Biện pháp kỹ thuật an toàn hóa chất và vệ sinh lao động trong trường THPT

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIÁ TRỊ TRUNG BÌNH ĐỂ GIẢI QUYẾT BÀI TOÁNĐA AXIT TÁC DUNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM.. NGUYỄN TIẾN DŨNG Trường THPT Nga Sơn, huyện Nga Sơn, tỉnh Thanh Hóa Số điện thoại liên

Trang 1

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIÁ TRỊ TRUNG BÌNH ĐỂ GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN

ĐA AXIT TÁC DUNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM.

NGUYỄN TIẾN DŨNG Trường THPT Nga Sơn, huyện Nga Sơn, tỉnh Thanh Hóa

Số điện thoại liên lạc: 0941.228.789

Trong quá trình giảng dạy, khi dạy dạng toán đa axit tác dụng với dung dịch kiềm (H3PO4 + NaOH) hoặc oxitaxit tác dụng với dung dịch kiềm ta phải biện luận nhiều trường hợp

Ví dụ 1: Cho dung dịch H3PO4 vào dung dịch NaOH Tính khối lượng muối tạo thành? PTHH:

H3PO4 + NaOH  NaH2PO4 + H2O (1)

H3PO4 + 2NaOH  Na2HPO4 + 2H2O (2)

H3PO4 + 3NaOH  Na3PO4 + 3H2O (3)

Đặt T=

4

3PO H

NaOH n

n

Phụ thuộc giá gị của T để tính khối lượng muối tạo thành Phải thực hiện như sau:

T  1  Tạo muối: NaH2PO4 có thể H3PO4 dư

1 T  2 Tạo muối: NaH2PO4 và Na2HPO4

T 2  Tạo muối: Na2HPO4

2 T  3  Tạo muối: Na2HPO4 và Na3PO4

T3  Tạo muối: Na3PO4 có thể NaOH dư

Ví dụ 2: Cho khí CO2 vào dung dịch NaOH Tính khối lượng muối tạo thành?

PTHH:

CO2 + NaOH  NaHCO3 (1)

CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O (2)

Đặt T=

2

CO

NaOH

n

Phụ thuộc giá gị của T để tính khối lượng muối tạo thành Phải thực hiện như sau:

T  1  Tạo muối: NaHCO3 có thể CO2 dư

1 T  2 Tạo muối: NaHCO3 và Na2CO3

T 2 Tạo muối: Na2CO3 có thể NaOH dư

Sau đây tôi sẽ đưa ra phương pháp để giải quyết nhanh các dạng toán trên bằng

“phương pháp giá trị trung bình” như sau:

I DẠNG TOÁN ĐA AXIT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM:

Ví dụ: Giải quyết bài toán cho axit H 3 PO 4 vào dung dịch NaOH.

Đặt x là số nguyên tử Na tham gia thay thế bởi các nguyên tử H trong H3PO4, ta có: PTHH: H3PO4 + xNaOHNaxH3-xPO4 + xH2O

+ Dựa vào số mol NaOH và số mol H3PO4 để tim ra x:

+x 1  Tạo muối: NaH2PO4 và H3PO4 dư  mmuối =n NaOH.120

+1 x  3  Tính khối lượng muối như sau:

mmuối = naxit.(22x +98) hoặc mmuối =

x

nNaOH

(22x +98) +x 3  Tạo muối: Na3PO4 và NaOH dư  mmuối =nH3PO4.174

BÀI TẬP MINH HỌA

Trang 2

Bài tập 1: Cho 100 ml dung dịch H3PO4 1M vào 80 ml dung dịch NaOH 1M Tính khối lượng muối thu được

Hướng dẫn: Ta có: n 0,1.1 0,1mol

4

3 PO

H   , nNaOH  0 , 08 1  0 , 08 mol

PTHH:

H3PO4 + xNaOHNaxH3-xPO4 + xH2O





1 , 0

08 , 0

x Tạo muối: NaH2PO4 và H3PO4 dư

 mmuối =n NaOH.120 = 0,08.120 = 9,6 gam

Bài tập 2: Cho 100 ml dung dịch H3PO4 1M vào 150 ml dung dịch NaOH 1M Tính khối l-ượng muối thu được

Hướng dẫn: Ta có: nH 3 PO 4 0,1.10,1mol, nNaOH  0 , 15 1  0 , 15 mol

PTHH:





1 , 0

15 , 0

x mmuối = naxit.(22x +98) = 0,1.(22.1,5 + 98) = 13,1 gam

Hướng dẫn: (Tương tự bài tập 2)

Ta có: n 0,1.1 0,1mol

4

3 PO

H   , nNaOH  0 , 25 1  0 , 25 mol

PTHH:





1 , 0

25 , 0

x mmuối = naxit.(22x +98) = 0,1.(22.2,5 + 98) = 15,3 gam

4

3 PO

H   , nNaOH  0 , 35 1  0 , 35 mol

PTHH:





1 , 0

35 , 0

x Tạo muối: Na3PO4 và NaOH dư

 mmuối =nH3PO4.174 = 0,1.174 = 17,4 gam

Bài tập 5 Cho 160 ml dung dịch H3PO4 1M vào V ml dung dịch NaOH 1M Cô cạn dung dịch thu được 18 gam muối Tính V

4

3 PO

PTHH:

0,16 0,16

1 66 , 0 x 5 , 112 16 , 0

18 98 x

PTHH: H3PO4 + NaOH  NaH2PO4 + H2O

ml 150 lít 15 , 0 1

15 , 0 V

n mol 15 , 0 120

18

Bài tập 6 Cho 100 ml dung dịch H3PO4 1M vào V ml dung dịch NaOH 1M Cô cạn dung dịch thu được 13,1 gam muối Tính V

4

3 PO

PTHH:

0,1 0,1

Trang 3

ml 150 lít 15 , 0 1

5 , 1 1 , 0 1

x 1 , 0 V

5 , 1 x 131 1 , 0

1 , 13 98 x



Bài tập 7 Cho 100 ml dung dịch H3PO4 1M vào V ml dung dịch NaOH 1M Cô cạn dung dịch thu được 15,3 gam muối Tính V

4

3 PO

PTHH:

0,1 0,1

ml 250 lít 25 , 0 1

5 , 2 1 , 0 1

x 1 , 0 V

5 , 2 x 153 1 , 0

3 , 15 98 x



Bài tập 8 Cho 100 ml dung dịch H3PO4 1M vào V ml dung dịch NaOH 1M Cô cạn dung dịch thu được 21,4 gam chất rắn khan Tính V

Hướng dẫn: Ta có: nH3PO4 0,1.10,1mol

Giả sử chất rắn khan là muối tạo thành

PTHH:

0,1 0,1

3 273 , 5 x 214 1 , 0

4 , 21 98 x

PTHH: H3PO4 + 3NaOH  Na3PO4 + 3H2O

Đặt n NaOHdư = a (a>0), ta có: a.40 + 0,1.174 = 21,4  a = 0,1 mol

1

1 , 0 3 1 , 0

II DẠNG TOÁN OXITAXIT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM.

Ví dụ: Giải quyết bài tập CO 2 tác dụng với dung dịch NaOH.

Đặt x là số nguyên tử Na tham gia thay thế bởi các nguyên tử H trong H2CO3, ta có: PTHH: CO2 + xNaOHNaxH2-xCO3 + (x-1)H2O

+ Dựa vào số mol CO2 và số mol NaOH để tim ra x:

+x 1  Tạo muối: NaHCO3 và CO2 dư  mmuối =n NaOH.84

+1  x  2  Tính khối lượng muối như sau:

mmuối =nCO 2.(22x +62) hoặc mmuối =

x

nNaOH

(22x +62) +x  2 Tạo muối: Na2CO3 và NaOH dư  mmuối =nCO 2.106

BÀI TẬP MINH HỌA

Câu 1: Hấp thụ hoàn toàn 6,72 lít khí CO2(đktc) vào 250ml dung dịch NaOH 1M Tính khối lượng muối thu được

Hướng dẫn: Ta có: 0 , 3 mol

4 , 22

72 , 6

PTHH:

CO2 + xNaOHNaxH2-xCO3 + (x-1)H2O







3 , 0

25 , 0

x Tạo muối: NaHCO3 và CO2 dư

 mmuối =n NaOH.84 = 0,25.84 = 21 gam

Câu 2: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2(đktc) vào 250ml dung dịch NaOH 1M Tính khối lượng muối thu được

Trang 4

4 , 22

48 , 4

PTHH:

2 x 1 25 , 1 2 , 0

25 , 0

 mmuối =nCO 2.(22x+62) = 0,2.(22.1,25+62) = 17,9 gam

Câu 3: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2(đktc) vào 500ml dung dịch NaOH thu được 17,9 gam muối Tính nồng độ mol/l của dung dịch NaOH

4 , 22

48 , 4

PTHH:

0,2 0,2 (mol)

