Những bài toán khó và cách giải hay hóa học

NHỮNG BÀI TOÁN KHÓ CÓ CÁCH GIẢI HAY(KA-2010) (CHỈ ĐƯỢC SỬ DỤNG MÁY TÍNH ĐỂ TÍNH RA KẾT QUẢ) Nguyễn Văn Phú Câu : Dung dịch X có chứa: 0,07 mol Na+; 0,02 mol SO42- x mol OH- Dung dịch Y có chứa ClO4-, NO3- y mol H+; tổng số mol ClO4- NO3- 0,04 Trộn X Y 100 ml dung dịch Z Dung dịch Z có pH (bỏ qua điện li H2O) A B C 12 D 13 Giải Cách 1: ĐLBTĐT: 0,07 = 0,02*2 + x 鉷 x = 0,03 (mol); y = 0,04 (mol) Vậy n H+ dư = 0,01 (mol) [H+] = 0,01:0.1 = 0,1 (M) 鉷 pH = làm vòng 15s thôi, toán kiểu pH = pH = , lằm pH < ta loại di dáp án rồi( bạn xem đề thi năm mà xem) Nếu yêu cầu tính pOH tìm đáp án có giá trị pOH >1 chọn khó hiểu xem c2 Cách 2:Áp dụng định luật bảo toàn điện tích: tổng điện tích dương = tổng điện tích âm Dung dịch X: 0,07 = 0,02.2 + x x = 0,03 Dung dịch Y: y = 0,04 H + + OHH2 O 0,03 0,03 mol [H+] = 0,01/0,1 = 0,1 = 10-1 mol/l,pH = nH+ dư = 0,01 mol, Câu : Cho 19,3 gam hỗn hợp bột Zn Cu có tỉ lệ mol tương ứng : vào dung dịch chứa 0,2 mol Fe2(SO4)3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu m gam kim loại Giá trị m A 6,40 B 16,53 C 12,00 D 12,80 Giải Cách 1: làm vòng 15s mCu 64.(0,1 0, 0, 2) 6, gam => A Tất nhiên bạn phải có kỹ giải toán làm phép tính không cẩn thẩn rơi vào đáp án D đó: mCu 64.(0,1.2 0, 2.2 0, 2.2) 12,8 gam (sai) Nếu không phai xem C2 Cách :65x + 64*2x = 19,3 鉷 nZn = 0,1 (mol) ; n Cu = 0,2 (mol) ; nFe3+ = 0,4 (mol) Cu + 2Fe3+ 綠 2Fe2+ + Cu2+ Zn + 2Fe3+ 綠 2Fe2+ + Zn2+ 0,1 →0,2 0,1 ← 0,2 m = 0,1 64 = 6,4 (gam) Vậy dư 0,1 mol Cu Câu : Hỗn hợp khí X gồm N2 H2 có tỉ khối so với He 1,8 Đun nóng X thời gian bình kín (có bột Fe làm xúc tác), thu hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 A 50% B 36% C 40% D 25% Chọn mol hỗn hợp đầu: a mol N (1-a) mol H2 Ta có: M = 28x + (1-a) = 1,8*4 鉷 a = 0,2 X lượng N phản ứng : N + 3H2 鈼 NH3 0,2 0,8 x 3x 2x 鉷 nhỗn hợp = 0,2 –x + 0,8 – 3x + 2x = – 2x 0,2-x 0,8-3x 2x mhh 4*1,8 鉷 x = 0,05 鉷 H%(theo N ) = 0,05/0,2 = 25 (%) M nhh x Câu 4: Cho m gam NaOH vào lít dung dịch NaHCO3 nồng độ a mol/l, thu lít dung dịch X Lấy lít dung dịch X tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư) thu 11,82 gam kết tủa Mặt khác, cho lít dung dịch X vào dung dịch CaCl2 (dư) đun nóng, sau kết thúc phản ứng thu 7,0 gam kết tủa Giá trị a, m tương ứng A 0,04 4,8 B 0,07 3,2 C 0,08 4,8 D 0,14 2,4 Có nBaCO3 = 0,06 (mol) ; nCaCO3 = 0,07 (mol) nên dd X có muối CO 32- HCO3-(dư) HCO3- + OH- → CO32- + H2O; Ba2+ + CO32- → BaCO3 ; 0,06 絜 - 0,06 絜 0,06 Vậy m = 0,06*2*40 = 4,8 (g) 2HCO3- → CO32- + CO2 + H2O; Ca2+ + CO32- → CaCO3 số mol HCO 3- 0,06 + x x -→ x/2 (0,06 + x/2) 0,07 Có 0,06 + x/2 = 0,07 ; x = 0,02 Vậy a = ,08*2/2 = 0,08 (M) Câu 5: Oxi hoá hết 2,2 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức thành anđehit cần vừa đủ 4,8 gam CuO Cho toàn lượng anđehit tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3, thu 23,76 gam Ag Hai ancol : A C2H5OH, C2H5CH2OH B C2H5OH, C3H7CH2OH C CH3OH, C2H5CH2OH D CH3OH, C2H5OH CnH2n+1OH + CuO 綠 CnH2nO + Cu + H2O; nCuO = nancol = nandehit = 0,6(mol) ; nAg = 0,22 (mol) M ancol 2, 0, 06 36, 67 chất CH3OH CH 3OH Cn H n 1OH HCHO Ag Cn H nO Ag x y 0, 06 x 0, 05 x y 0, 22 x 0, 01 mhỗn hợp ancol = 0,05*32 + 0,01*MROH = 2,2; R = 60 – 17 = 43 Ancol lại C 3H7OH Câu 6: Hỗn hợp M gồm ancol no, đơn chức X axit cacboxylic đơn chức Y, mạch hở có số nguyên tử C, tổng số mol hai chất 0,5 mol (số mol Y lớn số mol X) Nếu đốt cháy hoàn toàn M thu 33,6 lít khí CO2 (đktc) 25,2 gam H2O Mặt khác, đun nóng M với H2SO4 đặc để thực phản ứng este hoá (hiệu suất 80%) số gam este thu A 34,20 B 27,36 C 22,80 D 18,24 Số C = n CO2/nhh = ancol C 3H7OH → 4H2O Vì nNước < nCO2 nên axit không no Axit có 3C có 2TH: CH2=CH-COOH → 2H2O ; x + y = 0,5 4x + 2y = 1,4 Ta có x= 0,2 y = 0,3 (nhận) CH≡C-COOH → 1H2O ; x + y = 0,5 4x + y = 1,4 Ta có x= 0,3 y = 0,2 (loại n Y < nX) Este CH2=CH-COOC3H7 Với m CH2=CH-COOC3H7 = 0,2*0,8*114 = 18,24 (g) Câu 7: Cho dung dịch X gồm: 0,007 mol Na+; 0,003 mol Ca2+; 0,006 mol Cl-; 0,006 HCO3 0,001 mol NO3 Để loại bỏ hết Ca2+ X cần lượng vừa đủ dung dịch chứa a gam Ca(OH)2 Gía trị a A 0,222 B 0,120 C 0,444 D 0,180 nCa(OH)2 = x nOH- = 2x nCa2+ = x Theo đề bài: OH- + HCO3- → CO32- + H2O 2x 0,006 - → 0,006 Ca2+ + CO32 → CaCO3 x+0,003 0,006 Chỉ có x = 0,003 thỏa mãn Vậy a = 0,003*74 = 0,222 (g) Câu 8: Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,02 mol C2H2 0,03 mol H2 bình kín (xúc tác Ni), thu hỗn hợp khí Y Cho Y lội từ từ vào bình nước brom (dư), sau kết thúc phản ứng, khối lượng bình tăng m gam có 280 ml hỗn hợp khí Z (đktc) thoát Tỉ khối Z so với H2 10,08 Giá trị m A 0,328 B 0,205 C 0,585 D 0,620 Trong 0,0125 mol khí thoát H2 (x mol) C2H6 (0,0125 mol): m C2H6 + mH2 = 0,0125*2*10,08 = 2x + 30(0,0125 – x) x = 0,123/28 ( mol H2) 0,227/28 mol C2H6 m tăng = m hỗn hợp đầu - m khí thoát = (0,02*26 + 0,03*2) – 2*0,123/28 – 30*0,227/28 = 0,328 (g) Câu 9: Hoà tan hoàn toàn m gam ZnSO4 vào nước dung dịch X Nếu cho 110 ml dung dịch KOH 2M vào X thu 3a gam kết tủa Mặt khác, cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thu 2a gam kết tủa Giá trị m A 32,20 B 24,15 C 17,71 D 16,10 Nhận thấy kết tủa giảm dần nên phản ứng có dư NaOH Gọi x số mol ZnSO cần tìm, m = a/78 (mol) Có phản ứng: ZnSO + 2NaOH → Zn(OH)2 + Na2SO4 x 2x x Na2ZnO2 + 2H2O Tan Zn(OH)2 + 2NaOH → x- 3m 2(x –3m) Vậy 2x + 2(x – 3m) = 0,11*2 Tương tự, trường hợp : 2x + 2(x-2m) = 0,14*2 Giải hệ x = 0,1 Vậy m = 0,1*161 = 16,1 (g) Câu 10: Hỗn hợp khí X gồm đimetylamin hai hiđrocacbon đồng đẳng liên tiếp Đốt cháy hoàn toàn 100 ml hỗn hợp X lượng oxi vừa đủ, thu 550 ml hỗn hợp Y gồm khí nước Nếu cho Y qua dung dịch axit sunfuric đặc (dư) lại 250 ml khí (các thể tích khí đo điều kiện) Công thức phân tử hai hiđrocacbon B C3H6 C4H8 C CH4 C2H6 D C2H4 C3H6 A C2H6 C3H8 VH2O = Vgiãm = 350 ml VCO2 + VN2 = Vcòn lại = 250 Do Vhh = 100 ml nên VN 50ml => 200 C 250 2,5 => loại B,C 100 100 - Nếu ankan th ì: VC H N VAnkan VH O VCO N 300 250 50ml ≠ 100 ml => Vô lý => D 2 2 2 Câu 11: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp ancol đơn chức, thuộc dãy đồng đẳng, thu 3,808 lít khí CO2 (đktc) 5,4 gam H2O Giá trị m A 4,72 B 5,42 C 7,42 D 5,72 nCO2 = 0,17 (mol); nH2O = 0,3 (mol) ancol no nancol = 0,3 - 0,17 = 0,13 (mol) 17 ; 17 C H OH n m 0,13*(14n 18) 0,13*(14* 18) 4, 72 ( g ) n 2n 13 13 Câu 12: Cho x mol Fe tan hoàn toàn dung dịch chứa y mol H2SO4 (tỉ lệ x : y = : 5), thu sản phẩm khử dung dịch chứa mối sunfat Số mol electron lượng Fe nhường bị hoà tan A 3x B y C 2x D 2y Nếu: H 2SO4 + Fe → FeSO4 + H2 Loại ( x = y) Nếu : 6H2SO4 + 2Fe → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Loại ( x : y = 3:1) Từ suy tạo hai muối Fe 2+ Fe3+ SO42- + 4H+ + 2e → SO2 + 2H2O nSO42- làm môi trường = nSO = y/2 => ne cho = y (bảo toàn S, ban đầu có y mol H 2SO4) Ta có: ne cho = 2.nSO2 = y mol Câu 13: Axeton điều chế cách oxi hoá cumen nhờ oxi, sau thuỷ phân dung dịch H2SO4 loãng Để thu 145 gam axeton lượng cumen cần dùng (giả sử hiệu suất trình điều chế đạt 75%) A 300 gam B 500 gam C 400 gam D 600 gam Sơ đồ : C 6H5CH(CH3)2 1, O2 2, H 3O (CH3)2CO n xeton 145 58 2,5 (mol ) ncumen m 2,5*120*100 75 400 ( g ) Câu 14: Thuỷ phân hoàn toàn 0,2 mol este E cần dùng vừa đủ 100 gam dung dịch NaOH 24%, thu ancol 43,6 gam hỗn hợp muối hai axit cacboxylic đơn chức Hai axit B CH3COOH C2H5COOH A HCOOH CH3COOH C C2H5COOH C3H7COOH D HCOOH C2H5COOH n NaOH nNaOH = 0,6 (mol) 3RCOONa R '(OH )3 Nên E trieste ( RCOO)3 R ' NaOH neste 43, RCOONa 72, 67 R 5, 67 chất HCOOH số mol 0,4 loại B, C 0, 0,4*68 + 0,2*M = 43,6 M = 82 CH3COONa chất HCOOH CH3COOH Câu 15: Cho 0,15 mol H2NC3H5(COOH)2 (axit glutamic) vào 175 ml dung dịch HCl 2M, thu dun g dịch X Cho NaOH dư vào dung dịch X Sau phản ứng xảy hoàn toàn, số mol NaOH phản ứng A 0,50 B 0,65 C 0,70 D 0,55 H2NC3H5(COOH)2 + HCl 綠ClH3NC3H5(COOH)2 0,15 0,15 0,15 HCl dư 0,175*2 – 0,15 = 0,2 (mol) ClH3NC3H5(COOH)2 + 3NaOH → H2NC3H5(COONa)2 + NaCl + 3H2O ; HCl + NaOH → NaCl + H2O 0,15 綠 0,45 0,2 綠 0,2 Vậy n NaOH = 0,65 (mol Câu 16: Cho 7,1 gam hỗn hợp gồm kim loại kiềm X kim loại kiềm thổ Y tác dụng hết với lượng dư dung dịch HCl loãng, thu 5,6 lít khí (đktc) Kim loại X, Y A natri magie B liti beri C kali canxi D kali bari n M ne M (1 n 7,1 M 7,1 n M 2); 2H 2e H2 0,5 0, 25 M 7,1 n Vì 0,5 14, M 28, KL Na ; Mg Câu 17: Hòa tan hoàn toàn 8,94 gam hỗn hợp gồm Na, K Ba vào nước, thu dung dịch X 2,688 lít khí H (đktc) Dung dịch Y gồm HCl H 2SO4, tỉ lệ mol tương ứng : Trung hòa dung dịch X dung dịch Y, tổng khối lượng muối tạo A 13,70 gam B 18,46 gam C 12,78 gam D 14,62 gam Ta có: H2O → OH- + ½ H2 nOH- = 0,24 (mol) HCl (4x mol) H2SO4 (x mol) nCl- = 4x ; nSO4 = x; nH+ = 6x = 0,24 鉷 x = 0,04 mmuối = mKL + mCl- + mSO4 = 8,94 + 4*0,04*35,5 + 0,04*96 = 18,46 (g) Câu 18 Đốt cháy hoàn toàn este đơn chức, mạch hở X (phân tử có số liên kết π nhỏ 3), thu thể tích khí CO 6/7 thể tích khí O phản ứng (các thể tích khí đo điều kiện) Cho m gam X tác dụng hoàn toàn với 200 ml dung dịch KOH 0,7M thu dung dịch Y Cô cạn Y thu 12,88 gam chất rắn khan Giá trị m A 7,20 B 6,66 C 8,88 D 10,56 Gọi a số liên kết Π gốc hidr ocacbon Do số liên kết Π X < nên a < Cn H n 2a O2 ( 3n a )O2 nCO2 (n a ) H 2O 3n a *( ) n 18n 6a 12 14n n 6a 12 Chỉ có a = ; n = thỏa mãn , CTPT C 3H6O2 có CTCT( HCOOC2H5 CH3COOCH3 ) Thử KOH (0,14 mol) phản ứng hết khối lượng muối không thỏa mãn Nên KOH dư: C3H6O2 + KOH → RCOOH + R’OH ( R’ CH3 C 2H5OH), x số mol ese( x < 0,14 ) Áp dụng ĐLBTKL: m este + mKOH = m Rắn + mR’OH 鋧 74x + 0,2*0,7 * 56 = 12,88 + (R’ + 17)x R '( CH ) 15 x 0,12 Vậy m = 0,12 *74 = 8,88 (g) 鋧 57 x R ' x 5, 04 R '( C2 H ) 29 x 0,18 ( sai ) Câu 19: Hỗn hợp X gồm mol aminoaxit no, mạch hở mol amin no, mạch hở X có khả phản ứng tối đa với mol HCl mol NaOH Đốt cháy hoàn toàn X thu mol CO 2, x mol H2O y mol N2 Các giá trị x, y tương ứng A 1,0 B 1,5 C 1,0 D 1,5 Số nhóm –NH2 = nHCl/nX = 2/2 = Vậy amin đơn chức, aminoaxit có nhóm –NH2 Số nhóm –COOH amino axit = n NaOH/1 = 2/1 = Vậy aminoaxit có hai nhóm –COOH nCO2 CTPT TB chất C H O N n ; Ta dùng n =3 cho amin aminoaxit để giải toán n y z t nhh a oaxit : NH 2CH (COOH ) 3CO2 2,5H 2O 0,5 N ; a :C3 H NH 3CO2 4,5H 2O 0,5 N 2,5 0,5 4,5 0,5 x = 2,5 + 4,5 = 7; y = 0,5 + 0,5 = 1,0 Câu 20: Từ 180 gam glucozơ, phương pháp lên men rượu, thu a gam ancol etylic (hiệu suất 80%) Oxi hóa 0,1a gam ancol etylic phương pháp lên men giấm, thu hỗn hợp X Để trung hòa hỗn hợp X cần 720 ml dung dịch NaOH 0,2M Hiệu suất trình lên men giấm A 80% B 10% C 90% D 20% Với 0,1a gam: n glucozơ = 0,1(mol); nNaOH =0, 144 (mol) C6H12O6 → 2C2H5OH → 2CH3COOH + 2NaOH ( a H% cần tìm) 0, 1mol → 0,8* 0,2mol → 0,8*a*0,2 0,8*2*a = 0,144 鉷 a = 0,9 hay H% = 90(%) Câu 21: Nhỏ từ từ giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa Na 2CO3 0,2M NaHCO3 0,2M, sau phản ứng thu số mol CO A 0,030 B 0,010 C 0,020 D 0,015 H+ + CO32- 綠 HCO3- HCO3- + H+ 綠 H2O + CO2 0,01 -綠 0,01 0,03 0,02 綠 0,02 dư H+ = 0,01 mol Câu 22: Cho m gam hỗn hợp etanal propanal phản ứng hoàn toàn với lượng dư d ung dịch AgNO NH3, thu 43,2 gam kết tủa dung dịch chứa 17,5 gam muối amoni hai axit hữu Giá trị m A 10,9 B 14,3 C 10,2 D 9,5 nAg =0,4 (mol) Pứ: R CHO AgNO3 NH H 2O R COONH Ag NH NO3 ĐLBTKL: m = mmuối amoni + mAg + mNH4NO3 – mH2O – mNH3 – m AgNO3 = 17,5 + 43,2 + 0,4*80 - 0,2*18 - 0,6*17 – 0,4*170 = 10,9 (g) Câu 23: Hỗn hợp gồm 0,1 mol axit cacboxylic đơn chức 0,1 mol muối axit với kim loại kềm có tổng khối lượng 15,8 gam Tên củ a axit A axit propanoic B axit metanoic C axit etanoic D axit butanoic Axit RCOOH, muối RCOOM: 0,1(R+45) + 0,1(R + M + 44) = 15,8 鉷 0,2R + 0,1M = 6,9 R = 1鉷 M = 67 (loại); R = 15 鉷 M = 39 (K); R = 29 鉷 M = 11(loại) Vậy axi t CH3COOH (axit etanoic) Câu 24: Đốt cháy hoàn toàn lượng hiđrocacbon X Hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH) (dư) tạo 29,55 gam kết tủa, dung dịch sau phản ứng có khối lượng giảm 19,35 gam so với dung dịch Ba(OH) ban đầu Công thức phân tử X A C3H4 B C2H6 C C3H6 D C3H8 nCO2 = n↓= 0,15 (mol) m Giảm = mtủa - (mCO2 + m H2O ) 鉷 mH2O = mtủa –m CO2 - mgiảm = 29,55 – 0,15*44 – 19,35 = 3,6(g) nH2O = 0,2 (mol) > nCO2 鉷 ankan CnH2n+2 với n = nCO2/nX = 0,15/(0,2-0,15) = CTPT C3H8 Câu 25: Điện phân (điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO 0,12 mol NaCl dòng điện có cường độ 2A Thể tích khí (đktc) thoát anot sau 9650 giây điện phân A 2,240 lít B 2,912 lít C 1,792 lít D 1,344 lít 64 * *9650 Áp dụng định luật Faraday m 6, 4.( g ) n 0,1( mol ) Cu Cu *96500 dpdd dpdd 2NaCl + CuSO4 Na2SO4 + Cu + Cl2 CuSO4 (dư) + H2O Cu + H2SO4 + 1/2O2 0,04 → 0,02 0,12 →0,06 → 0,06 →0,06 lượng Cu lại Vậy V khí = (0,06 +0,02)*22,4 = 1,972 (lít) Câu 26: Cho 0,448 lít khí NH3 (đktc) qua ống sứ đựng 16 gam CuO nung nóng, t hu chất rắn X (giả sử phản ứng xảy hoàn toàn) Phần trăm khối lượng Cu X A 12,37% B 87,63% C 14,12% D 85,88% nNH3 = 0,02 (mol) ; nCuO = 0,2 (mol) 3CuO + 2NH3 dpdd N2 + 3Cu + 3H2O 0,03絜 0,02 -綠0,03 %Cu 64 * 0, 03 *100 12,37(%) 64 * 0, 03 80(0, 0, 03) Câu 27: Đốt cháy hoàn toàn V lít amin X lượng oxi vừa đủ tạo 8V lít hỗn hợp gồm khí cacbonic, khí nitơ nước (các thể tích khí đo điều kiện) Amin X tác dụng với axit nitrơ nhiệt độ thường, giải phóng khí nitơ Chất X B CH3-CH2-NH-CH3 C CH3-CH2-CH2-NH2 D CH2=CH-CH2-NH2 A CH2=CH-NH-CH3 Khi tác dụng với HNO2 tạo khí N nên X amin bậc I Loại A,B Thử với đáp án C C3H7NH2 綠3CO2 + 4,5H2O + 0,5 N2 V khí = + 4,5 + 0,5 = (đúng) Câu 28: Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic hai axit cacboxylic (no, đơn chức, kế ti ếp dãy đồng đẳng) tác dụng hết với Na, giải phóng 6,72 lít khí H (đktc) Nếu đun nóng hỗn hợp X (có H 2SO4 đặc làm xúc tác) chất hỗn hợp phản ứng vừa đủ với tạo thành 25 gam hỗn hợp este (giả thiết phản ứng este hóa đạt hiệ u suất 100%) Hai axit hỗn hợp X B CH3COOH C2H5COOH A HCOOH CH3COOH C C2H5COOH C3H7COOH D C2H7COOH C4H9COOH Nhh = 2nH2 = 0,6 (mol) Do axit tác dụng đủ với CH 3OH nên n axit = n CH3OH = 0,3 (mol) R COOH CH 3OH R COOCH H 2O M R COOCH = 25/0,3 = 83,33 鉷 R = 24,33 (CH3- C2H5-) Vậy axit CH 3COOH C2H5COOH Câu 29: Cho m gam hỗn hợp bột X gồm ba kim loại Zn, Cr, Sn có số mol tác dụng hết với lượng dư dung dịch HCl loãng, nóng thu dung dịch Y khí H Cô cạn dung dịch Y thu 8,98 gam muối khan Nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng hoàn toàn với O (dư) để tạo hỗn hợp oxit thể tích khí O (đktc) phản ứng A 2,016 lít B 0,672 lít C 1,344 lít D 1,008 lít kim loại với HCl loãng nóng bị oxi hóa thành số oxi hóa +2 Còn tác dụng O 2, Zn tạo +2, Cr tạo +3, Sn tạo +4 65 52 119 - Gọi số mol kim loại a (mol) thì: m a 0, 02 3a.( 71) 8,98 MCl2 - Bảo toàn (e) cho trình tác dụng O 2: n O 2.0, 02 3.0, 02 4.0, 02 0, 045(mol ) 1, 008(lit ) =>B