Bài tập các phương pháp giải

PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ

Nguyên tắc chung của phương pháp này là dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố (BTNT): “Trong các phản ứng hóa học thông thường, các nguyên tố luôn được bảo toàn”.

Điều này có nghĩa là: Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố X bất kì trước và sau phản ứng là luôn bằng nhau.

VD1 : Hỗn hợp chất rắn A gồm 0,1 mol Fe₂O₃ và 0,1 mol Fe₃O₄. Hòa tan hoàn toàn A bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch B. Cho NaOH dư vào B, thu được kết tủa C. Lọc lấy kết tủa, rửa sạch rồi đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn D. Tính m.

VD2 : Tiến hành crackinh ở nhiệt độ cao 5,8 gam butan. Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí X gồm CH₄, C₂H₆, C₂H₄, C₃H₆ và C₄H₁₀. Đốt cháy hoàn toàn X trong khí oxi dư, rồi dẫn toàn bộ sản phẩm sinh ra qua bình đựng H₂SO₄ đặc. Tính độ tăng khối lượng của bình H₂SO₄ đặc.

VD3 : Hỗn hợp khí A gồm một ankan, một anken, một ankin và hiđro. Chia A thành 2 phần có thể tích bằng nhau rồi tiến hành 2 thí nghiệm sau:

Phần 1: đem đốt cháy hoàn toàn rồi dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng H₂SO₄ đặc, bình 2 đựng nước vôi trong dư. Sau phản ứng cân thấy khối lượng bình 1 tăng 9,9 gam, bình 2 tăng 13,2 gam.

Phần 2: dẫn từ từ qua ống đựng bột Ni nung nóng thu được hỗn hợp khí B. Đốt cháy hoàn toàn khí B rồi dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng nước vôi trong dư, thấy khối lượng bình nước vôi trong tăng m gam. Tìm giá trị của m.

PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON

Nguyên tắc của phương pháp: “Khi có nhiều chất oxi hóa hoặc chất khử trong hỗn hợp phản ứng (nhiều phản ứng hoặc phản ứng qua nhiều giai đoạn) thì tổng số mol electron mà các phân tử chất khử cho phải bằng tổng số mol electron mà các chất oxi hóa nhận”. Đây chính là nội dung của định luật bảo toàn electron trong phản ứng oxi hóa – khử.

Điều quan trọng nhất khi áp dụng phương pháp này đó là việc phải nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối của các chất oxi hóa và các chất khử, nhiều khi không cần quan tâm đến việc cân bằng phản ứng hóa học xảy ra.

VD1 : Hoà tan hoàn toàn 19,2 gam kim loại M trong dung dịch HNO₃ dư thu được 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO₂ và NO có tỉ lệ thể tích 3:1. Xác định kim loại M.

VD2 : Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam Fe vào HNO₃ dư, thu được dung dịch A và 6,72 lít hỗn hợp khí B gồm NO và một khí X, với tỉ lệ thể tích là 1:1. Xác định khí X.

VD3 : Nung m gam sắt A ngoài không khí sau một thời gian biến thành hỗn hợp B có khối lượng 12 gam gồm Fe và các oxit FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃. Cho B tác dụng hoàn toàn với axit nitric dư thấy giải phóng ra 2,24 lít khí duy nhất NO. Tính khối lượng m của A?

PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

Nguyên tắc của phương pháp: “Trong một dung dịch nếu tồn tại đồng thời các ion dương và âm thì theo định luật bảo toàn điện tích: tổng số điện tích dương bằng tổng số điện tích âm”. Đây chính là cơ sở để thiết lập phương trình biểu diễn mối liên hệ giữa các ion trong dung dịch.

VD1 : Kết quả xác định nồng độ mol/lít của các ion trong một dung dịch như sau: Na⁺ : 0,05; Ca²⁺ : 0,01; NO₃^- : 0,01; Cl^- : 0,04; HCO₃^- : 0.025. Hỏi kết quả đó đúng hay sai? Tại sao?

VD2 : Lập biểu thức liên hệ giữa a, b, c, d trong dung dịch chứa a mol Na⁺, b mol Ca²⁺, c mol HCO₃^- và d mol Cl^-

Bài tập củng cố

4

1. Dung dịch X có chứa a mol Na+, b mol Mg2+, c mol Cl¯ và d mol SO 2- . Biểu thức nào dưới đây là đúng?

A. a + 2b = c + 2d B. a + 2b = c + d C. a + b = c + d D. 2a + b = 2c + d

2. Crackinh 5,8 gam C4H10 thu được hỗn hợp khí X. Khối lượng H2O thu được khi đốt cháy hoàn toàn X là: (9 gam)

3. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm CH4, C3H6 và C4H10 thu được 4,4 gam CO2 và 2,52 gam H2O, m có giá trị là: (1,48 gam)

4. Cho 11,2 lít (đktc) axetilen hợp H2O (HgSO4, 80oC). Khối lượng CH3CHO tạo thành là: (22 gam)

5. Lấy m gam bột sắt cho tác dụng với clo thu được 16,25 gam muối sắt clorua. Hòa tan hoàn toàn cũng lượng sắt đó trong axit HCl dư thu được a gam muối khan. Giá trị của a (gam) là: (12,7 gam)

