PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA DUNG DỊCH KIỀM VỚI H3PO4 BẰNG SƠ ĐỒ NGUYỄN HỮU MINH PHÚ Trường THPT Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang I Cơ sở lý thuyết: H3PO4 tri axit nên dung dịch tồn cân sau: H PO4 ⇔ H+ + H PO4− H PO4− ⇔ H+ + HPO42− HPO42− ⇔ H+ + PO43− Trong môi trường kiềm, lượng H + bị trung hòa OH- nên cân chuyển dịch theo chiều thuận Vì ta thay cân sơ đồ sau: H PO4 → H PO4− → HPO42− → PO43− Giả sử số mol ban đầu dung dịch H PO4 a mol số mol OH- cho vào dung dịch H3PO4 b mol Theo sơ đồ ta có: H PO4 → H PO4− → HPO42− → PO43− mol a mol 2a mol 3a mol (Ban đầu chưa phản ứng nên số mol H3PO4 = 0) So sánh với số mol OH- , ta có trường hợp sau: Nếu b < a : Tạo muối H PO4− H PO4 dư Nếu b = a : Tạo muối H PO4− Nếu a < b < 2a : Tạo hỗn hợp muối H PO4− HPO42− Nếu a = 2b : Tạo muối HPO42− Nếu 2a < b < 3a : Tạo hỗn hợp muối HPO42− PO43− Nếu b = 3a : Tạo muối PO43− Nếu b > 3a : Tạo muối PO43− OH- dư Nếu nhìn vào sơ đồ tổng quát khó khăn giải theo cách lập tỉ lệ Tuy nhiên, giải tập cụ thể thấy không phức tạp đâu Ưu điểm cách giải học sinh không cần phải học thuộc trường hợp trên, cần học sinh so sánh xem số mol OH - nằm khoảng xác định sản phẩm tạo thành Ngoài ra, trường hợp tạo muối kết hợp với sơ đồ đường chéo để tính số mol muối nhanh Sau đây, ta xét số ví dụ minh họa để tìm hiểu rõ cách giải II Các ví dụ minh họa: Ví dụ 1: Rót dung dịch chứa 11,76 g H PO4 vào dung dịch chứa 16,8 g KOH Tính khối lượng muối thu sau cho dung dịch bay đến khô ( Bài tập SGK 11NC trang 66) Giải nH3 PO4 = 0,12 mol ; nKOH = 0,3 mol Theo sơ đồ: H PO4 → H PO4− → HPO42− → PO43− 0,12 0,24 0,36 Ta thấy: 0,24 < 0,3 < 0,36 ⇒ Tạo muối HPO42− PO43− Áp dụng phương pháp đường chéo H PO4 → H PO4− → 0,12 HPO42− → 0,24 PO43− 0,36 0,3 0,06 0,06 Vậy số mol HPO42− = 0,06 mol ; Số mol PO43− 0,06 mol Ta có : nK HPO = nHPO = 0,06 mol ⇒ mK HPO = 0,06*174 = 10,44 g 2− 4 nK3 PO4 = nPO3− = 0,06 mol ⇒ mK3 PO4 = 0,06*212 =12,72 g Ví dụ 2: Cho 200 ml dung dịch H3PO4 0,3 M vào 500 ml dung dịch Ba(OH)2 0,16 M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, tính khối lượng muối thu Giải nH3 PO4 = 0,06 mol ; nBa (OH )2 = 0,08 mol ⇒ nOH − = 0,16 mol Theo sơ đồ: H PO4 → H PO4− → 0,06 HPO42− → PO43− 0,12 0,18 Ta thấy: 0,12 < 0,16 < 0,18 ⇒ Tạo muối HPO42− PO43− Áp dụng phương pháp đường chéo H PO4 → H PO4− → 0,06 → HPO42− PO43− 0,12 0,18 0,16 0,02 0,04 Vậy số mol HPO42− = 0,02 mol ; Số mol PO43− 0,04 mol Ta có: nBaHPO4 = nHPO2− = 0,02 mol ⇒ mBaHPO4 = 0,02*233 = 4,66 g nBa3 ( PO4 )2 = n 3− = 0,02 mol ⇒ mBa3 ( PO4 )2 = 0,02*601 = 12,02 g PO4 Ví dụ 3: Cho 100 ml dung dịch H3PO4 0,2 M vào lit dung dịch Ca(OH) 0,012 M Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng xảy hoàn toàn Giải nH3 PO4 = 0,02 mol ; nCa (OH )2 = 0,012 mol ⇒ nOH − = 0,024 mol Theo sơ đồ: H PO4 → H PO4− → 0,02 HPO42− → 0,04 Ta thấy: 0,02 < 0,024 < 0,04 ⇒ Tạo muối H PO4− HPO42− PO43− 0,06 Áp dụng phương pháp đường chéo H PO4 → H PO4− → HPO42− 0,02 0,04 → PO43− 0,06 0,024 0,016 0,004 Vậy số mol H PO4− =0,016 mol Số mol HPO42− = 0,004 mol Ta có: nCa ( H PO4 )2 = ⇒ mCa ( H PO ) = 0,008*236 = 1,888 g n − = 0,008 mol 2 H PO4 nCaHPO4 = nHPO2− = 0,004 mol ⇒ mCaHPO4 = 0,004*136 = 0,544 g Phương pháp không áp dụng cho H 3PO4 mà dùng để giải dạng tập tương tự CO2, SO2, H2S tác dụng với dung dịch kiềm Ví dụ 4: Hấp thụ hoàn toàn 448 ml khí CO 2(đktc) vào 100 ml dung dịch NaOH 0,5 M Sau phản ứng hoàn toàn, dung dịch thu chứa chất tan ? Giải nCO2 = 0, 02 mol nNaOH = 0,05 mol ⇒ nOH − = 0,05 mol Theo sơ đồ: CO2 → HCO3− → CO32− 0,02 0,04 Ta thấy: nOH =0,05 mol > 0,04 mol ⇒ Dung dịch chứa chất tan: Na 2CO3 − NaỌH dư Ví dụ 5: Hấp thụ hết 672 ml CO (đktc) vào 100 ml dung dịch Ba(OH) 0,2 M Sau phản ứng thu muối ? Khối lượng ? Giải nCO2 = 0, 03 mol nBa (OH )2 = 0,02 mol ⇒ nOH − = 0,04 mol Theo sơ đồ: CO2 → HCO3− → CO32− Ta thấy: 0,03 0,06 0,03 < nOH = 0,04 < 0,06 − ⇒ Tạo muối: Ca ( HCO3 ) CaCO3 Áp dụng phương pháp đường chéo CO2 → HCO3− → CO32− 0,03 0,06 0,04 0,02 0,01 1 Ta có: nCa ( HCO ) = nHCO = 0, 02 = 0,01 mol ⇒ mCa ( HCO ) = 0,01.162 = 1,62 g 2 − 3 nCaCO3 = nCO32− = 0,01 mol ⇒ mCaCO3 = 0,01.100 = g Ví dụ 6: Dẫn 890 ml khí H2S (đktc) vào lit dung dịch Ca(OH)2 0,02 M Sau phản ứng hoàn toàn thu dung dịch chứa muối ? Giải nCa (OH )2 = 0,04 mol ⇒ nOH − = 0,08 mol nH S = 0,04 mol Theo sơ đồ: H2S → HS − → S 2− 0,04 0,08 Ta thấy: nOH = 0,08 mol ⇒ Dung dịch sau phản ứng chứa muối CaS − III Kết luận: - Việc áp dụng phương pháp vào thực tiễn giúp học sinh giải vấn đề khó khăn trước đây, làm tăng thêm thích thú em môn hóa học - Giáo viên giảng dạy dạng toán nhẹ nhàng việc hướng dẫn học sinh cách xác định sản phẩm phản ứng mà lo lắng việc học sinh quên kiến thức - Giáo viên hướng dẫn học sinh nghiên cứu thêm việc xác định số mol muối tạo thành trường hợp tạo muối.Thông qua đó, kích thích thêm trí tò mò khoa học em - Phương pháp không giới hạn cho học sinh khối 11 Thực giáo viên dạy cho học sinh từ lớp 10, lên lớp 11, 12 giáo việc nhắc lại em vận dụng cách linh hoạt để giải tập  ... rõ cách giải II Các ví dụ minh họa: Ví dụ 1: Rót dung dịch chứa 11,76 g H PO4 vào dung dịch chứa 16,8 g KOH Tính khối lượng muối thu sau cho dung dịch bay đến khô ( Bài tập SGK 11NC trang 66)... 4 nK3 PO4 = nPO3− = 0,06 mol ⇒ mK3 PO4 = 0,06*212 =12,72 g Ví dụ 2: Cho 200 ml dung dịch H3PO4 0,3 M vào 500 ml dung dịch Ba(OH)2 0,16 M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, tính khối lượng muối thu Giải... = n 3− = 0,02 mol ⇒ mBa3 ( PO4 )2 = 0,02*601 = 12,02 g PO4 Ví dụ 3: Cho 100 ml dung dịch H3PO4 0,2 M vào lit dung dịch Ca(OH) 0,012 M Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng xảy hoàn toàn