a b CHUYấN 12 PP TH Gii toỏn hoỏ hc bng phng phỏp th A. Phng phỏp chung Ch cn nh cho t cỏi úng khung l c . Nh l ch trng hp to ra kt ta thụi nhộ V nh cho t cỏi nh ln nht ca thỡ l lng kt ta max Nh kt ta : CaCO3 ; BaCO3 ; Al(OH)3 ; Zn(OH)2 , BaSO3 ; BaSO4 Cỏc cu cú th gii bỡnh thng bng vit PT (CT trờn rỳt ra t th hoc PT Mỡnh ch tng hp CT thụi ) CHỳ ý : Mt kt ta cú th cú 2 V CO2 hoc 2 n H+(da vo th x v y ú) => (Cú th ỏp ỏn cho 2 th tớch ) Mi cỏch gii ny giỳp ớch cho phn Al v Zn v sau . Cỏch v th da vo pp Trung bỡnh trong tam giỏc . Dng 1: Thi t t khớ CO2 n d vo dung dch cha a mol Ca(OH)2 hoc Ba(OH)2. Sau phn ng thu c b mol kt ta. Số mol kết tủa x a y 2a Số mol CO 2 Số mol CO 2 đã phản ứng là: x = b (mol) y = 2a - b (mol). (1) VD1: (K KA 2007) Hp th hon ton 2,688 lớt CO2 (ktc) vo 2,5 lớt dd Ba(OH)2 nng a mol/l thu c 15,76 g kt ta . Giỏ tr ca a l : A.0,032 B.0,06 C.0,04 D.0,048 nCO2 = 0,12 mol ; nBaCO3= 15,76/197=0,08 Ta thy nCO2 # nCaCO3 => Loi TH 1 : AD CT TH2 : nCO2 = 2nBa(OH)2 nBaCO3 => nBa(OH)2 = 0,1 mol => CM = 0,04 Dạng 2: Rót từ từ dung dịch kiềm đến d vào dung dịch chứa a mol muối Al 3+ hoặc Zn 2+ . Sau phản ứng thu đợc b mol kết tủa. Số mol Al(OH) 3 http://aotrangtb.com - 1 - 1 a b a b CHUYấN 12 PP TH Số mol OH - 0 x 3a y 4a * Số mol OH - đã phản ứng là: x = 3b (mol) y = 4a - b (mol). (2) VD1: (Trớch H KB 2007) Cho 200ml dd AlCl3 1,5M tỏc dng vi V lớt dd NaOH 0,5M lng kt ta thu c l 15,6 g . Giỏ tr ln nht ca V lớt l : A.1,2 B.1,8 C.2 D.2,4 Da vo th => V max => Ti v trớ y : Ta cú : nAlCl3 = nAl3+ = 0,2.1,5 = 0,3 mol ; nAl(OH)3= 15,6/78 = 0,2 mol => AD CT : y = 4nAl3+ - nAl(OH)3 = 1 mol => V = 2 lớt =>C Số mol Zn(OH) 2 Số mol OH - 0 x 2a y 4a * Số mol OH- đã phản ứng là: x = 2b (mol) y = 4a - 2b (mol). (3) Cõu 10:(H 2009 M 825) Ho tan ht m gam ZnSO4 vo nc c dung dch X. Cho 110 ml dung dch KOH 2M vo X, thu c a gam kt ta. Mt khỏc, nu cho 140 ml dung dch KOH 2M vo X thỡ cng thu c a gam kt ta. Giỏ tr ca m l A.20,125. B. 12,375. C. 22,540. D. 17,710. T th => TH1 : Cho vo 110ml KOH 2M => a g kt ta . (Theo CT 1) =>TH1 : nOH-= 2n kt ta => n Kt ta = nOH-/2 = 0,11.2/2 = 0,11 mol (1) TH2 : Cho vo 140 ml dd KOH 2M => a g kt ta (Theo CT 2) =>TH2 : nOH- = 4nZn2+ - 2n kt ta => n Kt ta = (4nZn2- - nOH- )/2 (2) T 1 v 2 v nZn2+ = nZnSO4 => m = 20,125 Cỏch lm bỡnh thng : (Coi nh chng minh CT trờn) TH1 : nZn(OH)2 = nKOH/2 ( BT OH) = 0,11 mol TH2 :Tỏch ra thnh 2 p : Zn2+ + 2OH- => Zn(OH)2 (1) 0,11 <= 0,22 <= 0,11 => OH- d = 0,06 mol Zn2+ + 4OH => ZnO22- (2) 0,015 <=0,06 => nZn 2+ = 0,11 + 0,015 = 0,125 => m = 0,125 . 