Theo phơng pháp KLPTTB

Một phần của tài liệu PHUONG PHAP GIAI NHANH BAI TAP HOA HOC (Trang 86 - 92)

Vì Maxit = 53 nn Mmuối = 53+ 23 1 75− = . Vì số mol muối bằng số mol axit bằng 0,1 nên tổng khối lợng muối bằng 75ì0,1 = 7,5 gam. (Đáp án B)

Ví dụ 14 : CÃ V lít khí A gồm H2 và hai olefin là đồng đẳng liên tiếp, trong đó H2 chiếm 60% về thể tích. Dẫn hỗn hợp A qua bột Ni nung nóng đợc hỗn hợp khí B. Đốt cháy hoàn toàn khí B đợc 19,8 gam CO2 v 13,5 gam H2O. Công thức của hai olefin l

A. C2H4 v C3H6. B. C3H6 v C4H8. C. C4H8 v C5H10. D. C5H10 v C6H12.

Hớng dẫn giải

Tài liệu đang biên soạn và chỉnh lý , Các thày cô tiếp tục bổ xung và hoàn thiện rồi upload

Đặt CTTB của hai olefin là C Hn 2n.

ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất thì thể tích tỷ lệ với số mol khí.

Hỗn hợp khí A có:

n 2 n

2

C H H

n 0,4 2

n = 0,6 =3.

áp dụng định luật bảo toàn khối lợng và định luật bảo toàn nguyên tử → Đốt cháy hỗn hợp khí B cũng chính là

đốt cháy hỗn hợp khí A. Ta có:

n 2n

C H + 3n 2

2 O → nCO2 + nH2O (1)

2H2 + O2 → 2H2O (2)

Theo phơng trình (1) ta có:

2 2

CO H O

n =n = 0,45 mol.

⇒ C Hn 2 n

n 0,45

= n mol.

Tổng:

H O2

n 13,5

= 18 = 0,75 mol

⇒ nH O ( pt 2)2 = 0,75 − 0,45 = 0,3 mol

⇒ nH2= 0,3 mol.

Ta cã: n 2 n

2

C H H

n 0,45 2

n =0,3 n =3

ì

⇒ n = 2,25

⇒ Hai olefin đồng đẳng liên tiếp là C2H4 v C3H6. (Đáp án B)

Ví dụ 15 : Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp hai rợu no, đơn chức liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu đợc 3,584 lít CO2

ở đktc và 3,96 gam H2O. Tính a và xác định CTPT của các rợu.

A. 3,32 gam ; CH3OH v C2H5OH.

B. 4,32 gam ; C2H5OH v C3H7OH.

C. 2,32 gam ; C3H7OH v C4H9OH.

D. 3,32 gam ; C2H5OH v C3H7OH.

Hớng dẫn giải

Gọi n l số nguyn tử C trung bình v x l tổng số mol của hai rợu.

CnH2n+1OH + 3n 2

2 O → n CO2

↑ + (n 1) H O+ 2 x mol → nx mol → (n 1)+ x mol

CO2

3,584

n n.x 0,16

= = 22,4 = mol (1)

H O2

n (n 1)x 3,96 0,22

= + = 18 = mol (2) Từ (1) v (2) giải ra x = 0,06 v n = 2,67.

Ta có: a = (14n + 18).x = (14ì2,67) + 18ì0,06 = 3,32 gam.

n = 2,67 2 5

3 7

C H OH

C H OH (Đáp án D)

Ví dụ 16 : Hỗn hợp 3 rợu đơn chức A, B, C có tổng số mol là 0,08 và khối lợng là 3,38 gam. Xác định CTPT của rợu B, biết rằng B và C có cùng số nguyên tử cacbon và số mol rợu A bằng 5 3 tổng số mol của rợu B và C, MB > MC.

A. CH3OH. B. C2H5OH. C. C3H7OH. D. C4H9OH.

Hớng dẫn giải

Gọi M l nguyn tử khối trung bình của ba rợu A, B, C. Ta có:

M 3,38 42,2

=0,08 =

Nh vậy phải có ít nhất một rợu có M < 42,25. Chỉ có CH3OH có (M = 32)

Ta cã: A 0,08 5

n 0,05

5 3

= ì =

+ ;

Tài liệu đang biên soạn và chỉnh lý , Các thày cô tiếp tục bổ xung và hoàn thiện rồi upload

mA = 32ì0,05 = 1,6 gam.

mB + C = 3,38 – 1,6 = 1,78 gam;

B C

0,08 3

n 0,03

+ 5 3

= ì =

+ mol ;

B C

M 1,78 59,33

+ =0.03= .

Gọi y l số nguyn tử H trung bình trong phân tử hai rợu B và C. Ta có:

x y

C H OH 59,33= hay 12x + y + 17 = 59,33

⇒ 12x + y = 42,33 Biện luận:

x 1 2 3 4

y 30,33 18,33 6,33 < 0

Chỉ có nghiệm khi x = 3. B, C phải có một rợu có số nguyên tử H < 6,33 và một rợu có số nguyên tử H > 6,33.

Vậy rợu B là C3H7OH.

CÃ 2 cặp nghiệm: C3H5OH (CH2=CH–CH2OH) v C3H7OH

C3H3OH (CH≡C–CH2OH) v C3H7OH (Đáp án C)

Ví dụ 17 : Cho 2,84 gam hỗn hợp 2 rợu đơn chức là đồng đẳng liên tiếp nhau tác dụng với một lợng Na vừa đủ tạo ra 4,6 gam chất rắn v V lít khí H2 ở đktc. Tính V.

A. 0,896 lÝt. B. 0,672 lÝt. C. 0,448 lÝt. D. 0,336 lÝt.

Hớng dẫn giải

Đặt R là gốc hiđrocacbon trung bình v x l tổng số mol của 2 rợu.

ROH + Na → RONa + 2

1 H 2 x mol → x → x

2.

Ta cã: ( )

( )

R 17 x 2,84 R 39 x 4,6

 + =



+ =

 → Giải ra đợc x = 0,08.

VËy :

H2

V 0,08 22,4 0,896

= 2 ì = lít. (Đáp án A)

Ví dụ 18: (Cu 1 - M đề 182 - Khối A - TSĐH năm 2007)

Cho 4,48 lít hỗn hợp X (ở đktc) gồm 2 hiđrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lít dung dịch Br2 0,5M.

Sau khi phản ứng hoàn toàn, số mol Br2 giảm đi một nửa và khối lợng bình tăng thêm 6,7 gam. Công thức phân tử của 2 hiđrocacbon là

A. C2H2 v C4H6. B. C2H2 v C4H8. C. C3H4 v C4H8. D. C2H2 v C3H8. Hớng dẫn giải

hh X

n 4,48 0,2

=22,4 = mol n 1,4 0,5 0,7

Br ban đầu2 = ì = mol

n 0,7

2

Br p.ứng2 = = 0,35 mol.

Khối lợng bình Br2 tăng 6,7 gam là số gam của hiđrocabon không no. Đặt CTTB của hai hiđrocacbon mạch hở là

n 2n 2 2a

C H + − (a l số liên kết π trung bình).

Phơng trình phản ứng:

n 2 n 2 2 a

C H + − + aBr2 → C Hn 2n 2 2a+ − Br2 a 0,2 mol → 0,35 mol

⇒ 0,35

a = 0,2 = 1,75

⇒ 6,7

14n 2 2a

+ − =0,2 → n = 2,5.

Tài liệu đang biên soạn và chỉnh lý , Các thày cô tiếp tục bổ xung và hoàn thiện rồi upload

Do hai hiđrocacbon mạch hở phản ứng hoàn toàn với dung dịch Br2 nên chúng đều là hiđrocacbon không no. Vậy hai hiđrocacbon đó là C2H2 v C4H8. (Đáp án B)

Ví dụ 19: Tách nớc hoàn toàn từ hỗn hợp X gồm 2 ancol A và B ta đợc hỗn hợp Y gồm các olefin. Nếu đốt cháy hoàn toàn X thì thu đợc 1,76 gam CO2. Khi đốt cháy hoàn toàn Y thì tổng khối lợng H2O v CO2 tạo ra l

A. 2,94 gam. B. 2,48 gam. C. 1,76 gam. D. 2,76 gam.

Hớng dẫn giải

Hỗn hợp X gồm hai ancol A và B tách nớc đợc olefin (Y) → hai ancol là rợu no, đơn chức.

Đặt CTTB của hai ancol A, B là C Hn 2n 1+OH ta có các phơng trình phản ứng sau:

n 2n 1

C H +OH + 3n 2

2 O → nCO2 + (n 1)H O+ 2

n 2n 1

C H +OH 2 o

H SO 170 C

4 ®→ C Hn 2n + H2O (Y)

n 2n

C H + 3n 2

2 O → nCO2 + n H O2 NhËn xt:

- Khi đốt cháy X và đốt cháy Y cùng cho số mol CO2 nh nhau.

- Đốt cháy Y cho nCO2 =nH O2 . Vậy đốt cháy Y cho tổng

( mCO2 +mH O2 ) =0,04 (44 18) 2,48ì + = gam. (Đáp án B) Sử dụng phơng pháp trung bình để xác định sản phẩm và lợng chất d

Ví dụ: Hỗn hợp khí X gồm một hiđrocacbon A mạch hở và H2, có tỉ khối so metan bằng 0,5. Nung nóng hỗn hợp X có Ni làm xúc tác đến phản ứng hoàn toàn thu đợc hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với oxi bằng 0,5. Hãy xác định công thức phân tử của A và tính phần trăm theo thể tích các khí trong hỗn hợp X và hỗn hợp Y.

Giải: Gọi CTTQ của X là CnH2n+2-2a (n≥2)

Sau phản ứng thu đợc hỗn hợp Y, do Y =0,5ì32=16, chứng tỏ H2 còn d CnH2n+2-2a + aH2   →Ni,to CnH2n+2

Hỗn hợp Y: CnH2n+2; H2 d 4. Phơng pháp ghép ẩn số

a) Cách giải: Một số bài toán cho thiếu dữ kiện nên giải bằng phơng pháp đại số ta có số ẩn nhiều hơn số phơng trình và có dạng vô định, không giải đợc.

Nếu dùng phơng pháp ghép ẩn số ta có thể giải loại bài toán này một cách dễ dàng.

b) Các ví dụ:

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn ag hỗn hợp 2 rợu no, đơn chức đợc hỗn hợp khí và hơi. Cho hỗn hợp khí và hơi này lần lợt đi qua bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng nớc vôi trong d, thấy bình 1 tăng 1,98g và bình 2 có 8g kết tủa. Tính a.

Giải: Đặt CTPT của các rợu là CnH2n+1-OH và CmH2m+1-OH.

Gọi x, y là số mol các rợu.

CnH2n+1OH + 2

3nO2 → nCO2 + (n + 1)H2O x nx (n + 1)x CmH2m+1OH +

2

3mO2 → mCO2 + (m + 1)H2O

y my (m + 1)y

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O

0,08 0 , 08

100 8 =

Ta lập đợc 2 phơng trình đại số theo số mol CO2 và số mol H2O:

CO2

n = nx + my = 0,08 (1)

( ) ( ) 0 , 11

18 98 , 1 1

2 = n+1x+ m+ y= =

nHO (2)

ở đây, với 4 ẩn số (n, m, x, y) mà chỉ có 2 phơng trình nên có dạng vo định.

Tài liệu đang biên soạn và chỉnh lý , Các thày cô tiếp tục bổ xung và hoàn thiện rồi upload

Ta triển khai (2) để ghép ẩn số

Từ (2): nH2O= nx + x + my + y = (nx + my) + (x + y) = 0,11 Thay nx + my = 0,08, rót ra x + y = 0,11 – 0,08 = 0,03.

TÝnh a: a = (14n + 18)x + (14m + 18)y hay a = 14nx + 18x + 14my + 18y.

Ghép ẩn số đợc a = 14(nx + my) + 18(x + y).

Thay các giá trị đã biết đợc a = 14.0,08 + 18.0,03 = 1,66g

Ví dụ 2: Đun p gam hỗn hợp 2 rợu với H2SO4 đặc thu đợc V lít (đktc) hỗn hợp 2 anken. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp anken đó thu đợc x lít CO2 (đktc) và y gam H2O.

Lập biểu thức tính x, y theo p, V.

Giải: Đun nóng với H2SO4 đặc thu đợc hỗn hợp 2 anken, suy ra hỗn hợp 2 rợu đó phải thuộc loại no, đơn chức.

CnH2n+1OH CnH2n + H2O (1)

a mol a

CmH2m+1OH → CmH2m + H2O (2) b mol b

CnH2n + 2

3nO2 → nCO2 + nH2O (3) a mol na na

CmH2m + 2

3mO2 → mCO2 + mH2O (4) b mol mb mb

Theo (1), (2): a + b = 4 , 22

V (5). Theo (3), (4): nCO2 =nH2O= na + mb (6) Khối lợng 2 rợu là: (14n + 18)a + (14m + 18)b = p

hay 14(na + mb) + 18(a + b) = p (7) Thế (5) vào (7) đợc:

na + mb =

14 4 , .22 18 V p

=

= y mHO

2

14 4 , .22 18 V p

.18 →

7 23 , 7

9p V

y= −

=

=x VCO

2

14 4 , .22 18 V

p− .22,4 →

7 9 2 ,

11 p V x= − 5. Phơng pháp tăng giảm khối lợng

a) Cách giải: Khi chuyển từ chất này sang chất khác khối lợng có thể tăng hoặc giảm do các chất khác nhau có khối lợng mol khác nhau. Dựa vào mối tơng quan tỉ lệ thuận của sự tăng giảm ta tính đợc lợng chất tham gia hay tạo thành sau phản ứng.

b) Các ví dụ

Ví dụ 1: Nhúng thanh kẽm vào dd chứa 8,32g CdSO4. Sau khi khử hoàn toàn ion Cd2+ khối lợng thanh kẽm tăng 2,35% so với ban đầu. Hỏi khối lợng thanh kẽm ban đầu.

Giải: Gọi khối lợng thanh kẽm ban đầu là a gam thì khối lợng tăng thêm là 100

35 , 2 a

gam.

Zn + CdSO4 → ZnSO4 + Cd

65g →1mol 112g t¨ng 112 – 65 = 47g 04

, 208 0

32 ,

8 = mol

100 35 , 2 a

g

Ta có tỉ lệ:

100 35 , 2

47 04

, 0

1

= a . Giải ra a = 80g.

Tài liệu đang biên soạn và chỉnh lý , Các thày cô tiếp tục bổ xung và hoàn thiện rồi upload

H2SO4®

≤ 1400C

Ví dụ 2: Nhúng thanh kim loại M hoá trị 2 vào dd CuSO4, sau một thời gian lấy thanh kim loại ra thấy khối lợng giảm 0,05%. Mặt khác nhúng thanh kim loại trên vào dd Pb(NO3)2, sau một thời gian thấy khối lợng tăng 7,1%. Xác định M, biết rằng số mol CuSO4 và Pb(NO3)2 tham gia ở 2 trờng hợp nh nhau.

Giải: Gọi m là khối lợng thanh kim loại, A là NTK của kim loại, x là số mol muối phản ứng.

M + CuSO4 → MSO4 + Cu↓

Ag → 1mol 64g giảm (A – 64)g

xmol

100 05 ,

0 m

g

Rót ra: x = 64 100

05 , 0

A

m

(1) M + Pb(NO3)2 → M(NO3)2 + Pb↓

Ag → 1mol 207 t¨ng (207 – A)g

xmol t¨ng

100 1 , 7 m

g

Rót ra: x =

A m

− 207

100 1 , 7

(2)

Từ (1) và (2) ta có:

64 100

05 , 0

A

m =

A m

− 207

100 1 , 7

(3) Từ (3) giải ra A = 65. Vậy kim loại M là kẽm.

Ví dụ 3: Cho 3,78g bột Al phản ứng vừa đủ với dd muối XCl3 tạo thành dd Y. Khối lợng chất tan trong dd Y giảm 4,06g so với dd XCl3. xác định công thức của muối XCl3.

Giải: Gọi A là NTK của kim loại X.

Al + XCl3 → AlCl3 + X 14

, 0 14 , 27 0

78 ,

3 = → 0,14

Ta cã: (A + 35,5.3).0,14 – (133,5.0,14) = 4,06 Giải ra A = 56. Kim loại X là Fe và muối FeCl3.

Ví dụ 4: Nung 100g hỗn hợp gồm Na2CO3 và NaHCO3 cho đến khi khối lợng hỗn hợp không đổi đợc 69g chất rắn. xác định phần trăm khối lợng của mỗi chất trong hỗn hợp.

Giải: Chỉ có NaHCO3 bị phân hủy. Đặt x là số gam NaHCO3. 2NaHCO3 →t0 Na2CO3 + CO2↑ + H2O↑

2.84g giảm: 44 + 18 = 62g

xg giảm: 100 – 69 = 31g

Ta cã: x g

x 84

31 62 84 ,

2 = → =

Vậy NaHCO3 chiếm 84% và Na2CO3 chiếm 16%.

Ví dụ 5: Hoà tan hoàn toàn 23,8g hỗn hợp một muối cacbonat của kim loại hoá trị I và một muối cacbonat của kim loại hoá trị II vào dd HCl thấy thoát ra 0,2mol khí. Khi cô cạn dd sau phản ứng thì thu đợc bao nhiêu gam muối khan?

Giải: Kí hiệu kim loại hoá trị I là M, số mol là x kim loại, hoá trị II là R, số mol là y.

M2CO3 + 2HCl → 2MCl + CO2↑ + H2O (1)

1mol(2M+60)g 2(M+35,5) t¨ng (2M+71)-(2M+60) = 11gam

xmol 11gam

RCO3 + 2HCl → RCl2 + CO2↑ + H2O (2) 1mol(R+60)g (R+71) t¨ng (R+71)-(R+60) = 11g

ymol 11ygam

Từ (1) và (2): mhh = x + y = nCO2= 0,2

Theo (1), (2): (x + y)mol hỗn hợp phản ứng thì khối lợng hh muối tăng (11x + 11y)g = 11(x + y) = 11.0,2 = 2,2g.

Vậy khối lợng muối thu đợc bằng khối lợng muối ban đầu cộng với khối tợng tăng thêm.

mmuèi = 23,8 + 2,2 = 26g

Vi dụ 6: Cho 20,15 gam hỗn hợp 2 axit no đơn chức tác dụng vừa đủ với dd Na2CO3 thì thu đợc V lít khí CO2 ( đođktc ) và dung dịch muối .Cô cạn dung dịch thì thu 28,96 gam muối .Gía trị của V là

Tài liệu đang biên soạn và chỉnh lý , Các thày cô tiếp tục bổ xung và hoàn thiện rồi upload

A - 4,84 lÝt B- 4,48 lÝt C- 2,24 lÝt D- 2,42 lÝt * Cách giải thông thờng :

Gọi công thức tổng quát của Axit thứ nhất là RCOOH có a mol . Gọi công thức tổng quát của Axit thứ hai là R1COOH có b mol . PTP¦:

2 RCOOH + Na2CO3  2 RCOONa + CO2 + H2O .

Một phần của tài liệu PHUONG PHAP GIAI NHANH BAI TAP HOA HOC (Trang 86 - 92)

Tải bản đầy đủ (DOC)

(110 trang)
w