Đang tải... (xem toàn văn)
Phần thứ nhấtPHƯƠNG PHÁP CƠ BẢN TRONG GIẢI TOÁN HOÁ HỌCA. Phương pháp tăng giảm khối lượng (TGKl): Nguyên tắc : Trong một phản ứng hoá học khối lượng chất tham gia bằng khối lượng các sản phẩm tạo thành cộng hoặc trừ với độ tăng giảm khối lượng .Nghĩa là : mrắn sau = mrắn trước Trong đó : Khối lượng rắn trước kí hiệu mrắn trước Khối lượng rắn trước kí hiệu mrắn sau Độ tăng giảm khối lượng kí hiệu
Phn th nht PHNG PHP C BN TRONG GII TON HO HC A. Ph ơng pháp tăng giảm khối l ợng (TGKl): Nguyên tắc : Trong một phản ứng hoá học khối lợng chất tham gia bằng khối lợng các sản phẩm tạo thành cộng hoặc trừ với độ tăng giảm khối lợng . Nghĩa là : m rắn sau = m rắn trớc m Trong đó : Khối lợng rắn trớc kí hiệu m rắn trớc Khối lợng rắn trớc kí hiệu m rắn sau Độ tăng giảm khối lợng kí hiệu m m = n Phản ứng . M pu n = 1 HSCB . n Chất Nếu tăng tức khối lợng sau > Khối lợng trớc sử dụng dấu + Nếu giảm tức khối lợng sau < Khối lợng trớc sử dụng dấu - Ví dụ 1: Hoà tan 6,2 gam hỗn hợp 2 kim loại kiềm trong nớc (lấy d) thu đợc 2,24 lít khí H 2 (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu đợc bao nhiêu gam chất rắn ? Giải : * Nếu dùng các phơng pháp đại số thông thờng: đặt ẩn số, lập hệ phơng trình thì mất nhiều thời gian và kết cục không tìm ra đáp số cho bài toán . * Nếu dùng phơng pháp tăng giảm khối lợng và bảo toàn khối lợng ta có thể giải quyết vấn đề một cách đơn giản và hiệu quả. m rắn = m hỗn hợp kim loại + OH m Vì phản ứng xảy ra tạo hiđroxit kim loại và giải phóng H 2 ta đã biết: H 2 O H + + OH - . 2 2,24 2 2. 0,2( ) 22,4 H OH H n n n mol + = = = = Vậy m rắn = 6,2 + 0,2 ì17 = 9,6 gam Ví dụ 2: Có 1 lít dung dịch Na 2 CO 3 0,1M và (NH 4 ) 2 CO 3 0,25M. Cho 43 gam hỗn hợp BaCl 2 và CaCl 2 vào dung dịch đó. Sau khi các phản ứng kết thúc thu đợc 39,7 gam kết tủa A. Tính phần trăm khối lợng của các chất trong A. Giải: 2 3 CO n trong 1 lít dung dịch Na 2 CO 3 0,1M và (NH 4 ) 2 CO 3 0,25M là: 0,1 + 0,25 = 0,3 (mol) Các phản ứng xảy ra: Ba 2+ + CO 3 2- BaCO 3 Ca 2+ + CO 3 2- CaCO 3 Cứ 1 mol BaCl 2 hoặc CaCl 2 chuyển thành BaCO 3 hoặc CaCO 3 khối lợng giảm: 71- 60 = 11 gam Ti liu lu hnh ni b - 1 - Vậy tổng số mol của 3 3 43-39,7 (BaCO + CaCO ) = 0,3( ) 11 mol = chứng tỏ d CO 3 2- . Ta có ngay hệ phơng trình: Đặt x, y là số mol của BaCO 3 và CaCO 3 trong A ta có : 0,3 197 100 39,7 x y x y + = + = giải ra: 0,1( ) 0,2( ) x mol y mol = = 3 3 0,1 197 % 100 49,62(%) 39,7 % 100 49,62 50,38(%) BaCO CaCO m m ì = ì = = = Ví dụ 3: Hoà tan 10 gam hỗn hợp 2 muối XCO 3 và Y 2 (CO 3 ) 3 bằng dung dịch HCl d ta thu đợc dung dịch A và 0,672 lít khí bay ra ở đktc. Hỏi cô cạn dung dịch A thu đợc bao nhiêu gam muối khan ? Giải : * Khi chuyển từ muối cácbonat thành muối clorua, thì cứ 1 mol CO 2 lợng muối tăng. CO 3 2- chuyển thành 2Cl - 1 mol CO 2 60 gam chuyển thành 71 gam khối lợng tăng 11 gam Theo giả thiết : 2 0,672 0,03 22,4 CO n = = mol * Khi cô cạn dung dịch thu đợc muối clorua. Tổng khối lợng muối clorua = 10 + 0,03 ì 11 = 10,33 gam B. Ph ơng pháp bảo toàn khối l ợng (BTKL): Nguyên tắc : - Trong một phản ứng hoá học tổng khối lợng chất tham gia phải bằng tổng khối lợng các sản phẩm tạo thành. Nghĩa là : tg tt m m= - Trong dung dịch: muoi ion cation anion m m m m= = + Ví dụ 1: Hoà tan 10 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của kim loại A,B hoá trị (II) bằng dung dịch axit HCl (d) ta thu đợc dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc). Hỏi cô cạn dung dịch A thu đợc bao nhiêu gam muối khan ? Giải: *Bài toán này có thể giải bằng phơng pháp tăng giảm khối lợng hoặc có thể giải nhanh bằng phơng pháp bảo toàn khối lợng. *Đặt công thức chung của A và B là A ta có: 3 2 2 2 2ACO HCl ACl H O CO + + + 0,03 0,06 0,03 2 2 3 2 2 2 10 0,06 36,5 0,03 18 0,03 44 10,33( ) HCl H O CO ACO ACl ACl ACl m m m m m g m m g + = + + + ì = + ì + ì = Ví dụ 2: Có một hỗn hợp gồm NaCl và NaBr. Cho hỗn hợp đó tác dụng với dung dịch AgNO 3 d thì tạo ra kết tủa có khối lợng bằng khối lợng của AgNO 3 đã tham gia phản ứng. Tính thành phần % về khối lợng của mỗi muối trong hỗn hợp đầu. Ti liu lu hnh ni b - 2 - Giải : n NaCl = x mol , n NaBr = y mol. Đặt x + y =1 Phơng trình: NaCl + AgNO 3 AgCl + NaNO 3 mol x x x x NaBr + AgNO 3 AgBr + NaNO 3 mol y y y y 3 3 3 1( ) 85 ( ).170 170 NaNO NaNO AgCl AgNO n x y mol m m m x y = + = = = = + = Theo định luật bảo toàn khối lợng ta có: m NaCl = m NaBr = 85 gam Ta có hệ phơng trình : 1 0,405( ) 58,5 103 85 0,595( ) x y x mol x y y mol + = = + = = m NaCl = 0,405 ì 58,5 = 23,7 (g) chiếm 27,88 % NaBr m chiếm 100 - 27,88 = 72,11 % Ví dụ 3: Hỗn hợp A gồm 0,1 mol etylenglicol và 0,2 mol chất X. Để đốt cháy hỗn hợp A cần 21,28 lít O 2 ở đktc và thu đợc 35,2 gam CO 2 và 19,8 gam H 2 O. Tính khối lợng của phân tử X. Giải: Phơng trình đốt cháy hỗn hợp: C 2 H 6 O 2 + 2,5 O 2 2 CO 2 + 3 H 2 O X + O 2 CO 2 + H 2 O Theo định luật bảo toàn khối lợng: 2 6 2 2 2 2 18,4( ) 18,4 92 0,2 X C H O O CO H O X X m m m m m m g M + + = + = = = C. Ph ơng pháp bảo toàn electron (BT Mol E) * Nguyên tắc. Khi có nhiều chất oxi hoá, chất khử trong một hỗn hợp phản ứng (có nhiều phản ứng hoặc phản ứng xảy ra nhiều giai đoạn) thì tổng số electron mà các chất khử cho phải bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận. Ta chỉ cần xác định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối của chất oxi hoá hoặc chất khử thì có thể giải đợc bài toán đã cho. Nghĩa là : ( )Mol E nhờng chất khử = ( )Mol E nhận chất oxi hóa Trong đó : Mol (E) nhờng của Kl= Hoá trị Kl . Kl n Mol (E) nhận của H + H 2 = 2 . 2 H n Ti liu lu hnh ni b - 3 - Một số ví dụ minh hoạ Thí dụ 1: Cho 16,2 gam kim loại R tác dụng với 0,15 mol oxi. Chất rắn thu đợc sau phản ứng cho hoà tan hoàn toàn vào dung dịch HCl d thấy bay ra 13,44 lít (đktc). Xác định R là kim loại nào? Giải: R tác dụng với oxi cho oxit kim loại mà hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với HCl cho H 2 . Vậy M tác dụng cha hết với oxi và hỗn hợp chất rắn bao gồm cả R và oxit của R. Lu ý: Muốn xác định một nguyên tố cần tìm đợc mối liên quan giữa nguyên tử khối và hoá trị của nó có thể có trong các hợp chất. 4R + nO 2 2R 2 O n (1) R 2 O n + 2nHCl 2RCl n + H 2 O (2) 2R + 2nHCl 2RCl n + nH 2 (3) )(6,0 4,22 44,13 2 moln H == + Theo (1) và (3) tổng số mol electron mà kim loại R đã cho phải bằng tổng số mol electron mà oxi và H + nhận. + Gọi x là số mol của kim loại R, nguyên tử khối của kim loại R là M Số mol electron mà kim loại R nhờng là nx. Theo giả thiết và (1) ta có: Số mol electron mà oxi nhận là 0,15.4 Theo giả thiết và (3) ta có: số mol electron mà H + nhận là 0,6.2 nx = 0,15.4 + 0,6.2 = 1,8 n x 8,1 = (a) Mà x là số mol của kim loại M x 2,16 = (b) Kết hợp (a) và (b) ta có: Mn 2,168,1 = M = 9n Chỉ có một cặp nghiệm duy nhất là: M = 27 đvC và n = 3 là phù hợp Đó là Al. Thí dụ 2: Hỗn hợp Y gồm Fe và kim loại R có hoá trị n duy nhất. a, Hoà tan hoàn toàn 3,61 gam hỗn hợp Y bằng dung dịch HCl d thu đợc 2,128 lít H 2 , còn khi hoà tan 3,61 gam Y bằng dung dịch HNO 3 loãng, d thì thu đợc 1,972 lít khí NO duy nhất. Xác định kim loại R và tính thành phần % về khối lợng mỗi kim loại trong Y. b, Lấy 3,61 gam Y cho tác dụng với 100 ml dung dịch chứa AgNO 3 và Cu(NO 3 ) 2 , khuấy kỹ cho tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn chỉ thu đợc 8,12 gam chất rắn gồm 3 kim loại. Hoà tan chất rắn đó bằng dung dịch HCl d thấy bay ra 0,672 lít H 2 . Tính C M của AgNO 3 và Cu(NO 3 ) 2 trong dung dịch ban đầu. Biết hiệu suất phản ứng là 100% các khí đo ở đktc . Giải: a, Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 (1) 2R + 2nHCl 2RCl n + nH 2 (2) Fe + 4HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + NO + 2H 2 O (3) 3R + 4nHNO 3 3R(NO 3 ) n + nNO + 2nH 2 O (4) *Gọi x là số mol Fe, y là số mol R có trong 3,61 gam Y. Số mol electron mà Fe nhờng ở (1) là 2x. Số mol electron R nhờng ở (2) là ny. Số mol electron mà H + thu vào ở (1) và (2) là: 2,128 2. 0,19 22,4 = mol Tổng số mol electron mà Fe và R nhờng bằng tổng số electron mà H + nhận 2x + ny = 0,19 (a) Số mol electron mà Fe nhờng ở (3) là 3x Ti liu lu hnh ni b - 4 - Số mol electron mà R nhờng ở (4) là ny (vì R có 1 hoá trị duy nhất) Số mol electron mà N +5 thu vào tạo ra NO là: 1,792 3. 0,24 22,4 = mol 3x + ny = 0,24 (b) Lấy (b) trừ (a) x=0,05 ny = 0,09 (c) + Mặt khác ta có phơng trình theo khối lợng (gọi nguyên tử khối của nguyên tố R là M): 56x + My = 3,61, mà x = 0,05 My = 0,81 (d) Từ (c): ny = 0,09 y = n 09,0 (n là hoá trị của R, n: nguyên, dơng) Thay vào (d) M n 09,0 = 0,81 M = 9n Nghiệm duy nhất: Al (hoá trị III, nguyên tử khối 27 đvC) % Fe = %25,77%100 61,3 56.05,0 = %Al = 22,75% b, Các phản ứng có thể xảy ra: Al + 3AgNO 3 Al(NO 3 ) 3 + 3Ag (5) 2Al + 3Cu(NO 3 ) 2 2Al(NO 3 ) 3 + 3Cu (6) Fe + 2AgNO 3 Fe(NO 3 ) 2 + 2Ag (7) Fe + Cu(NO 3 ) 2 Fe(NO 3 ) 2 + Cu (8) (giáo viên lu ý học sinh phản ứng oxi hoá Fe bằng ion Ag + ) *Vì không biết lợng AgNO 3 , Cu(NO 3 ) 2 nên có thể d cả Al, Fe và cả 2 kim loại mới tạo ra là Cu, Ag. Theo giả thiết: chất rắn thu đợc gồm 3 kim loại mà Al hoạt động mạnh hơn Fe nên Al đã phản ứng hết theo (5) còn lại: Fe, Cu, Ag. Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 (9) + Theo (9): n Fe = 2 0,672 0,03 22,4 H n = = mol Theo giả thiết dung dịch HCl d Fe phản ứng hết n Al trong hỗn hợp là 3,61 0,05.56 0,03 27 = mol Gọi a là số mol AgNO 3 , b là số mol Cu(NO 3 ) 2 . áp dụng phơng pháp bảo toàn electron ta có phơng trình: 1a + 2b + 2.0,03 = 3.0,03 + 2.0,05 a + 2b = 0,13 (*) Phơng trình theo khối lợng: 108a + 64b + 0,03.56 = 8,12 (**) Giải hệ phơng trình (*), (**) ta có: a = 0,03 (mol); b = 0,05 (mol) Nồng độ mol/l của AgNO 3 là: C M = M3,0 1,0 03,0 = Nồng độ mol/l của Cu(NO 3 ) 2 là: C M = M5,0 1,0 05,0 = D. Ph ơng pháp dùng các giá trị trung bình . D.1. Phơng pháp khối lợng mol trung bình ( M ) - Sử dụng để giải nhanh các bài toán là hỗn hợp của 2 hay nhiều chất. - Xác định nguyên tử khối của 2 kim loại ở 2 chu kì liên tiếp nhau, thành phần % số lợng mỗi đồng vị của 1 nguyên tố, tính thành phần % về thể tích các khí trong hỗn hợp - Đặc biệt thích hợp khi giải các bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ các đồng đẳng kế tiếp. * Khối lợng mol trung bình ( M ) là khối lợng của một mol hỗn hợp. Ti liu lu hnh ni b - 5 - M = 1 1 2 2 1 2 . hh hh hh hh m M n M n m n M n n n + + = = + + Nếu là chất khí thì ta có : 1 1 2 2 1 2 hhkh M V M V M V V + + = + + Đặc biệt: Hỗn hợp gồm 2 chất A và B tơng ứng với số mol , A B n n nếu 2 A B hh M M M + = A B n n= = 2 hh n Thí dụ 1: Hai kim loại kiềm R và R nằm ở 2 chu kì kế tiếp nhau trong bảng hệ thống tuần hoàn. Hoà tan một ít hỗn hợp của R và R trong nớc ta đợc dung dịch A và 0,336 lít H 2 (đktc). Cho HCl d vào dung dịch A, sau đó cô cạn ta đợc 2,075 gam muối khan. Hãy xác định tên kim loại R và R. Giải: 2R + 2H 2 O = 2ROH + H 2 (1) 2R + 2H 2 O 2ROH + H 2 (2) ROH + HCl RCl + H 2 O (3) ROH + HCl RCl + H 2 O (4) Gọi x là số mol của kim loại R. Nguyên tử khối của R là M. Gọi y là số mol của kim loại R. Nguyên tử khối của R là M. + Theo (1) và (2) 015,0 4,22 336,0 22 ==+ yx x + y = 0,03(mol) + Theo (1),(2), (3) và (4): Tổng số mol 2 muối bằng tổng số mol 2 kim loại n muối = x + y = 0,03 (mol). 69 03,0 075,2 2 == muoi M đvC M + 35,5 < 69 < M + 35,5 R là Na (Nguyên tử khối là 23), R là K (Nguyên tử khối là 39). Thí dụ 2: Cho 11 gam hỗn hợp 2 rợu no, đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng hết với Na thu đợc 3,36 lít khí H 2 (đktc). Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của 2 rợu trên ? Giải: Gọi: rợu thứ nhất là ROH, rợu thứ hai là ROH. 2ROH + 2Na 2RONa + H 2 (1) 2ROH + 2Na 2RONa + H 2 (2) )(15,0 4,22 36,3 2 moln H == Theo (1),(2) n 2rợu = 2 2 H n = 2. 