Tài liệu ôn thi Olympic môn Hóa - Phương pháp đường chéo trong toán pha chế dung dịch

Nội dung text: Tài liệu ôn thi Olympic môn Hóa - Phương pháp đường chéo trong toán pha chế dung dịch

1. PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO TRONG TOÁN PHA CHẾ DUNG DỊCH Với hình thức thi trắc nghiệm khách quan, trong một khoảng thời gian tương đối ngắn học sinh phải giải quyết một số lượng câu hỏi và bài tập khá lớn (trong đó bài tập toán chiếm một tỉ lệ không nhỏ). Do đó việc tìm ra các phương pháp giúp giải nhanh bài toán hóa học có một ý nghĩa quan trọng. Bài toán trộn lẫn các chất với nhau là một dạng bài hay gặp trong chương trình hóa học phổ thông. Ta có thể giải bài tập dạng này theo nhiều cách khác nhau, song cách giải nhanh nhất là “phương pháp sơ đồ đường chéo”. I. LÝ THUYẾT CẦN NHỚ * Nguyên tắc: Trộn lẫn 2 dung dịch: Dung dịch 1: có khối lượng m1, thể tích V1, nồng độ C1 (C% hoặc CM), khối lượng riêng d1. Dung dịch 2: có khối lượng m2, thể tích V2, nồng độ C2 (C2 > C1), khối lượng riêng d2. Dung dịch thu được có m = m1 + m2, V = V1 + V2, nồng độ C (C1 < C < C2), khối lượng riêng d. Sơ đồ đường chéo và công thức tương ứng với mỗi trường hợp là: a) Đối với nồng độ % về khối lượng: b) Đối với nồng độ mol/lít: c) Đối với khối lượng riêng: Khi sử dụng sơ đồ đường chéo ta cần chú ý: *) Chất rắn coi như dung dịch có C = 100% *) Dung môi coi như dung dịch có C = 0% *) Khối lượng riêng của H2O là d = 1 g/ml II. BÀI TẬP MẪU Ví dụ 1. Để thu được dung dịch HCl 25% cần lấy m1 gam dung dịch HCl 45% pha với m2 gam dung dịch HCl 15%. Tỉ lệ m1/m2 là: Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 1
2. A. 1:2 B. 1:3 C. 2:1 D. 3:1 Hướng dẫn giải: Áp dụng công thức (1): => Đáp án A. Ví dụ 2. Để pha được 500 ml dung dịch nước muối sinh lí (C = 0,9%) cần lấy V ml dung dịch NaCl 3%. Giá trị của V là: A. 150 B. 214,3 C. 285,7 D. 350 Hướng dẫn giải: Ta có sơ đồ: => Đáp án A. Phương pháp này không những hữu ích trong việc pha chế các dung dịch mà còn có thể áp dụng cho các trường hợp đặc biệt hơn, như pha một chất rắn vào dung dịch. Khi đó phải chuyển nồng độ của chất rắn nguyên chất thành nồng độ tương ứng với lượng chất tan trong dung dịch. Ví dụ 3. Hòa tan 200 gam SO3 vào m gam dung dịch H2SO4 49% ta được dung dịch H2SO4 78,4%. Giá trị của m là: A. 133,3 B. 146,9 C. 272,2 D. 300,0 Hướng dẫn giải: Phương trình phản ứng: SO3 + H2O > H2SO4 100 gam SO3 > gam H2SO4 Nồng độ dung dịch H2SO4 tương ứng: 122,5% Gọi m1, m2 lần lượt là khối lượng SO3 và dung dịch H2SO4 49% cần lấy. Theo (1) ta có: => Đáp án D. Điểm lí thú của sơ đồ đường chéo là ở chỗ phương pháp này còn có thể dùng để tính nhanh kết quả của nhiều dạng bài tập hóa học khác. Sau đây ta lần lượt xét các dạng bài tập này. III. BÀI TẬP VẬN DỤNG Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 2
3. BT 1. Để thu được dung dịch CuSO4 16% cần lấy m1 gam tinh thể CuSO4.5H2O cho vào m2 gam dung dịch CuSO4 8%. Tỉ lệ m1/m2 là A. 1/3 B. 1/4 C. 1/5 D. 1/6 BT 2. Hòa tan hoàn toàn m gam Na2O nguyên chất vào 40 gam dung dịch NaOH 12% thu được dung dịch NaOH 51%. Giá trị của m (gam) là A. 11,3 B. 20,0 C. 31,8 D. 40,0 BT 3. Số lít nước nguyên chất cần thêm vào 1 lít dung dịch H2SO4 98% (d = 1,84 g/ml) để được dung dịch mới có nồng độ 10% là A. 14,192 B. 15,192 C. 16,192 D. 17,192 BT 4. Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54. Đồng có hai đồng vị bền 63Cu và 65Cu. Thành phần % số nguyên tử của 65Cu là A. 73,0% B. 34,2% C. 32,3% D. 27,0% BT 5. Cần lấy V1 lít CO2 và V2 lít CO để điều chế 24 lít hỗn hợp CO2 và CO có tỉ khối hơi đối với metan bằng 2. Giá trị của V1 (lít) là A. 2 B. 4 C. 6 D. 8 BT 6. Thêm 150 ml dung dịch KOH 2M vào 120 ml dung dịch H3PO4 1M. Khối lượng các muối thu được trong dung dịch là A. 10,44 gam KH2PO4; 8,5 gam K3PO4 B. 10,44 gam K2HPO4; 12,72 gam K3PO4 C. 10,24 gam K2HPO4; 13,5 gam KH2PO4 D. 13,5 gam KH2PO4; 14,2 gam K3PO4 BT 7. Hòa tan 2,84 gam hỗn hợp 2 muối CaCO3 và MgCO3 bằng dung dịch HCl dư, thu được 0,672 lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Thành phần % số mol của MgCO3 trong hỗn hợp là A. 33,33% B. 45,55% C. 54,45% D. 66,67% BT 8. A là khoáng vật cuprit chứa 45% Cu2O. B là khoáng vật tenorit chứa 70% CuO. Cần trộn A và B theo tỉ lệ khối lượng T = mA/mB như thế nào để được quặng C, mà từ 1 tấn quặng C có thể điều chế được tối đa 0,5 tấn đồng nguyên chất. T bằng: A. 5/3 B. 5/4 C. 4/5 D. 3/5 Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 3