On HSG chuyen de PT ion rut gon

Trng THCS Yờn Lc T KHTN PHềNG GIO DC& O TO YấN LC TRNG THCS YấN LC CHUYấN : MT S DNG BI TP S DNG PHNG TRèNH ION RT GN Mụn: Húa Hc T: Khoa Hc T Nhiờn Mó: 33 Ngi thc hin: Dng Th c i Yờn Lc,Thỏng nm 2015 MUC LUC Dng Th c i Trng THCS Yờn Lc Ni dung T KHTN Trang + Phõn I: M õu + Phõn II: Nụi dung 5-28 +Phõn III: Kờt luõn 29 +ỏnh giỏ ,xp loi 30 + Ti liu tham kho 31 CC Kí HIU VIT TRONG CHUYấN Nng % dung dch: C% (n v :% ) Dng Th c i Trng THCS Yờn Lc T KHTN Khi lng cht tan: mct (n v: g) Khi lng dung dch: mdd (n v: g) Nng mol: CM (n v: mol/lit hay vit tt l M) Th tớch dung dch: V ( n v : lớt) S mol cht tan: n ( n v : mol ) Khi lng riờng ca dung dch: D ( n v : g/ml ) Dung dch: dd Phn ng hoỏ hc: PHH 10 Phng trỡnh phn ng: PTP 11 Phng trỡnh ion rỳt gn: Ption rỳt gn 12 Trung hc c s: THCS 13 Chuyờn : C PHN M U I.Lý chn chuyờn : Dng Th c i Trng THCS Yờn Lc T KHTN Trong hc hoỏ hc, vic gii bi cú mt ý ngha rt quan trng Ngoi vic rốn luyn k nng dng, o sõu v m rng kin thc ó hc mt cỏch ch ng; bi hoỏ hc cũn c dựng ụn tp, rốn luyn mt s k nng v hoỏ hc Thụng qua gii bi tp, giỳp hc sinh rốn luyn tớnh tớch cc, trớ thụng minh, sỏng to, bi dng hng thỳ hc Vic la chn phng phỏp thớch hp gii bi li cng cú ý ngha quan trng hn Mi bi cú th cú nhiu phng phỏp gii khỏc Nu bit la chn phng phỏp hp lý, s giỳp hc sinh nm vng hn bn cht ca cỏc hin tng hoỏ hc Qua quỏ trỡnh ging dy, bi dng hc sinh gii Tụi ó tớch lu c mt s phng phỏp gii bi hoỏ hc Vic s dng phng trỡnh ion rỳt gn gii nhanh bi toỏn húa hc ó t cú nhiu u im, hc sinh tit kim c rt nhiu thi gian tớnh toỏn so vi cỏc phng phỏp khỏc Mt s tỏc gi khỏc cng ó cp n cỏch lm ny mt s ti liu tham kho Tuy nhiờn, ú cng mi ch dng li vic gii mt s bi n l m cha cú tớnh khỏi quỏt giỳp cỏc em HS cú cỏi nhỡn tng quỏt, trỏnh c nhng sai lm, gii nhanh chúng cỏc bi thi hc sinh gii cỏc cp Tụi quyt nh nghiờn cu v a sỏng kin Mt s dng bi s dng phng trỡnh ion rỳt gn gii cỏc bi toỏn húa hc vụ c xy dung dch II Phm vi - Mc ớch ca chuyờn : 1.Phm vi chuyờn : Do iu kin hn ch v thi gian nờn chuyờn ch cp ti mt s dng bi ca phn phng trỡnh ion rỳt gn chng trỡnh húa hc nõng cao THCS Chuyờn ó cú k hoch ch o ca Ban giỏm hiu cựng t chuyờn mụn t u nm hc Mc ớch chuyờn : Giỳp cho hc sinh bit h thng hoỏ v dng tt kin thc hc phn phng trỡnh ion rỳt gn Thụng qua chuyờn , cựng ng nghip cú thờm iu kin trao i, chia x thụng tin, bn bc v a nhng gii phỏp ti u v phng phỏp bi dng hc sinh i tuyn mụn Hoỏ T ú to nim hng thỳ, say mờ ging dy v hc b mụn Hoỏ hc ca th thy, trũ trng THCS Yờn Lc PHN NI DUNG A.KIN THC: Khỏi nim phng trỡnh ion rỳt gn: Dng Th c i Trng THCS Yờn Lc T KHTN Phng trỡnh ion rỳt gn l phng trỡnh húa hc cho bit bn cht ca phn ng xy dung dch cỏc cht in li Mt s lu ý vit phng trỡnh ion rỳt gn : - Mun vit c vit c phng trỡnh ion thu gn, hc sinh phi nm vng c bng tớnh tan, tớnh bay hi, tớnh in li yu ca cỏc cht, th t cỏc cht xy dung dch - Nhng cht rn, cht khớ, nc vit phng trỡnh ion l vit dng phõn t Nhng cht tan c dd thỡ vit dng ion Phng trỡnh ion rỳt gn l phng trỡnh húa hc ú cú s kt hp cỏc ion vi Cỏc dng phn ng thng gp s dng phng trỡnh ion rỳt gn: Vi phng phỏp s dng phng trỡnh ion rỳt gn nú cú th s dng cho nhiu loi phn ng: Trung ho, trao i, oxi hoỏ - kh, Min l xy dung dch Sau õy tụi xin phộp i vo c th mt s loi a Phn ng trung ho:(Phn ng gia axit vi baz) * Phng trỡnh phõn t: * HCl + NaOH NaCl + H2O * H2SO4 +2KOH K2SO4 + 2H2O + Phng trỡnh ion: * H+ +Cl- + Na+ + OH- Cl- + Na+ + H2O * 2H+ + SO42- + 2K+ + 2OH- SO42- + 2K+ H2O H2O + Phng trỡnh ion rỳt gn: H+ + OH+ Theo phng trỡnh phn ng: n H = n OH * Phng trỡnh phõn t: H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + H2O + Phng trỡnh ion: 2H+ + SO42 - + Ba2 + + 2OH- BaSO4+ H2O + PT ion rỳt gn: 2H+ + SO42 - + Ba2 + + 2OH- BaSO4+ H2O b Phn ng gia axit vi mui: * Nu cho t t axit vo mui cacbon nat +Phng tỡnh phõn t: HCl + Na2CO3 NaHCO3 + NaCl HCl + NaHCO3 NaCl + CO2 + H2O + Phng trỡnh ion: H+ + Cl- + 2Na+ + CO32- Na+ + HCO3- + Na++ ClH++ Cl- + HCO3- + Na+ Na++ Cl- + CO2 + H2O +Phng trỡnh ion rỳt gn: H+ + CO32- HCO3HCO3- + H+ CO2 + H2O * Nu cho t t mui cacbonnat vo axit + Phng tỡnh phõn t: 2HCl + Na2CO3 2NaCl + CO2 + H2O + Phng trỡnh ion: 2H++2Cl- + 2Na+ + CO32- 2Na++2Cl- + CO2 + H2O + Phng trỡnh ion rỳt gn: 2H+ + CO32- H2O + CO2 Dng Th c i Trng THCS Yờn Lc T KHTN * Nu cho mui khỏc vo axit + Phng trỡnh phõn t: HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 + Phng trỡnh ion: H+ + Cl - + Ag+ + NO3- AgCl + H+ + NO3+ Phng trỡnh ion rỳt gn: Cl - + Ag+ AgCl * Phng trỡnh phõn t: H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl + Phng trỡnh ion: 2H+ + SO42 - + Ba2 ++ 2Cl - BaSO4 + 2H+ + 2Cl + Phng trỡnh ion rỳt gn: SO42 - + Ba2 + BaSO4 c Phn ng ca oxit axit vi dung dch kim: Phng trỡnh phõn t: CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O hay CO2 + KOH KHCO3 Phng trỡnh ion: CO2 + 2K+ +2OH- 2K++ CO32- + H2O hay CO2 + K+ +OH- K++ HCO3Phng trỡnh ion rỳt gn: CO2 + 2OH- CO32- + H2O hay CO2 + OH- HCO3d Dung dch mui tỏc dng vi dung dch mui : * Phng trỡnh phõn t: Na2CO3 + MgCl2 2NaCl + MgCO3 +Phng trỡnh ion: 2Na + + CO3 + Mg2+ + 2Cl- 2Na + + 2Cl - + MgCO3 +Phng trỡnh ion rỳt gn: CO32- + Mg2+ MgCO3 * Phng trỡnh phõn t: Fe2(SO4)3 + 3Pb(NO3)2 2Fe(NO3)3 + 3PbSO4 + Phng trỡnh ion: 2Fe3++ 3SO42 - + 3Pb2+ + 6NO3- 2Fe3+ + 6NO3- + 3PbSO4 + Phng trỡnh ion rỳt gn: Pb2+ + SO42 - PbSO4 * Phng trỡnh phõn t: CaCl2 + 2AgNO3 Ca(NO3)2 + 2AgCl + Phng trỡnh ion: Ca2 + + 2Cl - + 2Ag + + 2NO3 - Ca + + 2NO3 - + 2AgCl + Phng trỡnh ion rỳt gn: Cl - + Ag+ AgCl e Oxit baz tỏc dng vi axit : * Phng trỡnh phõn t: Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O + Phng trỡnh ion: Fe2O3 + 6H + + 3SO42 - 2Fe3 + + 3SO42 - + 3H2O Dng Th c i Trng THCS Yờn Lc T KHTN + Phng trỡnh ion rỳt gn: Fe2O3 + 6H + 2Fe3 + + 3H2O * Phng trỡnh phõn t: 3Fe3O4 + 28HNO3l Fe(NO3)3 + NO + 14H2O + Phng trỡnh ion: 3Fe3O4 + 28H+ +28NO3- Fe3+ + 27NO3- + NO + 14H2O +Phng trỡnh ion rỳt gn : 3Fe3O4 +28H+ + NO3- Fe3+ + NO + 14H2O g Kim loi tỏc dng vi axit: * Phng trỡnh phõn t: 3Cu +8HNO3 3Cu(NO3)2 +2NO +4H2O + Phng trỡnh ion: 3Cu + 8H+ + 8NO3- 3Cu2+ + 6NO3- + 2NO + 4H2O + Phng trỡnh ion rỳt gn: 3Cu + 8H+ + NO3- 3Cu2+ +2NO + 4H2O * Phng trỡnh phõn t: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 + Phng trỡnh ion: 2Al +6H+ + 6Cl- 2Al3++ 6Cl- + 3H2 + Phng trỡnh ion rỳt gn: 2Al +6H+ 2Al3++ 3H2 Vớ d minh : * Hon thnh cỏc phng trỡnh phn ng sau :( vit c dng phõn t v dng ion rỳt gn ) PTPT: Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O Pt ion rỳt gn : Ba2+ + 2OH- + SO42- + 2H+ BaSO4 + 2H2O PTPT: FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + NaCl Pt ion rỳt gn : Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3 PTPT: NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O Pt ion rỳt gn : HCO3- + H+ CO2 + H2O PTPT: BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2 + H2O Pt ion rỳt gn : BaCO3 + 2H+ CO2 + H2O + Ba2+ < 5> PTPT: 3Fe3O4 + 28HNO3l Fe(NO3)3 + NO + 14H2O Pt ion rỳt gn : 3Fe3O4 +28H+ + NO3- Fe3+ + NO2 + 14H2O * Vit phng trỡnh phõn t v ion rỳt gn cho cỏc phn ng sau : SO2 d + NaOH CO2 + Ca(OH)2 d Fe3O4 + HCl MnO2 + HCl c 5.Fed + H2SO4 c núng Fe + H2SO4 c núng d FeCl3 + Fe NaHSO4 + Ba(HCO3)2 Ba(HSO3)2 + KOH 10 AlCl3 + KOH va Dng Th c i Trng THCS Yờn Lc T KHTN 11.NaAlO2 + CO2 + H2O 12 SO2 + Br2 + H2O 13 KOHd + H3PO4 14 KMnO4 + NaCl + H2SO4 loóng 15 NaOH + Cl2 B CC DNG BI TP C BN: - Phng phỏp gii bng phng trỡnh ion rỳt gn c rỳt t bn cht ca phn ng xy dung dch.Vỡ thc cht ca phn ng xy dung dch l phn ng gia cỏc ion -Trong nhiu bi toỏn cú s tham gia phn ng ca nhiu cht Khi ú cú nhiu phn ng xy di dng phõn t nhng thc cht ch cú mt phng trỡnh ion Vỡ vy ỏng l HS vit nhiu phng trỡnh thỡ bõy gi HS ch vit s ớt phng trỡnh ion rỳt gn Do ú kt qu, cỏch tớnh toỏn cng c thu gn li - Gii bi toỏn hoỏ hc bng phng trỡnh ion rỳt gn trỏnh c nhiu sai lm so vi gii toỏn bng phng trỡnh phõn t - Khi HS gii toỏn bng phng trỡnh phõn t thỡ s lng ptp thng nhiu HS hay vit thiu cỏc ptp hoc sai ptp Do ú dn n nhm ln v tỡm kt qu sai cho bi toỏn - Thc t gii bi theo phng trỡnh ion thu gn tuõn theo y cỏc bc ca mt bi hoỏ hc nhng quan trng l vic vit phng trỡnh phn ng Vỡ vy, Tụi mnh dn cp ti mt s cỏc dng bi sau: + Hn hp axit tỏc dng vi hn hp baz +Mui cacbonnat vi axit + Oxit axit (XO2) vi hn hp dd kim + Kim loi vi hn hp axit (HNO3 ,H2SO4 ) hoc kim loi vi dung dch cú ion NO3-+, ion H+ v ion Cl- hay ion SO42- I Dng : Hn hp axit vi hh baz (Phn ng trung ho.) c im: Bi thng cho hh axit mnh vi baz mnh hoc hh baz mnh vi axit mnh Hng dn cỏch thng lm s dng phng trỡnh ion rỳt gn: - Chuyn nhng gt ó cho v s mol , tớnh s mol ca cỏc ion cú liờn quan - Vit ỳng phng trỡnh ion rỳt gn: H+ + OH- H2O Ta luụn cú: nH + ( pu ) = nOH ( pu ) Cỏch gii: Khi bit nH ( bd ) v nOH ( bd ) xem nH hay nOH d - Gii bi toỏn theo phng trỡnh ion rỳt gn Vớ d minh : + Dng Th c i + Trng THCS Yờn Lc T KHTN Bi 1: Mt dung dch A cha HCl v H2SO4 theo t l mol : trung ho 100 ml dung dch A cn 50 ml dung dch NaOH 0,5 M a, Tớnh nng mol ca mi axit b, 200 ml dung dch A trung ho ht bao nhiờu ml dung dch baz B cha NaOH 0,2 M v Ba(OH)2 0,1 M ? c, Tớnh tng lng mui thu c sau phn ng gia dung dch A v B ? Hng dn t duy: * õy l nhng phn ng gia Baz v Axit; Baz v Axit (cú kốm theo theo to kt ta) Vy nờn nu gii phng phỏp vit phng trỡnh phn ng dng phõn t s rt khú khn vic lp phng trỡnh gii h Nờn ta s dng phng trỡnh ion thu gn Gii S dng phng trỡnh ion rỳt gn S dng phng trỡnh phõn t a.* Gi s mol H2SO4 100 ml ddA l x => s mol HCl l 3x (x>0) + nH = x + x = 5x (mol) nOH = 0,5 0,05 = 0,025 (mol) Pt ion rỳt gn: H+ + OH- H2O (1) mol 5x 5x Ta cú: x = 0,025 => x = 0,005 a.