Chọn dung dịch thích hợp trên cơ sở bảo toàn điện tích

Hoùa Hoïc vaø öùng duïng ISSN<br /> 1859-4069<br /> Journal of chemistry and application<br /> 2 soá/thaùng<br /> Taïp chí cuûa hoäi hoùa hoïc VieäT Nam<br /> HOÄI ÑOÀNG BIEÂN TAÄP<br /> <br /> NGUYEÃN CÖÔNG, NGUYEÃN ÑÖÙC CHUY,<br /> TRAÀN THAØNH HUEÁ, LEÂ QUOÁC KHAÙNH,<br /> ÑEÅ DAÏY TOÁT VAØ HOÏC TOÁT MOÂN HOÙA HOÏC<br /> CHAÂU VAÊN MINH, ÑAËNG VUÕ MINH,<br /> TRAÀN TRUNG NINH, NGUYEÃN ÑAÊNG ò TRAÀN THÒ XUAÂN - Kinh nghieäm giaûi quyeát baøi toaùn khoù<br /> QUANG, HOÀ VIEÁT QUYÙ, CHU PHAÏM NGOÏC xaùc ñònh thöù töï phaûn öùng<br /> SÔN, TRAÀN QUOÁC SÔN, HOÀ SÓ THOAÛNG,<br /> ò HUYØNH MINH HUY - Phöông phaùp ñoà thò hoùa baøi toaùn:<br /> NGOÂ THÒ THUAÄN, QUAÙCH ÑAÊNG TRIEÀU,<br /> dung dòch H+ phaûn öùng vôùi dung dung dòch...<br /> NGUYEÃN XUAÂN TRÖÔØNG<br /> ò ÑAËNG THAØNH TRUNG - Baøi taäp ñoä tan, chaát keát tinh<br /> Toång Bieân taäp:<br /> boài döôõng hoïc sinh gioûi hoùa<br /> PGS, TS, NGÖT NGUYEÃN ÑAÊNG QUANG<br /> ò TRÒNH QUANG CAÛNH - Reøn kieán thöùc halogen<br /> <br /> Phoù Toång Bieân taäp - Thö kyù toøa soaïn: thoâng qua baøi taäp chuoãi phaûn öùng<br /> ò NGUYEÃN COÂNG KIEÄT - Choïn dung dòch thích hôïp...<br /> NGUYEÃN HÖÕU ÑÖÙC<br /> ò PHAN dUY THAØNH - Giaûi nhanh baøi toaùn hoãn hôïp...<br /> Trình baøy: ò VUÕ COÂNG PHONG - Moät soá daïng toaùn hay trong...<br /> TRAÀN THÒ HOA ò NGUYEÃN HÖÕU ÑÖÙC - Thuaät ngöõ hoùa hoïc Anh - Vieät<br /> <br /> Toøa soaïn: ò ÑAÙP AÙN KYØ TRÖÔÙC - ÑEÀ RA KYØ NAØY<br /> <br /> 164 ñöôøng Töïu Lieät<br /> xaõ Tam Hieäp - huyeän Thanh Trì - Haø Noäi HOÙA HOÏC TRONG CUOÄC SOÁNG<br /> ÑT/Fax: (024) 3971 9078 ò Pectin vaø öùng duïng<br /> Email: tapchihoahocvaungdung@gmail.com ò Vitamin Q - Coenzym 10<br /> ò Khoâng phaûi caø roát naøo cuõng coù maøu cam<br /> Giaáy pheùp xuaát baûn:<br /> <br /> Soá 319/GP-BTTTT<br /> Boä Thoâng tin vaø Truyeàn thoâng HOÏC MAØ VUI ... VUI MAØ HOÏC<br /> caáp ngaøy 14/06/2016 ò THANH TUØNG - OÂ chöõ kyø naøy<br /> In taïi Coâng ty TNHH in aán Ña Saéc ò Caâu laïc boä khaùm phaù hoùa hoïc<br /> 13 Ngoïc Maïch - Xuaân Phöông<br /> quaän Nam Töø Lieâm - Haø Noäi<br /> <br /> Giaù: 15.000 ñoàng Phaùt haønh ngaøy 05 vaø 20 haøng thaùng<br /> qua heä thoáng böu ñieän treân toaøn quoác<br />  CHOÏN DUNG DÒCH THÍCH HÔÏP<br /> TREÂN CÔ SÔÛ BAÛO TOAØN ÑIEÄN TÍCH<br /> <br /> NGUYEÃN COÂNG KIEÄT<br /> Tröôøng Ñaïi hoïc Baùch Khoa Ñaø Naüng<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> T<br /> rong caùc hoùa hoïc coù xaûy ra phaûn öùng giöõa caùc Baûo toaøn e: nAg + 3nNO = nFe2+ dö<br /> ion trong dung dòch, ñaëc bieät laø baøi toaùn hoãn nAg = 0,07 - 3 ´ 0,02 = 0,01<br /> hôïp chaát khöû taùc duïng vôùi dung dòch chöùa H+,<br /> NO3 . Ñeà baøi thöôøng coù nhieàu thí nghieäm, quaù trình noái<br /> - nAgCl = (133,1 - 0,01 ´ 108) : 143,5 = 0,92<br /> tieáp nhau ngöôøi ta thöôøng khoâng lieät keâ heát caùc dung Tìm mol cuûa Cu2+ (vì Fe chæ phaûn öùng vôùi Cu2+<br /> dòch, caùc quaù trình. Neáu tinh yù trong vieäc löïa choïn dung trong X):<br /> dòch ñeå baûo toaøn ñieän tích ta seõ laäp ñöôïc phöông trình nCu2+ = 0,04<br /> khaù goïn vaø ñôn giaûn, thuaän tieän cho vieäc giaûi heä<br /> phöông trình. mFe taêng = -mFe tan + mCu baùm vaøo<br /> = -0,04 ´ 56 + 0,04 ´ 64 = 0,32<br /> Caâu 1: Dung dòch X chöùa Fe2+ 0,25mol; Cu2+, Cl- vaø<br /> · Caùch 2: Baûo toaøn ñieän tích cho dung dòch X.<br /> NO3-. Dung dòch Y chöùa Na+ 0,08mol; H+ vaø Cl-. Cho<br /> dung dòch X vaøo dung dòch Y thu ñöôïc dung dòch Z vaø Goäp caùc quaù trình laïi xem nhö X, Y, AgNO3 taùc duïng<br /> 0,06mol khí NO. Cho dung dòch AgNO3 ñeán dö vaøo dung vôùi nhau.<br /> dòch Z, thaáy thoaùt ra 0,02mol khí NO; ñoàng thôøi thu NO3- + 4H+ + 3e ® NO + H2O<br /> ñöôïc 133,1 gam keát tuûa. Neáu nhuùng thanh Fe vaøo dung<br /> 0,08 0,02<br /> dòch X thì khoái löôïng thanh Fe taêng m gam. Bieát caùc<br /> phaûn öùng xaûy ra hoaøn toaøn; NO laø saûn phaåm khöû duy Ag + e ® Ag<br /> +<br /> Fe2+ dö ® Fe3+ + e<br /> nhaát cuûa N+5 trong caû quaù trình. Giaù trò m laø: H+ 0,32 (baûo toaøn ñieän tích Y) ® Cl- (Y) 0,4mol<br /> A. 0,32 gam B. 0,40 gam Baûo toaøn e: nAg + 3nNO = nFe2+<br /> C. 0,48 gam D. 0,24 gam nAg = 0,07 - 3 ´ 0,02 = 0,01<br /> Höôùng daãn: nAgCl = (133,1 - 0,01 ´ 108) : 143,5 = 0,92<br /> · Caùch 1: Baûo toaøn ñieän tích cho dung dòch Z. Baûo toaøn Cl: Cl- (X) 0,52mol<br /> Cho dung dòch X vaøo dung dòch Y: Theo lyù luaän nhö caùch 1 thì NO3- ñaõ heát neân:<br /> Fe2+ + NO3- + H+ ® Fe3+ + NO + H2O nNO3- (X) = nNO = 0,06 (khoâng phaûi 0,08)<br /> Baûo toaøn e: nFe3+ = 3nNO = 0,18mol Baûo toaøn ñieän tích X ® Cu2+ 0,04<br /> Baûo toaøn nguyeân toá Fe: nFe2+ = 0,25 - 0,15 = 0,07 Tieáp tuïc giaûi nhö caùch 1.<br /> Fe2+ vaãn coøn dö (theo tính toaùn ôû treân); H+ vaãn coøn · Caùch 3: Baûo toaøn ñieän tích cho dung dòch sau phaûn<br /> dö (vì khi cho AgNO3 vaøo coù khí bay ra) nhö vaäy NO3- öùng vôùi AgNO3 (dö).<br /> ñaõ heát. Dung dòch sau phaûn öùng vôùi AgNO3 chöùa (khoâng tính<br /> Cho AgNO3 vaøo dung dòch Z: AgNO3 dö).<br /> NO3- + 4H+ + 3e ® NO + H2O Fe3+ 0,25; Na+ 0,08; Cu2+<br /> 0,08 0,02 Baûo toaøn nguyeân toá N:<br /> Ag+ + e ® Ag Fe2+ dö ® Fe3+ + e NO3-: 0,92 + 0,01 - 0,02 = 0,91<br /> <br /> <br /> Hoùa hoïc & ÖÙng duïng<br /> 18 Soá 17 (317)/2018<br />  Baûo toaøn ñieän tích ® Cu2+ 0,04mol Fe2O3 x(mol); Fe(NO3)2 y(mol); Zn z(mol) + HCl<br /> Tieáp tuïc giaûi nhö caùch 1 ® Choïn ñaùp aùn A. 0,48mol ® X[Zn2+ z; Fe2+ 0,05mol; Fe2+ (2x + y -<br /> 0,05)mol; NH4+; H+ dö 0,02mol]; Cl- 0,48mol + (N2O;<br /> Nhaän xeùt: NO; H2) + H2O 0,2mol<br /> Tuy ñeà baøi khoâng nhaéc ñeán dung dòch sau phaûn öùng X + AgNO3 ® 72,66 (Ag 0,035mol; AgCl 0,48mol)<br /> vôùi AgNO3 nhöng ta xeùt dung dòch naøy thì tìm ñöôïc soá + NO 0,005mol<br /> mol cuûa Cu2+ moät caùch deã daøng. NO3- + 4H+ + 3e ® NO + H2O<br /> Caâu 2: Hoøa tan hoaøn toaøn 18,025 gam hoãn hôïp boät 0,02 0,005<br /> raén goàm Fe2O3, Fe(NO3)2, Zn baèng 480ml dung dòch HCl Baûo toaøn e: nFe2+ = 3nNO + nAg = 0,05<br /> 1M sau phaûn öùng thu ñöôïc dung dòch X chöùa 30,585<br /> Baûo toaøn nguyeân toá O:<br /> gam chaát tan vaø 1,12 lít (ñktc) hoãn hôïp khí goàm (N2O,<br /> NO, H2) coù tæ khoái vôùi He laø 6,8. Cho AgNO3 dö vaøo Toång nNO + N2O = nO khí = nO ban ñaàu - nH2O = 3x + 6y - 0,2<br /> dung dòch X ôû treân thaáy thu ñöôïc 0,112 lít khí NO laø saûn nH2 khí = 0,25 - 3x - 6y<br /> phaåm khöû duy nhaát (ñktc) vaø 72,66 gam keát tuûa. Phaàn<br /> Baûo toaøn H: nNH4+ = 1,5x + 3y - 0,11<br /> traêm khoái löôïng cuûa Fe(NO3)2 trong hoãn hôïp ban ñaàu laø:<br /> 160x + 180y + 65z = 18,025<br /> A. 29,96% B. 39,89%<br /> Baûo toaøn ñieän tích cho dung dòch X:<br /> C. 17,75% D. 62,32%<br /> 0,05 ´ 2 + 3 ´ (2x + 3y - 0,05) + 2z + (1,5x + 3y<br /> Höôùng daãn: - 0,11) + 0,02 = 0,48<br /> · Caùch 1: Tìm soá mol NH4+ tröôùc; tìm soá mol H2 sau. 56 ´ (2x + y) + 65z + 18 ´ (1,5x + 3y - 0,11) + 0,02<br /> Fe2O3 x(mol); Fe(NO3)2 y(mol); Zn z(mol) + HCl + 0,48 ´ 35,5 = 30,585<br /> 0,48mol ® X[Zn2+ z; toång Fe3+; 2+ (2x + y)mol; NH4+; H+ ® x = 0,02; y = 0,03; z = 0,145<br /> dö 0,02mol]; Cl- 0,48mol + (N2O; NO; H2) + H2O<br /> %Fe(NO3)2 = 0,03 ´ 180 : 18,025 ´ 100% = 29,96%<br /> X + AgNO3 ® 72,66 (Ag 0,035mol; AgCl 0,48mol)<br /> ® Choïn ñaùp aùn A.<br /> + NO 0,005mol<br /> NO3- + 4H+ + 3e ® NO + H2O Nhaän xeùt:<br /> 0,02 0,005 - Roõ raøng ôû caùch 1 do bieát caùch choïn dung dòch<br /> thích hôïp ñeå baûo toaøn ñieän tích neân phöông trình toaùn<br /> Dung dòch sau phaûn öùng vôùi AgNO3 chöùa (khoâng tính<br /> hoïc ñaõ goïn hôn nhieàu so vôùi caùch 2.<br /> AgNO3 dö).<br /> - Khi coù H2 thoaùt ra thì khoâng coøn NO3-.<br /> NH4+; Fe3+ (2x + y); Zn2+ z<br /> Baûo toaøn N: NO3-: 0,035 + 0,48 - 0,005 = 0,51 Caâu 3: Cho m gam hoãn hôïp N goàm Al 6x(mol), Zn<br /> Baûo toaøn ñieän tích: NH4 0,51 - (6x + 3y + 2z)<br /> + 7x(mol), Fe3O4, Fe(NO3)2 taùc duïng heát vôùi 250 gam<br /> dung dòch H2SO4 31,36%, thu ñöôïc dung dòch X chæ<br /> Baûo toaøn H: nH2 (khí) = 0,5nHCl - 0,5nH+ dö - nH2O - 2nNH4+ chöùa caùc muoái vaø 0,16mol hoãn hôïp Y chöùa hai khí NO,<br /> = 12x + 6y + 4z - 0,99 H2; tæ khoái cuûa Y ñoái vôùi He baèng 6,625. Coâ caïn dung<br /> Baûo toaøn nguyeân toá O: dòch X thu ñöôïc m + 60,84 gam muoái. Neáu nhoû töø töø<br /> dung dòch KOH 2M vaøo dung dòch X ñeán khi khoâng coøn<br /> Toång nNO + N2O = nO khí = nO ban ñaàu - nH2O = 3x + 6y - 0,2 phaûn öùng naøo xaûy ra thì vöøa heát 1 lít dung dòch KOH.<br /> 160x + 180y + 65z = 18,025 Noàng ñoä % cuûa FeSO4 coù trong dung dòch X laø:<br /> Toång nkhí = (12x + 6y + 4z - 0,99) + (3x + 6y - 0,2) A. 10,28% B. 10,43%<br /> = 0,05mol C. 19,39% D. 18,82%<br /> 56 ´ (2x + y) + 65z + 18 ´ (0,51 - 6x - 3y - 2z) +<br /> 0,02 + 0,48 ´ 35,5 = 30,585 Höôùng daãn:<br /> <br /> ® x = 0,02; y = 0,03; z = 0,145 Baûo toaøn khoái löôïng:<br /> <br /> %Fe(NO3)2 = 0,03 ´ 180 : 18,025 ´ 100% = 29,96% m + 0,8 ´ 98<br /> · Caùch 2: Tìm soá mol H2 tröôùc, soá mol NH4+ sau. = m + 60,84 + 0,16 ´ 6,625 ´ 4 = 18nH2O<br /> <br /> <br /> Hoùa hoïc & ÖÙng duïng<br /> Soá 17 (317)/2018 19<br />  ® nH2O = 0,74mol ´ 0,16 - 136 ´ 0,32 = 19,6 gam<br /> Baûo toaøn nguyeân toá H: Vaäy %mFe(NO3)2 = 180 ´ 0,08 : 19,6 » 73,47%<br /> nNH4+ = (0,8 ´ 2 - 0,74 ´ 2 + 0,02 ´ 2) : 4 = 0,02 ® Choïn ñaùp aùn C.<br /> Baûo toaøn nguyeân toá N: Môû roäng: Neáu ñeà baøi hoûi %mFe3O4.<br /> nFe(NO3)2 = (0,14 + 0,02) : 2 = 0,08mol Soá mol H+ phaûn öùng nFe3O4 = 1/4 ´ nNO = 1/4 ´ (0,32<br /> Baûo toaøn nguyeân toá O: - 4 ´ 0,04) : 2 = 0,02mol (2H+ + O + 2e ® H2O)<br /> nFe3O4 = (0,74 + 0,14 - 0,08 ´ 6) : 4 = 0,1mol Caâu 5: Hoøa tan heát 23,76 gam hoãn hôïp X goàm FeCl2;<br /> Dung dòch sau phaûn öùng vôùi KOH chöùa: Cu vaø Fe(NO3)2 vaøo 400ml dung dòch HCl 1M thu ñöôïc<br /> dung dòch Y. Cho töø töø dung dòch chöùa AgNO3 1M vaøo<br /> AlO2- 6x; ZnO22- 7x; SO42- 0,8; K+ 2mol<br /> Y ñeán caùc phaûn öùng hoaøn toaøn thaáy ñaõ duøng 580ml,<br /> Baûo toaøn ñieän tích: x = 0,02mol keát thuùc thu ñöôïc m gam keát tuûa vaø thoaùt ra 0,448 lít<br /> nAl 0,12mol; nZn 0,14mol khí (ñktc). Bieát NO laø saûn phaåm khöû duy nhaát cuûa N+5<br /> trong caû quaù trình, giaù trò cuûa m gaàn nhaát vôùi:<br /> m = 0,12 ´ 27 + 0,14 ´ 65 + 0,1 ´ 232 + 0,08 ´<br /> 180 = 49,94 A. 82 gam B. 84 gam<br /> Baûo toaøn khoái löôïng: C. 80 gam D. 86 gam<br /> mdung dòch X = 49,94 + 250 - 0,16 ´ 6,625 ´ 4 = 295,7 Höôùng daãn:<br /> X (Fe2+ x; Fe3+ y) Ñaët soá mol FeCl2; Cu vaø Fe(NO3)2 laàn löôït laø x(mol),<br /> Baûo toaøn ñieän tích X: y(mol), z(mol).<br /> 0,12 ´ 3 + 0,14 ´2 + 2x + 3y + 0,02 = 0,8 ´ 2 Do dung AgNO3 dö neân cuoái cuøng H+ seõ heát, vaø H+<br /> laø nguyeân nhaân laøm cho N trong dung dòch bay ra<br /> Baûo toaøn nguyeân toá Fe: x + y = 0,08 + 0,1 ´ 3<br /> thaønh NO. Dung dòch cuoái cuøng sau quaù trình phaûn öùng<br /> ® x = 0,2; y = 0,18 ® nFeSO4 = 0,2 chæ chöùa Fe3+ (x + z)mol; Cu2+ y(mol); NO3- 0,56mol<br /> C%FeSO4 = 0,2 ´ 152 ´ 100% : 295,7 = 10,28% (baûo toaøn N).<br /> ® Choïn ñaùp aùn A. Löu yù: ÔÛ thí nghieäm ban ñaàu NO3- ñaõ chuyeån heát<br /> thaønh NO.<br /> Nhaän xeùt: Coù H2 thì dung dòch khoâng coøn NO3-.<br /> 127x + 64y + 180z = 23,76<br /> Caâu 4: Cho m gam hoãn hôïp X goàm Fe, Fe3O4 vaø Baûo toaøn ñieän tích: 3 ´ (x + z) + 2y = 0,56<br /> Fe(NO3)2 tan heát trong 320ml dung dòch KHSO4 1M. 4(NO3- ® NO) = nH+<br /> Sau phaûn öùng, thu ñöôïc dung dòch Y chöùa 59,04 gam<br /> muoái trung hoøa vaø 896ml NO laø saûn phaåm khöû duy nhaát 4 ´ (2z + 0,02) = 0,4 ® x = 0,08; y = 0,1; z = 0,04<br /> cuûa N+5, (ñktc). Y phaûn öùng vöøa ñuû vôùi 0,44mol NaOH. ® m = 82,52 gam ® Choïn ñaùp aùn A.<br /> Bieát caùc phaûn öùng xaûy ra hoaøn toaøn. Phaàn traêm khoái<br /> löôïng cuûa Fe(NO3)2 trong X coù giaù trò gaàn nhaát vôùi giaù Caâu 6: Cho m gam boät Fe vaøo bình kín chöùa ñoàng<br /> trò naøo sau ñaây? thôøi 0,06mol O2 vaø 0,03mol Cl2, roài ñoát noùng. Sau khi<br /> caùc phaûn öùng xaûy ra hoaøn toaøn chæ thu ñöôïc hoãn hôïp<br /> A. 63% B. 18%<br /> chaát raén chöùa caùc oxit saét vaø muoái saét. Hoøa tan heát hoãn<br /> C. 73% D. 20% hôïp naøy trong moät löôïng dung dòch HCl (laáy dö 25% so<br /> vôùi löôïng caàn phaûn öùng) thu ñöôïc dung dòch X. Cho<br /> Höôùng daãn:<br /> dung dòch AgNO3 dö vaøo X, sau khi keát thuùc caùc phaûn<br /> Baûo toaøn ñieän tích dung dòch Z: öùng thì thu ñöôïc 53,28 gam keát tuûa, bieát saûn phaåm khöû<br /> nNO3- = 0,32 + 0,44 - 2 ´ 32 = 0,12mol cuûa N+5 laø khí NO duy nhaát. Giaù trò cuûa m laø:<br /> Baûo toaøn nguyeân toá N: A. 5,88 gam B. 5,60 gam<br /> nFe(NO3)2 = (0,04 + 0,12) : 2 = 0,08mol C. 6,44 gam D. 6,72 gam<br /> Baûo toaøn nguyeân toá H: nH2O = 0,32 : 2 = 0,16mol Höôùng daãn: Choïn ñaùp aùn D. ©<br /> Baûo toaøn khoái löôïng: mX = 59,04 + 30 ´ 0,04 + 18<br /> <br /> <br /> Hoùa hoïc & ÖÙng duïng<br /> 20 Soá 17 (317)/2018<br />