GIẢI TOÁN BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

Đun dung dịch X đến cạn thu được muối khan có khối lượng là. A.[r]

TRƯỜNG THCS -THPT LÊ LỢI

ÔN LUYỆN THI THPT QUỐC GIA

GIÁO VIÊN: PHẠM XUÂN THỦ

CHUYÊN ĐỀ

GIẢI TOÁN BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

A LÝ THUYẾT CẦN NẮM

 Định luật: Trong phản ứng trao đổi ion và trong một dung

dịch : Tổng điện tích dương bằng tổng điện tích âm

Hệ quả 1: Tổng số mol điện tích dương (cation) bằng tổng số mol điện tích âm(anion)

- Giả sử có dung dịch X trung hoà điện chứa các ion :

a mol An+, b mol Bm+, c mol Cx-, d mol Dy-.

• Biểu thức liên hệ các ion trên là : a.n + b.m = c.x + d.y

• Tính khối lượng chất rắn sau khi cô cạn dung dịch X :

mrắn = a.MA + b.MB + c.MC + d.MD

Hệ quả 2: Dựa vào số mol điện tích của từng ion mà tính

số mol.

Ví dụ : RSO4  RCl2 SO42-  2Cl

-

  Cl

4

.

2

Nói chung : Sự tương quan giữa ion A n- có số mol x và ion thay thế B m‑ có số mol y là :



hay x n = y m

Số mol ion A n-  điện tích ion A n- = số mol ion B m ‑  điện tích ion B m‑

B BÀI TẬP VẬN DỤNG

Câu 1: Trong một dung dịch X có chứa a mol Na+, b mol

Mg2+, c mol Cl- và d mol SO42- Hệ thức liên hệ giữa a, b, c, d

là A a + 2b = c - 2d B a + 2b = c + d

C a + 2b = c + 2d D a + b = c + d.

Ion dương Ion âm

a mol Na +

b mol Mg 2+

c mol Cl

-d mol SO4

2-Theo ĐLBTĐT ta có thức liên hệ : a.1 + 2b = c.1 + 2d

Câu 2: (Đề CĐ 2014) Dung dịch X gồm a mol Na+; 0,15 mol

K+; 0,1 mol HCO3-; 0,15 mol CO32-; và 0,05 mol SO42- Tổng khối lượng muối trong dung dịch X là

A 33,8 gam B 28,5 gam C 29,5 gam D 31,3 gam.

Theo ĐLBTĐT :

Tổng khối lượng muối trong dung dịch X là

m X = 0,35.23 + 0,15.39 + 0,1.61 + 0,15.60 + 0,05.96 =33,8 gam

a.1 + 0,15.1 = 0,1.1 + 0,15.2 + 0,05.2

 a = 0,35

-2 4

-2 3

-3 +

m

Câu 3: ( Đề CĐ 2007) Một dung dịch chứa 0,02 mol Cu2+; 0,03 mol K+; x mol Cl- và y mol SO42− Tổng khối lượng các muối tan có trong dung dịch là 5,435 gam Giá trị của x và y

lần lượt là A 0,03 và 0,02 B 0,05 và 0,01

C 0,01 và 0,03 D 0,02 và 0,05.

Theo ĐLBTĐT : x.1 + y.2 = 0,02.2 + 0,03.1

 x + 2.y = 0,07 (1)

Theo ĐLBTKL : x.35,5 + y.96 + 0,02.64 + 0,03.39 = 5,435

 35,5.x + 96.y = 2,985 (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ

phương trình :

2,985

= 96.y +

35,5.x

0,07

= 2.y

+

x

0,03

=

x

Câu 4: Dung dịch A chứa 5 ion : Mg2+, Ba2+, Ca2+, Cl-(0,1

mol), NO3-(0,2 mol) Thêm dần V ml dung dịch K2CO3 1M

vào dung dịch A cho đến khi lượng kết tủa thu được lớn nhất Giá trị của V là

A 150 B 300 C 200 D 250.

Ion dương Ion âm Ion âm thay thế

Mg 2+ , Ba 2+ ,

Ca 2+

Cl - : 0,1

NO3- : 0,2 Ion CO3

2- thay thế cho ion Cl - và NO3-

trong dung dịch A.

Dung dịch A trung hòa điện

• Gọi số mol K2CO3 là x  CO32-: x

Theo ĐLBTĐT : 0,1.1 + 0,2.1 = 2.x

 x = 0,15

3 2

⇒ VK CO = 0,15:1

= 0,15 lít

= 150 ml

Câu 5: (Đề ĐH 2012B) Một dung dịch X gồm 0,01 mol Na+; 0,02 mol Ca2+; 0,02 mol HCO3- và a mol ion X (bỏ qua sự điện

li của nước) Ion X và giá trị của a là

A NO3- và 0,03 B Cl- và 0,01

C CO32- và 0,03 D OH- và 0,03

Ion dương Ion âm

Na + : 0,01

Ca 2+ : 0,02 HCO3

- : 0,02

X : a Ion X không thể là CO32– và

OH - , vì phản ứng với Ca 2+ và

HCO3- ; Vậy ion X là NO3

-hoặc Cl -

Theo ĐLBTĐT : 0,01.1 + 0,02.2 = 0,02.1 + a.1

 a = 0,03

Chọn A

Câu 6: (Đề ĐHKB 2014) Dung dịch X gồm 0,1 mol K+; 0,2 mol Mg2+; 0,1 mol Na+; 0,2 mol Cl– và a mol Y2– Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan Ion Y2– và giá trị của m là

A SO42– và 56,5 B CO32– và 30,1

C SO42– và 37,3 D CO32– và 42,1

Ion dương Ion âm

K + : 0,1

Mg 2+ : 0,2

Na + : 0,1

Cl – : 0,2

Y 2– : a

Y 2– không thể là CO32–

vì có kết tủa với Mg 2+ ;

Vậy Y 2– là SO42–

Theo ĐLBTĐT : 0,1.1 + 0,2.2 + 0,1.1 = 0,2.1 + a.2

 a = 0,2 Theo ĐLBTKL :

mX = 0,1.39 + 0,2.24+ 0,1.23 + 0,2.35,5 + 0,2.96 = 37,3 gam

Câu 7: (Đề ĐHKA 2014) Dung dịch X chứa 0,1 mol Ca2+;

0,3 mol Mg2+; 0,4 mol Cl- và a mol HCO3- Đun dung dịch

X đến cạn thu được muối khan có khối lượng là

A 23,2 gam B 49,4 gam C 37,4 gam D 28,6

gam

Ion dương : Ca 2+ : 0,1; Mg 2+ : 0,3 Ion âm : Cl – : 0,4; HCO 3 - : a

Theo ĐLBTĐT : 0,1.2 + 0,3.2 = 0,4.1 + a.1  a = 0,4

Theo ĐLBTKL :mX = 0,1 40+0,3.24 +0,4.35,5 + 0,4.61=49,8 gam

Khi đun nóng : 2HCO3-  CO32- + CO2 + H2O

Theo ĐLBTKL:

mX = 0,1.40 + 0,3.24 + 0,4.35,5 + 0,2.60 = 37,4 gam

C BÀI TẬP LUYỆN TẬP

Câu 1:Trong một dung dịch Y có chứa 0,2 mol Ca2+, 0,2 mol

Na+, 0,2 mol NO3- và a mol Cl- Giá trị a là

A 0,1 B 0,2 C 0,3 D 0,4.

Câu 2: Trong một dung dịch Y có chứa 0,25 mol Zn2+; 0,2 mol Fe3+; 0,5 mol NO3- và a mol SO42- Khi cô cạn dung dịch

Y, thì số gam chất rắn thu được là

A 87,85 gam B 87,25 gam.

C 88,60 gam D 88,35 gam.

Câu 3: Trong một dung dịch Y có chứa 0,2 mol Al3+; 0,1 mol

Fe2+; x mol Cl- và y mol SO42- Cô cạn dung dịch Y thu được 46,9 gam muối khan Hỏi x, y có giá trị lần lượt nào sau đây là đúng ?

A 0,2 mol và 0,3 mol B 0,3 mol và 0,2 mol

C 0,25 mol và 0,15 mol D 0,35 mol và 0,1 mol.

Câu 4: Một dung dịch muối clorua có chứa 0,01 mol Ca2+;

0,05 mol Na+ và 0,05 mol K+ Cần bao nhiêu ml dung dịch

AgNO3 1M để kết tủa hết ion clorua có trong dung dịch muối trên?

A 12,0 ml B 15,0 ml C 120,0 ml D 150,0 ml.

Câu 5: Dung dịch X có chứa các ion Ca 2+ , Al 3+ , Cl - Để kết tủa hết ion

Cl - trong 100 ml dung dịch X cần dùng 700ml dung dịch chứa ion Ag + có nồng độ là 1M Cô cạn 100 ml dung dịch X thu được 35,55gam muối Tính nồng độ mol các cation tương ứng trong dung dịch X?

A 0,4 và 0,3 B 0,2 và 0,3 C 1 và 0,5 D 2 và 1.

Câu 6: Dung dịch X chứa các ion: Fe 3+ , SO42- , NH4+ , Cl - Chia dung dịch

X thành hai phần bằng nhau:

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

- Phần hai 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 (quá trình cô cạn chỉ có nước bay hơi)

A 3,73 gam B 7,04 gam C 7,46 gam D 3,52 gam.