Chủ đề Hóa học: 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="" tăng.="" ma="" tăng="mB" -="" ma="" tan="mdd" giảm="">
nếu tăng x% thì mA tăng = x%.a
+ 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 Na
R(OH)x R(ONa)x + x2 H2+ xNa
1mol muối ancolat thìCứ 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
oàn 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 → 1 mol thì m = (39,2 – 2R’)g 0,0375 mol 0.075 mol → 0,0375 mol thì m = 6,225 – 5,475 = 0,75g. → 0,0375(78 – 2R’) = 0,75 → R’ = 29 → R’ = C2H5- Meste = → MR + (44 + 29)2 = 146 → MR = 0 Vậy công thức đúng của este là: (COOC2H5)2 Phương pháp 6 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 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 CH3 COOR + H2O 61 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. 3 A. % m BaCO = 50%, 3 % m CaCO = 50%. 3 3 B. % m BaCO = 50,38%, % m CaCO = 49,62%. 3 3 PC. % m BaCO = 49,62%, % m CaCO = 50,38%. D. Không xác định được. Hướng dẫn giải Trong dung dịch: Na2CO3 2Na+ + CO32 (NH4)2CO3 2NH4+ + CO32 BaCl2 Ba2+ + 2Cl CaCl2 Ca2+ + 2Cl + CO32 BaCO3 (1) + CO32 CaCO3 (2) Các phản ứng: Ba2+ Ca2+ 62 Theo (1) và (2) cứ 1 mol BaCl2, hoặc CaCl2 biến thành BaCO3 hoặc CaCO3 thì khối lượng muối giảm (71 BaCO3 và CaCO3 bằng: 43 39,7 60) = 11 gam. Do đó tổng số mol hai muối = 0,3 mol 11 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: x y 0, 3 197x 100y 39, 7 x = 0,1 mol ; y = 0,2 mol. Thành phần của A: %m 0,1 197 100 BaCO3 39, 7 = 49,62%; 3 % m CaCO = 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 2 nCO = 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 63 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 axit là 3) = 1,1 gam nên số mol naxit = 1,1 22 = 0,05 mol. Maxit = 3 0, 05 = 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 khối lượng tăng: 108 39 = 69 gam; 0,06 mol 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 MSO4 + Cu 64 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) = 0,24.M M 64 khối lượng kim loại giảm 0,24 gam. Mặt khác: M + 2AgNO3 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; 0,52. M Vây: x (gam) = 216 M khối lượng kim loại tăng 0,52 gam. Ta có: 0,24.M M 64 0,52. M = 216 M 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 2NaCl + I2 Cứ 1 mol NaI tạo thành 1 mol NaCl Vậy: 0,5 mol Khối lượng muối giảm 127 Khối lượng muối giảm 104,25 35,5 = 91,5 gam. 58,5 = 45,75 gam. mNaI = 150 0,5 = 75 gam 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 65 3 n AgNO ( ban ®Çu) = 340 6 170 100 = 0,12 mol; 3 n AgNO ( ph.øng) = 0,12 25 100 = 0,03 mol. Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag 0,015 0,03 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
File đính kèm:
- CHU DE 4 TANG GIAM KHOI LUONG.doc