Phản ứng: 0,06 0,03 0,03 0,06
Sau phản ứng: 0 0,03 0,06
m
hh
sau phản ứng = 0,14 x 27 + 0,03 . 102 + 0,06 x 56 = 10,2 (g)
* Cách giải nhanh: Theo định luật bảo toàn khối lượng: Tổng khối
lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng sản phẩm:
m
hh sau
= m
hh trước
= 5,4 + 4,8 = 10,2(g)
Vậy đáp án (C) đúng
Ví dụ 5: Đốt cháy hoàn toàn m(g) hỗn hợp X gồm CH
4
, C
3
H
6
và C
4
H
10
thu được 4,4g CO
2
và 2,52g H
2
O.
m có giá trị là:
A - 1,48g B - 2,48 g C-14,8g
D - 24,7 E-Không xác định được
*Cách giải thông thường:
CH
4
+ 2O
2
→ CO
2
+ 2H
2
O
C
3
H
6
+ 4,5O
2
→ 3CO
2
+ 3H
2
O
C
4
H
10
+ 6,5O
2
→ 4CO
2
+ 5H
2
O
Đặt
4 3 6 4 10
CH C H C H
n x ;n y ;n z= = =
Ta có hệ phương trình
x + 3y + 47 = 0,1 (1)
2x + 3y + 5z = 0,14 (2)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
16x + 42y + 58z = 4,4 + 2,52 - (2x + 4,5y + 6,5z) x 32
=> 80x + 186y + 266z = 6,92 (3)
Giải hệ phương trình ta được nghiệm là
x 0,03
y 0,01
z 0,01
=
=
=
5
=>
4
3 6
4 10
CH
C H
C H
m 0,03 x 16 0,48(g)
m 0,01x 42 0,42(g)
m 0,01x58 0,58(g)
m 0,48 0,42 0,58 1,48g
= =
= =
= =
=> = + + =
*Cách giải nhanh:
X C H
4,4 2,52
m m m x12 x2 1,2 0,28 1,48(g)
44 18
= + = + = + =
Vậy đáp án (A) đúng
Ví dụ 6: Cho 1,24g hỗn hợp 2 rượu đơn chức tác dụng vừa đủ với Na
thấy thoát ra 336 ml H
2
(đktc) và m(g) muối natri.
Khối lượng muối Natri thu được là:
A - 1,93 g B - 2,93 g C - 1,9g D - 1,47g
*Cách giải thông thường
Đặt công thức của 2 rượu là R - OH (x mol)
R
1
- OH (y mol)
PTPƯ: R - OH + Na → R - ONa + H
2
x x 0,5x
R
1
- OH + Na → R
1
- ONa + H
2
y y 0,5y
Theo đầu bài ta có hệ phương trình:
(R + 17) x + (R
1
+ 17)y = 1,24 (1)
0,5x + 0,5y = 0,015
<=> x + y = 0,03 (2)
=> Rx + R
1
y = 1,24 - 17 x 0,03 = 0,73
Khối lượng muối natri:
m = (R + 39)x + (R
1
+ 39)y
= Rx + R
1
y + 39(x+y) = 0,73 + 39 x 0,03 = 1,9 (g)
*Cách giải nhanh:
6
= ⇒ =
− + ⇒ − +
2
H O H
2
n 0,015mol n 0,03(mol)
1
R OH Na R ONa H
2
Theo định luật bảo toàn khối lượng:
m = 1,24 + 0,03. (23 - 1) = 1,9 (g)
Vậy đáp án (C) đúng
Ví dụ 7: Cho 3,38g hỗn hợp Y gồm CH
3
OH, CH
3
COOH, C
6
H
5
OH tác
dụng vừa đủ với Na thấy thoát ra 672 ml khí( ở đktc) và dung dịch. Cô cạn
dung dịch thu được hỗn hợp rắn Y
1
. Khối lượng Y
1
là:
A - 3,61g B - 4,7g C - 4,76g
D - 4,04g E- Không xác định được vì thiếu dữ kiện
* Cách giải thông thường:
CH
3
OH + Na → CH
3
ONa + H
2
CH
3
COOH + Na → CH
3
COONa + H
2
C
6
H
5
OH + Na → C
6
H
5
ONa + H
2
Ta có
2
H
0,672
n 0,03(mol)
22,4
= =
2
Na H Na
n 2n 0,06(mol) m 0,06x23 1,38g= = ⇒ = =
1
Y
m 3,38 1,38 0,03x2 4,7g= + − =
* Cách giải nhanh hơn:
2
H H
n 2n 0,03(mol)= =
. Vì 3 chất trong hỗn hợp Y đều có một nguyên tử
H linh động ⇒
2
2 0,06( )
Na
mol
H
n n
= =
Theo phương trình, áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
1
Y
m 3,38 (23 1)x 0,06 4,7(g)= + − =
Vậy đáp án( B) đúng
Ví dụ 8: Chia hỗn hợp 2 anđehit no đơn chức thành 2 phần bằng nhau:
- Đốt cháy hoàn toàn phần 1 thu được 0,54g H
2
O
7
- Phần 2 cộng H
2
(Ni, t
0
) thu được hỗn hợp A.
Nếu đốt cháy hoàn toàn A thì thể tích khí CO
2
thu được(ở đktc) là:
A - 0,112 lít B - 0,672 lít
C - 1,68 lít D - 2,24 lít
* Cách giải thông thường:
Đặt công thức tổng quát của 2 anđêhit là C
n
H
2n
O (x mol)
C
m
H
m
O (y mol)
PTPƯ:
P1: C
n
H
2n
O + O
2
→ nCO
2
+ nH
2
O
x nx nx ⇒ nx + my = 0,03
C
m
H
2m
O + O
2
→ mCO
2
+ mH
2
O
y my my
P2: C
n
H
2n
O + H
2
0
Ni
t
→
C
n
H
2n+2
O
x x
C
m
H
2m
O + H
2
0
Ni
t
→
C
m
H
2m+2
O
y y
C
n
H
2n+2
O + O
2
→ nCO
2
+ (n+1) H
2
O
x 2 nx
C
m
H
2m+2
O + O
2
→ mCO
2
+ (m+1) H
2
O
y my
=>
2
CO
n nx my 0,3= + =
∑
2
CO
V 0,3x22,4 0,672⇒ = =
lít (ở đktc)
*Cách giải nhanh:
P1: hỗn hợp là anđehit no đơn chức
= =
2 2
CO H O
n n 0,03(mol)
Theo định luật bảo toàn nguyên tử và bảo toàn khối lượng
8
1
C(P ) C(A)
n n 0,03(mol)= =
=>
= =
2 2
CO (P ) C(A)
n n 0,03(mol)
⇒ =
2
CO
V 0,672lÝt(ëdktc)
Đáp án (B )đúng
Ví dụ 9: Tách nước hoàn toàn từ hỗn hợp X gồm 2 rượu A và B ta
được hỗn hợp Y gồm các olefin. Nếu đốt cháy hoàn toàn X thì thu được 1,76g
CO
2
. Vậy khi đốt cháy hoàn toàn Y thì tổng khối lượng nước CO
2
tạo ra là:
A - 2,94g B - 2,48g C - 1,76g D - 2,76g
* Cách giải thông thường
Khi tách nước từ rượu → olefin. Vậy 2 rượu A, B phải là rượu no đơn
chức.
Đặt công thức tổng quát 2 rượu là C
n
H
2n+1
OH (x mol)
C
m
H
2m+1
OH (y mol)
PTPƯ: C
n
H
2n+1
OH
2 4
0
H SO ®
n 2 n 2
170 C
C H H O→ +
(1)
x x
C
m
H
2m+1
OH
2 4 ®
0
H SO
170 C
→
C
m
H
2m
+ H
2
O (2
y y
C
n
H
2n+1
OH + O
2
→ nCO
2
+ (n+1) H
2
O(4)
y my
Y: C
n
H
2n
và C
m
H
2m
Y + O
2
→
C
n
H
2n
+ O
2
→ nCO
2
+ nH
2
O (5)
x nx
C
m
H
2m
+ O
2
→ mCO
2
+ mH
2
O (6)
y my
Theo phương trình (3), (4) ta có:
9
nx + my =
1,76
0,04mol
44
=
Theo phương trình (5), (6). Số mol CO
2
= nx + my = 0,04
=>
2
CO
m 0,04x44 1,76= =
(g)
Số mol H
2
O = nx + my = 0,04 =>
2
H O
m 0,04 x18 0,72= =
(g)
Σm = 2,48(g)
Đáp án( B) đúng
* Cách giải nhanh:
2
H O
X Y
−
→
2 2
C(X) C(Y) CO (do X) CO (do Y)
n n n n 0,04= ⇒ = =
(mol)
Mà khi
2
O
Y
+
→
số mol CO
2
=
2
H O
n
= 0,04 mol
+
⇒ = + =
∑
2 2
CO H O
m 1,76 (0,04x18) 2,47(g)
Vậy đáp án( B )đúng
Ví dụ 10: Hỗn hợp X gồm rượu no đơn chức A và 1 axit no đơn chức
B. Chia thành 2 phần bằng nhau.
- Phần 1: Bị đốt cháy hoàn toàn thây tạo ra 2,24 lít CO
2
(đktc)
- Phần 2: Được este hóa hoàn toàn và vừa đủ thu được 1 este.
Khi đốt cháy este này thì lượng nước sinh ra là:
A - 1,8g B - 3,6g C - 19,8g D - 2,2g
* Cách giải thông thường:
Đặt CTTQ A: C
n
H
2n+1
OH (x mol) => C
n
H
2n+2
O R-OH
B:
' '
m 2m 2
n 2n 1
C H COOH (y mol) C H O
+
⇒
R
'
- COOH
m = n
'
+ 1
P
1
: C
n
H
2n+2
O + O
2
→ nCO
2
+ (n+1)H
2
O
C
m
H
2m
O
2
+ O
2
→ mCO
2
+ mH
2
O
P2: R - OH + R
'
- COOH
2 4 ®
H SO
→
R
'
- COOR + H
2
O
10
' '
n 2n 1
n 2n 1
C H COOC H
+
+
( ) ( )
+
+
+ → + + + + +
' '
' ,
n 2 n 1 2 2 2
n 2n 1
C H COOC H O n n 1 CO n n 1 H O
Nhận xét: Định luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo toàn nguyên tố
đóng một vai trò quan trọng trong hóa học. Việc áp dụng các định luật
này vào quá trình giải bài toán hóa học không những giúp học sinh nắm
được bản chất của các phản ứng hóa học mà còn giải nhanh các bài
toán đó. Nếu học sinh không chú ý tới điểm này sẽ đi vào giải toán
bằng cách đặt ẩn, lập hệ phương trình. Với những bài toán nhiều ẩn số
mà thiếu dữ liệu nếu học sinh không có kĩ năng giải toán tốt, dùng một
số thuật toán: ghép ẩn số, loại trừ… thì sẽ không giải được các bài toán
này. Nếu học sinh áp dụng tốt các nội dung hệ quả của định luật bảo
toàn khối lượng, học sinh sẽ suy luận ngay yêu cầu của bài trên cơ sở
PTHH và dữ kiện đầu bài cho, thời gian giải bài toán chỉ bằng 1/4 thời
gian giải theo phương pháp đại số, quá trình tính toán ngắn gọn, dễ
tính.
Đối với các bài toán hữu cơ đặc biệt với bài toán về rượu, axit, este,
axit amin chúng ta cũng có thể vận dụng phương pháp tăng giảm khối
lượng để giải một cách nhanh chóng.
Cụ thể là:
• Đối với rượu: Xét phản ứng của rượu với Na
R(OH)x + Na→ R(ONa)x +1/2H2
hoặc ROH + Na→ RONa +1/2H2
Theo phương trình ta thấy: cứ 1 mol rượu tác dụng với Na tạo ra 1 mol
muối ancolat thì khối lượng tăng 23-1= 22g
Vậy nếu đầu bàI cho khối lượng của rượu và khối lượng của muối
ancolat ta có thể vận dụng tính số mol của rượu,H
2
và xác định công
thức phân tử của rượu.
11
• Đối với axit: Xét phản ứng axit với kiềm
R(COOH)
x
+xNaOH→ R(COONa)
x
+ H
2
O
Hoặc RCOOH + NaOH →RCOONa +H
2
O
1mol 1mol→khối lượng tăng 22g
• Đối với este: Xét phản ứng xà phòng hoá
R-COOR
’
+ NaOH →R-COONa+ R
’
-OH
1mol 1mol→khối lượng muối kết tủa là 23-R
’
2.1.2. Dựa vào phương pháp tăng giảm khối lượng
Nguyên tắc: Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này
sang chất khác để xác định khối lượng một hỗn hợp hay một chất.
Cụ thể: Dựa vào PTHH tìm sự thay đổi về khối lượng của 1 mol (A→
B) hoặc x mol A → x mol B. ( Với x, y tỉ lệ cân bằng phản ứng). Tìm sự thay
đổi khối lượng (A→B) theo bài ở z mol các chất tham gia phản ứng chuyển
thành các sản phẩm. Từ đó tính được số mol các chất tham gia phản ứng và
ngược lại. Phương pháp này thường được áp dụng giải bài toán vô cơ và hữu
cơ, tránh được việc lập nhiều phương trình trong hệ phương trình từ đó sẽ
không phải giải những hệ phương trình phức tạp. Trên cơ sở ưu điểm các
phương pháp này chúng tôi tiến hành xay dựng , phân tích việc giảI theo
phương pháp này với phương pháp đại số thông thường. Dựa vào phương
pháp tăng giảm khối lượng trong bài toán của rượu, axit, este.
Để giải bài toán một cách nhanh chóng đối với bài toán về rượu, axit,
este, axit amin ta cũng có thể vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng để
giải. Cụ thể là:
* Đối với rượu: Xét phản ứng của rượu với Na
R(OH)
x
+ Na → R(ONa)
x
+ H
2
hoặc ROH + Na → RONa + H
2
Theo phương trình ta thấy: cứ 1mol rượu tác dụng với Na → 1mol
12
muối ancolat thì khối lượng tăng 23-1 = 22g.
Vậy nếu đầu bài cho khối lượng của rượu và khối lượng của muối
alcolat ta có thể vận dụng để tính số mol của rượu, H
2
và xác định công thứ
phân tử của rượu.
* Đối với axit: Xét phản ứng axit với kiềm
R(COOH)
x
+ xNaOH → R(COONa)
x
+ H
2
O
hoặc RCOOH + NaOH → RCOONa + H
2
O
1mol 1mol → m↑ 22g
* Đối với este: Xét phản ứng xà phòng hóa
R-COOR' + NaOH → RCOONa + R'OH
1mol 1mol → khối lượng muối kết tủa là 23-R'
Ví dụ 11: Hòa tan 10g hỗn hợp 2 muối XCO
3
và Y
2
(CO
3
)
3
bằng dung
dịch HCl ta thu được dung dịch N và 0,672 lít khí bay ra ở đktc. Cô cạn dung
dịch N thì thu được m(g) muối khan. m có giá trị là:
A. 1,033g B. 10,33g
C. 9,265g D. 92,65g
* Cách giải thông thường
PTPƯ:
XCO
3
+ 2HCl →XCl
2
+ H
2
O + CO
2
(1)
a a
Y
2
(CO
3
)
3
+ 6HCl → 2HCl
3
+ 3H
2
O + 3CO
2
(2)
2
CO
0,672
n 0,03(mol)
22,4
= =
Đặt
( )
3
2 3
3
XCO
Y CO
n a ; n b= =
Theo đầu bài ta có hệ phương trình:
13
( ) ( )
X 60 a 2Y 180 b 10
a 3b 0,03
+ + + =
+ =
aX + 2bY + 60(a+3b) = 10
aX + 2bY = 10 - 1,8 = 8,2
Mà khối lượng muối (m) =
2 3
XCl YCl
m m+
m = a(X + 71,5) + 2b(Y + 106,5) ⇔ m = a(X + 71) + 2b(Y + 106,5)
= aX + 2bY + 35,5(2a + 3b) ⇔ m = (aX + 2bY) + (71a + 213b)
=> m = 8,2 + 71(a + 3b) = 8,2 + 2,13 = 10,33 (g)
* Cách giải nhanh: Vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng.
Theo phương trình ta có: 1mol muối
3
CO
−
-> muối Cl
-
thì có 1mol CO
2
bay ra lượng muối ↑là 71- 60 =11g
Vậy theo đề bài m muối tăng: 11 x 0,03 = 0,33 (g)
⇒ Σm
muối clorua
= 10 + 0,33 = 10,33 (g)
Ví dụ 12: Nhúng 1 thanh nhôm nặng 50g vào 400ml dung dịch CuSO
4
0,5M. Sau một thời gian lấy thanh nhôm ra cân nặng 51,38g.
1. Khối lượng Cu thoát ra là:
A - 0,64g B - 1,28g C – 1,92g
D - 2,56 E - kết quả khác.
* Cách giải thông thường:
2Al + 3CuSO
4
→ Al
2
(SO
4
)
3
+ 3Cu
x 1,5x
Đặt số mol Al phản ứng là x
Khối lượng vật sau phản ứng = m
Cu gp
+ m
Al còn dư
= 1,5x x 64 + (50 - 27x) = 51,38
⇒ x = 0,02 (mol)
=> khối lượng Cu thoát ra: 0,02 x 1,5 x 64 = 1,92g
* Cách giải nhanh:
14
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét