PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH - HÓA 11

I. CƠ SỞ LÍ THUYẾT

Nguyên tắc : 

Tổng điện tích dương = tổng điện tích âm

Ví dụ 1: Một dung dịch chứa a mol K^+, b mol Fe³⁺, c mol Cl^–, d mol SO₄ ^2-. Biểu thức liên hệ giữa các đại lượng trên là

Hướng dẫn

Tổng điện tích dương = tổng điện tích âm

  a.1 + b.3 = c.1 + d.2

* Lưu ý: Quá trình áp dụng định luật bảo toàn điện tích thường kết hợp
Các phương pháp bảo toàn khác:

 - Bảo toàn khối lượng.

 - Bảo toàn nguyên tố.
 - Viết phương trình phản ứng ở dạng ion thu gọn.

Ví dụ 2: Một dung dịch có chứa 4 ion với thành phần: 0,01 mol Na⁺, 0,02 mol Mg­ ²⁺, 0,015 mol SO₄^2-, x mol Cl^–. Giá trị của x là

Hướng dẫn
Áp dụng định luật bảo toàn điện tich:

Tổng điện tích dương = tổng điện tích âm

0,01.1 + 0,02.2 = 0,015.2 + x.1

→ x = 0,02 mol

Ví dụ 3: Dung dịch A có chứa 0,1 mol Fe²⁺, 0,2 mol Al ³⁺, x mol Cl^–, y mol SO₄^2-. Tính số mol Cl^– và số mol SO₄^2-. Biết khi cô cạn dung thu được 46,9 gam chất rắn khan.

Hướng dẫn

Áp dụng định luật bảo toàn điện tich ta có:

Số mol điện tích dương = số mol điện tích âm

0,1.2 + 0,2.3 = x.1 + y.2

Hay  x + 2y = 0,8  (1)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

Khối lượng chất rắn khi cô cạn dung dịch = m _Fe2+ + m _Al3+ + m _Cl- + m_SO42-

Hay 35,5x + 96y = 35,9 gam (2)

Giải hệ (1), (2) → x =0,2 mol và y = 0,3 mol

Ví dụ 4: Trong dung dịch X có chứa 0,1 mol H⁺; x mol Zn²⁺ và 0,15 mol SO₄^2-. Cho 800 ml dung dịch NaOH 0,5M vào dung dịch X thu được m gam kết tủa. Biết phản ứng xảy ra hoàn toàn thì giá trị của m là

   A. 4,95.         

   B. 9,90.          

   C. 14,8.          

   D. 7,43.

Hướng dẫn

Theo ĐLBT điện tích

0,1.1 + 2x = 0,15.2

 → x = 0,1 mol

n_NaOH = 0,8.0,5 = 0,4 mol

phương trình ion thu gọn:

  H⁺ + OH^- → H₂O

  0,1     0,1

  Zn²⁺ + 2OH^- → Zn(OH)₂

  0,1        0,2

  Zn(OH)₂ + 2OH^-_dư → ZnO₂^2- + 2H₂O

  0,05             0,1

 m_Zn(OH)2 = 0,05.99 = 4,95g

   → Đáp án: A

Ví dụ 5: Trong dung dịch X gồm Na⁺: 0,2 mol; NH₄⁺: 0,1 mol; HCO₃^-: 0,15 mol và SO₄^2-: a mol. Cô cạn dung dịch X và nung nóng đến khối lượng không đổi. Khối lượng chất rắn thu được là

   A. 22,75 gam.              

   B. 13,3 gam.                

   C. 18,2 gam.                

   D. 16,2 gam.

Hướng dẫn

Theo ĐLBT điện tích

0,2.1 + 0,1.1 = 0,15.1 + 2a  → a = 0,075 mol

Khi nung nóng

  2HCO₃^- → H₂O + CO₂ + CO₃^2-

   0,15                                 0,075

  2NH₄⁺ + CO₃^2- → NH₃ + H₂O + CO₂

  0,1         0,075

Chất rắn thu được là

Na⁺: 0,2 mol; SO₄^2-: 0,075 mol và CO₃^2- : 0,025 mol

 m = 0,2.23 + 0,075.96 + 0,025.60 = 13,3g

  → Đáp án: B

 

II. BÀI TẬP VẬN DỤNG

1. Cô cạn dung dịch có chứa 0,2 mol Mg²⁺; 0,1 mol Al³⁺, và ion NO₃^– thì thu được bao nhiêu gam muối khan là

   A. 55,3 gam               

   B. 59,5 gam   

   C. 50,9 gam              

   D. 0,59 gam

2. 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 được lượng kết tủa lớn nhất thì giá trị của V là
   A. 150ml                  

   B. 300 ml.                 

   C. 200ml                

   D. 250ml.

3. Dung dịch Y chứa Ca²⁺ 0,1 mol, Mg²⁺ 0,3 mol, Cl^– 0,4 mol, HCO₃^– y mol. Khi cô cạn dung dịch Y thì được muối khan thu được là
   A. 37,4 gam              

   B. 49,8 gam    

   C. 25,4 gam              

   D. 30,5 gam

3. Dung dịch A chứa các ion: CO₃^2-, SO₃^2-, SO₄^2-, 0,1 mol HCO₃^- và 0,3 mol Na⁺. Thêm V lít dung dịch Ba(OH)₂ 1M vào A thì thu được lượng kết tủa lớn nhất. Tính giá trị nhỏ nhất của V cần cho vào.  

   A. 0,1 lit.        

   B. 0,15 lit.                  

   C. 0,2 lit.        

   D. 0,3 lit

4. Có 500 ml dung dịch X chứa Na⁺, NH₄⁺, CO₃^2- và SO₄^2-. Lấy 100 ml dung dịch X  tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thu 2,24 lít khí (đktc). Lấy 100 ml dung dịch X cho tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl₂ thấy có 43 gam kết tủa. Lấy 100 ml dung dịch X tác dụng với  lượng dư dung dịch NaOH thu 4,48 lít khí NH₃ (đktc). Tính tổng khối lượng muối có trong 500 ml dung dịch X.   

   A.14,9 gam.          

   B.11,9 gam.        

   C. 86,2 gam.          

   D. 119 gam.

5. Dung dịch X chứa các ion: Fe³⁺, SO₄^2-, NH₄⁺, Cl^-. Chia dung dịch X thành hai phần bằng nhau : Phần một tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, đun nóng thu được 0,672 lít khí (đktc) và 1,07 gam kết  tủa  ; Phần  hai  tác dụng  với  lượng  dư dung dịch BaCl₂,  thu được 4,66 gam kết  tủa. Tổng khối  lượng các muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X là (quá trình cô cạn chỉ có nước bay hơi)

   A. 3,73 gam.           

   B. 7,04 gam.    

   C. 7,46 gam.    

   D. 3,52 gam.

6. Cho hòa tan hoàn toàn 15,6 gam hỗ hợp gồm Al và Al₂O₃ trong 500 dung dịch NaOH 1M thu được 6,72 lít H₂ (đktc) và dung dịch X. Thể tích dung dịch HCl 2M tối thiểu cần cho vào X để thu được lượng kết tủa lớn nhất là
   A. 0,175 lít.                   

   B. 0,25 lít.           

   C. 0,25 lít.           

   D. 0,52 lít.

7. Chia hỗn hợp 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. 1,56 gam     

   B. 1,8 gam                   

   C. 2,4 gam.                             

   D. 3,12 gam.

8. 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 được lượng kết tủa lớn nhất thì giá trị của V là
   A. 150ml                  

   B. 300 ml.                 

   C. 200ml                

   D. 250ml.
 

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng