GIẢI BÀI TẬP BẰNG HÓA HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ
I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHUNG:
Cách giải chung của phương pháp đồ thị gồm 4 bước sau
u Xác định dáng của đồ thị.
v Xác định tọa độ các điểm quan trọng[thường là 3 điểm gồm: xuất phát, cực đại và cực tiểu]
w Xác định tỉ lệ trong đồ thị(tỉ lệ trong đồ thị chính là tỉ lệ trong pư).
x Từ đồ thị đã cho và giả thiết để trả lời các yêu cầu của bài toán.
Trong 4 bước trên thì 3 bước đầu giáo viên hướng dẫn HS làm 1 lần trong 1 dạng Þ chủ yếu HS phải làm bước 4.
Dạng 1: XO2 phản ứng với dung dịch M(OH)2
I. Phương pháp giải:
@ Dáng của đồ thị: Hình chữ V ngược đối xứng
Khi nCaCO3 = a (mol)
PTHH: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Khi nCaCO3↓ =nCa(HCO3)2 ↓ tan= 2a (mol)
PTHH: 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
II. Bài tập ví dụ
1. Mức độ nhận biết
VD1: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch Ca(OH)2. Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như hình bên. Giá trị của a và b là
A. 0,2 và 0,4. B. 0,2 và 0,5.
C. 0,2 và 0,3. D. 0,3 và 0,4.
Giải
Khi nCaCO3 =nCO2= 0,2 (mol)
PTHH : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Phản ứng : 0,2 0,2 (mol)
* a= nCO2 = 0,2 mol
Khi nCaCO3 =nCa(HCO3)2 = 0,2 (mol)
PTHH : 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
Phản ứng : 0,4 0,2 (mol)
* b= nCO2 = 0,4 mol
+ Vậy chọn đáp án A
VD2: Hấp thụ hết V lít CO2 ở đktc vào 4 lít dung dịch Ca(OH)2 0,05 M thu được 15 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 4,48 lít hoặc 5,6 lít. B. 3,36 lít. C. 4,48 lít. D. 3,36 lít hoặc 5,60 lít.
Giải
Khi nCaCO3 = 0,15 (mol), nCO2= x mol
PTHH : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Phản ứng : 0,15 0,15 (mol)
* x= nCO2 = 0,15 mol
Khi nCaCO3 = 0,15 (mol),
nCa(HCO3)2 ↓ tan= 0,4 – 0,05=0,35 (mol)
nCO2= y mol
PTHH : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Ban đầu : 0,2 0,2 (mol)
Phản ứng : 0,15 0,15 (mol)
Dư : 0,05 (mol)
PTHH : 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
Phản ứng: 0,1 0,05 (mol)
* y= nCO2 = 0,15 + 0,1=0,25 mol
Þ V = 3,36 hoặc 5,6 lít.
2. Mức độ hiểu
VD3: Cho 20 lít hỗn hợp khí A gồm N2 và CO2 ở đktc vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,2 M thì thu được 10 gam kết tủa. Phần trăm thể tích của CO2 trong hỗn hợp A là
A. 11,2% hoặc 78,4%. B. 11,2%.
C. 22,4% hoặc 78,4%. D. 11,2% hoặc 22,4%.
Giải
Khi nCaCO3 = 0,1 (mol), nCO2= x mol
PTHH : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Phản ứng : 0,1 0,1 (mol)
* x= nCO2 = 0,1 mol
Khi nCaCO3 = 0,4 , nCO2= y (mol)
PTHH : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Ban đầu : 0,4 0,4 (mol)
Phản ứng : 0,1 0,1 (mol)
Dư : 0,3 (mol)
PTHH : 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
Phản ứng: 0,6 0,3 (mol)
* y= nCO2 = 0,1+0,6=0,7 mol
Þ %VCO2 bằng 11,2% hoặc 78,4%
VD4: Hấp thụ hoàn toàn 26,88 lít CO2 (đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 a mol/l thu được 157,6 gam kết tủa. Giá trị của a là
A. 0,4 mol/l. B. 0,3 mol/l. C. 0,5 mol/l. D. 0,6 mol/l.
Giải
Khi nBaCO3 = 0,8 (mol), nCO2= 1,2 mol
PTHH : CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O
Ban đầu : 1,2 2,5a (mol)
Phản ứng : 0,8 0,8 (mol)
Dư : ( 2,5a – 0,8) (mol)
PTHH : 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2
Phản ứng: 2(2,5a – 0,8 ) (2,5a – 0,8 ) (mol)
* nCO2 = 1,2 à 0,8+2((2,5a – 0,8)= 1,2 mol àa=0.4
3. Mức độ vận dụng
VD5: Trong 1 bình kín chứa 0,2 mol Ba(OH)2. Sục vào bình lượng CO2 có giá trị biến thiên trong khoảng từ 0,05 mol đến 0,24 mol thu được m gam kết tủa. Giá trị của m biến thiên trong khoảng nào sau đây?
A. 0 đến 39,4 gam. B. 0 đến 9,85 gam.
C. 9,85 đến 39,4 gam. D. 9,85 đến 31,52 gam.
Giải
Khi nBaCO3 = x (mol), nCO2= 0,05 mol
PTHH : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Phản ứng : 0,05 0,05 (mol)
* x= nCO2 = 0,05 mol àm=9,85g
Khi nBaCO3 = y (mol), nCO2= 0,24 mol
PTHH : CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O
Ban đầu : 0,24 0,2 (mol)
Phản ứng : y y (mol)
Dư : (0,2 – y) (mol)
PTHH : 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2
Phản ứng: 2(0,2 – y ) (0,2– y) (mol)
* nCO2 =0,24à y+2(0,2 – y)= 0,24 mol ày=0,16
+ Nhưng kết tủa phải biến thiên trong khoảng: 9,85 gam đến cực đại là 39,4 gam.
Vì nBaCO3max = 0,2(mol)
VD6: Sục từ từ 0,6 mol CO2 vào V lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,5M thu được 2x mol kết tủa. Mặt khác khi sục 0,8 mol CO2 cũng vào V lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,5M thì thu được x mol kết tủa. Giá trị của V, x lần lượt là
A. V = 1,0 lít; x = 0,2 mol. B. V = 1,2 lít; x = 0,3 mol.
C. V = 1,5 lít; x = 0,5 mol. D. V = 1,0 lít; x = 0,4 mol.
Giải
TH1: Khi nBaCO3 = 2x (mol), nCO2= 0,6 mol
PTHH : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Phản ứng : 0,6 2x (mol)
* 2x= nCO2 à x= 0,3
Khi nBaCO3 = x (mol), nCO2= 0,8 mol
PTHH : CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O
Ban đầu : 0,8 0,5V (mol)
Phản ứng : 0,3 0,3 (mol)
Dư : 0,5V – 0,3 (mol)
PTHH : 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2
Phản ứng: 2(0,5V – 0,3 ) (0,5V– 0,3) (mol)
* nCO2 =0,8à 0,3+2(0,5V – 0,3)= 0,8 mol àV=1,1
Mà 0,5V ≥ 0,6 Þ không có nghiệm phù hợp.
TH2: Khi nBaCO3 = 2x (mol), nCO2= 0,6mol
PTHH : CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O
Ban đầu : 0,6 0,5V (mol)
Phản ứng : 2x 2x (mol)
Dư : 0,5V – 2x (mol)
PTHH : 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2
Phản ứng: 2(0,5V – 2x ) (0,5V– 2x) (mol)
nCO2 =0,6à 2x+2(0,5V – 2x)= 0,6 mol (1)
Tương tự Khi nBaCO3 = x (mol), nCO2= 0,8mol
nCO2 =0,8à x+2(0,5V – x)= 0,8 mol (2)
* V = 1, x=0,2
VD7: Sục từ từ đến dư CO2 vào một cốc đựng dung dịch Ca(OH)2. KQ thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như hình bên. Khi lượng CO2 đã sục vào dung dịch là 0,85 mol thì lượng kết tủa đã xuất hiện là m gam. Giá trị của m là
A. 40 gam. B. 55 gam.
C. 45 gam. D. 35 gam.
(Hình 1)
Giải
Khi nCaCO3 = x (mol), nCO2= 0,85mol
PTHH : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Ban đầu : 0,85 0,65 (mol)
Phản ứng : x x (mol)
Dư : 0,65 – x (mol)
PTHH : 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2
Phản ứng: 2(0,65 – x ) (0,65– x) (mol)
nCO2 =0,85à x+2(0,65 – x)= 0,85
* x= 0,45
Þ m = 45 gam.
(Hình 2)
VD8: Sục CO2 vào 200 gam dung dịch Ca(OH)2 ta có kết quả theo đồ thị như hình bên. Tính C% của chất tan trong dung dịch sau pư?
(Hình 1)
(Hình 2)
Giải
Khi nCaCO3max = a (mol), nCO2= 0,8 mol
PTHH : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Phản ứng : 0,8 0,8 (mol)
* a= nCO2 = nCaCO3max= 0,8 mol
Khi nCaCO3 = x , nCO2= 1,2 (mol)
PTHH : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Ban đầu : 1,2 0,8 (mol)
Phản ứng : x x (mol)
Dư : 0,8-x (mol)
PTHH : 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
Phản ứng: 2(0,8 – x) 0,8-x (mol)
nCO2 = 1,2 mol à x + 2(0,8 – x)=1,2
* x= 0,4 mol
Þ C% = = 30,45%.
Bài tập tự giải dạng 1
Câu 1: Trong bình kín chứa 15 lít dung dịch Ca(OH)2 0,01M. Sục vào bình x mol CO2( 0,02 ≤ x ≤ 0,16). Khối lượng kết tủa biến thiên trong khoảng nào?
A. 0 đến 15 gam. B. 2 đến 14 gam.
C. 2 đến 15 gam. D. 0 đến 16 gam.
Câu 2: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2. KQ thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như hình bên. Giá trị của a và x là
A. 0,3; 0,1. B. 0,4; 0,1.
C. 0,5; 0,1. D. 0,3; 0,2.
Câu 3: Sục từ từ CO2 vào V lít dung dịch Ba(OH)2 0,5M, kết quả thí nghiệm biểu diễn trên đồ thị sau :
Giá trị của V là
A. 0,1. B. 0,05. C. 0,2. D. 0,8.
Câu 4: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch chứa V lít Ca(OH)2 0,05M. KQ thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như hình bên. Giá trị của V và x là
A. 5,0; 0,15. B. 0,4; 0,1.
C. 0,5; 0,1. D. 0,3; 0,2.
Câu 5: Sục CO2 vào 200 gam dung dịch Ca(OH)2 ta có kết quả theo đồ thị như hình bên. Tính C% của chất tan trong dung dịch sau pư?
A. 30,45%. B. 34,05%.
C. 35,40%. D. 45,30%.
Câu 6: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta có kết quả theo đồ thị như hình bên. Giá trị của x là
A. 0,55 mol. B. 0,65 mol.
C. 0,75 mol. D. 0,85 mol.
Câu 7: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta có kết quả theo đồ thị như hình bên. Giá trị của x là
A. 0,10 mol. B. 0,15 mol.
C. 0,18 mol. D. 0,20 mol.
Câu 8: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta có kết quả theo đồ thị như hình bên. Giá trị của x là
A. 1,8 mol. B. 2,2 mol.
C. 2,0 mol. D. 2,5 mol.
Câu 9: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta có kết quả theo đồ thị như hình bên. Giá trị của x là
A. 0,10 mol. B. 0,15 mol.
C. 0,18 mol. D. 0,20 mol.
Câu 10: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta có kết quả theo đồ thị như hình bên. Giá trị của x là
A. 0,60 mol. B. 0,50 mol.
C. 0,42 mol. D. 0,62 mol.
Dạng 2: CO2 phản ứng với dung dịch gồm NaOH; Ca(OH)2
I. Phương pháp giải
@ Dáng của đồ thị: Hình thang cân
@ Khi nCO2= y mol, nCaCO3↓ = y
Xảy ra 1 phương trình CO2 + Ca(OH)2 à CaCO3 + H2O
nCO2= nCaCO3↓ = n Ca(OH)2 =y mol
@ Khi nCO2= y + x mol, nCaCO3↓ = y
CO2 dư xảy ra 2 phương trình : CO2 + Ca(OH)2 à CaCO3 + H2O
CO2 + NaOH à NaHCO3
@ Khi nCO2= x + 2y mol, nCaCO3↓ = nCa(HCO3)2
CO2 dư xảy ra 3 phương trình : CO2 + CaCO3 + H2Oà Ca(HCO3)2
II. BÀI TẬP VÍ DỤ
1. Mức độ nhận biết
VD1: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH và 0,15 mol Ca(OH)2. KQ thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như hình dưới. Tính x, y, z, t?
Giải
@ Theo đề bài ta có: x = y= nCO2= nCaCO3↓ = n Ca(OH)2 = 0,15 mol
PTHH: CO2 + Ca(OH)2 à CaCO3 + H2O
@ Khi nCO2= z mol, nCaCO3↓ = x = 0,15 mol
CO2 dư xảy ra 2 phương trình : CO2 + Ca(OH)2 à CaCO3 + H2O
0,15 0,15 mol
CO2 + NaOH à NaHCO3
0,1 0,1 mol
* nCO2= z = 0,15 + 0,1 = 0,25 mol
@ Khi nCO2= t mol, nCaCO3↓ = nCa(HCO3)2 = 0,15 mol
CO2 dư xảy ra 3 phương trình :
CO2 + Ca(OH)2 à CaCO3 + H2O
0,15 0,15 mol
CO2 + NaOH à NaHCO3
0,1 0,1 mol
CO2 + CaCO3 + H2Oà Ca(HCO3)2
0,15 0,15 0,15 mol
* nCO2= t = 0,15 + 0,1+ 0,15 = 0,4 mol
VD2(A-2009): Cho 0,448 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa NaOH 0,06M và Ba(OH)2 0,12M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 1,970. B. 1,182. C. 2,364. D. 3,940.
Giải
@ Từ đồ thị ta có: nCO2= nBaCO3↓ max = n Ba(OH)2 = 0,012 mol
PTHH: CO2 + Ba(OH)2 à BaCO3 + H2O
@ Khi nCO2= 0,02 mol, nBaCO3↓ = x mol
CO2 dư xảy ra 3 phương trình :
CO2 + Ba(OH)2 à BaCO3 + H2O
0,012 0,012 mol
CO2 + NaOH à NaHCO3
0,006 0,006 mol
CO2 + BaCO3 + H2Oà Ba(HCO3)2
0,012-x 0,012-x mol
* nCO2= 0,02 à 0,012 + 0,006 + 0,012 – x = 0,02 à x = 0,01
Þ mkết tủa = 1,97 gam.
2. Mức độ hiểu
VD3: Sục V lít CO2 (đkc) vào 200 ml dung dịch hỗn hợp KOH 0,5M và Ba(OH)2 0,375M thu được 11,82 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 1,344l lít. B. 4,256 lít. C. 8,512 lít. D. 1,344l lít hoặc 4,256 lít.
Giải
@ Từ đồ thị ta có: x= nCO2= nBaCO3↓ max = n Ba(OH)2 = 0,075 mol
PTHH: CO2 + Ba(OH)2 à BaCO3 + H2O
@ Khi nKOH= 0,1 mol, nBaCO3↓ = 0,06 mol, n Ba(HCO3)2 ↓tan = 0,075 – 0,06 =0,005 mol
CO2 dư xảy ra 3 phương trình :
CO2 + Ba(OH)2 à BaCO3 + H2O
0,075 0,075 mol
CO2 + KOH à KHCO3
0,1 0,1 mol
CO2 + BaCO3 + H2Oà Ba(HCO3)2
0,015 0,015 mol
* nCO2=y = 0,075 + 0,1 + 0,015 = 0,19à V = 4,7101 L
VD4: Dẫn từ từ 5,4538 lít CO2 ở đkc vào bình đựng 500 ml dung dịch X gồm Ca(OH)2 xM và NaOH yM thu được 20 gam kết tủa. Mặt khác cũng dẫn 9,916 lít CO2 đkc vào 500 ml dung dịch X trên thì thu được 10 gam kết tủa. Tính x, y ?
A. 0,2 và 0,4. B. 0,4 và 0,2.
C. 0,2 và 0,2. D. 0,4 và 0,4.
Giải
+ Ta có : CO2 = 0,22 mol và CO2 = 0,4 mol; NaOH =0,5y mol ; Ca(OH)2= 0,5x mol
+ Đồ thị :
@ Từ đồ thị ta có: nCO2= nBaCO3↓ max = n Ba(OH)2 = 0,5x mol
PTHH: CO2 + Ba(OH)2 à BaCO3 + H2O
@ Khi nNaOH= y mol, nBaCO3↓ = 0,5x mol, n Ba(HCO3)2 ↓tan = 0,5x – 0,2 mol,
nCO2=0,22 mol
CO2 + Ba(OH)2 à BaCO3 + H2O
0,5x 0,5x mol
CO2 + NaOH à NaHCO3
y y mol
CO2 + BaCO3 + H2Oà Ba(HCO3)2
0,5x – 0,2 0,5x – 0,2 mol
* nCO2=0,22à 0,5x + 0,5y + 0,5x – 0,2 = 0,22à x + 0,5y – 0,2 = 0,22 (1)
@ Khi nNaOH= y mol, nBaCO3↓ = 0,5x mol, n Ba(HCO3)2 ↓tan = 0,5x – 0,1 mol,
* nCO2=0,22 mol
* nCO2=0,4à 0,5x + 0,5y + 0,5x – 0,1 = 0,4à x +0,5 y – 0,1 = 0,4 (2)
So sánh (1, 2) Þ vô lý
Þ 0,5x = 0,2 Þ x = 0,4 (3).
+ Thay x = 0,4 từ (3) vào (1) Þ y = 0,2.
3. Mức vận dụng
VD5: Sục CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm Ca(OH)2 và KOH ta quan sát hiện tượng theo đồ thị hình bên (số liệu tính theo đơn vị mol). Giá trị của x là
A. 0,12 mol. B. 0,11 mol.
C. 0,13 mol. D. 0,10 mol.
Giải
@ Từ đồ thị ta có: x= nCO2= nBaCO3↓ max = n Ba(OH)2 = 0,15 mol
PTHH: CO2 + Ba(OH)2 à BaCO3 + H2O
@ Khi nCO2= 0,45 mol, nBaCO3↓ = 0,15 mol
CO2 + Ba(OH)2 à BaCO3 + H2O
0,15 0,15 mol
CO2 + KOH à KHCO3
Mà ; nCO2=0,45 mol à nCO2(2) =nKOH= 0,45 - 0,15=0,3 mol
@ Khi nCO2= 0,5 mol, nBaCO3↓ = 0,15 mol, n Ba(HCO3)2 ↓tan = 0,15 – x mol,
CO2 + Ba(OH)2 à BaCO3 + H2O
0,15 0,15 mol
CO2 + NaOH à NaHCO3
0,3 0,3 mol
CO2 + BaCO3 + H2Oà Ba(HCO3)2
0,15-x 0,15x – x mol
Mà ; nCO2=0,5 mol à 0,15+0,3+0,15-x=0,5mol à x = 0,1
VD6 (Chuyên ĐH Vinh_Lần 2_2015): Khi sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch có chứa 0,1 mol NaOH; x mol KOH và y mol Ba(OH)2, kết quả thí nghiệm thu được biểu diễn trên đồ thị sau:
Giá trị của x, y, z lần lượt là
A. 0,60; 0,40 và 1,50. B. 0,30; 0,60 và 1,40.
C. 0,30; 0,30 và 1,20. D. 0,20; 0,60 và 1,25.
Giải
Theo đề bài ta có: nNaOH = 0,1 mol ; nKOH= x mol và nBa(OH)2=y mol
@ Từ đồ thị ta có: b= nCO2= nCaCO3↓ max = n Ba(OH)2 = 0,6 mol
PTHH: CO2 + Ba(OH)2 à BaCO3 + H2O
+ Mặt khác : nCO2= 1,6 mol, nCaCO3↓ = n Ca(HCO3)2 ↓tan = 0,6 mol,
CO2 + Ba(OH)2 à BaCO3 + H2O
0,6 0,6 mol
CO2 + NaOH à NaHCO3
0,1 0,1 mol
CO2 + KOH à KHCO3
x x mol
CO2 + BaCO3 + H2Oà Ba(HCO3)2
0,6 0,6 mol
Mà ; nCO2=1,6 mol à 0,6+0,1+x+0,6=1,6 mol à x = 0,3
+ Thay x = 0,3 Khi nCO2= z mol, nCaCO3↓ = 0,2 mol; n Ca(HCO3)2 ↓tan = 0,4 mol
à 0,6 + 0,1 + x + 0,4 = z mol Þ z = 1,4 mol.
VD7: Cho V(lít) khí CO2 hấp thụ hoàn toàn bởi 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M và NaOH 1,0M. Tính V để kết tủa thu được là cực đại?
A. 2,24 lít ≤ V ≤ 8,96 lít. B. 2,24 lít ≤ V ≤ 5,6 lít.
C. 2,24 lít ≤ V ≤ 4,48 lít. D. 2,24 lít ≤ V≤ 6,72 lít.
Giải
+ Ta có: Ba(OH)2 = 0,1 mol; NaOH = 0,2 mol Þ Ba2+ = 0,1 mol và OH- = 0,4 mol.
Þ BaCO3 max = 0,1 mol.
+ Để kết tủa max thì số mol CO32- ≥ 0,1 mol. Theo giả thiết ta có đồ thị:
+ Theo sơ đồ Þ x = 0,1; 0,4 – y = x Þ y = 0,3.
+ Để kết tủa lớn nhất thì: x ≤ CO2 ≤ y hay 0,1 ≤ CO2 ≤ 0,3 (mol) Þ 2,24 ≤ V ≤ 6,72 (lít)
VD8: Khi sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol NaOH và b mol Ca(OH)2, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:
Tỉ lệ a : b là:
A. 4 : 5. B. 5 : 4. C. 2 : 3. D. 4 : 3.
Giải
Theo đề bài: nNaOH = a mol và nCa(OH)2= b mol
@ Từ đồ thị ta có: b= nCO2= nCaCO3↓ max = n Ba(OH)2 = 0,5 mol
PTHH: CO2 + Ba(OH)2 à BaCO3 + H2O
+ Mặt khác : nCO2= 1,4 mol, nCaCO3↓ = n Ca(HCO3)2 ↓tan = 0,5 mol,
CO2 + Ba(OH)2 à BaCO3 + H2O
0,5 0,5 mol
CO2 + NaOH à NaHCO3
a a mol
CO2 + BaCO3 + H2Oà Ba(HCO3)2
0,5 0,5 mol
Mà ; nCO2=1,4 mol à 0,5+a+0,5=1,4 mol à a = 0,4Þ a : b = 4 : 5.
Bài tập tự giải dạng 2
Câu 1: Hoà tan hoàn toàn 31,3 gam hh gồm K và Ba vào nước, thu được dung dịch X và 5,6 lít khí H2 (đktc). Sục 8,96 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch X, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 49,25. B. 39,40. C. 19,70. D. 78,80.
Câu 2(A_2013): Hh X gồm Na, Ba, Na2O và BaO. Hòa tan hoàn toàn 21,9 gam X vào nước, thu được 1,12 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y, trong đó có 20,52 gam Ba(OH)2. Hấp thụ hoàn toàn 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 21,92. B. 23,64. C. 39,40. D. 15,76.
Câu 3: Sục V lít CO2 (đktc) vào dung dịch hh chứa x mol NaOH và y mol Ba(OH)2. Để kết tủa thu được là cực đại thì giá trị của V là
A. 22,4.y £ V £ (x + y).22,4. B. V = 22,4.(x+y).
C. 22,4.y £ V £ (y + x/2).22,4. D. V = 22,4.y.
Câu 4: Dung dịch A chứa a mol Ba(OH)2 và m gam NaOH. Sục CO2 dư vào A ta thấy lượng kết tủa biến đổi theo hình bên. Giá trị của a và m là
A. 0,4 và 20,0. B. 0,5 và 20,0.
C. 0,4 và 24,0. D. 0,5 và 24,0.
Câu 5: Sục CO2 vào dung dịch chứa Ca(OH)2 và NaOH ta thu được kết quả như hình bên. Giá trị của x là
A. 0,64. B. 0,58.
C. 0,68. D. 0,62.
Câu 6: Sục CO2 vào dung dịch chứa Ca(OH)2 và NaOH ta thu được kết quả như hình bên. Giá trị của b là
A. 0,24. B. 0,28.
C. 0,40. D. 0,32.
Câu 7: Sục CO2 vào dung dịch chứa Ca(OH)2 và KOH ta thu được kết quả như hình bên. Giá trị của x là
A. 0,12. B. 0,11.
C. 0,13. D. 0,10.
Câu 8: Sục CO2 vào dung dịch chứa Ba(OH)2 và KOH ta thu được kết quả như hình bên. Giá trị của x là
A. 0,45. B. 0,42.
C. 0,48. D. 0,60.
Câu 9: Sục CO2 vào dung dịch chứa a mol NaOH và b mol Ba(OH)2 ta thu được kết quả như hình bên. Tỉ lệ a : b bằng
A. 3 : 2. B. 2 : 1.
C. 5 : 3. D. 4 : 3.
Câu 10: Sục CO2 vào dung dịch chứa a mol NaOH và b mol Ca(OH)2 ta thu được kết quả như hình bên. Tỉ lệ a : b bằng
A. 3 : 5. B. 2 : 3.
C. 4 : 3. D. 5 : 4.
Dạng 3: OH- phản ứng với dung dịch Al3+
I. Phương pháp giải:
@ Dáng của đồ thị: Tam giác không cân
Cho từ từ dung dịch chứa NaOH vào dung dịch chứa a mol AlCl3 ta có:
3NaOH + AlCl3 à Al(OH)3 + 3NaCl
Nếu NaOH dư: NaOH + Al(OH)3 à NaAlO2 + 2H2O
Hoặc 4NaOH + AlCl3 à NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O
II. Bài tập ví dụ
1. Mức độ nhận biết
VD1: Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch Al(NO3)3. Kết quả thí nghiệm được biểu diễn ở đồ thị dưới đây. Giá trị của a, b tương ứng là
A. 0,3 và 0,6. B. 0,6 và 0,9. C. 0,9 và 1,2. D. 0,5 và 0,9.
Giải
+ Từ đồ thị ta có:
Khi: nAl(OH)3 = 0,3 mol, nNaOH = a mol
PTHH: 3NaOH + AlCl3 à Al(OH)3 + 3NaCl (1)
a 0,3 0,3 mol
a = nNaOH= 0,9 mol
Khi: nAl(OH)3 = 0,3 mol, nNaOH = b mol
PTHH: NaOH + Al(OH)3 à NaAlO2 + 2H2O (2)
0,3 0,3 mol
nNaOH = 0,9 + 0,3 = 1,2 mol
+ Vậy đáp án là C
VD2: Cho từ từ 2,2 lít dung dịch NaOH 0,5M vào 300 ml dung dịch AlCl3 1,0M pư thu được x gam kết tủa. Tính x?
Giải
+ Từ đồ thị ta có:
Khi: nAl(OH)3 = a mol, nNaOH = 1,1 mol
Vì kết tủa tan một phần n Al(OH)3 = 0,3 - a
PTHH: 3NaOH + AlCl3 à Al(OH)3 + 3NaCl (1)
Ban đầu: 1,1 0,3
Pư 0,9 0,3 a mol
Dư 0,2 0,3 - a
PTHH: NaOH + Al(OH)3 à NaAlO2 + 2H2O (2)
Pư 0,2 0,3 -a mol
a = nNaOH(2)= nAl(OH)3 à 0,3 – a = 0,2 mol
* a = 0,1 Þ kết tủa = 7,8 gam.
2. Mức độ hiểu.
VD3: Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1,5M pư với V lít dung dịch NaOH 0,5M thu được 15,6 gam kết tủa. Tính V?
Giải
+ Từ đồ thị ta có:
Khi: nAl(OH)3 = a mol, nNaOH = b mol
PTHH: 3NaOH + AlCl3 à Al(OH)3 + 3NaCl (1)
Pư 0,9 0,3 0,2 mol
Vì kết tủa tan một phần n Al(OH)3 = 0,3 – 0,2 = 0,1mol
PTHH: NaOH + Al(OH)3 à NaAlO2 + 2H2O (2)
Pư 0,1 0,1 mol
b = nNaOH = 0,9 + 0,1 = 1,0 mol à V=2L
Khi: nAl(OH)3 = 0,2 mol, nNaOH = a mol = 0,6 mol
* V = 1,2 L
PTHH: 3NaOH + AlCl3 à Al(OH)3 + 3NaCl (1)
Pư 0,6 0,2 0,2 mol
VD4: Cho 800 ml dung dịch KOH x mol/l pư với 500 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,4M đến pư hoàn toàn thu được 11,7 gam kết tủa. Tính x?
Giải
+ Từ đồ thị ta có:
Khi: nAl(OH)3max = 0,4 mol, nNaOH = b mol
PTHH: 3KOH + Al2(SO4)3 à Al(OH)3 +3K2SO4 (1)
Pư 1,2 0,4 0,4 mol
Vì kết tủa tan một phần
nAl(OH)3 = 0,4 – 0,15 = 0,25mol
PTHH: KOH + Al(OH)3 à KAlO2 + 2H2O (2)
Pư 0,25 0,25 mol
b = nKOH = 1,2 + 0,25 = 1,45 mol à CM=1,8125 M
Khi: nAl(OH)3 = 0,15 mol
PTHH: 3NaOH + AlCl3 à Al(OH)3 + 3NaCl (1)
Pư 0,45 0,15 0,15 mol
nKOH = a mol = 0,45 mol à CM = 0,5625 M
3. Mức độ vận dụng
Chú ý: Khi thêm OH- vào dung dịch chứa x mol H+ và a mol Al3+ thì OH- pư với H+ trước Þ các phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:
H+ + OH- → H2O
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓
Al(OH)3 + OH- → Al(OH)4-
+ Từ các phản ứng trên ta có dáng đồ thị của bài toán như sau:
VD5(A_2014): Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hh gồm a mol HCl và b mol AlCl3, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:
Tỉ lệ a : b là
A. 4 : 3. B. 2 : 1. C. 1 : 1. D. 2 : 3.
Giải
Theo đề bài ta có: nHCl = a mol, nAlCl3=b mol
+ Từ đồ thị ta có: n NaOH = 0,8 mol
PTHH: NaOH + HCl à NaCl + H2O (1)
0,8 a (mol)
Þ a = 0,8 mol
Khi: nAl(OH)3max = c mol, nNaOH = 2,8 mol
PTHH: 3NaOH + AlCl3 à Al(OH)3 +3NaCl (2)
Pư 3c c mol

onthicaptoc.com Chuyen de 22 giai bai tap bang hoa hoc bang phuong phap do thi