S tác dụng với Hg ngay ở nhiệt độ thường, nên trong trường hợp này ta cần rắc bột lưu huỳnh lên giọt thủy ngân.
Đáp án C
Ví dụ 3: Lưu huỳnh tác dụng với dung dịch kiềm nóng theo phản ứng sau :
S + KOH → K2S + K2SO3 + H2O
Tỉ lệ số nguyên tử lưu huỳnh bị oxi hóa và số nguyên tử lưu huỳnh bị khử là :
- 2 : 1. B. 1 : 2.
- 1 : 3. D. 2 : 3.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Đáp án B
Dạng 2: Một số bài tập về tính chất hóa học của S
Ví dụ 1: Nung nóng 3,72 gam hỗn hợp gồm các kim loại Zn và Fe trong bột S dư. Chất rắn thu được sau phản ứng được hòa tan hoàn toàn bằng dung dịch H2SO4 loãng, nhận thấy có 1,344 lít khí thoát ra. Xác định khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
* Hướng dẫn giải chi tiết:
Qúa trình phản ứng của hỗn hợp kim loại được tóm tắt như sau:
\[Zn,Fe \to ZnS,FeS \to ZnC{l_2},FeC{l_2}\]
Gọi số mol của Zn, Fe trong hỗn hợp lần lượt là a, b [mol]
* Tổng khối lượng 2 kim loại là 3,72 gam
\=> 65a + 56b = 3,72 [I]
n H2S = 1,344 : 22,4 = 0,06 [mol]
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:
Zn → Zn+2 +2e
a 2a
Fe → Fe+2 + 2e
b 2b
S +2e → S-2
0,12 0,06
\=> 2a + 2b = 0,12 [II]
Từ [I] và [II] => a = 0,04 ; b = 0,02
m Zn = 0,04 * 65 = 2,6 gam
m Fe = 0,02 * 56 = 2,8 gam
Ví dụ 2: Đốt nóng một hỗn hợp gồm 3,2 gam S vào 7,5 gam bột kẽm trong môi trường kín không có không khí. Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng
Hướng dẫn giải chi tiết:
Ta có phương trình:
Zn + S ZnS [1]
n S = 3,2 : 32 = 0,1 mol
n Zn = 7,5 : 65 = 0,11
\=> Sau phản ứng Zn phản ứng hết, S còn dư
Số mol ZnS được tính theo số mol Zn.
[1] => n ZnS = n Zn = 0,1 mol
\=> m ZnS = 0,1 * 97 = 9,7 gam.
Ví dụ 3: Đốt nóng một hỗn hợp gồm 5,6 gam bột sắt và 1,6 gam bột S trong môi trường không có không khí thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho hỗn hợp X phản ứng hoàn toàn với 500 ml dung dịch HCl dư, thu được hỗn hợp khí A và dung dịch B [hiệu suất các phản ứng là 100%]. Tính thành phần phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí A.
PHÂN TÍCH THỰC HÀNH GIẢNG DẠY CỦA GIÁO VIÊN QUA TIẾT HỌC VỀ CÔNG THỨC TÍNH KHOẢNG CÁCH TỪ MỘT ĐIỂM ĐẾN MỘT MẶT PHẲNG THEO QUAN ĐIỂM CỦA DIDACTIC TOÁN
- TỔNG HỢP IN - tài liệu
- Zeroing - Luật thương mại quốc tế
- Balanced- Argument Essays-LE Quang TIEN
- 40 bai tap nang cao hoa 8 - 40 bai tap nang cao hoa 8
- ENT203 Reading Assignment
Preview text
OXI – LƯU HUỲNH
Dạng 1. Đơn chất Oxi, lưu huỳnh tác dụng với kim loại.
Phương pháp giải
- Với Oxi phản ứng đưa kim loại lên số oxi hóa cao hoặc thấp, còn với S phản ứng đưa kim loại lên số oxi hóa thấp hơn.
- Phương trình phản ứng tổng quát: 2M + xO 2 → 2M 2 Ox. 2M + xS → M 2 Sx.
- Phương pháp giải: áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố.
Bảo toàn khối lượng :
2 4
0
2 2 3
chÊt c ̧c thμnh phÇn nguyªn tè H SO H S O
tr íc ph ¶ n øng sau ph ¶ n øng 2 t 2 3 Al O Al O
m = m = m VÝ dô: m = m + n + m
m m VÝ dô: Al + O Al O BTKL m m m
Bảo toàn electron: 0
electron cho electron nhËn electron cho electron nhËn chÊt Cho chÊt NhËn 2 t 2 3
sè = sè sè mol = sè mol sè e cho. sè mol = sè electron nhËn. sè mol VÝ dô: Al + O Al O B ¶ o toμn elec
tron 3 Al = 4 2
Bảo toàn nguyên tố: tríc sau
Trong ph¶n øng hãa häc, c ̧c nguyªn tè lu«n ®îc b¶o toμn [kh«ng ®æi] khèi lîng nguyªn tè kh«ng ®æi; sè mol nguyªn tè kh«ng ®æi. [Sè nguyªn tö. sè mol chÊt] = [Sè nguyªn tö. sè mol chÊt]
0
2 3 4
2 t 3 4 FeO O Fe O
VÝ dô: FeO + O Fe O. B ¶ o toμn nguyªn tè O 1 + 2 = 4
PS : Các bài toán xây dựng dựa trên nhiều phản ứng oxi hóa khử, ta không nên giải theo phương pháp truyền thống mà nên ưu tiên phương pháp bảo toàn như bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố.
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Oxi hoá hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Cu và Al có tỉ lệ mol 1:1 thu được 13,1 gam hỗn hợp Y gồm các oxit. Giá trị của m là: A. 7,4 gam B. 8,7 gam C. 9,1 gam D. 10 gam Hướng dẫn giải:
Cách 1: Thông thường. Gọi a là số mol mỗi kim loại Cu, Al trong hỗn hợp X. 2
2 2 3
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng: 2Cu + O 2CuO a a 4Al + 3O 2Al O
a a/ Ta có: moxit = mCuO mAl O 2 3 80a 102a/2 13,1 a 0,1 mol m X 64,1 27,1 9,1 gam Đáp án C. Cách 2: Dùng bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng. Cách này không cần viết và cân bằng phương trình phản ứng. Gọi a là số mol mỗi kim loại Cu, Al trong hỗn hợp X.
Bảo toàn nguyên tố Cu và nguyên tố Al 2 3 2 3
CuO Cu CuO Al O Al Al O
n n a; n a 2n =n =a n 0,5a
Bảo toàn khối lượng mY mCuO m Al O 2 3 80a 51a 13,1 a 0,1 mol mX 64,1 27,1 9,1 gam Đáp án C.
Ví dụ 2: Nung một hỗn hợp gồm 4,8 gam bột Magie và 3,2 gam bột lưu huỳnh trong một ống nghiệm đậy kín. Khối lương chất rắn thu được sau phản ứng là : A. 8,0 gam B. 11,2 gam C. 5,6 gam D. 4,8 gam Hướng dẫn giải: Cách 1: Ta có: nS 3,2 32 0,1 mol; nMg 4,8 24 0,2 mol;
Phương trình phản ứng: Mg + S MgS;
Ta có: n 1 Mg 0,2 n 1 S 0,1 Mg d R¾n MgS : 0,1 molMg d: 0,1 mol m R¾n56,1 24,1 8gam Đáp án A. Cách 2: Nếu Mg dư, S dư hay cả hai cùng dư thì tất cả các chất sau phản ứng đều là chất rắn. Về nguyên tắc của định luật bảo toàn khối lượng thì tổng khối lượng của nó sẽ bằng tổng khối lượng các chất trước phản ứng, mặc dù ta không cần biết sau phản ứng chứa những chất nào và với lượng là bao nhiêu. Bảo toàn khối lượng mRắn = mMg + mS = 4,8 + 3,2 = 8,0 gam. Đáp án A. Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 13 gam một kim loại hóa trị II trong oxi dư đến khối lượng không đổi thu được 16, gam chất rắn X. Kim loại đó là: A. Zn B. Fe C. Cu D. Ca Hướng dẫn giải: Cách 1: Gọi kim loại cần tìm là M. Phương trình phản ứng: 2M + O 2 t 0 2MO;
Dạng 2. Hỗn hợp khí và Phản ứng ozon phân.
Phương pháp giải
- Để định lượng [mol, khối lượng, thể tích...] của chất trong hỗn hợp các khí không phản ứng với nhau thì phương pháp sơ đồ đường chéo qđược sử dụng tương đối hiệu quả.
- Phản ứng ozon hóa:
3O 2 tia löa ®iÖn 2O 3 ;
- Phản ứng ozon phân:
2O 3 3O 2 ; ► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Hỗn hợp khí X gồm ozon và oxi có tỉ khối đối với hiđro bằng 18. Phần trăm theo thể tích mỗi khí trong hỗn hợp X lần lượt là: A. 25% và 75%. B. 30% và 70%. C. 35% và 65%. D. 40% và 60% Hướng dẫn giải:
Sơ đồ đường chéo:
3
2
O 3
O 2
V lit O [M=48] [36 - 32] M 18 36 V lit O [M=32] [48 - 36]
3 3 22
O O O O
%V 1 .100 25%
V 36 - 32 1 1
V 48 - 36 3 %V 3 .100 75%
1 3
Đáp án A.
Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm SO 2 và O 2 có tỉ khối hơi đối với H 2 bằng 24. Cần thêm V lít O 2 vào 20 lít hỗn hợp X để thu được hỗn hợp Y có tỉ khối hơi so với H 2 bằng 22,4. Biết thể tích các khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. A. 2,5 lít B. 7,5 lít C. 8 lít D. 5 lít Hướng dẫn giải: Ta có: Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp X là: MX 24 48
Sơ đồ đường chéo:
2 Y X
V lit O [M=32] [48 - 44,8] M 22,4 44, 20 lit X [M =48] [44,8 -
32]
V 48 - 44,8 1 V 20 5lit 20 44,8 - 32 4 4 Đáp án D.
Ví dụ 3: Cho V lít hỗn hợp khí X gồm O 2 và O 3. Thực hiện phản ứng ozon phân hoàn toàn, sau một thời gian thu được khí Y và thể tích khí tăng lên 30% so với thể tích ban đầu , biết thể tích các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Phần trăm thể tích của O 2 trong hỗn hợp đầu là:
A. 25%. B. 40%. C. 50%. D. 57,14%.
Hướng dẫn giải:
Sơ đồ bài toán: 2 2 3 2
V lit hçn hîp X O Y O , cã V=30% O O
Phương trình phản ứng: 3 Ozon ph©n 2 a lit 1,5a lit
2O 3O.
Không mất tính tổng quát, ta chọn hỗn hợp X ban đầu có thể tích VX = 100 lit. VY 130 lit.
Ta có: 3 ozon ph©n 2 2 2
O a lit Y O 1,5a lit O [100-a] lit O [100-a] lit
Hay VY = 1,5a + [100 - a] = 130 a = 60 VO 2 100 60 40 lit hay40% Đáp án B.
Ví dụ 4: Phóng điện qua O 2 được hỗn hợp khí có khối lượng mol trung bình là 33 g/mol. Hiệu suất của phản ứng ozon hóa là A. 7,09%. B. 9,09%. C. 11,09%. D. 13,09%. Hướng dẫn giải: Sơ đồ bài toán: 2 tia löa ®iÖn t 03 2 M 332
V lit O V lit Hçn hîp O O O [d]
Phương trình phản ứng: 3O 2 tia löa ®iÖn 2O 3.
Sơ đồ đường chéo:
3
2
O 3
O [d] 2
V lit O [M=48] [33 - 32] M 33 V lit O [M=32] [
48 - 33]
3 2 3 2 2 2
O O [ph ¶ n øng] O O [ph ¶ n øng] O [d] O [ban ®Çu]
V 33 - 32 1 V 3 .V 1. 3 1,5 H V .100 1,5 .100 9,09%
V 48 - 33 15 2 2 V 1,5 15
Đáp án B. Câu 5: Một bình cầu dung tích 0,336 lit được nạp đầy oxi rồi cân được m 1 gam. Phóng điện để ozon hoá, sau đó nạp thêm cho đầy oxi rồi cân, thu được khối lượng là m 2. Khối lượng m 1 và m 2 chênh lệch nhau 0,04 gam. Biết các thể tích nạp đều ở điều kiện tiêu chuẩn. Thành phần phần trăm về thể tích của ozon trong hỗn hợp sau phản ứng gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 9%. B. 10%. C. 18%. D. 17%. Hướng dẫn giải:
Sơ đồ bài toán: 2 tia löa ®iÖn t 0 3 m 0,04gamO 23 2 2 2
0,336 lit O Hçn hîp O O O O [d] O
Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng: Cứ 1 mol O 3 tạo thành có khối lượng nhiều hơn 1 mol O 2 là: 48-32 = 16 gam. Vậy x mol O 3 tạo thành có khối lượng nhiều hơn x mol O 2 là 0,04 gam
O 3 O 3 O 3 n x 0,04 0,0025 mol V 0,0025,4 0,056 lit %V 0,056 16,67% 17% 16 0,336
O 3 + 2g Ag 2 O + O 2 ► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ: Dẫn 1,12 lit [đktc] hỗn hợp khí X gồm O 2 và O 3 đi qua dung dịch KI dư, sau phản ứng thu được 6,35 gam chất rắn màu tím đen. Phần trăm thể tích của ozon trong X là: A. 50% B. 25% C. 75% D. 80% Hướng dẫn giải: Phương trình phản ứng: O 3 + 2KI + H 2 O O 2 + 2KOH + I 2. Ta có: nO 3 nI 2 6,35 254 0,025 mol %VO 3 = 0,025,41,12 .100 50% Đáp án A.
Dạng 4. Điều chế oxi - phản ứng nhiệt phân.
Phương pháp giải
- Nguyên tắc để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm là nhiệt phân hợp chất giàu oxi, kém bền nhiệt.
- Ví dụ:
2 KMnO 4 t 0 K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2. 2 KClO 3 t 0 2KCl + 3O 2.
- Để giải các dạng bài này có thể viết các phương trình hóa học hoặc sử dụng định luật bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố.
