Tài liệu Phương pháp giải nhanh bài tập Hóa vô cơ doc

Một số phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm THPT
Để giải nhanh các bài tập trắc nghiệm trong trương trình THPT đòi hỏi học sinh
không những nắm rõ bản chất hoá học, kỹ năng tính, nắm được phương pháp giải
đặc trưng cho mỗi thể loại bài tập, mà còn đòi hỏi học sinh phải nhanh nhận ra các
cách giải nhanh đi tới kết quả dựa vào các mối liên hệ toán hoá học, các định luật
trong hoá học. Ngoài các cách giải thông thường cần có những phương pháp giải
nhanh có tác dụng trong việc rèn luyện tư duy cho học sinh, phát triển năng lực trí
tuệ cho học sinh. Có rất nhiều cách để giải nhanh bài tập hoá học, tuỳ theo mỗi
dạng bài tập và mỗi thể loại bài tập.
Tôi đưa ra một số cách giải nhanh một số dạng bài tập hoá học trong trương trình
phổ thông để các bạn và các em học sinh tham khảo.
Dạng một: dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, theo tỷ lệ mol kết hợp
giữa các nguyên tử;
Ví dụ 1: Khi cho 10,4 gam hỗn hợp các oxit CuO, MgO, Fe
2
O
3
tác dụng vừa đủ với
300 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được m
gam muối khan. Giá trị m là:
A. 15,68 gam B. 18,65 gam C. 16,58 gam D. 18,61 gam
Cách nhẩm:
Ta thấy rằng khi cho hỗn hợp các oxit tác dụng với dung dịch HCl tạo thành
muối clorua
O
2-

+ 2H
+
> H
2

O
Trong hỗn hợp oxit Trong axit HCl
m
muối
= m hỗn hợp oxit – khối lượng oxi + m
Cl
-
ta có:
n
Cl
-
tạo muối
= n
H
+ = n
HCl
= 0,3 (mol)
==> m
muối
= 10,4 – 0,3
*
16 +0,3
*
35,5 = 18,65 (gam)
2
Đáp án đúng là đáp án B.
Từ dạng bài tập toán này ta thấy mối quan hệ dịch lượng khối lượng oxit, khối
lượng axit (Số mol, nồng độ . . . ); khối lượng muối. Chỉ cần biết 2 đại lượng ta dễ
dàng tìm được đại lượng còn lại.
Ví dụ 2: Hỗn hợp A gồm 46,4 gam (FeO, Fe

2
O
3,
, Fe
3
O
4
) khử hoàn toàn hỗn hợp
oxit trên cần vừa đủ V lít CO (đktc) thu được 33,6 gam Fe kim loại. Giá trị V là:
A. 17,92 lit B. 16,8 lit C. 12,4 lit D. Kết quả khác.
Cách nhẩm:
Ta thấy phân tử CO kết hợp 1 nguyên tử oxi tạo nên 1 phân tử CO
2
theo sơ đồ:
CO + O > CO
2
Ta có: m
O
= m
hỗn hợp oxit
– m
Fe
= 46,4 – 33,6 =12,8 (gam)
===> nCO = n
O =
12,8
=
0,8 (mol)
16
do đó V

CO
= 17,92 (lít). Đáp án đúng là đáp án A
* Nếu khử oxit kim loại bằng các chất khử H
2
, C, CO, Al từ tỷ lệ kết hợp và cách
giải như trên ta có thể làm được nhiều dạng toán tính khối lượng oxit, khối lượng
kim loại sinh ra hay tính khối lượng chất khử.
Ví dụ 3: Khử hoàn toàn 40 gam Fe
x
O
y
thành kim loại cần 16,8 lit H
2
(đktc). Công
thức oxit là:
A. FeO B. Fe
3
O
4
C. Fe
2
O
3
D. Không xác định được
Cách giải:
Ta có: H
2
lấy đi oxi của oxit theo sơ đồ:
H
2

+ O > H
2
O
trong oxit
n
O
= n
H2

=
16,8
=
0,75 mol ==> mO = 0,75 x 16 = 12 gam
22,4
Theo tỷ lệ: m
Fe

=
56x
=
40 -12 = 28 ==> x = 2
m
O
16y 12 12 y 3
==> Đáp án C là đáp án đúng.
Ví dụ 4: Hoà tan hoàn toàn 17,2 gam hỗn hợp Ag, Cu trong dung dịch H
2
SO
4
đặc

nóng dư thu được dung dịch A và 3,36 lit SO
2
(đktc). Khối lượng muối trong dung
dịch A là:
A. 36,1 gam B. 36,4 gam C. 31,6 gam D. 21,7 gam
Cách giải:
Dựa trên phản ứng kim loại M
2M + 2n H
2
SO
4
> M
2
(SO
4
)
n
+ n SO
2
+ 2n H
2
O
Ta thấy tỷ lệ cứ n mol SO
2
thì có

n mol SO
4 =>
n
SO

2- = n
SO
4 2
==> m
muối
= m
kim loại
+ m
SO4
2- = 17,2 + 96 x 0,15 = 31,6 gam.
Đáp án đúng là đáp án C
* Nhận xét: Không phụ thuộc vào hoá trị kim loại
Tương tự khi cho hỗn hợp kim loại tác dụng với axit HNO
3
ta cũng nhận xét tương
tự theo phương trình phản ứng chung (Chỉ áp dụng khi thu được sản phẩm khí là
một sản phẩm duy nhất).
Ví dụ 5: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,3 mol Fe; 0,1 mol Fe
3
O
4
; 0,1 mol FeS
2

vào dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng dư thu được dung dịch A. Cho dung dịch NaOH dư
vào dung dịch A thu được kết tủa B. Lọc kết tủa, rửa sạch, sấy khô, nung đến khối

lượng không đổi thu được m gam chất rắn. m có giá trị là:
A. 84 gam B. 51 gam C. 56 gam D. 48 gam
Nếu giải bài tập theo cách thông thường viết phương trình phản ứng tính theo
phương trình hoá học đi tới kết quả khó khăn, dài. Tuy nhiên ta có thể nhẩm nhanh
theo cách sau:
Toàn bộ Fe trong hỗn hợp ban đầu được chuyển hoá thành Fe
2
O
3
theo sơ đồ:
Fe > Fe
0,3 mol 0,3 mol
Fe
3
O
4
> 3Fe Ta lại có: 2Fe > Fe
2
O
3
0,1mol 0,3 mol 0,7mol 0,35 mol
FeS
2
> Fe
0,1 mol 0,1mol
===> m Fe
2
O
3
= 0,35 x 160 = 56 (gam)

Đáp án đúng là đáp án C
Ví dụ 6: Tính khối lượng quặng pirit chứa 75% FeS
2
(Còn lại là tạp chất trơ) cần
dùng để điều chế 1 tấn dung dịch H
2
SO
4
98% ( hiệu suất quá trình điều chế H
2
SO
4
là 80%)?
a. 1,28 tấn b. 1 tấn c. 1,05 tấn d. kết quả khác
Nếu viết đầy đủ phương trình hoá học thì cách giải bài toán trở nên phức tạp. tuy
nhiên để giải nhanh ta lập sơ đồ ( dựa trên toàn bộ lượng S trong FeS
2
có trong
axit)
FeS
2
> 2H
2
SO
4
120 g 2x98 g
Khối lượng FeS
2
cần dùng là:
0,98.120.100

= 0,75 tấn
2.98.80
==>
Khối lượng quặng (0,75.100)/ 75 = 1 tấn
đáp
án B
Một số ví dụ áp dụng:
Ví dụ 7: Hoà tan hoàn toàn 1,25 mol hỗn hợp (R
2
CO
3
; RHCO
3
; MCO
3
) vào
dung dịch HCl dư, khí sinh ra sục vào dung dịch nước vôi trong dư thu được
m gam kết tủa. Giá trị m là:
a. 120 g. b. 250 g. c. 125 g. d. 165 g.
Ví dụ 8: Cho hỗn hợp gồm 3 kim loại A, B, C có khối lượng 2,17 gam tác
dụng hết với dung dịch HCl tạo ra 1,68 lít khí H
2
(ĐKTC). Khối lượng
muối clorua trong dung dịch sau phản ứng là:
a. 7,945 g. b. 7,495 g. c. 7,594 g. d. 7,549 g.
Ví dụ 9: Để khử hoàn toàn 17,6 g hỗn hợp Fe, FeO, Fe
3
O
4
, Fe

2
O
3
cần vừa
đủ 2,24 lít khí CO (đktc). tính khối lượng Fe thu được?
a. 15 g. b. 16 g. c. 18 g. d. Kết quả khác.
Ví dụ 10: Một lượng quặng A chứa 73% Ca
3
(PO
4
)
2
; 1% SiO
2
; còn lại là CaCO
3
.
Khối lượng quặng A để điều chế 1 kg H
3
PO
4
60% là( giả sử hiệu suất quá trình
là100%):
a. 1,1 Kg b. 1,4 Kg c. 1,3 Kg d. 1,5 Kg
Dạng 2: Cách làm nhanh một số bài tập tính pH của dung dịch:
Để làm bài tập trắc nghiệm nhanh pH các bạn cần lưu ý:
pH = - lg[H
+
]; Nếu [H
+

]= 10
-a
thì a = pH
Trường hợp bài tập xẩy ra giữa dung dịch axit mạnh và dung dịch bazơ mạnh:
[H
+
].[OH
-
] = 10
-14
;
Nếu pH = 7: Môi trường trung tính
Nếu pH >7 : Môi trường bazơ, nếu không tính đến sự phân ly của H
2
O ta phải tính
theo nồng độ OH
-

Ví dụ: Cho dung dịch có pH = 11 ta hiểu trong dung dịch có OH
-

vậy [H
+
]= 10
-11
, nồng độ [OH
-
] = 10
-14
/ 10

-11
= 10
-3
Nếu Nếu pH <7 : Môi trường axit, nếu không tính đến sự phân ly của H
2
O ta phải
tính theo nồng độ H
+

Ví dụ: Cho dung dịch có pH = 3 ta hiểu trong dung dịch có [H
+
]
vậy [H
+
]= 10
-3

Đối với phản ứng xảy ra giữa dung dịch axit mạnh và dung dịch bazơ mạnh
Ta có phương trình ion thu gọn:
H
+
+ OH
-

→
H
2
O
Để làm nhanh bài tập các bạn cần lưu ý:
+ Đọc kỹ bài toán xem dung dịch sau khi phản ứng có môi trường axit hay bazơ,

tính só mol axit hay bazơ còn dư trong dung dịch sau phản ứng.
+ chú ý thể tích dung dịch sau phản ứng Vdd = V1 + V2 +
+ Nếu bài toán dư axit (pH < 7, và bỏ qua sự phân ly của nước) thì ta có sơ đồ giải:
* Lập mối quan hệ: H
+
+ OH
-

→
H
2
O
Mol ban đầu: x y
Mol phản ứng: y y
Mol sau pư: (x - y ) 0
+ Nếu bài toán dư OH
-
(pH >7, và bỏ qua sự phân ly của nước) thì ta có sơ đồ giải:
* Lập mối quan hệ: H
+
+ OH
-

→
H
2
O
Mol ban đầu: x y
Mol phản ứng: x x
Mol sau pư: 0 (y - x )

Ta thiết lập mối quan hệ định lượng giữa giả thiết và dữ kiện bài toán từ đó tìm ra
kết quả đúng.
+ Nếu bài toán cho pha loãng dung dịch thì các bạn lưu ý:
Số mol H
+
hoặc số mol OH
-
được bảo toàn còn thể tích dung dịch có tính cộng
tính.
+ Đối với bài toán liên quan đến sự phân ly của dung dịch axit yếu hoặc bazơ yếu
ta cần chú ý đến độ điện ly, hằng số phân ly ( đối với chương trình THPT không đề
cập đến sự phân ly của nước).
Một số ví dụ áp dụng:
Dạng pha trộn dung dịch không có phản ứng hoá hoc:
Ví dụ 1: Giá trị pH của dung dịch KOH 0,0001M là:
a. a. 13 b. b. 12 c. c. 10 d. d. 8
Giải:
Nồng độ OH
-
= C
M
KOH = 10
-4
==> [H
+
] = 10
-14
/[OH
-
] = 10

-10
Vậy pH = 10. Đáp án c
Ví dụ 2: Trộn 200 ml dung dịch HCl 0,01M với 300 ml dung dịch H
2
SO
4
0,005M.
Dung dịch nhận được sau khi trộn có pH là:
a. a. 1 b. b. 2 c. c. 5 d. d. 4
Giải: Ta có: HCl > H
+
+ Cl
-
0,002 mol 0,002 mol
H
2
SO
4
> 2H
+
+ SO
4
2-
0,0015 mol 0,003 mol
Tổng số mol H
+
= 0,002 +0,003 = 0,005 mol
Thể tích dung dịch sau pha trộn = 0,5 lít
[H
+

] sau pha trộn = 0,005 / 0,5 = 0,01 M vậy pH = 2 đáp án b
Ví dụ 3: Dung dịch HCl có pH = 2 cần pha loãng dung dịch axit này bằng H
2
O bao
nhiêu lần để thu được dung dịch có pH = 4?
a. a. 10 lần b. b. 99 lần c. c. 101 lần d. d. 100 lần
Giải: Ta có pH = 2 vậy [H
+
] = 10
-2
: khi pha loãng số mol H
+
không thay đổi
Gọi thể tích dung dịch HCl là V lít; thể tích nước pha trộn là V’ lít
số mol H
+
= 10
-2
V mol
dung dịch có pH = 4 vậy [H
+
] = 10
-4
; số mol H
+
= 10
-4
(V+ V’)mol
Vì số mol H
+

không thay đổi ta có:
10
-2
V = = 10
-4
(V+ V’)
V/ V’ = 1/99 vậy pha loãng 100 lần đáp án d
Tương tự: Nếu pha loãng 1 dung dịch axit mạnh điện ly hoàn toàn có pH = 1 thành
pH = 2 thì pha loãng 10 lần; pH = 3 thì pha loãng 100 lần; pH = 4 thì pha loãng
1000 lần
Nếu pha loãng 1 dung dịch bazơ mạnh điện ly hoàn toàn có pH = 13 thành pH = 12
thì pha loãng 10 lần; pH = 11 thì pha loãng 100 lần; pH = 10 thì pha loãng 1000
lần chú ý đến [H
+
].[OH
-
] = 10
-14
từ đó tính số mol OH
-
Ví dụ 4: Dung dịch trong nước của axit axetic có nồng độ mol 0,2M. Biết độ điện
ly 0,95% , thì pH của dung dịch này là:
a. a. 5 b. b.
≈
2,72 c. c.
≈
3,72 d. d.
≈
2,52
Giải: axit axetic có nồng độ mol 0,2M, á = 0,0095

Phương trình điện ly:
CH
3
COOH > CH
3
COO
-
+ H
+
0,2x0,0095 0,2x0,0095
[H
+
] = 0,2x0,0095 = 0,0019 = 1,9.10
-3
pH = - lg[H
+
] = - lg[1,9.10
-3
] = 2,72 đáp án b

Dạng pha trộn dung dịch có phản ứng hoá hoc:
Ví dụ 5: Trộn lẫn 400 ml dung dịch NaOH 0,625M với 100 ml dung dịch HCl 2M
được dung dịch X. Giá trị pH của dung dịch X là:
a. a. 14 b. b. 13 c. c. 3 d. d. 2

Giải: NaOH > Na
+
+ OH
-

0,25 mol 0,25 mol
HCl > H
+
+ Cl
-
0,2 mol 0,2 mol
Lập mối quan hệ: H
+
+ OH
-

→
H
2
O
Mol ban đầu: 0,2 mol 0,25 mol
Mol phản ứng: 0,2 mol 0,2 mol
Mol dư: 0 0,05 mol
Thể tích dung dịch sau pha trộn = 0,5 lít
[OH
-
] sau pha trộn = 0,05 / 0,5 = 0,1 M
[H
+
] = 10
-14
/[OH
-
] = 10
-13

Vậy pH = 13. Đáp án a
Ví dụ 6: Thể tích dung dịch H
2
SO
4
có pH = 2 cần để trung hoà 200 ml dung dịch
KOH 0,2 M là:
a. a. 4000 ml b. b. 5000 ml c. c. 8000 ml d. d. 1000 ml
Giải: Số mol KOH = 0,2x0,2=0,04 mol
KOH > K
+
+ OH
-
0,04 mol 0,04 mol
Phản ứng trung hoà: H
+
+ OH
-

→
H
2
O
0,04 mol 0,04 mol
H
2
SO
4
> 2H
+

+ SO
4
2-
0,02 mol 0,04 mol
Vì dung dịch H
2
SO
4
có pH = 2 ==> [H
+
] = 10
-2
Thể tích dung dịch H
2
SO
4
= 0,04 / 10
-2
= 4 lít Đáp án a
Ví dụ 7: Dung dịch Ba(OH)
2
có pH = 13 (dung dịch A). Dung dịch HCl có pH = 1
(dung dịch B). Đem trộn 2,75 lít dung dịch A với 2,25 lít dung dịch B được 5 lít
dung dịch C. Hãy tính pH của dung dịch C?
a. a. 14 b. b. 13 c. c. 3 d. d. 12
Giải: dung dịch A có [H
+
] = 10
-13
==> [OH

-
] = 10
-14
/ 10
-13
= 10
-1
n
OH-
= 2,75 x 10
-1
= 0,275 mol
Dung dịch B có [H
+
] = 10
-1
==> n
H+
= 2,25 x 10
-1
= 0,225 mol
Phương trình ion: H
+
+ OH
-

→
H
2
O

Mol ban đầu: 0,225 mol 0,275 mol
Mol phản ứng: 0,225 mol 0,225 mol
Mol dư: 0 0,05 mol
Thể tích dung dịch sau phản ứng: 5 lít => [OH
-
] = 0,05/5=0,01M
[H
+
] = 10
-14
/[OH
-
] = 10
-12

pH = 12 đáp án d
Ví dụ 8: Cho 250 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,1 M và H
2
SO
4
0,05 M tác dụng với
250 ml dung dịch NaOH aM thu được dung dịch có pH = 12. Tính a?
a. a. 0,14M b. b. 0,16M c. c. 0,22M d. d. 0,12M
Giải: Ta có: HCl > H
+
+ Cl
-
0,025 mol 0,025 mol
H
2

SO
4
> 2H
+
+ SO
4
2-
0,0125 mol 0,025 mol
Tổng số mol H
+
= 0,025 +0,025 = 0,05 mol
Thể tích dung dịch sau pha trộn = 0,5 lít pH = 12 vậy [OH
-
] = 10
-14
/ 10
-12
= 10
-2
n
OH- dư
= 0,5x 10
-2
= 0,005 mol
NaOH > Na
+
+ OH
-

0,25a mol 0,25a mol

Phương trình ion: H
+
+ OH
-

→
H
2
O
Mol ban đầu: 0,05 mol 0,25a mol
Mol phản ứng: 0,05 mol 0,05 mol
Mol dư: 0 0,25a- 0,05 mol
0,25a- 0,05 = 0,005 ==> a = 0,22M đáp án c
Ví dụ 9: Trộn 300 ml dung dịch HCl 0,05M với 200 ml dung dịch Ba(OH)
2
aM thu
được 500 ml dung dịch có pH = 12. Tính a?
a. a. 0,05M b. b. 0,1M c. c. 0,2M d. d. 0,25M
Cách giải tương tự ví dụ 8: đáp án a
Ví dụ 10: cho 2 dung dịch: dung dịch A chứa 2 axit HCl 0,5 M và H
2
SO
4
0,25 M;
Dung dịch B chứa NaOH 0,5 M và Ba(OH)
2
aM. Trộn V lít dung dịch A với V lít
dung dịch B thu được 2V lít dung dịch C có pH = 7 và một lượng kết tủa. Giá trị
của a là:
a. a. 0,05M b. b. 0,3M c. c. 0,25M d. d. 0,5M

Giải: : HCl > H
+
+ Cl
-
0,5V mol 0,5V mol
H
2
SO
4
> 2H
+
+ SO
4
2-
0,25V mol 0,5V mol
Tổng số mol H
+
= 0,5V +0,5V = V mol
NaOH > Na
+
+ OH
-
0,5V mol 0,5V mol
Ba(OH)
2
> Ba
2+
+ 2OH
-
aV mol 2aV mol

Tổng số mol OH
-
= (2aV + 0,5V) mol
Khi trộn: Ba
2+
+ SO
4
2-
> BaSO
4
H
+
+ OH
-

→
H
2
O
V (2aV + 0,5V)
Vì pH = 7 nên V =(2aV + 0,5V) ==> a= 0,25M đáp án c
Ví dụ 11: Cho dung dịch HCl có pH = 5 (dung dịch A). Cho dung dịch NaOH có
pH = 9 (dung dịch B). Hỏi phải lấy 2 dung dịch trên theo tỷ lệ thể tích bao
nhiêu( V
A
/V
B
) để được dung dịch có pH = 8.
a. a. 9/11 b. b. 11/9 c. c. 99/11 d. d. 8/12
Giải: dung dịch HCl có pH = 5 ; [H

+
] = 10
-5
dung dịch NaOH có pH = 9; [H
+
] = 10
-9
==> [OH
-
] = 10
-5
dung dịch có pH = 8 nên dung dịch có tính bazơ [H
+
] = 10
-8
==> [OH
-
] = 10
-6
Gọi V
A
là thể tích dung dịch A
Gọi V
B
là thể tích dung dịch B
Thể tích dung dịch sau pha trộn = V
A
+ V
B
Phương trình ion: H

+
+ OH
-

→
H
2
O
Mol ban đầu: 10
-5
V
A
mol 10
-5
V
B
mol
Mol phản ứng: 10
-5
V
A
mol 10
-5
V
A
mol
Mol dư: 0 10
-5
V
B

- 10
-5
V
A
mol
Ta có: 10
-5
V
B
- 10
-5
V
A
= (V
A
+ V
B
)10
-6
V
A
/V
B
= 9/11 đáp án a
Đối với chương trình hoá học phổ thông thể loại bài tập trong dung dịch xảy ra
giữa axit - bazơ diễn ra rất phức tạp, đặc biệt là những axit và bazơ trung bình và
yếu, cần học sinh nắm vững các định luật trong dung dịch ( Định luật bảo toàn
nồng độ, định luật tác dụng khối lượng, định luật bảo toàn điện tích ). Đối với đề
thi đại học và cao đẳng không đòi hỏi ở mức độ quá khó cho học sinh nhưng các
em cần phân tích kỹ đầu bài, tìm mối liên hệ giữa các dữ kiện, định hướng cách

giải nhanh, chính xác và hợp logic trong khoảng thời gian cho phép, chúc các em
học tốt.

Do thời gian quá bận nên không thể kiểm tra lỗi chính tả, cũng như trình bày, rất
mong tiếp tục cộng tác để cùng trao đổi về phương pháp giảng dạy và hoàn thiện
các chuyên đề giải nhanh hoá học vô cơ và hữu cơ tiếp theo đặc biệt là phương
pháp giảng dạy hoá bậc THCS.
Xin chân thành cảm ơn ./.