sƠ lƯỢc lÝ lỊch khoa hỌc - wordpress.com · web viewm kim loại = 34,5- 6,4 = 28,1(gam)...

1

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN

1.Họ và tên : NGUYỄN TRÍ NGẪN 2. Ngày tháng năm sinh : 14 tháng 10 năm 19723.Nam, nữ : Nam 4. Địa chỉ : tổ 16 khu Văn Hải, thị tấn Long Thành, Long Thành, Đồng Nai 5. Điện thoại : CQ :0613844081, NR : 0613545279; ĐTDĐ :09090837206. Fax : Email : [email protected]. Chức vụ : Giáo viên 8.Đơn vị công tác : Trường THPT LONG THÀNH

II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO- Học vị ( trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất : Thạc sỹ - Năm nhận bằng : 2011- Chuyên ngành đạo tạo : Hoá học

III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC -Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm : Hoá học -Số năm có kinh nghiệm :16 năm - Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây “Hướng dẫn phương pháp giải toán hoá hữu cơ bằng phương pháp tương đương” năm 2003 “ Một số phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học” năm 2008

“ Phân loại và phương pháp giải bài tập Hóa học 12 phần kim loại” năm 2011

1

mailto:[email protected]

2

Tên sáng kiến kinh nghiệm : PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC 12 PHẦN KIM LOẠI 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong những năm gần đây, với hình thức thi trắc nghiệm yêu cầu học sinh trong một khoảng thời gian ngắn các em phải giải quyết một số lượng bài tập tương đối lớn. Đây chính là vấn đề khá khó khăn đặt ra cho cả thầy lẫn trò. Để giải quyết vần đề khó khăn này giáo viên phải hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập theo từng chủ đề. Trong mỗi chủ đề đều có phần cơ sở lý thuyết, ví dụ minh họa và bài tập vận dụng đề học sinh luyện tập. Muốn giải nhanh bài tập trắc nghiệm thì yêu cầu học sinh phải biết nhận ra bài toán thuộc dạng nào, phương pháp nào là tối ưu nhất, để từ đó đưa ra phương pháp giải một cách nhanh nhất, chính xác nhất, đặc biệt là những bài toán hoá khá phức tạp có nhiều phản ứng xảy ra.

Trong các đề thi Đại học - Cao đẳng của bộ từ năm 2007-2011 phần kim loại chiếm một phần quan trọng trong cấu trúc đề thi. Phần kim loại có rất nhiều dạng bài tập khác nhau, mỗi dạng bài tập có những phương pháp đặc trưng để giải. Trong quá trình đứng lớp, tôi đã tích lũy được những kinh nghiệm đáng quí. Với mong ước, giúp các em học sinh nắm chắc các phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm phần kim loại, đã thôi thúc tôi viết chuyên đề

“PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC 12 PHẦN KIM LOẠI” Do thời gian hạn chế nên trong chuyên đề này tôi xin gới hạn phạm vi nghiên cứu: chương “Đại cương về kim loại” và chương “Kim loại kiềm-Kim loại kiềm thổ-Nhôm” sách Hóa học lớp 12 nâng cao 2. TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 2.1. Cơ sở lý luận- Dựa theo kiến thức nền tảng là sách giáo khoa Hóa học 12 nâng cao- Dựa vào nội dung các định luật: bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn điện tích, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn số mol…- Các phương pháp: dùng công thức tương đương, phương pháp tăng giảm khối lượng, sử dụng phương trình ion rút gọn, phương pháp biện luận, phương pháp ghép ẩn số, phương pháp dựa theo sơ đồ phản ứng, sơ đồ đường chéo, phương pháp tự chọn lượng lượng chất, phương pháp qui đổi …2.2. Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài 2.2.1. Phương pháp giải toán : Kim loại tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng)

2.2.1.1. Cơ sở lý thuyết

a. Kim loại tác dụng với dung dịch HClTa có sơ đồ tổng quát như sau:KL + 2HCl muối +H2(1)Từ (1) ta luôn luôn có số mol HCl = 2 lần số mol H2

KL: có thể là một kim loại hay hỗn hợp nhiều kim loại2

3

Thông thường đề bài hay cho số mol H2 ta suy ra số mol HCl hay ngược lại Đề bài hay yêu cầu tính khối lượng muối khan ta có thể sử dụng định luật bảo toàn khối lượng

Hay :

b. Kim loại tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng Ta có sơ đồ tổng quát như sau:KL + H2SO4 loãng muối +H2 (2)Từ (2) ta luôn luôn có số mol H2SO4 = số mol H2

KL: có thể là một kim loại hay hỗn hợp nhiều kim loạiThông thường đề bài hay cho số mol H2 ta suy ra số mol H2SO4 hay ngược lại Đề bài hay yêu cầu tính khối lượng muối khan ta có thể sử dụng định luật bảo toàn khối lượng

Hay :

c.Kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm HCl và H2SO4 loãng Ta có sơ đồ tổng quát như sau:KL + 2H+ muối +H2 (3)Từ (3) ta luôn luôn có số mol H+ = 2 lần số mol H2

KL: có thể là một kim loại hay hỗn hợp nhiều kim loạiĐề bài hay yêu cầu tính khối lượng muối khan ta có thể sử dụng định luật bảo toàn khối lượng

Hay :

2.2.1.2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho 11 gam hỗn hợp gồm Al, Fe tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu được dung dịch X và 8,96 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là

A.39,4. B.43,9. C.25,2. D.40,2.

3

m muối = mKL+ 71.nH2

m muối = mKL+ 96.nH2

4

Hướng dẫn giải

Cách 1

KL + 2HCl muối +H2

Số mol H2 = 0,4 (mol) số mol Cl- = 0,8(mol)

( Đáp án A)

Cách 2: Vận dụng công thức

Ví dụ 2: Cho 1,48 gam hỗn hợp gồm Al, Mg, Zn tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu được dung dịch X và 0,896 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là

A.3,94. B.4,32. C.2,52. D.4,02.


Cách 1


Số mol H2 = 0,04 (mol) số mol Cl- = 0,08(mol)


( Đáp án B)

Ví dụ 3: Cho 2,96 gam hỗn hợp gồm Al, Fe, Zn tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch HCl 1,4M thu được dung dịch X và H2. Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là

A.8,07. B.9,73. C.8,52. D.7,93.


4

m muối = mKL+ 71.nH2 = 11+ 0.4. 71= 39,4( gam)

m muối = mKL+ 71.nH2 = 1,48+ 0.04. 71= 4,32( gam)

5

Cách 1


Số mol HCl = 0,14 (mol) = số mol Cl-

Cách 2 : Vận dụng công thức

( Đáp án D)

Ví dụ 4: Cho 11 gam hỗn hợp gồm Al, Fe tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch X và 8,96 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là

A.49,4. B.43,9. C.25,2. D.40,2.


Cách 1

KL + H2SO4 muối +H2

Số mol H2SO4= 0,4 (mol) = số mol SO42-


( Đáp án A)

Ví dụ 5: Cho 6,88 gam hỗn hợp gồm Mg, Al, Fe, Zn tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch X và 2,24 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là

A.19,14. B.16,84. C.16,48. D.10,42.


Cách 1

5

m muối = mKL+ 71.nH2 = 2,96+

m nuối

= mKL

+ 96 . nH2 =11+96.0,4 = 49,4(gam)

6


Số mol H2= 0,1 (mol) = số mol SO42-


( Đáp án C)

Ví dụ 6: Cho m gam hỗn hợp gồm Mg, Fe, Zn tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch X và 2,016 lít H2 (ở đktc).Cô cạn dung dịch X thu được 12,99 gam muối khan, giá trị của m là

A.3,53. B.3,45. C.4,52. D.4,35.


Cách 1


Số mol H2= 0,09 (mol) = số mol SO42-


( Đáp án D)

Ví dụ 7 : Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500 ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H2SO4 0,28M thu được dung dịch X và 8,736 lít khí H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X thu được lượng muối khan là

A. 38,93 gam. B. 103,85 gam. C. 25,95 gam. D. 77,86 gam.


Số mol HCl = 0,5 (mol) = số mol Cl-

6

m nuối

= mKL

+ 96 . nH2 = 6,88 + 96.0,1 = 16,48(gam)

m nuối

= mKL

+ 96 . nH2 12,99 = m + 96.0,09 m=4,35 (gam)

7

Số mol H2SO4 = 0,14(mol) = số mol SO42-

Số mol H+ = 0,5 + 0,14.2 = 0,78(mol)

Số mol H2 = 0,39 (mol)

KL + 2H+muối +H2

(mol) 0,78 0,39

Lượng axit phản ứng vừa đủ với hỗn hợp kim loại

(Đáp án A)

Ví dụ 8: Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10%, thu được 2,24 lít khí H2 (ở đktc). Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng là




;

2.2.1.3.Bài tập vận dụng

Câu 1: Cho 2,37 gam hỗn hợp gồm Al, Cr tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu được dung dịch X và 1,68 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là

A.9,134. B.7,396. C.7,695. D.7,596.

Câu 2: Cho 2,70 gam hỗn hợp gồm Al, Fe, Cr tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu được dung dịch X và 1,568 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là

A.6,77. B.7,67. C.7,76. D.40,2.

Câu 3: Cho 3,94 gam hỗn hợp gồm Cr, Fe , Zn, Mg tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch X và 1,792 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là

A.19,24. B.11,26. C.11,62. D.12,62.

Câu 4: Cho 4,98 gam hỗn hợp gồm Al, Fe tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch X và 3,36 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là

7

8

A.19,38. B.19,83. C.25,20. D.19,20.

2.2.2. Phương pháp giải toán: Kim loại tác dụng với axit (HNO3, H2SO4 đặc )

2.2.2.1. Cơ sở lý thuyết a. Phương pháp

[ x là số e mà kim loại (R) đã cho]

Sau đây là số mol e nhận tính theo các sản phẩm

NO2 số mol e nhận = 1.số mol NO2 [ ]

NOsố mol e nhận = 3.số mol NO [ ]

N2số mol e nhận = 10.số mol N2 [ ]

N2Osố mol e nhận= 8.số mol N2O [ ]

NH4NO3số mol e nhận = 8.số mol NH4NO3[ ]

SO2số mol e nhận = 2.số mol SO2[ ]

Ssố mol e nhận = 6.số mol S[ ]

H2Ssố mol e nhận = 8.số mol H2S[ ]

Sử dụng định luật bảo tòan electron : số electron cho = số electron nhận

Khi sử dụng các quá trình trên cần lưu ý:

8

số mol electron cho = số mol electron nhận

9

Kim loại R là Fe thì sau phản ứng có thể tạo thành Fe3+ hoặc Fe2+ hoặc cả Fe3+ và Fe2+.

Fe Fe3+ +3e ( nếu HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng, dư)

FeFe2+ +2e( nếu Fe dư)

( nếu Fe dư một phần)

Thông thường khi bài toán yêu cầu tính số mol của axit (ví dụ HNO3) hoặc tính khối lượng muối, lúc này ta viết bán phản ứng dạng ion rút gọn( sản phẩm khử của kim loại) là thuận lợi, khi đó:

Số mol HNO3 (bđ) = số mol H+ = số mol NO3-(bđ)

Hoặc ta sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với N

Hoặc sử dụng định luật bảo toàn khối lượng để tính lượng muối tạo thành.

Chú ý: Al, Fe, Cr bị thụ động trong các axit HNO3 đặc, nguội và HNO3 đặc nguội.

b. Một số dạng toán thường gặp

Dạng 1: kim loại + HNO3

Một số chú ý:

- Chất khử là kim loại bị oxi hóa lên mức cao nhất: RRx++ xe (chú ý Fe có thể bị oxi hóa thành Fe2+ hoặc Fe3+ hoặc cả Fe2+ và Fe3+ tùy thuộc vào lượng Fe dư hay không dư).

- Chất oxi hóa là N+5 có thể bị khử xuống mức thấp hơn N+4(NO2), N+2(NO), N+1(N2O), N-

3(NH4NO3) ( chú ý xem có sự hình thành NH4NO3 hay không, thông thường dựa vào bài toán nếu cho sự khử là duy nhất thì không có sự hình thành NH4NO3 hoặc kiểm tra bằng định luật bảo toàn e, nếu sản phẩm qua kiềm có khí mùi khai thì có sản phẩm khử NH4NO3)

- Nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối của quá trình phản ứng rồi áp dụng định luật bảo toàn e.

Dạng 2: kim loại+ H2SO4 đặc, nóng

9

Số mol NO3- (tạo muối) = số mol e cho = số mol e nhận)

10

Một số lưu ý:

-Chất khử là kim loại bị oxi hóa lên mức cao nhất RRx++xe ( chú ý Fe có thể bị oxi hóa thành Fe2+ hoặc Fe3+ hoặc cả Fe2+ và Fe3+ tùy thuộc vào lượng Fe dư hay không dư).

- Chất oxi hóa là S+6 có thể bị khử xuống mức oxi hóa thấp hơn : S+4(SO2), S0, S-

2(H2S).Thông thường tạo ra SO2

-Từ dữ kiện bài toán phải nhận định đúng trạng thái số oxi hóa đầu và trạng thái số oxi hóa cuối rồi áp dụng định luật bảo toàn e.

Dạng 3: kim loại + hỗn hợp (HNO3+ H2SO4 đặc)

Một số lưu ý:

Từ dữ kiện bài toán phải nhận định đúng trạng thái số oxi hóa đầu và trạng thái số oxi hóa cuối rồi áp dụng định luật bảo toàn e.

Dạng 4: kim loại +HNO3 ( hoặc muối nitrat)+ axit (HCl, H2SO4 loãng, NaHSO4)

Một số lưu ý khi giải toán

- Trong môi trường axit (HCl, H2SO4 loãng, NaHSO4) ion NO3- trong muối nitrat có tính oxi

hóa mạnh tương tự như HNO3. Dạng bài toán thường gặp là cho kim loại ( ví dụ Cu) tác dụng với dung dịch hỗn hợp (HNO3+ H2SO4 loãng); hỗn hợp (KNO3+ H2SO4 loãng) hoặc KNO3+ KHSO4). Khi đó viết phương trình phản ứng dạng ion rút gọn:

3Cu + 8H+ + 2NO3- 3Cu2++ 2NO + 4H2O

- Vấn đề quan trọng là xem xét chất nào hết trong phản ứng bằng cách lấy số mol ban đầu của các chất (Cu, H+, NO3

-) chia cho hệ số của chất tương ứng (3,8,2) thì chất phản ứng hết là chất có tỉ lệ mol nhỏ nhất.

c.Một số công thứ giải nhanh

1. Tính khối lượng muối sunfat thu được khi hoà tan hết hỗn hợp các kim loại bằng H2SO4

đặc,nóng giải phóng khí SO2 :

mMuối= mkl +96nSO2

2.Tính khối lượng muối sunfat thu được khi hoà tan hết hỗn hợp các kim loại bằng H2SO4

đặc,nóng giải phóng khí SO2 , S, H2S:

mMuối= mkl + 96(nSO2 + 3nS+4nH2S)10

11

3. Tính số mol HNO3 cần dùng để hòa tan hỗn hợp các kim loại:

nHNO3 = 4nNO + 2nNO2 + 10nN2O +12nN2 +10nNH4NO3

4. Tính khối lượng muối nitrat kim loại thu được khi cho hỗn hợp các kim loại tác dụng HNO3( không có sự tạo thành NH4NO3):

mmuối = mkl + 62( 3nNO + nNO2 + 8nN2O +10nN2)

2.2.2.2.Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3, thu được V lít (ở đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư). Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19. Giá trị của V là

A. 2,24. B. 4,48. C. 5,60. D. 3,36.


Gọi

56x + 64x = 12 x = 0,1 mol

số mol NO = số mol NO2 = a (mol)

Áp dụng định luật bảo tòan e, ta có :

3a + a = 0,1.3 + 0,1.2 a = 0,125 (mol)

V = 0,125.2.22,4 = 5,6 (lít)

(Đáp án C)

Ví dụ 2:Thể tích dung dịch HNO3 1M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu là (biết phản ứng tạo chất khử duy nhất là NO)

11

12

A. 1,0 lít. B. 0,6 lít. C. 0,8 lít. D. 1,2 lít.


Khi Fe tác dụng với lượng ít nhất HNO3 thì tạo muối Fe(II)

Gọi R là công thức tương đương của Fe, Cu ( đều có cùng hóa trị II)

Áp dụng định luật bảo tòan e ta có :

Áp dụng định luật bảo tòan nguyên tố N ta có

N (HNO3) = N[R(NO3)2] +N (NO)

(Đáp án C )

Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và N2. Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H2 là 18. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 97,98. B. 106,38. C. 38,34. D. 34,08.Hướng dẫn giải

Áp dụng định luật bảo tòan e, ta có :

12

13

(Đáp án B)Ví dụ 4: Cho 3,024 gam một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO3 loãng, thu được 940,8 ml khí NxOy (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) có tỉ khối đối với H2 bằng 22. Khí NxOy

và kim loại M là A. NO và Mg. B. N2O và Al. C.N2O và Fe. D. NO2 và Al.


Gọi hóa trị của M là xÁp dụng định luật bảo tòan e ta có :

Với x = 3 M = 27 (Al) (Đáp án B)Ví dụ 5: Cho m gam Al tan hoàn toàn vào dung dịch HNO3 thấy thoát ra 11,2 lít (ở đktc) hỗn hợp 3 khí NO, N2O, N2 có tỉ lệ số mol nNO : nN2O : nN2 = 1: 2: 2 . Giá trị m là

A. 16,8 B. 2,7. C. 35,1. D. 1,68.


Áp dụng định luật bảo tòan e, ta có

13

14

(Đáp án C)

Ví dụ 6: Hòa tan m gam bột Al vào dung dịch HNO3 dư đun nóng được 11,2 lít hỗn hợp khí X gồm NO và NO2 (ở đktc), có tỉ khổi hơi của X so với H2 là 19,8. Giá trị của m là

A. 8,1. B. 5,4. C. 27. D. 2,7.


Áp dụng định luật bảo tòan e, ta có:

(Đáp án A)

Ví dụ 7: Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 (dư). Sau khi phản ứng xảy ra

14

15

hoàn toàn thu được 0,896 lít khí NO (ở đktc) và dung dịch X. Khối lượng muối khan thu được khi làm bay hơi dung dịch X là



Số mol NO = 0,04(mol)

Số mol Mg = 0,09(mol)

Số mol e cho = 0,09.2 = 0,18(mol)

Số mol e nhận = 0,04.3 = 0,12 (mol)< 0,18(mol) trong dung dịch Y có NH4NO3

Theo định luật bảo toàn e, ta có:

Số mol NH4NO3=

mmuối= 86.0,09+80.0,0075 = 13,92(gam)

(Đáp án B)

Ví dụ 8: Cho 8,37 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Al tác dụng hoàn toàn với lượng dư H2SO4 đặc nóng thu được 0,2 mol SO2 ( sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y số gam muối khan thu được là

A.27,57. B.21,17. C.46,77. D.11,57.


Cách 1

SO42- + 4H+ + 2eSO2+ 2H2O

(mol) 0,2 0,8 0,2

Số mol H2SO4 = số mol H+ số mol H2SO4 = 0,4(mol) = số mol SO42- (bđ)

Số mol SO42- (tạo muối) = số mol SO4

2- (bđ) - số mol SO42- ( bị khử)

Số mol SO42- (tạo muối) = 0,4-0,2 = 0,2(mol)

m muối = 8,37+ 0,2.96 = 27,57(gam)

Cách 2: Sử dụng công thức

mMuối= mkl + 96(nSO2 + 3nS+4nH2S) = 8,37+96. 0,2= 27,57 gam

15

16

(Đáp án A)

Ví dụ 9: Cho m gam hỗn hợp X gồm Ag, Cu tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch chứa HNO3, H2SO4 đặc nóng thu được và dung dịch Y chứa 7,06 gam muối và hỗn hợp khí Z gồm 0,05 mol NO2 và 0,01 mol SO2. Giá trị của m là

A.2,58. B.3,00. C.3,06. D.3,32.


NO3- + 2H+ + eNO2+ H2O

(mol) 0,05 0,1 0,05

SO42-+ 4H+ +2eSO2 + 2H2O

(mol) 0,01 0,04 0,01

(Đáp án B)

Ví dụ 10: Cho 6,72 gam Fe tác dụng với dung dịch chứa 0,3 mol H2SO4 đặc nóng (giả sử SO2 là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y số gam muối khan thu được là

A.21,12. B.21,24. C.26,12. D.18,24.


Số mol Fe = 0,12 (mol)

2Fe + 6H2SO4Fe2(SO4)3+ 3SO2+ 6H2O

16

17

(mol) 2a 6a a

Fe + 2 H2SO4FeSO4+ SO2+ 2H2O

(mol) b 2b b

m muối = 400.0,03+152.0,06 = 21,12 (gam)

(Đáp án A)

Ví dụ 11: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M và H2SO4 0,5 M thoát ra V lít NO (biết NO là sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là

A. 0,448. B. 0,336. C. 0,560. D . 0,896.Hướng dẫn giải

Số mol Cu = 0,06(mol)Số mol NO3

- = 0,08(mol)Số mol H+ = 0,08(1+ 0,5.2) = 0,16(mol) 3Cu + 8H+ +2NO3

- 3Cu2++ 2NO+4H2O(mol)0,060,16 0,04

V = 0,04.22,4=0,896(lít)(Đáp án D)

Ví dụ 12: Cho 5,76 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa KNO3 0,25M và H2SO4 1,5 M thoát ra V lít NO (biết NO là sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là

A. 0,448. B. 0,336. C. 0,560. D.0,896.


Số mol Cu = 0,09(mol)Số mol NO3

- = 0,02(mol)Số mol H+ = 0,24(mol) 3Cu + 8H+ + 2NO3

- 3Cu2++ 2NO+4H2O(mol)0,030,08 0,02 0,02 V = 0,02.22,4 = 0,448(lít)

(Đáp án A)Ví dụ 13: Cho 1,35 gam hỗn hợp Cu, Mg, Al tác dụng với HNO3 dư được 896 ml hỗn hợp X gồm

NO và NO2 ( ở đktc) có tỉ khối so với H2 bằng 21 và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch lượng muối khan thu được là



Cách 117

18

Số mol e cho = số mol e nhận = 0,01.3 + 0,03 = 0,06(mol)Số mol NO3

- (tạo muối) = 0,06(mol)m muối = 1,35 + 62.0,06 = 5,07(gam)Cách 2: Sử dụng công thức

mmuối = mkl + 62( 3nNO + nNO2 + 8nN2O +10nN2) = 1,35 + 62(3. 0,01+0,03) = 5,07 gam

(Đáp án C)Ví dụ 14: Cho 6,72 gam Fe vào 400 ml dung dịch HNO3 1M, đến khi phản ứng xảy ra

hoàn toàn, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hoà tan tối đa m gam Cu. Giá trị của m là

A. 1,92. B. 3,20. C. 0,64. D. 3,84.


;

;

mCu= 64.0,03 = 1,92(gam)(Đáp án A)

2.2.2.3. Bài tập vận dụng Câu 1: Hoà tan hoàn toàn 10,4 gam hỗn hợp X gồm Fe và kim loại R (có hóa trị không đổi) bằng dung dịch HCl thu được 6,72 lít H2 (ở đktc). Mặt khác, nếu cho10,4 gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loãng dư thì thu được 1,96 lít N2O duy nhất (ở đktc) và không tạo ra NH4NO3. Kim loại R là

A. Al. B. Mg. C. Zn. D. Ca

18

19

Câu 2: Hoà tan hỗn hợp gồm Mg, Al, Zn trong V lít dung dịch HNO3 2M vừa đủ thu được 1,68 lít hỗn hợp khí X (ở đktc) gồm N2O và N2. Tỉ khối của X so với H2 là 17,2. Giá trị của V là

A. 0,42. B. 0,84. C. 0,48. D. 0,24.

Câu 3 : Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H2SO4 0,5M và NaNO3 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và khí NO (duy nhất). Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Giá trị tối thiểu của V là

A. 360. B. 240. C. 400. D. 120.

Câu 4: Cho 4,32 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 (dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lít khí NO (ở đktc) và dung dịch X. Khối lượng muối khan thu được khi làm bay hơi dung dịch X là


2.2.3. Phương pháp giải toán : kim loại tác dụng với phi kim


a. Kim loại tác dụng với oxiHầu hết các kim loại đều tác dụng với oxi ( trừ Au, Ag, Pt)

4M + xO2 2M2Ox(1)Để giải nhanh cần chú ý : m chất rắn ( hoặc oxit) = m kim loại + mO ( và nO = n ( trong oxit)

Sau quá trình (1) thường cho oxit (hoặc sản phẩm rắn) tác dụng với

Dung dịch axit (HCl hay H2SO4 loãng )2H+ + O2- H2O

số mol H+ = 2.số mol O2- (trong oxit)Lưu ý: -Cứ 1 mol O2- ( trong oxit) thay bằng 2 mol Cl- ( định luật bảo toàn điện tích) khối lượng tăng =71-16 = 55 (gam)-Cứ 1 mol O2- ( trong oxit) thay bằng 1 mol SO4

2- ( định luật bảo toàn điện tích) khối lượng tăng = 96-16 = 80 (gam)

Dung dịch axit có tính oxi hóa mạnh (HNO3 hoặc H2SO4 đặc)

Cần chú ý trạng thái đầu và cuối cùng, rồi vận dụng định luật bảo toàn e và sử dụng định luật bảo toàn khối lượng để tính mO = m chất rắn( hoặc oxit) – mkim loại

R Rx+ + xe ( R là kim loại, x là số e cho) số mol e cho = x.nR

O2 + 4e2O2- số mol e nhận = 4.số mol O2

Theo định luật bảo toàn e, ta có: x.nR = 4.số mol O2

19

20

b.Kim loại tác dụng với lưu huỳnh- Hầu hết các kim loại đều tác dụng với lưu huỳnh khi đun nóng ( riêng Hg phản ứng với S ngay ở nhiệt độ thường)

M + S MS- Phản ứng xảy ra không hoàn toàn( sản phẩm gồm MS, M, S ) khi hòa tan trong oxit ( HCl, H2SO4 loãng ) được hỗn hợp 2 khí H2S; H2 và một phần không tan là S (cũng có thể là CuS, PbS)- Các muối sunfua thu được khi đốt ngoài không khí cho các kim loại ( số oxi hóa cao hơn) và khí SO2

2MS +3O2 2MO + 2SO2

4FeS + 7O2 2Fe2O3+ 4SO2

- Vì số mol O2 phản ứng > số mol SO2 mên phản ứng trên làm giảm số mol khí áp suất

trong bình giảm tỉ lệ với số mol

- Nắm vững tính tan của các muối sunfua.- Trong một số trường hợp ta có thể áp dụng định luật bảo toàn e hoặc bảo toàn nguyên tố sẽ cho kết quả nhanh chóng. c. Kim loại tác dụng với clo- Hầu hết các kim loại đều tác dụng với clo ở nhiệt độ thường hoặc nung nóng cho muối clorua

2M + xCl2 2MClx

Khi giải bài toán này thường áp dụng:

-Định luật bảo toàn khối lượng: m rắn = m muối clorua= m kim loại + m (pứ)-Định luật bảo toàn nguyên tố: -Định luật bảo toàn e.

R Rx+ + xe ( R là kim loại, x là số e cho) số mol e cho = x.nR

Cl2 + 4e2Cl- số mol e nhận = 2.số mol Cl2

Theo định luật bảo toàn e, ta có: x.nR = 2.số mol Cl2


Ví dụ 1: Đốt cháy m gam hỗn hợp X gồm Mg, Cu, Zn ở dạng bột thu được 34,5 gam hỗn hợp rắn Y. Để hòa tan hỗn hợp Y cần vừa đủ 400 ml dung dịch HCl 2 M. Giá trị của m là

A.28,1. B.21,7. C.31,3. D.24,8.


Số mol HCl = 0,8 mol = số mol H+

2H+ + O2- H2O

(mol) 0,8 0,4

20

21

m chất rắn ( hoặc oxit) = m kim loại + mO

m kim loại = 34,5- 6,4 = 28,1(gam)

(Đáp án A)

Ví dụ 2: Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm Mg, Cu, Fe, Al tác dụng hoàn toàn với O2 thu được hỗn hợp Y có khối lượng 3,33 gam .Thể tích dung dịch HCl 1M cần để hoàn tan hết hỗn hợp Y là

A.0,15 lít. B.0,30 lít. C.0,45 lít. D.0,5 lít.


mO= 3,33-2,13=1,2 (gam)nO= = n ( trong oxit)

2H+ + O2- H2O

(mol) 0,15 0,075

(Đáp án A)

Ví dụ 3: Cho 40 gam hỗn hợp X gồm Au, Ag, Fe, Zn tác dụng với oxi dư nung nóng thu được 46,4 gam chất rắn.Thể tích dung dịch H2SO4 20% (d=1,14 g/ml) cần để phản ứng với chất rắn Y là

A.257,96 ml. B.334,86ml. C.85,96 ml. D.171,93ml.


mO= 46,4 – 40 = 6,4 (gam)nO= = n ( trong oxit)

2H+ + O2- H2O

(mol) 0,8 0,4

(Đáp án D)

21

22

Ví dụ 4: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 5,68 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3(dư), thoát ra 0,672 lít NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m là

A. 2,62. B. 4,48. C. 4,84. D. 2,52.


nNO = 0,03(mol)

Chất khử là Fe ( Fe cho 3 e)

Chất oxi hóa là O2 và HNO3 ( O2 nhận 4 e, HNO3 nhận 3e)

Gọi a, b lần lượt là số mol của Fe, O2

Theo định luật bảo toàn e, ta có : 3a= 4b + 0,03.3 3a - 4b = 0,09(1)

Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có : 56a+32b = 5,68(2)

Từ (1) và (2) ta có a = 0,08(mol), b= 0,0375 (mol)

mFe= m = 56.0,08= 4,48 (gam)

(Đáp án B)

Ví dụ 5: Trộn 4,48 gam bột sắt với 1,92 gam bột lưu huỳnh rồi nung nóng (trong điều kiện không có không khí), thu được hỗn hợp rắn M. Cho M tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, giải phóng hỗn hợp khí X và còn lại một phần không tan G. Để đốt cháy hoàn toàn X và G cần vừa đủ V lít khí O2 (ở đktc). Giá trị của V là

A.1,12. B.2,24. C.5,60. D.3,36.


nFe = 0,08(mol)

nS = 0,06(mol)

Fe, S là những chất khử ( Fe cho 2 e; S cho 4 e)

O2 là chất oxi hóa ( O2 nhận 4 e)

Theo định luật bảo toàn e, ta có

(Đáp án B)22

23

Ví dụ 6: Nung m gam hỗn hợp gồm bột Fe và S trong bình kín không có không khí. Sau phản ứng đem phần rắn thu được hòa tan bằng lượng dư dung dịch HCl được 3,8 gam chất rắn X không tan, dung dịch Y và 0,2 mol khí Z. Dẫn Z qua dung dịch Cu(NO3)2 dư, thu được 9,6 gam kết tủa đen. Giá trị của m là

A.11,2. B.18,2. C.15,6. D.18,6.


nCuS = 0,1(mol) = số mol H2S= nS(pư) = nFe (pư)

Hỗn hợp Z gồm H2S và H2 số mol H2 = 0,2-0,1= 0,1(mol) = nFe(dư)

mFe = (0,1+ 0,1).56 = 11,2(gam)

mS(ban đầu) = 32.0,1+ 3,8 = 7(gam)

m = 11,2+7=18,2(gam)

(Đáp án B)

Ví dụ 7: Cho V lít ( ở đktc) hỗn hợp khí X gồm clo và oxi tác dụng vừa hết với hỗn hợp gồm 4,8 gam Mg và 8,1 gam Al tạo ra 37,05 gam hỗn hợp các muối và oxit của hai kim loại. Giá trị của V là

A.10,08. B.8,96. C.6,72. D.13,44.


nMg = 0,2(mol)

nAl = 0,3(mol)

Gọi a, b lần lượt là số mol của O2, Cl2

32a + 71b = 24,15(1)

Theo định luật bảo toàn e, ta có:

4a+2b = 0,2.2 + 0,2.3 = 1,3 (2)

Từ (1) và (2) ta có a = 0,2 mol ; b = 0,25 (mol)

V = (0,2 + 0,25).22,4=10,08 (l)

(Đáp án A)

Ví dụ 8: Cho 11,2 lít ( ở đktc) hỗn hợp khí X gồm clo và oxi tác dụng vừa hết với 16,98 gam hỗn hợp Y gồm Mg và Al tạo ra 42,34 gam hỗn hợp các muối và oxit của hai kim loại. Số

23

24

gam của Al có trong hỗn hợp Y là

A.3,57. B.7,35. C.4,05. D.3,44.


nX = 0,5(mol)


Số mol e nhận = 4a + 2b = 1,52 (mol)

Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg, Al

Số mol e cho = 2x+3y

Theo định luật bảo toàn, e ta có: 2x+3y = 1,52(1)

mY=16,89 24x+27y=16,89 (1)

Từ (1) và (2) ta có x = 0,535 mol ; y = 0,15 (mol)

mAl = 0,15.27 = 4,05(gam)

(Đáp án C)

Ví dụ 9: Cho hỗn hợp X gồm Mg, Al tác dụng vừa đủ với 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp Y gồm O2, Cl2 có tỉ khối so với H2 là 27,375. Sau phản ứng thu được 5,055 gam chất rắn. Số gam của Al, Mg có trong hỗn hợp X lần lượt là

A.0,81 và 0,72. B.0,81 và 0,24. C.0,27 và 0,24. D.0,81 và 0,96.



Số mol e nhận = 4a+2b = 0,17(mol)

24

25

Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg, Al

Số mol e cho = 2x+3y (mol)

Theo định luật bảo toàn e ta có : 2x+3y = 0,17(1)

mX= 5,055 - 3,285 = 1,77 (gam) 24x+27y = 1,77 (2)

Từ (1) và (2) ta có x = 0,04 mol ; y = 0,03 (mol)

mAl = 0,03.27= 0,81 (gam)

mMg = 24.0,04 = 0,96(gam

(Đáp án D)

2.2.3.3. Bài tập vận dụng

Câu 1: Cho m gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe, Zn ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi thu được 2,81 gam hỗn hợp Y gồm các oxit. Hòa tan hoàn toàn hết lượng hỗn hợp Y nói trên bằng dung dịch H2SO4 loãng (đủ). Sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được 6,81 gam muối khan. Giá trị của m là

A.4,0. B.4,02 C.2,01 D.6,03.

Câu 2: Nung m gam bột Fe trong O2 thu được 11,36 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Cho toàn bộ chất rắn X tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m là

A.8,40. B.11,20. C.11,36. D.8,96.

Câu 3: Trộn 5,6 gam bột sắt với 2,4 gam bột lưu huỳnh rồi nung nóng (trong điều kiện không có không khí), thu được hỗn hợp rắn M. Cho M tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, giải phóng hỗn hợp khí X và còn lại một phần không tan G. Để đốt cháy hoàn toàn X và G cần vừa đủ V lít khí O2 (ở đktc). Giá trị của V là

A. 2,80. B. 3,36. C. 3,08. D. 4,48.

Câu 4: Cho 4,26 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và Al ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 6,66 gam. Thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y là

A. 90 ml. B. 57 ml. C. 75 ml. D. 50 ml.

Câu 5: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 (dư), thoát ra 0,56 lít NO (phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m là

A. 2,62. B. 2,32. C. 2,22. D. 2,52.

25

26

Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 7,2 gam kim loại M (có hoá trị hai không đổi trong hợp chất) trong hỗn hợp khí Cl2 và O2. Sau phản ứng thu được 23,0 gam chất rắn và thể tích hỗn hợp khí đã phản ứng là 5,6 lít (ở đktc). Kim loại M là

A. Be B. Cu C. Ca D. Mg

2.2.4. Phương pháp giải toán : Kim loại tác dụng với dung dịch muối 2.2.4.1. Cơ sở lý thuyết a. Dạng 1: 1 kim loại tác dụng với dung dịch 1 muốiKim loại (A) có thể khử được ion kim loại kém hoạt động hơn(Bn+) trong dung dịch muối thành kim loại tự do (B).AAm+ + me Bn+ + neBHay nA + mBn+ nAm+ + mBKhối lượng thanh kim loại tăng (hoặc giảm) sau phản ứng :Nếu thanh kim loại tăng m = m kim loại (bám) – m kim loại (tan)

Nếu thanh kim loại giảm m = m kim loại (tan) – m kim loại (bám)

b.Dạng 2: 2 kim loại tác dụng với dung dịch 1 muối Thứ tự phản ứng: Kim loại nào có tính khử mạnh hơn sẽ tác dụng trước Nếu biết số mol ban đầu của 2 kim loại (A, B) và số mol muối(Cm+) thì dựa vào số mol

ta sẽ viết các phương trình phản ứng xảy ra theo nguyên tắc kim loại yếu hơn chỉ tham gia phản ứng khi kim loại mạnh hơn đã hết và muối vẫn còn( cũng có thể kiểm sóat mức độ xảy ra dựa vào định luật bảo toàn eclectron).

Nếu biết số mol ban đầu của 2 kim loại (A, B) nhưng không biết số mol ban đầu của muối(Cm+), ta áp dụng phương pháp xét khoảng để giải:+ Nếu chỉ A tác dụng hết với Cm+ m rắn = mC + mB = m1

Nếu A, B đều phản ứng hết với Cm+ ( hết Cm+) m rắn = m2

c. Dạng 3: 1 kim loại tác dụng với dung dịch 2 muốiCho kim loại A tác dụng với dung dịch muối chứa 2 ion kim loại B n+, Cm+ ( Giả sử tính khử A>B>C) Thứ tự các phản ứng mA + αCm+mAα+ + mC (1)Sau phản ứng (1) nếu còn dư A sẽ có phản ứngnA +αBn+ nA α+

+ αB(2)Giả sử (1) vừa xong, (2) chưa chưa xảy ra A hết, B chưa kết tủa, C kết tủa hết.

26

27

m rắn = mC = m1

Giả sử (1,2) vừa phản ứng xong A hết, B và C kết tủa hết m rắn = mC + mB = m2

So sánh m1 và m2 sẽ biết được mức độ xảy ra các phản ứng Nếu m rắn< m1 C kết tủa một phần, B chưa kết tủa. Nếu m1<m rắn< m2 C chưa kết tủa hết, B kết tủa một phần. Nếu m rắn> m2 B,C kết tủa hết, A dư .

Khi biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và biết số mol từng chất ban đầu hoặc biết khối lượng chất rắn sau phản ứng thì có tể sử dụng định luật bảo toàn electron để biết mức độ xảy ra phản ứng.d.Dạng 4: 2 kim loại tác dụng với dung dịch 2 muốiPhản ứng xảy ra theo thứ tự ưu tiên: kim loại có tính khử mạnh nhất ưu tiên phản ứng với ion kim loại có tính khử mạnh nhất ( dựa vào dãy điện hóa).

Khi biết số mol ban đầu của các chất thì chỉ cần dựa vào thứ tự phản ứng suy ra kết quả.

Khi không biết số mol ban đầu của các chất thì dựa vào thành phần các ion ( hoặc kim loại) có mặt sau phản ứng để dự đoán chất nào hết, chất nào dư.

Khi biện luận phức tạp (nhiều trường hợp) thì có thể áp dụng định luật bảo toàn eclectron để xem xét mức độ phản ứng.

2.2.4.2. Ví dụ minh họaVí dụ 1: Ngâm một đinh sắt trong 100ml dung dịch CuCl2 1M, giả thiết Cu tạo ra bám hết vào đinh sắt. Sau khi phản ứng xong lấy đinh sắt ra, sấy khô, khối lượng đinh sắt tăng thêm là

A. 1,6gam. B. 0,8 gam. C. 8,0 gam. D. 2,4 gam.Hướng dẫn giảiSố mol Cu2+ = 0,1 (mol)Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu56 64m = 64-56 = 8Cứ 1 mol Fe phản ứng với 1 mol Cu2+ sau phản ứng khối lượng kim loại tăng 8 gam Vậy ứng với 0,1 mol Cu2+ phản ứng khối lượng kim loại tăng 0,8 gam.(Đáp án B)

Ví dụ 2: Ngâm 1 vật bằng Cu có khối lượng 10 gam trong 250 gam dung dịch AgNO3 4%. Khi lấy vật ra khỏi dung dịch thì khối lượng AgNO3 trong dung dịch giảm 17%. Số gam của vật sau phản ứng là

A. 27, 00 . B. 10,76. C. 11,08 . D. 17, 00.Hướng dẫn giải

Số gam AgNO3 phản ứng =

Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag

27

28

64 216m = 216-64 =152Cứ 1 mol Cu phản ứng với 2 mol AgNO3 sau phản ứng khối lượng kim loại tăng 152 (gam)Vậy ứng với 0,01 mol AgNO3 phản ứng khối lượng kim loại tăng 0,76 gam.

Khối lượng của vật sau phản ứng =10 + 0,76 = 10,76 (gam)(Đáp án B)

Ví dụ 3: Có 2 lá kim loại cùng chất cùng khối lượng và có hóa trị II. Ngâm lá một trong dung dich Pb(NO3)2 lá hai trong dung dịch Cu(NO3)2. Sau một thời gian người ta lấy các lá kim loại ra khỏi dung dịch thấy khối lượng lá 1 tăng 19%, lá 2 giảm 9,6%. Biết rằng, trong 2 phản ứng trên, khối lượng các kim loại bị hoà tan như nhau. Lá kim loại là

A. Mg. B. Zn. C. Cd. D. Fe.Hướng dẫn giảiGọi x là khối lượng lá kim loại ban đầu, có số mol phản ứng là 1 mol

R + Pb2+ R2+ + Pb (1)(mol) 1 1

R+ Cu2+ R2+ + Cu (2)(mol) 1 1

Từ (1)

Từ (2)

Từ (3) và (4) ta có R=112(Cd) (Đáp án C)

Ví dụ 4:Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và m gam chất rắn Y. Giá trị của m là

A. 2,80. B. 2,16. C. 4,08. D. 0,64.

Hướng dẫn giảiSố mol Fe = 0,04(mol)Số mol AgNO3 = 0,02(mol)Số mol Cu(NO3)2 = 0,1(mol) Tính oxi hóa Ag+ > Cu2+

Số mol e cho = 0,04.2= 0,08(mol)

Số mol e nhận = 0,02.1+0,1.2 = 0,22 (mol)> 0,08(mol)Cu2+ dư

Fe Fe2+ + 2e

(mol)0,04 0,08

Ag+ + 1e Ag

(mol) 0,020,020,02

Cu2+ + 2e Cu

28

29

(mol) (0,08-0,02)0,03

mY= 108.0,02 + 64.0,03 = 4,08(gam)

(Đáp án C)

Ví dụ 5: Cho m1 gam Al vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,3M và AgNO3 0,3M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được m2 gam chất rắn X. Nếu cho m2 gam X tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thì thu được 0,336 lít khí (ở đktc). Giá trị của m1 và m2 lần lượt là

A. 8,10 và 5,43. B. 1,08 và 5,16. C. 0,54 và 5,16. D. 1,08 và 5,43.

Hướng dẫn giảiSố mol H2 = 0,015Số mol AgNO3 = 0,03(mol)Số mol Cu(NO3)2 = 0,03(mol)

Số mol e nhận =

Số mol 2 cho =

m1 = 27.0,04=1,08(gam)m2 = mAg+ m Cu= 108.0,03+64.0,03 = 5,16(gam)

( Đáp án B)Ví dụ 6: Cho hỗn hợp bột gồm 2,7 gam Al và 5,6 gam Fe vào 550 ml dung dịch AgNO3 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là (biết

thứ tự trong dãy thế điện hóa : Fe3+/Fe2+ đứng trước Ag+/Ag) A. 59,4 B. 64,8 C. 32,4 D. 54,0

Hướng dẫn giảinAl = 0,1(mol)nFe = 0,1(mol)nAgNO3 = 0,55(mol)Tính khử của Al > Fe Al + 3Ag+Al3+ + 3Ag(mol) 0,1 0,3 0,3 Fe + 2Ag+ Fe2+ + 2Ag(mol) 0,10,2 0,1 0,2 Fe2+

+ Ag+Fe3++ Ag(mol) 0,05 0,05 m rắn = mAg =108.0,55 = 59,4(gam) (Đáp án A)Ví dụ 7: Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dung dịch CuSO4. Sau khi kết

29

30

thúc các phản ứng, lọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp bột ban đầu là

A. 12,67%. B. 85,30%. C. 90,27%. D. 82,20%.

Hướng dẫn giảiĐặt số mol hỗn hợp ban đầu là 1 (mol)nCu =1(mol)Tính khử của Zn > Fe Zn + Cu2+Zn2+ + Cu(mol) x x Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu(mol) (1-x) (1-x)

65.x + 56(1-x) = 64.1 x = (mol)

Số mol Fe =1- = (mol)

(Đáp án C)Ví dụ 8: Cho 14 gam bột Fe vào 400 ml dung dịch X gồm: AgNO3 0,5M và Cu(NO3)2 xM. Khuấy nhẹ cho tới khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y và 30,4 gam chất rắn Z. Giá trị của x là

A. 0,150M. B. 0,125M. C. 0,200M. D. 0,100M.

Hướng dẫn giảinFe = 0,25(mol)số mol AgNO3 = 0,2 (mol)

Fe + 2Ag+ Fe2+ + 2Ag(mol) 0,1 0,2 0,2

Fe + Cu2+ Fe2++ Cu (mol) a a a108.0,2 + 64a + 56(0,25-0,1-a) = 30,4a = 0,05(mol)

(Đáp án B)Ví dụ 9: Cho hỗn hợp gồm 2,8 gam Fe và 0,81 gam Al vào 200 ml dung dịch X chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 phản ứng kết thúc được dung dịch Y và 8,12 gam chất rắn Z gồm 3 kim loại. Cho Z tác dụng với dung dịch HCl dư được 0,672 lít H2 (ở đktc). Nồng độ mol của dung dịch AgNO3 và dung dịch Cu(NO3)2 lần lượt là

A. 0,1; 0,2 B. 0,15; 0,25. C. 0,28; 0,15. D. 0,25; 0,1.Hướng dẫn giải

30

31

Số mol Al = 0,03(mol)Số mol Fe = 0,05(mol)Số mol H2 = 0,03(mol)Gọi a, b lần lượt là số mol của AgNO3, Cu(NO3)2

Tính khử Al>FeTính oxi hóa Ag+ > Cu2+

Số mol e cho = 0,03.3+0,05.2 = 0,19 (mol)Số mol e nhận = a + 2b + 0,03.2 = a+ 2b + 0,06(mol)a+2b + 0,06 = 0,19 a+2b = 0,13(1) Fe +2HClFeCl2 + H2

(mol) 0,03 0,03Chất rắn Z gồm Ag, Cu, Fe dư mZ = 8,12 (gam)108° + 64b + 56.0,03= 8,12108° + 64b = 6,44(2)Từ (1) và (2) ta có a = 0,03(mol), b = 0,05(mol)

[AgNO3]=

[Cu(NO3)2]=

(Đáp án B)Ví dụ 10: Cho 1,93 gam hỗn hợp gồm Al, Fe tác dụng với dung dịch chứa Cu(NO3)2 và 0,03 mol AgNO3. Sau phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 6,44 gam hỗn hợp 2 kim loại không tan trong dung dịch HCl. Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu là

A.58,03%. B.44,04%. C.72,02%. D.29,01%.


2 kim loại không tan trong dung dịch HCl là Ag, CunAg = 0,03(mol)mCu = 6,44-108.0,03 = 3,2(gam)nCu = 0,05(mol)Gọi a, b lần lượt là số mol của Al, FeTính khử Al>FeTính oxi hóa Ag+ > Cu2+

Số mol e cho = 3a+2b (mol)Số mol e nhận = 0,03.1+ 0,05.2= 0,13(mol)a+2b + 0,06 = 0,19 3a+2b = 0,13(1)Có 27a +56b = 1,93(2) Từ (1) và (2) ta có a = 0,03(mol), b = 0,02(mol)

31

32

(Đáp án A)

2.2.4.3. Bài tập vận dụng Câu 1: Nhúng thanh kim loại M hoá trị II và 1120ml dung dịch CuSO4 0,2M. Sau khi phản ứng kết thúc, khối lượng thanh kim loại tăng 6,72 gam và nồng độ CuSO4 còn lại là 0,05M. Cho rằng Cu kim loại giải phóng ra bám hết vào thanh kim loại. Kim loại M là

A. Mg. B. Al. C. Fe . D. Zn. Câu 2: Nhúng một thanh Mg vào 200ml dung dịch Fe(NO3)3 1M, sau một thời gian lấy thanh kim loại ra cân lại thấy khối lượng tăng 0,8 gam. Số gam Mg đã tan vào dung dịch là

A. 1,4 gam. B. 4,8 gam. C. 8,4 gam. D. 4,1gam.Câu 3: Nhúng một thanh sắt nặng 100 gam vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2

0,2M và AgNO3 0,2M. Sau một thời gian lấy thanh kim loại ra, rửa sạch làm khô cân được 101,72 gam (giả thiết các kim loại tạo thành đều bám hết vào thanh sắt). Khối lượng sắt đã phản ứng là

A. 1,40 gam. B. 2,16 gam. C. 0,84 gam. D. 1,72 gam. Câu 4: Ngâm thanh Fe vào dung dịch chứa 0,03 mol Cu(NO3)2 một thời gian, lấy thanh kim loại ra thấy trong dung dịch chỉ còn chứa 0,01 mol Cu(NO3)2. Giả sử kim loại sinh ra bám hết vào thanh Fe. Khối lượng thanh Fe sau phản ứng thay đổi là

A. tăng 0,08 gam. B. tăng 0,16 gam. C. giảm 0,08 gam. D. giảm 0,16 gamCâu 5: Người ta phủ một lớp bạc trên một vật bằng đồng có khối lượng 8,48 gam bằng cách ngâm vật đó trong dung dịch AgNO3.Sau một thời gian lấy vật đó ra khỏi dung dịch làm khô cân được 10 gam. Số gam Ag phủ trên bề mặt của vật là

A .1,52 . B .2,16 . C. 1,08 . D. 3,20 .

2.2.5.Phương pháp giải toán :Nhiệt luyện

2.2.5.1.Cơ sở lý thuyết

Oxit KL+ CO KL + CO2 (1)

Oxit KL+ H2 KL + H2O (2)

Oxit KL +[CO, H2] KL + [CO2, H2O] (3)

Từ (1), (2), (3) ta thấy nếu 1 mol chất khử phản ứng tạo ra sản phẩm thì khối lượng chất khử tăng 16 gamkhối lượng chất rắn giảm 16 gam.

Từ (1)nCO = = nO[ trong oxit bị khử]

Từ (2) = nO[ trong oxit bị khử]

Từ (3)n[CO, H2] = n [CO2, H2O]= nO(oxit pứ)

Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng

32

33

Hay sử dụng phương phản tăng giảm khối lượng

Khối lượng chất rắn giảm = khối lượng chất khử tăng = mO[oxit]pư


Ví dụ 1: Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H2 phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe3O4 nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam. Giá trị của V là

A. 0,448. B. 0,112. C. 0,224. D. 0,560.


Khối lượng chất rắn giảm = khối lượng chất khử tăng

Cứ 1 mol [CO, H2] phản ứng khối lượng chất khử tăng 16 gam

? 0,32gam

?

V = 0,02.22,4 = 0,448 (lít)

(Đáp án A)

Ví dụ 2: Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là

A. 1,120. B. 0,896. C. 0,448. D. 0,224.


(Đáp án B)

Ví dụ 3: Cho khí CO khử hoàn toàn đến Fe một hỗn hợp gồm: FeO, Fe2O3, Fe3O4 thấy có 4,48 lít CO2 (đktc) thoát ra. Thể tích CO (đktc) đã tham gia phản ứng là

33

34



(Đáp án D)

Ví dụ 4: Thổi một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp Fe3O4 và CuO nung nóng thu được 2,32 gam hỗn hợp rắn. Toàn bộ khí thoát ra cho hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 5 gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 3,22 . B. 3,12. C. 4,00. D. 4,20.


Cách 1:Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng

Cứ 1 mol CO phản ứng khối lượng chất khử tăng 16gam, khối lượng chất rắn giảm 16 gam

Vậy 0,05 mol CO phản ứng khối lượng chất rắn giảm =16.0,05 = 0,8 (gam)

m = 2,32 + 0,8 = 3 ,12 (gam)

(Đáp án B)

Cách 2:Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng

(Đáp án B)

Ví dụ 5: Để khử hoàn toàn 30 gam hỗn hợp CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, MgO cần dùng 5,6 lít khí CO (ở đktc). Khối lượng chất rắn sau phản ứng là

A. 28 gam. B. 26 gam. C. 22 gam. D. 24 gam.


mchất rắn 30 - 0,25.16 = 26(gam)

(Đáp án B)34

35

Ví dụ 6: Khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 cần 2,24 lít CO (ở đktc). Khối lượng sắt thu được là



mFe = 17,6-16.0,1 =16 (gam)

(Đáp án C)

Ví dụ 7: Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al2O3 nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là



Chỉ có CuO bị khử bởi CO

nCO = nO[CuO] = nCuO =

(Đáp án D)

Ví dụ 8 : Khử hoàn toàn 4 gam hỗn hợp CuO và PbO bằng khí CO ở nhiệt độ cao thu được m gam chất rắn. Khí sinh ra sau phản ứng được dẫn vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 10g kết tủa. Giá trị của m là

A. 2,3. B. 2,4 C. 3,2. D. 2,5.


m = 4-16.0,1=2,4 (gam)

(Đáp án B)

Ví dụ 9: Để khử hoàn toàn 45 gam hỗn hợp gồm CuO, FeO, Fe3O4, Fe và MgO cần dùng vừa đủ 8,4 lít CO (ở đktc). Khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng là

A. 39 gam. B. 38 gam. C. 24gam. D. 42gam.

35

36


mchất rắn 30 - 0,3755.16 = 39 (gam)

(Đáp án A)

Ví dụ 10: Cho V lít khí CO đi qua một ống sứ đựng 10 gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu được m gam hỗn hợp X gồm 3 oxit sắt. Cho X tác dụng hết với dung dịch HNO3 0,5 M (vừa đủ) thì thu được dung dịch Y và 1,12 lít (ở đktc) khí NO duy nhất. Giá trị của V, m là

A. 1,68 lít và 8,8 gam. B. 2,24 lít và 8,8.gam.

C. 1,68 lít và 5,6 gam. D. 3,36 lít và 8,4gam.


Số mol NO = 0,05(mol)

Trong toàn bộ các phản ứng trên chỉ có C(CO), N(HNO3) thay đổi số oxi hóa (chỉ xét trạng thái đầu và cuối)

Dựa vào định luật bảo toàn e, ta có

2.n CO= 3.nNO VCO = 16,8(lít)

n CO = .0,05= 0,075(mol)

m =10-16.0,075= 8,8(gam)

(Đáp án A)


Câu 1: Cho dòng khí CO dư đi qua hỗn hợp (X) chứa 31,9 gam gồm Al2O3, ZnO, FeO và CaO thì thu được 28,7 gam hỗn hợp chất rắn (Y). Cho toàn bộ hỗn hợp chất rắn (Y) tác dụng với dung dịch HCl dư thu được V lít H2 (ở đkc). Giá trị V là


Câu 2: Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 40 gam kết tủa. Giá trị của V là

36

37

A. 11,20. B. 8,96. C. 4,480. D. 2,24.Câu 3 : Cho khí CO khử hoàn toàn hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 thấy có 4,48 lít CO2 (ở đktc) thoát ra. Thể tích CO (ở đktc) đã tham gia phản ứng là

A. 1,12lít B. 2,24lít C. 3,36lít D. 4,48lít

Câu 4: Khử hoàn toàn 35,9 gam hỗn hợp CuO và PbO, FeO bằng khí CO ở nhiệt độ cao thu được m gam chất rắn. Khí sinh ra sau phản ứng được dẫn vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 30gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 31,1. B. 24,4. C. 32,1. D. 25,4.

Câu 5:Cho V lít (ở đktc) CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng, một thời gian thu được 13,92g chất rắn X gồm Fe, Fe3O4, FeO và Fe2O3. Cho X tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng thu được 5,824 lít NO2 (ở đktc). Giá trị của V, m lần lượt là

A. 3,200 lít và 16 gam. B. 2,912 lít và 16gam.

C. 2,912 lít và 8 gam. D. 2,500 lít và 24gam.

2.2.6. Phương pháp giải toán : Điện phân


a. Điện phân nóng chảyChỉ áp dụng đối với MCln, MOH, Al2O3 ( với M là kim loại nhóm IA, IIA).

b. Điện phân dung dịch Chỉ áp dụng đúng các qui tắc sau:Vai trò của H2O trước hết là dung môi hòa tan các chất điện phân, sau đó có thể tham gia trực tiếp vào quá trình điện phân với vai trò sau:

Tại cataot(K): H2O bị khử 2H2O + 2e 2OH- + H2

Tại anot(A): H2O bị oxi hóa 2H2O4H+ + O2+ 4e

Qui tắc(K, catot): xảy ra quá trình khử Mn+, H+, H2O

Các cation nhóm IA, IIA, Al3+ không bị khử ( khi đó H2O bị khử).

Các cation kim loại khác bị khử theo thứ tự trong dãy điện hóa( ion có tính oxi hóa mạnh hơn bị khử trước): Mn++ neM

Ví dụ : khi điện phân dung dịch chứa Fe2(SO4)3, CuSO4 thứ tự bị khử là

37

38

Fe3+ +1eFe2+

Cu2+ +2eCu

Fe2+ +2eFe

Qui tắc( cực dương, A): xảy ra quá trình oxi hóa: anion gốc axit, OH-, H2O.

Anion gốc axit có oxi(NO3-, SO4

2-) không bị oxi hóa (khi đó H2O) bị oxi hóa.

Các trường hợp khác bị oxi hóa theo thứ tự : I->Br->Cl-> OH->H2O

c. Để giải nhanh bài toán điện phân cần nắm vững các cơ sở sau:

Khối lượng catot tăng chính là khối lượng kim loại tạo thành sau điện phân bám vào.

Khối lượng dung dịch trước và sau điện phân luôn thay đổi, được xác định:

Độ giảm khối lượng của dung dịch : m = (m+ m)

Khí thoát ra sau điện phân gồm cả khí thoát ra ở (A) và (K) ( trừ khí gây ra phản ứng phụ, tạo thành sản phẩm tan trong dung dịch). Do đó phải định định rõ là khí ở điện cực nào hay khí sau điện phân.

Viết đúng phản ứng xảy ra ở các điện cực theo thứ tự.

d. Chú ý

Bài toán điện phân chủ yếu xoay quanh 3 yếu tố : cường độ dòng điện(I), thời gian điện phân(t) và lượng chất thoát ra ở điện cực. Đề sẽ cho 2 trong 3 dữ kiện và hỏi dữ kiện còn lại. Do đó:

Nếu cho trước I và t thì trước hết tính số mol e (ne) trao đổi trong quá trình điện phân :

(*) ( với F = 96500 khi t = giây và F=26,8 khi t= giờ)

Sau đó biện luận tiếp theo thứ tự điện phân:

Nếu cho lượng thoát ra ở điện cực hoặc sự thay đổi về khối lượng dung dịch, khối lượng điện cực, pH,… thì cách tính ngay số mol e theo lượng chất tạo thành để thay vào công chức(*) rồi tính I hay t.

Trong nhiều trường hợp có thể dùng định luật bảo toàn eclectron cũng cho kết quả nhanh.

Ngoài ra có thể sử dụng công thức Faraday 38

m dung dịch sau điện phân = m dung dịch trước điện - (m+ m)

39

Trong đó

m : Khối lượng chất thu được ở điệm cực (gam)

A: Khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực

I: Cường độ dòng điện (A)

n: Số e mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận

t: Thời gian điện phân(s)

F: Hằng số Faraday ( F = 95600 culông/mol)


Ví dụ 1: Điện phân đến hết 0,1 mol Cu(NO3)2 trong dung dịch với điện cực trơ, sau điện phân khối lượng dung dịch giảm là



Cu(NO3)2 Cu + 2HNO3+ O2

(mol) 0,1 0,1 0,05

Khối lượng dung dịch giảm = 64.0,1+32.0,05 = 8 (gam)

(Đáp án C)

Ví dụ 2: Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl ( với điện cực trơ, có màng ngăn xốp ). Để dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng thì điều kiện của a và b là ( biết ion SO4

2- không bị điện phân trong dung dịch )

A. b > 2a. B. b =2a. C. b < 2a. D. 2b =a.


CuSO4 + 2NaCl Cu +Cl2+ Na2SO4(1)

(mol) a 2a

2NaCl+ 2H2O 2NaOH+H2+Cl2(2)

39

40

Dung dịch sau điện phân làm phenolphthalein từ không màu chuyển sang màu hồng thì phản ứng phải xảy ra nên b>2a

(Đáp án A)

Ví dụ 3: Hoà tan 5 gam muối ngậm nước CuSO4.nH2O rồi đem điện phân tới hoàn toàn, thu được dung dịch X. Trung hoà dung dịch X cần dung dịch chứa 1,6 gam NaOH. Giá trị của n là

A. 4 . B. 5. C. 6. D. 8.


Số mol NaOH= 0,04(mol)

CuSO4 + H2O Cu+ O2 + H2SO4

(mol) 0,02 0,02

2NaOH + H2SO4Na2SO4 + 2H2O

(mol) 0,04 0,02

(Đáp án B)

Ví dụ 4: Thể tích khí (đktc) thu được khi điện phân hết 0,1 mol NaCl trong dung dịch với điện cực trơ, màng ngăn xốp là



2NaCl+ 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2

(mol) 0,1 0,050,05

(Đáp án C)

40

41

Ví dụ 5: Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ, sau một thời gian thu được 0,32 gam Cu ở catot và một lượng khí X ở anot. Hấp thụ hoàn toàn lượng khí X trên vào 200 ml dung dịch NaOH ở nhiệt độ thường). Sau phản ứng nồng độ NaOH còn lại là 0,05M (giả thiết thể tích của dung dịch NaOH không thay đổi). Nồng độ ban đầu của dung dịch NaOH là

A. 0,15 M. B. 0,20 M. C. 0,10 M. D. 0,05M.


CuCl2 Cu + Cl2

(mol) 0,0050,005

Cl2 + 2NaOHNaCl + NaClO

(mol)0,005 0,01

Số mol NaOH ban đầu = 0,01+0,2.0,05= 0,02(mol)

(Đáp án C)

Ví dụ 6: Điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 với điện cực trơ bằng dòng điện một chiều I = 9,65 A. Khi thể tích khí thoát ra ở cả hai đện cực đều là 1,12 lít (ở đktc) thì dừng điện phân. Khối lượng kim loại sinh ra ở catot và thời gian điện phân là

A. 3,2 gam và 2000 giây. B. 3,2 gam và 800 giây.

C. 6,4 gam và 3600 giây. D. 6,4 gam và 2000 giây.


CuSO4 + H2O Cu + O2 + H2SO4

(mol) 0,02 0,05 (0,05-0,025)

H2O H2 + O2

(mol) 0,05 0,02541

42

(Đáp án A)

Ví dụ 7: Điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 2M bằng điện cực trơ với dòng điện có cường độ I = 0,5A trong thời gian 1930 giây thì khối lượng Cu và thể tích khí O2 sinh ra là

A. 10,24 gam và 1,792 lít. B. 6,40 gam và 1,972 lít.

C.10,24 gam và 1,680 lít. D. 3,2 gam và 2,240 lít.



(mol) 0,02 0,16 0,08

mCu = 0,16.64 = 10,24(gam)

(Đáp án A)

Ví dụ 8: Điện phân 200ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,1M và CuSO4 0,5M bằng điện cực trơ. Khi ở catot có 3,2 gam Cu thì thể tích khí thoát ra ở anốt là

A. 0,560 lít. B. 1,120 lít. C. 0, 672 lít. D. 0,448 lít.


2HCl + CuSO4 Cu + Cl2 + H2SO4

(mol) 0,02 0,01 0,010,01

42

43


(mol) (0,05-0,01)0,02

(Đáp án C)


Câu 1: Điện phân với điện cực trơ dung dịch muối clorua của kim loại hoá trị (II) với cường độ dòng điện 3A. Sau 1930 giây, thấy khối lượng catot tăng 1,92 gam. Kim loại trong muối clorua trên là

A. Ni. B. Zn. C. Cu. D. Fe.

Câu 2: Điện phân nóng chảy muối clorua của kim loại M, ở anot thu được 1,568 lít khí (ở đktc), khối lượng kim loại thu được ở catot là 2,8 gam. Kim loại M là

A. Mg B. Na C. K D. Ca

Câu 3: Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl (với điện cực trơ có màng ngăn xốp). Để dung dịch sau khi địên phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng thì điều kiện của a và b là (biết ion SO4

2- không bị điện phân trong dung dịch)

A. b > 2a. B. b = 2a. C. b < 2a. D. 2b = a.

Câu 4: Tiến hành điện phân hoàn toàn dung dịch X chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 thu được 56 gam hỗn hợp kim loại ở catot và 4,48 lít khí ở anot (ở đktc). Số mol AgNO3 và Cu(NO3)2

trong X lần lượt là

A. 0,2 và 0,3. B. 0,3 và 0,4. C. 0,4 và 0,2. D. 0,4 và 0,2.

2.2.7.Phương pháp giải: Kim loại tác dụng với nước và chất điện li


Chỉ có kim loại M(kim loại kiềm, kiềm thổ) phản ứng mãnh liệt với H2O ở nhiệt độ thường

2M + 2H2O2Mn+ + 2nOH- + H2

Thực chất kim loại kiềm, kiềm thổ rất dễ khử H+ của H2O thành H2, do đó Khi cho M vào( H2O, dung dịch kiềm, dung dịch muối) thì trước hết chúng

phản ứng với H2O.

Khi cho M vào dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng) thì nên đầu tiên chúng phản ứng hết với axit ( phản ứng gây nổ nguy hiểm), nếu axit hết mà M còn dư thì chúng tiếp tục phản ứng với H2O tạo ra kiềm.

43

44

Khi cho M vào dung dịch muối thì trước tiên chúng phản ứng với H2O tạo dung dịch kiềm, đồng thời có thể xảy ra phản ứng trao đổi ion giữa dung dịch kiềm với muối( nếu tạo ra kết tủa, chất khí hoặc chất điện li yếu).

Khi bài toán cho nhiều kim loại tan trực tiếp trong H2O tạo thành dung dịch kiềm, sau đó lấy dung dịch kiềm cho tác dụng với dung dịch hỗn hợp axit thì nên viết các phản ứng dạng ion rút gọn hoặc sơ đồ:

2H2O + 2eH2 + 2OH-

H+ + OH+ H2O Khi bài toán cho hỗn hợp kim loại kiềm ( hoặc kiềm thổ; Ca, Ba) và Al( hoặc Zn) vào

H2O thì:Trước hết : 2M + 2nH2O2Mn+ +2nOH- + nH2 (1)Sau đó 2Al + 2OH- + H2O2AlO2

- + 3H2

( hay 2Al + 2OH- + 6H2O2[Al(OH)4]- + 3H2 (2)Như vậy :Điều quan tâm là Al đã phản ứng hết hay còn dư

Khi biết số mol OH- và số mol Al nếu

Khi chưa biết số mol OH- và số mol Al, phải xét 2 trường hợp:+ TH1: OH- thiếuAl chỉ tan một phần+TH2: OH- dư Al chỉ tan hết

Khi bài toán cho hỗn hợp kim loại kiềm( hoặc kiềm thổ ) và Al vào dung dịch kiềm dư thì cả M và nhôm đều tan hết theo các phản ứng (1) và (2). Khi đó số mol H2 sinh ra là lớn nhất.

Bài toán thường gặp là cho hỗn hợp kim loại kiềm( hoặc kiềm thổ ) và Al vào H2O dư được V1 lít H2(TN1) và vào dung kiềm dư được V2 lít khí H2(TN2). Khi đó so sánh V1 và V2 để biết Al có còn dư khi cho hỗn hợp vào H2O dư hay không:

Nếu V1<V2TN1: Al tan chưa hết.Nếu V1=V2TN1 Al đã tan hết.

Nếu bài toán cho: Hòa tan kim loại kiềm A và một kim loại B( hóa trị n) vào H2O thì có thể xảy ra 2 trường hợp sau:

B là kim loại tan trực tiếp trong H2O ( Ca, Ba, Sr).

B + 2nH2O2An+ + 2nOH- + nH2

B là kim loại có hidroxit lưỡng tính ( thường là Al, Zn), khi đó có các phản ứng :

2A+ 2H2O 2A+ +2OH- + H2

2B + 2(4- n) OH- +H2O2[B(OH)4](m-4) + nH2


44

45

Ví dụ 1: Cho một lượng dư hỗn hợp gồm Na, Al vào 91,6 gam dung dịch H2SO4 21,4% thì thu được V lít H2(ở đktc) . Giá trị của V là

A.49,82. B.49,28 C.94,08. D.47,04.


Số mol H2SO4 = 0,2 (mol)

Số mol H2O = 4(mol)

Vì (Na, Al) dư nên axit và H2O bị khử hết

H2SO4H2

(mol)0,2 0,2

2H2OH2

(mol)4 2

V = (0,2+2).22,4=49,82 (lít)

(Đáp án B)

Ví dụ 2: Cho 10,5 gam hỗn hợp gồm bột Al và một kim loại kiềm M tan hoàn toàn trong nước. Sau phản ứng được dung dịch X chứa 2 chất tan và 5,6 lít khí (ở đktc).Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch X để thu được kết tủa lớn nhất. Lọc lấy kết tủa, sấy khô, cân lại được 7,8 gam. Kim loại M là

A.Li. B.Na. C. K. D. Rb.



Số mol Al = số mol Al(OH)3 = 0,1(mol)

Gọi số mol của M là x (mol)

Theo định luật bảo toàn e, ta có: 0,1.3 + x = 0,25.2x= 0,2(mol)

(Đáp án C)

Ví dụ 3: Cho 3,9 gam kim loại K vào 100 ml dung dịch HCl thu được dung dịch chứa 6,525 gam chất tan. Nồng độ mol/l của dung dịch HCl đã dung là

A.0,75M. B.0,50M. C.0,25M. D.1,00M.45

46


Số mol K = 0,1(mol)

mKCl = 0,1.74,5 =7,45(gam)> 6,525 (gam) trong dung dịch có chứa 2 chất tan là KCl( x mol) , KOH(y mol).

( Đáp án B)

Ví dụ 4: Cho hỗn hợp gồm Na và Al có tỉ lệ mol tương ứng là 1: 2 vào nước(dư).Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8,96 lít H2(ở đktc) và m gam chất rắn không tan. Giá trị m là

A.5,4. B.7,8. C.10,8. D.13,2.


Đặt số mol của Na là x(mol)số mol của Al là 2x (mol)

2Na +2H2O2NaOH + H2

(mol) x x 0,5x

2Al + 2NaOH+ 2H2ONaAlO2 + 3H2

(mol) x x 1,5x

Có : 0,5x + 1,5x = 0,4x = 0,2 (mol)

Số mol Al (dư) = x = 0,2(mol)

m = mAl = 27.0,2 = 5,4(gam)

(Đáp án A)

Ví dụ 5: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm Na, K, Ba vào nước được 100ml dung dịch X và 0,56 lít H2(ở đktc). Cho 100ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,2M và HCl 0,3M vào 100 ml dung dịch X thu được dung dịch Y. Giá trị pH của dung dịch Y là

A.2. B.1. C.12. D.13.


Số mol H2 = 0,025(mol)

46

47

2H2O2OH- + H2

(mol) 0,05 0,025

Số mol H+ = 0,1( 0,2.2 + 0,3) = 0,07(mol)

H+ + OH- H2O

(Đáp án B)

Ví dụ 6: Hòa tan 27,4 gam Ba vào 100ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 2M và CuSO4 3M thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A.33,1. B.56,4. C.12,8. D.44,6.


Số mol Ba = 0,2(mol)

Số mol HCl = số mol H+ = 0,2(mol)

Số mol CuSO4 = 0,3(mol)

Ba + 2HCl BaCl2 + H2

(mol) 0,1 0,2

Ba + H2OBa(OH)2+ H2

(mol) (0,2-0,1) 0,1

Ba2+ + SO42- BaSO4

(mol) 0,2 0,2

Cu2+ + 2OH-Cu(OH)2

(mol) 0,1 0,2 0,1

m = 233.0,2 + 98.0.1= 56,4(gam)

(Đáp án B)

Ví dụ 7: Cho 0,2 mol Na cháy hết trong O2 dư thu được m gam sản phẩm rắn X. Hòa tan hết X trong H2O thu được 0,025 mol O2. Giá trị của m là

A.3,9. B.5,4. C.7,0. D.7,8.

Hướng dẫn giải47

48

4Na + O2 2Na2O

(mol) (0,2-0,1) 0,05

2Na + O2Na2O2

(mol) 0,1 0,05

2Na2O2 + H2O4NaOH + O2

(mol) 0,05 0,025

m = 0,05( 62+78) = 7(gam)

(Đáp án C)

Ví dụ 8: Hòa tan m gam hỗn hợp gồm Ba và Al vào nước(dư).Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8,96 lít H2(ở đktc). Mặt khác cho m gam hỗn hợp X vào dung dịch NaOH dư thì thu được 12,32 lít H2(ở đktc). Giá trị m là

A.28,1. B.20,8. C.10,8. D.21,8.


TN1: số mol H2 = 0,4(mol)

Gọi a, b lần lượt là số mol của Ba, Al có trong m gam hỗn hợp X.

Ba + H2OBa(OH)2 + H2

(mol) a a a

2Al + 2OH- + 2H2O2AlO2- + 3H2

(mol) 2a 3a

Có a +3a = 0,4 a = 0,1 (mol)

TN2: số mol H2 = 0,55 (mol)

Theo định luật bảo toàn e, ta có: 0,1.2+3b = 0,55.2b=0,3(mol)

m = 137.0,1+27.0,3 = 21,8(gam)

(Đáp án D)

Ví dụ 9: Cho 10,5 gam hỗn hợp gồm K, Al vào nước được dung dịch X. Nhỏ từ từ V ml dung dịch HCl 1M vào dung dịch X, khi thể tích dung dịch HCl thêm vào đúng bằng 100 ml thì bắt đầu có kết tủa. Để lượng kết tủa lớn nhất thì giá trị của V là

A.100. B. 150. C.200. D.300.

48

49


Số mol HCl = 0,1(mol)

Vì thêm 0,1 mol HCl vào X thì bắt đầu có kết tủa, chứng tỏ trong dung dịch X có KAlO2 và KOH dư K, Al tan hết trong H2O

Gọi a, b lần lượt là số mol của K, Al.

2K + 2H2O2KOH + H2

(mol)a a

2Al + 2KOH + 2H2O2KAlO2+ 3H2

(mol) b b b

HCl + KOHKCl + H2O

(mol)(a-b) (a-b)

KAlO2 + HCl + H2OKCl + Al(OH)3

(mol) b b

Số mol HCl cho vào để thu được lượng kết tủa lớn nhất = a = 0,2(mol)

(Đáp án C)


Câu 1: Hỗn hợp X gồm Ba và Al. Cho m gam X vào một lượng dư nước thì thoát ra 4,48 lít khí. Nếu cũng cho m gam X vào dung dịch NaOH (dư) thì được 5,6 lít khí. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Na trong X là (biết các thể tích khí đo ở đktc). Giá trị của m là

A. 18,6. B. 18,4. C. 14,6. D. 16,4.Câu 2: Cho một mẫu hợp kim Na-Ba tác dụng với nước (dư), thu được dung dịch X và 3,36 lít H2 (ở đktc). Thể tích dung dịch axit H2SO4 2M cần dùng để trung hoà dung dịch X là

A. 150ml. B. 75ml. C. 60ml. D. 30ml.Câu 3: Thêm m gam kali vào 300ml dung dịch chứa Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch X vào 200ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M thu được kết tủa Y. Để thu được lượng kết tủa Y lớn nhất thì giá trị của m là

49

50

A. 1,59. B. 1,17. C. 1,71. D. 1,95.Câu 4: Cho hỗn hợp gồm Na và Al có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 3 vào nước (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8,96 lít khí H2 (ở đktc) và m gam chất rắn không tan. Giá trị của m là

A. 43,2. B. 5,4. C. 7,8. D. 10,8.Câu 5: Hoà tan hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp gồm Al và Al4C3 vào dung dịch KOH (dư), thu được a mol hỗn hợp khí và dung dịch X. Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch X, lượng kết tủa thu được là 46,8 gam. Giá trị của a là

A. 0,60. B. 0,55. C. 0,45. D. 0,40.Câu 6: Hoà tan hoàn toàn 2,9 gam hỗn hợp gồm kim loại M và oxit của nó vào nước, thu được 500 ml dung dịch chứa một chất tan có nồng độ 0,04M và 0,224 lít khí H2 (ở đktc). Kim loại M là

A. Ca. B. Ba. C. K. D. Na.Câu 7: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na2O và Al2O3 vào H2O thu được 200 ml dung dịch Y chỉ chứa chất tan duy nhất có nồng độ 0,5M. Thổi khí CO2 (dư) vào Y thu được a gam kết tủa. Giá trị của m và a lần lượt là

A. 13,3 và 3,9 B. 8,3 và 7,2 C. 11,3 và 7,8 D. 8,2 và 7,8Câu 8: Hỗn hợp X gồm Na và Al. Cho m gam X vào một lượng dư nước thì thoát ra V lít khí. Nếu cũng cho m gam X vào dung dịch NaOH (dư) thì được 1,75V lít khí. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Na trong X là (biết các thể tích khí đo ở đktc)

A. 39,87%. B. 29,87%. C. 49,87%. D. 77,31%.Câu 9: Hỗn hợp X gồm Na và Al. Cho m gam X vào một lượng dư nước thì thoát ra 2,24 lít khí. Nếu cũng cho m gam X vào dung dịch NaOH (dư) thì được 5,6 lít khí. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Na trong X là (biết các thể tích khí đo ở đktc)

A. 39,87%. B. 29,87%. C. 49,87%. D. 22,12%.

2.2.8.Phương pháp giải toán : XO2( CO2, SO2) tác dụng với dung dịch kiềm


a.Tổng quan về bài toán XO2( CO2, SO2) tác dụng với dung dịch kiềm.XO2 + OH- HXO3

-

XO2 + 2OH- XO32- + H2O

Nếu = 1 (HXO )

Nếu < 1 (HXO và XO2 dư)

Nếu = 2 (XO )

Nếu > 2 (XO và OH- dư)

50

51

Nếu 1 < < 2

Chú ý : Dung dịch tạo thành -Phản ứng được với với OH- có HXO3

-

-Phản ứng được với CaCl2 hoặc BaCl2 XO32-

-Đun nóng có kết tủa có Ca(HXO3)2 hoặc Ba(HXO3)2

2. Một số nhận xét quan trọng-Khi cho từ từ XO2 vào dung dịch OH- cho đến dư thì muối trung hòa sinh ra trước, muối axit sinh ra sau.-Nếu đề bài cho số mol OH- và số mol XO2 thì ta lập tỉ lệ mol để xem tạo muối gì. Dựa vào số mol XO3

2- và số mol Ca2+ ( hoặc Ba2+) để tính số mol kết tủa.-Nếu đề bài cho số mol OH- và số mol chất kết tủa CaXO3( hoặc BaXO3) yêu cầu tính V của XO2 thì sẽ có 2 trường hợp.-Nếu đề bài cho số mol XO2 và cho số mol kết tủa CaXO3 ( hoặc BaXO3) và yêu cầu tính nồng độ mol OH-( hoặc thể tích dung dịch OH-) củng chỉ cho ra một kết quả.-Nếu bazơ dư chỉ thu được muối trung hoà.-Nếu XO2 dư chỉ thu được muối axit.-Nếu tạo 2 muối thì cả 2 chất XO2 và bazơ đều hết.-Với thuật ngữ lượng kiềm “tối thiểu”, “ít nhất” chỉ cần viết 1 phản ứng tạo muối axit.-Với kiềm của nhóm IIA như Ca(OH)2 hay Ba(OH)2, dung dịch thu được sau phản ứng đã loại bỏ kết tủa mà “tác dụng với kiềm tạo ra kết tủa nữa” hoặc “tác dụng với axit tạo khí” hoặc “đun nóng thu được kết tủa” thì phản ứng đã tạo 2 muối.

-Khối lượng chung của các muối :

Các muối = cation + anion

trong đó : mcation = mkim loại , manion = mgốc axit

c.Phương pháp giải nhanh

Sử dụng sơ đồ : XO2 +OH-

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố X (C, S) và định luật bảo toàn điện tích dễ dàng tìm được số mol của một trong 3 chất ( XO2, HXO3

-, XO32-)

d. Sử dụng công thức giải nhanh

Dạng 1: Cho số mol OH-, số mol chất kết tủa, hỏi số mol CO2

Dạng 2: Cho số mol CO2, số mol chất kết tủa, hỏi số mol OH-

51

HXO3-

XO32-

số mol CO2 = số mol

số mol CO2= số mol OH- - n

số mol OH- = số mol CO2 + n

52


Ví dụ 1: Cho V lít CO2 ( ở đktc) vào 200ml hỗn hợp dung dịch gồm KOH 1M và Ba(OH)2 0,75M. thu được 23,64 gam kết tủa. Giá trị của V là

A. 8,512 hoặc 8,960. B. 2,688 hoặc 3,360.

C. 2,240 hoặc 8,512. D. 8,512 hoặc 2,688.


Cách 1

TH1 : Tạo 2 muối

CO2 + OH- HCO3-

(mol) 0,26 ← (0,5-0,24)

CO2 + 2OH- CO32- + H2O

(mol) 0,12 ←0,24 ←0,12

CO32- + Ba2+ BaCO3↓

(mol) 0,12 ←0,12

V CO2 = (0,12 + 0,26).22,4 = 8,512 (lít)

TH2 : Tạo muối trung hòa

CO2 + 2OH- CO32- + H2O

(mol) 0,12 ←0,24 ←0,12


(mol) 0,12 ←0,12

V CO2 = 0,12.22,4 = 2,688 (lít)

Cách 2: sử dụng công thức

52số mol CO2 = số mol = 0,12

53

V CO2 = 0,12.22,4 = 2,688 (lít)

V CO2 = (0,12 + 0,26).22,4 = 8,512 (lít)

(Đáp án D)

Ví dụ 2: Cho 2,24 lít (ở đktc) CO2 vào 100ml dung dịch gồm KOH 1M và Ba(OH)2 0,75M thu thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 19,700. B. 14,775. C. 23,640. D. 16,745.


CO2 + 2OH- CO32- + H2O

(mol) 0,1 0,2 0,1


(mol) 0,1 0,075 0,075

Vì hết

(Đáp án B)

Ví dụ 3: Cho 4,48 lít (ở đktc) CO2 vào 100ml hỗn hợp dung dịch gồm KOH 1M và Ca(OH)2

0,75M thu thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 7,5 B. 8,5. C. 8,0. D. 5,0.


53

số mol CO2= số mol OH- - n= 0,5- 0,12 = 0,38

54

Cách 1:

CO2 + OH- HCO3-

(mol) a a

CO2 + 2OH- CO32- + H2O

(mol) b 2b b

hết

CO32- + Ca2+ CaCO3↓

(mol) 0,05 0,05 0,05

(Đáp án D)

Cách 2:

Gọi a, b lần lượt là số mol HCO3-, CO3

2-

Theo định luật bảo toàn nguyên tố C, ta có : a + b = 0,2(1)

Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có : a + 2b = 0,25 (2)

Từ (1) và (2) ta có a = 0,15(mol), b = 0,05(mol)

Ca2+ + CO32- CaCO3

54

55

Khối lượng kết tủa = 100.0,05 = 5 (gam)

(Đáp án D)

Ví dụ 4: Cho 3,36 lít SO2 (ở đktc) vào 0,5 lít dung dịch gồm NaOH 0,2M và KOH 0,2M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được khối lượng muối khan là

A. 9,5gam. B. 13,5gan. C. 15,3gam. D. 18,3gam.


SO2 + OH- HSO3-

(mol) a a

SO2 + 2OH- SO32- + H2O

(mol) b 2b b

( Đáp án D)

Ví dụ 5: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 (ở đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ x mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa. Giá trị của x là


Cách 1

Số mol CO2 = 0,12 (mol)số mol BaCO3 = 0,08(mol) CO2+ Ba(OH)2BaCO3+ H2O

(mol) 0,08 0,08 0,08

55

56

2CO2+ Ba(OH)2Ba(HCO3)2

(mol) 0,04 0,02

Cách 2 : Sử dụng công thức

( Đáp án D)Ví dụ 6: Hấp thụ hết V lít khí CO2 (ở đktc) vào 500 ml Ca(OH)2 1M thu được 25 gam kết

tủa. Giá trị cùa V là

A. 5,60 hoặc 11,20. B. 16,80 hoặc 4,48.

C. 11,20 hoặc 16,80. D. 5,60 hoặc 16,80 .


Số mol Ca(OH)2 = 0,5(mol)

Số mol CaCO3 = 0,25 (mol)

Cách 1

TH1 : tạo 2 muối

CO2 + Ca(OH)2CaCO3+ H2O

(mol) 0,25 0,25 0,25

2CO2+ Ca(OH)2Ca(HCO3)2

(mol) 0,5 0,25

V = (0,25 + 0,5).22,4=16,8 (lít)

TH2 : tạo muối trung hòa

CO2 + Ca(OH)2CaCO3+ H2O

(mol) 0,25 0,25 0,25

V = 0,25,22,4= 5,6 (lít)

56

số mol OH- = số mol CO2 + n

5x = 0,12 + 0,08

x = 0,04

57


V CO2 = 0,25 .22,4 = 5,6 (lít)

V CO2 = 0,75.22,4 = 16,8 (lít)

(Đáp án D)

Ví dụ 7: Cho 0,448 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,06M và Ba(OH)2 0,12M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 3,94. B. 1,97. C. 2,36. D. 1,79Hướng dẫn giải

Số mol CO2 = 0,02(mol)Số mol OH- = (0,06+ 0,12.2).0,1 = 0,03 (mol)Số mol Ba2+ = 0,012(mol)


2-

Theo định luật bảo toàn nguyên tố C, ta có: a + b = 0,02(1)



Ba2+ + SO32- BaSO3

Khối lượng kết tủa = 197.0,01= 1,97 (gam)

(Đáp án B)

Ví dụ 8: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí SO2 (ở đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa. Giá trị của m là


Số mol SO2 = 0,2(mol)Số mol OH- = (0,1+ 0,2.2).0,5 = 0,25 (mol)Số mol Ba2+ = 0,1(mol)

57

số mol CO2= n = 0,25 mol

số mol CO2= số mol OH- - n

= 1- 0,25 = 0,75 mol

58

Gọi a, b lần lượt là số mol HSO3-, SO3

2-

Theo định luật bảo toàn nguyên tố S, ta có :a + b = 0,2(1)



Ba2+ + SO32- BaSO3


(Đáp án C)

Ví dụ 9: Cho hấp thụ 3,808 lít khí CO2 (ở đktc) vào 0,5 lít dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2 M và Ba(OH)2 0,1 M, thu được m gam kết tủa. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là

A . 5,91 B. 9,85 C. 25,61 D. 3,94


Số mol CO2 = 0,17(mol)Số mol OH- = (0,2+ 0,1.2).0,5 = 0,2 (mol)Số mol Ba2+ = 0,05(mol)


2-

Theo định luật bảo toàn nguyên tố C, ta có :a + b = 0,17(1)

Theo định luật bảo toàn địện tích, ta có : a + 2b = 0,2 (2)


Ba2+ + CO32- BaCO3


(Đáp án A)

Ví dụ 10: Cho V lít khí SO2 (ở đktc) vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,05M, thu được 9 gam kết tủa. Giá trị của V là

A. 1,68 hoặc 2,80. B. 2,80 hoặc 3,36.

B. 2,24 hoặc 2,80. D. 1,68 hoặc 2,80.


Số mol Ca(OH)2 = 0,1(mol)

58

59

Số mol CaSO3 = 0,075 (mol)

Cách 1

TH1: tạo 2 muối

SO2 + Ca(OH)2CaSO3+ H2O

(mol) 0,075 0,075 0,075

2SO2+ Ca(OH)2Ca(HSO3)2

(mol) 0,05 0,025

V = (0,075 + 0,05).22,4= 2,8 (lít)

TH2 : tạo muối trung hòa

SO2 + Ca(OH)2CaSO3+ H2O

(mol) 0,075 0,075 0,075

V = 0,075 . 22,4 = 1,68 (lít)

Cách 2

V SO2 = 0,075.22,4 = 1,68 (lít)

V CO2 = 0,125.22,4 = 2,8 (lít)

(Đáp án A)

2.2.8.3. Bài tập vận dụngCâu 1: Cho 112 ml khí CO2 (ở đktc) bị hấp thụ hoàn toàn bởi 200 ml dung dịch Ca(OH)2 ta

thu được 0,1gam kết tủa. Nồng độ mol/l của nước vôi trong là

A. 0,050. B. 0,500 C. 0,015. D. 0,020.

Câu 2: Cho 11,2 lít CO2 (ở đktc) vào 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M. Kết thúc phản ứng khối lượng kết tủa thu được là

A. 78,8gam. B. 98,5gam. C. 5,91gam. D. 19,7gam.59

số mol SO2= n = 0,075 mol

số mol SO2= số mol OH- - n

= 0,2- 0,075 = 0,125 mol

60

Câu 3: Cho V lít khí CO2 (ở đktc) vào 100 ml dung dịch Ca(OH)2 2M thu được 10 gam kết tủa. Giá trị của V là

A. 2,24 hoặc 5,60. B. 6,72 hoặc 3,36.

C. 2,24 hoặc 6,72. D. 2,24 hoặc 4,48.

Câu 4: Cho V lít CO2 (ở đktc) vào dung dịch Ba(OH)2 thu được 9,85g kết tủa. Lọc bỏ kết tủa rồi cho tiếp dung dịch Ba(OH)2 dư vào nước lọc thu 3,94 gam kết tủa nữa. Giá trị của V là

A. 2,016. B. 1,568. C. 1,120 . D. 1,437.

Câu 5: Cho V lít khí CO2 (54,6oC và 2,4atm) hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dung dịch hỗn hợp KOH 0,1M và Ba(OH)2 0,75 M thu được 23,64 gam kết tủa. Giá trị của V là

A. 1,343 hoặc 4,480. B. 4,250 hoặc 4,480.

C. 1,343 hoặc 4,250. D. 1,344 hoặc 8,960.

Câu 6: Dẫn 2,24 lít CO2 (ở đktc) vào 400 (ml) dung dịch A chứa NaOH 1M và Ca(OH)2 0,01M thu được kết tủa có khối lượng là

A. 10,0 gam. B. 0,4gam. C. 4,0gam. D.2,0gam.

Câu 7: Cho 0,2688 lít CO2 (ở đktc) hấp thụ hoàn toàn bởi 200ml NaOH 0,1M và dung dịch Ca(OH)2 0,01M. Tổng khối lượng các muối thu được là

A. 2,16gam. B. 1,06gam. C. 1,26gam. D. 2,04gam.

Câu 8: Cho 1,344 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào 2 lít dung dịch X chứa NaOH 0,04M và Ca(OH)2 0,02M thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 2,00. B. 4,00. C. 6,00. D. 8,00.Câu 9: Nung 13,4 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị 2, thu được 6,8 gam chất rắn và khí X. Lượng khí X sinh ra cho hấp thụ hết vào 75ml dung dịch NaOH 1M, khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là

A. 6,3 gam. B. 5,8 gam. C. 6,5 gam. D. 4,2 gam.Câu 10: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 (ở đktc) vào 2 lít dung dịch Ba(OH)2 nòng độ a mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa. Giá trị của a là

A. 0,04. B. 0,05. C. 0,06. D. 0,03.2.2.9. Phương pháp giải toán: Muối cacbonat tác dụng với axit


a.Khi cho dung dịch muối CO32- tác dụng với H+

Nhận định đúng về bản chất của quá trình phản ứng (khi cho CO32- từ từ vào H+

hay cho từ từ H+ vào CO32-).