161 = 20,125 g => A http://aotrangtb.com - 2 - 2 a b a b CHUYấN 12 PP TH Dạng 3: Rót từ từ dung dịch axit đến d vào dung dịch chứa a mol muối AlO 2 - hoặc ZnO 2 2- . Sau phản ứng thu đợc b mol kết tủa. Số mol Al(OH) 3 Số mol H + x a y 4a * Số mol H + đã phản ứng là: x = b (mol) y = 4a - 3b (mol). (4) VD1: Cho 200ml dd HCl vo 200ml dd NaAlO2 2M thu c 15,6 g kt ta keo . Nng M ca dd HCl l : A. 1 hoc 2 B.2 hoc 5 C. 1 hoc 5 D. 2 hoc 4 P : AlO2- + H + + H2O => Al(OH)3 nAl(OH)3= 15,6/78 = 0,2 mol , nNaAlO2 = nAlO2- = 0,2.2 = 0,4 mol AD CT : TH1 : nH+ = nAl(OH)3 = 0,2 mol => CM = 1 TH2 : nH+ = 4.nAlO2 - - 3nAl(OH)3 = 4.0,4 3.0,2 = 1 => CM = 5 =>C Số mol Zn(OH) 2 Số mol H + x 2a y 4a * Số mol H + đã phản ứng là: x = 2b (mol) y = 4a - 2b (mol). (5) B. Cỏc vớ d (Gii theo t lun v th) Vớ d 1: Cho 10 lớt (ktc) hn hp A gm N2 v CO2 ktc vo 2 lớt dung dch Ca(OH)2 0,02 M thỡ thu c 1 gam kt ta. Tớnh % CO2 trong hn hp A theo th tớch Li gii * Phng phỏp t lun: Phng trỡnh hoỏ hc ca nhng phn ng ln lt xy ra nh sau: http://aotrangtb.com - 3 - 3 0,04 0,01 CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ CO2 + Ca(OH)2 => CaCO3 + H2O (1) CO2 + H2O + CaCO3=> Ca(HCO3)2 (2) Ta có: Số mol Ca(OH)2 = 2. 0,02 = 0,04 (mol) ; Số mol CaCO3 = 1 / 100 = 0,01 (mol) Trường hợp 1: Chỉ có phản ứng (1) => Ca(OH)2 dư. PT: Số mol CO2 = Số mol CaCO3 = 0,01 (mol) = Số mol Ca(OH)2 < 0,04 (mol). Vậy, A có % CO2 = ⋅=× × %24,2%100 10 4,2201,0 Trường hợp 2: Cả phản ứng (1) và (2) đều xảy ra => Ca(OH)2 hết. Theo phương trình (1): Số mol CaCO3 (1) = Số mol Ca(OH)2 = 0,04 (mol). Số mol CaCO3 (2) = 0,04 - 0,01 = 0,03 (mol). Theo phương trình (1) và (2): => Số mol CO2 = 0,04 + 0,03 = 0,07 (mol) Vậy, A có % CO2 = ⋅=× × %68,15%100 10 4,2207,0 * Phương pháp đồ thị: Dựa vào tỷ lệ phản ứng ở phương trình (1) và (2) ta vẽ được đồ thị biểu diễn lượng kết tủa thu được theo lượng CO2 đã phản ứng như sau: Số mol CaCO3 0,01 0,04 0,07 0,08 Sè mol CO 2 Có thể dựa vào pp Trung bình trong tam giác để tìm x và y . (Không áp dụng CT) Dựa vào đồ thị, nếu sau phản ứng thu được 1 gam kết tủa thì ta có ngay: Trường hợp 1: Số mol CO2 = 0,01 (mol). Trường hợp 2: Số mol CO2 = 0,07 (mol). Ví dụ 2: Hoà tan 26,64 gam chất X là tinh thể muối sunfat ngậm nước của kim loại M hoá trị n vào nước được dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch NH3 dư, lọc lấy kết tủa, nung đến khối lượng không đổi thì thu được 4,08 gam chất rắn B. Nếu cho A tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thì thu được 27,96 gam kết tủa. a. Tìm công thức của X. b. Tính thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần thêm vào A để thu được lượng kết tủa lớn nhất, nhỏ nhất. http://aotrangtb.com - 4 - 4 CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ c. Cho 250 ml dung dịch KOH tác dụng hết với A thì thu được 2,34 gam kết tủa. Tính nồng độ của dung dịch KOH. Lời giải a. Kết quả tính toán cho ta công thức muối là: Al2(SO4)3.18H2O. Như vậy, dung dịch A có: Số mol Al3+ = 2. nAl2O3 = ).