Title CHUYÊN ĐỀ 15.doc ✅

Trang 1 Chuyên đề 15: XÁC ĐỊNH LƯỢNG CHẤT TRONG HỖN HỢP BẰNG CÁCH TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC I-KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1- Phương pháp chung: 1.1-Bài toán tổng quát (thường gặp hỗn hợp gồm 2 hoặc 3 chất) ,() 12 1() ()()... 1() Ynmol A AY conlaiphanhhKT mgamXBmgamsanphamBYhoac thoatraphanhhkhi CY C               • Cho biết: Số lượng dữ kiện định lượng bằng số chất có trong hỗn hợp X. • Hỏi: Lượng các chất trong hỗn hợp X (hoặc % lượng chất trong hỗn hợp)? 1.2- Các bước giải:  Bước 1: - Chuyển đổi các dữ kiện đề cho thành số mol (nếu được) - Xác định lượng chất không phản ứng (nếu có). + Nếu hỗn hợp rắn → lượng chất còn lại thường ở phần rắn không tan. . + Nếu hỗn hợp khí → lượng chất còn lại thường ở phần khí thoát ra.  Bước 2: Goi x,y,z lần lưọt là số mol các chất A,B,C  Bước 3: Viết các phương trình hóa học xảy ra và tính theo các ẩn x,y,z  Bước 4: Lập các phương trình đại số liên hệ giữa các ẩn số (x,y,z) với các dữ kiện đã biết (khối lượng, số mol thể tích ...).  Bước 5: Giải hệ các phương trình toán và hoàn thành các yêu cầu của đề bài. (hỗn hợp có bao nhiêu chất thì lập bấy nhiêu phương trình toán) Chú ý: - Nếu hỗn hợp chia nhiều phần bằng nhau thì lượng mỗi chất ở từng phần cũng bằng nhau, tỷ lệ lượng chất trong mỗi phần chia cũng bằng tỷ lệ của chúng trong hỗn hợp ban đầu (xem như hỗn hợp được trộn đều). - Cần kết hợp một số kỹ thuật để giải bài toán hỗn hợp như: bảo toàn khối lượng: bảo toàn mol nguyên tố; phân tích hệ số; sử dụng quy tắc hóa trị; sử dụng tự chọn lượng chất; kỹ thuật chứng minh chất phản ứng hết (hoặc dư) ... 1.3-Các ví dụ minh họa
Trang 2 Ví dụ 1. Hòa tan 7,1 gam hỗn hợp A gồm Al, Mg, Cu trong dung dịch HCl (dư 25% so với lượng cần thiết). Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu dược dung dịch B, còn lại 3,2 gam rắn không tan và thoát ra 4,48 lít khí hidro (đktc). a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính khối lượng mỗi chất trong A. b) Cho V(lít) dung dịch chứa NaOH 0,2M vả Ba(OH) 2 0,15M vào X thì thu được kết tủa cực đại. Tính V (biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn). Phân tích Ở câu a ta thấy: hỗn hợp A gồm 3 kim loại mà có đủ 3 dữ kiện định lượng, do đó chỉ cần gọi ẩn cho số mol mỗi kim loại Al, Mg (3,2 gam rắn là Cu), việc lập hệ phương trình và giải tìm ẩn. Ở câu b: kết tủa lớn nhất (cực đại) khi toàn hộ muối Mg và muối Al vừa kết tủa hết. Để thuận lợi trong việc giải toán, là dặt XOH là công thức tương đương của dung dịch kiềm (giảm bớt số lượng phương trình hóa học) Bài giải a) 2 4,48 0,2() 22,4Hnmol Vì Cu không tan trong dung dịch HCl nên => m Cu = 3,2 (gam) Gọi x, y lần lượt là số mol Al, Mg trong hỗn hợp 322623AlHClAlClH (1) x x 1,5x (mol) 222MgHClMgClH (2) y y y (mol) Ta có: 27247,13,23,90,1 1,50,20,05 xyx xyy     Vậy 3,2();0,1.272,7();0,05.241,2()CuAlMgmgammgammgam b) Theo các phản ứng trên: 2()2n2.0,20,4(mol)HClHnphanung 125 (bandau).0,40,5() 100HClnmol Đặt công thức tương đương của kiềm là XOH