60

61

Nếu cho từ từ CO32- vào H+

CO32- + 2H+ CO2+ H2O

Nếu cho từ từ H+ vào CO32-

CO32- + H+ HCO3

- (1)

HCO3- + H+ CO2+ H2O (2)

Trường hợp thường gặp là cho từ từ H+ vào CO32- thì xảy ra theo thứ tự (1) và (2)

Điều quan trọng là phải nhận ra được mức độ đã xảy ra của (1) và (2).

Nếu đã có khí CO2 thoát ra thì (1) đã xảy ra xong ( toàn bộ CO32- đã chuyển

hết về HCO3- ), (2) đã xảy ra.

Nếu kết thúc thí nghiệm, cho dung dịch sau phản ứng tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 ([hoặc Ba(OH)2] thấy xuất hiện kết tủa thì (2) còn dư ( tức hết H+ ).

Nếu sau phản ứng không có khí thoát ra chỉ có (1) xảy ra ,và chưa xảy ra (2), dung dịch sau phản ứng có khối lượng không đổi.

b.Khi cho từ từ dung dịch H+ vào dung dịch chứa hỗn hợp CO32-, HCO3

-

Vì CO32- có tính bazơ mạnh hơn HCO3

- nên khi cho từ từ H+ ( nghĩa là tại thời điểm đầu đang thiếu) vào dung dịch hỗn hợp CO3

2-, HCO3-, phản ứng sẽ xảy ra theo thứ tự:

CO32- + H+ HCO3

- (1)

HCO3- + H+ CO2+ H2O (2)

Nếu CO32- còn dư sau (1) thì 2 chưa xảy ra; còn nếu đã khí bay ra thì dung

dịch không còn CO32-.

Lượng HCO3- tham gia phản ứng (2) gồm lượng ban đầu và lượng mới tạo

ra ở (1).

Nếu bài cho lượng dư axit thì có 2 phản ứng tạo khí:

CO32- + 2H+ CO2+ H2O

HCO3- + H+ CO2+ H2O

- Khi cho từ từ dung dịch hỗn hợp CO32- và HCO3

- vào dung dịch H+, có 2 phản ứng tạo khí được coi như xảy ra cùng lúc

CO32- + 2H+ CO2+ H2O

HCO3- + H+ CO2+ H2O

61

62

-Để giải nhanh cần chú ý, trong mọi trường hợp đều luôn có kết quả:

( Định luật bảo toàn nguyên tố C)

-Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng để tính khối lượng muối thu được sau phản ứng

Cứ 1 mol CO32- chuyển thành 2 mol Cl- thì khối lượng tăng :m = 71- 60 = 11 gam.

Cứ 1 mol CO32- chuyển thành 1 mol SO4

2- thì khối lượng tăng :m =96- 60 = 36 gam.

Sử dụng công thức giải nhanh

Công thức tính khối lượng muối clorua khi cho muối cacbonat tác dụng với dung dịch HCl giải phóng khí CO2 và H2O

Công thức tính khối lượng muối sunfat khi cho muối cacbonat tác dụng với dung dịch H2SO4

loãng giải phóng khí CO2 và H2O


Ví dụ 1: Cho từ từ dung dịch chứa 0,5 mol HCl và 0,3 mol NaHSO4 vào dung dịch chứa 0,6 mol NaHCO3 và 0,3 mol Na2CO3 đồng thời khuấy đều, thu được V lít khí (ở đktc) và dung dịch X. Khi cho dung dịch Ba(OH)2 (dư) trong vào dung dịch X thấy tạo ra m gam kết tủa. Giá trị của V và m lần lượt là

A.11,2 và 78,8 B. 20,16 và 148,7. C. 20,16 và 78,8. D. 11,2 và 148,7.


Số mol H+ = 0,5 + 0,3 = 0,8(mol)

Số mol SO42- = 0,3(mol)

Số mol CO32- = 0,3 (mol)

Số mol HCO3- = 0,6(mol)

CO32- + H+ HCO3

-

(mol) 0,3 0,3 0,3

HCO3- + H+ CO2+ H2O

(mol) 0,5 0,5 0,5

62

mMuối clorua = mMuối cacbonat + 11. n CO

mMuối sunfat = mMuối cacbonat + 36. n CO

63

V = 0,5.22,4 =11,2 (lít)

Số mol HCO3- còn = 0,6 + 0,3 - 0,5 = 0,4(mol)

Ba(OH)2 + HCO3- BaCO3 + OH- + H2O

(mol) 0,4 0,4

Ba2+ + SO42- BaSO4

(mol) 0,3 0,3

m = 197.0,4 +233.0,3=148,7 (gam)

( Đáp án D)

Ví dụ 2: Thêm từ từ đến hết dung dịch chứa 0,18 mol HCl vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,06 mol K2CO3 và 0,1 mol NaHCO3, sau khi phản ứng kết thúc thì thể tích khí CO2 (đktc) thu được là

A. 1,344 lít. B. 2,240. lít. C. 2,688 lít. D. 1,120 lít.


CO32- + H+ HCO3

-

(mol) 0,06 0,06 0,06

HCO3- + H+ CO2+ H2O

(mol) 0,12 0,12 0,12

V = 0,12.22,4 = 2,688 (lít)

(Đáp án C)

Ví dụ 3: Thêm từ từ đến hết dung dịch chứa 0,2 mol HCl vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,08 mol K2CO3 và 0,1 mol NaHCO3, sau khi phản ứng kết thúc thì thu được dung dịch X và V lít khí CO2 (ở đktc). Cho dung dịch Ca(OH)2 (dư) vào X thu được m gam kết tủa. Giá trị của V và m lần lượt là

A. 4,480 và 6. B. 2,688 và 6. C. 3,360 và 8. D. 2,688 và 10.


CO32- + H+ HCO3

-

(mol) 0,080,08 0,08

HCO3- + H+ CO2+ H2O

(mol) 0,12 0,12 0,1263

64

V = 0,12.22,4 = 2,688 (lít)

Số mol HCO3- còn = 0,08 + 0,1- 0,12 = 0,06(mol)

Ca(OH)2 + HCO3- CaCO3 + OH- + H2O

(mol) 0,06 0,06

m = 100.0,06 = 6 (gam)

(Đáp án B)

Ví dụ 4: Hoà tan hết 5,24 gam hỗn hợp gồm một muối cacbonat của kim loại kiềm và một muối cacbonat của kim loại kiềm thổ bằng dung dịch HCl thu được 1,12 lít CO2(ở đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng số gam muối khan thu được là



Số mol CO2 = số mol CO32- = 0,05 (mol)

Cách 1

Cứ 1 mol CO32- chuyển thành 2 mol Cl- khối lượng tăng =71-60 = 11 (gam)

Vậy 0,05 mol CO32- .................. ?

? = 11.0,05 = 0,55 (gam)

Số gam muối clorua = 5,24+0,55 = 5,79 (gam)


(Đáp án B)

Ví dụ 5 : Hoà tan hết 13,32 gam hỗn hợp gồm một muối cacbonat của kim loại kiềm và một muối cacbonat của kim loại kiềm thổ bằng dung dịch H2SO4 (đủ) thu được 2,688 lít CO2(ở đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng số gam muối khan thu được là



Số mol CO2 = số mol CO32- = 0,12 (mol)

Cách 1

64

mMuối clorua = mMuối cacbonat + 11. n CO = 5,24 + 11.0,05= 5,79(gam)

65

Cứ 1 mol CO32- chuyển thành 1 mol SO4

2- khối lượng tăng = 96-60 = 36 (gam)

Vậy 0,12 mol CO32- .................. ?

? = 36.0,12= 4,32 (gam)

Số gam muối sunfat = 13,32+ 4,32 = 17,64 (gam)


(Đáp án A)

Ví dụ 6: Cho 7,16 gam hỗn hợpX gồm muối cacbonat và hiđrocacbonat của kim loại kiềm M tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), sinh ra 1,792 lít khí (ở đktc). Kim loại M là

A . Na B. K C. Rb D. Li


M2CO3 + 2HCl2MCl + CO2+ H2OMHCO3 + HClMCl + CO2 + H2OSố mol CO2 = 0,08(mol) = nX

(Đáp án A)Ví dụ 7: Hoà tan 6,76 gam hỗn hợp X gồm 2 muối cacbonat và sunfit của cùng một kim loại kiềm vào dung dịch HCl (dư). Sau khi phản ứng kết thúc thu được 1,344 lít hỗn hợp khí Y( ở đktc). Kim loại kiềm là

A. Li. B. K. C. Na. D. Rb.


M2CO3 + 2HCl2MCl + CO2+ H2OM2SO3 + 2HCl2MCl + SO2+ H2O

nY = 0,06(mol) = nX

(Đáp án C)Ví dụ 8 : Thêm từ từ đến hết dung dịch chứa 0,06 mol K2CO3 vào dung dịch chứa 0,06 mol HCl đền khi phản ứng kết thúc thể tích khí CO2 (ở đktc) thu được là

65

mMuối sunfat = mMuối cacbonat + 36. n CO = 13,32 + 0,12. 36 = 17,64 (gam)

66

A. 0,672 lít B. 0,224 lít. C. 1,344 lít. D. 0,112 lít.


2HCl + K2CO32KCl + CO2 + H2O

(mol) 0,06 0,03

( Đáp án A)


Câu 1: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na2CO3 1,5M và KHCO3 1M. Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết 200 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch X, sinh ra V lít khí (ở đktc). Giá trị của V là

A. 4,48. B. 3,36. C. 2,24. D. 1,12.

Câu 2: Cho 1,9 gam hỗn hợp muối cacbonat và hiđrocacbonat của kim loại kiềm M tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), sinh ra 0,448 lít khí (ở đktc). Kim loại M là

A . Na B. K C. Rb D. LiCâu 3: Thêm từ từ đến hết dung dịch chứa 0,02 mol K2CO3 vào dung dịch chứa 0,03 mol HCl. Lượng khí CO2 thu được (ở đktc) là

A. 0,448 lít B. 0,224 lít. C. 0,336 lít. D. 0,112 lít.

Câu 4: Hoà tan hoàn toàn 8,4 gam muối cacbonat của kim loại M bằng dung dịch H 2SO4

loãng vừa đủ, thu được một chất khí và dung dịch G1. Cô cạn G1, được 12,0 gam muối sunfat trung hoà, khan. Công thức hoá học của muối cacbonat là

A. CaCO3. B. MgCO3. C. BaCO3. D. FeCO3.

Câu 5: Hoà tan hết 5,00 gam hỗn hợp gồm một muối cacbonat của kim loại kiềm và một muối cacbonat của kim loại kiềm thổ bằng dung dịch HCl thu được 1,68 lít CO2(ở đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng khối lượng muối khan thu được là


Câu 6: Hoà tan hoàn toàn 4 gam hỗn hợp M2CO3 và M’CO3 vào dung dịch HCl thấy thoát ra V lít khí (ở đktc). Dung dịch tạo thành đem cô cạn thu được 5,1gam muối khan. Giá trị của V là

A. 1,12 B. 1,68 C. 2,24 D. 3,36

Câu 7: Cho 20,6 gam hỗn hợp muối cacbonat của một kim loại kiềm và một kim loại kiềm thổ tác dụng với dung dịch HCl dư thấy 4,48 lít khí thoát ra (ở đktc). Cô cạn dung dịch muối khan thu được đem điện phân nóng chảy thu được m gam kim loại. Gía trị của m là

66

67

A. 8,6 B. 8,7 C. 8,8 D. 8,9

Câu 8: Cho 19,2 gan hỗn hợp muối cacbonat của một kim loại hoá trị I và một kim loại hoá trị II tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 4,48 lít một chất khí (ở đktc). Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là

A. 21,4gam. B. 22,4gam. C. 23,4gam. D. 25,4gam.

Câu 9: Cho 2,84 gam hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 tác dụng hết với dung dịch HCl thấy bay ra 672ml khí CO2 (ở đktc). Phần trăm khối lượng của CaCO3, MgCO3 lần lượt là

A. 35,2% và 64,8% B. 70,4% và 29,6%

C. 85,49% và 14,51% D. 17,6% và 82,4%

Câu 10: Nung muối cacbonat của 2 kim loại kế tiếp nhau trong nhóm IIA tới khối lượng không đổi thu được 2,24 lít CO2 (ở đktc) và 4,64 gam hỗn hợp 2 oxit. Hai kim loại đó là

A. Mg và Ca B. Be và Mg C. Ca và Sr D. Sr và Ba

2.2.10. Phương pháp giải toán: Tính lưỡng tính của Al(OH)3


a.Các dạng toán thường gặp

Dạng 1: cho dung dịch bazơ tác dụng với dung dịch Al3+

Đầu tiên có kết tủa keo xuất hiện:

Al3+ + 3OH- Al(OH)3

Khi hết Al3+ , lượng OH- dư sẽ hòa tan kết tủa:

Al(OH)3 + OH- AlO2- + H2O

Hay Al(OH)3 + OH- [Al(OH)4]-

Lượng kết tủa thu được phụ thuộc mối liên hệ số mol của Al3+ và OH-, được biểu diễn trên đồ thị:

n Al(OH)3

3nAl3+ 4nAl3+ nOH-

67

68

Từ đồ thị ta thấy:

Lượng kết tủa cực đại, số mol Al(OH)3 (max) = số mol Al3+ số mol OH- = 3 số mol Al3+

Lượng kết tủa cực tiểu, số mol Al(OH)3 (min) = 0 số mol OH- 4 lần số mol Al3+

Với mỗi giá trị của Al(OH)3 có thể tương ứng với 2 giá trị số mol OH- khác nhau. Để giải nhanh dạng bài toán này ta nên sử dụng sơ đồ:

Al3+ + OH-

Thông thường đề bài cho số mol Al(OH)3, áp dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố với Al và nhóm OH- sẽ tính được :

hoặc

Ta cũng có thể tính theo phương pháp định luật bảo toàn điện tích:

Dạng 2: cho dung dịch axit (H+) tác dụng với dung dịch aluminat (AlO2-)(hay

[Al(OH)4]-)

Đầu tiên có kết tủa trắng keo xuất hiện:

AlO2- + H+ + H2OAl(OH)3

Hay [Al(OH)4]- + H+ Al(OH)3+ H2O

Khi AlO2- hết, lượng H+ dư hòa tan kết tủa:

Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O

Lượng kết tủa thu được phụ thuộc vào mối liện hệ số mol AlO2- và H+, được

biểu diễn trên độ thị:

n Al(OH)3

nAl(OH)3 4nAl(OH)3 nH+

68

69

Từ độ thị ta thấy :

Lượng kết tủa cực đại, số mol Al(OH)3( max) = số mol AlO2- số mol H+ =

số mol AlO2-

Lượng kết tủa cực tiểu, số mol Al(OH)3(min) = 0 số mol H+ 4 số mol AlO2

-

Với mỗi giá trị của số mol Al(OH)3 có thể ứng với 2 giá trị khác nhau .

Để giải nhanh bài tập dạng này ta nên sử dụng sơ đồ:

AlO2- + H+

Thông thường đề bài cho số mol Al(OH)3, áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố với Al sẽ tính được:

Ta cũng có thể áp dụng phương pháp định luật bảo toàn điện tích:

b.Một số chú ý Al(OH)3 nói riêng và hidroxit nói chung chỉ tan trong axit mạnh và bazơ mạnh, không tan trong axit yếu và bazơ yếu, do đó:

Khi cho từ từ kiềm vào dung dịch muối Al3+ thì kết tủa tăng dần dần đền cực đại, sau đó sẽ giảm dần và tan hết nếu kiềm dư; khi thay kiềm bằng dung dịch NH3 thì lượng kết tủa tăng đến cực đại và không bị hòa tan khi NH3 dư ( riêng Zn(OH)2 là hidroxit lưỡng tính tan được trong NH3 là do tạo phức tan [Zn(NH3)4](OH)2).

Khi cho từ axit mạnh vào dung dịch muối aluminat thì lượng kết tủa tăng dần đến cực đại, sau đó sẽ tan một phần hay hoàn toàn toàn tùy thuộc vào lượng H+ dư. Khi H+ bằng dung dịch muối NH4

+ hay sục khí CO2 thì chỉ tạo kết tủa và kết tủa không bị hòa tan( cũng cần chú ý rằng khi CO2 dư sẽ tạo ra muối HCO3

- chứ không phải CO3

2-).Khi cho H+ tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm OH- và AlO2

- thì các phản ứng (nếu có) phải xảy ra theo thứ tự xác định:

OH- + H+ H2O (1)AlO2

- + H+ + H2O Al(OH)3(2)Al(OH)3+ 3H+ Al3+ +3H2O (3)

Nếu lượng H+ (số mol, thể tích) nhỏ nhất để được kết tủa thì chưa xảy ra (3).

69

70

Nếu lượng H+( số mol, thể tích) lớn nhất để được kết tủa thì kết tủa bị hòa tan một phần theo (3).

Bản chất của vấn đề là thông qua thứ tự các phản ứng với sự tương quan về số mol AlO2

- với H+ hoặc Al3+ với OH- để xét phản ứng hòa tan kết tủa có xảy ra hay không, nếu có thì ở mức độ nào? Trả lời câu hỏi này giúp ta giải quyết được yêu cầu của bài toán.

Nếu H+ ( hoặc OH-) dư thì không bao giờ thu được kết tủa, khi đó khối lượng kết tủa là cực tiều.

Khi H+ ( hoặc OH-) hết sau phản ứng (2) thì phản ứng (3) sẽ không xảy ra kết tủa không bị hòa tan và khối lượng đạt giá trị cực đại.

c. Sử dụng công thức giải nhanh

Công thức tính thể tích dung dịch NaOH cần cho vào dung dịch Al3+ để xuất hiện một lượng

kết tủa theo yêu cầu .

Ta có hai kết quả :

Công thức tính thể tích dung dịch NaOH cần cho vào hỗn hợp dung dịch Al 3+ và H+ để xuất

hiện một lượng kết tủa theo yêu cầu .


Công thức tính thể tích dung dịch HCl cần cho vào dung dịch NaAlO2 hoặc Na để xuất hiện một lượng kết tủa theo yêu cầu .


Công thức tính thể tích dung dịch HCl cần cho vào hỗn hợp dung dịch NaOH và NaAlO2

hoặc Na để xuất hiện một lượng kết tủa theo yêu cầu .

Ta có hai kết quả :70

n OH = 3.nkết tủa

n OH = 4. nAl - nkết tủa

n OH ( min ) = 3.nkết tủa + nH

n OH ( max ) = 4. nAl - nkết tủa+ nH

nH = nkết tủa

nH = 4. nAlO - 3. nkết tủa

nH = nkết tủa + n OH

nH = 4. nAlO - 3. nkết tủa + n OH

71


Ví dụ 1: Cho dung dịch chứa 3,42 gam Al2(SO4)3 tác dụng với 25 ml dung dịch NaOH tạo ra được 0,78 gam kết tủa. Nồng độ mol của NaOH đã dùng là

A. 1,2M hoặc 2,4M. B. 2,8M hoặc 3,2M.

C. 1,2 M hoặc 4M. D. 1,2M hoặc 2,8M.


Số mol Al2(SO4)3 = 0,01(mol)số mol Al3+ = 0,02(mol)

Số mol Al(OH)3 = 0,01(mol)

Cách 1:

TH1: NaOH thiếu

Al3+ + 3OH- Al(OH)3

(mol) 0,03 0,01

TH2: NaOH dư một phần

Al3+ + 3OH- Al(OH)3

(mol) 0,020,06 0,02

Al(OH)3 + OH- AlO2-

(mol) (0,02-0,01),01


71

n OH = 3.nkết tủa=3.0,01=0,03 molCM =

n OH = 4. nAl - nkết tủa=4.0,02-0,01=0,07 molCM

72

(Đáp án D)

Ví dụ 2: Cho 150 ml dung dịch NaOH 7M tác dụng với 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 1M. Nồng độ mol/l NaOH trong dung dịch sau phản ứng là

A. 1,0M. B. 2,0M. C. 1,6M. D.2,4 M.


Số mol NaOH = 1,05(mol)

Số mol Al2(SO4)3 = 0,1(mol)

Al2(SO4)3 + 8NaOH2NaAlO2 + 3Na2SO4 + 4H2O

(mol) 0,1 0,8

(Đáp án A)

Ví dụ 3: Cho 200ml dung dịch AlCl3 2M tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH có nồng độ a mol/lít, thu được một kết tủa. Lấy kết tủa đem sấy khô và nung đến khối lượng không đổi được 5,1gam chất rắn. Giá trị của a là

A. 2M hoặc 2,8M. B. 1,5M hoặc 3M.

C. 1M hoặc 1,5M . D. 1,5M hoặc 7,5M.


Số mol AlCl3 = 0,4 (mol) = số mol Al3+

Số mol Al2O3 = 0,05 (mol)số mol Al(OH)3 = 0,1 (mol)

Cách 1

TH1: NaOH thiếu

Al3+ + 3OH- Al(OH)3

(mol) 0,3 0,1

72

73

TH2: NaOH dư một phần

Al3+ + 3OH- Al(OH)3

(mol) 0,4 1,2 0,4

Al(OH)3 + OH- AlO2-

(mol) (0,4-0,1) 0,3

Cách 2: Sử dụng công thức giải nhanh

(Đáp án D)

Ví dụ 4: Cho dung dịch chứa a mol AlCl3 tác dụng với 200 gam dung dịch NaOH 4% thu được 3,9 gam kết tủa. Giá trị của a là

A. 0,05. B. 0,0125. C. 0,0625. D. 0,125.


Số mol NaOH = 0,2(mol)


Al3+ + OH-

Gọi b là số mol AlO2-

Theo định luật bảo toàn nguyên tố Al, ta có : a = 0,05+b (1)

Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: 0,2- 3a = b (2)

Từ (1) và (2) ta có a = 0,0625(mol) và b = 0,0125(mol)73

n OH = 3.nkết tủa=3.0, 1= 0,3 mola =

n OH = 4. nAl - nkết tủa= 4.0,4-0,1=0,15 mola

74

(Đáp án C)

Ví dụ 5: Cho 200ml dung dịch H2SO4 0,5M vào một dung dịch có chứa a mol Na[Al(OH)4](NaAlO2) được 7,8 gam kết tủa. Giá trị của a là

A. 0,025. B. 0,050. C. 0,100. D. 0,125.


Số mol H2SO4 = 0,1(mol) số mol H+ = 0,2(mol)


AlO2- + H+

Gọi b là số mol Al3+

Theo định luật bảo toàn nguyên tố Al, ta có : a = 0,1+b (1)

Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: 0,2- a = 3b (2)

Từ (1) và (2) ta có a = 0,125(mol) và b= 0,025(mol)

(Đáp án D)

Ví dụ 6: Hòa tan 21,3 gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3 bằng HCl (đủ) được dung dịch A và 13,44 lít H2( ở đktc). Cho V lít dung dịch NaOH 0,5M vào dung dịch A thu được 31,2 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là

A. 2,4. B. 2,8. C. 4,8. D. 4,2 .



Số mol Al(OH)3= 0,4(mol)

Gọi x, y lần lượt là số mol Al, Al2O3

Theo định luật bảo toàn nguyên tố Al, ta có:

số mol Al3+ = 0,6 + 0,05.2 = 0,7(mol)

Al3+ + OH-

74

75

Gọi a là số mol OH- đã dùng, b là số mol AlO2-

Theo định luật bảo toàn nguyên tố Al, ta có : 0,7 = 0,4 + b (1)

Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: a - 3.0,7 = b (2)

Từ (1) và (2) ta có a = 2,4 (mol) và b = 0,3(mol)

(Đáp án C)

Ví dụ 7: Hòa tan 3,9 gam Al(OH)3 bằng 50 ml NaOH 3M được dung dịch X. Cho V lít dung dịch HCl 2M vào dung dịch X xuất hiện trở lại 1,56 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là

A. 0,12. B. 0,24. C. 0,14. D. 0,42.


Số mol Al(OH)3 (ban đầu) = 0,05(mol)

Số mol NaOH= 0,15 (mol)

Al(OH)3 + NaOHNaAlO2 + 2H2O

(mol) 0,05 0,05 0,05

Dung dịch X gồm : AlO2- ( 0,05 mol); OH- dư ( 0,1 mol)

Số mol Al(OH)3 ( sau phản ứng) = 0,02(mol)

+ H+

Gọi a là số mol H+ đã dùng, b là số mol Al3+


Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: a – 0,05- 0,1 = 3b (2)

Từ (1) và (2) ta có a = 0,24 (mol) và b = 0,03 (mol)

Ví dụ 8: Cho V ml dung dịch HCl 1M cần cho vào 500 ml dung dịch Na[Al(OH)4] 0,1M (NaAlO2 0,1 M) thu được 0,78 gam kết tủa. Giá trị nhỏ nhất của V là

A.10 B.30. C. 15. D. 20.75

76



Số mol NaAlO2 = 0,05(mol) = số mol AlO2-

Cách 1

AlO2- + H+

Gọi a là số mol H+ phản ứng, b là số mol AlO2- (dư)

Theo định luật bảo toàn nguyên tố Al, ta có : 0,05 = 0,01+ b (1)

Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: 0,05- a = b (2)

Từ (1) và (2) ta có a = 0,01(mol) và b = 0,04(mol)


(Đáp án A)

Ví dụ 9: Cho V ml dung dịch HCl 2,5M cần cho vào 500 ml dung dịch X gồm Na[Al(OH)4] 0,1M ( NaAlO2 0,1 M) và NaOH 0,8M thu được 0,78 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là

A.328. B.128. C. 282. D. 228.


Số mol NaAlO2 = 0,05(mol) = số mol AlO2-

Số mol NaOH = 0,4 (mol) = số mol OH-

Dung dịch A gồm : AlO2- ( 0,05 mol); OH- ( 0,4 mol)


Cách 1:

76

nH = nkết tủa =0,01molV

77

+ H+

Gọi a là số mol H+ đã dùng, b là số mol Al3+


Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: a – 0,05- 0,4 = 3b (2)

Từ (1) và (2) ta có a = 0,57 (mol) và b = 0,04 (mol)

Cách 2: Sử dụng công thức giải nhanh

(Đáp án D)

Ví dụ 10: 200 ml dung dịch X gồm MgCl2 0,3M; AlCl3 0,45 M; HCl 0,55M tác dụng hoàn toàn với V lít dung dịch Y gồm NaOH 0,02M và Ba(OH)2 0,01M thì thu được kết tủa cực đại. Giá trị của V là

A. 13,5 . B. 14,5. C. 12,5. D. 15,2.


Số mol Mg2+ = 0,06 (mol)

Số mol Al3+ = 0,09(mol)

Số mol H+ = 0,11(mol)

Số mol OH- = V( 0,02+0,01.2) = 0,04V (mol)

Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có:

0,06.2 + 0,09.3 + 0,11= 0,04VV= 12,5

(Đáp án C)

77

nH = 4. nAlO - 3. nkết tủa + n OH = 4.0,05-3.0,01+0,4=0,57 (mol)

78

Ví dụ 11: Cần cho bao nhiêu lít dung dịch NaOH 1M vào dung dịch chứa 0,5 mol AlCl3 để được 31,2 gam kết tủa?



Ví dụ 12 : Cần cho bao nhiêu lít dung dịch NaOH 1M lớn nhất vào dung dịch chứa đồng thời 0,6 mol AlCl3 và 0,2 mol HCl để được 39 gam kết tủa ?


Ví dụ 13 : Cần cho bao nhiêu lít dung dịch HCl 1M vào dung dịch chứa 0,7 mol NaAlO 2

hoặc Na để thu được 39 gam kết tủa?



Ví dụ 14: Cho V lít dung dịch HCl 1M vào dung dịch chứa đồng thời 0,1 mol NaOH và 0,3 mol NaAlO2 hoặc Na để thu được 15,6 gam kết tủa, tính giá trị lớn nhất của V.



78

n OH = 3.nkết tủa = 3. 0,4 = 1,2 mol => V = 1,2 lít

n OH = 4. nAl - nkết tủa = 4. 0,5 – 0,4 = 1,6 mol => V = 1,6 lít

n OH ( max ) = 4. nAl - nkết tủa+ nH = 4. 0,6 - 0,5 + 0,2 =2,1 mol => V = 2,1 lít

nH = nkết tủa = 0,5 mol => V = 0,5 lít

nH = 4. nAlO - 3. nkết tủa = 4.0,7 – 3.0,5 = 1,3 mol => V = 1,3 lít

nH (max) = 4. nAlO - 3. nkết tủa + n OH = 4.0,3 – 3.0,2 + 01 = 0,7 mol => V = 0,7 lít

79

Câu 1: Cho m gam hỗn hợp X gồm Na2O và Al2O3 tác dụng với H2O cho phản ứng hoàn toàn thu được 200 ml dung dịch X chỉ chứa một chất tan duy nhất có nồng độ 0,5M. Thổi khí CO2 dư vào dung dịch X được a gam kết tủa. Gía trị của m và a lần lượt là

A. 8,2 và 78. B. 8,2 và 7,8. C. 82. và 7,8. D. 82 và 78.

Câu 2: Cho 200 ml dung dịch NaOH x mol/l tác dụng với 500 ml dung dịch AlCl3 0,2M thu được một kết tủa trắng keo, đem nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi thì được 1,02 gam chất rắn. Giá trị lớn nhất của x là

A.1,9M. B.1,5M. C.1,8M . D.2,9M.

Câu 3: Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M, thu được là 15,6 gam kết tủa. Gía trị lớn nhất của V là

A. 1,2 . B. 1,8. C. 2,4. D. 2,0.

Câu 4: Thêm m gam Na vào 300ml dung dịch chứa Ba(OH)2 0,1M và KOH 0,1M thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch X vào 200ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M thu được kết tủa Y. Để thu được lượng kết tủa Y lớn nhất thì gía trị của m là

A. 0,23. B. 0,69. C. 1,71. D. 1,95.

Câu 5: Cho V lít dung dịch NaOH 0,3M vào 200 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,2M thu được một kết tủa trắng keo. Nung kết tủa này đến khối lượng lượng không đổi thì được 1,02 gam rắn. Giá trị của V là

A. 0,2 hoặc 1. B. 0,2 hoặc 2. C. 0,3 hoặc 4. D. 0,4 hoặc 1.

Câu 6: Hoà tan hoàn toàn 8,2 gam hỗn hợp Na2O, Al2O3 vào nước thu được dung dịch X chỉ chứa một chất tan duy nhất. Tính thể tích CO2 ( ở đktc) cần để phản ứng hết với dung dịch X là

A. 1,12 lít. B.2,24 lít. C.4,48 lít. D.3,36 lít.

Câu 7: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp K2O, Al2O3 vào nước được dung dịch X chỉ chứa một chất tan duy nhất. Cho từ từ 275ml dung dịch HCl 2M vào dung dịch X thấy tạo ra 11,7 gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 29,4. B.49,0. C. 14,7. D.24,5.

Câu 8: Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M thu được 7,8 gam một kết tủa keo. Giá trị lớn nhất của V là

A.0,6. B. 1,9. C. 1,4. D. 0,8.

Câu 9: Cho dung dịch X chứa 0,05 mol Na[Al(OH)4] và 0,1 mol NaOH tác dụng với V lít dung dịch HCl 2M thu được 1,56 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là

A. 0,06. B.0,18. C. 0,12. D.0,08.79

80

Câu 10: Cho p mol Na[Al(OH)4]( NaAlO2) tác dụng với dung dịch chứa q mol HCl. Để thu được kết tủa thì cần có tỉ lệ

A. p: q < 1: 4. B. p: q = 1: 5. C. p: q > 1:4. D. p: q = 1: 4.

Câu 11: Cho m gam Na vào 50ml dung dịch AlCl3 1M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 1,56 gam kết tủa và dung dịch X. Thổi khí CO2 vào dung dịch X thấy xuất hiện kết tủa. Giá trị của m là

A. 1,44. B. 4,41. C.2,07. D. 4,14.

Câu 12: Cho dung dịch chứa 3,42 gam Al2(SO4)3 tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH amol/l, sau phản ứng thu được 0,78 gam kết tủa. Giá trị nhỏ nhất của a là

A. 0,15M. B. 0,12M. C. 0,28M. D.0,19M.

2.2.11.Phương pháp giải toán : Phản ứng nhiệt nhôm

2.2.11.1.Cơ sở lý thuyếta. Khái quát về phản ứng nhiệt nhôm

2yAl + 3MxOy yAl2O3 + 3xMThường gặp MxOy: FexOy, Cr2O3, CuOBảng tóm tắt trường hợp có thể xảy ra:

Hiệu suất phản ứng Al MxOy Chất rắn sau phản ứng

H=100% (phản ứng hoàn toàn: ít nhất 1 trong 2 chất phản ứng hết)

Hết Hết Al2O3, MHết Dư Al2O3, M, MxOy

Dư Hết Al2O3, M, Al dưH<100% (phản ứng không hoàn toàn: cả 2 chất phản ứng đều dư)

Dư Dư Al2O3, M, Al dư, MxOy

dư

b. Một số chú ý khi giải toánKhi phản ứng xảy ra hoàn toàn

Nếu chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng hoàn toàn với dung dịch kiềm giải phóng H2Al dư, MxOy hết.

Nếu chất rắn sau phản ứng ngoài việc tác dụng với dung dịch H+ mà còn tác dụng với dung dịch OH- dư mà còn m gam chất rắn không tan thì giả thiết Al phản ứng hết, khí H2 sinh ra khi tác dụng với H+ chỉ tạo ra từ M(Fe, Cr) từ đó tính được mM so sánh với m: nếu mM>mAl phản ứng hết là sai chất rắn có Al dư và MxOy hết.

Nếu sản phẩm sau phản ứng nhiệt nhôm chia làm 2 phần không bằng nhau thì:

80

81

- Giả sử số mol mỗi chất ở thí nghiệm này bằng k lần số mol mỗi chất ở thí nghiệm khi. Sau đó giải theo các dạng bài toán trên.

- Khi biết lượng chênh lệch giữa 2 phần thì gọi m1, m2 là khối lượng mỗi phầnlập hệ phương trình:

: khối lượng chênh lệch do đề bài cho

Khi phản ứng xảy ra không hoàn toàn

Đặt ẩn là số mol các chất trong hỗn hợp ban đầu và các chất trong hỗn hợp sau phản ứng. Sau đó lập các phương trình toán học theo giả thiết và có thể thêm các phương trình toán học dựa vào định luật bảo toàn khối lượng và định luật bảo toàn nguyên tố.

- Định luật bảo toàn khối lượng :

- Định luật bảo toàn số mol nguyên tố : Sau phản ứng nhiệt nhôm nếu hỗn hợp rắn tác dụng với chất oxi hóa

mạnh như (HNO3, H2SO4 đặc nóng) thì cần xác định đúng sự thay đổi số oxi hóa của các chất trước và quá trình phản ứng rồi vận dụng định luật bảo toàn electron sẽ cho kết quả nhanh.

Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm:

( luôn tính theo chất ít hơn)

c. Phương pháp giải nhanhBài toán nhiệt nhôm thường sử dụng các phương pháp:

Định luật bảo toàn khối lượng Định luật bảo toàn electron Định luật bảo toàn nguyên tố

Thông qua các phương pháp này sẽ cho kĩ năng tính nhanh.2.2.11.2.Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít khí H2 (ở đktc). Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch Y, thu được 39 gam kết tủa. Giá trị của m là A. 48,3. B. 45,6. C. 36,7. D. 57,0. Hướng dẫn giải

8Al + 3Fe3O4 4Al2O3+ 9Fe

Chất rắn Y gồm : Al(dư), Fe, Al2O3


81

82

Số mol Al(OH)3 = 0,5 (mol)Theo định luật bảo toàn số mol Al ta có: nAl(bđ) = số mol Al(OH)3 = 0,5 (mol)

Theo định luật bảo toàn e, ta có : nAl(dư) =

Số mol Al phản ứng = 0,5- 0,1= 0,4(mol)

Theo định luật bảo toàn e, ta có : số mol Fe3O4 =

m = 27.0,5 + 232.0,15= 48,3 (gam)

(Đáp án A)Ví dụ 2: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3 thu được hỗn hợp Y. Cho Y tan hết trong dung dịch H2SO4 thu được 7,84 lít H2 (ở đktc). Nếu cho Y tác dụng NaOH dư thấy có 3,36 lít H2 (ở đktc). Khối lượng Al trong hỗn hợp X là

A. 2,7gam. B . 8,1gam. C. 10,8gam. D. 5,4gam.


2Al + Fe2O3 Al2O3+ 2Fe


Số mol H2 sinh ra khi Y tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng = 0,35 (mol)

Số mol H2 sinh ra khi Y tác dụng với dung dịch NaOH = 0,15 (mol)

Số mol H2(do Fe sinh ra) = số mol Fe = số mol Al( pư) = 0,35 -0,15 = 0,2 (mol)

Theo định luật bảo toàn e, ta có : số mol Al(dư) =

Áp dụng định luật bảo toàn số mol nguyên tố, ta có:

Số mol Al (ban đầu) = 0,2 + 0,1= 0,3 (mol)

m Al = 27.0,3 = 8,1(gam)

(Đáp án B)Ví dụ 3: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Fe2O3 tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 3.36 lít H2 (ở đktc). Nếu nung nóng m gam hỗn hợp X đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 18,2 gam rắn. Số gam Al, Fe2O3 ban đầu lần lượt là

A. 2,7 và 16,0. B. 2,7 và 8,0. C. 2,7 và 15,5. D. 2,7 và 24,0.



82

83

Theo định luật bảo toàn e, ta có : số mol Al =

mAl

= 27.0,1=2,7(gam)

Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có mX

=18,2(gam)

Khối lượng của Fe2

O3

= 18,2-2,7 =15,5 (gam)

(Đáp án C)Ví dụ 4:Trộn 6,48 gam Al với 16 gam Fe2O3.Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm thu được chất rắn X. Khi cho X tác dụng dung dịch NaOH dư thu được 1,344 lít khí H2 (ở đktc). Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm là

A. 100% . B. 85%. C. 80%. D. 75%.


Số mol Al = 0,24 (mol)

Số mol Fe2O3 = 0,1 (mol)




nAl(pư)

= 0,24-0,04 = 0,2(mol) số mol Fe2

O3

(pư) = 0,1 (mol)

Hiệu suất phản ứng tính theo Fe2O3

(Đáp án A)Ví dụ 5: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp 26,8 gam X gồm Al và Fe2O3 cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau :

-Phần I tác dụng dung dịch NaOH dư thu được khí H2

-Phần II tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 5,6 lít khí H2 (ở đktc)83

84

Khối lượng Al và Fe có trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là

A. 5,4 gam và 11,4gam. B. 10,8gam và 16gam.

C. 2,7gam và 14,1gam. D. 7,1gam và 9,7gam.


Số mol H2 = 0,25 (mol)số mol H2 do hỗn hợp Y sinh ra = 0,5(mol)


( mol) 2a a 2a

Gọi a là số mol của Fe2O3, b là số mol Al (dư)

mX = 26,8(gam) 160a + 27(2a+b) = 26,8 (1)

Theo định luật bảo toàn e, ta có : 2a.2+ 3b = 0,5.2 (2)

Từ (1) và (2), ta có: a = 0,1(mol); b = 0,2(mol)

(Đáp án B)Ví dụ 6: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3 thu được chất rắn Y. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 3,36 lít khí (ở đktc) còn lại chất rắn Z. Cho Z tác dụng dung dịch H2SO4 loãng(dư) thu được 8,96 lit khí ( ở đktc). Số gam của Al và Fe2O3 lần lượt là

A. 13,5 và 16. B. 13,5 và 32. C. 6,75 và 32. D. 10,8 và 16.




Số mol H2 sinh ra khi Y tác dụng với dung dịch NaOH = 0,15 (mol)

Số mol H2 sinh ra khi Z tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng = 0,4 (mol)

Số mol H2(do Fe sinh ra) = số mol Fe = số mol Al( pư) = 0,4(mol)



84

85

Số mol Al (ban đầu) = (0,4+0,1) = 0,5 (mol)

Theo định luật bảo toàn số mol nguyên tố Fe, ta có: số mol Fe2O3 = 0,2(mol)

(Đáp án B)Ví dụ 7: Nung nóng m gam hỗn hợp Al và Fe2O3 (trong môi trường không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau:

- Phần 1 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng (dư), sinh ra 3,08 lít khí H2 (ở đktc).

- Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH (dư), sinh ra 0,84 lít khí H2 (ở đktc).

Giá trị của m là

A. 22,75. B. 21,40. C. 29,40. D. 29,43.




Số mol H2 phần 1 = 0,1375 (mol)

Số mol H2 phần 2 = 0,0375 (mol)

Số mol H2(do Fe sinh ra) = số mol Fe = số mol Al(pư) = 0,1375 -0,0375 = 0,1 (mol)

Theo định luật bảo toàn e, ta có :

số mol Al(dư) =


Số mol Al (ban đầu) = 2(0,025+0,1) = 0,25 (mol)

Số mol Fe2O3( ban đầu) = 0,1(mol)

m = 27.0,25 + 160.0,1=22,75 (gam)

(Đáp án A)Ví dụ 8: Nung nóng một hỗn hợp gồm Al và 16 gam Fe2O3 (trong điều kiện không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch NaOH 1M sinh ra 3,36 lít H2 (ở đktc). Giá trị của V là

85

86

A. 150. B. 100. C. 200. D. 300




Chất rắn X gồm Al(dư), Fe, Al2O3

Số mol Fe2O3 = 0,1 (mol) = Số mol Al2O3


Al2O3+ 2NaOH2NaAlO2+ H2O

(mol) 0,1 0,2

2Al+ 2NaOH+ 2H2O2NaAlO2+ 3H2

(mol) 0,1 0,1

V =

(Đáp án D)Ví dụ 9: Nung nóng hỗn hợp gồm m gam Al và 1,6 gam Fe2O3 đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sản phẩm sau phản ứng tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH tạo 0,672 lít khí (ở đktc). Giá trị của m là

A. 0,54. B. 0,81. C. 1,08. D. 1,62.




Chất rắn X gồm Al(dư), Fe, Al2O3

Số mol Fe2O3 = 0,01 (mol) = Số mol Al2O3


Theo định luật bảo toàn nguyên tố Al, ta có nAl(bđ) = 0,1+ 0,01.2 = 0,03(mol)

mAl = 27.0,03 = 0,81(gam)

86

87

(Đáp án B)Ví dụ 10: Trộn 0,81 gam bột Al với hỗn hợp bột Fe2O3, CuO, Cr2O3 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp X. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO 3 đun nóng thu được V lít NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là

A.0,336. B.0,224. C.0,672. D.0,560.


Trong toàn bộ quá trình chỉ có Al, và HNO3 có sự thay đổi số oxi hóa ( trạng thái đầu và cuối)nAl = 0,03 (mol)

Theo định luật bảo toàn e, ta có: 3nAl= 3nNO nNO= nAl= 0,03(mol)

VNO = 0,03.22,3 = 0,672(lít)

(Đáp án C)


Câu 1: Nung nóng 1 hỗn hợp X gồm bột Fe2O3 và bột Al trong môi trường không có không khí. Những chất rắn còn lại sau phản ứng, nếu cho tác dụng với dung dịch NaOH dư sẽ thu được 0,3 mol H2; nếu cho tác dụng với dung dịch HCl dư sẽ thu được 0,4 mol H2. Số mol Al có trong trong hỗn hợp X là

A. 0,3 mol . B. 0,6 mol. C. 0,4 mol. D. 0,5 mol.

Câu 2: Dùng m gam Al để khử hết 1,6 gam Fe2O3. Sản phẩm sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch NaOH dư được 0,672 lít khí (ở đktc). Giá trị của m là

A. 0,54. B. 0,81. C. 1,75. D. 1,08.Câu 3: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm 26,8 gam hỗn hợp bột X gồm: Al và Fe2O3 cho tới khi hoàn toàn (giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe2O3 thành Fe) thu được hỗn hợp X. Cho X tác dụng với lượng dư dung dịch HCl được 11,2 lít H2 (ở đktc). Số gam của Al trong X là

A. 5,40. B. 7,02. C. 9,72. D. 10,80. Câu 4 : Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm 21,4 gam hỗn hợp X gồm bột Al và Fe 2O3 (trong điều kiện không có không khí), thu được hỗn hợp Y. Cho Y tác dụng hết với dung dịch HCl dư được dung dịch Z. Cho Z tác dụng với dung dịch NaOH dư được kết tủa T. Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 16 gam chất rắn. Khối lượng Al và Fe2O3 trong hỗn hợp X lần lượt là

A. 4,4 gam và 17 gam. B.5,4 gam và 16 gam.

C. 6,4 gam và 15 gam. D. 7,4 gam và 14 gam.

Câu 5: Trộn đều 0,54 gam bột nhôm với bột Fe2O3 và bột CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu đựơc hỗn hợp X. Cho X tác dụng với dung dịch HNO3 được hỗn hợp Y gồm NO và NO2 có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 3. Thể tích khí NO và NO2 (ở đktc) trong Y lần lượt là

87

88

A. 0,224 và 0,672. B. 2,24 và 6,72. C. 0,672 và 0,224. D. 6,72 và 2,24.

Câu 6 : Trộn 1,62 gam bột Al với hỗn hợp bột Fe2O3, CuO, rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp X. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO3 đun nóng thu được V lít NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc).Giá trị của V là

A.3,360. B.2,240. C.1,344. D.5,600.

Câu 7: Nung nóng m gam hỗn hợp Al và Fe2O3 (trong môi trường không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau:

- Phần 1 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng (dư), sinh ra 3,08 lít khí H2 (ở đktc);

- Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH (dư), sinh ra 0,84 lít khí H2 (ở đktc). Giá trị của m là

A. 21,40. B. 29,40. C. 29,43. D. 22,75

Câu 8: Nung hỗn hợp bột gồm 15,2 gam Cr2O3 và m gam Al ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được 23,3 gam hỗn hợp rắn X. Cho toàn bộ hỗn hợp X phản ứng với axit HCl (dư) thoát ra V lít khí H2 (ở đktc). Giá trị của V là

A. 4,48. B. 3,36. C. 7,84. D. 10,08.

Câu 9 : Để điều chế được 78 gam Cr từ Cr2O3 (dư) bằng phương pháp nhiệt nhôm với hiệu suất của phản ứng là 90% thì khối lượng bột nhôm cần dùng tối thiểu là

A. 81,0 gam B. 40,5 gam C. 45,0 gam D. 54,0 gamCâu 10: Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 6,72 lít khí H2 (ở đktc). Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch Y, thu được 46,8 gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 73,8 B. 57,0 C. 45,6 D. 36,7

3. HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI - Học sinh sau khi được giáo viên hướng dẫn “Phân lọai và phương pháp giải bài tập trắc nghiệm Hoá học phần kim lọai” trong đề tài này đã có tiến bộ rõ nét. Giáo viên tự tin hơn khi đứng lớp, tạo niềm tin cho học sinh, làm tăng hứng thú học tập bộ môn Hoá học cho học sinh.- Học sinh dễ hiểu bài, tiếp thu bài tốt, kết quả học tập được nâng cao.- Học sinh giải nhanh hơn các bài tập trắc nghiệm Hóa học.- Kỹ năng phân lọai và nhận dạng bài tóan Hóa học của các em học sinh tiến bộ vượt bậc.- Học sinh cảm thấy yêu thích bộ môn Hóa học hơn, hăng say giải bài tập trắc nghiệm Hóa học để nâng cao trình độ của bản thân.- Số học sinh khá giỏi bộ môn Hóa học tăng, số học sinh yếu, kém giảm rõ rệt.- Đề tài này cũng được đồng nghiệp sử dụng và đem lại kết quả của họat động dạy học rất khả quan, kết quả học tập của học sinh được nâng lên

88

89

- Giờ đây khi các em học sinh làm các bài kiểm tra, các bài thi học kì, các kỳ thi đại học, cao đẳng, các em sẽ tự tin hơn khi làm và chắc chắn trình độ của học sinh sẽ nâng cao đáng kễ. Đây cũng chính là nguồn cổ vũ lớn lao động viên tôi hoàn thành các chuyên đề tiếp theo với mong ước nâng cao chất lượng dạy học.-Việc lựa chọn phương pháp tối ưu là điều rất quan trọng khi giải bài tập trắc nghiệm hoá học. Sau khi nắm vững một số phương pháp, cùng với sự nắm vững kiến thức sách giáo khoa sẽ đem lại kết quả thật cao trong các kỳ thi. Sau đây tôi xin so sánh kết quả giảng dạy trong 2 năm học vừa qua + Năm học 2010-2011 : kết quả học sinh đạt trung bình môn là 92,5%(trong đó 70% là học sinh khá giỏi)+ Năm học 2011-2012 : Sau khi đã áp dụng các phương pháp giải trong đề tài này kết quả học sinh đã tiến triển rõ nét : kết quả học sinh đạt trung bình môn là 100% ( trong đó 80,49 % là học sinh khá giỏi)

Xếp lọai Năm học

2011-2012Năm học

2010-2011Giỏi-Khá 70.49% 60.25%

Trung bình 28.51% 34,230%Yếu-Kém 0% 5.52%

4.ĐỀ XUẤT, KIẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG–Đề tài này dùng để dạy học sinh lớp 12 nâng cao, có thể dạy học sinh lớp 11, lớp 10.-Đề tài này đã được áp dụng ở một số trường ở tỉnh Đồng Nai và một số trường ở TP Hồ Chí Minh.- Muốn giải nhanh và chính xác các bài tập Hóa học, đặc biệt là bài bài tập trắc nghiệm thì học sinh phải nắm vững kiến thức lý thuyết trong sách giáo khoa.- Nhận dạng được bài toán và phương pháp giải bài tập nhanh cho từng dạng đó.- Nắm chắc từng phương pháp giải, rèn luyện kỹ năng giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học.- Muốn tìm ra được những phương pháp giải bài toán hay, ngắn gọn bản thân giáo viên và học sinh phải nắm vững các định luật: bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn điện tích, bảo toàn số mol, bảo toàn nguyên tố ….- Các phương pháp dùng công thức tương đương, phương pháp tăng giảm khối lượng, phương pháp biện luận, phương pháp ghép ẩn số, phương pháp dựa theo sơ đồ phản ứng, phương pháp tự chọn lượng chọn lượng chất, sơ đồ đường chéo, sử dụng phương trình ion rút gọn, phương pháp qui đổi…cũng đựợc giáo viên hướng dẫn học sinh sử dụng nhuần nhuyễn. - Các thủ thuật toán học để giải nhanh bài toán hóa Học trắc nghiệm.- Sau khi nắm vững các định luật và các phương pháp giải, người giáo viên phải giải nhiều cách khác nhau. Sau đó tìm ra cách nào là ngắn nhất, học sinh dễ hiểu nhất phù hợp với đặc thù của bài tập Hoá học trắc nghiệm để hướng dẫn học sinh làm.-Mặc dù đã có rất nhiều cố gắng nhưng do thời gian hạn chế nên không tránh khỏi sai sót mong quí vị giám khảo góp ý để đề tài của tôi được hoàn thiện hơn. -Tôi xin chân thành cám ơn toàn bộ thành viên tổ hoá học đã giúp tôi hoàn thành đề tài này.

89

90

5. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bộ giáo dục và đào tạo, Đề thi tuyển sinh đại học, cao đẳng từ năm 2007 đến năm

20102. Bộ giáo dục và đào tạo(2008), Sách giáo khoa Hóa học 12 nâng cao, nhà xuất bản GD3. Nguyễn Đình Độ(2010), Các công thức giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học, nhà

xuất bản ĐHQGHN.4. Đỗ Xuân Hưng(2009), Hướng dẫn giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học, đại cương

và vô cơ, nhà xuất bản ĐHQGHN.5. Phùng Ngọc Trác( chủ biên)(2008), Phân loại và phương pháp giải toán Hóa 12, phần

vô cơ, nhà xuất bản HN.6. Nguyễn Xuân Trường(2009), Bài tập trắc nghiệm Hoá học lớp 12, nhà xuất bản giáo

dục. Long Thành ngày 19 tháng 5 năm 2012

NGƯỜI THỰC HIỆN

NGUYỄN TRÍ NGẪN

SỞ GD & ĐT ĐỒNG NAI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAMĐơn vị : Trường THPT Long Thành Độc lập –Tự do-Hạnh phúc

Long Thành ngày 19 tháng 5 năm 2012 PHIẾU NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

90

91

Năm học : 2011-2012

Tên sáng kiến kinh nghiệm : PHÂN LỌAI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC 12 PHẦN KIM LOẠIHọ và tên tác giả : Nguyễn Trí Ngẫn Đơn vị : Trường THPT Long Thành Lĩnh vực : Quản lý giáo dục : Phương pháp dạy học bộ môn : Hoá Học :Phương pháp giáo dục Lĩnh Vực khác :

1. Tính mới :- Có giải pháp hoàn toàn mới : - Có phương pháp cải tiến từ phương pháp đã có

2. Hiệu quả :- Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng trong toàn ngành có hiệu quả cao - Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng trong toàn ngành có hiệu quả cao -Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả cao - Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả cao

3. Khả năng áp dụng - Cung cấp được các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đường lối, chính sách : Tốt Khá Đạt - Đưa ra các giải pháp khuyến nghị có khả năng ứng dụng thực tiễn, dễ thực hiện và dễ đi vào cuộc sống : Tốt Khá Đạt - Đã được áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả hoặc có khả năng áp dụng đạt hiệu quả trong phạm vi rộng : Tốt Khá Đạt

XÁC NHẬN CỦA TỔ TRƯỞNG CHUYÊM MÔN THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ (Ký tên và ghi rõ họ và tên ) (Ký tên, ghi rõ họ và tên và đóng dấu )

91

sƠ lƯỢc lÝ lỊch khoa hỌc - wordpress.com · web viewm kim loại = 34,5- 6,4 = 28,1(gam)...

Documents