CÔNG THỨC GIẢI NHANH TRONG HOÁ VÔ CƠ

2.2. GIẢI PHÁP SAU KHI CÓ SÁNG KIẾN

2.2.1. CÁC CÔNG THỨC GIẢI NHANH BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA

2.2.1.1. CÔNG THỨC GIẢI NHANH TRONG HOÁ VÔ CƠ

Bài tập tổng quát 1: Cho m gam hỗn hợp kim loại (KL) đứng trước H phản ứng với dd HCl dư thu được b mol H2. Tính khối lượng muối clorua thu được theo m và b

Giải: Theo định luật bảo toàn nguyên tố H luôn có số mol HCl = 2 lần số mol H2 = 2b. Mặt khác m muối = mKL + mCl- = m + 35,5.nHCl = m + 35,5.2b

Từ đó rút ra: Công thức 1: KL (trước H) + 2HCl muối + H2

có nHCl = 2nH2 và mmuối = mKL + 71.nH2

Bài tập tổng quát 2: Cho m gam hỗn hợp kim loại (KL) đứng trước H phản ứng với dd H2SO4 loãng dư thu được b mol H2. Tính khối lượng muối sunfat thu được theo m và b

Giải: Theo định luật bảo toàn nguyên tố H luôn có số mol H2SO4 = số mol H2

= b. Mặt khác m muối = mKL + mSO42- = m + 96.nH2SO4 = m + 96b Từ đó rút ra: Công thức 2: KL(trước H) + H2SO4 muối + H2

có nH SO2 4 = nH2và mmuối = mKL + 96.nH2

Bài tập tổng quát 3: Cho m gam hỗn hợp kim loại (KL) phản ứng với dd H2SO4 đặc, nóng thu được hỗn hợp có a mol SO2; b mol H2S; c mol S. Tính

khối lượng muối sunfat thu được theo m và a; b; c và số mol H2SO4 phản ứng theo a; b; c.

Giải: Có các bán phản ứng sau:

2 2

4 2 2 4

4H++2SO −+2e→SO +2H O SO+ − 4a 2a a a

2 2

4 2 2 4

10H+ +5SO − + 8e →H S +5H O+4SO − 10b 8b b 4b

2 2

4 2 4

8H++4SO −+6e→ +S 4H O+3SO − 8c 6c c 3c

Theo các bán phản ứng trên ta nhận thấy số mol SO42− tạo muối = số mol e nhận của S+6/2. nên suy ra m muối = mKL + mSO42−= m + 96.(a+4b+3c)

Và số mol H2SO4 pư = số mol H+/2 = 2a + 5b + 4c

Từ đó rút ra : Công thức 3: KL + H2SO4đặc dư muối sunfat + (SO2; S;

H2S) + H2O mmuối = mKL + 96

2 .ne nhận 6

2 4 2 2 4 5 2

H SO SO S H S

n = n + n + n

Bài tập tổng quát 4: Cho m gam hỗn hợp kim loại (KL) phản ứng với dd HNO3 , thu được hỗn hợp có a mol NO2; b mol NO; c mol N2O; d mol N2 e mol NH4NO3 . Tính khối lượng muối nitrat của kim loại thu được theo m và a;

b; c; d; e và số mol HNO3 phản ứng theo a; b; c; d; e.

Giải: Có các bán phản ứng sau:

2NO3− + 2H+ + 1e → NO2 + H2O + NO3−

2a a a a 4NO3− + 4H+ + 3e → NO + 2H2O + 3NO3−

4b 3b b 3b 10NO3− + 10H+ + 8e → N2O + 5H2O + 8NO3−

10c 8c c 8c 12NO3− + 12H+ + 10e → N2 + 6H2O + 10NO3−

12d 10d d 10d

10NO3− + 10H+ + 8e → NH NO4 3 + 6H2O + 8NO3−

10e 8e e 8e

Theo các bán phản ứng trên ta nhận thấy số mol NO3− tạo muối = số mol e nhận của N+5. nên suy ra m muối = mKL + mNO3−= m + 62.(a+3b+8c+10d+8e)

Và số mol HNO3 pư = số mol H+ = 2a + 4b + 10c + 12d + 10e

Từ đó rút ra: Công thức 4: KL+ HNO3dư muối nitrat+ (NO2; NO; N2O;

N2; NH4NO3) + H2O mmuối = mKL + 62.ne nhận

N+

3 2 2 4 10 2 12 2 10 4 3

HNO NO NO N O N NH NO

n = n + n + n + n + n

Một số lưu ý khi sử dụng các công thức 1; 2; 3; 4 là chỉ áp dụng cho các kim loại có phản ứng với axit. Trong một hỗn hợp nhiều kim loại mà có một kim loại không phản ứng với dung dịch axit thì không áp dụng được, ví dụ Cu, Ag không phản ứng với HCl, H2SO4 loãng; Au, Pt không phản ứng với HNO3; H2SO4đặc; Fe, Cr, Al không phản ứng với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội

Các ví dụ áp dụng :

Ví dụ 1:. Hoà tan hết 10 gam rắn X gồm Mg, Zn, Al bằng dd H2SO4 loãng, dư, được 7,84 lit H2 (đktc) và m gam muối, tính m?

Giải: m = 10 + 96. 7,84/22,4 = 43,6 gam

Ví dụ 2: Hoà tan hết 10 gam rắn X gồm Mg, Zn, Al bằng dd HCl loãng, dư, được 7,84 lit H2 (đktc) và m gam muối, tính m?

Giải: m = 10 + 71. 7,84/22,4 = 34,85 gam

Ví dụ 3: Hoà tan hết hỗn hợp rắn X gồm Cu và Mg cần vừa đủ x mol HNO3, sau phản ứng thu được 8,96lit(đktc) hỗn hợp Y gồm NO và NO2.Tính x, biết dY/H2 = 19.

Giải : nNO + nNO2 = 0,4.

Sơ đồ đường chéo: NO 30 8

38 suy ra nNO = nNO2= 0,2 mol

NO2 46 8 Suy ra số mol HNO3 = x = 4.0,2 + 2.0,2 = 1,2 mol

Ví dụ 4: Hoà tan hoàn toàn 10 gam hỗn hợp gồm Al, Mg, Zn bằng H2SO4 đặc, nóng vừa đủ được dung dịch chứa m gam muối và 10,08 lit SO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Tìm m?

Giải : S+6 + 2e S+4 0,9mol 0,45 mol m = 10 + 96/2. 0,9 = 53,2 gam

Ví dụ 5: Hoà tan hết 14 gam sắt trong H2SO4 đặc, nóng, được 6,72 lit SO2 (đktc) là sản phẩm duy nhất của sự khử S+6 và dung dịch chứa m gam muối, tìm m?

Giải : S+6 + 2e S+4 0,6 mol 0,3 mol m = 14 + 96/2. 0,6 = 42,8 gam

Ví dụ 6: Hòa tan hỗn hợp X gồm hai kim loại A và B trong dung dịch HNO3

loãng. Kết thúc phản ứng thu được hỗn hợp khí Y (gồm 0,1 mol NO, 0,15 mol NO2 và 0,05 mol N2O). Biết rằng không có phản ứng tạo muối NH4NO3. Số mol HNO3 đã phản ứng là:

A. 0,75 mol. B. 0,9 mol. C. 1,05 mol. D. 1,2 mol.

Giải:nHNO3 = 2 nNO2 + 4 nNO + 10 nN O2 = 2 0,15 4 0,1 10 0,05 × + × + ×

= 1,2 mol. (Đáp án D)

Ví dụ 7: Cho 12,9 gam hỗn hợp Al và Mg phản ứng với dung dịch hỗn hợp hai Axit HNO3và H2SO4 (đặc nóng) thu được 0,1 mol mỗi khí SO2, NO, NO2 (giả

sử khả năng phản ứng của các kim loại với các axit là như nhau). Cô cạn dung dịch sau phản ứng khối lượng muối khan thu được là:

A. 31,5 gam. B. 37,7 gam. C. 47,3 gam. D. 34,9 gam.

Giải

Ta có bán phản ứng:

2NO3− + 2H+ + 1e → NO2 + H2O + NO3− (1) 0,1 0,1 → 0,1

4NO3− + 4H+ + 3e → NO + 2H2O + 3NO3− (2) 0,3 0,1 → 3 × 0,1

2SO42− + 4H+ + 2e → SO2 + H2O + SO42−(3) 0,2 0,1 → 0,1

Từ (1), (2), (3) → số mol NO3− tạo muối bằng 0,1 + 3 × 0,1 = 0,4 mol;

số mol SO42− tạo muối bằng 0,1 mol.

⇒mmuối = mk.loại + mNO3− + mSO24−= mKL + 62.ne nhận 5

N+ + 962 .ne nhận 6

= 12,9 + 62 × 0,4 + 96 × 0,1 = 47,3. (Đáp án C) 2.2.1.1.2. CÔNG THỨC KINH NGHIỆM

Bài toán tổng quát 5: Cho m gam kim loại M tác dụng với oxi một thời gian thu được hỗn hợp rắn gồm M và các oxit của M có khối lượng m1 gam. Cho hỗn hợp rắn này tác dụng với axit HNO3 (hoặc H2SO4đặc) thu được muối trong đó M có số oxh cao nhất (M+n). và các sản phẩm khử của N+5 ( hoặc S+6) có tổng số mol e nhận là t mol.

Tìm mối liên hệ giữa m; m1 và t?

Giải: Gọi số mol kim loại M là a. Tóm tắt sơ đồ bài toán

m gam m1 gam

Ta có quá trình cho e: M M+n + ne

a na Suy ra số mol e nhường bằng n.a mol.

Mặt khác ne nhận = ne oxi + ne(2)= 1 .2 1

16 8

m m m m

t t

− + = − +

Theo định luật bảo toàn electron: ne nhường = ne nhận suy ra: 1

8 m m na= − +t

Thay a = m/M ta được 1

. .

8 (1)

8 m m M t

m n M

= +

Ứng với M là Fe (M=56), n=3 ta được: m = 0,7.m1 + 5,6.t Ứng với M là Cu (M=64), n=2 ta được m = 0,8.m1 + 6,4.t.

Đó là những công thức kinh nghiệm áp dụng vào giải bài toán kinh điển hay và khó với một tốc độ giải nhanh nhất.

Từ đó rút ra: Công thức 5: Công thức kinh nghiệm:

mFe = 0,7.moxit + 5,6. nenhận của N+5 (S+6);

mCu = 0,8.moxit + 6,4. ne nhận của N+5 (S+6)

Một số lưu ý khi sử dụng công thức 5 là chỉ áp dụng cho hai kim loại sắt và đồng và chỉ dùng được khi axit dư hoặc vừa đủ, kim loại lên số oxihoá cao nhất.

Các ví dụ áp dụng

Ví dụ 1: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X.

Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 (dư), thoát ra 0,56 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là

A. 2,52 gam. B. 2,22 gam. C. 2,62 gam. D. 2,32 gam.

Cách giải: m =0,7.3 + 5,6.(3.0,56/22,4) = 2,52 gam

Ví dụ 2: Để a gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian sẽ chuyển thành hỗnhợp A có khối lượng là 75,2 gam gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Cho hỗn hợp A phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc, nóng thu được 6,72 lít khí SO2 (đktc). Khối lượng a gam là:

 A. 56 gam. B. 11,2 gam. C. 22,4 gam. D. 25,3 gam.

Cách giải: a = 75,2.0,7 + 5,6.(2.6,72/22,4) = 56 gam

Vớ dụ 3: Cho12 gam hh A gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 p hết với dd HNO3 thu

đợc 2,24 lít NO (đktc). Hỏi 12 gam hh A p hết với 0,4 mol HCl thu đợc bao nhiêu lit H2 (đktc)?

