Phương pháp giải toán sử dụng phương trình ion thu gọn - Tài liệu Hóa học 12

Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc)
Phng pháp s dng phng trình ion thu gn

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -



I. C S LÝ THUYT VÀ C IM PHNG PHÁP
1. Các phn ng xy ra trong dung dch
- Phn ng không oxi hóa – kh:
+
Phn ng axit – baz.
+
Phn ng trao đi ion.
- Phn ng oxi hóa – kh.
2. Cách vit phng trình ion thu gn
Ý ngha ca phng trình ion thu gn: th hin đc bn cht ca phn ng (nhng cht/ion thc s tham
gia vào phn ng).
3. Du hiu
Bài toán liên quan ti phn ng ca hn hp nhiu cht, nhiu giai đon xy ra trong dung dch.

II. PHÂN LOI VÀ PHNG PHÁP GII
1. Dng 1: Phn ng axit – baz và pả ca dung dch
VD
1
: Trn 100 ml dung dch (gm Ba(OH)
2
0,1M và NaOH 0,1M) vi 400 ml dung dch (gm H
2

SO
4

0,0375M và HCl 0,0125M), thu đc dung dch X. Giá tr pH ca dung dch X là
A. 7. B. 2. C. 1. D. 6.
(Trích đ thi tuyn sinh H – C khi B – 2007)
ảng dn gii
2
Ba(OH)
NaOH
n 0,01 mol
n 0,01 mol
Tng
OH
n
= 0,03 mol.
24
H SO
HCl
n 0,015 mol
n 0,005 mol
Tng
H
n
= 0,035 mol.
Khi trn hn hp dung dch baz vi hn hp dung dch axit ta có phng trình ion rút gn:
H
+
+ OH
H

2
O
Bt đu 0,035 0,03 mol
Phn ng: 0,03
0,03
Sau phn ng:
H ( )
n
d
= 0,035 0,03 = 0,005 mol.
Tng: V
dd (sau trn)
= 500 ml (0,5 lít).
0,005
H
0,5
= 0,01 = 10
2

pH = 2.
VD
2
: Cho mt mu hp kim Na-Ba tác dng vi nc (d), thu đc dung dch X và 3,36 lít H
2
( đktc).
Th tích dung dch axit H
2
SO
4
2M cn dùng đ trung hoà dung dch X là

A. 150 ml. B.
75 ml. C. 60 ml. D. 30 ml.
(Trích đ thi tuyn sinh H – C khi A – 2007)
ảng dn gii
Na + H
2
O
NaOH +
1
2
H
2.

Ba + 2H
2
O
Ba(OH)
2
+ H
2.

2
H
n
= 0,15 mol, theo phng trình tng s
2
2
H
OH (d X)
n 2n

= 0,3 mol.
Phng trình ion rút gn ca dung dch axit vi dung dch baz là
PHNG PHÁP S DNG PHNG TRÌNH ION THU GN
(TÀI LIU BÀI GING)
Giáo viên: V KHC NGC
ây là tài liu tóm lc các kin thc đi kèm vi bài ging “Phng pháp s dng phng trình ion thu gn
” thuc
Khóa hc LTH KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc
) ti website Hocmai.vn.  có th nm vng kin
thc phn “Phng pháp s dng phng trình ion thu gn”, Bn cn kt hp xem tài liu cùng vi bài ging này.
Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc)
Phng pháp s dng phng trình ion thu gn

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 2 -

H
+
+ OH
H
2
O
H
n
=
OH
n
= 0,3 mol
24

H SO
n
= 0,15 mol.
24
H SO
0,15
V
2
= 0,075 lít (75 ml).
2. Dng 2: Bài toán CO
2
, SO
2
tác dng vi dung dch Ệim
VD:
Dung dch X cha dung dch NaOH 0,2M và dung dch Ca(OH)
2
0,1M. Sc 7,84 lít khí CO
2
(đktc)
vào 1 lít dung dch X thì lng kt ta thu đc là
A. 15 gam. B. 5 gam. C. 10 gam. D. 0 gam.
ảng dn gii
2
CO
n
= 0,35 mol; n
NaOH
= 0,2 mol;
2

Ca(OH)
n
= 0,1 mol.
Tng:
OH
n
= 0,2 + 0,1 2 = 0,4 mol và
2
Ca
n
= 0,1 mol.
Phng trình ion rút gn:
CO
2
+ 2OH
CO
3
2
+ H
2
O
0,35 0,4
0,2
0,4 0,2 mol.
2
CO ( )
n
d
= 0,35 0,2 = 0,15 mol.
tip tc xy ra phn ng:

CO
3
2
+ CO
2
+ H
2
O 2HCO
3

Ban đu: 0,2 0,15 mol.
Phn ng: 0,15
0,15 mol.
2
3
CO
n
còn li bng 0,15 mol.
3
CaCO
n
= 0,05 mol.
3
CaCO
m
= 0,05 100 = 5 gam.
3. Dng 3: Phn ng ca ả
+
vi
2

3
CO

VD: Trn 100 ml dung dch A (gm KHCO
3
1M và K
2
CO
3
1M) vào 100 ml dung dch B (gm NaHCO
3

1M và Na
2
CO
3
1M) thu đc dung dch C.
Nh t t 100 ml dung dch D (gm H
2
SO
4
1M và HCl 1M) vào dung dch C thu đc V lít CO
2
(đktc) và
dung dch E. Cho dung dch Ba(OH)
2
ti d vào dung dch E thì thu đc m gam kt ta. Giá tr ca m và
V ln lt là
A.
82,4 gam và 2,24 lít. B. 4,3 gam và 1,12 lít.

C. 43 gam và 2,24 lít. D. 3,4 gam và 5,6 lít.
ảng dn gii
Dung dch C cha: HCO
3
: 0,2 mol; CO
3
2
: 0,2 mol.
Dung dch D có tng:
H
n
= 0,3 mol.
Nh t t dung dch C và dung dch D:
CO
3
2
+ H
+
HCO
3

0,2
0,2 0,2 mol
HCO
3
+ H
+
H
2
O + CO

2

Ban đu: 0,4 0,1 mol
Phn ng: 0,1
0,1 0,1 mol


D: 0,3 mol
Tip tc cho dung dch Ba(OH)
2
d vào dung dch E:
Ba
2+
+ HCO
3
+ OH BaCO
3
+ H
2
O
0,3
0,3 mol
Ba
2+
+ SO
4
2
BaSO
4

0,1 0,1 mol
2
CO
V
= 0,1 22,4 = 2,24 lít.
Tng khi lng kt ta:
Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc)
Phng pháp s dng phng trình ion thu gn

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 3 -

m = 0,3
197 + 0,1 233 = 82,4 gam.
4. Dng 4: Phn ng ca oxit/hiđroxit ệng tính
VD: Hòa tan ht hn hp gm mt kim loi kim và mt kim loi kim th trong nc đc dung dch A và
có 1,12 lít H
2
bay ra ( đktc). Cho dung dch cha 0,03 mol AlCl
3
vào dung dch A. khi lng kt ta thu
đc là
A. 0,78 gam. B. 0,81 gam. C.
1,56 gam. D. 2,34 gam.
ảng dn gii
Gi công thc chung ca hai kim loi là M
M + nH
2
O

M(OH)
n
+
2
n
H
2


2
H
OH
n 2n
= 0,1mol.
Dung dch A tác dng vi 0,03 mol dung dch AlCl
3
:
Al
3+
+ 3OH
Al(OH)
3

Ban đu : 0,03 0,1 mol
Phn ng : 0,03
0,09 0,03 mol

OH ( )
n
d

= 0,01mol
Kt ta b hoà tan (mt phn hoc hoàn toàn) theo phng trình :
Al(OH)
3
+ OH
2
AlO
+ 2H
2
O
0,01
0,01 mol

3
Al(OH)
n
= 0,03 0,01 = 0,02
3
Al(OH)
m
= 78 0,02 = 1,56 gam.
5. Dng 5: Cht Ệh tác dng vi dung dch cha ả
+
và
3
NO

VD
1
: Hòa tan 0,1 mol Cu kim loi trong 120 ml dung dch X gm HNO

3
1M và H
2
SO
4
0,5M. Sau khi phn
ng kt thúc thu đc V lít khí NO duy nht (đktc). Giá tr ca V là
A. 1,344 lít. B. 1,49 lít. C. 0,672 lít. D. 1,12 lít.
ảng dn gii
3
HNO
n 0,12
mol;
24
H SO
n 0,06
mol
Tng:
H
n 0,24
mol và
3
NO
n 0,12
mol.
Phng trình ion:
3Cu + 8H
+
+ 2NO
3

3Cu
2+
+ 2NO + 4H
2
O
Ban đu: 0,1
0,24 0,12 mol
Phn ng: 0,09
0,24 0,06 0,06 mol
Sau phn ng: 0,01 (d) (ht) 0,06 (d)
V
NO
= 0,06 22,4 = 1,344 lít.
VD
2
: Hòa tan hn hp X gm hai kim loi A và B trong dung dch HNO
3
loãng. Kt thúc phn ng thu
đc hn hp khí Y (gm 0,1 mol NO, 0,15 mol NO
2
và 0,05 mol N
2
O). Bit rng không có phn ng to
mui NH
4
NO
3
. S mol HNO
3
đã phn ng là:

A. 0,75 mol. B. 0,9 mol. C. 1,05 mol. D. 1,2 mol.
ảng dn gii
Ta có bán phn ng:
NO
3
+ 2H
+
+ 1e NO
2
+ H
2
O (1)
2
0,15 0,15
NO
3
+ 4H
+
+ 3e NO + 2H
2
O (2)
4
0,1 0,1
2NO
3
+ 10H
+
+ 8e N
2
O + 5H

2
O (3)
10
0,05 0,05
T (1), (2), (3) nhn đc:

3
HNO
H
nn
p
=
2 0,15 4 0,1 10 0,05
= 1,2 mol.
VD
3
: Thc hin hai thí nghim:
1) Cho 3,84 gam Cu phn ng vi 80 ml dung dch HNO
3
1M thoát ra V
1
lít NO.
2) Cho 3,84 gam Cu phn ng vi 80 ml dung dch cha HNO
3
1M và H
2
SO
4
0,5 M thoát ra V
2

lít NO.
Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc)
Phng pháp s dng phng trình ion thu gn

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 4 -

Bit NO là sn phm kh duy nht, các th tích khí đo  cùng điu kin. Quan h gia V
1
và V
2
là
A. V
2
= V
1
. B.
V
2
= 2V
1
. C. V
2
= 2,5V
1
. D. V
2
= 1,5V
1

.
(Trích đ thi tuyn sinh H – C khi B – 2007)
ảng dn gii
TN1:
3
Cu
HNO
3,84
n 0,06 mol
64
n 0,08 mol

3
H
NO
n 0,08 mol
n 0,08 mol

3Cu + 8H
+
+ 2NO
3
3Cu
2+
+ 2NO + 4H
2
O
Ban đu: 0,06 0,08 0,08 mol
H
+

phn ng ht
Phn ng: 0,03
0,08 0,02 0,02 mol
V
1
tng ng vi 0,02 mol NO.
TN2
:n
Cu
= 0,06 mol;
3
HNO
n
= 0,08 mol;
24
H SO
n
= 0,04 mol.
Tng:
H
n
= 0,16 mol ;

3
NO
n
= 0,08 mol.
3Cu + 8H
+
+ 2NO

3
3Cu
2+
+ 2NO + 4H
2
O
Ban đu: 0,06 0,16 0,08 mol
Cu và H
+
phn ng ht
Phn ng: 0,06
0,16 0,04 0,04 mol
V
2
tng ng vi 0,04 mol NO.
Nh vy V
2
= 2V
1
.
VD
4
: Dung dch A cha 0,01 mol Fe(NO
3
)
3
và 0,15 mol HCl có kh nng hòa tan ti đa bao nhiêu gam Cu kim
loi? (Bit NO là sn phm kh duy nht)
A. 2,88 gam. B. 3,92 gam. C. 3,2 gam. D. 5,12 gam.
ảng dn gii

Phng trình ion:
Cu + 2Fe
3+

2Fe
2+
+ Cu
2+

0,005
0,01 mol
3Cu + 8H
+
+ 2NO
3
3Cu
2+
+ 2NO + 4H
2
O
Ban đu: 0,15 0,03 mol
H
+
d
Phn ng: 0,045
0,12 0,03 mol
m
Cu ti đa
= (0,045 + 0,005) 64 = 3,2 gam.
VD

5
: Hn hp X gm (Fe, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
, FeO) vi s mol mi cht là 0,1 mol, hòa tan ht vào dung dch
Y gm (HCl và H
2
SO
4
loãng) d thu đc dung dch Z. Nh t t dung dch Cu(NO
3
)
2
1M vào dung dch
Z cho ti khi ngng thoát khí NO. Th tích dung dch Cu(NO
3
)
2
cn dùng và th tích khí thoát ra  đktc ln
lt là
A. 25 ml; 1,12 lít. B. 0,5 lít; 22,4 lít. C. 50 ml; 2,24 lít. D. 50 ml; 1,12 lít.
ảng dn gii
Quy hn hp 0,1 mol Fe
2
O

3
và 0,1 mol FeO thành 0,1 mol Fe
3
O
4
.
Hn hp X gm: (Fe
3
O
4
0,2 mol; Fe 0,1 mol) tác dng vi dung dch Y
+ 2+ 3+
3 4 2
Fe O + 8H Fe + 2Fe + 4HO
0,2 mol 0,2 mol 0,4 mol

+ 2+
2
Fe + 2H Fe + H
0,1 mol 0,1 mol

Dung dch Z: (Fe
2+
: 0,3 mol; Fe
3+
: 0,4 mol) + Cu(NO
3
)
2
:

3Fe
2+
+ NO
3
+ 4H
+
3Fe
3+
+ NO + 2H
2
O
0,3 0,1 0,1 mol
V
NO
= 0,1 22,4 = 2,24 lít.
32
3
Cu(NO )
NO
1
n n 0,05
2
mol
32
dd Cu(NO )
0,05
V 0,05
1
lít (hay 50 ml).
Khóa hc LTả KIT-1: Môn Hóa hc (Thy V Khc Ngc)

Phng pháp s dng phng trình ion thu gn

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 5 -

VD
6
: Cho hn hp gm 0,15 mol CuFeS
2
và 0,09 mol Cu
2
FeS
2
tác dng vi dung dch HNO
3
d thu đc
dung dch X và hn hp khí Y gm NO và NO
2.
Thêm BaCl
2
d vào dung dch X thu đc m gam kt ta.
Mt khác, nu thêm Ba(OH)
2
d vào dung dch X, ly kt ta nung trong không khí đn khi lng không
đi thu đc a gam cht rn. Giá tr ca m và a là:
A
. 111,84 gam và 157,44 gam B. 111,84 gam và 167,44 gam
C. 112,84 gam và 157,44 gam D. 112,84 gam và 167,44 gam
ảng dn gii

Ta có bán phn ng:
CuFeS
2
+ 8H
2
O
17e Cu
2+
+ Fe
3+
+ 2SO
4
2
+ 16
+

0,15 0,15 0,15 0,3
Cu
2
FeS
2
+ 8H
2
O
19e 2Cu
2+
+ Fe
3+
+ 2SO
4

2
+ 16
+

0,09 0,18 0,09 0,18

2
4
SO
n 0,48
mol;
Ba
2+
+ SO
4
2
BaSO
4

0,48 0,48 mol
m = 0,48 233 = 111,84 gam.
n
Cu
= 0,33 mol; n
Fe
= 0,24 mol.
Cu CuO 2Fe Fe
2
O
3.

0,33 0,33 0,24 0,12
a = 0,33 80 + 0,12 160 + 111,84 = 157,44 gam.



Giáo viên: V Khc Ngc
Ngun:
Hocmai.vn