Chuyên đề Một số dạng bài tập sử dụng phương trình ion rút gọn24638

Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN PHÒNG GIÁO DỤC& ĐÀO TẠO YÊN LẠC TRƯỜNG THCS YÊN LẠC    CHUYÊN ĐỀ: “MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP SỬ DỤNG PHƯƠNG TRÌNH ION RÚT GỌN’’ Mơn: Hóa Học Tổ: Khoa Học Tự Nhiên Mã: 33 Người thực hiện: Dương Thị Đức Ái Yên Lạc,Tháng năm 2015 Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN MỤC LỤC Nội dung Trang + Phần I: Mở đầu + Phần II: Nội dung 5-28 +Phần III: Kết luận 29 +Đánh giá ,xếp loại 30 + Tài liệu tham khảo 31 CÁC KÝ HIỆU VIẾT TRONG CHUYÊN ĐỀ Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN Nồng độ % dung dịch: C% (đơn vị :% ) Khối lượng chất tan: mct (đơn vị: g) Khối lượng dung dịch: mdd (đơn vị: g) Nồng độ mol: CM (đơn vị: mol/lit hay viết tắt M) Thể tích dung dịch: V ( đơn vị : lít) Số mol chất tan: n ( đơn vị : mol ) Khối lượng riêng dung dịch: D ( đơn vị : g/ml ) Dung dịch: dd Phản ứng hoá học: PƯHH 10 Phương trình phản ứng: PTPƯ 11 Phương trình ion rút gọn: Ption rút gọn 12 Trung học sở: THCS 13 Chuyên đề: CĐ PHẦN MỞ ĐẦU Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN I.Lý chọn chuyên đề: Trong học tập hoá học, việc giải tập có ý nghĩa quan trọng Ngoài việc rèn luyện kỹ vận dụng, đào sâu mở rộng kiến thức học cách chủ động; tập hố học cịn dùng để ôn tập, rèn luyện số kỹ hoá học Thông qua giải tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thơng minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú học tập Việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải tập lại có ý nghĩa quan trọng Mỗi tập có nhiều phương pháp giải khác Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý, giúp học sinh nắm vững chất tượng hoá học Qua trình giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi Tơi tích luỹ số phương pháp giải tập hố học Việc sử dụng phương trình ion rút gọn để giải nhanh tốn hóa học tỏ có nhiều ưu điểm, học sinh tiết kiệm nhiều thời gian tính tốn so với phương pháp khác Một số tác giả khác đề cập đến cách làm số tài liệu tham khảo Tuy nhiên, dừng lại việc giải số tập đơn lẻ mà chưa có tính khái qt Để giúp em HS có nhìn tổng qt, tránh sai lầm, giải nhanh chóng tập đề thi học sinh giỏi cấp Tôi định nghiên cứu đưa sáng kiến Một số dạng tập sử dụng phương trình ion rút gọn để giải tốn hóa học vơ xảy dung dịch II Phạm vi - Mục đích chuyên đề: 1.Phạm vi chuyên đề : Do điều kiện hạn chế thời gian nên chuyên đề đề cập tới số dạng tập phần phương trình ion rút gọn chương trình hóa học nâng cao THCS Chuyên đề có kế hoạch đạo Ban giám hiệu tổ chuyên môn từ đầu năm học Mục đích chuyên đề: Giúp cho học sinh biết hệ thống hoá vận dụng tốt kiến thức học phần phương trình ion rút gọn Thơng qua chuyên đề, đồng nghiệp có thêm điều kiện trao đổi, chia xẻ thông tin, bàn bạc đưa giải pháp tối ưu phương pháp bồi dưỡng học sinh đội tuyển mơn Hố Từ tạo niềm hứng thú, say mê giảng dạy học tập mơn Hố học tập thể thầy, trị trường THCS Yên Lạc PHẦN NỘI DUNG Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN A.KIẾN THỨC: Khái niệm phương trình ion rút gọn: Phương trình ion rút gọn phương trình hóa học cho biết chất phản ứng xảy dung dịch chất điện li Một số lưu ý viết phương trình ion rút gọn : - Muốn viết viết phương trình ion thu gọn, học sinh phải nắm vững bảng tính tan, tính bay hơi, tính điện li yếu chất, thứ tự chất xảy dung dịch - Những chất rắn, chất khí, nước viết phương trình ion viết dạng phân tử Những chất tan dd viết dạng ion Phương trình ion rút gọn phương trình hóa học có kết hợp ion với Các dạng phản ứng thường gặp sử dụng phương trình ion rút gọn: Với phương pháp sử dụng phương trình ion rút gọn sử dụng cho nhiều loại phản ứng: Trung hồ, trao đổi, oxi hố - khử, Miễn xảy dung dịch Sau xin phép vào cụ thể số loại a Phản ứng trung hoà:(Phản ứng axit với bazơ) * Phương trình phân tử: * HCl + NaOH  NaCl + H2O * H2SO4 +2KOH  K2SO4 + 2H2O + Phương trình ion: * H+ +Cl- + Na+ + OH-  Cl- + Na+ + H2O * 2H+ + SO42- + 2K+ + 2OH-  SO42- + 2K+ H2O + Phương trình ion rút gọn: H+ + OH H2O Theo phương trình phản ứng: n H  = n OH  * Phương trình phân tử: H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + H2O + Phương trình ion: 2H+ + SO42 - + Ba2 + + 2OH- → BaSO4↓+ H2O + PT ion rút gọn: 2H+ + SO42 - + Ba2 + + 2OH- → BaSO4↓+ H2O b Phản ứng axit với muối: * Nếu cho từ từ axit vào muối cacbon nat +Phương tình phân tử: HCl + Na2CO3  NaHCO3 + NaCl HCl + NaHCO3  NaCl + CO2 + H2O + Phương trình ion: H+ + Cl- + 2Na+ + CO32-  Na+ + HCO3- + Na++ ClH++ Cl- + HCO3- + Na+  Na++ Cl- + CO2 + H2O +Phương trình ion rút gọn: H+ + CO32-  HCO3HCO3- + H+  CO2 + H2O * Nếu cho từ từ muối cacbonnat vào axit Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN + Phương tình phân tử: 2HCl + Na2CO3 2NaCl + CO2 + H2O + Phương trình ion: 2H++2Cl- + 2Na+ + CO32-  2Na++2Cl- + CO2 + H2O + Phương trình ion rút gọn: 2H+ + CO32-  H2O + CO2 * Nếu cho muối khác vào axit + Phương trình phân tử: HCl + AgNO3 → AgCl↓ + HNO3 + Phương trình ion: H+ + Cl - + Ag+ + NO3- → AgCl ↓ + H+ + NO3+ Phương trình ion rút gọn: Cl - + Ag+ → AgCl ↓ * Phương trình phân tử: H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2HCl + Phương trình ion: 2H+ + SO42 - + Ba2 ++ 2Cl - → BaSO4↓ + 2H+ + 2Cl – + Phương trình ion rút gọn: SO42 - + Ba2 +→ BaSO4 c Phản ứng oxit axit với dung dịch kiềm: Phương trình phân tử: CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O hay CO2 + KOH → KHCO3 Phương trình ion: CO2 + 2K+ +2OH- → 2K++ CO32- + H2O hay CO2 + K+ +OH- → K++ HCO3Phương trình ion rút gọn: CO2 + 2OH- → CO32- + H2O hay CO2 + OH- → HCO3d Dung dịch muối tác dụng với dung dịch muối : * Phương trình phân tử: Na2CO3 + MgCl2 → 2NaCl + MgCO3↓ +Phương trình ion: 2Na + + CO3 + Mg2+ + 2Cl- → 2Na + + 2Cl - + MgCO3 ↓ +Phương trình ion rút gọn: CO32- + Mg2+ → MgCO3 ↓ * Phương trình phân tử: Fe2(SO4)3 + 3Pb(NO3)2 → 2Fe(NO3)3 + 3PbSO4↓ + Phương trình ion: 2Fe3++ 3SO42 - + 3Pb2+ + 6NO3- → 2Fe3+ + 6NO3- + 3PbSO4↓ + Phương trình ion rút gọn: Pb2+ + SO42 - → PbSO4↓ * Phương trình phân tử: CaCl2 + 2AgNO3 → Ca(NO3)2 + 2AgCl↓ + Phương trình ion: Ca2 + + 2Cl - + 2Ag + + 2NO3 - → Ca + + 2NO3 - + 2AgCl ↓ + Phương trình ion rút gọn: Cl - + Ag+ → AgCl ↓ e Oxit bazơ tác dụng với axit : Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN * Phương trình phân tử: Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O + Phương trình ion: Fe2O3 + 6H + + 3SO42 - → 2Fe3 + + 3SO42 - + 3H2O + Phương trình ion rút gọn: Fe2O3 + 6H + → 2Fe3 + + 3H2O * Phương trình phân tử: 3Fe3O4 + 28HNO3l → Fe(NO3)3 + NO + 14H2O + Phương trình ion: 3Fe3O4 + 28H+ +28NO3- → Fe3+ + 27NO3- + NO + 14H2O +Phương trình ion rút gọn : 3Fe3O4 +28H+ + NO3- → Fe3+ + NO + 14H2O g Kim loại tác dụng với axit: * Phương trình phân tử: 3Cu +8HNO3 → 3Cu(NO3)2 +2NO +4H2O + Phương trình ion: 3Cu + 8H+ + 8NO3- → 3Cu2+ + 6NO3- + 2NO + 4H2O + Phương trình ion rút gọn: 3Cu + 8H+ + NO3- → 3Cu2+ +2NO + 4H2O * Phương trình phân tử: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 + Phương trình ion: 2Al +6H+ + 6Cl- → 2Al3++ 6Cl- + 3H2 + Phương trình ion rút gọn: 2Al +6H+ → 2Al3++ 3H2 Ví dụ minh họa : * Hồn thành phương trình phản ứng sau :( viết dạng phân tử dạng ion rút gọn ) PTPT: Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2H2O Pt ion rút gọn : Ba2+ + 2OH- + SO42- + 2H+ → BaSO4 + 2H2O PTPT: FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + NaCl Pt ion rút gọn : Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3 PTPT: NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O Pt ion rút gọn : HCO3- + H+ → CO2 + H2O PTPT: BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2 + H2O Pt ion rút gọn : BaCO3 + 2H+ → CO2 + H2O + Ba2+ < 5> PTPT: 3Fe3O4 + 28HNO3l → Fe(NO3)3 + NO + 14H2O Pt ion rút gọn : 3Fe3O4 +28H+ + NO3- → Fe3+ + NO2 + 14H2O * Viết phương trình phân tử ion rút gọn cho phản ứng sau : SO2 dư + NaOH → CO2 + Ca(OH)2 dư → Fe3O4 + HCl → MnO2 + HCl đặc → 5.Fedư + H2SO4 đặc nóng → Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN Fe + H2SO4 đặc nóng dư → FeCl3 + Fe → NaHSO4 + Ba(HCO3)2 → Ba(HSO3)2 + KOH → 10 AlCl3 + KOH vừa đủ  11.NaAlO2 + CO2 + H2O → 12 SO2 + Br2 + H2O → 13 KOHdư + H3PO4 → 14 KMnO4 + NaCl + H2SO4 loãng → 15 NaOH + Cl2 → B CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN: - Phương pháp giải phương trình ion rút gọn rút từ chất phản ứng xẩy dung dịch.Vì thực chất phản ứng xẩy dung dịch phản ứng ion -Trong nhiều tốn có tham gia phản ứng nhiều chất Khi có nhiều phản ứng xẩy dạng phân tử thực chất có phương trình ion Vì HS viết nhiều phương trình HS viết số phương trình ion rút gọn Do kết quả, cách tính tốn thu gọn lại - Giải toán hoá học phương trình ion rút gọn tránh nhiều sai lầm so với giải tốn phương trình phân tử - Khi HS giải tốn phương trình phân tử số lượng ptpư thường nhiều HS hay viết thiếu ptpư sai ptpư Do dẫn đến nhầm lẫn tìm kết sai cho tốn - Thực tế giải tập theo phương trình ion thu gọn tuân theo đầy đủ bước tập hoá học quan trọng việc viết phương trình phản ứng Vì vậy, Tơi mạnh dạn đề cập tới số dạng tập sau: + Hỗn hợp axit tác dụng với hỗn hợp bazơ +Muối cacbonnat với axit + Oxit axit (XO2) với hỗn hợp dd kiềm + Kim loại với hỗn hợp axit (HNO3 ,H2SO4 ) kim loại với dung dịch có ion NO3-+, ion H+ ion Cl- hay ion SO42- I Dạng : Hỗn hợp axit với hh bazơ (Phản ứng trung hoà.) Đặc điểm: Bài tập thường cho hh axit mạnh với bazơ mạnh hh bazơ mạnh với axit mạnh Hướng dẫn cách thường làm sử dụng phương trình ion rút gọn: - Chuyển gt cho số mol , tính số mol ion có liên quan Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN - Viết phương trình ion rút gọn: H+ + OH-  H2O Ta ln có:  nH  pu    nOH  pu    Cách giải: Khi biết  nH bd   nOH bd  xem nH hay nOH dư - Giải tốn theo phương trình ion rút gọn …… Ví dụ minh họa : Bài tập 1: Một dung dịch A chứa HCl H2SO4 theo tỉ lệ mol : Để trung hoà 100 ml dung dịch A cần 50 ml dung dịch NaOH 0,5 M a, Tính nồng độ mol axit b, 200 ml dung dịch A trung hoà hết ml dung dịch bazơ B chứa NaOH 0,2 M Ba(OH)2 0,1 M ? c, Tính tổng khối lượng muối thu sau phản ứng dung dịch A B ? Hướng dẫn tư duy: * Đây phản ứng Bazơ Axit; Bazơ Axit (có kèm theo theo tạo kết tủa) Vậy nên giải phương pháp viết phương trình phản ứng dạng phân tử khó khăn việc lập phương trình để giải hệ Nên ta sử dụng phương trình ion thu gọn Giải     Sử dụng phương trình ion rút gọn Sử dụng phương trình phân tử a.* Gọi số mol H2SO4 100 ml ddA x => số mol HCl 3x (x>0) nH  = x + x = 5x (mol) nOH  = 0,5 0,05 = 0,025 (mol) Pt ion rút gọn: H+ + OH-  H2O (1) mol 5x 5x Ta có: x = 0,025 => x = 0,005 a.* Gọi số mol H2SO4 100 ml ddA x => số mol HCl 3x (x>0) n NaOH  = 0,5 0,05 = 0,025 (mol) Pt phân tử: HCl + NaOH  NaCl + H2O 3x 3x mol H2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + H2O x 2x mol => x = 0,025 => x = 0,005 3.0,005 CM (HCl) = = 0,15 (M) CM (HCl) = CM (H 3.0,005 0,1 SO ) = = 0,15 (M) 0,005 = 0,05 (M) 0,1 b * Pt ion rút gọn: H+ + OH-  H2O Ba2+ + SO42- → BaSO4 0,1 CM (H SO ) = 0,005 = 0,05 (M) 0,1 b* Ta có số mol H2SO4 200 ml ddA 2x ( 0,01 mol); số mol HCl 6x(0,03 mol) Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN Trong 200 ml ddA : nH  = x = 0,05 (mol) Gọi thể tích dung dịch B V (lit) => nOH  = 0,2 V + 2.0,1 V= 0,4V Ta thấy: nH  = nOH   0,4 V = 0,05 => V = 0,125 (lit) hay 125 (ml) c Tính tổng khối lượng muối  m Các muối =  m cation +  m anion = mNa  + mBa  + mCl  + mSO 24  = 23.0,2.0,125 + 137.0,1.0,125 + 35,5.0,2.0,15 + 96.0,2.0,05 = 4,3125 (g) Đặt: nHCl( pu 1)= a; nHCl( pu 2)= b (a,b >0) => a+ b = 0,03 (I) Đặt: nH2SO4( pu 3)= c; nH2SO4( pu 3)= d (c,d >0) => c+ d = 0,01 (II) Pt phân tử: HCl + NaOH  NaCl + H2O (1) a a mol 2HCl + Ba(OH)2  BaCl2 + 2H2O (2) b 0,5b mol H2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + H2O (3) c 2c mol H2SO4 + Ba(OH)2  BaSO4+ H2O(4) d d mol => a+ 0,5b +2c +d = V.0,2+V.0,1 (III) Từ (I); (II) (III) ta tìm V khó khăn c Tính tổng khối lượng muối Dựa vào phương trình (1;2;3;4) khó tìm a,b,c,d khơng tìm khối lượng muối theo cách sử dụng phương trình phân tử * Nhận xét: + Ở tập phần a làm theo phương trình phân tử kết phải viết nhiều phương trình Phần b, c làm theo phương trình phân tử nhiều ẩn số để làm kết phải nhiều thời gian phải giỏi kiến thức toán học + Làm theo phương trình ion rút gọn phần làm kết thời gian nhanh Bài tập 2: Cho 200 ml dung dịch A chứa HCl M HNO3 2M tác dụng với 300 ml dung dịch B chứa NaOH 0,8 M KOH (chưa rõ nồng độ) thu dung dịch C Biết để trung hoà 100 ml dung dịch C cần 60 ml dung dịch HCl M, tính : 10 Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN a, Nồng độ ban đầu KOH dung dịch B b, Khối lượng chất rắn thu cạn tồn dung dịch C Hướng dẫn tư duy: Bình thường phần a viết dạng phương trình phân tử axit với bazơ ta phải viết phương trình phân tử phải có nhiều ẩn số Nhưng ta viết phương trình dạng ion ta phải viết phương trình ion thu gọn phản ứng trung hoà Đối với phần b giải với phương trình phân tử gặp khó khăn, tính khối lượng muối khơng tính khối lượng bazơ ta khơng biết bazơ dư Vậy ta sử dụng phương trình ion rút gọn thay tính khối lượng muối bazơ ta tính khối lượng ion tạo chất Giải Sử dụng phương trình ion rút gọn Sử dụng phương trình phân tử a PT ion rút gọn: H+ + OH-  H2O *Trong 200 (ml) ddA : nH  = 0,2.1 + 0,2 = 0,6 (mol) *Trong 300 (ml) ddB : nOH  = 0,3 0,8 + 0,3 a = 0,24 + 0,3.a (a : nồng độ mol KOH) *Vì sau phản ứng phải trung hịa C dd HCl =>Trong dung dịch C dư OH*Trong 500 (ml) dd C có: nOH  dư = (0,24 + 0,3.a) – 0,6 = - 0,36 + 0,3.a (mol) *Trung hòa 100 (ml) dd C cần: nH  = 0,06 = 0,06 (mol) =>trung hòa 500 (ml) dd C cần: nH  = 0,06 = 0,3 (mol) =>- 0,36 + 0,3.a = 0,3 =>a= 2,2 Vậy nồng độ ban đầu dd KOH là: 2,2M b Khối lượng chất rắn cạn tồn dd C a PT phân tử: HCl + NaOH  NaCl + H2O (1) HCl + KOH  KCl + H2O(2) HNO3 + NaOH  NaNO3 + H2O(3) HNO3 + KOH  KNO3 + H2O(4) nHCl = 0,2.1=0,2(mol); nHNO3=0.2.2=0,4(mol); nNaOH= 0,3.0,8=0,24 mol; nKOH= 0,3.a (a: nồng độ mol KOH) *Gọi số mol HCl phản ứng (1;2) x, y mol( x, y >0) Gọi số mol HNO3 phản ứng (3;4) z, t