Tư duy giải nhanh bài tập Hóa học 12 - Trần Trọng Tuyền

Nội dung text: Tư duy giải nhanh bài tập Hóa học 12 - Trần Trọng Tuyền

1. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC CHUYÊN ĐỀ 1: CÁC PHƢƠNG PHÁP GIẢ I NHANH QUAN TRỌNG 1.1. BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ (BTNT) A. PHƢƠNG PHÁP 1. Bảo toàn nguyên tố trong 1 chất Ta có: nnguyªn tö n chÊt (sè nguyªn tö cña nguyªn tè ®ã) Ví dụ: Trong Fe O : BTNT.Fe n 3n ;  BTNT.O n 4n 34 Fe FeO3 4 O FeO 3 4 2. Bảo toàn nguyên tố cho 1 phản ứng Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố trước và sau phản ứng luôn bằng nhau Ví dụ: Al + HNO3 Al(NO 3 ) 3 N 2 O  H 2 O  BTNT.Aln n ;  BTNT.N n 3n 2n Al Al(NO3 ) 3 HNO 3 Al(NO 3 ) 3 N 2 O 3. Bảo toàn nguyên tố cho hỗn hợp nhiều chất phản ứng Fe Al(NO33 ) NO Ví dụ 1: HNO32  muèi  H O Cu Cu(NO32 ) NO2 BTNT.Al BTNT.Cu  nFe n Fe(NO ) ;  n Cu n Cu(NO ) 3 3 3 2  BTNT.N n 3n 2n n 2n HNO3 Al(NO 3 ) 3 Cu(NO 3 ) 2 NO N 2 O FeS Fe (SO ) 2 HNO3 2 4 3 Ví dụ 2:  NO  H2 O Cu24 S CuSO  BTNT.S 2n n 3n n FeS2 Cu 2 S Fe 2 (SO 4 ) 3 CuSO 4 4. Bảo toàn nguyên tố cho toàn bộ quá trình phản ứng (BTNT đầu→cuối) FeCl Fe(OH) 0 Ví dụ 1: Fe O HCl d­ 22  NaOH d­  t Fe O 3 4 KK(O2 ) 2 3 FeCl33 Fe(OH)  BTNT.Fe (®Çu cuèi) 3n 2n Fe3 O 4 Fe 2 O 3 Ví dụ 2: Fe FeO FeO CO HNO3 BTNT.Fe (®Çu cuèi)   Fe(NO33 )  n 2n n Fe O FeO Fe2 O 3 Fe(NO 3 ) 3 Fe23 O 34 Fe23 O 1 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
2. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC B. BÀI TẬP VẬN DỤNG Dưới đây tác giả xin giới thiệu những câu hỏi đơn thuần về bảo toàn nguyên tố. Thông thường BTNT là những ý nhỏ trong hướng giải của câu hỏi khó. Do đó để làm tốt những câu hỏi khó thì điều cần thiết là ta nắm vững lí thuyết và vận dụng tốt các phương pháp giải nhanh như BTNT, BTKL, BTE Câu 1: Cho hỗn hợp gồm 0,3 mol Fe, 0,15 mol Fe2O3 và 0,1 mol Fe3O4 tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn C. Giá trị của m là: A. 70. B. 72. C. 65. D. 75. Hướng dẫn giải: Phân tích hướng giải: t0 + Nung kết tủa ta cần lưu ý: Fe(OH)2 + O2  Fe2O3 + H2O. KK(O2 ) + Dễ thấy bài toán liên quan đến số mol của nguyên tố Fe → Dấu hiệu của BTNT.Fe. Fe 0,3 mol FeSO Fe(OH) 0 H24 SO 42 NaOH d­ t Fe23 O  A   Fe23 O Fe (SO ) Fe(OH) KK(O2) 0,15 mol 2 4 3 3 Fe34O 0,1 mol  BTNT.Fe (®Çu cuèi) 2n n 2n 3n Fe2 O 3 (cuèi) Fe Fe 2 O 3 (®Çu) Fe 3 O 4 0,3 2.0,15 3.0,1 n 0,45 mol m = 72 gam §²p ²n B Fe23 O (cuèi) 2 Lời bình: Với những câu hỏi đơn giản như này, khi thành thạo ta không cần viết sơ đồ phản ứng và nhìn nhận BTNT (đầu → cuối). Câu 2: Đun nóng hỗn hợp bột X gồm 0,06 mol Al, 0,01 mol Fe3O4, 0,015 mol Fe2O3 và 0,02 mol FeO một thời gian. Hỗn hợp Y thu được sau phản ứng được hoà tan hoàn toàn vào dung dịch HCl dư, thu được dung dịch Z. Thêm NH3 vào Z cho đến dư, lọc kết tủa T, đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Giá trịcủa m là A. 6,16. B. 6,40. C. 7,78. D. 9.46. Hướng dẫn giải: 2 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
3. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC Al 0,06 mol Fe34 O AlCl33 Al(OH) 0,01 mol 00 Al23 O X t Y  HCl d­ ZFeCl   NH3 Fe(OH)  t 22 KK(O2 ) Fe23 O Fe23 O FeCl33 Fe(OH) 0,015 mol m gam FeO 0,02 mol n  BTNT.Al (®Çu cuèi) n Al(X) 0,03 mol Al23 O 2 3n 2n n  BTNT.Fe (®Çu cuèi) n Fe3 O 4 Fe 2 O 3 (X) FeO 0,04 mol Fe23 O (cuèi) 2 Câu 3: Dung dịch X gồm Na2CO3, K2CO3, NaHCO3. Chia X thành hai phần bằng nhau : - Phần 1: tác dụng với nước vôi trong dư được 20 gam kết tủa. - Phần 2: tác dụng với dung dịch HCl dư được V lít khí CO2 (đktc). Giá trị của V là: A. 2,24. B. 4,48. C. 6,72. D. 3,36. Hướng dẫn giải: BTNT.C 20 PhÇn 1:  n2 nCaCO 0,2 mol CO3 (X) 3 100 BTNT.C PhÇn 2:  nCO n2 0,2 mol V 22,4.0,2 4,48 lÝt 2 CO3 (X) Câu 4: Cho hỗn hợp X gồm x mol FeS2 và 0,045 mol Cu2S tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 loãng, đun nóng, thu được dung dịch chỉ chứa muối sunfat của các kim loại và giải phóng khí NO duy nhất. Giá trị của x là: A. 0,060 B. 0,045 C. 0,090 D. 0,180 Hướng dẫn giải: FeS : x mol Fe (SO ) 2 HNO3 2 4 3  NO H2 O Cu24 S : 0,045 mol CuSO n  BTNT.Fen FeS2 0,5x mol;  BTNT.Cu n 2n 0,09 mol Fe2 (SO 4 ) 32 CuSO 4 Cu 2 S  BTNT.S 2n n 3n n 2x 0,045 3.0,5x 0,09 FeS2 Cu 2 S Fe 2 (SO 4 ) 3 CuSO 4 x 0,09 mol §²p ²n C Câu 5: Cho hỗn hợp 0,15 mol CuFeS2 và 0,09 mol Cu2FeS2 tác dụng với dung 3 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
4. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC dịch HNO3 dư thu được dung dịch X và hỗn hợp khí Y gồm NO và NO2. Thêm BaCl2 dư vào dung dịch X thu được m gam kết tủa. Mặt khác, nếu thêm Ba(OH)2 dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung trong không khí tới khối lượng không đổi được x gam chất rắn. Giá trị của m và x là : A.111,84 và 157,44 B.112,84 và 157,44 C.111,84 và 167,44 D.112,84 và 167,44 Hướng dẫn giải: Fe(OH)3 Fe 2 O 3 t0 KÕt tña Cu(OH)2  KK(O ) x gam CuO 2 BaSO4 BaSO4 nn 0,15 0,09  BTNT.Fe n CuFeS2 Cu 2 FeS 2 0,12 mol Fe23 O 22  BTNT.Cu n n 2n 0,15 2.0,09 0,33 mol CuO CuFeS2 Cu 2 FeS 2  BTNT.S n 2n 2n 2.0,15 2.0,09 0,48 mol BaSO4 CuFeS 2 Cu 2 FeS 2 m m 233.0,48 111,84 gam BaSO4 x = m m m 160.0,12 80,0,33 233.0,48 157,44 gam Fe2 O 3 CuO BaSO 4 → Đáp án D Câu 6: Hoà tan hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp gồm Al và Al4C3 vào dung dịch KOH (dư), thu được x mol hỗn hợp khí và dung dịch X. Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch X, lượng kết tủa thu được là 46,8 gam. Giá trị của x là A. 0,55. B. 0,60. C. 0,40. D. 0,45. Hướng dẫn giải: CO22 H O 46,8 KAlO23 Al(OH)  : 0,6 mol Al : a mol KOH d­ 78 0,3 mol  Al C : b mol H2 43 CH4 a b 0,3 a 0,2 BTNT.Al (®Çu cuèi)  a 4b 0,6 b 0,1 3n  BTNT.Cn 3n 0,3 mol;  BTE n Al 0,3 mol CH4 Al 4 C 3 H 2 2 x n n 0,6 mol §²p ²n B H24 CH 4 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
5. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC Câu 7: Thổi hỗn hợp khí CO và H2 đi qua a gam hỗn hợp gồm CuO và Fe3O4 có tỉ lệ mol 1 : 2 , sau phản ứng thu được b gam chất rắn A. Hòa tan hoàn toàn b gam A bằng dung dịch HNO3 loãng dư , thu được dung dịch X ( không chứa ion Fe2+). Cô cạn dung dịch X thu được 41 gam muối khan. a gam nhận giá trị nào ? A.9,8 B.10,6 C.12,8 D.13,6 Hướng dẫn giải: Cu(NO ) BTNT.Cu n x mol CuO : x mol 3 2 Cu(NO32 ) a gam 41 gam BTNT.Fe Fe34 O : 2x mol Fe(NO ) : n 6x mol 3 3 Fe(NO33 ) 188x 242.6x 41 x 0,025 mol a = 80.0,025+232.2.0,025 = 13,6 gam §²p ²n D Câu 8: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp A gồm 0,27 gam bột nhôm và 2,04 gam bột Al2O3 trong dung dịch NaOH dư thu được dung dịch X. Cho CO2 dư tác dụng với dung dịch X thu được kết tủa Y, nung Y ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Z. Biết hiệu suất các phản ứng đều đạt 100%. Khối lượng của Z là A. 2,04 gam B. 2,31 gam. C. 3,06 gam. D. 2,55 gam. Hướng dẫn giải: Al 0 NaOH d­ CO22 d­ +H O t A  X NaAlO2  Y Al(OH) 3  Z Al 2 O 3 Al23 O n 0,27 2,04  BTNT.Al (®Çu cuèi) n Al n 0,025 mol AlO(Z)2 32 AlO(A) 2 3 2.27 102 mZ 102.0,025 2,55 gam §²p ²n D 5 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
6. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC C. BÀI TẬP LUYỆN TẬP Câu 9: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,4 mol FeO và 0,1 mol Fe2O3 vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được dung dịch A và khí B không màu, hóa nâu trong không khí. Dung dịch A cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa. Lấy toàn bộ kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn có khối lượng là: A. 23,0 gam. B. 32,0 gam. C. 16,0 gam. D. 48,0 gam. Câu 10: Hòa tan 11,2 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe trong HCl dư thu được hỗn hợp dung dịch muối Y1 và khí Y2. Cho dung dịch Y1 tác dụng với NaOH dư, lọc kết tủa rồi nung trong không khí đến khối lượng không đổi thì thu được 8 gam chất rắn Z. Thành phần % của Fe trong hỗn hợp ban đầu là: A. 58,03% B. 26,75% C. 75,25% D. 50% Câu 11: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S bằng dung dịch HNO3 vừa đủ thu được dung dịch Y chỉ chứa hai muối sunfat và khí NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Tìm a: A. 0,03 B. 0,04 C. 0,06 D. 0,12 Câu 12: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm y mol FeS2 và 4 gam Cu2S vào HNO3 vừa đủ thu được dung dịch Y chỉ chứa hai muối sunfat và hỗn hợp khí Z gồm NO2 và NO có tỉ lệ mol là 1 : 3. Giá trị của x là: A. 0,4 gam B. 6 gam C. 8 gam D. 2 gam Câu 13: Cho một luồng khí CO đi qua ống đựng 0,01 mol FeO và 0,03 mol Fe2O3 (hỗn hợp A) đốt nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được 4,784 gam chất rắn B gồm 4 chất. Hoà tan chất rắn B bằng dung dịch HCl dư thấy thoát ra 0,6272 lít H2 (đktc). Tính số mol oxit sắt từ trong hỗn 1 hợp B. Biết rằng trong B số mol oxit sắt từ bằng tổng số mol sắt (II) oxit và sắt (III) oxit. 3 A. 0,006. B. 0,008. C. 0,01. D. 0,012. Câu 14: Cho 1,56 gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3 phản ứng hết với dung dịch HCl (dư), thu được lít khí H2 (đktc) và dung dịch X. Nh từ từ dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch X thu được kết tủa, lọc hết lượng kết tủa, nung đến khối lượng không đổi thu được 2,04 gam chất rắn. Giá trị của là A. 0,672. B. 0,224. C. 0,448. D. 1,344. Câu 15: 7,68 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 tác dụng vừa đủ với 260 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. m có giá trị là: A. 7 gam B. 7,5 gam C. 8 gam. D. 9 gam 6 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
7. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC Câu 16: Hòa tan hỗn hợp X gồm 11,2 gam Fe và 2,4 gam Mg bằng dung dịch H2SO4, loãng dư, thu được dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH dư vào Y thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi thì được m gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị m là: A.18 B.20 C.36 D.24. Câu 17: Đốt cháy 9,8 gam bột Fe trong không khí thu được hỗn hợp rắn X gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3. Để hoà tan X cần dùng vừa hết 500 ml dung dịch HNO3 1,6M, thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc). Giá trị của V là A. 6,16. B. 10,08. C. 11,76. D. 14,0. Câu 18: Cho 16,9 gam hỗn hợp Na và Al hòa tan hết vào nước dư thu được dung dịch X. Cho X phản ứng hết với 0,8 mol HCl thu được 7,8 gam kết tủa và dung dịch Y. Sục CO2 vào Y không thấy có kết tủa xuất hiện. Tính khối lượng Al trong hỗn hợp ban đầu. A.3,95 gam B.2,7 gam C.12,4 gam D.5,4 gam Câu 19: Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và m gam chất rắn Y. Giá trị của m là A. 2,80. B. 2,16. C. 4,08. D. 0,64. HƢỚNG DẪN GIẢI Câu 9: n 0,4  BTT.Fe (®Çu cuèi) n FeO n 0,1 0,3 mol Fe2 O 3 (cuèi)22 Fe 2 O 3 (X) m 160.0,3 48 gam §²p ²n D Câu 10: Phân tích hướng giải: + Khi cho Y1 vào dung dịch NaOH dư thì AlCl3 tạo kết tủa Al(OH)3 tối đa sau đó tan hết trong NaOH dư → Kết tủa thu được chỉ có Fe(OH)2. + Khi nung Fe(OH)2 trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn là Fe2O3 (vì t0 Fe(OH)2 + O2 (KK)  Fe2O3 + H2O) 7 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
8. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC 8  BTNT.Fe (®Çu cuèi) n 2n 2. 0,1 mol Fe(X) Fe23 O 160 56.0,1 %m .100% 50% §²p ²n D Fe(X) 11,2 Câu 11: FeS : 0,12 mol Fe (SO ) 2 HNO3 2 4 3  NO H2 O Cu24 S : a mol CuSO n  BTNT.Fen FeS2 0,06 mol;  BTNT.Cu n 2n 2a mol Fe2 (SO 4 ) 32 CuSO 4 Cu 2 S  BTNT.S 2n n 3n n 2.0,12 a 3.0,06 2a FeS2 Cu 2 S Fe 2 (SO 4 ) 3 CuSO 4 a 0,06 mol §²p ²n C Câu 12: FeS : x mol 2 Fe (SO ) HNO3 2 4 3 4  NO H2 O Cu2 S : 0,025mol CuSO4 160 n  BTNT.Fe n FeS2 0,5x mol; Fe2 (SO 4 ) 3 2  BTNT.Cu n 2n 2.0,025 0,05 mol CuSO42 Cu S  BTNT.S 2n n 3n n 2x 0,025 3.0,5x 0,05 FeS2 Cu 2 S Fe 2 (SO 4 ) 3 CuSO 4 x 0,05 mol y 120.0,05 6 gam §²p ²n B Câu 13: 0,6272 Fe BTE n n 0,028 mol Fe H2 22,4 FeO 0,01 mol FeO : x mol  CO 4,784 gam A Fe O t0 23 Fe23 O : y mol 0,03 mol (x y) Fe O : mol 34 3 (x y) 56.0,028 72x 160y 232. 4,784 3 x 0,012 (x y) y 0,006  BTNT.Fe 0,028 x 2y 3. 0,01 2.0,03 3 0,012 0,006 n 0,006 mol §²p ²n A Fe34 O 3 Câu 14: 8 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
9. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC 0 X AlCl NH32 H O Al(OH)  t Al O Al 3 3 2 3 x mol 2,04 HCl d­ 0,02 mol 1,56 gam  102 Al23 O H2 y mol HO2 27x 102y 1,56 x 0,02 BTNT.Al  x 2y 2.0,02 y 0,01 3n  BTE n Al 0,03 V 22,4.0,03 0,672 lÝt §²p ²n A H2 2 Câu 15: n 0,26  BTNT.Hn HCl 0,13 mol;  BTNT.O n n 0,13 mol H22 O22 O(X) H O mFe(X) 7,68 16.0,13 5,6 gam n Fe(X) 0,1 mol n  BTNT.Fe (®Çu cuèi) n Fe(X) 0,05 mol m = 160.0,05 = 8 gam Fe23 O (cuèi) 2 → Đáp án C Câu 16: 1 1 11,2 Fe O BTNT.Fe (®Çu cuèi) n .n . 0,1mol 2 3 Fe23 O2 Fe 2 56 m gam 2,4 MgO BTNT.Mg (®Çu cuèi) n n 0,1 mol MgO Mg 24 m 160.0,1 40.0,1 20 gam §²p ²n B Câu 17: FeO O23 HNO :0,5.1,6 0,8 mol Fe X Fe2 O 3  Fe(NO 3 ) 3 NO  H 2 O 9,8 gam Fe34 O 9,8  BTNT.Fe n n 0,175 mol Fe(NO33 ) Fe 56  BTNT.N n n 3n 0,5.1,6 3.0,175 0,275 mol NO HNO3 Fe(NO 3 ) 3 V 22,4.0,275 6,16 lÝt §²p ²n A Câu 18: 9 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
10. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC Sục CO2 vào dung dịch Y không thấy có kết tủa xuất hiện → Y không có NaAlO2 → Y chứa NaCl và AlCl3. BTNT.Na NaCl nNaCl x mol Na : x mol HCl Y X  AlCl : BTNT.Al n (y 0,1) mol 3 AlCl3 Al:y mol Al(OH)3 : 0,1 mol  BTNT.Cl x 3(y 0,1) 0,8 mol x 0,5 mX 23x 27y 16,9 y 0,2 mAl(X) 27.0,2 5,4 gam §²p ²n D Câu 19: BTNT. Fe BTNT. N X gåm: n = 0,04 mol; n = 0,02+0,1.2-0,04.2=0,07 mol Fe(NO3 ) 3 Cu(NO 3 ) 2 d­  BTNT. Ag Ag: 0,02 mol Y gåm: m = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08 gam §²p ²n C BTNT. Cu  Cu: 0,03 mol 10 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
11. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC 1.2. BẢO TOÀN KHỐI LƢỢNG (BTKL) A. PHƢƠNG PHÁP 1. Dấu hiệu của phƣơng pháp Hầu hết các bài toán hóa học đều liên quan tới khối lượng. Do đó,việc ta áp dụng BTKL trong hóa học là rất phổ biến. Những dấu hiệu áp dụng BTKL rất đơn giản đó là: + Bài toán cho nhiều dữ kiện liên quan đến khối lượng. + Bài toán cho dữ kiện khối lượng không đổi được về mol (khối lượng hỗn hợp, hoặc khối lượng của chất chưa rõ công thức phân tử). 