Giải các bài tập hóa học bằng phương pháp quy đổi

Tài liệu về phương pháp quy đổi giải được rất nhiều các dạng bài tập hóa học, có cách giải hay độc đáo dễ hiểu giúp cho các bạn hiểu được phương pháp giải bài tập cơ bản, đặc trưng của hóa học giúp học sinh hiểu rõ về các cách giải bài tập hóa học, từ đó nắm vững kiến thức hóa học. Đây cũng là tài liệu giúp giáo viên tham khảo để giảng dạy môn hóa học, giúp các em học sinh nâng cao kiến thức hóa học và yêu thích môn hóa học

PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC MỤC LỤC PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SÁCH Với chương I, đọc lần đầu bạn chưa hiểu hết, đọc lại lần kết thúc hai chương lại Hiểu bố cục sách Đây bố cục nhiên nhiều người không hiểu cách đắn Ta điểm qua phần (áp dụng cho chương II chương III) – Đầu tiên mục lý thuyết giải, muốn hiểu phần này, phải đọc kĩ, đọc chậm, đọc đọc lại, tự thực lại số biến đổi để ghi nhớ áp dụng – Mục thứ hai thường ví dụ điển hình Tại gọi điển hình ? Vì trường hợp chuẩn tắc cho phương pháp, tập mẫu mực cho phép tốn Tất phân tích cách chậm rãi chi tiết, nhiều học sinh đọc qua loa mục coi phần tập tự luyện Đây không lỗi người đọc mà lỗi lớn khác người viết tầm thường hóa ví dụ cách qua loa – Mục cuối hệ thống tập tự luyện Chúng chia phần nhỏ, phần thường gồm 15 – 30 tập Sau thấu hiểu mục thứ hai, yêu cầu lớn với học sinh giải tập theo giới hạn thời gian Thi trắc nghiệm không cho phép chậm trễ, nói chung vịng phút với khó, phút với cịn lại mà bạn khơng giải xem đáp án tự vấn mắc lỗi bước Bài tập tự luyện cơng cụ hữu ích để hồn thiện khả bạn đọc Về tập sách Các câu hỏi đặt theo trật tự định, phát triển theo nội dung khung tương ứng xếp theo câu hỏi liên quan đến có tính kế thừa Nhưng hết, điều chúng tơi ấp ủ hồn mỹ khơng thể tốt từ lời giải câu hỏi Vậy nên, đừng bỏ qua câu hỏi nào! Có thể ta giải chưa giải hay, giải đẹp, giải nhanh Gắn hệ thống kiến thức sách vào suy luận thân Các phép quy đổi sách thiết kế theo hệ thống tương đối chặt chẽ có tính mở, điều có nghĩa câu hỏi cho bạn đọc vài gợi ý hướng tiếp cận, sử dụng phép quy đổi triển khai Một mục đích lớn mà nhóm tác giả hướng tới người đọc biết cách suy luận, biết cách nhận dấu hiệu, biết phân tích để chọn đường phù hợp Điều xây dựng thông qua hệ thống kiến thức người giải Và điều quan trọng cuối đừng cố gắng tua nhanh tiến độ, hấp tấp thường chẳng thể thành công CÁC KÝ HIỆU VÀ THUẬT NGỮ TRONG SÁCH – THPTQG: Trung học phổ thông quốc gia – BGD: Bộ giáo dục – BTNT: Bảo toàn nguyên tố – BT“X”: Bảo toàn nguyên tố “X” – BTKL: Bảo toàn khối lượng PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HĨA HỌC – BTĐT: Bảo tồn điện tích – BTE: Bảo toàn electron – đktc: Điều kiện tiêu chuẩn – Sử dụng dấu ⇔ để phép quy đổi, ví dụ X⇔Y (quy đổi X thành Y), xét mặt tốn học khơng phải ký hiệu chuẩn xác – Hỗn hợp nguyên thủy: Hỗn hợp chuỗi quy đổi – Hỗn hợp mẹ: Hỗn hợp khuôn để thực phép quy đổi – Hỗn hợp con: Hỗn hợp sau thực quy đổi từ hỗn hợp mẹ Lấy ví dụ: A  → B  →C A hỗn hợp nguyên thủy B hỗn hợp mẹ so với C, A hỗn hợp mẹ so với B C hỗn hợp so với B, B hỗn hợp so với A NHỮNG ĐIỀU HỌC SINH CẦN THAY ĐỔI Sự phụ thuộc mức vào phương pháp Các bạn học sinh nhiều không nhận cơng cụ quen thuộc, truyền thống quanh vốn nguyên tất thứ khác Sự phát triển cơng cụ xử lý hóa phổ thông làm cho học sinh trở nên thụ động hơn, xác địi hỏi q nhiều Những năm trước đâu có phương pháp mới, tất thứ định luật bảo toàn, trung bình, đường chéo, độ bất bão hịa chí cổ điển phản ứng hóa học khơng Ấy cơng cụ đủ giải tập Chúng nhắc đến vấn đề với mong muốn toàn thể bạn đọc suy nghĩ lại cách học tập muốn khẳng định phép quy đổi mà đề cập không chống lại giá trị cũ mơn học Đó giá trị vốn có mãi khơng đổi thay Đứng trước tập, điều giản dị nhất! Những tư lạc hậu phản ứng đốt cháy a) Tính số mol O2 phản ứng Thử lấy ví dụ nhỏ: “Đốt cháy 0,1 mol este đơn chức X cần V lít mol CO 0,4 mol H O O2 (đktc) sau phản ứng thu 0,5 Tính giá trị V” PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC Đúng rồi, biết X có nguyên tử O phân tử, người giải sử dụng bảo toàn nguyên tố O: 0,1.2 + V = 2.0,5 + 0, 22, Hãy thử nhìn lại điều tình cho kiện: “Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol tetrapeptit mạch hở X tạo Gly Val cần a mol O ” Như thói quen, học sinh mang theo quy trình vào tập  n CO2 BTNT O C n H 2n −2 N 4O5  →   → 0,1.