Định luật bảo toàn nguyên tố

Cho dung dịch D tác dụng với NaOH dư thu được kết tủa.. Lọc kết tủa, rửa sạch đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Y... Ví dụ 2 A-14 vận dụng: Từ 6,2

Chương 2

PHƯƠNG PHÁP 30 GIÂY

BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ

NGUYÊN TẮC CHUNG

- Trong các phản ứng hóa học thông thường, số lượng các nguyên tố luôn không đổi trước và sau phản ứng Như vậy, tổng số mol nguyên tố X trước và sau phản ứng luôn bằng nhau

- Điểm mấu chốt của phương pháp bảo toàn nguyên tố (BTNT) là:

1) Xác định chính xác trạng thái của nguyên tố X trước và sau phản ứng

2) Áp dụng định luật BTNT để rút ra mối liên hệ về số mol giữa các trạng thái đó

- Phương pháp BTNT được áp dụng phổ biến, trong hầu hết các bài tập BTNT là phương pháp giải nhanh hiệu quả, đặc biệt trong các bài toán hỗn hợp nhiều chất, nhiều biến đổi phức tạp

Hệ quả

-

-

-

Ví dụ 1 (Cơ bản) Hòa tan hỗn hợp X gồm 0,1 mol Fe và 0,2 mol Fe3O4 vào dung dịch HCl

dư được dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với NaOH dư thu được kết tủa Lọc kết tủa, rửa sạch đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Y Giá trị của m là:

Hệ Hệ quả 1: Hỗn hợp các chất ban đầu tạo thành 1 sản phẩm

Ví dụ 2 (A-14) (vận dụng): Từ 6,2 kg photpho điều chế được bao nhiêu lít dung dịch

H3PO4 2M (hiệu suất toàn bộ quá trình điều chế là 80%)

Ví dụ 3 (nâng cao): Poli(vinyl clorua) (PVC) được điều chế từ khí thiên nhiên (metan

chiếm 95% khí thiên nhiên) theo sơ đồ chuyển hóa và hiệu suất mỗi giai đoạn như sau

Để tổng hợp 1,5 tấn PVC thì cần bao nhiêu m3 khí thiên nhiên (đo ở đktc) ?

Ví dụ 4: (Cơ bản) Tiến hành crackinh ở nhiệt độ cao 11,6 gam butan Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí X gồm CH4, C2H6, C2H4, C3H6 và C4H10 Đốt cháy hoàn toàn X trong khí oxi dư, rồi dẫn toàn bộ sản phẩm sinh ra qua bình đựng H2SO4 đặc Độ tăng khối lượng của bình H2SO4 đặc là

Hướng dẫn giải

2

+O , t crackinh

Đốt cháy hoàn toàn X thực chất là đốt cháy hoàn toàn C4H10 ban đầu Khối lượng bình

H2SO4 đặc tăng lên là khối lượng của H2O bị hấp thụ

2

C H H

Hệ quả 2: Từ 1 chất đầu tạo thành hỗn hợp nhiều sản phẩm

 Axit có tính oxi hóa (HNO3, H2SO4 đặc) + 𝐤𝐢𝐦 𝐥𝐨ạ𝐢 muối + khí

Phương pháp 30 giây: = 11,6 :58 10 :2 18 =18 gam

Ví dụ 5: (vận dụng) Đốt cháy 6,86 gam bột Fe trong không khí thu được hỗn hợp rắn X gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 Để hòa tan X cần dùng vừa hết 250 ml dung dịch HNO3 1,6M, thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) Giá trị của V là

3 3

Fe X Fe(NO ) NO

Theo BTNT với Fe :

3 3 Fe(NO ) Fe

56Theo BTNT với N :

Hướng dẫn giải

Theo đề bài ta có: trong m gam hỗn hợp có 0,7m gam Cu và 0,3m gam Fe

Cho hỗn hợp Fe và Cu vào dung dịch HNO3 thì Fe phản ứng trước (Fe có tính khử mạnh hơn Cu)

Vì khối lượng chất rắn phản ứng là m - 0,75m = 0,25m < mFe nên trong phản ứng này Fe còn dư và Cu chưa phản ứng Sản phẩm tạo thành là Fe(NO3)2

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố nitơ :

Ví dụ 7: (cơ bản) Đun nóng hỗn hợp bột X gồm 0,08 mol Al, 0,01 mol Fe3O4, 0,01 mol

Fe2O3 và 0,02 mol FeO một thời gian Hỗn hợp Y thu được sau phản ứng được hòa tan hoàn toàn bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch Z Thêm NH3 vào Z cho đến dư, lọc kết tủa

T, đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Giá trị của m là

Bảo toàn nguyên tố nitơ:      

Bảo toàn khối lượng:

Gọi công thức phân tử của Y là: CxHy

Bào toàn nguyên tố C:  CO 2  

Ví dụ 11: (CĐ-07) (vận dụng): Đốt cháy hoàn toàn một thể tích khí thiên nhiên gồm

metan, etan, propan bằng oxi không khí (trong không khí, oxi chiếm 20% thể tích), thu

