Đang tải... (xem toàn văn)
SKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tốSKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tốSKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tốSKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tốSKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tốSKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tốSKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tốSKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tốSKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tốSKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tốSKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tốSKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tốSKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tốSKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tốSKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tốSKKN Phương pháp bảo toàn nguyên tố
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ LÝ DO CHỌN CHUYÊN ĐỀ 1/Các năm gần đây, kỳ thi tốt nghiệp đại học, đề thi cho dạng trắc nghiệm 100% địi hỏi học sinh phải nhìn nhanh, giải nhanh xác 2/ Nếu giải theo cách truyền thống thường viết hết phương trình phản ứng dùng phương pháp đại số để giải, nhiều thời gian không đáp ứng kịp đề thi đại học Do địi hỏi Học sinh phải nắm vững phương pháp giải nhanh, xác Có nhiều phương pháp có phương pháp Bảo tồn ngun tố Phương pháp ứng dụng rộng rãi loại phản ứng cấp học 3/Để cho Học sinh áp dụng tốt phương pháp Tơi có vài ý nhỏ trình bày để nhằm giúp em thực Thực tế qua nhiều năm, Tôi hướng dẫn phần theo thời điểm học em, thấy Học sinh làm tương đối tốt Do Tơi hệ thống lại số tập có liên quan đến Bảo toàn nguyên tố Do chủ quan Tơi nên khơng tránh khỏi thiếu sót, nhờ Q Thầy Cơ đóng góp dùm để chun đề đầy đủ Chân thành cám ơn Quý Thầy Cô MỤC TIÊU 1/ Giúp Học sinh hệ thống dạng thường làm theo Bảo toàn nguyên tố 2/ Giúp Học sinh giải nhanh xác số tập dạng 3/ Giúp Học sinh biết phân tích suy luận, vận dụng tốt cho trường hợp khác PHẠM VI ÁP DỤNG 1/ Áp dụng cho Học sinh cấp học, có học mơn Hóa 2/Có kiểu tập cho Học sinh yếu, trung bình,khá, giỏi 3/Một số tập phần Vô phần hữu NĂM HỌC: 2013-2014 Phạm Thị Diệu Hạnh SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ CƠ SỞ LÝ THUYẾT I.NỘI DUNG ĐỊNH LUẬT Phát biểu định luật “Khối lượng nguyên tố (hay số mol nguyên tử nguyên tố) không đổi so với trước sau phản ứng hóa học hay q trình biến đổi hóa học” II HỆ QUẢ VÀ ỨNG DỤNG 1.Trong chất khối lượng chất tổng khối lượng nguyên tử hay nhóm nguyên tử tạo nên hợp chất Áp dụng làm tốn Bảo tồn chất: a/ Khối lượng oxít= khối lượng oxi + khối lượng kim loại b/Khối lượng hidroxit= khối lượng kim loại + khối lượng nhóm OH c/Khối lượng muối = khối lượng kim loại + khối lượng gốc axit d/ Khối lượng CxHyOzNt….