(08,0 102 08,42 mol= × (BT NT Al) (Tìm CT ở trong tờ bài tập pp giải nhanh hóa vô cơ bài 90) * Phương pháp tự luận: Phương trình hoá học của những phản ứng lần lượt xảy ra như sau: Al3 + + 3OH- => Al(OH)3 (1) Al(OH)3 + OH- => AlO2- + 2 H2O (2) b. Để lượng kết tủa lớn nhất thì chỉ xảy ra phản ứng (1). Theo phương trình: Số mol OH- = 3. nAl3+ = 3. 0,08 = 0,24 (mol) Để lượng kết tủa nhỏ nhất thì xảy ra cả phản ứng (1) và (2). Theo phương trình: =>Số mol OH- = 4. nAl3+ = 4. 0,08 = 0,32 (mol) Vậy, thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần thêm vào A để lượng kết tủa thu được lớn nhất, nhỏ nhất tương ứng là: V = 0,24 : 0,2 = 1,2 (lít) và V' = 0,32 : 0,2 = 1,6 (lít). c. Số mol kết tủa Al(OH)3 thu được là 2,34 : 78 = 0,03 (mol). Trường hợp 1: Chỉ có phản ứng (1) =>Al3+ dư. Theo phương trình ta có: Số mol OH- = 3. nAl(OH)3 = 3. 0,03 = 0,09 (mol) Số mol Al3+ (pư) = Số mol Al(OH)3 < 0,04 (mol). Vậy, nồng độ dung dịch KOH là: [KOH] = ⋅= )(36,0 25,0 09,0 M Trường hợp 2: Cả phản ứng (1) và (2) đều xảy ra => Al3+ hết. Theo phương trình (1): Số mol Al(OH)3 (1) = Số mol Al3+ = 0,08 (mol). => Số mol Al(OH)3 (2) = 0,08 - 0,03 = 0,05 (mol). Theo phương trình (1) và (2): Số mol OH- = 3. 0,08 + 0,05 = 0,29 (mol) Vậy, nồng độ dung dịch KOH là: [KOH] = ⋅= )(16,1 25,0 29,0 M * Phương pháp đồ thị: Dựa vào tỷ lệ phản ứng ở phương trình (1) và (2) ta vẽ được đồ thị biểu diễn lượng kết tủa thu được theo lượng OH- đã phản ứng như sau: Số mol Al(OH)3 http://aotrangtb.com - 5 - 5 0,08 0,03 CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ 0,09 0,24 0,29 0,32 Sè mol OH - Dựa vào đồ thị ta có ngay: b. Số mol OH-cần có để lượng kết tủa thu được lớn nhất, nhỏ nhất tương ứng là 0,24 và 0,32(mol). c. Nếu sau phản ứng thu được 2,34 gam kết tủa thì: Trường hợp 1: Số mol OH- = 0,09 (mol). Trường hợp 2: Số mol OH- = 0,29 (mol). Ví dụ 3: Hoà tan vừa hết m gam Al vào dung dịch NaOH thì thu được dung dịch A và 3,36 lít H2 (đktc). a. Tính m. b. Rót từ từ dung dịch HCl 0,2 M vào A thì thu được 5,46 gam kết tủa. Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng. Lời giải a. Phương trình phản ứng: 2 Al + 2 H2O + 2 NaOH => 2 NaAlO2 + 3 H2 Theo phương trình: Số mol Al = 2/3. nH2 = 0,1 (mol). (BT e) =>m = 2,7 (gam). * Phương pháp tự luận: Phương trình hoá học của những phản ứng lần lượt xảy ra như sau: H + + H2O + AlO2 - => Al(OH)3 (1) 3 H + + Al(OH)3 => Al 3+ + 3 H2O (2) b. Theo giả thiết: nAl(OH)3 = 5,46 /78 = 0,07 (mol) Trường hợp 1: Chỉ có phản ứng (1) =>AlO2- dư. Theo phương trình ta có: =>Số mol H+ = nAl(OH)3 = 0,07 (mol). ; nAlO2- (pư) = Số mol Al(OH)3 < 0,1 (mol). Vậy, thể tích dung dịch HCl là: [HCl] = 35,0 2,0 07,0 = (lÝt). Trường hợp 2: Cả phản ứng (1) và (2) đều xảy ra => AlO2- hết. Theo phương trình (1): nAl(OH)3 (1) = nAlO2- = 0,1 (mol). nAl(OH)3 (2) = 0,1 - 0,07 = 0,03 (mol). Theo phương trình (1) và (2): => Số mol H+ = 0,1 + 3. 0,03 = 0,19 (mol) Vậy, nồng độ dung dịch HCl là: [HCl] = 95,0 2,0 19,0 = (lÝt). http://aotrangtb.com - 6 - 6 0,1 0,07 CHUYấN 12 PP TH * Phơng pháp đồ thị: Số mol Al(OH) 3 0,07 0,1 0,19 0,4 Số mol H + Da vo t l phn ng phng trỡnh (1) v (2) ta v c th biu din lng kt ta thu c theo lng H+ ó phn ng nh trờn. b. Nu sau phn ng thu c 5,46 gam kt ta thỡ: Trng hp 1: S mol H+ = 0,07 (mol). Trng hp 2: S mol H+ = 0,19 (mol). C. Bài tập áp dụng 1. Cho V lớt (ktc) khớ CO2 hp th hon ton vo 450 ml dung dch Ba(OH)2 0,2M thỡ thu c 15,76 gam kt ta. Giỏ tr ca V l: A. 1,792 lớt. B. 2,24 lớt. C. 2,016 lớt. D. A v B. 2. Cho m gam Na tan ht trong 100 ml dung dch Al2(SO4)3 0,2M. Sau phn ng thu c 0,78 gam kt ta. Giỏ tr ca m l: A. 0,69 gam. B. 2,76 gam. C. 3,45 gam. D. 1,69 gam. 3. Rút t t dung dch HCl 0,1M vo 200 ml dung dch KAlO2 0,2M. Sau phn ng thu c 1,56 gam kt ta. Th tớch dung dch HCl ó dựng l: A. 0,2 v 1 lớt. B. 0,4 v 1 lớt. C. 0,2 v 0,8 lớt. D. 0,4 v 1 lớt. 4. Rút t t dung dch Ba(OH)2 0,2M vo 150 ml dung dch AlCl3 0,04M n khi thu c lng kt ta ln nht, nh nht. Th tớch dung dch Ba(OH)2 ó dựng tng ng l: A. 45 v 60 ml. B. 60 v 45 ml. C. 90 v 120 ml. D. 45 v 90 ml. 5.(TN 2007) Hp th hon ton 4,48 lớt SO2 (ktc) vo dd cha 16 g NaOH thu c dd X . Khi lng mui tan thu c trong dd X l : A. 18,9 B.25,2 C.23 D.20,8 6. (H KA 2008) Cho V lớt dd NaOH 2M vo dd cha 0,1 mol Al2(SO4)3 v 0,1 mol H2SO4 n khi p hon ton , thu c 7,8 g kt ta . Giỏ tr ln nht ca V thu c lng kt ta trờn l : A.0,05 B.0,25 C.0,35 D.0,45 7.(H KA 2008) . Hp th hon ton 4,48 lớt khớ CO2 (ktc) vo 500 ml dd hh gm NaOH 0,1 M v Ba(OH)2 0,2M . Sinh ra m g kt ta , giỏ tr ca m g l : A.11,82 B.9,85 C.17,73 D.19,7 8. Cho V lớt CO2 (ktc) hp th ht vo 200 ml dd Ca(OH)2 2M , kt thỳc p thu c 20 g kt ta . Giỏ tr V lớt l : A. 4,48 lớt B.13,44 lớt C.2,24 hoc 6,72 D.4,48 hoc 13,44 9. Cho V lớt khớ CO2 (ktc) hp th ht vũa 100ml dd Ca(OH)2 0,7 M . Kt thỳc p thu c 4 g kt ta . Giỏ tr V lớt l : A.4,48 lớt B.13,44 lớt C.2,24 hoc 0,896 lớt D.4,48 hoc 13,44 10. Cho 3,42 g Al2(SO4)3 vo 50 ml dd NaOH , thu c 1,56 g kt ta v dd X . Nng M ca dd NaOH l : A.0,6 B.1,2 C.2,4 D.3,6 11. Cho 200 ml dd KOH vo 200 ml dd AlCl3 1M thu c 7,8 g kt ta . Nng M ca dd KOH l : A.1,5 v 3,5 B.1,5 v 2,5 C.2,5 v 3,5 D.2,5 v 4,5 12. Cho 200 ml dd H2SO4 vo 400 ml dd NaAlO2 1M thu c 7,8 g kt ta . Nng M ca dd H2SO4 l : A. 0,125 v 1,625 B. 0,5 v 0,5 C. 0,25 v 0,5 D.0,25 v 3,25 http://aotrangtb.com - 7 - 7 CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ 13. Sục V lít khí CO2 vào 150 ml dd Ba(OH)2 1M . Sau pứ thu được 19,7 g kết tủa . Giá trị của V là : A.3,36 hoặc 4,48 B.2,24 hoặc 3,36 C.2,24 hoặc 4,48 D. 3,36 hoặc 6,72 14. Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO2 (đktc) vào 2 lít dd Ca(OH)2 0,01 M thu được 1 g kết tủa . Giá trị của V là: A.0,224 hoặc 0,448 B.0,448 hoặc 0,672 C.0,448 hoặc 1,792 D.0,224 hoặc 0,672 15. Đốt cháy hoàn toàn 1,6 g bột lưu huỳnh rồi cho sản phẩm cháy sục hoàn toàn vào 200 ml dd Ba(OH)2 0,5 M . Khối lượng g kết tủa thu được là : A.21,7 B.43,3 C.10,85 D.32,55 Đáp án: 1.D 2.C 3.A 4.A 5.B 6.D 7.B 8.D 9.C 10.B 11.A 12.D 13.C 14.D 15.C Hướng dẫn : 1.AD 1 : TH 1: nCO2 = nkết tủa (mol) và TH2: nCO2 = 2nBa(OH)2 - n Kết tủa http://aotrangtb.com - 8 - 8 CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ 2.AD 2: nNa = nNaOH = nOH- (ban đầu Na + H2O => NaOH + H2) nAl 3+ = 2nAl2(SO4)3 => AD 2 : nOH - = 4nAl 3+ - n Kết tủa 3.AD 4 : nH + = nAlO2 - và nH + = 4nAlO2 - - 3n Kết tủa 4.AD 2: kết tủa max : n OH - = 3a = 3nAl 3+ (Đồ thị) (Để ý Ba(OH)2 có 2 OH) Kết tủa min : nOH - = 4 a = 4nAl 3+ 5. (Để ý nNaOH / nSO2 = 2) => Tạo ra muối Na2SO3 => Từ PT => Kết quả 6.AD 2 : nOH - = 4nAl 3+ - n Kết tủa và để ý nOH- = nH+ 7. Ba 2+ + CO3 2- => BaCO3 ( nBa 2+ từ Ba(OH)2) ; nCO3 2- từ CT 1 = nOH - - nCO2) => nBaCO3 = nCO3 2- (vì nBa 2+ > nCO3 2- ) 8, 9 AD 1 . 10,11 AD 2: nOH - = 4nAl 3+ - n Kết tủa ; 12, AD 4 ; 13,14 :AD1 15. Ta có nS = nSO2 ; AD 1: nSO2 = nBaSO3 (Vì nSO2 < nBa(OH)2) http://aotrangtb.com - 9 - 9 . như sau: Số mol Al(OH)3 http://aotrangtb.com - 5 - 5 0,08 0,03 CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ 0,09 0,24 0,29 0,32 Sè mol OH - Dựa vào đồ thị ta có ngay: b. Số mol OH-cần có để lượng kết tủa thu được. 8.D 9.C 10.B 11.A 12. D 13.C 14.D 15.C Hướng dẫn : 1.AD 1 : TH 1: nCO2 = nkết tủa (mol) và TH2: nCO2 = 2nBa(OH)2 - n Kết tủa http://aotrangtb.com - 8 - 8 CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ 2.AD 2: nNa =. trỡnh hoỏ hc ca nhng phn ng ln lt xy ra nh sau: http://aotrangtb.com - 3 - 3 0,04 0,01 CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ CO2 + Ca(OH)2 => CaCO3 + H2O (1) CO2 + H2O + CaCO3=> Ca(HCO3)2 (2) Ta có: Số