1. CLB GIA SU THU KHOA
Ph−¬ng ph¸p 2
Ph−¬ng ph¸p B¶o toµn nguyªn tè
I. PHƯƠNG PHÁP GI I
- Nguyên t c chung c a phương pháp là d a vào nh lu t b o toàn nguyên t (BTNT); “ Trong
các ph n ng hóa h c thông thư ng, các nguyên t luôn ư c b o toàn”
i u này có nghĩa là: “T ng s mol nguyên t c a m t nguyên t X b t kỳ trư c và sau ph n ng
là luôn b ng nhau”
- i m m u ch t c a phương pháp là ph i xác nh ư c úng các h p ph n có ch a nguyên t X
trư c và sau ph n ng, áp d ng LBT nguyên t v i X rút ra m i quan h gi a các h p
ph n t ó ưa ra k t lu n chính.
II. CÁC D NG BÀI T P THƯ NG G P
Phương pháp b o toàn nguyên t có th áp d ng cho h u h t các d ng bài t p, c bi t là các
d ng bài h n h p nhi u ch t, x y ra nhi u bi n i ph c t p. Dư i ây là m t s d ng bài t p i n
hình.
D ng 1. T nhi u ch t ban u t o thành m t s n ph m.
T d ki n bài → s mol c a nguyên t X trong các ch t u → t ng s mol trong s n ph m
t o thành → s mol s n ph m.
- H n h p kim lo i và oxit kim lo i → hy roxit kim lo i → oxit
t0
- Al và Al2O3 + các oxit s t h n h p r n → hy roxit → Al2O3 + Fe2O3
⇒ n Al2 O3 (cu i) =
n Al
+ n Al2 O3 ( u) ; n Fe2 O3 (cu i) =
∑n Fe
( u)
2 2
D ng 2. T m t ch t ban u t o thành h n h p nhi u s n ph m
T d ki n bài → t ng s mol ban u, s mol c a các h p ph n ã cho → s mol c a ch t
c n xác nh.
Kim lo i
- Axit có tính oxi hóa (HNO3, H2SO4 c, nóng) Mu i + khí
⇒ nX (axit) = nX (mu i) + nX (khí) (X: N ho c S)
- Khí CO2 (ho c SO2) h p th vào dung d ch ki m:
CO2 → CO32− + HCO3− SO2 → SO32− + HSO3−
⇒ n CO2 = n CO 2− + n HCO − ⇒ n SO2 = n SO 2− + n HSO −
3 3 3 3
1

2. CLB GIA SU THU KHOA
- Tính lư ng tính c a Al(OH)3
Trư ng h p 1 Trư ng h p 2
− +
Al3+  Al(OH)3 + [Al(OH)4]−
OH
→ [Al(OH)4] −  Al(OH)3 + Al3+
H
→
⇒ ∑n Al3+
= n [Al(OH)
3]
− + n Al(OH)3 ⇒ ∑n [Al(OH) 4 ]−
= n Al3+ + n Al(OH)3
0
- H n h p các oxit kim lo i + CO (H2)  h n h p ch t r n + CO2 (H2O)
t
→
Theo nh lu t b o toàn nguyên t v i O:
* Khi H = 100%: nO (oxit) = nO (r n) + nh n h p khí sau = nO (r n) + nh n h p khí trư c
* Khi H < 100%:
mh n h p khí sau - mh n h p khí
nO (oxit) = nO (r n) + 16
trư c
- Bài toán cracking ankan:
cracking
Ankan X h nh pY
M c dù có nh ng bi n i hóa h c x y ra trong quá trình cracking, và Y thư ng là h n h p ph c
t p (có th có H2), do ph n ng cracking x y ra theo nhi u hư ng, v i hi u su t H < 100%.
Nhưng ta ch quan tâm n s b o toàn nguyên t i v i C, H t ó d dàng xác nh ư c t ng
lư ng c a 2 nguyên t này.
∑ n C(Y) =∑ n C(X)

Thông thư ng bài cho s mol ankan X → 
∑ n H(Y) =∑ n H(X)

D ng 3. T nhi u ch t ban u t o thành h n h p nhi u s n ph m
Trong trư ng h p này không c n thi t ph i tìm chính xác s mol c a t ng ch t, mà ch quan tâm
n h th c: ∑n X( u) = ∑n X(cu i)
T c là ch quan tâm n t ng s mol c a nguyên t trư c và sau ph n ng. N u bi t ∑n X( u)
⇒ ∑n X( cu i) và ngư c l i.
V i d ng này, bài thư ng yêu c u thi t l p m t h th c dư i d ng t ng quát v s mol các ch t.
D ng 4. Bài toán i t cháy trong hóa h u cơ
Xét bài t0
t cháy t ng quát: CxHyOzNt + O2 → CO2 + H2O + N2
nC = n CO2
Theo LBT nguyên t : nH = 2. n H 2O ⇒ n O(Cx H y Oz N t ) = 2. n CO2 + n H 2O - 2. n O2
nN = 2. n N2
2

