Vận dụng linh hoạt các định luật bảo toàn trong Hóa học (tập 2)

VẬN DỤNG LINH HOẠT CÁC
ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG HÓA HỌC (tập 2)
I. CÁC VÍ DỤ MINH HỌA
Bí quyết để giải nhanh các bài tập trắc nghiệm hóa học hay và khó trong đề thi Đại học, Cao đẳng chính là vận dụng thật linh hoạt các định luật bảo toàn trong hóa học. Thông qua các ví dụ minh họa và bài tập vận dụng dưới đây, thầy tin chắc rằng tốc độ giải bài tập hóa học của các em sẽ tăng lên rất nhiều.
Ví dụ 1: Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 tan vừa hết trong 700 ml dung dịch HCl 1M thu được 3,36 lít H2 (đktc) và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa và nung trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn Z. Khối lượng Z là :
A. 16 gam.	B. 32 gam.	C. 8 gam.	D. 24 gam.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Cẩm Khê – Phú Thọ, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :
Áp dụng bảo toàn nguyên tố H, O, Fe và bảo toàn khối lượng, ta có :
Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 27,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe2O3 bằng dung dịch H2SO4 loãng (lượng H2SO4 phản ứng vừa đủ với giá trị nhỏ nhất), thấy thoát ra V lít H2 (đktc) và thu được dung dịch Y. Thêm từ từ NaOH đến dư vào dung dịch Y. Kết thúc thí nghiệm, lọc lấy kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 32 gam chất rắn. V có giá trị là
A. 3,36 lít.	B. 11,2 lít.	C. 4,48 lít.	D. 2,24 lít.
 (Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT chuyên Hùng Vương – Phú Thọ, năm học 2012 – 2013)
Hướng dẫn giải
Trong phản ứng của X với dung dịch H2SO4 loãng, lượng H2SO4 dùng vừa đủ với giá trị nhỏ nhất khi Fe khử hết Fe3+ sinh ra từ Fe2O3.
Sơ đồ phản ứng :
Theo giả thiết và áp dụng bảo toàn nguyên tố Fe, ta có :
Trong phản ứng của X với H2SO4, theo bảo toàn electron, ta có :
Ví dụ 3: Người ta điều chế H2 và O2 bằng phương pháp điện phân dung dịch NaOH với điện cực trơ, cường độ dòng điện 0,67A trong thời gian 40 giờ. Dung dịch thu được sau điện phân có khối lượng 100 gam và nồng độ NaOH là 6%. Nồng độ dung dịch NaOH trước điện phân là (giả thiết lượng nước bay hơi không đáng kể)
	A. 5,08%.	B. 6,00%.	C. 5,50%.	D. 3,16%.
 (Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2012)
Hướng dẫn giải
Điện phân dung dịch NaOH thì bản chất là điện phân H2O, tạo ra O2 ở anot và H2 ở catot. Khối lượng NaOH trong dung dịch không bị thay đổi.
Theo bảo toàn electron, ta có :
Theo sự bảo toàn khối lượng, ta thấy nồng độ phần trăm của dung dịch NaOH trước khi điện phân là :
Ví dụ 4: Cho 10,4 gam hỗn hợp gồm Fe và C (Fe chiếm 53,846% về khối lượng) phản ứng với dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư tạo ra NO2 là sản phẩm khử duy nhất. Thể tích khí (đktc) tạo thành sau phản ứng là :
	A. 44,8 lít.	B. 14,2 lít.	C. 51,52 lít.	D. 42,56 lít.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Cẩm Khê – Phú Thọ, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết, ta có : 
Sơ đồ phản ứng : 
Theo bảo toàn electron và bảo toàn nguyên tố C, ta có : 
PS : Ở bài tập này, học sinh thường chỉ tính thể tích khí NO2 mà quên không tính thể tích khí CO2, khi đó đáp án là D : 42,56 lít. Đó là kết quả sai!
Ví dụ 5: Trộn 10,8 gam bột Al với 34,8 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 10,752 lít khí H2 (đktc). Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là
	A. 80%.	B. 90%.	C. 70%.	D. 60%.
 (Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2010) 
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết và bảo toàn electron, ta thấy : nên hiệu suất phản ứng có thể tính theo Al hoặc Fe3O4.
