Chủ đề 4 Phương pháp tăng giảm khối lượng

Phương pháp tăng giảm khối lượng Nguyên tắc: “Khi chuyển từ chất A thành chất B (có thể qua nhiều giai đoạn), khối lượng tăng hay giảm bao nhiêu gam (thường tính cho 1 mol). Dựa vào mối quan hệ tỉ lệ thuận của sự tăng giảm, ta có thể tính được lượng chất tham gia hay tạo thành sau phản ứng”. Các trường hợp áp dụng phương pháp: * Với các bài toán kim loại mạnh đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối của nó. Giả sử có một thanh kim loại A với khối lượng ban đầu là a gam. A đứng trước kim loại B trong dãy điện hóa và A không phản ứng với nước ở điều kiện thường. Nhúng A vào dung dịch muối của kim loại B. Sau một thời gian phản ứng thì nhấc thanh kim loại A ra. mA + nBm+ mAn+ + nB + Nếu MA MB thì sau phản ứng khối lượng thanh kim loại A giảm. mA giảm = mA tan - mB = mdd tăng nếu giảm y% thì mA giảm = y%.a* Đối với rượu: Xét phản ứng của rượu với NaR(OH)x R(ONa)x + x2 H2®+ xNa  1mol muối ancolat thì®Cứ 1mol rượu tác dụng với Na khối lượng tăng (23-1).x = 22.x gam.Vậy nếu đầu bài cho khối lượng của rượu và khối lượng của muối alcolat ta có thể vận dụng để tính số mol, số chức của rượu, của H2 và xác định công thứ phân tử của rượu.* Đối với axit: Xét phản ứng axit với kiềm R(COONa)x + H2O®R(COOH)x + xNaOH ®hoặc RCOOH + NaOH RCOONa + H2O khối lượng tăng 22g®1mol 1mol * Đối với este: Xét phản ứng xà phòng hóa RCOONa + R'OH®R-COOR' + NaOH  khối lượng muối®1mol 1mol tăng là 23-R'Ngoài ra các bài toán mà phản ứng xảy ra thuộc loại phản ứng phân huỷ, phản ứng giữa kim loại với axit, muối tác dụng với axit và một số bài tập hữu cơ khác cũng có thể áp dụng phương pháp này.Phương pháp tăng giảm khối lượng và phương pháp bảo toàn khối lượng thường song hành với nhau. Tùy từng bài toán mà ta áp dụng thích hợp sẽ thu được hiệu quả như mong muốn. 2/ Ph­¬ng ph¸p 2: dùa vµo sù t¨ng, gi¶m khèi l­îng. Nguyªn t¾c: So s¸nh khèi l­îng cña chÊt cÇn x¸c ®Þnh víi chÊt mµ gi¶ thiÕt cho biÕt l­îng cña nã, ®Ó tõ khèi l­îng t¨ng hay gi¶m nµy, kÕt hîp víi quan hÖ tØ lÖ mol gi÷a 2 chÊt nµy mµ gi¶i quyÕt yªu cÇu ®Æt ra. Ph¹m vÞ sö dông: §èi víi c¸c bµi to¸n ph¶n øng x¶y ra thuéc ph¶n øng ph©n huû, ph¶n øng gi÷a kim lo¹i m¹nh, kh«ng tan trong n­íc ®Èy kim lo¹i yÕu ra khái dung dÞch muèi ph¶n øng, ...§Æc biÖt khi ch­a biÕt râ ph¶n øng x¶y ra lµ hoµn toµn hay kh«ng th× viÖc sö dông ph­¬ng ph¸p nµy cµng ®¬n gi¶n ho¸ c¸c bµi to¸n h¬n. Bµi 1: Nhóng mét thanh s¾t vµ mét thanh kÏm vµo cïng mét cèc chøa 500 ml dung dÞch CuSO4. Sau mét thêi gian lÊy hai thanh kim lo¹i ra khái cèc th× mçi thanh cã thªm Cu b¸m vµo, khèi l­îng dung dÞch trong cèc bÞ gi¶m mÊt 0,22g. Trong dung dÞch sau ph¶n øng, nång ®é mol cña ZnSO4 gÊp 2,5 lÇn nång ®é mol cña FeSO4. Thªm dung dÞch NaOH d­ vµo cèc, läc lÊy kÕt tña råi nung ngoµi kh«ng khÝ ®Õn khèi l­îng kh«ng ®æi , thu ®­îc 14,5g chÊt r¾n. Sè gam Cu b¸m trªn mçi thanh kim lo¹i vµ nång ®é mol cña dung dÞch CuSO4 ban ®Çu lµ bao nhiªu? H­íng dÉn gi¶i: PTHH Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ( 1 ) Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu ( 2 ) Gäi a lµ sè mol