Chuyên đề ôn thi HSG

đẳng liên tiếp nhau.. Biết hỗn hợp B làm nhạt màu n ớc Brôm.. Xác định CTPT của 2 olêphin, biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và tốc độ phản ứng của 2 olêphin là nh nhau... Từ phản ứng đ

b»ng nhiÒu c¸ch

thêi gian thu ® îc 104,8 gam hçn hîp chÊt r¾n A gåm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Hoµ tan hoµn toµn A trong dung dÞch HNO3 d , thu ® îc dung dÞch B vµ 12,096 lÝt hçn hîp khÝ X (®ktc) gåm NO vµ NO2 cã tØ khèi so víi heli lµ 10,167 TÝnh m.

Sè mol: nX = 0,54 mol.

Lêi gi¶i

668 ,

40 4

167 ,

10

36 , 0 n

; 18 , 0

n 2

1 30

668 ,

40

668 ,

40 46

n

n

2 2

NO

NO NO







§Æt sè mol c¸c chÊt trong 104,8 gam A nh sau:

{ Fe: x ; FeO: y ; Fe2O3: z ; Fe3O4: t }

A + HNO3: X¶y ra c¸c ph¶n øng

B¶o toµn sè mol e ta cã: 3x + y + t = 3.0,18 + 1.0,36 = 0,9 (III)

Tõ (I), (III)  10x + 10y + 20z + 30t = 14  x + y + 2z +3t = 1,4

Thay vµo (II)  nFe = 1,4  m = 56.1,4 = 78,4g

B¶o toµn nguyªn tö: nFe = x + y + 2z + 3t (II)

 56x + 72y + 160z + 232t = 104,8  7x + 9y + 20z + 29t =13,1 (I)

Theo định luật BTKL ta có:

O H X

) NO ( Fe HNO

Trongưđó:

56

m n

nFe(NO ) Fe

3

3  

54 ,

0 56

m 3 n

n n

3

n

2 3

3 )

ư p (

3 Fe ( NO ) NO NO

) 54 ,

0 56

m 3

.(

2

1 n

2

1 n

)

ư p ( 3

Thay vào (*)  m = 78,4g.

O H )

NO ( Fe HNO3(pư ) 242 n 3 3 40 , 668 0 , 54 18 n 2 n

63 8

,

Bảo toàn số mol e:

TheoưđịnhưluậtưBTKLưtaưcó:

mA = mO + m  mO = 104,8 – m  nO = 6,55 – 0,0625m

g 4 , 78 m

m 125 ,

0

14 56

m

3







 Thay vào (**) ta đ ợc:

2

NO NO

O

Fe 2 n 3 n n n

Đặt công thức chung của 2 khí là: NOn

Taưcó: MXư=ư14ư+ư16nư=ư40,668ưưưưnư=ư1,66675

Bảo toàn số mol e:

mA = mO + m  mO = 104,8 – m  nO = 6,55 – 0,0625m

g 4 , 78 m

m 125 ,

0

14 56

m

3







 Thay vào (***) ta đ ợc:

(***)

X

NO

O ( 5 2 n ) n n

2 56

m

3





 Theo định luật BTKL ta có:

2 3

C¸ch 6: §Æt c«ng thøc chung cña 3 oxit lµ: FenOm

Trong 104,8 gam A gåm { Fed : x ; FenOm: y }

Lµm t ¬ng tù nh c¸ch 1  m = 78,4g

§Æt sè mol c¸c chÊt trong 104,8 gam A

{ Fe: x ; FeO: y ; Fe2O3: z }

Lµm t ¬ng tù nh c¸ch 1  m = 78,4g

C¸ch 7:

§Æt c«ng thøc chung cña c¸c chÊt trong A lµ: FenOm: x

 (56n + 16m)x = 104,8 B¶o toµn sè mol e: (3n – 2m)x = 3.0,18 + 1.0,36 = 0,9

 nx = 1,4  m = 56.1,4 = 78,4g

V× A chØ gåm c¸c nguyªn tè Fe vµ Oxi.

§Æt sè mol c¸c chÊt trong 104,8g A { Fe: x ; O: y }

 56x + 16y = 104,8 (IV)

B¶o toµn sè mol e:

2

NO NO

O

Fe 2 n 3 n n n

 3x = 2y + 0,36 + 0,18.3  3x = 2y + 0,9 (V) Tõ­(IV),­(V)­­­x­=­1,4­­;­­y­=­1,65

­­­m­=­56x­=­56.1,4­=­78,4g.

ChÊt r¾n A gåm: { Fe: x ; Fe2O3: y }

A + HNO3:

B¶o toµn sè mol e: 3 x  3 0 , 18  1 0 , 36  0 , 9

55 , 0 y

3 , 0

x   



B¶o toµn nguyªn tö Fe: nFe (Cã)  x  2 y  1 , 4

g 4 , 78 4

, 1 56



 56x + 160y = 104,8

đẳng liên tiếp nhau Cho 1,904 lít (đktc) hỗn hợp khí A đi qua bột Ni, nung nóng thu đ ợc hỗn hợp khí

B Biết hỗn hợp B làm nhạt màu n ớc Brôm Đốt cháy hoàn toàn B thì thu đ ợc 8,668 gam CO2 và 4,086 gam H2O.

Xác định CTPT của 2 olêphin, biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và tốc độ phản ứng của 2 olêphin là nh nhau

Lời giải

085 ,

0 4

, 22

904 ,

1

Sốưmolưcácưchất:ư

197 ,

0 44

668 ,

8 n

2

18

086 ,

4

nH O

ưư;ưư

C¸ch 1:

§Æt CTPT cña 2 olªphin lµ: CnH2n vµ CmH2m (m = n + 1)

§Æt sè mol c¸c chÊt trong A { H2: x ; CnH2n: y ; CmH2m: z }

 x + y + z = 0,085 (I)

CnH2n + H2  CnH2n + 2 ; CmH2m + H2  CmH2m + 2

x1 x1 x1 x2 x2 x2

V× H2 hÕt  x = (x1 + x2)

Hçn hîp khÝ B gåm

{ C H : x ; C H : x ; C H : (y – x ) ; C H : (z – x ) }

(II) 197

, 0 ) x z ( m mx

) x y ( n nx

227 ,

0 ) x z

( m x

) 1 m ( ) x y ( n x

) 1 n (

Tõ (I), (II), (III)

 x = x1 + x2 = 0,03 ; y + z = 0,055 ; ny + mz = 0,197

 ny + (n + 1)(0,055 – y) = 0,197  y = 0,055n – 0,142

V× 0 < y < 0,055  2,58 < n < 3,58  n = 3 ; m = 4

VËy CTPT cña 2 olªphin lµ: C3H6 vµ C4H8

n 2

n H C

Đặt CTPTTB của 2 olefin là

n 2

n H

C :ư(0,085ư–ưx)ư}

Đặt số mol các chất trong A { H2: x ;

n 2

nH

C ưư+ưưH2ưưư CnH2n 2

ưxưưưưưưưưưưưưxưưưưưưưưưưưưưưx

n 2

nH

C

2 n 2

n H

HỗnưhợpưBưgồm:ưư{ư :ư(0,085ư–ư2x)ưư;ưư :ưxư}

197 ,

0 x

n n

) x 2 085

, 0 (

n

2

227 ,

0 x

) 1 n

( n

) x 2 085

, 0 (

nH O

ưưưưưưưưưưưưưư

58 , 3

n 

ưưxư=ư0,03ưư;ưưưư

ưưCTPTưcủaư2ưolêphinưlà:ưC3H6ưvàưC4H8

Từ phản ứng đốt cháy B

Vì 2 olefin là đồng đẳng liên tiếp nhau

Nhận xét:

03 , 0 n

n n

n

2 2

2 2

n 2



58 ,

3 055

, 0

197 ,

0 n

n n

) A ( H C

CO

n 2 n

2









n 2

nH C

Đặt CTPTTB của 2 olefin là

ưưCTPTưcủaư2ưolêphinưlà:ưC3H6ưvàưC4H8.

Vì 2 olefin là đồng đẳng liên tiếp nhau

n 2

nH

C ưư+ưưH2ưưư CnH2n  2

055 ,

0

nC H (A)

n 2



Nhận xét: Đốt cháy B  Đốt cháy A

055 ,

0 n

03 , 0 n

n

n

n 2 n 2

2

58 ,

3 055

, 0

197 ,

0 n

n n

n 2 n

2

H C

CO









ưưCTPTưcủaư2ưolêphinưlà:ưC3H6ưvàưC4H8.

Vì 2 olefin là đồng đẳng liên tiếp nhau