ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BÀO TOÀN NGUYÊN TỐ (BTNT) GIẢI CÁC BÀI TOÁN TỪ CƠ BẢN ĐẾN NÂNG CAO
Sau đây là một số con đường di chuyển quan trọng của các nguyên tố hay gặp trong quá trình giải toán.
(1) Kim loại → muối →Hidroxit → oxit.
Ví dụ : \(Fe\left\{ \begin{array}{l}
F{e^{2 + }}\\
F{e^{3 + }}\\
C{l^ - },NO_3^ - ,SO_4^{2 - }
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
Fe{(OH)_2}\\
Fe{(OH)_3}
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
FeO\\
F{e_2}{O_3}
\end{array} \right.\)
Thường dùng BTNT.Fe
(2) \(HN{O_3} \to \left\{ \begin{array}{l}
NO_3^ - \\
N{O_2}\\
NO\\
{N_2}O\\
{N_2}\\
N{H_4}N{O_3}
\end{array} \right.\) Thường dùng BTNT.N
(3) \({H_2}S{O_4} \to \left\{ \begin{array}{l}
SO_4^{2 - }\\
S{O_2}\\
S\\
{H_2}S
\end{array} \right.\) Thường dùng BTNT.S
(4) \(\left\{ \begin{array}{l}
{H_2}S{O_4}(BTNT.H) \to \left\{ \begin{array}{l}
{H_2}O\\
{H_2}
\end{array} \right.\\
HCl(BTNT.H) \to \left\{ \begin{array}{l}
{H_2}O\\
{H_2}
\end{array} \right.
\end{array} \right.\) Thường dùng BTNT.H hoặc BTNT.O
(5) \({C_x}{H_y}{O_z}{N_t}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left\{ \begin{array}{l}
(BTNT.C):C{O_2} \to \left\{ \begin{array}{l}
CaC{O_3}\\
Ca{(HC{O_3})_2}
\end{array} \right.\\
(BTNT.H) \to {H_2}O\\
(BTNT.N) \to {N_2}\\
(BTNT.O) \to \left\{ \begin{array}{l}
C{O_2}\\
{H_2}O
\end{array} \right.
\end{array} \right.\)
(6) \(FeS;S;C{\rm{uS}},Fe{S_2}... \to \left\{ \begin{array}{l}
SO_4^{2 - }\\
Fe{\left( {OH} \right)_3}\\
Cu{\left( {OH} \right)_2}
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
B{\rm{aS}}{O_4}\\
F{e_2}{O_3}\\
CuO
\end{array} \right.\) Thường dùng BTNT.S,Fe,Cu
Câu 1 : Cho hỗn hợp 0,15 mol CuFeS2 và 0,09 mol Cu2FeS2 tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch X và hỗn hợp khí Y gồm NO và NO2. Thêm BaCl2 dư vào dung dịch X thu được m gam kết tủa. Mặt khác, nếu thêm Ba(OH)2 dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung trong không khí tới khối lượng không đổi được x gam chất rắn. Giá trị của m và x là :
A. 111,84 và 157,44 B. 112,84 và 157,44
C. 111,84 và 167,44 D. 112,84 và 167,44
Ta có : \(\left\{ \begin{array}{l}
{n_{C{\rm{uF}}e{S_2}}} = 0,15\,\,\,(mol)\\
{n_{C{u_2}Fe{S_2}}} = 0,09\,\,\,(mol)
\end{array} \right.(BTNT) \to \left\{ \begin{array}{l}
{n_{Cu}} = 0,33\,\,\,(mol)\\
{n_{Fe}} = 0,24\,\,\,(mol)\\
{n_S} = 0,48\,\,\,(mol)
\end{array} \right.\)
BTNT: \( \to \left\{ \begin{array}{l}
{n_{B{\rm{aS}}{O_4}}} = 0,48\,\,\,\,(mol) \to m = 0,48.233 = 111,84\,\,(gam)\\
x\left\{ \begin{array}{l}
{n_{B{\rm{aS}}{O_4}}} = 0,48(mol)\\
{n_{F{e_2}{O_3}}} = 0,12(mol)\\
{n_{CuO}} = 0,33(mol)
\end{array} \right. \to x = 157,44(gam)
\end{array} \right.\)
→ Chọn A
Câu 2 : Trung hòa 3,88 gam hỗn hợp X gồm 2 axit cacboxylic mạch hở, no, đơn chức bằng dung dịch NaOH, cô cạn được 5,2 g muối khan. Nếu đốt cháy 3,88 g X thì cần thể tích O2 (đktc) là :
A. 3,36 B. 2,24 C. 5,6 D. 6,72
Ta có : \({n_X} = {n_{RCOONa}} = \frac{{5,2 - 3,88}}{{22}} = 0,06(mol) \to n_O^{Trong\,X} = 0,12(mol)\)
