Phương pháp giải
1. Nội dung
Phương trình hóa học thường được viết dưới hai dạng là phương trình hóa học ở dạng phân tử và dạng ion rút gọn. Ngoài việc thể hiện đúng bản chất của phản ứng hóa học, phương trình ion thu gọn còn giúp giải nhanh rất nhiều dạng bài tập khóa học không thể giải theo các phương trình hóa học ở dạng phân tử.
2. Phạm vi sử dụng
Vì để rút gọn phương trình phân tử thành phương trình ion rút gọn ta sử dụng cho các chất điện li mạnh, do vậy phương pháp này áp dụng chủ yếu cho các chất axit bazơ, muối trong vô cơ ( các chất hữu cơ thường là chất điện li yếu)
+ Phản ứng axit, bazơ và xác định pH của dung dịch
+ Bài toán CO2 , SO2 tác dụng với dung dịch bazơ
+ Bài toán liên quan tới oxit, hiđroxit lưỡng tính
+ Bài toán chất khử tác dụng với dung dịch chứa H+ và NO3-
+ Các phản ứng ở dạng ion thu gọn tạo ra chất kết tủa, chất dễ bay hơi, chất điện li yếu
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Khi cho 41,4 gam X gồm Fe2O3, Cr2O3 và Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH đặc (dư), sau phản ứng được 16 gam chất rắn. Để khử hoàn toàn 41,4 gam X bằng phản ứng nhiệt nhôm, phải dùng 10,8 gam Al. Phần trăm khối lượng của Cr2O3 trong X là (H= 100%)
A. 50,67%.
B. 20,33%.
C. 66,67%.
D. 36,71%.
Giải:
Khi cho X vào dung dịch NaOH đặc, dư có các phản ứng:
Do đó 16 gam chất rắn còn lại sau phản ứng là khối lượng của Fe2O3. Ta có: nFe2O3 = 0,1 , nAl = 0,4 .
Các phản ứng nhiệt nhôm diễn ra:
⇒Đáp án D
Ví dụ 2: Cho m gam Fe vào bình chứa dung dịch gồm H2SO4 và HNO3, thu được dung dịch X và 1,12 lít khí NO. Thêm tiếp dung dịch H2SO4 dư vào bình thu được 0,448 lít khí NO và dung dịch Y. Biết trong cả hai trường hợp khí NO là sản phẩm khử duy nhất, đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Dung dịch Y hòa tan vừa hết 2,08 gam Cu (không tạo thành sản phẩm khử của N+5 ). Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là:
A. 3,92
B. 2,40
C. 4,20
D. 4,06
Giải:
Khi cho Fe vào dung dịch chứa H2SO4 và HNO3 chỉ thu được khí NO, khi đó sau khi một phần Fe phản ứng với H+ và tạo Fe3+ thì lượng Fe còn lại phản ứng với Fe3+ được Fe2+. Do đó dung dịch X chứa Fe2+ và Fe3+ :
Khi cho thêm tiếp H2SO4 dư vào dung dịch X thì trong dung dịch có thêm H+, khi đó một phần Fe2+ trong dung dịch phản ứng với H+ (mới cung cấp thêm) và NO3- lại thu được Fe3+, phản ứng diễn ra cho đến khi NO3- trong dung dịch hết (điều này cũng cho biết lí do vì sao khi cho Cu vào dung dịch Y thì không tạo thành sản phẩm khử của N+5: do trong dung dịch có H+ nhưng không có NO3-):
Do đó dung dịch X và dung dịch Y đều chứa Fe2+ và Fe3+ nhưng số mol của hai ion này trong hai dung dịch là khác nhau.
Theo định luật bảo toàn mol electron áp dụng cho toàn bộ quá trình từ hòa tan Fe đến khi thu được dung dịch Y, ta có:
⇒Đáp án D
Ví dụ 3: Hòa tan hết 2,08 gam hỗn hợp Fe và Cu bằng dung dịch HNO3 thu được dung dịch X và 672 ml khí NO (đktc). Thêm từ từ 1,2 gam Mg vào dung dịch X đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 224ml khí NO (đktc), dung dịch Y và m gam chất rắn không tan. Biết trong các thí nghiệm trên NO là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị của m là
A. 1,71
B. 1,52
C. 1,44
D. 0,84
Giải:
Vì khi cho Mg vào dung dịch X thì vẫn thu được khí NO nên trong dung dịch X có HNO3 dư.
Khi trong dung dịch X có HNO3 dư thì cả Fe và Cu đều tan hết và được đưa lên mức số oxi hóa tối đa, lần lượt là +3 và +2.
Do đó chất rắn thu được sau phản ứng gồm 0,015 mol Cu và 0,01 mol Fe.
Vậy m = m Fe + m Cu = 1,52 (gam)
⇒ Đáp án B
Ví dụ 4: Chia 30,4 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu thành hai phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được 6,72 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Hòa tan phần 2 trong 550ml dung dịch AgNO3 1M, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y. Nồng độ mol của Fe(NO3)2 trong dung dịch Y (coi thể tích dung dịch không đổi trong quá trình xảy ra phản ứng) là:
A. 0,181M.
B. 0,363M.
C. 0,182M.
D. 0,091M.
Giải:
Khối lượng mỗi phần của hỗn hợp kim loại là 15,2 gam.
Trong mỗi phần, gọi
Khi hòa tan phần 2 vào dung dịch chứa 0,55 mol AgNO3:
⇒ Đáp án D
Ví dụ 5: Hấp thụ hoàn toàn 4,48l khí CO2 ở (đktc) vào 500ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa. Gía trị của m là:
A. 19,70
B. 17,73
C. 9,85
D. 11,82
Giải:
n CO2 = 0,2 mol; n OH- = n NaOH + 2n Ba(OH)2 = 0,25 mol
1 < n OH- : n CO2 < 2 ⇒ Tạo hỗn hợp muối CO32- và HCO3-
⇒ n BaCO3 = n CO32- = 0,05⇒ m = 0,05 .197 = 9,85g
⇒ Đáp án C
Ví dụ 6: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30ml dung dịch HCl 1M vào 100ml dung dịch chưa Na2CO3 0,2M và NaHCO3 0,2M, sau phản ứng thu được số mol CO2 là:
A. 0,03
B. 0,01
C. 0,02
D.0,015
Giải:
n HCl = 0,03 mol; n Na2CO3 = 0,02 mol; n NaHCO3 = 0,02 mol
Khi cho từ từ HCl vào dung dịch xảy ra phản ứng theo thứ tự:
⇒ Đáp án B
Ví dụ 7: Trộn 100 ml dung dịch (gồm Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M) với 400 ml dung dịch (gồm H2SO4 0,0375M và HCl 0,0125M), thu được dung dịch X. Giá trị pH của dung dịch X là
A. 7.
B. 2.
C. 1.
D. 6.
Giải:
Ví dụ 8: Cho 6,72g Fe vào 400ml dung dịch HNO3 1M, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí NO ( sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hòa tan tối đa được m gam Cu. Gía trị m là:
A. 1,92
B. 0,64
C. 3,84
D. 3,20
Giải:
n Fe = 0,12 mol; n HNO3 = 0,4 mol
m Cu = 1,92g ⇒ Đáp án A
Ví dụ 9: Hỗn hợp X gồm Cu và kim loại M hóa trị II. Cho X tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 11,2l khí (đktc), chất rắn Y nặng 10g và dung dịch Z. Thêm NaOH dư vào Z thu được kết tủa T. Nung T đến khối lượng không đổi thu được 20g chất rắn. Kim loại M và khối lượng hỗn hợp X là:
A. Mg và 30g
B. Mg và 22g
C. Fe và 38g
D. Zn và 42,5g
Giải:
Cu không tác tụng với HCl
⇒ Đáp án B
Ví dụ 10: Hòa tan hoàn toàn 5,91 gam NaCl và KBr vào 100 ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO3)2 0,1M và AgNO3 a mol/l, thu được 11,38 gam kết tủa. Cho miếng kẽm vào dung dịch Y, sau khi phản ứng xong lấy miếng kẽm ra khỏi dung dịch, thấy khối lượng miếng kẽm tăng 1,1225 gam. Giá trị của a là:
A. 0,85
B. 0,5
C. 0,775
D. 0,7
Giải:
Khi cho kẽm vào dung dịch Y, sau khi phản ứng xong thì thấy khối lượng thanh kẽm tăng nên trong Y phải có ion Ag+ . Do AgNO3 dư nên đặt nNaCl = x, nKBr = y;
Gọi khối lượng thanh kẽm là m. Đặt n Zn phản ứng với Ag+ là b, sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng ta được:
⇒ Đáp án A
Được cập nhật: 14 tháng 4 lúc 12:04:35 | Lượt xem: 873
