CHUYÊN ĐỀ BÀI TOÁN CHIA PHẦN KHÔNG BẰNG NHAU
PHẦN A: LÍ THUYẾT
* Dấu hiệu: Bài toán cùng 1 hỗn hợp thực hiện các thí nghiệm hoặc chia các phần không cùng khối lượng, không cùng giá trị định lượng (VD: Phần 1 tính theo khối lượng, phần 2 tính theo thể tích,…)
* Phương pháp:
Bước 1: Xét phần 1 (thí nghiệm 1):
+ Đặt ẩn số mol các chất trong hỗn hợp ở phần 1 (thí nghiệm 1) lần lượt là x, y, z mol
+ Tính mol và viết PTHH ở phần 1 (thí nghiệm 1)
+ Lập các phương trình tính toán liên hệ giữa x, y, z theo các dữ kiện bài cho ở phần 1 (thí nghiệm 1)
Bước 2: Xét phần 2 (thí nghiệm 2):
+ Đặt số mol các chất trong hỗn hợp ở phần 2 lần lượt là kx, ky, kz mol
+ Tính mol và viết PTHH ở phần 2 (thí nghiệm 2)
+ Lập các phương trình tính toán liên hệ giữa kx, ky, kz theo các dữ kiện bài cho ở phần 2 (thí nghiệm 2)
Bước 3: Xử lý số liệu để hình thành hệ phương trình ba ẩn x, y, z
+ Cách 1: Triệt tiêu ẩn k bằng cách chia các phương trình tính toán lập ở phần 2 cho nhau
+ Cách 2: Khử độ lệch phần k bằng cách rút k, sau đó sử dụng quy tắc bắc cầu
+ Cách 3: Tính giá trị k
Bước 4: Giải hệ phương trình ba ẩn x, y, z và tính theo yêu cầu của bài.
PHẦN B: BÀI TẬP
Câu 1: Một hỗn hợp gồm CH4, H2, CO
TN1: Đốt cháy 9,916 lít hỗn hợp thì cần đúng 8,6765 lít khí O2
TN2: Dẫn 11,8 gam hỗn hợp qua ống đựng CuO đang nung nóng thì có 48 gam CuO đã phản ứng.
Tính % thể tích của mỗi chất trong hỗn hợp. Biết các khí đều đo ở điều kiện 25oC, 1 bar.
Hướng dẫn giải:
Đặt số mol của CH4, H2, CO ở thí nghiệm 1 lần lượt là x, y, z mol
Ta có: nhh = 0,4 mol; nO2 = 0,35 mol
PTHH:
to
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
x -> 2x mol
to
2H2 + O2 -> 2H2O
y -> 0,5y mol
to
2CO + O2 -> 2CO2
z -> 0,5z mol
Ta có: x + y + z = 0,4 (1)
2x + 0,5y + 0,5z = 0,35 (2)
Đặt số mol của CH4, H2, CO ở thí nghiệm 2 lần lượt là kx, ky, kz mol. Ta có: 16kx + 2ky + 28kz = 11,8 (3)
to
PTHH: H2 + CuO -> Cu + H2O
ky -> ky mol
to
CO + CuO -> Cu + CO2
kz -> kz mol
ky + kz = = 0,6 (4)
Lấy (3) : (4) ta có: =
=> 16.0,6x + (2.0,6-11,8)y + (28.0,6 -11,8)z = 0 (5)
Từ (1), (2), (5) ta có: x = 0,1 mol; y = 0,158 mol; z = 0,142 mol
%CH4 = 25% ; %H2 = 39,5% ; CO = 35,5%
Câu 2: Có một hỗn hợp X gồm C2H2, C2H6 và C3H6. Đốt cháy hoàn toàn 24,8 gam hỗn hợp trên thu được 1,6 mol nước. Mặt khác 0,5 mol X tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,625 mol Br2. Tính thành phần % thể tích mỗi khí trong hỗn hợp.
Hướng dẫn giải:
Đặt số mol của C2H2, C2H6 và C3H6 trong 24,8 g X lần lượt là x, y, z mol. Ta có:
26x + 30y + 42z = 24,8 (1)
BTNT hydrogen ta có: 2x + 6y + 6z = 2.1,6 (2)
Đặt số mol của C2H2, C2H6 và C3H6 trong 0,5 mol X lần lượt là kx, ky, kz mol. Ta có:
kx + ky + kz = 0,5 (3)
BT liên kết ta có: 2kx + kz = 0,625 (4)
Từ (3), (4) => -3x + 5y + z = 0 (5)
Từ (1), (2), (5) => x = 0,4; y = z = 0,2
%C2H2 = 50% ; %C2H6 = %C3H6 = 25%
Câu 3: Cho 20,4 gam hỗn hợp X gồm Zn, Fe, Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 11,1555 lít H2 ở 25oC, 1 bar. Mặt khác cho 0,2 mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 6,81725 lít Cl2 ở 25oC, 1 bar. Xác định khối lượng mỗi kim loại trong 20,4 gam hỗn hợp X?
Hướng dẫn giải:
Đặt số mol của Zn, Fe, Al trong 20,4 g X lần lượt là x, y, z mol
PTHH: Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2
x x
Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2
y y
2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2
z 1,5z
Ta có: 65x + 56y + 27z = 20,4 (1)
x + y + 1,5z = = 0,45 (2)
Đặt số mol của Zn, Fe, Al trong 0,2 mol X lần lượt là kx, ky, kz mol
nCl2 = 0,275 mol
PTHH: Zn + Cl2 -> ZnCl2
kx kx
2Fe + 3Cl2 -> 2FeCl3
ky 1,5ky
2Al + 3Cl2 -> 2AlCl3
kz 1,5kz
Ta có: kx + ky + kz = 0,2 (3)
kx + 1,5ky + 1,5kz = 0,275 (4)
Lấy (3) : (4) ta có: 3x – y – z = 0 (5)
Từ (1), (2), (5) => x = 0,1 ; y = 0,2 ; z = 0,1
mZn = 6,5g ; mFe = 11,2g ; mAl = 2,7g
Câu 4: Hòa tan 20g một hỗn hợp gồm MgO, CuO và Fe2O3 phải dùng hết 350ml dung dịch HCl 2M. Mặt khác nếu lấy 0,4 mol hỗn hợp trên đốt nóng trong ống sứ (không có không khí) rồi thổi một luồng khí H2 dư đi qua để phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được m gam chất rắn và 7,2g nước. Tìm giá trị của m.
Hướng dẫn giải:
Đặt số mol của MgO, CuO và Fe2O3 trong 20g hỗn hợp lần lượt là x, y, z mol
PTHH: MgO + 2HCl -> MgCl2 + H2O
x 2x
CuO + 2HCl -> CuCl2 + H2O
y 2y
CuO + 2HCl -> CuCl2 + H2O
y 2y
Fe2O3 + 6HCl -> 2FeCl3 + 3H2O
z 6z
Ta có: 40x + 80y + 160z = 20 (1)
2x + 2y + 6z = 0,35.2 = 0,7 (2)
Đặt số mol của MgO, CuO và Fe2O3 trong 0,4 hỗn hợp lần lượt là kx, ky, kz mol
PTHH: CuO + H2 -> Cu + H2O
ky ky ky
Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O
kz 2kz 3kz
Ta có: kx + ky + kz = 0,4 (3)
ky + 3kz = = 0,4 (4)
Lấy (3) : (4) ta có: x – 2z = 0 (5)
Từ (1), (2), (5) => x = y = 0,1; z = 0,05
=> k = = 1,6 => 0,4 mol hỗn hợp tương ứng 32g
BTKL ta có: m = 32 + 0,4.2 – 7,2 = 25,6g
Câu 5: Hợp chất A tạo bởi kim loại M có hóa trị không đổi và phi kim X (nằm ở chu kì 3, nhóm VIA). Lấy 13g A chia làm 2 phần. Phần 1: Tác dụng với oxi tạo ra khí Y. Phần 2: tác dụng với dd HCl dư tạo ra khí Z.
Trộn Y và Z thu được 7,68 gam kết tủa vàng và còn lại một chất khí mà khi gặp nước clo tạo ra dd B. Cho dung dịch B tác dụng với AgNO3 thu được 22,96 gam kết tủa. Xác định công thức của A.
Hướng dẫn giải:
Vì X là phi kim nằm ở chu kì 3, nhóm VIA nên X là S
Đặt CTHH của A là M2Sn
Giả sử số mol của A ở phần 1 là a mol
2M2Sn + 3nO2 -> 2M2On + 2nSO2 (1) => Y là SO2
a na
Đặt số mol của A ở phần 2 là ka mol
M2Sn + 2nHCl -> 2MCln + nH2S (2) => Z là H2S
ka kna
SO2 + 2H2S -> 3S + 2H2O (3) => mS = 7,68 g => nS = 0,24 mol
0,08 0,16 <- 0,24
HCl + AgNO3 -> AgCl + HNO3 (4)
0,16 <- 0,16
TH1: khí dư lại là SO2
SO2 + Cl2 + 2H2O -> H2SO4 + 2HCl (5)
0,08 0,16
BT,NT S ta có: nS (A) = nH2S + nSO2 (3) + nSO2 (5) = 0,16 + 0,08 + 0,08 = 0,32 mol => nA = 0,32/n mol
=> MA = ó 2M + 32n = 40,625n => M = 8,625n
n
1
2
3
M
8,625
17,25
25,875
KQ
L
L
L
TH2: khí dư lại là H2S
H2S + 4Cl2 + 4H2O -> H2SO4 + 8HCl (6)
0,02 0,16
BTNT S ta có: nS (A) = nH2S (3) + nH2S (6) + nSO2 (3) = 0,16 + 0,08 + 0,02 = 0,26 mol => nA = 0,26/n mol
=> MA = ó 2M + 32n = 50n => M = 9n
n
1
2
3
M
9
18
27
KQ
L
L
Al
Vậy CTHH của A là Al2S3
Câu 6: Cho 15,5 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe, Al tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch Y và 9,916 lít NO duy nhất ở 250C, 1 bar. Mặt khác cho 0,05 mol hỗn hợp X tác dụng với 500ml dung dịch H2SO4 0,5M thu được dung dịch Z. Cho dung dịch Z tác dụng với dung dịch NaOH dư rồi lấy toàn bộ lượng kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 2 gam chất rắn. Xác định % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X?
Hướng dẫn giải:
Đặt số mol của Mg, Fe, Al trong 15,5 gam hỗn hợp X lần lượt là x, y, z mol.
Ta có: 24x + 56y + 27z = 15,5 (1)
BT e ta có: 2x + 3y + 3z = 0,4.3 = 1,2 (2)
Đặt số mol của Mg, Fe, Al trong 0,05 mol hỗn hợp X lần lượt là kx, ky, kz mol.
Ta có: kx + ky + kz = 0,05 (3)
Khi cho NaOH dư vào dung dịch Z => kết tủa chỉ gồm Fe(OH)3 ; Mg(OH)2
Nhiệt phân tạo 0,5ky mol Fe2O3 và kx mol MgO
=> mchất rắn = (80y + 40x).k = 2 (4)
Từ (3), (4) => -40y +40z = 0 (5)
Từ (1),(2),(3) => z = y = 0,1 ; x = 0,3 mol
=> %mAl = 17,42% ; %mFe = 36,13% ; %mMg = 46,45%
Câu 7: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm m gam X gồm bột Al và FexOy trong điều kiện không có không khí, được hỗn hợp Y. Nghiền nhỏ, trộn đều hỗn hợp B rồi chia thành 2 phần:
- Phần 1 có khối lượng 14,49 gam được hoà tan hết trong dung dịch HNO3 đun nóng thu được danh dịch C và 0,165 mol NO (sản phẩm khử duy nhất)
- Phần 2 tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH đun nóng thấy giải phóng 0,015 mol khí H2 và còn lại 2,52 gam chất rắn. Xác định công thức của oxide và giá trị của m.
Hướng dẫn giải:
Xét phần 2:
Do hỗn hợp B tác dụng với NaOH tạo H2 nên B chứa Al dư => FexOy bị khử hết
PTHH:
2Al+ 2NaOH + 2H2O→ 2NaAlO2 + 3H2
0,01 0,015
Chất rắn không tan là Fe => nFe = 2,52/56 = 0,045 mol
→nFe = 4,5nAl
Xét phần 1:
BT e ta có: 3nFe + 3nAl = 3nNO ó 4,5nAl + nAl = 0,165 => nAl = 0,03 mol => nFe = 4,5.0,03 = 0,135 mol
→ mAl2O3 =14,49 - 0,03.27 - 0,135.56 = 6,12 g
→ nAl2O3 = 6,12/102 = 0,06 mol →nO = 0,18 mol
→ x : y=0,135 : 0,18 = 3 : 4
→ FexOy là Fe3O4
Tỉ lệ nFe(1) : nFe(2) =0,135 : 0,045 = 3
→ m = 14,49.(1 + 1/3) =19,32(g)
Câu 8: Cho hỗn hợp A gồm Al và iron (II, III) oxide nung A ở nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp B. Nghiền nhỏ bột B trộn đều. Chia hỗn hợp làm hai phần không bằng nhau:
Phần 1: (ít hơn) cho tác dụng với NaOH dư thu được 1,301475 lít khí. Tách riêng chất không tan đem hoà tan trong dung dịch HCl dư thu được 1,11555 lít.
Phần 2: (nhiều hơn) cho tác dụng với HCl dư thu được 7,251075 lít khí.
Biết các khí đều đo ở 250C, 1 bar.
a. Viết phương trình phản ứng hoá học.
b. Tính khối lượng hỗn hợp A và thành phần phần trăm của các chất có trong hỗn hợp A.
Hướng dẫn giải:
Do phần 1, khi cho hỗn hợp tác dụng với NaOH thoát khí H2 nên Al dư, Fe3O4 hết
PTHH: 3Fe3O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Fe
Vậy hỗn hợp sau phản ứng chứa: Fe, Al2O3, Al dư
Gọi số mol Fe trong phần 1 là 9a mol, số mol Al dư trong phần 1 là b ⇒ nAl2O3 = 4a
Và trong phần 2, số mol Fe; Al2O3; Al dư lần lượt là 9ka; 4ka; kb (k > 1)
Phần 1: 
2Al + 2NaOH + 2H2O→ 2NaAlO2 + 3H2
b 1,5b
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2
9a 9a
Ta có: 1,5b = 1,301475 / 24,79 = 0,0525 => b = 0,035 (1)
9a = 1,11555 / 24, 79 = 0,045 => a = 0,005 (2)
=> nFe (1) = 9.0,005 = 0,045 mol, nAl2O3 = 4.0,005 = 0,02 mol; nAl dư = 0,035 mol
mphần 1 = (2.0,02 + 0,035).27 + x 0,045.232 = 5,505 g
%Al = 0,075.27 = 36,78% => %Fe3O4 = 63,22%
Phần 2: 
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
kb 1,5kb
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
9ka 9ka
k(1,5b + 9a) = 7,251075 / 24,79 = 0,2925 => k = 0,2925/(1,5.0,035 + 9.0,005) = 3
mhh = 5,505.4 = 22,02g
Câu 9: X là hỗn hợp 2 aldehyde đơn chức mạch hở. Lấy 0,04 mol X có khối lượng 1,98 gam tham gia phản ứng hết với dung dịch AgNO3/NH3 dư thu được 10,8 gam Ag. Còn m gam X kết hợp vừa đủ với 0,35 gam H2. Tính m.
Hướng dẫn giải:
nAg = 0,1 mol
Giả sử X không chứa HCHO ta có:
RCHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O -> RCOONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag
Giả thiết: 0,04 0,08
nAg (gt) = 0,08 < 0,1 => vô lý => X chứa HCHO
Đặt số mol của HCHO và adehit còn lại RCHO trong 0,04 mol lần lượt là a, b mol
HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O -> (NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag
a 4a
RCHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O -> RCOONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag
b 2b
a + b = 0,04 => a = 0,01; b = 0,03
4a + 2b = 0,1
Mặt khác ta có: 30.0,01 + (R1 + 29).0,03 = 1,98 => R = 27 => C2H3CHO
=> nHCHO : nC2H3CHO = 0,01 : 0,03 = 1:3
Đặt số mol của HCHO và adehit còn lại RCHO trong m gam lần lượt là x, 3x mol
nH2 = 0,175 mol
HCHO + H2 -> CH3OH
x x
C2H3CHO + 2H2 + C3H7OH
3x 6x
Ta có: 7x = 0,175 => x = 0,025 mol
=> nHCHO(2) : nHCHO (1) = 0,025 : 0,01 = 2,5
=> m = 2,5.1,98 = 4,95 g
Câu 10: Hỗn hợp X có C2H5OH, C2H5COOH, CH3CHO trong đó C2H5OH chiếm 50% theo số mol. Đốt cháy m gam hỗn hợp X thu được 3,06 gam H2O và 3,4706 lít CO2 (ở 25oC, 1 bar). Mặt khác 13,2 gam hỗn hợp X thực hiện phản ứng tráng bạc thấy có p gam Ag kết tủa. Tính p.
