sáng kiến kinh nghiệm hóa các công thức giải nhanh hóa học

A.ĐẶT VẤN ĐỀLÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trắc nghiệm khách quan là hình thức thi hiện nay đang được thực hiện trong các kỳ kiểm tra, kỳ thi tốt nghiệp và tuyển sinh của bộ giáo dục và đào tạo.. Tr

A.ĐẶT VẤN ĐỀ

LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trắc nghiệm khách quan là hình thức thi hiện nay đang được thực hiện trong các kỳ kiểm tra, kỳ thi tốt nghiệp và tuyển sinh của bộ giáo dục và đào tạo Trong đề thi trắc nghiệm bao gồm nhiều câu hỏi với thời gian làm bài mỗi câu khoảng một phút rưỡi đến hai phút Với thời gian ngắn như vậy, việc giải quyết được câu hỏi đặt ra, đặc biệt đối với các câu hỏi là bài toán trắc nghiệm không phải là một vấn đề đơn giản

Kiến thức trong chương trình hóa học phổ thông là rất nhiều.Việc nắm kiến thức đã khó, việc vận dụng kiến thức vào giải bài tập để có kết quả nhanh và chính xác nhất lại càng khó hơn trong khi thời gian làm bài có hạn Qua quá trình dạy học ở lớp 12A1và 12A2 tôi thấy các em còn lúng túng trong khi giải bài tập trắc nghiệm và để đáp ứng cho việc đổi mới kiểm tra, đánh giá bằng hình thức trắc nghiệm này, trong quá trình dạy học sau mỗi bài hoặc mỗi chương tôi đưa ra một số công thức giúp các

em làm bài tập

Việc áp dụng một số công thức để giải các bài toán trắc nghiệm trong các bài kiểm tra và trong các kỳ thi là rất cần thiết để giúp các em rèn luyện kỹ năng giải nhanh bài toán hóa học

Với lí do đó nên tôi đã đã chọn đề tài này nhằm giúp cho các em có kết quả cao trong các kỳ kiểm tra và đặt biệt là trong các kì thi sắp đến, làm cho các em say mê và yêu thích bộ môn hơn

B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

I CÁC CÔNG THỨC TÍNH NHANH

Các dạng bài tập này được sắp xếp theo thứ tự từng chương của sách giáo khoa , các

em có thể vận dụng ngay sau khi học lí thuyết xong Sau đây là các dạng bài tập:

CHƯƠNG I: ESTE-LIPIT

1.Công thức 1: Tính số đồng phân este no, đơn chức mạch hở( CnH2nO2 ) là

2n-2 (1<n<5)

Ví dụ: Số đồng phân este ứng với CTPT C4H8O2 là 2 4 -2 = 4 đồng phân

2.Công thức 2: tính số nhóm chức este từ số mol kiềm phản ứng:

Số nhóm chức este = nnNaOH

este

Ví dụ: Khi thủy phân 0,01 mol este của 1 ancol đa chức và 1 axit đơn chức phải dùng

1,2 gam NaOH Mặt khác, khi thủy phân 6,35 gam este đó cần 3 gam NaOH và thu được 7,05 gam muối Xác định CTPT của este?

Giải: Số nhóm chức este = nNaOH

neste= 0,03/0,01= 3 → ancol có 3 chức( và este có 3 gốc axit) → CT của este là (RCOO)3R’

(RCOO)3R’ +3 NaOH → 3RCOONa + R’(OH)3

Mmuối =7,05/0,07 5= 94 = R+67→R=27: C2H3

Meste = 6,35/0,025 = 254 = 213 + R’→ R’= 41: C3H5

Vậy CTPT của este là (C2H3COO)3 C3H5

3.Công thức 3: Công thức tính số trieste tạo bởi glixerol và n axit béo là:

2

1

n (n 1)

Ví dụ 1: Đun hỗn hợp glixerol và axit stearic, axit oleic ( có axit H2SO4) làm xúc tác

có thể thu được mấy loại trieste đồng phân cấu tạo của nhau?

A.3 B.4 C 5 D.6

Giải: Áp dụng công thức ta có: 1 2

n (n 1)

2 (2 1)

Ví dụ 2: Đun hỗn hợp glixerol và axit stearic, axit oleic, axit linoleic ( có axit H2SO4) làm xúc tác có thể thu được mấy loại trieste đồng phân cấu tạo của nhau?

A.13 B.15 C 18 D.20

Giải: Áp dụng công thức ta có: 1 2

n (n 1)

3 (3 1)

CHƯƠNG III: AMIN-AMINOAXIT- PROTEIN

1.Công thức 1: Tính số đồng phân amin no, đơn chức mạch hở: CnH2n+3N là:

2n-1 (1<n<5)

Ví dụ 1: Tính số đồng phân của các amin đơn chức sau: C2H7N , C3H9N , C4H11N Giải

Số đồng phân amin của C2H7N là: 22 1 − =2

C3H9N là: 3 1

2− =4

C4H11N là: 24 1 − =8

2.Công thức 2: Lập công thức phân tử của amin dựa vào sản phẩm cháy

*Nếu đề bài chưa cho amin no, đơn chức thì ta cứ giả sử là amin no, đơn ta có CT

nH2O - nCO2 = 1,5namin→ số C trong amin hoặc n =

2 2

2 min

2 1 , 5

CO O

H

CO a

CO

n n

n n

n

−

=

*Nếu đề bài cho amin đơn chức, mà khi đốt cháy tạo ra biết nCO2 và nN2 thì ta có CT sau namin = 2nN2→ số C trong amin hoặc n = 2 22

min

2

nN

n n

n CO

a

CO =

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai amin no, đơn chức là đồng đẳng kế tiếp thu

được 2,24 lít khí CO2 (đktc) và 3,6 g H2O.Công thức của hai amin là

A.CH3NH2 và C2H5NH2 B C2H5NH2 và C3H7NH2

C C3H7NH2 và C4H9NH2 D C5H11NH2 và C6H13NH2

Giải: Áp dụng CT ta có: namin =0, 2 0,1 0, 067

1, 5

−

=

→n = 1 , 49

067 , 0

2 , 0 min

a

CO n n

Chọn A

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn một amin no, đơn chức X, người ta thu được 10,125 g

H2O, 8,4 lít CO2 và 1,4 lít N2 (các thể tích đo ở diều kiện tiêu chuẩn) Công thức của amin là

A C4H11N B.C2H7N C.C3H9N D.C5H13N

Giải: Áp dụng CT ta có namin = 2nN2 = 2.1,4/22,4=0,125 mol

125 , 0

375 , 0 min

a

CO n

n

chọn C

2.Công thức 2: Công thức tính số nhóm chức amino axit có CTPT

(NH2)x-R-(COOH)y là: HCl NaOH

Ví dụ 1: Chất A là một aminoaxit mà phân tử không chứa thêm nhóm chức nào khác

Thí nghiệm cho biết 100ml dung dịch 0,2M của chất A phản ứng vừa hết với 160 ml

dung dịch NaOH 0,25M Cô cạn dung dịch sau phản ứng này thì được 3,82 gam muối

khan Mặt khác, 80 gam dung dịch 7,35% của chất A phản ứng vừa hết với 50 ml dung dịch HCl 0,8M Xác định CTPT của A

Giải: CTPT của A là (NH2)x-R-(COOH)y

A

NaOH

=

= y = 2

Số mol muối = số mol A→Mmuối=3,82/0,02=191→MA=191-2.23+2.1=147

=

= x =1

→ A là (NH2) -R-(COOH)2

R =147-16-2.45 =41→ R: C3H5

CTPT của A là (NH2) - C3H5-(COOH)2

CHƯƠNG 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Dạng 1: Kim loại tác dụng với axit Tính khối lượng muối có trong dung dịch

1.Công thức 1: VỚI HNO 3:

Ví dụ 1: Cho 2,06 g hỗn hợp gồm Fe, Al, Cu tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 0,896 lít NO duy nhất (đktc).Khối lượng muối nitrat sinh ra là?

Giải: Áp dụng công thức ta có:

mmuối nitrat =2,06 + 62.3.0,04 =9,5 g

Ví dụ 2: Cho 5,75 g hỗn hợp Mg, Al, Cu tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 1,12 lít (đktc) hỗn hợp X gồm NO và N2O (đktc).Tỉ khối của của X đối với khí H2 là 20,6 Khối lượng muối nitrat sinh ra trong dung dịch là?

Giải: NO : x (mol)

N2O: y (mol)

Ta có: x +y =0,5 mol

M=41,2= 30x 44y

x y

+ + → x=0,01

y =0,04

mmuối nitrat =5,75 + 62(0,01.3+8.0,04)=27,45 g

2.Công thức 2 VỚI HCl:

Ví dụ 1: Cho 15,4 gam hỗn hợp hai kim loại gồm Mg và Zn tác dụng với dung dịch

HCl lấy dư thu được 6,72 lít khí (đktc), cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được m gam muối khan Giá trị của m (g) là

A 9,5 B 27,2 C 36,7 D 37,3

Giải: Áp dụng công thức ta có

m muối = 15,4 + 71.0,3=36,7

m muối = m KLpư + 71.n H2

m muối = m KLpư + 62.n e nhận

Ví dụ 2: Cho 9,14 gam hỗn hợp gồm Mg, Al, Cu bằng dung dịch HCl dư thu được

7,84 lít khí (đktc), dung dịch X và 2,54 gam chất rắn Y Khối lượng muối trong X (g) là

A 32,15 B 31,45 C 33,25 D 30,35

Giải: Áp dụng công thức ta có

m muối = (9,14-2,54) + 71.0,35 =31,45

3.Công thức 3 VỚI H 2 SO 4 loãng

Ví dụ : Cho 17,5 gam hỗn hợp gồm Zn, Al, Fe bằng dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 11,2 lít khí (đktc), dung dịch X Khối lượng muối trong X (g) là

A 35,5 B 41,5 C 65,5 D 113,5

Giải: Áp dụng công thức ta có

m muối = 17,5 + 96.11,2/22,4 =65,5

4.Công thức 4 VỚI H 2 SO 4 đ, nóng

Ví dụ 2: Cho 4 gam hỗn hợp gồm Mg, Fe, Cu bằng dung dịch H2SO4 đ, nóng dư thu được 2,24 lít khí SO2 duy nhất(đktc), dung dịch X chứa gam muối Khối lượng muối trong X (g) là

A 32,15 B 13,6 C 12,8 D 14,4

Giải: Áp dụng công thức ta có

m muối = 4 + 96.nSO2 =4 +96.0,1= 13,6g

Dạng 3: Liên hệ giữa số mol KL và số mol sản phẩm khử Tính khối lượng kim loại

?

a.Với HNO 3 :

→ NO 2 NO N O 2 N 2 NH NO 4 3

kl

hóatrikimloai

b.Với H2SO4

Hóa trị.n KLpư = ne nhận

m muối = m KLpư + 96.(nSO2 +3nS+4nH2S

m muối = m KLpư + 96.n H2

kl

6nS 8nH S 2nSO

hóatrikimloai

m = + + ..khối lượng mol nguyên tử kl

Ví dụ 1: Hòa tan hết a g Cu trong dung dịch HNO3 loãng thu được 1,12 lít hỗn hợp khí (NO, NO2 ) đktc, có tỉ khối hơi đối với H2 là 16,6 Giá trị của a?

A.2,38 g B.2.08 g C.3,9 g D.4,16 g

Giải:

2

2

NO2

=

=

Cu 0, 04.3 0, 01.64 4,16g

2

Ví dụ 2: Hòa tan m gam Al vào dung dịch HNO3 rất loãng thuđược hỗn hợp gồm 0,015 mol khí N2O và 0,01 mol khí NO Giá trị của m?

A.13,5g B.1,35g C.8,1 g D.10,80 g

Giải: Áp dụng công thức ta có:

Al

0, 015.8 0, 01.3

.27 1, 35g 3

Dạng 4: Phản ứng nhiệt luyện

Trường hợp1: Oxit + CO :

PTHH tổng quát: R x O y + yCO → xR + yCO 2 (1)

R là những kim loại sau Al

Phản ứng (1) có thể viết gọn như sau: [O] oxit + CO → CO 2

Suy ra : mR = moxit – m[O]oxit

Trường hợp2:Oxit + H2 :

PTHH tổng quát: R x O y + yH 2 → xR + yH 2 O (2)

R là những kim loại sau Al

Chú ý : Phản ứng (2) có thể viết gọn như sau: [O] oxit + H 2→ H 2 O

Suy ra : mR = moxit – m[O]oxit

Trường hợp3:Oxit + Al (phản ứng nhiệt nhôm) :

PTHH tổng quát: 3R x O y + 2yAl→ 3xR + yAl 2 O 3 (3)

Chú ý : Phản ứng (3) có thể viết gọn như sau: 3[O] oxit + 2Al→ Al 2 O 3

Suy ra : mR = moxit – m[O]oxit

VẬY cả 3 trường hợp có CT chung:

u

=n p

2 2 2

m rắn(sau pư) =m rắn(trước pư) -16.n pư

Ví dụ 1: Cho luồng khí CO dư đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al2O3 nung nóng đến khi phản hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn Khối lượng CuO trong hỗn hợp ban đầu là

A.0,8g B.8,3 g C.2 g D.4 g

Giải: Áp dụng công thức ta có:

mrắn(sau pư) = mrắn(trước pư) -16.npư

8,3 = 9,1-16.n pư → n pư =0,05 mol = n[O]/oxit=n CuO →m CuO = 0,05.80=4 g

Ví dụ 2: Khử hoàn toàn 6,64 g hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 cần dùng vừa đủ 2,24 lít CO (đktc).Khối lượng Fe thu được là

A.5,4g B.5,04 g C.2,24 g D.3,84 g

Giải: Áp dụng công thức ta có:

m rắn (sau pư) =m rắn(trước pư) -16.n pư = 6,64- 16.0,1= 5,04 g

CHƯƠNG 6: KIM LOẠI KIỀM- KIM LOẠI KIỀM THỔ- NHÔM

Dạng 1: Xác định thể tích CO2 hoặc SO2 cần hấp thụ hết vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 để thu được b mol kết tủa mà b<a ( dạng này có 2 đáp án) .Công thức tính

Trường hợp 1: nCO2 = b

Trường hợp 2: nCO2 = 2a - b

Ví dụ 1: Hấp thụ hoàn toàn x lít CO2 (đktc) vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,01M thì được 1 gam kết tủa Giá trị của x là:

A.0,224 lít và 0,672 lít B.0,224 lít và 0,336 lít

C.0,24 lít và 0,672 lít D.0,42 lít và 0,672 lít

Giải:

Số mol CaCO3 =0,01 mol; số mol Ca(OH)2=0,02 mol

Vì số mol Ca(OH)2 > số mol CaCO3 nên có hai trường hợp:

→ x=VCO2 =0,01.22,4=0,224 lít

=2.0,02-0,01=0,03 mol

→ x=VCO2 =0,03.22,4=0,672 lít

Ví dụ 2: Dẫn 10 lít hỗn hợp khí gồm N2 và CO2 (đktc) sục vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02 M thu được 1 gam kết tủa Tính % theo thể tích CO2 trong hỗn hợp khí? A.2,24% và 15,68 % B.2, 4% và 15,68 %

C.2,24% và 15, 86 % D.2,8 % và 16,68 %

Giải :

Số mol CaCO3 =0,01 mol; số mol Ca(OH)2=0,04 mol

Vì số mol Ca(OH)2 > số mol CaCO3 nên có hai trường hợp:

→VCO2 =0,01.22,4=0,224 lít

% VCO2 =0,224.100/10=2,24 %

=2.0,08-0,01=0,07mol

% VCO2 = 1,568.100/10=15,68 %

Dạng 2: CO2 tác dụng với hỗn hợp NaOH( hoặc KOH) và Ca(OH)2 hoặc

Phương pháp:

- Lập tỉ

2

OH CO

n T

n

−

=

+ Nếu T≤ 1: tạo HCO3-, CO2 dư

HCO ,CO− −, ta có công thức tính nhẩm

2

2

n − = n − − n

2

3

CO − , OH- dư

Ví dụ 1: Sục 0,448lít CO2 vào 100ml dd A chứa NaOH 0,06M và Ca(OH)2 0,12M thu được kết tủa có khối lượng

A 3,94g B 1,182g C 2,364g D.1,970

Giải

2

2

2

CO

Ba OH

OH CO

n 0,02(mol)

n 0,03(mol), n 0,012mol

1,5

−

=

2 2

m 0,01.197 1,97g

+ + − →

Ví dụ 2: Cho 0,2688 lít CO2(đkc) hấp thụ hoàn toàn bởi 200ml dd NaOH 0,1M

A 2,16g B.1,06g C.1,1916g D.2,004g

Giải:

2

2

2

CO

Ca

OH CO

n 0,012(mol)

n 0,0204(mol), n 0,02mol, n 0,0002mol

n 0,0204

1,7

−

=

2

2

2

2

→mmuối =0,0002.40 +0,02.23+0,0084.60 + 0,0036.61=1,1916 g

Dạng 3: Cho từ từ dung dịch chứa x mol OH- vào dung dịch chứa a mol Al3+, Zn2+ thu được b mol kết tủa

(Chú ý: Công thức được áp dụng khi chỉ có kết tủa của Al3+ hoặc Zn2+)

Công thức tính số mol OH- trong các trường hợp là

Al3+ Zn2+

Số mol

OH- min=3b (mol)

OH- = 4a-b (mol)

OH- max =4a khi đó b=0

Số mol

OH- min=2b (mol)

OH- = 4a-2b (mol)

OH- max =4a khi đó b=0

Ví dụ 1: Cho 200 ml dung dịch NaOH vào 400 ml dung dịch Al(NO3)3 0,2M thu được 4,68 g kết tủa.Nồng độ mol của dung dịch NaOH ban đầu là

A.0,6M hoặc 1,1 M B.0,9M hoặc 1,2 M

C.0,8M hoặc 1,4 M D.0,9M hoặc 1,3 M

Giải:

Số mol OH- min=3.4,68/78=0,18 mol→nồng độ NaOH=0,18/0,2=0,9M

Số mol OH- =4.0,4.0,2-4,68/78=0,26 mol→nồng độ NaOH=0,26/0,2=1,3M

Ví dụ 2: Cho 200 ml dung dịch NaOH vào 800 ml dung dịch Zn(NO3)2 0,2M thu được 19,8 g kết tủa.Nồng độ mol của dung dịch NaOH ban đầu là

A.3 M hoặc 1,1 M B.2M hoặc 1,2 M

C 8M hoặc 1,4 M D 9M hoặc 1,3 M

Giải:

Số mol OH- min= 2.19,8/99=0,4 mol→nồng độ NaOH=0,4/0,2=2M

Số mol OH- =4.0,8.0,2 -2.19,8/99=0,24 mol→nồng độ NaOH=0,24/0,2=1,2M

CHƯƠNG 7: CROM –SẮT –ĐỒNG

Dạng 1: Tìm khối lượng Fe

Fe + O2  hỗn hợp A (FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe dư) →+ HNO 3