0,15 = 0,3(mol) 3 3 2 5 2 5 11 36,67 36,67 0,3 36,67 17 19,67 : : ' ': ' : M ROH R R CH ROH CH OH R R R R C H R OH C H OH = = = = = < < D.2. Phơng pháp số nguyên tử cacbon trung bình * Cách tính số nguyên tử cácbon trung bình (kí hiệu là n ) Ti liu lu hnh ni b - 6 - Trong phản ứng cháy chúng ta có: n = hh CO n n 2 Trong hỗn hợp chất: n = 21 2211 ++ ++ xx xnxn n 1 , n 2 : Số nguyên tử cácbon của chất 1, 2, x 1 , x 2 : số mol của chất 1, 2, Trong hỗn hợp chất có thành phần định tính nh nhau, thí dụ hỗn hợp chất đều đợc tạo thành từ ba nguyên tố là C, H, O ta có công thức x y z C H O zyxM 1612 ++= Một số thí dụ minh hoạ Thí dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 10,2 gam 2 anđêhit no, đơn chức A và B là đồng đẳng kế tiếp. Đem sản phẩm thu đợc hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH) 2 thì thu đợc 10 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa, đun nóng phần dung dịch thu đợc 20 gam kết tủa nữa. Xác định công thức cấu tạo của A và B ? Giải : + Thay thế 2 anđêhit bằng công thức tơng đơng: CHOHC nn 12 + CHOHC nn 12 + + OHnCOnO n 222 )1()1( 2 23 +++ + (1) CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O (2) 2CO 2 + Ca(OH) 2 Ca(HCO 3 ) 2 (3) Ca(HCO 3 ) 2 0 t CaCO 3 + H 2 O + CO 2 (4) Theo (2): 2 3 CO CaCO n n= = 100 10 = 0,1 (mol) Theo(4): 2 CO n = 100 20 = 0,2 (mol) Theo (3): 2 CO n = 0,4(mol) Tổng số mol CO 2 là : 2 CO n = 0,1 + 0,4 = 0,5 (mol) Theo (1) ta có : 3014 2,10 +n mol C n H n2 CHO sau khi cháy cho ( n +1). 3014 2,10 + n mol CO 2 . Theo (1) ,(2), (3),(4) ta có : ( n +1). 3014 2,10 +n = 0,5 Giải phơng trình n = 1,5 A là : CH 3 CHO và B là C 2 H 5 CHO. Thí dụ 2: B là hỗn hợp gồm hai axit X và Y kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng axit fomic. Cho m gam B tác dụng hết với Na thu đợc 6,72 lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn . Đốt cháy hoàn toàn m gam B, rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy lần lợt đi qua bình (1) đựng H 2 SO 4 đặc bình (2) đựng NaOH rắn. Sau thí nghiệm, độ tăng khối lợng bình (2) lớn hơn độ tăng khối lợng bình (1) là 36,4 gam. a) Tính m . b) Xác định công thức cấu tạo của A và B. Giải : X, Y là đồng đẳng của HCOOH X,Y là axit cacboxylic no,đơn chức . + thay thế X,Y bằng công thức tơng đơng C n H n2 1+ COOH Ti liu lu hnh ni b - 7 - 2 C n H n2 1+ COOH + 2Na 2 C n H n2 1+ COONa + H 2 (1) Theo giả thiết: 2 H n = 4,22 72,6 =0,3 (mol) Theo (1) tổng số mol axit là : 2. 0,3 = 0,6 (mol) C n H n2 1+ COOH+ ( 2 13 +n )O 2 ( n +1)CO 2 + ( n +1)H 2 O (2) CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O (3) 2CO 2 + Ca(OH) 2 Ca(HCO 3 ) 2 (4) Ca(HCO 3 ) 2 0t CaCO 3 + H 2 O + CO 2 (5) theo (2) : 2 CO n = 3 CaCO n (4) = 100 10 = 0,1 mol theo (4) : 3 CaCO n = 100 20 = 0,2 mol, theo (3): 2 CO n = 0,4 mol, mol CO 2 là: 2 CO n =0,1 + 0,4= 0,5mol theo (1) ta có : 3014 2,10 +n mol n C 12 +n H CHO sau khi cháy cho ( n +1). 3014 2,10 +n mol CO 2 theo (1),(2),(3),(4) ta có : ( n +1) 3014 2,10 + n = 0,5 giải phơng trình n = 1,5 A là : CH 3 CHO và B là C 2 H 5 CHO. Thí dụ 3: B là hỗn hợp gồm 2 axit X và Y kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng của axit fomic. Cho m gam B tác dụng hết với Na thu đợc 6,72 lit khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Đốt cháy hoàn toàn m gam B, rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy lần lợt qua bình (1) đựng H 2 SO 4 đặc bình (2) đựng NaOH rắn. Sau thí nghiệm, độ tăng khối lợng bình (2) lớn hơn độ tăng khối lợng bình (1) là 36,4 gam. a, Tính m . b, Xác định công thức cấu tạo của A và B ? Giải: X,Y là đồng đẳng của HCOOH X,Y là axit cacboxylic no ,đơn chức . + thay thế X,Y bằng công thức tơng đơng n C 12 +n H COONa +H 2 (1) theo giả thiết 2 H n = 4,22 72,6 = 0,3 mol theo (1) tổng số mol axit là : 2. 0,3 =0,6 mol n C 12 +n H COOH + ( 2 13 +n ) O 2 ( n +1) CO 2 + ( n +1) H 2 O (2) bình (1) : Hấp thụ nớc . bình (2) : CO 2 + 2NaOH Na 2 CO 3 +H 2 O theo giả thiết : 2 CO m - OH m 2 =36,4 gam 0,6( n +1).(44 - 18) = 36,4 n =1,333 a) m= n. M = 0,6(14 n +46) = 38,8 gam b, n =1,33 COOHHCCOOHCHX 523 ;: Ti liu lu hnh ni b - 8 - D.3. Ph ơng pháp số nguyên tử hiđro trung bình . Đặc điểm của đồng đẳng liên tiếp là khác nhau 1 nhóm CH 2 . Nh vậy đối với nguyên tử C thì giá trị C bị kẹp giữa 2 giá trị tìm đợc, còn đối với số nguyên tử H thì đó là 2 giá trị kẹp giá trị số nguyên tử H trung bình. Ta lấy các giá trị chẵn hay lẻ tùy thuộc vào loại hợp chất. Ví dụ đối với hiđrocacbon thì số nguyên tử H luôn là số chẵn, còn đối với amin đơn chức lại là số lẻ CH 3 - NH 2 , C 2 H 5 - NH 2 . Nhờ phơng pháp này, việc giải một số bài toán trở nên đơn giản và nhanh hơn nhiều. Thí dụ 1: Hỗn hợp khí A gồm đimetylamin và 2 hiđrocacbon là đồng đẳng liên tiếp. Trộn 100 ml A với O 2 (d) rồi đốt cháy hết hỗn hợp khí A. Biết đimetylamin cháy thành CO 2 , H 2 O và N 2 thể tích hỗn hợp khí sau khi đốt cháy là 650 ml. Cho hỗn hợp khí này qua H 2 SO 4 đặc thì còn lại 370 ml và cho qua tiếp dung dịch KOH đặc thì còn 120 ml khí. Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện t o và p. Hãy xác định công thức phân tử các hiđrocacbon. Giải: Gọi yx, là số nguyên tử C trung bình và số nguyên tử H trung bình của 2 hiđrocacbon. 3 2 2 2 2 2 15 7 1 ( ) 2 4 2 2 CH NH O CO H O N + + + (1) OH y COxO y xHC yx 222 2 ) 4 ( +++ (2) Theo giả thiết: mlVmlV COhoiOH 250120370;280370650 22 )( ==== 2 O V tham gia đốt cháy = 2 CO V tạo thành + OH V 2 2 1 (hơi) ml390280 2 1 250 =+= q O V (d) 500 390 110 = = ml 2 120 110 10 N V = = ml Theo (1): V đimetylamin = 10.2 = 20 ml Tổng V 2 hiđocacbon = 100 - 20 = 80 ml Theo (1), (2): tổng .625,2250802.20 2 ==+= xxV CO Vậy hiđrocacbon thứ nhất có 2 nguyên tử C và hiđrocacbon thứ hai có 3 nguyên tử C . 2 H O V (hơi) 25,528080. 2 1 5,3.20 ==+= yy Vậy hiđrocacbon thứ nhất phải có 4 nguyên tử H và hiđrocacbon thứ hai phải có 6 nguyên tử H (vì cách nhau 2 nguyên tử H và số nguyên tử H phải chẵn).Vậy đó là C 2 H 4 và C 3 H 6 Ti liu lu hnh ni b - 9 - Thí dụ 2: Cho 3,38 gam hỗn hợp 3 rợu đơn chức A, B, C trong đó B, C có cùng số nguyên tử cacbon và số mol A bằng 3 5 tổng số mol của B và C. Xác định công thức phân tử của A, B, C. Biết rằng tổng số mol của 3 rợu là 0,08 mol ? Giải: M 3 rợu 2,42 08,0 38,3 == đvC Nh vậy phải có ít nhất một rợu có M < 42,2. Chỉ có 32 3 = OHCH M đvC thoả mãn. Vì OHHC M 52 = 46, các rợu không no ít nhất cũng có 3 nguyên tử cacbon và 1 nhóm OH nên M > 53. Vì B và C có cùng số nguyên tử C nên A phải là CH 3 OH. 05,0 35 5.08,0 = + = A n mol 0,05.32 1,6 A m = = gam 3,38 1,6 1,78 B C m + = = gam 0,08.3 0,03 5 3 B C n + = = + mol, 3,59 03,0 78,1 , == CB M (đvC) Gọi y là số nguyên tử H trung bình trong 2 rợu B, C Khối lợng mol trung bình của OHHC y x là 3,591712 =++yx đvC 3,4212 =+ yx đvC x 1 2 3 y 30,3 18,3 6,3 Chỉ có x = 3 là hợp lý. B, C phảI có một rợu có số nguyên tử H > 6,3 và một rợu có số nguyên tử H < 6,3. Có 2 cặp nghiệm: C 3 H 7 OH và C 3 H 5 OH C 3 H 7 OH và C 3 H 3 OH Ti liu lu hnh ni b - 10 - [...]... công thức đơn giản và giải bài toán hóa học từ cấu tạo đơn giản ấy * Nhợc điểm: Chỉ dùng cho bài toán hữu cơ F Phơng pháp ẩn số : Một bài toán thi u điều kiện làm cho bài toán có dạng vô định hoặc không giải đợc Phơng pháp ghép ẩn số là một trong những phơng pháp đơn giản để giải các bài toán đó Nhợc điểm: Phơng pháp ghép ẩn số là một thủ thuật của toán học, không mang tính chất hoá học Thí dụ: Đun p... M = K Phơng pháp đờng chéo : Phơng pháp này thờng đợc áp dụng để giải các bài toán trộn lẫn các chất với nhau Các chất đem trộn có thể là đồng thể: lỏng với lỏng, khí với khí, rắn với rắn; hoặc dị thể: rắn với lỏng, khí với lỏng Nh ng hỗn hợp cuối cùng phải đồng thể Phơng pháp này đặc biệt thích hợp khi pha chế dung dịch Chú ý: Phơng pháp này không áp dụng cho các trờng hợp khi trộn lẫn các chất mà... dktc ) Khối lợng rắn ? + H2O Giải : S dng BTNT : nPu = nH 2 = nH 2O = 5,6 : 22,4 = 0,25 mol áp dụng TGKl : 1 mol H2 (M = 2) 1 mol H2O (M = 18) tăng mrắn sau = mrắn trớc + m mrắn trớc = 30 16.0, 25 = 26 gam Đáp án A M = 16 (đvC) III Các bài toán minh hoạ các phơng pháp giải toán hoá học Bài 1: Cho 3,04 gam hỗn hợp NaOH và KOH tác dụng với dung dịch HCl thu đợc 4,15 gam các muối clorua Nếu đem điện... gam Giải : TN1 nKOH (1) = 0, 22 mol, nZn (OH )2 = 3a gam, TN2 nKOH (2) = 0, 28 mol, nZn (OH )2 = 2a gam Ta thấy nKOH (2) > nKOH (1) , nZn (OH )2 (2) < nZn (OH )2 (1) nghĩa là TN1 Zn(OH)2 đạt lợng cực đại còn TN2 lợng Zn(OH)2 đạt lợng cực đại sau đó bị hòa tan trong KOH d Lợng kết tủa cực đại còn tùy thuộc vào số mol Zn2+ và OH- Trong TN1 chắc chắn số mol KOH cha chuyển hết thành Zn(OH)2 đạt lợng cực. .. nguyên tử cacbon Mà: n A= nB Mỗi chất chiếm 50% về số mol H Phơng pháp biện luận để tìm công thức phân tử các chất: Để giải bài toán tìm công thức phân tử ta có thể biện luận theo các nội dung sau: - Biện luận theo hoá trị - Biện luận theo lợng chất (g, mol) - Biện luận theo tính chất - Biện luận theo kết quả bài toán - Biện luận theo các khả năng phản ứng có thể xảy ra - Biện luận theo phơng trình... 0,672 và 1,12 Giải : nCaCO3 = 3 / 100 = 0, 03 mol Cách 1 : TH1 : Số mol CO2 sinh ra lợng kết tủa cực đại là 3 gam CaCO3 + H2O CO2 + Ca(OH)2 ơ 0,03 0,03 VCO2 = 0, 03.22, 4 = 6, 72 lít TH2 : Số mol CO2 sinh ra lợng kết tủa cực đại là 3 gam sau đó bị hoà tan trong Ca(OH)2 d CaCO3 + H2O CO2 + Ca(OH)2 (1) ơ 0,03 0,03 0,03 Ca(HCO3)2 2 CO2 + Ca(OH)2 (2) 0,02 ơ 0,01 VCO2 = 0, 05.22, 4 = 11, 2 lít Cách 2 :... Al(OH)3 Tính nồng độ HCl đã dùng ? nAlO = nNaAlO2 = 0, 2.2 = 0, 4 mol Giải : 2 15, 6 nAl (OH )3 = = 0, 2 mol 78 Cách 1: TH1 : Tạo kết tủa keo Al(OH)3 cực đại xảy ra phản ứng AlO2- + H+ + H2O Al(OH)3 (1) ơ 0,2 0,2 CM(HCl) = 0,2/0,2 = 1 M TH2 : Tạo kết tủa keo Al(OH)3 cực đại sau đó tan một phần xảy ra hai phản ứng AlO2- + 0,2 AlO2- + 0,2 Cách 2 : Sử dụng công thức Ti liu lu hnh ni b H+ + H2O Al(OH)3... a = 0,06 mol Cách 2: ta viết gộp phơng trình phản ứng oxi hóa khử và cân bằng theo phơng pháp thăng bằng electron: FeS2 + Cu2S + HNO3 Fe2(SO4)3 + CuSO4 + NO + H2O 3 x 2 FeS 2 + Cu2 S 2 Fe +3 + 2Cu +2 + 5S +6 + 40e +5 40 x +2 N + 3e N 6FeS2 + 3Cu2S + 40HNO3 3 Fe2(SO4)3 + 6CuSO4 +40 NO + 20H2O Cách 3: ta viết tách các phơng trình phản ứng oxi hóa khử và cân bằng theo phơng pháp thăng bằng... với anhiđric axetic có H2SO4 đặc làm xúc tác D.6 Phơng pháp hóa trị trung bình Thí dụ: Cho một luồng H2 đi qua ống sứ đốt nóng đựng 11,3 gam hỗn hợp 2 oxit vanađi hóa trị kề nhau tới khử hoàn toàn và cho khí đi ra khỏi ống sứ qua bình đựng H 2SO4 đặc, thấy khối lợng bình axit tăng lên 4,68 gam Xác định công thức các oxit vanađi ? Giải: Gọi x là hóa trị trung bình của vanađi trong 2 oxit: V2Ox + x H2... 22, 4 =0,05 x 22, 4 = 11,2 lít Đáp án D Bài tập rèn luyện Bài 2 : (ĐHKA - 2007) Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít CO2 ở đktc vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 a mol/l thu đợc 15,76 gam kết tủa giá trị a là ? A 0,04 B 0,06 C 0,08 D 0,02 Đáp án A Dạng 1C : Phơng pháp giải bài tập khí CO2 , SO2 vào dung dịch Bazơ I ( NaOH , KOH) và Bazơ nhóm II (Ca(OH)2 , Ba(OH)2) Phơng pháp : Ti liu lu hnh ni b - 27 - - Tính số . và giải bài toán hóa học từ cấu tạo đơn giản ấy. * Nhợc điểm: Chỉ dùng cho bài toán hữu cơ. F. Ph ơng pháp ẩn số : Một bài toán thi u điều kiện làm cho bài toán có dạng vô định hoặc không giải. đợc. Phơng pháp ghép ẩn số là một trong những phơng pháp đơn giản để giải các bài toán đó. Nhợc điểm: Phơng pháp ghép ẩn số là một thủ thuật của toán học, không mang tính chất hoá học. Thí. trị VIII). Kết luận: X là lu huỳnh. K. Ph ơng pháp đ ờng chéo : Phơng pháp này thờng đợc áp dụng để giải các bài toán trộn lẫn các chất với nhau. Các chất đem trộn có thể là đồng thể: lỏng với