Đăng trên tạp chí hoá học ứng dụng số 8 năm 2011
Blog: http://vuducluan.tk Email: [email protected] 1

GIẢI BÀI TOÁN HOÁ HỌC BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐỒ THỊ
GV biên soạn: Vũ Đức Luận
Trƣờng THPT Lƣơng Thế Vinh-Vụ Bản-Nam Định
Trong phƣơng pháp này ta xét 4 bài toán làm mẫu sau:
 Bài toán 1: Bài toán hấp thụ CO
2
bằng dung dịch Ba(OH)
2

 Bài toán 2: Bài toán muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm
 Bài toán 3: Bài toán muối kẽm tác dụng với dung dịch kiềm
 Bài toán 4: Bài toán hấp thụ CO
2
bằng dung dịch hỗn hợp chứa Ba(OH)
2
và
NaOH

Bài toán 1: Bài toán hấp thụ CO
2
bằng dung dịch Ba(OH)
2

Nội dung: Hấp thụ hoàn toàn V lít CO
2
bằng dung dịch chứa a mol Ba(OH)
2
. Lập đồ thị biểu diễn

3
)
2

Khi số mol CO
2
= số mol Ba(OH)
2
= a thì lượng kết tủa thu được là cực đại( a mol)
Khi số mol CO
2
= 2n
Ba(OH)2
= 2a thì ta thấy chỉ sinh ra muối Ba(HCO
3
)
2

Do đó ta có đồ thị sau:

n
BaCO
3
n
CO
2
0
a
2a
a

Giải
Đăng trên tạp chí hoá học ứng dụng số 8 năm 2011
Blog: http://vuducluan.tk Email: [email protected] 2

Số mol CO
2
= 0,12 mol; số mol Ba(OH)
2
=2,5a mol; số mol BaCO
3
= 0,08 mol
Ta có đồ thị:
2,5a
5a
n
BaCO
3
n
CO
2
0
0,08
0,12
2,5a
0,08
A
B

Ta thấy rằng hoàng độ của cực đại là trung điểm của AB do đó: 2,5a = (0,08+0,12)/2=0,1 => a=
0,04 mol/l

3+ = 3a ; ta có lượng kết tủa cực đại( n
Al(OH)3
= a mol)
Khi số mol NaOH > 3a; kết tủa bắt đầu tan ra.
Khi số mol NaOH = 4a; kết tủa vừa tan hết
Ta có đồ thị sau:
n
Al(OH)
3
0
n
NaOH
a
3a
4a

Nhìn vào đồ thị ta thấy: Khi số n
NaOH
> 4n
Al
3+ thì không có kết tủa.
Khi lượng kết tủa chưa đạt đến cực đại thì thì bài toán này có 2 đáp số ứng với 2 giá trị của NaOH
(đường thẳng song song với trục hoành và không đi qua cực đại cắt đồ thì tại 2 điểm)
áp dụng đồ thị trên vào bài toán sau:
Ví dụ 2: ĐH khối B 2007 Cho V lít dung dịch NaOH 0,5M tác dụng với 200 ml dung dịch AlCl
3

1,5M thu được 15,6 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là:
A. 1,2 lít B. 1,8 lít C.2,0 lít D.2,4 lít
Giải

Khi cho NaOH tác dụng với dung dịch chứa Al
3+
ta có phương trình:
Zn
2+
+ 2OH
-
Zn(OH)
2

Nếu NaOH dư, kết tủa sẽ tan:
Zn(OH)
2
+ 2OH
-
ZnO
2
2-
+ 2H
2
O
Khi số mol NaOH =2n
Zn
3+ = 2a ; ta có lượng kết tủa cực đại( n
Zn(OH)2
= a mol)
Khi số mol NaOH > 2a; kết tủa bắt đầu tan ra.
Khi số mol NaOH = 4a; kết tủa vừa tan hết
Ta có đồ thị sau:
n

-
= 2V mol
Số mol Zn(OH)
2
= 0,04 mol
Ta có đồ thị sau:
Đăng trên tạp chí hoá học ứng dụng số 8 năm 2011
Blog: http://vuducluan.tk Email: [email protected] 4

n
Zn(OH)
2
0
n
OH
-
0,06
0,12
0,24
0,04
0,16
0,08

Nhìn trên đồ thị dễ dàng ta thấy có 2 giá trị của OH
-
để thu được 0,04 mol kết tủa đó là:
Số mol OH
-
= 0,08 = 2V => V = 0,04 lít
Số mol OH

, ta thấy OH
-
dư do đó chỉ có muối CO
3
2-
, khi đó lượng kết tủa cực đại
<3> Xét trường hợp lượng kết tủa cực đại nhưng vẫn có muối axit

:
CO
2
+ 2OH
-
CO
3
2-
+ H
2
O
a mol 2a mol a mol
CO
2
+ OH
-
HCO
3
-

b mol b mol b mol
CO

a = n
Ba(OH)
2
b = n
NaOH

Nhìn vào đồ thị trên ta thấy để thu được lượng kết tủa cực đại thì: a ≤ n
CO2
≤ a + b
áp dụng vào bài toán sau
(Trích đề thi HS giỏi tỉnh Thái Bình năm 2009):
Ví dụ 4

:
Cho 18,3 gam hỗn hợp X gồm Na và Ba vào nước thu được dung dịch Y và 4,48 lít H
2

(đktc). Xác định thể tích CO
2
(đktc) cho vào dung dịch Y để thu được kết tủa cực đại?
A.
1,12 lít ≤ V ≤ 6,72 lít
B.
2,24 lít ≤ V ≤ 6,72 lít
Đăng trên tạp chí hoá học ứng dụng số 8 năm 2011
Blog: http://vuducluan.tk Email: [email protected] 5

C.
2,24 lít ≤ V ≤ 4,48 lít
D.