mol( z, t >0) *Vì sau phản ứng phải trung hòa C dd HCl =>Trong dung dịch C cịn dư OH=> axit hết Ta có: x+ y= 0,2(I) z +t = 0,4 (II) *Trung hòa 100 (ml) dd C cần: nHCl = 0,06 = 0,06 (mol) =>trung hòa 500 (ml) dd C cần: 11 Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN Ta có : m Chất rắn = mNa  + mK  + mCl  + mNO 3 + mOH  dư mNa  = 0,24 23 = 5,52 (g) mK  = 0,3 2,2 39 = 25,74 (g) mCl  = 0,2 35,5 = 7,1 (g) mNO 3 = 0,4 62 = 24,8 (g) nOH  dư = 0,3.a – 0,36 = 0,3 2,2 – 0,36 = 0,3 (mol) mOH  dư = 0,3 17 = 5,1 (g) m Chất rắn = mNa  + mK  + mCl  + mNO 3 + mOH  dư = 68,26 (g) nHCl = 0,06 = 0,3 (mol *Vì dd bazơ mạnh gần nên bazơ hết bazơ dư nên ta có TH sau: * TH1: NaOH hết; KOH dư => nNaOH = 0,24=x+z (III) HCl + KOH  KCl + H2O 0,3 0,3 mol => nKOH dư = 0,3.a-( y+t) = 0,3 (IV)) Từ(I) => y =0,2- x Từ (II) => t = 0,4 –z Từ (III) => z =0,24 – x Thay y, t, z vào (IV) ta được: a= 2,2 * TH2: KOH hết; NaOH dư => nKOH = 0,3.a=y+t (V) HCl + NaOH  NaCl + H2O 0,3 0,3 mol => nNaOH dư = 0,24 –(x+z) =0,3 => (x+z) =- 0,06 => z = - 0,06 –x (VI) Thay y, t,(VI) vào (V) ta được: a =2,2 Vậy nồng độ ban đầu dd KOH là: 2,2M b Khối lượng chất rắn cạn tồn dd C * TH1: DD C gồm: NaCl, NaNO3, KCl, KNO3, KOH dư Thay a= 2,2 vào( IV) ta có: y + t= 0,36(VI) Từ (I, II, III,VI) => hệ ln khơng tìm cụ thể giá trị x, y z, t từ ta khơng tính khối lượng chất cạn dd C * TH2: KOH hết; NaOH dư DD C gồm: NaCl, NaNO3, KCl, 13 Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN KNO3, NaOH dư Cũng tương tự TH1 ta khơng tính giá trị cụ thể nên tốn phần b khơng tính * Nhận xét: + Khi làm theo phương trình ion rút gọn tốn kết nhanh + Làm theo phương trình phân tử dài dịng không kết phần b II Dạng 2: Phản ứng muối cacbonat với axit Đặc điểm: Bài tập thường cho muối cacbonat hay hidrocacbonat từ từ vào dd axit hay ngược lại Lưu ý: Thêm từ từ muối vào axit hay ngược lại viết thứ tự phản ứng cho Hướng dẫn cách thường làm sử dụng phương trình ion rút gọn: - Chuyển gt cho số mol , tính số mol ion có liên quan - Nhận định chất phương trình phản ứng cho CO32- vào H+ +Cho từ từ H+ vào CO32-: H+ + CO32-  HCO3(1) + HCO3 + H  CO2 + H2O (2) Dd A thu khơng có khí -> Chỉ có (1) Dd A thu + BaCl2 -> Kết tủa Chỉ có (1) Dd A tác dụng với kiềm -> Có (1,2) Dd A thu khí Cho A+ ddBa(OH)2 Ca(OH)2  Có (1,2) + Cho từ từ CO32- vào H+ phản ứng tạo khí CO2 CO 32  + H+  CO2  + H2O - Viết thứ tự phương trình ion rút gọn (Chúng ta phải dựa vào tính chất theo đề để kiểm sốt mức độ phản ứng) - Giải toán theo phương trình ion rút gọn …… Ví dụ minh họa : Bài tập 1: Cho 35 gam hỗn hợp X gồm Na2CO3 K2CO3 Thêm từ từ , khuấy 0,8 lit HCl 0,5 M vào dung dịch X thấy có 2,24 lit khí CO2 đktc dung dịch Y Thêm Ca(OH)2 vào dung dịch Y kết tủa A.Tính khối lượng chất X khối lượng kết tủa A ? Hướng dẫn tư duy: Bài học sinh dùng phương trình phân tử để làm gặp khó khăn xét phản ứng Ca(OH)2 với dung dịch Y tạo kết Nên ta nên sử dụng phương trình ion rút gọn 14 Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN Sử dụng phương trình ion rút gọn Sử dụng phương trình phân tử *Gọi số mol Na2CO3 a, K2CO3 b (a,b >0) nCO = 2,24/ 22,4 = 0,1 mol * Khi thêm từ từ dd HCl vào dd X xảy phản ứng : CO 32  + H+  HCO 3 (a + b) (a + b) (a + b) mol Khi toàn thể CO 32  biến thành HCO 3 HCO 3 + H+  CO2 + H2O 0,1 0,1 0,1 mol * Dung dịch sau phản ứng tác dụng Ca(OH)2 cho kết tủa Vậy HCO 3 dư, H+ hết HCO 3 +OH-  CO32- + H2O Ca2+ + CO32  CaCO3  nH =a + b + 0,1 = 0,5 0,8 = 0,4 hay a + b = 0,3 (1) 106a + 138b = 35 (2) Giải hệ có a = 0,2 mol Na2CO3, b = 0,1 mol K2CO3 => mNa CO = 0,2 106 = 21,2 (g) mK CO = 0,1 138 = 13,8 (g) * khối lượng kết tủa : nCaCO = nHCO 3 dư = a + b - 0,1 = 0,2 mol mCaCO = 0,2 100 = 20 (g) *Gọi số mol Na2CO3 a, K2CO3 b (a,b >0) nCO = 2,24/ 22,4 = 0,1 mol * Khi thêm từ từ dd HCl vào dd X xảy phản ứng : HCl + Na2CO3  NaHCO3+ NaCl HCl + K2CO3  KHCO3+ KCl HCl + NaHCO3  NaCl + CO2 + H2O HCl + KHCO3  KCl +CO2 + H2O * Dung dịch sau phản ứng tác dụng Ca(OH)2 cho kết tủa Vậy KHCO3dư, NaHCO3 dư, axit HCl hết KHCO3 +Ca(OH)2  CaCO3 +KOH + H2O NaHCO3+Ca(OH)2  CaCO3 +NaOH + H2O * Lúc toán trở nên ẩn số phức tạp, nên khó làm kết  * Nhận xét: + Khi làm theo phương trình ion rút gọn tốn trở nên đơn giản dễ làm kết nhanh + Làm theo phương trình phân tử phải viết nhiều phương tình dài dịng khơng kết Bài tập 2: Cho 10,5 gam hỗn hợp X gồm Na2CO3 K2CO3 tác dụng với HCl dư thu 2,016 lit CO2 đktc a, Tính % khối lượng X ? 15 Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN b, Lấy 21 gam hỗn hợp Na2CO3 K2CO3 với thành phần % tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ (khơng có khí CO2 bay ra) Tính thể tích dung dịch HCl 2M cần dùng ? c, Nếu thêm từ từ 0,12 lit dung dịch HCl 2M vào dung dịch chứa 21 gam hỗn hợp X Tính thể tích CO2 đktc ? Hướng dẫn tư duy: Bài tập giải theo phương trình phân tử kết phải viết nhiều phương trình đặt ẩn nên việc giải kiến thức toán gặp khó khăn học sinh khơng vững vàng kiến thức tốn Giải: Sử dụng phương trình ion rút gọn Sử dụng phương trình phân tử a, Gọi số mol Na2CO3 a , K2CO3 b ( a,b >0) Vì HCl dư nên CO 32  hết CO 32  + H+  CO2  + H2O (a+b) (a + b) mol Ta có : a + b = 2,016/ 22,4 = 0,09(I) Mà: 106a + 138b = 10,5 (II) Từ (I, II) => a = 0,06 mol b = 0,03 mol a, Gọi số mol Na2CO3 a , K2CO3 b ( a,b >0) Vì HCl dư nên Na2CO3 K2CO3 hết 2HCl + Na2CO3  CO2+2 NaCl+H2O a a mol 2HCl + K2CO3  CO2+ 2KCl + H2O b b mol => a + b = 2,016/ 22,4 = 0,09(I) Mà: 106a + 138b = 10,5 (II) Từ (I, II) => a = 0,06 mol b = 0,03 mol %m Na2CO3 = 0,06.106.100 = 60,57% %m Na2CO3 = 60,57% 0,06.106.100 = 10,5 %mK2CO3 = 100% - 60,57% =39,43% b, Khi cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch X : Na2CO3, K2CO3 (21 gam = 10,5 gam hỗn hợp trên)  nCO32-=0,18 mol CO 32  + H+  HCO 3 0,18 0,18 0,18 mol *Nếu khơng có khí CO2 thoát ra, tức phản ứng dừng lại nHCl = nH  = 0,18 mol => VHCl 2M = 0,18/2 = 0,09(l) 10,5 %mK2CO3 = 100% - 60,57% =39,43% b Khi cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch X : Na2CO3, K2CO3 (21 gam = 10,5 gam hỗn hợp trên) =>2 a = 0,12 mol ; 2b = 0,06 mol HCl + Na2CO3  NaHCO3+ NaCl 0,12 0,12 mol HCl + K2CO3  KHCO3+ KCl 0,06 0,06 mol *Nếu khơng có khí CO2 thoát ra, tức 16 Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN c, nH  = 0,24 mol Cho từ từ axit vào 21 (g) hh X có thứ tự phản ứng CO 32  + H+  HCO 3 0,18 0,18 0,18 mol  HCO + H+  CO2 + H2O 0,06 0,06 mol VCO = 0,06.22,4 = 1,344 (l) phản ứng có NaHCO3, KHCO3 nHCl = 0,18 mol => VHCl 2M = 0,18/2 = 0,09(l) c nHCl= 0,24 mol Cho từ từ axit vào 21 (g) hh X có thứ tự phản ứng HCl + Na2CO3  NaHCO3+ NaCl 0,12 0,12 0,12 mol HCl + K2CO3  KHCO3+ KCl 0,06 0,06 0,06 mol =>nHCl d ư= 0,06 mol *TH1: NaHCO3 phản ứng trước HCl + NaHCO3  NaCl + CO2 + H2O 0,06 0,06 0,06 VCO = 0,06.22,4 = 1,344 (l) *TH2: KHCO3 phản ứng trước HCl + KHCO3  KCl +CO2 + H2O 0,06 0,06 0,06 VCO = 0,06.22,4 = 1,344 (l) * Thực tế hỗn hợp KHCO3, NaHCO3 Phản ứng với khả III Dạng 3: XO2( CO2, SO2 ) tác dụng với dung dịch kiềm Đặc điểm : Bài tập thường cho CO2/SO2 tác dụng với hh dung