Dạng VIII Bài tập pha trộn hai dung dịch có xảy ra phản ứng với nhau A Lý thuyết & phương pháp giải Phương pháp giải Bước 1 Xác định dung dịch sau cùng (sau khi trộn) có chứa chất nào Xác định công th[.]
Dạng VIII: Bài tập pha trộn hai dung dịch có xảy phản ứng với A Lý thuyết & phương pháp giải Phương pháp giải: - Bước 1: Xác định dung dịch sau (sau trộn) có chứa chất nào: Xác định công thức chất tan mới, số lượng chất tan Cần ý khả có chất dư (do chất ban đầu không tác dụng hết) tính tốn - Bước 2: Xác định lượng chất tan (khối lượng hay số mol) có chứa dung dịch sau + Lượng chất tan sau phản ứng gồm: sản phẩm phản ứng chất tác dụng cịn dư + Lượng sản phẩm phản ứng tính theo phương trình phản ứng phải dựa vào chất tác dụng hết, tuyệt đối không dựa vào chất tác dụng cho dư - Bước 3: Xác định lượng dung dịch (mdd hay Vdd) + mdd = Tổng khối lượng chất đem trộn – khối lượng chất kết tủa khí phản ứng + Nếu biết khối lượng riêng dung dịch (Dddm): m Vddm = ddm Dddm + Nếu khối lượng riêng dung dịch mới, phải giả sử hao hụt thể tích pha trộn dung dịch không đáng kể Vddm = Tổng thể tích chất lỏng ban đầu đem trộn B Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho 100 gam dung dịch KOH 11,2% tác dụng vừa đủ với 150 gam dung dịch HCl Tính nồng độ KCl thu sau phản ứng Hướng dẫn giải: Ta có mKOH = 100.11,2% = 11,2 gam, số mol KOH là: nKOH = 0,2 mol Phương trình phản ứng: KOH HCl KCl H2O 0,2 0,2 (mol) Ta có: nHCl = 4,2 gam Suy HCl dư Theo phương trình phản ứng ta có nKOH = nHCl = 0,2 mol Suy mKCl = 0,2.74,5 = 14,9 gam mdd = 100 + 150 = 250 gam 14,9 100% = 5,96% 250 Ví dụ 2: Trộn lẫn 200 ml dung dịch NaHSO4 2M với 200 ml dung dịch NaOH 4M dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu chất rắn khan có khối lượng bao nhiêu, cho phương trình phản ứng: NaHSO4 + NaOH → Na2SO4 + H2O Hướng dẫn giải: nNaHSO4 = CM.V = 0,2.2 = 0,4 mol nNaOH = CM.V = 4.0,2 = 0,8 mol Phương trình phản ứng: NaHSO4 + NaOH → Na2SO4 + H2O n NaHSO4 n Xét tỉ lệ: = 0,4 < NaOH = 0,8 1 Suy NaHSO4 phản ứng hết, NaOH cịn dư Nên tính số mol sản phẩm theo NaHSO4; chất rắn khan thu sau phản ứng gồm Na2SO4 NaOH dư Phương trình phản ứng: NaHSO4 NaOH Na 2SO4 H2O 0,4 0,4 0,4 (mol) Vậy nồng độ KCl là: C% = Suy khối lượng Na2SO4 sinh là: mNa 2SO4 = 0,4.142 = 56,8 gam Khối lượng NaOH phản ứng là: mNaOH phản ứng = 0,4.40 = 16 gam Suy khối lượng NaOH dư là: mNaOH dư = mNaOH ban đầu – mNaOH phản ứng = 0,8.40 – 16 = 32 – 16 = 16 gam Suy khối lượng chất rắn khan thu sau phản ứng là: mrắn khan = mNa 2SO4 + mNaOH dư = 56,8 + 16 = 72,8 gam Ví dụ 3: Cho 100 gam dung