được 7,84 lít khí CO2 (ở đktc) và 9,9 gam nước Thể tích không khí (ở đktc) nhỏ nhất cần dùng để đốt cháy hoàn toàn lượng khí thiên nhiên trên là (Cho H = 1; C = 12; O = 16)

A 70,0 lít B 78,4 lít C 84,0 lít D 56,0 lít

Hướng dẫn giải

4 O

→ Công thức phân tử của Y là: C4H8

Phương pháp 30 giây: Vkhông khí = (7,84 :22,4 + 9,9 :18 :2).100:20.22,4 = 70 (l)

Ví dụ 12: (A-11) (nâng cao) Hỗn hợp X gồm axit axetic, axit fomic, axit ađipic và axit

oxalic Khi cho m gam X tác dụng với NaHCO3 (dư) thì thu được 7,84 lít khí CO2 (đktc) Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X cần 4,48 lít khí O2 (đktc), thu được 17,6 gam CO2

và y mol H2O Giá trị của y là:

Hướng dẫn giải

Axit axetic CH3COOH; axit fomic HCOOH;

Axit ađipic HOOC-(CH2)4-COOH; axit oxalic HOOC-COOH

Gọi CT chung của axit là R(COOH)n

R(COOH)n + nNaHCO3 R(COONa)n + nCO2 + nH2O

Câu 2: (B-12) Đốt 5,6 gam Fe trong không khí, thu được hỗn hợp chất rắn X Cho toàn bộ X

tác dụng với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch chứa m gam muối Giá trị của m là

Câu 3: (A-08) Cho sơ đồ chuyển hóa: CH4 → C2H2 → C2H3Cl → PVC Để tổng hợp 250 kg PVC

theo sơ đồ trên thì cần V m3 khí thiên nhiên (ở đktc) Giá trị của V là (biết CH4 chiếm 80% thể tích khí thiên nhiên và hiệu suất của cả quá trình là 50%)

A.358,4 B.448,0 C.286,7 D.224,0

1 Mức độ Cơ bản

Phương pháp 30 giây: 7,84 :22,4.2 + 4,48:22,4 2 - 17,6 :44 2 = 0,3 mol

Câu 4 (CĐ 14): Cho 13,8 gam hỗn hợp gồm axit fomic và etanol phản ứng hết với Na dư, thu được V lít khí H2 (đktc) Giá trị của V là

4 2

2 +O , t

Câu 6 (CĐ-07): Thêm m gam kali vào 300ml dung dịch chứa Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M

thu được dung dịch X Cho từ từ dung dịch X vào 200ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M thu được kết tủa Y Để thu được lượng kết tủa Y lớn nhất thì giá trị của m là

Câu 7:X là dung dịch AlCl3, Y là dung dịch KOH 1M Cho 200 ml dung dịch Y vào cốc chứa

100 ml dung dịch X, khuấy đều tới phản ứng hoàn toàn thấy trong cốc có 5,2 gam kết tủa Thêm tiếp vào cốc 200 ml dung dịch Y, khuấy đều đến khi kết thúc phản ứng thấy trong cốc

có 1,56 gam kết tủa Nồng độ mol của dung dịch X là

để thu được lượng kết tủa trên là

Câu 12:(CĐ -14) Cho 300 ml dung dịch X gồm NaOH 0,1M ; KOH 0,1M phản ứng với 150ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được a gam kết tủa Giá trị của a là

Câu 13: (B-07) Cho 100 ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M, lượng kết tủa thu được là 7,8 gam Giá trị lớn nhất của V là

Câu 14: (B-10) Cho 225 ml dung dịch KOH 1,2M tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 nồng

độ x mol/l, thu được dung dịch Y và 7,02 gam kết tủa Loại bỏ kết tủa, thêm tiếp 262,5 ml

dung dịch KOH 1,2M vào Y, thu được 3,51 gam kết tủa Giá trị của x là

Câu 15: (CĐ-12): Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hai ancol no, hai chức, mạch hở

cần vừa đủ V1 lít khí O2, thu được V2 lít khí CO2 và a mol H2O Các khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn Biểu thức liên hệ giữa các giá trị V1,V2, a là

C V1 = V2 + 22,4a D V1 = 2V2 – 11,2a

Câu 16: (B-07) Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol một axit cacboxylic đơn chức, cần vừa đủ V

lít O2 (ở đktc), thu được 0,15 mol CO2 và 0,1 mol H2O Giá trị của V là

Câu 17: (A-12) Hỗn hợp X gồm axit fomic, axit acrylic, axit oxalic và axit axetic Cho m

gam X phản ứng hết với dung dịch NaHCO3 thu được 2,688 lít CO2 (đktc) Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần 4,032 lít O2 (đktc), thu được 9,68 gam CO2 và a gam H2O Giá trị của a là

Câu 18 Một hỗn hợp gồm ancol anlylic và một ancol đơn chức X Đốt cháy hoàn toàn 15 gam hỗn hợp trên cần vừa hết 22,4 lít khí oxi (đktc) Cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 70 gam kết tủa Công thức cấu tạo của X là

