Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu [r]
Trang 1VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH ĐỂ GIẢI NHANH
MỘT SỐ BÀI TOÁN HÓA HỌC DẠNG TRẮC NGHIỆM
I- CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Định luật bảo toàn điện tích được phát biểu dạng tổng quát: “Điện tích của một hệ thống cô lập thì luôn luôn không đổi tức là được bảo toàn”
Từ định luật trên ta có thể suy ra một số hệ quả để áp dụng giải nhanh một số bài toán hóa học:
Hệ quả 1:
Trong dung dịch các chất điện ly hoặc chất điện ly nóng chảy thì tổng số điện tích dương của các cation bằng tổng số đơn vị điện tích âm của các anion
(Hệ quả 1 còn được gọi là định luật trung hòa điện)
Hệ quả 2:
Trong các phản ứng oxi hóa khử thì tổng số mol electron do các chất khử nhường bằng tổng số mol
electron do các chất oxi hóa nhận
( Dựa vào hệ quả 2 này ta có phương pháp bảo toàn electron)
Hệ quả 3: Một hỗn hợp gồm nhiều kim loại có hóa trị không đổi và có khối lượng cho trước sẽ phải
nhường một số mol electron không đổi cho bất kỳ tác nhân oxi hóa nào
II VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Dung dịch A có chứa các ion sau: Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,1mol Cl- và 0,2 mol NO3- Thêm dần V lit dung dịch K2CO3 1M vào A đến khi được lượng kết tủa lớn nhất V có giá trị là:
A 300 ml B 200 ml C 250 ml D 150 ml
Hướng dẫn giải
Để thu được kết tủa lớn nhất khi các ion Mg2+, Ba2+, Ca2+ tác dụng hết với ion CO32-:
2+
2+
2+
Mg + CO MgCO
Ba + CO BaCO
Ca + CO CaCO
Sau khi phản ứng kết thúc, trong dung dịch chứa các ion K+, Cl- và NO3- ( kết tủa tách khỏi dung dịch ) Theo hệ quả 1 thì:
3
n = n + n 0,1 0,2 0,3( ) K CO 0,15( )
K mol n mol
→ ddK CO2 3
0,15
1 lit ml → Chọn D
Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit HNO3 (vừa đủ), thu
được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy nhất NO Giá trị của a là
Hướng dẫn giải
FeS2 Fe3+ + 2SO4
0,12 0,12 0,24
Cu S 2Cu2+ + SO
Trang 2a 2a a
Theo hệ quả 1:
3.0,12 + 2.2a = 0,24.2 + 2a a 0, 06 → Chọn D
Ví dụ 3: 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
Hướng dẫn giải
Áp dụng ĐL Bảo toàn điện tích: 2.0,02 + 0,03 = x + 2y hay x + 2y = 0,07 (1)
Khối lượng muối: 0,02.64 + 0,03.39 + 35,5x + 96y = 5,435 (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2) được: x = 0,03 và y = 0,02 → Chọn A
Ví dụ 4: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X Hòa tan hết hỗn hợp X trong
dung dịch HNO3( dư), thoát ra 0,56 lit (ở đktc) NO( là sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là:
A 2,52 B 2,22 C 2,62 D 2,32
Hướng dẫn giải
NO
Fe
0,56
22,4 m
56
mol mol
Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
mO = 3 – m(g) → O
3-m
3+
O + 2e O
3-m 2(3-m)
N + 3e N
0,075 0,025
Dựa vào hệ quả 2 ta có:
3m
56 = 0,075 +
2(3-m)
16 → m = 2,52 → Chọn A
Ví dụ 5:Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3
