Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 24 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Nội dung
Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công CHUYấN GIẢI BÀI TẬP HĨA VƠ CƠ CĨ ĐỒ THỊ Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 Ba(OH)2 gồm (NaOH Ba(OH)2 Bài tốn muối nhơm với dung dịch kiềm hay dung dịch gồm (Al3+ H+) với dung dịch NaOH hay Ba(OH)2 Các tập sử dụng đồ thị -Bản chất: Biểu diễn biến thiên-mối liên hệ phụ thuộc lẫn đại lượng Ví dụ: + Khí CO2 tác dụng với dung dịch kiềm, muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm… + Dung dịch axit tác dụng với dung dịch aluminat, dung dịch cacbonat… -Cách giải: - Nắm vững lý thuyết, phương pháp giải, cơng thức giải tốn, cơng thức tính nhanh - Biết cách phân tích, đọc, hiểu đồ thị: Đồng biến, nghịch biến, không đổi … - Quan hệ đại lượng: Đồng biến, nghịch biến, không đổi … - Tỉ lệ đại lượng đồ thị: Tỉ lệ số mol kết tủa (hoặc khí) số mol chất thêm vào (OH , H+…) - Áp dụng hình học: tam giác vng cân, tam giác đồng dạng… - Hiểu thứ tự phản ứng xảy thể đồ thị 1- Khí CO2 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 (hoặc Ca(OH)2) Sơ đồ phản ứng: CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 , Ba(HCO3)2 Các khái niệm: (chất thêm vào) ; (chất đầu) (sản phẩm) Các phương trình phản ứng xảy Tuỳ theo tỉ lệ số mol chất, ta thu sản phẩm khác CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (1) (đồ thị đồng biến- nửa trái) Nếu dư CO2: BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 (tan) (a) (đồ thị nghịch biến- nửa phải) hoặc: 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 (2)BN Vẽ đồ thị: Số liệu chất thường tính theo đơn vị mol + Trục tung biểu diễn số mol chất sản phẩm tạo thành + Trục hoành biểu diễn số mol chất thêm vào Biểu thức tính nhanh số mol BaCO3 (hoặc CaCO3) Nửa trái đồ thị: Dư Ba(OH)2, xảy phản ứng (1), n BaCO3 n CO2 Nửa phải đồ thị: Dư CO2, kết tủa tan dần, xảy đồng thời (1) (2), n BaCO3 2n Ba(OH)2 - n CO2 Đồ thị (BaCO3- CO2) (hai nửa đối xứng) n = nBa2+= a nmax nBa2+= a n 45o 45o a1 a a2 n 2a mol (dư Ba(OH)2) (dư CO2) (dư CO2) Sản phẩm: muối BaCO3 ; muối BaCO3 ; CO2 dư Ba(OH)2 dư ; Ba(HCO3)2 ; muối Ba(HCO3)2 Phản ứng xảy ra: (1) ; (1) (2) ; (2) n < n Nếu �BaCO3 Ba(OH)2 có trường hợp: Số mol chất: Nữa trái: n CO2 n �BaCO3 ; Nữa phải: n CO2 max n OH n �BaCO3 2n Ba(OH)2 - n BaCO3 ; Trờng THPT Buôn Hồ Trang Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công Vớ d 1: Sc từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch Ba(OH)2, kết thí nghiệm thể đồ thị sau: Giá trị a x đồ thị A B 1,8 3,6 C 1,6 3,2 D 1,7 3,4 Định hướng tư duy: Tam giác cân, cạnh đáy bằng: 2a = x Hai tam giác vuông cân hai cạnh góc vng a, góc 45o Tam giác vng cân nhỏ đồng dạng, cạnh góc vng bằng: 0,5a = x - Ta có hệ phương trình: 2a = x 0,5a = x - a = ; x = Ví dụ 2: Sục từ từ khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 phản ứng kết thúc Kết thí nghiệm thể đồ thị sau: Giá trị x đồ thị A 0,2 B 0,3 C 0,4 D 0,5 Định hướng tư duy: Kéo dài nhánh đồ thị cắt trục hoành, ta dạng ban đầu x = 1,8 - 1,5 = 0,3 Trêng THPT Buôn Hồ Trang Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công Vớ d 3: Sc t t khớ CO2 vào 400 gam dung dịch Ba(OH)2 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Sau phản ứng kết thúc, dung dịch thu có nồng độ phần trăm khối lượng A 42,46% B 64,51% C 50,64% D 70,28% Định hướng tư duy:Kéo dài nhánh phải đồ thị cắt trục hoành, ta dạng ban đầu - Số mol BaCO3 kết tủa = 0,4 mol - Tìm số mol Ba(OH)2 ban đầu Áp dụng, nửa phải đồ thị: n BaCO3 2n Ba(OH)2 - n CO2 Thay số: 0,4= n Ba(OH)2 - 2,0 n Ba(OH)2 = 1,2 mol = số mol BaCO3 max = 1,2 mol khối lượng BaCO3 kết tủa = 197.0,4 = 78,8 gam - Số mol Ba(HCO3)2 = 1,2 - 0,4 = 0,8 khối lượng chất tan = 259.0,8 = 207,2 gam - Khối lượng dung dịch sau phản ứng = 400 + m CO2 - m BaCO3 = 400 + 88 - 78,8 = 409,2 gam 207, �100 = 50,64% - Nồng độ phần trăm khối lượng Ba(HCO3)2 = 409, Ví dụ 4: Sục từ từ khí CO2 vào dung dịch chứa Ca(OH)2, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau (só liệu chất tính theo đơn vị mol) Tỉ lệ a : b A : Trêng THPT Bu«n Hå B : C : D : Trang Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công nh hướng tư duy:Số mol Ca(OH)2 = số mol CaCO3 max = a mol Áp dụng biểu thức tính nhanh, nửa phải đồ thị: n CaCO3 2n Ca(OH)2 - n CO2 , thay số: Ta có: 2b = 2a - 0,06 b = 2a - 0,08 a = 0,05 , b = 0,02 3- Khí CO2 tác dụng với hỗn hợp NaOH (hoặc KOH) Ba(OH)2 (hoặc Ca(OH)2) Các phương trình phản ứng xảy ra: CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (đoạn (I), đồ thị đồng biến- nửa trái) CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O dư CO2: Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 phương trình chung: CO2 + NaOH NaHCO3 (đoạn (II), kết tủa không đổi - đoạn nằm ngang) dư CO2: BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 (tan) (đoạn (III), (đồ thị nghịch biến- nửa phải) Ví dụ 1: Sục từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch X (chứa m (gam) NaOH a mol Ca(OH)2) Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Giá trị m a là: A 48 1,2 B 36 1,2 Định hướng tư duy: C 48 0,8 D 36 0,8 Theo đồ thị đoạn (II): Số mol CO2 = số mol NaOH = 1,2 mol m = 401,2 = 48 gam Theo đồ thị, trục hoành, số mol CO2 = a + 1,2 + a = 2,8 a = 0,8 mol Ví dụ 2: Cho m (gam) hỗn hợp (Na Ba) vào nước dư, thu V lít khí H2 (đktc) dung dịch X Hấp thu khí CO2 từ từ đến dư vào dung dịch X Lượng kết tủa thể đồ thị sau: Trêng THPT Buôn Hồ Trang Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công Giỏ tr ca m v V ln lt A 32 6,72 B 16 3,36 C 22,9 6,72 D 32 8,96 Định hướng tư duy: - Số mol Ba(OH)2 = số mol BaCO3 (max) = số mol Ba = 0,2 mol - Số mol NaOH = 0,4 – 0,2 = 0,2 mol = số mol Na - m = 0,2(137 + 23) = 32 gam - Số mol OH = số mol NaOH + 2.số mol Ba(OH)2 = 0,6 số mol H2 = n = 0,3 mol OH V = 6,72 lít Hoặc Na 1/2H2 Ba H2 nên số mol H2 = 1/2nNa + nBa = ½ 0,2 + 0,2 = 0,3 mol V = 6,72 lít Ví dụ 3: Sục từ từ khí CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm KOH Ca(OH)2, ta có kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau (số liệu chất tính theo đơn vị mol): Giá trị x A 0,10 B 0,12 C 0,11 D 0,13 Định hướng tư duy:Đọc đồ thị x = 0,50 - 0,40 = 0,10 mol Trêng THPT Buôn Hồ Trang Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công Trờng THPT Buôn Hồ Trang Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công Vớ d 4:(THPT 2016) Sục khí CO2 vào V ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M Ba(OH) 0,1M Đồ thị biểu diễn khối lượng kết tủa theo số mol CO2 phản ứng sau: Giá trị V A 300 B.250 C 400 D 150 5- Dung dịch kiềm (OH ) tác dụng với dung dịch muối nhôm (Al3+) Các phương trình phản ứng xảy ra: 3NaOH + AlCl3 Al(OH)3 + 3NaCl (1) (đoạn (I), đồ thị đồng biến- nửa trái) Nếu dư NaOH: NaOH + Al(OH)3 NaAlO2 + 2H2O (a) (đoạn (II), đồ thị nghịch biến-nửa phải) hoặc: 4NaOH + AlCl3 NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O (2) Đồ thị (Al(OH)3- NaOH) (hai nửa không đối xứng) n Al(OH)3 3+ n Al(OH) max = nAl = a nAl3+ = a n 45o a1 3a a2 4a nNaOH (dư AlCl3) Al(OH)3 AlCl3 dư ; (1) (dư NaOH) (dư NaOH) Sản phẩm: Al(OH)3; Al(OH)3 ; NaAlO2 ; NaOH dư ; NaAlO2 NaAlO2 Phản ứng xảy ; (1) ; (1) (2); (2) (2) n NaOH Số mol chất (tính nhanh): Nửa