GIẢI bài TOÁN hóa học BẰNG PHƯƠNG PHÁP đồ THỊ

Trung tâm luyện thi Y - Dược Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015 CHUYÊN ĐỀ 15: GIẢI NHANH BÀI TẬP HĨA VƠ CƠ DỰA VÀO ĐỒ THỊ I Các dạng đồ thị Sục khí CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 Ca(OH)2 Bản chất phản ứng : CO2  Ba(OH)2  BaCO3   H O (1) mol : a  a  a BaCO3  CO2  H O  Ba(HCO3 )2 (2) mol : a  a Suy : Lượng kết tủa tăng dần đến cực đại a mol ứng với phản ứng (1), phản ứng cần a mol CO2 Sau lượng kết tủa tan dần đến hết ứng với phản ứng (2), phản ứng cần a mol CO2 Vậy biến thiên lượng kết tủa BaCO3 CaCO3 theo lượng CO2 biểu diễn đồ thị sau : n BaCO a n CO a 2a Nhận xét : Dựa vào dạng hình học đồ thị, ta thấy đường biến thiên lượng kết tủa hợp với trục hoành tạo thành tam giác vuông cân Suy : Nếu phản ứng tạo lượng kết tủa x mol (như đồ thị đây) ta dễ dàng tính số mol CO tham gia phản ứng x mol y  (2a  x) mol n BaCO a x n CO y a x 2a Sục khí CO2 vào dung dịch chứa hỗn hợp bazơ NaOH (hoặc KOH) Ba(OH)2 (hoặc Ca(OH)2) Bản chất phản ứng : Ca(OH)2  CO2  CaCO3   H O (1) mol : a  a  a 2NaOH  CO2  Na2 CO3  H O mol : b  0,5b  0,5b Na2 CO3  CO2  H O  2NaHCO3 mol : (3) 0,5b  0,5b CaCO3  CO2  H O  Ca(HCO3 )2 mol : (2) (4) a  a Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC Trung tâm luyện thi Y - Dược Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015 Suy : Lượng kết tủa tăng dần đến cực đại a mol ứng với phản ứng (1), phản ứng cần a mol CO2 Lượng kết tủa không thay đổi thời gian ứng với phản ứng (2) (3), phản ứng cần b mol CO Sau lượng kết tủa tan dần đến hết ứng với phản ứng (4), lượng CO2 cần dùng phản ứng a mol Vậy biến thiên lượng kết tủa BaCO3 CaCO3 theo lượng CO2 biểu diễn đồ thị sau : n BaCO a a ab 2a  b n CO Nhận xét : Dựa vào dạng hình học đồ thị, ta thấy đường biến thiên lượng kết tủa hợp với trục hồnh tạo thành hình thang cân Suy : Nếu phản ứng tạo lượng kết tủa x mol (nhỏ lượng kết tủa cực đại) ta dễ dàng tính số mol CO2 tham gia phản ứng x mol y  (2a  b  x) mol n BaCO a x x a  b y 2a  b a n CO Phản ứng dung dịch bazơ (chứa ion OH  ) với dung dịch chứa muối Al3+ Bản chất phản ứng : 3OH   Al3  Al(OH)3  (1) mol : 3a  a  a OH  Al(OH)3  AlO2   2H O  mol : a (2) a  Suy : Lượng kết tủa tăng dần đến cực đại a mol ứng với phản ứng (1), phản ứng cần 3a mol OH  Sau lượng kết tủa tan dần đến hết ứng với phản ứng (2), phản ứng cần a mol OH  Vậy biến thiên lượng kết tủa Al(OH)3 theo lượng OH  biểu diễn đồ thị sau : n Al(OH) a 3a 4a n OH Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC Trung tâm luyện thi Y - Dược Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015 Nhận xét : Dựa vào dạng hình học đồ thị, suy : Nếu phản ứng tạo x mol kết tủa (x < a) dễ dàng tính lượng OH  tham phản ứng 3x mol y  (4a  x) mol n Al(OH) a x 3x y 3a 4a n OH Phản ứng dung dịch bazơ (chứa ion OH  ) với dung dịch chứa ion H+ Al3+ Bản chất phản ứng : 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 : Ở phản ứng (1), OH  dùng để trung hòa H+ nên lúc đầu chưa xuất kết tủa Sau thời gian, kết tủa bắt đầu xuất tăng dần đến cực đại a mol ứng với phản ứng (2), phản ứng cần 3a mol OH  Cuối kết tủa bị hòa tan dần đến hết ứng với phản ứng (3), phản ứng cần a mol OH  Vậy biến thiên lượng kết tủa Al(OH)3 theo lượng OH  biểu diễn đồ thị sau : n Al(OH) a b b  3a b  4a n OH Phản ứng dung dịch axit (chứa ion H+) với dung dịch chứa ion AlO2  hay [Al(OH)4 ] Bản chất phản ứng : H   AlO2   H O  Al(OH)3  (1) mol : a  a  a 3H   Al(OH)3  Al3  3H O (2) mol : 3a  a Suy : Lượng kết tủa tăng dần đến cực đại a mol ứng với phản ứng (1), phản ứng cần a mol H+ Sau kết tủa bị hịa tan dần đến hết ứng với phản ứng (2), phản ứng cần 3a mol H+ Vậy biến thiên lượng kết tủa theo lượng H+ biểu diễn đồ thị sau : Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC Trung tâm luyện thi Y - Dược Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015 n Al(OH) a n H 4a a Phản ứng dung dịch axit (chứa ion H+) với dung dịch chứa ion OH  AlO2  ( [Al(OH)4 ] Phương trình phản ứng : 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 : Ở (1), H+ dùng để phản ứng với OH  nên lúc đầu chưa xuất kết tủa Sau thời gian, kết tủa bắt đầu xuất tăng dần đến cực đại a mol ứng với phản ứng (2), phản ứng cần a mol H+ Cuối kết tủa bị hòa tan dần đến hết ứng với phản ứng (3), phản ứng cần a mol 3a mol H+ Vậy biến thiên lượng kết tủa Al(OH)3 theo lượng H+ biểu diễn đồ thị sau : n Al(OH) a n H b  4a ba b Phản ứng dung dịch bazơ (chứa ion OH  ) với dung dịch chứa ion Zn2+ Bản chất phản ứng : 2OH   Zn   Zn(OH)2  (1) mol : 2a  a  a 2OH  Zn(OH)2  Na2 ZnO2  2H O  mol : (2) 2a  a Suy : Lượng kết tủa tăng dần đến cực đại a mol ứng với phản ứng (1), phản ứng cần 2a mol OH  Sau lượng kết tủa tan dần đến hết ứng với phản ứng (2), phản ứng cần 2a mol OH  Vậy mối liên hệ lượng kết tủa Zn(OH)2 lượng OH  biểu diễn đồ thị sau : Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC Trung tâm luyện thi Y - Dược n Zn(OH) Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015 a 2a n OH 4a Phản ứng dung dịch bazơ (chứa ion OH  ) với dung dịch chứa ion H+ Zn2+ Bản chất phản ứng : 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 : a  a Suy : Phản ứng (1) phản ứng trung hịa nên chưa có kết tủa Sau lượng kết tủa tăng dần đến cực đại a mol ứng với phản ứng (2), phản ứng cần 2a mol OH  Sau lượng kết tủa tan dần đến hết ứng với phản ứng (2), phản ứng cần 2a mol OH  Vậy mối liên hệ lượng kết tủa Zn(OH)2 lượng OH  tham giả phản ứng biểu diễn đồ thị sau : n Zn(OH) a n OH b  4a b  2a b II Các ví dụ minh họa Ví dụ 1: Khi cho 0,02 0,04 mol CO2 hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 lượng kết tủa thu Số mol Ba(OH)2 có dung