khangvietbook com vn ĐT (08) 39103821 – 0903906848 62 I PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG 1 Nội dung phương pháp tăng giảm khối lượng Cơ sở của phương pháp tăng giảm khối lượng Trong phản ứng hóa học,[.]
khangvietbook.com.vn ĐT: (08) 39103821 – 0903906848 Chuyên đề 2: TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG Chuyên đề gồm 51 trang I PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG Nội dung phương pháp tăng giảm khối lượng - Cơ sở phương pháp tăng giảm khối lượng: Trong phản ứng hóa học, chuyển chất thành chất khác, thành phần cấu tạo chất thay đổi nên khối lượng chúng thay đổi Sự thay đổi khối lượng chất có mối liên quan với số mol chúng - Do đó, dựa vào thay đổi khối lượng ta tính số mol chất phản ứng sản phẩm tạo thành - Phương pháp giải tập hóa học dựa thay đổi khối lượng chất trước sau phản ứng gọi phương pháp tăng giảm khối lượng (TGKL) Ưu điểm phương pháp tăng giảm khối lượng a Xét hướng giải tập sau Ví dụ: Hỗn hợp X gồm alanin axit glutamic Cho m gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH (dư), thu dung dịch Y chứa (m + 30,8) gam muối Mặt khác, cho m gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl, thu dung dịch Z chứa (m + 36,5) gam muối Giá trị m A 112,2 B 165,6 C 123,8 D 171,0 (Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2010) Hướng dẫn giải Cách 1: Phương pháp thông thường – Tính theo phương trình phản ứng Alanin : CH3CH(NH2 )COOH (M = 89 g / mol) Axit glutamic : HOOCC 3H5 (NH2 )COOH (M = 147 g / mol) Gọi số mol alanin axit glutamic hỗn hợp X x y mol Phương trình phản ứng: CH3CH(NH )COOH + NaOH ⎯⎯ → CH3CH(NH )COONa + H O (1) x ⎯⎯ → x HOOCC H (NH2 )COOH + 2NaOH ⎯⎯ → NaOOCC H5 (NH2 )COONa + 2H2 O (2) y ⎯⎯ → y CH3CH(NH )COOH + HCl ⎯⎯ → CH3CH(NH3Cl)COOH x (3) ⎯⎯ → x HOOCC H (NH )COOH + HCl ⎯⎯ → HOOCC H5 ( NH3 Cl)COOH (4) y ⎯⎯ → 62 y khangvietbook.com.vn ĐT: (08) 39103821 – 0903906848 m CH CH(NH )COOH + m HOOCC H (NH )COOH = m 3 Theo (1),(2), (3) (4), ta có: m CH3CH(NH2 )COONa + m NaOOCC3H5 (NH2 )COONa = m + 30,8 m CH3CH(NH3Cl)COOH + m HOOCC3H5 (NH3Cl)COOH = m + 36,5 x = 0,6 mol 89x + 147y = m 111x + 191y = m + 30,8 y = 0,4mol 125,5x + 183,5y = m + 36,5 m = 112,2 gam Cách 2: Phương pháp tăng giảm khối lượng Alanin : CH3CH(NH2 )COOH (M = 89 g / mol) Axit glutamic : HOOCC 3H5 (NH2 )COOH (M = 147 g / mol) Gọi số mol alanin axit glutamic hỗn hợp X x y mol Bản chất phản ứng hỗn hợp X với NaOH phản ứng nhóm – COOH với NaOH, phản ứng X với HCl phản ứng nhóm – NH2 với HCl Phương trình phản ứng: −COOH + NaOH ⎯⎯ →− COONa + H O (x + 2y) ⎯⎯ → (x + 2y) − NH + HCl ⎯⎯ →− NH3Cl (x + y) ⎯⎯ → (x + y) Trong phân tử axit glutamic có nhóm chức – COOH nên số mol nhóm chức – COOH 2y Trong phản ứng với NaOH, khối lượng muối tăng so với khối lượng X ban đầu Na (M = 23 g / mol) thay H (M = g / mol) nhóm – COOH Ta thấy: Cứ mol – COOH phản ứng tạo thành mol – COONa khối lượng tăng 23 – = 22 Vậy có (x+2y) mol – COOH phản ứng khối lượng tăng 22.(x+2y) gam Trong phản ứng với dung dịch HCl, khối lượng muối tăng lên khối lượng HCl tham gia phản ứng 22(x + 2y) = 30,8 Theo giả thiết tăng khối lượng chất phản ứng: 36,5(x + y) = 36,5 x = 0,6 mol m = 89x + 147y = 89.0,6 + 147.0,4 = 112,2 gam y = 0,4 mol b Nhận xét + Với cách 1: Tính số mol, khối lượng sản phẩm tạo thành theo số mol chất ban đầu (là ẩn số x, y) Lập phương trình liên quan đến ẩn số x, y, m Giải hệ phương trình để tìm x, y, m + Với cách 2: Dựa vào thay đổi khối lượng chất trước sau phản ứng để lập phương trình liên quan đến ẩn số mol x, y cần tìm Giải hệ phương trình tìm x, y 63 khangvietbook.com.vn ĐT: (08) 39103821 – 0903906848 - Để giải toán theo cách 1, ta phải viết đầy đủ phản ứng, tính khối lượng mol sản phẩm muối tạo thành giải hệ phương trình ẩn Tất điều làm nhiều thời gian - Để giải toán theo cách 2, ta cần quan tâm đến chất phản ứng thay đổi khối lượng thành phần tham gia phản ứng Do cần viết hai phản ứng đơn giản, việc lập phương trình tốn học để tìm số mol chất dễ dàng hơn, tốn thời gian c Kết luận Phương pháp tăng giảm khối lượng giúp cho việc giải tập hóa học trở nên đơn giản hơn, nhanh so với phương pháp thông thường, đặc biệt áp dụng cho tập có thay đổi khối lượng chất trước sau phản ứng Phạm vi áp dụng Phương pháp tăng giảm khối lượng giải nhiều dạng tập hóa vơ hóa hữu cơ, phản ứng oxi hóa – khử phản ứng khơng oxi hóa – khử Một số dạng tập thường dùng phương pháp tăng giảm khối lượng là: + Kim loại, muối cacbonat, oxit tác dụng với dung dịch axit (HCl, H2SO4) + Phản ứng kim loại mạnh đẩy kim loại yếu, halogen mạnh đẩy halgen yếu + Nhiệt phân muối nitrat, cacbonat + Phản ứng thay nguyên tử H nhóm – OH ancol, axit cacboxylic, phenol nguyên tử kim loại Na, K + Phản ứng thủy phân este, chất béo + Amino axit tác dụng với dung dịch axit, dung dịch bazơ II PHÂN DẠNG BÀI TẬP VÀ CÁC VÍ DỤ MINH HỌA Dạng 1: Tính lượng chất phản ứng Phương pháp giải Bước 1: Lập sơ đồ phản ứng biểu diễn trình chuyển hóa chất, để thấy rõ chất hóa học tốn Bước 2: Nhận dạng nhanh phương pháp giải tập: Khi gặp tập mà đề cho biết thông tin thay đổi khối lượng chất trước sau phản ứng ta nên sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng Bước 3: Xác định nguyên nhân dẫn đến thay đổi khối lượng chất phản ứng: Trong phản ứng hóa học, ion nguyên tử chất phản ứng thay ion nguyên tử khác làm cho khối lượng chất sản phẩm tăng lên hay giảm xuống Bước 4: Thiết lập phương trình liên quan đến số mol thành phần làm thay đổi khối lượng chất phương trình liên quan đến tăng giảm khối lượng thành phần Giải hệ phương trình để tìm số mol suy kết cần tìm Lưu ý: Thông thường, phương pháp tăng giảm khối lượng thường hay sử dụng kết hợp với phương trình phản ứng Tuy nhiên, sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng kết hợp với phương pháp bảo toàn điện tích, bảo tồn electron, bảo tồn ngun tố cho hiệu cao Các ví dụ minh họa 64 khangvietbook.com.vn ĐT: (08) 39103821 – 0903906848 Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn 4,78 gam hỗn hợp muối cacbonat kim loại vào dung dịch HCl thấy V lít khí (đktc) Dung dịch thu đem cô cạn thu 5,33 gam muối khan Giá trị V là: A 1,12 lít B 1,68 lít C 2,24 lít D 3,36 lít Hướng dẫn giải Bước 1: Lập sơ đồ phản ứng biểu diễn trình chuyển hóa chất, để thấy rõ chất hóa học tốn Thay kim loại kim loại M có hóa trị n M (CO3 )n + HCl ⎯⎯ → MCl n + CO2 + H O (1) Bước 2: Nhận dạng nhanh phương pháp giải tập: Do có thay đổi khối lượng chất trước sau phản ứng, dấu hiệu chứng tỏ tập sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng Bước 3: Xác định nguyên nhân dẫn đến thay đổi khối lượng chất phản ứng: Trong phản ứng (1), ion CO32 − thay ion Cl− , khối lượng muối clorua tăng lên 5,33 – 4,78 = 0,55 gam so với khối lượng muối cacbonat khối lượng ion Cl− thay lớn khối lượng CO32 − ban đầu Bước 4: Thiết lập phương trình liên quan đến số mol thành phần làm thay đổi khối lượng chất phương trình liên quan đến tăng giảm khối lượng thành phần Giải hệ phương trình để tìm số mol suy kết cần tìm BT§T ⎯⎯⎯ → n Cl− = 2n CO2− n Cl− = 0,1 mol Ta có hệ: TGKL n = 0,05 mol ⎯⎯⎯ → 35,5n Cl− − 60n CO2− = 0,55 CO32− BT C ⎯⎯⎯ → nCO2 = nCO2− = 0,05 mol VCO2 (®ktc) = 1,12 lÝt Ví dụ 2: Hỗn hợp X có khối lượng 17,86 gam gồm CuO, Al2O3 FeO Hòa tan X V ml HCl 1M, dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu 33,81 gam muối khan Giá trị V là: A 580 B 450 C 1600 D 900 Hướng dẫn giải Thay kim loại Cu, Al, Fe kim loại M Sơ đồ phản ứng: M On + HCl ⎯⎯ → MCl n + H2 O (1) Trong phản ứng (1), ion O2− thay ion Cl− Khối lượng muối tăng thêm 33,81 – 17,86 = 15,95 gam so với khối lượng oxit khối lượng ion Cl− thay lớn khối lượng O2− oxit BT§T → nCl− = 2nO2− n − = 0,58mol ⎯⎯⎯ Ta có: TGKL Cl → 35,5nCl− − 16nO2− = 15,95 nO2− = 0,29 mol ⎯⎯⎯ BT Cl ⎯⎯⎯ → nHCl = nCl− = 0,58 mol Vdd HCl 1M = 580 ml 65 khangvietbook.com.vn ĐT: (08) 39103821 – 0903906848 Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm NaBr NaI Cho hỗn hợp X tan nước thu dung dịch Y.Nếu cho brom dư vào dung dịch Y, sau phản ứng hoàn toàn, cô cạn thấy khối lượng muối khan thu giảm 7,05 gam Nếu sục khí clo dư vào dung dịch Y, phản ứng hồn tồn, cạn dung dịch thấy khối lượng muối khan giảm 22,625 gam Thành phần % khối lượng chất hỗn hợp X là: A 35,9% B 47,8% C 33,99% D 64,3% (THPT Chuyên Nguyễn Huệ – Hà Nội, năm 2011 – 2012) Hướng dẫn giải Trong phản ứng Br2 với dung dịch Y, ion I − (M = 127) thay ion Br − (M = 80) nên khối lượng muối thu giảm so với khối lượng muối ban đầu BT§T → nI− = nBr− ⎯⎯⎯ Ta có: TGKL nI− = nBr− = 0,15 mol ⎯⎯⎯ → 127n − − 80n − = 7,05 I Br Trong phản ứng Cl2 với dung dịch Y, ion Br − (M = 80) I − (M = 127) thay ion Cl− (M = 35,5) nên khối lượng muối thu giảm BT§T → nBr− + nI− = n Cl− n − = 0,2 mol ⎯⎯⎯ Ta có: TGKL Br →80nBr− + 127n I− − 35,5n Cl− = 22,625 ⎯⎯⎯ nCl− = 0,35 mol Vậy phần trăm khối lượng NaI, NaBr hỗn hợp ban đầu là: 22,5 %m NaBr = 100% = 47,8% m NaBr = 0,2.103 = 20,6 gam 22,5 + 20,6 m NaI = 0,15.150 = 22,5 gam %m = 100 − 47,8 = 52,2% NaI Ví dụ 4: Ngâm Zn 200 gam dung dịch CuSO4 16% Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thấy khối lượng Zn giảm 0,5% Khối lượng Zn trước tham gia phản ứng A 40 gam B 13 gam C 60 gam D 6,5 gam Hướng dẫn giải Theo giả thiết, ta thấy muối CuSO4 phản ứng hồn tồn với Zn Vì vậy: 200.16% n Cu tạo thành = n Cu2+ = n CuSO4 = = 0,2 mol 160 Theo bảo toàn electron, ta có: nZn ph¶n øng = nCu2+ = 0,2 mol Gọi m khối lượng Zn ban đầu Căn vào thay đổi khối lượng Zn, ta có: 0,5 0,5 65n Zn ph¶n øng − 64n Cu tạo thành = m 1.0,2 = m m = 40 gam 100 100 Ví dụ 5:Tiến hành hai thí nghiệm sau: + Thí nghiệm 1: Cho m gam bột Fe (dư) vào V1 lít dung dịch Cu(NO3)2 1M + Thí nghiệm 2: Cho m gam bột Fe (dư) vào V2 lít dung dịch AgNO3 0,1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu hai thí nghiệm Giá trị V1 so với V2 là: 66 khangvietbook.com.vn ĐT: (08) 39103821 – 0903906848 A V1 = V2 C V1 = 5V2 B V1 = 10V2 D V1 = 2V2 (Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2008) Hướng dẫn giải BT Cu ⎯⎯⎯ → n Cu = n Cu2+ = V1 V1 V1 Ở thí nghiệm (TN1), ta có: BT E ⎯⎯⎯ → n Fe ph¶n øng = n Cu2+ mkim loại tăng/ TN1 = 64nCu 56nFe phản øng = 64V1 − 56V1 = 8V1 (gam) BT Ag ⎯⎯⎯ → n Ag = n Ag+ = 0,1V2 0,05V2 0,1V2 Ở thí nghiệm (TN2), ta có: BT E ⎯⎯⎯ → n Fe ph¶n ứng = n Ag+ mkim loại tăng/TN2 = 108nAg − 56nFe ph¶n øng = 1080,1V2 − 56.0,05V2 = 8V2 (gam) Do khối lượng chất rắn thu hai thí nghiệm nên khối lượng kim loại tăng hai thí nghiệm Suy ra: mkim loại tăng/ TN1 = mkim loại tăng/ TN2 V1 = V2 Ví dụ 6: Đem nung 66,2 gam Pb(NO3)2 thời gian thu 53,24 gam chất rắn V lít khí (ở đktc) Giá trị V hiệu suất phản ứng nhiệt phân là: A 6,72 60,00% B 9,01 80,42% C 6,72 50,00% D 4,48 60,00% (THPT