Fe(NO3)3 + SPK + H2O Hoặc: Fe + O2  hỗn hợp A (FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe dư) →+ H SO 2 4

Fe2(SO4)3 + SPK + H2O

Cơng thức tính nhanh: m Fe = 0,7 m hhA + 5,6 i spk n spk (với ispk là số e trao đổi)

Ví dụ 1: Nung nĩng m gam bột sắt ngồi khơng khí, sau phản ứng thu được 20

gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 Hịa tan hết X trong dung dịch HNO3 lỗng thu được 5,6 lít hỗn hợp khí Y gồm NO và NO2 cĩ tỉ khối so với H2 là 19 Tính

m ?

Giải: sau khi tính được số mol NO=số mol NO2 =0,125

N+5 + 1e → NO2

0,125 0,125

N+5 + 3e → NO

0,125.3 0,125

Áp dụng cơng thức ta cĩ:

m Fe = 0,7 mhhA + 5,6 ispk.nspk = 0,7.20 +5,6( 0,125.3 + 0,125)=16,8 gam

Ví dụ 2: Để m g sắt ngồi khơng khí một thời gian được hỗn hợp rắn gồm Fe, FeO,

Fe2O3, và Fe3O4 cĩ tổng khối lượng là 30g Cho hỗn hợp này tan trong HNO3 dư được 5,6 lít NO duy nhất (đktc) Tính m?

Giải: số mol NO=0,25 mol

N+5 + 3e → NO

0,25.3 0,25

Áp dụng cơng thức ta cĩ:

m Fe = 0,7 mhhA + 5,6 ispk.nspk =0,7.20 +5,6 0,25.3 =18,2 g

Dạng 2: Tìm khối lượng Cu

Cu + O2 → hỗn hợp A (CuO, Cu2O, Cu dư) →+ HNO 3

Cu(NO3)2 + SPK + H2O Hoặc:

Cu + O2 → hỗn hợp A (CuO, Cu2O, Cu dư)→+ H SO 2 4

CuSO4 + SPK + H2O

Công thức tính nhanh: m Cu = 0,8 mhhA + 6,4 ispk.nspk

Ví dụ : Để m g đồng ngoài không khí một thời gian được hỗn hợp rắn gồm Cu,

CuO, Cu2O có tổng khối lượng là 26g Cho hỗn hợp này tan trong HNO3 dư được 8,96 lít NO duy nhất (đktc) Tính m?

Giải: số mol NO=0,4 mol

N+5 + 3e → NO

0,4.3 0,4

Áp dụng công thức ta có:

m Cu = 0,8 mhhA + 6,4 ispk.nspk = 0,8.26 +6,4 0,4.3 = 28,48 g

Dạng 2: Oxit tác dụng với axit tạo muối + H2O

Tính thể tích của dung dịch axit ,ta có công thức

Ví dụ 1: Cho 40 gam hỗn hợp vàng, bạc, đồng, sắt, kẽm, tác dụng với O2 dư nung nóng thu được 46,4 gam chất rắn X.Thể tích (lít) dung dịch HCl 2M có khả năng tác dụng với chất rắn X là:

A.0,4 B.0,8 C.0,6 D.0,9

Giải: Khối lượng O2 = 46,4 - 40 = 6,4 g→số mol O2= 6,4/32 = 0,2

Áp dụng công thức ta có: n H + = 4nO2= 4.0,2= 0,8 mol

→ VHCl =0,8/2= 0,4 lit

Ví dụ 2: Đốt cháy a g hỗn hợp 3 kim loại Mg, Zn, Cu thu được 34,5 g hỗn hợp rắn X

gồm 4 oxit kim loại Để hòa tan hết hỗn hợp X dùng vừa đủ dung dịch chứa 0,8 mol HCl Giá trị của a (g) là

A.28,1 B.21,7 C.31,3 D.24,9

2

O H

n + =4n