Phương pháp giải Công thức tính số mol OH- khi cho P2O5 tác dụng với dung dịch kiềm (50 bài tập minh họa)

Ngọc Nguyễn Ngày: 17-07-2023 Lớp 11

297

Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu Phương pháp giải Công thức tính số mol OH- khi cho 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

1. Công thức
2. Bạn nên biết
3. Kiến thức mở rộng
4. Bài tập minh họa

Phương pháp giải Công thức tính số mol OH- khi cho P2O5 tác dụng với dung dịch kiềm (50 bài tập minh họa)

1. Công thức

Dạng bài tập P₂O₅ tác dụng với dung dịch kiềm thực chất là axit H₃PO₄ tác dụng với dung dịch kiềm. Do P₂O₅ tác dụng với nước có trong dung dịch kiềm:

3H₂O + P₂O₅ → 2H₃PO₄

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

- Nếu T ≤ 1 thì tạo muối: $H_{2} P {O_{4}}^{-}$

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

- Nếu T = 2 thì tạo muối: $H P {O_{4}}^{2 -}$

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

- Nếu T ≥ 3 thì tạo muối $P {O_{4}}^{3 -}$

*Nếu cả hai chất tham gia đều hết: $n_{O H^{-}}$ = $n_{H_{2} O}$

*Nếu OH^- dư: $n_{O H^{-}}$ _p/ư= $n_{H_{2} O}$ = 3. $n_{H_{3} P O_{4}}$

Ví dụ: Cho 21,30 gam P₂O₅ vào 440 gam dung dịch NaOH 10% thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 50,60 gam.

B. 57,20 gam.

C. 52,70 gam.

D. 60,05 gam.

Hướng dẫn giải:

Ta có: $n_{P_{2} O_{5}}$ = 0,15 mol → $n_{H_{3} P O_{4}}$ = 2. $n_{P_{2} O_{5}}$ = 0,3 mol.

Ta có n_NaOH = 440.0,1 = 44 gam → n_NaOH = 1,1 mol.

Xét T = $\frac{n_{N a O H}}{n_{H_{3} P O_{4}}} = \frac{1, 1}{0, 3} = 3, 667$ > 3 → NaOH dư (phản ứng chỉ tạo muối Na₃PO₄)

Phương trình hóa học: 3NaOH + H₃PO₄ → Na₃PO₄ + 3H₂O

→ $n_{H_{2} O}$ = 3 $n_{H_{3} P O_{4}}$ = 0,9 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

$m_{H_{3} P O_{4}} + m_{N a O H} = m_{r} + m_{H_{2} O}$

→ m_rắn = 0,3.98 + 44 – 0,9.18 = 57,2 gam

→ Chọn B

2. Bạn nên biết

Khi cho H₃PO₄ tác dụng với NaOH có thể xảy ra các phản ứng sau:

OH^- + H₃PO₄ → H₂PO₄^- + H₂O

2OH^- + H₃PO₄ → HPO₄^2- + 2H₂O

3OH + H₃PO₄ → PO₄^3- + 3H₂O

3. Kiến thức mở rộng

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố để giải bài tập.

Định luật bảo toàn khối lượng: $m_{H_{3} P O_{4}} + m_{N a O H} = m_{r} + m_{H_{2} O}$

Định luật bảo toàn nguyên tố: n_P = $n_{H_{3} P O_{4}}$ = 2. ;

n_{NaOH (hoặc KOH)} = $n_{O H^{-}}$

4. Bài tập minh họa

Câu 1: Cho m gam P₂O₅ tác dụng với 253,5 ml dung dịch NaOH 2M (dư), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X, thu được 3m gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 6,886.

B. 7,81.

C. 8,52.

D. 12,78.

Hướng dẫn giải:

Đặt $n_{P_{2} O_{5}}$ = a → $m_{P_{2} O_{5}}$ = m = 142a (1)

Ta có $n_{H_{3} P O_{4}}$ = 2. $n_{P_{2} O_{5}}$ = 2a → n_{NaOH phản ứng} = 6a = $n_{H_{2} O}$

→ n_{NaOH bđ} = 0,2535.2 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

$m_{H_{3} P O_{4}} + m_{N a O H} = m_{r} + m_{H_{2} O}$

→ 98.2a + 40.0,2535.2 = m_r + 18.6a

→ 3m – 88a = 20,28 (2)