loãng(dư), thu được 1,344 lit (ở đktc) NO( là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X Cô cạn dung dịch
X thu được m gam muối khan Giá trị m là:
Hướng dẫn giải
Trang 3Fe
1,344
22,4 m
56
mol
mol
Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
mO = 11,36 – m(g) → n = O 11,36-m( )
3+
Dựa vào hệ quả 2 ta có: 3m
56 = 0,18 +
2(11,36-m)
16 → m = 8,96
mmuối = mFe + mNO3-= 8,96 + 62.3nFe = 8,96 + 62.3 8,96
56 = 38,72gam → Chọn D
Ví dụ 6: Chia 1,24 gam hỗn hợp hai kim loại có hóa trị không đổi thành hai phần bằng nhau:
- Phần 1: bị oxi hóa hoàn toàn thu được 0,78 gam hỗn hợp oxit
- Phần 2: tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng thu được V lit H2( đktc) Giá trị V là:
A 2,24 lit B 0,112 lit C 5,6 lit D 0,224 lit
Hướng dẫn giải
Khối lượng mỗi phần: 1,24 : 2 = 0,62 gam
Số mol O kết hợp với 0,62 gam hỗn hợp kim loại: 0,78 0,62
0,01( )
Quá trình tạo oxit: O + 2e → O2-
0,01 → 0,02(mol) Theo hệ quả 3 thì ở phần 2 hỗn hợp kim loại khử H+ của dung dịch axit cũng nhường 0,02 mol electron:
2H+ + 2e → H2
0,02 → 0,01(mol) Vậy thể tích H2 thu được là: 0,01 22,4 = 0,224 lit → Chọn D
Ví dụ 7: Chia hỗn hợp 2 kim loại A,B có hóa trị không đổi thành 2 phần bằng nhau:
- Phần 1: tan hết trong dung dịch HCl tạo ra 1,792 lit H2( đktc)
- Phần 2: nung nóng trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 2,84 gam chất rắn Khối lượng hỗn hợp 2 kim loại trong hỗn hợp đầu là:
A 2,4g B 3,12g C 2,2g D 1,8g
Trang 4Xét phần 1:
2H+ + 2e → H2
0,16 ← 1,792
22,4 = 0,08 (mol) Theo hệ quả 3 thì ở phần 2: O + 2e → O2-
0,08 ← 0,16(mol)
→ mKL = moxit – mO = 2,84 – 0,08.16 = 1,56 gam
Khối lượng hỗn hợp ban đầu: 2.1,56 = 3,12 gam → Chọn B
Ví dụ 8: Lấy 7,88 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại hoạt động X,Y có hóa trị không đổi, chia thành hai
phần bằng nhau:
- Phần 1 nung trong oxi dư để oxi hóa hoàn toàn thu được 4,74 gam hỗn hợp 2 oxit
- Phần 2 hòa tan hoàn toàn trong dung dịch chứa hỗn hợp hai axit HCl và H2SO4 loãng thu được
V lít khí (đktc) Giá trị V là:
A 2,24 lit B 0,112 lit C 1,12 lit D 0,224 lit
Hướng dẫn giải
Khối lượng mỗi phần: 7,88 : 2 = 3,94 gam
Số mol O kết hợp với 3,94 gam hỗn hợp kim loại: 4,74 3,94 0,05( )
Quá trình tạo oxit: O + 2e → O2-
0,05 → 0,1(mol) Theo hệ quả 3 thì ở phần 2:
2H+ + 2e → H2
0,1 → 0,05 (mol) Vậy thể tích H2 thu được là: 0,05 22,4 = 1,12 lit → Chọn C
III LUYỆN TẬP
Bài 1: Cho 500 ml dung dịch X có các ion và nồng độ tương ứng như sau:
Na+ 0,6M ; SO42- 0,3M ; NO3- 0,1M ; K+ aM
a) Tính a?
b) Tính khối lượng chất rắn khan thu được khi cô cạn dung dịch X
c) Nếu dung dịch X được tạo nên từ 2 muối thì 2 muối đó là muối nào? Tính khối lượng mỗi muối cần
hòa tan vào nước để thu được 1 lít dung dịch có nồng độ mol của các ion như trong dung dịch X
Bài 2: Trong 2 lít dung dịch A chứa 0,2 mol Mg2+ ; x mol Fe3+ ; y mol Cl- và 0,45 mol SO42- Cô cạn dung dịch X thu được 79 gam muối khan
a/ Tính giá trị của x và y?
b/ Biết rằng để thu được A người ta đã hòa tan 2 muối vào nước Tính nồng độ mol/lít của mỗi muối
trong A
Bài 3: Một dd Y có chứa các ion: Mg2+ (0,05 mol), K+ (0,15 mol), NO3- (0,1 mol), và SO42- (x mol) Khối lượng chất tan có trong ddY là
A 22, 5gam B 25,67 gam C 20,45 gam D 27,65 gam
Bài 4: Dung dịch A chứa 0,02 mol Cu2+, 0,03 mol K+, x mol Cl- và y mol Tổng khối lượng muối tan trong A là 5,435 gam Giá trị của x và y lần lượt là:
Trang 5A.0,01 và 0,03 B 0,05 và 0,01
C 0,03 và 0,02 D 0,02 và 0,05
Bài 5: Cho dd Ba(OH)2 dư vào 50 ml dd X chứa các ion:NH4+, SO42-, NO3- đun nóng thì có 11,65 gam kết tủa xuất hiện và có 4,48 lít khí Y thoát ra (đktc) Nồng độ mol mỗi muối trong dd X là:
A (NH4)2SO4 1M; NH4NO3 2M
B (NH4)2SO4 1M; NH4NO3 1M
C (NH4)2SO4 2M; NH4NO3 2M
D (NH4)2SO4 1M; NH4NO3 0,5M
Bài 6: Dung dịch X có chứa 5 ion: Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,1 mol Cl- và 0,2 mol NO3-Thêm dần V lít dung dịch K2CO3 1M vào X đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhât Giá trị của V là
A 0,15 B 0,3 C 0,2 D 0,25
Bài 7: Chia hỗn hợp X gồm 2 kim loại có hóa trị không đổi thành 2 phần bằng nhau Phần 1: Hòa tan
hoàn toàn bằng dung dịch HCl dư thu được 1,792 lít H2 (đktc) Phần 2: Nung trong không khí dư, thu được 2,84 gam hỗn hợp rắn chỉ gồm các oxit Khối lượng hỗn hợp X là:
A 1,56g B 2,4g C 1,8g D 3,12g
Bài 8: Trong một cốc nước chứa a mol Ca2+, b mol Mg2+, c mol Cl–, và d mol HCO3- Lập biểu thức liên hệ giữa a, b, c, d
A a + b = c + d B 2a + 2b = c + d
C 40a + 24b = 35,5c + 61d D 2a + 2b = -c - d
Bài 9: Một dung dịch X gồm 0,25 mol CO32- , 0,1 mol Cl; 0,2 mol HCO3- và x mol Na+ Khối lượng chất tan có trong dd X là
A 49,5 gam B 49,15 gam C 50,5 gam D 62,7 gam
Bài 10: Cho 200 ml dd X chứa các ion NH4+, K+, SO42-, Cl- với nồng độ tương ứng là 0,5M; 0,1M; 0,25M và a M Biết rằng dd X được điều chế bằng cách hoà tan 2 muối vào nước Khối lượng của 2 muối được lấy là
A 6,6g (NH4)2SO4;7,45g KCl B.6,6g (NH4)2SO4;1,49g KCl
C 8,7g K2SO4;5,35g NH4Cl D 3,48g K2SO4;1,07g NH4Cl
Bài 11: Một dung dịch chứa các ion : Cu2+ (0,02 mol), K+ (0,10 mol), NO 3-(0,05 mol) và SO42- (x mol) Giá trị của x là
A 0,050 B 0.070 C 0,030 D 0,045
Bài 12: Một dung dịch chứa Mg2+ (0,02 mol), K+ (0,03 mol) , Cl- (0,04 mol) và ion Z (y mol) Ion Z và giá trị của y là
A NO3- (0,03) B CO32- (0,015) C SO42- (0,01) D NH4+ (0,01)
Bài 13: Dung dịch X gồm: 0,09 mol Cl- ,0,04 mol Na+ , a mol Fe3+ và b mol SO42- Khi cô cạn X thu được 7,715 gam muối khan Giá trị của a và b lần lượt là
A 0.05 và 0,05 B 0,03 và 0,02
C 0,07 và 0,08 D 0,018 và 0,027
Bài 14: Hoàn toàn 10g hỗn hợp X gồm Mg và Fe bằng dung dịch HCl 2M Kết thúc thí nghiệm thu được
dung dịch Y và 5,6 lit khí H2 (đktc) Để kết tủa phản ứng hoàn toàn với dung dịch Y cần vừa đủ 300ml NaOH 2M Thể tích dung dịch HCl đã dùng là:
Trang 6Bài 15: Cho hỗn hợp X gồm x mol FeS2 và 0,045 mol Cu2S tác dụng vừa đủ với HNO3 loãng, đun nóng thu được dung dịch chỉ chứa muối sunfat của các kim loại Và giải phóng khí NO duy nhất Giá trị của x là
