Hướng dẫn học sinh giải nhanh bài toán hóa học hữu cơ bằng phương pháp quy đổi

đặc biệt là bài tập peptit,aminoaxit có rất nhiều bài nếu không sử dụng phương pháp quy đổi học sinhkhông thể giải quyết được hoặc cách làm thông thường quá mất nhiều thời gian.. Hiện na

MỤC LỤC

Trang

1.PHẦN MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 1

1.3.Đối tượng nghiên cứu 1

1.4 Phương pháp nghiên cứu 2

2.PHẦN NỘI DUNG 2.1Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 2

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2

2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 3

2.3.1 Phương pháp 1: Quy đổi hỗn hợp nhiều chất thành hỗn hợp ít chất hơn 3

2.3.2 Phương pháp 2: Quy đổi bằng phương pháp đồng đẳng hóa 5

2.3.3 Phương pháp 3: Quy đổi phản ứng 9

2.3.4 Phương pháp 4: Quy đổi hỗn hợp ít chất thành nhiều chất 11

2.4.5 Phương pháp 5: Quy đổi hỗn hợp về chất trung bình 12

2.4.6.Bài tập củng cố không có hướng dẫn giải 15

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường 19

3 PHẦN KẾT LUẬN 19

1 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Lí do chọn đề tài.

Trong quá trình giải toán hóa học hữu cơ, một số bài tập trong tất cả cácphần: hidrocacbon, ancol, anđehit, axit, este, đặc biệt là bài tập peptit,aminoaxit có rất nhiều bài nếu không sử dụng phương pháp quy đổi học sinhkhông thể giải quyết được hoặc cách làm thông thường quá mất nhiều thời gian

Học sinh còn yếu kém trong giải bài tập trắc nghiệm đặc biệt là bài toánhữu cơ Trong khi đó yêu cầu giải quyết nhanh bài tập trong kỳ thi năm nay nămhọc 2016 – 2017 càng lớn hơn do thời gian dành cho 1 câu hỏi ngắn hơn - chỉ1,25 phút

Bài tập trắc nghiệm là bài tập nâng cao mức độ tư duy, khả năng phân tíchphán đoán, khái quát của học sinh và đồng thời rèn kĩ năng, kỹ xảo cho học sinh.Phương pháp quy đổi không chỉ giúp học sinh là nhanh và dễ dàng một bài toánhóa học mà còn tạo hứng thú học tập cho các em

Xuất phát từ tình hình thực tế giảng dạy: Khoảng 30% số học sinh có kiếnthức cơ bản chưa chắc chắn, tư duy hạn chế , khả năng giải toán hoá học trắcnghiệm khách quan còn chậm Một số khác khoảng 40% học sinh chỉ giải quyếtđược 60 đến 70% số câu hỏi Còn lại một số học sinh kiến thức chắc chắn nhưngcách làm bài chậm, một số bài không giải được

Hiện nay trong các tài liệu tham khảo tôi nhận thấy chỉ tập trung nhiềucho bài toán quy đổi hóa vô cơ mà chưa tập trung cho hóa hữu cơ mặc dù vớihóa hữu cơ lượng bài tập giải theo phương pháp này cũng khá nhiều

Để giúp học sinh nắm chắc kiến thức và hoàn thành tốt được các bài tậptheo phương pháp trắc nghiệm khách quan

Từ những lí do trên, tôi chọn đề tài:

“HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI NHANH BÀI TOÁN HÓA HỌC HỮU CƠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI”

Cung cấp cho học sinh một số kiến thức chuyên sâu về quy đổi giúp các

em ôn luyện thi THPT Quốc Gia, ôn luyện thi học sinh giỏi từ đó các em thấyyêu thích, hứng thú hơn với môn hóa học

1.3 Đối tượng nghiên cứu:

Phân loại các cách quy đổi và phạm vi ứng dụng, nhận dạng của từngcách:

Quy đổi hỗn hợp các hidrocacbon

Quy đổi hỗn hợp ancol, anđehit, axit cacboxylic

Quy đổi hỗn hợp gồm ancol, axit cacboxylic, este

Quy đổi hỗn hợp aminoaxit

Quy đổi hỗn hợp peptit

1.4.Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sơ lý thuyết

Nghiên cứu SGK ,sách bài tập hoá học phổ thông , các tài liệu tham khảokhác đặc biệt là đề thi đại học, cao đẳng, thi THPT Quốc Gia và các đề thi thửtrong những năm gần đây

Tổng kết kinh nghiệm và thủ thuật giải bài tập hoá học

Trao đổi ,trò chuyện với đồng nghiệp , học sinh trong quá trình ôn luyện cho họcsinh các dạng bài tập sử dụng phương pháp quy đổi

2 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm

2.1 Cơ sỏ lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.

Nắm được quy đổi là phương pháp tư duy giải toán độc đáo, sáng tạo dựatrên những giả định không có thực để biến đổi tương đương các chất và hỗn hợpcho nhau hoặc các quá trình hóa học cho nhau Bản chát của nó là sử dụng toánhọc Một số bài toán hóa học có thể giải nhanh bằng các phương pháp bảo toànelectron, bảo toàn nguyên tử, bảo toàn khối lượng song phương pháp quy đổicũng tìm ra đáp số rất nhanh và đó là phương pháp tương đối ưu việt, có thể vậndụng vào các bài tập trắc nghiệm để phân loại học sinh

Phân loại được các dạng quy đổi thường gặp dùng trong giải toán hóahọc hữu cơ

Các chú ý chung khi áp dụng phương pháp quy đổi:

1 Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất (hỗn hợp X) (từ ba chất trởlên) thành hỗn hợp hai chất hay chỉ còn một chất ta phải bảo toàn số mol nguyên

tố và bảo toàn khối lượng hỗn hợp

2 Có thể quy đổi hỗn hợp X về bất kỳ cặp chất nào, thậm chí quyđổi về một chất Tuy nhiên ta nên chọn cặp chất nào đơn giản có ít phản ứng nhất

để đơn giản việc tính toán

3 Trong quá trình tính toán theo phương pháp quy đổi đôi khi tagặp số âm đó là do sự bù trừ khối lượng của các chất trong hỗn hợp Trongtrường hợp này ta vẫn tính toán bình thường và kết quả cuối cùng vẫn thỏa mãn

Nắm vững tính chất hóa học của các chất, từ đó có những biến đổi hợplí( không nhầm lẫn trong khi thực hiện việc quy đổi dẫn đến kết quả bài toán sailệch)

Nắm vững các định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố Đó lànhững phương pháp thường xuyên bổ trợ cho phương pháp quy đổi trong giảitoán hóa học hữu cơ

2.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.

Khi chưa áp dụng có bài toán học sinh làm được nhưng rất ít

Đa số học sinh không giải quyết được hoặc làm mất quá nhiều thời gian

Tài liệu tham khảo viết về sủ sụng phương pháp quy đổi trong giải toánhóa học hữu cơ còn ít, chưa có hệ thống, không khái quát hết hoặc việc nhậndạng để phát hiện ra cần sử dụng cách quy đổi nào là chưa có( chủ yếu là quantâm tới quy đổi trong giải toán hóa vô cơ) Nguồn tư liệu để giáo viên nghiêncứu còn hạn chế do đó nội dung kiến thức và kĩ năng giải các quy đổi trong giảitoán hóa hữu cơ cung cấp cho học sinh chưa được nhiều Do đó, khi gặp các bàitoán hữu cơ cần sử dụng quy đổi các em thường lúng túng không tìm ra cáchgiải vì thế tôi đã mạnh dạn đưa ra đề tài này giúp các em có được một cách xácđịnh nhanh cách giải bài tập để các em có một kết quả cao nhất trong các kỳ thi.

2.3 Giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.

Khi giảng dạy tôi chia thành từng cách quy đổi cụ thể, chỉ rõ nó áp dụngđược cho loại bài tập nào, chọn bài tập ở mức độ từ dễ đến khó Trên cơ sở đórèn luyện kỹ năng giải loại bài tập này một cách nhanh chóng và dễ dàng

2.3.1.Phương pháp 1: Quy đổi hỗn hợp nhiều chất thành hỗn hợp ít chất Nhận dạng bài toán:

1.Bài toán cho một hỗn hợp chất, trong đó có 2 hay 1 số chất có số molbằng nhau

2.Trong hỗn hợp ban đầu có 1 hay một số chất có thể biến nó thành cácchất cũng có mặt trong hỗn hợp đó

3.Các chất có cùng công thức chung hay cùng dạng

Ví dụ 1.Đốt cháy hoàn toàn 13,36 gam hỗn hợp X gồm axit metacrylic, axit

adipic, axit axetic và glyxerol( trong đó số mol axit metacrylic bằng số mol axitaxetic) bằng O2 dư, thu được hỗn hợp khí và hơi Dẫn Y vào dung dịch chứa0,38 mol Ba(OH)2 thu được 49,25 gam kết tủa và dung dịch Z Đun nóng Z lạithấy xuất hiện kết tủa Nếu cho 13,36 gam X tác dụng với 140 ml dung dịchKOH 1M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu đượcchất rắn khan có khối lượng là:

A 18,68 gam B.19,04 gam C 14,44 gam D.13,32 gam

Hướng dẫn giải

Nhận xét: Đối với bài tập này nếu không quy đổi thì bài toán trở thành 2

phương trình 3 ẩn, không biết cách làm Vậy ta thực hiện quy đổi như sau:

Axit metacrylic: CH2=C(CH3) – COOH

Axit adipic: HOOC – (CH2)4 – COOH

Axit axetic: CH3COOH

Glixerol: CH2(OH) – CH(OH) – CH2(OH)

Do số mol axit metacrylic bằng số mol axit axetic nên ta cộng 2 công thứcphân tử này lại thành C4H8( COOH)2 trùng với công thức phân tử của axit

adipic Lúc này xem như X chỉ gồm 2 chất là C4H8(COOH)2 : x mol và

Trong trang này ở mục 2.3.1: Ví dụ 1 được tham khảo từ TLTK số 2

C3H5(OH)3 :y mol.

Ta có: Ba(OH)2 0,38 mol tác dụng với CO2 ¾®® BaCO3: 0,25 mol

Ba(HCO3): 0,38 – 0,25 = 0,13 molVậy số mol CO2 = 0,25 + 0,13 ´ 2 = 0,51 mol

146x

(1) 0,51 3y

6x

 



 0,05

y 0,06

Ví dụ 2 Hỗn hợp X gồm C3H6, C4H10, C2H2 và H2 cho m gam X vào bình kín có

chứa một ít bột Ni làm xúc tác Nung nóng bình thu được hỗn hợp Y Đót cháyhoàn toàn Y cần dùng vừa đủ V lít O2 (đktc) Sản phẩm cháy cho hấp thụ hếtvaò bình đựng nước vôi trong dư, thu được một dung dịch có khối lượng giảm21,45 gam Nếu cho Y đi qua bình đựng lượng dư dung dịch brom trong CCl4 thì

có 24 gam brom phản ứng Mặt khác, cho 11,2 lít (đktc) hỗn hợp X đi qua bìnhđựng brom dư trong CCl4, thấy có 64 gam brom phản ứng Biết các phản ứng

đều xảy ra hoàn toàn Giá trị của V gần với giá trị nào sau đây nhất

A.21,00 B.22 C.10 D.21,5

Hướng dẫn giải

Nhận xét : Với bài toán trên nếu không thực hiện quy đổi thì không thể tìm ra

kết quả bài toán do số phương trình lập được nhiều hơn số ẩn Sau một hồi tínhtoán bài toán trở nên bế tắc Nhưng nếu học sinh chỉ cần phát hiện trong hỗn hợp

có C4H10 có thể quy đổi thành 2C2H2 và 3H2 Lúc này ta chuyển bài toán hỗn hợp

4 chất thành 3 chất

X  



zmol H

ymol H

C

xmol H

C

: :

2 2 2

6 3

¾® ¾® ®Ni¾®,t0 Y ¾® ¾® ® O ,¾® 2t CO 2 + H 2 O 3x + 2y mol 3x + y + z mol

Từ các dữ kiện trên ta có hệ phương trình:

5 , 0

1 5 , 0 2

4 5 , 21 )

3 ( 18 )

2 3

( 44 )

2 3

(

100

ky kx

kz ky

kx

z y

x

z y x y

x y

0

075

0 15 ,

Ví dụ 3 Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic, etylenglicol, glixerol Cho m gam

X tác dụng với Na dư thu được tối đa V lít H2( đktc) Mặt khác, đốt cháy hoàntoàn m gam X thu được 6,72 lít CO2( đktc) Giá trị của V là :

A 3,36 lít B.11,2 lít C.5,6 lít D.6,72 lít

Hướng dẫn giải

Nhận xét : Nếu giải theo cách thông thường học sinh phải phát hiện được mỗi

chất trên có số mol nguyên tử C và số mol OH như nhau Sau đó từ số mol H2suy ra số mol OH và đó cũng là số mol nguyên tử C

nC=nCO2 = 0,3 mol

nOH = nC = 0,3 mol ® nH2 = 21 nOH = 0,15 molVH2 = 0,15.22,4 = 3,36 lít Þ Đáp án A.

Nếu dùng phương pháp quy đổi ta chuyển bài toán trên thành 1 chất

có công thức là : CH3OH hoặc C2H4(OH)2 hoặc C3H5(OH)3 để giải Giả sử chọntrường hợp là CH3OH ta có : nCH3OH = nCO2 = 0,3 mol

Theo bảo toàn nguyên tố C ta có : nCO2 = nCH3OH = 0,3 mol

nH2 = 12 nOH = 0,15 mol VH2 = 0,15.22,4 = 3,36 lít Đáp án A

2.3.2.Phương pháp 2: Quy đổi bằng phương pháp đồng đẳng hóa

Các chất cùng dãy đồng đẳng hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 Vìvậy có thể thêm vào hoặc bớt đi CH2 từ một chất hữu cơ bất kỳ để được mộtchất khác đồng đẳng với nó Từ đó ta có thể quy đổi một hỗn hợp phức tạp vềcác chất đơn giản hơn( thường là các chất đầu dãy đồng đẳng)

Sau khi quy đổi hỗn hợp bằng đồng đẳng hóa, ta lập các phương trìnhtheo các dữ kiện từ đề bài và giải hệ Khi đã tìm được các ẩn, tức là xác địnhđược thành phần của hỗn hợp sau khi quy đổi, ta sử lí các bước còn lại và trả lờicâu hỏi của bài toán

Chú ý: CH2 là thành phần khối lượng Vì vậy nó có mặt trong các

phương trình liên quan tới khối lượng, phản ứng đốt cháy( số mol O2 phản ứng,

số mol CO2, số mol H2O)

CH2 không phải là một chất ( nó là nhóm metylen – CH2 - ) Nókhông được tính vào số mol hỗn hợp( hoặc các dữ kiện khác liên quan đến sốmol các chất)

Đối với bài toán quy đổi hỗn hợp trong đó có este ta cần nắm vững các kỹthuật hỗ trợ và công thức sau :

Thêm H2O vào hỗn hợp có chứa este Từ đó ta quy đổi hỗn hợpthành axit cacboxylic, ancol và H2O Sản phẩm cuối cùng của các phản ứngkhông có gì thay đổi

Trong trang này ở mục 2.3.1: Ví dụ 3 được tham khảo từ TLTK số 2

Số mol – COOH của axit trong hỗn hợp sau khi quy đổi bằng sốmol NaOH hay KOH phản ứng với hỗn hợp đầu

Lượng ancol có trong hỗn hợp sau khi quy đổi bằng lượng ancol thu được nếuthủy phân hoàn toàn hỗn hợp đầu

Đối với bài tập peptit cần nắm vững quy đổi thường gặp sau:

Quy đổi peptit về 



O H CH

NO H

C

2 2 3 2

Quy đổi này áp dụng cho peptit tạo nên từ aminoaxit no, mạch hở, phân tử có1NH2 và 1COOH Trong đó số mol H2O = số mol hỗn hợp peptit Nếu peptitkhông no hoặc có nhiều nhóm chức ta có biến đổi tương tự nhưng chọn chấtđầu phù hợp với đặc điểm đề bài cho Tức là thay C2H3NO thành C3H5NO,C3H6N2O

Ví dụ 1 X, Y là 2 chất thuộc dãy đồng đẳng axit acrylic và MX < MY Z là ancol

có cùng số nguyên tử C với X, T là este 2 chức tạo bởi X, Y, Z Đốt cháy hoàntoàn 11,16 gam E gồm X, Y, Z, T cần vừa đủ 13,216 lít O2(đktc) thu được CO2

và 9,36 gam H2O Mặt khác 11,16 gam E tác dụng tối đa với dung dịch chứa0,04 mol Br2 Khối lượng muối thu được khi cho cùng lượng E trên tác dụngdung dịch KOH dư là:

A 4,68 gam B.5,04 gam C 5,44 gam D 5,8 gam

Hướng dẫn giải:

T là este 2 chức nên Z là ancol 2 chức

nH2O = 0,52 mol Áp dụng BTKL Þ nCO2 = 0,47 mol < nH2O Vậy Z no( Zthuộc dãy đồng đẳng của etylen glicol), Z có cùng số nguyên tử C với X nên quyđổi Z về C3H6(OH)2

:

O

H

m ol c

:

CH

mo l b

: (OH) H

C

mo l

0, 04

m ol a

: COOH H

C

2

2

2 6

3

3 2

Trong trang này ở mục 2.3.2: Ví dụ 1 được tham khảo từ TLTK số 2

c 4b

2.0 ,04 n

0 ,47 c

3 b 3.0 ,04

n

11 ,16 18d

1 4c

7 6b 72.0 ,04

m

O H

C O E

2 2

: COOH H

C

mol 0,11

: (OH) H

C

mol 0,0 4

:

C OOH H

C

5 3

2 6

3 3 2

:

O H

m o l

0 ,0 2

:

C H

m ol

0 ,11

: ( OH)

H C

m o l 0,0 2

: COOH H

C

2

2

2 6

3

5 3

Cho F tác dụng KOH tạo 2 muối 



mol 0,02 COOK

H C

mol 0,02 COOK

H C

5 3 3 2

® m muối

= 0,02 110 + 0,02 124 = 4,68 gam Đáp án A

Ví dụ 2.Đốt cháy hoàn toàn 9,92 gam hỗn hợp peptit X và Y( đều tạo ra từ

aminoaxit no, mạch hở, phân tử chứa 1NH2 và 1COOH) bằng O2 vừa đủ thuđược N2 + 0,38 mol CO2 + 0,34 mol H2O Mặt khác, đun nóng hỗn hợp trên vớidung dịch NaOH vừa đủ thu được m gam muối Giá trị của m là:

A.16,24 gam B.14,98 gam C.15,68 gam D.17,04 gam

Hướng dẫn giải: Bài toán này nếu không thực hiện quy đổi thì không thể giải

được Hai peptit không cho chứa bao nhiêu gốc, không cho số mol Chỉ có mộtthông tin là khối lượng, cách đặt công thức tổng quát để làm bình thường có quánhiều ẩn Khi quy đổi như sau bài toán trở nên rất đơn giản để tìm ra kết quả

Quy đổi 9,92 gam hỗn hợp peptit trên thành





zmol O

H

ymol

C H

xmol NO

,

1

38 , 0 2

92 , 9 18

14 57

z y x

y x

z y

z y

Trong đó số mol H2O trong quy đổi trên(z) = số mol peptit

Số mol NaOH phản ứng = nN = x mol = 0,14 mol Số mol H2O tạo ra =0,03 mol Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có: m= 9,92 + 0,14.40 – 0,03.18

=14,98 gam Đáp án B.

Trong trang này ở mục 2.3.2: Ví dụ 2 được tham khảo từ TLTK số 1

Ví dụ 3 Hỗn hợp X gồm 3 este đơn chức, tạo thành từ cùng một ancol Y với 3

axit cacboxylic( phân tử chỉ chứa chức – COOH), trong đó 2 axit no là đồngđẳng kế tiếp và 1 axit không no có đồng phân hình học, chứa 1 liên kết đôi C =

C trong phân tử Thủy phân hoàn toàn 5,88 gam X bằng dung dịch NaOH thuđược hỗn hợp muối và m gam ancol Y Cho m gam Y vào bình đựng Na dư sauphản ứng thu được 896 ml khí(đktc) và khối lượng bình tăng 2,48 gam Mặtkhác, nếu đốt cháy hoàn toàn 5,88 gam X thì thu được CO2 và 3,96 gam H2O.Phần trăm khối lượng este không no trong X là:

Hướng dẫn giải:

nY = 2nH2 = 0,08 mol ® MY = 32

08 , 0

08 , 0 48 , 2

: CH

mol b

: COOCH

CH CH

CH

mol a

: HCOOCH

2

3 3

: CH

mol b

:

C OOCH H

C

mol a

: HCOOC H

2

3 5

a n

0,22 c

4b 2a

n

5,88 14c

100b 60a

m

OH CH O H X

0,02 b

0,06 a

® X 



mol 0,02

:

C H

mol 0,02

: COOCH H

C

mol 0,06

: HCOOCH

2

3 5

: COOCH

C H

mol 0,02

: COOCH H

C

mol 0,04

: HCOOC H

3 3

3 5

100 02 , 0

= 34,01% Đáp án D.

Ví dụ 4 Hỗn hợp X gồm 2 ankin đồng đẳng kế tiếp có số nguyên tử C < 5 và

ancol etylic Đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol X cần dùng 28 lít O2(đktc) Mặt khác,cho 28 gam X vào bình đựng Na dư thấy thoát ra 11,2 lít khí(đktc) Phần trămkhối lượng của ancol etylic trong X là:

OH H

: CH

mol b

: H

C

mol a

: OH H

C

2

2 2

5 2

Trong trang này ở mục 2.3.2: Ví dụ 3 được tham khảo từ TLTK số 3 Ví dụ 4 được tham khảo

CH mol

kc

H C mol kb

OH H

C mol ka



= (0,2.46 : 28) 100% = 32,86% Þ Đáp án A.

2.3.3.Phương pháp 3: Quy đổi phản ứng:

Từ bài toán có phương trình phản ứng này chuyển thành bài toán có phương trình phản ứng khác giúp cách làm dễ hiểu và nhanh chóng hơn

Ví dụ 1 Hỗn hợp khí X gồm HCHO và H2 cho qua ống sứ đựng Ni, t0 Sau khiphản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp Y gồm 2 chất hữu cơ Đốt cháyhết Y thì thu được 11,7 gam CO2 và 7,84 lít CO2(đktc) Phần trăm thể tích H2trong X là:

Hướng dẫn giải

nH2O = 11,7: 18 = 0,65 mol; nCO2 = 7,84: 22,4 = 0,35 mol

Chuyển bài toán đốt Y thành đốt X ta có:

HCHO cháy tạo ra số mol CO2 và H2O bằng nhau Vậy số mol H2cháy tạo ra số mol H2O là: 0,65 – 0,35 = 0,3 mol Vậy số mol H2 trong X là: 0,3mol Số mol HCHO = nCO2 = 0,35 mol; nX = 0,3 + 0,35 = 0,65 mol

%VH2(X) = (0,3: 0,65) 100% = 46,15% Đáp án D

Ví dụ 2 Hỗn hợp X gồm 3 axit đơn chức mạch hở trong đó có 2 axit no là đồng

đẳng kế tiếp và 1 axit không no có một liên kết đôi ở gốc hidrocacbon Cho mgam X tác dụng với dung dịch chứa 0,7 mol NaOH Để trung hòa lượng NaOH

dư cần 200 ml dung dịch HCl 1M và thu được dung dịch D Cô cạn cẩn thận Dthu được 52,58 gam chất rắn khan E Đốt cháy hoàn toàn E rồi hấp thụ toàn bộ

sản phẩm khí và hơi vào bình đựng dung dịch NaOH dư thấy khối lượng bìnhtăng 44,14 gam Thành phần phần trăm khối lượng axit không no là:

Trong trang này ở mục 2.3.3: Ví dụ 1 được tham khảo từ TLTK số 2 Ví dụ 2 được tham khảo

từ TLTK số 1

Hướng dẫn giải

Số mol HCl = 0,2 mol, số mol H2O tạo ra = 0,7 mol

Âp dụng bảo toàn khối lượng ta có: m + 0,7.40 + 0,2 36,5 = 52,58+ 0,7.18 Þ m = 29,88 gam, nX = 0,5 mol

Khối lượng O2 cần dùng để đốt cháy E = 0,25.106 + 44,14+0,2.58,5 – 52,58 = 29,76 gam

Số mol O2 cần dùng cho phản ứng đốt cháy E = 0,93 molGọi số mol CO2 và H2O tạo ra do đốt cháy E lần lượt là x và y ta có:44x + 18y = 44,14 (1)

Mặt khác áp dụng bảo toàn nguyên tố O ta có:

0,5.2 + 0,93.2 = 0,25.3 + 2x + y (2)Giải hệ phương trình (1) và (2) ta có: x = 0,77: y = 0,57

Chuyển bài toán đốt E thành đốt X ta có:

Số mol CO2 tạo ra là: 0,77 + 0,25 = 1,02 mol

Số mol H2O tạo ra là: 0,57 + 0,25 = 0,82 mol

Số mol axit không no = nCO2 – nH2O = 1,02 – 0,82 = 0,2 mol

Số mol axit no = 0,5 – 0,2 = 0,3 mol

Þ 0,3( n+1) + 0,2(m+1) = 1,02

 3n+ 2m =5,2 m  2 Þ m =2Axit không no là: CH2=CH – COOH

% khối lượng axit acrylic = 0,2 72: 29,88 = 48,19% Þ Đáp án B

Ví dụ 3 : Cho a gam hỗn hợp X gồm 2 aminoaxit no, mạch hở( chứa 1 NH2 và 1

COOH) trong phân tử tác dụng với 40,15 gam dung dịch HCl 20% thu đượcdung dịch A Để tác dụng hết với các chất trong dung dịch A cần vừa đủ 140 mldung dịch KOH 3M Mặt khác đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp trên rồi chosản phẩm qua bình đựng dung dịch NaOH dư, khối lượng bình tăng 32,8 gam.Xác định công thức phân tử 2 aminoaxit biết tỉ lệ khối lượng phân tử của chúngM1: M2 = 1,37

A.H2N – CH2 – COOH và H2N – C3H6 – COOHB.H2N – (CH2)2 – COOH và H2N – C4H8 – COOHC.H2N – (CH2)3 – COOH và H2N – C5H10 – COOH D.H2N – (CH2)3 – COOH và H2N – C6H12 – COOH

Hướng dẫn giải

Xem dung dịch A chứa các chất là: Aminoaxit và HCl Khi cho Atác dụng với KOH ta có nKOH = nHCl + naminoaxit Þ 0,14´ 3= (40,15 ´20% :

36,5) + n

Þ naminoaxit = 0,2 mol.

H2N C n H2n COOH + 123n O2 ® (n+ 1) CO2 + (n+ 1,5) H2O

Trong trang này ở mục 2.3.3: Ví dụ 3 được tham khảo từ TLTK số 1

Þ 0,2(n + 1) ´44 + 0,2(n +1,5) ´18 = 32,8 Þn = 1,5

Vậy n1 = 1, aminoaxit thứ nhất là: H2N – CH2 – COOH( M1 =75)

M2 = 75´ 1,37 = 103, aminoaxit thứ 2 là: H2N – C3H6 – COOH

2.3.4.Phương pháp 4: Quy đổi hỗn hợp ít chất thành nhiều chất

Chất chưa biết được cấu tạo phức tạp từ nhiều thành phần đã biết Þ Quyđổi chất đó thành hỗn hợp gồm nhiều chất( nhiều thành phần cấu tạo ban đầu) Polime đồng trùng hợp hoặc đồng trùng ngưng thì có thể coi là hỗn hộpcủa các monome ban đầu

Bài tập peptit phức tạp có thể quy về các aminoaxit

Nhận dạng bài toán:

Bài tập tính tỉ lệ mắt xích trong polime đồng trùng hợp hoặc đồng trùngngưng

Ví dụ 1: Đốt cháy 1 loại cao su Buna – N bằng O2 vừa đủ thu được hỗn hợp khí

và hơi chứa 59,1%CO2 về thể tích Tỉ lệ số mắt xích của Buta – 1,3 – dien vàacrilonitrin là:

A.3:5 B 1:1 C.1:3 D.3:2

Hướng dẫn giải

Nhận xét: Quy đổi cao su Buna – N trên thành 2 chất ban đầu cấu tạo nên nó là

Buta – 1,3 – dien : n mắt xích và Acrilonitrin : m mắt xích

Tỉ lệ n : m chính là đáp án bài toán Tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ về sốmol nên áp dụng bảo toàn nguyên tố ta có:

% 1 , 59

% 100 5 , 0 5 , 1 3 3 4

3 4

m n n

m n

Þ n : m = 1: 3 Đáp án C

Ví dụ 2 Đốt cháy hoàn toàn 1 polime X( tạo thành do đồng trùng hợp 2,3 –

đimetyl Buta – 1,3 – dien và acrilonitrn) với 1 lượng O2 vừa đủ thấy tạo thành 1hỗn hợp khí ở nhiệt độ 1270C, áp suất xác định có 57,69%CO2 về thể tích Tỉ lệ

số mắt xích của 2,3 – Đimetyl Buta – 1,3 – dien và acrilonitrin là: