Chuyên đề Phương pháp tăng giảm khối lượng

Nội dung text: Chuyên đề Phương pháp tăng giảm khối lượng

1. Phương phỏp tăng giảm khối lượng I - Nội dung Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này sang chất khỏc để xỏc định khối lượng hỗn hợp hay một chất. - Dựa vào phương trỡnh hoỏ học tỡm sự thay đổi về khối lượng của 1 mol chất trong phản ứng (Ađ B) hoặc x mol A đ y mol B. (với x, y tỉ lệ cõn bằng phản ứng). - Tớnh số mol cỏc chất tham gia phản ứng và ngược lại. Phương phỏp này thường được ỏp dụng giải bài toỏn vụ cơ và hữu cơ, trỏnh được việc lập nhiều phương trỡnh, từ đú sẽ khụng phải giải những hệ phương trỡnh phức tạp. II - Bài tập minh hoạ Bài 1. Hũa tan 14 gam hhợp 2 muối MCO3 và N2(CO3)3 bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch A và 0,672 lớt khớ (đktc). Cụ cạn dung dịch A thỡ thu được m gam muối khan. m cú giỏ trị là A. 16,33 gam B. 14,33 gam C. 9,265 gam D. 12,65 gam Hướng dẫn giải. Vận dụng phương phỏp tăng giảm khối lượng. Theo phương trỡnh ta cú: Cứ 1 mol muối lượng muối tăng 71- 60 =11 gam Theo đề số mol CO2 thoỏt ra là 0,03 thỡ khối lượng muối tăng 11.0,03 = 0,33 (g) Vậy mmuối clorua = 14 + 0,33 = 14,33 (g). Đỏp ỏn B Bài 2. Nhỳng 1 thanh nhụm nặng 45 gam vào 400 ml dung dịch CuSO4 0,5M. Sau một thời gian lấy thanh nhụm ra cõn nặng 46,38 gam. Khối lượng Cu thoỏt ra là A. 0,64 gam B. 1,28 gam C. 1,92 gam D. 2,56 gam
2. Hướng dẫn giải. Cứ 2 mol Al đ 3 mol Cu khối lượng tăng 3.(64 - 54) = 138 gam Theo đề n mol Cu khối lượng tăng 46,38 - 45 = 1,38 gam nCu = 0,03 mol. ị mCu = 0,03.64 = 1,92 gam Đỏp ỏn C Bài 3. Hũa tan 5,94 gam hỗn hợp 2 muối clorua của 2 kim loại A, B (đều cú hoỏ trị II) vào nước được dung dịch X. Để làm kết tủa hết ion Cl- cú trong dung dịch X người ta cho dung dịch X tỏc dụng với dung dịch AgNO3 thu được 17,22 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa, thu được dung dịch Y. Cụ cạn Y được m gam hỗn hợp muối khan. m cú giỏ trị là A. 6,36 gam B. 63,6 gam C. 9,12 gam D. 91,2 gam Hướng dẫn giải. ỏp dụng phương phỏp tăng giảm khối lượng Cứ 1 mol MCl2 1 mol M(NO3)2 và 2 mol AgCl thỡ m tăng 2.35,5 - 71 = 53 gam 0,12 mol AgCl khối lượng tăng 3,18 gam m muối nitrat = mKl + m = 5,94 + 3,18 = 9,12 (g) Đỏp ỏn C Bài 4. Một bỡnh cầu dung tớch 448 ml được nạp đầy oxi rồi cõn. Phúng điện để ozon hoỏ, sau đú nạp thờm cho đầy oxi rồi cõn. Khối lượng trong hai trường hợp chờnh lệch nhau 0,03 gam. Biết cỏc thể tớch nạp đều ở đktc. Thành phần % về thể tớch của ozon trong hỗn hợp sau phản ứng là A. 9,375 % B. 10,375 % C. 8,375 % D.11,375 % Hướng dẫn giải. Thể tớch bỡnh khụng đổi, do đú khối lượng chờnh là do sự ozon húa. Cứ 1mol oxi được thay bằng 1mol ozon khối lượng tăng 16g Vậy khối lượng tăng 0,03 gam thỡ số ml ozon (đktc) là .22400 = 42 (ml).
3. %O3 = = 9,375 %. Đỏp ỏn A Bài 5. Hoà tan hoàn toàn 4 gam hỗn hợp MCO3 và M'CO3 vào dung dịch HCl thấy thoỏt ra V lớt khớ (đktc). Dung dịch thu được đem cụ cạn thu được 5,1 gam muối khan. Giỏ trị của V là A. 1,12 lớt B. 1,68 lớt C. 2,24 lớt D. 3,36 lớt Hướng dẫn giải. 4 g 5,1 g x mol mtăng = 5,1 - 4 = 1,1 (gam) 1 mol mtăng = 11 gam x = = 0,1 (mol) V = 0,1 . 22,4 = 2,24 (lớt). Đỏp ỏn C Bài 6. Cho 1,26 gam một kim loại tỏc dụng với dung dịch H2SO4 loóng tạo ra 3,42 gam muối sunfat. Kim loại đú là A. Mg B. Fe C. Ca D. Al Hướng dẫn giải. ỏp dụng phương phỏp tăng - giảm khối lượng. Cứ 1 mol kim loại tỏc dụng tạo thành muối SO42- khối lượng tăng lờn 96 gam. Theo đề khối lượng tăng 3,42 - 1,26 = 2,16 g. Vậy số mol kim loại M là 0,0225 mol. Vậy M là Fe Đỏp ỏn B Bài 7. Hũa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp hai kim loại X và Y bằng dung dịch HCl ta thu được 12,71gam muối khan. Thể tớch khớ H2 thu được (đktc) là A. 0,224 lớt B. 2,24 lớt C. 4,48 lớt D. 0,448 lớt Hướng dẫn giải. ỏp dụng phương phỏp tăng - giảm khối lượng:
4. Cứ 1 mol Cl- sinh ra sau phản ứng khối lượng muối tăng lờn 35,5 gam. Theo đề, tăng 0,71 gam, do đú số mol Cl- phản ứng là 0,02 mol. . V = 0,224 (l) Đỏp ỏn A. Bài 8. Cho hoà tan hoàn toàn a gam Fe3O4 trong dung dịch HCl, thu được dung dịch D, cho D tỏc dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa để ngoài khụng khớ đến khối lượng khụng đổi nữa, thấy khối lượng kết tủa tăng lờn 3,4 gam. Đem nung kết tủa đến khối lượng khụng đổi được b gam chất rắn. Giỏ trị của a, b lần lượt là A. 46,4 và 48 gam B. 48,4 và 46 gam C. 64,4 và 76,2 gam D. 76,2 và 64,4 gam Hướng dẫn giải. Fe3O4 + 8HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaOH FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaOH 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O Nhận xột : Ta thấy Fe3O4 cú thể viết dạng Fe2O3.FeO. Khi cho D tỏc dụng với NaOH kết tủa thu được gồm Fe(OH)2 và Fe(OH)3. Để ngoài khụng khớ Fe(OH)2 Fe(OH)3. 1 mol Fe(OH)2 1 mol Fe(OH)3 thờm 1 mol OH khối lượng tăng lờn 17 gam 0,2 mol 0,2 mol . 3,4 (gam) 0,2 mol Fe3O4 0,3 mol Fe2O3 a = 232.0,2 = 46,4 (gam), b = 160.0,3 = 48 (gam) Đỏp ỏn A Bài 9. Cho 8 gam hỗn hợp A gồm Mg và Fe tỏc dụng hết với 200 ml dung dịch CuSO4 đến khi phản ứng kết thỳc, thu được 12,4 gam chất rắn B và dung dịch D. Cho
5. dung dịch D tỏc dụng với dung dịch NaOH dư, lọc và nung kết tủa ngoài khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được 8 gam hỗn hợp gồm 2 oxit. a. Khối lượng Mg và Fe trong A lần lượt là A. 4,8 và 3,2 gam B. 3,6 và 4,4 gam C. 2,4 và 5,6 gam D. 1,2 và 6,8 gam b. Nồng độ mol của dung dịch CuSO4 là A. 0,25 M B. 0,75 M C. 0,5 M D. 0,125 M c. Thể tớch NO thoỏt ra khi hoà tan B trong dung dịch HNO3 dư là A. 1,12 lớt B. 3,36 lớt C. 4,48 lớt D. 6,72 lớt Hướng dẫn giải. a. Cỏc phản ứng : Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu Dung dịch D gồm MgSO4 và FeSO4. Chất rắn B bao gồm Cu và Fe dư MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4 FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 Mg(OH)2 MgO + H2O 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O Gọi x, y là số mol Mg và Fe phản ứng. Sự tăng khối lượng từ hỗn hợp A (gồm Mg và Fe) hỗn hợp B (gồm Cu và Fe cú thể dư) là (64x + 64y) - (24x + 56y) = 12,4 - 8 = 4,4 Hay : 5x + y = 0,55 (I) Khối lượng cỏc oxit MgO và Fe2O3 m = 40x + 80y = 8
6. Hay : x + 2y = 0,2 (II) Từ (I) và (II) tớnh được x = 0,1, y = 0,05 mMg = 24.0,1 = 2,4 (g) mFe = 8 - 2,4 = 5,6 (g) Đỏp ỏn C. b. Đỏp ỏn B c. Hỗn hợp B gồm Cu và Fe dư. nCu = 0,15 mol; nFe = 0,1 - 0,05 = 0,05 mol. Khi tỏc dụng với dung dịch HNO3. Theo phương phỏp bảo toàn eletron - Chất khử là Fe và Cu Fe - 3e Fe+3 0,05 0,15 Cu - 2e Cu+2 0,15 . . . . 0,3 - Chất oxi hoỏ là HNO3 N+5 + 3e N+2 (NO) 3a . . . . . . a . . a Ta cú 3a = 0,15 + 0,3 , a = 0,15 (mol). VNO = 0,15.22,4 = 3,36 lớt Đỏp ỏn B Bài 10. Cho 2,81 gam hỗn hợp gồm 3 oxit Fe2O3, MgO, ZnO tan vừa đủ trong 300 ml dung dịch H2SO4 0,1M thỡ khối lượng hỗn hợp cỏc muối sunfat khan tạo ra là A. 3,81 gam B. 4,81 gam C. 5,21 gam D. 4,86 gam Hướng dẫn giải. ỏp dụng phương phỏp tăng - giảm khối lượng.
7. Cứ 1 mol H2SO4 phản ứng, để thay thế O (trong oxit) bằng SO42- trong cỏc kim loại, khối lượng tăng 96 - 16 = 80 gam. Theo đề số mol H2SO4 phản ứng là 0,03 thỡ khối lượng tăng 0,24 gam. Vậy khối lượng muối khan thu được là: 2,81 + 2,4 = 5,21 gam. Đỏp ỏn C