Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 14 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
14
Dung lượng
757,54 KB
Nội dung
GIASUNHATRANG.EDU.VN CÔNG THỨC GIẢI NHANH BÀI TẬP HỢP CHẤT CỦA NHÔM VÀ KẼM TRẦN THỊ XUÂN HƯƠNG, VÕ THỊ KIM CHI Trường THPT Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận www.Giasunhatrang.edu.vn I GIỚI THIỆU CÔNG THỨC Phản ứng dung dịch chứa Al3+ với dung dịch chứa OHPhương trình hóa học: Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH- → AlO2 + 2H2O Có hai trường hợp tính OH-: nOH 3n Al(OH) nOH 4n Al3 n Al(OH) Phản ứng dung dịch chứa AlO2 với dung dịch chứa H+ Phương trình hóa học: AlO2 + H+ + H2O → Al(OH)3↓ Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ +3H2O Có hai trường hợp tính H+: n H n Al(OH ) n H 4n AlO 3n Al(OH ) 3 Phản ứng dung dịch chứa Zn2+ với dung dịch chứa OHPhương trình hóa học: Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2↓ Zn(OH)2 + 2OH- → ZnO 22 + 2H2O Có hai trường hợp tính OH-: GIASUNHATRANG.EDU.VN nOH 2n Zn(OH) nOH 4n Zn 2n Zn(OH) Phản ứng dung dịch chứa ZnO 22 với dung dịch chứa H+ Phương trình hóa học: ZnO 22 + 2H+ → Zn(OH)2↓ Zn(OH)2 + 2H+ → Zn2+ +2H2O Có hai trường hợp tính H+: n H 2n Zn(OH) n H 4n ZnO2 2n Zn(OH ) 2 Hướng dẫn nâng cấp công thức giải nhanh Thông thường giải tập chứa thêm dung dịch bazơ axit tùy vào trường hợp Lưu ý: Viết thêm phản ứng trung hòa dung dịch axit dung dịch bazơ, sau viết phản ứng dung dịch axit bazơ với dung dịch muối nhơm kẽm Nên cơng thức giải nhanh lập cho trường hợp sau: a Phản ứng dung dịch chứa (Al3+, H+) với dung dịch chứa OHCó hai trường hợp tính OH-: nOH 3n Al(OH) n H nOH 4n Al3 n Al(OH) n H b Phản ứng dung dịch chứa ( AlO2 , OH-) với dung dịch chứa H+ Có hai trường hợp tính H+ n H n Al(OH ) n OH n H 4n AlO 3n Al(OH ) n OH_ c Phản ứng dung dịch chứa (Zn2+, H+) với dung dịch chứa OHCó hai trường hợp tính OH-: nOH 2n Zn(OH) n H nOH 4n Zn2 2n Zn(OH) n H GIASUNHATRANG.EDU.VN d Phản ứng dung dịch chứa ( ZnO 22 , OH-) với dung dịch chứa H+ Có hai trường hợp tính H+ n H 2n Zn(OH) n OH n H 4n ZnO2 2n Zn(OH ) nOH 2 Phản ứng dung dịch NH3 với dung dịch Zn2+ Phương trình hóa học: Zn2+ + 2NH3 + 2H2O → Zn(OH)2↓ + 2NH4+ Zn(OH)2 + 4NH3 → [Zn(NH3)4]2+ + 2OHCó hai trường hợp tính NH3: n NH 2n Zn(OH ) n NH 6n Zn2 4n Zn(OH) II BÀI TẬP Bài tập dung dịch chứa Al3+ với dung dịch chứa OHVí dụ 1: Cho dung dịch chứa 1,1 mol NaOH vào dung dịch chứa 0,3 mol AlCl3, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu kết tủa có khối lượng là: A 7,8 gam B 15,6 gam C 23,4 gam D 46,8 gam Hướng dẫn: ● Cách giải thông thường: 3NaOH + AlCl3 → Al(OH)3↓ + 3NaCl Trước phản ứng 1,1 0,3 Phản ứng 0,9 0,3 Sau phản ứng 0,2 0,3 Do NaOH dư nên: NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O Trước phản ứng 0,2 0,3 Phản ứng 0,2 0,2 0,1 Sau phản ứng Vậy khối lượng kết tủa thu được: m Al(OH) =0,1 x 78 = 7,8 gam ● Cách giải nhanh: GIASUNHATRANG.EDU.VN Dùng công thức: n n OH OH 3n Al(OH) n Al(OH ) 2n 3 4n Al3 n Al(OH) n Al(OH) 4n Al3 n 3 OH OH : 1,1 : 0, 37 n Al3 0, (loại) 4x0, 1,1 0,1mol n Al3 (chọn) Vậy khối lượng kết tủa thu được: m Al(OH) = 0,1 x 78 = 7,8 gam → Chọn đáp án A Ví dụ 2: Cho 400ml dung dịch KOH 0,9M phản ứng với 200ml dung dịch AlCl3 x M, sau phản ứng xảy hoàn tồn thu 7,8 gam kết tủa Tìm x? A 2,4M B 0,5M C 0,115M D 0,575M Hướng dẫn: ● Cách giải thông thường: 3KOH + AlCl3 → Al(OH)3↓ + 3KCl 0,36 0,1 0,3 0,1 0,06 0,1 0,1 Theo đề cho tồn 0,1 mol kết tủa, theo phương trình phản ứng lượng KOH cịn dư 0,06 Căn theo hóa tính Al(OH)3 tan KOH dư nên KOH dư 4KOH + AlCl3 → KAlO2 + 3KCl + 2H2O 0,06 0,015 Số mol AlCl3: 0,1 + 0,015 = 0,115mol Giá trị x = 0,115 : 0,2 = 0,575M ● Cách giải nhanh: Dùng công thức: n Al3 (n OH n Al(OH ) ) : (0, 36 0,1) : 0,115mol Giá trị x = 0,115 : 0,2 = 0,575M → Chọn đáp án D Ví dụ 3: Cho 400ml dung dịch KOH vào 200ml dung dịch AlCl3 2M, thu 15,6 gam kết tủa keo Nồng độ mol dung dịch KOH là: A 1,5M B 3,5M C 1,5M 3,5M D 2M 3M Hướng dẫn: GIASUNHATRANG.EDU.VN Số mol AlCl3: n = 0,2 x = 0,4 mol Số mol kết tủa Al(OH)3: 15,6 : 78 = 0,2mol ● Cách giải thông thường: - Trường hợp 1: AlCl3 + 3KOH → Al(OH)3↓ + 3KCl 0,2 0,6 0,2 Sau phản ứng AlCl3 cịn dư: 0,4 – 0,2 = 0,2mol Theo lí thuyết AlCl3 dư kết tủa tồn tại, nên: nKOH = x 0,2 = 0,6 mol CM = 0,6 : 0,4 = 1,5M - Trường hợp 2: AlCl3 vừa đủ ngồi phản ứng trên, lượng AlCl3 cịn 0,2 tham gia phản ứng với KOH không sinh kết tủa: 4KOH + AlCl3 → KAlO2 + 3KCl + 2H2O 0,8 0,2 Số mol KOH cần dùng: nKOH = 0,6 + 0,8 = 1,4mol CM = 1,4 : 0,4 = 3,5M ● Cách giải nhanh: - Trường hợp 1: nKOH 3n Al(OH) =3 x 0,2 = 0,6mol → CM = 1,5M - Trường hợp 2: nKOH 4n Al3 n Al(OH) = x 0,4 – 0,2 = 1,4mol → CM = 1,4 : 0,4 = 3,5M → Chọn đáp án C Bài tập dung dịch chứa AlO2 với dung dịch chứa H+ Ví dụ 1: Cho dung dịch chứa 0,5mol HCl vào dung dịch chứa 0,2mol NaAlO2, sau phản ứng xảy hồn tồn thu kết tủa có khối lượng là: A 7,8 gam B 15,6 gam C 39 gam D 3,9 gam Hướng dẫn: ● Cách giải thông thường: HCl + NaAlO2 + H2O → Al(OH)3↓ + NaCl Ban đầu 0,5 0,2 Phản ứng 0,2 0,2 GIASUNHATRANG.EDU.VN Sau phản ứng 0,3 0,2 3HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3H2O Ban đầu 0,3 0,2 Phản ứng 0,3 0,1 Sau phản ứng 0,1 Vậy khối lượng kết tủa thu được: 78 x 0,1 = 7,8 gam ● Cách giải nhanh: Dùng công thức: n H n Al(OH ) 0, n AlO 0, (loại) n H 4n AlO 3n Al(OH ) n Al(OH) (4n NaAlO n H ) : (4x0, 0, 5) : 0,1 n AlO 0, (chọn) 3 2 Vậy khối lượng kết tủa thu được: 78 x 0,1 = 7,8 gam → Chọn đáp án A Ví dụ 2: Cho dung dịch chứa 0,5mol HCl vào dung dịch chứa a(mol) NaAlO2, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 0,1mol kết tủa Giá trị a là: A 0,1mol B 0,2mol C 0,3mol D 0,4 mol Hướng dẫn: ● Cách giải thông thường: HCl + NaAlO2 + H2O → Al(OH)3↓ + NaCl 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 Nếu số mol NaAlO2 0,1mol HCl dư 0,4mol theo lí thuyết HCl hịa tan kết tủa, HCl không dư mà tham gia phản ứng hết với NaAlO2 Ta viết thêm phản ứng nữa: 4HCl + NaAlO2 → AlCl3↓ + NaCl + 2H2O 0,4 0,1 Vậy số mol NaAlO2: a = 0,1 + 0,1 = 0,2mol GIASUNHATRANG.EDU.VN ● Cách giải nhanh: Số mol NaAlO2: n NaAlO (n HCl 3n Al(OH) ) : (0, 3x0,1) : 0, mol → Chọn đáp án B Ví dụ 3: Thêm HCl vào dung dịch chứa 0,1mol NaAlO2 Khi kết tủa thu 0,08mol số mol HCl dùng là: A 0,08 0,1 B 0,08 C 0,1 D 0,08 0,16 Hướng dẫn: ● Cách giải thông thường: HCl + NaAlO2 + H2O → Al(OH)3↓ + NaCl 0,08 0,08 0,08 Theo đề cho số mol NaAlO2 dư: 0,1 – 0,08 = 0,02mol - Trường hợp 1: Theo lý thuyết Al(OH)3 tồn dung dịch NaAlO2 nên n HCl n Al(OH) =0,08 mol - Trường hợp 2: NaAlO2 việc tạo kết tủa phản ứng NaAlO2 lại phản ứng với dung dịch HCl không tạo kết tủa Ta viết thêm phản ứng không tạo kết tủa: 4HCl + NaAlO2 → AlCl3↓ + NaCl + 2H2O 0,08 0,02 Vậy số mol HCl trường hợp 2: nHCl = 0,08 + 0,08 = 0,16mol ● Cách giải nhanh: - Trường hợp 1: n HCl n Al(OH ) 0, 08mol - Trường hợp 2: n HCl 4n NaAlO 3n Al(OH ) = x 0,1 – x 0,08 = 0,16mol → Chọn đáp án D Bài tập dung dịch chứa Zn2+ với dung dịch chứa OHVí dụ 1: Cho dung dịch chứa 0,2mol NaOH vào dung dịch chứa 0,3mol ZnCl2, sau phản ứng xảy hồn tồn thu kết tủa có khối lượng là: GIASUNHATRANG.EDU.VN A 9,9 