2 x 1 25 , 1 x 5 , 89 2 , 0

9 , 17 62 x

nNaOH  0 , 2 x  0 , 2 1 , 25  0 , 25 mol  0 , 5 M

5 , 0

25 , 0

Câu 4: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2(đktc) vào 400ml dung dịch NaOH, cô cạn dung dịch thu được 14,6 gam chất rắn khan Tính nồng độ mol/l của dung dịch NaOH

4 , 22

24 , 2

PTHH:

0,1 0,1 (mol)

2 x 82 , 3 x 146 1 , 0

6 , 14 62 x

PTHH: CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O

Đặt n NaOHdư = a (a>0), ta có: a.40 + 0,1.106 = 14,6  a = 0,05 mol

4 , 0

05 , 0 2 1 , 0

Câu 5: Hấp thụ hoàn toàn Vlít CO2 (đktc) vào bình chứa 200 ml dung dịch chứa NaOH 1M

và Na2CO3 0,5M Sau phản ứng, kết tinh dung dịch (chỉ làm bay hơi nước), thu được 30,5 gam chất rắn khan Tính V?

Hướng dẫn: Ta có: nNaOH  0 , 2 1  0 , 2 mol; n 0,2.0,5 0,1mol

3

2 CO

Khối lượng muối tạo ra từ CO2 là: 30,5 – 0,1.106 = 19,9 gam

PTHH:

0,2

x

2 , 0

(mol)

1 x 8 , 0 x x , 99 2 , 0

x 9 , 19 62 x

Vì lượng CO2 cần thiết để tạo lượng muối trên

 0 , 25 mol V 0 , 25 22 , 4 5 , 6 lít

8 , 0

2 , 0 x

2 , 0

Câu 6 Cho m gam hỗn hợp A có Mg, MgCO3 tan hết ở dung dịch HCl dư, được 22,4 lít hỗn hợp H2 và CO2 (đktc) Hấp thụ toàn bộ CO2 vào 500 ml NaOH 2M Cô cạn dung dịch sau phản ứng, được 50,4 gam chất rắn khan Tìm m?

Hướng dẫn: Ta có: nNaOH  0 , 5 2  1 mol

PTHH:

Trang 5

1

x

1

(mol)

NaOH 2

x 1831 , 2 x x 4 , 50 1

x 4 , 50 62 x

Đặt nCO2 pư = a (a>0), ta có: (1-2a).40 + a.106 = 50,4  a = 0,4 mol

 0 , 4 0 , 6 mol

4 , 22

PTHH: Mg + 2HCl  MgCl2 + H2

0,6 0,6

MgCO3 + 2HCl  MgCl2 + CO2 + H2O

 m = 0,6.24 + 0,4.84 = 48 gam

Câu 7: Cho V lít khí CO2(đktc) sục vào 400 ml dd KOH 1M ta thu được 33,8 g muối Giá trị của V là:

A 2,24 lít B 3,36 lít C 4,48 lít D 6,72 lít

Hướng dẫn: Ta có: nKOH  0 , 4 1  0 , 4 mol

PTHH:

CO2 + xKOHKxH2-xCO3 + (x-1)H2O

0,4

x

4 , 0

(mol)

2 x 1 333 , 1 x x , 84 4 , 0

x 8 , 33 62 x

 0 , 3 mol V 0 , 3 22 , 4 6 , 72 lít

333 , 1

4 , 0 x

4 , 0

Câu 8

Sục 1,12 lít khí CO2(đktc) vào 2 lít dd chứa đồng thời NaOH 0,01M và Ba(OH)20,01M ta sẽ thu được một kết tủa trắng có khối lượng là:

Hướng dẫn: Ta có: 0 , 05 mol

4 , 22

12 , 1

mol 02 , 0 2 01 , 0 n

; mol 02 , 0 2 01 , 0 n

2

) OH ( Ba

 nOH 0,020,02.20,06mol

PTHH:

CO2 + xOH-  H2-xCO3x- + (x-1)H2O

0,05 0,06 (mol)

2 x 1 2 , 1 x 05 , 0

06 , 0

 Dung dịch chứa các anion: HCO3-, CO3

2-Đặt n a n 0,05 a(a 0)

3

CO        , ta có: 2a + 0,05-a = 0,05.1,2  a = 0,01 mol

Ba2+ + CO32-  BaCO3

0,02 0,01  m  0 , 01 197  1 , 97 gam Đáp án đúng: B

Câu 9 Sục 2,24lít CO2(đktc) vào 400ml dung dịch A chứa NaOH 1M và Ca(OH)2 0,01M thu được kết tủa có khối lượng là:

A 10g B 0,4g C 4g D 12,6g

4 , 22

24 , 2

mol 004 , 0 01 , 0 4 , 0 n

; mol 4 , 0 1 4 , 0

 nOH 0,40,004.20,408mol

Trang 6

PTHH:

CO2 + xOH-  H2-xCO3x- + (x-1)H2O

0,1 0,408 (mol)

2 x 08 , 4 x 1 , 0

408 , 0

Ca2+ + CO32-  CaCO3

0,004 0,1  m  0 , 004 100  0 , 4 gam Đáp án đúng: B

Câu 10 Cho 5,6 lít CO2(đktc) đi qua 164ml dd NaOH 20%(d=1,22) thu được dd X Cô cạn

dd X thì thu được bao nhiêu gam muối:

40

22 , 1 164 2 , 0 n mol 25 , 0 4 , 22

6 , 5

PTHH:

0,25 1 (mol)

2 x 4 25 , 0

1

 Tạo muối: Na2CO3 và NaOH dư

0,25 0,25  mmuối = 0,25.106 = 26,5 gam  Đáp án: A

Câu 11 (Khối B – 2011): Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K2CO3

0,2M và KOH a mol/lít, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu được 11,82 gam kết tủa Giá trị của a là

4 , 22

24 , 2

3

K 0,1.0,2 0,02mol n n

Ba2+ + CO32-  BaCO3 0,06 0,06  0 , 06 mol

197

82 , 11

 nCO 2  do CO2 tạo ra là: 0,06-0,02 = 0,04 mol.

3

HCO

n do CO2 tạo ra là: 0,1-0,04 = 0,06 mol.

PTHH:

CO2 + xOH-  H2-xCO3x- + (x-1)H2O

 x = 0,04.2 + 0,06.1 = 0,14 mol =n OH  1 , 4 M

1 , 0

14 , 0

Câu 12 (Khối B – 2007): Nung 13,4 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị 2, thu được

6,8 gam chất rắn và khí X Lượng khí X sinh ra cho hấp thụ vào 75 ml dung dịch NaOH 1M, khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là

A 5,8 gam B 6,5 gam C 4,2 gam

D 6,3 gam

44

8 , 6 4 , 13 n

2

CO    , nNaOH  0 , 075 1  0 , 075 mol

PTHH:

0,15 0,075 (mol)

1 x 5 , 0 15 , 0

075 , 0

 mmuối = 0,075.84 = 6,3 gam  Đáp án: D

Trang 7

Câu 13 (CĐ – 2012): Hấp thụ hoàn toàn 0,336 lít khí CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch gồm NaOH 0,1M và KOH 0,1M thu được dung dịch X Cô cạn toàn bộ dung dịch X thu được bao nhiêu gam chất rắn khan?

A 2,44 gam B 2,22 gam C 2,31 gam D 2,58 gam

4 , 22

336 , 0

mol 02 , 0 1 , 0 2 , 0 n

; mol 02 , 0 1 , 0 2 , 0

 nOH 0,020,020,04mol

PTHH:

CO2 + xOH-  H2-xCO3x- + (x-1)H2O

0,015 0,04 (mol)

2 x 67 , 2 x 015 , 0

04 , 0

PTHH: CO2 + 2OH-  CO32- + H2O

0,015 0,04

mchất rắn = 0,02.23 + 0,02.39 + (0,04-0,015.2).17 + 0,015.60 = 2,31 gam  Đáp án: C Câu 14 (Khối A – 2009): Cho 0,448 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,06M và Ba(OH)2 0,12M, thu được m gam kết tủa Giá trị của m là

A.1,182 B 3,940 C 1,970 D 2,364

4 , 22

448 , 0

mol 012 , 0 12 , 0 1 , 0 n

; mol 006 , 0 06 , 0 1 , 0

 nOH 0,0060,012.20,03mol

PTHH:

CO2 + xOH-  H2-xCO3x- + (x-1)H2O

0,02 0,03 (mol)

2 x 1 5 , 1 x 02 , 0

03 , 0

2-Đặt n a n 0,02 a(a 0)

3

CO        , ta có: 2a + 0,02-a = 0,02.1,5  a = 0,01 mol

0,012 0,01 0,01  m  0 , 01 197  1 , 97 gam Đáp án đúng: C

Câu 15 (CĐ – 2010): Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 125 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, thu được dung dịch X Coi thể tích dung dịch không thay đổi, nồng độ mol của chất tan trong dung dịch X là:

A.0,6M B 0,2M C 0,1M D 0,4M

4 , 22

36 , 3

mol 25 , 0 2 125 , 0 n

mol 125 , 0 1 125 , 0

PTHH:

CO2 + xOH-  H2-xCO3x- + (x-1)H2O

0,15 0,25 (mol)

2 x 1 3

5 x 15 , 0

25 , 0

2-Đặt n a n 0,15 a(a 0)

3

CO        , ta có: 2a + 0,15-a = 0,15

3

5

 a = 0,1 mol

0,125 0,1 0,1  0 , 4 M

125 , 0

1 , 0 15 , 0

CM(Ba(HCO2)2)     Đáp án đúng: D

Câu 16 (Khối A – 2007): Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 (ở đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2

nồng độ a mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa Giá trị của a là

Trang 8

A.0,032 B 0,048 C 0,06 D 0,04.

