Phương pháp 14 mối quan hệ giữa các đại lượng

Ph ng pháp 15: Mối quan h gi a i l ng Ph-ơng pháp mối quan hệ đại l-ợng I C S C A PH NG PHÁP Để làm tập mối liên quan đại lượng dạng khái quát đòi hỏi em học sinh phải nắm kiến thức theo hai chiều từ cụ thê tới tổng quát ngược lại từ tổng quát tới cụ thể Các vấn đề kiến thức phục vụ phương pháp cần phải hiểu kĩ chất cách đầy đủ Chú ý: Phương pháp bao hàm kiến thức rộng ba khối (lớp 10, 11 12) nên cần phải nắm đầy đủ kiến thức tư vận dụng tốt II CÁC D NG BÀI TẬP TH ỜNG GẶP Ví d : Hỗn hợp ↓ có số ankan Đốt cháy 0,05 mol hỗn hợp ↓ thu a mol CO b mol H2 O Kết luận sau ? A a = b B a = b – 0,02 C a = b – 0,05 D a = b – 0,07 Giải: Khi đốt cháy ankan ta có: Số mol ankan = Số mol H O – Số mol CO2 0,05 = b – a  a = b – 0,05  Đáp án C Ví d 2: Tỉ lệ thể tích CO2 nước (T) biến đổi khoảng đốt cháy hoàn toàn ankin ? A < T ≤ B ≤ T < 1,5 C 0,5 < T ≤ D 1< T < 1,5 Giải: Cn H2n-2  nCO2 + (n - 1)H2 O Điều kiện: n ≥ n  N T 1 T  n CO2 n H 2O  n n 1 n  1  n  n 1 n 1 ↑ậy < T ≤  Đáp án A Ph ng pháp 15: Mối quan h gi a đ i l ợng Ví d 3: Công thức phân tử ancol ↓ Cn HmOx Để cho ↓ ancol no, mạch hở m phải có giá trị là: A m = 2n B m = 2n + C m = 2n - D m = 2n + Giải: Theo phương pháp đồng hệ số: Công thức tổng quát ancol no C n H2n+2x(OH)x hay Cn H2n+2 Ox ↑ậy m = 2n+2  Đáp án B Ví d 4: Trộn dung dịch chứa a mol AlCl3 với dung dịch chứa b mol NaOH Để thu kết tủa cần có tỉ lệ: A a: b = 1: B a: b < 1: C a: b = 1: D a: b > 1: Giải: Trộn a mol AlCl3 với b mol NaOH để thu kết tủa thì: Al3  3OH   Al(OH)3   Al(OH)3  OH   Al(OH)4 Al3  4OH   Al(OH)4 a 4a mol Để kết tủa tan hồn tồn ↑ậy để có kết tủa n OH n Al3 4 b  a b <  a: b > 1:  Đáp án D a Ví d 5: Đốt cháy hoàn toàn a mol axit hữu Y 2a mol CO Mặt khác, để trung hòa a mol Y cần vừa đủ 2a mol NaOH Công thức cấu tạo thu gọn Y là: A HCOOC-CH2 -CH2 -COOH B C2 H5 -COOH C CH3 -COOH D HOOC-COOH Giải: Đốt a mol axit hữu Y 2a mol CO  axit hữu Y có nguyên tử C phân tử Trung hòa a mol axit hữu Y cần dùng đủ 2a mol NaOH  axit hữu Y có nhóm chức cacboxyl (COOH) Ph ng pháp 15: Mối quan h gi a đ i l ợng  Công thức cấu tạo thu gọi Y HOOC-COOH  Đáp án D Ví d 6: Dung dịch HCl dung dịch CH COOH có nồng độ mol/l Giá trị pH hai dung dịch tương ứng x y Quan x y (giả thiết, 100 phân tử CH3 COOH có phân tử điện li) A y = 100x C y = x – B y = 2x D y = x + Giải: pHHCl = x  [H+]HCl = 10-x pHCH3COOH  y  [H ]CH3COOH  10 y Ta có:  HCl  10-x CH3 COOH 100.10-y  H+ + Cl10-x M H + + CH3 COO10-y M Mặt khác: [HCl] = [CH3 COOH]  10-x = 100.10-y  y = x +  Đáp án D Ví d 7: Để thu lấy Ag tinh khiết từ hỗn hợp ↓ (gồm a mol Al2 O3 , b mol CuO, c mol Ag2 O), người ta hòa tan ↓ dung dịch chứa (6a + 2b + 2c) mol HNO dung dịch Y, sau cần thêm (giả thiết hiệu suất phản ứng 100%) A c mol bột Al vào Y B c mol bột Cu vào Y C 2c mol bột Al vào Y D 2c mol bột Cu vào Y Giải: Hòa tan hỗn hợp ↓ dung dịch HNO Al2 O3 a CuO b +  +  6HNO3 6a 2HNO 2b  2Al(NO3 )3  2a mol  Cu(NO3 )2  + 3H2 O + H2 O b mol Ph ng pháp 15: Mối quan h gi a đ i l ợng Ag2 O + c  2HNO  2AgNO3 2c  + H2 O 2c mol Dung dịch HNO3 vừa đủ Dung dịch Y gồm 2a mol Al(NO )3 , b mol Cu(NO3 )2 , 2c mol AgNO3 Để thu Ag tinh khiết cần cho thêm kim loại Cu vào phương trình Cu + 2AgNO3 c mol  2c  Cu(NO3 )2 + 2Ag ↑ậy cần c mol bột Cu vào dung dịch Y  Đáp án B Ví d 8: Đốt cháy hoàn toàn a mol anđehit ↓ (mạch hở) tạo b mol CO c mol H2 O (biết b = a + c) Trong phản ứng tráng gương, phân tử ↓ cho electron ↓ thuộc dãy đồng đẳng anđehit A no, đơn chức B khơng no có hai nối đơi, đơn chức C khơng no có nối đơi, đơn chức D no, hai chức Giải: Trong phản ứng tráng gương anđehit ↓ cho 2e  ↓ anđehit đơn chức vì: RCHO  RCOOHNH4 +1 +3 đó: C+1  C+3 + 2e Một chất hữu cháy cho: nX = n CO2 – n H2O  Chất có liên kết π: nhóm chức CHO liên kết π mạch C  Đáp án C Ví d 9: Một dung dịch hỗn hợp chứa a mol NaAlO a mol NaOH tác dụng với dung dịch chứa b mol HCl Điều kiện để thu kết tủa sau phản ứng là: A a = b B a = 2b C b = 5a Giải: Phương trình phản ứng: NaOH + HCl Ō NaCl + H O (1) a mol Ō a mol NaAlO2 + HCl + H2 O Ō Al(OH)3 ō + NaCl (2) D a < b < 5a Ph ng pháp 15: Mối quan h gi a đ i l ợng Al(OH)3 + 3HCl Ō AlCl3 + 3H2 O (3) NaAlO2 + 4HCl Ō AlCl3 + NaCl + 2H2 O (4) a mol Ō 4a mol Điều kiện để khơng có kết tủa nHCl ≥ n NaAlO2 + nNaOH = 5a ↑ậy suy điều kiện để có kết tủa: nNaOH < nHCl < n NaAlO2 + nNaOH  a < b < 5a  Đáp án D Ví d 10: Dung dịch chứa a mol NaOH tác dụng với dung dịch chứa b mol H PO4 sinh hỗn hợp Na HPO4 + Na3 PO4 Tỉ số 1 A a là: b a 2 b C  B a 3 b + H2 O (1) + 2H2 O (2) 3H2 O (3) a 3 b D a 1 b Giải: Các phương trình phản ứng : NaOH + H3 PO4  NaH2 PO4 2NaOH + H3 PO4  Na2 HPO4 3NaOH + H3 PO4  Na3 PO4 Ta có: n NaOH = a mol, + n H3PO4  b mol Để thu hỗn hợp muối Na HPO4 + Na3 PO4 phản ứng xảy phương trình (2) (3), đó: 2 n NaOH 3 n H3PO4 Tức là: 2 a 3 b  Đáp án C Ví d 11: Hỗn hợp ↓ gồm Na Al - Thí nghiệm 1: Nếu cho m gam X tác dụng với H2 O dư thu V1 lít H2 - Thí nghiệm 2: Nếu cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH dư thu V2 lít H2 Các khí đo điều kiện Quan hệ V1 V2 là: Ph ng pháp 15: Mối quan h gi a đ i l ợng A V1 = V2 B V1 > V2 D V ≤ ↑2 C V1 < V2 Giải: Các phương trình phản ứng hòa tan hỗn hợp Na Al với H2 O với dung dịch NaOH dư: Na + H2 O 2Al  NaOH + H2 (1) + 6H2 O + 2NaOH  Na[Al(OH)4 ] + 3H2 (2) Đặt số mol Na Al ban đầu x y mol Thí nghiệm 1: x ≥ y  n NaOH vừa đủ dư hòa tan Al  thí nghiệm tạo thành x 3x (  ) mol H  V1  V2 2 Thí nghiệm 2: x < y  Trong TN1 (1) Al dư, TN2 (2) Al tan hết  n H2 (TN2)  n H2 (TN1)  V2 > V1 Như  (x,y > 0) V1 ≤ ↑2  Đáp án D Ví d 12: Một bình kín chứa ↑ lít NH ↑’ lít O2 điều kiện Nung nóng bình có xúc tác NH3 chuyển hết thành NO, sau NO chuyển hết thành NO NO2 lượng O2 lại bình hấp thụ vừa vặn hết nước thành dung dịch HNO3 Tỉ số ↑’:↑ là: A B C D Giải: Các phương trình phản ứng: xt, t  4NO + 6H2 O 4NH3 + 5O2  o V 5V/4 V 2NO + O2 V V/2 4NO2 + V 2NO2 V O2  (↑’  + 5V V  ) 2H2 O  4HNO3 Ph ng pháp 15: Mối quan h gi a đ i l ợng  ↑ = (↑’  V' 5V V   Đáp án B  ) V Ví d 13: Chất ↓ có phân tử khối M Một dung dịch chất ↓ có nồng độ a mol/l, khối lượng riêng D g/ml Nồng độ C% dung dịch ↓ là: A a.M 10D B D.M 10a C 10a M D D a.M 1000D Giải: Xét lít dung dịch chất X:  nX = a mol  mX = a.M  mdd X =  Đáp án A a.M.100  1000D C% Ví d 14: Thực thí nghiệm: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO 1M thoát V1 lít NO Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M H2 SO4 0,5M V2 lít NO Biết NO sản phẩm khử nhất, thể tích khí đo điều kiện Quan hệ V1 V2 là: A V1 = V2 B V2 = 2V1 C V2 = 2,5V1 Giải: 3,84   0,06 mol n H  0,08 mol n Cu  64  TN1:  n NO3  0,08 mol n HNO  0,08 mol  3Cu + 8H+ + 2NO3 -  3Cu2+ + 2NOŋ Đầu bài: Phản ứng: 0,06 0,08 0,08 0,03  0,08  0,02  V1 tương ứng với 0,02 mol NO  + 4H2 O 0,02 mol TN2: nCu = 0,06 mol; n HNO3  0,08 mol; n H2SO4  0,04 mol  Tổng nH + = 0,16 mol; n NO   0,08 mol D V2 = 1,5V1 Ph ng pháp 15: Mối quan h gi a đ i l ợng 3Cu + 8H+ + 2NO3 -  3Cu2+ + 2NOŋ Đầu bài: 0,06 0,16 0,08 0,06  0,16  0,04 Phản ứng:  + 4H2 O 0,04 mol  V2 tương ứng với 0,04 mol NO  Như ↑2 = 2V1  Đáp án B Nhẩm nhanh: Lượng Cu không đổi, lượng NO - không đổi mà lượng H+ tăng gấp đôi vừa đủ  V2 = 2V1  Đáp án B Ví d 15: Cho từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch chứa b mol Na CO3 đồng thời khuấy đều, thu ↑ lít khí (ở đktc) dung dịch ↓ Khi cho dư nước vơi vào dung dịch ↓ thấy có xuất kết tủa Biểu thức liên hệ ↑ với a,b là: A V = 22,4(a – b) B V = 11,2(a – b) C V = 11,2(a + b) D V = 22,4(a + b) Giải: Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na CO3 , ta có phương trình: HCl +  b HCl +  Na CO3  b  NaHCO NaHCO3 + NaCl (1) b mol NaCl (a – b) + CO2 ŋ + H2 O (2) (a – b) mol Dung dịch ↓ chứa NaHCO3 dư, HCl tham gia phản ứng hết, NaHCO3 + Ca(OH)2 dư  CaCO3 ō ↑ậy: ↑ = 22,4(a – b)  Đáp án A + NaOH + H O Ví d 16 : Clo hoá P↑C thu polime chứa 63,96% clo khối lượng, trung bình phân tử clo phản ứng với k mắt xích mạch P↑C Giá trị k A B C D Giải: Một phân tử Clo phản ứng với k mắt xích mạch P↑C theo phương trình: – CH – CH2 – Cl n + kCl2 xt,t0 Ō – CH – CH2 Cl n-k CH–CH– Cl Clk Ph ng pháp 15: Mối quan h gi a đ i l ợng Do %mCl = 63,96%  %mC,H lại = 36,04% Vậy 35,5 (n - k)  35,5 k 63,96 n   3 27 (n  k)  26 k 36,04 k  Đáp án A Ví d 17 : Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 b mol NaCl (với đến cực trơ có màng ngăn xốp) Để dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng điều kiện a b ( biết ion SO4 2- không bị điện phân dung dịch) A b >2a B b = 2a C b < 2a D 2b - a Giải: Phương trình điện phân dung dịch đpdd CuSO4 + 2NaCl cóŌ màng ngăn Cuō + Cl2 ŋ + Na SO4 (1) Dung dịch sau điện phân làm phenolphthalein chuyển sang màu hồng Ō sau phản ứng (1) dung dịch NaCl cịn dư tiếp tục bị điện phân theo phương trình 2NaCl + 2H2 O ↑ậy: b > 2a  Đáp án A đpdd 2NaOH + H + Cl2 (2) Ph ng pháp 15: Mối quan h gi a đ i l ợng III BÀI TẬP T LUY N Câu : Dung dịch ↓ có a mol NH +, b mol Mg2+, c mol SO4 2- Và b mol HCO3 – Biểu thúc hiểu thị liên quan a b, c, d sau ? A a + 2b = c + d B A + 2b = 2c + d C a + b = 2c + d D a + b = c + d Câu : Cho a mol Fe vào dung dịch chứa b mol dung dịch AgNO a b có quan hệ để thu dung dịch Fe(NO3 )3 sau phản ứng ? A.b = 2a B b ≥ a D b ≥ a C b = 3a Câu : Dung dịch ↓ chứa ion Na +: a mol; HCO3 – : b mol; CO32 : c mol; SO 24 : d mol Để tạo kết tủa lớn người ta dùng 100ml dung dịch Ba(OH)2 nồng độ x mol/l Biểu thức xác định x theo a b A x = a + b C x  B x = a – b ab 0,2 D x = ab 0,1 Câu : Dung dịch ↓ chứa a mol NaAlO2 Khi thêm vào dung dịch ↓ b mol 2b mol dung dịch HCl lượng kết tủa sinh Tỉ số A a có giá trị bằng: b B 1,25 C 1,5 D 1,75 Câu : Oxi hoá lượng Fe thành hỗn hợp ↓ gồm FeO, Fe O4 , Fe2 O3 cần a mol Oxi Khử hoàn toàn hỗn hợp ↓ thành Fe cần b mol Al Tỉ số A 0,75 a có giá trị b B C 1,25 D 1,5 Câu : Có lượng anđehit HCHO chia làm phần phần chứa a mol HCHO - Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch AgNO /NH3 thu m gam Ag - Phần 2: Oxi hoá oxi thành HCOOH với hiệu suất 40% thu dung dịch ↓ Cho ↓ tác dụng với dung dịch AgNO3 /NH3 thu m’ gam Ag Tỉ số A 0,2 B 0,4 m' có giá trị m C 0,6 D 0,8 Câu : ↓ axit chứa ba nguyên tử cacbon phân tử Cho 0,015 mol ↓ tác dụng với dung dịch chứa a mol Ba(OH)2 thu dung dịch Y Người ta nhân thấy : Nếu a = 0,01 mol dung dịch Y làm đỏ quỳ tím Nếu a = 0,02 mol dung dịch Y làm xanh quỳ tím Cơng thức cấu tạo Y A CH3 –CH2 –COOH B CH2 =CH–COOH C CHC–COOH D HOOC–CH2 –COOH 10 Ph ng pháp 15: Mối quan h gi a đ i l ợng Câu : Có axit hữu no : (Y) axit đơn chức (Z) axit đa chức Hỗn hợp (↓) chứa x mol (Y) y mol (Z) Đốt cháy hồn tồn (↓) thu 11,2 lít CO (đktc) Cho x + y = 0,3 MY < MZ ↑ậy công thức cấu tạo (Y) A CH3 COOH B C2 H5 COOH C HCOOH D C3 H7 COOH Câu : Hỗn hợp ↓ gồm Al Fe O3 có khối lượng trung bình M X Tiến thành phản ứng nhiệt nhôm, sau thời gian thu hỗn hợp Y có phân tử khối trung bình M Y Quan hệ M X M Y A M X = M Y B M X > M Y D M X ≥ M Y C M X < M Y Câu 10 : Khử hoàn toàn lượng oxit sắt cần ↑ lít H Hoà tan hoàn toàn lượng sắt sinh dung dịch HCl thấy tạo ↑’ lít H2 Biết ↑ > ↑’ (các khí đo điều kiện) Công thức oxit sắt A Fe2 O3 B FeO D Fe2 O3 Fe3 O4 C Fe3 O4 ĐÁP ÁN 1B 2C 3C 4B 5A 6D 11 7D 8C 9A 10D ... dung dịch NaOH dư thu V2 lít H2 Các khí đo điều kiện Quan hệ V1 V2 là: Ph ng pháp 15: Mối quan h gi a đ i l ợng A V1 = V2 B V1 > V2 D V ≤ ↑2 C V1 < V2 Giải: Các phương trình phản ứng hịa tan... ng pháp 15: Mối quan h gi a đ i l ợng Ví d 3: Cơng thức phân tử ancol ↓ Cn HmOx Để cho ↓ ancol no, mạch hở m phải có giá trị là: A m = 2n B m = 2n + C m = 2n - D m = 2n + Giải: Theo phương pháp. .. b B a = 2b C b = 5a Giải: Phương trình phản ứng: NaOH + HCl Ō NaCl + H O (1) a mol Ō a mol NaAlO2 + HCl + H2 O Ō Al(OH)3 ō + NaCl (2) D a < b < 5a Ph ng pháp 15: Mối quan h gi a đ i l ợng Al(OH)3