Các dạng bài tập oxit bazo tác dụng với axit

Tổng hợp Các dạng bài tập oxit bazo tác dụng với axit. Các dạng bài tập oxit bazo tác dụng với axit có lời giải hay nhất.

I. Lý thuyết và Phương pháp giải

1. Oxit bazơ tác dụng vừa đủ với axit.

Dữ kiện cho:  Cho số mol oxit bazo hoặc số mol của axit.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.

- Bước 2: Viết PTHH xảy ra.

- Bước 3: Tìm tỉ lệ số mol của các chất tham gia, các chất tạo thành.

- Bước 4: Từ  tỉ lệ số mol theo PTHH tìm số mol có liên quan, rồi tính toán theo yêu cầu của đề bài và kết luận.

Ví dụ : Cho 4,0 g CuO tác dụng vừa đủ với dung dịch H₂SO₄ loãng 0,5M.

a) Tính khối lượng muối tạo thành.

b) Tính thể tích dung dịch H₂SO₄ đã dùng.

Lời giải:

PTHH:

                CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

Tỉ lệ:           1          1             1          1

P/ư:           0,05  -> 0,05     ->0,05

a) Theo PTHH: Muối tạo thành là CuSO₄ (0,05 mol)

=> mCuSO₄ = n. M = 0,05. 160 = 8 (g)

b) Theo PTHH: nH₂SO₄ = 0,05 (mol)

2. Oxit bazo dư hoặc axit dư

Dữ kiện cho:  Cho số mol của oxit bazo và axit.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.

- Bước 2: Viết PTHH xảy ra.

- Bước 3: Tìm tỉ lệ số mol của các chất tham gia, các chất tạo thành. Từ đó xác định chất dư, chất phản ứng hết.

- Bước 4: Tìm số mol có liên quan theo số mol chất phản ứng hết, rồi tính toán theo yêu cầu của đề bài và kết luận.

Ví dụ: Cho 2,16 g FeO tác dụng với 400ml dung dịch HCl 0,2M.

a) Tính khối lượng muối tạo thành.

b) Tính nồng mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng.

Lời giải:

nHCl = V. CM = 0,2 . 0,4 = 0,08 (mol)

PTHH:

              FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O

Tỉ lệ:         1         2            1        1

Có:     0,03      0,08

P/ư:    0,03    ->0,06     ->0,03   ->0,03

=> Sau phản ứng HCl dư, số mol tính theo FeO.

a) Theo PTHH: nFeCl₂ = 0,03 (mol) => mFeCl₂ = 0,03. 127 = 3,81 (g)

b) HCl dư nên dung dịch sau phản ứng gồm: HCl dư (0,08 – 0,06 = 0,02 mol) ; FeCl₂ (0,03 mol)

3. Hỗn hợp 2 oxit tác dụng với axit.

Dữ kiện cho:  Cho khối lượng hỗn hợp oxit, số mol axit phản ứng.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.

- Bước 2: Viết PTHH xảy ra.

- Bước 3: Đặt số mol của từng oxit lần lượt là x, y => Khối lượng hỗn hợp oxit theo x, y. => pt (1)

- Bước 4: Từ  tỉ lệ số mol theo PTHH tìm số mol của axit theo x, y.  => pt (2)

- Bước 5: Giải hệ pt (1) (2)  => tìm được x, y. Rồi tính toán theo yêu cầu của đề bài và kết luận.

Ví dụ: Cho 2,64 gam hỗn hợp MgO, FeO tác dụng vừa đủ mới 500ml dung dịch H₂SO₄ loãng 0,1M. Tính thành phần phần trăm của hỗn hợp oxit ban đầu?

Lời giải:

Ta có: nH₂SO₄ = V. CM = 0,5. 0,1 = 0,05 (mol)

Gọi số mol của MgO, FeO trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là x, y (mol)

PTHH:

          MgO + H₂SO₄ →  MgSO₄ + H₂O     (1)

Tỉ lệ :     1          1              1           1

P/ư:       x           x              x

           FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂O        (2)

Tỉ lệ :      1        1             1            1

P/ư:         y        y             y                       

Ta có : m_{hh oxit} = m_MgO + m_FeO = 40x + 72y = 2,64 (g)     (3)

nH₂SO₄ = nH₂SO₄ (1) + nH₂SO₄ (2) = x + y = 0,05 (mol)     (4)

Giải hệ phương trình (3) và (4) => x = 0,03 ; y = 0,02

Trong hỗn hợp ban đầu:

m_MgO = 0,03. 40 = 1,2 (g)

m_FeO = 2,16 – 1,2 = 0,96 (g)

%Fe = 100% - 55,56% = 44,44%

4. Hỗn hợp 3 oxit trở lên tác dụng với axit.

TH1: Dữ kiện cho: Cho khối lượng muối khan thu được, số mol axit phản ứng. Tính khối lượng oxit ban đầu.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.

- Bước 2: Viết PTHH xảy ra.

- Bước 3: Tính khối lượng axit phản ứng, khối lượng nước tạo thành.

- Bước 4: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

 m_oxit  + m_axit  = m_muối  + m_nước

m_oxit  = m_muối  + m_nước - m_axit

TH2 : Dữ kiện cho: Cho khối lượng oxit ban đầu muối khan thu được, số mol axit phản ứng. Tính khối lượng muối khan thu được.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đổi dữ kiện của đề bài đã cho ra số mol.

- Bước 2: Viết PTHH xảy ra.

- Bước 3: Tính khối lượng axit phản ứng, khối lượng nước tạo thành.

- Bước 4: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

 m_oxit  + m_axit  = m_muối  + m_nước

m_muối  = m_axit +  m_oxit - m_nước

Ví dụ: Cho m gam hỗn hợp gồm MgO, Fe₂O₃, CuO tác dụng vừa đủ với 300ml dd H₂SO₄ 2M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 80g muối khan. Tính giá trị của m.

Lời giải:

Ta có: nH₂SO₄ = V .CM = 0,3.2 = 0,6 (mol) => mH₂SO₄ = 0,6.98 = 58,8 (g)

PTHH:

MgO + H₂SO₄ →  MgSO₄ + H₂O    

Fe₂O₃ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + H₂O

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

Theo PTHH ta thấy: nH₂O = nH₂SO₄ = 0,6 (mol) => mH₂O = 0,6.18 = 10,8 (g)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_oxit  + m_axit  = m_muối  + m_nước

m_oxit  = m_muối  + m_nước - m_axit = 80 + 10,8 – 58,8 = 32 (g)

5. Xác định công thức oxit bazo

Dữ kiện cho: Cho hóa trị , khối lượng của kim loại; số mol axit phản ứng. Xác định CT oxit.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Đặt CTTQ. Tính số mol các chất đã biết.

- Bước 2: Viết PTHH.

- Bước 3: Tìm tỉ lệ số mol của các chất tham gia, các chất tạo thành. Từ đó tính số mol oxit.

- Bước 4. Tìm khối lượng mol của oxit => MKL => Tên kim loại => CT oxit.

Ví dụ : Cho 4,48g một oxit của kim loại hoá trị II tác dụng hết 400ml dung dịch H₂SO₄ 0,2M. Xác định công thức của oxit trên.

Lời giải:

nH₂SO₄ = V.C_M = 0,4.0,2 = 0,08 (mol)

Gọi kim loại hóa trị II là R => CT oxit là RO

PTHH:

          RO + H₂SO₄ → RSO₄ + H₂O

Tỉ lệ     1           1           1         1

P/ư    0,08<-    0,08

Ta có: m_RO = n. M_RO => M_RO = mROn=4,480,08 = 56

=> MR = 56 – 16 = 40 => R là Canxi (Ca = 40 g/mol)

II. Bài tập vận dụng

Bài 1: Cho 4,48g oxit bazơ CaO tác dụng vừa đủ với axit H₂SO₄. Sau khi cô cạn sản phẩm, thu được bao nhiêu gam muối khan?

Hướng dẫn:

        CaO + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O

        Theo phương trình phản ứng: nCaO = nCaSO₄

        Theo đề bài:

⇒ nCaSO₄ = 0,08 (mol)

        Vậy m_{muối khan} = m_CaSO4 = 0,08.136 = 10,88 (gam)

Bài 2: 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 bao nhiêu?

Hướng dẫn:

- Cách 1 (Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng)

        Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O       (1)

        MgO + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂O       (2)

        ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O       (3)

        Từ 3 PTHH trên, ta thấy nH₂SO₄ = nH₂O = 0,1.0,5 =0,05 (mol)

        Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

            m_oxit + m_H2SO4 = m_muối + m_H2O

⇒ m_muối =(m_oxit + m_H2SO4) - m_H2O= (2,81 + 0,05.98) – 0,05.18 = 6,81 g

Vậy khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là 6,81 g

- Cách 2 (Phương pháp tăng giảm khối lượng)

        Áp dụng tăng giảm khối lượng, ta thấy 1 O được thay thế bởi 1 nhóm SO₄:

        Fe₂O₃ → Fe₂(SO₄)₃

        MgO → MgSO₄

        ZnO → ZnSO₄

⇒ 1 mol oxit tăng 96-16 = 80 g

⇒ Khối lượng muối sau phản ứng là:

m_muối = m_oxit + n_H2SO4 . 80 =2,81 + 0,1.0,5.80 = 6,81 g

Nhận xét:

-Trong phản ứng của oxit bazơ tác dụng với axit H₂SO₄ thì n_H2SO4 = n_H2O

⇒ Tương tự, trong phản ứng của oxit bazơ tác dụng với axit HCl thì n_HCl = 2.n_H2O

VD: Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O

-Trong bài toán oxit bazơ tác dụng với axit ta có thể áp dụng phương pháp bảo toàn khối lượng.

        m_oxit  + m_axit   = m_muối  + m_nước

-Trong bài toán oxit bazơ tác dụng với axit ta có thể áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng.

⇒ Với axit H₂SO₄, ta có công thức: m_muối = m_oxit + 80. n_H2SO4

⇒ Với axit HCl, ta có công thức: m_{muối clorua} = m_oxit + 27,5.n_HCl

Bài 3: Hòa tan hoàn toàn 2,8 gam hỗn hợp gồm Fe₂O₃, MgO, CuO cần dùng 200 ml HCl 0,5M. Hỗn hợp muối clorua khan thu được khi cô cạn dd có khối lượng là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

- Cách 1 (Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng)

    Ta biết n_HCl = 2.n_H2O = 0,5.0,2 = 0,1 (mol)

⇒ n_H2O = 0,05 (mol)

    Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

        m_oxit  + m_{axit clohiđric}  = m_{muối clorua} + m_nước

        m_{muối clorua}   = (m_oxit + m_{axit clohiđric}) - m_nước

        m_{muối clorua}   = (2,8 + 0,1.36,5) - 0,05.18 = 5,55 g

    Vậy khối lượng muối khan thu được là 5,55 g.

- Cách 2 (Phương pháp tăng giảm khối lượng)    

    Ta có: n_HCl = 0,2.0,5 = 0,1 mol.

    Áp dụng công thức

        m_{muối clorua} = m_oxit + 27,5.n_HCl

        m_{muối clorua} = 2,8 + 27,5.0,1 = 5,55 g

III. BÀI TẬP CỦNG CỐ

Bài 1. Cho 2,8g hỗn hợp CuO, MgO, Fe₂O₃ tác dụng vừa đủ với 50 ml dd  1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan. Giá trị của m là:

A. 4,5g                 B. 7,6g                 C. 6,8g                 D. 7,4g

Bài 2. Cho x gam hỗn hợp gồm MgO, Fe₂O₃, ZnO, CuO tác dụng vừa đủ với 50g dd H₂SO₄ 11,76%. Cô cạn dd sau phản ứng thu được 8,41 g muối khan. Giá trị của m là

A. 3,2g              B. 3,5g                 C. 3,61g               D. 4,2g

Bài 3.  Hòa tan hoàn toàn 3,61g hỗn hợp gồm ZnO; CuO; MgO và Fe₂O₃ cần 150 ml dd H₂SO₄ 0,4M. Cô cạn dd sau phản ứng thu được lượng muối sunfat là:

 A. 8,41 g           B. 8,14g               C, 4,18g               C. 4,81g

Bài 4.  Cho 5g hỗn hợp bột oxit kim loại gồm ZnO, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄, MgO tác dụng vừa hết với 200ml dd HCl 0,4M thu được dd X. Lượng muối trong dd X là:

  A. 9,2g               B. 8,4g                     C. 7,2g                 D. 7,9g

Bài 5.  Oxy hóa hoàn toàn a(g) hỗn hợp X (gồm Zn, Pb, Ni) được b(g) hỗn hợp 3 oxit Y (ZnO, PbO, NiO). Hòa tan b(g) Y trên trong dung dịch HCl loãng thu được dung dịch Z. Cô cạn Z được hỗn hợp muối khan có khối lượng (b + 55) gam. Khối lượng a (g) của hỗn hợp X ban đầu là:

A. a = b -16          B. a = b - 24            C. a = b- 32          D. a = b - 8

Bài 6.   Cho m gam hỗn hợp các oxit CuO, Fe₂O₃, ZnO tác dụng vừa đủ với 50 ml dd HCl 2M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng  thu được 3,071 g muối clorua. Giá trị

của m là:

A. 0,123g             B. 0,16g                   C. 2,1g                 D. 0,321g
ĐÁP ÁN 

1-C

2-C

3-A

4-C

5-A

6-A