chuyên đề ôn thi hóa học phương pháp bảo toàn điện tích

Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học Thầy Vũ Khắc Ngọc Phương pháp bảo toàn điện tíchPHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH TÀI LIỆU BÀI GIẢNG Giáo viên: VŨ KHẮC NGỌC L - Là phương pháp giải toán dự

Trang 1

Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Phương pháp bảo toàn điện tích

PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

(TÀI LIỆU BÀI GIẢNG)

Giáo viên: VŨ KHẮC NGỌC

L

- Là phương pháp giải toán dựa vào mối quan hệ về số mol: số mol của các chất được tính gián tiếp qua số mol của các điện tích (suy ra số mol các ion) trong chất đó

Mối liên hệ giữa các số mol đó là:

n®iÖn tÝch = nion ®iÖn tÝch cña ion

nion = nchÊt hÖ sè cña ion

Ví dụ, trong 0,2 mol Al2(SO4)3 thì:

n

Al3+ = 0,2 2 = 0,4 mol

n(+) = 0,4 3 = 1,2 mol = n(-) = (0,2 3) 2

- Nội dung của định luật bảo toàn điện tích là: trong một dung dịch/phân tử chất, tổng số mol điện tích dương luôn bằng tổng số mol điện tích âm để hệ trung hòa về điện

- Dấu hiệu nhận biết phương pháp bảo toàn điện tích:

+ Đề bài cho các số liệu ở dạng ion (số mol/khối lượng của ion đã biết, …)

+ Quá trình phản ứng xảy ra vừa đủ/hoàn toàn/tạo ra sản phẩm “duy nhất”

II LUYỆN TẬP

Xem các ví dụ trong bài giảng

Giáo viên: Vũ Khắc Ngọc Nguồn: Ho c ma i vn

Trang 2

o cm a i v n – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 Trang | 1 -Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Phương pháp bảo toàn điện tích

(BÀI TẬP TỰ LUYỆN)

L

các kiến thức được giáo viên truyền đạt trong bài giảng tương ứng Để sử dụng hiệu quả, Bạn cần học trước bài

I BÀI TẬP TỰ LUẬN

1 Dung dịch A chứa các ion Na + , NH4 , CO2

; SO2

Chia dung dịch A thành hai phần bằng nhau:

- Phần thứ nhất cho tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, đun nóng, ta thu được 4,3 gam kết tủa X và 470,4

ml khí Y ở 13,5 C và 1atm

- Phần thứ hai cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 235,2 ml khí ở 13,5oC và 1atm

Tính tổng khối lượng các muối trong dung dịch A?

2 Chia 500 ml dung dịch A chứa các ion (Ba 2+ , Na + , Cl - , NO3 ) làm 3 phần bằng nhau:

- Phần I: Thêm Na2SO4 dư thu được 4,66 gam kết tủa

- Phần II: Thêm AgNO3 dư thu được 5,74 gam kết tủa

- Phần III: Đem cô cạn thu được 6,71 gam muối

Tính CM của các ion trong dung dịch A?

3 Một dung dịch X có chứa các ion Ca 2+ , Al 3+ , Cl - Để làm kết tủa hết ion Cl - trong 10 ml X phải dùng hết 70 ml dung dịch AgNO3 1M Mặt khác, khi cô cạn 100 ml dung dịch X thu được 35,55 gam hỗn hợp hai muối khan Tính nồng độ mol/lít mỗi muối trong dung dịch X?

4.Cho 1,92 gam Cu vào 100 ml dung dịch chứa đồng thời KNO3 0,16M và H2SO4 0,4M thấy sinh ra một chất khí có

tỉ khối hơi so với H2 là 15 và thu được dung dịch A.

a) Viết phương trình ion thu gọn của phản ứng xảy ra và tính thể tích khí sinh ra (đktc)

b) Tính thể tích dung dịch NaOH 0,5M tối thiểu cần dùng để kết tủa toàn bộ Cu2+ trong dung dịch A

II BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

1 Trong một dung dịch có chứa a mol Ca 2+ , b mol Mg 2+ , c mol Cl - và d mol NO3 Biểu thức liên hệ giữa a, b, c, d là:

2 Một loại nước khoáng có thành phần ion khoáng gồm: 0,01 mol Cl - ; 0,05 mol HCO3 ; 0,01 mol SO4 ; 0,01 mol

Ca2+; x mol Mg2+ Giá trị của x là:

3 Một dung dịch gồm 0,1 mol CO2

; 0,2 mol Cl-; 0,3 mol HCO3 ; a mol Na+; b mol K+ Giá trị của (a + b) là:

4 Cho dung dịch gồm 0,1 mol Ca2+; 0,2 mol Na+; 0,15 mol Mg2+; 0,2 mol Cl- và x mol HCO3 Giá trị của x là:

5 Cho dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào 100 ml dung dịch X gồm các ion: NH+ , SO2 , NO3 , rồi tiến hành đun nóng thì được 23,3 gam kết tủa và 6,72 lít (đktc) một chất duy nhất Nồng độ mol/lít của (NH4)2SO4 và

NH4NO3 trong dung dịch X lần lượt là :

6 Cho hai dung dịch A và B mỗi dung dịch chỉ chứa 2 cation và 2 anion trong số các ion sau: 0,15 mol K + ; 0,1 mol

3

2

o

Trang 3

Mg 2+ ; 0,25 mol NH+

; 0,2 mol H + ; 0,1 mol Cl - ; 0,075 mol SO2

; 0,25 mol NO3 ; 0,15 mol CO2

Một trong hai dung dịch đã cho chứa:

A K+, Mg2+, SO2 và Cl- B K+, NH+ , CO2 và Cl

-H

o cm a i v n – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 Trang | 2

4

Trang 4

7 Một dung dịch A gồm 0,03 mol Ca2+; 0,06 mol Al3+; 0,06 mol NO3 ; 0,09 mol SO4 Muốn có dung dịch A cần phải hoà tan:

8 Một dung dịch A gồm 0,03 mol Ca 2+ ; 0,06 mol Al 3+ ; 0,06 mol NO3 ; 0,09 mol SO4 Mệnh đề nào dưới đây là

không đúng:

A Cô cạn dung dịch A thì thu được 15,18 gam muối khan.

B Dung dịch A có thể được tạo thành từ 4 loại muối.

9 Cho một dung dịch chứa 0,23 gam Na+; 0,48 gam Mg2+; 0,96 gam SO2

và x gam NO3 Mệnh đề nào dưới đây

không đúng:

A Giá trị của x là 1,86 gam.

C Cô cạn dung dịch sẽ thu được 3,53 gam chất rắn khan.

10 Cho 100 ml dung dịch X chứa các ion Ca2+: 0,1 mol; NO3 : 0,05 mol; Br-: 0,15 mol; HCO3 : 0,1 mol và một ion của kim loại M Cô cạn dung dịch thu được 29,1 gam muối khan Ionkim loại M và nồng độ của nó trong dung dịch là:

-42-:

12 Dung dịch A chứa x mol Al 3+ , y mol Cu 2+ , z mol SO 2

và 0,4 mol Cl - Biết:

- Cô cạn dung dịch A được 45,2 gam muối khan

- Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NH3 lấy dư thu được 15,6 gam kết tủa

Giá trị của x, y, z là:

13 Dung dịch Y chứa Ca2+: 0,1 mol, Mg2+: 0,3 mol, Cl-: 0,4 mol, HCO3 : y mol Khi cô cạn dung dịch Y thì được muối khan thu được là :

14 Dung dịch A chứa 0,23 gam ion Na+; 0,12 gam ion Mg2+; 0,355 gam ion Cl- và m gam ion SO2

Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch A là:

15 Một dung dịch chứa 0,02 mol Cu2+; 0,03 mol K+; x mol Cl- và y mol SO2

Tổng khối lượng các muối tan có trong dung dịch là 5,435 gam Giá trị của x và y lần lượt là:

16 Cho 1 lít dung dịch B chứa 3 ion K+; Na+; PO3 tác dụng với CaCl2 dư thu được 31 gam kết tủa Mặt

khác nếu cô cạn 1 lít dung dịch B thu được 37,6 gam chất rắn khan Nồng độ của 3 ion K+; Na+; PO3 lần lượt là:

A 0,3M; 0,3M và 0,6M.

C 0,3M; 0,3M và 0,2M.

17 Dung dịch X chứa các ion: Fe3+, SO4

B 0,1M; 0,1M và 0,2M.

D 0,3M; 0,2M và 0,2M.

, NH4 , Cl- Chia dung dịch X thành hai phần bằng nhau:

4

2

4

4 4

4

2 2

Trang 5

- Phần I tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH,đun nóng thu được 0,672 lít khí (đktc) và 1,07 gam kết tủa

- Phần II tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2, thu được 4,66 gam kết tủa

Tổng khối lượng các muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X là:

18 Chia dung dịch G chứa các ion Mg 2+ , SO2 , NH+ , Cl - thành hai phần bằng nhau:

H

o cm a i v n – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang |

Trang 6

- Phần I: tác dụng với dung dịch NaOH dư đun nóng thu được 0,58 gam kết tủa và 0,672 lít khí (đktc)

- Phần II: tác dụng với dung dịch BaCl2 dư được 4,66 gam kết tủa

Tổng khối lượng các chất tan trong dung dịch G là:

19 Một dung dịch có chứa Ca 2+ (0,2 mol), Na + (0,2 mol), Cl - (0,4 mol) và NO3 Cô cạn dung dịch này thì thu được muối khan có khối lượng là:

20 Cho 200 ml dung dịch A chứa các ion NH+ , K + , SO2 và Cl - với các nồng độ sau: [NH+ ] = 0,5M; [K + ] =

0,1M; [SO2 ] = 0,25M Khối lượng của chất rắn thu được sau khi cô cạn dung dịch là:

21 Một dung dịch có chứa 0,02 mol NH+

; x mol Fe3+; 0,01 mol Cl- và 0,02 mol SO2

Khi cô cạn dung dịch này thu được lượng muối khan là:

22 Một dung chứa 0,39 gam K + ; 0,54 gam Al 3+ ; 1,92 gam SO2 và ion NO3 Cô cạn dung dịch này thì thu được lượng muối khan là:

23 Một dung dịch chứa 0,96 gam Cu 2+ ; 0,144 gam SO2 ; x mol NO3 và y mol Fe 2+ Khối lượng muối khan thu

được khi cô cạn dung dịch này là 3,048 gam Giá trị của x, y lần lượt là:

24 Dung dịch X chứa 0,025 mol CO3 ; 0,1 mol Na+; 0,25 mol NH4

D 0,05 và 0,015.

và 0,3 mol Cl- Cho 270 ml dung

dịch Ba(OH)2 0,2M vào và đun nóng nhẹ (giả sử H2O bay hơi không đáng kể) Tổng khối lượng dung dịch

X và dung dịch Ba(OH)2 sau quá trình phản ứng giảm đi là :

25 2 0,045 mol Cu2 3 l

:

26 Dung dịch A có chứa 5 ion: Mg 2+ , Ba 2+ , Ca 2+ , 0,1 mol Cl - và 0,2 mol NO3 Thêm dần V lít dung dịch K2CO3 1M vào A đến khi được lượng kết tủa lớn nhất Giá trị nhỏ nhất của V là:

27 Dung dịch A chứa Mg 2+ , Ba 2+ , Ca 2+ và 0,2 mol Cl - , 0,3 mol NO3 Thêm dần dần dung dịch Na2CO3 1M vào dung dịch A cho đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất thì ngừng lại Thể tích dung dịch A đã thêm là:

28 Trong dung dịch A có chứa 0,2 mol Na+, 0,3 mol NH+

, b mol CO2

, 0,2 mol HCO3 Để thu được lượng kết tủa cực đại, người ta có thể dùng 0,2 lít dung dịch Ba(OH) 2 x mol/lít Giá trị b và x là:

29 Dung dịch A chứa các ion CO2

, SO2

và 0,1 mol HCO3 , 0,3 mol Na+ Thêm V (lít) dung dịch Ba(OH)2 1M vào dung dịch A thì thu được lượng kết tủa lớn nhất Giá trị của V là:

30 :

:

31 Cho 100 ml dung dịch A chứa Na 2 SO 4 0,1M và Na 2 CO 3 0,2M tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch B chứa Ba(NO 3 ) 2 và Pb(NO 3 ) 2 0,05M tạo kết tủa Nồng độ mol/lít của Ba(NO 3 ) 2 và tổng khối lượng các kết tủa là:

3 4

4 4

4

Trang 7

A 0,25M và 66,2 gam B 0,15M và 6,62 gam.

32 Cho 100 ml dung dịch A chứa AgNO 3 0,06M và Pb(NO 3 ) 2 0,05M tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch B chứa NaCl 0,08M và KBr Nồng độ mol/lít của KBr trong dung dịch B và khối lượng kết tủa tạo thành sau phản ứng là:

H

2

:

34 Hoàn toàn 10 gam hỗn hợp X gồm Mg vàFe bằng dung dịch HCl 2M Kết thúc thí nghiệm thu được dung dịch Y và 5,6 lít khí H2 (đktc) Để kết tủa hoàn toàn các cation có trong Y cần vừa đủ 300 ml NaOH 2M.Thể tích dung dịch HCl đã dùng là:

35 Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit HNO3 (vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy nhất NO Giá trị của a là

(Trích đề thi tuyển sinh ĐH – CĐ khối A – 2007)

36 Để thu lấy Ag tinh khiết từ hỗn hợp X (gồm a mol Al2O3, b mol CuO, c mol Ag2O), người ta hòa tan X bởi dung dịch chứa (6a + 2b + 2c) mol HNO3 được dung dịch Y, sau đó thêm (giả thiết hiệu suất các phản ứng đều là 100%)

37 Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa Giá trị của m là:

38 Để hòa 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

Trang 8

(ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN)

L

các kiến thức được giáo viên truyền đạt trong bài giảng tương ứng Để sử dụng hiệu quả, Bạn cần học trước bài

I BÀI TẬP TỰ LUẬN

1 Đáp số: 11,9 gam.

2 Đáp số: Ba2+ - 0,12M;Cl- - 0,24M; Na+ - 0,18M và NO3 - 0,18M

Từ phản ứng của phần I n

Ba2 = nBaSO4 = 4,66 = 0,02 mol C

M (Ba2 ) = 0, 02 3 = 0,12M

Từ phản ứng của phần II nCl- = nAgCl =

143,5 = 0,04 mol CM (Cl - ) = 2CM (Ba2 ) = 0,24M

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có: m

Na+ + m

Ba2+ + m

Cl- + m

NO = 6,71 gam

hay 23n

Na + + 62n

NO = 6,71 - 0,04 35,5 - 0,02 137 = 2,55 gam

Mặt khác, bảo toàn điện tích cho dung dịch, ta có: n

Na+ + 2n

Ba2+ = n

Cl- + n NO hay n

Na+ - n

NO = 0,04 - 2 0,02 = 0

Kết hợp 2 phương trình trên, ta có: n

Na + = n

NO

= 0,03 mol C

M (Na + ) = C

M (NO ) = 1,5C

M (Ba 2 ) = 0,18M

3 Đáp số: CaCl – 2M và AlCl – 1M

Gọi số mol Ca2+ và Al3+ trong 100 ml dung dịch X là a và b

Bảo toàn điện tích cho dung dịch X, ta có: n( ) = n( ) hay 2a + 3b =

100

Mặt khác, bảo toàn khối lượng cho dung dịch X, ta có: 40a + 27b = 35,55 -

35,5

0,07 = 0,7 mol

0,7 = 10,7 mol

Giải hệ phương trình trên, ta dễ dàng có a = 0,2 mol và b = 0,1 mol

Do đó, nồng độ các muối trong X tương ứng là CaCl2 – 2M và AlCl3 – 1M

3

3 3

5,74

3 10

Trang 9

II BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

HƯỚNG DẪN GIẢI

6 K+ và CO2 không thể cùng tồn tại trong 1 dung dịch mỗi dung dịch phải chứa ít nhất 1 trong 2 ion

này loại C Xét đáp án A và D, ta đều thấy có Mg2+, SO2 và Cl-, bảo toàn điện tích A và D đều bị loại đáp án đúng là B

10.

Gọi n là điện tích của ion kim loại M; x là số mol của Mn+

Áp dụng ĐLBTĐT, ta có:0,1.2 + xn =0,05 + 0,15 + 0,1 → xn = 0,1

Mặt khác: mmuối

mCa

H

o cm a i v n – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 Trang | 6

-3 3

4 3

Trang 10

0,1.40 (M 0,1) 0,05.62 80.0,15 0,1.61

29,1

M

Trong số các đáp án đã cho thì K+ là đáp án phù hợp và CK 0,10,1 1(M)

→ Chọn đáp án D

0,1*2 + 0,2*3 = x*1 + y*2 → x + 2y = 0,8 (1)

0,1*56 + 0,2*27 + x*35,5 + y*96 = 46,9

→ 35,5x + 96y = 35,9 (2)

Fe3+ : x mol;Cu2+ : 0,09;SO42-: ( x + 0,045) mol

: 3x + 2.0,09 = 2(x + 0,045) x = 0,09

26 Khi phản ứng kết thúc, trong dung dịch chỉ còn ion K+ và 0,1 mol Cl-và 0,2 mol NO3 Áp dụng định luật bảo toàn điện tích, ta có: nK

2 CO 3 = 1n

28 Áp dụng định luật bảo toàn điện tích, ta dễ dàng có: b = 0,2 + 0,3 - 0,2 = 0,15 mol

Sơ đồ hóa các phản ứng xảy ra trong bài:

Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn và kết tủa cực đại, trong dung dịch chỉ còn ion Na+ và OH- dư Áp dụng bảo toàn điện tích, ta có: nOH d nNa = 0,2 mol

n

OH = 0,2 + 0,2 + 0,03 = 0,7 mol x = 0,35 mol/lit

30 (

O2 ↔ 2 Cl

-: nCl- = nH+ = 2nH2 = 1,792/ 22,4 = 0,08 (mol)

Suy ra: nO (trong oxit) = 0,04 (mol)

Suy ra: : m - moxi= 2,84 - 0,08.16 = 1,56 gam

= 2.1,56 = 3,12 gam

án D

31 Theo ĐLBTĐT các ion SO4 , CO3 phản ứng với Ba2+ và Pb2+ theo tỉ lệ mol 1:1 Điện tích các ion trên bằng nhau về giá trị tuyệt đối Nên ta có:

n(SO2 CO2 ) n(Ba2 Pb2 )

↔ 0,1( 0,1 + 0,2)=0,1( x + 0,05)

x C

Khối lượng chung của các kết tủa ( BaSO4 +PbSO4 + BaCO3 + PbCO3) là:

B

m

2

3

n

Trang 11

=0,1 0,1 96 + 0,1 0,2 60 + 0,25 0,1 137 + 0,05 0,1 207 =6,62 (g)

35 Áp dụng định luật bảo toàn điện tích (tổng điện tích dương = tổng điện tích âm), ta có:

0,12*3 + 4a = 0,24*2 + 2a a = 0,06 mol

36 Dùng Cu để khử Ag+ nên bảo toàn điện tích hoặc bảo toàn e, ta có kết quả là D

37 nCO = 0,2 mol (nhẩm), nOH- = 0,25 mol (nhẩm: (1+2*2)/2 = 2,5 0,25) 0,05 mol CO 2- và 0,15 mol HCO3- (nhẩm – bảo toàn C + bảo toàn điện tích âm) 0,05 mol Ba2+ bị kết tủa 9,85g (nhẩm)

H

o cm a i v n – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 Trang 7 -Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Phương pháp bảo toàn điện tích

38 nFeO = nFe2O3 xem hỗn hợp đã cho là 0,01 mol Fe3O4 (M = 232 đã quen thuộc) đáp án C (tỷ lệ

Fe3O4 : HCl = 1:8 cũng rất quen thuộc, hoặc nhẩm nhanh: Fe3O4: 0,4mol O2- 0,8 mol H+)

Định dạng
Số trang	12
Dung lượng	4,26 MB