Tài liệu ôn thi THPT Quốc gia môn Hóa học từ năm 2015: Phần 1 - Nguyễn Minh Tuấn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:250

Thêm vào BST

Báo xấu

189
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ebook "Tài liệu ôn thi THPT Quốc gia môn Hóa học từ năm 2015" do Nguyễn Minh Tuấn biên soạn được chia làm 2 phần. Phần 1 trình bày về quá trình phát triển tư duy giải nhanh bài tập Hóa học bằng việc sử dụng các định luật bảo toàn. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu ôn thi THPT Quốc gia môn Hóa học từ năm 2015: Phần 1 - Nguyễn Minh Tuấn

NGUYỄN MINH TUẨN TÀI LIỆUONthi THPTQU0C 6IA Hoánọc ■ o m Q p« H* NỘI NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
NGUYỄN MINH TUẤN T À I IvIỆ U ỔIV T l l l THPT QUỐC GIA MÔN HOÁ HỌC (ÁP DỤNG TỪ NẢM 2015) NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC Qưốc GIA HÀ NỘI
LỜI NÓI ĐẦU Các em học sinh tham dự kì ihỉ THPT Quốc Gia môn Hỏa học thân mến! N ăm 2015 sẽ là cột m ốc đánh dấu sự thay đổi lớn của Bộ G iáo Dục và Đ ào Tạo về vấn đề thi cử và kiểm tra đánh giá. Sự thay đổi này thể hiện cả ởm ặt hình thức và nội dung, về hình thức, thay vì tổ chức hai kì thi là Tốt nghiệp T H P T và tuyển sinh Đại học, Cao đẳng thì năm nay, Bộ Giáo Dục và Đào Tạo chỉ tổ m ột kì thi, đó là kì thi T H PT Q uốc Gia. về nội dung, đề thi không chỉ tập trung vào việc kiểm tra kiến thức m à còn chú trọng kiểm tra năng lực cúa học sinh dựa trên 4 m ức độ là nhận hỉêt, thông hiéu, vận dụng và vận dụng cao. Thông qua sự phân tích cấu trúc và nội dụng đề thi tuyển sinh Đại học, Cao đắng năm 2013, 2014, đề thi Tốt nghiệp T H P T năm 2014, là những đề thi đã bắt đầu có sự định hướng đổi mới về kiểm tra đánh giá, cũng như thông tin đăng tải trên các báo như Báo D ân Trí. V ietN am N et, V nexpress,... về kì thi T H P T Q uốc G ia năm 2015, có thể nhận thấy : + Đe thi sẽ tập trung nhiều hơn vào nội dung kiến thức lóp 12. hệ thống câu hỏi có sự phân hóa rõ rệt. số lượng câu hỏi liên quan đến kiến thức thực tiễn và kiến thức liên m ôn như: Hóa - Toán, H óa - Sinh, H óa - Lý,... sẽ nhiều hơn. + M ức độ nhận biết, thông hiếu chiếm khoảng 20 câu ứng với 4 điếm , m ức độ vận dụng khoảng 20 câu ứng với 4 điểm , m ức độ vận dụng cao khoảng 10 câu ứng với 2 điểm . N hững câu hỏi ớ m ức độ vận dụng cao thườ ng có những dấu hiệu là: Đe hài dài. có nhiều phun ứng h(ki học. quá trình hiến dôi hỏa học diễn ra nhiều giai doạn và có nhiều trường hợp xay ra. Đe giúp các em tiếp cận gần nhất với cấu trúc và nội dung đề thi, thầy biên soạn cuốn sách "TÀI LIỆU Ô N THỈ THPT QƯÒC GIA M Ô N HÓA HỌC TỪ N Ă M 2015". Cuốn sách gồm hai phần: + Phần 1: Phát triên tư duy giải nhanh hài tập Hóa học hằng cách sử dụng các định luật hao toàn. + Phần 2: Giới thiệu 30 đề thi thử THPT Quốc Gia. Đe sử dụng hiệu quả cuốn sách này, trước tiên các em nên tìm hiểu phần 1 đế hoàn thiện kĩ năng giải nhanh bài tập ở m ức độ vận dụng và vận dụng cao. Sau đó chuyển sang luyện đề ớ phần 2 . M uốn dành được điếm cao trong kì thi, các em nên làm như sau : • Bước 1 : D ành khoảng 25 - 30 phút để trả lời các câu hỏi lý thuyết nhàm đạt được khoảng từ 3 - 4 điểm , đây hầu hết là những câu hỏi dễ ở m ức độ nhận biết và thông hiểu. • Bước 2 : D ành khoáng 25 30 phút tiếp theo để trá lời các câu hỏi lý thuyết và giải các bài tập tính toán ở m ức độ vận dụng nhằm đạt thêm được từ 3 - 4 điếm nữa.
• Bước 3 : D ành thời gian còn lại để giải .những bài ở m ức độ vận dụng cao. Có m ột sự thật hiển nhiên là : "Mọi quá trình hiến đôi hóa học, dù đơn giản hay phức tạp cũng đểu tuân theo các định luật hảo toàn". Vì thế, "bí quyết" để giải nhanh các bài tập ở m ức độ này là nắm vững hán chất hóa học và vận dụng thành thạo các định luật háo toàn trong hỏa học. Cuối cùng, trước khi hết giờ khoảng 5 - 7 phút, dù còn những câu chưa làm được, các em vẫn tiến hành chọn m ột đáp án có xác suất đúng cao nhất. Thầy chúc các em thành công và dành được điểm cao trong kì thi T H P T Q uốc G ia sắp tới! Trong quá trình biên soạn, dù đã làm việc rất nghiêm túc và khoa học, nhưng sai sót là điều khó tránh khỏi. R ất m ong nhận được sự chia sẻ và góp ý của các em để cuốn sách ngày càng hoàn thiện hon. Mọi sự đóng góp ý kiến xin gửi về địa chỉ : nguyenminhtuanchv@gmail.com hoặc https://www.facebook.com/n2uven.minhtuan.I65Q Trân trọng cảm ơn ! TÁC GIẢ Nguyễn Minh Tuấn Giáo viên trường THPT chuyên Hùng Vương, tỉnh Phú Thọ
Phương pháp 1: BẢO TOÀN NGUYÊN TỚ (Được trích đăng trên ĐẶC SAN TOÁN HỌC VÀ TUỒI TRẺ, số 15 - THPT tháng 10/2014) I. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN NGUYÊN TÓ 1. Nội dung phưoTig pháp bảo toàn nguyên tố - C ơ sở của phươ ng pháp bảo toàn nguyên tố là định luật bảo toàn nguyên tố ; Trong phản ứng hóa học, các nguyên tố được hảo toàn. - Hệ quả của của địn h luật bảo toàn nguyên tố : Trong phản ứng hỏa học, tống số moỉ của một nguyên tố tham gia phản ứng bằng tổng sổ mol nguyên tố đó tạo thành sau phản ứng. Ví dụ : Đ ốt cháy ho àn toàn 6 gam axit axetic cần vừa đủ V lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng N aO H dư, thấy khối lượng bình tăng m gam. Tính V và m ? Các hướng tư duy để tính V và m: * Hướng I: D ựa vào số m ol cùa axit axetic (C H 3CO O H ) và phương trình phán ứng đe tính số mol của O 2 cần dùng, số m ol C O 2 và số mol H 2O tạo thành. T ừ đó suy ra thể tích O 2 và khối lượng bình N aO H tăng. Theo giả thiết: (-OOH = — = 0,1 mol. 60 Phương trình phản ứng : C H 3C O O H + 2 O2 2 CO2 + 2 H2 O mol: 0 ,1 0 ,2 —> 0,2 -> 0,2 Theo phương trình và giả thiết, ta có : V,O2 (đklc) = 0,2.22,4: 4,48 lít m bình NaOH tăng + m ^ Q = 0 ,2 .4 4 + 0,2.18= 12,4 gam Hướng 2: Dựa vào hệ quả của định luật bảo toàn nguyên tổ và số m ol axit C H 3CO O H (0,1 m ol) để tính số m ol C O 2 và số m ol H 2O tạo thành; số m ol O 2 tham gia phản ứng. Từ đó suy ra thể tích O 2 và khối lượng bình N aO H tăng. Áp dụng bảo toàn nguyên tố đối với c và H, ta có : ‘co. : 2n CH,COOH 2 . 0,1 = 0,2 'co- = 0,2 “ ^•^CH3C0 0 H - 4 .0 ,1 - 0 ,4 'H2O = 0,2 Á p dụng bảo toàn nguyên tố o, ta có : 2 n CH-íCOOH + 2n. :2n co- + n H-.0 n^, =0,2 m o l: V0 2 (dktc)-0 .2 .2 2 ,4 = 4,48 lít 0,1 0,2 0,2 m bình NaOH tăng = mj20 + m‘H O = 0,2.44 + 0,2.18 = 12,4 gam ^32p, Phương pháp bảo toàn nguyên tố là phương pháp giải bài tập hóa học sử dụng hệ quá của định luật bảo toàn nguyên tố.
2. ưu điểm của phương pháp bảo toàn nguyên tố a. Xét các hướng giải bài tập sau: Câu 25 - Mã đề 231: D ần V lít (đktc) hỗn hợp X gồm a x e tile n v à hiđ ro có khối lượng là m gam đi qua ống sứ đựng bột niken nung nóng, thu được khí Y. Dần Y vào lượng dư AgNƠ3 trong dung dịch NH3, thu được 12 gam kết tủa. Khí đi ra khỏi dung dịch phản ứng vừa đủ với 16 gam brom và còn lại khí z. Đốt cháy hoàn toàn khí z , thu được 2,24 lít khí CO2 (đktc) và 4,5 gam H2O. G iá trị của V là A. 11,2. B. 13,44 . c . 5,60. D. 8,96. (Đe thi tuyên sinh Cao đăng khối A năm 2007) Huớng dẫn giải • Cách ỉ : Phương pháp thông thường - Tính toán theo phương trình phản ứng Theo giả thiết ta suy ra Y gồm H2 dư, C2H2 dư, C2H4 và C2H6- Số mol của các chất: 16 12 ‘C t2< H^4 0,1 mol; Hp „ =n„ = —— = 0,05 mol; 160 C2 H2 ciư C2Ag2 240 4,5 2,24 'CO-, ‘ H, 0 : 0,25 mol; n = 0,1 mol --> n =0,05 mol. 18 22,4 C2 H6 Phương trình phản ứng : C 2H 2 + H2 > C 2H 4 ( 1) 0 ,1
• Cách 2 : Sử dụng phương pháp hủo toàn nguyên tố ciư - mol; = 0,1 mol; - 0,25 moi. Áp dụng bảo toàn nguyên tố đối với H, ta có: 2 nL, + 2 n C2 H2 ban đầu = 2n C 2 H 2 tlư + 4n + 2 n H2O 0,05 0,1 0,25 n, ^(H 2 , C2 H2 ban tlầu) b ,5 mol --> v^|_|^ l,2 1 í t b. Nhận x é t: Với cách 1: V iết nhiều phản ứng, mối liên quan về sổ mol của các chất được tính toán dựa trên phản ứng. Tuy dễ hiểu nhưng phải trình bày dài dòng, m ất nhiều thời gian, chỉ phù hợp với hình thức thi tự luận trước đây. Với cách 2 : Moi liên quan về số mol của các chất được tính toán trực tiếp dựa vào sự bảo toàn các nguyên tổ nên không phải viết phương trình phản ứng. c. Kết luận : So sánh 2 cách giải ở trên, ta thấy: Phương pháp bảo toàn nguyên tố có ưu điểm là trong quá trình làm bài tập học sinh không phải viết phương trình phản ứng, tỉnh toán đơn giản dựa vào sự hảo toàn nguyên tổ và cho kết quả nhanh hơn so với việc tính toán theo phương trình phán ứng. N hư vậy : N ếu sử dụng phươ ng pháp bảo toàn nguyên tố m ột cách hiệu quả thì cỏ thể tăng đáng kê tốc dộ lủm hài so với việc sử dụng phương pháp thông thường. 3. Phạm vi áp dụng : Phương pháp bảo toàn nguyên tố có thê giải quyết được nhiều dạng hài tập liên quan đến phản ứng trong hỏa vô cơ cũng như trong hóa hữu cơ. M ột số dạng bài tập thư ờ ng dùng bảo toàn nguyên tố là : -t- lon A l^\ tác dụng với dung dịch kiềm (NaOH, Ba(OH)2,...). + Khí CO 2 tác dụng vơi dung dịch kiềm. ^ Tính sổ mol HNOj, H 2SO 4 tham gia phản ứng. + Đốt cháy hợp chất, thường là hợp chất hữu cơ. + Thủy phân không hoàn toàn peptit. 4. Bảng tính nhanh số mol nguyên tố, nhóm nguyên tố trong phản ứng Từ ví dụ ở trên ta thấy : Có the tính nhanh số m ol nguyên tố, nhóm nguyên tố như sau: Số mol nguyên tổ X hoặc nhóm nguyên tổ X = sổ nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử X trong đơn chất, hợp chất X số mol chất đó.
Bảng tính nhanh số mol nguyên tố, nhóm nguyên tố Chất Số mol chất SỐ mol nguyên tố, nhóm nguyên tố Ba(OH)2 '^Ba(OH)2 ‘^3 ^,2 + ^^Ba(OH)2 ’ ~^"Ba(OH)2 H2SO4 "H2 SO4 =2" h2S()4;%^2- =" h2S04 Fe2(S 04)3 "^ 2 (804)3 =^"Fe2
► Các ví dụ minh họa -4 a. Phản ứng một giai đoạn Ví dụ 1: Đ iện phân nóng chảy AI2O3 với các điện cực băng than chì, thu được m kilogam AI ở catot và 89,6 nr^ (đktc) hỗn họp khí X ở anot. Tỉ khối của X so với H 2 bằng 16,7. Cho 1,12 lít X (đktc) phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 1,5 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. G iá trị cúa m là A. 115,2. B. 82,8. c. 144,0. D. 104,4. (Đe thi tuyến sinh Đại học khối B năm 2013) Hướng dẫn giải Bước I : Lập sơ đổ phản ứng : Trong phản ứng điện phân nóng chảy AI2O3 với các điện cực làm bằng than chì (C), AI sinh ra ở catot, O2 sinh ra ở anot và như vậy anot sẽ bị O2 oxi hóa thành co, CO2 , ngoài ra vẫn có thể còn O2 dư. Sơ đồ phản ứng : đpnc AI2 O 3 -> AI + (C O'2' ,, CO, O At '^2‘ (calol) (anot) CO2 + C aC Ơ 3 ^ C aC 0 3 i + H2O • Bước 2 : Nhận dạng nhanh phương pháp giải hài tập Bài tập yêu cầu tính khối lượng của AI khi điện phân nóng chảy oxit AI2O3, trong khi lại cho qua thông tin về số m ol của CO2, co, O2. Nhận thấy : Giữa hỗn hợp (CO, CO 2, O2) và AI 2O3 đểu có chứa nguyên tổ O; Giữa Al và AI 2 O3 đểu có nguyên tổ Al. Đ ây là dấu hiệu chứng tỏ bài tập này sẽ sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố. • Bước 3 : Xác định áp dụng háo toàn nguyên tổ đổi với nguyên tố, nhóm nguyên to nào Dựa vào giả thiết tính được số mol của CO2, co, O2. T ừ đó tính được số mol của AI2O3 dựa vào bảo toàn nguyên tổ o. B iết được số mol của AI2O3 sẽ tính được số mol của AI dựa vào hảo toàn nguyên tố Al. • Bước 4: Thiết lập phương trình bảo toàn nguyên tổ. Từ đó suy ra lượng chất cần tinh. 89,6 Theo giả thiết, ta có: n,, = +n + ‘^co “ 22,4 = 4 kmol (1) 44 nco- + 32 n., + 28 nco Mx = 16, 7.2 = 33,4 ‘co- + rir, + n co •44 n(2Q + 32 hq + 28 n(3Q = 33,4.4 = 133,6 kg (2 ) ‘co- = nCaCO, 100 0,015 mol=>%n™ h ’,n h „n y 100% = 30%. ‘CO2 trong x = 30%.4 = 1,2 kmol (3)
Thay (3) vào (1). (2), ta được hệ hai phưoTig trình hai ấn. Giải hệ phương trình ta có: Hy = 0,6 kmol; = 2,2 kmol. Á p dụng bảo toàn nguyên tố đối với o và Al, ta có : 5,8 'AloO kmol J 2,2 3 1,2 0,6 11,6 " ai “ 2" a 120^ " ai =■ kmol „ 11,6 = > > " a i = 27-- - = 104,4 k g hoặc có thể sử dụng bảo’ toàn electron 1 1 .6 1 1 ,6 3 n^Ị —2 ‘co +^4^ “ co + 4 n^_ O2 n AI ^ m ‘AI » , = 27, - - = 1104,4 k g 2,2 1,2 0,6 Ví dụ 2: Hôn hợp X gôm hai m uôi R 2C O 3 và R H C O 3 . C hia 44.7 gam X thành ba phân băng nhau : - Phần m ột tác dụng hoàn toàn với dung dịch B a(O H )2 dư, thu được 35,46 gam kết tủa. - Phần hai tác dụng hoàn toàn với dung dịch B aC l 2 dư, thu được 7,88 gam kết tủa. - Phần ba tác dụng tối đa với V ml dung dịch K O H 2M . G iá trị của V là A. 180. B. 200. c. 1 1 0 . D. 70. (Đe thi tuyên sinh Đại học khối B năm 2014) Hướng dẫn giải Áp dụng bảo toàn nguyên tố c cho phần 1, phần 2 và bảo toàn điện tích trong phản ứng cho phần 3, ta có ; 35,46 :0,04;n :0,14 P1 :n +n = n BaCO = 0,18 co- 2- HCO, co HCO, 3 197 0,04.