Đang tải... (xem toàn văn)
Chương I: Định luật bảo toàn nguyên tố 1. Qui tắc bảo toàn nguyên tốĐịnh luật này giúp chúng ta nhận biết được sự di chuyển của nguyên tố, ban đầu ở trạng thái nào và sau đó đi vào hợp chất nào. Điểm mạnh của bảo toàn nguyên tố là chúng takhông cần viết các quá trình phản ứng mà vẫn có được số mol chất cần tính. Cơ bản như sau:A → A mnMol: x→ Giả sử Chú ý: 1. Bảo toàn nguyên tố ngược so với qui tắc tính mol (BTNT: nhân dọc | Tính mol: nhân chéo)2. Khi BTNT A thì ta không quan tâm tới các nguyên tố khác: B, C, D…Chúng ta quan sát một vài ví dụ sau:VD1: Cho 20,0 gam hỗn hợp X gồm Fe và FeO có tỉ lệ mol là 1:2 vào lượng dư dung dịchHCl, sau phản ứng hoàn toàn thu được m gam muối clorua. Tính giá trị của m Hướng dẫn VD2: Hòa tan hoàn toàn 5,51 gam hỗn hợp A chứa Al, Al O , Al(OH) bằng một lượng vừa233đủ 100 ml dung dịch KOH 1,5M, sau phản ứng hoàn toàn thu được 0,1 mol một muối duy nhất. Xác định hàm lượng nguyên tố nhôm có trong hỗn hợp A ban đầu.Hướng dẫn
[PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] Chương I: Định luật bảo toàn nguyên tố Qui tắc bảo toàn nguyên tố Định luật giúp nhận biết di chuyển nguyên tố, ban đầu trạng thái sau vào hợp chất Điểm mạnh bảo toàn nguyên tố khơng cần viết q trình phản ứng mà có số mol chất cần tính Cơ sau: Am → An xm Mol: x→ n Giả sử HNO3 NaOH t H2 Fe3O4 Fe2 (SO4 )3 Fe(OH)3 Fe2 O3 Fe t 0,1 0,15 0,3 0,15 0,3 Chú ý: Bảo tồn ngun tố ngược so với qui tắc tính mol (BTNT: nhân dọc | Tính mol: nhân chéo) Khi BTNT A ta khơng quan tâm tới ngun tố khác: B, C, D… Chúng ta quan sát vài ví dụ sau: VD1: Cho 20,0 gam hỗn hợp X gồm Fe FeO có tỉ lệ mol 1:2 vào lượng dư dung dịch HCl, sau phản ứng hồn tồn thu m gam muối clorua Tính giá trị m Hướng dẫn 56x 72y 20 Fe : x x 0,1 x BTNT.Fe : nFeCl2 0,3 mFeCl2 38,1g FeO : y y y 0, VD2: Hòa tan hồn toàn 5,51 gam hỗn hợp A chứa Al, Al2O3, Al(OH)3 lượng vừa đủ 100 ml dung dịch KOH 1,5M, sau phản ứng hoàn toàn thu 0,1 mol muối Xác định hàm lượng nguyên tố nhơm có hỗn hợp A ban đầu Hướng dẫn Al KOH KAlO2 Al2 O3 0,15 Al(OH) BTNT.K: nKAlO2 = nKOH = 0,15 → BTNT.Al: nAl(A) = nKAlO2 = 0,15 → Hàm lượng nguyên tố Al A là: 73,5% VD3: Sục từ từ 4,48 lít CO2 (đktc) vào V (lít) dung dịch NaOH 1M, sau phản ứng thu dung dịch X có khối lượng chất tan 19 gam Tính giá trị V Biết rắn dung dịch NaOH tham gia vừa đủ Hướng dẫn Na CO3 : x x y 0, x 0,1 NaOH CO2 : 0, NaHCO3 : y 106x 84y 19 y 0,1 BTNT.Na nNaOH 0,3 V 0,3(l) [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] VD4: Nung 2,24 gam bột sắt khơng khí, sau thời gian thu chất rắn X Lấy X đem tác dụng với hỗn hợp axit (HCl, H2SO4) dư Sau phản ứng kết thúc thu dung dịch Y Cho NaOH dư vào dung dịch Y, đến phản ứng xảy hoàn toàn thu kết tủa Z Lọc lấy Z, đem sấy khô thu kết tủa T Nung T khơng khí tới khối lượng khơng đổi thu m(g) rắn Tính m Hướng dẫn BTNT Fe: Fe → Fe2O3 0,04 → 0,02 Suy ra: m=3,2(gam) VD5: Cho dung dịch HCl tới dư vào hỗn hợp X gồm Na2SO3 NaHSO3 có tỉ lệ mol 1:1, phản ứng xảy hồn tồn thu V lít khí Y (đktc) Biết Y làm màu vừa hết 200 ml dung dịch Br2 1,5M Tính V phần trăm khối lượng chất X Hướng dẫn Khí Y SO2 và: SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 0,3 ←0,3 BTNT.S: nSO2 = nNa2SO3 + nNaHSO3 = 0,3 → nNa2SO3 = nNaHSO3 = 0,15 Na 2SO3 : 54,78% → C% NaHSO3 : 45, 22% VD6: HSG Bắc Giang 2015 Hỗn hợp A gồm ankan (CnH2n+2) ankin (CmH2m-2) có tỉ lệ phân tử khối tương ứng 22/13 Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol A thu 5,6 lít CO2 (đktc) 4,5 gam H2O Xác định công thức phân tử ankan ankin Hướng dẫn C H O2 0,1molA n 2n 2 CO2 H O Cm H 2m2 0,25 0,25 BTNT.O : 2nO2 2nCO2 nH O nO 0,375 CO2 : 0, 25 C H H O : 0, 25 BTKL : mA mO mCO mH O mA 3,5g M 35 2 C3 H8 VD7: HSG Bắc Ninh 2015 Hòa tồn hỗn hợp A gồm Mg, Cu vào lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 1,12 lít SO2 (đktc) dung dịch B Cho B tác dụng với NaOH dư thu kết tủa C, lọc C đem nung đến khối lượng không đổi thu chất rắn E Cho khí H2 dư qua rắn E nung nóng thu 2,72 gam hỗn hợp rắn F a) Tính khối lượng phần trăm khối lượng kim loại A b) Cho thêm 6,8 gam nước vào dung dịch B thu dung dịch X Tính nồng độ phần trăm chất X (coi lượng nước bay không đáng kể) Hướng dẫn [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] SO2 : 0,05 Mg : x H2SO4 A MgO NaOH t0 H2 70% ddB C E F : 2,72g Cu : y t0 Cu a Mg : 0, 48g Mg : 20% BT mol e: 2x 2y 2.0,05 x 0,02 m %m Cu :1,92g Cu : 80% BTNT(Mg,Cu) : 40x 64y 2,72 y 0,03 SO2 : 0,05 98.0,1 BTNT.S b MgSO4 : 0,02 nH 2SO4 0,1 mdd(H 2SO4 ) 14g 70% CuSO : 0,03 BTKL: mA + mdd(H2SO4) = mSO2 + mB → mB = 13,2g MgSO4 :12% Cho thêm 6,8g H2O nên: mB = 20g %C CuSO4 : 24% VD8: HSG Cần Thơ 2015 Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu Y cần 6,72 lít O2 (đktc) thu sản phẩm cháy gồm CO2 H2O Hấp thụ hết sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 thấy xuất 19,7 gam kết tủa khối lượng dung dịch giảm 5,5 gam Lọc bỏ kết tủa, đun nóng dung dịch thu 9,85 gam kết tủa Hãy xác định công thức phân tử Y Hướng dẫn Y + O2 → CO2 + H2O 0,3 x y (mol) Đun nóng dung dịch lại thu thêm 9,85 gam kết tủa → có muối Ba(HCO3)2 Ba(HCO3)2 → BaCO3 + CO2 + H2O 0,05 ← 0,05 BaCO3 : 0,1 BTNT.C nCO2 0, 2(*) Ba(HCO3 )2 : 0,05 m 19,7g m(CO2 H O) m mdd giam m(CO2 H O) 