CHUYEN DE BAO TOAN DIEN TICH

PH NG PHÁP B O TỒN I N TÍCH LUY N THI THPT QU C GIA 2018 : CÁC TRUNG TÂM HÀ N I : 23 ậ NGÕ HU H NGăYÊN:ăTTăV NăGIANGăậTTăV NăLÂM B C GIANG : HUY N QUANG B C NINH : THÀNH PH FACEBOOK : Nguy năV năThái T:ă09.789.95.825 II Phân d ng t p ví d minh h a Ph ng pháp b o tồn n tích th ng s d ng đ tính tốn l đ i ion ho c ph n ng oxi hóa – kh t p hóa vơ c Ph ng ch t ph n ng trao ng pháp gi i - B c : L p s đ ph n ng bi u di n q trình chuy n hóa gi a ch t, đ th y rõ b n ch t hóa h c c a tốn - B c : Nh n d ng nhanh ph ng pháp gi i t p : Khi g p m t d ng t p sau ta nên s d ng ph ng pháp b o tồn n tích : (1) cho dung d ch ch a ch t ph n ng d ng ion; (2) ph n ng c a CO2 v i dung d ch ch a h n h p baz (NaOH, Ba(OH)2, ); (3) cho t t dung d ch axit vào dung d ch ch a ion CO32 ho c ch a đ ng th i ion CO32 HCO3 ; (4) ph n ng c a dung d ch axit v i dung d ch ch a ion [ Al (OH )4 ]  ho c ch a đ ng th i ion OH  [ Al (OH )4 ]  ; (5) ph n ng c a dung d ch HCl, H2SO4 loãng ho c dung d ch HNO3 v i h n h p kim lo i oxit kim lo i - B c : Xác đ nh gi a l ng ch t c n tính l ng ch t đ cho có m i liên quan v i b i nh ng ion T xác đ nh xem áp d ng b o tồn n tích dung d ch hay b o tồn n tích ph n ng có l i v m t tính toán h n - B c : Thi t l p ph ng trình: T ng s mol n tích c a ion d ng b ng t ng s mol s mol n tích c a ion âm Ngoài ra, k t h p v i gi thi t khác đ l p ph ng trình tốn h c có liên quan T suy l ng ch t c n tính PS : - Trong ph ng pháp b o toàn n tích, n u xác đ nh sai ho c thi u ion tham gia ph n ng ho c có dung d ch b o tồn n tích khơng n a Các ví d minh h a Ví d 1: Dungăd chăXăch aă0,12ămolăNa+; x mol SO42 ; 0,12 mol Cl  0,05 mol NH +4 Cho 300 mlădungăd chăBa(OH)2 0,1MăvàoăXăđ năkhiăcácăph nă ngăx yăraăhồnătồn,ăl căb ăk tăt a,ăthuăđ că dungăd chăY.ăCơăc năY,ăthuăđ cămăgamăch tăr năkhan.ăGiáătr ăc aămălà A 7,190 B 7,020 C 7,875 D 7,705 ( thi n sinh i h c kh i B n m 2013) H ng d n gi i B c : L p s đ ph n ng bi u di n trình chuy n hóa gi a ch t, đ th y rõ b n ch t hóa h c c a toán 129 BaSO4   NH  Na , NH 4   2 Cl , SO4 dd Ba(OH)2 dd X Na , Cl  côcạn t rắ n khan   Chấ   dd Y B c : Nh n d ng nhanh ph ng pháp gi i t p : ăbàiăchoădung d ch ch a ch t ph n ng d ng ion, đâyălàăd uăhi uă(1), ch ngăt ăbàiăt pă nàyăs ăs ăd ng b o toàn n tích dung d ch.ăM tăkhác,ădungăd chăXăcóăph nă ngătraoăđ iăionă v iăBa(OH)2 t oăraăk tăt aăBaSO4 khí NH3, ch ngăt ăs ăs ăd ngăb o tồn n tích ph n ng B c : Xác đ nh gi a l ng ch t c n tính l ng ch t đ cho có m i liên quan v i b i nh ng ion T xác đ nh xem áp d ng b o tồn n tích dung d ch hay b o tồn n tích ph n ng có l i v m t tính tốn h n Ápăd ngăb o tồn n tích dung d ch X đ ătínhăs ămolăionă SO42 ăÁpăd ngăb o tồn n tích ph n ng c aăcácăc păionăBa2+ SO42 ; NH4+ OH  đ ătínhăs ămol c aăcácăionăBa2+, SO42 , NH4+, OH  đưăph nă ng.ăT ăđóăxácăđ nhăxemătrongădungăd chăYăcóănh ngăionănào,ăs ămolă làăbaoănhiêu,ăđ ătínhăkh iăl ngăch tăr năsauăkhiăcôăc nădungăd chăY B c : Thi t l p ph ng trình: T ng s mol n tích c a ion d ng b ng t ng s mol s mol n tích c a ion âm Ngoài ra, k t h p v i gi thi t khác đ l p ph ng trình tốn h c có liên quan T suy l ng ch t c n tính Ápăd ngăb oătồnăđi nătíchăchoădungăd chăX,ătaăcóă: nNa  nNH   nCl   2nSO 2  x  0,025 0,12 0,05 0,12 x C năc ăvàoăgi ăthi tăvàăápăd ngăb oătồnăđi nătíchătrongăph nă ng c aădungăd chăXăv iă0,03ămolă Ba(OH)2, ta có : nBa2  nSO42   0,025  0,03 nBa2 phản ứng  nSO42  0,025  nBa2 dö  0,005    nOH  nNH4 nOH phản ứng  nNH4  0,05 nOH phản ứng  0,01    0,05  0,06 Nh ăv y,ădungăd chă Yăg mă cácăion Na+, Cl  , Ba2+, OH  ăKhiăcơăc nădungăd chăYăthuă đ ch tăr năcóăkh iăl ngălàă: că mchấtrắn  mNa  mCl   mBa2 dư  mOH dö  7,875 gam 0,12.23 0,12.35,5 0,005.137 0,01.17 Ví d 2: Dungăd chăXăch aăaămolăNa ; b mol HCO3 ; c mol CO32 d mol SO24 ă ăt oăk tăt aă l nănh tăng iătaăph iădùngă100ămlădungăd chăBa(OH)2 xămol/l.ăBi uăth cătínhăxătheoăaăvàăbălà: ab ab ab ab A x  B x  C x  D x  0,1 0, 0,3 + ( thi th i h c l n – THPT Chuyên Hùng V H S ăđ ăph nă ngă: 130 ng d n gi i ng – Phú Th , n m h c 2012 – 2013) BaSO4   BaCO3  Na , HCO3  2 2 CO3 , SO4 Ba(OH)2 0,1x mol dung dòch X Na   OH B năch tăph nă ngă:ăionă HCO3 ph nă ngăv iăionă OH  t oăraă CO32 ; Ba2+ ph nă ngăt oăk tăt aă v i ion SO42 cóătrongădungăd chăX, ion CO32 cóăs nătrongăXăvàăm iăsinhăra.