CHUYÊN ĐỀ 6: ĐỒ THỊ

CHUYÊN 6: TH I Các d ng đ th c b n S c khí CO2 vào dung d ch Ba(OH)2 ho c Ca(OH)2 B n ch t ph n ng : CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3  + H O (1) mol : → a  a a BaCO3 + CO2 + H O → Ba(HCO3 )2 (2) mol : a → a Suy : L ng k t t a t ng d n đ n c c đ i a mol ng v i ph n ng (1), ph n ng c n a mol CO2 Sau l k t t a tan d n đ n h t ng v i ph n ng (2), ph n ng c ng c n a mol CO2 V y s bi n thiên l ng k t t a BaCO3 ho c CaCO3 theo l ng CO2 đ c bi u di n b ng đ th sau : n BaCO ng a n CO a 2a Nh n xét : D a vào d ng hình h c c a đ th , ta th y đ ng bi n thiên l ng k t t a h p v i tr c hoành t o thành m t tam giác vuông cân Suy : N u ph n ng t o m t l ng k t t a x mol (nh đ th d i đây) ta d dàng tính đ c s mol CO tham gia ph n ng x mol ho c y = (2a − x) mol n BaCO a x n CO y a x 2a S c khí CO2 vào dung d ch ch a h n h p baz NaOH (ho c KOH) Ba(OH)2 (ho c Ca(OH)2) B n ch t ph n ng : Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3  + H2 O (1) mol : mol : mol : a → a → a 2NaOH + CO2 → Na2 CO3 + H O (2) b → 0,5b → 0,5b Na2 CO3 + CO2 + H2 O → 2NaHCO3 (3) 0,5b → 0,5b CaCO3 + CO2 + H2 O → Ca(HCO3 )2 (4) mol : a → a Suy : L ng k t t a t ng d n đ n c c đ i a mol ng v i ph n ng (1), ph n ng c n a mol CO2 L ng k t t a không thay đ i m t th i gian ng v i ph n ng (2) (3), ph n ng c n b mol CO2 Sau l ng k t t a tan d n đ n h t ng v i ph n ng (4), l ng CO2 c n dùng ph n ng a mol V y s bi n thiên l ng k t t a BaCO3 ho c CaCO3 theo l ng CO2 đ c bi u di n b ng đ th sau : n BaCO a a a+b 2a + b n CO Nh n xét : D a vào d ng hình h c c a đ th , ta th y đ ng bi n thiên l ng k t t a h p v i tr c hồnh t o thành m t hình thang cân Suy : N u ph n ng t o m t l ng k t t a x mol (nh h n l ng k t t a c c đ i) ta d dàng tính đ c s mol CO2 tham gia ph n ng x mol ho c y = (2a + b − x) mol n BaCO a x x a + b y 2a + b a n CO Ph n ng c a dung d ch baz (ch a ion OH − ) v i dung d ch ch a mu i Al3+ B n ch t ph n ng : 3OH − + Al3+ → Al(OH)3  (1) mol : 3a  a → a OH + Al(OH)3 → AlO2 − + 2H O − mol : a (2) a  Suy : L ng k t t a t ng d n đ n c c đ i a mol ng v i ph n ng (1), ph n ng c n 3a mol OH− Sau l k t t a tan d n đ n h t ng v i ph n ng (2), ph n ng c n a mol OH− V y s bi n thiên l ng k t t a Al(OH)3 theo l ng OH− đ c bi u di n b ng đ th sau : ng n Al(OH) a 3a 4a nOH− Nh n xét : D a vào d ng hình h c c a đ th , suy : N u ph n ng t o x mol k t t a (x < a) có th d dàng tính đ c l ng OH− tham ph n ng 3x mol ho c y = (4a − x) mol n Al(OH) 4 Ph n ng c a dung d ch baz (ch a ion OH − ) v i dung d ch ch a ion H+ Al3+ B n ch t ph n ng : OH − + H + → H O (1) mol : b  b 3OH − + Al3+ → Al(OH)3  mol : 3a  a (2) a → OH + Al(OH)3 → AlO2 − + 2H O − mol : a  (3) a Suy : ph n ng (1), OH− dùng đ trung hòa H+ nên lúc đ u ch a xu t hi n k t t a Sau m t th i gian, k t t a b t đ u xu t hi n t ng d n đ n c c đ i a mol ng v i ph n ng (2), ph n ng c n 3a mol OH− Cu i k t t a b hòa tan d n đ n h t ng v i ph n ng (3), ph n ng c n a mol OH− V y s bi n thiên l ng k t t a Al(OH)3 theo l ng OH− đ c bi u di n b ng đ th sau : n Al(OH) a b b + 3a b + 4a nOH− Ph n ng c a dung d ch axit (ch a ion H+) v i dung d ch ch a ion AlO2 − hay [Al(OH)4 ]− B n ch t ph n ng : H + + AlO2 − + H2 O → Al(OH)3  (1) mol : a  a a → 3H + Al(OH)3 → Al + 3+ + 3H2 O (2) mol : 3a  a Suy : L ng k t t a t ng d n đ n c c đ i a mol ng v i ph n ng (1), ph n ng c n a mol H+ Sau k t t a b hòa tan d n đ n h t ng v i ph n ng (2), ph n ng c n 3a mol H+ V y s bi n thiên l n Al(OH) a ng k t t a theo l ng H+ đ c bi u di n b ng đ th sau : Ph n ng c a dung d ch axit (ch a ion H+) v i dung d ch ch a ion OH − AlO2 − ( [Al(OH)4 ]− Ph ng trình ph n ng : H + + OH − → H O (1) mol : b  b H + + AlO2 − + H O → Al(OH)3  mol : a  a a → 3H + Al(OH)3 → Al + (2) 3+ + 3H O (3) mol : 3a  a Suy : (1), H+ dùng đ ph n ng v i OH− nên lúc đ u ch a xu t hi n k t t a Sau m t th i gian, k t t a b t đ u xu t hi n t ng d n đ n c c đ i a mol ng v i ph n ng (2), ph n ng c n a mol H+ Cu i k t t a b hòa tan d n đ n h t ng v i ph n ng (3), ph n ng c n a mol 3a mol H+ V y s bi n thiên l ng k t t a Al(OH)3 theo l ng H+ đ c bi u di n b ng đ th sau : n Al(OH) a n H+ b + 4a b+a b Ph n ng c a dung d ch baz (ch a ion OH − ) v i dung d ch ch a ion Zn2+ B n ch t ph n ng : 2OH − + Zn2+ → Zn(OH)2  (1) mol : 2a  a → a 2OH + Zn(OH)2 → Na2 ZnO2 + 2H O − mol : (2) 2a  a Suy : L ng k t t a t ng d n đ n c c đ i a mol ng v i ph n ng (1), ph n ng c n 2a mol OH− Sau l k t t a tan d n đ n h t ng v i ph n ng (2), ph n ng c ng c n 2a mol OH− V y m i liên h gi a l n Zn(OH) a ng k t t a Zn(OH)2 l ng OH− đ c bi u di n b ng đ th sau : ng Ph n ng c a dung d ch baz (ch a ion OH − ) v i dung d ch ch a ion H+ Zn2+ B n ch t ph n ng : H + + OH − → H O (1) mol : b → b 2OH − + Zn + → Zn(OH)2  mol : 2a  a → (2) a 2OH + Zn(OH)2 → Na2 ZnO2 + 2H O − (3) mol : 2a  a Suy : Ph n ng (1) ph n ng trung hòa nên ch a có k t t a Sau l ng k t t a t ng d n đ n c c đ i a mol ng v i ph n ng (2), ph n ng c n 2a mol OH− Sau l ng k t t a tan d n đ n h t ng v i ph n ng (2), ph n ng c ng c n 2a mol OH− V y m i liên h gi a l ng k t t a Zn(OH)2 l ng OH− tham gi ph n ng đ c bi u di n b ng đ th sau : n Zn(OH) a nOH− b + 4a b + 2a b II Ví d minh h a Ví d 1: Khi cho 0,02 ho c 0,04 mol CO2 h p th h t vào dung d ch Ba(OH)2 l ng k t t a thu đ S mol Ba(OH)2 có dung d ch : A 0,01 mol B 0,02 mol C 0,03 mol D 0,04 mol H ng d n gi i G i a s mol Ba(OH)2 C n c vào b n ch t ph n ng gi thi t, ta có đ th sau : n BaCO c đ u nh a 0,02 0,02 a 0,04 2a n CO Suy : 2a − 0,04 = 0,02  a = 0,03 Ho c có th tính nh sau : 0,04 − a = a − 0,02  a = 0,03 Ví d 2*: Cho m gam h n h p X g m Ba, BaO, Ba(OH)2 có s mol vào n c, thu đ c 500 ml dung d ch Y V lít H2 (đktc) H p th 3,6V lít CO2 (đktc) vào 500 ml dung d ch Y, thu đ c 37,824 gam k t t a Giá tr c a m là: A 41,49 gam B 36,88 gam C 32,27 gam D 46,10 gam ( thi th i h c l n – THPT C m Khê – Phú Th , n m h c 2013 – 2014) H ng d n gi i Theo b o tồn electron, ta có : V 3V n Ba = n H = (mol)  n Ba(OH) = n Ba + n BaO + n Ba(OH) = (mol); 2 22,4 22,4 3,6V 37,824 = = 0,192 mol nCO = ;n 22,4 BaCO3 197 Ta có đ th : n BaCO 3V 22,4 0,192 n CO 3V 3,6V 6V 22,4 22,4 22,4 C n c vào tính ch t c a đ th , suy : 6V 3,6V 1,792 − = 0,192  V = 1,972  m = (137 + 153 + 171) = 36,88 gam 22,4 22,4 22,4 Ví d 3*: Th i khí CO2 vào dung d ch ch a 0,02 mol Ba(OH)2, thu đ 0,005  nCO  0,024 Giá tr c a m : c m gam k t t a Bi t s A  m  3,94 B  m  0,985 C 0,985  m  3,94 D 0,985  m  3,152 ( thi th i h c l n – THPT Xuân Áng – Phú Th , n m h c 2013 – 2014) H ng d n gi i Ta có đ th sau : n Ba(OH) 0,02 0,016 0,005 0,02 0,024 0,005 Ta th y : Khi 0,005  n CO  0,024 n CO 0,04 0,005  n BaCO  0,02 (bi u di n b ng nét đ m) Suy 0,985  nBaCO  3,94 Ví d 4*: H p th h t V lít khí CO2 vào dung d ch ch a 0,42 mol Ca(OH)2, thu đ c a gam k t t a Tách l y k t t a, sau thêm ti p 0,6V lít khí CO2 n a, thu thêm 0,2a gam k t t a Th tích khí đo đktc Giá tr c a V là: A 7,84 lít B 5,60 lít C 6,72 lít D 8,40 lít ( thi th đ i h c l n – THPT chuyên Nguy n Hu – Hà N i, n m h c 2011 – 2012) H ng d n gi i Theo gi thi t, suy : Khi cho V lít CO2 vào dung d ch ch a 0,42 mol Ca(OH)2 ch a có hi n t ng hòa tan k t t a Sau l c b k t t a thêm ti p 0,6V lít CO2 vào có hi n t ng hòa tan m t ph n k t t a (n u khơng có hi n t ng hịa tan k t t a l ng k t t a thu đ c ph i 0,6a gam) Xét tồn b q trình ph n ng, ta có : 1,6V 1,2a nCO = mol; n CaCO = mol 22,4 100 K t qu thí nghi m đ c bi u di n b ng đ th sau : n CaCO 0,42 0,012a 0,01a V 22,4 0,42 1,6V 22,4 0,84 n CO T đ th , suy :  V  22,4 = 0,01a  a = 30 gam   0,84 − 1,6V = 0,012a  V = 6,72 lít  22,4 Ví d 5: S c CO2 vào 200 gam dung d ch Ca(OH)2, k t qu thí nghi m đ n CaCO c bi u di n b ng đ th sau : n CO 0,8 1,2 N ng đ % ch t tan dung d ch sau ph n ng : A 34,05% B 30,45% C 35,40% D 45,30% H ng d n gi i D a vào đ th , ta th y b n ch t c a ph n ng : S c 1,2 mol CO2 vào dung d ch ch a 0,8 mol Ca(OH)2, l t a t ng d n đ n c c đ i sau b hòa tan m t ph n K t qu thu đ c : nCaCO = 2nCa(OH) − nCO = 0,4 mol  n Ca(HCO ) = 0,4 mol 2 ng k t 0,4.162 100% = 30,45%  C%Ca(HCO ) = 200 + 1,2.44 − 0,4.100 Ví d 6: S c 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào lít dung d ch h n h p Ba(OH)2 0,12M NaOH 0,06M Sau ph n ng x y hoàn toàn thu đ c m gam k t t a Giá tr c a m A 19,70 B 23,64 C 7,88 D 13,79 ( thi n sinh i h c kh i B n m 2012) H Theo gi thi t, ta có : nCO = 0,2 mol; n Ba(OH) = 0,12 mol; n NaOH = 0,06 mol 2 ng d n gi i G i a s mol BaCO3 t o thành ph n ng C n c vào b n ch t ph n ng gi thi t, ta có đ th sau : n BaCO Suy : a = 0,03 − 0,02 = 0,01  m BaCO3 = 19,7 gam Ví d 7: S c 4,48 lít CO2 (đktc) vào lít dung d ch Ba(OH)2 2x mol/lít NaOH x mol/lít Sau ph n ng x y hoàn toàn thu đ c 19,7 gam k t t a Giá tr c a x là: A 0,025 ho c 0,03 B 0,03 C 0,025 D 0,025 ho c 0,02 ( thi th i h c l n – THPT chuyên KHTN Hà N i, n m h c 2012 – 2013) Nh n xét : nCO phaûn ứng 0,2  nBaCO tạo thành H ng d n gi i nên có hai kh n ng x y 0,1 Tr ng h p : K t t a khơng b hịa tan Suy : n Ba(OH) = n BaCO  4x = 0,1  x = 0,025  n(Ba(OH) , NaOH) = 6x = 0,15 mol Quan sát đ th ta th y : N u n CO2  n(Ba(OH)2 , NaOH) khơng có hi n t nCO2  n(Ba(OH)2 , NaOH) nên có hi n t 0,2 ng hòa tan k t t a V y tr ng hòa tan k t t a Trên th c t ng h p khơng th a mãn 0,1 Tr ng h p : K t t a b hịa tan m t ph n Ta có đ th : n BaCO 4x 0,1 4x 6x 0,2 10x n CO Suy : 10x − 0,2 = 0,1  x = 0,03 Ví d 8: Dung d ch X ch a đ ng th i ch t tan: NaOH 0,2M Ba(OH)2 0,1M Khi d n 0,336 lít khí CO2 ho c 1,456 lít khí CO2 vào V ml dung d ch X đ u thu đ c k t t a có s gam b ng (các th tích đo u ki n tiêu chu n) Th tích V 10 A 200 B 300 C 240 D 150 ( thi th i h c l n – THPT chuyên HSP Hà N i, n m h c 2011– 2012) H ng d n gi i D a vào b n ch t ph n ng gi thi t, ta có đ th : n BaCO 0,1V 0,015 0,1V 0,3V 0,065 0,4V n CO D a vào đ th ta th y : 0,065 − 0,3V = 0,1V − 0,015  V = 0,2 lít = 200 ml Ví d 9*: S c V lít CO2 (đktc) vào dung d ch ch a a mol Ba(OH)2 thu đ c 19,7 gam k t t a (TN1) M t khác, s c V lít CO2 (đktc) vào dung d ch ch a a mol Ba(OH)2 a mol NaOH thu đ c 39,4 gam k t t a (TN2) Giá tr c a V a t ng ng là: A 6,72 0,1 B 5,6 0,2 C 8,96 0,3 D 6,72 0,2 ( thi th i h c l n – THPT chuyên KHTN Hà N i, n m h c 2012 – 2013) H ng d n gi i L ng CO2 tham gia ph n ng l ng Ba(OH)2 hai thí