PHƯƠNG PHÁP TỰ CHỌN LƯỢNG CHẤT I.Cơ sở của phương pháp Trong hóa học các đại lượng % như % khối lượng , % thể tích , % số mol , C% .Các đại lượng trung bình như khối lượng mol trung bình
Trang 1PHƯƠNG PHÁP TỰ CHỌN LƯỢNG CHẤT
I.Cơ sở của phương pháp
Trong hóa học các đại lượng % như % khối lượng , % thể tích , % số mol , C% Các đại lượng trung bình như khối lượng mol trung bình , số nguyên tử trung bình … Các loại tỉ lệ hoặc các lượng chất đề bài cho đều có chứa chung một tham số: m (g), V(l), a(mol) … ,công thức phân tử đều không phụ thuộc vào lượng ban đầu mà chỉ phụ thuộc vào tỉ lệ giữa chúng Trong thực tế nhiều bài toán hóa học
cho số liệu dưới dạng nêu trên để cho bài toán đơn giản hơn ta nên dùng phương pháp tự chọn lượng
chất Chúng ta có thể chọn một đại lượng tổng quát nào đó bằng một số liệu cụ thể như : khối lượng ,
số mol , thể tích , tỉ lệ … nhưng theo hướng có lợi cho việc tính toán, biến bài toán từ phức tạp trở nên đơn giản, biến bài toán từ dạng tổng quát về một bài toán cụ thể Sau khi đã chọn lượng chất thích hợp thì bài toán trở thành một dạng rất cơ bản, việc giải toán lúc này sẽ thuận lợi hơn rất nhiều
II.Một số lưu ý khi giải toán
1.Nếu bài toán cho số liệu dưới dạng khối lượng thì thường chọn khối lượng m =100 gam hoặc m =M , nếu cho số liệu dưới dạng V thì thường chọn V=22,4 lít hoặc 1 mol Nếu cho dưới dạng tỉ lệ thì chọn tỉ
lệ
2.Phương pháp tự chọn lượng chất về bản chất chỉ là một mẹo giúp ta đơn giản bài toán hóa học
trong tính toán cho nên phương pháp này phải sử dụng kết hợp với các phương pháp khác
toàn e , phương pháp quy đổi , phương phap trung bình… và cả công thức tính nhanh nữa sẽ giúp
giải bài toán phức tạp trở lên đơn giản nhất
3.Không phải lúc nào cũng áp dụng được phương pháp tự chọn lượng chất , cho nên chúng ta phải nắm vững và hiểu được phương pháp này nếu không rất có thể chúng ta nhầm lẫn dẫn đến việc giải toán mộtcách ngộ nhận thì thật đáng tiếc Để hiểu rõ hơn về phương pháp này các em hãy đọc kĩ các bài tập minh họa dưới đây và nhớ là làm lại nó nhé !
III PHẦN BÀI TẬP MINH HỌA
Bài 1 :Khi hòa tan hiđroxit kim loại M(OH)2 bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 20% thu được dung dịch muối trung hoà có nồng độ 27,21% Kim loại M là
A Cu B Zn C Fe D Mg
GiảiPhân tích bài toán : Bài cho dữ kiện dưới dạng C% và bài bắt tìm công thức phân tử Rõ ràng các đại lượng này không phụ thuộc vào lượng ban đầu
Cách 1: ta chọn m H2SO4 = 98 gam ( nên chọn H2SO4 vì nếu chọn m H2SO4 ta có thể tính được số mol
+ m H2SO4 = 98 20% =19,6 gam => nH2SO4 = 19,6/98 = 0,2(mol)
Phản ứng :
M(OH)2 + H2SO4 - > MSO4 + 2H2O
0,2(mol) < - 0,2 mol - > 0,2 mol
Theo bảo toàn khối lượng
=> m dung dịch sau phản ứng = m dung dịch H2SO4 + m M(OH)2 tan vào = 98 + 0,2(M +34) ( gam)
Cách 2: Chọn n M(OH)2 = 1 mol
1
Trang 2M(OH)2 + H2SO4 - > MSO4 + 2H2O
1(mol) - > 1 mol - > 1 mol
Theo bảo toàn khối lượng
=> m dung dịch sau phản ứng = m dung dịch H2SO4 + m M(OH)2 tan vào = 490 + (M +34) = 524 +M ( gam)
Như vậy có thể chọn chất nào cũng được kết quả vẫn ra giống nhau , các em có thể chọn m dung dịch
việc chọn như thế có thể sẽ làm bài toán khó giải hơn nên phải linh hoạt trong việc chọn lượng chất
0,1(mol) < - 0,1 (mol) - > 0,1 (mol)
Theo phương pháp bảo toàn khối lượng
=> m dung dịch sau phản ứng = m dung dịch NaOH + m dung dịch CH3COOH = (40 + 600/x )( gam)
Cách 2:
1(mol) - > 1 (mol) - > 1 (mol)
Theo phương pháp bảo toàn khối lượng
=> m dung dịch sau phản ứng = m dung dịch NaOH + m dung dịch CH3COOH = 400 + 6000/x ( gam)
Trang 3một dung dịch muối có nồng độ 5,87% Xác định công thức phân tử của oxit kim loại.
A.CaO B.FeO C.MgO D.CuO
Giải
Phương trình phản ứng :
R2On + nH2SO4 -> R2 (SO4)n + nH2O
1mol - > n(mol) - > 1 (mol)
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có :
=> m dung dịch sau phản ứng = m R2On + m dung dịch H2SO4 = 1.(2R +16n) + 2000n =2R +2016n ( gam)
Các em có thể chọn số mol H2SO4 = 1 mol và thử giải xem sao nhé !
Bài 4: Oxi hoá C2H5OH bằng CuO nung nóng, thu được hỗn hợp chất lỏng gồm CH3CHO, C2H5OH dư
=> m hỗn hợp sau phản ứng = (44+18).a + 46(1-a) = 40 ( a+a +1-a)
Bài 5:Hỗn hợp X gồm N2 và H2 có tỉ khối so với H2 bằng 3,6 Sau khi tiến hành phản ứng tổng hợp thu
A 10% B 18,75% C 20% D 25%
Giải
3
Trang 4=> Đáp án D
Bài 6:Hỗn hợp chứa Fe,FeO, Fe2O3 Nếu hoà tan hết a gam hỗn hợp bằng HCl thì lượng H2 thoát ra
một lượng nước bằng 21,15% lượng hỗn hợp đem thí nghiệm Xác định % mỗi chất trong hỗn hợp đemthí nghiệm
Trang 5=> Đáp án A
Bài 7: Cho a gam dung dịch H2SO4 loãng nồng độ C% tác dụng hoàn toàn với hỗn hợp 2 kim loại K và
Fe ( Lấy dư so với lượng phản ứng ) Sau phản ứng, khối lượng khí sinh ra là 0,04694 a (g) Tìm C%
A 30,6% B.24,5% C.48,5% D.50,2%
GiảiChọn a = 100 g
=> mH2O = m dung dịch H2SO4 - mH2SO4 = 100 – C (gam) => nH2O = (100-C) /18
Bài 8: Hỗn hợp A gồm 1 anken và H2 có tỉ khối so với H2 bằng 6,4 Cho A qua Ni nung nóng được hỗn
anken là:
A C2H4 B C3H6 C C4H8 D C5H10
Giải
5
Trang 6=> Đáp án C
Bài 9: Trộn a gam hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon C6H14 và C6H6 theo tỉ lệ số mol 1:1 với m gam
A CnH2n+2 B CnH2n-2 C CnH2n D CnHn
Giải
=> nCO2 do C12H20 sinh ra = 0,5.12 =6 mol => nCO2 do D sinh ra = 6,25 -6 =0,25(mol)
=> nH2O do C12H20 sinh ra = 0,5.20/2 =5 mol => nH2O do D sinh ra = 5,25 -5 =0,25(mol)
Bài 10: Đốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu cơ đơn chức X thu được sản phẩm cháy chỉ gồm CO2 và
A C2H6 B C2H6O C C2H6O2 D C2H4O
Giải
Trang 7=> Đáp án B
PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH (P1)
I CƠ SƠ CỦA PHƯƠNG PHÁP
1 Nguyên tắc : Đối với một hỗn hợp chất bất kì ta luôn có thể biểu diễn chính qua một đại lượng tương đương, thay thế cho cả hỗn hợp, là đại lượng trung bình (như khối lượng mol trung bình, số
nguyên tử trung bình, số nhóm chức trung bình, số liên kết pi trung bình, ), được biểu diễn qua biểu
thức :
2.Hệ quả của phương pháp
a.Bất đẳng thức cần nhớ : Theo tính chất của toán học về giá trị trung bình thì ta luôn có
b.Các hệ quả quan trọng :
7
Trang 81 Phương pháp trung bình là một phương pháp chuyên dùng để tìm khoản xác định của các giá
trị dựa vào bất đẳng thức ở mục 2.a Khi đó có thể dựa vào các trị số trung bình để đánh giá bài toán,qua đó thu gọn khoảng nghiệm làm cho bài toán trở nên đơn giản hơn, thậm chí có thể trực tiếp kếtluận nghiệm của bài toán
việc giải bài toán Từ đó dựa vào dữ kiện đề bài cho -> trị trung bình -> kết luận cần thiết
