Phương pháp giải Các dạng toán P2O5 tác dụng với dung dịch kiềm (50 bài tập minh họa)

Ngọc Nguyễn Ngày: 17-07-2023 Lớp 11

469

Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu Phương pháp giải Các dạng toán P2O5 tác dụng với dung dịch kiềm (50 bài tập minh họa) hay, chi tiết nhất, từ cơ bản đến nâng cao giúp học sinh nắm vững kiến thức, từ đó học tốt môn Hóa học 11.

Nội dung bài viết

A. Lý thuyết ngắn gọn
B. Phương pháp giải
C. Ví dụ minh họa
D. Bài tập tự luyện

Phương pháp giải Các dạng toán P2O5 tác dụng với dung dịch kiềm (50 bài tập minh họa)

A. Lý thuyết ngắn gọn

Bài toán P₂O₅ tác dụng với dung dịch kiềm tạo muối và nước, axit hoặc kiềm dư. Vì vậy để thuận lợi cho quá trình giải quyết bài toán ta có thể tư duy theo hướng sau:

$P_{2} O_{5} + 3 H_{2} O \to H_{3} P O_{4}$

$H^{+} + O H^{-} \to H_{2} O$

Nghĩa là xét bài toán tác dụng với H₂O sinh ra axit sau đó đến phản ứng trung hòa để làm đơn giản hóa vấn đề.

Xét $T = \frac{n_{O H^{-}}}{n_{P}} = \frac{n_{O H^{-}}}{n_{H_{3} P O_{4}}}$

+ T < 1: tạo muối $H_{2} P O_{4}^{-}$ và H₃PO₄

+ T = 1: tạo muối $H_{2} P O_{4}^{-}$

+ 1 < T < 2: tạo muối $H_{2} P O_{4}^{-}$ và $H P O_{4}^{2 -}$

+ T = 2: tạo muối $H P O_{4}^{2 -}$

+ 2 < T < 3: tạo muối $H P O_{4}^{2 -}$ và $P O_{4}^{3 -}$

+ T = 3: tạo muối $P O_{4}^{3 -}$

+ T > 3: tạo muối $P O_{4}^{3 -}$ và OH^-

B. Phương pháp giải

Tính tỉ lệ mol $T = \frac{n_{O H^{-}}}{n_{ax i t}}$ để từ đó xác định sản phẩm sinh ra trong phản ứng.

Viết phương trình phản ứng tạo ra các sản phẩm, đặt ẩn số mol cho các chất cần tính. Từ giả thiết suy mối quan hệ về số mol giữa các chất trong phản ứng và các chất sản phẩm, lập hệ phương trình, giải hệ phương trình. Từ đó suy ra kết quả mà đề yêu cầu.

C. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho 14,2 gam P₂O₅ vào 200 gam dung dịch NaOH 8% thu được dung dịch A. Muối thu được và nồng độ % tương ứng là

A. Na₂HPO₄ và 11,2%.

B. Na₃PO₄ và 7,66%.

C. Na₂HPO₄ và 13,26%.

D. Na₂HPO₄; NaH₂PO₄ đều là 7,66%.

Lời giải chi tiết

Theo giả thiết ta có:

$n_{P_{2} O_{5}} = \frac{14, 2}{142} = 0, 1 m o l; n_{N a O H} = \frac{200.8 %}{40} = 0, 4 m o l .$

Khi cho P₂O₅ vào dung dịch kiềm thì trước tiên P₂O₅ phản ứng với nước sau đó mới phản ứng với dung dịch kiềm.

Phương trình phản ứng:

P₂O₅ + 3H₂O $\to$ 2H₃PO₄ (1)

mol: 0,1 0,2

Tỉ lệ $\frac{n_{N a O H}}{n_{H_{3} P O_{4}}} = \frac{2}{1}$ Sản phẩm tạo thành là Na₂HPO₄.

2NaOH + H₃PO₄ $\to$ Na₂HPO₄ + 2H₂O (1)

mol: 0,4 $\to$ 0,2 $\to$ 0,2

Theo (1) ta thấy: $n_{N a_{2} H P O_{4}} = 0, 2 m o l \to n_{N a_{2} H P O_{4}} = 142.0, 2 = 28, 4 g a m .$

Khối lượng dung dịch sau phản ứng là: $m = m_{dd N a O H} + m_{P_{2} O_{5}} = 200 + 14, 2 = 214, 2 m o l .$

Nồng độ phần trăm của dung dịch Na₂HPO₄ là: $C %_{N a_{2} H P O_{4}} = \frac{28, 4}{214, 2} .100 = 13, 26 % .$

Chọn C.

Ví dụ 2: Cho m gam P₂O₅ vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH và 0,05 mol KOH, thu được dung dịch X. Cô cạn X, thu được 8,56 gam hỗn hợp chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 1,76.

B. 2,13.

C. 4,46.

D. 2,84.

Lời giải chi tiết

$\begin{array}{l} P_{2} O_{5} + 3 H_{2} O \to 2 H_{3} P O_{4} \\ x 3 x 2 x \end{array}$

$P_{2} O_{5} : x m o l + \{\begin{cases} N a O H : 0, 1 m o l \\ K O H : 0, 05 m o l \\ H_{2} O : 3 x m o l \end{cases} \to \{\begin{cases} r a n : 8, 56 g \\ H_{2} O : t m o l \end{cases}$

TH₁: $3 n_{H_{3} P O_{4}} \leq n_{N a O H} + n_{K O H}$

→ t = 6x

Bảo toàn khối lượng: 142x + 40.0,1 + 56.0,05 + 18.3x = 8,56 + 18.6x

→ x = 0,02

→ m = 0,02.142 = 2,84g

TH₂: $3 n_{H_{3} P O_{4}} > n_{N a O H} + n_{K O H}$

→ t = 0,15

Bảo toàn khối lượng: 142x + 40.0,1 + 56.0,05 + 18.3x = 8,56 + 18.0,15

→ x = 0,05 (loại)

Chọn D.

Ví dụ 3: Cho m gam P₂O₅ vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH và 0,05 mol KOH, thu được dung dịch X. Cô cạn X, thu được 3m gam hỗn hợp chất rắn khan. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 1,76.

B. 2,13.

C. 4,46.

D. 2,85.

Lời giải chi tiết

$\begin{array}{l} P_{2} O_{5} + 3 H_{2} O \to 2 H_{3} P O_{4} \\ x 3 x 2 x \end{array}$

$P_{2} O_{5} : x m o l + \{\begin{cases} N a O H : 0, 1 m o l \\ K O H : 0, 05 m o l \\ H_{2} O : 3 x m o l \end{cases} \to \{\begin{cases} r a n : 3 m (g) \\ H_{2} O : t m o l \end{cases}$

TH₁: $3 n_{H_{3} P O_{4}} \leq n_{N a O H} + n_{K O H}$

→ t = 6x

Bảo toàn khối lượng: 142x + 40.0,1 + 56.0,05 + 18.3x = 3.142x + 18.6x

$\to x = \frac{17}{845}$

→ m = 2,857 g

TH₂: $3 n_{H_{3} P O_{4}} > n_{N a O H} + n_{K O H}$

→ t = 0,15

Bảo toàn khối lượng: 142x + 40.0,1 + 56.0,05 + 18.3x = 3.142x + 18.0,15

$\to x = \frac{41}{2300}$ (loại)

Chọn D.

D. Bài tập tự luyện

Câu 1: Cho 0,1 mol P₂O₅ vào dung dịch có chứa 0,35 mol KOH. Dung dịch thu được có chứa các chất:

A. K₃PO₄, K₂HPO₄.

B. K₂HPO₄ và KH₂PO₄.

C. K₃PO₄ và KOH.

D. H₃PO₄ và KH₂PO₄.

Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam photpho bằng oxi dư rồi cho sản phẩm tạo thành tác dụng vừa đủ với m gam dung dịch NaOH 32%, thu được muối Na₂HPO₄. Giá trị của m là

A. 25.

B. 50.

C. 75.

D. 100.

Câu 3: Cho 14,2 gam P₂O₅ vào 100 ml dung dịch chứa NaOH 1M và KOH 2M, thu được dung dịch X. Các anion có mặt trong dung dịch X là

A. $P O_{4}^{3 -}$ và OH^-

B. $H_{2} P O_{4}^{-}$ và $H P O_{4}^{2 -}$ .

C. $H P O_{4}^{2 -}$ và $P O_{4}^{3 -}$ .

D. $H_{2} P O_{4}^{-}$ và $P O_{4}^{3 -}$ .

Câu 4: Thêm 7,1gam P₂O₅ vào dung dịch chứa 150ml dung dịch KOH 1M, sau phản ứng hoàn toàn thu được:

A. KH₂PO₄ và K₂HPO₄

B. KH₂PO₄ và K₃PO₄

C. K₃PO₄ và K₂HPO₄

D. K₃PO₄ và KOH dư

Câu 5: Cho 500ml dung dịch chứa 7,28g KOH và 3,55g P₂O₅ . Tìm C_M của các muối trong dung dịch thu được:

A. 0,05M và 0,06M

B. 0,04M và 0,06M

C. 0,04M và 0,08M

D. 0,06M và 0,09M

Câu 6: Cho 1,42g P₂O₅ vào dung dịch chứa 1,12g KOH .Tính khối lượng muối thu được:

A. 2,72g

B. 2,27g

C. 2,3g

D. 2,9g

Câu 7: Ôxi hoá hoàn toàn 6,2g photpho rồi hoà tan toàn bộ sản phẩm vào 25ml dd NaOH 25% ( d = 1,28g/ml) thì muối tạo thành sau pư là:

A. Na₃PO₄

B. Na₂HPO₄

C. NaH₂PO₄

D. Na₃PO₄ và Na₂HPO₄

Câu 8: Cho m gam P₂O₅ vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH và 0,05 mol KOH, thu được dung dịch X. Cô cạn X, thu được 8,12 gam hỗn hợp chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 1,76.

B. 2,13.

C. 4,46.

D. 2,84.

Câu 9: Cho m gam P₂O₅ vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH và 0,15 mol KOH, thu được dung dịch X. Cô cạn X, thu được 8,56 gam hỗn hợp chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 1,76.

B. 2,13.

C. 4,97.

D. 2,84.

Câu 10: Cho m gam P₂O₅ vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH và 0,15 mol KOH, thu được dung dịch X. Cô cạn X, thu được 9,98 gam hỗn hợp chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 1,76.

B. 2,13.

C. 4,26.

D. 2,84.

ĐÁP ÁN