phương pháp giải bằng phương trình ion tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả cá...
Khóa h ọc Luy ện thi ĐH Đảm bảo TLBG Phương pháp tự chọn lượng chất Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - PHƯƠNG PHÁP GIẢI BẰNG PHƯƠNG TRÌNH ION 1. Nguyên tắc Có nhiều bài toán hoá học (nhất là toán hoá vô cơ) cho hỗn hợp nhiều chất tác dụng với dung dịch hỗn hợp nhiều chất khác. Nếu chỉ dựa vào phương trình hoá học dạng phân tử để tính toán số mol các chất phản ứng và chất tạo thành, thì rất phức tạp và nhiều khi không rõ bản chất. Để hiểu bản chất, tính toán đơn giản và nhanh chóng, thay vì phải viết nhiều phương trình hoá học dạng phân tử ta chỉ cần viết một hoặc vài phương trình hoá học dạng ion rút gọn. 2. Các ví dụ minh hoạ Ví dụ 1: Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500 ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H 2 SO 4 0,28M thu được dung dịch X và 8,736 lít khí H 2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X thu được lượng muối khan là A. 38,93 gam. B. 103,85 gam. C. 25,95 gam. D. 77,86 gam. (Trích đề thi TSCĐ năm 2008 - Khối A, B) Hướng dẫn Ta có 2 H n ↑ = 8,736 22,4 = 0,39 (mol) HCl n = 0,5 × 1= 0,5 (mol) ; 2 4 H SO n = 0,5 × 0,28 = 0,14 (mol) Các ph ươ ng trình đ i ệ n li: HCl → H + + Cl − 0,5 → 0,5 0,5 H 2 SO 4 → 2 H + + 2 4 SO − 0,14 → 0,28 0,14 → H n + ban đầu = 0,5 + 0,28 = 0,78 (mol) Các ph ươ ng trình hoá h ọ c d ạ ng ion: Mg + 2 H + → 2 Mg + + H 2 ↑ (1) 2Al + 6 H + → 3 Al + + 3H 2 ↑ (2) Theo (1, 2): H n + phản ứng = 2 × 2 H n ↑ = 0,78 (mol) → H + ph ả n ứ ng v ừ a đủ V ậ y X m = m hh kim loại + m gốc axit = 7,74 + 35,5 × 0,5 + 96 × 0,14 = 38,93 (g). Ví dụ 2: Thêm m gam kali vào 300 ml dung d ị ch ch ứ a Ba(OH) 2 0,1M và NaOH 0,1M thu đượ c dung d ị ch X. Cho t ừ t ừ dung d ị ch X vào 200 ml dung d ị ch Al 2 (SO 4 ) 3 0,1M thu đượ c k ế t t ủ a Y. Để thu đượ c l ượ ng k ế t t ủ a Y l ớ n nh ấ t thì giá tr ị c ủ a m là A. 1,59. B. 1,17. C. 1,71. D. 1,95. ( Trích đề thi TSCĐ năm 2007 - Khối A, B ) Hướng dẫn Ta có 2 Ba(OH) n = 0,3 × 0,1= 0,03 (mol) ; NaOH n = 0,3 × 0,1= 0,03 (mol) 2 4 3 Al (SO ) n = 0,2 × 0,1= 0,02 (mol) Khóa h ọc Luy ện thi ĐH Đảm bảo TLBG Phương pháp tự chọn lượng chất Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - Ba(OH) 2 → 2 Ba + + 2 OH − Al 2 (SO 4 ) 3 → 2 3 Al + + 3 2 4 SO − 0,03 → 0,03 0,06 0,02 → 0,04 0,06 NaOH → Na + + OH − 0,03 → 0,03 Các phương trình hoá học dạng ion: 2K + 2H 2 O → 2 K + + 2 OH − + H 2 ↑ (1) 0,03 ← 0,03 2 Ba + + 2 4 SO − → BaSO 4 ↓ (2) 0,03 → 0,03 3 Al + + 3 OH − → Al(OH) 3 ↓ (3) 0,04 → 0,12 Để thu được lượng kết tủa Y lớn nhất thì OH − phản ứng vừa đủ với 3 Al + → OH n − tạo ra ở (1) = 0,12 – (0,06 + 0,03) = 0,03 (mol) Vậy m = 39 × 0,03 = 1,17 (g). Ví dụ 3: Trộn 100 ml dung dịch (gồm Ba(OH) 2 0,1M và NaOH 0,1M) với 400 ml dung dịch (gồm H 2 SO 4 0,0375M và HCl 0,0125M), thu được dung dịch X. Giá trị pH của dung dịch X là A. 7. B. 2. C. 1. D. 6. (Trích đề thi TSĐH năm 2007 - Khối B) Hướng dẫn 2 Ba(OH) n = 0,1 × 0,1= 0,01 (mol) ; 2 4 H SO n = 0,4 × 0,0375 = 0,015 (mol) NaOH n = 0,1 × 0,1= 0,01 (mol) ; HCl n = 0,4 × 0,0125 = 0,005 (mol) Ba(OH) 2 → 2 Ba + + 2 OH − H 2 SO 4 → 2 H + + 2 4 SO − 0,01 → 0,01 0,02 0,015 → 0,03 0,015 NaOH → Na + + OH − HCl → H + + Cl − 0,01 → 0,01 0,005 → 0,005 OH n − = 0,03 (mol) < H n + = 0,035 (mol) Các phương trình hoá học dạng ion: H + + OH − → H 2 O (1) 0,03 ← 0,03 2 Ba + + 2 4 SO − → BaSO 4 ↓ (2) → H n + dư = 0,035 – 0,03 = 0,005 (mol) [H + ] trong dd X = 0,005 0,1 0,4 + = 0,01M = 2 10 − M V ậ y dung d ị ch X có pH = 2. Ví dụ 4: Rót 1 lít dung d ị ch A ch ứ a NaCl 0,3M và (NH 4 ) 2 CO 3 0,25M vào 2 lít dung d ị ch B ch ứ a NaOH 0,1M và Ba(OH) 2 0,1M. Sau khi k ế t thúc ph ả n ứ ng, kh ố i l ượ ng c ả hai dung d ị ch gi ả m là A. 47,5 gam. B. 47,2 gam. C. 47,9 gam. D. 47,0 gam. Hướng dẫn Ta có NaCl n = 1 × 0,3 = 0,3 (mol) ; NaOH n = 2 × 0,1 = 0,2 (mol) Khóa h ọc Luy ện thi ĐH Đảm bảo TLBG Phương pháp tự chọn lượng chất Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - 4 2 3 (NH ) CO n = 1 × 0,25 = 0,25 (mol) ; 2 Ba(OH) n = 2 × 0,1= 0,2 (mol) NaCl → Na + + Cl − NaOH → Na + + OH − 0,3 → 0,3 0,3 0,2 → 0,2 (NH 4 ) 2 CO 3 → 2 4 NH + + 2 3 CO − Ba(OH) 2 → 2 Ba + + 2 OH − 0,25 → 0,5 0,25 0,2 → 0,2 0,4 → ∑ OH n − = 0,6 (mol) Các ph ươ ng trình hoá h ọ c d ạ ng ion: 2 Ba + + 2 3 CO − → BaCO 3 ↓ (1) 0,2 → 0,2 0,2 4 NH + + OH − → NH 3 ↑ + H 2 O (2) 0,5 → 0,5 0,5 V ậ y kh ố i l ượ ng c ả hai dung d ị ch gi ả m b ằ ng: 3 BaCO m ↓ + 3 NH m ↑ =197 × 0,2 + 17 × 0,5= 47,9 (g). Ví dụ 5: Th ự c hi ệ n hai thí nghi ệ m: - Cho 3,84 gam Cu ph ả n ứ ng v ớ i 80 ml dung d ị ch HNO 3 1M thoát ra V 1 lít NO. - Cho 3,84 gam Cu ph ả n ứ ng v ớ i 80 ml dung d ị ch ch ứ a HNO 3 1M và H 2 SO 4 0,5M thoát ra V 2 lít NO . Bi ế t NO là s ả n ph ẩ m kh ử duy nh ấ t, các th ể tích khí đ o ở cùng đ i ề u ki ệ n. Quan h ệ gi ữ a V 1 và V 2 là A. V 2 = V 1 . B. V 2 = 2,5V 1 . C. V 2 = 2V 1 . D. V 2 = 1,5V 1 . ( Trích đề thi TSĐH năm 2007 - Khối B ) Hướng dẫn Ta có Cu n = 3,84 64 = 0,06 (mol) 3 HNO n = 0,08 × 1= 0,08 (mol) ; 2 4 H SO n = 0,08 × 0,5= 0,04 (mol) Thí nghiệm 1: H n + = 3 HNO n = 0,08 (mol) 3Cu + 8 H + + 2 3 NO − → 3 2 Cu + + 2NO ↑ + 4H 2 O (1) bđ: 0,06 0,08 0,08 pứ: 0,03 ← 0,08 → 0,02 0,02 spứ: 0,03 0 0,06 Thí nghiệm 2: H n + = 3 HNO n + 2 2 4 H SO n = 0,16 (mol) 3Cu + 8 H + + 2 3 NO − → 3 2 Cu + + 2NO ↑ + 4H 2 O (2) bđ: 0,06 0,16 0,08 pứ: 0,06 ← 0,16 → 0,04 0,04 spứ: 0 0 0,04 Do đó NO n (2) = 2 NO n (1) → V 2 = 2V 1 . Ví dụ 6: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na 2 CO 3 1,5M và KHCO 3 1M. Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết 200 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch X, sinh ra V lít khí (ở đktc). Giá trị của V là A. 4,48. B. 3,36. C. 2,24. D. 1,12. (Trích đề thi TSĐH năm 2009 - Khối A) Khóa h ọc Luy ện thi ĐH Đảm bảo TLBG Phương pháp tự chọn lượng chất Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 4 - Hướng dẫn Ta có 2 3 CO n − = 2 3 Na CO n = 0,1 × 1,5 = 0,15 (mol) 3 HCO n − = 3 KHCO n = 0,1 × 1 = 0,1 (mol) ; HCl n = 0,2 × 1= 0,2 (mol) Các phương trình hoá học dạng ion: 2 3 CO − + H + → 3 HCO − (1) bđ: 0,15 0,2 pứ: 0,15 → 0,15 0,15 spứ: 0 0,05 3 HCO − + H + → 2 CO ↑ + H 2 O (2) bđ: 0,25 0,05 pứ: 0,05 ← 0,05 → 0,05 spứ: 0,2 0 Vậy V = 0,05 × 22,4 = 1,12 (l). Ví dụ 7: Cho 0,448 lít khí CO 2 (ở đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,06M và Ba(OH) 2 0,12M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 1,182. B. 3,940. C. 1,970. D. 2,364. (Trích đề thi TSĐH năm 2009 - Khối A) Hướng dẫn Ta có 2 CO n = 0,448 22,4 = 0,02 (mol) NaOH n = 0,1 × 0,06 = 0,006 (mol) ; 2 Ba(OH) n = 0,1 × 0,12 = 0,012 (mol) → OH n − = 0,006 + 2 × 0,012 = 0,03 (mol) Các phương trình hoá học dạng ion: CO 2 + OH − → 3 HCO − + H 2 O (1) bđ: 0,02 0,03 pứ: 0,02 → 0,02 0,02 spứ: 0 0,01 3 HCO − + OH − → 2 3 CO − + H 2 O (2) bđ: 0,02 0,01 pứ: 0,01 ← 0,01 → 0,01 spứ: 0,01 0 2 Ba + + 2 3 CO − → BaCO 3 ↓ (3) bđ: 0,012 0,01 pứ: 0,01 ← 0,01 → 0,01 spứ: 0,002 0 Vậy m = 3 BaCO m ↓ = 197 × 0,01 = 1,97 (g). Giáo viên: Phạm Ngọc Sơn Nguồn: Hocmai.vn . bảo TLBG Phương pháp tự chọn lượng chất Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - PHƯƠNG PHÁP GIẢI BẰNG PHƯƠNG TRÌNH ION 1 viết nhiều phương trình hoá học dạng phân tử ta chỉ cần viết một hoặc vài phương trình hoá học dạng ion rút gọn. 2. Các ví dụ minh hoạ Ví dụ 1: Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500. → 0,03 0,06 0,02 → 0,04 0,06 NaOH → Na + + OH − 0,03 → 0,03 Các phương trình hoá học dạng ion: 2K + 2H 2 O → 2 K + + 2 OH − + H 2 ↑ (1) 0,03 ← 0,03 2 Ba + +