Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 12 (84) 2008 Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 12 (84) 2008 Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 12 (84) 2008 VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐIỆN TÍCH ĐỂ GIẢI NHANH MỘT SỐ BÀI TỐN HĨA HỌC DẠNG TRẮC NGHIỆM Tác giả: Hóa Học Mỗi Ngày I- CƠ SỞ LÝ THUYẾT Định luật bảo tồn điện tích phát biểu dạng tổng qt: “Điện tích hệ thống lập ln ln khơng đổi tức bảo tồn” Từ định luật ta suy số hệ để áp dụng giải nhanh số tốn hóa học: Hệ 1: Trong dung dịch chất điện ly chất điện ly nóng chảy tổng số điện tích dương cation tổng số đơn vị điện tích âm anion (Hệ gọi định luật trung hịa điện) Ví dụ 1: Dung dịch A có chứa ion sau: Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,1mol Cl- 0,2 mol NO3- Thêm dần V lit dung dịch K2CO3 1M vào A đến lượng kết tủa lớn V có giá trị là: A 300 ml B 200 ml C 250 ml D 150 ml Giải 2+ Để thu kết tủa lớn ion Mg , Ba2+, Ca2+ tác dụng hết với ion CO32-: Mg2+ + CO32- MgCO3 Ba2+ + CO32- BaCO3 Ca2+ + CO32- CaCO3 Sau phản ứng kết thúc, dung dịch chứa ion K+, Cl- NO3- ( kết tủa tách khỏi dung dịch ) Theo hệ thì: n K + = n Cl- + n NO - 0,1 0,2 0,3(mol) nK2CO3 0,15(mol) → VddK CO = 0,15 0,15(lit ) 150ml → Chọn D Ví dụ 2: (TSĐH A 2007): Hồ tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 a mol Cu2S vào axit HNO3 (vừa đủ), thu dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) khí NO Giá trị a A 0,04 B 0,075 C 0,12 D 0,06 Giải: FeS2 Fe3+ + 2SO42 0,12 0,12 0,24 2+ Cu2S 2Cu + SO42 a 2a a áp dụng định luật trung hoà ®iÖn (hệ 1): 3.0,12 + 2.2a = 0,24.2 + 2a a 0, 06 → Chọn D Biên soạn: HĨA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 12 (84) 2008 Ví dụ 3: (TSCĐ A 2007): Một dung dịch chứa 0,02 mol Cu2+, 0,03 mol K+, x mol Cl- y mol SO42- Tổng khối lượng muối tan có dung dịch 5,435 gam Giá trị x y là: A 0,03 0,02 B 0,05 0,01 C 0,01 0,03 D 0,02 0,05 Giải: áp dụng định luật trung hoà điện: 2.0,02 + 0,03 = x + 2y hay x + 2y = 0,07 (1) Khối lượng muối: 0,02.64 + 0,03.39 + 35,5x + 96y = 5,435 (2) Giải hệ phương trình (1) (2) được: x = 0,03 y = 0,02 → Chọn A Hệ 2: Trong phản ứng oxi hóa khử tổng số mol electron chất khử nhường tổng số mol electron chất oxi hóa nhận ( Dựa vào hệ ta có phương pháp bảo tồn electron) Ví dụ 1: (TSĐH B 2007): Nung m gam bột sắt oxi, thu gam hỗn hợp chất rắn X Hòa tan hết hỗn hợp X dung dịch HNO3( dư), thoát 0,56 lit (ở đktc) NO( sản phẩm khử nhất) Giá trị m là: A 2,52 B 2,22 C 2,62 D 2,32 Giải 0,56 0,025(mol) 22,4 m n Fe = (mol) 56 n NO = Dựa vào định luật bảo tồn khối lượng, ta có: mO = – m(g) → n O = 3-m (mol) 16 Fe Fe3+ + 3e m 3m 56 56 O + 2e O23-m 2(3-m) 16 16 5 N 2 + 3e N 0,075 0,025 Dựa vào hệ ta có: 2(3-m) 3m = 0,075 + → m = 2,52 → Chọn A 16 56 Ví dụ 2: (TSĐH A 2008): Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng(dư), thu 1,344 lit (ở đktc) NO( sản phẩm khử nhất) dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu m gam muối khan Giá trị m là: A 49,09 B 34,36 C 35,50 D 38,72 Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & ÖÙng duïng SỐ 12 (84) 2008 Giải 1,344 n NO = 0,06(mol) 22,4 m n Fe = (mol) 56 Dựa vào định luật bảo tồn khối lượng, ta có: mO = 11,36 – m(g) → n O = 11,36-m (mol) 16 Fe Fe3+ + 3e m 3m 56 56 O + 2e 11,36-m 2(11,36-m) 16 16 5 N + 3e O2- 2 N 0,18 0,06 3m 2(11,36-m) = 0,18 + → m = 8,96 56 16 8,96 mmuối = mFe + mNO3- = 8,96 + 62.3nFe = 8,96 + 62.3 = 38,72gam → Chọn D 56 Dựa vào hệ ta có: - Hệ 3: Một hỗn hợp gồm nhiều kim loại có hóa trị khơng đổi có khối lượng cho trước phải nhường số mol electron không đổi cho tác nhân oxi hóa Ví dụ 1: Chia 1,24 gam hỗn hợp hai kim loại có hóa trị khơng đổi thành hai phần nhau: Phần 1: bị oxi hóa hồn tồn thu 0,78 gam hỗn hợp oxit Phần 2: tan hoàn toàn dung dịch H2SO4 loãng thu V lit H2 ( đktc) Giá trị V là: A 2,24 lit B 0,112 lit C 5,6 lit D 0,224 lit Giải Khối lượng phần: 1,24 : = 0,62 gam 0,78 0,62 0, 01(mol) Số mol O kết hợp với 0,62 gam hỗn hợp kim loại: 16 Quá trình tạo oxit: O + 2e → O20,01 → 0,02(mol) Theo hệ phần hỗn hợp kim loại khử H+ dung dịch axit nhường 0,02 mol electron: 2H+ + 2e → H2 0,02 → 0,01(mol) Vậy thể tích H2 thu là: 0,01 22,4 = 0,224 lit → Chọn D Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 12 (84) 2008 Ví dụ 2: Chia hỗn hợp kim loại A,B có hóa trị khơng đổi thành phần nhau: - Phần 1: tan hết dung dịch HCl tạo 1,792 lit H2( đktc) - Phần 2: nung nóng khơng khí đến khối lượng không đổi thu 2,84 gam chất rắn Khối lượng hỗn hợp kim loại hỗn hợp đầu là: A 2,4g B 3,12g C 2,2g D 1,8g Giải Xét phần 1: 2H+ + 2e → H2 0,16 ← 1,792 = 0,08 (mol) 22,4 O + 2e → O20,08 ← 0,16(mol) → mKL = moxit – mO = 2,84 – 0,08.16 = 1,56 gam Khối lượng hỗn hợp ban đầu: 2.1,56 = 3,12 gam → Chọn B Ví dụ 3: Lấy 7,88 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại hoạt động X,Y có hóa trị khơng đổi, chia thành hai phần nhau: - Phần nung oxi dư để oxi hóa hồn tồn thu 4,74 gam hỗn hợp oxit - Phần hịa tan hồn toàn dung dịch chứa hỗn hợp hai axit HCl H2SO4 lỗng thu V lít khí (đktc) Giá trị V là: A 2,24 lit B 0,112 lit C 1,12 lit D 0,224 lit Giải Khối lượng phần: 7,88 : = 3,94 gam Theo hệ phần 2: Số mol O kết hợp với 3,94 gam hỗn hợp kim loại: 4, 74 3,94 0, 05(mol) 16 O + 2e → O20,05 → 0,1(mol) Theo hệ phần 2: 2H+ + 2e → H2 0,1 → 0,05 (mol) Vậy thể tích H2 thu là: 0,05 22,4 = 1,12 lit → Chọn C II- Kết luận: Qua ví dụ ta thấy dựa vào hệ định luật bảo tồn điện tích ta giải nhanh số tốn hóa học, đặc biệt phù hợp với dạng tập trắc nghiệm Quá trình tạo oxit: Biên soạn: HĨA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com ...Tạp chí H? ?a học & Ứng dụng SỐ 12 (84) 2008 Biên soạn: H? ?A HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: H? ?a Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí H? ?a học &... a 2a a áp dụng định luật trung hoà điện (h qu 1): 3.0,12 + 2. 2a = 0,24.2 + 2a a 0, 06 → Chọn D Biên soạn: H? ?A HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: H? ?a Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com... m gam muối khan Giá trị m là: A 49,09 B 34,36 C 35,50 D 38,72 Biên soạn: H? ?A HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: H? ?a Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com