phương pháp bảo toàn khối lượng

I PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG Nội dung phương pháp - Nội dung: “Tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng chất sản phẩm.” Xét phản ứng : A + B → C + D Ta có : mA + mB = mC + mD - Cơ sở: phương pháp giải toán dựa vào quan hệ khối lượng Lưu ý: Điều quan trọng áp dung phương pháp việc phải xác định lượng chất (khối lượng) tham gia phản ứng tạo thành (có ý đến chất kết tủa, bay hơi, đặc biệt khối lượng dung dịch) Các dạng toán thường gặp Hệ 1: Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng chất tham gia tổng khối lượng sản phẩm tạo thành Phương pháp giải: mtrước pứ= msau pứ (khơng phụ thuộc vào hiệu suất phản ứng) Ví dụ: Thổi 8,96 lít CO(đktc) qua 16 gam FexOy đun nóng thu Dẫn tồn lượng khí sau phản ứng qua dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy tạo 30 gam kết tủa Tính khối lượng Fe thu Bài làm: Fe x O y + CO  → xFe + yCO n CO = 8,96 22, =0,4 mol CO + Ca(OH)  → CaCO + H 2O n CaCO n CO = > 30 100 =0,3 n CO ⇒ ⇒ n CO2 =0,3(mol) CO dư , FexOy phản ứng hết Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có m Fe m Fe O y m CO − m CO − = + =16+28.0,3 0,3.44=11,2 gam x Hệ 2: Trong phản ứng có n chất tham gia, biết khối lượng (n – 1) chất ta dễ dàng tính khối lượng chất lại Ví dụ : Đun 132,8 gam hỗn hợp rượu no, đơn chức với H 2SO4 đặc 140°C thu hỗn hợp ete có số mol có khối lượng 111,2 gam Số mol ete hỗn hợp bao nhiêu? Bài giải: Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: mrượu =mete +mH O ⇒ mH O =mrượu - mete =132,8 - 111,2 =21,6 (gam) ⇒ nH O = 21,6 =1,2 (mol) 18 Ta biết loại rượu tách nước điều kiện H 2SO4 đặc, 140°C tạo thành loại ete tách phân tử H2O Mặt khác, phân tử rượu tạo phân tử ete phân tử nước Do đó, số mol ete số mol nước Vậy số mol ete là: 1,2 = 0,2(mol) Hệ 3: Bài toán: Kim loại + axit → muối + khí mmuối = mkim loại + manion tạo muối mmuối = mkim loại + maxit − mkhí Ví dụ: Cho m gam hỗn hợp Zn, Fe tác dụng vừa đủ với 73 gam dung dịch HCl 10% Cô cạn dung dịch thu 13,15 gam muối Giá trị m là: A 7,05 B 5,30 C 4,30 D 6,05 Bài giải: FeCl2 Fe + H2  + HCl →   Zn  ZnCl2 m HCl = 73.10 = 7,3 100 → n HCl = gam m muoi = m KL + m Cách 1: Cl− 7,3 = 0, 36,5 mol → m KL = 13,15 − 0, 2.35,5 = 6,05 Cách 2: bảo toàn nguyên tố H: n H2 = n HCl = 0,1 mol gam → m H2 = 0,1.2 = 0, → m KL = m muoi + m H2 − m HCl = 13,15 + 0, − 7,3 = 6,05 Bảo toàn khối lượng: gam gam Hệ 4: Bài toán khử hỗn hợp oxit kim loại chất khí (H2, CO) Sơ đồ: Oxit kim loại + (CO, H2) → chất rắn + hỗn hợp khí (CO2, H2O, H2, CO) Bản chất phản ứng: CO + [O] → CO2 H2 + [O] → H2O nO = nH O = nCO 2 → Khối lượng giảm: mrắn = moxit − mO Ví dụ: Dẫn từ từ V lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CO H qua ống sứ chứa 