Giải bài toán Hóa học bằng Sơ đồ đường chéo - Như Dương

Giải toán bằng “sơ đồ đường chéo”

- 1 -

GIẢI BÀI TOÁN HÓA HỌC BẰNG “SƠ ĐỒ ĐƯỜNG CHÉO”

Sưu tầm: Như Dương

Với hình thức thi trắc nghiệm khách quan, trong một khoảng thời gian tương đối ngắn học sinh phải giải quyết một số lượng câu hỏi và bài tập khá lớn (trong đó bài tập toán chiếm một tỉ lệ không nhỏ). Do đó việc tìm ra các phương pháp giúp giải nhanh bài toán hóa học có một ý nghĩa quan trọng.

Bài toán trộn lẫn các chất với nhau là một dạng bài hay gặp trong chương trình hóa học phổ thông. Ta có thể giải bài tập dạng này theo nhiều cách khác nhau, song cách giải nhanh nhất là “phương pháp sơ đồ đường chéo”.

Nguyên tắc: Trộn lẫn 2 dung dịch: Dung dịch 1: có khối lượng m1, thể tích V1, nồng độ C1 (C% hoặc CM), khối lượng riêng d1.

Dung dịch 2: có khối lượng m2, thể tích V2, nồng độ C2 (C2 > C1), khối lượng riêng d2.

Dung dịch thu được có m = m1 + m2, V = V1 + V2, nồng độ C (C1 < C < C2), khối lượng riêng d.

Sơ đồ đường chéo và công thức tương ứng với mỗi trường hợp là:

a) Đối với nồng độ % về khối lượng:

→

b) Đối với nồng độ mol/lít:

→

c) Đối với khối lượng riêng:

→

Khi sử dụng sơ đồ đường chéo ta cần chú ý: *) Chất rắn coi như dung dịch có C = 100% *) Dung môi coi như dung dịch có C = 0% *) Khối lượng riêng của H2O là d = 1 g/ml

Sau đây là một số ví dụ sử dụng phương pháp đường chéo trong tính toán pha chế dung dịch.

Dạng 1: Tính toán pha chế dung dịch Ví dụ 1. Để thu được dung dịch HCl 25% cần lấy m1 gam dung dịch HCl 45% pha với m2 gam dung dịch HCl 15%. Tỉ lệ m1/m2 là: A. 1:2 B. 1:3 C. 2:1 D. 3:1

Hướng dẫn giải: Áp dụng công thức (1):

 Đáp án A.

Ví dụ 2. Để pha được 500 ml dung dịch nước muối sinh lí (C = 0,9%) cần lấy V ml dung dịch NaCl 3%. Giá trị của V là: A. 150 B. 214,3 C. 285,7 D. 350

Hướng dẫn giải: Ta có sơ đồ:

  Đáp án A.

Phương pháp này không những hữu ích trong việc pha chế các dung dịch mà còn có thể áp dụng cho các trường hợp đặc biệt hơn, như pha một chất rắn vào dung dịch. Khi đó phải chuyển nồng độ của chất rắn nguyên chất thành nồng độ tương ứng với lượng chất tan trong dung dịch.

Ví dụ 3. Hòa tan 200 gam SO3 vào m gam dung dịch H2SO4 49% ta được dung dịch H2SO4 78,4%. Giá trị của m là: A. 133,3 B. 146,9 C. 272,2 D. 300,0

Hướng dẫn giải: Phương trình phản ứng: SO3 + H2O → H2SO4

100 gam SO3 → gam H2SO4

Nồng độ dung dịch H2SO4 tương ứng: 122,5% Gọi m1, m2 lần lượt là khối lượng SO3 và dung dịch H2SO4 49% cần lấy. Theo (1) ta có:

  Đáp án D.

Điểm lí thú của sơ đồ đường chéo là ở chỗ phương pháp này còn có thể dùng để tính nhanh kết quả của nhiều dạng bài tập hóa học khác. Sau đây ta lần lượt xét các dạng bài tập này.

Dạng 2: Bài toán hỗn hợp 2 đồng vị

m1 C1 |C2 - C| C m2 C2 |C1 - C|

(1) | C C |

| C C | m

m

1

2

2

1



 

V1 C1 |C2 - C| C V2 C2 |C1 - C|

(2) | C C |

| C C | V

V

1

2

2

1



 

V1 d1 |d2 - d| d V2 d2 |d1 - d|

(3) | d d |

| d d | V

V

1

2

2

1



 

1

2

m | 15 25 | 10 1 m |45 25| 20 2     

V1(NaCl) 3 |0 - 0,9| 0,9 V2(H2O) 0 |3 - 0,9|

(ml) 150 500 0,9 2,1

0,9 V1    

5, 122 80

100 98  

44,1 29,4 | 4,8 7 122,5 |

| 4, 78 49 | m

m

2

1    

(gam) 300 200 29,4 44,1 m2   

DeThi.edu.vn