Phương pháp giải bài toán bằng phương trình ion thu gọn môn Hóa học 10

- Phương trình hóa học thường được viết dưới hai dạng là phương trình hóa học ở dạng phân tử và ở dạng ion thu gọn. Ngoài việc thể hiện được đúng bản chất của phản ứng hóa học thì phương trình ion thu gọn còn giúp giải nhanh rất nhiều dạng bài tập rất khó hoặc không thể giải theo các phương trình hóa học ở dạng phân tử

- Khi sử dạng phương trình ion thu gọn cần chú ý:

+ Các chất điện ly mạnh được viết dưới dạng ion: Axit mạnh, bazơ mạnh, hầu hết các muối

+ Các chất không điện ly hoặc chất điện ly yếu viết dưới dạng phân tử: axit yếu, bazơ yếu.

Ví dụ: phản ứng giữa hỗn hợp dung dịch axit với dung dịch bazơ đều có chung một phương trình ion là

H⁺  +  OH^-  →   H₂O

hoặc phản ứng của Cu kim loại với hỗn hợp dung dịch NaNO₃ và dung dịch H₂SO₄ là

3Cu  +  8H⁺  +  2NO₃^-   →   3Cu²⁺  +  2NO^­  +  4H₂O...

1. DẠNG 1:  PHẢN ỨNG AXIT, BAZƠ VÀ pH CỦA DUNG DỊCH

Ví dụ 1: Cho một mẫu hợp kim Na-Ba tác dụng với nước dư thu  được dung dịch X và 3,36 lit H₂(đktc). Thể tích dung dịch axit H₂SO₄ 2M cần dùng để trung hòa dung dịch X là:

A. 150ml                   

B. 75ml                      

C. 60ml                      

D. 30ml

Hướng dẫn giải

2Na  +  2H₂O  →  2NaOH  +  H₂

Ba + 2H₂O  →  Ba(OH)₂  +  H₂

Ta có \({{\text{n}}_{{\text{O}}{{\text{H}}^{\text{ - }}}}}{\text{ =  2}}{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}}}{\text{  =  2}}{\text{.}}\frac{{{\text{3,36}}}}{{{\text{22,4}}}}{\text{  =  0,3}}\)

Khi cho dung dịch H₂SO₄ vào dung dịch X thì phản ứng xảy ra:

H ⁺  +  OH^-   →   H₂O

\(\begin{gathered} {{\text{n}}_{{{\text{H}}^{\text{ + }}}}}{\text{ = }}{{\text{n}}_{{\text{O}}{{\text{H}}^{\text{ - }}}}}{\text{ = 0,3 }} \to {\text{ }}{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{S}}{{\text{O}}_{\text{4}}}}}{\text{ = 0,15 (mol)}} \hfill \\ \to {\text{ }}{{\text{V}}_{{\text{H}}_{\text{2}}^{}{\text{S}}{{\text{O}}_{\text{4}}}}}{\text{ = }}\frac{{{\text{0,15}}}}{{\text{2}}} = 0,075{\text{ (lit) = 75 (ml)}} \hfill \\ \end{gathered} \)

→  Đáp án B

Ví dụ 2: Trộn 100 ml dung dịch (gồm Ba(OH)₂ 0,1M và NaOH 0,1M) với 400ml dung dịch (gồm H₂SO₄ 0,0375M và HCl 0,0125M), thu được dung dịch X. Giá trị pH của dung dịch X là:

A. 1                           

B. 2                            

C. 6                            

D. 7

Hướng dẫn giải

\(\begin{gathered} \left. \begin{gathered} {{\text{n}}_{{\text{Ba(OH}}{{\text{)}}_{{\text{2 }}}}}}{\text{ = 0,01 mol}} \hfill \\ {{\text{n}}_{{\text{NaOH}}}}{\text{ = 0,01 mol}} \hfill \\ \end{gathered} \right\} \Rightarrow \sum {{n_{O{H^ - }}} = 0,03(mol)} \hfill \\ \left. \begin{gathered} {{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{S}}{{\text{O}}_{\text{4}}}}}{\text{ = 0,015 mol}} \hfill \\ {{\text{n}}_{{\text{HCl}}}}{\text{ = 0,005 mol}} \hfill \\ \end{gathered} \right\} \Rightarrow \sum {{n_{{H^ + }}} = 0,035(mol)} \hfill \\ \end{gathered} \)

Khi trộn hỗn hợp dung dịch bazơ với hỗn hợp dung dịch axit thì phản ứng xảy ra:

