Title CĐ14-BÀI TOÁN KL MOL TRUNG BÌNH - KLNT-GV.pdf ✅

1 BÀI TOÁN KHỐI LƯỢNG MOLTRUNG BÌNH KHỐI LƯỢNG MOL NGUYÊN TỬ A. LÝ THUYẾT - Khối lượng mol trung bình có giá trị phụ thuộc vào thành phần về lượng các chất thành phần trong hỗn hợp. - Nguyên tắc của phương pháp như sau: Khối lượng phân tử trung bình (kí hiệu ) cũng như khối lượng nguyên tử trung bình chính là khối lượng của một mol hỗn hợp, nên nó được tính theo công thức: 1 1 2 2 1 2 toång khoái löôïng hoãn hôïp (gam) M toång soá mol caùc chaát trong hoãn hôïp M .n M .n ... M n n ...        - Thông thường đề bài sẽ cho hỗn hợp gồm 2 chất (2 kim loại A và B hoặc muối của 2 kim loại A và B). Để xác định tên, và công thức hóa học của chất. - Khối lượng mol trung bình luôn nằm trong khoảng khối lượng mol phân tử của các chất thành phần nhỏ nhất và lớn nhất. hh M M M min max   - Sau khi xác định được giới hạn về khối lượng mol ta xác định được kim loại A, B hoặc muối của kim loại A và B. B. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Hòa tan hoàn toàn 2,84 gam hỗn hợp hai muối carbonate của hai kim loại thuộc nhóm IIA trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và thuộc hai chu kỳ liên tiếp trong bảng tuần hoàn bằng dung dịch HCl ta thu được dung dịch X và 743,7 ml CO2 (ở đkc). 1. Hãy xác định tên các kim loại. 2. Cô cạn dung dịch X thì thu được bao nhiêu gam muối khan. Lời giải 1. Gọi A, B là các kim loại cần tìm. Các phương trình phản ứng là ACO3 + 2HCl  ACl2 + H2O + CO2  (1) BCO3 + 2HCl  BCl2 + H2O + CO2  (2) Theo các phản ứng (1), (2) ACO BCO CO 3 3 2 0,7437 n n n 0,03 (mol) 24,79      - Gọi M là khối lượng mol trung bình của ACO3 và BCO3. → 2,84 M 94,67 0,03   M
2 - Giả sử MA < MB ACO BCO A B A B 3 3            M 94,67 M M 60 94,67 M 60 M 34,67 M Vì thuộc 2 chu kỳ liên tiếp nên → A là Mg: Magnesium (M = 24) và B là Ca: Calcium (M = 40). 2. KLPTTB của các muối chloride: 2 muoái chloride KL M M M 34,67 71 105,67 m 105,67.0,03 3,17 gam Cl muoái khan         Bài 2: Hỗn hợp khí SO2 và O2 có tỉ khối so với CH4 bằng 3. Cần thêm bao nhiêu lít O2 vào 20 lít hỗn hợp khí đó để cho tỉ khối so với CH4 giảm đi 1/6, tức bằng 2,5. Các hỗn hợp khí ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Hướng dẫn - Hỗn hợp đầu: M 16 3 48 (g / mol) hh    - Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có: 2 2 2 2 2 2 SO O SO O O SO V M M 48 32 16 20 1 V V 10 (L) V 64 48 16 2 M M             - Gọi V là số lít O2 cần thêm vào, ta có: + Hỗn hợp sau: SO2 (10 lít) ; O2 (10 + V) (lít); → hhs 64.10 32(10 V) M 2,5.16 40 40 V 20 (L) 20 V          Bài 3: Hoà tan 16,8 gam hỗn hợp gồm 2 muối carbonate và sulfite của cùng một kim loại M hóa trị I vào dung dịch HCl dư thu được 3,7185 lít hỗn hợp khí (đkc). Tìm kim loại M Hướng dẫn Theo bài ta có: Công thức của hai muối tương ứng là: M2CO3, M2SO3 hoãn hôïp khí 3,7185 n 0,15 (mol) 24,79   Phương trình phản ứng : M2CO3 + 2HCl  2MCl + H2O + CO2 (1) M2SO3 + 2HCl  2MCl +H2O + SO2 (2) Từ (1),(2) → Muoái Khí n n 0,15 (mol)   → muoái 16,8 M 112 (g / mol) 0,15           2M 60 M 2M 80 16 M 23 Muoái → M = 23 (Na – Sodium) Bài 4: Dung dịch X chứa 8,36 gam hỗn hợp hydroxide của 2 kim loại hóa trị I. Để trung hoà X cần dùng tối thiểu 500 ml dung dịch HCl 0,55M. Biết hydroxide của kim loại có nguyên tử khối lớn hơn chiếm 20% số mol hỗn hợp. Xác định kí hiệu hoá học của 2 kim loại. Hướng dẫn - Gọi A, B là 2 kim loại hóa trị I (chọn MA < MB). Đặt công thức chung của hai hydroxide kim loại là MOH (A < M < B)
3 - Ta có: HCl n 0,5.0,55 0,275 (mol)   - Phương trình hóa học MOH + HCl  MCl + H2O - Theo phương trình hóa học: X MOH HCl 8,36 n n 0,275 (mol) M 30,4 (g / mol) 0,275           M 17 30,4 M 13,4 → A < 13,4 < B → A = 7: Lithium (Li = 7) - Đặt x là mol của hỗn hợp hydroxide (MOH), theo bài ta có: BOH AOH n 0,2x (mol) n 0,8x (mol)    - Theo bài ta có hệ phương trình: 0,8x 0,2x 0,275 x 0,275 24.0,8x (B 17).0,2x 8,36 B 39 (K potassium)                Bài 5: Cho 12,78 gam hỗn hợp muối NaX và NaY (X, Y là 2 nguyên tố thuộc nhóm VIIA, ở 2 chu kì liên tiếp, X đứng trước Y) vào dung dịch AgNO3 dư thu được 25,53 gam kết tủa. Xác định công thức hóa học và % khối lượng của muối NaX trong hỗn hợp đầu Hướng dẫn - X, Y là 2 nguyên tố thuộc nhóm VIIA, ở 2 chu kì liên tiếp → Gọi công thức chung của X, Y là B → công thức chung của hai muối là NaB ( M M M X B Y   ) có số mol là a mol. - Phương trình phản ứng: NaB + AgNO3  NaNO3 + AgB↓ a a (mol) + Áp dụng tăng giảm khối lượng ta có: → ∆ m tăng = 108.a – 23.a = 25,53 – 12,78 = 12,75  a = 0,15 (mol)  NaB B 12,78 M 85,2 M 85,2 23 62,2 0,15        B 35,5 (Cl) M 62,2 80 (Br)     Hai muối là: NaCl: x (mol) và NaBr: y (mol) Theo bài ta có hệ phương trình: NaCl x y 0,15 x 0,06 0,06.58,5.100% %m 27,465%. 58,5.x 103.y 12,78 y 0,09 12,78                 Bài 6: Cho 6,2 g hỗn hợp 2 kim loại kiềm thuộc 2 chu kỳ liên tiếp trong bảng tuần hoàn phản ứng với H2O dư, thu được 2,479 lít khí (đkc) và dung dịch A. Tính thành phần % về khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu. Hướng dẫn:
4 - Đặt R là KHHH chung cho 2 kim loại kiềm đã cho; MR là khối lượng mol trung bình của 2 kim loại kiềm A và B, giả sử MA < MB → MA < MR < MB . - Phương trình hóa học: R 2HCl RCl H2    Theo phương trình hóa học: R H R 2 6,2 n 2n 0,2 mol M 31 0,2      → MA < 31 < MB - Theo bài 2 kim loại này thuộc 2 chu kì liên tiếp, nên 2 kim loại đó là: A là Na (23) và B là K (39) Bài 7. a. Cho 13,8 gam (A) là muối carbonate của kim loại kiềm vào 110 ml dung dịch HCl 2M. Sau phản ứng thấy còn acid trong dung dịch thu được và thể tích khí thoát ra V1 vượt quá 22311 ml. Viết phương trình phản ứng, tìm (A) và tính V1 (đkc). b. Hoà tan 13,8g (A) ở trên vào nước. Vừa khuấy vừa thêm từng giọt dung dịch HCl 1M cho tới đủ 180ml dung dịch acid, thu được V2 lit khí. Viết phương trình phản ứng xảy ra và tính V2 (đkc). Hướng dẫn: a/ - Phương trình hóa học M CO 2HCl 2MCl H O CO 2 3 2 2     - Theo PTHH ta có: M CO CO 2 3 2 n n  - Theo bài: CO M CO CO 2 2 3 2 2,2311 n 0,09 (mol) n n 0,09 (mol) 24,79      → M CO 2 3 13,8 M 153,33 0,09   (Giải thích cho hs: vì nếu lớn hơn hoặc bằng thì mol của CO2 thu được sẽ bằng hoặc nhỏ hơn 0,09) - Mặt khác vì HCl còn dư sau phản ứng: → M CO HCl M CO 2 3 2 3 1 0,11.2 13,8 n n = 0,11 (mol) M 125,45 2 2 0,11      → 125,45 < M2CO3 < 153,33 → 125,45 < 2M + 60 < 153,33 → 32,725 < M < 46,65 - M là kim loại kiềm → M là potassium (K). →   CO K CO CO 2 2 3 2 13,8 n n 0,1 mol V 0,1.24,79 2,479 L 138       b. Hòa tan K2CO3 vào nước được dung dịch K2CO3 - Thêm từ từ HCl và K2CO3, phương trình hóa học. 2 3 3 3 2 2 HCl K CO KHCO KCl HCl KHCO KCl CO H O       