[2n + n − 1] − 0,1.5 = a (n − 1) H O Cũng tương tự thế, việc đơn giản xác định hệ số nhiều học sinh làm vậy: “… có mol CO , mol H O, O2 phản ứng đốt cháy bảo tồn mol O C H5OH, ” Bạn khuôn mẫu việc này, sử dụng BTNT tốt trường hợp điển hình định khơng phải tất tình Ta phải thay đổi, nghĩ tới cách xác định khác! Nhìn lại hợp chất hữu chương trình phổ thơng: C x H y O z N t (A), xem lại đầy đủ ngun tố có đặc điểm gì, ghép với O cháy? 1C + O  →1CO  → 0,5H 2O 1H + 0, 25O   → O ("Cung caá p" O cho C vàH) O   N  →N  N khơng can hệ số O2 phản ứng, cịn O chất đầu làm giảm hệ số  → n O2 = n C/A + 0, 25n H/A − 0,5n O/A = n CO2 + 0,5n H 2O − 0,5n O/A Đơi lúc ta tách chất dạng: Lấy ví dụ: (CO ) x (H 2O) y N z C H NO = (CO ).CH N  → n O2 = + 0, 25.5 = 2, 25 mol b) Tính tốn phản ứng đốt cháy muối hữu PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC Việc nên loại bỏ, ta nên chuyển phản ứng phản ứng đốt cháy axit Một muối hữu mà ta nhắc tới thường có nguyên tử kim loại kiềm, lấy Na làm đại diện Vai trò Na hay H phản ứng đốt cháy hoàn toàn nhau, sao? Chúng bắt O trở thành dạng Na 2CO M O, có điều Nếu khơng có phân tử mà đưa Na O Na O, sinh nhanh chóng kết hợp với CO để tạo có lẽ học sinh loại gị bó từ sớm (Na 2CO3 = Na 2O + CO ; H 2CO3 = H 2O + CO ) Bạn hồn tồn thay nguyên tử Na hay K H để đổi phản ứng đốt muối đốt axit Lấy ví dụ: “Đốt cháy hoàn toàn muối Na axit cacboxylic X mạch hở mol Na CO3 O2 vừa đủ thu 0,1 62 gam hỗn hợp khí hơi…” Thay Na H quy việc đốt muối X đốt X, tổng khối lượng CO H2O thu là: 62 + 0,1.62 = 68,6 (gam) (Na CO3  → H 2CO3 ) Sự lệ thuộc vào sơ đồ phản ứng Một thói quen khơng tốt mà chúng tơi thường bắt gặp vấn đề liên quan đến sơ đồ phản ứng hóa học Vẽ sơ đồ cách thông minh thực tốt, giúp học sinh nắm bắt q trình, tính tốn thuận lợi điều diễn q thường nhật trở thành thói quen khó bỏ Hóa phổ thơng có hữu hạn q trình, đến lúc nên ăn sâu vào tiềm thức nhiều người, lúc cần đến sơ đồ nữa? Rất nhiều sách tham khảo vậy, với tôn mong học sinh hiểu, người ta lạm dụng sơ đồ phản ứng, có giải vấn đề hiểu người đọc hiểu kĩ, hiểu sâu, biết phân tích tổng hợp hay cao phát triển tốn học sinh bị đánh cắp từ thói quen xấu Vẽ sơ đồ cách vô tội vạ không làm chậm tốc độ giải mà cịn “dìm chết” khả suy nghĩ chia tách vấn đề với việc ghi nhớ, tóm lược Nói chung, đơi lúc bạn cần sơ đồ phản ứng, đến lúc đó, nên trở thành dĩ vãng PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HĨA HỌC CHƯƠNG I: BẢN NGUN CỦA QUY ĐỔI §1 LƯỢC SỬ VỀ QUY ĐỔI Quy đổi gì? Khơng dễ để định nghĩa phép quy đổi Theo “Từ điển tiếng Việt” Viện ngôn ngữ học Việt Nam quy đổi “Chuyển đổi sang hệ đơn vị khác” Đây khái niệm nghe qua chưa thực thỏa đáng Tuy nhiên có lẽ cần suy nghĩ lại Con người sinh có sáng tạo đơn giản hóa cơng việc, trải qua tiến trình 20 vạn năm kỷ nguyên lồi Homo Sapiens Bất kì việc khó dần trở thành dễ phép quy đổi cơng cụ số Con người nói phép tốn 1+1 chứa đựng tri thức cao rất nhiều, não người đưa xuống tầm thấp để họ hiểu Cũng thôi, 1+1 hệ thập phân, xét với hệ nhị phân chẳng hạn, đáp số 10 Vậy định nghĩa lại với chút: “Quy đổi thay tồn tồn khác, thường với mục đích đơn giản hóa việc” Lịch sử quy đổi dạy học hóa phổ thơng Trong hóa học, phép tốn sử dụng phổ biến, theo định nghĩa trên, hiểu, quy đổi với hóa phổ thơng sinh để làm tốn giản đơn hơn, người