Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học khối 9

1CHUYÊN ĐỀ 1: DÃY HOẠT ĐỘNG HOÁ HỌC CỦA KIM LOẠI.
Ý nghĩa:
K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt
+ O2: nhiệt độ thường Ở nhiệt độ cao Khó phản ứng
K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt
Tác dụng với nước Không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường
K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt
Tác dụng với các axit thông thường giải phóng Hidro Không tác dụng.
K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt
Kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau ra khỏi muối
K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt
H2, CO không khử được oxit khử được oxit các kim loại này ở nhiệt độ cao
Chú ý:
Các kim loại đứng trước Mg phản ứng với nước ở nhiệt độ thường tạo thành dd
Kiềm và giải phóng khí Hidro.
Trừ Au và Pt, các kim loại khác đều có thể tác dụng với HNO3 và H2SO4 đặc nhưng
không giải phóng Hidro.
1. PHƯƠNG PHÁP ĐẠI SỐ
Trong các phương pháp giải các bài toán Hoá học phương pháp đại số cũng thường
được sử dụng. Phương pháp này có ưu điểm tiết kiệm được thời gian, khi giải các bài
toán tổng hợp, tương đối khó giải bằng các phương pháp khác. Phương pháp đại số
được dùng để giải các bài toán Hoá học sau:
a. Giải bài toán lập CTHH bằng phương pháp đại số.
Thí dụ: Đốt cháy một hỗn hợp 300ml hiđrocacbon và amoniac trong oxi có dư. Sau
khi cháy hoàn toàn, thể tích khí thu được là 1250ml. Sau khi làm ngưng tụ hơi nước,
thể tích giảm còn 550ml. Sau khi cho tác dụng với dung dịch kiềm còn 250ml trong
đó có 100ml nitơ. Thể tích của tất cả các khí đo trong điều kiện như nhau. Lập công
thức của hiđrocacbon
Bài giải
Khi đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon và amoniac trong oxi phản ứng xảy ra theo
phương trình sau:
4NH3 + 3O2 -> 2N2 + 6H2O (1)
CxHy + (x + )4
y O2 -> xCO2 + 2
y H2O (2)
2Theo dữ kiện bài toán, sau khi đốt cháy amoniac thì tạo thành 100ml nitơ. Theo
PTHH (1) sau khi đốt cháy hoàn toàn amoniac ta thu được thể tích nitơ nhỏ hơn 2 lần
thể tích amoniac trong hỗn hợp ban đầu, vậy thể tích amonac khi chưa có phản ứng là
100. 2 = 200ml. Do đó thể tích hiđro cácbon khi chưa có phản ứng là 300 - 200 =
100ml. Sau khi đốt cháy hỗn hợp tạo thành (550 - 250) = 300ml, cacbonnic và (1250
- 550 - 300) = 400ml hơi nước.
Từ đó ta có sơ đồ phản ứng:
CxHy + (x + 4
y ) O2 -> xCO2 + 2
y H2O
100ml 300ml 400ml
Theo định luật Avogađro, có thể thay thế tỉ lệ thể tích các chất khí tham gia và tạo
thành trong phản ứng bằng tỉ lệ số phân tử hay số mol của chúng.
CxHy + 5O2 -> 3CO2 + 4 H2O
=> x = 3; y = 8
Vậy CTHH của hydrocacbon là C3H8
b. Giải bài toán tìm thành phần của hỗn hợp bằng phương pháp đại số.
Thí dụ: Hoà tan trong nước 0,325g một hỗn hợp gồm 2 muối Natriclorua và
Kaliclorua. Thêm vào dung dịch này một dung dịch bạc Nitrat lấy dư - Kết tủa bạc
clorua thu được có khối lượng là 0,717g. Tính thành phần phần trăm của mỗi chất
trong hỗn hợp.
Bài giải
Gọi MNaCl là x và mKCl là y ta có phương trình đại số:
x + y = 0,35 (1)
PTHH: NaCl + AgNO3 -> AgCl  + NaNO3
KCl + AgNO3 -> AgCl  + KNO3
Dựa vào 2 PTHH ta tìm được khối lượng của AgCl trong mỗi phản ứng:
m’AgCl = x .
NaCl
AgCl
M
M = x . 5,58
143 = x . 2,444
mAgCl = y .
kcl
AgCl
M
M = y . 5,74
143 = y . 1,919
=> mAgCl = 2,444x + 1,919y = 0,717 (2)
Từ (1) và (2) => hệ phương trình




717,0919,1444,2
325,0
yx
yx
Giải hệ phương trình ta được: x = 0,178
y = 0,147
=> % NaCl = 325,0
178,0 .100% = 54,76%
% KCl = 100% - % NaCl = 100% - 54,76% = 45,24%.
Vậy trong hỗn hợp: NaCl chiếm 54,76%, KCl chiếm 45,24%
32. PHƯƠNG PHÁP ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
NGUYÊN TỐ VÀ KHỐI LƯỢNG.
a/ Nguyên tắc:
Trong phản ứng hoá học, các nguyên tố và khối lượng của chúng được bảo toàn.
Từ đó suy ra:
+ Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các chất tạo
thành.
+ Tổng khối lượng các chất trước phản ứng bằng tổng khối lượng các chất sau phản
ứng.
b/ Phạm vi áp dụng:
Trong các bài toán xảy ra nhiều phản ứng, lúc này đôi khi không cần thiết phải
viết các phương trình phản ứng và chỉ cần lập sơ đồ phản ứng để thấy mối quan hệ tỉ
lệ mol giữa các chất cần xác định và những chất mà đề cho.
Bài 1. Cho một luồng khí clo dư tác dụng với 9,2g kim loại sinh ra 23,4g muối kim
loại hoá trị I. Hãy xác định kim loại hoá trị I và muối kim loại đó.
Hướng dẫn giải:
Đặt M là KHHH của kim loại hoá trị I.
PTHH: 2M + Cl2  2MCl
2M(g) (2M + 71)g
9,2g 23,4g
Ta có: 23,4 x 2M = 9,2(2M + 71)
Suy ra: M = 23.
Kim loại có khối lượng nguyên tử bằng 23 là Na.
Vậy muối thu được là: NaCl
Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 3,22g hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng một lượng vừa
đủ dung dịch H2SO4 loãng, thu được 1,344 lit hiđro (ở đktc) và dung dịch chứa m
gam muối. Tính m?
Hướng dẫn giải:
PTHH chung: M + H2SO4  MSO4 + H2
nH 2 SO 4 = nH 2 = 4,22
344,1 = 0,06 mol
áp dụng định luật BTKL ta có:
mMuối = mX + m H 2 SO 4 - m H 2 = 3,22 + 98 * 0,06 - 2 * 0,06 = 8,98g
Bài 3: Có 2 lá sắt khối lượng bằng nhau và bằng 11,2g. Một lá cho tác dụng hết với
khí clo, một lá ngâm trong dung dịch HCl dư. Tính khối lượng sắt clorua thu được.
Hướng dẫn giải:
PTHH:
42Fe + 3Cl2  2FeCl3 (1)
Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (2)
Theo phương trình (1,2) ta có:
nFeCl 3 = nFe= 56
2,11 = 0,2mol nFeCl 2 = nFe= 56
2,11 = 0,2mol
Số mol muối thu được ở hai phản ứng trên bằng nhau nhưng khối lượng mol
phân tử của FeCl3 lớn hơn nên khối lượng lớn hơn.
mFeCl 2 = 127 * 0,2 = 25,4g mFeCl 3= 162,5 * 0,2 = 32,5g
Bài 4: Hoà tan hỗn hợp 2 muối Cacbonnat kim loại hoá trị 2 và 3 bằng dung dịch
HCl dư thu được dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc).
Hỏi cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khác nhau?
Bài giải:
Bài 1: Gọi 2 kim loại hoá trị II và III lần lượt là X và Y ta có phương trình phản
ứng:
XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1)
Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2).
Số mol CO2 thoát ra (đktc) ở phương trình 1 và 2 là:
molnCO 03,04,22
672,0
2

Theo phương trình phản ứng 1 và 2 ta thấy số mol CO2 bằng số mol H2O.
molnn COOH 03,022 
và molnHCl 006,02.03,0 
Như vậy khối lượng HCl đã phản ứng là:
mHCl = 0,06 . 36,5 = 2,19 gam
Gọi x là khối lượng muối khan ( 32 YClXCl mm  )
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
10 + 2,19 = x + 44 . 0,03 + 18. 0,03
=> x = 10,33 gam
Bài toán 2: Cho 7,8 gam hỗn hợp kim loại Al và Mg tác dụng với HCl thu được
8,96 lít H2 (ở đktc). Hỏi khi cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan.
Bài giải: Ta có phương trình phản ứng như sau:
Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2
2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2
Số mol H2 thu được là:
molnH 4,04,22
96,8
2

Theo (1, 2) ta thấy số mol HCL gấp 2 lần số mol H2
Nên: Số mol tham gia phản ứng là:
5n HCl = 2 . 0,4 = 0,8 mol
Số mol (số mol nguyên tử) tạo ra muối cũng chính bằng số mol HCl bằng 0,8 mol.
Vậy khối lượng Clo tham gia phản ứng:
mCl = 35,5 . 0,8 = 28,4 gam
Vậy khối lượng muối khan thu được là:
7,8 + 28,4 = 36,2 gam
3. PHƯƠNG PHÁP TĂNG, GIẢM KHỐI LƯỢNG.
a/ Nguyên tắc:
So sánh khối lượng của chất cần xác định với chất mà giả thiết cho biết lượng
của nó, để từ khối lượng tăng hay giảm này, kết hợp với quan hệ tỉ lệ mol giữa 2 chất
này mà giải quyết yêu cầu đặt ra.
b/ Phạm vị sử dụng:
Đối với các bài toán phản ứng xảy ra thuộc phản ứng phân huỷ, phản ứng giữa
kim loại mạnh, không tan trong nước đẩy kim loại yếu ra khỏi dung sịch muối phản
ứng, ...Đặc biệt khi chưa biết rõ phản ứng xảy ra là hoàn toàn hay không thì việc sử
dụng phương pháp này càng đơn giản hoá các bài toán hơn.
Bài 1: Nhúng một thanh sắt và một thanh kẽm vào cùng một cốc chứa 500 ml dung
dịch CuSO4. Sau một thời gian lấy hai thanh kim loại ra khỏi cốc thì mỗi thanh có
thêm Cu bám vào, khối lượng dung dịch trong cốc bị giảm mất 0,22g. Trong dung
dịch sau phản ứng, nồng độ mol của ZnSO4 gấp 2,5 lần nồng độ mol của FeSO4.
Thêm dung dịch NaOH dư vào cốc, lọc lấy kết tủa rồi nung ngoài không khí đến khối
lượng không đổi , thu được 14,5g chất rắn. Số gam Cu bám trên mỗi thanh kim loại
và nồng độ mol của dung dịch CuSO4 ban đầu là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
PTHH
Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu ( 1 )
Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu ( 2 )
Gọi a là số mol của FeSO4
Vì thể tích dung dịch xem như không thay đổi. Do đó tỉ lệ về nồng độ mol của các
chất trong dung dịch cũng chính là tỉ lệ về số mol.
Theo bài ra: CM ZnSO 4 = 2,5 CM FeSO 4Nên ta có: nZnSO 4 = 2,5 nFeSO 4
Khối lượng thanh sắt tăng: (64 - 56)a = 8a (g)
Khối lượng thanh kẽm giảm: (65 - 64)2,5a = 2,5a (g)
Khối lượng của hai thanh kim loại tăng: 8a - 2,5a = 5,5a (g)
Mà thực tế bài cho là: 0,22g
Ta có: 5,5a = 0,22  a = 0,04 (mol)
Vậy khối lượng Cu bám trên thanh sắt là: 64 * 0,04 = 2,56 (g)
và khối lượng Cu bám trên thanh kẽm là: 64 * 2,5 * 0,04 = 6,4 (g)
Dung dịch sau phản ứng 1 và 2 có: FeSO4, ZnSO4 và CuSO4 (nếu có)
Ta có sơ đồ phản ứng:
6FeSO4 NaOH du Fe(OH)2 0,t kk 2
1 Fe2O3
a a 2
a (mol)
mFe 2 O 3 = 160 x 0,04 x 2
a = 3,2 (g)
NaOH dư t 0
CuSO4  Cu(OH)2  CuO
b b b (mol)
mCuO = 80b = 14,5 - 3,2 = 11,3 (g)  b = 0,14125 (mol)
Vậy  nCuSO 4 ban đầu= a + 2,5a + b = 0,28125 (mol)
 CM CuSO 4 = 5,0
28125,0 = 0,5625 M
Bài 2: Nhúng một thanh sắt nặng 8 gam vào 500 ml dung dịch CuSO4 2M. Sau một
thời gian lấy lá sắt ra cân lại thấy nặng 8,8 gam. Xem thể tích dung dịch không thay
đổi thì nồng độ mol/lit của CuSO4 trong dung dịch sau phản ứng là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
Số mol CuSO4 ban đầu là: 0,5 x 2 = 1 (mol)
PTHH
Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu ( 1 )
1 mol 1 mol
56g 64g làm thanh sắt tăng thêm 64 - 56 = 8 gam
Mà theo bài cho, ta thấy khối lượng thanh sắt tăng là: 8,8 - 8 = 0,8 gam
Vậy có 8
8,0 = 0,1 mol Fe tham gia phản ứng, thì cũng có 0,1 mol CuSO4 tham gia
phản ứng.
