Bài toán có lượng sản phẩm khác nhau tuỳ theo cách làm thí nghiệm doc

BÀI TOÁN CÓ LƯỢNG SẢN PHẨM KHÁC NHAU
TUỲ THEO CÁCH LÀM THÍ NGHIỆM
I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ
Khi gặp các bài toán so sánh lượng chất sinh ra do cùng một cặp chất bằng các thao
tác khác nhau thì phải nắm vững một số nguyên tắc sau đây :
1/ Cho từ từ chất A vào chất B thì ban đầu B dư nên phản ứng xảy ra trong MT của B.
2/ Cho hỗn hợp
A
B
tác dụng với chất X thì :
+) Cho từ từ
A
B
vào chất X ⇒ X thiếu ⇒ phản ứng xảy ra theo thứ tự ưu tiên
(Phản ứng nào dễ xảy ra hơn sẽ phản ứng trước )
+) Cho từ từ
A
B
vào chất X ⇒ phản ứng xảy ra song song ( % số mol phản ứng
A, B so với ban đầu là bằng nhau ⇒ tỉ lệ số mol phẳn ứng bằng tỉ lệ số mol trong
hỗn hợp )
3/ Phải xem xét kỹ chất sản phẩm sinh ra có tồn tại trong môi trường hay không
Ví dụ1 :
-Cho từ từ Na
2
CO
3
vào ddHCl thì chỉ xảy ra 1 phản ứng
Na
2
CO

3
+ 2HCl → 2NaCl + H
2
O + CO
2
↑
Khi Na
2
CO
3
bắt đầu dư thì trong môi trường không có chất nào tác dụng
được với nó.
-Cho từ từ dd HCl vào dung dịch Na
2
CO
3
thì :
Đầu tiên : Na
2
CO
3
+ HCl → NaCl + NaHCO
3
( do dư Na
2
CO
3
)
Sau đó : HCl + NaHCO
3

→ NaCl + H
2
O + CO
2
↑
Ví dụ 2 : Tương tự đối với cặp AlCl
3
và NaOH
I- BÀI TẬP ÁP DỤNG
1) Dung dịch X chứa a mol HCl , dung dịch Y chứa b mol Na
2
CO
3
( a < 2b )
a/ Cho rất từ từ X vào Y thì thu được V
1
lít khí
b/ Cho Y vào X thì thu được V
2
lít khí
Lập thức tính V
1
, V
2
ktheo a,b
Hướng dẫn :
a) Cho rất từ từ X vào Y thì ban đầu dư Na
2
CO
3

nên xảy ra phản ứng :
Na
2
CO
3
+ HCl → NaCl + NaHCO
3
(1)
b a b
Vì có khí bay ra nên sau pư (1) HCl còn dư : a > b
HCl + NaHCO
3
→ NaCl + H
2
O

+ CO
2
↑ (2)
(a-b) b (a-b) (vì a < 2b nên HCl
phản ứng hết )
V
1
= ( a – b).22,4
b/ Khi cho Na
2
CO
3
vào dung dịch HCl ( tức Y vào X ) thì luôn có khí sinh ra
Na

2
CO
3
+ 2HCl → 2NaCl + H
2
O + CO
2
↑
b a 0,5a ( a < 2b ⇒ HCl hết )
V
2
=
a
22,4
2
×
2) Cốc A đựng 200ml dung dịch Na
2
CO
3
1M và NaHCO
3
1,5M. Cốc B : đựng 173ml
dung dịch HCl 7,7% ( d= 1,37 g /ml). Làm các thí nghiệm sau :
TN
1
: Đổ rất từ từ B vào A
TN
2
: Đổ rất từ từ A vào B

TN
3
: Đổ nhanh A vào B
Tính thể tích khí CO
2
sinh ra ( đktc) trong mỗi thí nghiệm khi phản ứng kết thúc.
Hướng dẫn :
Số mol : 0,2 mol Na
2
CO
3
; 0,3 mol NaHCO
3
; 0,5 mol HCl
* TN
1
: Khi cho từ từ B vào A thì phản ứng xảy ra trong môi trường Na
2
CO
3
theo thứ
tự :
Na
2
CO
3
+ HCl → NaHCO
3
+ NaCl (1)
0,2 → 0,2 0,2