Hướng dẫn giải:
Đặt số mol của C2H5COOH, CH3CHO, C2H5OH trong m g X lần lượt là: a, b, (a+b) mol
nCO2 = 0,14 mol, nH2O = 0,17 mol => nC2H5OH = 0,17-0,14 = 0,03 mol ó a + b = 0,03 (1)
BTNT C ta có: 3a + 2b + 2(a+b) = 0,14 (2)
Từ (1), (2) => a = 0,02; b = 0,01
=> mX (TN1) = 3,3g
=> mX (TN2) : mX (TN1) = 13,2 : 3,3 = 4
Trong 13,2g X gồm: 0,12 mol C2H5OH; 0,08 mol C2H5COOH; 0,04 mol CH3CHO
CH3CHO -> 2Ag
0,04 -> 0,08
=> p = 8,64g
PHẦN C: BÀI TẬP TỪ CÁC ĐỀ THI CHỌN LỌC
Câu 1: Dẫn lượng dư khí CO đi qua 25,6 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, MgO, CuO nung nóng cho đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 20,8 gam chất rắn. Mặt khác để hòa tan hết 0,15 mol hỗn hợp X cần dùng vừa đủ 450ml dung dịch HCl 1M. Viết các phương trình hóa học xảy ra và tính thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X.
(Trích đề thi HSG môn hóa học lớp 9 TP Hà Nội, năm học 2012-2013)
Hướng dẫn giải:
Đặt số mol của Fe3O4, MgO, CuO trong 25,6 g hỗn hợp X lần lượt là: x, y, z mol
to
PTHH: 4CO + Fe3O4 -> 3Fe + 4CO2
4x x 3x mol
to
CO + CuO -> Cu + CO2
z z z mol
Ta có: 232x + 40y + 80z = 25,6 (1)
nCO = nOpư <=> 4x + z = = 0,3 (2)
Đặt số mol của Fe3O4, MgO, CuO trong 0,15 mol hỗn hợp X lần lượt là: kx, ky, kz mol. Ta có:
kx + ky + kz = 0,15 (3)
Mặt khác ta có: nHCl = 0,45.1 = 0,45 mol
PTHH: Fe3O4 + 8HCl -> 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O
kx 8kx
MgO + 2HCl -> MgCl2 + H2O
ky 2ky
CuO + 2HCl -> CuCl2 + H2O
kz 2kz
8kx + 2ky + 2kz = 0,045 (4)
Lấy (3) : (4) ta có: = = (5)
Từ (1), (2), (5) ta có: x = 0,05 ; y = 0,15 ; z = 0,1
%Fe3O4 = 45,3% ; %MgO = 23,4% ; %CuO = 31,3%
Câu 2: Chia 60,2 gam hỗn hợp X gồm benzene và một hydrocarbon có tính chất hóa học tương tự ethylene có công thức phân tử là C7H14 thành 2 phần:
Phần 1: đem tác dụng với dung dịch bromine dư thấy có 32 gam bromine phản ứng.
Phần 2: đem đốt cháy hoàn toàn trong oxygen rồi cho sản phẩm vào bình chứa dung dịch Ca(OH)2 dư, sau phản ứng lọc bỏ kết tủa thấy khối lượng dung dịch trong bình giảm 55,12 gam so với khối lượng dung dịch trước phản ứng. Tính thành phần % theo khối lượng mỗi chất có trong hỗn hợp X.
Hướng dẫn giải:
Phần 1: Chỉ có C7H14 phản ứng với dung dịch Br2
nBr2 = 0,2 mol
BT liên kết ℼ ta có: nC7H14 = nBr2 = 0,2 mol
Đặt số mol của C6H6 ở phần 1 là x mol; số mol của C6H6, C7H14 ở phần 2 lần lượt là kx, 0,2k mol
Xét phần 2:
BTNT C ta có: nCO2 = 6kx + 7.0,2k = 6kx + 1,4k => nCaCO3 = nCO2 = 6kx + 1,4k
BTNT H ta có: 2nH2O = 6kx + 14.0,2k => nH2O = 3kx + 1,4k
mdd giảm = mCaCO3 – mCO2 – mH2O ó 55,12 = 100.(6kx + 1,4k) – 44.(6kx + 1,4k) – (3kx + 1,4k).18 = 55,12
=> k = (1)
Mặt khác : mX = 78x.(k+1) + 98.0,2.(k+1) = 60,2 => k+1 = (2)
Từ (1), (2) => + 1 = (3)
Giải phương trình (3) ta được x1 = 0,3 (nhận); x2 < 0 (loại)
Thay x = 0,3 vào (1) => k = 0,4
%C6H6 = 54,42%; %C7H14 = 45,58%
Câu 3: Chia 14 gam hỗn hợp X gồm H2S và H2 làm 2 phần:
- Phần 1: Tác dụng với dung dịch NaOH dư, xử lý dung dịch sản phẩm thì thu được 23,4 gam muối khan.
- Phần 2: Đốt cháy hoàn toàn bằng khí O2 cho toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì thấy khối lượng dung dịch giảm 2,9 gam so với dung dịch ban đầu và thu được m (gam) kết tủa. Tính % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp và tính m.
(Trích đề khảo sát HSG môn hóa 9 huyện Đak Pơ-Gia Lai, năm học 2014 -2015)
Hướng dẫn giải:
Phần 1: nH2S = nNa2S = 0,3 mol; nH2 = x mol
Phần 2: nH2S = 0,3k mol và nH2 = kx mol
—> mX = 34.(0,3 + 0,3k) + 2.(x + kx) = 14
—> 2x.(k + 1) = 3,8 – 10,2k
—> x =
BTNT S, H ta có: nSO2 = 0,3k và nH2O = 0,3k + kx
Δmdd = mCaSO3 - (mSO2 + mH2O)= 2,9
⇔ 120.0,3k – 64.0,3k - 18(0,3k + kx) = 2,9 => x =
Từ (1), (2) => k = 1/3
=> x = 0,15
14 g X gồm nH2S = 0,4 mol và nH2 = 0,2 mol
=> %H2S = 97,14% và %H2 = 2,86%; m = 120.0,3k = 12 gam
Câu 4: Hỗn hợp khí X gồm C2H2, C2H4, C2H6
- Đốt cháy hết 14,2 gam X thu được 19,8 gam H2O
- Dẫn 9,916 lít khí X (đktc) qua dung dịch AgNO3/NH3 (lấy dư), thu được 12 gam kết tủa
a. Tính % thể tích các khí trong X.
b. Trình bày phương pháp hóa học tính chế C2H4 trong hỗn hợp X.
(Trích đề thi HSG môn hóa học lớp 9 TP Hồ Chí Minh, năm học 2014 -2015)
Hướng dẫn giải:
Đặt số mol của C2H2, C2H4, C2H6 trong 14,2 g X lần lượt là x, y, z mol. Ta có: 26x + 28y + 30z = 14,2 (1)
BTNT H ta có: x + 2y + 3z = = 1,1 (2)
Đặt số mol của C2H2, C2H4, C2H6 trong 9,916 lít X lần lượt là kx, ky, kz mol. Ta có: kx+ky+kz = 0,4 (3)
240kx = 12 => kx = 0,05 (4)
Từ (3), (4) ta có: -7x + y + z = 0 (5)
Từ (1), (2), (5) ta có: x = 0,0625 ; y = 0,275 ; z = 0,1625
a. % C2H2 = 12,5%; %C2H4 = 55%; %C2H6 = 32,5%
b. Tinh chế C2H4:
Cho hỗn hợp qua dd AgNO3/NH3 dư khí C2H2 bị giữ lại. Hỗn hợp khí thoát ra (C2H4, C2H6) qua dung dịch dịch Br2 dư khí C2H4 vị giữ lại thu được dung dịch A, khí C2H6 thoát ra. Cho dd A tác dụng với Zn dư thu được C2H4.
NH3
PTHH: C2H2 + Ag2O -> C2Ag2 + H2O
C2H4 + Br2 -> C2H4Br2
C2H4Br2 + Zn -> C2H4 + ZnBr2
Câu 5: Có hỗn hợp B gồm Al và iron (II, III) oxide. Lấy 32,22 gam hỗn hợp B đem nung nóng để phản ứng nhiệt nhôm xảy ra hoàn toàn. Chia hỗn hợp sau phản ứng thành 2 phần. Cho phần 1 tác dụng hết với dung dịch NaOH dư, thu được 2,2311 lít H2. Hòa tan hết phần 2 vào lượng dư acid HCl tạo ra 8,9244 lít H2. Các khí đều đo ở 25oC, áp suất 1 bar.
a. Viết PTHH xảy ra.
b. Tính số gam iron (II, III) oxide có trong 32,22 gam hỗn hợp B.