gam B 19,8 gam C 14,85 gam D 29,7 gam Hướng dẫn: ● Cách giải thông thường: 2NaOH + ZnCl2 → Zn(OH)2↓ + 2NaCl Trước phản ứng 0,2 0,3 Phản ứng 0,2 0,1 Sau phản ứng 0,2 0,1 Vậy khối lượng kết tủa thu được: m Zn(OH) = 0,1 x 99 = 9,9 gam ● Cách giải nhanh: Dùng công thức: nOH 2n Zn(OH) n Zn(OH ) n OH : 0, : 0,1 n Zn2 0, (chọn) 2 nOH 4n Zn2 2n Zn(OH) n Zn(OH ) (4n Zn2 n OH ) : (4x0, 0, 2) : 0, n Zn 0, 2 (loại) Vậy khối lượng kết tủa thu được: m Zn(OH) = 0,1 x 99 = 9,9 gam → Chọn đáp án A Ví dụ 2: Cho 400 ml dung dịch KOH 0,6M phản ứng với 200ml dung dịch ZnCl2 aM, sau phản ứng xảy hoàn tồn thu 9,9 gam kết tủa Tìm a? A 0,02M B 0,05M C 0,06M D 0,55M Hướng dẫn: nKOH = 0,4 x 0,6 = 0,24mol n Zn(OH ) = 9,9 : 99 = 0,1mol ● Cách giải thông thường: 2KOH + ZnCl2 → Zn(OH)2↓ + 2KCl 0,24 0,2 0,04 0,1 0,1 0,1 0,1 GIASUNHATRANG.EDU.VN Theo đề cho tồn 0,1mol kết tủa, theo phương trình phản ứng lượng KOH cịn dư 0,04 Căn theo hóa tính Zn(OH)2 tan KOH dư nên KOH dư 4KOH + ZnCl2 → K2ZnO2 + 2KCl + 2H2O 0,04 0,01 Số mol AlCl3: 0,1 + 0,01 = 0,11mol Giá trị a = 0,11 : 0,2 = 0,55M ● Cách giải nhanh: Dùng công thức: n Zn2 (n OH 2n Zn(OH) ) : = (0,24 + x 0,1) : = 0,11mol Giá trị a = 0,11 : 0,2 = 0,55M → Chọn đáp án D Ví dụ 3: Cho 400ml dung dịch KOH vào 200ml dung dịch ZnCl2 2M, thu 19,8 gam kết tủa Nồng độ mol dung dịch KOH là: A 1M B 3M C 1M 3M D 2M 3M Hướng dẫn: Số mol ZnCl2: n = 0,2 x = 0,4mol Số mol kết tủa Zn(OH)2 : 19,8 : 99 = 0,2mol ● Cách giải thông thường 2KOH + ZnCl2 → Zn(OH)2↓ + 2KCl 0,4 0,2 0,2 Sau phản ứng ZnCl2 cịn dư: 0,4 – 0,2 = 0,2mol - Trường hợp 1: Theo lý thuyết ZnCl2 dư kết tủa tồn tại, nên nKOH = x 0,2 = 0,4mol CM = 0,4 : 0,4 = 1M - Trường hợp 2: ZnCl2 vừa đủ ngồi phản ứng trên, lượng ZnCl2 0,2 tham gia phản ứng với KOH không sinh kết tủa 4KOH + ZnCl2 → K2ZnO2 + 2KCl + 2H2O 0,8 0,2 Số mol KOH cần dùng: nKOH = 0,4 + 0,8 = 1,2mol CM = 1,2 : 0,4 = 3M GIASUNHATRANG.EDU.VN ● Cách giải nhanh: - Trường hợp 1: nKOH 2n Zn(OH) = x 0,2 = 0,4mol → CM = 1M - Trường hợp 2: nKOH 4n Zn 2n Zn(OH) = x 0,4 – x 0,2 = 1,2mol → CM = 1,2 : 0,4 = 3M → Chọn đáp án C Bài tập dung dịch chứa ZnO 22 với dung dịch chứa H+ Ví dụ 1: Cho dung dịch chứa 0,5mol HCl vào dung dịch chứa 0,2mol Na2ZnO2, sau phản ứng xảy hồn tồn thu kết tủa có khối lượng là: A 9,9 gam B 19,8 gam C 14,85 gam D 24,5 gam Hướng dẫn: ● Cách giải thông thường: 2HCl + Na2ZnO2 → Zn(OH)2↓ + 2NaCl Ban đầu 0,5 0,2 Phản ứng 0,4 0,2 Sau phản ứng 0,1 0,2 2HCl + Zn(OH)2 → ZnCl2 + 2H2O Ban đầu 0,1 0,2 Phản ứng 0,1 0,05 0,15 Sau phản ứng Vậy khối lượng kết tủa thu là: 99 x 0,15 = 14,85 gam ● Cách giải nhanh: Dùng công thức: n H 2n Zn(OH) n Zn(OH) n H : 0, : 0, 25 n ZnO2 0, (loại) 2 n H 4n ZnO2 2n Zn(OH ) n Zn(OH) (4n ZnO2 n H ) : (4x0, 0, 5) : 0,15 n ZnO 0, (chọn) 2 2 Vậy khối lượng kết tủa thu là: 99 x 0,15 = 14,85 gam → Chọn đáp án C Ví dụ 2: Cho dung dịch chứa 0,6mol HCl vào dung dịch chứa a(mol) Na2ZnO2, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 0,1mol kết tủa Giá trị a là: A 0,1mol B 0,2mol GIASUNHATRANG.EDU.VN C 0,3mol D 0,4mol Hướng dẫn: ● Cách giải thông thường: 2HCl + Na2ZnO2 → Zn(OH)2↓ + 2NaCl 0,6 0,1 0,2 0,1 0,1 Nếu số mol Na2ZnO2 0,1 mol HCl dư 0,4mol theo lí thuyết HCl hịa tan kết tủa, HCl khơng dư mà tham gia phản ứng hết với Na2ZnO2 Ta viết thêm phản ứng nữa: 4HCl + Na2ZnO2 → 2NaCl + ZnCl2 + 2H2O 0,4 0,1 Vậy số mol NaAlO2: a = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol ● Cách giải nhanh: Số mol Na2ZnO2 : n Na ZnO (n HCl 2n Zn(OH) ) : = (0,6 + x 0,1) : = 0,2mol → Chọn 2 đáp án B Ví dụ 3: Thêm HCl vào dung dịch chứa 0,1mol Na2ZnO2 Khi kết tủa thu 0,04mol số mol HCl dùng là: A 0,08 0,32 B 0,08 C 0,32 D 0,08 0,2 Hướng dẫn: ● Cách giải thông thường: 2HCl + Na2ZnO2 → Zn(OH)2↓ + 2NaCl 0,08 0,04 0,04 Theo đề cho số mol Na2ZnO2 cịn dư: 0,1 – 0,04 = 0,06mol - Trường hợp 1: Theo lí thuyết Zn(OH)2 tồn dung dịch Na2ZnO2 nên nHCl = n Zn(OH ) = 0,08mol - Trường hợp 2: Na2ZnO2 việc tạo kết tủa phản ứng Na2ZnO2 lại phản ứng với dung dịch HCl không tạo kết tủa Ta viết thêm phản ứng không tạo kết tủa: 4HCl + Na2ZnO2 → 2NaCl + ZnCl2 + 2H2O 0,24 0,06 GIASUNHATRANG.EDU.VN Vậy số mol HCl trường hợp 2: nHCl = 0,08 + 0,24 = 0,32mol ● Cách giải nhanh: - Trường hợp 1: nHCl = n Zn(OH ) = 0,08mol - Trường hợp 2: n HCl 4n Na ZnO 2n Zn(OH) = x 0,1 – x 0,04 = 0,32mol → Chọn đáp 2 án A Bài tập dung dịch NH3 với dung dịch Zn2+ Ví dụ 1: Cho dung dịch chứa 1mol NH3 vào dung dịch chứa 0,2mol ZnCl2, sau phản ứng xảy hồn tồn thu kết tủa có khối lượng là: A 9,9 gam B 19,8 gam C 29,7 gam D 4,95 gam Hướng dẫn: ● Cách giải thông thường: 2NH3 + ZnCl2 + 2H2O → Zn(OH)2↓ + 2NH4Cl Bđ 0,2 Pư 0,4 0,2 Sau pư 0,6 0,2 4NH3 + Zn(OH)2 → [Zn(NH3)4]2+ + 2OHBđ 0,6 0,2 Pư 0,6 0,15 0,05 Sau pư Vậy khối lượng kết tủa