MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CHUNG GIẢI BÀI TOÁN HÓA HỌC HỮU CƠ

Tài li u khóa h c ọ : Luy n thi ĐH đ m b o 2011 môn Hóa h c – th y S n ầ ơ ọ ệ ả ả ệ

M T S PH NG PHÁP CHUNG GI I BÀI TOÁN Ộ Ố ƯƠ Ả

HÓA H C H U C Ọ Ữ Ơ

1. Ph ng pháp b o toàn kh i l ng ươ ố ượ ả

Ví d 1: ụ Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol đơn ch cứ , kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng hết

với 9,2 gam Na, thu được 24,5 gam chất rắn. Hai ancol đó là

A. C3H5OH và C4H7OH. B. C2H5OH và C3H7OH.

C. C3H7OH và C4H9OH. D. CH3OH và C2H5OH.

ố ) (Trích đ thi TSĐH năm 2007 - Kh i A ề

Đ t công th c chung c a 2 ancol đ n ch c là: ủ ứ ứ ặ ơ ROH

› (cid:190) fi H2 ROH + Na (cid:190) RONa + 1 2

0,3 0,3 (cid:216) 0,15

Ch t r n thu đ c g m ấ ắ ể ư ượ ồ RONa và có th có Na d

Áp d ng đ nh lu t b o toàn kh i l ng: ậ ả ố ượ ụ ị

2Hm = 15,6 + 9,2 – 24,5 = 0,3 (gam) fi

2Hn

= = 0,15 (mol) 0,3 2

= 52 (g/mol) fi M = R + 17 = R = 35 15, 6 0,3

2H5OH và

Do đó hai ancol ph i có s nguyên t cacbon là 2 và 3. Theo đ bài, hai ancol là: C ả ố ử ề

C3H7OH.

Ví d 2: ụ Cho 3,6 gam axit cacboxylic no, đ nơ ch cứ X tác d ngụ hoàn toàn v iớ 500 ml dung dịch g mồ

KOH 0,12M và NaOH 0,12M. Cô c nạ dung dịch thu được 8,28 gam h nỗ h pợ ch tấ r nắ khan. Công

th c phân t ứ ử c a X là ủ

A. C2H5COOH. B. CH3COOH. C. HCOOH. D. C3H7COOH.

ố ) (Trích đ thi TSĐH năm 2008 - Kh i B ề

Ph ng trình hoá h c d ng ion: ươ ọ ạ

- - (cid:190) fi RCOOH +

OH (cid:190)

RCOO + H2O

0,06 (cid:216) 0,06

n

= 0,5· 0,12 = 0,06 (mol) Ta có KOH

n = NaOH

Áp d ng đ nh lu t b o toàn kh i l ng: ậ ả ố ượ ụ ị

Hocmai.vn – Ngôi tr ng chung c a h c trò Vi - 1 - ườ ủ ọ t ệ

Tài li u khóa h c ọ : Luy n thi ĐH đ m b o 2011 môn Hóa h c – th y S n ầ ơ ọ ệ ả ả ệ

t o thành ạ

2H Om

= 3,6 + 56· 0,06 + 40· 0,06 – 8,28 = 1,08 (gam)

t o thành ạ

2H On

fi = = 0,06 (mol) 1, 08 18

XM = R + 45 =

= 60 (g/mol) fi R = 15 (CH3) 3, 6 0, 06

3COOH.

V y công th c phân t c a axit X là CH ứ ậ ử ủ

2 ( đktc),

2. Ph ng pháp b o toàn mol nguyên t ươ ả ố

Ví d 1:ụ Đ t cháy hoàn toàn 0,1 mol m t axit cacboxylic đ n ch c c n v a đ V lít O ừ ủ ứ ầ ố ộ ơ ở

2 và 0,2 mol H2O. Giá tr c a V là

thu đ c 0,3 mol CO ượ ị ủ

2 = 0,3 + 0,2/2 – 0,1 = 0,3

A. 8,96 lít. B. 11,2 lít. C. 6,72 lít. D. 4,48 lít.

HD. S mol O ố

Ví d 2.ụ Đ t cháy hoàn toàn m t th tích khí thiên nhiên g m metan, etan, propan b ng oxi không ể ằ ố ộ ồ

