Phương pháp tăng giảm khối lượng

CHỌN LỌC-ĐẦY ĐỦ-CHẤT LƯỢNG http://hoahoc.edu.vn ─ http://luuhuynhvanlong.com “Học Hĩa bằng sự đam mê” Thầy LƯU HUỲNH VẠN LONG Giảng viên Trường ĐH Thủ Dầu Một – Bình Dương Phương ph

Trang 1

CHỌN LỌC-ĐẦY ĐỦ-CHẤT LƯỢNG

http://hoahoc.edu.vn ─ http://luuhuynhvanlong.com

“Học Hĩa bằng sự đam mê”

Thầy LƯU HUỲNH VẠN LONG

(Giảng viên Trường ĐH Thủ Dầu Một – Bình Dương)

Phương pháp

Tăng giảm khối lượng

Khơng tức giận vì muốn biết thì khơng gợi mở cho

Khơng bực vì khơng hiểu rõ được thì khơng bày vẽ cho

Khổng Tử

Trang 2

I – PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1 Nội dung phương pháp

 Mọi sự biến đổi hóa học (được mô tả bằng phương trình phản ứng) đều có 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( có 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) ( có thể lập sơ đồ hợp thức chuyển hóa 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 toán học để giải

2 Các dạng toán thường gặp

Có thể nói phương pháp tăng giảm khối lượng áp dụng rất rộng rãi trong hầu hết các bài toán hóa học(hữu cơ lẫn vô cơ) sau đây là Thầy liệt kê một số dạng bài toán có sự tăng hoặc giảm khối lượng

a Trong hóa hữu cơ

 Ancol: ROH + Na → RONa + 0,5H2

Cứ 1 mol ROH tạo 1 mol RONa thì tăng 22g đồng thời giải phóng 0,5 mol khí H2

 Anđehit: RCHO + Ag2O → RCOOH + 2Ag

Cứ 1 mol RCHO tạo 1 mol RCOOH thì tăng 16g

Axit: RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O

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

Cứ 1mol amin tác dụng tạo 1 mol muối tăng 36,5g

PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG

Trang 3

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 = 11

 Muối hiđrocacbonat + axit (HCl, H2SO4 loãng) → Muối + CO2 + H2O

m giảm = m hiđrocacbonat – m clorua = 25,5

 CO2 + dung dịch Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 → Kết tủa + H2O

Nếu m↓ > mCO2 → mdd giảm = Nếu m↓ > mCO2

II- CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

VÍ DỤ 1: Có 1 lít dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1 mol/l và (NH4)2CO3 0,25 mol/l Cho 43 gam hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 vào dung dịch đó Sau khi các phản ứng kết thúc ta thu được 39,7 gam kết tủa A

và dung dịch B Tính % khối lượng các chất trong A

Ba2+ + CO32  BaCO3 (1)

Ca2+ + CO32  CaCO3 (2)

Trang 4

Theo (1) và (2) cứ 1 mol BaCl2, hoặc CaCl2 biến thành BaCO3 hoặc CaCO3 thì khối lượng muối giảm (71  60) = 11 gam Do đó tổng số mol hai muối BaCO3 và CaCO3 bằng:

43 39,711



= 0,3 mol

mà tổng số mol CO32 = 0,1 + 0,25 = 0,35, điều đó chứng tỏ dư CO32

Gọi x, y là số mol BaCO3 và CaCO3 trong A ta có:

x y 0,3197x 100y 39,7

VÍ DỤ 2: Hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp một muối cacbonat của kim loại hoá trị (I) và một

muối cacbonat của kim loại hoá trị (II) bằng dung dịch HCl thấy thoát ra 4,48 lít khí CO2 (đktc) Cô cạn dung dịch thu được sau phản ứng thì khối lượng muối khan thu được là bao nhiêu?

A. 26,0 gam B. 28,0 gam C. 26,8 gam D. 28,6 gam

n = nmuối cacbonat = 0,2 mol

Suy ra khối lượng muối khan tăng sau phản ứng là 0,211 = 2,2 gam

Vậy tổng khối lượng muối khan thu được là 23,8 + 2,2 = 26 gam

Vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng

Cứ 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)

 Đáp án B

Trang 5

VÍ DỤ 4: Cho dung dịch AgNO3 dư tác dụng với dung dịch hỗn hợp có hòa tan 6,25 gam hai muối KCl và KBr thu được 10,39 gam 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. 0,055 mol

HƯỚNG DẪN GIẢI

Cứ 1 mol muối halogen tạo thành 1 mol kết tủa  khối lượng tăng: 108  39 = 69 gam;

0,06 mol  khối lượng tăng: 10,39  6,25 = 4,14 gam

Vậy tổng số mol hỗn hợp đầu là 0,06 mol

 Đáp án B

VÍ DỤ 5: 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 0,24 gam Cũng thanh graphit này nếu được nhúng vào dung dịch AgNO3 thì khi phản ứng xong thấy khối lượng thanh graphit tăng lên 0,52 gam Kim loại hóa trị (II) là kim loại nào sau đây?

A. Pb B. Cd C. Al D. Sn

Đặt kim loại hóa trị (II) là M với số gam là x (gam)

M + CuSO4 dư  MSO4 + Cu

Cứ M gam kim loại tan ra thì sẽ có 64 gam Cu bám vào Vậy khối lượng kim loại giảm (M  64) gam;

Vậy: x (gam) = 0, 24 M

M64  khối lượng kim loại giảm 0,24 gam

Mặt khác: M + 2AgNO3  M(NO3)2 + 2Ag

Cứ M gam kim loại tan ra thì sẽ có 216 gam Ag bám vào Vậy khối lượng kim loại tăng (216  M) gam;

Trang 6

2 trường hợp như nhau

A. Al B. Zn C. Mg D. Fe

Gọi m là khối lượng thanh kim loại, M là nguyên tử khối của kim loại, x là số mol muối phản ứng

M + CuSO4  MSO4 + Cu

M (gam)  1 mol  64 gam, giảm (M – 64)gam

x mol  giảm 0,05.m

100 gam

 x =

0,05.m100

207M (2)

Từ (1) và (2) ta có:

0,05.m100

M64 =

7,1.m100

A. FeCl3 B. AlCl3 C. CrCl3 D. Không xác định

Trang 7

Gọi A là nguyên tử khối của kim loại X

A. 12,8 gam; 32 gam B. 64 gam; 25,6 gam

C. 32 gam; 12,8 gam D. 25,6 gam; 64 gam

Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (2)

x  x  x  x mol

Từ (1), (2) nhận được độ giảm khối lượng của dung dịch là

Trang 8

mCu (bám)  mZn (tan)  mFe (tan)

 2,2 = 64(2,5x + x)  652,5x 56x

 x = 0,4 mol

Vậy: mCu (bám lên thanh kẽm) = 642,50,4 = 64 gam;

mCu (bám lên thanh sắt) = 640,4 = 25,6 gam

 Đáp án B

VÍ DỤ 11: Hòa tan 3,28 gam hỗn hợp muối CuCl2 và Cu(NO3)2 vào nước được dung dịch A Nhúng

Mg vào dung dịch A cho đến khi mất màu xanh của dung dịch Lấy thanh Mg ra cân lại thấy tăng thêm 0,8 gam Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan Tính m?

A. 1.28 gam B. 2,48 gam C. 3,1 gam D. 0,48 gam

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: Sau một khoảng thời gian độ tăng khối lượng của thanh

Fe bằng độ giảm khối lượng của dung dịch muối Do đó:

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

 Đáp án C

VÍ DỤ 14: Một bình cầu dung tích 448 ml được nạp đầy oxi rồi cân Phóng điện để ozon hoá, sau đó nạp thêm cho đầy oxi rồi cân Khối lượng trong hai trường hợp chênh lệch nhau 0,03 gam Biết các thể tích nạp đều ở đktc Thành phần % về thể tích của ozon trong hỗn hợp sau phản ứng là

Trang 9

A. 9,375 % B. 10,375 % C. 8,375 % D 11,375 %

Thể tích bình không đổi, do đó khối lượng chênh là do sự ozon hóa

Cứ 1mol oxi được thay bằng 1mol ozon khối lượng tăng 16g

Vậy khối lượng tăng 0,03 gam thì số ml ozon (đktc) là 22400 = 42 (ml)

%O3 = = 9,375 %

 Đáp án A

VÍ DỤ 15: Cho hoà tan hoàn toàn a gam Fe3O4 trong dung dịch HCl, thu được dung dịch D, cho D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa để ngoài không khí đến khối lượng không đổi nữa, thấy khối lượng kết tủa tăng lên 3,4 gam Đem nung kết tủa đến khối lượng không đổi được b gam chất rắn Giá trị của a, b lần lượt là:

A. 46,4 và 48 gam B. 48,4 và 46 gam C. 64,4 và 76,2 gam D. 76,2 và 64,4 gam

Fe3O4 + 8HCl  2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O

FeCl2 + 2NaOH  Fe(OH)2 + 2NaOH

FeCl3 + 3NaOH  Fe(OH)3 + 3NaOH

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  4Fe(OH)3

2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O

Nhận xét : Ta thấy Fe3O4 có thể viết dạng Fe2O3.FeO Khi cho D tác dụng với NaOH kết tủa thu được gồm Fe(OH)2 và Fe(OH)3 Để ngoài không khí Fe(OH)2  Fe(OH)3

1 mol Fe(OH)2 1 mol Fe(OH)3 thêm 1 mol OH khối lượng tăng lên 17 gam

0,2 mol ………… 0,2 mol ……… 3,4 (gam)

Khí Cl2 dư chỉ khử được muối NaI theo phương trình

2NaI + Cl2  2NaCl + I2

Cứ 1 mol NaI tạo thành 1 mol NaCl

 Khối lượng muối giảm 127  35,5 = 91,5 gam

Vậy: 0,5 mol  Khối lượng muối giảm 104,25  58,5 = 45,75 gam

Trang 10

A. Mg B. Ba C. Ca D. Zn

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:

 Đáp án C

VÍ DỤ 18: 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

A. 3,81g B. 4,81g C. 5,81g D. 6,81g

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)

 Đáp án D

Trang 11

VÍ DỤ 20: 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)

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

22,4 NhËn xÐt

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

m tăng = 64y – 56y = 8y

Vì khối lượng hỗn hợp rắn trước và sau phản ứng không đổi nên m giảm = m tăng

→ x = 8y → 65

% *100% 90,28%

65 56

x Zn



 Đáp án A

Trang 12

VÍ DỤ 23: Nung 47,4gam KMnO4 một thời gian thấy còn lại 44,04gam chất rắn Tính % khối lượng KMnO4 đã bị nhiệt phân là:

A. 505 B. 70% C. 80% D. 65%

2KMnO4  K2MnOt C o 4 + 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)

Cứ nung 168 gam  khối lượng giảm: 44 + 18 = 62 gam

x  khối lượng giảm: 100 – 69 = 31 gam

Đặt CTTQ của axit no, đơn chức A là CnH2n+1COOH nên ta có:

14n + 46 = 60  n = 1

Vậy CTPT của A là CH3COOH

 Đáp án C

Trang 13

VÍ DỤ 26: (CĐ Khối A 2007): 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

A. CH2=CHCOOH B. CH3COOH

C. HCCCOOH D. CH3CH2COOH

Đặt CTTQ của axit hữu cơ X đơn chức là RCOOH

2RCOOH + CaCO3  (RCOO)2Ca + CO2 + H2O

Cứ 2 mol axit phản ứng tạo muối thì khối lượng tăng (40  2) = 38 gam

x mol axit  (7,28  5,76) = 1,52 gam

VÍ DỤ 27: 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:

n(H2) = 2,24

0,1( ) 22,4  mol

Gọi 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

Theo đề bài 0,1 mol → 4,4g

RCHO + [O] → RCOOH

Cứ 1 mol RCHO → 1 mol RCOOH → tăng 16g

Trang 14

A. 10,8g B. 21,6g C. 32,4g D. 43,2g

Đặt công thức chung của 3 anđehit là RCHO

2RCHO + O2 → 2RCOOH

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)

A. 2,5g B. 4,925g C. 6,94g D. 3,52g

Đặt CT chung của các este no, đơn chức, mạch hở là CnH2nO2

CnH2n+2 + O2 → nCO2 + nH2O a(mol) an an

Trang 15

NaOH

Gọi công thức chung của hỗn hợp là RH Phản ứng : RH + NaOH RNa + H O (*) Nhận xét :

1 mol NaOH phản ứng, khối lượng muối tăng : M = 23 1 = 22 gam Với n = 0,04.1 = 0,04 mol m = 22.0,04 =

1 mol H giải phóng, khối lượng muối tăng : M = 2(23 1) = 44 gam

3,36 Với n = = 0,15 mol m = 44.0,1

Khối lượng muối tăng este X có dạng RCOOCH Phản ứng : RCOOCH + NaOH RCOONa + CH OH (*) Nhận xét :

1 mol NaOH phản ứng, khối lượng muối tăng : M = 23 15 = 8 gam Với m = 4,8 4,4 = 0,4 gam

Trang 16

1 mol H O tạo thành, khối lượng tăng : M = 29 1 = 28 gam

5,4 Với n = = 0,3 mol m = 2

1

Gọi công thức chung của 3 ancol là RCH OH Phản ứng : RCH OH + CuO RCHO + Cu + H O (*) Nhận xét : 1 mol Cu tạo thành

khối lượng rắn giảm : M = 16 gam khối lượng chất hữ u cơ g

iảm : M = 2 gam

m M 7,2.2 Với m = 7,2 gam m = = = 0,9 gam

m = m m = 19,3 0,9 = 18,4 gam

 Đỏp ỏn C

VÍ DỤ 37: (ĐH A 2009): Cho 1 mol amino axit X phản ứng với dung dịch HCl (dư), thu được m1

gam muối Y Cũng 1 mol amino axit X phản ứng với dung dịch NaOH (dư), thu được m2 gam muối Z Biết m2 – m1 = 7,5 Cụng thức phõn tử của X là:

A. C4H10O2N2 B C5H9O4N C C4H8O4N2 D. C5H11O2N

 Đặt cụng thức X là (NH2)xR(COOH)y

 Khi 1 (mol) X tỏc dụng với HCl dư tạo muối: m1 = (NH3Cl)xR(COOH)y (g)

 Khi 1 (mol) X tỏc dụng với NaOH dư tạo muối: m2 = (NH2)xR(COONa)y (g)

 Đề bài m2 – m1 = 7,5 → 22y - 36,5x = 7,5

 Nghiệm duy nhất thoả món: x = 1, y = 2 → C5H9O4N

 ĐÁP ÁN B

VÍ DỤ 38: (ĐH B 2010): Hỗn hợp X gồm alanin và axit glutamic Cho m gam X tỏc dụng hoàn toàn

với dung dịch NaOH (dư), thu được dung dịch Y chứa (m+30,8) gam muối Mặt khỏc, nếu cho m gam

X tỏc dụng hoàn toàn với dung dịch HCl, thu được dung dịch Z chứa (m+36,5) gam muối Giỏ trị của

m là

A 112,2 B. 165,6 C. 123,8 D. 171,0

Trang 17

 Gọi x là số mol của alanin  số mol của axit glutamic (1 – x ) mol

CH3CH(NH2)COOH + NaOH  CH3CH(NH2)COONa + H2O

x (mol)  x (mol): tăng 22x (g)

C3H5(NH2)(COOH)2 + 2NaOH C3H5(NH2)(COONa)2 + 2H2O (1- x) mol  (1- x) mol: tăng 44(1-x) (g)

 Theo đề bài tăng 30,8 g nên:

22x + 44(1-x) = 30,8 → x = 0,6 (mol)

 m = 0,6.89 +147.0,4 = 112,2g

 ĐÁP ÁN A

VÍ DỤ 39: (ĐH B 2013) :Hỗn hợp X gồm hai axit cacboxylic đơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong

cùng dãy đồng đẳng Đốt cháy hoàn toàn 4,02 gam X, thu được 2,34 gam H2O Mặt khác 10,05 gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được 12,8 gam muối Công thức của hai axit là

A. C3H5COOH và C4H7COOH B. C2H3COOH và C3H5COOH

C. C2H5COOH và C3H7COOH D CH3COOH và C2H5COOH





 nRCOOH/4,02 g = 0,125.4,02

0,05 (mol)10,05 

   Loại C

 ĐÁP ÁN B

VÍ DỤ 40: (ĐH A 2012) : Đốt cháy hoàn toàn 4,64 gam một hiđrocacbon X (chất khí ở điều kiện

thường) rồi đem toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 Sau các phản ứng thu được 39,4 gam kết tủa và khối lượng phần dung dịch giảm bớt 19,912 gam Công thức phân tử của X là

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	710,14 KB