ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BÀO TOÀN NGUYÊN TỐ (BTNT) ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC BÀI TẬP HÓA HỌC
Bản chất của định luật BTNT là 1 hay nhiều nguyên tố chạy từ chất này qua chất khác và số mol của nó không đổi. Điều quan trọng nhất khi áp dụng BTNT là các bạn phải biết cuối cùng nguyên tố chúng ta cần quan tâm nó “chui ” vào đâu rồi? Nó biến thành những chất nào rồi?Các bạn hết sức chú ý : Sẽ là rất nguy hiểm nếu các bạn quên hoặc thiếu chất nào chứa nguyên tố ta cần xét.Sau đây là một số con đường di chuyển quan trọng của các nguyên tố hay gặp trong quá trình giải toán.
Câu 1 : Cho hỗn hợp 0,15 mol CuFeS2 và 0,09 mol Cu2FeS2 tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch X và hỗn hợp khí Y gồm NO và NO2. Thêm BaCl2 dư vào dung dịch X thu được m gam kết tủa. Mặt khác, nếu thêm Ba(OH)2 dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung trong không khí tới khối lượng không đổi được x gam chất rắn. Giá trị của m và x là :
A. 111,84 và 157,44
B. 112,84 và 157,44
C. 111,84 và 167,44
D. 112,84 và 167,44
Bài toán khá đơn giản ta chỉ cần sử dụng BTNT thuần túy là xong.
Ta có : \(\left\{ \begin{array}{l}
{n_{C{\rm{uF}}e{S_2}}} = 0,15\,\,\,(mol)\\
{n_{C{u_2}Fe{S_2}}} = 0,09\,\,\,(mol)
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
{n_{Cu}} = 0,33\,\,\,(mol)\\
{n_{Fe}} = 0,24\,\,\,(mol)\\
{n_S} = 0,48\,\,\,(mol)
\end{array} \right.\)
\(BTNT:\left\{ \begin{array}{l}
{n_{B{\rm{aS}}{O_4}}} = 0,48\,\,\,\,(mol) \to m = 0,48.233 = 111,84\,\,(gam)\\
x\left\{ \begin{array}{l}
{n_{B{\rm{aS}}{O_4}}} = 0,48(mol)\\
{n_{F{e_2}{O_3}}} = 0,12(mol)\\
{n_{CuO}} = 0,33(mol)
\end{array} \right. \to x = 157,44(gam)
\end{array} \right.\) →Chọn A
Câu 2 : Trung hòa 3,88 gam hỗn hợp X gồm 2 axit cacboxylic mạch hở, no, đơn chức bằng dung dịch NaOH, cô cạn được 5,2 g muối khan. Nếu đốt cháy 3,88 g X thì cần thể tích O2 (đktc) là :
A. 3,36 B. 2,24 C. 5,6 D. 6,72
Ta có :
\({n_X} = {n_{RCOONa}} = \frac{{5,2 - 3,88}}{{22}} = 0,06(mol) \to n_O^{Trong\,X} = 0,12(mol)\)
\( \to Trong\,\,\,X\left\{ \begin{array}{l}
C:a(mol)\\
H:2a(mol)\\
O:0,12(mol)
\end{array} \right. \to 14a + 0,12.16 = 3,88(gam)\)
\( = 0,14(mol) \to \left\{ \begin{array}{l}
{n_{C{O_2}}} = 0,14\\
{n_{{H_2}O}} = 0,14
\end{array} \right.\)
\(BTNT.O:\,\,\,\,n_{{O_2}}^{Phan\,\,ung} = \frac{{0,14.3 - 0,12}}{2} = 0,15(mol) \to V = 0,15.22,4 = 3,36(l{\rm{\'i }}t)\)
Câu 3: Hòa tan hết 14,6 gam hỗn hợp gồm Zn và ZnO có tỉ lệ mol 1:1 trong 250 gam dung dịch HNO3 12,6% thu được dung dịch X và 0,336 lit khí Y (đktc). Cho từ từ 740 ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X thu được 5,94 gam kết tủa.Nồng độ % của muối trong X là :
A. 14,32 B. 14,62 C. 13,42 D. 16,42
Ta có :
\(14,6\left\{ \begin{array}{l}
{n_{Zn}} = 0,1(mol) \to {n_e} = 0,2(mol)\\
{n_{ZnO}} = 0,1(mol)
\end{array} \right.\,\,\, \to \,\,\,{n_Y} = 0,015(mol)\,\,\,\,\,\)
\(\,\,\, \to {n_{N{H_4}N{O_3}}} = a(mol)\)
Có NH4NO3 vì nếu Y là N2 → \(n_e^{M{\rm{ax}}} = 0,15 < 0,2\)
Sau khi cho KOH vào thì K nó chạy đi đâu?Việc trả lời câu hỏi này sẽ giúp ta tiết kiệm rất nhiều thời gian và không cần quan tâm HNO3 thừa thiếu thế nào.
\(0,74\,\,mol\,\,KOH + X\,\,\left\{ \begin{array}{l}
{n_{KN{O_3}}} = 0,74 - 0,14.2 = 0,46(mol)\\
{n_{{K_2}Zn{O_2}}} = 0,2 - 0,06 = 0,14(mol)
\end{array} \right.\)
\({n_{HN{O_3}}} = 0,5 \to n_N^{Trong\,\,Y\,v{\rm{\`a }}\,N{H_3}} = 0,5 - 0,46 = 0,04(mol)\)
\( \to \left\{ \begin{array}{l}
{n_{N{H_4}N{O_3}}} = 0,01\\
{n_{{N_2}O}} = 0,015
\end{array} \right.\)
\( \to \% \left( {Zn{{\left( {N{O_3}} \right)}_2} + N{H_4}N{O_3}} \right) = \frac{{0,2.189 + 0,01.80}}{{250 + 14,6 - 0,015.44}} = 14,62\% \)
Câu 4: Hỗn hợp X gồm FeS, FeS2, CuS tan vừa hết trong dung dịch chứa 0,33 mol H2SO4 đặc sinh ra 0,325 mol khí SO2 và dung dịch Y. Nhúng thanh Fe nặng 50 gam vào Y, phản ứng xong thấy thanh Fe nặng 49,48 gam và thu được dung dịch Z. Cho Z phản ứng với HNO3 đặc, dư sinh ra khí NO2 duy nhất và còn lại dung dịch E (không chứa NH4+). Khối lượng muối dạng khan có trong E là m gam. Giá trị lớn nhất của m là :
A. 20,57
B. 18,19
C. 21,33
D. 21,41.
Bài toán này là một bài toán BTNT khá hay. Cái hay của bài toán ở chỗ:
(1).Các bạn khó suy ra nên áp dụng bảo toàn nguyên tố nào.
(2).Đề bài số liệu về thanh Fe gây nhiễu.
(3).Về mặt kiến thức do HNO3 đặc dư nên muối cuối cùng có thể là muối nitrat.
Để giải nhanh bài tập này ta đưa ra các câu hỏi đặt ra là:
H trong H2SO4 chạy đi đâu rồi ? – Nó chạy vào H2O.
O trong H2SO4 chạy đi đâu rồi ? – Nó chạy vào muối SO42- , SO2 và H2O.
Câu 5: Cho 158,4 gam hỗn hợp X gầm và một bình kín không chứa không khí rồi nung bình ở nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng chất rắn giảm 55,2 gam so với ban đầu. Cho chất rắn này tác dụng với HNO3 thu được V(lít) khí NO và dung dịch Y. Cho NaOH dư vào Y được kết tủa Z.Nung Z ngoài không khí tới khối lượng không đổi được m gam chất rắn.Giá trị của m là :
A. 196.
B. 120.
C. 128.
D. 115,2.
Câu 6: Một hỗn hợp X gồm ; CH3OH; CH2=CH– CH2OH; C2H5OH; C3H5(OH)3. Cho 25,4 gam hỗn hợp X tác dụng với Na dư thu được 5,6 lít H2 (đktc). Mặt khác, đem đốt cháy hoàn toàn 25,4 gam hỗn hợp X thu được a mol CO2 và 27 gam H2O. Giá trị của a là :
A. 1,25
B. 1
C. 1,4
D. 1,2
Câu 7: Hỗn hợp X gồm axit axetic, axit fomic và axit oxalic. Khi cho m gam X tác dụng với NaHCO3 dư thì thu được 15,68 lít khí CO2 (đktc). Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X cần 8,96 lít khí O2 (đktc), thu được 35,2 gam CO2 và y mol H2O. Giá trị của y là:
A. 0,8.
B. 0,3.
C. 0,6.
D. 0,2.
Câu 8: Cao su buna-N được tạo ra do phản ứng đồng trùng hợp giữa buta-1,3-đien với acrilonitrin. Đốt cháy hoàn toàn một lượng cao su buna-N với không khí vừa đủ (chứa 80% N2 và 20% O2 về thể tích), sau đó đưa hỗn hợp sau phản ứng về 136,5oC thu được hỗn hợp khí và hơi Y (chứa 14,41% CO2 về thể tích). Tỷ lệ số mắt xích giữa buta-1,3-đien và acrilonitrin là
A. 1:2.
B. 2:3.
C. 3:2.
D. 2:1.
Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 29,6 gam hỗn hợp X gồm CH3COOH,CxHyCOOH,và (COOH)2 thu được 14,4 gam H2O và m gam CO2. Mặt khác, 29,6 gam hỗn hợp X phản ứng hoàn toàn với NaHCO3 dư thu được 11,2 lít (đktc) khí CO2. Tính m:
A. 48,4 gam
B. 33 gam
C. 44g
D. 52,8 g
Câu 10: Cho vào 1 bình kín một ít chất xúc tác bột Fe sau đó bơm vào bình 1 mol H2 và 4 mol N2.Sau đó nung bình để xảy ra phản ứng (biết hiệu suất phản ứng là 30%).Sau phản ứng cho toàn bộ hỗn hợp khí qua ống đựng CuO dư thấy ống giảm m (gam).Tính m?
A.8 (gam)
B. 16 (gam)
C. 24 (gam)
D. 32 (gam)
---(Để xem nội dung chi tiết của tài liệu vui lòng xem tại online hoặc tải về máy)---
Trên đây là phần trích đoạn nội dung tài liệu vận dụng định luật bảo toàn nguyên tố để giải quyết các bài tập Hóa học , để xem đầy đủ đáp án vui lòng đăng nhập vào hệ thống Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy!
Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp tới!
