Chuyên đề: Toan ve dung dich

b, Dung dịch bão hoà - Dung dịch chưa bão hoà - ở nhiệt độ xác định , chất tan không còn có thể tan thêm được nữa trong dung dịch của nó ta nói dung dịch đã được bão hoà.. Ngược lai ta

Chủ đề 12: DUNG DỊCH I- Dung dịch- nồng độ dung dịch

1- Dung dịch :

a,Định nghĩa : Dung dịch là một hỗn hợp đồng nhất gồm chất tan và dung môi

+ Chất tan : là chất có thể tan trong một chất khác

b, Dung dịch bão hoà - Dung dịch chưa bão hoà

- ở nhiệt độ xác định , chất tan không còn có thể tan thêm được nữa trong dung dịch của nó ta nói dung dịch đã được bão hoà Ngược lai ta nói dung dịch chưa bão hoà

2- Độ tan: S ( gam )

Độ tan của một chất trong nước ở nhiệt độ xác định là số gam chất đó có thể tan hết trong 100

g nước để tạo thành dung dịch bão hoà

Ví dụ : ở 200C : S NaCl = 35,9 (g) ; S CuSO4 = 1,5 (g)

Hiểu : - trong 100 g nước hòa tan tối đa 35,9 g NaCl, tạo thành 135,9 g dung dịch

* Công thức toán:

ct

H O2

m

m

= × ( gam/ 100g H2O)

C%

100 C%

− ( C% là nồng độ % của dung dịch bão hòa) S

100 S

+ ( C% là nồng độ % của dung dịch bão hòa)

Bài tập 1 :

ở 20 0C hoà tan 80 g muối kalinitrat vào 190 g nước thì được một dung dịch bão hoà Tìm

độ tan của kalinitrat ?

Giải

Cách 1 : Cứ 190 g nước hoà tan tối đa 80g KNO3

Vậy 100g x g

⇒ x =

190

80

100 = 42,1 (g) (g)

Cách 2 : Gọi S là độ tan của KNO3

áp dụng công thức : S =

dungmoi

chat

m

m tan

100

S =

190

80

100 = 42,1 (g)

Bài tập 2 : Có bao nhiêu gam muối ăn trong 1 kg dung dịch bão hoà ở 200C biết rằng độ tan của muối ăn ở nhiệt độ này là 35,9g

Giải

Cách 1 : Giọi S là độ tan của NaCl

Theo bài ra ta có : S = 35,9 (g)

Ta thấy :

Trong 100 35,9 = 135,9 ( g ) dung dịch có 35,9 (g) NaCl

Vậy trong 100 (g) x (g)

→mNaCl = x =

9 , 135

9 , 35

1000 = 264,16 (g) Cách 2 : áp dụng công thức :

md dbaohoa

mchattn

s

+

100 ; 1000

mNaCl

=100 35,9

9 , 35 +

→ mNaCl = 100 35,9

1000 9 , 35 + = 264,16 (g)

II Tốn về độ tan

1) Bài tốn xác định lượng kết tinh.

a) Làm lạnh dung dịch:

* Khi làm lạnh một dung dịch bão hịa chất tan rắn thì độ tan thường giảm xuống, vì vậy cĩ một phần chất rắn khơng tan bị tách ra ( gọi là phần kết tinh):

+ Nếu chất kết tinh khơng ngậm nước thì lương nước trong hai dung dịch bão hịa bằng nhau

mH2O ( dd sau) = mH2O ( dd bđ)

+ Nếu chất rắn kết tinh cĩ ngậm nước thì lượng nước trong dung dịch sau ít hơn trong dung dịch ban đầu: m H O2 ( sau) m H O2 ( H O

2

dd = dd bđ) - m (KT)

• Các bước giải tốn:

chất kết tinh khơng ngậm nước

B 1 : Xác định m ct và m H O2 cĩ trong ddbh ở t0 cao

B 2 : Xác định m ct cĩ trong ddbh ở t0 thấp ( lượng nước khơng đổi)

S

100

B 3 : Xác định lượng chất kết tinh:

KT

m = m (nh iệ t độ cao ) m ( − nhiệ t độ thấ p )

b) Đun nĩng dung dịch:

* Khi đun nĩng một dung dịch bão hịa chất tan rắn thì chất tan tan rất nhanh.Cĩ thể cho thêm nước hoặc cho thêm chất tan vào dung dịch

* Các bước giải tốn:

B 1 : Xác định m ct và m H O2 cĩ trong ddbh ở t0 thấp

B 2 : Gọi a là khối lượng chất tan cần thêm vào

B 3 : Tìm a dựa vào cơng thức tính độ tan của dung dịch bão hịa ở nhiệt độ cao Giải PT tìm a.

* BT vận dụng:

1) Làm lạnh 600g ddbh NaCl từ 900C → 100C thì cĩ bao nhiêu gam tinh thể NaCl tách ra Biết

độ tan của NaCl ở 900C và 100C lần lượt là : 50gam ; 35 gam

Hướng dẫn :

* Ở 900C cĩ T = 50 gam nên ta cĩ : 100gam H2O + 50g NaCl → 150g ddbh

⇒ NaCl

600 50

150

×

= = ⇒ m H O2 ( dung mô i ) = 600 200 − = 400g( khơng đổi)

* Ở 100C cĩ T = 35 g nên ta cĩ : 100 gam H2O hồ tan được 35 g NaCl

⇒ NaCl

400 35

100

×

Khối lượng NaCl kết tinh : 200 – 140 = 60 gam

2) Có 600 gam dung dịch KClO3 bão hoà ( 200C) nồng độ 6,5% cho bay bớt hơi nước sau đó lại giữ hỗn hợp ở 200C ta được một hỗn hợp có khối lượng chung là 413gam

a) Tính khối lượng chất rắn kết tinh

b) Tính khối lượng nước và khối lượng KClO3 trong dung dịch còn lại

Hướng dẫn : làm bay hơi bớt nước một dung dịch bão hoà và đưa về nhiệt độ ban đầu thì luôn có xuất hiện chất rắn kết tinh

Đặt khối lượng rắn KT là : x(g) , gọi lượng dung dịch sau khi bay hơi là : y(g)

⇒ hệ pt :

x y 413 6,5y

100

+ =





 giải hệ phương trình tìm được x= 13 và y =400

3) Ở 12 0C có 1335 g dung dich CuSO4 bh Đung nóng dung dịch đến 900C .? Phải thêm vào dung dịch bao nhiêu g CuSO4 để được dung dịch bão hòa ở nhiệt độ này

Biết SCuSO4ở 12 0C và 900C lần lượt là 33,5 và 80

Hướng dẫn :

- Tìm khối lượng chất ta và khối lượng nước ở 12 0C

mCuSO4= 335(g); mH2O = 1000g

- Goi a là khối lượng CuSO4 cần thêm vào

+ Áp dụng CT tính độ tan:

80= 335 a133+,5

-> a= 465 g

* Bài tập tương tự:

1) Độ tan của CuSO4 ở 850C và 120C lần lượt là 87,7g và 35,5g Khi làm lạnh 1887 gam dung dịch bão hoà CuSO4 từ 800C → 120C thì có bao nhiêu gam tinh thể CuSO4.tách ra khỏi dung dịch

2) Có 540 g ddbh AgNO3 ở 100C, đun nóng dd đến 600C thì phải thêm bao nhiêu gam AgNO3 để đạt bảo hoà Biết độ tan AgNO3 ở 100C và 600C lần lượt là 170g và 525gam

§S: m= 710(g)

3) ở 10 0 C dung dịch AgNO 3 có nồng độ là 62,96 % Tính khối lượng AgNO 3 tách ra khi làm lạnh 2500 g dung dịch AgNO 3 bh từ 60 0 C xuống 10 0 C Biết độ tan của AgNO 3 ở 60 0 C là 525.

