Dạng 1 : Cho CO2 tác dụng với Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2CO2 làm hai nhiệm vụ :Sườn trái: đưa kết tủa lên cựcđại với tỷ lệ mol 1 : 1Sườn phải: hòa tan kết tủa vớitỷ lệ mol cũng 1 : 1Một số cách giải:Cách 1: Dùng công thức giải nhanh 2223COCO OH COn = nn = n n nCách 2: Dùng các định luật bảo toànThường là bảo toàn nguyên tố C và kim loại.Cách 2: Dùng hình học lưỡng giác Nếu bài cho hai giá trị của CO2 như đồ thị thì(x a) = (b x) và x cũng chính là số mol kết tủa lớn nhất. Các cạnh của tam giác nghiêng góc 45onên mỗi giá trị trên trục hoành ta có thể tìm đượcgiá trị trên trục tung và ngược lại. Có thể tách đồ thị ra làm 2 phần:Hướng 1:Phần từ 0 đến a ( a mol CO2) xảy ra phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3.Phần từ a đến b ( b a mol CO2 ) xảy ra phản ứng: 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2Hướng 2:Phần từ 0 đến x ( x mol CO2) xảy ra phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3.Phần từ x đến điểm C xảy ra phản ứng: CO2 + CaCO3 + H2O→ Ca(HCO3)2Tại điểm C dung dịch không còn chứa CO32. Toàn bộ quá trình từ gốc tọa độ đến điểm Cđược biểu diễn bằng phản ứng: CO2 + OH→ HCO3
NGUYỄN CÔNG KIỆT ( ) BÀI TẬP CHUYỀN ĐỀ ĐỒ THỊ HÓA HỌC Đà Nẵng, ngày 25 tháng 08 năm 2017 LỜI TÂM SỰ Qua thời gian viết xuất nhiều sách, nghĩ đến việc in ấn phát hành nhiêu khê, giá thành lại cao phải chờ đợi thời gian lâu tập sách đến tay bạn đọc nên tác giả hoãn lại Nghĩ cung cấp cho đọc giả, bạn học sinh, sinh viên giáo viên thêm tài liệu tham khảo để làm phong phú thêm kiến thức: phương pháp giải hóa việc nên làm Vì tác giả chọn phương án phát hành qua mạng truyền tay dạng tập tin với phương châm "sách hữu ích có nhuận bút" Các bạn thân mến! Việc biên soạn tài liệu luyện thi, dạng tập mới, đòi hỏi người biên soạn ngồi kinh nghiệm chun mơn bỏ nhiều thời gian cơng sức Do niềm động viên vô to lớn cho tác giả đế tiếp tục hoàn thành chuyên đề chuyên đề luyện thi vào ĐH mơn Hóa Học Nếu thấy sách giúp ích cho bạn bạn sở hữu (có từ phương tiện nào) dạng tập tin in dạng sách, xin vui lòng động viên tác giả cách chuyển tiền vào tài khoản số 2002 2062 18330 cho Nguyễn Công Kiệt, ngân hàng nông nghiệp phát triển nông thôn (Agribank) chi nhánh Liên Chiểu, Đà Nẵng với số tiền tủy theo ý bạn Thông báo gửi đến quý thầy cô giáo Sau nhiều năm học tập, viết cho tạp chí Hóa Học Ứng Dụng viết sách đến NCK có sở hữu tài liệu Hóa Học lớn Thiết nghĩ để ổ cứng máy tính vơ nghĩa Do đó, thầy cảm thấy tài liệu NCK dùng cho việc giảng dạy liên hệ với NCK Tơi chuyển giao full tồn dạng file word (có thể copy, chỉnh sửa) Tài liệu bao gồm tất sách xuất NCK: Rèn luyện tư phát triển giải toán ĐIỂM 8, 9, 10 Phân tích hướng giải tối ưu chinh phục tập hóa học chuyên đề PEPTIT Phân tích hướng giải tối ưu chinh phục tập hóa học chuyên đề ESTE Phân tích hướng giải tối ưu chinh phục tập hóa học chuyên đề HNO3 Tuyển tập đề thi ĐH-CĐ thức Bộ từ 2007 đến 2017 (gồm 30 đề có giải chi tiết) Tài liệu phí, học sinh sinh viên đừng nên hỏi Quý thầy cô cần xin liên hệ qua e-mail Nguyễn Công Kiệt Trang MỤC LỤC Trang Dạng 1: CO2 tác dụng với dung dịch chứa Ba(OH)2, Ca(OH)2 Dạng 2: CO2 tác dụng với Ca(OH)2 NaOH 12 Dạng 3: Zn2+ tác dụng OH- 24 Dạng 4: Zn2+ H+ tác dụng OH- 29 Dạng 5: Al3+ tác dụng OH- 33 Dạng 6: Al3+ H+ tác dụng với OH- 46 Dạng 7: AlO2- tác dụng H+ 64 Dạng 8: Muối cacbonat tác dụng với H+ 75 Dạng 9: Điện phân 78 Dạng 10: Kim loại tác dụng với dung dịch muối 81 Dạng 11: Bài toán HNO3 83 Dạng 12: Vài dạng xuất 85 Bài đọc thêm………………………………………………………………………… 86 Trang Dạng : Cho CO2 tác dụng với Ca(OH)2 Ba(OH)2 CO2 làm hai nhiệm vụ : Sườn trái: đưa kết tủa lên cực n đại với tỷ lệ mol : Sườn phải: hòa tan kết tủa với tỷ lệ mol : C a x b nCO2 Một số cách giải: Cách 1: Dùng công thức giải nhanh n = n CO n = n 2 n n CO2 CO3 OH Cách 2: Dùng định luật bảo toàn Thường bảo toàn nguyên tố C kim loại Cách 2: Dùng hình học - lưỡng giác Nếu cho hai giá trị CO2 đồ thị (x - a) = (b - x) x số mol kết tủa lớn Các cạnh tam giác nghiêng góc 45o nên giá trị trục hồnh ta tìm giá trị trục tung ngược lại Có thể tách đồ thị làm phần: Hướng 1: Phần từ đến a ( a mol CO2) xảy phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 Phần từ a đến b ( b - a mol CO2 ) xảy phản ứng: 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 Hướng 2: Phần từ đến x ( x mol CO2) xảy phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 Phần từ x đến điểm C xảy phản ứng: CO2 + CaCO3 + H2O→ Ca(HCO3)2 Tại điểm C dung dịch khơng chứa CO32- Tồn q trình từ gốc tọa độ đến điểm C biểu diễn phản ứng: CO2 + OH- → HCO3- Trang BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Thổi từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch chứa 0,12 mol Ca(OH)2 Sự phụ thuộc số mol kết tủa thu vào số mol CO2 phản ứng biểu diễn theo đồ thị sau: CaCO3 a CO2 b Mối quan hệ a, b A b = 0,24 – a B b = 0,24 + a ( Sở GD&ĐT Hà Nội- 2017 ) C b = 0,12 + a D b = 2a Câu 2: Sụ từ từ đến dư CO2 vào dung dịch chứa Ca(OH)2 Kết thí nghiệm biểu diễn sơ đồ sau n CaCO3 0,4 0,1 n CO2 x 0,4 y 0,8 Giá trị x y : A 0,5 ; 0,2 B 0,1 ; 0,7 C 0,5 ; 0,1 D 0,7 ; 0,2 ( Sở GD & ĐT Hải Phòng ) Câu 3: Sục CO2 vào 200 gam dung dịch Ca(OH)2 ta quan sát tượng theo đồ thị hình bên (số liệu tính theo đơn vị mol) Nồng độ % chất tan dung dịch sau phản ứng : n nCO2 0,8 A 30,45% B 34,05% 1,2 C 35,40% D 45,30% Trang Câu 4: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta quan sát tượng theo đồ thị hình bên(số liệu tính theo đơn vị mol).Giá trị x : n 0,5 0,35 x A 0,55(mol) B 0,65(mol) nCO2 C 0,75(mol) D 0,85(mol) Câu 5: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta quan sát tượng theo đồ thị hình bên(số liệu tính theo đơn vị mol).Giá trị x : n a 0,5a 