Phương pháp đường chéo có thể giải nhanh các bài toán trộn lẫn 2 dung dịch, tìm thành phần % hỗn hợp 2 đồng vị, bài toán tính tỷ lệ thể tích hỗn hợp 2 khí, bài toán trộn 2 quặng của cùng
Trang 1Cuộc sống như một cuốn sách Kẻ điên rồ giở qua nhanh chóng Người khôn ngoan vừa đọc vừa suy nghĩ vì biết rằng mình chỉ đọc có một lần
Jean Paul
Trên bước đường thành công không
có dấu chân của kẻ lười biếng
Lỗ Tấn
Trang 2Phương pháp đường chéo có thể giải nhanh các bài toán trộn lẫn 2 dung dịch, tìm thành phần % hỗn hợp 2 đồng vị, bài toán tính tỷ lệ thể tích hỗn hợp 2 khí, bài toán trộn
2 quặng của cùng một kim loại,…
Để giải các bài tập theo phương pháp này cần xác định thành phần hỗn hợp với lượng tương ứng phù hợp với công thức áp dụng cho các dạng
2 Phân loại các dạng toán
Phương pháp đường chéo là một trong những công cụ phổ biến và hữu hiệu nhất trong giải toán hóa học ở chương trình phổ thông Chúng ta cần áp dụng linh hoạt phương pháp này cho rất nhiều dạng bài tập khác nhau Cụ thể là một số dạng sau:
Dạng 1:Tính toán hàm lượng các đồng vị
Ta xét trường hợp một nguyên tố được tạo nên bởi 2 đồng vị Ta thực hiện phương pháp đường chéo theo nguyên tắc sau:
Đồng vị 1 có số khối A1 và có thành phần % đồng vị x (%) Đồng vị 2 có số khối A2 và có thành phần % đồng vị y (%) Nguyên tử khối trung bình là M (Giả sử A1 < M<A2)
A -Mx
Dạng 2: Bài toán xác định thành phần hỗn hợp chứa 2 chất
Bài toán này thường cho biết khối lượng mol trung bình, tỷ khối của hỗn hợp hoặc
số nguyên tử cacbon trung bình( toán hữu cơ) Ta sử dụng sơ đồ đường chéo được lập trên cơ sở sau:
Gọi số mol của chất A là nA, khối lượng mol là MA
Gọi số mol của chất B là nB, khối lượng mol là MB
Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp là M
Giả sử MB > M > MA Sơ đồ đường chéo biểu diễn như sau:
PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO
Trang 3Từ đó có thể tính được khối lượng hoặc số mol từng chất trong hỗn hợp
Dạng 3: Tính toán trong pha chế các dung dịch có cùng chất tan
Với bài toán dạng này thì cách thiết lập sơ đồ đường chéo vẫn thực hiện như phần ở
trên Tuy nhiên cần chú ý chỉ áp dụng sơ đồ đường chéo trong trường hợp pha trộn 2
dung dịch có nồng độ khác nhau của cùng một chất tan hay dung dịch với nước
a/ Pha trộn 2 dung dịch có nồng độ phần trăm khác nhau
Trộn m1 gam dung dịch A có nồng độ C1% với m2 gam dung dịch A có nồng độ
C2% thu được m gam dung dịch A có nồng độ C% ta thu được dung dịch mới có nồng độ C% (C1% < C% < C2%) trong đó tỉ lệ khối lượng của 2 dung dịch đầu là:
b/ Pha trộn 2 dung dịch có nồng độ mol/l khác nhau
Khi pha VA lit dung dịch A có nồng độ C1(mol/l) với VB lit dung dịch B có cồng
độ C2 có cùng chất tan, ta thu được dung dịch mới có nồng độ C (C1 < C < C2) trong đó tỉ
lệ thể tích của 2 dung dịch đầu là:
c/ Pha trộn 2 dung dịch có tỉ khối khác nhau
Khi pha VA lit dung dịch A có tỉ khối d1với VB lit dung dịch B có tỉ khối d2 có cùng chất tan, ta thu được dung dịch mới có tỉ khối d(d1 < d < d2) trong đó tỉ lệ thể tích của 2 dung dịch đầu là:
+ Chất rắn khan xem như dung dịch có nồng độ 100%
+ Chất rắn ngậm nước xem như dung dịch có C% bằng % khối lượng của chất tan trong đó
Trang 4+ H2O (dung môi) coi như dung dịch có nồng độ 0% hay 0M
+ Khối lượng riêng của nước là d = 1g/ml
+ Oxit tan trong nước (tác dụng với nước) coi như dung dịch axit hoặc bazơ tương ứng có nồng độ C% > 100%
+ Oxit/quặng thường coi là dung dịch của kim loại có C% bằng % khối lượng của kim loại trong oxit/quặng đó hoặc coi như dung dịch của oxi có C% bằng % khối lượng của oxi trong oxit/quặng đó)
Dạng 4: Tính tỉ lệ các chất trong hỗn hợp 2 chất hữu cơ
Bài toán hỗn hợp 2 chất hữu cơ, đặc biệt là 2 chất đồng đẳng kế tiếp là một dữ kiện hay gặp trong các bài toán hữu cơ ở phổ thông Trong bài này nếu thấy yêu cầu tính
tỉ lệ % của 2 chất(về khối lượng, thể tích, số mol) ta nên áp dụng phương pháp đường chéo
Đại lượng trung bình dùng làm căn cứ để tính toán theo phương pháp đường chéo thường là: Số nguyên tử C trung bình, khối lượng phân tử trung bình M, số nguyên tử H trung bình, số liên kết trung bình,… và tỉ lệ thu được là tỉ lệ số mol của 2 chất
3 Đánh giá phương pháp đường chéo
+ Đây là phương pháp có nhiều ưu điểm, giúp tăng tốc độ tính toán và là một công
cụ bổ trở đắc lực cho phương pháp trung bình
+ Phương pháp đường chéo áp dụng nhiều trường hợp, nhiều dạng bài tập đặc biệt
là dạng bài “pha chế dung dịch” và tính thành phần hỗn hợp
+ Một số dạng bài tập quen thuộc thì ta nhẩm nhanh không cần viết sơ đồ đường chéo
+ Trong một số bài toán ta cần kết hợp phương pháp đường chéo với phương pháp trung bình, phương pháp bảo toàn nguyên tố,…
+ Nhược điểm của phương pháp này là không áp dụng được cho những bài toán trong đó có xảy ra phản ứng giữa các chất tan với nhau(trừ phản ứng với H2O) → không
áp dụng được với trường hợp tính toán pH
II CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP
Cách 2: Sử dụng sơ đồ đường chéo:
Trang 6→ rồi làm tương tự như trên
Ví dụ 2: Hỗn hợp gồm NO và CO có tỷ khối đối với H2 là 14,5 Thành phần % theo khối lượng của hỗn hợp X là:
n 1 n
Trang 7Ví dụ 4: Một hỗn hợp O2, O3 ở điều kiện tiêu chuẩn có tỉ khối hơi với H2 là 18 Thành phần % về thể tích của O3 trong hỗn hợp là:
Hướng dẫn giải
Áp dụng phương pháp đường chéo
(M = 32)(M = 48)
Dạng 3: Tính toán trong pha chế các dung dịch có cùng chất tan
Ví dụ 1: Hòa tan 200 gam dung dịch NaOH 10% với 600g dung dịch NaOH 20% được
dung dịch A Nồng độ % của dung dịch là:
Hướng dẫn giải
Trang 8Áp dụng phương pháp đường chéo:
200g dd NaOH 10%
600g dd NaOH 20%
C
C - 1020-C
Ta có: 200 20 C C = 17,5
600 C -10
Ví dụ 2: Từ 20g dung dịch HCl 37% và nước cất pha chế dung dịch HCl 13% Khối
lượng nước( gam) cần dùng là:
Ta có: 20 13 m = 37
m 24 → Đáp án D
Ví dụ 3: Trộn 200 ml dung dịch HCl 1M với 300 ml dung dịch HCl 2M thì thu được
dung dịch mới có nồng độ mol/l là:
Hướng dẫn giải
Áp dụng sơ đồ đường chéo:
200ml dd HCl 1M300ml dd HCl 2M
Ta có: 1
2
200 2
m
và m1 + m2 = 60 → m1 = 40 g và m2 = 20g
Đáp án C
Trang 9Ví dụ 5:Cần bao nhiêu lit axit H2SO4 ( d = 1,84) và bao nhiêu lit nước cất ( d = 1) để pha thành 9 lit dung dịch H2SO4 có d = 1,28 ?
A 2 lit và 7 lit B 3 lit và 6 lit
C 4 lit và 5 lit D 6 lit và 3 lit
Ta có:V(H2O) = 0,56 * 9 6( )
Đáp án B
Ví dụ 6: Một loại rượu có tỉ khối d = 0,95 thì độ rượu của nó bằng bao nhiêu? Biết tỉ
khối của nước và rượu nguyên chất lần lượt là 1 và 0,8
Nhắc lại: “ Độ rượu là số ml rượu nguyên chất trong 100 ml rượu”
Dạng 4: Tính tỉ lệ các chất trong hỗn hợp 2 chất hữu cơ
Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai hiđrocacbon đồng đẳng liên tiếp, thu được 0,9
mol CO2 và 1,4 mol H2O Thành phần % về thể tích của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là:
Hướng dẫn giải
Ta thấy n(CO2) < n(H2O) → hai hiđrocacbon đã cho là 2 ankan
Gọi CTPT trung bình 2 ankan là: C Hn 2n+2 Ta có:
2 2
H O
4 2 6 CO
Trang 10Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 ancol no, đơn chức kế tiếp nhau trong dãy
đồng đẳng thì thấy tỉ lệ số mol CO2 và số mol H2O sinh ra lần lượt là 9:13 Phần trăm số mol của mỗi ancol trong hỗn hợp X( theo thứ tự tăng dần chiều dài mạch C) là:
Dạng 5: Một số dạng khác áp dụng phương pháp đường chéo
Ví dụ 1: Thêm 200 ml dung dịch NaOH 2M vào 200 ml dung dịch H3PO4 1,5M Muối tạo thành và khối lượng tương ứng là:
A 14,2 gam Na2HPO4 và 32,8 gam Na3PO4
B 28,4 gam Na2HPO4 và 16,4 gam Na3PO4
C 12 gam NaH2PO4 và 28,4 gam Na2HPO4
D 24 gam NaH2PO4 và 14,2 gam Na2HPO4
Trang 11Giải hệ phương trình trên, ta được: a = 0,1 và b = 0,2
Phương pháp đường chéo:
Na2HPO4 (n1 = 2)
NaH2PO4 (n1 = 1)
5n3
2313
Trang 128(8%)
Ví dụ 6: Từ 1 tấn quặng A điều chế được 420kg sắt Từ 1 tấn quặng manhetit B điều chế
được 504kg sắt Phải trộn 2 quặng trên với tỉ lệ về khối lượng là bao nhiêu để được 1 tấn quặng hỗn hợp mà từ 1 tấn quặng hỗn hợp này điều chế 480 kg sắt ?
420504
Trang 13Câu 4: Hòa tan m gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng thu được hỗn hợp khí NO và
N2O có tỉ khối so với H2 bằng 16,75 Tỉ lệ thể tích khí NO:N2O trong hỗn hợp là:
Câu 5: Cho hỗn hợp FeS và FeCO3 tác dụng hết với dung dịch HCl thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối hơi so với H2 là 20,75 % khối lượng của FeS trong hỗn hợp đầu là:
Câu 6: Để thu được dung dịch HCl 30% cần lấy a gam dung dịch HCl 55% pha với b
gam dung dịch HCl 15% Tỉ lệ a/b là:
Câu 7: Để pha được 100ml dung dịch nước muối có nồng độ 0,5M cần lấy V ml dung
dịch NaCl 2,5M Giá trị của V là:
A 14,192lit B 15,192lit C 16,192lit D 17,192lit
Câu 11: Đốt cháy hoàn toàn m gam photpho rồi lấy sản phẩm hòa tan vào 500 gam nước
được dung dịch X có nồng độ 9,5% Giá trị của m là:
Trang 14Câu 14: Nung hỗn hợp X gồm CaCO3 và CaSO3 tới phản ứng hoàn toàn được chất rắn Y
có khối lượng bằng50,4% khối lượng của X Thành phần % khối lượng của CaCO3 trong
X là:
Câu 15: Đốt cháy hoàn toàn 12 lit hỗn hợp hai hợp chất hữu cơ kế tiếp nhau trong dãy
đồng đẳng thu được 41,4 lit CO2 Thành phần % thể tích của hợp chất có khối lượng phân tử nhỏ hơn là (các khí đo ở cùng điều kiện):
Trang 15PHƯƠNG
PHÁP 2
I/ CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP
Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng (BTKL): “Tổng khối lượng các chất tham
gia phản ứng bằng tổng khối lượng các sản phẩm”
Xét phản ứng : A + B → C + D
ta luơn cĩ: mA + mB = mC + mD
Lưu ý: Điều quan trọng khi áp dụng phương pháp này là việc phải xác định đúng lượng
chất (khối lượng) tham gia phản ứng và tạo thành (cĩ chú ý các chất kết tủa, bay hơi, đặc biệt là khối lượng dung dịch)
1/ Hệ quả thứ nhất
Trong các phản ứng hĩa học, tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các sản phẩm tạo thành ( khơng tính khối lượng của phần khơng tham gia phản ứng)
Xét phản ứng :
A + B → C + D + E Thì luơn cĩ
Như vậy hệ quả thứ hai mở rộng hơn hệ quả thứ nhất ở chỗ - dù các chất phản ứng
cĩ hết hay khơng, hiệu suất phản ứng là bao nhiêu, thậm chí chỉ cần xét riêng cho một trạng thái nào đĩ thì luơn cĩ nhận xét trên
Thí dụ 2:
Xét phản ứng :
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe Thì luơn cĩ: m(Al) + m(Fe2O3) = khối lượng chất rắn sau phản ứng (dù chất rắn phản ứng cĩ thể chứa cả 4 chất)
Hệ quả thứ 2 cũng cho phép ta xét khối lượng cho một trạng thái cụ thể nào đĩ mà khơng cần quan tâm đến các chất( hoặc lượng chất phản ứng cịn dư) khác trạng thái với
Trang 16Ta được quyền viết : m(KL) + m (HCl) = m(chất rắn) + m(H2)
Trong đó m(HCl) là khối lượng HCl nguyên chất đã phản ứng, dù không biết hh Kl đã hết hay HCl hết, hiệu suất phản ứng là bao nhiêu!
3 / Hệ quả thứ ba
Khi cho các cation Kim Loại ( hoặc NH4+) kết hợp với anion (phi kim, gốc axit, hidroxit) ta luôn có:
Khối lượng sản phẩm thu được = khối lượng cation + khối lượng anion
Vì khối lượng electron không đáng kể, nên có thể viết :
Khối lượng sản phẩm thu được = khối lượng kim loại + khối lượng anion
Thí dụ 4:
Hòa tan 6,2 g hh 2 kim loại kiềm vào dd HCl dư thu được 2,24 lít H2(đktc) Cô cạn
dd sau phản ứng sẽ thu được bao nhiêu gam chất rắn?
Ta nhận thấy ngay rằng: Nếu giải theo cách lập hệ thông thường sẽ khá dài dòng,
5 / Hệ quả thứ năm: Bài toán khử hỗn hợp oxit bởi các chất khí H2, CO
Sơ đồ: Oxit + (CO , H2) → Chất rắn + hỗn hợp khí ( CO, H2, CO2, H2O)
Bản chất là các phản ứng : CO + [ O ] → CO2 và H2 + [O] → H2O
→ n[O] = n[CO2] = n[H2O] → mrắn = moxit – m[O]
II ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG
Phương pháp bảo toàn khối lượng cho phép giả nhanh được nhiều bài toán khi biết mối quan hệ về khối lượng của các chất trước và sau phản ứng
Đặc biệt khi chưa biết rõ phản ứng xảy ra là hoàn toàn hay không hoàn toàn thì việc
sử dụng phương pháp này càng giúp đơn giản hóa bài toán hơn
Phương pháp bảo toàn khối lượng thường được sử dụng trong các bài toán hỗn hợp nhiều chất
III CÁC BƯỚC GIẢI
+ Lập sơ đồ biến đổi các chất trước và sau quá trình phản ứng
+ Từ giả thiết của bài toán tìm khối lượng trước và khối lượng sau (không cần biết phản ứng là hoàn toàn hay không hoàn toàn )
+ Vận dụng ĐLBTKL để lập phương trình toán học, kết hợp với các dữ kiện khác lập được hệ phương trình
+ Giải hệ phương trình
Trang 17IV BÀI TẬP MINH HỌA
Bài 1: Trộn 5,4 gam Al với 6 gam Fe2O3 rồi nung nóng để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm Sau phản ứng ta thu được m gam hỗn hợp chất rắn Giá trị m là:
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :
Al + Fe2O3 → rắn Theo định luật bảo toàn khối lượng :
m(hỗn hợp sau) = m(hỗn hợp trước) = 5,4 + 6 = 11,4(gam)
→ Đáp án D
Bài 1:Cho 22,4 gam hỗn hợp Na2CO3, K2CO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2 Sau phản ứng thu được 39,4 gam kết tủa Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịch thu được m gam muối clorua m có giá trị là:
y y(mol) 2y
Ta lập 2 pt: 106x + 138y = 24,4 (1)
197x + 197y = 39,4 (2)
Giải hệ trên được: x = 0,1 và y = 0,1
Khối lượng muối thu được là NaCl và KCl: 2.0,1.58,5 + 2.0,1.74,5 = 26,6 gam
Cách 2: Cách giải khác là dựa vào định luật bảo toàn khối lượng:
Cách 3: Phương pháp tăng giảm khối lượng:
Cứ 1 mol muối cacbonat tạo 1 mol BaCO3 và 2 mol muối clorua tăng 11 gam
→ m(clorua) = 24,4 + 2,2 = 26,6 (g)
Bài 3(TSĐH A 2007): Hòa tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 ml dung dịch 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:
Hướng dẫn giải
Cách 1: Dùng phương pháp ghép ẩn số( phương pháp cổ điển)
Trang 18Cách 2: Ta thấy số mol axit tham gia phản ứng = số mol nước sinh ra = 0,5.0,1 = 0,05
Theo ĐLBTKL:
m(oxit) + m(axit) = m(muối) + m(H2O)
→ m(muối) = 2,81 + 98.0,05 – 18.0,05 = 6,81 (g)
Cách 3: Nếu HS thông minh thì có thể nhận thấy từ oxit ban đầu sau pư tạo muối sunfat
có sự thay thế O2- thành SO42- và dĩ nhiên là theo tỉ lệ 1:1 và bằng 0,05 mol [ Vì sao?]
Do đó: mmuối = mKL – mO2- + mSO4
= 2,81 – 16.0,05 + 0,05.96 = 6,81g
Bài 4: Hòa tan hoàn toàn 5,2 gam hỗn hợp Mg và Fe trong dung dịch HCl dư thấy tạo ra
3,36 lit khí H2( đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan m có giá trị là:
A 16,85g B 15,85g C 3,42g D 34,2g
Hướng dẫn giải
Các em HS có thể viết 2 phương trình, đặt ẩn sau đó giải hệ phương trình → khối
lượng muối → kết quả [ quá dài]
Nhận xét: muối thu được là muối clorua nên khối lượng muối là bằng :
m(KL) + m(gốc Cl-) theo phương trình: 2H+ + 2e → H2
n(H+) = 2n(H2) = 0,3 (mol)
mà n(Cl-) = n(H+) = 0,3 (mol) → m(muối) = 5,2 + 0,3.35,5 = 15,85 (g) → Đáp án B Bài 5: Hòa tan hoàn toàn 10,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung
dịch HCl thu được 7,84 lit khí A(đktc) và 1,54 gam rắn B và dung dịch C Cô cạn dung dịch C thu được m gam muối, m có giá trị là:
Hướng dẫn giải Chất rắn B chính là Cu và dung dịch C chứa m gam muối mà ta cần tìm
Trang 19Hướng dẫn giải
Muối thu được là MgSO4 và FeSO4 Theo ĐLBTKL thì:
m(muối) = m(kim loại) + m(SO42-) = 0,52 + 0,015.96 = 1,96 (gam)
trong đó n(H2) = n(SO42-) = 0,336 0, 015( )
→ Đáp án D
Bài 7: Hòa tan hoàn toàn 3,34 gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hóa trị II và III
bằng dung dịch HCl dư ta thu được dung dịch A và 0,896 lit khí bay ra (đktc) Tính khối lượng muối có trong dung dịch A:
m(muối cacbonat) + m(HCl) = m(muối clorua) + m(CO2) m(H2O)
→ m(muối clorua) = (3,34 + 0.08.36,5) – (0,04.44 + 0,04.18) = 3,78 (gam)
→ Đáp án A
Bài 8: Thổi một luồng khí CO dư qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp gồm CuO, Fe2O3, FeO, Al2O3 nung nóng thu được 2,5 gam chất rắn Toàn bộ khí thoát ra sục vào nước vôi trong dư thấy có 15 gam kết tủa trắng Khối lượng của hỗn hợp oxit kim loại ban đầu là:
Hướng dẫn giải
Nhận xét: Đây là một dạng bài tập rất quen thuộc về phản ứng khử oxit kim loại bằng
khí CO hoặc H2 Các em lưu ý: “ Khi khử oxit kim loại, CO hoặc H 2 lấy oxi ra khỏi oxit kim loại Khi đó ta có:
nO(trong oxit) = n(CO) = n(CO2) = n(H2O) vận dụng ĐLBTKL tính khối lượng hỗn hợp oxit ban đầu hoặc khối lượng kim loại thu được sau phản ứng
Với bài toán trên ta có:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O n(CO2) = n(CaCO3) = 15 0,15(mol)
ta có: nO(trong oxit) = n(CO2) = 0,15 (mol)
moxit = mkim loại + moxi = 2,5 + 0,15.16 = 4,9 (g) → Đáp án B Bài 9: Thổi 8,96 lit CO(đktc) qua 16 gam FexOy nung nóng Dẫn toàn bộ lượng khí sau phản ứng qua dung dịch Ca(OH)2 dư thấy tạo 30 gam kết tủa Khối lượng sắt thu được là:
Hướng dẫn giải
Ta có: n(CO) = 8,96 0, 4(mol)
Trang 20n(O trong oxit) = n(CO2) = n(CaCO3) = 30 0,3(mol)
Hoặc : m(Fe) = m(oxit) – m(O) = 16 – 0,3.16 = 11,2 (g)
Bài 10: Khử m gam hỗn hợp A gồm các oxit CuO, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 bằng khí CO ở nhiệt độ cao, người ta thu được 40 g hỗn hợp chất rắn X và 13,2 gam khí CO2 Tìm giá trị của m
[Các em làm như vậy được không ?]
Bài 11: Hỗn hợp A gồm 0,1 mol etilenglicol C2H6O2 và 0,2 mol chất X Để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A cần 21,28 lit O2(đktc) và thu được 35,2 gam CO2 và 19,8 gam
H2O Tính khối lượng phân tử X, biết X chứa C,H,O
Bài 12: Thủy 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 ancol Tìm m ?
Bµi 1 Hßa tan hoμn toμn 20 gam hçn hîp Mg vμ Fe vμo dung dÞch axit HCl d− thÊy cã
11,2 lÝt khÝ tho¸t ra (®ktc) vμ dung dÞch X C« c¹n dung dÞch X th× khèi l−îng muèi khan thu ®−îc lμ :
A: 35,5 gam B 45,5 gam C 55,5 gam D 65,5 gam
Trang 21Bài 2 Sục hết một l−ợng khí clo vμo dung dịch hỗn hợp NaBr vμ NaI, đun nóng thu
đ−ợc 2,34 g NaCl Số mol hỗn hợp NaBr vμ NaI đã phản ứng lμ:
A 0,1 mol B 0,15 mol C 0,02 mol D 0,04 mol
Bài 3 Hoμ tan hết 38,60 gam hỗn hợp gồm Fe vμ kim loại M trong dung dịch HCl d−
thấy thoát ra 14,56 lít H2 (đktc) Khối l−ợng hỗn hợp muối clorua khan thu đ−ợc lμ
A 48,75 gam B 84,75 gam C 74,85 gam D 78,45 gam
Bài 4 Thổi 8,96 lít CO (đktc) qua 16 gam FexOy nung nóng Dẫn toμn bộ l−ợng khí sau phản ứng qua dung dịch Ca(OH)2 d−, thấy tạo ra 30 gam kết tủa Khối l−ợng sắt thu đ−ợc
lμ
A 9,2 gam B 6,4 gam C 9,6 gam D 11,2 gam
Bài 5 Khử ho n to n 32 gam hỗn hợp CuO v Fe
l ợng hỗn hợp kim loại thu đ ợc lμ :
A 12 gam B 16 gam C 24 gam D 26 gam
Bài 6 Thổi một luồng khí CO d đi qua ống đựng hỗn hợp 2 oxit Fe−
3O
4 vμ CuO nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoμn toμn thu đ ợc 2,32 gam hỗn hợp kim loại Khí thoát ra đ ợc đ a vμo − − −bình đựng dung dịch Ca(OH)
2 d thấy có 5 gam kết tủa trắng Khối l ợng hỗn hợp 2 oxit kim loại − −ban đầu lμ :
A 3,12 gam B 3,21 gam C 4 gam D 4,2 gam
Bài 7 Cho 24,4 gam hỗn hợp Na2CO3 , K2CO
3 tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2 Sau phản
−
ứng thu đ ợc 39,4 gam kết tủa Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịch thu đ ợc m gam muối clorua −
m có giá trị lμ :
A 2,66 gam B 22,6 gam C 26,6 gam D 6,26 gam
Bài 8 Trộn 5,4 gam Al với 6,0 gam Fe2O3 rồi nung nóng để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm Sau
−phản ứng ta thu đ ợc m gam hỗn hợp chất rắn Giá trị của m lμ :
A 2,24 gam B 9,40 gam C 10,20 gam D 11,40 gam
Bài 9: Đun 27,6 gam hỗn hợp 3 ancol đơn chức với H2SO4 đặc ở 140oC ( H = 100%)
thu được 22,2g hỗn hợp cỏc ete cú số mol bằng nhau Số mol mỗi ete trong hỗn hợp là:
Bài 10: Khử hoàn toàn 32,1g hỗn hợp gồm CuO,Fe2O3,ZnO bằng khớ H2 dư thu được 9g nước Khối lượng hỗn hợp rắn thu được sau phản ứng là:
A 14,1g B 23,1g C 25,1g D 24,1g
Bài 11: Khử hoàn toàn 4,06g một oxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao thành kim loại
Dẫn toàn bộ khớ sinh ra vào bỡnh đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy tạo 7g kết tủa Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hào tan hết trong dung dịch HCl dư thỡ thu được 1,176lit
H2(đktc) Cụng thức oxit kim loại là:
A FeO B Fe 3 O 4 C Fe2O3 D CuO
Bài 12: Để khử hoàn toàn 6,4g một oxit kim loại cần 0,12mol khớ H2 Mặt khỏc lấy lượng kim loại tạo thành cho tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loóng thỡ thu được 0,08 mol H2 Cụng thức oxit kim loại là:
A CuO B Al2O3 C Fe3O4 D Fe2O3
Bài 13: Cho một luồng CO đi qua ống sứ đựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO và Fe2O3 đốt núng Sau khi kết thỳc thu được chất rắn B gồm 4 chất nặng 4,784g Khớ đi ra khỏi
Trang 22ống sứ cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 9,062g kết tủa Phần trăm khối lượng FeO và Fe2O3 có trong A lần lượt là:
l îng hçn hîp kim lo¹i thu ® îc lμ :
A 12 gam B 16 gam C 24 gam D 26 gam
Bài 15: Để khử 3,04g hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 cần 0,05 mol H2 thu được khối lượng chất rắn là:
Bài 16: Nung hoàn toàn 10g hỗn hợp X gồm CaCO3 và NaCl Kết thúc thí nghiệm thu được 7,8g chất rắn khan Khối lượng CaCO3 có trong X là:
Bài 17: Hòa tan hết 7,8g hỗn hợp Mg, Al trong dung dịch HCl dư sau phản ứng thấy
khối lượng dung dịch tăng 7g so với ban đầu Số mol axit đã phản ứng là:
A 0,08mol B 0,04mol C 0,4mol D 0,8mol
Bài 18: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm C2H2, CH4, C3H6, C4H10 thu được 4,4g CO2 và 2,52g H2O Giá trị m là:
Bài 19: Để xà phòng hóa hoàn toàn 1Kg chất béo ( có lẫn một lượng nhỏ axit béo tự do)
có chỉ số axit bằng 8,4 phải dùng 450 ml dung dịch NaOH 1M Khối lượng xà phòng thu được là:
Bài 20: Cho 15g hỗn hợp 3 amin đơn chức, bậc một tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl
1,2M thì thu được 18,504g muối Thể tích dung dịch HCl phải dùng là:
A 0,8lit B 0,08lit C 0,4lit D 0,04lit
Câu chuyện về nhà hóa học đã phát minh ra cao su !!!
Người phát minh ra phương pháp lưu hóa cao su là Ch.Goodyear Ông là người nghèo
Trang 23túng nhưng kiên trì theo đuổi công việc của mình
Một hôm, có một chủ xưởng máy hỏi người bạn của mình làm thế nào để có thể gặp
được Goodyear, người này bèn bảo:
Anh cứ tìm người nào mặc quần áo cao su, đi giày cao su có một cái ví bằng cao su
nhưng không có đến một đồng xu thì đó chính là Goodyear !!!
Trang 24PHƯƠNG
PHÁP 3
I – PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1 Nội dung phương pháp
Mọi sự biến đổi hĩa học (được mơ tả bằng phương trình phản ứng) đều cĩ liên quan đến sự tăng hoặc giảm khối lượng của các chất
Dựa vào sự tăng hoặc giảm khối lượng khi chuyển 1 mol chất X thành 1 hoặc nhiều mol chất Y( cĩ thể qua các giai đoạn trung gian) ta dễ àng tính được số mol của các chất
và ngược lại Từ số mol hoặc quan hệ về số mol của acc1 chất mà ta sẽ biết được sự tăng hay giảm khối lượng của các chất X,Y
Các chú ý khi sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng là:
+ Xác định đúng mối liên hệ tỉ lệ mol giữa các chất đã biết (chất X) với chất cần xác định (chất Y) ( cĩ thể lập sơ đồ hợp thức chuyển hĩa giữa 2 chất này, chú ý hệ số)
+ Tính xem khi chuyển từ chất X sang chất Y (hoặc ngược lại) thì khối lượng tăng lên hay giảm đi theo tỉ lệ phản ứng và theo đề bài đã cho
+ Cuối cùng dựa vào quy tắc tam suất, lập phương trình tốn học để giải
2 Các dạng tốn thường gặp
Cĩ thể nĩi phương pháp tăng giảm khối lượng áp dụng rất rộng rãi trong hầu hết các bài tốn hĩa học(hữu cơ lẫn vơ cơ) sau đây là Thầy liệt kê một số dạng bài tốn cĩ
sự tăng hoặc giảm khối lượng
a Trong hĩa hữu cơ
Ancol: ROH + Na → RONa + 0,5H2
Cứ 1 mol ROH tạo 1 mol RONa thì tăng 22g đồng thời giải phĩng 0,5 mol khí H2
Anđehit: RCHO + Ag2O → RCOOH + 2Ag
Cứ 1 mol RCHO tạo 1 mol RCOOH thì tăng 16g
Cứ 1 mol RCOOH tạo 1 mol RCOONa tăng 22g
Este : RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH
Cứ 1 mol este tạo 1 mol muối RCOONa thì tăng 23 – M’ nếu R’ = CH3
Cứ 1 mol este tạo 1 mol muối RCOONa thì giảm M’-23 nếu R’ > CH3
Amino axit: HOOC – R NH2 + HCl → HOOC-R-NH3Cl
Cứ 1 mol amino axit tạo 1 mol muối tăng 36,5g
PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG
Trang 25Cứ 1mol amin tác dụng tạo 1 mol muối tăng 36,5g
b Trong hóa vô cơ:
Kim loại + Axit (HCl, H2SO4 loãng) → Muối + H2
m tăng = m gốc axit = m muối – m kim loại
mA + nBm+ → mAn+ + nB (A không tác dụng với nước)
- MA < MB → Khối lượng KL tăng bằng: mB(bám) – mA(tan) = mdd giảm
Nếu khối lượng kim loại A tăng x% thì: mA tăng = a.x% ( a là khối lượng ban đầu của A)
- MA > MB → Khối lượng KL giảm bằng: mA(tan) – mB(bám)) = mdd tăng
Nếu khối lượng kim loại A giảm y% thì: mA giảm = a.y% ( a là khối lượng ban đầu của A)
Muối cacbonat + axit (HCl, H2SO4 loãng) → Muối + CO2 + H2O
m tăng = m clorua – m cacbonat = 11nCO2
m tăng = m sunfat – m cacbonat = 36nCO2
Muối hiđrocacbonat + axit (HCl, H2SO4 loãng) → Muối + CO2 + H2O
m giảm = m hiđrocacbonat – m clorua = 25,5nCO2
m giảm = m hiđrocacbonat – m sunfat= 13nCO2
CO2 + dung dịch Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 → Kết tủa + H2O
Nếu m↓ > mCO2 → mdd giảm = Nếu m↓ > mCO2
Trang 26II/ BÀI TẬP MINH HỌA
Bài 1: Cho 14,5gam hỗn hợp Mg, Fe, Zn vào dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 6,72 lit
H2( đktc) Khối lượng(gam) muối sunfat thu được là:
Theo BTKL: m(kim loại) + m(axit H2SO4) = m(muối) + m(H2)
→ m(muối) = 14,5 + 0,3.98 – 0,3.2 = 43,3 (g)
+ Với HS THPT thì có thể giải như sau:
* n(H2) = n(SO42-) = 0,3 (mol) → m(muối) = 14,5 + 0,3.96 = 43,3 (g)
** Dùng phương pháp tăng giảm khối lượng:
Cứ 1 mol kim loại phản ứng tăng 96 g và giải phóng 1 mol H2
m(muối) = 14,5 + 28,8 = 43,3 (g)
Bài 2: Hòa tan m gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M( có hóa trị không đổi) trong
dung dịch HCl dư thì thu được 1,008 lit khí( đktc) và dung dịch chứa 4,575g muối khan Giá trị m là:
→ m(muối) = m(kim loại) + m(Cl-) → m(kim loại) = 4,575 – 0,09.35,5 = 1,38 (g)
** Tính theo phương pháp tăng giảm khối lượng:
Cứ 1 mol kim loại pư thì khối lượng muối tăng 71 gam và giải phóng 1 mol H2 Vậy khối lượng kim loại đã dùng là:
m = 4,575 – (0,045.71) = 1,38 (gam) → Đáp án A
Bài 3: Hòa tan hoàn toàn 5g hỗn hợp 2 kim loại bằng dung dịch HCl thu được dung dịch
A và khí B Cô cạn dung dịch A thu được 5,71g muối khan Thể tích (lit) khí B thoát ra là:
Hướng dẫn giải
Tính theo phương pháp tăng giảm khối lượng:
Trang 27Cứ 1 mol H2 thoát ra thì khối lượng muối tăng thêm 71g
Vậy 0,01 mol ← 5,71 – 5 = 0,71(g)
V(H2) = 0,01 22,4 = 0,224 (lit) → Chọn B
Bài 4: Khi lấy 3,33g muối clorua của một kim loại chỉ có khối lượng II và một lượng
muối nitrat của kim loại đó có cùng số mol như muối clorua trên, thấy khác nhau 1,59g Kim loại trong 2 muối nói trên là:
Hướng dẫn giải
Đặt công thức 2 muối là MCl2 và M(NO3)2
1 mol 2 muối chênh lệch nhau 62.2 – 2.35,5 = 53 (g)
Nếu gọi số mol mỗi muối là x thì:
Bài 5: Hòa tan 5,8g muối cacbonat MCO3 bằng dung dịch H2SO4 loãng, vừa đủ thu được một chất khí và dung dịch G1 Cô cạn G1 được 7,6g muối sunfat trung hòa Công thức hóa học của muối cacbonat là:
A MgCO3 B FeCO3 C BaCO3 D CaCO3
Bài 6:(ĐH A 2007): Hòa tan hoàn toàn 2,81g hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500ml dung dịch H2SO4 0,1M( vừa đủ) Sau phản ứng hỗn hợp muối sunfat khan thu được sau khi cô cạn có khối lượng là:
A 3,81g B 4,81g C 5,81g D 6,81g
Hướng dẫn giải
Ta thấy cứ 1 mol O2- được thay bởi 1 mol SO42- thì tăng 80g
Mà n(SO42- pư) = 0,5.0,1 = 0,05 (mol) → tăng 80.0,05 = 4 (gam)
→ m(muối) = 2,81 + 4 = 6,81 (g) → Chọn D
Bài 7: Hòa tan 14 gam hhợp 2 muối MCO3 và N2(CO3)3 bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc) Cô cạn dung dịch A thì thu được m gam muối khan m có giá trị là:
A 16,33g B 14,33g C 9,265g D 12,65g
Hướng dẫn giải.