ăDungăd chăsauăph nă ngăch ăcònăNa+ OH  Cách : S d ng ph ng trình ion rút g n Cácăph nă ngăx yăraă: HCO3 + OH  mol: b 2+ Ba mol: (b + c) 2+ Ba  +  CO32 + H2O  b 2 CO (1) b  BaCO3 (2)  BaSO4 (2)  (b + c) + SO42 d mol: d  Ápăd ngăb oătồnăđi nătíchăchoădungăd chăX,ătaăcóă:ăaă=ăbă+2că+ă2dăă(*) Theoă(1),ă(2)ăvàăgi ăthi tăsuyăraă:ă nBa(OH)  nBa2  b  c  d (* * ) T ă(*)ăsuyăraă:ă c  d  a b , thay vào (**), ta có : nBa(OH)2  b  c  d  b  a b a b a b   [Ba(OH)2 ]  x  2 0,2 Cách : S d ng b o tồn n tích cho dung d ch sau ph n ng Ph nă ngăc aăionă OH  v iăionă HCO3 : HCO3 + OH  Theoăph  CO32 + H2O ngătrìnhăph nă ng,ătaăcóă: nOH phản öùng  nHCO   b mol Ápăd ngăb oătồnăđi nătíchătrong dungăd chăsauăph nă ng,ătaăcóă: nOH  nNa  a mol Suy : n OH  (a  b) mol  nBa(OH)2  a b a b mol  [Ba(OH)2 ]  x  0,2 Ví d 3: H năh p Xăch aăNa2O, NH4Cl, NaHCO3 BaCl2 cóăs ămolăm iăch tăđ uăb ngănhau.ăChoă h năh păXăvàoăH2Oă(d ),ăđunănóng,ădungăd chăthuăđ căch aă A NaCl, NaOH, BaCl2 B NaCl, NaOH C NaCl, NaHCO3, NH4Cl, BaCl2 D NaCl 131 ( thi n sinh i h c kh i B n m 2007) H ng d n gi i V iăbàiăt pănày,ăph ngăphápăgi iăthơngăth ngălàăs ăd ngăph ngătrìnhăionărútăg n.ăNh ngă n uăs ăd ngăb oătồnăđi nătíchăthìăhi uăqu ăs ăcaoăh nănhi u Ch năs ămolăc aăm iăch tălàă1ămol.ăChoăXăph nă ngăv iăH2Oăthìădungăd chăsauăph nă ngăch că ch năcóăNa+, Cl  vàăcóăth ăcóăcácăionăkhác.ăTuy nhiên : nNa  2nNa O  nNaHCO   1  nNa  nCl   mol    n n 2n   Cl NH 4Cl BaCl  1  Doăđóădungăd chăsauăph nă ngăch ăcóă NaCl ion Na+ Cl  đưătrungăhòaăđi nătích ví d 3, rõ ràng s d ng b o tồn n tích t hi u qu h n h n so v i s d ng ph ng trình ion rút g n Tuy nhiên, đ i v i nh ng t p mà ph n ng x y ph c t p nh ví d d i đây, ta nên s d ng k t h p c hai ph ng pháp Ví d 4:ăDungăd chăXăch aăcácăion:ăCa2+, Na+, HCO3 ăvàă Cl ,ătrongăđóăs ămolăc aăionă Cl ălàă0,1.ă Choă1/2ădungăd chăXăph nă ngăv iădungăd chăNaOHă(d ),ăthuăđ că2ăgamăk tăt a.ăChoă1/2ădungă d chăXăcònăl iăph nă ngăv iădungăd chăCa(OH)2ă(d ),ăthuăđ că3ăgamăk tăt a.ăM tăkhác,ăn uăđună sơiăđ năc nădungăd chăXăthìăthuăđ cămăgamăch tăr năkhan.ăGiáătr ăc aămălà A 9,21 B 9,26 C 8,79 D 7,47 ( thi n sinh i h c kh i B n m 2010) H ng d n gi i B năch tăph nă ngăc aădungăd chăXăv iădungăd chăki mă: HCO3 + OH   CO32 + H2O Ca2+ + CO32  CaCO3  Khi choădungăd chăNaOHăd ăph nă ngăv iăXă(TN1),ăthuăđ căl ngăk tăt aănh h n soăv iăkhi choădungăd chăCa(OH)2 d ăph nă ngăv iăXă(TN2),ăch ngăt ăl ngăCa2+ cóăs nătrongăXăkhơngăđ ăđ ă ph nă ngăv iă CO32 sinhăra.ăNh ăv y,ă ăTN1 CO32 d , Ca2+ ph nă ngăh t,ă ăTN2 CO32 ph nă ngăh t.ăTaăcóă:ă  nCa2 X  nCaCO3 (TN1)  2.0,02  0,04 mol  n  nCO 2  nCaCO3 (TN2)  2.0,03  0,06 mol   HCO3 X Suyăraădungăd chăXăcóă:ă0,1ămolă Cl  , 0,06 mol HCO3 , 0,04 mol Ca2+ Na+ Ápăd ngăb oătồnăđi nătíchăchoădungăd chăX,ătaăcóă: nNa  2nCa2  nHCO   nCl   nNa  0,08 mol ? 0,04 0,1 0,06 Khiăcôăc nădungăd chăXăx yăraăph nă ngă: Ca2+ + HCO3 o t   mol: 0,03  0,06 Kh iăl ngăch tăr năthuăđ CaCO3 + CO2  + H2O   0,03  0,03 căkhiăcơăc nădungăd chăXălàă: mchấtrắn  mCa2  mNa  mCl   nHCO   mCO2  mH2O  8,79 gam 0,04.40 132 0,08.23 0,1.35,5 0,06.61 0,03.44 0,03.18 Ví d 5: Nh ăt ăt ă0,25ălítădungăd chăNaOHă1,04Măvàoădungăd chăg mă0,024ămolăFeCl 3; 0,016 mol Al2(SO4)3 0,04 mol H2SO4 thuăđ cămăgamăk tăt a.ăGiáătr ăc aămălàă: A 2,568 B 4,128 C 1,560 D 5,064 ( thi n sinh Cao đ ng n m 2009) H ng d n gi i ng trình ion rút g n Cách : S d ng ph T ăgi iăthi tătaăth yă: nOH  nNaOH  0,26 mol; nFe3  nFeCl  0,024 mol; nAl 3  2nAl (SO4 )3  0,032 mol; nH  2nH2SO4  0,08 mol 0,04 0,016 Ph ngătrìnhăph nă ngă: (1) mol: OH  + H+  HOH 0,08  0,08 (2) mol: 3OH  + Fe3+  Fe(OH)3 0,072  0,024  0,024 (3) mol: 3OH  + Al3+  Al(OH)3 0,096  0,032  0,032 L ngă OH  thamăgiaă ăcácăph nă ngă(1),ă(2),ă(3)ălàă0,248ămolă H2O; Th ăt ăoxiăhóaătrênăanotă:ă Cl  > H2O Dungăd chăXăsauăph nă ngăđi năphânăhòaătanăđ căAl2O3,ăch ngăt ătrongăXăch aăaxită(H+)ăho că baz ă( OH  ) N uădungăd chăXăch aă OH  thìăkhíăsinhăraă ăanotălàăCl2 (0,3ămol).ăTrongădungăd chăXăch aăcácă ion âm SO42 OH  vàăionăd ngălàăNa+.ăV yăionă Cl  trongăNaClăđưăđ căthayăth ăb ngăionă SO42 OH  161 Ápă d ngă b oă tồnă nă tíchă trongă dungă d chă sauă nă phână vàă trongă ph nă ngă c aă Al2O3 v iă OH  , ta có : nOH  2nSO42  nCl   2nCl  0,6 nOH  0,4 nCuSO4  nSO42  0,1  0,3       n  0,1 nNaCl  n   0,6  nOH  n[Al (OH)4 ]  2nAl 2O3  0,4 Cl  SO42   0,2  Suy m  mCuSO4  mNaCl  51,1 gam 0,1.160 0,6.58,5 N uădungăd chăsauăđi năphânăch aăH+ khí sinh Cl2 O2 Theoăgi ăthi tăvàăápăd ngăb oătồnăđi nătíchătaăcóă:  nH  3nAl 3  3.2nAl 2O3  1,2  nO2  0,3  nCl  (loaïi)  nH  2nO2 H O  2.2nO2   Câu 29: Theoăgi ăthi tăvàăápăd ngăb oătồnăelectronăcho ph nă ngăc aăXăv iăHNO3, ta có :   160nCu2S  120nFeS2  12,8 nCu2S  0,02   10nCu2S  15nFeS2  nNO2  1,4  nFeS2  0,08  Dungăd chăYăg m Fe3+, Cu2+, SO42 , NO3 , H+.ăKhiăchoăCuă(t iăđa)ăvàoăY,ăCuăb ăoxiăhóaăb iă (H+, NO3 ) Fe3+.ăV yăb năch tăc aăbàiătoán là: H năh păCu2S, FeS2 Cuătácăd ngăv iădung d ch HNO3, gi iăphóngăh năh păkhíăNO,ăNO2 t oăraădungăd chămu iă(Z) Dung d ch Z có ion Fe2+ , Cu2+ , SO42 , ion l i H+ ho c NO3 Vì 2nCu2  2nFe 2  2nSO 2 nên ion l i  dung d ch Z ion âm đ cân b ng n tích, ion NO Ápăd ngăb oătồnăelectronăvàăb oătồnăđi nătíchătrongădungăd ch Z, ta có : 10nCu2S  14nFeS2  2nCu  nNO2  3n NO  nNO  0,02 0,07 ? 0,08 1,4  0,02    n  0,02  2nCu2  2nFe2  nSO42  nNO3  NO3 0,08  0,11 0,18 ?  Ápăd ngăb oătồnăngunăt ăN,ătaăcóă: nHNO3  nNO2  nNO  nNO   1,44 mol 0,02 1,4 0,02 Câu 30: Theoăgi ăthi t,ătrongădungăd chăXăcóă: nH  2nH2SO4  0,2 mol; nSO 2  nH2SO4  0,1 mol; nCu2  nCu(NO3 )2  0,1 mol; 1.0,1 1.0,1 1.0,1 nFe3  nFe(NO3 )3  0,1 mol; nNO   2nCu(NO3 )2  3nFe(NO3 )3  0,5 mol 1.0,1  nH nNO   4 L 1.0,1 1.0,1 ngăelectronătraoăđ iătínhătheoăH+ Sauăph nă ngăc aămăgamăFeăv iădungăd chăXăthuăđ că0,69măgamăh năh păkimălo i,ăđóălàăCuă vàăFeăd ăVìăFeăd ănênătrongădungăd chăYăch ăcóămu iăFe(II).ă VìăFeăd ănênăH+ ph nă ngăh t,ătaăcóă: 162 nNO  phản ứng  n   0,05 mol  nNO  dö  0,5  0,05  0,45 mol H 0,2 Dungăd chăYăcóăch aăFe2+, SO42 , NO3 Ápăd ngăb oătồnăđi nătíchăchoădungăd chăY,ăta có : 2nFe2  2nSO 2  nNO   nFe2  0,325 mol ? 0,1 0,45  mmuoái  56nFe2  96nSO 2  62nNO   55,7 gam 0,325 0,1 0,45 Kh iăl ngăFeăbanăđ uălà : mFe dö  mFe, Cu  mCu  0,1.64 mFe dö  0,69m  6,4 0,69m     mFephản ứng  56(0,325  0,1)  12,6 mFephản ứng  56(nFe2 Y  nFe3 X )   0,325 0,1   mFe ban đầu  mFe dư  mFe phản ứng  m  20 gam m 0,69m 0,1.64 (0,325 0,1).56 163 ... SO42 , NH4+, OH  đưăph nă ng.ăT ăđóăxácăđ nhăxemătrongădungăd chăYăcóănh ngăionănào,ăs ămolă là bao nhiêu,ăđ ătínhăkh iăl ngăch tăr năsauăkhiăcơăc nădungăd chăY B c : Thi t l p ph ng trình: T... că(mă+ă6,2)ăgamămu iăkhanăg mă3ămu i.ăNungămu iănàyăt iăkh iăl ngăkhôngă đ i.ăH iăkh iăl ngăch tăr năthuăđ călà bao nhiêuăgamă? A m B m + 3,2 C m + 1,6 D m + 0,8 ăBài t p dành cho h c sinh l p 12 Câu 16: Hòa... 2011) Câu 40: M tălo iăn căc ngăcóăch aăCa2+ 0,002M ; Mg2+ 0,003M HCO3 ăHưyăchoăbi tăc năl yă bao nhiêuămlădungăd chăCa(OH)2 0,05Măđ ăbi nă1ălítăn căc ngăđóăthànhăn căm mă(coiănh ăcácă ph nă