Vũ Thanh Tùng_LTĐH_ĐT: 098.555.6536_E-mail svtn.tb@gmail.com
Đi H c Qu c Gia Hà N iạ ọ ố ộ
Tr ng Đi H c Khoa H c T nhiênườ ạ ọ ọ ự
Ph ng pháp gi i toánươ ả
hóa h c qua các kì thiọ
ĐH-CĐ t năm 2010-2012ừ
Ng i so n: Vũ Thanh Tùng_sv khoa hóa ĐHKHTN-ĐHQGHNườ ạ
Hà N i, tháng 08 năm 2012ộ
Ti p s c mùa thi tuy n sinh 2013. Chuyên đ pp gi i hóa h cế ứ ể ề ả ọ Page 1
Vũ Thanh Tùng_LTĐH_ĐT: 098.555.6536_E-mail svtn.tb@gmail.com
Các ph ng pháp gi i toán hóa h cươ ả ọ Lí thuy t vàế
bài t pậ
Đáp án ph nầ
t gi iự ả
TT1. Ph ng pháp b o toàn kh i l ng(BTKL)ươ ả ố ượ 3
TT2. Ph ng pháp tăng gi m kh i l ngươ ả ố ượ 5
TT3. Ph ng pháp b o toàn nguyên t (BTNT)ươ ả ố 8
TT4. Ph ng pháp b o toàn e(BT electron)ươ ả 12
TT5. Ph ng pháp b o toàn đi n tích(BTĐT)ươ ả ệ 16
TT6. Ph ng pháp trung bìnhươ 17
TT7. Ph ng pháp qui đi h n h pươ ổ ỗ ợ 19
TT8. Ph ng pháp chia h n h p thành 2 ph n không đu nhauươ ỗ ợ ầ ề 21
TT9. Ph ng pháp kh o sat s mol COươ ả ố 2 và H2O 22
TT10. Ph ng pháp gi i bài toán cracking và c ng h p hiđrôươ ả ộ ợ 26
Hi v ng t p tài li u này s giúp cho các b n hs t tin h n khi b c vào mùa thi m iọ ậ ệ ẽ ạ ự ơ ướ ớ
Trong quá trình so n bài có tham kh o tài li u c a các th y(cô), các b n hs, sv và các đ tuy n sinh c aạ ả ệ ủ ầ ạ ề ể ủ
các tr ng nh ĐH s ph m hà n i, ĐH qu c gia hà n i, thpt chuyên nguy n hu ,...ườ ư ư ạ ộ ố ộ ễ ệ
Vì kh năng và qu th i gian có h n ch c ch n b đ còn nhi u thi u sót, r t mong s góp ý chân thànhả ỹ ờ ạ ắ ắ ộ ề ề ế ấ ự
c a quý th y(cô), các b n hs, svủ ầ ạ
Vũ Thanh Tùng
Sv khoa hóa ĐHKHTN-ĐHQGHN
ĐT 098.555.6536 ho c ặ01219.030.111. E-mail thanhbach20112011.tb.vnu@gmail.com
Facebook: phongtran22111992@gmail.comYahoo: thankinhthuongnho@yahoo.com
TT.1: Ph ng pháp b o toàn kh i l ngươ ả ố ượ
A/ C s lí thuy t:ơ ở ế
Cho ph n ng hóa h c x y ra: aA + bB cC + dD →ả ứ ọ ả
- Đnh lu t b o toàn kh i l ng phát bi u ns: trong m t p hóa h c, t ng kh i l ng ch t tham gia b ng ị ậ ả ố ượ ể ộ ư ọ ổ ố ượ ấ ằ
t ng kh i l ng ch t t o thành: mổ ố ượ ấ ạ A + mB = mC + mD
B/ Ví d minh h aụ ọ
Câu 1: Cho 200 gam m t lo i ch t béo có ch s axit b ng 7 tác d ng v a đ v i m t l ng NaOH, thu đcộ ạ ấ ỉ ố ằ ụ ừ ủ ớ ộ ượ ượ
207,55 gam h n h p mu i khan. Kh i l ng NaOH đã tham gia ph n ng là ỗ ợ ố ố ượ ả ứ
A. 31,45 gam. B. 31 gam . C. 32,36 gam. D. 30 gam.
Ti p s c mùa thi tuy n sinh 2013. Chuyên đ pp gi i hóa h cế ứ ể ề ả ọ Page 2
Vũ Thanh Tùng_LTĐH_ĐT: 098.555.6536_E-mail svtn.tb@gmail.com
( Trích đ thi tuy n sinh đi h c kh i B năm 2011)ề ể ạ ọ ố
Hd gi i:ả [ pp s d ng: mử ụ ch t béoấ + mNAOH = mh n h p mu i khanỗ ợ ố + mH2O + mglixerol ] ho c sd pp tăng gi m kh i l ng ặ ả ố ượ
( xem 16.2)
- Do ch t béo có ch s axit là 7 nên nấ ỉ ố NaOHp v i axit ư ớ =nH2O =nKOHp v i axitư ớ = (200 . 7): (1000 . 56) =0,025 mol
- g i s mol NaOH p là x mol, v y s mol NaOH th c hi n p v i este là (x – 0,025) mol, v y s mol glixerol ọ ố ư ậ ố ự ệ ư ớ ậ ố
là (x – 0,025)/3 mol
- Áp d ng đnh lu t b o toàn kh i l ng ta có pt: ụ ị ậ ả ố ượ mch t béoấ + mNAOH = mh n h p mu i khanỗ ợ ố + mH2O + mglixerol <=> 200 +
40x = 207,55 + 0,025 . 18 + 92. (x – 0,025)/3 => x = 0,775 mol => mNaOH =31 gam
Câu 2: Tr n 10,8 gam b t Al v i 34,8 gam b t Feộ ộ ớ ộ 3O4 r i ti n hành ph n ng nhi t nhôm trong đi u ki nồ ế ả ứ ệ ề ệ
không có không khí. Hoà tan hoàn toàn h n h p r n sau ph n ng b ng dung d ch Hỗ ợ ắ ả ứ ằ ị 2SO4 loãng (d ), thu đcư ượ
10,752 lít khí H2 (đktc). Hi u su t c a ph n ng nhi t nhôm là ệ ấ ủ ả ứ ệ
A. 80%. B. 90%. C. 70%. D. 60%.
(trích đ thi tuy n sinh kh i B 2010)ề ể ố
Hd gi i: ả[ pp sd: áp d ng b o toàn kh i l ng và b o toàn nguyên t đi v i nhôm và s t]ụ ả ố ượ ả ố ố ớ ắ
- G i s mol Al và Fe sau khi th c hi n ph n ng nhi t nhôm là x, y molọ ố ự ệ ả ứ ệ
- Ta có ΣnH2= 1,5nAl+ nFe =1,5x + y= 0,48 mol (1)
-nAl ban đuầ=0,4 mol => nAl2O3= (0,4 – x)/2 (b o toàn nguyên t Al) do Al d là x mol sau pả ố ư ư
-nFe3O4ban đuầ= 0,15 mol => nFe3O4 dư= (0,15 . 3 – y)/3 mol
- Áp d ng đnh lu t b o toàn kh i l ng ta có mụ ị ậ ả ố ượ Al (tr c p )ướ ư + mFe3O4(tr c p )ướ ư = mAl dư + mFe3O4 dư + mAl2O3 + mFe
27x+232.(0,15 . 3 – y)/3 +102(0,4 – x)/2 + 56y = 10,8 + 34,8
24x + 64/3y =9,6 (2)
- T (1) và (2) suy ra x = 0,08 và y= 0,36. V y H% = (0,4 – 0,08)/0,4=80%ừ ậ
C/ Bài t p h c sinh t gi i (15-20 bài)ậ ọ ự ả
Câu 3: Thu phân hoàn toàn 0,2 mol m t este E c n dùng v a đ 100 gam dung d ch NaOH 24%, thu đcỷ ộ ầ ừ ủ ị ượ
m t ancol và 43,6 gam h n h p mu i c a hai axit cacboxylic đn ch c. Hai axit đó là ộ ỗ ợ ố ủ ơ ứ
A. HCOOH và C2H5COOH. B. HCOOH và CH3COOH.
C. CH3COOH và C2H5COOH. D. C2H5COOH và C3H7COOH.
(trích thi tuy n sinh kh i A 2010)ể ố
Câu 4: Đun nóng h n h p khí X g m 0,02 mol C2H2 và 0,03 mol H2 trong m t bình kín (xúc tác Ni), thu đcỗ ợ ồ ộ ượ
h n h p khí Y. Cho Y l i t t vào bình n c brom (d ), sau khi k t thúc các ph n ng, kh i l ng bình tăngỗ ợ ộ ừ ừ ướ ư ế ả ứ ố ượ
m gam và có 280 ml h n h p khí Z (đktc) thoát ra. T kh i c a Z so v i H2 là 10,08. Giá tr c a m là ỗ ợ ỉ ố ủ ớ ị ủ
A. 0,328. B. 0,620. C. 0,585. D. 0,205.
(trích thi tuy n sinh kh i A 2010)ể ố
Câu 5: Cho h n h p X g m ancol metylic và hai axit cacboxylic (no, đn ch c, k ti p nhau trong dãy đngỗ ợ ồ ơ ứ ế ế ồ
đng) tác d ng h t v i Na, gi i phóng ra 6,72 lít khí H2 (đktc). N u đun nóng h n h p X (có H2SO4 đc làmẳ ụ ế ớ ả ế ỗ ợ ặ
xúc tác) thì các ch t trong h n h p ph n ng v a đ v i nhau t o thành 25 gam h n h p este (gi thi t ph nấ ỗ ợ ả ứ ừ ủ ớ ạ ỗ ợ ả ế ả
ng este hoá đt hi u su t 100%). Hai axit trong h n h p X là ứ ạ ệ ấ ỗ ợ
A. CH3COOH và C2H5COOH. B. HCOOH và CH3COOH.
C. C3H7COOH và C4H9COOH. D. C2H5COOH và C3H7COOH
(trích thi tuy n sinh kh i A 2010)ể ố
Câu 6: Hòa tan hoàn toàn m gam h n h p g m Na, Naỗợồ 2O, NaOH và Na2CO3 trong dung d ch axít Hị2SO4 40%
(v a đ) thu đc 8,96 lít h n h p khí có t kh i đi v i Hừ ủ ượ ỗ ợ ỷ ố ố ớ 2 b ng 16,75 và dung d ch Y có n ng đằ ị ồ ộ
51,449%. Cô c n Y thu đc 170,4 gam mu i. Giá tr c a ạ ượ ố ị ủ m là:
A. 37,2 gam B. 50,4 gam C. 50,6 gam D. 23,8 gam
Ti p s c mùa thi tuy n sinh 2013. Chuyên đ pp gi i hóa h cế ứ ể ề ả ọ Page 3
Vũ Thanh Tùng_LTĐH_ĐT: 098.555.6536_E-mail svtn.tb@gmail.com
(trích thi th chuyên Nguy n Hu l n 1 năm 2012)ử ễ ệ ầ
Câu 7: Cho 17,6 gam Ch t X công th c Cấ ứ 4H8O2 tác d ng hoàn toàn v i 100 ml dung d ch ch a NaOH 1,5M vàụ ớ ị ứ
KOH 1,0M. Sau ph n ng cô c n thu 20 gam ch t r n. Công th c X làả ứ ạ ấ ắ ứ
A. HCOO-C3H7B. C2H5COOCH3
C. CH3COO-C2H5D. C3H7COOH
( trích thi th chuyên Nguy n Hu l n 2 năm 2010)ử ễ ệ ầ
