Dưới đây là nội dung Phương pháp giải bài toán sử dụng định luật bảo toàn điện tích trong Hóa học vô cơ 11 năm 2021 được hoc247 biên soạn và tổng hợp, với nội dung đầy đủ, chi tiết có đáp án đi kèm sẽ giúp các em học sinh ôn tập củng cố kiến thức, nâng cao kỹ năng làm bài. Mời các em cùng tham khảo!
I. LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Định luật bảo toàn điện tích: Tổng điện tích trong một dung dịch luôn bằng 0.
- Hệ quả áp dụng: Tổng n điện tích dương = Tổng n điện tích âm (mol điện tích = số mol x điện tích)
- Một dung dịch tồn tại khi các ion trong dung dịch không phản ứng với nhau và thỏa mãn định luật bảo toàn điện tích.
- Định luật BTKL: mmuối = \(\sum {{m_{ion}}} \)
- Khi đun nóng hoặc cô cạn muối HCO3- thì muối HCO3- bị nhiệt phân:
2HCO3- → CO32- + CO2 + H2O
⇒ Khi tính khối lượng muối thì thay khối lượng HCO3- bằng khối lượng CO32-.
II. BÀI TẬP MINH HỌA
Câu 1: Một dung dịch chứa 0,2 mol Na+; 0,1 mol Mg2+; 0,05 mol Ca2+; 0,15 mol HCO3- và x mol Cl-. Giá trị của x là
A. 0,35.
B. 0,3.
C. 0,15.
D. 0,20.
Hướng dẫn giải
BTĐT: 0,2 + 2.0,1 + 0,05.2 = 0,15 + x ⇒ x = 0,35 mol.
Câu 2: Một dung dịch gồm: 0,01 mol Na+; 0,02 mol Ca2+; 0,02 mol HCO3− và a mol ion X (bỏ qua sự điện li của nước). Ion X và giá trị của a là
A. NO3− và 0,03.
B. Cl− và 0,01.
C. CO32− và 0,03.
D. OH− và 0,03.
Hướng dẫn giải
Giả sử ion X có điện tích n- (Xn-).
BTĐT: 0,01 + 2.0,02 = 0,02 + an ⇒ an = 0,03 ⇒ Loại B, C
Loại D do có phản ứng: HCO3- + OH- → CO32- + H2O
Câu 3: Dung dịch X chứa các ion: Fe2+ (0,1 mol), Al3+ (0,2 mol), Cl- (x mol), SO42- (y mol). Cô cạn dung dịch X thu được 46,9 gam muối rắn. Giá trị của x và y lần lượt là
A. 0,1 và 0,35.
B. 0,3 và 0,2.
C. 0,2 và 0,3.
D. 0,4 và 0,2.
Hướng dẫn giải
\(\left\{ \begin{array}{l}
BT\ST:\,x + 2y = 0,1.2 + 0,2.3 = 0,8\,\\
BTKL:\,0,1.56 + 0,2.27 + 35,5x + 96y = 46,9
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = 0,2\,mol\\
y = \,0,3\,mol
\end{array} \right.\)
Câu 4: Dung dịch X gồm 0,1 mol K+; 0,2 mol Mg2+; 0,1 mol Na+; 0,2 mol Cl− và a mol Y2-. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam muối khan. Ion Y2− và giá trị của m là
A. CO32− và 30,1. B. SO42− và 56,5. C. CO32− và 42,1. D. SO42− và 37,3.
Hướng dẫn giải
BTĐT: 0,1 + 2.0,2 + 0,1 = 0,2 + 2a ⇒ a = 0,2 mol.
Vì MgCO3 kết tủa nên Y2- là SO42- ⇒ mmuối = 0,1.39 + 0,2.24 + 0,1.23 + 0,2.35,5 + 0,2.96 = 37,3 gam.
Câu 5: Dung dịch X có chứa: 0,07 mol Na+; 0,02 mol SO42− và x mol OH−. Dung dịch Y có chứa ClO4− , NO3− và y mol H+; tổng số mol ClO4− và NO3− là 0,04. Trộn X và Y được 100 ml dung dịch Z. Dung dịch Z có pH (bỏ qua sự điện li của H2O) là
A. 1.
B. 12.
C. 13.
D. 2.
Hướng dẫn giải
- Dung dịch X: BTĐT: 0,07 = 2.0,02 + x ⇒ x = 0,03 mol.
- Dung dịch Y: BTĐT: y = 0,04 mol
PTHH: H+ + OH- → H2O
nH+ dư = 0,04 – 0,03 = 0,01 mol ⇒ [H+] = 0,01/0,1 = 0,1 M ⇒ pH = 1.
Câu 6: Dung dịch X chứa các ion: Fe3+, SO42-, NH4+, Cl-. Chia dung dịch X thành hai phần bằng nhau:
‒ Phần một tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, đun nóng thu được 0,672 lít khí (ở đktc) và 1,07 gam kết tủa.
‒ Phần hai tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2, thu được 4,66 gam kết tủa.
Tổng khối lượng các muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X là
A. 3,73 gam.
B. 7,04 gam.
C. 7,46 gam.
D. 3,52 gam.
Hướng dẫn giải
- Phần 1: nNH3 = 0,03 mol; nFe(OH)3 = 0,01 mol; nBaSO4 = 0,02 mol.
(1) NH4+ + OH- → NH3↑ + H2O
0,03 ← 0,03
(2) Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓
0,01 ← 0,01
- Phần 2:
(3) Ba2+ + SO42- → BaSO4↓
0,02 ← 0,02
BTĐT: 3.0,01 + 0,03 = 2.0,02 + nCl- ⇒ nCl- = 0,02 mol.
⇒ Khối lượng muối khan: mmuối = 2(56.0,01 + 96.0,02 + 18.0,03 + 35,5.0,02) = 7,46 gam.
Câu 7: Có 100 ml dung dịch X gồm: NH4+, K+, CO32–, SO42–. Chia dung dịch X làm 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 6,72 lít (đktc) khí NH3 và 43 gam kết tủa. Phần 2 tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, thu được 2,24 lít (đktc) khí CO2. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là
A. 24,9.
B. 44,4.
C. 49,8.
D. 34,2.
Hướng dẫn giải
- Phần 1: nNH3 = 0,3 mol; nCO2 = 0,1 mol
(1) NH4+ + OH- → NH3↑ + H2O
0,3 ← 0,3
(2) Ba2+ + SO42- → BaSO4↓
0,1 ← 0,1
(3) Ba2+ + CO32- → BaCO3↓
0,1 → 0,1 ⇒ mBaCO3 = 19,7 gam ⇒ mBaSO4 = 23,3 gam ⇒ nBaSO4 = 0,1 mol
- Phần 2:
(4) 2H+ + CO32- → CO2↑ + H2O
0,1 ← 0,1
BTĐT: 0,3 + nK+ = 2.0,1 + 2.0,1 ⇒ nK+ = 0,1 mol
⇒ mmuối = 2.(0,3.18 + 0,1.39 + 0,1.60 + 0,1.96) = 49,8 gam.
Câu 8: Dung dịch X chứa các ion: Ca2+, Na+, HCO3– và Cl–, trong đó số mol của ion Cl– là 0,1. Cho 1/2 dung dịch X phản ứng với dung dịch NaOH (dư), thu được 2 gam kết tủa. Cho 1/2 dung dịch X còn lại phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 (dư), thu được 3 gam kết tủa. Mặt khác, nếu đun sôi đến cạn dung dịch X thì thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là
A. 9,21.
B. 9,26.
C. 8,79.
D. 7,47.
Hướng dẫn giải
- Tác dụng với NaOH: CO32- dư, Ca2+ hết. nCaCO3 = 0,02 mol
(1) HCO3- + OH- → CO32- + H2O
(2) Ca2+ + CO32- → CaCO3↓
0,02 ← 0,02
- Tác dụng với Ca(OH)2 dư ⇒ CO32- hết, nCaCO3 = 0,03 mol
(1) HCO3- + OH- → CO32- + H2O
0,03 ← 0,03
(2) Ca2+ + CO32- → CaCO3↓
0,03 ← 0,03
Trong dung dịch X có: Ca2+: 0,04 mol; Na+: x mol; HCO3-: 0,06 mol; Cl-: 0,1 mol ⇒ x = 0,08 mol.
2HCO3- → CO32- + CO2 + H2O
0,06 → 0,03 mol
mrắn khan = 0,04.40 + 0,08.23 + 0,03.60 + 0,1.35,5 = 8,79 gam.
III. LUYỆN TẬP
Câu 1: Một dung dịch có chứa các ion : Mg2+ (0,05 mol), K+ (0,15 mol), NO3- (0,1 mol), và SO42- (x mol). Giá trị của x là
A. 0,05. B. 0,075. C. 0,1. D. 0,15.
Câu 2:; Dung dịch X gồm a mol Na+; 0,15 mol K+; 0,1 mol HCO3− ; 0,15 mol CO32− và 0,05 mol SO42− . Tổng khối lượng muối trong dung dịch X là
A. 29,5 gam. B. 28,5 gam. C. 33,8 gam. D. 31,3 gam.
Câu 3: Một dung dịch chứa 0,25 mol Cu2+; 0,2 mol K+; a mol Cl- và b mol SO42-. Tổng khối lượng muối có trong dung dịch là 52,4 gam. Giá trị của a và b lần lượt là
A. 0,4 và 0,15. B. 0,2 và 0,25. C. 0,1 và 0,3. D. 0,5 và 0,1.
Câu 4: Dung dịch X có chứa 0,3 mol Na+; 0,1 mol Ba2+; 0,05 mol Mg2+; 0,2 mol Cl- và x mol NO . Cô cạn dung dịch X thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là
A. 68,6. B. 53,7. C. 48,9. D. 44,4.
Câu 5: Dung dịch X gồm 0,3 mol K+; 0,6 mol Mg2+; 0,3 mol Na+; 0,6 mol Cl- và a mol Y2-. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam muối khan. Ion Y2- và giá trị của m là
A. SO42- và 169,5. B. CO32- và 126,3. C. SO42- và 111,9. D. CO32- và 90,3.
Câu 6: Một dung dịch chứa 0,02 mol Cu2+, 0,03 mol K+, x mol Cl– và y mol SO42–. Tổng khối lượng các muối tan có trong dung dịch là 5,435 gam. Giá trị của x và y lần lượt là
A. 0,03 và 0,02. B. 0,05 và 0,01. C. 0,01 và 0,03. D. 0,02 và 0,05.
Câu 7: Dung dịch X chứa 0,1 mol Ca2+; 0,3 mol Mg2+; 0,4 mol Cl- và a mol HCO3−. Đun dung dịch X đến cạn thu được muối khan có khối lượng là
A. 49,4 gam. B. 23,2 gam. C. 37,4 gam. D. 28,6 gam.
Câu 8: Dung dịch E chứa các ion Mg2+, SO42-, NH4+, Cl-. Chia dung dịch E ra hai phần bằng nhau: Cho phần một tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng, được 0,58 gam kết tủa và 0,672 lít khí (đktc). Phần hai tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, được 4,66 gam kết tủa. Tổng khối lượng các chất tan trong dung dịch E bằng
A. 6,11gam. B. 3,055 gam. C. 5,35 gam. D. 9,165 gam.
Câu 9: Dung dịch X chứa 0,12 mol Na+; x mol SO42-; 0,12 mol Cl− và 0,05 mol NH4+ . Cho 300 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào X đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc bỏ kết tủa, thu được dung dịch Y. Cô cạn Y, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là
A. 7,190. B. 7,705. C. 7,875. D. 7,020.
Câu 10: Dung dịch X gồm Zn2+, Cu2+, . Để kết tủa hết ion trong 200 ml dung dịch X cần 400 ml dung dịch AgNO3 0,4M. Khi cho dung dịch NaOH dư vào 100 ml dung dịch X thu được kết tủa, nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được 1,6 gam chất rắn. Nồng độ mol của Zn2+ trong dung dịch X là
A. 0,2M. B. 0,3M. C. 0,4M. D. 0,1M.
Trên đây là một phần trích dẫn nội dung Phương pháp giải bài toán sử dụng định luật bảo toàn điện tích trong Hóa học vô cơ 11 năm 2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Chúc các em học tốt!
