PHƯƠNG PHÁP DÙNG CÔNG THỨC GIẢI NHANH TOÁN HOÁ

PHƯƠNG PHÁP DÙNG CÔNG THỨC GIẢI NHANH TOÁN HOÁ
I.DẠNG 1. Kim loại R tác dụng với HCl, H2SO4 tạo muối và giải phóng H2
* Chú ý: Độ tăng (giảm) khối lượng dung dịch phản ứng ( m) sẽ là:
 m = mR phản ứng – mkhí sinh ra
(Hóa trị của kim loại) nhân (số mol kim loại) = 2 số mol H2
1. CÔNG THỨC 1. Kim loại + HCl Muối clorua + H2
2HCl 2Cl- + H2
(1)
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. Hoà tan 14,5 gam hỗn hợp gồm ba kim loại Mg, Fe, và Zn vừa đủ trong dung dịch HCl, kết thúc phản ứng thu được 6,72 lít khí (đktc) và dung dịch X.Cô cạn dung dịch X thu được bao nhiêu gam muối clorua khan ?
Hướng dẫn giải : Áp dụng hệ thức (1),ta có: mmuối = 14,5 + 0,3 .71 = 35,8 gam
Bài 2. (Trích đề CĐ – 2007).
Hòa tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, thu được 1,344 lít hiđro (ở đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là (Cho H = 1; O = 16; Mg = 24; S = 32; Fe = 56; Zn = 65)
A. 10,27. B. 9,52. C. 8,98. D. 7,25.
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (1),ta có: => chọn C
2. CÔNG THỨC 2. Kim loại + H2SO4 loãng Muối sunfat + H2
H2SO4 + H2
(2)
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. (Trích đề CĐ – 2008). Cho 13,5 gam hỗn hợp các kim loại Al, Cr, Fe tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 loãng nóng (trong điều kiện không có không khí), thu được dung dịch X và 7,84 lít khí H2 (ở đktc).Cô cạn dung dịch X (trong điều kiện không có không khí) được m gam muối khan. Giá trị của m là
A.42,6 B.45,5 C.48,8 D.47,1
Hướng dẫn giải : Áp dụng hệ thức (2),ta có: m = 13,5 + = 47,1 gam . Chọn D
Bài 2. (Trích đề CĐ – 2008). Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500 ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H2SO4 0,28M thu được dung dịch X và 8,736 lít khí H2(ở đktc). Cô cạn dung dịch X thu được lượng muối khan là
A.38,93 B.103,85 C.25,95 D.77,96
Giải : Vì , suy ra hh axit vừa hết.
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (1) và (2),ta có: m = 7,74 + 0,5.( 1.35,5 + 0,28.96) = 38,93 gam => chọn A
II. DẠNG 2. Kim loại tác dụng với dd H2SO4 đặc
R + H2SO4 R2(SO4)n + sản phẩm khử (S, SO2, H2S) + H2O
NHÔ:Ù BAÛN CHAÁT CUÛA PHAÛN ÖÙNG:
+ Kim loại R cho e chuyển thành (trong muối) . Vậy ikim loaïi = hoùa trị = n.
+ Nguyên tố S (trong H2SO4) nhận e để tạo thành sản phẩm khử: . Vậy
Nhớ: iS = 6;
Vậy, phản ứng luôn có trao đổi giữa kim loại và S:
1. CÔNG THỨC 3. Cách tìm sản phẩm khử:
(3)

Trong công thức trên, A, B là hai kim loại tham gia phản ứng
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1.
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (3),ta có:
2. CÔNG THỨC 4. Cách tìm khối lượng muối:
Chú ý:
R + axit Muối + sản phẩm khử
Khối lượng muối sẽ được tính nhanh như sau:


Kim loại + H2SO4 Muối + sản phẩm khử + H2O
(4)
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1.
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (4),ta có:
3. CÔNG THỨC 5. Cách tìm số mol axit tham gia phản ứng:
(5)
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1.Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (5),ta có:

III. DẠNG 3. Kim loại tác dụng với dd HNO3
R + HNO3  R(NO3)n + sản phẩm khử (NO, NO2, N2, N2O, NH4NO3) + H2O

NHÔ:Ù BAÛN CHAÁT CUÛA PHAÛN ÖÙNG:
+ Kim loại R cho e chuyển thành (trong muối) . Vậy ikim loaïi = hoùa trị
+Nguyên tử N (trong ) nhận e để tạo thành sản phẩm khử: . Vậy:
Nhớ:
Vậy, phản ứng luôn sự trao đổi giữa kim loại và N:

1. CÔNG THỨC 6. Cách tìm sản phẩm khử:
(6)

Trong công thức trên, A, B là hai kim loại tham gia phản ứng
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu ( tỉ lệ mol 1:1) bằng axit H2SO4 đậm đặc, nóng, dư, thu được V lít ( đktc) khí SO2 và dd Y ( chỉ chứa hai muối và axit dư). Giá trị của V là
A. 3,36 B. 2,24 C. 5,60 D.4,48
Hướng dẫn giải
Số mol Fe = số mol Cu = 12:( 56+64) = 0,1 (mol)
Suy luận: Fe, Cu cho e, S nhận e chuyển thành SO2
Áp dụng hệ thức (6),ta có:
Số mol SO2 = (3nFe + 2nCu):2 = 0,25 (mol) Thể tích SO2 = 5,6 lít.
2. CÔNG THỨC 7. Cách tìm khối lượng muối:
Kim loại + HNO3 Muối + sản phẩm khử + H2O
(7)
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1.Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (7),ta có:
3. CÔNG THỨC 8. Cách tìm số mol axit tham gia phản ứng:
(
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. Thể tích dung dịch HNO3 1M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu là (biết phản ứng tạo chất khử duy nhất là NO)
A. 1,0 lít. B. 0,6 lít. C. 0,8 lít. D. 1,2 lít.
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (6) và (, ta có: V = => Chọn C
IV. DẠNG TOÁN OXI HOÁ 2 LẦN
1. CÔNG THỨC 9.
Fe + O2  hoãn hôïp A (FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe dư) Fe(NO3)3 + SPK + H2O
Hoặc: Fe + O2  hoãn hôïp A (FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe dư) Fe2(SO4)3 + SPK + H2O
Công thức tính nhanh: m Fe = 0,7 mhhA + 5,6 ne/trao đổi (9)

BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. (Câu 12 – đề ĐH khối B – 2007). Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 (dư), thoát ra 0,56 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là (cho O = 16, Fe = 56
A. 2,52. B. 2,22. C. 2,62. D. 2,32.
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (9),ta có: m = 0,7.3 + 5,6.3.(0,56:22,4) = 2,52 gam
Bài 2. (Đề ĐH– 2008). Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là
A. 38,72. B. 35,50. C. 49,09. D. 34,36.
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (9),ta có:
Để m gam bột Fe trong không khí sau một thời gian thu được 19,2 gam hỗn hợp B gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Cho B vào dd HNO3 loãng khuấy kỹ để phản ứng hoàn toàn thấy B tan hết thu được dd X chứa 1 muối và 2,24 lit NO (đktc). Hỏi m có giá trị nào sau đây?
A. 11,2 g B. 15,12 g C. 16,8 g D. 8,4 g
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (9),ta có: m = 0,7.19,2 + 5,6.3.(2,24:22,4) = 15,12 gam
Oxi hoá chậm m gam Fe ngoài không khí khô, một thời gian thu được 12g hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 và Fe dư. Hoà tan hỗn hợp A vừa đủ bởi dung dịch H2SO4 thu được V lít SO2 duy nhất . Cho toàn bộ lượng SO2 hấp thụ vào dung dịch NaOH dư thì thu được 18,9 gam muối. Khối lượng m gam Fe ban đầu là:
A. 10,08g B. 11,08g C. 12,0g D. 10,8g
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (9),ta có: m = 0,7.12+5,6.2.(18,9:(23.2+32+16.3)) = 10,08 gam
Oxi hoá chậm 6,67 gam Fe ngoài không khí khô, một thời gian thu được 8 g hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 và Fe dư. Hoà tan hỗn hợp A vừa đủ bởi dung dịch HNO3 thu được V lít NO duy nhất (đktc). V bằng:
A. 1,43 B. 1,12 C. 2,24 D. 3,36
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (9),ta có: V = .22,4 = 1,43 lít
Để 3,92 gam Fe kim loại ngoài không khí một thời gian thu được 5,2 gam hỗn hợp chất rắn A gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 và Fe dư. Hòa tan hết A bằng dung dịch HNO3 đặc nóng dư, thu được V lít khí NO2 duy nhất (đktc). V bằng:
A. 0,56 lít B. 1,12 lít C. 2,24 lít D. 3,36 lít
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (9),ta có: V .22,4 = 1,12lít
Khử hoàn toàn 45,6 gam hỗn hợp A gồm Fe , FeO , Fe2O3 , Fe3O4 bằng H2 thu được m gam Fe và 13,5 gam H2O. Nếu đem 45,6 gam A tác dụng với lượng dư dd HNO3 loãng thì thể tích NO duy nhất thu được ở đktc là :
A. 14,56 lít B. 17,92 lít C. 2,24 lít D. 5,6 lít
Hướng dẫn giải :
m = 45,6 – 16.(13,5:18)=33,6 gam
Áp dụng hệ thức (9),ta có: V = .22,4 = 2,24 lít
Cho một dòng CO đi qua 16 gam Fe2O3 nung nóng thu được m gam hỗn hợp A gồm Fe3O4 , FeO , Fe và Fe2O3 dư và hỗn hợp khí X , cho X tác dụng với dd nước vôi trong dư được 6 gam kết tủa . Nếu cho m gam A tác dụng với dd HNO3 loãng dư thì thể tích NO duy nhất thu được ở đktc là :
A. 0,56 lít B. 0,672 lít C. 0,896 lít D. 1,12 lít
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (9),ta có:
Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 ở nhiệt độ cao một thời gian người ta thu được 6,72 g hỗn hợp gồm 4 chất rắn khác nhau A. Đem hòa tan hoàn toàn hỗn hợp này vào dung dịch HNO3 dư thấy tạo thành 0,448 lit khí B duy nhất có tỷ khối so với H2 bằng 15. m nhận giá trị là:
A. 5,56g B. 6,64g C. 7,2g D. 8,8g
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (9),ta có:
Nung m gam sắt trong không khí, sau một thời gian người ta thu được 104,8 gam hỗn hợp rắn A gồm Fe,FeO,Fe2O3 và Fe3O4. Hòa tan hoàn toàn A trong HNO3 dư thu được dung dịch B và 12,096 lit hỗn hợp khí NO và NO2 (đktc) có tỷ khối so với He là 10,167. Giá trị m là:
A. 72g B. 69,54g C. 91,28 D.ĐA khác
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (9),ta có:
Đề p gam bột sắt ngoài không khí sau một thời gian thu được chất rắn R nặng 7,52 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4. Hòa tan R bằng dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 0,672 lit ( đktc) hỗn hợp NO và NO2 có tỷ lệ số mol 1:1. Tính p
Đốt cháy 5,6 gam bột Fe trong bình đựng O2 thu được 7,36 gam hỗn hợp A gồm Fe2O3, Fe3O4 và Fe. Hoà tan hoàn toàn lượng hỗn hợp A bằng dung dịch HNO3 thu được V lít hỗn hợp khí B gồm NO và NO2 có tỉ khối so H2 bằng 19. Tính V (đktc).
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (9),ta có:
Đốt cháy x mol Fe bởi oxi thu được 5,04 gam hỗn hợp A gồm các oxit sắt. Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO3 thu được 0,035 mol hỗn hợp Y gồm NO và NO2. Tỉ khối của Y đối với H2 là 19. Tính x.
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (9),ta có:
m(g) Fe để trong không khí bị oxi hóa 1 phần thành 22(g) hỗn hợp các oxit và Fe dư. Hòa tan hỗn hợp này vào dd HNO3 dư thu được 4,48 lit khí NO duy nhất (đkc). Tìm m.
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (9),ta có:
2. CÔNG THỨC 10.
Cu + O2 hỗn hợp A (CuO, Cu2O, Cu dư) Cu(NO3)2 + SPK + H2O
Hoặc: Cu + O2 hỗn hợp A (CuO, Cu2O, Cu dư) CuSO4 + SPK + H2O
Công thức tính nhanh: m Cu = 0,8 mhhA + 6,4 ne/trao đổi (10)

BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (10),ta có:
V. DẠNG 5. Muối tác dụng với axit
1. CÔNG THỨC 11. Muối cacbonat + ddHCl Muối clorua + CO2 + H2O
(Rn+, ) + 2HCl (Rn+, 2Cl –) + CO2 + H2O
( R + 60) gam (R + 71) gam 1 mol

(11)
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. Nung m (g) hỗn hợp X gồm 2 muối carbonat trung tính của 2 kim loại A và B đều có hóa trị 2. Sau một thời gian thu được 3,36 lit CO2 (đkc) còn lại hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y tác dụng hết với dung dịch HCl dư, thì thu được ddC và khí D. Phần dung dịch C cô cạn thu 32,5g hỗn hợp muối khan. Cho khí D thoát ra hấp thụ hoàn toàn bởi dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 15g kết tủa. Tính m.
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (11),ta có: m = 32,5 – 11. (3,36/22,4 + 15/100) = 29,2 gam.

2. CÔNG THỨC 12. Muối cacbonat + H2SO4 loãng Muối sunfat + CO2 + H2O
(Rn+, ) + H2SO4 (Rn+, ) + CO2 + H2O
( R + 60) gam (R + 96) gam 1 mol
(12)
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (12),ta có:

3. CÔNG THỨC 13. Muối sunfit + ddHCl Muối clorua + SO2 + H2O
(Rn+, ) + 2HCl (Rn+, 2Cl –) + SO2 + H2O
( R + 80) gam (R + 71) gam 1 mol

(13)

BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (13),ta có:

4. CÔNG THỨC 14. Muối sunfit + ddH2SO4 loãng Muối sunfat + SO2 + H2O
(Rn+, ) + H2SO4 (Rn+, ) + SO2 + H2O
( R + 80) gam (R + 96) gam 1 mol

(14)
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (14),ta có:
VI. DẠNG 6. Oxit tác dụng với axit tạo muối + H2O
* Chú ý : Ta có thể xem phản ứng như sau: [O]+ 2[H] H2O

BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. ( Trích đề ĐH – 2008). Để hoà tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M. Giá trị của V là
A. 0,23. B. 0,18. C. 0,08. D. 0,16.
Hướng dẫn giải:
Áp dụng hệ thức công thức trên ta có: V = Chọn C
Bài 1. ( Trích đề ĐH – 2008). Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và Al ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam. Thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y là
A. 57 ml. B. 50 ml. C. 75 ml. D. 90 ml.
Hướng dẫn giải:
Áp dụng hệ thức công thức trên ta có: V = => Chọn C

1. CÔNG THỨC 15. Oxit + ddH2SO4 loãng Muối sunfat + H2O
(Rn+, O2- ) + H2SO4 (Rn+, ) + H2O
( R + 16) gam (R + 96) gam 1 mol H2O hoặc 1 mol H2SO4
hoặc 1 mol O2-
(15)
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. (Câu 45 – TSĐH – khối A – 2007 – mã đề 182): Hòa tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 ml H2SO4 0,1 M (vừa đủ). Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu được khi cô cạn dung dịch có khối lượng là
A. 6,81 g B. 4,81 g C. 3,81 g D. 5,81 g
Hướng dẫn giải:
Số mol H2¬SO4 là 0,05 mol
Áp dụng hệ thức (15),ta có: mmuối sunfat = 2,81+0,05.80 = 6,81 g
Đáp án: A
2. CÔNG THỨC 16. Oxit + ddHCl Muối clorua + H2O
(Rn+, O2- ) + 2HCl (Rn+, 2Cl- ) + H2O
( R + 16) gam (R + 71) gam 1 mol H2O hoặc 2 mol HCl
hoặc 1 mol O2-
(16)
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (16),ta có:
VII. DẠNG 7. Oxit tác dụng với chất khử
TH 1. Oxit + CO :
PTHH TQ: RxOy + yCO xR + yCO2 (1)
R là những kim loại sau Al.
Phản ứng (1) có thể viết gọn như sau: [O]oxit + CO CO2
Suy ra : mR = moxit – m[O]oxit
TH 2. Oxit + H2 :
PTHH TQ: RxOy + yH2 xR + yH2O (2)
R là những kim loại sau Al.
Chú ý : Phản ứng (2) có thể viết gọn như sau: [O]oxit + H2 H2O
Suy ra : mR = moxit – m[O]oxit
TH 3. Oxit + Al (phản ứng nhiệt nhôm) :
PTHH TQ: 3RxOy + 2yAl 3xR + yAl2O3 (3)
Chú ý : Phản ứng (3) có thể viết gọn như sau: 3[O]oxit + 2Al Al2O3
Suy ra : mR = moxit – m[O]oxit
VẬY cả 3 trường hợp có CT chung: (17)
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. Để khử hoàn toàn 17,6g hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 cần vừa đủ 2,24 lít CO(đktc). Khối lượng Fe thu được sau phản ứng là:
A. 15g. B. 16g. C. 18g. D. 15,3g.
Áp dụng hệ thức (17),ta có: m = 17,6 – 0,1.16 = 16 gam Đáp án B.
Bài 2. ( Trích đề ĐH – 2008). Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H2 phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe3O4 nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam. Giá trị của V là
A. 0,448. B. 0,112. C. 0,224. D. 0,560.
Hướng dẫn giải : Áp dụng hệ thức (17),ta có: V = => Chọn A
Bài 3. ( Trích đề CĐ – 2008). Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là
A.1,12 B.0,896 C.0,448 D.0,224
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (17),ta có V = => Chọn B
VIII. DẠNG 8. kim loại + H2O hoặc axit hoặc dd kiềm hoặc dd NH3 giải phóng khí H2
(18)
Ví dụ: 3 Al 2H2
2 Zn 2H2 hay Zn H2
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1. (Đề ĐH khối B – 2007). Cho 1,67 gam hỗn hợp gồm hai kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA (phân nhóm chính nhóm II) tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), thoát ra 0,672 lít khí H2 (ở đktc). Hai kim loại đó là (cho Be = 9, Mg = 24, Ca = 40, Sr = 87, Ba = 137)
A. Be và Mg. B. Mg và Ca. C. Sr và Ba. D. Ca và Sr.
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (18),ta có: => Chọn D
Bài 2. (Đề ĐH– 2008).Cho hỗn hợp gồm Na và Al có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 2 vào nước (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8,96 lít khí H2 (ở đktc) và m gam chất rắn không tan. Giá trị của m là
A. 10,8. B. 5,4. C. 7,8. D. 43,2.
Hướng dẫn giải :
Áp dụng hệ thức (18),ta có: m = => chọn B