CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ Giải toán hoá học phương pháp đồ thị A Phương pháp chung Chỉ cần nhớ cho tớ đóng khung Nhớ trường hợp tạo kết tủa Và nhớ cho tớ đỉnh lớn đồ lượng kết tủa max Nhớ kết tủa : CaCO3 ; BaCO3 ; Al(OH)3 ; Zn(OH)2 , BaSO3 ; BaSO4 Các cậu giải bình thường viết PT (CT rút từ đồ thị PT Mình tổng hợp CT ) CHú ý : Một kết tủa có V CO2 n H+(dựa vào đồ thị x y đó) => (Có thể đáp án cho thể tích ) Mới cách giải giúp ích cho phần Al Zn sau Cách vẽ đồ thị dựa vào pp Trung bình tam giác Dạng 1: Thổi từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2 Ba(OH)2 Sau phản ứng thu b mol kết tủa Số mol kết tủa a b x a Số mol CO2 phản ứng là: y 2a Số mol CO2 x = b (mol) y = 2a - b (mol) (1) VD1: (ĐK – KA – 2007) Hấp thụ hồn tồn 2,688 lít CO2 (đktc) vào 2,5 lít dd Ba(OH)2 nồng độ a mol/l thu 15,76 g kết tủa Giá trị a : A.0,032 B.0,06 C.0,04 D.0,048 nCO2 = 0,12 mol ; nBaCO3= 15,76/197=0,08 Ta thấy nCO2 # nCaCO3 => Loại TH : AD CT TH2 : nCO2 = 2nBa(OH)2 – nBaCO3 => nBa(OH)2 = 0,1 mol => CM = 0,04 Dạng 2: Rót từ từ dung dịch kiềm đến dư vào dung dịch chứa a mol muối Al 3+ Zn2+ Sau phản ứng thu b mol kết tủa -1- CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ Số mol Al(OH)3 a b Số mol OH0 x * Số mol OH- phản ứng là: 3a y 4a x = 3b (mol) y = 4a - b (mol) (2) VD1: (Trích đề ĐH – KB – 2007) Cho 200ml dd AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dd NaOH 0,5M lượng kết tủa thu 15,6 g Giá trị lớn V lít : A.1,2 B.1,8 C.2 D.2,4 Dựa vào đồ thị => V max => Tại vị trí y : Ta có : nAlCl3 = nAl3+ = 0,2.1,5 = 0,3 mol ; nAl(OH)3= 15,6/78 = 0,2 mol => AD CT : y = 4nAl3+ - nAl(OH)3 = mol => V = lít =>C Số mol Zn(OH)2 a b Số mol OH0 x 2a * Số mol OH- phản ứng là: y 4a x = 2b (mol) y = 4a - 2b (mol) (3) Câu 10:(ĐH 2009 – MĐ 825) Hoà tan hết m gam ZnSO4 vào nước dung dịch X Cho 110 ml dung dịch KOH 2M vào X, thu a gam kết tủa Mặt khác, cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thu a gam kết tủa Giá trị m A.20,125 B 12,375 C 22,540 D 17,710 Từ đồ thị => TH1 : Cho vào 110ml KOH 2M => a g kết tủa (Theo CT 1) =>TH1 : nOH-= 2n kết tủa => n Kết tủa = nOH-/2 = 0,11.2/2 = 0,11 mol (1) TH2 : Cho vào 140 ml dd KOH 2M => a g kết tủa (Theo CT 2) =>TH2 : nOH- = 4nZn2+ - 2n kết tủa => n Kết tủa = (4nZn2- - nOH- )/2 (2) Từ và nZn2+ = nZnSO4 => m = 20,125 Cách làm bình thường : (Coi chứng minh CT trên) -2- CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ TH1 : nZn(OH)2 = nKOH/2 ( BT OH) = 0,11 mol TH2 :Tách thành pứ : Zn2+ + 2OH- => Zn(OH)2 0,11 OH- dư = 0,06 mol (2) 0,015 ∑nZn = 0,11 + 0,015 = 0,125 => m = 0,125 161 = 20,125 g => A Dạng 3: Rót từ từ dung dịch axit đến dư vào dung dịch chứa a mol muối AlO 2- ZnO22- Sau phản ứng thu b mol kết tủa Số mol Al(OH)3 a b Số mol H+ x a y 4a * Số mol H + phản ứng là: x = b (mol) y = 4a - 3b (mol) (4) VD1: Cho 200ml dd HCl vào 200ml dd NaAlO2 2M thu 15,6 g kết tủa keo Nồng độ M dd HCl : A B.2 C D Pứ : AlO2- + H+ + H2O => Al(OH)3 nAl(OH)3= 15,6/78 = 0,2 mol , nNaAlO2 = nAlO2- = 0,2.2 = 0,4 mol AD CT : TH1 : nH+ = nAl(OH)3 = 0,2 mol => CM = TH2 : nH+ = 4.nAlO2- - 3nAl(OH)3 = 4.0,4 – 3.0,2 = => CM = =>C Số mol Zn(OH)2 a b Số mol H+ x 2a * Số mol H+ phản ứng là: y 4a x = 2b (mol) y = 4a - 2b (mol) -3- (5) CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ B Các ví dụ (Giải theo tự luận đồ thị) Ví dụ 1: Cho 10 lít (đktc) hỗn hợp A gồm N2 CO2 đktc vào lít dung dịch Ca(OH)2 0,02 M thu gam kết tủa Tính % CO2 hỗn hợp A theo thể tích Lời giải * Phương pháp tự luận: Phương trình hố học phản ứng xảy sau: CO2 + Ca(OH)2 => CaCO3 + H2O (1) CO2 + H2O + CaCO3=> Ca(HCO3)2 (2) Ta có: Số mol Ca(OH)2 = 0,02 = 0,04 (mol) ; Số mol CaCO3 = / 100 = 0,01 (mol) Trường hợp 1: Chỉ có phản ứng (1) => Ca(OH)2 dư PT: Số mol CO2 = Số mol CaCO3 = 0,01 (mol) = Số mol Ca(OH)2 < 0,04 (mol) Vậy, A có % CO2 = 0,01 × 22,4 × 100% = 2,24% ⋅ 10 Trường hợp 2: Cả phản ứng (1) (2) xảy => Ca(OH)2 hết Theo phương trình (1): Số mol CaCO3 (1) = Số mol Ca(OH)2 = 0,04 (mol) Số mol CaCO3 (2) = 0,04 - 0,01 = 0,03 (mol) Theo phương trình (1) (2): => Số mol CO2 = 0,04 + 0,03 = 0,07 (mol) Vậy, A có % CO2 = 0,07 × 22,4 × 100% = 15,68% ⋅ 10 * Phương pháp đồ thị: Dựa vào tỷ lệ phản ứng phương trình (1) (2) ta vẽ đồ thị biểu diễn lượng kết tủa thu theo lượng CO2 phản ứng sau: Số mol CaCO3 0,04 0,01 0,01 0,04 0,07 0,08 Số mol CO2 Có thể dựa vào pp Trung bình tam giác để tìm x y (Không áp dụng CT) -4- CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ Dựa vào đồ thị, sau phản ứng thu gam kết tủa ta có ngay: Trường hợp 1: Số mol CO2 = 0,01 (mol) Trường hợp 2: Số mol CO2 = 0,07 (mol) Ví dụ 2: Hồ tan 26,64 gam chất X tinh thể muối sunfat ngậm nước kim loại M hoá trị n vào nước dung dịch A Cho A tác dụng với dung dịch NH3 dư, lọc lấy kết tủa, nung đến khối lượng khơng đổi thu 4,08 gam chất rắn B Nếu cho A tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu 27,96 gam kết tủa a Tìm cơng thức X b Tính thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần thêm vào A để thu lượng kết tủa lớn nhất, nhỏ c Cho 250 ml dung dịch KOH tác dụng hết với A thu 2,34 gam kết tủa Tính nồng độ dung dịch KOH Lời giải a Kết tính tốn cho ta cơng thức muối là: Al2(SO4)3.18H2O Như vậy, dung dịch A có: Số mol Al3+ = nAl2O3 = × 4,08 = 0,08 (mol ) (BT NT Al) 102 (Tìm CT tờ tập pp giải nhanh hóa vơ 90) * Phương pháp tự luận: Phương trình hố học phản ứng xảy sau: Al3+ + 3OH- => Al(OH)3 (1) Al(OH)3 + OH- => AlO2- + H2O (2) b Để lượng kết tủa lớn xảy phản ứng (1) Theo phương trình: Số mol OH- = nAl3+ = 0,08 = 0,24 (mol) Để lượng kết tủa nhỏ xảy phản ứng (1) (2) Theo phương trình: =>Số mol OH- = nAl3+ = 0,08 = 0,32 (mol) Vậy, thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần thêm vào A để lượng kết tủa thu lớn nhất, nhỏ tương ứng là: V = 0,24 : 0,2 = 1,2 (lít) V' = 0,32 : 0,2 = 1,6 (lít) c Số mol kết tủa Al(OH)3 thu 2,34 : 78 = 0,03 (mol) Trường hợp 1: Chỉ có phản ứng (1) =>Al3+ dư Theo phương trình ta có: Số mol OH- = nAl(OH)3 = 0,03 = 0,09 (mol) Số mol Al3+ (pư) = Số mol Al(OH)3 < 0,04 (mol) Vậy, nồng độ dung dịch KOH là: [KOH] = 0,09 = 0,36 ( M ) ⋅ 0,25 Trường hợp 2: Cả phản ứng (1) (2) xảy => Al3+ hết Theo phương trình (1): Số mol Al(OH)3 (1) = Số mol Al3+ = 0,08 (mol) => Số mol Al(OH)3 (2) = 0,08 - 0,03 = 0,05 (mol) -5- CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ Theo phương trình (1) (2): Số mol OH- = 0,08 + 0,05 = 0,29 (mol) Vậy, nồng độ dung dịch KOH là: [KOH] = 0,29 = 1,16 ( M ) ⋅ 0,25 * Phương pháp đồ thị: Dựa vào tỷ lệ phản ứng phương trình (1) (2) ta vẽ đồ thị biểu diễn lượng kết tủa thu theo lượng OH- phản ứng sau: Số mol Al(OH)3 0,08 0,03 0,09 0,24 0,29 0,32 Số mol OH- Dựa vào đồ thị ta có ngay: b Số mol OH-cần có để lượng kết tủa thu lớn nhất, nhỏ tương ứng 0,24 0,32(mol) c Nếu sau phản ứng thu 2,34 gam kết tủa thì: Trường hợp 1: Số mol OH- = 0,09 (mol) Trường hợp 2: Số mol OH- = 0,29 (mol) Ví dụ 3: Hoà tan vừa hết m gam Al vào dung dịch NaOH thu dung dịch A 3,36 lít H2 (đktc) a Tính m b Rót từ từ dung dịch HCl 0,2 M vào A thu 5,46 gam kết tủa Tính thể tích dung dịch HCl dùng Lời giải a Phương trình phản ứng: Al + H2O + NaOH => NaAlO2 + H2 Theo phương trình: Số mol Al = 2/3 nH2 = 0,1 (mol) (BT e) =>m = 2,7 (gam) * Phương pháp tự luận: Phương trình hố học phản ứng xảy sau: H+ + H2O + AlO2- => Al(OH)3 (1) H+ + Al(OH)3 => Al3+ + H2O (2) b Theo giả thiết: nAl(OH)3 = 5,46 /78 = 0,07 (mol) Trường hợp 1: Chỉ có phản ứng (1) =>AlO2- dư Theo phương trình ta có: -6- CHUN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ =>Số mol H+ = nAl(OH)3 = 0,07 (mol) ; nAlO2- (pư) = Số mol Al(OH)3 < 0,1 (mol) 0,07 = 0,35 (lít) 0,2 Vậy, thể tích dung dịch HCl là: [HCl] = Trường hợp 2: Cả phản ứng (1) (2) xảy => AlO2- hết Theo phương trình (1): nAl(OH)3 (1) = nAlO2- = 0,1 (mol) nAl(OH)3 (2) = 0,1 - 0,07 = 0,03 (mol) Theo phương trình (1) (2): => Số mol H+ = 0,1 + 0,03 = 0,19 (mol) Vậy, nồng độ dung dịch HCl là: [HCl] = 0,19 = 0,95 (lít) 0,2 * Phương pháp đồ thị: Số mol Al(OH)3 0,1 0,07 0,07 0,1 0,19 0,4 Số mol H+ Dựa vào tỷ lệ phản ứng phương trình (1) (2) ta vẽ đồ thị biểu diễn lượng kết tủa thu theo lượng H+ phản ứng b Nếu sau phản ứng thu 5,46 gam kết tủa thì: Trường hợp 1: Số mol H+ = 0,07 (mol) Trường hợp 2: Số mol H+ = 0,19 (mol) C Bài tập áp dụng Cho V lít (đktc) khí CO2 hấp thụ hồn tồn vào 450 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M thu 15,76 gam kết tủa Giá trị V là: A 1,792 lít B 2,24 lít C 2,016 lít D A B Cho m gam Na tan hết 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,2M Sau phản ứng thu 0,78 gam kết tủa Giá trị m là: A 0,69 gam B 2,76 gam C 3,45 gam D 1,69 gam Rót từ từ dung dịch HCl 0,1M vào 200 ml dung dịch KAlO2 0,2M Sau phản ứng thu 1,56 gam kết tủa Thể tích dung dịch HCl dùng là: A 0,2 lít B 0,4 lít C 0,2 0,8 lít D 0,4 lít Rót từ từ dung dịch Ba(OH)2 0,2M vào 150 ml dung dịch AlCl3 0,04M đến thu lượng kết tủa lớn nhất, nhỏ Thể tích dung dịch Ba(OH)2 dùng tương ứng là: A 45 60 ml B 60 45 ml C 90 120 ml D 45 90 ml 5.(TN – 2007) Hấp thụ hồn tồn 4,48 lít SO2 (đktc) vào dd chứa 16 g NaOH thu dd X Khối lượng muối tan thu dd X : A 18,9 B.25,2 C.23 D.20,8 (ĐH – KA – 2008) Cho V lít dd NaOH 2M vào dd chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 0,1 mol H2SO4 đến pứ hoàn toàn , thu 7,8 g kết tủa Giá trị lớn V để thu lượng kết tủa : A.0,05 B.0,25 C.0,35 D.0,45 -7- CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ 7.(ĐH – KA – 2008) Hấp thụ hồn tồn 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào 500 ml dd hh gồm NaOH 0,1 M Ba(OH)2 0,2M Sinh m g kết tủa , giá trị m g : A.11,82 B.9,85 C.17,73 D.19,7 Cho V lít CO2 (đktc) hấp thụ hết vào 200 ml dd Ca(OH)2 2M , kết thúc pứ thu 20 g kết tủa Giá trị V lít : A 4,48 lít B.13,44 lít C.2,24 6,72 D.4,48 13,44 Cho V lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hết vòa 