làm xử lý công việc nhanh hơn, xác khơng rối rắm Ngay từ năm tổ chức kì thi trắc nghiệm (2007), số phép quy đổi đưa hỗn hợp nguyên tố, gộp chất tương đồng bắt đầu trở nên quen thuộc, yêu cầu tốc độ dần trở nên trọng phép tốn quy đổi lại có chỗ đứng Mấy năm trở lại đây, có số điểm nhấn đáng lưu ý: – Internet phát triển với tốc độ “vũ bão” kèm theo phổ biến mức trang mạng xã hội – Các nguồn học liệu dần trở nên kếch xù – Các nhóm học tập Facebook phát triển lớn mạnh thu hút số đơng học sinh Đề thi đại học theo dần trở nên “phát phì”, câu hỏi bắt đầu dài hơn, phức tạp xa rời thực tế Ngày có nhiều “phương pháp mới”, chạy đua từ phía sau học sinh q nhanh đề thi phải chạy thật nhanh không muốn thấy cảnh bão hòa điểm số Tuy nhiên, chuột mèo khơng thể nâng tốc độ lên được, phải có điểm dừng định, lý đề thi 40 câu/50 phút đời Học sinh dần khơng cịn “đam mê” câu hỏi “dài lê thê” nữa, loạt toán tương tự giảm thiểu đáng kể mùa thi năm 2017 Tuy nhiên, “mưa điểm 10” xuất nói lên vấn đề cịn đáng bàn hơn, đề thi khơng phân loại học sinh giỏi xuất sắc, điều làm cho cẩn thận hay chắn lên ngơi kì thi THPTQG năm qua Song song với tồn đọng này, chạy đua khác PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HĨA HỌC diễn ra, cơng tác soạn đề Làm để có câu hỏi ngắn gọn đủ sức phân loại áp đặt điểm số cho thí sinh? Xem thầy cô học sinh bị vào vịng xốy khơng có hồi kết Quay trở lại câu chuyện “phương pháp mới”, có phép quy đổi như: Thêm nước chuyển este thành axit, ancol (2014), Gộp chuỗi peptit phản ứng trùng ngưng (2014), Đồng đẳng hóa (2015), Đipeptit (2015),… Tất vẽ nên tranh muôn màu muôn vẻ – Trước kia, học sinh biết quy hỗn hợp gồm sắt oxit Fe, O; nhiều em biết sử dụng hỗn hợp (Fe, Fe 2O3 ) hay (Fe, FeO) tùy theo sản phẩm phản ứng – Trước kia, công cụ giải tập peptit quẩn quanh số mắt xích hay cơng thức: n CO2 − n H2O k−2 = n hh Giờ có nhiều phương pháp mới, phép quy đổi mới, nhiều tập nỗi sợ hãi xử lý giản đơn Nếu kể lại câu chuyện năm trước, Hóa phổ thơng khơng có nhiều cơng cụ xử lý đến Điều đủ cho thấy sức sáng tạo học sinh, sinh viên lớn đến nhường năm thôi, chưa biết xảy ra, liệu Bộ Giáo dục cịn trì nội dung thi hay tiếp tục cải cách, đổi mới? Rất nhiều người chờ đợi trận đánh lớn, “quy hoạch” lại tồn nội dung chương trình phổ thơng Nhìn ngược nhìn xi, người vất vả khơng phải học sinh mà thầy Tóm lại, suốt 10 năm thi trắc nghiệm vừa qua, năm quan trọng ảnh hưởng đến hệ thống phương pháp quy đổi mà ta tìm hiểu 2014 2015 Từ đó, suốt năm qua khơng có xứng đáng gọi “phương pháp mới” số sản phẩm mang tính thương mại PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HĨA HỌC §2 BA VẤN ĐỀ LỚN CỦA QUY ĐỔI Một phép toán gọi phép quy đổi thỏa mãn định nghĩa quy đổi Nhưng khơng phải phép quy đổi hữu ích chưa nói tới lựa chọn tốt Hậu việc chọn sai đường để không nhỏ, đơi lúc cịn tồi tệ việc đứng im chẳng làm Khơng muốn chọn phép quy đổi “lạc đề” hay “vơ dụng” Có điều kiện lớn để phép quy đổi coi hữu dụng Tính tồn vẹn mol, nguyên tố Các nguyên tố nhắc tới thành phần tạo nên hỗn hợp mẹ, cịn số mol mol nguyên tố hay mol hỗn hợp Hãy thử so sánh hai phép quy đổi sau: mol  C 4(mol) (1)  H 6(mol)  C4H ⇔   C H 2(mol)  (2)  H (−1)(mol) Đâu phép quy đổi mạnh hơn? (1) kiểu quy đổi truyền thống cổ xưa việc đưa hỗn hợp nguyên tố, hỗn hợp trường hợp mang theo số mol nguyên tố Kiểu quy đổi đôi lúc “thô thiển” (2) không bao gồm nhân tố (1) mà cịn bảo tồn số mol hỗn hợp mẹ (cùng mol) Thậm chí phép tốn cịn bảo tồn số liên kết π chất đầu mà ta xét mục Cũng có số trường hợp ta loại bỏ số thành phần hỗn hợp cũ để xây dựng hỗn hợp toàn vẹn nguyên tố bị phá vỡ Thành phần loại bỏ thường cụm khơng liên quan tới u cầu tốn Lấy ví dụ: Tính số mol Br2 phản ứng với hỗn hợp X gồm axit cacboxylic hai chức mạch hở Các bạn rút bỏ cụm COO axit xét với hỗn hợp Y gồm hiđrocacbon tương ứng Trong trường hợp này, thay phản biện lại vấn đề không suy nghĩ theo hướng khác? Thực hỗn hợp X ngầm định quy đổi  Hidrocacbon  COO có điều đơi lúc bạn khơng dùng đến cụm COO tính tốn Tính tồn vẹn phản ứng hóa học PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HĨA HỌC Một phép quy đổi triển vọng hỗn hợp mang theo nhiều phản ứng hỗn hợp mẹ Đó ngun lý “sự đại diện” Làm thêm việc thay cho thân chủ, người đại diện đánh giá cao nhiêu Lấy ví dụ: Cho hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O , Fe 2O3 , so sánh hay phép quy đổi sau  Fe x (mol) (1)  O y (mol)  X⇔  FeO a (mol)  (2)  Fe O3 b (mol) (1) tạo hỗn hợp hồn tồn “trơ”, khơng thể dùng hỗn hợp thay hỗn hợp cũ phản ứng, ta phải sử dụng sản phẩm phản ứng hỗn hợp mẹ (2) bảo toàn nhiều phản ứng: với axit đặc, axit loãng, với oxi,… tất dùng hỗn hợp đại diện cho hỗn hợp mẹ Hay việc xét lại phép quy đổi số (2) mục 1 mol C H 2(mol) C4H ⇔  −H 1(mol) Phản ứng với Br2 giữ lại nhờ số mol liên kết π bảo toàn (dĩ nhiên ta xét hiđrocacbon mạch hở) Tính tồn vẹn phản ứng hóa học nhân tố quan trọng định mức độ mạnh phép quy đổi khéo léo người giải đề Vấn đề tốc độ Mục đích lớn quy đổi giải vấn đề giản đơn hơn, vậy, tốc độ khía cạnh khơng thể bỏ sót Chuẩn theo vấn đề nói tới, bạn tìm hay phép quy đổi thỏa mãn ta chọn một, chọn cho hiệu quả, hợp lý cần phải suy xét Đôi lúc, việc giúp người giải tránh ẩn số xấu “an, xn”; phải tính tốn vịng quanh qua lại; hay giảm bớt số phương trình, số ẩn;… Lấy ví dụ: “Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O , Fe 2O3 phản ứng với HNO3 dư thu x mol NO” Sẽ có nhiều lựa chọn quy đổi X, thử điểm qua lựa chọn thỏa mãn vấn đề PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC  Fe (1)  FeO  X⇔  Fe  (2)  Fe 2O3 Với việc axit dư (1) cần tới ẩn số để giải (2) cho n Fe = n O = x, thực tế bạn khơng cần đặt thêm ẩn (Ta cịn nhắc lại vấn đề nhiều với so sánh chương tiếp theo) Mỗi phép quy đổi có dấu hiệu riêng biệt thể ưu thế, điều quan trọng đòi hỏi người giải đề phải biết sử dụng cách linh hoạt, có phép quy đổi áp dụng phổ tập rộng thực lựa chọn hoàn hảo phạm vi hẹp hơn, trở khu vực này, ý sử dụng thành cố chấp Cũng theo suy luận phép quy đổi có kiểu chuẩn tắc nhất, điển hình khơng thể tốt dùng phép quy đổi khác Điều xảy đề đưa tất dấu hiệu sử dụng riêng chúng Một phép quy đổi không gọi tốt hay hợp lý – Phải sử dụng từ ẩn số trở lên để giải – Lựa chọn “thành phần nguyên tố xấu xí” – Thua thiệt nhiều so với cách giải truyền thống 10 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HĨA HỌC Xét Z + Na = mbình taêng + mH 12 + 0,4 mancol = = = 31⇒ Z:C2H4 ( OH ) ( 0,2mol ) nOH/ancol 2nH 0, Khi đó: ( C2 H 3COOH : 0, 28mol = 2nNa CO  CH E { ↔ 28,52 gam C2 H (OH ) : 0, 2mol H O  Nhận thấy: ) n O2 đot F = n O 2đot axit ⇒ 6n CH + 12.0,1 = 4.0,87 ⇒ n CH = 0, 02 mol 4 44 4 43 BT.electron Theo BTKL, ta có: n H 2o = −0, 24 mol ⇒ n T/E = 0,12 > n CH = 0, 02 T : (C H 3COO)2 C H : 0,12mol ⇒  n C2H4 ( OH )2 /E = 0, − 0,12 = 0, 08 mol Theo BTKL,ta có: m E = ∑ m X;Y + mC2H (OH)2 + m(C2H 3COO)2 C 2H { 14 43 14 43 44 43 28,52 ? 0,08.62 170.0,12 ⇒ ∑ m X;Y = 3,16gam Câu 16: Chọn đáp án D Ta có:  nH 2O > nCO2 n CO2 = 0,84mol  ⇒  ancol Z no, mach ho n H2O = 0,87mol  mancol 9,88 76 mancol − mH = mbình tăng  = = 38 = 14 43 { 0,26  n ⇒  − OH/ancol 0,13.2 9,62  n = 2n = 0,26  Z:C3H6 ( OH ) H2 43  OH  40,13m ol  O2 → Na CO3 ( 0,125 mol ) a mol N  2a mol N → 26, gam Na CO3 ( 0, 25 mol ) ⇒   n − COO − / a mol N = 0, 25mol O2 Cn H x O : 0, 25 CO : 0,84  + O2 E ↔ E ' C3H (OH) : 0,13  → H O : 0,87 H O : b  314 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC Theo BT.C, ta được: HCOOH 0, 25n + 0,13.3 = 0,84 ⇒ n = 1,8 ⇒ 214axit no: 43 C H COOH  Cn H n O Theo BT.H, ta m = 22,38 1,8.0, 25 + 4.0,13 + b = 0,87 ⇒ b = −0,1mol ⇒  E n T/E = 0, 05 mol; M T = 160 ⇒ %m T/E = %m HCOO −C3H6 −OOCC2H5 /E = 35, 75% Câu 17: Chọn đáp án B Theo BTKL, ta có: m E + mO2 − m H 2O  = 1, 25mol n CO2 = 44  33,54 + 0,31.56 − 29, − 20, 24 n = = 0, 07mol H 2O ( sinh tu E+KOH )  18 n ( X;Y ) /E = 0, 07mol  ⇒ 0,31 − 0, 07 = 0,12mol n T/E =  Mặt khác: n Z/E = 0,1mol n E = n ( X;Y ) /E + n Z/E ⇒  { 34,4827% n n E = 0, 29mol E 0,19 20, 24 ⇒ ∑ n Z = 0,1 + n este = 0,1 + 0,12 = 0, 22mol ⇒ M Z =   = 92 ↔ Z : C3H (OH )3 42 43 0, 22 0,22mol Khi đó: RCOOH : 0,31 mol CO :1, 25  E ↔ C3H8O3 : 0, 22 mol →  { 0,29mol E  H O : 0,95 H O : −0, 24 mol   HCOOH H axit ≥ ⇒ BT.H : H 2axit =  → axit  CH ≡ C − COOH ⇒ T : HCOO(CH ≡ C − COO)C3H 5OH 4 4 44 4 4 43 0,12mol ⇒ %m T/E = %m HCOO ( CH ≡C −COO ) C3H5OH = 61,54% Câu 18: Chọn đáp án B 315 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC Ta có: CO : 0,575 R (COOK ) : 0,5x  → H O : 0, 025  KOH du : 0,125x K CO : 0, 225  BT.K : x + 0,125x = 0, 225.2 ⇒ x = 0, ⇒ BT.C, H : C (COOK ) : 0, C ( COOH ) : 0, +O {2  CO :1, 68 1,87 E ↔ C n H 2n + 2O : a  → mol  H 2O :1,13 H O : b  BT.O : n O/E = 0,85 = 0, 2.4 + a + b → a + b = 0, 05 n x = 0, 2n E = 0, 05  n T = 0, − 0, 05.2 = 0,15 ⇒ n E = 0, + a + b = 0, 25 ⇒  b = −0,3 ( = −2n T )  a = 0,35 C H 5OH : 0,35 − 0,18 = 0,17 mol 18  BT.C : 0, 2.4 + 0,35.n = 1, 68 ⇒ < n = < → 2ancol  18 35 C3H OH : 0, 35 35 = 0,18 mol ⇒ n Y/E = 0,17 − 0,15 − 0, 02  → Do đó: %m Y/E = 0, 02.46.100% = 2,55% 36, 02 Câu 19: Chọn đáp án B Xét phản ứng đốt cháy: 0,4 mol HCl CO2 ↑: 0,1  H 2O NaOH  Na CO3 → X + O2 →   →Z Na CO3 + CO to 14 43 → CO2  NaHCO3  − H 2O 0,75mol Vì nhỏ từ từ H+ nên H+ phản ứng hết với CO32− trước phản ứng với HCO3− để tạo CO ↑ Bản chất phản ứng: 316 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC   ⇒ n Na 2CO3 / Z = ∑ n H+ − n CO2 = 0, − 0,1 = 0,3mol HCO3− + H + → CO + H 2O  BT.Na : n Na CO3 / Z + n NaHCO3 / Z ⇒ n NaHCO3 / Z = 1, mol 14 43 H + + CO32− → HCO3− 0,3 BT.C : n CO2 = 0,9 + 0, = 1, Xét phản ứng thủy phân phản ứng vôi xút: NaOH NaOH X  → Y : RCOONa → T : RH { 14 43  CaO,t o ?mol → ?mol Nhận thấy, tìm số mol muối ta dễ dàng tìm phân tử khối muối từ suy phân tử khối khí Vì este axit đơn chức, mạch hở nên số mol muối số mol nhóm −COO − Để xác định số mol nhóm −COO − ta làm theo hướng sau: Hướng 1: C n H 2n O : a 14 43  BT.C : na + mb = 1,  → CO ⇒  BT.e : (6n − 4)a + 6nb = 4.1, ⇒ n COO = a = 0,3 mol { { C m H 2m + O : b  0,12 mol n O2 43 Axit;este + O2 { 0,15 mol ancol Hướng 2: Vì X chứa ancol, axit, este no, đơn chức, mạch hở nên ta quy đổi X thành chất đứng đầu dãy đồng đẳng tương ứng Khi đó: HCOOCH HCOOH : a HCOOH   X↔ ↔ CH : b CH3OH H O  CH Lượng H2O có hỗn hợp sau quy đổi khơng ảnh hưởng đến lượng O2 cần để đốt X lượng CO sinh nên a = 0,3mol n CO2 = a + b = 1, ⇒  b = 0,9 mol n O2 = 0,5a + l,5b = 1,5 Từ đó, ta có: M RCOONa = 29, 22 31, = 97, ⇒ M RH = M RCOONa − 66 = 31, ⇒ d T/H2 = = 15, 0,3 Câu 20: Chọn đáp án A 317 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC  HCOOH HCOOH : a + O2 {   0,18mol E ↔ CH 3OH ↔ CH : b  → CO { 14 43  ( CH2 + H2O) H O 0,14mol   CH Theo BT.C BT.electron, ta được: RCOONa : 0, 03 a + b = 0,14 a = 0, 03 ⇒ ⇒ F  {  NaOH : 0, 02 ⇒ R = 29 ( C H − ) 0,5a + l,5b = 0,18 b = 0,11 3,68gam  du C H COONa : 0, 03 F + 0, 012 mol NaOH →   NaOH du : 0, 032 Vì n NaOH > n C2 H5COONa ⇒ n khíC2H = 0, 03mol ⇒ m C2H6 = 0,9gam Câu 21: Chọn đáp án B n OH/ancol = n − COO − = 0,192 ⇒ mZ n OH/ancol = 7,104 + 0,192 76 = 38 = ⇒ Z : C3H ( OH ) 0,192 X phản ứng với NaOH sinh muối X có axit A no axit B có nối đôi sinh muối mà Y lại có 2πC = C 1πC=C C = C nên X tạo ancol Z hai axit, có Mặt khác, hỗn hợp E gồm X Y phản ứng với NaOH nên Y tạo từ Z gốc axit B C3H8O : 0, 096 C3 H : 0, 096  H O : −0,192    HCOOH : a E ↔  HCOOH : a ↔ CH = CH − COOH : b C H3COOH : b  CH : c CH : c Từ khối lượng E, số mol −COO−, tổng khối lượng CO H O, ta lập được: m E = 40.0, 096 + 46a + 72b + 