Tài liệu ôn thi Quốc Gia môn Hóa học - Cao Mạnh Hùng

Tài liệu ôn thi Quốc Gia 2017

DẠNG 1: DUNG DỊCH MUỐI Al 3+ TÁC DỤNG VỚI

DUNG DỊCH KIỀM (OH-) Đây là dạng bài phổ biến và hay gặp nhất trong các kì thi đại học và cao đẳng, trong dạng bài này tùy theo các dữ kiện đầu bài lại có những bài toán khác nhau. Kinh nghiệm đối với dạng bài tập này nên viết các phương trình ở dạng ion rút gọn. Bài toán 1: Cho dung dịch muối Al3+ tác dụng với dung dịch kiềm (OH-) biết nAl

3+ = a; nOH

- = b. Bài thường yêu cầu tính lượng kết tủa. Các phương trình phản ứng:

Al3+ + 3OH- →Al(OH)3 (1) Al(OH)3 + OH- →AlO2

- + 2H2O (2)

Đặt

-

3+

OH

Al

n T = n

- TH1: Nếu T = 3 hoặc T< 3 (OH- hết, Al3+ dư)→chỉ xảy ra phản ứng (1), nghĩa là chỉ tạo kết tủa và kết tủa không bị hòa tan (trường hợp này ít gặp).

n↓ = 3

- OH n .

- TH2: Nếu T = 4 hoặc T > 4 (OH- dư)→ Kết tủa bị hòa tan hết, xảy ra cả 2 phản ứng (trường hợp này ít gặp). - TH3: Nếu 3 < T < 4 →Kết tủa sinh ra ở phản ứng (1) và bị hòa tan một phần ở phản ứng (2) (trường hợp này hay gặp).

Al3+ + 3OH- →Al(OH)3 (1) a 3a a Al(OH)3 + OH- →AlO2

- + 2H2O (2) b - 3a b-3a →n↓còn lại = a - (b - 3a) = 4a - b = 4nAl

3+ - nOH

-. VD1: Cho 100 ml dung dịch NaOH 3,5M tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 1M. Kết thúc phản ứng, thu được m gam kết tủa. Tính m?

Bài giải

Ta có: - OH n = 0,35 mol, 3+ Al n = 0,1 mol.

Cách 1: Làm theo cách viết phương trình

Al3+ + 3OH- →Al(OH)3 (1) Ban đầu: 0,1 0,35 Phản ứng: 0,1 0,3 0,1 Sau phản ứng: 0 0,05 0,1 Vì OH- còn dư nên xảy ra tiếp phản ứng hòa tan kết tủa:

Al(OH)3 + OH- →AlO2

- + 2H2O (2) Ban đầu: 0,1 0,05 Phản ứng: 0,05 0,05 Sau phản ứng: 0,05 0 Vậy m = 0,05 . 78 = 3,9 gam. Cách 2: Áp dụng xét tỉ lệ

3 <

-

3+

OH

Al

n T = n = 3,5 < 4→Kết tủa sinh ra bị hòa tan một phần.

Các phương trình phản ứng:

Al3+ + 3OH- →Al(OH)3 (1)

Biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng Trang 1 ThuVienDeThi.com

Tài liệu ôn thi Quốc Gia 2017

Al(OH)3 + OH- →AlO2

- + 2H2O (2) Áp dụng công thức:

n↓còn lại = 4nAl

3+ - nOH

- = 4.0,1 – 0,35 = 0,05 mol. Vậy m = 0,05 . 78 = 3,9 gam. So sánh 2 cách giải trên ta thấy cách 2 giải nhanh hơn rất nhiều, giúp các em tiết kiệm thời gian.

VD2: Cho 300 ml dung dịch NaOH 0,1M phản ứng với 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được a gam kết tủa. Giá trị của a là

(Trích đề tuyển sinh cao đẳng năm 2014) A. 2,34. B. 1,17. C. 1,56. D. 0,78. Bài giải

Ta có: - OH n = 0,03 mol, 3+ Al n = 0,02 mol.

-

3+

OH

Al

n T = n = 1,5 < 3→OH- hết, Al3+ còn dư nghĩa là kết tủa sinh ra không bị hòa tan.

→n↓ =

3

- OH n

= 0,01 mol.

Vậy m↓ = 0,78 gam. VD3: Cho dung dịch chứa 16,8 gam NaOH vào dung dịch X chứa 8 gam Fe2(SO4)3 và 13,68 gam Al2(SO4)3 thu được 500 ml dung dịch Y và m gam kết tủa. Tính nồng độ mol các chất trong dung dịch Y và tính m?

Bài giải

Ta có: nOH- = 0,42 mol; 2 4 3 Fe (SO ) n = 0,02 mol; = 2 4 3 Al (SO ) n 0,04 mol.

Hướng dẫn HS cách suy luận: Bài toán này cho thêm dung dịch Fe2(SO4)3, thực ra bản chất vẫn là bài toán của dung dịch kiềm OH- phản ứng với dung dịch muối Al3+. Chỉ khác có thêm phản ứng tạo kết tủa Fe(OH)3. Số mol OH- dùng để phản ứng với ion Al3+ là: 0,42 – 3.0,02.2 = 0,3 mol. Khi đó bài toán trở về dạng cơ

bản trong đó: 3+ Al n = 0,08 mol; - OH n = 0,3 mol.

Xét tỉ lệ: 3 <

-

3+

OH

Al

n T = n = 3,75 < 4→ Kết tủa sinh ra bị hòa tan một phần.

Các phương trình phản ứng:

Al3+ + 3OH- →Al(OH)3 (1) Al(OH)3 + OH- →AlO2

- + 2H2O (2) Áp dụng công thức: n↓còn lại = 4nAl

3+ - nOH

- = 4.0,08 – 0,3 = 0,02 mol m = 0,02 . 78 = 1,56 gam. Dung dịch Y gồm Na2SO4 và NaAlO2. Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố:

2 4 Na SO n = 2- 4 SO n = 3.0,04 + 3.0,02 = 0,18 mol.

2 NaAlO Na n = n = 0,42 – 0,18.2 = 0,06 mol.

Vậy: [NaAlO2] = 0,12M; [Na2SO4] = 0,36M. VD4: Nhỏ từ từ 0,25 lít dung dịch NaOH 1,04M vào dung dịch gồm 0,024 mol FeCl3; 0,016 mol Al2(SO4)3 và 0,04 mol H2SO4 thu được m gam kết tủa. Tính m?

Bài giải

Ta có: nOH- = 0,26 mol; 3+ Fe n = 0,024mol; 3+ = Al n 0,032 mol; + = H n 0,08 mol.

Biên soạn: ThS. Cao Mạnh Hùng Trang 2 ThuVienDeThi.com