\(\begin{array}{l}
\to Trong\,\,\,X\left\{ \begin{array}{l}
C:a(mol)\\
H:2a(mol)\\
O:0,12(mol)
\end{array} \right.\\
BTKL:14a + 0,12.16 = 3,88(gam)
\end{array}\)
\( \to a = 0,14(mol) \to \left\{ \begin{array}{l}
{n_{C{O_2}}} = 0,14\\
{n_{{H_2}O}} = 0,14
\end{array} \right.\)
\(BTNT.O:n_{{O_2}}^{Phan\,\,ung} = \frac{{0,14.3 - 0,12}}{2} = 0,15(mol) \to V = 0,15.22,4 = 3,36(l{\rm{\'i }}t)\)
→ Chọn A
Câu 3: Hòa tan hết 14,6 gam hỗn hợp gồm Zn và ZnO có tỉ lệ mol 1:1 trong 250 gam dung dịch HNO3 12,6% thu được dung dịch X và 0,336 lit khí Y (đktc). Cho từ từ 740 ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X thu được 5,94 gam kết tủa.Nồng độ % của muối trong X là :
A. 14,32 B. 14,62 C. 13,42 D. 16,42
Ta có :
\(\begin{array}{l}
14,6\left\{ \begin{array}{l}
{n_{Zn}} = 0,1(mol) \to {n_e} = 0,2(mol)\\
{n_{ZnO}} = 0,1(mol)
\end{array} \right.\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\\
{n_Y} = 0,015(mol)\,\,\,\,\,
\end{array}\)
Có NH4NO3 vì nếu Y là N2 → \(n_e^{M{\rm{ax}}} = 0,15 < 0,2\)
Sau khi cho KOH vào thì K nó chạy đi đâu?Việc trả lời câu hỏi này sẽ giúp ta tiết kiệm rất nhiều thời gian và không cần quan tâm HNO3 thừa thiếu thế nào.
\(0,74\,\,mol\,\,KOH + X\,\, \to \left\{ \begin{array}{l}
{n_{KN{O_3}}} = 0,74 - 0,14.2 = 0,46(mol)\\
{n_{{K_2}Zn{O_2}}} = 0,2 - 0,06 = 0,14(mol)
\end{array} \right.\)
\({n_{HN{O_3}}} = 0,5(BTNT.N) \to n_N^{Trong\,\,Y\,v{\rm{\`a }}\,N{H_3}} = 0,5 - 0,46 = 0,04(mol)\)
\(\left\{ \begin{array}{l}
{n_{N{H_4}N{O_3}}} = 0,01\\
{n_{{N_2}O}} = 0,015
\end{array} \right.\)
\( \to \% \left( {Zn{{\left( {N{O_3}} \right)}_2} + N{H_4}N{O_3}} \right) = \frac{{0,2.189 + 0,01.80}}{{250 + 14,6 - 0,015.44}} = 14,62\% \)
→ Chọn B
Câu 4:Hỗn hợp X gồm FeS, FeS2, CuS tan vừa hết trong dung dịch chứa 0,33 mol H2SO4 đặc sinh ra 0,325 mol khí SO2 và dung dịch Y. Nhúng thanh Fe nặng 50 gam vào Y, phản ứng xong thấy thanh Fe nặng 49,48 gam và thu được dung dịch Z. Cho Z phản ứng với HNO3 đặc, dư sinh ra khí NO2 duy nhất và còn lại dung dịch E (không chứa NH4+). Khối lượng muối dạng khan có trong E là m gam. Giá trị lớn nhất của m là :
A. 20,57 B. 18,19 C. 21,33 D. 21,41.
Ta có: \(BTNT.H:{n_{{H_2}O}} = 0,33(mol)\,\, \to n_O^{trong\,\,muoi}\)
\( = 0,33.4 - 0,325.2 - 0,33 = 0,34(mol)\)
\( \to n_{SO_4^{2 - }}^{trong\,\,muo\'a i} = \frac{{0,34}}{4} = 0,085(mol)\,\,\, \to Z:{n_{FeS{O_4}}} = 0,085(mol)\,\,\,\)
Chú ý :Vì HNO3 đặc nóng dư nên khối lượng muối lớn nhất là muối Fe(NO3)3
→ Chọn A
Câu 5: Cho 158,4 gam hỗn hợp X gầm và một bình kín không chứa không khí rồi nung bình ở nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng chất rắn giảm 55,2 gam so với ban đầu. Cho chất rắn này tác dụng với HNO3 thu được V(lít) khí NO và dung dịch Y. Cho NaOH dư vào Y được kết tủa Z.Nung Z ngoài không khí tới khối lượng không đổi được m gam chất rắn.Giá trị của m là :
A. 196. B. 120. C. 128. D. 115,2.
Vì phản ứng hoàn toàn và chất rắn tác dụng với HNO3 có khí NO → 55,2 gam là NO2.
Ta có : \({n_{N{O_2}}} = \frac{{55,2}}{{46}} = 1,2(mol) \to {n_{N{O_2}}}\)
\( = n_{NO_3^ - }^{Trong\,\,X} = 1,2(mol) \to m_{Fe}^{Trong\,\,X} = 158,4 - 1,2.62 = 84(gam)\)
Sau các phản ứng Fe sẽ chuyển thành Fe2O3:
\(BTNT.Fe:{n_{Fe}} = \frac{{84}}{{56}} = 1,5(mol) \to {n_{F{e_2}{O_3}}} = 0,75(mol) \to m = 0,75.160 = 120(gam)\)
→ Chọn B
---(Để xem nội dung đầy đủ, chi tiết vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---
BÀI TẬP LUYỆN TẬP SỐ 1
Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A chứa 1 mol FeS , 1 mol FeS2 , 1 mol S cần vừa đủ V lít khí O2 (đktc).Tính giá trị của V?
A.116,48 B. 123,2 C. 145,6 D. 100,8
Câu 2: Cho 1 mol Fe tác dụng hoàn toàn với O2 (dư).Khối lượng chất rắn thu được là bao nhiêu?
A.80 (gam) B. 160 (gam) C. 40 (gam) D. 120 (gam)
Câu 3: Cho 32 gam Cu tác dụng với lượng dư axit HNO3.Khối lượng muối thu được ?
A.72 (gam) B. 88 (gam) C. 94 (gam) D. 104 (gam)
Câu 4: Đốt cháy 8,4 gam C thu được hỗn hợp khí X gồm (CO và CO2) có tỷ lệ số mol 1:4.Tính khối lượng hỗn hợp X.
A.27,2 (gam) B. 28,56 (gam) C. 29,4 (gam) D. 18,04 (gam)
Câu 5: Nung hỗn hợp rắn gồm a mol FeCO3, b mol FeS2 và c mol FeS trong bình kín chứa không khí dư. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, đưa bình về nhiệt độ ban đầu, thu được chất rắn duy nhất Fe2O3 và hỗn hợp khí. Biết áp suất hỗn hợp trước và sau khi phản ứng bằng nhau. Mối liên hệ giữa a , b , c là :
A. a = b+c B. a = 2b+c C. a = b – c D. a = 2b – c .
Câu 6: Để luyện được 800 tấn gang có hàm lượng sắt 95% , cần dùng x tấn quặng manhetit chứa 80% Fe3O4 (còn lại là tạp chất không chứa sắt). Biết rằng lượng sắt bị hao hụt trong quá trình sản xuất là 2%. Giá trị của x là
A. 1325,16. B. 959,59. C. 1338,68. D. 1311,90.
Câu 7: Đốt cháy hoàn toàn m gam photpho ngoài không khí thu được chất rắn A. Hòa tan A vào nước thu được dung dịch B. Trung hòa dung dịch B bằng dung dịch NaOH để tạo muối trung hòa, thu được dung dịch D. Cho thêm dung dịch AgNO3 vào dung dịch D đến dư thấy tạo thành 41,9 gam kết tủa màu vàng. Giá trị của m là:
A. 3,1 gam B. 6,2 gam C. 0,62 gam D. 31 gam
Câu 8: Nung hỗn hợp gồm 11,2 gam Fe; 6,4 gam Cu và 26 gam Zn với một lượng dư lưu huỳnh đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sản phẩm của phản ứng tác dụng với dung dịch HCl dư thu được khí X. Tính thể tích dung dịch CuSO4 10% (d = 1,1g/ml) tối thiểu cần dùng để hấp thụ hết khí X.
A. 525,25 ml. B. 750,25 ml.
C. 1018,18 ml. D. 872,73 ml.
Câu 10: Để sản xuất 10 tấn thép chứa 98 %Fe cần dùng m tấn gang chứa 93,4% Fe. Biết hiệu suất của quá trình chuyển hóa gang thành thép là 80%. Giá trị của m là:
A. 10,492 tấn. B. 13,115 tấn.
C. 8,394 tấn. D. 12,176 tấn.
Câu 11: Hòa tan hỗn hợp X gồm 11,2 gam Fe và 2,4 gam Mg bằng dung dịch H2SO4,loãng,(dư),thu được dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH dư vào Y thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi thì được m gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị m là:
A.18 B.20 C. 36 D. 24.
