VậN DụNG MốI LIÊN Hệ KHáI QUáT GIữA CáC ĐạI LƯợNG Để GIảI NHANH BàI TậP TRắC NGHIệM hoá học. LÊ VĂN Quý Trờng thpt hơng khê-huyện Hơng Khê Tỉnh Hà Tĩnh rong đề thi tuyển sinh Đại học-Cao đẳng, với cấu trúc 50 câu trắc nghiệm khách quan thì có hơn nữa số câu trong đó là các bài tập tính toán đòi hỏi thí sinh phải nhận dạng nhanh và vận dụng thành thạo các phơng pháp giải bài tập nh: bảo toàn electron; bảo toàn khối lợng; tăng giảm khối lợng; nhóm các phơng pháp trung bình; dùng phơng trình ion thu gọn, các bán phản ứng các dạng bài tập này thờng cho số liệu cụ thể, đáp số cũng thờng là con số cụ thể và đã khá quen thuộc với bạn đọc. Riêng dạng bài tập vận dụng mối liên hệ khái quát giữa các đại lợng thì khá mới mẻ đối với các thí sinh nhng lại xuất hiện với tần suất khá cao trong đề thi tuyển sinh ĐH-CĐ mấy năm gần đây. Sau đây xin giới thiệu một số bài thuộc dạng này. T Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm Na và Al. Cho m gam X vào một lợng d nớc thì thoát ra V lít khí. Nếu cũng cho m gam X vào dung dịch NaOH (d) thì đợc 1,75V lít khí. Thành phần phần trăm theo khối lợng của Na trong X là (biết các thể tích khí đo ở cùng điều kiện, cho Na = 23, Al = 27) A. 39,87%. B. 29,87%. C. 49,87%. D. 77,31%. ( Câu 34-Đề TSĐH-CĐ khối B 2007- MĐ 948) Giải: Gọi x,y lần lợt là số mol của Na, Al trong m gam X. Ta có: m = 23x + 27y. Các phản ứng xảy ra: 2Na + 2H 2 O 2NaOH + H 2 (1) x mol x mol x/2 mol 2Al + 2NaOH + 2H 2 O 2NaAlO 2 + 3H 2 (2) x mol x mol 3x/2 mol (TN o 1) ( y mol 3y/2 mol) (TN o 2) Từ giả thiết ở TN o 1, trong p. (2): Al d, NaOH hết nH 2 (TN o 1) = x/2 + 3x/2 = 2x. ở TN o 2, trong p. (2): Al hết, NaOH d nH 2 (TN o 2) = x/2 + 3y/2. Mà theo đề bài ta có: nH 2 (TN o 2) = 1,75nH 2 (TN o 1) x/2 + 3y/2 = 1,75.2x y = 2x. %Na = 23x/(23x + 27y) .100% = 23x/(23x + 54x).100% = 29,87% Đáp án B. Ví dụ 2: Hỗn hợp A gồm Cu, Fe có tỉ lệ về khối lợng là m Cu : m Fe = 7 : 3. Lấy m gam A cho phản ứng hoàn toàn với 44,1 gam HNO 3 trong dung dịch thu đợc 0,75m gam chất rắn, dung dịch B và 5,6 lít khí C gồm NO và NO 2 ( ở đktc). Giá trị của m là (cho H = 1; N = 14; O = 16; Fe = 56; Cu = 64) A. 67,2 . B. 33,6 . C. 50,4 . D. 22,4. Giải: Vì ta có tỉ lệ m Cu : m Fe = 7 : 3 nên trong m gam hỗn hợp A có: m Fe = 0,3m (g); m Cu = 0,7m (g) Sau phản ứng còn 0,75m gam chất rắn chỉ có 0,25m gam chất rắn bị hoà tan. Vì Fe hoạt động hơn Cu nên chất rắn bị hoà tan đó chỉ có Fe với khối lợng là: m Fe PƯ = 0,25m gam. Ta có: nNO 3 - PƯ = nHNO 3 PƯ = 44,1/63 = 0,7 mol. nNO 3 - bị khử = nNO + nNO 2 = 5,6/22,4 = 0,25 mol. nNO 3 - tao muối = 0,7 0,25 = 0,45 mol. Vì sau p. còn d cả Fe và Cu nên dung dịch B là dung dịch muối Fe(NO 3 ) 2 : Fe Fe 3+ + 3e ; rồi 2Fe 3+ + Fe 3Fe 2+ Tóm lại: Fe Fe 2+ + 2e 0.25m/56 mol 0,25m/56 mol Theo định luật bảo toàn điện tích ta có: 2. 0,25m/56 = 0,45 m = 50,4 Đáp án C. Ví dụ 3: Khi đốt cháy hoàn toàn một este no, đơn chức thì số mol CO 2 sinh ra bằng số mol O 2 đã phản ứng. Tên gọi của este là A. metyl fomiat. B. etyl axetat. C. metyl axetat. D. n-propyl axetat. ( Câu 8-Đề TSĐH-CĐ khối B 2008-MĐ 402 ) Giải: Este no, đơn chức có CTPT tổng quát là: C n H 2n O 2 ( n 2, n nguyên). Ta có PTPƯ cháy: C n H 2n O 2 + 2 23 n O 2 to nCO 2 + nH 2 O. Theo giả thiết: nCO 2 = nO 2 p. n = 2 23 n n = 2 CTPT : C 2 H 4 O 2 CTCT: HCOOCH 3 : metyl fomiat Đáp án A. Ví dụ 4: Nung một hỗn hợp rắn gồm a mol FeCO 3 và b mol FeS 2 trong bình kín chứa không khí (d). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, đa bình về nhiệt độ ban đầu, thu đợc chất rắn duy nhất là Fe 2 O 3 và hỗn hợp khí. Biết áp suất khí trong bình trớc và sau phản ứng bằng nhau, mối liên hệ giữa a và b là (biết sau các phản ứng, lu huỳnh ở mức oxi hoá +4, thể tích các chất rắ là không đáng kể) A. a = 4b. B. a = 2b. C. a = b. D. a = 0,5b. ( Câu 35-Đề TSĐH-CĐ Khối B 2008-MĐ 402 ) Giải: Các phản ứng xảy ra: FeCO 3 to FeO + CO 2 . (1) a mol a mol a mol 4FeO + O 2 to 2Fe 2 O 3 . (2) A mol a/4 mol 4FeS 2 + 11O 2 to 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 (3) b mol 11b/4 mol 2b mol Vì phản ứng thực hiện trong bình kín, nhiệt độ và áp suất trong bình trớc và sau phản ứng nh nhau nên ta tổng số mol khí trớc p. = tổng số mol khí sau p. )sinh( rakhin = nO 2 p. a + 2b = a/4 + 11b/4 a = b Đáp án C. Ví dụ 5: Axit cacboxylic no, mạch hở X có công thức thực nghiệm (C 3 H 4 O 3 ) n , vậy công thức phân tử của X là A. C 9 H 12 O 9 . B. C 12 H 16 O 12 . C. C 6 H 8 O 6 . D. C 3 H 4 O 3 . ( Câu 36-Đề TSĐH-CĐ Khối B 2008-MĐ 402 ) Giải: Từ giả thiết CTPT của X có dạng: C 3n H 4n O 3n . Nh vậy, X là một axit đa chức, no, mạch hở nên số liên kết trong X = số nhóm COOH = số nguyên tử O/2 . (1) Với CTPT C 3n H 4n O 3n thì: số liên kết trong X = 2 423.2 nn + = n - 1 (2). Số nguyên tử O/2 = 2 3n (3) Từ (1), (2) và (3) n - 1 = 2 3n n = 2 CTPT của X là C 6 H 8 O 6 Đáp án C. Ví dụ 6: Cho 16,32 gam hỗn hợp nhôm cacbua và canxi cacbua vào nớc (d). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu đợc dung dịch chỉ chứa một chất tan duy nhất và V lít hỗn hợp khí (ở đktc). Giá trị của V là: A. 3,36 . B. 1,12 . C. 2,24 . D. 6,72 . Giải: Các phản ứng xảy ra: Al 4 C 3 + 12H 2 O 4Al(OH) 3 + 3CH 4 (1) Mol: x 2x 1,5x CaC 2 + 2H 2 O Ca(OH) 2 + C 2 H 2 (2) Mol x x x Ca(OH) 2 + 2Al(OH) 3 Ca(AlO 2 ) 2 + 6H 2 O (3) Mol x 2x Vì sau phản ứng thu đợc dung dịch chỉ chứa một chất tan duy nhất trong p. (3), các chất phản ứng vừa đủ với nhau. Đặt nCa(OH) 2 p. 3 = x mol nAl(OH) 3 = 2x mol. Theo (1): nCH 4 = 4 3 nAl(OH) 3 = 4 3 .2x = 1,5x mol; nAl 4 C 3 = 4 1 nAl(OH) 3 = 2 x mol. Theo (2): nC 2 H 2 = nCaC 2 = nCa(OH) 2 = nCa(OH) 2 dự p. (3) = x mol. n khí = x + 1,5x = 2,5x mol. Mặt khác, theo gt: mAl 4 C 3 + mCaC 2 = 16,32 (g) 144. 2 x + 64.x = 16,32 x = 0,12 n khí = 2,5 . 0,12 = 0,3 mol V = 0,3 .22,4 = 6,72 lít Đáp án D. Ví dụ 7: Hỗn hợp gồm hiđrocacbon X và oxi có tỉ lệ số mol tơng ứng là 1:10. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên thu đợc hỗn hợp khí Y. Cho Y qua dung dịch H 2 SO 4 đặc, thu đợc hỗn hợp khí Z có tỉ khối đối với hiđro bằng 19. Công thức phân tử của X là: A. C 3 H 8 . B. C 3 H 6 . C. C 4 H 8 . D. C 3 H 4 . ( Câu 48- Đề TSĐH-CĐ khôi A 2007-MĐ 182 ) Giải: Từ giả thiết O 2 d, hỗn hợp Z gồm CO 2 và O 2 d. Ta có M Z = 19.2 = 38 (g/mol). áp dụng sơ đồ đờng chéo, dễ dàng tìm đợc: nCO 2 = nO 2 d. Đặt CTPT của X là C x H y , ta có PTPƯ cháy: C x H y + ( x + 4 y ) O 2 to xCO 2 + 2 y H 2 O 1 mol ( x + 4 y ) mol x mol Sau p. : nO 2 d = 10 - ( x + 4 y ) = x = nCO 2 2x + 4 y = 10 x = 4; y = 8 C 4 H 8 Đáp án C. Ví dụ 8: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng một lợng vừa đủ dung dịch HCl 20% thu đợc dung dịch Y. Nồng độ của FeCl 2 trong dung dịch Y là 15,76 %. Nồng độ của MgCl 2 trong dung dịch Y là ( cho H = 1; Mg = 24; Cl = 35,5; Fe = 56 ) A. 24,24% . B. 11,79% . C. 28,21% . D. 15,76%. ( Trích Đề TS CĐ Khối A năm 2007 ) Giải: Gọi x, y lần lợt là số mol của Mg, Fe trong hỗn hợp X. Các phản úng xảy ra: Mg + 2HCl MgCl 2 + H 2 x mol 2x mol x mol x mol Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 y mol 2y mol y mol y mol Vì p. vừa đủ nên ta có: m HCl = 2.(x+y). 36,5 = 73(x+y) (g) m dd HCl 20% = 73.(x+y).100/20 = 365(x+y) m dd sau p. = m KL + m dd HCl - m H 2 = (24x + 56y) + 365(x+y) 2(x+y) = 387x + 419y (gam). Từ giả thiết: C% FeCl 2 = yx y 419387 127 + . 100% = 15,76% y = x C% MgCl 2 = yx x 419387 95 + . 100% = 419387 95 + . 100% = 11,79% Đáp án B. Ví dụ 9: Khi đốt cháy hoàn toàn các đồng đẳng của metyl amin, tỉ lệ thể tích T = V CO 2 : V H 2 O (hơi) biến đổi nh thế nào theo số lợng nguyên tử cacbon trong phân tử? A. 0,4 < T < 1,2. B. 0,75 < T < 1,0. C. 0,8 < T < 2,5. D. 0,4 <T < 1,0. Giải: C n H 2n+1 NH 2 + 4 36 +n O 2 to nCO 2 + 2 32 +n H 2 O + 2 1 N 2 ( Với n 2 , n N ). T = OH CO V V 2 2 = OH CO n n 2 2 = 2 32 +n n = 32 2 +n n = n 5,1 1 1 + Với Với n 2 và n N thì 1 + n 5,1 > 1 T < 1 . (1) Mặt khác, khi n min thì T min T min = 75,01 1 + > 0,4 (2) Từ (1) và (2) 0,4 < T < 1 Đáp án D. Ví dụ 10: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 4 ankan ở thể khí, thu đợc sản phẩm gồm a mol H 2 O và b mol CO 2 . Khối lợng mol trung bình của hỗn hợp ( M (g/mol)) đợc tính bằng biểu thức nào sau đây? A. M = ba ba + + 4418 . B. M = ba ba +122 . C. M = ba ab 1844 . D. M = ba ab + +12 Giải: Ta có: M = hh hh n m (1). Vì đốt hỗn hợp 4 ankan ( hiđrocacbon no) nên theo định luật bảo toàn nguyên tố m hh = m C + m H = 12n CO 2 + 2n H 2 O = 12b + 2a (gam). (2) Đốt cháy1 ankan hay hỗn hợp các ankan luôn có: n ankan = n H 2 O - n CO 2 n hh = a b (mol) (3) Từ (1), (2) và (3) M = ba ba +122 Đáp án B . Một số bài tập trắc nghiệm tơng tự (Bạn đọc tự giải). Bài 1: C x H y O 4 là axit no, mạch hở, 2 chức khi : A. y = 2x+2 . B. y=2x . C. y = 2x-2 . D . y=x . Bài 2: Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lợng d dung dịch CuSO 4 . Sau khi kết thúc các phản ứng, lọc bỏ phần dung dịchthu đợc m gam bột rắn. Thành phần phần trăm theo khối lợng của Zn trong hỗn hợp đầu là ( cho Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65 ) A. 12,67% . B. 85,30% . C. 90,27% . D. 82,20% . (Câu 45-Đề TSĐH-CĐ Khối B 2007-MĐ 948) Bài 3: Hỗn hợp X gồm Fe và Cu với tỉ lệ tơng ứng 4:7 về khối lợng. Để hoà tan hoàn toàn 24,64 gam X cần dùng tối thiểu: V 1 lít dung dịch HNO 3 nồng độ aM (nếu sản phẩm khử là khí NO 2 ); V 2 lít dung dịch HNO 3 nồng độ aM (nếu sản phẩm khử là khí NO). Khi đó, tỉ số T = 2 1 V V có giá trị nào sau đây? A. T = 1,5 . B. 1 T < 1,5. C. T = 2 . D. 1,5 < T < 2. Bài 4: Khi hoà tan hiđroxit kim loại M(OH) 2 bằng một lợng vừa đủ dung dịch H 2 SO 4 20% thu đợc dung dịch muối trung hoà có nồng độ 27,21%. Kim loại M là ( cho H =1; O = 16; Mg = 24; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65) A. Cu . B. Zn . C. Fe . D. Mg (Đề TSCĐ Khối A-2007) Bài 5: Khi hoà tan một oxit kim loại hoá trị II bằng một lợng vừa đủ dung dịch H 2 SO 4 9,8% thì thu đợc một dung dịch muối có nồng độ 14,8%. Công thức phân tử của oxit kim loại là (cho Mg = 24; Ca = 40; Cu = 64; Ba = 137) A. CaO . B. CuO . C. MgO . D. Ba . Bài 6: Polime A đợc tạo ra do phản ứng đồng trùng hợp giữa Stiren và Buta-1,3-đien. Cứ 6,234 gam A phản ứng vừa hết với 3,807 gam Brôm. Tỉ lệ số mắt xích Butađien và Stiren (đặt bằng T) trong polime A có giả trị là: A. T = 2 : 3 . B. T = 1 : 3 . C. T = 1 : 1 . D. T = 1 : 2 . . đối với các thí sinh nhng lại xuất hiện với tần suất khá cao trong đề thi tuyển sinh ĐH-CĐ mấy năm gần đây. Sau đây xin giới thi u một số bài thuộc dạng này. T Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm Na và Al no, mạch hở X có công thức thực nghiệm (C 3 H 4 O 3 ) n , vậy công thức phân tử của X là A. C 9 H 12 O 9 . B. C 12 H 16 O 12 . C. C 6 H 8 O 6 . D. C 3 H 4 O 3 . ( Câu 36 -Đề TSĐH-CĐ Khối B. khối đối với hiđro bằng 19. Công thức phân tử của X là: A. C 3 H 8 . B. C 3 H 6 . C. C 4 H 8 . D. C 3 H 4 . ( Câu 48- Đề TSĐH-CĐ khôi A 2007-MĐ 182 ) Giải: Từ giả thi t O 2 d, hỗn hợp Z