Ebook phương pháp xác định nhanh sản phẩm trong các phản ứng của hợp chất photpho | Lớp 11, Hóa học - Ôn Luyện

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1></div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2></div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<b>PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NHANH SẢN PHẨM TRONG </b>

<b>CÁC PHẢN ỨNG CỦA HỢP CHẤT PHOTPHO </b>

<b>Tác giả: Hóa Học Mỗi Ngày </b>

Bài toán về axit H3PO4 hay P2O5 tác dụng với dung dịch bazơ cũng như các phản ứng của muối

photphat đối với học sinh THPT còn khá phức tạp. Đa số học sinh không nắm rõ bản chất phản ứng
<i>nên vẫn chưa tự tin khi làm các bài tập dạng này. Để làm tốt dạng bài tập này thì trước tiên ta phải xác </i>

<i>định đúng được sản phẩm sinh ra trong các phản ứng, rồi dựa vào số liệu để tính tốn. Có thể phân </i>

thành một số dạng sau:

<b>I- Axit H3PO4 tác dụng với dung dịch bazơ </b>

<i>1/ Trường hợp dung dịch bazơ là NaOH hay KOH </i>

Ta có các phản ứng sau:

H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O

H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O

H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O

<i>Để xác định muối gì được tạo ra thì đa phần học sinh dựa vào phương pháp đại số là lập tỷ lệ </i>

mol T = Số mol bazơ

Số mol axit hay ngược lại rồi lập bảng ghi nhớ 7 trường hợp, sau đó so sánh với tỷ lệ mol

mà đề bài cho để kết luận. Cụ thể là:

3 4
NaOH
H PO
n
n
Sản phẩm

<b>1</b> <b>2</b> <b>₃</b>

2 4
3 4

NaH PO

Dö H PO NaH PO2 4 Na HPO2 4 Na PO3 4

3 4
Na PO
Dö NaOH
2 4
2 4
NaH PO
Na HPO
2 4
3 4
Na HPO

Na PO

<i>2/ Trường hợp dung dịch bazơ là Ca(OH)2 hay Ba(OH)2</i>
Ta có các phản ứng sau:

2H3PO4 + Ca(OH)2 → Ca(H2PO4)2 + 2H2O

H3PO4 + Ca(OH)2 → CaHPO4 + 2H2O

2H3PO4 + 3Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + 3H2O

Tương tự:

Sản phẩm

<b>0,5</b> <b>1</b> <b>1,5</b>

2
3 4
Ca(OH)
H PO
n
n

2 4 2

Ca(H PO ) CaHPO₄ Ca (PO )₃ _{4 2}
2 4 2

3 4

Ca(H PO )
Dö H PO

2 4 2

4
Ca(H PO )
CaHPO

4

3 4 2
CaHPO
Ca (PO )

3 4 2

2
Ca (PO )
Dö Ca(OH)

Học sinh thường làm bằng cách lập bảng trên, do các em đã được làm quen cách làm này từ
THCS. Tuy nhiên học sinh cần nhớ một cách máy móc các hệ số tỷ lệ trên (14 trường hợp) mà không
hiểu rõ bản chất của phản ứng. Do đó đối với bài tốn hỗn hợp bazơ thì các em sẽ rất lúng túng.

* Để nắm rõ bản chất của phản ứng cũng như hạn chế lối mòn ta vận dụng kiến thức về
<i>“Chương Sự điện ly” ở lớp 11 ta giải bài toán trên như sau: </i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

H3PO4 → H+ + H2PO4- → 2H+ + HPO42- → 3H+ + PO4

3-a(mol) a 2a 3a (mol)

Dựa theo sơ đồ ta thấy cứ a mol axit sẽ giải phóng 3 lần H+ là a, 2a, 3a mol H+. Khi cho dung

dịch bazơ vào thì bản chất phản ứng là sự trung hịa:

H+ + OH- → H2O

Do đó nếu biết số mol NaOH hay KOH ta biết: nOH- = nNaOH

Biết số mol Ca(OH)2 hay Ba(OH)2 ta biết:

-2
Ca(OH)
OH

n = 2n

Ta so sánh số mol của OH- với số mol H+ sẽ biết phản ứng tạo ra muối gì:

- Nếu nOH- < a → tạo muối H2PO4- và H3PO4 dư

- Nếu nOH- = a → tạo muối H2PO4

-- Nếu a < nOH-< 2a → tạo muối H2PO4- và HPO4

2-- Nếu nOH- = 2a → tạo muối HPO4

2-- Nếu 2a < nOH- < 3a → tạo muối HPO42- và PO4

3-- Nếu nOH- = 3a → tạo muối PO4

3-- Nếu nOH- > 3a → tạo muối PO43- và OH- dư

Tóm tắt các trường hợp trên bằng bảng sau:

Sản phẩm

<b>1</b> <b>₂</b> <b>₃</b>

-3 4
OH
H PO
n
n
2 4

H PO  ₂

4

HPO  3

4

PO 

2 4

3 4
H PO
Dö H PO


2 4
2
4
H PO
HPO


2
4
3
4
HPO
PO


3
4

-PO
Dư OH


<i>Chú ý: Ta có thể dùng sơ đồ đơn giản sau để ghi nhớ: </i>

- -

-OH - OH 2- OH

3-3 4 2 4 4 4

H PO H PO HPO PO <b>[1] </b>

<i>3/ Dạng P2O5 tác dụng với dung dịch bazơ </i>

Ta xem P2O5 tác dụng với H2O tạo axit H3PO4 rồi giải tương tự như trên. Chú ý hệ số mol:

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

x(mol) 2x (mol)

<b>Bài tập 1: Cho biết sản phẩm tạo thành trong các trường hợp sau: </b>

a/ 0,06 mol H3PO4 tác dụng với 0,08 mol NaOH

b/ 1 mol H3PO4 tác dụng với 1 mol Ca(OH)2

c/ 0,08 mol H3PO4 tác dụng với 0,06 mol Ca(OH)2

d/ 2mol H3PO4 tác dụng với 1 mol Ca(OH)2

e/ 0,24 mol H3PO4 tác dụng với hỗn hợp gồm 0,009 mol NaOH và 0,006 mol Ca(OH)2

<b>Giải </b>

Ta có thể dựa vào

-3 4
OH

H PO
n

n để dự đoán sản phẩm

a/

-3 4

OH

H PO

n _{0, 08}

1,33

n  0,06  → tạo NaH2PO4 và Na2HPO4

b/

-3 4
OH

H PO

n ₂

2

n  1  → tạo muối CaHPO4

c/

-3 4

OH

H PO

n _{0,06 *2}

1,5

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

d/

-3 4

OH

H PO

n

₂

1

n



2



→ tạo muối Ca(H2PO4)2

e/

-3 4

OH

H PO

n

_{0,009 0, 006 *2}

0, 0875

n

0,24







→ tạo muối NaH2PO4 và Ca(H2PO4)2

<b>Bài tập 2(TSĐH B 2008):Cho 0,1 mol P</b>2O5 vào dung dịch chứa 0,35 mol KOH. Dung dịch thu được

có các chất:

<b>A. K</b>3PO4; K2HPO4 <b>B. K</b>2HPO4; KH2PO4

<b>C. K</b>3PO4; KOH <b>D. H</b>3PO4; KH2PO4

<b>Giải </b>

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

0,1(mol) 0,2 (mol)

-3 4
OH

H PO

n _0,35

1,75

n  0,2  → K2HPO4; KH2PO4

<b> → Chọn B </b>

<b>Bài tập 3: Cho dung dịch a mol H</b>3PO4 tác dụng với dung dịch chứa b mol NaOH, thu được dung dịch

A

a/ Biện luận để xác định thành phần các chất trong dung dịch A theo mối quan hệ giữa a và b
b/ Áp dụng với trường hợp a = 0,12 mol và b = 0,2 mol

<b>Bài tập 4: Cho a mol P</b>2O5 tác dụng với dung dịch chứa b mol KOH. Biện luận mối quan hệ giữa a và

b để xác định các chất trong dung dịch sau phản ứng (xem P2O5 tác dụng với H2O chuyển hoàn toàn

thành H3PO4)