Trang 3 0,21,5.20,5()XOHOHnnVVVmol 2()HClduXOHXClHO (3) 333()3AlClXOHAlOHXCl (4) 222()2MgClXOHMgOHXCl (5) Vì thu được kết tủa cực đại nên chưa xảy ra phản ứng làm tan kết tủa Al(OH) 3 Theo các phản ứng (3,4,5) thấy: (bandau)0,5()XOHHClnnmol Vậy: 0,50,51()VVlit Ví dụ 2. Khử 6,0 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 bằng một lượng dư khí CO, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được m(gam) rắn Y và 2,24 lít (đktc) khí Z có tỷ khối đối với khí hidro bằng 21,6. Biết rằng trong hỗn hợp X khối lượng đơn chất kim loại Fe bằng 14,0 % khối lượng Fe 2 O 3 , trong hỗn hợp. Tính m và phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X. Phân tích Dễ dàng tính được M Y = 43,2 →khối lượng rắn thu dược (m) theo BTKL Sau khi tính được giá trị m thì bài toán hỗn hợp có 3 chất và 3 dữ kiện nên việc giải tìm số mol mỗi chất theo phương pháp đại số là khá đơn giản. Bài giải: Gọi x,y,z lần lượt là số mol Fe, FeO, Fe 2 O 3 trong hỗn hợp X Theo đề ta có: M Z = 21,6.2 = 43,2 g/mol Các phương trình phản ứng: 2 t FeOCOFeCO 232323tFeOCOFeCO Theo phản ứng thấy: số mol khí không đổi => 2,24 0,1() 22,4COZnnmol Theo bảo toàn khối lượng, ta có: 628.0,143,2.0,14,48()mmgam Ta có hệ phương trình:
Trang 4 56721606 0,01 4,48 20,080,02 56 0,025 14 56.160 100 Fe xyz x xyzny z xz               Phần trăm khối lượng mỗi chất trong X: 0,01.560,02.72 %.100%9,33%;%.100%24% 66FeFeOmm 23 %66,67%FeOm Ví dụ 3. Dẫn 5.6 lít hỗn hợp khí A (dktc) gồm metan, etien và axetilen vào dung dịch chỉ chứa 40 gam brôm, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 500 ml dung dịch trong đó brom có nồng độ 0,1 M. Nếu đem đốt cháy hoàn toàn 2,8 lít hỗn hợp khí A (dktc) trong oxi dư thì thu được 4,05 gam nước. a) Viết các phương trình hóa học đã xảy ra. b) Tính thành phần phần trăm theo thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A. (Trích đề thi HSG môn hóa học lớp 9 TP Hà Nội, năm học 2012-2013) Phân tích Mấu chốt bài toán ở chỗ lượng hỗn hợp A lấy vào 2 thí nghiệm là không bằng nhau, thể tích đốt cháy (2,8 lít) bằng 1/2 thể tích khí cho qua dung dịch brôm (5,6 lít), vì vậy số mol của từng khí cũng tuân theo tỷ lệ này. Bài giải: Gọi x,y,z lần lượt là số mol CH 4 , C 2 H 4 , C 2 H 2 trong 2,8 lít khí A => 2x; 2y ; 2z lần lượt là số mol CH 4 , C 2 H 4 , C 2 H 2 trong 5,6 lít khí A Các phương trình phản ứng: 242242CHBrCHBr 2y 2y (mol) 2222242CHBrCHBr 2z 4z (mol) 422222tCHOCOHO x 2x (mol)