Trong phản ứng nhiệt nhôm và phản ứng của hỗn hợp X với HCl, theo bảo toàn electron và bảo toàn nguyên tố Fe, Al, ta có : 
Ví dụ 6: Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 ở nhiệt độ cao một thời gian, thu được 6,72 gam hỗn hợp X gồm 4 chất rắn khác nhau. Đem hoà tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO3 dư, thu được 0,448 lít khí NO (đktc). Giá trị m là :
A. 8,2.	B. 8.	C. 7,2.	D. 6,8.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Ninh Giang, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :
Căn cứ vào toàn bộ quá trình phản ứng, ta thấy : Chất khử là CO; chất oxi hóa là HNO3, sản phẩm khử của HNO3 là NO. Theo bảo toàn electron, ta có : 
Theo bản chất phản ứng khử oxit và bảo toàn khối lượng, ta có :
Ví dụ 7: Cho 5,04 gam natri sunfit tác dụng với dung dịch axit clohiđric dư. Toàn bộ khí thu được có thể làm mất màu V ml dung dịch KMnO4 0,2M. Giá trị V là :
A. 70.	B. 80.	C. 160.	D. 140.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Việt Yên 1, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Bản chất phản ứng :
Theo bảo toàn nguyên tố S và bảo toàn electron, ta có :
Ví dụ 8: Oxi hóa 4,2 gam sắt trong không khí, thu được 5,32 gam hỗn hợp X gồm sắt và các oxit sắt. Hòa tan hết X bằng 200 ml dung dịch HNO3 a mol/l, sinh ra 0,448 lít NO (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất của N+5). Giá trị của a là
 	A. 1,225.	 	B. 1,1.	 	C. 1,3.	 	D. 1,425.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Vĩnh Bảo – Hải Phòng, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng : 
Theo bảo toàn khối lượng, ta có :
Theo bảo toàn electron và bảo toàn nguyên tố N, ta có :
PS : Ở bài này, nếu cho rằng hòa tan hết X trong HNO3 phải tạo ra Fe(NO3)3 thì sẽ tính ra phương án A : Đây là kết quả sai! Thực tế ở bài này muối tạo thành gồm cả Fe(NO3)2 và Fe(NO3)3.
Ví dụ 9: Cho hỗn hợp X chứa 0,15 mol Cu và 0,15 mol Fe tác dụng với HNO3 loãng, thu được sản phẩm khử duy nhất là 0,2 mol khí không màu hóa nâu trong không khí và dung dịch Y. Khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn dung dịch Y là :
 	A. 64,5 gam.	B. 55,2 gam.	C. 45,8 gam.	D. 38,6 gam.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Cẩm Khê – Phú Thọ, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Khí không màu hóa nâu trong không khí là NO.
Theo bảo toàn electron, ta thấy : Trong phản ứng của X với dung dịch HNO3, muối tạo thành là Fe(NO3)2 và Cu(NO3)2.
Theo bảo toàn nguyên tố Fe, Cu, ta có :
Ví dụ 10: Nhiệt phân 50,56 gam KMnO4 sau một thời gian thu được 46,72 gam chất rắn. Cho toàn bộ lượng khí sinh ra phản ứng hết với hỗn hợp X gồm Mg, Fe thu được hỗn hợp Y nặng 13,04 gam. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Y trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu được 1,344 lít SO2 (đktc). Thành phần phần trăm khối lượng Mg trong X là
A. 52,17%.	B. 46,15%.	C. 28,15%.	D. 39,13%.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Lục Ngạn số 1 – Bắc Giang – Năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng : 
Hỗn hợp Y có thể chứa các chất như trên sơ đồ.
Ở (1), theo bảo toàn khối lượng, ta có : 
Ở (2) và (3), theo bảo toàn khối lượng và bảo toàn electron, ta có :
Ví dụ 11: Hoà tan m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS2 và S vào dung dịch HNO3 đặc, nóng, thu được dung dịch Y (không chứa muối amoni) và 49,28 lít hỗn hợp khí NO, NO2 nặng 85,2 gam. Cho Ba(OH)2 dư vào Y, lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 148,5 gam chất rắn khan. Giá trị của m là
A. 38,4 gam.	B. 9,36 gam.	C. 24,8 gam.	D. 27,4 gam.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Minh Khai, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Quy đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp gồm Fe và S. 
Dung dịch Y có thể còn axit dư.
Sơ đồ phản ứng :
Theo bảo toàn electron và bảo toàn nguyên tố Fe, Ba, ta có :
Suy ra : 
Ví dụ 12: Điện phân 2 lít dung dịch hỗn hợp gồm NaCl và CuSO4 đến khi H2O bị điện phân ở hai cực thì dừng lại, tại catot thu 1,28 gam kim loại và anot thu 0,336 lít khí (đktc). Coi thể tích dung dịch không đổi thì pH của dung dịch thu được là :
A. 3.	 	B. 2. 	C. 12.	 	D. 13.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT chuyên Hùng Vương – Phú Thọ, năm học 2012 – 2013)
Hướng dẫn giải
Giả sử ở anot chỉ có khí Cl2. Áp dụng bảo toàn electron, ta có :
 : Vô lý!
Vậy ở anot phải giải phóng cả khí O2. Theo bảo toàn electron và giả thiết, ta có :
Áp dụng bảo toàn nguyên tố H và O, ta có :
Ví dụ 13: Dung dịch X gồm AgNO3 và Cu(NO3)2 có cùng nồng độ mol. Lấy một lượng hỗn hợp gồm 0,03 mol Al và 0,05 mol Fe cho vào 100 ml dung dịch X cho tới khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn Y chứa 3 kim loại. Cho Y vào dung dịch HCl dư giải phóng 0,07 gam khí. Nồng độ mol của 2 muối là:
 	A. 0,3M.	 	B. 0,45M.	 	C. 0,42M.	 	D. 0,40M.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Vĩnh Bảo – Hải Phòng, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Thứ tự tính khử : Al > Fe; thứ tự tính oxi hóa : Ag+ > Cu2+.
Căn cứ vào thứ tự tính oxi hóa – khử và giả thiết ta thấy 3 kim loại trong Y là Ag, Cu và Fe.
Sơ đồ phản ứng :
Căn cứ vào toàn bộ quá trình phản ứng, ta thấy : Chất khử là Al, Fe; chất oxi hóa là Ag+, Cu2+, H+, sản phẩm khử của H+ là H2.
Theo giả thiết và bảo toàn electron, ta có :
Ví dụ 14: Cho 23,2 gam Fe3O4 vào 1 lít HCl 1M, thu được dung dịch X. Thể tích dung dịch KMnO4 0,5M (trong dung dịch H2SO4 loãng, dư) cần dùng để oxi hóa hết các chất trong dung dịch X là 
A. 425 ml.	B. 520 ml.	C. 400 ml.	D. 440 ml.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Lục Ngạn số 1 – Bắc Giang, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng : 
Trong dung dịch X ngoài các muối sắt thì còn có thể còn HCl dư.
Căn cứ vào sơ đồ phản ứng, ta thấy : Trong toàn bộ quá trình phản ứng, chất khử là Fe3O4 và HCl; chất oxi hóa là KMnO4.
Theo bảo toàn electron, ta có : 
Ví dụ 15*: Cho 8,3 gam hỗn hợp Al, Fe vào 600 ml dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch X và 5,6 lít khí (đktc). Cho dung dịch X tác dụng vừa hết với 500 ml dung dịch KMnO4 x mol/lít trong H2SO4. Giá trị của x là :
A. 0,28M.	B. 0,24M.	C. 0,48M.	D. 0,04M. 
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết và bảo toàn nguyên tố H, ta có : 
Vì axit HCl dư nên Al và Fe phản ứng hết.
Sơ đồ phản ứng :
Áp dụng bảo toàn electron cho phản ứng (1) và kết hợp với giả thiết, ta có :
Áp dụng bảo toàn electron cho phản ứng (2), ta có :
PS : Ở bài tập này, học sinh thường quên phản ứng oxi hóa ion , khi đó biểu thức bảo toàn electron cho phản ứng (2) là . Nhưng đó là kết quả sai!
Ví dụ 16: Sau khi đun nóng 23,7 gam KMnO4 thu được 22,74 gam hỗn hợp chất rắn. Cho hỗn hợp chất rắn trên tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit HCl 36,5% (d = 1,18 g/ml) đun nóng. Thể tích khí Cl2 (đktc) thu được là : 
A. 2,24. 	B. 4,48	C. 7,056.	D. 3,36.
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :
Như vậy, sau toàn bộ quá trình phản ứng : Chất oxi hóa là Mn+7 trong KMnO4, số oxi hóa của Mn thay đổi từ +7 về +2. Chất khử là trong KMnO4 và trong HCl, số oxi hóa của O thay đổi từ -2 về 0, số oxi hóa của Cl thay đổi từ -1 về 0.
Áp dụng bảo toàn khối lượng, ta có :
Áp dụng bảo toàn electron, ta có :
Ví dụ 17: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, CuO, MgO, FeO và Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 đặc nóng, thu được 3,36 lít khí SO2 (đktc). Mặt khác, nung m gam hỗn hợp X với khí CO dư, thu được chất rắn Y và hỗn hợp khí Z. Cho Z vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 35 gam kết tủa. Cho chất rắn Y vào dung dịch HNO3 đặc nóng, dư thu được V lít khí NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị của V là
A. 11,2.	B. 22,4.	C. 44,8.	D. 33,6.
 (Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT chuyên Hùng Vương – Phú Thọ, năm học 2011 – 2012)
Hướng dẫn giải
Trong phản ứng của X với CO, theo bảo toàn nguyên tố C, ta có : 
Trong phản ứng của X với H2SO4 đặc, nóng, chất khử là X; chất oxi hóa là H2SO4, sản phẩm khử là SO2. Trong phản ứng của X với CO và Y với HNO3 đặc, nóng, chất khử là X và CO; chất oxi hóa là HNO3, sản phẩm khử là NO2. Theo bảo toàn electron, ta có :
Ví dụ 18*: Cho m gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe2O3 vào dung dịch HCl, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y chứa hai chất tan và còn lại 0,2m gam chất rắn chưa tan. Tách bỏ phần chưa tan, cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch Y thu được 86,16 gam kết tủa. Giá trị của m là
	A. 17,92.	B. 22,40. 	C. 26,88.	D. 20,16.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Tĩnh Gia 2 – Thanh Hóa, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Bản chất phản ứng của X với HCl :
Chất rắn còn lại sau phản ứng là Cu, 
Sơ đồ phản ứng : 
Vì dung dịch Y chứa hai chất tan nên đó là hai muối, HCl không còn dư.
