Phương pháp đại số và trung bình trong giải toán hóa học

MỤC LỤC

Phương pháp đại số

Ví dụ 1: Hỗn hợp gồm NaI và NaBr được hòa tan vào nước thu được dung dịch A. Cho brom vừa đủ vào dung dịch A được muối X có khối lượng nhỏ hơn khối lượng của hỗn hợp muối ban đầu là m gam. Hòa tan X vào nước được dung dịch B, sục khí clo vừa đủ vào dung dịch B, thu được muối Y có khối lượng nhỏ hơn khối lượng của muối X là m gam.

Xác định phần trăm khối lượng của các chất có trong hỗn hợp ban đầu. Nhận xét: Như vậy với việc giải bài toán hóa học bằng phương pháp đại số là một phương pháp phổ biến thường sử dụng. Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi một kĩ năng toán học linh hoạt để có thể thiết lập và giải các phương trình đại số rồi từ đó mới có thể tìm ra đáp số của bài toán.

Phương pháp trung bình

Phương pháp trung bình chỉ áp dụng đối với bài toán hỗn hợp các chất. Giá trị trung bình để biện luận tìm ra nguyên tử khối hoặc phân tử khối hay số nguyên tử trong phân tử hợp chất. Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp 2 rượu no, đơn chức liên tiếp nhau trong dãy.

Ví dụ 4: Cho 0,94 gam hỗn hợp gồm hai anđehit đơn chức no, liên tiếp nhau trong dãy đồng.

Phương pháp tăng giảm khối lượng

Sau khi kết thúc tất cả các phản ứng, lấy thanh kẽm ra cân lại thì khối lượng là bao nhiêu?. Ta đi xác định xem khối lượng thanh kẽm sau phản ứng tăng hay giảm bao nhiêu gam.

Phương pháp đường chéo

Phương pháp đường chéo thường dùng để giải các bài toán trộn lẫn các chất với nhau, có thể đồng thể hoặc dị thể nhưng hỗn hợp cuối cùng phải là đồng thể. Nếu trộn lẫn các dung dịch thì phải là các dung dịch của cùng một chất (hoặc chất khác nhưng do phản ứng với nước lại cho cùng một chất. Ví dụ như khi cho Na2O trộn với dung dịch NaOH ta được cùng một chất là NaOH). Như vậy lượng chất tan trong phần đặc giảm xuống bằng lượng chất tan trong phần loãng tăng lên.

D1, D2 là khối lượng hay thể tích của các chất (hay dung dịch) đem trộn lẫn. Phải trộn 2 quặng trên theo tỉ lệ về khối lượng như thế nào để được 1 tấn quặng hỗn hợp mà trong 1 tấn quặng này có chứa 480 kg sắt.

Phương pháp biện luận

Do M chưa biết là kim loại hay phi kim nên ta chọn giá trị của n từ 1 – 8 rồi lấy giá trị của M phù hợp tương ứng. Thêm NaOH dư vào dung dịch B, lọc kết tủa, rửa sạch rồi nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thì được 5,2 gam chất rắn E. Hãy tính phần trăm theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.

Tất cả lượng Ag sinh ra cho phản ứng hết với dung dịch HNO3 đặc nóng thì thấy thoát ra 1,792 lít khí NO2 duy nhất. Vì đề bài không cho biết là anđehit đơn chức hay đa chức nên trong trường hợp tổng quát nhất ta gọi X có dạng R – (CHO)n.

Một số phương pháp đặc biệt

Phương pháp: quy hỗn hợp về một chất duy nhất để biết hỗn hợp đã phản ứng hết hoặc chưa hết. Tính thể tích tối thiểu dung dịch NaOH 1M phải thêm vào dung dịch X để kết tủa sau khi nung chỉ gồm 1 chất. % thu được dung dịch A, sau đó hòa tan tiếp 77,6 gam NaOH nguyên chất vào dung dịch A thấy xuất hiện kết tủa B và được dung dịch C.

Tính khối lượng chất rắn thu được sau khi nung kết tủa này và khối lượng m của AlCl3 đã thêm vào hỗn hợp X. Cho dung dịch B tác dung dịch NaOH dư được kết tủa, đem nung kết tủa này đến khối lượng không đổi thu được 1,6 gam một oxit. Tính thể tích dung dịch HNO3 0,5M phải dùng để hòa tan hết 1 gam hỗn hợp X trên, phản ứng chỉ cho khí NO.

Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH dư rồi đem đun sôi trong không khí được kết tủa B. Biết rằng nồng độ mol của dung dịch HCl là 1M, tính thể tích dung dịch HCl tối thiểu để hòa tan hết hỗn hợp X. Tính khối lượng chất rắn A thu được sau phản ứng và nồng độ mol/l các ion kim loại có trong dung dịch B (giả sử thể tích dung dịch không đổi).

Sau phản ứng thấy khối lượng thanh M tăng thêm 0,4 gam còn nồng độ CuSO4 giảm còn lại 0,1M. Sau khi phản ứng thực hiện hoàn toàn ta thu được chất rắn A có khối lượng 15,28 gam và dung dịch B. Cho Y hấp thụ hoàn toàn trong dung dịch NaOH thì thu được 12,6 gam muối trung hòa và 5,2 gam muối axit.

Đốt cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp rượu như trong thí nghiệm 1 rồi cho tất cả sản phẩm cháy đi qua bình đựng CaO mới nung, dư thấy khối lượng bình tăng thêm 6,21 gam. Cho một lượng hỗn hợp rượu như ở thí nghiệm 2 tham gia phản ứng este hóa với 6 gam axit axetic. Cho sản phẩm phản ứng cháy qua bình đựng P2O5 dư thì thấy khối lượng bình tăng thêm 6,21 gam.

Tìm công thức phân tử và khối lượng mỗi este, biết rằng khối lượng phân tử của 2 muối hơn kém nhau không quá 28 đơn vị cacbon. Toàn bộ sản phẩm thu được cho qua bình 1 đựng CuSO4 khan, sau đó qua bình 2 đựng dung dịch NaOH đặc và cuối cùng qua bình 3 đựng dung dịch brom dư trong dung môi CCl4.