Đề thi chọn HSG

TỔNG HỢP
34 CHUY ÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HOÁ HỌC THCS
4
Chuyên đề 21
TÌM KHOẢNG BIẾN THIÊN CỦA MỘT LƯỢNG CHẤT
( Cực trị trong giải toán hoá học )

I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ
- Thường gặp: hỗn hợp
(có tính chất tương tự ) tác dụng với chất X ( thường lấy thiếu )
- Nếu lượng chất X lấy vào phản ứng thay đổi thì lượng sản phẩm do hỗn hợp
tạo ra cũng thay đổi trong một khoảng nào đó ( gọi chung là khoảng biến thiên )
Phương pháp :
Nếu hỗn hợp đã biết lượng của mỗi chất thì xét 2 trường hợp :
A tác dụng trước rồi đến B ( lượng chất cần tìm m1
B tác dụng trước rồi đến A ( lượng chất cần tìm m2
( khoảng biến thiên : m1 < m < m2 ( hoặc ngược lại )
Nếu hỗn hợp chưa biết khối lượng của mỗi chất thì xét 2 trường hợp :
Hỗn hợp chỉ có chất A ( lượng chất cần tìm m1
Hỗn hợp chỉ có chất B ( lượng chất cần tìm m2
Có thể dùng phương pháp đại số (dựa vào giới hạn của đại lượng đã biết ( khoảng biến thiên của một đại lượng chưa biết.) :

; Hiệu suất: 0 < H% < 100%
0 < số mol A < số mol hỗn hợp A,B
Nếu
thì A < m < B ( hoặc ngược lại )
II- BÀI TẬP ÁP DỤNG
1) Cho hỗn hợp gồm 8 gam CuO và 3,6 gam FeO vào trong 300ml dung dịch HCl 0,8M. Sau phản ứng có m gam chất rắn không tan . Hỏi m nằm trong khoảng nào ?
Hướng dẫn :
Số mol CuO = 0,1 số mol FeO = 0,05 số mol HCl = 0,24
Vậy HCl không đủ tác dụng với hỗn hợp oxit
+ Nếu CuO phản ứng trước :
CuO + 2HCl
CuCl2 + H2O
0,1 ( 0,2
FeO + 2HCl
FeCl2 + H2O
0,02 ( 0,04
Sau phản ứng : mFeO ( dư ) = 3,6 – (0,02 ( 72 ) = 2,16 gam
+ Nếu FeO phản ứng trước
FeO + 2HCl
FeCl2 + H2O
0,05( 0,1
CuO + 2HCl
CuCl2 + H2O
0,07 ( 0,14
Sau phản ứng : mCuO ( dư ) = 8 – (0,07 ( 80 ) = 2,4 gam
Vì thực tế FeO và CuO cùng phản ứng với HCl nên 2,16 gam < m < 2,4 gam
Cách 2 : Có thể đặt RO là CTHH đại diện cho hỗn hợp
RO + 2HCl
RCl2 + H2O
0,12 ( 0,24
nRO = 0,15 – 0,12 = 0,03
khối lượng RO dư : m = 0,03 (

Vì 72<
< 80 nên ( 72( 0.03 < m < 80 ( 0,03
2,16gam < m < 2,4 gam
2) Nung 20 gam hỗn hợp MgCO3, CaCO3, BaCO3 ở nhiệt độ cao thì thu được khí A. Dẫn khí A vào trong dung dịch nước vôi thì thu được 10 gam kết tủa và ddB. Đun nóng B hoàn toàn thì tạo thành thêm 6 gam kết tủa. Hỏi % khối lượng của MgCO3 nằm trong khoảng nào ?
Hướng dẫn : số mol kết tủa CaCO3 = 0,1 mol , Số mol CaCO3 ( tạo thêm ) = 0,06 mol
MgCO3
MgO + CO2 (
.x x
CaCO3
CaO + CO2 (
.y y
BaCO3
BaO + CO2 (
.z z
CO2 + Ca(OH)2
CaCO3 ( + H2O
0,1 0,1
2CO2 + Ca(OH)2
Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2
CaCO3 ( + H2O + CO2 (
0,06
Trong đó x,y,z là số mol MgCO3, CaCO3, BaCO3 trong 100gam hỗn hợp
Theo các ptpư :

Suy ra ta có hệ pt :

(

Từ (1) và (2) ta có :

Suy ra ta có :
giải ra được 0,625 < x < 1,032
Vậy khối lượng MgCO3 nằm trong khoảng : 52,5 % ( 86,69 %
3) Đốt cháy 10,5 gam hỗn hợp A gồm CH4; C2H4; C2H2