Tạp chí dạy và học hóa học doc

Sách dành t ng h c sinh ph thông 16 Phương pháp kĩ thu t gi i nhanh hóa h c Các công th c gi i nhanh tr c nghi m hóa h c M CL C PH N I: 16 PHƯƠNG PHÁP VÀ KĨ THU T GI I NHANH BÀI T P TR C NGHI M HểA H C Phơng pháp bảo toàn khối lợng Phơng pháp 2: Phơng pháp Bảo toàn nguyên tố 16 Phơng pháp 3: Phơng pháp tăng giảm khối lợng 24 Phơng pháp 4: Phơng pháp Bảo toàn điện tích 40 Phơng pháp 5: Phơng pháp Bảo toàn electron 46 Phơng pháp 6: Phơng pháp trung bình 62 Phơng pháp 7: Phơng pháp quy đổi 77 Phơng pháp 8: Phơng pháp đờng chéo 89 Phơng pháp 9: Phơng pháp hệ số 105 Phơng pháp 10: Phơng pháp sử dụng phơng trình ion thu gọn 114 Phơng pháp 11: Khảo sát đồ thị 125 Phơng pháp 1: Phơng pháp khảo sát tỷ lệ số mol CO H O 133 Phơng pháp 13: Phơng pháp chia hỗn hợp thành hai phần không 145 Phơng pháp 14: Phơng pháp mối quan hệ đại lợng 150 Phơng pháp 15: Phơng pháp chọn đại lợng thích hợp 160 Phơng pháp 16: Phơng pháp chọn đại lợng thích hợp 170 Phơng pháp 16+: Phơng pháp sử dụng công thức kinh nghiệm 178 Phơng pháp 12: 2 PH N II: CC CÔNG TH C GI I NHANH TR C NGHI M HĨA H C 185 CHƯƠNG I: CÁC CƠNG TH C GI I NHANH TRONG HÓA H C 186 CHƯƠNG II: M T S BÀI T P THAM KH O 218 CHƯƠNG III: HƯ NG D N GI I BÀI T P 228 PH N I: 16 PHƯƠNG PHÁP VÀ KĨ THU T GI I NHANH BÀI T P TR C NGHI M HĨA H C Ph−¬ng pháp Phơng pháp bảo toàn khối lợng N i dung phương pháp - Áp d ng nh lu t b o toàn kh i lư ng (BTKL): “ T ng kh i lư ng ch t tham gia ph n ng b ng t ng kh i lư ng ch t s n ph m” i u giúp ta gi i tốn hóa h c m t cách ơn gi n, nhanh chóng Xét ph n ng: A + B → C + D Ta ln có: mA + mB = mC + mD (1) * Lưu ý: i u quan tr ng nh t áp d ng phương pháp ó vi c ph i xác lư ng ch t (kh i lư ng) tham gia ph n ng t o thành (có ý nh úng n ch t k t t a, bay hơi, c bi t kh i lư ng dung d ch) Các d ng toán thư ng g p H qu 1: Bi t t ng kh i lư ng ch t ban u ↔ kh i lư ng ch t s n ph m Phương pháp gi i: m( u) = m(sau) (không ph thu c hi u su t ph n ng) H qu 2: Trong ph n ng có n ch t tham gia, n u bi t kh i lư ng c a (n – 1) ch t ta d dàng tính kh i lư ng c a ch t l i H qu 3: Bài toán: Kim lo i + axit → mu i + khí mmu i = mkim lo + manion t i o mu i - Bi t kh i lư ng kim lo i, kh i lư ng anion t o mu i (tính qua s n ph m khí) → kh i lư ng mu i - Bi t kh i lư ng mu i kh i lư ng anion t o mu i → kh i lư ng kim lo i - Kh i lư ng anion t o mu i thư ng c tính theo s mol khí ra: • V i axit HCl H2SO4 loãng + 2HCl → H2 nên 2Cl− ↔ H2 + H2SO4 → H2 nên SO42− ↔ H2 • V i axit H2SO4 c, nóng HNO3: S d ng phương pháp ion – electron (xem thêm phương pháp b o toàn electron ho c phương pháp b o tồn ngun t ) H qu 3: Bài tốn kh h n h p oxit kim lo i b i ch t khí (H2, CO) Sơ : Oxit kim lo i + (CO, H2) → r n + h n h p khí (CO2, H2O, H2, CO) B n ch t ph n ng: CO + [O] → CO2 H2 + [O] → H2O ⇒ n[O] = n(CO2) = n(H2O) → mr