Bài tập có đáp án chi tiết về định luật bảo toàn điện tích môn hóa học lớp 11 | 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>VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐIỆN TÍCH </b>

<b>ĐỂ GIẢI NHANH MỘT SỐ BÀI TỐN HĨA HỌC </b>

<b>DẠNG TRẮC NGHIỆM </b>

<b>Tác giả: Hóa Học Mỗi Ngày </b>

<b>I- CƠ SỞ LÝ THUYẾT </b>

<i>Định luật bảo tồn điện tích được phát biểu dạng tổng quát: “Điện tích của một hệ thống </i>

<i>cơ lập thì ln ln khơng đổi tức là được bảo tồn”. </i>

Từ định luật trên ta có thể suy ra một số hệ quả để áp dụng giải nhanh một số bài tốn hóa học:
<i>Hệ quả 1: Trong dung dịch các chất điện ly hoặc chất điện ly nóng chảy thì tổng số điện </i>

<i>tích dương của các cation bằng tổng số đơn vị điện tích âm của các anion. </i>

(Hệ quả 1 còn được gọi là định luật trung hịa điện)

<b>Ví dụ 1: Dung dịch A có chứa các ion sau: Mg</b>2+, Ba2+, Ca2+, 0,1mol Cl- và 0,2 mol NO3-.

Thêm dần V lit dung dịch K2CO3 1M vào A đến khi được lượng kết tủa lớn nhất. V có giá trị

là:

<b>A. 300 ml </b> <b>B. 200 ml </b> <b>C. 250 ml </b> <b>D. 150 ml </b>
<b>Giải </b>

Để thu được kết tủa lớn nhất khi các ion Mg2+, Ba2+, Ca2+ tác dụng hết với ion CO32-:

2+

2-3 3

2+

2-3 3

2+

2-3 3

Mg + CO MgCO
Ba + CO BaCO
Ca + CO CaCO

 

 

 

Sau khi phản ứng kết thúc, trong dung dịch chứa các ion K+, Cl- và NO3- ( kết tủa tách khỏi

dung dịch ). Theo hệ quả 1 thì:

+ -

-2 3

3

Cl NO

n = n + n<i>_K</i> 0,1 0,2 0,3(  <i>mol</i>)<i>n_{K CO}</i> 0,15(<i>mol</i>)
→

2 3

ddK CO

0,15

V = 0,15( ) 150

1  <i>lit</i>  <i>ml</i><b> → Chọn D </b>

<b>Ví dụ 2: (TSĐH A 2007):</b> Hồ tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S
vào axit HNO3 (vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy nhất
NO. Giá trị của a là

<b>A. 0,04. </b> <b>B. 0,075. </b> <b>C. 0,12. </b> <b>D. 0,06. </b>

<b>Giải: </b>

FeS2  Fe3+ + 2SO42

0,12 0,12 0,24
Cu2S  2Cu2+ + SO42

a 2a a
<i>áp dụng định luật trung hoà điện (hệ quả 1): </i>

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

<b>Ví dụ 3: (TSCĐ A 2007): Một dung dịch chứa 0,02 mol Cu</b>2+, 0,03 mol K+, x mol Cl- và y
mol SO42-. Tổng khối lượng các muối tan có trong dung dịch là 5,435 gam. Giá trị của x và y

lần lượt là:

<b>A. 0,03 và 0,02 </b> <b>B. 0,05 và 0,01 </b>

<b>C. 0,01 và 0,03 </b> <b>D. 0,02 và 0,05 </b>

<b>Giải: </b>

<i>áp dụng định luật trung hoà điện: 2.0,02 + 0,03 = x + 2y hay x + 2y = 0,07 (1) </i>

Khối lượng muối: 0,02.64 + 0,03.39 + 35,5x + 96y = 5,435 (2)

<b>Giải hệ phương trình (1) và (2) được: x = 0,03 và y = 0,02 → Chọn A </b>

<i>Hệ quả 2: Trong các phản ứng oxi hóa khử thì tổng số mol electron do các chất khử nhường </i>

<i>bằng tổng số mol electron do các chất oxi hóa nhận. </i>

( Dựa vào hệ quả 2 này ta có phương pháp bảo tồn electron)

<b>Ví dụ 1: (TSĐH B 2007): Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. </b>

Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3( dư), thoát ra 0,56 lit (ở đktc) NO( là sản phẩm

khử duy nhất). Giá trị của m là:

<b>A. 2,52 </b> <b>B. 2,22 </b> <b>C. 2,62 </b> <b>D. 2,32 </b>

<b>Giải </b>
NO

Fe

0,56

n

=

0,025(

)

22,4

m

n =

(

)

56

<i>mol</i>

<i>mol</i>



Dựa vào định luật bảo tồn khối lượng, ta có:

mO = 3 – m(g) → O

3-m

n = ( )

16 <i>mol</i>

3+

Fe Fe + 3e

m 3m

56 56



2-5 2

O + 2e O
3-m 2(3-m)

16 16

N + 3e N
0,075 0,025

 








Dựa vào hệ quả 2 ta có:

3m

56

= 0,075 +

2(3-m)

16

<b> → m = 2,52 → Chọn A </b>

<b>Ví dụ 2: (TSĐH A 2008): Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe</b>2O3 và Fe3O4 phản ứng hết

với dung dịch HNO3 loãng(dư), thu được 1,344 lit (ở đktc) NO( là sản phẩm khử duy nhất) và

dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị m là:

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

<b>Giải </b>
NO

Fe

1,344

n = 0,06( )

22,4

m

n = ( )

56

<i>mol</i>
<i>mol</i>



Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

mO = 11,36 – m(g) → O

11,36-m
n = ( )

16 <i>mol</i>

3+

Fe Fe + 3e

m 3m

56 56



2-5 2

O + 2e O

11,36-m 2(11,36-m)

16 16

N + 3e N

0,18 0,06

 







Dựa vào hệ quả 2 ta có: 3m

56 = 0,18 +

2(11,36-m)

16 → m = 8,96
mmuối = mFe + mNO3-= 8,96 + 62.3nFe = 8,96 + 62.3.

8,96

56 <b> = 38,72gam → Chọn D </b>

<i>Hệ quả 3: Một hỗn hợp gồm nhiều kim loại có hóa trị khơng đổi và có khối lượng cho trước sẽ </i>

<i>phải nhường một số mol electron không đổi cho bất kỳ tác nhân oxi hóa nào. </i>

<b>Ví dụ 1: Chia 1,24 gam hỗn hợp hai kim loại có hóa trị khơng đổi thành hai phần bằng nhau: </b>

- Phần 1: bị oxi hóa hồn tồn thu được 0,78 gam hỗn hợp oxit.

- Phần 2: tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng thu được V lit H2

( đktc). Giá trị V là:

<b>A. 2,24 lit </b> <b>B. 0,112 lit </b> <b>C. 5,6 lit </b> <b>D. 0,224 lit </b>
<b>Giải </b>

Khối lượng mỗi phần: 1,24 : 2 = 0,62 gam

Số mol O kết hợp với 0,62 gam hỗn hợp kim loại: 0,78 0,62 0, 01( )

16 <i>mol</i>





Quá trình tạo oxit: O + 2e → O2-
0,01 → 0,02(mol)

Theo hệ quả 3 thì ở phần 2 hỗn hợp kim loại khử H+ của dung dịch axit cũng nhường 0,02 mol
electron:

2H+ + 2e → H2

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

<b>Ví dụ 2: Chia hỗn hợp 2 kim loại A,B có hóa trị khơng đổi thành 2 phần bằng nhau: </b>

- Phần 1: tan hết trong dung dịch HCl tạo ra 1,792 lit H2( đktc)

- Phần 2: nung nóng trong khơng khí đến khối lượng không đổi thu được 2,84 gam chất rắn.
Khối lượng hỗn hợp 2 kim loại trong hỗn hợp đầu là:

<b>A. 2,4g </b> <b>B. 3,12g </b> <b>C. 2,2g </b> <b>D. 1,8g </b>

<b>Giải </b>

Xét phần 1:

2H+ + 2e → H2

0,16 ← 1,792

22,4 = 0,08 (mol)

Theo hệ quả 3 thì ở phần 2: O + 2e → O2-
0,08 ← 0,16(mol)
→ mKL = moxit – mO = 2,84 – 0,08.16 = 1,56 gam

<b>Khối lượng hỗn hợp ban đầu: 2.1,56 = 3,12 gam → Chọn B </b>

<b>Ví dụ 3: Lấy 7,88 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại hoạt động X,Y có hóa trị khơng đổi, chia </b>

thành hai phần bằng nhau:

- Phần 1 nung trong oxi dư để oxi hóa hồn tồn thu được 4,74 gam hỗn hợp 2 oxit

- Phần 2 hịa tan hồn tồn trong dung dịch chứa hỗn hợp hai axit HCl và H2SO4 loãng thu

được V lít khí (đktc). Giá trị V là:

<b>A. 2,24 lit </b> <b>B. 0,112 lit </b> <b>C. 1,12 lit </b> <b>D. 0,224 lit </b>
<b>Giải </b>

Khối lượng mỗi phần: 7,88 : 2 = 3,94 gam

Số mol O kết hợp với 3,94 gam hỗn hợp kim loại: 4, 74 3,94 0, 05( )

16 <i>mol</i>





Quá trình tạo oxit: O + 2e → O2-
0,05 → 0,1(mol)
Theo hệ quả 3 thì ở phần 2:

2H+ + 2e → H2

0,1 → 0,05 (mol)
Vậy thể tích H2<b> thu được là: 0,05 . 22,4 = 1,12 lit → Chọn C </b>
<b>II- Kết luận: </b>

</div>

<!--links-->