* Gi s mol H2SO4 100 ml ddA l x => s mol HCl l 3x (x>0) n NaOH = 0,5 0,05 = 0,025 (mol) Pt phõn t: HCl + NaOH NaCl + H2O 3x 3x mol H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + H2O x 2x mol => x = 0,025 => x = 0,005 3.0,005 CM (HCl) = 0,1 = 0,15 (M) CM (HCl) = CM (H 3.0,005 0,1 SO ) = = 0,15 (M) 0,005 = 0,05 (M) 0,1 b * Pt ion rỳt gn: H+ + OH- H2O Ba2+ + SO42- BaSO4 Trong 200 ml ddA : + nH = x = 0,05 (mol) Gi th tớch dung dch B l V (lit) => nOH = 0,2 V + 2.0,1 V= 0,4V + Ta thy: nH = nOH 0,4 V = 0,05 => V = 0,125 (lit) hay 125 (ml) Dng Th c i CM (H SO ) = 0,005 = 0,05 (M) 0,1 b* Ta cú s mol H2SO4 200 ml ddA l 2x ( 0,01 mol); s mol HCl l 6x(0,03 mol) t: nHCl( pu 1)= a; nHCl( pu 2)= b (a,b >0) => a+ b = 0,03 (I) t: nH2SO4( pu 3)= c; nH2SO4( pu 3)= d (c,d >0) => c+ d = 0,01 (II) Pt phõn t: Trng THCS Yờn Lc c Tớnh tng lng cỏc mui m Cỏc mui = m cation + m2 anion + 2+ = mNa + mBa + mCl + mSO = 23.0,2.0,125 + 137.0,1.0,125 + 35,5.0,2.0,15 + 96.0,2.0,05 = 4,3125 (g) T KHTN HCl + NaOH NaCl + H2O (1) a a mol 2HCl + Ba(OH)2 BaCl2 + 2H2O (2) b 0,5b mol H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + H2O (3) c 2c mol H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4+ H2O(4) d d mol => a+ 0,5b +2c +d = V.0,2+V.0,1 (III) T (I); (II) v (III) ta tỡm V nhng rt khú khn c Tớnh tng lng cỏc mui Da vo phng trỡnh (1;2;3;4) nhng rt khú tỡm c a,b,c,d vỡ th khụng tỡm c lng mui theo cỏch s dng phng trỡnh phõn t * Nhn xột: + bi phn a lm theo phng trỡnh phõn t thỡ cng c kt qu nhng phi vit nhiu phng trỡnh hn Phn b, c lm theo phng trỡnh phõn t thỡ nhiu n s lm kt qu phi mt nhiu thi gian v phi gii kin thc toỏn hc + Lm theo phng trỡnh ion rỳt gn thỡ c phn u lm c kt qu v thi gian nhanh Bi 2: Cho 200 ml dung dch A cha HCl M v HNO3 2M tỏc dng vi 300 ml dung dch B cha NaOH 0,8 M v KOH (cha rừ nng ) thu c dung dch C Bit rng trung ho 100 ml dung dch C cn 60 ml dung dch HCl M, tớnh : a, Nng ban u ca KOH dung dch B b, Khi lng cht rn thu c cụ cn ton b dung dch C Hng dn t duy: Bỡnh thng i vi phn a bi ny nu vit dng phng trỡnh phõn t gia axit vi baz thỡ ta phi vit phng trỡnh phõn t v phi cú nhiu n s Nhng nu ta vit phng trỡnh dng ion ta ch phi vit phng trỡnh ion thu gn ca phn ng trung ho Dng Th c i 10 Trng THCS Yờn Lc T KHTN H+ CO2 + H2O 0,06 0,06 mol VCO = 0,06.22,4 = 1,344 (l) HCO + HCl + Na2CO3 NaHCO3+ NaCl 0,12 0,12 0,12 mol HCl + K2CO3 KHCO3+ KCl 0,06 0,06 0,06 mol =>nHCl d = 0,06 mol *TH1: NaHCO3 phn ng trc HCl + NaHCO3 NaCl + CO2 + H2O 0,06 0,06 0,06 VCO = 0,06.22,4 = 1,344 (l) *TH2: KHCO3 phn ng trc HCl + KHCO3 KCl +CO2 + H2O 0,06 0,06 0,06 VCO = 0,06.22,4 = 1,344 (l) * Thc t hn hp KHCO3, NaHCO3 Phn ng vi kh nng bng III Dng 3: XO2( CO2, SO2 ) tỏc dng vi dung dch kim c im : Bi thng cho CO2/SO2 tỏc dng vi hh dung dch baz Hng dn cỏch thng lm s dng phng trỡnh ion rỳt gn: - Chuyn nhng gt ó cho v s mol , tớnh s mol ca cỏc ion cú liờn quan - Bn cht ca phn ng gia XO2 vi dung dch kim (NaOH, Ba(OH)2, ) l phn ng gia XO2 v OH, ú nu dung dch ban u cú nhiu baz thỡ khụng nờn vit cỏc phng trỡnh phõn t m vit phng trỡnh phn ng di dng ion rỳt gn: XO2 + 2OH- XO32 + H2O ; XO + OH- HXO3 n Tớnh nOH v lp t l: t = OH bit sinh mui gỡ, sau ú so sỏnh s nXO2 mol vi s mol Ca2+, Ba2+ tớnh lng kt ta Nếu t < : HXO3 (XO dư ) Nếu t = : HXO3 Nếu < t < : HXO3 +XO32 Nếu t = : XO32 Nếu t > : XO32 v OH dư Dng Th c i 16 Trng THCS Yờn Lc T KHTN phản ứng với OH có HXO3 Chỳ ý: Dung dịch t ạo thnh phản ứng với CaCl2 BaCl2 có XO3 đun nóng t ạo có Ca(HXO3 )2 Ba(HXO3 )2 - Vit phng trỡnh ion rỳt gn - Gii bi toỏn theo phng trỡnh ion rỳt gn Vớ d minh : Bi tp1: Cho 0,225 mol CO2 vo 500ml dd NaOH 0,1M v Ca(OH)2 0,5M c m(g) Giỏ tr ca m ? Hng dn t duy: i vi bi ny nu dựng phng trỡnh phõn t s mc sai lm v thng b qua mt phng trỡnh phn ng Vỡ vy gp dng ny ta nờn gii theo phng trỡnh ion rỳt gn Gii: S dng phng trỡnh ion rỳt gn nOH-/ nCO2= 0,5(0,1 + 0,5.2) : 0,225 = 2,44 Ch cú CO32- c to PTP ion rỳt gn: CO2 + 2OH- CO32- + H2O 0,225 0,225 mol Ca2+ + CO32- CaCO3 Bu: 0,25 0,225 mol Sau pu: 0,025 0,225 mol mCaCO3 = 0,225.100 = 22,5 g S dng phng trỡnh phõn t PT phõn t : CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O 0,025 0,05 0,025 mol CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 0,2 < 0,25 0,2 mol mCaCO3 = 0,2.100= 20 gam Sai - Ch sai ca HS ny l ó b qua p Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NaOH * Nhn xột: + Khi lm theo phng trỡnh ion rỳt gn thỡ bi toỏn kt qu nhanh + Lm theo phng trỡnh phõn t thỡ vit phng trỡnh phõn t v hc sinh b mc sai lm Ch sai ca HS ny l ó b qua p Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 +2NaOH iu ny dn ti kt qu ca cỏc em b sai Bi 2: Cho 28 gam hn hp X (CO2, SO2; dX/O2=1,75) li chm qua 500ml dd (NaOH 0,7M, Ba(OH)2 0,4M) c m (g) kt ta, tớnh lng kt ta Hng dn t duy: i vi bi ny nu dựng phng trỡnh phõn t s gp khú khn vỡ phi vit nhiu phng trỡnh phn ng Quan trng ca bi toỏn ny l hc sinh bit quy Dng Th c i 17 Trng THCS Yờn Lc T KHTN i khớ (SO2, CO2) Mt khớ YO2 ( Tớnh lng mol trung bỡnh ca YO2), vit Phng trỡnh ion tng quỏt sau ú tớnh Gii: S dng phng trỡnh ion rỳt gn t kớ hiu CO2 v SO2 l YO2 ( M =56 Y = 24); nY = 0,5 O2 nOH = 0, 75 (mol), ta cú: nOH = 1,5 ( 1, ) To mui nYO2 t: s mol ca HYO3- v YO32- ln lt l: a, b mol (a, b> 0) YO2 + OH- HYO3a a a mol - YO2 + 2OH YO32- + H2O b 2b b S dng phng trỡnh phõn t Ta cú: M =56 t s mol ca CO2 v SO2 ln lt l: a,b ( a,b >0) Ta cú: 44a+ 64b=28(I) m: 44 a + 64b = 56 a + b (II) T (I,II) ta cú: a= 0,2; b=0,3 nNaOH= 0,7.0,5=0,35 nBa(OH)2= 0,4.0,5=0,2 mol Ta thy: khụng bit u tiờn dd baz no v to nhng mui gỡ vỡ vy rt a +b =0, a=b=0,25 khú khn cho vic vit cỏc phng a +2b =0, 75 trỡnh Bi toỏn tr nờn khú khn phc YO32- + Ba2+ BaYO3 dựng phng trỡnh phõn t toỏn quỏ phc m = 0,2.(137+24+48)=41,8 gam * Nhn xột: + Khi lm theo phng trỡnh ion rỳt gn thỡ bi toỏn s xỏc nh c to nhng ion no v vit c phng trỡnh ion rỳt gn ú bi toỏn cú hng i nhanh v ỳng + Lm theo phng trỡnh phõn t thỡ khụng xỏc nh c gm cỏc phng trỡnh no ú bi toỏn gn nh b tc IV Dng 4: Kim loi vi hn hp axit (HNO3 ,H2SO4 loóng ) hoc kim loi vi hh cú ion NO3- v ion H+ c dim: Bi toỏn thng cho kim loi tỏc dng vi HNO3 ,H2SO4 loóng hoc kim loi vi dd m ú cú cha ion NO3- v ion H+ Hng dn cỏch thng lm s dng phng trỡnh ion rỳt gn: - Chuyn nhng gt ó cho v s mol s mol ca cỏc ion - Ion NO3- mụi trng H+ cú tớnh oxi hoỏ mnh nh HNO3 Dng Th c i 18 Trng THCS Yờn Lc T KHTN - Cu, Fe2+ Khụng phn ng vi (HCl, H2SO4 loóng, NaHSO4) cng khụng phn ng c vi mui NaNO3, KNO3 nhng phn ng vi hn hp loi cht ú nh phn ng vi HNO3 3Cu + 8H+ + 2NO3- 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 3Fe2+ + H+ + NO3- 3Fe3+ + NO + H2O - Vit ỳng phng trỡnh ion rỳt gn - Tớnh nhng ni dung u bi hi Vớ d minh ha: Bi 1: Cho 3,2 (g) bt Cu tỏc dng vi 100 ml dd hn hp gm: HNO3 0,8 M v H2SO4 0,2 M Sau cỏc phn ng xy hon ton ,sinh V lớt khớ NO (sp kh nht ) (ktc) Tớnh giỏ tr ca V ? Hng dn t duy: Nu lm phng trỡnh phõn t thỡ cỏc em ch vit phn ng gia Cu vi axit HNO3 khụng tớnh n H2SO4 vỡ th s kt qu ỏp s khỏc so vi lm phng trỡnh ion rỳt gn Vi kt qu nh vy thỡ phng trỡnh phõn t sai cũn phng trỡnh ion rỳt gn mi ỳng Gii: S dng phng trỡnh ion rỳt gn Ta cú : nCu = 3,2 = 0,05 mol; 64 Ta cú : nCu = nHNO3 = 0,1 0,8 = 0,08 mol nH2SO4= 0,1 0,2 = 0,02 mol nH+ = 0,08 + 0,02.2 = 0,12 mol PT ion rỳt gn: + 2+ Cu + 2NO + 8H 3Cu + NO + H2 O 0,08 0,12 0,05 Ta thy : > > H+ ht ,NO tớnh theo H+ Theo PT: nNO = ẳ nH+ = 1/4.0,12=0,03 mol 3,2 = 0,05 mol; 64 nHNO3 = 0,1 0,8 = 0,08 mol nNO3- = 0,08 mol S dng phng trỡnh phõn t PT phõn t: 3Cu +8 HNO3 3Cu(NO3)2 +2NO+H2O Ta thy : 0,08 0,05 < HNO3 ht, tớnh theo HNO3 Theo PT: nNO = ẳ nHNO3= ẳ.0,08 =0,02mol VNO = 0,02 22,4 =0,448 lớt VNO = 0,03 22,4 =0,672 lớt * Nhn xột: Dng Th c i 19 Trng THCS Yờn Lc T KHTN + Khi lm theo phng trỡnh ion rỳt gn thỡ bi toỏn mi i ỳng bn cht v s dng tng s mol H+, s mol NO3-,s mol Cu kt qu nhanh + Lm theo phng trỡnh phõn t thỡ khụng dựng ti s mol H2SO4 phng trỡnh phõn t v hc sinh b mc sai lm dn ti kt qu sai Bi 2: Ngi ta tin hnh thớ nghim sau : TN1 : Cho 3,84 (g) Cu phn ng vi 80 ml dd HNO3 1M thoỏt V1 lớt khớ NO sn phm kh nht ktc TN2 : Cho 3,84 (g) Cu phn ng vi 80 ml dd HNO3 1M v H2SO4 0,5M thoỏt V2 lớt khớ NO sn phm kh nht ktc So sỏnh V1 vi V2 Hng dn t duy: Nu lm phng trỡnh phõn t thỡ cỏc em ch vit phn ng gia Cu vi axit HNO3 khụng tớnh n H2SO4 nh th V1= V2 Khi lm theo phng trỡnh ion rỳt gn s cho kt qu V1< V2, nh vy thỡ phng trỡnh phõn t sai cũn phng trỡnh ion rỳt gn th hin ỳng bn cht ca phn ng, phng trỡnh ion rỳt gn ỳng Gii: S dng phng trỡnh ion rỳt gn 3,84 Theo gt : nCu = = 0,06 mol 64 * Xột TN1 : nHNO3 = 0,08.1 = 0,08 mol > nH+ = 0,08 = nNO3PT ion rỳt gn : S dng phng trỡnh phõn t 3,84 Theo gt : nCu = = 0,06 mol 64 * Xột TN1 : nHNO3 = 0,08 = 0,08 mol PT phn ng: 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 3Cu + 2NO3- + 8H+ 3Cu2++2NO+4H2O 4H2O 0,02 (mol) VNO = 0,02 22,4 = 0,448 (l) Sau:0,03 0,06 0,02 (mol) *Xột TN2 : nHNO3 = 0,08 = 0,08 mol ; VNO = 0,02 22,4 = 0,448 (l) nH2SO4= 0,08 0,5 = 0,04 mol *Xột TN2 : nHNO3 = 0,08 = 0,08 mol ; nH2SO4= 0,08 0,5 = 0,04 mol Vỡ H2SO4 vi nng nh vy thỡ l n H+ = 0,08 + 0,04 = 0,16 mol loóng nờn khụng cú thờm phn ng ( PTPU nh TN1) nNO3- = 0,08 mol VNO = 0,02 22,4 = 0,448 (l) PT ion rỳt gn : Kt qu: TN cú th tớch NO nh 3Cu + 2NO3- + 8H+ 3Cu2+ + 2NO+ 4H2O B:0,06;0,08 ;0,08 (mol) B:0,06 0,08 B: 0,06 0,08 0,16 Sau: 0,04 0,04 VNO = 0,04 22,4 = 0,896 (l) Dng Th c i 20 Trng THCS Yờn Lc Vy : V1 = 1/2 V2 T KHTN hay 2V1 = V2 * Nhn xột: + Khi lm theo phng trỡnh ion rỳt gn thỡ xột TN2 bi toỏn mi i ỳng bn cht v s dng tng s mol H+, s mol NO3-,s mol Cu kt qu nhanh + Lm theo phng trỡnh phõn t thỡ khụng dựng ti s mol H2SO4 TN2 nh vy kt qu TN ch l 1phng trỡnh phõn t nờn th tớch NO sinh TN l bng C BI TP VN DNG: I Dng 1: Hn hp axit vi hh baz (Phn ng trung ho.) Bi 1: Trn dung dch A cha NaOH v dung dch B cha Ba(OH)2 theo th tớch bng c dung dch C Trung hũa 100 ml dung dch C cn dựng ht 35 ml dung dch H2SO4 2M v thu c 9,32 gam kt ta Tớnh nng mol/l ca cỏc dung dch A v B *Cn phi trn bao nhiờu ml dung dch B vi 20 ml dung dch A thu cdung dch hũa tan va ht 1,08 gam Al /S: CM NaOH=1,2M; CMBa(OH)2 =0,8M; VB = 100 ml Bi 2: Tớnh th tớch dd Ba(OH)2 0,04M cn cho vo 100ml dd gm HNO3 0,1M v HCl 0,06 M dd sau phn ng cú mụi trng axit vi nng l 0,01 M /S: VBa(OH)2 =0,1785 lớt Bi a Cho hn hp gm FeS2 , FeCO3 tỏc dng ht vi dung dch HNO3 c, núng d thu c dung dch A v hn hp khớ B gm NO2 v CO2 Thờm dung dch BaCl2 vo dung dch A Hp th hn hp khớ B bng dung dch NaOH d Vit phng trỡnh phõn t v phng trỡnh ion thu gon ca cỏc phn ng xy b Trn 200 ml dung dch HCl 0,1M v H2SO4 0,05M vi 300 ml dung dch Ba(OH)2 cú nng a mol/l thu c m gam kt tav 500 ml dung dch cú mụi trng baz v nng l 0,1 M Tớnh a v m /S: a =0,15 M; m = 2,33(g) Bi 4: Cho hai dung dch H2SO4 cú nng l 0,1M v 0,01 M Thờm 100 ml dung dch KOH 0,1M vo 100 ml mi dung dch trờn Tớnh nng mol/l ca cỏc cht cú dung dch thu c /S: CM K2SO4(1) =0,025 M; CM H2SO4(1) d =0,025 M; CM K2SO4(2) =0,01 M Bi 5: Dng Th c i 21 Trng THCS Yờn Lc T KHTN Hũa tan mt mu hp kim Ba-Na ( vi t l s mol l 1: ) vo nc thu c dung dch A v 6,72 lớt H2 (ktc) a Cn dựng bao nhiờu ml dung dch HCl cú nng 0,1 M trung hũa 1/10 dung dch A b Cho V lớt khớ CO2 (ktc) hp th ht vo 1/10 dung dch A thỡ thu c 2,955 gam kt ta Tớnh V c Thờm m gam NaOH vo 1/10 dung dch A thu c dung dch B Cho dung dch B tỏc dng vi 100 ml dung dch Al 2(SO4)3 0,2M thu c kt ta C Tớnh m cho lng kt ta C l ln nht, nht Tớnh lng kt ta ln nht, nht /S: VHCl=0,6(l); VCO2 =0,336 (l) hoc 1,008 (l) m =4 (g)thỡ mC nht =4,66(g); m =2,4 (g) thỡ mC ln nht=7,78(g) Bi 6: (Gii toỏn hoỏ vụ c - TS Nguyn Thanh Khuyn ) Ho tan 7,83 (g) mt hn hp X gm kim loi kim A, B thuc chu k k tip bng tun hon vo nc c 1lit dung dch C v 2,8 lit khớ bay (ktc) a Xỏc nh A, B v s mol A, B C b Ly 500 ml dung dch C cho tỏc dng vi 200 ml dung dch D cha H2SO4 0,1 M v HCl nng x Tớnh x bit rng dung dch E thu c l trung tớnh c Tớnh tng lng mui thu c sau cụ cn dung dch E /S: A l kim loi Na: B l kim loi K; vi s mol ln lt l 0,12; 013 X= 0,425 M; mmui =31,6675 (g) Bi 7: (Gii toỏn hoỏ vụ c - TS Nguyn Thanh Khuyn ) Mt dung dch A cha HNO3 v HCl theo t l mol :1 a Bit rng cho 200 ml dung dch A tỏc dng vi 100 ml NaOH M thỡ lng axit d A tỏc dng va vi 50 ml dung dch Ba(OH)2 0,2 M Tớnh nng mol ca mi axit dung dch A b Nu trn 500 ml dung dch A vi 100 ml dung dch B cha NaOH M v Ba(OH)2 0,5 M thỡ dung dch C thu c cú tớnh axit hay baz ? c Phi thờm vo dung dch C bao nhiờu lit dung dch A hoc dung dch B cú c dung dch D trung tớnh ? d Cụ cn dung dch D Tớnh lng mui khan thu c /S: CMHNO3 =0,4 M; CMHCl =0,2M; ddC l mụi trng axit; VB=0,65 (l) Bi 8: (Gii toỏn hoỏ vụ c - TS Nguyn Thanh Khuyn ) 100 ml dung dch X cha H2SO4 v HCl theo t l mol : trung ho 100 ml dung dch X cn 400 ml dung dch NaOH 5% (d = 1,2g/ml) a Tớnh nng mol ca mi axit dung dch X Dng Th c i 22 Trng THCS Yờn Lc T KHTN b Nu C% NaCl sau phn ng l 1,95 Tớnh lng riờng ca dung dch X v nng % ca mi axit dung dch X ? c Mt dung dch Y cha baz NaOH v Ba(OH)2 Bit rng 100 ml dung dch X trung ho va 100 ml dung dch Y ng thi to 23,3 gam kt tủa Chng minh Ba2+ dung dch Y kt ta ht Tớnh nng mol ca mi baz dung dch Y /S: CMHCl =2 M; CMH2SO4 = M; D =1,2 (g/ml); CMNaOH =4 M; CMBa(OH)2 =1 M Bi 9: (Gii toỏn hoỏ vụ c - TS Nguyn Thanh Khuyn ) Thờm 100 ml nc vo 100 ml dung dch H2SO4 c 200 ml dung dch X(d=1,1 g/ml) a Bit rng 10 ml dung dch X trung ho va 10 ml dung dch NaOH M, Tớnh nng mol v lng riờng ca dung dch H2SO4 ban u b.Ly 100 ml dung dch X, thờm vo ú 100 ml dung dch HCl c 200 ml dung dch Y Khi trung ho va 100 ml dung dch X bng 200 ml dung dch NaOH thỡ thu c mui vi t l lng : mNaCl : mNa SO = 1,17 Tớnh nng mol ca dung dch HCl v NaOH /S: CM HCl =4 M; D =1,2 (g) Bi 10: Cho 8,94 (g) hh kim loi gm: K ,Na , Ba vo nc d thu c dd X v 2,688 (l) khớ ktc Cho dd X tỏc dng vi dd Y gm : HCl ,H2SO4 (t l mol l 4:1) Trung hũa X bi Y Tớnh lng mui khan sau phn ng /S: mmui =18,46 (g) II Dng 2: Phn ng ca mui cacbonnat vi axit Bi tp1: Hũa tan a (g) hn hp X gm Na2CO3 v K HCO3 vo nc c 400ml dd A Thờm t t , khuy u 100ml HCl 1,5 M vo dung dch X trờn thy cú 1,008 ml khớ CO2 thoỏt ktc v dung dch Y Thờm Ba(OH)2 d vo dung dch Y c kt ta 29,55 (g) kt ta Tớnh a Tớnh nng mol cỏc cht dd X Ngi ta li cho t t dd X trờn vo bỡnh ng 100 ml dd HCl 1,5 M Tớnh th tớch khớ thoỏt ktc /S: a =20,13 (g) ; CM K HCO3 =0,225 M; CM Na2CO3 =0,2625M VCO2 = 2,184 (l) Bi : Cú 600 ml dd hn hp gm Na2CO3 v NaHCO3 Dng Th c i 23 Trng THCS Yờn Lc T KHTN Thờm 5,64 (g) hh K2CO3 v KHCO3 vo dd trờn ,thỡ c dd A ( gi s th tớch dd A l 600 ml ) chia dd A lm phn bng : * Cho rt t t 100 ml dd HCl vo phn th nht ,thu c dd B v 448ml khớ ktc.Thờm nc vụi n d vo dd B thy to thnh 2,5 (g) kt ta * Phn th hai tỏc dng va vi 150 ml dd NaOH 0,1 M * Phn th ba cho khớ HBr d i qua sau ú cụ cn thỡ thu c 8,125 (g) mui khan a Vit cỏc phng trỡnh phn ng xy di dng ion rỳt gn b Tớnh nng mol ca cỏc mui cú dd A v dd HCl ó dựng /S : CM Na2CO3 = 0,1 M ; CM NaHCO3 =0,005 M ;CM K2CO3 = 0,05 M CM KHCO3 =0,025 M ; CM HCl =0,5 M Bi : Cho t t dd (0,5mol HCl v 0,3 mol NaHSO4) vo dd cha (0,6 mol NaHCO3 v 0,3 mol K2CO3) c dd X v V lớt CO2 (ktc) Thờm Ba(OH)2 d vo dd X thy to thnh m (g) kt ta Giỏ tr ca V v m ? /S: V=11,2(l); m=78,8(g) Bi 4: Cho t t dung dch A cha x mol HCl vo dung dch B cha y mol Na2CO3 Sau cho ht A vo B ta c dung dch C Hi dung dch C cú nhng cht gỡ? Bao nhiờu mol ( tớnh theo x, y) Nu x = 2y thỡ mụi trng ca dung dch C l mụi trng axit hay bazo hay trung tớnh sau un nh ui ht khớ /S : Bi toỏn cú trng hp xy Bi 5: Cú lớt dung dch hn hp gm Na 2CO3 0,1M v (NH4)2CO3 0,25M Cho 43 gam hn hp BaCl2 v CaCl2 vo dung dch ú Sau cỏc phn ng kt thỳc thu c 39,7 gam kt ta A v dung dch B a Tớnh lng cỏc cht kt ta A b Chia dung dch B thnh phn bng nhau: Phn I: cho dung dch axit HCl d vo, sau ú cụ cn dung dch v nung cht rn sau cụ cn nhit cao n lng khụng i thu c cht rn X Tớnh % lng cht rn X Thờm t t 270 ml dung dch Ba(OH)2 0,2M vo phn II sau ú un nh khớ bay Hóy cho bit tng lng dung dch gim bao nhiờu gam? Gi s nc bay hi khụng ỏng k /S : mBaCO3 =19,7 (g) ; mCaCO3 =20 (g) ; Cht rn X cha 100 % NaCl ; Tng lng dd gim ti a l : 6,761 (g) Bi 6: Dng Th c i 24 Trng THCS Yờn Lc T KHTN Cc X ng 200ml dd Na2CO3 1M v NaHCO3 1,5M Cc Y ng 173ml dd HCl 7,7%( D= 1,37g/ml) Ngi ta tin hnh lm cỏc thớ nghim sau: * TN1: rt t t Y vo X * TN2: rt t t X vo Y * TN3: nhanh X vo Y Tớnh th tớch khớ thoỏt mi thớ nghim phn ng kt thỳc.( ktc) /S: TN1: V= 6,72(l); TN2: V=8(l); TN3:6,72