Đăng Nhập      Đăng ký Quên mật khẩu
PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH HÓA HỌC
Câu Hỏi Thường Gặp
Cài Đặt Phần Mềm Hỗ Trợ
Giới Thiệu Gói Bài Học
Hướng Dẫn Học Viên
Thông Tin Người Dùng
Họ tên: Khách viếng thăm
Nickname: guest
Trường: N/A
Quận (huyện): N/A
Tỉnh (Thành phố): N/A
Ngày tham gia: 8/18/2017 8:18:01 AM
Dịch Vụ Hỗ Trợ
Thông Tin về Cadasa
Giới thiệu Phương pháp giải nhanh Hóa Học
Bạn cần đăng nhập hệ thống để học hết bài học.
Lệ phí : 6.000 Đồng
Chuyên đề các dạng toán khó(Thuộc C.5)
Bài 7. Bài toán tổng quát dạng 3
Số phần: 3 phần
Số lần xem tối đa: 6 lần/phần
bai giang chuyen de hoa
Đánh giá bài giảng:

Bài 7:  Bài toán tổng quát Dạng 3: Dung dịch Zn2+ tác dụng với dung dịch OH-, dung dịch ZnO22- tác dụng với dung dịch H+. Bài toán tổng quát – Lập hàm số- Vẽ đồ thị- Suy ra các hệ quả

*** Các bài toán tổng quát bằng chữ nhằm mục đích giúp ta biết mô tả hiện tượng hóa học bằng hàm số và đồ thị. Khi mô tả và vẽ đồ thị đúng thì ta suy ra nhiều hệ quả về phản ứng hóa học, giúp ta nhanh chóng tìm ra kết quả định lượng của bài toán hóa học phức tạp để trả lời nhanh chóng và chính xác các câu hỏi trắc nghiệm khách quan.

*** Từ đồ thị dạng “mái nhà” tam giác cân, ta chú ý các giá trị đặc biệt của hàm số và biến số sẽ suy ra hầu hết các hệ quả định tính và định lượng, để giải nhanh các bài toán phức tạp về phản ứng giữa muối Zn2+  tác dụng với dung dịch kiềm OH- và muối ZnO22- tác dụng với dung dịch H+.


Bài 7: Bài toán tổng quát Dạng 3: Dung dịch Zn2+ tác dụng với dung dịch OH-, dung dịch ZnO22- tác dụng với dung dịch H+.
Bài toán tổng quát – Lập hàm số- Vẽ đồ thị- Suy ra các hệ quả

Bài toán tổng quát: Trong một cốc lớn đựng dung dịch chứa no mol Zn2+ (ở dạng muối ZnCl2, ZnSO4, hay Zn(NO3)2. Rót dung dịch NaOH từ từ vào cốc cho đến dư.
1.
a. Mô tả, giải thích hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng minh hoạ.
b.Gọi x là số mol OH- rót vào cốc, y là số mol kết tủa Zn(OH)2. Hãy lập hàm số y = f(x). Vẽ đồ thị, suy ra các hệ quả về phản ứng hóa học.
2.Tiếp tục rót dung dịch H+ (Ví dụ dung dịch HCl ) vào cốc cho đến dư.
a. Mô tả, giải thích hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng minh họa.
b. Gọi x là số mol H+ khi bắt đầu tham gia phản ứng  với ZnO22- , y là số mol kết tủa Zn(OH)2. Hãy lập hàm số y = f(x). Vẽ đồ thị và suy ra các hệ quả về phản ứng hóa học.

Bài giải
1.
a. Khi rót dung dịch OH- vào cốc ta thấy dung dịch trong cốc hóa đục vì có sự tạo thành kết tủa Zn(OH)2, số mol OH- càng tăng thì số mol kết tủa càng tăng nên dung dịch càng đục và dung dịch trở nên đục nhất khi toàn bộ no  mol Zn2+ biến thành no mol kết tủa Zn(OH)2 tức là đã đạt được lượng kết tủa lớn nhất. Nếu ta vẫn tiếp tục rót OH- vào cốc  thì no mol Zn(OH)2 bắt đầu thể hiện tính axit nên tiếp tục phản ứng với OH- tạo ra muối zincat tan do đó ta thấy dung dịch trong dần trở lại; số mol OH- càng tăng thì số mol kết tủa càng giảm nên dung dịch càng trong và dung dịch sẽ trở nên trong suốt khi toàn bộ no mol Zn(OH)2 hoàn toàn biến thành no mol muối zincat tan. Sau đó nếu ta cho thêm vào dung dịch một lượng  OH- nữa thì lượng OH- này là dư, không tham gia phản ứng.
Phương trình phản ứng minh họa:
              Zn2+  +    2OH-          →     
       (1)
            
                no                 2no                     no  (mol)
              H2ZnO2   +   2OH-    →    ZnO22-+2H2O    (1’)
                 no                     2no                       no   (mol)
Hai phản ứng (1) và (1’) xảy ra liên tục nên ta có thể cộng lại thành
              Zn2+       +   4OH-   →     ZnO22-  + 2H2O  (2)