3. CLB GIA SU THU KHOA
Phương pháp b o toàn kh i lư ng nguyên t v i O ư c s d ng r t ph bi n trong các bài toán
hóa h u cơ.
* Chú ý: i v i trư ng h p t cháy h p ch t h u cơ ch a Nitơ b ng không khí, lư ng nitơ thu
ư c sau ph n ng là: n N2 (sau ph n ng) = n N2 (t ph n ng t cháy) + n N2 (t không khí)
áp d ng t t phương pháp BTNT, c n chú ý m t s i m sau:
* H n ch vi t phương trình ph n ng mà thay vào ó nên vi t sơ ph n ng (sơ h p
th c, có chú ý h s ) bi u di n các bi n i cơ b n c a các nguyên t quan tâm.
* bài thư ng cho (ho c qua d ki n bài toán s tính ư c) s mol c a nguyên t quan tâm,
t ó xác nh ư c lư ng (mol, kh i lư ng) c a các ch t.
III. CÁC VÍ D
Ví d 1: Hoà tan h n h p X g m 0,2 mol Fe và 0,1 mol Fe2O3 vào dung d ch HCl dư ư c dung
d ch D. Cho dung d ch D tác d ng v i NaOH dư thu ư c k t t a. L c k t t a, r a s ch em nung
trong không khí n kh i lư ng không i thu ư c m gam ch t r n Y. Giá tri c a m là
A. 16,0. B. 30,4. C. 32,0. D. 48,0.
Gi i:
Fe  HCl FeCl 2  NaOH Fe(OH)2  t 0
Sơ : X   →
   →
 → Y{Fe 2O 3 }
Fe 2O 3  FeCl3  Fe(OH)3 
n Fe 0,2
Theo BTNT v i Fe: nFe2O3(Y) = + n Fe2O3 (X) = + 0,1 = 0,2 mol
2 2
⇒ m = 0,2.160 = 32,0 ⇒ áp án C
Ví d 2: un nóng h n h p b t X g m 0,06 mol Al, 0,01 mol Fe3O4, 0,015 mol Fe2O3 và 0,02
mol FeO m t th i gian. H n h p Y thu ư c sau ph n ng ư c hoà tan hoàn toàn vào dung d ch
HCl dư, thu ư c dung d ch Z. Thêm NH3 vào Z cho n dư, l c k t t a T, em nung ngoài
không khí n kh i lư ng không i thu ư c m gam ch t r n. Giá tr c a m là
A. 6,16. B. 6,40. C. 7,78. D. 9.46
Gi i:
n Al
Theo BTNT v i Al: n Al2O3 = = 0,03 mol
2
3

4. CLB GIA SU THU KHOA
n Fe 3n Fe3O4 (X)
Theo BTNT v i Fe: ∑n Fe 2O3 =
2
+
2
+ n Fe2O3 (X) = 0,04 mol
⇒ m = n Al2O3 + n Fe2O3 = 0,06.102 + 0,04.160 = 9,46 ⇒ áp án D
Ví d 3: t cháy 9,8 gam b t Fe trong không khí thu ư c h n h p r n X g m FeO, Fe3O4 và
Fe2O3. hoà tan X c n dùng v a h t 500ml dung d ch HNO3 1,6M, thu ư c V lít khí NO (s n
ph m kh duy nh t, do ktc). Giá tr c a V là
A. 6,16. B. 10,08. C. 11,76. D. 14,0.
Gi i:
+ O t0
Sơ ph n ng : Fe  → X + HNO3 → Fe(NO3 ) 3 + NO ↑

2,

Theo BNTN v i Fe: n Fe(NO3 )3 = nFe = 0,175mol
Theo BNTN v i N: nNO = n HNO3 – 3 n Fe(NO3 )3 = 0,5.1,6 – 3.0,175 = 0,275 mol
⇒ V = 0,275. 22,4 = 6,16 ⇒ áp án A
Ví d 4: L y a mol NaOH h p th hoàn toàn 2,64 gam khí CO2, thu ư c úng 200ml dung d ch
X. Trong dung d ch X không còn NaOH và n ng c a ion CO 3 − là 0,2M. a có giá tr là :
2
A. 0,06. B. 0,08. C. 0,10. D. 0,12.
Gi i:
Sơ ph n ng :
CO2 + NaOH → Na2CO3 + NaHCO3
2,64
Theo BNTN v i C : n NaHCO3 = n CO2 − n Na 2CO3 = − 0,2.0,2 = 0,02mol
44
Theo BNTN v i Na: a = 2 n Na 2CO 3 + n NaHCO 3 = 2. 0,04 + 0,02 = 0,1 ⇒ áp án C
Ví d 5: Hoà tan hoàn toàn h n h p g m x mol FeS2 và y mol Cu2S vào axit HNO3 (v a ), thu
ư c dung d ch X (ch ch a hai mu i sunfat) và khí duy nh t NO. T s x/y là
A. 6/5. B. 2/1. C. 1/2. D. 5/6.
Gi i:
X ch ch a 2 mu i sunfat, khí NO là duy nh t ⇒ S ã chuy n h t thành SO 2−
4
2FeS2 → Fe 2 (SO 4 )3 ; Cu 2S → 2CuSO 4
Sơ bi n i: 
x 0,5x y 2y
Theo BTNT v i S: 2x + y = 3.0,5x + 2y ⇒ 0,5x = y ⇒ x/y = 2/1 ⇒ áp án B
4