Dạng 5 bài toán sử dụng phương pháp quy đổi

+ Định luật bảo toàn nguyên tố : Trong phản ứng hóa học, các nguyên tố được bảo toàn. Suy ra : Khi chuyển đổi hỗn hợp này thành hỗn hợp khác thì nguyên tố được bảo toàn.

  • Như vậy, khi chuyển đổi (quy đổi) hỗn hợp này thành hỗn hợp khác thì khối lượng và nguyên tố được bảo toàn.
  • Phương pháp quy đổi là phương pháp chuyển đổi các chất phản ứng hoặc các chất sản phẩm thành các chất tương đương trên cơ sá bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố.

2. ̄u điểm của ph°¢ng pháp quy đßi

  1. Xét các h°ớng giải bài tập sau :

Câu 41 – Mã 253: Hỗn hợp X gồm 1 mol aminoaxit no, mạch hở và 1 mol amin no, mạch hở. X có khả năng phản ứng tối đa với 2 mol HCl hoặc 2 mol NaOH. Đốt cháy hoàn toàn X thu được 6 mol CO 2 , x mol H 2 O và y mol N 2. Các giá trị x, y tương ứng là

  1. 8 và 1,0. B. 8 và 1,5. C. 7 và 1,0. D. 7 và 1,5.

(Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2010)

Hướng dẫn giải

● Cách 1 : Sử dụng phương pháp thông thưßng

Theo giả thiết :

NaOH amino axit

n 2 n 1

\= Amino axit có hai nhóm –COOH.

HCl amin amino axit

n 2 1 n n 1 1

\= = 
++

Amino axit và amin đều có 1 nhóm –NH 2.

Như vậy amin là no, mạch hở, đơn chức, có công thức là CnH2n+3N; aminno axit là no, mạch hở, có 1 nhóm –NH 2 và 2 nhóm –COOH, có công thức là CmH2m-1O 4 N.

Sơ đồ phản ứng : O , t 2 o 2C H Nn 2n 3 2nCO (2n 3)H O N 2 2 2 2n 3 1 1 n : mol 2 2

+ ⎯⎯⎯³ + + +
+
³ ³ ³

O , t 2 o 2C H O Nm 2m 1 4 2mCO (2m 1)H O N 2 2 2 2m 1 1 1 m : mol 2 2

− ⎯⎯⎯³ + − +
³ ³ ³

Theo sơ đồ phản ứng, ta thấy :

2 2

2

N CO

H O 6

1 1

n 1 mol ; n (m n) 6 mol; 2 2 2n 3 2m 1 n (m n) 1 7 mol 2 2

\= + = = + =
+−
\= + = + + =

● Cách 2 : Sử dụng phương pháp quy đổi

Theo giả thiết, X gồm amin no, mạch hở và amino axit no, mạch hở.

Mặt khác : HCl NaOH X X

n n 1; 1 n n

\= =  Coi X là hỗn hợp hai amino axit no, mạch hở, chứa 1 nhóm –COOH

và 1 nhóm –NH 2 có công thức phân tử là C H O N 2n 1+ 2

Áp dụng bảo toàn nguyên tố C, ta có :

CO 2 C H O Nn 2n 1 2 62

n =n +  =n 3

Áp dụng bảo toàn nguyên tố H, kết hợp với n 3 = , ta có :

H O 2 C H O Nn 2n 1 2 H O 2 ? 2

2n = +(2n 1).n +  =n 7 mol

Áp dụng bảo toàn nguyên tố N, ta có :

N 2 C H O Nn 2n 1 2 N 2 ? 2

2n n= +  =n 1 mol

  1. Nhận xét :

Với cách 1 : Ta đi tìm công thức tổng quát của amin và amino axit. Việc xây dựng công thức của amin thì khá đơn giản vì đó là amin no, đơn chức (dạng quen thuộc). Nhưng xây dựng công thức của amino axit no, mạch há chứa 1 nhóm –NH 2 và 2 nhóm –COOH thì phức tạp hơn, chắc chắn có nhiều học sinh sẽ lúng túng (vì đây không phải là dạng công thức quen thuộc). Cách đơn giản nhất là lấy một ví dụ cụ thể, chẳng hạn là H 2 NCH(COOH) 2 , rồi từ đó suy ra công thức tổng quát. Sau khi xây dựng được công thức của các chất trong X, ta phải tiếp tục lập sơ đồ phản ứng cháy để tìm số mol của H 2 O và N 2. Như vậy, làm theo cách 1 sẽ mất thời gian vào việc lập công thức và viết sơ đồ đốt cháy X để tính toán.

Với cách 2 : Nhận thấy nHCl==n ; nX NaOH nX. Mặt khác đề cho các chất trong X là no, mạch hở nên coi

X là hai amino axit no, mạch há, phân tử có 1 nhóm –NH 2 và 1 nhóm –COOH (dạng quen thuộc). Đến đây, sử dụng công thức trung bình cho hai chất và áp dụng bảo toàn nguyên tố thì dễ dàng tính được số mol của H 2 O và N 2.

  1. Kết luận :

Phương pháp quy đổi không giúp ta giải quyết được bài toán một cách triệt để, nhưng nhờ nó mà việc tính toán trong một số bài tập có chứa hỗn hợp nhiều chất trá nên đơn giản hơn, dễ dàng hơn và nhanh chóng hơn.

3. Phạm vi áp dụng :

Phương pháp quy đổi có thể giải quyết được một số dạng bài tập hóa vô cơ hoặc hóa hữu cơ, có thể là phản ứng oxi hóa – khử hoặc phản ứng không oxi hóa – khử.

Một số dạng bài tập thường dùng phương pháp quy đổi là :

+ Hỗn hợp (Fe, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ); (Fe, S, FeS, FeS 2 ), (Fe, Cu, FeS, FeS 2 , CuS, Cu 2 S); (Cu, FexOy),..ác dụng với dung dịch HNO 3 hoặc H 2 SO 4 đặc, nóng.

+ Hỗn hợp (Mg, Ca, MgO, CaO); (K, Na, Na 2 O, K 2 O),... tác dụng với dung dịch HCl hoặc H 2 SO 4 loãng.

+ Hỗn hợp (FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ) phản ứng với dung dịch HCl hoặc H 2 SO 4 loãng.

+ Đốt cháy hỗn hợp các chất bằng hỗn hợp O 2 , O 3.

+ Đốt cháy hỗn hợp các chất hữu cơ.

+ Hỗn hợp các chất trong đó có những chất có khối lượng phân tử bằng nhau và tính chất tương tự nhau.

II. Phân dạng bài tập và các ví dụ minh họa

1. Dạng 1 : Quy đßi chất

Phương pháp giải

- Bước 1 : Nhận dạng nhanh phương pháp giải bài tập

Na Ba O H 2 0,12 0,05 Na O Na Na Ba O Na O O 0,

n 2n 2n 2n n 2n 0,14 n 0, 23n 137n 16n 21,9 23n 16n 5,46 n 0,

ü + = + ÿÿ üü− = − = ý ý ý ÿ + + = þþ+ = = ÿþ

Vậy dung dịch Y có 0,14 mol NaOH và 0,12 mol Ba(OH) 2. Suy ra :

2 2

OH OH NaOH Ba(OH) 0,14 0,12 CO

n n n 2n 0,38 mol 1 2 n

− −= + =  ü ü  tạo ra cả 2 CO vaø HCO. 3 3

−−

Vì phản ứng tạo ra cả hai muối, nên sử dụng kết quả đã chứng minh ở chuyên đề bảo toàn điện tích, ta có :

OH CO 2 CO 32 CO 32 Ba 2 0,38 0,3?

n −= +n n −n −=0,08 mol nü +=0,12 mol

nBaCO 3 =0,08 mol m BaCO 3 =0,08 15,76 gam=

Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm CaO, Mg, Ca, MgO. Hòa tan 5,36 gam hỗn hợp X bằng dung dịch HCl vừa đủ thu được 1,624 lít H 2 (đktc) và dung dịch Y trong đó có 6,175 gam MgCl 2 và m gam CaCl 2. Giá trị của m là

  1. 7,4925 gam. B. 7,770 gam. C. 8,0475 gam. D. 8,6025 gam. (Đề thi thử Đại học lần 4 – THPT Chuyên Vĩnh Phúc, năm học 2011 – 2012) Hướng dẫn giải

Quy đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp X’ gồm Ca, Mg, O.

Sơ đồ phản ứng :

 

1 2 000 HCl 2 2 0 quy ñoåi 2222 0,065 mol 0,0725 mol hoãn hôïp X' hoãn hôïp X dung dòch Y

CaO, Ca Ca, Mg, O CaCl , MgCl H MgO, Mg

  • − ++ −

üüüü ⎯⎯⎯³ÿ ÿ ÿ ÿ ü⎯⎯⎯ý ý⎯⎯⎯³ý ý+ ÿþþÿ ÿþþÿ

Từ sơ đồ phản ứng, ta thấy : Chất khử là Ca, Mg; chất oxi hóa là H+ trong HCl và O; sản phẩm khử của H+ là H 2 ; n nMg==MgCl 2 0,065 mol.

Áp dụng bảo toàn electron, bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố Ca, ta có :

2 2

2

Ca Mg O H 0,065 0,0725 Ca CaCl Ca Mg O O CaCl 0,

n n n n n 0,07 n 0,07 mol 40n 24n 16n 5,36 n 0,0625 m 7,77 gam

ü + = + ÿÿÿü = ü = ý ý ý ÿÿ+ + = þ = þ = ÿþ

Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm FeO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4. Cho khí CO qua m gam X nung nóng, sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn Y và hỗn hợp khí Z. Cho toàn bộ Z vào dung dịch Ca(OH) 2 dư, đến phản ứng hoàn toàn, thu được 4 gam kết tủa. Mặt khác, hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng (dư), thu được 1,008 lít khí SO 2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch chứa 18 gam muối. Giá trị của m là

  1. 7,12. B. 6,80. C. 5,68. D. 13,52.

(Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2013)

Hướng dẫn giải

Quy đổi hỗn hợp X gồm FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 thành Fe và O.

Chất khử trong toàn bộ quá trình phản ứng là Fe, CO; chất oxi hóa là O và H 2 SO 4. 18 gam muối là muối Fe 2 (SO 4 ) 3.

Theo bảo toàn nguyên tố C, Fe và bảo toàn electron, ta có :

2 3

2 4 3

2

CO CO CaCO 0, Fe Fe Fe (SO ) Fe O 0,045 O 0,09 0,13. Fe CO O SO 0,09 0,04? 0,

n n n

n 0, n 2n 0,09 m m m 7,12 gam n 0,

3n 2n 2n 2n

ü ÿ == ÿ ÿÿ ü = ýý= =   = + = ÿ þ = ÿ ÿ + = + ÿþ

Ví dụ 4: Cho 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3. Để khử hoàn toàn hỗn hợp X cần 0,1 gam hiđro. Mặt khác, hoà tan hỗn hợp X trong H 2 SO 4 đặc, nóng thì thể tích khí SO 2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) là

  1. 336 ml. B. 448 ml. C. 112 ml. D. 224 ml. (Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT Chuyên Vĩnh Phúc, năm học 2012 – 2013) Hướng dẫn giải

Hỗn hợp X gồm 3 chất FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 nhưng chỉ được tạo thành từ hai nguyên tố là Fe và O nên ta quy đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp gồm Fe và O.

Sơ đồ phản ứng :

6 o 2 4

0 8 2 2 3 2 32 H SO ñaëc, t 3 4 0 quy ñoåi 2 3 3 4 2 4 3 2

Fe FeO, Fe O , Fe O Fe (SO ) SO O

üüÿ ÿ üüÿ+ − + − + − ÿ + + + ý ýü⎯⎯⎯⎯⎯⎯³ý ý⎯⎯⎯⎯⎯³ + ÿ ÿþþ ÿþþÿ

Ta có :

O H O 2 H 2 Fe

0,1 3,04 0,05.

n n n 0,05 mol n 0,04 mol. 2 56

\= = = =  = =

Theo sơ đồ phản ứng ta thấy : Chất khử là Fe; chất oxi hóa là

6 S

  • trong H 2 SO 4 và O.

Áp dụng bảo toàn electron ta có :

Fe O SO 2 SO 2 SO 2 0,04 0,05?

3n 2n 2n n 0,01mol V 0,01,4 0,224 lít 224 ml= +  =  = = =

Ví dụ 5: Cho 18,4 gam hỗn hợp X gồm Cu 2 S, CuS, FeS 2 và FeS tác dụng hết với HNO 3 (đặc nóng, dư) thu được V lít khí chỉ có NO 2 (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cho toàn bộ Y vào một lượng dư dung dịch BaCl 2 , thu được 46,6 gam kết tủa, còn khi cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch NH 3 dư thu được 10,7 gam kết tủa. Giá trị của V là :

  1. 38,08. B. 11,2. C. 24,64. D. 16,8.

(Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2012)

Hướng dẫn giải

Hỗn hợp X gồm 4 chất Cu 2 S, CuS, FeS 2 và FeS nhưng chỉ được cấu tạo từ 3 nguyên tố Fe, Cu, S.

Quy đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp gồm Cu, Fe và S.

Trong phản ứng của X với dung dịch HNO 3 đặc nóng dư, Cu, Fe, S bị oxi hóa thành Cu2+, Fe3+, SO 4 2-.

Suy ra dung dịch Y gồm

3 2 2 3 4

Fe , Cu , H NO , SO

  • −−

üÿ ý ÿþ

Khi cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl 2 , kết tủa thu được là BaSO 4 (0,2 mol).

Khi cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch NH 3 thì kết tủa chỉ là Fe(OH) 3 (0,1 mol) do Cu(OH) 2 tạo phức tan Cu(NH 3 ) 4 2.

(Đề thi thử đại học lần 4 – THPT Chuyên – Đại học SPHN, năm học 2012 – 2013) Hướng dẫn giải

Theo giả thiết, ta có :

4 2 2 4

4 2 2 2 2

CH C H CH quy ñoåi C CH C H C H H

n n 0,05 n 0,03 n 0, 16n 26n 0,05.10 n 0,02 n 0,

üüÿÿ+ = = ü = ý ý ü⎯⎯⎯⎯⎯⎯³ý ÿÿþþ+ = = þ =

Quy đổi hỗn hợp O 2 , O 3 thành nguyên tử O.

Áp dụng bảo toàn nguyên tố đối với C, H, O trong phản ứng đốt cháy, ta có :

2 3 2 2 2 2 2 3 2 2 2 3

(O , O ) O H H O H O C CO CO (O , O ) O CO H O O (O , O )

m m 0,22 3,52 gam n 2n n 0, 3, n n n 0,07 n 0,088 mol 2. n 2n n n 0, V 0,088,4 1,9712 lít

ü = = = ü ==ü ÿ ÿ ÿ ÿ ý = ý = ý = = ÿ ÿ ÿ þÿ= + þ = þ ==

Ví dụ 9: Hỗn hợp X gồm O 2 và O 3 có tỉ khối so với H 2 là 22. Hỗn hợp khí Y gồm metylamin và etylamin có tỉ khối so với H 2 là 17,833. Để đốt cháy hoàn toàn V 1 lít Y cần vừa đủ V 2 lít X (biết sản phẩm cháy gồm CO 2 , H 2 O và N 2 , các chất khí khi đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Tỉ lệ V 1 : V 2 là :

  1. 3 : 5. B. 5 : 3. C. 2 : 1. D. 1 : 2.

(Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2011)

Hướng dẫn giải

Đặt công thức trung bình của metylamin và etylamin trong Y là C H N 2n 3+

Theo giả thiết, ta có : M 14n 17 17,833 n 1,333Y= + =  =.

Chọn số mol của C H Nn 2n 3+ là 1 mol.

Quy đổi 1 mol C H Nn 2n 3+ (n 1,333= ) thành hỗn hợp gồm : C (1,333 mol), H (5,666 mol), N (1 mol)

Quy đổi hỗn hợp O 2 , O 3 trong X thành O.

Trong phản ứng đốt cháy, C bị oxi hóa thành CO 2 , H bị oxi hóa thành H 2 O, N không bị oxi hóa. Ta có :

2 2 3 2 2 2 2 3 2 2

CO (O , O ) O CO C H O H O H (O , O ) O O CO H O 1 Y Y O 2 X X

n 1,333 m m 87, n n 1, n 2,833 87, 2n n 5,666 n 2 n 5,499 22. n 2n n V V n 1 m 5,499 87, V V n 2

ü ü = ÿ == ü == ÿ ÿ ÿ ÿÿ= ý = = ý ý = = ÿ ÿ = ÿ þ =+ ÿ ÿ þ == = = = ÿ þ

  1. Bài tập có các chất phản ứng ở dạng tổng quát (FexOy, CxHy,...)

Ví dụ 10: Hòa tan hoàn toàn 20,88 gam một oxit sắt bằng dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng thu được dung dịch X và 3,248 lít khí SO 2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Cô cạn dung dịch X, thu được m gam muối sunfat khan. Giá trị của m là

  1. 52,2. B. 48,4. C. 54,0. D. 58,0.

(Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2009)

Hướng dẫn giải

Do công thức của oxit sắt ở dạng tổng quát là FexOy nên việc tính toán sẽ khó khăn và mất nhiều thời gian. Để đơn giản hơn, ta quy đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp Y gồm Fe và O.

Sơ đồ phản ứng :

 

6 o 2 4

Y

2y 0 0 x 2 H SO ñaëc, t 3 4 quy ñoåi x y 2 4 3 2 20,88 gam 0, m 20,88 gam

Fe; O Fe O Fe (SO ) SO

  • − + + +

\=

ü⎯⎯⎯⎯⎯⎯³ ⎯⎯⎯⎯⎯³ +

Căn cứ vào sơ đồ phản ứng ta thấy : Chất khử là Fe; chất oxi hóa là

6 S

  • trong H 2 SO 4 và O.

Áp dụng bảo toàn electron, bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố Fe, ta có :

2 4 3 2 2 4 3

Fe O Fe (SO ) Fe Fe O SO 0,145 O Fe (SO )

56n 16n 20,88 n 0, n 0, 3n 2n 2n n 0,29 m 0,145 58 gam

ü += ü = ÿÿü = ý =+ ý ý ÿÿþ = == þ þ

Ví dụ 11: X là hỗn hợp 2 hiđrocacbon mạch hở, cùng dãy đồng đẳng. Để đốt cháy hết 2,8 gam X cần 6,72 lít O 2 (đktc). Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào nước vôi trong dư được m gam kết tủa. Giá trị m là :

  1. 30 gam. B. 20 gam. C. 25 gam. D. 15 gam.

Hướng dẫn giải

Quy đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp Y gồm C và H.

Theo bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố C, H, O, ta có :

CO 2 H O 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

C H n 2n CO H O CO CO H O O CO H O H O 0,

12 n n 2, 12n 2n 2,8 n 0, 2n n 2n 2n n 0,6 n 0,

ü += ÿÿ üüÿ + = ÿ = ý ý ý ÿ += ÿÿþþ+ = = ÿþ

Theo bảo toàn nguyên tố C, ta có :

nCaCO 3 =nCO 2 =0,2 mol m CaCO 3 =0,2 20 gam=

Ví dụ 12: Đốt cháy m gam hiđrocacbon A ở thể khí trong điều kiện thường được CO 2 và m gam H 2 O. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hiđrocacbon B là đồng đẳng kế tiếp của A rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình nước vôi trong dư thấy khối lượng bình tăng x gam. Giá trị x là :

  1. 29,2 gam. B. 31 gam. C. 20,8 gam. D. 16,2 gam.