Câu 8: Chia 23,6 gam h n h p g m HCHO và ch t h u c X là đng đng c a HCHO thành 2 ph n b ngỗ ợ ồ ấ ữ ơ ồ ẳ ủ ầ ằ
nhau. Ph n 1, cho tác d ng v i Hầ ụ ớ 2 d (tư0C, xúc tác), sau ph n ng thu đc 12,4 gam h n h p ancol. Ph n 2,ả ứ ượ ỗ ợ ầ
cho tác d ng v i dung d ch AgNOụ ớ ị 3/NH3 d thu đc108 gam b c . Công th c phân t c a X là:ư ượ ạ ứ ử ủ
A. C2H3CHO B. C2H5CHO C. (CHO)2D. CH3CHO
( trích thi th chuyên Nguy n Hu l n 2 năm 2010)ử ễ ệ ầ
Câu 9: Cho 27,3 gam h n h p A g m hai este no, đn ch c tác d ng v a đ v i dung d ch KOH, thu đcỗ ợ ồ ơ ứ ụ ừ ủ ớ ị ượ
30,8 gam h n h p hai mu i c a 2 axit k ti p và ỗ ợ ố ủ ế ế 16,1 gam m t ancol. Kh i l ng c a este có kh i l ng phânộ ố ượ ủ ố ượ
t nh có trong h n h p A làử ỏ ỗ ợ
A. 21 gam. B. 22 gam. C. 17,6 gam. D. 18,5 gam.
( trích thi th chuyên Nguy n Hu l n 2 2012)ử ễ ệ ầ
Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 3,9 gam kali vào 36,2 gam n c thu đc dung d ch có n ng đướ ượ ị ồ ộ
A. 4,04%. B. 15,47%. C. 14,00%. D. 13,97%.
( trích thi th l n 1 năm 2010 chuyên ĐHSPHN)ử ầ
Câu 11: Cho 10,6 gam h n h p hai ancol no, đn ch c tách n c 140ỗ ợ ơ ứ ướ ở 0C, xúc tác H2SO4 đc thu đc 8,8 ậ ượ
gam h n h p 3 ete có s mol b ng nhau. Hai ancol là:ỗ ợ ố ằ
A. Ph ng án khác ươ B. CH3OH và C3H7OH
C. CH3OH và C4H9OH D. C2H5OH và C3H7OH
( trích thi th chuyên ĐHSPHN l n 1 năm 2011)ử ầ
Câu 12: Cho 16,4 gam h n h p X g m 2 axit cacboxylic là đng đng k ti p nhau ph n ng hoàn toàn v i ỗ ợ ồ ồ ẳ ế ế ả ứ ớ
200ml dung d ch NaOH 1M và KOH 1M, thu đc dung d ch Y. Cô c n dung d ch Y, thu đc 31,1 gam h n ị ượ ị ạ ị ượ ỗ
h p ch t r n khan. Công th c c a 2 axit trong X là:ợ ấ ắ ứ ủ
A. C3H6O2 và C4H8O2 B. C3H4O2 và C4H6O2 C. C2H4O2 và C3H4O2 D. C2H4O2 và C3H6O2
( trích thi th chuyên ĐHSPHN l n 1 năm 2011)ử ầ
Câu 13: Hòa tan h t 26,43 gam h n h p b t g m Mg, Al, Alế ỗ ợ ộ ồ 2O3 và MgO b ng 795 ml dung d ch h n h p g m HClằ ị ỗ ợ ồ
0,5M và H2SO4 0,75M (v a đ). Sau ph n ng thu đc dung d ch X và 4,368 lít khí Hừ ủ ả ứ ượ ị 2 ( đktc). Cô c n dung d ch Xở ạ ị
thu đc kh i l ng mu i khan làượ ố ượ ố
A. 86,58 gam. B. 88,18 gam. C. 100,52 gam. D. 95,92 gam.
( trích thi th THPT Ph D c_TB năm 2010)ử ụ ự
Câu 14: Cho V lít (đktc) h n h p khí g m 2 olefin liên ti p nhau trong cùng dãy đng đng h p n c (xúc tácỗ ợ ồ ế ồ ẳ ợ ướ
H+) thu đc 12,9 gam h n h p X g m 3 ancol. Đun nóng X trong Hượ ỗ ợ ồ 2SO4 đc 140ặ ở 0C thu đc 10,65 gam h nượ ỗ
h p Y g m 6 ete khan. Gi s hi u su t các ph n ng là 100%. Công th c phân t c a 2 olefin và giá tr c aợ ồ ả ử ệ ấ ả ứ ứ ử ủ ị ủ
V là
A. C2H4, C3H6, 5,60 lít B. C4H8, C5H10, 5,6 lít C. C2H4, C3H6, 4,48 lítD. C3H6, C4H8, 4,48 lít
( trích thi th THPT Ph D c_TB năm 2011)ử ụ ự
Câu 15:Đun nóng 15,2 gam h n h p 2 r u no đn ch c, là đng đng k ti p v i Hỗ ợ ượ ơ ứ ồ ẳ ế ế ớ 2SO4 đc 140ặ ở OC, thu
đc 12,5 gam h n h p 3 ete (h = 100%). Công th c c a 2 r u làượ ỗ ợ ứ ủ ượ
A. C3H7OH và C4H9OH. B. CH3OH và C2H5OH.
C. C2H5OH và C3H7OH. D. CH3OH và C3H7OH
Ti p s c mùa thi tuy n sinh 2013. Chuyên đ pp gi i hóa h cế ứ ể ề ả ọ Page 4
Vũ Thanh Tùng_LTĐH_ĐT: 098.555.6536_E-mail svtn.tb@gmail.com
TT.2: Ph ng pháp tăng gi m kh i l ngươ ả ố ượ
A/ C s lí thuy tơ ở ế
Khi chuy n t ch t này sang ch t khác kh i l ng có th tăng ho c gi m do kh i l ng mol c a m i ch t ể ừ ấ ấ ố ượ ể ặ ả ố ượ ủ ỗ ấ
khác nhau. S tăng hay gi m kh i l ng c a m i ch t luôn có quan h v i s mol c a m i ch t. D a vào m iự ả ố ượ ủ ỗ ấ ệ ớ ố ủ ỗ ấ ự ố
quan h này có th gi i nhanh nhi u bài toán hóa h cệ ể ả ề ọ
B/ Ví d minh h aụ ọ
Câu 1: Cho m gam b t Zn vào 500 ml dung d ch Fe2(SO4)3 0,24M. Sau khi các ph n ng x y ra hoàn toàn,ộ ị ả ứ ả
kh i l ng dung d ch tăng thêm 9,6 gam so v i kh i l ng dung d ch ban đu. Giá tr c a m là ố ượ ị ớ ố ượ ị ầ ị ủ
A. 20,80. B. 29,25. C. 48,75. D. 32,50
( trích đ thi tuy n sinh đi h c kh i B 2011)ề ể ạ ọ ố
HD1 [pp Kh i l ng dd tăng thêm 9,6 g chính b ng kh i l ng Zn tham gia p (1) và (2) tr đi kh i ố ượ ằ ố ượ ư ừ ố
l ng Fe t o thành (2) ượ ạ
- nFe(3+)= 0,24. 2. 0,5= 0,24 mol
-ptpu: (1) Zn + 2Fe3+ Zn→2+ + 2Fe2+ (2) Zn + Fe2+ Zn→2+ Fe.
- gi s x y ra ph n ng (1) ta có nả ử ả ả ứ Zn(pu) ≤ ½ nFe(3+)=0,12 mol, v y mậddtăng=mZn pư ≤ 0,12. 65=7,8 gam, trái gi ả
thi t mếdd tăng=9,6 g => x y ra p (1) và (2)ả ư
- ta có nZn(1)= ½ nFe(3+)= 0,12 mol. G i s mol Zn ph n ng (2) là x mol => nọ ố ả ứ Fe= x mol. Kh i l ng dd tăng thêmố ượ
9,6 g chính b ng kh i l ng Zn tham gia p (1) và (2) tr đi kh i l ng Fe t o thành (2) ằ ố ượ ư ừ ố ượ ạ
mZn – mFe = (0,12 +x). 65 – 56x= 9,6 => x =0,2 mol. V y m= mậZn= 65.(0,12 +0,2) = 20,8 gam
Câu 2: Cho 200 gam m t lo i ch t béo có ch s axit b ng 7 tác d ng v a đ v i m t l ng NaOH, thu đcộ ạ ấ ỉ ố ằ ụ ừ ủ ớ ộ ượ ượ
207,55 gam h n h p mu i khan. Kh i l ng NaOH đã tham gia ph n ng là ỗ ợ ố ố ượ ả ứ
A. 31,45 gam. B. 31 gam . C. 32,36 gam. D. 30 gam
( trích đ thi tuy n sinh đi h c kh i B 2011)ề ể ạ ọ ố
HD2 [ NaOH tham gia 2 p là p axit-bazo và p xà phòng hóa:ư ư ư
- RCOOH + NaOH RCOONa + H→2O (1) 1 nguyên t H thay b ng 1 nguyên t Na nên mu i khan tăng so ử ằ ử ố
v i axit là 22 gam n u 1 mol NaOH p v i axitớ ế ư ớ
- (RCOO)3C3H5 + 3NaOH 3RCOONa + C→3H5(OH)3 (2) 3 nguyên t Na thay b ng 1 g c Cử ằ ố 3H5. V y mu i ậ ố
khan tăng so v i este là 23. 3 – 41= 28 gam n u 3 mol NaOH p v i este ]ớ ế ư ớ
- Do ch t béo có ch s axit là 7 nên nấ ỉ ố NaOHp v i axit ư ớ =nH2O =nKOHp v i axitư ớ = (200 . 7): (1000 . 56) =0,025 mol
- G i s mol NaOH p v i este là x mol. Ta có: mọ ố ư ớ mu i khanố –mch t béoấ = 0,025. 22 + 28.x/3 = 7,55 gam
x= 0,75
mol
- V y t ng s mol NaOH p là 0.775 mol ậ ổ ố ư
mNaOH = 31 gam
Câu 3: Cho m gam b t Cu vào 400 ml dung d ch AgNO3 0,2M, sau m t th i gian ph n ng thu đc 7,76 gamộ ị ộ ờ ả ứ ượ
h n h p ch t r n X và dung d ch Y. L c tách X, r i thêm 5,85 gam b t Zn vào Y, sau khi ph n ng x y raỗ ợ ấ ắ ị ọ ồ ộ ả ứ ả
hoàn toàn thu đc 10,53 gam ch t r n Z. Giá tr c a m là ượ ấ ắ ị ủ
A. 5,12. B. 3,84. C. 5,76. D. 6,40.
( trích đ thi tuy n sinh đi h c kh i B 2011)ề ể ạ ọ ố
HD3: [ CM Zn p d : Áp d ng đnh lu t b o toàn e ta có ư ư ụ ị ậ ả Σe nh n trong ddậ= const= nAg+ = 0,2. 0,4 = 0,08 mol, mà
Σe Zn nh ng có thườ ể=2nZn=0,18 mol. V y Zn p d ]ậ ư ư
- khi cho Cu vào dd x y ra p : Cu + 2Agả ư + Cu→2+ + 2Ag (1)
- Áp d ng đnh lu t b o toàn e ta có ụ ị ậ ả Σe nh n trong ddậ= nAg+ = 0,2. 0,4 = 0,08 mol, mà Σe Zn nh ng có thườ ể=2nZn=0,18 mol.
V y Zn p d . G i s mol Cuậ ư ư ọ ố 2+ và Ag+ trong dd Y l n l t là x,y mol.ầ ượ
- ptpu (2) Zn + 2Ag+ Zn→2+ + 2Ag (y mol Ag+ => y mol Ag sinh ra và y/2 mol Zn p )ư
(3) Zn + Cu2+ Zn→2+ + Cu (x mol Cu2+ => x mol Cu sinh ra và x mol Zn p )ư
Ti p s c mùa thi tuy n sinh 2013. Chuyên đ pp gi i hóa h cế ứ ể ề ả ọ Page 5