Chuyên đề 5: Một số kiến thức cơ sở của hóa học vô cơ - Bài 16: Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn

Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn 
 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - 
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ ĐẶC ĐIỂM PHƯƠNG PHÁP 
1. Các phản ứng xảy ra trong dung dịch 
- Phản ứng không oxi hóa – khử: 
+ Phản ứng axit – bazơ. 
+ Phản ứng trao đổi ion. 
- Phản ứng oxi hóa – khử. 
2. Cách viết phương trình ion thu gọn 
Ý nghĩa của phương trình ion thu gọn: thể hiện được bản chất của phản ứng (những chất/ion thực sự tham 
gia vào phản ứng). 
3. Dấu hiệu 
Bài toán liên quan tới phản ứng của hỗn hợp nhiều chất, nhiều giai đoạn xảy ra trong dung dịch. 
II. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI 
1. Dạng 1: Phản ứng axit – bazơ và pH của dung dịch 
VD1: Trộn 100 ml dung dịch (gồm Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M) với 400 ml dung dịch (gồm H2SO4 
0,0375M và HCl 0,0125M), thu được dung dịch X. Giá trị pH của dung dịch X là 
 A. 7. B. 2. C. 1. D. 6. 
(Trích đề thi tuyển sinh ĐH – CĐ khối B – 2007) 
Hướng dẫn giải 
2Ba(OH)
NaOH
n 0,01 mol
n 0,01 mol
 Tổng 
OH
n = 0,03 mol. 
2 4H SO
HCl
n 0,015 mol
n 0,005 mol
 Tổng 
H
n = 0,035 mol. 
Khi trộn hỗn hợp dung dịch bazơ với hỗn hợp dung dịch axit ta có phương trình ion rút gọn: 
 H
+
 + OH H2O 
Bắt đầu 0,035 0,03 mol 
Phản ứng: 0,03 0,03 
Sau phản ứng: 
H ( )
n
d­
 = 0,035 0,03 = 0,005 mol. 
 Tổng: Vdd (sau trộn) = 500 ml (0,5 lít). 
0,005
H
0,5
 = 0,01 = 10
2
 pH = 2. 
VD2: Cho một mẫu hợp kim Na-Ba tác dụng với nước (dư), thu được dung dịch X và 3,36 lít H2 (ở đktc). 
Thể tích dung dịch axit H2SO4 2M cần dùng để trung hoà dung dịch X là 
 A. 150 ml. B. 75 ml. C. 60 ml. D. 30 ml. 
(Trích đề thi tuyển sinh ĐH – CĐ khối A – 2007) 
Hướng dẫn giải 
 Na + H2O NaOH + 
1
2
H2. 
 Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2. 
2H
n = 0,15 mol, theo phương trình tổng số 2
2HOH (d X)
n 2n = 0,3 mol. 
Phương trình ion rút gọn của dung dịch axit với dung dịch bazơ là 
PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG PHƯƠNG TRÌNH ION THU GỌN 
(TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) 
Giáo viên: VŨ KHẮC NGỌC 
Đây là tài liệu tóm lược các kiến thức đi kèm với bài giảng “Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn” thuộc 
Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) tại website Hocmai.vn. Để có thể nắm vững kiến 
thức phần “Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn”, Bạn cần kết hợp xem tài liệu cùng với bài giảng này. 
Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn 
 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - 
 H
+
 + OH H2O 
H
n = 
OH
n = 0,3 mol 
2 4H SO
n = 0,15 mol. 
2 4H SO
0,15
V
2
 = 0,075 lít (75 ml). 
2. Dạng 2: Bài toán CO2, SO2 tác dụng với dung dịch kiềm 
VD: Dung dịch X chứa dung dịch NaOH 0,2M và dung dịch Ca(OH)2 0,1M. Sục 7,84 lít khí CO2 (đktc) 
vào 1 lít dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là 
 A. 15 gam. B. 5 gam. C. 10 gam. D. 0 gam. 
Hướng dẫn giải 
2CO
n = 0,35 mol; nNaOH = 0,2 mol; 
2Ca(OH)
n = 0,1 mol. 
 Tổng:
OH
n = 0,2 + 0,1 2 = 0,4 mol và 2Can = 0,1 mol. 
Phương trình ion rút gọn: 
 CO2 + 2OH CO3
2
 + H2O 
 0,35 0,4 
 0,2 0,4 0,2 mol. 
2CO ( )
n d­ = 0,35 0,2 = 0,15 mol. 
tiếp tục xảy ra phản ứng: 
 CO3
2
 + CO2 + H2O 2HCO3 
Ban đầu: 0,2 0,15 mol. 
Phản ứng: 0,15 0,15 mol. 
2
3CO
n còn lại bằng 0,15 mol. 
3
CaCOn = 0,05 mol. 
3CaCO
m = 0,05 100 = 5 gam. 
3. Dạng 3: Phản ứng của H+ với 23CO 
VD: Trộn 100 ml dung dịch A (gồm KHCO3 1M và K2CO3 1M) vào 100 ml dung dịch B (gồm NaHCO3 
1M và Na2CO3 1M) thu được dung dịch C. 
Nhỏ từ từ 100 ml dung dịch D (gồm H2SO4 1M và HCl 1M) vào dung dịch C thu được V lít CO2 (đktc) và 
dung dịch E. Cho dung dịch Ba(OH)2 tới dư vào dung dịch E thì thu được m gam kết tủa. Giá trị của m và 
V lần lượt là 
 A. 82,4 gam và 2,24 lít. B. 4,3 gam và 1,12 lít. 
 C. 43 gam và 2,24 lít. D. 3,4 gam và 5,6 lít. 
Hướng dẫn giải 
Dung dịch C chứa: HCO3 : 0,2 mol; CO3
2
 : 0,2 mol. 
Dung dịch D có tổng: 
H
n = 0,3 mol. 
Nhỏ từ từ dung dịch C và dung dịch D: 
CO3
2
 + H
+
 HCO3 
0,2 0,2 0,2 mol 
 HCO3 + H
+
 H2O + CO2 
Ban đầu: 0,4 0,1 mol 
Phản ứng: 0,1 0,1 0,1 mol 
Dư: 0,3 mol 
Tiếp tục cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch E: 
Ba
2+
 + HCO3 + OH BaCO3 + H2O 
 0,3 0,3 mol 
Ba
2+
 + SO4
2
 BaSO4 
 0,1 0,1 mol 
2CO
V = 0,1 22,4 = 2,24 lít. 
Tổng khối lượng kết tủa: 
Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn 
 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - 
m = 0,3 197 + 0,1 233 = 82,4 gam. 
4. Dạng 4: Phản ứng của oxit/hiđroxit lưỡng tính 
VD: Hòa tan hết hỗn hợp gồm một kim loại kiềm và một kim loại kiềm thổ trong nước được dung dịch A và 
có 1,12 lít H2 bay ra (ở đktc). Cho dung dịch chứa 0,03 mol AlCl3 vào dung dịch A. khối lượng kết tủa thu 
được là 
 A. 0,78 gam. B. 0,81 gam. C. 1,56 gam. D. 2,34 gam. 
Hướng dẫn giải 
Gọi công thức chung của hai kim loại là M 
 M + nH2O M(OH)n + 2
n
H
2
2HOH
n 2n = 0,1mol. 
Dung dịch A tác dụng với 0,03 mol dung dịch AlCl3 : 
 Al
3+
 + 3OH Al(OH)3 
Ban đầu : 0,03 0,1 mol 
Phản ứng : 0,03 0,09 0,03 mol 
OH ( )
n
d­
= 0,01mol 
Kết tủa bị hoà tan (một phần hoặc hoàn toàn) theo phương trình : 
 Al(OH)3 + OH 2AlO + 2H2O 
 0,01 0,01 mol 
3Al(OH)
n = 0,03 0,01 = 0,02 
3Al(OH)
m = 78 0,02 = 1,56 gam. 
5. Dạng 5: Chất khử tác dụng với dung dịch chứa H+ và 3NO 
VD1: Hòa tan 0,1 mol Cu kim loại trong 120 ml dung dịch X gồm HNO3 1M và H2SO4 0,5M. Sau khi phản 
ứng kết thúc thu được V lít khí NO duy nhất (đktc). Giá trị của V là 
 A. 1,344 lít. B. 1,49 lít. C. 0,672 lít. D. 1,12 lít. 
Hướng dẫn giải 
3HNO
n 0,12 mol; 
2 4H SO
n 0,06 mol 
 Tổng: 
H
n 0,24 mol và 
3NO
n 0,12 mol. 
Phương trình ion: 
 3Cu + 8H
+
 + 2NO3 3Cu
2+
 + 2NO + 4H2O 
Ban đầu: 0,1 0,24 0,12 mol 
Phản ứng: 0,09 0,24 0,06 0,06 mol 
Sau phản ứng: 0,01 (dư) (hết) 0,06 (dư) 
VNO = 0,06 22,4 = 1,344 lít. 
VD2: Hòa tan hỗn hợp X gồm hai kim loại A và B trong dung dịch HNO3 loãng. Kết thúc phản ứng thu 
được hỗn hợp khí Y (gồm 0,1 mol NO, 0,15 mol NO2 và 0,05 mol N2O). Biết rằng không có phản ứng tạo 
muối NH4NO3. Số mol HNO3 đã phản ứng là: 
 A. 0,75 mol. B. 0,9 mol. C. 1,05 mol. D. 1,2 mol. 
Hướng dẫn giải 
Ta có bán phản ứng: 
 NO3 + 2H
+
 + 1e NO2 + H2O (1) 
 2 0,15 0,15 
 NO3 + 4H
+
 + 3e NO + 2H2O (2) 
 4 0,1 0,1 
 2NO3 + 10H
+
 + 8e N2O + 5H2O (3) 
 10 0,05 0,05 
Từ (1), (2), (3) nhận được: 
3HNO H
n n
p­
= 2 0,15 4 0,1 10 0,05 = 1,2 mol. 
VD3: Thực hiện hai thí nghiệm: 
1) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1M thoát ra V1 lít NO. 
2) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M và H2SO4 0,5 M thoát ra V2 lít NO. 
Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn 
 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 4 - 
Biết NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí đo ở cùng điều kiện. Quan hệ giữa V1 và V2 là 
 A. V2 = V1. B. V2 = 2V1. C. V2 = 2,5V1. D. V2 = 1,5V1. 
(Trích đề thi tuyển sinh ĐH – CĐ khối B – 2007) 
Hướng dẫn giải 
TN1: 
3
Cu
HNO
3,84
n 0,06 mol
64
n 0,08 mol
3
H
NO
n 0,08 mol
n 0,08 mol
 3Cu + 8H
+
 + 2NO3 3Cu
2+
 + 2NO + 4H2O 
Ban đầu: 0,06 0,08 0,08 mol H+ phản ứng hết 
Phản ứng: 0,03 0,08 0,02 0,02 mol 
V1 tương ứng với 0,02 mol NO. 
TN2:nCu = 0,06 mol; 
3HNO
n = 0,08 mol; 
2 4H SO
n = 0,04 mol. 
 Tổng: 
H
n = 0,16 mol ; 
3NO
n = 0,08 mol. 
 3Cu + 8H
+
 + 2NO3 3Cu
2+
 + 2NO + 4H2O 
Ban đầu: 0,06 0,16 0,08 mol Cu và H+ phản ứng hết 
Phản ứng: 0,06 0,16 0,04 0,04 mol 
 V2 tương ứng với 0,04 mol NO. 
Như vậy V2 = 2V1. 
VD4: Dung dịch A chứa 0,01 mol Fe(NO3)3 và 0,15 mol HCl có khả năng hòa tan tối đa bao nhiêu gam Cu kim 
loại? (Biết NO là sản phẩm khử duy nhất) 
 A. 2,88 gam. B. 3,92 gam. C. 3,2 gam. D. 5,12 gam. 
Hướng dẫn giải 
Phương trình ion: 
 Cu + 2Fe
3+
 2Fe
2+
 + Cu
2+
 0,005 0,01 mol 
 3Cu + 8H
+
 + 2NO3 3Cu
2+
 + 2NO + 4H2O 
Ban đầu: 0,15 0,03 mol H+ dư 
Phản ứng: 0,045 0,12 0,03 mol 
 mCu tối đa = (0,045 + 0,005) 64 = 3,2 gam. 
VD5: Hỗn hợp X gồm (Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO) với số mol mỗi chất là 0,1 mol, hòa tan hết vào dung dịch 
Y gồm (HCl và H2SO4 loãng) dư thu được dung dịch Z. Nhỏ từ từ dung dịch Cu(NO3)2 1M vào dung dịch 
Z cho tới khi ngừng thoát khí NO. Thể tích dung dịch Cu(NO3)2 cần dùng và thể tích khí thoát ra ở đktc lần 
lượt là 
 A. 25 ml; 1,12 lít. B. 0,5 lít; 22,4 lít. C. 50 ml; 2,24 lít. D. 50 ml; 1,12 lít. 
Hướng dẫn giải 
Quy hỗn hợp 0,1 mol Fe2O3 và 0,1 mol FeO thành 0,1 mol Fe3O4. 
Hỗn hợp X gồm: (Fe3O4 0,2 mol; Fe 0,1 mol) tác dụng với dung dịch Y 
+ 2+ 3+
3 4 2 Fe O + 8H Fe + 2Fe + 4H O
0,2 mol 0,2 mol 0,4 mol
+ 2+
2 Fe + 2H Fe + H
0,1 mol 0,1 mol
Dung dịch Z: (Fe2+: 0,3 mol; Fe3+: 0,4 mol) + Cu(NO3)2: 
 3Fe
2+
 + NO3 + 4H
+
 3Fe
3+
 + NO + 2H2O 
 0,3 0,1 0,1 mol 
VNO = 0,1 22,4 = 2,24 lít. 
3 2 3
Cu(NO ) NO
1
n n 0,05
2
mol 
3 2dd Cu(NO )
0,05
V 0,05
1
lít (hay 50 ml). 
Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn 
 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 5 - 
VD6: Cho hỗn hợp gồm 0,15 mol CuFeS2 và 0,09 mol Cu2FeS2 tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được 
dung dịch X và hỗn hợp khí Y gồm NO và NO2. Thêm BaCl2 dư vào dung dịch X thu được m gam kết tủa. 
Mặt khác, nếu thêm Ba(OH)2 dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không 
đổi thu được a gam chất rắn. Giá trị của m và a là: 
 A. 111,84 gam và 157,44 gam B. 111,84 gam và 167,44 gam 
 C. 112,84 gam và 157,44 gam D. 112,84 gam và 167,44 gam 
Hướng dẫn giải 
Ta có bán phản ứng: 
 CuFeS2 + 8H2O 17e Cu
2+
 + Fe
3+
 + 2SO4
2
 + 16
+
 0,15 0,15 0,15 0,3 
 Cu2FeS2 + 8H2O 19e 2Cu
2+
 + Fe
3+
 + 2SO4
2
 + 16
+
 0,09 0,18 0,09 0,18 
 2
4SO
n 0,48 mol; 
Ba
2+
 + SO4
2
 BaSO4 
 0,48 0,48 mol 
m = 0,48 233 = 111,84 gam. 
 nCu = 0,33 mol; nFe = 0,24 mol. 
 Cu CuO 2Fe Fe2O3. 
 0,33 0,33 0,24 0,12 
a = 0,33 80 + 0,12 160 + 111,84 = 157,44 gam. 
Giáo viên: Vũ Khắc Ngọc 
 Nguồn: Hocmai.vn