GA+BT axit+bazo hóa 9

Ngày soạn: 28/9/2012 Dạy: Tuần CHUYÊN ĐỀ 7: AXIT TÁC DỤNG VỚI BAZƠ (BÀI TOÁN HỖN HỢP AXIT TÁC DỤNG VỚI HỖN HỢP BAZƠ) + * Axit đơn: HCl, HBr, HI, HNO3 Ta có nH = nA xit + + * Axit đa: H2SO4, H3PO4, H2SO3 Ta có nH = 2nA xit nH = 3nA xit − * Bazơ đơn: KOH, NaOH, LiOH Ta có nOH = nBaZơ − * Bazơ đa: Ba(OH)2, Ca(OH)2 Ta có nOH = 2nBaZơ PTHH phản ứng trung hoà: H+ + OH -  → H2O *Lưu ý: hỗn hợp mà có nhiều phản ứng xảy phản ứng trung hoà ưu tiên xảy trước Cách làm: - Viết PTHH xảy - Đặt ẩn số tốn hỗn hợp - Lập phương trình tốn học - Giải phương trình tốn học, tìm ẩn - Tính tốn theo u cầu Lưu ý: - Khi gặp dung dịch hỗn hợp axit tác dụng với hỗn hợp bazơ dùng phương pháp đặt công thức tương đương cho axit bazơ - Đặt thể tích dung dịch cần tìm V(lit) - Tìm V cần nhớ: nHX = nMOH Bài tập: Cho từ từ dung dịch H2SO4 vào dung dịch NaOH có phản ứng xảy ra: Phản ứng ưu tiên tạo muối trung hoà trước H2SO4 + 2NaOH  → Na2SO4 + 2H2O ( ) Sau số mol H2SO4 = số mol NaOH có phản ứng H2SO4 + NaOH  → NaHSO4 + H2O ( ) Hướng giải: xét tỷ lệ số mol để viết PTHH xảy n NaOH Đặt T = n H SO4 - Nếu T ≤ có phản ứng (2) dư H2SO4 - Nếu T ≥ có phản ứng (1) dư NaOH - Nếu < T < có phản ứng (1) (2) Ngược lại: Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch H2SO4 có phản ứng xảy ra: Phản ứng ưu tiên tạo muối axit trước H2SO4 + NaOH  → NaHSO4 + H2O ( ) ! Và sau NaOH dư + NaHSO4  → Na2SO4 + H2O ( ) ! Hoặc dựa vào số mol H2SO4 số mol NaOH số mol Na2SO4 NaHSO4 tạo thành sau phản ứng để lập phương trình tốn học giải Đặt ẩn x, y số mol Na2SO4 NaHSO4 tạo thành sau phản ứng Bài tập áp dụng: Bài 1: Cần dùng ml dung dịch KOH 1,5M để trung hoà 300ml dung dịch A chứa H 2SO4 0,75M HCl 1,5M Đ/s: Vdd KOH 1,5M = 600ml Bài 2: Để trung hoà 10ml dung dịch hỗn hợp axit gồm H 2SO4 HCl cần dùng 40ml dung dịch NaOH 0,5M Mặt khác lấy 100ml dung dịch axit đem trung hoà lượng xút vừa đủ cạn thu 13,2g muối khan Tính nồng độ mol/l axít dung dịch ban đầu Hướng dẫn: Gpc686@gmail-0976495686 Đặt x, y nồng độ mol/lit axit H2SO4 axit HCl Viết PTHH Lập hệ phương trình: 2x + y = 0,02 (I) 142x + 58,5y = 1,32 (II) Giải phương trình ta được: Nồng độ axit HCl 0,8M nồng độ axit H2SO4 0,6M Bài 3: Cần ml dung dịch NaOH 0,75M để trung hoà 400ml hỗn hợp dung dịch axit gồm H 2SO4 0,5M HCl 1M Đ/s: VNaOH = 1,07 lit Bài 4: Để trung hoà 50ml dung dịch hỗn hợp axit gồm H 2SO4 HCl cần dùng 200ml dung