Tài liệu Chuyên đề hóa học: Một số phương pháp và dạng bài tập hóa

Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐẢO TẠO TỈNH HẢI DƯƠNG TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI Người thực hiện: Phùng Lâm Bình, Nguyễn Văn Hưởng, Đặng Đình Châu, Nguyễn Thị Hà, Nguyễn Thị Thêu, Vũ Đức Thắng Lớp: 10 Toán Niên khoá: 2010 - 2013 Giáo viên: Cao Tiến Cường Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi LỜI NÓI ĐẦU Như chúng ta đã biết, Hoá Học là một ngành khoa học ra đời từ rất sớm, là một môn học quan trọng trong nhà trường THPT. Hoá học được dùng làm môn thi trong các cuộc thi quan trọng như thi học sinh giỏi, thi tốt nghiệp, thi đại học,…Tuy nhiên, trong nhà trường phổ thông, việc học hoá với nhiều cá nhân là một khó khăn. Vì vậy chúng tôi xây dựng chuyên đề này nhằm giúp các bạn học sinh có thêm một tài liệu hoá học bổ ích để nâng cao khả năng học hoá của mình. Chuyên đề của chúng tôi gồm có hai phần: _ Phần 1: Một số phương pháp giải toán hoá học trọng tâm _ Phần 2: Một số dạng bài tập hoá học trọng tâm Phần 1 chúng tôi nêu những phương pháp cơ bản nhất thường được dùng để giải các bài toán hoá học. Đó là những phương pháp các bạn cần phải nắm vững để có thể áp dụng một cách có hiệu quả nhất. Phần 2 chúng tôi nêu ra những dạng bài tập hoá học trọng tâm thường dùng trong các kì thi quốc gia. Mỗi dạng sẽ có những bài tập minh hoạ để các bạn có thể nắm vững kiến thức. Sau đó là một số bài tập tự luyện dành cho các bạn. Với chuyên đề này, chúng tôi hy vọng sẽ giúp các bạn thêm yêu thích môn học này hơn và học tốt hơn nữa. Tất nhiên chuyên đề còn có nhiều thiếu sót. Mong các bạn góp ý để cho chuyên đề được hoàn thiện hơn. Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi A. Một số phương pháp giải toán hoá học trọng tâm 1. Phương pháp sơ đồ đường chéo _ Có thể dùng để giải nhanh các bài toán trộn lẫn 2 dung dịch, tìm thành phần % hỗn hợp 2 đồng vị. Bài toán trộn 2 quặng của cùng 1 kim loại. Bài toán hỗn hợp hai chất vô cơ của 2 kim loại có cùng tính chất hoá học. Bài tập tính thành phần hỗn hợp muối trong phản ứng đơn bazơ và đơn axit. Bài tập tính tỉ lệ thể tích hỗn hợp 2 khí… _ Để giải bài tập theo phương pháp này chúng ta cần xác định các thành phần của hỗn hợp với lượng tương ứng phù hợp với công thức áp dụng cho bài toán. Các dạng toán và công thức áp dụng: Ở đây sẽ nêu ra những dạng cơ bản nhất áp dụng phương pháp này: Dạng 1: Tính toán pha chế dung dịch: Nguyên tắc: _ Dung dịch 1: Khối lượng m, thể tích V, nồng độ C (C% hoặc C), khối lượng riêng d. _ Dung dịch 2: Khối lượng m, thể tích V, nồng độ C, khối lượng riêng d. _ Dung dịch thu được có m = m + m, V = V + V, nồng độ C (C < C < C), khối lượng riêng d. Sơ đồ đường chéo và công thức áp dụngL a) Đối với nồng độ % về khối lượng m C C  = m C b) Đối với nồng độ mol/lít V C C  = V C Dạng 2: Tính tỉ lệ thể tích hỗn hợp hai khí: Nguyên tắc: _ Khí A: Thể tích V, khối lượng mol M _ Khí B: Thể tích V, khối lượng mol M _ Hỗn hợp sau khi trộn có khối lượng mol trung bình . Sơ đồ đường chéo và công thức áp dụng: V (M = M) -M V (M = M)  =  %V = M %V = 100% - %V . Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi Một số bài tập : Bài 1: Để thu được dung dịch HCl 25% cần lấy m gam dd HCl 45% pha với m gam dd HCl 15%. Tính m/m. Đ/s: 1/2. Bài 2: Để pha được 500ml dd nước muối sinh lí (C = 0,9%) cần lấy V ml dd NaCl 3%. Tính giá trị của V. Đ/s: 150 (ml). Bài 3: Một hỗn hợp gồm O và O ở đktc có tỉ khối so với H là 18. Tính thành phần % về thể tích của O trong hỗn hợp Đ/s: 25%. Bài 4: Hỗn hợp X gồm CO và N có tỉ khối so với H là 18. Tính thành phần % theo khối lượng của hỗn hợp Đ/s: 38,89%; 61,11%. 2. Phương pháp bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố. Định luật bảo toàn khối lượng: Trong suốt quá trình phản ứng, khối lượng của hệ phản ứng không thay đổi. Hệ quả: khối lượng 1 chất bằng tổng khối lượng các nguyên tử tạo nên chất đó. Định luật bảo toàn nguyên tố: Trong suốt quá trình phản ứng số mol của 1 nguyên tố bất kì luôn cố định. BT1: Đốt cháy hoàn toàn 2,24g Fe trong O dư thu được hỗn hợp Fe, FeO, FeO, FeO. Chất rắn thu được cho tác dụng với dd HCl dư thu được dd A. Cho NaOH dư vào dd A thu được kết tủa. Nung kết tủa trong không khí thu được m g chất rắn. Tính m. Lời giải: Chất rắn cuối cùng thu được là FeO theo các phản ứng sau: Fe(OH) + O  FeO + HO 2Fe(OH)  FeO + 3HO Theo bảo toàn nguyên tố Fe: n = n = =0,04 (mol)  n = 0,02 (mol)  m = 3,2 (g). BT2: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,1 mol Fe và 0,1 mol FeO bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch A. Cho dd A tác dụng với NaOH dư thu được  B. Nung B trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m (g) chất rắn. Tính m. Lời giải: Chất rắn thu được cuối cùng là FeO Bảo toàn nguyên tố Fe. Ta có: n = n  0,1+0,1.2=2x  x= 0,15 (mol) Vậy m= 0,15.160 = 24 (g) BÀI TẬP TỰ LUYỆN Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi Bài 1: Cho CO dư đi qua hỗn hợp chứa 5,64 g Fe, FeO, FeO, FeO nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí đi ra sau phản ứng được dẫn vào dd Ca(OH) dư thấy tạo ra 8 g . Tính khối lượng Fe sau phản ứng. Đ/s: m = 4,36 g. Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 3 g FeS trong O thu được FeO, SO. Oxi hoá hoàn toàn SO  SO. Cho lượng SO tác dụng với NaOH dư được x g NaSO. Cho x g NaSO tác dụng hết với Ba(OH) dư thu được m g kết tủa. Tính x, m Đ/s: x = 7,1 (g) m = 11,65 (g). Bài 3: Hoà tan hoàn toàn 1,45 g hỗn hợp kim loại Mg, Fe, Zn, Al vào dd HCl dư thấy thoát ra 0,986l H (đktc). Cô cạn dd được m g muối khan. Tính m. Đ/s: m = 4,58 (g). Bài 4: Hoà tan hoàn toàn 2,81 g hỗn hợp gồm FeO, MgO, ZnO trong 500 ml dd HSO 0,1 M vừa đủ. Hỏi cô cạn dd sau phản ứng thu được bao nhiêu g muối khan. Đ/s: m = 6,81 (g). 3. Phương pháp bảo toàn electron _ Nguyên tắc: Khi có nhiều chất oxi hoá hoặc chất khử trong hỗn hợp phản ứng (nhiều phản ứng hoặc phản ứng diễn ra qua nhiều giai đoạn) thì tổng số mol electron mà các phân tử chất khử cho phải bằng tổng số mol electron mà chất oxi hoá nhận. _ Khi áp dụng phương pháp này cần phải nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối của các chất oxi hoá và các chất khử, nhiều khi không cần quan tậm đến việc cân bằng phản ứng xảy ra. Bài tập minh hoạ: BT1: Hoà tan hoàn toàn 12g hỗn hợp Fe và Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO, thu được V lít hỗn hợp khí X (gồm NO và NO) và dd Y chỉ chứa 2 muối và axit dư. Tỉ khối của X so với H là 19. Tính V Lời giải: Đặt n = n = x (mol)  56x + 64x = 12  x = 0,1 (mol) Ta có: Fe - 3e  Fe 0,1 0,3 Cu - 2e  Cu 0,1 0,2  3a + b = 0,3 + 0,2 = 0,5 (1) N + 3e  N(NO) 3a a N + 1e  N(NO) Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi b b Mặt khác ta có: = 19.2 = 38  8b - 8a = 0  a = b (2) Từ (1) và (2) ta có a = b = 0,125 (mol) Vậy V = (0,125 + 0,125).22,4 = 5,6 (l). BT2: Nung m gam bột sắt trong oxi thu được 3g hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan X trong dd HNO dư thoát ra 0,56l NO ở đktc. Tính m Lời giải: Ta có n = = 0,025 (mol) Fe - 3e  Fe x 3x O + 2e  O  3x = 2y + 0,07 (1) y 2y N + 3e  N (NO) 0,075 0,025 Mặt khác ta có: 56x + 16y = 3 (2) Từ (1) và (2) ta có: x = 0,045; y = 0,03 Vậy m = 0,045.56 = 2,52 (g). BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1: Hoà tan 5,6g Fe bằng dd HSO loãng dư thu được dd X. Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dd KMnO 0,5M. Tính giá trị của V. Đ/s: V = 40ml Bài 2: Chia hỗn hợp 2 kim loại A và B có hoá trị không đổi thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 tan hết trong dd HCl tạo ra 1,792l H đktc. Phần 2 nung trong oxi thu được 2,84g hỗn hợp õit. Khối lượng hỗn hợp 2 kim loại ban đầu là bao nhiêu? Đ/s: 3,12g. Bài 3: Cho 2,52 g một kim loại tác dụng với HSO loãng tạo ra 6,84g muối sunfat. Xác định kim loại đó Đ/s: Fe. Bài 4: Khử hoàn toàn 4,64 g hỗn hợp các oxit của sắt bằng CO ở nhiệt độ cao. Khí sinh ra sau phản ứng được dẫn vào bình đựng nước vôi trong dư thu được 8g kết tủa. Tính khối lượng sắt thu được Đ/s: 3,36g. 4. Phương pháp tự chọn lượng chất Trong một số câu hỏi và bài tập trắc nghiệm chúng ta có thể gặp một số trường hợp đặc biệt sau: _ Có một số bài toán tưởng như thiếu dữ kiện gây bế tắc cho việc tính toán. Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi _ Có một số bài toán người ta cho ở dưới dạng giá trị tổng quát như a gam, V lít, n mol hoặc cho tỉ lệ thể tích hoặc tỉ lệ số mol các chất… Như vậy kết quả giải bài toán không phụ thuộc vào chất đã cho. Trong các trường hợp trên tốt nhất ta tự chọn một giá trị như thế nào để cho việc giải bài toán trở thành đơn giản nhất. Cách 1: Chọn một mol nguyên tử hoặc phân tử chất tham gia phản ứng. Cách 2: Chọn một mol hỗn hợp các chất tham gia phản ứng. Cách 3: Chọn đúng tỉ lệ lượng chất trong đầu bài đã cho. Cách 4: Chọn cho thông số một giá trị phù hợp để đơn giản phép tính. Bài tập minh hoạ: BT1: Hoà tan một muối cacbonnat kim loại M hoá trị n bằng một lượng vừa đủ dd HSO 9,8% thu được dd muối sunfat 14,18%. Xác định kim loại M Lời giải: Chọn 1 mol muối M(CO). M(CO) + nHSO  M(SO) + nCO + nHO Cứ (2M +60n) gam  98n gam  (2M +96n) gam  m = = 1000n (gam) m=m+m-m = 2M + 60n + 100n - 44n = (2M + 1016n) gam  C% = .100% = 14,18%  M = 28n. Thử với n = 1, 2, 3  M = 56 với n = 2 (t/m) Vậy M là kim loại Fe. BT2: Hỗn hợp X gồm N và H có tỉ khối hơi so với H bằng 3,6. Sau khi tiến hành phản ứng tổng hợp được hỗn hợp Y có tỉ khối hơi so với H bằng 4. Tính hiệu suất của phản ứng tổng hợp. Lời giải: Xét 1 mol hỗn hợp X, ta có: m = = 7,2 (g) Đặt n = a (mol), ta có: 28a + 2(1-a) = 7,2  a = 0,2  n = 0,2 (mol), n = 0,8 (mol)  H dư N + 3H 2NH Ban đầu: 0.2 0,8 Phản ứng x 3x 2x  n = (0,2 - x) + (0,8 - 3x) + 2x = 1 - 2x (mol) Mặt khác theo Định luật bảo toàn khối lượng ta cóL m = m  n =  1 - 2x =  x = 0,05 (mol) Vậy H = . 100% = 25%. BT3: Cho hỗn hợp A gồm CaCO, AlO, FeO. Trong đó AlO chiếm 10,2%, FeO3 chiếm 9,8%. Nung hỗn hợp ở nhiệt độ cao thu Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi được hỗn hợp chất rắn B có khối lượng bằng 67% khối lượng của A. Tính % khối lượng các chất có trong B Lời giải: Ta có phương trình: CaCO3 CaO + CO Gọi m = 100g  m = 80 (g)  n = = 0,8 (mol). Ta có: m = 67%m = 67 (g) Nhận thấy m giảm là do CO thoát ra  m = 100 - 67 = 33 (g)  n = = 0,75 (mol)  n = 0,75 (mol)  n = 0,8 - 0,75 = 0,05 (mol)  m = 10,2 (g); m = 9,8 (g) m = 5 (g); m = 0,075.56 = 42 (g) Vậy: % = .100% = 15,2%. % = .100% = 14,6%. % = .100% = 7,5%. % = .100% = 62,7%. BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1: Hoà tan a gam 1 oxit kim loại hoá trị II không đổi bằng 1 lượng vừa đủ dd HSO 4,9% thu được dd muối nồng độ 5,88%. Xác định tên kim loại đó Đ/s: Mg Bài 2: Cho cùng một lượng khí Cl tác dụng hoàn toàn với kim loại R hoá trị I và kim loại X hoá trị II thì khối lượng kim loại R phản ứng gấp 3,375 lần khối lượng kim loại X đã phản ứng. Khối lượng muối của R thu được gấp 2,126 lần khối lượng muối của X. Xác định kim loại R và X Đ/s: Ag và Cu Bài 3: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng 1 lượng vừa đủ dd HCl 20% thu được dd Y. Nồng độ FeCl trong dd Y là 15,76%. Xác định C% của MgCl trong dd Y Đ/s: 11,8% Bài 4: Cho a gam dd HSO nồng độ C% tác dụng với lượng dư hỗn hợp Na và Mg thu được khí H thoát ra bằng 4,5% lượng axit đã dùng. Xác định C% của dd axit Đ/s: 30%. 5. Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn _ Trong bài toán có nhiều phản ứng xảy ra cùng bản chất như phản ứng trung hoà, phản ứng trao đổi… ta nên dùng phương trình ion thu gọn để mô tả bản chất phản ứng đồng thời giúp giải toán gọn, nhanh hơn. _ Khi sử dụng phương trình ion thu gọn cần lưu ý: Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi + Chất điện ly mạnh được viết dưới dạng ion: axit mạnh, bazơ mạnh, hầu hết các muối. + Các chất không điện ly hoặc các chất điện ly yếu viết dưới dạng phân tử: axit yếu, bazơ yếu. Bài tập minh hoạ: BT1: Thực hiện hai thí nghiệm: 1. Cho 3,84g Cu phản ứng với 80ml dung dịch HNO 1M thoát ra V lít NO 2. Cho 3,84g Cu phản ứng với 80ml dung dịch HNO 1M và HSO 0,5M thoát ra V lít NO Biết NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí đo ở đktc. So sánh V và V. (Trích đề thi tuyển sinh ĐH--CĐ khối B--2007) Lời giải: Thí nghiệm 1: n = = 0,06 (mol); n = = 0,08 (mol) Phương trình phản ứng: 3Cu + 8H + 2NO  3Cu + 2NO + 4HO Ban đầu: 0,06 0,08 0,08 Phản ứng: 0,03 0,08 0,02 0,02 Sau p/ư: 0,03 0 0,06 Thí nghiệm 2: n = 0,06 (mol); n = 0,08 (mol) và n = = 0,04 (mol) Phương trình phản ứng: 3Cu + 8H + 2NO  3Cu + 2NO + 4HO Ban đầu: 0,06 0,16 0,08 Phản ứng: 0,06 0,16 0,04 0,04 Sau p/ư: 0 0 0,04  V = 2V. BT2: Cho một mẩu hợp kim Na - Ba tác dụng với nước dư thu được dung dịch X và 3,36 lít H ở đktc. Thể tích dung dịch axit HSO cần dùng để trung hoà dung dịch X là bao nhiêu? Lời giải: Na + HO  NaOH + H (1) Ba + 2HO  Ba(OH) + H (2) Theo (1) và (2) n = 2n = 0,3 (mol) Phương trình ion thu gọn của dd axit và dd bazơ là: H + OH  HO  n = n = 0,3 (mol)  n = 0,15 (mol) Vậy V = = 0,075 (lít) = 75ml. BÀI TẬP TỰ LUYỆN Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi Bài 1: Hỗn hợp X gồm Na và Al. Cho m gam hỗn hợp X vào lượng dư nước thấy thoát ra V lít khí. Nếu cũng cho m gam hỗn hợp X trên vào dung dịch NaOH dư thì được 1,75V lít khí. Tính thành phần % khối lượng của Na và Al trong X. (Trích đề thi tuyển sinh ĐH-CĐ khối A-2007) Đ/s: %Na = 29,87%; %Al = 70,13%. Bài 2: Hoà tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ trong nước thu được dd X và 1,12l H ở đktc. Cho dd chứa 0,03 mol AlCl vào dd X thu được m gam kết tủa. Tính m Đ/s: m = 1,56 (g). Bài 3: Cho 3,2g bột Cu tác dụng với 100ml dd hỗn hợp gồm HNO 0,8M và HSO 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Tính V. (Trích đề thi tuyển sinh ĐH-CĐ khối A-2008) Đ/s: V = 0,672 (l) Bài 4: Cho hỗn hợp gồm 1,12 g Fe và 1,92 g Cu vào 400ml dd chứa hỗn hợp HSO 0,5M và NaNO 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dd X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Cho Vml dd NaOH 1M vào dd X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Tính giá trị tối thiểu của V (Trích đề thi tuyển sinh ĐH-CĐ khối A-2009) Đ/s: 360ml. Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi B. Một số dạng bài tập hoá học trọng tâm Dạng I: CO, SO,… tác dụng với dung dịch bazơ BT1: a) Mô tả hiện tượng khi sục khí CO vào dung dịch Ca(OH) tới dư. Viết phương trình phản ứng minh hoạ. b) Vẽ đồ thị tương ứng khi về sự xuất hiện của kết tủa khi thực hiện thí nghiệm trên. Lời giải: a) Hiện tượng: Kết tủa xuất hiện ngày càng nhiều. Đến một lúc nào đấy, khi cứ sục CO vào, kết tủa tan dần rồi tan hết. Phương trình phản ứng minh hoạ: _ CO + Ca(OH)  CaCO + HO _ CO + CaCO + HO  Ca(HCO) Đây chính là hiện tượng cần biết khi giải các bài tập liên quan đến CO tác dụng với bazơ b) Đồ thị n a………………. . . . . . n a 2a BT2: Hấp thụ hoàn toàn 2,24l CO vào dd chứa 0,075 mol Ca(OH). Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng> Lời giải: n = = 0,1 (mol) 1) CO + Ca(OH)  CaCO + HO Bđ: 0,1 0,075 0 Spư: 0,025 0 0,075 Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi 2) CO + HO + CaCO  Ca(HCO) Bđ: 0,025 0,075 0 Spư: 0 0,05 0,025 Khối lượng mỗi muối là: m = 0,05. 100 = 5 (g) m = 0,025. 162 = 4,05 (g) N/x : Thông thường, các bạn sẽ giải bằng cách xét tỉ số để xác định phản ứng xảy ra tạo những loại muối nào. Cách làm trên thể hiện đúng quy trình phản ứng của chất. BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1: Cho V l khí CO ở đktc hấp thụ hoàn toàn bởi 2l dd Ba(OH) 0,015M thu được 1,97g kết tủa. Tính V. Đ/s: V= 1,12l hoặc V= 0,224l Bài 2: Thổi V l CO vào 100 ml dd Ca(OH) 1M thu được 6 g kết tủa. Lọc kết tủa và nung nóng dd lại thấy kết tủa xuất hiện. Tính V Đ/s: V= 3,316l Chú ý: Ca(HCO)  CaCO + CO + HO Bài 3: Hấp thụ hoàn toàn 2,688l CO vào 2,5l dd Ba(OH) nồng độ a M, thu được 15,76 g kết tủa. Tính a. Đ/s: a = 0,4M Dạng II: Nhận biết - tách chất A. Lý thuyết nhận biết: 1. Kim loại _ KL tan trong HO: Na, K, Ca, Ba _ KL không tan trong nước: +) KL có tính lưỡng tính: Al, Zn +) KL t/d được với axit thường: đứng trước H +) KL không t/d được với axit thường: đứng sau H 2. Axit _ Quỳ tím: làm quỳ tím hoá đỏ _ Phân biệt các gốc axit khác nhau: +) Gốc -SO, -HSO t/d với HCl  khí SO không màu mùi sốc. +) Gốc -CO, -HCO t/d với HCl  khí CO không màu không mùi. +) Gốc =SO t/d với BaCl,… BaSO  trắng. +) Gốc PO t/d với AgNO  AgPO  vàng. +) Gốc -Cl t/d với AgNO  AgCl  trắng. +) Gốc =S t/d với Cu(NO), Pb(NO)  CuS , PbS  đen. VD: Cu(NO) + HS  CuS + 2HNO . 3. Bazơ _ tan: NaOH, KOH, Ca(OH), Ba(OH) Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi _ không tan: bazơ của các kim loại còn lại 4. Muối a) Dựa vào gốc axit b) Dựa vào gốc kim loại Chú ý : Cần chú ý đến điều kiện để xảy ra các phản ứng. B. Bài tập: Bài 1: Có 6 lọ mất nhãn NaCO, CuCl, MgCl, AlCl, FeSO, FeCl. Phân biệt các lọ mất nhãn trên. Bài 2: Không dùng hoá chất nào khác, nhận biết các lọ dung dịch mất nhãn sau: Ba(OH), HSO, NaCO, NaCl, HCl. Hướng dẫn: với dạng bài tập này, cần trộn lẫn các dung dịch với nhau và nhận xét các hiện tượng. Bài 3: Chỉ dùng HO và khí CO. Làm thế nào nhận biết được 4 chất rắn sau: NaCl, NaCO, CaCO, BaSO. Dạng III: Xác định 2 nguyên tố ở trong bảng tuần hoàn _ TH1: 2 nguyên tố  cùng 1 nhóm nhưng ở 2 chu kì liên tiếp Khi đó ta có: z - z = 8 hoặc z - z = 18 _ TH2: 2 nguyên tố  2 nhóm liên tiếp, 2 chu kì liên tiếp Khi đó ta có: +) z - z = 9 hoặc z - z = 7 (chu kì nhỏ) +) z - z = 19 hoặc z - z = 17 (chu kì lớn) BT1: A và B là 2 nguyên tố cùng 1 nhóm A và thuộc 25 chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn. Tổng số p trong 2 nguyên tử của 2 nguyên tố là 30. Viết cấu hình electron của chúng và dự đoán tính chất. Lời giải: Ta có:  Vậy A là K: 1s2s2p3s3p4s B là Na: 1s2s2p3s BT2: Hoà tan hoàn toàn 1,08g hỗn hợp 2 kim loại kiềm ở 2 chu kì liên tiếp vào nước thu được 0,448l H ở đktc. Xác định 2 kim loại. Tính % m mỗi kim loại. Lời giải: Gọi công thức trung bình của 2 kim loại là M. 2M + 2HO  2MOH + H  . 0,04 0,02  M = = 27. Ta có: M < M < M  Gọi số mol Na là a mol, số mol K là b mol   BÀI TẬP TỰ LUYỆN Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi Bài 1: A, B là 2 nguyên tố cùng  phân nhóm chính và ở 2 chu kì liên tiếp nhau trong bảng tuần hoàn. B, C là 2 nguyên tố cạnh nhau trong 1 chu kì. a) A có 6 e ở lớp ngoài cùng và hợp chất của A với hidro chứa 11,1% khối lượng nguyên tử H. Xác định A. b) Hợp chất Y có công thức AC, lớp e ngoài cùng có cấu hình bền của khí hiếm. Xác định C. c) Hợp chất Z gồm 3 nguyên tố A, B, C có tỉ lệ khối lượng m :m :m = 1:1:2,22. Khối lượng phân tử của Z là 13,5. Xác định Z và viết các PT p/ư của Z với nước có HSO tạo thành. Dạng IV: Bài tập về tỉ khối của hỗn hợp khí A. Lý thuyết 1. Khái niệm phân tử khối trung bình của hỗn hợp M = trong đó M: tổng khối lượng của hỗn hợp n: tổng số mol của các chất khí VD: Tính M của hỗn hợp khí gồm 1 mol N, 1 mol O, 1 mol H. M = = =20,7 Chú ý: M < M < M . 2. Khái niệm tỉ khối d= ;d= ;d= M = 29 B. Bài tập Bài 1: Hỗn hợp A gồm khí N và H có thể tích 8,96 l. Tỉ khối của A với oxi là 17/64. Cho A vào 1 bình kín có chất xúc tác rồi đun nóng thu được hỗn hợp khí B gồm N, H và NH có thể tích 8,064l. Tính %H phản ứng. Đ/s : 20% Bài 2: Tính V dùng để oxi hoá 7l NH biết phản ứng sinh ra hỗn hợp khí N và NO có tỉ khối so với O là 0,9125. Biết các thể tích đo cùng điều kiện (tỉ lệ về số mol cũng là tỉ lệ về thể tích). Đ/s: 6,75l Dạng V: Xác định kim loại _ Dạng 1: Kim loại đã biết hoá trị +) tính M +) tra bảng tuần hoàn _ Dạng 2: Kim loại chưa biết hoá trị Tính . Xét n = 1, 2, 3, . Chú ý: - Trường hợp FeO - Cách đặt công thức: MO, MO. BT1: Khi hoà tan 21 g 1 kim loại hoá trị II trong dung dịch HSO dư thu được 8,4l H và dd A. Khi cô cạn dd A thu được 104,25g tinh thể muối hidrat hoá. Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi a) Xác định kim loại b) Xác định công thức tinh thể hidrat hoá. Lời giải: a) Giả sử kim loại là M. Ta có phương trình: M + HSO  MSO + H n = ; n = = 0,375 Theo pt ta có = 0,375  M = 56  M: Fe b) FeSO + nHO  FeSO.nHO Có n = n = 0,375 (mol)  M = = 278  152 + 18n = 278  n = 7  CT: FeSO.7HO. BT2: Cho 4,48g 1 oxit kim loại hoá trị II tác dụng hết với 100ml dd HSO 0,8 M. Đun nhẹ dd thu được 13,76g tinh thể ngậm nước. a) Xác định oxit b) Xác định công thức tinh thể. Lời giải: a) Gọi công thức oxit là MO. Ta có phương trình: MO + HSO  MSO + HO Có n = ; n = 0,8.0,1= 0,08 (mol) Theo phương trình: n = n= 0,08  = 0,08  M = 40  M: Ca b) CaSO + nHO  CaSO.nHO Theo pt  n = n = 0,08  M = = 172  136 + 18n = 172  n = 2  CT: CaSO.2HO. BT3: Cho 3,06g 1 oxit của kim loại M có hoá trị không đổi tan trong dd HNO dư được 5,22g muối. Xác định công thức của oxit đã cho. Lời giải: Giả sử công thức oxit là: MO. Ta có: MO + 2nHNO  2M(NO) + nHO. Có: n = ; n = Theo pt ta có: =  = Xét n=1, 2, 3 ta có M: Ba. BT4: Cho 416g dd BaCl 12% tác dụng vừa đủ với dd chứa 27,36g muối sunfat của kim loại A. Sau khi lọc bỏ kết tủa thu được 800ml dd 0,2M của muối clorua kim loại A. Xác định kim loại A. Lời giải: Đặt công thức muối là: A(SO). Ta có: A(SO) + nBaCl  nBaSO + 2ACl. Có: m= 416.12% = 49,92(g)  n= = 0,24 (mol). Có n= 0,2.0,8 = 0,16 (mol). Theo pt ta có: =  =  n = 3 Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi  2A + 3.96= 27,36  A = 27 (Al) Vậy kim loại A là: Al. BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1: Hoà tan hoàn toàn 4g hỗn hợp gồm 1 kim loại hoá trị II và 1 kim loại hoá trị III cần dùng vừa đủ 170ml dd HCl 2M a) Tính thể tích hidro thoát ra ở điều kiện tiêu chuẩn b) Cô cạn dd thu được bao nhiêu g muối khan c) Nếu biết kim loại hoá trị III là Al và số mol Al bằng 5 lần số mol kim loại hoá trị II thì kim loại hoá trị II là gì? Đ/s: a) V = 3,808l b) m = 16,07g c) Zn. Bài 2: Hoà tan 18,4 g hỗn hợp 2 kim loại hoá trị II và III bằng HCl thu được dd A và khí B. Chia B thành 2 phần bằng nhau. Phần I đem đốt cháy tạo ra 4,5g nước. Phần II cho tác dụng hết với Cl dư cho sản phẩm hấp thụ vào 200ml dd NaOH 20% (d = 1,2g/ml). a) Cô cạn dd A tạo ra bao nhiêu g muối khan. b) Tính C% của các chất có trong dd tạo thành c) Xác định 2 kim loại nếu biết tỉ số mol của 2 muối khan là 1:1 và M = 2,4.M. Đ/s: a) m= 53,9 (g). b) C% = 10,8% C% = 9,4% c) Al và Zn. Bài 3: Hoà tan hoàn toàn 27,4g hỗn hợp MCO và MHCO bằng 500ml dd HCl 1M thấy thoát ra 6,72l CO ở đktc. Để trung hoà axit dư phải dùng 50ml NaOH 2M. Tìm công thức muối và % khối lượng trong hỗn hợp. Đ/s: M: Na; %NaCO = 38,7%; %NaHCO = 61,3% Bài 4: Hoà tan x (g) 1 kim loại M trong 200g dd HCl 7,3% vừa đủ thu được dd A có nồng độ muối của M là 12,5%. Tính x, xác định M. Đ/s: x = 11,2(g); M: Fe. Bài 5: Hoà tan hoàn toàn m g kim loại M bằng dd HCl dư thu được V(l) H ở đktc. Mặt khác cũng hoà tan m g kim loại M bằng dd HNO loãng thu được V (l) NO. a) So sánh hoá trị của M trong muối clorua và muối nitrat b) Biết m = 1,905m . Xác định M. Đ/s: a) nhỏ hơn b) M: Fe. Dạng VI: Sắt.Oxit sắt. Xác định oxit sắt. 1. Cách giải bài tập Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi _ Đặt công thức của oxit là FeO. _ Theo dữ kiện  n và n _ = . Xét các trường hợp: +) = 1  FeO +) =  FeO +) =  FeO 2. Bài tập BT1: Khử a gam 1 oxit sắt bằng khí CO ở t cao tạo ra 0,84g Fe và 0,88g CO. Xác định công thức của oxit sắt. Lời giải: Ta có: n = = 0,015 (mol) n = = 0,02 (mol)  n = 0,02 (mol) Công thức oxit là: FeO. Có: = =  CT: FeO. BT2:1 oxit sắt có khối lượng 25,52g. Để hoà tan hết lượng oxit cần dùng vừa đủ 220ml dd HSO 2M (loãng). Xác định công thức oxit. Lời giải: Ta có: n = 0,22.2 = 0,44 (mol).  n = 0,44 (mol)  n = 0,44 (mol) m = 25,52 - 0,44.16 = 18,48 (g)  n = = 0,33 (mol) Giả sử công thức là FeO, có: = =  CT: FeO. BT4: Hoà tan hoàn toàn 46,4g một oxit sắt bằng dd HSO đặc nóng thu được 120g muối. Xác định công thức oxit sắt. Lời giải: Giả sử công thức là: FeO Có n = = 0,3 (mol)  n = 0,6 (mol) m = 46,4 - 0,6.56 = 12,8 (g)  n = = 0,8 (mol) Ta có: = =  CT: FeO. BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1: Cho 44,08g 1 oxit sắt được hoà tan hết bằng dd HNO loãng thu được dd A. Cho NaOH vào dd A thu được kết tủa. Lọc kết tủa rồi nung ở t cao đến khối lượng không đổi thu được 1 oxit kim loại. Dùng H khử hết lượng oxit này thu được 31,92g 1 chất rắn. Xác định công thức oxit. Đ/s: FeO Bài 2: Để hoà tan 4,4g 1 oxit sắt FeO cần 57,91ml dd HCl 10% (d= 1,04g/ml). Xác định công thức oxit sắt. Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi Đ/s: FeO Bài 3: Cho 4,48l khí CO (ở đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8g 1 oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với H là 20. Công thức của oxit sắt và phần trăm thể tích CO trong hỗn hợp là bao nhiêu? Đ/s: FeO; 75%. Bài 4: 6,94g hỗn hợp FeO và Al hoà tan trong 100ml dung dịch HSO 1,8M sinh ra 0,672l H (đktc). Biết lượng axit đã lấy dư 20% so với lượng cần thiết để phản ứng. Công thức oxit và khối lượng oxit sắt đã dùng là? Đ/s: FeO; 6,4g. Bài 5: Hoà tan hoàn toàn 6,4g 1 hỗn hợp gồm Fe và 1 õit sắt vào dd HCl dư thì thu được 2,24l H ở đktc. Nếu đun hỗn hợp trên khử bằng H dư thì thu được 0,2g HO. Xác định công thức oxit. Đ/s: FeO. Dạng VII: Phản ứng nhiệt nhôm 1. Một số vấn đề cần lưu ý _ Phản ứng nhiệt nhôm thường gặp: 2yAl + 3FeO  yAlO + 3xFe (đk t) Hiệu suất Hỗn hợp ban đầu phản ứng (Al, FeO) hết hết H = 100% hết dư dư hết H < 100% dư dư Hỗn hợp sau phản ứng Fe, AlO Fe, AlO, FeO dư Fe, AlO , Al dư Fe, AlO , Al dư, FeO dư +) Nếu đề bài cho chất rắn sau phản ứng (với H=100%) tác dụng với NaOH giải phóng khí thì chắc chắn Al dư +) Nếu đề cho chất rắn sau phản ứng chia làm 2 phần không bằng nhau thì số mol của các chất trong phần 2 bằng n lần số mol các chất trong phần 1 ( n ≠ 1). +) Thường bài toán có dạng này hay sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng hoặc bảo toàn nguyên tố. 2. Bài tập BT1: Trộn 5,4g Al với 4,8g FeO rồi nung nóng để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm. Sau phản ứng ta thu được m g hỗn hợp chất rắn. Tính m và % khối lượng của từng chất trong hỗn hợp sau phản ứng. Lời giải: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có: m = 5,4 + 4,8 = 10,2 (g) P/t: 2Al + FeO  AlO + 2Fe Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi ban đầu: 0,2 0,03 sau p/ư 0,14 0 0,03 0,06 Vậy: _ %Al = = 37% _ %AlO = = 30% _ %Fe = = 33%. BT2: Nung hỗn hợp bột gồm 15,2g CrO và m g Al ở t cao. Sau phản ứng hoàn toàn thu được 23,3 g hỗn hợp chất rắn X. Cho toàn bộ lượng hỗn hợp X phản ứng với axit HCl dư thoát ra V lit khí H ở đktc. Tính V? Lời giải: Phản ứng: CrO + 2Al  AlO + 2Cr Theo định luật bảo toàn khối lượng: m+m=m  m = 23,3 - 15,2 = 8,1 (g)  n = = 0,3 (mol) Theo phản ứng: hỗn hợp X: Cr + 2HCl  CrCl + H Al + 3HCl  AlCl + H Vậy: V = ( 0,2. + .0,1). 22,4 = 7,84 (lít) BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1*: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp Al, FeO trong điều kiện không có không khí. Chia hỗn hợp thu được sau phản ứng thành 2 phần. Phần 2 có khối lượng nhiều hơn phần 1 là 134g. Cho phần 1 tác dụng với lượng dư NaOH thấy có 16,8l khí H bay ra. Hoà tan phần 2 bằng lượng dư dd HCl thấy có 84l H thoát ra. Cho các phản ứng hoàn toàn. Khối lượng Fe tạo thành lớn nhất là bao nhiêu? Đ/s: 188,6g Bài 2: Nhiệt nhôm hỗn hợp A gồm Al, FeO. Sau phản ứng thu được 92,35g chất rắn C. Hoà tan C bằng dd NaOH dư thấy có 8,4l khí thoát ra và còn phần không tan D. Hoà tan lượng chất D bằng HSO đặc nóng thấy tiêu tốn hết 60g axit 98%. Giả sử chỉ tạo thành muối Fe(SO); H = 100%. Tính khối lượng AlO và công thức oxit sắt Đ/s: 40,8g; FeO. Bài 3: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm với hỗn hợp X chứa Al và FeO (phản ứng vừa đủ) ta thu được một chất rắn B nặng 214g. B tác dụng với dd NaOH dư để tạo ra 1 chất rắn duy nhất nặng 112g. Tính khối lượng Al ban đầu. Đ/s: 54g. Dạng VIII: Clo và hợp chất của clo. Halogen Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi A. Lý thuyết _ Nhóm halogen gồm các nguyên tố F, Cl, Br, I, At trong đó clo phổ biến nhất. _ Clo là khí có màu vàng lục, mùi xốc, rất độc _ Clo có tính oxi hoá mạnh: õi hoá được hầu hết các kim loại tạo muối clorua. B. Bài tập BT1: Cho 31,84g hỗn hợp NaX, NaY (X,Y là 2 halogen ở hai chu kì liên tiếp) vào dd AgNO dư thu được 57,34g hỗn hợp kết tủa AgX, AgY. Xác định X, Y Lời giải: Gọi công thức trung bình của hỗn hợp là NaZ. NaZ + AgNO  NaNO + AgZ Có n = n  =  M = 83 Do X, Y ở hai chu kì liên tiếp  X: I và Y: Br BT2: Cho 45g CaCO tác dụng với HCl dư. Toàn bộ khí thoát ra được hấp thụ trong 1 cốc chứa 500ml dd NaOH 1,5M tạo ra dd X. a) Tính m mỗi muối có trong dd X b) Tính V dd HSO 1M để tác dụng vừa đủ với các chất có trong dd X tạo ra các muối trung hoà. Lời giải: a) Ta có các phương trình sau: CaCO + 2HCl  CaCl + HO + CO  n = n = = 0,45 (mol) CO + 2NaOH  NaCO + HO Bđ: 0,45 0,75 0 Sau p/ư:0,075 0 0,375 CO + NaCO  2NaHCO Bđ: 0,075 0,375 0 Sau p/ư: 0 0,3 0,15 Vậy: m = 0,3.106 = 31,8 (g) m = 0,15.84 = 12,6 (g) b)Ta có phương trình: HSO + NaCO  NaSO + HO + CO HSO + NaHCO  NaSO + 2HO + 2CO  n = 0,3 + 0,075 = 0,375 (mol)  V = = 0,375 (lít) = 375ml. BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1: Hoà tan hoàn toàn 4,24g NaCO vào HO thu được dd A. Cho từ từ từng giọt 20g dd HCl nồng độ 9,125% vào dd A và khuấy mạnh. Tính khối lượng các chất tạo ra sau phản ứng. Đ/s: m = 2,32 (g) Chuyên đề hóa học:Một số phương pháp và dạng bài tập hóa