nghi m đ u b ng nhau, nh ng TN1 thu đ c l ng k t t a h n TN2 Suy TN1 k t t a b hòa tan m t ph n D a vào tính ch t c a đ th TN1 suy : n CO = 2n Ba(OH) − n BaCO = (2a − 0,1) mol 2 th bi u di n s bi n thiên l n BaCO ng k t t a theo l ng CO2 n BaCO TN1 TN2 : a a 0,1 a 2a − 0,1 2a n CO D a vào đ th , ta th y a  2a − 0,1  2a nên a 2a − 0,1 2a 3a n CO TN2 k t t a đ t c c đ i Suy : a = n Ba(OH) = n BaCO = 0,2 mol  nCO = 2a − 0,1 = 0,3 mol V y V = 6,72 lít a = 0,2mol Ví d 10: Cho 18,3 gam h n h p X g m Na Ba vào n c, thu đ c dung d ch Y 4,48 lít H2 (đktc) Xác đ nh th tích CO2 (đktc) cho vào dung d ch Y đ thu đ c k t t a c c đ i? A 2,24 lít ≤ V ≤ 4,48 lít B 2,24 lít ≤ V ≤ 6,72 lít C 1,12 lít ≤ V ≤ 6,72 lít D 4,48 lít ≤ V ≤ 6,72 lít ( thi th i h c l n – THPT chuyên Lê Quy ôn – Qu ng Tr , 11 n m h c 2013 – 2014) H ng d n gi i Trong ph n ng c a X v i H2O, theo gi thi t b o toàn eclectron, ta có : 2n Ba + n Na = 2n H = 0,4  n = 0,1  n Ba(OH)2 = 0,1   Ba  Trong Y coù   n Na = 0,2 137n Ba + 23n Na = 18,3 n NaOH = 0,2    Khi s c khí CO2 vào dung d ch Y, s bi n thiên l n BaCO ng k t t a theo l ng CO2 đ c bi u di n b ng đ th sau : 0,1 0,3 0,1 n CO 0,4 D a vào đ th suy : Khi 0,1  nCO  0,3 hay 2,24 lít  VCO 2 (đktc)  6,72 lít Thì k t t a đ i giá tr c c đ i 0,1 mol hay 19,7 gam Ví d 11: D n V lít khí CO2 (đktc) vào 200 ml dung d ch ch a KOH 0,2M Ba(OH)2 0,1M, thu đ c m gam k t t a tr ng N u 0,112  V  1,456 giá tr m : A 0,985  m  3,94 B 2,955  m  3,94 C 0,985  m  2,955 D k t qu khác ( thi th i h c l n – THPT chuyên HSP Hà N i, n m 2013) H ng d n gi i Theo gi thi t ta có : nKOH = 0,04 mol; n Ba(OH) = 0,02 mol; 0,005 mol  n CO  0,065 mol 2 D a vào b n ch t ph n ng gi thi t, ta có đ th : n BaCO 0,02 0,015 0,005 0,005 0,02 0,06 0,065 0,08 Khi 0,005 mol  nCO2  0,065 mol l n CO ng k t t a bi n thiên theo đ ng nét đ m đ th i m c c đ i 0,02 c c ti u 0,005 Suy : 0,985 gam  mBaCO  3,94 gam Ví d 12: S c V lít khí CO2 (đktc) vào dung d ch ch a h n h p Ca(OH)2 NaOH, k t qu thí nghi m đ b ng đ th sau : nCaCO 12 x c bi u di n Giá tr c a x : A 0,07 B 0,06 H C n c vàonbCaCO n ch t ph n ng gi thi t, ta có đ th : C 0,04 ng d n gi i D 0,05 x x 0,1 0,22 n CO 0,27 Nhìn vào đ th ta th y : nCa(OH) = 0,1 mol; n NaOH = 0,12 mol; nCO phản ứng = 0,27 mol 2 thí nghi m k t t a b tan m t ph n C n c vào d ng hình h c c a đ thí, suy : 0,1 − x = 0,27 − 0,22  x = 0,05 Ví d 13: S c V lít khí CO2 (đktc) vào dung d ch ch a h n h p Ba(OH)2 KOH, k t qu thí nghi m đ b ng đ th sau : n BaCO c bi u di n 1,25a 1,25a 2,65a 0,585 n CO Giá tr c a V b ng đ thu đ A 4,48  V  8,96 C 4,2  V  8,904 C n c vào đ th ck tt ac cđ i? B 2,24  V  6,72 D 2,24  V  5,376 H ng d n gi i ta th y : n Ba(OH)2 = 1,25a mol; n NaOH = 1,4a mol Suy đ hòa tan h t k t t a nCO = 2n Ba(OH) + n NaOH = 3,9a mol 2 M t khác, theo đ th , đ hòa tan h t l Suy : 3,9a = 0,585  a = 0,15 thu đ c k t t a c c đ i ng k t t a c n 0,585 mol CO2 13 1,25a = 0,1875  nCO  2,65a = 0,3975  4,2 lít  VCO 2 (đktc)  8,904 lít Ví d 14: Cho h n h p X g m x mol NaOH y mol Ba(OH)2 t t vào dung d ch ch a z mol AlCl3 th y k t t a xu t hi n, k t t a t ng d n tan m t ph n L c thu đ c m gam k t t a Giá tr c a m : A 78(4z – x – 2y) B 78(2z – x – y) C 78(4z – x – y) D 78(2z – x – 2y) H ng d n gi i Theo gi thi t : 3m nOH− = 2n Ba(OH) + n NaOH = (2y + x)mol; n Al3+ = z mol; n Al(OH) = mol 78 D a vào b n ch t ph n ng gi thi t, ta có đ th : n Al(OH) z m 78 3m 3z x + 2y 4z 78 D