trái: n Al(OH)3 ; Nửa phải: n Al(OH)3 4n AlCl3 - n NaOH Hình *: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc số mol Al(OH) thu vào số mol NaOH phản ứng với dung dịch muối chứa a mol AlCl3 Biểu thức tính nhanh số mol Al(OH)3 n Nếu �Al(OH)3 < n Al3+ có trường hợp: n Nửa trái đồ thị: Dư Al3+, xảy phản ứng (1), n Al(OH) OH Suy ra: n OH 3n �Al(OH)3 3 Nửa phải đồ thị: Dư OH , xảy đồng thời (1) (2), n Al(OH) 4.n Al3 - n OH Suy ra: n OH mac 4n Al3+ n �Al(OH)3 Trêng THPT Buôn Hồ Trang Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công Vớ d 1: Nh t t dung dịch KOH vào dung dịch AlCl3 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Giá trị x đồ thị A 2,4 B 3,2 C 3,0 D 3,6 Định hướng tư duy: Tính nhanh Số mol Al(OH)3 max = số mol AlCl3 = 0,8 mol n - Nửa trái đồ thị (I): n Al(OH)3 NaOH , thay số số mol Al(OH)3 = 0,6 : = 0,2 mol n 4n - Nửa phải đồ thị (II) Al(OH)3 AlCl3 - n NaOH , thay số nNaOH = 4.0,8 - 0,2 = 3,0 mol Ví dụ 2: Cho từ từ đên dư dung dịch NaOH vào dung dịch Al2(SO4)3, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Tỉ lệ x : y sơ đồ A : B : C : Định hướng tư duy:Số mol Al(OH)3 max = Số mol Al3+ = a = D : x x = 3a Nửa phải đồ thị (II): n Al(OH)3 4n Al3 - n OH , thay số ta có: 0,4a = 4a - y y = 3,6a x : y = 3a : 3,6a = : Trêng THPT Bu«n Hå Trang Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công Vớ d 3: Cho từ từ dung dịch hỗn hợp KOH Ba(OH)2 vào dung dịch AlCl3 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Biểu thức liên hệ x y đồ thị A (x + 3y) = 1,26 C (x - 3y) = 1,68 B (x + 3y) = 1,68 D (x - 3y) = 1,26 Định hướng tư duy: Gọi số mol kết tủa Al(OH)3 a Số mol Al(OH)3 max = 0,42 : = 0,14 mol - Nửa trái đồ thị (I): n Al(OH) n OH , thay số số mol Al(OH)3 = a = 4n Al3 - n OH , thay số a = 4.0,14 - y x - Nửa phải đồ thị (II) n Al(OH)3 x Ta có: = 4.0,14 - y x + 3y = 1,68 Ví dụ 4: Cho từ từ dung dịch KOH vào dung dịch hỗn hợp (AlCl3, Al2(SO4)3) Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Biểu thức liên hệ x y sơ đồ là; A (2x - 3y) = 1,44 C (2x + 3y) = 1,44 Trêng THPT Bu«n Hå B (2x + 3y) = 1,08 D (2x - 3y) = 1,08 Trang Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công nh hướng tư duy: Số mol Al(OH)3 max = 0,36 : = 0,12 mol - Nửa trái đồ thị (I): n Al(OH) n OH , thay số số mol Al(OH)3 = a = 4n Al3 - n OH , thay số 2a = 4.0,12 - y, x - Nửa phải đồ thị (II) n Al(OH)3 x Ta có: + y = 4.0,12 2x + 3y = 1,44 6- Dung dịch kiềm (OH ) tác dụng với dung dịch hỗn hợp axit (H+) muối nhôm (Al3+) Các phương trình phản ứng xảy ra: NaOH + HCl NaCl + H2O (*) (đoạn (I), khơng có kết tủa, đoạn nằm ngang) 3NaOH + AlCl3 Al(OH)3 + 3NaCl (1) (đoạn (II), đồ thị đồng biến- nửa trái) Nếu dư NaOH: NaOH + Al(OH)3 NaAlO2 + 2H2O (a) (đoạn (III), đồ thị nghịch biến- nửa phải) hoặc: 4NaOH + AlCl3 NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O (2) Nhận xét dạng đồ thị: Đồ thị tịnh tiến sang phía phải Ví dụ 1: (Trích đề thi ĐH khối A – 2014): Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol HCl b mol AlCl3, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Tỉ lệ a : b A : B : Định hướng tư duy: - (I), số mol HCl: a = 0,8 mol -(II), số mol Al(OH)3 = 0,4 mol C : D : - Nửa phải đồ thị (III), số mol NaOH(III) = 2,8 - 0,8 = 2,0 mol Áp dụng: n Al(OH)3 4n Al3 - n OH , thay số 0,4 = 4b - , b = 0,6 mol a : b = 0,8 : 0,6 = : Trêng THPT Buôn Hồ Trang 10 Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công Vớ d 2:(Trớch thi th THPT Quc gia 2016) Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH 0,1M vào 300 ml dung dịch hỗn hợp gồm H 2SO4 a mol/lít Al2(SO4)3 b mol/lít Đồ thị mô tả phụ thuộc số mol kết tủa Al(OH)3 vào số mol NaOH dùng a gần giá trị sau ? b A 1,7 B 2,3 Tỉ số C 2,7 D 3,3 Định hướng tư duy: Số mol H+ = 0,6a , số mol Al(OH)3 max = số mol Al3+ = 0,6b Số mol OH (I) = số mol H+ = 0,6a Số mol OH (II) = 2,4b - 0,6a Số mol OH (III) = 1,4a - 0,6a = 0,8a - Nửa trái đồ thị (II): n Al(OH) n OH (II) , thay số 2, 4b - 0, 6a số mol Al(OH)3 = y = = 0,8b - 0,2a - Nửa phải đồ thị (III): n Al(OH) 4n Al3 - n OH (III) , thay y = 0,8b - 0,2a 3 0,8b - 0,2a = 4.0,6b - 0,8a 0,6a = 1,6b , a = 2,66 2,7 b BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1(Trích THPT Quốc gia 2017):Hịa tan hồn tồn hỗn hợp Al Al2O3 200 ml dung dịch HCl nồng độ a mol/l, thu dung dịch X Cho từ từ dung dịch NaOH 1M vào X, lượng kết tủa Al(OH) (m gam) phụ thuộc vào thể tích dung dịch NaOH (V ml) biểu diễn đồ thị bên Giá trị a A 0,5 B 1,5 Trêng THPT Bu«n Hồ C 1,0 D 2,0 Trang 11 Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công Cõu 2(Trớch THPT Quc gia 2017): Hoàn tan hoàn toàn a gam hỗn hợp Al Al2O3 vào dung dịch H2SO4 loãng, thu dung dịch X 1,008 lít H (đktc) Cho từ từ dung dịch NaOH 1M vào X, số mol kết tủa Al(OH)3 (n mol) phụ thuộc vào thể tích dung dịch NaOH (V lít) biểu diễn đồ thị bên Giá trị a A 2,34 B 7,95 C 3,87 Câu 3: Hịa tan hồn tồn 11,2 gam CaO vào H2O thu dung dịch Y Sục từ từ khí CO2 vào dung dịch Y, qua q trình khảo sát người ta lập đồ thị phụ thuộc khối lượng kết tủa vào số mol khí CO2 phản ứng sau: Giá trị x là: A 0,050 C 0,020 D 2,43 Khối lượng kết tủa 15x x Số mol CO2 B 0,040 D 0,02 Câu 4: Cho CO2 từ từ vào dung dịch hỗn hợp gồm Ca(OH)2 KOH ta quan sát tượng theo đồ thị hình (số liệu tính theo đơn vị mol) Với x số mol kết tủa cho hình vẽ Giá trị x A 0,12 C 0,10 B 0,13 D 0,11 Câu 5: Nhỏ từ từ dung dịch đến dư Ba(OH) 0,2M vào 100 ml dung dịch A chứa Al2(SO4)3 xM Mối quan hệ khối lượng kết tủa số mol OH- biểu diễn đồ thị sau: Nếu cho 100ml dung dịch hỗn hợp Ba(OH) 0,2M NaOH 0,3M vào 100ml dung dịch A khối lượng kết tủa thu bao nhiêu? A 5,44 gam B 4,66 gam C 5,70 gam Câu 6:(THPT 2018) Nhỏ từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch gồm Al2(SO4)3 AlCl3 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa (y gam) vào số mol Ba(OH)2 (x mol) biểu diễn đồ thị bên, khối lượng kết tủa cực đại m gam Giá trị m A 10,11 B 6,99 C 11,67 D 8,55 Trêng THPT Bu«n Hå D 6,22 gam y m 0,03 0,08 x Trang 12 Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công 6- Dung dịch axit HCl (H+) tác dụng với dung dịch muối NaAlO2 (AlO2 ) Các phương trình phản ứng xảy ra: HCl + NaAlO2 + H2O Al(OH)3 + NaCl (1) (đoạn (I), đồ thị đồng biến- nửa trái) Nếu dư HCl: 3HCl + Al(OH)3 AlCl3 + 3H2O (a) (đoạn (II), đồ thị nghịch biến- nửa phải) hoặc: 4HCl + NaAlO2 AlCl3 + NaCl + 2H2O (2) Đồ thị (Al(OH)3- HCl) (hai nửa không đối xứng) n Al(OH)3 n Al(OH) max a 0,5a 45o a1 a (dư NaAlO2) Sản phẩm: Al(OH)3 Al(OH)3; NaAlO2 dư ; Phản ứng xảy ra: (1) ;(1) ; a2 4a (dư HCl) Al(OH)3 AlCl3 (1) (2) nHCl (dư HCl) AlCl3 ; HCl dư ; AlCl3 ; (2) (2) 4.n AlO - n H Số mol chất (tính nhanh): Nửa trái: n Al(OH)3 n HCl ; Nửa phải: n Al(OH) 3 Hình *: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc số mol Al(OH)3 thu vào số mol HCl phản ứng với dung dịch muối chứa a mol NaAlO2 ; Biểu thức tinh nhanh số mol Al(OH)3 Nửa trái đồ thị: Dư AlO2+, xảy phản ứng (1), n Al(OH)3 n HCl Nửa phải đồ thị: Dư H+, xảy đồng thời (1) (2), n Al(OH) 4.n AlO - n H Gọi số mol Al(OH)3 Al3+ x y Ta có: x + y = số mol AlO2 (*) x + 4y = số mol H+ (**) Giải hệ phương trình: Nhân (*) với 4, trừ (**) x = n Al(OH) 4.n AlO - n H Ví dụ 1: Cho từ từ dung dịch HCl 0,2M vào dung dịch NaAlO 2, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau (số liệu chất tính theo đơn vị mol): Tỉ lệ a : b A : 11 B : 10 C : 11 Dung dịch axit (H+) tác dụng với hỗn hợp NaOH NaAlO2 Các phương trình phản ứng xảy ra: Trêng THPT Bu«n Hå D : Trang 13 Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công HCl + NaOH NaCl + H2O (*) (đoạn (I), khơng có kết tủa, đoạn nằm ngang) HCl + NaAlO2 + H2O Al(OH)3 + NaCl (1) (đoạn (II), đồ thị đồng biến- nửa trái) Nếu dư HCl: 3HCl + Al(OH)3 AlCl3 + 3H2O (a) (đoạn (III), đồ thị nghịch biến- nửa phải) hoặc: 4HCl + NaAlO2 AlCl3 + NaCl + 2H2O (2) Ví dụ 1: (T3-tr18)-Câu 6: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch hỗn hợp gồm x mol NaOH y mol NaAlO2, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Tỉ lệ x : y A : B : Giải: Số mol NaAlO2 = số mol Al(OH)3 max = y C : D : - (I) số mol HCl = x = 0,6 mol - Số mol Al(OH)3 = 0,2 mol - (III), nửa phải: Số mol HCl = 1,6 - 0,6 = 1,0 mol 4.n AlO - n H 4y -1 Áp dụng: n Al(OH) , thay số: 0, y = 0,4 mol 3 x : y = 0,6 : 0,4 = : Ví dụ 2: (Thi thử TPTQG BGiang 4/2016)-Câu 49: Cho từ từ dung dịch HCl loãng vào dung dịch chứa x mol NaOH y mol NaAlO (hay Na[Al(OH)4]) Sự phụ thuộc số mol kết tủa thu vào số mol HCl biểu diễn theo đồ thị sau: Giá trị y A 1,4 B 1,8 C 1,5 D 1,7 Giải: Số mol NaAlO2 = số mol Al(OH)3 max = y Trêng THPT Bu«n Hå Trang 14 Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công - (I) số mol HCl = x = 1,1 mol - Số mol Al(OH)3 = 1,1 mol - (III), nửa phải đồ thị: Số mol HCl = 3,8 - 1,1 = 2,7 mol 4.n AlO - n H 4y - 2, Áp dụng: n Al(OH) , thay số: 1,1 y = 1,5 mol 3 Ví dụ 3: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol Ba(OH)2 b mol Ba(AlO2)2 (hoặc Ba[Al(OH)4]2), kết biểu diễn đồ thị sau: Tỉ lệ a : b A : B : C : Giải: - Số mol OH= 2a - Số mol AlO2 = số mol Al(OH)3 max = 2b D : - (I), số mol OH = 2a = số mol H+ = 0,1 mol a = 0,05 mol - (II), nửa trái đồ thị, số mol Al(OH)3 = 0,2 mol 4.n AlO - n H - (III), nửa phải đồ thị, áp dụng: Áp dụng: n Al(OH) , 3 số mol Al(OH)3 0,2 mol, số mol H+: (0,7 - 0,1) = 0,6, thay số: 0, 4.2b - 0, b = 0,15 mol a : b = 0,05 : 0,15 = : Trêng THPT Buôn Hồ Trang 15 Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công 7- Dung dch axit HCl (H+) tỏc dụng với dung dịch Na2ZnO2 (ZnO22 ) Các phương trình phản ứng xảy ra: 2HCl + Na2ZnO2 Zn(OH)2 + 2NaCl (1) (đoạn (I), đồ thị đồng biến- nửa trái) Nếu dư HCl: 2HCl + Zn(OH)2 ZnCl2 + 2H2O (a) (đoạn (II), đồ thị nghịch biến- nửa phải) hoặc: 4HCl + Na2ZnO2 ZnCl2 + 2NaCl + 2H2O (2) Các phương trình phản ứng xảy ra: 2HCl + Na2ZnO2 Zn(OH)2 + 2NaCl (1) Nếu dư HCl: 2HCl + Zn(OH)2 ZnCl2 + 2H2O (a) : 4HCl + Na2ZnO2 ZnCl2 + 2NaCl + 2H2O (2) Đồ thị (Zn(OH)2 - HCl) (hai nửa đối xứng- tương tự đồ thị Zn(OH)2 - NaOH) n Zn(OH)2 n Zn(OH) max a x a1 2a a2 (dư ZnO22) Sản phẩm: Zn(OH)2 ZnO22 dư Phản ứng xảy ra: (1) 4a n HCl (dư H+) Zn(OH)2 Zn2+ (1) (2) (dư H+) H+ dư ; ; ; ; Zn2+ ; ; (2) 4.n ZnO2 - n H n H Số mol chất: Nửa trái: n Zn(OH) ; Nửa phải: n Zn(OH) ; ( n Zn 2 n ZnO22 ) 2 2 Hình *: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc số mol Zn(OH)2 thu vào số mol HCl phản ứng với dung dịch chứa a mol Na2ZnO2 Biểu thức tinh nhanh số mol Zn(OH)2 Nửa trái đồ thị (đồng biến): Dư ZnO22, xảy phản ứng (1), n Zn(OH) Nửa phải đồ thị (nghịch biến): Dư H+, xảy đồng thời (1) (2), n Zn(OH) n H 4.n ZnO2 - n H 2 Gọi số mol Zn(OH)2 Zn2+ x y Ta có: x + y = số mol ZnO22 (*) 2x + 4y = số mol H+ (**) Giải hệ phương trình: Nhân (*) với 4, trừ (**) x = n Zn(OH) Trêng THPT Bu«n Hå 4.n ZnO2 - n H 2 Trang 16 Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công Vớ d 1: Khi nh từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch chứa Na 2ZnO2 , kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau (số liệu chất tính theo đơn vị mol): Giá trị x là: A 0,125 B 0,177 C 0,140 D 0,110 Ví dụ 2: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch chứa Na 2ZnO2 , kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau (số liệu chất tính theo đơn vị mol): Giá trị x A 0,20 Trêng THPT Bu«n Hå B 0,15 C 0,11 D 0,10 Trang 17 Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công 8- Mt s dng th khỏc - Nhỏ từ từ dung dịch axit (H+) vào dung dịch hỗn hợp CO32 HCO3 Thứ tự phản ứng dung dịch: H+ + CO32 HCO3 (đoạn (I), khơng có khí, đoạn nằm ngang) + + dư H : H + HCO3 CO2 + H2O (đoạn (II), đồ thị đồng biến, tam giác vuông cân) Ví dụ 1: (Bình Thuận-Nhỏ dung dịch HCl vào dung dịch hỗn hợp Na2CO3 NaHCO3) Câu 34: Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch có chứa a mol Na2CO3 b mol NaHCO3 Số mol khí CO2 thu phụ thuộc vào số mol HCl biểu diễn đồ thị sau (coi khí CO2 khơng tan nước): Tỉ lệ a : b A : B : C : Giải: a = 0,15 mol Số mol khí CO2 = số mol CO32 + số mol HCO3 = a + b a + b = 0,35 - 0,15 = 0,2 mol b = 0,05 mol D : Ví dụ 2: (Nhỏ dung dịch HCl vào dung dịch hỗn hợp Na 2CO3 NaHCO3) Câu *: Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch có chứa a mol Na 2CO3 b mol NaHCO3 Số mol khí CO2 thu phụ thuộc vào số mol HCl biểu diễn đồ thị sau (coi khí CO2 không tan nước): Giá trị x A 0,250 B 0,350 C 0,375 D 0,325 Giải: a = 0,15 mol, x - 0,15 = 0,2 x = 0,15 + 0,2 = 0,35 mol (tam giác vuông cân) Trờng THPT Buôn Hồ Trang 18 Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công Vớ d 3: (T.t T1-tr28-10-KA-08-trc nghim) Câu *: Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch có chứa 0,15 mol Na2CO3 0,1 mol KHCO3 Số mol khí CO2 thu phụ thuộc vào số mol HCl biểu diễn đồ thị sau (coi khí CO2 khơng tan nước): Tỉ lệ z : y A : B : C : D : Giải: Số mol khí CO2 = z = 0,4 - 0,15 = 0,25 mol (hoặc (0,15 + 0,1) = 0,25) Trên dồ thị, y = 0,2 - 0,15 = 0,05 mol - Nhỏ dung dịch axit (H+) vào dung dịch hỗn hợp kiềm (OH ) cacbonat (CO32 ) Thứ tự phản ứng dung dịch: H+ + OH H2O (đoạn (I), khơng có khí, đoạn nằm ngang) + 2 H + CO3 HCO3 (đoạn (I), khơng có khí, đoạn nằm ngang) dư H+: H+ + HCO3 CO2 + H2O (đoạn (II), đồ thị đồng biến, tam giác vng cân) Ví dụ 4: (Bắc Ninh-5/2016) Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch chứa x mol NaOH, y mol KOH z mol K2CO3 Số mol khí CO2 thu phụ thuộc vào số mol HCl biểu diễn đồ thị sau (coi khí CO2 khơng tan nước): Tổng (x + y) có giá trị A 0,05 Giải: B 0,20 C 0,15 D 0,25 - Đoạn (I), (x + y + z) = 0,2 - Đoạn (II), z = 0,25 - 0,2 = 0,05 (x + y) = 0,15 mol Trêng THPT Buôn Hồ Trang 19 Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công - in phõn hn hp (CuCl2 , HCl , NaCl), biến đổi pH dung dịch vào thời gian điện phân (T3-tr24)-Thứ tự điện phân dung dịch: điên phân dung dich (I) biểu diễn trình: CuCl2 ������ � Cu + Cl2 điên phân dung dich (II) biểu diễn trình: 2HCl ������ � H2 + Cl2 điên phân dung dich (III) biểu diễn trình: 2NaCl + 2H2O ������ � 2NaOH + H2 + Cl2 điên phân dung dich (IV) biểu diễn trình: 2H2O ������ � 2H2 + O2 (pH không đổi) (pH tăng 7) (pH tăng) (pH khơng đổi) Ví dụ 5: Câu *: Điện phân 400 ml dung dịch gồm NaCl, HCl CuCl2 0,02M với điện cực trơ màng ngăn xốp Cường độ đòng điện 1,93 A Coi thể tích dung dịch khơng thay đổi q trình điện phân Chỉ số pH dung dịch phụ thuộc thời gian điện phân (t) biểu diễn đồ thị sau: Giá trị x hình vẽ A 3600 B 1200 C 3000 C 1800 2+ Giải: Số mol Cu 0,008 mol pH = [H+] = 10-2 = 0,01M, số mol H+ 0,004 mol, pH = 13 [H+] = 10-13, [OH] = 10-1 = 0,1M, số mol OH 0,04 mol Các nửa phản ứng xảy catôt số mol