Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ (chi tiết, có lời giải)
Bài viết Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ .
Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ (chi tiết, có lời giải)
Phương pháp giải
Các dạng bài thường gặp:
+ Bài toán đốt cháy hợp chất hữu cơ:
Khối lượng chất hữu cơ đem đốt và khối lượng oxi bằng tổng khối lượng sản phẩm cháy
Khối lượng chất hữu cơ bằng tổng khối lượng của nguyên tố tạo thành nó
+ Bài toán ancol, phenol tác dụng với Na
+ Bài toán về amin; amino acid tác dụng với axit, bazơ
+ Các bài toán liên quan đến thủy phân các chất: ester (xà phòng hóa); peptit; …
+ Các bài toán liên quan đến phản ứng cộng của hydrocarbon không no, tách của alkane, tách H2O của ancol
+ Bài toán trùng hợp
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,025 mol chất hữu cơ X cần 1,12 lít O2 (đktc), dẫn toàn bộ sản phẩm thu được qua bình đựng P2O5 khan vào bình 2 đựng Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình 1 tăng 0,9g, bình 2 tăng 2,2g. Công thức phân tử X là:
A. C2H4O
B. C3H6O
C. C3H6O
D, C2H4O2
Giải:
n O2 = 0,5 mol ⇒ m O2 = 16
mbình 2 tăng = mCO2 = 2,2g
mbình 1 tăng = mH2O = 0,9g
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
mX + mO2 = mCO2 + mH2O ⇒ mX = mCO2 + mH2O – mO2 = 1,5g
MX = 1,5 : 0,025 = 60g ⇒ X là: C2H4O2
⇒ Đáp án D
Ví dụ 2: Đun nóng 5,14g hỗn hợp khí X gồm methane, hiđro và một alkyne với xúc tác Ni, thu được hỗn hợp Y. Cho hỗn hợp Y tác dụng với brom dư thu được 6,048 lít hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối với hiđro bằng 8. Độ tăng khối lượng dung dịch brom là:
A. 0,82g
B. 1,62g
C. 4,6g
D. 2,98g
Giải:
⇒ Đáp án A
Ví dụ 3: Đun 27,6g hỗn hợp 3 ancol đơn chức với H2SO4 đặc ở 140° (H=100%) được 22,2g hỗn hợp các ete có số mol bằng nhau. Số mol mỗi ete trong hỗn hợp là:
A. 0,3
B. 0,1
C. 0,2
D. 0,05
Giải:
Ví dụ 4 Thực hiện tổng hợp tetrapeptide từ 3,0 mol glycine; 4,0 mol alanine và 6,0 mol valine. Biết phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng tetrapeptide thu được là
A. 1510,5 g.
B. 1120,5 g.
C. 1049,5 g.
D. 1107,5 g.
Giải:
4amino acid → tetrapeptide + 3H2O
⇒ Đáp án D
Ví dụ 5: Trùng hợp 1,680 lít propipen (đktc) với hiệu suất 70%, khối lượng polymer thu được là:
A. 3,150g
B. 2,205g
C. 4,550g
D. 1,850g
Giải:
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
⇒ Đáp án B
Ví dụ 6: Xà phòng hóa hoàn toàn 17,24g chất béo cần vừa đủ 0,06mol NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được khối lượng xà phòng là:
A. 17,80g
B. 18,24g
C. 16,68g
D. 13,38g
Giải:
⇒ Đáp án A
Bài tập tự luyện
Bài 1: Xà phòng hóa chất hữu cơ X đơn chức thu được muối Y và ancol Z. Đốt cháy hoàn toàn 4,8 gam Z cần 5,04 lít O2 (đktc) thu được CO2 và H2O mà khối lượng của chúng hơn kém nhau 1,2 gam. Nung muối Y với vôi tôi xút được khí T có tỉ khối so với H2 là 8. Vậy X là
A. CH3COOC2H3
B. C2H5COOC2H3
C. CH3COOCH2
D. C2H5COOCH3
Lời giải:
Quan sát 4 đáp án ta nhận thấy X là 1 ester 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 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:
Ta đã có khối lượng Z và O2, mCO2 - mH2O = 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 mCO2 + mH2O, từ đó giải hệ 2 ẩn tìm được ngay mCO2 và mH2O
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
Hoặc sử dụng công thức áp dụng cho ancol no đơn chức mạch hở:
Kết hợp với X có dạng CH3COOR’
Vậy X là CH3COOCH2
⇒ Đáp án C
Bài 2: Hỗn hợp X gồm phenol và aniline. Lấy m gam X tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch HCl 1M thu được hỗn hợp Y. Cho hỗn hợp Y tác dụng hết với 500 ml dung dịch NaOH 1M, rồi cô cạn thấy còn lại 31,3 gam chất rắn khan. Giá trị của m là:
A.18,7.
B.28.
C.65,6.
D.14.
Lời giải:
Bài 3: Cho 28,2 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức tác dụng hết với 11,5 gam Na, sau phản ứng thu 39,3 gam chất rắn. Nếu đun 28,2 gam hỗn hợp trên với H2SO4 đặc ở 140°C, thì thu đợc bao nhiêu gam ete:
A. 19,2 gam.
B. 23,7 gam.
C. 24,6 gam.
D. 21,0 gam.
Lời giải:
Bài 4: Khối lượng tripeptide được tạo thành từ 178 gam alanine và 75 gam glycine là:
A. 253 g
B. 235g
C. 217g.
D. 199g.
Lời giải:
Có: 3 mol amino acid → 1 mol tripeptide + 2 mol H2O
⇒ Đáp án C
Bài 5: Đung nóng m gam hỗn hợp X gồm các chất có cùng một loại nhóm chức với 600ml dung dịch NaOH 1,5M, thu được dung dịch Y chứa muối của một carboxylic acid đơn chức và 15,4 gam hơi Z gồm các ancol. Cho toàn bộ Z tác dụng với Na dư, thu được 5,04 lít H2 (đktc). Cô cạn dung dịch Y đun nóng chất rắn thu được với CaO cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 7,2 gam một chất khí. Giá trị của m là
A. 34,51.
B. 34,30.
C. 40,60.
D. 22,60.
Lời giải:
⇒ m = 36,9 + 15,4 - 0,45.40 = 34,3 (gam) ⇒ Đáp án B
Bài 6: X là tetra peptit Ala-Gly-Val-Ala, Y là tripeptide Val- Gly-Val. Đun nóng m gam hỗn hợp X và Y có tỷ lệ số mol nX : nY = 1:3 vói 780 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), sau phản ứng kết thúc thu được dung dịch Z. Cô cạn dung dịch thu được 94,98 gam muối. m có giá trị là
A. 64,86 g.
B. 68,1g
C.77,04 g.
D. 65,13 g.
Lời giải:
\Gọi số mol X và Y lần lượt là a và 3a.
Hay 316a+273.3a+0,78.40 = 94,98+18.4a
⇒ a = 0,06 ⇒ m = 68,1(gam) ⇒ Đáp án B
Bài 7: Hỗn hợp X gồm HCOOH và CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1), hỗn hợp Y gồm CH3OH và C2H5OH (tỉ lệ mol 3:2). Lấy 11,13 gam hỗn hợp X tác dụng hết với 7,52 gam hỗn hợp Y có xúc tác H2SO4 đặc, đun nóng. Khối lượng của ester thu được là (biết hiệu suất các phản ứng ester đều 75%)
A. 11,4345 g.
B. 10,89 g.
C. 14,52 g.
D. 11,616 g.
Lời giải:
Vậy mester = 0,075(46 + 60) + 0,09.32 + 0,06.46 - 0,15.18 = 10,89 (gam) ⇒ Đáp án B
Bài 8: Hỗn hợp X gồm alkyne Y và H2 có tỉ khối so với H2 là 6,7. Dẫn X đi qua bột Ni nung nóng cho đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp Z có tỉ khối so với H2 là 16,75. Công thức phân tử của Y là
A.C4H6.
B. C5H8.
C.C3H4.
D.C2H2.
Lời giải:
, nên có 2 trường hợp có thể xảy ra (do phản ứng xảy ra hoàn toàn):
+ TH1: Nếu alkyne dư, H2 hết thì alkyne phải có khối lượng mol nhỏ hơn 33,5 và alkane tương ứng phải có khối lượng mol lớn hơn 33,5.
Khi đó không có alkyne nào thỏa mãn
+ TH2: Nếu alkyne hết và H2 dư thì hỗn hợp Z gồm H2 và alkane CnH2n+2. Chọn 1 mol hỗn hợp X ban đầu
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mX = mZ = 6,7.2 = 13,4 ⇒ nZ = 0,4
⇒nH2 pư = 0,6
⇒ naalkane = 0,5nH2 pư = 0,3
⇒ Z chứa 0,1 mol H2 nên 0,1.2+0,3(14n+2) = 13,4
Tìm được n = 3 khi đó alkyne cần tìm là C3H4. ⇒ Đáp án C
Bài 9: Cho 2,16 gam carboxylic acid đơn chức X tác dụng hoàn toàn với dung dịch chứa 0,02 mol KOH và 0,03 mol NaOH. Cô cạn dung dịch thu được sau khi phản ứng kết thúc còn lại 3,94 gam chất rắn khan. Công thức của X là
A. CH3-CH2-COOH.
B. CH2=CH-COOH.
C. CH C-COOH.
D. CH3-COOH.
Lời giải:
, nên có 2 trường hợp có thể xảy ra (do phản ứng xảy ra hoàn toàn):
Bài 10: Tách nước hoàn toàn từ 25,8 gam hỗn hợp A gồm 2 ancol X và Y (MX < MY), sau phản ứng thu được hỗn hợp B gồm 2 alkene kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Đốt cháy hoàn toàn B cần vừa đủ 1,8 mol O2. Mặt khác nếu tách nước không hoàn toàn 25,8 gam A (ở 140°C, xt H2SO4 đặc), sau phản ứng thu được 11,76 gam hỗn hợp các ete. Biết hiệu suất ete hóa của Y là 50%. Hiệu suất ete hóa của X là
A.35%.
B.65%.
C.60%.
D.55%.
Lời giải:
Gọi công thức phân tử trung bình của X và Y là CnH2n+2O
, nên có 2 trường hợp có thể xảy ra (do phản ứng xảy ra hoàn toàn):
Xem thêm các phương pháp giải nhanh bài tập Hóa học hay khác:
- Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học cực hay, có lời giải
- Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học vô cơ hay, chi tiết, có lời giải
Sách VietJack thi THPT quốc gia 2025 cho học sinh 2k7:
- Giải Tiếng Anh 12 Global Success
- Giải sgk Tiếng Anh 12 Smart World
- Giải sgk Tiếng Anh 12 Friends Global
- Lớp 12 Kết nối tri thức
- Soạn văn 12 (hay nhất) - KNTT
- Soạn văn 12 (ngắn nhất) - KNTT
- Giải sgk Toán 12 - KNTT
- Giải sgk Vật Lí 12 - KNTT
- Giải sgk Hóa học 12 - KNTT
- Giải sgk Sinh học 12 - KNTT
- Giải sgk Lịch Sử 12 - KNTT
- Giải sgk Địa Lí 12 - KNTT
- Giải sgk Giáo dục KTPL 12 - KNTT
- Giải sgk Tin học 12 - KNTT
- Giải sgk Công nghệ 12 - KNTT
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 12 - KNTT
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng 12 - KNTT
- Giải sgk Âm nhạc 12 - KNTT
- Giải sgk Mĩ thuật 12 - KNTT
- Lớp 12 Chân trời sáng tạo
- Soạn văn 12 (hay nhất) - CTST
- Soạn văn 12 (ngắn nhất) - CTST
- Giải sgk Toán 12 - CTST
- Giải sgk Vật Lí 12 - CTST
- Giải sgk Hóa học 12 - CTST
- Giải sgk Sinh học 12 - CTST
- Giải sgk Lịch Sử 12 - CTST
- Giải sgk Địa Lí 12 - CTST
- Giải sgk Giáo dục KTPL 12 - CTST
- Giải sgk Tin học 12 - CTST
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 12 - CTST
- Giải sgk Âm nhạc 12 - CTST
- Lớp 12 Cánh diều
- Soạn văn 12 Cánh diều (hay nhất)
- Soạn văn 12 Cánh diều (ngắn nhất)
- Giải sgk Toán 12 Cánh diều
- Giải sgk Vật Lí 12 - Cánh diều
- Giải sgk Hóa học 12 - Cánh diều
- Giải sgk Sinh học 12 - Cánh diều
- Giải sgk Lịch Sử 12 - Cánh diều
- Giải sgk Địa Lí 12 - Cánh diều
- Giải sgk Giáo dục KTPL 12 - Cánh diều
- Giải sgk Tin học 12 - Cánh diều
- Giải sgk Công nghệ 12 - Cánh diều
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 12 - Cánh diều
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng 12 - Cánh diều
- Giải sgk Âm nhạc 12 - Cánh diều