Áp dụng bảo toàn electron cho phản ứng (1), ta có : 
Áp dụng bảo toàn nguyên tố Cl và bảo toàn electron cho phản ứng (2), ta có :
Suy ra : 
Ví dụ 19*: Thổi khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng. Sau phản ứng thu được m1 gam chất rắn Y gồm 4 chất. Hoà tan hết chất rắn Y bằng dung dịch HNO3 dư thu được 0,448 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở điều kiện chuẩn) và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được (m1 + 16,68) gam muối khan. Giá trị của m là :
 	A. 8,0 gam.	B. 16,0 gam.	C. 12,0 gam.	D. 4 gam.
 (Đề thi thử Đại học – THPT chuyên Bắc Ninh)
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :
Xét toàn bộ quá trình phản ứng, ta thấy : Chất khử là CO, chất oxi hóa là HNO3, sản phẩm khử của HNO3 là NO. Theo bảo toàn electron, ta có : 
Theo bảo toàn khối lượng, ta thấy : 
Theo bảo toàn nguyên tố Fe và giả thiết, ta có :
Giải hệ (*) và (**), ta có : 
Ví dụ 20: Trộn 21,6 gam bột Al với m gam hỗn hợp X (gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4) được hỗn hợp Y. Nung Y ở nhiệt độ cao trong điều kiện không có không khí đến khi phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn Z. Cho Z tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 6,72 lít khí. Nếu cho Z tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dư thì thu được 19,04 lít NO (sản phẩm khử duy nhất). Biết các thể tích khí đo ở đktc. Giá trị của m là :
A. 58,6.	B. 50,8.	C. 46,0.	D. 62,0.
 (Đề thi thử Đại học lần 5 – THPT chuyên – ĐHSP Hà Nội, năm học 2011 – 2012)
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết, phản ứng nhiệt nhôm xảy ra hoàn toàn, hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với dung dịch NaOH sinh ra khí H2. Chứng tỏ Al dư, các oxit của Fe đã phản ứng hết.
Quy đổi hỗn hợp X thành Fe và O
Sơ đồ phản ứng :
Áp dụng bảo toàn electron, ta có :
Suy ra : 
Ví dụ 21*: Cho kim loại M tan vào dung dịch HNO3 21% (lấy dư 20% so với lượng cần thiết), thu được dung dịch X có nồng độ phần trăm của muối nitrat là 16,20% và khí N2 (sản phẩm khử duy nhất). Nếu cho 11,88 gam M phản ứng hết với dung dịch HCl thì khối lượng muối thu được là :
A. 26,67 gam.	B. 58,74 gam.	C. 36,67 gam.	D. 47,50 gam.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Việt Yên 1, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Chọn số mol của M là 1 mol. Trong phản ứng của M với HNO3, theo bảo toàn electron, bảo toàn điện tích, bảo toàn nguyên tố N và giả thiết, ta có :
Theo bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố M và giả thiết, ta có :
Trong phản ứng của 11,88 gam Al với dung dịch HCl, áp dụng bảo toàn nguyên tố Al, ta có :
Ví dụ 22: Hỗn hợp X gồm CuO và Fe2O3. Hoà tan hoàn toàn 44 gam X bằng dung dịch HCl (dư), sau phản ứng thu được dung dịch chứa 85,25 gam muối. Mặt khác, nếu khử hoàn toàn 22 gam X bằng CO (dư), cho hỗn hợp khí thu được sau phản ứng lội từ từ qua dung dịch Ba(OH)2 (dư) thì thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
	A. 76,755.	B. 73,875.	C. 147,750.	D. 78,875.
 (Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2010) 
Hướng dẫn giải
Bản chất phản ứng của X với HCl là sự thay thế ion bằng ion . Khối lượng muối tăng lên 41,25 gam so với khối lượng oxit là do khối lượng ion lớn hơn khối lượng của .
Theo sự bảo toàn điện tích và sự tăng giảm khối lượng, ta có :
Bản chất phản ứng của X với CO là : CO lấy trong oxit của CuO và Fe2O3 để tạo ra kim loại và CO2.
Theo bảo toàn nguyên tố O và C, ta có :
Ví dụ 23: Chia 156,8 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 thành hai phần bằng nhau. Phần 1 tác dụng hết với dung dịch HCl dư được 155,4 gam muối khan. Phần 2 tác dụng vừa đủ với dung dịch Y chứa HCl, H2SO4 loãng, thu được 167,9 gam muối khan. Số mol của HCl trong dung dịch B là :
A. 1.	B. 1,75.	C. 1,5.	D. 1,8.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Hồng Lĩnh, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Trong phản ứng của phần 1 với dung dịch HCl, theo bảo toàn điện tích và sự tăng giảm khối lượng, ta có :
Trong phản ứng của phần 2 với dung dịch HCl và H2SO4, theo bảo toàn điện tích và tăng giảm khối lượng, ta có :
Ví dụ 24: Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/l, sau một thời gian thu được dung dịch Y vẫn còn màu xanh, có khối lượng giảm 8 gam so với dung dịch ban đầu. Cho 16,8 gam bột Fe vào Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 12,4 gam kim loại. Giá trị của x là
	A. 2,25.	B. 1,5.	C. 1,25	.	D. 3,25.
 (Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2010) 
Hướng dẫn giải
Trong phản ứng điện phân, theo bảo toàn electron và sự giảm khối lượng của dung dịch, ta có :
Dung dịch sau phản ứng điện phân vẫn còn màu xanh, chứng tỏ còn dư.
Trong phản ứng của dung dịch Y với Fe, theo bảo toàn electron và sự tăng giảm khối lượng, ta có :
Suy ra : 
Ví dụ 25: Cho 4,32 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu ở dạng bột vào 100 ml dung dịch AgNO3 1M, thu được dung dịch Y và 12,08 gam chất rắn Z. Thêm NaOH dư vào Y, lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là :
A. 5,6.	B. 4.	C. 3,2.	D. 7,2 gam.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Minh Khai, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Trong phản ứng của X với dung dịch AgNO3, ta có :
 Suy ra kim loại phải còn dư, AgNO3 đã phản ứng hết.
Vì tính khử của Fe lớn hơn Cu nên Fe khử trước sau đó mới đến Cu.
Theo bảo toàn electron và sự tăng giảm khối lượng, ta có :
Như vậy dung dịch Y gồm muối Fe(NO3)2 và CuNO3)2. Khi cho Y phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa là Fe(OH)2 và Cu(OH)2. Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được kết tủa là Fe2O3 và CuO.
Theo bảo toàn nguyên tố Fe, Cu, ta có :
Ví dụ 26: Cho m gam Ba vào 250 ml dung dịch HCl aM, thu được dung dịch X và 6,72 lít H2 (đktc). Cô cạn dung dịch X thu được 55 gam chất rắn khan. Giá trị của a là 
A. 2,4 M.	B. 1,2 M.	C. 1,0 M.	D. 0,8 M.	
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Lục Ngạn số 1 – Bắc Giang, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng : 
Dung dịch X có thể chứa ion .
Theo bảo toàn nguyên tố Ba, bảo toàn electron, bảo toàn điện trong X và bảo toàn khối lượng, ta có :
Theo bảo toàn nguyên tố Cl, ta có : 
Ví dụ 27: Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Hoà tan X trong 400 ml dung dịch HCl 2M, thấy thoát ra 2,24 lít H2 (đktc) và còn lại 2,8 gam sắt chưa tan. Nếu cho toàn bộ hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 đặc, nóng dư thì thu được bao nhiêu lít khí NO2 (đktc) ?	
A. 4,48 lít. 	B. 10,08 lít.	C. 16,8 lít.	D. 20,16 lít.
Hướng dẫn giải
Vì sau phản ứng Fe còn dư 2,8 gam nên muối sắt tạo thành là FeCl2.
Trong phản ứng của X với HCl, theo bảo toàn nguyên tố H, O, Fe và bảo toàn điện tích trong dung dịch muối , ta có :
Vậy ban đầu trong X có 
Trong phản ứng của X với dung dịch HNO3, áp dụng bảo toàn electron, ta có :
Ví dụ 28*: Hoà tan hoàn toàn một lượng hỗn hợp X gồm Fe3O4 và FeS2 trong 63 gam HNO3, thu được 1,568 lít NO2 (đktc). Dung dịch thu được cho tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 2M, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được 9,76 gam chất rắn. Nồng độ phần trăm của dung dịch HNO3 có giá trị là :
A. 47,2%.	B. 46,2%.	C. 46,6%.	D. 44,2%.
 (Đề thi HSG Tỉnh Thái Bình, năm học 2011 – 2012)
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :
Áp dụng bảo toàn electron ở phản ứng (1) và bảo toàn nguyên tố Fe, S, ta có :
Áp dụng bảo toàn điện tích trong dung dịch sau phản ứng (2) và bảo toàn nguyên tố N, ta có :
Ví dụ 29*: Hỗn hợp X gồm Ba, Na và Al, trong đó số mol của Al bằng 6 lần số mol của Ba. Cho m gam X vào nước dư đến phản ứng hoàn toàn, thu được 1,792 lít khí H2 (đktc) và 0,54 gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 5,27.	B. 3,81.	C. 3,45.	D. 3,90.
 (Đề thi tuyển sinh Cao đẳng khối A và khối B năm 2013)
Hướng dẫn giải
 Sơ đồ phản ứng :
 Phản ứng của Ba, Na, Al là phản ứng oxi hóa – khử. Chất khử là Ba, Na, Al; chất oxi hóa là H2O. 0,54 gam chất rắn là Al dư, số mol Al dư là 0,02 mol. 
 Theo giả thiết, bảo toàn nguyên tố H, O, Al, ta có :
Theo giả thiết và bảo toàn điện tích trong dung dịch sau phản ứng, ta có :
Ví dụ 30*: Hòa tan 3,79 gam hỗn hợp X gồm Al và Zn (tỉ lệ mol 2 : 5) vào dung dịch chứa 0,394 mol HNO3,thu được dung dịch Y và V ml khí N2 (đktc). Để phản ứng hết với các chất trong Y thu được dung dịch trong suốt cần vừa đủ 3,88 lít NaOH 0,125M. Giá trị V là :
 	A. 268,8.	 	B. 112.	 	C. 358,4.	 	D. 352,8.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Vĩnh Bảo – Hải Phòng, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết, ta có : 
Sơ đồ phản ứng : 
Dung dịch Y có thể có NH4NO3 và HNO3 còn dư. Cho Y phản ứng hết với dung dịch NaOH được dung dịch trong suốt thì đã có hiện tượng hòa tan kết tủa Al(OH)3 và Zn(OH)2.
Theo bảo toàn electron, bảo toàn điện tích trong dung dịch sau phản ứng (2), bảo toàn nguyên tố N, ta có :
Suy ra : 
Ví dụ 31: Câu 10: 00001Khi chuẩn độ 25 gam huyết tương máu của một người lái xe có uống rượu, cần dùng 20 ml dung dịch K2Cr2O7 0,01M. Xác định phần trăm về khối lượng C2H5OH có trong máu của người lái xe đó. Cho biết phương trình phản ứng là : 
C2H5OH + K2Cr2O7 + H2SO4 ® CH3COOH + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O.
A. 0,0552%.	B. 0,046%.	C. 0,092%.	D. 0,138%.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Quỳnh Lưu 1 – Nghệ An, năm học 2010 – 2011)
Hướng dẫn giải
Bản chất phản ứng :
Ở phản ứng (1), chất khử là ancol etylic, chất oxi hóa là K2Cr2O7. 
Theo bảo toàn electron, ta có :
Ví dụ 32: Thủy phân 25,65 gam mantozơ với hiệu suất 82,5%, thu được dung dịch X. Cho X tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư thu được lượng kết tủa Ag là :
A. 32,4 gam.	B. 16,2 gam.	C. 29,565 gam.	D. 26,73 gam.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Cẩm Bình – Hà Tĩnh, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Glucozơ và matozơ đều có 1 nhóm –CHO nên có khả năng tham gia phản ứng tráng gương.
Theo giả thiết và bảo toàn electron trong phản ứng tráng gương của glucozơ tạo thành và mantozơ dư, ta có :
Ví dụ 33: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,1 mol etylen glicol và 0,2 mol ancol X cần dùng 0,95 mol khí oxi. Sau phản ứng thu được 0,8 mol khí CO2 và 1,1 mol H2O. Công thức phân tử của X là:
	A. C3H6(OH)2.	B. C3H5(OH)3.	C. C3H5OH.	D. C3H7OH.
 (Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT Chuyên Hùng Vương – Phú Thọ, năm học 2010 – 2011)
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng : 
Theo bảo toàn nguyên tố C, H và O, ta có :
Ví dụ 34: Lấy 21,33 gam cao su isopren đã được lưu hóa đem đốt cháy hoàn toàn bằng oxi vừa đủ, sau phản ứng ngưng tụ hết hơi nước thì còn lại 34,272 lít khí (đktc). Trung bình cứ bao nhiêu mắt xích isopren thì có 1 cầu nối đisunfua (–S–S–) ?
A. 23.	B. 18.	C. 46.	D. 20.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Lương Đắc Bằng – Thanh Hóa, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Đặt công thức của cao su lưu hóa là 
Theo giả thiết và bảo toàn nguyên tố C và S, ta có :
Ví dụ 35: Khi đun nóng 25,8 gam hỗn hợp rượu (ancol) etylic và axit axetic có H2SO4 đặc làm xúc tác thu được 14,08 gam este. Nếu đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp ban đầu đó thu được 23,4 gam nước. Hiệu suất của phản ứng este hóa là :
A. 70%.	B. 80%.	C. 75%.	D. 85%.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Cẩm Bình – Hà Tĩnh, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết và bảo toàn nguyên tố H, ta có :
Theo bảo toàn gốc CH3COO– , ta có : 
Ví dụ 36: Cho hỗn hợp A gồm 1 anken và 2 ankan là đồng đẳng liên tiếp vào một bình có dung tích 5,6 lít chứa O2 ở 0oC và 2 atm. Bật tia lửa điện để đốt cháy hết hiđrocacbon, sau đó đưa bình về 273oC thì áp suất trong bình là p. Nếu cho khí trong bình sau phản ứng lần lượt đi qua bình 1 đựng dung dịch H2SO4 đặc và bình 2 đựng dung dịch NaOH, thấy khối lượng bình 1 tăng 3,6 gam, bình 2 tăng 7,92 gam. Tính p biết dung tích bình thay đổi không đáng kể. 
