Title BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH KHOẢNG GIÁ TRỊ CỦA CHẤT - GV.docx ✅

BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH KHOẢNG BIẾN THIÊN CỦA CHẤT A. PHƯƠNG PHÁP GIẢI: I. Các dạng thường gặp - Hỗn hợp (có tính chất tương tự nhau) phản ứng với chất X (lấy thiếu hoặc thay đổi lượng chất). - Nếu lượng chất X lấy vào phản ứng thay đổi thì lượng sản phẩm tạo ra từ hỗn hợp cũng thay đổi trong một khoảng nào đó (khoảng biến thiên). → Yêu cầu: Xác định khoảng biến thiên giá trị lượng chất tham gia (hoặc sản phẩm) min< m < max. II. Phương pháp giải: 1. Nếu đã biết lượng của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu → biện luận theo thứ tự phản ứng - Ta xét 2 trường hợp: + Trường hợp 1: A phản ứng trước X → tính được lượng cần tìm là m 1 ​ + Trường hợp 2: B phản ứng trước X → tính được lượng cần tìm là m 2 ​ → Biện luận: Vì các phản ứng song song nên giá trị thực của m là khoảng biến thiên:  m 1 ​ < m <m 2 ​ ( hoặc m 2 ​ < m < m 1 ​) 2. Nếu đã biết tổng lượng hai chất A, B mà chưa biết lượng mỗi chất → biện luận theo hàm lượng chất trong hỗn hợp - Ta xét 2 trường hợp: + Trường hợp 1: Giả sử hỗn hợp chỉ có A → tính được lượng cần tìm là m 1 ​. + Trường hợp 2: Giả sử hỗn hợp chỉ có B → tính được lượng cần tìm là m 2 ​. → Biện luận: Vì hỗn hợp có cả 2 chất nên giá trị thực của m là khoảng biến thiên:  m 1 ​< m < m 2 ​ (hoặc m 2 ​ < m < m 1 ​) 3. Dựa vào giới hạn của đại lượng đã biết → khoảng biến thiên của đại lượng chưa biết - Đối với một hỗn hợp chứa 2 chất bất kỳ A, B: Hoãn hôïpHoãn hôïp Hoãn hôïpAhoaëcBhoãn hôïp ChaátnaënghônChaát nheï hôn mm n0nn MM B. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Hòa tan hỗn hợp 6,4 gam CuO và 16 gam Fe 2 ​O 3 ​ trong 320 ml dung dịch HCl 2M. Sau phản ứng có m gam chất rắn không tan. Xác định khoảng biến thiên của m? Hướng dẫn 23CuO 6,4 n0,08(mol)0,1(mol) 80160FeOHCl 16 ; n= ; n = 0,32.2 = 0,64(mol) + Trường hợp 1: Nếu CuO phản ứng trước: - Phương trình hóa học: CuO + 2HCl  CuCl 2 + H 2 O 0,08 0,16 (mol)
Fe 2 O 3 + 6HCl  3FeCl 2 + 3H 2 O - Ban đầu: 0,1 (0,64 – 0,16) (mol) - Pứng: 0,08 0,48 - Sau pư: 0,02 0  m 1 = FeOm (dư) = 0,02.160 = 3,2 (gam) + Trường hợp 2: Nếu Fe 2 O 3 phản ứng trước: Fe 2 O 3 + 6HCl  3FeCl 2 + 3H 2 O 0,1 0,6 (mol) CuO + 2HCl  CuCl 2 + H 2 O - Ban đầu: 0,08 (0,64 – 0,6) (mol) - Pứng: 0,02 0,04 - Sau pư: 0,06 0  m 2 = CuO (dư) = 0,06.80 = 4,8 (gam) - Thực tế CuO và FeO phản ứng đồng thời nên  3,2 gam < m < 4,8 gam Bài 2: Cho hỗn hợp gồm 8 gam CuO và 3,6 gam FeO vào trong 300ml dung dịch HCl 0,8M. Sau phản ứng có m gam chất rắn không tan. Hỏi m nằm trong khoảng nào ? Hướng dẫn CuO 8 n0,1(mol)0,05(mol) 80FeOHCl 3,6 ; n= ; n = 0,3.0,8 = 0,24(mol) 72 + Trường hợp 1: Nếu CuO phản ứng trước: - Phương trình hóa học: CuO + 2HCl  CuCl 2 + H 2 O 0,1 0,2 (mol) FeO + 2HCl  2FeCl 2 + H 2 O - Ban đầu: 0,05 (0,24 – 0,2) (mol) - Pứng: 0,02 0,04 - Sau pư: 0,03 0  m 1 = m FeO (dư) = 0,03.72 = 2,16 (gam) + Trường hợp 2: Nếu FeO phản ứng trước: FeO + 2HCl  FeCl 2 + H 2 O 0,05 0,1 (mol) CuO + 2HCl  CuCl 2 + H 2 O - Ban đầu: 0,1 (0,24 – 0,1) (mol) - Pứng: 0,07 0,14 - Sau pư: 0,03 0  m 2 = CuO (dư) = 0,03.80 = 2,4 (gam) - Thực tế CuO và FeO phản ứng đồng thời nên  3,2 gam < m < 4,8 gam Bài 3: Cho 28,1 gam quặng dolomit gồm MgCO 3 ; BaCO 3 (%MgCO 3 = a%) vào dung dịch HCl dư thu được V (lít) CO 2 (ở đkc). Xác định V (lít). Hướng dẫn: - Theo bài ra ta có PTHH:
MgCO 3 + 2HCl  MgCl 2 + H 2 O + CO 2 (1) x (mol) x (mol) BaCO 3 + 2HCl  BaCl 2 + H 2 O + CO 2 (2) y (mol) y (mol) - Nếu hỗn hợp chỉ có MgCO 3 hoặc BaCO 3 theo phương trình hóa học: → 233COBaCOMgCOnnn 22COCO 28,128,1 n0,143n0,3345 19784 - Vậy thể tích khí CO 2 thu được ở đkc là: 2CO3,545(lít)n8,3(lít) Bài 4: Nhiệt phân hoàn toàn 20 gam hỗn hợp A: MgCO 3 , CaCO 3 , BaCO 3 thì thu được khí B. Cho khí B hấp thụ hết vào trong dung dịch nước vôi trong thì thu được 10 gam kết tủa và dung dịch C. Đun nóng dung dịch C tới phản ứng hoàn toàn thì thấy tạo thành thêm 6 gam kết tủa. Hỏi % khối lượng của MgCO 3 nằm trong khoảng nào ? Hướng dẫn - Gọi x, y, z lần lượt là số mol MgCO 3 , CaCO 3 , BaCO 3 trong 20 gam hỗn hợp - Theo bài: + Trước khi đun: 3CaCO 10 n0,1(mol) 100 + Sau khi đun lượng kết tủa tăng thêm: 3CaCO 6 n0,06(mol) 100 - Các phương trình phản ứng: o o o 2 t t 32 3 t 2 3 (1) x x x (2) y y y (3) z z z MgCOMgO  CO CaCOCaO  CO BaCOBaO  CO       CO2nn(xyz) hoãn hôïp (mol) CO 2 + Ca(OH) 2  CaCO 3  + H 2 O (4) 2CO 2 + Ca(OH) 2  Ca(HCO 3 ) 2 (5) Ca(HCO 3 ) 2 0 t  CaCO 3  + H 2 O + CO 2  (6) - Theo phản ứng (4 ,5, 6): 2332COCaCCa(HCO)nn2n0,22(mol)O → Ta có: 84x100y197z20 xyz0,22 (I) (II)(ñk: 0 < x, y, z < 0,22)     - Giả sử y = 0 3MgCO 84x197z20x0,20650,2065.84.100% %m86,73% xz0,22z0,013420     - Giả sử z = 0 3MgCO 84x100y20x0,1250,125.84.100% %m52,5% xy0,22y0,09520     → Thực tế trong hỗn hợp có cả 3 chất nên 3MgCO52,5%%m86,73%
Bài 5: Một bình kín dung tích 9,916 lít (đkc) chứa đầy hỗn hợp X gồm N 2 , O 2 , SO 2 (tỉ lệ mol tương ứng là 2:1:1). Đốt cháy hết một lượng Sulfur (S) trong hỗn hợp X rồi đưa bình về nhiệt độ ban đầu thì thu được hỗn hợp khí Y. Biết Y/Xd1,1684 . a) Xác định % thể tích của hỗn hợp khí Y. b) Chứng minh: khi lượng S (sulfur) biến đổi thì Y/X1d1,21 . Hướng dẫn - Ta có: X 9,916 n0,4(mol) 24,79  22SOOnn = 1 0,40,1(mol) 4 ; 2Nn0,2(mol) - Đặt x là mol của O 2 phản ứng với S. - Phương trình hóa học:  o 22 t  S   OSO  xx     xmol  a) Ta có: XY 0,2.280,1.320,1.64 M38(g/mol)M38.1,168444,4(g/mol) 0,4   → Y gồm: N 2 : (0,2); O 2 (0,1 – x); SO 2 (0,1 + x) → Yn(0,20,1x0,1x)0,4(mol) - Bảo toàn khối lượng ta có: XSYmmm0,4.3832x44,4.0,4x0,08(mol) → Hỗn hợp Y 222N:0,2(mol);O:0,02(mol);SO:0,18(mol) - Phân trăm theo thể tích mỗi khí trong Y: → (O 2 0,02 %V100%5% 0,4trong Y) ; (SO 2 0,18 %V100%45% 0,4 trong Y)  (N 2 %V50% trong Y) b) Ta có: Y 0,4.3832x M(3880x) 0,4   (g/mol) - Theo phương trình hóa học: 2OSS(max)nnn0,1(mol) - Khi số mol S thay đổi thì: 0 < x  0,1 + Nếu x = 0 YXY/XMM38(g/mol)d1 + Nếu x = 0,1 Y/X 38800,1 d1,21 38   → Vậy khi số mol S thay đổi thì : Y/X1d1,21 Bài 6: Cho 6,4 gam hỗn hợp X gồm MgO và Fe 2 O 3 vào trong 300 ml dung dịch H 2 SO 4 0,3M, đến khi phản ứng hoàn toàn, xử lý phần dung dịch sau phản ứng thì thu được m (gam) muối khan. Xác định giá trị m. Hướng dẫn - Theo bài:  24HSOn0,3.0,30,09mol  - Ta có : 24HSO 6,46,4 0,04n0,090,16 16040 → H 2 SO 4 thiếu. - Nếu hỗn hợp chỉ có MgO → MgO(n0,16(mol) giaû thieát)