GIAI QUYET BT DO THI KHO

Mối quan hệ giữa khối lượng kết tủa và số mol OH- được biểu diễn bằng đồ thị sau: dịch A thì khối lượng kết tủa thu được là bao nhiêu?. Giải: * HS phải hiểu được tại sao khi nhỏ từ từ d

2.3.4 Vận dụng các đồ thị đơn giản đã có để giải quyết các bài toán khó 2.3.4.1 Dạng toán: nhỏ từ từ dung dịch đến dư Ba(OH) 2 vào dung dịch chứa

Al 3+ , SO 2- 4

a/ Hình dạng đồ thị của dạng toán này

- Nhỏ từ từ dung dịch đến dư Ba(OH)2 vào dung dịch chỉ chứa Al2(SO4)3 tức

- Nhỏ từ từ dung dịch đến dư Ba(OH)2 vào dung dịch chứa Al3+, SO42 mà

:

+ Nếu 3nAl 3  2nSO 2 

thì tại điểm M kết tủa Al(OH)3 đạt cực đại và đoạn từ M đến H thì BaSO4 tiếp tục kết tủa

+ Nếu 3nAl 3  2nSO 2 

thì tại điểm M kết tủa BaSO4 đạt cực đại và đoạn từ M đến H thì Al(OH)3 tiếp tục kết tủa

b/ Phân tích và giải bài tập

Câu 1: Nhỏ từ từ dung dịch đến dư Ba(OH)2 0,2M vào 100 ml dung dịch A chứa

Al2(SO4)3 xM Mối quan hệ giữa khối lượng kết tủa và số mol OH- được biểu diễn bằng đồ thị sau:

dịch A thì khối lượng kết tủa thu được là bao nhiêu?

Giải:

* HS phải hiểu được tại sao khi nhỏ từ từ dung dịch đến dư Ba(OH)2 vào ml dung dịch A chứa Al2(SO4)3 ta thu được đồ thị có hình dạng như thế này?

Giải quyết:

- Ban đầu kết tủa được tạo ra đồng thời:

Al3+ + 3OH- Al(OH)3

Ba2+ + SO24 BaSO4

Do đó đồ thị đi lên

Và đây là 1 hàm số liên tục từ điểm xuất phát đến điểm cực đại do:

Ba(OH)2 Ba2+ + 2OH

x  x 2x

Xét cùng 1 lượng Ba(OH)2 thì Ba2+ và OH- được sinh ra tham gia đồng thời 2 phương trình:

Al3+ + 3OH- Al(OH)3

2/3x  2x

Ba2+ + SO24 BaSO4

x  x

Như vậy số mol Al3+ và số mol SO24 

có mối quan hệ như sau: 3nAl 3 2nSO 2

Mà ta lại có Al2(SO4)32Al3+ +3SO24 

1 mol  2 3

Hay 3nAl 3 2nSO 2

Vậy tại điểm cực đại trên đồ thị Al3+ và SO24đều hết.

- Sau đó kết tủa Al(OH)3 tan từ từ cho đến hết nên đồ thị đi xuống.

Al(OH)3 + OH- AlO2 +H

2O

- Khi kết tủa Al(OH)3 tan hết, kết tủa BaSO4 không tan nên đồ thị đi ngang

- Khi cho từ từ Ba(OH) 2 dung dịch Al 2 (SO 4 ) 3 ta có đồ thị như sau:

Tại điểm T: tổng khối lượng kết tủa BaSO4 cực đại và Al(OH)3 cực đại.

Tại điểm I: khối lượng kết tủa BaSO4 cực đại hoặc tổng khối lượng BaSO4 và Al(OH)3 được tính theo số mol OH

-* HS giải bài tập: mBaSO 4

cực đại

2 4 3

dịch A tức là dung dịch chứa 0,01 mol Al2(SO4)3

3

Al

n  0,02mol

OH

n  0,07mol (0,06;0,08)�

y

0,07

y = 0,08 - 0,07 =0,01

Do đó: m kết tủa = nBaSO 4 mAl(OH) 3= 0,02.233+ 0,01.78 =5,44g.

Đáp án: A

Câu 2: Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch hỗn hợp Na2SO4 và

Al2(SO4)3 ta có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc khối lượng kết tủa theo số mol Ba(OH)2 như sau

Dựa vào đồ thị hãy xác định giá trị của x là

A 0,28 (mol) B 0,3 (mol)

Giải:

* HS phải hiểu được tại sao nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch hỗn hợp Na2SO4 và Al2(SO4)3 ta có đồ thị có hình dạng như thế này?

Giải quyết:

- Ban đầu kết tủa được tạo ra đồng thời:

Al3+ + 3OH- Al(OH)3

Ba2+ + SO24 BaSO4

Do đó đồ thị đi lên

Nhưng đây không phải là 1 hàm số liên tục từ điểm xuất phát đến điểm cực đại do: Ba(OH)2 Ba2+ + 2OH

x  x 2x

Al3+ + 3OH- Al(OH)3

2/3x  2x

Ba2+ + SO24 BaSO4

x  x

Như vậy số mol Al3+ và số mol SO24 

có mối quan hệ như sau: 3nAl 3 2nSO 2

Mà Na2SO42Na+ +SO24

amol  a

Al2(SO4)32Al3+ +3SO24

bmol  2b 3b

Lúc này: 3nAl 3 =3.2b=6b

2nSO 2

= 2.(a+3b)= 2a +6b

Do đó 3nAl 3 2nSO 2

hay nSO 2

dư

Kết quả đồ thị đi lên có sự gãy khúc tại vị trí T (ứng với số mol Al3+ hết), sau đó tiếp tục đi lên vị trí cực đại H (ứng với số mol SO24 

hết) do phản ứng giữa

Ba2+ + SO24 BaSO4

- Sau đó kết tủa Al(OH)3 tan từ từ cho đến hết nên đồ thị đi xuống.

Al(OH)3 +OH- AlO2 +H

2O

- Khi kết tủa Al(OH)3 tan hết, kết tủa BaSO4 không tan nên đồ thị đi ngang

- Dạng đồ thị khi cho từ từ Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch hỗn hợp Na2SO4 và

Al2(SO4)3 như sau: (với đoạn MH: BaSO4 tiếp tục được tạo ra, Al(OH)3 đã đạt cực đại ở M)

Tại điểm T: tổng khối lượng kết tủa của BaSO4 cực đại và Al(OH)3 cực đại

Tại điểm I: khối lượng kết tủa BaSO4 cực đại hoặc tổng khối lượng BaSO4 và Al(OH)3 được tính theo số mol Ba(OH)2 x mol

* HS giải bài tập:

Từ đồ thị đã cho, đối chiếu đồ thị tổng quát ta có:

Tại điểm cực đại, số mol SO24 

hết

Mà SO24+Ba2+  BaSO4

0,3 0,3

Nên x = nBa (OH) 2 0,3mol

Đáp án: B 0,3 (mol)

Câu 3: Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch hỗn hợp Al2(SO4)3 và AlCl3

thu được kết tủa có khối lượng theo số mol Ba(OH)2 như đồ thị:

Tổng giá trị (x + y) bằng

A 136,2 B 163,2 C 162,3 D 132,6.

Giải:

Hs tự thiết lập đồ thị

Từ đồ thị đã cho, đối chiếu đồ thị tổng quát ta có:

Tại điểm 0,6 mol Ba(OH)2: Al(OH)3 tan hết

4nAl 3 0,6.2�nAl 3 0,3

3

Tại điểm 0,3 mol Ba(OH)2 thì nSO 2

hết nên nSO 2

=0,3 mol

4

BaSO

x= mBaSO 4 69,9g

x+ y = 163,2 g

Đáp án: B

Câu 4: Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch chứa Al2(SO4)3 và AlCl3 thì khối lượng kết tủa sinh ra được biểu diễn bằng đồ thị sau Giá trị của x gần với giá trị nào nhất sau đây?

* HS giải bài tập:

Sử dụng đồ thị tổng quát ở câu 3

Đồ thị bài toán:

mkt (gam)

số mol Ba(OH)2

8,55

m

Từ đồ thị đã cho, đối chiếu đồ thị tổng quát ta có:

Tại điểm 0,08 mol Ba(OH)2: Al(OH)3 tan hết

4nAl 3 0,08.2�nAl 3 0,04

Tại điểm H kết tủa Al(OH)3 đạt cực đại và nAl(OH)3 nAl3 0,04

4 4

Do đó 8,55 -233y =78.2y/3

y= 0,03

Tại điểm x mol Ba(OH)2 có m gam kết tủa Đó chính là khối lượng của kết tủa BaSO4 cực đại hoặc là tổng khối lượng 2 kết tủa BaSO4 x mol và Al(OH)32x/3 mol Nên 233y = 233x+78.2x/3

x= 0,0245

Đáp án: B

2.3.4.2 Mở rộng các dạng bài toán khác

HS tự phân tích để đọc hiểu đồ thị

Câu 5: Sục từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch hỗn hợp chứa Ca(OH)2 và

NaAlO2 Khối lượng kết tủa thu sau phản ứng được biểu diễnư trên đồ thị như hình

vẽ Giá trị của m và x lần lượt lư

mkt (gam)

số mol Ba(OH)2

8,55

m

A 39 gam và 1,013 mol B 66,3 gam và 1,13 mol

C 39 gam và 1,13 mol C 66,3 gam và 1,013 mol

Giải:

CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (1)

CO2 + NaAlO2 +2H2O Al(OH)3+ NaHCO3 (2)

CO2 + CaCO3 + H2O  Ca(HCO3)2 (3)

Từ đồ thị đã cho

Theo phương trình (2), n CO 2tham gia phản ứng với NaAlO2 =0,35

 Theo phương trình (1), n CO 2tham gia phản ứng với NaAlO2 =0,74-0,35 =0,39 Biểu diễn kết tủa CaCO3 theo số mol CO2 như sau:

x-0,35 0,39

y

mkt

(gam)

số mol CO2

m

27,3

0,74

mkt

(gam)

số mol CO2

m

27,3

0,74

Vậy y = 0,5nOH = 0,39 �mCaCO 3 0,39.100 39g

x- 0,35 = nOH =0,39.2=0,78 x= 1,13

Đáp án: B

Câu 6: Nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch X chứa FeCl3 và AlCl3

thu được đồ thị sau Giá trị n gần nhất với giá trị nào sau đây?

n

3,2 3,1

88,47

2,7

Giải:

3,1- 3n/107 = 3,2 - 3n/107 -

88,47 n 78



88,47

78

n

n

Đáp án: B

Lưu ý: Khi nOH 2,7molthì có đồng thời 2 kết tủa Al(OH)

3 và Fe(OH)3, Fe(OH)3

chưa đạt cực đại là n gam Dữ kiện nOH  2,7mol không cần đến Ở đây HS rất dễ sai vì nhầm Fe(OH)3 đã đạt cực đại