dịch : A 0,01 mol B 0,02 mol C 0,03 mol D 0,04 mol Hướng dẫn giải Gọi a số mol Ba(OH)2 Căn vào chất phản ứng giả thiết, ta có đồ thị sau : n BaCO a 0,02 0,02 a 0,04 2a n CO Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC Trung tâm luyện thi Y - Dược Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015 Suy : 2a  0,04  0,02  a  0,03 Hoặc tính sau : 0,04  a  a  0,02  a  0,03 Ví dụ 2*: Cho m gam hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Ba(OH)2 có số mol vào nước, thu 500 ml dung dịch Y V lít H2 (đktc) Hấp thụ 3,6V lít CO2 (đktc) vào 500 ml dung dịch Y, thu 37,824 gam kết tủa Giá trị m là: A 41,49 gam B 36,88 gam C 32,27 gam D 46,10 gam (Đề thi thử Đại học lần – THPT Cẩm Khê – Phú Thọ, năm học 2013 – 2014) Hướng dẫn giải Theo bảo toàn 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 n CO  ; n BaCO   0,192 mol 22,4 197 Ta có đồ thị : n BaCO 3V 22,4 0,192 n CO 3V 3,6V 6V 22,4 22,4 22,4 Căn vào tính chất đồ thị, suy : 6V 3,6V 1,792   0,192  V  1,972  m  (137  153  171)  38,88 gam 22,4 22,4 22,4 Ví dụ 3*: Thổi khí CO2 vào dung dịch chứa 0,02 mol Ba(OH)2, thu m gam kết tủa Biết số 0,005  nCO  0,024 Giá trị m : A  m  3,94 B  m  0,985 C 0,985  m  3,94 D 0,985  m  3,152 (Đề thi thử Đại học lần – THPT Xuân Áng – Phú Thọ, năm học 2013 – 2014) Hướng dẫn giải Ta có đồ thị sau : n Ba(OH) 0,02 0,016 0,005 0,005 0,02 0,024 0,04 n CO Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC Trung tâm luyện thi Y - Dược Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015 0,005  nCO  0,024 Ta thấy : Khi 0,005  n BaCO  0,02 (biểu diễn nét đậm) Suy 0,985  n BaCO  3,94 Ví dụ 4*: Hấp thụ hết V lít khí CO2 vào dung dịch chứa 0,42 mol Ca(OH)2, thu a gam kết tủa Tách lấy kết tủa, sau thêm tiếp 0,6V lít khí CO2 nữa, thu thêm 0,2a gam kết tủa Thể tích khí đo đktc Giá trị V là: A 7,84 lít B 5,60 lít C 6,72 lít D 8,40 lít (Đề thi thử đại học lần – THPT chuyên Nguyễn Huệ – Hà Nội, năm học 2011 – 2012) Hướng dẫn giải Theo giả thiết, suy : Khi cho V lít CO2 vào dung dịch chứa 0,42 mol Ca(OH)2 chưa có tượng hịa tan kết tủa Sau lọc bỏ kết tủa thêm tiếp 0,6V lít CO2 vào có tượng hịa tan phần kết tủa (nếu khơng có tượng hịa tan kết tủa lượng kết tủa thu phải 0,6a gam) Xét tồn q trình phản ứng, ta có : 1,6V 1,2a n CO  mol; n CaCO  mol 22,4 100 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau : n CaCO 0,42 0,012a 0,01a V 22,4 0,42 1,6V 22,4 0,84 n CO Từ đồ thị, suy :  V  22,4  0,01a a  30 gam     V  6,72 lít 0,84  1,6V  0,012a   22,4  Ví dụ 5: Sục CO2 vào 200 gam dung dịch Ca(OH)2, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau : n CaCO n CO 0,8 1,2 Nồng độ % chất tan dung dịch sau phản ứng : A 34,05% B 30,45% C 35,40% Hướng dẫn giải D 45,30% Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC Trung tâm luyện thi Y - Dược Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015 Dựa vào đồ thị, ta thấy chất phản ứng : Sục 1,2 mol CO2 vào dung dịch chứa 0,8 mol Ca(OH)2, lượng kết tủa tăng dần đến cực đại sau bị hịa tan phần Kết thu : n CaCO  2n Ca(OH)  n CO  0,4 mol  n Ca(HCO )  0,4 mol 2 0,4.162  C%Ca(HCO )  100%  30,45% 200  1,2.44  0,4.100 Ví dụ 6: Sục 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào lít dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,12M NaOH 0,06M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu m gam kết tủa Giá trị m A 19,70 B 23,64 C 7,88 D 13,79 (Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2012) Hướng dẫn giải Theo giả thiết, ta có : nCO  0,2 mol; nBa(OH)  0,12 mol; nNaOH  0,06mol 2 Gọi a số mol BaCO3 tạo thành phản ứng Căn vào chất phản ứng giả thiết, ta có đồ thị sau : n BaCO 0,12 a 0,18 0,2 0,12 n CO 0,3 Suy : a  0,03  0,02  0,01  m BaCO  19,7 gam Ví dụ 7: Sục 4,48 lít CO2 (đktc) vào lít dung dịch Ba(OH)2 2x mol/lít NaOH x mol/lít Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 19,7 gam kết tủa Giá trị x là: A 0,025 0,03 B 0,03 C 0,025 D 0,025 0,02 (Đề thi thử Đại học lần – THPT chuyên KHTN Hà Nội, năm học 2012 – 2013) Nhận xét : n CO phản ứng  n BaCO 0,2 tạo thành Hướng dẫn giải nên có hai khả xảy 0,1 Trường hợp : Kết tủa khơng bị hịa tan Suy : nBa(OH)  nBaCO  4x  0,1  x  0,025  n(Ba(OH) Quan sát đồ thị ta thấy : Nếu nCO  n(Ba(OH) n CO  n(Ba(OH) 0,2 2, NaOH) 2, 2, NaOH) NaOH)  6x  0,15 mol khơng có tượng hịa tan kết tủa Trên thực tế nên có tượng hịa tan kết tủa Vậy trường hợp khơng thỏa mãn 0,1 Trường hợp : Kết tủa bị hịa tan phần Ta có đồ thị : Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC Trung tâm luyện thi Y - Dược Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015 n BaCO 4x 0,1 6x 0,2 4x n CO 10x Suy : 10x  0,2  0,1  x  0,03 Ví dụ 8: Dung dịch X chứa đồng thời chất tan: NaOH 0,2M Ba(OH)2 0,1M Khi dẫn 0,336 lít khí CO2 1,456 lít khí CO2 vào V ml dung dịch X thu kết tủa có số gam (các thể tích đo điều kiện tiêu chuẩn) Thể tích V A 200 B 300 C 240 D 150 (Đề thi thử Đại học lần – THPT chuyên ĐHSP Hà Nội, năm học 2011– 2012) Hướng dẫn giải Dựa vào chất phản ứng giả thiết, ta có đồ thị : n BaCO 0,1V 0,015 0,1V n CO 0,3V 0,065 0,4V Dựa vào đồ thị ta thấy : 0,065  0,3V  0,1V  0,015  V  0,2 lít  200 ml Ví dụ 9*: Sục V lít CO2 (đktc) vào dung dịch chứa a mol Ba(OH)2 thu 19,7 gam kết tủa (TN1) Mặt khác, sục V lít CO2 (đktc) vào dung dịch chứa a mol Ba(OH)2 a mol NaOH thu 39,4 gam kết tủa (TN2) Giá trị V a tương ứng là: A 6,72 0,1 B 5,6 0,2 C 8,96 0,3 D 6,72 0,2 (Đề thi thử Đại học lần – THPT chuyên KHTN Hà Nội, năm học 2012 – 2013) Hướng dẫn giải Lượng CO2 tham gia phản ứng lượng Ba(OH)2 hai thí nghiệm nhau, TN1 thu lượng kết tủa TN2 Suy TN1 kết tủa bị hòa tan phần Dựa vào tính chất đồ thị TN1 suy : nCO  2n Ba(OH)  n BaCO  (2a  0,1) mol 2 Đồ thị biểu diễn biến thiên lượng kết tủa theo lượng CO2 TN2 : n BaCO a a 2a 3a n CO Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC Trung tâm luyện thi Y - Dược Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015 Dựa vào đồ thị số mol CO2 tìm trên, ta thấy : n(Ba(OH) , NaOH)  2a  nCO  2a  0,1 nên chưa có tượng hịa tan kết tủa 2 Nếu CO2 chuyển hết vào kết tủa : n CO  n BaCO  0,2 mol  a  n Ba(OH)  n BaCO 3 TN1  n Ba(HCO )2 0,1 TN1  0,15 mol (0,2  0,1)/ Suy : n BaCO  n Ba(OH) : Vô lý Vậy CO2 không chuyển hết vào kết tủa, ta có : a  n Ba(OH)  nBaCO  0,2 mol  nCO  2a  0,1  0,3 mol Vậy V  6,72 lít a  0,3 mol Ví dụ 10: Cho 18,3 gam hỗn hợp X gồm Na Ba vào nước, thu dung dịch Y 4,48 lít H2 (đktc) Xác định thể tích CO2 (đktc) cho vào dung dịch Y để thu kết tủa cực đại? 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 (Đề thi thử Đại học lần – THPT chuyên Lê Quy Đôn – Quảng Trị, năm học 2013 – 2014) Hướng dẫn giải Trong phản ứng X với H2O, theo giả thiết bảo tồn eclectron, ta có :  n Ba(OH)  0,1 2n Ba  n Na  2n H2  0,4  n  0,1    Ba  Trong Y coù      n Na  0,2 137n Ba  23n Na  18,3 n NaOH  0,2 Khi sục khí CO2 vào dung dịch Y, biến thiên lượng kết tủa theo lượng CO2 biểu diễn đồ thị sau : n BaCO 0,1 0,1 0,3 0,4 n CO Dựa vào đồ thị suy : Khi 0,1  nCO2  0,3 hay 2,24 lít  VCO2 (đktc)  6,72 lít Thì kết tủa đại giá trị cực đại 0,1 mol hay 19,7 gam Ví dụ 11: Dẫn V lít khí CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch chứa KOH 0,2M Ba(OH)2 0,1M, thu m gam kết tủa trắng Nếu 0,112  V  1,456 giá trị m : A 0,985  m  3,94 B 2,955  m  3,94 C 0,985  m  2,955 D kết khác (Đề thi thử Đại học lần – THPT chuyên ĐHSP Hà Nội, năm 2013) Hướng dẫn giải Theo giả thiết ta có : nKOH  0,04 mol; n Ba(OH)  0,02 mol; 0,005 mol  nCO  0,065 mol 2 Dựa vào chất phản ứng giả thiết, ta có đồ thị : Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC 10 Trung tâm luyện thi Y - Dược Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015 n BaCO 0,02 0,015 0,005 0,005 0,02 n CO 0,06 0,065 0,08 Khi 0,005 mol  nCO  0,065 mol lượng kết tủa biến thiên theo đường nét đậm đồ thị Điểm cực đại 0,02 cực tiểu 0,005 Suy : 0,985 gam  m BaCO  2,94 gam Ví dụ 12: Sục V lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa hỗn hợp Ca(OH)2 NaOH, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau : n CaCO x 0,1 Giá trị x : A 0,07 0,22 n CO 0,27 B 0,06 C 0,04 Hướng dẫn giải Căn vào chất phản ứng giả thiết, ta có đồ thị : n CaCO D 0,05 x x 0,1 0,22 Nhìn vào đồ thị ta thấy : nCa(OH)  0,1 mol; nNaOH  0,12 mol; nCO Căn vào dạng hình học phản ứng n CO 0,27  0,27 mol Ở thí nghiệm kết tủa bị tan phần đề thí, suy : 0,1  x  0,27  0,22  x  0,05 Ví dụ 13: Sục V lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa hỗn hợp Ba(OH)2 KOH, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau : n BaCO Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC 1,25a 11 Trung tâm luyện thi Y - Dược Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015 Giá trị V để thu kết tủa cực đại ? A 4,48  V  8,96 B 2,24  V  6,72 C 4,2  V  8,904 D 2,24  V  5,376 Hướng dẫn giải Căn vào đồ thị ta thấy : nBa(OH)  1,25a mol; n NaOH  1,4a mol Suy để hịa tan hết kết tủa nCO  2n Ba(OH)  n NaOH  3,9a mol 2 Mặt khác, theo đồ thị, để hòa tan hết lượng kết tủa cần 0,585 mol CO2 Suy : 3,9a  0,585  a  0,15 Để thu kết tủa cực đại 1,25a  0,1875  nCO  2,65a  0,3975  4,2 lít  VCO 2 (đktc)  8,904 lít Ví dụ 14: Cho hỗn hợp X gồm x mol NaOH y mol Ba(OH)2 từ từ vào dung dịch chứa z mol AlCl3 thấy kết tủa xuất hiện, kết tủa tăng dần tan phần Lọc thu đựơc m gam kết tủa Giá trị m : A 78(4z – x – 2y) B 78(2z – x – y) C 78(4z – x – y) D 78(2z – x – 2y) Hướng dẫn giải Theo giả thiết : nOH  2n Ba(OH)  n NaOH  (2y  x )mol; n Al3  z mol; n Al(OH)  3m mol 78 Dựa vào chất phản ứng giả thiết, ta có đồ thị : n Al(OH) z m 78 n OH 3m 3z x  2y 4z 78 Dựa vào tính chất hình học đồ thị, ta có : m  4z  2y  x  m  78(4z  2y  x) 78 Ví dụ 15: Trong cốc đựng 200 ml dung dịch AlCl3 2M Rót vào cốc V ml dung dịch NaOH có nồng độ a mol/lít, ta kết tủa; đem sấy khô nung đến khối lượng không đổi 5,1 gam chất rắn Nếu V = 200 ml a có giá trị nào? A 2M B 1,5M hay 3M C 1M hay 1,5M D 1,5M hay 7,5M Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC 12 Trung tâm luyện thi Y - Dược Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015 Theo giả thiết, ta có : n Al3  0,4 mol; n Al(OH) Hướng dẫn giải 2.5,1  2n Al O   0,1 mol 102 Căn vào chất phản ứng giả thiết, ta có đồ thị sau : n Al(OH) 0,4 0,1 0,3 1,5 1,6 1,2 Dựa vào tính chất hình học đồ thị, ta thấy : n OH  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 dụ 16: X dung dịch NaOH C% Lấy 18 gam X 74 gam X tác dụng với 400 ml AlCl 0,1M lượng kết tủa Giá trị C : A B C 7,2 D 3,6 Hướng dẫn giải Theo giả thiết, ta có : n Al3  0,04 mol; n NaOH/18 gam dd n NaOH/ 74 gam dd   18 n NaOH/18 gam dd  9x mol   74 37  n NaOH/ 74 gam dd  37x mol Dựa vào chất phản ứng giả thiết, ta có đồ thị : n Al(OH) 0,04 3x n OH 9x 0,12 37x 0,16 Dựa vào tính chất hình học đồ thị, ta có : 0,004.9.40 0,16  37x  3x  x  0,004  C%   8%  C  18 Ví dụ 17: Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp NaOH KOH vào nước, thu dung dịch Z, 0,1 n 0,14 Cho dung dịch Z phản ứng với dung dịch chứa 0,04 mol AlCl3, khối lượng kết tủa thu OH m gam Giá trị m : A 1,56  m  2,6 B m  2,6 C 1,56  m  3,12 D m  3,12 Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC 13 Trung tâm luyện thi Y - Dược Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015 (Đề thi thử ĐH lần – THPT chuyên Nguyễn Huệ – Hà Nội, năm học 2013 – 2014) Hướng dẫn giải Dựa vào chất phản ứng giả thiết, ta có đồ thị : n Al(OH) 0,04 0,1 / 0,02 9x 0,1 0,12 0,14 0,16 n OH Căn vào dạng