Vận dụng định luật bảo toàn điện tích để giải nhanh một số bài toán Hóa học dạng trắc nghiệm

I- CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Định luật bảo toàn điện tích được phát biểu dạng tổng quát: “Điện tích của một hệ thống cô lập thì luôn luôn không đổi tức là được bảo toàn”.

Từ định luật trên ta có thể suy ra một số hệ quả để áp dụng giải nhanh một số bài toán hóa học:

Hệ quả 1:

Trong dung dịch các chất điện ly hoặc chất điện ly nóng chảy thì tổng số điện tích dương của các cation bằng tổng số đơn vị điện tích âm của các anion.

(Hệ quả 1 còn được gọi là định luật trung hòa điện)

Hệ quả 2:

Trong các phản ứng oxi hóa khử thì tổng số mol electron do các chất khử nhường bằng tổng số mol electron do các chất oxi hóa nhận.

(Dựa vào hệ quả 2 này ta có phương pháp bảo toàn electron)

Hệ quả 3: 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.

II. VÍ DỤ MINH HỌA

Ví dụ 1: 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 ). Theo hệ quả 1 thì:

\(\begin{gathered}
{{\text{n}}_{{K^{\text{ + }}}}}{\text{ = }}{{\text{n}}_{{\text{C}}{{\text{l}}^{\text{ - }}}}}{\text{ + }}{{\text{n}}_{{\text{N}}{{\text{O}}_{\text{3}}}^{\text{ - }}}} = 0,1 + 0,2 = 0,3(mol) \Rightarrow {n_{{K_2}C{O_3}}} = 0,15(mol) \hfill \\
{{\text{V}}_{{\text{dd}}{{\text{K}}_{\text{2}}}{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{3}}}}}{\text{ = }}\frac{{{\text{0,15}}}}{{\text{1}}} = 0,15(lit) = 150ml \hfill \\
\end{gathered} \)

→ Chọn D

Ví dụ 2: 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

Theo hệ quả 1:

3.0,12 + 2.2a = 0,24.2 + 2a → a = 0,06

→ Chọn D

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 ĐL Bảo toàn 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: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO₃( dư), thoát ra 0,56 lit (ở đktc) NO( là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là:

A. 2,52

B. 2,22

C. 2,62

D. 2,32

Hướng dẫn giải

\(\begin{gathered}
{{\text{n}}_{{\text{NO}}}}{\text{ = }}\frac{{{\text{0,56}}}}{{{\text{22,4}}}} = 0,025(mol) \hfill \\
{{\text{n}}_{{\text{Fe }}}}{\text{ = }}\frac{{\text{m}}}{{{\text{56}}}}(mol) \hfill \\
\end{gathered} \)

Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

m_O = 3 – m(g) → \({{\text{n}}_{\text{O}}}{\text{ = }}\frac{{{\text{3 - m}}}}{{{\text{16}}}}(mol)\)

Dựa vào hệ quả 2 ta có: \(\frac{{{\text{3m}}}}{{{\text{56}}}} = 0,075{\text{ }} + \frac{{{\text{2(3 - m)}}}}{{{\text{16}}}}\) → m = 2,52 → Chọn A

Ví dụ 5:Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ phản ứng hết với dung dịch HNO₃ loãng(dư), thu được 1,344 lit (ở đktc) NO( là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị m là:

A. 49,09

B. 34,36

C. 35,50

D. 38,72

Hướng dẫn giải

\(\begin{gathered}
{{\text{n}}_{{\text{NO}}}}{\text{ = }}\frac{{{\text{1,344}}}}{{{\text{22,4}}}} = 0,06(mol) \hfill \\
{{\text{n}}_{{\text{Fe }}}}{\text{ = }}\frac{{\text{m}}}{{{\text{56}}}}(mol) \hfill \\
\end{gathered} \)

Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

m_O = 11,36 – m(g) → \({{\text{n}}_{\text{O}}}{\text{ = }}\frac{{{\text{11,36 - m}}}}{{{\text{16}}}}(mol)\)

Dựa vào hệ quả 2 ta có: = 0,18 + \(\frac{{{\text{2(11,36 - m)}}}}{{{\text{16}}}}\) → m = 8,96

m_muối= m_Fe + m_NO3- = 8,96 + 62.3n_Fe = 8,96 + 62.3.\(\frac{{8,96}}{{56}}\) = 38,72gam

→ Chọn D

Ví dụ 6: 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

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

Số mol O kết hợp với 0,62 gam hỗn hợp kim loại:

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 7: 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 8: 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

III. LUYỆN TẬP

Bài 1: Cho 500 ml dung dịch X có các ion và nồng độ tương ứng như sau:

Na⁺ 0,6M ; SO₄^2- 0,3M ; NO₃^- 0,1M ; K⁺ aM.

a) Tính a?

b) Tính khối lượng chất rắn khan thu được khi cô cạn dung dịch X.

c) Nếu dung dịch X được tạo nên từ 2 muối thì 2 muối đó là muối nào? Tính khối lượng mỗi muối cần hòa tan vào nước để thu được 1 lít dung dịch có nồng độ mol của các ion như trong dung dịch X.

Bài 2: Trong 2 lít dung dịch A chứa 0,2 mol Mg²⁺ ; x mol Fe³⁺ ; y mol Cl^-và 0,45 mol SO₄^2-. Cô cạn dung dịch X thu được 79 gam muối khan.

a/ Tính giá trị của x và y?

b/ Biết rằng để thu được A người ta đã hòa tan 2 muối vào nước. Tính nồng độ mol/lít của mỗi muối trong A.

Bài 3: Một dd Y có chứa các ion: Mg²⁺ (0,05 mol), K⁺ (0,15 mol), NO₃^- (0,1 mol), và SO₄^2- (x mol). Khối lượng chất tan có trong ddY là.

A. 22, 5gam

B. 25,67 gam.

C. 20,45 gam

D. 27,65 gam

Bài 4: Dung dịch A chứa 0,02 mol Cu²⁺, 0,03 mol K⁺, x mol Cl^- và y mol . Tổng khối lượng muối tan trong A là 5,435 gam. Giá trị của x và y lần lượt là:

A.0,01 và 0,03.

B. 0,05 và 0,01

C. 0,03 và 0,02.

D. 0,02 và 0,05.

Bài 5: Cho dd Ba(OH)₂ dư vào 50 ml dd X chứa các ion:NH₄⁺, SO₄^2-, NO₃^- đun nóng thì có 11,65 gam kết tủa xuất hiện và có 4,48 lít khí Y thoát ra (đktc). Nồng độ mol mỗi muối trong dd X là:

A. (NH₄)₂SO₄ 1M; NH₄NO₃ 2M.

B. (NH₄)₂SO₄ 1M; NH₄NO₃ 1M.

C. (NH₄)₂SO₄ 2M; NH₄NO₃ 2M.

D. (NH₄)₂SO₄ 1M; NH₄NO₃ 0,5M.

Bài 6: Dung 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 1M vào X đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhât. Giá trị của V là

A. 0,15

B. 0,3

C. 0,2

D. 0,25

Bài 7: Chia hỗn hợp X gồm 2 kim loại có hóa trị không đổi thành 2 phần bằng nhau. Phần 1: Hòa tan hoàn toàn bằng dung dịch HCl dư thu được 1,792 lít H₂ (đktc). Phần 2: Nung trong không khí dư, thu được 2,84 gam hỗn hợp rắn chỉ gồm các oxit. Khối lượng hỗn hợp X là:

A. 1,56g

B. 2,4g

C. 1,8g

D. 3,12g

Bài 8: Trong một cốc nước chứa a mol Ca²⁺, b mol Mg²⁺, c mol Cl^–, và d mol HCO₃^-. Lập biểu thức liên hệ giữa a, b, c, d

A. a + b = c + d

B. 2a + 2b = c + d

C. 40a + 24b = 35,5c + 61d

D. 2a + 2b = -c - d

Bài 9: Một dung dịch X gồm 0,25 mol CO₃^2- , 0,1 mol Cl; 0,2 mol HCO₃^- và x mol Na⁺. Khối lượng chất tan có trong dd X là.

A. 49,5 gam

B. 49,15 gam

C. 50,5 gam

D. 62,7 gam

Bài 10: Cho 200 ml dd X chứa các ion NH₄⁺, K⁺, SO₄^2-, Cl^- với nồng độ tương ứng là 0,5M; 0,1M; 0,25M và a M. Biết rằng dd X được điều chế bằng cách hoà tan 2 muối vào nước. Khối lượng của 2 muối được lấy là

A. 6,6g (NH₄)₂SO₄;7,45g KCl

B.6,6g (NH₄)₂SO₄;1,49g KCl

C. 8,7g K₂SO₄;5,35g NH₄Cl

D. 3,48g K₂SO₄;1,07g NH₄Cl

Bài 11: Một dung dịch chứa các ion : Cu²⁺ (0,02 mol), K⁺ (0,10 mol), NO 3^-(0,05 mol) và SO₄^2- (x mol). Giá trị của x là

A. 0,050.

B. 0.070.

C. 0,030.

D. 0,045.

Bài 12: Một dung dịch chứa Mg²⁺ (0,02 mol), K⁺ (0,03 mol) , Cl^- (0,04 mol) và ion Z (y mol). Ion Z và giá trị của y là

A. NO₃^- (0,03).

B. CO₃^2- (0,015).

C. SO₄^2- (0,01).

D. NH₄⁺ (0,01)

Bài 13: Dung dịch X gồm: 0,09 mol Cl^- ,0,04 mol Na⁺ , a mol Fe³⁺ và b mol SO₄^2-. Khi cô cạn X thu được 7,715 gam muối khan. Giá trị của a và b lần lượt là

A. 0.05 và 0,05.

B. 0,03 và 0,02.

C. 0,07 và 0,08.

D. 0,018 và 0,027.

Bài 14: Hoàn toàn 10g hỗn hợp X gồm Mg và Fe bằng dung dịch HCl 2M. Kết thúc thí nghiệm thu được dung dịch Y và 5,6 lit khí H₂ (đktc). Để kết tủa phản ứng hoàn toàn với dung dịch Y cần vừa đủ 300ml NaOH 2M. Thể tích dung dịch HCl đã dùng là:

A. 0,2 lít

B. 0,24 lít

C. 0,3 lít

D. 0,4 lít

Bài 15: Cho hỗn hợp X gồm x mol FeS₂ và 0,045 mol Cu₂S tác dụng vừa đủ với HNO₃ loãng, đun nóng thu được dung dịch chỉ chứa muối sunfat của các kim loại. Và giải phóng khí NO duy nhất. Giá trị của x là

A. 0,045

B. 0,09.

C. 0,135.

D. 0,18.

---(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 Vận dụng định luật bảo toàn điện tích để giải nhanh một số bài toán Hóa học dạng trắc nghiệm, 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!

Vận dụng định luật bảo toàn điện tích để giải nhanh một số bài toán Hóa học dạng trắc nghiệm

I- CƠ SỞ LÝ THUYẾT

II. 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 ?

Vận dụng định luật bảo toàn điện tích để giải nhanh một số bài toán Hóa học dạng trắc nghiệm

I- CƠ SỞ LÝ THUYẾT

II. VÍ DỤ MINH HỌA

III. LUYỆN TẬP

Hồng Phong

Những kỹ xảo giải bài toán về Hidrocacbon môn Hóa học 11 năm 2021

Xác định nhanh sản phẩm trong các phản ứng của hợp chất photpho môn Hóa học 11 năm 2021

Tham khảo thêm

Bình luận

Bài viết đọc nhiều

Bài viết cũ mà hay

Có Thể Bạn Quan Tâm ?