= mC+mH +mO +mN Dạng tập liên hệ thay nguyên tử hay nhóm nguyên tử nguyên tử hay nhóm nguyên tử khác có hóa trị hay theo tỉ lệ định, theo số mol hóa trị Ở Tơi thường trình bày theo hóa trị để Học sinh lớp 8, 9,10 chưa học đến ion, ,khi xem, em hiểu làm Ví dụ 1: Khi thay Al hóa trị III Cu có hóa trị II, ta thành lập sau: 2AlIII → 3CuII Ví dụ 2: thay gốc`cacbonat (hóa trịII) gốc muối clorua (hóa trị I) CO32- → 2ClVí vụ 3: Trong phản ứng kim loại tác dụng axit giải phóng H2 xem kim loại thay H2 (xem hóa trị II) để thiết lập cân bằng: Như: 2AlIII → 3H2II; 2NaI → H2II 2/ Mối liên hệ số mol nguyên tử phân tử Tổng quát Phân tử AxByCz ta có: -số mol A (nA) = xlần số mol AxByCz ( ký hiệu nA x.nAx By Cz ) -Số mol B(nB) =y.lần số mol AxByCz (ký hiệu nB y.nAx ByCz ) - Số mol C (nC) = z lần số mol AxByCz ( ký hiệu nC z.nAx ByCz ) Hay thiết lập theo sơ đồ tính theo hệ số cân bằng: AxBxCz → xA hay AxBxCz →yB hay AxBxCz → zC 3/Trong chuỗi phản ứng tổng số mol nguyên tử nguyên tố không đổi a/Áp dụng nhiều cho tâp có nhiều giai đoạn, tập Hiệu suất phản ứng b/ Áp dụng giải nhiều tập đốt cháy chất hữu cơ, bảo toàn nguyên tố C, H, N… nC (trong A) = nC ( CO2) + nC (trong CO) + nC (trong xô đa ) … nH (trong A) = nH (trong nước) +nH (trong HCl) +… nN (trong A) = nN (trong Nitơ) +nN (trong amoniắc) nO (trong A) = nO (trong CO) +nO (trong cacbonic) +….- nO( oxi đôt) NĂM HỌC: 2013-2014 Phạm Thị Diệu Hạnh SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ ChươngI BẢO TOÀN VỀ CHẤT ‘Khối lượng chất tổng khối lượng nguyên tố hợp chất đó.” A.Dạng 1: Bài tốn kim loại tác dụng với axít Loại 1: Tính khối lượng muối số mol axit đề cho khối lượng kim loại số mol khí ngược lại hay tính số mol axit mmuối = mgốc axít + mKL KL (((KL: kim loại) 2Cl H Do phải tìm số mol gốc axit dựa vào số mol khí - Cách thiết lập sơ đồ sản phẩm thu từ chất, cân theo nguyên tố I ĐỐI VỚI AXIT LOẠI 1: axit tác dụng với kim loại tạo muối giải phóng H2 HCl; H2SO4 lỗng; H3PO4; RCOOH.,… 1/ Đối với HCl KL 2Cl H Dựa vào số mol H2 tính số mol HCl 2HCl theo sơ đồ hay nCl- = 2nH2 mmuối = mCl- + mKL = 2nH2.35.5 +mKL -Từ sơ đồ tính số mol axit mà khơng cần viết phương trình phản ứng Ví dụ 1: 16,6 gam hỗn hợp gồm Fe Al phản ứng vừa đủ với V mlddHCl 2M thu 11,2 lít H2 (đktc) dung dịch A Cô cạn dung dịch A m(g) chất rắn Thể tích V (ml) m (g) A 250 52,1 B 500 34,35 C 500 52,1 D 250 34,35 Cách giải: nH2= 11,2: 22,4= 0,5 mol KL 2HCl 2Cl+ H2 1mol ← mol ← 0,5 mol Từ tính: mMuối = 1x 35,5 + 16,6 =52,1 VddHCl = :2 = 0,5 lít = 500ml Đáp án C Ví dụ 2: Cho m(g) hỗn hợp gồm Fe, Cu, Al phản ứng vừa đủ với 400ml ddHCl 2M thu g chất rắn, V(l) khí dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu 39,4 g chất rắn Lượng m(g) hỗn hợp V (lit) khí là: A 15 8,96 lít B11 4,48 C 11 8,96 D 15 17,92 Cách giải: -BTNT (Cl) nCl nHCl 0, 4.2 0,8mol mhh = mmuối - mCl +mCu= 39,4 -0,8x35,5 +4= 15 -BTNT (H): 2HCl → H2 nH 0,5nHCl 0,5.0,8 0, 4mol VH 0, 4.22, 8,96lit Chọn đáp án A 2/ Đối với H2SO4 loãng KL SO4 H Chúng ta thiết lập: H SO4 nSO 2 nH nH SO4 mmuoi 96.nH mKLpu NĂM HỌC: 2013-2014 Phạm Thị Diệu Hạnh SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BẢO TỒN NGUN TỐ Ví dụ 1: Lấy 10,2g hỗn hợp Mg Al đem hoà tan H2SO4 lỗng dư nhận 11,2 lít H2.