Tài liệu Giải nhanh hóa học_bảo toàn khối lượng docx

Phần 1 Phương pháp bảo toàn khối lượng, tăng giảm khối lượngEbook ðược Download tại: http://ebook.top1.vn hoặc http://maichoi.vuicaida.com Biên son: Th y Lê Phm Thành Cng tác viên truong

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

Ebook ðược Download tại:

http://ebook.top1.vn hoặc http://maichoi.vuicaida.com

Biên son: Th y Lê Phm Thành Cng tác viên truongtructuyen.vn

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

A Phương pháp bảo toàn khối lượng

Nội dung phương pháp:

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

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

ðiều này giúp ta giải bài toán hóa học một cách ñơn giản, nhanh chóng

• Xét phản ứng: A + B → C + D

Luôn có: mA + mB = mC + mD (1)

• Lưu ý: ðiều quan trọng nhất khi áp dụng phương pháp này ñó là việc phải xác ñịnh ñúng lượng chất (khối lượng) tham gia phản ứng vàtạo thành (có chú ý ñến các chất kết tủa, bay hơi, ñặc biệt là khối lượng dung dịch)

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

Hệ quả 1 Biết tổng khối lượng chất ñầu ↔↔↔ khối lượng sản phẩm

Phương pháp giải: m(ñầu) = 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

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

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

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

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

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

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 ñược dung dịch X và 0,896 lít khí bay ra (ñktc) Khối lượng muối có trong dung dịch X là

Hướng dẫn giải

+ →+ →

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

Hệ quả 2 (tt) − Bài tập 4 (ðề Cð Khối A – 2007)

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

muối

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

1,344 Theo PTP Ư : n n 0,06 mol

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

Hệ quả 2 (tt) − Bài tập 5

ðun nóng 5,14 gam hỗn hợp khí X gồm metan, hiñro và một ankin với xúc tác Ni, thu ñược hỗn hợp khí Y Cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch brom dư thu ñược 6,048 lít hỗn hợp khí Z (ñktc) có tỉ khối ñối với hiñro bằng

8 ðộ tăng khối lượng dung dịch brom là

6,048

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

22,4 §¸p ¸n A

Hệ quả 2 (tt) − Bài tập 6

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

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 ñược tính theo số mol khí thoát ra

• Với axit HCl và H2SO4 loãng:

2HCl → H2 nên 2Cl− ↔ H2

H2SO4 → H2 nên SO42− ↔ H2

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

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

phương pháp bảo toàn nguyên tố

Biết khối lượng kim loại ↔ khối lượng muối

Hệ quả 3 Bài toỏn: Kim loại + axit →→→ muối + khớ (tt) – Bài tập 7

Hũa tan hoàn toàn 10,0 gam hỗn hợp hai kim loại trong dung dịch HCl dư thấy tạo ra 2,24 lớt khớ H2 (ủktc) Cụ cạn dung dịch sau phản ứng thu ủược

m gam muối khan Giỏ trị của m là

Kim loại HCl muối H Kim loại HCl H

muối muối

Sơ đồ biến đổi : kim loại + HCl muối + H

Có : 2HCl H

2,24

n 2n 2 0,2 mol

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

m = m = m + m m

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

→

0,1.2 = 17,1 gam Đáp án B

Hệ quả 3 Bài toán: Kim loại + axit →→→ muối + khí (tt) – Bài tập 8

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

Hệ quả 3 Bài toán: Kim loại + axit →→→ muối + khí (tt) – Bài tập 9

Hòa tan hoàn toàn 8,8 gam hỗn hợp bột kim loại trong dung dịch H2SO4ñặc, nóng thu ñược 4,48 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ño ở ñktc) Khối lượng muối sunfat khan tạo thành là

muèi

muèi

SO SO

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 ủặc, núng thu ủược 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

HNO Cách 1

HNO

+ 3e

3NO + NO + 2H O ( )

n n + 2n 0,1 + 2 0,15 0,4 mol

Từ (1), (2)

n 2n + 4n 2.0,1 + 4 0,15 0,8 mol Theo BTKL : m + m = m + m + m + m

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

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

Hũa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp bột Al và Mg trong dung dịch HNO3 ủặc, núng thu ủược 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

3

muối) 3

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

3 (muối) 2

NO NO NO

Kim loại Kim loại

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

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 ñộ cao, người ta thu ñược 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

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 ñựng 26,4 gam hỗn hợp bột các oxit MgO, Al2O3, Fe3O4, CuO Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu ñược hỗn hợp khí và hơi gồm 0,05 mol CO2 và 0,15 mol H2O, trong ống sứcòn lại m gam chất rắn Giá trị của m là

H + [

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

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 ñoạn trung gian)

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

B Phương pháp tăng giảm khối lượng (tt)

• Thí dụ:

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

Nhận xét: Khi chuyển từ 1 mol RCOOH → 1 mol RCOONaVới 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 ñôi”, vì một bài toán nếu giải ñược bằng

phương pháp này thì cũng có thể giải ñược 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 ñược sử dụng trong các bài toán hỗn hợp

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 ñiện tích 2+ Phản ứng xong, khối lượng lá kẽm giảm 0,9 gam Ion kim loại trong dung dịch là

Cỏc dạng bài tập ỏp dụng (tt)

Dạng 1 (tt) – Bài tập 14 (ðề ðH 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 ủược m gam bột rắn Thành phần phần trăm theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp bột ban ủầu là

m (giảm) = x gam Theo (2) : M (tăng) = 64 56 = 8 gam/mol m (tăng) = 8y gam

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

Cỏc dạng bài tập ỏp dụng (tt)

Dạng 2 (tt) – Bài tập 15

Dẫn từ từ hỗn hợp khớ CO và H2 qua ống sứ ủựng 30,7 gam hỗn hợp bột cỏc oxit MgO, Al2O3, Fe3O4, CuO Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu ủược 6,72 lớt (ủktc) hỗn hợp khớ và hơi chỉ chứa CO2 và H2O, trong ống sứcũn lại m gam chất rắn Giỏ trị của m là

Sơ đồ phản ứng : Oxit + khí ( ) rắn + khí ( )

CO + [O] CO (1) Bản chất là các phản ứng :

H + [O] H O (2)

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

22,4 Nhận xét

Các dạng bài tập áp dụng (tt)

Dạng 2 (tt) – Bài tập 16

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

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

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

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 ñã 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

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

= 158.1=158 gam 158

%m = 100% = 50% §¸p ¸n

Các bài tập áp dụng (tt)

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

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

Ph¶n øng : 2Cu(NO ) 2CuO + 4NO + O

NhËn xÐt : 1 mol Cu(NO ) nhiÖt ph©n

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

2 Víi m = 0,54 gam n

⇒

→

3 2

t ph©n Cu(NO ) nhiÖt ph©n

0,54 = = 0,005 mol 108

m = 188.0,005 = 0,94 gam

§¸p ¸n D

Các bài tập áp dụng (tt)

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 ñược dẫn vào nước lấy dư thì còn 1,12 lít khí (ñktc) không bị hấp thụ (coi oxi không tan trong nước) % khối lượng KNO3 trong hỗn hợp ban ñầu là

%m = 100% = 34,95% §¸p ¸n

Các bài tập áp dụng (tt)

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 (chỉ quan tâm ñến sự biến ñổi khối lượng của anion tạo muối)

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

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

2 CO

B¶n chÊt ph¶n øng : CO + 2HCl 2Cl + CO + H O (*)

NhËn xÐt :

1 mol CO sinh ra, khèi l−îng muèi t¨ng : M = 2.35,5 60 = 11 gam

1,12 Víi n = = 0,05 mol m = 11.0,05 = 0,55 gam

22,4

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

Các bài tập áp dụng (tt)

Dạng 4 (tt) – Bài tập 21 (ðề ðH Khối A – 2007)

Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 ml axit H2SO4 0,1M (vừa ñủ) Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu ñược 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

→

oxit

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

Các bài tập áp dụng (tt)

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, ñơn chức, mạch hở tác dụng với lượng vừa ñủ Na2CO3 tạo thành 2,24 lít khí CO2 (ñktc) Khối lượng muối thu ñược là

Gäi c«ng thøc chung cña hai axit lµ RCOOH

Ph¶n øng : 2RCOOH + Na CO 2RCOONa + CO + H O (*)

NhËn xÐt : 1 mol CO , khèi l−îng muèi t¨ng : M = 2(23 1) = 44 gam

2,24 Víi n = = 0,1 mol

→

axit muèi

m = 44.0,1 = 4,4 gam

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

§¸p ¸n A

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

Các bài tập áp dụng (tt)

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 ñủvới 40 ml dung dịch NaOH 1M Tổng khối lượng muối khan thu ñược sau phản ứng là

Các bài tập áp dụng (tt)

Dạng 5 Bài toán hỗn hợp chất hữu cơ (tt) – Bài tập 24

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

Các bài tập áp dụng (tt)

Dạng 5 Bài toán hỗn hợp chất hữu cơ (tt) – Bài tập 25

Cho 4,4 gam este ñơn chức X tác dụng hết với dung dịch NaOH thu ñược 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

Các bài tập áp dụng (tt)

Dạng 5 Bài toán hỗn hợp chất hữu cơ (tt) – Bài tập 26

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

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

18

8.0,3 = 8,4 gam

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

Các bài tập áp dụng (tt)

Dạng 5 Bài toán hỗn hợp chất hữu cơ (tt) – Bài tập 27

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

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

m = m m = 19,3 0,9 =18,4 gam §¸p ¸n C

Nội dung phương pháp:

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

“Tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng sản phẩm”... data-page="4">

A Phương pháp bảo toàn khối lượng – Hệ áp dụng

Hệ Biết tổng khối lượng chất ñầu ↔↔↔ khối lượng sản phẩm

Phương pháp giải: m(đầu) = m(sau)... tham gia, biết khối lượng (n – 1) chất →→→ khối lượng chất lại

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

hóa trị I hóa trị II dung