thu được: 99 x 0,05 = 4,95 gam ● Cách giải nhanh: Dùng công thức: n NH 2n Zn(OH) n Zn(OH) n NH : / 0, n ZnCl 0, (loại) 2 n NH 6n Zn2 4n Zn(OH) n Zn(OH ) (6n Zn n NH ) : = (6 x 0,2 – 1) : =0,05 < n ZnCl = 2 0,2 (chọn) Vậy khối lượng kết tủa thu được: 99 x 0,05 = 4,95 gam → Chọn đáp án D Ví dụ 2: Cho dung dịch chứa 0,8mol NH3 vào dung dịch chứa a(mol) ZnCl2, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 0,1mol kết tủa Giá trị a là: GIASUNHATRANG.EDU.VN A 0,1mol B 0,2mol C 0,3mol D 0,4mol Hướng dẫn: ● Cách giải thông thường: 2NH3 + ZnCl2 + 2H2O → Zn(OH)2↓ + 2NH4Cl 0,8 0,1 0,2 0,1 0,1 Nếu số mol ZnCl2: 0,1mol NH3 dư 0,6mol theo lí thuyết NH3 hịa tan kết tủa NH3 không dư mà tham gia phản ứng hết với ZnCl2 Ta viết thêm phản ứng nữa: 6NH3 + ZnCl2 + 2H2O → [Zn(NH3)4]2+ + 2OH- + 2NH4Cl 0,6 0,1 Vậy số mol ZnCl2: a = 0,1 + 0,1 = 0,2mol ● Cách giải nhanh: Số mol ZnCl2: n ZnCl (n NH 4n Zn(OH) ) : (0, 4x0,1) : 0, 2mol → Chọn đáp án B Ví dụ 3: Thêm dung dịch chứa NH3 vào dung dịch chứa 0,1mol ZnCl2 Khi kết tủa thu 0,04mol số mol NH3 dùng là: A 0,08 0,44 B 0,08 C 0,44 D 0,08 0,24 Hướng dẫn: ● Cách giải thông thường: 2NH3 + ZnCl2 + 2H2O → Zn(OH)2↓ + 2NH4Cl 0,08 0,04 0,04 Theo đề cho số mol ZnCl2 dư: 0,1 – 0,04 = 0,06mol - Trường hợp 1: Theo lí thuyết Zn(OH)2 tồn dung dịch nên n NH n Zn(OH) = 0,08mol - Trường hợp 2: ZnCl2 việc tạo kết tủa phản ứng ZnCl2 cịn lại phản ứng với dung dịch NH3 khơng tạo kết tủa Ta viết thêm phản ứng không tạo kết tủa: 6NH3 + ZnCl2 + 2H2O → [Zn(NH3)4]2+ + 2OH- + 2NH4Cl 0,36 0,06 GIASUNHATRANG.EDU.VN Vậy số mol NH3 trường hợp 2: nNH3 = 0,08 + 0,36 = 0,44mol ● Cách giải nhanh: - Trường hợp 1: n NH n Zn(OH) = 0,08mol - Trường hợp 2: n NH 6n Zn2 4n Zn(OH) = x 0,1 – x 0,04 = 0,44mol → Chọn đáp án A ♥ Hóa học & Ứng dụng Số 19 (199) / 2013 ... 2OHCó hai trường hợp tính NH3: n NH 2n Zn(OH ) n NH 6n Zn2 4n Zn(OH) II BÀI TẬP Bài tập dung dịch chứa Al3+ với dung dịch chứa OHVí dụ 1: Cho dung dịch chứa 1,1 mol NaOH vào dung dịch chứa... dịch axit bazơ với dung dịch muối nhôm kẽm Nên công thức giải nhanh lập cho trường hợp sau: a Phản ứng dung dịch chứa (Al3+, H+) với dung dịch chứa OHCó hai trường hợp tính OH-: nOH 3n Al(OH)... hai trường hợp tính H+: n H 2n Zn(OH) n H 4n ZnO2 2n Zn(OH ) 2 Hướng dẫn nâng cấp công thức giải nhanh Thơng thường giải tập chứa thêm dung dịch bazơ axit tùy vào trường hợp Lưu ý: