Bài toán về muối ngậm nước

Chia sẻ: Dinh Trang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

930
lượt xem 98
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài tập toán về muối và hỗn hợp muối là một dạng bài tập khá cơ bản và thông dụng trong chương trình hóa học phổ thông

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài toán về muối ngậm nước

T p chí Hóa H c và ng D ng, s 10 (58) / 2006 Bài toán v m u i ng m nư c Bài về muố ngậ nướ Bài toán về muối ngậm nước Lê Ph m Thành C u sinh viên l p K52 CLC, Khoa Hóa H c, ðHSP Hà N i Bài t p toán v mu i và h n h p mu i là V i n là s mol c a 8 gam MO, ta có: m t d ng bài t p khá cơ b n và thông d ng 9,1 17,0 n= ≠ ( vô lý) . ð n ñây ña ph n h c trong chương trình hóa h c ph thông. Tuy 55 80 nhiên nư c ta các bài t p d ng này m i ch sinh s lúng túng, không bi t ph i gi i như th t p trung vào các mu i khan, còn các bài t p nào !!! ðó là do các em ñã quên r ng các mu i v mu i k t tinh ng m nư c thì có r t ít và X, Y hoàn toàn có th d ng mu i ng m chưa phong phú. Chính vì v y nó d n ñ n vi c nư c: MCl2.aH2O và MSO4.bH2O. Lúc này ta có: h c sinh khi làm các bài t p v mu i c m th y 17,0 ⇒ 91b – 170a = 115 (*) 9,1 n= = 55 + 18a 80 + 18b khá nhàm chán, ñơn ñi u. M t khác ñi u này Mà: MX < 180 ⇒ a < 6,05. cũng khi n cho h c sinh tr nên th ñ ng MY < 260 ⇒ b < 9,11. trong tư duy, khi g p m t bài t p v mu i là Trong (*) nh n th y a, b ph i là s nguyên, ch nghĩ ñ n các mu i khan! Vì v y khi g p và b chia h t cho 5 ⇒ b = 5; a = 2; n = 0,1. nh ng bài có liên quan ñ n mu i ng m nư c T ñó suy ra M = 64 (Cu). ña ph n các em tr nên khá lúng túng! Chúng V y công th c các mu i: X là CuCl2.2H2O ta cùng xét ví d sau: Y là CuSO4.5H2O. Ví d 1: Có 16,0 gam oxit kim lo i MO, chia thành 2 ph n b ng nhau. T ví d trên chúng ta có th th y: n u các Hòa tan hoàn toàn ph n 1 trong HCl dư, em không ch u tư duy mà ch làm theo l i x lý dung d ch thu ñư c nh ng ñi u ki n mòn thì s r t lúng túng và s không th tìm ra thích h p thu ñư c 17,1 gam m t mu i X duy ñư c ñáp s ! nh t. Nh m góp ph n làm phong phú hơn n a các Cho ph n 2 tác d ng v i dung d ch d ng bài t p hóa h c trong chương trình ph H2SO4 loãng dư, x lý dung d ch sau ph n thông và phát huy tính tích c c suy nghĩ c a ng nhi t ñ dư i 111oC ch thu ñư c 25,0 h c sinh, trong bài vi t này chúng tôi xin ñ gam m t mu i Y duy nh t. c p ñ n m t d ng khác c a bài t p v mu i, Xác ñ nh M và công th c hai mu i X, Y; ñó là “Bài toán v mu i ng m nư c”. bi t r ng MX < 180 g.mol-1, MY < 260 g.mol-1. Theo tôi, có th chia các bài t p này thành 3 Gi i: d ng sau: Theo bài ra ta có sơ ñ : D ng 1: Mu i ng m nư c mà kim lo i trong HCl d− dd1 muèi X mu i không thay ñ i s oxi hoá 17,1 gam chia hai MO Ví d 2: Hòa tan hoàn toàn 4,8 gam kim 16 gam H2SO 4 lo·ng, d− lo i M vào dung d ch axit HNO3, thu ñư c dd2 muèi Y 25,0 gam dung d ch A. Chia A thành 2 ph n b ng nhau. Thông thư ng h c sinh s cho r ng mu i X X lý ph n 1 ñi u ki n thích h p thu là MCl2, và mu i Y là MSO4. Khi ñó d a vào ñư c 25,6 gam m t mu i X duy nh t. d ki n: Cho ph n 2 tác d ng v i NaOH dư ñư c ∆M1 = 71 - 16 = 55 k t t a B. Nung B ñ n kh i lư ng không ñ i MCl2 MO ∆m1 = 9,1 17,1 gam 8 gam thu ñư c 4,0 gam ch t r n. Xác ñ nh kim lo i M và mu i X, bi t M ch MSO4 ∆M2 = 96 - 16 = 80 MO có m t hóa tr duy nh t. ∆m2 = 17,0 25,0 gam 8 gam Copyright © 2006 Lê Ph m Thành E-mail: thanh.lepham@gmail.com - 1/4 -
T p chí Hóa H c và ng D ng, s 10 (58) / 2006 Bài toán v m u i ng m nư c Gi i : Gi i: Sơ ñ bi n ñ i: N u gi thi t mu i là khan thì: xö lý 1,64 lit A (27oC, 1,5atm) M M(NO3)n to OH- H2SO4 2,4 gam HCl d− 25,6 gam ↓C X dd E M D (b+2,4) gam a gam 28,1 gam Chia 2 dd B ch©n ko - OH R¾n (M2On) M(OH)n M Y to d− 19,9 gam 4,0 gam 2,4 gam 1,64 × 1,5 V i x là s mol c a 2,4 gam M, áp d ng ∑n = = 0,2 (mol) Theo bài ra: 0,082 × 300 H2 ñ nh lu t tăng gi m kh i lư ng, ta có: 25,6 − 2,4 0,187 V y: x= = (mol) HCl d− 62.n n 0,1 mol H2 (*) M 4,0 − 2,4 0,1 b gam Mà: x = = (mol) (vô lý!!!) to OH- HCl d− 16.n n ↓C M2Om (**) M MCln ⇒ Mu i không ph i là mu i khan mà ph i b gam (b+2,4) gam G i x là s mol c a b gam M. Áp d ng ñ nh d ng ng m nư c: M(NO3)n.aH2O. lu t b o toàn e v i quá trình (*), ta có:  (M + 62n + 18a)x = 25,6 a = 3n T ng s mol e như ng: n.x (mol) Mx = 2,4       x 0,2 ⇒ (2M + 16n). = 4,0 ⇒ nx = 0,2 ⇒  x = T ng s mol e nh n: 0,1.2 = 0,2 (mol) 2 n  ax = 0,6  ⇒ nx = 0,2 (1)  Mx = 2,4  2,4  M = x Cũng áp d ng ñ nh lu t b o toàn e v i (**),  ta có: T ng s mol e như ng = mx (mol) 1 2 3 n 2,4 × 2 = 0,3 (mol) T ng s mol e nh n = 3 6 9 a 16 0,2 ⇒ mx = 0,3 (2) 0,2 0,1 x 3 T (1) và (2) ⇒ m : n = 3 : 2 12 24 36 Hay: m = 3; n = 2; x = 0,1. M (lo i) (Mg) (lo i) Suy ra: nX = 0,05 (mol); nY = 0,1 (mol) 28,1 19,9 ⇒ mu i X là: Mg(NO3)2.6H2O. = 562 ; MY = = 199 ⇒ MX = 0,05 0,1 D ng 2: Mu i ng m nư c mà có s thay ñ i N u X là M2(SO4)3; Y là MCl2 thì: s oxi hoá c a kim lo i trong mu i MX = 2M + 96.3 = 562 ⇒ M = 137 Ví d 3: Hòa tan hoàn toàn a gam kim lo i MY = M + 35,5.2 = 199 ⇒ M = 128 (vô lý!) M trong dung d ch HCl dư, thu ñư c dung V y X ph i có d ng: M2(SO4)3.αH2O d ch A và 1,64 lít khí B (ño 27oC, 1,5atm). ⇒ 2M + 96.3 + 18α = 562 ⇒ 2M + 18α = 274 Chia A thành 2 ph n b ng nhau. Y ph i có d ng: MCl2.βH2O Cho ph n th nh t tác d ng hoàn toàn v i ⇒ M + 35,5.2 + 18β = 199 ⇒ M + 18β = 128 dung d ch KOH dư, thu ñư c k t t a C. Nung T ñó ta có: α = 2β + 1. nhi t ñ cao t i kh i C trong không khí 274 128 M t khác: α < = 15,22 ; β < = 7,11 lư ng không ñ i, thu ñư c (b + 2,4) gam ch t 18 18 r n D. Hòa tan D trong H2SO4 dư ñư c dung L p b ng: d ch E. X lý dung d ch E ñi u ki n thích β1 2 3 4 5 6 h p thu ñư c 28,1 gam m t mu i X duy nh t. α3 5 7 9 11 13 X lý ph n th hai ch thu ñư c m t M 110 92 74 56 38 20 mu i Y duy nh t v i kh i lư ng 19,9 gam. (lo i) (lo i) (lo i) (Fe) (lo i) (lo i) Xác ñ nh công th c c a X, Y. Bi t a = 2b. Copyright © 2006 Lê Ph m Thành E-mail: thanh.lepham@gmail.com - 2/4 -
T p chí Hóa H c và ng D ng, s 10 (58) / 2006 Bài toán v m u i ng m nư c ⇒ qnRx = 1,12 (gam) ⇒ R = 112 ×  y  V y: α = 9; β = 4; M là Fe.  x X là Fe2(SO4)3.9H2O; Y là FeCl2.4H2O. 3 L p b ng: D ng 3: Mu i kép ng m nư c x 2 1 2 1 Ví d 4: ð xác ñ nh công th c c a mu i y 1 1 3 2 kép A ngư i ta ti n hành các thí nghi m sau: 18,67 37,33 56 74,67 R L y 9,64 gam mu i A hòa tan vào nư c, (lo i) (lo i) (Fe) (lo i) sau ñó cho tác d ng v i BaCl2 dư, thu ñư c V y R là Fe, x = 2, y = 3, q = p. 9,32 gam k t t a b n c a m t ch t B duy nh t, Ch n p = q = 1 ⇒ n = 0,01 thì mu i A có không tan trong HNO3. d ng: (NH4)2SO4.Fe2(SO4)3.αH2O L y 9,64 gam mu i A hòa tan vào nư c, 9,64 sau ñó cho tác d ng v i dung d ch Ba(OH)2 = 964 ⇒ α = 24. MA = dư (có ñun nh ) ñư c k t t a C và khí D có 0,01 kh năng làm xanh quỳ m. Nung k t t a C ⇒ Mu i A là: (NH4)2SO4.Fe2(SO4)3.24H2O trong không khí ñ n kh i lư ng không ñ i thu ñư c 10,92 gam ch t r n E. Cho t t c khí D Nh n xét: Qua nh ng ví d ñã xét trên h p th vào 200 ml dung d ch H2SO4 0,1M. chúng ta th y nhìn chung các bài toán này ñ u quy v vi c gi thi t mu i là khan ⇒ ñi u vô ð trung hòa lư ng axit dư c n dung 200 ml dung d ch NaOH 0,1M. lý ⇒ mu i ph i t n t i d ng ng m nư c! Xác ñ nh công th c mu i A, bi t kim lo i d ng ñơn gi n (d ng 1) Các bài t p có th trong A không b thay ñ i s oxi hoá trong các hay ph c t p (d ng 2 và 3). ði u c n chú ý là ph n ng trên. khi gi i toán bao gi chúng ta cũng ph i xét Gi i: hai trư ng h p: m t là, kim lo i trong mu i Theo bài ra ta có k t t a B là BaSO4. không có s thay ñ i s oxi hoá; và hai là có 9,32 ∑n s thay ñ i s oxi hoá c a kim lo i trong mu i ⇒ = = 0,04 (mol) SO 2 − 233 4 trong các quá trình bi n ñ i, các bài toán này Khí D là NH3. thư ng liên quan ñ n các kim lo i chuy n ti p Mà nH d− = 0,2 × 0,1 = 0,02 (mol) = nNH như Fe hay Cr. + ph¶n øng 3 Ngoài ra khi bi n lu n cũng c n ph i chú ý ⇒ Trong 9,64 gam mu i A có 0,02 mol ion là tùy t ng mu i mà h s c a nư c k t tinh NH + . 4 có th là s nguyên, bán nguyên hay th p phân G i kim lo i trong A là R. Ch t r n E bao (xem b ng 1). g m BaSO4 và oxit RxOy. Sau ñây là m t s bài t p tham kh o: m BaSO 4 = n B = 0,04 (mol) Bài 1: Nung 8,08 gam m t mu i A thu ñư c ⇒ m R x O y = 10,92 − 9,32 = 1,60 (gam) s n ph m khí và 1,6 gam m t h p ch t r n B không tan trong nư c. ñi u ki n thích h p, N u mu i A là mu i khan thì trong 9,64 n u cho s n ph m khí ñi qua 200 gam dung d ch gam A có: NaOH 1,2% ñi u ki n xác ñ nh thì th y ph n mR = 9,64 – (96.0,04 + 18.0,02) = 5,44 (gam) ng x y ra v a ñ và thu ñư c m t dung d ch ði u này là vô lý, vì m R x O y = 1,60 gam. ch ch a m t mu i duy nh t có n ng ñ 2,47%. V y A ph i là mu i ng m nư c! Xác ñ nh công th c phân t c a mu i A, G i A là: p(NH4)2SO4.qRx(SO4)y.αH2O, n là bi t r ng khi nung mu i A thì kim lo i trong s mol c a 9,64 gam A, ta có: A không bi n ñ i s oxi hoá. 2pn = 0,02 ⇒ pn = 0,01 Bài 2: ð t cháy hoàn toàn 4,4 gam m t (p + qy)n = 0,04 ⇒ qyn = 0,03 sunphua kim lo i MS (M có các s oxi hoá +2 Và: (qRx + 18α)n = 5,44 (gam) và +3 trong các h p ch t) trong lư ng dư O2. M t khác: qn(Rx + 16y) = 1,60 Ch t r n thu ñư c sau ph n ng ñư c hòa tan Copyright © 2006 Lê Ph m Thành E-mail: thanh.lepham@gmail.com - 3/4 -
T p chí Hóa H c và ng D ng, s 10 (58) / 2006 Bài toán v m u i ng m nư c hoàn toàn trong lư ng v a ñ dung d ch Xác ñ nh công th c c a mu i X, bi t r ng HNO3 37,8%. N ng ñ % c a mu i trong trong X có ch a m t kim lo i ki m. dung d ch thu ñư c là 41,7%. Khi làm l nh dung d ch này thì có 8,08 gam mu i ng m B ng 1 dư i ñây ch ra công th c phân t nư c X tách ra và n ng ñ % c a mu i trong c a m t s mu i ñơn và mu i kép thư ng g p trong chương trình ph thông. dung d ch gi m xu ng còn 34,7%. Xác ñ nh công th c phân t c a mu i X. Trong bài vi t này chúng tôi ñã ñ c p ñ n Bài 3: ð xác ñ nh công th c c a mu i kép m t s bài t p có liên quan ñ n v n ñ mu i X ngư i ta ti n hành các thí nghi m: ng m nư c. Hi v ng nó s mang l i cho các Hòa tan 47,4 gam X vào nư c, thu ñư c b n yêu thích môn hóa h c nh ng ñi u m i dung d ch Y. Chia Y thành 2 ph n b ng nhau: m v m t d ng bài t p v n ñã r t quen thu c, Cho ph n 1 tác d ng v i dung d ch bài t p v mu i. Trên ñây chúng tôi m i ch BaCl2 dư, thu ñư c 23,3 gam k t t a A. sưu t m và bư c ñ u thi t k ñư c m t s bài Thêm NH3 dư vào ph n 2 ñư c k t t a t p thu c d ng này. Mong r ng các b n hãy B, nung B trong chân không ñ n kh i lư ng cùng chúng tôi thi t k ra nhi u hơn n a không ñ i thu ñư c 25,5 gam ch t r n. nh ng bài t p thu c d ng này, góp ph n làm L y 47,4 gam X ñem nung nóng nhi t phong phú hơn các d ng bài t p hóa h c trong ñ 120oC ch thu ñư c 21,6 gam hơi c a m t chương trình ph thông. ch t duy nh t. B ng 1. M t s mu i ñơn và mu i kép thư ng g p CuSO4.5H2O FeCl3.6H2O MgCl2.6H2O CuCl2.2H2O Fe(NO3)3.9H2O MgSO4.7H2O Cu(NO3)2.6H2O Cr2(SO4)3.6H2O Mg(NO3)2.6H2O Al2(SO4)3.18H2O CrCl3.6H2O NiCl2.6H2O AlCl3.6H2O CrCl2.4H2O Ni(NO3)2.7H2O Al(NO3)3.9H2O ZnSO4.7H2O KAl(SO4)2.12H2O FeSO4.7H2O ZnCl2.1,5H2O KCr(SO4)2.12H2O Fe2(SO4)3.9H2O CdCl2.2,5H2O Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O FeCl2.4H2O CdSO4.2,67H2O (NH4)2SO4.Fe2(SO4)3.24H2O Copyright © 2006 Lê Ph m Thành E-mail: thanh.lepham@gmail.com - 4/4 -