Hướng dẫn giải

● Cách 1 : Tính toán theo phản ứng

Đặt công thức phân tử của A là CxHy.

Sơ đồ phản ứng :

2CxHy O , t 2 o ⎯⎯⎯³ yH 2 O (1)

mol: m 12x y+

³

y m . 2 12x y+

Theo (1) và giả thiết, ta có :

y m m x 2 . 2 12x y 18 y 3

\=  =
+

Vì A ở thể khí nên công thức phân tử của A là C 4 H 6. Đồng đẳng kế tiếp của A là C 5 H 8.

Sơ đồ phản ứng đốt cháy C 5 H 8 :

C 5 H 8 O , t 2 o ⎯⎯⎯³ 5CO 2 + 4H 2 O

mol: 0,1 ³ 0,5 ³ 0,

Dẫn sản phẩm đốt cháy C 5 H 8 vào bình đựng nước vôi trong dư thì khối lượng bình tăng là khối lượng của CO 2 và H 2 O. Ta có :

x m= CO 2 +mH O 2 =0,5 0,4 29,2 gam+ =

● Cách 2 : Sử dụng phương pháp quy đổi kết hợp với tự chọn lượng chất và bảo toàn nguyên tố

Chọn m = 18 gam, quy đổi hiđrocacbon A thành hỗn hợp các nguyên tử C và H.

Áp dụng bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố H, ta có :

    2

quy ñoåi Ba(OH) , NaOH 2 2 2 3 hoãn hôïp X hoãn hôïp Y

CO ; CO; N ü⎯⎯⎯⎯⎯⎯³CO ; CO ⎯⎯⎯⎯⎯⎯³BaCO ÿ

Đối với hỗn hợp Y, ta có :

2

2 2

CO CO CO CO CO CO

24,

n n 1,1 n 1 22, n 0, 28n 44n 32,

ü ÿÿ+ = = ü = ýý ÿ ÿþ = þ +=

Đối với dung dịch kiềm, ta có :

OH NaOH Ba(OH) 2 Ba 2 Ba(OH) 2 0,1,4 0,1,4 0,1,

n −+=n +2n =0,12 mol; n =n =0,04 mol.

Vì 2

OH CO

n 0, 1 1,2 2 n 0,

− ü = = ü nên phản ứng tạo ra cả muối CO 32 − và HCO 3 −.

Ta có :

OH CO 32 CO 2 CO 32 Ba 2 0,12? 0,

n −=n −+ n n −=0,02 mol nü +=0,04 mol

nBaCO 3 =nCO 32 −=0,02 m BaCO 3 =0,02 3,94 gam=

Ví dụ 15: Xà phòng hóa hoàn toàn 66,6 gam hỗn hợp hai este HCOOC 2 H 5 và CH 3 COOCH 3 bằng dung dịch NaOH, thu được hỗn hợp X gồm hai ancol. Đun nóng hỗn hợp X với H 2 SO 4 đặc ở 140oC, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam nước. Giá trị của m là:

  1. 18,00. B. 8,10. C. 16,20. D. 4,05. (Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2009) Hướng dẫn giải

Hai este HCOOC 2 H 5 và CH 3 COOCH 3 đều thuộc dãy đồng đẳng của este no, đơn chức và có cùng công thức phân tử nên quy đổi hỗn hợp hai este thành một este là RCOOR’ (M = 74).

Sơ đồ phản ứng: NaOH, to H SO ñaëc,140 C2 4 o RCOOR'⎯⎯⎯⎯³(1) R'OH⎯⎯⎯⎯⎯⎯³(2) H O R'OR' 2 +

Ta có:

2

2 2

R'OH RCOOR' baûo toaøn goác R' H O R'OH H O H O baûo toaøn nguyeân toá H

66,

ÔÛ (1):n n 0, 74 n 0,45 mol

ÔÛ (2):n 2n m 0,45 8,1 gam

ü ÿ = = = ÿÿü = ýý ÿÿ= þ == ÿþ

Ví dụ 16: Hỗn hợp X gồm: HCHO, CH 3 COOH, HCOOCH 3 và CH 3 CH(OH)COOH. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X cần V lít O 2 (đktc) sau phản ứng thu được CO 2 và H 2 O. Hấp thụ hết sản phẩm cháy vào nước vôi trong dư thu được 30 gam kết tủa. Vậy giá trị của V tương ứng là:

  1. 5,60 lít. B. 8,40 lít. C. 7,84 lít. D. 6,72 lít. (Đề thi HSG – Tỉnh Thái Bình, năm học 2011 – 2012) Hướng dẫn giải

Hỗn hợp X gồm các chất: HCHO (CH 2 O), CH 3 COOH (C 2 H 4 O 2 ), HCOOCH 3 (C 2 H 4 O 2 ), CH 3 CH(OH)COOH (C 3 H 6 O 3 ). Như vậy, hỗn hợp X có chứa các chất có cùng công thức đơn giản nhất là CH 2 O.

Quy đổi các chất trong hỗn hợp X thành chất có công thức là (CH 2 O)x hay Cx(H 2 O)x.

Khi đốt cháy X, chỉ có C phản ứng với O 2 tạo ra CO 2.

Cx(H 2 O)x + xO 2 ³ xCO 2 + xH 2 O

Theo phương trình phản ứng và theo bảo toàn nguyên tố C, ta có :

222

2 3 2

CO O O

CO CaCO O (ñktc)

n n n 0,3 mol 30 n n 0,3 V 0,3,4 6,72 lít 100

ü = ü = ÿÿ ýý ÿÿ= = = þ == þ

  1. Bài tập có hỗn hợp các chất trong đó có những chất có mối liên hệ với nhau vß số mol

Ví dụ 17: Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 tác dụng với dung dịch HCl (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, được dung dịch Y; cô cạn Y thu được 7,62 gam FeCl 2 và m gam FeCl 3. Giá trị của m là :

  1. 9,75. B. 8,75. C. 7,8. D. 6,5. (Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2008) Hướng dẫn giải

Ta có thể coi Fe 3 O 4 là hỗn hợp gồm FeO và Fe 2 O 3 với tỉ lệ mol 1 : 1. Do đó có thể quy đổi hỗn hợp FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 thành hỗn hợp FeO, Fe 2 O 3.

Sơ đồ phản ứng :

2 3 quy ñoåi 2 3 HCl 3 3 4 2

Fe O Fe O FeCl Fe O FeO FeCl FeO

üü ÿÿ⎯⎯⎯³üü üü ý ýü⎯⎯⎯ý ý⎯⎯³ý ý ÿÿ þþ þþ þþ

Theo nguyên tắc của phương pháp quy đổi và sự bảo toàn Fe(II), Fe(III), ta có :

2 3

2 2 3 3

3 2 3 3

FeO Fe O FeO FeO FeCl Fe O FeCl

FeCl Fe O FeCl

72n 160n 9, n 0, 7, n n 0,06 n 0,03 m 0,06,5 9,75 gam 127 n 2n n 0,

ü +=ü ÿ = ÿÿÿ ýý= = =  =  = = ÿÿ ÿ = ÿþ = þ

Ví dụ 18: Cho 13,92 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 (trong số đó số mol FeO bằng số mol Fe 2 O 3 ) tác dụng vừa đủ dung dịch H 2 SO 4 loãng được dung dịch X, Sục khí clo vào dung dịch X đến khi phản ứng xong được dung dịch Y, Cô cạn dung dịch Y được m gam muối khan. Giá trị của m là

  1. 32,15. B. 33,33. C. 35,25. D. 38,66. (Đề thi thử đại học lần 1 – THPT Chuyên Bến Tre, năm học 2012 – 2013) Hướng dẫn giải

Do trong hỗn hợp X, số mol FeO và Fe 2 O 3 bằng nhau nên ta quy đổi hai oxit FeO, Fe 2 O 3 thành Fe 3 O 4. Do đó quy đổi hỗn hợp X thành Fe 3 O 4 (13,92 : 232 = 0,06 mol).

Sơ đồ phản ứng :

0 2 4 2

3 3 2 3 quy ñoåi H SO loaõng 2 Cl 2 3 4 3 4 4 0,06 mol 2 4

Fe O Fe Fe Fe O Fe O Fe SO FeO SO Cl

++ +− − −

üü ü ü ü ü ÿÿ⎯⎯⎯³ ÿ ÿ ÿ ÿ ý ýü⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯³ý ý⎯⎯³ý ý ÿ ÿ ÿ ÿ ÿ ÿ þþ þ þ þ þ

Khi cho Fe 3 O 4 phản ứng với dung dịch H 2 SO 4 loãng, ion O 2 −được thay thế bằng ion SO 42 −.

Ta có :

42 2 3 4 2 42

23 3 4 23

SO O Fe O baûo toaøn ñieän tích vaø baûo toaøn O SO

(Fe , Fe ) Fe O (Fe , Fe ) baûo toaøn nguyeân toá Fe

n n 4n n 0, X: n 3n 0,18 n 0,

−− − −

ü == ÿ ü = ÿÿ ýý ÿÿ== þ = ÿþ

Vậy ta có : nBaCO 3 =nCO 2 =0,232 mol m BaCO 3 =0,232 45,704 gam=

● Cách 2 : Khai thác mối liên quan giữa số mol H 2 O, CO 2 với số mol ancol no, đơn chức và bảo toàn nguyên tố

Theo bảo toàn nguyên tố C, H, O và tính chất của ancol no, ta có :

n n ; n 2n ; nC= CO 2 H= H O O trong X 2 =nC H OHn 2n 1+ = −nH O 2 n .CO 2

Theo bảo toàn khối lượng trong X, ta có :

m 12n n 16nX= C+ +H O trong X=5,444 12n 2n 16(n n ) 5,444 CO 2 + H O 2 + H O 2 − CO 2 =

 −4n 18nCO 2 + H O 2 =5,444 (*)

Mặt khác, khi đốt cháy X, cho sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ba(OH) 2 dư, thấy khối lượng bình tăng 16,58 gam, suy ra :

44n 18nCO 2 +=H O 2 16,58 (**)

Từ (*) và (**), ta có :

2323

2

CO BaCO CO BaCO H O

n 0, n n 0,232 mol m 0,232 45,704 gam n 0,

üÿ = ý  = =  = = ÿþ =

2. Dạng 2 : Quy đßi phản ứng

Phương pháp giải

- Bước 1 : Lập sơ đồ phản ứng biểu diễn quá trình chuyển hóa giữa các chất để thấy rõ hơn bản chất hóa học của bài toán.

- Bước 2 : Nhận dạng nhanh phương pháp giải bài tập

Khi gặp dấu hiệu sau đây thì ta nên sử dụng phương pháp quy đổi phản ứng : Các phản ứng trong bài tập xảy ra nhiều giai đoạn, trong mỗi giai đoạn phản ứng lại diễn ra phức tạp (có thể hoàn toàn hoặc không hoàn toàn). Nhưng khi xem xét tổng thể trên sơ đồ phản ứng thì thấy bản chất của toàn bộ quá trình biến đổi hóa học chỉ là một hay một vài phản ứng.

- Bước 3 : Tiến hành quy đổi : Quy đổi tất cả các phản ứng xảy ra á các giai đoạn thành những phản ứng thể hiện bản chất của toàn bộ quá trình phản ứng.

- Bước 4 : Kết hợp với các phương pháp bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích, bảo toàn khối lượng để thiết lập các phương trình toán học liên quan đến số mol, khối lượng, thể tích của các chất cần tìm, giải phương trình hoặc hệ phương trình để tìm kết quả.

► Các ví dụ minh họa ◄

Ví dụ 1: Nung nóng 0,5 mol hỗn hợp X gồm H 2 , N 2 trong bình kín có xúc tác thích hợp, sau một thời gian thu được hỗn hợp Y. Cho một nửa hỗn hợp Y đi qua ống đựng CuO dư, đun nóng thấy khối lượng chất rắn trong ống giảm nhiều nhất là 3,2 gam. Tỉ khối hơi của X so với H 2 là :

  1. 7,2. B. 11,4. C. 3,6. D. 3,9. Hướng dẫn giải

● Bước 1 : Lập sơ đồ phản ứng biểu diễn quá trình chuyển hóa giữa các chất để thấy rõ hơn bản chất hóa học của bài toán

Sơ đồ phản ứng :

     

t , xto CuO dö, to N , H 2 2 ⎯⎯⎯³ N , H , NH 2 2 3 ⎯⎯⎯⎯³ N , H O 2 2 ý + ÿCu

● Bước 2 : Nhận dạng nhanh phương pháp giải bài tập

Từ sơ đồ phản ứng ta thấy : Sau tất cả các phản ứng, N 2 không bị biến đổi hóa học, chỉ có H 2 và CuO biến đổi hóa học.

● Bước 3 : Tiến hành quy đổi

Vậy ta coi đây là phản ứng của H 2 với CuO.

● Bước 4 : Kết hợp với các phương pháp bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích, bảo toàn khối lượng để thiết lập các phương trình toán học liên quan đến số mol, khối lượng, thể tích của các chất cần tìm, giải phương trình hoặc hệ phương trình để tìm kết quả

Một nửa hỗn hợp Y tham gia phản ứng với CuO cũng chính là một nửa hỗn hợp X phản ứng với CuO. Ta có :

2

2 2 2

chaát raén giaûm O trong CuO H H H O O N

m m 3, n 2,2 0, 3,2 X: n n n 0,2 n 0,5 0,4 0, 16

ü == ÿÿü == ýý ÿ = = = = ÿþ = − = þ

Vậy 2

X X H

0,4 0,1 7,

M 7,2 d 3, 0,5 2

+
\= =  = =

Ví dụ 2: Cho 0,10 mol Ba vào dung dịch chứa 0,10 mol CuSO 4 và 0,12 mol HCl. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là

  1. 12,52 gam. B. 31,3 gam. C. 27,22 gam. D. 26,5 gam. Hướng dẫn giải

● Cách 1 : Tính toán theo các phương trình phản ứng đúng với bản chất hóa học

Phương trình phản ứng :

Ba + 2HCl ³ BaCl 2 + H 2 (1)

mol: 0,06 ü 0,12 ³ 0,

Ba + 2H 2 O ³ Ba(OH) 2 + H 2 (2)

mol: 0,04 ³ 0,

Ba(OH) 2 + CuSO 4 ³ BaSO 4 ÿ + Cu(OH) 2 ÿ (3)

mol: 0,04 ³ 0,04 ³ 0,04 ³ 0,

BaCl 2 + CuSO 4 ³ BaSO 4 ÿ + CuCl 2 (4)

mol: 0,06 ³ 0,06 ³ 0,

Cu(OH) 2 to ⎯⎯³ CuO + H 2 O (5)

mol: 0,04 ³ 0,

BaSO 4 to ⎯⎯³

Theo giả thiết và các phản ứng (1) – (5), ta thấy chất rắn là BaSO 4 và CuO. Khối lượng chất rắn thu được là :

chaát raén CuO BaSO 4 0,04 0,1.

m =m +m =26,5 gam

Với cách 1, học sinh phải viết nhiều phản ứng, mất nhiều thßi gian, và thưßng quên phản ứng (4), khi đó khối lượng chất rắn là 12,52 (đáp án A).

● Cách 2 : Quy đổi phản ứng và kết hợp với các định luật bảo toàn

Coi các phản ứng trên là phản ứng của 0,1 mol Ba(OH) 2 (ứng với 0,2 mol OH− và 0,1 mol Ba2+) với dung dịch chứa 0,12 mol HCl (ứng với 0,12 mol H+) và 0,1 mol CuSO 4 (ứng với 0,1 mol Cu2+ và 0,1 mol 2 SO 4

−).

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích trong phản ứng, ta có :

nOH phaûn öùng vôùi H− += = n 0,12 nH+ OH phaûn öùng vôùi Cu− 2 += − =0,2 0,12 0,08 mol

222 2

4 2 2 4 4

OH phaûn öùng vôùi Cu Cu Cu(OH) Cu(OH) 0, BaSO BaSO Ba SO

n 2n 2n n 0,

n n n 0,1 n 0,

− + +

+−

ü == ÿÿü = ýý ÿ = = = ÿþ = þ

Theo giả thiết : NaOH X

n 0,02 1 n 0,01 1

\= =  X có 1 nhóm – COOH.

Phản ứng của amino axit X với NaOH, thu được dung dịch Y. Cho Y phản ứng tối đa với dung dịch HCl thì bản chất của toàn bộ quá trình này là nhóm OH − của NaOH và nhóm –NH 2 của X phản ứng với H+ của HCl. Ta có :

2 2 2

NH OH NH H NH 0,02? 0,06 X

n n n n n 0,04 2 n

−+ −

  • −−=  =  =  X có hai nhóm –NH 2.

Đặt công thức của X là (H 2 N) 2 RCOOH.

Theo bảo toàn nhóm OH và bảo toàn khối lượng, ta có :

OH HOH 2 3 X X NaOH HCl muoái HOH X 2 2 2 3 0,02 0,06,5 4,71 0,02.

n n 0,02 R 27 (C H ) m 2, m m m m m M 104 X laø (H N) C H COOH

ü −== = ü = ÿÿü ý + + = + ý ý ÿ þ = ÿþ þ

Ví dụ 5: Khi đốt cháy một polime sinh ra từ phản ứng đồng trùng hợp isopren với acrilonitrin bằng lượng oxi vừa đủ thu được hỗn hợp khí chứa 58,33% CO 2 về thể tích. Tỷ lệ mắt xích isopren với acrilonitrin trong polime trên là:

  1. 1:3. B. 1:2. C. 2:1. D. 3:2. (Đề thi HSG – Tỉnh Thái Bình, năm học 2011 – 2012) Hướng dẫn giải

Theo giả thiết, suy ra polime có công thức là :

( CH 2 – C=CH – CH 2 )x ( CH 2 – CH )y

CH 3 CN

Bản chất của phản ứng đốt cháy polime chính là đốt cháy hai monome ban đầu có công thức là C 5 H 8 (isopren) và C 3 H 3 N (acrilonitrin).

Sơ đồ phản ứng đốt cháy :

C 5 H 8 O , t 2 o ⎯⎯⎯³ 5CO 2 + 4H 2 O (1)

mol: x ³ 5x ³ 4x

C 3 H 3 N O , t 2 o ⎯⎯⎯³ 3CO 2 + 1,5H 2 O + 0,5N 2 (2)

mol: y ³ 3y ³ 1,5y ³ 0,5y

Theo (1), (2) và giả thiết, ta có :

CO 2 5x 3y x 1 %V .100 58, 9x 5y y 3

+
\= =  =
+

III. Bài tập áp dụng

1. Bài tập có lời giải

● Bài tập dành cho học sinh lớp 10

Câu 1: Để hoà tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 3 O 4 và Fe 2 O 3 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe 2 O 3 ), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M. Giá trị của V là :

  1. 0,16. B. 0,18. C. 0,08. D. 0,23. (Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2008)

Câu 2: Cho m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 tác dụng với dung dịch HCl (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, được dung dịch Y. Cô cạn Y thu được 7,62 gam FeCl 2 và 9,75 gam FeCl 3. Giá trị của m là :

A. 9,12. B. 8,75. C. 7,80. D. 6,50.

Câu 3: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 4,5 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng (dư ) thoát ra 1,26 lít (ở đktc) SO 2 (là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là

  1. 2,52. B. 2,32. C. 2,22. D. 3,78. (Đề thi thử Đại học lần 4 – THPT Chuyên Vĩnh Phúc, năm học 2012 – 2013)

Câu 4: Hòa tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng (dư). Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO 2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat. Phần trăm khối lượng của Cu trong X là

  1. 39,34%. B. 65,57%. C. 26,23%. D. 13,11%.

(Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2010)

Câu 5:* Hòa tan hoàn toàn 30,4 gam chất rắn X gồm Cu, CuS, Cu 2 S và S bằng HNO 3 dư thấy thoát ra 20, lít khí NO duy nhất (đktc) và dung dịch Y. Thêm dung dịch Ba(OH) 2 dư vào dung dịch Y được m gam kết tủa. Giá trị của m là:

  1. 81,55 gam. B. 115,85 gam. C. 110,95 gam. D. 29,4 gam.

Câu 6: Hỗn hợp khí A gồm CO và H 2 có tỉ khối đối với hiđro bằng 4,25, hỗn hợp khí B gồm O 2 và O 3 có tỉ khối đối với H 2 là 20. Để đốt cháy hoàn toàn 10V lít khí A cần lượng thể tích hỗn hợp khí B là (các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất):

  1. 6V. B. 8V. C. 10V. D. 4V.

(Đề thi thử đại học lần 1 – THPT Đô Lương 1 – Nghệ An, năm học 2012 – 2013)

Câu 7: Hỗn hợp X gồm O 2 và O 3 có tỉ khối so với H 2 là x. Để đốt cháy hoàn toàn 1 lít hỗn hợp Y gồm CO và H 2 cần 0,4 lít hỗn hợp X. Biết tỉ khối của Y so với H 2 bằng 7,5 và các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Giá trị của x là:

  1. 19,2. B. 22,4. C. 17,6. D. 20.

● Bài tập dành cho học sinh lớp 11 Câu 8: Cho 30,7 gam hỗn hợp Na, K, Na 2 O, K 2 O tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ thu được 2,464 lít H 2 (đktc), dung dịch chứa 22,23 gam NaCl và x gam KCl. Giá trị của x là: A. 32,78. B. 31,29. C. 35,76. D. 34,27.

Câu 9: Cho 41,76 gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 trong đó số mol FeO bằng số mol Fe 2 O 3 tác dụng vừa đủ với V lít dung dịch chứa HCl 1M và H 2 SO 4 0,5M (loãng). Giá trị của V là :

  1. 0,6 lít. B. 0,72 lít. C. 0,8 lít. D. 1 lít.

Câu 10: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 phản ứng hết với dung dịch HNO 3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là :

  1. 49,09. B. 34,36. C. 35,50. D. 38,72. (Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2008)

Câu 11:* Hòa tan hoàn toàn 3,76 gam hỗn hợp gồm S, FeS, FeS 2 trong HNO 3 dư được 0,48 mol NO 2 và dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH) 2 dư vào X, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn thu được là:

  1. 18,355 gam. B. 15,145 gam. C. 17,545 gam. D. 2,4 gam. (Đề thi thử Đại học lần 3 – THPT Chuyên Vĩnh Phúc, năm học 2012 – 2013)

Câu 12:* Hỗn hợp X gồm (Fe, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , FeO) với số mol mỗi chất là 0,1 mol, hòa tan hết vào dung dịch Y gồm (HCl và H 2 SO 4 loãng) dư thu được dung dịch Z. Nhỏ từ từ dung dịch NaNO 3 2M vào dung dịch Z cho tới khi ngưng thoát khí NO (ở đktc). Thể tích dung dịch NaNO 3 cần dùng và thể tích khí thoát ra là :

  1. 25 ml; 1,12 lít. B. 0,5 lít; 22,4 lít. C. 50 ml; 1,12 lít. D. 50 ml; 2,24 lít.

Câu 13:* Hòa tan hoàn toàn 13,92 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch HNO 3 loãng (dư). Sau phản ứng thu được 2,688 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 42,72 gam hỗn hợp muối nitrat. Công thức của oxit sắt là :

  1. Fe 2 O 3. B. FeO. C. Fe 3 O 4. D. FeO hoặc Fe 3 O 4.

lượng sắt tạo thành bằng H 2 SO 4 đặc nóng thì thu được lượng khí SO 2 nhiều gấp 9 lần lượng khí SO 2 ở thí nghiệm trên. Công thức của oxit sắt là :

  1. FeO. B. Fe 2 O 3. C. Fe 3 O 4. D. FeCO 3.

Câu 25:* Cho 14,4 gam hỗn hợp Fe, Mg và Cu (số mol mỗi kim loại bằng nhau) tác dụng hết với dung dịch HNO 3 (lấy dư 10% so với lượng phản ứng) thu được dung dịch X và 2,688 lít hỗn hợp 4 khí N 2 , NO, NO 2 , N 2 O trong đó 2 khí N 2 và NO 2 có số mol bằng nhau. Cô cạn cẩn thận dung dịch X thu được 58,8 gam muối khan. Tính số mol HNO 3 ban đầu đã dùng?

  1. 0,893. B. 0,804. C. 0,4215. D. 0,9823.

Câu 26: Cho 18,5 gam hỗn hợp Z gồm Fe, Fe 3 O 4 tác dụng với 200 ml dung dịch HNO 3 loãng đun nóng và khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc), dung dịch Z và còn lại 1,46 gam kim loại. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch HNO 3 và khối lượng muối trong dung dịch Z.

  1. 3,2M và 54 gam. B. 1,8M và 36,45 gam. C. 1,6M và 24,3 gam. D. 3,2M và 48,6 gam. (Đề thi thử đại học lần 4 – THPT Quỳnh Lưu 1 – Nghệ An, năm học 2010 – 2011)

Câu 27:* Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 phản ứng hết với dung dịch HNO 3 loãng dư, thu được 1,344 lít (đktc) khí NO (là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hoà tan được tối đa 11,2 gam Fe. Số mol của HNO 3 có trong dung dịch ban đầu là (biết sản phẩm khử của HNO 3 trong các phản ứng là NO) :

  1. 0,94 mol. B. 0,64 mol. C. 0,86 mol. D. 0,78 mol. (Đề thi thử đại học lần 2 – THPT Chuyên Nguyễn Huệ – Hà Nội, năm học 2011 – 2012)

Câu 28:* Hòa tan hoàn toàn 23 gam hỗn hợp gồm Ca, CaO, K, K 2 O vào nước thu được dung dịch trong suốt X và thoát ra 4,48 lít khí (đktc). Nếu sục 4,48 lít hoặc 13,44 lít (đktc) CO 2 vào dung dịch X thu được m gam kết tủa. Sục V lít khí CO 2 vào dung dịch X thì thấy lượng kết tủa đạt cực đại. Giá trị của V là :

  1. 6, 72 V 11, 2. B. V = 5,6. C. V = 6,72. D. 5, 6 V 8, 96.

Câu 29:* Hòa tan hết 2,72 gam hỗn hợp X gồm FeS 2 , FeS, Fe, CuS và Cu trong 500 ml dung dịch HNO 3 1M, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y và 0,07 mol một chất khí thoát ra. Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl 2 thu được 4,66 gam kết tủa. Mặt khác, dung dịch Y có thể hòa tan tối đa m gam Cu. Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N+5 là NO. Giá trị của m là

  1. 9,12. B. 4,96. C. 9,76. D. 5,92. (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Chuyên – Đại học Vinh, năm học 2012 – 2013)

Câu 30:* Cho V lít khí CO (đktc) đi qua m gam hỗn hợp X gồm các oxit của Fe, nung nóng, thu được (m – 4,8) gam hỗn hợp Y và V lít CO 2 (đktc). Cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch HNO 3 loãng dư thu được V lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được 96,8 gam chất rắn khan. m có giá trị là :

  1. 36,8 gam. B. 61,6 gam. C. 29,6 gam. D. 21,6 gam.

2. Bài tập chỉ có đáp án

Câu 31: Hỗn hợp A gồm O 2 và O 3 có tỉ khối so với hiđro là 19,2. Hỗn hợp B gồm H 2 và CO có tỉ khối so với hiđro là 3,6. Thể tích khí A (đktc) cần dùng để đốt cháy hoàn toàn 3 mol khí B là :

  1. 9,318 lít. B. 28 lít. C. 22,4 lít. D. 16,8 lít.

Câu 32: Để hoà tan hoàn toàn 23,2 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 3 O 4 và Fe 2 O 3 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe 2 O 3 ), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch H 2 SO 4 0,5M (loãng). Giá trị của V là :

  1. 1,8. B. 0,8. C. 2,3. D. 1,6.

Câu 33: Cho 4,56 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 tác dụng với dung dịch HCl dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y; Cô cạn dung dịch Y thu được 3,81 gam muối FeCl 2 và m gam FeCl 3. Giá trị của m là :

  1. 8,75. B. 9,75. C. 4,875. D. 7,825. Câu 34: Hỗn hợp X gồm nitơ và H 2 có khối lượng mol trung bình là 7,2. Nung X với bột Fe để phản ứng tổng hợp NH 3 xảy ra với hiệu suất là 20% thu hỗn hợp Y. Cho Y tác dụng CuO dư thu 32,64 gam Cu. Thể tích của hỗn hợp X (đktc) là : A. 16,8 lít. B. 8,4 lít. C. 11,2 lít. D. 14,28 lít.

Câu 35: Một loại phân kali có thành phần chính là KCl (còn lại là các tạp chất không chứa kali) được sản xuất từ quặng xinvinit có độ dinh dưỡng 55%. Phần trăm khối lượng của KCl trong loại phân kali đó là

  1. 95,51%. B. 87,18%. C. 65,75%. D. 88,52%.

(Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2012)

Câu 36: Hỗn hợp X gồm Mg, MgO, Ca và CaO. Hòa tan 10,72 gam X vào dung dịch HCl vừa đủ thu được 3,248 lit khí (đktc) và dung dịch Y. Trong Y có 12,35 gam MgCl 2 và x gam CaCl 2. Giá trị x là

  1. 33,05. B. 15,54. C. 31,08. D. 21,78. (Đề thi thử đại học lần 1 – THPT Quỳnh Lưu 1 – Nghệ An, năm học 2012 – 2013)

Câu 37: Cho 45 gam hỗn hợp bột Fe và Fe 3 O 4 vào V lít dung dịch HCl 1M, khuấy đều để các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thấy thoát ra 4,48 lít khí (đktc) và 5 gam kim loại không tan. Giá trị của V là

  1. 1,4 lít. B. 0,4 lít. C. 1,2 lít. D. 0,6 lít. (Thi thử đại học lần 3 – THPT Quỳnh Lưu 1 – Nghệ An, năm học 2010 – 2011)

Câu 38: Hòa tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 bằng H 2 SO 4 đặc, nóng thu được dung dịch Y và 8,96 lít khí SO 2 (đktc). Thành phần trăm khối lượng oxi trong hỗn hợp X và khối lượng muối trong dung dịch Y là :

  1. 20,97% và 160 gam. B. 30,7% và 140 gam. C. 20,97% và 140 gam. D. 37,5% và 160 gam.

Câu 39: Nung m gam Cu trong oxi thu được hỗn hợp chất rắn X có khối lượng 24,8 gam gồm Cu 2 O, CuO, Cu. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng thu được 4,48 lít khí SO 2 (đktc). Hãy tìm giá trị của m.

  1. 22,4 gam. B. 2,24 gam. C. 6,4 gam. D. 32 gam. (Đề thi thử đại học lần 3 – THPT Chuyên Nguyễn Huệ – Hà Nội, năm học 2011 – 2012)

Câu 40: Hòa tan hoàn toàn 10,44 gam một oxit sắt bằng dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng thu được dung dịch X và 1,624 lít khí SO 2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Cô cạn dung dịch X, thu được m gam muối sunfat khan. Giá trị của m là :

  1. 29. B. 52,2. C. 58,0. D. 54,0.

Câu 41: Hòa tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng (dư). Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO 2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat. Công thức của oxit sắt là :

  1. Fe 2 O 3. B. FeO. C. Fe 3 O 4. D. FeO hoặc Fe 3 O 4.

Câu 42: Cho 17,04 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 phản ứng hết với dung dịch HNO 3 loãng dư thu được 2,016 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là

  1. 53,250. B. 58,080. C. 73,635. D. 51,900. (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Chuyên Bắc Ninh, năm học 2011 – 2012)

Câu 43: Cho 22,72 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 phản ứng hết với dung dịch HNO 3 loãng dư thu được V lít khí NO (duy nhất ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 77,44 gam muối khan. Giá trị của V là

  1. 5,6. B. 4,48. C. 2,688. D. 2,24. (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Chuyên Bắc Ninh, năm học 2008 – 2009)

Câu 44: Khi oxi hoá chậm m gam Fe ngoài không khí thu được 12 gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 và Fe dư. Hoà tan A vừa đủ bởi 200 ml dung dịch HNO 3 , thu được 2,24 lít NO duy nhất (đktc). Giá trị m và CM của dung dịch HNO 3 là :

  1. 10,08 gam và 1,6M. B. 10,08 gam và 2M. C. 10,08 gam và 3,2M. D. 5,04 gam và 2M. (Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT Chuyên Hùng Vương – Phú Thọ, năm học 2008 – 2009)

Câu 45: Cho 30,1 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe 3 O 4 tác dụng với dung dịch HNO 3 loãng, đun nóng và khuấy đều. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 1,68 lít NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch Y và còn dư 0,7 gam kim loại. Cô cạn dung dịch Y, khối lượng muối khan thu được là