2 (đktc) và 9,9 gam H2O.

khí (trong không khí oxi chi m 20% th tích), thu đ c 7,84 lít khí CO ế ể ượ

Th tích không khí ( đktc) nh nh t c n dùng đ đ t cháy hoàn toàn l ng khí thiên nhiên trên là ấ ầ ể ố ể ở ỏ ượ

A. 70,0 lít. B. 78,4 lít. C. 84,0 lít. D. 56,0 lít.

Oxi : n = CO2 + 1/2H2O = 0,35 + ½.0,55 = 0,625 mol

Vkk = 0,625.22,4.5 = 70 lít

3. Ph ng pháp s d ng các giá tr trung bình ươ ử ụ ị

Ví d 1: ụ Cho 4,48 lít h nỗ h pợ X (ở đktc) g mồ hai hiđrocacbon m chạ hở lội từ từ qua bình ch aứ

1,4 lít dung dịch Br2 0,5M. Sau khi ph nả ngứ hoàn toàn, số mol Br2 gi mả đi m tộ n aử và kh iố

c a hai hiđrocacbon là lượng bình tăng thêm 6,7 gam. Công th c phân t ứ ử ủ

A. C2H2 và C4H6. B. C2H2 và C4H8. C. C3H4 và C4H8. D. C2H2 và C3H8.

ố ) (Trích đ thi TSĐH năm 2007 - Kh i A ề

ban đ u ầ = 1,4· 0,5 = 0,7 (mol)

2Brn

= = 0,2 (mol) ; Ta có hh Xn 4, 48 22, 4

ph n ng

ả ứ =

2Brn

fi = 0,35 (mol) 0, 7 2

2 tăng 6,7 gam là kh i l

Kh i l ng bình đ ng dung d ch Br ng c a hiđrocacbon không no. ố ượ ự ị ố ượ ủ

2n 2 2k

n

Đ t công th c chung c a hai hiđrocacbon trung bình) C H + - ứ ủ ặ m chạ h là ở ế p ( k là s liên k t ố

2n 2 2k

n

+ - 2n 2 2k

2k

Br (cid:190) fi C H + - + k Br2 (cid:190) C H n

0,2 fi 0,2 k

Hocmai.vn – Ngôi tr ng chung c a h c trò Vi - 2 - ườ ủ ọ t ệ

Tài li u khóa h c ọ : Luy n thi ĐH đ m b o 2011 môn Hóa h c – th y S n ầ ơ ọ ệ ả ả ệ

2Brn

T ph n ng: ừ ả ứ = 0,2 k = 0,35 mol fi k = 1,75

= 33,5 fi n = 2,5 M = 14 n + 2 – 2 k = 6, 7 0, 2

Theo đ bài thì hai hiđrocacbon ề m chạ h là không no. ở

2H2 và C4H8.

V y hai hiđrocacbon đó là: C ậ

ẳ Ví d 2.ụ Đ t cháy hoàn toàn a gam h n h p hai ancol no, đ n ch c liên ti p trong dãy đ ng đ ng ứ ế ố ồ ơ ợ ỗ

2

2O. Giá tr c a a và CTCT c a các ancol là

thu đ c 3,584 lít CO đktc và 3,96 gam H ượ ở ị ủ ủ

A. 3,32 gam ; CH3OH và C2H5OH. B. 4,32 gam ; C2H5OH và C3H7OH.

C. 2,32 gam ; C3H7OH và C4H9OH. D. 3,32 gam ; C2H5OH và C3H7OH.

S mol ancol = 0,22 - 0,16 = 0,06 ố

=

=

n

2,67

S nguyên t C trung bình : CnH2n+2O ố ử

0,16 0, 06

a = mC + mH + mO = 12.0,16 + 2.0,22 + 16.0,06 = 3,32

kh i h n kém nhau. Ví d 3: ụ Nitro hoá benzen thu đ ượ c h n h p hai h p ch t nitro X, Y có phân t ấ ỗ ợ ợ ử ố ơ