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ: Nhiệt phân 55,3 gam KMnO 4 sau một thời gian phản ứng thu được V lít khí O 2 [đktc]. Gía trị lớn nhất của V có thể là: A. 7,84 lit B. 3,36 lit C. 3,92 lit D. 6,72 lit Hướng dẫn giải: Phương trình phản ứng: 2 KMnO 4 t 0 K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2. Để V đạt giá trị lớn nhất thì phản ứng phải xảy ra hoàn toàn, suy ra:
Ta có: n O 2 n KMnO 2 4 158,3 0,175 mol VO 2 = 0,175,4 = 3,92 lit Đáp án C.
Dạng 5. Phản ứng tạo kết tủa của ion sunfua [ S 2 ], sunfat [ SO 2 4 ].
Phương pháp giải
- Một số muối sunfua[ như Na 2 S, K 2 S, BaS, CaS..] tan trong nước. Hầu hết các muối sunfua không tan trong nước.
- Một số muối sunfua không tan trong nước, nhưng tan trong dung dịch axit như FeS, ZnS, MgS...
- Một số muối sunfua không tan trong nước và cũng không tan trong các dung dịch axit [HCl, H 2 SO 4 loãng, HNO 3 loãng..] như CuS, PbS..
- Hầu hết muối sunfat đều tan trong nước. Một số muối sunfat không tan trong nước và không tan trong axit mạnh [HCl, HNO 3 ..] như BaSO 4 , SrSO 4 , PbSO 4. ...
- Khi giải bài tập chúng ta nên áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng ..
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Hấp thụ 7,84 lít [đktc] khí H 2 S vào 64 gam dung dịch CuSO 4 10%, sau phản ứng hoàn toàn thu được m gam kết tủa đen. Gía trị của m là: A. 33,6 gam B. 38,4 gam C. 3,36 gam D. 3,84 gam Hướng dẫn giải: Phương trình phản ứng: H 2 S + CuSO 4 CuS + H 2 SO 4. Ta có: nH S 2 7,8422,4 0,35 n CuSO 4 160 100 64. 10 0,04 H 2 S dư và CuSO 4 hết.
n CuS nCuSO 4 0,04 mCuS 0,04 3,84gam Đáp án D.
Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe và FeS trong dung dịch HCl dư thu được dung dịch Y và thoát ra 4,928 lít hỗn hợp khí Z. Cho hỗn hợp khí Z qua dung dịch Pb[NO 3 ] 2 dư thu được 47,8 gam kết tủa đen. Thành phần phần trăm về khối lượng của FeS trong hỗn hợp X gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 94%. B. 6% C. 60% D. 40% Hướng dẫn giải: Sơ đồ bài toán: HCl d 2 2 Pb[NO ] 3 2 2
m gam X Fe Y FeCl 4,928lit KhÝ Z H 47,8 gam PbS FeS HCl d H S
Cách 1: Thông thường Gọi x, y lần lượt là số mol Fe, FeS trong hỗn hợp X. Phương trình phản ứng: 2 2
2 2
2 3 2 3
Fe 2HCl FeCl H ; mol x x FeS 2HCl FeCl H S; mol y y H S Pb[NO ] PbS 2HNO mol y
y
Ta có: y n PbS 47,8 239 0,2 mol; nH 2 = x + y = 4,92822,4 0,22 mol x 0,02 mol
FeS %m 0,2 .100 94,017% 94% 0,2 0,02 Đáp án A.
Cách 2: Dùng định luật bảo toàn.
Dạng 6. H 2 S, SO 2 tác dụng với dung dịch bazo.
Phương pháp giải
- H 2 S, SO 2 khi tác dụng với dung dịch bazo sẽ tạo ra muối axit, muối trung hòa phụ thuộc vào số mol của chúng với số mol OH-. Ta có thể chia ra các trường hợp như bảng sau:
- Khi giải bài tập chúng ta nên áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng ..
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Cho 2,24 lit [đktc] khí H 2 S hấp thụ hết vào 85 ml dung dịch NaOH 2M, sau phản ứng thu được dung dịch X. Dung dịch X chứa các chất tan gồm: A. NaHS và Na 2 S. B. NaHS. C. Na 2 S. D. Na 2 S và NaOH. Hướng dẫn giải:
Ta có: 2 2
H S OH NaOH H S
n 2,24 0,1 mol; n 0, 22,4 n 0,1 1, n = 0,085 = 0,17 mol
Muối
1 2
HS
S
hay 2
NaHS Na S
Đáp án A.
Ví dụ 2: Cho 2,24 lít SO 2 [đktc] hấp thụ hết vào 150 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch Y. Khối lượng muối có trong dung dịch Y là: A. 11,5 gam. B. 12,6 gam. C. 10,4 gam. D. 9,64 gam.
