Phương pháp bảo toàn điện tích trong hóa học hay, chi tiết, có lời giải

Phương pháp bảo toàn điện tích trong hóa học hay, chi tiết, có lời giải

Phương pháp điệu

1. Nội dung

Bạn Đang Xem: Phương pháp bảo toàn điện tích trong hóa học hay, chi tiết, có lời giải

+ Nguyên tử, phân tử, dung dịch luôn trung hòa về điện

+ Trong nguyên tử: Số proton = số electron

+ Trong dung dịch: số mol x điện tích âm = số mol x điện tích dương

2. Phạm vi sử dụng

+ Đối với bài toán dung dịch

+ Trong bài toán có xuất hiện các chất điện li mạnh: muối, axit, bazơ

Chú ý: Với phương pháp này thường sử dụng kết hợp với các phương pháp sau:

+ Bảo toàn cân nặng

+ Bảo toàn nguyên tố

+ Viết phương trình ion rút gọn

`Phương pháp này thường chỉ sử dụng với bài toàn vô cơ

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một dung dịch có chứa 4 ion với thành phần: 0,01 mol Na+; 0,02 mol Mg2+; 0,015 mol SO42-; x mol Cl-. Gía trị của x là:

A. 0,015

B. 0,035

C. 0,02

D. 0,01

Giải:

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:

nNa+ + 2n Mg2+ = 2 nSO42- + nCl-

⇒ 0,01 + 2.0,02 = 2.0,015 + x

⇒ x = 0,02 ⇒ Đáp án C

Ví dụ 2: Dung dịch A chứa hai cation là Fe2+: 0,1mol và Al3+: 0,2 mol và hai anion là Cl-: x mol và SO42+: y mol. Đem cô cạn dung dịch A thu được 46,9g hỗn hợp muối khan. Gía trị của x, y lần lượt là:

A. 0,6 và 0,1

B. 0,3 và 0,2

C. 0,5 và 0,15

D. 0,2 và 0,3

Giải:

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:

2nFe2+ + 3nAl3+ = nCl- + 2nSO42-

⇒ x + 2y = 0,8 (1)

Khi cô cạn dung dịch: mmuối =∑ mion

⇒ 0,1.56 + 0,2.27 + 35,5x + 96y = 46,9

⇒ 35,5x + 96y = 35,9 (2)

Từ (1)(2) ⇒ x = 0,2 mol; y = 0,3 mol

⇒ Đáp án D

Ví dụ 3: Chia hỗn hợp X gồm hai 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 2,84g hỗn hợp rắn chỉ gồm các oxit. cân nặng hỗn hợp X là:

B. 1,8g

C. 2,4g

D. 3,12g

Giải:

Ta có: Tổng số mol x điện tích dương ( của hai kim loại) trong 2 phần là bằng nhau

⇒Tổng số mol x điện tích âm của 2 phần cũng bằng nhau

O2- (trong oxit) ⇔ 2Cl-

nCl- = nH+ = 2 nH2 = 2. 1,792/22,4 = 0,16 mol

⇒ nO( trong oxit) = 0,08

Trong một phần: mkim loại = moxit – moxi = 2,84 – 0,08.16 = 1,56g

⇒ mX = 2.1,56 = 3,12g ⇒ Đáp án D

Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 10g hỗn hợp X gồm Mg và Fe bằng dung dịch HCl 2M. chấm dứt thí nghiệm thu được dung dịch Y và 5,6 lít H2 (đktc). Để kết tủa hoàn toàn cation có trong Y cần vừa đủ 300ml dung dịch NaOH 2M. Thể tịch dung dịch HCl đã dùng là:

A. 0,2 lít

B. 0,24 lít

C. 0,3 lít

D. 0,4 lít

Giải:

nN+ = nOH- = nNaOH = 0,6 mol

Khi cho NaOH &o dung dịch Y ( chứa các ion: Mg2+; Fe2+; H+dư; Cl-) các ion dương sẽ tác dụng với dung dịch NaOH tạo kết tủa.

⇒ Dung dịch sau phản ứng chỉ gồm Na+ và Cl-

⇒ nNa+ = nCl- = 0,6 mol

⇒ nH+ = nCl- = 0,6 mol

⇒ VHCl = 0,6/2 = 0,3 lít ⇒ Đáp án C

Ví dụ 5: Để hòa tan hoàn toàn 20g hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 cần vừa đủ 700ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch X và 3,36 lít H2(đktc). Cho NaOH dư &o dung dịch X rồi lấy toàn bộ kết tủa thu được đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thì lượng chất rắn thu được là:

A. 8g

B. 16g

C. 24g

D. 32g

Giải:

Xem Thêm : Hình nền Powerpoint đơn giản mà đẹp – Hình nền PP, PPT đẹp

Ta có: nHCl hòa tan Fe = 2n H2 = 0,3 mol

nHCl hòa tan các oxit = 0,7 – 0,3 = 0,4 mol

Theo định luật bảo toàn điện tích ta có:

nO2-(oxit) = ½ n Cl- = 0,2 mol

⇒ mFe (trong X) = moxit – moxi = 20 – 0,2.16 = 16,8g

⇒ nFe = 0,3 mol

Bảo toàn nguyên tố ta có: nFe2O3 = ½ nFe = 0,15mol

⇒ mc/rắn = mFe2O3 = 0,15. 160 = 24g

⇒ Đáp án C

Ví dụ 6: Hòa tan hoàn toàn 15,6g hỗn hợp gồm Al và Al2O3 trong 500ml dung dịch NaOH 1M thu được 6,72 lít H2 ( đktc) và dung dịch X. Thể tích HCl 2M tối thiểu cần cho &o X để thu được lượng kết tủa lớn nhất là:

A. 0,175 lít

B. 0,25 lít

C. 0,125 lít

D. 0,52 lít

Xem Thêm : Hướng dẫn chi tiết cách thắt nơ cổ áo đơn giản cho chị em – Cardina

Giải:

Dung dịch X chứa các ion Na+; AlO2-; OH- dư ( có thể có)

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích: nAlO2- + nOH- = nNa+ = 0,5

Khi cho HCl &o dung dịch X:

H+ + OH- → H2O (1)

H+ + AlO2- + H2O → Al(OH)3 (2)

3H+ + Al(OH)3 → Al3+ + 3H2O (3)

Để kết tủa lớn nhất ⇒ không xảy ra phản ứng (3)

⇒ nH+ = nAlO2- + nOH- = 0,5 mol

⇒ VHCl = 0,5/2 = 0,25 (lít) ⇒ Đáp án B

Ví dụ 7: Cho hỗn hợp X gồm X mol FeS2 và 0,045 mol Cu2S tác dụng vừa đủ với HNO3 loãng đun nóng thu được dung dịch chỉ chứa muối sunfat của các kim loại và giải phóng khí NO duy nhất. Gía trị của x là:

A. 0,045

B. 0,09

C. 0,135

D. 0,18

Giải:

Áp dụng bảo toàn nguyên tố:

Fe3+: x mol; Cu2+: 0,09 mol; SO42-: (x + 0,045) mol

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích trong dung dịch chỉ chứa muối sunfat ta có:

3nFe3+ + 2nCu2+ = 2nSO42-

⇒ 3x + 2.0,09 = 2.(x + 0,045) ⇒ x = 0,09

⇒ Đáp án B

Ví dụ 8: Cho m gam hỗn hợp Cu, Zn, Mg tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loãng, dư. Cô cạn cẩn thận dung dịch thu được sau phản ứng thu được (m + 62) gam muối khan. Nung nóng hỗn hợp muối khan trên đến cân nặng không đổi thu được chất rắn có cân nặng là:

A. (m + 4) gam

B. (m + 8) gam

C. (m + 16) gam

D. (m + 32) gam

Xem Thêm : Hướng dẫn chi tiết cách thắt nơ cổ áo đơn giản cho chị em – Cardina

Giải:

Kim loại + HNO3 → Muối nitrat

Ta có: mmuối – mkim loại = m NO3- = 62g

n NO3- = 1 mol

Muối nitrat ( Cu, Zn, Mg) Oxit

Bảo toàn điện tích ta có: n NO3- (muối) =2 nO2-(oxit) ( cùng = số mol cation)

⇒ nO ( oxit) = 0,5 mol

⇒ mc/rắn = mkim loại + moxi = m + 0,5.16 = m + 8 (gam)

⇒ Đáp án B

Ví dụ 9: Dung dịch X chứa 0,025 mol CO32-; 0,1 mol Na+; 0,25 mol NH4+ và 0,3 mol Cl-. Cho 270ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M &o đun nóng nhẹ (giả sử H2O bay hơi không đáng kể). Tổng cân nặng dung dịch X và dung dịch Ba(OH)2 sau quá trình phản ứng giảm đi là:

A. 4,215g

B. 5,296g

C. 6,761g

D. 7,015g

Giải:

n Ba(OH)2 = 0,054 mol ⇒ nBa2+ = 0,054 mol; nOH- = 0,108 mol

CO32- + Ba2+ → BaCO3↓

NH4+ + OH- → NH3 + H2O

Ta có: nBa2+ > nCO32- ⇒ nBaCO3 = 0,025 mol

n NH4+ > n OH- ⇒ nNH3 = nOH- = 0,108 mol

cân nặng dung dịch X và dung dịch Ba(OH)2 giảm đi = mNH3 + mBaCO3

= 0,025.197 + 0,108.17 = 6,761g

⇒ Đáp án C

Ví dụ 10: Trộn 100ml dung dịch AlCl3 1M với 200ml dung dịch NaOH 1,8M đến khi phản ứng hoàn toàn thì lượng kết tủa thu được là:

A. 3,12g

B. 6,24g

C. 1,06g

D. 2,08g

Xem Thêm : Hướng dẫn chi tiết cách thắt nơ cổ áo đơn giản cho chị em – Cardina

Giải:

n Al(3+ = 0,1 mol; n OH- = 0,36 mol

Al(3+ + 3OH- → Al(OH)3

Ta có n Al(3+ < 3 n OH- ⇒ OH- dư;

n OH- dư = 0,36 – 0,1.3 = 0,06

OH- + Al(OH)3 → AlO2- + 2H2O

n Al(OH)3 > n OH- dư ⇒ Al(OH)3 tan 1 phần

⇒ nAl(OH)3 không tan = 0,1 – 0,06 = 0,04 mol

mkết tủa = mAl(OH)3 = 0,04 . 78 = 3,12g

⇒ Đáp án A

Bài tập tự luyện

Bài 1: Dung dịch X chứa a mol Na+; b mol Mg2+; c mol Cl- và d mol SO42-. Biểu thức liên hệ giữa a, b, c, d là:

A. a + 2b = c + 2d

B. a + 2b = c + d

C. a + b = c + d

D. 2a + b = 2c + d

Bài 2: 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 lượng muối khan thu được là:

A. 37,4g

B. 49,8g

C. 25,4g

D. 30,5g

Bài 3: Hòa tan hoàn toàn 10g hỗn hợp X gồm Mg và Fe bằng dung dịch HCl 2M.chấm dứt thí nghiệm thu được dung dịch Y và 5,6l khí H2 (đktc). Để kết tủa hoàn toàn các cation có trong Y cần vừa đủ 300ml NaOH 2M.Thể tích dungdịch HCl đã dùng là:

A. 0,2 lít

B. 0,24 lít

C. 0,3 lít

D. 0,4 lít

trọng lượng kết tủa thu được là:

A. 20,2g

B. 18,5g

C. 16,25

D. 13,5g

Bài 4: Cho hòa tan hoàn toàn 15,6 gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3 trong 100 dung dịch NaOH 1M thu được 6,72 lít H2 (đktc)Và dung dịch X. Thể tích HCl 2M tối thiểu cần cho vào X để thu được lượng kết tủa lớn nhất:

A. 0,175 lít.

B. 0,25 lít.

C. 0,25 lít.

D. 0,52 lít.

Bài 5: Một dung dịch X chứa 0,02mol Cu2+; 0,03mol K+; x mol Cl- và y mol SO42- Tổng khối lượng các muối tan trong dung dịch là 5,435g. Giá trị của x và y lần lượt là :

A . 0,01 và 0,03

B. 0,02 và 0,05

C. 0,05 và 0,01

D. 0,03 và 0,02

Bài 6: Dung dịch X chứa các ion: Fe3+, SO42-, NH4+, Cl-. Chia dung dịch X thành 2 phần bằng nhau:

+ Phần 1: Tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, đun nóng thu được 0,672 lít khí ( ở đktc) và 1,07g kết tủa

+ Phần 2: Tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 4,66g kết tủa

Tổng khối lượng các muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X là ( quá trình cô cạn chỉ có bay hơi nước)

A. 3,73g

B. 7,04g

C. 7,46g

D. 3,52g

Bài 7: Hòa tan hoàn toàn 5,94g hỗn hợp hai muối clorua của 2 kim loại nhóm IIA &o nước được 100ml dung dịch X. Để làm kết tủa hết ion Cl- có trong dung dịch X trên ta cho toàn bộ lượng dung dịch X trên tác dụng với dung dịch AgNO3. chấm dứt thí nghiệm, thu được dung dịch Y và 17,22g kết tủa. Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch Y là:

A. 4,86g

B. 5,4g

C. 7,53g

D. 9,12g

Bài 8: Trộn dung dịch chứa Ba2+; OH- 0,06mol và Na+ 0,02 mol với dung dịch chứa HCO3- 0,04 mol; CO32- 0,03 mol và Na+. Khối lượng kết tủa thu được sau khi trộn 2 dung dịch trên là:

A. 3,94g

B. 5,91g

C. 7,88g

D. 1,71g

Bài 9: Cho 24,4g hỗn hợp Na2CO3, K2CO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2 sau phản ứng thu được 39,4g kết tuả. Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối clorua khan.

A. 2,66g

B. 22,6g

C. 26,6g

D. 6,26g

Bài 10: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và x mol Cu2S &o dung dịch HNO3 vừa đủ, thu được dung dịch X chỉ chứa 2 muối sunfat của các kim loại và giải phóng khí NO duy nhất. Gía trị của x là:

A. 0,03

B. 0,045

C. 0,06

D. 0,09

tham khảo các phương pháp giải nhanh bài tập Hóa học hay khác:

• Phương pháp bảo toàn electron trong hóa học hay, chi tiết, có lời giải
• Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học cực hay, có lời giải
• Phương pháp bảo toàn nguyên tố trong hóa học cực hay, có lời giải
• Phương pháp chọn đại lượng thích hợp trong hóa học cực hay, có lời giải
• Phương pháp đồ thị trong hóa học hay, chi tiết, có lời giải
• Phương pháp đường chéo trong hóa học cực hay, chi tiết, có lời giải
• Phương pháp trung bình trong hóa học cực hay, chi tiết, có lời giải
• Phương pháp quy đổi trong hóa học cực hay, chi tiết, có lời giải
• Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn trong hóa học cực hay, có lời giải
• Phương pháp tăng giảm khối lượng trong hóa học cực hay, có lời giải

ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

• Hơn 75.000 câu trắc nghiệm Toán có đáp án
• Hơn 50.000 câu trắc nghiệm Hóa có đáp án chi tiết
• Gần 40.000 câu trắc nghiệm Vật lý có đáp án
• Hơn 50.000 câu trắc nghiệm Tiếng Anh có đáp án
• Kho trắc nghiệm các môn khác