H ⁺  +  OH^-   →   H₂O

→ số mol H⁺ dư = 0,035 – 0,03 = 0,005 (mol)

\(\left[ {{{\text{H}}^{\text{ + }}}} \right] = \frac{{0,005}}{{0,5}} = 0,01 \Rightarrow {\text{pH  =  2}}\)  →  Đáp án B

Ví dụ 3: Trộn lẫn V ml dung dịch NaOH 0,01M với V ml dung dịch HCl 0,03M được 2V ml dung dịch Y. Dung dịch Y có pH là:

A. 4                           

B. 3                            

C. 2                            

D. 1

Hướng dẫn giải

n_NaOH = 0,01V (mol)  →  n_OH- = 0,01V (mol)

n_HCl = 0,03V  (mol)  →  n_H+ = 0,03V (mol)

Phương trình ion xảy ra:

H ⁺  +  OH^-   →   H₂O

→ số mol H⁺  dư = 0,03V – 0,01V  = 0,02V (mol)

→  \(\left[ {{{\text{H}}^{\text{ + }}}} \right] = \frac{{0,02V}}{{2V}} = 0,01 \Rightarrow {\text{pH  =  2}}\)  →  Đáp án C

Ví dụ 4: Cho m gam hỗn hợp Mg, Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1M và axit H₂SO₄ 0,5M, thu được 5,32 lít H₂ (ở đktc) và dung dịch Y (coi thể tích dung dịch không đổi). Dung dịch Y có pH là

A. 1.                          

B. 6.                           

C. 7.                           

D. 2.

Hướng dẫn giải

n_HCl = 0,25 mol ;  nH2SO4 = 0,125.

→ Tổng:  nH+  = 0,5 mol ;

nH₂ tạo thành = 0,2375 mol.

Biết rằng:  cứ 2 mol ion H⁺  → 1 mol H₂

vậy 0,475 mol H⁺ → 0,2375 mol H₂

→ \({n_{{H^ + }(du)}}\) = 0,5 - 0,475 = 0,025 mol

→ \(\left[ {{H^ + }} \right] = \frac{{0,025}}{{0,25}}\) = 0,1 = 10^-1M  →  pH = 1.

→ Đáp án A

Ví dụ 5: Hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm và một kim loại kiềm thổ. Hòa tan hoàn toàn 1,788 gam X vào nước, thu được dung dịch Y và 537,6 ml khí H₂ (đktc). Dung dịch Z gồm H₂SO₄ và HCl, trong đó số mol của HCl gấp hai lần số mol của H₂SO₄. Trung hòa dung dịch Y bằng dung dịch Z tạo ra m gam hỗn hợp muối. Giá trị của m là

A. 4,460.                   

B. 4,656.                    

C. 3,792.                    

D. 2,790.

Hướng dẫn giải

\({n_{{H_2}}} = {\text{ 0,024 (mol)}} \to {n_{O{H^ - }}} = 2.{n_{{H_2}}}{\text{  =  0,048 (mol)}}\)

Gọi số mol của HCl là 2x → số mol của H₂SO₄ là x:

H⁺ + OH^-  → H₂O

→ 2x + 2x = 0,048 → x = 0,012 (mol)

→ m_muối = m_KL + = 1,788 + 2.0,012.35,5 + 0,012.96 = 3,792 (g)

2. DẠNG 2: CO₂, SO₂ TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH BAZƠ

Ví dụ 6: Sục từ từ 7,84 lit khí CO₂ (đktc) vào 1 lit dung dịch X chứa NaOH 0,2M và Ca(OH)₂ 0,1M thì lượng kết tủa thu được là:

A. 0g                         

B. 5g                          

C. 10g                        

D. 15g

Hướng dẫn giải

\(\begin{gathered} {{\text{n}}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}{\text{ = }}\frac{{{\text{7,84}}}}{{{\text{22,4}}}}{\text{ = 0,35(mol);}} \hfill \\ {{\text{n}}_{{\text{NaOH}}}}{\text{ = 0,2(mol)}} \hfill \\ {{\text{n}}_{{\text{Ca(OH}}{{\text{)}}_{\text{2}}}}}{\text{ = 0,1 (mol)}} \hfill \\ \end{gathered} \)

Tổng số mol OH^- = 0,2 + 0,1.2 = 0,4 (mol) và \({{\text{n}}_{{\text{C}}{{\text{a}}^{{\text{2 + }}}}}}{\text{  =  0,1 (mol)}}\)

