Giải bài tập Hóa học bằng phương pháp đồ thị - Ôn thi THPT QG môn Hóa

GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ ÔN THI THPT QG MÔN HÓA

 

Dạng 1: XO₂ phản ứng với dung dịch M(OH)₂

I. Thiết lập hình dáng của đồ thị.

+ Khi sục CO₂ vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)₂ thì đầu tiên xảy ra pư

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

Suy ra:

- Lượng kết tủa tăng dần                

- Số mol kết tủa luôn bằng số mol CO₂.

- Số mol kết tủa max = a (mol)

→ đồ thị của pư trên là:

+ Khi lượng CO₂ bắt đầu dư thì lượng kết tủa tan ra theo pư: CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

Suy ra:

- Lượng kết tủa giảm dần đến 0 (mol)

-  Đồ thị đi xuống một cách đối xứng

II. Phương pháp giải:  

- Dáng của đồ thị: Hình chữ V ngược đối xứng

- Tọa độ các điểm quan trọng

+ Điểm xuất phát: (0,0)

+ Điểm cực đại(kết tủa cực đại): (a, a)[a là số mol của Ca(OH)₂] Þ kết tủa cực đại là a mol.

+ Điểm cực tiểu: (0, 2a)

- Tỉ lệ trong đồ thị: 1:1.

III. 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

+ Từ tỉ lệ của đồ thị bài toán → a = 0,2 mol.

+ Tương tự ta cũng có b = 2a = 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

+ Theo giả thiết ta có: Ca(OH)₂ = 0,2 mol Þ CaCO₃ max = 0,2 mol

- Điểm cực tiểu là: (0; 0,4)

+ Vì CaCO₃ = 0,15 mol nên ta có đồ thị:

+ Từ đồ thị → x = 0,15 mol và 0,4 - y = 0,15 mol → y = 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

+ Theo giả thiết ta có: Ca(OH)₂ = 0,4 mol → CaCO₃ max = 0,4 mol

+ Vì CaCO₃ = 0,1 mol nên ta có đồ thị:

+ Từ đồ thị → x = 0,1 và 0,8 - y = 0,1 → y = 0,7 → %V_CO2 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

+ Ta có: CO₂ = 1,2 mol; BaCO₃ = 0,8 mol; Ba(OH)₂ = 2,5a mol.

+ Đồ thị của bài toán:

+ Do đồ thị đối xứng nên ta có: 2,5a – 0,8 = 1,2 – 2,5a Þ a = 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

+ Theo giả thiết ta có đồ thị:

 

 

 

 

+ Từ đồ thị → x = 0,05 mol và y = 0,4 – 0,24 = 0,16 mol

+ Nhưng kết tủa phải biến thiên trong khoảng: 9,85 gam đến cực đại là 39,4 gam.

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

+ Dễ thấy số mol CO₂ tăng từ 0,6 → 0,8 thì lượng kết tủa giảm → ứng với 0,8 mol CO₂ sẽ có pư hòa tan kết tủa.

+ TH1: Ứng với 0,6 mol có không có pư hòa tan kết tủa. Đồ thị như sau:

+ Từ đồ thị suy ra:

→ 2x = 0,6 Þ x = 0,3            (1).

→ x = V – 0,8                        (2)

→  0,5V ≥ 0,6             (3)

+ Từ (1, 2, 3) → không có nghiệm phù hợp.

+ TH2: Ứng với 0,6 mol có có pư hòa tan kết tủa. Đồ thị như sau:

+ Từ đồ thị → V = 1,0 và x = 0,2.

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?

Giải

+ Ta có Ca(OH)2 = 0,8 mol.

+ CO2 = 1,2 mol .

+ Từ đồ thị(hình 2) → x = CaCO3↓ = 1,6 – 1,2 = 0,4 mol

+ Bảo toàn caxi → Ca(HCO3)2 = 0,8 – 0,4 = 0,4 mol

→ 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.

 

---(Để xem nội dung đầy đủ, chi tiết vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)----

 

Dạng 2: CO₂ phản ứng với dung dịch gồm NaOH; Ca(OH)₂

I. Thiết lập dáng của đồ thị

+ Khi sục từ từ CO₂ vào dung dịch chứa x mol NaOH và y mol Ca(OH)₂ thì xảy ra pư:

CO₂ + 2OH^- → CO₃^2- + H₂O              (1)

CO₃^2- + CO₂ +  H₂O → 2HCO₃^-                     (2)            Ca²⁺ + CO₃^2- → CaCO₃↓                                (3)

+ Ta thấy: Số mol OH^- = (x + 2y) Þ CO₃^2- max = (0,5x + y)

+ Từ đó ta có đồ thị biểu thị quan hệ giữa số mol CO₃^2- và CO₂ như sau:

+ Mặt khác: số mol Ca²⁺ = y (mol)

Þ số mol CaCO₃(max) = y (mol)

Suy ra: Số mol kết tủa max = y (mol). Đồ thị của pư trên là:

II. Phương pháp giải

- Dáng của đồ thị: Hình thang cân

-  Tọa độ các điểm quan trọng

+ Điểm xuất phát: (0,0)

+ Điểm cực đại(kết tủa cực đại): (Ca²⁺, …)[a là số mol của Ca(OH)₂] Þ kết tủa cực đại là a mol.

+ Điểm cực tiểu: (0, n_OH-)

- Tỉ lệ trong đồ thị: 1:1.

III. 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 giả thiết ta có số mol: Ca²⁺ = 0,15 mol Þ số mol kết tủa CaCO₃ cực đại = 0,15 mol.

+ Ta cũng có số mol OH^- = 0,4 mol.

+ Từ đồ thị và số mol của các ion ta suy ra:

x = kết tủa cực đại = 0,15 mol.

t = số mol OH^- = 0,4 mol.

y = x = 0,15 mol

t – z = y Þ 0,4 – z = 0,15 Þ z = 0,25 mol.

VD2: 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

+ Ta có: CO₂ = 0,02 mol; OH^- = 0,03 mol; Ba²⁺ = 0,012 mol Þ kết tủa max = 0,012 mol

+ Đồ thị: ? =  0,03 – 0,02 = 0,01 Þ m_{kết tủa}  = 1,97 gam.

2. Mức độ hiểu

VD3: Sục V lít CO₂ (đktc) 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.

VD4: Dẫn từ từ 4,928 lít CO₂ ở đktc 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 8,96 lít CO₂ đktc 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.

....

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Bài tập trắc nghiệm có đáp án về Giải bài tập Hóa học bằng phương pháp đồ thị - Ôn thi THPT QG môn HóaĐể xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Bài tập đồ thị CO2 và OH-, H+ và CO32-, HCO3-
• Giải bài tập Hóa học dựa vào đồ thị

Chúc các em học tập tốt !