Một số bài toán đồ thị trong Hóa học (có đáp án chi tiết)

MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐỒ THỊ TRONG HÓA HỌC (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)

 

Câu 1 : Khi nhỏ từ từ đến dư dd HCl vào dd hỗn hợp gồm x mol Ba(OH)₂ và y mol Ba[Al(OH)₄]₂ (hoặc Ba(AlO₂)₂), kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:

Giá trị của x và y lần lượt là

A. 0,10 và 0,30.          B. 0,10 và 0,15.           C. 0,05 và 0,15.          D. 0,05 và 0,30

HD:

Cho từ tử HCl vào thì Ba(OH)₂ phản ứng trước, sau đó Ba(AlO₂)₂ phản ứng tạo kết tủa

2HCl + Ba(OH)₂ → BaCl₂ + 2H₂O   ;      2 HCl + Ba(AlO₂)₂ + 2H₂O→2Al(OH)₃↓ + BaCl₂

0,1 →  0,05  → x = 0,05 mol

Theo đồ thị, tại thời điểm 0,3 mol HCl thì chưa xảy ra sự hòa tan kết tủa

n(Al(OH)₃ = n(HCl) (2)  = 0,3 – n(HCl) (1) = 0,3 – 0,1 = 0,2 mol

Tại thời điểm 0,7 mol HCl thì xảy ra sự hòa tan Al(OH)₃: 3HCl + Al(OH)₃ → AlCl₃ + 3H₂O

Áp dụng công thức tính nhanh: n (H⁺) = n(OH⁻) + 4 n(Al³⁺) – 3n (Al(OH)₃)

0,7  = 0,1 + 4.2y – 3.0,2  → y = 0,15mol

Câu 2 : Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)₂ đến dư vào dung dịch hỗn hợp Na₂SO₄ và Al₂(SO₄)₃ ta có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc khối lượng kết tủa theo số mol Ba(OH)₂ như sau

Dựa vào đồ thị hãy xác định giá trị của x là

A. 0,28 (mol)                     B. 0,3 (mol)                       C. 0,2 (mol)                       D. 0,25 (mol)

HD:

Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄ + 2NaOH ;    3Ba(OH)₂ + Al₂(SO₄)₃→3BaSO₄ + 2Al(OH)₃

  a     ←       a     →       a                                  3b     ←        b    →       3b    →       2b

Khi Al(OH)₃ tan hết :    Ba(OH)₂ + 2Al(OH)₃ → Ba(AlO₂)₂  +  4H₂O

                                     b     ←        2b  →             b

Ta có : số mol BaSO₄=  a + 3b,  số mol Al(OH)₃ = 2b ;    số mol Ba(AlO₂)₂ = b

Hệ phương trình:  n_BaSO4 =  a + 3b = 69,9 : 233 = 0,3  (1)

Khi Al(OH)₃ tan hết:                                                            

Bảo toàn Ba:  a + 3b + b = n (Ba(OH)2) = 0,32   (2)        

→ giải (1) và (2) :    a = 0,24 ;   b = 0,02

Vậy :  x =  0,32 −  b  =  0,3mol  ( theo đồ thị)

Câu 3: Khi sục từ từ đến dư CO₂ vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol NaOH và b mol Ca(OH)₂, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau

Tỉ lệ a : b là

A. 4 : 3.                             B. 2 : 3.                             C. 5 : 4.                             D. 4 : 5.

HD.   Phương trình hóa học: 

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O  :      CO₂ + Na₂CO₃ + H₂O→ 2 NaHCO₃

a/2 ←    a     →     a/2                            a/2  ←     a/2

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O;        CO₂ + CaCO₃ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

b   ←      b     →      b                                b   ←      b

Theo đồ thị : n ( Ca(OH)₂ ) = n (CaCO₃ max)  = b = 0,5

Khi CaCO₃ tan hết thi dung dịch chứa NaHCO₃ và Ca(HCO₃)₂ , ta có

n(CO₂) =  a/2 + b + a/2 + b = a + 2b = 1,4  →  a = 0,4  →  tỉ lệ a:b = 0,4 : 0,5 = 4 : 5

Câu 4 : Nhỏ từ từ dung dịch đến dư Ba(OH)₂ 0,2M vào 100 ml dung dịch A chứa Al₂(SO₄)₃ xM. Mối quan hệ giữa khối lượng kết tủa và số mol OH^- được biểu diễn bằng đồ thị sau:

Nếu cho 100ml dung dịch hỗn hợp Ba(OH)₂ 0,2M và NaOH 0,3M vào 100ml dung dịch A thì khối lượng kết tủa thu được là bao nhiêu?

A. 5,44 gam                      B. 4,66 gam                       C. 5,70 gam                      D. 6,22 gam

HD:  pt hóa học:  Al₂(SO₄)₃ +  3Ba(OH)₂  →  3BaSO₄↓ +  2Al(OH)₃↓

                               0,1x  →         0,3x     →        0,3x  →        0,2x

Khi Al(OH)₃ tan hết , kết tủa chỉ có BaSO₄:   0,3x =  6,99 : 233 = 0,03 →  x = 0,03 : 0,3 = 0,1

Nếu cho:  Ba(OH)₂ = 0,02 ;  NaOH = 0,03 vào dung dịch A có 0,01 mol Al₂(SO₄)₃ ta có:

3 <  n (OH⁻) : n (Al³⁺)  =  ( 0,04+0,03) : 0,02 = 3,5 < 4 → phản ứng tạo Al(OH)₃ và tan một phần tạo muối AlO₂⁻ .   

Al³⁺ +  3 OH⁻  →  Al(OH)₃   

0,02 →  0,06  →     0,02                     

số mol Al(OH)₃ = 0,02 – 0,01 = 0,01

Số mol OH⁻ còn lại hòa tan kết tủa¨:  0,07 – 0,06 = 0,01                

                                            Al(OH)₃ +  OH⁻  → AlO₂⁻ +  H₂O                          

                                               0,01   ←  0,01

Số mo BaSO₄ = số mol Ba²⁺ =  0,02

Khối lượng kết tủa :  0,01x78 + 0,02x 233 = 5,44g

Câu 5:  Cho m gam Al₂O₃ tác dụng với dung dịch HCl dư thu dung dịch Z chứa 2 chất tan có cùng nồng độ mol. Rót từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Z ta có đồ thị sau:

Giá trị của a là:

A. 0,48                              B. 0,36                              C. 0,42                              D. 0,40

HD.  Dung dịch Z có AlCl₃ = HCl dư = a mol . Áp dụng công thức tính nhanh:

OH⁻ = n (H⁺) + 4 n (Al³⁺) – n (Al(OH)₃ )

4,25a  =  a + 4a – (a – 0,09)  →  a = 0,36.

Cách 2:

HCl + NaOH → NaCl + H₂O                           

a   →    a             

Al(OH)3    +   NaOH → NaAlO2 +  H2O                                    

a−(a−0,09) →  0,09

AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃ + 3NaCl           

a   →     3a               a

→ 4a + 0,09 = 4,25a →  a = 0,36            

Câu 6: Dung dịch chứa a mol Ba(OH)₂. Thêm m gam NaOH vào A sau đó sục CO₂ dư vào ta thấy lượng kết tủa biến đổi theo đồ thị (hình bên).

Giá trị của (a+m) là :

A. 20,5                              B. 20,6                              C. 20,4                              D. 20,8

HD.  Số mol OH⁻ = 2a + m/40. Khi kết tủa tan hết, dung dịch chỉ có muối hidrocacbonat tức là số mol CO₂ cũng chính là số mol OH⁻   →  2a + m/40 = 1,3       ( CO₂ + OH⁻ → HCO₃⁻ )

Khi lượng kết tủa bắt đầu giảm tức là lúc CO₂ phản ứng với OH⁻ tạo ra a mol BaCO₃↓và còn lại là muối hidrocacbonat.

→ n(CO₂) = n (BaCO₃) + n (NaHCO₃)

→ a + 0,5   =   a   +  m/40  →  m  =  20  và  a = 0,4

Vậy  a + m = 20,4.

 

...

Trên đây là phần trích dẫn Một số bài toán đồ thị trong Hóa học (có đáp án chi tiết), 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!