Vận dụng định luật bảo toàn điện tích để giải nhanh một số bài toán hóa học dạng trắc nghiệm

Taïp chí Hoùa hoïc & ÖÙng duïng SỐ 12 (84) 2008

Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY Website: www.hoahocmoingay.com FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Email: hoahocmoingay.com@gmail.com

DeThi.edu.vn

Taïp chí Hoùa hoïc & ÖÙng duïng SỐ 12 (84) 2008

Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY Website: www.hoahocmoingay.com FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Email: hoahocmoingay.com@gmail.com

DeThi.edu.vn

Taïp chí Hoùa hoïc & ÖÙng duïng SỐ 12 (84) 2008

Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY Website: www.hoahocmoingay.com FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Email: hoahocmoingay.com@gmail.com

VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH ĐỂ GIẢI NHANH MỘT SỐ BÀI TOÁN HÓA HỌC

DẠNG TRẮC NGHIỆM

Tác giả: Hóa Học Mỗi Ngày I- CƠ SỞ LÝ THUYẾT Định luật bảo toàn điện tích được phát biểu dạng tổng quát: “Điện tích của một hệ thống cô lập thì luôn luôn không đổi tức là được bảo toàn”. Từ định luật trên ta có thể suy ra một số hệ quả để áp dụng giải nhanh một số bài toán hóa học:

Hệ quả 1: Trong dung dịch các chất điện ly hoặc chất điện ly nóng chảy thì tổng số điện tích dương của các cation bằng tổng số đơn vị điện tích âm của các anion.

(Hệ quả 1 còn được gọi là định luật trung hòa điện) Ví dụ 1: Dung dịch A có chứa các ion sau: Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,1mol Cl- và 0,2 mol NO3

-. Thêm dần V lit dung dịch K2CO3 1M vào A đến khi được lượng kết tủa lớn nhất. V có giá trị là: A. 300 ml B. 200 ml C. 250 ml D. 150 ml Giải Để thu được kết tủa lớn nhất khi các ion Mg2+, Ba2+, Ca2+ tác dụng hết với ion CO3

2-:

2+ 2- 3 3

2+ 2- 3 3

2+ 2- 3 3

Mg + CO MgCO

Ba + CO BaCO

Ca + CO CaCO

 

 

 

Sau khi phản ứng kết thúc, trong dung dịch chứa các ion K+, Cl- và NO3

- ( kết tủa tách khỏi dung dịch ). Theo hệ quả 1 thì:

+ - - 2 3 3 Cl NO n = n + n 0,1 0,2 0,3( ) 0,15( ) K CO K mol n mol     

→

2 3 ddK CO

0,15 V = 0,15( ) 150 1 lit ml   → Chọn D

Ví dụ 2: (TSĐH A 2007): Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit HNO3 (vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy nhất NO. Giá trị của a là A. 0,04. B. 0,075. C. 0,12. D. 0,06. Giải: FeS2  Fe3+ + 2SO4

2 0,12 0,12 0,24 Cu2S  2Cu2+ + SO4

2 a 2a a áp dụng định luật trung hoà điện (hệ quả 1):

3.0,12 + 2.2a = 0,24.2 + 2a a 0,06  → Chọn D

DeThi.edu.vn

Taïp chí Hoùa hoïc & ÖÙng duïng SỐ 12 (84) 2008

Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY Website: www.hoahocmoingay.com FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Email: hoahocmoingay.com@gmail.com

Ví dụ 3: (TSCĐ A 2007): Một dung dịch chứa 0,02 mol Cu2+, 0,03 mol K+, x mol Cl- và y mol SO4

2-. Tổng khối lượng các muối tan có trong dung dịch là 5,435 gam. Giá trị của x và y lần lượt là: A. 0,03 và 0,02 B. 0,05 và 0,01 C. 0,01 và 0,03 D. 0,02 và 0,05 Giải: áp dụng định luật trung hoà điện: 2.0,02 + 0,03 = x + 2y hay x + 2y = 0,07 (1) Khối lượng muối: 0,02.64 + 0,03.39 + 35,5x + 96y = 5,435 (2) Giải hệ phương trình (1) và (2) được: x = 0,03 và y = 0,02 → Chọn A Hệ quả 2: Trong các phản ứng oxi hóa khử thì tổng số mol electron do các chất khử nhường bằng tổng số mol electron do các chất oxi hóa nhận.

( Dựa vào hệ quả 2 này ta có phương pháp bảo toàn electron) Ví dụ 1: (TSĐH B 2007): Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3( dư), thoát ra 0,56 lit (ở đktc) NO( là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là: A. 2,52 B. 2,22 C. 2,62 D. 2,32 Giải

NO

Fe

0,56 n = 0,025( ) 22,4 m n = ( ) 56

mol

mol



Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

mO = 3 – m(g) → O

3-m n = ( ) 16 mol

3+ Fe Fe + 3e

m 3m 56 56





2-

5 2

O + 2e O

3-m 2(3-m) 16 16

N + 3e N

0,075 0,025

 









Dựa vào hệ quả 2 ta có: 3m

56 = 0,075 +

2(3-m)

16 → m = 2,52 → Chọn A

Ví dụ 2: (TSĐH A 2008): Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng(dư), thu được 1,344 lit (ở đktc) NO( là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị m là: A. 49,09 B. 34,36 C. 35,50 D. 38,72

DeThi.edu.vn