 mol 0,15 mol 0,3 mpl Sau p h ả n ứng (1) ta có :

0 ,6 moi N a2C 03 ; 0,75 - 0 ,6 = 0,15 mol C 02 dư Sau p h ả n ứng (2) ta có :

Sô" mol N a H C 03 tạo th à n h : 0,15.2 = 0,3 mol Số mol N a2CC>3 còn lại : 0,6 - 0,15 = 0,45 moi Tổng khối lượng muối tro n g dung dịch A :

106.0.45 + 84.0,3 = 72,9 gam . Cic-h 2, Phương trình phản ứng : C 02 + NaOH 1 mol 1 mol 0,75 mol 0,75 raol NaHCOs + NaOH 1 mol 1 mol 0,45 mol 0,45 mol Sau p hản ứng (1) ta có : Số moi N a H C 03 th u được : 0,75 mol

SỐ mol NaO H còn dư : 1,2 - 0,75 = 0,45 mol Sau p h ả n ứng (2) ta có :

Sô" mol N a2CC>3 tạo th à n h : 0,45 mol

Số moi N aH C0 3 còn lại : 0,75 - 0,45 = 0,3 mol Tổng khoi lượng muỗi trong dung dịch A :

84.0.3 + 106.0,45 = 72,9 gam

Cáok 3.

Phương trìn h p h ả n ứng :

COz + 2NaOH -> N a2C 03 + H 20

1 mol 2 mol 1 mol X mol 2x mo ỉ X mol C 02 + NaOH -» N a H C 03

1 mol 1 moỉ 1 mol y mol y mol y mol Gọi : X mol là số mol của N a2CC>3

y moi là số mol của NaHCC>3

Số mol của CO2 : X + y - 0,75 NaHCOs (1) 1 mol 0,75 moi 1^02^ 03 + H2O (2) 1 mol 0,45 mol 26

Số mol của NaOH : 2x + y 5= 1,2 => X = 0,45 mol ; y ■- 0,3 mol Tồng khôi lượng muô'i tro ng dung dịch A :

106.0,45 + 84.0,3 = 72,9 gam.

/ịííậ ti xát. Trong cách 1 la viết phương trinh phản ứng tạo thành muối Na2CO:; trước, sau đó CO2 mới Cạo thành muối axit. Cách này là đứng nhất vi lúc đầu lượng COị sục vào còn rất ít, NaOH dư do đó phải lạo thành muối trung hoà trước. Cách 2, cách 3 tuy cùng kết quả, nhưng bán chất hoá học không đúng. Cách 3 chi được dùng khi khẳng định tạo thành hỗn hap 2 muối, nghĩa là nco < n ^0H < 2- nco .

c . B

à i

TẬP Tự LUYỆN

Bài 1. Trong phòng th í nghiệm , người ta sục khí C 02 vào 40ml dang dịch N aO H IM .

a. V iết các phương trìn h p h ả n ứng có th ể xảy ra. b. T ín h th ể tích khí CO2 để sả n ph ẩm tạo th à n h là :

bi- C hỉ có muối tru n g hoà

\>2. Chỉ có muôi axit

b3- Chỉ có muôi tru n g hoà và muối axit.

Bài 2. Cho 20,4 gam AI2O3 tác đụng với dung dịch HC1 0,5M. a. V iết phương trìn h p h ả n ứng hoá học.

b. Tírih thể tích dung dịch HC1 cần ít nhất để phản ứng xảy ra hoàn toàn. c. Tính nồng độ mol/Iit dung dịch muôi sau phản ứng, giả sử khối

lượng dung dịch k hôn g th a y đổi.

Bài 3, L ấy 14,4 gam hỗn hợp Y gồm Fe và FexOv hoà ta n h ế t tro n g dung dịch HC1 2M thu được 1,12 lit khí (đktc). Cho dung dịch thu được tác dụng với dung dịch NaOH dư. Lọc lấy k ế t tủa, làm khô và nung đ ến khối lượng không đổi được 16 gam ch ất rắn .

a. T ín h th à n h p h ầ n % khối lượng của các c h ất tron g hỗn hợp Y. b. Xác định công thức của s ắ t oxit. í c. T ín h th ể tíc h dung dịch HC1 tố i th iểu cần lấy để hoà tan .

Bài 4. Trộn 50 ml dung địch HNO3 aM với 150 ml dũng địch Ba(OH)2 0,2 M th u được dung dịch A. cho quỳ tím vào dung dịch A ta th ây quỳ tím

27

BỒI DƯỠNG TOÁN - LÍ - HÓA CẤP 2+3 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

chuyển sang m àu xanh. T hêm từ từ 100 ml dung dịch HC1 0,1 M vào dung dịch A th ấ y quỳ trở lại m àu tím .

T ín h a.

Bài 5. Rót từ từ dung dịch KOH 33,6% vào 40,3 ml dung dịch HNO3 37,8% (d = l,24g/m l) đến k h i trun g hoà h o àn to àn th ì th u được dung dịch A. Đưa A về 10°c th u được dung dịch B có nồng độ 11,6% và khối lượng muối tác h ra là m gam.

a. T ín h m.

b. Dung dịch B là dung dịch chưa bão hoà hay bão hoà. Bài 6. Dung dịch A (chứa H2SO4) và dung.dịch B (chứa NaOH).

Trộn 0,3 lit dung dịch B với 0,2 lit dung dịch A được 0,5 lit dưng dịch c . T rang hoà h oàn to àn 20 ml dung dịch c b ằ n g 40 ml dung dịch HC1 0,05 M. T rộn 0,2 lit dưng dịch B với 0,3 lit dung dịch A được 0,5 lit dung dịch D, nếu lấy 20 ml dung dịch D th ì tru n g hoà hoàn toàn 80 ml dung dịch NaO H 0,1 M.

T ính nồng độ m ol/lit của dung dịch A và dung dịch B

Bài 7. Cho hồn hợp A (MgO và CaO) và hỗn hợp B (MgO và AI2O3) đều có khối ỉượng là 9,6 gam. A và B đều tác dụng với 100 ml dung dịch HC1 19,87% (d = 1,047 g/ml). B iết số gam IVÍgO tro n g B b ằ n g 1,125 lần số gam MgO trong A.

a. T ín h th à n h p h ầ n % về khối lượng của các c h ấ t tron g A và nồng độ % các chất trong dung dịch sau khi A tan hết trong dung dịch HC1, b iế t rằ n g sau đó cho tác dụng với NaoCOs th ì th ể tíc h kh í thu được là 1,904 lit (đktc).

b. Hỏi :

bi- B có ta n h ế t tro n g dung dịch HC1 đó k h ô n g ?

b2. Nếu cho th êm 340 ml dung dịch KOH 2M vào dung địch thu được khi B tác dụng với dung dịch HC1 th ì khối lượng k ế t tủ a thư được là bao nhiêu.

Bài 8. Cho 16 gam CuO ta n tro n g m ột lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 20% đun nóng, sau đó làm lạ n h xuống 10°c.

T ính khối lượng C11SO4.5H2O đã tá c h ra khỏi dung dịch, b iế t rằ n g độ ta n của C uS 04 ở 10°c là 17,4 gam .

Bài 9. Sau khi thực h iện p h ả n ứng n h iệ t nhôm trong điều k iện k hông có kh ôn g k h í của b ộ t Al và F e203 người ta th u được hồn hợp c h ấ t rắ n . Đem n g h iền nhỏ hỗn hợp c h ấ t rắ n , trộ n đều rồi chia làm hai p h ần b ằn g nhau.

P h ầ n 1. Cho tá c dụng với NaO H dư th ì thu được 33,6 lit khí (đktc). Phần 2. Cho tác dụng với dung dịch HC1 thì thu được 44,8 lit khí (đktc).

Tìm khối lượng F e2C>3 v à AI đã th a m gia p h ả n ứng.

Bài 10. Hoà ta n h ế t 10,2 gam AI2O3 vào 1 lit dung dịch HNO3 0,8M được dung dịch A. H oà ta n h ế t m gam AI vào 1 lit dung dịch KOH 0,8M th o á t r a 20,16 lit khí H2 (đktc) và dung dịch B. T rộn dung dịch A và B được k ế t tủ a D và 2 lit dung dịch E. Lọc rửa k ế t tủa D và nung đ ến khôi lượng k hô n g đổi th u được c h ât r ắ n X. a. V iết các phương trìn h p h ả n ứng. Các c h ấ t c , D, E là c h ấ t gì ? b. T ín h m. c. T ín h khối lượng E thu được.

D . H

ư ớ n g d ẫ n g i ả i

Bài 1.

a. Phương tr ìn h p h ả n ứng hoá học C 02 + 2 N aO H -> N a2C 03 + H 20

1 mol 2 mol 1 moỉ

C 02 + N aO H H> NaHCOs

1 mol 1 mol 1 mol

(1) (2)

b. T ín h số mol NaO H

n.NaO H ~ Cm-V — 1.0,04 — 0,04 moi

Để chỉ tạ o th à n h muối tru n g hoà : chỉ p h ả n ứng (1) xảy ra

< 1 0 ^ 1 ^ 1 » 0,0 4 á n co <=>G,89 6í V COi n CO, n CO;

Để tạo th à n h muối tru n g hoà và muối axit, th ì : 0,448 lit < Vco~< 0,896 lit

Bài 2.

- 20 4

Theo đê bài ta có : n., n = ——— = 0,2 moi

102

a. Phương trìn h p h ả n ứng hoấ học

AI2O3 + 6H C I—» 2AICI3 + 3H20

1 mol 6 mol 2 moi 0,2 mol 1,2 mol 0,4 mol b. Tính th ể tích dung dịch HC1

12 _

V .. = — = 9. 4 lit.

ddHCI 0 5 ’

c. Tính nồng độ m ol/lit dung dịch muối sau p h ản ứng, xem như khối lượng dung dịch không thay đổi.

0 4 _

CM = — = 0.17M. M 2 , 4

Bài 3.

. 1 12

Theo đê bài ta có : nH = —-— = 0,05 mol - 22,4

Fe + 2HC1 FeC l2 + H g t

1 mol 2 mol 1 moi 1 mol 0,05 mol 0,1 mol 0,05 moi 0,05 mol FexOy + 2yHCl —* xFeCl2y/x + y IỈ2 0

FeCl2 + 2NaOH -> Fe(OH)2ị + 2NaCl 2Fe(OH)2 + ~ 0 2 — Fe20 3 + 2H2O Ĩ

xFeCl2y/x + 2yNaO H -> xFe(OH)2y/xị + 2yNaCl 2Fe(OH)2y/x + F e203 + ^ H 20

X X

a. T hành p h ầ n % khối lượng của các c h át tro ng hỗn hợp Y mFt =0,05x56 = 2,8 gam

30

Bài 4.

%Fe = X100% = 19,44% 14,4

% FeO = ] 00% -19,44% = 80.56%._{* y}

b. Công thức của s ắ t oxit ■

Gọi a mol là số mol của Fe tron g hồn hợp b moi là số mol của F e xOy trong hỗn hợp Ta có : n ^ ọ = —(a + bx) = - ^ - = 0,l => a + bx = 0,2

=> bx = 0,2 - 0,05 = 0,15 mol (1) nihhY = 56a + (56x + 16y)b = 3,2

16by = 1 4 ,4 - 56.0,05 - 5 6 .0 ,1 5 = 3,2 => by = 0 ,2 (2) m v ì b x X 0 , 1 5 3 Từ (1) và (2) => = - = = i by y 0,2 4 Công thức của sắt oxit là Fe3Ơ4. c. T hể tích dung dịch HC3 mFe 0 = 1 4 ,4 -0 ,0 5 x 5 6 = 11,6 gam => nc„ n = — ^- = 0,05 mol 232 Phương trìn h p h ả n ứng : F e + 2HC1 -» FeC l2 + H2T 1 moi 2 moi 0,05 mol 0,1 moi

Fe304 + 8HC1 -> FeCl2 + 2FeCl3 + 4HọO ĩ mol 8 mol

0,05 mol 0,4 mol

nnci = 0,1 + 0,4 = 0,5 moi =x> VđdHC1 = — = 0,25 lit.

Theo đề bài ta có : nHNO • = Cm.V = a.0,05 = 0,05a n 8aíOH> = 0,2.0,15 = 0,03 mol

nHC] = 0,1.0,1 = 0 ,0 1 mol

31.

Fhan ưng hoá học :

2HNO3 + Ba(OH)2 B a(N 03)2 + 2H20

^ i 2ốộì

2HC1 + Ba(OH), , BaCl2 + 2 H .0

2 mol 1 moi

(2)

(1)

Sau p h ả n ứng (1), quỳ tím hoá x anh -> dung dịch Ba(OH)2 còn dư Khi th êm 100 m l dung dịch HC1 0,1 M quỳ tím trở về m àu tím

=> P h ả n ứng tru n g hoà

Vậy dung dịch Ba(OH)2 tác dụng vừa đủ với cả hai dung dịch axit Do đó ta có : nSa(OH)i = ~ n HNO, + ~ nHc;

Thay số vào ta đươc : 0,15.0,2 = — 0,05a + —0,01 => a = 1 mo.ì/1

? 7

Dung dịch HNO3 có nồng độ là 1 mol/1. Bài 5.

a. Theo đề bài ta có :

m<MHNO = d -v = 1.24-40,3 a 50 gam

nHNO,

Phương trìn h p h ản ứng hoá học :

KOH + HNO3 KNO3 + HgO 1 mol 1 mol 1 mol

0,3 moỉ 0,3 moi 0,3 mol mK0H = n.M = 0,3.56 = 16,8 gam

Khối lượng KNO3 tạo th à n h sau ph ản ứng :

Bài ó.

mKN0 = 0,3 . 101 = 30,3 gam

Khối lượng muối m gam tách ra khi hạ nhiệt độ xuông 10°c.

V ậy lượng muối còn lại tro n g dung dịch : (30,3 - m) gam. Khôi lượng dung dịch : (50 + 50 - m) gam.

Theo đề b ài k h i đưa A về 10°c th u được dung dịch B có nồng 11,6%. x ( 3 0 . 3 - m ) . 1 0 0 % „

T a có : c% = — --- —--- = 11,6%

(50 + 50 - m)

G iải phương tr ìn h ta được m = 21,15 gam.

b. Khi h ạ n h iệ t độ dung dịch A xuống 10°c th ì dung dịch B là dung dịch bảo hoà (theo độ tan).

2N aO H + H2SO4 -> N a2S 04 + 2HaO (1) D ùng dung dịch HC1 để tru n g hoà dung dịch c -> NaO H dư

HC1 + N aO H _► NaCl + H 20 (2) Dùng dung dịch NaO H để tru n g hoà đung dịch D -> H2SO4 dư.

2N aO H + H2S 04 -> N a2S 04 + 2H20 (3) Gọi X mol/1 là nồng độ mol/1 của dung dịch A (H2SO4)

y mol/1 là nồng độ moì/1 của dung dịch B (NaOH) Theo phương tr ìn h p h ả n ứng (1) và (2) ta có hệ phương trìn h : "o,3y - 2.0,2x = ° 1 ° -— . — = 0,05 1000 20 0 , 3 x - ^ = ^ f =0,1 . 2 1000.2 20 ■ G iải hệ phương trìn h ta được : X = 0,7 M ; y = 1,1 M

Bài 7.

a. Gọi a = riMgo ; b = ncao

niA = 40a + 56b = 9,6 cs- 5a + 7b = 1,2 (1)

A ta n h ế t trong dung dịch HC1. Dung dịch th u dược có chứa HC1 dư vì k h i cho dung dịch n ày tác dụng với N a2CC>3 có khí CO2 bay ra. Phương trìn h p h ả n ứng : 2HCl((iự) + N azC 03 2 mol 1 mol 0,17 mol 0,085 mọl 1,904 2NaCl + C 0 2ĩ + H 20 2 mol 1 mol 0,17 moi 0,085 mol ‘co. = 0,085 mol n H C l bd = 22,4 1 0 0 . 1 , 0 4 7 . 1 9 , 8 7 = 0,57 mol 1 0 0 . 3 6 , 5

