Bài tập áp dụng định luật bảo toàn điện tích

Định luật bảo toàn điện tích là một công cụ mạnh mẽ trong việc giải các bài toán điện li, phản ứng trao đổi ion, kết tủa và điện phân. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu các bài tập áp dụng định luật bảo toàn điện tích từ cơ bản đến nâng cao, có lời giải chi tiết. Đây là tài liệu hữu ích giúp học sinh ôn thi THPT Quốc gia hiệu quả và rèn luyện kỹ năng tư duy logic trong Hóa học. Đừng bỏ lỡ những mẹo giải nhanh và ví dụ minh họa sát đề thi thật!

A. LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Định luật bảo toàn điện tích:

Tổng điện tích trong một dung dịch luôn bằng .

Hệ quả áp dụng: \(\sum n_{điện\: tích\: (+)} =\sum n_{điện\: tích\: (-)}\)(mol điện tích = số mol x điện tích)

Một dung dịch tồn tại khi các ion trong dung dịch không phản ứng với nhau và thỏa mãn định luật bảo toàn điện tích.

- Định luật BTKL: \(m_{muối} =\sum m_{ion}\)

- Khi đun nóng hoặc cô cạn muối HCO₃^- thì muối HCO₃- bị nhiệt phân:

\(2HC{{O}_{3}}^{-}\xrightarrow{{{t}^{o}}}C{{O}_{3}}^{2-}\text{ }+\text{ }C{{O}_{2}}\text{ }+\text{ }{{H}_{2}}O\text{ }\)

⇒ Khi tính khối lượng muối thì thay khối lượng HCO₃^- bằng khối lượng CO₃^2-.

B. BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HỌA

Hướng dẫn giải

Theo định luật bảo toàn điện tích có:

2.0,01 + 0,01 = 0,02 + 2.x

⇒ x = 0,005.

Hướng dẫn trả lời

Áp dụng bảo toàn điện tích:

0,2 + 2.0,1 + 0,05.2 = 0,15 + x

⇒ x = 0,35 mol.

Hướng dẫn trả lời

Bảo toàn điện tích: x + 2y = 0,1.2 + 0,2.3 = 0,8

Bảo toàn khối lượng: 0,1.56 + 0,2.27 + 35,5.x + 96y = 46,9

Giải hệ phương trình: x = 0,2 mol

y = 0,3 mol

Hướng dẫn trả lời

Theo định luật bảo toàn điện tích cho dung dịch X và Y, lần lượt ta có:

0,07.1 = 0,02.2 + x.1 ⇒ x = 0,03 mol

0,04.1 = y.1 ⇒ y = 0,04 mol

Phương trình hóa học:

⇒ OH⁻ hết, H⁺ dư.

⇒ n_H+dư = 0,01 mol

\([{{H}^{+}}]du=\frac{0,01}{0,1}=0,1M\)

⇒ pH = - log[H⁺] = 1

C. CÂU HỎI VẬN DỤNG LIÊN QUAN

Phần I. Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn

Câu 1. Một dung dịch gồm: 0,01 mol Na⁺; 0,02 mol Ca²⁺; 0,02 mol HCO₃⁻ và a mol ion X (bỏ qua sự điện li của nước). Ion X và giá trị của a là

A. NO₃⁻ và 0,03.

B. Cl⁻ và 0,01.

C. CO₃²⁻ và 0,03.

D. OH⁻ và 0,03.

Câu 2. Dung dịch X gồm 0,1 mol K⁺; 0,2 mol Mg²⁺; 0,1 mol Na⁺; 0,2 mol Cl⁻ và a mol Y^2-. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam muối khan. Ion Y²⁻ và giá trị của m là

A. CO₃²⁻ và 30,1.

B. SO₄²⁻ và 56,5.

C. CO₃²⁻ và 42,1.

D. SO₄²⁻ và 37,3.

Câu 3. Dung dịch X gồm a mol Na⁺; 0,15 mol K⁺; 0,1 mol HCO₃⁻ ; 0,15 mol CO₃²⁻ và 0,05 mol SO₄²⁻. Tổng khối lượng muối trong dung dịch X là

A. 29,5 gam.

B. 28,5 gam.

C. 33,8 gam.

D. 31,3 gam.

Câu 4. Một dung dịch chứa 0,25 mol Cu²⁺; 0,2 mol K⁺; a mol Cl^- và b mol SO₄^2-. Tổng khối lượng muối có trong dung dịch là 52,4 gam. Giá trị của a và b lần lượt là

A. 0,4 và 0,15.

B. 0,2 và 0,25.

C. 0,1 và 0,3.

D. 0,5 và 0,1.

Phần II. Tự luận

Câu 1. Một dung dịch có chứa các ion: Mg²⁺ (0,05 mol), K⁺ (0,2 mol), NO₃^- (0,1 mol), và SO₄^2- (x mol). Giá trị của x là bao nhiêu?

Câu 2. Dung dịch X có chứa 0,3 mol Na+; 0,1 mol Ba²⁺; 0,05 mol Mg²⁺; 0,2 mol Cl^- và x mol NO₃ ^-. Cô cạn dung dịch X thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là bao nhiêu?

Câu 3. Dung dịch X chứa 0,1 mol Ca²⁺; 0,3 mol Mg²⁺; 0,4 mol Cl- và a mol HCO₃−. Đun dung dịch X đến cạn thu được muối khan có khối lượng là bao nhiêu gam?

D. ĐÁP ÁN HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT

 📥 Để xem toàn bộ câu hỏi, hướng dẫn giải mời các bạn ấn link TẢI VỀ