dịch NaOH 1M Mặt khác lấy 100ml dung dịch hỗn hợp axit đem trung hoà với lượng dung dịch NaOH vừa đủ cạn thu 24,65g muối khan Tính nồng độ mol/l axit dung dịch ban đầu Đ/s: CMHCl = 3M CMH2SO4 = 0,5M Bài 5: Một dung dịch A chứa HCl H2SO4 theo tỉ lệ số mol 3:1, biết 100ml dung dịch A trung hoà 50ml dung dịch NaOH có chứa 20g NaOH/lit a/ Tính nồng độ mol axit A b/ 200ml dung dịch A phản ứng vừa đủ với ml dung dịch bazơ B chứa NaOH 0,2M Ba(OH) 0,1M c/ Tính tổng khối lượng muối thu sau phản ứng dung dịch A B Hướng dẫn: a/ Theo ta có: n HCl : nH2SO4 = 3:1 Đặt x số mol H2SO4 (A1), 3x số mol HCl (A2) Số mol NaOH có lít dung dịch là: n NaOH = 20 : 40 = 0,5 ( mol ) Nồng độ mol/lit dung dịch NaOH là: CM ( NaOH ) = 0,5 : = 0,5M Số mol NaOH dung phản ứng trung hoà là: n NaOH = 0,05 * 0,5 = 0,025 mol PTHH xảy : HCl + NaOH  → NaCl + H2O (1) 3x 3x H2SO4 + 2NaOH  → Na2SO4 + 2H2O (2) x 2x Từ PTHH ta có : 3x + 2x = 0,025 < > 5x = 0,025 → x = 0,005 Vậy nH2SO4 = x = 0,005 mol n HCl = 3x = 3*0,005 = 0,015 mol Nồng độ chất có dung dịch A là: CM ( A1 ) = 0,005 : 0,1 = 0,05M CM ( A2 ) = 0,015 : 0,1 = 0,15M b/ Đặt HA axit đại diện cho axit cho Trong 200 ml dung dịch A có: n HA = nHCl + 2nH2SO4 = 0,015*0,2 + 0,05*0,2*2 = 0,05 mol Đặt MOH bazơ đại diện V(lit) thể tích dung dịch B chứa bazơ cho: n MOH = nNaOH + 2nBa(OH)2 = 0,2 V + * 0,1 V = 0,4 V PTPƯ trung hoà: HA + MOH  → MA + H2O (3) Theo PTPƯ ta có nMOH = nHA = 0,05 mol Vậy: 0,4V = 0,05 → V = 0,125 lit = 125 ml c/ Theo kết câu b ta có: n NaOH = 0,125 * 0,2 = 0,025 mol nBa(OH)2 = 0,125 * 0,1 = 0,0125 mol n HCl = 0,2 * 0,015 = 0,03 mol nH2SO4 = 0,2 * 0,05 = 0,01 mol Vì PƯ phản ứng trung hoà nên chất tham gia phản ứng tác dụng hết nên dù phản ứng xảy trước khối lượng muối thu sau khơng thay đổi hay bảo toàn Gpc686@gmail-0976495686 mhh muối = mSO + mNa + mBa + mCl = 0,01*96 + 0,025*23 + 0,0125*137 + 0,03*35,5 = 0,96 + 1,065 + 0,575 + 1,7125 = 4,3125 gam Hoặc từ: n NaOH = 0,125 * 0,2 = 0,025 mol → mNaOH = 0,025 * 40 = 1g n Ba(OH)2 = 0,125 * 0,1 = 0,0125 mol → mBa (OH) = 0,0125 * 171 = 2,1375g n HCl = 0,2 * 0,015 = 0,03 mol → mHCl = 0,03 * 36,5 = 1,095g n H2SO4 = 0,2 * 0,05 = 0,01 mol → mH SO = 0,01 * 98 = 0,98g Áp dụng đl BTKL ta có: mhh muối = mNaOH + mBa (OH) + mHCl + mH SO - mH O Vì số mol: nH2O = nMOH = nHA = 0,05 mol → mH O = 0,05 *18 = 0,9g Vậy ta có: mhh muối = + 2,1375 + 1,095 + 0,98 – 0,9 = 4,3125 gam Bài 6: Tính nồng độ mol/l dung dịch H2SO4 NaOH biết rằng: - 30ml dung dịch H2SO4 trung hoà hết 200ml dung dịch NaOH 10ml dung dịch KOH 2M - 30ml dung dịch NaOH trung hoà hết 20ml dung dịch H2SO4 5ml dung dịch HCl 1M Đ/s: CMH2SO4 = 0,7M CMNaOH = 1,1M Bài 7: Tính nồng độ mol/l dung dịch HNO3 dung dịch KOH biết: - 20ml dung dịch HNO3 trung hoà hết 60ml dung dịch KOH - 20ml dung dịch HNO3 sau tác dụng hết với 2g CuO trung hoà hết 10ml dung dịch KOH Đ/s: CMHNO3 = 3M CMKOH = 1M Bài 8: Một dd A chứa HNO3 HCl theo tỉ lệ : (mol) a/ Biết cho 200ml dd A tác dụng với 100ml dd NaOH 1M, lượng axit dư A tác dụng vừa đủ với 50ml đ Ba(OH)2 0,2M Tính nồng độ mol/lit axit dd A b/ Nếu trộn 500ml dd A với 100ml dd B chứa NaOH 1M Ba(OH)2 0,5M Hỏi dd thu có tính axit hay bazơ ? c/ Phải thêm vào dd C lit dd A B để có dd D trung hồ Đ/s: a/ CM [ HCl ] = 0,2M ; CM [ H SO ] = 0,4M b/ dd C có tính axit, số mol axit dư 0,1 mol c/ Phải thêm vào dd C với thể tích 50 ml dd B Bài 9: Thêm dần dd KOH 33,6% vào 40ml dd HNO3 37,8% (d=1,25g/ml) đến trung hòa hồn toàn thu dd A Đưa A 0oC thu dd B có nồng độ 11,6% khối lượng muối tách m gam Tính m Đ/s: 21,15g Bài 10 : Dung dịch X dung dịch H 2SO4,dung dịch Y dung dịch NaOH Nếu trộn X Y theo tỉ lệ thể tích VX : VY = : dung dịch A có chứa X dư Trung hồ lít A cần 44,8g KOH 25% Nếu trộn X Y theo tỉ lệ thể tích Vx :Vy = : dung dịch có chứa Y dư Trung hồ lít B cần 36,5g dung dịch HCl 20% Tính nồng độ mol X, Y Đ/s: 0,5M 1M Bài 11 : Trộn 10ml dung dịch HCl với 20ml dung dịch HNO và20ml dung dịch H2SO4 thu 50ml dung dịch A.Pha thêm nước vào A để nâng thể tích lên gấp đơi, dung dịch B Trung hồ 50ml dung dịch B 16ml dung dịch NaOH 8% (D = 1,25g/ml) cô cạn dung dịch tạo thành 2,73g chất rắn Mặt khác lượng dư dung dịch BaCl2 tác dụng với 20ml dung dịch B, thu 0,466g kết tủa trắng a) Tính nồng độ mol dung dịch axit dùng b) Cần dùng ml dung dịch B để trung hồ vừa hết 20ml dung dịch C có chứa hỗn hợp NaOH Ba(OH)2 có nồng độ tương ứng 2M 1,25M Đ/s: a/ 4M; 1M 0,5M b/ 30ml Bài 11: Dung dịch X chứa hỗn hợp KOH Ba(OH)2 có CM 0,2M 0,1M Dung dịch Y chứa hỗn hợp H2SO4 HCl có CM 1,25M 0,75M Tính thể tích dd X vừa đủ để trung hòa 40 ml dd Y khối lượng chất kết tủa tạo thành sau phản ứng Đ/s: 325ml; 7,5725g Bài 12: Có hai dd: H2SO4 (dd A), NaOH (dd B) Trộn 0,2 lít dung dịch A với 0,3 lít dd B 0,5 lít dd C Gpc686@gmail-0976495686 Lấy 20 ml dd C, thêm q tím vào, thấy