Giải bài toán bằng phương pháp phương trình ion

Chuyên đề: Giải bài toán bằng phơng pháp phơng trình ion Giáo viên: Trơng Văn Thắng
Giải bài toán bằng phơng pháp phơng trình ion
Bài 1 bài toán khi cho axit mạnh phản ứng từ từ với dung dịch muối
1. Lý thuyết phản ứng
Khi nhỏ từ từ dung dịch axit vào dung dịch muối thì gốc muối nhận thêm ion H
+
lần lợt theo
từng nấc:
CO
3
2-
+ H
+
HCO
3
-
(1)
HCO
3
-
+ H
+
H
2
O + CO
2
(2)
Do đó nếu nhỏ từ từ dung dịch axit vào dung dịch muối trung hoà thì trớc tiên thu đợc muối
axit, sau đó nếu nhỏ tiếp axit thì thu đợc muối trung tính. ( Trong trờng hợp muối CO
3
2-

, SO
3
2-
,
S
2-
thì ban đầu không thấy khí thoát ra, sau đó nhỏ tiếp axit mới thấy khí thoát ra)
Để xảy ra quá trình phản ứng (2) thì quá trình (1) phải kết thúc, hay muối CO
3
2-
phải phản
ứng hết, sau đó axit vẫn còn sẽ phản ứng theo phơng trình phản ứng (2) để thu đợc khí.
Trờng hợp đổ ngay một lợng axit vào dung dịch muối trung tính thì xảy ra đồng thời quá
trình tạo muối trung tính và muối axit.
2. bài tập ứng dụng
Ví dụ 1: Cho từ từ 500 ml dung dịch HCl 1M vào 300 ml dung dịch Na
2
CO
3
1M thu đợc V lít
khí (đktc). V là:
A. 2,24 lít B. 3,36 lít C. 6,72 lít D. 4,48 lít
Ví dụ 2: Cho từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch chứa b mol Na
2
CO
3
cho đến khi
thu đợc V lít khí (đktc) thì ngừng lại thu đợc dung dịch X. Cho Ca(OH)
2
d vào dung dịch X

thấy có kết tủa. Biểu thức liên hệ giữa a, b và V là:
A. V = 22,4(a + b) B. V = 22,4(a - b) C. V = 11,2(a - b) D. V = 11,2(a + b)
Hớng dẫn giải
Khi nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na
2
CO
3
thì xảy ra phản ứng:
Na
2
CO
3
+ HCl NaHCO
3
+ NaCl (1)
Thu đợc khí nên Na
2
CO
3
phải hết và xảy ra tiếp phản ứng:
NaHCO
3
+ HCl NaCl + H
2
O + CO
2
(2)
Sau phản ứng cho Ca(OH)
2
vào dung dịch X thu đợc kết tủa nên trong dung dịch X phải còn

NaHCO
3
. Vậy trong phản ứng (2) thì HCl hết.
Email: hoặc - Điện thoại: 091.785.0009 Trang 1/8
Chuyên đề: Giải bài toán bằng phơng pháp phơng trình ion Giáo viên: Trơng Văn Thắng
Bài 2 giải bài toán bằng ph ơng pháp phơng trình ion
1. một số lý thuyết trong bài toán ph ơng trình ion
* Các chất điện ly khi phân ly trong dung dịch tạo nên các ion chuyển động hỗn độn trong
dung dịch. Với chất điện ly yếu thì một phần chất điện ly, còn một phần không điện ly sẽ tan d-
ới dạng phân tử chất.
Các ion trong dung dịch chuyển động hỗn độn va đập với nhau, các ion trái dấu hút nhau
để tạo nên phân tử chất nhng chất này là chất điện ly hoàn toàn thì ngay lập tức nó lại điện ly
tạo nên các ion. Vì vậy chỉ những va chạm của các ion trái dấu tạo nên các chất kết tủa, bay hơi
hoặc chất điện ly yếu mới tạo ra phản ứng trao đổi trong dung dịch.
* Các dung dịch đều tạo nên từ các chất nên trong dung dịch tổng điện tích các ion bằng 0
hay dung dịch hoàn toàn không nhiễm điện.
Ví dụ: Một dung dịch gồm: a mol Na
+
, b mol Cu
2+
, c mol SO
4
2-
và d mol NO
3
-
. Khi đó
tổng điện tích dơng phải bằng tổng điện tích âm, hay: 1.a + 2.b = 2.c + 1. d
Ví dụ: Một dung dịch chứa 0,02 mol Cu
2+

, 0,03 mol K
+
, x mol Cl
-
và y mol SO
4
2-
. Tổng
khối lợng các muối tan trong dung dịch là 5,435 gam. Giá trị của x và y lần lợt là :
A. 0,03 và 0,02 B. 0,05 và 0,01 C. 0,01 và 0,03 D. 0,02 và 0,05
* Trong một phản ứng ion thì tổng điện tích các chất tham gia phản ứng phải bằng tổng
điện tích các chất tạo thành. Do đó khi cân bằng phản ứng ion thì cân bằng số nguyên tử từng
nguyên tố hoá học hoặc ion trong 2 vế phải bằng nhau và tổng điện tích 2 vế cũng phải bằng
nhau.
Ví dụ: Có phơng trình ion:
Al + H
+
Al
3+
+ H
2

Khi đó ta nhận thấy phải nhân hệ số 3 vào H
+
thì điện tích 2 vế bằng nhau, do đó H
2
phải
có hệ số là 3/2 để số nguyên tử H đợc cân bằng.
Ví dụ: Có các phơng trình ion: CO
2

+ OH
-
CO
3
2-
+ H
2
O
Cu + NO
3
-
+ H
+
Cu
2+
+ NO + H
2
O
Hãy cân bằng các phơng trình ion này.
Do trong dung dịch các chất điện ly phân ly thành ion chuyển động hỗn độn nên khi cô
cạn dung dịch để thu đợc các hợp chất thì các ion trái dấu sẽ kết hợp với nhau tạo nên chất mà
chúng không kết hợp để tạo thành chất hoàn toàn giống với các chất điện ly ban đầu.
Ví dụ: Hoà tan 2 muối: K
2
SO
4
và NaNO
3
vào nớc thu đợc dung dịch A. Cô cạn dung dịch
A thì thu đợc mấy muối kết tinh:

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
Các muối cũng tạo nên môi trờng axit hoặc môi trờng bazơ trong dung dịch nên trong các
phản ứng hoá học thì các muối cũng có thể đóng vai trò làm môi trờng axit hoặc bazơ.
Ví dụ: Cho các dung dịch: NaCl , Na
2
CO
3
, NH
3
, NaHSO
4
, NaOH d. Có mấy dung dịch
có thể tạo kết tủa với dung dịch AlCl
3
:
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
2. Khi nào sử dụng ph ơng pháp ph ơng trình ion
* Khi bài toán có nhiều phơng trình phân tử khác nhau nhng bản chất phơng trình
ion giống nhau, khi đó viết phơng trình phân tử thì giải bài toán sẽ phức tạp vì
nhiều phản ứng xảy ra nên để thử xem chất nào phản ứng hết, chất nào d hoặc
Email: hoặc - Điện thoại: 091.785.0009 Trang 2/8
Chuyên đề: Giải bài toán bằng phơng pháp phơng trình ion Giáo viên: Trơng Văn Thắng
để xác định số mol chất phản ứng trong từng phản ứng là bao nhiêu sẽ khó khăn
hoặc không thể làm đợc. Nhng nếu viết phơng trình ion thì chỉ có 1 phản ứng nên
việc thử thừa thiếu và tính toán theo phơng trình ion này đơn giản.
Các bài toán thờng gặp nh:
- Hỗn hợp axit phản ứng với dung dịch chứa 1 kiềm. Hỗn hợp axit phản ứng với hỗn hợp
dung dịch kiềm. Dung dịch hỗn hợp kiềm phản ứng với dung dịch 1 axit.
Ví dụ 1: Cho 2 lít dung dịch A gồm: HCl 1M và H
2

SO
4
1,5M phản ứng với 2 lít dung dịch
NaOH 2M. pH của dung dịch sau phản ứng hoàn toàn là:
A. 0 B. 0,3 C. 0,5 D. 14
Ví dụ 2: Cho 2 lít dung dịch hỗn hợp gồm: HCl 1M và H
2
SO
4
0,5M phản ứng với 1 lít dung
dịch hỗn hợp gồm: NaOH 3M và KOH 4M. Sau phản ứng hoàn toàn thu đợc dung dịch B. pH
dung dịch B là:
A. 0 B. 0,3 C. 0,5 D. 14
- Hỗn hợp axit phản ứng với hỗn hợp muối hoặc hỗn hợp axit phản ứng với 1 muối hoặc 1
axit phản ứng với hỗn hợp muối:
Ví dụ 3: Cho từ từ 2 lít dung dịch hỗn hợp gồm: HCl 1M và CH
3
COOH 0,1M vào 500 ml dung
dịch hỗn hợp gồm: Na
2
CO
3
0,4M và K
2
CO
3
2M thu đợc V lít khí (đktc). V là:
A. 22,4 lít B. 33,6 lít C. 11,2 lít D. 44,8 lít
- Hỗn hợp axit phản ứng với hỗn hợp kim loại:
Ví dụ 4: Cho 22 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe phản ứng với dung dịch chứa 0,6 mol HCl .

