NHIỀU CÁCH GIẢI HAY một bài TOÁN KHÓ THI đh

CHUYÊN MỤC: DẠY & HỌC HÓA HỌC HOAHOC.edu.vn NHIỀU CÁCH GIẢI HAY MỘT BÀI TOÁN KHÓ TRONG ĐỀ THI ĐẠI HỌC WWW.HOAHOC.ORG Nhằm phát huy tính tích cực, tự học, tự sáng tạo đồng thời giúp em hình thành phát triển kĩ tư duy, phân tích, so sánh Tôi xin giới thiệu đến bạn đọc toán đề thi đại học có nhiều cách giải hay độc đáo BÀI TOÁN (ĐỀ THI ĐẠI HỌC KHỐI A NĂM 2013) Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O BaO Hòa tan hoàn toàn 21,9 gam X vào nước, thu 1,12 lít khí H2 (đktc) dung dịch Y, có 20,52 gam Ba(OH)2 Hấp thụ hoàn toàn 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu m gam kết tủa Tính giá trị m A 23,64 B 15,76 C 21,92 D 39,40 HƯỚNG DẪN Cách 1: Dùng phương pháp ghép ẩn số cách tách thành nhóm biểu thức toán học Gọi số mol Na, Ba, Na2O BaO x, y, z, t → 23x + 137y + 62z + 153t = 21,9 (I) - Các phản ứng hóa học: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑ Na2O + H2O → 2NaOH BaO + H2O → Ba(OH)2 - Theo phản ứng ta có: n H2  0,5x  y  0,05 → x + 2y = 0,1 (II) nBaOH  y  t  0,12 (III) Từ (I) → 23(x + 2y) + 91(y + t) + 31(2z + 2t) = 21,9 Thay (II) (III) → 2z+ 2t = 0,28 - Ta có nOH  x  2y  2z  2t  0,1  0,28  0,38 mol nCO2  0,3 mol HCO3  n  → T  OH = 1,27 → tạo muối HCO3- CO32-   CO2 + OH    a mol  H2O 2 n CO2 CO 0,38 mol  0,3 mol  b mol Theo bảo toàn nguyên tố C bảo toàn điện tích trước, sau phản ứng ta có a + b = 0,3 a + 2b = 0,38 → a = 0,22 mol, b = 0,08 mol 2+ 2Ba + CO3 → BaCO3 ↓ 0,12 0,08 → m↓ = 0,08.197 = 15,76 gam →Chọn đáp án B *CHÚ Ý: Từ cách trở tác giả tính số mol OH-, bạn đọc tự tính m↓ cách Cách 2: Dùng phương pháp ghép ẩn số cách tổ hợp tuyến tính biểu thức toán học đồng hệ số → n OH- = x + 2y + 2z + 2t tổ hợp theo (I), (II) (III) → x + 2y + 2z + 2t = k1(23x + 137y + 62z + 153t) + k2(x + 2y) + k3(y + t) 1  23k1  k  2  137k1  2k  k Đồng hệ số ta có:  → k1 = 1/31, k2 = 8/31, k3 = -91/31 2  62k1 2  153k  k  → n OH- = 21,9/31 + 8×0,1/31 - 91×0,12/31 = 0,38 mol Tạp Chí Dạy & Học Hóa Học – www.hoahoc.org - “Our goal is simple: help you to reach yours” - “Mục tiêu đơn giản: giúp đỡ để bạn đạt mục tiêu mình” Học để biết, học để làm, học để chung sống, học để làm người để tự khẳng định Cách 3: Kết hợp bảo toàn nguyên tố bảo toàn khối lượng .Sơ đồ phản ứng Na NaOH Ba  a mol  21,9 gam   H 2O  Y   Ba(OH) Na O    0,12 mol BaO H2 0,05 mol Gọi số mol NaOH a mol Theo bảo toàn nguyên tố H: 2n H2O  n NaOH  2nBa(OH)2  2n H2 → n H2O  0,05  0,5a  0,12  (0,17  0,5a) mol Theo định luật bảo toàn khối lượng: mX  mH2O  mY  mH2 21,9 + 18(0,17 + 0,5 a) = 40a + 20,52 + 0,05.2 → a = 0,14 mol → n OH- = 0,14 + 0,12.2 = 0,38 mol Đến ban đọc giải tương tự để tính m↓ Cách 4: Quy đổi hỗn hợp (Na, Ba, Na2O BaO) thành (Na, Ba O)  Na Na  1 2 a mol Na O H Ba    2 2 quy ®æi X  X' Ba  H O  Y   Na O  b mol Ba(O H)2 BaO  O0  0,12 mol c mol 21,9 gam H2 0,05 mol - Bảo toàn nguyên tố Ba: b = 0,12 (I) - Bảo toàn khối lượng: mX’ = mX → 23a + 137b + 16c = 21,9 (II) - Bảo toàn e: n Na  2nBa  2nO  2n H2 → a + 2b = 2c + 0,1 (III) - Giải (I), (II), (III) → a = 0,14 mol, b = 0,12 mol, c = 0,14 mol → n OH- = a + 0,12.2 = 0,38 mol Cách 5: Quy đổi hỗn hợp (Na, Ba, Na2O BaO) thành (Ba, Na2O BaO)  Na  Ba NaOH Ba a mol    quy ®æi X  X' Na O  H O  Y Ba(OH)2  Na O  b mol  0,12 mol BaO BaO  c mol 21,9 gam H2 0,05 mol m =137a  62b  153c  21,9  a  0,05 mol  X'   b  0,07 mol → n OH- = 2b + 0,12.2 = 0,38 mol n H2 =n Ba = a  0,05   c  0,07 mol  n Ba(OH)2 = a + c  0,12 Biên soạn – giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh ĐT: 0979.817.885 – E_mail: admin@hoahoc.org Facebook: facebook.com/hoahoc.org (Ngô Xuân Quỳnh) CHUYÊN MỤC: DẠY & HỌC HÓA HỌC HOAHOC.edu.vn WWW.HOAHOC.ORG Cách 6: Quy đổi hỗn hợp (Na, Ba, Na2O BaO) thành (Na, Na2O BaO)  Na  Na NaOH Ba a mol    quy ®æi X  X' Na O  H O  Y Ba(OH)2  Na O  b mol  0,12 mol BaO BaO  c mol 21,9 gam H2 0,05 mol m =23a  62b  153c  21,9  a  0,1 mol  X' n   b  0,02 mol → OH = a + 2b + 0,12.2 = 0,38 mol n H2 =0,5n Na = 0,5a  0,05   c  0,12 mol  n Ba(OH)2 = c  0,12 Cách 7: Quy đổi hỗn hợp (Na, Ba, Na2O BaO) thành (Na, Ba, BaO)  Na  Na a mol NaOH Ba    quy ®æi X   X'  Ba  H O  Y Ba(OH)2  Na O  b mol  0,12 mol BaO BaO  c mol 21,9 gam m =23a  137b  153c  21,9  a  0,14 mol X'    n H2 =0,5n Na + n Ba = 0,5a + b  0,05  b  0,02 mol   c  0,14 mol  n Ba(OH)2 = n Ba + n BaO =b + c  0,12  H2 0,05 mol  a   0,12.2  0,38 mol Cách 8: Quy đổi hỗn hợp (Na, Ba, Na2O BaO) thành (Na, Ba, Na2O)  Na  Na NaOH Ba a mol    quy ®æi X  X'  Ba  H O  Y Ba(OH)2  Na O b mol    0,12 mol BaO Na O  c mol 21,9 gam H2 0,05 mol m =23a  137b  62c  21,9 a  0,14 mol  X'  n H2 =0,5n Na + n Ba = 0,5a + b  0,05   b  0,12 mol  a  2c  0,12.2  0,38 mol   c  0,14 mol  n Ba(OH)2 = n Ba = b  0,12 Nhận xét: Sau bạn đọc nghiên cứu cách cách chắn phân vân cho có nghiệm âm mà kết trùng hợp ngầu nhiên Kết âm bảo toàn mặt nguyên tố mặt khối lượng Cách 9: Quy đổi thành tác nhân oxi hóa ảo: H2O biết thành O Bạn đọc chịu khó quan sát cách trình biết đổi X’ thành sản phẩm có xuất thêm tác 1 nhân oxi hóa oxi (O) Ta thay (quy đổi) tác nhân oxi hóa H O thành O0 ( nO = 2n H2 /  0,05 mol ) không làm thay đổi chất Na, Ba Tạp Chí Dạy & Học Hóa Học – www.hoahoc.org - “Our goal is simple: help you to reach yours” - “Mục tiêu đơn giản: giúp đỡ để bạn đạt mục tiêu mình” Học để biết, học để làm, học để chung sống, học để làm người để tự khẳng định Na Ba  → Sơ đồ ảo X   Na O BaO  1 Na O Na O H  a mol O   Y  2 BaO 0,05 mol  Ba(O H)2 0,12 mol  0,12 mol 21,9 gam - nBaO  nBa(OH)2  0,12 mol - Bảo toàn khối lương: 21,9 + 0,05.16 = 62a + 0,12.153 → a = 0,07 mol → n OH = 2a + 0,12.2 = 0,38 mol Cách 10: Quy đổi hỗn hợp (Na, Ba, Na2O BaO) thành chất ảo NaxBayOz (chất trung bình) Na NaOH Ba   quy ®æi X  X' Na x Ba y O z  H 2O  Y Ba(OH)2  H Na O 0,05 mol  0,12 mol BaO 21,9 gam - Theo bảo toàn nguyên tố Ba: n Nax Ba yOz  0,12 mol y 0,12.(23x + 137y + 16z)  21,9 → 2,76x + 1,92z = 5,46y (I) y Na x Ba y O z  xNa   yBa   zO2   (x  2y  2z) e  0,12(x  2y  2z)/ y - Quá trình nhường, nhận e:  0,12/ y  2H  2e  H 0,1  0,05 -Theo bảo toàn e: 0,12(x+2y-2z)/y = 0,1 → 0,12x – 0,24z = -0,14y (II) -Từ (I) (II) → x = z = 7y/6 - Ta có → n OH = 0,12.x/y + 0,12.2 = 0,12.7/6 + 0,24 = 0,38 mol → m Nax BayOZ = Xin mời đọc giả có cách giải khác đề xuất với tác giả qua mail : bandoc@hoahoc.org Hi vọng nhận phản hồi Xin chân thành cảm ơn ! Đây viết sáng tạo em mong ban biên tập cho đăng sớm để học sinh, đồng nghiệp tham khảo Trong thời gian tới em sáng tạo nhiều mong ban biên tập cho đăng kịp thời không để tồn đọng lại bỏ sót em Tất em viết say mê, sáng tạo dày công đầu tư Hôm trước em gữi nhiều Mong chờ từ ban biên tập Chào thân ! Thầy giáo : Nguyễn Văn Thương Địa : Trường THPT Hậu lộc - Tỉnh Thanh Hoá ĐT : 01667216306 Thanh Hóa , ngày 28 tháng 05 năm 2015 Biên soạn – giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh ĐT: 0979.817.885 – E_mail: admin@hoahoc.org Facebook: facebook.com/hoahoc.org (Ngô Xuân Quỳnh) ... cứu cách cách chắn phân vân cho có nghiệm âm mà kết trùng hợp ngầu nhiên Kết âm bảo toàn mặt nguyên tố mặt khối lượng Cách 9: Quy đổi thành tác nhân oxi hóa ảo: H2O biết thành O Bạn đọc chịu khó. .. khó quan sát cách trình biết đổi X’ thành sản phẩm có xuất thêm tác 1 nhân oxi hóa oxi (O) Ta thay (quy đổi) tác nhân oxi hóa H O thành O0 ( nO = 2n H2 /  0,05 mol ) không làm thay đổi chất... 40a + 20,52 + 0,05.2 → a = 0,14 mol → n OH- = 0,14 + 0,12.2 = 0,38 mol Đến ban đọc giải tương tự để tính m↓ Cách 4: Quy đổi hỗn hợp (Na, Ba, Na2O BaO) thành (Na, Ba O)  Na Na  1 2 a mol