14, 2g(**) mdd 5,5g giam nCO2 0, BTNT.O (*) Vậy từ nO(Y) 2nO2 2nCO2 nH O nO(Y) 0,1 (**) nH O 0,3 CO2 : 0, BTNT H O : 0,3 C : H : O : :1 C H O nO : 0,1 Bài tập vận dụng Bài tập vận dụng Bài 1: HSG Hưng Yên 2016 [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] Cho 10,52 gam hỗn hợp bột ba kim loại gồm Mg, Al, Cu tác dụng hoàn toàn với oxi thu 17,4 gam hỗn hợp oxit Hòa tan hỗn hợp oxit thu cần dùng V ml dung dịch HCl 1,25M Tính giá trị V Bài 2: HSG Cần Thơ 2016 A hỗn hợp hai chất rắn gồm NaHCO3 Na2CO3 Hòa tan lượng A vào nước thu dung dịch B, chia B thành hai phần nhau: - Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 đến phản ứng xảy hoàn toàn thu m1 gam kết tủa - Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch BaCl2 đến phản ứng xảy hoàn toàn thu m2 gam kết tủa m Biết tỉ lệ: 1, 25 Hãy tính thành phần phần trăm khối lượng chất A m2 Bài 3: HSG Hà Nội 2016 Trộn gam cacbon với 28,8 gam sắt (II) oxit, sau nung nóng hỗn hợp, phản ứng xong thu hỗn hợp chất rắn X có khối lượng 26,4 gam a) Tính hiệu suất phản ứng xảy ra, biết sản phẩm phản ứng sắt khí cacbon oxit b) Đem toàn chất rắn X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu V lít hỗn hợp hai khí SO2 CO2 (đktc) Tìm giá trị V Bài 4: HSG Hưng Yên 2016 Nung 18,56 gam hỗn hợp A gồm FeCO3 FexOy không khí tới phản ứng xảy hồn tồn, thu khí CO2 16 gam oxit sắt Cho khí CO2 hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu 15,76 gam kết tủa Tìm cơng thức FexOy Bài 5: HSG Kiên Giang 2016 Hiđrocacbon X có cơng thức CnH2n+2 (n ngun, n ≥ 1) Hỗn hợp A gồm X H2 có tỉ lệ số mol : Đốt cháy hoàn toàn 6,1 gam X thu 11,7 gam H2O Tìm cơng thức phân tử X Bài 6: HSG Hà Nội 2016 Cho 6,3 gam hỗn hợp X gồm kim loại kiềm M kim loại M’ hóa trị II ( tan nước) vào lượng nước dư, sau phản ứng thu 3,36 lít H2 (đktc) dung dịch A Trung hòa dung dịch A dung dịch HCl, cô cạn dung dịch thu a gam chất rắn khan a) Tìm giá trị a b) Xác định M M’ biết khối lượng mol M’ gấp 1,739 lần khối lượng mol M Bài 7: HSG Kiên Giang 2016 Hỗn hợp B gồm X, H2, C2H4 tích 11,2 lít đem đốt cháy hoàn toàn thu 18 gam H2O Xác định khối lượng mol B nặng hay nhẹ CH4? Bài 8: HSG Bắc Giang 2015 Hỗn hợp X gồm Na, Na2O, Ba, BaO Hòa tan hồn tồn 21,9 gam X vào nước thu 1,12 lít H2 (đktc) dung dịch Y, có 20,52 gam Ba(OH)2 Hấp thụ hồn tồn 6,72 lít CO2 (đktc) vào Y, thu m gam kết tủa Viết phương trình hóa học xảy tính giá trị m [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] Bài 9: HSG Bắc Giang 2015 Hỗn hợp A gồm ankan (CnH2n+2) ankin (CmH2m-2) có tỉ lệ phân tử khối tương ứng 22/13 Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol A thu 5,6 lít CO2 (đktc) 4,5 gam H2O a Xác định công thức phân tử ankan ankin b Trình bày phương pháp hóa học để tách riêng chất khỏi hỗn hợp A Bài 10: HSG Gia Lai 2016 Nung 54,75 gam hỗn hợp X gồm NaHCO3, BaCO3, MgCO3 đến khối lượng không đổi thu hỗn hợp rắn Y 7,84 lít CO2 (đktc) Cho Y vào nước dư thu 19,7 gam kết tủa dung dịch Z Tính khối lượng chất X Cho dung dịch Z phản ứng với V ml dung dịch HCl 0,1M Tính V Giải chi tiết Bài 1: HSG Hưng Yên 2016 Cho 10,52 gam hỗn hợp bột ba kim loại gồm Mg, Al, Cu tác dụng hoàn toàn với oxi thu 17,4 gam hỗn hợp oxit Hòa tan hỗn hợp oxit thu cần dùng V ml dung dịch HCl 1,25M Tính giá trị V Hướng dẫn BTKL: m(Mg,Al,Cu) + mO = mOxit → mO = 6,88 → nO = 0,43 Nhận xét: oxit +HCl → muối clorua Vậy nên: Cl thay gốc O BT điện tích: O2- → 2Cl0,43→ 0,86 → BT nguyên tố Cl: nHCl = 0,86 → VddHCl = 0,688 (l) = 688 ml Bài 2: HSG Cần Thơ 2016 A hỗn hợp hai chất rắn gồm NaHCO3 Na2CO3 Hòa tan lượng A vào nước thu dung dịch B, chia B thành hai phần nhau: - Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 đến phản ứng xảy hoàn toàn thu m1 gam kết tủa - Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch BaCl2 đến phản ứng xảy hoàn toàn thu m2 gam kết tủa m Biết tỉ lệ: 1, 25 Hãy tính thành phần phần trăm khối lượng chất A m2 Hướng dẫn Các bạn ý: tốn có kiện dạng tương đối (tỉ số) nên khơng tính tổng qt, chọn số mol chất Thầy chọn: nNaHCO3: mol Ba(OH) NaHCO3 :1 BTNT.C BaCO3 :1 x BaCl2 BaCO3 : x Na CO3 : x Vì: NaHCO3 :16,54% m1 1, 25 x 1, 25x x % m2 Na CO3 : 83, 46% Bài 3: HSG Hà Nội 2016 [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] Trộn gam cacbon với 28,8 gam sắt (II) oxit, sau nung nóng hỗn hợp, phản ứng xong thu hỗn hợp chất rắn X có khối lượng 26,4 gam a) Tính hiệu suất phản ứng xảy ra, biết sản phẩm phản ứng sắt khí cacbon oxit b) Đem toàn chất rắn X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu V lít hỗn hợp hai khí SO2 CO2 (đktc) Tìm giá trị V Hướng dẫn a) C + FeO → Fe + CO 0,5 0,4 BTKL: mC + mFeO = mX + mCO → mCO = 8,4g → nCO = 0,3 → nFeO pứ = 0,3 0,3 Hiệu suất tính theo FeO nên → H% 100% 75% 0,4 Fe : 0,3 SO H2SO4 b) Rắn FeOdö : 0,1 CO2 C : 0,1 dö BTNT.C: nCO2 = 0,2 ne cho 3.nFe nFeO 4.nC 1,8 BT mol e → nSO2 = 0,9 → V = 24,64(l) n 2.nSO e nhaän Bài 4: HSG Hưng Yên 2016 Nung 18,56 gam hỗn hợp A gồm FeCO3 FexOy khơng khí tới phản ứng xảy hồn tồn, thu khí CO2 16 gam oxit sắt Cho khí CO2 hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu 15,76 gam kết tủa Tìm cơng thức FexOy Hướng dẫn Ba(OH)2 BaCO3 : 0,08 FeCO3 : 0,08 to CO 18,56g Fe2 On : x Fe2 O3 : 0,1 BTNT Fe: x = 2.0,1 0,08 = 0,06 → 18,56 = 116.0,08 + (56.2 + 16n).0,06 → Fe3O4 Bài 5: HSG Kiên Giang 2016 Hiđrocacbon X có cơng thức CnH2n+2 (n nguyên, n ≥ 1) Hỗn hợp A gồm X H2 có tỉ lệ số mol : Đốt cháy hồn tồn 6,1 gam X thu 11,7 gam H2O Tìm cơng thức phân tử X Hướng dẫn X : 4x 6,1gA O2 CO H O H : x 0,65 Pt: CnH2n+2 + (1,5n + 0,5)O2 → nCO2 + (n + 1)H2O 1→ n (n + 1) →n= [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] → nhận xét: nAnkan = nH2O – nCO2 BTNT.H: nH2 = nH2O(do H2 tạo ra) = x → nH2O(Ankan tạo ra) = 0,65 – x → nCO2 = 0,65 – x – 4x BTNT.O: 2nO2 = 2.nCO2 + nH2O → nO2 = 0,975 – 5x BTKL: mA + mO2 = mCO2 + mH2O→ 6,1 + 32(0,975 – 5x) = 44(0,65 – 5x) + 11,7→ x = 0,05 → mX = 30 (C2H6: etan) Bài 6: HSG Hà Nội 2016 Cho 6,3 gam hỗn hợp X gồm kim loại kiềm M kim loại M’ hóa trị II ( tan nước) vào lượng nước dư, sau phản ứng thu 3,36 lít H2 (đktc) dung dịch A Trung hòa dung dịch A dung dịch HCl, cô cạn dung dịch thu a gam chất rắn khan a) Tìm giá trị a b) Xác định M M’ biết khối lượng mol M’ gấp 1,739 lần khối lượng mol M Hướng dẫn M : x H2 : 0,15 6,3(g) H2 O HCl M' : y A Rắn: a(g) Bản chất q trình kiềm kiềm thổ pứ với H2O là: 2H2O – e → 2OH- + H2 Và: nH2 = 0,15 → nOH- = 0,3 mol MOH MCl Ta có: nOH nCl 0,3 mMuoi 6,3 35,5.0,3 16,95g M '(OH)2 M 'Cl2 6,3 x 2y 0,3 M : Na M x 1,739y 21 M 24, 23 Mx 1,739My 6,3 0 y 0,15 0, 26 x 1,739y 0,3 M ' : Ca Bài 7: HSG Kiên Giang 2016 Hỗn hợp B gồm X, H2, C2H4 tích 11,2 lít đem đốt cháy hoàn toàn thu 18 gam H2O Xác định khối lượng mol B nặng hay nhẹ CH4? Hướng dẫn C H a a 0,5mol B gồm C2 H O2 CO2 H O H : b Tương tự câu → nCO2 = – b – a = 0,5 BTNT.O: nO2 = BTKL: mB = 8g → MB = 16 = CH4 a C H : a 30a 2b 35 b BTKL: mB = mC H : b a b 0, 2du b Bài 8: HSG Bắc Giang 2015 [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] Hỗn hợp X gồm Na, Na2O, Ba, BaO Hòa tan hồn tồn 21,9 gam X vào nước thu 1,12 lít H2 (đktc) dung dịch Y, có 20,52 gam Ba(OH)2 Hấp thụ hồn tồn 6,72 lít CO2 (đktc) vào Y, thu m gam kết tủa Viết phương trình hóa học xảy tính giá trị m Hướng dẫn H : 0,05 Na : x 21,9g Ba : y H O ddY CO2 BaCO3 : m(g) O : z Ba(OH) : 0,12 0,3 23x 137y 16z 21,9 x 0,14 Ba(OH)2 : 0,12 y 0,12 nOH 0,38 BTNT.Ba : y 0,12 NaOH : 0,14 BTmole : x 2y 2z 2.0,05 z 0,14 nOH : 0,38 Ta có: nCO32 nOH nCO2 0,08 nBaCO3 0,08 m 15,76g nCO2 : 0,3 Chú ý: So sánh số mol Ba2+ CO32- để suy số mol BaCO3 cho xác Bài 9: HSG Bắc Giang 2015 Hỗn hợp A gồm ankan (CnH2n+2) ankin (CmH2m-2) có tỉ lệ phân tử khối tương ứng 22/13 Đốt cháy hoàn tồn 0,1 mol A thu 5,6 lít CO2 (đktc) 4,5 gam H2O a Xác định công thức phân tử ankan ankin b Trình bày phương pháp hóa học để tách riêng chất khỏi hỗn hợp A Hướng dẫn a C H O2 0,1molA n 2n 2 CO2 H O Cm H 2m2 0,25 0,25 BTNT.O : 2nO2 2nCO2 nH O nO 0,375 CO2 : 0, 25 C H H O : 0, 25 BTKL : mA mO2 mCO mH O mA 3,5g M 35 C H HCl C2 H AgNO3 /NH3 C Ag C2 H 2 b C3 H8 C3 H8 Bài 10: HSG Gia Lai 2016 Nung 54,75 gam hỗn hợp X gồm NaHCO3, BaCO3, MgCO3 đến khối lượng không đổi thu hỗn hợp rắn Y 7,84 lít CO2 (đktc) Cho Y vào nước dư thu 19,7 gam kết tủa dung dịch Z Tính khối lượng chất X Cho dung dịch Z phản ứng với V ml dung dịch HCl 0,1M Tính V Hướng dẫn [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] NaHCO3 : x t0 54,75g X BaCO3 : y MgCO : z CO2 : 0,35 Na CO3 H 2O BaCO3 : 0,1 BaO MgO a 0,5x y z 0,35 NaHCO3 :16,8g x 0, x 0, y 0,15 m BaCO3 : 29,55 nBaCO3 0,1 z 0,1 z 0,1 MgCO3 : 8, 4g 84x 197y 84z 54,75 Na : 0, 2 Ba : 0,15 BTDT a 0, 2.0,15 2.0,1 a 0,7 V 7(l) b ddZ 2 Mg : 0,1 Cl : a Bài tập tự luyện số 02 Bài 1: HSG Bắc Ninh 2015 Hòa tan hỗn hợp A gồm Mg, Cu vào lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 70% (đặc, nóng) thu 1,12 lít SO2 (đktc) dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với NaOH dư thu kết tủa C Lọc C nung đến khối lượng không đổi thu chất rắn E Cho H2 dư qua rắn E tới phản ứng hoàn toàn thu 2,72 gam chất rắn F a Tính khối lượng phần trăm khối lượng kim loại A b Cho 6,8 gam nước vào dung dịch B thu dung dịch X Tính nồng độ phần trăm chất X (coi lượng nước bay không đáng kể) Bài 2: HSG Bắc Ninh Khử hoàn toàn 4,06 gam oxit CO nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn toàn lượng khí sinh qua dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy tạo thành gam kết tủa Nếu lấy lượng kim loại sinh đem tác dụng hết với dung dịch HCl thu 1,176 lít H2 (đktc) a Xác định công thức oxit kim loại b Cho 4,06 gam oxit kim loại tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch H2SO4 đặc nóng, sau phản ứng thu dung dịch X có khí SO2 bay Xác định nồng độ mol/l muối dung dịch sau phản ứng (Coi thể tích dung dịch khơng đổi trình phản ứng) Bài 3: HSG Cần Thơ 2015 Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu Y cần 6,72 lít O2 (đktc) Sản phẩm cháy ( có CO2 nước) hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 thấy có 19,7 gam kết tủa xuất khối lượng dung dịch giảm 5,5 gam Lọc bỏ kết tủa, đun nóng nước lọc thu 9,85 gam kết tủa Hãy xác định công thức phân tử Y Bài 4: HSG Gia Lai 2015 Hòa tan hồn tồn m gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, NaOH, Na2CO3 dung dịch H2SO4 40% (lỗng, vừa đủ) thu 8,96 lít hỗn hợp khí có tỉ khối H2 16,75 dung [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] dịch Y có nồng độ 51,449% Cơ cạn tồn dung dịch Y thu 170,4 gam muối trung hòa khan Tính giá trị m Bài 5: HSG Long An 2015 Tiến hành thí nghiệm sau : - Thí nghiệm 1: Cho a gam Fe hòa tan dung dịch HCl, lấy tồn sản phẩm thu đem cạn nhận 3,1 g chất rắn - Thí nghiệm : Cho a gam Fe b gam Mg vào dung dịch HCl với lượng trên, lấy toàn sản phẩm thu đem cô cạn nhận 3,34 gam chất rắn 448 ml khí H2 (đktc) Tính a, b Bài 6: HSG Nam Định 2015 Nhiệt phân hoàn toàn 43,85 gam hỗn hợp KMnO4 KClO3 thu V lít khí O2 (đktc) Cho tồn lượng oxi tác dụng hết với cacbon nóng đỏ thu 8,96 lít hỗn hợp khí X gồm hai khí (đktc) có tỉ khối so với hiđro 16 Tìm V phần trăm khối lượng KMnO4 hỗn hợp ban đầu Bài 7: HSG Nghệ An 2015 Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O, BaO Hòa tan hết 21,9 gam X lượng nước dư thu 1,12 lít khí hiđro dung dịch Y có chứa 20,52 gam Ba(OH)2 Hấp thụ hết 6,72 lít khí CO2 vào dung dịch Y, kết thúc phản ứng thu m gam kết tủa Các khí đo đktc Tính khối lượng NaOH Y giá trị m Bài 8: HSG Quảng Bình 2015 Khử hồn tồn 4,06 gam oxit kim loại CO nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn toàn sản phẩm khí sinh vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy tạo thành gam kết tủa Nếu lấy lượng kim loại sinh hòa tan hết vào dung dịch HCl dư thu 1,176 lít khí H2 (đktc) Xác định công thức oxit kim loại Bài 9: HSG Quảng Trị 2015 Hòa tan hết 26,43 gam hỗn hợp bột gồm Mg, Al, Al2O3 MgO 796 ml dung dịch HCl 2M (vừa đủ) Sau phản ứng thu dung dịch T 4,368 lít H2 (đktc) Cô cạn dung dịch T thu m gam muối khan Viết phương trình phản ứng tính giá trị m Bài 10: HSG Thanh Hóa 2015 Cho hỗn hợp gồm 2,4 gam Mg 11,2 gam Fe vào 100 ml dung dịch CuSO4 2M Sau phản ứng, thu chất rắn A dung dịch B Cho dung dịch NaOH dư vào B, thu kết tủa C Nung C khơng khí đến khối lượng khơng đổi, thu chất rắn D Tính khối lượng chất rắn A D Giải chi tiết Bài 1: HSG Bắc Ninh 2015 Hòa tan hỗn hợp A gồm Mg, Cu vào lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 70% (đặc, nóng) thu 1,12 lít SO2 (đktc) dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với NaOH dư thu [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 10 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] Chương III: Định luật bảo toàn mol electron Qui tắc bảo toàn mol electron Mol e cho = Mol e nhận Chất khử (chất tăng số OXH, thường kim loại) cho electron Chất oxi hóa (chất giảm số OXH, thường sản phẩm khí N S) nhận electron Sau đây, đến với vài ví dụ VD1: Cho phản ứng: KMnO4 + SO2 + H2O → MnSO4 + K2SO4 + H2SO4 Cho 5,6 lít khí SO2 (ở đktc) tác dụng với dd KMnO4 2M Tính thể tích dd KMnO4 cần cho phản ứng Hướng dẫn: Cách 1: Viết phương trình cân (Phức tạp, nhiều thời gian → khơng khuyến khích) 5x S+4 -2e → S+6 2x Mn+7 +5e → Mn+2 Cân bằng: 2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4 0,1 ←0,25 V (KMnO4)=0,05(lít) Cách 2: BT mol e (nhanh, an tồn → nên dùng) Chất khử Chất OXH +4 +6 +7 S -2e → S Mn +5e → Mn+2 0,25→ 0,5 x→ 5x BT mol e: 0,5=5x → x=0,1 → V (KMnO4)=0,05(lít) VD2: Hòa tan hồn tồn 2,4g kim loại Mg vào dung dịch HNO3 loãng, giả sử thu V lít khí N2 (đktc) Giá trị V Hướng dẫn: Cách 1: Viết phương trình cân Pt: 5Mg + 12HNO3 → 5Mg(NO3)2 + N2↑ + 6H2O 0,1→ 0,02 → V=0,448 lít Cách 2: BT mol e Chất khử Chất OXH +2 +5 Mg -2e → Mg 2N +10e → N20 0,1 → 0,2 10x ← x BT mol e: x=0,02 VD3: Hoà tan 7,8g hỗn hợp bột Al Mg dung dịch HCl dư Sau phản ứng khối lượng dung dịch axit tăng thêm 7,0g Khối lượng nhôm magie hỗn hợp đầu bao nhiêu? Hướng dẫn Dùng BTKL: mdd tăng lên = m(Mg+Al) – mH2 → mH2=0,8 → nH2=0,4 Cách 1: Dùng BT mol e [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 31 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] Chất khử Chất OXH +2 Mg -2e → Mg x→ 2x 2H+ +2e → H20 0,8 ←0,4 Al -3e → Al+3 y→ 3y BT mol e: 2x+3y=0,8 Mặt khác: 24x+27y=7,8 Giải hpt: x=0,1/ y=0,2 → B Cách 2: Bảo tồn hố trị Al3 → H22 Mg2 → H22 x → 1,5x y→ y Vậy 1,5x+y=0,4 24x+27y=7,8 Giải hpt: x=0,1/ y=0,2 VD4: Cho 14,93g hỗn hợp bột A gồm Al, Zn tác dụng với Vml dung dịch HNO 2M thu dung dịch X 3,584 lít (đktc) khí B gồm NO, N2O lại 3,25g kim loại khơng tan Biết dB/H2 = 18,5 a) Khi cô cạn dung dịch X thu gam muối khan b) Tính V? Hướng dẫn: Cách 1: BT mol e Gọi số mol khí NO a (mol) N2O b (mol) Ta có: a+b=0,16 30a+44b=18,5.2.0,16 → a=0,08/b=0,08 Gọi số mol Al x (mol) / Zn y (mol) Chất khử Chất oxi hoá +3 +5 Al -3e → Al N +3e → N+2 (NO) x→ 3x 0,24 ← 0,08 +2 +5 Zn -2e → Zn 2N +8e → N2+1 (N2O) y→ 2y 0,64 ← 0,08 3x+2y 0,88 Suy ra: 3x+2y=0,88 Mặt khác: 27x+65y=14,93-3,25 → x=0,24/y=0,08 Muối khan gồm: Al(NO3)3 0,24 Zn(NO3)2 0,08 → Khối lượng muối là: 66,24 gam BTNT N: nN(HNO3) = nN(Muối)+nN(khí) →nHNO3 = 3nAl(NO3)3 + 2Zn(NO3)2 + nNO + 2nN2O = 1,12 →Vdd HNO3 = 0,56 lít Cách 2: BTKL Pt: 4HNO3 + 3e → 3NO3- + NO + 2H2O 0,32 ← 0,08 10HNO3 + 8e → 8NO3- + N2O + 5H2O 0,8 ← 0,08 nHNO3: 1,12 → nH2O=0,56 BTKL: m(Al+Zn) + mdd HNO3 = m(Al+Zn) dư + m Muối + m(NO+N2O) + mH2O 14,93 + 1,12.63 = 3,25 + m Muối + 30.0,08 + 44.0,08 + 0,56.18 → m Muối = 66,24 gam [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 32 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] VD5: Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng với dung dịch HNO3 dư, thu 1,12 lít (đktc) hỗn hợp khí NO NO2 có tỉ khối so với hiđro 20 Tổng khối lượng muối nitrat sinh Hướng dẫn Gọi số mol NO x (mol) / NO2 y (mol) → x+y=0,05 30x+46y=20.2.0,05 → x=0,01875 / y=0,03125 Ta có: 4HNO3 + 3e → 3NO3- + NO↑ + 2H2O 0,05625 ← 0,01875 2HNO3 + e → NO3- + NO2↑ + H2O 0,03125 ← 0,03125 0,0875 Khối lượng muối: Muối = kim loại + NO3- → 1,35+62.0,0875 = 6,775 gam VD6: Cho 1,35g hỗn hợp Cu, Mg, Al tác dụng với HNO3 dư thấy 1,12 lit hỗn hợp khí NO NO2 (đktc) có phân tử lượng trung bình 42,8 (đvC) Tính tổng khối lượng muối nitrat sinh Hướng dẫn Gọi số mol NO x (mol) / NO2 y (mol) → x+y=0,05 30x+46y=42,8.0,05 → x=0,01 / y=0,04 Cách 1: Viết phương trình 4HNO3 + 3e → 3NO3- + NO↑ + 2H2O 0,03 ← 0,01 2HNO3 + e → NO3- + NO2↑ + H2O 0,04 ← 0,04 0,07 Khối lượng muối: Muối = kim loại + NO3- → 1,35+62.0,07 = 5,69 gam VD7: Hòa tan 4,59g Al dung dịch HNO3 thu hỗn hợp khí NO N2O có tỉ khối hiđro 16,75 Thể tích NO N2O thu đktc bao nhiểu? Hướng dẫn Sử dụng đường chéo để xử lí tỉ khối Gọi số mol NO x (mol) / N2O y (mol) x (mol) NO (30) 10,5 x Sơ đồ ̅ = 33,5 = = - → x=3y đường chéo y (mol) N2O (44) 3,5 y Al 0,17 → Chất khử -3e → Al+3 0,51 N +5 2N+5 0,51 BT mol e: 0,51=3x+8y Giải hpt: x=0,09 / y=0,03 Chất oxi hoá +3e → 3x +8e → 8y 3x+8y N+2 (NO) ←x N2+1 ←y [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 33 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] Bài tập vận dụng Bài tập vận dụng số 01 Bài 1: Đun nóng 28g bột sắt khơng khí sau thời gian thu a (g) hỗn hợp rắn A gồm FeO, Fe2 O3 , Fe3 O4 Fe Hòa tan hết A lượng dư dung dịch HNO3 đun nóng, thu dung dịch B 2,24 lít khí NO (đktc) a) Viết phương trình phản ứng xảy b) Tính a? Bài 2: Hòa tan hồn tồn oxit FexOy axit H2SO4 đặc nóng thu 2,24 lít SO2 (đktc), phần dung dịch đem cạn 120 gam muối khan Xác định công thức sắt oxit? Bài 3: Hòa tan a gam FeSO4.7H2O thu dung dịch A, dung dịch A làm màu vừa đủ 200 ml dung dịch thuốc tím 1M mơi trường H2SO4 dư Tính a? Bài Hồ tan hồn tồn m gam FexOy dung dịch H2SO4 đặc nóng thu khí A dung dịch B Cho khí A hấp thụ hoàn toàn dung dịch NaOH dư tạo 12,6 gam muối Mặt khác, cô cạn dung dịch B thu 120 gam muối khan Cơng thức sắt oxit FexOy Bài 5: Hoà tan hồn tồn m gam Fe3O4 vào dung dịch HNO3 lỗng dư, tất lượng khí NO thu đem oxi hố thành NO2 sục vào nước dòng khí O2 để chuyển hết thành HNO3 Cho biết thể tích khí oxi (đktc) tham gia q trình 3,36 lit Tính giá trị m Bài Trộn 5,6 gam bột sắt với 2,4 gam bột lưu huỳnh nung nóng điều kiện khơng có khơng khí, thu hỗn hợp rắn Y Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, giải phóng hỗn hợp khí Z lại phần khơng tan G Để đốt cháy hoàn toàn Z G cần vừa đủ V lít O2 (ở đktc) Tính V Bài Hòa tan hoàn toàn y gam oxit sắt H2SO4 đặc, nóng thấy khí SO2 Trong thí nghiệm khác, sau khử hồn tồn y gam oxit CO nhiệt độ cao hòa tan lượng sắt tạo thành H2SO4 đặc, nóng thu lượng khí SO2 nhiều gấp lần lượng khí SO2 thí nghiệm Xác định cơng thức oxit sắt Bài Thể tích dung dịch HNO3 1M (lỗng) cần dùng để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe 0,15 mol Cu (biết phản ứng tạo chất khử NO) Bài Đốt cháy x mol Fe oxi thu 5,04 gam hỗn hợp (A) gồm oxit sắt Hòa tan hồn tồn (A) dung dịch HNO3 thu 0,035 mol hỗn hợp (Y) gồm NO NO2 Tỷ khối Y H2 19 Tính x Bài 10 [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 34 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] Trộn 0,54 gam bột nhôm với bột Fe2O3 CuO tiến hành phản ứng nhiệt nhơm thu hỗn hợp A Hồ tan hoàn toàn A dung dịch HNO3 hỗn hợp khí gồm NO NO2 có tỉ lệ số mol tương ứng : Thể tích (đktc) khí NO NO2 bao nhiêu? Giải chi tiết Bài 1: Đun nóng 28g bột sắt khơng khí sau thời gian thu a (g) hỗn hợp rắn A gồm FeO, Fe2 O3 , Fe3 O4 Fe Hòa tan hết A lượng dư dung dịch HNO3 đun nóng, thu dung dịch B 2,24 lít khí NO (đktc) a) Viết phương trình phản ứng xảy b) Tính a? Hướng dẫn Chỉ có chất thay đổi số OXH là: Fe, O, N Gọi số mol O x (mol) Chất khử Chất oxi hoá +3 +5 Fe -3e → Fe N +3e → N+2 (NO) 0,5 → 1,5 0,3 ← 0,1 O +2e → O-2 2x ←x 1,5 0,3+2x BT mol e: 1,5 = 0,3+2x → x=0,6 → a = 37,6 gam Bài 2: Hòa tan hồn tồn oxit FexOy axit H2SO4 đặc nóng thu 2,24 lít SO2 (đktc), phần dung dịch đem cạn 120 gam muối khan Xác định cơng thức sắt oxit? Hướng dẫn: 0,6 BTNT.Fe 120 gam Fe2(SO4)3 → nFe2(SO4) = 0,3 FexOy : x Chất khử Chất OXH +2y/x +3 +6 Fex -(3x-2y)e → Fex S +2e → S+4 0,2 ← 0,1 → (3x-2y) BT mol e: 0,6 (3x-2y) = 0,2 → x=3/y=4 → Fe3O4 x Bài 3: Hòa tan a gam FeSO4.7H2O thu dung dịch A, dung dịch A làm màu vừa đủ 200 ml dung dịch thuốc tím 1M mơi trường H2SO4 dư Tính a? Hướng dẫn Gọi số mol FeSO4.7H2O x(mol) Thuốc tím KMnO4 : 0,2 (mol) Chất khử Chất OXH +2 +3 +7 Fe -1e → Fe Mn +5e → Mn+2 [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 35 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] x→ x 0,2 → BT mol e: x=1 → a=278 gam Bài Hoà tan hoàn tồn m gam FexOy dung dịch H2SO4 đặc nóng thu khí A dung dịch B Cho khí A hấp thụ hoàn toàn dung dịch NaOH dư tạo 12,6 gam muối Mặt khác, cô cạn dung dịch B thu 120 gam muối khan Cơng thức sắt oxit FexOy Hướng dẫn Gọi lại CT oxit Fe Fe2On (dễ làm nhiều) Khí A là: SO2 tạo 12,6 gam muối Na2SO3 → nNa2SO3=0,1 → nSO2=0,1 BTNT.Fe 120 gam muối Fe2(SO4)3 → nFe2(SO4)3=0,3 Fe2On: 0,3 (mol) Chất khử Chất OXH +n +3 +6 Fe -(3-n)e → Fe S +2e → S+4 0,6 → 0,6(3-n) 0,2 ← 0,1 BT mol e: 0,6(3-n) = 0,2 → n= → Fe3O4 Bài Hoà tan hồn tồn m gam Fe3O4 vào dung dịch HNO3 lỗng dư, tất lượng khí NO thu đem oxi hố thành NO2 sục vào nước dòng khí O2 để chuyển hết thành HNO3 Cho biết thể tích khí oxi (đktc) tham gia q trình 3,36 lit Tính giá trị m Hướng dẫn Số mol O2 = 0,15 (mol) Pt: 2NO + O2 + H2O → 2HNO3 0,2 ← 0,15 Chất khử Chất OXH +3 +5 Fe3 -1e → Fe3 N +3e → N+2 x→ x 0,6 ← 0,2 BT mol e: x=0,6.232=139,2 gam Bài Trộn 5,6 gam bột sắt với 2,4 gam bột lưu huỳnh nung nóng điều kiện khơng có khơng khí, thu hỗn hợp rắn Y Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, giải phóng hỗn hợp khí Z lại phần khơng tan G Để đốt cháy hoàn toàn Z G cần vừa đủ V lít O2 (ở đktc) Tính V Hướng dẫn +8/3 Tóm tắt: Fe → S hhY → Rắn G Fe2O3: 0,05 → Khí Z Chỉ nguyên tố thay đổi số OXH: Fe, S, O2 Chất khử Fe -3e → Fe+3 O2 SO2: 0,075 Chất oxi hoá +4e → O2-2 (NO) [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 36 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] 0,1 → S 0,075→ 0,3 x→ 4x +4 -4e → S 0,3 0,6 4x BT mol e: 4x=0,6 x=0,15 V=3,36 lít Bài Hòa tan hồn tồn y gam oxit sắt H2SO4 đặc, nóng thấy khí SO2 Trong thí nghiệm khác, sau khử hồn tồn y gam oxit CO nhiệt độ cao hòa tan lượng sắt tạo thành H2SO4 đặc, nóng thu lượng khí SO2 nhiều gấp lần lượng khí SO2 thí nghiệm Xác định cơng thức oxit sắt Hướng dẫn Giả sử lượng SO2 Thí nghiệm 1: SO2 (mol) Thí nghiệm 2: SO2 (mol) BT mol e suy oxit sắt là: Fe3O4 Bài Thể tích dung dịch HNO3 1M (lỗng) cần dùng để hòa tan hồn tồn hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe 0,15 mol Cu (biết phản ứng tạo chất khử NO) Hướng dẫn Thế tích HNO3 cần dùng Fe lên Fe+2 em Pt: 3(Fe,Cu) + 8HNO3 → 3(Fe,Cu)(NO3)2 + 2NO + 4H2O 0,3 → 0,8 → Vdd HNO3 =0,8 lít Bài Đốt cháy x mol Fe oxi thu 5,04 gam hỗn hợp (A) gồm oxit sắt Hòa tan hồn tồn (A) dung dịch HNO3 thu 0,035 mol hỗn hợp (Y) gồm NO NO2 Tỷ khối Y H2 19 Tính x Hướng dẫn: Gọi số mol NO a (mol) / NO2 b (mol) → a+b=0,035 30a+46b=19.2.0,035 → a=b=0,0175 Gọi số mol O: y (mol) → 56x+32y=5,04 Chất khử Chất oxi hoá +3 Fe -3e → Fe O2 +4e → 2O-2 x→ 3x y→ 4y +5 N +3e → N+2 (NO) 0,0525 ←0,0175 +5 N +1e → N+4 (NO2) 0,0175 ←0,0175 3x 4y+0,07 BT mol e: 3x=4y+0,07 Giải hpt: x=0,07 / y=0,035 Bài 10 [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 37 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] Trộn 0,54 gam bột nhôm với bột Fe2O3 CuO tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu hỗn hợp A Hoà tan hoàn toàn A dung dịch HNO3 hỗn hợp khí gồm NO NO2 có tỉ lệ số mol tương ứng : Thể tích (đktc) khí NO NO2 bao nhiêu? Hướng dẫn Gọi số mol khí là: NO x (mol) / NO2 3x (mol) Chỉ có nguyên tố thay đổi số OXH, là: Al, N Chất khử Chất oxi hoá +3 +5 Al -3e → Al N +3e → N+2 (NO) 0,02 → 0,06 3x ←x +5 +4 N +1e → N (NO2) 3x ← 3x 0,09 6x BT mol e: 0,06=6x → x=0,01 Bài tập vận dụng số 02 Bài 1: Chun Ninh Bình 2016 Hòa tan hết 25,65 gam hỗn hợp X gồm Na, Ca, Na2O, CaO vào nước thu 2,8 lít H2 (đktc) dung dịch Y Khối lượng NaOH có Y 14 gam Hấp thụ hồn tồn 16,8 lít CO2 (đktc) vào Y thu m gam kết tủa a Tính số mol Ca(OH)2 có Y b Tính m Bài 2: HSG Ninh Bình 2016 Cho 46,72 gam hỗn hợp A gồm Cu, Ag2O, FeCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng vừa đủ thu dung dịch B 0,26 mol hỗn hợp khí NO CO2 Cho dung dịch HCl dư vào B thu 28,7 gam kết tủa a Tính khối lượng chất có A b Cho m gam Mg vào B thu 36,8 gam kim loại Tính m (các phản ứng xảy hoàn toàn) Bài 3: Chuyên KHTN – Hà Nội 2016 Dẫn từ từ 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm CO H2 (có tỉ khối so với H2 4,25) qua ống chứa 8,8 gam hỗn hợp A gồm Fe, FeCO3, Fe3O4 nung nóng (khơng có mặt oxi) thu hỗn hợp khí B chất rắn D Cho B sục vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu 3,5 gam kết tủa 0,672 lít (đktc) khí E khơng bị hấp thụ Hòa tan hồn tồn D dung dịch H2SO4 loãng dư thu 1,12 lít khí E (đktc) dung dịch F F tác dụng vừa đủ với 95 ml dung dịch KMnO4 0,2M Tính thành phần phần trăm theo khối lượng chất có hỗn hợp A D Bài 4: Chuyên Trần Phú – Hải Phòng 2016 Hỗn hợp X gồm kim loại Mg, Al, Cu Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch CuSO4 dư thu 35,2 gam kim loại Hòa tan m gam hỗn hợp X vào 500 ml dung dịch HCl 2M thu 8,96 lít H2 (đktc), dung dịch Y a gam chất rắn Viết phương trình hóa học xảy tính a Biết phản ứng xảy hồn tồn [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành cơng cần chuẩn bị chu đáo Page 38 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] Bài 5: Chuyên Đồng Nai 2016 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 5,2 gam Zn 4,48 gam Fe với lượng vừa đủ hỗn hợp khí X gồm Cl2 O2, sau phản ứng thu hỗn hợp Y gồm oxit muối clorua Hòa tan Y lượng vừa đủ 120 ml dung dịch HCl 2M, thu dung dịch Z Cho AgNO3 vào dung dịch Z, thu 56,69 gam kết tủa Viết phương trình hóa học xảy tính phần trăm theo thể tích khí O2 X Bài 6: Chuyên Bắc Giang 2016 Đốt cháy hoàn toàn 9,6 gam Mg 22,4 gam Fe với hỗn hợp khí X gồm Cl2 O2, sau phản ứng thu hỗn hợp Y gồm oxit muối clorua (khơng khí dư) Hòa tan Y lượng vừa đủ 600ml dung dịch HCl 2M, thu dung dịch Z Dung dịch Z tác dụng với AgNO3 dư, sau phản ứng thu 283,45 gam kết tủa Tính % thể tích Cl2 O2 Bài 7: Chuyên Bắc Giang 2016 Thực phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al hai oxit sắt khí trơ, thu hỗn hợp rắn X Cho X vào dung dịch NaOH dư, thu dung dịch Y, chất không tan Z 1,008 lít H2 (đktc) Sục khí CO2 dư vào dung dịch Y, thu 11,7 gam kết tủa Cho Z tan hết vào dung dịch H2SO4, thu dung dịch chứa 23,4 gam muối sunfat 3,696 lít SO2 (đktc, sản phẩm khử H2SO4).Tính tổng khối lượng hai oxit sắt m gam hỗn hợp A Bài 8: Chuyên Thái Nguyên 2016 Hỗn hợp rắn X gồm Al kim loại kiềm M Hòa tan 6,36 gam X dung dịch H2SO4 loãng, vừa đủ thu 4,928 lít H2 (đktc) dung dịch Y (chỉ gồm muối sunfat trung hòa) Cho Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 tới gốc sunfat chuyển hết thành kết tủa thu 54,38 gam kết tủa a Xác định kim loại M b Cho 3,48 gam muối M2SO4 vào dung dịch Y thu dung dịch Z Tiến hành kết tinh cẩn thận dung dịch Z thu 56,88 gam tinh thể muối kết tinh kép có cơng thức aM2SO4.bAl2(SO4)3.cH2O Xác định cơng thức tinh thể muối kép Bài 9: Chuyên Nguyễn Trãi – Hải Dương 2016 Cho 122,4g hỗn hợp X gồm Cu, Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 10,08 lít SO2 (đktc), dung dịch Y lại 4,8g kim loại Cô cạn dung dịch Y thu m gam muối khan Tính m Bài 10: Chuyên Lê Khiết – Quảng Ngãi 2016 Cân phương trình phản ứng hóa học sau: FexOy + HCl → FeCl2 + FeCl3 + H2O M + HNO3 → M(NO3)n + NH4NO3 + H2O Giải chi tiết Bài 1: Chuyên Ninh Bình 2016 Hòa tan hết 25,65 gam hỗn hợp X gồm Na, Ca, Na2O, CaO vào nước thu 2,8 lít H2 (đktc) dung dịch Y Khối lượng NaOH có Y 14 gam Hấp thụ hoàn toàn 16,8 lít CO2 (đktc) vào Y thu m gam kết tủa [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 39 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] a Tính số mol Ca(OH)2 có Y b Tính m Hướng dẫn a Na : x 23x 40y 16z 25,65 x 0,35 y 0,3 nCa(OH) : 0,3 Ca : y x 0,35 O : z BTmole : x 2y 2z 2.0,125 z 0,35 b nCO2 = 0,75 | nOH- = nNa + 2nCa = 0,95 CO2 + 2OH- → CO32- + H2O a→ 2a a CO2 + OH → HCO3b→ b a b 0,75 a 0, → → m = 39,4g 2a b 0,95 b 0,55 Bài 2: HSG Ninh Bình 2016 Cho 46,72 gam hỗn hợp A gồm Cu, Ag2O, FeCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng vừa đủ thu dung dịch B 0,26 mol hỗn hợp khí NO CO2 Cho dung dịch HCl dư vào B thu 28,7 gam kết tủa a Tính khối lượng chất có A b Cho m gam Mg vào B thu 36,8 gam kim loại Tính m (các phản ứng xảy hoàn toàn) Hướng dẫn Cu : x (NO,CO2 ) : 0, 26 HNO3 FeCO3 : y HCl Ag O B AgCl : 0, 2mol 46,72g a BTNT.Ag: nAg2O = 0,1 → 64x + 116y = 23,52 (1) BTNT.C: nCO2 = nFeCO3 = y → nNO = 0,26 – y BT mol e: 2x + y = 3.(0,26 – y) (2) Từ (1), (2) → x = 0,15 | y = 0,12 → %m: 20,55% / 29,79% / 49,66% Cu 2 : 0,15 Ag : 0, 3 b 36,8g B Fe : 0,12 36,8g Cu : 0,15 BTmole : nMg 0, 24 m 6, 24g Fe : 0,1 Ag : 0, Bài 3: Chuyên KHTN – Hà Nội 2016 Dẫn từ từ 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm CO H2 (có tỉ khối so với H2 4,25) qua ống chứa 8,8 gam hỗn hợp A gồm Fe, FeCO3, Fe3O4 nung nóng (khơng có mặt oxi) thu hỗn hợp khí B chất rắn D Cho B sục vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu 3,5 gam kết tủa 0,672 lít (đktc) khí E khơng bị hấp thụ Hòa tan hồn tồn D dung dịch [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 40 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] H2SO4 lỗng dư thu 1,12 lít khí E (đktc) dung dịch F F tác dụng vừa đủ với 95 ml dung dịch KMnO4 0,2M Tính thành phần phần trăm theo khối lượng chất có hỗn hợp A D Hướng dẫn H2 : 0,03 Ca(OH)2 B Fe : x CaCO3 : 0,035 CO2 : 0,035 CO/H2 8,8g FeCO3 1:3 H2 : 0,05 Fe O : y H2SO4 KMnO4 Rắn D dư ddF 0,019 Khí E khỏi Ca(OH)2 là: COdư H2dư, mà D + H2SO4 → ↑E → E H2 FeCO3 hết H O nCOpu 0,035 BTNT.C : nFeCO3 0,01 Suy B H du : 0,03 CO : 0,035 nH pu 0,075 0,03 0,045 BT mol e: 3nFe + nFeCO3 + nFe3O4 + 2n(CO + H2)pứ = 2.nH2(TN2) + 5nKMnO4 → 3x + 0,01 + y + 2.(0,035 + 0,025) = 2.0,05 + 5.0,019 → 3x + y = 0,045 (1) Và: 56x + 116.0,01 + 232y = 8,8 (2) x 0,004375 → y 0,031875 Hỗn hợp A có: C% 2,784% / 13,182% / 84,034% Bài 4: Chuyên Trần Phú – Hải Phòng 2016 Hỗn hợp X gồm kim loại Mg, Al, Cu Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch CuSO4 dư thu 35,2 gam kim loại Hòa tan m gam hỗn hợp X vào 500 ml dung dịch HCl 2M thu 8,96 lít H2 (đktc), dung dịch Y a gam chất rắn Viết phương trình hóa học xảy tính a Biết phản ứng xảy hoàn toàn Hướng dẫn Mg : x CuSO4 ,du Cu : 0,55 Al : y HCl H : 0, Cu : z 1mol Vì CuSO4 dư, nên kim loại X hết → x + 1,5y + z = 0,55 (1) nH 0, HCl du x+1,5y=0,4 (2) nHCl 01 Từ (1), (2) → z = 0,15 → mCubđầu = a = 9,6g Bài 5: Chuyên Đồng Nai 2016 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 5,2 gam Zn 4,48 gam Fe với lượng vừa đủ hỗn hợp khí X gồm Cl2 O2, sau phản ứng thu hỗn hợp Y gồm oxit muối clorua Hòa tan Y lượng vừa đủ 120 ml dung dịch HCl 2M, thu dung dịch Z Cho AgNO3 vào dung dịch Z, thu 56,69 gam kết tủa Viết phương trình hóa học xảy tính phần trăm theo thể tích khí O2 X [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 41 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] Hướng dẫn Giống chuyên Bắc Giang 2016 Zn : 0,08 Cl2 : x AgCl : 2x 0, 24 AgNO3 HCl hhY ddZ : 56,69g 0,24mol Fe : 0,08 O2 : y Ag : a + 2HCl làm nhiệm vụ trung hòa oxit bazo: 2H + O → H2O → nH+ = 2nO(Oxit) → 0,24 = 2.2y → y = 0,06 143,5(2x 0, 24) 108a 56,69 287x 108a 22, 25 x 0,07 BT mol e:2nZn+3nFe 2nCl 4nO nAg 2x a 0,16 a 0,02 2 Cl : 77,78% %V O2 : 22, 22% Bài 6: Chuyên Bắc Giang 2016 Đốt cháy hoàn toàn 9,6 gam Mg 22,4 gam Fe với hỗn hợp khí X gồm Cl2 O2, sau phản ứng thu hỗn hợp Y gồm oxit muối clorua (khơng khí dư) Hòa tan Y lượng vừa đủ 600ml dung dịch HCl 2M, thu dung dịch Z Dung dịch Z tác dụng với AgNO3 dư, sau phản ứng thu 283,45 gam kết tủa Tính % thể tích Cl2 O2 Hướng dẫn Mg : 0, Cl2 : x AgCl : 2x 1, AgNO3 HCl hhY ddZ : 283, 45g 1,2 Fe : 0, O2 : y Ag : a HCl làm nhiệm vụ trung hòa oxit bazo: 2H+ + O2- → H2O → nH+ = 2nO(Oxit) → 1,2 = 2.2y → y = 0,3 143,5(2x 1, 2) 108a 283, 45 287x 108a 111, 25 x 0,35 a 0,1 BT mol e:2nMg+3nFe 2nCl2 4nO2 nAg 2x a 0,8 Cl : 53,85% %V O2 : 46,15% Bài 7: Chuyên Bắc Giang 2016 Thực phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al hai oxit sắt khí trơ, thu hỗn hợp rắn X Cho X vào dung dịch NaOH dư, thu dung dịch Y, chất khơng tan Z 1,008 lít H2 (đktc) Sục khí CO2 dư vào dung dịch Y, thu 11,7 gam kết tủa Cho Z tan hết vào dung dịch H2SO4, thu dung dịch chứa 23,4 gam muối sunfat 3,696 lít SO2 (đktc, sản phẩm khử H2SO4).Tính tổng khối lượng hai oxit sắt m gam hỗn hợp A Hướng dẫn Ta qui hai oxit sắt về: Fe O H : 0,045 Al : x t NaOH CO2 ddY Al(OH)3 : 0,15 Fe:y hhX O : z Fe2 (SO )3 : 0,0585 H 2SO4 Ran Z SO : 0,165 [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 42 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] BTNT Al: x = 0,15 [vì: Al ban đầu hết vào kết tủa Al(OH)3] BTNT Fe: y = 2.0,0585 → y = 0,117 BT mol e: 3x + 3y = 2.0,045 + 2z + 2.0,165 → z = 0,1905 Suy ra: m(Fe + O) = 9,6g Bài 8: Chuyên Thái Nguyên 2016 Hỗn hợp rắn X gồm Al kim loại kiềm M Hòa tan 6,36 gam X dung dịch H2SO4 lỗng, vừa đủ thu 4,928 lít H2 (đktc) dung dịch Y (chỉ gồm muối sunfat trung hòa) Cho Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 tới gốc sunfat chuyển hết thành kết tủa thu 54,38 gam kết tủa a Xác định kim loại M b Cho 3,48 gam muối M2SO4 vào dung dịch Y thu dung dịch Z Tiến hành kết tinh cẩn thận dung dịch Z thu 56,88 gam tinh thể muối kết tinh kép có cơng thức aM2SO4.bAl2(SO4)3.cH2O Xác định công thức tinh thể muối kép Hướng dẫn H : 0, 22 Al : x H2SO4 X BaSO4 Ba(OH)2 ddY : 54,38g M : y Al(OH)3 6,36g x 0,12 27x My 6,36 y 0,08 a 1,5x 0,5y 0, 22 M 39(K) Al3 : 0,12 b nK2SO4 = 0,02 + ddY K : 0,08 ddZ [aK2SO4.bAl2(SO4)3.cH2O]: z (mol) 2 SO : 0, 22 BTNT.K : 2az 2.0,02 0,08 0,12 a a : b : c 1:1: 24 b K 2SO Al (SO )3 24H O BTNT.Al : 2bz 0,12 z(174a 342b 18c) 56,88 c 24 Bài 9: Chuyên Nguyễn Trãi – Hải Dương 2016 Cho 122,4g hỗn hợp X gồm Cu, Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 10,08 lít SO2 (đktc), dung dịch Y lại 4,8g kim loại Cơ cạn dung dịch Y thu m gam muối khan Tính m Hướng dẫn [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 43 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] SO : 0, 45 Cu 2 : x 0,075 Cu : x H 2SO4d,n ddY Fe2 : 3y Fe3O : y 2 SO Cu : 0,075 du 64x 232y 122, x 0,825 m 256,8g BT mol e: 2(x-0,075)=2y+2.0,45 y 0,3 Bài 10: Chuyên Lê Khiết – Quảng Ngãi 2016 Cân phương trình phản ứng hóa học sau: FexOy + HCl → FeCl2 + FeCl3 + H2O M + HNO3 → M(NO3)n + NH4NO3 + H2O Hướng dẫn Pt: FexOy + 2yHCl → aFeCl2 + bFeCl3 + yH2O BTNT O: yH2O → BTNT H: 2yHCl Giả sử hệ số cân FeCl2 a FeCl3 b BTNT.Fe : a b x a 3x 2y BTNT.Cl : 2a 3b 2y b 2y 2x → FexOy + 2yHCl → (3x – 2y)FeCl2 + (2y – 2x)FeCl3 + yH2O Pt: M + HNO3 → M(NO3)n + NH4NO3 + H2O x M → M+n + ne n x N+5 + 8e → N+3 → 8M + 10nHNO3 → 8M(NO3)n + nNH4NO3 + 3nH2O Chương IV: Định luật bảo tồn điện tích Qui tắc bảo tồn điện tích Số mol (điện tích âm) = Số mol (điện tích dương) [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 44 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] Ca 2 : 0,01 Na : 0,02 VD1: Dung dịch chứa ion: Cl : 0,005 2 SO : x Tính x Hướng dẫn: Số mol: n(+) = 2.0,01+0,02=0,04 n(-) = 0,005+2x BTĐT: 0,04=0,005+2x → x=0,0175 (mol) VD2: Cho 15,2 gam hỗn hợp gồm Fe Cu có tỉ lệ khối lượng tương ứng 7/12, tan hoàn toàn lượng vừa đủ 387,5 ml dung dịch H2SO4 1M đặc, nóng Sau phản ứng hồn tồn thu 2,24 lít SO2 (đktc) dung dịch Y Số mol chất tan lớn dung dịch Y? Hướng dẫn SO : 0,1mol Fe2 : a 3 Fe : x 15, 2(g) H 2SO : 0,3875 Fe : b ddY Cu : y 2 Cu : y 2 SO BTNT.S nSO 2(Y) 0,3875 0,1 0, 2875 56x 64y 15, x 0,1 BTNT.Fe 2a 3b 0,1 Ta có: 56x y 0,15 BTNT.Cu 64y 12 2 Cu : 0,15 Vậy FeSO : 0,025 BTDT a 0,025 2a 3b 2y 2.0,2875 Y Fe (SO 4) : 0,0375 nCuSO max b 0,075 a b 0,1 CuSO : 0,15 (Y) Chú ý: áp dụng bảo tồn điện tích dung dịch cuối gặp thuận lợi Vì: trải qua nhiều giai đoạn trình nhiều nguyên tố tách khỏi dung dịch dạng: kết tủa, bay hơi, nước Do vậy, dung dịch cuối chứa ion áp dụng bảo tồn điện tích tốt [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 45 ... Đỗ Kiên – 0 948 .20.6996] – Thành công cần chuẩn bị chu đáo Page 15 [PHÁT TRIỂN TƯ DUY TỪ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN] Chương II: Định luật bảo toàn khối lượng Qui tắc bảo toàn khối lượng Bảo toàn khối lượng:... mR2SO4 tách = mR2SO4bđầu – mR2SO4còn lại = 226 ,4 – 52,1 = 1 74, 3 → mH2O = 395 ,4 – 1 74, 3 = 221,1 mà: mR2SO4.nH2O tách = 395,4g 737 737 → nR2SO4.nH2O = → (2R + 96) = 1 74, 3 → R = 7,095n – 48 n 10... :1, 2mol 98.1, C 40 % nNa 2SO4 1, BTNT.(SO4 ) : nH 2SO4 1, mdd H2SO4 294g 40 % mNa 2SO4 170, 4g mddsau pu 170, 331, 2g 51, 44 9% BTKL m 50,6g Bài 5: