PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG TRONG HÓA HỌC

Tải bản đầy đủ (.docx) (8 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Ôn thi Đại học - Cao đẳng
>>
3. Hóa học

PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG TRONG HÓA HỌC

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (137.96 KB, 8 trang )

PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG1. Nội dung phương pháp- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng (BTKL): “ Tổng khối lượng các chất tham gia phảnứng bằng tổng khối lượng các chất sản phẩm”Điều này giúp ta giải bài toán hóa học một cách đơn giản, nhanh chóngXét phản ứng: A + B → C + DTa luôn có: mA+ mB= mC+ mD (1)* Lưu ý: Điều quan trọng nhất khi áp dụng phương pháp này đó là việc phải xác định đúnglượng chất (khối lượng) tham gia phản ứng và tạo thành (có chú ý đến các chất kết tủa, bayhơi, đặc biệt là khối lượng dung dịch).2. Các dạng bài toán thường gặpHệ quả1: Biết tổng khối lượng chất ban đầu ↔ khối lượng chất sản phẩmPhương pháp giải: m(đầu) = m(sau) (không phụthuộc hiệu suất phản ứng)Hệ quả2: Trong phản ứng có n chất tham gia, nếu biết khối lượng của (n – 1) chất thì ta dễdàng tính khối lượng của chất còn lại.Hệ quả3: Bài toán: Kim loại + axit → muối + khímmuối = kim loại+ manion tạo muối- Biết khối lượng kim loại, khối lượng anion tạo muối (tính qua sản phẩm khí) → khối lượngmuối- Biết khối lượng muối và khối lượng anion tạo muối → khối lượng kim loại- Khối lượng anion tạo muối thường được tính theo số mol khí thoát ra:•Với axit HCl và H2SO4 loãng+ 2HCl →H2 nên 2Cl- ↔ H2+ H2SO4 →H2 nên SO42- ↔ H2•Với axit H2SO4 đặc, nóng và HNO3: Sử dụng phương pháp ion – electronHệ quả 4: Bài toán khử hỗn hợp oxit kim loại bởi các chất khí (H2, CO)Sơ đồ: Oxit kim loại + (CO, H2) → rắn + hỗn hợp khí (CO2, H2O, H2, CO)1Bản chất là các phản ứng: CO + [O] → CO2; H2+ [O] → H2O⇒n[O] = n(CO2) = n(H2O) →mrắn = moxit – m[O]3. Đánh giá phương pháp bảo toàn khối lượng.- Phương pháp bảo toàn khối lượng cho phép giải nhanh được nhiều bài toán khi biết quan hệvề khối lượng của các chất trước và sau phản ứng.- Đặc biệt, khi chưa biết rõ phản ứng xảy ra hoàn toàn hay không hoàn toàn thì việc sử dụngphương pháp này càng giúp đơn giản hóa bài toán hơn.- Phương pháp bảo toàn khối lượng thường được sử dụng trong các bài toán nhiều chất.4. Các bước giải.- Lập sơ đồ biến đổi các chất trước và sau phản ứng.- Từ giả thiết của bài toán tìm ∑m trước = ∑m sau (không cần biết phản ứng là hoàn toàn haykhông hoàn toàn)- Vận dụng định luật bảo toàn khối lượng để lập phương trình toán học, kết hợp dữ kiện khácđể lập hệ phương trình toán.- Giải hệ phương trình.THÍ DỤMINH HỌAVí dụ1: Hoà tan hoàn toàn 3,9g kali vào 36,2g nước thu được dung dịch có nồng độA. 15,47%.B. 13,97%. C. 14,0%D. 4,04%.Ví dụ2: Điện phân dung dịch chứa hỗn hợp CuSO4 và KCl với điện cực trơ đến khi thấy khíbắt đầu thoát ra ởcảhai điện cực thì dừng lại thấy có 448 ml khí (đktc) thoát ra ở anot. Dungdịch sau điện phân có thể hoà tan tối đa 0,8 gam MgO. Khối lượng dung dịch sau điện phânđã giảm bao nhiêu gam (coi lượng H2O bay hơi là không đáng kể) ?A. 2,7B. 1,03 C. 2,95. D. 2,89.Ví dụ3: Cho 50 gam dung dịch BaCl2 20,8 % vào 100 gam dung dịch Na2CO3, lọc bỏ kết tủađược dung dịch X. Tiếp tục cho 50 gam dung dịch H2SO4 9,8% vào dung dịch X thấy ra 0,448lít khí (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nồng độ % của dung dịch Na2CO3 và khốilượng dung dịch thu được sau cùng là:A. 8,15% và 198,27 gam.B. 7,42% và 189,27 gam.2C. 6,65% và 212,5 gam.D. 7,42% và 286,72gam.Ví dụ4:X là một α - aminoaxit, phân tử chứa một nhóm -NH2và một nhóm -COOH. Cho 0,89gam X phản ứng vừa đủvới HCl thu được 1,255 gam muối. Công thức cấu tạo của X là:A. CH2 =C(NH2)-COOH.B. H2N-CH=CH-COOH.C. CH3-CH(NH2)-COOH.D. H2N-CH2-CH2-COOH.Ví dụ5: Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức, kếtiếp nhau trong dãy đồng đẳng tácdụng hết với 9,2 gam Na, thu được 24,5 gam chất rắn. Hai ancol đó là:A. CH3OH và C2H5OH.B. C2H5OH và C3H7OH.C. C3H5OH và C4H7OH.D. C3H7OH và C4H9OH.Ví dụ6: Trùng hợp 1,680 lít propilen (đktc) với hiệu suất 70%, khối lượng polime thu được là:A.3,150 gam.B. 2,205 gam.C. 4,550 gam.D.1,850 gam.Ví dụ7: Xà phòng hoá hoàn toàn 17,24 gam chất béo cần vừa đủ 0,06 mol NaOH, cô cạn dungdịch sau phản ứng thu được khối lượng xà phòng là:A. 17,80 gam.B.18,24 gam.C. 16,68 gam.D.13,38 gam.Ví dụ8: Cho 3,60 gam axit cacboxylic no, đơn chức X tác dụng hoàn toàn với 500ml dung dịchgồm KOH 0,12M và NaOH 0,12M. Cô cạn dung dịch thu được 8,28 gam hỗn hợp chất rắnkhan. Công thức phân tử của X là:A. C2H5COOH.B. CH3COOH.C. HCOOH.D. C3H7COOH.Ví dụ 9: Nung 14,2 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hoá trị2 được 7,6 gam chấtrắn và khí X. Dẫn toàn bộlượng khí X vào 100ml dung dịch KOH 1M thì khối lượng muối thuđược sau phản ứng là:A. 15 gam B. 10 gam C. 6,9 gam D. 5 gamVí dụ10: Nhiệt phân hoàn toàn M gam hỗn hợp X gồm CaCO3 và Na2CO3 thu được 11,6gchất rắn và 2,24 lít khí ở đktc. Hàm lượng % của CaCO3 trong X là:A. 6,25%B. 8,62% C. 50,2% D. 62,5%Ví dụ11: Đun 27,6 gam hỗn hợp 3 ancol đơn chức với H2SO4 đặc ở140 o C (H=100%) được22,2gam hỗn hợp các ete có sốmol bằng nhau. Số mol mỗi ete trong hỗn hợp là:A. 0,3.B. 0,1 C. 0,2D.0,053Ví dụ12: Đốt cháy hoàn toàn 0,025 mol chất hữu cơ X cần 1,12 lít O2(đktc), dẫn toàn bộ sảnphẩm thu được qua bình 1 đựng P2O5khan và bình 2 đựng Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình1 tăng 0,9 gam, bình 2 tăng 2,2 gam. Công thức phân tử của X là:A. C2H4O.B. C3H6O.C. C3H6O2.D. C2H4O2Ví dụ13: Cho 20,2 gam hỗn hợp 2 ancol tác dụng vừa đủvới K thấy thoát ra 5,6 lít H2(đktc) vàkhối lượng muối thu được là:A. 3,92 gamB. 29,4 gam C. 32,9 gamD. 31,6 gamVí dụ14: Xà phòng hoá chất hữu cơX đơn chức được 1 muối Y và ancol Z. Đốt cháy hoàn toàn4,8 gam Z cần 5,04 lít O2(đktc) thu được lượng CO2 sinh ra nhiều hơn lượng nước là 1,2gam. Nung muối Y với vôi tôi xút thu được khí T có tỉ khối hơi đối với H2 là 8. Công thức cấutạo của X là:A. C2H5COOCH3C. HCOOCH3.B. CH3COOCH3D. CH3COOC2H5Ví dụ15: Đốt cháy hoàn toàn 4,3 gam một axit cacboxylic X đơn chức thu được 4,48lít CO2(đktc) và 2,7 gam H2O. Số mol của X là:A. 0,01molB. 0,02 mol C. 0,04 mol D. 0,05 molVí dụ16: Đốt cháy hoàn toàn x gam hỗn hợp X gồm propan, buten-2, axetilen thu được 47,96gCO2và 21,42g H2O. Giá trịX là:A. 15,46. B. 12,46. C. 11,52. D. 20,15.Ví dụ17: Đun nóng 5,14 gam hỗn hợp khí X gồm metan, hiđro và một ankin với xúc tác Ni, thuđược hỗn hợp khí Y. Cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch brom dưthu được 6,048 lít hỗnhợp khí Z (đktc) có tỉkhối đối với hiđro bằng 8. Độ tăng khối lượng dung dịch brom là:A. 0,82 gam. B. 1,62 gam C. 4,6 gamD. 2,98 gam.Ví dụ18: Hoà tan hoàn toàn 8,9 gam hỗn hợp 2 kim loại bằng dung dịch HCl dư được 4,48 lít(đktc). Cô cạn dung dịch thu được sau phản ứng thì lượng muối khan thu được là:A. 23,1 gamB. 46,2 gam C. 70,4 gam D. 32,1 gamVí dụ19. Hoà tan hoàn toàn 15,9 gam hỗn hợp gồm 3 kim loại Al, Mg và Cu bằng dung dịchHNO3thu được 6,72 lít khí NO (sản phảm khửduy nhất) và dung dịch X. Cô cạn cẩn thận dungdịch X thì lượng muối khan thu được là bao nhiêu?4A. 77,1 gamB. 71,7 gam C. 17,7 gam D. 53,1 gamPHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN NGUYÊN TỐI. PHƯƠNG PHÁP GIẢI- Nguyên tắc chung của phương pháp là dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố (BTNT); “Trongcác phản ứng hóa học thông thường, các nguyên tốluôn được bảo toàn”Điều này có nghĩa là: “Tổng sốmol nguyên tửcủa một nguyên tốX bất kỳtrước và sau phản ứnglà luôn bằng nhau”- Điểm mấu chốt của phương pháp là phải xác định được đúng các hợp phần có chứa nguyêntốX ở trước và sau phản ứng, áp dụng ĐLBT nguyên tốvới X để rút ra mối quan hệ giữa cáchợp phần từ đó đưa ra kết luận chính.II. CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶPDạng 1. Từ nhiều chất ban đầu tạo thành một sản phẩm.Từ dữ kiện đề bài →sốmol của nguyên tốX trong các chất đầu → tổng số mol trong sản phẩmtạo thành →số mol sản phẩm.- Hỗn hợp kim loại và oxit kim loại →hyđroxit kim loại →oxit- Al và Al2O3+ các oxit sắt hỗn hợp rắn →hyđroxit →Al2O3+ Fe2O3⇒ nAl2O3 (cuối)= nAl /2+ nAl2O3 (đầu); nFe2O3 (cuối)=∑nFe (đầu)/2Dạng 2. Từ một chất ban đầu tạo thành hỗn hợp nhiều sản phẩmTừ dữ kiện đề bài →tổng số mol ban đầu, số mol của các hợp phần đã cho →số mol của chấtcần xác định.- Axit có tính oxi hóa (HNO3, H2SO4 đặc, nóng) Muối + khí⇒ nX(axit) = nX(muối) + nX(khí) (X: N hoặc S)- Khí CO2 (hoặc SO2) hấp thụvào dung dịch kiềm:nCO2 →nCO32- +n HCO3- ; nSO2 →nSO32- +n HSO3- Tính lưỡng tính của Al(OH)3Trường hợp 1Al3+ + OH- → Al(OH)3 + [Al(OH)4]-Trường hợp 2[Al(OH)4]- → Al(OH)3 +Al3+5⇒ ΣnAl3+ = nAl(OH)3 + n[Al(OH)4]-Σn[Al(OH)4]- = nAl3+ + nAl(OH)3- Hỗn hợp các oxit kim loại + CO (H2) → hỗn hợp chất rắn + CO2(H2O)Theo định luật bảo toàn nguyên tốvới O:* Khi H = 100%: nO (oxit) = nO (rắn) + n(hỗn hợp khí sau) = nO (rắn) + nhỗn hợp khí trước* Khi H < 100%: nO (oxit) = nO (rắn) +- Bài toán cracking ankan: Ankan X hỗn hợp YMặc dù có những biến đổi hóa học xảy ra trong quá trình cracking, và Y thường là hỗn hợpphức tạp (có thể có H2), do phản ứng cracking xảy ra theo nhiều hướng, với hiệu suấtH < 100%. Nhưng ta chỉquan tâm đến sự bảo toàn nguyên tố đối với C, H từ đó dễ dàng xácđịnh được tổng lượng của 2 nguyên tố này.Dạng 3. Từ nhiều chất ban đầu tạo thành hỗn hợp nhiều sản phẩmTrong trường hợp này không cần thiết phải tìm chính xác số mol của từng chất, mà chỉ quantâm đến hệ thức: ΣnX(đầu) =ΣnX(cuối). Tức là chỉ quan tâm đến tổng số mol của nguyêntốtrước và sau phản ứng. Nếu biết ΣnX(đầu) ⇒ ΣnX(cuối) và ngược lại.Dạng 4. Bài toán đốt cháy trong hóa hữu cơXét bài đốt cháy tổng quát: CxHyOzNt+ O2 →CO2+ H2O + N2Theo ĐLBT nguyên tố : nC= nCO2 ;nH = 2nH2O; nN = 2nH2⇒nO = 2nCO2 + nH20 -2nO2Phương pháp bảo toàn khối lượng nguyên tốvới O được sửdụng rất phổ biến trong các bài toánhóa hữu cơ.* Chú ý: Đối với trường hợp đốt cháy hợp chất hữu cơchứa Nitơ bằng không khí, lượng nitơthu được sau phản ứng là:nN2(sau pư) = nN2(từ pư cháy) + nN2(kk)Để áp dụng tốt phương pháp BTNT, cần chú ý một số điểm sau:* Hạn chế viết phương trình phản ứng mà thay vào đó nên viết sơ đồphản ứng (sơ đồ hợpthức, có chú ý hệ số) biểu diễn các biến đổi cơ bản của các nguyên tố quan tâm.* Đề bài thường cho (hoặc qua dữ kiện bài toán sẽ tính được) số mol của nguyên tố quan tâm,từ đó xác định được lượng (mol, khối lượng) của các chất.6III. CÁC VÍ DỤVí dụ1: Hoà tan hỗn hợp X gồm 0,2 mol Fe và 0,1 mol Fe2O3 vào dung dịch HCl dư đượcdung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với NaOH dư thu được kết tủa. Lọc kết tủa, rửa sạchđem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Y. Giá tri của mlàA. 16,0.B. 30,4.C. 32,0.D. 48,0.Ví dụ2: Đun nóng hỗn hợp bột X gồm 0,06 mol Al, 0,01 mol Fe3O4, 0,015 mol Fe2O3và 0,02mol FeO một thời gian. Hỗn hợp Y thu được sau phản ứng được hoà tan hoàn toàn vào dungdịch HCl dư, thu được dung dịch Z. Thêm NH3 vào Z cho đến dư, lọc kết tủa T, đemnung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Giá trịcủa m làA. 6,16. B. 6,40. C. 7,78. D. 9.46Ví dụ3: Đốt cháy 9,8 gam bột Fe trong không khí thu được hỗn hợp rắn X gồm FeO, Fe3O4vàFe2O3. Để hoà tan X cần dùng vừa hết 500ml dung dịch HNO3 1,6M, thu được V lít khí NO(sản phẩm khửduy nhất, do ở đktc). Giá trị của V làA. 6,16. B. 10,08. C. 11,76. D. 14,0.Ví dụ4: Lấy a mol NaOH hấp thụ hoàn toàn 2,64 gam khí CO2, thu được đúng 200ml dungdịch X. Trong dung dịch X không còn NaOH và nồng độ của ion CO 32- là 0,2M. a có giá trị là :A. 0,06. B. 0,08. C. 0,10. D. 0,12.Ví dụ5: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm x mol FeS2và y mol Cu2S vào axit HNO3(vừa đủ),thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy nhất NO. Tỉ số x/y làA. 6/5.B. 2/1.C. 1/2. D. 5/6.Ví dụ6: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm C3H8, C4H6, C5H10 và C6H6 thu được7,92 gam CO2và 2,7 gam H2O, m có giá trị làA. 2,82.B. 2,67. C. 2,46. D. 2,31Ví dụ7: Tiến hành cracking ở nhiệt độ cao 5,8 gam butan. Sau một thời gian thu được hỗn hợpkhí X gồm CH4 , C2H6, C2H4, C3H6và C4H10. Đốt cháy hoàn toàn X trong khí oxi dư, rồidẫn toàn bộsản phẩm sinh ra qua bình đựng H2SO4 đặc. Độ tăng khối lượng của bình H2SO4đặc làA. 9,0 gam. B. 4,5 gam. C. 18,0 gam. D. 13,5 gam.7Ví dụ8: Đốt cháy hoàn toản 0,1 mol anđehit đơn chức X cần dùng vừa đủ12,32 lít khíO2(đktc), thu được 17,6 gam CO2, X là anđehit nào dưới đây?A. CH=C-CH2-CHO.C. CH2=CH-CH2-CHO.B. CH3-CH2-CH2-CHO.D. CH2=C=CH-CHO.Ví dụ9: X là một ancol no, mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol X cần 5,6 gam oxi, thu đượchơi nước và 6,6 gam CO2. Công thức của X làA. C2H4(OH)2B. C3H7OH.C. C3H6(OH)2D. C3H5(OH)3Ví dụ10: Đốt cháy hoàn toàn m gam một amin đơn chức X bằng lượng không khí vừa đủ thuđược 1,76 gam CO2; 1,26 gam H2O và V lít N2(đktc). Giả thiết không khí chỉ gồm N2 và O2trong đó oxi chiếm 20% về thể tích. Công thức phân tửcủa X và thể tích V lần lượt làA. X là C2H5NH2; V = 6,72 1ít.B. X là C3H7NH2; V = 6,944 1ít.C. X là C3H7NH2; V = 6,72 1ít.D. X là C2H5NH2; V = 6,944 1ít.8

Tài liệu liên quan

• Tài liệu phương pháp bảo toàn điện tích trong hoá học doc
  • 8
  • 749
  • 9
• cách áp dụng phương pháp bảo toàn khối lượng
  • 8
  • 698
  • 9
• phương pháp bảo toàn khối lượng trong hoá học
  • 18
  • 1
  • 4
• Giải bài tập hóa bằng phương pháp bảo toàn khối lượng
  • 13
  • 1
  • 8
• Giải nhanh bài toán hóa học - Phương pháp bảo toàn khối lượng, tăng giảm khối lượng doc
  • 37
  • 1
  • 16
• PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG TRONG HÓA HỌC (có ví dụ và bài tập áp dụng)
  • 28
  • 2
  • 1
• phương pháp bảo toàn khối lượng, tăng giảm khói lượng
  • 2
  • 810
  • 3
• Phương pháp bảo toàn khối lượng
  • 14
  • 441
  • 5
• PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG
  • 4
  • 420
  • 2
• phương pháp bảo toán khối lượng
  • 12
  • 357
  • 2

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(29.96 KB - 8 trang) - PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG TRONG HÓA HỌC Tải bản đầy đủ ngay ×