Phát triển bài toán đồ thị trong giải toán hóa họcCâu 1: Cho từ từ dung dịch BaOH2 đến dư vào dung dịch chứa AlCl3 x mol/l và Al2SO43 y mol/l.. Phản ứng được biểu diễn theo đồ thị sau: N
Trang 1Phát triển bài toán đồ thị trong giải toán hóa học
Câu 1: Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch chứa AlCl3 x (mol/l) và Al2(SO4)3 y (mol/l) Phản ứng được biểu diễn theo đồ thị sau:
Tỉ lệ x : y là
Hướng dẫn giải
Kết tủa max khi Al3+ tạo thành Al(OH)3 max = x + 2y
� OH- khi đó = 3x + 6y � Ba(OH)2 = 1,5x + 3y
* Mà SO42- bđ = 3y � BaSO4 = 3y mol
* Theo đồ thị: 3y + (x + 2y) = 7a (1)
Kết tủa min khi chỉ còn BaSO4 � 3y = 3a (2)
* Từ (1) và (2) �x : y = 2 : 1 � Chọn B.
Câu 2: Cho từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch X chứa H+, Cr3+, Cl- và SO42- Phản ứng được biểu diễn theo đồ thị sau:
Nếu nhúng thanh Zn vào dung dịch X trên, kết thúc phản ứng lấy thanh Zn ra, lau khô cân lại thấy khối lượng giảm m gam so với ban đầu Giá trị m là
Hướng dẫn giải
- Giai đoạn (1):
H+ + OH- �H2O
0,12 � 0,12
Ba2+ +SO42- �BaSO4
Cr3+ +3OH- �Cr(OH)3
0,18 � 0,06
Giai đoạn (2):
Cr(OH)3 + OH- �CrO22- +H2O
0,06 � 0,06
Khi cho Zn vào dung dịch X
Zn + 2H+ � Zn2+ + H2
0,06 �0,12
Zn + 2Cr3+ �Zn2+ +2Cr2+
0,03 �0,06
Số mol kết tủa
7a 3a
3 2 1
Trang 2Nếu cho từ từ 200 ml dung dịch HCl 0,8M và H2SO4 aM vào 200 ml dung dịch X, thu được dung dịch Y và 1,792 lít khí CO2 (đktc) Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào Y, thu được m gam kết tủa Giá trị m là
Hướng dẫn giải
- Khi cho từ từ dung dịch HCl 1M vào 200 ml dung dịch X chứa Na2CO3 (x mol) và NaHCO3 (y mol), theo
đồ thị
�
- Khi cho từ từ 0,16 mol HCl và 0,2a mol H2SO4 vào 0,16 mol Na2CO3 và 0,12 mol NaHCO3 thì thoát ra 0,08 mol CO2
Bảo toàn cacbon: trong dung dịch sau phản ứng có 0,16 + 0,12 – 0,08 = 0,2 mol HCO3-
→ Dung dịch sau phản ứng (Y) gồm: Na+ : 0,44 mol, HCO3- : 0,2 mol ; Cl- : 0,16 mol; SO42- : 0,2a mol Bảo toàn điện tích : 0,44 = 0,2 + 0,16 + 0,2a 2 → a = 0, 2
Khi cho Ba(OH)2 dư vào Y, thu được kết tủa gồm : 0,2 mol BaCO3 và 0,04 mol BaSO4
Câu 4: Cho 27,6 gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, Ba và BaO vào lượng nước dư, thu được a mol khí H2 và dung dịch X Sục khí CO2 đến dư vào X, phản ứng được biểu diễn theo đồ thị sau
Giá trị của a là
Hướng dẫn giải
Thứ tự
(1) Ba(OH)2 + CO2 �BaCO3 + H2O
Tại a xảy ra (1) vừa đủ �nBa(OH)2 = a
Tại 4a xảy ra (2) vừa đủ �nNaOH = 4a - a = 3a
Quy đổi: Na: 3a; Ba: a; O: b �23.3a + 137a + 16b = 27,6
BTe �3a + 2a = 2b + 2a
�a = 0,12 � Chọn D.
Câu 5: Cho từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch X chứa H+, Cr3+, Cl- và SO42- Phản ứng được biểu diễn theo đồ thị sau:
Trang 3Nếu nhúng thanh Zn vào dung dịch X trên, kết thúc phản ứng lấy thanh Zn ra, lau khô cân lại thấy khối lượng giảm m gam so với ban đầu Giá trị m là
Hướng dẫn giải
- Giai đoạn (1):
H+ + OH- �H2O
0,12 � 0,12
Ba2+ +SO42- �BaSO4
Cr3+ +3OH- �Cr(OH)3
0,18 � 0,06
Giai đoạn (2):
Cr(OH)3 + OH- �CrO22- +H2O
0,06 � 0,06
Khi cho Zn vào dung dịch X
Zn + 2H+ � Zn2+ + H2
0,06 �0,12
Zn + 2Cr3+ �Zn2+ +2Cr2+
0,03 �0,06
Câu 5 : Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 1M đến dư vào 200 ml dung dịch chứa H2SO4 và Al2(SO4)3 xM. Phản ứng được biểu diễn theo đồ thị sau:
Biết V2/V1 = 1,2 Giá trị của x là
Đặt nH2SO4 = a
Có nAl2(SO4)3 = 0,2x
Tại V 1 : Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O
a a a
3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 3BaSO4 + 2Al(OH)3 + H2O
0,6x 0,2x 0,6x 0,4x
V1 = 0,6x + a và 0,42 = x + a
Tại V 2 :
Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O
a a a
4Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 3BaSO4 + Ba(AlO2)2 + 4H2O
0,8x 0,2x 0,6x 0,4x
V2 = 0,8x + a
Từ đó suy ra x = 0,3 � Chọn A.
Số mol kết tủa
Thể tích dung dịch Ba(OH)2 (lít)
2
0,42
Trang 4Số mol kết tủa
Số mol CO 2
a
Câu 6: Cho m gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, Ba và BaO vào nước dư thu được a mol khí H2 và dung
dịch X Sục khí CO2 đến dư vào dung dịch X, phản ứng được biểu diễn theo đồ thị sau:
Giá trị của m là
Hướng dẫn giải
x mol
y mol
z mol
Na
Ba
O
�
�
�
�
�
2
H O
Từ đồ thị ta có:
Từ (2); (3) và (4) � a = 0,06 (mol)
Vậy
�
�
�
�
�
� m = 22,98 (gam)
Câu 7: Cho dung dịch Ba(OH)2 1M đến dư vào 200 ml dung dịch gồm H2SO4 xM; Fe2(SO4)3 xM và
Al2(SO4)3 yM Phản ứng được biểu diễn theo đồ thị sau:
Giá trị của x và y lần lượt là
A 0,2 và 0,9 B 0,3 và 0,9 C 0,2 và 0,8 D 0,3 và 0,8.
Hướng dẫn giải
H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2H2O
0,2x 0,2x 0,2x
Fe2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 3BaSO4 + 2Fe(OH)3
0,2x 0,6x 0,6x 0,4x
Al2(SO4)3 + 4Ba(OH)2 3BaSO4 + Ba(AlO2)2 + 4H2O
0,2y 0,8y 0,6y
Theo bài ta có: 0,8x + 0,8y = 0,88 và 1,2x + 0,6y = 0,78 x = 0,2 ; y = 0,9 � Chọn A.
Câu 8: Hòa tan hết hỗn hợp gồm Fe3O4 và Al2O3 (tỉ lệ mol 1 : 1) trong dung dịch chứa x mol HCl
loãng, thu được dung dịch X Cho dung dịch NaOH dư vào X, phản ứng được biểu diễn theo đồ thị sau:
Thể tích dung dịch Ba(OH)2 (lít)
Số mol kết tủa
0,78
0,88
Trang 5Giá trị của x là
Hướng dẫn giải
- Ta có 0,24 = 3nFe3O4 nFe3O4 = 0,08 = nAl2O3
- Khi nNaOH = 1,4 thì dung dịch có Na+: ,14 ; AlO2-: 0,16 và Cl-: BTĐT 1,24 (B)
Câu 9: Cho 21,28 gam hỗn hợp gồm Cr2O3 và FeSO4 vào dung dịch chứa a mol H2SO4 loãng (dùng
thị sau:
Hướng dẫn giải
Giá trị của a là:
*) Đặt số mol Cr2O3: x và FeSO4: y Dung dịch X có Cr2(SO4)3: x ; FeSO4: y ; H2SO4 dư: z
- Từ khối lượng hỗn hợp x + y = 0,14
- Từ mol kết tủa y + (3x + y + z) = 0,4
- Từ mol OH- 8x + 2y + 2z = 0,38.2
x = 0,06 ; y = 0,08 ; z = 0,06 a = 3x + z = 0,24 � Chọn A.
0,40
Số mol kết tủa
Số mol Ba(OH)2 0,38
0,00