Cho NaOH dư vào dung dịch X rồi lấy toàn bộ kết tủa thu được đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thì lượng chất rắn thu được là:.. A..[r]
(1)Phương pháp bảo tồn điện tích hóa học Phương pháp giải
1 Nội dung
+ Nguyên tử, phân tử, dung dịch ln trung hịa điện + Trong ngun tử: Số proton = số electron
+ Trong dung dịch: số mol x điện tích âm = số mol x điện tích dương 2 Phạm vi sử dụng
+ Đối với toán dung dịch
+ Trong tốn có xuất chất điện li mạnh: muối, axit, bazơ
Chú ý: Với phương pháp thường sử dụng kết hợp với phương pháp sau: + Bảo toàn khối lượng
+ Bảo toàn nguyên tố
+ Viết phương trình ion rút gọn
`Phương pháp thường sử dụng với tồn vơ Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Một dung dịch có chứa ion với thành phần: 0,01 mol Na+; 0,02 mol Mg2+; 0,015 mol SO42-; x mol Cl- Gía trị x là:
A 0,015 B 0,035 C 0,02 D 0,01 Giải:
Áp dụng định luật bảo tồn điện tích ta có: nNa+ + 2n Mg2+ = nSO42- + nCl
-⇒ 0,01 + 2.0,02 = 2.0,015 + x
⇒ x = 0,02 ⇒ Đáp án C
Ví dụ 2: Dung dịch A chứa hai cation Fe2+: 0,1mol Al3+: 0,2 mol hai anion Cl-: x mol SO42+: y mol Đem cô cạn dung dịch A thu 46,9g hỗn hợp muối khan Gía trị x, y là: A 0,6 0,1
B 0,3 0,2 C 0,5 0,15 D 0,2 0,3 Giải:
Áp dụng định luật bảo tồn điện tích ta có: 2nFe2+ + 3nAl3+ = nCl- + 2nSO4
2-⇒ x + 2y = 0,8 (1)
Khi cô cạn dung dịch: mmuối = ∑ mion
⇒ 0,1.56 + 0,2.27 + 35,5x + 96y = 46,9
(2)Từ (1)(2) ⇒ x = 0,2 mol; y = 0,3 mol
⇒ Đáp án D
Ví dụ 3: Chia hỗn hợp X gồm hai kim loại có hóa trị khơng đổi thành phần Phần 1: Hịa tan hồn tồn dung dịch HCl dư thu 1,792 lít H2 (đktc)
Phần 2: Nung khơng khí dư thu 2,84g hỗn hợp rắn gồm oxit Khối lượng hỗn hợp X là:
B 1,8g C 2,4g D 3,12g Giải:
Ta có: Tổng số mol x điện tích dương ( hai kim loại) phần
⇒Tổng số mol x điện tích âm phần O2- (trong oxit) ⇔ 2Cl
-nCl- = nH+ = nH2 = 1,792/22,4 = 0,16 mol
⇒ nO( oxit) = 0,08
Trong phần: mkim loại = moxit – moxi = 2,84 – 0,08.16 = 1,56g
⇒ mX = 2.1,56 = 3,12g ⇒ Đáp án D
Ví dụ 4: Hịa tan hồn tồn 10g hỗn hợp X gồm Mg Fe dung dịch HCl 2M Kết thúc thí nghiệm thu dung dịch Y 5,6 lít H2 (đktc) Để kết tủa hồn tồn cation có Y cần vừa đủ 300ml dung dịch NaOH 2M Thể tịch dung dịch HCl dùng là:
A 0,2 lít B 0,24 lít C 0,3 lít D 0,4 lít Giải:
nN+ = nOH- = nNaOH = 0,6 mol
Khi cho NaOH vào dung dịch Y ( chứa ion: Mg2+
; Fe2+; H+dư; Cl-) ion dương tác dụng với dung dịch NaOH tạo kết tủa
⇒ Dung dịch sau phản ứng gồm Na+ Cl
-⇒ nNa+ = nCl- = 0,6 mol
⇒ nH+ = nCl- = 0,6 mol
⇒ VHCl = 0,6/2 = 0,3 lít ⇒ Đáp án C
Ví dụ 5: Để hịa tan hồn tồn 20g hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 cần vừa đủ 700ml dung dịch HCl 1M thu dung dịch X 3,36 lít H2(đktc) Cho NaOH dư vào dung dịch X lấy tồn kết tủa thu đem nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi lượng chất rắn thu là:
(3)Ta có: nHCl hòa tan Fe = 2n H2 = 0,3 mol nHCl hòa tan oxit = 0,7 – 0,3 = 0,4 mol Theo định luật bảo tồn điện tích ta có: nO2-(oxit) = ½ n Cl- = 0,2 mol
⇒ mFe (trong X) = moxit – moxi = 20 – 0,2.16 = 16,8g
⇒ nFe = 0,3 mol
Bảo tồn ngun tố ta có: nFe2O3 = ½ nFe = 0,15mol
⇒ mc/rắn = mFe2O3 = 0,15 160 = 24g
⇒ Đáp án C
Ví dụ 6: Hịa tan hồn tồn 15,6g hỗn hợp gồm Al Al2O3 500ml dung dịch NaOH 1M thu 6,72 lít H2 ( đktc) dung dịch X Thể tích HCl 2M tối thiểu cần cho vào X để thu lượng kết tủa lớn là:
A 0,175 lít B 0,25 lít C 0,125 lít D 0,52 lít Giải:
Dung dịch X chứa ion Na+
; AlO2-; OH- dư ( có) Áp dụng định luật bảo tồn điện tích: nAlO2
+ nOH- = nNa+ = 0,5 Khi cho HCl vào dung dịch X:
H+ + OH- → H2O (1)
H+ + AlO2- + H2O → Al(OH)3 (2) 3H+ + Al(OH)3 → Al3+ + 3H2O (3)
Để kết tủa lớn ⇒ không xảy phản ứng (3)
⇒ nH+ = nAlO2- + nOH- = 0,5 mol
⇒ VHCl = 0,5/2 = 0,25 (lít) ⇒ Đáp án B
Ví dụ 7: Cho hỗn hợp X gồm X mol FeS2 0,045 mol Cu2S tác dụng vừa đủ với HNO3 lỗng đun nóng thu dung dịch chứa muối sunfat kim loại giải phóng khí NO Gía trị x là:
A 0,045 B 0,09 C 0,135 D 0,18 Giải:
Áp dụng bảo toàn nguyên tố:
Fe3+: x mol; Cu2+: 0,09 mol; SO42-: (x + 0,045) mol
Áp dụng định luật bảo tồn điện tích dung dịch chứa muối sunfat ta có: 3nFe3+ + 2nCu2+ = 2nSO4
2-⇒ 3x + 2.0,09 = 2.(x + 0,045) ⇒ x = 0,09
(4)Ví dụ 8: Cho m gam hỗn hợp Cu, Zn, Mg tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 lỗng, dư Cơ cạn cẩn thận dung dịch thu sau phản ứng thu (m + 62) gam muối khan Nung nóng hỗn hợp muối khan đến khối lượng khơng đổi thu chất rắn có khối lượng là:
A (m + 4) gam B (m + 8) gam C (m + 16) gam D (m + 32) gam Giải:
Kim loại + HNO3 → Muối nitrat Ta có: mmuối – mkim loại = m NO3
= 62g n NO3- = mol
Muối nitrat ( Cu, Zn, Mg) Oxit Bảo toàn điện tích ta có: n NO3
(muối) =2 nO2-(oxit) ( = số mol cation)
⇒ nO ( oxit) = 0,5 mol
⇒ mc/rắn = mkim loại + moxi = m + 0,5.16 = m + (gam)
⇒ Đáp án B
Ví dụ 9: Dung dịch X chứa 0,025 mol CO32-; 0,1 mol Na+; 0,25 mol NH4+ 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 là:
A 4,215g B 5,296g C 6,761g D 7,015g Giải:
n Ba(OH)2 = 0,054 mol ⇒ nBa2+ = 0,054 mol; nOH- = 0,108 mol CO32- + Ba2+ → BaCO3↓
NH4+ + OH- → NH3 + H2O
Ta có: nBa2+ > nCO32-⇒ nBaCO3 = 0,025 mol n NH4+ > n OH-⇒ nNH3 = nOH- = 0,108 mol
Khối lượng dung dịch X dung dịch Ba(OH)2 giảm = mNH3 + mBaCO3 = 0,025.197 + 0,108.17 = 6,761g
⇒ Đáp án C
Ví dụ 10: Trộn 100ml dung dịch AlCl3 1M với 200ml dung dịch NaOH 1,8M đến phản ứng hồn tồn lượng kết tủa thu là:
A 3,12g B 6,24g C 1,06g D 2,08g Giải:
(5)Al(3+ + 3OH- → Al(OH)3
Ta có n Al(3+ < n OH-⇒ OH- dư; n OH- dư = 0,36 – 0,1.3 = 0,06 OH- + Al(OH)3 → AlO2- + 2H2O
n Al(OH)3 > n OH- dư ⇒ Al(OH)3 tan phần
⇒ nAl(OH)3 không tan = 0,1 – 0,06 = 0,04 mol mkết tủa = mAl(OH)3 = 0,04 78 = 3,12g
⇒ Đáp án A Bài tập tự luyện
Bài 1: Dung dịch X chứa a mol Na+; b mol Mg2+; c mol Cl- d mol SO42- Biểu thức liên hệ a, b, c, d là:
A a + 2b = c + 2d B a + 2b = c + d C a + b = c + d D 2a + b = 2c + d Hiển thị đáp án
Áp dụng định luật bảo tồn điện tích ta có: nNa+ + 2nMg2+ = nCl- + nSO4
2-⇒ a + 2b = c + 2d
⇒ Đáp án A
Bài 2: Dung dịch Y chứa Ca2+ 0,1 mol, Mg2+ 0,3 mol, Cl- 0,4 mol, HCO3- y mol Khi cô cạn dung dịch Y lượng muối khan thu là:
A 37,4g B 49,8g C 25,4g D 30,5g Hiển thị đáp án
Áp dụng định luật bảo tồn điện tích ta có:
nHCO3- = 2nCa2+ + 2n Mg2+ - nCl- = 0,2 + 0,6 – 0,4 = 0,4 mol m muối = m HCO3
+ mCa2+ + mMg2+ + mCl- = 0,1.40 + 0,3.24 + 0,4.35,5 + 0,4.61 m muối = 49,8g ⇒ Đáp án B
Bài 3: Hịa tan hồn tồn 10g hỗn hợp X gồm Mg Fe dung dịch HCl 2M.Kết thúc thí nghiệm thu dung dịch Y 5,6l khí H2 (đktc) Để kết tủa hồn tồn cation có Y cần vừa đủ 300ml NaOH 2M.Thể tích dungdịch HCl dùng là:
A 0,2 lít B 0,24 lít C 0,3 lít D 0,4 lít
(6)B 18,5g C 16,25 D 13,5g Hiển thị đáp án
nNa+ = nOH- = nNaOH = 0,6M X + NaOH → dung dịch Y(Mg2+
;Fe2+;H+ dư;Cl-) NaOH + Y: Mg2+; Fe2+ kết tủa với OH-
⇒ dung dịch thu sau phản ứng chứa Na+ Cl-
⇒ nCl- = nNa+=0,6⇒ VHCl=0,6 : 2= 0,3lít ⇒ Đáp án C nHCl dùng = 0,6mol
nH2 = 0,25 mol ⇒ nHCl pư kim loại = 2nH2 = 0,5mol
⇒ nNaOH pư HCl = n HCl dư = 0,6 – 0,5 = 0,1 mol nNaOH tạo kết tủa với kim loại = 0,6 – 0,1 = 0,5 mol mkết tuả = mKL + mOH
= 10 + 0,5.17 = 18,5g ⇒ Đáp án B
Bài 4: Cho hịa tan hồn tồn 15,6 gam hỗn hợp gồm Al Al2O3 500 dung dịch NaOH 1M thu 6,72 lít H2 (đktc)Và dung dịch X Thể tích HCl 2M tối thiểu cần cho vào X để thu lượng kết tủa lớn nhất:
A 0,175 lít B 0,25 lít C 0,25 lít D 0,52 lít Hiển thị đáp án
Dung dịch X chứa ion Na+
; AlO2- ; OH- dư (có thể) Áp dụng định luật Bảo tồn điện tích: n AlO2- + n OH- = n Na+ = 0,5
Khi cho HCl vaof dung dịch X: H+ + OH- → H2O (1)
H+ + AlO2- + H2O → Al(OH)3 ↓ (2) 3H+ + Al(OH)3 → Al3+ + 3H2O (3)
Để kết tủa lớn nhất, khơng xảy (3) n H+
= n AlO2- + n OH- = 0,5 mol
⇒ VHCl = 0,5/2 = 0,25 (lít) ⇒ Đáp án C
Bài 5: Một dung dịch X chứa 0,02mol Cu2+; 0,03mol K+; x mol Cl- y mol SO42- Tổng khối lượng muối tan dung dịch 5,435g Giá trị x y :
A 0,01 0,03 B 0,02 0,05 C 0,05 0,01 D 0,03 0,02 Hiển thị đáp án
Bảo tồn điện tích ta có: 2nCu2+ + nK+ = nCl- + 2nSO4
(7)mmuối = mCu2+
+ mK+ + mCl- + mSO42- = 5,435
⇒ 35,5x + 96y = 2,985 (2) Từ (1)(2) ⇒ x = 0,03; y = 0,02
⇒ Đáp án D
Bài 6: Dung dịch X chứa ion: Fe3+, SO42-, NH4+, Cl- Chia dung dịch X thành phần nhau: + Phần 1: Tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, đun nóng thu 0,672 lít khí ( đktc) 1,07g kết tủa
+ Phần 2: Tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu 4,66g kết tủa
Tổng khối lượng muối khan thu cô cạn dung dịch X ( q trình cạn có bay nước)
A 3,73g B 7,04g C 7,46g D 3,52g Hiển thị đáp án
Phần 1:
0,672l khí khí NH3; n NH3 = n NH4+ = 0,03 mol 1,07g kết tuả Fe(OH)3; nFe(OH)3 = nFe3+ = 0,01 mol Phần 2:
4,66g kết tủa BaSO4; nBaSO4 = n SO42- = 0,02 mol Áp dụng định luật bảo tồn điện tích ta có:
nCl- = 3nFe3+ + nNH4+ - 2nSO42- = 0,03 + 0,03 – 0,04 = 0,02 mol mmuối = 2.(56.0,01 + 0,03.18 + 0,02.96 + 0,02.35,5) = 7,46g
⇒ Đáp án C
Bài 7: Hịa tan hồn tồn 5,94g hỗn hợp hai muối clorua kim loại nhóm IIA vào nước 100ml dung dịch X Để làm kết tủa hết ion Cl
có dung dịch X ta cho toàn lượng dung dịch X tác dụng với dung dịch AgNO3 Kết thúc thí nghiệm, thu dung dịch Y 17,22g kết tủa Khối lượng muối khan thu cô cạn dung dịch Y là:
A 4,86g B 5,4g C 7,53g D 9,12g Hiển thị đáp án
17,22g kết tủa AgCl; nAgCl = 0,12 mol
⇒ nCl- = 0,12 mol
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:
nCl- = n NO3- = 0,12 mol( số mol điện tích cation) mcation kim loại = mmuối clorua – mCl
= 5,94 – 0,12.35,5 = 1,68g mmuối nitrat (Y) = mkim loại + mNO3
= 1,68 + 0,12.62 = 9,12g
(8)Bài 8: Trộn dung dịch chứa Ba2+; OH- 0,06mol Na+ 0,02 mol với dung dịch chứa HCO3- 0,04 mol; CO32- 0,03 mol Na+ Khối lượng kết tủa thu sau trộn dung dịch là:
A 3,94g B 5,91g C 7,88g D 1,71g Hiển thị đáp án
Bảo toàn điện tích với dung dịch chứa Ba2+
; OH- 0,06mol Na+ 0,02 mol
⇒ nBa2+ =(0,06-0,02)/2 = 0,02 mol
Bảo tồn điện tích với dung dịch chứa HCO3
0,04 mol; CO32- 0,03 mol Na+
⇒ nNa+ = 0,04 + 0,03 = 0,07 mol Khi trộn dung dịch vào ta có: HCO3- + OH- → CO32- + H2O nOH- > nHCO3-⇒ OH- dư
nCO32- sinh = nHCO3- = 0,04 mol ∑n CO3
= 0,03 + 0,04 = 0,07 mol Ba2+ + CO32- → BaCO3 ↓
n Ba2+ < n CO32-⇒ nBaCO3 = n Ba2+ = 0,02 mol mkết tủa = 0,02 197 = 3,94g ⇒ Đáp án A
Bài 9: Cho 24,4g hỗn hợp Na2CO3, K2CO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2 sau phản ứng thu 39,4g kết tuả Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịch thu gam muối clorua khan
A 2,66g B 22,6g C 26,6g D 6,26g Hiển thị đáp án
mkết tủa = m BaCO3 = 39,4g ⇒ n BaCO3 = 0,2 mol
⇒ n CO32- = 0,2 mol
m cation kim loại = m muối - mCO3
= 24,4 – 0,2.60 = 12,4g Bảo tồn điện tích ta có:
2nCO32- = nCl- = 0,4( số mol điện tích cation) mmuối clorua = mkim loại + mCl
= 12,4 + 0,4.35,5 = 26,6g
⇒ Đáp án C
Bài 10: Hịa tan hồn tồn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 x mol Cu2S vào dung dịch HNO3 vừa đủ, thu dung dịch X chứa muối sunfat kim loại giải phóng khí NO Gía trị x là:
(9)Hiển thị đáp án
Dung dịch X chứa muối là: Fe2(SO4)3 CuSO4 n FeS2 = ½ n Fe2(SO4)3 = 0,06mol
n CuSO4 = 2n Cu2S = 2x mol
Bảo toàn nguyên tố S: 0,12.2 + x = 0,06.3 + 2x
⇒ x = 0,06
(10)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I. Luyện Thi Online
-Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
-Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn
II Khoá Học Nâng Cao HSG
-Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
-Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
-HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
-HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia
- - - - -