Sử dụng phương pháp bảo toàn điện tích để giải bài tập sự điện li môn Hóa học 11 năm 2021

Nguyên tắc: 

Trong dung dịch tổng điện tích dương bằng tổng điện tích âm. Từ đó suy ra tổng mol điện tích dương bằng tổng mol điện tích âm.

Ví dụ 1: Một dung dịch chứa a mol K^+, b mol Fe³⁺, c mol Cl^–, d mol SO₄ ^2-. Biểu thức liên hệ giữa các đại lượng trên là

Hướng dẫn

Tổng điện tích dương = tổng điện tích âm

  a.1 + b.3 = c.1 + d.2

* Lưu ý: 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 phản ứng ở dạng ion thu gọn.

Ví dụ 2: Một dung dịch có chứa 4 ion với thành phần: 0,01 mol Na⁺, 0,02 mol Mg­ ²⁺, 0,015 mol SO₄^2-, x mol Cl^–. Giá trị của x là

Hướng dẫn

Áp dụng định luật bảo toàn điện tich:

Tổng điện tích dương = tổng điện tích âm

0,01.1 + 0,02.2 = 0,015.2 + x.1

→ x = 0,02 mol

Ví dụ 3: Dung dịch A có chứa 0,1 mol Fe²⁺, 0,2 mol Al ³⁺, x mol Cl^–, y mol SO₄^2-. Tính số mol Cl^– và số mol SO₄^2-. Biết khi cô cạn dung thu được 46,9 gam chất rắn khan.

Hướng dẫn

Áp dụng định luật bảo toàn điện tich ta có:

Số mol điện tích dương = số mol điện tích âm

0,1.2 + 0,2.3 = x.1 + y.2

Hay  x + 2y = 0,8  (1)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

Khối lượng chất rắn khi cô cạn dung dịch = m _Fe2+ + m _Al3+ + m _Cl- + m_SO42-

Hay 35,5x + 96y = 35,9 gam (2)

Giải hệ (1), (2) → x =0,2 mol và y = 0,3 mol

Ví dụ 4: Trong dung dịch X có chứa 0,1 mol H⁺; x mol Zn²⁺ và 0,15 mol SO₄^2-. Cho 800 ml dung dịch NaOH 0,5M vào dung dịch X thu được m gam kết tủa. Biết phản ứng xảy ra hoàn toàn thì giá trị của m là

A. 4,95.         

B. 9,90.          

C. 14,8.          

 D. 7,43.

Hướng dẫn

Theo ĐLBT điện tích

0,1.1 + 2x = 0,15.2

 → x = 0,1 mol

n_NaOH = 0,8.0,5 = 0,4 mol

phương trình ion thu gọn:

  H⁺ + OH^- → H₂O

  0,1     0,1

  Zn²⁺ + 2OH^- → Zn(OH)₂

  0,1        0,2

  Zn(OH)₂ + 2OH^-_dư → ZnO₂^2- + 2H₂O

  0,05             0,1

 m_Zn(OH)2 = 0,05.99 = 4,95g

   → Đáp án: A

Ví dụ 5: Trong dung dịch X gồm Na⁺: 0,2 mol; NH₄⁺: 0,1 mol; HCO₃^-: 0,15 mol và SO₄^2-: a mol. Cô cạn dung dịch X và nung nóng đến khối lượng không đổi. Khối lượng chất rắn thu được là

A. 22,75 gam.              

B. 13,3 gam.                

C. 18,2 gam.                

D. 16,2 gam.

Hướng dẫn

Theo ĐLBT điện tích

0,2.1 + 0,1.1 = 0,15.1 + 2a  → a = 0,075 mol

Khi nung nóng

  2HCO₃^- → H₂O + CO₂ + CO₃^2-

   0,15                                 0,075

  2NH₄⁺ + CO₃^2- → NH₃ + H₂O + CO₂

  0,1         0,075

Chất rắn thu được là

Na⁺: 0,2 mol; SO₄^2-: 0,075 mol và CO₃^2- : 0,025 mol

 m = 0,2.23 + 0,075.96 + 0,025.60 = 13,3g

  → Đáp án: B

Dạng 1: Tính nồng độ các ion trong dung dịch chất điện li

Nồng độ mol của các ion CH₃COOH, CH₃COO^-, H⁺ tại cân bằng trong dung dịch CH₃COOH 0,1M có a = 1,32% là:

A. [CH₃COOH] = 0,1M

B. [H⁺]= [CH₃COO^-] = 0,1M

C. [H⁺]= [CH₃COO^-] = 1,32.10^-3M; [CH₃COOH] = 0,09868M

D. [H⁺]= [CH₃COO^-] = 1,32.10^-3M

Hướng dẫn giải:

CH₃COOH ⇔ H⁺ + CH₃COO^- (1)

Ban đầu: C_o     0   0

Phản ứng: C_o. a     C_o. a   C_o. a

Cân bằng: C_o(1-a)   C_o. a   C_o. a

Vậy: [H⁺]= [CH₃COO^-] = a.Co = 0,1. 1,32.10^-2M = 1,32.10^-3M

[CH₃COOH] = 0,1 – 0,00132 = 0,09868M

⇒ Đáp án C

Dạng 2: Tính độ điện li α

Độ điện li của axit HCOOH 0,007M trong dung dịch có [H⁺]=0,001M là:

A. 7    

B. 1    

C. 1/6    

D. 1/7

Hướng dẫn giải:

Gọi a là độ điện li của axit

                HCOOH ⇔ H⁺ + HCOO^-

Ban đầu:    0,007        0

Phản ứng: 0,007a   0,007a

Cân bằng: 0,007(1-a)   0,007a

[H⁺] = 0,007a = 0,001⇒ a = 1/7

⇒ Đáp án D

Dạng 3: Tính pH của dung dịch xảy ra phản ứng

Cho 40ml dung dịch HCl 0,75M vào 160 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,08M; KOH 0,04M. pH dung dịch thu được là:

A. 2    

B. 3    

C. 11    

D. 12

Hướng dẫn giải:

n_OH^- = 2.0,08.160.10^-3 + 0,04.160.10^-3 =0,032 mol;

n_H⁺ = 0,75.40.10^-3 = 0,03mol ⇒ OH^- dư

[OH^-]dư =

⇒ pH= 14 + log[OH^-] = 12 ⇒ Đáp án D

Dạng 4: Bảo toàn điện tích

Cô cạn dung dịch có chứa 0,2 mol Mg²⁺; 0,1 mol Al³⁺, và ion NO₃^- thì thu được bao nhiêu gam muối khan là :

A. 55,3 gam    

B. 59,5 gam    

C. 50,9 gam    

D. 0,59 gam

Hướng dẫn giải:

Theo ĐLBT điện tích: 2n_Mg²⁺ + 3n_Al³⁺ = n_NO3^- = 0,7 mol

m_muối = 24.0,2 + 27.0,1 + 0,7.62= 50,9 gam

⇒ Đáp án C

Câu 1. Cô cạn dung dịch có chứa 0,2 mol Mg²⁺; 0,1 mol Al³⁺, và ion NO₃^– thì thu được bao nhiêu gam muối khan là

A. 55,3 gam               

B. 59,5 gam   

C. 50,9 gam              

D. 0,59 gam

Câu 2. Dung dịch X có chứa 5 ion : Mg²⁺, Ba²⁺, Ca²⁺, 0,1 mol Cl^– và  0,2 mol NO₃^-. Thêm dần V lít dung dịch K₂CO₃ 1M vào X đến khi được lượng kết tủa lớn nhất thì giá trị của V là

A. 150ml                  

B. 300 ml.                 

C. 200ml                

D. 250ml.

Câu 3. Dung dịch Y chứa Ca²⁺ 0,1 mol, Mg²⁺ 0,3 mol, Cl^– 0,4 mol, HCO₃^– y mol. Khi cô cạn dung dịch Y thì được muối khan thu được là

A. 37,4 gam              

B. 49,8 gam    

C. 25,4 gam              

D. 30,5 gam

Câu 4. Dung dịch A chứa các ion: CO₃^2-, SO₃^2-, SO₄^2-, 0,1 mol HCO₃^- và 0,3 mol Na⁺. Thêm V lít dung dịch Ba(OH)₂ 1M vào A thì thu được lượng kết tủa lớn nhất. Tính giá trị nhỏ nhất của V cần cho vào.  

A. 0,1 lit.        

B. 0,15 lit.                  

C. 0,2 lit.        

D. 0,3 lit

Câu 5. Có 500 ml dung dịch X chứa Na⁺, NH₄⁺, CO₃^2- và SO₄^2-. Lấy 100 ml dung dịch X  tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thu 2,24 lít khí (đktc). Lấy 100 ml dung dịch X cho tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl₂ thấy có 43 gam kết tủa. Lấy 100 ml dung dịch X tác dụng với  lượng dư dung dịch NaOH thu 4,48 lít khí NH₃ (đktc). Tính tổng khối lượng muối có trong 500 ml dung dịch X.   

A.14,9 gam.          

B.11,9 gam.        

C. 86,2 gam.          

D. 119 gam.

---(Nội dung đầy đủ, chi tiết phần tiếp theo của tài liệu vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---

Trên đây là phần trích dẫn Sử dụng phương pháp bảo toàn điện tích để giải bài tập sự điện li môn Hóa học 11 năm 2021, 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!