Câu 24THPTChuyên đề: Độ tan, dung dịch bão hòa và kết tinh tinh thể ngậm nước • Lớp 11Vận dụng#curriculum:undetermined
(Hóa 12 - Chương 5) Quặng sylvinite là một khoáng chất phổ biến có thành phần chính là NaCl.KCl. Một nhóm học sinh đưa ra giả thuyết: “Có thể dựa vào sự thay đổi độ tan khác nhau của các chất theo nhiệt độ để tách các chất ra khỏi nhau”. Biết: độ tan (S) của một chất ở nhiệt độ xác định là khối lượng chất đó tan trong 100 gam nước để tạo dung dịch bão hòa. Nhóm học sinh đã tiến hành thí nghiệm để tách hai chất NaCl, KCl theo các bước sau: • Bước 1: Hòa tan một lượng quặng synvinite được nghiền nhỏ vào 500 gam nước ở 100°C, lọc bỏ phần không tan thu được dung dịch bão hòa (X). • Bước 2: Làm lạnh dung dịch bão hòa (X) đến 0°C (lượng nước không đổi) thấy tách ra m gam chất rắn (Y). • Bước 3: Tiếp tục cho m gam chất rắn (Y) vào 50 gam H₂O ở 10°C, khuấy đều thì tách ra a gam chất rắn không tan (Z). (Giả thiết chất rắn thu được chứa muối ở dạng không ngấm nước, các thao tác thí nghiệm coi như không làm hao hụt khối lượng chất, lượng nước bay hơi không đáng kể). Dựa trên sự phụ thuộc của độ tan hai muối NaCl, KCl được biểu diễn ở bảng sau: t°C 0 10 20 30 50 70 90 100 S(NaCl) 35,6 35,7 35,8 36,7 37,5 37,5 38,5 39,1 S(KCl) 28,5 32,0 34,7 42,8 48,3 48,3 53,8 56,6
Hãy trả lời các nhận định sau đúng hay sai?
(Hóa 12 - Chương 5) Quặng sylvinite là một khoáng chất phổ biến có thành phần chính là NaCl.KCl. Một nhóm học sinh đưa ra giả thuyết: “Có thể dựa vào sự thay đổi độ tan khác nhau của các chất theo nhiệt độ để tách các chất ra khỏi nhau”. Biết: độ tan (S) của một chất ở nhiệt độ xác định là khối lượng chất đó tan trong 100 gam nước để tạo dung dịch bão hòa. Nhóm học sinh đã tiến hành thí nghiệm để tách hai chất NaCl, KCl theo các bước sau: • Bước 1: Hòa tan một lượng quặng synvinite được nghiền nhỏ vào 500 gam nước ở 100°C, lọc bỏ phần không tan thu được dung dịch bão hòa (X). • Bước 2: Làm lạnh dung dịch bão hòa (X) đến 0°C (lượng nước không đổi) thấy tách ra m gam chất rắn (Y). • Bước 3: Tiếp tục cho m gam chất rắn (Y) vào 50 gam H₂O ở 10°C, khuấy đều thì tách ra a gam chất rắn không tan (Z). (Giả thiết chất rắn thu được chứa muối ở dạng không ngấm nước, các thao tác thí nghiệm coi như không làm hao hụt khối lượng chất, lượng nước bay hơi không đáng kể). Dựa trên sự phụ thuộc của độ tan hai muối NaCl, KCl được biểu diễn ở bảng sau:
Hãy trả lời các nhận định sau đúng hay sai?
| t°C | 0 | 10 | 20 | 30 | 50 | 70 | 90 | 100 |
| S(NaCl) | 35,6 | 35,7 | 35,8 | 36,7 | 37,5 | 37,5 | 38,5 | 39,1 |
| S(KCl) | 28,5 | 32,0 | 34,7 | 42,8 | 48,3 | 48,3 | 53,8 | 56,6 |
Các mệnh đề Đúng / Sai:
a)
Phương pháp tách các chất như trên được gọi là phương pháp kết tinh.
b)
Độ tan của KCl giảm nhanh hơn của NaCl khi giảm nhiệt độ từ 100°C về 0°C.
c)
Giả thiết của nhóm học sinh là đúng.
d)
Nhóm học sinh thu được chất rắn Z chỉ chứa KCl.
Đáp án chính thức: a:Đ,b:Đ,c:Đ,d:Đ
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
a) Đúng: tách chất bằng cách làm lạnh dung dịch bão hòa để chất kết tinh ra gọi là phương pháp kết tinh (kết tinh phân đoạn). b) Đúng: từ 100°C về 0°C, S(KCl) giảm từ 56,6 xuống 28,5 (giảm 28,1 g/100 g nước), còn S(NaCl) chỉ giảm từ 39,1 xuống 35,6 (giảm 3,5 g/100 g nước) → KCl giảm nhanh hơn nhiều. c) Đúng: do độ tan của KCl thay đổi mạnh theo nhiệt độ còn NaCl gần như không đổi, có thể kết tinh tách KCl khỏi NaCl — giả thuyết đúng. Kiểm chứng bằng số liệu: ở Bước 2, từ 500 g nước kết tinh ra KCl: 500×(56,6−28,5)/100 = 140,5 g và NaCl: 500×(39,1−35,6)/100 = 17,5 g, tức Y ≈ 158 g (chủ yếu KCl). Bước 3: trong 50 g nước ở 10°C tan tối đa NaCl: 35,7/2 = 17,85 g > 17,5 g nên NaCl tan hết; KCl tan tối đa 32,0/2 = 16 g, phần KCl không tan = 140,5 − 16 = 124,5 g. d) Đúng: như tính trên, chất rắn không tan Z = 124,5 g KCl (NaCl đã tan hết trong 50 g nước ở 10°C), nên Z chỉ chứa KCl.
a) (AI giải đề cho tôi)
Làm lạnh dung dịch bão hòa cho chất kết tinh ra là phương pháp kết tinh.
b) (AI giải đề cho tôi)
S(KCl) giảm 28,1 g/100 g nước (56,6→28,5), S(NaCl) chỉ giảm 3,5 g/100 g nước (39,1→35,6) khi làm lạnh từ 100°C về 0°C.
c) (AI giải đề cho tôi)
Do độ tan KCl thay đổi mạnh theo nhiệt độ còn NaCl gần như không đổi, có thể tách bằng kết tinh phân đoạn; tính toán các bước 2, 3 xác nhận khả năng tách.
d) (AI giải đề cho tôi)
Y chứa 140,5 g KCl và 17,5 g NaCl. Trong 50 g nước ở 10°C: NaCl tan hết (17,5 ≤ 17,85 g), KCl chỉ tan 16 g, còn 124,5 g KCl không tan → Z chỉ chứa KCl.
a) Đúng: tách chất bằng cách làm lạnh dung dịch bão hòa để chất kết tinh ra gọi là phương pháp kết tinh (kết tinh phân đoạn). b) Đúng: từ 100°C về 0°C, S(KCl) giảm từ 56,6 xuống 28,5 (giảm 28,1 g/100 g nước), còn S(NaCl) chỉ giảm từ 39,1 xuống 35,6 (giảm 3,5 g/100 g nước) → KCl giảm nhanh hơn nhiều. c) Đúng: do độ tan của KCl thay đổi mạnh theo nhiệt độ còn NaCl gần như không đổi, có thể kết tinh tách KCl khỏi NaCl — giả thuyết đúng. Kiểm chứng bằng số liệu: ở Bước 2, từ 500 g nước kết tinh ra KCl: 500×(56,6−28,5)/100 = 140,5 g và NaCl: 500×(39,1−35,6)/100 = 17,5 g, tức Y ≈ 158 g (chủ yếu KCl). Bước 3: trong 50 g nước ở 10°C tan tối đa NaCl: 35,7/2 = 17,85 g > 17,5 g nên NaCl tan hết; KCl tan tối đa 32,0/2 = 16 g, phần KCl không tan = 140,5 − 16 = 124,5 g. d) Đúng: như tính trên, chất rắn không tan Z = 124,5 g KCl (NaCl đã tan hết trong 50 g nước ở 10°C), nên Z chỉ chứa KCl.
a) (AI giải đề cho tôi)
Làm lạnh dung dịch bão hòa cho chất kết tinh ra là phương pháp kết tinh.
b) (AI giải đề cho tôi)
S(KCl) giảm 28,1 g/100 g nước (56,6→28,5), S(NaCl) chỉ giảm 3,5 g/100 g nước (39,1→35,6) khi làm lạnh từ 100°C về 0°C.
c) (AI giải đề cho tôi)
Do độ tan KCl thay đổi mạnh theo nhiệt độ còn NaCl gần như không đổi, có thể tách bằng kết tinh phân đoạn; tính toán các bước 2, 3 xác nhận khả năng tách.
d) (AI giải đề cho tôi)
Y chứa 140,5 g KCl và 17,5 g NaCl. Trong 50 g nước ở 10°C: NaCl tan hết (17,5 ≤ 17,85 g), KCl chỉ tan 16 g, còn 124,5 g KCl không tan → Z chỉ chứa KCl.
