BÀI TOÁN VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH – ÔN THI THPT QG MÔN HÓA
Trong phân tử trung hòa điện vì : \(\sum e = \sum p \)
Trong dung dịch trung hòa điện vì: \(\sum {} \) điện tích âm = \(\sum {} \) điện tích dương.
Một số chú ý khi áp dụng BTDT:
(1) Cách tính tổng số mol điện tích âm ,dương.Các bạn chú ý qua ví dụ cụ thể sau:
Hòa tan 1 mol muối Al2(SO4)3 vào H2O ta sẽ thu được dung dịch muối gồm:
\(BTNT:\left\{ \begin{array}{l}
A{l^{3 + }}:2(mol)\\
SO_4^{2 - }:3(mol)
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
\sum {{n_ + }} = 2.3 = 6\\
\sum {{n_ - }} = 3.2 = 6
\end{array} \right.\)
Vậy dung dịch trung hòa điện.
(2) Khối lượng muối chính là tổng khối lượng các ion trong dung dịch.
(3) Khi áp dụng BTDT thường rất hay sử dụng BTNT ,BTE có thể cần BTKL.
(4) Với các dạng bài toán nâng cao chúng ta cần làm hai bước
Xác định thật nhanh trong dung dịch gồm những gì.
Sau đó áp dụng \(\sum {{n^ - }} = \sum {{n^ + }} \)
BÀI TẬP MẪU
Câu 1: Dung dịch A chứa: 0,15 mol Ca2+; 0,6 mol Cl-; 0,1 mol Mg2+; a mol HCO3-; 0,4 mol Ba2+. Cô cạn dung dịch A được chất rắn B. Nung B trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là:
A. 90,1. B. 102,2. C. 105,5. D. 127,2.
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}
C{a^{2 + }}:0,15(mol)\\
M{g^{2 + }}:0,1(mol)\\
B{a^{2 + }}:0,4(mol)
\end{array} \right.\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left\{ \begin{array}{l}
C{l^ - }:0,6(mol)\\
HCO_3^ - :a(mol)
\end{array} \right.\,\,\,\)
\(BTDT:2(0,15 + 0,1 + 0,4) = 0,6 + a\,\,\, \to a = 0,7(mol)\)
\(\begin{array}{l}
B \to CO_3^{2 - } \to O\,\,\,\, \to {n_O} = 0,35(mol)\\
BTKL:m = 0,15.40 + 0,1.24 + 0,4.137 + 0,6.35,5 + 0,35.16 = 90,1
\end{array}\)
Chú ý : Nếu chỉ cô cạn dung dịch B thì ta sẽ có quá trình \(B \to CO_3^{2 - }\)
Câu 2: Một dung dịch chứa hai cation là Al3+ (0,2 mol) và Fe2+ (0,1 mol). Trong dung dịch trên còn chứa hai anion là Cl— (x mol) và (y mol). Tìm x và y biết rằng cô cạn dung dịch trên thu được 46,9 gam hỗn hợp muối khan.
A. 0,2 và 0,3 B. 0,3 và 0,2 C. 0,5 và 0,15 D. 0,6 và 0,1
Ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}
A{l^{3 + }}:0,2(mol)\\
F{e^{2 + }}:0,1(mol)\\
C{l^ - }:x(mol)\\
SO_4^{2 - }:y(mol)
\end{array} \right.\,\,\,\,\,\,\, \to \left\{ \begin{array}{l}
BTDT:x + 2y = 0,8\\
BTKL:35,5x + 96y = 46,9 - 0,2.27 - 0,1.56
\end{array} \right.\)
\( \to \left\{ \begin{array}{l}
x = 0,2(mol)\\
y = 0,3(mol)
\end{array} \right.\)
Câu 3: Dung dịch A có chứa: 0,05 mol SO42-; 0,1 mol NO3-; 0,08 mol Na+; 0,05 mol H+ và K+. Cô cạn dung dịch A thu đựợc chất rắn B. Nung chất rắn B đến khối lượng không đổi thu được chất rắn C có khối lượng là :
A. 15,62 gam. B. 11,67 gam . C. 12,47 gam. D. 13,17 gam.
Ta có: \(BTDT:0,05.2 + 0,1 = 0,08 + 0,05 + {n_{{K^ + }}} \to {n_{{K^ + }}} = 0,07\)
→ \({m_C}\left\{ \begin{array}{l}
SO_4^{2 - }:0,05(mol)\\
NO_3^ - :0,05(mol) \to XN{O_2}\\
{K^ + }:0,07(mol)\\
N{a^ + }:0,08(mol)
\end{array} \right. \to {m_C} = 11,67(gam)\)
Câu 4: Dung dịch X chứa các ion: Fe3+, SO42-, NH4+, Cl-. Chia dung dịch X thành hai phần bằng nhau : Phần một tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, đun nóng thu được 0,672 lít khí (đktc) và 1,07 gam kết tủa; Phần hai tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2, thu được 4,66 gam kết tủa. Tổng khối lượng các muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X là (quá trình cô cạn chỉ có nước bay hơi).
A. 3,73 gam. B. 7,04 gam. C. 7,46 gam. D. 3,52 gam.
Ta tính toán các số liệu với X/2.
Với phần 1 ta có: \(0,5.X + NaOH \to \left\{ \begin{array}{l}
N{H_3}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to {n_{NH_4^ + }} = 0,03(mol)\\
Fe{(OH)_3}\,\,\,\, \to {n_{F{e^{3 + }}}} = 0,01(mol)
\end{array} \right.\)
Với phần 2 ta có: \(0,5.X + BaC{l_2} \to B{\rm{aS}}{O_4}\,\,\, \to {n_{SO_4^{2 - }}} = 0,02(mol)\)
\(BTDT:{n_{C{l^ - }}} + 0,02.2 = 0,01.3 + 0,03.1\,\,\,\, \to {n_{C{l^ - }}} = 0,02(mol)\)
\(BTKL:{m_X} = 2\left( {0,03.18 + 0,01.56 + 0,02.96 + 0,02.35,5} \right) = 7,46(gam)\)
Câu 5: Có 500 ml dung dịch X chứa Na+, NH4+, CO32- và SO42-. Lấy 100 ml dung dịch X tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thu 2,24 lít khí (đktc). Lấy 100 ml dung dịch X cho tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 thấy có 43 gam kết tủa. Lấy 100 ml dung dịch X tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu 4,48 lít khí NH3 (đktc). Tính tổng khối lượng muối có trong 500 ml dung dịch X.
A.14,9 gam. B.11,9 gam. C. 86,2 gam. D. 119 gam.
Ta tính toán số liệu với 100 ml dung dịch X.
\(\begin{array}{l}
100\,\,ml\,\,X\,\, + HCl \to C{O_2}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to {n_{CO_3^{2 - }}} = 0,1(mol)\\
100\,\,ml\,\,X\,\, + NaOH \to N{H_3}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to {n_{NH_4^ + }} = 0,2(mol)\\
100\,\,ml\,\,X\,\, + BaC{l_2} \to \left\{ \begin{array}{l}
BaC{O_3}\\
B{\rm{aS}}{O_4}
\end{array} \right.\,\, \to {n_{SO_4^{2 - }}} = \frac{{43 - 0,1.197}}{{233}} = 0,1(mol)
\end{array}\)
\(BTDT:{n_{N{a^ + }}} + 0,2 = 0,1.2 + 0,1.2 \to {n_{N{a^ + }}} = 0,2(mol)\)
\(BTKL:{m_X} = 5\left( {0,1.60 + 0,2.18 + 0,1.96 + 0,2.23} \right) = 119(gam)\)
Câu 6: Dung dịch X chứa các ion sau: Al3+, Cu2+, SO42- và NO3-. Để kết tủa hết ion SO42- có trong 250 ml dung dịch X cần 50 ml dung dịch BaCl2 1M. Cho 500 ml dung dịch X tác dụng với dung dịch NH3 dư thì được 7,8 gam kết tủa. Cô cạn 500 ml dung dịch X được 37,3 gam hỗn hợp muối khan. Nồng độ mol/l của NO3- là :
A. 0,2M. B. 0,3M. C. 0,6M. D. 0,4M.
Ta sẽ xử lý số liệu với 500 ml dung dịch X.
\(\begin{array}{l}
X + BaC{l_2} \to B{\rm{aS}}{O_4}\,\,\,\,\,\,\, \to {n_{SO_4^{2 - }}} = 0,05.2.1 = 0,1(mol)\\
X + N{H_3} \to Al{\left( {OH} \right)_3}\,\,\,\,\, \to {n_{A{l^{3 + }}}} = 0,1(mol)
\end{array}\)
\(BTKL:0,1.96 + 0,1.27 + 64{n_{C{u^{2 + }}}} + 62{n_{NO_3^ - }} = 37,3\, \to 64{n_{C{u^{2 + }}}} + 62{n_{NO_3^ - }} = 25\)
\(BTDT:2.{n_{C{u^{2 + }}}} + 0,1.3 = 0,1.2 + {n_{NO_3^ - }}\,\,\,\,\,\, \to {n_{NO_3^ - }} - 2.{n_{C{u^{2 + }}}} = 0,1(mol)\)
\( \to \left\{ \begin{array}{l}
{n_{NO_3^ - }} = 0,3\\
{n_{C{u^{2 + }}}} = 0,1
\end{array} \right.\,\,\,\,\,\,\, \to \left[ {NO_3^ - } \right] = 0,6(M)\)
....
BÀI TẬP LUYỆN TẬP
Câu 1: Dung dịch X gồm NaOH x mol/l và Ba(OH)2 y mol/l và dung dịch Y gồm NaOH y mol/l và Ba(OH)2 x mol/l. Hấp thụ hết 0,04 mol CO2 vào 200 ml dung dịch X, thu được dung dịch M và 1,97 gam kết tủa. Nếu hấp thụ hết 0,0325 mol CO2 vào 200 ml dung dịch Y thì thu được dung dịch N và 1,4775 gam kết tủa. Biết hai dung dịch M và N phản ứng với dung dịch KHSO4 đều sinh ra kết tủa trắng, các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của x và y lần lượt là:
A. 0,1 và 0,075. B. 0,05 và 0,1.
C. 0,075 và 0,1. D. 0,1 và 0,05.
Câu 2: Cần dùng bao nhiêu ml dung dịch X chứa NaOH 1M, KOH 1M và Ba(OH)2 1M để sau khi hấp thụ hết 3,584 lít CO2 (ở đktc) thì thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 0,84 gam so với khối lượng dung dịch X (biết hơi nước bay hơi không đáng kể)?
A. 80 ml. B. 60 ml. C. 50 ml. D. 100 ml.
Câu 3: Sục 2,016 lít khí CO2 ( đktc) vào 100 ml dung dịch NaOH 1M được dung dịch A . Rót thêm 200 ml dd gồm BaCl2 0,15M và Ba(OH)2 xM thu được 5,91 gam kết tủa. Tiếp tục nung nóng thì thu tiếp m gam kết tủa nữa. Giá trị của x và m là:
A. 0,1 và 3,94. B. 0,1 và 1,97.
C. 0,05 và 3,94. D. 0,05 và 1,97.
Câu 4: Một dung dịch chứa 0,02 mol Cu2+; 0,03 mol K+, x mol Cl- và y mol SO42-. Tổng khối lượng các muối tan có trong dung dịch là 5,435 gam. Giá trị của x và y lần lượt là:
A. 0,03 và 0,02 B. 0,05 và 0,01
C. 0,01 và 0,03 D. 0,02 và 0,05
Câu 5: Dụng dịch X có chứa 5 ion: Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,1 mol Cl- và 0,2 mol NO3-. Thêm dần V lít dung dịch K2CO3 1,5M vào X đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhât. Giá trị của V là:
A. 0,15 B. 0,3 C. 0,1 D. 0,25
Câu 6: Cho 400 ml dung dịch E gồm AlCl3 x mol/lít và Al2(SO4)3 y mol/lít tác dụng với 612 ml dung dịch NaOH 1M, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 8,424 gam kết tủa và dung dịch F. Mặt khác, khi cho 400 ml E tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư) thì thu được 33,552 gam kết tủa. Giá trị x + y là:
A. 0,43 B. 0,23 C. 0,33 D. 0,53
Câu 7: Cho 4,08 gam Mg tác dụng với dung dịch hỗn hợp Cu(NO3)2 và H2SO4 đun nóng, khuấy đều đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn,thu được dung dịch A và 0,896 lít hỗn hợp khí B (đktc) gồm hai khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí và 1,76 gam hỗn hợp hai kim loại có cùng số mol.Biết tỷ khối hơi của B đối với H2 là 8.Khối lượng muối tạo thành trong dung dịch A là:
A.23,8 B.39,16 C.19,32 D.21,44
Câu 8: Cho Fe tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất) và 8,28 gam muối. Biết số mol Fe bằng 37,5% số mol H2SO4 phản ứng. Số mol Fe đã tham gia phản ứng là:
A. 0,05. B. 0,04. C. 0,035. D. 0,045.
Câu 9: Cho 5 gam bột Mg vào dung dịch hỗn hợp KNO3 và H2SO4, đun nhẹ, trong điều kiện thích hợp, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A chứa m gam muối; 1,792 lít hỗn hợp khí B ( đktc) gồm hai khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí và còn lại 0,44 gam chất rắn không tan. Biết tỉ khối hơi của B đối với H2 là 11,5. Giá trị của m là:
A. 27,96. B. 29,72 C. 31,08. D. 36,04.
Câu 10: Hỗn hợp A gồm FeS2 và Cu2S. Hòa tan hoàn toàn m gam A bằng dung dịch HNO3 đặc, nóng, thu được 26,88 lít (đktc) khí X là sản phẩm khử duy nhất và dung dịch B chỉ chứa 2 muối. Khối lượng của Cu2S trong hỗn hợp đầu là:
A. 9,6 gam. B. 14,4 gam. C. 7,2 gam. D. 4,8 gam.
Câu 11: Cho 0,64 gam S tan hoàn toàn trong 150 gam dung dịch HNO3 63%, đun nóng thu được khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Hãy cho biết dung dịch X có thể hoà tan tối đa bao nhiêu gam Cu (Biết sản phẩm khử duy nhất là NO):
A. 33,12 gam B. 34,08 gam C. 132,48 gam D. 24,00 gam
Câu 12: Cho m g bột Fe vào 200 ml dd hh A chứa H2SO41M, Fe(NO3)3 0,5M và CuSO4 0,25M. Khuấy đều cho đến khi pư kết thúc thu được 0,85m g hỗn hợp chất rắn. Giá trị của m là:
A. 72g B. 53,33g C. 74,67g D. 32,56g
Câu 13: Cho hỗn hợp gồm (0,02 mol Cu2S; 0,01 mol Fe3C; x mol FeS2) tác dụng với dung dịch HNO3 vừa đủ, sau phản ứng thu được dung dịch chỉ chứa muối sunfat và V lít hỗn hợp khí (đkc). Biết NO2 là sản phẩm khử duy nhất. Vậy giá trị của V là:
A.6,496 lít B.47,712 lít C.51,296 lít D.51,072 lít
Câu 14: Hoà tan 5,4 gam bột Al vào 150 ml dung dịch A chứa Fe(NO3)3 1M và Cu(NO3)2 1M. Kết thúc phản ứng thu được m gam rắn. Giá trị của m là
A. 10,95 B. 13,20 C. 13,80 D. 15,20
Câu 15: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm FeS2 0,24 mol và Cu2S vào dung dịch HNO3 vừa đủ thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và V lít khí NO (đktc) duy nhất . Giá trị của V là:
A. 34,048 B. 35,84 C. 31,36 D. 25,088
Câu 16: Nung một thanh Mg vào dung dịch chứa 0,6 mol Fe(NO3)3 và 0,05 mol Cu(NO3)2, sau một thời gian lấy thanh kim loại ra và cân lại thì thấy khối lượng thanh tăng 11,6 gam. Khối lượng Mg đã phản ứng là:
A. 6,96 gam B. 21 gam C. 20,88 gam D. 2,4 gam
Câu 17: Lấy 3,93 gam hỗn hợp X gồm Fe2(SO4)3 và M2SO4 (M là kim loại kiềm) tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được 6,99 gam kết tủa. Xác định thành phần % về khối lượng của M2SO4 trong hỗn hợp X
A. 32,52 B. 25,19 C. 10,84 D. 8,40
Câu 18: Nhúng 1 thanh nhôm nặng 45g vào 200 ml dung dịch CuSO4 0,5 M. Sau 1 thời gian lấy thanh nhôm ra cân thấy nặng 46,38g . Khối lượng Cu thoát ra là:
A.2,56 B.1,92 C.2,24 D.3,2
Câu 19: Cho 0,2 mol Zn vào dd X gồm 0,2mol Fe(NO3)3, 0,1 mol Cu(NO3)2 và 0,1mol AgNO3. Khối lượng rắn thu được sau khi pứ kết thúc là:
A.10,8g B.14,2g C.19,5g D.14g
Câu 20: Dung dịch Y có chứa các ion: NH4+, NO3-, SO42-. Cho dd Y tác dụng với lượng dư dd Ba(OH)2, đun nóng thu được 11,65 gam kết tủa và 4,48 lít khí (đktc). Nếu cho m gam dung dịch Y cho tác dụng với một lượng bột Cu dư và H2SO4 loãng dư sinh ra V lít NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc). Giá trị của V là:
A. 1,49. B. 1,87. C. 2,24. D. 3,36.
---(Để xem đáp án chi tiết phần luyện tập của tài liệu vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---
Trên đây là trích đoạn nội dung Bài toán vận dụng định luật bảo toàn điện tích - Ôn thi THPT QG môn Hóa học, để theo dõi nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác vui lòng đăng nhập vào hệ thống Chúng tôi chọn chức năng xem online hoặc tải về máy!
Chúc các em học tập thật tốt!
