Title CHUYÊN ĐỀ BÀI TOÁN HỖN HỢP CHIA PHẦN - GV.docx ✅

CHUYÊN ĐỀ BÀI TOÁN HỖN HỢP CHIA PHẦN A. PHƯƠNG PHÁP GIẢI - Thực tế bài toán hỗn hợp chia phần cũng giống như các bài toán tính theo phương trình hóa học khác. - Thực hiện các bước của bài toán tính theo phương trình. Xác định khối lượng, mol của các chất ở mỗi phần để thực hiện các yêu cầu của đề bài. - Nếu đề bài không nói hỗn hợp chia thành các phần bằng nhau thì ta hiểu đó là dạng bài chia phần không bằng nhau. + Thông thường ta sẽ biết được số mol và khối lượng của 1 phần. phần còn lại ta đặt một hằng số k bắt kì. (k là độ chênh lệch về tỉ lệ khối lượng giữa phần 1 và phần 2). + Giả sử số mol của phần 1 là a, b, c mol, thì số mol ở phần 2 sẽ là ka, kb, kc. - Ta sẽ lập phương trình theo 2 phần của đề bài để tìm ra k, hoặc rút gọn k để đi đến kết quả cuối cùng. B. BÀI TẬP VẬN DỤNG 1. Bài toán hỗn hợp chia phần bằng nhau Bài 1: Hỗn hợp A gồm Ba, Al, Mg được làm 3 phần bằng nhau: - Phần 1: Hòa tan vào nước dư thì sinh ra 9,916 lít khí H 2. - Phần 2: Hòa tan trong dd Ba(OH) 2 dư thì sinh ra 11,4034 lít H 2. - Phần 3: Hòa tan trong dd H 2 SO 4 loãng, dư thu được 15,122 lít H 2. Các pư xảy ra hoàn toàn, các thể tích khí đo ở đkc 1 bar, 25 o C. a) Viết các phương trình hóa học của phản ứng. b) Tính khối lượng mỗi kim loại trong A. Hướng dẫn a. Các phương trình hóa học xảy ra: - Phần 1: 2Hn0,4(mol) Ba + 2H 2 O → Ba(OH) 2 + H 2 (1) 2Al + Ba(OH) 2 + 2H 2 O → Ba(AlO 2 ) 2 + 3H 2 (2) - Phần 2: 2Hn0,46(mol) Ba + 2H 2 O → Ba(OH) 2 + H 2 (3) 2Al + Ba(OH) 2 + 2H 2 O → Ba(AlO 2 ) 2 + 3H 2 (4) - Phần 3: 2Hn0,61(mol) Ba + H 2 SO 4 → BaSO 4 + H 2 (5) 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (6) Mg + H 2 SO 4 → MgSO 4 + H 2 (7) b. Tính khối lượng mỗi kim loại trong A. - Nhận thấy ở 2 phần 1 và 2 đều chỉ xay ra 2 phương trình nhưng số mol của H 2 ở phần 2 lớn hơn phần 1. Nên ở phần 1 Ba phản ứng hết Al còn dư. - Phần 3 cho tác dụng với H 2 SO 4 dư tiếp tục thấy tăng lượng khí H 2 sinh ra do Mg bắt đầu tham gia phản ứng và cả 3 kim loại đều phản ứng hết. - Xét phần 1: gọi x là mol của Ba phản ứng → Theo phương trình hóa học (1,2) ta có: 2HBan4x0,4x0,1(mol)m3.0,1.13741,1(gam) - Xét phần 2: Gọi y là mol của Al phản ứng, theo phương trình hóa học (3, 4) ta có: 2HAln0,11,5y0,46y0,24(mol)m3.0,24.2719,44(gam)
- Xét phần 3: 2MgH(7)Mgnn0,610,460,15(mol)m3.0,15.2410,8(gam) Bài 2. Chia hỗn hợp X gồm K, Al, Mg làm 3 phần bằng nhau: - Phần 1: Tác dụng với nước dư sinh ra 9,916 lít khí. - Phần 2: Tác dụng dung dịch KOH dư thì thấy sinh ra 17,353 lít khí. - Phần 3 : Tác dụng với dung dịch HCl, phản ứng xong thu được 29,748 lít khí. Các thể tích khí đo ở điều kiện chuẩn a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b) Xác định % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X. Hướng dẫn a. Các phương trình hóa học xảy ra: - Phần 1: 2Hn0,4(mol) 2K + 2H 2 O → 2KOH + H 2 (1) 2Al + 2KOH + 2H 2 O → KAlO 2 + 3H 2 (2) - Phần 2: 2Hn0,7(mol) 2K + 2H 2 O → 2KOH + H 2 (3) 2Al + 2KOH + 2H 2 O → KAlO 2 + 3H 2 (4) - Phần 3: 2Hn1,2(mol) 2K + 2HCl → 2KCl + H 2 (5) 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 (6) Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 (7) b. Tính khối lượng mỗi kim loại trong A. - Nhận thấy ở 2 phần 1 và 2 đều chỉ xay ra 2 phương trình nhưng số mol của H 2 ở phần 2 lớn hơn phần 1. Nên ở phần 1 K phản ứng hết Al còn dư. - Phần 3 cho tác dụng với HCl tiếp tục thấy tăng lượng khí H 2 sinh ra do Mg bắt đầu tham gia phản ứng. - Xét phần 1: gọi x là mol của K phản ứng → Theo phương trình hóa học (1,2) ta có: 2HKn2x0,4x0,2(mol)m3.0,2.3923,4(gam) - Xét phần 2: Gọi y là mol của Al phản ứng, theo phương trình hóa học (3, 4) ta có: 2HAln0,11,5y0,7y0,4(mol)m3.0,4.2732,4(gam) - Xét phần 3: 2MgH(7)Mgnn1,20,70,5(mol)m3.0,5.2436(gam) → Khối lượng của hỗn hợp X: Xm23,432,43691,8(gam) - Thành phần % theo khối lượng mỗi chất trong X: KAlMg 23,4.100%32,4.100% %m25,5%;%m35,3%;%m39,2% 91,891,8 Bài 3. Chia hỗn hợp gồm Al, Ba, Fe thành 3 phần bằng nhau: - Phần 1: Tác dụng với nước dư sinh ra V lít khí - Phần 2: Tác dụng dung dịch Ba(OH) 2 dư thì thấy sinh ra 11V 8 lít khí - Phần 3 : Tác dụng với dd HCl, phản ứng xong thu được 7V 4 lít khí Các thể tích khí đo ở cùng nhiệt độ và áp suất a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra
b)Xác định % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X. Hướng dẫn a. Các phương trình hóa học xảy ra: - Phần 1: 2HnV(mol) Ba + 2H 2 O → Ba(OH) 2 + H 2 (1) 2Al + Ba(OH) 2 + 2H 2 O → Ba(AlO 2 ) 2 + 3H 2 (2) - Phần 2: 2H 11V n(mol) 8 Ba + 2H 2 O → Ba(OH) 2 + H 2 (3) 2Al + Ba(OH) 2 + 2H 2 O → Ba(AlO 2 ) 2 + 3H 2 (4) - Phần 3: 2H 7V n(mol) 4 Ba + 2HCl → BaCl 2 + H 2 (5) 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 (6) Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 (7) b. Tính khối lượng mỗi kim loại trong A. - Nhận thấy: 222H(p1)H(p2)H(p3)nnn → Nên ở phần 1 Ba phản ứng hết Al còn dư; Ở phần 2 Ba và Al hết. - Xét phần 1: gọi x là mol của Ba phản ứng → Theo phương trình hóa học (1,2) ta có: 2Hn4xV(mol) - Xét phần 2: Gọi y là mol của Al phản ứng, theo phương trình hóa học (3, 4) ta có: 2H 11.4x nx1,5yx1,5y4,5x = 1,5yy3x(I) 8 - Xét phần 3: 2FeH(7)Fe 7V11V3V3.4x nnn1,5x(mol) 4888 → Khối lượng của hỗn hợp X: Xm3x(1373.27+1,5.56)906x(gam) - Thành phần % theo khối lượng mỗi chất trong X: BaAlFe 3x.137.100%3.3x.27.100% %m45,36%;%m26,82%;%m27,82% 906x906x Bài 4: Hỗn hợp X gồm Na, Al, Fe có khối lượng m (gam). Tiến hành 3 TN sau: - TN1: Cho m (gam) X vào nước dư thu được V (lít) H 2. - TN2: Cho m (gam) X vào dung dịch NaOH dư thu được 11V 8 lít H 2. - TN3: Cho m (gam) X vào dung dịch H 2 SO 4 loãng dư thu được 19V 8 (lít) H 2. Các thể tích khí đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X. Hướng dẫn a. Các phương trình hóa học xảy ra: - Phần 1: 2HnV(mol)
2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 (1) 2Al + 2NaOH + 2H 2 O → NaAlO 2 + 3H 2 (2) - Phần 2: 2H 11V n(mol) 8 2Na + 2H 2 O → NaOH + H 2 (3) 2Al + 2NaOH + 2H 2 O → NaAlO 2 + 3H 2 (4) - Phần 3: 2H 19V n(mol) 8 2Na + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + H 2 (5) 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (6) Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 (7) b. Tính khối lượng mỗi kim loại trong A. - Nhận thấy: 222H(p1)H(p2)H(p3)nnn → Nên ở phần 1 Na phản ứng hết Al còn dư; Ở phần 2 Na và Al hết. - Xét phần 1: gọi x là mol của Na phản ứng → Theo phương trình hóa học (1,2) ta có: 2Hn2xV(mol) - Xét phần 2: Gọi y là mol của Al phản ứng, theo phương trình hóa học (3, 4) ta có: 2H 11.2x3x n0,5x1,5y0,5x1,5yy(I) 82 - Xét phần 3: 2FeH(7)Fe 19V11V nnVn2x(mol) 88 → Khối lượng của hỗn hợp X: X 3.27 m3x(23+2.56)526,5x(gam) 2 - Thành phần % theo khối lượng mỗi chất trong X: NaAlFe 3x.23.100%3.1,5x.27.100% %m13,1%;%m23,07%;%m63,83% 526,5x526,5x Bài 5. Hỗn hợp A gồm MgO và Al 2 O 3 . Chia A làm hai phần bằng nhau, mỗi phần có khối lượng là 19,88 gam. Cho phần I tác dụng với 200 ml dung dịch HCl, sau khi kết thúc phản ứng, làm bay hơi cẩn thận hỗn hợp thu được 47,38 gam chất rắn khan. Cho phần II tác dụng với 400 ml dd HCl như ở thí nghiệm trên, sau khi kết thúc phản ứng làm bay hơi cẩn thận thu được 50,68 gam chất rắn khan. a) Viết các phương trình hóa học. b) Tính nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng. c) Tính thành phần % theo khối lượng của mỗi oxide trong hỗn hợp A. Hướng dẫn - Gọi x, y là mol của MgO và Al 2 O 3 ở mỗi phần 40x102y19,88(I) a) Các phương trình hóa học: MgO + 2HCl → MgCl 2 + H 2 O (1)