16,8 gam hỗn hợp CuO, Fe3O4 Al2O3 nung nóng đến X phản ứng hết, thu hỗn hợp khí nặng khối lượng X 0,32 gam a) Giá trị V A 0,112 lít B 0,224 lít C 0,448 lít D 0,896 lít b) Số gam chất rắn lại ống sứ A.12,12g B 16,48g C 17,12g D 20,48g Bài giải: Sơ đồ: Oxit kim loại + (CO, H2) → rắn + hỗn hợp khí (CO2, H2O, H2, CO) Bản chất phản ứng: CO + [O] → CO2 H2 + [O] → H2O → mrắn = moxit - m[O] Þ D m = mO = 0,32 a) Ta có: Þ nO = (gam) nCO2 + nH2 O = n[ O] = 0,02 VX = 0,02´ 22,4 = 0,448 0,32 = 0,02 16 (mol) (mol) (lít) b) Số gam chất rắn lại ống sứ là: mrắn = moxit - m[O] = 16,8- 0,32 = 16,48 (gam) Phạm vi áp dụng Thường dùng để vơ hiệu hóa phép tính phức tạp nhiều tốn vơ cơ, hữu mà tốn dó xảy nhiều phản ứng Khi ta cần lập sơ đồ phản ứng để thấy rõ mối quan hệ tỉ lệ mol chất mà không cần viết phương trình phản ứng Đánh giá phương pháp bảo toàn khối lượng - Phương pháp bảo toàn khối lượng cho phép giải nhanh nhiều toán biết quan hệ khối lượng chất trước sau phản ứng - Đặc biệt, chưa biết rõ phản ứng xảy hồn tồn hay khơng hồn tồn việc sử dụng phương pháp giúp đơn giản hóa tốn Phương pháp bảo tồn khối lượng thường sử dụng toán nhiều chất Trường hợp ngoại lệ Phương pháp bảo toàn khối lượng thường với đa số trường hợp Nhưng tốn có liên quan đến lượng phản ứng định luật bảo tồn khối lượng bị vi phạm Do đó, khơng thể áp dụng phương pháp bảo tồn khối lượng để giải tốn Ví dụ minh họa Ví dụ (B – 2013):Hoàn tan hoàn toàn 24 gam hỗn hợp X gồm MO, M(OH) MCO3 (M kim loại có hóa trị khơng đổi) 100 gam dung dịch H 2SO4 39,2% thu 1,12 lít khí (đktc) dung dịch Y chứa chất tan có nồng độ 39,41% Kim loại M là: A Zn B Ca C Mg D Cu Bài giải: Bảo toàn khối lượng, ta có: mX + mdd H SO = mdd Y + mCO ⇒ mY = mX + mdd H SO − mCO = 24 + 100 − 0,05.44 = 121,8 (gam) ⇒ mMSO = 0,3941.121,8 = 48 (gam) Dung dịch Y chứa chất tan nên y chứa MSO4 ⇒ nMSO = nH SO = 0,4 (mol)   ⇒ 4 M MSO = 4,8 = 120 = M M + 96 0,4 ⇒ M M = 24 ⇒ Vậy M kim loại Mg Ví dụ 2(A-2011): Thuỷ phân hồn tồn 60 gam hỗn hợp hai đipeptit thu 63,6 gam hỗn hợp gồm amino axit(các amino axit có nhóm chức cacboxyl 10 nhóm chức amino phân tử) Nếu cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl (dư), cô cạn cẩn thận dung dịch lượng muối khan thu là? A 8,15 gam B.7,09gam C 7,82 gam D 16,3 gam Bài giải: Gọi công thức tổng quát đipeptit là: NH2–R–CO–NH–R’–COOH  → NH2–R–CO–NH–R’–COOH + H2O NH2–R–COOH + NH2–R’–COOH Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta có: mH O ⇒ n =63,6 –60=3,6(g) amino axit Trong 10 R = 3, 18 =0,2 =0,4 hỗn hợp n NH2– –COOH + HCl 0,04 ⇒ nH O amino axit  → = 0, 10 =0,04 m amino axit = 63, 10 =6,36(g) R ClH3N– –COOH 0,04 Áp dụng định luận bảo toàn khối lượng ta có: mmuối m amino axit HCl = + m =6,36+0,04.36,5=7,82(g) II Phương pháp tăng giảm khối lượng Nội dung phương pháp - Nội dung: gắn thay đổi khối lượng (tăng hay giảm) với số mol chất có mặt q trình phản ứng, từ suy số mol chất lại - Cơ sở: biến đổi hóa học (được mơ tả phương trình phản ứng) có liên quan đến tăng giảm khối lượng chất - Mấu chốt phương pháp: + Xác định mối liên hệ tỉ lệ chất biết (chất X) với chất cần xác định (chất Y) (có thể khơng cần thiết phải viết phương trình phản ứng, mà cần lập sơ đồ chuyển hóa chất này, phải dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố để xác định tỉ lệ chúng + Xem xét chuyển từ chất X thành Y (hoặc ngược lại) khối lượng tăng lên hay giảm theo tỉ lệ phản ứng theo đề cho + Sau cùng, dựa vào quy tắc tam suất, lập phương trình tốn học để giải Các dạng tốn thường gặp Dạng 1: Bài toán kim loại + axit ( hợp chất có nhóm OH linh động) Ví dụ: Hòa tan hồn tồn m gam Fe dung dịch HCl thu x gam muối clorua Nếu hòa tan hoàn toàn m gam Fe dung dịch HNO3 lỗng dư thu y gam muối nitrat Khối lượng muối chênh lệch 23 gam Gía trị m bao nhiêu? Bài giải: n Fe = Số mol Fe : PTHH: m (mol) 56 Fe + HCl → FeCl2 + H2↑ Theo phương trình (1) ta có: Khối lượng muối thu mol Fe phản ứng → Khối lượng muối →m1 = (56+71) gam m 56 mol Fe phản ứng → Khối lượng muối x = (56 + 71)m 56 gam Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NxO↑ + H2O Theo phương trình (2) ta có: mol Fe phản ứng → Khối lượng muối m2 = (56 +62.3) gam m 56 mol Fe phản ứng → Khối lượng muối y = (56 + 62.3).m 56 gam Theo đề ta có: y – x = 23 gam  (56+62.3)m/56 – (56+71)m/56 = 23  186m/56 – 71m/56 = 23  115m/56 = 23  m Vây khối lượng Fe : m Fe = = 23.56 = 11, 2(gam) 115 11,2 gam Dạng 2: Bài toán nhiệt luyện Oxit (X) + CO (hoặc H2) → chất rắn (Y) + CO2 (hoặc H2O) Bản chất phản ứng: CO + [O] → CO2 H2 + [O] → H2O Khối lượng chất rắn giảm: ∆m↓= mO = mX − mY Ví dụ: Cho luồng khí CO (dư) qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO Al 2O3 nung nóng đến phản ứng hồn tồn, thu 8,3 gam chất rắn Khối lượng CuO có hỗn hợp ban đầu là: A 0,8 gam B 8,3 gam C 2,0 gam D 4,0 gam Bài giải: Al2O3 khộng bị khử CO nên, áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mO = 9,1− 8,3 = 0,8(gam) ⇒ nO = 0,8 = 0,05(mol) ⇒ n = n = 0,05(mol) 16 CuO O ⇒ mCuO = 0,05.80 = 4(gam) ⇒ Đáp án D Dạng 3: Bài toán kim loại + dung dịch muối: nA + mBn+ → nAn+ + mB Độ tăng giảm khối lượng kim loại độ giảm tăng khối lượng dung dịch muối (vì manion = const) Khối lượng kim loại tăng: ∆m↑= mbám vào – mtan Khối lượng kim loại giảm: ∆m↓ = mtan – mbám vào Ví dụ: Nhúng thanhk kim loại M hóa trị (II) vào dung dịch CuSO dư Sau phản ứng, khối lượng kim loại giảm 0,24 gam Cũng kim loại nhúng vào dung dịch AgNO3 dư phản ứng xong khối lượng kim loại tăng 0,52 gam Gỉa sử số mol kim loại M tác dụng hai phản ứng nhau.Xác định kim loại M dùng Bài giải: Gọi x mol số mol kim loại M tác dụng hai phản ứng M + Cu2+→ M2+ x (mol) + Cu → x (mol) Khối lượng M giảm: ∆m↓ = ⇒ 0,24 = x.M - 64.x M + ⇔ mM tan − mCu 0,24 = (M – 64).x (1) 2Ag+→ M2+ + 2Ag x (mol) → 2.x (mol) Khối lượng M tăng : ∆m ↑ = ⇒ 0,52 = 2.x.108 - x.M (1) (2) Lấy taïo 0, 24 0, 52 ta được: = ⇔ mAg taïo −mM tan 0,52 = (216 – M).x (2) 0, 24 ( M − 64).x (216 − M ).x ⇔ 0, 52 ⇒ = M − 64 216 − M ⇒ M = 112 M : Cd Vậy kim loại M cần tìm Cd Dạng 4: Bài tốn chuyển hóa muối thành muối khác Khối lượng muối thu tăng giảm, thay thể anion gốc axit anion gốc axit khác, thay ln tn theo quy tắc hóa trị (nếu hóa trị nguyên tố kim loại không thay đổi) VD: Từ mol CaCO3 → CaCl2 ∆m↑= 23 – =22 Ví dụ: Cho AgNO3 dư tác dụng với dung dịch hỗn hợp có hòa tan 6,25 gam hai muối KCl KBr thu 10,39 gam hỗn hợp kết tủa Xác định số mol hỗn hợp đầu? 10 29,8 122,5 = 49(gam) 74,5 49.100 %KClO3(A) = = 58,55% 83,68 mKClO = ( Đáp án D) Bài 5: Cho gam hỗn hợp A gồm Mg Fe tác dụng hết với 200 ml dung dịch CuSO đến phản ứng kết thúc, thu 12,4 gam chất rắn B dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc nung kết tủa ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu gam hỗn hợp gồm oxit Tính: a Khối lượng Mg Fe A b Nồng độ mol dung dịch CuSO4 c Thể tích NO hồ tan B dung dịch HNO3 dư (https://thuyhoathaiphien.wordpress.com/2010/05/23/ph%C6%B0%C6%A1ng-phap-tanggi%E1%BA%A3m-kh%E1%BB%91i-l%C6%B0%E1%BB%A3ng/) Bài giải: a Gọi x, y số mol Mg Fe phản ứng Các phản ứng : Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu x x Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu y y Dung dịch D gồm MgSO4 FeSO4 Chất rắn B bao gồm Cu Fe dư 22 MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2 ↓ + Na2SO4 FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4 Mg(OH)2 →MgO + H2O 4Fe(OH)2 + O2 → 2Fe2O3 + 4H2O Sự tăng khối lượng từ hỗn hợp A (gồm Mg Fe) hỗn hợp B (gồm Cu Fe dư) (64x + 64y) – (24x + 56y) = 12,4 – = 4,4 Hay : 5x + y = 0,55 (I) Khối lượng oxit MgO Fe2O3 m = 40x + 80y = 8(g) Hay : x + 2y = 0,2 (II) Từ (I) (II) tính x = 0,1, y = 0,05 mMg = 24.0,1 = 2,4 (g) mFe = – 2,4 = 5,6 (g) Bài 6: Hỗn hợp X gồm Fe(NO3)2 , Cu(NO3)2 AgNO3 Thành phần % khối lượng N X 11,864 % Có thể điều chế tối đa gam kim loại từ hỗn hợp 14,16g X ? ( Đề tuyển sinh đại học khối B năm 2011) Bài giải : Ta có %N=11,864% ⇒ ⇒ mN =14,16.11,864% =1,48 (g) nN =0,12 (mol) 23 n Suy : NO3− = 0,12 (mol) mKl = mX − m NO3− Vậy: = 14,16 − 0,12.62 = 6,72 (g) Bài 3: Đun nóng m gam hỗn hợp gồm a mol tetrapepit mạch hở X 2a mol tripepit mạch hở Y với 600ml dung dịch NaOH 1M ( vừa đủ) Sau phản ứng kế thúc, cô cạn dung dịch thu 72,48 gam muối khan amino axit có nhóm –COOH nhóm – NH2 phân tử Tính gía trị m (Đề tuyển sinh khối B năm 2012) Bài giải : Ta có nNaOH=0,6(mol) Sơ đồ phản ứng (amino axit)3 + NaOH 2a + 6a (amino axit)4 + NaOH a Ta có 10a=0,6 muối 2a muối + 4a ⇒ nước nước a a=0,06 Bảo toàn khối lượng m= mmuối + mnước - mNaOH = 72,48+3.0,06,18-0,6.40=51,72 (g) Bài 7: Có lít dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1mol/l (NH4)2CO3 0,25mol/l Cho 43gam hỗn hợp BaCl2và CaCl2 vào dung dịch Sau phản ứng kết thúc ta thu 39,7gam kết tủa A dung dịch B a, Viết phương trình hóa học b.Tính khối lượng chất A 24 c,Tính % khối lượng chất A ( Sưu tầm – Phương pháp giải nhanh dạng tập Hóa học hữu cơ- Đỗ Xuân Hưng – NXB ĐHQG Hà Nội ) Bài giải: a, Trong dung dịch: Na2CO3 → 2Na+ + CO32− (NH4)2CO3 → 2NH4+ + CO32− BaCl2 → Ba2+ + 2Cl− CaCl2 → Ca2+ + 2Cl− Các phản ứng: Ba2+ + CO32− → BaCO3 (1) Ca2+ + CO32− → CaCO3 (2) b.Theo (1) (2) 1mol BaCl2 CaCl2 biến thành BaCO3 CaCO3 khối lượng muối giảm: (71−60) = 11 (g) Do tổng số mol hai muối BaCO3 CaCO3 bằng: (43 − 39,7) : 11 = 0,3 (mol) Mà tổng số mol CO32− = 0,1 + 0,25 = 0,35 (mol) ⇒ Điều chứng tỏ dư CO32− Gọi x, y số mol BaCO3 CaCO3 A ta có: x + y = 0,3 197x + 100y = 39,7 ⇒ x = 0,1 mol ; y = 0,2 mol Khối lượng BaCO3 là: mBaCO3 = 0,1 197 = 19,7 (g) Khối lượng CaCO3 là: mCaCO3 = 0,2 100 = 20 (g) c.Thành phần A: % mBaCO3 = 100 = 49,62 %; % mCaCO3 = 100 − 49,62 = 50,38 % Bài 2: -amino axit X chứa nhóm –NH Cho 10,3 g X tác dụng với axit HCl dư, thu 13,95 g muối khan Công thức cấu tạo thu gọn X là: A.H2NCH2COOH B.H2NCH2CH2COOH C CH 3CH2CH(NH2)COOH D CH3CH(NH2)COOH ( Trích đề tuyển sinh đại học khối A- năm 2007) 25 Bài giải: Gọi CTPT amino axit là: H2N- R- (COOH)n Phương trình phản ứng : H2N − R − (COOH)n → ClH3N − R − (COOH)n Áp dụng định luật bảo tòan khối lượng ta có: mamino axit + mHCl (phản ứng) = mmuối ⇒ mHCl (phản ứng) = mmuối − maminoaxit = 13,95− 10,3 = 3,65 (g) Theo phương trình phản ứng ta có: namino axit = nHCl (phản ứng) = 3,65 = 0,1 (mol) 36,5 ⇒ M amino axit = = 103 ⇒ MR + 45.a + 16 = 103 ⇒ MR + 45.a = 87 Biện luận: A MR 42 (nhận) -3 (loại) Vậy a = MR = 42 (- C3H6) ⇒ Amino axit cần tìm là: CH3CH2CH(NH2)COOH ⇒ Chọn đáp án C Bài 3: Nhúng sắt kẽm vào cốc chứa 50ml dung dịch CuSO4 Sau thời gian lấy hai kim loại khỏi cốc có thêm Cu bám vào, khối lượng dung dịch cốc bị giảm 0,22g Trong dung dịch sau phản ứng, nồng độ mol ZnSO4 gấp 2,5 lần nồng độ mol FeSO Thêm NaOH dư vào cốc, lọc lấy kết tủa, nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi, thu 14,5g chất rắn 26 Số gam Cu bám kim loại nồng độ mol dung dịch CuSO ban đầu bao nhiêu? A.Fe : 2,56g ; Zn: 6,4g ; CM CuSO4 = 0,5625M B .Fe : 2,56g ; Zn: 4,6g ; CM CuSO4 = 0,5265M C .Fe : 2,6g ; Zn: 6,6g ; CM CuSO4= 0,57M D .Fe : 2,7g ; Zn: 6,4g ; CM CuSO4= 0,5625M (Sưu tầm- Phương pháp giải nhanh tập trắc nghiệm Hóa học vơ cơ- NXB ĐHQG Hà Nội) Bài giải: Phản ứng: Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 → a a Zn + CuSO4 → Cu + ZnSO4 → 2,5a 2,5a Do CM (ZnSO ) = 2,5.CM (FeSO ) ⇒ nZnSO = 2,5.nFeSO 4 4 Lúc đó: Khối lượng sắt tăng: (64 – 56).a = 8a (g) Khối lượng kẽm giảm: (65 – 64) 2,5 a = 2,5a (g) Khối lượng kim loại tăng : 8a – 2,5.a = 5,5a (g) Mà theo đề tacó: Vậy khối lượng Cu bám sắt 64 0,04 = 2,56 (g) Và khối lượng Cu bám vào kẽm là: 64 2,5 0,04 = 6,4 (g) Dung dịch sau phản ứng (1) , (2) có : FeSO4, ZnSO4 CuSO4( có) 27 nung ngoà i khô ng khí FeSO4 + NaOHdö → Fe(OH)2  → Fe2O3 a (mol) → a (mol) a (mol) ⇒ mFeSO = 160 0,04 = 3,2 (g) t CuSO4 + NaOHdö → Cu(OH)2  → CuO → b (mol) b (mol) b (mol) 11,3 ⇒ mCuO = 80.b = 14,5− 3,2 = 11,3 (g) ⇒ b= = 0,14125 mol 80 Vaä y ∑ nCuSO ⇒ CM (CuSO ) = ⇒ ban đầ u = a+ 2,5a + b = 0,28125 mol 0,28125 = 0,5625M 0,5 Chọn A Bài 10: Hỗn hợp bột E1 gồm Fe kim loại R có hóa trị khơng đổi Trộn chia 22,9 gam hỗn hợp E1 thành phần Hòa tan hết phần dung dịch HCl sinh 3,96 lít H2 (đktc) Cho phần tác dụng với HNO dư thu 3,36 lít NO(sản phẩm khử nhất) Viết phương trình hóa học xảy xác định kim loại R Cho phần vào 100ml dung dịch Cu(NO 3)2, lắc kỹ để Cu(NO3)2 phản ứng hết, thu chất rắn E2 có khối lượng 9,76 gam Tính CM Cu(NO3)2 (Đề tuyển sinh Đại học khối A năm 2005) Bài giải: Phương trình phản ứng : 28 Fe + 2HCl → FeCl + H2 x x 2R + 2nHCl → 2RCl n + nH2 y y n Fe + 4HNO3 → Fe( NO3 ) + NO + H2O x x 3R + 4nHNO3 → 3R ( NO3 ) n + nNO + 2nH2O y Ta có: y n n nH = x + y  = 0,165  1 () 2 nNO = x + y n = 0,15 (2) Từ (1) (2) suy x = 0,12 ; yn = 0,09 mR = mhh – mFe =   Lại có 22,59 0,09 − 56.0,12 = 0,81 = R.y = R n ⇒ R = 9n Biện luận ta có R Al Phương trình phản ứng : 2Al + 3Cu( NO3 ) → 2Al ( NO3 ) + Cu Fe + Cu( NO3 ) → Fe( NO3 ) + Cu 2 29 Theo Cu(NO3)2 hết Khối lượng chất rắn tăng: 9,76 – 7,53 = 2,23 ( g) Ta thấy: mol Al phản ứng sinh mol Cu, khối lượng tăng 3.64 – 2.27 = 138 (g) ⇒ 0,03 mol Al phản ứng sinh 0,045 mol Cu, khối lượng tăng 2,07 (g) ⇒ 2,23 – 2,07 = 0,16 ( g) chất rắn tăng Fe phản ứng Cứ mol Fe phản ứng khối lượng chất rắn tăn gam ⇒ Để khối lượng chất rắn tăng 0,16 gam lượng Fe phản ứng là: 0,16 = 0,02 (mol) 3 ⇒ nCu(NO ) = nAl + nFe = 0,03+ 0,02 = 0,065 2 (mol) 0,065 ⇒ CM =   = 0,65M 0,1 Bài 11: Hấp thụ hồn tồn lít khí (đktc) vào 200ml dung dịch NaOH 0,1M KOH 0,1M thu dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu chất rắn khan? A 2,44 gam B 2,22 gam C 2,31 gam D 2,58 gam (Trích đề thi tuyển sinh Cao đẳng năm 2012) Bài giải: nCO2 = 0,336 = 0,015 22,4 (mol), nOH− = nNaOH + nKOH = 0,1× 0,2 + 0,1× 0,2 = 0,04 (mol) 30 nCO2 = Vì ⇒ nOH− 0,04 = = 2,67 nCO2 0,015 OH− > nên dư muối tạo thành muối trung hòa CO32− Phương trình phản ứng: CO2 + 2OH− → CO32− + H2O 0,015 0,015 Áp dụng bảo tồn khối lượng, ta có: mCO2 + m(NaOH, KOH) = mr¾n khan + mH2O ⇒ 0,015ì 44 + 0,02ì (40 + 56) = mrắn khan + 0,015ì 18 mrắn khan = 2,31 (g) Chọn C Bài 3: Hòa tan hồn tồn 24 gam hỗn hợp X gồm MO, M(OH) 2, MCO3 (M kim loại có hóa trị khơng đổi) 100 gam dung dịch H 2SO4 39,2%, thu 1,12 lít khí (đktc) dung dịch Y chứa chất tan có nồng độ 39,41% Kim loại M là: A.Zn B.Ca C.Mg D.Cu (Đề tuyển sinh Đại học khối B năm 2013) Bài giải: nH SO Theo = 100.39, 100.98 nCO Khí sinh CO2: = = 0,4 mol 1,12 22, = 0,05 mol Vì dung dịch Y chứa chất tan ⇒ H2SO4 phản ứng vừa đủ, chất tan MSO4 Khối lượng dung dịch sau phản ứng: 31 Theo định luật BTKL ta có: mX + mddaxit = mddsau + mCO → mddsau = 24 + 100 – 0,05.44 = 121,8 gam Ta thấy: nMSO = nH SO = 0,4 mol Theo bài: ⇒ ⇒ 4 0, 4(M + 96).100 121,8 = 39,41 M = 24 (Mg) Chọn C Bài 12: Hòa tan mg hỗn hợp gồm Fe kkim oại M (có hóa trị khơng đổi) trrong dung dịch HCl dư thu 1,008l khí (đktc) dung dịch chứa 4,575g muối khan Tính m (ĐH Y Dược T.PHCM năm 2001) Fe : a(mol) 1,008 ⇒ nH = = 0,045(mol)  22, M : b(mol) Đặt A Phản ứng xảy ra: Fe + 2HCl → FeCl + H ↑ a → 2a → a → a 2M + 2nHCl → 2MCl n + nH b → 2b → b → 0,5nb n H = a + 0,5nb = 0,045 ⇒ 2a + nb = 0,09 (1) Áp dụng ĐLBTKL: (m Fe + mM ) + mHCl = mmuoáiclorua + mH 32 ⇒ m + (2a + nb)36,5 = 4,575 + 0,045.2 ⇒ m + 0,09.36,5 = 4,575 + 0,045.2 ⇒ m = 1,38(gam) Bài 2: Chia 15,6g hỗn hợp gồm ancol etylic đồng đẳng thành hai phần Phần I tác dụng hết với Na thu 2,24l khí H (đktc) Phần II đun nóng với 30g axit axetic (xúc tác H2SO4) thu mg este Biết hiệu suất phản ứng este hóa đèu 80% A 16,20 B 12,96 C 28,80 D 23,04 (Bí giải nhanh đề thi THPT Quốc Gia Hóa Học, PGS.TS Cao Tự Giác.) Bài giải: ∑n ancol naxit = = 2.nH = 2 2,24 = 0,2 mol 22,4 30 = 0,5 mol 60 Theo ĐLBTKL ta có: meste = maxit + mancol − mH O = 0,2.60+ 7,8− 0,2.18 = 16,2 (g) m= Vì H = 80% nên ⇒ 16,2.80 = 12,96 (g) 100 Chọn B Bài 3: Nhúng hai miếng kim loại kẽm sắt vào dung dịch CuSO Sau thời gian lây hai miếng kim loại nồng độ CM ZnSO4 gắp 2,5 lần FeSO4 dung dịch sau phản ứng khối lượng dung dịch giảm 0,11g Khối lượng Cu bám lên hai miếng kim loại là: A 1,28 gam B 3,20 gam C 47,48 gam D 7,68 gam 33 (Bí giải nhanh đề thi THPT Quốc Gia Hóa Học, PGS.TS Cao Tự Giác) Bài giải: Zn + CuSO → ZnSO + Cu (1) Fe + CuSO → FeSO + Cu (2) ⇒ nFeSO = a ⇒ nZnSO = 2,5a mol Gọi a số mol Cu tạo từ (2) ⇒ 4 Số mol Cu tạo từ (1) 2,5a Theo (1): Theo (2): 1 mol Zn phaû n ứ ng → ∆m ↓= 65− 64 = (g)   2,5a mol → ∆m ↓= 2,5a (g) 1 mol Fe phả n ứ ng → ∆m ↓= 64 − 56 = (g)   a mol → ∆m ↓= 8a (g) ⇒ 8a − 2,5a = 0,11⇒ a = 0,02 mol Khối lượng Cu bám sắt 64.0,02=1,28 (g) Khối lượng Cu bám kẽm 1,28.2,5=3,2 (g) ⇒ ⇒ Khối lượng Cu bám miếng kim loại 1,28+3,2=4,48 (g) Chọn C Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 1,85g hợp chất hữu ta thu 3,3g khí CO H 2O Tìm cơng thức phân tử, biết phân tử khối hợp chất M = 74 đvc (Phương pháp giải tốn Hóa học –NXB Trẻ) Bài giải: a Ta tìm khối lượng m C C 3,3g CO mH H 1,35g H2O Ta có: 34 mC = 12.3,3 g 44 = 0,9g 2.1,35 g 18 mH = = 0,15g Vì mC + mH = (0,9 + 0,15)g = 1,05g < 1,85g = m Áp dụng định luật bảo tồn ngun tố bảo tồn khối lượng hợp chất phải có oxy có khối lượng mO : mO = (1,85 – 1,05)g = 0,8g Vậy công thức phân tử có dạng: CxHyOz, ta có: 12x : y : 16z = 0,9 : 0,15 : 0,8 ⇒ x : y : z = 3: :2 Vậy công thức thực nghiệm là: (C3H6O2)n, n Với M = 74 ⇒ ⇒ ∈ N (C3H6O2)n = 74 Hay 74n = 74 n=1 Vậy công thức phân tử hợp chất hữu C3H6O2 Bài 2: Nhúng kim loại X (hóa trị II) vào dung dịch CuSO4 Sau phản ứng khối lượng kim loại X giảm 0,12g Mặt khác kim loại X nhúng vào dung dịch AgNO3 dư kết thúc phản ứng khối lượng tăng 0,26g Biết số mol X tham gia hai phản ứng Kim loại X là: A Zn B Mg C Cd D Fe (Phân loại phương pháp giải tập Hóa học – NXB Đại học quốc gia Hà Nội) Bài giải: Thí nghiệm 1: X + Cu2+ (dö) → X 2+ + Cu ↓ mol → mol ⇒ ∆m = M x − 64 (g) a mol → a mol ⇒ ∆m = (M x − 64).a (g) ⇒ mKL ↓ = a.MX – 64.a = 0,12 Thí nghiệm 2: X + 2Ag+ (dö) → X 2+ + ⇔ MX.a = 64a + 0,12 (I) 2Ag ↓ mol → mol ⇒ ∆m = 2.108− M x (g) a mol → 2a mol ⇒ ∆m = (2.108− M x ).a (g) ⇒ mKL ↑ ⇔ = 2a.108 – MX.a = 0,26 MX.a = 2a.108 - 0,26 Từ (I) (II): ⇒ ⇒ ⇒ a = 2,5.10-3 (mol) MX = 112 (g/mol) Chất X Cd (II) 35 ⇒ Chọn C Bài : Nhúng 100g Fe vào dung dịch CuSO 1M, sau phản ứng thấy màu xanh dung dịch nhạt đi, lấy kim loại làm khô, cân nặng 101,6 gam Thành phần kim loại gồm : A 88,8 gam Fe 12,8 gam Cu B 12,8 gam Fe 88,8 gam Cu C 100 gam Fe 1,6 gam Cu D 98 gam Fe 3,6 gam Cu (Giới thiệu giải nhanh đề thi Hóa học – NXB Đại học Sư phạm) Bài giải: Áp dụng định luật tăng giảm khối lượng Khi nhúng Fe vào dung dịch xảy phản ứng Fe đẩy Cu khỏi muối, lượng Cu tạo bám vào Fe nên : + Fe Cu2+ → Fe2+ + Cu mol → mol ⇒ mtaêng = (g) x mol → x mol ⇒ mtaêng = 8x (g) ⇒ ⇒ 8x = 101,6 – 100 = 1,6 (g) ⇒ x = 0,2 (mol) Thanh kim loại sau phản ứng gồm: (100 – 0,2.56) = 88,8(g) Fe 0,2.64 = 12,8g Cu ⇒ Đáp án A 36 ... việc sử dụng phương pháp giúp tốn đơn giản - Các toán giải phương pháp tăng giảm khối lượng giải theo phương pháp bảo tồn khối lượng, nói phương pháp tăng giảm khối lượng bảo tồn khối lượng anh... chất mà khơng cần viết phương trình phản ứng Đánh giá phương pháp bảo toàn khối lượng - Phương pháp bảo toàn khối lượng cho phép giải nhanh nhiều toán biết quan hệ khối lượng chất trước sau phản... khơng hồn tồn việc sử dụng phương pháp giúp đơn giản hóa tốn Phương pháp bảo toàn khối lượng thường sử dụng toán nhiều chất Trường hợp ngoại lệ Phương pháp bảo toàn khối lượng thường với đa số trường