K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt
K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt Tác dụng với nước Không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt Tác dụng với các axit thông thường giải phóng Hidro Không tác dụng. K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt Kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau ra khỏi muối K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt H2, CO không khử được oxit khử được oxit các kim loại này ở nhiệt độ cao Chú ý: Các kim loại đứng trước Mg phản ứng với nước ở nhiệt độ thường tạo thành dd Kiềm và giải phóng khí Hidro. Trừ Au và Pt, các kim loại khác đều có thể tác dụng với HNO 3 và H 2 SO 4 đặc nhưng không giải phóng Hidro.
Bài giải Khi đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon và amoniac trong oxi phản ứng xảy ra theo phương trình sau: 4NH3 + 3O 2 -> 2N 2 + 6H 2 O (1) CxHy + (x + ) 4 y O 2 -> xCO 2 + 2 y H 2 O (2) Theo dữ kiện bài toán, sau khi đốt cháy amoniac thì tạo thành 100ml nitơ. Theo PTHH (1) sau khi đốt cháy hoàn toàn amoniac ta thu được thể tích nitơ nhỏ hơn 2 lần thể tích amoniac trong hỗn hợp ban đầu, vậy thể tích amonac khi chưa có phản ứng là 100. 2 = 200ml. Do đó thể tích hiđro cácbon khi chưa có phản ứng là 300 - 200 = 100ml. Sau khi đốt cháy hỗn hợp tạo thành (550 - 250) = 300ml, cacbonnic và (1250 - 550 - 300) = 400ml hơi nước. Từ đó ta có sơ đồ phản ứng: CxHy + (x + 4 y ) O 2 -> xCO 2 + 2 y H 2 O 100ml 300ml 400ml Theo định luật Avogađro, có thể thay thế tỉ lệ thể tích các chất khí tham gia và tạo thành trong phản ứng bằng tỉ lệ số phân tử hay số mol của chúng. CxHy + 5O 2 -> 3CO 2 + 4 H 2 O => x = 3; y = 8 Vậy CTHH của hydrocacbon là C 3 H 8 b. Giải bài toán tìm thành phần của hỗn hợp bằng phương pháp đại số. Thí dụ: Hoà tan trong nước 0,325g một hỗn hợp gồm 2 muối Natriclorua và Kaliclorua. Thêm vào dung dịch này một dung dịch bạc Nitrat lấy dư - Kết tủa bạc clorua thu được có khối lượng là 0,717g. Tính thành phần phần trăm của mỗi chất trong hỗn hợp. Bài giải Gọi MNaCl là x và mKCl là y ta có phương trình đại số: x + y = 0,35 (1) PTHH: NaCl + AgNO 3 -> AgCl + NaNO 3 KCl + AgNO 3 -> AgCl + KNO 3 Dựa vào 2 PTHH ta tìm được khối lượng của AgCl trong mỗi phản ứng: m’AgCl = x. NaCl AgCl M M\= x. 58 , 5 143\= x. 2, mAgCl = y. kcl AgCl M M\= y. 74 , 5 143\= y. 1, \=> mAgCl = 2,444x + 1,919y = 0,717 (2) Từ (1) và (2) => hệ phương trình 2 , 444 1 , 919 0 , 7170 , 325x y x y Giải hệ phương trình ta được: x = 0, y = 0, \=> % NaCl = 0 , 325 0 , 178.100% = 54,76%% KCl = 100% - % NaCl = 100% - 54,76% = 45,24%. Vậy trong hỗn hợp: NaCl chiếm 54,76%, KCl chiếm 45,24% 2. PHƯƠNG PHÁP ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ VÀ KHỐI LƯỢNG. a/ Nguyên tắc: Trong phản ứng hoá học, các nguyên tố và khối lượng của chúng được bảo toàn. Từ đó suy ra:
Theo phương trình phản ứng 1 và 2 ta thấy số mol CO 2 bằng số mol H 2 O. n H 2 OnCO 2 0 , 03 mol và nHCl 0 , 03. 2 0 , 006 mol Như vậy khối lượng HCl đã phản ứng là: mHCl = 0,06. 36,5 = 2,19 gam Gọi x là khối lượng muối khan (m XCl 2 mYCl 3 ) Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: 10 + 2,19 = x + 44. 0,03 + 18. 0, => x = 10,33 gam Bài toán 2: Cho 7,8 gam hỗn hợp kim loại Al và Mg tác dụng với HCl thu được 8,96 lít H 2 (ở đktc). Hỏi khi cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan. Bài giải: Ta có phương trình phản ứng như sau: Mg + 2HCl -> MgCl 2 + H 2 2Al + 6HCl -> 2AlCl 3 + 3H 2 Số mol H 2 thu được là: nH 0 , 4 mol 22 , 4 8 , 962 Theo (1, 2) ta thấy số mol HCL gấp 2 lần số mol H 2 Nên: Số mol tham gia phản ứng là: n HCl = 2. 0,4 = 0,8 mol Số mol (số mol nguyên tử) tạo ra muối cũng chính bằng số mol HCl bằng 0,8 mol. Vậy khối lượng Clo tham gia phản ứng: mCl = 35,5. 0,8 = 28,4 gam Vậy khối lượng muối khan thu được là: 7,8 + 28,4 = 36,2 gam 3. PHƯƠNG PHÁP TĂNG, GIẢM KHỐI LƯỢNG. a/ Nguyên tắc: So sánh khối lượng của chất cần xác định với chất mà giả thiết cho biết lượng của nó, để từ khối lượng tăng hay giảm này, kết hợp với quan hệ tỉ lệ mol giữa 2 chất này mà giải quyết yêu cầu đặt ra. b/ Phạm vị sử dụng: Đối với các bài toán phản ứng xảy ra thuộc phản ứng phân huỷ, phản ứng giữa kim loại mạnh, không tan trong nước đẩy kim loại yếu ra khỏi dung sịch muối phản ứng, ...Đặc biệt khi chưa biết rõ phản ứng xảy ra là hoàn toàn hay không thì việc sử dụng phương pháp này càng đơn giản hoá các bài toán hơn. Bài 1: Nhúng một thanh sắt và một thanh kẽm vào cùng một cốc chứa 500 ml dung dịch CuSO 4. Sau một thời gian lấy hai thanh kim loại ra khỏi cốc thì mỗi thanh có thêm Cu bám vào, khối lượng dung dịch trong cốc bị giảm mất 0,22g. Trong dung dịch sau phản ứng, nồng độ mol của ZnSO 4 gấp 2,5 lần nồng độ mol của FeSO 4. Thêm dung dịch NaOH dư vào cốc, lọc lấy kết tủa rồi nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi , thu được 14,5g chất rắn. Số gam Cu bám trên mỗi thanh kim loại và nồng độ mol của dung dịch CuSO 4 ban đầu là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: PTHH Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu ( 1 ) Zn + CuSO 4 ZnSO 4 + Cu ( 2 ) Gọi a là số mol của FeSO 4 Vì thể tích dung dịch xem như không thay đổi. Do đó tỉ lệ về nồng độ mol của các chất trong dung dịch cũng chính là tỉ lệ về số mol. Theo bài ra: CM ZnSO 4 = 2,5 CM FeSO 4 Nên ta có: nZnSO 4 = 2,5 nFeSO 4 Khối lượng thanh sắt tăng: (64 - 56)a = 8a (g) Khối lượng thanh kẽm giảm: (65 - 64)2,5a = 2,5a (g) Khối lượng của hai thanh kim loại tăng: 8a - 2,5a = 5,5a (g) Mà thực tế bài cho là: 0,22g Ta có: 5,5a = 0,22 a = 0,04 (mol) Vậy khối lượng Cu bám trên thanh sắt là: 64 * 0,04 = 2,56 (g) và khối lượng Cu bám trên thanh kẽm là: 64 * 2,5 * 0,04 = 6,4 (g) Dung dịch sau phản ứng 1 và 2 có: FeSO 4 , ZnSO 4 và CuSO 4 (nếu có) Ta có sơ đồ phản ứng: FeSO 4 NaOH du Fe(OH) 2 t 0,kk 2 1Fe 2 O 3 a a 2 a (mol) mFe 2 O 3 = 160 x 0,04 x 2 a = 3,2 (g) NaOH dư t 0 CuSO 4 Cu(OH) 2 CuO b b b (mol) mCuO = 80b = 14,5 - 3,2 = 11,3 (g) b = 0,14125 (mol) Vậy nCuSO 4 ban đầu = a + 2,5a + b = 0,28125 (mol) CM CuSO 4 = 0 , 5 0 , 28125\= 0,5625 MBài 2: Nhúng một thanh sắt nặng 8 gam vào 500 ml dung dịch CuSO 4 2M. Sau một thời gian lấy lá sắt ra cân lại thấy nặng 8,8 gam. Xem thể tích dung dịch không thay đổi thì nồng độ mol/lit của CuSO 4 trong dung dịch sau phản ứng là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Số mol CuSO 4 ban đầu là: 0,5 x 2 = 1 (mol) PTHH Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu ( 1 ) 1 mol 1 mol 56g 64g làm thanh sắt tăng thêm 64 - 56 = 8 gam Mà theo bài cho, ta thấy khối lượng thanh sắt tăng là: 8,8 - 8 = 0,8 gam Vậy có 8 0 , 8\= 0,1 mol Fe tham gia phản ứng, thì cũng có 0,1 mol CuSO 4 tham gia phản ứng. Số mol CuSO 4 còn dư : 1 - 0,1 = 0,9 mol Ta có CM CuSO 4 = 0 , 5 0 , 9\= 1,8 MBài 3: Dẫn V lit CO 2 (đktc) vào dung dịch chứa 3,7 gam Ca(OH) 2. Sau phản ứng thu được 4 gam kết tủa. Tính V? 22 , 40 , 672nCO 2 = 0,03 mol Theo phản ứng (1, 2) ta thấy cứ 1 mol CO 2 bay ra tức là có 1 mol muối Cacbonnat chuyển thành muối clorua và khối lượng tăng 71 - 60 = 11 (gam) ( mCO 3 60 g; mCl 71 g). Số mol khí CO 2 bay ra là 0,03 mol do đó khối lượng muối khan tăng lên: 11. 0,03 = 0,33 (gam). Vậy khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn dung dịch. m (muối khan) = 10 + 0,33 = 10,33 (gam). Bài 6: Hoà tan 20gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hoá trị 1 và 2 bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch X và 4,48 lít khí (ở đktc) tính khối lượng muối khan thu được ở dung dịch X. Bài giải: Gọi kim loại hoá trị 1 và 2 lần lượt là A và B ta có phương trình phản ứng sau: A 2 CO 3 + 2HCl -> 2ACl + CO 2 + H 2 O (1) BCO 3 + 2HCl -> BCl 2 + CO 2 + H 2 O (2) Số mol khí CO 2 (ở đktc) thu được ở 1 và 2 là: nCO 0 , 2 mol 22 , 4 4 , 482 Theo (1) và (2) ta nhận thấy cứ 1 mol CO 2 bay ra tức là có 1 mol muối cacbonnat chuyển thành muối Clorua và khối lượng tăng thêm 11 gam (gốc CO 3 là 60g chuyển thành gốc Cl 2 có khối lượng 71 gam). Vậy có 0,2 mol khí bay ra thì khối lượng muối tăng là: 0,2. 11 = 2,2 gam Vậy tổng khối lượng muối Clorua khan thu được là: M(Muối khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (gam) Bài 6: Nhúng một thanh kim loại M hoá trị II vào 0,5 lit dd CuSO 4 0,2M. Sau một thời gian phản ứng, khối lượng thanh M tăng lên 0,40g trong khi nồng độ CuSO 4 còn lại là 0,1M. a/ Xác định kim loại M. b/ Lấy m(g) kim loại M cho vào 1 lit dd chứa AgNO 3 và Cu(NO 3 ) 2 , nồng độ mỗi muối là 0,1M. Sau phản ứng ta thu được chất rắn A khối lượng 15,28g và dd B. Tính m(g)? Hướng dẫn giải: a/ theo bài ra ta có PTHH. M + CuSO 4 MSO 4 + Cu (1) Số mol CuSO 4 tham gia phản ứng (1) là: 0,5 ( 0,2 – 0,1 ) = 0,05 mol Độ tăng khối lượng của M là: mtăng = mkl gp - mkl tan = 0,05 (64 – M) = 0, giải ra: M = 56 , vậy M là Fe b/ ta chỉ biết số mol của AgNO 3 và số mol của Cu(NO 3 ) 2. Nhưng không biết số mol của Fe (chất khử Fe Cu Ag (chất oxh mạnh) 0,1 0,1 ( mol ) Ag Có Tính oxi hoá mạnh hơn Cu nên muối AgNO 3 tham gia phản ứng với Fe trước. PTHH: Fe + 2AgNO 3 Fe(NO 3 ) 2 + 2Ag (1) Fe + Cu(NO 3 ) 2 Fe(NO 3 ) 2 + Cu (2) Ta có 2 mốc để so sánh:
Bài giải Gọi A và B lần lượt là kim loại hoá trị I và II. Ta có phương trình phản ứng sau: A 2 CO 3 + 2HCl -> 2ACl + H 2 O + CO 2 (1) BCO 3 + 2HCl -> BCl 2 + H 2 O + CO 2 (2) Số mol khí thu được ở phản ứng (1) và (2) là: nCO 0 , 2 mol 22 , 4 4 , 483 Gọi a và b lần lượt là số mol của A 2 CO 3 và BCO 3 ta được phương trình đại số sau: (2A + 60)a + (B + 60)b = 20 (3) Theo phương trình phản ứng (1) số mol ACl thu được 2a (mol) Theo phương trình phản ứng (2) số mol BCl 2 thu được là b (mol) Nếu gọi số muối khan thu được là x ta có phương trình: (A + 35) 2a + (B + 71)b = x (4) Cũng theo phản ứng (1, 2) ta có: a + b = nCO 2 0 , 2 (mol) (5) Từ phương trình (3, 4) (Lấy phương trình (4) trừ (5)) ta được: 11 (a + b) = x - 20 (6) Thay a + b từ (5) vào (6) ta được: 11. 0,2 = x - 20 => x = 22,2 gam Bài toán 2: Hoà tan hoàn toàn 5 gam hỗn hợp 2 kim loại bằng dung dịch HCl thu được dung dịch A và khí B, cô cạn dung dịch A thu được 5,71 gam muối khan tính thể tích khí B ở đktc. Bài giải: Gọi X, Y là các kim loại; m, n là hoá trị, x, y là số mol tương ứng, số nguyên tử khối là P, Q ta có: 2X + 2n HCl => 2XCln = nH 2 (I) 2Y + 2m HCl -> 2YClm + mH 2 (II). Ta có: xP + y Q = 5 (1) x(P + 35,5n) + y(Q + 35,5m) = 5,71 (2) Lấy phương trình (2) trừ phương trình (1) ta có: x(P + 35,5n) + y(Q + 35,5m)- xP - yQ = 0, => 35,5 (nx + my) = 0, CM H 2 SO 4 =0 , 50 , 2\= 0,4 MRắn B là M CO 3 dư: M CO 3 M O + CO 2 (2) 0,5 0,5 0, Theo phản ứng (1): từ 1 mol M CO 3 tạo ra 1 mol M SO 4 khối lượng tăng 36 gam. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: 115,3 = mB + mmuối tan - 7, Vậy mB = 110,5 g Theo phản ứng (2): từ B chuyển thành B 1 , khối lượng giảm là: mCO 2 = 0,5 * 44 = 22 g. Vậy mB 1 = mB - mCO 2 = 110,5 - 22 = 88,5 g Tổng số mol M CO 3 là: 0,2 + 0,5 = 0,7 mol Ta có M + 60 = 0 , 7 115 , 3164,71 M = 104,Vì trong hỗn hợp đầu số mol của RCO 3 gấp 2,5 lần số mol của MgCO 3. Nên 104,71 = 3 , 5 24 * 1 R* 2 , 5 R = 137Vậy R là Ba. Bài 3: Để hoà tan hoàn toàn 28,4 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại thuộc phân nhóm chính nhóm II cần dùng 300ml dung dịch HCl aM và tạo ra 6,72 lit khí (đktc). Sau phản ứng, cô cạn dung dịch thu được m(g) muối khan. Tính giá trị a, m và xác định 2 kim loại trên. Hướng dẫn giải: nCO 2 = 22 , 4 6 , 72\= 0,3 (mol) Thay hỗn hợp bằng M CO 3 M CO 3 + 2HCl M Cl 2 + CO 2 + H 2 O (1) 0,3 0,6 0,3 0, Theo tỉ lệ phản ứng ta có: nHCl = 2 nCO 2 = 2 * 0,3 = 0,6 mol CM HCl = 0 , 3 0 , 6\= 2MSố mol của M CO 3 = nCO 2 = 0,3 (mol) Nên M + 60 = 0 , 3 28 , 4\= 94, M = 34,Gọi A, B là KHHH của 2 kim loại thuộc phân nhóm chính nhóm II, MA < MB ta có: MA < M = 34,67 < MB để thoả mãn ta thấy 24 < M = 34,67 < 40. Vậy hai kim loại thuộc phân nhóm chính nhóm II đó là: Mg và Ca. Khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn là: m = (34,67 + 71)* 0,3 = 31,7 gam. 6/ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN SỐ MOL NGUYÊN TỬ. a/ Nguyên tắc áp dụng: Trong mọi quá trình biến đổi hoá học: Số mol mỗi nguyên tố trong các chất được bảo toàn. b/ Ví dụ: Cho 10,4g hỗn hợp bột Fe và Mg (có tỉ lệ số mol 1:2) hoà tan vừa hết trong 600ml dung dịch HNO 3 x(M), thu được 3,36 lit hỗn hợp 2 khí N 2 O và NO. Biết hỗn hợp khí có tỉ khối d = 1,195. Xác định trị số x? Hướng dẫn giải: Theo bài ra ta có: nFe : nMg = 1 : 2 (I) và 56nFe + 24nMg = 10,4 (II) Giải phương trình ta được: nFe = 0,1 và nMg = 0, Sơ đồ phản ứng. Fe, Mg + HNO 3 --> Fe(NO 3 ) 3 , Mg(NO 3 ) 2 + N 2 O, NO + H 2 O 0,1 và 0,2 x 0,1 0,2 a và b (mol) Ta có: a + b = 22 , 4 3 , 36\= 0,15 và ( ) 29 44 30a b a b \= 1,195 ---> a = 0,05 mol và b = 0,1 mol Số mol HNO 3 phản ứng bằng: nHNO 3 = nN = 3nFe(NO 3 ) 3 + 2nMg(NO 3 ) 2 + 2nN 2 O + nNO = 3,1 + 2,2 + 2,05 + 0,1 = 0,9 mol Nồng độ mol/lit của dung dịch HNO 3 : x(M) = 600 0 , 9.1000 = 1,5M7/ PHƯƠNG PHÁP LẬP LUẬN KHẢ NĂNG.a/ Nguyên tắc áp dụng: Khi giải các bài toán hoá học theo phương pháp đại số, nếu số phương trình toán học thiết lập được ít hơn số ẩn số chưa biết cần tìm thì phải biện luận ---> Bằng cách: Chọn 1 ẩn số làm chuẩn rồi tách các ẩn số còn lại. Nên đưa về phương trình toán học 2 ẩn, trong đó có 1 ẩn có giới hạn (tất nhiên nếu cả 2 ẩn có giới hạn thì càng tốt). Sau đó có thể thiết lập bảng biến thiên hay dự vào các điều kiện khác để chọn các giá trị hợp lí. b/ Ví dụ: Bài 1: Hoà tan 3,06g oxit MxOy bằng dung dich HNO 3 dư sau đó cô cạn thì thu được 5,22g muối khan. Hãy xác định kim loại M biết nó chỉ có một hoá trị duy nhất. Hướng dẫn giải: PTHH: MxOy + 2yHNO 3 -> xM(NO 3 )2y/x + yH 2 O Từ PTPƯ ta có tỉ lệ: M x 16 y 3 , 06\=M x 124 y 5 , 22---> M = 68,5/x Trong đó: Đặt 2y/x = n là hoá trị của kim loại. Vậy M = 68,5 () Cho n các giá trị 1, 2, 3, 4. Từ () ---> M = 137 và n =2 là phù hợp. Do đó M là Ba, hoá trị II. Bài 2: A, B là 2 chất khí ở điều kiện thường, A là hợp chất của nguyên tố X với oxi (trong đó oxi chiếm 50% khối lượng), còn B là hợp chất của nguyên tố Y với hiđrô (trong đó hiđro chiếm 25% khối lượng). Tỉ khối của A so với B bằng 4. Xác định công thức phân tử A, B. Biết trong 1 phân tử A chỉ có một nguyên tử X, 1 phân tử B chỉ có một nguyên tử Y. Hướng dẫn giải: Đặt CTPT A là XOn, MA = X + 16n = 16n + 16n = 32n. -> Khối lượng mol M 2 CO 3 = 13,8 : 0,11 = 125,45 (II) Từ (I, II) > 125,45 < M 2 CO 3 < 153,33 -> 32,5 < M < 46,5 và M là kim loại kiềm -> M là Kali (K) Vậy số mol CO 2 = số mol K 2 CO 3 = 13,8 : 138 = 0,1 mol -> VCO 2 = 2,24 (lit) b/ Giải tương tự: -> V 2 = 1,792 (lit) Bài 3: Cho 28,1g quặng đôlômít gồm MgCO 3 ; BaCO 3 (%MgCO 3 = a%) vào dung dịch HCl dư thu được V (lít) CO 2 (ở đktc). a/ Xác định V (lít). Hướng dẫn: a/ 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) CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O (3) 0,2(mol) 0,2(mol) 0,2(mol) CO 2 + CaCO 3 + H 2 O Ca(HCO 3 ) 2 (4) Giả sử hỗn hợp chỉ có MgCO 3 .Vậy mBaCO 3 = 0 Số mol: nMgCO 3 = 84 28 , 1\= 0,3345 (mol) Nếu hỗn hợp chỉ toàn là BaCO 3 thì mMgCO 3 = 0 Số mol: nBaCO 3 = 197 28 , 1\= 0,143 (mol) Theo PT (1) và (2) ta có số mol CO 2 giải phóng là: 0,143 (mol) nCO 2 0,3345 (mol) Vậy thể tích khí CO 2 thu được ở đktc là: 3,2 (lít) VCO 2 7,49 (lít) CHUYÊN ĐỀ 2: ĐỘ TAN - NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH Một số công thức tính cần nhớ: Công thức liên hệ: C% = S S100 100Hoặc S = 100 % 100. %CCCông thức tính nồng độ mol/lit: CM = ( ) ( )V lit n mol = ( ) 1000. ( )V ml nmol
Công thức liên hệ: C% = D CMM10.Hoặc CM = M 10 D. C%Trong đó: mct là khối lượng chất tan (đơn vị: gam) mdm là khối lượng dung môi (đơn vị: gam) mdd là khối lượng dung dịch (đơn vị: gam) V là thể tích dung dịch (đơn vị: lit hoặc mililit) D là khối lượng riêng của dung dịch( đơn vị: gam/mililit) M là khối lượng mol của chất( đơn vị: gam) S là độ tan của 1 chất ở một nhiệt độ xác định( đơn vị: gam) C% là nồng độ % của 1 chất trong dung dịch( đơn vị: %) CM là nồng độ mol/lit của 1 chất trong dung dịch( đơn vị: mol/lit hay M) Công thức tính độ tan: S = dm ct m m . 100 Công thức tính nồng độ %: C% = dd ct m m . 100% mdd = mdm + mct Hoặc mdd = Vdd (ml). D(g/ml)
Cứ 100g dm hoà tan được Sg chất tan để tạo thành (100+S)g dung dịch bão hoà. Vậy: x(g) // y(g) // 100g // DẠNG 1: TOÁN ĐỘ TAN Phân dạng 1: Bài toán liên quan giữa độ tan của một chất và nồng độ phần trăm dung dịch bão hoà của chất đó. Bài 1: ở 40 0 C, độ tan của K 2 SO 4 là 15. Hãy tính nồng độ phần trăm của dung dịch K 2 SO 4 bão hoà ở nhiệt độ này? Đáp số: C% = 13,04% Bài 2: Tính độ tan của Na 2 SO 4 ở 10 0 C và nồng độ phần trăm của dung dịch bão hoà Na 2 SO 4 ở nhiệt độ này. Biết rằng ở 10 0 C khi hoà tan 7,2g Na 2 SO 4 vào 80g H 2 O thì được dung dịch bão hoà Na 2 SO 4. Đáp số: S = 9g và C% = 8,257% Phân dạng 2: Bài toán tính lượng tinh thể ngậm nước cần cho thêm vào dung dịch cho sẵn. Cách làm: Dùng định luật bảo toàn khối lượng để tính:
Bài tập áp dụng: Bài 1: Tính lượng tinh thể CuSO 4 .5H 2 O cần dùng để điều chế 500ml dung dịch CuSO 4 8%(D = 1,1g/ml). Đáp số: Khối lượng tinh thể CuSO 4 .5H 2 O cần lấy là: 68,75g Bài 2: Để điều chế 560g dung dịch CuSO 4 16% cần phải lấy bao nhiêu gam dung dịch CuSO 4 8% và bao nhiêu gam tinh thể CuSO 4 .5H 2 O. Hướng dẫn
560. 16\=252240\= 89,6(g) Đặt mCuSO 4 .5H 2 O = x(g) 1mol(hay 250g) CuSO 4 .5H 2 O chứa 160g CuSO 4 Bài 2: Hãy tính nồng độ mol/l của dung dịch thu được trong mỗi trường hợp sau: a/ Hoà tan 20g NaOH vào 250g nước. Cho biết DH 2 O = 1g/ml, coi như thể tích dung dịch không đổi. b/ Hoà tan 26,88 lít khí hiđro clorua HCl (đktc) vào 500ml nước thành dung dịch axit HCl. Coi như thể dung dịch không đổi. c/ Hoà tan 28,6g Na 2 CO 3 .10H 2 O vào một lượng nước vừa đủ để thành 200ml dung dịch Na 2 CO 3. Đáp số: a/ CM( NaOH ) = 2M b/ CM( HCl ) = 2,4M c/ CM(Na 2 CO 3 ) = 0,5M Bài 3: Cho 2,3g Na tan hết trong 47,8ml nước thu được dung dịch NaOH và có khí H 2 thoát ra. Tính nồng độ % của dung dịch NaOH? Đáp số: C%(NaOH) = 8% CHUYÊN ĐỀ 3: PHA TRỘN DUNG DỊCH Loại 1: Bài toán pha loãng hay cô dặc một dung dịch. Đặc điểm của bài toán:
C 2 (%) =H O dddau m m 2 . H 2 O O(%) C 1 (%) – C 2 (%)
C 2 (%) =ctA dddau m m . Chất tan (A) 100(%) C 1 (%) – C 2 (%) Lưu ý: Tỉ lệ hiệu số nồng độ nhận được đúng bằng số phần khối lượng dung dịch đầu( hay H 2 O, hoặc chất tan A nguyên chất) cần lấy đặt cùng hàng ngang. Bài toán áp dụng: Bài 1: Phải thêm bao nhiêu gam H 2 O vào 200g dung dịch KOH 20% để được dung dịch KOH 16%. Đáp số: mH 2 O(cần thêm) = 50g Bài 2: Có 30g dung dịch NaCl 20%. Tính nồng độ % dung dịch thu được khi: Pha thêm 20g H 2 O Cô đặc dung dịch để chỉ còn 25g. Đáp số: 12% và 24% Bài 3: Tính số ml H 2 O cần thêm vào 2 lit dung dịch NaOH 1M để thu được dung dịch mới có nồng độ 0,1M. Đáp số: 18 lit Bài 4: Tính số ml H 2 O cần thêm vào 250ml dung dịch NaOH1,25M để tạo thành dung dịch 0,5M. Giả sử sự hoà tan không làm thay đổi đáng kể thể tích dung dịch. Đáp số: 375ml Bài 5: Tính số ml dung dịch NaOH 2,5%(D = 1,03g/ml) điều chế được từ 80ml dung dịch NaOH 35%(D = 1,38g/ml). Đáp số: 1500ml Bài 6: Làm bay hơi 500ml dung dịch HNO 3 20%(D = 1,20g/ml) để chỉ còn 300g dung dịch. Tính nồng độ % của dung dịch này. Đáp số: C% = 40% Loại 2:Bài toán hoà tan một hoá chất vào nước hay vào một dung dịch cho sẵn. a/ Đặc điểm bài toán: Hoá chất đem hoà tan có thể là chất khí, chất lỏng hay chất rắn. Sự hoà tan có thể gây ra hay không gây ra phản ứng hoá học giữa chất đem hoà tan với H 2 O hoặc chất tan trong dung dịch cho sẵn. b/ Cách làm: Bước 1: Xác định dung dịch sau cùng (sau khi hoà tan hoá chất) có chứa chất nào: Cần lưu ý xem có phản ứng giữa chất đem hoà tan với H 2 O hay chất tan trong dung dịch cho sẵn không? Sản phẩm phản ứng(nếu có) gồm những chất tan nào? Nhớ rằng: có bao nhiêu loại chất tan trong dung dịch thì có bấy nhiêu nồng độ. . Nếu chất tan có phản ứng hoá học với dung môi, ta phải tính nồng độ của sản phẩm phản ứng chứ không được tính nồng độ của chất tan đó. Bước 2: Xác định lượng chất tan(khối lượng hay số mol) có chứa trong dung dịch sau cùng. . Lượng chất tan(sau phản ứng nếu có) gồm: sản phẩm phản ứng và các chất tác dụng còn dư. . Lượng sản phẩm phản ứng(nếu có) tính theo pttư phải dựa vào chất tác dụng hết(lượng cho đủ), tuyệt đối không được dựa vào lượng chất tác dụng cho dư (còn thừa sau phản ứng) Bước 3: Xác định lượng dung dịch mới (khối lượng hay thể tích) . Để tính thể tích dung dịch mới có 2 trường hợp (tuỳ theo đề bài) Nếu đề không cho biết khối lượng riêng dung dịch mới(Dddm)
Thể tích dung dịch mới = Tổng thể tích các chất lỏng ban đầu. Vddm = ddm ddm D m
Vddm = Tổng thể tích các chất lỏng ban đầu đem trộn
m 1 (g) dd C 1 (%) C 2 – C 3 C 3 (%)m 2 (g) dd C 2 (%) C 3 – C 1 (Giả sử: C 1 < C 3 < C 2 ) và sự hao hụt thể tích do sự pha trộn các dd là không đáng kể. 2 1 m m = 3 1 2 3 C C C C
C 3 (M)V 2 (g) dd C 2 (M) C 3 – C 1 (Giả sử: C 1 < C 3 < C 2 ) 2 1 V V\= 3 1 2 3 C C C C
V 1 (l) dd D 1 (g/ml) D 2 – D 3 D 3 (g/ml) V 2 (l) dd D 2 (g/ml) D 3 – D 1 (Giả sử: D 1 < D 3 < D 2 ) và sự hao hụt thể tích do sự pha trộn các dd là không đáng kể. 2 1 V V\= 3 1 2 3 D D D DTH 2 : Khi trộn có xảy ra phản ứng hoá học cũng giải qua 3 bước tương tự bài toán loại 2 (Hoà tan một chất vào một dung dịch cho sẵn). Tuy nhiên, cần lưu ý. ở bước 1: Phải xác định công thức chất tan mới, số lượng chất tan mới. Cần chú ý khả năng có chất dư(do chất tan ban đầu không tác dụng hết) khi tính toán. ở bước 3: Khi xác định lượng dung dịch mới (mddm hay Vddm) Tacó: mddm = Tổng khối lượng các chất đem trộng – khối lượng chất kết tủa hoặc chất khí xuất hiện trong phản ứng. Thể tích dung dịch mới tính như trường hợp 1 loại bài toán này. Thí dụ: áp dụng phương pháp đường chéo. Một bài toán thường có nhiều cách giải nhưng nếu bài toán nào có thể sử dụng được phương pháp đường chéo để giải thì sẽ làm bài toán đơn giản hơn rất nhiều. Bài toán 1: Cần bao nhiêu gam tinh thể CuSO 4. 5H 2 O hoà vào bao nhiêu gam dung dịch CuSO 4 4% để điều chế được 500 gam dung dịch CuSO 4 8%. Bài giải: Giải Bằng phương pháp thông thường: Khối lượng CuSO 4 có trong 500g dung dịch bằng: mCuóO 40 gam 100 500. 84 (1)Gọi x là khối lượng tinh thể CuSO 4. 5 H 2 O cần lấy thì: (500 - x) là khối lượng dung dịch CuSO 4 4% cần lấy: Khối lượng CuSO 4 có trong tinh thể CuSO 4. 5H 2 O bằng: 250. 1604 x mCuSO (2) Khối lượng CuSO 4 có trong tinh thể CuSO 4 4% là: 100( 500 ). 44 x mCuSO (3)Từ (1), (2) và (3) ta có: 40 100 ( 500 ). 4250(. 160 )x x \=> 0,64x + 20 - 0,04x = 40. Giải ra ta được: X = 33,33g tinh thể Vậy khối lượng dung dịch CuSO 4 4% cần lấy là: 500 - 33,33 gam = 466,67 gam.
x x 500 \=>141564500 x x Giải ra ta tìm được: x = 33,33 gam. Bài toán áp dụng: Bài 1: Cần pha chế theo tỉ lệ nào về khối lượng giữa 2 dung dịch KNO 3 có nồng độ % tương ứng là 45% và 15% để được một dung dịch KNO 3 có nồng độ 20%. Đáp số: Phải lấy 1 phần khối lượng dung dịch có nồng dộ 45% và 5 phần khối lượng dung dịch có nồng độ 15% để trộn với nhau. Bài 2: Trộn V 1 (l) dung dịch A(chứa 9,125g HCl) với V 2 (l) dung dịch B(chứa 5,475g HCl) được 2(l) dung dịch D. Coi thể tích dung dịch D = Tổng thể tích dung dịch A và dung dịch B. Tính nồng độ mol/lit của dung dịch D. Tính nồng độ mol/lit của dung dịch A, dung dịch B (Biết hiệu nồng độ mol/lit của dung dịch A trừ nồng độ mol/lit dung dịch B là 0,4mol/l) |
