Tiêu đề Chuyên đề 12 - Định luật bảo toàn nguyên tố.docx ✅

Tên Chuyên Đề: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ Phần A: Lí Thuyết A. PHƯƠNG PHÁP 1. Nội dung định luật: “Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố X bất kỳ trước và sau phản ứng là luôn bằng nhau”.  Điểm mấu chốt của phương pháp là phải xác định được đúng các hợp phần có chứa nguyên tố X ở trước và sau phản ứng, áp dụng ĐLBT nguyên tố với X để rút ra mối quan hệ giữa các hợp phần từ đó đưa ra kết luận chính. 2. Phạm vi sử dụng 1. Bảo toàn nguyên tố trong 1 chất Ta có: nguyªntöchÊtnn(sènguyªn töcña chÊt ®ã) Ví dụ: 3434 BTNT.FeBTNT.O 34FeFeOOFeOTrong FeO:n3n;n4n 2. Bảo toàn nguyên tố cho 1 phản ứng Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố trước và sau phản ứng luôn bằng nhau Ví dụ: 3. Bảo toàn nguyên tố cho hỗn hợp nhiều chất phản ứng Ví dụ 1: 33 32 232 Al(NO)NOFe HNO muèiHO NOCuCu(NO)    3332 333322 BTNT.AlBTNT.Cu FeFe(NO)CuCu(NO) BTNT.N HNOAl(NO)Cu(NO)NONO nn; nn n3n2nnn   Ví dụ 2: 32243HNO 2 24 FeSFe(SO) NOHO CuSCuSO    222434 BTNT.S FeSCuSFe(SO)CuSO2nn3nn 4. Bảo toàn nguyên tố cho toàn bộ quá trình phản ứng (BTNT đầu→cuối) Ví dụ 1: 0 2 22HCl d­NaOH d­t 3423KK(O) 33 FeClFe(OH) FeO FeO FeClFe(OH)    3423 BTNT.Fe (®Çucuèi) FeOFeO3n2n
Ví dụ 2: 3 2333 HNOCO 33 3423 23 BTNT.Fe (®Çucuèi) FeOFeOFe(NO) Fe FeOFeO Fe(NO) FeOFeO FeO n2nn           Chú ý: + Hạn chế viết phương trình phản ứng mà viết sơ đồ phản ứng biểu diễn sự biến đổi của nguyên tố đang cần quan tâm + Từ số mol của nguyên tố chúng ta quan tâm sẽ tính ra được số mol của các chất + Số mol nguyên tố trong hợp chất bằng số nguyên tử của nguyên tố đó trong hợp chất nhân với số mol hợp chất chứa nguyên tố đó Giả sử ta có hợp chất A x B y  có số mol là a (mol). Khi đó số mol nguyên tố A và B trong hợp chất là:  Phần B: Bài Tập Được Phân Dạng Dạng 1. Từ nhiều chất ban đầu tạo thành một sản phẩm. A. Phương pháp: Từ dữ kiện đề bài → số mol của nguyên tố X trong các chất đầu → tổng số mol trong sản phẩm tạo thành → số mol sản phẩm. Thường áp dụng với một số bài toán sau - Hỗn hợp kim loại và oxide kim loại → Hydroxide kim loại → oxide - Al và Al 2 O 3 + các oxide sắt hỗn hợp rắn → hydroxide → Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 B. Ví dụ minh họa: Ví dụ 1: Hoà tan hỗn hợp X gồm 0,2 mol Fe và 0,1 mol Fe 2 O 3 vào dung dịch HCl dư được dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với NaOH dư thu được kết tủa. Lọc kết tủa, rửa sạch đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Y. Tính giá tri của m Hướng dẫn giải Sơ đồ: X D Y
Theo BTNT với Fe: = + m Y = 0,2.160 = 32 (g) Ví dụ 2: Hoà tan 10 gam hỗn hợp bột Fe và FeO bằng một lượng dung dịch HCl vừa đủ thấy thoát ra 1,2395 lít khí (đkc). Dung dịch thu được cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa tách ra đem nung trong không khí đến lượng không đổi thu được chất rắn nặng m gam. Tìm giá trị của m Hướng dẫn giải Ta có: Fe + 2HCl → FeCl 2  + H 2 0,05 ← 0,05 m Fe  = 0,05.56 = 2,8g → m FeO  = 10 – 2,8 = 7,2g n FeO  = 7,2 : 72 = 0,1 mol Theo BTNT với Fe: = + = = 0,075 mol → m = 0,075 x 160 = 12g Bài tập giải chi tiết Câu 1: Đun nóng hỗn hợp bột X gồm 0,06 mol Al, 0,01 mol Fe 3 O 4 , 0,015 mol Fe 2 O 3 và 0,02 mol FeO một thời gian. Hỗn hợp Y thu được sau phản ứng được hoà tan hoàn toàn vào dung dịch HCl dư, thu được dung dịch Z. Thêm NH 3 vào Z cho đến dư, lọc kết tủa T, đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là? Hướng dẫn giải Sơ đồ: X Z Y Theo BTNT với Al: = = 0,03 mol Theo BTNT với Fe: = + + → m = 0,06.102 + 0,04.160 = 9,46 (g) Câu 2: Hỗn hợp chất rắn X gồm 0,1 mol Fe 2 O 3 và 0,1 mol Fe 3 O 4 . Hoà tan hoàn toàn X bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch Y. Cho NaOH dư vào Y, thu được kết tủa Z. Lọc lấy kết tủa, rửa sạch rồi đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thì thu được chất rắn có khối lượng là Hướng dẫn giải Sơ đồ: X Y
Theo BTNT với Fe: = + m = 0,25.160 = 40 (g) Câu 3: Cho hỗn hợp gồm 0,3 mol Fe, 0,15 mol Fe 2 O 3 và 0,1 mol Fe 3 O 4 tác dụng vừa đủ với dung dịch H 2 SO 4 loãng thu được dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn C. Giá trị của m là: A. 70. B. 72. C. 65. D. 75. Hướng dẫn giải: ︸ 0 24 2) 232334 23 42HSONaOH d­t 23KK(O 2433 BTNT.Fe (®Çucuèi) FeO (cuèi)FeFeO (®Ç 0,3 mol 23 0,15 mol 34 0,1 mol u)FeO FeO FeSOFe(OH) AFeO Fe(SO)F Fe FeO Fe e(OH) 2nn23n O n n                 (cuèi) 0,32.0,153.0,1 0,45mol m = 72gam §¸p ¸n B 2   Câu 4: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,27 gam bột nhôm và 2,04 gam bột Al 2 O 3 trong dung dịch NaOH dư thu được dung dịch X. Cho CO 2 dư tác dụng với dung dịch X thu được kết tủa Y, nung Y ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Z. Biết hiệu suất các phản ứng đều đạt 100%. Khối lượng của Z là Hướng dẫn giải Sơ đồ: X X Z n Al = = 0,01 mol, = = 0,02 mol, Theo BTNT với Al: = + → m Z = 0,025.102 = 2,55 (g) Câu 5: Cho 1,56 gam hỗn hợp gồm Al và Al 2 O 3 phản ứng hết với dung dịch HCl (dư), thu được V lít khí H 2 (đkc) và dung dịch X. Nhỏ từ từ dung dịch NH 3 đến dư vào dung dịch X thu được kết tủa, lọc hết lượng kết tủa, nung đến khối lượng không đổi thu được 2,04 gam chất rắn. Giá trị của V là Hướng dẫn giải Câu 6: Dung dịch X gồm Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , NaHCO 3 . Chia X thành hai phần bằng nhau :