pp giai toan trac nghiem hoa hoc - Pdf 43

PHẦN THỨ HAI
TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG
A – PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH TỐN ĐỊNH LƯỢNG
I – PHƯƠNG PHÁP BẢO TỒN VẬT CHẤT
“ Vật chất khơng tự nhiên sinh ra, khơng tự nhiên mất đi, mà chỉ
chuyển hố từ dạng này sang dạng khác”.
Khi áp dụng cho hố học, khoảng áp dụng hẹp đi, và ta sẽ nói tới các
hệ quả nhỏ, từ đó vận dụng để giải nhanh các bài tốn hố học.
1. Hệ quả thứ nhất : Trong các phản ứng hố học, tổng khối lượng các
chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các sản phẩm tạo thành
(khơng tính khối lượng của phần khơng tham gia phản ứng.
Xét phản ứng A + B
¾¾®
C + D + E
thì ln có: m
A(PƯ)
+m
B(PƯ)
= m
C
+ m
D
+ m
E
Lượng A, B còn dư lại khơng được tính vào đẳng thức trên!
Ví dụ 1. Đốt cháy hồn tồn m gam chất hữu cơ A cần a gam O
2
thu
được b gam CO
2
và c gam H

rắn sau PƯ
m + m = m
dù chất rắn sau phản ứng có chứa cả 4
chất.
Hệ quả thứ hai cũng cho phép ta xét khối lượng cho một trạng thái cụ thể
nào đó mà khơng cần quan tâm các chất (hoặc lượng chất phản ứng còn dư
) khác trạng thái với nó.
Ví dụ 3. “Cho m gam hỗn hợp 2 kim loại Fe, Zn tác dụng với dung
dịch HCl…tính khối lượng chất rắn thu được khi cơ cạn dung dịch sau phản
ứng” – ta được quyền viết:
m + m = m + m
HCl rắn H
2
trong đó m
HCl
là khối lượng HCl ngun
chất đã phản ứng, dù khơng biết hỗn hợp kim loại hết hay HCl hết, hiệu
suất phản ứng là bao nhiêu !
166
3. Hệ quả thứ ba : Khi các cation kim loại (hoặc NH
4
+
) kết hợp với anion
(phi kim, gốc a xit, hyđroxyl), ta luôn có :
• Khối lượng sản phẩm thu được = khối lượng cation + khối lượng
anion.
Vì khối lượng electron không đáng kể, nên có thể viết:


Khối lượng sản phẩm thu được = khối lượng kim loại + khối

O
3
b mol, bị khử bởi CO
cho hỗn hợp rắn B gồm: Fe
2
O
3
dư x mol; Fe
3
O
4
y mol; FeO dư z mol; Fe t
mol khi đó Σn
Fe(trong A)
= Σn
Fe(trong B)
; nghĩa là a + 2b = 2x + 3y +z + t
5. Hệ quả thứ năm : Mọi sự biến đổi hoá học (được mô tả bằng PTPƯ)
đều có liên quan tới sự tăng giảm khối lượng của các chất. “CHẤT” được
hiểu theo nghĩa rộng là đơn chất, hợp chất, trạng thái của hỗn hợp.
Ví dụ 6. Xét phản ứng kim loại tác dụng với axit tạo muối và H
2
, rõ
ràng khối lượng kim loại giảm đi, vì đã tan vào dung dịch dưới dạng ion;
nhưng nếu cô cạn dung dịch sau phản ứng thì khối lượng chất rắn thu được
sẽ tăng lên so với khối kượng ban đầu của kim loại, do có anion gốc axit
nhập vào.
Ví dụ 7. Hãy xét lại thí dụ 5 ở trên, dù không xác định được B gồm
những chất gì, ta vẫn có thể nói khối lượng B bé hơn khối lượng A, vì oxi
bị tách ra khỏi sắt oxit và nhập vào CO tạo CO

thấy cứ 1 mol CO
3
2-
hoá trị (II) phải được thay bằng 2 mol Cl
-
hoá trị
I).
- Từ NaBr
¾¾®
NaCl khối lượng giảm 80 –35,5 = 44,5 gam;
- Từ CaBr
2

¾¾®
2 AgBr khối lượng tăng 2.108 – 40 = 136 gam.
từ Ca
3
(PO
4
)
2

¾¾®
3CaCl
2
(để tính toán nhanh, ta còn có thể viết theo
kiểu Ca
3
(PO
4


+
→
HCl
x 2y
Fe Cl
ta
thấy cứ 1 mol O
2-
được thay bằng 2 mol Cl
-
(điều này chỉ luôn đúng
khi sắt không thay đổi hoá trị, cẩn thận trường hợp sắt thay đổi hoá
trị do tác dụng với axit có tính oxi hoá mạnh HNO
3
, H
2
SO
4
đặc mà
trong oxit sắt đang ở mức oxi hoá thấp).
6. Hệ quả thứ sáu : Trong một dung dịch khi tồn tại đồng thời các ion
dương và ion âmthì theo tính chất trung hoà điện luôn có: tổng số điện tích
dương do cation tải bằng tổng số điện tích âm do anion tải.
Đây là cơ sở để thiết lập phương trình biểu diễn quan hệ về số mol
giữa các ion trong dung dịch.
Ví dụ 9. Một dung dịch chứa đồng thời các ion với số mol là : k mol
A
a+
, l mol B

1
gam X cho vào một ống sứ chịu nhiệt, nung nóng
rồi cho một luồng khí CO đi qua, khí CO
2
ra khỏi ống sứ được hấp thụ hết
vào bình đựng lượng dư dung dịch Ba(OH)
2
thu được m
2
gam kết tủa trắng.
Chất rắn (Y) còn lại trong ống sứ sau phản ứng có khối lượng là 19,2 gam
gồm Fe, FeO và Fe
2
O
3
, cho hỗn hợp này tác dụng hết với dung dịch HNO
3
đun nóng được 2,24 lit khí NO duy nhất (đktc). Tính khối lượng m
1
, m
2
.
Giải. Trước hết cần phải nói, các em đừng thắc mắc đây không phải bài tập
trắc nghiệm, rằng với bài này ta có thể chia nhỏ thành 2 bài trắc nghiệm
riêng - mỗi bài chỉ yêu cầu tính một đại lượng mà thôi. Vấn đề ở đây là
các em phải nắm được phương pháp giải nhanh bài toán.
- Nhận thấy, trong cả quá trình phản ứng chỉ có sự tăng số oxi hoá
của sắt trong FeO (tức Fe
+2
), Fe

3
Fe
+
là 3x).
⇒ Khối lượng X ban đầu m
1
= x.160 + x.72 + x.232 = 464x
(gam). Khi chuyển từ X sang Y, khối lượng X giảm đi một lượng là
(464x – 19,2) gam, đây chính là khối lượng oxi bị tách khỏi oxit

m -m 464.x-19,2
X Y
= n = n = n
O CO CO
16 16
2
=
;
lại có số mol NO là
2,24
0,1
22,4
=
(mol), theo nhận xét trên ta được :
(1) Fe
+2
– 1e → Fe
+3

(x) x

169
⇒ x = 0,045 (mol). Vậy m
1
= 464.x = 464.0,045 = 20,88 (gam).
- Vì
3
464.0,045-19,2
n = n
CaCO CO
16
2
0,105= =
(mol)

2
3
=
BaCO
m m 0,105.197 20,685= =
(gam)
Chú ý : Điều quan trọng nhất là nhận định đúng trạng thái đầu và
cuối của các chất oxi hoá và chất khử và sử dụng bán phản ứng mà nhiều
khi không cần viết phản ứng đầy đủ (chưa kể trường hợp có thể không viết
được đúng các phương trình phản ứng xảy ra, do chưa biết hỗn hợp phản
ứng gồm những chất gì).
8. Hệ quả thứ tám : Với lượng chất khử không đổi (có thể là hỗn hợp
nhiều chất) thì số mol electron phóng ra cho chất oxi hóa này hay chất oxi
hóa khác có khả năng oxi hoá tương đương (có thể là hỗn hợp nhiều chất
oxi hóa) cũng luôn bằng nhau.
Chú ý : Nhận xét trên chỉ luôn đúng khi chất khử luôn thể hiện một

3
3Fe e Fe
+
− →
để cho NO
3
-
hoặc SO
4
2-
nhận.
Ví dụ 13. Cho x mol Fe tác dụng hết với H
2
SO
4
loãng (tác nhân oxi
hóa là H
+
) thì số mol e phóng ra là 2x mol (
2
2Fe e Fe
+
− →
); nhưng nếu nó
tác dụng với H
2
SO
4
đặc nóng thì số mol e phóng ra lúc này lại là 3x mol (
3

+
nhận cũng là 0,2 mol, từ đó có:
0
2
2 2
(0,2) 0,1
H e H
+
+ →
Vậy thể tích H
2
thu được là 2,24 lít.
Ví dụ 15. Để m gam phoi bào sắt (X) ngoài không khí,sau một thời
gian biến thành hỗn hợp (Y) có khối lượng 12 gam gồm Fe và các oxit FeO,
Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3
. Cho Y tác dụng hoàn toàn với axit HNO
3
thấy thoát ra 2,24 lít
khí NO duy nhất (đktc). Tính khối lượng m của X.
Giải.
Có thể tóm tắt quá trình phản ứng như sơ đồ sau:
{
-

n = (mol)
O
32
2
- Chỉ có Fe sắt phóng electron và cuối cùng tạo Fe
3+
:
(1*) Fe - 3e
→
Fe
3+
m
56

3m
56
- Có O
2
và NO
3
-
nhận electron:
(2*) O
2
+ 4e
→
2O
2-

12-m

nghim m khụng vit y vỡ quỏ mt thi gian.
(1) 2Fe + O
2


2 FeO
(2) 4Fe + 3O
2


2Fe
2
O
3
(3) 3Fe + 2O
2


Fe
3
O
4
Rn B gm Fe, FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4

(6) 3FeO + 10HNO
3


3Fe(NO
3
)
3
+ NO + 5H
2
O
(7) 3Fe
3
O
4
+ 28HNO
3


9Fe(NO
3
)
3
+ NO + 14H
2
O
II PHNG PHP TR S TRUNG BèNH
1. Khỏi nim. Nu tn ti mt tp hp cỏc phn t vi tr s cỏc phn t l
A, B, C cú s lng mi phn t tng ng bng a, b, c hay phn trm
s lng mi phn t bng x, y, z thỡ luụn tn ti mt giỏ tr tng ng

Chỳ ý
Nu hn hp nhiu cht hn thỡ cỏc cụng thc trờn c trin khai
thờm theo ỳng bn cht ca nú. Ngc li nu hn hp ch cú 2 cht thỡ
cụng thc s c rỳt ngn li.
Chng hn
A
= x
1
A
1
+x
2
A
2
v s c dựng ph bin di dng
A
=
x
1
A
1
+(1-x
1
)A
2
. Vỡ x
1
+x
2
=1.

trăm vế số lượng của các phần tử thay đổi.
Khi phần trăm số lượng các phần tử thay đổi (trị số phần tử không đổi),
sẽ tồn tại các trị số trung bình khác nhau (trừ trường hợp đặc biệt), nhưng
luôn thỏa mãn :
X
min
<
X
< X
max
Trong đó : X
min
, X
max
là trị số phần tử bé nhất, lớn nhất.
4. Ứng dụng trị số trung bình
- Xác định công thức
- Tìm khoảng giới hạn của đại lượng cho trước hoặc chứng minh bất đẳng
thức trong hoá học.
- Biện luận chất dư.
Ví dụ 1. Có x mol hỗn hợp hai kim loại kiềm thuộc hai chu kỳ liên
tiếp (hỗn hợp X). X tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thì thu được a gam
hỗn hợp muối clorua khan, còn nếu X tác dụng vừa đủ với dung dịch H
2
SO
4
thì thu được b gam hỗn hợp muối sunfat khan. x có giá trị là :
A. x =
2
60,5

2
(x) 0,5x
→
Khối lượng muối sunfat : 0,5x(2
M
+96) = b (2)
173
Chỉ cần lấy (2) – (1) theo vế với vế ta có ngay x =
12,5
b a−
.
Đáp án đúng là B.
Ví dụ 2. Có x mol hỗn hợp hai kim loại kiềm thuộc hai chu kỳ liên
tiếp (gọi là hỗn hợp X). X tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thì thu được
a gam hỗn hợp muối clorua khan, còn nếu X tác dụng vừa đủ với dung dịch
H
2
SO
4
thì thu được 1,1807a gam hỗn hợp muối sunfat khan. X chứa 2 kim
loại kiềm là :
A. Li và Na B. Na và K
C. K và Rb C. Rb và Cs
Giải. x là số mol của 2 kim loại đã được thay thế bằng một kim loại
tương đương có KLNT là
M
. Ta có:
+ HCl
M MCl
(x) x

+
ta rút được
M
≈ 69. Vì 2
kim loại kiềm thuộc hai chu kỳ kế tiếp nên chọn K = 39 <69 < 85,5 = Rb
Đáp án đúng là C.
Ví dụ 3. Cho 1,52 gam hỗn hợp Fe và một kim loại (X) thuộc
nhóm II hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư thấy tạo ra 0,672 lít khí
(đktc). Mặt khác, 0,95 gam kim loại X nói trên không khử hết 2 gam CuO ở
nhiệt độ cao. Kim loại X là :
A. Canxi B. Magie
C. Bari D. Beri
Giải. gọi x là số mol của 2 kim loại (Fe và X) đã được thay thế bằng
một kim loại tương đương có KLNT là
M
. Ta có:
(x) x
M + 2HCl MCl + H
2 2
→
174
Vậy n
M
= x =
0,672
0,03
22,4
=
(mol) ⇒
1,52

A. 1,8 < k < 1,9 B. 0,844 < k < 1,106
C. 1,023 < k < 1,189 D. k > 0
Giải. Nếu dùng trị số trung bình với tính chất
X <X<X
min max
thì
bài toán cực kỳ đơn giản như sau:
Thay thế hai muối NaCl và NaBr bằng một muối có công thức tương đương

NaX
thì
35,5 < X < 80
.
Phản ứng chuyển hoá :
NaX + AgNO AgX + NaNO
3 3
(1) 1 1
→ ↓
Giả sử lấy 1 mol muối halogenua đem phản ứng ta có:
108+X
k =
170108+35,5
Khi X = 35,5 k = 0,844
min
170
108+80
Khi X=80 k = 1,106

1
C
1
C
2
– C
C
Dung dịch 2: m
2
C
2
C – C
1

m
C - C
2
1
=
m C - C
1
2
( chọn C
2
> C
§
)
Khi thay nồng độ % bằng nồng độ mol, và khối lượng dung dịch bằng thể
tích dung dịch thì:
Dung dịch 1: V

1
2
=
V C - C
2 M M
1
(chọn
2
C
M
>
1
C
M
)
2. Quy tắc đường chéo áp dụng cho dung dịch khí
Hỗn hợp khí cũng được coi là một dung dịch – dung dịch khí. Nếu
biết
M
của 2 khí cụ thể, có thể tìm tỉ lệ mol hoặc tỉ lệ thể tích giữa chúng
bằng quy tắc đường chéo mở rộng sau đây:
Khí 1 n
1
V
1
M
1
M - M
2
M

2
= 46 (NO
2
), áp dụng quy tắc đường chéo mở rộng ta có:
n
V 46 - 34 12 3
NO NO
= = = =
n V 34 - 30 4 1
NO
NO 2
2

nghĩa là NO chiếm ¾; NO
2
chiếm ¼ số mol khí A.
Cũng có thể dùng cách khác:
Gọi x là % số mol của NO, thì % số mol của NO
2
là (1 - x), áp dụng công
thức tính
M
= 17.2 = 34 = x.30+ (1-x).46 ta có x = ¾; 1- x = ¼
Cũng có thể giải theo cách cổ điển là lập hệ...
Hãy tuỳ chọn phương pháp thích hợp cho mình!
IV – TÓM LƯỢC VỀ ĐIỆN PHÂN
1. Hiện tượng điện phân : Là Quá trình oxi hóa – khử xảy ra trên bề mặt
điện cực của bình điện phân dưới tác dụng của dòng điện một chiều gọi là
sự điện phân. Tại Catot xảy ra quá trình khử, tại Anot xảy ra quá trình oxi
hóa.

Cu + Cl
2
2. Phân loại điện phân
Có thể căn cứ vào các cơ sở khác nhau để phân loại.
- Căn cứ vào trạng thái của chất điện phân:
• Điện phân nóng chảy :
Al
2
O
3

→
ñp n/c
2Al + 3/2 O
2

• Điện phân dung dịch :
CuSO
4
+H
2
O
→
ñp dd
Cu+½O
2
+ H
2
SO
4

3
, HgO… vì nhiệt độ
nóng chảy > nhiệt độ phân hủy.
Cu(OH)
2

→
0
t
CuO + H
2
O
KNO
3

→
0
t
KNO
2
+ ½ O
2
HgO
→
0
t
Hg + ½ O
2
• Điện phân nóng chảy Oxit bazơ (M
2

O
Thường để điều chế kim loại kiềm từ bazơ MOH
178
Phương trình điện li ở trạng thái nóng chảy:
MOH
→
cn /
M
+
+ OH
-
Khi có dòng điện chạy qua, Caion chuyển về Catot, Anion chuyển
về Anot, tại đó xảy ra quá trình khử và oxi hóa:
Catot (-) Anot (+)
M
+
+ e

M 4OH

-4e

O
2
+ 2 H
2
O
Phương trình điện phân:
4M
+

khá bền nhiệt.
Phương trình điện li ở trạng thái nóng chảy :
MCl
n

→
cn /
M
n+
+ nCl
-
Khi có dòng điện chạy qua, Cation chuyển về Catot, Anion chuyển
về Anot, tại đó xảy ra quá trình khử và oxihóa:
Catot (-) Anot (+)
M
n+
+ ne

M 2Cl
-
- 2e

Cl
2

Phương trình điện phân dạng ion:
2M
n+
+ 2nCl
-

O là chất oxihóa (bị khử) theo phản ứng:
2H
2
O + 2e

H
2
+ 2OH
-
• Tại Anot : H
2
O là chất khử (bị oxihóa) theo phản ứng:
2H
2
O - 4e

O
2
+ 4H
+
- Quy tắc Catot (quy tắc âm cực)
Tại Catot xảy ra quá trình khử Cation kim loại M
n+
, H
+
, H
2
O.
• Các Cation kim loại nhóm IA, IIA, Al
3+

2+
+2e

Cu
(4) 2H
+
+ 2e

H
2
(5) Fe
2+
+ 2e

Fe
(6) 2H
2
O + 2e

H
2
+ 2 OH
-
- Quy tắc Anot (quy tắc dương cực)
Anot có anion gốc axit, OH
-
, H
2
O chuyển dời về, tại đó xảy ra quá
trình oxihóa.

trinhf điện phân :
♦ Bước 1:
Viết phương trình điện ly, tính số mol của mỗi ion trong dung dịch.
♦ Bước 2:
Chuyển các ion về điện cực trái dấu với nó, xác định trật tự điện phân và
viết các phản ứng tại mỗi điện cực.
180
♦ Bước 3:
Viết phương trình điện phân thứ nhất (I), bằng cách ghép 2 quá trình đầu
tiên ở mỗi điện cực với nhau (cần tìm hệ số chung sao cho số electron
phóng ra bằng số electron thu vào).
♦ Bước 4:
Tính quan hệ mol theo (I) để xác định ion nào dư, hết. Nếu Ion đó hết, phản
ứng điện cực của ion đó kết thúc, phản ứng tiếp theo xảy ra. Nếu ion đó
dư, phản ứng điện cực của ion đó còn tiếp tục.
Ghép 2 quá trình này (quá trình còn tiếp tục ở điện cực này với qúa trình
tiếp theo ở điện cực kia) ta được phương trình điện phân thứ hai (II).
♦ Bước 5
Tiếp tục lặp lại như bước 4 đối với (II) để viết được phương trình điện
phân thứ ba (III)…
Và cứ thế cho đến khi nước bị điện phân ở cả hai điện cực.
Chú ý
• Các bước hướng dẫn trên chỉ áp dụng khi điện phân dung dịch với
thời gian không hạn chế. Sau này trong các bài tập cụ thể với thời gian điện
phân nhất định thì quá trình oxi – hoá khử ở mỗi điện cực có thể dừng ở
một giai đoạn nào đấy mà không nhất thiết phải xảy ra cho đến khi nước bị
điện phân ở cả hai điện cực.
• Nếu không có số mol của mỗi ion (Bước 1) thì không thể xác định
được sau mỗi phản ứng điện phân quá trình nào kết thúc (Bước 4). Đây
chính là bài toán biện luận trong điện phân:

+ 2e→ Cu 1’.2Cl
-
-2e→ Cl
2
2. 2H
+
+ 2e→ H
2
2’. 2H
2
O – 4e→ O
2
+ 4H
+
3. 2H
2
O + 2e→ H
2
+ 2 OH
-
Phương trình điện phân thứ nhất:
(1) Cu
2+
+ 2 Cl
-

dp
→
Cu + Cl
2

2
Dĩ nhiên khi chưa biết số mol các ion thì chỉ viết được chính xác
phương trình điện phân thứ nhất. Đối với bài toán định lượng thì thường
phải căn cứ cụ thể vào dữ kiện cuả đề mới xác định được chính xác phản
ứng điện phân nào xảy ra – cơ sở để biện luận chủ yếu là các dấu hiệu về
tính chất hóa học và sự thay đổi về khối lượng điện cực… ( Sẽ được đề cập
cụ thể trong bài toán định lượng).
Ví dụ 2.
Điện phân dung dịch chứa a mol NaCl và b mol CuSO
4
cho đến khi
H
2
O bắt đầu bị điện phân ở cả 2 điện cực thì dừng lại. Thu được dung dịch
A sau điện phân. Viết các phương trình điện phân xảy ra và chỉ rõ mối quan
hệ giữa a và b khi:
a. Dung dịch A phản ứng với Mg tạo ra khí.
b. Dung dịch A phản ứng với Al
2
O
3
.
c. Dung dịch A tác dụng với Zn tạo khí.
Giải :
182
Dung dịch điện phân chứa các ion:
+
-
Na a mol
Cl a mol

2+
+ 2Cl
-

→
/ñ pCu + Cl
2
a. Vì dung dịch A tác dụng được với Mg tạo khí nên A phải chứa H
+
để có
phản ứng:
Mg + 2H
+

→
Mg
2+
+ H
2
Để A có H
+
thì H
2
O phải bị điện phân ở anot
⇒ trước đó Cl
-
đã bị oxi hoá hết.

2
O
3
+ 6 H
+

→
2Al
3+
+ 3H
2
O (1)
- Hoặc A chứa OH
-
để có phản ứng:
Al
2
O
3
+ 2OH
=

→

AlO
2
--
+ H
2
O (2)

(2.2) 2Cl
-
+ 2 H
2
O
→
/ñ p
Cl
2
+ H
2
+ 2OH

c. Giải tương tự, và nhớ rằng Zn có thể tác dụng được cả với H
+
hoặc OH
3. Phản ứng phụ trong điện phân : Phản ứng phụ trong điện phân bao
gồm các phản ứng xảy ra giữa:
♦ Các sản phẩm điện phân với nhau.
Ví dụ : Điện phân dung dịch NaCl với điện cực than chì, không có màng
ngăn hai điện cực.
♦ Sản phẩm điện phân với chất có sẵn trong dung dịch trước điện
phân.
Ví dụ: Điện phân dung dịch MgCl
2
với điện cực trơ, có màng ngăn hai điện
cực.
♦ Sản phẩm điện phân với chất làm điện cực.
Ví dụ: Điện phân nóngchảy Al
2

2
O
3;
điều chế Na từ NaCl.
- Điều chế kim loại có tính khử trung bình và yếu, người ta điện phân
dung dịch muối của nó. Ví dụ, điều chế Cu bằng cách điện phân dung dịch
muối CuCl
2
.
184
(2) Tráng, mạ điện kim loại để chống ăn mòn kim loại
Ví dụ, mạ Crôm, Đồng, Niken để bảo vệ Fe bằng cách dùng vật cần mạ
(làm bằng Fe) làm catot để điện phân dung dịch muối của kim loại cần mạ
(Cu, Cr, Ni…).
(3) Điều chế một số hoá chất trong công nghiệp
Chẳng hạn điều chế nước javen, cloruavôi, các kim loại Li, Na…
(4) Tinh chế kim loại
Ứng dụng hiện tượng dương cực tan để tinh chế kim loại.
5. Định lượng trong điện phân
- Định luật Faraday
• Cách phát biểu thứ nhất (dựa trên biểu thức toán học):

1 A
m= It
F n
(1*)
• Cách phát biểu thứ hai :
Khi điện lượng tải qua mạch là 96500C thì đã có một mol electron
chuyển dời trong mạch do catot phóng ra để khử cation (M
n+

khí gây phản ứng phụ, tạo sản phẩm tan trong dung dịch). Nếu đề yêu cầu
tính lượng khí, phải xác định rõ đó là khí ở điện cực nào, hay là khí sau
điện phân.
- Nắm vững và thành thạo cách tính pH. Biết phân tích làm rõ, để dung
dịch sau điện phân có môi trường đã cho; pH đạt giá trị như vậy hay dung
dịch sau điện phân có tính chất đó thì H
2
O phải bị điện phân ở điện cực nào,
mức độ ra sao? Các ion nào đã bị điện phân (mức độ?), ion nào không được
điện phân – vì sao?
- Viết đúng phản ứng tại các điện cực theo trật tự phản ứng (có thể mới là
các phản ứng có thể xảy ra để biện luận).
- Tính chất hóa học của các hợp chất.
Việc tính toán ở bài toán điện phân thường khá đơn giản, chủ yếu xoay
quanh 3 yếu tố: cường độ dòng điện, thời gian điện phân và lượng chất
thoát ra ở điện cực. Đề sẽ cho 2 trong 3 yếu tố trên và hỏi yếu tố còn lại.
Do đó nếu cho rõ ràng I, t thì trước hết tính số mol e trao đổi trong quá
trình điện phân.
I.t
n =
e
96500
rồi biện luận tiếp theo trật tự điện phân.
Ngược lại nếu cho lượng chất thoát ra ở điện cực hoặc sự thay đổi về khối
lượng dung dịch, khối lượng điện cực, pH… thì tìm cách tính ngay số mol e
theo lượng chất tạo thành để thế vào công thức
I.t
n =
e
96500

V
dung dịch sau trộn lẫn
=
m
dd sau trộn lẫn
D
dd sau trộn lẫn

(Nếu đề cho khối lượng riêng của dung dịch sau khi trộn lẫn ! ).
Khi áp dụng ngun tắc trên, cẩn thận xét chính xác lượng chất rắn
tách khỏi dung dịch, do theo thói quen chỉ tính theo phản ứng tạo kết tủa
trước mà qn rằng có phản ứng hồ tan kết tủa ở sau đó ( thừơng gặp khi
hyđroxit lưỡng tính hoặc muối trung hồ tạo ra bị hồ tan đi).
Có thể nói:
Khối lượng của dung dịch tạo thành bằng tổng khối lượng các chất
ban đầu trộn lẫn trừ đi khối lượng các chất khí bay đi và khối lượng các
chất kết tủa (nếu có); còn thể tích của dung dịch tạo thành được xem là
tổng thể tích của các chất lỏng ban đầu đem trộn lẫn, vì thể tích của chất
khí, chất rắn đem phản ứng hoặc tạo thành sau phản ứng được coi là
khơng đáng kể.
2. Hiệu suất phản ứng
- Tính hiệu suất theo chất phản ứng (theo chất sẽ hết khi phản ứng xảy ra
hồn tồn).
η% =
Lượng chất đầu cần lấy (tính theo PTPU)
lượng chất đầu thực tế đã lấy
. 100%
- Tính hiệu suất theo sản phẩm tạo thành
η% =
lượng sản phẩm thực tế thu được

Chú ý : Nên nhớ rằng trong vô cơ,
- Một số phản ứng sau đây trong đa số các trường hợp, mặc nhiên
được coi là hiệu suất 100% :
• Phản ứng giữa chất lỏng với chất lỏng.
• Phản ứng giữa chất khí với chất lỏng.
• Phản ứng giữa chất rắn với chất lỏng.
(Có thể nói chung là phản ứng xảy ra trong dung dịch).
• Phản ứng giữa chất khí với chất khí và tạo thành chất lỏng hoặc
rắn (thí dụ của 2 khí NH
3
với HCl).
Chỉ phải chú ý tới hiệu suất với các loại phản ứng trên, nếu đề cho thêm dữ
kiện bắt buộc phải xét có chất dư (do hiệu suất nhỏ hơn 100%) mới giải
thích được hiện tượng nêu trong giả thiết; hoặc nữa đề cho thông tin “Sau
một thời gian”.
- Một số phản ứng sau đây thường phải đọc kỹ đề để biết hiệu suất
bằng bao nhiêu, nếu đề không cho thì phải xét tổng quát với hiệu suất nhỏ
hơn 100%.
• Phản ứng giữa chất rắn với chất rắn.
• Phản ứng giữa chất rắn với chất khí.
• Phản ứng giữa chất khí với chất khí (trừ trường hợp đã nói trên).
- Cần phân biệt hiệu suất với lượng lấy dư :
Khi hiệu suất < 100% thì mọi chất tham gia phản ứng đều dư; còn khi
lấy dư 1 chất nào đó thì phản ứng đang xét đã mặc nhiên được coi có hiệu
suất 100%. Với thuật ngữ “…lấy dư x%” thì có 2 cách hiểu, (và nên giải
theo cả 2 cách hiểu đó): hoặc lượng phản ứng là 100%, lượng lấy là
(100+x)%; hoặc lượng lấy là 100%, lượng phản ứng là (100-x)%. Nếu cho
thuật ngữ cụ thể hơn “…lấy dư x% so với lượng phản ứng” thì chỉ hiểu
theo cách 1.
Cần phân biệt rõ ràng ý nghĩa của các thuật ngữ hay dùng, không được

thì cứ giả sử có !)
Thứ hai MO
2
(4-n)-
+ (4-n)H
+
+ (n-2)H
2
O → M(OH)
n

Nếu H
+
dư sau “thứ hai” thì có phản ứng tiếp theo. Khi chưa xác định được
H
+
có dư hay không sau phản ứng tạo M(OH)
n
thì cứ giả sử có dư để tính
toán bình thường.
Thứ ba M(OH)
n
↓ + nH
+
→ M
n+
+ nH
2
O
b/ Khi có cation M

).
Khi chưa xác định được H
+
có dư hay không sau phản ứng tạo M
n+

thì cứ giả sử có dư).
Thứ hai M
n+
+ nOH
-
→ M(OH)
n

Nếu OH
-
dư sau PƯ “thứ hai”. Khi chưa xác định chính xác OH
-
sau “thứ
hai” thì cứ giả sử có !
Thứ ba M(OH)
n
↓ + (4-n)OH
-
→ MO
2
(4-n)-
+ 2H
2
O

không bị hoà tan và đạt giá trị cực đại.
4. Về bài toán CO
2
, SO
2
với kiềm
189
Một số nhận xét quan trọng khi giải bài tập định lượng cần nhớ :
- Khi đề cho “kiềm dư” : Chỉ viết duy nhất 1 phản ứng tạo muối trung hoà.
Chất rắn thu được khi cô cạn dung dịch sau phản ứng gồm muối trung hòa
và kiềm dư.
- Khi đề cho “oxit axit dư” : Chỉ viết 1 phản ứng tạo muối axit. Chất rắn
thu được khi cô cạn dung dịch sau phản ứng chỉ có muối axit.
- Khi biết tạo cả hai loại muối (muối axit và muối trung hoà) thì cả oxit
axit lẫn kiềm đều hết. dung dịch sau phản ứng đương nhiên gồm cả 2 loại
muối.
- Với kiềm của nhóm IIA, thường đề cho khối lượng của kết tủa (muối
trung hòa). Nhưng với kiềm của nhóm IA, khi đề cho “… thu được lượng
muối là m gam…” thì chưa biết đó là muối gì – cần xét 3 trường hợp:

m là khối lượng của mình muối axit.

m là khối lượng của mình muối trung hoà.

m là tổng khối lượng của cả 2 loại muối.
và biện luận giải từng trường hợp để chọn nghiệm đúng.
- Đặc biệt đề còn láy từ “…cô cạn cẩn thận dung dịch thu được (sau khi
cho oxit axit vào kiềm của IA) thu được m gam chất rắn”, thì lại phải xét 4
trường hợp:
• m là lượng muối axit (lúc này kiềm phải hết).


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status