Câu 14: Hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp một muối cacbonat của các kim loại hoá trị I và muối cacbonat của kim loại hoá trị II trong dung dịch HCl.. Đem cô cạn dung dịch thu được khối [r]
Trang 1PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG
1 Nguyên tắc
Xét phản ứng A + B C + D
ta có ; mA + mB = mC + mD
Một số dạng thường gặp :
- Hỗn hợp oxit tác dụng với axit tạo muối: MO + HCl, H2SO4 loãng
moxit + maxit = mmuối + mnước
Trong đó số mol nước được tính theo axit
- Hỗn hợp oxit tác dụng CO, C hoặc H2 :
oxit CO,C,H ran CO ,H O
Trong đó số mol CO2, H2O được tính theo CO, C và H2
- Hỗn hợp kim loại tác dụng với axit giải phóng H2
mkim loại + maxit = mmuối + mH2
số mol H2 = 2HCl = H2SO4
- Hỗn hợp muối cacbonat tác dụng với axit
mmuối (1) + maxit = mmuối + mH2O + mCO2
2 Các ví dụ minh hoạ
Ví dụ 1: (2007 - Khối A) Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 ml 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
A 6,81 gam B 4,81 gam C 3,81 gam D 5,81 gam.
Hướng dẫn
Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O (1)
MgO + H2SO4 MgSO4 + H2O (2)
ZnO + H2SO4 ZnSO4 + H2O (3)
Theo các pt hoá học (1, 2, 3): n H O 2
= n H SO 2 4
= 0,50,1 = 0,05 (mol)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
m hh muối khan = 2,81 + 980,05 – 180,05 = 6,81 (g)
Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm Fe, FeO và Fe2O3 Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp
X nung nóng Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được 64 gam chất A trong ống sứ và 11,2 lít khí B (đktc)
có tỉ khối so với H2 là 20,4 Giá trị của m là
A 105,6 B 35,2 C 52,8 D 70,4.
Hướng dẫn
Các phương trình hoá học của phản ứng khử oxit sắt có thể có:
Trang 23Fe2O3 + CO t0 2Fe3O4 + CO2 (1)
Fe3O4 + CO t0 3FeO + CO2 (2)
FeO + CO
0
t
Fe + CO2 (3) Nhận xét: Chất rắn A có thể gồm 3 chất Fe, FeO, Fe3O4 hoặc ít hơn, điều quan trọng là số mol CO phản ứng bao giờ cũng bằng số mol CO2 tạo thành
Gọi x là số mol CO2 tạo thành
n B =
11, 2
22, 4 = 0,5 (mol)
44x + 28(0,5 – x) = 0,520,42 = 20,4 x = 0,4 (mol)
Do đó n CO
phản ứng = 0,4 (mol)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
m = m A + m CO 2
– m CO = 64 + 440,4 – 280,4 = 70,4 (g)
Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn 5 gam hỗn hợp 2 kim loại bằng dung dịch HCl thu được dung dịch A và khí
B Cô cạn dung dịch A thì được 5,71 gam muối khan Tính thể tích khí B (đo ở đktc)
Hướng dẫn
Gọi 2 kim loại đã cho là X và Y
2X + 2m HCl 2XClm + m H2 (1)
2Y + 2n HCl 2YCln + n H2 (2)
Theo (1, 2): n HCl = 2 n H 2
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
5 + 36,52 n H 2
= 5,71 + 2 n H 2
n H 2
= 0,01 (mol) Vậy V H 2
(đktc) = 0,0122,4 = 0,224 (l)
Ví dụ 4: (2009 - Khối A)Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10%, thu được 2,24 lít khí H2 (ở đktc) Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng là
A 101,68 gam B 88,20 gam C 101,48 gam D 97,80 gam.
Hướng dẫn
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (1)
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 (2)
Từ (1, 2): n H SO 2 4
= n H 2
=
2, 24 22,4 = 0,1 (mol)
Trang 3 m dd H SO 2 4
=
98 0,1 100 10
= 98 (g)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
dd
m
sau phản ứng = m hh + m dd H SO 2 4
– m H 2
= 3,68 + 98 – 20,1 = 101,48 (g)
Ví dụ 5 Cho từ từ một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4,
Fe2O3 nung nóng, kết thúc phản ứng thu được 64g sắt, khí đi ra gồm CO và CO2 cho sục qua dung dịch Ca(OH)2 dư được 40g kết tủa Vậy m có giá trị là
Lời giải : Khí đi ra sau phản ứng gồm CO2 và CO dư cho đi qua dung dịch Ca(OH)2 dư :
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
40
(mol)
Sơ đồ phản ứng:
FeO
Fe2O3 + CO Fe + CO2
Fe3O4
28.0,4 + m = 64 + 44.0,4 m = 70,4g
Ví dụ 6 Người ta cho từ từ luồng khí H2 đi qua một ống sứ đựng 5,44 gam hỗn hợp gồm FeO,
Fe3O4, Fe2O3, CuO nung nóng, kết thúc phản ứng thu được m gam hỗn hợp chất rắn A và 1,62 gam H2O Vậy m có giá trị là
Lời giải : nH 2 nH O 2 0, 09 (mol)
Sơ đồ phản ứng:
H2 + Fe2O3 A + H2O
Fe3O4
0,09.2 + 5,44 = m + 1,62 m = 4g
Ví dụ 7 Cho 35g hỗn hợp Na2CO3, K2CO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2 Sau phản ứng thu được 59,1g kết tủa Lọc tách kết tủa, cô cạn dd thu được m(g) muối clorua Vậy m có giá trị là
Trang 4Lời giải : Sơ đồ phản ứng:
2 3
2 3
Na CO
K CO + BaCl2 BaCO3 +
NaCl KCl
BaCl BaCO
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mhhmBaCl 2 m m
dd
m = 35 + 0,3.208 – 59,1 = 38,3 (g)
Ví dụ 8 Cho 4,48g hỗn hợp Na2SO4, K2SO4, (NH4)2SO4 tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch Ba(NO3)2 0,1M Kết thúc phản ứng thu được kết tủa A và dung dịch B Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịch thu được m(g) muối nitrat Vậy m có giá trị là
A 5,32g B 5,23g C 5,26g D 6,25g
Lời giải : Sơ đồ phản ứng:
K2SO4 + Ba(NO3)2 BaSO4 + KNO3
(NH4)2SO4 NH4NO3
Ba(NO ) BaSO
B B
4, 48 7, 83 6, 99 m m 5, 32 (g)
Ví dụ 9 Hoà tan 2,57g hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng thu được 1,456 lít khí X (đktc), 1,28g chất rắn Y và dung dịch Z Cô cạn Z thu được m gam muối khan, m có giá trị là
Lời giải: Sơ đồ phản ứng :
Cu
Mg
Al
+ H2SO4
4
2 4 3
MgSO
Al (SO ) + Cu + H2
4
(Al Mg) SO
Ví dụ 9 Hoà tan hoàn toàn 3,72g hỗn hợp 2 kim loại A, B trong dung dịch HCl dư thấy tạo ra
1,344 lít khí H2 (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được muối khan có khối lượng là
Lời giải : Theo phương trình điện li :
Trang 5
H Cl
1, 344
n n 2 0,12(mol)
22, 4
mmuối = mKL + mCl
= 3,72 + 0,12.35,5 = 7,98 (g)
Ví dụ 10 Nung m gam hỗn hợp A gồm 2 muối MgCO3 và CaCO3 cho đến khi không còn khí thoát ra thu được 3,52g chất rắn B và khí C Cho toàn bộ khí C hấp thụ hết bởi 2 lít dung dịch Ba(OH)2 thu được 7,88g kết tủa Đun nóng dung dịch lại thấy tạo thành thêm 3,94g kết tủa nữa Nếu các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì m có giá trị là
Lời giải
m = mB + mCO 2
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2
m = 3,52 + (
7,88 3,94
2 ).44 7,04
197 197 (g)
Trang 6Bài Tập Áp Dụng
Câu 1: Hoà tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng một lượng vừa đủ dung
dịch H2SO4 loãng, thu được 1,344 lít hiđro (ở đktc) và dung dịch chứa m gam muối Giá trị của m là
dịch muối thu được là
Câu 3: Hoà tan 10 gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hoá trị II và III bằng dung dịch HCl ta thu
được dung dịch X và 672 ml khí bay ra (ở đktc) Cô cạn dung dịch X thu được bao nhiêu gam muối khan ?
Câu 4: Hoà tan 9,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được 7,84 lít
khí X (đktc), 2,54 gam chất rắn Y và dung dịch Z Cô cạn dung dịch Z thu được m gam muối Giá trị của m là
Câu 5: Cho một luồng CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp X gồm CuO, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 nung nóng, thu được 40 gam hỗn hợp chất rắn Y và 13,2 gam khí CO2 Giá trị của m là
Câu 6: 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
Câu 7: Khử hoàn toàn 8 gam một oxit của kim loại cần dùng 3,36 lít H2 Hoà tan hết lượng kim loại thu được vào dung dịch HCl dư thấy thoát ra 2,24 lít H2 Thể tích khí đều đo ở đktc Công thức của oxit trên là
Câu 8: Cho 0,52 gam hỗn hợp 2 kim loại Mg và Fe tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng, dư thấy
có 0,336 lít khí thoát ra (đktc) Khối lượng hỗn hợp muối sunfat khan thu được là
A 3,92 gam B 4,2 gam. C 3,2 gam D 1,96 gam
Câu 9: Cho 9,2 gam Na vào 160 ml dung dịch có khối lượng riêng là 1,25 g/ml chứa Fe2(SO4)3 và
Al2(SO4)3 với nồng độ tương ứng là 0,125M và 0,25M Sau phản ứng, người ta tách kết tủa và đem nung đến khối lượng không đổi Khối lượng chất rắn thu được sau khi nung là
Trang 7Câu 10: Hỗn hợp A gồm KClO3, Ca(ClO3)2, Ca(ClO)2, CaCl2 và KCl nặng 83,68 gam Nhiệt phân hoàn toàn A, thu được chất rắn B gồm CaCl2, KCl và một thể tích O2 vừa đủ oxi hoá SO2 thành SO3 để điều chế 191,1 gam dung dịch H2SO4 80% Cho chất rắn B tác dụng với 360 ml dung dịch K2CO3 0,5M (vừa đủ) thu được kết tủa C và dung dịch D Khối lượng KCl trong dung dịch D nhiều gấp 22/3 lần khối lượng KCl có trong A Khối lượng kết tủa C là
X nung nóng Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được 64 gam chất rắn A trong ống sứ và 11,2 lít khí B (đktc) có tỉ khối so với H2 là 20,4 Giá trị của m là
A 105,6 gam B 35,2 gam C 70,4 gam D 140,8 gam
Câu 12:Đun 132,8 gam hỗn hợp 3 ancol no, đơn chức với H2SO4 đặc ở 140oC thu được hỗn hợp các ete
có số mol bằng nhau và có khối lượng là 111,2 gam Số mol của mỗi ete trong hỗn hợp là
A 0,1 mol B 0,15 mol C 0,4 mol D 0,2 mol
ứng thu được dung dịch A và 11,2 lít khí NO2 duy nhất (đktc) Nồng độ % các chất có trong dung dịch A là
A 36,66% và 28,48% B 27,19% và 21,12%
C 27,19% và 72,81% D 78,88% và 21,12%
Câu 14: Hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp một muối cacbonat của các kim loại hoá trị I và muối
cacbonat của kim loại hoá trị II trong dung dịch HCl Sau phản ứng thu được 4,48 lít khí (đktc) Đem cô cạn dung dịch thu được khối lượng muối khan là
A 13 gam B 15 gam C 26 gam D 30 gam
Câu 15: Hỗn hợp A gồm KClO3, Ca(ClO2)2, Ca(ClO3)2, CaCl2 và KCl nặng 83,68 gam Nhiệt phân hoàn toàn A, thu được chất rắn B gồm CaCl2, KCl và 17,472 lít khí (ở đktc) Cho chất rắn B tác dụng với 360
ml dung dịch K2CO3 0,5M (vừa đủ) thu được kết tủa C và dung dịch D Khối lượng KCl trong dung dịch
D nhiều gấp
22
3 lần lượng KCl có trong A % khối lượng KClO3 có trong A là
A 47,83% B 56,72% C 54,67% D 58,55%
Câu 16: Đốt cháy hoàn toàn 1,88 gam chất hữu cơ A (chứa C, H, O) cần 1,904 lít O2 (đktc) thu được CO2
và hơi nước theo tỉ lệ thể tích 4:3 CTPT của A là (Biết tỉ khối của A so với không khí nhỏ hơn 7)
A C8H12O5 B C4H8O2 C C8H12O3 D C6H12O6
Câu 17: Cho 0,1 mol este tạo bởi 2 lần axit và ancol một lần ancol tác dụng hoàn toàn với NaOH thu
được 6,4 gam ancol và một lượng mưối có khối lượng nhiều hơn lượng este là 13,56% (so với lượng este) CTCT của este là
A CH3COO CH3 B CH3OCOCOOCH3
Trang 8C CH3COOCOOCH3 D CH3COOCH2COOCH3.
Câu 18: Thuỷ phân hoàn toàn 11,44 gam hỗn hợp 2 este đơn chức là đồng phân của nhau bằng dung
dịch NaOH thu được 11,08 gam hỗn hợp muối và 5,56 gam hỗn hợp ancol CTCT của 2 este là
A HCOOCH3 và C2H5COOCH3 B C2H5COOCH3 vàCH3COOC2H5
C HCOOC3H7 và C2H5COOCH3 D Cả B, C đều đúng
Câu 19: Chia hỗn hợp gồm hai anđehit no đơn chức làm hai phần bằng nhau:
- Phần 1: Đem đốt cháy hoàn toàn thu được 1,08 gam H2O
- Phần 2: Tác dụng với H2 dư (Ni, to) thì thu được hỗn hợp A Đem đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A thì thể tích khí CO2 (đktc) thu được là
A 1,434 lít B 1,443 lít C 1,344 lít D 0,672 lít
Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được B gồm 4 chất nặng 4,784 gam Khí đi ra khỏi ống sứ cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 9,062 gam kết tủa Phần trăm khối lượng Fe2O3 trong hỗn hợp A là
A 86,96% B 16,04% C 13,04% D.6,01%
Câu 21: Hòa tan 9,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được 7,84 lít
khí X (đktc), 2,54 gam chất rắn Y và dung dịch Z Lọc bỏ chất rắn Y, cô cạn cẩn thận dung dịch Z thu được khối lượng muối khan là
A 31,45 gam B 33,99 gam C 19,025 gam D 56,3 gam
Câu 22: Cho 15 gam hỗn hợp 3 amin đơn chức, bậc một tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl 1,2M thì
thu được 18,504 gam muối Thể tích dung dịch HCl đã dùng là
A 0,8 lít B 0,08 lít C 0,4 lít D 0,04 lít
Câu 23: Trộn 8,1 gam bột Al với 48 gam bột Fe2O3 rồi cho tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí Kết thúc thí nghiệm, khối lượng chất rắn thu được là
A 61,5 gam B 56,1 gam C 65,1 gam D 51,6 gam
Câu 24: Hòa tan hoàn toàn 10,0 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại (đứng trước H trong dãy điện hóa)
bằng dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít khí H2 (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được khối lượng muối khan là
A 1,71 gam B 17,1 gam C 13,55 gam D 34,2 gam
Câu 25: Nhiệt phân hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm CaCO3 và Na2CO3 thu được 11,6 gam chất rắn và 2,24 lít khí (đktc) Hàm lượng % CaCO3 trong X là
A 6,25% B 8,62% C 50,2% D 62,5%
ĐÁP ÁN