1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN TỰ DO CHỌN LƯỢNG CHẤT I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1) Nguyên tắc áp dụng Khi gặp các bài toán có lượng chất đề cho dưới dạng tổng quát ( dạng tỉ lệ mol, tỉ lệ % theo thể tích, khối lượng , hoặc các lượng chất đề cho đều có chứa chung một tham số: m (g), V(l), x(mol)…) thì các bài toán này sẽ có kết quả không phụ thuộc vào lượng chất đã cho. Phương pháp : tự chọn một lượng chất cụ thể theo hướng có lợi cho việc tính toán, biến bài toán từ phức tạp trở nên đơn giản. Sau khi đã chọn lượng chất thích hợp thì bài toán trở thành một dạng rất cơ bản, việc giải toán lúc này sẽ thuận lợi hơn rất nhiều. 2) Lưu ý : Nếu bài toán khảo sát về % m ( hoặc % V ) của hỗn hợp thì thường chọn hỗn hợp có khối lượng 100 gam ( hoặc 100 lít ). Khi khảo sát về 1 PƯHH thì chọn hệ số làm số mol chất phản ứng. II- BÀI TẬP MINH HỌA 1)Hoà tan một lượng oxit của kim loại R vào trong dd H 2 SO 4 4,9% ( vừa đủ ) thì thu được một dung dịch muối có nồng độ 5,87%. Xác định CTPT của oxit kim loại. * Giải : Đặt công thức tổng quát của oxit là R 2 O x ( x là hoá trị của R ) Giả sử hoà tan 1 mol R 2 O x R 2 O x + xH 2 SO 4 → R 2 (SO 4 ) x + xH 2 O 1mol x(mol) 1mol (2M R + 16x) g 98x (g) (2M R + 96x)g Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có : dd sau pö R R .x m ( M x ) ( M x )g , = + + ⋅ = + 9 8 2 1 6 1 0 0 2 2 0 1 6 4 9 Phương trình nồng độ % của dung dịch muối là : R R M x % , M x + ⋅ = + 2 9 6 1 0 0 5 8 7 2 2 0 1 6 suy ra ta có M R = 12x Vì x là hoá trị của kim loại trong oxit bazơ nên : 1 ≤ x ≤ 4 Biện luận: x 1 2 3 4 M R 12 24 36 48 Vậy kim loại là Mg ; oxit kim loại là : MgO 2) Hỗn hợp chứa Fe,FeO, Fe 2 O 3 . Nếu hoà tan hết a gam hỗn hợp bằng HCl thì lượng H 2 thoát ra bằng 1% lượng hỗn hợp đem thí nghiệm. Nếu khử a (g ) hỗn hợp bằng H 2 đun nóng, dư thì thu được một lượng nước bằng 21,15% lượng hỗn hợp đem thí nghiệm. Xác định % mỗi chất trong hỗn hợp đem thí nghiệm. ( ĐS: 28%, 36%, 36% ) 2 3) Cho a gam dung dịch H 2 SO 4 loãng nồng độ C% tác dụng hoàn toàn với hỗn hợp 2 kim loại K và Fe ( Lấy dư so với lượng phản ứng ). Sau phản ứng, khối lượng khí sinh ra là 0,04694 a (g). Tìm C% * Giải : Giả sử a = 100 g ⇒ ⇒⇒ ⇒ 2 4 2 2 H SO H O H m c(gam ) m 100 c(gam) m 4, 694(gam )  =  = −   =  Vì hỗn hợp kim loại Fe, Na lấy dư nên xảy ra các phản ứng sau : 2K + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + H 2 ↑ (1) Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 ↑ (2) 2K (dư) + 2H 2 O → 2KOH + H 2 ↑ (3) Theo các ptpư (1),(2),(3) ta có : 2 2 4 2 H H SO H O 1 10 0 c 4, 6 94 n n n ( ) 2 18 2 C 1 + 9 8 2 − = + ⋅ ⇔ ⋅ = ∑ ∑ ⇒ 31 C = 760 ⇒ C = 24,5 Vậy nồng độ dung dịch H 2 SO 4 đã dùng là C% = 24,5% 4) Hoà tan muối cacbonat của kim loại M bằng lượng vừa đủ dung dịch H 2 SO 4 9,8% ( loãng ) thu được dung dịch muối có nồng độ 14,18%. Hỏi R là kim loại nào. Hướng dẫn: giải tương tự như bài 1 5) Hỗn hợp NaCl và KCl ( hỗn hợp A ) tan trong nước thành dung dịch. Thêm AgNO 3 dư vào trong A thì thấy tách ra một lượng kết tủa bằng 229,6% so với lượng A. Tìm % mỗi chất trong A. Hướng dẫn: Chọn lượng A = 100gam ( hoặc đặt số mol a,b rồi lập phương trình biểu diễn quan hệ giữa lượng A và lượng kết tủa, rút ra tỷ lệ a : b ) 6) Nung 1,32 a (g) hỗn hợp Mg(OH) 2 và Fe(OH) 2 trong không khí đến khối lượng không đổi nhận được một chất rắn có khối lượng bằng a(g). Tính % mỗi oxit tạo ra. Hướng dẫn: Chọn a = 1 7)* Hỗn hợp X gồm CO 2 ; CO; H 2 có % thể tích lần lượt là a,b,c và % khối lượng lần lượt là a’,b’,c’ . Đặt a ' b ' c ' x ; y ; z a b c = = = a) Hỏi x,y,z nhỏ hơn hay lớn hơn 1 b) Nếu y =1 thì tỉ lệ thể tích của CO 2 và H 2 trong hõn hợp như thế nào. Hướng dẫn: Chọn hỗn hợp X là 1mol 8) Một lượng vôi bị biến chất gồm CaCO 3 và Ca(OH) 2 . Nung nóng A ở nhiệt độ cao thì khối lượng chất rắn còn lại bằng 60% khối lượng hỗn hợp ba đầu. Hãy tính % khối lượng hỗn hợp ban đầu. Hướng dẫn: Chọn hỗn hợp đầu là 100gam ( ĐS: 80% ; 20% ) 9) Một loại đá gồm CaCO 3 ; MgCO 3 và Al 2 O 3 trong đó Al 2 O 3 bằng 1 8 khố i l ượ ng mu ố i cacbonat. Khi nung đ á ở 1200 0 C thu đượ c s ả n ph ẩ m r ắ n có kh ố i l ượ ng b ằ ng 6 10 kh ố i l ượ ng đ á tr ướ c khi nung. Tính % kh ố i l ượ ng m ỗ i ch ấ t trong đ á. 3 Hướng dẫn : Cách 1: gi ả s ử kh ố i l ượ ng đ á là 100g s ố mol m ỗ i ch ấ t là x,y,z ( mol) ⇒ 100x + 84y + 102z = 100 (1) 100x + 84y = 8. 102z (2) T ừ (1) và (2) ⇒ z = 0,1089 ⇒ %Al 2 O 3 = 11,1% (2) ⇔ 100x + 84y = 88,8 (2’) R ắ n sau khi nung g ồ m: CaO, MgO, Al 2 O 3 có kh ố i l ượ ng 6 10 × 100 = 60 gam T ừ pthh ⇒ 56x + 40y = 60 - 11,1 = 48,9 ( 3) Gi ả i h ệ (2’ và 3) đượ c : x = 0,78 ; y = 0,125 ⇒ %m = 78,4 % ; 10,5 % Cách 2: gi ả s ử kh ố i l ượ ng đ á là 100g ⇒ m rắn sau = 60 g ; 2 3 Al O m 100 : 9 11,1gam = = Vi ế t PTHH : ⇒ h ệ ph ươ ng trình : 100x 84y 100 11,1 88,9 56x 40y 60 11,1 48,9 + = − =   + = − =  gi ả i h ệ pt tìm x,y 10) H ỗ n h ợ p NaCl và NaBr tác d ụ ng v ớ i AgNO 3 d ư thì l ượ ng k ế t t ủ a t ạ o ra có kh ố i l ượ ng b ằ ng l ượ ng AgNO 3 đ ã ph ả n ứ ng. Tìm % kh ố i l ượ ng m ỗ i ch ấ t trong h ỗ n h ợ p ban đầ u. Hướng dẫn : Gi ả i nh ư bài 5 ( Đ S: 72,16% ; 27,84% ) 11) M ộ t h ỗ n h ợ p Na, Al, Fe N ế u cho h ỗ n h ợ p tác d ụ ng v ớ i n ướ c d ư thì thu đượ c V lít khí N ế u cho h ỗ n h ợ p tác d ụ ng v ớ i NaOH d ư thì thu đượ c 7 4 V lít khí N ế u cho h ỗ n h ợ p tác d ụ ng v ớ i HCl d ư thì đượ c 9 4 V lít khí a/ Tính % kh ố i l ượ ng m ỗ i ch ấ t trong h ỗ n h ợ p b/ N ế u gi ữ nguyên l ượ ng Al còn thay Na và Fe b ằ ng 1 kim lo ạ i hoá tr ị II v ớ i l ượ ng b ằ ng ½ t ổ ng kh ố i l ượ ng c ủ a Na và Fe r ồ i cho tác d ụ ng v ớ i HCl d ư thì v ẫ n thu đượ c 9 4 V lít khí ( các th ể tích khí đ o ở cùng t 0 , p ). Xác đị nh tên kim lo ạ i hoá tr ị II. Hướng dẫn: a) ch ọ n các s ố mol H 2 ở m ỗ i TN l ầ n l ượ t là 1; 1,75 và 2,25 mol b) Dùng ph ươ ng pháp trung bình c ộ ng : 23 < M < 28 ( ch ọ n Mg ) 12) M ộ t lo ạ i đ á ch ứ a 80% CaCO 3 ; 10,2% Al 2 O 3 ; 9,8% Fe 2 O 3 . Nung đ á ở nhi ệ t độ cao thu đượ c ch ấ t r ắ n có kh ố i l ượ ng b ằ ng 78% kh ố i l ượ ng đ á tr ướ c khi nung. a/ Tính hi ệ u su ấ t c ủ a ph ả n ứ ng phân hu ỷ CaCO 3 b/ Tính % CaO trong đ á sau khi nung c/ C ầ n bao nhiêu ml dung d ị ch HCl 0,5M để hoà tan 10 gam đ á sau khi nung, gi ả s ử ph ả n ứ ng x ả y ra hoàn toàn. Hướng dẫn : Gi ả s ử h ỗ n h ợ p đ á là 100g ( Đ S: 62,5% ; 35,9% ; 658ml ) 13) Cho h ỗ n h ợ p Fe, Na( l ấ y d ư ) tác d ụ ng v ớ i m(gam ) dung d ị ch HCl x% thì th ấ y có 0,56m(lít) H 2 ( đ ktc) . Xác đị nh x %. Hướng dẫn : Gi ả i t ươ ng t ự nh ư bài 3 . 1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN TỰ DO CHỌN LƯỢNG CHẤT I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1) Nguyên tắc áp dụng Khi gặp các bài toán có lượng chất đề cho dưới dạng tổng quát ( dạng. khối lượng , hoặc các lượng chất đề cho đều có chứa chung một tham số: m (g), V(l), x(mol)…) thì các bài toán này sẽ có kết quả không phụ thuộc vào lượng chất đã cho. Phương pháp : tự chọn. một lượng chất cụ thể theo hướng có lợi cho việc tính toán, biến bài toán từ phức tạp trở nên đơn giản. Sau khi đã chọn lượng chất thích hợp thì bài toán trở thành một dạng rất cơ bản, việc giải