Một số dạng bài tập về định luật bảo toàn điện tích thường gặp trong kì thi THPT QG năm 2021 môn Hóa học

1. Cơ sở

Nguyên tử, phân tử, dung dịch luôn luôn trung hòa về điện 

- Trong nguyên tử: số proton = số electron 

- Trong dung dịch: 

∑ số mol × điện tích ion dương = |∑ số mol × điện tích ion âm |

2. Áp dụng và một số chú ý

a. Khối lượng dung dịch muối (trong dung dịch) = 

∑ khối lượng các ion tạo muối 

b. Quá trình áp dụng định luật bảo toàn điện tích thường kết hợp:

- Các phương pháp bảo toàn khác: Bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố.

- Viết phương trình hóa học ở dạng ion thu gọn. 

1. Dạng 1: Áp dụng đơn thuần định luật bảo toàn điện tích

Ví dụ 1: Một dung dịch có chứa 4 ion với thành phần:  0,01 mol Na+, 0,02 mol Mg2+, 0,015 mol SO42− , x mol Cl−. Giá trị của x là 

A. 0,015      

B. 0,035.       

C. 0,02.      

D. 0,01. 

Giải: 

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: 

0,01.1 + 0,02.2 = 0.015.2 + x.1  ⇒ x=0,02  ⇒  Đáp án C 

2. Dạng 2: Kết hợp với định luật bảo toàn khối lượng 

Ví dụ 2: Dung dịch A chứa hai cation là Fe2+: 0,1 mol và Al3+: 0,2 mol và hai anion là Cl−: x mol và SO42−: y mol. Đem cô cạn dung dịch A thu được 46,9 gam hỗn hợp muối khan. Giá trị của x và y lần lượt là: 

A. 0,6 và 0,1        

B. 0,3 và 0,2      

C. 0,5 và 0,15      

D. 0,2 và 0,3 

Giải: 

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: 

0,01.2 + 0,2.3 = x.1 + y.2  ⇒ x + 2y = 0,8 (*) 

Khi cô cạn dung dịch khối lượng muối = Σ khối lượng các ion tạo muối 

0,1.56 + 0,2.27 + x.35,5 + y.96 = 46,9 ⇒ 35,5x + 96y = 35,9  (**) 

Từ (*) và (**) ⇒ x = 0,2 ; y = 0,3  ⇒  Đáp án D. 

3. Dạng 3: Kết hợp với bảo toàn nguyên tố

Ví dụ 3: Cho hỗn hợp X gồm x mol FeS2 và 0,045 mol Cu2S tác dụng vừa đủ với HNO3 loãng, đun nóng thu được dung dịch chỉ chứa muối sunfat của các kim loại và giải phóng khí NO duy chất. Giá trị của X là

A. 0,045        

B. 0,09.       

C. 0,135.      

D. 0,18. 

Giải:

- Áp dụng bảo toàn nguyên tố

Fe3+: x mol; Cu2+: 0,09 mol; SO42−: (x + 0,045) mol 

- Áp dụng định luật bảo toàn điện tích (trong dung dịch chỉ chứa các muối sunfat) ta có: 

3x + 2.0,09 = 2(x + 0,045)  ⇒ x = 0,09 ⇒ Đáp án B

4. Dạng 4: Kết hợp với việc viết phương trình ở dạng ion thu gọn 

Ví dụ 4: Cho tan hoàn toàn 15,6 gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3  trong     500 ml dung dịch NaOH 1M thu được 6,72 lít H2 (đktc) và dung dịch X. Thể tích HCl 2M tối thiểu cần cho vào X để thu được lượng kết tủa lớn nhất là 

A. 0,175 lít.    

B. 0,25 lít.     

C. 0,125 lít.      

D. 0,52 lít. 

Giải: 

Dung dịch X chứa các ion Na+; AlO2−; OH− dư (có thể). 

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích: 

nAlO2− + nOH− = nNa+ = 0,5 mol

Khi cho HCl vào dung dịch X: 

H+ + OH− → H2O  (1) 

H+ + AlO2− + H2O → Al(OH)3 (2) 

3H+ + Al(OH)3 → Al3+ + 3H2O (3) 

Để kết tủa là lớn nhất  ⇒ không xảy ra (3) và nH+ = nAlO2− + nOH-  = 0,5 mol 

⇒ VHCl = 0,5/2 = 0,25  (lít)  ⇒ Đáp án B

5. Dạng 5: Bài toán tổng hợp 

Ví dụ 5: Hoàn toàn 10 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe bằng dung dịch HCl 2M. Kết thúc thí nghiệm thu được dung dịch Y và 5,6 lit H2 (đktc) Để kết tủa hoàn toàn các cation có trong Y cần vừa đủ 300 ml dung dịch NaOH 2M. Thể tích dung dịch HCl đã dùng là   

A. 0,2 lít.     

B. 0,24 lít.      

C. 0,3 lít.         

D. 0,4 lít 

Giải: 

nNa+ = nOH− = nNaOH  

= 0,6 (mol) 

Khi cho NaOH vào dung dịch Y (chứa các ion : Mg2+ ; Fe2+ ; H+ dư ; Cl−) các ion dương sẽ tác dụng với OH− để tạo thành kết tủa. Như vậy dung dịch thu được sau phản ứng chỉ chứa Na+ và Cl− 

⇒ nNa+ = nCl− = 0,6  ⇒ nH+ = 0,6 mol 

⇒ VHCl = 0,6/2 = 0,3lit ⇒ Đáp án C

Bài 1: Hoà tan hết 12,8 gam hỗn hợp X gồm Cu₂S và FeS₂ trong dung dịch có chứa a mol HNO₃, thu được 31,36 lít khí NO₂ (ở đktc và là sản phẩm duy nhất của sự khử N⁺⁵) và dung dịch Y. Biết Y phản ứng tối đa với 4,48 gam Cu giải phóng khí NO. Tính a ?

Bài 2: Hòa tan hoàn toàn 0,1 mol FeS₂ trong 200 ml dung dịch HNO₃ 4M, sản phẩm thu được gồm dung dịch X và một chất khí thoát ra. Dung dịch X có thể hòa tan tối đa m gam Cu. Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵ đều là NO. Giá trị của m là :

Bài 3: Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H₂SO₄ 0,5M và NaNO₃ 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Giá trị tối thiểu của V là :

Bài 4: Một dung dịch X chứa 0,1 mol Na⁺; 0,2 mol Ba²⁺; x mol HCO3- và y mol Cl-. Cô cạn dung dịch X rồi lấy chất rắn đem nung đến khối lượng không đổi thu được 43,6 gam chất rắn. Giá trị của x và y lần lượt là

C. 0,45 và 0,05.                                  

D. 0,2 và 0,1.   

Bài 5: Hấp thụ hoàn toàn 7,84 lít CO₂ (đktc) vào 200 ml dung dịch hỗn hợp NaOH 1M và KOH xM. Sau phản ứng làm bay hơi dung dịch được 37,5 gam chất rắn. Xác định x.

Bài 6: Dung dịch X gồm NaOH x mol/l và Ba(OH)₂ y mol/l và dung dịch Y gồm NaOH y mol/l và Ba(OH)₂ x mol/l. Hấp thụ hết 0,04 mol CO₂ vào 200 ml dung dịch X, thu được dung dịch M và 1,97 gam kết tủa. Nếu hấp thụ hết 0,0325 mol CO₂ vào 200 ml dung dịch Y thì thu được dung dịch N và 1,4775 gam kết tủa. Biết hai dung dịch M và N phản ứng với dung dịch KHSO₄ đều sinh ra kết tủa trắng, các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của x và y lần lượt là

Bài 7: Hòa tan hoàn toàn m gam ZnSO₄ vào nước được dung dịch X. Nếu cho 110 ml dung dịch KOH 2M vào X (TN1) thì thu được 3a gam kết tủa. Mặt khác, nếu cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X (TN2) thì thu được 2a gam kết tủa. Giá trị của m là :

Bài 8: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm FeS₂ và Fe₃O₄ bằng 100 gam dung dịch HNO₃ a% vừa đủ, thu được 15,344 lít hỗn hợp khí gồm NO và NO₂ có khối lượng 31,35 gam và dung dịch chỉ chứa 30,15 gam hỗn hợp muối. Giá trị của a là

Bài 9: Hòa tan hết 31,2 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe₂O₃ vào 800 ml dung dịch HNO₃ 2M vừa đủ, thu được V lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Dung dịch X hòa tan tối đa 9,6 gam Cu. Giá trị của V là:

Bài 10: Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe₂O­₃, Fe₃O₄ trong 400 ml dung dịch HNO₃ 3M (dư), đun nóng, thu được dung dịch Y và V lít khí NO (là sản phẩm khử duy nhất). Cho 350 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y, thu được 21,4 gam kết tủa và dung dịch Z. Giá trị của V là :

Trên đây là phần trích dẫn Một số dạng bài tập về định luật bảo toàn điện tích thường gặp trong kì thi THPT QG năm 2021 môn Hóa học, 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!