có màu xanh Sau thêm từ từ dd HCl 0,05M tới q tím đổi thành màu tím thấy hết 40 ml dd axit Trộn 0,3 lít A với 0,2 lít B 0,5 lít dd D Lấy 20 ml dd D, thêm q tím vào thấy có màu đỏ Sau thêm từ từ dd NaOH 0,1M tới q tím đổi thành màu tím thấy hết 80 ml dd NaOH a Tính nồng độ mol/l dd A B b Trộn VB lít dd NaOH vào VA lít dd H2SO4 ta thu dung dịch E Lấy V ml dd E cho tác dụng với 100 ml dd BaCl2 0,15 M kết tủa F Mặt khác lấy V ml dd E cho tác dụng với 100 ml dd AlCl 1M kết tủa G Nung F G nhiệt độ cao đến khối lượng khơng đổi thu 3,262gam chất rắn Tính tỉ lệ VB:VA Trả lời a/PTHH: + Lần thí nghiệm 1: 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O (1) Vì q tím hóa xanh, chứng tỏ NaOH dư Thêm HCl: HCl + NaOH → NaCl + H2O (2) + lần thí nghiệm 2: phản ứng (1) xảy ra, sau q hóa đỏ chứng tỏ H2SO4 dư Thêm NaOH: 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O (3) + Đặt x, y nồng độ mol/l dung dịch A dd B: Từ (1),(2),(3) ta có: 0, 05.40 500 0,3y - 2.0,2x = = 0,05 (I) 1000 20 0, y 0,1.80 500 0,3x = = 0,1 (II) 1000.2 20 Giải hệ (I,II) ta được: x = 0,7 mol/l , y = 1,1 mol/l b/Vì dung dịch E tạo kết tủa với AlCl3 , chứng tỏ NaOH dư AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl (4) t0 2Al(OH)3  (5) → Al2O3 + 3H2O Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2NaCl (6) Ta có n(BaCl2) = 0,1.0,15 = 0,015 mol 3, 262 n(BaSO4) = = 0,014mol < 0,015 233 0, 014 => n(H2SO4) = n(Na2SO4) = n(BaSO4) = 0,014mol Vậy VA = = 0,02 lít 0, 3, 262 n(Al2O3) = =0,032 mol n(AlCl3) = 0,1.1 = 0,1 mol 102 + Xét trường hợp xảy ra: - Trường hợp 1: Sau phản ứng với H2SO4 , NaOH dư thiếu so vời AlCl3 (ở pư (4): n(NaOH) pư trung hoà axit = 2.0,014 = 0,028 mol n(NaOH pư (4) = 3n(Al(OH)3) = 6n(Al2O3) = 6.0,032 = 0,192 mol tổng số mol NaOH 0,028 + 0,192 = 0,22 mol 0, 22 Thể tích dung dịch NaOH 1,1 mol/l = 0,2 lít Tỉ lệ VB:VA = 0,2:0,02 =10 1,1 - Trường hợp 2: Sau (4) NaOH dư hoà tan phần Al(OH)3: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (7) Tổng số mol NaOH pư (3,4,7) là: 0,028 + 3.0,1 + 0,1 - 2.0,032 = 0,364 mol 0,364 Thể tích dung dịch NaOH 1,1 mol/l ≃ 0,33 lít 1,1 => Tỉ lệ VB:VA = 0,33:0,02 = 16,5 Bài 13: Dung dịch A dd H2SO4, dung dịch B dd NaOH Trộn A B theo tỉ lệ V A:VB = 3:2 dd X có chứa A dư, trung hồ lít dd X cần dùng 40 gam dd KOH 28% Trộn A B theo tỉ lệ thể tích V A:VB = 2:3 thu dd Y có chứa B dư, trung hồ lít dd Y cần dùng 29,2 gam dd HCl 25% Tính nồng độ mol/lit A B Gpc686@gmail-0976495686 Bài 14: Cho dung dịch A chứa x gam H 2SO4 tác dụng với dung dịch B chứa x gam NaOH Hỏi dung dịch thu sau phản ứng làm giấy quỳ tím biến thành mầu gì? Tại sao? Trả lời Số mol H2SO4 = x : 98 ; Số mol NaOH = x : 40 Phương trình hố học: 2NaOH + H2 SO4 → Na2SO4 + 2H2O Trước phản ứng (mol) (x:40) (x:98) Phản ứng (2x:98) (x:98) Sau phản ứng (0,45:98) Dung dịch sau phản ứng làm giấy quỳ tím chuyển thành mầu xanh dung dịch sau phản ứng NaOH dung dịch ba zơ Bài 15: Trộn V1 lit dd HCl 0,6M với V lít dd NaOH 0,4M thu 0,6 lit dd A Tính V 1, V2 biết 0,6 lít dd A hồ tan hêt 1,02 gam Al2O3 (coi pha trộn khơng làm thay đổi thể tích) Trả lời nHCl=0,6V1 (mol) nNaOH=0,4V2 (mol) nAl2O3=0,1 (mol) - Theo đề ta có: V1+V2=0,6 lít(*) - PTHH: HCl + NaOH → NaCl + H2O (1) * Trường hợp 1: Trong dd A dư axit HCl 6HCl + Al2O3 → 2AlCl3 + 3H2O => 0,6V1 - 0,4V2 = 0,06 (**) (2) - Theo (*) (**) ta có V1 = V2 = 0,3 lít * Trường hợp 2: Trong dd A dư axit NaOH 2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2 + H2O (3) - Theo (1) (3) ta có nNaOH = nHCl + 2nAl2O3 => 0,4V2 = 0,6V1 + 0,02 (***) - Từ (*) (***) ta có: V1 = 0,22 lit, V2 = 0,38 lít Bài 16: Có dd H2SO4 chia làm phần Dùng lượng dd NaOH để trung hoà vừa đủ phần thứ Trộn phần vào phần ta dd H 2SO4 rót vào dung dịch lượng dd NaOH lượng dùng để trung hoà phần thứ Cho biết sản phẩm tạo viết phương trình hố học xảy Trả lời - Gọi số mol NaOH phản ứng với phần thứ dd H2SO4 x mol PTHH: 2NaOH + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O Mol: x 0,5x Như vậy: + n H2SO4 (phần 1) 0,5xmol + Sản phẩm Na2SO4 - Khi trộn phần với phần thì: n H2SO4 = x mol => nNaOH dùng để phản ứng x (mol) PTHH: NaOH + H2SO4  NaHSO4 + H2O Mol: x x  Sản phẩm NaHSO4 Gpc686@gmail-0976495686 ... Số mol H2SO4 = x : 98 ; Số mol NaOH = x : 40 Phương trình hố học: 2NaOH + H2 SO4 → Na2SO4 + 2H2O Trước phản ứng (mol) (x:40) (x :98 ) Phản ứng (2x :98 ) (x :98 ) Sau phản ứng (0,45 :98 ) Dung dịch sau... - mH O Vì số mol: nH2O = nMOH = nHA = 0,05 mol → mH O = 0,05 *18 = 0,9g Vậy ta có: mhh muối = + 2,1375 + 1, 095 + 0 ,98 – 0 ,9 = 4,3125 gam Bài 6: Tính nồng độ mol/l dung dịch H2SO4 NaOH biết rằng:... thu sau khơng thay đổi hay bảo tồn Gpc686@gmail- 097 6 495 686 mhh muối = mSO + mNa + mBa + mCl = 0,01 *96 + 0,025*23 + 0,0125*137 + 0,03*35,5 = 0 ,96 + 1,065 + 0,575 + 1,7125 = 4,3125 gam Hoặc từ: