Chinh phục VD VDC dạng đồ thị

Chuyên đề 8: Bài toán đồ thị Nhà sách Lovebook CHUYÊN ĐỀ 8: BÀI TOÁN ĐỒ THỊ A KIẾN THỨC CẦN NHỚ I Khai thác kiện từ đồ thị Cấu trúc đồ thị - Đồ thị thường bao gồm hệ trục tọa độ trục tung trục hoành Trục tung O Trục hoành - Ý nghĩa: Nếu trục tung biểu diễn thay đổi chất hỗn hợp chất (1) trục hồnh biểu diễn lượng chất hỗn hợp chất (2) → Đồ thị có vai trị biểu diễn thay đổi lượng chất (1) theo lượng chất (2) Các hình dáng thường gặp ý nghĩa 2.1 Đường thẳng đồ thị hướng lên Ý nghĩa: Biểu diễn lượng chất tăng Trường hợp đặc biệt: (1) C (2) (1) B A Nhận xét: Độ dốc (1) nhỏ độ dốc (2) chứng tỏ lượng chất từ điểm B → C tăng thêm mạnh có thêm chất khác làm lượng chất tăng mạnh (2) B (2) C (1) A Nhận xét: Độ dốc (2) nhỏ độ dốc (1) chứng tỏ lượng chất từ B → C tăng nhẹ ta suy nghĩ trường hợp: TH1: Lượng chất A → B tăng có chất hỗn hợp lại giảm → Tăng nhẹ ban đầu TH2: Lượng chất A → B khơng tăng có chất tạo thành lượng tạo thành so với lượng chất A → B → Tăng nhẹ ban đầu 472 |LOVEBOOK.VN Chinh phục vận dụng cao Hóa học Hơn sách 2.2 Đường thẳng hướng xuống Ý nghĩa: Biểu diễn lượng chất giảm hay nói cách khác lượng chất thoát tăng Trường hợp đặc biệt: (1) A (1) (2) B C Nhận xét: Độ dốc (2) nhỏ độ dốc (1) → Lượng chất giảm nhẹ → Lượng chất thoát tăng nhẹ ta nghĩ trường hợp: TH1: Lượng chất từ A → B khơng tăng B → C; có lượng chất tăng lượng chất ban đầu TH2: Lượng chất thoát từ A → B tăng hỗn hợp có chất khơng tăng → Lượng chất thoát tăng nhẹ (2) A (1) B (2) STUDY TIP Hình dáng đồ thị có dạng chính: : Lượng chất tăng : Lượng chất giảm : Lượng chất không đổi C Nhận xét: Độ dốc (2) lớn dộ dốc (1) → Lượng chất giảm mạnh → Lượng chất thoát tăng mạnh → Chắc chắn có thêm chất thoát 2.3 Đường thẳng ngang Ý nghĩa: Khi lượng chất trục hồnh tăng lượng chất trục tung (lượng chất cần xét) không tăng II Kĩ phân tích đồ thị Nhận xét Ứng với tốn ta lại có q trình phản ứng khác nhau; ứng với q trình ta lại có hướng phản ứng khác (do chất hết, chất dư,…) Chính để làm tốt tốn đồ thị ta phải nắm vững: + Quá trình phản ứng + Phân tích đồ thị để xem xét chất hết, chất dư phản ứng Để bạn đọc tìm hiểu kĩ tơi nêu ví dụ để phân tích Ví dụ 1: Sục từ từ khí CO2 vào dung dịch NaOH Ba(OH)2 Đồ thị biểu diễn số mol kết tủa theo số mol CO2 n↓ A B C O Phân tích + giải thích + Đoạn OA: LOVEBOOK.VN| 473 Chuyên đề 8: Bài tốn đồ thị Nhà sách Lovebook - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → n↓ tăng (kết tủa BaCO3) CO2  2OHd­  CO32  H2O - Phản ứng: Ba2  CO32  BaCO3  - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → Ba2+ kết tủa hoàn toàn + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị ngang → n↓ không đổi - Phản ứng: CO2  OH  HCO3 → Lúc BaCO3↓ không bị ảnh hưởng - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → Dung dịch gồm muối HCO3 + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống → n↓ giảm CO2 hòa tan BaCO3 - Phản ứng: CO2  BaCO3  H2 O  Ba  HCO3 2 tan - Điểm đặc biệt: Tại điểm C → Kết tủa BaCO3 bị hòa tan hoàn toàn + Từ C trở đi: nCO tăng không làm xuất kết tủa Mở rộng vấn đề: Tại từ A → B, CO2 khơng hịa tan BaCO3 mà từ B → C hòa tan? Trả lời: Từ A → B dung dịch ion OH Cách hiểu 1: CO2 ưu tiên phản ứng với OH đến BaCO3 Cách hiểu 2: Giả sử CO2 hào tan BaCO3 tạo Ba2+, HCO3 dung dịch có ion OH : OH  HCO3  míi t¹o thµnh   CO32   H2 O Ba   CO32   BaCO3  → BaCO3↓ lại tạo thành → Coi lượng BaCO3 không đổi Chỉ OH chuyển hóa thành HCO3 hết → Khơng có ion để tương tác với HCO3 tạo → Kết tủa bị tan Ví dụ 2: Cho từ dung dịch HCl 1M vào dung dịch X chứa Na2CO3 NaHCO3 Phản ứng biểu diễn theo đồ thị sau: B O nHCl A Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị ngang → nCO  (chưa tăng) ion H+ phản ứng với ion CO 474 |LOVEBOOK.VN 2 Chinh phục vận dụng cao Hóa học Hơn sách - Phản ứng: H  CO23  HCO3 - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → Ion CO23 hết + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → nCO tăng ion H+ phản ứng với ion HCO3 - Phản ứng: H  HCO3  H2O  CO2 - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → Ion HCO3 hết + Từ B trở đi: Đồ thị ngang → nCO không đổi dù số mol H+ tăng khơng có ion phản ứng để tạo khí Ví dụ 3: Nhỏ từ từ dung dịch chứa HCl vào dung dịch E chứa hỗn hợp NaOH K2CO3 Lượng khí theo đồ thị sau: B O nHCl A Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị ngang → nCO  H phản ứng với OH H phản ứng với CO23 H  OH  H2O - Phản ứng: H  CO23  HCO3 - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → OH ;CO23 hết dung dịch HCO3 + Đoạn AB: STUDY TIP Ion ưu tiên phản ứng với phản ứng với - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → nCO tăng H phản ứng với HCO3 - Phản ứng: H  HCO3  H2O  CO2  - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → HCO3 hết + Từ B trở đi: Đồ thị ngang → khơng cịn ion HCO3 nên dù số mol H tăng không tạo thêm khí CO2 Ví dụ 4: Dung dịch Z chứa AlCl3 HCl Rót từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Z ta có đồ thị sau: B O A C LOVEBOOK.VN| 475 Chuyên đề 8: Bài toán đồ thị Nhà sách Lovebook Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị ngang → n Al OH  OH phản ứng với H trước - Phản ứng: H  OH  H2O - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → OH hết + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → n Al OH tăng OH phản ứng với Al3+ - Phản ứng: Al3  3OH  Al  OH3  trắng keo - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → Al  OH3 max; dung dịch khơng cịn Al3+ + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống → n Al OH giảm OH phản ứng với STUDY TIP Ion ưu tiên phản ứng với trước phản ứng với Al3+: Al(OH)3 (hòa tan kết tủa) - Phản ứng: Al  OH3  OH  AlO2 tan  2H2 O - Điểm đặc biệt: Tại điểm C → Al(OH)3 bị hòa tan hết Al tồn dạng AlO2 + Từ C trở đi: Đồ thị ngang → n Al OH  (không xuất kết tủa) dù số mol OH tăng khơng có chất tham gia phản ứng Ví dụ 5: Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch chứa NaHCO3 BaCl2 theo dõi lượng kết tủa Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào số mol Ba(OH)2 biểu diễn đồ thị sau: m↓(g) B A O Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → mBaCO tăng - Phản ứng:  HCO  OH  CO32  H2O Ba2  CO32  BaCO3  - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → Đồ thị bẻ nhánh → Đặt nghi vấn? + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → mBaCO tăng độ dốc đoạn AB nhỏ độ dốc đoạn AB → Kết tủa tăng chậm 476 |LOVEBOOK.VN Chinh phục vận dụng cao Hóa học Hơn sách HCO3  OH  CO32  H2O - Phản ứng: Ba2  CO32  BaCO3  - Điểm đặc biệt: B → HCO3 hết Nhận xét: Rõ ràng phản ứng OA, AB giống lượng BaCO3 tạo đoạn OA nhiều hơn? Trả lời: BaCO3 tạo thành Ba2+ CO23 + Lượng CO23 tạo thành cho HCO3  OH  CO32  H2O + Lượng Ba2+: - Tại OA: Ba  Ba  OH 2 BaCl  1mol Ba  OH2  2mol OH  2mol CO23  tạo 1mol BaCO3 từ Ba  Ba  OH 2  → Lúc cịn Ba2+ ngồi BaCl2 kết tủa với CO23 - Tại AB: Ba2+ BaCl2 lúc coi hết Ba  OH2  2mol CO23  Chỉ tạo 1mol BaCO3 từ Ba(OH)2 mol OA AB nđoạn nđoạn BaCO3 BaCO3 + T B trở đi: - Hình dáng: Đồ thị ngang → mBaCO khơng đổi khơng có ion dung dịch phản ứng với Ba(OH)2 tạo kết tủa Ví dụ 6: Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào ống nghiệm chứa dung dịch gồm HCl Al  SO4 3 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc khối lượng kết tủa theo số mol Ba(OH)2 sau: m↓(g) C B D A O Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → m↓ tăng → có tạo thành BaSO4 (chưa tạo thành Al(OH)3 OH phải trung hịa hết H trước) Ba2  SO24  BaSO4  - Phản ứng: H  OH  H2O - Điểm đặc biệt: điểm A → H hết + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên độ dốc lớn độ dốc đoạn AB → Có thêm kết tủa Al(OH)3 → Kết tủa: BaSO4; Al(OH)3 - Phản ứng: Ba2  SO24  BaSO4  Al3  3OH  Al  OH3  LOVEBOOK.VN| 477 Chuyên đề 8: Bài toán đồ thị Nhà sách Lovebook - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → SO24 hết + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên độ dốc nhỏ đoạn AB → BaSO4 không kết tủa nữa, có Al(OH)3 tiếp tục kết tủa - Phản ứng: Al3  3OH  Al  OH3  - Điểm đặc biệt: Tại điểm C → Al(OH)3 kết tủa hoàn toàn + Đoạn CD: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống → mkết tủa giảm Al(OH)3 tan OH dư - Phản ứng: Al  OH3  OH  AlO2 tan  2H2 O - Điểm đặc biệt: Tại điểm D → Al(OH)3 tan hết + Từ D trở đi: - Hình dáng: Đồ thị ngang → mkết tủa khơng đổi → kết tủa có BaSO4 Ví dụ 7: Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch X chứa đồng thời Al  SO4 3 K2SO4 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc tổng khối lượng kết tủa theo thể tích dung dịch Ba(OH)2 sau: m↓(g) B A C O Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên xuất kết tủa BaSO4 Al(OH)3 Ba2  SO24  BaSO4  - Phản ứng: Al3  3OH  Al  OH3  - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → Al(OH)3 kết tủa hoàn tồn + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên độ dốc nhỏ đoạn OA kết tủa Al(OH)3 tan OH lượng BaSO4 tạo thành có khối lượng lớn nên mkết tủa tăng - Phản ứng: Ba2  SO24  BaSO4  Al  OH3  OH  AlO2  2H2 O - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → BaSO4 kết tủa hồn tồn + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống mBaSO khơng đổi; kết tủa Al(OH)3 tiếp tục tan 478 |LOVEBOOK.VN Chinh phục vận dụng cao Hóa học - Phản ứng: Al  OH3  OH  AlO2  2H2 O STUDY TIP Ta phải dựa vào tương quan chất để dự đoán trường hợp: + Ở ví dụ 7: có mặt Al2(SO4)2 nên Hơn sách kết tủa hết trước Al(OH)3 → Chỉ có Al(OH)3 tiếp tục kết tủa - Điểm đặc biệt: Tại điểm C → Al(OH)3 tan hồn tồn + Từ C trở đi: - Hình dáng: Đồ thị ngang → mkết tủa không đổi kết tủa có BaSO4 Ví dụ 8: Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch AlCl3 Al  SO4 3 khối lượng kết tủa thu phụ thuộc thể tích dung dịch Ba(OH)2 theo đồ thị sau: m↓(g) B A C (lít) O Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → mkết tủa tăng xuất BaSO4 Al(OH)3 Ba2  SO24  BaSO4  - Phản ứng: Al3  3OH  Al  OH3  - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → BaSO4 kết tủa hoàn toàn ( SO24 hết) + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên độ dốc nhỏ đoạn AB → Chỉ có kết tủa Al(OH)3 tiếp tục kết tủa (tương quan Al3+ dư so với SO24 ) - Phản ứng: Al3  3OH  Al  OH3  - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → Al(OH)3 kết tủa hoàn toàn (Al3+ hết) + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống → mkết tủa giảm Al(OH)3 tan OH  - Phản ứng: Al  OH3  OH  AlO2 tan  H2O - Điểm đặc biệt: Tại điểm C → Al(OH)3 tan hoàn toàn + Từ C trở đi: - Hình dáng: Đồ thị ngang → mkết tủa khơng đổi gồm BaSO4 Ví dụ 9: Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch chứa H2SO4 Al2(SO4)3 Số mol kết tủa phụ thuộc vào thể tích dung dịch Ba(OH)2 biểu diễn theo đồ thị sau: n↓ B A C O LOVEBOOK.VN| 479 Chuyên đề 8: Bài toán đồ thị Nhà sách Lovebook Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → n↓ tăng xuất BaSO4 Al(OH)3 chưa xuất OH phản ứng với H  H2 SO4  trước Ba2  SO24  BaSO4  - Phản ứng: H  OH  H2O - Điểm đặc biệt điểm A → H hết + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên độ dốc lớn đoạn OA → có thêm kết tủa Al(OH)3 xuất Ba2  SO24  BaSO4  - Phản ứng: Al3  3OH  Al  OH3  - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → Al(OH)3 kết tủa hoàn toàn (Al3+ hết) BaSO4 kết tủa hoàn toàn ( SO24 hết) + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống → n↓ giảm Al(OH)3 bị hòa tan OH - Phản ứng: Al  OH3  OH  AlO2  2H2 O - Điểm đặc biệt: Tại điểm C → Al(OH)3 tan hồn tồn + Từ C trở đi: - Hình dáng: Đồ thị ngang → n↓ không đổi kết tủa có BaSO4 Ví dụ 10: Dung dịch X gồm ion Al3 ;H ;SO42 ;Cl Thêm từ từ tới dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch X tới phản ứng hồn tồn kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị: m↓(g) C B D A O Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → m↓ tăng xuất kết tủa BaSO4 Al(OH)3 chưa xuất OH ưu tiên phản ứng với H trước - Phản ứng: Ba   SO24   BaSO4  H  OH  H2 O - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → H+ hết 480 |LOVEBOOK.VN Chinh phục vận dụng cao Hóa học Hơn sách + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên với độ dốc lớn đoạn OA → xuất thêm có kết tủa Al(OH)3 Ba2  SO24  BaSO4  - Phản ứng: Al3  3OH  Al  OH3  - Điểm đặc biệt: Tại điểm B xảy trường hợp: (1) Al(OH)3 kết tủa hoàn toàn (Al3+ hết) (2) BaSO4 kết tủa hoàn tồn ( SO24 hết) + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên độ dốc nhỏ đoạn AB ta nghĩ đến trường hợp (Ghi số thứ tự tương ứng (1) – (1); (2) – (2)) (1) Al(OH)3 bị hòa tan; BaSO4 tiếp tục kết tủa lượng BaSO4 tạo thành lớn lượng Al(OH)3 (2) BaSO4 khơng kết tủa nữa; cịn Al(OH)3 kết tủa tiếp (1) Al  OH3  OH  AlO2  2H2O - Phản ứng: Ba   SO42   BaSO4 (2) Al 3  OH  Al  OH 3  - Điểm đặc biệt: Tại điểm C (1) BaSO4 kết tủa hoàn toàn ( SO24 hết) (2) Al(OH)3 kết tủa hoàn toàn (Al3+ hết) + Đoạn CD: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống (1) BaSO4 không kết tủa nữa; Al(OH)3 tiếp tục tan (2) Al(OH)3 bị hòa tan OH - Phản ứng: (1) Al  OH3  OH  AlO2  2H2 O (2) Al  OH3  OH  AlO2  2H2 O - Điểm đặc biệt: Tại điểm D → Cả trường hợp Al(OH)3 bị hòa tan hết + Từ D trở đi: - Hình dáng: Đồ thị ngang → Khơng xảy phản ứng Ví dụ 11: Nhỏ từ từ đến dư dung dịch X gồm Ba(OH)2 NaOH vào dung dịch Y gồm H2SO4 Al2(SO4)3 Sự phụ thuộc tổng số mol kết tủa thu theo thể tích dung dịch X cho vào biểu diễn theo đồ thị bên n↓ D B A C O VX (ml) Phân tích + giải thích LOVEBOOK.VN| 481 Chuyên đề 8: Bài toán đồ thị Nhà sách Lovebook + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → n↓ tăng xuất kết tủa BaSO4 kết tủa Al(OH)3 chưa xuất OH phản ứng với H+ trước Ba2  SO24  BaSO4  - Phản ứng: H  OH  H2O - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → H+ hết + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên độ dốc lớn đoạn OA → Xuất thêm kết tủa Al(OH)3 Ba2  SO24  BaSO4  - Phản ứng: Al3  3OH  Al  OH3  - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → Al(OH)3 kết tủa hoàn tồn + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống → số mol kết tủa Al(OH)3 tan OH nhiều số mol BaSO4 kết tủa thêm Ba2  SO24  BaSO4  - Phản ứng: Al  OH3  OH  AlO2  2H2 O Lưu ý Đồ thị bị giảm khối lượng BaSO4 tạo thành nhỏ khối lượng Al(OH)3 mà số mol BaSO4 nhỏ lượng Al(OH)3 bị tan Bạn đọc cần lưu ý đồ thị số mol kết tủa khác với đồ thị khối lượng kết tủa - Điểm đặc biệt: Tại điểm C → Al(OH)3 kết tủa hồn tồn + Đoạn CD: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → n↓ tăng BaSO4 tiếp tục kết tủa - Phản ứng: Ba2  SO24  BaSO4  - Điểm đặc biệt: Tại điểm D → BaSO4 kết tủa hoàn toàn ( SO24 hết) + Từ D trở đi: - Hình dáng: Đồ thị ngang → Khơng cịn phản ứng xảy Ví dụ 12: Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Ba  AlO2 2 Ba  OH2 Số mol Al(OH)3 tạo thành phụ thuộc vào số mol HCl biểu diễn đồ thị hình bên n↓ B O A C nHCl Giải thích + phân tích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị ngang → Khơng có kết tủa xuất H+ phản ứng vói OH trước 482 |LOVEBOOK.VN Chinh phục vận dụng cao Hóa học Hơn sách - Phản ứng: H  OH  H2O - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → OH hết + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → n↓ tăng tạo thành Al(OH)3 - Phản ứng: H  AlO2  H2O  Al  OH3  - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → AlO2 hết, Al(OH)3 kết tủa hoàn toàn + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống → n↓ giảm Al(OH)3 bị hịa tan OH  - Phản ứng: Al  OH3  OH  AlO2  2H2 O - Điểm đặc biệt: Tại điểm C → Al(OH)3 tan hết + Từ C trở đi: - Hình dáng: Đồ thị ngang → Khơng xuất kết tủa khơng xảy phản ứng Ví dụ 13: Cho từ từ dung dịch H2SO4 vào dung dịch X gồm Ba(OH)2 Ba  AlO2 2 phản ứng biểu diễn theo đồ thị sau: n↓ B A C O Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → n↓ tăng xuất kết tủa BaSO4; Al(OH)3 chưa xuất H+ phản ứng với OH trước - Phản ứng: Ba2  SO24  BaSO4  H  OH  H2O - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → H+ hết + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên với độ dốc lớn đoạn OA → xuất thêm kết tủa Al(OH)3 - Phản ứng: Ba2  SO24  BaSO4  Al3  3OH  Al  OH3  - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → Al(OH)3 kết tủa hoàn toàn (Al3+ hết); BaSO4 kết tủa hồn tồn (Ba2+ hết) + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống → n↓ giảm Al(OH)3 bị hòa tan OH  LOVEBOOK.VN| 483 Chuyên đề 8: Bài toán đồ thị Nhà sách Lovebook - Phản ứng: Al  OH3  OH  AlO2  2H2 O - Điểm đặc biệt: Tại điểm C → Al(OH)3 hịa tan hồn tồn + Từ C trở đi: - Hình dáng: Đồ thị ngang → Khơng xảy phản ứng; kết tủa có BaSO4 Ví dụ 14: Dẫn từ từ khí CO2 vào dung dịch chứa đồng thời Ba(OH)2 NaAlO2 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích CO2 tham gia phản ứng biểu diến đồ thị sau: m↓ B A C O Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên xuất kết tủa BaCO3; kết tủa Al(OH)3 chưa xuất CO2 phản ứng với OH trước CO2  2OH  CO32  H2O - Phản ứng: Ba2  CO32  BaCO3  - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → OH hết, đồng thời Ba2+ hết + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên độ dốc nhỏ đoạn OA → Xuất kết tủa Al(OH)3; không xuất kết tủa BaCO3 thêm CO2  H2 O  AlO2  Al  OH3  HCO3 - Phản ứng: CO2  CO32  H2O  HCO3 - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → Al(OH)3 kết tủa hoàn toàn; ion âm dung dịch chuyển hết thành HCO3 + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống BaCO3 bị hòa tan CO2 - Phản ứng: BaCO3  CO2  H2 O  Ba  HCO3 2 - Điểm đặc biệt: Tại điểm C → BaCO3 tan hết Ví dụ 15: Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch chứa Na2SO4 Al2(SO4)3 Lượng kết tủa tạo biểu diễn đồ thị: m↓ B A O 484 |LOVEBOOK.VN C Chinh phục vận dụng cao Hóa học Hơn sách Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → m↓ tăng xuất kết tủa BaSO4 Al(OH)3 - Phản ứng: Ba2  SO24  BaSO4  Al3  3OH  Al  OH3  - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → Al(OH)3 kết tủa hoàn toàn (Al3+ hết) + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên độ dốc nhỏ đoạn OA khối lượng kết tủa BaSO4 sinh lớn khối lượng kết tủa Al(OH)3 hào tan - Phản ứng: Nhận xét Đoạn AB cịn xảy trường hợp nũa Al(OH)3 tiếp tục kết tủa, BaSO4 không kết tủa ta khơng chọn? Đó chất tham gia phản ứng ban đầu; tương quan nhiều so với Al3+ xuất Na2SO4; Al2(SO4)3 nên BaSO4 kết tủa, gãy khúc Al(OH)3 Ba2  SO24  BaSO4 Al  OH3  OH  AlO2  2H2 O - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → BaSO4 kết tủa hoàn toàn ( SO24 hết) + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống → m↓ giảm Al(OH)3 tiếp tục tan; BaSO4 không kết tủa - Phản ứng: Al  OH3  OH  AlO2  2H2 O - Điểm đặc biệt: Tại điểm C → Al(OH)3 tan hoàn toàn OH  + Từ C trở đi: - Hình dáng: Đồ thị ngang → Khơng xảy phản ứng khơng có kết tủa Ví dụ 16: Dung dịch Y gồm ion Na ,Zn2 ,H ,Cl ,SO24 Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào Y, phản ứng biểu diễn theo đồ thị: n↓ C A B O Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → n↓ tăng xuất kết tủa BaSO4 Zn(OH)2 - Phản ứng: Ba2  SO24  BaSO4  2OH  Zn2  Zn  OH2  - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → Zn(OH)2 kết tủa hoàn toàn + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị ngang → n↓ tăng Zn(OH)2 tan hết, có BaSO4 kết tủa - Phản ứng: Ba2  SO24  BaSO4  Zn  OH2  2OH  ZnO22  2H2O LOVEBOOK.VN| 485 Chuyên đề 8: Bài toán đồ thị Nhà sách Lovebook - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → Zn(OH)2 tan hết + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → n↓ tăng Zn(OH)2 tan hết, xó BaSO4 kết tủa - Phản ứng: Ba2  SO24  BaSO4  - Điểm đặc biệt: Tại điểm C → SO24 hết + Từ C trở đi: - Hình dáng: Đồ thị ngang → Khơng xảy phản ứng khơng xuất kết tủa Ví dụ 17: Dung dịch T gồm ion Al3 ,SO24 ,Cl ,H Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào T, phụ thuộc khối lượng kết tủa vào số mol Ba(OH)2 biểu diễn theo đồ thị đây: m↓ C B A D O Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → m↓ tăng xuất kết tủa BaSO4; kết tủa Al(OH)3 chưa xuất OH phản ứng với H+ trước - Phản ứng: Ba2  SO24  BaSO4  H  OH  H2O - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → BaSO4 kết tủa hoàn tồn ( SO24 hết) + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị ngang → m↓ không tăng, két tủa Al(OH)3 chua xuất hiện, lúc có H+ phản ứng với OH  - Phản ứng: H  OH  H2O - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → H+ hết + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → m↓ tăng xuất kết tủa Al(OH)3 - Phản ứng: Al3  3OH  Al  OH3  - Điểm đặc biệt: Tại điểm C → Al(OH)3 kết tủa hoàn toàn (Al3+ hết) + Đoạn CD: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống → m↓ giảm kết tủa Al(OH)3 bị hòa tan OH  486 |LOVEBOOK.VN Chinh phục vận dụng cao Hóa học Hơn sách - Phản ứng: Al  OH3  OH  AlO2  2H2 O - Điểm đặc biệt: Tại điểm D → Al(OH)3 tan hết + Từ D trở đi: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống → m↓ khơng thay đổi khơng có phản ứng xảy Ví dụ 18: Dung dịch X chứa CuSO ,NaNO ,HCl Nhúng Mg dư vào dung dịch X, đồ thị biểu diễn phụ thuộc khối lượng Mg theo thời gian biểu diễn hình vẽ (Biết NO sản phẩm khử N+5) mMg (g) O’ B A C t (s) O Phân tích + giải thích + Đoạn O’A: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống → mMg giảm Mg tan dung dịch ion Nhận xét Tại điểm A chia thành trường hợp: H ,NO3 - Phản ứng: 3Mg  8H  2NO3  3Mg2  2NO  4H2O - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → NO3 hết Nếu H+ hết → khơng có phản ứng hòa tan Mg H+ → Đồ thị khơng có đoạn hướng xuống đằng sau → vơ lí nên ta chọ trường hợp hết + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → mMg tăng Mg phản ứng với Cu2+ tạo Cu; khối lượng Cu tạo thành lớn khối lượng Mg phản ứng - Phản ứng: Mg  Cu2  Mg2  Cu - Điểm đặc biệt: Tại điểm B STUDY TIP Mg phản ứng theo thứ tự: → Cu2+ hết + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống → mMg tăng Mg bị hòa tan H+ - Phản ứng: Mg  2H  Mg2  H2 - Điểm đặc biệt: Tại điểm C → H+ hết Ví dụ 19: Cho từ từ khuấy dung dịch H3PO4 vào dung dịch chứa Ca(OH)2 Mối quan hệ khối lượng kết tủa số mol H3PO4 biểu diễn đồ thị sau: m↓ B A C O LOVEBOOK.VN| 487 Chuyên đề 8: Bài toán đồ thị Nhà sách Lovebook Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → xuất kết tủa Ca  PO4 2 - Phản ứng: 2H3PO4  3Ca  OH2  Ca  PO4 2  6H2O - Điểm đặc biệt: Tại điểm A → Kết tủa Ca3  PO4 2 đạt max + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên độ dốc nhỏ đoạn OA Ca3  PO4 2 phản ứng với H3PO4 tạo thành CaHPO4↓ - Phản ứng: Ca3  PO4 2  H3PO4  3CaHPO4  - Điểm đặc biệt: Tại điểm B → Kết tủa CaHPO4 đạt max + Đoạn BC: - Hình dáng: Đồ thị hướng xuống → m↓ giảm CaHPO4↓ chuyển thành STUDY TIP Ca3(PO4)2, CaHPO4: Kết tủa Ca(H2PO4)2: Muối tan Ca  H2 PO4 2  tan  - Phản ứng: CaHPO4  H3PO4  Ca  H2 PO4 2 tan - Điểm đặc biệt: Tại điểm C → CaHPO4 ↓ chuyển hết thành Ca  H2 PO4 2 + Từ C trở đi: - Hình dáng: Đồ thị ngang → Khơng có phản ứng khơng xuất kết tủa III Tư xử lí tốn đồ thị - Mỗi tốn có nhiều dạng cho khác nhau, phản ứng khác tư duy, khai thác kiện phương pháp tư xử lí Lưu ý Để làm tốt bạn đọc cần phải nắm vững lý thuyết; phản ứng hóa học xảy đồng thời phải dựa vào tương quan chất để suy luận trường hợp Đọc đồ thị Phân tích đồ thị Xác định vị trí đề cho kiện Kết tủa Tại điểm BTĐT Sản phẩm Dung dịch Kết BTNT Nhận xét: Bước quan trọng việc xử lí đồ thị tư xử lí thành sản phẩm; ta phải áp dụng linh hoạt BTĐT (bảo tồn điện tích) BTNT (bảo tồn ngun tố) cho hợp lí 488 |LOVEBOOK.VN Chinh phục vận dụng cao Hóa học Hơn sách B VÍ DỤ MINH HỌA Câu 1: 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: Số mol Al(OH)3 B 0,4 Số mol NaOH A O 0,8 2,0 2,8 C Tỉ lệ a : b là? Phân tích đồ thị: + Đoạn OA: OH phản ứng với H+ + Tại A: H+ hết + Đoạn AB: OH phản ứng với Al3+ tạo kết tủa Al(OH)3 + Tại B: Al(OH)3 kết tủa cực đại + Đoạn BC: OH hòa tan kết tủa Al(OH)3 tạo AlO2  tan  + Tại C: Al(OH)3 tan hết Tư giải: Sử dụng kĩ phân tích sản phẩm điểm đề cho Lời giải + Tại n NaOH  0,8 mol KÕt tña Na  : 0,8 mol  Dung dÞch Cl  :  a  3b  mol  3 Al : b mol BTĐT   n Na  3n Al3  n Cl S¶n phÈm  n Na  a  3b  3b  0,8 mol  a  0,8 mol Lưu ý: Ta nhẩm ngay, nhiên cách giải nên tuân thủ tư phân tích sản phẩm nNaOH  nOH  nH  nHCl  a  0,8 mol + Tại n NaOH  mol KÕt tña: Al  OH 3 : 0,4 mol BTNT.Na    Na  : mol  BTNT.Cl Dung dÞch    Cl  :  0,8  3b  mol  BTNT.Al  Al 3 :  b  0,4  mol   BTĐT   2n Na  3n Al3  n Cl S¶n phÈm STUDY TIP Ta dựa vào phần phân tích đồ thị để dự đoán điểm ta xét sản phẩm gồm thành phần nào, từ điền số mol áp dụng BTĐT để ràng buộc chất với   3b  1,2  0,8  3b (luôn đúng) + Tại n NaOH  2,8 mol KÕt tđa: Al  OH 3 : 0,4 mol S¶n phÈm BTNT.Na    Na  : 2,8 mol   BTNT.Cl Dung dÞch    Cl  :  0,8  3b  mol  BTNT.Al  AlO2 :  b  0,4  mol    LOVEBOOK.VN| 489 Chuyên đề 8: Bài toán đồ thị Nhà sách Lovebook BTĐT   n Na  n Cl  n AlO  2,8  0,8  3b  b  0,4  b  0,6 mol  a : b  0,8 : 0,6  : Câu 2: Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch X chứa hỗn hợp Al(NO3)3, HCl HNO3 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau, giá trị a là? n↓ B 0,15 y A O 0,06 0,448a 0,288a C Phân tích đồ thị: + Đoạn OA: OH phản ứng với H+ + Tại A: H+ hết + Đoạn AB: OH phản ứng với Al3+ tạo kết tủa Al(OH)3 + Tại B: Al(OH)3 kết tủa cực đại + Đoạn BC: OH hòa tan kết tủa Al(OH)3 tạo AlO2  tan  + Tại C: Al(OH)3 tan hết Lời giải + Tại n NaOH  0,06 mol BTĐT ph¶n øng   n  nCl  nNO  nH  3nAl3  nH  nOH  0,06 mol  + Tại điểm B: BTNT.Al n max  0,15 mol   n Al3  n max  0,15 mol Al  OH  Al  OH  3 + Tại n NaOH  0, 288a mol KÕt tña: Al  OH 3 :  0,32  0,096a  mol BTNT.Na    Na  : 0,288a mol  Dung dÞch n   0,06  3.0,15  0,51 mol Al 3 : 0,17  0,096a mol    n   n Na BTĐT   n Al3   0,17  0,096a  mol  BTNT.Al dÞch   n Al OH   n Al3  n dung  0, 15   0,17  0,096a   0,096a  0,02  mol  Al 3 S¶n phÈm + Tại n NaOH  0, 448a mol KÕt tđa Al  OH 3 S¶n phÈm Na   n NaOH  0,448a mol  Dung dÞch n   0,51 mol   BTĐT  AlO 2   0,448a  0,51 mol  BTNT.Al dÞch   n Al OH    n Al3  n dung AlO  n Al OH  b»ng  0,15   0,448a  0,51  0,66  0,448a  mol    0,096a  0,02  0,66  0,448a  a  1,25 490 |LOVEBOOK.VN Chinh phục vận dụng cao Hóa học Hơn sách Câu 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, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị bên Tỉ lệ a : b là? n↓ B 0,2 số mol HCl A 0,1 0,3 C 0,7 Phân tích đồ thị: + Đoạn OA: H+ phản ứng với OH + Tại A: OH hết + Đoạn AB: H phản ứng với AlO2 tạo kết tủa Al(OH)3 + Tại B: Al(OH)3 kết tủa cực đại + Đoạn BC: H hòa tan kết tủa Al(OH)3 tạo Al 3  tan  + Tại C: Al(OH)3 tan hết Lời giải + Tại n HCl  0,1 mol  nOH  2a  nH  0,1 mol  a  0,05 mol + Tại n HCl  0,3 mol KÕt tña: Al  OH 3 : 0,2 mol S¶n phÈm Lưu ý Phần xử lí cần linh hoạt tính tốn; theo cách phân tích sản phẩm áp dụng nhanh BTNT.Ba    Ba  :  a  b  mol  BTNT.Al Dung dÞch    AlO2   2b  0,2  mol  BTNT.Cl  Cl   n HCl  0,3 mol   BTĐT   2n Ba2  nAlO  nCl  2a  2b  2b  0,2  0,3 (luôn đúng) + Tại n HCl  0,7 mol KÕt tña: Al  OH 3 : 0,2 mol BTNT.Ba    Ba  :  a  b  mol  BTNT.Al Dung dÞch    Al 3   2b  0,2  mol  BTNT.Cl  Cl   n HCl  0,7 mol   BTĐT   2n Ba2  n AlO  n Cl  2a  2b   2b  0,2   0,7  b  0,15 mol S¶n phÈm  a : b  0,05 : 0,15  : Câu 4: Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch chứa AlCl3 x (mol/l) Al2(SO4)3 y (mol/l) Phản ứng biểu diễn theo đồ thị Tỉ lệ x : y là? Số mol kết tủa B 7a 5a 3a O A C Số mol Ba(OH)2 LOVEBOOK.VN| 491 Chuyên đề 8: Bài tốn đồ thị Phân tích đồ thị: Nhận xét + Đoạn OA: Tạo kết tủa BaSO4 Al(OH)3 Tương quan Al lớn Al3+ xuất nơi 3+ xuất nơi nên Nhà sách Lovebook ta đốn A dự nghĩa BaSO4 không kết tủa + Tại A: SO24 hết + Đoạn AB: Chỉ xảy phản ứng tạo kết tủa Al(OH)3 + Tại B: Al(OH)3 kết tủa cực đại + Đoạn BC: OH hòa tan kết tủa Al(OH)3 tạo AlO2  tan  + Tại C: Al(OH)3 tan hết, kết tủa có BaSO4 Lời giải Chọn a  mol + Tại n   mol nBaSO4  n  mol BTNT.S    3n Al  SO   n BaSO4  mol    n  mol  y  mol  Al  SO4 3  + Tại n   mol S¶n phÈm  BaSO : mol KÕt tña:  Al  OH 3 :   mol Al  Dung dÞch   Cl + Tại n   mol S¶n phÈm  BaSO : mol KÕt tña:  Al  OH 3 :   mol  Ba  Dung dÞch   Cl BTNT.Al   n max  n AlCl3  2n Al  SO    x  2y  x   x  mol Al  OH 3  x : y  :1 Câu 5: Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 1M đến dư vào 200 ml dung dịch chứa H2SO4 Al2(SO4)3 xM Phản ứng biểu diễn theo đồ thị sau: Số mol kết tủa B 0,42 C A O V1 V2 Thể tích dung dịch Ba(OH)2 (lít) Biết V2/V1 = 1,2 Giá trị x là? Phân tích đồ thị: + Đoạn OA: Kết tủa gồm BaSO4; OH phản ứng với H  + Tại A: H hết + Đoạn AB: Kết tủa gồm BaSO4 Al(OH)3 + Tại B: SO24 hết Al(OH)3 kết tủa cực đại 492 |LOVEBOOK.VN Chinh phục vận dụng cao Hóa học Hơn sách + Đoạn BC: OH hòa tan kết tủa Al(OH)3 tạo AlO2  tan  + Tại C: Al(OH)3 tan hết Lời giải + Tại điểm B:  BaSO  0,42  0,2x  mol  KÕt tña: 0,42 mol  BTNT.Al  Al  OH 3  2n Al  SO   0,4x  mol    Dung dÞch: chØ cã H O S¶n phÈm  n Ba OH   n BaSO4  0,42  0,4x  mol  + Tại điểm C: KÕt tña: BaSO : 0,42  0,4x  mol  S¶n phÈm  n AlO BTĐT    Ba    0,2x  mol  Dung dÞch  AlO   0,4x  mol   BTNT.Ba   n Ba OH   n BaSO4  n Ba2  0,42  0,4x  0,2x  0,42  0,2x  mol  2 n Ba OH  V 0,42  0,2x  1,2  1  1,2   1,2  x  0,3 V1 0,42  0,4x n Ba OH  Câu 6: Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào 200 ml dung dịch X chứa Na2CO3 NaHCO3 Phản ứng biểu diễn theo đồ thị sau: Số mol CO2 B 0,28 A O 0,44 Số mol HCl Nếu cho từ từ 200 ml dung dịch HCl 0,8M H2SO4 vào 200 ml dung dịch X, thu dung dịch Y 1,792 lít khí CO2 (đktc) Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào Y, thu m gam kết tủa Giá trị m là? Phân tích đồ thị: + Đoạn OA: H+ phản ứng với CO23 tạo HCO3 + Tại A: CO23 hết + Đoạn AB: H+ phản ứng với HCO3 tạo CO2 H2O + Tại B: HCO3 hết Định hướng tư giải: - Bài toán chia làm phần: + Bài toán đồ thị → Xử lí dung dịch X + Bài tốn cho HCl, H2SO4 vào X Đồ thị Thành phần dung dịch X Thành phần dung dịch HCl, H2SO4 Kết Lời giải Bước 1: Xử lí đồ thị LOVEBOOK.VN| 493 Chuyên đề 8: Bài tốn đồ thị Nhà sách Lovebook Khí CO : 0,28 mol Sản phẩm Dung dịch: NaCl n HCl  0,44 mol   n Na2 CO3  n NaHCO3  n CO2  0,28 mol BTNT.C BTNT.Na   2n Na2 CO3  n NaHCO3  n NaCl  0,44 mol n Na CO  0,16 mol  n NaHCO3  0,12 mol Bước 2: Xử lí tốn cho HCl, H2SO4 vào X H   CO 23   HCO 3  mol  0,16  0,16   H  HCO  CO  H2 O 0,08  mol  0,08   n H  0,16  0,08  0,24 mol  n HCl  2n H2 SO4  0,24 mol 0,24  0,2.0,8  0,04 mol CO : 0,08 mol Na CO HCl    BaCO Ba  OH 2  Y   H SO NaHCO  BaSO n H2 SO4  BTNT.S   n BaSO4  n H2 SO4  0,04 mol BTNT.C   n BaCO3  n Na2 CO3  n NaHCO3  n CO2  0,16  0,12  0,08  0,2 mol  m  m BaSO4  m BaCO3  0,04.233  0,2.197  48,72  g  Nhận xét: Ở ta ràng buộc n H với nCO2 ,nCO nhanh chóng (tránh viết phương trình trên)  +) H+ phản ứng với CO23 : H  CO23   HCO3 : n H  n CO2    2  +) H phản ứng với HCO : H  HCO  CO2  H2 O : nH  nCO2 +  nH  nCO2  nCO2 Nếu ta thay lại vào  nH  nNa CO  nCO  0,16  0,08  0,24 mol (khớp với kết tính được) Câu 7: Hịa tan hết hỗn hợp gồm Fe3O4 Al2O3 (tỉ lệ mol : 1) dung dịch chứa x mol HCl loãng, thu dung dịch X Cho dung dịch NaOH dư vào X, phản ứng biểu diễn theo đồ thị Giá trị x là? Số mol kết tủa B C 0,24 O Phân tích đồ thị: FeCl  FeCl Z  NaOH  AlCl HCl d­  494 |LOVEBOOK.VN A 1,40 Số mol NaOH ... ứng biểu diễn theo đồ thị sau: B O nHCl A Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị ngang → nCO  (chưa tăng) ion H+ phản ứng với ion CO 474 |LOVEBOOK.VN 2 Chinh phục vận dụng cao... dịch NaOH vào dung dịch Z ta có đồ thị sau: B O A C LOVEBOOK.VN| 475 Chuyên đề 8: Bài toán đồ thị Nhà sách Lovebook Phân tích + giải thích + Đoạn OA: - Hình dáng: Đồ thị ngang → n Al OH  OH phản... biệt: Tại điểm A → Đồ thị bẻ nhánh → Đặt nghi vấn? + Đoạn AB: - Hình dáng: Đồ thị hướng lên → mBaCO tăng độ dốc đoạn AB nhỏ độ dốc đoạn AB → Kết tủa tăng chậm 476 |LOVEBOOK.VN Chinh phục vận dụng