hình học đồ thị, ta thấy 0,1  nOH  0,14 lượng kết tủa biến thiên theo đường nét đậm đồ thị Suy : 0,02  n Al(OH)  0,04  1,56  m Al(OH)  3,12 n Al ( OH ) n Al ( OH ) 3 m ax Ví dụ 18: X dung dịch Al(NO3)3 aM Thêm 6,21 gam Na vào 100 ml dung dịch X (TN1) thu m gam kết tủa Mặt khác, thêm 6,44 gam Na vào 100 ml dung dịch X (TN2) thu 0,8m gam kết tủa Các phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị a A 1,2M B 0,9M C 0,8M D 1,24M (Đề thi thử Đại học lần – Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong – Nam Định, năm học 2012 – 2013) Hướng dẫn giải Ta có : nNaOH/ TN1  n Na  0,27mol; n NaOH/ TN2  n Na  0,28mol Theo giả thiết, suy : Ở TN2 kết tủa bị hòa tan phần; TN1 kết tủa bị hòa tan chưa n Al(OH) a n OH 4a 3a ● Nếu TN1 kết tủa chưa bị hịa tan vào dạng hình học đồ thị, ta có:  m  n OH TN1:  0,09  m  7,02 TN1: n Al(OH)3   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 có nghĩa có tượng hịa tan kết tủa 3 ● Nếu TN1 kết tủa bị hịa tan vào dạng hình học đồ thị, ta có : Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC 14 Trung tâm luyện thi Y - Dược Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015  m TN1:  4.0,1a  0,27  TN1: n  4n  n Al(OH)3   m  3,9 Al3 OH  78     a  0,8 TN2 : n Al(OH)3  4n Al3  n OH TN2 : 0,8m  4.0,1a  0,28    78  Ví dụ 19: Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 0,1 mol H2SO4 đến phản ứng hoàn toàn, thu 7,8 gam kết tủa Giá trị lớn V để thu lượng kết tủa : A 0,35 B 0,25 C 0,45 D 0,05 Hướng dẫn giải Ta có : nH  2nH SO  0,2 mol; nAl3  2n Al (SO )  0,2 mol; n Al(OH)  0,1 mol 4 3 Dựa vào chất phản ứng giả thiết, ta có đồ thị : n Al(OH) 0,2 0,1 0,2 0,5 Dựa vào dạng hình học đồ thị, ta thấy : 0,8 0,9 1,0 n NaOH 0,9  0,45 lít Ví dụ 20: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol HCl b mol AlCl 3, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau : n Al(OH) n Al(OH)  0,1 mol  n NaOH max  0,9 mol  Vdd NaOH 2M  3 0,4 Tỉ lệ a : b A : 0,8 2,0 B : 2,8 n NaOH C : D : (Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2014) Hướng dẫn giải Căn vào chất phản ứng giả thiêt, ta có đồ thị : n Al(OH) b 0,4 3b  0,8 2,8 0,8 2,0  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  n NaOH Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC 15 ... thi thử Đại học lần – THPT chuyên ĐHSP Hà Nội, năm học 2011– 2012) Hướng dẫn giải Dựa vào chất phản ứng giả thiết, ta có đồ thị : n BaCO 0,1V 0,015 0,1V n CO 0,3V 0,065 0,4V Dựa vào đồ thị ta thấy... vào dạng hình học đồ thị, ta có : Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC 14 Trung tâm luyện thi Y - Dược Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015...  biểu diễn đồ thị sau : Biên soạn giảng dạy: ThS NGỌC - HÓA - 0982163448 Face: NGOC XUAN TÀI LIỆU HÓA HỌC THẦY NGỌC Trung tâm luyện thi Y - Dược n Zn(OH) Chuyên đề luyện thi Đại học 2014 - 2015