Bài toán về độ tan và tinh thể hyđrat môn Hóa học 10 năm 2021

1.1. Công thức toán:

\({S_{}} = \frac{{{m_{ct}}}}{{{m_{{H_2}O}}}} \cdot 100\) (gam/ 100g H₂O)

\(S = \frac{{C\% }}{{100 - C\% }} \cdot 100\) (C% là nồng độ % của dung dịch bão hòa)

\(C\%  = \frac{S}{{100 + S}} \cdot 100\% \) (C% là nồng độ % của dung dịch bão hòa)

1.2. Bài toán xác định lượng kết tinh.

* Khi làm lạnh một dung dịch bão hòa chất tan rắn thì độ tan thường giảm xuống, vì vậy có một phần chất rắn không tan bị tách ra ( gọi là phần kết tinh):

+ Nếu chất kết tinh không ngậm nước thì lương nước trong hai dung dịch bão hòa bằng nhau.

+ Nếu chất rắn kết tinh có ngậm nước thì lượng nước trong dung dịch sau ít hơn trong dung dịch ban đầu:

\({m_{{H_2}O}}({\rm{dd }}sau) = {m_{{H_2}O}}{\rm{ }}({\rm{dd bđ)  -  }}{{\rm{m}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}}}{\rm{ (KT) }}\)

* Các bước giải toán:

TH1: Chất kết tinh không ngậm nước	TH 2: Chất kết tinh ngậm nước
B1: Xác định  và có trong ddbh ở t0 cao. B2:  Xác định  có trong ddbh ở t0 thấp ( lượng nước không đổi) \({m_{ct}} = \frac{S}{{100}} \cdot {m_{{H_2}O}}\) B3: Xác định lượng chất kết tinh: mKT = mCT (nhiệt độ cao) – mCT(nhiệt độ thấp)	B1: Xác định  và có trong ddbh ở t0 cao. B2: Đặt số mol của hiđrat bị kết tinh là a (mol) → mCT (KT) vào mH2O (KT) B3: Lập phương trình biểu diễn độ tan của dung dịch sau ( theo ẩn a) \({S_2} = \frac{{\Delta {m_{ct}}}}{{\Delta {m_{{H_2}O}}}} \cdot 100\) B4: Giải phương trình và kết luận.

* Phương pháp giải thông minh:

Có thể giải được các bài toán xác định dượng kết tinh bằng phương pháp đường chéo. Muốn làm được điều này chúng ta phải đặt giả thiết ngược.

Rắn (KT)        

Suy ra ta có \(\frac{{{m_1}}}{{{m_2}}} = \frac{{\left| {z - y} \right|}}{{\left| {x - z} \right|}}\)

Nếu biết khối lượng dung dịch ban đầu thì ta hoàn toàn tính được khối lượng chất rắn kết tinh ( dù chất này có ngậm nước hay không ngậm nước)

Chú ý: 

Muốn  xác định kết tủa (của chất ít tan) có tồn tại hay không thì cần xét nồng độ của dung dịch thu được đã đến nồng độ bão hòa hay chưa. Nếu chưa thì kết tủa không tồn tại, ngược lại thì kết tủa tồn tại.

Bài 1: Làm lạnh 600g ddbh NaCl từ 90⁰C → 10⁰C thì có bao nhiêu gam tinh thể NaCl tách ra. Biết độ tan của NaCl ở 90⁰C và 10⁰C lần lượt là : 50gam ; 35 gam.

Hướng dẫn : 

* Ở 90⁰C có T = 50 gam  nên ta có :  100gam H₂O    +    50g NaCl → 150g ddbh

                                                              ?                          ?                         600g

\({m_{NaCl}}(\tan ) = \frac{{600 \cdot 50}}{{150}} = 200g\)  → \({m_{{H_2}O}}({\rm{dung moi}}) = 600 - 200 = 400g\) (không đổi)

* Ở 10⁰C có T = 35 g  nên ta có :  100 gam H₂O  hoà tan được 35 g NaCl

                                                       400g →                                  ?

→ \({m_{NaCl}}(\tan ) = \frac{{400 \cdot 35}}{{100}} = 140g\)

Khối lượng NaCl kết tinh: 200 – 140 = 60 gam

Bài 2: Độ tan của CuSO₄ ở 85⁰C và 12⁰C lần lượt là 87,7g và 35,5g . Khi làm lạnh 1887 gam dung dịch bão hoà CuSO₄ từ 80⁰C → 12⁰C thì có bao nhiêu gam tinh thể CuSO₄.5H₂O tách ra khỏi dung dịch.

Hướng dẫn: 

Lưu ý vì chất kết tinh ngậm nước nên lượng nước trong dung dịch thay đổi

Ở 85⁰C , 87,7 gam →  187,7 gam ddbh có 87,7 gam CuSO₄   +    100g H₂O

                                                              1887g ---------------→ 887gam CuSO₄  +   1000g H₂O

Gọi x là số mol CuSO₄.5H₂O tách ra

→ khối lượng H₂O tách ra :   90x (g)

Khối lượng CuSO₄ tách ra :  160x( gam)

Ở 12⁰C, 35,5 nên ta có phương trình \(\frac{{887 - 160x}}{{1000 - 90x}} = \frac{{35,5}}{{100}}\) giải ra x = 4,08 mol

Khối lượng CuSO₄ .5H₂O kết tinh 250.4,08 =1020 gam

Bài 3: Cho 0,2 mol CuO tan hoàn toàn trong H₂SO₄ 20% đun nóng, sau đó làm nguội dung dịch đến 10⁰C. Tính khối lượng tinh thể CuSO₄. 5H₂O đã tách ra khỏi dung dịch, biết rằng độ tan của CuSO₄ ở 10⁰C là 14,4 gam/100g H₂O.   

Hướng dẫn :

CuO   +    H₂SO₄   →  CuSO₄   +   H₂O

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

Khối lượng ddH₂SO₄ :\(\frac{{0,2 \cdot 98 \cdot 100\% }}{{20}}\) =  98g

Khối lượng CuSO₄ tạo ra :  0,2.160 = 32 gam

Gọi x là số mol CuSO₄.5H₂O tách ra  →  m_{dd (sau pư )} = (0,2.80) + 98 – 250x   ( gam)

Vì độ tan của CuSO₄ ở 10⁰C là T = 14,4 gam , nên ta có :

\(\frac{{32 - 160x}}{{112 - 250x}} = \frac{{14,4}}{{114,4}}\) giải ra x = 0,1228 mol  → \({m_{CuS{O_4}.5{H_2}O}}(KT) = 30,7\) gam

1) Có 600 gam dung dịch KClO₃ bão hoà ( 20⁰C) nồng độ 6,5% cho bay bớt  hơi nước sau đó lại giữ hỗn hợp ở 20⁰C ta được một hỗn hợp có khối lượng chung là 413gam.

a) Tính khối lượng chất rắn kết tinh

b) Tính khối lượng nước và khối lượng KClO₃ trong dung dịch còn lại.

2) Có 540 g ddbh AgNO₃ ở 10⁰C, đun nóng dd đến 60⁰C thì phải thêm bao nhiêu gam AgNO₃ để đạt bảo hoà. Biết độ tan AgNO₃ ở 10⁰C và  60⁰C lần lượt là 170g và 525gam.

3) Xác định lượng kết tinh MgSO₄.6H₂O khi làm lạnh 1642g ddbh từ 80⁰C xuống 20⁰C. Biết độ tan của MgSO₄ là 64,2 g ( 80⁰C) và 44,5g (20⁰C).

4) Cho biết nồng độ dd bão hòa KAl(SO₄)₂ ở 20⁰C là 5,56%

a) Tính độ tan của KAl(SO₄)₂ ở 20⁰C

b) Lấy  m gam dung dịch bão hoà KAl(SO₄)₂ .12H₂O ở 20⁰C để đun nóng bay hơi 200g nước, phần còn lại làm lạnh đến 20⁰C . Tính khối lượng tinh thể phèn KAl(SO₄)₂ .12H₂O kết tinh.

5) Cho biết độ tan của CaSO₄ là 0,2 gam/100g nước ở nhiệt độ 20⁰C và khối lượng riêng của dung dịch bão hoà CaSO₄ ở 20⁰C là D =1g/ml. Nếu trộn 50ml dung dịch CaCl₂ 0,012M với 150ml dung dịch Na₂SO₄ 0,04M ( ở 20⁰C) thì có kết tủa xuất hiện hay không ?

6) Ở 12⁰C có 1335gam dung dịch bão hoà CuSO₄ . Đun nóng dung dịch lên đến 90⁰C. Hỏi phải thêm vào dung dịch bao nhiêu gam CuSO₄ nữa để được dung dịch bão hoà ở nhiệt độ này.

Biết độ tan CuSO₄ ở 12⁰C và 90⁰C lần lượt là 33,5g và 80g

7) Thêm dẫn dung dịch KOH 33,6% vào 40,3ml dung dịch HNO₃ 37,8% ( D = 1,24 g/ml) đến khi trung hoà hoàn toàn thì thu được dung dịch A. Đưa dung dịch A về 0⁰C thì được dung dịch B có nồng độ 11,6% và khối lượng muối tách ra là m (gam). Hãy tính m và cho biết dung dịch B đã bão hoà chưa ? vì sao ?

 

Trên đây là trích đoạn nội dung Bài toán về độ tan và tinh thể hyđrat môn Hóa học 10 năm 2021, để theo dõi nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác vui lòng đăng nhập vào hệ thống hoc247.net chọn chức năng xem online hoặc tải về máy!

Chúc các em học tập thật tốt!