100ml dd Ca(OH)2 0,7 M Kết thúc pứ thu g kết tủa Giá trị V lít : A.4,48 lít B.13,44 lít C.2,24 0,896 lít D.4,48 13,44 10 Cho 3,42 g Al2(SO4)3 vào 50 ml dd NaOH , thu 1,56 g kết tủa dd X Nồng độ M dd NaOH : A.0,6 B.1,2 C.2,4 D.3,6 11 Cho 200 ml dd KOH vào 200 ml dd AlCl3 1M thu 7,8 g kết tủa Nồng độ M dd KOH : A.1,5 3,5 B.1,5 2,5 C.2,5 3,5 D.2,5 4,5 12 Cho 200 ml dd H2SO4 vào 400 ml dd NaAlO2 1M thu 7,8 g kết tủa Nồng độ M dd H2SO4 : A 0,125 1,625 B 0,5 0,5 C 0,25 0,5 D.0,25 3,25 13 Sục V lít khí CO2 vào 150 ml dd Ba(OH)2 1M Sau pứ thu 19,7 g kết tủa Giá trị V : A.3,36 4,48 B.2,24 3,36 C.2,24 4,48 D 3,36 6,72 14 Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO2 (đktc) vào lít dd Ca(OH)2 0,01 M thu g kết tủa Giá trị V là: A.0,224 0,448 B.0,448 0,672 C.0,448 1,792 D.0,224 0,672 15 Đốt cháy hoàn toàn 1,6 g bột lưu huỳnh cho sản phẩm cháy sục hoàn toàn vào 200 ml dd Ba(OH)2 0,5 M Khối lượng g kết tủa thu : A.21,7 B.43,3 C.10,85 D.32,55 -8- CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ Đáp án: 1.D 9.C 2.C 10.B 3.A 11.A 4.A 12.D 5.B 13.C 6.D 14.D 7.B 15.C 8.D Hướng dẫn : 1.AD : TH 1: nCO2 = nkết tủa (mol) TH2: nCO2 = 2nBa(OH)2 - n Kết tủa 2.AD 2: nNa = nNaOH = nOH- (ban đầu Na + H2O => NaOH + H2) nAl3+ = 2nAl2(SO4)3 => AD : nOH- = 4nAl3+ - n Kết tủa 3.AD : nH+ = nAlO2- nH + = 4nAlO2- - 3n Kết tủa 4.AD 2: kết tủa max : n OH- = 3a = 3nAl3+ (Đồ thị) (Để ý Ba(OH)2 có OH) Kết tủa : nOH- = a = 4nAl3+ (Để ý nNaOH / nSO2 = 2) => Tạo muối Na2SO3 => Từ PT => Kết 6.AD : nOH- = 4nAl3+ - n Kết tủa để ý nOH- = nH+ Ba2+ + CO32- => BaCO3 ( nBa2+ từ Ba(OH)2) ; nCO32- từ CT = nOH- - nCO2) => nBaCO3 = nCO32- (vì nBa2+ > nCO32-) 8, AD 10,11 AD 2: nOH- = 4nAl3+ - n Kết tủa ; 12, AD ; 13,14 :AD1 15 Ta có nS = nSO2 ; AD 1: nSO2 = nBaSO3 (Vì nSO2 < nBa(OH)2) -9- ... 0,01 0,01 0,04 0,07 0,08 Số mol CO2 Có thể dựa vào pp Trung bình tam giác để tìm x y (Không áp dụng CT) -4- CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ Dựa vào đồ thị, sau phản ứng thu gam kết tủa ta có ngay: Trường... Số mol H+ phản ứng là: y 4a x = 2b (mol) y = 4a - 2b (mol) -3- (5) CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ B Các ví dụ (Giải theo tự luận đồ thị) Ví dụ 1: Cho 10 lít (đktc) hỗn hợp A gồm N2 CO2 đktc vào lít dung... 0,05 (mol) -5- CHUYÊN ĐỀ 12 PP ĐỒ THỊ Theo phương trình (1) (2): Số mol OH- = 0,08 + 0,05 = 0,29 (mol) Vậy, nồng độ dung dịch KOH là: [KOH] = 0,29 = 1,16 ( M ) ⋅ 0,25 * Phương pháp đồ thị: Dựa vào