Số mol NaHCO
3
dự vào (2) là : 0,2 + 0,3 = 0,5 mol
NaHCO
3
+ HCl → NaCl + CO
2
↑ + H
2
O (2)
Bđ: 0,5 (0,5-0,2) 0 (mol)
Pư: 0,3 0,3 0,3
SPư: 0,2 0 0,3
Vậy
2
CO
V =
0,3 × 22,4 = 6,72 lít
* TN
2
: Đổ từ từ A vào B thì lúc đầu HCl dư nên xảy ra song song cả 2 phản ứng
Na
2
CO
3
+ 2HCl → 2NaCl + CO
2
↑ + H
2
O (1)

NaHCO
3
+ HCl → NaCl + CO
2
↑ + H
2
O (2)
Gọi x là % số mol của mỗi muối đã phản ứng với HCl
Từ các PTHH ta có :
HCl
0,2x 0,3x
n 2 0,5
100 100
= × + =
giải ra
50
x
0,7
=
(%)
2
CO
50
V (0,2 0,3) 22,4 8
0,7.100
= × + × = lít
Cách 2 : gọi a là số mol Na
2
CO
3

pư ⇒ số mol NaHCO
3
: 1,5a( mol )
Theo ptpư ta có : n
HCl
= 2a + 1,5a = 0,5 ⇒ a =
0,5
3,5
Số mol CO
2
= số mol 2 muối = 2,5a =
1,25
3,5
( mol ) ⇒
2
CO
1,25
V 22,4 8
3,5
= × =
lít
TN
3
: Đổ nhanh A vào B thì không biết phản ứng nào xảy ra trước
1. Nếu Na
2
CO
3
phản ứng trước :
Na

2
CO
3
+ 2HCl → 2NaCl + CO
2
↑ + H
2
O (1)
0,2 → 0,4 0,2 (mol)
NaHCO
3
+ HCl → NaCl + CO
2
↑ + H
2
O (2)
0,1→ 0,1 (mol)
2
CO
V (0,2 0,1) 22,4 6,72= + × =
lít
2. Nếu NaHCO
3
phản ứng trước:
NaHCO
3
+ HCl → NaCl + CO
2
↑ + H
2

O (1)
0,3 0,3 0,3 (mol)
Na
2
CO
3
+ 2HCl → 2NaCl + CO
2
↑ + H
2
O (2)
0,1 0,2 0,1 (mol)
2
CO
V 0,4 22,4 8,96= × =
lít
Thực tế phản ứng diễn ra song song nên 6,72 lít < V < 8,96 lít
3) Dung dịch A chứa 0,12 mol H
3
PO
4
, dung dịch B chứa 0,2 mol NaOH. Lượng muối
sinh ra có khác nhau không nếu :
TN
1
: Cho từ từ A vào B
TN
2
: Cho từ từ B vào A
Hướng dẫn :

TN 1: Vì cho từ từ H
3
PO
4
vào NaOH nên phản ứng xảy ra trình tự :
H
3
PO
4
+ 3NaOH → Na
3
PO
4
+ 3H
2
O (1)
0,2
3
← 0,2
0,2
3
(mol)
Số mol H
3
PO
4
dư = 0,12 -
0,2
3
=

0,16
3
mol
Vì còn dư H
3
PO
4
dư nên có phản ứng sau :
H
3
PO
4
+ 2Na
3
PO
4
→ 3Na
2
HPO
4
(2)
0,1
3
←
0,2
3
0,1 mol
Sau phản ứng 2 vẫn còn dư :
0,16 0,1
0,02mol

3 3
− =
nên có phản ứng :
H
3
PO
4
+ Na
2
HPO
4
→ 2NaH
2
PO
4
(3)
0,02→ 0,02 0,04 (mol)
Như vậy, dung dịch sau phản ứng có chứa : 0,04 mol NaH
2
PO
4
, và 0,1 -0,02 =
0,08 mol Na
2
HPO
4