A 0,045 B 0,09 C 0,135 D 0,18
Câu 16: Trong một cốc nước chứa a mol Ca2+, b mol Mg2+, c mol Cl–, và d mol HCO3– Lập biểu thức liên hệ giữa a, b, c, d
A a + b = c + d B 2a + 2b = c + d
C 40a + 24b = 35,5c + 61d D 2a + 2b = -c - d
Câu 17: Một dung dịch X gồm 0,25 mol CO32-; 0,1 mol Cl-; 0,2 mol HCO3- và x mol Na+ Khối lượng chất tan có trong dd X là
A 49,5 gam B 49,15 gam C 50,5 gam D 62,7 gam
Câu 18: Một dd Y có chứa các ion: Mg2+ (0,05 mol), K+ (0,15 mol), NO3- (0,1 mol), và SO42- (x mol) Khối lượng chất tan có trong ddY là
A 22, 5gam B 25,67 gam C 20,45 gam D 27,65 gam
Câu 19: Dung dịch A chứa 0,02 mol Cu2+, 0,03 mol K+, x mol Cl- và y mol Tổng khối lượng muối tan trong A là 5,435 gam Giá trị của x và y lần lượt là:
A.0,01 và 0,03 B 0,05 và 0,01
C 0,03 và 0,02 D 0,02 và 0,05
Câu 20: Cho dd Ba(OH)2 dư vào 50 ml dd X chứa các ion:NH4+, SO42-, NO3- đun nóng thì có 11,65 gam kết tủa xuất hiện và có 4,48 lít khí Y thoát ra (đktc) Nồng độ mol mỗi muối trong dd X là:
A (NH4)2SO4 1M; NH4NO3 2M B (NH4)2SO4 1M; NH4NO3 1M
C (NH4)2SO4 2M; NH4NO3 2M D (NH4)2SO4 1M; NH4NO3 0,5M
Câu 21: Cho 200 ml dd X chứa các ion NH4+, K+, SO42-, Cl- với nồng độ tương ứng là 0,5M; 0,1M; 0,25M và a M Biết rằng dd X được điều chế bằng cách hoà tan 2 muối vào nước Khối lượng của 2 muối được lấy là
A 6,6g (NH4)2SO4;7,45g KCl B.6,6g (NH4)2SO4;1,49g KCl
C 8,7g K2SO4;5,35g NH4Cl D 3,48g K2SO4;1,07g NH4Cl
Câu 22: Dụng dịch X có chứa 5 ion: Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,1 mol Cl- và 0,2 mol NO3- Thêm dần V lít dung dịch K2CO3 1M vào X đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhât Giá trị của V là
A 0,15 B 0,3 C 0,2 D 0,25
Câu 23: Chia hỗn hợp X gồm 2 kim loại có hóa trị không đổi thành 2 phần bằng nhau Phần 1: Hòa tan
hoàn toàn bằng dung dịch HCl dư thu được 1,792 lít H2 (đktc) Phần 2: Nung trong không khí dư, thu được 2,84 gam hỗn hợp rắn chỉ gồm các oxit Khối lượng hỗn hợp X là:
A 1,56g B 2,4g C 1,8g D 3,12g
Câu 24: Hoàn toàn 10g hỗn hợp X gồm Mg và Fe bằng dung dịch HCl 2M Kết thúc thí nghiệm thu
được dung dịch Y và 5,6 lít khí H2 (đktc) Để kết tủa phản ứng hoàn toàn với dung dịch Y cần vừa đủ 300ml NaOH 2M Thể tích dung dịch HCl đã dùng là:
A 0,2 lít B 0,24 lít C 0,3 lít D 0,4 lít
Câu 25: Cho hỗn hợp X gồm x mol FeS2 và 0,045 mol Cu2S tác dụng vừa đủ với HNO3 loãng, đun nóng thu được dung dịch chỉ chứa muối sunfat của các kim loại Và giải phóng khí NO duy nhất Giá trị của x là
Trang 7A 0,045 B 0,09 C 0,135 D 0,18
Trang 8Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên
danh tiếng
I.Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh
Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn
II.Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS
THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành
cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III.Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí