Chủ đề hóa học: Sử dụng phương trình ion - Eletron

5
CM (HCl) = = 0,15 (M) 
CM (HSO ) = = 0,05 (M)
b. Gäi thÓ tÝch dung dÞch B lµ V (lit).
Trong 200 ml ddA : 
 nH = 2. 5 x = 0,05 (mol)
Trong V (lit) ddB : 
 nOH = 0,2 . V + 2. 0,1. V = 0,4 V (mol)
 nH = nOH hay 0,4 V = 0,05 => V = 0,125 (lit) hay 125 (ml)
c. TÝnh tæng khèi l­îng c¸c muèi.
 C¸c muèi = cation + anion
 = mNa + mBa + mCl + mSO 
 = 23.0,2.0,125 + 137.0,1.0,125 + 35,5.0,2.0,15 + 96.0,2.0,05 = 4,3125 (g)
Bµi tËp 2 :Cho 200 ml dung dÞch A chøa HCl 1 (M) vµ HNO3 2(M) t¸c dông víi 300 ml dung dÞch B chøa NaOH 0,8 (M) vµ KOH (ch­a râ nång ®é) thu ®­îc dung dÞch C. BiÕt r»ng ®Ó trung hoµ 100 ml dung dÞch C cÇn 60 ml dung dÞch HCl 1 M, tÝnh :
a, Nång ®é ban ®Çu cña KOH trong dung dÞch B.
b, Khèi l­îng chÊt r¾n thu ®­îc khi c« c¹n toµn bé dung dÞch C.
 H­íng dÉn
B×nh th­êng ®èi víi bµi nµy ta ph¶i viÕt 4 ph­¬ng tr×nh gi÷a 2 axit víi 2 baz¬. Nh­ng nÕu ta viÕt ph­¬ng tr×nh ë d¹ng ion ta chØ ph¶i viÕt 1 ph­¬ng tr×nh ion thu gän cña ph¶n øng trung hoµ.
a. Ph­¬ng tr×nh ph¶n øng trung hoµ :
 H+ + OH H2O
Trong 200 (ml) ddA : 
 nH = 0,2 . 1 + 0,2 . 2 = 0,6 (mol)
Trong 300 (ml) ddB : 
 nOH = 0,3 . 0,8 + 0,3 . a = 0,24 + 0,3.a (a : nång ®é mol cña KOH).
Trong dung dÞch C cßn d­ OH-
Trong 100 (ml) dd C : nOH = nH = 1. 0,06 = 0,06 (mol) 
Trong 500 (ml) dd C : nOH = 0,06 . 5 = 0,3 (mol).
 nOH = (0,24 + 0,3.a) – 0,6 = 0,3.a – 0,36 (mol)
Ta cã : 0,3.a – 0,36 = 0,3 => a = 0,66/0,3 = 2,2 (M).
b. Khèi l­îng chÊt r¾n khi c« c¹n toµn bé dd C.
§èi víi bµi nµy nÕu gi¶i víi ph­¬ng ph¸p b×nh th­êng sÏ gÆp khã kh¨n, v× cã thÓ tÝnh ®­îc khèi l­îng c¸c muèi nh­ng kh«ng tÝnh ®­îc khèi l­îng baz¬ v× ta kh«ng biÕt baz¬ nµo d­. VËy bµi nµy ta sÏ sö dông ph­¬ng tr×nh ion, thay v× tÝnh khèi l­îng c¸c muèi vµ baz¬ ta ®i tÝnh khèi l­îng c¸c ion t¹o ra c¸c chÊt ®ã.
Ta cã : m ChÊt r¾n = mNa + mK + mCl + mNO + mOHd­
 mNa = 0,24. 23 = 5,52 (g)
 mK = 0,3 . 2,2 . 39 = 25,74 (g)
 mCl = 0,2 . 35,5 = 7,1 (g)
 mNO = 0,4 . 62 = 24,8 (g) 
 nOHd­ = 0,3.a – 0,36 = 0,3 . 2,2 – 0,36 = 0,3 (mol)
 mOHd­ = 0,3 . 17 = 5,1 (g).
 m ChÊt r¾n = mNa + mK + mCl + mNO + mOHd­ = 68,26 (g).
Bµi tËp 3 : a, Cho dung dÞch NaOH cã pH = 13 (dung dÞch A). §Ó trung hoµ 10 ml dung dÞch A cÇn 10 ml dung dÞch B chøa 2 axit HCl vµ H2SO4. X¸c ®Þnh pH cña dung dÞch B ?
b, Trén 100 ml dung dÞch A víi 100 ml dung dÞch Ba(OH)2 a (M), thu ®­îc dung dÞch C. §Ó trung hoµ dung dÞch 500 ml dung dÞch C cÇn 350 ml dung dÞch B. X¸c ®Þnh nång ®é mol Ba(OH)2.
 H­íng dÉn 
§©y lµ nh÷ng ph¶n øng gi÷a 1 Baz¬ vµ 2 Axit vµ 2 Baz¬ vµ 2 Axit (cã kÌm theo theo t¹o kÕt tña), vµ cã liªn quan ®Õn pH dung dÞch. VËy nªn nÕu gi¶i ph­¬ng ph¸p b×nh th­êng sÏ rÊt khã kh¨n trong viÖc lËp ph­¬ng tr×nh ®Ó gi¶i hÖ. Nªn ta sö dông ph­¬ng tr×nh ion thu gän.
a. Ph­¬ng tr×nh ph¶n øng trung hoµ ddA víi ddB
 H+ + OH- H2O (1)
 Dd NaOH (ddA) cã pH = 13 	 = 10-13 (M) = 10-1 (M).
Trong 10 ml = 10-2 (l) dung dÞch A cã :
 Sè mol OH- :
 nOH = 10-2.10-1 = 10-3 (mol)
 theo pt (1) cã : nOH = nH = 10-3 (mol)
Trong 10 (ml) = 10-2(l) dung dÞch B cã :
 nH = 10-3 (mol)
 	= 10-3 / 10-2 = 10-1 (M) => pHB = 1.
b. Trén 100 ml A + 100 ml Ba(OH)2 a(M) => 200 ml dd C.
 => nOH dd C = 10-2 + 0,2 . a (mol).
Trong 500 ml dd C cã : nOH = 2,5. 10-2 + a (mol).
Trong 350 ml dd B cã : nH = 3,5. 10-2 (mol).
Theo pt (1) cã : 2,5. 10-2 + a = 3,5 . 10-2 => a = 10-2 (M)
* mét sè bµi tËp
1/ Cho 40 ml dung dÞch HCl 0,75 M vµo 160 ml dung dÞch chøa ®ång thêi Ba(OH)2 0,08 M vµ KOH 0,04 M. TÝnh pH cña dung dÞch thu ®­îc. 
 Cho biÕt : . = 10-14 
 (§Ò thi TS§H khèi A – 2004)
2/ Trén dung dÞch A chøa NaOH vµ dung dÞch B chøa Ba(OH)2 theo thÓ tÝch b»ng nhau ®­îc dung dÞch C. Trung hßa 100 ml dung dÞch C cÇn dïng hÕt 35 ml dung dÞch H2SO4 2M vµ thu ®­îc 9,32 gam kÕt tña. TÝnh nång ®é mol/l cña c¸c dung dÞch A vµ B.
	CÇn ph¶i trén bao nhiªu ml dung dÞch B víi 20 ml dung dÞch A ®Ó thu ®­îc dung dÞch hßa tan võa hÕt 1,08 gam Al.
 (§Ò thi TS§H B¸ch khoa –1989)
3/ TÝnh thÓ tÝch dd Ba(OH)2 0,04M cÇn cho vµo 100ml dd gåm HNO3 0,1M vµ HCl 0,06 M cã ®Ó pH cña dd thu ®ù¬c = 2,0.
 (§Ò thi TS§H SP – 2001)
4/ a/ Cho hçn hîp gåm FeS2 , FeCO3 t¸c dông hÕt víi dung dÞch HNO3 ®Æc, nãng d­ thu ®­îc dung dÞch A vµ hçn hîp khÝ B gåm NO2 vµ CO2 . Thªm dung dÞch BaCl2 vµo dung dÞch A. HÊp thô hçn hîp khÝ B b»ng dung dÞch NaOH d­. ViÕt ph­¬ng tr×nh ph©n tö vµ ph­¬ng tr×nh ion thu gon cña c¸c ph¶n øng x¶y ra.
b/ Trén 200 ml dung dÞch HCl 0,1M vµ H2SO4 0,05M víi 300 ml dung dÞch Ba(OH)2 cã nång ®é a mol/l thu ®­îc m gam kÕt tñavµ 500 ml dung dÞch cã pH = 13. TÝnh a vµ m. 
 (§Ò thi TS§H khèi B – 2003)
5/ Cho hai dung dÞch H2SO4 cã pH =1 vµ pH = 2. Thªm 100 ml dung dÞch KOH 0,1M vµo 100 ml mçi dung dÞch trªn. TÝnh nång ®é mol/l cña c¸c dung dÞch thu ®­îc.
 (§Ò thi TS§H khèi B – 2002)
6/ Hßa tan mét mÉu hîp kim Ba-Na ( víi tû lÖ sè mol lµ 1: 1 ) vµo n­íc thu ®­îc dung dÞch A vµ 6,72 lÝt H2 (®ktc).
	a/ CÇn dïng bao nhiªu ml dung dÞch HCl cã pH = 1,0 ®Ó trung hßa 1/10 dung dÞch A.
	b/ Cho V lÝt khÝ CO2 (®ktc) hÊp thô hÕt vµo 1/10 dung dÞch A th× thu ®­îc 2,955 gam kÕt tña . TÝnh V.
	c/ Thªm m gam NaOH vµo 1/10 dung dÞch A thu ®­îc dung dÞch B. Cho dung dÞch B t¸c dông víi 100 ml dung dÞch Al2(SO4)3 0,2M thu ®­îc kÕt tña C. TÝnh m ®Ó cho l­îng kÕt tña C lµ lín nhÊt, bÐ nhÊt. TÝnh khèi l­îng kÕt tña lín nhÊt, bÐ nhÊt.
 (Bé ®Ò thi TS – 1996) 
 7/ Hoµ tan 7,83 (g) mét hçn hîp X gåm 2 kim lo¹i kiÒm A, B thuéc 2 chu kú kÕ tiÕp trong b¶ng tuÇn hoµn ®­îc 1lit dung dÞch C vµ 2,8 lit khÝ bay ra (®ktc)
a, X¸c ®Þnh A,B vµ sè mol A, B trong C.
b, LÊy 500 ml dung dÞch C cho t¸c dông víi 200 ml dung dÞch D chøa H2SO4 0,1 M vµ HCl nång ®é x. TÝnh x biÕt r»ng dung dÞch E thu ®­îc trung tÝnh.
c, TÝnh tæng khèi l­îng muèi thu ®­îc sau khi c« c¹n dung dÞch E.
 ( PP gi¶i to¸n ho¸ v« c¬ - TS NguyÔn Thanh KhuyÕn)
8/ Mét dung dÞch A chøa HNO3 vµ HCl theo tØ lÖ mol 2 :1.
a, BiÕt r»ng khi cho 200 ml dung dÞch A t¸c dông víi 100 ml NaOH 1 M th× l­îng axit d­ trong A t¸c dông võa ®ñ víi 50 ml dung dÞch Ba(OH)2 0,2 M. TÝnh nång ®é mol cña mçi axit trong dung dÞch A.
b, NÕu trén 500 ml dung dÞch A víi 100 ml dung dÞch B chøa NaOH 1 M vµ Ba(OH)2 0,5 M th× dung dÞch C thu ®­îc cã tÝnh axit hay baz¬ ?
c, Ph¶i thªm vµo dung dÞch C bao nhiªu lit dung dÞch A hoÆc dung dÞch B ®Ó cã ®­îc dung dÞch D trung tÝnh ?
d, C« c¹n dung dÞch D. TÝnh khèi l­îng muèi khan thu ®­îc.
 ( PP gi¶i to¸n ho¸ v« c¬ - TS NguyÔn Thanh KhuyÕn)
9/ 100 ml dung dÞch X chøa H2SO4 vµ HCl theo tØ lÖ mol 1 : 1.
§Ó trung hoµ 100 ml dung dÞch X cÇn 400 ml dung dÞch NaOH 5% ( d = 1,2 g/ml)
a, TÝnh nång ®é mol cña mçi axit trong dung dÞch X.
b, NÕu C% NaCl sau ph¶n øng lµ 1,95. TÝnh khèi l­îng riªng cña dung dÞch X vµ nång ®é % cña mçi axit trong dung dÞch X ?
c, Mét dung dÞch Y chøa 2 baz¬ NaOH vµ Ba(OH)2. BiÕt r»ng 100 ml dung dÞch X trung hoµ võa ®ñ 100 ml dung dÞch Y ®ång thêi t¹o ra 23,3 gam kÕt tña. Chøng minh Ba2+ trong dung dÞch Y kÕt tña hÕt. TÝnh nång ®é mol cña mçi baz¬ trong dung dÞch Y.
 ( PP gi¶i to¸n ho¸ v« c¬ - TS NguyÔn Thanh KhuyÕn)
10/ Thªm 100 ml n­íc vµo 100 ml dung dÞch H2SO4 ®­îc 200 ml dung dÞch X (d = 1,1 g/ml).
a, BiÕt r»ng 10 ml dung dÞch X trung hoµ võa ®ñ 10 ml dung dÞch NaOH 2 M, TÝnh nång ®é mol vµ khèi l­îng riªng d cña dung dÞch H2SO4 ban ®Çu.
b, LÊy 100 ml dung dÞch X, thªm vµo ®ã 100 ml dung dÞch HCl ®­îc 200 ml dung dÞch Y. Khi trung hoµ võa ®ñ 100 ml dung dÞch X b»ng 200 ml dung dÞch NaOH th× thu ®­îc 2 muèi víi tØ lÖ khèi l­îng : mNaCl : mNaSO = 1,17
TÝnh nång ®é mol cña dung dÞch HCl vµ NaOH.
 ( PP gi¶i to¸n ho¸ v« c¬ - TS NguyÔn Thanh KhuyÕn)
II. bµi tËp vÒ muèi cacbonat + axit .
Bµi tËp 1 : Cho 35 gam hçn hîp X gåm Na2CO3 vµ K2CO3. Thªm tõ tõ , khuÊy ®Òu 0,8 lit HCl 0,5 M vµo dung dÞch X trªn thÊy cã 2,24 lit khÝ CO2 tho¸t ra ë ®ktc vµ dung dÞch Y. Thªm Ca(OH)2 vµo dung dÞch Y ®­îc kÕt tña A.
TÝnh khèi l­îng mçi chÊt trong X vµ khèi l­îng kÕt tña A ?
 H­íng dÉn gi¶i
Bµi nµy nÕu häc sinh dïng ph­¬ng tr×nh ph©n tö ®Ó lµm th× sÏ gÆp khã kh¨n khi xÐt ph¶n øng cña Ca(OH)2 víi dung dÞch Y t¹o ra kÕt.
Nªn ®èi víi bµi nµy ta nªn sö dông ph­¬ng tr×nh ion.
Gäi sè mol cña Na2CO3 lµ a, K2CO3 lµ b.
Khi thªm tõ tõ dd HCl vµo dd X lÇn l­ît x¶y ra ph¶n øng :
 CO + H+ HCO
 a + b a + b a + b
Khi toµn thÓ CO biÕn thµnh HCO
 HCO + H+ CO2 + H2O
 0,1 0,1 0,1
 nCO = 2,24/ 22,4 = 0,1 mol.
Dung dÞch sau ph¶n øng t¸c dông Ca(OH)2 cho kÕt tña. VËy HCO d­, H+ hÕt.
 HCO + Ca(OH)2 CaCO3 + OH- + H2O
	= a + b + 0,1 = 0,5 . 0,8 = 0,4
 hay a + b = 0,3 (1)
 vµ 106a + 138b = 35 (2). Gi¶i hÖ cã a = 0,2 mol Na2CO3,
 b = 0,1 mol K2CO3.
Do ®ã khèi l­îng 2 muèi lµ :
mNaCO = 0,2 . 106 = 21,2 (g)
mKCO = 0,1 . 138 = 13,8 (g) 
khèi l­îng kÕt tña :
 nCaCO = nHCO d­ = a + b - 0,1 = 0,2 mol
 mCaCO = 0,2 . 100 = 20 (g) 
Bµi tËp 2 : Cho 10,5 gam hçn hîp X gåm Na2CO3 vµ K2CO3 t¸c dông víi HCl d­ th× thu ®­îc 2,016 lit CO2 ë ®ktc.
a, TÝnh % khèi l­îng X ?
b, LÊy 21 gam hçn hîp Na2CO3 vµ K2CO3 víi thµnh phÇn % nh­ trªn t¸c dông víi dung dÞch HCl võa ®ñ (kh«ng cã khÝ CO2 bay ra). TÝnh thÓ tÝch dung dÞch HCl 2M cÇn dïng ?
c, NÕu thªm tõ tõ 0,12 lit dung dÞch HCl 2M vµo dung dÞch chøa 21 gam hçn hîp X trªn. TÝnh thÓ tÝch CO2 tho¸t ra ë ®ktc ?
 H­íng dÉn gi¶i
Bµi tËp cã thÓ gi¶i theo ph­¬ng tr×nh ph©n tö, nh­ng ®Õn phÇn b häc sinh sÏ gÆp khã kh¨n. V× vËy bµi nµy ta sÏ gi¶i theo ph­¬ng tr×nh ion víi 2 tr­êng hîp cho muèi vµo axit vµ cho axit vµo muèi.
a, Gäi sè mol cña Na2CO3 lµ a, K2CO3 lµ b, do HCl d­. VËy CO biÕn thµnh CO2
 CO + 2 H+ CO2 + H2O 
 a + b a + b
 Ta cã : a + b = 2,016/ 22,4 = 0,09 mol
 106a + 138b = 10,5
 gi¶i hÖ : a = 0,06 mol Na2CO3 
 b = 0,03 mol K2CO3
 % Na2CO3 = = 60,57%
 % K2CO3 = 100% - 60,57% = 39,43%
b, Khi cho tõ tõ dung dÞch HCl vµo dung dÞch X : Na2CO3, K2CO3
 (21 gam = 2 . 10,5 gam hçn hîp trªn).
 CO + H+ HCO
 0,18 0,18 0,18
 NÕu kh«ng cã khÝ CO2 tho¸t ra, tøc lµ ph¶n øng dõng l¹i ë ®©y.
 nHCl = nH = 0,18 mol => VHCl 2M = 0,18/2 = 0,09(l)
c, NÕu dïng 0,12 lit dung dÞch HCl 2M hay 0,12.2 = 0,2