A. 3,04.	B. 4,8.	C. 5,0.	D. 5,2.
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng : 
Theo giả thiết, ta có :
Theo bảo toàn nguyên tố O, ta có : 
Suy ra : 
Ví dụ 37: Xenlulozơ trinitrat được điều chế từ axit nitric và xenlulozơ (hiệu suất phản ứng 90% tính theo axit nitric). Để có 14,85 kg xenlulozơ trinitrat cần V lít dung dịch axit nitric 96% (d=1,5 g/ml). Giá trị của V là :
 	A. 11,50.	 	B. 6,56.	 	 C. 16,40.	 	D. 7,29.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Vĩnh Bảo – Hải Phòng, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng : 
Theo bảo toàn gốc NO3 và giả thiết, ta có : 
Ví dụ 38: Tripeptit M và tetrapeptit Q đều được tạo ra từ một amino axit X mạch hở, phân tử có một nhóm -NH2. Phần trăm khối lượng của N trong X là 18,667%. Thuỷ phân không hoàn toàn m gam hỗn hợp M, Q (tỉ lệ mol 1 : 1) trong môi trường axit thu được 0,945 gam M; 4,62 gam đipeptit và 3,75 gam X. Giá trị của m là
A. 8,389.	B. 58,725.	C. 5,580.	D. 9,315.
 (Đề thi thử đại học lần 4 – THPT Chuyên – Đại học Vinh, năm học 2010 – 2011)
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết, ta có : 
Sơ đồ phản ứng :
Theo bảo toàn nhóm gly, ta có : 
Suy ra : 
Ví dụ 39: Hỗn hợp X gồm các chất có công thức phân tử là C2H7O3N và C2H10O3N2. Khi cho các chất trong X tác dụng với dung dịch HCl hoặc dung dịch NaOH dư đun nóng nhẹ đều có khí thoát ra. Lấy 0,1 mol X cho vào dung dịch chứa 0,25 mol KOH. Sau phản ứng cô cạn dung dịch được chất rắn Y, nung nóng Y đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Tính m ?
 	A. 16,9 gam.	B. 17,25 gam.	C. 18,85 gam.	D. 16,6 gam.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Lương Đắc Bằng – Thanh Hóa, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Vì X tác dụng với HCl hoặc NaOH đun nóng đều thấy thoát khí, suy ra : X là hỗn hợp muối amoni của amin hoặc của NH3 với axit cacbonic. Căn cứ vào công thức phân tử của các chất trong X, suy ra công thức cấu tạo của chúng là : CH3NH3HCO3 và CH3NH3CO3H4N.
Theo bảo toàn gốc cacbonat và nguyên tố K, ta có :
Ví dụ 40: Đun 1 mol hỗn hợp C2H5OH và C4H9OH (tỉ lệ mol tương ứng là 3 : 2) với H2SO4 đặc ở 140oC, thu được m gam ete. Biết hiệu suất phản ứng của C2H5OH là 60% và của C4H9OH là 40%. Giá trị của m là
A. 53,76 gam.	B. 23,72 gam.	C. 28,4 gam.	D. 19,04 gam.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết, ta có :
Sơ đồ phản ứng : 
Theo bảo toàn khối lượng, ta có : 
Ví dụ 41: Chất béo X có chỉ số axit là 7. Để xà phòng hoá 10 kg X, người ta đun nóng nó với dung dịch chứa 1,420 kg NaOH. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn để trung hoà hỗn hợp, cần dùng 500 ml dung dịch HCl 1M. Khối lượng xà phòng thu được là :
 	A. 10,3425 kg.	 	B. 10,3445 kg.	 	C. 10,3435 kg.	 	D. 10,3455 kg.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Vĩnh Bảo – Hải Phòng, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Theo (1), (2) và bảo toàn khối lượng, ta có :
Ví dụ 42: Xenlulozơ tác dụng với anhiđrit axetic (có H2SO4 làm xúc tác) tạo ra 9,84 gam este axetat và 4,8 gam CH3COOH, công thức của este axetat có dạng là :
A. [C6H7O2(OOCCH3)3]n.	 	
B. [C6H7O2(OOCCH3)3]n và [C6H7O2(OOCCH3)2OH]n.
C. [C6H7O2(OOCCH3)2OH]n.	
D. [C6H7O2(OOCCH3)(OH)2]n.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Chuyên Bắc Ninh, năm học 2011 – 2012)
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng :
Theo phương trình phản ứng và bảo toàn khối lượng, ta có :
Suy ra : 
Ví dụ 43: Một hỗn hợp X gồm CH3OH, CH2=CHCH2OH, CH3CH2OH, C3H5(OH)3. Cho 25,4 gam hỗn hợp X tác dụng với Na dư thu được 5,6 lít H2 (đktc). Mặt khác đem đốt cháy hoàn toàn 25,4 gam hỗn hợp X thu được m gam CO2 và 27 gam H2O. Giá trị của m là :
A. 61,6 gam.	B. 52,8 gam.	C. 44 gam.	D. 55 gam.
 (Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT chuyên Hùng Vương – Phú Thọ, năm học 2011 – 2012)
Hướng dẫn giải
Theo bảo toàn nguyên tố H trong nhóm –OH, ta có : 
Theo bảo toàn nguyên tố H trong X và bảo toàn khối lượng trong X, ta có : 
Suy ra : 
Ví dụ 44: Đốt cháy hoàn toàn 4,16 gam hỗn hợp X gồm RCOOH và RCOOC2H5 thu được 4,256 lít CO2(đktc) và 2,52 gam H2O. Mặt khác 2,08 gam hỗn hợp X phản ứng với lượng vừa đủ dung dịch NaOH , thu được 0,46 gam ancol và m gam muối. Giá trị của m là :
 	A. 2,42 gam.	 	B. 2,62 gam.	 	C. 2,35 gam.	 	D. 2,484 gam.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Vĩnh Bảo – Hải Phòng, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Theo bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố O trong phản ứng đốt cháy X, ta có :
Suy ra : 
Theo bảo toàn khối lượng, ta có : 
Ví dụ 45: Một hỗn hợp M gồm 2 este đơn chức X, Y (MX < MY). Đun nóng 12,5 gam hỗn hợp M với một lượng dung dịch NaOH vừa đủ thu được 7,6 gam hỗn hợp ancol no Z, đơn chức có khối lượng phân tử hơn kém nhau 14 đvC và hỗn hợp hai muối T. Đốt cháy 7,6 gam Z thu được 7,84 lít khí CO2 (đktc) và 9 gam H2O. Phần trăm khối lượng của X, Y trong hỗn hợp M lần lượt là :
	A. 59,2%; 40,8%.	B. 50%; 50%.	
C. 40,8%; 59,2%.	D. 66,67%; 33,33%.
 (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Lương Đắc Bằng – Thanh Hóa, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết, suy ra :
Theo bảo toàn khối lượng, ta có :
Vậy phải có 1 gốc axit là HCOO–.
● Nếu hỗn hợp hai este gồm 
● Nếu hỗn hợp hai este gồm 
II. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài tập dành cho học sinh lớp 11 và lớp 12
Câu 1: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K2CO3 0,2M và KOH x mol/lít, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu được 11,82 gam kết tủa. Giá trị của x là :
	A. 1,0.	B. 1,2.	C. 1,4.	D. 1,6.
(Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2011)
Câu 2: Hỗn hợp Z gồm có Al và Al4C3. Nếu cho hỗn hợp Z tác dụng với H2O thu được 31,2 gam Al(OH)3. Nếu cho hỗn hợp Z tác dụng với dung dịch HCl, người ta thu được một muối duy nhất và 20,16 lít hỗn hợp khí (đktc). Khối lượng của Al và Al4C3 trong Z là :
A. 14,4 gam và 10,8 gam.	B. 10,8 gam và 14,0 gam.	
C. 10,8 gam và 14,4 gam.	D. 5,4 gam và 7,2 gam.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Chuyên Hùng Vương – Phú Thọ, năm học 2012 – 2013)
Câu 3: Cho 6,9 gam Na vào 100,0 ml dung dịch HCl thu được dung dịch X chứa 14,59 gam chất tan. Cho dung dịch X vào dung dịch AgNO3 dư thu được bao nhiêu gam kết tủa?
A. 38,65.	B. 37,58.	C. 40,76.	D. 39,20.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT chuyên Hùng Vương – Phú Thọ, năm học 2010 – 2011)
Câu 4: Cho khí CO đi qua m gam Fe2O3 nung nóng thì thu được 21,36 gam chất rắn X và khí Y. Cho toàn bộ khí Y hấp thụ vào 700 ml dung dịch Ca(OH)2 0,1M thì thấy tạo ra 6,0 gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 22,32.	B. 22,32 hoặc 22,64.	
C. 23,28 hoặc 23,92.	D. 23,28.
(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT chuyên Hùng Vương – Phú Thọ, năm học 2012 – 2013)
Câu 5: Cho 31,9 gam hỗn hợp Al2O3, ZnO, FeO, CaO tác dụng hết với CO dư, đun nóng thu được 28,7 gam hỗn hợp X. Cho X tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được V lít khí H2 (đktc). V có giá trị là :
A. 5,6 lít.	B. 11,2 lít.	C. 6,72 lít.	D. 4,48 lít.
(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT chuyên Hùng Vương – Phú Thọ, năm học 2010 – 2011)
Câu 6: Cho m gam hỗn hợp X gồm Na, Ca tan hết vào dung dịch Y chứa 0,08 mol NaHCO3 và 0,04 mol CaCl2, sau phản ứng thu