Ta có: \(1 < \frac{{{{\text{n}}_{{\text{O}}{{\text{H}}^{\text{ - }}}}}}}{{{{\text{n}}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}}} = \frac{{0,4}}{{0,35}} = 1,14 < 2\) tạo ra hai muối

\({\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}{\text{     +      O}}{{\text{H}}^{\text{ - }}}{\text{    }} \to {\text{    HC}}{{\text{O}}_{\text{3}}}^{\text{ - }}\)

x(mol)      x                         x

\({\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}{\text{     +      2O}}{{\text{H}}^{\text{ - }}}{\text{    }} \to {\text{    C}}{{\text{O}}_{\text{3}}}^{{\text{2 - }}}{\text{   +   }}{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}\)

y(mol)         2y             y

Ta có hệ phương trình:   x + y  = 0,35  và  x + 2y = 0,4

Giải được:  x =  0,3  ;  y = 0,05

Phản ứng tạo kết tủa:               

\({\text{C}}{{\text{a}}^{{\text{2 + }}}}{\text{   +   C}}{{\text{O}}_{\text{3}}}^{{\text{2 - }}}{\text{  }} \to {\text{   CaC}}{{\text{O}}_{\text{3}}}\)

   0,1        0,05    →     0,05 (mol)

 m↓ = 0,05.100 = 5 (g)

 →  Đáp án B

Ví dụ 7: Cho 56ml  khí CO₂ (đktc) vào 1 lit dung dịch X chứa NaOH 0,02M và Ca(OH)2 0,02M thì lượng kết tủa thu được là:

A. 0,0432g                

B. 0,4925g                 

C. 0,2145g                 

D. 0,0871g

Hướng dẫn giải

\(\begin{gathered} {{\text{n}}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}{\text{ = }}\frac{{{\text{56}}}}{{{\text{22400}}}}{\text{ = 0,0025(mol);}} \hfill \\ {{\text{n}}_{{\text{NaOH}}}}{\text{ = 0,02(mol)}} \hfill \\ {{\text{n}}_{{\text{Ca(OH}}{{\text{)}}_{\text{2}}}}}{\text{ = 0,02 (mol)}} \hfill \\ \end{gathered} \)

Tổng số mol OH^- = 0,02 + 0,02.2 = 0,06 (mol) và \({{\text{n}}_{{\text{B}}{{\text{a}}^{{\text{2 + }}}}}}{\text{  =  0,02 (mol)}}\)

Ta có: \(2 < \frac{{{{\text{n}}_{{\text{O}}{{\text{H}}^{\text{ - }}}}}}}{{{{\text{n}}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}}} = \frac{{0,06}}{{0,0025}} = 24\) tạo ra muối trung hòa

\({\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}{\text{     +      2O}}{{\text{H}}^{\text{ - }}}{\text{    }} \to {\text{    C}}{{\text{O}}_{\text{3}}}^{{\text{2 - }}}{\text{   +   }}{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}\)

0,0025(mol)                             0,0025

Phản ứng tạo kết tủa:               

\({\text{B}}{{\text{a}}^{{\text{2 + }}}}{\text{   +   C}}{{\text{O}}_{\text{3}}}^{{\text{2 - }}}{\text{  }} \to {\text{   BaC}}{{\text{O}}_{\text{3}}}\)

   0,02      0,0025    →  0,0025 (mol)

 m↓ = 0,0025.197 = 0,4925 (g) 

→  Đáp án B

3. DẠNG 3: OXIT, HIĐROXIT LƯỠNG TÍNH

Ví dụ 8: Hòa tan hết hỗn hợp gồm một kim loại kiềm và một kim loại kiềm thổ trong nước được dung dịch A và có 1,12 lit H₂ bay ra (đktc). Cho dung dịch chứa 0,03 mol AlCl₃ vào dung dịch A. Khối lượng kết tủa thu được là:

A. 0,78g                    

B. 0,81g                     

C. 1,56g                     

D. 2,34g

Hướng dẫn giải

Phản ứng của kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ với H₂O:

M  +  nH₂O  →   M(OH)_n  +  \(\frac{n}{2}{H_2}\)

Từ phương trình ta có:

\({n_{O{H^ - }}} = 2{n_{{H_2}}}\) = 0,1mol.

Dung dịch A tác dụng với 0,03 mol dung dịch AlCl₃:

                        Al³⁺   +   3OH^-   →    Al(OH)₃

Ban đầu:          0,03       0,1 mol

Phản ứng:        0,03  →  0,09      →    0,03 mol

nOH- dư = 0,01mol

tiếp tục hòa tan kết tủa theo phương trình:

Al(OH)₃  +  OH^-    →  AlO₂^-  +  2H₂O

0,01  →  0,01 mol

Vậy:  mAl(OH)3 = 78´0,02 = 1,56 gam

→   Đáp án C

Ví dụ 9: Hòa tan hoàn toàn 7,74 gam một hỗn hợp gồm Mg, Al bằng 500 ml dung dịch gồm H₂SO₄ 0,28M và HCl 1M thu được 8,736 lít H₂ (đktc) và dung dịch X.

Thêm V lít dung dịch chứa đồng thời NaOH 1M và Ba(OH)₂ 0,5M vào dung dịch X thu được lượng kết tủa lớn nhất.

a) Số gam muối thu được trong dung dịch X là

A. 38,93 gam.                       

B. 38,95 gam.             

C. 38,97 gam.            

D. 38,91 gam.

b) Thể tích V là

A. 0,39 lít.                            

B. 0,4 lít.                    

C. 0,41 lít.                  

D. 0,42 lít.

c) Lượng kết tủa là

A. 54,02 gam.                       

B. 53,98 gam.             

C. 53,62 gam.            

D. 53,94 gam.

Hướng dẫn giải

a) Xác định khối lượng muối thu được trong dung dịch X:

nH2SO4 = 0,28.0,5 = 0,14 mol

→ nSO42- = 0,14 mol  và nH+ = 0,28 mol.

n_HCl = 0,5 mol

→ nH+ = 0,5 mol và nCl-  = 0,5 mol.

Vậy tổng nH+ = 0,28 + 0,5 = 0,78 mol.

Mà  = 0,39 mol. Theo phương trình ion rút gọn:

  Mg⁰  +  2H⁺  →   Mg²⁺  +  H₂^­                   (1)

  Al  +  3H⁺  →   Al³⁺  +  3/2H₂^­                    (2)

Ta thấy  \({n_{{H^ + }(pu)}} = 2{n_{{H_2}}}\) →      H⁺ hết.

→ m_{hh muối}  =  m_{hh k.loại} + mSO42- + mCl-  =  7,74 + 0,14´96 + 0,5´35,5 = 38,93gam.

→ Đáp án A

b) Xác định thể tích V:

\(\left. \begin{gathered} {n_{NaOH}}\,\,\,\,\,\, = \,\,\,1V\,\,mol \hfill \\ {n_{Ba{{(OH)}_2}}} = \,\,\,0,5V\,\,mol \hfill \\ \end{gathered} \right\}\)

→  Tổng = 2V mol   và   = 0,5V mol.

Phương trình tạo kết tủa:

  Ba²⁺       +      SO₄^2-    →    BaSO₄                                       (3)

  0,5V mol        0,14 mol

  Mg²⁺      +      2OH^-   →    Mg(OH)₂                                (4)

  Al³⁺        +      3OH^-   →    Al(OH)₃                                  (5)

Để kết tủa đạt lớn nhất thì số mol OH^­- đủ để kết tủa hết các ion Mg²⁺ và Al³⁺. Theo các phương trình phản ứng (1), (2), (4), (5) ta có:

nH+  = nOH- = 0,78 mol

→ 2V = 0,78   →    V = 0,39 lít.

→  Đáp án A

c) Xác định lượng kết tủa:

nBa2+  = 0,5V = 0,5.0,39 = 0,195 mol > 0,14 mol  →   Ba²⁺ dư.

→ mBaSO4 = 0,14.233 = 32,62 gam.

Vậy     m_{kết tủa}  =  + m _{2 k.loại} + mOH- =  32,62 + 7,74 + 0,78 ´ 17  =  53,62 gam.

→  Đáp án C

4. DẠNG 4: CHẤT KHỬ TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH H⁺ VÀ NO₃^-

Ví dụ 10: Hòa tan 0,1 mol Cu kim loại trong 120 ml dung dịch X gồm HNO₃ 1M và H₂SO₄ 0,5M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được V lit khí NO (đktc). Giá trị của V là:

A. 1,344lit                

B. 1,49lit                    

C. 0,672lit                  

D. 1,12 lit

Hướng dẫn giải

\(\begin{gathered} {{\text{n}}_{{\text{HN}}{{\text{O}}_{\text{3}}}}}{\text{ = 0,12 (mol) ; }}{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{S}}{{\text{O}}_{\text{4}}}}}{\text{ = 0,06 (mol)}} \hfill \\ \Rightarrow {\text{ }}\sum {{{\text{n}}_{{{\text{H}}^{\text{ + }}}}}{\text{ = 0,24 (mol) ; }}{{\text{n}}_{{\text{N}}{{\text{O}}_{\text{3}}}^{\text{ - }}}}{\text{ = 0,12 (mol)}}} \hfill \\ \end{gathered} \)

Phương trình ion rút gọn: 

3Cu    +    8H⁺    +     2NO₃^-    →  3Cu²⁺    +    2NO    +  4H₂O

Lập tỉ lệ →  H⁺ phản ứng hết

n_NO = \(\frac{2}{8}{{\text{n}}_{{{\text{H}}^{\text{ + }}}}}{\text{  =  }}\frac{{\text{2}}}{{\text{8}}}.0,24 = 0,06(mol)\)  →  V_NO = 0,06.22,4 = 1,344(lit)

→  Đáp án A

Ví dụ 11: Dung dịch A chứa 0,01 mol Fe(NO₃)₃ và 0,15 mol HCl có khả năng hòa tan tối đa bao nhiêu gam Cu kim loại ? ( Biết NO là sản phẩm khử duy nhất).

A. 2,88g                    

B. 3,2g                       

C. 3,92g                     

D. 5,12g

Hướng dẫn giải

Phương trình ion:

Cu       +     2Fe³⁺  →   2Fe²⁺  +  Cu²⁺

   0,005   ←    0,01

3Cu    +    8H⁺    +     2NO₃^-    →  3Cu²⁺    +    2NO    +  4H₂O

Lập tỉ lệ biết H⁺ dư hay NO₃^- phản ứng hết

0,045    ←                        0,03 (mol)

→ m_{Cu tối đa} = (0,045 + 0,005).64 = 3,2 (g)  →  Đáp án B

Ví dụ 12: Thực hiện hai thí nghiệm:

1) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO₃ 1M thoát ra V₁ lít NO.

2) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO₃ 1M và H₂SO₄ 0,5 M thoát ra V₂ lít NO.

Biết NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí đo ở cùng điều kiện. Quan hệ giữa V₁ và V₂ là

A. V₂ = V₁.               

B. V₂ = 2V₁.              

C. V₂ = 2,5V₁.           

D. V₂ = 1,5V₁.

Hướng dẫn giải

TN1: 

\(\left\{ \begin{gathered} {n_{Cu}} = \frac{{3,84}}{{64}} = 0,06\,\,mol \hfill \\ {n_{HN{O_3}}} = 0,08\,\,mol \hfill \\ \end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered} {n_{{H^ + }}}\,\,\,\, = 0,08\,\,mol \hfill \\ {n_{NO_3^ - }} = 0,08\,\,mol \hfill \\ \end{gathered} \right.\)

                        3Cu  +  8H⁺  +  2NO₃^-  →   3Cu²⁺  +  2NO^­  +  4H₂O

Ban đầu:          0,06      0,08      0,08 mol      →       H⁺ phản ứng hết

Phản ứng:        0,03 → 0,08 → 0,02       →                    0,02 mol

Þ V₁ tương ứng với 0,02 mol NO.

TN2: n_Cu = 0,06 mol ;  = 0,08 mol ;  = 0,04 mol.

→ Tổng:    nH+ = 0,16 mol ;

nNO3- = 0,08 mol.

                         3Cu  +   8H⁺  +  2NO₃^-   →   3Cu²⁺  +  2NO^­  +  4H₂O

Ban đầu:          0,06      0,16      0,08 mol    →     Cu và H⁺ phản ứng hết

Phản ứng:        0,06 →0,16 → 0,04     →                  0,04 mol

→ V₂ tương ứng với 0,04 mol NO.

Như vậy V₂ = 2V₁→  Đáp án B

Ví dụ 13: Hỗn hợp X gồm (Fe, Fe₂O₃, Fe₃O₄, FeO) với số mol mỗi chất là 0,1 mol, hòa tan hết vào dung dịch Y gồm (HCl và H₂SO₄ loãng) dư thu được dung dịch Z. Nhỏ từ từ dung dịch Cu(NO₃)₂ 1M vào dung dịch Z cho tới khi ngừng thoát khí NO. Thể tích dung dịch Cu(NO₃)₂ cần dùng và thể tích khí thoát ra ở đktc thuộc phương án nào?

A. 25 ml; 1,12 lít.     

B. 0,5 lít; 22,4 lít.       

C. 50 ml; 2,24 lít.       

D. 50 ml; 1,12 lít.

Hướng dẫn giải

Quy hỗn hợp 0,1 mol Fe₂O₃ và 0,1 mol FeO thành 0,1 mol Fe₃O₄.

Hỗn hợp X gồm: (Fe₃O₄ 0,2 mol; Fe 0,1 mol) tác dụng với dung dịch Y

  Fe₃O₄ + 8H⁺  →  Fe²⁺     +    2Fe³⁺  +  4H₂O

     0,2         →       0,2             0,4 mol

  Fe  +  2H⁺  →   Fe²⁺  +  H₂^­

  0,1       →         0,1 mol

Dung dịch Z: (Fe²⁺: 0,3 mol; Fe³⁺: 0,4 mol) + Cu(NO₃)₂:

  3Fe²⁺  +  NO₃^-  +  4H⁺   →   3Fe³⁺  +  NO^­  +  2H₂O

   0,3          0,1                                        0,1 mol

→ V_NO =  0,1.22,4 = 2,24 lít.

  \({n_{Cu{{(N{O_3})}_2}}} = \frac{1}{2}{n_{NO_3^ - }} = 0,05\) mol

→ \({V_{dd\,\,Cu{{(N{O_3})}_2}}} = \frac{{0,05}}{1} = 0,05\) lít  (hay 50 ml).

→ Đáp án C

Ví dụ 14: Hòa tan hỗn hợp X gồm hai kim loại A và B trong dung dịch HNO₃ loãng. Kết thúc phản ứng thu được hỗn hợp khí Y (gồm 0,1 mol NO, 0,15 mol NO₂ và 0,05 mol N₂O). Biết rằng không có phản ứng tạo muối NH₄NO₃. Số mol HNO₃ đã phản ứng là:

A. 0,75 mol.                

B. 0,9 mol.                

C. 1,05 mol.               

D. 1,2 mol.

Hướng dẫn giải

Ta có bán phản ứng:

  NO₃^-  +  2H⁺  +  1e   →   NO₂  +  H₂O        (1)

             2 ´ 0,15         →        0,15

  NO₃^-  +  4H⁺  + 3e  →   NO  +  2H₂O       (2)

             4 ´ 0,1           →         0,1

  2NO₃^-  +  10H⁺  +  8e   →   N₂O  +  5H₂O  (3)

             10 ´ 0,05        →          0,05

Từ (1), (2), (3)  nhận được:

  \({n_{HN{O_{3\,p}}}} = \sum {{n_{{H^ + }}}} \) =  = 1,2 mol.

→  Đáp án D

Ví dụ 15: Cho 12,9 gam hỗn hợp Al và Mg phản ứng với dung dịch hỗn hợp hai axit HNO₃ và H₂SO₄ (đặc nóng) thu được 0,1 mol mỗi khí SO₂, NO, NO₂. Cô cạn dung dịch sau phản ứng khối lượng muối khan thu được là:

A. 31,5 gam.             

B. 37,7 gam.               

C. 47,3 gam.              

D. 34,9 gam.

Hướng dẫn giải

Ta có bán phản ứng:

  2NO₃^-  +  2H⁺  +  1e   →  NO₂  +  H₂O  +  NO₃^-                        (1)

                                              0,1     →       0,1

  4NO₃^-  + 4H⁺  +  3e   →   NO  +  2H₂O  +  3NO₃^-                (2)

                                                 0,1        →     3. 0,1

  2SO₄^2-  +  4H⁺  +  2e   →   SO₂  +  H₂O  +  SO₄^2-                       (3)

                                                  0,1       →      0,1

Từ (1), (2), (3) → số mol NO₃^- tạo muối bằng 0,1 + 3.0,1 = 0,4 mol; số mol SO₄^2- tạo muối bằng 0,1 mol.

→ m_muối = m_k.loại + \({m_{NO_3^ - }} + {m_{SO_4^{2 - }}}\)  = 12,9 + 62.0,4 + 96.0,1 = 47,3.

→ Đáp án C

Ví dụ 16: Hòa tan 10,71 gam hỗn hợp gồm Al, Zn, Fe trong 4 lít dung dịch HNO₃ aM vừa đủ thu được dung dịch A và 1,792 lít hỗn hợp khí gồm N₂ và N₂O có tỉ lệ mol 1:1. Cô cạn dung dịch A thu được m (gam.) muối khan. giá trị của m, a là:

A. 55,35 gam. và 2,2M                                 

B. 55,35 gam. và 0,22M

C. 53,55 gam. và 2,2M                                 

D. 53,55 gam. và 0,22M

Hướng dẫn giải

  \({n_{{N_2}O}} = {n_{{N_2}}} = \frac{{1,792}}{{2 \times 22,4}} = 0,04\) mol.

Ta có bán phản ứng:

  2NO₃^-  +  12H⁺  +  10e   →   N₂  +  6H₂O

  0,08          0,48                          0,04

  2NO₃^-  +  10H⁺  +  8e   →   N₂O  +  5H₂O

  0,08          0,4                           0,04

→ \({n_{HN{O_3}}} = {n_{{H^ + }}} = 0,88\) mol.

→ \(a = \frac{{0,88}}{4} = 0,22\) M.

Số mol NO₃^- tạo muối bằng 0,88 - (0,08 + 0,08) = 0,72 mol.

Khối lượng muối bằng 10,71 + 0,72 ´ 62 = 55,35 gam.

→ Đáp án B

5. DẠNG 5: MUỐI CACBONAT TÁC DỤNG VỚI AXIT

Ví dụ 16: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na₂CO₃ 1,5M và KHCO₃ 1M. Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết 200 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch X, sinh ra V lít khí (ở đktc). Giá trị của V là

A. 4,48.                     

B. 1,12.                      

C. 2,24.                      

D. 3,36.

Hướng dẫn giải

Số mol CO₃^2- = 0,15 (mol) ;  số mol HCO₃^- = 0,1(mol) ;  số mol H⁺ = 0,2(mol)

Phản ứng xảy ra theo thứ tự:

H⁺  +  CO₃^2-  →   HCO₃^-

 0,15  ← 0,15

Tổng số mol HCO₃^- = 0,15 + 0,1 = 0,25  (mol)

Sau đó:                                               

H⁺    +    HCO₃^-   →     CO₂    +   H₂O

0,05  →  0,25      →    0,05          

VCO₂ =  0,05.22,4 = 1,12 (lít)

Ví dụ 17: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa Na₂CO₃ 0,2M và NaHCO₃ 0,2M, sau phản ứng thu được số mol CO₂ là:

A. 0,030.                   

B. 0,010.                    

C. 0,020.                    

D. 0,015.

Hướng dẫn giải

n_HCl = 0,03 (mol);               

nNa2CO3 = 0,02 (mol);           

nNaHCO3 = 0,02 (mol)

Phản ứng xảy ra đầu tiên tạo HCO₃^-:                                                               

\({\text{CO}}_{\text{3}}^{{\text{2 - }}} + {\text{ }}{{\text{H}}^{\text{ + }}} \to {\text{ HCO}}_{\text{3}}^{\text{ - }}\)

0,02 →   0,02   →   0,02

Phản ứng tiếp theo tạo khí CO₂ từ HCO₃^-:

\({\text{HCO}}_{\text{3}}^{\text{ - }} + {\text{ }}{{\text{H}}^{\text{ + }}} \to \) CO₂ + H₂O

               0,01 →     0,01 mol

Ví dụ 18: Hòa tan hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp Na₂CO₃ và KHCO₃ vào dung dịch HCl. Dẫn khí thu được vào bình đựng dung dịch Ca(OH)₂ dư thì lượng kết tủa tạo ra là:

A. 0,1g                                 

B. 1g                          

C. 10g                        

D. 100g

Hướng dẫn giải

Phản ứng :

\(\begin{gathered} {\text{C}}{{\text{O}}_{\text{3}}}^{{\text{2 - }}}{\text{ + 2}}{{\text{H}}^{\text{ + }}}{\text{ }} \to {\text{ C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}{\text{ + }}{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}} \hfill \\ {\text{HC}}{{\text{O}}_{\text{3}}}^{\text{ - }}{\text{ + }}{{\text{H}}^{\text{ + }}}{\text{ }} \to {\text{ C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}{\text{ + }}{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}} \hfill \\ \Rightarrow {\text{ }}{{\text{n}}_{{\text{N}}{{\text{a}}_{\text{2}}}{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{3}}}}}{\text{ + }}{{\text{n}}_{{\text{NaHC}}{{\text{O}}_{\text{3}}}}}{\text{ = }}{{\text{n}}_{\text{C}}}{\text{ = 0,1 (mol)}} \hfill \\ \; \to \;\begin{array}{*{20}{l}} {C{O_2}\; + \;Ca{{\left( {OH} \right)}_2}\;\; \to \;\;CaC{O_3} \downarrow \; + \;{H_2}O} \\ {\;\;\;\;\;0,1\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\mathbf{0}},{\mathbf{1}}\left( {mol} \right)} \end{array} \hfill \\ \end{gathered} \)

m kết tủa = 100.0,1 = 10(g)  →  Đáp án C

Nhẩm nhanh:

\(\Rightarrow {\text{ }}{{\text{n}}_{{\text{N}}{{\text{a}}_{\text{2}}}{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{3}}}}}{\text{ + }}{{\text{n}}_{{\text{NaHC}}{{\text{O}}_{\text{3}}}}}{\text{ = }}{{\text{n}}_{\text{C}}}{\text{ = }}{{\text{n}}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}{\text{ = }}{{\text{n}}_{{\text{CaC}}{{\text{O}}_{\text{3}}}}}{\text{ = 0,1 (mol)}}\)

Bài 1: Thể tích dung dịch HCl 0,3M cần để trung hòa 100 ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,1M và Ba(OH)₂ 0,1M là:

  A. 100ml                    B. 150ml                     C. 200ml                     D. 250ml

Bài 2: Để trung hòa 150 ml dung dịch X gồm NaOH 1M và Ba(OH)₂ 0,5M cần bao nhiêu ml dung dịch chứa HCl 0,3M và H₂SO₄ 0,1M ?

  A. 180                       B. 600                         C. 450                         D. 90

Bài 3: Dung dịch X chứa hỗn hợp KOH và Ba(OH)₂ có nồng độ tương ứng là 0,2M và 0,1M. Dung dịch Y chứa hỗn hợp H₂SO₄ và HCl có nồng độ lần lượt là 0,25M và 0,75M. Thể tích dung dịch X cần để trung hòa vừa đủ 40 ml dung dịch Y là:

  A. 0,063 lit                B. 0,125lit                   C. 0,15lit                     D. 0,25lit

Bài 4: Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,08M và H₂SO₄ 0,01M với 250 ml dung dịch NaOH x(mol/l) được 500 ml dung dịch có pH = 12. Giá trị của x là:

  A. 0,1                         B. 0,12                         C. 0,13                        D. 0,14

Bài 5: hấp thụ hoàn toàn 4,48 lit khí CO₂ (đktc) vào 500ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)₂ 0,2M sinh ra bao nhiêu gam kết tủa ?

  A. 19,7                      B. 17,73                      C. 9,85                         D. 11,82

Bài 6: Hòa tan mẫu hợp kim Na-Ba ( tỉ lệ 1:1) vào nước được dung dịch X và 0,672 lit khí (đktc). Sục 1,008 lit CO₂(đktc) vào dung dịch X được bao nhiêu gam kết tủa ?

  A. 3,94                      B. 2,955                      C. 1,97                        D. 2,364

Bài 7: Cho V lit dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al₂(SO₄)₃; 0,05 mol HCl và 0,025 mol H₂SO₄ đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 7,8gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V để thu được kết tủa trên là:

  A. 0,4                         B. 0,35                        C. 0,25                        D. 0,2

Bài 8: Cho 3,2 gam Cu tác dụng với 100ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO₃ 0,8M và H₂SO₄ 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn sinh ra V lit khí NO(sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V(lit) là:

  A. 0,746                     B. 0,448                      C. 1,792                      D. 0,672

Bài 9: Hòa tan 9,6g bột Cu bằng 200ml dung dịch hỗn hợp HNO₃ 0,5M và H₂SO₄ 1M. sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được khí NO và dung dịch X. Cô cạn cẩn thận dung dịch X được khối lượng muối khan là:

  A. 28,2g                     B. 35g                         C. 24g                         D. 15,8g

Bài 10: Hòa tan một mẫu hợp kim Ba-Na( tỉ lệ số mol 1:1) vào nước thu được dung dịch A và 6,72 lit khí (đktc). Số ml dung dịch HCl 0,1M để trung hòa 1/10 dung dịch A là:

  A. 200ml                    B. 400ml                     C. 600ml                     D. 800ml

Trên đây là phần trích dẫn nội dung tài liệu Phương pháp giải bài toán bằng phương trình ion thu gọn môn Hóa học 10 để xem nội dung chi tiết, đầy đủ xin mời quý thầy cô cùng các em học sinh vui lòng đăng nhập vào hệ thống Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy.

Hy vọng bộ tài liệu này sẽ giúp các em đạt điểm số thật cao trong kỳ thi sắp tới!