Câu 19: Đốt cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp X gồm hai ancol (đều no, đa chức, mạch

hở, có cùng số nhóm -OH) cần vừa đủ V lít khí O2, thu được 5,6 lít khí CO2 và 6,3 gam H2O (các thể tích khí đo ở đktc) Giá trị của V là

Câu 20: Cho từ từ 62 gam Ca3(PO4)2 vào 100 ml dung dịch H2SO4 5M Khối lượng muối khan thu được là

Câu 21: (B-11) Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2(đktc) vào 100 ml dung dịch gồm

K2CO3 0,2M và KOH x mol/lít, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu được 11,82 gam kết tủa Giá trị của x là

A 1,6 B 1,2 C 1,0 D 1,4

Câu 22: (A-09) Hoà tan hết m gam ZnSO4 vào nước được dung dịch X Cho 110 ml dung dịch KOH 2M vào X, thu được a gam kết tủa Mặt khác, nếu cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thì cũng thu được a gam kết tủa Giá trị của m là

Câu 23: (B-12): Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic, etylen glicol và glixerol Đốt cháy

hoàn toàn m gam X thu được 6,72 lít khí CO2 (đktc) Cũng m gam X trên cho tác dụng với Na

dư thu được tối đa V lít khí H2 (đktc) Giá trị của V là

Kết tủa bao gồm BaSO4 và Al(OH)3

Để khối lượng kết tủa lớn nhất thì khối lượng Al(OH)3 lớn nhất

3

2 4 3

Al (SO ) Al

n  2n = 2.0,2.0,1 = 0,04 molnOH  3nAl 3  3.0,04 0,12mol

Đáp án B

Câu 7:

Thêm KOH làm kết tủa giảm → có một phần Al(OH)3 đã bị hòa tan

Sơ đồ : Al3+ + OH  Al(OH)3 + [Al(OH) ]4 

3 4

H OAl

Al(OH)H

n n n 0,1.0,3 + 0,1.0,3 = 0,06 mol;

3

2 4 3

Al (SO ) Al

BT OH

Al(OH)

OH [Al(OH) ]

Al(OH) OH

O(O ) O(CO ) O(H O) O(X)

CO H O a xit O

→ nC (Y) = 0,06 mol < nC ban đầu = 0,1 + 0,02 = 0,12 mol

→ dung dịch Y có chứa cả KHCO3 :

Đáp án A

Câu 23: (B-12):

Ancol metylic CH3OH; etylen glycol C2H4(OH)2; glyxerol C3H5(OH)3

Ta nhận thấy số C = số nhóm OH n = nCO2 -OH 6,72 0,3 mol

Câu 24: Cho m hỗn hợp gồm ba kim loại X, Y, Z có hóa trị duy nhất lần lượt 3, 2, 1 và tỉ lệ mol lần lượt là 1 : 2 : 3 Cho lượng X có trong m gam hỗn hợp ba kim loại trên tác dụng hết với HCl dư thu được 0,672 lít khí (đktc) Mặt khác hòa tan hoàn toàn m gam ba kim loại trên trong dung dịch chứa a gam HNO3 (lấy dư 25% so với lượng phản ứng), sau phản ứng thu được dung dịch T (không có NH4NO3) và 8,96 lít hỗn hợp khí NO và NO2 ở đktc Giá trị của a là

Câu 25: (B-11) Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ, thu được 15,68 lít hỗn hợp khí X (đktc)

gồm CO, CO2 và H2 Cho toàn bộ X tác dụng hết với CuO (dư) nung nóng, thu được hỗn hợp chất rắn Y Hoà tan toàn bộ Y bằng dung dịch HNO3 (loãng, dư) được 8,96 lít NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Phần trăm thể tích khí CO trong X là

A 57,15% B 14,28% C 28,57% D 18,42%

Câu 26: (A-10) Hoà tan hoàn toàn m gam ZnSO4 vào nước được dung dịch X Nếu cho 110

ml dung dịch KOH 2M vào X thì thu được 3a gam kết tủa Mặt khác, nếu cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thì thu được 2a gam kết tủa Giá trị của m là

BTNT.O CO

4 2 OH

75[Zn(OH) ] :(x 2a)mol

2

4 2 OH

Xem video bài tập và lặp theo phương pháp 30s các bài tập tự luyện

Phương pháp 30 giây: Gọi Coi 3a là số mol kết tủa

1 Bạn thấy chương này có điều gì hay ho?

………

………

………

………

………

………

2 Bạn học thêm được điều gì mới? ………

………

………

………

3 Điều gì khiến bạn thấy ấn tượng nhất? ………

………

………

………

Lần Thời gian (phút) Lần Thời gian (phút) Lần Thời gian (phút)

Hãy quay video lần tốt nhất của bạn, upload lên youtube và gửi link video vào nhóm sách Phương pháp 30 giây để truyền cảm hứng cho các bạn cũng như học hỏi các thành viên khác nhé!

Hãy LẶP ĐI LẶP LẠI cho tới khi kiến thức trở là một phần trong con người bạn Bạn sẽ cảm nhận được kiến thức như một món ăn ngon và hãy tận hưởng nó!