chuyên đề tự chọn lượng chất trong hóa học

Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm MỞ ĐẦU 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đề thi đại học thường lấy lý thuyết làm nồng cốt đòi hỏi học sinh phải hiểu vấn đề định nghĩa, định luật Ngoài câu lý thuyết đề cịn có số câu tập tính tốn mà ta khơng thể giải phương pháp thơng thường nhiều thời gian để suy nghĩ Vấn đề đặt giải tồn phương pháp nhanh nhất, lý em chọn đề tài nghiên cứu phương pháp giải toán tự chọn lượng chất Khi gặp toán kiểu học sinh thường có suy nghĩ đề cho thiếu kiện hay đề cho sai mà khơng tìm hướng giải Vì phương pháp giải tốn tự chọn lượng chất giúp học sinh giải tốn vậy, giúp việc tính tốn nhanh số cách sau: Ta chọn số gam hay số mol chất phản ứng 100 (gam) hay (mol), gặp tốn cho dạng tỉ tệ chọn tỉ tệ làm số mol Những cách giúp học sinh giải nhanh tốn, khơng nhiều thời gian mà rèn luyện cho hoc sinh kĩ nhận diện tốn tốt 1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nhằm tìm hướng giải tập không cho lượng chất ban đầu Khi đọc qua thường có suy nghĩ đề cho sai thiếu kiện tốn Có số cách nhận biết tốn khơng cho lượng chất ban đầu, có cho thường dạng tỉ lệ hay dạng số 1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Tìm hiểu qua sách giáo khoa, tài liệu luyện thi đại học số đề thi đại học giáo dục đào tạo… 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu mặt lí thuyết -Trang 1- Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí thuyết 2.1.1 Tự chọn lượng chất ? Khi gặp tốn có lượng chất dạng tổng quát (dạng tỉ lệ mol hay có chứa tham số : m(g), V(l), x(mol) …) ta chọn lượng chất cụ thể theo hướng có lợi cho việc tính tốn, biến tốn từ phức tạp trở nên đơn giản 2.1.2 Phương pháp giải toán tự chọn lượng chất Trong số câu hỏi trắc nghiệm gặp số trường hợp đặc biệt sau: Có số tốn tưởng thiếu dự kiện gây bế tắc cho việc tính tốn Có số tốn người ta cho dạng giá trị tổng quát a gam, v lít, n mol cho tỉ lệ thể tích tỉ lệ số mol chất Khơng nói đến lượng chất ban đầu Như kết giải tốn khơng phụ thuộc vào chất cho Trong trường hợp tốt ta tự chọn giá trị việc giải toán trở nên đơn giản Cách 1: Chọn mol phân tử, nguyên tử mol hỗn hợp chất phản ứng Những toán dạng hỗn hợp : chọn lượng chất tham gia phản ứng (mol) hay 100 (gam) tùy vào đề Nếu ngững toán tìm hóa trị hay cơng thức phân tử kim loại mà khơng nói đến lượng chất ban đầu ta chọn lượng chất tham gia phản ứng (mol ) hay 100 ( gam) Ngoài có số tốn ta khơng chọn giá trị cho hỗn hợp phản ứng ban đầu mà chọn giá trị cho phần hỗn hợp dư, phần hỗn hợp thu sau phan ứng, phần dung dịch bỏ Một số tốn cho dạng thể tích (khơng cho tỉ lệ thể tích) ta chọn V = 22,4 ( lít ) Cách 2: Chọn tỉ lệ lượng chất đề cho -Trang 2- Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm Những toán dạng thường cho dạng tỉ lệ thể tích, tỉ lệ số mol ta chon tỉ lệ đề bày cho Thơng thường cho tỉ lệ thể tích ta thường quy tỉ lệ số mol điều kiện Cách 3: Chọn cho thơng số giá trị phù hợp để chuyển phân số phức tạp số đơn giản để tính tốn Ngồi ta kết hợp cách với phương pháp giải khác để giúp cho việc tính tốn nhanh như: Các định luật: Định luật tuần hồn: tính chất đơn chất dạng tính chất hợp chất nguyên tố phụ thuộc tuần hoàn vào nguyên tử lượng nguyên tố Định luật bảo toàn khối lượng: Khối lượng chất tham gia phản ứng khối lượng sản phẩm phản ứng Định luật thành phần không đổi: Một hợp chất dù điều chế phương pháp có thành phần khơng đổi Định luật AVƠGAĐRƠ: Ở nhiệt độ, áp suất thể tích khí lí tưởng chứa số phân tử Số phân tử chứa 22,4 lít chất khí lí tưởng điều kiện chuẩn số Avơgađrơ Định luật tỉ lệ bội : Nếu hai nguyên tố hóa hợp tạo thành hai hay nhiều hợp chất, khối lượng nguyên tố hóa hợp với khối lượng xác định nguyên tố khác tỉ lệ với số nguyên đơn giản Định luật hệ tất yếu tỉ lệ đơn giản khối lượng nguyên tố hợp chất Qui tắc đường chéo Dung dịch 1: Có khối lượng m1, thể tích V1, nồng độ C1 (nồng độ phần trăm hay nồng độ mol/l), khối lượng riêng D1 Dung dịch 2: Có khối lượng m2, thể tích V2, nồng độ C2 (C2 > C1), khối lượng riêng D2 Dung dịch thu được: Có khối lượng m = m1 + m2, thể tích V = V1 + V2, nồng độ C (C1 < C < C2) khối lượng riêng D -Trang 3- Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm Nồng độ % khối lượng m1 → C1 |C2 - C| → C m2 →C2 m1 C2 − C = m2 C − C1 |C – C1| * Nồng độ M: thay m1, m2 V1, V2 * Tỉ khối: M: thay m1, m2 V1, V2 C, C1, C2 d, d1, d2 Nồng độ mol/l V1 → C1 |C2 - C| → C V2 →C2 V1 C2 − C = V2 C − C1 |C – C1| Đối với khối lượng riêng V1 → D1 |D2 - D| → D V2 →D2 V1 D2 − D = V2 D − D1 |D – D1| Khi áp dụng sơ đồ đường chéo, cần ý: - Chất rắn coi dung dịch có C = 100% - Dung môi coi dung dịch có C = 0% - Khối lượng riêng H2O D = g/ml Các phương pháp giải nhanh (phương pháp Bảo Toàn Khối Lượng, phương pháp Tăng Giảm Khối Lượng…) Dựa vào hiệu suất phản ứng Biện luận để tìm cơng thức phân tử Lưu ý: Nếu toán khảo sát % m (hoặc % V) hỗn hợp thường chọn hỗn hợp có khối lượng 100 gam ( 100 lít) Khi khảo sát phương trình hóa học chọn hệ số làm số mol chất phản ứng -Trang 4- Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm Ví dụ: Hịa tan lượng oxit kim loại R vào dung dịch H 2SO4 4,9% (vừa đủ) thu dung dịch muối có nồng độ 5,87% Xác định cơng thức oxit kim loại Giải : Đặt công thức tổng quát oxit R2Ox (x hóa trị R) Giả sử hòa tan mol R2Ox PTPƯ R Ox + 1mol x H2SO4 R2(SO4)x x(mol) mol (2MR + 16x)g 98x(g) + x H2O (2MR + 96x)g Theo định luật bảo tồn khối lượng ta có : mdd sau = (2MR + 16x) + 98x * 100 = (2MR + 2016x) g 4,9 Phương trình nồng độ % dung dịch muối : 2MR + 96x * 100% = 5,87 2MR + 2016x ⇒ MR = 12x x hóa trị kim loại oxit bazơ nên : 1≤ x ≤ Biện luận: X MR 12 24 36 48 Vậy kim loại Mg ; oxit kim loại MgO Ưu nhược điểm toán tự chọn lượng chất Ưu điểm: Giúp phân biệt học sinh giỏi khá, tăng khả tư cho học sinh, đòi hỏi học sinh phải tham khảo tài liệu để biết phương pháp giải Nhược điểm: Rất tập nên học sinh muốn tham khảo khó, chưa hệ thống thành tập tài liệu cụ thể 2.2 Bài tập minh họa 2.2.1 Chọn một mol phân tử , nguyên tử hoặc một mol hỗn hợp của các chất phản ứng -Trang 5- Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm 2.2.1.1 Những tập chọn khối lượng hỗn hợp 100 (gam) hay khối lượng khác Bài tập 1: Cho m gam hỗn hợp bột Zn Fe vào lượng dư dung dịch CuSO Sau kết thúc phản ứng, lọc bỏ phần dung dịch thu m gam bột rắn Thành phần phần trăm theo khối lượng Zn hỗn hợp bột ban đầu (cho Fe = 56, Cu = 64, Zn =65) A.90,28% B.85,30% C.82.20% D.12.67% Bài giải: Chọn m = 64 gam Ta có : Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu Fe + Cu2+ 2+ Cu + Fe Gọi a, b số mol Zn Fe: 65a + 56b = 64 (1) Theo phương trình : 64a +64b = 64 (2) Giai hệ (1) (2) ta a = 8/9, b =1/9 Vậy phần trăm khối lượng Zn hỗn hợp ban đầu : %Zn = 65 * 89 * 100 64 = 90,28 % ⇒ Chọn A Bài 2: X hợp kim gồm ( Fe, C, Fe 3C) hàm lượng tổng cộng Fe 96%, hàm lượng C đơn chất 3,1%, hàm lượng Fe3C a% Tìm giá trị a A 10,5 B 13,5 C 14,5 GIẢI: Chọn hỗn hợp X = 100 gam Ta có mC = 3,1 gam mFe = 96 gam 12a MC(trong Fe3C ) =100 – ( 96 + 3,1) = 180 Suy : a = 13,5 gam ⇒ chọn B -Trang 6- D 16 Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm Bài tập 3: Một loại quặng A chứa 73% Ca3(PO4)2, 26% CaCO3, 1% SiO2 Cho A tác dụng với H 2SO4 65% Tính tỉ lệ thấp khối lượng H2SO4 so với khối lượng A để chuyển hết lượng Ca3(PO4)2 thành Ca(H2PO4)2 A.1,100 B 1,010 C 1,101 D 1,110 GIẢI: Chọn hỗn hợp A 100 gam Ca3(PO4)2 : 73 gam ; CaCO3 = 26 gam ; SiO2 =1 gam Phương trình phản ứng : Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 = Ca(H2PO4)2 310 196 234 272 x1 x2 x3 73g CaCO3 + + CaSO4 H2SO4 100g 98g 26g y1 = CaSO4 mdd = 73*98* + H2SO4 65% 310 + CO2 + 136g 44g y2 y3 H2O 26 * 98 * 100 = 110,2 gam 100 65 Tỉ lệ khối lượng thấp : mdd H2SO4 65% 110,2 1,101 = 100 = mA ⇒ Chọn C Bài 4: Cho a gam dung dịch H2SO4 loãng nồng độ C% tác dụng hoàn toàn với hỗn hợp kim loại K Fe (lấy dư so với lượng phản ứng) Sau phản ứng, khối lượng khí sinh 0,04694a (g) Tìm C% A 25% B 24,5% C 24% GIẢI: CHỌN a = 100 (gam) mH SO = C (g) mH O mH = 100 - C (g) = 4,694 (g) Vì hỗn hợp kim loại Fe, Na lấy dư nên xảy phản ứng sau : -Trang 7- D 26% Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm 2K + H2SO4 K2SO4 + H2 (1) 2Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 + H2SO4 2KOH + H2 2Kdư (2) (3) Theo phản ứng (1), (2), (3) ta có : nH = Suy : nH SO + n H2O C (100 − C ) 4,694 + = 98 * 18 ⇒ 31C = 760 , C = 24,5 Vậy nồng độ dung dịch H2SO4 dùng là: C% = 24,5% ⇒ CHỌN B 2.2.1.2 Những tập chọn lượng hỗn hợp mol Bài tập : Hịa tan hồn tồn hỗn hợp X gồm Fe Mg lượng vừa đủ dung dịch HCl 20%, thu dung dịch Y Nồng độ FeCl dung dịch Y 15,76% Nồng độ phần trăm MgCl dung dịch Y (cho H =1, Mg =24, Cl =35,5, Fe =56.) A 24,24% B 11,79% C 28,21% D 15,76% Nếu đêm cạn hỗn hợp sau phản ứng Ca(H 2PO4)2 chiếm % khối lượng phần thô thu được? A 53,43% B 43,53% C 34,35% D 35,43% GIẢI: Chọn số mol Fe mol x mol Mg nHCl = 2(nFe +nMg) = (2 +2x)mol ⇒ mHCl = (2 +2x)*36,5 = 73 (1 + x) (g) ⇒ m dd (HCl 20 %) = 73 (1 + x) * =365 (1 + x) (g) Khối lượng khí : 2(1 + x) g Vậy khối lượng dung dịch sau phản ứng : mdd = 365 (1 + x) + 24x +56 - 2(1 + x) =( 419 +389x) (g) ⇒ m FeCl = * 127 = 127( g ) -Trang 8- Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm 127 %FeCl2 = 15,76 = 100 = 419 + 389x x = 0,99 = m MgCl = * 95 = 95 g % MgCl2 = 95 * 100 % 419 + 389 *1 = 11,79 % ⇒ Chọn B Khối lượng muối Ca(H2PO4)2 Ca(H2PO4)2 = x2 = 73 * 234 = 55,1 gam 310 y2 = 73 *2* 136 + 26 * 136 = 99,41 gam 100 310 CaSO4 = x3 + SiO2 = gam Khối lượng sản phẩm thô : m =5,1 + 99,41 +1 = 155,51 gam % Ca(H2PO4)2 = 55,1 * 100 = 35,43% 155,51 ⇒ Chọn D Bài tập 2: Trong bình kín dung tích khơng đổi chứa lượng O gấp đôi lượng cần thiết để đốt cháy hỗn hợp hai este đồng phân có cơng thức phân tử C nH2nO2 Nhiệt độ áp suất bình lúc đầu 136,50C atm Sau đốt cháy hoàn toàn este, giữ nhiệt độ bình 819 0K, áp suất bình lúc 2,375 atm Tìm cơng thức phân tử este A.C2H4O2 B.C3H6O2 C.C4H4O2 GIẢI : Phương trình phản ứng Cn H2nO + (1,5n - 1)O2 t nCO2 + nH2O mol (1,5n - 1) mol n mol n mol Chọn số mol bình kín : CnH2nO2 = 1mol nO = 2(1,5n - 1) =(3n - 2)mol Tổng số mol trước phản ứng: ntổng = 3n -2 +1 = (3n -1)mol nO2 du = (3n − 2) − (1,5n − 1) = (1,5n − 1)mol -Trang 9- D.C5H10O2 Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm Ta có : nCO = n H2O = n (mol) Tổng số mol sau phản ứng: ntổng = (1,5n -1) + 2n = (3,5n – 1)mol Vì tỉ lệ thể tích tỉ lệ số mol nên sau đốt đưa 135 0C áp suất p1 bình : = nt 3n -1 = n p s 3,5n -1 suy p = 3,5n -1 (1) 3n -1 Nếu sau đốt, giữ ngun nhiệt độ 819k dung tích bình khơng đổi Ta có p1 = 2,375 (273 +136,5) 819 P1 = 1,1875 atm (2) Từ (1) (2) : 3n -1 = 1,1875 3,5n -1 n = Vậy công thức phân tử este : C3H6O2 ⇒ Chọn B Bài tập 3: Cho hidrocacbon mạch hở X, Y, Z chất khí điều kiện thường Trộn X với O2 (lượng O2 vừa đủ để đốt cháy X), hỗn hợp A 0oC áp suất p1 Đốt cháy hết X, tổng thể tích sản phẩm thu 218,4 oC ấp suất P1 gấp lần thể tích hỗn hợp A 00C áp suất P1 X Y có số nguyên tử cacbon Khi đốt cháy Y thể tích CO nước thu Biết hỗn hợp chứa X, Y, Z với số mol chất nhau, có tỉ khối (hơi) so với N2 1,167 A C2H6,C2H4,C2H2 B C2H6,C2H4,C3H4 C C3H8,C3H6,C4H6 D C3H8,C3H6,C5H8 GIẢI: Lấy 1mol X (CxHy) Phản ứng đốt cháy: -Trang 10- Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm , n * 22,4 2,24 * 103 * 103 = 273 273 +136,5 , 105 (mol) n = * Trong có : , , n * 22,4 2,24 * 103 * 103 n = * 10 (mol) = 273 273 +136,5 104 (mol) 20 105 nCO + n * 100 = * * CO = * * Vậy lượng than cần : m = * * 104 * 12 * 100 * 100 = 370 103 (g) 90 100 - ⇒ Chọn B Bài tốn tìm cơng thức phân tử : Bài : Muối A tạo kim loại M (hóa trị II) phi kim X (hóa trị I) Hịa tan A vào nước dung dịch A Nếu thêm AgNO dư vào dung dịch A lượng kết tủa tách 188% lượng A Nếu thêm Na 2CO3 dư vào dung dịch A lượng kết tủa tách 50% lượng A Công thức phân tử A? A CaBr2 B BaBr2 C CaCl2 D BaCl2 GIẢI : Phương trình phản ứng: MX2 + 2AgNO3 2AgX + M(NO3)2 MX2 + 2Na2CO3 MCO3 + 2NaX Chọn khối lượng MX2: m = 100 (gam) MAgX = 188 (gam), khối lượng MCO3: m = 50 (gam) M + 2X Ta có: 100 = 2( 108 + X ) = M + 60 50 188 Giải phương trình ta : M = 40 ⇒ Ca; X = 80 ⇒ Br Công thức phân tử A : CaBr2 ⇒ Chọn A Bài : Hai kim loại giống (được tạo nguyên tố R có hóa trị II) có khối lượng Thả thứ vào dung dịch Cu(NO 3)2 thứ hai vào dung dịch Pb(NO3)2 Sau thời gian, số mol muối phản ứng -Trang 14- Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm lấy kim loại khỏi dung dịch thấy khối lượng thứ giảm 0,2%, khối lượng thứ tăng lên thêm 28,4% Tìm nguyên tố R A Cu B Fe C Zn D Mg GIẢI: Phương trình phản ứng R + Cu(NO3)2 R(NO3)2 + Cu R + Pb(NO3)2 R(NO3)2 + Pb Chọn khối lượng kim loại R = 100 gam Ta có mR tăng = 0,2 gam; mR giảm = 28,4 gam Vì số mol phản ứng a ta có : (R - 64)* a = 0,2 (1) ( 207 - 64) * a = 28,4 (2) Giải (1) (2) ta được: R = 65 ⇒ Fe ⇒ Chọn B Bài 3: Hòa tan oxit kim loại hóa trị II vào lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 20% người ta thu dung dịch muối có nồng độ 22,6% Xác định tên kim loại A Ca B Ba C Zn GIẢI: Chọn số mol MO = mol : Phương trình phản ứng : MO + (M + 16) H2SO4 MSO4 98g ( M + 96 ) + H2O Khối lượng dung dịch H2SO4 20% cần phải lấy là: 20 g H2SO4 100 dung dịch 98 g H2SO4 x(g) Suy ra: x = C% = 98 * 100 = 490 g 20 ( M + 96) * 100 = 22,6 490 + M + 16 Giải : M = 24 đvC Kim loại Mg ⇒ chọn D -Trang 15- D Mg Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm Bài toán hiệu suất: Nung m gam đá X chứa 80% khối lượng gam CaCO (phần lại chất trơ) thời gian thu chất rắn Y chứa 45,65% CaO Tính hiệu suất phân hủy CaCO A 65% B 70% C 75% D 80% GIẢI: Chọn khối lượng X = 100 gam m = 80 gam CaCO3 mtạp chất = 20 gam Phương trình phản ứng : CaCO3 CaO + 100g Phản ứng CO2 56g 44g 56 * 80 h 100 80g 44 * 80 h 100 Khối lượng chất rắn lại sau nung m = 80 gam = 100 - ( 44* 80* h ) CaCO3 100 56 * 80 * h = 45 * 65 * (100 - 44 * 80 *h ) 100 100 100 Suy : h = 0,75 Hiệu suất phản ứng = 75% ⇒ Chọn C Bài tốn tính thành phần % Hỗn hợp X gồm NaCl NaBr tác dụng với AgNO dư lượng kết tủa tạo lượng AgNO3 phản ứng Tìm % khối lượng chất hỗn hợp ban đầu Thành phần % NaCl NaBr A 26,48% 72,61% B 62,84% 27,16% C 27,84% 72,16% D 50% 50% Bài giải: Phương trình phản ứng: NaCl + AgNO3 AgCl + -Trang 16- NaNO3 (1) Tiểu luận tốt nghiệp x Trần Văn Lượm x NaBr + y x AgNO3 AgBr y + NaNO3 (2) y Chọn khối lượng hỗn hợp X = 100 gam 58,5x + 143,5x + 103y = 100 (1) 188y = 170( x+ y) (2) Giải phương trình (1) (2): Ta : x = 0,476 % NaCl = y = 0,7 0,476 * 58,5 * 100 = 27,84% 100 % NaBr = 100 - 27,84 = 72,16% ⇒ CHỌN C Một loại đá gồm CaCO3, MgCO3, Al2O3 Al2O3 khối lượng muối Cacbonat Khi nung đá 12000C thu sản phẩm rắn có khối lượng lượng đá trước nung Tính % khối lượng chất đá % khối lượng chất: CaCO3, MgCO3, Al2O3 A.78,4%, 10,5%, 11,1% B 11%, 12%,77% C.11%, 11%, 78% D 25%, 25%, 50% GIẢI: Chọn khối lượng đá vơi = 100 (g) Phương trình phản ứng: CaCO3 CaO + CO2 MgCO3 MgO + CO2 Gọi số mol chất x, y, z (mol) Ta có : 100x + 84y + 102z = 100 (1) 100x + 84y = * 102z (2) Từ (1) (2) suy z = 0,1089 ⇒ % Al2O3 = 11,1% (2) ⇒ 100x + 84y = 88,8 (2/) Gắn sau nung thu gồm: CaO, MgO, Al2O3 m= -Trang 17- *100 = 60 (g) 10 khối 10 Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm Từ phương trình hóa học (1) (2): ⇒ 56x + 40y = 60 – 11,1 = 48,9 (3) Giải hệ (2/) (3) x = 0,78; y = 0,125 % CaCO3 = 78,4% ; % MgCO3= 10,5% ⇒ CHỌN A Bài tập thể tích (khơng cho tỉ lệ thể tích) Bài tập : Trong bình kín dung tích V lít (ở t 0c, áp suất p) chứa bột Ni xúc tác hỗn hợp khí A gồm olefin CnH2n , Cn +1 H2n +1 H2 V ới thể tích tương ứng a, b, 2b lít, biết b = 0,25V Nung nóng bình thời gian sau đưa nhiệt độ ban đầu ta hỗn hợp B, áp suất bình lúc p Biết tỉ khối B so với A m Hỏi m có giá trị khoảng A.0,5 ‹ m ‹ B 1‹ m ‹ C 2‹ m ‹ D 3‹ m ‹ GIẢI : Chọn V = 22,4 lít đktc Tổng số mol khí lúc ban đầu mol Ta có : a + b + 2b = 22,4 lít (*) Mà b = 0,25V = 0,25 * 22,4 = 5,6 (lít) Giải (*) ta : a = 5,6 (lít) n H2 = * 5,6 = 0,5 mol 22,4 a = b = 0,25 mol, a + b = 0,5 mol Vì hiệu suất olefin nên ta có cơng thức chung : C nH2n C nH n + C nH n + H Trước pư 0,5 pư x Sau pư Msau pu? = 0,5 (mol) x (mol) (0,5 – x) (0,5 – x) x (mol) (14n + 2)x + 14 n (0,5 - x) + 2(0,5 +x) n + = 1-x (0,5 +x) + (0,5 - x) + x Msau pu? = 14n *0,5 +2*0,5 =7 n + 0,5 + 0.5 Theo đầu : MA n + 1 = = =m MB - x * n + x + -Trang 18- Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm Ta thấy m phụ thuộc x, chưa phản ứng: x = m = =1 -0 Khi phản ứng xảy hoàn toàn x = 0,5 m= =2 -0,5 Vậy giá trị m nằm khoảng ⇒ Chọn B 2.2.2: Chọn đúng tỉ lệ lượng chất đề bài đã cho Bài tập 1: Khi cracking hoàn toàn thể tích ankan X thu ba thể tích hỗn hợp Y(các khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất).Tỉ khối Y so với H 12 Công thức phân tử X là: A.C3H8 B.C6H14 C C4H10 D C5H12 GIẢI: Vì điều kiện nên tỉ lệ thể tích tỉ lệ số mol ⇒ Cracking mol A mol hỗn hợp Y M Y = 12*2 = 24 my = 24*3 = 72 (g) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có : mx = my = 72(g) Mx =72/1 =72 ⇒ X Cn H2n+2 ⇒ 14n +2 = 72 ⇒ n = Công thức phân tử X : C5H12 ⇒ Chọn D Bài tập 2: Cho 10,8 g Al tan hoàn tồn dung dịch HNO thấy khí N2 , NO, N2O có tỉ lệ mol 1:2:1 Trong dung dịch thu khơng có NH 4NO3 Thể tích khí (cho N =14 Al = 27 O2 = 16.) A 4,48 lít B 6,72 lít C 2,24 lít GIẢI : Gọi số mol khí tương ứng : x , 2x ,x Áp dụng định luật bảo toàn electron cho phản ứng : Al 0,4 Al+3 + 3e 1,2 -Trang 19- D 3,36 lít Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm N+5 +10e 2N0 (N2) 10x x N+5 + 3e 6x N+2 (NO) 2x 2N+5 + 8e 8x 2N+ (N2O) x Vậy : nN = 10x +6x +8x =1,2 (mol) ⇒ x = 0,05 mol ⇒ V = (x +2x +x) 22,4 = 0,2 *22,4 = 4,48 (lít) ⇒ Chọn A Bài tập 3: Cho hỗn hợp A gồm hiđrocacbon khí X, Y, Z, thuộc giải đồng đẳng hỗn hợp B gồm : O2 , O3 Trộn A với B theo tỉ lệ thể tích : V A : VB = 1,5 : 3,2 đốt cháy Hỗn hợp sau phản ứng gồm CO2 H2O có tỉ lệ thể tích : V CO : V H O = 1,3 : 1,2 2 Tính tỉ khối hỗn hợp A so với H2, biết tỉ khối hỗn hợp B so với H2 19 Xác định công thức phân tử X, Y Z, biết cho 1,5 lít hỗn hợp A chậm qua bình đựng lượng dư dug dịch AgNO NH3, bình đựng nước Br2 dư, có 0,4 lít khí ra, bình có tạo thành 6,4286 gam Axetilua, bình bị nhạt màu (các khí đo đktc) Tỉ khối hỗn hợp A so với H2 ? A 12 B 18 C.24 D.28 Bài giải : Đặt công thức phân tử X, Y, Z CnHm, ,CpHq, CxHy Phản ứng đốt cháy A hỗn hợp B biểu diễn Phương trình phản ứng: CnHm CpHq CxHy O O O = m CO2 + 0,5n H2O = p CO2 + 0,5q H2O = x CO2 + 0,5y H2O -Trang 20- Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm Khi đốt cháy ta thu CO H2O chứng tỏa A B phản ứng vừa đủ với Vì V CO2 : V H O = 1,3 : 1,2 Nên ta chọn tỉ lệ mol sau đốt cháy : 1,3 mol CO2, 1,2 mol H2O mC = 1,3 * 12 = 15,6 (gam) mH = 1,2 * = 2,4 (gam) Khối lượng Hidrocacbon A: mA=15,6 + 2,4 = 18 g mO = mO 2 CO + m O H O 2 m =1,3 * 32 + 1,2 * 16 = 60,8 g O2 d B/H =19 * = 38 nB = 60,8 =1,6 mol 38 n A 1,5 = = nB 3,2 VB VA ⇒ nA = 1,5 * 1,6 = 0,75(mol ) 3,2 M hh 18 MA = n = 24 g = 0,75 A MA dA/H = = 24 n H2 = 12 ⇒ Chọn A Công thức phân tử X, Y, X: A CH4, C2H4 , C3H4 B CH4, C3H4, C3H6 C CH4, C2H4, C2H2 D.C2H6, C3H4,C3H6 Vì M = 24 nên bắt buộc phải có hidrocacbon M < 24 có CH4 = 16 phù hợp, suy X CH4 -Trang 21- Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm Hai hidrocacbon lại tạo kết tủa với Axetilenua Bạc nên Y C2H2 Bình II hấp thu hidrocacbon nên Z phải thuộc Olefin Ankadien n 6,4286 = 0,02678 mol 240 = V = 0,02678 * 22,4 = 0,6 lit Khí khỏi bình chứa dung dịch Brom CH4 V CH = 0,4 lít VZ = 1,5 – 0,6 – 0,4 = 0,5 lit Ta có : M = 24 = 1,6 * 0,4 + 26 * 0,6 + MZ * 0,5 1,5 MZ = 28 CxHy ⇒ 12x + y = 28 ; x = : y = Vậy Z C2H4 ⇒ Chọn C Bài 4: Hỗn hợp gồm hiđrocacbon X O2 có tỉ lệ mol tương ứng 1: 10 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp thu hỗn hợp khí Y ChoY qua dung dịch H 2SO4 đặc, thu hỗn hợp khí Z có tỉ khối hiđro 19 Cơng thức phân tử X A C3H8 B C3H6 C C4H8 D.C3H4 GIẢI : Đốt hỗn hợp gồm hiđrocacbon X O2 có mol CxHY O2 10 mol PTPƯ: CxHy mol + (x+ (x+ y ) O2 y ) x CO2 + x mol Hỗn hợp khí Z gồm x mol CO2 nO ? = 10 - ( x + du y ) -Trang 22- y HO 4y mol Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm Mz = 19 * = 38 (n CO2 ) 44 n CO2 nO 38 ( nO ) 32 y x = 10 - x = 1 8x = 40 - y ⇒ x = ; y = ⇒ chọn C Bài A hỗn hợp gồm số hiđrocacbon thể khí, B khơng khí Trộn A với B nhiệt độ áp suất theo tỉ lệ (1: 15) hỗn hợp khí D Cho D vào bình kín dung tích khơng đổi V Nhiệt độ áp suất bình t 0C P atm Sau đốt cháy A bình có N2, CO2 nước với V CO2 : V H O = : đưa bình T0C Áp suất bình có giá trị P1 có giá trị : 47 P 48 A P1 = C P1 = B P1 = P 16 P 17 P D P1 = GIẢI : CXHY + (x + y ) x CO2 + y H2 O Vì sau phản ứng có N2, CO2, H2O nên hiđrocacbon bị cháy hết O2 vừa đủ Chọn số mol HC nHC = (mol ); nB = 15 (mol) n o2 y = 15 = mol = 4nO = 12 mol pu = x + ⇒ nN x + y =3 2x = y x = ; y =8 3 Vì nhiệt độ thể tích khơng đổi nên áp suất tỉ lệ với số mol khí + + 12 3 = + 15 Ta có : P P1 = 47 48 P1 = 47 P 48 ⇒ Chọn : A 2.2.3 Chọn giá trị cho thông số -Trang 23- Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm BÀI Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp X hai Hidrocacbon A , B thu 132a 41 45a gam H2O Nếu thêm vào hỗn hợp X lượng A có hỗn hợp X 41 165a 60,75a đốt cháy hồn tồn thu gam CO2 gam H2O Biết A , B 41 41 gam CO2 không làm màu nước Br2 a Công thức phân tử A: A C2H2 B C2H6 C C6H12 D C6H14 C C4H4 D C8H8 b Công thức phân tử B: A C2H2 B C6H6 c Phần trăm số mol A , B hỗn hợp X : A 60%, 40% B 25%, 75% C 50%, 50% D 30%, 70% GIẢI: a Chọn a = 41 gam Đốt X nCO2 132 mol = 44 45 = 2,5 mol = 18 = nH2O nCO2 = 165 3,75 mol n = ; H2O 44 Đốt ( X + ½ A ) Suy : Đốt cháy ½ A thu n co2 = 3,75 – = 0,75 mol; nH2O = 3,375 - 2,5 = 0,875 mol Đốt cháy A: n co2 = 1,5 mol ; nH2O = 1,75 mol Số mol H2O > số mol CO2 CnH2n + nCO2 = 3n + + O2 n = 1,5 1,75 nH O n + A thuộc loại Ankan : n CO2 + ( n + 1) H2O n=6 A : C6H14 Chọn D b Đốt B thu : n co2 = – 1,5 = 1,5 mol nH2O = 2,5 - 1,75 = 0,75 mol -Trang 24- = 60,75 3,375 mol = 18 Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm n 1.5 C nH = 0,75 * = Như Công thức B : ( CH)n X khơng làm màu dung dịch Br2 nên B Aren ⇒ Chọn B B: C6H6 B A B có cơng thức phân tử, lượng CO2 tạo Suy : %nA = %nB = 50% ⇒ Chọn C BÀI Trộn a gam hỗn hợp X gồm hiđrocacbon C 6H14 C6H6 theo tỉ lệ mol (1:1) với m gam hiđrocacbon D đốt cháy hồn tồn thu CO2 94,5a gam H2O 82 a D thuộc loại hiđrocacbon A CnH2n+2 B CnH2n-2 C CnH2n D CnH2n-6 b Gía trị m : A 2,75gam B.3,75gam C 4,75 gam GIẢI: a Chọn a = 82 gam Đốt X D gam ( CxHy) ta có nCO = 275 = 6.25 mol 44 n H O = 94,5 = 5,25 mol 18 Phương trình phản ứng: C6H14 + 19 O2 2CO2 + 7H2O C6H6 + 15 O2 6CO2 + 3H2O y HO C xH y + ( x + y ) O x CO + 2 2 Đặt nC H = nC H = b mol 14 6 86b + 78b = 82 Suy b = 0,5 mol Đốt 82 gam hỗn hợp X: -Trang 25- D 3,5gam 275a gam 82 Tiểu luận tốt nghiệp nCO2 nH2O = 0,5 ( 6+6) = mol nCO2 nH2O = 6,25 - = 0,25 mol Trần Văn Lượm = 0,5 ( 7+3)= mol Đốt cháy m gam D thu được: Do nCO2 = 5,25 - = 0,25 mol = nH2O Suy ra: D thuộc CnH2n ⇒ Chọn C b mD = mC + mH = 0,25 ( 12 + 2) = 3,5 gam ⇒ Chọn D -Trang 26- Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm KẾT LUẬN Hóa học mơn khoa học vừa mang tính lý thuyết, vừa gắn liền với thực nghiệm, môn học dùng để thi tuyển sinh vào trường Đại học, Cao đẳng, Trung học… Muốn giảng dạy mơn Hóa học có hiệu quả, ngồi kiến thức sách giáo khoa người giáo viên cần truyền thụ cho học sinh kiến thức bên để giúp học sinh, nắm vững kiến thức bản, vận dụng linh hoạt sáng tạo Để làm giáo viên phải có phương pháp dạy khác việc giảng dạy lý thuyết giải tập Vì giải toán phương pháp tự chọn lượng chất phương pháp học sinh gặp sách giáo khoa, có nhiều sách tham khảo tập hóa học khơng có tập trung sách mà số tập chủ yếu nên hôm tổng hợp dạng tập tự chọn lượng chất lại thành chuyên đề, vừa giúp cho giáo viên có thêm tài liệu để giảng dạy, vừa giúp cho học sinh có thêm tài liệu tham khảo học tập thi cử Hy vọng, tập tài liệu góp phần vào việc dạy học tốt mơn Hóa học trường phổ thông Mặc dù cố gắng thực với thời gian có hạn, khơng tránh thiếu sót, mong nhận nhiều ý kiến đóng góp Thầy (Cơ), bạn để chất lượng đề tài ngày nâng cao -Trang 27- Tiểu luận tốt nghiệp Trần Văn Lượm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giáo Dục Đào Tạo, 2007-2010 Đề thi tuyển sinh đại học, cao đẳng mơn Hóa học [2] Huỳnh Văn Út 20 Phương pháp giải Hóa Học Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Hà Nội, trang 129 – 139 [3] Lê Phạm Thành, 2008 10 Bộ đề thi thử [4] Nguyễn Đình Hành Bài tập Hóa Học nâng cao Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia [5] Ngơ Ngọc An Bài Tập Nâng Cao Hóa Vô Cơ Chuyên Đề Kim Loại Nhà Xuất Bản Giáo Dục [6] Nguyễn Đình Độ Phương Pháp giải Nhanh Bài Tập Trắc Nghiệm Hóa Đại Cương Và Vơ Cơ Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh -Trang 28- ... DUNG 2.1 Cơ sở lí thuyết 2.1.1 Tự chọn lượng chất ? Khi gặp tốn có lượng chất dạng tổng quát (dạng tỉ lệ mol hay có chứa tham số : m(g), V(l), x(mol) …) ta chọn lượng chất cụ thể theo hướng có lợi... tuần hồn: tính chất đơn chất dạng tính chất hợp chất nguyên tố phụ thuộc tuần hoàn vào nguyên tử lượng nguyên tố Định luật bảo toàn khối lượng: Khối lượng chất tham gia phản ứng khối lượng sản phẩm... phương pháp học sinh gặp sách giáo khoa, có nhiều sách tham khảo tập hóa học khơng có tập trung sách mà số tập chủ yếu nên hôm tổng hợp dạng tập tự chọn lượng chất lại thành chuyên đề, vừa giúp