dịch Na2CO3 tác dụng vừa đủ với 50 gam dung dịch HCl, phản ứng tạo thành NaCl, CO2 H2O Tính C% dung dịch HCl ban đầu, biết khối lượng dung dịch sau phản ứng 144,5 gam Hướng dẫn giải: Gọi số mol HCl x (mol) Phương trình phản ứng: Na 2CO3 2HCl 2NaCl H2O CO2 0,5x x x 0,5x 0,5x (mol) Suy khối lượng CO2 sinh là: mCO2 = 44.0,5x = 22x (gam) Vì phản ứng tạo thành khí nên: mdd sau phản ứng = mcác dd trước phản ứng - mCO2 = 100 + 50 – 22x = 144,5 Suy x = 0,25 (mol) Suy C% dung dịch HCl là: 0,25.36,5 100% = 18,25% C% = 50 C Bài tập tự luyện Câu 1: Cho 300 gam dung dịch NaOH 33,6% tác dụng vừa đủ với 450 gam dung dịch HCl Nồng độ NaCl thu sau phản ứng gần với A 18% B 19% C 20% D 21% Hướng dẫn giải: Ta có mNaOH = 300.33,6% = 100,8 gam, số mol NaOH là: nNaOH = 2,52 mol Phương trình phản ứng: NaOH HCl NaCl H2O 2,52 2,52 2,52 (mol) Ta có: nHCl = 12,33 mol Suy HCl dư Theo phương trình phản ứng ta có nNaOH = nHCl = 2,52 mol Suy mNaCl = 2,52.58,5 = 147,42 gam mdd = 300 + 450 = 750 gam 147,42 100% = 19,656% gần với 20% Vậy nồng độ NaCl là: C% = 750 Câu 2: Cho 34,8 gam dung dịch K2SO4 10% tác dụng với 62,4 gam dung dịch BaCl2 20% Sau loại bỏ kết tủa thu dung dịch KCl có nồng độ phần trăm A 3,22% B 2,33% C 1,22% D 5,33% Hướng dẫn giải: Đáp án A 34,8.10 = 3,48 gam, suy số mol K2SO4 là: n = 0,02 mol 100 62,4.20 mBaCl2 = 12,48 gam, suy số mol BaCl2 là: n = 0,06 mol 100 Phương trình phản ứng: K2SO4 + BaCl2 → 2KCl + BaSO4 n K 2SO4 n BaCl2 Xét tỉ lệ: = = 0,02 < = 0,06 mol 1 K2SO4 phản ứng hết, BaCl2 cịn dư Tính tốn theo số mol Na2SO4 K 2SO4 BaCl2 2KCl BaSO4 0,02 0,02 0,04 0,02 (mol) Khối lượng KCl là: mKCl = 0,04.74,5 = 2,98 gam Khối lượng BaSO4 là: m = 0,02.233 = 4,66 gam Vì phản ứng sinh chất kết tủa nên mdd sau phản ứng = mcác dd trước phản ứng - mBaSO4 = 34,8 + 62,4 – 4,66 = 92,54 gam Vậy nồng độ phần trăm KCl 2,98 100% = 3,22% C% = 92,54 Câu 3: Cho 100 ml dung dịch NaOH 2,4M phản ứng vừa đủ V (ml) dung dịch H2SO4 60% (D = 1,222 g/ml), biết phương trình phản ứng là: 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O Tính V? A 14,06 ml B 16,04 ml C 15 ml D 13 ml Hướng dẫn giải: nNaOH = CM.V = 0,1.2,4 = 0,24 mol Phương trình phản ứng: 2NaOH H2SO4 Na 2SO4 2H2O 0,24 0,12 (mol) mK 2SO4 Khối lượng H2SO4 phản ứng là: m = 0,12.98= 11,76 gam Khối lượng dung dịch H2SO4 60% dùng là: mct 100% 11,76.100 = = 19,6 gam C% 60 m 19,6 Thể tích dung dịch H2SO4 là: V = dd = = 16,04 ml D 1,222 Đáp án B Câu 4: Cho dung dịch NaOH 40% tác dụng vừa đủ với dung dịch FeCl2 20% Đun nóng khơng khí cho phản ứng xảy hồn tồn Tính nồng độ phần trăm muối tạo thành dung