Áp dụng sơ đồ đường chéo để giải bài toán pha trộn dung dịch môn Hóa học 9 năm 2019-2020

ÁP DỤNG SƠ ĐỒ ĐƯỜNG CHÉO ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN PHA TRỘN DUNG DỊCH

 

A. Đặc điểm:

1.  Khi pha loãng, nồng độ dung dịch giảm; còn khi cô đặc thì nồng độ dung dịch tăng.

2. Dù pha loãng hay cô đặc, khối lượng và số mol chất tan luôn luôn không thay đổi.

* Nếu gặp bài toán: cho thêm H₂O hay chất tan nguyên chất (A) vào một dung dịch (A) có nồng độ % cho trước, có thể áp dụng quy tắc đường chéo để giải. Khi đó, có thể xem:

+ H₂O là dung dịch có nồng độ 0%, khối lượng riêng D = 1 g/ml.

+ Chất tan (A) nguyên chất cho thêm vào là dung dịch có nồng độ 100%.

Cụ thể:

-Trường hợp 1, thêm H₂O:

Trộn m₁ (g) dung dịch có nồng độ C₁ (%) với m₂ (g) H₂O thì thu được dung dịch mới có nồng độ C (%).

Điều kiện: 0 < C < C₁

-Trường hợp 2, thêm H₂O:

Trộn V₁ (lít) dung dịch có khối lượng riêng D₁ (g/ml) với V₂ (lít) H₂O thì thu được dung dịch mới có khối lượng riêng D (g/ml).

Điều kiện: 1 < D < D₁

-Trường hợp 3, thêm chất tan (A) nguyên chất:

Trộn m₁ (g) dung dịch có nồng độ C₁ (%) với m₂ (g) chất tan (A) nguyên chất thì thu được dung dịch mới có nồng độ C (%).

Điều kiện: 0 < C₁ < C

Lưu ý:

1. Tỉ lệ hiệu số nồng độ nhận được đúng bằng số phần khối lượng dung dịch đầu (hay H₂O, hoặc chất tan (A) nguyên chất) cần lấy đặt cùng hàng ngang. Dấu | 0 – C | có nghĩa là lấy giá trị tuyệt đối, vì 0 – C = - C < 0 nên |0 – C | = - ( - C ) = C.

2. C và C₁ phải lớn hơn 0.

3. Ở trường hợp 1: vì đây là thêm H₂O, do đó thuộc bài toán pha loãng à C < C₁.

Ở trường hợp 2: vì đây là thêm chất tan (A) nguyên chất, do đó thuộc bài toán cô đặc → C > C₁.

VD1: Phải thêm bao nhiêu gam H₂O vào 200g dung dịch KOH 20% để được dung dịch KOH 16%.

Giải: Áp dụng quy tắc đường chéo, ta có:

Vậy khối lượng H₂O cần thêm là:

VD2: Cần bao nhiêu lít  axit sunfuric có D = 1,84 và bao nhiêu lít nước cất để pha thành 10 lít dung dịch axit sunfuric D = 1,28.

Giải: Áp dụng quy tắc đường chéo, ta có:

Mặt khác, theo bài ra ta lại có:

\({V_{dd(2)}} = {V_{dd(1)}} + {V_{{H_2}O}} \Leftrightarrow 10 = V{_1} + {V_2} = {V_1} + 2{V_1} = 3{V_1} \Rightarrow {V_1} = \frac{{10}}{3} \approx 3,33(lit)\)

\( \Rightarrow {V_2} = 2 \cdot \frac{{10}}{3} \approx 6,67(lit)\)

Vậy cần 3,33 lít H₂SO₄ có D = 1,84 và 6,67 lít nước.

B. Công thức pha loãng hay cô đặc dung dịch:

\(\begin{array}{l}
{m_{dd(1)}}.C{\% _{(1)}} = {m_{dd(2)}}.C{\% _{(2)}}\\
{V_{dd(1)}}.{C_{M(1)}} = {V_{dd(2)}}.{C_{M(2)}}\\
{m_{dd(2)}} = {m_{dd(1)}}\, \pm \,\,{m_{{H_2}O}}\\
{V_{dd(2)}} = {V_{dd(1)}}\, \pm \,\,{V_{{H_2}O}}
\end{array}\)

VD:  Có 30g dung dịch NaCl 20%. Tính nồng độ % dung dịch thu được khi cô cạn dung dịch để chỉ còn 25g.

Giải: Áp dụng công thức cô đặc dung dịch, ta có:

30 . 20% = 25 . C% ₍₂₎  → \(C\%  = \frac{{30.20\% }}{{25}} = 24\% \)

Vậy nồng độ % của dung dịch thu được là: 24%.

BÀI TẬP

Bài 1: Từ 300g NaCl có thể pha được bao nhiêu lít dung dịch NaCl 10% có D = 1,071g/ml.

Đáp số: 2,801 lít.

Bài 2: Có 30g dung dịch NaCl 20%. Tính nồng độ % dung dịch thu được khi pha thêm 20g H₂O.

Đáp số: 12%

Bài 3: Để pha được 500ml dung dịch nước muối sinh lý (C% = 0,9%) cần lấy V (ml) dung dịch NaCl 3%. Giá trị của V là?

A. 150                          B. 214,3                      C. 285,7                      D. 350

Bài 4: Tính lượng NaNO₃ và lượng nước cần để pha được 700ml dung dịch NaNO₃ 20%, có D = 1,1429g/ml ?

Đáp số: 160g NaNO₃ và 640g H₂O.

Bài 5: Tính số ml dung dịch NaOH 2,5% (D = 1,03) điều chế được từ 80ml dung dịch NaOH 35% (D = 1,38). (Do đề cho đồng thời cả C% và D nên ta không thể áp dụng quy tắc đường chéo cho V và D mà phải tính ra C_M rồi áp dụng cho V và C_M ).

Đáp số:  1 500ml

Bài 6 : Cần bao nhiêu gam NaOH hòa tan trong nước thành 3 lít dung dịch 10%. Biết rằng khối lượng riêng của dung dịch là 1,115g/ml ?

A. 334,5                     B. 333                         C. 350                       D. 250

Bài 7: Cần thêm bao nhiêu gam nước vào 500g dung dịch NaOH 12% để được dung dịch NaOH 8%?

A. 100g                      B. 150g                       C. 200g                       D. 250g

Bài 8: Có 1200g dung dịch KOH 12%. Hỏi người ta phải thêm vào dung dịch ấy bao nhiêu gam KOH nguyên chất để được dung dịch KOH 20%.

Đáp số: 120g

Bài 9: Cần lấy bao nhiêu ml dung dịch HCl có nồng độ 36% (D = 1,19) để pha thành 5 lít dung dịch axit HCl có nồng độ 0,5M.

Đáp số: 213ml

Bài 10: Từ 20g dung dịch HCl 37% để tạo được dung dịch HCl 13% phải cần khối lượng nước (g) để pha loãng dung dịch là?

A. 27g                     B. 25,5g                      C. 54g                              D. 37g

Bài 11: Trộn x (g) H₂O vào y (g) dung dịch HCl 30% được dung dịch HCl 12%. Tính tỉ lệ x : y?

Đáp số:  3: 2

Bài 12:

a) Có 16 ml dung dịch HCl nồng độ a (mol/l) (gọi là dung dịch A). Thêm nước vào dung dịch A cho đến khi thể tích dung dịch là 200 ml, lúc này C_M của dung dịch A là 0,1. Tính a?

b) Lấy 10 ml dung dịch A trung hòa vừa đủ V (lít) dung dịch NaOH 0,5 mol/l. Tính thể tích và C_M của dung dịch sau phản ứng.

Đáp số: a) 1,25M   ;  b) 35ml, 0,36M

Bài 13: Có 100ml H₂SO₄ 98% (D = 1,84g/ml), người ta muốn pha thể tích H₂SO₄ trên thành dung dịch H₂SO₄ 20%. Thể tích nước cần để pha loãng là?

A. 812,6 cm³               B. 717,6 cm³               C. 918,2 cm³               D. 769,8 cm³

Bài 14: Số lít H₂O nguyên chất cần thêm vào 1 lít dung dịch  H₂SO₄ 98% (D = 1,84) để được dung dịch H₂SO₄ 10% là?

A. 14,192                   B. 15,192                    C. 16,192                    D. 18,187

Bài 15: Làm bay hơi 500 ml dung dịch HNO₃ 20% (D = 1,2 g/ml) đề chỉ còn 300g dung dịch. Tính nồng độ % của dung dịch này.

Đáp số: 40%

Bài 16: Thêm 400g nước vào dung dịch chứa 40g NiSO₄ thì nồng độ của nó giảm 5%. Tính nồng độ % của dung dịch ban đầu.

Đáp số: 10%

Bài 17: Cần bao nhiêu gam dung dịch Fe(NO₃)₂ 90% và bao nhiêu gam nước cất để pha thành 500g dung dịch Fe(NO₃)₂ 20%.

Đáp số: 111,1g Fe(NO₃)₂  ;   388,89g H₂O

Bài 18: Cần trộn dung dịch CuSO₄ 4% với H₂O theo tỉ lệ khối lượng nào để được dung dịch CuSO₄ 1% ?

A. 1: 2                       B. 2: 3                            C. 1: 3                         D. 2: 5

...

Trên đây là phần trích dẫn nội dung Áp dụng sơ đồ đường chéo để giải bài toán pha trộn dung dịch môn Hóa học 9 năm 2019-2020, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy. 

Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!