1,5 A 1,8 (mol) B 2,2 (mol) x C 2,0 (mol) nCO2 D 2,5 (mol) Câu 6: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta quan sát tượng theo đồ thị hình bên(số liệu tính theo đơn vị mol).Giá trị x : n 0,7 x 1,2 nCO2 Trang A 0,1(mol) B 0,15(mol) C 0,18(mol) D 0,20(mol) Câu 7: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta quan sát tượng theo đồ thị hình bên(số liệu tính theo đơn vị mol).Giá trị x : n x 0,2 nCO2 0,8 1,2 A 0,60 (mol) B 0,50 (mol) C 0,42 (mol) D 0,62 (mol) Câu 8: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2 Kết thí nghiệm biểu diễn sơ đồ sau Giá trị a x : nCaCO3 x nCO2 0,1 A 0,5 ; 0,1 B 0,3 ; 0,2 (Trực Ninh / Nam Định/ 2016) 0,5 C 0,4 ; 0,1 D 0,3 ; 0,1 Câu 9: Hòa tan hồn tồn 11,2 gam CaO vào H2O thu dung dịch (A) Sục từ từ khí CO2 vào (A) Qua q trình khảo sát, người ta lập đồ thị biến thiên kết tủa theo số mol CO2 sau: Trang Giá trị x A 0,040 B 0,025 C 0,020 D 0,050 (Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc/ thi thử THPT Quốc Gia lần 2-2015) Câu 10: Sục từ từ CO2 vào V lít dung dịch Ba(OH)2 0,5M, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau : Giá trị V A 0,1 B 0,05 C 0,2 D 0,8 (Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng/ Cần Thơ/ thi thử THPT Quốc Gia-2015) Câu 11: Thổi V lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch Ba(OH)2 thu m gam kết tủa theo đồ thị sau Trang Tìm khoảng giá trị m 1,12 lít < V < 5,6 lít A 9,85 gam < m < 49,25 gam B 39,4 gam < m < 49,25 gam C 9,85 gam < m < 39,4 gam D 29,55 gam < m < 39,4 gam ( Bookgol lần 11 - 2016 ) Câu 12: Hỗn hợp X gồm Mg, Zn, FeCO3 CuO oxi chiếm 20,141% khối lượng hỗn hợp - Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl dư thu hỗn hợp khí có tỉ khối so với hiđro 6,25 - Nung m gam hỗn hợp X điều kiện khơng có khơng khí thu a mol CO2 Cho từ từ đến hết a mol CO2 vào dung dịch chứa b mol Ba(OH)2 ta có đồ thị sau: Số mol BaCO3 0,06 Số mol CO2 a 0,75b - Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng dư thu 4,48 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm NO, N2O CO2 có tỉ khối so với hiđro 19,375 dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu (m + 74,15) gam muối khan Giá trị m A 34,64 B 39,72 C 32,97 D 37,92 ( Hàn Thuyên lần - 2017 ) Bảng đáp án 1A 2B 3A 4B 5C 6D 7A 8D 9B 10C 11C 13 14 15 16 17 18 19 20 12B Câu 1: A Cách 1: Dùng công thức kinh nghiệm: n CaCO3 n OH n CO2 b 0, 24 a Cách 2: Dùng tính chất hình học: 0,12 - a = b - 0,12 → b = 0,24 - a Câu 2: B Đoạn lên nghiêng 45o, chiều 0,1 lên đoạn dóng xuống trục CO2 dễ thấy x = 0,1; Theo tính chất hình học: 0,4 - x = y - 0,4 → y = 0,7 Câu 3: A Tại đỉnh: n CaCO3 n Ca(OH)2 n CO2 0,8 mol n CO2 BT.Ca a b 0,8 CaCO3 : a a 0, 1, BT.C a 2b 1, b 0, Ca(HCO3 ) : b %Ca(HCO3 ) 0, 4.162 30, 45% 200 1, 2.44 0, 4.100 Trang Câu 4: B Tại đỉnh: n Max BaCO3 n Ba (OH)2 0,5 mol BTNT.Ba n Ba(HCO3 )2 0,5 0,35 0,15 