Phương pháp tính nhẩm hóa học

www.nguoithay.org Chuyờn cỏc ph ng phỏp gi i bi t p húa h c: Ph Bài tập trắc nghiệm nói chung tập trắc nghiệm có nhiều lựa chọn nói riêng th-ờng đòi hỏi t- nhanh nhạy để giải tập thời gian ngắn, việc vận dụng nhận xét với dạng tập điều cần thiết Sau nhận xét giúp ích cho độc giả trình tính nhẩm nhanh kết tập trắc nghiệm hoá học Nhận xét : Khi cho anken ; ankin ; anđehit,phản ứng với hiđro thu đ-ợc hỗn hợp khí (A), thể tích (hay số mol) hỗn hợp (A) giảm so với tổng thể tích (hay số mol) hiđro chất phản ứng, l-ợng giảm thể tích (hay số mol) hiđro phản ứng Dựa vào nhận xét ta tính đ-ợc hiệu suất phản ứng cộng hiđro vào hợp chất Ví dụ Hỗn hợp khí (X) gồm 0,02 mol etilen 0,03 mol hiđro Dẫn hỗn hợp (X) qua ống sứ đựng bột Ni đ-ợc đun nóng, sau thời gian thu đ-ợc 0,035 mol hỗn hợp khí (Y) Hiệu suất phản ứng cộng hợp hiđro vào etilen A 25% B 50% C 75% D 100% H-ớng dẫn giải Ta thấy : nX nY = (0,02 + 0,03) 0,035 = 0,015 (mol) Do netilen < nhiđro nên tính hiệu suất phản ứng theo etilen 0, 015 100% = 75% Hiệu suất phản ứng : H = 0, 02 Đáp án C Ví dụ Hỗn hợp khí (X) gồm 5,6 lít metylpropen 4,48 lít hiđro Dẫn hỗn hợp (X) qua ống sứ chứa bột Ni nung nóng (làm xúc tác) Sau thời gian phản ứng, đ-a hỗn hợp nhiệt độ ban đầu thu đ-ợc 6,048 lít hỗn hợp khí (Y) Biết khí đ-ợc đo đktc Hiệu suất phản ứng cộng hiđro vào metylpropen A 72% B 90% C 80% D 50% Đáp án : B Ví dụ Cho hỗn hợp (X) gồm 0,12 mol acrolein (propenal) 0,22 mol hiđro qua ống sứ đựng bột Ni đun nóng, thu đ-ợc hỗn hợp (Y) Tỉ khối hỗn hợp (Y) so với hiđro 22,375 Hiệu suất phản ứng hiđro hoá acrolein A 80% B 81,82% C 83,33% D 90% Đáp án : B (l-u ý : Tính hiệu suất phản ứng theo hiđro) Ví dụ (Z) hỗn hợp gồm axetilen hiđro 6,72 lít hỗn hợp (Z) có khối l-ợng g Cho g hỗn hợp (Z) qua ống sứ chứa bột Ni (đã đ-ợc đun nóng) Sau phản ứng thu đ-ợc hỗn hợp khí (E) có tỉ khối so với metan 1,1029 Hiệu suất phản ứng cộng hiđro vào axetilen A 85% B 65% C 43,33% D 56,67% Đáp án : B Nhận xét : Khi cho chất khử nh- CO, H2, tác dụng với hỗn hợp Trờn b c ng phỏp tớnh nh m- Trinh.hoaTHPT.edu@gmail.com oxit kim loại trung bình yếu, số mol CO, H2 phản ứng số mol O nguyên tử có hỗn hợp oxit Do ta tính đ-ợc khối l-ợng O hỗn hợp oxit Tính đ-ợc khối l-ợng kim loại thu đ-ợc sau phản ứng Ví dụ Khử hoàn toàn 44 g hỗn hợp (X) gồm Fe, Fe2O3, FeO Fe3O4 cần vừa đủ 14,56 lít khí CO (đktc) Khối l-ợng Fe thu đ-ợc sau phản ứng A 33,6 g B 23,2 g C 25,8 g D 29,44 g H-ớng dẫn giải Ta thấy số mol CO phản ứng số mol O nguyên tử có hỗn hợp (X) mO(X) = 14,56 16 10, (g) 22, mFe = 44 10,4 = 33,6 (g) Đáp án A Ví dụ Để hoà tan 4,64 g hỗn hợp (X) gồm ba oxit FeO, Fe2O3 Fe3O4 cần dùng 160 ml dung dịch HCl 1M Nếu khử hoàn toàn 9,28 g hỗn hợp (X) CO nhiệt độ cao khối l-ợng Fe thu đ-ợc A 2,08 g B 5,6 g C 4,48 g D 6,72 g Đáp án : D Nhận xét : Khi đốt cháy hoàn toàn ankan (hoặc hỗn hợp ankan) thu đ-ợc khí CO2 n-ớc, ta có số mol n-ớc trừ số mol CO2 số mol ankan (hoặc hỗn hợp ankan) Khi đốt cháy ankin ta lại có : số mol ankin số mol CO2 trừ số mol n-ớc Còn đốt cháy hỗn hợp gồm ankan, anken ankin, thu đ-ợc số mol CO2 số mol n-ớc số mol ankan phải số mol ankin Ví dụ Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon (X) thu đ-ợc 0,8 mol CO2 0,9 mol H2O Khi cho (X) tác dụng với clo (tỉ lệ mol : 1) thu đ-ợc sản phẩm monoclo Hiđrocacbon (X) A neopentan B pentan C octan D 2,2,3,3 tetrametylbutan H-ớng dẫn giải Ta có : n(X) = n H O nCO = 0,9 0,8 = 0,1 (mol) 2 Mặt khác, ta lại có : nCO = n n(X) [với n số nguyên tử C (X)] 0,8 = 0,1n n = Công thức phân tử (X) C8H18 Do (X) phản ứng với clo cho sản phẩm monoclo nên (X) phải 2,2,3,3 tetrametylbutan Công thức cấu tạo (X) : ng thnh cụng khụng cú d u chõn c a nh ng k l i bi ng! www.nguoithay.org Chuyờn cỏc ph ng phỏp gi i bi t p húa h c: Ph H3C CH3 H3C C C CH3 H3C CH3 Đáp án D Ví dụ Tiến hành crăckinh 11,2 lít isopentan (đktc) thu đ-ợc hỗn hợp khí (X) có hiđrocacbon (chỉ gồm ankan anken) Trong hỗn hợp (X) có 7,2 g chất (Y), đốt cháy l-ợng (Y) thu đ-ợc 11,2 lít khí CO2 (đktc) Hiệu suất phản ứng crăckinh isopentan A 80% B 85% C 90% D 95% Đáp án : A Nhận xét : Khi đốt cháy hỗn hợp gồm hai anken hai xicloankan ; hỗn hợp xicloankan anken, dựa vào tỉ lệ khối l-ợng hai nguyên tố C H ta tính đ-ợc khối l-ợng sản phẩm cháy (khí cacbonic n-ớc) Ví dụ : Hỗn hợp khí (X) gồm xiclobutan xiclopropan Tỉ khối hỗn hợp (X) so với nitơ 1,7 Đốt cháy hoàn toàn 5,6 lít hỗn hợp (X) (đktc) thu đ-ợc V lít khí cabonic (đktc) Giá trị V A 21 B 18,648 C 19,04 D 19,6 H-ớng dẫn giải Gọi công thức chung C3H6 C4H8 C n H 2n ng phỏp tớnh nh m- Trinh.hoaTHPT.edu@gmail.com Nhận xét : Khi cho hỗn hợp kim loại tác dụng với oxi đ-ợc hỗn hợp oxit Khối l-ợng oxi khối l-ợng oxit trừ khối l-ợng kim loại Từ ta tính đ-ợc số mol (hoặc thể tích) dung dịch axit cần dùng để hoà tan hỗn hợp oxit Ng-ợc lại, dựa vào số mol axit cần dùng ta tính đ-ợc khối l-ợng kim loại khối l-ợng oxi dùng Ví dụ Đốt cháy hoàn toàn 26,8 g hỗn hợp (X) gồm ba kim loại Fe, Al Cu thu đ-ợc 41,4 g hỗn hợp (E) gồm ba oxit Thể tích dung dịch H2SO4 1M cần dùng để hoà tan vừa hết hỗn hợp oxit A 0,9125 lít B 1,5825 lít C 3,6500 lít D 2,7375 lít H-ớng dẫn giải mO = 41,4 26,8 = 14,6 (g) nO = 14,6 0,9125 (mol) 16 Ta thấy : nH SO cần dùng = nO Vdung dịch H SO 1M = 0,9125 lít 4 Đáp án A Ví dụ Cho m gam hỗn hợp (X) gồm ba kim loại Fe, Al Cu tác dụng với oxi thu đ-ợc 6,76 g hỗn hợp (E) gồm Fe3O4, Al2O3 CuO Hoà tan 6,76 g hỗn hợp ba oxit dung dịch axit H2SO4 1M thấy cần dùng 130 ml dung dịch axit Giá trị m A 2,6 B 4,59 C 4,68 D 5,72 Đáp án : C Nhận xét : Cho m gam hỗn hợp kim loại có hoá trị không đổi tác dụng với Ta có : 14 n = 281,7 = 47,6 n = 3,4 oxi tạo m1 gam oxit ; cho m gam hỗn hợp kim loại tác dụng với 5, = 0,25 (mol) nCO = n n(X) = 3,4 axit HCl H2SO4 loãng thể tích khí H2 bay lên : 22, m1 m VCO = 0,8522,4 = 19,04 (lít) Đáp án C 22, lít 16 Nhận xét : Khi cho hỗn hợp kim loại hoạt động (hoá trị không đổi) phản Ví dụ : Cho a gam hỗn hợp (X) gồm hai kim loại Mg Al tác dụng với oxi ứng với axit phản ứng với oxi, số mol khí hiđro bay lên số mol O phản tạo (a + 4,8) gam hỗn hợp oxit Mặt khác, cho a gam hỗn hợp (X) tác dụng ứng với kim loại với dung dịch (Y) chứa hỗn hợp axit HCl, HBr, HI H 2SO4 thấy tạo thành V Ví dụ : Chia hỗn hợp (X) gồm hai kim loại M, N có hoá trị không đổi thành hai lít khí H2 (đktc) Giá trị V phần : A 6,72 B 2,24 C 3,36 D 4,48 Phần (1) cho tác dụng với dung dịch HCl d- thấy có 1,792 lít khí bay (đktc) H-ớng dẫn giải Phần (2) nung oxi phản ứng hoàn toàn thu đ-ợc 2,84 g hỗn hợp mO phản ứng với hỗn hợp (X) = 4,8 g oxit Khối l-ợng hỗn hợp (X) ban đầu 4,8 0,3 (mol) nO phản ứng với hỗn hợp (X) = A 1,8 g B 2,2 g C 2,4 g D 3,12 g 16 H-ớng dẫn giải Số mol H2 bay lên cho a gam hỗn hợp (X) tác dụng với dung dịch (Y) nO phản ứng với kim loại = n H = 0,08 mol 0,3 mol V = 0,322,4 = 6,72 (lít) mO = 1,28 g m kim loại phần = 2,84 1,28 = 1,56 (g) Đáp án A mhỗn hợp kim loại = 3,12 g Đáp án D Nhận xét : Khi cho kim loại tác dụng với HNO3 H2SO4 đặc, nóng tạo Trờn b c ng thnh cụng khụng cú d u chõn c a nh ng k l i bi ng! www.nguoithay.org Chuyờn cỏc ph ng phỏp gi i bi t p húa h c: Ph ng phỏp tớnh nh m- Trinh.hoaTHPT.edu@gmail.com thành muối, sản phẩm khử n-ớc Từ số mol electron mà chất oxi hoá nhận % nhiều (75%) C2H6 (25%) T-ơng tự, n = 2,25 C2H6 (75%) C3H8 (25%) ; n = 2,5 C2H6 ta tính đ-ợc số mol ion NO3 ion SO24 chuyển vào muối (50%) C3H8 (50%) Cụ thể : * Nếu đồng đẳng liên tiếp sử dụng sơ đồ đ-ờng chéo : Ví dụ Khi đốt cháy 1,12 lít hai anken thể khí thu đ-ợc 2,688 lít CO2 (các * Số mol electron nhận = số mol ion NO3 chuyển vào muối thể tích khí đo đktc) Tính thành phần % thể tích anken * Số mol electron nhận = số mol ion SO24 chuyển vào muối 2, 688 Ta thấy : n = = 2,4 Ví dụ Khi hoà tan hết 35,4 g hỗn hợp (X) gồm hai kim loại Ag Cu 1,12 dung dịch HNO3 loãng, vừa đủ thu đ-ợc 5,6 lít khí NO (ở đktc, sản phẩm khử Có hai tr-ờng hợp : (C2H4 C3H6) (C2H4 C4H8) nhất) dung dịch (Y) Cô cạn dung dịch (Y) thu đ-ợc gam hỗn +) Nh- ta có : C2H4 (60%) ; C3H6 (40%) hợp muối khan ? +) Với hỗn hợp C2H4 C4H8, ta dùng sơ đồ đ-ờng chéo H-ớng dẫn giải nC H (4 - 2,4) 4 Quá trình khử : 4H+ + NO3 + 3e NO + H2O = Tỉ lệ số mol : nC H (2,4 - 2) 0,253 0,25 (mol) C H (80%) ; C H (20%) 4 mmuối khan = m(X) + m chuyển vào muối NO3 L-u ý : Nhận xét với yêu cầu tính phần % thể tích mmuối khan = 35,4 + 0,25362 = 81,9 (g) % số mol, áp dụng để tính thành phần % khối Ví dụ Hòa tan hoàn toàn 58 g hỗn hợp gồm kim loại Fe, Cu, Ag dung l-ợng chất theo cách dịch HNO3 vừa đủ thu đ-ợc 0,15 mol NO, 0,05 mol N2O dung dịch (X) (trong Ví dụ Đốt cháy hoàn toàn 0,896 lít hai anken đồng đẳng liên tiếp thu dung dịch X sản phẩm khử khác) Cô cạn dung dịch (X) thu đ-ợc muối đ-ợc m gam CO2 (m 3,9) gam n-ớc Công thức phân tử thành phần % khan có khối l-ợng thể tích hai anken t-ơng ứng A 89,8 g B 110,7 g C 92,1 g D 98,3 g A C3H6 (75%) C4H8 (25%) B C3H6 (25%) C4H8 (75%) Đáp án : B C C2H4 (75%) C3H6 (25%) D C2H4 (25%) C3H6 (75%) Ví dụ Hoà tan 12 g hỗn hợp hai kim loại Fe Cu dung dịch H2SO4 đặc, H-ớng dẫn giải nóng, d-, thu đ-ợc 5,6 lít khí SO2 (ở đktc, sản phẩm khử nhất) dung dịch m m - 3,9 Khi đốt cháy anken thu đ-ợc : nCO = n H O (E) Tổng khối l-ợng hai muối tan dung dịch (E) gam ? 2 44 18 Đáp án : Khối l-ợng muối tan dung dịch (E) = 36 g m = 6,6 n CO = 0,15 mol ; nanken = 0,04 mol Ví dụ Hoà tan hết 14,8 g hỗn hợp Cu Fe dung dịch chứa hỗn hợp axit HNO3 H2SO4 d- Sau phản ứng thu đ-ợc 10,08 lít NO2, 2,24 lít SO2 dung 0,15 = 3,75 dịch (D) Tổng khối l-ợng muối tan dung dịch (D) gam Số nguyên tử C trung bình n = 0,04 ? Hỗn hợp chứa hai anken C3H6 C4H8 ; giá trị n gần với nên C4H8 chiếm Đáp án : Khối l-ợng muối tan dung dịch (D) = 52,3 g Nhận xét : Với tập hoá học hữu cơ, tính đ-ợc giá trị số nguyên 75% C3H6 chiếm 25% thể tích Đáp án B tử C trung bình hỗn hợp hai chất ta tính đ-ợc thành phần % theo thể Ví dụ Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp (X) chứa hai hiđrocacbon (cùng dãy đồng tích (hoặc số mol) hai chất nhanh chóng : * Nếu đồng đẳng liên tiếp ta suy luận mà không cần giải ph-ơng trình đẳng chất khí điều kiện th-ờng) thu đ-ợc 4,4 g CO2 2,52 g n-ớc Xác định công thức phân tử hai hiđrocacbon thành phần % thể tích Ví dụ Khi đốt cháy hai ankan liên tiếp, ta tính đ-ợc số nguyên tử C trung bình chúng hỗn hợp ban đầu H-ớng dẫn giải 2,75 Hai ankan C2H6 C3H8 ; giá trị n = 2,75 gần với C3 nên chiếm Trờn b c ng thnh cụng khụng cú d u chõn c a nh ng k l i bi ng! www.nguoithay.org Chuyờn cỏc ph ng phỏp gi i bi t p húa h c: Ph = 0,14 mol > = 0,1 mol Hỗn hợp (X) chứa hai ankan nH O nCO 2 n(X) = 0,14 0,1 = 0,04 (mol) 0,1 Số nguyên tử C trung bình hai ankan (X) n = = 2,5 Có 0, 04 bốn cặp chất thoả mãn ; CH 25% CH 50% C 3H8 75% C H 50% C 3H 50% C H10 50% C H 75% C H10 25% ng phỏp tớnh nh m- Trinh.hoaTHPT.edu@gmail.com Nh- số mol hỗn hợp (B) giảm mol so với số mol hỗn hợp (A) Đó số mol NH3 sinh n H p- = mol Hiệu suất phản ứng H = 100% 42,857% Đáp án D Ví dụ Một hỗn hợp (D) gồm hai khí nitơ hiđro có tỉ lệ mol : Cho hỗn hợp (D) qua chất xúc tác, đun nóng sau phản ứng thu đ-ợc hỗn hợp khí (E) Tỉ khối hỗn hợp khí (D) so với hỗn hợp khí (E) 0,6 Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp amoniac Đáp án : H = 80% Ví dụ Hỗn hợp (X) gồm hai hiđrocacbon mạch hở A B dãy đồng đẳng (thuộc ba dãy đồng đẳng ankan, anken ankin) Số nguyên tử C hiđrocacbon nhỏ Trong hỗn hợp (X), hai hiđrocacbon A, B đ-ợc trộn theo tỉ lệ mol : Đốt cháy hoàn toàn 14,8 g hỗn hợp (X) thu đ-ợc 14,4 g n-ớc 24,64 lít khí CO2 (đktc) Xác định công thức phân tử thành phần % thể tích t-ơng ứng hai hiđrocacbon A, B Đáp án : Có hai tr-ờng hợp : * C3H4 (33,33%) C4H6 (66,67%) * C3H4 (66,67%) C5H8 (33,33%) Nhận xét 10 : Khi thực phản ứng tổng hợp NH3 từ N2 H2, ta có : * Tổng khối l-ợng hỗn hợp thời điểm phản ứng không đổi * Số mol hỗn hợp sau phản ứng giảm so với số mol hỗn hợp tr-ớc phản ứng số mol NH3 sinh Ví dụ Hỗn hợp khí (A) gồm N2 v H2 có tỉ khối so với hiđro 4,9 Cho hỗn hợp (A) qua chất xúc tác đun nóng, thu đ-ợch hỗn hợp khí (B) có tỉ khối so với hiđro 6,125 Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 A 25% B 33,333% C 55% D 42,857% H-ớng dẫn giải nN dA / H = 4,9 nH Giả sử có 10 mol hỗn hợp (A) m(A) = 98 g 2NH3 N2 + 3H2 Tính hiệu suất phản ứng theo số mol H2 m(B) = m(A) = 98 g 98 M B = 6,1252 = 12,25 (g/mol) nB = = (mol) 12, 25 Trờn b c ng thnh cụng khụng cú d u chõn c a nh ng k l i bi ng!