MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ MUỐI NGẬM NƯỚC (TINH THỂ HIĐRAT)

Khoa Học Tự Nhiên - Báo cáo khoa học, luận văn tiến sĩ, luận văn thạc sĩ, nghiên cứu - Dịch vụ - Du lịch Mỗi bài tập không chỉ đơn giản là tính toán, đằng sau đó là những ý tưởng Luyện Thi Hà Thành - 1 CS1: Phòng 658 – Số 26 – Đường Láng – Ngã Tư Sở (Tòa Nhà Vân Nam) 09798.17.8.85 “MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ MUỐI NGẬM NƯỚC” (TINH THỂ HIĐRAT) - Tinh thể ngậm nước (tinh thể hiđrat) là những tinh thể có chứa nước kết tinh. VD: CuSO4 . 5H2O; Na2CO3 . 10H2O; MgSO4.7H2O; FeSO4. 7H2O; ZnSO4 .7H2O; CaCl2.6H2O; MnSO4 .7H2O; FeCl3.6H2O; MgCl2.6H2O. - Thành phần tinh thể ngậm nước (tinh thể hiđrat) gồm: + Phần khan là phần không chứa nước kết tinh như: CuSO4; Na2CO3; MgSO4 + Phần nước kết tinh là phần nước có trong tinh thể hiđrat như: VD: 5 phân tử H2O trong 1 phân tử CuSO4.5H2O; Có 10 phân tử H2O trong 1 phân tử Na2CO3.10H2O….. - Khi hòa tan tinh thể hiđrat vào nước thì nồng độ dung dịch là nồng độ của phần khan trong dung dịch. VD: Hòa tan 25g CuSO4 .5H2O vào 275g nước thì thu được 300 gam dung dịch CuSO4 4. Giả sử công thức tổng quát của tinh thể là: A .x H2O Trong đó: A là CTHH của muối khan; x là số phân tử nước kết tinh. CÁC DẠNG BÀI TẬP 1. Tính thành phần của muối khan và của nước kết tinh có trong tinh thể hiđrát. Các bước tiến hành Bước 1. Tính khối lượng mol của tinh thể Mtinh thể: Mtinh thể = MA + Mnước kết tinh Bước 2. Tính thành phần của muối khan và nước kết tinh có trong tinh thể.2 2 . .100 ; 100 = → = − A A x H O M A H O A M VÍ DỤ 1) Tính TP về khối lượng của muối khan và của nước kết tinh có trong CuSO4.5H2O. Bài giải4 2.5 4 2 160.100 250 CuSO 64 100 64 36 250 = ⎯⎯→ = = → = − =CuSO H OM gam H O 2) Tính TP về khối lượng của muối khan và của nước kết tinh có trong CaSO4.2H2O. Bài giải4 2.2 4 2 136.100 172 CaSO 79, 07 100 79, 07 20,93 172 = ⎯⎯→ = = → = − =CaSO H OM gam H O 3) Xác định công thức hóa học của Na2CO3 ngậm H2O. Biết rằng trong đó H2O kết tính chiếm 62,94 về khối lượng. Bài giải Học để biết, học để làm, học để chung sống, học để tự khẳng định mình Hiểu được câu hỏi là đã tìm ra được một nửa đáp án Luyện Thi Hà Thành - 0979817885 Nơi chia sẻ tài liệutin tức liên quan về Hóa Học https:www.fb.comluyenthihathanhhn https:www.fb.comgroupshoahoc.org Đặt CTHH là : Na2CO3 . x H2O Cách 1.2 3 2. 2 18 .100 (106 18 ) gam 62,94 10 106 18 = + ⎯⎯→ = = → = + Na CO x H O x M x H O x x Cách 2. Na2CO3 = 100 - 62,94 = 37,06⎯⎯→ Ta có:106 37, 06 10 18 62,94 = → = x x Vậy CTHH tìm được là: Na2CO3. 10H2O 4) Xác định công thức hóa học của MgSO4 ngậm H2O. Biết rằng trong đó MgSO4 chiếm 48,8 về khối lượng. Bài giải Đặt CTHH là: MgSO4. xH2O Cách 1.4 2. 4 120.100 (120 18 ) gam MgSO 48,8 7 120 18 = + ⎯⎯→ = = → = + MgSO xH OM x x x Cách 2. H2O = 100 - 48,8 = 51,2⎯⎯→ Ta có:120 48,8 7 18 51, 2 = → = x x Vậy CTHH tìm được là: MgSO4. 7H2O 2. Tính khối lượng của muối khan và của nước kết tinh có trong tinh thể hiđrat. Lưu ý:2 2 2. .;= =A A xH O H O A xH On n n x n Ví dụ 1) Tính khối lượng của CuSO4 và của H2O kết tinh có trong 50 gam CuSO4.5H2O. Bài giải4 4 2 4 2.5 50 0, 2( ) 0, 2.160 32( ) m 50 32 18( ) 250 = = = ⎯⎯→ = = → = − =CuSO CuSO H O CuSO H On n mol m gam gam 2) Tính khối lượng của FeCl3 và của H2O kết tinh có trong 10,82 gam FeCl3.6H2O. Bài giải3 2 2 3 3 .6 10,82 0, 04 ( ) 270,5 0, 04.162,5 6,5( ) m 10,82 6,5 4,32 ( ) = = = = = → = − = H OFeCl FeCl Fe l HC O n n mol m gam gam 3) Xác định CTHH của một muối ngậm nước. Biết rằng trong muối này có 54,4 gam CaSO4 và 14,4 gam nước kết tinh. Bài giải Mỗi bài tập không chỉ đơn giản là tính toán, đằng sau đó là những ý tưởng Luyện Thi Hà Thành - 3 CS1: Phòng 658 – Số 26 – Đường Láng – Ngã Tư Sở (Tòa Nhà Vân Nam) 09798.17.8.854 2 54, 4 14, 4 : : 1 : 2 136 18 = = ⎯⎯→CaSO H On n Vậy CTHH tìm được là: CaSO4. 2H2O 4) Xác định CTHH của một muối ngậm nước. Biết rằng trong muối này có 3,18 gam Na2CO3 và 5,4 gam nước kết tinh. Bài giải3 22 3,18 54 : : 1 : 10 106 18 = = ⎯⎯→C H ONa On n Vậy CTHH tìm được là: Na2CO3. 10H2O 3. Thêm muối ngậm nước vào dung dịch cho sẵn. Dạng toán này thường lấy muối ngậm nước cho vào dung dịch cho sẵn và có cùng tên chất tan như: Thêm CuSO4. 5H2O và dung dịch CuSO4 và yêu cầu tính nồng độ của dung dịch thu được sau khi pha trộn nên ta áp dụng ĐLBTKL để tính khối lượng dung dịch tạo thành. mdung dịch thu được = mtinh thể + mdung dịch cho sẵn mchất tan trong dung dịch thu được = mchất tan trong tinh thể + mchất tan trong dd cho sẵn VÍ DỤ. 1) Hòa 28,6 gam Na2CO3.10H2O vào 171,4 gam dung dịch Na2CO3 12,369 để thu được dung dịch có nồng độ là bao nhiêu? Bài giải mdd thu được = 28,6 + 171,4 = 200 (gam)2 3 28, 6 171, 4. 12,369 .106 31,8( ) 286 100 = + = ⎯⎯→Na COm gam2 3 31,8. 100 15,9 200 = =Na COC 2) Hòa 12,3 gam MgSO4. 7H2O vào 187,7 gam dung dịch MgSO4 0,64 thì để thu được khoảng 200 ml dung dịch có nồng độ mol là bao nhiêu? Bài giải4 4 4 2 4 4 .7 0,64 12,3 187, 7.0, 64 0, 05( ) n 0, 01( ) 246 100.120 0, 06 0, 05 0, 01 0, 06 ( ) 0,3( ) 0, 2 = = = ⎯⎯→ = = = + = ⎯⎯→ = = MgSO MgSO MgSO O MgSO MgM SO Hn n mol mol n mol C M 3) Cần lấy bao nhiêu gam CuSO4 .5H2O và bao nhiêu gam dung dịch CuSO4 8 để thu được 280 gam dung dịch CuSO4 16. Bài giải Đặt khối lượng CuSO4 .5H2O là x gam và dung dịch CuSO4 8 là y gam Học để biết, học để làm, học để chung sống, học để tự khẳng định mình Hiểu được câu hỏi là đã tìm ra được một nửa đáp án Luyện Thi Hà Thành - 0979817885 Nơi chia sẻ tài liệutin tức liên quan về Hóa Học https:www.fb.comluyenthihathanhhn https:www.fb.comgroupshoahoc.org Ta có: mdd thu được = x + y = 280 (1)4 .160 .8 280.16 0, 64 0, 08 44,8 (2) 250 100 100 = + =  + =CuSO x y m x y Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình sau:0, 64 0, 08 44,8 280    + =  + = x y x y40; 240x y = = 4) Cần lấy bao nhiêu gam Na2CO3. 10H2O và bao nhiêu gam dung dịch Na2CO3 10 để thu được 286 gam dung dịch Na2CO3 20. Bài giải: Đặt khối lượng Na2CO3.10H2O là x gam và dung dịch Na2CO3 10 là y gam Ta có: mdd thu được = x + y = 286 (1)2 3 .106 .10 286.20 0,37063 0,1 57, 2 (2) 286 100 100 = + =  + =Na CO x y m x y Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình sau:0,37063 2 2 0 5 86 ,1 7,     + =  + = x y x y105,7; 180,3x y = = 5) Hòa tan m gam tinh thể CuSO4.5H2O vào V ml dung dịch CuSO4 có nồng độ c (khối lượng riêng bằng d gml) thu được dung dịch X. Tính nồng độ của dung dịch X theo m, V, c và d.(Đề thi HSG lớp 9 vòng 1, năm học 2013-2014 của huyện Tam Dương). Bài giải Khối lượng CuSO4 có trong m gam tinh thể:160 m 0, 64m (g) 250 = Khối lượng CuSO4 có trong V ml dung dịch CuSO4 c (khối lượng riêng bằng d gml) là: V.d.c 100 = 0,01.V.d.c (g) Khối lượng dung dịch X bằng: m + V.d (g) Nồng độ phần trăm của dung dịch X:0, 64m 0, 01.V.d.c .100 m V.d + + =64m V.d.c () m V.d + + 4. Hòa tan muối ngậm nước vào nước. Mục đích của dạng bài tập này là tính C, CM và khối lượng riêng (D) của dung dịch thu được sau khi hòa tan muối ngậm nước vào nước, cho nên ta phải tính được: mdung dịch thu được = mmuối ngậm nước + mnước hòa tan Vdung dịch thu được = Vnước hòa tan + Vnước kết tinh Mỗi bài tập không chỉ đơn giản là tính toán, đằng sau đó là những ý tưởng Luyện Thi Hà Thành - 5 CS1: Phòng 658 – Số 26 – Đường Láng – Ngã Tư Sở (Tòa Nhà Vân Nam) 09798.17.8.85 Chú ý: + Biết rằng khối lượng riêng của nước là 1gml. + Thể tích chất tan trong dung dịch coi như không đáng kể. VÍ DỤ. 1) Hòa tan 70 gam Fe(NO3)3 .6H2O vào 230 gam nước. Tính nồng độ , nồng độ mol và khối lượng riêng của dung dịch thu được. Bài giải Ta có sơ đồ sau: Fe(NO3)3 .6H2O + H2O→ dung dịch Fe(NO3)3 a) Tính nồng độ của dung dịch Fe(NO3)33 3dd ( ) 70 230 300 ( )= + =Fe NOm gam3 3 3 3 2 3 3( ) ( ) .6 ( ) 70 0, 2( ) 0, 2 . 242 48, 4( ) 350 = = = ⎯⎯→ = =Fe NO Fe NO H O Fe NOn n mol m gam3 3dd ( ) 48, 4.100 16,13 300 = =Fe NOC b) Tính nồng độ mol của dung dịch Fe(NO3)32 2 70 48, 4 21,6( ) 21,6 230 251,6( )= − = → = + =H O H Om gam m gan3 3 2dd ( ) 251, 6 251, 6( ) 0, 2516( ) 1 = = = =Fe NO H OV V ml l⎯⎯→dd ( )3 3 0, 2 0, 795( ) 0, 2516 = =Fe NOMC M c) Tính khối lượng riêng của dung dịch Fe(NO3)3:3 3 dd dd ( ) dd 300 1,19 ( ) 251, 6 = = =Fe NO m D g ml V 2) Hòa tan 28,7 gam ZnSO4 .7H2O vào 171,3 ml nước. Tính nồng độ , nồng độ mol và khối lượng riêng của dung dịch thu được. Bài giải Ta có sơ đồ sau: ZnSO4 .7H2O + H2O→ dung dịch ZnSO4 a) Tính nồng độ của dung dịch ZnSO4 Do khối lượng riêng của nước là 1gml nên 171,3 ml H2O = 171,3 gam H2O4dd 28, 7 171,3 200( )= + =ZnSOm gam4 4 42.7 28, 7 0,1( ) 0,1 . 161 16,1( ) 287 = = = ⎯⎯→ = =ZnSO ZnSO ZnSOH On n mol m gam4dd 16,1.100 8, 05 200 = =ZnSOC Học để biết, học để làm, học để chung sống, học để tự khẳng định mình Hiểu được câu hỏi là đã tìm ra được một nửa đáp án Luyện Thi Hà Thành - 0979817885 Nơi chia sẻ tài liệutin tức liên quan về Hóa Học https:www.fb.comluyenthihathanhhn https:www.fb.comgroupshoahoc.org b) Tính nồng độ mol của dung dịch ZnSO42 2 28,7 16,1 12,6( ) 12,6 171,3 183,9( )= − = → = + =H O H Om gam m gan4 2dd 183,9 183,9( ) 0,1839( ) 1 = = = =Z O H OnSV V ml l⎯⎯→4dd 0,1 0,544 ( ) 0,1839 = =ZnSOMC M c) Tính khối lượng riêng của dung dịch ZnSO44 dd dd dd 200 1,88( ) 183,9 = = =ZnSO m D g ml V 3) Hòa tan hoàn toàn 43,8 gam CaCl2 .xH2O vào 156,2 gam H2O. Ta thu được dung dịch CaCl2 11,1. Xác định CTPT của muối ngậm nước trên. Bài giải2dd 11,1 43,8 156, 2 200 ( )= + =CaClm gam2 200.11,1 22, 2( ) 100 = =CaClm gam2 2 2 2 2. . 22, 2 43,8 0, 2( ) M 219( ) 111 0, 2 = = = → = =CaCl xH O CaCl CaCl xH On n mol gam Mà: 111 + 18.x = 219⎯⎯→ x = 6 Vậy CTPT là: CaCl2. 6H2O 4) Hòa tan hoàn toàn 2,86 gam Na2CO3 .xH2O vào nước. Ta thu được 100 ml dung dịch Na2CO3 0,1M. Xác định CTPT của muối ngậm nước trên. Bài giải2 3 2 2 3 2 3 2. . 2,86 0,1.0,1 0, 01( ) M 286( ) 0, 01 = = = → = =Na CO xH O Na CO Na CO xH On n mol gam Mà: 106 + 18.x = 286⎯⎯→ x = 10 Vậy CTPT là: Na2CO3. 10H2O 5. Cô cạn dung dịch (làm bay hơi nước có trong dung dịch) Khi nước bay hơi bớt thì sẽ có một phần chất tan kết tinh lại thành dạng tinh thể phần còn lại là dung dịch bão hòa. Ví dụ: 1) Có bao nhiêu gam tinh thể Fe(NO3)3.6H2O kết tinh từ 500 ml dung dịch Fe(NO3)30,1M. Mỗi bài tập không chỉ đơn giản là tính toán, đằng sau đó là những ý tưởng Luyện Thi Hà Thành - 7 CS1: Phòng 658 – Số 26 – Đường Láng – Ngã Tư Sở (Tòa Nhà Vân Nam) 09798.17.8.85 Bài giải( ) ( ) ( ) 3 3 33 23 32.6 .6 0,5.0,1 0,05(mol) 0,05.350 17,5( )= = = ⎯⎯→ = =Fe NO Fe NO F OH O H Oe N n n m gam 2) Cho 600 gam dung dịch CuSO4 10 bay hơi ở nhiệt độ không đổi (200C) tới khi bay hết 400 gam nước, lúc đó sẽ có một phần CuSO4 kết tinh thành dạng tinh thể CuSO4.5H2O và dung dịch còn lại là dung dịch CuSO4 bão hòa ở 200C có nồng độ là 20. Tính khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O. Bài giải4 600.10 60 ( ) 100 = =CuSOm gam Ở 200C, khi bay hết 400 gam nước, khối lượng hỗn hợp còn lại gồm tinh thể CuSO4.5H2O và dung dịch bão hòa. Gọi x là khối lượng của tinh thể CuSO4.5H2O đã kết tinh mdd bão hòa = (200 – x) (gam)⎯⎯→4 dd (60 0, 64 ) (gam)= −CuSO bhm x⎯⎯→4 ( ) 160 0, 64 ( ) 250 = =TTCuSO x m x gam Nồng độ của dung dịch bão hòa là:60 0, 64 100 20 45, 45( ) 200 −  = → = − x x gam x Vậy khối lượng tinh thể đã kết tinh là: 45,45 gam 6. Bài tập về độ tan của muối trong nước. Độ tan của 1 chất là số gam tối đa chất đó tan trong 100 gam nước để được dung dịch bão hòa ở nhiệt độ xác định. Công thức tính độ tan của một:2 .100 = CT H O m S m Trong đó: S là độ tan của chất (gam); mCT: khối lượng chất tan (gam) Khi nhiệt độ tăng, độ tan của các chất rắn thường tăng lên, nếu khí ấy ta hạ nhiệt độ dung dịch xuống thì sẽ có một phần chất tan không tan được nữa, phần chất tan này sẽ tách ra dưới dạng rắn (muối khan hoặc là muối ngậm nước). VÍ DỤ: 1) Hòa tan 7,18 gam NaCl vào 20 gam nước ở 200C thì thu đ...

“MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ MUỐI NGẬM NƯỚC”

(TINH THỂ HIĐRAT)

- Tinh thể ngậm nước (tinh thể hiđrat) là những tinh thể có chứa nước kết tinh VD: CuSO4 5H2O; Na2CO3 10H2O; MgSO4.7H2O; FeSO4 7H2O; ZnSO4 7H2O; CaCl2.6H2O; MnSO4 7H2O; FeCl3.6H2O; MgCl2.6H2O

- Thành phần tinh thể ngậm nước (tinh thể hiđrat) gồm:

+ Phần khan là phần không chứa nước kết tinh như: CuSO4; Na2CO3; MgSO4 + Phần nước kết tinh là phần nước có trong tinh thể hiđrat như:

VD: 5 phân tử H2O trong 1 phân tử CuSO4.5H2O; Có 10 phân tử H2O trong 1 phân tử Na2CO3.10H2O… - Khi hòa tan tinh thể hiđrat vào nước thì nồng độ dung dịch là nồng độ của phần khan trong dung dịch VD: Hòa tan 25g CuSO4 5H2O vào 275g nước thì thu được 300 gam dung dịch CuSO4 4%

* Giả sử công thức tổng quát của tinh thể là: A.x H2O

Trong đó: A là CTHH của muối khan; x là số phân tử nước kết tinh

CÁC DẠNG BÀI TẬP

1 Tính thành phần % của muối khan và của nước kết tinh có trong tinh thể hiđrát

* Các bước tiến hành

Bước 1 Tính khối lượng mol của tinh thể Mtinh thể: Mtinh thể = MA + Mnước kết tinh

Bước 2 Tính thành phần % của muối khan và nước kết tinh có trong tinh thể

Vậy CTHH tìm được là: MgSO4 7H2O

2 Tính khối lượng của muối khan và của nước kết tinh có trong tinh thể hiđrat Lưu ý:

2) Tính khối lượng của FeCl3 và của H2O kết tinh có trong 10,82 gam FeCl3.6H2O

4) Xác định CTHH của một muối ngậm nước Biết rằng trong muối này có 3,18 gam Na2CO3 và 5,4 gam

3 Thêm muối ngậm nước vào dung dịch cho sẵn

* Dạng toán này thường lấy muối ngậm nước cho vào dung dịch cho sẵn và có cùng tên chất tan như: Thêm

CuSO4 5H2O và dung dịch CuSO4 và yêu cầu tính nồng độ % của dung dịch thu được sau khi pha trộn nên ta áp dụng ĐLBTKL để tính khối lượng dung dịch tạo thành

mdung dịch thu được = mtinh thể + mdung dịch cho sẵn

mchất tan trong dung dịch thu được = mchất tan trong tinh thể + mchất tan trong dd cho sẵn

2) Hòa 12,3 gam MgSO4 7H2O vào 187,7 gam dung dịch MgSO4 0,64% thì để thu được khoảng 200 ml dung dịch có nồng độ mol là bao nhiêu?

5) Hòa tan m gam tinh thể CuSO4.5H2O vào V ml dung dịch CuSO4 có nồng độ c% (khối lượng riêng bằng d g/ml) thu được dung dịch X Tính nồng độ % của dung dịch X theo m, V, c và d.(Đề thi HSG lớp 9 vòng 1, năm học 2013-2014 của huyện Tam Dương) Khối lượng dung dịch X bằng: m + V.d (g)

Nồng độ phần trăm của dung dịch X:

4 Hòa tan muối ngậm nước vào nước

* Mục đích của dạng bài tập này là tính C%, CM và khối lượng riêng (D) của dung dịch thu được sau khi hòa tan muối ngậm nước vào nước, cho nên ta phải tính được:

mdung dịchthu được = mmuối ngậm nước + mnước hòa tan Vdung dịch thu được = Vnước hòa tan + Vnước kết tinh

* Chú ý:

+ Biết rằng khối lượng riêng của nước là 1g/ml

+ Thể tích chất tan trong dung dịch coi như không đáng kể

* VÍ DỤ

1) Hòa tan 70 gam Fe(NO3)3 6H2O vào 230 gam nước Tính nồng độ %, nồng độ mol và khối lượng riêng của dung dịch thu được

Bài giải

Ta có sơ đồ sau: Fe(NO3)3 6H2O + H2O → dung dịch Fe(NO3)3 a) Tính nồng độ % của dung dịch Fe(NO3)3

2) Hòa tan 28,7 gam ZnSO4 7H2O vào 171,3 ml nước Tính nồng độ %, nồng độ mol và khối lượng riêng của dung dịch thu được

Bài giải

Ta có sơ đồ sau: ZnSO4 7H2O + H2O → dung dịch ZnSO4 a) Tính nồng độ % của dung dịch ZnSO4

Do khối lượng riêng của nước là 1g/ml nên 171,3 ml H2O = 171,3 gam H2O

b) Tính nồng độ mol của dung dịch ZnSO4

3) Hòa tan hoàn toàn 43,8 gam CaCl2 xH2O vào 156,2 gam H2O Ta thu được dung dịch CaCl2 11,1% Xác định CTPT của muối ngậm nước trên

4) Hòa tan hoàn toàn 2,86 gam Na2CO3 xH2O vào nước Ta thu được 100 ml dung dịch Na2CO3 0,1M Xác định CTPT của muối ngậm nước trên

5 Cô cạn dung dịch (làm bay hơi nước có trong dung dịch)

* Khi nước bay hơi bớt thì sẽ có một phần chất tan kết tinh lại thành dạng tinh thể phần còn lại là dung dịch bão hòa

* Ví dụ:

1) Có bao nhiêu gam tinh thể Fe(NO3)3.6H2Okết tinh từ 500 ml dung dịch Fe(NO3)30,1M

Bài giải

nFe NO(3)3.6H O2 =nFe NO(3)3= 0,5.0,1 0, 05(mol)= ⎯⎯→mFe N( O3)3.6H O2 =0, 05.350 17,5(= gam)

2) Cho 600 gam dung dịch CuSO4 10% bay hơi ở nhiệt độ không đổi (200C) tới khi bay hết 400 gam nước, lúc đó sẽ có một phần CuSO4 kết tinh thành dạng tinh thể CuSO4.5H2O và dung dịch còn lại là dung dịch CuSO4 bão hòa ở 200C có nồng độ là 20% Tính khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O

Gọi x là khối lượng của tinh thể CuSO4.5H2O đã kết tinh mdd bão hòa = (200 – x) (gam)⎯⎯→

Vậy khối lượng tinh thể đã kết tinh là: 45,45 gam

6 Bài tập về độ tan của muối trong nước

* Độ tan của 1 chất là số gam tối đa chất đó tan trong 100 gam nước để được dung dịch bão hòa ở nhiệt độ

Trong đó: S là độ tan của chất (gam); mCT: khối lượng chất tan (gam)

* Khi nhiệt độ tăng, độ tan của các chất rắn thường tăng lên, nếu khí ấy ta hạ nhiệt độ dung dịch xuống thì

sẽ có một phần chất tan không tan được nữa, phần chất tan này sẽ tách ra dưới dạng rắn (muối khan hoặc là muối ngậm nước)

* VÍ DỤ:

1) Hòa tan 7,18 gam NaCl vào 20 gam nước ở 200C thì thu được dung dịch bão hòa Tính độ tan và nồng độ % của NaCl trong dung dịch bão hòa

Bài giải

mdung dịch NaCl = 7,18 + 20 = 27,18 (gam)

m dung dịch KCl với độ tan 40 gam = 100 + 40 = 140 (gam)

Khối lượng KCl cĩ trong 350 gam dung dịch bão hịa là: 350.40 100 ( ) 140

3) Tính khối lượng AgNO3 tách ra khỏi dung dịch khi làm lạnh 450 gam dung dịch bão hịa ở 800C xuống 200C Biết độ tan của AgNO3 ở 800C là 668 gam và ở 200C là 222 gam

mkết tinh tách ra khỏi dung dịch= 391,4 – 130,092 = 261,308 (gam)

4) Làm lạnh 500 gam dung dịch Fe2(SO4)3 40% thấy tách ra 112,4 gam muối G và dung dịch cịn lại bão hịa cĩ nồng độ 30,96% Xác định cơng thức của muối G.(Đề giao lưu HSG lớp 8, năm học 2013-2014 của thành

Khối lượng Fe2(SO4)3 trong G 200 – 120 = 80 (gam) Khối lượng nước trong G: 112,4 – 80 = 32,4 (gam)

1) Hịa tan 3,2 gam oxit M2On trong lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10% thu được dung dịch muối cĩ nồng độ 12,9% Sau phản ứng đem cơ cạn bớt dung dịch và làm lạnh nĩ thu được 7,868 gam tinh thể muối với hiệu suất 70% Xác định cơng thức của tinh thể muối đĩ

(Đề thi HSG lớp 9, năm học 2007-2008 của huyện Tam Dương)

Bài giải

Gọi số mol của M2On là: a mol

M2On + nH2SO4 ⎯⎯→ M2(SO4)n + H2O

a mol an mol a mol

Khối lượng H2SO4 = 98an (gam) ⎯⎯→ khối lượng dung dịch H2SO4 = 98an 100 : 10 = 980an (gam) Khối lượng M2On = (2M + 16n) (gam)

Khối lượng M2(SO4)n = a(2M + 96n) (gam) ⎯⎯→ mdung dịch sau phản ứng = (2M + 998n)a (gam)

2) Có 13,51 gam một hỗn hợp gồm 3 muối K2CO3, KHCO3, KCl (chỉ có một muối ngậm nước) đem hòa tan hết vào nước ta được dung dịch A

- Lấy ½ dung dịch A tác dụng vừa đủ với 140 ml dung dịch HCl 0,5M sau đó thêm tiếp lượng dư dung dịch AgNO3 thu được 11,48 gam kết tủa

- Lấy ½ dung dịch còn lại cho tác dụng với 100 ml dung dịch KOH 0,5M Sau đó thêm tiếp lượng dư BaCl2 lọc bỏ kết tủa phần nước lọc còn lại phải cần 50 ml dung dịch HCl 0,5M để trung hòa

a) Viết các PTHH xảy ra Tính khối lượng các muối khan và nước kết tinh trong hỗn hợp đầu

b) Xác định xem muối nào ngậm nước, biết rằng mỗi phân tử chỉ có thể ngậm một số nguyên phân tử

nước Viết công thức tinh thể ngậm nước

nHCl = nKCl(1,2) = 0,07 (mol); nKCl(3) = nAgCl = 0,08 (mol)

nKCl ban đầu = 0,08 – 0,07 = 0,01 (mol) →mKCl ban đầu = 0,01 74,5 = 0,745 (gam) Phần 2: nKOH = 0,1 0,5 = 0,05 (mol); nHCl = 0,05 0,5 = 0,025 (mol)

KHCO3 + KOH → K2CO3 + H2O (4) K2CO3 + BaCl2 → 2KCl + BaCO3 (5) HCl + KOH → KCl + H2O (6)

nKOH dư = n HCl = 0,025 (mol) →nKHCO3(4) = nKOH(4) = 0,05 – 0,025 = 0,025 (mol) mKHCO3(4) = 0,025 100 = 2,5 (gam) →nKHCO3(2) = nHCl(2) = 0,025 (mol)

→nHCl(1) =0,07 – 0,025 = 0,045(mol) →nK2CO3 = 0,045: 2 = 0,0225 (mol) Vậy khối lượng của K2CO3 = 0,225 138 = 3,105 (gam)

Khối lượng nước trong hh ban đầu là: 6,755 – 0,745- 2,5- 3,105 = 0,405 (gam) Số mol H2O= 0,405 : 18 = 0,0225 (mol)

Ta thấy chỉ có số mol của K2CO3 : số mol H2O = 0,0225: 0,0225 = 1 : 1 là thỏa mãn Vậy muối ngậm nước là: K2CO3.H2O

Khối lượng các chất có trong hỗn hợp đầu là: - Khối lượng KCl = 0.745 2 = 1,49 (gam) - Khối lượng KHCO3 = 2,5 2 = 5 (gam) - Khối lượng K2CO3 = 3,105 2 = 6,21 (gam)

BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1 Tính thành phần % về khối lượng của muối khan và nước kết tinh có trong các tinh thể sau: MgSO4.7H2O; FeSO4 7H2O; ZnSO4 7H2O; CaCl2.6H2O; FeCl3.6H2O; MgCl2.6H2O

Bài 2 Xác định công thức hóa học của MnSO4 ngậm H2O Biết rằng trong đó MnSO4 chiếm 54,51% về khối lượng

Bài 3 Xác định công thức hóa học của MgCl2 ngậm H2O Biết rằng trong đó H2O chiếm 53,2% về khối lượng

Bài 4 Tính khối lượng của FeCl3 và của H2O kết tinh có trong 27,05 gam FeCl3.6H2O

Bài 5 Xác định CTHH của một muối ngậm nước Biết rằng trong muối này có 16,1 gam ZnSO4 và 12,6 gam

Bài 8 Có bao nhiêu gam tinh thể Fe(NO3)3.6H2O kết tinh từ 500 ml dung dịch Fe(NO3)3 0,1M

Bài 9 Hòa tan 28,6 gam Na2CO3 10H2O vào 181,4 gam nước Tính nồng độ %, nồng độ mol và khối lượng riêng của dung dịch thu được

Bài 10 Hòa tan hoàn toàn 100,1 gam Na2CO3 xH2O vào 234,9 gam H2O Ta thu được dung dịch Na2CO3 11,075% Xác định CTPT của muối ngậm nước trên

Bài 11 Hòa tan hoàn toàn 17,16 gam tinh thể Na2CO3 xH2O vào 132,84 gam H2O Ta thu được dung dịch Na2CO3 4,24% Xác định CTPT của tinh thể trên

(Đề thi HSG lớp 9 (vòng 1), năm học 2014-2015 của huyện Tam Dương)

Bài 12 Có 500 gam dung dịch KNO3 bão hòa ở 200C nồng độ 6,5% Cho bay hơi nước ở nhiệt độ không đổi (200C) cho đến khi nhận được một hỗn hợp gồm một phần là chất rắn X kết tinh và một phần là dung dịch KNO3 bão hòa có khối lượng là 313 gam Tính khối lượng X

Bài 13 Xác định khối lượng KCl kết tinh khi làm nguội 604 gam dung dịch bão hòa ở 800C xuống 200C Biết rằng độ tan của KCl ở 800C là 80 gam và ở 200C là 34 g

Bài 14 Hãy xác định lượng tinh thể MgSO4.6H2O tách ra khỏi dung dịch khi hạ nhiệt độ 1642 gam dung dịch bão hòa MgSO4 ở nhiệt độ 800C xuống 200C Biết rằng độ tan của MgSO4 ở 800C là 64,2 gam và ở 200C là 44,5 g

(Kì thi chọn HSG thành phố Vĩnh Yên năm học 2009-2010)

Bài 15 Cho 0,2 mol CuO tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 20% đun nóng, sau đó làm nguội dung dịch đến 100C Tính khối lượng CuSO4 5H2O đã tách ra khỏi dung dịch, biết rằngđộ tan của CuSO4 ở 100C là 17,4 gam

(Đề giao lưu HSG lớp 8, năm học 2010-2011 của huyện Tam Dương)

Bài 16 Có bao nhiêu gam phèn chua.12H2Otách ra từ 320 gam dung dịch KAl(SO4)2 bão hòa ở 200 nếu như có 160 gam H2O bay hơi cũng ở nhiệt độ đó Biết ở dung dịch KAl(SO4)2 bão hòa có nồng độ 5,5%

(Đề khảo sát chất lượng HSG lớp 8, năm học 2013-2014 của thành phố Vĩnh Yên)

Bài 17 Nung 8,08 gam một muối A thu được sản phẩn khí và 1,6 gam một chất rắn B không tan trong nước

Ở điều kiện thích hợp, nếu cho sản phẩm đi qua 200 gam dung dịch NaOH 1,2% ở điều kiện xác định thì thấy phản ứng xảy ra là vừa đủ và thu được dung dịch chỉ chứa một muối duy nhất có nồng độ 2,47% Xác định CTPT của muối A biết rằng khi nung muối A thì kim loại trong A không biến đổi số oxi hóa

(Đề thi HSG lớp 9, năm học 2013-2014 của huyện Vĩnh Tường)

Bài 18 Có 16 gam oxit kim loại MO, chia thành hai phần bằng nhau:

- Hòa tan hoàn toàn phần 1 trong HCl dư, xử lý dung dịch thu được ở những điều kiện thích hợp thu được 17,1 gam muối X duy nhất

- Cho phần 2 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư xử lý dung dịch sau phản ứng ở nhiệt độ dưới 1110C chỉ thu được 25 gam một muối Y duy nhất

Xác định M, công thức hai muối X, Y; biết rằng MX <180 gam; MY <260 gam

Bài 19 Để xác định công thức của muối kép X người ta tiến hành các thí nghiệm sau:

- Hòa tan 47,4 gam X vào nước thu được dung dịch Y Chia Y thành hai phần bằng nhau: + Phần 1 tác dụng với dunh dịch BaCl2 dư thu được 23,3 gam kết tủa A

+ Thêm NH3 dư vào phần 2 thu được kết tủa B, nung B trong chân không đến khối lượng không đổi thu được 2,55 gam chất rắn

- Lấy 47,4 gam X đem nung ở nhiệt độ 1200C chỉ thu được 21,6 gam hơi của một chất duy nhất Xác định

công thức của muối X biết rằng trong muối X có chứa một kim loại kiềm

Bài 20 E là oxit của kim loại M, trong đó oxi chiếm 20% khối lượng Cho dòng khí CO (thiếu) đi qua ống

sứ chứa x gam chất E đốt nóng Sau phản ứng khối lượng chất rắn còn lại trong ống sứ là y gam Hòa tan hết y gam này vào dung dịch HNO3 loãng dư thu được dung dịch F và khí NO duy nhất bay ra Cô cạn dung dịch F thu được 3,7x gam muối G Giả thiết hiệu suất phản ứng là 100% Xác định công thức của muối G Tính thể tích khí NO (đktc) theo x, y

(Đề thi HSG Hà Nội năm học 2005-2006)

Bài 21:

a Trong tinh thể hidrat của một muối sunfat kim loại hóa trị II Thành phần nước kết tinh chiếm 45,324% Xác định công thức của tinnh thể đó biết trong tinh thể có chứa 11,51% S

b Ở 100C độ tan của FeSO4 là 20,5 gam còn ở 200C là 48,6 gam Hỏi bao nhiêu gam tinh thể FeSO4.7H2O tách ra khi hạ nhiệt độ của 200 gam dung dịch FeSO4 bão hòa ở 500C xuống 100C

(Đề thi HSG Phúc Yên năm học 2008 - 2009)

Bài 22: Biết độ tan của MgSO4 ở 200C là 35,5; ở 500C là 50,4 Có 400 gam ddịch MgSO4 bão hòa ở 200C, nếu đun nóng dung dịch này đến 500C thì khối lượng muối MgSO4 cần hòa tan thêm để tạo ddịch bão hòa ở 500C là bao nhiêu gam?

(Đề thi HSG Vinh Phúc năm học 2011- 2012)

Bài 23: Cho m gam tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2 5% thu được kết tủa B và dung dịch X chỉ chứa một chất tan Nồng độ chất tan trong dung dịch X là 2,7536% Tìm công thức của M2CO3.10H2O

(Đề thi HSG Đồng Nai năm học 2013- 2014)

Bài 24: Trong tinh thể hidrat của một muối nitrat của kim loại hóa trị III Thành phần nước kết tinh chiếm

40,099% về khối lượng Xác định công thức của tinh thể đó biết trong tinh thể có chứa 10,396% N về khối lượng

Bài 25: Hòa tan hoàn toàn 3,2 gam oxit M2Om trong dung dịch H2SO4 10% (vừa đủ) thu được dung dịch muối có nồng độ 12,9% Sau phản ứng đem cô bớt dung dịch và làm lạnh nó thu được 7,868 gam tinh thể

muối với hiệu suất 70% Xác định công thức của tinh thể muối đó (Đề thi HSG Hà Nội năm học 2003-2004)

- HẾT -