rèn luyện kĩ năng giải bài tập hóa học tổng hợp - Pdf 24

Trường THCS Giảng Võ
Ba Đình – Hà Nội Rèn luyện kỹ năng giải các bài tập hóa học tổng hợp cho Học sinh giỏi
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Giáo viên: Vũ Bích Liên Bộ môn: Hóa học
Năm học 2010 - 2011
Vũ Bích Liên 2 MỤC LỤC I. Đặt vấn đề 3
II. Nội dung 3
Ví dụ 1: 3
Ví dụ 2: 6
Ví dụ 3: 8
Ví dụ 4: 9
Ví dụ 5: 10
Ví dụ 6: 13
Ví dụ 7: 14
Ví dụ 8: 15
Ví dụ 9: 18
III. Kết quả 20
IV. Kết luận 21 Vũ Bích Liên 3

Ví dụ 1:
Hòa tan 2,33g một hỗn hợp gồm sắt và kẽm trong dung dịch axit sunfuric loãng dư ta thu
được 896ml hiđrô (đktc). Tìm khối lượng sắt và kẽm có trong hỗn hợp đó.
Bài giải
Có nhiều phương pháp để giải bài tập này, chúng ta chỉ nêu 3 phương pháp thường gặp sau:
Cách 1: Dùng phương pháp số học
Vũ Bích Liên 4

Tính thể tích hiđrô thu được nếu giả sử rằng cho axit sunfuric tương tác với 2,33g sắt
Fe + H
2
SO
4
 FeSO
4
+ H
2

56g 22,4l
2,33g x(l)
x =
2,33.22,4
56
= 0,932l = 932ml
a) Tính thể tích hiđrô thu được nếu giả sử rằng cho axit sunfuric tương tác với 2,33g kẽm:
Zn + H
2
SO
4


Fe
= 2,33 – 0,65 = 1,68g
Đáp số: Hỗn hợp chứa 0,65g Zn và 1,68g Fe

Cách 2: Dùng phương pháp đại số - Lập và giải phương trình bậc nhất một ẩn
Gọi khối lượng m
Fe
trong hỗn hợp là x thì khối lượng Zn là m
Zn
= 2,33 – x (g)
Viết phương trình phản ứng giữa sắt với axit sunfuaric:
Fe + H
2
SO
4
 FeSO
4
+ H
2

56g 22,4l
x(g) v
1

Lập tỉ lệ thức
56

=
22,4
v1

v
1
+ v
2
= 0,4x +

23,3

.22,4
65
= 0,896 ml (3)
Giải phương trình (3) ta tìm được x = 1,68g
Do đó m
Zn
= 2,33 – 1,68 = 0,65g
Đáp số: Hỗn hợp gồm 1,68g sắt và 0,65g kẽm

Cách 3: Lập phương trình bậc nhất 2 ẩn số
Gọi khối lượng sắt trong hỗn hợp là x và khối lượng kẽm là y ta có phương trình:
x + y = 2,33 g (1)
Viết các phương trình phản ứng xảy ra:
Fe + H
2
SO
4
 FeSO
4
+ H
2


22,4
65
= 0,345y (3)
Từ (2) và (3) ta có:
v
1
+ v
2
= 0,4x + 0,345y = 0,896 (4)
Gộp (1) và (4) ta có hệ phương trình bậc nhất 2 ẩn số:
x + y = 2,33 g
0,4x + 0,345y = 0,896
Giải hệ phương trình ta có x = 1,68; y = 0,65
Đáp số: Khối lượng kẽm trong hỗn hợp là 0,65g, khối lượng sắt là 1,68g.
Vũ Bích Liên 6

Ví dụ 2:
Hòa tan 10g một hợp kim gồm đồng, sắt và nhôm trong dung dịch axit clohiđric thu được
5,04l hiđro (đktc) và 3,1g chất rắn không tan. Hãy xác định thành phần phần trăm của
hợp kim trên.
Bài giải
Viết các phương trình phản ứng xảy ra khi hòa tan hợp kim trong dung dịch axit clohiđric.
Fe + 2HCl  FeCl
2
+ H
2


(1)
56g 22,4l

+ 3H
2

2 mol 3 mol
a 0,225 – x (mol)
a =
2(0,225)
3
mol
- Khối lượng sắt trong hợp kim bằng (56x) g
- Khối lượng nhôm trong hợp kim bằng: 27,2
0,225
3
(g)

Khối lượng của nhôm và sắt trong hợp kim bằng 6,9g
Vũ Bích Liên 7

Từ đây ta có phương trình sau:
56x + 18(0,225 – x) = 6,9
56x + 4,05 – 18x = 6,9
38x = 2,85
x = 0,075 (mol) hay
0,075.56g = 4,2 hay 42% sắt

- Khối lượng nhôm trong hợp kim bằng: 27,2
0,225
3
= 27.0,1 = 2,7g hay 27%
Đáp số: Thành phần hợp kim gồm 31% đồng, 42% sắt và 27% nhôm


Cách 3:
Gọi khối lượng sắt trong hợp kim là x(g) và thể tích hiđrô do sắt đẩy ra trong phản ứng (1) là y
1

thì khối lượng nhôm trong hợp kim bằng (6,9 – x)(g), còn thể tích hiđrô do nhôm đẩy ra trong
phản ứng (2) sẽ bằng (5,04 – y) l.
Lập các tỷ lệ cần thiết:
- 56g sắt đẩy được 22,4l hiđrô
- x(g) sắt đẩy được y hiđrô
Ta có phương trình:
56.(5,04 – y) = 67,2.(6,9 – x)
Giải hệ thống phương trình ta được:
X = 4,2g hay 42% sắt.
Vũ Bích Liên 8

Khối lượng nhôm bằng: 6,9 – 4,2 = 2,7g hay 27% nhôm
Đáp số: Hỗn hợp gồm 31% đồng, 42% sắt và 27% nhôm.

Ví dụ 3:
Hòa tan hoàn toàn 19,2g hỗn hợp X gồm 2 kim loại A và B cần V lít dung dịch HCl 2M thu
được 8,96lít H2 (đktc) và dung dịch Y. Cho Y tác dụng với NaOh dư thu được m gam kết
tủa gồm 2 hiđroxit kim loại.
a) Tính V và m. Biết A và B đều có hóa trị II trong các hợp chất của bài toán này.
b) Xác định 2 kim loại A, B biết MA : MB = 3 : 7, tỷ số mol của chúng trong X tương
ứng là 1 : 3.
Bài giải
Gọi a, b lần luợt là số mol A, B tham gia.
A + 2HCl  ACl
2

→ a + b = 0,4 (*)

a) Theo phương trình (1,2):
n
HCl

= 2(a + b) = 2.0,4 = 0,8 (mol)
Do đó: V = 0,8 : 2 = 0,4 (l)
Ta có: m
X
= a.A + b.B = 19,2 (**)
Khối lượng 2 hiđroaxit kim loại là:
m = a(A + 34) + b(B + 34)
= (a.A + b.B) + 34(a + b) = 19,2 + 34.0,4 = 32,8 gam
b) Theo bài ra: a : b = 1 : 3  b = 3a, thay vào (*) a = 0,1; b = 0,3
Vũ Bích Liên 9

Lại có M
A
: M
B
= 3 : 7  M
B
= 7/3 M
A
, thay vào (**) ta có:
0,1M
A
+ 0,3.7/3 M
A

Giải phương trình ta được: x = 0,9
Như vậy trong hỗn hợp có 0,9 mol metan và 0,1 mol etan; còn trong 3l hỗn hợp thì có 0,9.3 =
2,7l metan và 0,3l etan.
Viết phương trình các phản ứng cháy:
CH
4
+ 2O
2
 CO
2
+ H
2
O (1)
22,4 2.22,4
C
2
H
6
+ 3,5O
2
 2CO
2
+ 3H
2
O (2)
22,4 3,5.22,4
Tìm thể tích oxi cần thiết để đốt cháy hỗn hợp.
Theo phương trình phản ứng (1) thì:
- Để đốt 22,4l metan cần 44,8l oxi
- Để đốt 2,7l metan cần x(l) oxi

A
: M
B
= 3 : 7 và M
A
< M
C
<
M
B
. Hỏi A, B, C là kim loại nào trong số các kim loại dưới đây: Mg = 24, Al = 27, Ca
= 40, Cr = 52, Fe = 56, Zn = 65.
Bài giải
a) Cách 1: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng (ĐLBTKL)
Ta có: n
H2
= 1,68 : 22,4 = 0,075 (mol)
→ m
H2
= 0,075.2 = 0,15 (g)
Phương trình hóa học:
A + 2HCl → ACl
2
+ H
2
(1)
1 2 1 1 mol
B + 2HCl → BCl
2
+ H

+ m
Y
– m
H2

m = 2,17 + 5,475 – 0,15 = 7,495 (g)

Cách 2: Phương pháp tăng giảm khối lượng
Ta có: n
H2
= 1,68 : 22,4 = 0,075 (mol)
Phương trình hóa học:
A + 2HCl → ACl
2
+ H
2
(1)
1 2 1 1 mol
B + 2HCl → BCl
2
+ H
2
(2)
1 2 1 1 mol
2C + 6HCl → 2CCl
3
+ 3H
2
(3)
1 3 1 1,5 mol

+ H
2
(1)
a a a mol
Vũ Bích Liên 12

B + 2HCl → BCl
2
+ H
2
(2)
b b b mol
2C + 6HCl → 2CCl
3
+ 3H
2
(3)
c c 1.5c mol
Theo bài ra, ta có: n
H2
= a + b + 2,5c = 0.075 (*)
Lại có: m
X
= a.A + b.B + c.C = 2,17 (**)
Khối lượng muối khan tạo thành:
m = a(A + 71) + b(B + 71) +c(C + 106,5)
= (a.A + b.B + c.C) + 71 (a + b + 1,5c) (***)
Thay (*) và (**) vào (***)
mX = 2,17 + 71.0,075 = 7,495 (g)
Chú ý: Trong bài tập trên, với 3 cách làm đã giải quyết tốt nội dung câu a:

Lại có M
A
: M
B
= 3 : 7. A chia hết cho 3, B chia hết cho 7. Trong các kim loại đề bài cho, chỉ có
M
A
= 24, M
B
= 56 là phù hợp. Do đó A là Mg, B là Fe
Thay vào (**) 0,01.24 + 0,02.56 + 0,03.C = 2,17
Suy ra C = 27 (Al)
Vậy 3 kim lại cần tìm là Mg, Fe, Al.

Vũ Bích Liên 13

Ví dụ 6:
Khi chế hóa đồng với dd axit sunfuric đặc, nóng, có khí SO2 thoát ra. Cho sunfurơ đi qua
một dung dịch kiềm, ta điều chế được 300g dung dịch natri sunfit có nồng độ 6,3%. Hãy
xác định khối lượng đồng đã được sử dụng.
Bài giải
Viết các phương trình phản ứng xảy ra:
Cu + 2H
2
SO
4

đặc nóng
 CuSO
4

= 18,9 (g); Suy ra nNa
2
SO
3
=
18,9
126
= 0,15 (mol)
Từ phương trình phản ứng (2) ta thấy: từ 1 mol SO
2
ta thu được 1 mol Na
2
SO
3
. Như vậy nếu
thu được 0,15mol Na
2
SO
3
thì phải có 0,15 mol SO
2

Từ phương trình phản ứng (1) ta thấy muốn có 1 mol SO
2
cần hòa tan 1 mol Cu
0,15 mol SO
2
cần hòa tan 0,15 mol Cu hay m
Cu
= 0,15.64g = 9,6g đồng

được tạo ra từ x
1
l SO
2

x
1
=
18,9 . 22,4
126
= 3,36g
Vũ Bích Liên 14

Từ phương trình (1) ta có:
- 22,4l SO
2
tạo thành khi hòa tan 64g Cu
- 3,36l SO
2
tạo thành khi hòa tan x
2
g Cu
x
2
=
3,36 . 64
22,4
= 9,6g
Đáp số: Khối lượng đồng sử dụng bằng 9,6g.


22,4
= 0,24g
112 ml khí không bị hấp thụ là khí nitơ
Tính khối lượng nitơ trong hợp chất:
- 22,4l khí nitơ có khối lượng 28g
- 0,112l khí nitơ có khối lượng 2g

m
N
= Z =
0,112.28
22,4
= 0,14g
Tính khối lượng oxi có trong phản sản phẩm phản ứng:
Khối lượng oxi trong 0,45g nước tạo thành bằng: 0,45 – 0,05 = 0,4g

Vũ Bích Liên 15

Tính hàm lượng oxi có trong 448ml cacbon dioxit:
- Trong 22,4l CO
2
có 32g Oxi
- Trong 0,448l CO
2
có a(g)?
m’
O

= a =
0,448.32g

16

0,14
14
= 0,02 : 0,05 : 0,02 : 0,01 = 2 : 5 : 2 : 1
Công thức đơn giản nhất của chất hữu cơ là C
2
H
5
O
z
N
Khối lượng phân tử = 2.12 + 5 + 16.2 + 14 = 75
Theo đầu bài, KLPT của chất hữu cơ bằng 75. Như vậy C
2
H
5
O
z
N chính là CTPT của chất hữu cơ.

Ví dụ 8:
Hỗn hợp M gồm CuO và Fe
2
O
3
có khối lượng 9,6g được chia làm hai phần bằng nhau.
Cho phần 1 tác dụng với 100ml dung dịch HCl, khuấy đều. Sau khi phản ứng kết thúc,
thu được 8,1g chất rắn khan. Cho phần 2 tác dụng với 200ml dung dịch HCl dung dịch
HCl đã dùng ở trên trong điều kiện như lần trước. sau khi kết thúc phản ứng lại làm bay

2
O
3
trong phần 1 đã phản ứng là x1, y1; số mol CuO và Fe
2
O
3
chưa phản
ứng là x
2
và y
2
.
Suy ra số mol CuCl
2
và FeCl
3
tạo thành ở phần 1 là x
1
và 2y
1

Ta có: 80(x
1
+ y
1
) + 160(y
1
+ y
2

80x
2
+ 160y
2
+ 135x
1
+ 2.162,5y
1
= 9,2 (II’)
Kết hợp (I) và (II’) tìm ra x
1
+ 3y
1
= 0,08
Số mol HCl = 2.0,08 = 0,16
Nồng độ HCl là 0,16 : 0,2 = 0,8 (khác 1,2M)
Điều này chứng tỏ lần 2 các oxit đã tác dụng hết. vì vậy lượng chất rắn khan là khối lượng của
hỗn hợp 2 muối CuCl
2
và FeCl
3
do toàn bộ lượng oxit tạo nên.
Gọi số mol CuO và Fe
2
O
3
trong phần 2 là x, y
Ta có 80x + 160y = 4,8 (III)
135x + 2.162,5y = 9,2 (IV)
Vũ Bích Liên 17

– 16.n
O trong oxit
= 3,3
n
O trong oxit
=
3,3
7116
= 0,06
n
HCl
= 2n
O trong oxit
= 2.0,06 = 0,12
Nồng độ mol của dung dịch HCl = 0,12 : 0,1 = 1,2M
Phần 2: Khối lượng chất rắn tăng = 9,2 – 4,8 = 4,4g
Mà khối lượng chất rắn tăng = m
Cl trong muối
– m
O trong oxit

Nhưng n
Cl trong muối
= 2n
O trong oxit

= 35,5.2n
O trong oxit
– 16.n
O trong oxit


Ví dụ 9:
Hỗn hợp X gồm Fe, Zn và dung dịch Y là HCl. Người ta thực hiện các thí nghiệm (TN) sau
đây:
- TN1: Lấy 2,98g hỗn hợp X cho vào 200ml dung dịch Y, sau khi phản ứng xảy ra
hoàn toàn đem cô cạn (trong điều kiện không có oxi) thì thu được 5,82g chất rắn.
Tính VH2 (đktc)
- TN2: Lấy 2,98g hỗn hợp X vào 400ml dung dịch Y. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn
toàn lại đem cô cạn như trên thì thu được 6,53g chất rắn. Tính C
M
của dung dịch Y
và thành phần % theo khối lượng các chất trong X.
Bài giải
Cách 1:
Khi cho 2,98g X vào 200ml dung dịch Y thu được 5,82g chất rắn, cũng lượng X trên cho vào
400ml dung dịch HCl thu được 6,53g chất rắn chứng tỏ TN1 thiếu axit, dư kim loại (vì nếu kim
loại trong X hết thì lượng chất rắn thu được ở 2 thí nghiệm phải bằng nhau).
Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
(1)
1 1 1 1 mol
Zn + 2HCl → ZnCl
2
+ H
2
(2)
1 2 1 1 mol
TN1: Khi cho 2,98g X vào 200ml dung dịch Y thu được 5,82g chất rắn, suy ra khối lượng tăng

Nếu trong TN2 toàn bộ HCl chuyển thành muối clorua thì n
Cl
_

(TN2) = 2 n
Cl
_

(TN1), thực tế
n
Cl
_

(TN2) < 2 n
Cl
_

(TN1), chứng tỏ trong TN2 dư axit.
Theo bài ra ta có hệ phương trình:
56a + 65b = 2,98
127a + 136b = 6,53
Suy ra: a = 0,3; b = 0,2
Ta có: n
HCl
= 2a + 2b = 0,1 (mol), n
HCl dư
= 0,16 – 0,1 = 0,06 (mol)
Nên số mol HCl trong 0,4 lít dung dịch n
HCl
= 0,16 mol

1
+ 65b
1
= 2,98 (*)
127a + 136b + 56a
1
+ 65b
1
= 5,82 (**)
Lấy (**) – (*) ta có:
71(a + b) = 2,84
a + b = 0,04
Vũ Bích Liên 20

Do đó: V
H2
(đktc) = 0,04 . 22,4 = 0,895 (l)
Và n
HCl
= 2(a + b) = 0,04.2 = 0,08 (mol)
TN2: Ta có m
Cl
_

= (6,53 – 2,98) : 35,5 = 0,01 (mol)
Suy ra số mol HCl tham gia:
Theo PT (1), (2): n
HCl
= n
Cl

Tốt: 90%
Tốt: 70%
Tốt: 50%
Tốt: 20%
Khá: 10%
Khá: 27%
Khá: 40%
Khá: 65%

TB: 3%
TB: 10%
TB: 15%

Vũ Bích Liên 21

Trong hai năm học vừa qua, cùng với sự nỗ lực của các giáo viên tổ bộ môn Hóa của trường,
việc áp dụng sáng kiến kinh nghiệm trên đây đã đưa ra những kết quả cụ thể. Trong năm học
2009 – 2010, trường chúng tôi có 3 học sinh đạt giải ba cấp Thành phố môn Hóa 9. Đặc biệt
trong năm học này, số các học sinh tham gia thi học sinh giỏi Thành phố đã tăng lên 7 em.

IV. Kết luận

Giải bài tập hóa học là yếu tố hết sức quan trọng trong cả quá trình dạy và học Hóa học. Thực
tế dạy và học Hóa học ở Phổ thông đã chứng minh rằng chỉ có thể đạt hiệu quả cao trong dạy –
học Hóa học nếu biết sử dụng hệ thống bài tập một cách hợp lý, khoa học trong đó có phối hợp
các dạng bài tập khác nhau từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp và sau đó mới đến những
bài tập tổng hợp.
Từ nhiều lần luyện tập, học sinh được nâng cao kiến thức, rút ra các trường hợp khác nhau và
đã đạt được kết quả tốt trong các kỳ thi học sinh giỏi.
Trên đây chỉ là một số kinh nghiệm của bản thân đã đạt được trong quá trình giảng dạy, luyện


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status