Phương pháp giải toán Hoá học. Các bài toán chương oxi - lưu huỳnh
MỘT SỐ BÀI TOÁN CHƯƠNG OXI – LƯU HUỲNH I. Xác định % theo thể tích, % theo khối lượng của hỗn hợp khí dựa vào tỉ khối hơi
* Các công thức:- Thành phần phần trăm theo thể tích của khí A trong hỗn hợp
- Thành phần phần trăm theo khối lượng của A trong hỗn hợp
- Tỉ khối của khí A so với khí B:
- Tỉ khối của hỗn hợp khí A so với khí B:
- Tỉ khối của khí A so với hỗn hợp khí B:
- Tỉ khối của hỗn hợp khí A so với hỗn hợp khí B:
Khối lượng phân tử trung bình:
A1, A2, A3, … là phân tử khối của các khí A1, A2, A3 có trong hỗn hợp
X1, x2, x3, … là số mol khí ( hoặc thể tích khí)
X1, x2, x3,… có thể là % số mol hoặc % theo thể tích của khí A1, A2, A3, … khi đó: x1 +x2 +x3+…=100% Đối với không khí: Ví dụ: 1) Hỗn hợp khí A gồm oxi và ozon có tỉ khối so với hiđro là 19,2. Tính % thể tích của các khí trong A?
gọi thể tích O2 trong 1 lit hỗn hợp là x (lit)
=> thể tích O3 trong 1 lit hỗn hợp là 1-x ( lit)
Ta có: => Trong 1 lit hỗn hợp có 0,4 lit O2 và 0,6 lit O3
Vậy % O2 = 0,4*100/1 = 40%
%O3 = 100% - 40% = 60% 2) Hỗn hợp khí B gồm hiđro và cacbon(II) oxit có tỉ khối so với hiđro là 3,6. Tính % theo khối lượng của từng khí trong B?
3) 1,12 lit hỗn hợp khí A gồm NO và N2O có tỉ khối so với hiđro là 16,75. Tính số mol và % theo thể tích từng khí trong hỗn hợp?
Gọi số mol của NO trong 1 mol hỗn hợp khí là x (mol)
=> Số mol của N2O trong 1 mol hỗn hợp khí là 1-x (mol) 4) 0,896 lit khí A gồm NO2 và NO có tỉ khối so với hiđro bằng 21. Tính số mol và % theo thể tích từng khí trong hỗn hợp? II. Giải toán dùng định luật bảo toàn electron - Dùng định luật bảo toàn electron đối với các bài toán có:
+ Cho hỗn hợp nhiều chất tác dụng với nhau
+ Các phản ứng là phản ứng oxi hoá - khử
- Nội dung định luật: tổng số electron cho = tổng số electron nhận
Ví dụ
1)
Hỗn hợp khí A gồm clo và oxi. A phản ứng hết với 1 hỗn hợp gồm 4,80 gam
magiê và 8,10 gam nhôm tạo ra 37,05 gam hỗn hợp các muối clorua và oxit
của 2 kim loại. Xác định thành phần phần trăm theo khối lượng và theo
thể tích của hỗn hợp A? * Phân tích đề: Theo đề: có 4 phương trình phản ứng
Cl2 + Mg -> MgCl2
x —–x——– x ( mol)
3Cl2 + 2Al -> 2AlCl3
3y/2—– y—— y (mol)
O2 + 2Mg -> 2MgO
z/2—– z——– z (mol)
3O2 + 2Al -> 2Al2O3
3t/2—- t ——–t (mol)
Giải thông thường: đặt 4 ẩn số -> lập hệ; ở đây chỉ lập được hệ gồm 3 phương trình.
gọi x, y, z, t là số mol của MgCl2, AlCl3, MgO, Al2O3
khối lượng Mg = 24(x+z) = 4,80 (1)
khối lượng Al = 27( y+t) = 8,10 (2)
khối lượng hỗn hợp muối và oxit:
= 95x + 133.5y+40z+102t = 37,05 (3)
Giải hệ gồm 3 pt, 4 ẩn số: không dễ!!!!!!!!
Dùng định luật bảo toàn electron:
Bước 1: viết quá trình cho nhận electron của các phản ứng trên
Quá trình cho e:
Mg - 2e -> Mg2+
0.20- 0.04– 0.02 (mol)
Al - 3e –> Al3+
0.30- 0.90–0.30
Quá trình nhận e:
Cl2 +2e -> 2Cl-
x—- 2x—– 2x (mol)
O2 +4e -> 2O2-
y—- 4y—– 2y (mol)
Bước 2: đặt ẩn số ( x, y,… là số mol các chất đề bài yêu cầu tính)
Gọi x, y lần lượt là số mol của Cl2 và O2 trong hỗn hợp
Bước 3: lập phương trình (1) dựa vào định luật bảo toàn e
Số mol Mg = 4,80/24 = 0,20 (mol)
=> số electron Mg cho = 0,20*2=0,40 (mol)
Số mol Al = 8,10/27 = 0,30 (mol)
=> Số electron Al cho = 0,30*3 = 0,90 (mol)
Theo định luật bảo toàn e:
Số electron cho = số electron nhận
=> 2x+4y = 0,20+0,90=1,3 (1)
Bước 4: kết hợp các dữ kiện khác để lập thêm phương trình (2)
Theo định luật bảo toàn khối lượng: