- Trac Nghiem Ren Tri Thong Minh
83
Hoá học lớp 12 Bμi tËp tr¾c nghiÖm cã c¸ch gi¶i nhanh rÌn trÝ th«ng minh cho hs
-
Upload
thonguyennguyen -
Category
Documents
-
view
224 -
download
0
description
hay
Transcript of - Trac Nghiem Ren Tri Thong Minh
Hoá học lớp 12
Bµi tËp tr¾c nghiÖm cã c¸ch gi¶i
nhanh rÌn trÝ th«ng minh cho hs
Th«ng minh lµ g× ? Th«ng minh lµ nhanh nh¹y
nhËn ra mèi quan hÖ gi÷a c¸c sù vËt vµ biÕt tËn
dông mèi quan hÖ ®ã mét c¸ch cã lîi nhÊt ®Ó
®¹t ®Õn môc tiªu.
Muèn nhËn ra mèi quan hÖ gi÷a c¸c sù vËt cÇn
ph¶i biÕt quan s¸t vµ so s¸nh. Trong nhiÒu
trưêng hîp, ngưêi nµy th«ng minh h¬n ngưêi
kia chØ ë chç hä biÕt quan s¸t vµ so s¸nh.
VÝ dô 1- H·y tÝnh tæng cña 100 sè nguyªn ®Çu
tiªn ?
Gi¶i : 1 +2 +3 +4 +5 + . . . . . . 97 98 99 100.
1 + 100 = 101
2 + 99 = 101
3 + 98 = 101
v. v…
Tæng 100 sè ®Çu tiªn = (1 + 100). 100/2 = 5050
Tæng qu¸t : (1+n). n/2
Tõ bµi to¸n tÝnh tæng cña n sè
nguyªn ®Çu tiªn ta cã thÓ x©y dùng
®ưîc c«ng thøc tæng qu¸t tÝnh tæng
sè ete cã thÓ t¹o ra khi ®un hçn hîp
chøa n ancol ®¬n chøc.
Sè ete = (1 + n ) . n/2
VÝ dô 2- H·y s¾p xÕp c¸c chÊt sau ®©y theo thøtù hµm lưîng s¾t t¨ng dÇn hoÆc gi¶m dÇn ?
FeS , FeS2 , FeO , Fe3O4 , Fe2O3 , FeSO3 , FeSO4 ,
Fe2(SO4)3 .
NhËn xÐt : O = 16 , S = 32 . NÕu quy S sang O (1 nguyªn tö S ®ưîc tÝnh b»ng 2 nguyªn tö O) råitÝnh xem ë mçi chÊt 1 nguyªn tö Fe kÕt hîp víibao nhiªu nguyªn tử O. ChÊt nµo 1 Fe kÕt hîpvíi Ýt O nhÊt sÏ cã hµm lưîng Fe lín nhÊt.
VÝ dô 3- S¾p xÕp c¸c lo¹i ph©n ®¹m sau
theo thø tù hµm lưîng ®¹m t¨ng dÇn.
NH4NO3 , (NH4)2SO4 , Ca(NO3)2 ,
(NH2)2CO , CaCN2 .
NhËn xÐt : C¸c chÊt ®Òu cã 2 nguyªn tö N.
VËy chÊt nµo cã PTK nhá nhÊt sÏ cã hµm
lưîng nit¬ lín nhÊt.
§Ó x©y dùng ®ưîc c¸c c©u
tr¾c nghiÖm cã c¸ch gi¶i
nhanh ta cã thÓ dùa vµo c¸c
®iÓm sau ®©y
I - Dùa vµo mèi quan hÖ gi÷a chÊt ®Çu vµ chÊt
cuèi
1- §èt ch¸y hoµn toµn 3 gam FeS2 trong oxi ®ư-
îc a gam khÝ SO2. Oxi ho¸ hoµn toµn lưîng
SO2 ®ã ®ưîc b gam SO3. Cho b gam SO3 t¸c
dông víi NaOH dư ®ưîc c gam Na2SO4. Cho
lưîng Na2SO4 ®ã t¸c dông víi dd Ba(OH)2 dư®ưîc m gam kÕt tña. Gi¸ trÞ cña m lµ
A. 11,65g B. 11,56g C. 1,165g D.
0,1165g
Gi¶i : FeS2 2BaSO4
3 : 120= 0,025 0,05
mBaSO4= 223. 0,05= 11,65g
2- Cho hçn hîp gåm x mol nh«m vµ 0,2 mol Al2O3 t¸cdông hÕt víi dd NaOH dư thu ®ưîc dd A. Sôc dư khÝCO2 vµo A ®ưîc kÕt tña B. Läc lÊy kÕt tña B mang nungtíi khèi lưîng kh«ng ®æi thu ®ưîc 40,8 gam chÊt r¾n C.
Gi¸ trÞ cña x lµ
A. 0,2 mol B. 0,3 mol C. 0,4 mol D. 0,5 mol
Gi¶i : Sè mol Al2O3 t¹o ra tõ x mol Al lµ
( 40,8 : 102 ) – 0,2 = 0,2.
VËy x = 0,4
3- Cho hçn hîp gåm 0,2 mol Fe vµ 0,1 mol Fe2O3
t¸c dông víi dd HCl d ®îc dd A. Cho A t¸c dôngvíi NaOH dư, kÕt tña thu ®ưîc mang nung trongkh«ng khÝ ®Õn khèi lưîng kh«ng ®æi ®ưîc m gam chÊt r¾n. Gi¸ trÞ cña m lµ
A. 31g B. 32g C. 33g D. 34g
Gi¶i : ChØ cÇn tÝnh sè mol Fe2O3 t¹o ra tõ Fe. 0,2 mol Fe 0,1 mol Fe2O3.
VËy : m = 0,2 . 160 = 32 gam.
4- Cho hçn hîp X gåm FeO, Fe2O3 , Fe3O4 . Mçi oxit ®Òu cã 0,5 mol.
a) Khèi lưîng cña X lµ
A. 231g B. 232g C. 233g D. 234g
b) Sè mol HCl cÇn cã trong dd ®Ó t¸c dông võa ®ñ víi X lµ
A. 8 mol B. 7 mol C. 6 mol C. 5 mol
c) Khử hoµn toµn X b»ng khÝ CO dư th× khèi l-ưîng Fe thu ®ưîc lµ
A. 165g B. 166g C. 167g D. 168g
d) KhÝ ®i ra sau ph¶n øng khö X b»ng CO ®ưîchÊp thô hoµn toµn vµo dd Ca(()H)2 dư th× khèilưîng kÕt tña thu ®ưîc lµ
A. 25g B. 35g C. 40g D. 45g
Gi¶i : Cã thÓ coi hçn hîp X lµ 1 mol Fe3O4 .
5- Khö 16 gam Fe2O3 b»ng khÝ CO ë nhiÖt
®é cao thu ®ưîc hçn hîp Y gåm Fe,
Fe3O4, FeO, Fe2O3 . Cho Y t¸c dông víi dd
H2SO4 dư th× khèi lư¬ng muèi t¹o ra trong
dd lµ
A. 20g B. 40g C . 60g D. 80g
Gi¶i : 0,1 mol Fe2O3 0,1 mol Fe2(SO4)3
mmuèi= 400. 0,1 = 40 gam.
Cho luång khÝ CO dư ®i qua èng sø chøa 5,64 gam hçn hîp gåm Fe, FeO, Fe2O3 , Fe3O4 (®un nãng), chÊt r¾n thu ®ưîc chØ cã Fe. KhÝ ®i ra sauph¶n øng ®ưîc dÉn vµo dd Ca(OH)2 dư thÊy t¹o ra8 gam kÕt tña. Khèi lưîng Fe thu ®ưîc lµ
A. 4,63g B. 4,36g C. 4,46g D. 4,64g
Gi¶i : Sè mol O cña oxit = Sè mol CO p = Sè molCO2 = Sè mol CaCO3= 0,08 .
mo= 16. 0,08 = 1,28g. mFe= 5,64 - 1,28= 4,36g
§Ó m gam bét s¾t ngoµi kh«ng khÝ sau mét thêi gian biÕnthµnh hçn hîp X cã khèi lư¬ng 12 gam gåm Fe3O4, Fe2O3, FeO, Fe. Cho X t¸c dông hÕt víi dd HNO3 lo·ngthu ®ưîc 2,24 lÝt khÝ NO duy nhÊt (®ktc). Gi¸ trÞ cña m lµ
A. 10,08g B. 10,07g C. 10,06g D. 10,05g
Gi¶i : Gi¶ sö lưîng s¾t p chØ t¹o ra Fe2O3 . Sè mol Fe dưb»ng sè mol NO .
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Ta cã : 56x + 160y = 12. Víi x= 0,1 . Gi¶i ra y= 0,04.
nFe= x + 2y = 0,18. mFe= 56. 0,18 = 10,08g
II- Dùa vµo c¸ch tÝnh khèi lưîng muèi mét c¸ch tæng
qu¸t : Klưîng muèi = klưîng kim lo¹i+ klưîng gèc
axit
1- Cho 2,81 gam hçn hîp gåm Fe2O3 , MgO ,
ZnO t¸c dông võa ®ñ víi 300ml dd H2SO4
0,1M. Khèi lưîng muèi t¹o ra trong dd lµ
A. 3,81g B. 4,81g C. 5,21g D. 5,34g
Gi¶i : nH2SO4=nSO4 = 0,3.0,1= 0,03.
Fe2O3 Fe2(SO4)3 . MgOMgSO4
ZnO ZnSO4.mhhKloai= 2,81-(16.0,03)=2,33g
mhhsunfat= 2,33+(96.0,03) = 5,21g
2- Cho 4,2g hçn hîp gåm Mg vµ Zn t¸c dông hÕt
víi dd HCl thu ®ưîc 2,24 lÝt khÝ H2 (®ktc). Khèi
lưîng muèi t¹o ra trong dd lµ
A. 9,75g B. 9,50g C. 8,75g D. 11,30g
Gi¶i : nH2= 0,1 = nH+=nCl- = 0,2.
mmuèi = mkl + mgèc axit
mmuèi = 4,2+ (35,5.0,2) = 11,30g
3- Cho m gam hçn hîp gåm Cu, Zn, Fe t¸c dông
víi dd HNO3 lo·ng, dư thu ®ưîc dd A. C« c¹n
dd A thu ®ưîc (m + 62) gam muèi khan. Nung
hçn hîp muèi khan trªn ®Õn khèi lưîng kh«ng
®æi thu ®ưîc chÊt r¾n cã khèi lưîng lµ
A. (m +8)g B. (m +16)g
C.(m +4)g D. (m +31)g
Gi¶i : V× mmuèi = mkl + mgèc axit . Trong (m + 62)g
muèi nitrat th× nNO3= 1mol. Ta cã c¸c s¬ ®å biÕn ®æi sau:
Cu Cu(NO3)2 CuO
Zn Zn(NO3)2 ZnO
Fe Fe(NO3)3 Fe2O3
Gäi x, y, z lÇn lưît lµ sè mol cña Cu, Zn, Fe th× :
nNO3 = 2x +2y +3z .no cña oxit = x + y + 3z/2.
VËy no = 1/2n NO3.
mo = 16.0,5 = 8g. Khèi lưîng chÊt r¾n lµ (m + 8)g.
4- Hoµ tan m gam hçn hîp gåm Fe3O4,
CuO, Al2O3 vµo 300ml dd H2SO4
0,1M ( võa ®ñ) thu ®ưîc 7,34g muèi.
Gi¸ trÞ cña m lµ
A. 4, 49g B. 4,94g
C. 5,49g D. 5,94g
Gi¶i : nH2SO4 = 0,3.0,1 = 0,03
Fe3O4 ( FeO. Fe2O3) FeSO4. Fe2(SO4)3
CuO CuSO4 . Al2O3 Al2(SO4)3
Ta cã : ncña oxit = nSO4= nH2SO4 = 0,03.Suy ra :
moxit= msunfat- mSO4 + mo cña oxit =7,34 -(96.0,03)+(16.0,03) = 4,94g
III- Dùa vµo sè mol s¶n phÈm ®Ó tÝnh
sè mol axit ®· ph¶n øng
1- Cho 26g Zn t¸c dông hÕt víi dd HNO3 (võa
®ñ) thu ®ưîc 8,96 lÝt hçn hîp khÝ NO vµ NO2
(®ktc). Sè mol HNO3 ®· tham gia ph¶n øng lµ
A. 0,4 mol B. 0,6 mol C. 0,8 mol D. 1,2 mol
Gi¶i : nZn = 26 : 65 = 0,4 nHNO3 t¹o Cu(NO3)2
= 2. 0,4= 0,8
nHNO3 t¹o NO+ NO2 = nNO+ NO2 = 8,96 : 22,4 = 0,4
nHNO3pư= 0,8 + 0,4 = 1,2
2- Cho 29,7 gam Al t¸c dông hÕt víi dd
HNO3 lo·ng, dư thÊy bay ra 13,44 lÝt
(®ktc) hçn hîp khÝ gåm N2O vµ NO
cã tØ lÖ mol lµ 1:1. Sè mol HNO3 ®·
tham gia ph¶n øng lµ
A. 2,4 mol B. 4,2 mol
C. 3,2 mol D. 2,3 mol
Gi¶i : nAl = 29,7 : 27 = 1,1 ;
nhh = 13,44 : 22,4 = 0,6
nHNO3 t¹o Al(NO3)3 = 1,1.3 = 3,3 ;
nHNO3 t¹o N2O = 0,3 .2 = 0,6
nHNO3 t¹o NO = 0,3 .1 = 0,3.
Tæng lµ 3,3 + 0,6 + 0,3 = 4,2 (mol)
3- Cho 56,7 gam Al t¸c dông hÕt víi dd
HNO3 lo·ng, dư thu ®îc 20,16 lÝt
(®ktc) hçn hîp 3 khÝ lµ N2, N2O, NO
cã sè mol b»ng nhau. Sè mol HNO3
®· tham gia ph¶n øng lµ
A. 7,5 B. 7,6
C. 7,7 D.7,8
3- Cho 56,7 gam Al t¸c dông hÕt víi dd
HNO3 lo·ng, dư thu ®ưîc 20,16 lÝt
(®ktc) hçn hîp 3 khÝ lµ N2, N2O, NO
cã sè mol b»ng nhau. Sè mol HNO3
®· tham gia ph¶n øng lµ
A. 7,5 mol B. 7,6 mol
C. 7,7 mol D.7,8 mol
Gi¶i : nAl= 56,7 : 27 = 2,1 ; nhh khÝ = 20,16 :
22,4 = 0,9
nHNO3 t¹o Al(NO3)3 = 2,1 .3 = 6,3
nHNO3 t¹oN2 = 0,3 .2 = 0,6
nHNO3 t¹o N2O = 0,3 .2 = 0,6
nHNO3 t¹o NO= 0,3 .1 = 0,3
nHNO3 pư = 6,3 + 0,6 + 0,6 + 0,3 = 7,8 (mol)
IV- Dùa vµo sù b»ng nhau cña nguyªn
tö khèi hoÆc ph©n tö khèi
1- Khèi lưîng H2SO4 cÇn ph¶i lÊy ®Ó t¸c dông võa ®ñ víi 3,173g Cu(OH)2lµ
A. 1,173g B. 2,173g
C. 3,173g D. 4,173g
Gi¶i : Cu(OH)2 + H2SO4 CuSO4+ 2H2O
2- §Ó t¸c dông võa ®ñ víi 7,2g hçn hîp
CaS vµ FeO cÇn dïng 200ml dd HCl
1M. PhÇn tr¨m khèi lưîng cña CaS
vµ FeO trong hçn hîp lÇn lưît lµ
A. 20% vµ 80% B. 30% vµ 70%
C. 37% vµ 63% D. Kh«ng x¸c ®Þnh
Gi¶i : Do PTK b»ng nhau, tØ lÖ mol pư víi HCl nhưnhau nªn cã thÓ thay chÊt nµy b»ng chÊt kia, do ®ã
kh«ng cã kÕt qu¶ x¸c ®Þnh.
CaS + 2HCl CaCl2 + H2S
FeO + 2HCl FeCl2 + H2O
NÕu gäi x vµ y lÇn lưît lµ sè mol CaS vµ FeO ta chØ lËp
®îc 2 phư¬ng tr×nh hoµn toµn tư¬ng ®ư¬ng nhau : x
+ y = 0,1 (theo sè mol hh) vµ
2x + 2y = 0,2 (theo sè mol HCl )
3- Cho a gam hçn hîp gåm KHCO3 vµ
CaCO3 t¸c dông hÕt víi dd HCl, khÝ
tho¸t ra ®ưîc dÉn vµo dd Ba(OH)2 dưthÊy t¹o ra 1,97g kÕt tña. Gi¸ trÞ cña
a lµ
A. 1g B. 1,2g
C. 1,4g D. 1,6g
Gi¶i : MKHCO3 = MCaCO3 = 100
KHCO3 + HCl KCl + CO2 + H2O
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O
nCO2= nBaCO3 = nhh= 1,97 : 197 = 0,01.
a = 100. 0,01 = 1g
4- Cho 2,1g hçn hîp gåm NaHCO3
vµ MgCO3 t¸c dông hÕt víi dd
HCl, khÝ tho¸t ra ®ưîc dÉn vµo dd
Ca (OH)2 dư thÊy t¹o ra a gam kÕt
tña. Gi¸ trÞ cña a lµ
A. 2,1g B. 2,2g
C. 2,4g D. 2,5g
Gi¶i : MNaHCO3 = MMgCO3 = 84
NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O
MgCO3 + 2HCl MgCl2 + CO2 +
H2O
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
nCaCO3 = nCO2= nhh= 2,1 : 84 = 0,0025.
a = 100. 0,0025 = 2,5g
5- Cho 4,48 lÝt hçn hîp khÝ N2O vµ CO2 ®i
tõ tõ qua dd Ca(OH)2 d thÊy cã 1,12 lÝt
khÝ ®i ra. C¸c thÓ tÝch khÝ ®Òu ®o ë ®ktc.
Thµnh phÇn tr¨m theo khèi lưîng cña hçn
hîp lµ
A. 25% vµ 75% B. 33,33% vµ 66,67%
C. 45% vµ 55% D. 50% vµ 50%
Gi¶i : mN2O = (1,12 :22,4). 44 = 2,2g.
mCO2=[(4,48 – 1,12) : 22,4] . 44 =
6,6g
%mN2O = ( 2,2 : 8,8). 100 = 25 (%).
%mCO2= 100- 25 = 75 (%)
NhËn xÐt: khi 2 chÊt cã PTK b»ng nhau
th× : %V = %n = %m
V- Dùa vµo sù b¶o toµn electron ®èi
víi qu¸ tr×nh oxi ho¸- khö
1- Hoµ tan hoµn toµn 19,2 gam Cu vµo dd
HNO3 lo·ng, khÝ NO tho¸t ra ®em oxi
ho¸ hÕt thµnh NO2 råi sôc vµo nưíc cã
dßng khÝ oxi ®Ó t¹o thµnh HNO3. ThÓ
tÝch khÝ O2 (®ktc) ®· tham gia vµo qu¸
tr×nh trªn lµ
A. 2,24 lÝt B. 3,36 lit
C. 4,48 lit D. 6,72 lit
Gi¶i : nCu = 19,2 : 64 = 0,3. Số mol
e do Cu nhưêng lµ 0,3 . 2 = 0,6
Gäi x lµ sè mol O2 tham gia vµo qu¸
tr×nh th× sè mol e do O2 thu lµ 4x. Ta
cã : 4x = 0,6 x = 0,15 .
VO2 = 22,4 . 0,15 = 3,36 lÝt
2- Hçn hîp A gåm 2 kim lo¹i X, Y cã ho¸ tri x, y kh«ng ®æi ( X, Y kh«ng t¸c dông víi H2O vµ ®øngtrưíc Cu trong d·y ®iÖn ho¸ cña kim lo¹i). Cho A t¸cdông hoµn toµn víi dd CuSO4 dư, lưîng Cu thu ®ưîccho t¸c dông hÕt víi dd HNO3 ®îc 1,12 lÝt khÝ NO duy nhÊt (®ktc).
NÕu cho lưîng hçn hîp A trªn t¸c dông hoµn toµn víidd HNO3 th× thu ®ưîc bao nhiªu lÝt khÝ N2(®ktc) ?
A. 0,112 lit B. 0,224 lit
C. 0,336 lit D. 0,448 lÝt
Gi¶i :nNO = 1,12 : 22,4 = 0,05.
Sè mol e do N+5 thu lµ 0,05 . 3 = 0,15
Khi cho A t¸c dông víi HNO3 t¹o ra N2
. Gäi sè mol N2 lµ x th× sè mol e do
nã thu lµ 10x. Ta cã : 10x = 0,15 x
= 0,015.
VN2 = 0,15 . 22,4 = 0,336 lÝt
3- Hoµ tan hoµn toµn 140,4 gam Al vµo
dd HNO3 thÊy tho¸t ra hçn hîp 3 khÝ
lµ NO, N2 , N2O cã tØ lÖ sè mol tư¬ng
øng lµ 1 : 2 : 2. ThÓ tÝch cña hçn hîp
khÝ (®ktc) l A. 11,2 lit B.
22,4 lit
C. 33,6 lÝt D. 44,8 lÝt
Gi¶i : nAl = 140,4 : 27 = 5,2 mol. Sè mol e do Al nhưêng lµ 5,2 . 3 = 15,6
Gäi sè mol NO lµ x th× sè mol cña N2 vµ cñaN2O ®Òu lµ 2x .
N+5 + 3e N+2 ; 2N+5 + 10e N2 ;
3x x 20x 2x
2N+5 + 8e N2O
16x 2x
Ta cã 3x + 20x + 16x = 15,6 x = 0,4.
Vhh = 0,4 . 22,4 = 44,8 lÝt
VI- Gi¶i bµi to¸n b»ng phư¬ng ph¸p
biÖn luËn.
VÝ dô : Cho 0,08 mol oxit s¾t FexOy t¸c dông hÕt víi dd HNO3
lo·ng thu ®îc 0,44 g oxit nit¬ NαOβ . X¸c ®Þnh c«ng thøc cñac¸c oxit vµ khèi lưîng oxit s¾t ®· tham gia pư.
(5-2ß) FexOy + (18x-6ßx-2y) HNO3
(5x-2ßx) Fe(NO3)3 + (3x-2y) NOß
+ (9x-3ßx-y) H2O
LËp tØ lÖ mol c¸c chÊt p ta cã :
[(5-2ß) : 0,08] = (3x-2y) :
[ 0,44 : (14 + 16ß) ] (1)
NhËn xÐt :
+ VÒ mÆt to¸n häc th× ph-
ư¬ng tr×nh ®¹i sè (1) v« ®Þnh v×
øng víi mçi gi¸ trÞ cña α vµ βta l¹i cã c¸c gi¸ trÞ tư¬ng øng
cña x vµ y.
+ VÒ mÆt ho¸ häc th× phư¬ng
tr×nh trªn vÉn cã nghiÖm nÕu
biÕt tư duy ho¸ häc. Như vËy
bµi to¸n cã t¸c dông rÌn tưduy ho¸ häc cho häc sinh.
BiÖn luËn :
Oxit s¾t tham gia ph¶n øng oxi ho¸- khö
th× ph¶i lµ FeO hoÆc Fe3O4 .
NÕu lµ FeO th× :
x = 1, y = 1 vµ 3x - 2y = 3 - 2 = 1
NÕu lµ Fe3O4 th× :
x = 3, y = 4 vµ 3x - 2y = 9 - 8 = 1
Thay x=1 vµ y=1 vµo (1) rót ra :
/ß = 2/1. VËy oxit lµ N2O
NÕu FexOy lµ Fe2O3 th× lµ ph¶nøng trao ®æi, kh«ng t¹o ra oxitnit¬ nghÜa lµ
3x - 2y = 0 ( 3 x 2 - 2 x 3 = 0).
Như vËy oxit s¾t cã thÓ lµ FeOhoÆc Fe3O4 .
Khèi lưîng s¾t oxit tham gia ph¶n
øng sÏ cã hai ®¸p sè :
mFeO = 72 x 0,08 = 5,76 g ;
mFe3O4 = 232 x 0,08 = 18,56 g.
VI- Hưíng dÉn häc sinh dùa chÝnh ngay vµo c¸c
phư¬ng ¸n chän ®Ó t×m phư¬ng ¸n ®óng
VÝ dô 1- Hçn hîp X gåm 2 kim lo¹Þ A vµ B cã tØ lÖ khèilưîng lµ 1 :1. Trong 44,8g hçn hîp X, hiÖu sè vÒ sèmol cña A vµ B lµ 0,05 mol. Khèi lưîng mol cña A lín h¬n khèi lưîng mol cña B lµ 8 gam. Kim lo¹i A vµ B lµ
A. Zn vµ Al B. Cu vµ Fe
C. Ba vµ Ca D. Rb vµ Na
Ta thÊy chØ cã phư¬ng ¸n B lµ phï hîp. Như vËy, nÕulµ bµi tù luËn th× ph¶i sö dông c¸c d÷ kiÖn ®· cho ®Ó gi¶i, cßn ®èi víi bµi tr¾c nghiÖm th× chØ cÇn chän ®-ưîc phư¬ng ¸n ®óng.
VÝ dô 4- Ph©n tÝch mét hîp chÊt thÊy gåm 3 nguyªn tèlµ C, H, O. §èt ch¸y hoµn toµn 1,24g hîp chÊt th× thu®ưîc 1,76g CO2 vµ 1,08g H2O. Khèi lưîng mol ph©ntö cña hîp chÊt lµ 62g. C«ng thøc ph©n tö cña hîpchÊt lµ
A. C2H6O B. C2H6O2
C. C3H6O2 D. CH2O
Ta thÊy trong 4 phư¬ng ¸n ®· cho, chØ cã phư¬ng ¸n B míi cã chÊt cã PTK b»ng 62. VËy cÇn g× ph¶i sö dôngc¸c d÷ kiÖn đề cho.
vÝ dô 5- Trong nưíc Ðp tõ c©y mÝa cã chøa métlo¹i ®ưêng cã thµnh phÇn c¸c nguyªn tè : 42,11% C ; 6,43% H ; 51,46 % O vµ cã PTK lµ 342. C«ng thøc ph©n tö cña lo¹i ®ưêng ®ã lµ
A. C6H12O6 B. C6H10O5
C. C12H22O11 D. TÊt c¶ ®Òu sai
Ta còng thÊy chØ cã phư¬ng ¸n C míi cã chÊtcã PTK b»ng 342.
Cho 12,8g kim lo¹i A t¸c dông hÕt víi dd HNO3
lo·ng (võa ®ñ) ®ưîc dd muèi . Ng©m thanh kim
lo¹i B vµo dd muèi ®ã, sau mét thêi gian lÊy
thanh kl ra th× khèi t¨ng thªm 1,6g. Kim lo¹i A
vµ B lµ
A. Ag vµ Cu B. Cu vµ Fe
C. Fe vµ Al D. Ni vµ Zn
Dù ®o¸n : 12,8g lµ 0,2 mol Cu, Fe ®Èy ®ưîc Cu
T×m nhanh ®¸p sè bµi to¸n
b»ng phư¬ng ph¸p quy ®æi
VÝ dô : §Ó m gam bét s¾t ngoµi
kh«ng khÝ sau mét thêi gian biÕn
thµnh hçn hîp A cã khèi lự¬ng 12
gam gåm Fe3O4, Fe2O3, FeO, Fe.
Cho A t¸c dông hÕt víi dd HNO3
lo·ng thu ®ưîc 2,24 lÝt khÝ NO duy
nhÊt (®ktc). TÝnh m ?
C¸c PTHH :
2Fe + O2 2FeO (1)
4Fe + 3O2 2Fe2O3 (2)
3Fe + 2O2 Fe3O4 (3)
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (4)
x ( mol) x (mol)
3FeO + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O (5)
y (mol) y/3
3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (6)
z (mol) z/3
Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O (7)
C¸ch 1 : PP ®¹i sè
Gäi sè mol c¸c chÊt trong A gåm Fe, FeO,
Fe3O4, Fe2O3 lÇn lît lµ x, y, z, t ta cã hÖ phư-
¬ng tr×nh :
+Theo kl hh : 56x + 72y + 232z + 160t = 12 (1)
+Theo nFe : x + y + 3z + 2t = m/56 (2)
+ Theo nO : y + 4z + 3t = ( 12 - m ) : 16 (3)
+ Theo nNO : x + y/3 + z/3 = 0,1 (4)
C¸c phư¬ng tr×nh (1) (2) (3) tư¬ng ®ư¬ng nhau. VËy
thùc chÊt chØ cã 2 phư¬ng tr×nh.
Chia (1) cho 7 ®ưîc : 7x + 9y + 29z + 20t = 1,5 (5)
Nh©n (4) víi 3 ®ưîc : 3x + y + z = 0,3 (6)
C«ng (5) víi (6) ®ưîc : 10x + 10y + 30z + 20t = 1,8
Hay : x + y + 3z + 2t = 0,18. m = 0,18. 56 = 10,08g
C¸ch 2 : PP b¶o toµn electron
Dùa vµo sù b¶o toµn electron ta cã
phư¬ng tr×nh:
(m : 56 ).3 = [(12 - m ): 32].4 + 0,1.3
m = 10,08g
C¸ch 3 : PP b¶o toµn khèi lîng
mA + m HNO3 p = m Fe(NO3)3 + mNO
+ m H2O
C¸ch tÝnh : nHNO3 t¹o NO = nNO = 0,1 ;
nHNO3 t¹o Fe(NO3)3 = 3m/56
nHNO3 p = (0,1 + 3m/56)
12 + ( 0,1 + 3m/56).63 = m/56. 242 + 0,1. 30
+ 1/2 .( 0,1 + 3m/56). 18
Gi¶i ra m = 10,08g
C¸ch 4 : PP sè häc
VÝ dô : Võa gµ võa chã 36 con
Bã l¹i cho trßn ®óng 100 ch©n. Hái mÊy gµ ? mÊy chã ?
Gäi x lµ sè gµ, y lµ sè chã : x + y = 36
2x + 4y = 100
Gi¶i ra x = 22 ; y = 14
Gi¶i sè häc - NÕu thay chã b»ng gµ th× hôt mÊt 28 ch©n. Sè chã lµ 28:2 =14
- NÕu thay gµ b»ng chã th× thõa 44 ch©n. Sè gµ lµ 44:2 =22
Ap dông vµo bµi to¸n ho¸:
Gi¶ sö lưîng s¾t ph¶n øng chØ t¹o ra
Fe2O3 . Sè mol Fe dư b»ng sè mol NO
4Fe + 3O2 2Fe2O3
4/3.[(12 - m) : 32] (12 - m) : 32
Ta cã : 4/3.[(12 -m ): 32] + 0,1 = m/56
m = 10,08g
C¸ch 5 : PP quy ®æi
Hçn hîp A gåm Fe, Fe2O3, FeO, Fe3O4. Ta cã thÓ quy®æi vÌ bÊt kú cËp chÊt nµo, thËm chÝ cã thÓ quy vÒ 1 chÊt.
1) Quy vÒ Fe vµ Fe2O3 víi sè mol lÇn lưît lµ x vµ y.
56x + 160y = 12 víi x = 0,1. Gi¶i ra y = 0,04.
nFe = x +2y = 0,18
2) Quy vÒ Fe vµ FeO. ( x vµ y mol )
56x + 72y = 12; x + y/3 = 0,1. Gi¶i ra x = 0,06;
y = 0,12; nFe = x + y = 0,18
3) Quy vÒ Fe vµ Fe3O4 ( x vµ y mol )
56x + 232y = 12; x + y/3 = 0,1. Gi¶i ra :
x = 0,09 ; y = 0,03. nFe = x + 3y = 0,18
4) Quy vÒ FeO vµ Fe2O3 ( x vµ y mol )
72x + 160y = 12 ; x/3 = 0,1. Gi¶i ra :
x = 0,3 ; y = - 0,06. nFe = x + 2y = 0,18
5) Quy vÒ Fe2O3 vµ Fe3O4 ( x vµ y mol )
160x + 232y = 0,12 ; y/3 = 0,1. Gi¶i ra :
y = 0,3 ; x = - 0,36. nFe = 2x + 3y = 0,18
6) Quy vÒ FeO vµ Fe3O4 ( x vµ y mol )
72x + 232y = 12 ; x/3 + y/3 = 0,1.
y = - 0,06 ; x = 0,36. nFe = x + 3y = 0,18
7) Quy vÒ 1 chÊt kÝ hiÖu lµ FexOy
3FexOy + ( 12x - 2y ) HNO3 3xFe(NO3)3 +
( 3x - 2y ) NO + ( 6x - y ) H2O
Ta cã tØ lÖ {3 : [12 : (56x + 16y)]} = {( 3x - 2y )
: 0,1}. Rót ra x/y = 3/2.
PTK cña c«ng thøc quy ®æi lµ Fe3O2 = 200.
n Fe3O2 = 12 : 200 = 0,06.
nFe = 0,06.3 = 0,18
§Ó m gam phoi bµo s¾t (A) ngoµi kh«ng khÝ, saumét thêi gian biÕn thµnh hçn hîp (B) khèi l-ưîng 12g gåm Fe vµ c¸c oxit FeO, Fe3O4, Fe2O3. Cho B t¸c dông hoµn toµn víi dung dÞchH2SO4 ®Æc nãng thÊy sinh ra 3,36 lÝt khÝ SO2 ë (®ktc).
a) ViÕt phư¬ng tr×nh ho¸ häc cña c¸c ph¶n øng ?
b) TÝnh m?
D·y ®iÖn ho¸ cña kim lo¹i
§iÖn cùc hi®ro chuÈn
§Ó cã thÓ so s¸nh thÕ ®iÖn cùc gi÷a hai cÆp oxi ho¸ - khö, ®iÒucÇn thiÕt trưíc hÕt lµ thÕ ®iÖn cùc cña chóng ph¶i ®ưîc so s¸nhvíi mét tiªu chÝ nµo ®ã. Cã nghÜa lµ, ta ph¶i chän mét cÆp oxiho¸ - khö ®Ó quy chiÕu vµ quy ưíc nã cã thÕ ®iÖn cùc b»ngkh«ng (0). CÆp quy chiÕu ®ưîc chän lµ cÆp oxi ho¸ - khöH+/H2.
Quy ưíc r»ng : Mét ®iÖn cùc platin (Pt) ®ưîc ®Æt trong métdung dÞch axit cã pH = 0 vµ ¸p suÊt cña khÝ hi®ro b»ng 1 atmth× nöa pin hi®ro nµy ®îc gäi lµ ®iÖn cùc hi®ro chuÈn. ThÕ ®iÖncùc hi®ro chuÈn cña cÆp H+/H2, kÝ hiÖu lµ cã gi¸ trÞ b»ngkh«ng (0) :
H+/ H2 = 0,00 V
Ta dïng thÕ ®iÖn cùc hi®ro chuÈn ®Ó x¸c
®Þnh thÕ ®iÖn cùc chuÈn cho c¸c cÆp oxi
ho¸ - khö kh¸c b»ng c¸ch nèi cÆp oxi ho¸
- khö Mn+/M chuÈn (cation Mn+ cã nång
®é 1M, nhiÖt ®é 25oC) víi cÆp H+/H2
chuÈn. Cã 2 trêng hîp x¶y ra víi gi¸ trÞ
cña thÕ ®iÖn cùc chuÈn :
+ThÕ oxi ho¸ - khö chuÈn cña cÆp Mn+/M lµ sè dư¬ng
nÕu kh¶ n¨ng oxi ho¸ cña ion Mn+ trong nöa pin
Mn+/M lµ m¹nh h¬n ion H+ trong nöa pin H+/H2.
+ ThÕ oxi ho¸ - khö chuÈn cña cÆp Mn+/M lµ sè ©m nÕu
kh¶ n¨ng oxi ho¸ cña ion Mn+ trong nöa pin Mn+/M lµ
yÕu h¬n ion H+ trong nöa pin H+/H2.
ThÝ dô. ThÕ ®iÖn cùc chuÈn cña c¸c cÆp kim lo¹i :
E0(Ag+/Ag) = + 0,80 V
E0(Zn2+/Zn) = – 0,76 V
- Kim lo¹i cña cÆp oxi ho¸ - khö cã thÕ ®iÖn cùc chuÈnnhá khö ®ưîc kim lo¹i cña cÆp oxi ho¸ - khö cã thÕ®iÖn cùc chuÈn lín h¬n trong dung dÞch muèi :
Cu + 2Ag+ Cu2+ + 2Ag
HoÆc : Cation kim lo¹i trong cÆp oxi hãa - khö cã thÕ®iÖn cùc lín h¬n oxi hãa ®îc kim lo¹i trong cÆp oxihãa -khö cã thÕ ®iÖn cùc nhá h¬n.
HoÆc : ChÊt oxi hãa m¹nh nhÊt sÏ oxi hãa chÊt khöm¹nh nhÊt, sinh ra chÊt oxi hãa yÕu h¬n vµ chÊt khöyÕu h¬n ( quy t¾c )
Kim lo¹i trong cÆp oxi ho¸ - khö cã thÕ ®iÖncùc chuÈn nhá h¬n 0,00 V ®Èy ®îc hi®ro rakhái dung dÞch axit.
HoÆc : Cation H+ trong cÆp H+/H2 oxi hãa ®-ưîc kim lo¹i trong cÆp oxi hãa - khö cã thÕ®iÖn cùc chuÈn nhá h¬n (thÕ ®iÖn cùc chuÈn©m).
HoÆc : ChÊt oxi hãa m¹nh nhÊt (H+) sÏ oxihãa chÊt khö m¹nh nhÊt (Mg) sinh ra chÊt oxihãa (Mg2+) vµ chÊt khö yÕu h¬n (H2).
D·y ®iÖn hãa chuÈn cña kim lo¹i
D·y ®iÖn hãa chuÈn cña kim lo¹i cßn ®ưîc gäi
lµ d·y thÕ ®iÖn cùc chuÈn cña kim lo¹i, hoÆc
d·y thÕ oxi hãa-khö chuÈn cña kim lo¹i, hoÆc
d·y thÕ khö chuÈn cña kim lo¹i. Tïy thuéc vµo
môc ®Ých sö dông, ngưêi ta dïng tªn d·y sao
cho phï hîp.
Pin ®iÖn ho¸.
Kh¸c víi m«n VËt lÝ lµ t×m hiÓu dßng
®iÖn trong pin ®iÖn ho¸, m«n Ho¸ häc
t×m hiÓu vÒ nguyªn nh©n, b¶n chÊt
cña ph¶n øng oxi ho¸ - khö ®· ph¸t
sinh ra dßng ®iÖn.
1. Dïng d·y thÕ ®iÖn cùc chuÈn cña kim lo¹i ®Ó x¸c ®Þnh.
a. X¸c ®Þnh suÊt ®iÖn ®éng chuÈn cña pin ®iÖn hãa Al-Cu.
E0p®h = E0cùc - E0cùc
HoÆc: E0p®h = E0khö - E0oxi hãa
Ta cã: E0p®h = + 0,34V - ( -1,66V) = 2,00V
b. X¸c ®Þnh thÕ ®iÖn cùc chuÈn cña cÆp oxi hãa-khö.
BiÕt suÊt ®iÖn ®éng chuÈn cña pin ®iÖn hãa Zn-Ag lµ 1,56V vµ thÕ ®iÖn cùc chuÈn cña cÆp oxi hãa-khö Ag+/Ag lµ +0,80V. H·y x¸c ®Þnh thÕ ®iÖn cùc chuÈn cña cÆp Zn2+ / Zn.
E0p®h = E0 (Ag+/Ag) - E0 (Zn2+ / Zn).
Suy ra: E0 (Zn2+ / Zn) = E0 (Ag+/Ag) - E0p®h
= +0,80V - 1,56V = -0,76V
VÝ dô pin ®iÖn ho¸ Zn – Cu. Nèi 2 ®iÖn cùc Zn vµ Cu b»ng mét d©y dÉn, trªn d©y cã m¾c nèi tiÕp métv«n-kÕ :
XuÊt hiÖn dßng ®iÖn mét chiÒu tõ l¸ Cu (cùc +) ®Õn l¸ Zn (cùc –). Chó ý r»ng chiÒu di chuyÓn cña dßngelectron ë m¹ch ngoµi th× ngîc l¹i, tõ l¸ Zn (cùc –) ®Õn l¸ Cu (cùc +). SuÊt ®iÖn ®éng cña pin ®o ®ưîc lµ 1,10 V.
§iÖn cùc Zn bÞ ¨n mßn dÇn.
Cã mét líp kim lo¹i ®ång b¸m trªn ®iÖn cùc Cu.
Mµu xanh cña cèc ®ùng dung dÞch CuSO4 bÞ nh¹t dÇn.
X¸c ®Þnh chiÒu cña p oxi ho¸ - khö
2. Dïng d·y thÕ oxi hãa-khö chuÈn cña kim lo¹i (d·y thÓ khö chuÈn) ®Ó dù ®o¸n chiÒu cña ph¶n øng oxi hãa-khö
X¸c ®Þnh chiÒu cña ph¶n øng oxi hãa-khö còng lµ sù t×m hiÓu vÒ ph¶n øng ®ã trong ®iÒu kiÖn tù nhiªn cã x¶y ra hay kh«ng.
Cã mét sè phư¬ng ph¸p x¸c ®Þnh chiÒu cña ph¶n øng oxi hãa-khö.
Phư¬ng ph¸p 1: Ph¬ng ph¸p ®Þnh tÝnh. ThÝ dô : ion Pb2+ cã oxi hãa ®ưîcZn hay kh«ng trong ph¶n øng
Pb2+ (dd) + Zn(r) Pb(r) + Zn2+(dd)
NÕu ph¶n øng hãa häc trªn x¶y ra gi÷a 2 cÆp oxi hãa-khö Pb2+/Pb vµ
Zn2+/Zn. Ta viÕt c¸c cÆp oxi hãa-khö trªn theo tr×nh tù: cÆp nµo cã gi¸ trÞ E0
lín h¬n, ta viÕt bªn ph¶i, cÆp cã gi¸ trÞ E0 nhá h¬n ë bªn tr¸i. Ta cã:
Theo quy t¾c : ion Pb2+ oxi hãa ®îc Zn, s¶n phÈm lµ nh÷ng chÊt oxi hãa ( Zn2+) vµ chÊt khö (Pb) yÕu h¬n. Ph¶n øng trªn cã xÈy ra.
Phư¬ng ph¸p 2 : Phư¬ng ph¸p ®Þnh lưîng. Ph¶n øng hãa häc trªn ®ưîc t¹o nªn tõ 2 nöa ph¶n øng:
Nöa ph¶n øng oxi hãa: Zn Zn2+ + 2e, ta cã Eooxh = -076V
Nöa ph¶n øng khö: Pb2+ + 2e Pb, cãEokhö = - 0,13 V
ThÕ oxi hãa - khö cña c¶ ph¶n øng (Eop ) ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
Eop = Eokhö - Eooxh = - 0,13V - ( - 0,76V) = + 0,63V
E0 cña ph¶n øng oxi hãa-khö lµ sè dư¬ng (Eop >0), kÕt luËn lµ ph¶n øng trªn cã x¶y ra, hoÆc ion Pb2+ oxi hãa ®îc Zn.
Phư¬ng ph¸p 3 : T×m thÕ oxi hãa-khö cña c¶ ph¶n øng (Eop ) theoc«ng thøc:
Eop = Eokhö + Eooxh
Chó ý lµ ë ®©y, Eokhö cã gi¸ trÞ nh ®· ghi trong d·y ®iÖn hãachuÈn, cßn Eooxh cã gi¸ trÞ nh Eokhö nhưng ngîc dÊu:
Nöa ph¶n øng oxi hãa: Zn Zn2+ + 2e, ta cã Eooxh = +076V
Nöa ph¶n øng khö: Pb2+ + 2e Pb, cã Eokhö = - 0,13 V
Ta cã thÕ oxi hãa-khö cña c¶ ph¶n øng lµ
Eop = -0,13V + ( + 0,76V) = + 0,63 V
KÕt luËn: Eop > 0, ph¶n øng trªn x¶y ra
®iÖn ph©n
HiÖn tưîng qu¸ thÕ
Khi ®iÖn ph©n H2O (cã pha thªm chÊt ®iÖn li H2SO4), theo lÝthuyÕt th× hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a 2 ®iÖn cùc cÇn cã lµ : 1,23 V.
Nhng khi hiÖu ®iÖn thÕ cña nguån ®iÖn vît qu¸ 1,23 V vÉnkh«ng nhËn thÊy cã hiÖn tưîng khö c¸c ion H+ ë catot vµ sùoxi ho¸ H2O ë anot. §Ó cho c¸c ph¶n øng cã thÓ x¶y ra ®îc ë c¸c ®iÖn cùc, ph¶i dïng mét hiÖu ®iÖn thÕ cao h¬n hiÖu ®iÖnthÕ tÝnh theo lÝ thuyÕt, hiÖu ®iÖn thÕ ®ã lµ 1,85 V. Chªnh lÖchgi÷a hai gi¸ trÞ : hiÖu ®iÖn thÕ lÝ thuyÕt vµ hiÖu ®iÖn thÕ thùcnghiÖm ®ưîc gäi lµ trÞ sè qu¸ thÕ.
TrÞ sè qu¸ thÕ trong ®iÖn ph©n H2O lµ : 1,85 – 1,23 = 0,62 (V).
TrÞ sè qu¸ thÕ lín hay nhá lµ phô thuéc vµo chÊt khÝ ®ưîc sinh ra vµ tr¹ng th¸i bÒ mÆt cña c¸c ®iÖn cùc (nh½n bãng hay xèp).