2. Các dạng bảo toàn khối lƣợng thƣờng gặp a) Bảo toàn khối lƣợng cho một chất: Khối lượng của một chất bằng tổng khối lượng của các nguyên tố trong chất đó Ví dụ: m m m ; m m m m FeOx y Fe O CHO x y z C H O b) Bảo toàn khối lƣợng cho hỗn hợp muối Khối lượng của hỗn hợp muối bằng tổng khối lượng của cation và anion trong muối BTKL (  mmuèi m cation(muèi) m anion(muèi) ) Ví dụ: Hỗn hợp X chứa Fe(NO3)3 và Cu(NO3)2 BTKL  mX m32 m m Fe Cu NO3 c) Bảo toàn khối lƣợng cho một phản ứng: Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng BTKL Xét phản ứng: ABCD  ;  mABCD m m m d) Bảo toàn khối lƣợng cho hỗn hợp nhiều chất phản ứng Fe 0 FeO Ví dụ 1: Fe O CO  t X CO  BTKL m m m m 2 3 2 Fe2 O 3 CO X CO 2 Fe23 O Fe34 O B. BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO và Fe2O3 đốt nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm được chất rắn B nặng 4,784 gam. Khí đi ra kh i ống sứ hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 dư được 4,6 gam kết tủa. Tìm phần trăm khối lượng của FeO trong A: A. 68,97% B. 68,03% C. 31,03% D. 13,03% Hướng dẫn giải: 11 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
12. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC Phân tích hướng giải: + Bài toán tìm % khối lượng nói chung ta đặt ẩn cho số mol chất cần tìm % khối lượng. + Ca(OH)2 dư nên tạo ra muối trung hòa CaCO3. Fe FeO FeO : x mol B CO Fe O 0,04mol A  0 4,784 gam 34 Fe O : y mol t 23 Fe23 O Ca(OH)2 d­ CO23 CaCO  4,6  BTNT.C n n n 0,046 mol CO p­ CO23 CaCO 100  BTKL m m m m 72x 160y 28.0,04 4,784 44.0,046 A CO p­ B CO2 nxA y 0,04 x = 0,01 ; y = 0,03 mFeO 72.0,01 %mFeO (A) .100% .100% 13,33% §²p ²n D mA 72.0,01 160.0,03 Câu 2: Hỗn hợp X có khối lượng 82,3 gam gồm KClO3, Ca(ClO3)2, CaCl2 và KCl. Nhiệt phân hoàn toàn X thu được 13,44 lít O2 (đktc), chất rắn Y gồm CaCl2 và KCl. Toàn bộ Y tác dụng vừa đủ với 0,3 lít dung dịch K2CO3 1M thu được dung dịch Z. Lượng KCl trong Z nhiều gấp 5 lần lượng KCl trong X. Phần trăm khối lượng KCl trong X là A. 12,67%. B. 18,10%. C. 25,62%. D. 29,77%. Hướng dẫn giải: Phân tích hướng giải: + Bài toán có dữ kiện khối lượng không đổi được về mol → Là dấu hiệu của BTKL. + Bài toán có nhiều dữ kiện số mol → Là dấu hiệu của BTNT. 12 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
13. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC 29,8  BTKL 82,3 0,3.111 0,6.32 m n 0,4 mol KCl (trong Y) KCl (trong Y) 74,5 BTNT.K  0,4 0,3.2 nKCl (trong Z) 5n KCl (trong X) n KCl (trong X) 0,2 mol 0,2.74,5 %m .100 18,10% §²p ²n B KCl (trong X) 82,3 Câu 3: Dẫn khí CO từ từ qua ống sứ đựng 14 gam X gồm CuO, Fe2O3, FeO và Fe3O4 nung nóng một thời gian được m gam chất rắn Y. Cho toàn bộ khí thu được sau phản ứng vào dung dịch Ca(OH)2 dư được kết tủa Z. Cho toàn bộ Z phản ứng dung dịch HCl dư được 2,8 lít khí đktc. Tìm m : A. 12 B. 10 C. 6 D. 8 Hướng dẫn giải: CuO Y Fe23 O CO Ca(OH)2 d­ HCl d­ 14 gam X  CO2 CaCO 3  CO 2  FeO 2,8 0,125 mol 22,4 Fe34 O BTNT.C  nCO n CO (ThÝ nghiÖm 1) n CO (cuèi) 0,125 mol 22  BTKL m m m m 14 28.0,125 44.0,125 12 gam Y X CO CO2 (thÝ nghiÖm 1) → Đáp án A Câu 4: Cho hỗn hợp A gồm Al, Zn, Mg. Đem oxi hoá hoàn toàn 28,6 gam A bằng oxi dư thu được 44,6 gam hỗn hợp oxit B. Hoà tan hết B trong dung dịch HCl thu được dung dịch D. Cô cạn dung dịch D được hỗn hợp muối khan là: A. 99,6 gam. B. 49,8 gam. C. 74,7 gam. D. 100,8 gam. Hướng dẫn giải: AlCl3 Al Al23 O D ZnCl O2 HCl 2 A Zn B ZnO  28,6 gam 44,6 gam MgCl2 Mg MgO HO2  BTKL m m m 44,6 28,6 16 gam n 0,5 mol OBAO22  BTNT.On 2n 1 mol  BTNT.H n 2n 2 mol H2 O O 2 HCl H 2 O  BTKL m m m m 44,6 36,5.2 18.1 99,6 gam → Đáp án A D B HCl H2 O Câu 5: Hòa tan hoàn toàn 74 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 bằng dung dịch H2SO4 loãng dư sinh ra 178 gam muối sunfat. Nếu cũng cho 74 gam hỗn hợp X trên phản ứng với lượng dư khí CO ở nhiệt độ cao và dẫn sản phẩm khí qua dung dịch nước vôi trong dư thì khối lượng (gam) kết tủa tạo thành là bao nhiêu ? (các phản ứng xảy ra hoàn toàn). A.130 B.180 C.150 D.240 13 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
14. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC Hướng dẫn giải: FeO FeSO 178 gam 4 H24 SO 74 gam X Fe34 O  Fe2 (SO 4 ) 3 Fe23 O HO2  BTNT.H n n x mol H2 SO 4 H 2 O  BTKL 74 98x 178 18x x 1,3 mol FeO Fe 74 gam X Fe O  CO d­ 34 Ca(OH)2 d­ CO23 CaCO Fe23 O BTNT.C  BTNT.O n n n 1,3 mol m = 100.1,3 = 130 gam CaCO32 O(X) CO Câu 6: Oxi hóa chậm m gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được 12 gam hỗn hợp X ( Fe , FeO , Fe2O3, Fe3O4). Để hòa tan hết X , cần vừa đủ 300 ml dung dịch HCl 1M , đồng thời giải phóng 0,672 lít khí ( đktc ). Giá trị của m là: A.10,08 B.8,96 C.9,84 D.10,64 Hướng dẫn giải: FeCl2 Fe FeCl3 FeO Fe O2 X  HCl H2  Fe23 O HO2 Fe34 O n 0,3 0,672  BTNT.H n HCl n 0,12 mol HOH222 2 22,4 n  BTNT.O n HO2 0,06 mol O2 2  BTKL m m m 12 32.0,06 10,08 gam §²p ²n A Fe X O2 C. BÀI TẬP LUYỆN TẬP Câu 7: Hòa tan 9,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được 7,84 lít khí X (đktc) và 2,54 gam chất rắn Y và dung dịch Z. Lọc b chất rắn Y, cô cạn cẩn thận dung dịch Z thu được lượng muối khan là A. 31,45 gam. B. 33,99 gam. C. 19,025 gam. D. 56,3 gam. Câu 8: Cho 2,13g X gồm Mg; Cu và Al phản ứng hết với O2 được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng là 3,33g. Thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y là : A. 90ml B. 57ml C. 75ml D. 50ml Câu 9: Cho một luồng CO đi qua ống sứ đựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO và Fe2O3 đốt nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được B gồm 4 chất nặng 4,784 gam. Khí đi ra kh i ống sứ cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 9,062 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng Fe2O3 trong hỗn hợp A là A. 86,96%. B. 16,04%. C. 13,04%. D. 6,01%. 14 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
15. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC Câu 10: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 trong 400 ml dung dịch HCl 2M thu được dung dịch Y và thấy thoát ra 2,24 lít H2 và còn lại 2,8 gam sắt (duy nhất) chưa tan. Giá trị của m là: A.25 B.35 C.30 D.40 Câu 11: Đốt cháy hỗn hợp Mg và Al một thời gian ta thu được 32,4 gam hỗn hợp X, hỗn hợp X phản ứng vừa đủ với 500 ml dung dịch gồm H2SO4 1,2M và HCl 2M, thu được dung dịch Y và 11,2 lít H2 (đktc). Cô cạn Y thu được m gam hỗn hợp muối trung hòa khan. Giá trị của m là: A.115,9. B.107,90. C.112,60. D.124,30. Câu 12: Nhiệt phân 30,225 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 và KClO3, thu được O2 và 24,625 gam hỗn hợp chất rắn Y gồm KMnO4, K2MnO4, KClO3, MnO2 và KCl. Cho toàn bộ Y tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,8 mol HCl đặc, đun nóng. Phần trăm khối lượng của KMnO4 trong X là A. 39,20%. B. 66,67%. C. 33,33%. D. 60,80%. HƢỚNG DẪN GIẢI Câu 7: BTNT.H 7,84  nHCl 2n H 2. 0,7 mol 2 22,4 BTKL  mmuèi clorua (9,14 2,54) 36,5.0,7 2.0,35 31,45 gam Câu 8:  BTKL m 3,33 2,13 1,2 gam n 0,0375 mol OO22  BTNT.On 2n 0,075 mol  BTNT.H n 2n 0,15 mol H2 O O 2 HCl H 2 O 0,15 V 0,075 lÝt = 75ml §²p ²n C HCl 2 Câu 9: Fe FeO FeO : x mol B CO Fe O 0,04mol A  0 4,784 gam 34 Fe O : y mol t 23 Fe23 O Ba(OH)2 d­ CO23 BaCO  9,062  BTNT.C n n n 0,046 mol CO p­ CO23 BaCO 197  BTKL m m m m 72x 160y 28.0,04 4,784 44.0,046 A CO p­ B CO2 nA x y 0,04 x = 0,01 ; y = 0,03 m 160.0,03 %m Fe23 O .100% .100% 86,96% §²p ²n A Câu 10: Fe23 O (A) mA 72.0,01 160.0,03 Vì sản phẩm còn Fe dư → HCl phản ứng hết; Fe chuyển hết về FeCl2 15 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
16. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC n 0,8 2,24  BTNT.H n HCl n 0,3 mol HOH222 2 22,4 nHO n  BTNT.On 2 0,15 mol;  BTNT.Cl n HCl 0,4 mol O2222 FeCl  BTKL m m m m m m X FeCl222 H H O Fe d­ HCl mX 127.0,4 2.0,1 18.0,3 2,8 36,5.0,8 30 gam §²p ²n C Câu 11: n 0,5.2 11,2  BTNT.H n HCl n n 0,5.1,2 0,6 mol H2 O2 H 2 SO 4 H 2 2 22,4 n  BTNT.O n HO2 0,3 mol O2 2  BTKL m m m m (m m ) muèi X HCl H2 SO 4 H 2 H 2 O mX 32,4 36,5.1 98.0,6 (2.0,5 18.0,6) 115,9 gam §²p ²n C Câu 12: 30,225 24,625 O  BTKL n 0,175 mol 2O2 32 KMnO4 d­ KMnO : x mol o KCl 4 t KClO d­  3 KClO :y mol HCl (®Æc): 0,8 mol MnCl2 3 K MnO  2 4 Cl MnO 2 2 HO2 KCl 0,8 m =158x + 122,5y = 30,225 (1);  BTNT. H n 0,4 XHO2 2  BTNT. O 4n 3n 2n n 4x 3y 2.0,175 0,4 (2) KMnO4 KClO 3 O 2 H 2 O 0,075.158 (1)v¯ (2) x = 0,075 ; y = 0,15 %m .100 39,20% KMnO4 30,225 → Đáp án A 16 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
17. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC 1.3. PHƢƠNG PHÁP TRUNG BÌNH A. PHƢƠNG PHÁP 1. Nguyên tắc: Trong một hỗn hợp nhiều chất, có thể biểu diễn một đại lượng nào đó của các chất thông qua một đại lượng chung, đại diện cho cả hỗn hợp, gọi là đại lượng trung bình. 2. Biểu thức n X : §³i l­îng ®ang xÐt Xii .n i1 X n , Trong ®ã n: Sè mol n  i i: Sè thø tù chÊt i1 + Với bài toán vô cơ, ta thường áp dụng cho khối lượng mol trung bình: a, b: sè mol M ,M : khèi l­îng mol mhh aM 1 bM 2 12 M (1) mhh n hh .M , víi nhh a b mhh : khèi l­îng cña hçn hîp nhh : sè mol cña hçn hîp M1 M M 2 (nÕu M 1 M 2 ) MM M 12 a = b 2 Khi M1 M M 1 M 2 M a MM 2 (1) a(M M12 ) b(M M ) (c«ng thøc ®­êng chÐo) b MM 1 + Cần nhớ: AAMA C«ng thøc tÝnh tØ khèi cña khÝ A so víi khÝ B: d MAB M .d BMBB M 2; M 4 ;M 29; H2 He kh«ng khÝ 17 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
18. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC B. BÀI TẬP ÁP DỤNG Câu 1: Cho 1,9 gam hỗn hợp muối cacbonat và hiđrocacbonat của kim loại kiềm M tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), sinh ra 0,448 lít khí (ở đktc). Kim loại M là A. Na. B. K. C. Rb. D. Li. Hướng dẫn giải: Cách 1: 1,9 M 61 95 MMHCO Mhh muèi 95 M M CO 30,02 2 3 95 2M 60 17,5 M 34 M l¯ Na §²p ²n A Cách 2: BTNT.C 1,9  n n 0,02 mol MM hh muèi 95 M hh muèi CO2 MOMHC330,02 2 CO 17,5 M 34 M l¯ Na §²p ²n A Câu 2: Cho 1,67 gam hh gồm hai kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA (phân nhóm chính nhóm II) t/d hết với dd HCl (dư), thoát ra 0,672 lít khí H2 (ở đktc). Hai kim loại đó là (cho Be = 9, Mg = 24, Ca = 40, Sr = 87, Ba = 137) A. Be và Mg. B. Mg và Ca. C. Sr và Ba. D. Ca và Sr. Hướng dẫn giải: Gọi công thức chung của 2 kim loại là M M 2HCl  MCl H  22 mol p­: 0,03  0,03 1,67 MCa M = = 55,67 < M Sr Hai kim lo³i cÇn t×m l¯ Ca v¯ Sr 0,03 → Đáp án D Câu 3: Hoà tan hoàn toàn 1,1 gam hỗn hợp gồm một kim loại kiềm X và một kim loại kiềm 18 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
19. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC thổ Y (MX < MY) trong dung dịch HCl dư, thu được 1,12 lít khí H2 (đktc). Kim loại X là A. Li. B. Na. C. Rb. D. K. Hướng dẫn giải: 1,12 n 0,05 mol H2 22,4 n 2n X H2 (1) Ta thÊy : n (n ;2n ) nn hh kim lo³i H22 H Y H2 (2) 1,1 1,1 Mhh kim lo³i ( ; ) M hh kim lo³i (11; 22) 2.0,05 0,05 v× MXYX M M (11;22) chØ cã kim lo³i kiÒm Li tháa m±n §²p ²n A Câu 4: Cho 74,88 gam gam hỗn hợp X gồm oxit FeO, CuO, Fe2O3 có số mol bằng nhau tác dụng hoàn toàn với lượng vừa đủ là 2 lít dung dịch HNO3 a (mol/l) khi đun nóng nhẹ, thu được dung dịch Y và 3,136 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm NO2 và NO có tỉ khối so với hiđro là 20,143. Giá trị của a là: A.1,39 . B. 2,78. C. 0,38. D. 1,34. Hướng dẫn giải: FeO : x mol 74,88 gam X CuO: x mol 72x 80x 160x 74,88 x 0,24 mol Fe O : x mol 23 3,136 NO2 : a mol a b 0,14 a 0,09 Z 22,4 NO: b mol b 0,05 46a + 30b = 0,14.20,143.2  BTNT.Fe n n 2n 0,72 mol Fe(NO3 ) 3 FeO Fe(NO 3 ) 3 Y  BTNT.Cu n n 0,24 mol Cu(NO32 ) CuO  BTNT.N n 3n 2n n n 2,78 mol HNO3 Fe(NO 3 ) 3 Cu(NO 3 ) 2 NO 2 NO 2,78 C 1,39 (mol/l) §²p ²n A M(HNO3 ) 2 19 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
20. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC Câu 5: Cho hỗn hợp X gồm 51,2 gam Cu và 64,8 gam FeO tác dụng hết với dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch Y (không có muối amoni) và 11,2 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm N2, NO, N2O và NO2 (trong đó N2 và NO2 có số mol bằng nhau) có tỉ khối đối với heli bằng 8,9. Số mol HNO3 phản ứng là A. 4,1 mol. B. 3,2 mol. C. 3,4 mol. D. 5 mol Hướng dẫn giải: Phân tích hướng giải: Khi số mol của 2 khí N2 và NO2 bằng nhau ta có thể chuyển 1 nguyên tử O từ NO2 sang N2 để trở thành 2 khí N2O và NO. N2 Gép l³i T²ch ra NO2 2 chÊt  N2 .NO 2  N 2 O.NO  2 chÊt NO2 NO 11,2 N2 O : a mol a b 0,5 a 0,2 Coi Z chØ gåm 2 khÝ 22,4 NO : b mol b 0,3 44a 30b 0,5.8,9.4 51,2  BTNT.Cu n n 0,8 mol; Cu(NO32 ) Cu 64 64,8  BTNT.Fe n n 0,9 mol Fe(NO33 ) FeO 72  BTNT.N n 2n 3n 2n n 5 mol §²p ²n D HNO3 Cu(NO 3 ) 2 Fe(NO 3 ) 3 N 2 O NO C. BÀI TẬP LUYỆN TẬP Câu 6: Hòa tan hoàn toàn 3,1g hỗn hợp hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp vào nước thu được 1,12 lít hiđro (đktc). Hai kim loại kiềm đã cho là: A. Li và Na B. Na và K C. K và Rb D. Rb và Cs Câu 7: X là kim loại thuộc nhóm IIA. Cho 1,7 gam hỗn hợp gồm kim loại X và Zn tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, sinh ra 0,672 lít khí H2 (đktc). Mặt khác, khi cho 1,9 gam X tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 loãng, thì thể tích khí hiđro sinh ra chưa đến 1,12 lít (ở đktc). Kim loại X là A. Ba. B. Ca. C. Sr. D. Mg. Câu 8: Cho 7,1 gam hỗn hợp gồm một kim loại kiềm X và một kim loại kiềm thổ Y tác dụng hết với lượng dư dung dịch HCl loãng, thu được 5,6 lít khí (đktc). Kim loại X, Y là A. kali và bari. B. liti và beri. C. natri và magie. D. kali và canxi. Câu 9: Hòa tan hoàn toàn 2,45 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm thổ vào 200 ml dung dịch HCl 1,25M, thu được dung dịch Y chứa các chất tan có nồng độ mol bằng nhau. Hai kim loại trong X là 20 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901
21. ThS. Trần Trọng Tuyền TƢ DUY GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC A. Mg và Ca. B. Be và Mg. C. Mg và Sr. D. Be và Ca Câu 10: Cho 4,48 lít khí CO (ở đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam một oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Công thức của oxit sắt và phần trăm thể tích của khí CO2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng là A. FeO; 75%. B. Fe2O3; 75%. C. Fe2O3; 65%. D. Fe3O4; 75%. Câu 11: Cho hỗn hợp X gồm 57,6 gam Cu và 162,4 gam Fe3O4 tác dụng hết với dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch Y (không có muối amoni) và 11,2 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm N2, NO, N2O và NO2 (trong đó N2 và NO2 có số mol bằng nhau) có tỉ khối đối với heli bằng 8,9. Số mol HNO3 phản ứng là A. 9,4 mol. B. 3,2 mol. C. 6,4 mol. D. 8,8 mol HƢỚNG DẪN GIẢI Câu 6: Đặt công thức chung của 2 kim loại là M 1 M + H O  MOH + H  222 1,12 mol p­: 0,1  0,05 mol 22,4 3,1 23 (Na) < M 31 39 (K) §²p ²n B 0,1 Câu 7: − Thí nghiệm 1: Đặt công thức chung của 2 kim loại là M + 2HCl MCl22 + H  0,672 mol p­: 0,03  0,03 mol 22,4 1,7 M M 56,67 65 (Zn) X 0,03 − Thí nghiệm 2: 21 (Trần Trọng Tuyền) __ ĐT: 0974 892 901