Tiêu đề CĐ8-BÀI TOÁN HỖN HỢP CHIA PHẦN-GV.pdf ✅

1 CHUYÊN ĐỀ BÀI TOÁN HỖN HỢP CHIA PHẦN A. PHƢƠNG 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 H2. - Phần 2: Hòa tan trong dd Ba(OH)2 dư thì sinh ra 11,4034 lít H2. - Phần 3: Hòa tan trong dd H2SO4 loãng, dư thu được 15,122 lít H2. Các pư xảy ra hoàn toàn, các thể tích khí đo ở đkc 1 bar, 25oC. a) Viết các phương trình hóa học của phản ứng. b) Tính khối lượng mỗi kim loại trong A. Hƣớng dẫn a. Các phƣơng trình hóa học xảy ra: - Phần 1: H2 n 0,4 (mol)  Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 (1) 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2 (2) - Phần 2: H2 n 0,46 (mol)  Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 (3) 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2 (4) - Phần 3: H2 n 0,61(mol)  Ba + H2SO4 → BaSO4 + H2 (5) 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (6) Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 (7)
2 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 H2 ở phần 2 lớn hơn phần 1. Nên ở phần 1 Ba phản ứng hết Al còn dư. - Phần 3 cho tác dụng với H2SO4 dư tiếp tục thấy tăng lượng khí H2 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: H Ba 2 n 4x 0,4 x 0,1(mol) m 3.0,1.137 41,1(gam)        - Xét phần 2: Gọi y là mol của Al phản ứng, theo phương trình hóa học (3, 4) ta có: H Al 2 n 0,1 1,5y 0,46 y 0,24 (mol) m 3.0,24.27 19,44 (ga         m) - Xét phần 3: Mg H (7) Mg 2 n n 0,61 0,46 0,15 (mol) m 3.0,15.24 10,8 (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. Hƣớng dẫn a. Các phƣơng trình hóa học xảy ra: - Phần 1: H2 n 0,4 (mol)  2K + 2H2O → 2KOH + H2 (1) 2Al + 2KOH + 2H2O → KAlO2 + 3H2 (2) - Phần 2: H2 n 0,7 (mol)  2K + 2H2O → 2KOH + H2 (3) 2Al + 2KOH + 2H2O → KAlO2 + 3H2 (4) - Phần 3: H2 n 1,2 (mol)  2K + 2HCl → 2KCl + H2 (5) 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (6) Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 (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 H2 ở phần 2 lớn hơn phần 1. Nên ở phần 1 K phản ứng hết Al còn dư.
3 - Phần 3 cho tác dụng với HCl tiếp tục thấy tăng lượng khí H2 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: H K 2 n 2x 0,4 x 0,2 (mol) m 3.0,2.39 23,4 (gam)        - Xét phần 2: Gọi y là mol của Al phản ứng, theo phương trình hóa học (3, 4) ta có: H Al 2 n 0,1 1,5y 0,7 y 0,4 (mol) m 3.0,4.27 32,4 (gam)         - Xét phần 3: Mg H (7) Mg 2 n n 1,2 0,7 0,5 (mol) m 3.0,5.24 36 (gam)        → Khối lượng của hỗn hợp X: m 23,4 32,4 36 91,8 (gam) X     - Thành phần % theo khối lượng mỗi chất trong X: K Al Mg 23,4.100% 32,4.100% %m 25,5%; %m 35,3%; %m 39,2% 91,8 91,8      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. Hƣớng dẫn a. Các phƣơng trình hóa học xảy ra: - Phần 1: H2 n V (mol)  Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 (1) 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2 (2) - Phần 2: H2 11V n (mol) 8  Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 (3) 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2 (4) - Phần 3: H2 7V n (mol) 4  Ba + 2HCl → BaCl2 + H2 (5) 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (6) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (7)
4 b. Tính khối lượng mỗi kim loại trong A. - Nhận thấy: H (p1) H (p2) H (p3) 2 2 2 n n n   → 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: H2 n 4x V (mol)   - Xét phần 2: Gọi y là mol của Al phản ứng, theo phương trình hóa học (3, 4) ta có: H2 11.4x n x 1,5y x 1,5y 4,5x = 1,5y y 3x (I) 8         - Xét phần 3: 2 Fe H (7) Fe 7V 11V 3V 3.4x n n n 1,5x (mol) 4 8 8 8        → Khối lượng của hỗn hợp X: m 3x(137 3.27+1,5.56) 906x (gam) X    - Thành phần % theo khối lượng mỗi chất trong X: Ba Al Fe 3x.137.100% 3.3x.27.100% %m 45,36%; %m 26,82%; %m 27,82% 906x 906x      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) H2. - TN2: Cho m (gam) X vào dung dịch NaOH dư thu được 11V 8 lít H2. - TN3: Cho m (gam) X vào dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 19V 8 (lít) H2. Các thể tích khí đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X. Hƣớng dẫn a. Các phƣơng trình hóa học xảy ra: - Phần 1: H2 n V (mol)  2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (1) 2Al + 2NaOH + 2H2O → NaAlO2 + 3H2 (2) - Phần 2: H2 11V n (mol) 8  2Na + 2H2O → NaOH + H2 (3) 2Al + 2NaOH + 2H2O → NaAlO2 + 3H2 (4) - Phần 3: H2 19V n (mol) 8 