Phương pháp quy ẩn kết hợp phản ứng phụ
[PDF]https://server1.vnkienthuc.com/files/864/70049464-Phuong-Phap-Quy-an-Ket-Hop-Phan-Ung-Phu.pdf[/PDF]Dạng 1: Dùng phản ứng phụ để chuyển thành hỗn hợp phản ứng mới.
Bài 1: Hỗn hợp X gồm MgO, CaO, Mg và Ca. Hòa tan 21,44 gam hỗn hợp X bằng dung dịch
HCl vừa đủ thu được 6,496 lít H2 (đktc) và dung dịch Y trong đó có 24,70 gam MgCl2 và x
gam CaCl2. Giá trị của x là bao nhiêu?
Với bài tập bình thường chúng ta sẽ giải như sau:
Gọi số mol các chất MgO, CaO, Mg và Ca lần lượt là a, b, c, d mol
Ta có: n H2
Phương trình phản ứng xảy ra như sau:
MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O
CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 ↑
Ca + 2HCl → CaCl2 + H2 ↑
6,496
=
22,4
= 0,29 mol; ∑n MgCl
24,7
=
95
2
= 0,26 mol
Từ đây ta có
Mặt khác khối lượng của hỗn hợp X là 21,44 gam nên:
40a + 56b + 24c + 40d = 21,44 (2)
Thế hệ phương trình (1) vào (2) ta có
40(d - 0,03) + 56b + 24(0,29-d) + 40d = 21,44
⇒ 56d + 56b = 15,68
Vậy d + b = 0,28
Hay n CaCl
Vậy x = mCaCl2 = 0,28x111 = 31,08 gam
Đáp số: 31,08 gam
= b + d = 0,28
Nhận xét: Với phương pháp này rõ ràng quá dài và quá nặng về mặt toán học và không nhiều
học sinh có thể vận dụng để giải được.
Sau đây tôi dùng phản ứng phụ để chuyển từ 4 ẩn thành 2 ẩn đó là MgO và CaO.
MgO, CaO, Mg, Ca → + O2 MgO, CaO →HCl
Hỗn hợp X Hỗn hợp Y
MgCl2 và CaCl2
Như vậy nếu tính được khối lượng của Y thì việc giải bài tập này là rất đơn giản. Dựa vào
bảo toàn khối lượng ta thấy
mY = mX + mO
Mặt khác dựa vào định luật bảo toàn elelectron ta có
Số mol electron mà kim loại nhường bằng số mol H
ta có 2H
nhận và cũng bằng số mol O nhận vậy
+ 2e → H2 O + 2e → O
0,58 0,29 0,58 0,29
2-Vậy mY = 21,44 + 0,29.16 = 26,08 gam
Mặt khác: n MgCl
Vậy n MgCl
2 =n MgO = 0,26 mol
2 =n MgO =
26,08 −0,26 x40
56
= 0,28 mol
nên x = mCaCl2 = 0,28x111 = 31,08 gam
Bài 2: Hỗn hợp X gồm Na, Ca, Na2O, CaO. Hòa tan hết 51,3 gam hỗn hợp X thu được 5,6 lít
H2 (đktc) và dung dịch kiềm Y trong đó có 28 gam NaOH. Hấp thụ 17,92 lít khí SO2 (đktc)
vào dung dịch Y thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của m?
P hương pháp đại số:
Gọi số mol các chất Na, Ca, Na2O và CaO lần lượt là a, b, c, d mol
Theo bài ra ta có: n H2
Ta có phương trình phản ứng:
Na2O + H2O → 2NaOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
Na + H2O → NaOH +
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
Do khối lượng của X là 51,3 gam nên ta có:
23a + 40b + 62c + 56d = 51,3
Thế hệ (3) vào ta được
23(0,5 – 2b) + 40b + 62(0,1 +b) + 56d = 51,3
⇒ 56b + 56d = 33,6
Vậy b + d = 0,6
Hay Ca(OH)
Mặt khác nso2 = 0,8 mol
Tổng số mol OH
Vì
2 ∑n = nCa + nCaO = b + d = 0,6 mol
= nNaOH + 2nCa(OH)2 = 0,7 + 0,6.2 = 1,9 mol
> 2 nên sau phản ứng dung dịch có ion
n = SO2
SO3
SO3
và ion OH
Nên: 2-
Phương trình tạo kết tủa:
Ca
0,6 0,8 0,6
Vậy m = 0,6x120= 72 gam
Phương pháp dùng phản ứng phụ rồi quy ẩn:
Na2O, CaO, Na, Ca 2 →
n = 0,8 mol
2+
SO3 → CaSO3
+ O Na2O, CaO → H 2O
NaOH và Ca(OH)2
Hỗn hợp X Hỗn hợp Y
2H2O + 2e → 2OH
+ H2 O + 2e → O
-
← 0,25 0,5 0,25
2-
0,5
Mặt khác mY = mX + mO Nên mY = 51,3 + 0,25x16 = 55,3 gam
Mặt khác: số mol NaOH là 0,7mol nên số mol Na2O là 0,35 mol
Vậy n Ca(OH)
2 = n CaO =
55,3 −0,35 x62
56
= 0,6 mol