cña FeSO4 V× thÓ tÝch dung dÞch xem nh­ kh«ng thay ®æi. Do ®ã tØ lÖ vÒ nång ®é mol cña c¸c chÊt trong dung dÞch còng chÝnh lµ tØ lÖ vÒ sè mol. Theo bµi ra: CM (ZnSO) = 2,5 CM (FeSO). Nªn ta cã: nZnSO= 2,5 nFeSO Khèi l­îng thanh s¾t t¨ng: (64 - 56)a = 8a (g) Khèi l­îng thanh kÏm gi¶m: (65 - 64)2,5a = 2,5a (g) Khèi l­îng cña hai thanh kim lo¹i t¨ng: 8a - 2,5a = 5,5a (g) Mµ thùc tÕ bµi cho lµ: 0,22g Ta cã: 5,5a = 0,22 a = 0,04 (mol) VËy khèi l­îng Cu b¸m trªn thanh s¾t lµ: 64 * 0,04 = 2,56 (g) vµ khèi l­îng Cu b¸m trªn thanh kÏm lµ: 64 * 2,5 * 0,04 = 6,4 (g) Dung dÞch sau ph¶n øng 1 vµ 2 cã: FeSO4, ZnSO4 vµ CuSO4 (nÕu cã) Ta cã s¬ ®å ph¶n øng: NaOH d­ t, kk FeSO4 Fe(OH)2 Fe2O3 a a (mol) mFeO = 160 x 0,04 x = 3,2 (g) NaOH d­ t CuSO4 Cu(OH)2 CuO b b b (mol) mCuO = 80b = 14,5 - 3,2 = 11,3 (g) b = 0,14125 (mol) VËy nCuSO ban ®Çu = a + 2,5a + b = 0,28125 (mol) CM CuSO = = 0,5625 M Bµi 2: Nhóng mét thanh s¾t nÆng 8 gam vµo 500 ml dung dÞch CuSO4 2M. Sau mét thêi gian lÊy l¸ s¾t ra c©n l¹i thÊy nÆng 8,8 gam. Xem thÓ tÝch dung dÞch kh«ng thay ®æi th× nång ®é mol/lit cña CuSO4 trong dung dÞch sau ph¶n øng lµ bao nhiªu? H­íng dÉn gi¶i: Sè mol CuSO4 ban ®Çu lµ: 0,5 x 2 = 1 (mol) PTHH Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ( 1 ) 1 mol 1 mol 56g 64g lµm thanh s¾t t¨ng thªm 64 - 56 = 8 gam Mµ theo bµi cho, ta thÊy khèi l­îng thanh s¾t t¨ng lµ: 8,8 - 8 = 0,8 gam VËy cã = 0,1 mol Fe tham gia ph¶n øng, th× còng cã 0,1 mol CuSO4 tham gia ph¶n øng. Sè mol CuSO4 cßn d­ : 1 - 0,1 = 0,9 mol. Ta cã CM CuSO = = 1,8 M Bµi 3: DÉn V lit CO2 (®ktc) vµo dung dÞch chøa 3,7 gam Ca(OH)2. Sau ph¶n øng thu ®­îc 4 gam kÕt tña. TÝnh V? H­íng dÉn gi¶i: Theo bµi ra ta cã: Sè mol cña Ca(OH)2 = = 0,05 mol Sè mol cña CaCO3 = = 0,04 mol PTHH CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O NÕu CO2 kh«ng d­: Ta cã sè mol CO2 = sè mol CaCO3 = 0,04 mol VËy V(®ktc) = 0,04 * 22,4 = 0,896 lÝt NÕu CO2 d­: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 0,05 0,05 mol 0,05 CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 0,01(0,05 - 0,04) mol VËy tæng sè mol CO2 ®· tham gia ph¶n øng lµ: 0,05 + 0,01 = 0,06 mol V(®ktc) = 22,4 * 0,06 = 1,344 lÝt Bµi 4: Hoµ tan 20 gam hçn hîp hai muèi cacbonat kim lo¹i ho¸ trÞ 1 vµ 2 b»ng dung dÞch HCl d­ thu ®­îc dung dÞch X vµ 4,48 lÝt khÝ (ë ®ktc) tÝnh khèi l­îng muèi khan thu ®­îc ë dung dÞch X. Bµi gi¶i: Gäi kim lo¹i ho¸ trÞ 1 vµ 2 lÇn l­ît lµ A vµ B ta cã ph­¬ng tr×nh ph¶n øng: A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + CO2­ + H2O (1) BCO3 + 2HCl -> BCl2 + CO2­ + H2O (2) Sè mol khÝ CO2 (ë ®ktc) thu ®­îc ë (1) vµ (2) lµ: Theo (1) vµ (2) ta nhËn thÊy cø 1 mol CO2 bay ra tøc lµ cã 1 mol muèi cacbonnat chuyÓn thµnh muèi Clorua vµ khèi l­îng t¨ng thªm 11 gam (gèc CO3 lµ 60g chuyÓn thµnh gèc Cl2 cã khèi l­îng 71 gam). VËy cã 0,2 mol khÝ bay ra th× khèi l­îng muèi t¨ng lµ: 0,2 . 