Luận văn Thiết kế Website về phương pháp giải nhanh các bài tập trắc nghiệm khách quan hóa học vô cơ ở trường trung học phổ thông

T khối lượng: Oxit kim loại + axit loại 1  Muối + H2O Theo ĐLBT khối lượng: Từ (1) và (3) suy ra: 2 + OO (oxit)H (axit) = 4.nn = 2. n 2.2.3.2. Ví dụ minh họa Ví dụ 5: Đốt cháy hoàn toàn m (g) hỗn hợp Al và Fe ngoài không khí thu được (m + 4) g hỗn hợp 2 oxit. Cho 2 oxit trên tác dụng hoàn toàn với V (lít) dung dịch H2SO4 0,5 M. Thể tích dung dịch H2SO4 cần dùng là A. 1 lít. B. 0,25 lít. C. 0,3 lít. D. 0,5 lít. Hướng dẫn giải Theo ĐLBT khối lượng: moxi = moxit - mkim loại = (m + 4) – m = 4 (g) 2O 4 = 0,125 mol 32 n = Có: 2 + O H (axit) 4. 0,125 = 0,5 mol= n = 4. n H2SO4 → 2H+ + SO42- moxit + maxit (pứ) = mmuối + 2H Om 0,25  0,5 mol  2 4H SO M n 0,25V = = = 0,5 (l) C 0,5 Đáp án D. 2.2.4. Kim loại tác dụng với dung dịch muối 2.2.4.1. Nội dung phương pháp Dùng phương pháp tăng giảm Ví dụ 1: Zn + Cu2+  Zn2+ + Cu a a m kim loại giảm = mZn - mCu = 65.a – 64.a = a Ví dụ 2: Cu + 2Ag  Cu2+ + 2Ag a 2a m kim loại tăng = mAg - mCu = 108.2a – 64.a Ví dụ 3: 2Al + 3Cu2+  2Al3+ + 3Cu a 3/2 a m kim loại tăng = mCu - mAl = 3/2a.64 – a.27  Lưu ý: 1. Xét phản ứng : Kim loại A + Muối B → Muối A’ + kim loại B’ Điều kiện để kim loại A đẩy được dung dịch muối B: - A không tan trong nước. - Muối B phải tan. - A có tính khử mạnh hơn B. 2. Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng: tổng khối lượng trước và sau phản ứng phải bằng nhau.  m kim loại tăng / giảm = m muối giảm / tăng Ví dụ: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu a a m kim loại tăng = mCu - mFe = 64.a – 56.a = 8a = m muối sunfat giảm 3. Trường hợp 1 kim loại tác dụng với hỗn hợp nhiều muối: ưu tiên phản ứng của muối của ion kim loại có tính oxy hóa mạnh hơn trước. Ví dụ: Cho Fe vào dung dịch hỗn hợp Cu(NO3)2 và AgNO3. Thứ tự phản ứng như sau: Đầu tiên: Fe + 2 AgNO3 → 2 Ag + Fe(NO3)2 Khi AgNO3 hết: Fe + Cu(NO3)2 → Cu + Fe(NO3)2 4. Trường hợp: Hỗn hợp nhiều kim loại tác dụng với 1 muối: ưu tiên phản ứng của kim loại có tính khử mạnh hơn trước. Ví dụ: Cho hỗn hợp Mg và Fe vào dung dịch CuSO4. Thứ tự phản ứng như sau: Đầu tiên: Mg + CuSO4 → Cu + MgSO4 Khi Mg hết: Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 2.2.4.2. Ví dụ minh họa Ví dụ 6: Cho m gam Fe vào 100 ml dung dịch Cu(NO3)2 thì nồng độ của Cu2+ còn lại trong dung dịch bằng ½ nồng độ của Cu2+ ban đầu và thu được một chất rắn A có khối lượng là m + 1,6 gam. Vậy m (g) Fe và nồng độ ban đầu của Cu(NO3)2 (phản ứng hoàn toàn) là A. 1,12 g Fe; CM = 0,3M. B. 2,24g Fe; CM = 0,2 M. C. 1,12 g Fe; CM = 0,4 M. D. 2,24g Fe; CM = 0,3M. Hướng dẫn giải Sau phản ứng Cu2+ còn dư → Fe phản ứng hết Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 a a ∆m tăng = mCu – mFe pư = 64 a – 56 a = 8a = msau - mtrước  8a = (m + 1,6) – m = 1,6 → a = 0,02 mol mFe = 0,02. 56 = 1,12 g 3 2 ban ñaàu 3 2 phaûn öùngCu(NO ) Cu(NO ) n = 2 . n = 0,04 mol 3 2 ban ñaàuM Cu(NO ) 0,04C = = 0,4M 0,1  Đáp án C. Ví dụ 7: Cho 1,12g bột Fe và 0,24g bột Mg tác dụng với 250ml dung dịch CuSO4 x mol/l. Khuấy nhẹ cho đến khi dung dịch mất màu xanh thấy khối lượng kim loại sau phản ứng là 1,88g. Giá trị của x là A. 0,04. B. 0,06. C. 0,1. D. 0,025. Hướng dẫn giải ∆m kim loại tăng = mkim loại sau pư - (mFe+ mMg) = 1,88 – (1,12 + 0,24) = 0,52g Fe ban ñaàu 1,12 n = = 0,02 mol 56 ; Mg ban ñaàu 0,24n = = 0,01 mol 24 Gọi a và b lần lượt là số mol Mg và Fe phản ứng. Do tính khử Mg > Fe nên Mg hết, Fe chưa hết Mg + Cu2+ → Cu + Mg2+(1) ∆m KL tăng (1) = (64-24).a = 40. 0,01 = 4g Fe + Cu2+ → Cu + Fe2+ (2) ∆m KL tăng = 0,52– 4 =0,12 = 8b b = 0,015   4CuSO = a + b = 0,01 + 0,015 = 0,025 moln  4M CuSO 0,025 C = x = = 0,1 M 0,25 Đáp án C. Ví dụ 8: Cho 14g bột Fe vào 400 ml dung dịch gồm AgNO3 0,5M và Cu(NO3)2 xM. Khuấy nhẹ cho tới khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch X và 30,4g chất rắn Z. Giá trị của x là A. 0,1. B. 0,125. C. 0,15. D. 0,2. Hướng dẫn giải ∆m kim loại tăng = 30,4 - 14 = 16,4 g ; Fe ban ñaàu 14= = 0,25 mol56n Agn = 0,4. 0,5 = 0,2 mol ; 2+Cun = 0,4.x mol Gọi a là số mol Fe phản ứng. Do tính oxy hóa của Ag+ > Cu2+ nên Ag+ phản ứng hết Fe + 2Ag+ →2 Ag + Fe2+ (1) ∆m KL tăng (1) = 0,2.108- 0,1.56= 16 (Ag+ hết) Fe + Cu2+ → Cu + Fe2+ (2) ∆m KL tăng (2) = 16,4– 6 =0,4= 8a  a = 0,05  Sau 2 phản ứng: Fe dư: nFe dư = 0,25 – (0,1 + 0,05) = 0,1 mol  Cu2+ hết:    2Cun = b = 0,05 mol 0,4x = 0,05 x = 0,125 M Đáp án B. Ví dụ 9: Hòa tan 3,28g hỗn hợp muối MgCl2 và Cu(NO3)2 vào nước được dung dịch X. Nhúng X vào 1 thanh Fe, sau 1 thời gian lấy thanh Fe ra rửa sạch, làm khô cân lại thấy tăng thêm 0,8g. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m (g) muối khan. Giá trị của m(g) là A. 0,24. B. 2,48. C. 4,13. D. 1,49. Hướng dẫn giải Ptpư: Fe + Cu2+ → Cu + Fe2+ m kim loại tăng = = m muối giảm = 0,8 g  m muối sau phản ứng = 3,28 - 0,8 = 2,48 g Đáp án B. 2.2.5. Kim loại tác dụng với nước 2.2.5.1. Nội dung phương pháp Kim loại kiềm IA Kim loại kiềm thổ IIA (Ca, Ba, Sr) M + H2O  MOH + ½H2 nkim loại = nMOH = 2. 2Hn M + H2O  M(OH)2 + H2 nkim loại = 2M(OH)n = 2Hn Nhận xét: - Xét quá trình phản ứng trên thấy: H2O → ½ H2 + OH- - 2HOH n = 2. n - Dung dịch bazơ tạo thành được trung hòa bởi dung dịch axit loại 1 (HCl, H2SO4 loãng,..): OH- + H+ → H2O - 2HOH H n n = 2. n 2.2.5.2. Ví dụ minh họa Ví dụ 10: Cho hỗn hợp 2 kim loại kiềm thổ tan hoàn toàn trong nước thu được V lít H2 (đktc) . Dung dịch sau phản ứng cần 20ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H2SO4 0,5M để trung hoà. V có giá trị là A . 0,448 lít. B. 0,336 lít. C. 0,224 lít. D. 0,112 lít. Hướng dẫn giải Ptpư: M + 2 H2O → M(OH)2 + H2↑ OH- + H+ → H2O Nhận xét: + - 2HH OHn = n = 2. n 2 4+ H SOHClH = n + 2.nn = 0,02. 1 + 2. 0,02. 0,5 = 0,04 mol  + 2 HH 1 1= .n = . 0,04 = 0,02 mol 2 2 n  2H = 0,02 . 22,4 = 0,448 (l)V Đáp án A 2.2.6. Kim loại tác dụng với dung dịch kiềm 2.2.6.1. Nội dung phương pháp Kim loại lưỡng tính: Al, Zn, (Be, Cr) Khi kim loại lưỡng tính tác dụng với dung dịch axit hoặc bazơ. Chẳng hạn: Ví dụ 1: Al + OH- + H2O  AlO2- + 3/2 H2 (1a) Al + 3 H+  Al3+ + 3/2 H2 (1b) Ví dụ 2: Zn + 2OH-  ZnO22- + H2 (1a) Zn + 2H+  Zn2+ + H2 (1b) Nhận xét: - Khi cho Al tác dụng với dung dịch kiềm: 2H Al 3n n 2   - Khi cho Zn tác dụng với dung dịch kiềm: 2H Zn n n - Cùng một lượng Al, Zn phản ứng với dung dịch axit và bazơ thì thu được lượng H2 bằng nhau: 2.2.6.2. Ví dụ minh họa Ví dụ 11: Hoà tan hỗn hợp (Al và Zn) vào dung dịch NaOH dư thu được V(lít) khí ở đktc. Cũng lượng hỗn hợp trên tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch H2SO4 2M. Tính V? A. 8,96 l. B. 13,44 l. C. 6,72 l. D. 4,48 l. Hướng dẫn giải 2 4H SO n = 0,3. 2 = 0,6 mol Ptpư: Al + OH- + H2O  AlO2- + 3/2 H2 Zn + 2OH-  ZnO22- + H2 Al + 3 H+  Al3+ + 3/2 H2 Zn + 2H+  Zn2+ + H2 Nhận xét: +22 H (pö vôùi axit)H (pö vôùi kieàm) H 1 1n = n = . n = . 0,6 .2 = 0,6 mol 2 2 2H 0,6. 22,4 = 13,44 (l) V =  Đáp án B 2.2.7. Oxit kim loại tác dụng với axit loại 1 2.2.7.1. Nội dung phương pháp  M2On + 2n H+ → 2 Mn+ + n H2O (1) Thực chất của quá trình (1) là: O (oxit) + 2H+ → H2O (1’) Từ (1’) rút ra nhận xét quan trọng: + O (oxit)H (axit)n = 2. n (*) Biểu thức (*) đúng cho hỗn hợp nhiều oxit kim loại tác dụng với hỗn hợp nhiều axit loại 1.  M2On + n H2SO4 → M2(SO4)n + n H2O (2) 2H n (pứ với kiềm) = 2Hn (pứ với axit) Từ (2) rúr ra nhận xét: 2- 2 4 4 O(oxit) H SO pö SO n = n = n Theo ĐLBT khối lượng: 2- 2- 4 4 2 4 2 4 2 4 muoáisunfat KL oxitKL O(oxit)SO SO oxitKL H SO pö H SO pö oxitKL H SO pö m = m + m = m - m + m = m -16.n + 96.n = m + 80.n 2 4oxitKL H SO pömuoáisunfat m = m + 80. n  M2On + 2n HCl → 2MCln + n H2O (3) Từ (3) rút ra nhận xét: -O(oxit) HCl pö Cl 1 1n = n = n 2 2 Theo ĐLBT khối lượng: - -muoái clorua KL oxitKL O(oxit)Cl Cl oxitKL HClpö HClpö oxitKL HClpö m = m + m = m - m + m 1 1 = m -16. n + 35,5.n = m + .55.n 2 2 oxitKL HClpömuoái clorua 1m = m + . 55. n 2  Xét bài toán : Hỗn hợp kim loại và oxit kim loại tác dụng axit loại 1  + -2 4+H (HCl, H SO loaõng),... + OHkim loaïiHoãn hôïp hoãn hôïp muoái cöïc ñaïi oxit kim loaïi Điều kiện: Kim loại này không được là kiềm hoặc kiềm thổ, nghĩa là kim loại từ Mg trở đi (tạo được kết tủa hiđroxit tương ứng) Phương trình phản ứng: M + n H+ → Mn+ + ½ n H2↑ K2Om + 2m H+ → 2 Km+ + m H2O (1) Mn+ + n OH- → M(OH)n↓ Km+ + m OH- → K(OH)m↓ Ta luôn luôn có: + -H OHn = n 2.2.7.2. Ví dụ minh họa Ví dụ 12: (Đề ĐH khối A – 2008) Để hoà tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M. Giá trị của V là A. 0,23. B. 0,18. C. 0,08. D. 0,16. Hướng dẫn giải Vì hỗn hợp 3 oxit có: 2 3FeO Fe O n = n nên xem hỗn hợp tương đương với Fe3O4 Vậy xem hỗn hợp ban đầu tương đương với Fe3O4. Cho oxit tác dụng với HCl: 2 H+ (HCl) + O (oxit) → H2O + 3 4O(oxitKL) Fe OH 2,32n = 2.n = 2. n . 4 = 8. = 0,08 mol 232 HCl HCl 0,08n = 0,08 mol V = = 0,08 (l)1 Đáp án C. Ví dụ 13: Để hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm CuO và Fe cần dùng 100ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H2SO4 0,5M thu được dung dịch X. Cho dung dịch X tác dụng với V lít dung dịch NaOH 1M thì thu được kết tủa cực đại. Vậy V có giá trị là A . 0,2 lít. B. 0,3 lít. C. 0,15 lít. D. 0,4 lít. Hướng dẫn giải Ptpư dạng ion thu gọn: CuO + 2 H+ → Cu2+ + H2O Fe + 2 H+ → Fe2+ + H2↑ Cu2+ + 2 OH- → Cu(OH)2↓ Fe2+ + 2 OH- → Fe(OH)2↓ Nhận xét: + - - 2 4HCl H SOH (axit) OH OH n = n n = n + 2.n = 0,1.1 + 2.0,1.0,5 = 0,2 mol NaOH n 0,2 V = = = 0,2 (l) V 1  Đáp án A. 2.2.8. Dùng CO, H2 khử oxit kim loại 2.2.8.1. Nội dung phương pháp Dùng chất khử CO, H2 để điều chế kim loại sau Al: 0 t 22 x y 2 H OH + M O = M + COCO    Định luật bảo toàn khối lượng: moxit kim loại + 2H (CO)m = mkim loại + 2 2H O (CO )m Nếu chất khử là CO: Xét các phản ứng sau: FexOy + y CO ot xFe + yCO2 FeO + CO ot Fe + CO2 Fe2O3 + 3 CO ot 2Fe + 3 CO2 Fe3O4 + 4 CO ot 3 Fe + 4 CO2 Nhận xét:   2CO COO oxitn n n   Tương tự với chất khử là H2:   2 2H H OO oxitn = n = n Theo định luật bảo toàn khối lượng: moxit = mkim loại + mO (oxit) 2.2.8.2. Ví dụ minh họa Ví dụ 14: Một hỗn hợp X gồm Fe2O3, FeO và Al2O3 có khối lượng là 42,4 gam . Khi cho X tác dụng với CO dư, nung nóng người ta thu được 41,6 gam hỗn hợp rắn Y và hỗn hợp khí gồm CO, CO2, khi cho hỗn hợp khí này qua dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được m gam kết tủa. Khối lượng kết tủa này bằng A. 4 gam. B. 16 gam. C. 9,85 gam. D. 32 gam. Hướng dẫn giải moxit X = m hỗn hợp Y + mO (oxit) 42,4= 41,6+ mO (oxit) mO (oxit) = 0,8 mol   2CO O oxit 0,8n = n = = 0,05 mol 16  3 2BaCO CO n = n = 0,05 mol (BT nguyên tố C)  3BaCO m = 0,05. 197 = 9,85 g Đáp án C. 2.2.9. Xác định công thức oxit sắt 2.2.13.1. Nội dung phương pháp Đặt công thức oxit sắt: FexOy Lập tỉ lệ: Fe O m 56x x= =? m 16y y  Lưu ý: Nếu chất khử là CO:   2CO COO oxitn n n   Nếu chất khử là H2:   2 2H H OO oxitn = n = n Theo ĐLBT khối lượng: moxit = mkim loại + mO (oxit) 2.2.9.2. Ví dụ minh họa Ví dụ 15: Dùng khí CO để khử hoàn toàn 11,6g một oxit sắt. Khí đi ra sau phản ứng cho vào dung dịch Ca(OH)2 dư, được 20g kết tủa. Công thức phân tử của oxit sắt là A. FeO. B. Fe2O3. C. Fe3O4. D. Không xác định được. Hướng dẫn giải Đặt CT oxit sắt: FexOy 3 2CaCO CO 20n = = 0,2 mol = n 100 (Bảo toàn nguyên tố C)  n O/ oxit = 0,2 mol  mO / oxit = 0,2. 16 = 3,2 g  mFe /oxit = 11,6 – 3,2 = 8,4 g Fe O m 56x 8,4 = = m 16y 3,2  x 3= y 4  CT oxit sắt: Fe3O4 Đáp án C. 2.2.10. Hiđroxit lưỡng tính 2.2.10.1. Nội dung phương pháp Dạng 1: Biết 3Aln  và -OHn . Tính lượng kết tủa tạo thành?  Nguyên tắc: Căn cứ vào phản ứng: 3 3-Al Al(OH) + 3OH   (1) Sau phản ứng (1) còn OH- dư thì: Al(OH)3 + OH-  AlO2- + 2 H2O (2) Phản ứng (1) và (2) được viết lại: 3 3-Al Al(OH) + 3OH   (1’) 3 2 2-Al AlO 2H O + 4OH    (2’) Để xác định sản phẩm tạo thành, lập tỉ lệ: 3 OH Al n T = n   Ta có bảng tóm tắt sản phẩm sau: Saûn phaåm . dö . dö T = OH - OH- Al3+ n n Al3+ 3T 4 AlO2-Al(OH)3 4 Al(OH)3 Al(OH)3 AlO2- AlO2- cöïc ñaïi tan heát tan 1 phaàn tan heát Từ bảng kết quả, ta rút ra nhận xét: có 2 trường hợp tạo kết tủa: - Trường hợp 1: T ≤ 3: phản ứng (1’) xảy ra: 3Al(OH) OH 1 . 3 n = n  (*) - Trường hợp 2: 3 < T < 4: phản ứng (1’) và (2’) xảy ra. Ta có: 3+ - - 3 2 3 - 2 Al(OH) AlOAl Al(OH)OH AlO n (b) n = n + (a) n = 3. n + 4. n Lấy 4.(a) – (b) ta được: -3+ 3 OHAl(OH) Al - nn = 4.n (**) - Trường hợp3: T ≥ 4: phản ứng (2’) xảy ra. Hiển nhiên trong trường hợp này: m↓ = 0 Dạng 2: Biết 3Aln  và 3Al(OH)n . Tính -OHn cần dùng? Rõ ràng có 2 trường hợp tạo kết tủa. Từ (*) và (**) ta dễ dàng rút ra nhận xét: - Trường hợp 1: T ≤ 3: phản ứng (1’) xảy ra: 3Al(OH)OH n = 3. n - Trường hợp 2: 3 < T < 4: phản ứng (1’) và (2’) xảy ra. Ta có: - 3+ 3OH Al(OH)Al - n = 4.n n Dạng 3: Biết 2Znn  và -OHn . Tính lượng kết tủa tạo thành?  Nguyên tắc: Căn cứ vào phản ứng: 2 2-Zn Zn(OH) + 2OH   (3) Sau phản ứng (3) còn OH- dư thì: Zn(OH)2 + 2 OH-  ZnO22- + 2 H2O (4) Phản ứng (3) và (4) được viết lại: 2 2-Zn Zn(OH) + 2OH   (3’) 2 22 2-Zn ZnO 2H O + 4OH    (4’) Để xác định sản phẩm tạo thành, lập tỉ lệ: 2 OH Zn n T = n   Ta có bảng tóm tắt sản phẩm sau: Saûn phaåm 2. dö . dö T = OH - OH- n n T > 44 cöïc ñaïi tan heát tan 1 phaàn tan heát Zn2+ T < 2 2 < T < 4 Zn(OH)2 Zn2+ Zn(OH)2 ZnO22- Zn(OH)2 ZnO22- ZnO22- Từ bảng kết quả, ta rút ra nhận xét: có 2 trường hợp tạo kết tủa: - Trường hợp 1: T ≤ 2: phản ứng (3’) xảy ra: 2Zn(OH) OH 1 . 2 n = n  (3*) - Trường hợp 2: 2 < T < 4: phản ứng (3’) và (4’) xảy ra. Ta có: 2+ - 2- 2 2 2- 2 2 Zn(OH) ZnO Zn(OH)Zn ZnO OH n n n (d) n = n + (c) n = 2. + 4. Lấy 4.(c) – (d) ta được: -2+ 2OH Zn(OH)Zn = 2. - n4.n n  -2+ 2 OHZn Zn(OH) = 2 - n4.n n (4*) - Trường hợp3: T ≥ 4: phản ứng (4’) xảy ra. Hiển nhiên trong trường hợp này: m↓ = 0 Dạng 4: Biết 2Znn  và 2Zn(OH)n . Tính -OHn cần dùng? Rõ ràng có 2 trường hợp tạo kết tủa. Từ (3*) và (4*) ta dễ dàng rút ra nhận xét: - Trường hợp 1: T ≤ 2: phản ứng (3’) xảy ra: 2Zn(OH)OH n = 2. n - Trường hợp 2: 2 < T < 4: phản ứng (3’) và (4’) xảy ra. Ta có: - 2+ 2OH Zn(OH)Zn - 2. n = 4.n n 2.2.10.2. Ví dụ minh họa Ví dụ 16: (TSĐH khối B 2007) Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M, lượng kết tủa thu được là 15,6 gam. Giá trị lớn nhất của V là A. 1,2. B. 1,8. C. 2,4. D. 2. Hướng dẫn giải 3+Aln = 0,2. 1,5 = 0,3 mol ; 3Al(OH) 15,6n = = 0,2 mol 78 Có 2 trường hợp xảy ra: - Trường hợp 1: Al3+ dư, chỉ có 1 phản ứng xảy ra 3 3-Al Al(OH) + 3OH   - 3Al(OH)OH = 3.0,2 = 0,6moln = 3. n - Trường hợp 2: Al3+ phản ứng hết, có 2 phản ứng xảy ra 3 3-Al Al(OH) + 3OH   3 2 2-Al AlO 2H O + 4OH    3+- 3Al(OH)OH Al - = 4.0,3 - 0,2 = 1 moln 4.n n= Giá trị lớn nhất của V ứng với: -OHn = 1 mol  NaOH 1 = 20,5 V = (l) Đáp án D. Ví dụ 17: (TSĐH khối A 2008) Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 và 0,1 mol H2SO4 đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 7,8 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V để thu được lượng kết tủa trên là A. 0,45. B. 0,35. C. 0,25. D. 0,05. Hướng dẫn giải 2 4 3 3+ /Al (SO )Al = 0,1.2 = 0,2 moln ; 3Al(OH) 7,8n = = 0,1 mol 78 2 4 + /H SOH n = 0,1.2 = 0,2 mol Khi thêm NaOH vào dung dịch Al2(SO4)3 và H2SO4 lần lượt có các phản ứng xảy ra: H+ + OH- → H2O (1) 0,2 → 0,2 mol - Trường hợp 1: Al3+ dư, chỉ có 1 phản ứng xảy ra 3 3-Al Al(OH) + 3OH   - 3Al(OH)OH = 3.0,1 = 0,3moln = 3. n - Trường hợp 2: Al3+ phản ứng hết, có 2 phản ứng xảy ra 3 3-Al Al(OH) + 3OH   3 2 2-Al AlO 2H O + 4OH    3+- 3Al(OH)OH Al - = 4.0,2 - 0,1 = 0,7moln 4.n n= 60n (g) 96n (g) 60n (g) 35,5n (g) Giá trị lớn nhất của V ứng với: -OHn = 0,7 mol   -OH n 0,2 + 0,7 = 0,9 mol=  NaOH = 0,9 2V 0,45 (l)= Đáp án A. 2.2.11. Muối cacbonat tác dụng với dung dịch axit 2.2.11.1. Nội dung phương pháp Dùng phương pháp tăng giảm 1) Muối cacbonat + HCl: Xét muối cacbonat của kim loại hóa trị n: (n =1, 2, 3) Ptpư: M2 (CO3)n + 2n HCl  2M Cln + nCO2 + n H2O 1/n 2a/n a (mol) m tăng = 35,5n. 2a/n – 60n. 1/n = 11a = m hỗn hợp sau - m hỗn hợp trước Với: a = 2CO n 2) Muối cacbonat + H2SO4: Xét muối cacbonat của kim loại hóa trị n: (n =1, 2, 3) Ptpư: M2 (CO3)n + nH2SO4  M2 (SO4)n + nCO2 + nH2O a/n a/n a (mol) m tăng = 96n.a/n – 60n. a/n = 36. a = m hỗn hợp sau - m hỗn hợp trước Với: a = 2CO n 2.2.11.2. Ví dụ minh họa Ví dụ 18: Hòa tan hoàn toàn 10 gam hỗn hợp muối cacbonat kim loại hóa trị II và III bằng dung dịch HCl thu được dung dịch Avà 672ml khí đkc. Hỏi cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu g muối khan? A. 10,33g. B. 20,66g. C. 30,99g. D. Kết quả khác. Hướng dẫn giải Ptpư: MCO3 + 2 HCl → MCl2 + CO2↑ + H2O M2(CO3)3 + 6 HCl → 2 MCl3 + 3 CO2↑ + 3 H2O 2CO 0,672n = = 0,03 mol 22,4 = x ∆m tăng = 71 x – 60 x = 11x = msau - mtrước = 11. 0,03 = mmuối clrorua – 10  mmuối clorua = 10,33 g Đáp án A. Ví dụ 19: Cho 7,2 g hỗn hợp A gồm 2 muối cacbonat của 2 kim loại liên tiếp trong phân nhóm chính nhóm II hoà tan hết trong dung dịch H2SO4 loãng thu được khí B và dung dịch A. Khí B cho qua dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 15,76g kết tủa. Hỏi cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu g muối khan? A. 10,33g. B. 10,08g. C. 36g. D. Kết quả khác. Hướng dẫn giải MCO3 + H2SO4 → MSO4 + CO2↑ + H2O 3 2BaCO CO 15,76 n = = 0,08 mol = n 197 = x (BT nguyên tố C) ∆m tăng = 96 x – 60 x = 36 x = msau - mtrước  36. 0,08 = mmuối sunfat - 7,2  mmuối sunfat = 10,08g Đáp án B. 2.2.12. Phản ứng giữa CO2 (hoặc SO2) với dung dịch kiềm 2.2.12.1. Nội dung phương pháp Dạng 1: Biết 2CO n (hoặc SO2) và -OHn Xác định sản phẩm tạo thành?  Nguyên tắc: Lập tỉ lệ - 2 OH CO n T = n Căn cứ vào phản ứng: -3 - 2 HCOCO + OH  (1) - 2-2 3 2CO + 2OH CO + H O (2) Ta có bảng tóm tắt sản phẩm sau: CO2 Saûn phaåm 1 2. dö . dö T 2 1 < T< 2T = OH- HCO3 -HCO3 - OH- CO2 HCO3 - CO3 2- CO3 2- CO3 2- Chú ý:  Đối với bài toán cho CO2 tác dụng với hỗn hợp dung dịch kiềm của kim loại nhóm IA NaOH, KOH và nhóm IIA Ba(OH)2; Ca(OH)2 nên chuyển sang ion để việc tính toán đơn giản hơn.  Trường hợp phản ứng có tạo ra kết tủa  trong sản phẩm phải có ion CO32-. Có 2 trường hợp xảy ra: 1 < T < 2: - 2- 3 3 - 2- 3 3 2 - HCO CO HCO CO CO OH n = n + n n = n + 2.n   -2- 23 COOHCOn = n - n T ≥ 2 , OH- dư: 2- 23 COCOn = n  Trường hợp 1 < T < 2  tạo 2 muối 2 3 - 3 ; COHCO  . Gọi - 2- 3 3HCO CO x = n ; y = n . Dựa vào 2 phản ứng (1) và (2) ta luôn có: 2 - CO OH n = x + y n = x + 2y  Dạng 2: Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 có liên quan đến lượng kết tủa tạo thành. Dựa trên cơ sở của phản ứng: 2 2 3 2CO + Ca(OH) CaCO + H O (3) Sau phản ứng (3) còn CO2 dư thì: CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 (4) Phản ứng (3) và (4) được viết lại: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O (3’) 2 CO2 + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2 (4’) Để xác định sản phẩm tạo thành, lập tỉ lệ: 2 2Ca(OH) COnT = n Từ đó ta có bảng tóm tắt sản phẩm sau: CO2 Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 Saûn phaåm 1 2. CaCO3 CaCO3 CO2dö . Ca(HCO3)2 Ca(OH)2 dö CaCO3 Ca(HCO3)2 T 2 1 < T< 2T = Thông thường bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm hóa trị II như Ca(OH)2, Ba(OH)2; bài toán rất hay đề cập tới lượng kết tủa tạo thành. Từ bảng kết quả, ta rút ra nhận xét: có 2 trường hợp tạo kết tủa: - Trường hợp 1: T ≤ 1: phản ứng (3’) xảy ra: 2 3CO CaCO n = n (*) - Trường hợp 2: 1 < T < 2: phản ứng (3’) và (4’) xảy ra. Dựa vào bảo toàn nguyên tố C và Ca ta có: 2 3 3 2 2 3 3 2 CO CaCO Ca(HCO ) Ca(OH) CaCO Ca(HCO ) (b) n = n + 2 .n (a) n = n + n Lấy 2x(b) – (a) ta được: 3 2 2 3Ca(HCO ) CO CaCO 2 .n - n = n (**)  Các dạng toán ứng dụng: Dạng 2a:  3 2 2 CaCO CO Ca(OH) n Bieát: n ? n Từ (*) và (**) thấy có 2 trường hợp: 2 2 3 2 3 CO Ca(OH) CaCO CO CaCO n = 2.n - n n = n Dạng 2b:   3CaCO 2 2 CO Ca(OH) n n Bieát: ? n Lập tỉ lệ T xem bài toán rơi vào trường hợp 1 hay 2. Sau đó tính 3CaCO n theo công thức: 3 22 3 2 CaCO COCa(OH) CaCO CO n = 2.n - n n = n (T 1) (1<T<2)  Hiển nhiên, nếu tính tỉ lệ T ≥ 2, ta kết luận ngay: 3CaCO m = 0 Dạng 2c:   2Ca(OH) ban ñaàu 2 3 CO CaCO n n Bieát: ? n Xét trường hợp:  2 3CO CaCO n n thì bài toán rơi vào trường hợp 2 đã xét. Từ (**) ta có công thức: 3 2 2 CaCO CO Ca(OH) n + n n = 2  Chú ý: Cho CO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2 thu được m (g) kết tủa. Sau đó, đun nóng dung dịch thu được m’ (g) kết tủa nữa  tạo 2 muối CaCO3 và Ca(HCO3)2. Phản ứng xảy ra: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O (5) 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (6) Ca(HCO3)2 ot CaCO3 ↓ + CO2↑ + H2O (7) Dùng bảo toàn nguyên tố C: 2 3 3 33 2CO CaCO CaCO CaCO(5) Ca(HCO ) (5) (7) n = n + n .2 = n + n .2 2.2.12.2. Ví dụ minh họa Ví dụ 20: Cho 0,2 mol CO2 vào 150 ml dung dịch Ca(OH)2 1M thì được m (g) kết tủa. Giá trị của m là A. 20. B. 10. C. 5. D. 0. Hướng dẫn giải 2 2Ca(OH) CO 0, 2 1,33 0,15 n T = n   ( 1 < T < 2)  3 22CaCO COCa(OH) n = 2.n - n = 2. 0,15 – 0,2 = 0,1 mol  3CaCO = 0,1. 100 = 10g m Đáp án B. Ví dụ 21: (Đề Đại học khối A- 2007) Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 (ở đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ a mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa. Giá trị của a là: A. 0,032. B. 0,048. C. 0,06. D. 0,04. Hướng dẫn giải 2 3CO BaCO 2,688 15,76= = 0,12 mol; = = 0,08 mol 22,4 197 n n Xét thấy: 2 3CO CaCO n n 3 2 2 BaCO CO Ba(OH) 0,08 0,12 0,1mol 2 n + n n = 2   2M Ba(OH) 0,1 C = = 0,04M 2,5  Đáp án D. Ví dụ 22: (Đề Đại học khối A- 2008) Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 19,70. B. 17,73. C. 9,85. D. 11,82. Hướng dẫn giải - 2 OH CO 0,5.0,1 0,5.0, 2.2 1, 25 0, 2 n T = n    tạo 2 muối 2 3 - 3 ; COHCO  . Gọi - 2- 3 3HCO CO x = n ; y = n . Ta có hệ phương trình: 2- 3 2 - CO CO OH x = 0,15 y = 0,05 = n n = x + y = 0,2 n = x + 2y = 0,25      2+ 2Ba(OH)Ba n = n = 0,5 .0,2 = 0,1 mol Phương trình phản ứng tạo kết tủa: 2+ 2-3 3Ba + CO BaCO 0,1 0,05 → 0,05 mol 3BaCO m = 0,05. 197 = 9,85g Đáp án C. 2.2.13. Phản ứng giữa H3PO4 với dung dịch kiềm 2.2.13.1. Nội dung phương pháp  Nguyên tắc: Căn cứ vào phương trình phản ứng: 1 - -3 4 2 4 2H PO + OH H PO + H O (1) 2 - 2-3 4 4 2H PO + 2OH HPO + 2H O (2) 3 - 3-3 4 4 2H PO + 3OH PO + 3H O (3) Nên khi biết 3 4H PO n và -OHn để xác định sản phẩm tỉ lệ: T 3 4 OH H PO n T = n  Ta có bảng tóm tắt sản phẩm sau: Saûn phaåm 3. dö . T > 3 T = OH - H3PO4 1 < T< 21 2 . H2PO4- T < 1 2 < T< 3 H3PO4 H2PO4- HPO42- PO4 3- H2PO4- HPO42- HPO42- PO43- PO43- OH- dö  Chú ý:  Trường hợp P2O5 tác dụng với dung dịch kiềm. Ta cho 2+H O2 5 3 4P O H PO . Từ 2 5 3 4P O H POn n (BTNT P) Sau đó xét H3PO4 với dung dịch kiềm.  Nên kết hợp dùng bảo toàn nguyên tố P và kim loại kiềm (Na, K, Ba, Ca) để giải nhanh bài toán. 2.2.13.2. Ví dụ minh họa Ví dụ 23: Cho 100ml dung dịch H3PO4 3M tác dụng với 200ml dung dịch NaOH 2,5M. Khối lượng muối tạo thành B và nồng độ mol/l của dung dịch tạo thành là A. 12g; 28,4g; 0,33M; 0,67M. B. 12g; 28,4g; 0,36M; 0,76M. C. 21g; 24,8g; 0,33M; 0,67M. D. 18g; 38,4g; 0,43M; 0,7M. Hướng dẫn giải - 3 4 OH H PO n 0,2.2,5 T = = = 1,67 n 0,1.3  tạo 2 muối NaH2PO4 (x mol) và Na2HPO4 (y mol). Theo ĐLBT nguyên tố Na và P: 2 4 2 4NaOH Na(NaH PO ) Na(Na HPO ) n = n + n = x + 2y = 0,2. 2,5 = 0,5 3 4 2 4 2 4H PO P(NaH PO ) P(Na HPO ) n = n + n = x + y = 0,1. 3 = 0,3  x = 0,1 mol; y = 0,2 mol  2 4 2 4NaH PO M NaH PO 0,1 m = 0,1.120 =12g; C = =0,33M 0,3 2 24 4Na HPO M Na HPO 0,2 m = 0,2.142 =28,4g; C = = 0,67M 0,3 Đáp án A. Ví dụ 24: (Đề TSĐH– 2008 – Khối B) Cho 0,1 mol P2O5 vào dung dịch chứa 0,35 mol KOH. Dung dịch thu được có các chất A. K3PO4, K2HPO4. B. K2HPO4, KH2PO4. C. K3PO4, KOH. D. H3PO4, KH2PO4. Hướng dẫn giải 523 4 P OH PO .2 = 0,1.2 = 0,2 moln = n - 3 4 OH H PO n 0,35 T = = = 1,75 n 0,2  tạo 2 muối KH2PO4 (x mol) và