PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC
PHƯƠNG PHÁP 6: TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG
I.PHƯƠNG PHÁP
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 + 2x35,5) - (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
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).
II. BÀI TẬP
1.Ví Dụ Minh Họa
Ví dụ 1: 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
A. 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
Khối lượng muối giảm 127 - 35,5 = 91,5 gam.
Vậy: 0,5 mol Khối lượng muối giảm 104,25 - 58,5 = 45,75 gam.
=> mNaI = 150x0,5 = 75 gam
=> mNaCl = 104,25 - 75 = 29,25 gam. (Đáp án A)
Ví dụ 2: 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
A. 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 (RCOO)2Ca + CO2 + H2O
Cứ 2 mol axit phản ứng tạo muối thì khối lượng tăng (40 - 2) = 38 gam.
x mol axit (7,28 - 5,76) = 1,52 gam.
=> x = 0,08 mol R = 27
=> Axit X: CH2=CH-COOH. (Đáp án A)
Ví dụ 3: 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.
A. FeCl3. B. AlCl3. C. CrCl3. D. Không xác định.
Hướng dẫn giải
Gọi A là nguyên tử khối của kim loại X.
Al + XCl3 AlCl3 + X
= (0,14 mol) 0,14 0,14 mol.
Ta có : (A + 35,5x3)x0,14 – (133,5x0,14) = 4,06
Giải ra được: A = 56. Vậy kim loại X là Fe và muối FeCl3. (Đáp án A)
Ví dụ 4: 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. C. 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 ZnSO4 + Cd
65 1 mol 112, tăng (112 – 65) = 47 gam
Ví dụ 5: 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. B. 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)
2.Bài Tập Vận Dụng
Câu 1: 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.
Câu 2: 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.
Câu 3: 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.
Câu 4: 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.
Câu 5: 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.
Câu 6: Dùng CO để khử 40 gam oxit Fe2O3 thu được 33,92 gam chất rắn B gồm Fe2O3, FeO và Fe. Cho 1/2B 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.
Câu 7: 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.
Câu 8: 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.
Câu 9: 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.
Câu 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.
08. Thanh Cu sau phản ứng có mAg (bám) = 43,2 gam và mCu (còn lại) = 128 gam.
09. Cd2+
10. Cd