Hướng dẫn giải:
Ta có: 2 2
SO OH NaOH SO
n 2,24 0,1 mol; n 0, 22,4 n 0,1 1, n = 0,15 = 0,15 mol
Muối
13 23
HSO
SO
hay 3 2 3
NaHSO Na SO
Cách 1: Viết phương trình, gọi ẩn, lập hệ. 2 3
2 2 3 2
NaOH SO NaHSO x x x mol 2NaOH SO Na SO H O 2y y y mol
Ta có: 2
NaOH muèi SO
n x 2y 0,15 x 0,05 m 0,05 0,05 11,5gam n x y 0,1 y 0,
Đáp án A.
Cách 2: Bảo toàn nguyên tố.
Bảo toàn nguyên tố S 1nNaHSO 3 1nNa SO 2 3 1n SO 2 0,1 [1]; Bảo toàn nguyên tố Na 1nNaHSO 3 2nNa SO 2 3 1nNaOH 0,15 [2];
Từ [1], [2] 3 2 3
NaHSO Na SO muèi
n 0, n 0,05 m 0,05 0,05 11,5gam
Đáp án A.
Cách 3: Giải nhanh. Sử dụng công thức giải nhanh 2 3 2 3 2
Na SO OH SO NaHSO SO muèi OH
n n n 0,15 0,1 0, n 2n n 2,1 0,15 0,05 m 0,05 0,05 11,5gam
Đáp án A.
Nhận xét: Trong các cách giải trên thì cách 1 chỉ áp dụng cho các bài toán đơn giản, có ít phương trình phản ứng, cách này học sinh chúng ta quen ở các lớp học trước đây nên thấy dễ hiểu. Cách 3 về bản chất của các công thức giải nhanh đó là hệ qủa rút ra từ các định luật bảo toàn của hóa học, tức là từ cách 2. Như vậy chúng ta nên sử dụng cách 2, sử dụng các định luật bảo hóa học để giải các bài tập sau này.
Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 6,8 gam khí H 2 S thu được V lit SO 2 [đktc] và m gam hơi nước. Hấp thụ toàn bộ SO 2 ở trên vào 200 gam dung dịch NaOH 5,6% thì thu được dung dịchY. Nồng độ phần trăm của chất tan có phân tử khối lớn hơn trong Y là: A. 5,04%. B. 4,74%. C. 6,24%. D. 5,86%. Hướng dẫn giải:
Sơ đồ phản ứng: 2 2 t 0 2 200 gam dung dÞch NaOH 5,6% 2
H O
6,8 gam H S O SO Y
Bảo toàn nguyên tố S nSO 2 nH S 2 6,8 34 0,2 mol.
Ta có: 2
NaOH OH 3 SO 2 3
n 5,6 0,28mol n 0,28 1,4 2muèi NaHSO 100 n 0,2 Na SO
3 2 3 2 3 3 2 3 2 3
NaHSO Na SO SO NaHSO NaHSO Na SO NaOH Na SO
B¶ o toμn nguyªn tè S 1 +1. n = 1 = 0, 2 n 0,12 mol B¶ o toμn nguyªn tè Na 1 + 2 =1. n = 0,28 n 0,08 mol
Khối lượng dung dịch sau phản ứng = mddNaOH mSO 2 200 0,2 212,8gam
Na SO 2 3
C% 0,08.126 4,74%
212,8 Đáp án B.
Ví dụ 4: Đốt cháy hoàn toàn m gam S có trong oxi dư, hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào 120 ml dung dịch NaOH 1M thì thu được dung dịch chứa 2 muối có cùng nồng độ mol. Giá trị của m là A. 3,84 gam B. 2,56 gam C. 3,20 gam D. 1,92 gam [Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Chuyên Đại học Vinh, năm 2016] Hướng dẫn giải: Phản ứng của lưu huỳnh cháy trong khí oxi: O 2 + S t 0 SO 2 ;
FeS H S 2 CuS B¶ o toμn nguyªn tè S n = n = n = 9,6 0,1 mol; 96
H 2 X H S 2 n = n n 8,96 0,1 0,3 mol; 22,4
B¶o toμn electron 2 Fe = 2 2 nFe 0,3 mol m = 0,3 + 0,1 = 25,6 gam Đáp án C.
Dạng 7. H 2 S, SO 2 tác dụng với chất oxi hóa mạnh.
Phương pháp giải
- H 2 S, SO 2 có tính khử khi tác dụng chất có tính oxi hóa mạnh như dung dịch KMnO 4 , dung dịch Br 2 ... thì nguyên
tử lưu huỳnh S 2 , S 4 sẽ chuyển lên S 6. Ví dụ:
5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 2H 2 SO 4 ;
H 2 S + 4Br 2 + 4H 2 O 8HBr + H 2 SO 4 ;
SO 2 + Br 2 + 2H 2 O 2HBr + H 2 SO 4 ;
- Khi giải bài tập chúng ta nên áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron, bảo toàn khối lượng ..