n = m oxit - m[O] ánh giá phương pháp b o toàn kh i lư ng Phương pháp b o toàn kh i lư ng cho phép gi i nhanh c nhi u toán bi t quan h v kh i lư ng c a ch t trư c sau ph n ng c bi t, chưa bi t rõ ph n ng x y hồn tồn hay khơng hồn tồn vi c s d ng phương pháp giúp ơn gi n hóa tốn Phương pháp b o tồn kh i lư ng thư ng c s d ng toán nhi u ch t Các bư c gi i - l p sơ bi n i ch t trư c sau ph n ng - T gi thi t c a tốn tìm ∑ trư c m = ∑ sau m (khơng c n bi t ph n ng hồn tồn hay khơng hồn tồn) - V n d ng nh lu t b o toàn kh i lư ng l p phương trình tốn h c, k t h p d ki n khác l p h phương trình tốn - Gi i h phương trình THÍ D MINH H A Ví d 1: Hồ tan hồn tồn 3,9 gam kali vào 36,2 gam nư c thu c dung d ch có n ng A 15,47% B 13,97% C 14,0% D 4,04% Gi i: 2K + 2H2O 2KOH + H2 ↑ 0,1 0,10 0,05(mol) mdung d ch = mK + m H 2O - m H C%KOH = = 3,9 + 36,2 - 0,05 × = 40 gam 0,1× 56 × 100 % = 14% ⇒ 40 áp án C Ví d 2: i n phân dung d ch ch a h n h p CuSO4 KCl v i i n c c trơ u c hai i n c c d ng l i th y có 448 ml khí ( ktc) n th y khí b t anot Dung d ch sau i n phân có th hoà tan t i a 0,8 gam MgO Kh i lư ng dung d ch sau i n phân ã gi m gam (coi lư ng H2O bay không k ) ? A 2,7 B 1,03 C 2,95 D 2,89 Gi i: CuSO4 + 2KCl → Cu ↓ + Cl2 ↑ + K2SO4 (1) 0,01 ← 0,01 Dung d ch sau i n phân hoà tan c MgO ⇒ Là dung d ch axit, ch ng t sau ph n ng (1) CuSO4 dư 2CuSO4 + 2H2O → 2Cu ↓ + O2 ↑ + H2SO4 (2) 0,02 ← 0,01 ← 0,02 (mol) n Cl + n O = 480 = 0,02 (mol) 22400 H2SO4 + MgO → MgSO4 + H2O (3) 0,02 ← 0,02 (mol) mdung d ch gi m = mCu + m Cl + m O = 0,03 × 64 + 0,01x71 + 0,01x32 = 2,95 gam ⇒ áp án C Ví d 3: Cho 50 gam dung d ch BaCl2 20,8 % vào 100 gam dung d ch Na2CO3, l c b k t t a c dung d ch X Ti p t c cho 50 gam dung d ch H2SO4 9,8% vào dung d ch X th y 0,448 lít khí ( ktc) Bi t ph n ng x y hoàn toàn N ng % c a dung d ch Na2CO3 kh i lư ng dung d ch thu c sau là: A 8,15% 198,27 gam B 7,42% 189,27 gam C 6,65% 212,5 gam D 7,42% 286,72 gam Gi i: n = 0,05 mol; n BaCl2 H2SO4 = 0,05 mol BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 ↓ + 2NaCl 0,05 0,05 0,05 0,1 Dung d ch B + H2SO4 → khí ⇒ dung d ch B có Na2CO3 dư Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2↑ + H2O 0,02 0,02 ⇒ n Na CO ban u = 0,05 + 0,02 = 0,07 mol ⇒ C%Na2CO3= 0,07 × 106 × 100% = 7,42% 100 LBTKL: mdd sau = 50 + 100 + 50 - m ↓ - mCO2 = 50 + 100 + 50 - 0,05.197 - 0,02.44 = 189,27 gam ⇒ áp án B Ví d 4: X m t α - aminoaxit, phân t ch a m t nhóm -NH2 m t nhóm -COOH Cho 0,89 gam X ph n ng v a v i HCl thu c 1,255 gam mu i Công th c t o c a X là: A CH2 =C(NH2)-COOH B H2N-CH=CH-COOH C CH3-CH(NH2)-COOH D H2N-CH2-CH2-COOH Gi i: HOOC - R - NH2 + HCl → HOOC -R-NH3Cl ⇒ mHCl = m mu i - maminoaxit = 0,365 gam ⇒ mHCl = 0,01 (mol) ⇒ Maminoxit = 0,89 = 89 0,01 M t khác X α -aminoaxit ⇒ áp án C Ví d 5: Cho 15,6 gam h n h p hai ancol ơn ch c, k ti p dãy ng ng tác d ng h t v i 9,2 gam Na, thu c 24,5 gam ch t r n Hai ancol ó là: A CH3OH C2H5OH B C2H5OH C3H7OH C C3H5OH C4H7OH D C3H7OH C4H9OH Gi i: ROH + 2Na → RONa + H2 h n h p rư u tác d ng v i h t Na ⇒ H c sinh thư ng nh m là: Na v a Theo , ó thư ng gi i sai theo hai tình hu ng sau: Tình hu ng sai 1: nNa= ⇒ 9,2 15,6 = 0,4 ⇒ nrư u = 0,4 ⇒ M rư u = = 39 23 0,4 áp án A ⇒ Sai Tình hu ng sai 2: Áp d ng phương pháp tăng gi m kh i lư ng: nrư u = 24,5 − 15,6 15,6 = 0,405 ⇒ Mrư u = = 38,52 22 0,405 ⇒ áp án A ⇒ Sai Áp d ng phương pháp b o toàn kh i lư ng ta có: m = mrư u + mNa - mr n = 15,6 + 9,2 - 24,5 = 0,3 gam H2 ⇒ nrư u= 2n H = 0,3 (mol) ⇒ M rư u = 15,6 = 52 ⇒ 0,3 áp án B Ví d 6: Trùng h p 1,680 lít propilen ( ktc) v i hi u su t 70%, kh i lư ng polime thu c là: A 3,150 gam B 2,205 gam C 4,550 gam D.1,850 gam Gi i: LBTKL: mpropilen = mpolime = 70% 1,680 42 = 2,205 gam ⇒ 22,4 100% Ví d 7: Xà phịng hố hồn tồn 17,24 gam ch t béo c n v a áp án B 0,06 mol NaOH, cô c n dung d ch sau ph n ng thu c kh i lư ng xà phòng là: A 17,80 gam B.18,24 gam (Trích C 16,68 gam thi n sinh vào trư ng i h c, Cao D.13,38 gam ng kh i B, 2008) Gi i: (RCOO)3C3H5 + 3NaOH → 3RCOONa + C3H5(OH)3 0,06 → 0,02 (mol) Theo nh lu t b o toàn kh i lư ng: 17,24 + 0,06.40= mxà phòng + 0,02.92 ⇒ mxà phòng =17,80 gam ⇒ áp án: A Ví d 8: Cho 3,60 gam axit cacboxylic no, ơn ch c X tác d ng hoàn toàn v i 500ml dung d ch g m KOH 0,12M NaOH 0,12M Cô c n dung d ch thu c 8,28 gam h n h p ch t r n khan Công th c phân t c a X là: A C2H5COOH B CH3COOH C HCOOH D C3H7COOH (Trích thi n sinh vào trư ng i h c, Cao ng kh i B, 2008) Gi i: RCOOH + KOH → RCOOK + H2O RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O nNaOH = nKOH = 0,5.0,12 = 0,06 mol LBTKL: mX + mNaOH + mKOH = mr n + m ⇒ m H O = 1,08 gam ⇒ n H2O H2O = 0,06 mol ⇒ nRCOOH = n H O= 0,06 mol ⇒ MX = R + 45 = ⇒ X: CH3COOH ⇒ 3,60 = 60 ⇒ R = 15 0,06 áp án B Ví d 9: Nung 14,2 gam h n h p mu i cacbonat c a kim lo i hoá tr c 7,6 gam ch t r n khí X D n tồn b lư ng khí X vào 100ml dung d ch KOH 1M kh i lư ng mu i thu c sau ph n ng là: A 15 gam B 10 gam C 6,9 gam D gam Gi i: X CO2 LBTKL: 14,2 = 7,6 + mX ⇒ mX = 6,6 gam ⇒ nX = 0,15 mol Vì: m KOH 0,1 = < ⇒ mu i thu c KHCO3 n CO 0,15 CO2 + KOH → KHCO3 0,1 0,1 0,1 ⇒ m = 0,1.100 = 10 gam ⇒ KHCO3 áp án B Ví d 10: Nhi t phân hồn toàn M gam h n h p X g m CaCO3 Na2CO3 thu c 11,6 gam ch t r n 2,24 lít khí A 6,25% i u ki n tiêu chu n Hàm lư ng % c a CaCO3 X là: B 8,62% C 50,2% D 62,5% Gi i: o CaCO3 t → CaO + CO2 nCaCO = nCO = 0,1 (mol) ⇒ mCaCO = 10 gam Theo LBTKL: mX = mch t r n = mkhí = 11,6 + 0,1 × 44=16 gam ⇒ %CaCO3= 10 × 100% = 62,5% ⇒ áp án: D 16 Ví d 11: un 27,6 gam h n h p ancol ơn ch c v i H2SO4 c 140oC (H=100%) c 22,2 gam h n h p ete có s mol b ng S mol m i ete h n h p là: A 0,3 B 0,1 C 0,2 D.0,05 Gi i: S ete thu c là: 3(3 + 1) =6 LBTKL: 