Title Chuyên đề 20 - Bài toán đồ thị-P1.docx ✅

Chuyên Đề: GIẢI BÀI TẬP BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ Phần A: Lí Thuyết: Phương pháp chung: Thường gồm 4 bước sau: - Bước 1: Xác định hình dạng đồ thị: dựa vào thứ tự các phương trình phản ứng và sự thay đổi lượng một chất theo các chất khác - Bước 2: Xác định tọa độ các điểm quan trọng (thường là các điểm đầu, cực đại, cực tiểu, điểm cuối của đồ thị) - Bước 3: Xác định tỉ lệ đồ thị (là tỉ lệ các chất phản ứng, chất sản phẩm) - Bước 4: Từ đồ thị và giả thiết xác định yêu cầu của bài toán Phần A: Một số dạng bài tập 1. Bài toán CO 2 (SO 2 ) tác dụng với dung dịch chứa a mol M(OH) 2 (Ca(OH) 2  hoặc Ba(OH) 2 ) 1.1. Phương pháp giải. Bước 1: Xác định dạng đồ thị Phương trình: -Giai đoạn 1: Kết tủa tăng dần theo lượng CO 2 , đồ thị đi lên CO 2  + M(OH) 2  → MCO 3  + H 2 O (1) -Giai đoạn 2: Kết tủa bị hòa tan Khi CO 2  dư , đồ thị đi xuống CO 2  + MCO 3 + H 2 O → M(HCO 3 ) 2 (2) Theo ptpu (1) kết tủa MCO 3 tăng (đồ thị đi lên) khi tăng lượng CO 2 và số mol kết tủa luôn bằng mol CO 2 , lượng M(OH) 2 có thể dư. Số mol kết tủa cực đại = mol M(OH) 2 = a mol Theo ptpu (2) kết tủa giảm (đồ thị đi xuống) khi tiếp tục tăng CO 2 , đến khi mol CO 2 = mol kết tủa thì kết tủa bị hòa tan hoàn toàn - Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa tăng dần đến cực đại, sau đó tan dần đến hết Bước 2: Xác định tọa độ các điểm quan trọng (mol CO 2 ; mol kết tủa) + Điểm ban đầu (0; 0)
+ Sau đó đồ thị đi lên đến điểm cực đại, kết tủa lớn nhất (a; a) + Sau đó nếu tiếp tục cho CO 2 tác dụng thì kết tủa bị hòa tan, đồ thị đi xuống đến điểm cực tiểu, kết tủa bị hòa tan hoàn toàn (0; 2a) Bước 3: Xác định tỉ lệ đồ thị: Chữ V úp ngược, có tính đối xứng ( Đồ thị lên 1 xuống 1) Bước 4: Xác định yêu cầu bài toán Giai đoạn 1 (đồ thị đang đi lên): 0 < n CO2 < a + chỉ xảy ra phản ứng tạo kết tủa + n CO2 = n MCO3 Số mol MCO 3 cực đại = mol M(OH) 2 = mol CO 2 pu Giai đoạn 2 (đồ thị đang đi xuống) a < n CO2 < 2a + tạo kết tủa và kết tủa bị hòa tan 1 phần + n CO2 = 2a - n MCO3 Nếu n CO2 > 2a thì kết tủa bị tan hoàn toàn và dung dịch thu được chỉ chứa M(HCO 3 ) 2 Chú ý: Nếu 0 < n↓ < a ⇒ Có 2 giá trị của CO 2 TH1: CO 2  thiếu tạo kết tủa chưa cực đại: nCO 2  = a TH 2 : CO 2  dư tạo kết tủa cực đại sau đó hòa tan kết tủa: nCO 2  = 2a – n ↓ 1.2. Ví dụ minh họa: Ví dụ 1: Sục từ từ khí CO 2 vào 400 gam dung dịch Ba(OH) 2 . Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau: Sau khi phản ứng kết thúc, dung dịch thu được có nồng độ phần trăm khối lượng là A. 42,46%. B. 64,51%. C. 50,64%. D. 70,28% Giải: Kéo dài nhánh phải của đồ thị cắt trục hoành, ta được dạng cơ bản ban đầu
- Số mol BaCO 3 kết tủa = 0,4 mol - Tìm số mol Ba(OH) 2 ban đầu. Áp dụng, nửa phải của đồ thị: 223Ba(OH)COBaCOn2n-n Thay số: 0,4= 2 2Ba(OH)n - 2,0  2Ba(OH)n = 1,2 mol = số mol BaCO 3 max = 1,2 mol  khối lượng BaCO 3 kết tủa = 197.0,4 = 78,8 gam - Số mol Ba(HCO 3 ) 2 = 1,2 - 0,4 = 0,8  khối lượng chất tan = 259.0,8 = 207,2 gam - Khối lượng dung dịch sau phản ứng = 400 + m 2CO - m 3BaCO =400+ 88-78,8 = 409,2 gam - Nồng độ phần trăm khối lượng của Ba(HCO 3 ) 2 = 207,2 100 409,2 = 50,64%. Ví dụ 2: Sục CO 2  vào dung dịch Ba(OH) 2  ta có kết quả theo đồ thị như hình Giá trị của x là: A. 1,8 mol. B. 2,2 mol. C. 2,0 mol. D. 2,5 mol Giải: Dựa theo đồ thị xác định được: Khi n CO2  = 1,5 kết tủa đã đạt cực đại và bị hòa tan ⇒ n CO2  = 1,5 = 2n ↓ cực đại  – n ↓  = 2a – 0,5a = 1,5a ⇒ a = 1
Khi n CO2  = x kết tủa đã bị hòa tan hết ⇒ n CO2  = 2n  ↓ cực đại  = 2a = 2 ⇒ Đáp án C Ví dụ 3: Sục từ từ khí CO 2 vào dung dịch chứa Ca(OH) 2 , kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (số liệu các chất tính theo đơn vị mol) Tỉ lệ a : b là A. 2 : 1. B. 5 : 2. C. 8 : 5. D. 3 : 1 Giải: Số mol Ca(OH) 2 = số mol CaCO 3 max = a mol Áp dụng biểu thức tính nhanh, nửa phải của đồ thị: 223Ca(OH)COCaCOn2n-n , thay số: Ta có: 2b = 2a - 0,06 b = 2a - 0,08  a = 0,05 , b = 0,02 Đáp án B 1.3. Bài tập giải chi tiết Câu 1. Sục từ từ khí CO 2 vào dung dịch Ca(OH) 2 cho đến khi phản ứng kết thúc. Kết quả thí nghiệm được thể hiện trên đồ thị sau: