Phương pháp tăng giảm khối lượng là một trong những phương pháp giải nhanh bằng cách tìm nhanh số mol của một số chất trong phản ứng nhờ sự chênh lệch khối lượng khi biến đổi chất này thành chất khác.Qua kiến thức sau đây bạn sẽ hiểu rõ các dạng toán và cách giải nhờ phương pháp tăng giảm khối lượng.
Kiến thức cần ghi nhớ
Nguyên tắc phương pháp
Nguyên tắc để giải nhanh tăng giảm khối lượng là dựa vào sự chênh lệch khi biến đổi từ chất này thành chất khác để tính nhanh số mol trong phản ứng.
Giải bài tập phương pháp tăng giảm khối lượng
Bao gồm hai phương pháp là phương pháp đại số và phương pháp suy luận tăng giảm.
* Phương pháp đại số:
- Bước 1: Đặt ẩn cho số mol chất phản ứng trong phương trình
- Bước 2: Lập phương trình để biểu diễn độ giảm [hoặc tăng]
- Bước 3: Làm các bước giải để tìm ẩn số mol, sau đó kết luận
*Phương pháp suy luận tăng giảm:
Ta tìm được số mol của các chất của các chất từ độ tăng [giảm] theo đề và tăng [giảm] theo PTHH.
Nếu gặp trường hợp một hỗn hợp muối tác dụng với một kim loại [hoặc ngược lại] thì phản ứng nào mà trong đó khoảng cách giữa 2 kim loại xa hơn thì phản ứng đó sẽ xảy ra trước. Cho đến khi phản ứng này kết thúc thì mới xảy ra phản ứng tiếp theo.
Ví dụ: Cho hỗn hợp Fe và Cu và dung dịch AgNo3 thì Fe phản ứng trước, Cu phản ứng sau [Vì nếu còn Fe thì muối của Cu sẽ không tồn tại được]
Xem Thêm: Bài ca hóa trị, bài ca nguyên tử khối lớp 8 9 dễ nhớ
Các dạng bài tập tăng giảm khối lượng
*Kim loại + Axit HCL, H2SO4 loãng
Kim loại + Axit -> Muối + H2
= mKL[phản ứng] – [thoát ra]
*Kim loại + muối
Kim loại + Muối -> Muối mới + Kim loại mới
+] Độ giảm=mmuối mới-mmuối
+] Độ tăng=mmuối-mmuối mới
*Muối này chuyển hóa thành muối khác
Do có sự thay thế anion gốc axit này bằng anion gốc axit khác nên khối lượng mối thu được có thể tăng hoặc giảm, tuy nhiên sự thay thế này luôn phải tuân theo quy tắc hóa trị [nếu hóa trị của các nguyên tố kim loại không đổi].
Muối + muối
Ví dụ: Cho dung dịch AgNo3 dư tác dụng với dung dịch hỗn hợp có hòa tan 6,25 gam hai muối KCL với KBr, sau đó thu được 10,39 gam hỗn hợp AgCl và AgBr. Xác định số mol các chất của hỗn hợp tham gia ban đầu.
Bài giải:
Đặt công thức chung của Cl và Br là M [I], khi đó ta có phương trình:
AgNO3 + KM KNO3 + AgM
Theo phương trình: 1mol 39+M [g] 108+M[g] tăng 69g
Theo bài ra: x mol 6,25g 10,39g tăng 4,14g
Từ phương trình [2], suy ra:
= x = = 0,06 mol
Vậy tổng số mol hỗn hợp đầu là:
nKM = = 0,06 mol
Muối cacbonat [muối sunfit] + HCl
Ví dụ: Cho 3,06 gam hỗn hợp gồm có muối K2CO3 và MgCO3 tác dụng cùng dung dịch HCl sau đó thu được V lít khí [đktc] cùng với dung dịch X. Cô cạn dung dịch X được 3,39 gam muối khan. Tính giá trị V của đầu bài cho và xác định đó là loại khí gì?
K2CO3 + 2HCl 2KCl + CO2 + H2O
MgCO3 + 2HCl MgCl2 + CO2 + H2O
1 mol 2 mol : ∆m rắn tăng = 35,5×2 – 60 = 11g
Xem Thêm: Dãy hoạt động hóa học của kim loại, ý nghĩa và bài tập
x mol 2x mol : ∆m rắn tăng = 3,39 – 3,06 = 0,33g
x = 0,03 mol
= 0,03× 22,4 = 0,672 lít
*Bài toán nhiệt luyện
Oxit [X] + CO [hoặc H2] rắn [Y] + CO2 [hoặc H2]
mgiảm = mX – mY = mO[trong oxit] =>nO = = nCO =n [hoặc = nH = n]
*Bài toán nhiệt phân
Arắn -> Xrắn + Yrắn + Z
Độ giảm=mz [thoát ra]
*Oxit kim loại + axit
Ví dụ: Hòa tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 ml dung dịch H2SO4 0,1M [vừa đủ]. Sau khi phản ứng, cô cạn dung dịch thì thu được m gam hỗn hợp muối sunfat khan. Giá trị của m sẽ là bao nhiêu?
1 mol 1 mol : ∆m tăng = 96 – 16 = 80g
0,05 mol : ∆m tăng = 0,05.80 = 4g
∆m tăng = m-2,81
m – 2,81 = 4
m = 6,81g
Bài tập vận dụng nhanh
Bài 1: Cho 16g FexOy tác dụng vừa đủ với 120ml dung dịch HCl. Sau quá trìnhphản ứng thu được 32,5g muối khan. Tính Nồng độ của dung dịch HCl từ những dữ kiện đề bài cho
Đáp số: 5M
Bài 2: Khi cho m1 [g] K2O tác dụng vừa đủ với m2 [g] dung dịch HCl 3,65% sẽ tạo ra dung dịch [A]. Sau đó cho [A] bay hơi đến khô sẽ thu được [m1 + 1,65] g muối khan. Tính khoois lượng m1 và m2 của đầu bài.
Đáp số: m1 = 2,82g ; m2 = 60 g
Bài 3: Cho 1 lít dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1 mol/l với [NH4]2CO30,25 mol/l. Sau đó thêm 43 gam hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 vào dung dịch trên. Các bạn hãy tìm phần trăm khối lượng muối sau phản ứng.
Đáp số: BaCO3 49,62% CaCO3 50,38%.
Bài 4: Dùng dung dịch HCL hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp một muối cacbonat của kim loại có hoá trị [I] và một muối cacbonat kim loại có hoá trị [II] thì thấy thoát ra ngoài 4,48 lít khí CO2 [đktc]. Tính khối lượng muối khan thu được. Biết rằng khối lượng muối khan thu được nhờ vào quá trình cô cạn dung dịch sau phản ứng.
Xem Thêm: Kim loại tác dụng với nước: lý thuyết, ví dụ và bài tập
Đáp số: 26,0 gam.
Bài 5: Dung dịch AgNO3 dư tác dụng cùng với dung dịch hỗn hợp có hòa tan 6,25 gam hai muối KCl và KBr kết thúc quá trnhf thu được 10,39 gam hỗn hợp AgCl và AgBr. Trong hỗn hợp ban đầu, bạn có thể xác định số mol,
Đáp số: 0,06 mol
Bài 6: Hoà tan hoàn toàn 104,25 gam hỗn hợp X gồm có NaCl và NaI vào nước sẽ thu được dung dịch A. Sục khí Cl2 dư vào dung dịch A. Sau thí nghiệm, cô cạn dung dịch thu được 58,5 gam muối khan. Khối lượng NaCl có trong hỗn hợp X mà đề bài cho ở ban đầu là bao nhiêu?
Đáp số: 29,25 gam
Với các dạng bài tập trên, mong rằng các bạn có thể hiểu hơn về phương pháp tăng giảm khối lượng. Đây là một trong những phương pháp áp dụng rất nhiều trong chương trình hóa THCS và THPT. Phương pháp này càng quan trọng khi chương trình học càng khó. Một yêu cầu đề bài thật dài, có thể dùng phương pháp này giải trong gang tất. Mong rằng qua bài viết này bạn có thể hiểu rõ hơn về phương pháp và ứng dụng nó thành công nhất.
Với Phương pháp tăng giảm khối lượng trong hóa học vô cơ hay, có lời giải Hoá học lớp 12 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập tăng giảm khối lượng trong hóa học vô cơ từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 12.
Các dạng bài thường gặp:
+ Bài toán kim loại + axit → muối + H2
2M + 2nHX → 2MXn + nH2
2M + n H2SO4 → M2[SO4]n + nH2
Ta thấy khối lượng kim loại đã giảm vì tan vào trong dung dịch dưới dạng ion, nhưng khi cô cạn dung dịch sau phản ứng thì khối lượng chất rắn thu được sẽ tăng lên so với kim loại ban đầu do có anion gốc axit thêm vào
+ Bài toán nhiệt luyện
Oxit [X] + CO [ hoặc H2] → Chất rắn [Y] + CO2 [ hoặc H2O]
Ta không cần xác định Y gồm những chất nào nhưng ta luôn có:
m c/r giảm = mX – mY = mO và n CO2 [H2O] = n CO [hoặc H2] = n O = m/16
+ Bài toán kim loại + dung dịch muối
Ta có: Độ tăng [giảm] khối lượng của kim loại chính là độ tăng giảm khối lượng của muối [ vì lượng anion = const]
+ Bài toán chuyển muối này thành muối khác
Khối lượng muối thu được có thể tăng hoặc giảm do sự thay thế anion gốc axit này bằng anion gốc axit khác, sự thay đổi tuân theo quy tắc hóa trị
+ Bài toán chuyển oxit thành muối
Ví dụ 1: Lấy 3,44g hỗn hợp 2 muối cacbonat của kim loại kiềm đem hoà tan trong dung dịch HCl dư thì nhận được 448 ml CO2 [đktc]. Vậy khối lượng muối clorua tạo thành là
A. 4,26 g.
B. 3,66 g.
C. 5,12 g.
D. 6,72g.
Giải:
Phản ứng xảy ra:
Nhận thấy cứ 1 mol CO32- bị thay thế bởi 2 mol Cl- thì khối lượng muối tăng [2.35,5-60] = 11 [gam]
Do đó khối lượng muối clorua tạo thành là:
mmuối clorua = m muối cacbonat + 11.0,02 = 3, 66 [gam]
⇒ Đáp án B
Ví dụ 2: Lấy 4 g kim loại R hoá trị II đem hoà tan trong dung dịch HCl vừa đủ thì nhận được 2,24 lít H2 [đktc] và dung dịch X. Cho dung dịch Na2CO3 dư vào dung dịch X thì nhận được m [g] kết tủa. Vậy m có giá trị là
A. 8,12.
B. 10,0.
C. 11,12.
D. 12,0.
Giải:
Các phản ứng xảy ra:
Như vậy từ kim loại ban đầu là R ta có sản phẩm muối cuối cùng là kết tủa RCO3.
Cứ 1 mol R sau các phản ứng tạo 1 mol RCO3 thì khối lượng tăng lên 60 gam.
Có nR = nH2 = 0,1
Vậy khối lượng kết tủa thu được là:
⇒ Đáp án B
Ví dụ 3: Lấy 2 thanh kim loại M hoá trị II. Thanh 1 nhúng vào 250 ml dung dịch FeSO4; thanh 2 nhúng vào 250 ml dung dịch CuSO4. Sau khi phản ứng kết thúc, thanh 1 tăng 16g, thanh 2 tăng 20g. Biết nồng độ mol/l của 2 dung dịch ban đầu bằng nhau. Vậy M là
A. Mg.
B. N.
C. Zn.
D. Be.
Giải:
Vì hai thanh kim loại M như nhau, nồng độ của hai dung dịch ban đầu bằng nhau và hóa trị của sắt và đồng trong dung dịch muối là II nên lượng kim loại M phản ứng ở hai dung dịch là bằng nhau.
Khối lượng các thanh kim loại tăng sau phản ứng là do M có khối lượng mol nhỏ hơn Fe và Cu.
Cứ 1 mol M phản úng tạo 1 mol Fe thì khối lượng kim loại tăng [56-M] gam.
Cứ 1 mol M phản ứng tạo 1 mol Cu thì khối lượng kim loại tăng [64-M] gam.
Gọi a là số mol M phản ứng.
⇒ Đáp án A
Ví dụ 4: 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. Giá trị m là
A. 6,36 g.
B. 63,6 g.
C. 9,12g.
D. 91,2g.
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 2.62 - 2.35,5 = 53 gam
Phản ứng tạo 0,12 mol AgCl có khối lượng muối tăng = 0,12.53/2 = 3,18 gam
mmuối nitrat = m muối clorua + mtăng = 5,94 + 3,18 = 9,12 [gam]
⇒ Đáp án D
Ví dụ 5: 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:
A. 46,4 g và 48 g.
B. 48,4 g và 46 g.
C. 64,4 g và 76,2 g.
D. 76,2 g và 64,4 g.
Giải:
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
1 mol Fe[OH]2 tạo thành 0,2 mol Fe[OH]3 thêm 1 mol OH- khối lượng tăng lên 17 g
0,2 mol Fe[OH]2 tạo thành 0,2 mol Fe[OH]3 thì khối lượng tăng 3,4 gam.
⇒ Đáp án A
Bài 1: Lấy l,84g hỗn hợp 2 muối cacbonat của kim loại kiềm thổ đem hoà tan trong dung dịch HCl dư thì nhận được 448 ml CO2 [đktc] và m [g] hỗn hợp muối clorua. Vậy m có giá trị là
A. 192 g
B. 2,06 g.
C. 2,12 g.
D. l,24g
Lời giải:
Hướng dẫn giải:
Phản ứng xảy ra:
Nhận thấy cứ 1 mol CO32- bị thay thế bởi 2 mol Cl- thì khối lượng muối tăng [2.35,5 -60] = 11 [gam].
Do đó khối lượng muối clorua tạo thành là:
m = mmuối clorua = mmuối cacbonat + 11.0,02 = 2,06 [gam]
⇒ Đáp án B
Bài 2: Lấy 2 thanh kim loại R hoá trị II có khối lượng p [g]. Thanh 1 nhúng vào dung dịch Cu[NO3]2; thanh 2 nhúng vào dung dịch Pb[NO3]2. Sau thí nghiệm thanh 1 giảm 0,2%, thanh 2 tăng 28,4%. Biết số mol muối nitrat của R tạo ra trong 2 dung dịch bằng nhau. R là
A. Fe.
B. Ni.
C. Zn.
D. Mg.
Lời giải:
Hướng dẫn giải:
Các phản ứng xảy ra:
Khối lượng thanh 1 giảm do khối lượng mol của R lớn hơn Cu và khối lượng thanh 2 tăng do khối lượng mol của M nhỏ hơn Pb.
Gọi số mol R đã phản ứng ở 2 trường hợp là a.
⇒ R = 65 là Zn
⇒ Đáp án C
Bài 3: Lấy l,36g hỗn hợp gồm Mg và Fe cho vào 400 ml dung dịch CuSO4 CM, sau khi phản ứng xong thì nhận được l,84g chất rắn Y và dung dịch Z. Cho NaOH dư vào dung dịch Z, lọc kết tủa nung ngoài không khí được l,2g chất rắn [gồm 2 oxit kim loại]. Vậy CM của dung dịch CuSO4 là
A. 0,02 M.
B. 0,05 M.
C. 0,08M.
D. 0,12M.
Lời giải:
Các phản ứng xảy ra:
Vì chất rắn thu được cuối cùng gồm 2 oxit kim loại nên 2 oxit này gồm MgO và Fe2O3.
Khi đó Mg và CuSO4 phản ứng hết, Fe có thể phản ứng hết hoặc dư.
Chất rắn Y gồm Cu và Fe dư
Ta có khi 1 mol Mg phản ứng tạo 1 mol Cu thì khối lượng kim loại tăng [64-24] = 40 gam.
Khi 1 mol Fe phản ứng tạo 1 mol Cu thi khối lượng kim loại tăng [64 - 56] = 8 gam.
Mà a mol Mg và b mol Fe phản ứng với CuSO4.
Nên mtăng = 40a +8b =1,84-1,36 [1]
⇒ Đáp án B
Bài 4: Lấy 2,144g hỗn hợp A gồm Fe, Cu cho vào 0,2 lít dung dịch AgNO3 CM , sau khi phản ứng xong nhận được 7,168g chất rắn B và dung dịch
C. Cho NaOH vào dung dịch C, lọc kết tủa nung ngoài không khí thì được 2,56g chất rắn [gồm 2 oxit]. Vậy CM là
A. 0,16 M.
B. 0,18 M.
C. 0,32M.
D. 0,36M.
Lời giải:
⇒ Đáp án C
Bài 5: 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 %
Lời giải:
Hướng dẫn giải:
Thể tích bình không đổi, do đó khối lượng chênh là do sự ozon hóa. Cứ 1 mol oxi được thay bằng 1 mol ozon khối lượng tăng 16g
Vậy khối lượng tăng 0,03 gam thì số ml ozon [đktc] là
⇒ Đáp án A
Bài 6: 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.
Lời giải:
Hướng dẫn giải:
⇒ Đáp án C
Bài 7: 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.
Lời giải:
Hướng dẫn giải:
Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng.
Cứ 1 mol kim loại tác dụng tạo thành muối SO42- khối lượng muối tăng lên so với khối lượng kim loại ban đầu là 96 gam.
Theo đề khối lượng tăng 3,42 -1,26 = 2,16 g.
Vậy số mol kim loại M là 0,0225 mol.
⇒ Đáp án B
Bài 8: 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 g và 3,2 g.
B. 3,6 g và 4,4 g.
C. 2,4 g và 5,6 g.
D. 1,2 g và 6,8 g.
Lời giải:
Hướng dẫn giải:
Các phản ứng:
Dung dịch D gồm MgSO4 và FeSO4. Chất rắn B bao gồm Cu và Fe có thể dư
Gọi x, y là số mol Mg và Fe phản ứng. Sự tăng khối lượng từ hỗn hợp A [gồm Mg và Fe] so với 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 và mFe = 8 - 2,4 = 5,6 g
⇒ Đáp án C
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.
Lời giải:
Hướng dẫn giải:
⇒ Đáp án B
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.
Lời giải:
Hướng dẫn giải:
Hỗn hợp B gồm Cu và Fe dư. n Cu = 0,15 mol; n Fe = 0,1 - 0,05 = 0,05 mol.
Khi tác dụng với dung dịch HNO3: Theo phương pháp bảo toàn eletron
Ta có 3a = 0,15 + 0,3; a = 0,15 [mol],
VNO = 0,15.22,4 = 3,36 [lít]
⇒ Đáp án B
d. 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 g.
B. 4,81 g.
C. 5,21 g.
D. 4,86 g.
Lời giải:
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 g. Theo đề số mol H2SO4 phản ứng là 0,03 thì khối lượng tăng 0,24 g.
Vậy khối lượng muối khan thu được là: 2,81 + 2,4 = 5,21
⇒ Đáp án C