bình(M), số nguyên tử (C, H….) trung bình, số nhóm chức trung bình, sốt liên kết pi trung bình,
3.Điều kiện áp dụng
Có một số em học sinh đã biết đến phương pháp trung bình và vẫn đang áp dụng nó mộ cách thường
xuyên nhưng nhiều khi các em lại không chú ý đến việc điều kiện để áp dụng cho phương pháp này dẫnđến những sai lầm đáng tiếc Sau đây là điều kiện cần và đủ để được phép áp dụng phương pháp này :Một hỗn hợp gồm nhiều chất cùng tác dụng với một chất khác thì có thể thay thế hỗn hợp đó bằng một công thức trung bình với các điều kiện:
- Các phản ứng phải xảy ra cùng loại và cùng hiệu suất
- Số mol, thể tích hay khối lượng của chất trung bình phải bằng số mol, thể tích hay khối lượng của hỗn hợp
- Các kết quả phản ứng của chất trung bình phải y hệt như kết quả phản ứng của toàn hỗn hợp
4.Đặc điểm nhận dạng phương pháp và một số công thức tính nhanh khi áp dụng phương pháp này.
+Nhận dạng : Bài toán thường xuất hiện các cụm từ như : Các chất thuộc cùng một dãy đồng đẳng , Xác định dãy đồng đẳng của các chất , Hai nguyên tố thuộc 2 chu kì liên tiếp nhau , Các chất phản ứng với hiệu xuất như nhau ,Hoặc số ẩn của bài toán nhiều hơn nhiều so với số phương trình ( số dữ kiện bài toán cho )lập được
+Một số công thức tính nhanh cần nhớ :
Trang 10II BÀI TẬP VẬN DỤNG
Phương pháp trung bình thường hay áp dụng kết hợp với một số phương pháp khác như : Định luật bảo toàn nguyên tố , Định luật bảo toàn khối lượng , Phương pháp tự chọn lượng chất Sau đây là
một số ví dụ minh họa cho phương pháp này
Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,12 mol hỗn hợp hai hi đro cacbon thu được 0,2 mol khí CO2 và 0,16 mol
A.CH4 và C2H2 B.CH4 và C3H4 C.CH4 và C4H6 D.C2H4 và C3H6
Giải
Trang 11=> Đáp án A
Ở trên là thầy giải chi tiết để các em hiểu được cặn kẽ của phương pháp giúp các em biết cách vận dụnglinh hoạt công thức Nếu bài này là bài thi thì các em chỉ cần tính H trung bình =2,67 => Chỉ có đáp án
A thỏa mãn vì các đáp án B,C,D thì không thỏa mãn điều kiện H min < H trung bình < H max
Bài 2: Một hỗn hợp chứa 2 axit đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng Để trung hòa dung dịchnày cần dùng 40ml dung dịch NaOH 1,25M Cô cạn dung dịch sau khi trung hòa thu được 3,68 g hỗn
Giải :
Gọi công thức phân tử trung bình của 2 axit đơn chức kế tiếp nhanh trong dãy đồng đẳng là RCOOH
=> RCOONa = 3,68/0,05 =73,6 < => R + 67 =73,6 => R = 6,6 => Phải có 1 axit có gốc hidro cacbon
< 6,6 => Axit này có gốc hidrocacbon không chứa C vậy đó là H-COOH => Axit đồng đẳng tiếp theo
Bài 3 :Hoà tan hỗn hợp gồm 0,5 gam Fe và một kim loại hoá trị II trong dung dịch HCl dư thu được
A Mg B Ca C Zn D Be
11
Trang 12Bài 4 :Hòa tan 16,8 gam hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat và sunfit của cùng một kim loại kiềm vào dungdịch HCl dư, thu được 3,36 lít hỗn hợp khí (đktc) Kim loại kiềm là
Bài 5 : Đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp X gồm 2 axit no A1, A2 thu được 11,2 lit khí CO2(đktc) Đểtrung hòa 0,3 mol X cần 500ml dung dịch NaOH 1M Công thức cấu tạo phù hợp của 2 axit là:
Giải
+Số nguyên tử C trung bình của 2 axit là = nCO2 / n hỗn hợp = 0,5/0,3 = 1,67 => Trong 2 axit phải có
1 axit có C < 1,67 => C=1 => A xit là HCOOH+Số nhóm chức COOH trung bình = nNaOH / n hỗn hợp = 0,5/0,3 =1,67 => Phải có 1axit có số nhómchức -COOH > 1,67 .Tức là axit từ 2 chức trở lên
Bài 6 : oxi hóa 4 gam hỗn hợp X gồm 2 ancol no, đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng được 5,6
g hỗn hợp Y gồm 2 anđehit ,ancol dư và nước Biết 2 ancol phản ứng với hiệu suất như nhau 2 ancol
C C3H7OH và C4H9OH D C4H9OH và C5H11OH
Giải
Trang 13=> Đáp án A
Bài 7 : Dung dịch X chứa 8,36 gam hỗn hợp hiđroxit của 2 kim loại kiềm Để trung hoà X cần dùng tối
số mol hỗn hợp Kí hiệu hoá học của 2 kim loại kiềm lần lượt là
A Li và Na B Na và K C Li và K D Na và Cs
Giải
13
Trang 14=> Đáp án C
Bài 8 : Hỗn hợp A gồm (O2 và O3) có tỷ khối so với H2 bằng 22 Hỗn hợp B gồm (Metan và etan) có tỷ
là:
A 8,96 B 11,2 C 6,72 D 13,44
Giải
MA = 22.2 = 44.Đặt công thức phân tử trung bình của (O2 và O3) là On =>16.n =44 => n =2,75
Bài 9 : Hỗn hợp X gồm C4H4, C4H2, C4H6, C4H8 và C4H10 Tỉ khối của X so với H2 là 27 Đốt cháy hoàn
A 1,232 B 7,392 C 3,696 D 2,464.
Giải
Trang 15=> Đáp án A
Bài 10 : Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp M gồm ankan X và axit cacboxylic Y (X và Y có cùng số
của Y trong hỗn hợp M là
A 75% B 25% C 50% D 40%.
Giải
Bài 11 : Hòa tan hoàn toàn 1,1 gam hỗn hợp gồm một kim loại kiềm X và một kim loại kiềm thổ Y
A K B Na C Rb D Li.
Giải
15
Trang 16=> Đáp án D
Bài 12 :Cho 4,48 lít hỗn hợp X (ở đktc) gồm 2 hiđrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lít
A C2H2 và C4H6 B C2H2 và C4H8
C C3H4 và C4H8 D.C2H2 và C3H8
Giải
Trang 17=> Đáp án B
Bài 13 : Đốt cháy hoàn toàn 1 lít hỗn hợp khí gồm C2H2 và hiđrocacbon X sinh ra 2 lít khí CO2 và 2 lít
A C2H6 B C2H4 C CH4 D C3H8
Giải
4 .Nhưng do là C2 nên số nguyên tử H tối đa =6 vậy
Chú ý : Nếu đốt cháy hỗn hợp ankin + 1 hiđrocacbon -> nCO2 = nH2O ( hoặc VCO2 =VH2O ) thì ta luôn có :Hiđrocacbon đem đốt cháy phải là ankan và nankin = nankan
Do đó bài này có thể giải cách khác như sau :
Bài 14 :X và Y là hai nguyên tố halogen ở 2 chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn Để kết tủa hết ion
là
A Flo, clo B Clo, brom C Brom, iot D Không xác định được
Giải
Gọi công thức phân tử trung bình của 2 muối là NaR
=> NaR = 4,4/0,06 =73,3 => 23+ R =73,3 => R =50,3 => Hai halogen thuộc hai chu kì liên tiếp là Cl
Bài 15 :Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và axit CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1) Hỗn hợp Y gồm ancol CH3OH
A 11,616 B 12,197 C 14,52 D 15,246
Giải
17
Trang 18=> Đáp án A
PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH (P2)
Tiếp nối phần 1 của PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH hôm nay thầy giới thiệu đến các em phần 2 của
Bài 1: Cho 1,67 gam hỗn hợp gồm hai kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA (phân nhóm chính
Bài 2: Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin và vinylaxetilen có tỉ khối so với H2 là17 Đốt cháy
A Giảm 10,4 gam B Tăng 7,8 gam C Giảm 7,8 gam D Tăng 14,6 gam
Trang 19=>Đáp án A
Chú ý bài này đã được giải theo định luật bảo toàn nguyên tố các em có thể xem lại chuyên đề này tại
Bài 3:Hỗn hợp X gồm Ba và 1 kim loại M Hòa tan hỗn hợp X bằng dung dịch HCl vừa đủ 10% thu
A.Fe B.Ca C.Mg D.Zn
Giải
19
Trang 20=> Đáp án B
Trang 21toàn bộ sản phẩm cháy bình 1 đựng dung dịch H2SO4 đặc , dư Bình 2 đựng dung dịch Ba(OH)2 dư thấykhối lượng bình 1 tăng m gam , bình 2 xuất hiện 35,46 gam kết tủa .Giá trị của m là
Giải
Bài 5:Cho 12,78 gam hỗn hợp muối NaX và NaY (X, Y là hai halogen ở 2 chu kì liên tiếp, X đứng
khối lượng của muối NaX trong hỗn hợp đầu lần lượt là:
21
Trang 22Trường hợp 2 : Không có muối NaF tức là lúc này cả hai muối đều phản ứng được với AgNO3 Vì hai
chất đều tác dụng được với AgNO3 nên ta mới áp dụng được phương pháp trung bình
Bài 6:Cho 27,3 gam hỗn hợp A gồm hai este no, đơn chức tác dụng vừa đủ với dung dịch KOH, thuđược 30,8 gam hỗn hợp hai muối của 2 axit kế tiếp và 16,1 gam một ancol Khối lượng của este có khối
A 21 gam B 22 gam C 17,6 gam D 18,5 gam
Giải
Trang 23=> Đáp án D
Bài 7: Cho hỗn hợp X gồm C2H2 và H2 qua xúc tác Ni nung nóng được hỗn hợp Y chỉ gồm 3
Trang 24Y chỉ gồm 3 hiđrocacbon -> H2 phản ứng hết Vậy Y gồm 3 hidrocacbon là C2H6 , C2H4 , C2H2 dư
Bài 8: Hỗn hợp A gồm etilen và một hiđrocácbon X Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lít hỗn hợp A (đktc) thu
A C3H6 B C2H6 C C4H8 D C3H8
Giải
Do nCO2 < nH2O nên X phải là ankan (CnH2n+2) => nAnkan = nH2O - nCO2 = 0,45-0,375 =0,075(mol)=>
Giải
Trang 25=> Đáp án C
Bài 10 : Hỗn hợp X gồm một anđehit và một ankin có cùng số nguyên tử cacbon Đốt cháy hoàn toàn a
A 0,02 B 0,08 C 0,04 D 0,03
Giải
25
Trang 26=> Đáp án A
PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH
Tiếp nối phần 2 của PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH hôm nay thầy tiếp tục giới thiệu đến các em
phần 3 của phương pháp này Trước khi đọc phàn 3 các em nên đọc và nghiên cứu kĩ hai phần 1 và phần 2 để hiểu được phương pháp này nhé!
Bài 1: Hỗn hợp khí X gồm đimetylamin và hai hiđrocacbon đồng đẳng liên tiếp Đốt cháy hoàn toàn
100 ml hỗn hợp X bằng một lượng oxi vừa đủ, thu được 550 ml hỗn hợp Y gồm khí và hơi nước Nếu cho Y đi qua dung dịch axit sunfuric đặc (dư) thì còn lại 250 ml khí (các thể tích khí và hơi đo ở cùng điều kiện) Công thức phân tử của hai hiđrocacbon là
A.CH4 và C2H6 B C2H4 và C3H6 C C2H6 và C3H8 D C3H6 và C4H8
Giải