-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
GV: VŨ PHẤ N ( YÊN SỞ - HOÀNG MAI- HN).
CĐ: 0436.453.591;DĐ:0975.276.413 ; 01236.575.369
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------
TÀI LIỆ U ÔN THI ĐẠ I HỌ C 2010 ( HÓA HỌ C)
--------------------------------------------------------------
1
MỘ T SỐ PHƯ Ơ NG PHÁP GIẢ I BÀI TOÁN HÓA HỌ C
I.Phư ơ ng pháp ghép ẩ n số :
Trong toán họ c hệ phư ơ ng trình vớ i số ẩ n nhiề u hơ n số phư ơ ng trình gọ i là hệ vô đinh vì hệ
thư ờ ng cho vô số nghiệ m và khó giả i đư ợ c. Tuy nhiên trong hóa họ c thì nhữ ng hệ như vậ y
vẫ n có thể giả i đư ợ c nhờ nhữ ng tính chấ t riêng củ a hóa họ c và mộ t số thủ thuậ t củ a toán họ c.
Phư ơ ng pháp ghép ẩ n số sẽ cho thấ y điề u đó thông qua mộ t số ví dụ sau:
Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 27,4 gam hỗ n hợ p hai muố i cacbonnat củ a hai kim loạ i phân nhóm
IA và IIA bằ ng dung dị ch HCl ( vừ a đủ ) thu đư ợ c dung dị ch A và 6,72 lít khí ( đo ở đktc).
1/ Cô cạ n dung dị ch A thu đư ợ c bao nhiêu gam muố i khan?
2/ Xác đị nh tên củ a hai kim loạ i biế t khố i lư ơ ng nguyên tử củ a chúng hơ n kém nhau 1
đơ n vị .
Giả i: Gọ i X, Y lầ n lư ợ t là tên và khố i lư ơ ng nguyên tử củ a hai kim loạ i.Hai muố i cacbonnat là
X2CO3 ; YCO3 vớ i số mol tư ơ ng ứ ng x;y. Các phả n ứ ng:
X2CO3 + 2HCl 2XCl + H2O + CO2
(1)
Mol: x 2x x
YCO3+ 2HCl YCl2 + H2O + CO2
(2)
Mol: y y y
1/Theo bài ra và theo các phả n ứ ng ta có hệ :
3,0
4,27)60()602(
yx
YyXx
.
Từ hệ trên bằ ng cách ghép ẩ n số ta có: 2xX + yY = 9,4.(*) Vậ y tổ ng khố i lư ợ ng muố i clorua
khan thu đư ợ c là : m clorua = 2x( X + 35,5) + y ( Y + 71 ) = (2xX + yY) + 71 ( x + y ) = 30,7 (g)
2/ Ta có y = 0,3 – x và X = Y
1 thay vào (*) đư ợ c 2x ( Y
1) + ( 0,3 – x ) Y = 9,4.
Từ đây suy ra 44/3 < Y < 100/3 ( Vì 0<x < 0,3).Vậ y Y là Mg =24. Suy ra X là Na = 23.
Ví dụ 2: Để trung hòa 20,8 gam hỗ n hợ p hai axit hữ u cơ đơ n chứ c cầ n 300 ml dung dị ch
NaOH 1M.
1/ Sau phả n ứ ng thu đư ợ c hỗ n hợ p hai muố i có khố i lư ơ ng bằ ng bao nhiêu?
2/ Xác đị nh công thứ c hai axit biế t chúng là đồ ng đẳ ng củ a nhau và hơ n kém nhau hai
nhóm CH2.
Giả i: Gọ i công thứ c củ a hai axit là RCOOH và R’COOH vớ i số mol tư ơ ng ứ ng là a,b.
