Giải bài toán bằng phương pháp bảo toàn điện tích môn Hóa học 12 năm 2021

I- PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1. Nội dung phương pháp

- Vì trong dung dịch luôn trung hòa về điện nên một dung dịch tồn tại đồng thời các cation và anion thì tổng số điện tích dương bằng tổng số điện tích âm hay tổng số mol điện tích dương bằng tổng số mol điện tích âm

- Tổng quát: \(\sum {} \) số mol x điện tích ion dương = \(\sum {} \) số mol x điện tích ion âm

2. Áp dụng và một số chú ý

a. Khối lượng muối (trong dung dịch) = \(\sum {} \) khối lượng các ion tạo muối

b. Quá trình áp dụng ĐLBT điện tích thường kết hợp:

- Các phương pháp bảo toàn khác: Bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố

- Viết các phương trình hóa học ở dạng thu gọn

II. CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

Ví dụ 1: Một dung dịch có chứa 4 ion với thành phần: 0,01 mol Na⁺, 0,02 mol Mg²⁺, 0,015 mol SO₄^2- và x mol Cl^-. Giá trị của x là:

A. 0,015

B. 0,035

C. 0,02

D. 0,01

Hướng dẫn giải

Áp dụng ĐLBT điện tích:

0,01.1 + 0,02.2 = 0,015.2 + x.1 → x = 0,02

→ Đáp án C

Ví dụ 2: Kết quả xác định nồng độ mol/l của các ion trong một dung dịch như sau:

Ion: Na⁺ Ca²⁺ NO₃^- Cl^- HCO₃^-

Số mol: 0,05 0,01 0,01 0,04 0,025

Hỏi kết quả đó đúng hay sai

Hướng dẫn giải

Tổng số điện tích dương: 0,05 + 2.0,01 = 0,07 (mol)

Tổng số điện tích âm: 0,01 + 0,04 + 0,025 = 0,075 (mol)

Ta thấy tổng số điện tích dương # tổng số điện tích âm → kết quả phân tích trên là sai

Ví dụ 3: Một dung dịch chứa 0,02 mol Cu²⁺, 0,03 mol K⁺, x mol Cl^- và y mol SO₄^2-. 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

Hướng dẫn giải

Áp dụng ĐLBT điện tích: 2.0,02 + 0,03 = x + 2y hay x + 2y = 0,07 (1)

Khối lượng muối: 0,02.64 + 0,03.39 + 35,5x + 96y = 5,435 (2)

Giải hệ phương trình (1) và (2) được: x = 0,03 và y = 0,02

→ Chọn A

Ví dụ 4: Dung dịch X có chứa 0,1 mol K⁺, 0,2 mol Fe³⁺, 0,4 mol NO₃^- và x mol SO₄^2-. Cô cạn dung dịch X được m gam hỗn hợp 4 muôí khan. Giá trị của m là:

A. 54,3

B. 68,7

C. 39,9

D. 47,8

Hướng dẫn giải

Áp dụng ĐLBT điện tích: 0,1.1 + 0,2.3 = 0,4.1 + 2x → x = 0,15

Theo ĐKBT khối lượng: m muối = mcation + manion

→ m = 0,1.39 + 0,2.56 + 0,4.62 + 0,15.96 = 54,3 gam → Đáp án A

Ví dụ 5: Chia 1,24 gam hỗn hợp hai kim loại có hóa trị không đổi thành hai phần bằng nhau:

Phần 1: bị oxi hóa hoàn toàn thu được 0,78 gam hỗn hợp oxit.

Phần 2: tan hoàn toàn trong dung dịch H₂SO₄ loãng thu được V lit H₂( đktc). Giá trị V là:

A. 2,24 lit

B. 0,112 lit

C. 5,6 lit

D. 0,224 lit

Hướng dẫn giải

Nhận xét: Một hỗn hợp gồm nhiều kim loại có hóa trị không đổi và có khối lượng cho trước sẽ phải nhường một số mol electron không đổi cho bất kỳ tác nhân oxi hóa nào.

Khối lượng mỗi phần: 1,24 : 2 = 0,62 gam

Số mol O kết hợp với 0,62 gam hỗn hợp kim loại: \(\frac{{0,78 - 0,62}}{{16}} = 0,01(mol)\)

Quá trình tạo oxit:

O + 2e → O^2-

0,01 → 0,02(mol)

Theo hệ quả 3 thì ở phần 2 hỗn hợp kim loại khử H⁺ của dung dịch axit cũng nhường 0,02 mol electron:

2H⁺ + 2e → H₂

0,02 → 0,01(mol)

Vậy thể tích H₂ thu được là: 0,01 . 22,4 = 0,224 lit → Chọn D

Ví dụ 6: Chia hỗn hợp 2 kim loại A,B có hóa trị không đổi thành 2 phần bằng nhau:

Phần 1: tan hết trong dung dịch HCl tạo ra 1,792 lit H₂( đktc)

Phần 2: nung nóng trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 2,84 gam chất rắn. Khối lượng hỗn hợp 2 kim loại trong hỗn hợp đầu là:

A. 2,4g

B. 3,12g

C. 2,2g

D. 1,8g

Hướng dẫn giải

Xét phần 1:

2H⁺ + 2e → H₂

0,16 ← \(\frac{{1,792}}{{22,4}}\) = 0,08 (mol)

Theo hệ quả 3 thì ở phần 2:

O + 2e → O^2-

0,08 ← 0,16(mol)

→ m_KL = m_oxit – m_O = 2,84 – 0,08.16 = 1,56 gam

Khối lượng hỗn hợp ban đầu: 2.1,56 = 3,12 gam

→ Chọn B

Ví dụ 7: Lấy 7,88 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại hoạt động X,Y có hóa trị không đổi, chia thành hai phần bằng nhau:

- Phần 1 nung trong oxi dư để oxi hóa hoàn toàn thu được 4,74 gam hỗn hợp 2 oxit

- Phần 2 hòa tan hoàn toàn trong dung dịch chứa hỗn hợp hai axit HCl và H₂SO₄ loãng thu được V lít khí (đktc). Giá trị V là:

A. 2,24 lit

B. 0,112 lit

C. 1,12 lit

D. 0,224 lit

Hướng dẫn giải

Khối lượng mỗi phần: 7,88 : 2 = 3,94 gam

Số mol O kết hợp với 3,94 gam hỗn hợp kim loại: \(\frac{{4,74 - 3,94}}{{16}} = 0,05(mol)\)

Quá trình tạo oxit:

O + 2e → O^2-

0,05 → 0,1(mol)

Theo hệ quả 3 thì ở phần 2:

2H⁺ + 2e → H₂

0,1 → 0,05 (mol)

Vậy thể tích H₂ thu được là: 0,05 . 22,4 = 1,12 lit → Chọn C

Ví dụ 8: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit HNO3 (vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy nhất NO. Giá trị của a là

A. 0,04.

B. 0,075.

C. 0,12.

D. 0,06.

Hướng dẫn giải

FeS₂ → Fe³⁺ + 2SO₄²^-

0,12 0,12 0,24

Cu₂S → 2Cu²⁺ + SO₄²^-

a 2a a

Áp dụng ĐLBT điện tích:

3.0,12 + 2.2a = 0,24.2 + 2a Þ

→ Chọn D

Ví dụ 9: Dung dịch A có chứa các ion sau: Mg²⁺, Ba²⁺, Ca²⁺, 0,1mol Cl^- và 0,2 mol NO₃^-. Thêm dần V lit dung dịch K₂CO₃ 1M vào A đến khi được lượng kết tủa lớn nhất. V có giá trị là:

A. 300 ml

B. 200 ml

C. 250 ml

D. 150 ml

Hướng dẫn giải

Để thu được kết tủa lớn nhất khi các ion Mg²⁺, Ba²⁺, Ca²⁺ tác dụng hết với ion CO₃^2-:

\(\begin{gathered}
{\text{M}}{{\text{g}}^{{\text{2 + }}}}{\text{ + C}}{{\text{O}}_{\text{3}}}^{{\text{2 - }}}{\text{ }} \to {\text{ MgC}}{{\text{O}}_{\text{3}}} \downarrow \hfill \\
{\text{B}}{{\text{a}}^{{\text{2 + }}}}{\text{ + C}}{{\text{O}}_{\text{3}}}^{{\text{2 - }}}{\text{ }} \to {\text{ BaC}}{{\text{O}}_{\text{3}}} \downarrow \hfill \\
{\text{C}}{{\text{a}}^{{\text{2 + }}}}{\text{ + C}}{{\text{O}}_{\text{3}}}^{{\text{2 - }}}{\text{ }} \to {\text{ CaC}}{{\text{O}}_{\text{3}}} \downarrow \hfill \\
\end{gathered} \)

Sau khi phản ứng kết thúc, trong dung dịch chứa các ion K⁺, Cl^- và NO₃^- ( kết tủa tách khỏi dung dịch ).

Áp dụng ĐLBT điện tích:

\({{\text{n}}_{{K^{\text{ + }}}}}{\text{ = }}{{\text{n}}_{{\text{C}}{{\text{l}}^{\text{ - }}}}}{\text{ + }}{{\text{n}}_{{\text{N}}{{\text{O}}_{\text{3}}}^{\text{ - }}}} = 0,1 + 0,2 = 0,3(mol) \Rightarrow {n_{{K_2}C{O_3}}} = 0,15(mol)\)

→ \({{\text{V}}_{{\text{dd}}{{\text{K}}_{\text{2}}}{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{3}}}}}{\text{ = }}\frac{{{\text{0,15}}}}{{\text{1}}} = 0,15(lit) = 150ml\)

→ Chọn D

Ví dụ 10: Dung dịch A chứa các ion CO₃^2-, SO₃^2-, SO₄^2- và 0,1 mol HCO₃^-, 0,3 mol Na⁺. Thêm V(lit) dung dịch Ba(OH)₂ 1M vào dung dịch A thì thu được lượng kết tủa lớn nhất. Giá trị của V là:

A. 0,15 lit

B. 0,2 lit

C. 0,25 lit

D. 0,5 lit

Hướng dẫn giải

Nồng độ các ion [Ba²⁺] = 1M và [OH^-] = 2M. Để thu được lượng kết tủa lớn nhất cần 0,1 mol OH- để tác dụng hết với HCO₃^-:

HCO₃^- + OH^- → CO₃^2-+ + H₂O

Mặt khác cần 0,3 mol OH^- để trung hòa Na⁺. Vậy tổng số mol OH^-cần là 0,1 + 0,3 = 0,4 (mol)

Thể tích dung dịch Ba(OH)₂là:

\({\text{V = }}\frac{{{\text{ 0,4}}}}{{\text{2}}} = 0,2(lit)\)

→ Đáp án B

III. LUYỆN TẬP

Bài 1: Cho hòa tan hoàn toàn 10g hỗn hợp Mg và Fe trong dung dịch HCl 4M thu được 5,6 lit H₂( đktc) và dung dịch D. Để kết tủa hoàn toàn các ion trong D cần 300 ml dung dịch NaOH 2M. Thể tích dung dịch HCl đã dùng là:

A. 0,1 lit

B. 0,12 lit

C. 0,15 lit

D. 0,2 lit

Bài 2: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lit CO₂ (đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)₂ 0,2M sinh ra m gam kết tủa. Giá trị của m là:

A. 9,85g

B. 11,82g

C. 17,73g

D. 19,7g

Bài 3: Hòa tan hoàn toàn 15,6gam hỗn hợp gồm Al và Al₂O₃ trong 500 ml dung dịch NaOH 1M thu được 6,72 lit H₂(đktc) và dung dịch X. Thể tích HCl 2M tối thiểu cần cho vào để thu lượng kết tủa lớn nhất là:

A. 0,175 lit

B. 0,25lit

C. 0,35lit

D. 0,52lit

Bài 4: Dung dịch X gồm 6 ion : 0,15 mol Na+, 0,10 mol Ba2+, 0,05 mol Al3+, Cl-, Br- và I-. Thêm từ từ dung dịch AgNO3 2M vào dung dịch X đến khi được lượng kết tủa lớn nhất thì thể tích dung dịch AgNO3 đã sử dụng là:

A. 150 ml.

B. 300 ml.

C. 250 ml.

D. 500 ml.

Bài 5: Có 500 ml dung dịch X chứa Na+, NH4+, CO32−, SO42−. Tiến hành các thí nghiệm :

- Lấy 100 ml X cho tác dụng với HCl dư được 2,24 lít CO2 (đktc).

- Cho 100 ml X tác dụng với lượng dư BaCl2 thu được 43 gam .

- Lấy 100 ml X cho tác dụng với dung dịch NaOH dư được 4,48 lít khí (đktc).

Khối lượng muối có trong 500 ml dung dịch X là:

A. 43,1 gam.

B. 86,2 gam

C. 119,0 gam.

D. 50,8 gam.

Bài 6: Hòa tan hoàn toàn 15,95 gam hỗn hợp Ag, Zn và Al bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được 7,84 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được khối lượng muối khan là:

A. 150,35 gam.

B. 116,75 gam.

C. 83,15 gam.

D. 49,55 gam

Bài 7: Hoà tan hoàn toàn 12,0 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu bằng dung dịch HNO3 dư, kết thúc thí nghiệm thu được hỗn hợp khí gồm 0,1 mol NO và 0,2 mol NO2. Khối lượng muối nitrat (không có NH4NO3) tạo thành trong dung dịch là:

A. 43,0 gam.

B. 30,6 gam.

C. 55,4 gam.

D. 39,9 gam.

Bài 8: Dung dịch X chứa 0,12 mol Na⁺; x mol ; 0,12 mol và 0,05 mol . Cho 300 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,1M vào X đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc bỏ kết tủa, thu được dung dịch Y. Cô cạn Y, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 7,190

B. 7,020

C. 7,875

D. 7,705

Bài 9: Dung dịch X có chứa: 0,07 mol Na⁺; 0,02 mol và x mol OH^-. Dung dịch Y có chứa và y mol H⁺; tổng số mol và là 0,04. Trộn X và Y được 100 ml dung dịch Z. Dung dịch Z có pH (bỏ qua sự điện li của H₂O) là:

A. 1

B. 2

C. 12

D. 13

Bài 10: Lập biểu thức liên hệ giữa a,b,c,d trong dung dịch chứa amol Na⁺, b mol Ca²⁺, c mol Cl^-và d mol SO₄^2- là:

A. a + 2b = c + 2d

B. a + 2b = c + d

C. a + b = c + d

D. 2a + b = 2c + d

Bài 11: Dung dịch Y chứa 0,1 mol Ca²⁺, 0,3 mol Mg²⁺, 0,4 mol Cl^-, y mol HCO₃^-. Khi cô cạn dung dịch Y thì khối lượng muối khan thu được là:

A. 37,4g

B. 49,8g

C. 25,4g

D. 30,5g

Bài 12: Cho m gam hỗn hợp Cu, Zn, Mg tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO₃ loãng dư. Cô cạn cẩn thận dung dịch thu được sau phản ứng thu được (m + 62)g muối khan. Nung hỗn hợp muối khan trên đến khối lượng không đổi thu được chất có khối lượng là:

A. (m + 4)g

B. (m + 8)g

C. (m + 16)g

D. (m + 32)g

Bài 13: Cho 24,4g hỗn hợp Na2CO3, K2CO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2. Sau phản ứng thu được 39,4g kết tủa. Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịch thì thu được bao nhiêu gam muối clorua khan ?

A. 2,66g

B. 22,6g

C. 26,6g

D. 6,26g

Bài 14: Trộn dung dịch chứa Ba²⁺; 0,06 mol OH^- và 0,02 mol Na⁺ với dung dịch chứa 0,04 mol HCO₃^-; 0,03 mol CO₃^2- và Na⁺. Khối lượng kết tủa thu được sau khi trộn là:

A. 3,94g

B. 5,91g

C. 7,88g

D. 1,71g

Bài 15: Trộn 100ml dung dịch AlCl₃ 1M với 200ml dung dịch NaOH 1,8M đến khi phản ứng hoàn toàn thì lượng kết tủa thu được là:

A. 3,12g

B. 6,24g

C. 1,06g

D. 2,08g

---(Nội dung đầy đủ, chi tiết phần tiếp theo của tài liệu vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---

Trên đây là phần trích dẫn Giải bài toán bằng phương pháp bảo toàn điện tích môn Hóa học 12 năm 2021, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy.

Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!

Ngoài ra các em có thể thao khảo thêm một số tư liệu cùng chuyên mục tại đây:

Giải bài toán bằng phương pháp bảo toàn điện tích môn Hóa học 12 năm 2021

I- PHƯƠNG PHÁP GIẢI

II. CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

III. LUYỆN TẬP

Hồng Phong

Bình luận

Bài viết đọc nhiều

Bài viết cũ mà hay

Có Thể Bạn Quan Tâm ?

Giải bài toán bằng phương pháp bảo toàn điện tích môn Hóa học 12 năm 2021

I- PHƯƠNG PHÁP GIẢI

II. CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

III. LUYỆN TẬP

Hồng Phong

Bộ câu hỏi rèn luyện ôn tập hè Chuyên đề Dòng điện xoay chiều môn Vật lý 12 năm 2021

Kỹ thuật giải toán bằng phương pháp bảo toàn electron môn Hóa học 12 năm 2021

Tham khảo thêm

Bình luận

Bài viết đọc nhiều

Bài viết cũ mà hay

Có Thể Bạn Quan Tâm ?