14c = 18, 48 n  COO = a + b = 0,192 m + m = 168.0, 096 + 62a + 168b + 62c = 52, 656 H 2O  CO2 318 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC C3 H : 0, 096 a = 0, 072    HCOOH : 0, 072 ⇒  b = 0,12 ⇒ E  c = 0,192 C2 H3COOH : 0,12  CH : 0,192 Tiến hành ghép este theo điều kiện X Y, ta có:  Z : 0, 096  X : A − Z − B : 0, 072  E A : 0, 072 ↔   Y : B − Z − B : 0, 024 B : 0,12  Tiến hành ghép CH : 0,192 = 0, 096.2 = 0, 072 + 0,12 Ta có hai trường hợp:  X : C3 H5 COO − C3 H − OOCCH3 : 0, 072 E  Y : (C3 H5COO) C3H : 0, 024 Hoặc  X : C2 H 3COO − C5 H10 − OOCH : 0, 072 E  Y : (C2 H3COO) C5 H10 : 0, 024 Nhận thấy trường hợp este đồng phân nhau, cho kết nhất: 212.0,024 100% = 27,53% 18, 48 %m Y = Câu 22: Chọn đáp án B Cách 1: BTKL : 44n CO2 + 18n H2O = 52, 24 + 32.4, 72   n CO = 3,36 ⇒ BT.O : 2n CO2 + n H2O = n − COO −/ E + n O2 14 43 {  n H2O = 3, 08  0,18 4,72  ( ) n CO2 − n H2O = k − n E = n X;Y;Z + 3n T + n Br2 − ( n X;Y;Z + n T ) ⇒ 0, 28 = 2n T + n Br2 { { { 44 4 43 44 43 3,36 3,08 kn E nE 0,2 ⇒ n T = 0, 04mol ⇒ n − COOH = 0, 06mol = n H2O Theo BTKL, ta được: m E + m NaOH = m chat ran + m glixerol + m H2O ⇒ m chat ran = 55, 76gam ; 56gam { 123 123 { 52,24 40.0,15.0,18 0,04.92 18.0,06 Cách 2: 319 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC  HCOOH : 0,18mol   HCOOH    ÷ C3 H : x Axit be o : CH   ÷ ↔  E↔  −H ÷ CH : y     0, C H ( OH ) − 3H O − H : 1422mol 43   Dung bang luong Br2 lam no hoa Theo BT.C BT.e, ta được: 0,18.46 + 38x + 14y − 0,2.2 = 52,24 = mE  x = 0,04mol ⇒ 0,18.0,5+ 3,5x + 1,5y − 0,2.0,5 = 4,72 = n O2 ( dot E )  y = 3,06mol  Khi đó: m ran = m HCOONa + m CH + m H + m NaOH du ⇒ mchat ran = 55, 76gam ; 56gam 4 4 4 14 43 68.0,18 +14.3,06 + 2( −0,02 ) 40.0,18.0,15 Nhận xét: Với cách ta hồn tồn khơng dùng đến kiện khối lượng H2O mà giải toán Câu 23: Chọn đáp án A Cách 1: Xét phản ứng đốt cháy: E → CO + H 2O { + O {2 { { 9,16gam 0,2mol ? 3,24gam 3, 08  BTKL → n CO2 = 0, 28mol n H2O = 18 = 0,18mol   n = m E − m C − m H = 9,16 − 12.0, 28 − 2.0,18 = 0,34mol  O/E 16 16 ( ) n CO2 − n H2O = k − n E = n X;Y + 3n Z + n H2 − ( n X;Y + n Z ) 4 4 43 nE kn E ⇒ n Z + 2n H2 = 0,1 ⇒ n Z = 0, 01mol BT.O  → 2nX;Y + 6nZ = 0,34 ⇒ nX;Y = 0,14 mol = nH O(sinh tu T +K OH ) Xét phản ứng T + KOH : Theo BTKL, ta mT { 9,16 + 0,08.2 + m KOH = m ran + m C3H5 ( OH ) + m H 2O ⇒ m ran = 22, 68gam { 14 43 { 56.0,3 0,01.92 18.0,14 Cách 2: 320 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC  HCOOH : 0,17mol   HCOOH  C H : x   ÷ Axit : C H   ÷ ↔  E ↔  CH : y {  −H ÷   9,16 gam   0, C H ( OH ) − 3H O − H : 1408 2mol 43   Dung bang luong H lam no hoa Theo BT.C BT.e, ta được: 0,17+ 3x + y = 0,28  x = 0,01mol ⇒ 0,17.0,5+ 3,5x + 1,5y − 0,08.0,5 = 0,2 = n O2 ( dot E )  y = 0,08mol  Nhận thấy: E →T { + H {2 9,16gam 0,08mol  HCOOH : 0,17mol C H : x  HCOOH : 0,17 mol   ⇔ CH : y + H → T C3 H : x  CH : y 0, 08 mol  − H : 14 43  Dung bang luong H lam no hoa Do đó: m ran = m HCOOK + m CH2 + m KOH du ⇒ m chat ran = 22, 68gam 44 43 14 43 56.( 0,3− 0,17 ) 84.0,17 +14.0,08 Sai lầm thường gặp: Với cách không đọc kĩ đề nhiều bạn cho m ran = m HCOOK + m CH + m H + m KOH du ⇒ m chat ran = 22,52gam 4 4 4 14 43 84.0,17 +14.0,08 + 2.( −0,08 ) Dẫn đến chọn phương án C 56.( 0,3− 0,17 ) Vì quên đề cho T phản ứng với dung dịch KOH E phản ứng với dung dịch KOH Câu 24: Chọn đáp án A Cách 1: nH O = 1,52 mol;nCO = 2,17 mol ⇒ nO/E = 1,04 mol Khi đó: ( ) 2 nX;Y + 2nT + 2nZ = 1,04 ⇒ nZ = 0,12mol  nX;Y + 2nT = n− COO− = 0,4( 1) Mặt khác: ( ) n CO2 − n H2O = k − n E = n X;Y + 2n T + n H2 − ( n X;Y + n Z + n T ) 4 4 4 43 kn E nE 321 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC ⇒ 0, 28 = n X;Y + 2n T ( ) Từ (l);(2) suy ra: M muoi = nX;Y = 0,16  nT = 0,12 ⇒ ∑ nZ = 0,12 + 0,12 = 0,24mol C H COONa: 0,15 41,9 = 104,75 ⇒  0,4 C3H7COONa: 0,25 Nhận thấy:  X :C2H3COOH 2,17− 3.0,15− 4.0,25 0,15+ 0,25.2 = nH = 0,65⇒   → Cancol = =3 0,24  Y :C3H3COOH Ancol : C3H6(OH)2  ⇒ Este:C H COO − C H − OOCC H 124 34 4 4 4 43 3  0,12mol  Do đó: %m T/E = 196.0,12 100% = 51, 44% 45, 72 Cách 2: nH O = 1,52 mol;nCO = 2,17 mol ⇒ nO/E = 1,04 mol 2 n− COO− = nNaOH = 0,4 ⇒ ⇒ Cmuoi = Nhận thấy: Muối  HCOONa: 0,4   41,9 − mHCOONa = 1,05mol CH2 :  14 0,4 + 1,05 C H COONa: 0,4 − 0,25 = 0,15 = 3,625 ⇒  0,4 C3H7COONa: 0,4.0,625 = 0,25  X : C2H3COOH 0,15+ 0,25.2 = nH = 0,65 ⇒   Y : C3H3COOH Hướng 1: Tiến hành quy đổi hỗn hợp E thành axit, ancol, H2O kết hợp đồng đẳng hóa, ta 322 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC C2H3COOH : 0,15  C3H3COOH : 0,25 nH2O = 0,15.2 + 0,25.2 + 3a+ b + c = 1,52 a = 0,24    C2H4 ( OH ) : a ⇒ nCO2 = 0,15.2 + 0,25.3+ 2a+ c = 2,17 ⇒  b = −0,24    c = 0,24  nO/E = 0,15.2 + 0,25.2 + 2a+ b = 1,04 H2O : b CH : c  Hướng 2: Tiến hành quy đổi hỗn hợp E thành axit, ancol, H2O C2H3COOH : 0,15  nH O − nCO = 0,15.( 1− 2) + 0,25.( 1− 3) + a − b   { { C H COOH : 0,25  3 2,17 ⇒  1,52 ⇒ a = b = 0,24  C H OH : a )2 = 2n + 2a − b  n 2n ( n {O/E {COO H O : − b  1,04 0,4  BT.C : 0,15.3+ 0,25.4 + 0,24n = 2,17 ⇒ n = Ancol : C3H6(OH)2  ⇒ Este:C H COO − C H − OOCC H 124 34 4 4 4 43 3  0,12mo l  Do đó: %m T/E = 196.0,12 100% = 51, 44% 45, 72 Câu 25: Chọn đáp án B Tiến hành quy đổi E thành C3 H 5OH : 0,18 mE = 58.0,18 + 90a + 14b + 18c = 34, 24  a = 0, 26   ( COOH ) : a  E↔ ⇒ nO2 = 4.0,18 + 0,5a + 1,5b = 0,97 ⇒ b = 0, 08 CH : b  c = −0, 04  nH 2O = 3.0,18 + a + b + c = 0,84 H O : c  Vì 0,08 < 0,26 Mặt khác nên axit cacboxylic chức cố định ( COOH ) nE = 0,18+ 0,26 − 0,04 = 0,4 ⇒ TN2 = 1,5TN1 C3H5OH : 0,27  CH2 : 0,12 KOH : 0,85 > 2.0,39 TN2 : E  + ⇒ KOH du ( COOH ) : 0,39 H2O :1,8 H O : −0,06  323 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC C3H5OH : 0,27  ⇒ A CH2 : 0,12 ( mol )  H O :1,8+ 0,39.2 − 0,06 = 2,52  mbình tăng = mancol + mH O − mH = 0,27.(58− 1) + 0,12.14 + 2,52.(18− 1) = 59,91gam 2 Câu 26: Chọn đáp án A CnH2n−2O2  nC H O = nC H O Na = 2nNa CO = 0,45 n 2n−1 2   n 2n−2 E ↔ C3H8O3 ⇒  1,285 = 5,711 − H O  Hmuoi = 0,45   C H COONa: 0,29 ⇒ C3H 7COONa: 0,16 Do este tạo axit đơn glixerol nên nH O = 3nglixerol Khi đó, ta có: C2H3COOH : 0,29  38x = 4,56 ⇒ x = 0,12 = neste C3H5COOH : 0,16 ⇒  nY /E = 0,16 − neste = 0,04 mol C H O − 3H O : x 1 43 48 43 4 43 39,2gamE Do %m Y = 8,8% Câu 27: Chọn đáp án A Bảo toàn khối lượng cho X, ta được: n NaOH = n CH3COONa = 0, 25 mol Nhận thấy chất X có dạng: CH 3COOH : 0, 25 C3H ( OH ) 3−n − ( OOCCH ) n : b  X ↔  H O : −a CH 3COOH C H OH : b )3  5( n CH3COOH = 10%n X ⇒ n C3H5 (OH)3 ⇒ b = n C3H5 (OH)3 −n ⇒ (OOCCH3 )n ( X ) m C3H5 (OH)3 m CH3COOH + m H2O = −n (OOCCH3 ) n ( X ) = 9n CH3COOH ( X ) = ( 0, 25 − a ) 92.9 ( 0, 25 − a ) 0, 604 = ⇒ a = 0, 23 ⇒ b = 0,18 0, 25.60 − 18a − 0, 604 324 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HĨA HỌC Do đó: V = 22, ( 0, 25.2 + 0,18.3, ) = 25, 312 Câu 28: Chọn đáp án A Xét phản ứng đốt cháy: HCOOH : 0,11  n O2 = 0,11.0,5 + 2,5a + l,5b C H (OH ) : a + O2 {   0,47 mol E↔  →  n CO2 = 0,11 + 2a + b CH : b   n H 2O = 0,11 + 3a + b + c H O : c Theo ta có: n{ E = n HCOOH + n C2 H4 ( OH ) + n H 2O = 0,11 + a + c  0,1 a = 0, 07   ⇒  b = 0,16 n O2 = 0,11.0,5 + 2,5a + l,5b = 0, 47 44 ( 0,11 + 2a + b ) − 18 ( 0,11 + 3a + b + c ) = 10,84 c = −0, 08   4 4 4 4 43 mCO2 mH 2O  Vì ancol cố định etylen glicol nên tồn  HCOONa : 0,11 + NaOH G → CaO,t o CH : 0,16 Khí CH chuyển vào axit cacboxylic Do đó:  H : 0,11 ⇒ m = 2.0,11 + 14.0,16 = 2, 46gam  CH : 0,16 Câu 29: Chọn đáp án D Vì X, Y hai chất thuộc dãy đồng đẳng axit acrylic nên X, Y axit đơn chức có nối đơi C=C gốc hiđrocacbon; T este ba chức tạo X, Y Z⇒ Z ancol ba chức CZ > (Vì Z nhiều X nguyên tử cacbon) Theo bảo toàn khối lượng bảo toàn nguyên tố oxi, ta có: n CO2 = (m M + m O2 − m H2O ) : 44 = 2,57 mol = n H2O ( *)  n O/M = 2n CO2 + n H2O − 2n O2 = 1, 55 mol Nhận thấy đốt cháy X Y T thu n CO2 > n H2O Do đó, Z phải ancol no, mạch hở để (*) xảy 325 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC C2H3COOH : 0,25mol = nH làm no hóa  C4H7(OH)3 : a M { ↔ M ' 60,78gam CH2 : b  H O: c  Từ kiện đề cho ta có hệ phương trình: n O/M ' = 0, 25.2 + 3a + c = l,55 a = 0,   n H2O − n CO2 = a − 0, 25 + c = ⇒ b = 0, 22  c = −0,15 ⇒ n T/M = 0, 05 n CO2 = 0, 25.3 + 4a + b = 2,57  Vì 0,15 < 0, 22 nên ancol Z cố định Do Z X nguyên tử cacbon nên X Khi tồn lượng CH C H ( OH ) C H 3COOH ( 3C ) phân bố vào Y T Do đó, ta có: ( X )  C2H3COOH : 0,04 mol  ( Z) C4H7 ( OH ) : 0,35 M { ↔ M ' 60,78gam ( Y )  C2H3COOH.nCH2 : 0,06 mol  ( T ) ( C2H3COO) C4H7.mCH2 : 0,05 mol Mà ∑n CH = 0, 22 mol = 0, 06.n + 0, 05m ⇒ n = m = ⇒ %m T/M = Gan nhat voi 296.0, 05.100% = 24,35% → 24, 4% 60, 78 Câu 30: Chọn đáp án A nO = 0,27mol  → m = mCO + mH O BTKL 2  0,71m = 0,26mol nCO2 = = 16,12 ⇒  44 nH O = 0,26mol  n COO = 0,1  n O/E = 2n CO2 + n H2O − 2n O2 = 3.0, 26 − 2.0, 27 = 0, 24 326 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC HCOOH : 0,1 n H2O − n CO2 = b + c = a = 0, 08 n T/E = 0, 02 CH : a    ⇒ n O/E = 0,1.2 + 2b + c = 0, 24 ⇒ b = 0, 04 ⇒  E↔ n c = −0, 04 n Z/ E = 0, 02 = 0,1 + a + 2b = 0, 26 C H O : b   CO2 H O : c HCOOH :  CH COOH : 0,06 TH1 : C2H4 ( OH ) ⇒ E  44 43 C2H4(OH)2 : 0,02 Z HCOOC H OOCCH : 0,02  (Vơ lí)  HCOOH : 0,04  CH3COOH : 0,02 TH2 :C3H6 ( OH ) ⇒ E  44 43 C3H6 ( OH ) : 0,02 Z  HCOOC H OOCCH : 0,02  Lần lượt xét phát biểu nhận thấy: 0, 02.60.100% = 16, 04% 7, 48 0, 04.100% = = 40% 0,1 ( a ) %m Y/E = ( b ) %n X/E ( c) X có nhóm −CHO nên làm màu nước brom ( d ) CT = ( e) Z C3 H ( OH ) Do phát biểu sai 327 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC NHỮNG ĐỊNH HƯỚNG VỀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA QUY ĐỔI TRONG TƯƠNG LAI QUY ĐỔI ĐÃ CHẠM ĐẾN NHỮNG GÌ? Ta trải qua chặng đường dài để đến trang cuối Ta sử dụng quy đổi dàn trải hầu hết kiểu tập hóa phổ thơng Từ tập với trình đơn giản tới tập tổng hợp kiến thức rắc rối khó nhằn Tính đến kết thúc ấn phẩm lần này, phép quy đổi “tham chiến” đầy đủ dãy đồng đẳng hữu cơ, lượng lớn chuỗi phản ứng vơ cơ, tóm lại hầu hết phần tính tốn tập Những phép quy đổi cổ xưa phát triển tốt, số phép quy đổi xuất năm gần mổ xẻ kĩ càng, đồng thời số phép quy đổi đưa Tuy nhiên, nhìn vào thật phổ sử dụng quy đổi chưa ăn sâu tới tập nặng biện luận hữu cơ, tính ứng dụng quy đổi vơ cịn thấp ĐỊNH HƯỚNG TRONG NHỮNG NĂM TỚI Thứ nhất, tính tồn vẹn phản ứng hóa học tiếp tục củng cố sáng tạo Một số phản ứng hữu mà hỗn hợp chưa kế thừa hỗn hợp mẹ như: phản ứng riêng liên kết ba đầu mạch, phản ứng chất có đầu anđêhit HCOOR, Sẽ có làm điều phép quy đổi riêng họ Thứ hai, quy đổi bành trướng nhiều tập vô mà phần tập hữu có xuất phép tốn thói quen Sẽ xuất phép quy đổi len lỏi vào q trình vơ phức tạp Chính phát triển rõ rệt tập peptit từ năm 2014 mà tương lai dự đoán bị để ngỏ năm Thay nghiên cứu quy đổi cho tập hữu cơ, vô có mối quan tâm lớn so với xảy khứ Thứ ba, xuất phép quy đổi đánh mạnh vào phần biện luận hữu không bỏ qua Đây hạn chế tồn giải tương lai 328 ... vãng PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HÓA HỌC CHƯƠNG I: BẢN NGUYÊN CỦA QUY ĐỔI §1 LƯỢC SỬ VỀ QUY ĐỔI Quy đổi gì? Khơng dễ để định nghĩa phép quy đổi Theo “Từ điển tiếng Việt” Viện ngôn ngữ học Việt Nam quy đổi. .. chút: ? ?Quy đổi thay tồn tồn khác, thường với mục đích đơn giản hóa việc” Lịch sử quy đổi dạy học hóa phổ thơng Trong hóa học, phép toán sử dụng phổ biến, theo định nghĩa trên, hiểu, quy đổi với hóa. .. đến hệ thống phương pháp quy đổi mà ta tìm hiểu 2014 2015 Từ đó, suốt năm qua khơng có xứng đáng gọi ? ?phương pháp mới” ngồi số sản phẩm mang tính thương mại PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI HĨA HỌC §2 BA VẤN