 Số mol CuSO4 còn dư : 1 - 0,1 = 0,9 mol
Ta có CM CuSO 4 = 5,0
9,0 = 1,8 M
Bài 3: Dẫn V lit CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 3,7 gam Ca(OH)2. Sau phản ứng
thu được 4 gam kết tủa. Tính V?
Hướng dẫn giải:
Theo bài ra ta có:
Số mol của Ca(OH)2 = 74
7,3 = 0,05 mol
Số mol của CaCO3 = 100
4 = 0,04 mol
PTHH
CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O
Nếu CO2 không dư:
Ta có số mol CO2 = số mol CaCO3 = 0,04 mol
7Vậy V(đktc) = 0,04 * 22,4 = 0,896 lít
Nếu CO2 dư:
CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O
0,05  0,05 mol  0,05
CO2 + CaCO3 + H2O  Ca(HCO3)2
0,01  (0,05 - 0,04) mol
Vậy tổng số mol CO2 đã tham gia phản ứng là: 0,05 + 0,01 = 0,06 mol
 V(đktc) = 22,4 * 0,06 = 1,344 lít
Bài 4: Hoà tan 20gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hoá trị 1 và 2 bằng dung
dịch HCl dư thu được dung dịch X và 4,48 lít khí (ở đktc) tính khối lượng muối khan
thu được ở dung dịch X.
Bài giải: Gọi kim loại hoá trị 1 và 2 lần lượt là A và B ta có phương trình phản ứng
sau:
A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + CO2 + H2O (1)
BCO3 + 2HCl -> BCl2 + CO2 + H2O (2)
Số mol khí CO2 (ở đktc) thu được ở 1 và 2 là:
molnCO 2,04,22
48,4
2

Theo (1) và (2) ta nhận thấy cứ 1 mol CO2 bay ra tức là có 1 mol muối cacbonnat
chuyển thành muối Clorua và khối lượng tăng thêm 11 gam (gốc CO3 là 60g chuyển
thành gốc Cl2 có khối lượng 71 gam).
Vậy có 0,2 mol khí bay ra thì khối lượng muối tăng là:
0,2 . 11 = 2,2 gam
Vậy tổng khối lượng muối Clorua khan thu được là:
M(Muối khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (gam)
Bài 5: Hoà tan 10gam hỗn hợp 2 muối Cacbonnat kim loại hoá trị 2 và 3 bằng dung
dịch HCl dư thu được dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc).
Hỏi cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khác nhau?
Bài giải
Một bài toán hoá học thường là phải có phản ứng hoá học xảy ra mà có phản ứng
hoá học thì phải viết phương trình hoá học là điều không thể thiếu.
Vậy ta gọi hai kim loại có hoá trị 2 và 3 lần lượt là X và Y, ta có phản ứng:
XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1)
Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2).
Số mol chất khí tạo ra ở chương trình (1) và (2) là:
4,22
672,0
2
COn = 0,03 mol
Theo phản ứng (1, 2) ta thấy cứ 1 mol CO2 bay ra tức là có 1 mol muối Cacbonnat
chuyển thành muối clorua và khối lượng tăng 71 - 60 = 11 (gam) ( ;60
3
gmCO 
gmCl 71 ).
