Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, 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

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

Khối lượng chất hữu cơ bằng tổng khối lượng của nguyên tố tạo thành nó

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

+ Bài toán ancol, phenol tác dụng với Na

+ Bài toán về amin; amino axit tác dụng với axit, bazơ

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

+ Các bài toán liên quan đến thủy phân các chất: este (xà phòng hóa); peptit; …

+ Các bài toán liên quan đến phản ứng cộng của hiđrocacbon không no, tách của ankan, 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 metan, hiđro và một ankin 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:

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời 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:

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

Ví dụ 4 Thực hiện tổng hợp tetrapeptit từ 3,0 mol glyxin; 4,0 mol alanin và 6,0 mol valin. Biết phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng tetrapeptit thu được là

A. 1510,5 g.

B. 1120,5 g.

C. 1049,5 g.

D. 1107,5 g.

Giải:

4Aminoaxit → tetrapeptit + 3H2O

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

⇒ Đáp án D

Ví dụ 5: Trùng hợp 1,680 lít propipen (đktc) với hiệu suất 70%, khối lượng polime thu được là:

A. 3,150g

B. 2,205g

C. 4,550g

D. 1,850g

Giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

⇒ 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:

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời 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

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

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 Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải 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:

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

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:

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

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

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

Kết hợp với X có dạng CH3COOR’

Vậy X là CH3COOCH2

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

⇒ Đáp án C

Bài 2: Hỗn hợp X gồm phenol và anilin. 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.

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có 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.

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

Bài 4: Khối lượng tripeptit được tạo thành từ 178 gam alanin và 75 gam glyxin là:

A. 253 g

B. 235g

C. 217g.

D. 199g.

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

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

⇒ 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 axit cacboxylic 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.

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có 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 tripeptit 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.

\

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

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

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 este thu được là (biết hiệu suất các phản ứng este đều 75%)

A. 11,4345 g.

B. 10,89 g.

C. 14,52 g.

D. 11,616 g.

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

Vậy meste = 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 ankin 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.

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải, 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 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 = 0,6

⇒ naankan = 0,5nH2 = 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

Bài 9: Cho 2,16 gam axit cacboxylic 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.

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có 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 anken 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%.

Gọi công thức phân tử trung bình của X và Y là CnH2n+2O

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải

Phương pháp bảo toàn khối lượng trong hóa học hữu cơ hay, chi tiết, có lời giải, 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:

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

KHÓA HỌC GIÚP TEEN 2002 ĐẠT 9-10 THI THPT QUỐC GIA

Tổng hợp các video dạy học từ các giáo viên giỏi nhất - CHỈ TỪ 399K tại khoahoc.vietjack.com

cac-phuong-phap-giai-nhanh-hoa-hoc-huu-co-vo-co.jsp

Các loạt bài lớp 12 khác
Khóa học 12