Chứng minh hỗn hợp X tan hết.
Ví dụ 5: Cho 82 gam hỗn hợp kim loại Al và Zn phản ứng hoàn toàn với 1 lít dung dịch hỗn
hợp gồm: HCl 1M và H
2
SO
4
1M (loãng). Sau phản ứng thu đợc V lít khí H
2
(đktc). V bằng:
A. 22,4 lít B. 33,6 lít C. 11,2 lít D. 44,8 lít
- Hỗn hợp muối phản ứng với hỗn hợp muối:
Ví dụ 6: Cho 500 gam dung dịch hỗn hợp gồm: CaCl
2
11,1% và BaCl
2
4,16% phản ứng hoàn
toàn với 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm: Na
2
CO
3
1M và K
2
CO
3
0,5M. Sau phản ứng thu đợc m
gam kết tủa. m bằng:
A. 180,7 gam B. 69,7 gam C. 90,7 gam D. 237,7 gam
* Bài toán viết bằng phơng trình phân tử sẽ bị phản ứng tạo nên một vòng tròn,
không biết khi nào phản ứng sẽ dừng lại. Hay có thể gọi là phản ứng chồng chéo
với nhau. Nhng nếu viết phơng trình ion thì sẽ riêng biệt từng ion và không có sự

chồng chéo các chất phản ứng nên việc tính toán sẽ trở nên đơn giản:
- Khi cho 1 oxit axit hoặc axit phản ứng với dung dịch hỗn hợp kiềm:
Ví dụ 7: Cho 2 mol khí CO
2
phản ứng hoàn toàn với 1,5 lít dung dịch hỗn hợp NaOH 1M và
Ba(OH)
2
0,2M. Sau phản ứng thu đợc khối lợng kết tủa là:
A. 19,7 gam B. 39,4 gam C. 54,1 gam D. 78,8 gam
Ví dụ 8: Cho 2 mol khí CO
2
phản ứng hoàn toàn với 1,5 lít dung dịch hỗn hợp NaOH 1M và
Ba(OH)
2
1M. Sau phản ứng thu đợc khối lợng kết tủa là:
A. 19,7 gam B. 39,4 gam C. 54,1 gam D. 0 gam
- Cho dung dịch hỗn hợp kiềm phản ứng với dung dịch hỗn hợp axit hoặc một axit mà có
phản ứng tạo ra kết tủa:
Ví dụ 9: Cho 100 gam dung dịch hỗn hợp gồm: NaOH 4% và Ba(OH)
2
17,1% phản ứng hoàn
toàn với 0,5 lít dung dịch hỗn hợp: HCl 0,1M; H
2
SO
4
0,1M. Sau phản ứng thu đợc m gam kết
Email: hoặc - Điện thoại: 091.785.0009 Trang 3/8
Chuyên đề: Giải bài toán bằng phơng pháp phơng trình ion Giáo viên: Trơng Văn Thắng
tủa. m bằng:
A. 19,7 gam B. 23,3 gam C. 11,65 gam D. 46,6 gam

Email: hoặc - Điện thoại: 091.785.0009 Trang 4/8
Chuyên đề: Giải bài toán bằng phơng pháp phơng trình ion Giáo viên: Trơng Văn Thắng
Bài tập về nhà:
Bài 1: Dung dịch A gồm: a mol Mg
2+
, b mol Cl
-
, c mol NH
4
+
, d mol SO
4
2-
. Biểu thức nào sau
đây là đúng:
A. 2a + b = c + 2d B. 2a + c = b + d C. 2a - d = b c D. 2a - 2d = b
c
Bài 2: Có 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm các ion: Na
+
: 1 mol/l, K
+
: 1 mol/l, Cl
-
, SO
4
2-
a mol/l.
Cô cạn dung dịch này thì thu đợc 29,1 gam muối khan kết tinh. Hỏi a bằng:
A. 1 B. 0,5 C. 0,25 D.2
Bài 3: Dung dịch A gồm 3 ion: a mol Na

+
, b mol Ca
2+
và 2 mol Cl
-
. Thêm 2 lít lít dung dịch
K
2
CO
3
1M vào dung dịch A đến khi phản ứng hoàn toàn kết thúc thì thu đợc 50 gam kết tủa. a
bằng:
A. 1 B. 0,5 C. 1,5 D. 2
Bài 4: Dung dịch A gồm 4 ion: a mol Na
+
, b mol Ca
2+
, 1 mol NO
3
-
và 2 mol Cl
-
. Thêm 2 lít lít
dung dịch Na
2
CO
3
1M vào dung dịch A đến khi phản ứng hoàn toàn kết thúc thì thu đợc 100
gam kết tủa. a bằng:
A. 1 B. 0,5 C. 1,5 D. 2

Bi 5. Dung dịch A có chứa 5 ion : Mg
2+
, Ba
2+
, Ca
2+
, 0,1 mol Cl
-
v 0,2 mol NO
-
3
. Thêm dần V
lít dung dịch K
2
CO
3
1M vo A đến khi đ ợc l ợng kết tủa lớn nhất. V có giá trị l
A. 150 ml B. 300 ml C. 200 ml D. 250 ml
B i 6. Dung dịch A chứa các ion CO
3
2-
, SO
3
2-
, SO
4
2-
v 0,1 mol HCO
3
-

, 0,3 mol Na
+
. Thêm V
(lít) dung dịch Ba(OH)
2
1M v o dung dịch A thì thu đ ợc l ợng kết tủa lớn nhất. Giá trị của
V l :
A. 0,15 lít B. 0,2 lít C. 0,25 lít D. 0,5 lít
Bài 7. Thêm từ từ một dung dịch HCl 0,2M vào 500 ml dung dịch Na
2
CO
3
và KHCO
3
. Với thể
tích dung dịch HCl thêm vào là 0,5 lít thì có những bọt khí đầu tiên xuất hiện và với thể tích 1,2
lít của dung dịch HCl thì hết bọt khí thoát ra. Tính nồng độ mol của mỗi muối trong dung dịch
đầu:
A. C
Na
2
CO
3

= 0,10M; C
KHCO
3
= 0,14M B. C
Na
2

CO
3

= 0,12M; C
KHCO
3
= 0,12M
C. C
Na
2
CO
3

= 0,24M; C
KHCO
3
= 0,20M D. C
Na
2
CO
3

= 0,20M; C
KHCO
3
= 0,08M
Bài 8. 200ml dung dịch chứa Na
2
CO
3

và KHCO
3
với nồng độ mol KHCO
3
= 2 lần nồng độ mol
của Na
2
CO
3
.Thêm từ từ 1 dung dịch H
2
SO
4
0,1M vào dung dịch trên. Những bọt khí đầu tiên
xuất hiện khi thể tích H
2
SO
4
thêm vào là 100ml. Tính thể tích dung dịch H
2
SO
4
0,1M phải dùng
để thu đợc lợng khí CO
2
thoát ra tối đa.
A. 0,8 lit B. 0,4 lit C. 1,2 lit D. 1,6 lit
Bài 9. Cho 100ml dung dịch A chứa Na
2
SO

4
0,1M , K
2
SO
4
0,2M phản ứng vừa đủ với 100ml
dung dịch B chứa Pb(NO
3
)
2
0,1M và Ba(NO
3
)
2
. Tính nồng độ mol của Ba(NO
3
)
2
trong dung
dịch và khối lợng chất kết tủa thu đợc sau phản ứng giữa 2 dung dịch A và B.
A. 0,1M, 6,32g B. 0,2M, 7,69g C. 0,2M, 8,35g D. 0,1M, 7,69g
Bài 10: Cho từ từ 500 ml dung dịch HCl 1M vào 400 ml dung dịch Na
2
CO
3
1M thu đợc V lít
khí (đktc). V là:
A. 2,24 lít B. 3,36 lít C. 6,72 lít D. 4,48 lít
Bài 11. Một dung dịch X có V= 200ml có chứa H
2

SO
4
1M và HCl 2M. Thêm vào dung dịch X
300 ml dung dịch Ba(OH)
2
0,8 M. Tính nồng độ mol các ion chứa trong dung dịch Y thu đợc
Email: hoặc - Điện thoại: 091.785.0009 Trang 5/8