51 Bài tập Phương pháp bảo toàn khối lượng cực hay có giải chi tiết (P1)

Khá nhiều bạn sẽ rập khuôn cách giải sau: $n_{Al} = \frac{1}{15}$

Ta có phản ứng: 

 Đặt 

Từ (1) và (2) suy ra

$n_{Fe}= x = 0,1 => m_{Fe} = 0,1.56 = 5,6 g$

$n_{Cu }= y = 0,1 => m_{Cu} = 0,1.64 = 6,4 g$

m = $m_{A{l}_2{O}_3} +\hspace{0.17em}{m}_{Fe} +\hspace{0.17em}{m}_{Cu}$ = 6,8 + 5,6 + 6,4 = 18,8 g

Đáp án A.

Đây là 1 bài toán khá quen thuộc, tuy nhiên không ít bạn khi gặp bài này đã mắc phải bẫy của người ra đề. Có phản ứng: 2ROH + 2Na ⇒ 2RONa + H₂

Lỗi sai 1 : Ta có n_Na = =  0,6 ⇒  n_ancol =0,6

 ⇒ 2 ancol là CH₃OH và C₂H₅OH ⟹ Chọn đáp án sai là D

Lỗi sai 2: Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng:

Khi 1 mol ROH phản ứng tạo ra 1 mol RONa thì khối lượng của hỗn hợp rắn sau phản ứng tăng lên (M_Na - M_H = 22 gam.)

⇒ Chọn đáp án sai là D.

Cách giải đúng: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

$m_{hh ancol} +\hspace{0.17em}{m}_{Na} = m_{rắn} +\hspace{0.17em}{m}_{H_2}$

=> $\hspace{0.17em}{m}_{H_2 }= m_{hh ancol} +\hspace{0.17em}{m}_{Na} - m_{rắn}$ = 23,4 + 13,8 - 36,75 = 0,45 g

$\Rightarrow n_{H_2} = \frac{0.45}{2} = 0,225$ ⇒ n_{hỗn hợp ancol} = = 2.0,225 = 0,45(mol)

⟹ C₂H₅OH và C₃H₇OH

Sơ đồ phản ứng:

Có phản ứng tổng quát:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

=> m = 25,6 + 0,2.40 + 0,1.171 - 0,4.18 = 43,5(gam)

Đáp án D.

$n_X = \frac{6,048}{22,4} = 0,27 mol.$

Đặt 

Cách 1: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, không xét đến trong quá trình nhiệt phân A có thay đổi số oxi hóa hay không.Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

Bảo toàn nguyên tố N: 

Vậy đáp án đúng là D.

Cách 2: Xét tỉ lệ mol giữa NO₂ và O₂ để tìm dạng phản ứng nhiệt phân của A(NO₃)₂ .    Có 

 Khi đó trong quá trình nhiệt phân, A có sự thay đổi số oxi hóa từ +2 lên +3: 

Quan sát 4 đáp án nhận thấy chỉ có Fe(NO₃ )₂ thỏa mãn.

Đáp án D.

Na₂CO₃ không bị nhiệt phân, nên 2,24 lít khí sinh ra chính là CO₂ do CaCO₃ bị nhiệt phân theo phản ứng

Cách 1:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

$m_X = m_{chất rắn} + m_{C{O}_2 }$= 11,6 + 0,1.44 = 16 (gam)

Vậy phần trăm khối lượng của CaCO₃ trong hỗn hợp X là:

Cách 2:

Ta có:

Hỗn hợp rắn thu được gồm CaO và Na₂CO₃

Đáp án D

Ta có thể viết 2 phản ứng:

Fe+6HNO₃ ⇒ Fe(NO₃)₃ +3NO₂ +3H₂O

Cu+4HNO₃ ⇒ Cu(NO₃)₂ +2NO₂ +2H₂O

Có 

Quan sát các phản ứng nhận thấy:

Dung dịch A thu được chứa Fe(NO₃)₃ và Cu(NO₃)₂.

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

Đáp án B.

Các phản ứng khử sắt oxit có thể có:

Như vậy chất rắn A có thể gồm 3 chất Fe, FeO, Fe₃O₄ Fe₂O₃ dư hoặc ít chất hơn, điều đó không quan trọng và việc cân bằng các phương trình trên cũng không cần thiết, các bạn chỉ cần quan sát và nhận thấy luôn có:  $n_{C{O}_2} = n_{CO}$

$n_B = \frac{11,2}{22,4} = 0,5 mol.$

Ta có B gồm CO₂ mới tạo thành và CO dư

Gọi:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: 

⇒ m = 64 + 0,4.44 - 0,4.28 = 60,4 (gam)

Đáp án C. 

Đây là 1 bài tập tổng hợp khá khó, đòi hỏi phải tính toán khá nhiều song hướng giải lại rất cụ thể và rõ ràng đó là ta sẽ sử dụng định luật bảo toàn khối lượng để tính khối lượng muối:

Do đó nhiệm vụ bây giờ là phải tìm được 

+) Tính được khối lượng hỗn hợp Q dễ dàng:

+) Vì HCl và HNO₃ trong cùng 1 dung dịch cho nên tỉ lệ về số mol cũng chính là tỉ lệ về nồng độ.

Gọi $n_{HCl }= 3a thì n_{HN{O}_3} = 4a$

⇒m_axit = 3a.36,5 + 4a.63 = 361,5a (gam)

+) Sơ đồ bài toán:

+) Ta lần lượt đi tìm các yếu tố còn thiếu:

+) Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:

Tiếp tục sử dụng bảo toàn N: 

Ta có:

$m_{muối} = m_{F{e}^{3+}} + m_{C{u}^{2+}}+m_{C{l}^{-}}+m_{N{O_3}^{-}}$

= 315,9 - 79,5a (g)

Bây giờ ta cần phải tìm được a, nên nhớ là ta đã có các biểu diễn các yếu tố cần tìm theo a, do đó ta sử dụng định luật bảo toàn khối lượng:   $m_Q + m_{axit} = m_{muối} + m_{NO}+ m_{H_{2}O}$

hay 99,6 + 361,5a = 315,9 - 79,5a + 30.(7a - 3,85) +18.3,5a  ⟺ a = 0,6

Vậy khối lượng muối trong dung dịch sau phản ứng là: 

m_muối = 315,9 - 79,5.0,6 = 268,2 (gam)

Đáp án A. 

Thông thường khi đề bài cho số mol O₂ cần để đốt cháy thì chắc chắn ta sẽ phải sử dụng hoặc định luật bảo khối lượng, hoặc bảo toàn nguyên tố Oxi.

Quay trở lại bài toán này, ta thấy đề cho cần dùng 1,904 lít O₂, không cho khối lượng CO₂ và H₂O mà chỉ cho tỉ lệ thể tích (tỉ lệ số mol), do đó nhận ra được nếu ta sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng ta sẽ tính được số mol CO₂ và số mol H₂O, từ đó tính được số mol O trong A. Tiếp theo đó ta sẽ xác định công thức đơn giản nhất để tìm ra công thức phân tử.

Có: $n_{O_2} = \frac{1,904}{22,4} = 0,085 \left(mol\right) \Rightarrow m_{O_2} = 0,085.32 = 2,72 \left(gam\right)$

Sơ đồ phản ứng: A + O₂ ⇒ CO₂ + H₂O

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: $m_A + m_{O_2} = m_{C{O}_2} +\hspace{0.17em}{m}_{H_{2}O}$

Hay 1,88 + 2,72 = 176a + 54a ⟺ a = 0,02  

⇒  

Vì C : H : O = n_C : n_H : n_O =0,08 : 0,12 : 0,05 = 8 : 12 : 5

Nên công thức đơn giản nhất của A là C₈H₁₂O₅.

Khi đó công thức phân tử của A có dạng (C₈H₁₂O₅)_n

Mà M_A <  7M_khôngkhí nên 188n < 7.29 ⇒ n < 1,08 ⇒ n = l

Do đó công thức phân tử của A là C₈H₁₂O₅.

Đáp án A.

$n_{AgN{O}_3} = 0,2.0,2 = 0,04$

Thông thường, khi đọc xong đề bài các bạn sẽ viết các phản ứng:

Cu + 2AgNO₃⟶Cu(NO₃ )₂ + 2Ag

Zn + Cu(NO₃)₂ ⟶ Zn(NO₃)₂ + Cu

Zn + 2AgNO₃ ⟶ Zn(NO₃)₂ +2Ag.

Tuy nhiên phản ứng giữa Cu và AgNO₃ ta không thể biết được chất nào dư, chất nào hết, do đó nếu làm theo cách bình thường ta sẽ thử xét 2 trường hợp, nhưng khi cho Zn vào dung dịch Y thì thì ta cũng không biết được chất nào dư, chất nào hết.

Do đó nếu nhìn theo cách bình thường thì bài toán trở nên rất phức tạp.

Tuy nhiên đọc lại đề bài 1 lần nữa, ta thấy có một giả thiết quan trọng là “dung dịch chỉ chứa 1 muối duy nhất”, đây chính là nút thắt của bài toán.

Dễ thấy dung dịch sau phản ứng chỉ chứa muối Zn(NO₃)₂

⇒ Tất cả ion  sẽ đi hết vào muối Zn(NO₃)₂.

Khi ta không biết rõ chất nào dư hay hết, phản ứng đã xảy ra hoàn toàn hay chưa thì chúng ta nên nghĩ đến định luật bảo toàn khối lượng:

Cộng vế theo vế 2 phương trình trên ta được:

Hay m = 3,88 + 0,02.189 + 5,265 - 0,04.170 - 2,925 = 3,2 gam.

Đáp án D.

$n_{O_2 }= \frac{5,04}{22,4} = 0,225 \left(mol\right)$

Quan sát 4 đáp án ta nhận thấy X là 1 este đơn chức.

Theo giả thiết: Nung muối Y với vôi tôi xút được khí T có tỉ khối so là 8 ⇒ T = 8.2 = 16 ⇒ T là CH₄

Do đó muối Y là CH₃COONa: CH₃COONa + NaOH  $\stackrel{CaO, t^o}{\to }$   CH₄ + Na₂CO₃

Suy ra X có dạng CH₃COOR'.

Khi đó đáp án đúng là A hoặc C.

Giả thiết cho CO₂ và H₂O mà khối lượng của chúng hơn kém nhau 1,2 gam nên ta buộc phải xét 2 trường hợp:

Trường hợp 1: $m_{C{O}_2} - m_{H_{2}O}= 1,2 gam$

Sơ đồ phản ứng:

A + NaOH $\to$muối Y + ancol Z

Ta đã có khối lượng Z và O₂, $m_{C{O}_2} - m_{H_{2}O }= 1,2 gam$  , nên nhìn vào sơ đồ phản ứng ta thấy: nếu ta sử dụng định luật bảo toàn khối lượng thì ta sẽ có được tổng $m_{C{O}_2} + m_{H_{2}O}$, từ đó giải hệ 2 ẩn tìm được ngay $m_{C{O}_2} và m_{H_{2}O}$

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có: $m_Z +\hspace{0.17em}{m}_{O_2 }= m_{C{O}_2} + m_{H_{2}O}$

Từ đó suy ra:

=> Z là ancol no đơn chức mạch hở

Với Z,

=> dựa vào 4 đáp án suy ra Z là $C{H}_{4}O hay C{H}_{3}OH$

Hoặc sử dụng công thức áp dụng cho ancol no đơn chức mạch hở:

$n_Z = n_{H_{2}O } - n_{C{O}_2} = 0,15$

⇒ Trong Z có số C là: $C = \frac{n_{C{O}_2 }}{n_Z} = \frac{0,15}{0,15} = 1$ ⇒ Z là CH₃OH

Kết hợp với X có dạng CH₃COOR’

Vậy X là CH₃COOCH₃

Trường hợp 2 $m_{C{O}_2} - m_{H_{2}O } = 1,12 \left(gam\right)$

Cũng giải tương tự như trên, ta có ngay hệ

Suy ra: 

=> $n_{C{O}_2} < n_{H_{2}O}$ => Z là ancol no đơn chức mạch hở

Ta có: $n_Z = n_{H_{2}O} - n_{C{O}_2}$ = 0,224

Trong Z có số C là: 

=> loại trường hợp này

Đáp án C

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_đầu = m_sau ⇒ n_đầu.M_đầu = n_sau.M_sau 

_{$\to \frac{n_{sau}}{n_{đầu}} = \frac{M_{đầu}}{M_{sau}}$ $hay \frac{n_2}{n_1} = \frac{M_2}{M_1}$}

Ta có công thức rất quan trọng là

$n_{đầu} - n_{sau} = n_1 - n_2 = n_{H_2 phản ứng} - n_{\mathrm{\pi } \mathrm{phản} \mathrm{ứng}}$

Vậy mục tiêu của ta bây giờ là đi tính n₂.

Ta lần lượt có n₁ = 0,1 + 0,2 + 0,3 = 0,6 mol.

Mà M₂ = 11. ${M_H}_2$ = 11.2 = 22 nên từ:

Phải hiểu rằng n₂ = 0,2 mol nghĩa là số mol H₂ đã phản ứng là 0,2 mol hay cũng chính là số mol π đã phản ứng là 0,2.

Do đó để tính a là số mol tối đa hỗn hợp Y phản ứng với Br₂ trong dung dịch thì ta chỉ cần lấy số mol π ban đầu trừ đi số mol π ban đầu đã phản ứng, hay ta có

a = n_{π (đầu)} – n_{π (đã phản ứng)} = 0,1.2 + 0,2.1 –(0,6 – 0,4) = 0,2 mol

Đáp án B

=> b = $n_{HCl} = 0,2$

$m_{rắn khan }=$

Đáp án B

Đáp án C

Có:

Vì hỗn hợp gồm 2 anncol đơn chức nên: $n_{ancol} = 2n_{H_2} = 0,4$.

Khi thực hiện phản ứng tách nước tạo ete thì: $n_{H_2} = 0,5n_{ancol} = 0,2$

Vậy $m_{ete} = m_{aminoaxit} - m_{H_{2}O} = 24,6\left(gam\right)$

Đáp án C

Có: 3 mol amino axit ⟶ 1 mol tripeptit + 2 mol H₂O

Đáp án A

$80gam\left\{\begin{array}{l}CaC{O}_3. MgC{O}_3\\ tạp chất\end{array}\right.\stackrel{t^0}{\to }\left\{\begin{array}{l}CaO\\ MgO\\ tạp chất\end{array}\right.\stackrel{H_{2}O}{\to }Ca{\left(OH\right)}_2 +\left\{\begin{array}{l}MgO\\ tạp chất\end{array}\right.$

Đáp án A

Vì còn lại một phần chất rắn không tan nên Cu dư và trong dung dịch chứa FeCl₂ và CuCl₂

Có n_O(A) = 0,5n_HCl = 0,5

a = m_{kim loại} + m_O(A) = 42 + 16.0,5 = 50 (gam)

Đáp án B

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_X +  m_{NaOH phản ứng} =  m_muối + m_ancol

⇒ m = 36,9 + 15,4 - 0,45.40 = 34,3 (gam)

Đáp án D

Theo giả thiết, có A là anđehit 2 chức no mạch hở có công thức phân từ tổng quát là C_nH_2n-2O₂.

Phương trình đốt cháy:

Đáp án B

Gọi số mol X và Y lần lượt là a và 3a.

Do đó $n_{H_{2}O(sản phẩm) } = n_X + n_Y = 4a$

Theo định luật bảo toàn khối lượng có

m_X + m_Y + m_NaOH = m_muối +  $n_{H_{2}O}$

Hay 316a+273.3a+0,78.40 = 94,98+18.4a

⇒ a = 0,06 ⇒ m = 68,1(gam) 

⇒ axit dư

$n_{H_{2}O} = n_{axit phản ứng} = n_{ancol phản ứng} = (0,12 + 0,08).75\% = 0,15$

$n_{HCOOH phản ứng} = n_{C{H}_{3}COOH phản ứng} = 0,075$

$n_{C{H}_{3}CH phản ứng} = 0,09; n_{C_2{H}_{5}OH phản ứng} = 0,06$

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:

$m_{este} = m_{axit} + m_{ancol} - m_{H_{2}O}$

Vậy  m_este = 0,075(46 + 60) + 0,09.32 + 0,06.46 - 0,15.18 = 10,89 (gam)

Đáp án B

Coi M gồm a mol Fe, b mol Cu và 0,45 mol O

Đáp án A

${\overline{M}}_z = 16,75.2 = 33,5$, nên có 2 trường hợp có thể xảy ra (do phản ứng xảy ra hoàn toàn):

+ TH1: Nếu ankin dư, H₂ hết thì ankin phải có khối lượng mol nhỏ hơn 33,5 và ankan tương ứng phải có khối lượng mol lớn hơn 33,5.

Khi đó không có ankin nào thỏa mãn

+ TH2: Nếu ankin hết và H₂ dư thì hỗn hợp Z gồm H₂ và ankan C_nH_2n+2. Chọn 1 mol hỗn hợp X ban đầu thì m_X = m_Z = 6,7.2 = 13,4 ⇒ n_Z = 0,4 $\Rightarrow n_{H_2(phản ứng)} = 0,6$ 

$\Rightarrow n_{ankan} = n_{H_{2(phản ứng) }}. 0,5 = 0,3$

⇒ Z chứa 0,1 mol H₂ nên 0,1.2+0,3(14n+2) = 13,4

Tìm được n = 3 khi đó ankin cần tìm là C₃H₄.

Đáp án C

Trong 100ml dung dịch X có 0,1 mol Ba²⁺, 0,15 mol HCO₃^-

Trong 200ml dung dịch X có 0,2 mol Cl^-

Do đó trong 50ml dung dịch X có 0,05 mol Ba²⁺, 0,075 mol HCO₃^- , 0,05 mol Cl^- và x mol K⁺.

Theo định luật bảo toàn điện tích được x = 0,025.

Khi cô cạn xảy ra quá trình: 2HCO₃^-   ⟶   CO₃^2- + CO₂  + H₂O

Do đó: $n_{C{O_3}^{2-} }= 0,0375$

Vậy khối lượng chất rắn khan thu được là: $m_{K^{+}} + m_{B{a}^{2+}}+ m_{C{O_3}^{2-}} + m_{C{l}^{-}} = 11,85\left(gam\right)$

Đáp án C

Theo định luật bảo toàn khối lượng có:

m_axit + m_KOH + m_NaOH = m_{rắn khan} +  ⇒  n_axit =  = 0,03

⇒ $M_{axit} = \frac{2,16}{0,03} = 72$  là CH₂=CHCOOH

Đáp án B

Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

tìm được m = 4,48 (g)

Đáp án A

Coi hỗn hợp X ban đầu cũng như hỗn hợp Y gồm a mol Al và 3b mol Fe, 4b mol O.

Ở mỗi phần có n_Al = 0,5a = n_NaOH = 0,05 nên a = 0,1.

Áp dụng định luật bảo toàn mol electron cho phần 2 có:  

hay 4,5b + 1,5a = 4b + 0,165 ⇒ b = 0,03.

Vậy m = m_Fe +m_O + m_Al = 9,66 (gam)

Đáp án C

=> 2 khí đó là $N_2 và N_{2}O$

Áp dụng phương pháp đường chéo ta được:

$n_{N_2} = n_{N_{2}O}$ = 0,01 mol

Ta thấy: 

Suy ra phản ứng  sinh muối $N{H}_{4}N{O}_3$:

Áp dụng định luật bảo toàn e, ta có: 

$m_Z = m_{A{l}_2{(NO}_{}}$₃)3 + mMg(NO₃)2 + mNH4NO3 = 213.0,04 + 148.0,045 + $80.3,75.{10}^{-3} = 15,48$

Đáp án D

Cứ 4 phân tử amino axit kết hợp với nhau để tạo ra tetrapeptit thì giải phóng ra 3 phân tử nước.

Do đó $n_{H_2}O = \frac{3.(3+4+6)}{4} = 9,75\left(mol\right)$

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

$m_{peptit} = m_{aminoaxit}- m_{H_{2}O} = 3.75 + 4.89 + 6.117 -18.9,75 = 1107,5\left(g\right)$

Đáp án D

Theo bài ra T là axit 2 chức. Gọi T là R(COOH)₂.

X + dung dịch NaOH ⟶ R(COONa)₂ + Y + Z.

Sau phản ứng NaOH dư 0,04 mol

⇒ số mol NaOH phản ứng với X là 0,2 - 0,04 = 0,16 mol.

Suy ra sau phản ứng ta có: 0,04 mol NaCl và 0,08 mol R(COONa)₂. (bảo toàn nguyên tố Na).

Ta có: m_muối = m_NaCl + m_{muối T}

⇒ 15,14 = 0,04.58,5 + 0,08. (R+72.2)

⇒ R = 26  (-CH = CH-)

Vậy X có dạng: R'OOC-CH = CH-COOR".

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_X - m_{muối T} + m_ancol - m_{NaOH phản ứng}

= 12,8 + 7,36 - 0,16.40 = 13,76(g)

$M_{X } = \frac{13,76}{0,08} = 172$

⇒R’ + R” = 58 (C₄H₁₀)

⇒ R’ là CH₃ - và R” là C₃H₇ -

A. Sai vì T có chứa 3 liên kết đôi trong phân tử

B. Đúng. Công thức phân tử của X là C₈H₁₂O₄

C. Sai vì Y và Z chỉ cùng dãy đồng đẳng nhưng không liên tiếp nhau.

D. Sai vì X chỉ có 12 nguyên tử H.

Đáp án B