Khi phản ứng kết thúc : n BaCO3 0,35 BTNT.C n CO2 0,35 0,15.2 0, 65(mol) BaCO3 Ba(HCO3 )2 Câu 5: C Tại đỉnh: n Max BaCO3 n Ba (OH)2 a mol Tại (1,5; 0,5a): BTNT.Ba BTNT.C n BaCO3 0,5a n Ba (HCO3 )2 0,5a 0,5a 0,5a.2 1,5 a BT.Ba BT.C n Ba (HCO3 )2 a x 2(mol) Tại (x; 0): có Ba(HCO3)2 Câu 6: D Tại đỉnh: n Max BaCO3 n Ba(OH)2 0, mol = n CO2 Từ 0,7 đến 1,2 mol CO2 → lượng kết tủa bị tan 1,2 – 0,7 =0,5 (mol) Tại n CO2 1, n x 0,7 0,5 0, (mol) Câu 7: A Theo hình vẽ vị trí : n CO2 1, n Max (n Max 0, 2) n Max 0, 7(mol) Khi : n CO2 0,8 n Max (n Max x) x 2.n Max 0,8 0, 6(mol) Câu 8: D Vì cạnh nghiêng 45o nên x = 0,1 ( tỉ lệ 1:1) Theo cách phần lí thuyết đặt a số mol Ca(OH)2 CO2 dư nên nCaCO3 max (Tại đỉnh đồ thị tam giác) = nCa(OH)2 = a (mol) Ta có: a - 0,1 = 0,5 - a → a = 0,3 mol Câu 9: B BTNT.Ca : n Ca(OH)2 n CaO 11,2 0,2 n 0, mol OH 56 n1 n CO2 x Đồ thị cho: n1 n2 x = 0,025 n2 n OH n CO2 0, 15x x 0, 15x Câu 10: C Ban đầu kiềm dư nên mol kết tủa mol CO2 Khi mol CO2 tăng lên gấp đôi kiềm dư mol kết tủa phải tăng gấp đơi, theo đề kết tủa đạt cực đại bị hòa tan phần Trang 10 0,28 BaSO : 0,12 Al(OH)3 : 0,16 BT.Al : Ba(AlO )2 : 0, 08 n 4.0,16 0, 04.2 4a.2 a 0, 09 BT.Ba H Ba(OH)2 : 0, 04 Al : 0,16 m 25, 08 gam Ba : 0,12 BT.e O : 0, 27 Câu 15: D Sườn trái: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O CO2 + AlO2- + H2O → Al(OH)3↓ + HCO3Sườn phải: CO2 + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2 Tại đoạn nằm ngang có Al(OH)3 Al(OH)3 khơng tan H2CO3 Cách 1: Dùng công thức n CO2 n OH n CO2 Al(OH)3 : x NaAlO : x OH : 2y n 2y (0, 45 x) CO32 Ba(OH) : y CO (p Ba(OH) ):0,45-x n CO2 2y x 0, 45 0,54 : NaHCO3 : x; Al(OH)3 : x; Ba(HCO ) 0, 45 : NaHCO3 : x; Al(OH)3 : x; Ba(HCO3 ) ; BaCO x 2y 0,54 x 0, 26 78 x (2y x 0, 45).197 38, 01 y 0,14 Cách 2: Suy luận từ đồ thị (Lời giải bạn có nickname FB Trương Tuấn Khang, THPT Yên Thành 2, quê Choa ) Kết tủa BaCO3 tan hết 2n Ba(OH)2 n NaAlO2 0,54 (1) Từ đồ thị số mol CO2 cần dùng hßa tan BaCO3 38,01 gam l¯ 0,54 - 0,45 = 0,09 m Al(OH)3 38, 01 0, 09.197 20, 28 n Al(OH)3 n NaAlO2 0, 26 mol; (1) n Ba(OH)2 0,14 mol Từ tính được: m 78.0, 26 197.0,14 47,86 gam Câu 16: C BaSO4+2Al(OH)3 BaCl2+2NaAlO2+H2SO4+2H2O x 2x x x 2x Khối lượng kết tủa=389x=38,9=>x=0,1 3BaSO4+2AlCl3+3H2O 3BaCl2+2Al(OH)3+3H2SO4 y-x 2(y-x):3 y-x y-x 2(y-x):3 Khối lượng kết tủa cực đại=208x+181y 2Al2(SO4)3+3H2O 2Al(OH)3+3H2SO4 2(y-x):3 y-x Khối lượng kết tủa=233y (2NaAlO2+4H2SO4 >Na2SO4+Al2(SO4)3) 2y-x=4x=>y=2,5x=0,25 =>Khối lượng kết tủa cực đại=66,05 Trang 74 Dạng 8: Muối Cacbonat tác dụng với H+ Câu 1: Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch chứa a mol KOH, b mol NaOH c mol K2CO3, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Tổng (a + b) có giá trị A 0,2 B 0,3 C 0,1 (Trường THPT Chuyên Đ H Vinh/ thi thử lần 4-2015) D 0,4 Câu 2: Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào 100 ml dung dịch A chứa hỗn hợp chất tan NaOH 0,8M Na2CO3 0,6M Thấy lượng khí CO2 theo đồ thị sau: Giá trị y là: A 0,024 B 0,014 (Khảo sát đầu năm Hàn Thuyên lần I - 2016) C 0,028 D 0,016 Câu 3: Nhỏ từ từ giọt dung dịch HCl vào dung dịch chứa NaOH 0,08 mol; NaHCO3 0,2 mol Na2CO3 Tiến trình phản ứng biểu diễn đồ thị sau 0,2 0,38 Sau phản ứng kết thúc thu dung dịch H Cô cạn dung dịch H hỗn hợp rắn khan X Nung X đến khối lượng không đổi m gam rắn khan Giá trị m A 29,65 B 33,99 D 26,57 D 30,85 ( Bookgol lần - 2016 ) Trang 75 Câu : Rót từ từ dung dịch HCl vào dung dịch hỗn hợp chứa a mol K2CO3 b mol KHCO3 ta có đồ thị sau Khi lượng HCl cho vào t mol lượng chất tan dung dịch 154,8125x gam có V lít khí (đktc) Giá trị V A 3,136 B 3,584 C 2,912 D 3,024 Hướng dẫn giải 1A 2C 3A 4A 10 Bảng đáp án Câu 1: A H OH H O a b a b CO32 : c Ban đầu H CO32 HCO3 c c OH : a b c H HCO H O CO 2 0,1 c c c 0,1; a+b+c=0,3 a+b=0,2 mol Chú ý: Khi xảy phản ứng trung hòa phản ứng (1) CO2 chưa Câu 2: C H OH H 2O (1) 0,08 0,08 CO32 : 0, 06 Ban đầu H CO32 HCO3 (2) OH : 0, 08 0,06 0,06 0,06 H HCO H O CO (3) 2 (1,2x x) 0,06 Khi CO cha bay ph°n øng (1), (2): x = 0,08 + 0,06 = 0,14 mol ph°n øng (3) tØ lƯ 1:1 nªn tam giác vuông cân: y = 1,2x-x = 0,2x = 0,028 mol Câu 3: A Khi CO cha cã: n HCl n NaOH n Na 2CO3 n Na 2CO3 0, 0, 08 0,12 mol Dung dịch tạo thnh chứa: Na : 0,52; Cl : 0,38, HCO3 : 0,14 o t 2HCO3 CO32 CO H O m 29, 65 gam 0,14 0,07 Câu 4: A Trang 76 2,5a=2a+b=>1,5a-b=0 x=b+0,5a; x+0,06=a+b-0,25a=>0,06=0,25a =>a=0,24 ; b=0,36; x=0,48 V V ( a) 74,5 (2a b ( a)) 100 154,8125 x =>V=3,136 22, 22, Trang 77 Dạng 9: Điện Phân Câu 1: Tiến hành điện phân 100g dung dịch chứa AlCl3 (7x mol) FeCl2 (10x mol) (có màng ngăn) với cường độ dòng điện 5A, khối lượng dung dịch trình điện phân thay đổi theo thời gian biểu diễn đồ thị sau: khối lượng dung dòch (g) 100 89,84 m thời gian điện phân (giây) t1 2,5t1 17370 Khi điện phân tới thời điểm 2,5t1 giây khí bắt đầu catot tạm dừng điện phân, sau điện phân tiếp tới thời điểm 17370 giây kết thúc trình điện phân, lấy màng ngăn ra; để yên dung dịch thời gian khối lượng dung dịch lại m gam Giá trị m A 83,95 B 52,37 C 58,55 D 47,63 ( Bookgol lần - 2016 ) Câu 2: Dưới đồ thị biểu diễn mối quan hệ thời gian điện phân pH dung dịch điện phân 400ml (xem thể tích khơng đổi) dung dịch gồm KCl, HCl CuCl2 0,02M (điện cực trơ, màng ngăn xốp) với cường độ dòng điện I = 1,93A Giá trị t đồ thị là: A 3000 B 1200 ( Chuyên Phan Bội Châu/ Nghệ An/ 2017 ) C 1800 D 3600 Câu 3: Điện phân dung dịch chứa HCl, NaCl, FeCl3 (điện cực trơ, có màng ngăn) Đồ thị sau biểu diễn biến thiên pH dung dịch theo thời gian (bỏ qua thuỷ phân muối)? Trang 78 A pH B pH C pH Thời gian D pH Thời gian Thời gian Thời gian ( Chuyên Lê Quý Đôn - Quảng Trị - lần - 2016 ) Bảng đáp án 1D 2A Hướng dẫn giải 3B 10 Câu 1: D Tại t1: mdd