8Số mol khí CO2 bay ra là 0,03 mol do đó khối lượng muối khan tăng lên:
11 . 0,03 = 0,33 (gam).
Vậy khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn dung dịch.
m (muối khan) = 10 + 0,33 = 10,33 (gam).
Bài 6: Hoà tan 20gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hoá trị 1 và 2 bằng dung
dịch HCl dư thu được dung dịch X và 4,48 lít khí (ở đktc) tính khối lượng muối khan
thu được ở dung dịch X.
Bài giải: Gọi kim loại hoá trị 1 và 2 lần lượt là A và B ta có phương trình phản ứng
sau:
A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + CO2 + H2O (1)
BCO3 + 2HCl -> BCl2 + CO2 + H2O (2)
Số mol khí CO2 (ở đktc) thu được ở 1 và 2 là:
molnCO 2,04,22
48,4
2

Theo (1) và (2) ta nhận thấy cứ 1 mol CO2 bay ra tức là có 1 mol muối cacbonnat
chuyển thành muối Clorua và khối lượng tăng thêm 11 gam (gốc CO3 là 60g chuyển
thành gốc Cl2 có khối lượng 71 gam).
Vậy có 0,2 mol khí bay ra thì khối lượng muối tăng là:
0,2 . 11 = 2,2 gam
Vậy tổng khối lượng muối Clorua khan thu được là:
M(Muối khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (gam)
Bài 6: Nhúng một thanh kim loại M hoá trị II vào 0,5 lit dd CuSO4 0,2M. Sau một
thời gian phản ứng, khối lượng thanh M tăng lên 0,40g trong khi nồng độ CuSO4 còn
lại là 0,1M.
a/ Xác định kim loại M.
b/ Lấy m(g) kim loại M cho vào 1 lit dd chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 , nồng độ mỗi
muối là 0,1M. Sau phản ứng ta thu được chất rắn A khối lượng 15,28g và dd B. Tính
m(g)?
Hướng dẫn giải:
a/ theo bài ra ta có PTHH .
M + CuSO4  MSO4 + Cu (1)
Số mol CuSO4 tham gia phản ứng (1) là: 0,5 ( 0,2 – 0,1 ) = 0,05 mol
Độ tăng khối lượng của M là:
mtăng = mkl gp - mkl tan = 0,05 (64 – M) = 0,40
giải ra: M = 56 , vậy M là Fe
b/ ta chỉ biết số mol của AgNO3 và số mol của Cu(NO3)2. Nhưng không biết số mol
của Fe
(chất khử Fe Cu Ag (chất oxh mạnh)
0,1 0,1 ( mol )
9Ag Có Tính oxi hoá mạnh hơn Cu nên muối AgNO3 tham gia phản ứng với Fe
trước.
PTHH:
Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (1)
Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu (2)
Ta có 2 mốc để so sánh:
- Nếu vừa xong phản ứng (1): Ag kết tủa hết, Fe tan hết, Cu(NO3)2 chưa phản ứng.
Chất rắn A là Ag thì ta có: mA = 0,1 x 108 = 10,8 g
- Nếu vừa xong cả phản ứng (1) và (2) thì khi đó chất rắn A gồm: 0,1 mol Ag và 0,1
mol Cu
mA = 0,1 ( 108 + 64 ) = 17,2 g
theo đề cho mA = 15,28 g ta có: 10,8 < 15,28 < 17,2
vậy AgNO3 phản ứng hết, Cu(NO3)2 phản ứng một phần và Fe tan hết.
mCu tạo ra = mA – mAg = 15,28 – 10,80 = 4,48 g. Vậy số mol của Cu = 0,07 mol.
Tổng số mol Fe tham gia cả 2 phản ứng là: 0,05 ( ở pư 1 ) + 0,07 ( ở pư 2 ) = 0,12 mol
Khối lượng Fe ban đầu là: 6,72g
4. PHƯƠNG PHÁP LÀM GIẢM ẨN SỐ.
Bài toán 1: (Xét lại bài toán đã nêu ở phương pháp thứ nhất)
Hoà tan hỗn hợp 20 gam hai muối cacbonnat kim loại hoá trị I và II bằng dung dịch
HCl dư thu được dung dịch M và 4,48 lít CO2 (ở đktc) tính khối lượng muốn tạo
thành trong dung dịch M.
Bài giải
Gọi A và B lần lượt là kim loại hoá trị I và II. Ta có phương trình phản ứng sau:
A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + H2O + CO2 (1)
BCO3 + 2HCl -> BCl2 + H2O + CO2 (2)
Số mol khí thu được ở phản ứng (1) và (2) là:
molnCO 2,04,22
48,4
3

Gọi a và b lần lượt là số mol của A2CO3 và BCO3 ta được phương trình đại số sau:
(2A + 60)a + (B + 60)b = 20 (3)
Theo phương trình phản ứng (1) số mol ACl thu được 2a (mol)
Theo phương trình phản ứng (2) số mol BCl2 thu được là b (mol)
Nếu gọi số muối khan thu được là x ta có phương trình:
(A + 35.5) 2a + (B + 71)b = x (4)
Cũng theo phản ứng (1, 2) ta có:
a + b = )(2,0
2
molnCO  (5)
Từ phương trình (3, 4) (Lấy phương trình (4) trừ (5)) ta được:
11 (a + b) = x - 20 (6)
Thay a + b từ (5) vào (6) ta được:
10
11 . 0,2 = x - 20
=> x = 22,2 gam
Bài toán 2: Hoà tan hoàn toàn 5 gam hỗn hợp 2 kim loại bằng dung dịch HCl thu
được dung dịch A và khí B, cô cạn dung dịch A thu được 5,71 gam muối khan tính
thể tích khí B ở đktc.
Bài giải: Gọi X, Y là các kim loại; m, n là hoá trị, x, y là số mol tương ứng, số
nguyên tử khối là P, Q ta có:
2X + 2n HCl => 2XCln = nH2 (I)
2Y + 2m HCl -> 2YClm + mH2 (II).
Ta có: xP + y Q = 5 (1)
x(P + 35,5n) + y(Q + 35,5m) = 5,71 (2)
Lấy phương trình (2) trừ phương trình (1) ta có:
x(P + 35,5n) + y(Q + 35,5m)- xP - yQ = 0,71
=> 35,5 (nx + my) = 0,71
Theo I và II: )(2
1
2
myxnnH 
=> thể tích: V = nx + my = 224,04,22.2.355
71,0  (lít)
5. PHƯƠNG PHÁP DÙNG BÀI TOÁN
CHẤT TƯƠNG ĐƯƠNG.
a/ Nguyên tắc:
Khi trong bài toán xảy ra nhiều phản ứng nhưng các phản ứng cùng loại và cùng
hiệu suất thì ta thay hỗn hợp nhiều chất thành 1 chất tương đương. Lúc đó lượng (số
mol, khối lượng hay thể tích) của chất tương đương bằng lượng của hỗn hợp.
b/ Phạm vi sử dụng:
Trong vô cơ, phương pháp này áp dụng khi hỗn hợp nhiều kim loại hoạt động
hay nhiều oxit kim loại, hỗn hợp muối cacbonat, ... hoặc khi hỗn hợp kim loại phản
ứng với nước.
Bài 1:Một hỗn hợp 2 kim loại kiềm A, B thuộc 2 chu kì kế tiếp nhau trong bảng hệ
thống tuần hoàn có khối lượng là 8,5 gam. Hỗn hợp này tan hết trong nước dư cho ra
3,36 lit khí H2 (đktc). Tìm hai kim loại A, B và khối lượng của mỗi kim loại.
Hướng dẫn giải:
PTHH
2A + 2H2O  2AOH + H2 (1)
2B + 2H2O  2BOH + H2 (2)
Đặt a = nA , b = nB
ta có: a + b = 2 4,22
36,3 = 0,3 (mol) (I)
M trung bình: M = 3,0
5,8 = 28,33
11
Ta thấy 23 < M = 28,33 < 39
Giả sử MA < MB thì A là Na, B là K hoặc ngược lại.
mA + mB = 23a + 39b = 8,5 (II)
Từ (I, II) ta tính được: a = 0,2 mol, b = 0,1 mol.
Vậy mNa = 0,2 * 23 = 4,6 g, mK = 0,1 * 39 = 3,9 g.
Bài 2: Hoà tan 115,3 g hỗn hợp gồm MgCO3 và RCO3 bằng 500ml dung dịch
H2SO4 loãng ta thu được dung dịch A, chất rắn B và 4,48 lít CO2 (đktc). Cô cạn dung
dịch A thì thu được 12g muối khan. Mặt khác đem nung chất rắn B tới khối lượng
không đổi thì thu được 11,2 lít CO2 (đktc) và chất rắn B1. Tính nồng độ mol/lit của
dung dịch H2SO4 loãng đã dùng, khối lượng của B, B1 và khối lượng nguyên tử của
R. Biết trong hỗn hợp đầu số mol của RCO3 gấp 2,5 lần số mol của MgCO3.
Hướng dẫn giải:
Thay hỗn hợp MgCO3 và RCO3 bằng chất tương đương M CO3
PTHH
M CO3 + H2SO4  M SO4 + CO2 + H2O (1)
0,2 0,2 0,2 0,2
Số mol CO2 thu được là: nCO 2 = 4,22
48,4 = 0,2 (mol)
Vậy nH 2 SO 4 = nCO 2 = 0,2 (mol)
 CM H 2 SO 4 = 5,0
2,0 = 0,4 M
Rắn B là M CO3 dư:
M CO3  M O + CO2 (2)
0,5 0,5 0,5
Theo phản ứng (1): từ 1 mol M CO3 tạo ra 1 mol M SO4 khối lượng tăng 36 gam.
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
115,3 = mB + mmuối tan - 7,2
Vậy mB = 110,5 g
Theo phản ứng (2): từ B chuyển thành B1, khối lượng giảm là:
mCO 2 = 0,5 * 44 = 22 g.
Vậy mB 1 = mB - mCO 2 = 110,5 - 22 = 88,5 g
Tổng số mol M CO3 là: 0,2 + 0,5 = 0,7 mol
Ta có M + 60 = 7,0
3,115 164,71  M = 104,71
Vì trong hỗn hợp đầu số mol của RCO3 gấp 2,5 lần số mol của MgCO3.
Nên 104,71 = 5,3
5,2*1*24 R  R = 137
Vậy R là Ba.
Bài 3: Để hoà tan hoàn toàn 28,4 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại
thuộc phân nhóm chính nhóm II cần dùng 300ml dung dịch HCl aM và tạo ra 6,72 lit
12
khí (đktc). Sau phản ứng, cô cạn dung dịch thu được m(g) muối khan. Tính giá trị a,
m và xác định 2 kim loại trên.
Hướng dẫn giải:
nCO 2 = 4,22
72,6 = 0,3 (mol)
Thay hỗn hợp bằng M CO3
M CO3 + 2HCl  M Cl2 + CO2 + H2O (1)
0,3 0,6 0,3 0,3
Theo tỉ lệ phản ứng ta có:
nHCl = 2 nCO 2 = 2 * 0,3 = 0,6 mol
CM HCl = 3,0
6,0 = 2M
Số mol của M CO3 = nCO 2 = 0,3 (mol)
Nên M + 60 = 3,0
4,28 = 94,67
 M = 34,67
Gọi A, B là KHHH của 2 kim loại thuộc phân nhóm chính nhóm II, MA < MB
ta có: MA < M = 34,67 < MB để thoả mãn ta thấy 24 < M = 34,67 < 40.
Vậy hai kim loại thuộc phân nhóm chính nhóm II đó là: Mg và Ca.
Khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn là: m = (34,67 + 71)* 0,3 = 31,7
gam.
6/ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN SỐ MOL NGUYÊN TỬ.
a/ Nguyên tắc áp dụng:
Trong mọi quá trình biến đổi hoá học: Số mol mỗi nguyên tố trong các chất được
bảo toàn.
b/ Ví dụ: Cho 10,4g hỗn hợp bột Fe và Mg (có tỉ lệ số mol 1:2) hoà tan vừa hết
trong 600ml dung dịch HNO3 x(M), thu được 3,36 lit hỗn hợp 2 khí N2O và NO. Biết
hỗn hợp khí có tỉ khối d = 1,195. Xác định trị số x?
Hướng dẫn giải:
Theo bài ra ta có:
nFe : nMg