TN
2
: Vì cho từ từ NaOH vào H

3
PO
4
nên phản ứng xảy ra trình tự :
H
3
PO
4
+ NaOH

→ NaH
2
PO
4
+ H
2
O (1)
0,12→ 0,12 0,12 (mol)
NaOH dư : 0,2 – 0,12 = 0,08 mol
NaH
2
PO
4
+ NaOH → Na
2
HPO
4
+ H
2
O (2)

0,08 ← 0,08 0,08 mol
Vậy dung dịch sau phản ứng chỉ có : 0,08 mol Na
2
HPO
4
và 0,12 – 0,08 = 0,04
mol NaH
2
PO
4
*4) Hoà tan m (gam) hỗn hợp Na
2
CO
3
và KHCO
3
vào nước thì được một dung dịch A.
Cho từ từ 100ml HCl 1,5M vào A thu được một dung dịch B và 1,008 lít khí ( đktc). Cho
B tác dụng với Ba(OH)
2
dư thì thu được 29,55 gam kết tủa.
a/ Tính m
b/ Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch A
c/ Tính thể tích khí CO
2
( đktc) sinh ra khi đổ dung dịch A vào bình đựng 100ml dung
dịch HCl 1,5M.
( ĐS: a) 20,13 gam ; c) Khoảng 1,68 lít → 2,688 lít CO
2
)

5) Dung dịch A : 200ml HCl 1M , dung dịch B : 100ml dung dịch K
2
CO
3
1M và
KHCO
3
0,5 M. Kết quả có giống nhau trong 3 trường hợp sau không :
a) Cho rất từ từ A vào B
b) Cho rất từ từ B vào A
c) Cho nhanh B vào A
Hướng dẫn :

HCl
n 0,2mol 0,1mol 0,05mol
2 3 3
K CO KHCO
A : ; B : n ; n= = =

a) Cho rất từ từ A vào B thì xảy ra theo thứ tự sau:
K
2
CO
3
+ HCl → KHCO
3
+ KCl
0,1 → 0,1 0,1
KHCO
3

+ HCl → KCl + H
2
O + CO
2
↑
BĐ : 0,15 0,1 0 (mol)
PƯ: 0,1 0,1 0,1
Sau: 0,05 0 0,1
⇒ Lượng khí CO
2
sinh ra : 0,1 mol
b) Cho rất từ từ B vào A thì ban đầu HCl dư nên phản ứng diễn ra song song, tỉ lệ mol
2 muối phản ứng đúng bằng tỉ lệ nồng độ của 2 muối
K
2
CO
3
+ 2HCl → 2KCl + H
2
O + CO
2
↑
2x → 4x x
KHCO
3
+ HCl → KCl + H
2
O + CO
2
↑

.x → x x
Vì số mol HCl hết nên ta có : 5x = 0,2 ⇒ x = 0,04 mol
Luợng khí CO
2
sinh ra : 0,08 mol
c) Đổ nhanh B vào A thì lúc đầu HCl dư nhưng không rõ phản ứng nào xảy ra trước
nên phải xét 2 trường hợp:
* Nếu K
2
CO
3
phản ứng trước:
K
2
CO
3
+ 2HCl → 2KCl + H
2
O + CO
2
↑
0,1→ 0,2 01 ( mol )
HCl đã hết nên KHCO
3
không phản ứng
⇒ lượng CO
2
sinh ra : 0,1 mol
* Nếu KHCO
3

phản ứng trước thì:
KHCO
3
+ HCl → KCl + H
2
O + CO
2
↑
0,05 0,05 0,05 (mol)
K
2
CO
3
+ 2HCl → 2KCl + H
2
O + CO
2
↑
BĐ: 0,1 0,15
PƯ: 0,075 0,15 0,075 (mol)
Sau: 0,025 0 0,075
CO
2
+ H
2
O + K
2
CO
3
→ 2KHCO

3

0,025 ← 0,025
Lượng khí CO
2
sinh ra : 0,05 + ( 0,075 – 0,025 ) = 0,1 mol
Vậy lượng khí CO
2
: 0,1 < n < 0,125 mol
6) Dung dịch X gồm : 0,3 mol NaOH , dung dịch Y : 0,1 mol AlCl
3
và 0,05 mol
CuCl
2
. Tính lượng kết tủa thu được khi cho X vào Y và ngược lại.