Suy ra : IIHCI pứ với A = 0,57 - 0,17 = 0,4 mol Khi cho h ỗ n hợp A tác dụng với dung dịch HC1. Phương trìn h p h ản ứng :

MgO + 2HC] -> MgCl2 + H ,0

1 moỉ 2 mol 1 mol a mol 2a mol a mol

CaO + 2HC1 -» CaCl2 + H 20

1 mol 2 mol 1 mol b mol 2b mol b mol IIHCI = 2(a + b) = 0,4

=> a + b = 0 ,2 (2) Theo dề bài từ (1) và (2) ta có hệ phương trìn h :

'a + b = 0 ,2

_5a + 7b = 1,2

G iải hệ phương trìn h ta dược : a = 0,1 mol và b = 0,1 mol Khối lượng MgO : m.Mgo = 0,1.40 = 4 gam

15

34

T hành p h ần % về khối lượng của các ch ãt trong A : 4 . 100% ... %MgO = ---- —— = 41,67% 9.6 %CaO = 100% - 41,67% = 58,33% Tính nồng độ % các c h ấ t trong dung địch :

Dung dịch thu dược sau p h ản ứng giữa A và dung dịch HC1 chứa 0,1 mol MgCl2 ; 0,1 mol CaCl2 ; 0,17 mol HC1 dư.

Vì p h ả n ứng hoà ta n hỗn hợp A tron g dưng dịch HC1 không tạo k ế t tủ a và k h í bay hơi n ê n :

lE-dung dĩch = nich in g dịchHCl "*■ Ifl-A = 100 . 1,047 + 9,6 - 114,3 gam c% MgCl2 = — - 95 = 8 3 1% 2 114,3 0.1 . 111 . 100% -C%CaCl2 = --- —--- = 9,71% 114,3 C%HC1 dư — ° ’17 36’5 - 10Q% = 5 4 3% 1143 b. Theo đề bài ta có : niMgCKB) = l,125.mMgOíA)

bi- Vì số mo] ti lệ với khối lượng nên ta cũng có :

ĩiMgO(B) = l>125.riMgCKA) = 1,125.0,1 = 0,1125 mol niMgcxB) = 40.0,1125 = 4,5 gam

Vậy : mAiJo,(B) = 9 , 6 - 4 , 5 = 5,1 gam

=> = 0,05 mol

Để b iế t hỗn hợp B có ta n h ế t tro n g dung dịch HC1 hay không, ta tín h số mol HC1 cần th iế t để hoà ta n h ế t B, sau đó so với số mol HC1 ban đầu.

35

BỒI DƯỠNG TOÁN - LÍ - HÓA CẤP 2+3 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MgO + 2HC1 -> MgCl2 +

1 ĨĨ10Ỉ 2 moi 1 moi 0,1125 moì 0,225 mol 0,1125 moi AỈ2O3 + 6HC1 -» 2AICI3 1 moỉ 6 mol 2 mol 0,05 mol 0,3 mol 0,1 moi

h20

3H20

Vậy số mol HC1 cần dùng : 0,225 + 0,3 = 0,525 mol Số mol HC1 ban đầu : 0,57 moỉ > 0,525 mol

=> B tan h ế t và HC1 còn dư : 0,57 - 0,525 = 0,045 mol

bi. Dung dịch sau p h ản ứng giữa B và HC1 chứa : 0,045 mol HC1, 0,1125 mol MgCỈ2 và 0,1 mol AỈCls

Số mol KOH th êm vào : 2.0,34 = 0,68 mol

Đầu tiên KOH trung hoà HCI dư, sau đó tiếp tục phản ứng với hai muối

HC1 + KOH -» KC1 + H 20

1 moỉ 1 mol 0,045 moi 0,045 moi

MgCi-2 + 2K 0 H -> 2KC1 + Mg(OH), ị

1 mol 2 mol 1 mol

0,1125 0,225 mol 0,1125 moỉ

A1CỈ3 + 3 K 0H -> 3KC1 + Al(OH)3 i

1 moi 3 mol 1 moi

0,1 moi 0,3 mol 0,1 mol Tổng số mol KOH dùng cho 3 p h ả n ứng :

0,045 + 0,225 + 0,3 = 0,57 mol

Số mol KOH còn lại : 0,68 - 0,57 = 0,11 mol Lượng KOH còn dư sẽ tiế p tục tác dụng với A1(0H)3

n KOH đ ư > n A !(O H l,

+

Bài 8.

AKOH )3 + KOH -» KA1Ơ2 + 2H20

1 moỉ 1 mol

0,1 mol 0,1 moi

=> Al(OH)3 ta n h ế t Vậy k ế t tủ a chỉ còn Mg(OH)2 :

m Mg(OH), = 0 , 1 1 2 5 . 5 8 = 6 , 5 2 5 g a m .

T ín h khối lượng C u S 04.5H20 tách ra khỏi dung dịch. Theo đề bài ta có : nr „n = _{c,0 80} = 0,2 moi_>

Phương tr ìn h p h ả n ứng hoá học :

C uO + H2SO4 —> C11SO4 + ỈĨ2O

1 mol 1 mol 1 mol 1 moi

0,2 moi 0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol K h ố i lư ợng H2SO4 th a m g ia p h ả n ứng : mn so = 0,2.98 = 19,6 gam K hối lượng dung dịch H2SO4 : 19,6.100% no ___ Ittdung dịch — 20%

mM0 tro n g dung dịch H2SO4 = 98 - 19,6 = 78,4 gam mcuS0 = 0,2 - 160 = 32 gam Dung dịch sau p h ả n ứng có : mCuSO = 32 gam

m H 0 = 7 8 , 4 + 0 , 2 . 1 8 = 8 2 g a m Gọi C u S 04.5H 20 tác h ra khỏi dung dịch là X gam

" _ 1 6 0 . X _____ _ _ 9 0 .X Ta có : mcuS04 =: ể am ; mH,0 = ^ ẵ am Dung dịch còn lại : „ 1 6 0 .X 1 7 , 4 9Q .X nrv c^ = 3 2 ---— ---- —— ; r, = 02 - ---250 100 2 250

Độ tan của C uS 04 ờ 10"C là 17,4 gam, n ên ta có : 32-— x 174 --- 2 |0 _ = i ự Ị 8000 - 160.X = 3567 - 15,66.x 8 2 - ^ 100 250 => 1 4 4 ,3 4 .x = 4 4 3 3 => X = 3 0 ,7 g a m

Vậy khôi ỉượng CuS0.|.5H20 tách ra khỏi dung dịch là 30,7 gam. Bài 9. Số mol H2 p liầ n 1 : Số mol H2 p h ầ n 2 : 33,6 nu = T—- = 1.5 moi 22.4 44,8 22.4 = 2 moi 2A1 + Fe203 —— > AI2O3 + 2Fe P hần 1. Phương trìn h p h ả n ứng hoá học : A1203 + 2NaOH ‘2NaA102 + H20

AI + NaOH + HọO NaA102 + - H 2T

1 mol - mol

2

1 mol 1,5 moi

Kho'i ỉượng AI th am gia : m vi = 1.27 = 27 gam Khô'i lượng AI của hỗn hợp : 27.2 = 54 gam.

P hần 2. Phương trìn h ph ản ứng hoá học : A)2Q3 + 6HC1 -> 2A1C1, + 3H:ỉO Fe + 2HC1 -* FeCla + H2 1 moi 0,5 moi AI + 3HC1 1 mol 1 mol 1 moi 0,5 moi A1CỈ3 + - H 2 2 — mol 2 1,5 moi (1) (2) (3) (4) = 38

T hể tích H2 do AI sin h ra : 33,6 lit

Vậy th ể tích H2 do s ắ t sin h ra : 44,8 - 33,6 = 11 ,2 lit

. 112

Số mol H2 do s ắ t sinh r a : nM = - 0,5 mol

H; 22,4 Khối lượng s ắ t tro n g p h ản ứng (3)

mFe = 0,5.56 = 28 gam

Khối lượng AI tro n g p h ả n ứng (1) : 0,5.27 = 13,5 gam Khối lượng nhôm ban đầu : 13,5.2 + 54 = 81 gam

Khối lượng oxit s ắ t tro n g p h ả n ứng (1) : 0,25.160 = 40 gam Vậy : Khối lượng oxit sấ t ban đầu : 40.2 = 80 gam.

Bài 10.

a. Phương trìn h phản ứng hoá học

AI2O3 + 6HNO3 -> 2A1(N03)3 + 3HọO

1 mol 6 mol 2 mol

0 ,1 mol 0 ,6 mol 0 ,2 mol

2A1 + 2KOH + 2HaO -> 2KA10, + 3 H ,t

2 mol 2 moi 2 mol 3 mol

0,6 moỉ 0,6 moi 0,6 mol 0,9 mol Dung dịch A có A1(N0.3)3 và HNO3 dư

Dung dịch B có KAIO2 và KOH dư

Phương trìn h p h ả n ứng khi trộ n lẫn A và B : KOH + HNO.ị -» k n o3 +

1 mol 1 mol ĩ mol

0 ,2 mol 0 ,2 moi 0,2 mol 3KA1ƠỌ AKNO.ọ):.. + HịO 3 moi 1 mol 0 ,6 mol 0 ,2 mol -> 4A1(OH):ì ị + 3 KNơ.-i 4 mol 3 mol 0 ,8 moi 0 ,6 mol K ết tủ a

c

là Al(OH)3

Dung dịch D chứa KNO3 và có th ể có 1 tro n g các ch ất còn dư : P h ả n ứng nung k ế t tủ a

c :

2A1(0H)3 —^ Aỉ203 + 3H2OT

2 mol 1 moi 0,8 mol 0,4 mol Châì. rắ n E là AlaO^

39

:: Ị* b. Tính m Theo đề bài ta có : 102 n „ ;o , = ° ’ l m o i ; n HK0, = 0 , 8 x 1 = 0 , 8 m o l n KOH - 0 , 8 x 1 = 0 , 8 m o l ; n H; = 0 , 9 m o l Số mol c h ất ta n tro n g dung dịch Ạ :

n A K N 0,), - 0 , 2 m o l

n HNo,dư = 0 , 8 - 0 , 6 = 0 ,2 m o l

Số moỉ c h ấ t ta n tro n g dung dịch B : n K .v o : = 0 . 6 m o ] = 0,8- 0 ,6 = 0,2mol KOH« Khôi lượng AI đã th am gia p h ả n ứng : nAI = 0,6m ol m 4l = 0 ,6 x 2 7 = I6,2gam_{AI 1 °} c. Khối lượng E K ết tủ a c là Al(OH)s n AKOH), = 0 , 8 m o l Dung dịch Đ có K N 03 ; C h ất r ắ n E là AÌ2O3 n , _{A i.o,} = 0,4m ol_> m.4i:0, - 0 ,4 x 1 0 2 = 4 0 ,8gam.

C h u y ê n đ ề 2. P H A N ứ n g t r a o đ ỏ i

A.

Mở

R Ộ NG K IẾN THỨC

1. K h á i niệm về m uối

Muối là hợp c h ấ t hoá học m à khi th ay th ế m ột hoặc nh iều nguyên tử h iđro của a x it b ằn g m ộ t hoặc nhiều nguyên tử kim loại.

2. Cách gọi tên

T ên muối = T ên kim loại + tên gô'c axit

(kèm theo hoá trị, nếu kim loại có nhiều hoá trị) K ali sunfat

N a tri s unfit S ắt(II) clorua S ắ t(III) n itr a t N a tri hiđrocacbonat Ca(HC0 3>2: Canxi hiđrocacbonat Ca(H2P0 4)2 : C anxi d ih iđ rop h o tp hat

ĩ ĩ ỉ ể ị . K2S 04 N a2SOs F eC l2 F e (N 03)3 NaHCOs 3. Phân loại

Dựa theo th à n h p h ầ n của gốc axit m à người ta chia ra muối th à n h h ai loại : m uối tru n g hoà và muối axit.

a. M uối tru n g hoà

Muối tru n g h o à là muối m à tro n g gốc a x it không có nguyên tử hiđro có th ể th a y th ế b ằ n g nguyên tử kim loại.

n<<k. N a2S 04 ; N a2C 03 ; C aC 03 .

ỏ. M uối axit

Muối ax it là muối m à tro n g đó gốc axit còn nguyên tử hiđro chưa được th a y t h ế b ằ n g nguyên tử kim loại.

7Ĩ!<k. NaHCOa ; N a H S 04 ; C a(H C 03)2

4

. X ín h chất hoá học củ a m u ố i

a. M uối tác d ụ n g với axit

Muối + Axit —> Muối mới + Axit mới Axit mạnh

H2SO4 HNO3

Axit yếu, dễ bay hơi

h2c o3 HjS

HC1

7 ÌỈẠ . BaClz + H2SO4 -> B a S 04 ị + 2HC1 C aC 03 + 2HCỈ -> CaCl2 + C 0 2t + H 20

Ckú.ỷ. Một axit yếu căng có th ể dẩy một axit mạnh ra khỏi muối nếu muối mái tạo thành rất ít tan. H2S + CuSO< —> CuS J' + H2SO4

b. M uối tác d ụ n g với baza

Dung dịch muối tác dụng với dung dịch bazơ sin h r a muối mới và bazơ mới.

Muối + Bazơ —> Muối mới + Bazơ mới

Ĩ i / Ạ . C uS 04 + 2NaO H N a2S 04 + Cu(OH)2 ị N a2C 03 + Ca(OH)2 -> C a C 03 i + 2NaOH C U f NaHC03 + NaOH -> Na2C 03 + H20

2NaHC03 + 2K0H ->• Na2C 03 + K2C 03 + 2H20 Ba(HC03 ) 2 + 2NaOH -> BaC03 ị + Na2C 03 + 2H20

2KHCO3 + Ba<OH) 2 -> BaC O sị + K2C 03 + 2H20 KHCO3 + Ba(OH) 2 dư —> BaC03ị + KOH + H20

c. M uôi tác d ụ n g với m uối

Hai dung dịch muối có th ể tác dụng với nhau tạo th à n h hai muối mới. Muối + Muô'i -> 2 Muối mới

Thí dạ. AgNƠ3 + NaCl -> A g C ll + N aN Ơ3

BaCÌ2 + K2SO4 -> BaSOí ị + 2KC1

42

d Muối tác d ụ n g với k im loại (sang chuyên đề k im loại)

Dung dịch muôi cỏ th ể tác dụng với kim loại tạo th à n h muôi mới và kim loại mới.

Muôi + Kim loại —> Muối mới + Kim loại mới Ị)iềt< ù ỉn , Kim loại tạo thành phải đứng sau kim loại ban đầu trong dãy hoạt

động hoá học.

TU dạ.. C u S 04 + Fe —> FeSƠ4 + C u i

2A gN 03 + Cu -> Cu(NƠ3)2 + 2 A g ị

e. Muối bị nh iệt ph â n

M ột số muối dễ bị n h iệ t p h â n khi nung nóng. P h ả n ứng n h iệ t p h ân phụ thuộc vào. nhiều yếu tô" : tín h bền, tín h oxi hoá, tín h k hử của các axit, bazơ tạo muối.

2 N aH C 03dung dịch <--- N a2C 03 + CO2Í + H 20 2 N aH C 03rắn t° N a2C 03 + CO2T + H 20 C aC 03 .0 CaO + C 02 f KNO3 KNO2 + -O a T 2 M g(N 03)2 MgO + 2N0 2 1 + ~02r 2 2 F e(N 0 3)ọ F 6903 + 4 N 0 2 Ỷ + —0 2 T 2 AgNOs Ag + N O ĩt + ^ 0 2t (N H 4)2C 0 3 2N H 3T + C 0 2 T + H 20 N H 4C 1 <—— N H 3 t + H C lT 5 . P h ả n ứ n g tr a o đồi a. K hái niệm

P h ả n ứng tra o đổi là p h ả n ứng hoá học, trong đó hai hợp ch ất th am gia p h ản ứng trao đổi với nhau những th à n h p h ầ n cấu tạo của chúng để tạo ra những hợp c h ấ t mới.

43