dịch bazơ Hướng dẫn cách thường làm sử dụng phương trình ion rút gọn: - Chuyển gt cho số mol , tính số mol ion có liên quan - Bản chất phản ứng XO2 với dung dịch kiềm (NaOH, Ba(OH)2, …) phản ứng XO2 OH, dung dịch ban đầu có nhiều bazơ khơng nên viết phương trình phân tử mà viết phương trình phản ứng dạng ion rút gọn: XO2 + 2OH-  XO32 + H2O ; XO2 + OH-  HXO3 n Tính nOH lập tỉ lệ: t  OH  để biết sinh muối gì, sau so sánh số 2+ 2+ nXO2  mol với số mol Ca , Ba để tính lượng kết tủa 17 Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN  NÕu t < : HXO3 (XO2 d­ )  NÕu t = : HXO3  NÕu < t < : HXO3 +XO32 NÕu t = : XO32    NÕu t > : XO32 v OH dư phản ứng với OH có HXO3 Chỳ ý: Dung dịch tạo thnh phản ứng với CaCl2 BaCl2 có XO32 đun nóng t ạo có Ca(HXO3 )2 hc Ba(HXO3 )2   - Viết phương trình ion rút gọn - Giải tốn theo phương trình ion rút gọn …… Ví dụ minh họa : Bài tập1: Cho 0,225 mol CO2 vào 500ml dd NaOH 0,1M Ca(OH)2 0,5M m(g)  Giá trị m ? Hướng dẫn tư duy: Đối với dùng phương trình phân tử mắc sai lầm thường bỏ qua phương trình phản ứng Vì gặp dạng ta nên giải theo phương trình ion rút gọn Giải: Sử dụng phương trình ion rút gọn nOH-/ nCO2= 0,5(0,1 + 0,5.2) : 0,225 = 2,44  Chỉ có CO32- tạo PTPƯ ion rút gọn: CO2 + 2OH-  CO32- + H2O 0,225 0,225 mol Ca2+ + CO32-  CaCO3 Bđầu: 0,25 0,225 mol Sau pu: 0,025 0,225 mol mCaCO3 = 0,225.100 = 22,5 g Sử dụng phương trình phân tử PT phân tử : CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O 0,025 0,05 0,025 mol CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 0,2 < 0,25  0,2 mol  mCaCO3 = 0,2.100= 20 gam Sai - Chỗ sai HS bỏ qua pư Na2CO3 + Ca(OH)2  CaCO3 + 2NaOH * Nhận xét: + Khi làm theo phương trình ion rút gọn tốn kết nhanh + Làm theo phương trình phân tử viết phương trình phân tử học sinh bị mắc sai lầm 18 Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN Chỗ sai HS bỏ qua pư Na2CO3 + Ca(OH)2  CaCO3 +2NaOH Điều dẫn tới kết em bị sai Bài tập 2: Cho 28 gam hỗn hợp X (CO2, SO2; dX/O2=1,75) lội chậm qua 500ml dd (NaOH 0,7M, Ba(OH)2 0,4M) m (g) kết tủa, tính khối lượng kết tủa Hướng dẫn tư duy: Đối với dùng phương trình phân tử gặp khó khăn phải viết nhiều phương trình phản ứng Quan trọng toán học sinh biết quy đổi khí (SO2, CO2)  Một khí YO2 ( Tính khối lượng mol trung bình YO2), viết Phương trình ion tổng qt sau tính Giải: Sử dụng phương trình ion rút gọn Đặt kí hiệu CO2 SO2 YO2 ( M =56  Y = 24); nY  0,5 O2  nOH   0, 75 (mol), ta có: nOH   1,5  1,   Tạo muối nYO2 Đặt: số mol HYO3- YO32- là: a, b mol (a, b> 0) YO2 + OH-  HYO3a a a mol YO2 + 2OH  YO32- + H2O Sử dụng phương trình phân tử Ta có: M =56 Đặt số mol CO2 SO2 là: a,b ( a,b >0) Ta có: 44a+ 64b=28(I) mà: 44 a  64b  56 a b (II) Từ (I,II) ta có: a= 0,2; b=0,3 nNaOH= 0,7.0,5=0,35 nBa(OH)2= 0,4.0,5=0,2 Ta thấy: ưu tiên dd bazơ tạo muối  a  b  0,  a=b=0,25 khó khăn cho việc viết phương  a  2b  0, 75 trình Bài tốn trở nên khó khăn phức YO32- + Ba2+  BaYO3  tạp dùng phương trình phân tử tốn phức tạp  m = 0,2.(137+24+48)=41,8 gam b 2b b mol * Nhận xét: + Khi làm theo phương trình ion rút gọn tốn xác định tạo ion viết phương trình ion rút gọn tốn có hướng nhanh + Làm theo phương trình phân tử khơng xác định gồm phương trình tốn gần bế tắc IV Dạng 4: Kim loại với hỗn hợp axit (HNO3 ,H2SO4 lỗng ) kim loại với hh có ion NO3- ion H+ 19 Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Tổ KHTN Đặc diểm: Bài toán thường cho kim loại tác dụng với HNO3 ,H2SO4 lỗng kim loại với dd mà có chứa ion NO3- ion H+ Hướng dẫn cách thường làm sử dụng phương trình ion rút gọn: - Chuyển gt cho số mol  số mol ion - Ion NO3- môi trường H+ có tính oxi hố mạnh HNO3 - Cu, Fe2+… Khơng phản ứng với (HCl, H2SO4 lỗng, NaHSO4) không phản ứng với muối NaNO3, KNO3 phản ứng với hỗn hợp loại chất phản ứng với HNO3 3Cu + 8H+ + 2NO3-  3Cu2+ + 2NO + 4H2O 3Fe2+ + H+ + NO3-  3Fe3+ + NO + H2O - Viết phương trình ion rút gọn - Tính nội dung đầu hỏi … Ví dụ minh họa: Bài 1: Cho 3,2 (g) bột Cu tác dụng với 100 ml dd hỗn hợp gồm: HNO3 0,8 M H2SO4 0,2 M Sau phản ứng xảy hồn tồn ,sinh V lít khí NO (sp khử ) (đktc) Tính giá trị V ? Hướng dẫn tư duy: Nếu làm phương trình phân tử em viết phản ứng Cu với axit HNO3 khơng tính đến H2SO4 kết đáp số khác so với làm phương trình ion rút gọn Với kết phương trình phân tử sai cịn phương trình ion rút gọn Giải: Sử dụng phương trình ion rút gọn 3,2  0,05 mol; 64 Ta có : nCu = Ta có : nCu = nHNO3 = 0,1 0,8 = 0,08 mol nH2SO4= 0,1 0,2 = 0,02 mol nH+ = 0,08 + 0,02.2 = 0,12 mol PT ion rút gọn: - 8H+ 3Cu2+ Cu + 2NO3 + + H2O 3,2  0,05 mol; 64 nHNO3 = 0,1 0,8 = 0,08 mol  nNO3- = 0,08 mol  Sử dụng phương trình phân tử + NO PT phân tử: 3Cu +8 HNO3 3Cu(NO3)2 +2NO+H2O Ta thấy : 0,08 0,05 <  HNO3 hết, tính theo HNO3 20 Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com Trường THCS Yên Lạc Ta thấy : Tổ KHTN 0,08 0,12 0,05 > > Theo PT: nNO = ¼ nHNO3= ¼.0,08 =0,02mol  H+ hết ,NO tính theo H+  VNO = 0,02 22,4 =0,448 lít Theo PT: nNO = ¼ nH+ = 1/4.0,12=0,03 mol  VNO = 0,03 22,4 =0,672 lít * Nhận xét: + Khi làm theo phương trình ion rút gọn tốn chất sử dụng tổng số mol H+, số mol NO3-,số mol Cu kết nhanh + Làm theo phương trình phân tử khơng dùng tới số mol H2SO4 phương trình phân tử học sinh bị mắc sai lầm dẫn tới kết sai Bài 2: Người ta tiến hành thí nghiệm sau : TN1 : Cho 3,84 (g) Cu phản ứng với 80 ml dd HNO3 1M V1 lít khí NO sản phẩm khử đktc TN2 : Cho 3,84 (g) Cu phản ứng với 80 ml dd HNO3 1M H2SO4 0,5M V2 lít khí NO sản phẩm khử đktc So sánh V1 với V2 Hướng dẫn tư duy: Nếu làm phương trình phân tử em viết phản ứng Cu với axit HNO3 khơng tính đến H2SO4 V1= V2 Khi làm theo phương trình ion rút gọn cho kết V1< V2, phương trình phân tử sai cịn phương trình ion rút gọn thể chất phản ứng, phương trình ion rút gọn Giải: Sử dụng phương trình ion rút gọn 3,84 Theo gt : nCu = = 0,06 mol 64 * Xét TN1 : nHNO3 = 0,08.1 = 0,08 mol > nH+ = 0,08 = nNO3PT ion rút gọn : Sử dụng phương trình phân tử 3,84 Theo gt : nCu = = 0,06 mol 64 * Xét TN1 : nHNO3 = 0,08 = 0,08 mol PT phản ứng: 3Cu + 8HNO3  3Cu(NO3)2 + 2NO + 3Cu + 2NO3- + 8H+ 3Cu2++2NO+4H2O 4H2O (mol) Bđ:0,06 0,08 Bđ:0,06;0,08 ;0,08 Sau:0,03 0,06 0,02 (mol)  VNO = 0,02 22,4 = 0,448 (l) *Xét TN2 : nHNO3 = 0,08 = 0,08 mol ; nH2SO4= 0,08 0,5 = 0,04 mol 0,02 (mol)  VNO = 0,02 22,4 = 0,448 (l) *Xét TN2 : nHNO3 = 0,08 = 0,08 mol ; nH2SO4= 0,08 0,5 = 0,04 mol Vì H2SO4 với nồng độ 21 Dương Thị Đức Ái ThuVienDeThi.com ... viết dạng ion Phương trình ion rút gọn phương trình hóa học có kết hợp ion với Các dạng phản ứng thường gặp sử dụng phương trình ion rút gọn: Với phương pháp sử dụng phương trình ion rút gọn sử dụng. .. giải phương pháp viết phương trình phản ứng dạng phân tử khó khăn việc lập phương trình để giải hệ Nên ta sử dụng phương trình ion thu gọn Giải     Sử dụng phương trình ion rút gọn Sử dụng phương. .. niệm phương trình ion rút gọn: Phương trình ion rút gọn phương trình hóa học cho biết chất phản ứng xảy dung dịch chất điện li Một số lưu ý viết phương trình ion rút gọn : - Muốn viết viết phương