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: 3/27/2017 8:43:15 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 9. Bài toán tổng quát dạng 4
Số phần: 2 phần
Số lần xem tối đa: 6 lần/phần
bai giang chuyen de hoa
Đánh giá bài giảng:

Bài 9: Dạng 4: Dung dịch muối Al3+ tác dụng với dung dịch OH-
dung dịch AlO2- tác dụng với dung dịch H+
Bài toán tổng quát– Lập hàm số- Vẽ đồ thị- Suy ra các hệ quả

-Theo dõi quá trình định tính và định lượng, giải thích và minh họa bằng các phương trình ion thu gọn giữa phản ứng của muối Al3+ với dung dịch OH- hay giữa dung dịch muối AlO2- tác dụng với dung dịch H+.

-Ta tóm tắt bằng những hàm số bậc nhất liên tục, ta vẽ được hai đồ thị dạng mái nhà tam giác

thường:

+ Dạng mái dài trước, mái ngắn sau: phản ứng Al3+ với dung dịch OH-

+ Dạng mái nhà tam giác thường, mái ngắn trước, mái dài sau: dung dịch AlO2- tác dụng với dung dịch H+.

***  Từ các dữ kiện của bài toán bằng số ta nhìn vào đồ th mái nhà tam giác thường để trả lời nhanh chóng các câu hỏi trắc nghiệm phức tạp.


Bài 9: Dạng 4: Dung dịch muối Al3+ tác dụng với dung dịch OH-
dung dịch AlO2- 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 (bài toán bằng chữ): Trong một cốc lớn đựng dung dịch chứa no mol Al3+ ở dạng muối Cl-, NO3-, hay SO42-. rót từ từ dung dịch NaOH vào cốc cho đến dư.
1. Mô tả, giải thích các hiện tượng xảy ra và viết các phương trình phản ứng minh họa.
2.Gọi x là số mol OH- cho vào dung dịch, y là số mol kết tủa Al(OH)3. Lập hàm số y = f(x). Vẽ đồ thị, nhận xét, và suy ra các hệ quả về phản ứng hóa học.
3.Tiếp tục rót dung dịch HCl  vào cốc cho đến dư.
a. Mô tả, giải thích hiện tượng xảy ra, viết các phương trình phản ứng minh hoạ. 
b.Gọi x là số mol H+ kể từ khi tham gia phản ứng với AlO2-, y là số mol kết tủa Al(OH)3. Lập hàm số y = f(x). Vẽ đồ thị và suy ra các hệ quả về phản ứng hóa học
.
Bài giải
1.
Khi mới rót dung dịch OH- vào ta thấy dung dịch trong cốc hóa đục vì có sự tạo thành kết tủa Al(OH)3, số mol OH- càng tăng thì dung dịch càng đục vì lượng kết tủa càng tăng và dung dịch trở nên đục nhất khi toàn bộ no mol Al3+ đã hoàn toàn biến thành no mol kết tủa Al(OH)3. Đây là lượng kết tủa lớn nhất ( n­o mol) và số mol OH- đã tham gia phản ứng là 3no mol. Nếu ta cứ tiếp tục rót OH- vào cốc thì ta thấy dung dịch trong cốc trong dần trở lại vì Al(OH)3 thể hiện tính axit nên tiếp tục phản ứng với OH- ( không được nói OH- dư ) biến thành muối AlO2- tan, lượng OH- càng tăng thì lượng kết tủa Al(OH)3 càng giảm nên dung dịch càng trong và dung dịch sẽ trở nên trong suốt khi toàn bộ no mol Al(OH)3 hoàn toàn biến thành no mol AlO2-. Sau đó, nếu ta vẫn cho thêm OH- vào cốc thì OH-  này là dư không tham gia phản ứng nữa.
Phương trình phản ứng minh hoạ:

Al3+      +     3OH-    →          (1) 
         

 no                      3no                    no (mol)

                  Al(OH)3   +   OH-    →   AlO2-  +  2H2O (1’)
                       no                  no             no (mol)

Ta thấy OH- tham gia phản ứng liên tục từ (1) qua (1’) nên ta thể gộp chung hai phương trình (1) và (1’) thành phương trình (2):

                 Al3+     +     4OH-  →  AlO2-   +  2H2O  (2)

Vậy ta có thể nói dung dịch muối Al3+ tác dụng với dung dịch OH-  có thể xảy ra một hay cả hai phản ứng sau:

   Al3+     +    3OH-   
   (1)
   Al3+     +   4OH-    
   AlO2-  + 2H2O  (2)
2.
Gọi x là số mol OH-  cho vào dung dịch , y là số mol kết tủa Al(OH)3. Từ (1) ta thấy ngay:     
                                

khi x > 3no mới có (1’) và theo (1’) thì nếu số mol OH- tăng lên bao nhiêu mol thì số mol kết tủa giảm đi bấy nhiêu mol, tức là nếu biến số x tăng lên bao nhiêu đơn vị thì hàm số y giảm đi bấy nhiêu đơn vị, nên ta có:

 

Đồ thị của hàm y = f(x) có dạng một tam giác thường OAB, A có tọa độ (3no;no) và B có tọa độ (4no;0). Đoạn BC biểu diễn y = 0: OH- dư.

                        
Từ đồ thị trên ta thấy ngay các hệ quả sau:
Gọi no là số mol Al3+ có trong dung dịch ban đầu, x là số mol OH- cho vào dung dịch, ta có các hệ quả:
Hệ quả 1:
- Nếu số mol thì phản ứng chỉ tạo kết tủa lớn nhất khi xảy ra dấu “=” hay tạo kết tủa và dư Al3+ nếu xảy dấu “<”. Khi đó ta chỉ viết một phương trình phản ứng (1):
        Al3+   +  3OH-   →   (1)
- Nếu   thì phản ứng vừa có kết tủa vừa có muối AlO2- tan. Khi đó ta phải viết cả hai phản ứng (1) và (2) rồi lập phương trình tìm số mol các chất.
                Al3+    +   3OH-  →               (1)
                Al3+    +   4OH-   →  AlO2-  + 2H2O      (2)
- Nếu  số mol OH- ³ 4no thì phản ứng chỉ tạo muối AlO2- nếu xảy ra dấu “=” hay tạo muối AlO2- và dư  OH- nếu xảy ra dấu “>”. Khi đó ta chỉ viết 1 phản ứng (2):
                 Al3+   +  4OH-    →   AlO2-  +  2H2O  (2)
Hệ quả 2: Nếu số mol kết tủa là a mol mà a< n­o thì có hai giá trị về số mol OH-
đó là x1 = 3a và x2 = 4no  - a. Trong đó x1, x2 là hai nghiệm số của hai phương trình bậc nhất.
Hệ quả 3: Khi phản ứng đã có tạo kết tủa Al(OH)3 dù rất ít ta cũng không được nói OH- dư (không chính xác) mà chỉ có thể Al3+ dư, kết tủa lớn nhất hay vừa có kết tủa vừa có muối AlO2- tan.
3a. Khi mới rót dung dịch HCl tức là rót H+ vào cốc ta không thấy hiện tượng gì xảy ra nhưng H+ vẫn đang tham gia phản ứng trung hòa OH- dư:
                          H+    +  OH-  →  H2O
                          b           b (mol)       
Khi làm toán ta thường quên số mol H+ đã tham gia phản ứng trên.
Sau đó ta thấy dung dịch hóa đục vì có sự tạo thành kết tủa trắng keo Al(OH)3. Số mol H+ cho vào dung dịch càng tằng thì dung dịch càng đục vì số mol kết tủa càng tăng và dung dịch trở nên đục nhất khi toàn bộ no mol AlO2-hoàn toàn bị kết tủa thành no mol Al(OH)3. Lúc này số mol kết tủa lớn nhất là no và số mol H+ cũng bằng no:
                      AlO2-     +  H+ + H2O  →       (1)
                       x               x                     x  ( mol)
                       no              no                   no (mol)   
Nếu ta tiếp tục rót H+ vào cốc (không được nói H+ dư vì không chính xác) thì Al(OH)3 thể hiện tính bazơ nên tiếp tục phản ứng với H+ làm cho dung dịch trong dần trở lại vì H+ đã biến Al(OH)3 thành Al3+. Số mol H+  càng tăng thì số mol kết tủa càng giảm dung dịch càng trong và dung dịch sẽ trở nên trong suốt khi toàn bộ no mol AlO2- đã hoàn toàn biến thành no mol Al3+. Sau đó nếu ta tiếp tục cho thêm H+ vào  dung dịch thì lượng H+ này là dư, không tham gia phản ứng:
                  Al(OH)3   +  3H+ →  Al3+   +  3H2O  (1’)
                      no                    3no                 no  (mol) 
Vì ion H+ tham gia phản ứng liên tục từ (1) qua (1’) nên ta có thể viết gộp hai phản ứng (1) và(1’) thành (2):
                   AlO2-    +   4H+  →  Al3+   +  2H2O   (2)
Vậy khi dung dịch muối AlO2- tác dụng với dung dịch axit (H+) thì có thể xảy ra một hay cả hai phản ứng sau:
                   AlO2-  +   H+  +  H2O              (1)

             AlO2-  +  4H+                       Al3+ +  2H2O    (2)

3b. Gọi x là số mol H+ bắt đầu tham gia phản ứng (1), y là số mol kết tủa Al(OH)3. Từ (1) ta thấy ngay rằng:
                       y = f(x)  =  x , với 
và khi x = no thì y = no: lớn nhất.
Từ (1’) ta thấy ngay rằng khi số mol H+ tăng lên 3 mol thì số mol kết tủa giảm đi 1 mol, nghĩa là khi biến số x tăng lên 3 đơn vị thì hàm số y giảm 1 đơn vị, nên ta có thể viết:        
Đồ thị:
Độ thị của hàm số f(x) trên là tam giác thường OAB và BC

Từ đồ thị dạng mái nhà trên ta có thể rút ra các hệ quả:
Hệ qủa 1
: Trong dung dịch ban đầu có no mol AlO2- thì
- Nếu số mol
thì phản ứng tạo ra kết tủa lớn nhất là no nếu xảy ra dấu “=” hay tạo kết tủa và dư H+ nếu xảy ra dấu “<”. Khi đó ta chỉ viết 1 phương trình:
        AlO2-  +  H+  +  H2O  →  Al(OH)3
¯
- Nếu  no < số mol H+ < 4no thì phản ứng vừa có kết tủa vừa có muối Al3+. Khi đó ta phải viết hai phản ứng và lập phương trình để tìm số mol các chất:
        AlO2-   +  H+  + H2O  → 

        AlO2-    +  4H+            →  Al3+   +  2H2O
- Nếu số mol
thì phản ứng chỉ tạo muối tan Al3+ nếu xảy ra dấu “=” hay tạo muối Al3+ và dư H+ nếu xảy ra dấu “>”. Khi đó ta chỉ viết phản ứng:
        AlO2-  +  4H+  →  Al3+ + 2H2O.

Hệ quả 2: Nếu số mol kết tủa là a < no thì sẽ có hai giá trị về số mol H+ là x1= a và x2= 4no- 3a đó là hai nghiệm của hai phương trình bậc nhất f(x) = a
Hệ quả 3: Khi phản ứng đã có tạo ra kết tủa (dù rất ít) ta không được nói H+ dư (vì không chính xác) mà chỉ có thể xảy ra các trường hợp AlO2- dư hay phản ứng có cả Al(OH)3 và Al3+ tan, hay kết tủa đó là lớn nhất.


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


Chưa có ý kiến về nội dung này.