GIẢI TOÁN HOÁ HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ

Tham khảo tài liệu giải toán hoá học bằng phương pháp đồ thị, tài liệu phổ thông, hóa học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
GIẢI TOÁN HOÁ HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ GIẢI TOÁN HOÁ HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ A. Phương pháp chung Dạng 1: Thổi từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2 hoặcBa(OH)2. Sau phản ứng thu được b mol kết tủa. Số mol kết tủa a b Số mol CO2 x a y 2a Số mol CO2 đã phản ứng là: x = b (mol) y = 2a - b (mol). Dạng 2: Rót từ từ dung dịch kiềm đến dư vào dung dịch chứa a mol muối Al3+hoặc Zn2+. Sau phản ứng thu được b mol kết tủa. * Số mol OH- đã phản ứng là: x = 3b (mol) y = 4a - b (mol). Số mol Al(OH)3 a b Số mol OH- x 3a y 4a Số mol Zn(OH)2 a b Số mol OH- x 2a y 4a * Số mol OH- đã phản ứng là: x = 2b (mol) y = 4a - 2b (mol). Dạng 3: Rót từ từ dung dịch axit đến d ư vào dung dịch chứa a mol muối AlO2-hoặc ZnO22-. Sau phản ứng thu được b mol kết tủa. Số mol Al(OH)3 a b Số mol H+ x a y 4a * Số mol OH- đã phản ứng là: x = b (mol) y = 4a - 3b (mol). Số mol Zn(OH)2 a b Số mol H+ x 2a y 4a * Số mol H+ đã phản ứng là: x = 2b (mol) y = 4a - 2b (mol). B. Các ví dụ Ví dụ 1 : Cho 10 lít (đktc) hỗn hợp A gồm N2 và CO2 ở đktc vào 2 lít dung dịchCa(OH)2 0,02 M thì thu được 1 gam kết tủa. Tính % CO2 trong hỗn hợp A theo thể tích.. Lời giải * Phương pháp tự luận: Phương trình hoá học của những phản ứng lần lượt xảy ra như sau: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (1) CO2 + H2O + CaCO3  Ca(HCO3)2 (2) Ta có: Số mol Ca(OH)2 = 2. 0,02 = 0,04 (mol) Số mol CaCO3 = 1 : 100 = 0,01 (mol) Trường hợp 1: Chỉ có phản ứng (1)  Ca(OH)2 dư. Theo phương trình ta có: Số mol CO2 = Số mol CaCO3 = 0,01 (mol) = Số mol Ca(OH)2 < 0,04 (mol). 0,01  22,4 Vậy, A có % CO2 =  100%  2,24%  10 Trường hợp 2: Cả phản ứng (1) và (2) đều xảy ra  Ca(OH)2 hết. Theo phương trình (1): Số mol CaCO3 (1) = Số mol Ca(OH)2 = 0,04 (mol).  Số mol CaCO3 (2) = 0,04 - 0,01 = 0,03 (mol). Theo phương trình (1) và (2): Số mol CO2 = 0,04 + 0,03 = 0,07 (mol) 0,07  22,4 Vậy, A có % CO2 =  100%  15,68%  10 * Phương pháp đồ thị: Dựa vào tỷ lệ phản ứng ở phương trình (1) và (2) ta vẽ được đồ thị biểu diễnlượng kết tủa thu được theo lượng CO2 đã phản ứng như sau: Số mol CaCO3 0,04 0,01 Số mol CO2 0,01 0,04 0,07 0,08 Dựa vào đồ thị, nếu sau phản ứng thu được 1 gam kết tủa thì ta có ngay: Trường hợp 1: Số mol CO2 = 0,01 (mol). Trường hợp 2: Số mol CO2 = 0,07 (mol). Ví dụ 2 : Hoà tan 26,64 gam chất X là tinh thể muối sunfat ngậm nước của kimloại M hoá trị n vào nước được dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch NH3 dư, lọc lấy kết tủa, nung đến khối lượngkhông đổi thì thu được 4,08 gam chất rắn B. Nếu cho A tác dụng với dung dịchBaCl2 dư thì thu được 27,96 gam kết tủa. a. Tìm công thức của X. b. Tính thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần thêm vào A để thu đ ược lượng kếttủa lớn nhất, nhỏ nhất. c. Cho 250 ml dung dịch KOH tác dụng hết với A thì thu được 2,34 gam kết tủa.Tính nồng độ của dung dịch KOH. Lời giải a. Kết quả tính toán cho ta công thức muối là: Al2(SO4)3.18H2O. Như vậy, dungdịch A có: 2  4,08 Số mol Al3+ = 2. Số mol Al2O3 =  0,08 ( mol ). 102 * Phương pháp tự luận: Phương trình hoá học của những phản ứng lần lượt xảy ra như sau: Al3+ + 3 OH-  Al(OH)3 (1) Al(OH)3 + OH-  AlO2- + 2 H2O (2) b. Để lượng kết tủa lớn nhất thì chỉ xảy ra phản ứng (1). Theo phương trình: Số mol OH- = 3. Số mol Al3+ = 3. 0,08 = 0,24 (mol) Để lượng kết tủa nhỏ nhất thì xảy ra cả phản ứng (1) và (2). Theo phương trình: Số mol OH- = 4. Số mol Al3+ = 4. 0,08 = 0,32 (mol) Vậy, thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần thêm vào A để lượng kết tủa thu đượclớn nhất, nhỏ nhất tương ứng là: V = 0,24 : 0,2 = 1,2 (lít) và V = 0,32 : 0,2 = 1,6 (lít). c. Số mol kết tủa Al(OH)3 thu được là 2,34 : 78 = 0,03 (mol). Trường hợp 1: Chỉ có phản ứng (1)  Al3+ dư. Theo phương trình ta có: Số mol OH- = 3. Số mol Al(OH)3 = 3. 0,03 = 0,09 (mol) Số mol Al3+ (pư) = Số mol Al(OH)3 < 0,04 (mol). 0, 09 Vậy, nồng độ dung dịch KOH là: [KOH] = ...