Câu 12: Hoà tan hỗn hợp X gồm 0,2 mol Fe và 0,1 mol Fe2O3 vào dung dịch HCl dư được dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với NaOH dư thu được kết tủa. Lọc kết tủa, rửa sạch đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Y. Giá trị của m là:
A. 16,0. B. 30,4. C. 32,0. D. 48,0.
Câu 13: Hỗn hợp X gồm a mol Fe, b mol FeCO3 và c mol FeS2. Cho X vào bình dung tích không đổi chứa không khí (dư), nung đến các phản ứng xảy ra hoàn toàn sau đó đưa về nhiệt độ đầu thấy áp suất trong bình bằng áp suất trước khi nung. Quan hệ của a, b, c là:
A. a = b+c B. 4a + 4c = 3b C. b = c + a D. a+c=2b
Câu 14: Cho 16,9 gam hỗn hợp Na và Al hòa tan hết vào nước dư thu được dung dịch X. Cho X phản ứng hết với 0,8 mol HCl thu được 7,8 gam kết tủa và dung dịch Y.Sục CO2 vào Y không thấy có kết tủa xuất hiện. Tính khối lượng Al trong hỗn hợp ban đầu.
A.3,95 gam B.2,7 gam C.12,4 gam D.5,4 gam
Câu 15: Thổi hỗn hợp khí CO và H2 đi qua a gam hỗn hợp gồm CuO và Fe3O4 có tỉ lệ mol 1:2 , sau phản ứng thu được b gam chất rắn A. Hòa tan hoàn toàn b gam A bằng dung dịch HNO3 loãng dư , thu được dung dịch X ( không chứa ion Fe2+ ). Cô cạn dung dịch X thu được 41 gam muối khan. a gam nhận giá trị nào ?
| A.9,8 | B.10,6 | C.12,8 | D.13,6 |
Câu 16: Nung 23,2 gam hỗn hợp X ( FeCO3 và FexOy ) tới phản ứng hoàn toàn thu được khí A và 22,4 gam Fe2O3 duy nhất. Cho khí A hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 7,88 gam kết tủa. Mặt khác , để hòa tan hết 23,2 gam X cần vừa đủ V ml dung dịch HCl 2M. CT FexOy và giá trị của V là :
| A. FeO và 200 | B.Fe3O4 và 250 | C.FeO và 250 | D.Fe3O4 và 360 |
Câu 17: Cho luồng khí CO đi qua một lượng quặng hematit T ( chứa Fe2O3 ) thì thu được 300,8 gam hỗn hợp các chất rắn X và thoát ra hỗn hợp khí Y. Cho hấp thụ toàn bộ khí Y bằng dung dịch NaOH dư thấy khối lượng bình NaOH tăng thêm 52,8 gam. Đem chất rắn X hòa tan trong dung dịch HNO3 dư thu được 387,2 gam muối. Thành phần % khối lượng của Fe2O3 trong quặng là :
| A.80% | B.60% | C.50% | D.40% |
Câu 18: Hỗn hợp X gồm anđehit Y, axit cacboxylic Z và este T (Z và T là đồng phân). Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X cần 0,625 mol O2, thu được 0,525 mol CO2 và 0,525 mol nước. Cho một lượng Y bằng lượng Y có trong 0,2 mol X tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, đun nóng, sau phản ứng được m gam Ag (hiệu suất phản ứng 100%). Giá trị của m là:
A. 64,8g B. 16,2g C. 32,4. D. 21,6g
Câu 19: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm propanđial, fomanđehit, metyl fomat cần dùng vừa đủ 4,48 lít O2 (đktc) thu được 2,7 gam H2O. Giá trị của m là:
A. 6,2. B. 4,3. C. 2,7. D. 5,1.
Câu 20: Axit cacboxylic X hai chức (có phần trăm khối lượng của oxi nhỏ hơn 70%), Y và Z là hai ancol đồng đẳng kế tiếp (MY < Mz). Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp X, Y, Z cần vừa đủ 8,96 lít khí O2 (đktc), thu được 7,84 lít khí CO2 (đktc) và 8,1 gam H2O. % khối lượng của Y trong hỗn hợp trên là:
A. 12,6%. B. 29,9%. C. 29,6%. D. 15,9%.
...
Trên đây là phần trích dẫn Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố (BTNT) giải các bài toán từ cơ bản đến nâng cao;, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy.
Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!
