CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ
PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ
VD1 :
Cho chuỗi phản ứng như sau :
Fe → Fe
3
O
4
→ Fe
2
O
3
→ Fe
2
(SO
4
)
3
→ Fe(NO
3
)
3
→ Fe(OH)
3
→ Fe
2
O
3
→ Fe
3
O
(Fe , FeO , Fe2O3 , Fe3O4 ) + H2SO4 → Fe
2
(SO
4
)
3
+ SO2 + H2O
1 mol 0,5 mol (Bảo toàn nguyên tố Fe )
→ Khối lượng của muối là : 0,5.400 = 200 gam
Câu 1: Cho 1,6 gam bột Fe
2
O
3
tác dụng với axit dư HCl .Khối lượng muối trong dung dịch sau phản ứng
là ?
0,1 mol Fe2O3 có 0,2 mol Fe → FeCl
3
0,2 0,2
→ Khối lượng muối
Câu 2 : Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm Fe , FeO , Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
trong dung dịch HNO
3
→ Số mol HNO3 = 1,4 mol
Câu hỏi phụ : Tính m H
2
O tạo thành , m ôxit ban đầu .
Câu 3 : Hỗn hợp X gồm một ôxit của sắt có khối lượng 2,6 gam . Cho khí CO dư đi qua X nung nóng , khí
đi ra hấp thụ vào dung dịch nước vôi trong dư thì thu được 10 gam kết tủa . Tính tổng khối lượng của Fe
có trong X là ?
ĐS : 1 gam .
(Fe , Fe
x
O
y
) + CO → Fe + CO
2
2,6 gam
CO
2
+ Ca(OH)
2
→ CaCO
3
+ H
2
O
0,1 0,1 (tính được từ 10 gam kết tủa )
→ Số mol CO = CO
2
= 0,2 (Bảo toàn C )
→ Số mol O có trong Fe
x
và a mol Cu
2
S vào axit HNO
3
vừa đủ thu được
dung dịch X chỉ chứa hai muối sunfat và khí duy nhất NO . Gía trị của a là ?
ĐS : a = 0,06 mol
Dùng phơng pháp bảo toàn nguyên tố :
FeS
2
→
Fe
2
(SO
4
)
3
(1)
0,12 0,06 (Bảo toàn nguyên tố Fe )
Cu2S
→
CuSO
4
(2)
a 2a (Bảo toàn nguyên tố Cu )
Bảo toàn nguyên tố S :
Vế trái :0,24 + a và Vế phải :0,18 + 2a
→
0,24 + a = 0,18 + 2a
O
3
) + CO2
(Fe , FeO , Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3
) + H
2
SO
4
→ Fe
2
(SO
4
)
3
+ SO
2
+ H
2
O
Như vậy : Fe
2
O
3
CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ
Cu → Cu(NO
3
)
2
→ Cu(OH)
2
→ CuO
0,1 0,1 ( Bảo toàn nguyên tố Cu )
Fe → Fe(NO
3
)
3
→ Fe(OH)
3
→ Fe
2
O
3
0,1 0,05 ( Bảo toàn nguyên tố Fe )
→ Chất rắn là : CuO 0,1 mol ; Fe
2
O
3
0,05 mol
→ Khối lượng : 80.0,1 + 0,05.160 = 16 gam
Câu 8 : Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,4 mol FeO và 0,1 mol Fe
2
O
2
O
3
0,1 0,1
→ Chất rắn sau khi nung là : Fe
2
O
3
: 0,3 mol → Khối lượng 0,3.16 = 48 gam
Câu 9 : Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe
2
O
3
trong dung dịch HCl thu được 2,24 lít khí
H
2
ở đktc và dung dịch B .Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư lọc lấy kết tủa , nung trong
không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn có khối lượng bằng 24 gam . Tính m ?
Đs : 21.6 gam .
Fe + HCl → H
0,1 0,1
Fe → FeCl
2
→ Fe(OH)
2
→ Fe
2
O
3
0,1 0,05 (bảo toàn Fe )
- 3 -
CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ
CO
2
+ KOH → KHCO
3
KHCO
3
+ KOH → K
2
CO
3
+ H
2
O
Ngoài ra ta có thể viết luôn hai phản ứng :
1 CO
2
+ KOH → KHCO
3
(1)
2 CO
2
+ 2KOH → K
2
CO
3
(2)
Xét tỉ số mol : k = n
KOH
= 0,08 mol → k = 0,08/0,07 = 1,14 > 1 và < 2 → Có cả hai phản
ứng (1) , (2) , hai muối tạo thành và CO
2
, NaOH đều hết .
CO
2
+ NaOH → NaHCO
3
(1)
x x x
CO
2
+ 2NaOH → Na
2
CO
3
(2)
y 2y y
Gọi số mol của khí CO
2
tham gia ở mỗi phản ứng là : x , y
→ Số mol CO
2
phản ứng : x + y = 0,07 , số mol NaOH : x + 2y = 0,08
→ x = 0,06 , y = 0,01 mol
→ Muối thu được : NaHCO
3
: 0,06 mol , Na
2
CO
2
+ Ca(OH)
2
→ CaCO
3
↓ + H
2
O (1)
2 2CO
2
+ Ca(OH)
2
→ Ca(HCO
3
)
2
(2)
Xét tỉ số mol : k = n
CO2 /
n
Ca(OH)2
Nếu k ≤ 1 → Chỉ có phản ứng (1) , muối thu được là CaCO
3
↓ (Dư Ca(OH)
2
)
Nếu 1 < k < 2 → Có cả hai phản ứng , muối thu được là hai muối CaCO
3
↓ , Ca(HCO
3
= 8.39,2/100
= 313,6 → n = 0,14 mol . n
Ca(OH)2
= 7,4/74 = 0,1 mol
→ k = 1,4 → Có hai phản ứng .
1 CO
2
+ Ca(OH)
2
→ CaCO
3
↓ + H
2
O (1)
x x x
2 2CO
2
+ Ca(OH)
2
→ Ca(HCO
3
)
2
(2)
y y/2
Gọi số mol của CO
2
và Ca(OH)
2
phản ứng là x , y
3,75/n 3,75
Phản ứng lên men : C
6
H
12
O
6
→ 2CO
2
+ 2H
2
O
3,75
7,5
Dẫn CO
2
vào dung dịch nước vôi trong mà thu được dung dịch X khi đun nóng X thu được kết tủa chứng tỏ
rằng có Ca(HCO
3
)
2
tạo thành .
Ca(HCO
3
)
2
→ CaCO
3
nồng độ a
mol/l , thu được 15,76 gam kết tủa .Gía trị của a là ?
n
CO2
= 0,12 mol , n
BaCO3 ↓
= 0,08 mol
n
CO2
> n
BaCO3
→ Xảy ra 2 phản ứng :
CO2 + Ba(OH)
2
→ BaCO
3
↓ + Ba(HCO
3
)
2
+ H
2
O
0,12 0,08
Bảo toàn nguyên tố C → Số mol của C ở Ba(HCO
3
)
2
là : 0,12 – 0,08 = 0,04 mol
→ Số mol của Ba(HCO
-
0,15 0,4
0,15
OH- d = 0,4 0,15 = 0,25 mol ,
HCO
3
-
+ OH
-
CO
3
2-
+ H
2
O
0,15 0,25 -
0,15 mol
OH
-
d : 0,25 0,15 = 0,1 mol
Ba
2+
+ CO
3
2-
BaCO
3
NaHCO
3
+ KOH Na
2
CO
3
+ K
2
CO
3
+ H
2
O
0,1
0,1
Ta cú th vit túm tt phn ng :
CO
2
+ NaOH Na
2
CO
3
+ NaHCO
3
+ H
2
O
0,25 0,1
cả A, B đều đúng.
Gii tng t cõu 5
Câu 11. Hỗn hợp X gồm 2 muối cacbonat của 2 kim loại thuộc 2 chu kì liên tiếp
của phân nhóm chính nhóm II. Hòa tan hết 16,18 gam hỗn hợp A trong dung
dịch HCl thu đợc khí B. Cho toàn bộ khí B hấp thụ vào 500 ml dung dịch
Ba(OH)
2
1M. Lọc bỏ kết tủa , lấy dung dịch nớc lọc tác dụng với lợng d dung dịch
Na
2
SO
4
thì thu đợc 11,65 gam kết tủa. Xác định công thức của 2 muối.
A. BeCO
3
và MgCO
3
B. MgCO
3
và CaCO
3
C. CaCO
3
và SrCO
3
D.
cả A, B đều đúng
n
Ba(OH)2
= 0,5mol , n
4
+ 2NaOH
0,05
0,05 mol
S mol Ba(OH)
2
tham gia phn ng (1) = 0,5 0,05 = 0,45
Gi cụng thc trung bỡnh ca hai mui : MCO
3
MCO
3
+ 2HCl MCl
2
+ CO
2
+ H
2
O
0,2
0,2
MCO
3
= 16,18/0,2 = 80,9 M = 20,19 Mg , Be tha món
Trng hp 2 : Cú 2 phn ng : Vit túm tt li
Ba(OH)
2
+ CO
Bo ton C (1) S mol CO
2
= 0,45 + 0,1 = 0,55
MCO
3
+ 2HCl MCl
2
+ CO
2
+ H
2
O
0,55
0,55
MCO
3
= 16,18/0,55 = 29,4 Mg , Ca tha món
Chn D .
Câu 1 2 : Một bình chứa 15 lít dd Ba(OH)
2
0,01M. Sục vào dd đó V lít
khí CO
2
(đktc) ta thu đợc 19,7g kết tủa trắng thì giá trị của V là:
A. 2,24 lít B. 4,48 lít
C. 2,24 lít và 1,12 lít D. 4,48 lít và 2,24 lít
n
Ba(OH)2
= 0,15 mol , n
+ Ba(OH)
2
→ BaCO
3
↓ + Ba(HCO
3
)
2
+ H
2
O
0,15 và 0,1
0,05
Bảo toàn nguyên tố Ba : Số mol Ba(HCO
3
)
2
là 0,05 mol
Bảo toàn nguyên tố C : Số mol CO
2
= 0,1 + 0,05.2 = 0,2 mol
→ V
CO2
= 4,48 lít
Chọn đáp án C .
Câu 13 : Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ X cần 6,72 lít khí O
2
ở đktc , cho toàn bộ sản phẩm
cháy vào bình đựng Ba(OH)
CO
2
+ Ba(OH)
2
→
BaCO
3
+ Ba(HCO
3
)
2
+ H
2
O
0,1 0,05
→
Bảo toàn nguyên tố C
→
Số mol CO
2
= 0,1 + 0,05.2 = 0,2 mol
Khối lượng dd giảm = m
BaCO3
– ( m
CO2
+ m
H2O
) = 5,5
→
n
O
trong X = 0,7 – 0,6 = 0,1 ( 0,6 là số mol O trong O
2
)
Gọi ctpt của X là C
x
H
y
O
z
→
x : y : z = 2 : 6 : 1
→
C
2
H
6
O
Câu 14 : Hấp thụ hoàn toàn 3,584 lít khí CO
2
đktc vào 2 lít dung dịch Ca(OH)
2
0,05M thu
được kết tủa X và dung dịch Y . Khi đó khối lượng của dung dịch Y so với khối lượng dung
dịch Ca(OH)2 sẽ thay đổi như thế nào ?
n
CO2
= 0,16 mol , n
Ca(OH)2
m
CO2
đưa vào = 0,16.44 = 7,04
Khối lượng kết tủa tách ra khỏi dung dịch là : 0,04.100 = 4 gam
→ Khối lượng dung dịch tăng = m
CO2
– m
↓
= 3,04 gam .
- 8 -
CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ
Câu 15 : Cho 4,48l khí CO
2
(dktc) vao` 500ml hỗn hợp NaOH 0,1M và Ba(OH)
2
0,2M. thu được m gam kết
tủa . Tính m
A:19,7 B:17,72 C:9,85 D:11,82
Bài giải :
Giải bằng phương pháp ion : n
CO2
= 0,2 mol , n
NaOH
= 0,05 mol , n
Ba(OH)2
= 0,1 mol → Tổng số mol OH
-
= 0,25 mol , số
mol Ba
2+
2
O
Ban đầu 0,2 0,05
→ Tính theo HCO
3
- : Số mol CO
3
2-
= 0,05 mol
Tiếp tục có phản ứng : CO
3
2-
+ Ba
2+
→ BaCO
3
↓
Ban đầu 0,05 0,2
→ Tính theo CO
3
2-
: BaCO
3
↓ = 0,05 mol → m = 0,05.197 = 9,85 gam
→ Chọn đáp án C.
Câu 16: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO
2
(ở đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)
2
0,2M, sinh ra m gam kết tủa. Giá trị của m là
CO2 + OH
-
→
HCO
3
-
Ban đầu 0,2 0,25
→
CO
2
hết , n
OH-
dư : 0,25 – 0,2 = 0,025 mol , n HCO
3
- = 0,2 mol
OH- + HCO
3
-
→
CO
3
2-
+ H2O
Ban đầu 0,05 0,2 0,05
→
HCO
3
thường , như đặt ẩn , bảo toàn e , bảo toàn khối lượng thì bài toán sẽ rất phức tạp . Để giúp các em
giải nhanh những bài toán này tôi sẽ giới thiệu cho các em phương pháp QUY ĐỔI hỗn hợp về các
nguyên tố .
Ví dụ như hỗn hợp FeS , FeS
2
, S , Fe nếu đặt số mol các chất thì sẽ có 4 ẩn , nhưng nếu các em biết
cách quy đổi hỗn hợp trên về F , S thì chỉ còn hai nguyên tố → Chỉ còn hai ẩn …
Và còn nhiều ví dụ khác , hy vọng các ví dụ dưới đây sẽ giúp các em nắm bắt được phương pháp
giải toán QUY ĐỔI .
Câu 1: Để hoà tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe
3
O
4
và Fe
2
O
3
(trong đó số mol FeO bằng số mol Fe
2
O
3
),
cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M. Giá trị của V là
A. 0,23. B. 0,18. C. 0,08. D. 0,16.
Vì số mol FeO , Fe
2
O
3
bằng nhau nên ta có thể quy đổi chúng thành Fe
3
HCl
= 0,08/1 = 0,08 lít
Chọn C .
Câu 2: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe
2
O
3
và Fe
3
O
4
phản ứng hết với dung dịch HNO
3
loãng (dư), thu được
1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan.
Giá trị của m là
A. 38,72. B. 35,50. C. 49,09. D. 34,36.
n
NO
= 1,344/22,4 = 0,06 mol , gọi x , y là số mol của Fe(NO
3
)
3
, H
2
O
(Fe , FeO , Fe
2
O
3
= 3x + 0,06 (vì 1 mol HNO
3
tương ứng với 1 mol N ) .
Mặt khác trong y mol H
2
O có 2y mol H
→
Số H ở HNO
3
cũng là 2y ( Bảo toàn H )
→
n
HNO3
= 2y mol
→
3x + 0,06 = 2y
→
3x – 2y
= -0,06 (1)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng : 11,36 + 126y = 242x + 1,8 + 18y
→
242x – 108y = 9,56 (2)
Giai (1) , (2)
→
x = 0,16 mol , y = 0,27
→
m
Fe(NO3)3
= 242.0,16 = 38,72 gam
→
Viết phản ứng của Fe với HNO
3
Fe + HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ NO + H
2
O
0,16 0,16 mol
→ khối lượng muối là : 0,16.242 = 38,72 gam
Câu 3 : Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
tác dụng với dung dịch HCl (dư). Sau
khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, được dung dịch Y; cô cạn Y thu được 7,62 gam FeCl
2
và
m gam FeCl
3
. Giá trị của m là :
A. 9,75 B. 8,75 C. 7,80 D. 6,50
O
3
.
→ m chất rắn = 72x + 160y = 9,12 gam
Khối lượng muối FeCl
2
là : 127x = 7,62
Giai hệ : x = 0,06 mol , y = 0,03 mol
→ Khối lượng muối FeCl
3
= 2.0,03.162,5 = 9,75 gam
Chọn đáp án A .
Câu 4: Hoà tan hoàn toàn 2,9 gam hỗn hợp gồm kim loại M và oxit của nó vào nước, thu được 500 ml
dung dịch chứa một chất tan có nồng độ 0,04M và 0,224 lít khí H
2
(ở đktc). Kim loại M là
A. Ca B. Ba C. K D. Na
Dùng phương pháp quy đổi nguyên tố : M , M
2
O
n
quy đổi thành M , O
Ta có : Mx + 16y = 2,9
x = 0,5.0,04 = 0,02
M + nH
2
O
M(OH)
n
O
4
tác dụng với dung dịch HNO
3
loãng, đun nóng và
khuấy đều. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất,
ở đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4 gam kim loại. Cô cạn dung dịch Y, thu được m gam muối khan. Giá
trị của m là
A. 151,5. B. 97,5. C. 137,1. D. 108,9.
n
NO
= 0,15 mol ; kim loại dư là Cu → Chỉ tạo thành muối sắt II
Quy đổi hỗn hợp thành 3 nguyên tố Cu , Fe , O
Sơ đồ cho nhận e :
Cu – 2e → Cu
2+
Fe – 2e → Fe
2+
O + 2e → O
-2
N
+5
+ 3e → N
+2
x
2x y
2y z
O
hoàn tan hoàn toàn X trong H
2
SO
4
đặc nóng thoát ra 4,48 lít khí SO
2
duy nhất ở đktc . Tính m
Quy đổi Cu , CuO , Cu
2
O về hai nguyên tố : Cu , O
Cu – 2e
→
Cu
+2
O + 2e
→
O
-2
S
+6
+ 2e
→
S
+4
Gọi x , y là số mol của Cu , O
→
2x = 2y + 0,4
→
x – y = 0,2
+ e
→
Cl
-1
S
+6
+ 2e
→
S
+4
Gọi x , y là số mol của Fe , Cl
n
SO2
= 0,2 mol
→
3x = y + 0,4
Fe
→
Fe
+3
→
Fe(OH)
3
→
Kết tủa là Fe(OH)
3
có n = 0,3
→
x = 0,3
+5
+ 3e → N
+2
0,3 0,1
Theo định luật bảo toàn e :
2x – 2y = 0,3
Tổng khối lượng Z : 56x + 16y = 18,5 - 1,46
Giải hệ : x = 0,27 , y = 0,12
Có phương trình :
Fe + HNO
3
→ Fe(NO
3
)
2
+ NO + H
2
O (1)
0,27 0,27 0,1
- 12 -
CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ
Bảo toàn nguyên tố N ở (1) → số mol HNO
3
= 2.0,27 + 0,1 = 0,64
→ Nồng độ mol của HNO
3
: 0,64 / 0,2 = 3,2
Câu 9 : Để m gam bột Fe trong khí oxi thu được 7,36 gam chất rắn X gồm Fe , Fe
2
O
O
-2
2H
+1
+ 2e
→
H
2
→
2a + 3b – 2c = 0,02
Tóm tắt sơ đồ phản ứng :
Fe ( a mol ) Fe ( b mol ) + H
2
SO
4
(0,12 mol )
→
FeSO
4
(a mol ) + Fe
2
(SO4)3 (b/2 mol )
Bảo toàn nguyên tố S : a + 3/2 b = 0,12
Giải hệ 3 phương trình : a = 0,06 , b = 0,04 , c = 0,11
→
Tổng số mol Fe : 0,06 + 0,04 = 0,1
→
Khối lượng Fe : 0,1 . 56 = 5,6 gam
Câu 10 . Hoà tan 20,8 gam hỗn hợp bột gồm FeS, FeS
Tổng khối lượng hỗn hợp ban đầu : 56x + 32y = 20,8
Giải hệ ta có : x = 0,2 , y = 0,3 mol
→ Theo dõi sự biến đổi các nguyên tố :
Fe → Fe
3+
→ Fe(OH)
3
→ Fe
2
O
3
0,2 0,1 ( Bảo toàn nguyên tố Fe )
S → SO
4
2-
→ Na
2
SO
4
tan
→ Khối lượng chất rắn là : khối lượng Fe
2
O
3
: 0,1.160 = 16 gam
→ Chọn A
- 13 -
CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ
PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN ION
Phương trình ion :
2
O ( Phản ứng AXÍT – BAZƠ – TRUNG HOÀ )
• HCO
3
-
+ OH- → CO
3
2-
+ H
2
O ( Phản ứng AXÍT – BAZƠ – TRUNG HOÀ )
• CO
3
2-
+ Ba
2+
→ BaCO
3
↓ ( Tạo kết tủa )
• NH
4
+
+ OH
-
→ NH
3
↑ + H
2
O ( Tạo khí )
Các dạng toán nên giải theo phương pháp ion :
.
NaOH → Na
+
+ OH
-
Ba(OH)
2
→ Ba
2+
+ 2OH
-
KOH → K
+
+ OH
-
HCl → H
+
+ Cl
-
HNO
3
→ H
+
+ NO
3
-
Phương trình ion : H
+
+ OH
2
SO
4
→ 2H
+
+ SO
4
2-
Phương trình ion :
H
+
+ OH
-
→ H
2
O
Ba
2+
+ SO
4
2-
→ BaSO
4
↓ ( vì BaSO4 là chất kết tủa nên có phản ứng )
3.Hoà tan hỗn hợp kim loại gồm Na , Ba vào dung dịch gồm NaCl , Na
2
SO
4
Na + H
→ 2Na
+
+ SO
4
2-
Ba
2+
+ SO
4
2-
→ BaSO
4
↓
- 14 -
CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ
4.Hoà tan hỗn hợp kim loại gồm Na, Ba vào dung dịch gồm HCl , H
2
SO
4
HCl → H
+
+ Cl
-
H
2
SO
4
→ 2H
Na + H
2
O → NaOH + H
2
Ba + H
2
O → Ba(OH)
2
+ H
2
NaOH → Na
+
+ OH
-
Ba(OH)
2
→ Ba
2+
+ 2OH
-
NH
4
NO
3
→ NH
4
+
+ NO
3
NaOH → Na
+
+ OH
-
Ca(OH)
2
→ Ca
2+
+ 2OH
-
(NH
4
)
2
CO
3
→ 2NH
4
+
+ CO
3
2-
OH
-
+ NH
4
+
→ NH
-
Ca(OH)
2
→ Ca
2+
+ 2OH
-
NH
4
HCO
3
→ NH
4
+
+ HCO
3
2-
OH
-
+ NH
4
+
→ NH
3
+ H
2
O
OH
-
+ H
2
O → AlO
2
-
+ 3/2 H
2
↑
9.Hoà tan hỗn hợp gồm Al , Fe vào dung dịch hỗn hợp gồm HCl , H
2
SO
4
.
HCl → H
+
+ Cl
-
H
2
SO
4
→ 2H
+
+ SO
4
2-
Al + 3H
+
→ Al
NaHCO
3
→ Na + HCO
3
-
Ca(HCO
3
)
2
→ Ca
2+
+ 2HCO
3
-
OH
-
+ HCO
3
-
→ CO
3
2-
+ H
2
O
CO
3
2-
+ Ca
2
CO
3
→ 2K
+
+ CO
3
2-
CaCl
2
→ Ca
2+
+ 2Cl
-
Ba(NO
3
)
2
→ Ba
2+
+ 2NO
3
-
Ca
2+
+ CO
3
2-
→ CaCO
+ 2OH
-
0,1 0,1 0,2
HCl → H+ + Cl-
0,15 0,15
H
2
SO
4
→ 2H
+
+ SO
4
2-
0,3 0,6 0,3
→ Tống số mol H
+
: 0,75 mol , tổng số mol OH
-
0,4 mol , SO
4
2-
: 0,3 mol , Ba
2+
: 0,1 mol ( các ion tham gia
phản ứng )
Các ion không tham gia phản ứng : Na
+
2-
dư : 0,3 mol , Na
+
: 0,2 mol , Cl
-
0,15 mol
Tổng thể tích dung dịch sau phản ứng : 200 + 300 = 500 ml = 0,5 (l )
Áp dụng công thức tính nồng độ → [Na
+
] = 0,2/0,5 = 0,4 M , [Cl
-
] = 0,15/0,5 = 0,3 , [H
+
] = 0,35/0,5 = 0,7 ,
[SO
4
2-
] = 0,3/0,5 = 0,6
Khối lượng kết tủa : 233.0,1 = 23,3 gam
- 16 -
CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ
Câu 2 :Trộn 200 ml dung dịch NaHSO
4
0,075M và Ba(HSO
4
)
2
0,15M với V lit dung dịch hỗn hợp
NaOH 1M và Ba(OH)
2
-
0,03 0,03 0,06
Tổng số mol của các ion tham gia phản ứng : OH
-
: x + 2y , HSO
4
-
: 0,075 , Ba
2+
: y + 0,03
Phương trình ion :
OH
-
+ HSO
4
-
→ SO
4
2-
+ H
2
O (1)
0,075 0,075
Ba
2+
+ SO
4
2-
→ BaSO
4
2
(SO
4
)
3
0,1M thu được kết tủa Y . Để thu đuợc lượng kết tủa Y
lớn nhất thì giá trị của m là
A.1,17 B.1,71 C.1,95 D.1,59
Gọi x là số mol K tham gia phản ứng :
NaOH → Na
+
+ OH
-
0,03 0,03
Ba(OH)
2
→ Ba
2+
+ 2OH
-
0,03 0,03 0,06
2K + H2O → 2KOH + H
2
↑
x x
KOH → K
+
+ OH
-
4
2-
→ BaSO
4
↓ (2)
Phản ứng (2) cho kết tủa không đổi , Để kết tủa cực đại thì phản ứng (1) vừa đủ
→ 3.0,04 = 0,09 + x → x = 0,03 → m = 39.0,03 = 1,17 gam
- 17 -
CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ
Câu 4 :Trộn dung dịch Ba
2+
; OH
-
: 0,06 và Na
+
0,02 mol với dung dịch chứa HCO
3
-
0,04 mol ;
(CO
3
)
2-
0,04 mol và Na
+
.Khối lượng (g)kết tủa thu được sau phản ứng là ?
Dùng định luật bảo toàn điện tích :
Dung dịch (1)
Ba
2+
Kết thúc 0,02 0 0,04
Tổng số mol CO
3
2-
: 0,04 + 0,03 = 0,07 mol
Ba
2+
+ CO
3
2-
→ BaCO
3
↓
Ban đầu 0,02 0,04
Phản ứng 0,02 0,02 0,02
Kết thúc 0 0,02 0,02
→ Khối lượng kết tủa thu được là : 0,02.197 = 3,94 gam
Câu 5 :Cho m gam hỗn hợp Mg , Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1M và axit
H
2
SO
4
0,5M thu được 5,32 lít khí H
2
đktc và dung dịch Y . Tính PH của dung dịch Y ( Coi dung dịch
có thể tích như ban đầu ) .
HCl → H
+
+ Cl
-
→ H
+
phản ứng = 2.n
H2
= 0,475 mol
→ H
+
dư : 0,5 – 0,475 = 0,025 mol →[H
+
] = 0,025/0,25 = 0,1 → PH = 1
Đs : PH = 1
Câu 6 :Cho hỗn hợp X chứa Na
2
O , NH
4
Cl , NaHCO
3
và BaCl
2
có số mol mỗi chất đều bằng nhau .
Cho hỗn hợp X vào H
2
O dư đun nóng dung dịch thu được chứa .
A.NaCl B.NaCl , NaOH C.NaCl , NaOH , BaCl
2
D.NaCl , NaHCO
3
, NH
4
Cl , BaCl
→ Ba
2+
+ 2Cl-
a a
Các phương trình ion :
OH- + NH
4
+
→ NH
3
↑ + H
2
O
a a → OH- dư a mol , NH
4
+ hết
OH- + HCO
3
- → CO
3
2-
+ H
2
O
a a → cả OH- , HCO
3
- đều hết
CO
3
2-
-
0,01 0,01 0,02
NaOH → Na
+
+ OH
-
0,01 0,01
H
2
SO
4
→ 2H+ + SO
4
2-
0,015 0,03 0,03
HCl → H
+
+ Cl
-
0,005 0,005
→ Tổng số mol OH
-
: 0,03 mol , H
+
0,035 mol
Mặc dù có phản ứng : Ba
2+
+ SO
4
2-
)
2
→ Ca
2+
+ 2HCO
3
-
a a 2a
Ca(HSO
4
)
2
→ Ca
2+
+ 2HSO
4
-
a a 2a
HCO
3
-
+ HSO
4
-
→ CO
2
↑+ SO
4
2-
+ H
+
+ OH
-
0,1V
1
0,1V
1
Ba(OH)
2
→ Ba
2+
+ 2OH
-
0,2V
1
0,4V
1
- 19 -
CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ
→ Tổng số mol OH- : 0,5V
1
H
2
SO
4
→ 2H
+
+ SO
4
] = 0,1 , Tổng thể tích sau phản ứng : V
1
+ V
2
→ n
OH-
= 0,1V
1
+ 0,1V
2
→ 0,5V
1
– 0,4V
2
= 0,1V
1
+ 0,1V
2
→ 0,4V
1
= 0,5V
2
→ V
1
: V
2
= 5 : 4
Câu 12 . Một dung dịch chứa a mol NaHCO
3
2
→ Ca
2+
+ 2OH
-
a + b a + b 2(a+b)
NaHCO
3
→ Na
+
+ HCO
3
-
A a a
Na
2
CO
3
→ 2Na
+
+ CO
3
2-
B 2b b
Phương trình ion :
OH- + HCO
3
-
→ CO
3
3
1M và H
2
SO
4
0,5M thoát ra V
2
lít khí
NO
So sánh V
1
và V
2
Trường hợp 1 :
n
Cu
= 3,84/64 = 0,06 mol
HNO
3
→ H
+
+ NO
3
-
0,08 0,08 0,08
- 20 -
CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ
3Cu + 8H
+
+ 2NO
3
→ H
+
+ NO
3
-
0,08 0,08 0,08
→ Tổng số mol của H
+
: 0,16 mol
3Cu + 8H
+
+ 2NO
3
-
→ 3Cu
2+
+ 2NO ↑ + H
2
O
Ban đầu 0,06 0,16 0,08
Phản ứng 0,16 0,04
Nhận thấy : 0,06/3 = 0,16>8 > 0,08/2 → Cu và H
+
hết → Tính theo H
+
→ Thể tích của NO : 0,04.22,4
→ Thể tích V
2
= 2V
Khi cho Na vào dung dịch Na phản ứng với H+
Na + H
+
→ Na
+
+ H
2
Ban đầu 0,3 0,2
Phản ứng 0,2 0,2 0,2
Kết thúc 0,1 0
Dư Na : 0,1 mol
Na + H
2
O → NaOH + H
2
0,1 0,1
NaOH → Na
+
+ OH
-
0,1 0,1
Cu
2+
+ 2OH
-
→ Cu(OH)
2
Ban đầu 0,1 0,1
Phản ứng 0,05 0,05 0,05 mol
→ Kết tủa Cu(OH)
3
-
: 0,2 mol
- 21 -
CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ
→ 2a + 2b + 2c = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol
K
2
CO
3
→ 2K
+
+ CO
3
2-
V.1 1.V
Mg
2+
+ CO
3
2-
→ MgCO
3
↓
A a
Ba
2+
+ CO
3
2-
= 0,05 mol , n
Ba(OH)2
= 0,1 mol → Tổng số mol OH
-
= 0,25
mol , số mol Ba
2+
= 0,2 mol
Xét phản ứng của CO
2
với OH
-
CO
2
+ OH
-
→ HCO
3
-
Ban đầu 0,2 0,25
→ Tính theo CO
2
: HCO
3
-
= 0,2 mol , OH
-
dư = 0,25 – 0,2 = 0,05
Tiếp tục có phản ứng :
HCO
↓ = 0,05 mol → m = 0,05.197 = 9,85 gam
→ Chọn đáp án C.
Câu 18 : Cần trộn dung dịch A chứa HCl 0,1M và H
2
SO
4
0,2M với dung dịch B chứa NaOH 0,3M và KOH
0,2M theo tỉ lệ mol nào để thu được dung dịch có PH là 7
Gọi thể tích tích mỗi dung dịch tương ứng là A , B
Trong A có (0,1A + 0,4A) = 0,5A (mol) H
+
Trong B có (0,3B + 0,2B) = 0,5B (mol) OH
-
H
+
+ OH
-
→
H
2
O (1)
Vì PH = 7 nên đó là môi trường trung tính
→
(1) vừa đủ
→
0,5A = 0,5B
→
A/B = 5/5 = 1
→
2ROH + H
2
0,025
→
Số mol OH
-
= 0,05 mol
→
Khối lượng của chất rắn thu được gồm : Na
+
, K
+
, OH
-
, Cl
-
, SO
4
2-
m = m
Na+K
+ m
OH-
+ m
SO42-
+ m
OH-
= 10,1 + 0,05.17 + 0,15.35,5 + 0,05.96 = 21,075 gam
- 22 -
→
HCO
3
- + H
2
O (1)
x x
→
n
HCO3-
thu được sau (1) và ban đầu có là : 0,1 + x , số mol H
+
phản ứng là x
Vì có khí nên H
+
dư nên : H
+
+ HCO
3
-
→
CO
2
+ H
2
O (2)
0,05
→
phản ứng (2) : HCO
3
→
phương trình :
0,05 + 0,2 = x + 0,1
→
x = 0,15 mol
Vậy H
+
tham giả ở (1) , (2) là : 015 + 0,05 = 0,2
→
C
M
= 1
Câu 21 : Cho hỗn hợp X gồm 2 kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp nhau vào 200 ml dung dịch chứa BaCl
2
0,3M và Ba(HCO
3
)
2
0,8M thu được 2,8 lít khí H
2
và m gam kết tủa . Xác định m .
Số mol H
2
= 0,125 mol
Gọi công thức của kim loại : 2R + H
2
O
→
2ROH + H
3
tính theo Ba
2+
: 0,22.197 = 43,34
Câu 22 : Cho 200 ml gồm HNO
3
0,5M và H
2
SO
4
0,25M tác dụng với Cu dư được V lit NO ở (đktc) cô cạn
dung dịch sau phản ứng được m gam muối khan . V và m có giá trị lần lượt là :
A.2,24; 12,7 B.1,12 ; 10,8
C.1,12 ; 12,4 D.1,12 ; 12,7
HNO
3
→ H
+
+ NO
3
-
0,1 0,1 0,1
H
2
SO
4
→ 2H
+
+ SO
-
dư + SO
4
2-
= 64.0,075 + 0,05.62 + 0,05.96 = 12,7
Thể tích khí NO là : 0,05.22,4 = 11,2 lít
Câu 23 : Cho 20 gam hỗn hợp một kim loại M hóa trị II và Al vào dung dịch chứa hai axit HCl và H
2
SO
4
, biết
số mol H
2
SO
4
bằng 1/3 lần số mol HCl , thu được 11,2 lít khí H
2
và 3,4 gam kim loại . Lọc lấy phần dung dịch
rồi đem cô cạn . số gam muối khan thu được là bao nhiêu .
ĐS : 57,1 gam
Xét trường hợp kim loại M hóa trị II có phản ứng với axit
HCl
→
H
+
+ Cl
-
3x 3x 3x ( x là số mol của H
2
SO
→
2,5x = 0,5 mol
→
x = 0,2 mol
Vì kim loại dư : 3,4 gam nên khối lượng kim loại phản ứng : 20 – 3,4 = 16,6 gam
→
Khối lượng muối thu được = khối lượng kim loại phản ứng + khối lượng (SO
4
2-
, Cl- )
= 16,6 + 96.0,2 + 35,5.0,6 = 57,1 gam
Câu 24: Dung dịch X chứa các ion: Fe
3+
, SO
4
2-
, NH
4
+
, Cl
-
. Chia dung dịch X thành hai phần bằng
nhau:
- Phần một tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, đun nóng thu được 0,672 lít khí (ở đktc) và 1,07
gam kết tủa;
- Phần hai tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl
2
, thu được 4,66 gam kết tủa.
Tổng khối lượng các muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X là (quá trình cô cạn chỉ có nước bay
+ 3OH
-
→
Fe(OH)
3
(2)
0,01 0,01
ss
→
Kết tủa là : Fe(OH)
3
→
n kết tủa : 1,07/107 = 0,01 mol
Ba
2+
+ SO
4
2-
→
BaSO
4
(3)
0,02 0,02 mol
n
BaSO4
= 0,02 mol ,
Từ (1) , (2) , (3)
= 0,5.1 = 0,5 mol
n
H2SO4
= 0,28.0,5 = 0,14 mol
n
H2
= 8,736/22,4 = 0,39 mol
HCl
→
H
+
+ Cl
-
0,5 0,5
H
2
SO
4
→
2H
+
+ SO
4
2-
0,14 0,28
→
Tổng số mol của H+ là : 0,5 + 0,28 = 0,78 mol
Sơ đồ nhận e :
Câu 26 : Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H
2
SO
4
0,05M và HCl 0,1M với 100 ml dung dịch
hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)
2
0,1M thu được dung dịch X. Dung dịch X có pH là
A. 1,2 B. 1,0 C. 12,8 D. 13,0
Tổng số mol H
+
: n
H+
= 0,1(2C
M(H2SO4)
+ C
M(HCl)
)= 0,02; n
NaOH
= 0,1[C
M(NaOH)
+ 2C
M(Ba(OH)2)
] = 0,04.
H
+
+ OH
-