Giải nhanh bài toán hóa học - Phương pháp bảo toàn điện tích doc

Chuyên đề: Phương pháp giải nhanh bài toán Hóa Học Phần 4 Phương pháp Bảo toàn điện tích Nội dung A. Nội dung phương pháp và những chú ý quan trọng B. Các thí dụ minh họa C. Kết hợp phương pháp bảo toàn điện tích – bảo toàn electron D. Bài tập luyện tập Phần 4. Phương pháp bảo toàn điện tích  Nội dung phương pháp : • Định luật bảo toàn điện tích (BTĐT): “Trong một dung dịch nếu tồn tại đồng thời các ion dương và âm thì theo định luật bảo toàn điện tích: tổng số điện tích dương bằng tổng số điện tích âm”. Đây chính là cơ sở để thiết lập phương trình biểu diễn mối liên hệ giữa các ion trong dung dịch. • Áp dụng : + Tính lượng (số mol, nồng độ) các ion trong dung dịch. + Bài toán xử lí nước cứng. + Bài toán pha dung dịch.  Chú ý : số mol điện tích = số mol ion × điện tích ion. A. Nội dung phương pháp và những chú ý quan trọng Thớ d 1 Dung dch X cú cha a mol Na + , b mol Mg 2+ , c mol Cl v d mol SO 4 2 . Biu thc no di õy l ỳng ? Hng dn gii : A. a + 2b = c + 2d. B. a + 2b = c + d. C. a + b = c + d. D. 2a + b = 2c + d. Theo định luật bảo toàn điện tích : a + 2b = c + 2d Đáp án A. B. Cỏc thớ d minh ha Thí dụ 2 Trong một cốc nước cứng chứa a mol Ca 2+ ; b mol Mg 2+ và c mol HCO 3 − . Dùng dung dịch Ca(OH) 2 x mol/l để làm giảm độ cứng của nước thì thấy khi thêm V lít nước vôi trong vào cốc, độ cứng trong cốc là nhỏ nhất. Biểu thức tính V theo a, b, x là Hướng dẫn giải A. B. C. D. 2a+b V = x a+ 2b V = x a+b V = x a+b V = 2x − − − − → → ↓ 2 3 3 2 2+ 2 3 3 2+ C¸c ph¶n øng x¶y ra : HCO + OH CO + H O (1) Ca + CO CaCO (2) M C¸ch 1 g : + − − − = + → ↓ ⇔ = = = + = 2 2 2+ 2 2++ + 3 2 3 3 CO OH Ca Mg M 2+ 2+ gCa CO MgCO (3) §é cøng nhá nhÊt Theo (1), (2), (3) dung dÞch kh«ng cßn c¸c ion Ca vµ Mg Chó ý : : n n 2Vx n n (*) (mol) ; n b (mol) Thay vµo (*) : n a Vx 2Vx + = + + ⇒ = → a b a Vx b V §¸p ¸n x C. B. Các thí dụ minh họa Thớ d 2 (tt) Trong mt cc nc cng cha a mol Ca 2+ ; b mol Mg 2+ v c mol HCO 3 . Dựng dung dch Ca(OH) 2 x mol/l lm gim cng ca nc thỡ thy khi thờm V lớt nc vụi trong vo cc, cng trong cc l nh nht. Biu thc tớnh V theo a, b, x l Hng dn gii (tt) A. B. C. D. 2a+b V = x a+ 2b V = x a+b V = x a+b V = 2x 3 2 2 3 2 3 2 2 3 3 2 Các ph ơng tr ình phản ứng xảy ra : Ca(HCO ) + Ca(OH) 2CaCO + 2H O (4) Mg(HCO ) + Ca(OH) CaCO + MgCO + 2H O (5) Độ cứng là nhỏ Cách 2 nhất : + = 2 Ca(OH) 3 2 2 3 2 Từ (4), (5) n = Ca(HCO ) + Mg(HCO ) a b V.x = a Ca(OH) + b V Đáp án . x vừa đ C ủ B. Cỏc thớ d minh ha Thí dụ 3 Một dung dịch chứa hai cation là Fe 2+ 0,1M và Al 3+ 0,2M. Trong dung dịch còn có hai anion là Cl − x mol/l và SO 4 2− y mol/l. Khi cô cạn 1,0 lít dung dịch trên thu được 46,9 gam hỗn hợp muối khan. Giá trị của x và y lần lượt là Hướng dẫn giải A. 0,6 và 0,1. B. 0,3 và 0,2. C. 0,5 và 0,15. D. 0,2 và 0,3. − − ⇒ ⇒ ⇒ 2 4 Cl cation anion m èi SO u n = x mol ; n = y mol Khèi l îng muèi khan : 56.0,1 + 27.0,2 + 35,5x + 96y = 46,9 35,5x + 96y = 35,9 (1) Theo ®Þnh luËt BT§T : x + 2y = 2.0,1 + 3.0,2 x + 2y m = m = 0 + m ,8  ⇒   → (2) x = 0,2 Tõ (1), (2) y = 0,3 §¸p ¸n D. B. Các thí dụ minh họa Thí dụ 4 Dung dịch X gồm 5 ion : Mg 2+ , Ba 2+ , Ca 2+ , 0,1 mol Cl − và 0,2 mol NO 3 − . Thêm từ từ dung dịch K 2 CO 3 1M vào dung dịch X đến khi được lượng kết tủa lớn nhất thì thể tích dung dịch K 2 CO 3 đã sử dụng là Hướng dẫn giải A. 300 ml. B. 150 ml. C. 200 ml. D. 250 ml. − − ⇔ → ↓ → ↓ 2+ 2 2 3 3 2+ 2 3 + 2+ 2 3 + KÕt tña lín nhÊt Mg + CO MgCO (1) Ba c¸c ion + CO Mg , Ba vµ Ca ®· kÕt tña hoµn toµn BaCO (2) − − → ↓ = + + + + = = ⇒ + + = 2 2+ 2+ 2+ 3 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2 3 3 CO Mg Ba Ca Mg Ba Ca Mg Ba Ca Ca + CO CaCO (3) Theo (1), (2), (3) : n n n n (*) Theo BT§T : 2n 2n 2n 1.0,1 + 1.0,2 0,3 mol 0,3 n n n 2 − = ⇒ = ⇒ = = = → 2 3 2 3 CO K CO 0,15 mol (**) 0,15 (*), (**) n 0,15 mol V 0,15 lÝt 150 ml §¸p ¸n 1 B. B. Các thí dụ minh họa Thớ d 5 Ho tan hon ton hn hp gm x mol FeS 2 v y mol Cu 2 S vo axit HNO 3 (va ), thu c dung dch X (ch cha hai mui sunfat) v khớ duy nht NO. T s ca x/y l Hng dn gii A. 2/1. B. 1/2. C. 3/1. D. 1/3. 2 2 4 3+ 3 2 Do X chỉ có muối sunfat Sơ đồ biến đổi : FeS Fe + 2SO (1) x x 2x dung dịc h kh ông còn Cu S gốc N O 2C + = = = 2+ 2 4 2+ 2 4 3+ u + SO (2) y 2y y Dung dịch chỉ có các ion : Fe , Cu và SO Theo BTĐT : 3x 2.2y 2.2x + 2.y x 2y x/y 2/1 Đáp án A. B. Cỏc thớ d minh ha Thớ d 6 Dung dch X cha Na 2 SO 4 0,05M, NaCl 0,05M v KCl 0,1M. Phi dựng hn hp mui no sau õy pha ch dung dch X ? Hng dn gii A. KCl v Na 2 SO 4 . B. KCl v NaHSO 4 . C. NaCl v K 2 SO 4 . D. NaCl v KHSO 4 . + 2 2 4 4 Các ph ơng tr ình điện li : Na SO 2Na + SO (1) 0,05 0,1 0,05 NaCl + + Na + Cl (2) 0,05 0,05 0,05 KCl K + Cl (3) ] ] ] ] ] ] ] ] = = = = = = + + + 2 + 2 4 4 0,1 0,1 0,1 [Na [Cl [Na 0,1 + 0,05 = 0,15 M ; [K 0,1 0M Dung dịch : [Cl 0,05 + 0,1 = 0,15 M ; [SO 0,05 M [K 2[SO Phải dùng hỗ 2 4 NaCl và K Sn hợp Đáp áO n C. B. Cỏc thớ d minh ha [...]... Dung dch X cú cha a mol Ca2+, b mol K+, c mol Al3+ v d mol NO3 Biu thc liờn h gia d vi a, b, c l A d = a + b + c B d = 2a + b + 3c C d = a + 2b + 3c D d = 2a + 3b + c Hng dn gii Theo định luật bảo toàn điện tích : d = 2a + b + 3c Đáp án B D Bi tp luyn tp Bi tp 2 Dung dch X cha a mol Na+, b mol HCO3, c mol CO32 v d mol SO42 to kt ta ln nht ngi ta phi dựng 100 ml dung dch Ba(OH) 2 x mol/l Biu thc...B Cỏc thớ d minh ha Thớ d 7 Cú 500 ml dung dch X cha Na+, NH4+, CO32, SO42 Tin hnh cỏc thớ nghim : - Ly 100 ml X cho tỏc dng vi HCl d c 2,24 lớt CO2 (ktc) - Cho 100 ml X tỏc dng vi lng d BaCl2 thu c 43 gam kt ta - Ly 100 ml X cho tỏc dng vi dung dch NaOH d c 4,48 lớt khớ (ktc) A 43,1 gam D 50,8 gam Khi lng mui cú B 86,2 gam dung C 119,0 gam trong 500 ml... NO v 0,2 mol NO2 Khi lng mui nitrat (khụng cú NH4NO3) to thnh trong dung dch l A 43,0 gam B 30,6 gam C 55,4 gam D 39,9 gam Hng dn gii Các quá tr ì nh nhận electron : N+5 + 3e N+2 ; N+5 + 1e N+4 nđiện tích d ơng (cation) = ne nh ờng = ne nhận = 0,1.3 + 0,2.1 = 0,5 mol Dung dịch thu đ ợc chỉ có muối nitrat Theo BTĐT : nNO (muối) = 0,5 mol 3 mmuối nitrat = mkim loại + mNO (muối) = 12,0 + 0,5.62 =... lớt khớ SO2 (sn phm kh duy nht, o ktc) Cụ cn dung dch sau phn ng thu c khi lng mui khan l A 150,35 gam B 116,75 gam C 83,15 gam D 49,55 gam Hng dn gii Quá tr ì nh nhận electron : S+6 + 2e S+4 7,84 nđiện tích d ơng (cation) = ne nh ờng = ne nhận = ì 2 = 0,7 mol 22,4 Dung dịch thu đ ợc chỉ có muối sunfat Theo BTĐT : 2nSO2 (muối) = 0,7 nSO2 (muối) = 0,35 mol 4 4 mmuối khan = mkim loại + mSO2 (muối)... 0,15 mol NO2 Khi lng mui nitrat (khụng cú NH4NO3) to thnh trong dung dch l A 16,74 gam B 17,98 gam C 21,70 gam D 27,90 gam Hng dn gii Các quá tr ì nh nhận electron : 2N+5 + 10e N0 ; N+5 + 1e N+4 2 nđiện tích d ơng (cation) = ne nh ờng = ne nhận = 0,02.10 + 0,15.1 = 0,35 mol Dung dịch thu đ ợc chỉ có muối nitrat Theo BTĐT : nNO (muối) = 0,35 mol 3 mmuối nitrat = mkim loại + mNO (muối) = 6,2 + 0,35.62... t t dung dch AgNO3 2M vo dung dch X n khi c lng kt ta ln nht thỡ th tớch dung dch AgNO3 ó s dng l A 150 ml B 300 ml C 250 ml D 500 ml Hng dn gii Kết tủa lớn nhất các ion Cl , Br và I đã kết tủa hoàn toàn Ag+ + Cl AgCl (1) Ag+ + Br AgBr (2) Ag+ + I AgI Theo (1), (2), (3) : nAg+ = nCl + nBr + nI (3) (*) Theo BTĐT : nCl + nBr + nI = 1.0,15 + 2.0,1 + 3.0,05 = 0,5 mol Từ (*), (**) nAg+ = 0,5... K2SO4 0,02M; KCl 0,06M ngi ta ó ly lng cỏc mui nh sau A 5,68 g Na2SO4 v 5,96 g KCl B 8,70 g K2SO4 v 3,51 g NaCl C 3,48 g K2SO4 v 3,51 g NaCl D 3,48 g K2SO4 v 2,755 g NaCl Hng dn gii Các ph ơng tr ì nh điện li : Na2SO 4 2Na+ + SO2 4 0,03 0,06 K 2SO4 2K + 0,02 0,04 KCl 0,06 K+ 0,06 (1) 0,03 + SO2 4 (2) 0,02 + Cl (3) 0,06 nNa+ = 0,06 mol ; nK+ = 0,04 + 0,06 = 0,1 mol NaCl : 0,06 mol Dung dịch : nCl... Các phản ứng xảy ra : HCO + OH CO3 + H2O (1) 3 Ba2+ + CO2 BaCO3 3 (2) Ba2+ + SO2 BaSO4 4 (3) Chú ý : nCO2 = b + c (mol) ; nSO2 = d (mol) 3 4 Kết tủa lớn nhất các phản ứng (2), (3) xảy ra hoàn toàn Theo (2), (3) : nBa2+ = nCO2 +nSO2 0,1x = b + c + d 3 4 (*) Theo BTĐT : a = b + 2c + 2d a + b = 2(b + c + d) = 2.0,1x x = Đáp án B a+b 0,2 D Bi tp luyn tp Bi tp 3 ( C Khi A 2007) Mt dung dch . đề: Phương pháp giải nhanh bài toán Hóa Học Phần 4 Phương pháp Bảo toàn điện tích Nội dung A. Nội dung phương pháp và những chú ý quan trọng B. Các thí dụ minh họa C. Kết hợp phương pháp bảo toàn. hợp phương pháp bảo toàn điện tích – bảo toàn electron D. Bài tập luyện tập Phần 4. Phương pháp bảo toàn điện tích  Nội dung phương pháp : • Định luật bảo toàn điện tích (BTĐT): “Trong một. với phản ứng oxi hóa – khử : Tổng số mol electron kim loại nhường = điện tích của cation kim loại. Áp dụng định luật bảo toàn điện tích : Điện tích của cation kim loại = điện tích của anion tạo