Phương pháp bảo toàn nguyên tố trong hóa học cực hay, có lời giải

Chu Văn An

Bài viết Phương pháp bảo toàn các nguyên tố trong hóa học kèm lời giải chi tiết giúp học sinh ôn tập và biết cách làm bài tập Phương pháp bảo toàn các nguyên tố trong hóa học.

Phương pháp cực kỳ thú vị để bảo quản nguyên tố trong hóa học, bằng dung dịch

Phương pháp giải

1. Nội dung

Tổng số mol nguyên tử của nguyên tố X trước và sau phản ứng luôn bằng nhau

2. Phạm vi sử dụng

Trong phản ứng hóa học các nguyên tố luôn được bảo toàn

⇒ Số mol nguyên tử của nguyên tố X trước và sau phản ứng đều bằng nhau

Hầu như tất cả các dạng bài tập đều có thể sử dụng phương pháp bảo toàn các yếu tố, đặc biệt là các dạng bài tập hỗn hợp có sự biến đổi phức tạp. Thường được sử dụng trong các trường hợp sau:

+ Từ nhiều chất ban đầu tạo thành sản phẩm

Từ dữ liệu bài toán ⇒ số mol nguyên tố

+ Từ một chất ban đầu tạo thành hỗn hợp gồm nhiều sản phẩm

Từ dữ liệu bài toán ⇒ Tổng số mol ban đầu, số mol các chất ⇒ số mol chất cần xác định

+ Từ nhiều chất ban đầu tạo thành nhiều sản phẩm

Đối với dạng bài toán này không nhất thiết phải tìm chính xác số mol của từng chất mà chúng ta chỉ quan tâm đến: (chỉ quan tâm đến tổng số mol các nguyên tố trước và sau phản ứng)

+ Đốt để phân tích thành phần nguyên tố của hợp chất

Chú ý:

+ Hạn chế viết phương trình phản ứng mà thay vào đó viết sơ đồ phản ứng biểu diễn sự biến đổi của nguyên tố quan tâm

+ Từ số mol nguyên tố cần tìm ta tính được số mol của chất đó

+ Số mol của một nguyên tố trong hợp chất bằng số nguyên tử của nguyên tố đó trong hợp chất nhân với số mol của hợp chất chứa nguyên tố đó

Giả sử chúng ta có hợp chất AxBy có nồng độ mol a (mol).

Khi đó số mol nguyên tố A và B trong hợp chất là:

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Từ 6,2 gam photpho có thể điều chế được bao nhiêu lít dung dịch H3PO4 2M (hiệu suất phản ứng tổng thể là 80%).

A. 100 lít.

B. 80 lít.

C. 40 lít.

D. 64 lít.

Phần thưởng:

+ Chú ý rằng lượng P ban đầu được bảo toàn thành P trong HNO3 là 80% vì hiệu suất của toàn bộ quá trình điều chế là 80%.

⇒ Đáp án B

Ví dụ 2: Đốt cháy 4,16 gam hỗn hợp Mg và Fe trong khí O2 thu được 5,92 gam hỗn hợp X chỉ gồm các oxit. Hòa tan hoàn toàn X vào dung dịch HCl vừa đủ, thu được dung dịch Y. Thêm dung dịch NaOH dư vào Y, thu được kết tủa Z. Đun nóng Z trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 6 gam chất rắn. Mặt khác cho Y phản ứng với dung dịch AgNO3 dư thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 32,65.

B. 31 giờ 57.

C. 32.11.

D. 10 giờ 80.

Phần thưởng:

+ Tương tự như trên, ta cần tính nAg, đun nóng Z để thu được oxit có m = 6g > mX(5,92g)

⇒ Trong X phải có FeO,

Do đó, khối lượng O dùng để oxy hóa Fe2+ trong X thành Fe3+ là:

⇒ Đáp án A

Ví dụ 3: Hỗn hợp A bao gồm aldehyd acrylic và aldehyd đơn chức bão hòa X. Đốt cháy hoàn toàn 3,44 gam hỗn hợp trên chỉ cần 4,592 lít khí oxy (điều kiện tiêu chuẩn). Cho toàn bộ sản phẩm cháy đã hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 17 gam kết tủa. Công thức cấu tạo của X là:

A.CH2O.

B.C2H4O.

C.C3H6O.

D.C4H8O.

Phần thưởng

Đầu tiên chúng ta tính toán mọi thứ có thể tính được ngay:

Bảo toàn khối lượng:

Aldehyd đơn chất ⇒ do đó nA = nO(trong A)

+ Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố O, ta có:

Vì acrylic aldehyd CH2 = CH – CHO có khối lượng phân tử là 56 nên có thể suy ra X

+ Vì X là aldehyd đơn chức nên có dạng CnH2nO ⇒ nCO2 = nH2O

Bởi vì aldehyd acrylic là một aldehyd có liên kết đôi, đơn chức với công thức C3H4O

Ví dụ 4: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít (điều kiện tiêu chuẩn) CO2 vào 100ml dung dịch gồm K2CO3 0,2M và KOH x mol/lít. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y. Toàn bộ Y phản ứng với dung dịch BaCl2 dư tạo ra 11,82 gam kết tủa. Giá trị X là:

A, 1.0.

B. 1,4.

C. 1,2.

D. 1,6.

Phần thưởng:

Ví dụ 5: Trong một bình kín chứa 3,5 mol hỗn hợp H2, monoamin và 4 mol O2. Bật tia lửa điện để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp. Thu được 1 mol CO2; 0,5 mol N2; 0,5 mol O2 và một mol H2O. Công thức phân tử của amin là:

A.CH5N.

B.C3H6N.

C.C3H5N.

D.C2H7.

Phần thưởng:

Bảo toàn nguyên tố O

Do đó công thức của amin là CH5N ⇒ Đáp án A

Bài tập tự luyện

Bài học 1: Đốt 9,8g bột Fe trong không khí thu được hỗn hợp rắn X gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3. Để hòa tan X cần dùng 500ml dung dịch HNO3 1,6M thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là:

A. 6.16

B. 10.08

C. 11 giờ 76

D. 14.0

Giải pháp:

Bảo toàn nguyên tố Fe: nFe(NO3)3 = nFe = 0,175 mol

Bảo toàn nguyên tố N:

nNO = nHNO3 – 3nFe(NO3)3 = 0,5,16 – 3,0,175 = 0,275 mol

⇒ V = 0,275,22,4 = 6,16 lít ⇒Đáp án A

Bài 2: Hỗn hợp X gồm C3H6, C4H10, C2H2 và H2. Cho m gam X vào bình kín có chứa một ít Ni làm chất xúc tác. Đun nóng bình tạo ra hỗn hợp Y. Đốt cháy hoàn toàn Y cần V lít O2 (điều kiện tiêu chuẩn). Sản phẩm được hấp thụ vào bình chứa lượng nước vôi trong dư dư, thu được dung dịch có khối lượng giảm đi là 21,45 gam. Nếu Y đi qua bình chứa dư dung dịch brom trong CCl4 thì có 24 gam brom phản ứng. Mặt khác, 11,2 lít hỗn hợp Đang tìm V?

Giải pháp:

Theo giả thuyết, Y có thể phản ứng với dung dịch brom trong CCl4. Do đó, trong Y có hydrocacbon chưa bão hòa và H2 phản ứng hoàn toàn.

Trong đó k là tỉ số giữa hỗn hợp X để phản ứng với dung dịch brom và hỗn hợp X để cháy.

Bài học 3: Hỗn hợp Al2(SO4)3 và K2SO4, trong đó số nguyên tử oxy chiếm 20/31 tổng số nguyên tử có trong hỗn hợp. Hòa tan hỗn hợp trên vào nước rồi cho phản ứng với dung dịch BaCl2 dư, hỏi thể tích kết tủa thu được lớn hơn thể tích hỗn hợp ban đầu bao nhiêu lần:

A. 1.788 lần.

B. 1.488 lần.

C. 1.688 lần.

D. 1.588 lần.

Giải pháp:

Gọi

⇒ Đáp án C

Bài học 4: Hỗn hợp X gồm 1 rượu và 2 sản phẩm nước propylen. Mật độ hơi của X so với hydro là 23. Cho m gam X đi qua một ống gốm chứa CuO đã đun nóng (dư). Sau khi phản ứng kết thúc thu được hỗn hợp Y gồm 3 chất hữu cơ và hơi nước, khối lượng ống gốm giảm đi 3,2 gam. Cho Y phản ứng hoàn toàn với lượng dung dịch AgNO3 dư trong NH3 tạo thành 48,6g Ag. Phần trăm khối lượng của propan-l-ol trong X là:

A. 65,2%:

B. 16,3%.

C. 48,9%.

D. 34,5%.

Giải pháp:

X bao gồm ROH và CH3CH2CH2OH, (CH3)2CHOH.

Có M (trung bình)X = 23,2 = 46

Nhưng CH3CH2CH2OH và (CH3)2CHOH có M = 60 > 46 nên ROH là CH3OH

Bài học 5: Cho 46,6 gam hỗn hợp Thêm 3,1 lít dung dịch HC1 0,5M vào dung dịch Y thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:

A. 7,8.

B. 35.1.

C. 27.3.

D. 0.

Giải pháp:

⇒ Đáp án C

Bài học 6: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp Nếu m gam

A. 2:3.

B. 3 : 5.

C. 4 : 3.

D. 3 : 2.

Giải pháp:

⇒ Công thức tổng quát của X có dạng CnH2nO2

Bảo toàn nguyên tố O:

Do đó X gồm HCOOC2H5: a mol và CH3COOCH3: b mol với a + b = 0,35 (1)

27,9 gam chất rắn khan chứa 0,05 mol NaOH dư nên 68a + 82b + 0,05,40 = 27,9 (2)

Từ (1) và (2) có a = 0,2 và b = 0,15⇒ a : b = 4 : 3 ⇒ Đáp án C

Bài học 7: Cho 6,44 gam rượu đơn chức phản ứng với CuO đun nóng thu được 8,68 gam hỗn hợp X gồm aldehyd, nước và lượng cồn dư. Cho toàn bộ X phản ứng với dung dịch AgNO3 dư trong NH3, kết thúc phản ứng thu được m gam Ag. Giá trị của m là

A.30,24.

B. 86,94.

C. 60,48.

D. 43,47.

Bài 8: Hòa tan m gam hỗn hợp. Làm bay hơi dung dịch Y và đun nóng chất rắn thu được đến khối lượng không đổi thu được 30,4 gam chất rắn khan. Nếu thêm 11,2 gam Fe vào dung dịch Y thì thu được dung dịch Z và p gam chất rắn không tan. p có giá trị là

A.0.84 g.

B. 0,56 g.

C. 0,28 g.

D. 1,12 g.

Giải pháp:

Bảo quản nguyên tố Oxi:

Bài học 9: Phân bón supe lân kép thực tế sản xuất ra thường chỉ có hàm lượng P2O5 là 40%. Hàm lượng Ca(H2PO4)2 trong phân bón đó là

A. 56,94%.

B. 65,92%.

C. 78,56%.

D. 75,83%.

Giải pháp:

Phân bón supe lân kép gồm Ca(H2PO4)2 và CaSO4

Bài 10: Hỗn hợp X gồm axit formic, axit acrylic, axit oxalic và axit axetic. Cho 1 gam X phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaHCO3 thu được 0,672 lít CO2 (điều kiện tiêu chuẩn). Đốt cháy hoàn toàn m gam Giá trị của a là

A. 1,80.

B. 0,72.

C. 1.44.

D. 1.62

Giải pháp:

Chú ý: Cứ mỗi nhóm -COOH phản ứng với NaHCO3 tạo ra 1 phân tử CO2

⇒a = 18.0.04 = 0.72(gam) ⇒ đáp án B

Xem thêm các phương pháp hay để giải nhanh bài tập Hóa học:

• Phương pháp bảo toàn điện tích trong hóa học hay, chi tiết, có lời giải
• Phương pháp bảo toàn electron trong hóa học hay, chi tiết, có lời giải
• Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học cực kỳ thú vị và có lời giải
• Phương pháp chọn đại lượng thích hợp trong hóa học vô cùng thú vị, có lời giải
• Phương pháp đồ họa trong hóa học hay, chi tiết, có lời giải
• Phương pháp đường chéo trong hóa học cực kỳ thú vị, chi tiết và có lời giải
• Phương pháp trung bình trong hóa học cực kỳ hay, chi tiết và có lời giải
• Phương pháp chuyển đổi trong hóa học cực kỳ thú vị, chi tiết và có lời giải
• Phương pháp sử dụng phương trình ion rút gọn trong hóa học cực kỳ hay và có lời giải
• Phương pháp tăng giảm khối lượng trong hóa học vô cùng thú vị và có lời giải

Sách Trường Chu Văn An ôn thi THPT quốc gia 2025 dành cho học sinh 2k7:

phương pháp học-học-học-nhanh-co-vo-co.jsp

Giải bài tập lớp 12 bằng sách mới tất cả các môn