(đktc) Tính khối lượng muối sunfat tạo thành A 44,6 g B 50,8 g C 58,2 g D 60,4 g Cách giải: mmuối = 0,5.96 + 10,2 = 58,2 (g) Chọn đáp án C Ví vụ 2: Hịa tan 7,74 g hỗn hợp bột Mg, Al 500ml dung dịch hỗn hơp HCl 1M H2SO4 0,28M thu dung dịch X 8,736 lít H2 (đktc) Cơ cạn dung dịch X thu lượng muối khan là: A 38,93gam B 103,85gam C 25,95gam D 77,86 gam (Trích đề thi tuyển sinh Cao Đẳng khối A, B năm 2008) Hướng dẫn giải: 8, 736 0,39mol ; nHCl= 0,5.1 =0,5 mol Ta có: nH 22, nH SO4 0, 28.05 0,14mol Kiểm tra số mol nguyên tử H: nH nHCl 2nH SO4 0,5 2.0,14 2nH 2.0, 39 0, 78mol nên hỗn hợp phản ứng vừa đủ với axit Do đó: mmuèi mCl mSO42 mkl 0, 5.35, 0,14.96 7, 74 38, 93 gam II ĐỐI VỚI AXIT LOẠI 2: H2SO4 đặc; HNO3 nồng độ 1/ Axit HNO3: thiết lập sơ đồ sản phẩm thu từ HNO3 sau; *Cách thiết lập: - Bước 1: viết hai chất HNO3 bên trái sản phẩm khử vế phải cân N hai vế -Bước 2: sau xem vế phải thiếu nguyên tử oxi thêm nhiêu phân tử nước cân lại nguyên tử H phân tử HNO3 - Bước 3: Bổ sung gốc NO3- tạo muối vào vế phải.để cân lại nguyên tử N *Cụ thể: KL a/ HNO3 NO2 +H2O +NO3 Nhận xét nNO tạo muối =1 nNO2 (số oxi hóa giảm 1) KL b/ 4HNO3 NO + 2H2O +3NO3 Nhận xét nNO tạo muối = 3.nNO (số oxi hóa giảm 3) KL N2O + 5H2O +8NO3 Nhận xét nNO tạo muối = nN O ( số c/ 10HNO3 oxi hóa giảm 8) KL N2 +6H2O + 10NO3 Nhận xét nNO tạo muối = 10 nN ( số d/ 12HNO3 oxihóa giảm 10) KL e/ 10HNO3 NH4NO3 + 3H2O + 8NO3 Nhận xét nNO3 tạo muối với kim loại = nNH NO NĂM HỌC: 2013-2014 Phạm Thị Diệu Hạnh SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ *Cách nhớ: 1/ nNO3 tạo muối KL= số oxihóa giảm x số mol khí ( sản phẩm khử) Tổng quát nNO3 tạo muối KL= nNO2 +3nNO + nN 2O +10 nN +8 nNH NO3 mmuối = 62x(1 nNO2 +3nNO + nN 2O +10 nN +8 nNH NO3 ) + mKL (CT I) : 2/ -số mol HNO3 = số mol NO3- tạo muối + tổng số nguyên tử N sản phẩm khử)x số mol sản phẩm khử Hay số mol HNO3 =tổng số nguyên tử H vế phải x số mol sản phẩm khử Tổng quát; nHNO3 2nNO2 4nNO 10nN 2O 12nN 10nNH NO3 (CT II) Nên: * Chú ý: Nếu có tạo NH4NO3 m muối = mNO3 mKL mNH NO3 Ví dụ 1: Hỗn hợp gồm 0,15 mol Cu 0,15 mol Fe phản ứng vừa đủ với dd HNO3 thu 0,2 mol khí NO (đkc, sản phẩm khử nhất) Tổng khối lượng muối dd sau phản ứng A 64,5g B 40,8g C 51,6 D 55,2 KL NO + 2H2O +3NO3 Hướng dẫn: 4HNO3 0,2 0,6mol mmuối = 0,6x62 +0,15x64+0,15x56=55,2 Hoặc áp dụng công thức: mmuối = 3x 0,2x62 + 0,15x64 + 0,15x56= 55,2 Chú ý: Nếu hỏi phần trăm khối lượng muối làm theo định luật bảo toàn electron nhanh Nhưng làm theo bảo toàn nguyên tố 0,15 molCu→0,15 mol Cu(NO3)2 số molNO3-trong Fe(NO3)x=0,6-0,15x2=0,3 mol kết hợp với 0,15mol Fex+ Vậy tạo Fe(NO3)2 0,15mol Từ tính %khối lượng Ví dụ 2: Hỗn hợp gồm 0,4 mol Cu 0,3 mol Fe phản ứng vừa đủ với dd HNO3 thu 0,5 mol khí NO (đkc, sản phẩm khử nhất) Số muối tạo thành có tổng khối lượng là; A loại muối nặng 135,4g B.2 loại muối nặng 129,2g C loại muối nặng 147,8g D loại muối nặng 135,4g Cách giải: - Số mol NO3- tạo muối = 3nNO = 3x 0,5= 1,5 mol số mol NO3- tạo muối với Fe = 1,5 -2xnCu = 1,5- 2x0,4= 0,7 Ta thấy 2nFe< 0,7< 3nFe nên Fe tạo hai muối Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 - mmuối = 1,5x62 + 0,4x64 +0,3x56 =153,4g Ví dụ 3: Oxi hóa hồn tồn hỗn hợp gồm Mg, Zn, Al dung dịch HNO3 vừa đủ thu hỗn hợp khí gồm N2; N2O, NO có số mol 0,02 mol Số mol HNO3 phản ứng là: A 0,52 mol B 0,06 mol C 0,1 mol D 0,42 mol NĂM HỌC: 2013-2014 Phạm Thị Diệu Hạnh SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BẢO TỒN NGUN TỐ Cách giải: Áp dụng cơng thức II: nHNO 12x0,02 +10x0,02 +4x0,02=0,52 mol Ví dụ 4: Oxi hóa hồn tồn hỗn hợp rắn X gồm Mg Fe dung dịch chứa 0,55 mol HNO3 Sau phản ứng dung dịch Y 3,36 lít (đktc)hỗn hợp NO; NO2 Cần thêm vào dung dịch Y mol NaOH để lượng kết tủa lớn nhất? A 0,55 B 0,15 C 0,26 D 0,4 Cách giải : Giúp Học sinh nhận xét dung dịch Y gồm muối nitrat HNO3 dư( có thể), tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH biến NaOH→NaNO3 Do đó: nNaOH nNaNO3 nNO3 / Y nHNO3 (nNO2 nNO ) = 0,55 - 3,36 0, mol 22, Ví dụ 5: Oxi hóa hồn tồn hỗn hợp X gồm Mg Zn dung dịch chứa 3,4 mol HNO3 thu dung dịch Y 6,72lít (đktc) hỗn hợp N2; N2O.Cần thêm vào dung dịch Y lít dung dịch NaOH 2M để lượng kết tủa xuất cực đại? Cho biết xảy q trình khử N+5 A 1,3 lít B 1,4 lít C 1,7lít D 1,55lít 6, 72 2,8mol Cách giải: tương tự nNaOH = nNO3 / Y nHNO3 2(nN nN 2O ) 3, 22, VddNaOH= 2,8 1, 4lit Chú ý ví dụ ví dụ hỗn hợp khí có số ngun tử N khí đề khơng cần HNO3 vừa đủ HNO3 dư tính Nhưng số ngun tử N khí khác HNO3 phải có chữ vừa đủ giải tập loại Ví dụ 6: Hịa tan hết hỗn hợp rắn X gồm Mg Cu cần vừa đủ dung dịch chứa 1,4 mol HNO3 sau phản ứng dung dịch Y 4,48 lít (đktc) hỗn hợp NO2 N2 Cần thêm dung dịch chứa mol NaOH vào dung dịch Y để lượng kết tủa xuất cực đại?Cho biết xảy hai trình khử N+5 A 0,55 B.0,15 C 1,1 D 0,4 Hướng dẫn: 2HNO3 → 2a mol 12HNO3 → 12b mol NO2 a mol N2 b mol + NO3a mol + 6H2O + 10NO310b mol + H2 O Ta có 2a+12b=1,4 a+b = 0,2 a=b=0,1 mol nNaOH nNO / trongY a 10b 0,1 10 x0,1 1,1 (hoặc dựa vào cơng thức lập hệ phương trình trên) Ví dụ 7: Cho m (g)Al tan hoàn toàn dung dịch HNO3 thấy 11,2 lít khí (đktc) hh khí A gồm N2, NO, N2O có tỉ lệ số mol tương ứng 2:1:2 Giá trị m bao nhiêu?Biết dung dịch thu có muối A 2,7g B 16,8g C 3,51g D 35,1g NĂM HỌC: 2013-2014 Phạm Thị Diệu Hạnh SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ Hướng dẫn: Dựa vào số mol hỗn hợp 0,5 mol tỉ lệ theo số mol ta có: số mol N2 0,2 mol; số mol NO 0,1 mol; số mol N2O 0,2 mol Sẽ tính được: nNO 10nN2 3nNO 8nN2O 10.0, 3.0,1 8.0, 3,9mol Khi phản ứng: Al → Al(NO3)3 → 3NO3- nên nAl =3,9:3 =1,3 mol Do mAl= 1,3x 27= 35,1g Ví dụ 8*: Cho 42,3 (g)Al tan hồn tồn dung dịch HNO3 thấy 11,2 lít khí (đktc) hh khí A gồm N2, NO, N2O có tỉ lệ số mol tương ứng 2:1:2 Cô cạn dd thu m(g) muối khan là: A 333,7g B 341,7g C 284,1g D 73,3g ( Chú ý cho học sinh nhận dạng đề khơng nói có trình khử N+5 đề cho dư kiện khơng có tạo NH4NO3 đề cho kiện ví dụ 7) Lúc dựa vào số mol Al(NO3)3 làm chuẩn so với khí để suy số mol NH4NO3 Dựa vào sơ đồ Al → Al(NO3)3 → 3NO3- ta có nNO 42, 3 4, mol 27 Và ta tính : số mol N2 0,2 mol; số mol NO 0,1 mol; số mol N2O 0,2 mol Sau dựa vào: nNO tạo muối = nN 2O +10 nN +3nNO +8 nNH NO3 4,7 = 8x0,2 +10x0,2 +3x0,1 +8 nNH NO nNH NO3 = 0,1 mol m muối = 4,7x62 +42,3 +0,1.80=341,7 gam Chọn B Bài Học sinh dễ nhầm làm theo cơng thức có đáp án C; dựa vào số mol Al có đáp án A Ví dụ 9*: Đun nóng m gam hỗn hợp Cu Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng : với lượng dung dịch HNO3 Khi phản ứng kết thúc, thu 0,75m gam chất rắn, dung dịch X 5,6 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm NO NO2 (khơng có sản phẩm khử khác N+5) Biết lượng HNO3 đặc phản ứng 44,1 gam Giá trị m A 44,8 B 40,5 C 33,6 D 50,4 (trích đề thi đại học khối A năm 2011) Cách giải: Bài có nhiều cách giải Tơi giới thiệu cách giải theo bảo tồn ngun tố N Từ m gam hh đầu tính mFe = 0,7m gam; mCu= 0,3m gam Sau phản ứng 0,75m gam chất rắn, nên số mol Fe phản ứng 0,25m gam; cịn Cu khơng phản ứng Fe cịn dư.Do dung dịch thu có muối Fe(NO3)2 Áp dụng Bảo tồn (N), ta có: nN / HNO3 nN / Fe ( NO3 )2 nN / NO nN / NO2 nHNO3 2nFe ( NO3 )2 nNO nNO2 44,1 2.0, 25m 5, 63 56 22, NĂM HỌC: 2013-2014 m = 50,4 ( chọn D) Phạm Thị Diệu Hạnh SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BẢO TỒN NGUN TỐ Ví dụ 10: Hịa tan 4,76 g hỗn hợp Zn Al có tỉ lệ mol 1:2 400 ml dung dịch HNO3 1M vừa đủ, dung dịch X chứa m(g) muối khơng thấy khí thoát Giá trị m(g) là: A 24,6 B 29,56 C 27,8 D 56,6 gam Hướng dẫn giải; Theo đề có: 65nZn + 27nAl =4,76 nZn =0,04 mol nAl =0,08 mol nZn : nAl =1 : số mol HNO3= 0,4.1= 0,4 mol Do phản ứng không tạo khí nên dung dịch tạo NH4NO3 Trong dung dịch có 0,04 mol Zn(NO3)2 0,08 mol Al(NO3)3 Nên số mol NO3- lại tạo NH4NO3 là:0,4 -0,04x2 -0,08x3 = 0,08mol = số mol NH4NO3 m = 0,04x189 +0,08x213 +0,04x80 = 27,8 g Chọn đáp án C 2/ Axit H2SO4: Thiết lập sơ đồ sản phẩm thu từ H2SO4 đặc cân sau: *Cách thiết lập: - Bước 1: viết hai chất H2SO4 bên trái sản phẩm khử vế phải cân S hai vế -Bước 2: sau xem vế phải thiếu nguyên tử oxi thêm nhiêu phân tử nước cân lại nguyên tử H phân tử H2SO4 - Bước 3: Bổ sung gốc SO42- tạo muối vào vế phải.để cân lại nguyên tử S * Sơ đồ: a/2H2SO4 → SO2 + 2H2O + SO42- (tạo muối) ( nhận xét S+6 →S+4 giảm 2) 2 số mol SO4 tạo muối = 1.số mol SO2 b/ 5H2SO4 → H2S + 4H2O + 4SO42- tạo muối (nhận xét S+6 → S-2 giảm 8) số mol SO42- tạo muối = 4.số mol H2S c/ 4H2SO4 → S + 4H2O + 3SO42- tạo muối ( nhận xét S+6 →S0 giảm 6) số mol SO42- tạo muối = số mol S *Cách nhớ nSO 2taomuoi so oxi hoa giam nspkhu 1.nSO2 4nH S 3nS Ví dụ 1: Cho 28 gam hỗn hợp Na Mg hòa tan hết ddH2SO4 đặc dư thu 4,48 lít H2S (đktc) Tổng khối lượng muối khan tạo thành là: A 47,2 gam B 66,4 gam C 104,8 gam D 12,4 gam Cách giải: 4, 48 96 28 104,8 gam m muối = 22, NĂM HỌC: 2013-2014 Phạm Thị Diệu Hạnh SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BẢO TỒN NGUN TỐ Ví dụ 2: Oxi hóa hồn tồn m gam hỗn hợp gồm Fe Cu lượng dư dung dịch axít H2SO4 đặc, nóng thu 8,96 lít khí SO2 (đktc) dung dịch A Cơ cạn dung dịch A thu 56 gam muối khan Tính m gam? A 36,8gam B 17,6 gam C 11,2 gam D 48gam Hướng dẫn: m (g) = 56 - 8,96 96 =17,6 gam Chọn B 22, Ví dụ 3: Oxi hóa m gam hỗn hợp gồm Fe Cu có tỉ lệ khối lượng Fe Cu 1: 4, dung dịch H2SO4 đặc nóng ( có chứa 0,6 mol H2SO4) phản ứng xảy hồn tồn thu V lít khí SO2 (dktc) và m (gam) là: A 13,44 56 B 6,72 11,2 C 6,72 56 Cách giải: 24 m gam chất rắn Giá trị V (lít) 35 D 6,72 11,2 Theo đề : mFe = 0,2m mCu = 0,8m Chất rắn dư có m = 24 m =0,68 m < mCu 35 Fe phản ứng hết, Cu dư Fe tạo thành FeSO4 24 m tạo CuSO4 mCu pư = 0,8m 35 Dựa vào sơ đồ: 2H2SO4 → SO2 + 2H2O + SO42- Ta tính nSO nH SO4 2 0, 0, 3mol nS / H SO4 nS / CuSO4 nS / FeSO4 nS / SO2 Bảo toàn (S): 0,8m 24m 0, 2m ) 0,3 64 35.64 56 m = 56 gam Chọn C nH SO4 nCuSO4 nFeSO4 nSO2 0, ( : III ĐỐI VỚI HỖN HỢP HAI AXIT: Ví dụ 1: Lấy 3,9 g hỗn hợp Mg Al đem hoà vào dung dịch X chứa axit HCl H2SO4 loãng dư, sau phản ứng kết thúc nhận 4,48 lít khí H2 (đktc) Vậy phần trăm theo khối lượng Mg là: A 25,25% B 30,77 C 33,55% D 37,75% Xem thay kim loại phân tử H2 có hóa trị (II) MgII H2II Ta có hệ phương trình: 24a+27b = 3,9 amol 2AlIII bmol amol 3H2II 1,5bmol a +1,5b = 4, 48 0, 22, Giải hệ được: a =0,05; b=0,1 %Mg = 0, 05.24 100 30, 77% 3,9 Ví dụ 2: Hịa tan hết 10,4 gam hỗn hợp Fe, Mg vào 500ml dung dịch hỗn hợp H2SO4 0,4M HCl 0,8M thu dung dịch Y 6,72 lít H2 (đktc) Cơ cạn dung dịch Y thu m gam muối khan Giá trị m là: NĂM HỌC: 2013-2014 Phạm Thị Diệu Hạnh SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ A 36,7 B 39,2 C 34,2≤ m ≤ 36,7 D 43,8 2Giải: Khi cạn dung dịch HCl bay nên ưu tiên tạo muối SO4 trước.Vậy m=10,4+0,2x96+0,2x35,5=36,7 Ví dụ 3: Cho m gam hỗn hợp Mg Al vào 250ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1M axit H2SO4 0,5M thu 5,32 lít H2 (đkc) dung dịch Y ( coi thể tích dung dịch khơng đổi) Dung dịch Y có pH là: A.7 B C.2 D.6 (Trích đề thi đại học khối A năm 2007) Cách giải: nH = 0,25x1 + 2x0,25x0,5 =0,5 mol 5,32 0, 2375mol 22, Theo đề ta có sơ đồ: 2H+ → H2 0,475 ←0,2375 nH nH dư =0,5 – 0,475= 0,025 mol [H ] 0, 025 0,1 101 M 0, 25 pH Ví dụ 4: Cho 12,9 gam hỗn hợp Al Mg phản ứng vừa đủ với 100ml dung dịch hỗn hợp axit HNO3 4M H2SO4 7M (đậm đặc); đun nóng thu 0,1 mol khí SO2, NO; N2O.Cơ cạn dung dịch m (gam) muối khan ( khơng có sản phẩm khử khác) A 77,6 gam B 100,3 gam C.76,7 gam D 77,7 gam Chú ý không áp dụng cơng thức giải nhanh mà phải tính số mol NO3- tạo muối số mol SO42- tạo muối dựa vào bảo toàn nguyên tố sau: nNOtaomuoi 0, 0,1 0,1x 0,1mol nNO nHNO 0,1x 0, 4mol 3 nSO2 nH SO4 0,1x7 0, mol nSO 2taomuoi 0, 0,1 0, 6mol m = 0,1x62 + 0,6x96 +12,9 =76,7 gam Nên chọn C B DẠNG 2: BÀI TOÁN KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI NƯỚC Lúc ta lập sơ đồ: KL H 2O 2OH H nOH 2nH Ví dụ 1: Hịa tan hồn tồn 23,8 gam hỗn hợp gồm Na, K, Ba vào nước dư thu 5,6 lít khí H2 (dktc) Cơ cạn phần dung dịch thu m (gam) chất rắn là: A 28,05 gam B 32,3 gam C 27,8 gam D 27,55 gam Cách giải: KL H 2O 2OH H nOH 2nH =2 5, 0,5mol 22, m = 0,5x 17 + 23,8 = 32,3 Chọn đáp án B NĂM HỌC: 2013-2014 10 Phạm Thị Diệu Hạnh SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ 2/Nếu đáp án có tỉ lệ nC nH khác dựa vào: nCO2 VCO2 nC nH 2nH 2O 2VH 2O thường gặp xác định công thức ankan, ancol no, ankin hay ankadien… 3/ Nếu thấy tỉ lệ số C số H giống xem tỉ lệ số C số N khác dựa vào: nC nCO2 VCO2 thường gặp toán amin aminoaxit nN 2nN2 2VN2 I CÁC BÀI TẬP CƠ BẢN Bài 1:; Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp (A) gồm hidrocacbon Dẫn hết sản phẩm cháy vào bình đựng nước vơi dư khối lượng bình tăng thêm 2,66 gam thu gam kết tủa Giá trị a là; A 0,5 g B 0,58 g C 0,7 g D g Cách giải nC nCO2 n CaCO3 0, 04mol 100 m bình tăng = mCO2 mH 2O 2, 66 mH 2O 2, 66 0, 04.44 0, g nH 0,9 0,1mol a = mC + mH = 0,04.12 +0,1.1=0,58 g Chọn B 18 Bài 2: Đốt cháy hồn tồn lít khí X cần lít oxi, sau phản ứng thu lít CO2 lít nước Biết khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất Công thức phân tử X là: A C3H6 B C3H8 C.C3H8O D.C3H6O2 VCO2 nC Cách giải:Dựa vào nH 2VH 2O loại A D Tìm nO ( A ) nCO2 nH 2O 2nO2 =3.2+4-2.5=0 Hợp chất Oxi Chọn B Bài 3: Đốt cháy hồn tồn 0,1 mol hợp chất A chứa C,H,O với oxi theo tỷ lệ 1:2 Toàn sản phẩm cháy cho qua bình đựng dung dịch PdCl2 dư qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư Sau thí nghiệm bình tăng 0,4 gam xuất 21,2 gam kết tủa, bình có 30 gam kết tủa Công thức phân tử A là: A C2H4O B C3H4O2 C C2H6O D C3H6O2 Cách giải: NĂM HỌC: 2013-2014 25 Phạm Thị Diệu Hạnh SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ *Theo trắc nghiệm:Nhận xét đáp án có tỉ lệ nC :nH khác Nên cần tìm nC :nH -Bình đựng ddPdCl2 hấp thụ CO H2O CO + PdCl2 + H2O →Pd↓ + CO2 ↑+ 2HCl (I) 21, nCO nCO2 ( I ) nPd 0, 2mol 106 Và khối lượng bình tăng= mCO mH O mCO 0, mH O 0, 0, 2.44 0, 2.28 3, g 2 2.3, 0, 4mol nH 18 -Bình 2: hấp thụ CO2 ( gồm phản ứng (I) phản ứng cháy) CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (II) Ta có nC ( A) nCO ( II ) 30 0, 3mol số mol CO2 thu từ (A)= 0,3-0,2 =0,1mol 100 Lập tỉ lệ; nC: nH = 0,3: 0,4= 3:4 Chọn B *Theo tự luận ; có đáp án đổi thành C3H4 C3H4O phải làm tiếp sau: nO nCO 2nCO2 nH 2O 2nO2 0, 2.0,1 0, 2.0, 0, 2mol Ta có nC: nH: nO = 0,3 : 0,4 : 0,2= 3: :2 Chọn B Tự luận , làm tiếp: Công thức nguyên(A): (C3H4O2)n Mặt khác mA= 0,3.12+0,4+0,2.16=7,2 g MA= 7,2: 0,1= 72 Ta có: 72n = 72 n=1 Vậy cơng thức (A) C3H4O2 Bài 4: Phân tích a g chất hữu chứa C, H, Cl thu 0,22g CO2 0,09g H2O Mặt khác, phân tích ag chất có mặt muối bạc thu 1,435 g bạc clorua Tìm cơng thức phân tử chất tính ag Cách giải: Theo Bảo tồn ngun tố: 0, 09 0, 22 0, 01mol nC nCO2 0, 005mol ; nH 2nH 2O 18 44 nCl n AgCl 1, 435 0, 01mol 143,5 Ta có lỉ lệ: nC : nH : nCl 0, 005 : 0, 01: 0, 01 1: : Ta công thức (CH2Cl2)n thỏa n =1 Công thức CH2Cl2 a mC mH mCl 0, 005.12 0, 01 0, 01.35.5 0, 425 g Bài 5: đốt cháy 2,46g chất X thu 1,98g CO2; 0,81g H2O xơ đa Trung hịa hết xơ đa phải dùng 75ml dung dịch H2SO4 0,2M a/ Lập công thức đơn giản X b/ Cho chất X tác dụng ddHCl ta chất Y NaCl Chất Y có tỉ khối khơng khí 2,07 Xác định công thức phân tử X Y? Cách giải: NĂM HỌC: 2013-2014 26 Phạm Thị Diệu Hạnh SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ Đốt cháy X thu CO2; H2O Na2CO3, suy X có C, H, Na, có O 1, 98 nH SO4 0, 075.0, 0, 015mol ; nCO2 0, 045mol 44 nH O 0,81 0, 045mol 18 Na2CO3 + H2SO4→ Na2SO4 + CO2 + H2O (mol) 0,015← 0,015mol Áp dụng Bảo toàn nguyên tố: nC nCO2 nNa2CO3 0, 045 0, 015 0, 06mol nH =2.0,045=0,09 mol nNa = 2.0,015=0,03 mol nO 2, 46 (0, 06.12 0, 09 0, 03.23) 0, 06mol 16 Ta có tỉ lệ: nC :nH :nO : nNa= 0,06 : 0,09: 0,06: 0,03=2 :3 :2 : Ta có cơng thức đơn giản C2H3O2Na Hay Cơng thức nguyên (C2H3O2Na)n b/ Ta có phản ứng; (C2H3O2Na)n +n HCl → (C2H3O2H)n +n NaCl X (Y) MY = 2,07.29= 60, ta có: 60n = 60 n = Vậy Công thức (X) C2H3O2Na; Công thức (Y): C2H4O2 Bài 6: Có chất hữu A, B, C mà phân tử chúng lập thành cấp số cộng Bất chất cháy tạo CO2 H2O, nCO2 : nH2O = : CTPT A, B, C là: A C2H4, C2H4O, C2H4O2 B C2H4, C2H6O, C2H6O2 C C3H8, C3H8O, C3H8O2 D C2H6, C2H6O, C2H6O2 Cách giải: Mỗi chất có tỉ lệ nC :nH Dựa vào nC : nH = 2: 2.3= 2:6 Chọn D II.BÀI TẬP NÂNG CAO ( có kết hợp định luật hay đề cho dạng ẩn số) Bài 1; Đốt cháy hoàn toàn m(g) hợp chất hữu a thu a(g) CO2 b(g) H2O Biết 3a=11b 7m=3(a+b) Xác định công thức phân tử A (biết tỉ khối A khơng khí nhỏ Cách giải: MA < 3.29=87 a 11b b b b nC ; nH 7m =3(a+b) =14b suy m= 2b 44 44.3 12 18 b b b b ) 2b (12 ) 12 12 b 16 16 18 m (12 nO b b b : : : : : Công thức (C3H4O2)n 12 18 Ta có: 72n