Phương pháp tăng giảm khối lượng trong hóa học cực hay, có lời giải - Chuyên đề Hóa 12
Phương pháp giải
1. Nội dung
+ Mọi sự biến đổi hóa học (được mô tả bằng phương trình phản ứng) đều có liên quan đến tăng hoặc giảm khối lượng.
+ Dựa vào sự tăng hoặc giảm khối lượng khi chuyển 1 mol chất X thành 1 hoặc nhiều mol chất Y (có thể qua các giai đoạn trung gian) ta dễ dàng tính được số mol của các chất và ngược lại. từ số mol hoặc quan hệ số mol của các chất ta sẽ biết được sự tăng giảm khối lượng của các chất X, Y.
Chú ý:
+ Xác định đúng mối liên hệ tỉ lệ giữa các chất đã biết với chất cần xác định, sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố để xác định chính xác tỉ lệ này
+ Xác định khi chuyển từ chất X thành Y (hoặc ngược lại) thì khối lượng tăng lên hoặc giảm đi theo tỉ lệ phản ứng và theo đề bài cho
+ Lập phương trình toán học để giải
2. Phạm vi sử dụng
+ Các bài toán hỗn hợp nhiều chất.
+ Chưa biết rõ phản ứng xảy ra hoàn toàn hay không hoàn toàn
+ Các bài toán liên quan đến phản ứng thế
+ Các bài toán về nhiệt luyện
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Hòa tan 23,8 g muối M2CO3 và RCO3 vào HCl thấy thoát ra 0,2 mol khí. Cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan.
Bài giải:
Gọi số mol của M2CO3 là x, của RCO3 là y, phương trình phản ứng xảy ra:
Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng, ta thấy sau phản ứng khối lượng muối tăng:
Ví dụ 2: Cho 20,15 gam hỗn hợp 2 axit no đơn chức tác dụng vừa đủ với dung dịch Na2CO3 thì thu được V lít khí CO2 (đktc) và dung dịch muối. Cô cạn dung dịch thì thu được 28,96 gam muối. Giá trị của V là?
Bài giải:
Gọi công thức tổng quát trung bình của 2 axit là: R-COOH
Ta có phương trình phản ứng như sau:
Theo PTHH có:
1 mol axit tạo ra 1 mol muối tăng: 23-1 = 22g
Theo đề bài, khối lượng tăng: 
⇒ n axit = 8,81/22 = 0,4 mol
⇒ n CO2 = ½ n axit = 0,2 mol
⇒ V CO2 = 0,2.22,4 = 4,48 lít
Ví dụ 3: Nhúng một thanh kẽm và một thanh sắt vào cùng một dung dịch CuSO4. Sau một thời gian lấy 2 thanh kim loại ra thấy trong dung dịch còn lại có nồng độ mol ZnSO4 bằng 2,5 lần nồng độ FeSO4. Mặt khác khối lượng dung dịch giảm 2,2 gam. Khối lượng Cu bám lên kẽm và bám lên sắt lần lượt là:
Bài giải:
Gọi số mol của Fe là x.
Nồng độ mol tỉ lệ với số mol
Theo (1) ta có khối lượng Cu bám vào thanh kẽm là: m Cu = 0,4.2,5.64 = 64 (gam)
Theo (2) có khối lượng Cu bám vào thanh sắt là: m Cu = 0,4.64 =25,6 (gam).
Ví dụ 4: Cho 3 gam một axit no đơn chức A tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 4,1 gam muối khan. Công thức phân tử của A là?
Bài giải:
Đặt công thức của A là RCOOH.
Ta có phương trình phản ứng xảy ra như sau:
Cứ 1 mol RCOOH phản ứng với 1 mol NaOH, sinh ra 1 mol RCOONa thì khối lượng tăng ∠ m=22 gam.
Vậy công thức của A là: CH3COOH.
Ví dụ 5: Khi thủy phân hoàn toàn 0,05 mol este của một axit đa chức với một ancol đơn chức tiêu tốn hết 5,6 gam KOH. Mặt khác thủy phân 5,475 gam este đó thì tiêu tốn hết 4,2 KOH và thu được 6,225 gam muối. Vậy công thức cấu tạo của este là?
Bài giải:
Vì n KOH = 2n Este nên este 2 chức tạo từ axit 2 chức và rượu đơn chức.
Đặt công thức tổng quát của este là: R (COOR')2
Cứ 1 mol este phản ứng tạo muối với khối lượng tăng: 39.2 - 2R'
Vậy 0,0375 mol este phản ứng có khối lượng tăng: 6,225 - 5,475 = 0,75 (gam)
Vậy công thức đúng của este là: (COOC2H5)2
Bài tập tự luyện
Bài 1: Ngâm một vật bằng Cu có khối lượng 15g trong 340g dung dịch AgNO3 6%. Sau một thời gian lấy vật ra thấy khối lượng AgNO3 trong dung dịch giảm 25%. Khối lượng của vật sau phản ứng là?
Khối lượng của AgNO3 trong dung dịch là:
Phương trình phản ứng xảy ra:
Cứ 1 mol Cu phản ứng với 2 mol AgNO3, sinh ra 1 mol Cu (NO3)2 và 2 mol Ag, khối lượng kim loại tăng
Khối lượng AgNO3 đã tham gia phản ứng:
⇒ Khối lượng của vật sau phản ứng: m = 15 + 152.0,015 = 17,28 (gam).
Bài 2: Hòa tan m gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (có hóa trị không đổi) trong dung dịch HCl dư thì thu được 1,008 lit khí (đktc) và dung dịch chứa 4,575g muối khan. Giá trị m là?
Phương trình phản ứng xảy ra:
Cứ 1 mol kim loại tham gia phản ứng thì khối lượng muối tăng thêm 71 gam và giải phóng một mol H2.
Vậy khối lượng kim loại đã dùng là: m = 4,575 - (0,045.71) = 1,38 (gam)
Bài 3: Cho 11 gam hỗn hợp 3 axit cacboxylic đơn chức thuộc cùng dãy đồng đẳng tác dụng hoàn toàn với kim loại Na dư, thu được 2,24 lít khí H2 (đktc). Khối lượng muối hữu cơ tạo trong phản ứng là?
Theo phản ứng: Cứ 2 mol RCOOH phản ứng tạo 2 mol RCOONa và 1 mol H2, khối lượng muối tăng lên so với khối lượng axit là:
Khối lượng muối hữu cơ lớn hơn axit là: m = 44.0,1 = 4,4 (gam)
Vậy khối lượng muối tạo thành là: 11 + 4,4 = 15,4 (gam)
Bài 4: Trung hòa 2,94 gam anpha -aminoaxit A (MA = 147) bằng một lượng vừa đủ dung dịch NaOH. Đem cô cạn dung dịch thì thu được 3,82 gam muối. A có tên gọi là
Khối lượng tăng khi chuyển 0,02 mol A thành 0,02 mol muối:
Khối lượng tăng khi chuyển 1 mol A thành muối: 0,88/0,02=44
Chuyển một nhóm COOH thành nhóm COONa làm khối lượng tăng:
∧ m = 67 - 45 = 22đvC
⇒ 1 mol A (nếu có một nhóm COOH) sẽ tăng 22 gam.
Vậy phân tử A chứa 44/22=2 nhóm COOH
Do đó công thức của A là:
Bài 5: Hòa tan 5,8g muối cacbonat MCO3 bằng dung dịch H2SO4 loãng, vừa đủ thu được một chất khí và dung dịch G1. Cô cạn G1 được 7,6g muối sunfat trung hòa. Công thức hóa học của muối cacbonat là?
Phản ứng:
Sau phản ứng muối MCO3 chuyển thành MSO4
Cứ 1 mol MCO3 chuyển thành MSO4 khối lượng muối tăng lên một lượng là: 96 - 60 = 36 gam
Vậy nếu gọi số mol của MCO3 là x thì:
Phản ứng:
Bài 6: Chia 7,8 gam hỗn hợp ancol etylic và một ancol đồng đẳng thành hai phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng hết với Na thu được 1,12 lít H2 (đktc). Phần 2 đun nóng với 15g axit axetic (có H2SO4 đặc xúc tác). Biết hiệu suất các phản ứng este đều bằng 80%. Tính khối lượng este thu được?
A. 8,1 gam.
B. 6,48 gam.
C. 81 gam.
D. 64,8 gam.
Đặt công thức chung cho hai rượu là ROH.
Phần 1 cho tác dụng với Na:
Phần 2 cho tác dụng với CH3COOH (H2SO4 đặc xúc tác):
Do đó hiệu suất tính theo ROH.
Cứ 1mol ROH phản ứng tạo CH3COOR, làm tăng 42g
Suy ra: Khối lượng este bằng:
Do H = 80% nên m este thực tế = 8,1.80% = 6,48g.
⇒ Đáp án B
Bài 7: Có hỗn hợp gồm NaI và NaBr. Hòa tan hỗn hợp vào nước. Cho Br dư vào dung dịch, làm khô sản phẩm, thì thấy khối lượng của sản phẩm nhỏ hơn khối lượng hỗn hợp ban đầu là m (g). Lại hòa tan sản phẩm vào nước và clo lội qua cho đến dư. Làm bay hơi dung dịch và làm khô chất còn lại người ta thấy khối lượng chất thu được lại nhỏ hơn khối lượng muối phản ứng là m gam. Thành phần phần trăm về khối lượng của NaBr trong hỗn hợp đầu là?
A. 3,7%.
B. 7,3%.
C. 5,7%.
D. 20%.
Gọi a, b lần lượt là số mol của NaI và NaBr ban đầu, ta có: Sơ đồ phản ứng:
⇒ Đáp án A
Bài 8: Cho 5,76g axit hữu cơ X đơn chức, mạch hở tác dụng hết với CaCO3 thu được 7,28g muối của axit hữu cơ. Công thức cấu tạo thu gọn X là:
⇒ Đáp án C
Bài 9: Hòa tan 14 gam hỗn hợp 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 g.
B. 14,33 g.
C. 9,265 g.
D. 12,65 g.
CO32- + 2HCl → 2Cl- + CO2 + H2O
Vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng.
Theo phương trình ta có:
Cứ 1 mol muối mol Cl- + l mol CO2 lượng muối tăng 71 - 60 = 11 g
Theo đề số mol CO2 thoát ra là 0,03 thì khối lượng muối tăng 11.0,03 = 0,33 g
Vậy m muối clorua = 14 + 0,33 = 14,33 g.
⇒ Đáp án B
Bài 10: Chất X có công thức C7H8, có mạch cacbon hở. Khi cho X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 thì thu được một chất Y có khối lượng mol phân tử lớn hơn X là 204g. Công thức cấu tạo của X là:
Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng ta có:
Khi 1H bị thay thế bằng lAg khối lượng tăng 108-1 = 107 (g)
Vậy 2H bị thay thế bằng 2Ag khối lượng tăng 107.2 = 204 (g) = MY – MX
⇒ Phân tử C7H8 CÓ 2 nguyên tử H bị thay thế bằng Ag cho nên có hai liên kết ba đầu mạch.
Vậy công thức cấu tạo của X là: 
⇒ Đáp án A