(2R + 60) + 0,14(R + 61) 7,88 P2:n 0,04 co- 2- “ " buco 3 107 = 14,9v,KOH 2M 180m l NH. HCO, Ghi chú (PostScript: chú thích, ghi chú, tủi hút): Đây là hài tập cỏ “h ẫ y” rất hay! Học sinh thường không đê ý R* ỉà gì. Vì thế chi quan tâm đến việc tỉnh .sổ mol HCO,“ đê từ đó suy ra số mol OH“ cần dùng nên sẽ chọn phương án D. 10
Vi dụ 3: Đ ốt 5,6 gam Fe trong không khí, thu được hỗn hợp chất rắn X. C ho toàn bộ X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được khí N O (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch chứa m gam m uối. G iá trị của m là: A. 18,0. B. 22,4. c. 15.6. D. 24.2. (Đe thi tuyến sinh Đại học khối B năm 2012) Hướng dẫn giải Vì dung dịch H N O 3 dư nên Fe phản ứng hết, m uối sắt tạo thành là F e(N 0 3 )3 . G iữa lượng chất cần tính là khối lượng F e(N 0 3 ) 3 và lượng chất đã biết là Fe đều có nguyên tố Fe, nên áp dụng bảo toàn nguyên tố đối với Fe, ta có : ‘Fe(N03)3 Hp = 0,1 mol => m Fe(N03>3 24,2 gam Ví dụ 4: Hấp Ihii hoàn toàn V lít C O 2 (đktc) vào bình đựng 200 ml dung dịch X gồm NaO H IM và N a 2C 0 3 0,5M , thu dược dung dịch Y. K ết tinh dung dịch Y (chỉ làm bay hơi nước) thu được 19,9 gam chất ran khan. G iá trị V là: A. 2,24. B. 3,36. c. 5.6. D. 1, 1 2 . (Đề thi thứ Đụi học lần 5 - THPT chuyên ĐHSP Hà Nội, năm học 2011 - 2012) Hướng dẫn giải Á p dụng bảo toàn nguyên tố đối với N a ta thấy : irong Y “ *^Na Irong X “ '^NaOH ^ ” Na2 CƠ3 “ 0 ,2.1 (),2.(),5 N ếu trong dung dịch Y chỉ có N a 2 C Ơ 3 thì số m ol N a 2C Ơ 3 là 0,2 m ol, khi đó khối lượng chất rắn là 21,2 gam ; nếu Y chỉ chứa N aH C Ơ 3 thì số m ol N aH C Ơ 3 là 0,4 m ol, khi đó khối lưọng chất rắn là 33,6; còn nếu Y chứa cả hai m uối thì khối lượng chất rắn thuộc khoảng (21,2 ; 33,6). Trên thực tế khối lượng chất rắn chỉ là 19,9 gam nên xảy ra trưòng hợp N aO H dư. N hư vậy chất rắn gồm N aO H dư và N a 2C 0 3 . Theo giả thiết và bảo toàn nguyên tố N a, ta có: 40n NaOH dư ^NaOH dư 2'- '^NaOH dư ^ ^ N a 2 C03 = 0,4 ‘NaiCO- = 0,15 Á p dụng bảo toàn nguyên tố c, ta có: CO2 " N a 2 C0 3 trong Y " N a 2 C0 3 trong X :0,05 0,15 0,1 •Vc0 2 (dktc,= 0-05-22,4 = 1 ,1 2 lít 11
Ví dụ 5: H òa tan hết hỗn hợp chứa 10 gam C aC 0 3 và 17,4 gam PeCO s bằng dung dịch H N O 3 loãng, nóng. B iết sản phẩm khử duy nhất là N O . số m ol H N O 3 đã tham gia phản ứng là; A. 0,8 m ol. B. 0,5 m ol. c . 0,7 m ol. D. 0,2 mol. (Để thi thử Đại học lần 1 - THPT chuyên Hùng Vương - Phú Thọ, năm học 2011 - 2012) Hướng dẫn giải Sơ đồ phản ứng; FeCƠ3 + CaCƠ3 + HNO3 Fe(N03)3 + Ca(NƠ3)2 + NO + CO2 + H2O Áp dụng bảo toàn nguyên tố Ca, Fe và bảo toàn electron, ta tính được số mol của C a(N 0 3 ) 2 , Fe(N 0 3 ) 3 và N O . Sau đó áp dụng bảo toàn nguyên tố N, ta tính được số mol của HNO3: ^Ca(N03)2 ~'^CaCƠ3 '^Fe(N03)3 “ ” FtíCO3 = 0,15 3n NO “ “ FeC03 ■ 0,15 ‘NO 0,05 mol ‘ HNO'3 : 2 n Ca(N 03>2 ^*^Fe(NƠ 3)3 "'"‘^NO “ 0,7 mol 0,05 0,1 0,15 Ví dụ 6: H òa tan hoàn toàn hôn họp gôm 0,18 m ol FeS 2 và a m ol CU2 S băng dung dịch HN O 3 vừa đủ thu được dung dịch X chỉ chứa m uối sunfat và V lít N O (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. G iá trị của V là: A. 44,8 lít. B. 22,4 lít. c . 26,88 lít. D. 33,6 lít. (Để thi thử đại học lần 3 - THPT chuyên Nguyễn Huệ - Hà Nội, năm học 2 0 1 0 - 2011) Hướng dẫn giải Vì phản ứng chỉ tạo ra m uối sunfat nên suy ra trong X có hai m uối là CUSO 4 và FC2(S 0 4 ) 3 . Sơ đồ phản ứng: ÍCU2 S HNO3 ÍCuSO„ + N 0 + H ,0 FeS. [Fe2(S04)3 2 Áp dụng bảo toàn nguyên tố đối với Cu, Fe, s, ta có : CU2 S + 2 FeS 2 —2 1 1 ^ 2 CUSO 4 + F c2 (S 0 4 ) 3 mol: 0,09 - ^ 0 , 1 8 ^ 0,18 ^ 0,09 Áp dụng bảo toàn electron cho phản ứng của FeS 2 và CU2 S với HNO3, ta có : 15n FeS2 + 10n^^j^g = 3nj,jQ :=> ‘NO = 1,2 mol => V,NO (đktc) 26,88 lít 0,1 X 0,09 12
Ví dụ 7: X là h ỗ n h ợ p 2 h iđ ro c a c b o n m ạch hở, c ù n g dãy đ ô n g đ ăng. Đ ê đôt cháy h êt ' 2,8 gam X cần 6,72 lít O 2 (đktc). H ấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào nước vôi trong dư được m gam kết túa. G iá trị m là; A. 30 gam. B. 20 gam. c. 25 gam. D. 15 gam. (Đe thi thử Đại học lần ỉ - THPT Phù Ninh - Phú Thọ, năm học 2013 - 2014) Hướng dẫn giải Sơ đồ phản ứng đốt cháy hai hiđrocacbon trong X : C-H- X y + o,^ ^ CO, + H, 0 (1) Áp dụng bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố 0 cho phản ứng ( 1 ), ta có m‘X v +' m „ = 4 4 n ^co “ ‘o ^ . +18n‘H2O 2 .S 0 ,.V.'?2 ^^^CƠ2 “ ^2,4 'H ,0 ^0 , 2 2 n^ = 2 n™ c o , +' n“ H ,o 2 n^^ c o , +' n " H ,o 0,6 *^CƠ2 ” Áp dụng bảo toàn nguyên tố c, ta có : "caco, ="CƠ 2 = 0 ' 2 mol=>mc„co 3 = 0,2.100 = |20 gam Ví dụ 8: Đ ôt ch áy h o à n to à n 0,1 m ol m ột ax it c a c b o x y lic đơ n c h ứ c , cân v ừ a đủ V lít O 2 (ở đktc), thu được 0,3 m ol C O 2 và 0,2 m ol H 2O. G iá trị của V là: A. 8,96. B. 1 1 ,2 . c. 6,72. D. 4,48. (Đê thi tuyên sinh Đại học khôi B) Hướng dẫn giải C ông thức phân tử của axit cacboxylic đơn chức có dạng là CxHy0 2 . Sơ đồ phản ứng: CxH y0 2 + O2 CO2 + H 2O 0 ) Áp dụng bảo toàn nguyên tố o cho phản ứng ( 1 ), ta có: 2n CxHy02 + 2 n„ = 2 n CO2 + n H2O Hp, = 0,3 mol V,o , (đktc) 6,72 lít --V-" 0.1 ~(U 0,2 Ví dụ 9: H ồn họp X gồm axit axetic, axit fom ic và axit oxalic. Khi cho m gam X tác dụng với N a H C 0 3 (dư ) thì thu đư ợ c 15,68 lít khí C O 2 (đktc). M ặt khác, đ ốt cháy ho àn toàn m gam X cần 8,96 lít khí O 2 (đktc), thu được 35,2 gam C O 2 và y m ol H 2O. G iá trị của y là: A. 0,3. B. 0 ,8 . c. 0 ,2 . D. 0 ,6 . (Đê thi tuyên sinh Đại học khôi A năm 2011) 13
Hướng dẫn giải Theo giả thiết, hồn hợp X gồm CH3COOH, HCOOH, HOOC - COOH. Bản chất phản ứng của X với NaHC03: -COOH + N aH C 0 3 -> -CO O N a + CO2 t + H2O (1) 0,7
Ghi chú : Cách thiết lập công thức của X, Y : X là tripeptit nên công thức của X là : (3CaH2a+i02N - 2 H2 O) - CsaHẾa-iO^Ns; Y là teírapeptit nên công thức của X là: (4CM2a . ,Ũ2N ~ SỉhO) - C4M8a-2(hN4. Vi dụ 11: Thủy phâo hết m gam tetrapeptit A la-A la-A la-A la (m ạch hở), thu được hỗn họp gồm 32 gam A la-A la. 27.72 gam A la-A la-A la và 28,48 gam A la. G iá trị của m là: A. 90,6. B. [,74. c . 81,54. D. 66,44. (Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2011) Hướng dẫn giải A la (alanin) là tên thư ờ ng gọi của am ino axit C H 3-C H (N H 2 )“ C O O H (M = 89). Sơ đồ phản ứng : A la-A la-A la-A la + H 2 O A la + A la-A la + A la-A la-A la mol: 0,32 0.2 0,12 Ap dụng bảo toàn nhóm A la, ta có ; 4n A l a - A l a - A l a Ala “ “ Ala "*■ AI, A la - A l a ^ ' ^ A l a - Ala Ala - -V------- (U2 0,2 0,12 ;-> n Ala Ala Ala^Ala 0,27 mol, =í> m A l a - A l a - A l a ^ = (4 .8 9 -3 .1 8 ).0 ,2 7 = [ ^ 4 gamj -Ala Ghi c h ú : Sự hình thành liên kết p e p tit: H 2N C H (R )C O tỘ H T S Ị;N H C H (R ’)C O O H -^ H 2N C H (R )C O N H C H (R ’)C O O H + H 2O Như vậy, mỗi một liên kết peptií hình thành thì sẽ đồng thời giải phóng I phân tử H 2 O. 32 27,72 Suy ra : nAỉư-Ala = 0,2 mol\ n 0,12 mol. 2 .8 9 - 1 8 ' Ala^Ala-Ala 3 g 9 _ 2 .1 8 Dây là dạng bài tập mới xuất hiện từ năm 2011 và còn có thê xuất hiện trong các để thi ớ những năm tiếp theo. Trước đỏ. ta chi gặp những hùi lập úp dụng hao toàn nguyên to hoặc nhóm nguyên tổ vô cơ như NO^ , oir , soị .... 15
b. Phản ứng nhiều giai đoạn Vỉ dụ 12: T ừ 6,2 kg photpho điều chế được bao nhiêu lít dung dịch H 3P O 4 2M (hiệu suất toàn bộ quá trình điều chế là 80% ) ? A. 100 lít. B. 80 lít. c . 40 lít. D. 64 lít. (Đe thi tuyến sinh Đại học khối A năm 2014) Hướng dẫn giải H-)0 Sơ đồ phản ứng : p — ^ H 3 PO 4 6,2.1 o \ 80% ” h 3 PƠ4 ~ phản ứng = 160 mol Theo sự bảo toàn nguyên tố p , ta có : 31 V.clil H3 PO4 2M 2 = 80 lít Ví dụ 13: H òa tan hết 1,69 gam oleum có công thức H 2 SO 4 .3 SO 3 vào nước dư. Trung hòa dung dịch thu được cần V m l dung dịch K O H IM . G iá trị của V là A. 10. B. 40. c. 20. D. 30. (Đê thi tuyên sinh Đụi học khôi A năm 2014) Hướng dẫn giải Áp dụng bảo toàn nguyên tố s và K, ta có : ■^H2S04 ~ ^” h2S03..2,903 '^KOH ^*^K2S04 —0,04 *^K2S04 “ *^H2S04 = 0-02 \klK O H lM =0.04 líl = 40 ml Vỉ dụ 14: Đ iện phân 200 m l dung dịch CUSO4 (dung dịch X) với điện cực trơ sau thời gian ngừng điện phân thì thấy khối lượng X giảm . D ung dịch sau điện phân tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch B a C b 0,3M tạo kết tủa trắng. C ho biết khối lượng riêng dung dịch CUSO4 là 1.25 g/m l; sau điện phân lượng H2O bay hơi không đáng kể. N ồng độ m ol/lít và nồng độ phần trăm của dung dịch C11SO4 trước điện phân là; A. 0,35M , 8%. B. 0,52M , 1 0 %. c , 0,75M , 9,6% . D. 0,49M , 1 2 %. (Đề thi thư Đại học lần 2 - THPT M ỹ Văn - Phú Thọ, năm học 2013 - 2014) Hướng dẫn giải Khi điện phân dung dịch CUSO 4, ion SƠ 4 ^^ không bị điện phân, nên mol SƠ 4 ^“ trước và sau điện phân không đổi. Áp dụng bảo toàn gốc 5 0 4 ^“ và nguyên tổ Ba, ta có : ‘CuSO, = n BiiSO. ‘ BaCU 0,5.0,3 = 0,15mol. Vậy nồng độ m ol/lít và nồng độ phần trăm của CUSO 4 trước điện phân là ; 045 0,15.160 fCuS0 4 l 0,75M ; c%..‘ CUSO4 .100% = [9^ 0,2 4 200.1,25 16