Chuyên – Đại học SPHN, năm 2011 – 2012) Hướng dẫn giải Bản chất phản ứng: 2NO3− ⎯⎯ → O2 − + 2NO2 + O2 BT§T ⎯⎯⎯ → n NO− = 2n O2− n NO − = 0,24 mol TGKL → 62n NO− − 32n O2− = 12,96 n O2− = 0,12 mol ⎯⎯⎯ BTNT ⎯⎯⎯ → BT N ⎯⎯⎯ → n NO2 = n NO − = 2n Pb(NO3 )2 ph¶n øng = 0,24 mol BT O ⎯⎯⎯ → n O2 = n O2 − = 0,06 mol VNO + VO = (0,24 + 0,06).22,4 = 6,72 lÝt 0,12.331 100% = 60% H% = 66,2 Ví dụ 7: Cho 200 ml dung dịch A chứa CuSO4 (d = 1,25 g / ml) Sau điện phân A, khối lượng dung dịch giảm gam Mặt khác, để làm kết tủa hết lượng CuSO4 lại chưa bị điện phân phải dùng hết 1,12 lít H2S (ở đktc) Nồng độ C% dung dịch CuSO4 trước điện phân là: 67 khangvietbook.com.vn ĐT: (08) 39103821 – 0903906848 A 9,6% B 50% C 20% D 30% (THPT Chuyên Hùng Vương – Phú Thọ, năm 2011 – 2012) Hướng dẫn giải Sơ đồ phản ứng: ®iƯn ph©n CuSO4 + H O ⎯⎯⎯⎯ → Cu + O2 + H O (1) dung dÞch CuSO4 + H S ⎯⎯ → CuS + H 2SO (2) Trong phản ứng điện phân, khối lượng chất rắn giảm khối lượng Cu sinh BT E → 2n Cu = 4n O2 ⎯⎯⎯ catot O2 sinh anot Ta có: gi ¶ thiÕt → 64n Cu + 32n O2 = ⎯⎯⎯⎯ n O = 0,05 mol n CuSO4 ph ¶ n øng = n Cu = 0,1 mol n Cu = 0,1 mol Trong phản ứng với H2S: nCuSO4 d = nH2S = 0,05 mol nCuSO4 ban đầu = nCuSO4 phản ứng + nCuSO4 dư = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol Vậy nồng độ phần trăm CuSO4 dung dịch là: m CuSO4 m CuSO4 0,15.160 C%CuSO4 = = = 100% = 9,6% m dd CuSO4 V.d 200.1,25 Ví dụ 8: Cho a gam Fe vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M Cu(NO3)2 1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 0,92a gam hỗn hợp kim loại khí NO (sản phẩm khử nhất) Giá trị a là: A 8,4 B 5,6 C 11,2 D 11,0 (Đề thi tuyển sinh Cao đẳng năm 2010) Hướng dẫn giải Theo giả thiết: Sau phản ứng, thu hỗn hợp kim loại, chứng tỏ: Fe dư, HNO3 Cu(NO3)2 phản ứng hết Do sắt dư nên muối sắt dung dịch sau phản ứng Fe(NO3)2 Khối lượng hỗn hợp kim loại Fe dư Cu giảm (a – 0,92a) gam = 0,08a gam so với khối lượng Fe ban đầu khối lượng Fe phản ứng lớn khối lượng Cu tạo thành (bám vào) 2n Fe = n HNO3 + 2n Cu(NO3 )2 Theo bảo toàn electron tăng giảm khối lượng: 56n − 64n = 0,08a Fe Cu 2n Fe = 0,08 + 2.0,1 n Fe = 0,13 nol 56n − 64.0,1 = 0,08a a = 11 gam Fe Ví dụ 9: Trung hồ 5,4 gam X gồm CH3COOH, CH2 = CHCOOH, C6H5OH C6H5COOH cần dùng V ml dung dịch NaOH 0,1M Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 6,94 gam hỗn hợp chất rắn khan Giá trị V là: A 700 ml B 900 ml C 669,6 ml D 350 ml 68 khangvietbook.com.vn ĐT: (08) 39103821 – 0903906848 Hướng dẫn giải Bản chất phản ứng axit hữu phenol với NaOH phản ứng axit – bazơ Nguyên tử H linh động nhóm – COOH axit nhóm – OH phenol thay nguyên tử Na Vì nên khối lượng muối thu tăng lên so với khối lượng hỗn hợp X ban đầu Ta có: nhËn xÐt ⎯⎯⎯→ Na vµ H /linh ®éng ®Ịu cã hãa trÞ I n Na = n H linh ®éng (1) TGKL ⎯⎯⎯ → 23n Na n H linh động = m rắn khan m X = 6,94 − 5,4 = 1,54 (2) tõ (1) vµ (2) ⎯⎯⎯⎯ → n Na = n H linh ®éng = 0,07 mol 0,07 = 0,7 lÝt = 700 ml 0,1 Lưu ý: Trong phản ứng thay nguyên tử H linh động nhóm – OH, – COOH bng Na hoc K thỡ: mtăng = x.(MNa K − MH ) BT Na ⎯⎯⎯ → n NaOH = nNa = 0,07 mol Vdd NaOH 0,1M = x= mtăng MNa K MH số mol Na K x: số mol H linh ®éng Ví dụ 10: Cho m gam hỗn hợp X gồm axit axetic, phenol, ancol etylic tác dụng vừa đủ với Na thu 19,6 gam hỗn hợp muối Y Đốt cháy hoàn toàn Y thu 10,6 gam muối cacbonat Nếu cho 30,4 gam hỗn hợp X tác dụng với Na dư thu V lít H2 (đktc) Giá trị V là: A 6,72 B 4,48 C 9,68 D 3,36 (Đề thi thử THPT Chuyên – Đại học SPHN, năm 2011 – 2012) Hướng dẫn giải Sơ đồ phản ứng: CH3COOH CH3COONa O2 , t o Na hỗn hợp X C H5OH hỗn hợp Y C H5ONa Na CO3 C H OH C H ONa 0,1 mol Theo sơ đồ phản ứng, ta thấy: 10,6 gam muối cacbonat Na2CO3, ứng với số mol 0,1 mol Sử dụng kết trên, ta có: BT Na ⎯⎯⎯ →nNa = 2nNa2CO3 = 0,2 mol nH linh ®éng = 0,2 mol n Na = mtăng MNa MH n Na = mmuối Y mhỗn hợp X 22 mhỗn hợp X = 19,6 − 0,2.22 = 15,2 gam biÖn luËn ⎯⎯⎯⎯ → Trong 15,2 gam X có 0,2 mol H linh động nên 30,4 gam X có chứa 0,4 mol H linh động Theo bảo toàn nguyên tố H, ta có: 0,4 n H linh ®éng = 2n H2 n H2 = = 0,2 mol VH2 (®ktc) = 0,2.22,4 = 4,48 lÝt 69 khangvietbook.com.vn ĐT: (08) 39103821 – 0903906848 Ví dụ 11: Đem 26,6 gam loại amino axit no, mạch hở X có chứa chức amin tác dụng hết với axit nitrơ thu 4,48 lít N2 (đktc) Cũng lấy 26,6 gam amino axit tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH m gam muối Giá trị m là: A 35,4 B 31 C 28,8 D 39,8 (Đề thi thử THPT Chuyên – Đại học Vinh, năm 2011 – 2012) Hướng dẫn giải Bản chất phản ứng: −NH2 + HNO2 ⎯⎯ →−OH + N + H O −COOH + NaOH ⎯⎯ →− COONa + H O n X = n − NH2 = n N2 = 0,2 mol X : H NC H3 (COOH)2 Ta có: 26,6 = 133 g / mol M X = 0,2 Khi cho 26,6 gam X (0,2 mol) tác dụng với NaOH khối lượng muối thu là: nhËn xÐt ⎯⎯⎯ ⎯ → X cã nhóm COOH nguyên tử H linh động n H linh ®éng = 2n X CT ⎯⎯ n H linh động = m tăng M Na M H m tăng = 22n H linh ®éng = 44n X m muèi = m X + m tăng = 26,6 + 0,2.44 = 35,4 gam Ngoài phương pháp tăng giảm khối lượng, tập liên quan đến chất khí, ta thường sử dụng phương pháp tăng giảm số mol, thể tích Dưới số ví dụ minh họa: Ví dụ 12: Một bình cầu dung tích lít nạp đầy oxi Phóng điện để ozon hóa oxi bình, sau lại nạp thêm oxi cho đầy Cân bình sau phản ứng thấy tăng 0,84 gam Phần trăm thể tích ozon bình sau phản ứng (biết thể tích đo đktc): A 48% B 58,8% C 24,6% D 22% Hướng dẫn giải Phương trình phản ứng: ozon hãa 3O2 ⎯⎯⎯⎯ → 2O3 3x ⎯⎯ → 2x (lÝt ) Gọi thể tích oxi phản ứng 3x lít thể tích ozon tạo 2x lít, thể tích khí giảm x lít Vậy cần bổ sung x lít O2 vào bình Ta có: x nhận thấy m bình tăng = m O2 cho vµo = 32 = 0,84 x = 0,588 lÝt 22,4 2x %VO3 = 100% = 58,8% 70 khangvietbook.com.vn ĐT: (08) 39103821 – 0903906848 Ví dụ 13: Đưa hỗn hợp khí N2 H2 có tỉ lệ : vào tháp tổng hợp, sau phản ứng thấy thể tích khí giảm 1/10 so với ban đầu Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 là: A 25% B 20% C 15% D 10% Hướng dẫn giải Chọn số mol N2 H2 ban đầu mol mol Do tỉ lệ mol N2, H2 ban đầu tỉ lệ mol tham gia phản ứng nên tính hiệu suất theo N2 H2 Tỉng sè mol khí ban đầu mol giả thiết Tổng số mol khí sau phản ứng : 4.(1 − ) = = 3,6 mol 10 10 Phương trình phản ứng: t o , xt N2 + 3H2 ⎯⎯⎯ → 2NH3 (1) x ⎯⎯ → 3x ⎯⎯ → 2x mol Gọi số mol N2 phản ứng x số mol H2 phản ứng 3x, số mol NH3 tạo 2x Như vậy, sau phản ứng số mol khí giảm 2x mol so với trước phản ứng Ta có: 0,2 nsau ph¶n øng = − 2x = 3,6 x = 0,2 H% = 100 = 20% Ví dụ 14: Craking 40 lít n – butan thu 56 lít hỗn hợp A gồm H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C4H8 phần n – butan chưa bị craking (các thể tích khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất) Giả sử có phản ứng tạo sản phẩm Hiệu suất phản ứng tạo hỗn hợp A là: A 40% B 20% C 80% D 20% Hướng dẫn giải Phương trình phản ứng tổng quát: to C x H2x +2 ⎯⎯ → C n H2n + + C m H 2m (1) Ở phản ứng (1): x ⎯⎯ → x ⎯⎯ → x lÝt C n H 2n + : c«ng thức chung H2 ankan (sản phẩm) C m H m : công thức chung anken , Theo (1), gọi thể tích butan phản ứng x thể tích khí thu 2x, suy thể tích khí tăng thêm x 16 Suy ra: 40 + x = 56 x = 16 lÝt H = 100% = 40% 40 Ví dụ 15: Cho butan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu hỗn hợp X gồm C4H10, C4H8, C4H6, H2 Tỉ khối X so với butan 0,4 Nếu cho 0,6 mol X vào dung dịch brom (dư) số mol brom tối đa phản ứng là: A 0,48 mol B 0,36 mol C 0,60 mol D 0,24 mol (Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2011) Hướng dẫn giải Phương trình phản ứng tổng quát: 71 ... Kết luận Phương pháp tăng giảm khối lượng giúp cho việc giải tập hóa học trở nên đơn giản hơn, nhanh so với phương pháp thông thường, đặc biệt áp dụng cho tập có thay đổi khối lượng chất trước... Lập sơ đồ phản ứng biểu diễn trình chuyển hóa chất, để thấy rõ chất hóa học tốn Bước 2: Nhận dạng nhanh phương pháp giải tập: Khi gặp tập mà đề cho biết thông tin thay đổi khối lượng chất trước... kim loại kim loại M có hóa trị n M (CO3 )n + HCl ⎯⎯ → MCl n + CO2 + H O (1) Bước 2: Nhận dạng nhanh phương pháp giải tập: Do có thay đổi khối lượng chất trước sau phản ứng, dấu hiệu chứng tỏ