Phương pháp giải toán sử dụng phương trình ion thu gọn - Tài liệu Hóa học 12

Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc) Phng pháp s dng phng trình ion thu gn Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - I. C S LÝ THUYT VÀ C IM PHNG PHÁP 1. Các phn ng xy ra trong dung dch - Phn ng không oxi hóa – kh: + Phn ng axit – baz. + Phn ng trao đi ion. - Phn ng oxi hóa – kh. 2. Cách vit phng trình ion thu gn Ý ngha ca phng trình ion thu gn: th hin đc bn cht ca phn ng (nhng cht/ion thc s tham gia vào phn ng). 3. Du hiu Bài toán liên quan ti phn ng ca hn hp nhiu cht, nhiu giai đon xy ra trong dung dch. II. PHÂN LOI VÀ PHNG PHÁP GII 1. Dng 1: Phn ng axit – baz và pả ca dung dch VD 1 : Trn 100 ml dung dch (gm Ba(OH) 2 0,1M và NaOH 0,1M) vi 400 ml dung dch (gm H 2 SO 4 0,0375M và HCl 0,0125M), thu đc dung dch X. Giá tr pH ca dung dch X là A. 7. B. 2. C. 1. D. 6. (Trích đ thi tuyn sinh H – C khi B – 2007) ảng dn gii 2 Ba(OH) NaOH n 0,01 mol n 0,01 mol Tng OH n = 0,03 mol. 24 H SO HCl n 0,015 mol n 0,005 mol Tng H n = 0,035 mol. Khi trn hn hp dung dch baz vi hn hp dung dch axit ta có phng trình ion rút gn: H + + OH H 2 O Bt đu 0,035 0,03 mol Phn ng: 0,03 0,03 Sau phn ng: H ( ) n d = 0,035 0,03 = 0,005 mol. Tng: V dd (sau trn) = 500 ml (0,5 lít). 0,005 H 0,5 = 0,01 = 10 2 pH = 2. VD 2 : Cho mt mu hp kim Na-Ba tác dng vi nc (d), thu đc dung dch X và 3,36 lít H 2 ( đktc). Th tích dung dch axit H 2 SO 4 2M cn dùng đ trung hoà dung dch X là A. 150 ml. B. 75 ml. C. 60 ml. D. 30 ml. (Trích đ thi tuyn sinh H – C khi A – 2007) ảng dn gii Na + H 2 O NaOH + 1 2 H 2. Ba + 2H 2 O Ba(OH) 2 + H 2. 2 H n = 0,15 mol, theo phng trình tng s 2 2 H OH (d X) n 2n = 0,3 mol. Phng trình ion rút gn ca dung dch axit vi dung dch baz là PHNG PHÁP S DNG PHNG TRÌNH ION THU GN (TÀI LIU BÀI GING) Giáo viên: V KHC NGC ây là tài liu tóm lc các kin thc đi kèm vi bài ging “Phng pháp s dng phng trình ion thu gn ” thuc Khóa hc LTH KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc ) ti website Hocmai.vn.  có th nm vng kin thc phn “Phng pháp s dng phng trình ion thu gn”, Bn cn kt hp xem tài liu cùng vi bài ging này. Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc) Phng pháp s dng phng trình ion thu gn Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - H + + OH H 2 O H n = OH n = 0,3 mol 24 H SO n = 0,15 mol. 24 H SO 0,15 V 2 = 0,075 lít (75 ml). 2. Dng 2: Bài toán CO 2 , SO 2 tác dng vi dung dch Ệim VD: Dung dch X cha dung dch NaOH 0,2M và dung dch Ca(OH) 2 0,1M. Sc 7,84 lít khí CO 2 (đktc) vào 1 lít dung dch X thì lng kt ta thu đc là A. 15 gam. B. 5 gam. C. 10 gam. D. 0 gam. ảng dn gii 2 CO n = 0,35 mol; n NaOH = 0,2 mol; 2 Ca(OH) n = 0,1 mol. Tng: OH n = 0,2 + 0,1 2 = 0,4 mol và 2 Ca n = 0,1 mol. Phng trình ion rút gn: CO 2 + 2OH CO 3 2 + H 2 O 0,35 0,4 0,2 0,4 0,2 mol. 2 CO ( ) n d = 0,35 0,2 = 0,15 mol. tip tc xy ra phn ng: CO 3 2 + CO 2 + H 2 O 2HCO 3 Ban đu: 0,2 0,15 mol. Phn ng: 0,15 0,15 mol. 2 3 CO n còn li bng 0,15 mol. 3 CaCO n = 0,05 mol. 3 CaCO m = 0,05 100 = 5 gam. 3. Dng 3: Phn ng ca ả + vi 2 3 CO VD: Trn 100 ml dung dch A (gm KHCO 3 1M và K 2 CO 3 1M) vào 100 ml dung dch B (gm NaHCO 3 1M và Na 2 CO 3 1M) thu đc dung dch C. Nh t t 100 ml dung dch D (gm H 2 SO 4 1M và HCl 1M) vào dung dch C thu đc V lít CO 2 (đktc) và dung dch E. Cho dung dch Ba(OH) 2 ti d vào dung dch E thì thu đc m gam kt ta. Giá tr ca m và V ln lt là A. 82,4 gam và 2,24 lít. B. 4,3 gam và 1,12 lít. C. 43 gam và 2,24 lít. D. 3,4 gam và 5,6 lít. ảng dn gii Dung dch C cha: HCO 3 : 0,2 mol; CO 3 2 : 0,2 mol. Dung dch D có tng: H n = 0,3 mol. Nh t t dung dch C và dung dch D: CO 3 2 + H + HCO 3 0,2 0,2 0,2 mol HCO 3 + H + H 2 O + CO 2 Ban đu: 0,4 0,1 mol Phn ng: 0,1 0,1 0,1 mol D: 0,3 mol Tip tc cho dung dch Ba(OH) 2 d vào dung dch E: Ba 2+ + HCO 3 + OH BaCO 3 + H 2 O 0,3 0,3 mol Ba 2+ + SO 4 2 BaSO 4 0,1 0,1 mol 2 CO V = 0,1 22,4 = 2,24 lít. Tng khi lng kt ta: Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc) Phng pháp s dng phng trình ion thu gn Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - m = 0,3 197 + 0,1 233 = 82,4 gam. 4. Dng 4: Phn ng ca oxit/hiđroxit ệng tính VD: Hòa tan ht hn hp gm mt kim loi kim và mt kim loi kim th trong nc đc dung dch A và có 1,12 lít H 2 bay ra ( đktc). Cho dung dch cha 0,03 mol AlCl 3 vào dung dch A. khi lng kt ta thu đc là A. 0,78 gam. B. 0,81 gam. C. 1,56 gam. D. 2,34 gam. ảng dn gii Gi công thc chung ca hai kim loi là M M + nH 2 O M(OH) n + 2 n H 2 2 H OH n 2n = 0,1mol. Dung dch A tác dng vi 0,03 mol dung dch AlCl 3 : Al 3+ + 3OH Al(OH) 3 Ban đu : 0,03 0,1 mol Phn ng : 0,03 0,09 0,03 mol OH ( ) n d = 0,01mol Kt ta b hoà tan (mt phn hoc hoàn toàn) theo phng trình : Al(OH) 3 + OH 2 AlO + 2H 2 O 0,01 0,01 mol 3 Al(OH) n = 0,03 0,01 = 0,02 3 Al(OH) m = 78 0,02 = 1,56 gam. 5. Dng 5: Cht Ệh tác dng vi dung dch cha ả + và 3 NO VD 1 : Hòa tan 0,1 mol Cu kim loi trong 120 ml dung dch X gm HNO 3 1M và H 2 SO 4 0,5M. Sau khi phn ng kt thúc thu đc V lít khí NO duy nht (đktc). Giá tr ca V là A. 1,344 lít. B. 1,49 lít. C. 0,672 lít. D. 1,12 lít. ảng dn gii 3 HNO n 0,12 mol; 24 H SO n 0,06 mol Tng: H n 0,24 mol và 3 NO n 0,12 mol. Phng trình ion: 3Cu + 8H + + 2NO 3 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O Ban đu: 0,1 0,24 0,12 mol Phn ng: 0,09 0,24 0,06 0,06 mol Sau phn ng: 0,01 (d) (ht) 0,06 (d) V NO = 0,06 22,4 = 1,344 lít. VD 2 : Hòa tan hn hp X gm hai kim loi A và B trong dung dch HNO 3 loãng. Kt thúc phn ng thu đc hn hp khí Y (gm 0,1 mol NO, 0,15 mol NO 2 và 0,05 mol N 2 O). Bit rng không có phn ng to mui NH 4 NO 3 . S mol HNO 3 đã phn ng là: A. 0,75 mol. B. 0,9 mol. C. 1,05 mol. D. 1,2 mol. ảng dn gii Ta có bán phn ng: NO 3 + 2H + + 1e NO 2 + H 2 O (1) 2 0,15 0,15 NO 3 + 4H + + 3e NO + 2H 2 O (2) 4 0,1 0,1 2NO 3 + 10H + + 8e N 2 O + 5H 2 O (3) 10 0,05 0,05 T (1), (2), (3) nhn đc: 3 HNO H nn p = 2 0,15 4 0,1 10 0,05 = 1,2 mol. VD 3 : Thc hin hai thí nghim: 1) Cho 3,84 gam Cu phn ng vi 80 ml dung dch HNO 3 1M thoát ra V 1 lít NO. 2) Cho 3,84 gam Cu phn ng vi 80 ml dung dch cha HNO 3 1M và H 2 SO 4 0,5 M thoát ra V 2 lít NO. Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc) Phng pháp s dng phng trình ion thu gn Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 4 - Bit NO là sn phm kh duy nht, các th tích khí đo  cùng điu kin. Quan h gia V 1 và V 2 là A. V 2 = V 1 . B. V 2 = 2V 1 . C. V 2 = 2,5V 1 . D. V 2 = 1,5V 1 . (Trích đ thi tuyn sinh H – C khi B – 2007) ảng dn gii TN1: 3 Cu HNO 3,84 n 0,06 mol 64 n 0,08 mol 3 H NO n 0,08 mol n 0,08 mol 3Cu + 8H + + 2NO 3 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O Ban đu: 0,06 0,08 0,08 mol H + phn ng ht Phn ng: 0,03 0,08 0,02 0,02 mol V 1 tng ng vi 0,02 mol NO. TN2 :n Cu = 0,06 mol; 3 HNO n = 0,08 mol; 24 H SO n = 0,04 mol. Tng: H n = 0,16 mol ; 3 NO n = 0,08 mol. 3Cu + 8H + + 2NO 3 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O Ban đu: 0,06 0,16 0,08 mol Cu và H + phn ng ht Phn ng: 0,06 0,16 0,04 0,04 mol V 2 tng ng vi 0,04 mol NO. Nh vy V 2 = 2V 1 . VD 4 : Dung dch A cha 0,01 mol Fe(NO 3 ) 3 và 0,15 mol HCl có kh nng hòa tan ti đa bao nhiêu gam Cu kim loi? (Bit NO là sn phm kh duy nht) A. 2,88 gam. B. 3,92 gam. C. 3,2 gam. D. 5,12 gam. ảng dn gii Phng trình ion: Cu + 2Fe 3+ 2Fe 2+ + Cu 2+ 0,005 0,01 mol 3Cu + 8H + + 2NO 3 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O Ban đu: 0,15 0,03 mol H + d Phn ng: 0,045 0,12 0,03 mol m Cu ti đa = (0,045 + 0,005) 64 = 3,2 gam. VD 5 : Hn hp X gm (Fe, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , FeO) vi s mol mi cht là 0,1 mol, hòa tan ht vào dung dch Y gm (HCl và H 2 SO 4 loãng) d thu đc dung dch Z. Nh t t dung dch Cu(NO 3 ) 2 1M vào dung dch Z cho ti khi ngng thoát khí NO. Th tích dung dch Cu(NO 3 ) 2 cn dùng và th tích khí thoát ra  đktc ln lt là A. 25 ml; 1,12 lít. B. 0,5 lít; 22,4 lít. C. 50 ml; 2,24 lít. D. 50 ml; 1,12 lít. ảng dn gii Quy hn hp 0,1 mol Fe 2 O 3 và 0,1 mol FeO thành 0,1 mol Fe 3 O 4 . Hn hp X gm: (Fe 3 O 4 0,2 mol; Fe 0,1 mol) tác dng vi dung dch Y + 2+ 3+ 3 4 2 Fe O + 8H Fe + 2Fe + 4HO 0,2 mol 0,2 mol 0,4 mol + 2+ 2 Fe + 2H Fe + H 0,1 mol 0,1 mol Dung dch Z: (Fe 2+ : 0,3 mol; Fe 3+ : 0,4 mol) + Cu(NO 3 ) 2 : 3Fe 2+ + NO 3 + 4H + 3Fe 3+ + NO + 2H 2 O 0,3 0,1 0,1 mol V NO = 0,1 22,4 = 2,24 lít. 32 3 Cu(NO ) NO 1 n n 0,05 2 mol 32 dd Cu(NO ) 0,05 V 0,05 1 lít (hay 50 ml). Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc) Phng pháp s dng phng trình ion thu gn Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 5 - VD 6 : Cho hn hp gm 0,15 mol CuFeS 2 và 0,09 mol Cu 2 FeS 2 tác dng vi dung dch HNO 3 d thu đc dung dch X và hn hp khí Y gm NO và NO 2. Thêm BaCl 2 d vào dung dch X thu đc m gam kt ta. Mt khác, nu thêm Ba(OH) 2 d vào dung dch X, ly kt ta nung trong không khí đn khi lng không đi thu đc a gam cht rn. Giá tr ca m và a là: A . 111,84 gam và 157,44 gam B. 111,84 gam và 167,44 gam C. 112,84 gam và 157,44 gam D. 112,84 gam và 167,44 gam ảng dn gii Ta có bán phn ng: CuFeS 2 + 8H 2 O 17e Cu 2+ + Fe 3+ + 2SO 4 2 + 16 + 0,15 0,15 0,15 0,3 Cu 2 FeS 2 + 8H 2 O 19e 2Cu 2+ + Fe 3+ + 2SO 4 2 + 16 + 0,09 0,18 0,09 0,18 2 4 SO n 0,48 mol; Ba 2+ + SO 4 2 BaSO 4 0,48 0,48 mol m = 0,48 233 = 111,84 gam. n Cu = 0,33 mol; n Fe = 0,24 mol. Cu CuO 2Fe Fe 2 O 3. 0,33 0,33 0,24 0,12 a = 0,33 80 + 0,12 160 + 111,84 = 157,44 gam. Giáo viên: V Khc Ngc Ngun: Hocmai.vn . “Phng pháp s dng phng trình ion thu gn”, Bn cn kt hp xem tài liu cùng vi bài ging này. Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc) Phng pháp s dng phng trình ion thu. Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc) Phng pháp s dng phng trình ion thu gn Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 5 8-5 8-1 2 - Trang. ta: Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc) Phng pháp s dng phng trình ion thu gn Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 5 8-5 8-1 2 - Trang