L ng Văn Huyươ 0963 908 326 Tác gi : L ng Văn Huy.ả ươ Đ a ch : Giáo viên tr ng THPT T n Đà – Xã Trung Nghĩa – Huy n Thanh Th y - T nh Phú Thị ỉ ườ ả ệ ủ ỉ ọ Kĩ Thu t lo i b b t ch t trong bài toán h n h p.ậ ạ ỏ ớ ấ ỗ ợ Trong các kì thi ĐH – CĐ hi n nay thì s l ng các bài t p xu t hi n h n h p ch t là khá nhi u. V i th iệ ố ượ ậ ấ ệ ỗ ợ ấ ề ớ ờ gian ít i và tâm lí trong phòng thi, đôi khi các em b v ng vào vòng lu n qu n khi g p các bài nh v y. Đ nângỏ ị ướ ẩ ẩ ặ ư ậ ể cao t c đ gi i m t bài t p h n h p, và gi i các bài toán h n h p ch t hi u qu , tôi xin gi i thi u m t kĩ thu tố ộ ả ộ ậ ỗ ợ ả ỗ ợ ấ ệ ả ớ ệ ộ ậ nh giúp các em làm bài t t h n. Đó là “ Kĩ thu t lo i b b t ch t”. Kĩ thu t này dung trong tr ng h p đ bàiỏ ố ơ ậ ạ ỏ ớ ấ ậ ườ ợ ề không yêu c u tính s li u c th c a t ng ch t h n h p. Mà ch yêu c u tính các giá tr t ng tr c, t ng sau hayầ ố ệ ụ ể ủ ừ ấ ỗ ợ ỉ ầ ị ổ ướ ổ giá tr c a m t ch t liên quan. Sau đây là m t vài ví d cho các em tham kh o.ị ủ ộ ấ ộ ụ ả VD 1 : (KB- 2007): Nung m gam b t s t trong oxi, thu đ c 3 gam h n h p ch t r n X. Hòa tan h t h n h p X trong HNOộ ắ ượ ỗ ợ ấ ắ ế ỗ ợ 3 d , thoát ra 0,56 lít ( đktc) NO ( là s n ph m kh duy nh t). Giá tr c a X làư ở ả ẩ ử ấ ị ủ A. 2,62. B. 2,32. C. 2,22. D 2,52. HD: Khi nung Fe trong oxi ( ch a cho bi t có d hay không) thì s n ph m thu đ c là h n h p X có th ch a cácư ế ư ả ẩ ượ ỗ ợ ể ứ ch t : Fe, Feấ 2 O 3 ,Fe 3 O 4 , FeO. V i 4 ch t nh ng ch có 2 d ki n s nên ta có th lo i b b t 2 ch t đ đ n gi nớ ấ ư ỉ ữ ệ ố ể ạ ỏ ớ ấ ể ơ ả bài toán. đây ta có th lo i b b t kì 2 ch t nào trong h n h p.Ở ể ạ ỏ ấ ấ ỗ ợ Gi iả Ta coi nh h n h p X ch ch a Fe và Feư ỗ ợ ỉ ứ 2 O 3 ( Ho c c p ch t nào cũng đ c) v i s mol t ng ng l nặ ặ ấ ượ ớ ố ươ ứ ầ l t là x,y.ượ PT kh i l ng : 56x + 160y = 3 (1).ố ượ PTP : Ư 2 2 3 3 2 2 o t Fe O Fe O+ .(*) 3 3 3 2 4 ( ) 2Fe HNO Fe NO NO H O+ + + .(**) 2 3 3 3 3 2 6 2 ( ) 3 .Fe O HNO Fe NO H O+ + (***) T (*), (**),(***) ta có x = 0,025 mol. Thay vào (1) ừ y = 0,01 mol. V y s mol Fe ban đ u là ậ ố ầ Fe n = x + 2y = 0,025 + 2.0,01 =0,045 mol. Kh i l ng Fe ban đ u ố ượ ầ Fe m = 0,045.56 = 2,52 gam ( đáp án D). VD 2 : ( CĐ - 2009) Nung nóng 16,8 gam h n h p Au, Ag, Fe,Zn v i m t l ng d khí Oỗ ợ ớ ộ ượ ư 2 , đ n khi các ph n ng x y ra hoànế ả ứ ả toàn, thu đ c 23,2 gam ch t r n X. Th tích dung d ch HCl 2M v a đ đ ph n ng v i ch t r n X làượ ấ ắ ể ị ừ ủ ể ả ứ ớ ấ ắ A. 600ml. B. 200ml. C. 800ml. D. 400ml. HD: V i 4 kim lo i nh ng bài ra ch cho 2 d ki n và không có câu h i liên quan đ n l ng ch t c th trongớ ạ ư ỉ ữ ệ ỏ ế ượ ấ ụ ể h n h p đ u. Do v y ta có th lo i b t 2 kim lo i đ bài toán đ n gi n h n. Nh ng l u ý ph i có ít nh t 1 kimỗ ợ ầ ậ ể ạ ớ ạ ể ơ ả ơ ư ư ả ấ lo i ph i tham gia ph n ng.ạ ả ả ứ Gi iả Gi s h n h p ban đ u ch có Fe và Zn ( ho c gi s là 2 Kim lo i khác nh ng không đ c đ ng th i làả ử ỗ ợ ầ ỉ ặ ả ử ạ ư ượ ồ ờ Au và Ag) v i s mol t ng ng l n l t là x,y mol.ớ ố ươ ứ ầ ượ PTP : Ư 2 2 3 3 2 . 2 Fe O Fe O+ 2 1 . 2 Zn O ZnO+ Tr ng THPT T n Đàườ ả 1 L ng Văn Huyươ 0963 908 326 2 3 3 2 6 2 3 .Fe O HCl FeCl H O+ + 2 2 2 .ZnO HCl ZnCl H O+ + Theo bài ra và theo ph ng trình ph n ng ta có;ươ ả ứ 92 56 65 16,8. 415 80 81 23,2. 28 415 x x y x y y = + = + = = S mol HCl tham gia ph n ng ố ả ứ HCl n = 3. 92 415 +2. 28 415 = 0,8mol. V y th tích HCl c n dung là V = ậ ể ầ 0,8 2 =0,4 lít = 400ml ( đáp án D) VD 3 : ( KA -2011) Đ t cháy hoàn toàn 3.42 gam h n h p g m axit acrylic, vinyl axetat, metyl acrylat và axit oleic, r i h p thố ỗ ợ ồ ồ ấ ụ toàn b s n ph m cháy vào dung d ch Ca(OH)ộ ả ẩ ị 2 d . Sau ph n ng thu đ c 18 gam k t t a và dung d ch X. Kh iư ả ứ ượ ế ủ ị ố l ng X so v i kh i l ng dung d ch Ca(OH)ượ ớ ố ượ ị 2 ban đ u đã thay đ i nh th nào?ầ ổ ư ế A. Tăng 2,7 gam. B. Gi m 7,74 gam.ả C. Tăng 7,92 gam. D. Gi m 7,38 gam.ả HD: Nh n th y 4 ch t trên đ u có d ng CTTQ là Cậ ấ ấ ề ạ n H 2n-2 O 2 nên ta có th thay h n h p b ng 1 ch t t ng đ ng.ể ỗ ợ ằ ấ ươ ươ Nh ng đôi khi do tâm lí phòng thi có th các em s quên công th c c a 1 vài ch t ( Nh axit oleic ch ng h n). Doư ể ẽ ứ ủ ấ ư ẳ ạ v y ta cũng có th lo i b nh ng ch t ph c t p trong bài đi.Cách gi i theo ph ng pháp trung bình tôi xin khôngậ ể ạ ỏ ữ ấ ứ ạ ả ươ trình bày. D i đây là cách gi i theo kĩ thu t lo i b ch t đ các em cùng tham kh o.ướ ả ậ ạ ỏ ấ ể ả Gi iả h n h p ch ch a 2 ch t là axit acrylic ( Cỗ ợ ỉ ứ ấ 2 H 3 COOH) và vinyl axetat ( C 3 H 5 COOH) v i s mol t ng ngớ ố ươ ứ l n l t là x,y mol.ầ ượ Ta có: 72x + 86y = 3,42 (1). Ph ng trình ph n ng:ươ ả ứ 2 3 2 2 2 OO 3 3 2 .C H C H O CO H O+ + 3 5 2 2 2 9 OO 4 3 2 C H C H O CO H O+ + . 2 2 3 2 ( ) .CO Ca OH CaCO H O+ + Theo ph ng trình ph n ng ta có 3x + 4y = 0,18 (2).ươ ả ứ Gi i (1) và (2) ta đ c : ả ượ 0,06. 0,09. x y =− = 2 2 3 4 0,18 . 2 2 0,15 . CO H O n x y mol n x y mol = + = = + = Đ tăng kh i l ng dung d ch ộ ố ượ ị 2 2 3 44.0,18 18.0,15 18 7,38. m CO H O CaCO m m m∆ = + − = + − =− V y kh i l ng dung d ch sau ph n ng gi m 7,38 gam so v i dung d ch Ca(OH)ậ ố ượ ị ả ứ ả ớ ị 2 ban đ u ( Đáp án D).ầ VD 4 : ( KB – 2013) H n h p X g m hiđro, propen, axit acrylic, ancol anlylic ( Cỗ ợ ồ 3 H 5 COOH). Đ t cháy hoàn toàn 0,75 mol X, thuố đ c 30,24 lít COượ 2 (đktc).Đun nóng X v i b t Ni m t th i gian, thu đ c h n h p Y. T kh i h i c a Y so v i Xớ ộ ộ ờ ượ ỗ ợ ỉ ố ơ ủ ớ b ng 1,25. Cho 0,1 mol Y ph n ng v a đ v i V lít dung d ch Brằ ả ứ ừ ủ ớ ị 2 0,1M. Giá tr c a V làị ủ A. 0,4. B. 0,6. C. 0,5. D. 0,3. HD: Nh n th y trong X thì propen, axit acrylic, ancol anlylic đ u có m t liên k t đôi. Th nh ng vi c bi u di n 3ậ ấ ề ộ ế ế ư ệ ể ễ ch t này thành 1 công th c chung thì khá khó khăn v i nhi u em.Trong bài không có ph n ng nào là dành riêngấ ứ ớ ề ả ứ cho 1 ch t riêng l . Do v y ta có th lo i b b t ch t đ bài toán đ n gi n h n.ấ ẻ ậ ể ạ ỏ ớ ấ ể ơ ả ơ Gi iả Gi s h n h p X ch ch a hidro (Hả ử ỗ ợ ỉ ứ 2 ) và propen (C 3 H 6 ) v i s mol l n l t là x,y mol.ớ ố ầ ượ PT: Tr ng THPT T n Đàườ ả 2 L ng Văn Huyươ 0963 908 326 H 2 + 1 2 O 2 H 2 O.(1) C 3 H 6 + 9 2 O 2 3CO 2 + 3H 2 O.(2) H 2 + C 3 H 6 C 3 H 8 .(3) C 3 H 6 + Br 2 C 3 H 6 Br 2 .(4) Khi đ t 0,75 mol X theo bài d dàng tính đ c x = 0,3 mol và y = 0,45 mol. Do v y t l ố ễ ượ ậ ỉ ệ 2 3 6 2 . 3 H C H n n = (*) Trong 0,1 mol h n h p X thì ỗ ợ 2 3 6 0,04 , 0,06 . H C H n mol n mol= = ( Theo (*)).G i s mol Họ ố 2 ph n ng trong (3) là a mol.ả ứ S mol h n h p Y ố ỗ ợ (0,1 ) Y n a mol= − Ta có t kh i c a Y so v i X b ng 1,25 nên ỉ ố ủ ớ ằ 1, 25. à ( ). Y Y X X Y Y X X M M n M Do m m n M M = = = Hay 0,1 1, 25 0,02. 0,1 a a = = − Theo (3) ta có s mol Cố 3 H 6 d = 0,06 – 0,02 = 0,04 mol.ư Theo (4) s mol Brố 2 ph n ng = 0,06 mol ả ứ [ Br 2 ] = 0,04 0,4 . 0,1 lit= ( Đáp án A). VD 5 ( KA – 2013): H n h p X g m Hỗ ợ ồ 2 , C 2 H 4 và C 3 H 6 có t kh i so v i Hỉ ố ớ 2 là 9,25. Cho 22,4 lít X (đktc) vào bình kín có s n m tẵ ộ ít b t Ni. Đun nóng bình m t th i gian, thu đ c h n h p khí Y có t kh i so v i Hộ ộ ờ ượ ỗ ợ ỉ ố ớ 2 b ng 10. T ng s mol Hằ ổ ố 2 đã ph n ng làả ứ A. 0,05 mol. B. 0,075mol C. 0,07mol. C. 0,015mol. HD: Bài này các em có th áp d ng ph ng pháp trung bình thay Cể ụ ươ 2 H 4 và C 3 H 6 b ng 1 ch t Cằ ấ n H 2n gi i cũng r tả ấ thu n ti n.Tuy nhiên v i nhi u h c sinh vi c xu t hi n n “n” làm vi c tính toán có ph n ch m h n. Trong bàiậ ệ ớ ề ọ ệ ấ ệ ẩ ệ ầ ậ ơ không có yêu c u tính toán c th s mol c a Cầ ụ ể ố ủ 2 H 4 và C 3 H 6 , nên ta có th lo i b b t 1 trong 2 ch t cho bài toánể ạ ỏ ớ ấ đ n gi n h n.ơ ả ơ Gi iả Gi s h n h p X ch g m Hả ử ỗ ợ ỉ ồ 2 và C 2 H 4. Sau ph n ng t kh i c a Y so v i Hả ứ ỉ ố ủ ớ 2 b ng 10 nên Hằ 2 còn d .ư G i s mol Họ ố 2 ph n ng là x mol.ả ứ PT: H 2 + C 2 H 4 C 2 H 6 . Ta có : 1 , (1 ) . X Y n mol n x mol= = − 18,5, 20 X Y M M= = . à ( ) Y X X Y Y X M n M Do m m n M = = Nên 20 1 0,075 18,5 1 x mol x = = − ( Đáp an B). Trên đây là m t vài ví d đ cho các em và quý th y cô đ ng nghi p cùng tham kh o góp ý. T t nhiênộ ụ ể ầ ồ ệ ả ấ không ph i bài toán h n h p ch t nào cũng áp d ng đ c kĩ thu t trên. Tôi xin phép trình bày các đ c đi mả ỗ ợ ấ ụ ượ ậ ặ ể các d ng bài toán có th áp d ng đ c kĩ thu t này trong các ph n ti p theo.ạ ể ụ ượ ậ ầ ế Các bài t p áp d ng:ậ ụ Bài t p 1 ( KA -2008):ậ Cho 2,13 gam h n h p X g m 3 kim lo i Mg, Cu và Al d ng b t tác d ng hoàn toàn v i oxi thu đ cỗ ợ ồ ạ ở ạ ộ ụ ớ ượ h n h p Y g m các oxit có kh i l ng 3,33 gam. Th tích dung d ch HCl 2M v a đ đ ph n ng h t v i Y làỗ ợ ồ ố ượ ể ị ừ ủ ể ả ứ ế ớ A. 90ml. B. 57ml. C. 75ml. D. 50ml. Bài t p 2:ậ Tr ng THPT T n Đàườ ả 3 L ng Văn Huyươ 0963 908 326 Cho 1 lu ng khí CO đi qua ng s nung nóng đ ng m gam Feồ ố ứ ự 2 O 3 . Sau khi k t thúc thí nghi m, thu đ cế ệ ượ h n h p r n X g m 4 ch t cân n ng 24,8 gam. Cho X tác d ng v i dung d ch HNOỗ ợ ắ ồ ấ ặ ụ ớ ị 3 loãng,d thu đ c 2,24 lít NOư ượ (đktc, s n ph m kh duy nh t ). Giá tr c a m làả ẩ ử ấ ị ủ A.28,8. B. 27,2. C. 32,0. D. 30,4. Bài t p 3 ( KB – 2010):ậ Nung 2,23 gam h n h p X g m các kim lo i Fe, Al, Zn, Mg trong oxi, sau m t th i gian thu đ c 2,71 gamỗ ợ ồ ạ ộ ờ ượ h n h p Y. Hòa tan hoàn toàn Y vào dung d ch HNOỗ ợ ị 3 d , thu đ c 0,672 lít khí NO ( đktc , s n ph m kh duyư ượ ả ẩ ử nh t). S mol HNOấ ố 3 đã ph n ng làả ứ A. 0,12. B. 0,14. C. 0,16. D. 0,18. Bài t p 4 ( KA – 2008):ậ H n h p X có t kh i so v i Hỗ ợ ỉ ố ớ 2 là 21,2 g m propan, propen và propin. Khi đ t cháy hoàn toàn 0,1 mol X,ồ ố t ng kh i l ng c a COổ ố ượ ủ 2 và H 2 O thu đ c làượ A. 18,6 gam. B. 18,96 gam. C. 20,4 gam. D. 16,8 gam. Bài t p 5 ( KB – 2011):ậ Cho butan qua xúc tác nhi t đ cao thu đ c h n h p X g m Cở ệ ộ ượ ỗ ợ ồ 4 H 10 , C 4 H 8 , C 4 H 6 và H 2 . T kh i c a X soỉ ố ủ v i butan là 0,4. N u cho 0,6 mol X vào dung d ch brom d thì s mol brom t i đa ph n ng làớ ế ị ư ố ố ả ứ A. 0,24 mol B. 0,36 mol C. 0,6 mol. D. 0,48 mol. Bài t p 6 ( KN -2011):ậ H n h p khí X g m etilen, metan, propin, vinyl axetilen có t kh i so v i Hỗ ợ ồ ỉ ố ớ 2 là 17. Đ t cháy hoàn toàn 0,05ố mol X r i h p th toàn b s n ph m cháy vào bình dung d ch Ca(OH)ồ ấ ụ ộ ả ẩ ị 2 d , thì kh i l ng bình tăng thêm m gam.ư ố ượ Giá tr c a m làị ủ A. 7,3. B. 6,6. C. 3,39. D. 5,85. Bài t p 7 ( KB – 2013):ậ H n h p X g m FeO, Feỗ ợ ồ 2 O 3 và Fe 3 O 4 . Cho khí CO qua m gam X nung nóng, sau m t th i gian thu đ cộ ờ ượ h n h p r n Y và h n h p khí Z. Cho toàn b Z vào dung d ch Ca(OH)ỗ ợ ắ ỗ ợ ộ ị 2 d , đ n ph n ng hoàn toàn, thu đ c 4ư ế ả ứ ượ gam k t t a. M t khác hòa tan hoàn toàn Y trong dung d ch Hế ủ ặ ị 2 SO 4 đ c,nóng d thu đ c 1,008 lít SOặ ư ượ 2 (đktc, s nả ph m kh duy nh t) và dung d ch ch a 18 gam mu i. Giá tr c a m làẩ ử ấ ị ứ ố ị ủ A. 7,12. B. 13,52. C.6,8. D.5,68. Tr ng THPT T n Đàườ ả 4 . p ch t hi u qu , tôi xin gi i thi u m t kĩ thu tố ộ ả ộ ậ ỗ ợ ả ỗ ợ ấ ệ ả ớ ệ ộ ậ nh giúp các em làm bài t t h n. Đó là “ Kĩ thu t lo i b b t ch t”. Kĩ thu t này dung trong tr ng h p đ bàiỏ. đã thay đ i nh th nào?ầ ổ ư ế A. Tăng 2,7 gam. B. Gi m 7,74 gam.ả C. Tăng 7,92 gam. D. Gi m 7,38 gam.ả HD: Nh n th y 4 ch t trên đ u có d ng CTTQ là Cậ ấ ấ ề ạ n H 2n-2 O 2 nên ta có th thay. bài toán h n h p ch t nào cũng áp d ng đ c kĩ thu t trên. Tôi xin phép trình bày các đ c đi mả ỗ ợ ấ ụ ượ ậ ặ ể các d ng bài toán có th áp d ng đ c kĩ thu t này trong các ph n ti p theo.ạ ể ụ