a vào tính ch t hình h c c a đ th , ta có : m = 4z − 2y − x  m = 78(4z − 2y − x) 78 nOH− Ví d 15: Trong m t c c đ ng 200 ml dung d ch AlCl3 2M Rót vào c c V ml dung d ch NaOH có n ng đ a mol/lít, ta đ c m t k t t a; đem s y khô nung đ n kh i l ng không đ i đ c 5,1 gam ch t r n N u V = 200 ml a có giá tr nào? A 2M B 1,5M hay 3M C 1M hay 1,5M D 1,5M hay 7,5M H ng d n gi i 2.5,1 Theo gi thi t, ta có : n Al3+ = 0,4 mol; n Al(OH) = 2nAl O = = 0,1 mol 3 102 C n c vào b n ch t ph n ng gi thi t, ta có đ th sau : n Al(OH) 0,4 0,1 0,3 1,2 1,5 1,6 D a vào tính ch t hình h c c a đ th , ta th y : 14 nOH−  0,3  n OH− = 0,3 [NaOH] = 0,2 = 1,5M n Al(OH) = 0,1    1,5  n OH− max = 1,5   [NaOH] max = 0,2 = 7,5M  Ví d 16: X dung d ch NaOH C% L y 18 gam X ho c 74 gam X tác d ng v i 400 ml AlCl 0,1M l v n nh Giá tr c a C : A B C 7,2 D 3,6 H ng d n gi i Theo gi thi t, ta có : nAl3+ = 0,04 mol; nNaOH/18 gam dd nNaOH/ 74 gam dd = ng k t t a  18 nNaOH/18 gam dd = 9x mol =  74 37  nNaOH/ 74 gam dd = 37x mol D a vào b n ch t ph n ng gi thi t, ta có đ th : n Al(OH) 0,04 3x 9x 0,12 37x 0,16 D a vào tính ch t hình h c c a đ th , ta có : 0,004.9.40 0,16 − 37x = 3x  x = 0,004  C% = = 8%  C = 18 nOH− Ví d 17: Hịa tan hồn tồn m gam h n h p NaOH KOH vào n c, thu đ c dung d ch Z, 0,1 n 0,14 Cho dung d ch Z ph n ng v i dung d ch ch a 0,04 mol AlCl3, kh i l ng k t t a thu đ c OH m gam Giá tr c a m : A 1,56  m  2,6 B m = 2,6 C 1,56  m  3,12 D m = 3,12 ( thi th H l n – THPT chuyên Nguy n Hu – Hà N i, n m h c 2013 – 2014) H ng d n gi i D a vào b n ch t c a ph n ng gi thi t, ta có đ th : n Al(OH) 0,04 0,1 / 0,02 9x 0,1 0,12 0,14 0,16 nOH− C n c vào d ng hình h c c a đ th , ta th y 0,1  nOH−  0,14 l ng k t t a bi n thiên theo đ ng nét đ m đ th 15 Suy : 0,02  nAl(OH)  0,04  1,56  m Al(OH)  3,12 nAl (OH ) nAl (OH ) max Ví d 18: X dung d ch Al(NO3)3 aM Thêm 6,21 gam Na vào 100 ml dung d ch X (TN1) thu đ c m gam k t t a M t khác, n u thêm 6,44 gam Na vào 100 ml dung d ch X (TN2) thu đ c 0,8m gam k t t a Các ph n ng x y hoàn toàn Giá tr c a a A 1,2M B 0,9M C 0,8M D 1,24M ( thi th i h c l n – Tr ng THPT chuyên Lê H ng Phong – Nam nh, n m h c 2012 – 2013) H ng d n gi i Ta có : nNaOH/ TN1 = nNa = 0,27mol; n NaOH/ TN2 = n Na = 0,28mol Theo gi thi t, suy : TN2 k t t a b hòa tan m t ph n; TN1 k t t a có th b hòa tan ho c ch a n Al(OH) a x 3x 3a 4a − x 4a nOH− N u TN1 k t t a ch a b hịa tan c n c vào d ng hình h c c a đ th , ta có:  m  n − = 0,09 TN1: m = 7,02 TN1: n Al(OH)3 = OH  78    TN2 : n TN2 : 0,8m = 4.0,1a − 0,28 a = 0,88 = 4n Al3+ − n OH− Al(OH)3   78 n − Suy : TN1: n Al(OH) = 0,088  OH = 0,09 (loại) Vì nh th có ngh a có hi n t ng hòa tan k t t a 3 N u TN1 k t t a b hịa tan c n c vào d ng hình h c c a đ th , ta có :  m TN1: = 4.0,1a − 0,27 TN1: n Al(OH) = 4n Al3+ − n OH−   m = 3,9 78     TN2 : n Al(OH) = 4n Al3+ − n OH− TN2 : 0,8m = 4.0,1a − 0,28  a = 0,8   78 Ví d 19: Cho V lít dung d ch NaOH 2M vào dung d ch ch a 0,1 mol Al2(SO4)3 0,1 mol H2SO4 đ n ph n ng hoàn toàn, thu đ c 7,8 gam k t t a Giá tr l n nh t c a V đ thu đ c l ng k t t a : A 0,35 B 0,25 C 0,45 D 0,05 H ng d n gi i Ta có : n H+ = 2n H2SO4 = 0,2 mol; n Al3+ = 2n Al2 (SO4 )3 = 0,2 mol; n Al(OH)3 = 0,1 mol D a vào b n ch t ph n ng gi thi t, ta có đ th : n Al(OH) 0,2 0,1 0,2 0,5 D a vào d ng hình h c c a đ th , ta th y : 0,8 0,9 1,0 n Al(OH) = 0,1 mol  n NaOH max = 0,9 mol  Vdd NaOH 2M = 16 n NaOH 0,9 = 0,45 lít Ví d 20: Khi nh t t đ n d dung d ch NaOH vào dung d ch h n h p g m a mol HCl b mol AlCl3, k t qu thí nghi m đ c bi u di n đ th sau : n Al(OH) 0,4 0,8 T l a : b A : n NaOH 2,8 2,0 B : C : D : H ng d n gi i C n c vào b n ch t ph n ng gi thiêt, ta có đ th : n Al(OH) ( thi n sinh i h c kh i A n m 2014) b 0,4 0,8 2,0 n NaOH 3b + 0,8 2,8  a = 0,8 a a = n HCl = n H+ = 0,8 Suy :    = b  (3b + 0,8 − 2) = 3(2,8 − 3b − 0,8)  b = 0,6 CHUYÊN : GI I NHANH BÀI T P LIÊN MƠN HịA - TỐN T n m 2014 đ n nay, đ thi i h c đ thi THPT Qu c Gia th ng xu t hi n d ng t p hóa h c mà s bi n thiên l ng ch t đ c bi u di n b ng đ th i u làm cho m t l ng l n thí sinh lúng túng, cịn m t s khác khơng tìm đ c h ng gi i Chun đ s giúp em làm quen, hi u v n d ng thành th o ki n th c liên mơn Hóa – Tốn đ tìm ph ng pháp gi i t i u nh t D i ví d minh h a : Ví d 1: Cho thí nghi m sau: (1) Cho t t dung d ch AgNO3 đ n d vào dung d ch Fe(NO3)2 (2) Cho b t s t t t đ n d vào dung d ch FeCl3 (3) Cho t t dung d ch AgNO3 đ n d vào dung d ch FeCl3 Trong m i thí nghi m, s mol ion Fe3+ bi n đ i t ng ng v i đ th sau đây? Fe3+ Fe3+ Fe3+ t (a) A 1-a, 2-c, 3-b t t (b) (c) B 1-a, 2-b, 3-c C 1-b, 2-a, 3-c D 1-c, 2-b, 3-a H ng d n gi i 17 + th (a) cho th y l ng Fe3+ t t ng d n sau khơng đ i nên ng v i thí nghi m (1) Ph : Ag+ + Fe2+ ⎯⎯ → Ag + Fe3+ + th (b) cho th y l Fe + 2Fe3+ ⎯⎯ → 3Fe2+ + th (c) cho th y l ng Fe3+ gi m d n v nên ng v i ph n ng Fe3+ không đ i nên ng v i ph n ng (3) Ph ng (2) Ph C 400 ng trình ph n ng : → AgCl ng trình ph n ng : Ag+ + Cl − ⎯⎯ V y đáp án B Ví d 2: S c khí CO2 vào V lít dung d ch h n h p NaOH 0,2 M Ba(OH)2 0,1M theo s mol CO2 nh sau: Giá tr c a V : A 300 B 250 ng trình ph n ng D 150 H ng d n gi i + D a vào b n ch t ph n ng gi thi t, ta có đ th sau : ( th bi u di n kh i l ng k t t a thi THPT Qu c Gia, n m 2016) + D a vào tính tính c a đ th , ta có : 0,1V − 0,03 = 0,13 − 0,3V  V = 0,4 lít Ví d t ng t : Ví d 2.1: Cho h n h p kim lo i g m x mol Na y mol Ba vào n c d , thu đ c V lít H2 (đo u ki n tiêu chu n) dung d ch X Khi cho CO2 h p th t t đ n d vào dung d ch X, k t qu thí nghi m đ c bi u di n đ th sau: T l x : y A : 18 B : C : D : Ví d 2.2: Cho a mol Na b mol Ba vào 200 ml dung d ch BaCl2 0,3M, thu đ CO2 vào dung d ch X, k t qu thí nghi m đ c bi u di n đ th sau : Giá tr c a a A 0,18 B 0,06 C 0,24 c dung d ch X D n t t t i d khí D 0,12 Ví d 3: Cho t t dung d ch HCl vào dung d ch ch a a mol Ba(AlO2)2 b mol Ba(OH)2 K t qu thí nghi m đ bi u di n đ th sau: T l a : b A : B : c C : D : ( thi th THPT Qu c Gia l n – THPT chuyên Lý T Tr ng – C n Th , n m 2015) H D a vào b n ch t ph n ng gi thi t, ta có đ th : ng d n gi i T đ th tính ch t hình h c c a đ th , suy : nOH− = 2b = 0,8; n AlO − = 2a b = 0,4 a    =  b  3.[(0,8 + 2a) − 2] = 2,8 − (0,8 + 2a) a = 0,7 Ví d t ng t : Ví d 3.1: Khi nh t t đ n d dung d ch HCl vào dung d ch h n h p g m x mol Ba(OH)2 y mol Ba[Al(OH)4]2 (ho c Ba(AlO2)2), k t qu thí nghi m đ c bi u di n đ th sau: Soá mol Al(OH) 0,2 0,1 0,3 Giá tr c a x y l n l A 0,05 0,15 0,7 Soá mol HCl t B 0,10 0,30 19 C 0,10 0,15 D 0,05 0,30 ( thi th THPT Qu c Gia l n – THPT chuyên i h c Vinh – Ngh An, n m 2015) Ví d 3.2: Cho t t HCl vào dung d ch A ch a a mol Ba(OH)2 b mol Ba(AlO2)2 th bi u di n s mol Al(OH)3 theo s mol HCl nh sau : nAl(OH)3 0,3 0,2 nHCl 0,6 1,1 N u cho dung d ch A tác d ng v i 700 ml dung d ch H2SO4 1M thu đ A 202,0 gam B 116,6 gam C 108,8 gam D 209,8 gam c gam k t t a? Ví