4) Cho biết nồng độ dd bão hòa KAl(SO4)2 ở 200C là 5,56%

a) Tính độ tan của KAl(SO4)2 ở 200C

5)BT4/ 96(H-K) Ở 120C có 1335gam dung dịch bão hoà CuSO4 Đun nóng dung dịch lên đến

900C Hỏi phải thêm vào dung dịch bao nhiêu gam CuSO4 nữa để được dung dịch bão hoà ở nhiệt độ này Biết độ tan CuSO4 ở 120C và 900C lần lượt là 33,5g và 80g

(ĐS: 465gam CuSO 4 )

III- Nồng độ dung dịch

1) Định nghĩa:

a- Nồng độ dung dịch :

-Nồng độ dung dịch là lượng chất tan có trong một lượng xác định dung dịch

b, Nồng độ phần trăm ( C% )

- Nồng độ % của một dung dịch là số gam chất tan có trong 100 g dung dịch

C % = md d

mct

. 100%

( mdd(g) = mct + mH 2 O )

+ mct = n M ( M: khối lượng mol phân tử )

+ mdd = V D ( D: khối lượng riêng )

+ mddsau phản ứng = Tổng khối lượng các chất tham gia - m↓- m↑

( khối lượng chất kết tủa hoặc chất dễ bay hơi )

c- Nồng độ mol ( C M ): C M = n/V ( mol/l) hoặc (M)

2- Bài tập áp dụng:

a Dạng toán pha loãng hay cô đặc :

Cần chú ý :

Pha loãng : nồng độ dung dịch giảm

Cô đặc : nồng độ dung dịch tăng

Dù pha loãng hay cô đặc Số mol hay khối lượng chất tan có trong dung dịch đầu và cuối không thay đổi nên :

mdd1 C 1 % = m dd2 C 2 %

V1 C M1 = V 2 CM 2

Bài tập 1 :

Có sẵn 60 g dung dịch NaOH 20% Tính nồng độ % dung dịch có được khi :

a, Pha thêm 40 g H2O

b, Cô đặc cho đến khi dung dịch còn khối lượng 50g

*Hướng dẫn

a, dd1 NaOH + H2O → dd2 NaOH

C1% =20 C2% ?

mdd1 = 60 g m dd2 = 60 + 40 = 100 g

Khi pha loãng khối lượng chất tan không đổi nên :

mdd1 C1% = mdd2 C2%

→ C2% = 100

60 20

= 12 %

Bài tập 2:

Tính thể tích nước thêm vào 500 ml dung dịch H2SO4 1,25 M để tạo thành dung dịch H2SO4

0,5M ( giả sử sự hoà tan không làm thay đổi thể tích dung dịch )

*Hướng dẫn

Cách 1 :

Số mol chất tan trong hai dung dịch không đổi nên :

CM 1 Vdd 1 = CM 2 Vdd 2

→Vdd2 = 2

1 1

CM

d Vd CM

= 0,5

25 , 1 5 , 0

= 1,25 ( l )

Vì : Vdd 2 = Vdd 1 + VH 2 O

Nên : VH 2 O = Vdd 2 -Vdd 1

= 1,25 - 0,5 = 0,75 ( l )

Cách 2 :

Gọi x (l) là thể tícg nước phải thêm

Thể tích dung dịch mới = vdd 1 + v H 2 O

= 0,5 + x = Vdd 2 (*)

Số mol H2 O trong dung dịch CM1 = n H 2 SO 4

Vdd 1

→nH 2 SO 4 = CM 1 Vdd 1 = 0,5 1,25 = 0,625 mol

CM 2 = n H 2 SO 4

Vdd 2

→ Vdd 2 = nH 2 SO 4

CM 2

= 0,5

625 ,

0

= 1,25 l

Từ (*) : VH 2 O = Vdd 2 -Vdd 1

= 1,25 0 - 0,5 = 0,75 l

Vậy thể tích nước phải thêm là : 0,75 l

Bài tập vận dụng :

1.Hoà tan 155 g Natriôxit vào 145 g nước để tạo dung dịch có tính kiềm Tính nồng độ % dung dịch thu được

ĐS : C%(NaOH) = 66,66%

2 Thả một mẩu kim loại Na có khối lượng 60 g vào 143 ml nước Quan sát ta thấy có một chất khí bay ra , chất khí này cháy được trong không khí với ngọn lửa màu xanh nhạt Còn lại dung dịch trong ống nghiệm hơi đục , có tính kiềm Tính % dung dịch thu được

ĐS : C%(NaOH ) = 29,33%

3 Hoà tan 200g SO3 vào 1 lít dung dịch H2SO4 17% ( có sẵn ) có khối lượng riêng D = 1,12 g/ml

Tính nồng độ % của dung dịch mới tạo thành

Biết rằng : SO3 + H2O → H2SO4

ĐS : C% = 33%

4.Cho thêm nước vào 400 g dung dịch H2SO4 có nồng độ 98% để tạo 5l dung dịch Tính nồng

độ M của dung dịch thu được

ĐS : CM = 0,08 M

C.Dạng toán pha trộn hai hay nhiều dung dịch

* Đặc điểm :

+ mdd (mới ) = tổng mdd ( tham gia ) – mkhí ↑ ( haym↓ )

+ mct (dd mới ) = Z mct (tham gia )

+ Vdd (mới ) khác Z Vdd (tham gia ) nên để tính Vdd (mới ) :

áp dụng công thức :

Vdd (mới) = m dd (mới)

D dd (mới)

Loại toán này có thể giải bằng hai phương pháp đại số và sơ đồ đường chéo

( quy tắc trộn lẫn )

1.Phương pháp đại số :

dd1 + dd2 → dd3

m dd 1 mdd 2 mdd 3 = ?

C1 % C2 % C3 % = ?

Ta có : mdd 3 = mdd 1 + mdd 2

mct(dd 3 ) = mct(dd 1 ) + mct (dd 2 )

= C1% m dd 1 + C2 % m dd 2

100% 100%

→ C%(dd 3) = m ct (dd 3) 100%

mdd 3

2 Phương pháp sơ đồ đường chéo :

- Tiến hành các bước sau :

- Lập sơ đồ đường chéo

+ Lập tỉ lệ m dd 1

mdd 2

+ Tính mdd 3 = Vdd 3 D = mdd 1 + mdd 2

- Giải phương trình có ẩn số liên quan đến bài toán

Bài tập

a Bài tập trừơng hợp sự pha trộn không gây phản ứng hoá học

a, Trường hợp biết : C% CM Tính mdd 1 , m dd 2 và Vdd 1 , Vdd 2

+ , Khi : C1 < C < C2

Ta có : dd1 C1% ( V1,mdd1) C2- C

C

dd2 , C2% (V2.mdd2) C- C1

→ m dd 1 = C2 - C

mdd 2 C - C2

V1 = C2-C

V2 C - C1

+ Khi C2 < C < C1 Ta có :

dd1 C1 % ( V1,mdd1) C - C2

C

dd2 C2% (V2, mdd2) C1 - C

→m dd 1 = C - C2

mdd 2 C1 - C

V1 = C - C2

V2 C1 – C

Bài tập 1 :

Trộn 50 g dung dịch KOH 20% với 30% dung dịch KOH 15% ta được một dung dịch mới

có nồng độ % là bao nhiêu ?

Giải :

Cách 1 : Phương pháp đại số :

áp dụng công thức :

m(dd3) = mdd1 + mdd2

= 50 + 30 = 80 (g)

mct (dd 3) = mct (dd 1 ) + mct (dd 2 )

= C1% m dd 1 + C2% + mdd 2

= 50 20 + 15 30 = 14,5 (g)

100

Vậy C% (dd 3 ) = 1480,5 100 = 18,12%

Cách 2 : Phương Pháp sơ đồ đường chéo :

Ta có sơ đồ : dd1 20%

mdd 1 = 50 C - 15

C

dd2 15% 20 - C

mdd 2 = 30

→ mdd1 = C - 15 = 50 → C = 18,12%

mdd2 20 -C 30

Bài tập 2 :

Có sẵn dung dịch HNO3 40% ( D = 1,25 g / ml ) Và dung dịch HNO3 10% ( D = 1,06 g / ml ) Tính thể tích ( ml ) của mỗi dung dịch để pha thành 2 l dung dịch HNO3 15% ( D

= 1,08 g / ml )

Giải :

a, Phương pháp đại số :

dd1 HNO3 + dd2HNO3→ dd3 HNO3

C1 % = 40 C2 % = 10 C3% = 15

D1 = 1,25 g / ml D2 = 1,06g/ml D3 = 1,08 g /ml

mdd1 ; V1 ? mdd2 ; V2 ? mdd3 , V3 = 2(l )

Ta có : mct ( dd1 ) + mct( dd2 ) = mct (dd3 )

0,4 mdd1 + 0,1 mdd2 = 0,15 mdd3

Mà : mdd3 = V3 D3

= 2000 1,08 = 2160 ( g )

→ 0,4 mdd1 + 0,1 mdd2 = 0,15 2160 = 324 (1)

Và : mdd1 + m dd2 = 2160 (g) ( 2 )

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình :

mdd1 + mdd2 = 2160

 0,1 md1 + 0,1 mdd2 = 324

Giải hệ ta có : mdd1 = 360 (g)

mdd2 = 1800 ( g)

⇒ V1 =

25

,

1

360

= 288 ml

V2 = 18001,06 = 1698 ml

b, Phương pháp đường chéo :

dd1HNO3 40%

(mdd1 ) 15-10=5

15%

V= 2000ml

D= 1,08 g/ml

dd2HNO3.10%

(mdd1) 40 - 15 =20

⇒

2

.

1

.

d

md

d

md

=

25

5

=

5 1

⇒m dd1 = m dd2 →5mdd1= mdd2 mdd1= mdd3/6

1 5

=

6

08 , 1 2000

= 360

mdd1 = 360 g V1 = 288 ml

⇒

mdd2 = 1800 g V2 = 1698 ml

Bài tập vận dụng :

1 Tính khối lượng dung dịch HCl 38% ( D= 1,194 g / ml ) Và dung dịch HCl 8% ( D= 1,039 g / ml ) dùng để pha trộn thành 4 lít dung dịch HCl 20% ( D = 1,100 g / ml ) :

ĐS : mdd1 = 1760 g

mdd2 = 2640 g

2 Cần bao nhiêu gam dung dịch Fe(NO3)2 90 % và bao nhiêu gam nước cất để pha thành 500

g dung dịch Fe(NO3)2 20%

ĐS : mdd1 = 111 g

mdd2 = 389 g

3 Cho 300 ml dung dịch H2SO4 1,5 M trộn với 200ml dung dịch H2SO4 2 M Tính nồng độ mol / l của dung dịch thu được Giả sử sự pha trộn không làm thay đổi thể tích dung dịch

ĐS : CM =1,7 m

4 Cho trước 2l dung dịch NaOH 20% ( d= 1,25 g / ml ) và NaOH 10 % ( d= 1,06 g /ml ) cần lấy bao nhiêu ml mỗi dung dịch để pha thành 500 ml dung dich NaOH 15%

ĐS : V1 (NaOH 20% ) = 216 ml

V2 ( NaOH 10% )= 254,7 ml

chất tan)

Cách làm : dùng phương pháp đường chéo :

dd1 D1

V1 D3 - D2

D3

dd2D2

V2 D1 - D3

Khi đó ta có : V11 = D D31−−D D32

Bài tập 1 :

Cần bao nhiêu ml dung dịch H2SO4 ( D= 1,64g / ml ) với bao nhiêu ml dung dịch (D=1,28 g/ml ) để được 600 ml dung dịch H2SO4 ( D=1,40 g /ml )

Giải

áp dụng phương pháp đường chéo :

dd1H2 SO4 D= 1,64

V3 1,40 -1,28 = 0,12

1,40

dd2H2 SO4 D= 1,28 1,64 - 1,40 = 0,24

2

1

V

V

= 00,,1224 =

2 1

⇒

1

1

V

=

2

2

V

=

2 1

2 1 +

+V V

=

3

3

V

=

3

600

= 200 → V1 = 200 ml

→ V2= V3 - V1 = 600 - 200 = 400 ml

Vậy phải pha 200ml dung dịch H2SO4 ( D= 1,64 g / ml ) với 400ml dung dịch

H2 SO4 ( D = = 1,28 g/ml )

Bài tập 2 :

Cần pha bao nhiêu lít nước cất ( d= 1g/ml ) với dung dịch H2SO4(d=1,84g/ml ) để được 33 lít dung dịch H2SO4 ( d= 1,28 g / ml )

Giải :

áp dụng phương pháp đường chéo :

1,28 1,84 0,28

⇒

2

1

V

V

=

28 , 0

56 , 0

= 2 hay V1 = 2 V2 Mặt khác : V1 + V2 = 33

⇔ 2V2 + V2 = 33

⇒ V1 = 11

V2 = 22

Vậy phải pha 22 l nước 11 l dung dịch H2SO4 ( d = 1,84 g / ml )

1 Cần pha bao nhiêu ml nước cất (D=1g/ml ) với dung dịch NaOH (D=1,20 g/ml ) để được

900 ml dung dịch NaOH ( D = 1,10 g /ml )

ĐS : 450 ml nước cất

450 ml dung dịch NaOH D= 120 g / ml

2 Cần pha bao nhiêu ml dung dịch NaOH ( có D= 1,26 g/ml ) với bao nhiêu ml dung dịch NaOH ( D = 1,26 g/ml ) đ ể đạt được 500 ml dung dịch NaOH có

( D= 1,16 g/ ml ) ĐS : 250ml

3.Cần bao nhiêu ml dung dịch HNO3 ( D1= 1,26g/ml ) trộn lẫn với bao nhiêu ml dung dịch HNO3 ( D= 1,06 g/ml ) để được 2 l dung dịch ( d2 = 1,10 g/ml )Tính thể tích ( ml ) dung dịch của mỗi dung dịch trên

ĐS ; V1 HNO 3 = 100 ml

V2 = 1600ml

C.Bài tập trường hợp sự pha trộn có xảy ra phản ứng hoá học

( Giải dựa vào phương trình hoá học )

+ Chú ý: Khi sự pha chộn có xảy ra phản ứng hoá học , cần xđ xem dung dịch sau phản ứng là dung dịch gì?, chứa nhứng chất nào.

VD:……

+ mdd (mới ) = tổng mdd ( tham gia ) – mkhí ↑ ( haym↓ )

+ mct (dd mới ) = Z mct (tham gia )

+ Vdd (mới ) khác Z Vdd (tham gia ) nên để tính Vdd (mới ) :

áp dụng công thức :

Vdd (mới) = m dd (mới)

D dd (mới)

Bài tập vận dụng :

BT 2/ T116H-K):

đs : VH2= 4,48(l), mddHCl=200(g) mdd= 210,8(g), C% ( FeCl2)= 12,05%

BT 3/ T116H-K):

ĐS : VH2= 6,72(l), C% (Ba(OH)2) = 15,72%

Bài tập 1 :

Tính nồng độ M của dung dịch thu được nếu trộn 400 ml dung dịch NaOH 5% ( D= 1,12 g / ml ) vào 600ml dung dịch axitaxêtic 0, 5 M Giả sử sự pha trộn không làm thay đổi thể tích dung dịch và sơ đồ phản ứng hoá học :

NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O

Giải :

dd1NaOH + dd2CH3COOH → dd3CH3COONa

C% = 5 CM 2 = 0,5 M CM 3 = ?

Vdd1= 400ml Vdd2 = 600ml V = Vdd1 + Vdd2 = 1 l

D= 1,12 g /ml

Tacó : CM(NaOH) = C% MNaOH10D = 5 1040.1,12 = 1,4M

Số mol NaOH có trong dung dịch NaOH 5% là

nNaOH = 1,4 0,4 = 0,56 mol

Số mol CH3COOH có trong dung dịch 0,6 l CH3COOH 0,5 M là

nCH 3 COOH = 0,6 0,5 = 0,3 mol

Phương trình phản ứng :

CH3COOH + NaOH →CH3COONa + H2O

1mol 1mol 1mol

0,3mol 0,56 mol

Vì :

1

3

,

0

< 0,156 nên NaOH dư ( có trong dung dịch sau cùng )