Sáng kiến kinh nghiệm - Phân loại và giải bài tập định lượng hoá học vô cơ ở trường THCS

ng dung dịch H2SO4 = x + 16 + 620,25 = x + 636,25.
C% RSO = 
(x + 96) . 100 = 18,21 (x + 636,25)
100x + 9600 = 18,21x + 11586
	81,79x = 1986 x ằ 24
MR ằ 24g => NTK của R = 24 Vậy R là Mg
b) Phương pháp:
- Đọc kỹ đề, xác định CTHH của chất tham gia và sản phẩm.
- Viết PTHH
- Dựa vào lượng của các chất đã cho tính theo PTHH. Tìm M nguyên tố.
c) Bài tập tương tự:
1. Cho 6,5gam kim loại R (II) tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu được muối của kim loại và 0,2 gam khí H2. Tìm kim loại R.
2. Cho 11,5g kim loại (I) tác dụng với lượng nước dư thu được 5,6 lít H2 (ĐKTC). Tìm kim loại đã phản ứng.
3. Cho 10g kim loại R(II) tác dụng với nước dư thu được 5,6 lít H2 (ĐKTC) tìm kim loại R.
4. Hoà tan một muối cacbonat của kim loại M (II) bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 9,8% thu được dung dịch muối sunphát 14,18%. Tìm kim loại M?
5. Hoà tan hoàn toàn một ôxít của kim loại hoá trị II vào một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 20% thu được dung dịch muối có nồng độ 22,6%. Xác định tên kim loại.
+ Dạng 2: Bài tập tính theo PTHH dựa vào lượng của một chất tham gia hoặc sản phẩm.
I/ Yêu cầu:
- Học sinh nắm vững công thức hoá học của chất theo qui tắc hoá trị.
- Viết đúng CTHH của chất tham gia và sản phẩm.
- Nắm vững cách tính theo PTHH theo số mol hoặc khối lượng.
II/ Một số dạng bài tập:
1. Khi hiệu suất phản ứng 100% (phản ứng xảy ra hoàn toàn)
a) Khi chỉ xảy ra 1 phản ứng:
+ Ví dụ: Để trung hoà 200 gam dung dịch NaOH 10% cần bao nhiêu gam dung dịch HCl 3,65%?
+ Giải:
m NaOH = nNaOH = 
PTHH: NaOH	+	HCl	 NaCl	+	H2O
	 1mol	1mol	1mol	1mol
	 0,5mol	0,5mol	0,5mol	0,5mol
mHCl = 0,5 . 36,5 = 18,25 (g)
khối lượng dung dịch HCl = 
	Đáp số: khối lượng dung dịch HCl 3,65% = 500 gam
b) Khi xảy ra 2 phản ứng:
+ Ví dụ: Nung hoàn toàn m gam CaCO3, dẫn khí thu được đi qua dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 19,7g kết tủa. Tìm m?
+ Giải:
Các PTHH xảy ra:
CaCO3 	 CaO + CO2 	 (1)
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O	(2)
Theo PTHH (1) và (2) : nCaCO = nCO = 
mCaCO = 0,1 . 100 = 10(g)
	Đáp số: mCaCO = 10 (g)
c) Khi xảy ra nhiều phản ứng:
+ Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 8g S thu lấy khí SO2, đem ôxi hoá SO2 ở 4000C có mặt của V2O5 thu được khí SO3, cho khí SO3 phản ứng với nước thu được m gam H2SO4. Tính m? biết H phản ứng = 100%.
+ Giải:
nS = 8 : 32 = 0,25 (mol)
	Các PTHH: 	S + O2 SO2	(1)
	2SO2 + O2 2SO3	(2)
	SO3 + H2O 	H2SO4	(3)
Theo PTHH (3), (2), (1) ta có: nHSO = n SO = nSO = nS = 0,25 (mol)
mHSO = 0,25 . 98 = 24,5 (g)
	Đáp số: mHSO = 24,5 (g)
2. Khi hiệu suất nhỏ hơn 100% (phản ứng xảy ra không hoàn toàn)
a) Khi xảy ra 1 phản ứng:
+ Ví dụ: Nung 1 tấn đá vôi (chứa 20% tạp chất) thu được bao nhiêu tấn vôi sống biết H phản ứng = 80%.
+ Giải: 	1 tấn = 1000kg
mtạp chất = mCaCO= 1000 - 200 = 800 (kg)
CaCO3 CaO + CO2
	100(g)	 56(g)
800(kg)	 x(kg)
Vì H phản ứng = 80% mCaO = x = 
	Đáp số: mCaO = 358,4kg
b) Khi xảy ra nhiều phản ứng:
+ Ví dụ: Tính khối lượng H2SO4 thu được khi sản xuất từ 44 tấn quặng FeS2 biết HS của các giai đoạn là 70%.
+ Giải:
Sản xuất H2SO4 gồm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Điều chế SO2
	4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
	480(g)	512g
	4,4tấn	x(tấn)
Vì H = 70% mSO= x = (tấn)
- Giai đoạn 2: Ô xi hoá SO2 SO3.
2SO2 + O2 2SO3
128(g)	160g
3,2853 tấn	y (tấn)
H = 70% mSO = y = (tấn)
- Giai đoạn 3: Cho SO3 phản ứng với nước.
	SO3 + H2SO4 H2SO4
	80(g)	 98(g)
	2,8746(tấn)	 27(tấn)
H = 70% mHSO = 2 = (tấn)
	Đáp số: mHSO = 2,465 (tấn)
III. Phương pháp giải bài tập tính theo PTHH dựa vào lượng một chất.
- Chuyển đổi các lượng chất đã cho ra số mol.
- Lập PTHH - Viết tỉ lệ mol các chất.
- Dựa vào số mol chất đã cho tìm số mol chất cần biết.
- Tính các lượng chất theo yêu cầu của đề bài.
+ Dạng 3: Bài tập tính theo PTHH dựa vào lượng 2 chất phản ứng.
I. Yêu cầu:
- Đọc kỹ đề bài xác định đúng chất phản ứng hết, chất còn dư sau phản ứng.
- Tính theo PTHH dựa vào chất phản ứng hết.
II. Một số dạng bài tập:
1. Bài tập 1: Gây nổ một hỗn hợp gồm 10g khí H2 và 10l khí O2 (ĐKTC) có bao nhiêu gam H2O được tạo thành?
+ Giải:
nH = 10 : 2 = 5(mol); nO= 10 : 22,4 = 0,45 (mol)
PTHH: 2H2 + O2 2H2O
	 2mol	 1mol	2mol
	0,9mol 0,45mol 	0,9mol
Theo PTHH: nH : nO = 2 : 1
Theo đầu bài: Vậy H2 dư tính theo O2
mHO = 0,9 . 18 = 16,2 (g)
2. Bài 2: Hoà tan 2,4 g CuO trong 200 gam dung dịch HNO3 15,75%.
a) Tính khối lượng HNO3 tham gia phản ứng?
b) Khối lượng muối đồng được tạo thành là bao nhiêu gam?
c) Tính nồng độ phần trăm các chất có trong dung dịch sau khi phản ứng kết thúc.
+ Giải:	 nCuO = 2,4 : 80 = 0,03 (mol)
	mHNO= nHNO = 31,5 : 63 = 0,5 (mol)
PTHH:	 CuO 	+ 	2HNO3 Cu(NO3)2 	+ 	H2O
Theo PTHH: 1mol	 	2mol	 1mol	 1mol
Theo phản ứng: 0,03mol	 0,06mol	 0,03mol	 0,03mol
Sau phản ứng: 0mol	 0,44mol	 0,03mol	 0,03mol
a) mHNO phản ứng = 0,06 . 63 = 3,78 (g)
b) mCu(NO) = 0,03 . 188 = 5,64(g)
c) Dung dịch sau phản ứng gồm HNO3 dư và Cu(NO3)2
mHNO dư = 0,44 . 63 = 27,72(g)
m dung dịch sau phản ứng = mCu(NO) + mHNO= 5,64 + 200 = 205,64(g)
C% HNO3 dư = 
C% Cu(NO3)2 = 
3. Bài 3: Cho 114 g dung dịch H2SO4 20% vào 400 gam dung dịch BaCl2 5,2%.
a) Viết PTHH. Tính khối lượng của sản phẩm.
b) Tính nồng độ phần trăm của các chất có trong dung dịch sau khi tác bỏ kết tủa?
+ Giải:
 mBaCl = nBaCl = 20,8 : 208 = 0,1(mol)
mHSO = nHSO = 22,8 : 98 = 0,233(mol)
a) PTHH: H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl
	 1mol	1mol	 1mol	2mol
	 0,1mol	0,1mol 0,1mol	0,2mol
Theo PTHH: nHSO : nBaCl = 1 : 1
Theo đầu bài: 	Vậy H2SO4 dư tính theo BaCl2
mBaSO= 0,1 . 233 = 23,3 (g)
mHSO(dư) = 22,8 - (0,1 . 98) = 13(g)
mHCl = 0,2 . 36,5 = 7,3 (g)
b) mdung dịch sau phản ứng = mdung dịch HSO + mdung dịch BaCl – mBaSO
	= 114 + 400 – 23,3 = 490,7 (g)
	C% HSO (dư) = 
	C%HCl = 
	Đáp số: 	mBaSO= 23,3g
	C% HSO (dư) = 2,6%
	C%HCl = 1,49%
4. Bài 4: Cho 10g CaCO3 tác dụng với 150 ml dung dịch HCl 2M (D=1,2g/ml) thu được 2,24l khí x (đktc) và một dung dịch A. Cho khí x hấp thụ hết vào trong 100ml dung dịch NaOH để tạo ra một muối NaHCO3 .
a) Tính C% các chất trong dung dịch A.
b) Tính CM của dung dịch NaOH đã dùng.
+ Giải:
nCaCO = 10 : 100 = 0,1 (mol)
nHCl = CM . V = 2. 0,15 = 0,3 (mol)
a) CaCO3 	+ 	2HCl 	 CaCl2 	+ 	H2O	+ 	CO2
PTHH: 1mol	2mol	 1mol	 1mol	1mol
 Phản ứng: 0,1mol	 0,2mol	 0,1mol	 0,1mol 0,1mol
Sau phản ứng: 0mol	 0,1mol	 0,1mol	 0,1mol 0,1mol
Vậy dung dịch A gồm CaCl2 và HCl dư, khí x là CO2
mCaCl = 0,1 . 111 = 11,1(g)
mHCl (dư) = 0,1 . 36,5 = 3,65 (g)
mdung dịch sau phản ứng = m CaCO + m dung dịch HCl - m CO
	 = 10 + (1,2 . 150) – (0,1 . 44) = 185,6(g)
C%HCl (dư) = 
C%CaCl = 
b) x: CO2; V dung dịch NaOH = 100(ml) = 0,1(l)
	CO2 + NaOH NaHCO3
	1mol	 1mol
 0,1mol 0,1mol
CM = 
	Đáp số: C%HCl = 1,97%; C%CaCl = 5,98%
	CM = 1M
III. Phương pháp giải:
- Chuyển đổi các lượng chất ra sốmol
- Lập PTHH - Viết tỉ lệ mol
- So sánh tỉ lệ sốmol chất phản ứng tìm chất phản ứng hết, chất dư.
- Dựa vào số mol chất phản ứng hết tính số mol các chất theo PTHH.
- Tính các lượng chất theo yêu cầu của đề bài.
+ Dạng 4: Bài tập pha trộn dung dịch:
I. Yêu cầu:
- Xác định đúng lượng chất đã cho thuộc đại lượng nào trong công thức tính nồng độ.
- Nhớ các công thức liên quan đến tính nồng độ.
- Một số công thức liên quan khi pha trộn dung dịch.
+ Khối lượng chất tan:
m = n . M
m = mdung dịch – m dung môi
mCT = mCT = 
+ Khối lượng dung dịch:
mdung dịch = mchất tan + mdung môi
mdung dịch = V . D (V tính bằng ml)
mdung dịch = 
+ Nồng độ phần trăm:
C% = ;	C% = ;	C% = 
+ Nồng độ mol: CM = (V tính bằng lít)	CM = 
+ Thể tích dung dịch:	Vdd = (V tính bằng ml)
+ Công thức pha trộn dung dịch:
C
=> 
mdd1(g): 	C1	C2 - C	
mdd2(g): 	C2	C1 - C
C
=> 
Vdd1(ml): 	C1	C2 - C	
Vdd2(ml): 	C2	C1 - C
D
=> 
Vdd1(ml): 	D1	D2 - D	
Vdd2(ml): 	D2	D1 - D
II. Bài tập áp dụng:
1. Bài 1: Cần dùng bao nhiêu ml dung dịch NaOH 3%, D = 1,05g/ml và bao nhiêu ml dung dịch 10%, D = 1,12g/ml để pha chế được 2l dung dịch NaOH 8%, D = 1,1g/ml.
+ Giải: 
Gọi thể tích dung dịch NaOH 3% là a (ml)
Gọi thể tích dung dịch NaOH 10% là b (ml)
mNaOH sau khi pha trộn = 
mNaOH (1) = mNaOH (2) = 
Ta có: 	0,0315a + 0,112b 	= 176	(1)
	a + b 	= 2000 (2)	 a = 2000 - b (3)
Thay (3) vào (1): 	0,0315 (2000 - b) + 0,112b = 176
	63 - 0,0315b + 0,112b = 176
	0,0805b = 113 b = 1403,7 (ml)
 a = 2000 - 1403,7 = 596,3 ml
	Đáp số: 	VddNaOH (3%) = 596,3ml
	VddNaOH (10%) = 1403,7ml
2. Bài 2: Hoà tan 12,5g CuSO4. 5H2O vào 87,5 ml nước cất. Xác định C% và CM của dung dịch thu được.
MCuSO . 5H2O = 250g. Biết DHO = 1g/ml
Cứ 250 CuSO4 . 5H2O có 160 g CuSO4 và 90g H2O.
Vậy 12,5g CuSO4 . 5H2O có x(g) CuSO4 và y(g) H2O
mCuSO = x = ; 	mHO = y = 
mHO = V. D = 87,5 . 1 = 87,5(g)
 mdd = mCuSO . 5H2O = 12,5 + 87,5 = 100(g)
C% CuSO = ;	nNaOH = 
VHO = 87,5 + 4,5 = 92 (ml) = 0,092 (l)
CM = 
	Đáp số: 	C% CuSO = 8%
	CM= 0,54M
3. Bài 3: Phải hoà tan bao nhiêu gam KOH nguyên chất vào 1200g dung dịch KOH 12% để có dung dịch KOH 20%.
20%
mKOH = ?	 100%	20 - 12 = 8
mdd KOH = 1200g,	12%	100 - 20 = 80
Ta có: 
	Đáp số: mKOH = 120(g)
III. Phương pháp:
- Xác định lượng chất trong đề bài thuộc đại lượng nào.
- Vận dụng linh hoạt các công thức tính nồng độ, pha trộn dung dịch để tính.
+ Dạng 5: Bài tập xác định thành phần của hỗn hợp.
I. Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn (hiệu suất 100%)
1. Bài tập 1: Khử hoàn toàn 16,1 gam hỗn hợp gồm ZnO và CuO bằng 1 lượng vừa đủ khí CO. Khí thu được cho tác dụng với nước vôi trong dư thấy sinh ra 20 gam kết tủa.
a) Xác định thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu?
b) Xác định khối lượng H2SO4 vừa đủ để tác dụng hết hỗn hợp 2 ô xít trên.
+ Giải:
a) Gọi số mol ZnO trong hỗn hợp là x; sốmol CuO trong hỗn hợp là y.
ZnO + CO 	Zn + CO2 	(1)
CuO + CO 	Cu + CO2 	(2)
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O	(3)
Theo (3) nCO = nCaCO = 2 : 100 = 0,2 (mol)
=> x + y = 0,2 (mol) (1)
	(1) nCO = nZnO = x (mol)
	(2) nCO = nCuO = y (mol)
	Ta có: mZnO + mCuO = 81x + 80y = 16,1 (2)
Từ (1) và (2) ta có x = 0,1mol; y = 0,1mol
mZnO = 81x = 81 . 0,1 = 8,1(g)
%mZnO = %mCuO = 100% - 50,3% = 49,7%
b) mHSO