2 (đktc). Tìm công th c phân t

Đ t cháy hoàn toàn 14,1 gam h n h p X, Y thu đ c 1,568 lít khí N ố ỗ ợ ượ ứ ử

2 trung bình trong hai h p ch t X, Y

c a X, Y. ủ

xt

ố ấ ợ HD. G i ọ z là s nhóm -NO

6

z

(cid:190) (cid:190) fi - C6H6 + z HNO3 đ cặ + z H2O (1) C H (NO ) 2 6 z

6

z

(cid:230) (cid:246) (cid:230) (cid:246) - - (cid:190) (cid:190) fi (cid:231) ‚ (cid:231) ‚ + O2 N2 + 6CO2 + H2O (2) - C H (NO ) 2 6 z 30 5z 4 6 z 2 Ł ł Ł ł z 2

(cid:216) 0,07

14,0 z

2Nn

· Ta có = fi = 0,07 (mol) ; M = 78 + 45 z = z = 1,4 1,568 22, 4 14,1 z 0,14

6H5NO2 và C6H4(NO2)2.

Vây công th c phân t c a X, Y là: C ứ ử ủ

4. Ph ng pháp tăng ho c gi m kh i l ng ươ ố ượ ặ ả

Ví d 1:ụ Cho 5,76 gam axit h uữ cơ X đ nơ ch c,ứ m chạ hở tác d ngụ h tế v iớ CaCO3 thu được 7,28

gam mu i c a a ố ủ xit h u c . ữ ơ Công th c cứ ấu t o thu g ạ ọn c a X là ủ

A. CH2=CH-COOH.

B. CH3COOH. D. HC ” C-COOH. C. CH3-CH2-COOH.

(Trích đ thi TSCĐ năm 2007 - Kh i A, B ) ề ố

Hocmai.vn – Ngôi tr ng chung c a h c trò Vi - 3 - ườ ủ ọ t ệ

Tài li u khóa h c ọ : Luy n thi ĐH đ m b o 2011 môn Hóa h c – th y S n ầ ơ ọ ệ ả ả ệ

Bài gi iả

Đ t công th c axit h u c X đ n ch c: RCOOH ữ ơ ứ ứ ặ ơ

› (cid:190) fi 2RCOOH + CaCO3 (cid:190) (RCOO)2Ca + CO2 + H2O

(2R + 90) gam fi (2R + 128) gam

Theo pt hoá h c, c 2 mol X t o ra 1 mol mu i có kh i l ng tăng: 38 gam ố ượ ứ ạ ọ ố

ng tăng: 7,28 – 5,76 = 1,52 (gam) V y a mol X ph n ng h t có kh i l ả ứ ố ượ ế ậ

· fi a = = 0,08 (mol) 2 1,52 38

XM = R + 45 =

Nên = 72 (g/mol) fi R = 27 (C2H3) 5, 76 0, 08

Công th c c u t o c a axit X là: CH2=CH-COOH. ứ ấ ạ ủ

3CHO, C2H3CHO, C2H5CHO b ng Oằ

Oxi hoá m gam X g m CH Ví d 2. ụ ồ ả 2 có xúc tác thích h p, s n ợ

ph m thu đ ẩ ượ c sau ph n ng g m ba axit có kh i l ồ ả ứ ố ượ ớ ng (m + 3,2) gam. Cho m gam X tác d ng v i ụ

3 trong NH3 thì thu đ

ng d dung d ch AgNO c a gam k t t a Ag. Giá tr c a a là l ượ ư ị ượ ế ủ ị ủ

A. 21,6. B. 43,2. C. 32,4. D. 27,0.

4 là 5,5. N u đem đun 2,2 gam este X

nhh = nO = 3,2/16 = 0,2 mol. nAg = 2.0,2 = 0,4 mol. m = 43,2 gam.

Ví d 3.ụ X là m t este no đ n ch c, có t kh i h i đ i v i CH ố ơ ố ớ ứ ộ ơ ỉ ế

c 2,05 gam mu i. Công th c c u t o thu g n c a X là v i dung d ch NaOH (d ), thu đ ớ ư ị ượ ứ ấ ạ ọ ủ ố

A. HCOOCH2CH2CH3. B. C2H5COOCH3.

C. CH3COOC2H5. D. HCOOCH(CH3)2.

Đáp án : C

Giáo viên: Ph m Ng c S n ọ ơ ạ

Hocmai.vn Ngu n: ồ

Hocmai.vn – Ngôi tr ng chung c a h c trò Vi - 4 - ườ ủ ọ t ệ