Phương pháp tăng giảm khối lượng

I - Nội dung

Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này sang chất khác để xác định khối lượng hỗn hợp hay một chất.

- Dựa vào phương trình hoá học tìm sự thay đổi về khối lượng của 1 mol chất trong phản ứng (A B) hoặc x mol A y mol B. (với x, y tỉ lệ cân bằng phản ứng).

- Tính số mol các chất tham gia phản ứng và ngược lại.

Phương pháp này thường được áp dụng giải bài toán vô cơ và hữu cơ, tránh được việc lập nhiều phương trình, từ đó sẽ không phải giải những hệ phương trình phức tạp.

II - Bài tập minh hoạ

Bµi 1. Hòa tan 14 gam hhợp 2 muối MCO3 và N2(CO3)3 bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc). Cô cạn dung dịch A thì thu được m gam muối khan. m có giá trị là

A. 16,33 gam B. 14,33 gam C. 9,265 gam D. 12,65 gam

Hướng dẫn giải.

Vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng.

Theo phương trình ta có:

Cứ 1 mol muối lượng muối tăng 71- 60 =11 gam

Theo đề số mol CO2 thoát ra là 0,03 thì khối lượng muối tăng 11.0,03 = 0,33 (g)

Vậy mmuối clorua = 14 + 0,33 = 14,33 (g).

Đáp án B

Bµi 2. Nhúng 1 thanh nhôm nặng 45 gam vào 400 ml dung dịch CuSO4 0,5M. Sau một thời gian lấy thanh nhôm ra cân nặng 46,38 gam. Khối lượng Cu thoát ra là

A. 0,64 gam B. 1,28 gam C. 1,92 gam D. 2,56 gam

Hướng dẫn giải.

Cứ 2 mol Al 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. Þ mCu = 0,03.64 = 1,92 gam

Đáp án C

Bµi 3. Hòa tan 5,94 gam hỗn hợp 2 muối clorua của 2 kim loại A, B (đều có hoá trị II) vào nước được dung dịch X. Để làm kết tủa hết ion Cl- có trong dung dịch X người ta cho dung dịch X tác dụng với dung dịch AgNO3 thu được 17,22 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa, thu được dung dịch Y. Cô cạn Y được m gam hỗn hợp muối khan. m có giá trị là

A. 6,36 gam B. 63,6 gam C. 9,12 gam D. 91,2 gam

Hướng dẫn giải. áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng

Cứ 1 mol MCl2 1 mol M(NO3)2 và 2 mol AgCl thì 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)

Đáp án C

Bµi 4. Một bình cầu dung tích 448 ml được nạp đầy oxi rồi cân. Phóng điện để ozon hoá, sau đó nạp thêm cho đầy oxi rồi cân. Khối lượng trong hai trường hợp chênh lệch nhau 0,03 gam. Biết các thể tích nạp đều ở đktc. Thành phần % về thể tích 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 tích bình không đổi, do đó khối lượng chênh là do sự ozon hóa.

Cứ 1mol oxi được thay bằng 1mol ozon khối lượng tăng 16g

Vậy khối lượng tăng 0,03 gam thì số ml ozon (đktc) là .22400 = 42 (ml).

%O3 = = 9,375 %.

Đáp án A

Bµi 5. Hoà tan hoàn toàn 4 gam hỗn hợp MCO3 và M'CO3 vào dung dịch HCl thấy thoát ra V lít khí (đktc). Dung dịch thu được đem cô cạn thu được 5,1 gam muối khan. Giá trị của V là

A. 1,12 lít B. 1,68 lít C. 2,24 lít D. 3,36 lít

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 (lít).

Đáp án C

Bµi 6. Cho 1,26 gam một kim loại tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng tạo ra 3,42 gam muối sunfat. Kim loại đó là

A. Mg B. Fe C. Ca D. Al

Hướng dẫn giải. áp dụng phương pháp tăng - giảm khối lượng.

Cứ 1 mol kim loại tác dụng tạo thành muối SO42- khối lượng tăng lên 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

Đáp án B

Bµi 7. Hòa 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 tích khí H2 thu được (đktc) là

A. 0,224 lít B. 2,24 lít C. 4,48 lít D. 0,448 lít

Hướng dẫn giải. áp dụng phương pháp tăng - giảm khối lượng:

Cứ 1 mol Cl- sinh ra sau phản ứng khối lượng muối tăng lên 35,5 gam.

Theo đề, tăng 0,71 gam, do đó số mol Cl- phản ứng là 0,02 mol.

. V = 0,224 (l)

Đáp án A.

Bµi 8. Cho hoà tan hoàn toàn a gam Fe­3O4 trong dung dịch HCl, thu được dung dịch D, cho D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa để ngoài không khí đến khối lượng không đổi nữa, thấy khối lượng kết tủa tăng lên 3,4 gam. Đem nung kết tủa đến khối lượng không đổi được b gam chất rắn. Giá 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 xét : Ta thấy Fe3O4 có thể viết dạng Fe2O3.FeO. Khi cho D tác dụng với NaOH kết tủa thu được gồm Fe(OH)2 và Fe(OH)3. Để ngoài không khí Fe(OH)2 Fe(OH)3.

1 mol Fe(OH)2 1 mol Fe(OH)3 thêm 1 mol OH khối lượng tăng lên 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)

Đáp án A

Bµi 9. Cho 8 gam hỗn hợp A gồm Mg và Fe tác dụng hết với 200 ml dung dịch CuSO4 đến khi phản ứng kết thúc, thu được 12,4 gam chất rắn B và dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc và nung kết tủa ngoài không khí đến khối lượng không 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 tích NO thoát ra khi hoà tan B trong dung dịch HNO3 dư là

A. 1,12 lít B. 3,36 lít C. 4,48 lít D. 6,72 lít

Hướng dẫn giải.

a. Các 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 có thể dư) là

(64x + 64y) - (24x + 56y) = 12,4 - 8 = 4,4

Hay : 5x + y = 0,55 (I)

Khối lượng các oxit MgO và Fe2O3 m = 40x + 80y = 8

Hay : x + 2y = 0,2 (II)

Từ (I) và (II) tính được x = 0,1, y = 0,05

mMg = 24.0,1 = 2,4 (g)

mFe = 8 - 2,4 = 5,6 (g)

Đáp án C.

b.

Đáp án B

c. Hỗn hợp B gồm Cu và Fe dư. nCu = 0,15 mol; nFe = 0,1 - 0,05 = 0,05 mol. Khi tác dụng với dung dịch HNO3. Theo phương pháp 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 hoá là HNO3

N+5 + 3e N+2 (NO)

3a . . . . . . a . . ..a

Ta có 3a = 0,15 + 0,3 , a = 0,15 (mol). VNO = 0,15.22,4 = 3,36 lít

Đáp án B

Bµi 10. Cho 2,81 gam hỗn hợp gồm 3 oxit Fe2O3, MgO, ZnO tan vừa đủ trong 300 ml dung dịch H2SO4 0,1M thì khối lượng hỗn hợp các 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. áp dụng phương pháp tăng - giảm khối lượng.

Cứ 1 mol H2SO4 phản ứng, để thay thế O (trong oxit) bằng SO42- trong các kim loại, khối lượng tăng 96 - 16 = 80 gam.

Theo đề số mol H2SO4 phản ứng là 0,03 thì khối lượng tăng 0,24 gam.

Vậy khối lượng muối khan thu được là: 2,81 + 2,4 = 5,21 gam.

Đáp án C