sử dụng phương trình ion rút gọn

 Sử dụng phƣơng trình ion thu gọn Học, Học ,Học !!! SỬ DỤNG PHƯƠNG TRÌNH THU GỌN I CƠ SƠ CỦA PHƢƠNG PHÁP Phương trình hóa học thường viết hai dạng phương trình hóa học dạng phân tử dạng ion thu gọn Ngoài việc thể chất phản ứng hóa học, phương trình ion thu gọn giúp giải nhanh nhiều dạng tập khó giải theo phương trình hóa học dạng phân tử II CÁC DẠNG BÀI TẬP THƢỜNG GẶP Dạng 1: Phản ứng axit, bazơ pH dung dịch Ví dụ : Cho mẫu hợp kim Na - Ba tác dụng với nước (dư), thu dung dịch X 3,36 lít H2 (ở đktc) Thể tích dung dịch axit H2SO4 2M cần dùng để trung hoà dung dịch X A 150ml B 75ml C 60ml D 30ml Giải: Na +  H2O NaOH + Ba 2H2O  + Ba(OH)2 + H2 H2 (1) (2) Theo (1) (2) n OH (dd X)  2n H2  0,3 mol Phương trình ion rút gọn dung dịch axit với dung dịch bazơ H+ n  H n  OH  VH2SO4  OH- +  0,3 mol 0,15  H2O   0,075 lít  75 ml  n H2 SO4  0,15 mol Đáp án B Ví dụ 2: Trộn 100ml dung dịch (gồm Ba(OH)2 0,1M NaOH 0,1M) với 400ml dung dịch (gồm H2SO4 0,0375M HCl 0,0125M), thu dung dịch X Giá trị pH dung dịch X A B C Giải:   n Ba(OH)2  0,01mol    n NaOH  0,01mol  Tổng n OH   0,03 mol n H2SO4  0,015mol    n HCl  0,005mol  Tổng n H  0,035 mol  Khi trộn hỗn hợp dung dịch bazơ với hỗn hợp dung dịch axit ta có phương trình ion rút gọn: H+ + OH-  H2O\ D Sử dụng phƣơng trình ion thu gọn Ban đầu 0,035 Phản ứng 0,03 Học, Học ,Học !!! 0,03 mol  0,03 Sau phản ứng: n H (dư) = 0,035 – 0,03 = 0,005 mol Vdd(sau trộn) = 100 + 400 = 500 ml =0,5 lít [H ]  0,005  0,01102  0,5 pH=2  Đáp án B Ví dụ 3: Cho m gam hỗn hợp Mg, Al vào 250ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1M axit H2SO4 0,5M, thu 5,32 lít H2 (ở đktc) dung dịch Y (coi thể tích dung dịch không đổi) Dung dịch Y có pH A B C D Giải: 2H  Mg2  H2   Mg (1) (2) 2Al  6H  2Al3  3H2  n HCl  0,25mol ; nH SO  0,125  n H  0,5mol; n   2n H  0,475 mol H (phản ứng) n  H (dư)  [H ]  (tạo thành)  0,5 - 0,475  0,025 mol 0,025  0,1  101 M  pH  0,25  Đáp án A Dạng 2: CO2, SO2 tác dụng với dung dịch bazơ Ví dụ : Sục từ từ 7,84 lít khí CO2 (đktc) vào lít dung dịch X chứa NaOH 0,2M Ca(OH)2 0,1M lượng kết tủa thu A gam B gam C 10 gam Giải: n CO = 0,35 mol; nNaOH = 0,2 mol; n Ca(OH)2  0,1 mol  Tổng: nOH- = 0,2 + 0,1 = 0,4 mol nCa2+ = 0,1 mol Phương trình ion rút gọn: CO2 + 2OH-  CO32- + H2O 0,35 0,4 0,2  0,4  0,2 mol D 15 gam  Sử dụng phƣơng trình ion thu gọn Học, Học ,Học !!!  n CO2 (dư) =0,35 – 0,2 = 0,15 mol Tiếp tục xảy phản ứng: + H2O  CO32- + CO2 Ban đầu : 0,2 0,15 mol Phản ứng: 0,15  0,15 mol CO32- + Ca2+  2HCO3- CaCO3 ↓  n CO 2 (dư) = 0,05 mol < nCa2  nCaCO   n CO3 2 (dư) = 0,05 mol  mCaCO  0,05.100  gam  Đáp án B Dạng 3: Bài toán liên quan đến oxit hiđroxit lƣỡng tính Ví dụ : Hoà tan hết hỗn hợp gồm kim loại kiềm kim loại kiềm thổ nước dung dịch A có 1,12 lít H2 bay (ở đktc) Cho dung dịch chứa 0,03 mol AlCl3 vào dung dịch A Khối lượng kết tủa thu A 0,78 gam B 0,81 gam C 1,56 gam Giải: Gọi công thức chung kim loại M M  n - OH + nH2O  n M(OH)n +  2n H  0,1 mol H  2 Dung dịch A tác dụng với 0,03 mol dung dịch AlCl3: Al3+ Ban đầu : 0,03 Phản ứng: 0,03 + 3OH-  Al(OH)3↓ → 0,03 mol 0,1 mol → 0,09  n OH (dư) = 0,01 mol Kết tủa bị hòa tan (một phần hoàn toàn) Theo phương trình : → Al(OH)3 + OH- 0,01  0,01 mol AlO2- + 2H2O D 2,34 gam Sử dụng phƣơng trình ion thu gọn Học, Học ,Học !!!   nAl(OH) 3 0,03  0,01  0,02  m Al(OH)3  78.0,02  1,56 gam  Đáp án C Dạng 4: Chất khử tác dụng với dung dịch chứa H+ NO3Ví dụ : Dung dịch A chứa 0,01 mol Fe(NO3)3 0,15 mol HCl có khả hoà tan tối đa gam Cu kim loại ? (Biết NO sản phẩm khử nhất) A 2,88 gam B 3,2 gam C 3,92 gam D 5,12 gam Giải: Phương trình ion: 3Cu + 8H+ Ban đầu: 0,15 Phản ứng: 0,045  0,12 Cu + 0,005   2NO3- + 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O 0,03 mol  0,03 mol  2Fe3+ 2Fe2+ + Cu2+ 0,01 mol  mCu (tối đa) = (0,045 + 0,005) 64 = 3,2 gam  Đáp án B Ví dụ : Hoà tan 0,1 mol Cu kim loại 120ml dung dịch X gồm HNO3 1M H2SO4 0,5M Sau phản ứng kết thúc thu V lít khí NO (đktc) Giá trị V A 1,344 lít B 1,49 lít C 0,672 lít D 1,12 lít Giải: n HNO3  0,12 mol ; nH2 SO4  0,06 mol  Tổng: nH + = 0,24 mol n NO3   0,12 mol Phương trình ion: 3Cu + 8H+ + 2NO3- Ban đầu: 0,1  0,24  0,12 mol Phản ứng: 0,09  0,24  0,06 Sau phản ứng: 0,01(dư) (hết)   3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O 0,06 mol 0,06(dư)  VNO = 0,06 22,4 =1,344 lít  Đáp án A Ví dụ : Thực hai thí nghiệm : - Thí nghiệm : Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80ml dung dịch HNO3 1M thoát Vl lít NO Sử dụng phƣơng trình ion thu gọn Học, Học ,Học !!! - Thí nghiệm : Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80ml dung dịch chứa HNO3 1M H2SO4 0,5M thoát V2 lít NO - Biết NO sản phẩm khử thể tích khí đo điều kiện Quan hệ Vl V2 A V2 = V1 B V2 = 2Vl C V2 = 2,5Vl D V2 = l,5Vl Giải:   n Cu  3,84  0,06mol n H   0,08 mol Thí nghiệm 1: 64    n  0,08mol n NO3  0,08 mol  HNO3 3Cu Ban đầu: 0,06 Phản ứng: 0,03 + 8H+ + 0,08  0,08 2NO3-  3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O (1)  0,02 mol 0,08 mol  0,02  V1 tương ứng với 0,02 mol NO Thí nghiệm 2: nCu =0,06 mol; n HNO  0,08 mol ; n H 2SO  0,04 mol  nH+ = 0,16 mol ; n 3Cu Ban đầu: 0,06 Phản ứng: 0,06 NO3   0,08 mol + 8H+ + 0,16  0,16  2NO3- 2NO↑ + 4H2O 3Cu2+ + (2) 0,08 mol  0,04  0,04 mol Từ (1) (2) suy ra: V2 = 2V1  Đáp án B Dạng 5: Các phản ứng dạng ion thu gọn khác (tạo chất kết tủa, chất dễ bay hơi, chất điện li yếu) Ví dụ : Dung dịch X có chứa ion : Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,1 mol Cl- 0,2 mol NO3- Thêm dần V lít dung dịch K2CO3 1M vào X đến lượng kết tủa lớn giá trị V tối thiếu cần dùng A 150ml B 300ml C 200ml Giải: Áp dụng định luật bảo toàn điện tích: (xem thêm phương pháp bảo toàn điện tích)  ncation = 0,1.1 +0,2.1 = 0,3 mol  ncation =0,15 mol Mg2+ + CO32-  MgCO3 ↓ Ba2+ + CO32- → BaCO3 ↓ Ca2+ + CO32- → CaCO3 ↓ D 250ml Sử dụng phƣơng trình ion thu gọn Học, Học ,Học !!! Hoặc quy đổi cation thành M2+ (xem thêm phương pháp quy đổi) M2+ CO32- +  MCO3 ↓  n K2 CO3  n CO 2  ncation  0,15 mol  VK2 CO3  0,15 lít  150 ml  Đáp án A Ví dụ 10 : Cho hỗn hợp gồm NaCl NaBr tác đụng với dung dịch AgNO3 dư thu kết tủa có khối lượng khối lượng AgNO3 phàn ứng Tính phần trăm khối lượng NaCl hỗn hợp đầu A 23,3% B 27,84% C 43,23% D 31,3% Giải: Phương trình ion: Ag+ + Cl- → AgCl↓ Ag+ + Br- → AgBr↓ Đặt: nNaCl = x mol ; nNaBr = y mol mAgCl + mAgBr = mAgNO 3(p.ứ)  mCl + mBr =   - m NO3 -  35,5x + 80y = 62.(x+y)  x : y = 36 : 53 Chọn x = 36, y = 53  %m NaCl  58,5.36.100  27,84%   58,5.36  103.53 Đáp án B Có thể giải toán việc kết hợp với phương pháp tăng giảm khối lượng phương pháp đường chéo Ví dụ 11 : Cho 270 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M vào dung dịch X chứa 0,025 mol CO2-3 ; 0,1 mol Na+ ; 0,25 mol NH4+và 0,3 mol Cl - đun nóng nhẹ (giả sử H2O bay không đáng kể) Tổng khối lượng dung dịch X dung dịch Ba(OH)2 sau phản ứng giảm gam ? A 4,215 gam B 5,296 gam C 6,761 gam Giải: n Ba(OH)2  0,054 mol  n Ba2  0,054 mol ; n OH   0,108 mol Ba2+ CO32- + → nBa2+ > n CO 2  n BaCO3  n NH4+ + OH- → BaCO3↓ (1) CO3 2  0,025 mol  m BaCO3  4,925 gam NH3↑ + H2O (2) D 7,015 gam Sử dụng phƣơng trình ion thu gọn Học, Học ,Học !!! nOH- < n NH4   n NH3  n OH   0,108 mol  mNH3 1,836 gam  Khối lượng dung dịch giảm = 4,925 + 1,836 = 6,716 gam  Đáp án C Ví dụ 12 : Trộn 100ml dung dịch A (gồm KHCO3 1M K2CO3 1M ) vào 100ml dung dịch B (gồm NaHCO3 1M Na2CO3 1M ) thu dung dịch C Nhỏ từ từ 100ml dung dịch D (gồm H2SO4 1M HCl 1M ) vào dung dịch C thu V lít CO2 (đktc) dung dịch E Cho dung dịch Ba(OH)2 tới dư vào dung dịch E thu m gam kết tủa Giá trị m V A 82,4 gam 2,24 lít B 4,3 gam 1,12 lít C 43 gam 2,24 lít D 3,4 gam 5,6 lít Giải: Dung dịch C chứa: HCO3-:0,2 mol; CO3 :2-0,2 mol Dung dịch D có tổng : nH+ = 0,3 mol Nhỏ từ từ dung dịch C dung dịch D: CO32- + H+ → HCO3- 0,2 → 0,2 → 0,2 mol HCO3- + H+ → H2O Ban đầu: 0,4 0,1 mol Phản ứng: 0,1 Dư:  0,1 +  CO2 0,1 mol 0,3 mol Tiếp tục cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch E: Ba2+ + HCO3- + OH- 0,3 Ba2+ + SO42- → BaSO4 0,1 → 0,1 mol  VCO2  0,1 22,4  2,24 lit Tổng khối lượng kết tủa: m= 0,3 197 + 0,1 233 = 82,4 gam  Đáp án A  BaCO3↓ → 0,3 mol + H2O Sử dụng phƣơng trình ion thu gọn Học, Học ,Học !!! III BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu : Thể tích dung dịch HCl 0,3M cần để trung hoà 100ml dung dịch hỗn hợp: NaOH 0,1M Ba(OH)2 0,1M A 100ml B 150ml C 200ml D 250ml Câu : Để trung hoà 150ml dung dịch X gồm NaOH 1M Ba(OH)2 0,5M cần ml dung dịch chứa HCl 0,3M H2SO4 0,1M ? A.180 B 600 C 450 D 90 Câu : Dung dịch X chứa hỗn hợp KOH Ba(OH)2 có nồng độ tương ứng 0,2M 0,1M Dung dịch Y chứa hỗn hợp H2SO4 HCl có nồng độ 0,25M 0,75M Thể tính dung dịch X cần đề trung hoà vừa đủ 40ml dung dịch Y A 0,063 lít B 0,125 lít C 0,15 lít D 0,25 lít Câu : Trộn 250ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,08M H2SO4 0,01 M với 250ml dung dịch NaOH x M 500ml dung dịch có pH = 12 Giá trị x A 0,1 B 0,12 C 0,13 D 0,14 Câu : Trộn dung dịch HCl 0,3M ; H2SO4 0,2M H3PO4 0,1M với thể tích thu dung dịch X Dung dịch Y gồm NaOH 0,1M Ba(OH)2 0,2M Để trung hoà 300ml dung dịch X cần vừa đủ V ml dung dịch Y Giá trị V A 200 B 333,3 C 600 D 1000 Câu : Hấp thu hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) vào 500ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M Ba(OH)2 0,2M, sinh m gồm kết tủa Giá trị m A 19,7 B 17,73 C 9,85 D 11,82 Câu : Hoà tan mẫu hợp kim Na - Ba (tỉ lệ : l) vào nước dung dịch X 0,672 lít khí (đktc) Sục 1,008 lít CO2 (đktc) vào dung dịch X m (gam) kết tủa Giá trị m A 3,94 B 2,955 C 1,97 D 2,364 Câu : Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al 2(SO4)3; 0,05 mol HCl 0,025 mol H2SO4 đến phản ứng hoàn toàn, thu 7,8 gam kết tủa Giá trị lớn V để thu lượng kết tủa A 0,4 B 0,35 C 0,25 D 0,2 Câu : Thêm m gam Kali vào 300ml dung dịch chứa Ba(OH)2 0,1M NaOH 0,1 M thu dung dịch X Cho từ từ dung dịch X vào 200ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1 M thu kết tủa Y Để lượng kết tủa Y lớn thi giá trị m A 1,17 B 1,71 C 1,95 D 1,59 Sử dụng phƣơng trình ion thu gọn Học, Học ,Học !!! Câu 10 : Dung dịch X gồm chất NaAlO2 0,16 mol; Na2SO4 0,56 mol; NaOH 0,66 mol Thể tích dung dịch HCl 2M cần cho vào dung dịch X để thu 0,1 mol kết tủa A 0,50 lít 0,41 lít B 0,41 lít 0,38 lít C 0,38 lít 0,50 lít D 0,25 lít 0,50 lít Câu 11 : Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M H2SO4 0,2 M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, sinh V lít khí NO (sản phản khử đktc) Giá trị V A 0,746 B 0,448 C 1,792 D 0,672 Câu 12 : Hoà tan 9,6 gam bột Cu 200ml dung dịch hỗn hợp HNO3 0,5M H2SO4 1,0M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu khí NO dung dịch X Cô cạn cẩn thận dung dịch X khối lượng muối khan A 28,2 gam B 35,0 gam C 24,0 gam D 15,8 gam Câu 13 : Cho 5,8 gam FeCO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 hỗn hợp khí CO2, NO dung dịch X Khi thêm dung dịch H2SO4 loãng dư vào X dung dịch thu hoà tan tối đa m gam Cu (biết có khí NO bay ra) Giá trị m A 16 B 14,4 C 1,6 D 17,6 Câu 14 : Hoà tan 9,6 gam bột Cu 200ml dung dịch hỗn hợp HNO3 0,5M H2SO4 1,0M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu khí NO dung dịch X Cô cạn cẩn thận dung dịch X khối lượng muối khan A 28,2 gam B 25,4 gam C 24 gam D 32 gam Câu 15 : Dung dịch X chứa ion : Fe3+, SO42- , NH4+, Cl- Chia dung dịch X thành hai phần nhau: - Phần 1: tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, đun nóng thu 0,672 lít khí (ở đktc) 1,07 gam kết tủa; - Phần 2: tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu 4,66 gam kết tủa Tổng khối lượng muối khan thu cô cạn dung dịch X (quá trình cô cạn có nước bay hơi) A 3,73 gam B 7,04 gam C 7,46 gam Câu 16 : Dung dịch X chứa 0,025 mol CO3 ; 0,1 mol Na ; 0,25 mol 2- + NH4+ D 3,52 gam - 0,3 mol Cl Cho 270ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M vào đun nóng nhẹ (giả sử H2O bay không đáng kể) Tổng khối lượng dung dịch X dung dịch Ba(OH)2 sau trình phản ứng giảm : A 4,215 gam B 5,296 gam C 6,761 gam D 7,015 gam Sử dụng phƣơng trình ion thu gọn Học, Học ,Học !!! Câu 17 : Cho hỗn hợp X gồm 0,05 mol CaCl2; 0,03 mol KHCO3; 0,05 mol NaHCO3; 0,04 mol Na2O; 0,03 mol Ba(NO3)2 vào 437,85 gam H2O Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu a gam kết tủa dung dịch Y có khối lượng A 420 gam B 400 gam C 440gam D 450 gam Câu 18 : Cho hỗn hợp gồm 0,15 mol CuFeS2 0,09 mol Cu2FeS2 tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu dung dịch X hỗn hợp khí Y gam NO NO2 Thêm BaCl2 dư vào dung dịch X thu m gam kết tủa Mặt khác, thêm Ba(OH)2 dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung không khí đến khối lượng không đổi thu x gam chất rắn Giá trị m x : A 111,84 157,44 B 111,84 167,44 C 112,84 157,44 D 112,84 167,44 ĐÁP ÁN 1A 2B 3B 4B 5A 6C 7B 8A 11D 12C 13D 14C 15C 16C 17D 18A 10 9A 10C ... 0,2 + 0,1 = 0,4 mol nCa2+ = 0,1 mol Phương trình ion rút gọn: CO2 + 2OH-  CO32- + H2O 0,35 0,4 0,2  0,4  0,2 mol D 15 gam  Sử dụng phƣơng trình ion thu gọn Học, Học ,Học !!!  n CO2 (dư)... CaCO3 ↓ D 250ml Sử dụng phƣơng trình ion thu gọn Học, Học ,Học !!! Hoặc quy đổi cation thành M2+ (xem thêm phương pháp quy đổi) M2+ CO32- +  MCO3 ↓  n K2 CO3  n CO 2  ncation  0,15 mol ... nhẹ (giả sử H2O bay không đáng kể) Tổng khối lượng dung dịch X dung dịch Ba(OH)2 sau trình phản ứng giảm : A 4,215 gam B 5,296 gam C 6,761 gam D 7,015 gam Sử dụng phƣơng trình ion thu gọn Học,