11 = 2,2 gam VËy tæng khèi l­îng muèi Clorua khan thu ®­îc lµ: M(Muèi khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (gam) TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG Nguyên tắc của phương pháp là xem khi chuyển từ chất A thành chất B (không nhất thiết trực tiếp, có thể bỏ qua nhiều giai đoạn trung gian) khối lượng tăng hay giảm bao nhiêu gam thường tính theo 1 mol) và dựa vào khối lượng thay đổi ta dễ dàng tính được số mol chất đã tham gia phản ứng hoặc ngược lại. Ví dụ trong phản ứng: MCO3 + 2HCl ¾® MCl2 + H2O + CO2­ Ta thấy rằng khi chuyển 1 mol MCO3 thành MCl2 thì khối lượng tăng (M + 2´35,5) - (M + 60) = 11 gam và có 1 mol CO2 bay ra. Như vậy khi biết lượng muối tăng, ta có thể tính lượng CO2 bay ra. Trong phản ứng este hóa: CH3-COOH + R¢-OH ¾® CH3-COOR¢ + H2O thì từ 1 mol R-OH chuyển thành 1 mol este khối lượng tăng (R¢ + 59) - (R¢ + 17) = 42 gam. Như vậy nếu biết khối lượng của rượu và khối lượng của este ta dễ dàng tính được số mol rượu hoặc ngược lại. Với bài tập cho kim loại A đẩy kim loại B ra khỏi dung dịch muối dưới dạng tự do: - Khối lượng kim loại tăng bằng mB (bám) - mA (tan). - Khối lượng kim loại giảm bằng mA (tan) - mB (bám). Sau đây là các ví dụ điển hình: Ví dụ 1: Có 1 lít dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1 mol/l và (NH4)2CO3 0,25 mol/l. Cho 43 gam hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 vào dung dịch đó. Sau khi các phản ứng kết thúc ta thu được 39,7 gam kết tủa A và dung dịch B. Tính % khối lượng các chất trong A. A. = 50%, = 50%. B. = 50,38%, = 49,62%. PC. = 49,62%, = 50,38%. D. Không xác định được. Hướng dẫn giải Trong dung dịch: Na2CO3 ¾® 2Na+ + CO32- (NH4)2CO3 ¾® 2NH4+ + CO32- BaCl2 ¾® Ba2+ + 2Cl- CaCl2 ¾® Ca2+ + 2Cl- Các phản ứng: Ba2+ + CO32- ¾® BaCO3¯ (1) Ca2+ + CO32- ¾® CaCO3¯ (2) Theo (1) và (2) cứ 1 mol BaCl2, hoặc CaCl2 biến thành BaCO3 hoặc CaCO3 thì khối lượng muối giảm (71 - 60) = 11 gam. Do đó tổng số mol hai muối BaCO3 và CaCO3 bằng: = 0,3 mol mà tổng số mol CO32- = 0,1 + 0,25 = 0,35, điều đó chứng tỏ dư CO32-. Gọi x, y là số mol BaCO3 và CaCO3 trong A ta có: Þ x = 0,1 mol ; y = 0,2 mol. Thành phần của A: = 49,62%; = 100 - 49,6 = 50,38%. (Đáp án C) Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp một muối cacbonat của kim loại hoá trị (I) và một muối cacbonat của kim loại hoá trị (II) bằng dung dịch HCl thấy thoát ra 4,48 lít khí CO2 (đktc). Cô cạn dung dịch thu được sau phản ứng thì khối lượng muối khan thu được là bao nhiêu? PA. 26,0 gam. B. 28,0 gam. C. 26,8 gam. D. 28,6 gam. Hướng dẫn giải Cứ 1 mol muối cacbonat tạo thành 1 mol muối clorua cho nên khối lượng muối khan tăng (71 - 60) = 11 gam, mà = nmuối cacbonat = 0,2 mol. Suy ra khối lượng muối khan tăng sau phản ứng là 0,2´11 = 2,2 gam. Vậy tổng khối lượng muối khan thu được là 23,8 + 2,2 = 26 gam. (Đáp án A) Ví dụ 3: Cho 3,0 gam một axit no, đơn chức A tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 4,1 gam muối khan. CTPT của A là A. HCOOH B. C3H7COOH PC. CH3COOH D. C2H5COOH. Hướng dẫn giải Cứ 1 mol axit đơn chức tạo thành 1 mol muối thì khối lượng tăng (23 - 1) = 22 gam, mà theo đầu bài khối lượng muối tăng (4,1 - 3) = 1,1 gam nên số mol axit là naxit = = 0,05 mol. ® Maxit = = 60 gam. Đặt CTTQ của axit no, đơn chức A là CnH2n+1COOH nên ta có: 14n + 46 = 60 ® n = 1. Vậy CTPT của A là CH3COOH. (Đáp án C) Ví dụ 4: Cho dung dịch AgNO3 dư tác dụng với dung dịch hỗn hợp có hòa tan 6,25 gam hai muối KCl và KBr thu được 10,39 gam hỗn hợp AgCl và AgBr. Hãy xác định số mol hỗn hợp đầu. A. 0,08 mol. PB. 0,06 mol. C. 0,03 mol. D. 0,055 mol. Hướng dẫn giải Cứ 1 mol muối halogen tạo thành 1 mol kết tủa ¾® khối lượng tăng: 108 - 39 = 69 gam; 0,06 mol ¬¾¾¾¾¾¾¾¾ khối lượng tăng: 10,39 - 6,25 = 4,14 gam. Vậy tổng số mol hỗn hợp đầu là 0,06 mol. (Đáp án B) Ví dụ 5: Nhúng một thanh graphit được phủ một lớp kim loại hóa trị (II) vào dung dịch CuSO4 dư. Sau phản ứng khối lượng của thanh graphit giảm đi 0,24 gam. Cũng thanh graphit này nếu được nhúng vào dung dịch AgNO3 thì khi phản ứng xong thấy khối lượng thanh graphit tăng lên 0,52 gam. Kim loại hóa trị (II) là kim loại nào sau đây? A. Pb. PB. Cd. C. Al. D. Sn. Hướng dẫn giải Đặt kim loại hóa trị (II) là M với số gam là x (gam). M + CuSO4 dư ¾® MSO4 + Cu Cứ M gam kim loại tan ra thì sẽ có 64 gam Cu bám vào. Vậy khối lượng kim loại giảm (M - 64) gam; Vậy: x (gam) = ¬¾¾¾ khối lượng kim loại giảm 0,24 gam. Mặt khác: M + 2AgNO3 ¾® M(NO3)2 + 2Ag Cứ M gam kim loại tan ra thì sẽ có 216 gam Ag bám vào. Vậy khối lượng kim loại tăng (216 - M) gam; Vây: x (gam) = ¬¾¾¾ khối lượng kim loại tăng 0,52 gam. Ta có: = ® M = 112 (kim loại Cd). (Đáp án B) Ví dụ 6: Hoà tan hoàn toàn 104,25 gam hỗn hợp X gồm NaCl và NaI vào nước được dung dịch A. Sục khí Cl2 dư vào dung dịch A. Kết thúc thí nghiệm, cô cạn dung dịch thu được 58,5 gam muối khan. Khối lượng NaCl có trong hỗn hợp X là PA. 29,25 gam. B. 58,5 gam. C. 17,55 gam. D. 23,4 gam. Hướng dẫn giải Khí Cl2 dư chỉ khử được muối NaI theo phương trình 2NaI + Cl2 ¾® 2NaCl + I2 Cứ 1 mol NaI tạo thành 1 mol NaCl ¾® Khối lượng muối giảm 127 - 35,5 = 91,5 gam. Vậy: 0,5 mol ¬¾¾¾ Khối lượng muối giảm 104,25 - 58,5 = 45,75 gam. Þ mNaI = 150´0,5 = 75 gam Þ mNaCl = 104,25 - 75 = 29,25 gam. (Đáp án A) Ví dụ 7: Ngâm một vật bằng đồng có khối lượng 15 gam trong 340 gam dung dịch AgNO3 6%. Sau một thời gian lấy vật ra thấy khối lượng AgNO3 trong dung dịch giảm 25%. Khối lượng của vật sau phản ứng là A. 3,24 gam. B. 2,28 gam. PC. 17,28 gam. D. 24,12 gam. Hướng dẫn giải = 0,12 mol; = 0,03 mol. Cu + 2AgNO3 ¾® Cu(NO3)2 + 2Ag¯ 0,015 ¬ 0,03 ¾¾¾¾¾¾¾® 0,03 mol mvật sau phản ứng = mvật ban đầu + mAg (bám) - mCu (tan) = 15 + (108´0,03) - (64´0,015) = 17,28 gam. (Đáp án C) Ví dụ 8: Nhúng một thanh kẽm và một thanh sắt vào cùng một dung dịch CuSO4. Sau một thời gian lấy hai thanh kim loại ra thấy trong dung dịch còn lại có nồng độ mol ZnSO4 bằng 2,5 lần nồng độ mol FeSO4. Mặt khác, khối lượng dung dịch giảm 2,2 gam. Khối lượng đồng bám lên thanh kẽm và bám lên thanh sắt lần lượt là A. 12,8 gam; 32 gam. PB. 64 gam; 25,6 gam. C. 32 gam; 12,8 gam. D. 25,6 gam; 64 gam. Hướng dẫn giải Vì trong cùng dung dịch còn lại (cùng thể tích) nên: [ZnSO4] = 2,5 [FeSO4] Þ Zn + CuSO4 ¾® ZnSO4 + Cu¯ (1) 2,5x ¬ 2,5x ¬¾¾¾ 2,5x mol Fe + CuSO4 ¾® FeSO4 + Cu¯ (2) x ¬ x ¬¾¾¾ x ® x mol Từ (1), (2) nhận được độ giảm khối lượng của dung dịch là mCu (bám) - mZn (tan) - mFe (tan) Þ 2,2 = 64´(2,5x + x) - 65´2,5x -56x Þ x = 0,4 mol. Vậy: mCu (bám lên thanh kẽm) = 64´2,5´0,4 = 64 gam; mCu (bám lên thanh sắt) = 64´0,4 = 25,6 gam. (Đáp án B) Ví dụ 9: (Câu 15 - Mã đề 231 - TSCĐ - Khối A 2007) Cho 5,76 gam axit hữu cơ X đơn chức, mạch hở tác dụng hết với CaCO3 thu được 7,28 gam muối của axit hữu cơ. Công thức cấu tạo thu gọn của X là PA. CH2=CH-COOH. B. CH3COOH. C. HCºC-COOH. D. CH3-CH2-COOH. Hướng dẫn giải Đặt CTTQ của axit hữu cơ X đơn chức là RCOOH. 2RCOOH + CaCO3 ¾® (RCOO)2Ca + CO2­ + H2O Cứ 2 mol axit phản ứng tạo muối thì khối lượng tăng (40 - 2) = 38 gam. x mol axit ¬¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ (7,28 - 5,76) = 1,52 gam. Þ x = 0,08 mol ® ® R = 27 Þ Axit X: CH2=CH-COOH. (Đáp án A) Ví dụ 10: Nhúng thanh kẽm vào dung dịch chứa 8,32 gam CdSO4. Sau khi khử hoàn toàn ion Cd2+ khối lượng thanh kẽm tăng 2,35% so với ban đầu. Hỏi khối lượng thanh kẽm ban đầu. A. 60 gam. B. 70 gam. PC. 80 gam. D. 90 gam. Hướng dẫn giải Gọi khối lượng thanh kẽm ban đầu là a gam thì khối lượng tăng thêm là gam. Zn + CdSO4 ¾® ZnSO4 + Cd 65 ® 1 mol ¾¾¾¾¾® 112, tăng (112 – 65) = 47 gam (=0,04 mol) ¾® gam Ta có tỉ lệ: ® a = 80 gam. (Đáp án C) Ví dụ 11: Nhúng thanh kim loại M hoá trị 2 vào dung dịch CuSO4, sau một thời gian lấy thanh kim loại ra thấy khối lượng giảm 0,05%. Mặt khác nhúng thanh kim loại trên vào dung dịch Pb(NO3)2, sau một thời gian thấy khối lượng tăng 7,1%. Xác định M, biết rằng số mol CuSO4 và Pb(NO3)2 tham gia ở 2 trường hợp như nhau. A. Al. PB. Zn. C. Mg. D. Fe. Hướng dẫn giải Gọi m là khối lượng thanh kim loại, M là nguyên tử khối của kim loại, x là số mol muối phản ứng. M + CuSO4 ¾® MSO4 + Cu¯ M (gam) ® 1 mol ¾¾¾¾¾® 64 gam, giảm (M – 64)gam. x mol ¾¾¾¾® giảm gam. Þ x = (1) M + Pb(NO3)2 ® M(NO3)2 + Pb¯ M (gam) ® 1 mol ¾¾¾¾® 207, tăng (207 – M) gam x mol ¾¾¾¾¾® tăng gam Þ x = (2) Từ (1) và (2) ta có: = (3) Từ (3) giải ra M = 65. Vậy kim loại M là kẽm. (Đáp án B) Ví dụ 12: Cho 3,78 gam bột Al phản ứng vừa đủ với dung dịch muối XCl3 tạo thành dung dịch Y. Khối lượng chất tan trong dung dịch Y giảm 4,06 gam so với dung dịch XCl3. xác định công thức của muối XCl3. PA. FeCl3. B. AlCl3. C. CrCl3. D. Không xác định. Hướng dẫn giải Gọi A là nguyên tử khối của kim loại X. Al + XCl3 ¾® AlCl3 + X = (0,14 mol) ® 0,14 0,14 mol. Ta có : (A + 35,5´3)´0,14 – (133,5´0,14) = 4,06 Giải ra được: A = 56. Vậy kim loại X là Fe và muối FeCl3. (Đáp án A) Ví dụ 13: Nung 100 gam hỗn hợp gồm Na2CO3 và NaHCO3 cho đến khi khối lượng hỗn hợp không đổi được 69 gam chất rắn. Xác định phần trăm khối lượng của mỗi chất tương ứng trong hỗn hợp ban đầu. A. 15,4% và 84,6%. B. 22,4% và 77,6%. PC. 16% và 84%. D. 24% và 76%. Hướng dẫn giải Chỉ có NaHCO3 bị phân hủy. Đặt x là số gam NaHCO3. 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2­ + H2O Cứ nung 168 gam ¾¾¾¾¾® khối lượng giảm: 44 + 18 = 62 gam x ¾¾¾¾¾® khối lượng giảm: 100 – 69 = 31 gam Ta có: ® x = 84 gam. Vậy NaHCO3 chiếm 84% và Na2CO3 chiếm 16%. (Đáp án C) Ví dụ 14: Hòa tan 3,28 gam hỗn hợp muối CuCl2 và Cu(NO3)2 vào nước được dung dịch A. Nhúng Mg vào dung dịch A cho đến khi mất màu xanh của dung dịch. Lấy thanh Mg ra cân lại thấy tăng thêm 0,8 gam. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan. Tính m? A. 1.28 gam. PB. 2,48 gam. C. 3,1 gam. D. 0,48 gam. Hướng dẫn giải Ta có: mtăng = mCu - mMg phản ứng = Þ m = 3,28 - 0,8 = 2,48 gam. (Đáp án B) Ví dụ 15: Hòa tan 3,28 gam hỗn hợp muối MgCl2 và Cu(NO3)2 vào nước được dung dịch A. Nhúng vào dung dịch A một thanh sắt. Sau một khoảng thời gian lấy thanh sắt ra cân lại thấy tăng thêm 0,8 gam. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan. Giá trị m là A. 4,24 gam. PB. 2,48 gam. C. 4,13 gam. D. 1,49 gam. Hướng dẫn giải Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: Sau một khoảng thời gian độ tăng khối lượng của thanh Fe bằng độ giảm khối lượng của dung dịch muối. Do đó: m = 3,28 - 0,8 = 2,48 gam. (Đáp án B) MỘT SỐ BÀI TẬP VẬN DỤNG GIẢI THEO PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG 01. Cho 115 gam hỗn hợp gồm ACO3, B2CO3, R2CO3 tác dụng hết với dung dịch HCl thấy thoát ra 22,4 lít CO2 (đktc). Khối lượng muối clorua tạo ra trong dung dịch là A. 142 gam. B. 126 gam. C. 141 gam. D. 132 gam. 02. Ngâm một lá sắt trong dung dịch CuSO4. Nếu biết khối lượng đồng bám trên lá sắt là 9,6 gam thì khối lượng lá sắt sau ngâm tăng thêm bao nhiêu gam so với ban đầu? A. 5,6 gam. B. 2,8 gam. C. 2,4 gam. D. 1,2 gam. 03. Cho hai thanh sắt có khối lượng bằng nhau. - Thanh 1 nhúng vào dung dịch có chứa a mol AgNO3. - Thanh 2 nhúng vào dung dịch có chứa a mol Cu(NO3)2. Sau phản ứng, lấy thanh sắt ra, sấy khô và cân lại thấy sẽ cho kết quả nào sau đây? A. Khối lượng hai thanh sau nhúng vẫn bằng nhau nhưng khác ban đầu. B. Khối lượng thanh 2 sau nhúng nhỏ hơn khối lượng thanh 1 sau nhúng. C. Khối lượng thanh 1 sau nhúng nhỏ hơn khối lượng thanh 2 sau nhúng. D. Khối lượng hai thanh không đổi vẫn như trước khi nhúng. 04. Cho V lít dung dịch A chứa đồng thời FeCl3 1M và Fe2(SO4)3 0,5M tác dụng với dung dịch Na2CO3 có dư, phản ứng kết thúc thấy khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 69,2 gam so với tổng khối lượng của các dung dịch ban đầu. Giá trị của V là: A. 0,2 lít. B. 0,24 lít. C. 0,237 lít. D.0,336 lít. 05. Cho luồng khí CO đi qua 16 gam oxit sắt nguyên chất được nung nóng trong một cái ống. Khi phản ứng thực hiện hoàn toàn và kết thúc, thấy khối lượng ống giảm 4,8 gam. Xác định công thức và tên oxit sắt đem dùng. 06. Dùng CO để khử 40 gam oxit Fe2O3 thu được 33,92 gam chất rắn B gồm Fe2O3, FeO và Fe. Cho tác dụng với H2SO4 loãng dư, thu được 2,24 lít khí H2 (đktc). Xác định thành phần theo số mol chất rắn B, thể tích khí CO (đktc) tối thiểu để có được kết quả này. 07. Nhúng một thanh sắt nặng 12,2 gam vào 200 ml dung dịch CuSO4 0,5M. Sau một thời gian lấy thanh kim loại ra, cô cạn dung dịch được 15,52 gam chất rắn khan. a) Viết phương trình phản ứng xảy ra, tìm khối lượng từng chất có trong 15,52 gam chất rắn khan. b) Tính khối lượng thanh kim loại sau phản ứng. Hòa tan hoàn toàn thanh kim loại này trong dung dịch HNO3 đặc nóng, dư thu được khí NO2 duy nhất, thể tích V lít (đo ở 27,3 oC, 0,55 atm). Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Tính V. 08. Ngâm một thanh đồng có khối lượng 140,8 gam vào dung dịch AgNO3 sau một thời gian lấy thanh đồng đem cân lại thấy nặng 171,2 gam. Tính thành phần khối lượng của thanh đồng sau phản ứng. 09. Ngâm một lá kẽm nhỏ trong một dung dịch có chứa 2,24 gam ion kim loại có điện tích 2+. Phản ứng xong, khối lượng lá kẽm tăng thêm 0,94 gam. Hãy xác định tên của ion kim loại trong dung dịch. 10. Có hai lá kim loại cùng chất, cùng khối lượng, có khả năng tạo ra hợp chất có số oxi hóa +2. Một lá được ngâm trong dung dịch Pb(NO3)2 còn lá kia được ngâm trong dung dịch Cu(NO3)2. Sau một thời gian người ta lấy lá kim loại ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ. Nhận thấy khối lượng lá kim loại được ngâm trong muối chì tăng thêm 19%, khối lượng lá kim loại kia giảm 9,6%. Biết rằng, trong hai phản ứng trên, khối lượng các kim loại bị hòa tan như nhau. Hãy xác định tên của hai lá kim loại đang dùng. Đáp án các bài tập vận dụng: 01. B 02. D. 03. B. 04. A. 05. Fe2O3. 06. VCO = 8,512 lít ; %nFe = 46,51% ; %nFeO = 37,21% ; 07. a) 6,4 gam CuSO4 và 9,12 gam FeSO4. b) mKL = 12,68 gam ; lít. 08. Thanh Cu sau phản ứng có mAg (bám) = 43,2 gam và mCu (còn lại) = 128 gam. 09. Cd2+ 10. Cd Phương pháp 4 : TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG Nguyên tắc : Dựa vào tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này sang chất khác ñể xác ñịnh khối lượng một hỗn hợp hay một chất. Cụ thể : - Dựa vào phương trình tính ñộ thay ñổi khối lượng khi 1 mol A 1 mol B - Dựa vào sự thay ñổi khối lượng trong bài ñể tính số mol của A, B - Dùng số mol ñể tính các phản ứng khác. Phạm vi : Dùng cho nhiều bài toán hữu cơ nhưng chủ yếu là các hợp chất có nhóm chức axit, rượu, anñehit, este, amino axit. Cụ thể : ðối với rượu : Xét phản ứng với NaOH : R(OH)x + xK R(OK)x + x/2 H2 Hay ROH + K ROK + ½ H2 khối lượng tăng 39 - 1 = 38 g ðối với axit : Xét phản ứng với NaOH : R(COOH)x + xNaOH R(COONa)x + xH2O Hay RCOOH + NaOH RCOONa + H2O khối lượng tăng 22 g ðối với anñehit : Xét phản ứng tráng gương : RCHO+Ag2O RCOOH+ 2Ag khối lượng tăng 16 g ðối với este : Phản ứng xà phòng hoá : RCOOR' + NaOH RCOONa + R'OH ðối với amin : Xét phản ứng với HCl RNH2 + HCl RNH3Cl khối lượng tăng 36,5 g Ví dụ minh hoạ : VD1 : Cho 20,15 g hỗn hợp 2 axit no ñơn chức tác dụng vừa ñủ với dung dịch Na2CO3 thì thu ñược V(l) CO2 và dung dịch muối. Cô cạn dung dịch thu ñược 28,95 g muối. Giá trị V(l) ở ñktc là : A. 4,84 B. 4,48 C. 2,24 D. 2,42 Giải : Vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng : Gọi CTTQ trung bình của 2 axit là : RCOOH PTPƯ : 2 RCOOH + Na 2CO3 ® 2RCOONa + CO2 + H 2O Theo ptpư ta có : 2 mol axit tạo ra 2 muối thì có 1 mol CO2 bay ra và m tăng 2.(23-1)=44 (g) . 8,8 Theo ñề bài : mtăng = 28,95 - 20,15 = 8,81 (g) nCO2 = = 0,2(mol ) ® VCO 44 2 = 4,48l VD2 : Khi thuỷ phân hoàn toàn 0,05 mol este của 1 axit ña chức với 1 rượu ñơn chức tiêu tốn hết 5,6 g KOH. Mặt khác, khi thuỷ phân 5,475g este ñó thì tiêu tốn hết 4,2g KOH và thu ñược 6,225g muối. Vậy CTCT của este là : A. (COOC2H5)2 B. (COOCH3)2 C. (COOC3H7)2 D. Kq khác Giải : nKOH = 5,6 / 56 = 0,1 mol. nKOH = 2neste este 2 chức tạo từ axit 2 chức và rượu ñơn chức. Gọi CT este là : R(COOR')2 R(COOR')2 + 2KOH R(COOK)2 + 2R'OH (mol) 1 2 1 (mol) 0,0375 0,075 mtăng = 2 (39 - R') g m tăng = 6,225 - 5,475 = 0,75 g 0,0375 (78 - 2R') = 0,75 R' = 29 R' là C2H5 - M este = 5,475 0,0375  = 146 Û R + (44 + 29).2 = 146 Û R = 0 Þ CT ñúng là : (COOC2H5)2 4 . 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 1 hỗn hợp hay 1 chất. Cụ thể: Dựa vào pt tìm sự thay đổi về khối lượng của 1 mol A → 1mol B hoặc chuyển từ x mol A → y mol B (với x, y là tỉ lệ cân bằng phản ứng). Tìm sự thay đỏi khối lượng (A→B) theo bài ở z mol các chất tham gia phản ứng chuyển thành sản phẩm. Từ đó tính được số mol các chất tham gia phản ứng và ngược lại. P Đối với rượu: Xét phản ứng của rượu với K: Hoặc ROH + K → ROK + H2 Theo pt ta thấy: cứ 1 mol rượu tác dụng với K tạo ra 1 mol muối ancolat thì khối lượng tăng: 39 – 1 = 38g. Vậy nếu đề cho khối lượng của rượu và khối lượng của muối ancolat thì ta có thể tính được số mol của rượu, H2 và từ đó xác định CTPT rươụ. P Đối với anđehit: xét phản ứng tráng gương của anđehit R – CHO + Ag2O R – COOH + 2Ag Theo pt ta thấy: cứ 1mol anđehit đem tráng gương → 1 mol axit m = 45 – 29 = 16g. Vậy nếu đề cho manđehit, maxit → nanđehit, nAg → CTPT anđehit. P Đối với axit: Xét phản ứng với kiềm R(COOH)x + xNaOH → R(COONa)x + xH2O Hoặc RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O 1 mol → 1 mol → m = 22g P Đối với este: xét phản ứng xà phòng hóa RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH 1 mol → 1 mol → m = 23 – MR’ P Đối với aminoaxit: xét phản ứng với HCl HOOC-R-NH2 + HCl → HOOC-R-NH3Cl 1 mol → 1mol → m = 36,5g Thí dụ 1: Cho 20,15g hỗn hợp 2 axit no đơn chức tác dụng vừa đủ với dd Na2CO3 thì thu được V lít CO2 (đktc) và dd muối.Cô cạn dd thì thu được 28,96g muối. Giá trị của V là: A. 4,84 lít PB. 4,48 lít C. 2,24 lít D. 2,42 lít E. Kết quả khác. Suy luận: Gọi công thức trung bình của 2 axit là: Ptpu: 2 + Na2CO3 → 2 + CO2 + H2O Theo pt: 2 mol → 2 mol 1 mol m = 2.(23 - 11) = 44g Theo đề bài: Khối lượng tăng 28,96 – 20,15 = 8,81g. → Số mol CO2 = → Thể tích CO2: V = 0,2.22,4 = 4,48 lít Thí dụ 2: Cho 10g hỗn hợp 2 ancol no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng vừa đủ với Na kim loại tạo ra 14,4g chất rắn và V lít khí H2 (đktc). V có giá trị là: A. 1,12 lít PB. 2,24 lít C. 3,36 lít D. 4,48 lít Suy luận: Theo ptpu: 1 mol ancol phản ứng → 1mol ancolat + 0,5 mol H2 thì khối lượng tăng: 23 -1 = 22g Vậy theo đầu bài: 1 mol muối ancolat và 0,5mol H2 bay ra thì tăng 14,4 – 10 = 4,4g. → Số mol H2 = → Thể tích H2: V = 0,1.22,4= 2,24 lít. Thí dụ 3: Khi thủy phân hoàn toàn 0,05 mol este của 1 axit đơn chức với 1 ancol đơn chức tiêu tốn hết 5,6g KOH. Mặt khác, khi thủy phân 5,475g este đó thì tiêu tốn hết 4,2g KOH và thu được 6,225g muối. Vậy CTCT este là: PA. (COOC2H5)2 B. (COOCH3)2 C. (COOCH2CH2CH3)2 D. Kết quả khác Suy luận: Vì nKOH = 2neste → este 2 chức tạo ra từ axit 2 chức và ancol đơn chức. Đặt công thức tổng quát của este là R(COOR’)2 : R(COOR’)2 + 2KOH → R(COOK)2 + 2R’OH 1 mol 2 mol