Chú ý:  dung dịch Zn2+ tác dụng với mọi dung dịch OH- có thể xảy ra một hay cả hai phản ứng sau:
  Zn2+    +  2OH-    
    Zn(OH)2¯             (1)
  Zn2+    +  4OH-    
   ZnO22-  + 2H2O     (2)
b. Gọi x là số mol OH- được rót vào cốc; y là số mol kết tủa Zn(OH)2
  - Từ phản ứng (1) ta thấy ngay 

                                           và khi xA = 2no thì yA= no: lớn nhất
- Từ phản ứng (1’) tức là khi 
thì nếu số mol OH- tăng lên 2 mol thì số mol kết tủa H2ZnO2 giảm  đi 1 mol nghĩa là biến số x tăng lên  2 đơn vị thì hàm số y giảm 1 đơn vị nên ta có:  
                      

   Vẽ đồ thị:


Đồ thị gồm đoạn OA biểu diễn hàm tăng, đọan AB biểu diễn hàm giảm, đoạn BC biểu diễn y = 0. Với OAB là tam giác cân.
Các hệ quả:
Hệ quả 1:  Theo đồ thị trên ta suy ra:
- Khi số mol 
thì toàn bộ no mol Zn2+ bị kết tủa hết nếu xảy ra dấu “=” hay phản ứng có kết tủa nhưng còn dư Zn2+ nếu xảy ra dấu “<”. Khi đó ta chỉ viết một phản ứng:
                       Zn2+  + 2OH-   (1).
- Khi  2no< số mol OH- < 4no thì phản ứng vừa có kết tủa vừa có muối zincat tan. Khi đó ta viết 2 phương trình phản ứng:

                      Zn2+  +  2OH-            (1)
                      Zn2+  +  4OH-   
  ZnO22- + 2H2O (2)

Rồi lập phương trình để tìm số mol các chất.

- Khi số mol OH-  
³ 4no thì phản ứng chỉ có muối zincat nếu xảy ra dấu “=” hay tạo ra muối zincat và còn dư chất kiềm nếu xảy ra dấu “>”. Khi đó ta chỉ viết một phương trình:
                 Zn2+  +  4OH-   
   ZnO22- + 2H2O (2)
Hệ quả 2:
Khi phản ứng đã có tạo ra kết tủa ( dù một chút xíu) cũng không được nói “dung dịch kiềm dư” (do không chính xác) vì chất kiềm chỉ dư tức là không tham gia phản ứng khi OH- đã biến toàn bộ no mol Zn2+ trong dung dịch thành muối zincat tan mà ta vẫn cho thêm OH- vào thì lượng OH- mới thêm vào là dư.
Hệ quả 3:
Trong dung dịch ban đầu có no mol Zn2+ ta cho vào dung dịch x mol OH- mà chỉ thu được a mol kết tủa Zn(OH)2 , với a < no thì sẽ có hai giá trị của x  là x1= 2a và  x2 = 4no-2a với x1, x2 là hai nghiệm của hai phương trình bậc nhất.
2. Tiếp tục rót dung dịch H+ (Ví dụ dung dịch HCl ) vào cốc cho đến dư.

a. Mô tả, giải thích hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng minh họa.

(Muối ZnO2- tác dụng với dung dịch H+)

Khi mới rót dung dịch HCl vào cốc ta không thấy hiện tượng gì xảy ra nhưng khi đó đang xảy ra phản ứng trung hòa OH- dư:

                                 

                       (khi làm bài tập ta thường quên phản ứng này)

Sau đó ta thấy dung dịch bắt đầu hóa đục vì có sự tạo thành kết tủa Zn(OH)2 do H+ tác dụng với ion zincat, số mol H+ càng tăng dung dịch càng đục vì lượng kết tủa càng tăng và dung dịch trở nên đục nhất khi toàn bộ n­o mol ZnO22-hoàn toàn biến thành no mol Zn(OH)2 (kết tủa lớn nhất).

Nếu ta vẫn tiếp tục cho HCl tức là cho H+ vào, ta không được nói axit dư (vì không chính xác) mà phải nói Zn(OH)2 thể hiện tính bazơ nên tiếp tục tham gia phản ứng với H+ để tạo ra muối Zn2+ tan nên ta thấy dung dịch trong dần trở lại; số mol H+ càng tăng thì lượng kết tủa càng giảm dung dịch càng trong và dung dịch sẽ trở nên trong suốt khi toàn bộ no mol Zn(OH)2 hoàn toàn biến thành no mol Zn2+. Sau đó nếu ta tiếp tục cho H+ vào nữa thì H+ này dư, không tham gia phản ứng.

Phương trình phản ứng minh họa:

                  ZnO22-  +  2H+    →         (1)
                      
                    no        2no                          no    

                               Zn(OH)2  + 2H+    →   Zn2+ +  2H2O (1’)
                               no              2no                no  (mol)   
Hai phản ứng trên xảy ra liên tục nên ta có thể cộng chung thành phản ứng:
            ZnO22-  +   4H+   →   Zn2+ + 2H2O  (2)

Chú ý: dung dịch muối zincat tác dụng với mọi dung dịch H+ có thể xảy ra 1 hay cả 2 phản ứng sau:

             ZnO22- + 2H+           (1)
             ZnO22- +  4H+    Zn2+ + 2H2O (2)
Ví dụ: Dung dịch Na2ZnO2 tác dụng với dung dịch HCl, ta chỉ cần nhìn 2 phương trình (1) và (2) để dễ dàng viết hai phương trình phân tử:

  Na2ZnO2  + 2HCl   →  2NaCl  +             (1)
  Na2ZnO2  + 4HCl    →  ZnCl2  +  2NaCl   +  2H2O (2)
Dung dịch BaZnO2 tác dụng với dung dịch H2SO4:
   BaZnO2  + H2SO4   →     
         (1)
   BaZnO2  + 2H2SO4   →   
+ ZnSO4 + 2H2O   (2) 
b. Gọi x là số mol H+ tham gia các phản ứng (1) và(1’), y là số mol kết tủa Zn(OH)2.
Từ (1) ta thấy ngay:  
Từ (1’) ta thấy khi số mol H+ tăng lên 2 mol thì số mol Zn(OH)2 giảm đi 1 mol, nghĩa là nếu biến số x tăng lên hai đơn vị thì hàm số y giảm 1 đơn vị nên ta viết:
           
Đồ thị của hàm y = f(x): Y hệt đồ thị của câu 1.b.- nhưng trục hoành Ox biểu diễn số mol H+.

Các hệ quả:
Hệ quả 1:

1. Khi số mol H+ thì phản ứng:
- chỉ tạo kết tủa lớn nhất nếu xảy ra dấu “=”.
- tạo kết tủa và còn dư ZnO22-nếu xảy ra dấu “<”. Khi đó ta chỉ viết 1 phương trình phản ứng (1)

2. Khi 2no < số mol H+ < 4no phản ứng vừa tạo kết tủa vừa tạo muối Zn2+ tan khi đó ta phải viết cả hai phản ứng (1) và (2):
           ZnO22-  + 2H+  →  
  (1)
           ZnO22-   +4H+  →   Zn2+ + 2H2O (2) và lập phương trình để tìm số mol các chất.

3. Khi  số mol H+ thì phản ứng:
- chỉ tạo muối Zn2+ tan nếu xảy ra dấu “=”
- tạo muối Zn2+ tan và còn dư H+nếu xảy ra dấu “>”. Khi đó ta chỉ viết phản ứng (2).

Hệ quả 2: Khi phản ứng đã có kết tủa Zn(OH)2 (dù rất  ít) ta cũng không được nói “ axit dư ” (vì không chính xác) mà chỉ có thể nói phản ứng tạo kết tủa lớn nhất , tạo kết tủa còn dư ZnO22- hay vừa có kết tủa vừa có muối Zn2+.
Hệ quả 3: Trong dung dịch ban đầu có no mol ZnO22- ta cho tác dụng với x mol H+ mà ta chỉ thu được a mol kết tủa với a < no thì số mol H+ sẽ có hai giá trị là x1= 2a và x2 = (4no–2a) , đó là hai nghiệm số của hai phương trình bậc nhất.
Hệ quả 4: Khi bài toán cho số mol H+đã tham gia phản ứng là b mol và số mol kết tủa là a mol và yêu cầu ta phải tính số mol ZnO22- ban đầu (no) thì ta phải áp dụng hàm số giảm mới tìm được. Vì chỉ có hàm số nầy mới chứa no ( không cần lý luận dài dòng vô ích).
Chú ý: Các bài toán tổng quát vừa qua là bài toán bằng chữ, nhằm mục đích giúp ta biết mô tả hiện tượng hóa học bằng hàm số và đồ thị. Và khi mô tả và vẽ đồ thị đúng thì ta suy ra nhiều hệ quả về phản ứng hóa học, giúp ta nhanh chóng tìm ra kết quả định lượng của bài toán hóa học phức tạp để trả lời nhanh chóng và chính xác các câu hỏi trắc nghiệm khách quan.




Ý kiến và trao đổi về bài giảng
Mã xác nhận:
 


Chưa có ý kiến về nội dung này.