SKKN Nhận dạng và giả bài tập Hoá học có vận dụng phương pháp qui đổi

SKKN Áp dụng phương pháp qui đổi để giải một số bài tập Hoá họcSKKN Áp dụng phương pháp qui đổi để giải một số bài tập Hoá họcSKKN Áp dụng phương pháp qui đổi để giải một số bài tập Hoá họcSKKN Áp dụng phương pháp qui đổi để giải một số bài tập Hoá họcSKKN Áp dụng phương pháp qui đổi để giải một số bài tập Hoá họcSKKN Áp dụng phương pháp qui đổi để giải một số bài tập Hoá họcSKKN Áp dụng phương pháp qui đổi để giải một số bài tập Hoá họcSKKN Áp dụng phương pháp qui đổi để giải một số bài tập Hoá họcSKKN Áp dụng phương pháp qui đổi để giải một số bài tập Hoá họcSKKN Áp dụng phương pháp qui đổi để giải một số bài tập Hoá họcSKKN Áp dụng phương pháp qui đổi để giải một số bài tập Hoá họcSKKN Áp dụng phương pháp qui đổi để giải một số bài tập Hoá học

TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Bài tập hóa học có nhiều dạng ngày đa dạng với nhiều phương pháp giải khác Trong kết hợp nhiều phương pháp lúc giải nhiều phương pháp, tùy thuộc vào tập Đặc biệt, Học sinh thi dạng trắc nghiệm, cần phải biết kết hợp nhiều phương pháp chọn lọc cách giải ngắn xác Có nhiều tập hóa học cần đến thiết phải sử dụng phương pháp quy đổi giải tập Đây vấn đề mới, Học sinh lúng túng, có Em chưa biết phương pháp Do đó, Tơi chọn đề tài nhằm giúp Học sinh biết cách nhận dạng tập giải có áp dụng quy đổi cách quy đổi ưu việt MỤC TIÊU Giúp Học sinh có cách hệ thống nhanh cách giải tập có áp dụng phương pháp quy đổi, nhằm giải nhanh tập hóa học Cùng Đồng nghiệp Học sinh nghiên cứu sâu phương pháp quy đổi phương pháp khác giải tập nhanh trắc nghiệm NỘI DUNG -Chủ yếu Học sinh biết giải toán hỗn hợp đơn giản (đối với Học sinh từ lớp đến lớp 12) có kết hợp định luật bảo tồn khối lượng nguyên tố -Đối với Học sinh từ lớp 10 (sau học phản ứng oxi hóa khử), áp dụng Bảo toàn electron hay dạng quy đổi tác nhân oxihoa - Tùy theo trình độ Học sinh mà có phép Quy đổi phù hợp để giải tập - Các tập dạng hỗn hợp nhiều chất cần phải dùng bước quy đổi GV: Phạm Thị Diệu Hạnh Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Nguyên tắc chung Quy đổi phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa toán ban đầu dạng phức tạp dạng đơn giản hơn, qua làm cho phép tính trở nên dễ dàng, nhanh chóng Khi áp dụng phương pháp quy đổi phải tuân thủ nguyên tắc sau : + Bảo toàn nguyên tố: (tức tổng số mol nguyên tố hỗn hợp đầu hỗn hợp phải nhau) + Bảo tồn số oxi hố: (tổng số số oxi hóa nguyên tố hai hỗn hợp phải nhau) +Bảo toàn khối lượng: Tổng khối lượng hỗn hợp đầu hỗn hợp quy đổi phải 1.2 Nhận dạng hướng quy đổi: 1.2.1.Quy đổi hỗn hợp nhiều chất hỗn hợp chất hay chất - Xem đề cho kiện quy đổi hỗn hợp có nhiêu chất Ví dụ: với hỗn hợp chất gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 +Nhận xét: Trong hỗn hợp có chất có khả tăng số oxihoa, có Fe2O3 có số oxihoa cao nhất, nên cố định Fe2O3 kết hợp với chất lại có hỗn hợp sau: (Fe Fe2O3); (FeO Fe2O3); (Fe3O4 Fe2O3) tập giải nhanh hỗn hợp có hai chất khử (Fe FeO) hay (Fe Fe3O4) hay (FeO Fe3O4) hay chất FexOy ( cân khó hơn) +Khi làm nên chọn dạng hỗn hợp dễ cân là: (Fe Fe2O3); (FeO Fe2O3) 1.2.2 Quy đổi hỗn hợp chất Thường gặp hóa hữu cơ: 1.2.2.1 Hỗn hợp nhiều chất có cơng thức tổng qt đốt cháy tính sản phẩm CO2 nước Quy đổi chất tổng quát chọn chất làm chất đại diện Ví dụ : Đốt cháy 0,2 mol hỗn hợp X gồm propan, propen propin có tỉ khối so với H2 21,2 -Nhận xét chất có 3C số nguyên tử H khác có kiện tìm M - Nên quy đổi chất thành chất C3Hx GV: Phạm Thị Diệu Hạnh Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI 1.2.2.2 Hỗn hợp nhiều chất chứa chất có phản ứng mạch cacbon hay nhóm chức Ví dụ : Hỗn hợp X gồm axit cacboxylic đơn chức, mạch hở, gốc hidrocacbon có liên kết đôi hai anđêhit no mạch hở tác dung hoàn toàn với H2 dư, thu hỗn hợp Y Cho Y tác dụng Na dư, thu 2,24 lít H2 (đktc) Hỗn hợp X làm màu dung dịch chứa x gam brom Giá trị x A 16,0 gam B 8,0 gam C 32,0 gam D 12,0 gam -Nhận dạng: Trong chất hỗn hợp X có nối pi tác dụng với H2 tác dụng với brom - Từ quy đổi hỗn hợp chất axit hay andehit 1.2.3 Quy đổi hỗn hợp nhiều chất nguyên tử đơn chất tương ứng Thơng thường ta gặp tốn hỗn hợp nhiều chất chất gồm (hoặc 3) nguyên tố Do đó, quy đổi thẳng hỗn hợp đầu hỗn hợp gồm (hoặc 3) chất nguyên tử tương ứng Ví dụ ; (Fe, FeS, FeS2, Cu, CuS, Cu2S) quy đổi thành hh(Cu, Fe, S) -Nếu gặp hổn hợp O2 O3 thường quy đổi O - Nếu gặp hỗn hợp hydrocacbon thường quy đổi hỗn hợp C H - Nếu gặp hỗn hợp hợp chất có nhóm chức thường quy đổi C, H, O nhóm chức tương ứng 1.2.4 Quy đổi tác chất oxi hóa Thường gặp tập qua hai hay nhiều giai đoạn oxi hóa Tùy theo câu hỏi mà có cách quy đổi tác chất oxi hóa cho phù hợp 1.2.5 Quy đổi chất thành hỗn hợp Thường gặp tập polime, biến đổi polime hỗn hợp monome GV: Phạm Thị Diệu Hạnh Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI CHƯƠNG CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP 2.1 Quy đổi hỗn hợp nhiều chất thành hỗn hợp chất hay chất 2.1.1.Qui đổi hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 2.1.1.1 Trường hợp chất có số mol khơng nhau: Ví dụ : Nung 8,4 gam Fe khơng khí, sau phản ứng thu m gam chất rắn X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO Hòa tan m gam hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng có dư, thu 1,12 lít khí SO2 (đktc) sản phẩm khử Giá trị m A 11,2 gam B 10,2 gam C 7,2 gam D 6,9 gam Cách giải 1: Không theo qui đổi: Đặt x, y,z, t số mol Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 Viết phương trình phản ứng với H2SO4 đặc hay nhận xét theo số oxihoa tăng giảm ta có 3x+y +z = nSO =2 0,05= 0,1 (1) Và theo BTNT (Fe): x+ y +3z+2t =0,15 (2) Từ (1)  x +y +z= 0,1 – 2x vào( 2) ta -2x +2z+2t = 0,15  -x + z + t = 0,075 (3) Cộng (2) (3): y+4z+3t = 0,175 = nO Vậy m= mFe  mO =8,4 +0,175.16=11,2g Giải theo cách 20 phút Cách 2: Theo phương pháp qui đổi: Hỗn hợp quy Cách giải- Dựa vào tăng giảm số oxh, theo Bte có Thời đổi phương trình đại số gian - Dựa vào bảo tồn ngun tố có pt đại số -Giải hệ pt hh1/ 1,5 BTe: nFe =2 nSO  nFe =2.0,05:3=0,1:3 Fe (x mol) phút 2Fe → Fe2O3 Fe2O3 (y mol) (mol)(0,15-0,1/3) 0,35/3 2 m=0,1:3.56 +0,35:6.160=11,2 g Chọn A hh2/ FeO (x mol) Fe2O3 (y mol) BTe x=2.0,05=0,1 BTNT (Fe): 0,1x +2y=0,15  y=0,025 m=0,1.72+0,025.160= 11,2 1,5 phút hh3 Fe3O4 (xmol) Fe2O3 (y mol) BTe: x=2.0,05=0,1 BTNT (Fe): 3x +2y =0,15  3.0,1 +2y =0,15  y= -0,075 ( dễ sai xác GV: Phạm Thị Diệu Hạnh Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI Nên m =232.0,1 +160.(-0,075)=11,2 hh4 Fe (x mol) O (y mol) định số oxh) (dễ sai nhận O chất khử) BTe : 3nFe  2nO  2nSO hay 3x= 2y +2.0,05 (1) BTNT (Fe): x = 0,15 (2).Thế vào (1): y =0,175 m= m  mFe  mO  8,  0, 0175.16  11, 2 HH có chất Thường học sinh viết pt thời gian cân khử -Nếu xác định tăng giảm số oxh làm nhanh chậm cách biết đổi Vì phải xác định tăng số oxh chất hh5 Fe→ Fe 3 +3e; Fe 2  Fe3  1e S+6 +2e→ S+4 Fe (x mol) BTe: 3x +y =2.0,05 (1) FeO (y mol) BTNT: x +y =0,15 (2) Giải (1) (2): x=- 0,025; y = 0,175 m =-56.0,025 +72.0,175=11,2 Chọn A hh6 Tương tự ta có: Fe (x mol) BTe: 3x +y = 0,1 (1) Fe3O4 (y mol) BTNT: x +3y =0,15 (2) Giải (1) (2): x=3/160; y=7/160 56  232  11, g Chọn A 160 160 m Hh7 FeO (xmol) Fe3O4 (ymol) FexOy (a mol) BTe: x + y=0,1 (1) BTNT: x + 3y = 0,15 (2) Giải (1) (2): x =0,075; y =0,025 m  0, 075.72  0, 025.232  11, g Chọn A 2y x 2,2 2,2 (Hs dễ sai số e cho Fe3O4) 2,8 Hs dễ BTe: (3x -2y)a =0,1 (1) sai BTNT: ax =0,15 (2) chọn số Giải (1) (2): ax=0,15 ay=0,175 electron m  56ax  16ay  56.0,15  16.0,175  11, g cho giải gặp nhiều ẩn số Kết luận: -Qua phân tích trên, nên qui đổi hỗn hợp vế Fe Fe2O3 FeO Fe2O3 thời gian từ 1,00 đến 1,15 phút dễ thực hiện, sai Cách quy đổi tốt đưa hỗn hợp tạo nên nguyên tố biến hỗn hợp xFe  GV: Phạm Thị Diệu Hạnh  xFe3  (3x  y )e S +6 +2e→ S+4 Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI hỗn hợp nguyên tố Fe O, thời gian giải nhanh 1,00 phút xong phải ý số mol electron Oxi nhận phải để vế với số e nhận từ HNO3 hay H2SO4 đặc, nóng Khơng nên biến đổi hỗn hợp hai chất cho phản ứng oxi hóa khử hay biến đổi chất FexOy nhiều thời gian gặp phức tạp giải - Trong vài phương pháp Qui đổi, có số trường hợp số mol chất có giá trị âm để tổng số mol nguyên tố bảo toàn Trong trường hợp ta tính tốn bình thường kết cuối thỏa mãn *Áp dụng: Ví dụ 2: Cho 11,36 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch HNO3 lỗng (dư), thu 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu m gam muối khan Giá trị m A 49,09 B 38,72 C 35,50 D 34,36 Hướng dẫn giải Nhận xét: Đề yêu cầu tính khối lượng muối Do cần tìm số mol sắt, biết số mol muối theo bảo tồn ngun tố Do qui đổi hỗn hợp thành Fe (x mol) O (y mol) nNO = = 0,06 mol Theo BTe: 3x=2y +3.0,06 (1) Khối lượng hh: 56x + 16y = 11,36 (2) Giải (1) (2): x = 0,16; y = 0,15 Theo BTNT ‘Fe”: nFe ( NO )  nFe  0,16  m 3 Fe ( NO3 )3  0,16.242  38, 72 g Chọn B Tương tự đưa hỗn hợp ví dụ 1, thời gian chậm GV: Phạm Thị Diệu Hạnh Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI Ví dụ 3: Hòa tan hồn tồn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 H2SO4 đặc, nóng, dư thu dung dịch Y 8,96 lít khí SO2 (đktc) Tính: a) Thành phần phần trăm khối lượng oxi hỗn hợp X A 40,24% B 30,7% C 20,97% D 37,5% b) Khối lượng muối dung dịch Y A 160 gam B.140 gam C 120 gam D 100 gam Hướng dẫn Chọn cách qui đổi hỗn hợp thành Fe (x mol) O (y mol) nSO  8,96  0, 4mol 22, Theo BTe khối lượng hỗn hợp ta có hệ phương trình: 3x =2y +2.0,4 (1) 56x + 16y =49,6 (2) Giải hệ: x=0,7; y= 0,65 a/ %khối lượng oxi=(0,65.16:49,6).100=20,97% Chọn C 2 b/ BTNT ‘Fe”: nFe ( SO )  nFe  0,  0,35mol  mFe2 ( SO4 )3  0,35.400  140 g Chọn B 2.1.1.2 Trường hợp chất có số mol hay tỉ lệ định: Xem FeO Fe2O3 Fe3O4 Ví dụ: Hỗn hợp X gồm (Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO) với số mol chất 0,1 mol, hòa tan hết X vào dung dịch Y gồm (HCl H2SO4 loãng) dư thu dung dịch Z Nhỏ từ từ dung dịch Cu(NO3)2 1M vào dung dịch Z ngưng khí NO Thể tích dung dịch Cu(NO3)2 cần dùng thể tích khí NO (ở đktc) GV: Phạm Thị Diệu Hạnh Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI A 25 ml 1,12 lít B 0,5 lít 22,4 lít C 50 ml 2,24 lít D 50 ml 1,12 lít Hướng dẫn giải Quy đổi hỗn hợp gồm 0,1 mol Fe2O3 0,1 mol FeO thành 0,1 mol Fe3O4  Hỗn hợp X quy đổi thành hỗn hợp gồm: 0,1 mol Fe 0,2 mol Fe3O4 (FeO.Fe2O3)  Dung dịch Z gồm : 0,1 + 0,2 = 0,3 mol Fe2+; 0,22 = 0,4 mol Fe3+; H+ dư gốc axit Theo định luật bảo tồn electron ta có: = 3nNO  nNO = = 0,1 mol  VNO = 0,1.22,4 = 2,24 lít Theo định luật bảo tồn ngun tố ta có: =  = = = 0,05 mol = 0,05 lít = 50 ml  Đáp án C 2.1.2 Qui đổi hỗn hợp thành C H2O - Khi gặp tập đốt hỗn hợp cacbohidrat, xem có đốt C, ta số mol C = số mol O2 = số mol CO2 số mol nước thu số mol nước cacbohidrat - Khi chất hữu có dạng Cn(H2O)m Ví dụ 1: Đốt cháy hồn toàn m gam hỗn hợp X gồm propanđial, fomanđehit, metyl fomat cần dùng vừa đủ 4,48 lít O2 (đktc) thu 2,7 gam H2O Giá trị m là: A 6,2 B 4,3 C 2,7 D 5,1 GV: Phạm Thị Diệu Hạnh Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI Giải Nhận xét: C3H4O2 →C3(H2O)2 +O2 CH2O → C(H2O) CO2 + H2O số mol C = số mol O2=0,2 C2H4O2→ C2(H2O)2 Vậy m= 12.0,2+2,7=5,1 gam Chọn D Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm: HCHO, CH3COOH, HCOOCH3 CH3CH(OH)COOH Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X cần V lít O2 (đktc) sau phản ứng thu CO2 H2O Hấp thụ hết sản phẩm cháy vào nước vôi dư 30 gam kết tủa Vậy giá trị V tương ứng A 7,84 lít B 6,72 lít C 8,40 lít D 5,60 lít Giải: Để ý chất X: Số C số O số H gấp đôi số C X : (CH2O)n + nO2 → nCO2 + nH2O Do : nO  nCO  0,3 mol →V = 6,72l →B 2 Ví dụ 3: Đốt cháy hồn tồn 68,4 gam hỗn hợp gồm Glucozơ, Saccarozơ tinh bột thu 39,6 gam nước V (lít) khí CO2 (đktc) Giá trị V (lít) là: A 53,76 B 14,66 C 49,28 D 26,88 Giải: Biến đổi hỗn hợp thành C H2O Khi đốt có C cháy: C + O2→CO2 Nên số mol O2 = số mol C=(68,4 -39,6):12= 2,4 mol  VO2  2, 4.22,  53, 76lit Chọn A Ví dụ 4: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm tinh bột, xenlulozơ, glucozơ saccarozơ cần 2,52 lít O2 (đktc), thu 1,8 gam nước Giá trị m là: A 3,15 B 5,25 C 3,60 D 6,20 Giải: : Biến đổi hỗn hợp thành C H2O Khi đốt có C cháy: C + O2→CO2 Nên số mol C= số mol O2= 2,52 : 22,4=0,1125 mol Khối lượng hỗn hợp m= 0,1125.12 +1,8=3,15gam Chọn A 2.2 Quy đổi hỗn hợp nhiều chất thành hỗn hợp nguyên tố tạo nên hợp chất Ví dụ 1: Cho 34,4 gam hỗn hợp gồm Cu; CuO Cu2O tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng có dư thu 7,84 lít khí SO2 (đktc) dung dịch A Cơ cạn dung dịch A m gam chất rắn Tính m (gam) A.68 gam B 60 gam C 80 gam D 120 gam Hướng dẫn giải Số mol SO2= 0,35 mol Qui đổi hỗn hợp X gồm Cu (x mol) O (y mol) Cu→Cu2+ +2e S+6 +2e →S+4 ; O +2e→O-2 Theo Bảo toàn electron khối lượng hỗn hợp, ta có hệ phương trình: GV: Phạm Thị Diệu Hạnh Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI 2x-2y =2.0,35 64x + 16y = 34,4 Giải hệ, ta được: x= 0,5 y= 0,15 BTNT: số mol Cu = số mol CuSO4 =0,5 mol Khối lượng muối =0,5.160 =80 gam Chọn C Ví dụ 2: Nung 44,8 gam hỗn hợp bột đồng sắt oxi thu 53,6 gam hỗn hợp rắn X gồm Cu, CuO, Cu2O, Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 Hòa tan hồn tồn X H2SO4 đặc, nóng, dư 8,96 lít khí SO2 (đktc) Cơ cạn phần dung dịch m gam chất rắn là: A 9,6 B 136 C 21,12 D 216 Giải Qui đổi hỗn hợp X gồm Fe (x mol); Cu(y mol); O (z mol) Số mol SO2= 0,4 mol Theo khối lượng hỗn hợp Bảo tồn electron, ta có: 56x+64y= 44,8 (1) 56x +64y + 16z =53,6 (2) 3x +2y = 2z +0,8 Giải hệ, ta được: x =0,4; y = 0,35 ; z = 0,55 nFe  0, 2; nCuSO4  nCu  0,35 Theo BTNT : nFe2 ( SO )3  Khối lượng muối= 0,2.400 + 0,35.160 =136 g Ví dụ 3: Hòa tan hết m gam hỗn hợp A gồm Al FexOy dung dịch HNO3, thu 0,05 mol NO 0,03 mol N2O, dung dịch D không chứa ion NH 4 Cô cạn dung dịch D thu 37,95 gam hỗn hợp muối khan Nếu hòa tan lượng muối dung dịch xút dư thu 6,42 gam kết tủa màu đỏ nâu Tính m xác định FexOy? A 6,49; FeO B 6,65; Fe3O4 C 7,29; Fe2O3 D 7,29; FeO GV: Phạm Thị Diệu Hạnh 10 Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI Hướng dẫn Quy đổi hỗn hợp X thành nguyên tố tương ứng sau: Al, Fe O (a mol) A dung dịch D Fe(OH)3↓ (nâu đỏ) Theo định luật bảo tồn ngun tố ta có: = nFe =  = = = 0,06 mol = 0,11 mol = nAl Theo định luật bảo tồn electron ta có: (Ở cần lưu ý số N phân tử N2O 2, sau quy đổi O HNO3 chất oxi hóa) 3.0,11 + 3.0,06 = 2.a + 3.0,05 + 2.4.0,03  a = 0,06 Vậy: m = 27.0,11 + 56.0,06 + 16.0,06 = 7,29 gam Ta có: = = =  Oxit sắt FeO  Đáp án D Ví dụ 4: Cho 20,80 gam hỗn hợp Fe, FeS, S, FeS2, T/d với dd HNO3 đặc nóng dư thu V lít NO2 (đktc) dd A Cho A T/d với dd Ba(OH)2 dư thu 91,30 gam kết tủa Tính V A.53,76 lít B 22,4 lít C.6,72 lít D 4,48 lít Hướng Dẫn Hỗn hợp ban đầu Fe S Gọi x y số mol Fe S, số mol NO2 a Cho e Nhận e +3 +5  Fe + 3e  N+4 Fe  N +e  x x 3x a a a +6 S   S + 6e y y 6y A tác dụng với Ba(OH)2 GV: Phạm Thị Diệu Hạnh 11 Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI  Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH-  2+ 2 BaSO4 Ba + SO4  Ta có hệ phương trình 56x + 32 y = 20,8 Giải  x = ,2 107x + 233y = 91,3  y = ,3 Theo định luật bảo toàn electron : 3x + 6y = a = 3.0,2 + 6.0,3 = 2,4 V = 2,4.22,4 = 53,76 lít Chọn A Ví dụ : Hỗn hợp A gồm O2 O3 có tỉ khối so với H2 20 Hỗn hợp B gồm CO H2 có tỉ khối so với hidro 3,6 Thể tích khí A(đktc) cần dùng để đốt cháy hồn tồn mol khí B là: A 19,38 lít B.28 lít C.35,84 lít D 16,8 lít Hướng dẫn Quy đổi hh thành O, mO  m( O2  O3 ) H2 + O   H2O  CO2 CO +O  Theo BTNT: nO  nH  nCO  0, 4mol  mO =4.16= 64 gam  nA  64  1, 6mol  VA  1, 6.22,  35,84lít Chọn C 20.2 Ví dụ 6: Cho m g hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al vào nước dư phản ứng kết thúc thu 3,024 lít khí (đktc) dung dịch A 0,54 g chất rắn không tan Cho 110 ml dung dịch HCl 1M vào dung dịch A 5,46 g kết tủa m có giá trị : A 7,21 gam B 8,2 gam C 8,58 gam D 8,74 gam Giải: Ba amol 0,135 mol H2 +0,11mol HCl Al b Dd Ba(AlO2)2 a mol 5,46g↓ mol Rắn Al dư (b -2a)mol O c mol 0,54 g( 0,02 mol) → 0,11= 2a +3(2a -n↓) = 2a +3(2a -0,07) →a=0,04→b=0,1 Theo Bte: 2.0,04+3.2.0,04 = 2.0,135+2c →c=0,025 →m = 137 0,04 +27 0,1 +16 0,025 = 8,58 gam Chọn C 2.3.Quy đổi tác chất oxi hóa : Ví dụ 1: Nung 44,8 gam hỗn hợp bột đồng sắt oxi thu 53,6 gam hỗn hợp rắn X gồm Cu, CuO, Cu2O, Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 Hòa tan hồn tồn X H2SO4 đặc, nóng, dư 8,96 lít khí SO2 (đktc) Cô cạn phần dung dịch m gam chất rắn là: GV: Phạm Thị Diệu Hạnh 12 Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM A 83,2 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI B 136 C 92 D 87,6 Hướng dẫn giải: nO  53,  44,8  0,55 mol; nSO2 =0,4 mol 16 Qui đổi tác nhân oxihoa O2 H2SO4 đặc, xem qua giai đoạn phản ứng Mối liên hệ: 2nO= 2nSÒ2 nSO2  nO  0,55 mol Tổng nSO2  0,  0, 55  0, 95 mol Theo công thức mmuôi  96.nSO  mKL mmuôi  0,95.96  44,8  136 g Chọn B Ví dụ 2: Cho 16,8 gam Fe tác dụng với O2 thu 21,6 gam chất rắn A Hòa tan hồn tồn chất rắn A HNO3 đặc, nóng dư thu V lít khí NO2 (đktc) sản phẩm khử Giá trị V A 4,48 lít B 2,24 lít C 6,72 lít D 8.96 lít Hướng dẫn giải: Qui đổi tác nhân oxi hóa O2 HNO3 Qua giai đoạn, Bảo toàn e: 16,8 (21,6  16,8) VNO2 3nFe  4nO2  nNO2  4   VNO2  6, 72 lit Chọn C 56 32 22, 2.4 Quy đổi hỗn hợp nhiều chất chất Khi hỗn hợp có khối lượng phân tử hay có loại nhóm chức phản ứng khơng ảnh hưởng khối lượng hỗn hợp Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 50 gam hỗn hợp CaCO3 ,KHCO3 tạp chất không phản ứng , dung dịch KHSO4 dư thu 8,96 lít khí CO2 (đktc) Tính %tạp chất? A.40% B 20% C 10% D 80% Hướng dẫn Vì CaCO3 (M=100)= KHCO3 (M=100) Nên quy đổi hỗn hợp thành CaCO3 hay KHCO3 BTNT: nCO2  nKHCO3  8,96  0, mol 22,  m = 0,4.100=40 gam %tạp chất = (50  40) 100  20% 50 Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm axit cacboxylic đơn chức, mạch hở, gốc hidrocacbon có liên kết đôi hai anđêhit no mạch hở tác dung hoàn toàn với H2 dư, thu hỗn hợp Y Cho Y tác dụng Na dư, thu 2,24 lít H2 (đktc) Hỗn hợp X làm màu dung dịch chứa x gam brom Giá trị x A 16,0 gam B 8,0 gam C 32,0 gam D 12,0 gam GV: Phạm Thị Diệu Hạnh 13 Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI Hướng dẫn giải Nhận xét: Mỗi chất X tác dụng vời H2 theo tỉ lệ 1:1 tạo chất Y, tác dụng với Na tạo khí H2 theo tỉ lệ 2:1 Nên đổi hỗn hợp thành chất RCOOH hay RCHO H2 Na R C H O     R C H O H     0, H 0,2mol 0,1mol Mối liên hệ H2 Br2: Số mol Br2 = số mol H2 = 0,2 mol  mBr  0, 2.160  32 g Chọn C Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm propan, propen propin có tỉ khối so với H2 21,2 Khi đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, tổng khối lượng CO2 H2O thu m gam Giá trị m A 37,20 gam B 37,92 gam C 38,64 gam D.40,80 gam Hướng dẫn giải Quy đổi hỗn hợp thành C3Hx Từ M = 21,2.2=42,4 36 +x = 42,4  x=6,4 Ta có sơ đồ pư: C3Hx 3CO2 + 0,5xH2O   0,2 mol 0,6 mol 0,1xmol   Tổng khối lượng CO2 H2O là: 0,6.44 +0,64.18= 37,92 g Chọn B Ví dụ 4: Cho m gam hỗn hợp X gồm metanol, etilen glycol glixerol tác dụng với Na dư thu lượng hiđro với lượng hiđro thoát từ phản ứng điện phân 538,8 ml dung dịch NaCl 2M điện cực trơ màng ngăn xốp đến dung dịch chứa chất tan có khối lượng Đốt m gam hỗn hợp X cần 17,696 lít O2 (điều kiện tiêu chuẩn) Giá trị m A 22,10 B 15,20 C 21,40 D 19,80 Hướng dẫn Quy đổi hỗn hợp thành CnHm(OH)n dpdd  2NaOH + Cl2+ H2 (1) 2NaCl+ 2H2O  Ta có nH2 (1)= 0,32= nH2 ancol Dễ nhận thấy: nOH=nC= 0,32.2= 0,64 mol Bảo toàn O ta có nH2O= nO= 0,64+ 0,79.2- 0,64.2= 0,94 mol BTKL m= 0,64.44+ 0,94.18-0,79.32= 19,8 D GV: Phạm Thị Diệu Hạnh 14 Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI 2.5 Quy đổi chất thành hỗn hợp nhiều chất đơn giản Ví dụ: Khi đốt cháy hoàn toàn polime X (tạo thành từ phản ứng đồng trùng hợp buta-1,3- đien acrilo nitrin) với lượng oxi vừa đủ thấy tạo thành hỗn hợp khí nồng độ áp suất xác định chứa 59,1 % CO2 thể tích Tỉ lệ số mol hai loại monome A.3:5 B 1:1 C 1:3 D.3:2 Hướng dẫn Quy đổi thành hh hai chất ban đầu: C4H6(x mol) C3H3N (y mol) C4H6  4CO2 + 3H2O  (mol) x 4x 3x C3H3N  3CO2 + 1,5H2O + 0,5N2  (mol) y 3y 1,5y 0,5y Ta có: (4 x  y ) x 100  59,1   Chọn C 7x  5y y 2.6 Qui đổi hỗn hợp chất hữu thành nguyên tố nhóm chức đem đốt cháy Ví dụ 1: Một hỗn hợp X gồm CH3OH, CH2=CHCH2OH, CH3CH2OH, C3H5(OH)3.Cho 25,4 gam hỗn hợp X tác dụng với Na dư thu 5,6 lít H2 (đktc) Mặt khác đem đốt cháy hoàn toàn 25,4 gam hỗn hợp X thu m gam CO2 27 gam H2O Giá trị m A 61,6 gam B 52,8 gam C 44 gam D 55 gam Hướng dẫn giải: Cách 1: Đổi hh thành C , H OH nH2O = 1,5 mol nH2= 0,25 mol 2OH →H2 0,5 0,25 mol Khi đốt hỗn hợp xem đốt C, H OH 2OH →H2 0,5 0,25 mol 2H → H2O 2,5← (1,5-0,25)mol suy ra: nC= (25,4 – 0,5.17 -2,5.1): 12= 1,2 mol C→ CO2 1,2 1,2 mol Nên khối lượng CO2 1,2 44 =52,8 gam Cách 2: Đổi hỗn hợp thành C, H O Cũng nhận xét: nO = nOH = 2nH2 = 0,25.2 =0,5 mol nH =2nH2O = 2.1,5 = mol Nên nC = (25,4 – 0,5 16 – 3.1): 12 = 1,2 mol GV: Phạm Thị Diệu Hạnh 15 Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI Do số mol CO2 = số mol C = 1,2 mol Lượng CO2 = 1,2 44 = 52,8 gam Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 29,6 gam hỗn hợp X gồm CH3COOH ,CxHyCOOH (COOH)2 thu 0,8 mol H2O m gam CO2 Cũng cho 29,6 gam X tác dụng với lượng dư NaHCO3 thu 0,5 mol CO2 Giá trị m A 11 B 33 C 22 D.44 Hướng dẫn giải: Cách 1: qui đổi hỗn hợp thành C (amol), H (b mol) COOH (0,5mol) Vì COOH + HCO3- →CO2 + COO- + H2O Khi đốt hỗn hợp: 2COOH → 2CO2 + H2O 0,5 0,5 0,5/2 mol C → CO2 a a mol 2H → H2O b b/2mol Theo khối lượng hỗn hợp lượng nước ta có: 12a + b + 45.0,5 = 29,6 0,5 + b =1,6 Giải hệ được: b = 1,1 ; a= 0,5 Số mol CO2 = 0,5 + a= mol Nên lượng CO2 = 1.44= 44 gam Cách 2: Qui đổi hỗn hợp thành C, H, O Ta nhận xét: nO = 2nCOOH = 2nCO2= 2.0,5 =1 mol Khi đốt hỗn hợp: nH= 2nH2O= 2.0,8 = 1,6 mol nCÒ2 = nC = (29,6 -1 16 – 1,6.1): 12 = mol Chọn D Bài toán áp dụng: Bài 1: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ Khối B- 2008) Nung m gam bột sắt oxi thu đựơc gam hỗn hợp chất rắn X Hoà tan hết hỗn hợp X dung dịch HNO3 dư thoát 0.56 lít NO (đktc) sản phẩm khử Giá trị m là: A 2.52 gam B 1.96 gam C 3.36 gam D 2.10 gam Bài 2: ( Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A- 2010) Cho 11.36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thu 1.344 lít khí NO (sản phẩm khử dktc) dung d?ch X Cô cạn dung dịch X sau phản ứng m gam muối khan Giá trị m là: A 34.36 gam B 35.50 gam C 49.09 gam D 38.72 gam Bài 3**: Nung 8,4 gam Fe khơng khí, sau phản ứng thu m gam X gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 Hoà tan m gam hỗn hợp X HNO3 dư, thu 2,24 lít khí NO2 (đktc) sản phẩm khử Giá trị m là: A 11.2 gam B 25.2 gam C 43.87 gam D 6.8 gam GV: Phạm Thị Diệu Hạnh 16 Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI Bài 4: Nung m gam Fe khơng khí, sau thời gian ta thu 11,2 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO Hoà tan hết 11,2g hỗn hợp chất rắn X vào dung dịch HNO3 dư thu 2,24 lít khí NO2 (đktc) sản phẩm khử Giá trị m là: A: 7,28gam B: 5,6gam C: 8,40gam D: 7,40gam Bài 5*: Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4 dung dịch HNO3 đặc nóng thu 4,48 lít khí màu nâu (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 145,2gam muối khan, giá trị m là: A: 78,4g B: 139,2g C: 46,4g D: 46,256g Bài 6**: Hoà tan hoàn toàn 49.6 gam hh X gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 H2SO4 đặc, nóng thu dung dịch Y 8.96 lít khí SO2(đktc) Thành phần phần trăm khối lượng oxi hỗn hợp X khối lượng muối dung dịch Y là: A 20.97% 140 gam B 37.50% 140 gam C 20.97% 180 gam D.37.50% 120 gam Bài 7: Trộn 21,6 gam bột Al với m gam hỗn hợp X (gồm FeO, Fe2O3 Fe3O4) hỗn hợp Y Nung Y nhiệt độ cao điều kiện khơng có khơng khí đến phản ứng hồn toàn thu hỗn hợp chất rắn Z Cho Z tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 6,72 lít khí Nếu cho Z tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng, dư thu 19,04 lít NO (sản phẩm khử nhất) Biết thể tích khí đo đktc Giá trị m A 50,8 B 58,6 C 46,0 D 62,0 Hướng dẫn: Qui đổi hỗn hợp X thành Fe O Bài 8: Hỗn hợp X gồm FeS2 MS (tỉ lệ mol 1:2; M kim loại có số oxi hóa khơng đổi hợp chất) Cho 71,76 gam X tác dụng hoàn tồn với dung dịch HNO3 đặc,nóng thu 83,328 lít NO2 (đktc,sản phẩm khử nhất) Thêm BaCl2 dư vào dung dịch sau phản ứng thấy tách m gam kết tủa Giá trị m là: A 111,84 gam B 178,56 gam C 173,64 gam D 55,92 gam Hướng dẫn qui đổi hỗn hợp X thành Fe (a mol); M (2a mol); S (4amol) Theo BTe: 3a+4a+ 24a = 3,72→ a=0,12 mol Theo BT nguyên tố “S”, nBaSO4=nS = 4*0,12=0,48 mol Khối lượng kết tủa = 0,48*233= 111,84 gam Bài 9: Tripeptit mạch hở X tetrapeptit mạch hở Y tạo từ amino axit no, mạch hở có nhóm –COOH nhóm –NH2 Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X thu sản phẩm gồm CO2, H2O, N2 tổng khối lượng CO2, H2O 109,8 gam Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol Y cần số mol O2 là: A 4,5 B C 6,75 D 3,375 Bài 10 Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS , FeS2, S HNO3 nóng dư thu 9,072 lít khí màu nâu (dktc, sản phẩm khư ) dung dịch Y Chia dung dịch Y thành phần Phần cho tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu 5,825 gam kết tủa trắng Phần tan dung dịch NaOH dư thu kết tủa Z, nung Z khơng khí đến khối lượng khơng đổi a gam chất rắn Giá trị m a là: GV: Phạm Thị Diệu Hạnh 17 Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI A 5,52 gam 2,8 gam B 3,56 gam 1,4 gam C 2,32 gam 1,4 gam D 3,56 gam 2,8 gam Bài 11: Hòa tan hồn tồn 11,68 gam hỗn hợp X gồm KHCO3, NaHCO3 CaCO3 dung dịch HCl dư, thu 2,688 lít khí CO2 (đktc) Khối lượng muối NaCl tạo thành dung dịch sau phản ứng là: A 1,94 gam B 1,49 gam C 1,68 gam D 1,17 gam Bài 12*: Hỗn hợp X gồm propan, propen propin có tỉ khối so với H2 21,2 Khi đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, tổng khối lượng CO2 H2O thu m gam Giá trị m 37,20 gam B 37,92 gam C 38,64 gam D 40,80 gam Bài 13: Đốt cháy hoàn toàn 4,02 gam hỗn hơp axit acrylic, vinyl axetat metyl metacrylat cho toàn sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch H2SO4 đặc,bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng m gam,bình xuất hiên 35,46 gam kết tủa Giá trị m là: A 2,34 B 2,7 C 3,24 D 3,6 Giải: Công thức chung CnH2n-2O2 nCO2=35,46/197=0,18 mol suy số mol hỗn hợp = (4,02-0,18*14)/30=0,05 Vậy nH2O=0,13 mol suy A Bài 14: Một hỗn hợp X gồm CH3OH, CH2=CHCH2OH, CH3CH2OH, C3H5(OH)3.Cho 25,4 gam hỗn hợp X tác dụng với Na dư thu 5,6 lít H2 (đktc) Mặt khác đem đốt cháy hồn tồn 25,4 gam hỗn hợp X thu m gam CO2 27 gam H2O Giá trị m A 61,6 gam B 52,8 gam C 44 gam D 55 gam Bài 15: Đốt cháy hoàn toàn 29,6 gam hỗn hợp X gồm CH3COOH ,CxHyCOOH (COOH)2 thu 0,8 mol H2O m gam CO2 Cũng cho 29,6 gam X tác dụng với lượng dư NaHCO3 thu 0,5 mol CO2 Giá trị m A 11 B 33 C 22 D.44 Bài 16 (Đại học KA -2011) : Đốt cháy hoàn toàn 3,42 gam hỗn hợp gồm axit acrylic, vinyl axetat, metyl acrylat axit oleic, hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 (dư) Sau phản ứng thu 18 gam kết tủa dung dịch X Khối lượng X so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 ban đầu thay đổi nào? A Tăng 2,70 g B Giảm 7,74 g C Tăng 7,92 g D.Giảm 7,38 g Bài 17 (Đại học KA – 2011): Hỗn hợp X gồm axit axetic, axit fomic axit oxalic Khi cho m gam X tác dụng với NaHCO3 (dư) thu 15,68 lít khí CO2 (đktc) Mặt khác, đốt cháy hồn tồn m gam X cần 8,96 lít khí O2 (đktc), thu 35,2 gam CO2 y mol H2O Giá trị y A 0,3 B 0,8 C 0,2 D 0,6 Bài 18*(Đặc biệt): Oxi hóa 18,4 gam Na O2 khơng khí thời gian m gam hỗn hợp (X) gồm Na2O2; Na2O; Na Cho hết hỗn hợp (X) tác dụng với nước dư thu GV: Phạm Thị Diệu Hạnh 18 Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI 3,36 lít Hỗn hợp khí (đktc) gồm O2 H2 theo tỉ lệ thể tích 1:2 Giá trị m (gam) hỗn hợp A 24 B 24,8 C 25,6 D 23,8 Hướng dẫn giải Xem Na2O2-1 tạo O2 (0,05 mol) hỗn hợp (X) tác dụng với nước Qua giai đoạn phản ứng 1.nNa = nO2 +2nO2 + 2nH2 Suy ra: 1.(18,4: 23) = 4nO2 +2 0,05 +2 0,1 → nO2 = 0,15 mol Vậy m = 18,4 + (0,15 +0,05).32 = 24,8 gam Bài 19 Đốt cháy hoàn toàn 6,48 gam hỗn hợp X gồm: FeS , FeS2, S, Cu, CuS, FeCu2S2 cần 2,52 lít ơxi thấy 1,568 lít(đktc) SO2, mặt khác cho 6,48 gam X tác dụng dung dịch HNO3 nóng dư thu V lít khí màu nâu (đktc, sản phẩm khư ) dung dịch Y Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu m gam kết tủa trắng Giá trị V m là: A 13,44 lít 23,44 gam B 8,96 lít 15,60 gam C 16,80 lít 18,64 gam D 13,216 lít 16,31 gam Bài 20: Hòa tan hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeCl2, FeCl3 dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thấy 4,48 lít khí SO2 (đktc) dung dịch Y Thêm dung dịch NH3 dư vào dung dịch Y thu 32,1 gam kết tủa Giá trị m A 16,8 GV: Phạm Thị Diệu Hạnh B 17,75 C 25,675 19 D 34,55 Năm 2016-2017 TRƯỜNG THPT UNG VĂN KHIÊM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN 3.1 SO SÁNH KẾT QUẢ TRƯỚC VÀ SAU NGHIÊN CỨU Trước hướng dẫn Học sinh nghiên cứu phương pháp Quy đổi, Tôi phát cho em 30 tập chưa có đáp án, cho em làm số số 12 theo ngẫu nhiên, cho em làm vòng 10 phút Bài 5*: Hồ tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4 dung dịch HNO3 đặc nóng thu 4,48 lít khí màu nâu (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 145,2gam muối khan, giá trị m là: A: 78,4g B: 139,2g C: 46,4g D: 46,256g Bài 12*: Hỗn hợp X gồm propan, propen propin có tỉ khối so với H2 21,2 Khi đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, tổng khối lượng CO2 H2O thu m gam Giá trị m A 37,20 gam B 37,92 gam C 38,64 gam D 40,80 gam Kết sau 10 phút sau: Theo quy đổi Theo phương pháp khác Số Xong Xong 1,5 Xong Không làm 0 HS 3HS 27HS 0% 0% 6,25% 9,38% 84,38% Sau đó, Tơi hướng dẫn phương pháp quy đổi cho em làm khoảng 60 phút Tôi yêu cầu em thực tiếp số số 6, 10 phút Bài 3**: Nung 8,4 gam Fe khơng khí, sau phản ứng thu m gam X gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 Hoà tan m gam hỗn hợp X HNO3 dư, thu 2,24 lít khí NO2 (đktc) sản phẩm khử Giá trị m là: A 11.2 gam B 25.2 gam C 43.87 gam D 6.8 gam Bài 6**: Hoà tan hoàn toàn 49.6 gam hh X gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 H2SO4 đặc, nóng thu dung dịch Y 8.96 lít khí SO2(đktc) Thành phần phần trăm khối lượng oxi hỗn hợp X khối lượng muối dung dịch Y là: A 20.97% 140 gam B 37.50% 140 gam C 20.97% 180 gam D.37.50% 120 gam *Kết quả: Các Em làm tương đối tốt, khơng có Học sinh bỏ giấy trắng Cụ thể sau: Giỏi Khá Trung bình Yếu 8,0-10,0đ 6,5-7,5đ 5,0-6,0đ