Các phả n ứ ng:
RCOOH + NaOH RCOONa + H2O (1)
Mol: a a a
R’COOH + NaOH R’COONa + H2O (2)
Mol: b b b
1/ Theo bài ra ta có hệ :
3,0
8,20)45'()45(
ba
RbRa
.Từ hệ trên bằ ng cách ghép ẩ n số ta
có: aR + bR’ = 7,3(*). Vậ y tổ ng khố i lư ơ ng hai muố i thu đư ợ c là: m =a(R+67) + b(R’+67)
=(aR+bR’) + 67(a+b) = 7,3+ 20,1=27,4 (g),
2/ Theo giả thiế t ta có thêm điề u kiệ n: R’ = R+ 28 và dễ dàng chứ ng minh đư ợ c
R<24,3.Có hai đáp án: (HCOOH và C2H5COOH) ; (CH3COOH và C3H7COOH)
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
GV: VŨ PHẤ N ( YÊN SỞ - HOÀNG MAI- HN).
CĐ: 0436.453.591;DĐ:0975.276.413 ; 01236.575.369
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------
TÀI LIỆ U ÔN THI ĐẠ I HỌ C 2010 ( HÓA HỌ C)
--------------------------------------------------------------
2
Mấ y năm gầ n đây do thi trắ c nghiệ m nên bài toán dạ ng này cho đơ n giả n hơ n và
phư ơ ng pháp ghép ẩ n số cũng ít sử dụ ng. Chúng ta sẽ tiế p tụ c bằ ng các phư ơ ng pháp
khác hiệ u quả hơ n cho bài toán trắ c nghiệ m.
II. Phư ơ ng pháp bả o toàn khố i lư ợ ng và bả o toàn nguyên tố :
Cơ sở củ a phư ơ ng pháp này là đị nh luậ t bả o toàn khố i lư ợ ng (BTKL).
Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 3,22 g hỗ n hợ p X gồ m Fe, Mg và Zn bằ ng mộ t lư ợ ng vừ a đủ vừ a
đủ dung dị ch H2SO4 loãng thu đư ợ c 1,344 lít khí H2 ( ở đktc) và dung dị ch chứ a m gam muố i.
Giá trị củ a m là:
A. 8,98. B.9,52 C. 10,27 D. 7,25.
( Trích “TSĐH-CĐ A -2007”)
Giả i: Phư ơ ng trình chung: M + H2SO4 MSO4 + H2
Ta có:
molnn HSOH 06,0
4,22
344,1
242
. Áp dụ ng đị nh luậ t BTKL ta có:
m muố i = mX + m axit -
2
H
m
= 3,22+ 0,06.98 – 0,06.2 = 8,98 (g).
Chọ n đáp án A.
Ví dụ 4: Đố t cháy hoàn toàn m gam hỗ n hợ p X gồ m CH4, C3H6 và C4H10 cầ n V lit O2 (đktc)
thu đư ợ c 4,4 gam CO2 và 2,52 gam H2O. Tính m và V?
Giả i: Áp dụ ng đị nh luậ t BTKL và BTNT ta có:
m = mC + mH = (4,4/44).12 + (2,52/ 18).2 = 1,48 (g)
= 0,1 + 0,07 = 0,17 (mol) .Vậ y V = 0,17.22,4 = 3,808(l)
Ví dụ 5: Đun nóng hỗ n hợ p hai ancol đơ n chứ c, mạ ch hở vớ i H2SO4 đặ c, thu đư ợ c hỗ n hợ p
các ete. Lấ y 7,2 gam mộ t trong các ete đó đem đố t cháy hoàn toàn, thu đư ợ c 8,96 lit khí CO2 (
ở đktc) và 7,2 gam H2O. Hai ancol đó là
A. CH3OH và CH2=CH-CH2-OH B. C2H5OH và CH2=CH-CH2-OH
C. CH3OH và C2H5OH D. C2H5OH và CH3OH
(Trích “ TSĐH A -2009”)
Giả i: Xét ete Y đem đố t cháy. Áp dụ ng đị nh luậ t BTKL và BTNT ta có: mC( Y) = mC (CO2)=
(8,96/22,4).12= 4,8 (g); mH(Y) = mH (H2O) = (7,2/18).2 = 0,8 (g) ; mO = mY– (mC + mH) =1,6 (g)
Từ đó nC : nH : nO= 0,4 : 0,8 : 0,1 = 4:8:1. CTĐGN đồ ng thờ i cũng là CTPTcủ a Y là C4H8O.
CTCT củ a Y chỉ có thể là CH3-O-CH2-CH=CH2 ( Có 1 liên kế t đôi trong gố c ancol).
Chọ n đáp án A.
III. Phư ơ ng pháp tăng giả m khố i lư ợ ng:
Cơ sở củ a phư ơ ng pháp vẫ n là đị nh luậ t BTKL.
Cho phả n ứ ng có dạ ng: RX + xM RY + yN …( R là thành phầ n không đổ i) thì khố i lư ơ ng
củ a chấ t tạ o thành sau phả n ứ ng RY tăng hoặ c giả m so vớ i chấ t phả n ứ ng RX là | Y – X | ( vớ i
1 mol RX hoặ c a mol chấ t nào đó trong phả n ứ ng).
Ví dụ 6: Đem nung mộ t khố i lư ợ ng Cu (NO3)2 sau mộ t thờ i gian dừ ng lạ i làm nguộ i, rồ i cân
thấ y khố i lư ợ ng giả m 0,54 gam. Khố i lư ợ ng muố i Cu(NO3)2 đã bị nhiệ t phân là
A. 0,5 gam B. 0,49 gam C. 9,4 gam D. 0,94 gam
Giả i: Cu(NO3)2
0
t
CuO + ½ O2
+ 2 NO2
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
GV: VŨ PHẤ N ( YÊN SỞ - HOÀNG MAI- HN).
CĐ: 0436.453.591;DĐ:0975.276.413 ; 01236.575.369
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------
TÀI LIỆ U ÔN THI ĐẠ I HỌ C 2010 ( HÓA HỌ C)
--------------------------------------------------------------
3
Cứ 1 mol chấ t rắ n Cu(NO3)2 bị nhiệ t phân thì khố i lư ợ ng chấ t rắ n giả m 188 – 80 = 108 (g).
Số mol Cu(NO3)2 bị nhiệ t phân là: 0,54/ 108 = 0,005 (mol). Khố i lư ợ ng: 0,005.188= 0,94 (g).
Chọ n đáp án D.
Ví dụ 7: Chấ t hữ u cơ X có công thứ c phân tử C5H8O2. Cho 5 gam X tác dụ ng vừ a hế t vớ i
dung dị ch NaOH,thu đư ợ c mộ t hợ p chấ t hữ u cơ không làm mấ t màu nư ớ c brom và 3,4 gam
mộ t muố i. Công thứ c củ a X là
A. CH3COOC(CH3)=CH2B. HCOOC(CH3)=CHCH3
C. HCOOCH2CH=CHCH3D. HCOOCH=CHCH2CH3
(Trích “TSĐH A – 2009”)
Giả i: X có công thứ c RCOOR’. Phả n ứ ng:
RCOOR’ + NaOH
RCOONa + R’OH.
Ta có: nX = 5/ 100= 0,05 (mol).Cứ 1 mol X phả n ứ ng khố i lư ợ ng muố i thu đư ợ c giả m so vớ i X
là R’ – 23. Khố i lư ợ ng giả m là 0,05 (R’ -23) = 5 – 3,4 = 1,6 R’ = 32+23 = 55 R = 1.
R’OH là ancol không no , không bề n bị phân hủ y thành xeton ( Vì không làm mấ t màu nư ớ c
brom). ( Có thể tính 0,05( R + 67) = 3,4 R =1 R’ = 55)
Chọ n đáp án B.
Ví dụ 8:(Xem VD 1/ ý 1) Cứ 1mol khí CO2
khố i lư ợ ng muố i Clorua tăng lên so vớ i muố i
cacbonnat là 71 – 60 =11 (g). Khố i lư ợ ng tăng lên là 0,3.11=3,3 (g). Vậ y khố i lư ợ ng muố i
clorua khan thu đư ợ c là: 27,4 + 3,3 = 30,7 (g).
Chú ý:. Ý (1) củ a ví dụ này còn giả i đư ợ c bằ ng phư ơ ng pháp BTKL . Không thể nói cách giả i
nào hay hơ n vì còn liên quan tớ i ý (2).
. Ví dụ 2 cũng giả i đư ợ c bằ ng phư ơ ng pháp tăng giả m khố i lư ợ ng và nhiề u phư ơ ng
pháp khác!
IV. Phư ơ ng pháp khố i lư ợ ng mol trung bình ( KLMTB):
Khái niệ m: Mộ t hỗ n hợ p các chấ t có thể coi là mộ t chấ t có KLMPTTB (
M
) đư ợ c xác đị nh
bằ ng tỉ số giữ a tổ ng khố i lư ợ ng và tổ ng số mol củ a hỗ n hợ p.
Công thứ c:
hh
hh
n
m
M
=
k
kk
nnn
MnMnMn
...
...
21
2211
=
k
kk
VVV
MVMVMV
...
...
21
2211
( Vớ i hỗ n hợ p gồ m k chấ t khí đo ở cùng điề u kiệ n)
= x1M1 +x2M2+…+ xkMk ( xi là % theo số mol hoặ c thể tích các chấ t )
Chú ý: min{ Mi} <
M
< max {Mi}.
Đố i vớ i các hợ p chấ t hữ u cơ cầ n nhớ KLM củ a vài chấ t đầ u trong dãy đồ ng đẳ ng,
vớ i chấ t vô cơ cầ n nhớ các chấ t liên quan đế n nguyên tố đầ u nhóm,
Ví dụ 9: Xà phòng hóa hoàn toàn 1,99 gam hỗ n hợ p hai este bằ ng dung dị ch NaOH thu đư ợ c
2,05 gam muố i củ a mộ t axit cacboxylic và 0,94 gam hỗ n hợ p hai ancol là đồ ng đẳ ng kế tiế p
nhau. Công thứ c củ a hai este đó là
A. HCOOCH3 và HCOOC2H5B. C2H5COOCH3 và C2H5COOC2H5
C. CH3COOC2H5 và CH3COOC3H7D. CH3COOCH3 và CH3COOC2H5
( Trích “TSĐH A -2009” )
Giả i:Theo bài ra công thứ c chung củ a hai este là: RCOO
'
R
( phả n ứ ng thủ y phân cho muố i
củ a mộ t axit cacboxylic).Phả n ứ ng:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
GV: VŨ PHẤ N ( YÊN SỞ - HOÀNG MAI- HN).
CĐ: 0436.453.591;DĐ:0975.276.413 ; 01236.575.369
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------
TÀI LIỆ U ÔN THI ĐẠ I HỌ C 2010 ( HÓA HỌ C)
--------------------------------------------------------------
4
RCOO
'R
+ NaOH
RCOONa +
'R
OH
Áp dụ ng đị nh luậ t BTKL ta có m NaOH = 2,05 + 0,94 – 1,99 = 1 (g) ; n NaOH = 0,025 (mol)
Suy ra: 0,025( R + 67) = 2,05 và 0,025(
'R
+ 17) = 0,94 R = 15 và
'R
= 20,6.
Chọ n đáp án D
Ví dụ 10: Hỗ n hợ p khí X gồ m anken M và ankin N có cùng số nguyên tử cacbon trong phân
tử . Hỗ n hợ p X có khố i lư ợ ng 12,4 gam và thể tích 6,72 lít ( ở đktc). Số mol, công thứ c phân tử
củ a M và N lầ n lư ợ t là
A. 0,1 mol C2H4 và 0,2 mol C2H2B. 0,1 mol C3H6 và 0,2 mol C3H4
C. 0,2 mol C2H4 và 0,1 mol C2H2D. 0,2 mol C3H6 và 0,1 mol C3H4
(Trích “TSĐH A – 2009” )
Giả i: nhh = 6,72/22,4 = 0,3 (mol).
M
= 12,4/0,3 = 124/3=41,3… Loạ i A,C.
Chọ n đáp án D.
Ví dụ 11:Cho dung dị ch chứ a 6,03 gam hỗ n hợ p gồ m hai muố i NaX và NaY ( X;Y là hai
nguyên tố có trong tự nhiên, ở hai chu kỳ liên tiế p thuộ c nhố m VIIA, số hiệ u nguyên tử ZX< ZY)
vào dung dị ch AgNO3 (dư ), thu đư ợ c 8,61 gam kế t tủ a. Phầ n trăm khố i lư ợ ng củ a NaX trong
hỗ n hợ p ban đầ u là
A. 58,2% B. 41,8% C. 52,8% D. 47,2%
(Trích “TSĐH B – 2009” )
Giả i: Phả n ứ ng: (NaX + NaY) + 2 AgNO3
(AgX + AgY)
+ 2 NaNO3
Áp dụ ng phư ơ ng pháp tăng giả m khố i lư ợ ng ta có: nhh = ( 8,61 – 6,03) : ( 108- 23) = 2,58/85
=0,0304 (mol). KLMNTTB củ a X;Y là (6,03.85/2,85) – 23 = 180 – 23 =157.Do đó X là I = 127
và Y là At = 210. Đặ t nNaI = x (mol) ta có: 150x + (0,0304 –x).233=6,03 x = 0,01256 (mol)
% NaI = 0,01256.150/6,03 = 31,2%. Không có đáp án đúng!
Đề bài có sai không? Để ý đế n số liệ u tính toán quá lẻ ( không phù hợ p vớ i xu hư ớ ng ra đề
hiệ n nay). At là nguyên tố điề u chế bằ ng phư ơ ng pháp phóng xạ , không tồ n tạ i trong tự nhiên.
Trư ờ ng hợ p này bị loạ i. Vậ y còn mộ t khả năng khác!Xem lạ i tính chấ t củ a nguyên tố đầ u
nhóm VIIA là F thì AgF tan. Như vầ y khả năng thứ hai: X là F và Y là Cl. Chấ t kế t tủ a duy nhấ t
là AgCl; n NaCl =n AgCl = 8,61/ 143,5 = 0,06 (mol). % NaCl = 0,06.58,5/6,03 = 58,2 %;
Vậ y: %NaF = 41,8%.
Chọ n đáp án B.(Đề ra đúng!)
Ví dụ 12: Cho18 gam hỗ n hợ p hai ancol gồ m mộ t ancol no đơ n chứ c và mộ t ancol đơ n chứ c
có mộ t liên kế t đôi trong phân tử vớ i số mol bằ ng nhau tác dụ ng hế t vớ i Na dư , thu đư ợ c 4,48
lít H2 ( ở đktc). CTCT củ a hai ancol là
A. CH3CH2OH và CH2=CH-CH2OH B. CH3CH2CH2OH và CH2=CH-CH2OH
C. CH3OH và CH2=CH-CH2OH D. CH3CH2CH2CH2OH và CH2=CH-CH2OH
Giả i: Đặ t công thứ c chung củ a hai ancol là
R
OH. Phả n ứ ng:
2
R
OH + 2 Na
2
R
ONa + H2
Ta có: nhh ancol = 2nH2 = 2. 4,48/22,4 = 0,4 (mol).
M
ancol = 18/0,4= 45. Trong 2 ancol có 1 ancol
có phân tử khố i nhỏ hơ n 45. Ancol đó là CH3OH ( M = 32).
Chọ n đáp án C.
Chú ý: Cầ n thử lạ i đáp án bằ ng phép tính 0,2( 32+ 58) = 18 (g) ( Thỏ a mãn)
V. Phư ơ ng pháp số nguyên tử C, H trung binh ( KLMTB mở rộ ng):
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
GV: VŨ PHẤ N ( YÊN SỞ - HOÀNG MAI- HN).
CĐ: 0436.453.591;DĐ:0975.276.413 ; 01236.575.369
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------
TÀI LIỆ U ÔN THI ĐẠ I HỌ C 2010 ( HÓA HỌ C)
--------------------------------------------------------------
5
Ví dụ 13: Hỗ n hợ p X gồ m hai este no, đơ n chứ c, mạ ch hở . Đố t cháy hoàn toàn mộ t lư ợ ng X
cầ n dùng vừ a đủ 3,976 lít khí O2(ở đktc), thu đư ợ c 6,38 gam CO2. Mặ t khác, X tác dụ ng vớ i
dung dị ch NaOH thu đư ợ c mộ t muố i và hai ancol là đồ ng đẳ ng kế tiế p. Công thứ c phân tử củ a
hai este trong X là
A. C2H4O2 và C5H10O2B. C2H4O2 và C3H6O2
C. C3H4O2 và C4H6O2D. C3H6O2 và C4H8O2
(Trích “TSĐH B – 2009” )
Giả i: Gọ i
n
là số nguyên tử C trung bình trong hỗ n hợ p hai este. Công thứ c tư ơ ng đư ơ ng
nn HC 2
O2. Phả n ứ ng:
nn HC 2
O2 +( 3
n
- 2)/2 O2
n
CO2 +
n
H2O
Ta có: n (O2) = 3,976/22,4 = 0,1775 ;n(CO2) = 6,38/44 = 0,145. Suy ra: 2
n
/ (3
n
- 2)
=0,145/0,1775 ;
n
= 29/8.Mặ t khác, X tác dụ ng vớ i dd NaOH thu đư ợ c mộ t muố i và hai ancol
là đồ ng đẳ ng kế tiế p nên hai este cũng là đồ ng đẳ ng kế tiế p.
Chọ n đáp án D.
Ví dụ 14: Cho hỗ n hợ p X gộ m hai hợ p chấ t hữ u cơ no, đơ n chứ c tác dụ ng vừ a đủ vớ i 100 ml dung
dị ch KOH 0,4M, thu đư ợ c mộ t muố i và 336 ml hơ i mộ t ancol ( ở đktc). Nế u đố t cháy hoàn toàn lư ợ ng
hỗ n hợ p X trên, sau đó hấ p thụ hế t sả n phẩ m cháy vào bị nh đự ng dung dị ch Ca (OH)2 (dư ) thì khố i
lư ợ ng bình tăng 6,82 gam. Công thứ c củ a hai hợ p chấ t hữ u cơ trong X là
A. CH3COOH và CH3COOC2H5B. C2H5COOH và C2H5COOCH3
C. HCOOH và HCOOC2H5D. HCOOH và HCOOC3H7
(Trích “TSĐH B – 2009”)
Giả i: nKOH = 0,04 (mol) > nancol = 0,015 (mol). Hỗ n hợ p X gồ m mộ t axit cacboxilic no, đơ n
chứ c và mộ t este no đơ n chứ c. naxit = 0,025 (mol); neste = 0,015 (mol).
Gọ i
n
là số nguyên tử C trung bị nh trong hỗ n hợ p X. Công thứ c chung
nn HC 2
O2. Phả n ứ ng:
nn HC 2
O2 + ( 3
n
-2)/2 O2
n
CO2 +
n
H2O
Mol: 0,04 0,04
n
0,04
n
Ta có: 0,04
n
( 44 + 18) = 6,82 ;
n
= 11/4.Gọ i x; y lầ n lư ợ t là số nguyên tử C trong phân tử axit
và este thì: (0,025x + 0,015 y)/0,04 = 11/4 hay 5 x + 3y =22.Từ đó: (x;y)=(2;4).
Chọ n đáp án A.
Ví dụ 15:Cho hỗ n hợ p X gồ m hai ancol đa chứ c, mạ ch hở , thuộ c cùng dãy đồ ng đẳ ng. Đố t cháy hoàn
toàn hỗ n hợ p X, thu đư ợ c CO2 và H2O có tỉ lệ mol tư ơ ng ứ ng là 3:4. Hai ancol đó là
A. C2H4(OH)2 và C3H6(OH)2B. C2H5OH và C4H9OH
C. C2H4(OH)2 và C4H8(OH)2D. C3H5(OH)3 và C4H7(OH)3
(Trích “ TSĐH A – 2009” )
Giả i: Gọ i
n
là số nguyên tử C trung bình trong hỗ n hợ p hai ancol; k là số liên kế t
trong phân
tử mỗ i ancol ( k
N). Công thứ c phân tử tư ơ ng đư ơ ng: C
n
H2
n
+2-2kOz. Phả n ứ ng:
C
n
H2
n
+2-2kOz
2
O
n
CO2 + (
n
+1 – k)H2O
Ta có:
n
/ (
n
+1 – k) = ¾ suy ra:
n
= 3 – 3k. Từ đó: k=0;
n
= 3. Loạ i B vì ancol đơ n chứ c.Loạ i
A,D vì không phù hợ p vớ i
n
=3.
Chọ n đáp án C.