CO32- → 2Cl- + CO2Vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng
Trang 28Cứ 1 mol muối CO32- → 2 mol Cl- và giải phóng 1 mol CO2 thì lượng muối tăng:
71- 60 =11g Theo đề số mol CO2 thoát ra là 0,03 thì khối lượng muối tăng 11.0,03 = 0,33 (g)
Vậy mmuối clorua = 14 + 0,33 = 14,33 (g) → Chọn B
Bài 8: Nhúng 1 thanh nhôm nặng 45 gam vào 400 ml dung dịch CuSO4 0,5M Sau một thời gian lấy thanh nhôm ra cân nặng 46,38 gam Khối lượng Cu thoát ra là bao nhiêu:
A 0,64g B 1,28g C 1,92g D 2,56g
Hướng dẫn giải.
2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
Cứ 2 mol Al 3 mol Cu khối lượng tăng 3.64 – 2.27 = 138 gam
Theo đề n mol Cu khối lượng tăng 46,38 - 45 = 1,38 gam
nCu = 0,03 mol mCu = 0,03.64 = 1,92 gam → Chọn C
Bài 9: Hoà tan hoàn toàn 4 gam hỗn hợp MCO3 và M'CO3 vào dung dịch HCl thấy thoát
ra V lít khí (đktc) Dung dịch thu được đem cô cạn thu được 5,1 gam muối khan Giá trị của V là
Áp dụng phương pháp tăng - giảm khối lượng
Cứ 1 mol kim loại tác dụng tạo thành muối SO42- khối lượng tăng lên 96 gam
Theo đề khối lượng tăng 3,42 - 1,26 = 2,16 g
Vậy số mol kim loại M là 0,0225 mol Vậy M = 1,26 56
Bài 11: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp hai kim loại X và Y bằng dung dịch HCl ta
thu được 12,71gam muối khan Thể tích khí H2 thu được (đktc) là:
A 0,224lit B 2,24lit C 4,48lit D 0,448lit
Hướng dẫn giải
Áp dụng phương pháp tăng - giảm khối lượng:
Cứ 1 mol Cl- sinh ra sau phản ứng khối lượng muối tăng lên 35,5 gam
Trang 29Theo đề, tăng 0,71 gam, do đó số mol Cl- phản ứng là 0,02 mol
2
2-Áp dụng phương pháp tăng - giảm khối lượng
Cứ 1 mol H2SO4 phản ứng, để thay thế O2- (trong oxit) bằng SO42- trong các kim loại, khối lượng tăng 96 - 16 = 80 gam
Theo đề số mol H2SO4 phản ứng là 0,03 thì khối lượng tăng 2,4 gam.Vậy khối lượng
muối khan thu được là: 2,81 + 2,4 = 5,21 gam → Chọn C
Bài 13: Cho 3 gam một axit cacboxylic no, đơn chức A tác dụng vừa đủ với dung dịch
NaOH Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 4,1 gam muối khan Công thức phân tử của A là:
A HCOOH B C3H7COOH C CH3COOH D C2H5COOH
Hướng dẫn giải
RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O
Cứ 1 mol axit đơn chức tạo thành 1 mol muối thì khối lượng tăng 23 – 1 = 22 (g)
Mà theo đầu bài khối lượng muối tăng 4,1 – 3 = 1,1 g thì:
Câu 14: Cho 11 gam hỗn hợp 3 axit đơn chức cùng dẫn đồng đẳng tác dụng hoàn toàn
với kim loại Na dư thu được 2,24 lit H2(đktc) Tính khối lượng muối hữu cơ tạo thành
Hướng dẫn giải
n(H2) = 2,24
0,1( )22,4 molGọi công thức chung của 3 axit đơn chức là: RCOOH:
2RCOOH + 2Na → 2RCOONa + H2
Cứ 2 mol axit pư → 2 mol muối và 1 mol H2 → khối lượng muối tăng 44 g
m(muối) = 11 + 4,4 = 15,4 (g)
Câu 15: Khi oxi hóa hoàn toàn 2,2 gam một anđehit đơn chức thu được 3 gam axit
tương ứng Công thức của anđehit là (cho H = 1, C = 12, O = 16)
A HCHO B C2H3CHO C C2H5CHO D CH3CHO
(Trích đề TSĐH khối B 2007)
Hướng dẫn giải
RCHO + [O] → RCOOH
Trang 30Cứ 1 mol RCHO → 1 mol RCOOH → tăng 16g
Cứ 2 mol RCHO tác dụng thì tăng 32g
Đề bài: 0,2 mol ← tăng 3,2 g
Do cả 3 anđehit đều đơn chức (không có HCHO) nên:
RCHO → 2Ag
0,2 mol → 0,4 (mol)
→ mAg = 0,4.108 = 43,2 (g) → Đáp án D
Câu 17: Cho 2,02g hỗn hợp hai ancol đơn chức, đồng đẳng kế tiếp nhau tác dụng vừa đủ
với Na thu được 3,12g muối khan Công thức phân tử của hai ancol là:
Câu 18: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp các este no, đơn chức, mạch hở Dẫn toàn
bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng 1,55g Khối lượng kết tủa thu được là:
Trang 31Câu 19: Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dung dịch CuSO4 Sau khi phản ứng kết thúc, lọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn Thành phần % theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp ban đầu là:
m tăng = 64y – 56y = 8y
Vì khối lượng hỗn hợp rắn trước và sau phản ứng không đổi nên m giảm = m tăng
x Zn
2KMnO4 t C o K2MnO4 + MnO2 + O2↑
Cứ 2 mol KMnO4 phân hủy giảm 32 g (chính là O2) Theo đề bài: 0,21 (mol) ← 47,4 – 44,04 = 3,36(g)
% KMnO4 phản ứng = 0,21.158
*100% 70%
BÀI TẬP TỰ LÀM
Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam hai kim loại Mg và Fe trong không khí, thu được (m +
0,8) g hai oxit Để hòa tan hoàn toàn hai oxit này thì khối lượng dung dịch H2SO4 20% tối thiểu phải dùng là:
Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 1,43g một hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al, Zn thì thu được
2,23g hỗn hợp oxit Để hòa tan hết hỗn hợp oxit này cần dùng dung dịch H2SO4 0,2M có thể tích là:
A 200ml B 250ml C 150ml D 300ml
Bài 3: Hòa tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp một muối cacbonat của kim loại hóa trị I và
một muối cacbonat của kim loại hóa trị II bằng dung dịch HCl thấy thoát ra 4,48 lit khí
CO2 ( đktc) Cô cạn dung dịch thu được sau phản ứng thì muối khan thu được là bao nhiêu ?
Bài 4: Cho 3 gam một axit no đơn chức A tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH Cô cạn
dung dịch sau phản ứng thu được 4,1 gam muối khan Công thức phân tử của A là:
A HCOOH B C3H7COOH C CH3COOH D C2H5COOH
Trang 32Bài 5: Cho dung dịch AgNO3 dư tác dụng với dung dịch hỗn hợp có hòa tan 6,25gam hai muối KCl và KBr thu được 10,39g hỗn hợp AgCl và AgBr Hãy xác định số mol hỗn hợp đầu
A 0,08 mol B 0,06 mol C 0,03 mol D 0,055mol
Bài 6: Nhúng một thanh graphit được phủ một lớp kim loại hóa trị II vào dung dịch
CuSO4 dư Sau phản ứng khối lượng của thanh graphit giảm đi 0,24g Cũng thanh graphit đó nếu được nhúng vào dung dịch AgNO3 thì sau phản ứng xong thấy khối lượng thanh graphit tăng lên 0,52g Kim loại hóa trị II đó là:
Bài 7: Hòa tan hoàn toàn 104,25 gam hỗn hợp X gồm NaCl và NaI vào nước được dung
dịch A Sục khí Cl2 dư vào dung dịch A Kết thúc thí nghiệm, cô cạn dung dịch thu được 58,5gam muối khan Khối lượng NaCl có trong hỗn hợp X là:
A 29,25g B 58,5g C 17,55g D 23,4g
Bài 8: Ngâm một vật bằng Cu có khối lượng 15g trong 340g dung dịch AgNO3 6% Sau một thời gian lấy vật ra thấy khối lượng AgNO3 trong dung dịch giảm 25% Khối lượng của vật sau phản ứng là:
A 3,24g B 2,28g C 17,28g D 24,12g
Bài 9: Nhúng một thanh kẽm và một thanh sắt vào cùng một dung dịch CuSO4 Sau một thời gian lấy 2 thanh kim loại ra thấy trong dung dịch còn lại có nồng độ mol ZnSO4bằng 2,5 lần nồng độ FeSO4 Mặt khác khối lượng dung dịch giảm 2,2 gam Khối lượng
Cu bám lên kẽm và bám lên sắt lần lượt là:
A 12,8g và 32g B 64g và 25,6g C 32g và 12,8g D 25,6g và 64g Câu 10: Trung hoà 5,48 gam hỗn hợp gồm axit axetic, phenol và axit benzoic, cần
dùng 600 ml dung dịch NaOH 0,1M Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được hỗn hợp chất rắn khan có khối lượng là
A 6,84 gam B 4,90 gam C 6,80 gam D 8,64 gam
(Trích đề TSĐH khối A 2008)
Câu 11: Cho 5,76 gam axit hữu cơ X đơn chức, mạch hở tác dụng hết với CaCO3 thu
được 7,28 gam muối của axit hữu cơ Công thức cấu tạo thu gọn của X là (Cho H = 1;
C = 12; O = 16; Ca = 40)
(Trích đề TSCĐ khối A,B 2007)
Câu 12: Khi đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam chất hữu cơ X đơn chức thu được sản phẩm
cháy chỉ gồm 4,48 lít CO2 (ở đktc) và 3,6 gam nước Nếu cho 4,4 gam hợp chất X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 4,8 gam muối của axit hữu cơ Y và chất hữu cơ Z Tên của X là (Cho H = 1; C = 12; O =16; Na
= 23)
A etyl propionat B metyl propionat C isopropyl axetat D etyl axetat
(Trích đề TSCĐ khối A,B 2007)
Câu 13: Cho 5,9 gam amin đơn chức X tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl, sau khi
phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y Làm bay hơi dung dịch Y được9,55 gam muối khan Số công thức cấu tạo ứng với công thức phân tử của X là
Trang 33(Trích đề TSCĐ khối A,B 2008)
Câu 14: Trong phân tử aminoaxit X có một nhóm amino và một nhóm cacboxyl Cho
15,0 gam X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 19,4 gam muối khan Công thức của X là
(Trích đề TSCĐ khối A,B 2008)
Câu 15: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và axit CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1) Lấy 5,3 gam
hỗn hợp X tác dụng với 5,75 gam C2H5OH (có xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất của các phản ứng este hoá đều bằng 80%) Giá trị của m là (cho
Câu 18: Cho 0,76g hỗn hợp 2 amin đơn chức dãy đồng đẳng liên tiếp tác dụng vừa đủ
với dung dịch HNO3 thì thu được 2,02g hỗn hợp muối khan Hai amin đó là:
A Etyl amin và propyl amin B Metyl amin và etyl amin
C Anilin và benzyl amin D anilin và metyl amin
Câu 19: X là hiđrocacbon mạch hở có CTPT C7H8 Khi chó X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 thì thu được 1 chất Y có khối lượng phân tử lớn hơn X là 214g X có CTCT là:
C3H7 CH
NH2COOH
Trang 34Câu 21: Thủy phân 0,01 mol este của 1 ancol đa chức với 1 axit đơn chức tiêu tốn hết
1,2g NaOH Mặt khác khi thủy phân 6,35g este đó thì tiêu tốn hết 3g NaOH và thu được 7,05g muối CTPT và CTCT của este là:
A (CH3COO)3C3H5 B (C 2 H 3 COO) 3 C 3 H 5
C C3H5(COOCH3)3 D C3H5(COOC2H3)3
Câu 22: Một hỗn hợp A gồm metanal và etanal Khi oxi hóa mg hỗn hợp A thu được hỗn
hợp B gồm 2 axit hữu cơ tương ứng có tỷ khối hơi so với A bằng x Biết hiệu suất phản ứng là 100% Khoảng giới hạn của x là:
A 1,33<x<1,53 B 1,53<x<1,73 C 1,36<x<1,45 D 1,36<x<1,53
Câu 23: Chất A là este của glyxerin với axit cacboxylic đơn chức mạch hở A Đun nóng
5,45g A với NaOH cho tới phản ứng hoàn toàn thu được 6,15g muối CTCT của A là:
A HCOOH B CH 3 COOH C C2H5COOH D C3H7COOH
Câu 24: A là một -aminoaxit no chỉ chứa một nhóm NH2 và một nhóm COOH Cho 17,8g A tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 22,2g muối CTCT của A là:
CH2 CH
NH2COOH
Câu 25: Cho 20,15g hỗn hợp 2 axit no đơn chức tác dụng vừa đủ với dung dịch Na2CO3thì thu được V lit CO2(đktc) và dung dịch muối Cô cạn dung dịch thì thu được 28,96g muối Giá trị của V là:
A 4,84lit B 4,48lit C 2,24lit D 2,42lit
Câu 26: Cho 10g hỗn hợp 2 ancol no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác
dụng vừa đủ với Na kim loại tạo ra 14,4 chất rắn và V lit khí H2(đktc) V có giá trị là:
A 1,12lit B 2,24lit C 3,36lit D 4,48lit
Câu 27: Khi thủy phân hoàn toàn 0,05 mol este của 1 axit đa chức với 1 ancol đơn chức
tiêu tốn hết 5,6 g KOH Mặt khác khi thủy phân 5,475 g este đó thì tiêu tốn hết 4,2 gam KOH và thu được 6,225g muối Vậy CTCT este là:
C (COOCH2CH2CH3)2 D Kết quả khác
Câu 28: Cho 3,04g hỗn hợp A gồm 2 amin đơn chức, no tác dụng vừa đủ với dung dịch
HCl thu 5,96g muối Thể tích N2(đktc) sinh ra khi đốt hết 3,04g hỗn hợp A là:
A 0,224lit B 0,448lit C 0,672lit D 0,896 lit
Câu 29: Chia 10g hỗn hợp hai axit HCOOH và CH3COOH thành 2 phần bằng nhau
Phần 1: tác dụng với Na dư được 1,064 lit H2(đktc)
Phần 2: tác dụng với 4,6g ancol etylic có xt với hiệu suất phản ứng este hóa là 60% Khối lượng este thu được là:
A 2,66g B 7,66g C 4,596g D 8,96g
Câu 30: Nung 100g hỗn hợp gồm Na2CO3 và NaHCO3 cho đến khi khối lượng hỗn hợp không thay đổi được 69g chất rắn Xác định thành phần % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp lần lượt là:
Trang 35Câu 31: Ngâm một đinh sắt sạch trong 200ml dung dịch CuSO4 đến khi dung dịch hết màu xanh, lấy đinh sắt ra khỏi dung dịch, rửa sạch, sấy khô, cân thấy đinh sắt tăng 0,8 gam Nồng độ mol của dung dịch CuSO4 là:
Câu 32: Đem đun nóng m gam Cu(NO3)2 một thời gian rồi dừng lại, làm mguội và đem cân thấy khối lượng giảm 0,54g so với ban đầu Khối lượng muối Cu(NO3)2 đã bị điện phân là:
A 1,88g B 0,47g C 9,4g D 0,94g
Câu 33: Cho 5,615gam hỗn hợp gồm ZnO, Fe2O3, MgO tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch H2SO4 1M thì khối lượng muối sunfat thu được là:
A 13,815g B 13,615g C 15,215g D 12,615g
Trang 36PHƯƠNG
PHÁP 4
I NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP
1 Nguyên tắc chung
Nguyên tắc chung của phương pháp này là dựa vào định luật bảo tồn nguyên
tố: “ Trong các phản ứng hĩa học thơng thường, các nguyên tố luơn được bảo tồn”: Điều này cĩ nghĩa là: Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố X bất kì trước và
sau phản ứng luơn luơn bằng nhau
Điểm mấu chốt của phương pháp là phải xác định được đúng các hợp phần chứa nguyên tố X ở trước và sau phản ứng rồi áp dụng ĐLBT nguyên tố với X để rút ra mối quan hệ giữa các hợp phần → Kết luận cần thiết
2 Các trường hợp áp dụng và một số chú ý quan trọng
Phương pháp bảo tồn nguyên tố cĩ thể áp dụng cho hầu hết các dạng bài tập, đặc biệt là các dạng bài hỗn hợp nhiều chất, xảy ra biến đổi phức tạp Dưới đây là một số dạng bài tập tiêu biểu:
Dạng 1: Từ nhiều chất đầu tạo thành một sản phẩm
Từ dữ kiện đề bài ta tính số tổng mol nguyên tố X trong các chất ban đầu → tổng số mol
X trong sản phẩm tạo thành → số mol sản phẩm:
Cho hỗn hợp A gồm các chất rắn Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 ta hồn tồn trong dung dịch HCl, dung dịch thu được cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa, nung trong khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu được m gam chất rắn Tính m ?
Ta thấy, chất cuối cùng là Fe2O3 vậy nếu tính được tổng số mol Fe cĩ trong A ta
sẽ tính được số mol Fe2O3
Dạng 2: Từ một chất đầu tạo thành hỗn hợp nhiều sản phẩm
Dạng 3: Từ nhiều chất đầu tạo thành nhiều sản phẩm
Dạng 4: Bài tốn đốt cháy trong hĩa học hữu cơ
3 Một số chú ý để làm tốt phương pháp bảo tồn nguyên tố
Hạn chế viết phương trình phản ứng mà thay vào đĩ là viết sơ đồ hợp thức(chú ý đến
hệ số) biểu diễn các biến đổi cơ bản của các nguyên tố cần quan tâm
Đề bài thường cho số mol của nguyên tố quan tâm, từ đĩ xác định được số mol hay khối lượng của các chất
dư thu được dung dịch A Cho dung dịch A tác dụng với NaOH dư thu được kết tủa Lọc
PHƯƠNG PHÁP BẢO TỒN NGUYÊN TỐ
Trang 37kết tủa, rửa sạch sấy khô và nung trong không khí đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn, m có giá trị là:
A 23 gam B 32 gam C 24 gam D 42 gam
Nhận xét: Trong m gam chất rắn có 0,1 mol Fe2O3 ban đầu Vậy chỉ cần tính lượng
Fe2O3 tạo ra từ Fe theo mối quan hệ sau:
2Fe → Fe2O3
0,2(mol) → 0,1 (mol)
m = 0,2.160 = 32 (g) → Đáp án B
Bài 2: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,27 gam bột nhôm và 2,04 gam bột Al2O3 trong
dung dịch NaOH dư thu được dung dịch X Cho CO2 dư tác dụng với dung dịch X thu được kết tủa Y, nung Y ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Z Biết hiệu suất các phản ứng đều đạt 100% Khối lượng của Z là:
A 2,04 gam B 2,31 gam C 3,06 gam D 2,55 gam
Trang 38A 18 gam B 20 gam C 24 gam D 36 gam
Hướng dẫn giải
Các phản ứng:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Mg + H2SO4 → FeSO4 + H2FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2 + Na2SO44Fe(OH)2 + O2 → 2Fe2O3 + 4H2O Mg(OH)2 → MgO + H2O a/ Ta có: H2 Mg Fe
Bài 4 : Đun nóng hỗn hợp bột gồm 0,06 mol Al, 0,01 mol Fe3O4, 0,015 mol Fe2O3 và
0,02 mol FeO một thời gian Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch X Thêm NH3 vào X cho đến dư, lọc kết tủa, đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Giá trị của m là
Bài 5: Đốt cháy 6,72 gam bột Fe trong không khí thu được hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4,
Fe2O3 Để hòa tan X cần dùng vừa hết 255 ml dung dịch chứa HNO3 2M, thu được V lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) Giá trị của V là
r¾n
FeCl2FeCl3
Fe(OH)2Fe(OH)3
Al2O3
Fe2O3
Trang 39A 0,224 lit và 14,48 gam B 0,672 lit và 18,46 gam
C 0,112 lit và 12,28 gam D 0,448 lit và 16,48gam
Hướng dẫn giải
Thực chất phản ứng khử các oxit trên là:
CO + O → CO2
H2 + O → H2O Khối lượng hỗn hợp khí tạo thành nặng hơn hỗn hợp khí ban đầu chính là khối lượng của nguyên tử oxi trong các oxit tham gia phản ứng Do vậy:
Bài 8: Cho m gam một ancol no, đơn chức X qua bình đựng CuO dư, nung nóng Sau khi
phản ứng hoàn toàn, khối lượng chất rắn trong bình giảm đi 0,32g Hỗn hợp hơi thu được có tỉ khối đối với H2 là 15,5 Giá trị m là:
A 0,92gam B 0,32gam C 0,62gam D 0,46gam
Trang 40Hướng dẫn giải
CnH2n+1CH2OH + CuO → CnH2n+1CHO + Cu + H2O Khối lượng chất rắn trong bình giảm chính là số gam nguyên tử O trong CuO phản ứng
Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn 4,04 gam một hỗn hợp bột kim loại gồm Al, Fe, Cu thu được
5,96 gam hỗn hợp 3 oxit Hòa tan hết hỗn hợp 3 oxit bằng dung dịch HCl Tính thể tích dung dịch HCl 2M cần dùng
A 0,5 lit B 0,7 lit C 0,12lit D 1 lit
→ Đáp án C
Nếu các em HS làm quen thì với bài tập này các em nhẩm sẽ ra ngay kết quả
Bài 10: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol một axit cacboxylic đơn chức cần vừa đủ V lit
O2(đktc), thu được 0,3 mol CO2 và 0,2 mol H2O Giá trị của V là:
A 8,96lit B 11,2lit C 6,72lit D 4,48lit