4 , 22

688 , 2

197

76 , 15

Ba2+ + CO32-  BaCO3 0,08 0,08

 Lượng CO2 tạo HCO3- là: 0,12-0,08 = 0,04 mol

PTHH:

CO2 + xOH-  H2-xCO3x- + (x-1)H2O

 x = 0,08.2 + 0,04.1 = 0,2 mol=n OH  0 , 1 mol

2

2 , 0 n

2

) OH (

M 04 , 0 5 2

1 , 0

III BÀI TẬP THAM KHẢO.

Câu 1(ĐH- Khối A – 2008): 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

Câu 2(ĐH- Khối B – 2009): Cho 100 ml dung dịch KOH 1,5M vào 200 ml dung dịch H3PO4

0,5M, thu được dung dịch X Cô cạn dung dịch X, thu được hỗn hợp gồm các chất là

A KH2PO4 và K3PO4 B KH 2 PO 4 và K 2 HPO 4

C KH2PO4 và H3PO4 D K3PO4 và KOH

Câu 3(ĐH- Khối B – 2010): Đốt cháy hoàn toàn m gam FeS2 bằng một lượng O2 vừa đủ, thu được khí X Hấp thụ hết X vào 1 lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,15M và KOH 0,1M, thu được dung dịch Y và 21,7 gam kết tủa Cho Y vào dung dịch NaOH, thấy xuất hiện thêm kết tủa Giá trị của m là

A 23,2 B 12,6 C 18,0 D 24,0

Câu 4(ĐH- Khối B – 2011): Hấp thụ hoàn toàn 0,672 lít khí CO2 (đktc) vào 1 lít dung dịch gồm NaOH 0,025M và Ca(OH)2 0,0125M, thu được x gam kết tủa Giá trị của x là

Câu 5(ĐH- Khối B – 2012): Sục 4,48 lít khí CO2(đktc) vào 1 lít dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2

0,12M và NaOH 0,06M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa Giá trị của m là

A 19,70 B 23,64 C 7,88 D 13,79.

Câu 6(ĐH- Khối A – 2013): Hỗn hợp X gồm Na,Ba, Na2O và BaO Hòa tan hoàn toàn 21,9 gam X vào nước, thu được 1,12 lít khí H2(đktc) và dung dịch Y, trong đó có 20,52 gam Ba(OH)2 Hấp thụ hoàn toàn 6,72 lít khí CO2(đktc) vào Y, thu được m gam kết tủa Giá trị của

m là

A 15,76 B 39,40 C 21,92 D 23,64.

Câu 7(ĐH- Khối B – 2013): Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2(đktc) vào 750 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M, thu được m gam kết tủa Giá trị của m là

A 29,55 B 19,70 C 9,85 D 39,40.

Câu 8 Nung 9,28g hỗn hợp A gồm FeCO3 và một oxit sắt trong không khí đến khối lượng không đổi Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8g một oxit sắt duy nhất và khí CO2

Trang 9

Hấp thụ hết lượng khí CO2 vào 300 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M, kết thúc phản ứng thu được 3,94 gam kết tủa Tìm công thức hóa học của oxit sắt (Đáp án: Fe3O4)

Câu 9 Nung 16,8 gam hỗn hợp X gồm MgCO3 và CaCO3 đến khối lượng không đổi, rồi dẫn khí thu được vào 180 ml dung dịch Ba(OH)2 1M thì thu được 33,49 gam kết tủa Xác định thành phần phần trăm khối lượng các chất trong X

(Đáp án: TH 1 : %MgCO 3 = 6,25%, %CaCO 3 = 93,75%); TH 2 : %MgCO 3 = 68,75%, %CaCO 3

= 31,25%).

Câu 10 Cho 28 gam hỗn hợp X gồm CO2 và SO2 (tỉ khối của X so với oxi là 1,75) lội chậm qua 500ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,7M và Ba(OH)2 0,4M được m gam kết tủa Tính giá trị m (Đáp số: m = 41,8 gam)

Định dạng
Số trang	9
Dung lượng	307,5 KB