Một bài toán thường kết hợp nhiều phương pháp khác nhau để giải. Phương pháp bảo toàn nguyên tố trong giải nhanh bài tập hóa học là một phương pháp được ứng dụng khá nhiều.
– Nguyên tắc: trong các phản ứng hóa học, tổng số mol của một nguyên tố X bất kỳ trước và sau phản ứng luôn bằng nhau.
+ n nguyên tố = n chất * hệ số của nguyên tố trong chất đó.
– Dấu hiệu áp dụng: đề bài cho số liệu dưới dạng số mol hoặc thể tích (theo cách trực tiếp hoặc gián tiếp)
1. Dạng 1 Ứng dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố trong giải nhanh bài tập hóa học:
Từ một hỗn hợp ban đầu, sau phản ứng chỉ còn 1 chất chứa nguyên tố đang xét.
+ Ví dụ 1: Hòa tan hỗn hợp X gồm 0,2 mol Fe và 0,1 mol Fe2O3 bằng dung dịch HCl dư thi thu được dung dịch D. Cho D tác dụng với NaOH dư thu được kết tủa. Lọc lấy kết tủa rồi nung ngoài không khí với khối lượng không đổi thì thu được m gam chất rắn Y. Giá trị của m là ?
– Ta sơ đồ hóa đề bài như sau:
– Áp dụng bảo toàn nguyên tố Fe ta có:
+ Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit HNO3 vừa đủ, thu được dung dịch X chỉ chứa 2 muối sunfat và khí duy nhất NO. Giá trị của a là (A – 07)
+ Ví dụ 3: Sục khí Cl2 vào dung dịch NaBr và NaI tới phản ứng hoàn toàn, thu được 11,7g muối NaCl. Tổng số mol muối trong dung dịch đầu là ?
– Áp dụng bảo toàn nguyên tố Na ta có:
+ Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp gồm Al, Al4C3 vào dung dịch KOH dư thì thu được a mol hỗn hợp khí và dung dịch X. Sục CO2 tới dư vào dung dịch X thì thu được 46,8g kết tủa. Giá trị của a là ?
– Ta sơ đồ hóa bài toán như sau:
– Áp dụng bảo toàn nguyên tố Al ta có:
2. Dạng 2 Ứng dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố trong giải nhanh bài tập hóa học:
Từ 1 chất, sau phản ứng thu được hỗn hợp nhiều chất chứa nguyên tố đang xét.
+ Ví dụ 1: Đốt cháy 9,8g bột Fe trong không khí, thu được hỗn hợp rắn X gồm FeO, Fe3O4. Để hòa tan hoàn toàn X cần vừa đủ 500 ml dung dịch HNO3 1,6M. Sau phản ứng thu được V (dktc) lít khí NO2 là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị của V là ?
– Ta sơ đồ hóa bài toán:
– Áp dụng bảo toàn nguyên tố Fe và N ta có:
+ Ví dụ 2: Sục CO2 vào 200ml dung dịch gồm KOH 1M và Ba(OH)2 0,75M. Sau phản ứng thấy có 23,64g kết tủa. Tính thể tích CO2 đã dùng ở điều kiện tiêu chuẩn ?
Ta áp dụng bảo toàn nguyên tố K, Ba để xác định sản phẩm sau phản ứng. Áp dụng bảo toàn nguyên tố C để xác định lượng CO2 cần dùng.
– TH1: OH- dư: khi đó sản phẩm sau phản ứng sẽ là:
– TH2: vừa tạo muối trung hòa, vừa tạo muối axit. Khi đó sản phẩm sau phản ứng là:
Sở dĩ không có K2CO3 là vì K2CO3 sẽ tác dụng ngay với Ba(HCO3)2 để tiếp tục tạo kết tủa.
Trên đây là một số Ứng dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố trong giải nhanh bài tập hóa học và ví dụ minh họa để các em tham khảo và áp dụng vào bài tập thực tế. Chúc các em thành công.