<i>Hướng dẫn: Dựa vào sơ đồ trên để biện luận </i>

<b>II- Muối photphat tác dụng với các hợp chất khác </b>

Dựa vào sơ đồ [1] ta thấy muối photphat có thể tồn tại 3 dạng: đihiđrophotphat H2PO4-;

hiđrophotphat HPO42-; photphat trung hịa PO43-. Trong mơi trường OH- H2PO4- có thể chuyển thành

HPO42- và PO43-. Do photphat là muối của axit trung bình có nhiều nấc nên chúng khơng bền trong môi

trường H+ và chúng có thể chuyển về dạng axit ban đầu H3PO4. Các quá trình chuyển đổi trên phụ

thuộc vào độ mạnh yếu của axit và tỷ lệ mol các chất phản ứng:

- -

-+ + +

OH _- OH _2- OH 

3-3 4 _H 2 4 _H 4 _H 4

H PO __H PO __HPO __PO  <b>_[2]</b>

Từ sơ đồ [2] rút ra một số nhận xét:

+ Muối PO43- có thể tác dụng với H3PO4 tạo ra muối HPO42- và H2PO4- tùy theo tỷ lệ PO43-/H3PO4 (

không thể tạo thành H3PO4):

Nếu tỷ lệ là 1:1 → CaHPO4 do H3PO4 nhường đi 1 H+

Nếu tỷ lệ là 1:2 → Ca(H2PO4)2 do H3PO4 nhường 2 H+

+ Muối PO43- có thể tác dụng với axit mạnh (HCl, H2SO4…) tạo ra HPO42-; H2PO4- hay H3PO4 tùy theo

tỷ lệ PO43-/HCl:

PO43- + H+ → HPO4

2-PO43- + 2H+ → H2PO4

-PO43- + 3H+ → H3PO4

<i>+ Hai chất khơng đứng cạnh nhau trong 1 dãy trên thì không bao giờ cùng tồn tại trong 1 dung dịch, </i>
chúng sẽ tác dụng hết với nhau để tạo ra sản phẩm là chất đứng giữa hai chất đó:

PO43- + H2PO4- → 2HPO4

2-H3PO4 + HPO42- → 2H2PO4

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

a/ 1 mol H3PO4 + 1 mol K2HPO4 → ?

b/ 1 mol Ca(H2PO4)2 + 1 mol Ca(OH)2 → ?

<b>Giải </b>

Dựa sơ đồ [2]:

a/ HPO42- + H3PO4 theo tỷ lệ 1:1 → NaH2PO4

b/ H2PO4- + OH- theo tỷ lệ 2:2 (hay 1:1) → CaHPO4
<b>Bài tập 2 (BT 3 trang 66 SGK 11NC): </b>

Điền chất thích hợp vào chỗ có dấu ? trong các sơ đồ sau:

a/ H2PO4- + ? → HPO42- + ?

b/ HPO42- + ? → H2PO4- + ?
<b>Giải </b>

Dựa sơ đồ [2]:

a/ H2PO4-<b> + OH-</b> → HPO42-<b> + H2O </b>

b/ HPO42- <b> + H3O+</b> → H2PO4-<b> + H2O </b>

<b>Bài tập 3: Cho P</b>2O5 tác dụng với NaOH người ra thu được một dung dịch gồm hai chất. Hai chất đó là

:

<b>A NaOH và NaH</b>2PO4 <b>B. NaH</b>2PO4 và Na3PO4

<b>C. Na</b>2HPO4 và Na3PO4 <b>D. Na</b>3PO4 và H3PO4

<b>Giải </b>

Dựa vào sơ đồ [2]:

-A. NaOH và NaH2PO4 → còn NaOH tức là dư NaOH thì khơng thể tồn tại NaH2PO4 được mà phải là

Na3PO4

- B. NaH2PO4 và Na3PO4 → hai muối này không tồn tại đồng thời vì chúng phản ứng với nhau →

Na2HPO4

- C. Na2HPO4 và Na3PO4- → Tồn tại

</div>

<!--links-->