27,6= 22,2 + m H O ⇒ m H O = 5,4 gam ⇒ n H O = 0,3 mol ∑n H 2O = ∑n Ví d 12: ete = 6nete ⇒ nm i ete = 0,3: = 0,5 mol ⇒ áp án: D t cháy hoàn toàn 0,025 mol ch t h u X c n 1,12 lít O2 ( ktc), d n toàn b s n ph m thu c qua bình ng P2O5 khan bình ng Ca(OH)2 dư th y kh i lư ng bình tăng 0,9 gam, bình tăng 2,2 gam Công th c phân t c a X là: A C2H4O B C3H6O C C3H6O2 D C2H4O2 Gi i mbình tăng = m CO , mbình tăng = m H O LBTKL: mx + m O = m CO + m H O ⇔ mx + 32.0,05 = 0,9 + 2,2 ⇒ mx = 1,5 gam ⇒ Mx = 1,5:0,025=60 ⇒ áp án: D Ví d 13: Cho 20,2 gam h n h p ancol tác d ng v a v i K th y 5,6 lít H2( ktc) kh i lư ng mu i thu c là: A 3,92 gam B 29,4 gam C 32,9 gam D 31,6 gam Gi i: R (OH)a + aK → R (OK)a + x xa a H2 0,5 ax ⇒ n H = 0,5 ax = 0,25 ⇒ ax = 0,5 mol LBTKL: 20,2 + 39.0,5 = mmu i + 2.0,25 ⇒ mmu i = 39,2 gam ⇒ áp án A 10 Ví d 14: Xà phịng hố ch t h u X ơn ch c c mu i Y ancol Z t cháy hồn tồn 4,8 gam Z c n 5,04 lít O2 ( ktc) thu c lư ng CO2 sinh nhi u lư ng nư c 1,2 gam Nung mu i Y v i vôi xút thu c khí T có t kh i i v i H2 Công th c c u t o c a X là: A C2H5COOCH3 B CH3COOCH3 C HCOOCH3 D CH3COOC2H5 Gi i: X + NaOH → mu i Y + ancol Z ⇒ X: este ơn ch c o → RCOONa + R’OH RCOOR’ + NaOH t CaO/t0 RCOONa + NaOH RH + Na2CO3 MRH = 8.2 =16 ⇒ RH: CH4 ⇒ RCOONa : CH3COONa CxHyO(Z) + O2 → CO2 + H2O LBTKL: 4,8 + 0,225.32 = m CO + m H O = 12 m CO = m H O + 1,2 ⇒ m CO = 6,6 gam, m H O = 5,4 gam mC = 12 n CO =1,8 gam; mH = n H 2O = 0,6 gam; mO = 2,4 gam x: y: z = 1,8 0,6 2,4 : : = 0,15: 0,6: 0,15 = 1: 4: 12 16 ⇒ Z: CH3OH ⇒ X : CH3COOCH3 ⇒ Ví d 15: áp án B t cháy hoàn toàn 4,3 gam m t axit cacboxylic X ơn ch c thu c 4,48lít CO2 ( ktc) 2,7 gam H2O S mol c a X là: A 0,01mol B 0,02 mol C 0,04 mol D 0,05 mol Gi i: Theo LBTKL: mX + m O = m CO + m H 2O ⇒ m O = 2,7 + 0,2 × 44 – 4,3 = 10,3 gam ⇒ n O = 0,225 (mol) Áp d ng b o toàn nguyên t nX + n O = n CO + Ví d 16: n H 2O i v i oxi: ⇒ nX = n CO2 + nH O 2 - n O = 0,05(mol) ⇒ áp án D t cháy hoàn toàn x gam h n h p X g m propan, buten-2, axetilen thu c 47,96 gam CO2 21,42 gam H2O Giá tr X là: A 15,46 B 12,46 C 11,52 D 20,15 10 222 222 223 223 224 224 225 225 226 226 227 227 228 CHƯƠNG III: HƯ NG D N GI I BÀI T P 228 229 229 230 230 231 231 232 232 233 233 234 234 235 235 236 236 ... th ln tn theo quy t c hóa tr (n u hóa tr c a nguyên t kim lo i không thay i) * T mol CaCO3 → CaCl2: ∆m↑ = 71 - 60 = 11 ( c mol CO32− hóa tr ph i c thay th b ng mol Cl− hóa tr 1) * T mol CaBr2... án C Ví d 3: Cho 50 gam dung d ch BaCl2 20,8 % vào 100 gam dung d ch Na2CO3, l c b k t t a c dung d ch X Ti p t c cho 50 gam dung d ch H2SO4 9,8% vào dung d ch X th y 0,448 lít khí ( ktc) Bi t... PHÁP GI I nh lu t b o toàn nguyên t (BTNT); “ Trong - Nguyên t c chung c a phương pháp d a vào ph n ng hóa h c thơng thư ng, ngun t ln c b o tồn” i u có nghĩa là: “T ng s mol nguyên t c a m t nguyên