electron trao đổi: Quá trình I II III 2+ + Nửa phản ứng Cu + 2e Cu 2H + 2e H2 2H2O + 2e 2OH + H2 (mol) 0,008 0,016 0,004 0,004 0,04 < 0,04 Tổng số mol electron trao đổi: 0,016 + 0,004 + 0,04 = 0,06 mol I.t 1,93t Áp dụng: Số mol electron = , thay số 0.06 = t = 3000 (s) 96500 96500 Có thể tính theo nửa phản ứng anôt theo số mol ion Cl (0,06 mol): 2Cl Cl2 + 2e Chú ý: Có thể thay thời gian (t) số mol electron (ne) Trêng THPT Bu«n Hồ Trang 20 Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành C«ng Tóm tắt trường hợp Giải thích đồ thị: Dựa theo trật tự phản ứng dung dịch (phản ứng (1) (a)) Tính lượng kết tủa cực đại theo phương trình phản ứng (1) Dự đốn điều kiện có kết tủa, khơng có kết tủa theo phương trình phản ứng (2) Trong biểu thức tính nhanh số mol kết tủa nửa phải đồ thị, ý phương trình (a) tỉ lệ số mol chất kết tủa bị hòa tan số mol chất thêm vào để viết biểu thức cho D.dịch kiềm (OH) + dd muối nhôm (Al3+) D.dịch axit (H+) + dd muối aluminat(AlO2) dư OH: Al(OH)3 + OH AlO2 + 2H2O (a) dư H+: Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O (a) 1 4.n Al3 - n OH 4.n AlO - n H n Al(OH) n Al(OH)3 Khí CO2 tác dụng với dung dịch kiềm (Ba(OH)2 , Ca(OH)2 … OH ) Đồ thị (BaCO3- CO2 CO32 - CO2) (hai nửa đối xứng) n nmax a mol 0,5a 45o 45o a1 a a2 n 2a mol (dư Ba(OH)2) (dư CO2) (dư CO2) Sản phẩm: muối BaCO3 ; muối BaCO3 ; CO2 dư Ba(OH)2 dư ; Ba(HCO3)2 ; muối Ba(HCO3)2 Phản ứng xảy ra: (1) ; (1) (2) ; (2) Số mol chất: Nửa trái: n BaCO3 n CO2 ; Nửa phải: n BaCO3 2n Ba(OH)2 - n CO2 ; Hình *: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc số mol BaCO thu vào số mol CO2 (b mol) phản ứng với dung dịch chứa a mol Ba(OH)2 Khí CO2 tác dụng với Ba(OH)2 Ca(OH)2 Khí CO2 tác dụng với dung dịch kiềm (OH) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (1) CO2 + 2OH CO32 + H2O (1) 2 dư CO2: BaCO3 + CO2 + H2OBa(HCO3)2 (a) dư CO2: CO3 + CO2 + H2O 2HCO3 (a) hoặc: 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 (2) hoặc: CO2 + OH HCO3 (2) 2 Biểu thức tính nhanh số mol BaCO3 Biểu thức tính nhanh số mol CO3 n BaCO n CO2 n CO2 n CO2 - Nửa trái, p.ứng (1): - Nửa trái, p.ứng (1): 3 - Nửa phải, p.ứ(1) (2): n BaCO3 2n Ba(OH)2 - n CO2 - Nửa phải, p.ứ (1) (2): n CO32 n OH - n CO2 Dự đoán lượng kết tủa - Số mol BaCO3 max = n CO2 = n Ba(OH)2 n CO2 n Ba(OH)2 - Điều kiện có BaCO3: < 2; > n Ba(OH)2 n CO2 n CO2 n Ba(OH)2 - Đk khơng có BaCO3: 2; n Ba(OH)2 n CO2 Dự đoán số mol CO32 - Số mol CO32 max = n CO2 = �n OH - Điều kiện có CO32: n CO2 n OH -Đ.kiện khơng có CO32: < 1; n CO2 n OH n OH n CO2 1, >1 n OH n CO2 1 Dung dịch kiềm (OH ) tác dụng với dung dịch muối kẽm (Zn2+) Trêng THPT Buôn Hồ Trang 21 Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công th (Zn(OH)2 - OH ) (hai nửa đối xứng) n Zn(OH) n Zn(OH) max a x a1 2a a2 4a n OH (dư OH) Zn(OH)2 ZnO22 (1) (2) (dư OH) ; ; OH dư ; ; ZnO22 ; ; (2) n 4.n Zn 2 - n OH Số mol chất: Nửa trái: n Zn(OH) OH ; Nửa phải: n Zn(OH) ; ( n ZnO22 n Zn2 ) 2 2 Hình *: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc số mol Zn(OH) thu vào số mol NaOH phản ứng với dung dịch chứa a mol ZnSO4 Dung dịch axit (H+) tác dụng với dung dịch muối ZnO22 (dư Zn2+) Sản phẩm: Zn(OH)2 Zn2+ dư Phản ứng xảy ra: (1) Đồ thị (Zn(OH)2 - H+) (hai nửa đối xứng- tương tự đồ thị Zn(OH)2 - OH) n Zn(OH)2 n Zn(OH) max a x a1 (dư ZnO22) Sản phẩm: Zn(OH)2 ZnO22 dư Phản ứng xảy ra: (1) 2a a2 4a n H+ (dư H+) H+ dư ; ; ; ; Zn2+ ; ; (2) 4.n ZnO2 - n H n Số mol chất: Nửa trái: n Zn(OH) H ; Nửa phải: n Zn(OH) ; ( n Zn 2 n ZnO22 ) 2 2 Hình *: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc số mol Zn(OH) thu vào số mol H+ phản ứng với dung dịch chứa a mol ZnO22 Trêng THPT Bu«n Hå (dư H+) Zn(OH)2 Zn2+ (1) (2) Trang 22 Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công D.dch kim (OH) tác dụng với muối kẽm (Zn2+) 2OH + Zn2+ Zn(OH)2 (1) dư OH: Zn(OH)2 + 2OH ZnO22 +2H2O (a) hoặc: 4OH + Zn2+ ZnO22 + 2H2O (2) Biểu thức tính nhanh số mol Zn(OH)2 n - Nửa trái, p.ứng (1): n Zn(OH) OH 2 4.n Zn 2 - n OH - Nửa phải, p.ứ(1) (2): n Zn(OH) 2 Dự đoán lượng kết tủa Zn(OH)2 n - Số mol Zn(OH)2 max = OH = n Zn 2 n OH n Zn 2 - Điều kiện có Zn(OH)2: < 4; > n Zn 2 n OH n OH n Zn 2 - Đk khơng có Zn(OH)2: 4; n Zn 2 n OH D.dịch axit (H+) tác dụng với muối ZnO22 2H+ + ZnO22 Zn(OH)2 (1) dư H+: Zn(OH)2 + 2H+ Zn2+ + 2H2O (a) + 2 2+ hoặc: 4H + ZnO2 Zn + 2H2O (2) Biểu thức tính nhanh số mol Zn(OH)2 n - Nửa trái, p.ứng (1): n Zn(OH) H 2 4.n ZnO2 - n H - Nửa phải, p.ứ (1),(2): n Zn(OH) 2 Dự đoán lượng kết tủa Zn(OH)2 n - Số mol Zn(OH)2 max = H = n ZnO22 n ZnO2 n H - Đ.kiện có Zn(OH)2: < 4; > n ZnO2 n H -Đk Zn(OH)2: n H n ZnO2 4, n ZnO2 n H Dung dịch kiềm (OH ) tác dụng với dung dịch muối nhôm (Al3+) Đồ thị (Al(OH)3- NaOH) (hai nửa không đối xứng) n Al(OH)3 n Al(OH) max a 0,5a a1 3a a2 4a nNaOH (dư OH) (dư OH) Sản phẩm: Al(OH)3; Al(OH)3 ; NaAlO2 ; OH dư ; AlO2 AlO2 Phản ứng xảy ; (1) ; (1) (2); (2) (2) n OH Số mol chất (tính nhanh): Nửa trái: n Al(OH) ; Nửa phải: n Al(OH)3 4n Al3 - n OH 3 Hình *: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc số mol Al(OH) thu vào số mol OH phản ứng với dung dịch muối chứa a mol Al3+ (dư Al3+) Al(OH)3 3+ Al dư ; (1) Trêng THPT Buôn Hồ Trang 23 Chuyên đề giải toán hóa vô dựa vào Đồ thị GVHD: Thầy Lê Thành Công + Dung dch axit (H ) tỏc dng với dung dịch muối AlO2 Đồ thị (Al(OH)3- H+) (hai nửa không đối xứng) n Al(OH)3 n Al(OH) max a 0,5a a1 a (dư AlO2) Sản phẩm: Al(OH)3 Al(OH)3; AlO2 dư ; Phản ứng xảy ra: (1) ;(1) ; a2 4a nH+ (dư H+) Al(OH)3 Al3+ (1) (2) (dư H+) 3+ + ; Al ; H dư ; Al3+ ; (2) (2) 4.n AlO - n H Số mol chất (tính nhanh): Nửa trái: n Al(OH)3 n HCl ; Nửa phải: n Al(OH) 3 Hình *: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc số mol Al(OH) thu vào số mol H+ phản ứng với dung dịch muối chứa a mol AlO2 Dd kiềm (OH) tác dụng với muối nhôm (Al3+) 3OH + Al3+ Al(OH)3 (1) dư OH : Al(OH)3 + OH AlO2 +2H2O (a) hoặc: 4OH + Al3+ AlO2 + 2H2O (2) Biểu thức tính nhanh số mol Al(OH)3 n - Nửa trái, p.ứng (1): n Al(OH) OH 3 n 4.n - n OH - Nửa phải, p.ứ(1) (2): Al(OH)3 Al3 Dự đoán lượng kết tủa Al(OH)3 n - Số mol Al(OH)3 max = OH = n Al3 n OH n Al3 - Điều kiện có Al(OH)3: < 4; > n Al3 n OH n OH n Al3 - Đk khơng có Al(OH)3: 4; n Al3 n OH Trêng THPT Bu«n Hå D.dịch axit (H+) tác dụng với muối AlO2 H+ + AlO2 + H2O Al(OH)3 (1) + + 3+ dư H : Al(OH)3 + 3H Al + 3H2O (a) hoặc: 4H+ + AlO2 Al3+ + 2H2O (2) Biểu thức tính nhanh số mol Al(OH)3 n Al(OH) n H - Nửa trái, p.ứng (1): - Nửa phải, p.ứ (1),(2): n Al(OH) 4.n AlO - n H Dự đoán lượng kết tủa Al(OH)3 - Số mol Al(OH)3 max = n H = n AlO2 - Đ.kiện có Al(OH)3: n H n AlO < 4; n AlO -Đk khơng có Al(OH)3: n H n AlO 4, n H > n AlO n H Trang 24 ... biến- nửa phải) hoặc: 4HCl + Na2ZnO2 ZnCl2 + 2NaCl + 2H2O (2) Các phương trình phản ứng xảy ra: 2HCl + Na2ZnO2 Zn(OH )2? ?? + 2NaCl (1) Nếu dư HCl: 2HCl + Zn(OH )2 ZnCl2 + 2H2O (a) : 4HCl + Na2ZnO2... 4HCl + Na2ZnO2 ZnCl2 + 2NaCl + 2H2O (2) Đồ thị (Zn(OH )2 - HCl) (hai nửa đối xứng- tương tự đồ thị Zn(OH )2 - NaOH) n Zn(OH )2 n Zn(OH) max a x a1 2a a2 (dư ZnO 22? ??) Sản phẩm: Zn(OH )2 ZnO 22? ?? dư Phản... Zn(OH )2 (1) dư OH: Zn(OH )2 + 2OH ZnO 22? ?? +2H2O (a) hoặc: 4OH + Zn2+ ZnO 22? ?? + 2H2O (2) Biểu thức tính nhanh số mol Zn(OH )2 n - Nửa trái, p.ứng (1): n Zn(OH) OH 2 4.n Zn 2? ?? - n OH - Nửa