giaûm 10,16g () Fe2 2e Fe () 2Cl Cl2 2e a -2a >a a< 2a 56a 71a 10,16 a 0,08 mol t1 3088 (s) Tại 2,5t1: n e 0, mol Fe2+ điện phân hết n Fe2 10x 0, x 0,02 n Al3 0,14 mol Tại 17370 giây: n e 0,9 mol Fe2+ + 2e Fe 2Cl- Cl2 + 2e 0,2 0,4 >0,2 0,82 0,41 ->0,82 2H2O + 2e 2OH + H2 2H2O 4H+ + O2 + 4e 0,5 -0,5 ->0,25 0,08< 0,02 0,08 + H + OH H2O 0,08 ->0,08 Al3+ + 3OH- Al(OH)3 0,14 >0,42 ->0,14 mdd giaûm 0, 56 0, 41 71 0, 02 32 0, 25 0,14 78 52,37g m 100 52,37 47, 63g Câu 2: A pH [H ] 102 H : 0, 004 mol; pH=13 pOH [OH ] 101 OH : 0, 04 mol; Đoạn nằm ngang qua 2: Cu2+ điện phân Đoạn pH từ đến 7: H+ điện phân nên nồng độ H+ giảm, pH tăng Đoạn từ đến 13: H+ hết, nước điện phân sinh OH- nên pH tăng Theo đồ thị H+ điện phân hết (đoạn từ đến 13) bên Anot Cl- Vì hết Cl-, nước điện phân hai điện cực pH khơng tăng lên Trang 79 Katot (-) Anot (+) 2Cl Cl2 2e n e 0, 016 0, 004 0, 04 0, 06 mol Cu 2 2e Cu 0,008 ne 0,016 2H 2e H 0,004 It t (96500.0, 06) /1,93 3000s F 0,004 H 2O e OH 0,5H 0,04 0,04 Câu 3: B HCl : a; NaCl:b; FeCl3 : c H : a; Fe3 : c; Cl : a b 3c Katot (-) Fe3 e Fe 2 c Anot (+) 2Cl Cl2 (a b 3c) c c 2e (a b 3c) 2H 2e H a a 2 Fe 2e Fe c 2c H 2O e OH 0,5H + Ban đầu (+) Cl- điện phân, âm Fe3+ điện phân pH dung dịch không đổi + Khi Fe3+ điện phân hết thành Fe2+; H+ điện phân H+ dung dịch giảm nên pH tăng + Tiếp theo Fe2+ nhận e tạo thành Fe nên pH không đổi + Cuối Fe2+ điện phân hết Katot bên Anot Cl- Số mol e cho (a + b + 3c) số mol e nhận (c + a + 2c) = a + 3c Nên bên Katot nước điện phân b mol Nước điện phân sinh OH- nên pH lại tăng Trang 80 Dạng 10: Kim loại tác dụng với dung dịch muối Câu 1: Cho thí nghiệm sau: (1) Cho từ từ dung dịch AgNO3 đến dư vào dung dịch Fe(NO3)2 (2) Cho bột sắt từ từ đến dư vào dung dịch FeCl3 (3) Cho từ từ dung dịch AgNO3 đến dư vào dung dịch FeCl3 Trong thí nghiệm, số mol ion Fe3+ biến đổi tương ứng với đồ thị sau Fe3+ Fe3+ Fe3+ t t (a) t (b) (c) A 1-a, 2-c, 3-b B 1-a, 2-b, 3-c ( Phương Sơn - Bắc Giang - lần - 2017 ) C 1-b, 2-a, 3-c D 1-c, 2-b, 3-a Câu 2: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch AgNO3 vào ống nghiệm chứa bột Fe, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị bên Giá trị x sè mol Fe2+ x sè mol Ag+ 0,1 A 0,40 B 0,30 ( Quốc Học Huế / lần 2/2017) C 0,50 1,1 1,4 D 0,45 Bảng đáp án: 1B 2A Hướng dẫn giải 10 Câu 1: B - Đồ thị (a) cho thấy lượng Fe3+ từ tăng dần sau khơng đổi nên ứng với thí nghiệm (1) Ag Fe3 + Phương trình phản ứng : Ag Fe 2 - Đồ thị (b) cho thấy lượng Fe3+ giảm dần nên ứng với phản ứng (2) 3Fe + Phương trình phản ứng : Fe 2Fe3 - Đồ thị (c) cho thấy lượng Fe3+ không đổi nên ứng với phản ứng (3) AgCl + Phương trình phản ứng : Ag Cl Câu 2: A Cách 1: Suy luận từ đồ thị kết hợp với phản ứng Fe 2Ag Fe 2 2Ag (1) Fe2 Ag Fe3 Ag (2) Đoạn từ 1,1 đến 1,4 Fe2+ bị giảm lượng theo phản ứng (2) Thấy số mol Ag+ tham gia phản ứng (2) 1,4 - 1,1 = 0,3 Cũng từ phản ứng (2) suy Fe2+ bị hòa tan 0,3 Như x = 0,1 + 0,3 = 0,4 mol Trang 81 Cách 2: Xây dựng công thức áp dụng (tương tự toán Al3+ + OH-) Fe + 2Ag+ → Fe2+ + Ag (1) x _2x _x Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag (2) (x-a) (x-a) -Nếu Ag+ thiếu vừa đủ (chỉ xảy phản ứng (1)) ta có: n Agmin 2.nFe (*) -Nếu Ag+ dư ( xảy phản ứng (1) (2)): Đặt Fe: x (mol), Fe2+ (bài cho): a mol a < x Phản ứng (1) tạo thành x mol Fe2+ Do có a mol Fe2+ nên số mol Fe2+ bị theo phản ứng (2) x-a theo (1) (2) ∑nOH- = 2x + (x-a) = 3x – a Hay: n Ag max 3.nFe n Fe2 ** Áp vào bài: Do sườn bên phải nên sử dụng công thức (**): B¯i cho: n Ag 3n Fe n 1, 3.n Fe 0,1 n Fe 0,5 mol Fe B¯i hài: n Ag 3n Fe n Fe2 1,1 3.0,5 x x 0, mol Trang 82 Dạng 11: Chất khử tác dụng với H+/NO3Câu 1: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc khối lượng Mg vào dung dịch hỗn hợp X chứa a mol Cu(NO3)2 b mol HCl nhúng Mg có khối lượng m gam vào dung dịch hỗn hợp X biểu diễn hình vẽ Sau phản ứng xãy hoàn toàn rút Mg ra, thu NO sản phẩm khử N+5 Tỉ lệ a : b A 1:10 B 1:6 C 1:12 D 1:8 (Hải Lăng Quảng Trị lần I - 2016/ Đề thầy Nguyễn Văn Duyên Tp.HCM 2015) Câu 2: Dung dịch X chứa a mol CuSO4, 2a mol NaNO3 b mol HCl Nhúng Mg (dư) có khối lượng m gam vào dung dịch X, đồ thị biểu diễn phụ thuộc khối lượng Mg theo thời gian biểu diễn hình vẽ : Giả sử phản ứng xảy hoàn toàn ; NO sản phẩm khử N+5; toàn Cu bám hết vào Mg Tỉ lệ a:b A 1:8 B 1:10 C 1:11 D 1:9 Bảng đáp án: 1A 2d Hướng dẫn giải 10 Câu 1: A Đoạn 1: Thanh Mg giảm m - (m-18) = 18 gam ( ~ 0,75 mol) tan H+/NO3Mg Mg 2 2e NO3 4H 3e NO 2H 2O 0,75 1,5 0,5 1,5 Đoạn 2: Thanh Mg tăng (m-8)-(m-18) = 10 gam, Mg tan Cu2+, Cu sinh bám vào Mg Mg Cu 2 Mg 2 Cu 64a 24a 10 a = 0, 25 mol a a a Trang 83 Đoạn 3: Thanh Mg lại giảm (m-8) - (m-14) = gam (~ 0,25 mol ) phản ứng với H+ dư BT.e n H 2n Mg n H 0,5 mol n H b = + 0, = 2, mol a : b = 0,25:2,5 = 1:10 Câu 2: D ( Lời giải thầy Hoàng Văn Chung - chuyên Bến Tre ) Đoạn đầu : mMg giảm Mg tan H+ NO3- (H+ dư) -2a*3:2*24=-18 a=0,25 Đoạn 2+3 : mMg tăng Mg khử Cu2+ sau giảm bị hồ tan H+ dư 7=a*(64-24)-(b-2a*4):2*24 b=2,25 a:b=1:9 Trang 84 Dạng 12: Vài dạng xuất Câu 1: : Nhỏ từ từ V lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,5 M vào dung dịch chứa x mol NaHCO3 y mol BaCl2 Đồ thị sau biểu diễn phụ thuộc lượng kết tủa thể tích dung dịch Ba(OH)2 hình bên: Giá trị x y tương ứng là: A 0,1 0,05 B 0,2 0,05 C 0,4 0,05 D 0,2 0,10 ( Thuận Thành - Bắc Ninh - 2017) Câu 2: Nhỏ từ từ dung dịch chứa amol H3PO4 vào lít dung dịch Ca(OH)2 0,0165M Kết thu biễu diễn đồ thị sau : Giá trị x A 0,028 Bảng đáp án 1B 2D B 0,020 C 0,022 D 0,024 10 Hướng dẫn giải Câu 1: B + Đoạn V từ đến 0,1; dung dịch lúc có Ba2+ BaCl2 cung cấp OH HCO3 CO32 H 2O 0,1 0,1 2 Ba CO32 0,05 y 0,1 BaCO3 0, 05 y 0,1 y 0, 05 + Đoạn V từ 0,1 đến 0,3 (V = 0,2), lúc Ba2+ sẵn có dung