6. Hòa tan hỗn hợp gồm 0,2 mol Fe và 0,1 mol Fe2O3 vào dung dịch HCl dư được dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng với NaOH dư thu được kết tủa. Lọc kết tủa, rửa sạch, sấy khô, nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là bao nhiêu? (32 gam)

7. Hòa tan hoàn toàn 13,92 gam Fe3O4 bằng dung dịch HNO3 thu được 448 ml khí NxOy (đktc). Xác định NxOy? (NO₂)

8. Đốt cháy hỗn hợp hai este no, đơn chức ta thu được 1,8 gam H2O. Thủy phân hoàn toàn hỗn hợp 2 este trên ta thu được hỗn hợp X gồm rượu và axit. Nếu đốt cháy 1/2 hỗn hợp X thì thể tích CO2 thu được là bao nhiêu? A. 1,12 lít B. 2,24 lít C. 3,36 lít D. 4,48 lít

9. Một hỗn hợp X gồm 0,04 mol Al và 0,06 mol Mg. Nếu đem hỗn hợp này hòa tan hoàn toàn trong HNO3 đặc thu được 0,03 mol sản phẩm X do sự khử của N+5. Nếu đem hỗn hợp đó hòa tan trong H2SO4 đặc, nóng cũng thu được 0,03 mol sản phẩm Y do sự khử của S+6. X và Y là:

A. NO2 và H2S B. NO2 và SO2 C. NO và SO2 D. NH4NO3 và H2S

10. Cho 1,35 gam hçn hîp gåm Cu, Mg, Al t¸c dung víi HNO₃ d­ thu ®­îc 1,12 lit hçn hîp NO + NO₂ cã M= 42,8 (dvc). TÝnh tæng khèi l­îng muèi nitrat sinh ra? (V c¸c khÝ ë ®ktc)

11. Hoµ tan hÕt 4,43 gam hçn hîp gåm Al vµ Mg trong HNO₃ lo·ng thu ®­îc dung dÞch A vµ 1,568 lit (®ktc) hçn hîp hai khÝ kh«ng mµu cã khèi l­îng 2,59 gam trong ®ã cã mét khÝ ho¸ thµnh mµu n©u ttrong k/khÝ.

1. TÝnh % theo khèi l­îng cña mçi kim lo¹i trong hçn hîp.

2. TÝnh sè mol HNO₃ ®· ph¶n øng.

3. Khi c« c¹n dung dÞch A th× thu ®­îc bao nhiªu gam muèi khan?

12. Cho 2,13 gam hh x gồm 3 kim loại Mg , Cu, Al , tác dụng hoàn toàn với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit khối lượng 3,33 gam , thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để hoà tan hết Y là: 75 ml

13. Cho V lit hỗn hợp khí ở đktc gồm CO và H₂ phản ứng với lượng dư hỗn hợp CuO và Fe₃O₄ nung nóng , Sau khi các phản ứng đã xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam . Giá trị của V là : 0,448 lit

14. Đun nóng hỗn hợp gồm 0,06 mol C₂H₂ và 0,04 mol H₂ với xúc tác Ni, thu được hh khí Y, Dẫn toàn bộ hhY qua dd Brom dư thì còn lại 0,448 lit hh khí Z có tỉ khối với O₂ là 0,5. Khối lượng dd brom tăng là : 1,32 gam

15. Hh X có tỉ khối với H₂ là 21,2 gồm propen , propan và propin. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X , tổng khối lượng CO₂và H₂O thu được là : 18,96 gam

16. Một dung dịch chứa 0,1 mol Fe²⁺, 0,2 mol Al³⁺, x mol Cl^- và y mol SO₄^2-. Tính x, y biết rằng cô cạn dung dịch thu được 46,9 gam chất rắn khan. (x = 0,2; y = 0,3)

17. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit HNO3 vừa đủ thu được dd X chỉ chứa 2 muối sunfat và khí duy nhất NO. Giá trị của a là ? (a = 0,06 )

18. Nung nóng 16,8gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được mgam hỗn hợp X gồm oxit sắt và sắt dư. Hòa tan hết hỗn hợp X bằng H₂SO₄ đặc nóng thu được 5,6lít SO₂ (đktc). Gía trị của m là? (20 gam)

19. Hòa tan hoàn toàn 19,2g kim loại M trong dung dịch HNO₃ dư thu được 8,96lít(đktc) hỗn hợp khí gồm NO₂ và NO có tỉ lệ thể tích 3:1. Xác định kim loại M. (Cu)

20. Khi cho 1,92g hỗn hợp X gồm Mg và Fe có tỉ lệ mol 1:3 tác dụng hoàn toàn với HNO₃ tạo ra hỗn hợp khí gồm NO và NO₂ có thể tích 1,736 lít (đktc). Tính khối lượng muối tạo thành và số mol HNO₃ đã phản ứng. (8,74gam và 0,1875mol)