Cách giải: mFe = 0,7.12 + 5,6.(3.2,24/22,4) = 10,08 gam;

suy ra số mol O2-(oxit) =12 10, 08 0,12

16 mol

− = .

Khi cho hỗn hợp A pư với dung dịch HCl thì:

O2- + 2H+ H2O 0,12  0,24(mol)

Fe + 2H+ Fe2+ + H2

0,16 mol 0,08 mol. Suy ra VH2 = 0,08. 22,4 = 1,792 lit.

Ví dụ 4: ĐHA- 2009: Hoà tan toàn toàn 20,88 gam một oxit sắt bằng H2SO4 đặc nóng được dung dịch X và 3,248 lít SO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất.

Cô cạn X được bao nhiêu gam muối khan?

Giải: mFe= 0,7.20,88+5,6.(2.3,248/22,4) = 16,24 gam, suy ra số mol Fe = 0,29 mol.

Từ sơ đồ: 2Fe Fe2(SO4)3 ; ta có số mol Fe2(SO4)3 = 1/2số mol Fe = 0,145 mol, suy ra mmuối = 0,145.400 = 58 gam

Ví dụ 5:ĐHA-2008: Hoà tan hết 11,36 gam rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 trong HNO3 loãng dư được dung dịch chứa m gam muối và 1,344 lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Tìm m?

Giải: mFe= 0,7.11,36 + 5,6.(3.1,344/22,4) = 8,96 gam, suy ra số mol Fe = 0,16 mol.

Từ sơ đồ: Fe Fe(NO3)3 ; ta có số mol Fe(NO3)3 = số mol Fe = 0,16 mol, suy ra mmuối = 0,16.242 = 38,72 gam

Ví dụ 6 Hoà tan hết 28,8 gam rắn X gồm Cu, CuO, Cu2O trong HNO3 đặc dư được dung dịch chứa m gam muối và 8,96 lít NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Tìm m?

Giải: mCu= 0,8.28,8 + 6,4.(1.8,96/22,4) = 25,6 gam,

suy ra số mol Cu= 0,4 mol.

Từ sơ đồ: Cu Cu(NO3)2 ;

ta có số mol Cu(NO3)2 = số mol Cu = 0,4 mol, suy ra mmuối = 0,4.188 = 75,2 gam

2.2.1.1.3. OXIT; MUỐI TÁC DỤNG VỚI AXIT

Bài toán tổng quát 6 : Cho m gam hỗn hợp muối cacbonat tác dụng với HCl dư thu được m’ gam muối clorua và a mol CO2. Tính m’ theo m và a

PTPƯ: CO32− +2HCl →2Cl−+CO2 +H O2 m gam 2a mol m’gam a mol a mol Theo bảo toàn khối lượng: m + 2a.36,5 = m’ + 44a + 18a Hay m’= m + 11a

Từ đó rút ra: Công thức 6: Muối cacbonat + 2HCl muối clorua + CO2

+ H2O.

có nHCl =2nCO2; nH O2 =nCO2 và mclorua = m cacbonat + 11. nCO2

Bài toán tổng quát 7 : Cho m gam hỗn hợp muối cacbonat tác dụng với H2SO4 dư thu được m’ gam muối sunfat và a mol CO2. Tính m’ theo m và a PTPƯ: CO32− +H SO2 4 →SO42−+CO2 +H O2

m gam a mol m’gam a mol a mol Theo bảo toàn khối lượng: m + a.98 = m’ + 44a + 18a Hay m’= m + 36a

Từ đó rút ra: Công thức 7: Muối cacbonat + H2SO4 muối sunfat + CO2

+ H2O

msunfat = mcacbonat + 36. nCO2

Các ví dụ áp dụng :

Ví dụ 1: Hòa tan 14 gam hỗn hợp 2 muối MCO3 và N2CO3 bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc). Cô cạn dung dịch A thì thu được m gam muối khan. Tính m.

Giải: Áp dụng công thức (6): m = 14 + 11.(0,672/22,4) = 14,33 gam

Ví dụ 2: Cho 7g hh 2 muối cacbonat của kim loại hoá trị II tác dụng với dd HCl thấy thoát ra V lít khí ở đktc. Dung dịch cô cạn thu được 9,2g muối khan .Giá trị của V là:

A.4,48lít B.3,48lít C.4,84lít D.kết quả khác

Giải: Áp dụng công thức (6): 9,2 = 7 + 11.nCO2, suy ra nCO2 = 0,2 mol hay V = 4,48 lit

Tương tự dùng định luật bảo toàn khối lượng ta cũng sẽ chứng minh được các công thức 8,9 10,11

Công thức 8: Muối sunfit + 2HCl  muối clorua + SO2 + H2O mclorua = msunfit – 9. nSO2

Công thức 9: Muối sunfit + H2SO4  muối sunfat + SO2 + H2O msunfat = msunfit + 16.nSO2

Công thức 10: Oxit + H2SO4loãng  Muối + H2O mmuối = moxit + 80.nH2SO4

Công thức 11: Oxit + 2HCl  Muối + H2O mmuối =moxit + 55. nHCl

Các ví dụ áp dụng :

Ví dụ 1: Hòa tan 24,6 gam hỗn hợp 2 muối MSO3 và N2SO3 bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch A và 4,48 lít khí (đktc). Cô cạn dung dịch A thì thu được m gam muối khan. Tính m.

Giải: Áp dụng công thức (8): m = 24,6 – 9.(4,48/22,4) = 22,8 gam

Ví dụ 2: Hòa tan 26,2 gam hỗn hợp 2 muối MSO3 và N2SO3 bằng dung dịch H2SO4 loãng dư, thu được dung dịch B và 4,48 lít khí (đktc). Cô cạn dung dịch B thì thu được m gam muối khan. Tính m.

Giải: Áp dụng công thức (9): m = 26,2 + 16.(4,48/22,4) = 29,4 gam

Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3; ZnO và MgO trong 500ml dung dịch H2SO4 0,1M (vừa đủ). Cô cạn dung dịch sau phản ứng được bao nhiêu gam hỗn hợp muối khan?

Giải: Áp dụng công thức (10): m = 2,81+ 80.(0,5.0,1) = 6,81 gam

Ví dụ 4: Hoà tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp gồm Fe2O3; ZnO và MgO trong 400ml dung dịch HCl 2M (vừa đủ). Cô cạn dung dịch sau phản ứng được bao nhiêu gam hỗn hợp muối khan?

Giải: Áp dụng công thức (11): m = 20 + 55. (0,4.2) = 64 gam 2.2.1.1.4. CO2 (SO2) TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH BAZƠ

Bài toán tổng quát 8: Cho a mol CO2 tác dụng với dung dịch chứa b mol Ca(OH)2. Tính số mol kết tủa thu được theo a; b.

Giải: Tính số mol OH- = 2 số mol Ca(OH)2=2b. Xét tỉ lệ

OH CO

T n n

= −

- Nếu T ≤ 1 chỉ tạo muối axit , suy ra số mol kết tủa = 0 - Nếu 1<T<2 tạo hỗn hợp 2 muối

PTPƯ:

CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O b b b

CO2 dư + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2

(a-b) (a-b)

Khi đó n↓ = − − = b ( a b ) 2 b a −

- Nếu T ≥ 2 chỉ tạo muối trung hoà , khi đó n↓ =nCO2

Từ đó rút ra: Công thức 12: Công thức tính lượng kết tủa xuất hiện khi hấp thụ CO2 vào dung dịch dd Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2

- Nếu dư bazơ thì

CO2

n↓ = n

- Nếu dư CO2 tạo 2 muối thì : n↓ +nCO2 =nOH−

Công thức 13: Tính thể tích CO2 + dd Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 để thu được một lượng kết tủa theo yêu cầu

-Nếu dư bazơ thì nCO2 =n↓ - Nếu dư CO2 thì :

CO2 OH

n = n − − n↓ . Bài toán có 2 đáp số.

Tương tự đối với bài toán CO2 tác dụng với dung dịch hỗn hợp NaOH+Ba(OH)2...

Công thức 14: Công thức tính lượng kết tủa xuất hiện khi hấp thụ CO2 vào dung dịch hỗn hợp NaOH+Ba(OH)2...

Phương pháp: Tính tỉ số:T =

OH CO

n n

∑ − . Nếu T≥ 2: chỉ tạo CO32−và có

2 2

3 CO

nCO − =n . Nếu T≤1: chỉ tạo HCO3−; Nếu 1<T<2: tạo cả 2 muối và có

2 2

3 CO

CO OH

n − + n = n − .

Từ CO32−so sánh với số mol Ca2+; Ba2+ để tính khối lượng kết tủa.

Các ví dụ áp dụng :

Ví dụ 1: Hấp thụ 11,2 lit CO2 (đktc) vào 350ml dung dịch Ba(OH)21M.Tính khối lượng kết tủa thu được?

Giải:Nhận xét: 1<

OH CO

n n

− =0,7/0,5<2,

suy ra nkêt tủa = 0,7- 0,5=0,2 mol và mkêt tủa = 39,4 g

Ví dụ 2: Hấp thụ hết a mol CO2 vào dung dịch chứa b mol Ca(OH)2 được 20 gam kết tủa. Mặt khác, hấp thụ hết 2a mol CO2 vào dung dịch chứa b mol Ca(OH)2 được 30 gam kết tủa. Tìm a,b?

Giải: Do khi tăng số mol CO2 gấp đôi thì khối lượng kết tủa chỉ tăng 1,5 lần lên ở thí nghiệm(TN) đầu dư bazơ và ở thí nghiệm sau dư CO2. ta có hệ:

{ 2aa=0,2+0,3 2= b → { ab==0,350,2

Ví dụ 3: Hấp thụ hết a mol CO2 vào dung dịch chứa b mol Ca(OH)2 được 30 gam kết tủa. Mặt khác, hấp thụ hết 1,5a mol CO2 vào dung dịch chứa b mol Ca(OH)2 được 10 gam kết tủa. Tìm a,b?

Giải: Xét 2 trường hợp

- Trường hợp 1: TN 1: Dư bazơ; TN 2 : Dư CO2. ta có hệ

{ 1,5a=0,3a+ =0,1 2b→ { ba==0,2750,3 loại do số mol Ca(OH)2 nhỏ hơn số mol kết tủa

- Trường hợp 2: Cả hai thí nghiệm đều dư CO2, ta có hệ

{ 1,5a+0,3 2a+ =0,1 2= b b→ { ab==0,350,4 thoả mãn số mol Ca(OH)2 lớn hơn số mol kết tủa

Ví dụ 4: .ĐHA-2009. Hấp thụ 0,448 lit CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,06M và Ba(OH)20,12M.Tính khối lượng kết tủa thu được?

Giải: Nhận xét: 1<

OH CO

n n

− =0,03/0,02<2, suy ra nCO32−= 0,03-0,02 = 0,01 mol

2 2

3 3

CO −+Ba + →BaCO

0,01mol 0,012 mol 0,01 mol, suy ra mkêt tủa = 1,97 gam

Ví dụ 5: Hấp thụ V lit CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch Ba(OH)2 1M được 19,7 gam kết tủa.Tính V?

Giải: 2

0,1 2,24

0,6 0,1 0,5 11,2

CO CO

n mol V l

= =

= − = =

 →  



Ví dụ 6: Hấp thụ Vlít SO2 (đktc) vào 200ml dung dịch Ba(OH)21M được a gam kết tủa. Mặt khác, hấp thụ Vlít SO2 (đktc) vào 250ml dung dịch Ba(OH)21M được 2a gam kết tủa. Tính V?

Giải :

- nếu cả 2 thí nghiệm cùng dư bazơ thì số mol SO2 bằng số mol kết tủa, vô lý - nếu TN1 thiếu bazơ, thí nghiệm 2 dư bazơ thì ta có hệ

2 2

0,4 0,43

2 0,8

SO SO

n n n

n n

↓ ↓

↓

+ = =

= =

 

 →

 

 



vô lý vì TN2 dư bazơ mà

0, 25.2

1,875 2 0,8 / 3

nOH

− = = <

- Nếu cả 2 thí nghiệm cùng thiếu bazơ, dư SO2 thì ta có hệ

{ nnSOSO22+ =+2n↓n↓=0,40,5→ { nnSO↓=20,1=0,3 , thoả mãn, suy ra V=6,72 lit 2.2.1.1.5. TÍNH LƯỠNG TÍNH CỦA Al(OH)3 VÀ Zn(OH)2

Bài toán tổng quát 9: Cho từ từ dung dịch chứa V lit OH- aM vào dung dịch chứa b mol Al3+ thu được c mol kết tủa. Tìm mối liên hệ giữa V với a; b; c?

Giải: Xét 2 trường hợp:

Trường hợp 1:

Thiếu OH-; dư Al3+: Al3+ +3OH− → Al OH( )3. Theo phản ứng số mol OH-

= 3 lần số mol kết tủa hay: a.V=3c Trường hợp 2:

Dư OH-: tạo hỗn hợp 2 chất:

3 ( )3

Al + + OH− → Al OH

b 3b b

3 2 2

( ) 2

Al OH +OH− → AlO− + H O (b-c) (b-c)

Theo pư ta có số mol OH- = 4b-c hay a.V=4b-c

Từ đó rút ra: Công thức 15: Tính thể tích dung dịch NaOH cần cho vào dung dịch Al3+ để xuất hiện một lượng kết tủa theo yêu cầu

- Nếu thiếu NaOH: nNaOH =3.n↓

-Nếu dư NaOH: nNaOH +n↓ =4.nAl3+. Có 2 đáp số

Chứng minh tương tự ta cũng thu được các công thức sau

Công thức 16: Tính thể tích dung dịch NaOH cần cho vào dung dịch Al3+ và H+ để xuất hiện một lượng kết tủa theo yêu cầu

- Nếu thiếu NaOH: nNaOH =3.n↓+nH+

-Nếu dư NaOH: nNaOH +n↓ =4.nAl3+ +nH+. Có 2 đáp số

Công thức 17:. Tính thể tích dung dịch HCl cần cho vào dung dịch NaAlO2

để xuất hiện một lượng kết tủa theo yêu cầu

- Nếu thiếu HCl: nHCl =n↓

-Nếu dư HCl: nHCl +3.n↓ =4.nNaAlO2. Có 2 đáp số

Công thức 18:. Tính thể tích dung dịch HCl cần cho vào dung dịch NaAlO2 + NaOH để xuất hiện một lượng kết tủa theo yêu cầu

- Nếu thiếu HCl: nHCl =n↓+nNaOH

-Nếu dư HCl: nHCl +3.n↓ =4.nNaAlO2+nNaOH. Có 2 đáp số

Công thức 19: Tính thể tích dung dịch NaOH cần cho vào dung dịch Zn2+ để xuất hiện một lượng kết tủa theo yêu cầu

- Nếu thiếu NaOH: nNaOH =2.n↓

-Nếu dư NaOH: nNaOH +2.n↓ =4.nZn2+. Có 2 đáp số Các ví dụ áp dụng :

Ví dụ 1: Cần bao nhiêu lít dung dịch NaOH 1M vào dung dịch chứa 0,5 mol AlCl3 để được 31,2 gam kết tủa?

Giải: Số mol kết tủa = 31,2/78 = 0,4 mol Bài toán có 2 đáp số

3.0,4 1,2 1,2

4.0,5 0,4 1,6 1,6

OH OH

n mol V l

−

= = =

= − = =

 → 



Ví dụ 2: Cần cho một thể tích dung dịch NaOH 1M lớn nhất là bao nhiêu vào dung dịch chứa đồng thời 0,6 mol AlCl3 và 0,2 mol HCl để xuất hiện 39 gam kết tủa?

Giải: Số mol kết tủa = 0,5 mol. Xét trường hợp dư NaOH Thì nOH− = 0, 2 4.0, 6 0,5 2,1 + − = mol → = V 2,1 l

Ví dụ 2: Cho dung dịch chứa a mol NaOH vào dung dịch chứa b mol AlCl3

được 15,6 gam kết tủa. Mặt khác, cho dung dịch chứa 2a mol NaOH vào dung dịch chứa b mol AlCl3 được 23,4 gam kết tủa. Xác định a,b?

Giải: Khi tăng số mol OH- gấp đôi thì khối lượng kết tủa chỉ tăng gấp 1,5 lần chứng tỏ TN 1: Thiếu OH-; TN 2: Dư OH-. Từ đó ta có hệ phương trình:

15,6 {

3. 78 0,6

23,4 0,375

2 4

a a

a b b

= =

+ = =

 →

 

Ví dụ 3: Cần bao nhiêu lít dung dịch HCl 1M vào dung dịch chứa 0,7 mol NaAlO2 để được 39 gam kết tủa?

Giải: số mol kết tủa = 39/78 =0,5 mol. Bài toán có 2 đáp số

0,5 0,5

4.0,7 3.0,5 1,3 1,3

H H

n V l

+ +

= =

= − = =

 →  



Ví dụ 4: Cần cho một thể tích dung dịch HCl 1M lớn nhất là bao nhiêu vào dung dịch chứa đồng thời 0,1 mol NaOH và 0,3 mol NaAlO2 để xuất hiện 15,6 gam kết tủa?

Giải: Số mol kết tủa = 15,6/78 = 0,2 mol Xét trường hợp dư axit:

0,1 4.0,3 3.0, 2 0,7 0,7 nH+ = + − = mol → = V l

Ví dụ 5: Cho 200ml dung dịch HCl aM vào 500ml NaAlO2 bM thu được 31,2 gam kết tủa. Mặt khác, cho 300ml dung dịch HCl aM vào 500ml NaAlO2 bM thu được 39 gam kết tủa . Tìm a, b?

Giải: Khi tăng số mol H+ gấp 1,5 lần thì khối lượng kết tủa chỉ tăng gấp 1,25 lần chứng tỏ TN 1: Thiếu H+ ; TN 2: Dư H+ . Từ đó ta có hệ phương trình:

31,2 {

0,2 78 2

39 1,05

0,3 3. 4.0,5 78

a a

a b b

= =

+ = =

 →

 

Ví dụ 6: Tính thể tích dung dịch NaOH 1M cần cho vào 200ml dung dịch ZnCl2 2M để được 29,7 gam kết tủa?

Giải: Số mol kết tủa = 29,7/99 = 0,3 mol Bài toán có 2 đáp số

CÔNG THỨC GIẢI NHANH TRONG HOÁ VÔ CƠ

CÔNG THỨC GIẢI NHANH TRONG HOÁ HỮU CƠ