Giải nhanh bài toán hóa học - Phương pháp bảo toàn khối lượng, tăng giảm khối lượng doc

Phương pháp bảo toàn khối lượng • Nội dung phương pháp • Hệ quả và áp dụng B.. Phương pháp tăng giảm khối lượng • Nội dung phương pháp • Các dạng bài tập áp dụng C... Phương pháp bảo to

Trang 1

Phần 1 Phương pháp bảo toàn khối lượng, tăng giảm khối lượng

Trang 2

Nội dung

A Phương pháp bảo toàn khối lượng

• Nội dung phương pháp

• Hệ quả và áp dụng

B Phương pháp tăng giảm khối lượng

• Nội dung phương pháp

• Các dạng bài tập áp dụng

C Nhận xét

Trang 3

A Phương pháp bảo toàn khối lượng

 Nội dung phương pháp:

• Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng (BTKL):

“Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các sản phẩm”

Điều này giúp ta giải bài toán hóa học một cách đơn giản, nhanh chóng

• Xét phản ứng: A + B  C + D

Luôn có: mA + mB = mC + mD (1)

phải xác định đúng lượng chất (khối lượng) tham gia phản ứng và tạo thành (có chú ý đến các chất kết tủa, bay hơi, đặc biệt là khối

Trang 4

A Phương pháp bảo toàn khối lượng – Hệ quả và áp dụng

Hệ quả 1 Biết tổng khối lượng chất đầu  khối lượng sản phẩm

Phương pháp giải: m(đầu) = m(sau) (không phụ thuộc hiệu suất)

Bài tập 1 Trộn 5,4 gam Al với 12,0 gam Fe2O3 rồi nung nóng một thời gian

để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm Sau phản ứng ta thu được m gam hỗn hợp chất rắn Giá trị của m là

Trang 5

Hệ quả 1 Biết tổng khối lượng chất đầu  khối lượng sản phẩm (tt) Bài tập 2 Tiến hành phản ứng crackinh butan một thời gian thu được hỗn

hợp khí X Cho X qua bình nước vôi trong dư thấy khối lượng bình tăng 4,9 gam, hỗn hợp khí Y đi ra khỏi bình có thể tích 3,36 lít (đktc) và tỉ khối của Y

so với H2 là 38/3 Khối lượng butan đã sử dụng là

4 10

Ca(OH) d crackinh

A 8,7 gam B 6,8 gam C 15,5 gam D 13,6 gam

Trang 6

Hệ quả 2 Với phản ứng có n chất tham gia, khi biết khối lượng của (n – 1) chất  khối lượng của chất còn lại

Bài tập 3 Hòa tan hoàn toàn 3,34 gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại

hóa trị I và hóa trị II bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch X và 0,896 lít khí bay ra (đktc) Khối lượng muối có trong dung dịch X là

m = m + m (m + m )

m = 3,34 + 0,08.36,5 (0,04.4



4 + 0,04.18) = 3,78 gam §¸p ¸n C

Trang 7

Hệ quả 2 (tt) − Bài tập 4 (Đề CĐ Khối A – 2007)

Hũa tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loóng, thu được 1,344 lớt hiđro (ở đktc) và dung dịch chứa m gam muối Giỏ trị của m là

muối

Sơ đồ biến đổi : X(Fe, Mg, Zn) + muối +

1,344Theo PTP Ư : n n 0,06 mol

22,4Theo BTKL : m + m = m + m

Trang 8

Hệ quả 2 (tt) − Bài tập 5

Đun nóng 5,14 gam hỗn hợp khí X gồm metan, hiđro và một ankin với xúc tác Ni, thu được hỗn hợp khí Y Cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch brom dư thu được 6,048 lít hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối đối với hiđro bằng

8 Độ tăng khối lượng dung dịch brom là

6,048

m = 5,14 8 2 = 0,82 gam

22,4 §¸p ¸n A

Trang 9

Hệ quả 2 (tt) − Bài tập 6

Thuỷ phân hoàn toàn 14,8 gam hỗn hợp 2 este đơn chức là đồng phân của nhau thấy cần vừa đủ 200 ml dung dịch NaOH 1M, thu được m gam hỗn hợp 2 muối và 7,8 gam hỗn hợp 2 rượu Giá trị của m là

este NaOH muèi r îu

este NaOH r îu muèi

Trang 10

Hệ quả 3 Bài toán: Kim loại + axit  muối + khí

Phương pháp giải:

 Khối lượng muối: mmuối = mkim loại + manion tạo muối

 manion tạo muối thường được tính theo số mol khí thoát ra

• Với axit HCl và H2SO4 loãng:

H2SO4  H2 nên SO42−  H2

• Với axit H2SO4 đặc và HNO3: sử dụng phương pháp ion – electron

(xem thêm trong Phần 2 Phương pháp bảo toàn electron) hoặc

 Biết khối lượng kim loại  khối lượng muối

Trang 11

Hệ quả 3 Bài toán: Kim loại + axit  muối + khí (tt) – Bài tập 7

Hòa tan hoàn toàn 10,0 gam hỗn hợp hai kim loại trong dung dịch HCl dư thấy tạo ra 2,24 lít khí H2 (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được

m gam muối khan Giá trị của m là

m = m = m + m m

m = m = 10,0 + 0,2.36,5



0,1.2 = 17,1 gam §¸p ¸n B

Trang 12

Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp bột kim loại trong dung dịch H2SO4loãng, dư thu được 0,672 lít khí H2 (đktc) và 3,92 gam hỗn hợp muối sunfat Giá trị của m là

Kim lo¹i H SO muèi H

Kim lo¹i muèi H H SO

Trang 13

Hòa tan hoàn toàn 8,8 gam hỗn hợp bột kim loại trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được 4,48 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) Khối lượng muối sunfat khan tạo thành là

muèi

SO SO

Trang 14

Hệ quả 3 Bài toỏn: Kim loại + axit  muối + khớ (tt) – Bài tập 10

Hũa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp bột Al và Mg trong dung dịch HNO3 đặc, núng thu được hỗn hợp khớ gồm 0,1 mol NO2 và 0,15 mol NO Dung dịch tạo thành sau phản ứng cú 39,35 gam hai muối khan Giỏ trị của m là

Sơ đồ biến đổi : kim loại + muối + NO + NO + H O

Các phản ứng của HNO : 2HNO + 1e NO + NO + H O ( ) 4

HNOCách 1

HNO

+ 3e

m = 39,35 + 0,1.46 + 0,15.30 + 0,4.18 0,8.63 = 5,25 gam Đáp án C

Trang 15

Hệ quả 3 Bài toán: Kim loại + axit  muối + khí (tt) – Bài tập 10 (tt)

Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp bột Al và Mg trong dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được hỗn hợp khí gồm 0,1 mol NO2 và 0,15 mol NO Dung dịch tạo thành sau phản ứng có 39,35 gam hai muối khan Giá trị của m là

3 (muèi) 2

NO NO NO

Kim lo¹i Kim lo¹i

Trang 16

Hệ quả 4 Bài toán khử hỗn hợp oxit bởi các chất khí (H 2 , CO)

Trang 17

Hệ quả 4 Bài toán khử hỗn hợp oxit bởi các chất khí (tt) – Bài tập 11

Khử m gam hỗn hợp X gồm các oxit CuO, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 bằng khí

CO ở nhiệt độ cao, người ta thu được 40 gam hỗn hợp chất rắn Y và 13,2 gam khí CO2 Giá trị của m là

m = 40 + 0,3.44 0,3.28 = 4

C

4,8 gam §¸p

¸n A

Trang 18

Hệ quả 4 Bài toán khử hỗn hợp oxit bởi các chất khí (tt) – Bài tập 12

Dẫn từ từ hỗn hợp khí CO và H2 qua ống sứ đựng 26,4 gam hỗn hợp bột các oxit MgO, Al2O3, Fe3O4, CuO Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí và hơi gồm 0,05 mol CO2 và 0,15 mol H2O, trong ống sứ còn lại m gam chất rắn Giá trị của m là

H + [

O] H O (2) n = n = 0,15 molTheo BTKL : m + m

m = m + m + m

m = m = m + m + m (m + m )

m = 26,4 + 0,05.28 + 0,15.2 (0,05.44 + 0,15.18) = 23,2 gam

§¸p ¸n B

Trang 19

B Phương pháp tăng giảm khối lượng

 Nội dung phương pháp:

• Nguyên tắc của phương pháp:

Dựa vào sự tăng giảm khối lượng (TGKL) khi chuyển từ 1 mol chất A thành 1 hoặc nhiều mol chất B (có thể qua các giai đoạn trung gian)

ta dễ dàng tính được số mol của các chất hoặc ngược lại.

• Thí dụ:

+ Xét phản ứng: MCO3 + 2HCl  MCl2 + CO2 + H2O

Bản chất phản ứng: CO32− + 2H+  2Cl− + CO2 + H2O

Với 1 mol CO2  hỗn hợp muối tăng M = 2.35,57 – 60 = 11gKhi biết số mol khí CO2  m

Trang 20

B Phương pháp tăng giảm khối lượng (tt)

• Thí dụ:

+ Xét phản ứng: RCOOH + NaOH  RCOONa + H2O

Với 1 mol NaOH  khối lượng muối tăng:

M = (R + 67) – (R + 45) = 22 gamKhi biết số mol khí NaOH m

 Có thể nói hai phương pháp “bảo toàn khối lượng” và “tăng giảm khối lượng ” là 2 “anh em sinh đôi”, vì một bài toán nếu giải được bằng

phương pháp này thì cũng có thể giải được bằng phương pháp kia Tuy nhiên, tùy từng bài tập mà phương pháp này hay phương pháp kia là ưu việt hơn

 Phương pháp tăng giảm khối lượng thường được sử dụng trong các bài toán hỗn hợp

Trang 21

Các dạng bài tập áp dụng

Dạng 1 Kim loại + muối  muối mới + rắn – Bài tập 13

Ngâm một lá kẽm nhỏ trong một dung dịch có chứa 5,6 gam ion kim loại có điện tích 2+ Phản ứng xong, khối lượng lá kẽm giảm 0,9 gam Ion kim loại trong dung dịch là

M = 56 (Fe) Ion cÇn t × m lµ Fe2+  §¸p ¸n B

Trang 22

Cỏc dạng bài tập ỏp dụng (tt)

Dạng 1 (tt) – Bài tập 14 (Đề ĐH Khối B – 2007)

Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dung dịch CuSO4 Sau khi kết thỳc cỏc phản ứng, lọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn Thành phần phần trăm theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp bột ban đầu là

Khối l ợng bột kim loại không đổi m = m x = 8y

x = 8 8.65Xét với %m = 100% = 90,27% Đáp án

y = 1 8.65 + 1.56 A.

Trang 24

Các dạng bài tập áp dụng (tt)

Dạng 2 (tt) – Bài tập 15

Dẫn từ từ hỗn hợp khí CO và H2 qua ống sứ đựng 30,7 gam hỗn hợp bột các oxit MgO, Al2O3, Fe3O4, CuO Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 6,72 lít (đktc) hỗn hợp khí và hơi chỉ chứa CO2 và H2O, trong ống sứ còn lại m gam chất rắn Giá trị của m là

H + [O] H O (2)

6,72Theo (1), (2) : n = n + n = n = = 0,3 mol

22,4NhËn xÐt

Trang 25

Các dạng bài tập áp dụng (tt)

Dạng 2 (tt) – Bài tập 16

Thổi từ từ V lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm CO và H2 đi qua hỗn hợp bột CuO,

Fe3O4, Al2O3 trong ống sứ đun nóng Sau khi xảy ra phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp Y chỉ gồm khí CO2 và hơi H2O, nặng hơn hỗn hợp X ban đầu

là 0,32 gam Giá trị của V là

H + [O] H O (2)Theo (1), (2) : 1 mol (CO + H O) t¹o thµnh, M =16 g/mol

Trang 26

Các bài tập áp dụng (tt)

Dạng 3 Bài toán nhiệt phân – Bài tập 17

Nung 316 gam KMnO4 một thời gian thấy còn lại 300 gam chất rắn % khối lượng KMnO4 đã bị nhiệt phân là

Ph¶n øng : 2KMnO K MnO + MnO + O

NhËn xÐt : 1 mol khÝ O t¹o thµnh khèi l îng chÊt r¾n gi¶m M = 32 g/mol

16Víi m = 316 300 = 16 gam n = = 0,5 mol

%m = 100% = 50% §¸p ¸n

Trang 27

Dạng 3 Bài toán nhiệt phân (tt) – Bài tập 18

Đem nung một khối lượng Cu(NO3)2 sau một thời gian dừng lại, làm nguội rồi đem cân thấy khối lượng giảm 0,54 gam Khối lượng muối Cu(NO3)2 đã

Ph¶n øng : 2Cu(NO ) 2CuO + 4NO + O

4.46 + 32 khèi l îng chÊt r¾n gi¶m M = = 108 g

2Víi m = 0,54 gam n

m = 188.0,005 = 0,94 gam

§¸p ¸n D

Trang 28

Dạng 3 Bài toán nhiệt phân (tt) – Bài tập 19

Nung nóng hoàn toàn 28,9 gam hỗn hợp KNO3 và Cu(NO3)2 Khí sinh ra được dẫn vào nước lấy dư thì còn 1,12 lít khí (đktc) không bị hấp thụ (coi oxi không tan trong nước) % khối lượng KNO3 trong hỗn hợp ban đầu là

%m = 100% = 34,95% §¸p ¸n

Trang 29

Dạng 4 Hỗn hợp muối (oxit) + axit hỗn hợp muối mới

Phương pháp: Xét sự tăng (giảm) khối lượng khi hình thành 1 mol muối mới

Bài tập 20 Hòa tan hoàn toàn 5,94 gam hỗn hợp hai muối cacbonat bằng

dung dịch HCl dư thu được dung dịch X và 1,12 lít khí bay ra (đktc) Khối lượng muối có trong dung dịch X là

22,4

mmuèi clorua = mmuèi cacbonat + m = 5,94 + 0,55 = 6,49 gam  §¸p ¸n B

Trang 30

Dạng 4 (tt) – Bài tập 21 (Đề ĐH Khối A – 2007)

Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 ml axit H2SO4 0,1M (vừa đủ) Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu được khi cô cạn dung dịch có khối lượng là

1 mol H SO ph¶n øng, khèi l îng muèi t¨ng : M = 96 16 = 80 gam

Víi n = 0,5.0,1 = 0,05 mol m = 80.0,05 = 4,0 gam

m = 



oxit

m + m = 2,81 + 4,0 = 6,81 gam §¸p ¸n D

Trang 31

Dạng 4 Hỗn hợp muối (oxit) + axit hỗn hợp muối mới (tt) – Bài tập 22

Cho 14,8 gam hỗn hợp hai axit hữu cơ no, đơn chức, mạch hở tác dụng với lượng vừa đủ Na2CO3 tạo thành 2,24 lít khí CO2 (đktc) Khối lượng muối thu được là

22,4 



axit muèi

m = 44.0,1 = 4,4 gam

m = m + m = 14,8 + 4,4 = 19,2 gam

§¸p ¸n A

Trang 32

 Phản ứng este hóa: RCOOH  RCOOR’ hoặc R’OH  RCOOR’

• M = (R’ – 1) gam/mol hoặc M = (R + 27) gam/mol

 OXH không hoàn toàn: RCH2OH  RCHO hoặc RCHO  RCOOH

• M = –2 gam/mol hoặc M = 16 gam/mol

 Tách nước: CnH2n+1OH  CnH2n hoặc 2CnH2n+1OH  (CnH2n+1)2O

• M = 18 gam/mol hoặc M = 9 gam/mol

Trang 33

Dạng 5 Bài toán hỗn hợp chất hữu cơ (tt) – Bài tập 23

Cho 2,46 gam hỗn hợp gồm HCOOH, CH3COOH, C6H5OH tác dụng vừa đủ với 40 ml dung dịch NaOH 1M Tổng khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là

Trang 34

Cho a gam hỗn hợp HCOOH, CH2=CHCOOH và C6H5OH tác dụng vừa hết với Na, thu được 3,36 lít khí H2 (đktc) và 25,4 gam muối rắn Giá trị của a là

Trang 35

Cho 4,4 gam este đơn chức X tác dụng hết với dung dịch NaOH thu được 4,8 gam muối natri Tên gọi của este X là

Khèi l îng muèi t¨ng este X cã d¹ng RCOOCH

Ph¶n øng : RCOOCH + NaOH RCOONa + CH OH (*)

M = = 88 R + 59 = 88 R = 29 (C H )

0,05

X lµ C H COOCH (metylpropionat) §¸p ¸n A

Trang 36

Thực hiện phản ứng este hóa giữa 16,6 gam hỗn hợp 3 axit HCOOH,

CH3COOH và C2H5COOH với lượng dư C2H5OH, thu được 5,4 gam H2O Khối lượng este thu được là

18

 este axit  

8.0,3 = 8,4 gam

m = m + m = 16,6 + 8,4 = 25,0 gam §¸p ¸n D

Trang 37

Hỗn hợp X gồm metanol, etanol và propan-1-ol Dẫn 19,3 gam hơi X qua ống đựng bột CuO nung nóng để chuyển toàn bộ rượu thành anđehit, thấy khối lượng chất rắn trong ống giảm 7,2 gam so với ban đầu Khối lượng anđehit thu được là

M 16

m = m m = 19,3 0,9 =18,4 gam §¸p ¸n C

Định dạng
Số trang	37
Dung lượng	779 KB