Một sốkiến thức ràng buộc và kinh nghiệm giải toỏn 1. Điều kiện đểcỏc ion cựng tồn tại trong 1 dung dịch.
- Chỳng khụng phảnứng được với nhau. Cần ghi nhớtốt hoặc dựa vào bảng tớnh tan đểrốn luyện. - Điều kiện đểcỏc ion phảnứng được với nhau: sản phẩm của phảnứng phải cú ớt nhất 1 trong cỏc chất
sau: kết tủa, chất khớ, H2O hoặc chất điện li yếu (CH3COOH, …).
2. So sỏnh độmạnh, yếu tớnh oxi húa
- Trong dung dịch cú H+và NO3-thỡ tớnh oxi húa sắp xếp theo thứtựsau: (H+, NO3-) > H+.
- Sản phẩm khửcủa H+là H2. Hệquảtừso sỏnh trờn: nếu cú khớ H2 chắc chắn NO3-đĩ hết và khụng cũn tồn tại trong dung dịch sau phảnứng. Dạng (H+, NO3-) cần cú kỹ năng viết bỏn phảnứng.
3. Dạng tồn tại của sắt
- Cỏc sốoxi húa của Fe là: 0, +2, +3.
- Trong dung dịch Fe chỉtồn tạiở2 dạng Fe2+và Fe3+.
- Cần nắm được cặp oxi húa–khử liờn quan đến Fe và vận dụng được khi gặp bài tập cụthể. Vớ dụ: nếu tư duy được chất rắn chứa kim loại đứng trước Fe, Fe, Cu, …thỡ dung dịch sau chắc chắn khụng tồn tại Fe3+.
- Fe2+cú tớnh khử: nờn khụng cựng tồn tại với dung dịch chứa (H+và NO3-).
- Fe3O4chớnh là tổhợp 2 oxit FeO.Fe2O3(theo tỉlệmol 1:1). Một sốbài tập cú thểvận dụng phộp quy
đổi này đểgiải quyết nhanh chúng.
4. Dạng tồn tại của nhụm
- Cỏc sốoxi húa của Al là: 0, +3.
- Trong dung dịch Al chỉtồn tạiở2 dạng: Al3+hoặc AlO2-.
- Kết tủa Al(OH)3cú tớnh lưỡng tớnh. Hệquả: nếu sau phảnứng cú kết tủa thỡ dung dịch sau phảnứng khụng thểchứa H+dư hay OH-dư nữa.
- Dd NH3dư sẽkết tủa hồn tồn Al3+mà khụng lo kết tủa bịhũa tan.
- Dd NH3dư sẽkhụng cho kết tủa với Cu2+, Zn2+, Ag+vỡ NH3dư tạo phức được với cỏc ion này. - Dạng AlO2-cú thể được tỏi tạo thành Al(OH)3trong CO2(cú mặt H2O) hoặc trong dung dịch HCl vừa
đủ.
- Nếu CO2dư thỡ kết tủa được tỏi tạo khụng lo bịhũa tan. - Nếu HCl dưthỡ kết tủa được tỏi tạo sẽbịhũa tan dần.
5. Kinh nghiệm giải toỏn
- Dung dịch chứa (H+và NO3-) thểhiện tớnh oxi húa mạnh, chất khửkhi gặp (H+và NO3-) sẽbịoxi húa lờn mức oxi húa cao nhất. Vớ dụFeS, FeS2…khi gặp (H+và NO3-) sẽlờn Fe3+, SO42-, …
- Khi gặp Mg, Al, Zn tỏc dụng với (H+và NO3-) thỡ phải đềphũng cú NH4+trong dung dịch. - Đểtớnh sốmol HNO3phảnứng cần tư duy bảo tồn nguyờn tố (N), (H), …
- Dung dịch chứa HSO4-thỡ hiểuđõy như 1 axit mạnh gồm (H+và SO42-).
- Thường thỡ những ion kim loại kiềm sẽkhụng tham gia phảnứng trao đổi ion. Và dạng tồn tại của chỳng là Na+, K+, Li+, …
- Nếu trong dung dịch sau phảnứng khi nhận định được sốmol của cation đĩ biết nhỏ hơn (hoặc lớn
hơn) số mol anion đĩ biết thỡ cần xem xột ion cũn lại nờn là cation hay là anion, …?
- Cuối cựng đểgiải quyết bài tập bằng phương phỏp BTĐT thật tối ưu, cỏc em cần cú vốn kiến thức lý thuyết vững, chứkhụng theo kiểu dự đoỏn bừa ion rồi bảo tồn; hoặc khụng biết chắc chắn, khụng nắm được cỏc ràng buộc nhất định thỡ việc giải toỏn sẽbếtắc, mất phương hướng.
Vớ dụminh họa
Cõu 92: Dung dịch X gồm 0,3 mol K+; 0,6 mol Mg2+; 0,3 mol Na+; 0,6 mol Cl-và a mol Y2-. Cụ cạn dung
dịch X, thu được m gam muối khan. Ion Y2-và giỏ trị của m là
A. SO42- và 169,5. B. CO32- và 126,3. C. SO42- và 111,9. D. CO32- và 90,3.
(THPT Yờn Lạc, lần 1–2016)
Cõu 93: Dung dịch X chứa đồng thời 0,02 mol Cu(NO3)2và 0,1 mol H2SO4loĩng. Khối lượng Fe tối đa cú
khả năng tỏc dụng với dung dịch X là (biết sản phẩm khử của NO3-là khớ NO duy nhất)
A. 5,6 gam. B. 4,48 gam. C. 2,24 gam. D. 3,36 gam.
(THPT Yờn Lạc, lần 1–2016)
Cõu 94: Hỗn hợp X gồm Al và Mg. Hũa tan hồn tồn 15,3 gam hỗn hợp X bằng dung dịch HNO3loĩng ,
dư thu được dung dịch Z và 1,344 lớt hỗn hợp khớ Y (dktc) gồm 2 khớ N2O ; N2. Tỷkhối của hỗn hợp Y so với H2là 18. Cụ cạn dung dịch Z cẩn thận thu được 117,9 gam chất rắn khan. Sốmol khớ O2cần đểoxi húa hết 7,65 gam X là :
A. 0,3750. B. 0,1875. C. 0,1350. D. 0,1870.
(Chuyờn KHTN, lần 2–2016)
Cõu 95: Dung dịch X gồm 0,1 mol H+; a mol Al3+; b mol NO3-; 0,02 mol SO42-. Cho 120 ml dung dịch Y gồm KOH 1,2M và Ba(OH)20,1M vào dung dịch X sau khi kết thỳc phảnứng thu được 3,732 gam kết tủa . Giỏ trịcủa a,b lần lượt là :
A. 0,02 và 0,12. B. 0,120 và 0,020. C. 0,012 và 0,096. D. 0,02 và 0,012.
(Chuyờn KHTN, lần 2–2016)
Bài tập rốn luyện
Cõu 96: Hũa tan hồn tồn m gam hỗn hợp gồm Na2O và Al2O3vào nước, thu được dung dịch X. Thờm từ
từdung dịch HCl 1M vào X, khi hết 100 ml thỡ bắt đầu xuất hiện kết tủa; khi hết 300 ml hoặc 700 ml thỡđều
thu được a gam kết tủa. Giỏ trịcủa a và m lần lượt là
A. 23,4 và 35,9. B. 15,6 và 27,7. C. 23,4 và 56,3. D. 15,6 và 55,4.
(Đềthi thử Đại học lần 1– THPT Chu Văn An –Hà Nội, năm học 2013–2014)
Cõu 97: Hũa tan hồn tồn m gam ZnSO4vào nước được dung dịch X. Nếu cho 110 ml dung dịch KOH 2M vào X (TN1) thỡ thu được 3a gam kết tủa. Mặt khỏc, nếu cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X (TN2) thỡ
thu được 2a gam kết tủa. Giỏ trịcủa m là :
A. 17,71. B. 16,10. C. 32,20. D. 24,15.
(Đềthi thử Đại học lần 5–THPT chuyờn KHTN Hà Nội, năm học 2012–2013)
Cõu 98: Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H2SO4 0,5M và NaNO3 0,2M. Sau khi cỏc phảnứng xảy ra hồn tồn, thu được dung dịch X và khớ NO (sản phẩm khửduy nhất). Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thỡ lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Giỏ trịtối thiểu của V là :
A. 120. B. 240. C. 360. D. 400.
Cõu 99: Hũa tan hồn tồn 0,1 mol FeS2trong 200 ml dung dịch HNO34M, sản phẩm thu được gồm dung dịch X và một chất khớ thoỏt ra. Dung dịch X cú thểhũa tan tối đa m gam Cu. Biết trong cỏc quỏ trỡnh trờn, sản phẩm khửduy nhất của N+5đều là NO. Giỏ trịcủa m là :
A. 12,8. B. 6,4. C. 9,6. D. 3,2.
(Đềthi tuyển sinh đại học khối B năm 2012)
Cõu 100: Hũa tan hết 31,2 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3vào 800 ml dung dịch HNO3 2M vừa đủ, thu được
V lớt NO (đktc, sản phẩm khửduy nhất) và dung dịch X. Dung dịch X hũa tan tối đa 9,6 gam Cu. Giỏ trịcủa V là:
A. 8,21 lớt. B. 6,72 lớt. C. 3,36 lớt. D. 3,73 lớt.
(Đềthi thử Đại học lần 1–THPT chuyờn KHTN Huế, năm học 2013–2014)
Cõu 101: Hũa tan hồn tồn 19,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4trong 400 ml dung dịch HNO3 3M (dư), đun núng, thu được dung dịch Y và V lớt khớ NO (là sản phẩm khử duy nhất). Cho 350 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y, thu được 21,4 gam kết tủa và dung dịch Z. Giỏ trịcủa V là :
A. 3,36. B. 5,04. C. 5,6. D. 4,48.
(Đềthi thử Đại học– Trường THPT Lờ Hồng Phong– Nam Định, năm học 2011–2012)
Cõu 102: Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)20,2M và H2SO40,25M. Sau khi cỏc phảnứng xảy ra hồn tồn, thu được 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lớt khớ NO (sản phẩm khửduy nhất,ở đktc). Giỏ trịcủa m và V lần lượt là
A. 17,8 và 4,48. B. 17,8 và 2,24. C. 10,8 và 4,48. D. 10,8 và 2,24.
(Đềthi tuyển sinh Đại học khối B năm 2009)
Cõu 103: Cho m gam Fe vào 1 lớt dung dịch X gồm H2SO4 0,1M, Cu(NO3)2 0,1M, Fe(NO3)3 0,1M. Sau khi phảnứng xảy ra hồn tồn thu được 0,69m gam hỗn hợp kim loại, dung dịch Y và khớ NO (sản phẩm khử
duy nhất). Giỏ trịm và khối lượng chất rắn khan thu được khi cụ cạn dung dịch Y là:
A. 25,8 và 78,5. B. 25,8 và 55,7. C. 20 và 78,5. D. 20 và 55,7.
(Đềthi thử Đại học lần 3–THPT Cẩm Khờ–Phỳ Thọ, năm học 2013–2014)
Cõu 104: Cho Zn tới dư vào dung dịch gồm HCl; 0,05 mol NaNO3và 0,1 mol KNO3. Sau khi kết thỳc cỏc phảnứng thu được dung dịch X chứa m gam muối; 0,125 mol hỗn hợp khớ Y gồm hai khớ khụng màu, trong
đú cú một khớ húa nõu trong khụng khớ. Tỉkhối của Y so với H2là 12,2. Giỏ trịcủa m là
A. 61,375. B. 64,05. C. 57,975. D.
49,775.