Đề bài
Thủy phân 7,2 gam methyl formate trong dung dịch chứa 6,4 gam NaOH đun nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thì thu được chất rắn A. Giá trị của chất rắn A là bao nhiêu gam?
Phương pháp giải
Viết PTHH, tính số mol mỗi chất để xác định chất dư, chất hết.
Từ đó xác định được thành phần của chất rắn sau phản ứng và tính khối lượng.
Lời giải chi tiết
PTHH: $HC\text{OOC}{{\text{H}}_{\text{3}}}+NaOH\to HCOONa+C{{H}_{3}}OH$
Ta thấy: ${{n}_{HCOOC{{H}_{3}}}}=\frac{7,2}{60}=0,12mol$ < ${{n}_{NaOH}}=\frac{6,4}{40}=0,16mol$ nên số mol NaOH dư.
Số mol NaOH dư là: ${{n}_{NaOH(du)}}=0,16-0,12=0,04mol$
Số mol của HCOONa sau phản ứng là: ${{n}_{HCOONa}}={{n}_{HCOOC{{H}_{3}}}}=0,12mol$
Vậy khối lượng chất rắn là: ${{m}_{ran}}={{m}_{HCOONa}}+{{m}_{NaOH(du)}}=0,12.68+0,04.40=9,76g$
Lời giải chi tiết
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước tính toán dưới đây.
Bước 1: Viết phương trình phản ứng
Phương trình phản ứng thủy phân methyl formate (HCOOCH3) với NaOH như sau:
\[ \text{HCOOCH}_3 + \text{NaOH} \rightarrow \text{HCOONa} + \text{CH}_3\text{OH} \]
Bước 2: Tính số mol của các chất
- Khối lượng mol của methyl formate (HCOOCH3):
\[ M_{\text{HCOOCH}_3} = 12 + 1 + 16 \times 2 + 12 + 1 \times 3 = 60 \, \text{g/mol} \]
- Số mol methyl formate:
\[ n_{\text{HCOOCH}_3} = \frac{7,2}{60} = 0,12 \, \text{mol} \]
- Khối lượng mol NaOH:
\[ M_{\text{NaOH}} = 23 + 16 + 1 = 40 \, \text{g/mol} \]
- Số mol NaOH:
\[ n_{\text{NaOH}} = \frac{6,4}{40} = 0,16 \, \text{mol} \]
Bước 3: Xác định chất hạn chế và tính chất rắn A
- Phương trình cho tỷ lệ mol là 1:1. Số mol của HCOOCH3 là 0,12 mol và của NaOH là 0,16 mol. Do đó, HCOOCH3 là chất phản ứng hết:
\[ n_{\text{HCOONa}} = n_{\text{HCOOCH}_3} = 0,12 \, \text{mol} \]
- Tính khối lượng của chất rắn A (HCOONa):
Khối lượng mol của HCOONa:
\[ M_{\text{HCOONa}} = 1 + 12 + 16 \times 2 + 23 = 68 \, \text{g/mol} \]
Khối lượng chất rắn A:
\[ m_{\text{HCOONa}} = n_{\text{HCOONa}} \times M_{\text{HCOONa}} = 0,12 \times 68 = 8,16 \, \text{g} \]
Đáp số: 8,16
Chú ý khi giải
Khi giải bài tập này cần chú ý:
- Kiểm tra kỹ các phương trình phản ứng hóa học để xác định đúng tỷ lệ số mol giữa các chất tham gia phản ứng.
- Cần tính đúng khối lượng mol của các chất để tính toán số mol và khối lượng chính xác.
- Xác định chất phản ứng hết (chất hạn chế) để tính lượng sản phẩm tạo thành.