(Trích đề thi vào lớp 10 chuyên hóa ĐH KHTN Hà Nội, năm học 2012 -2013)
Hướng dẫn giải:
PTHH: 8Al + 3Fe3O4 -> 4Al2O3 + 9Fe (*)
Do phần 1 tác dụng với NaOH tạo ra H2 nên hỗn hợp sau phản ứng (*) gồm: Al2O3, Fe, Aldư => Fe3O4 hết
Phần 1: Đặt nFe (PI) = x mol; nH2 = 0,09 mol
PTHH: 2Al + 2NaOH + 2H2O -> 2NaAlO2 + 3H2
0,06 0,09
Al2O3 + 2NaOH -> 2NaAlO2 + H2O
Phần 2: Đặt nFe (PII) = kx mol; nAl (PII) = 0,06k mol
2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2
0,06k 0,09k
Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2
kx kx
Al2O3 + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2O
Ta có: 0,09k + kx = 0,36 => k = (I)
Mặt khác ta có: . (kx + x).232 + . (kx + x).27 + 0,06.(k+1).27 = 32,22 => k = – 1 (II)
Từ (I), (II) => x1 = 0,09 (nhận); x2 < 0 (loại)
=> k = 2
mFe3O4 = 20,88g
Câu 6: Chia 201 gam hỗn hợp X gồm CH3COOH, C2H5OH, CH3COOC2H5 làm 3 phần. Cho phần 1 tác dụng hết với Na thu được 4,958 lít khí H2. Cho phần 2 phản ứng vừa đủ với 500ml dung dịch NaOH 2M đun nóng. Cho phần 3 (có khối lượng bằng khối lượng phần 2) tác dụng với NaHCO3 dư thì có 14,874 lít khí bay ra. Xác định khối lượng mỗi chất có trong hỗn hợp X. Biết các khí đều đo ở 25oC, áp suất 1 bar.
(Trích đề thi HSG lớp 9 tỉnh Gia Lai, năm học 2013 -2014)
Hướng dẫn giải:
Phần 3: nCO2 = 0,6 mol
CH3COOH + NaHCO3 -> CH3COONa + H2O + CO2
0,6 0,6
Phần 2: nNaOH = 1 mol
CH3COOH + NaOH -> CH3COONa + H2O
0,6 0,6
CH3COOC2H5 + NaOH -> CH3COONa + C2H5OH
0,4 1-0,6 = 0,4
Phần 3: nH2 = 0,2 mol
Đặt nCH3COOH = 0,6k mol; nCH3COOC2H5 = 0,4 mol; nC2H5OH (P2) = x mol => nC2H5OH (P1) = kx mol
PTHH: CH3COOH + Na -> CH3COONa + ½ H2
0,6k 0,3k
C2H5OH + Na -> C2H5ONa + ½ H2
kx 0,5kx
Ta có: 0,3k + 0,5kx = 0,2 => k = (1)
Mặt khác ta có: 60.(0,6.2 + 0,6k) + 46.(2x+kx) + 88.(2.0,4 + 0,4k) = 201
=> k +2 = (2)
Từ (1), (2) ta có: 46x2 + 7,5x – 3,34 = 0 => x1 = 0,2 ; x2 < 0 (loại)
=> k = 0,5
mCH3COOH = 90g ; mC2H5OH = 23g; mCH3COOC2H5 = 88g
Câu 7: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm aluminium chloride và aluminium sulfate vào nước thu được 200 gam dung dịch X, chia X làm 2 phần: Phần 1 đem tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được 13,98 gam kết tủa trắng. Phần 2 đem tác dụng với 476 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, sau khi phản ứng xong thu được 69,024 gam kết tủa. Biết khối lượng phần 2 gấp n lần khối lượng phần 1 (n là số nguyên) và lượng chất tan trong phần 2 nhiều hơn trong phần 1 là 32,535 gam. Tính nồng độ C% của các chất tan có trong dung dịch X.
(Trích đề thi HSG lớp 9 TP Hà Nội, năm học 2014 -2015)
Hướng dẫn giải:
Phần 1: nBaSO4 = 0,06 mol
PTHH: Al2(SO4)3 + 3BaCl2 -> 3BaSO4 + 2AlCl3
0,02 0,06
Phần 2: Đặt nAl2(SO4)3 (P2) = 0,02n mol; nAlCl3 (P1) = x mol => nAlCl3 (P2) = nx mol, nBa(OH)2 = 0,476 mol
Theo bài ra ta có: 342.0,02n + 133,5nx – 342.0,02n – 133,5x = 32,535 => n – 1 = (1)
TH1: Phản ứng không tạo ra muối aluminate (-AlO2)
PTHH: Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 -> 3BaSO4 + 2Al (OH)3
0,02n -> 0,06n 0,06n 0,04n
2AlCl3 + 3Ba(OH)2 -> 3BaCl2 + 2Al(OH)3
0,476-0,06n
Ta có: 0,06n.233 + 0,04n.78 + .78 = 69,024 => n = 3,17 (loại, vì không nguyên)
TH2: Phản ứng tạo ra muối aluminate (-AlO2)
Quá trình tạo kết tủa BaSO4: Ba2+ + SO42- -> BaSO4
0,06n 0,06n
Quá trình tạo kết tủa Al(OH)3 và muối aluminate
Al3+ + 3OH- -> Al(OH)3
a 3a a
Al3+ + 4OH- -> AlO2- + 2H2O
b 4b b
Ta có: 3a + 4b = 0,476.2 => 3a + 4b = 0,952 => a = 4n.(0,04+x) – 0,952
a + b = 2.0,02n + nx 4a + 4b = 4n.(0,04+x)
Ta có: 0,06n.233 + [4n.(0,04+x) – 0,952].78 = 69,024 => n = (2)
Từ (1), (2) => x1 = 0,03 ; x2 = 0,0495 mol
Với x = 0,0495 => n không nguyên (loại)
x = 0,03 => n = 4 (nhận)
nAl2(SO4)3 = 0,02.(1+4) = 0,1 mol
nAlCl3 = 0,03(1+4) = 0,15 mol
=> C%Al2(SO4)2 = 17,1%
=> C%AlCl3 = 10,0125%
Câu 8: Cho hỗn hợp X gồm CH4, C2H4, C2H2. Lấy 8,6 gam X tác dụng hết với dung dịch bromine (dư) thì khối lượng bromine tham gia phản ứng là 48 gam. Mặt khác, nếu cho 14,874 lít (đo ở 25oC, áp suất 1 bar) hỗn hợp X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu được 36 gam kết tủa. Tính % thể tích các khí có trong hỗn hợp X.
(Trích đề thi vào lớp 10 chuyên hóa tỉnh Bắc Ninh, năm học 2014 -2015)
Đặt số mol của CH4, C2H4, C2H2 trong 8,6 gam X lần lượt là x, y, z mol. Ta có: 16x + 28y + 26z = 8,6 (1)
BT liên kết ℼ ta có: y + 2z = 48/160 (2)
Đặt số mol của CH4, C2H4, C2H2 trong 14,874 lít X lần lượt là kx, ky, kz mol. Ta có: kx + ky + kz = 0,6 (3)
PTHH: C2H2 + Ag2O -> C2Ag2 + H2O
kz kz
Ta có: kz = 36/ 240 = 0,15 (4)
Từ (3), (4) ta có: x + y – 3z = 0 (5)
Từ (1), (2), (5) => x = 0,2; y = 0,1; z = 0,1
%CH4 = 50% ; %C2H4 = %C2H2 = 25%
Câu 9: Trộn đều 83 gam hỗn hợp bột Al, Fe2O3, CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm. Giả sử lúc đó chỉ xảy ra hai phản ứng khử oxide thành kim loại. Chia hỗn hợp sau phản ứng thành hai phần có khối lượng chênh lệch nhau 66,4 gam. Lấy phần có khối lượng lớn hơn hòa tan bằng dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được 25,8808 lít khí H2 (ở 25oC, 1 bar), dung dịch X và chất rắn. Lấy 1/10 dung dịch X cho tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch KMnO4 0,018M (biết trong môi trường acid Mn+7 bị khử thành Mn2+). Hòa tan phần có khối lượng nhỏ bằng dung dịch NaOH dư thấy còn lại 4,736 gam chất rắn không tan.
a. Viết các phương trình hóa học.
b. Cho biết trong hỗn hợp ban đầu, số mol của CuO gấp 1,5 lần số mol của Fe2O3. Tính phần trăm mỗi oxide bị khử.
(Trích đề thi vào lớp 10 chuyên hóa tỉnh Bắc Ninh, năm học 2014 -2015)
Hướng dẫn giải:
to
PTHH của phản ứng nhiệt nhôm: 2Al + Fe2O3 -> Al2O3 + 2Fe (*)
to
2Al + 3CuO -> Al2O3 + 3Cu (**)
=> Hỗn hợp sau phản ứng gồm: Al2O3, Fe, Cu, CuO dư, Fe2O3 dư, Al dư
Đặt khối lượng hỗn hợp sau phản ứng phần lớn, phần nhỏ lần lượt là m1, m2 gam
Ta có: m1 + m2 = 83 => m1 = 74,7 g; m2 = 8,3 g
m1 - m2 = 66,4
= = 9
Phần 1: nH2 = 1,044 mol, nKMnO4 = 0,0036 mol
Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe, Al ở phần 1
M2On + nH2SO4 -> M2(SO4)n + nH2O (M2On là các oxide trong hỗn hợp sau phản ứng nhiệt nhôm)
Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2
x x x
2Al + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2
y 1,5y
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 -> 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + 8H2O
x/10 0,02x
Ta có: x + 1,5y = 1,044 => x = 0,18; y = 0,576

onthicaptoc.com Chuyen de 43 Bai toan chia hai phan khong bang nhau