dịch hết, kể từ V = 0,3 có cho thêm Ba(OH)2 thu 0,2 mol BaCO3, chứng tỏ HCO3- hết Ở thí nghiệm thu 0,1 mol BaCO3, thí nghiệm 0,1 mol BaCO3 OH HCO3 CO32 H 2O 0,2 0,1 0,1 Ba 2 CO32 BaCO3 0,1 0,1 0,1 KÕt hỵp thÝ nghiÖm: x = n HCO 0,1 0,1 0, mol Câu 2: D Gọi p,q số mol Ca(OH)2 H3PO4 Trang 85 Ca3(PO4)2+6H2O 3Ca(OH)2+2H3PO4 r 2r:3 r:3 CaHPO4+2H2O Ca(OH)2+ H3PO4 s s s r+s=p 2r:3+s=q=>r:3=p-q=>q=p-r:3 =>Ý nghĩa bên trái : số mol H3PO4=2*số mol Ca3(PO4)2 bên phải : số mol H3PO4=số mol Ca(OH)2-số mol Ca3(PO4)2 Áp dụng : x=2y 2,25x=0,066-y =>x=0,024 y=0,012 Bài đọc thêm: CHỨNG MINH CÁC CÔNG THỨC GIẢI NHANH TRONG BÀI TỐN KẾT TỦA BIẾN THIÊN BẰNG HÌNH HỌC Trong trình học tập, thi cử, giảng dạy luyện thi Tơi nhận thấy có số cơng thức (được trình bày đây) hay sử dụng việc giải nhanh tập Trong nhiều tài liệu tham khảo khác, tác giả đưa cách chứng minh định luật bảo toàn nguyên tố, sử dụng phương trình ion, giải hệ phương trình… Trong viết tơi xin trình bày thêm hướng tiếp cận (cũng cách nhớ) cơng thức hình thức trực quan - Dựa vào đồ thị phản ứng Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm Ứng với giá trị kết tủa (đoạn Oh) ta có hai giá trị CO2 thỏa mãn đề (đoạn 0a đoạn 0b) Tính đoạn 0a: ta có 0a = 0h hay n n CO2 (do đoạn lên đồ thị nghiêng 45o) Tính đoạn bC: Tại điểm C ta biết toàn trỡnh n CO2 (ton trình ) = n OH 0C Lượng CO2 gây kết tủa trường hợp thứ 2: n CO2 0b bC 0C 0b n n CO2 n OH n CO2 Bài toán Zn2+ tác dụng với OH- Trang 86 Ứng với giá trị kết tủa (đoạn Oh) ta có hai giá trị OH- thỏa mãn đề (đoạn 0a đoạn 0b) Tính đoạn 0a: ta có 0a = 2.0h hay n OH 2n (số tỉ lệ phản ứng, đồ thị vẽ tương đối xác ta "áng chừng" được) Tính đoạn 0b: 0b 0C bC 0b 4xg 2bk n OH 4n Zn 2n Bài toán Al3+ tác dụng với OH- Ứng với giá trị kết tủa (đoạn Oh) ta có hai giá trị OH- thỏa mãn đề (đoạn 0a đoạn 0b) Tính đoạn 0a: ta có 0a = 3.0h hay n OH 3n (số tỉ lệ phản ứng, đồ thị vẽ tương đối xác ta "áng chừng" được) Tính đoạn 0b: 0b 0C bC 0b 4xg bk n OH 4n Al3 n Bài toán AlO2- tác dụng với H+ Trang 87 Ứng với giá trị kết tủa (đoạn Oh) ta có hai giá trị H+ thỏa mãn đề (đoạn 0a đoạn 0b) Tính đoạn 0a: ta có 0a = 0h hay n H n (số tỉ lệ phản ứng, đồ thị vẽ tương đối xác ta "áng chừng" được) Tính đoạn 0b: 0b 0C bC 0b 4xg 3bk n H 4n AlO 3n Trang 88 ... phục tập hóa học chuyên đề PEPTIT Phân tích hướng giải tối ưu chinh phục tập hóa học chuyên đề ESTE Phân tích hướng giải tối ưu chinh phục tập hóa học chuyên đề HNO3 Tuyển tập đề thi ĐH-CĐ thức... biểu diễn theo đồ thị sau: Tỉ lệ a : b tương ứng A : B : C : D : ( Đề tham Khảo BGD - 2017 ) Câu 11: x mol CO2 vào dung dịch a mol Ba(OH)2 b mol NaOH sinh c mol kết tủa kết ta đồ thị sau Trang... ĐH-CĐ thức Bộ từ 2007 đến 2017 (gồm 30 đề có giải chi tiết) Tài liệu phí, học sinh sinh viên đừng nên hỏi Quý thầy cô cần xin liên hệ qua e-mail Nguyễn Công Kiệt Trang MỤC LỤC Trang Dạng 1: CO2