d 4: Cho m gam Al tác d ng v i O2, sau m t th i gian thu đ c (m + 2,88) gam h n h p X Cho h n h p X tác d ng v i dung d ch HCl d , thu đ c a mol H2 dung d ch Y Rót t t dung d ch NaOH vào dung d ch Y ta có đ th sau : Cho h n h p X tác d ng v i dung d ch HNO3 d , thu đ c V lít h n h p khí NO N2O (đktc) có t kh i so v i hiđro 16,75 dung d ch Z Cô c n dung d ch Z thu, đ c (m + 249a) gam ch t r n khan Giá tr c a V g n nh t v i giá tr d i ? A 2,3 B 2,1 C 1,9 D 1,7 ( thi th THPT Qu c Gia l n – THPT chuyên B n Tre, n m 2015) H ng d n gi i  3m 2,88.4  27 = 32 + 2a BTE : 3n Al = 4n O + 2n H  2 +   Đồ thị : n NaOH pư = n H+ + 3n Al3+ + n Al(OH)3 bò tan  29a = 0,5a + 3m +  m − a   27  27   6,48 + 249.0,18 − 0,24.213 = 2,25.10−3 m = 6,48 n NH4 NO3 = 80   a = 0,18 n electron X nhường cho HNO = 3n Al − 4n O = 0,36  −3 3x + 8y + 3.2,25.10 = 0,36 n NO = x  x = 0,0623; y = 0,0207 +   30x + 44y  n =y  = 16,75.2 V = 1,8592  1,9 lít  N2 O  x+y Ví d t ng t : Ví d 4.1: Dung d ch X ch a a mol AlCl3 2a mol HCl Rót t t dung d ch NaOH vào dung d ch X ta có đ th sau : 20 Giá tr c a x A 0,624 B 0,748 C 0,756 D 0,684 ( thi th THPT Qu c Gia l n – THPT chuyên B n Tre, n m 2015) Ví d 4.2: Cho x gam Al tan hoàn toàn vào dung d ch ch a y mol HCl thu đ c dung d ch Z ch a ch t tan có n ng đ mol Thêm t t dung d ch NaOH vào dung d ch Z đ th bi u di n l ng k t t a ph thu c vào l ng OHnh sau: Giá tr c a x C 32,4 D 20,25 A 27,0 B 26,1 Ví d 4.3: H n h p X g m Cu Al2O3 có t l mol t ng ng : Cho m gam h n h p X tác d ng v i dung d ch HCl d thu đ c ch t r n Y dung d ch Z ch a ch t tan có n ng đ mol Rót t t dung d ch NaOH vào dung d ch Z ta có đ th sau: Cho ch t r n Y tác d ng v i dung d ch HNO3 d , thu đ c x mol khí NO2 (s n ph m kh nh t) Giá tr c a x là: A 0,48 B 0,36 C 0,42 D 0,40 ( thi th THPT Qu c Gia l n – THPT Ph D c – Thái Bình, n m 2016) Ví d 5: Nh t t dung d ch NaOH vào dung d ch X ch a 41,575 gam g m ch t HCl, MgCl 2, AlCl3 Ti n trình ph n ng đ c bi u di n b i đ th sau : Giá tr c a a A 0,15 B 0,2 + G i s mol c a MgCl2 AlCl3 l n l C 0,3 D 0,35 H ng d n gi i t x y Ta có đ th sau : 21 + T đ th suy n HCl = 0,2 Ta có : m = 95x + 133,5y + 0,2.36,5 = 41,575 x = 0,5  X    y = 0,5 nOH− tạo a mol kết tủa = 2x + 3(a − x) + 0,2 = 0,65   nOH− max tạo a mol kết tủa = 2x + 3y + (x + y − a) + 0,2 = 1,05  a = 0,2 Ví d t ng t : Ví d 5.1: Dung d ch X ch a AlCl3, HCl MgCl2, s mol MgCl2 b ng t ng s mol HCl AlCl3 Rót t t dung d ch NaOH vào dung d ch X ta có đ th sau : V i x1 + x2=0,48 Cho m gam AgNO3 vào dung d ch X, thu đ c m1 gam k t t a dung d ch ch a 45,645 gam ch t tan Giá tr c a m1 : A 55,965 B 58,835 C 111,930 D 68,880 Ví d 6: Nh t t dung d ch Ba(OH)2 0,2M vào ng nghi m ch a V lít dung d ch Al2(SO4)3 C (mol/l) M i quan h gi a kh i l ng k t t a (gam) s mol OH− đ c bi u di n b ng đ th sau : l ng k t t a không đ i th tích dung d ch Ba(OH)2 nh nh t c n dùng : A 30 ml B 60 ml C 45 ml D 80 ml H ng d n gi i + D a vào b n ch t ph n ng đ th , ta th y :  2,796 n = 4nAl3+ = 0,032 nSO42− = n BaSO4 = 233 = 0,012  OH− để m  không đổi   0,032 = 0,08 lít n = n VBa(OH)2 để m  không đổi = = 0,008 2.0,2   Al3+ SO42− 22 Ví d t ng t : Ví d 6.1: Nh t t dung d ch Ba(OH)2 0,5M vào ng nghi m ch a V lít dung d ch Al2(SO4)3 x mol/lít Q trình ph n ng đ c bi u di n đ th sau : l ng k t t a khơng đ i th tích dung d ch Ba(OH)2 nh nh t c n dùng A 0,24 lít B 0,30 lít C 0,32 lít D 0,40 lít Ví d 6.2: Nh t t dung d ch đ n d Ba(OH)2 0,2M vào 100 ml dung d ch A ch a Al2(SO4)3 xM M i quan h gi a kh i l ng k t t a s mol OH− đ c bi u di n b ng đ th sau: N u cho 100 ml dung d ch h n h p Ba(OH)2 0,2M NaOH 0,3M vào 100 ml dung d ch A kh i l ng k t t a thu đ c bao nhiêu? A 5,44 gam B 4,66 gam C 5,70 gam D 6,22 gam ( thi th THPT Qu c Gia l n – THPT Qu nh L u – Ngh An, n m 2016) Ví d 6.3: Cho t t dung d ch ch a a mol Ba(OH)2 vào dung d ch ch a b mol ZnSO4 th bi u di n s mol k t t a theo giá tr c a a nh sau: Giá tr c a b : A 0,1 B 0,12 C 0,08 D 0,11 ( thi th THPT Qu c Gia l n – THPT chuyên H Long – Qu ng Ninh, n m 2016) Ví d 7: Nh t t dung d ch Ba(OH)2 vào dung d ch h n h p Al2(SO4)3 AlCl3, thu đ s mol Ba(OH)2 nh đ th : c k t t a có kh i l ng theo 23 T ng giá tr (x + y) b ng A 163,2 B 162,3 C 132,6 D 136,2 ( thi th THPT Qu c Gia l n – THPT chuyên V nh Phúc, n m 2015) H ng d n gi i + Ta th y đ th đ c hình thành b i đ ng : (1) k t t a t o thành khí Al2(SO4)3 ph n ng v i Ba(OH)2 ; (2) k t t a t o thành AlCl3 ph n ng v i Ba(OH)2 ; (3) k t t a Al(OH)3 sinh b hòa tan h t (2) (3) (1) n Al (SO ) = a n OH− làm kết tủa hết Al3+ Al (SO ) = 6a + 43  n AlCl3 = b n OH− làm kết tủa hết Al3+ AlCl làm tan hết Al(OH)3 = 3b + (2a + b) 6a = 0,3.2 a = 0,1 n BaSO4 = 3a = 0,3    3b + (2a + b) = 2(0,6 − 0,3) b = 0,1 n Al(OH)3 = (2a + b) = 0,3 x = m BaSO = 69,9 +  x + y = 163,2 y m = + m Al(OH) = 93,3  BaSO4 Ví d t ng t : Ví d 7.1: Cho t t dung d ch Ba(OH)2 vào dung d ch ch a Al2(SO4)3 AlCl3 kh i l bi u di n b ng đ th sau Giá tr c a x g n v i giá tr nh t sau đây? A 0,029 24 B 0,025 C 0,019 D 0,015 ng k t t a sinh đ c Ví d 8: Dung d ch A ch a a mol ZnSO4; dung d ch B ch a b mol AlCl3; dung d ch C ch a c mol NaOH Ti n hành thí nghi m sau: Thí nghi m 1: Cho t t dung d ch C vào dung d ch A; Thí nghi m 2: Cho t t dung d ch C vào dung d ch B L ng k t t a thí nghi m bi n đ i theo đ th sau đây: n b a _ x T ng kh i l A G il 0,32 4a nNaOH ng k t t a thí nghi m dùng x mol NaOH g n nh t v i giá tr sau ? B C 8,5 D 9,5 ( thi th THPT Qu c Gia l n – THPT Th Xã Qu ng Tr , n m 2015) H ng d n gi i ng k t t a t o thành thí nghi m dùng x mol NaOH, ta có đ th : + D a b n ch t ph n ng c a dung d ch NaOH v i dung d ch AlCl3 d ng hình h c c a đ th , ta th y : 4a = 3b a = 0,06   3.(0,32 − 4a) = 4a b = 0,08 + D a b n ch t ph n ng c a dung d ch NaOH v i dung d ch ZnSO4, AlCl3 d ng hình h c c a đ th , ta th y : x = 0,114; y = 0,048 4a − x = 2y x + 2y = 0,24     x = 3y x − 3y =  m keát tủa = 0,048(99 + 78) = 8,496  8,5 Ví d : th bi u di n s ph thu c c a kh i l ng Mg vào dung d ch h n h p X ch a a mol Cu(NO 3)2 b mol HCl nhúng Mg có kh i l ng m gam vào dung d ch h n h p X đ c bi u di n nh hình v d i đây: Sau ph n ng x y hoàn toàn rút Mg ra, thu đ c NO s n ph m kh nh t c a N+5 T l a : b A : B : C : 10 D : 12 ( thi th THPT Qu c Gia l n – THPT Tiên Du – B c Ninh, n m 2016) H S bi n thiên kh i l ng Mg đ c h p b i đ ng v i Cu2+; (3) Mg ph n ng v i H+ ng d n gi i ng : (1) Mg ph n ng v i (H+ vaø NO3− ) ; (2) Mg ph n 25 (1) (3) (2) +T đ ng (1) b n ch t ph n ng, ta có : BTE : n Mg pö = 3n NO = 3n NO − n NO − = 0,5   18:24   a = 0,25   = n + Bán phản ứng : n + = 4n NO −  H phản ứng H phản ứng  + T đ ng (3) b n ch t ph n ng, ta có :  (m − 8) − (m − 14) = 0,25 n H+ pö = 0,5 n Mg2+ = n Mg pö = 24   2n 2+ = n +  b = n HCl = + 0,5 = 2,5 H pö  Mg  a : b = 1:10 2.1C 6.3A 26 2.2C 7.1B 3.2A 3.2C 4.1B 4.2C ÁP ÁN VÍ D T 4.3A 5.1A NG T 6.1D 6.2A