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn V lít khí H 2 S [đktc] bằng một lượng oxi vừa đủ thu được khí Y. Hấp thụ hết Y cần vừa đủ 200 ml dung dịch KMnO 4 1M. Giá trị của V là: A. 0,2 lít B. 4,48 lít C. 0,5 lít D. 11,2 lít Hướng dẫn giải: Sơ đồ bài toán: V lit H S 2 O 2 KhÝY [SO ] 2 200ml KMnO 4 1MVõa ®ñ Phương trình phản ứng: 2H 2 S + 3O 2 t 0 2SO 2 + 2H 2 O; 5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 2H 2 SO 4 ; 2 2 2 4 2 2 2
H S SO SO KMnO H S SO H S
B¶ o toμn nguyªn tè S n n 5 B¶ o toμn electron 2 5 n n 2 .0,2 0,5mol V 0,5,4 11,2 lit
Đáp án D. Ví dụ 2: Cho 5,6 lít [đktc] hỗn hợp khí X gồm H 2 S và SO 2 tác dụng hết với 1,25 lít dung dịch nước brom dư. Thêm tiếp vào dung dịch sau phản ứng Ba[NO 3 ] 2 dư, thu được m gam kết tủa trắng. Giá trị của m là: A. 116,50 gam. B. 29,125 gam. C. 58,25 gam. D. 291,25 gam. Hướng dẫn giải:
Sơ đồ bài toán: 2 Br 2 H O 2 2 4 Ba[NO ] 3 2
5,6 lit X H S Dung dÞch [H SO ] m gam [BaSO ] SO
Phương trình phản ứng: H 2 S + 4Br 2 + 4H 2 O 8HBr + H 2 SO 4 ; SO 2 + Br 2 + 2H 2 O 2HBr + H 2 SO 4 ;
H 2 SO 4 + Ba[NO 3 ] 2 BaSO 4 [trắng] + 2HNO 3 ; Bảo toàn nguyên tố S nBaSO 4 n H SO 2 4 [n H S 2 n SO 2 ] 22,4 5,6 0,25 mol mBaSO 4 0,25 58,25 gam.
Đáp án C. Ví dụ 3: Hấp thụ V lit [đktc] hỗn hợp khí X gồm H 2 S và SO 2 bằng một lượng vừa đủ 850ml dung dịch Br 2 1M thu được dung dịch Y. Cho một lượng dư BaCl 2 vào dung dịch Y thu được 93,2 gam kết tủa trắng. Phần trăm khối lượng của H 2 S trong hỗn hợp X là: A. 37,50%. B. 62,50%. C. 75,83%. D. 24,17%. Hướng dẫn giải:
Sơ đồ bài toán: 2 Br +H O 2 2 2 4 BaCl 24 2
8,96 lit X H S Dung dÞch Y H SO 93,20 gam [BaSO ] SO HBr
Phương trình phản ứng: H 2 S + 4Br 2 + 4H 2 O 8HBr + H 2 SO 4 ; SO 2 + Br 2 + 2H 2 O 2HBr + H 2 SO 4 ; H 2 SO 4 + BaCl 2 BaSO 4 [trắng] + HCl; Bảo toàn nguyên tố S 1 S 2 1 2 nH SO 2 4 nBaSO 4 93,2 233 0,4 mol [1];
Bảo toàn electron 8 S 2 2 2 2 2 2,85 1,7 mol [2];
Từ [1], [2] 22 2
H S SO H S
n 0,15mol 0,15. n 0,25mol %m 0,15 0,25.64 24,17%
Đáp án D.
Dạng 8. Oleum - Sự pha loãng dung dịch.
Phương pháp giải
- Khi pha loãng axit sunfuric đặc, ta cho từ từ axit vào nước mà không được làm ngược lại. +Khi pha loãng hoặc trộn lẫn các dung dịch không phản ứng với nhau ta nên sử dụng sơ đồ đường chéo...
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Trộn 200 gam dung dịch H 2 SO 4 12% với 300 gam dung dịch H 2 SO 4 40% thu được 500 gam dung dịch H 2 SO 4 a%. Gía trị của a là: A. 20,8% B. 28,8% C. 25,8% D. 30,8% Hướng dẫn giải:
Sơ đồ đường chéo:
2 4
2 4
200 gam H SO [12%] [40 - a] a 300 gam H SO [40%] [a - 12]
Sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố, khối lượng và bảo toàn electron ta có thể thiết lập được một số công thức:
2 24 2 4 24
M H SO H SO H muèi sunfat Kim lo¹i SO Kimlo¹i H
[1] x = 2 [2] n n n [3] m = m + m m 96
- Bazo, oxit kim loại tác dụng với H 2 SO 4 loãng:
2M[OH]x + xH 2 SO 4 M 2 [SO 4 ]x + 2xH 2 O. M 2 Ox + xH 2 SO 4 M 2 [SO 4 ]x + xH 2 O. Bản chất là đây là phản ứng trao đổi, ta thấy sự kết hợp của 1OH và 1H tạo 1H 2 O; hoặc 1O kết hợp với 2H tạo ra 1H 2 O. Khi giải bài tập phần này ta nên áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng, cũng như áp dụng linh hoạt các định luật bảo toàn electron, khối lượng, nguyên tố.
► Các ví dụ minh họa ◄ 9 Tác dụng với kim loại. Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe vào dung dịch H 2 SO 4 loãng [dư] , kết thúc phản ứng thu được 2, lít khí H 2 [đktc]. Khối lượng của Fe trong 2m gam X là A. 4,48 B. 11,2 C. 16,8 D. 5, [Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 –Sở Gíao dục Đào tạo Phú Thọ, năm 2016] Hướng dẫn giải: Phương trình phản ứng: Fe + H 2 SO 4 FeSO 4 + H 2. Cu + H 2 SO 4 Ta có: nFe n H 2 2,2422,4 0,1 mol n Fe[trong 2m] = 0,2 mol mFe = 0,2 = 11,2 gam Đáp án B.
Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 0,78 gam hỗn hợp kim loại Al, Mg bằng dung dịch H 2 SO 4 loãng, thấy thoát ra 896 ml khí H 2 [đktc]. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được bao nhiêu gam muối sunfat khan? A. 3,84 gam. B. 4,62 gam. C. 46,2 gam. D. 36,5 gam. Hướng dẫn giải: Cách 1: Thông thường Phương trình phản ứng: 2 4 2 4 3 2
2 4 4 2
2Al 3H SO Al [SO ] 3H mol 2x x 3x Mg H SO MgSO H mol y y y
Ta có: 2
KL H muèi
m 27 24 0,78 x 0, n 3x y 0,896 0,04 y 0,01 m 0,01 0,01 4,62gam 22,
Đáp án B.
Cách 2: Giaỉ nhanh m muèi sunfat = mKL + mSO 24 mKL 96 2 0,78 96,04 4,62gam Đáp án B.
Ví dụ 3: Hòa tan hết 8 gam hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng dung dịch H 2 SO 4 loãng, dư thu được 4,48 lít khí H 2 ở đktc. Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X là: A. 30%. B. 70%. C. 56%. D. 44%. [Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 4 – THPT Ngô Gia Tự - Vĩnh Phúc, năm 2016] Hướng dẫn giải: Cách 1: Phương trình phản ứng: 2 4 4 2
2 4 4 2
Fe H SO FeSO H mol x x Mg H SO MgSO H mol y y
Ta có: 2
KL H Fe
m 56 24 8 x 0,1 0,1. n x y 4,48 0,2 y 0,1 %m 8 .100 70% 22,
Đáp án B.
Cách 2: Giaỉ nhanh
2
X Fe Mg Fe Fe Mg H Mg Fe
B ¶ o toμn khèi lîng m =56 +24 8 n 0, 4,48 %m 0,1.56 70% B ¶ o toμn electron 2 2 2 2. 0,4 n 0,1 8 22,
Đáp án B. Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 36,4 gam hỗn hợp X gồm kẽm và sắt, có khối lượng bằng nhau trong dung dịch axit sunfuaric loãng, dư, sau phản ứng thu được dung dịch Y và V lít khí [đktc]. Gía trị của V gần nhất với? A. 12,55 lít. B. 14,55 lít. C. 13,44 lít. D. 11,22 lít. Hướng dẫn giải: Ta có: mZn = m Fe = 36,4 2 =18,2 gam nZn 18,2 65 0,28 mol; nFe 18,2 56 0,325 mol Bảo toàn electron 2 2 2 2 Fe n H 2 0,28 0,325 0,605 mol VH 2 13,552 lit 13, Đáp án D. Ví dụ 5: Hoà tan hoàn toàn 6,48 gam hỗn hợp X gồm Mg và kim loại M, có khối lượng bằng nhau, trong dung dịch H 2 SO 4 loãng dư thu được dung dịch Y và 7,056 lit H 2 [đktc]. Kim loại M là: A. Ca B. Al C. Fe D. Cu Hướng dẫn giải: Gọi k là hóa trị của kim loại M.
Mg M Mg H 2 m m 6,48 3,24gam n 3,24 0,135mol; n = 7,056 0,315mol 2 24 22,4
Bảo toàn electron 2 k 2 2
Phương trình phản ứng: 2 4 4 2
2 3 2 4 2 4 3 2
CuO H SO CuSO H O mol x x Al O H SO Al [SO ] H O mol y y
Ta có: X Al2O muèi
m 80 102 35,3 x 0,25 %m 0,15.102 43,34% m 160 342 91,3 y 0,15 35,
Đáp án B.
Cách 2: Sử dụng định luật bảo toàn. Bảo toàn nguyên tố Cu và Al nCuSO 4 nCuO ; nAl [SO ] 2 4 3 = nAl O 2 3 Bảo toàn khối lượng 2 3 2 3 2 3 2 3
X CuO Al O CuO muèi CuO Al O Al O Al O
m 80 102 35,3 n 0,25 0,15. m 160 342 91,3 n 0,15 %m 35,3 .100 43,34%
Đáp án B. Ví dụ 9: Hoà tan hoàn toàn 46,1 gam hỗn hợp gồm Fe 2 O 3 , MgO, ZnO trong 1,7 lit dung dịch axit H 2 SO 4 0,5M vừa đủ, sau phản ứng thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam hỗn hợp muối sunfat khan. Gía trị của m là: A. 114,1 gam. B. 113,1 gam. C. 112,1 gam. D. 111,1 gam. Hướng dẫn giải:
Sơ đồ phản ứng:
4 2 4 4 2 2 3 2 4
MgO MgSO 46,1gam ZnO 1,7lit H SO 0,5M muèi ZnSO H O Fe O Fe [SO ]
Cách 1: Sử dụng định luật bảo toàn. Bảo toàn nguyên tố H nH O 2 nH SO 2 4 1,7,5 0,85 mol Bảo toàn khối lượng mOxit mH SO 2 4 mMuèi mH O 2 mmuèi 46,1 0,85 0,85 114,1 gam Đáp án A. Cách 2: Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng. Ta có: n O[oxit] nSO 24 [muèi] n H SO 2 4 1,7,5 0,85mol. Muối sunfat và oxit kim loại khác nhau ở ion SO 24 [M 96]và ion O 2 [M 16]nên: 1 mol muối sunfat nhiều hơn 1 mol oxit kim loại [96-16] = 80 gam mmuèi sunfat moxit [96 16].nH SO 2 4 46,1 80,85 114,1 gam. Đáp án A. Đáp án B. Ví dụ 10: Cho 25,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 3 O 4 và Fe 2 O 3 tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 15% dư, thu được dung dịch Y và thấy có 7,84 lít khí [đktc] thoát ra. Thành phần phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X gần nhất với gía trị nào sau đây? A. 55,55% B. 88,88% C. 66,66% D. 77,77%
Hướng dẫn giải: Hỗn hợp X khi cho vào dung dịch axit sunfuric loãng thì tất cả các chất đều phản ứng nhưng chỉ có Fe phản ứng tạo ra khí H 2.
Bảo toàn electron 2 2 H 2 nFe 7,8422,4 0,35 mol %mFe 0,35,2 .100 77,77%
Đáp án D. Ví dụ 11: Cho 855 gam dung dịch Ba[OH] 2 10% vào 200 gam dung dịch H 2 SO 4 thu được kết tủa và dung dịch X. Để trung hoà dung dịch X người ta phải dùng 125ml dung dịch NaOH 25% [d= 1,28]. Nồng độ phần trăm của dung dịch H 2 SO 4 là: A. 98% B. 25% C. 49% D. 50% Hướng dẫn giải: Phương trình phản ứng: Ba[OH] 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 + 2H 2 O. 2NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2H 2 O. Ta có: nH SO 2 4 1[OH] 2 n NaOH 2 171.100855 + 125.25,282.100 1 mol;
H SO 2 4
C% 1.98 49%
200 Đáp án C.
9 Tác dụng với muối. Ví dụ 12: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm MgCO 3 , K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 trong dung dịch H 2 SO 4 loãng, dư thu được dung dịch Y và 7,84 lít khí bay ra [đkc]. Khi cô cạn dung dịch Y thu được 38,2 muối khan. Gía trị m là: A. 25,6 gam B. 50,8 gam C. 51,2 gam D. 25,4 gam Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: 3 4 2 3 2 4 2 4 2 2 2 3 2 4
MgCO MgSO m gam K CO H SO 0,5M 38,2gam muèi sunfat K SO H O 7,84lit CO Na CO Na SO
Cách 1: Sử dụng định luật bảo toàn. Bảo toàn nguyên tố H nH SO 2 4 nH O 2 n CO 2 7,8422,40,35 mol
Bảo toàn khối lượng mmuèi cacbonat m H SO 2 4 mmuèi sunfat mH O 2 mCO 2 m muèi cacbonat 38,2 0,35 0,35 0,35 25,6 gam Đáp án A. Cách 2: Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng. Muối sunfat và muối cacbonat khác nhau ở ion SO 2 4 [M 96]và ion CO 23 [M 60]nên: 1 mol muối sunfat nhiều hơn 1 mol muối cacbonat [96-60] = 36 gam