Phương pháp giải bài toán có lượng sản phẩm khác nhau tuỳ theo cách làm thí nghiệm môn Hóa học 12 năm 2021

Khi gặp các bài toán so sánh lượng chất sinh ra  do cùng một cặp chất bằng các thao tác khác nhau thì phải nắm vững một số nguyên tắc sau đây :

1/ Cho từ từ chất A vào chất B thì ban đầu B dư nên phản ứng xảy ra trong MT của B.

2/ Cho hỗn hợp (A và B) tác dụng với chất X thì :

+) Cho từ từ (A và B) vào chất  X → X thiếu → phản ứng xảy ra theo thứ tự ưu tiên (Phản ứng nào dễ xảy ra hơn sẽ phản ứng trước )

+) Cho từ từ (A và B) vào chất  X  → phản ứng xảy ra song song (% số mol phản ứng A, B so với ban đầu là bằng nhau →  tỉ lệ số mol phẳn ứng bằng tỉ lệ số mol trong hỗn hợp )

3/ Phải xem xét kỹ chất sản phẩm sinh ra có tồn tại trong môi trường hay không

Ví dụ 1:

- Cho từ từ Na₂CO₃ vào ddHCl thì  chỉ xảy ra 1 phản ứng

Na₂CO₃   +  2HCl  →  2NaCl  +  H₂O  +  CO₂  ­  

Khi Na₂CO₃ bắt đầu dư thì  trong môi trường không có chất nào tác dụng được với nó.

- Cho từ từ dd HCl vào dung dịch Na₂CO₃ thì :

Đầu tiên : Na₂CO₃   +  HCl  →  NaCl  +  NaHCO₃     (do dư Na­₂CO₃ )

Sau đó :  HCl  +   NaHCO₃  →  NaCl  +  H₂O  +  CO₂    ­  

Ví dụ 2: Tương tự đối với cặp AlCl₃ và NaOH

Bài 1: Dung dịch X chứa a mol HCl , dung dịch Y chứa b mol Na₂CO₃ ( a < 2b )

a/ Cho rất từ từ X vào Y thì thu được V₁ lít khí

b/ Cho Y vào X thì thu được V₂ lít khí

Lập thức tính V₁, V₂ ktheo a,b

Hướng dẫn : 

a) Cho rất từ từ X vào Y thì ban đầu dư Na₂CO₃ nên xảy ra phản ứng :

Na₂CO₃  +  HCl  → NaCl  + NaHCO₃                                                              (1)

b                               a                    b                   

Vì có khí bay ra nên sau pư (1) HCl còn dư : a > b

HCl  +  NaHCO₃ →  NaCl  +   H₂O        +     CO₂ ­                          (2)

 (a-b)                    b                                   (a-b)    (vì a < 2b  nên HCl phản ứng hết )

V₁ =  ( a – b).22,4

b/ Khi cho Na₂CO₃ vào dung dịch HCl  ( tức Y vào X ) thì luôn có khí sinh ra

Na₂CO₃   +  2HCl  →  2NaCl  +  H₂O  +  CO₂  ­  

B                                a                                             0,5a                    ( a < 2b →  HCl hết )

V₂ = a/2.22,4

Bài 2: Cốc A đựng 200ml dung dịch Na₂CO₃ 1M và NaHCO₃ 1,5M. Cốc B : đựng 173ml dung dịch HCl 7,7% (d = 1,37 g /ml). Làm các thí nghiệm sau :

TN₁ : Đổ rất từ từ B vào A

TN₂ : Đổ rất từ từ A vào B

TN₃:  Đổ nhanh  A vào B

Tính thể tích khí CO₂ sinh ra ( đktc) trong mỗi thí nghiệm khi phản ứng kết thúc.

Hướng dẫn :

Số mol : 0,2 mol Na₂CO₃ ; 0,3 mol NaHCO₃ ; 0,5 mol HCl

* TN₁ :  Khi cho từ từ B vào A thì phản ứng  xảy ra trong môi trường Na₂CO₃  theo thứ tự :

Na₂CO₃   +    HCl  →   NaHCO₃    +     NaCl                     (1)

0,2 → 0,2 0,2

Số mol NaHCO₃ dự vào (2) là : 0,2 + 0,3 = 0,5 mol

            NaHCO₃   +    HCl  →   NaCl   +  CO₂  ­    +   H₂O             (2)

Bđ:    0,5                    (0,5-0,2)                       0                                   (mol)

Pư:     0,3                   0,3                                0,3

SPư:   0,2                   0                                   0,3

Vậy     0,3.22,4 = 6,72 lít

* TN₂ :  Đổ từ từ A vào B thì lúc đầu HCl dư nên xảy ra song song cả 2 phản ứng

Na₂CO₃   +    2HCl  →  2NaCl   +  CO₂  ­    +   H₂O       (1)

NaHCO₃   +    HCl  →   NaCl      +  CO₂  ­    +   H₂O         (2)

Gọi x là % số mol của mỗi muối đã phản ứng với HCl

Từ các PTHH ta có nHCl = 2.(0,2x :100) + (0,3x : 100) = 0,5         

Giải ra x = 50 : 0,7   (%)

VCO2 = [50.(0,2 + 0,3).22,4] : (0,7.100) = 8 lít

Cách 2 :  gọi  a là số mol Na₂CO₃ pư  →     số mol NaHCO₃  :  1,5a( mol )

Theo ptpư ta có :   n _HCl = 2a +  1,5a   =  0,5     →    a = 0,5 : 3,5

Số mol CO₂  = số mol 2 muối = 2,5a = 1,25 : 3,4 ( mol )  →  VCO₂ = 1,25 : 3,5 lít

TN₃:   Đổ nhanh A vào  B thì không biết phản ứng  nào xảy ra trước

1. Nếu Na₂CO₃ phản ứng trước :

Na₂CO₃   +    2HCl    →   2NaCl   +  CO₂  ­    +   H₂O       (1)

0,2 →        0,4             0,2                                                                   (mol)

NaHCO₃   +    HCl    →    NaCl   +  CO₂  ­      +   H₂O        (2)

0,1→   0,1                                                                   (mol)

VCO₂ = (0,2 + 0,1).22,4 = 6,72 lít

2. Nếu NaHCO₃ phản ứng trước:

NaHCO₃   +    HCl   →    NaCl   +  CO₂  ­      +   H₂O        (1)

0,3                               0,3                                 0,3                                         (mol)

Na₂CO₃   +    2HCl   →    2NaCl   +  CO₂ ­    +    H₂O       (2)

0,1                               0,2                                 0,1                                         (mol)

VCO₂ = 0,4.22,4 = 8,96 lít

 Thực tế phản ứng diễn ra song song nên 6,72 lít < V < 8,96 lít

Bài 3: Dung dịch A chứa 0,12 mol H₃PO₄ , dung dịch B chứa 0,2 mol NaOH. Lượng muối sinh ra có khác nhau không nếu :

TN₁:  Cho từ từ A vào B

TN₂:  Cho từ từ B vào A  

Hướng dẫn : 

TN 1: Vì cho từ từ H₃PO₄ vào NaOH nên phản ứng xảy ra trình tự :

H₃PO₄   +    3NaOH   →   Na₃PO₄   +   3H₂O           (1)

 0,2/3               0,2                0,2/3                           (mol)

Số mol H₃PO₄  dư =    0,12 - 0,2/3    = 0,16/3 mol

Vì còn dư  H₃PO₄ dư nên có phản ứng sau :

H₃PO₄    +     2Na₃PO₄  →     3Na₂HPO₄                     (2)

                                                 0,1 mol

Sau phản ứng 2 vẫn còn dư 0,16/3 - 0,1/3  nên có phản ứng :

H₃PO₄    +     Na₂HPO₄   →    2NaH₂PO₄                           (3)

0,02→  0,02                0,04                 (mol)

Như vậy, dung dịch sau phản ứng có chứa : 0,04 mol NaH₂PO₄ ,  và 0,1 -0,02 = 0,08 mol Na₂HPO₄

TN₂ :  Vì cho từ từ NaOH vào H₃PO₄ nên phản ứng xảy ra trình tự :

H₃PO₄    +     NaOH   →     NaH₂PO₄   +    H₂O                    (1)

0,12→  0,12               0,12                               (mol)

NaOH dư :   0,2 – 0,12 = 0,08 mol

 NaH₂PO₄   +    NaOH  →    Na₂HPO₄   +    H₂O                  (2)

0,08      → 0,08          0,08 mol

Vậy dung dịch sau phản ứng chỉ có : 0,08 mol Na₂HPO₄ và 0,12 – 0,08 = 0,04 mol NaH₂PO₄

Bài 4: Hoà tan m (gam) hỗn hợp Na₂CO₃ và KHCO₃ vào nước thì được một dung dịch A. Cho từ từ 100ml HCl 1,5M vào A thu được một dung dịch B và 1,008 lít khí ( đktc). Cho B tác dụng với Ba(OH)₂ dư thì thu được 29,55 gam kết tủa.

a/ Tính m

b/ Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch A

c/ Tính thể tích khí CO₂ ( đktc) sinh ra khi đổ dung dịch A vào bình đựng 100ml dung dịch HCl 1,5M.

Bài 5: Dung dịch A : 200ml HCl 1M , dung dịch B : 100ml dung dịch K₂CO₃ 1M và KHCO₃ 0,5 M.  Kết quả có giống nhau trong 3 trường hợp sau không :

a) Cho rất từ từ A vào B

b) Cho rất từ từ B vào A

c) Cho nhanh B vào A

Hướng dẫn :

nHCl = 0,2 mol

nK2CO3 = 0,1 mol

nKHCO3 = 0,05 mol   

a) Cho rất từ từ A vào B thì   xảy ra theo thứ tự sau:

K₂CO₃  +  HCl   →  KHCO₃    +    KCl

0,1     →    0,1               0,1

KHCO₃  +  HCl  →   KCl   +   H₂O  +  CO₂  ­  

BĐ :       0,15             0,1                      0                   (mol)

PƯ:          0,1              0,1                     0,1

Sau:        0,05             0                        0,1

→  Lượng khí CO₂ sinh ra :  0,1 mol

b) Cho rất từ từ B vào A thì ban đầu HCl dư nên phản ứng diễn ra song song, tỉ lệ mol 2 muối phản ứng đúng bằng tỉ lệ nồng độ của 2 muối

K₂CO₃  +  2HCl  →   2KCl   +   H₂O  +  CO₂  ­  

2x →              4x                                  x

KHCO₃  +  HCl  → KCl   +   H₂O  +  CO₂  ­  

.x →            x                                         x

Vì số mol HCl hết nên ta có :    5x = 0,2   →    x = 0,04 mol

Luợng khí CO₂ sinh ra :  0,08 mol

c) Đổ nhanh B vào A thì lúc đầu HCl dư nhưng không rõ phản ứng nào xảy ra trước nên phải xét 2 trường hợp:

* Nếu K₂CO₃ phản ứng trước:

K₂CO₃  +  2HCl  →   2KCl   +   H₂O  +  CO₂  ­  

0,1→   0,2                                           01                    ( mol )

HCl đã hết nên KHCO₃ không phản ứng

→ lượng CO₂ sinh ra :    0,1 mol

* Nếu KHCO₃ phản ứng trước thì:

KHCO₃  +  HCl  → KCl   +   H₂O  +  CO₂  ­  

0,05            0,05                                0,05                  (mol)   

K₂CO₃  +  2HCl  →  2KCl   +   H₂O  +  CO₂  ­  

BĐ:   0,1 0,15

PƯ:   0,075                0,15                 0,075                        (mol)

Sau:        0,025             0                   0,075           

CO₂      +     H₂O    +    K₂CO₃  →  2KHCO₃

0,025                      0,025  

Lượng khí CO₂ sinh ra :   0,05  +  ( 0,075 – 0,025 )  =  0,1 mol

Vậy lượng khí CO₂ :    0,1 < n  < 0,125 mol

Bài 6: Dung dịch X gồm :  0,3 mol NaOH ,  dung dịch Y : 0,1 mol AlCl₃ và 0,05 mol CuCl₂. Tính lượng kết tủa thu được khi cho X vào Y và ngược lại.

 

Trên đây là một phần trích dẫn nội dung Phương pháp giải bài toán có lượng sản phẩm khác nhau tuỳ theo cách làm thí nghiệm môn Hóa học 12 năm 2021. Để xem toàn bộ nội dung các em 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.

Chúc các em học tốt!