dịch sau phản ứng (coi nước bay trình đun nóng khơng đáng kể) A 16,07% B 17,06% C 15% D 18% Hướng dẫn giải Phương trình phản ứng FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ Lấy 100 gam dung dịch NaOH 40% Khối lượng NaOH 40 gam, suy số mol NaOH là: n = mol Số mol FeCl2 phản ứng là: n = 0,5 mol Suy khối lượng FeCl2 là: m = 0,5.127 = 63,5 gam 63,5.100 Khối lượng dung dịch FeCl2 20% là: mdd = = 317,5 gam 20 Khối lượng NaCl là: mNaCl = 1.58,5 = 58,5 gam Khối lượng Fe(OH)3 bằng: 0,5.107 = 53,5 gam Khối lượng dung dịch sau phản ứng là: 100 + 317,5 – 53,5 = 364 gam 58,5 100% = 16,07% Nồng độ phần trăm NaCl là: C% = 364 Đáp án A Câu 5: Cho 400 gam dung dịch KOH 44,8% tác dụng vừa đủ với 600ml gam dung dịch HCl Tính nồng độ KCl thu sau phản ứng A 23,84% B 28,34% C 14,84% D 18,84% Hướng dẫn giải: Ta có mKOH = 400.44,8% = 179,2 gam suy số mol KOH là: nKOH = 3,2 mol Phương trình phản ứng: mdd = KOH HCl KCl H2O 3,2 3,2 (mol) Ta có: nHCl = 16,4 mol Suy HCl dư Theo phương trình phản ứng ta có nKOH = nHCl = 3,2 mol Suy mKCl = 3,2.74,5 = 238,4 gam mdd = 400 + 600 = 1000 ml 238,4 100% = 23,84% Vậy nồng độ KCl là: C% = 1000 Đáp án A Câu 6: Trộn 100 ml dung dịch HNO3 nồng độ a mol/l với 300 ml dung dịch Ba(OH)2 0,4M thu dung dịch A Cho quỳ tím vào dung dịch A thấy có màu xanh Thêm từ từ 200 ml dung dịch HCl 0,2M vào dung dịch A thấy quỳ trở lại màu tím Tính giá trị a A B C D Hướng dẫn giải: n HNO3 =0,1a 0,1a mol mol nBa(OH)2 = 0,3.0,4 = 0,12 mol nHCl = 0,2.0,2 = 0,04 mol Các phản ứng: 2HNO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + 2H2O (1) 2HCl + Ba(OH)2 → BaCl2 + 2H2O (2) Sau phản ứng (2) quỳ tím không đổi màu nên Ba(OH)2 tác dụng vừa đủ với axit, sản phẩm thu gồm muối 1 Dựa vào tỉ lệ phương trình phản ứng, ta có: n Ba(OH)2 n HNO3 n HCl 2 Suy 0,12 = 0,5.0,1a + 0,5.0,04 Vậy a = Đáp án B Câu 7: Trộn lẫn 400 ml dung dịch NaHSO4 4M với 400 ml dung dịch NaOH 8M dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu chất rắn khan có khối lượng bao nhiêu, cho phương trình phản ứng: NaHSO4 + NaOH → Na2SO4 + H2O A 291,2g B 21,92g C 29,12g D 30,01g Hướng dẫn giải: nNaHSO4 = CM.V = 0,4.4 = 1,6 mol nNaOH = CM.V = 8.0,4 = 3,2 mol Phương trình phản ứng: NaHSO4 + NaOH → Na2SO4 + H2O n NaHSO4 n Xét tỉ lệ: = 1,6 < NaOH = 3,2 1 Suy NaHSO4 phản ứng hết, NaOH cịn dư Nên tính số mol sản phẩm theo NaHSO4; chất rắn khan thu sau phản ứng gồm Na2SO4 NaOH dư Phương trình phản ứng: NaHSO4 NaOH Na 2SO4 H2O 1,6 1,6 1,6 (mol) Suy khối lượng Na2SO4 sinh là: mNa 2SO4 = 1,6.142 = 227,2 gam Khối lượng NaOH phản ứng là: mNaOH phản ứng = 1,6.40 = 64 gam Suy khối lượng NaOH dư là: mNaOH dư = mNaOH ban đầu – mNaOH phản ứng = 3,2.40 – 64 = 64 gam Suy khối lượng chất rắn khan thu sau phản ứng là: mrắn khan = mNa 2SO4 + mNaOH dư = 227,2 + 64 = 291,2 gam Đáp án A Câu 8: Cho 400 gam dung dịch NaOH 40% tác dụng vừa đủ với 300 gam HCl, phản ứng sinh NaCl nước Tính nồng độ phần trăm dung dịch HCl ban đầu A 14,02% B 42,04% C 48,67% D 20,00% Hướng dẫn giải: Khối lượng NaOH là: 400.40% = 160 gam suy số mol NaOH là: n = mol Phương trình phản ứng: NaOH + HCl → NaCl + H2O Số mol HCl là: mol Khối lượng HCl là: mHCl = 4.36,5 = 146 gam Suy nồng độ HCl ban đầu là: 146 100% = 48,67% 300 Đáp án C Câu 9: Cho dung dịch KOH 22,4% tác dụng vừa đủ với dung dịch FeCl 5% Đun nóng khơng khí cho phản ứng xảy hồn tồn Tính nồng độ phần trăm muối tạo thành dung dịch sau phản ứng (coi nước bay trình đun nóng khơng đáng kể) A 4,02% B 2,04% C 10,04% D 5,08% Hướng dẫn giải Phương trình phản ứng FeCl2 + 2KOH → Fe(OH)2 ↓+ 2KCl 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ Lấy 100 gam dung dịch KOH 22,4% Khối lượng KOH 22,4 gam, suy số mol KOH là: n = 0,4 mol Số mol FeCl2 phản ứng là: n = 0,2 mol Suy khối lượng FeCl2 là: m = 0,2.127 = 25,4 gam 25,4.100 Khối lượng dung dịch FeCl2 5% là: mdd = = 508 gam Khối lượng KCl là: mKCl = 0,4.74,5 = 29,8 gam Khối lượng Fe(OH)3 bằng: 0,2.107 = 21,4 gam Khối lượng dung dịch sau phản ứng là: 100 + 508 – 21,4 = 586,6 gam 29,8 100% = 5,08% Nồng độ phần trăm KCl là: C% = 586,6 Đáp án D Câu 10: Cho 250 ml dung dịch KOH 1M phản ứng vừa đủ V (ml) dung dịch H2SO4 50% (D = 1,02 g/ml) Tính giá trị V A 24,02 B 22,04 C 10,04 D 20,00 Hướng dẫn giải: nKOH = CM.V = 0,25.1 = 0,25 mol Phương trình phản ứng: 2KOH H2SO4 K 2SO4 H2O 0,25 0,125 (mol) C% = Khối lượng H2SO4 phản ứng là: m = 0,125.98= 12,25 gam Khối lượng dung dịch H2SO4 50% dùng là: m 100% 12,25.100 mdd = ct = = 24,5 gam C% 50 m 24,5 Thể tích dung dịch H2SO4 là: V = dd = = 24,02 ml D 1,02 Đáp án A ... Trộn 100 ml dung dịch HNO3 nồng độ a mol/l với 300 ml dung dịch Ba(OH)2 0,4M thu dung dịch A Cho quỳ tím vào dung dịch A thấy có màu xanh Thêm từ từ 200 ml dung dịch HCl 0,2M vào dung dịch A thấy... gam Ví dụ 3: Cho 100 gam dung dịch Na 2CO3 tác dụng vừa đủ với 50 gam dung dịch HCl, phản ứng tạo thành NaCl, CO2 H2O Tính C% dung dịch HCl ban đầu, biết khối lượng dung dịch sau phản ứng 144,5... 150 = 250 gam 14,9 100% = 5,96% 250 Ví dụ 2: Trộn lẫn 200 ml dung dịch NaHSO4 2M với 200 ml dung dịch NaOH 4M dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu chất rắn khan có khối lượng bao nhiêu, cho phương