Bài ñăng trên “Tạp chí Hóa Học và Ứng Dụng”, số 10 (58) / 2006 Bài toán về muối ngậm nước
Copyright © 2006 Lê Phạm Thành E-mail: - 1/4 -
Bài toán v
Bài toán vBài toán v
Bài toán về
ềề
ề
mu
mumu
muố
ốố
ối ng
i ngi ng
i ngậ
ậậ
ậm nư
m nưm nư
m nướ
ớớ
ớc
H
2
SO
4
loãng dư, xử lý dung dịch sau phản
ứng ở nhiệt ñộ dưới 111
o
C chỉ thu ñược 25,0
gam một muối Y duy nhất.
Xác ñịnh M và công thức hai muối X, Y;
biết rằng M
X
< 180 g.mol
-1
, M
Y
< 260 g.mol
-1
.
Giải:
Theo bài ra ta có sơ ñồ:
MO
dd1
dd2
HCl d−
H
2
SO
4
lo·ng, d−
∆
M
1
= 71 - 16 = 55
∆M
2
= 96 - 16 = 80
Với n là số mol của 8 gam MO, ta có:
)lý vô(
80
0,17
55
9,1
n ≠=
. ðến ñây ña phần học
sinh sẽ lúng túng, không biết phải giải như thế
nào !!! ðó là do các em ñã quên rằng các muối
X, Y hoàn toàn có thể ở dạng muối ngậm
nước: MCl
2
.aH
2
O và MSO
4
.bH
2
O. Lúc này ta có:
18b
80
O.
Từ ví dụ trên chúng ta có thể thấy : nếu các
em không chịu tư duy mà chỉ làm theo lối
mòn thì sẽ rất lúng túng và sẽ không thể tìm ra
ñược ñáp số !
Nhằm góp phần làm phong phú hơn nữa các
dạng bài tập hóa học trong chương trình phổ
thông và phát huy tính tích cực suy nghĩ của
học sinh, trong bài viết này chúng tôi xin ñề
cập ñến một dạng khác của bài tập về muối,
ñó là “Bài toán về muối ngậm nước”.
Theo tôi, có thể chia các bài tập này thành 3
dạng sau:
Dạng 1: Muối ngậm nước mà kim loại trong
muối không thay ñổi số oxi hoá
Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 4,8 gam kim
loại M vào dung dịch axit HNO
3
, thu ñược
dung dịch A. Chia A thành 2 phần bằng nhau.
Xử lý phần 1 ở ñiều kiện thích hợp thu
ñược 25,6 gam một muối X duy nhất.
Cho phần 2 tác dụng với NaOH dư ñược
kết tủa B. Nung B ñến khối lượng không ñổi
thu ñược 4,0 gam chất rắn.
Xác ñịnh kim loại M và muối X, biết M chỉ
có một hóa trị duy nhất.
Bài ñăng trên “Tạp chí Hóa Học và Ứng Dụng”, số 10 (58) / 2006 Bài toán về muối ngậm nước
2,4 gam
M(OH)
n
Với x là số mol của 2,4 gam M, áp dụng
ñịnh luật tăng giảm khối lượng, ta có:
(mol)
n
0,187
62.n
2,425,6
x =
−
=
Mà:
(mol)
n
0,1
16.n
2,44,0
x =
−
=
(vô lý!!!)
⇒ Muối không phải là muối khan mà phải ở
dạng ngậm nước: M(NO
3
)
n
=
=+
=++
⇒
x
2,4
M
n
0,2
x
3na
0,6ax
0,2nx
2,4Mx
2,4Mx
0,4
2
x
16n). (2M
25,6 18a)x 62n (M
n
1 2 3
a
3 6 9
o
C, 1,5atm).
Chia A thành 2 phần bằng nhau.
Cho phần thứ nhất tác dụng hoàn toàn với
dung dịch KOH dư, thu ñược kết tủa C. Nung
C trong không khí ở nhiệt ñộ cao tới khối
lượng không ñổi, thu ñược (b + 2,4) gam chất
rắn D. Hòa tan D trong H
2
SO
4
dư ñược dung
dịch E. Xử lý dung dịch E ở ñiều kiện thích
hợp thu ñược 28,1 gam một muối X duy nhất.
Xử lý phần thứ hai chỉ thu ñược một
muối Y duy nhất với khối lượng 19,9 gam.
Xác ñịnh công thức của X, Y. Biết a = 2b. Giải:
Sơ ñồ biến ñổi:
M
dd B
↓C
D
dd E
X
1,64 lit A (27
o
C, 1,5atm)
M
2
O
m
0,1 mol H
2
HCl d−
b gam
(b+2,4) gam
OH
-
t
o
M
b gam
HCl d−
MCl
n
(*)
(**)
Gọi x là số mol của b gam M. Áp dụng ñịnh
luật bảo toàn e với quá trình (*), ta có:
Tổng số mol e nhường: n.x (mol)
Tổng số mol e nhận: 0,1.2 = 0,2 (mol)
⇒ nx = 0,2 (1)
Cũng áp dụng ñịnh luật bảo toàn e với (**),
ta có: Tổng số mol e nhường = mx (mol)
Tổng số mol e nhận = (mol) 0,32
16
4
)
3
; Y là MCl
2
thì:
M
X
= 2M + 96.3 = 562
⇒
M = 137
M
Y
= M + 35,5.2 = 199
⇒
M = 128 (vô lý!)
V
ậ
y X ph
ả
i có d
ạ
ng: M
2
(SO
4
)
3
.
α
T
ừ
ñ
ó ta có:
α
= 2
β
+ 1.
M
ặ
t khác:
15,22
18
274
α =<
;
7,11
18
128
β =<
L
ậ
p b
ả
ng:
β
1 2 3 4 5 6
α
i)
Bài ñăng trên “Tạp chí Hóa Học và Ứng Dụng”, số 10 (58) / 2006 Bài toán về muối ngậm nước
Copyright © 2006 Lê Phạm Thành E-mail: - 3/4 -
V
ậ
y:
α
= 9;
β
= 4; M là Fe.
X là Fe
2
(SO
4
)
3
.9H
2
O; Y là FeCl
i A hòa tan vào n
ướ
c,
sau
ñ
ó cho tác d
ụ
ng v
ớ
i BaCl
2
d
ư
, thu
ñượ
c
9,32 gam k
ế
t t
ủ
a b
ề
n c
ủ
a m
ộ
t ch
ấ
t B duy nh
ấ
ñượ
c k
ế
t t
ủ
a C và khí D có
kh
ả
n
ă
ng làm xanh qu
ỳ
ẩ
m. Nung k
ế
t t
ủ
a C
trong không khí
ñế
n kh
ố
i l
ượ
ng không
ñổ
i thu
ñượ
c 10,92 gam ch
Xác
ñị
nh công th
ứ
c mu
ố
i A, bi
ế
t kim lo
ạ
i
trong A không b
ị
thay
ñổ
i s
ố
oxi hoá trong các
ph
ả
n
ứ
ng trên.
Gi
ả
i:
Theo bài ra ta có k
ế
t t
ủ
⇒
Trong 9,64 gam mu
ố
i A có 0,02 mol ion
+
4
NH .
G
ọ
i kim lo
ạ
i trong A là R. Ch
ấ
t r
ắ
n E bao
g
ồ
m BaSO
4
và oxit R
x
O
y
.
(mol) 0,04nm
BBaSO
4
=
=
V
ậ
y A ph
ả
i là mu
ố
i ng
ậ
m n
ướ
c!
G
ọ
i A là: p(NH
4
)
2
SO
4
.qR
x
(SO
4
)
y
.
α
H
2
O, n là
R
3
112
L
ậ
p b
ả
ng:
x 2 1 2 1
y 1 1 3 2
R
18,67
(lo
ạ
i)
37,33
(lo
ạ
i)
56
(Fe)
74,67
(lo
ạ
i)
V
ậ
=⇒==
α
A
M
⇒
Mu
ố
i A là: (NH
4
)
2
SO
4
.Fe
2
(SO
4
)
3
.24H
2
O
Nhận xét:
Qua nh
ữ
ng ví d
ụ
i ph
ả
i t
ồ
n t
ạ
i
ở
d
ạ
ng ng
ậ
m n
ướ
c!
Các bài t
ậ
p có th
ể
ở
d
ạ
ng
ñơ
n gi
ả
n (d
ạ
ng 1)
i trong mu
ố
i
không có s
ự
thay
ñổ
i s
ố
oxi hoá; và hai là có
s
ự
thay
ñổ
i s
ố
oxi hoá c
ủ
a kim lo
ạ
i trong mu
ố
i
trong các quá trình bi
ế
n
ñổ
i, các bài toán này
th
ườ
ố
c
ủ
a n
ướ
c k
ế
t tinh
có th
ể
là s
ố
nguyên, bán nguyên hay th
ậ
p phân
(xem b
ả
ng 1).
Sau
ñ
ây là m
ộ
t s
ố
bài t
ậ
p tham kh
ả
o:
ệ
n thích h
ợ
p,
n
ế
u cho s
ả
n ph
ẩ
m khí
ñ
i qua 200 gam dung d
ị
ch
NaOH 1,2%
ở
ñ
i
ề
u ki
ệ
n xác
ñị
nh thì th
ấ
y ph
ả
n
ñị
nh công th
ứ
c phân t
ử
c
ủ
a mu
ố
i A,
bi
ế
t r
ằ
ng khi nung mu
ố
i A thì kim lo
ạ
i trong
A không bi
ế
n
ñổ
i s
ố
oxi hoá.
Bài 2:
ðố
t cháy hoàn toàn 4,4 gam m
c hòa tan
Tạp chí Hóa Học và Ứng Dụng, số 10 (58) / 2006 Bài toán về muối ngậm nước
Copyright © 2006 Lê Phạm Thành E-
mail:
- 4/4
-
hoàn toàn trong l
ượ
ng v
ừ
a
ñủ
dung d
ị
ch
HNO
3
37,8%. N
ồ
ng
ñộ
% c
ủ
a mu
ố
i trong
ố
ng còn 34,7%. Xác
ñị
nh
công th
ứ
c phân t
ử
c
ủ
a mu
ố
i X.
Bài 3:
ðể
xác
ñị
nh công th
ứ
c c
ủ
a mu
ố
i kép
X ng
ườ
i ta ti
ế
n hành các thí nghi
ñượ
c 23,3 gam k
ế
t t
ủ
a A.
Thêm NH
3
d
ư
vào ph
ầ
n 2
ñượ
c k
ế
t t
ủ
a
B, nung B trong chân không
ñế
n kh
ố
i l
ượ
ng
không
ñổ
i thu
ch
ấ
t duy nh
ấ
t.
Xác
ñị
nh công th
ứ
c c
ủ
a mu
ố
i X, bi
ế
t r
ằ
ng
trong X có ch
ứ
a m
ộ
t kim lo
ạ
i ki
ề
m.
B
ả
ng trình ph
ổ
thông.
Trong bài vi
ế
t này chúng tôi
ñ
ã
ñề
c
ậ
p
ñế
n
m
ộ
t s
ố
bài t
ậ
p có liên quan
ñế
n v
ấ
n
ñề
mu
ố
i
t d
ạ
ng bài t
ậ
p v
ố
n
ñ
ã r
ấ
t quen thu
ộ
c,
bài t
ậ
p v
ề
mu
ố
i. Trên
ñ
ây chúng tôi m
ớ
i ch
ỉ
s
ư
u t
ầ
ra nhi
ề
u h
ơ
n n
ữ
a
nh
ữ
ng bài t
ậ
p thu
ộ
c d
ạ
ng này, góp ph
ầ
n làm
phong phú h
ơ
n các d
ạ
ng bài t
ậ
p hóa h
ọ
c trong
ch
ươ
ng trình ph
.6H
2
O
CuCl
2
.2H
2
O Fe(NO
3
)
3
.9H
2
O MgSO
4
.7H
2
O
Cu(NO
3
)
2
.6H
2
O Cr
2
(SO
4
)
3
O CrCl
2
.4H
2
O Ni(NO
3
)
2
.7H
2
O
Al(NO
3
)
3
.9H
2
O ZnSO
4
.7H
2
O KAl(SO
4
)
2
.12H
2
O
FeSO
4
4
)
2
.6H
2
O
FeCl
2
.4H
2
O CdSO
4
.2,67H
2
O (NH
4
)
2
SO
4
.Fe
2
(SO
4
)
3
.24H
2
O