Vi dụ 15: C ho hỗn hợp X gồm 0,3 mol Fe, 0,15 m ol Fe 2 0 3 và 0,1 m ol FC3 0 4 tác dụng hết với dung dịch H 2 SO 4 loãng, thu được dung dịch Y. C ho dung dịch Y tác dụng với dung dịch N aO H dư, lọc k ế t tủ a đem nung tro n g k h ô n g khí đ ến khối lư ợ n g k h ô n g đổi, th u được m gam chất rắn z. G iá trị của m là : A. 70. B. 72. c . 65. D. 75. (Đề thi thử Đại học lần 2 - THPT Tam Nông - Phủ Thọ, năm học 2013 - 2014) Hướng dẫn giải Sơ đồ phản ứng: Fe PeSO^ - F c2 0 3 ^ ‘‘^^2S04 ^ FC2 ( 8 0 4 ) 3 + dd NaOH >Fe , 0 3 Fe(OH), ị Fe 3 0 4 H 2 SO 4 dư ■ z X Y Áp dụng bảo toàn nguyên tố Fe. ta có: trong z ^F e trong X ^ ^ '^ F e 203 trong z "pe + ^*^Fe 203 + ^*^Fe304 0..5 0,15 0,1 =>HcFo203 , ng7z = 0,45 r. tro ’ mol m.,z = n tro FC203 , ng z V 72 gam Ví dụ 16: N ung hỗn họp gồm 11,2 gam Fe; 6,4 gam C u và 19,5 gam Zn với m ột lượng dư lưu huỳnh đến khi phản ứng hoàn toàn. Sản phẩm của phản ứng tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được khí B. Thể tích dung dịch P b(N 0 3 ) 2 20% (d = 1,1 g/m l) tối thiểu cần dùng để hấp thụ hết khí B là A. 752,27 ml. B. 902,73 ml. c . 1053,18 ml. D. 910,25 ml (Đề thì thử đại học lần 2 - THPT chuyên Nguyễn Huệ - Hà Nội, năm học 2011 - 2012) Hướng dẫn giải Khi cho Fe, Cu, Zn phản ứng với s dư thì sản phẩm thu được là FeS, C uS, ZnS. Trong các chất san phãm chì có FeS và ZnS phản ứng được với HCl, CuS không phản ứng. Vì vậy ta không cần quan tâm đến lượng C u ban đầu. Zn ZnS Sơ đồ phán ứng: >H ,S t ■> p |,s ị Fe FeS ^ ^ B Áp dụng bảo toàn nguyên tố đối với các nguyên tố Pb, s, Fe, Zn, ta có: 19,5 , *^Pb(N03)2 “ *^PbS “ *^H2 S ~ ” (Fe.S, ZnS) '^Fe'*'” z n “ 0,5 mol _ 0,5.331 752,27 ml ddPb(N03)2 Ị Ị 20% 17
Ghi chú : Ta cỏ n= — ==— ----- v.d.c% V: M.n M M M d.c% (n : sổ moỉ, M : khối lượng mol, m : khối lượng chất tan, mdd: khối lượng dung dịch, d : khối lượng riêng của dung dịch, V : thê tích của dung dịch, c% : nồng độ phần trăm của dung dịch.) Vỉ dụ 17: C ho 13,5 gam hôn họp X gôm Fe và Zn vào 200 ml dung dịch z chứa C uC b và PeCb- Phản ứng xong thu được chất rắn B nguyên chất và dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch N aO H dư, thu được kết tủa D và dung dịch E. Sục C O 2 đến dư vào dung dịch E, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được 8,1 gam chất rắn. Thành phần % theo khối lượng của Fe và Zn trong X lần lượt là: A. 50,85; 49,15. B. 30,85; 69,15. c . 51,85; 48,15. D. 49,85; 50,15. (Đề thi thử Đại học lần 2 - THPT chuyên Hùng Vương - Phú Thọ, năm học 2010 - 2011) Hướng dẫn giải Theo giả thiết ta thấy: C hất rắn B là Cu, dung dịch Y có m uối Z nC l 2 , P e C b và có thể còn C uC l 2 dư. Sơ đồ phản ứng : >eCE Fe dd(CUCI2, FcCi3) ^ ^1 d d N a O H d ư N a 2Z n 0 2 C O 2 „ I 1" ZnCL----- ■ ■ >Zn(OHk ị —í—>ZnO Zn NaOHdư CuCL X Á p dụng bảo toàn nguyên tố đối với Zn, ta có: n Zn , = n ^ZnO p, = — = 0 ,1 m oI=>% m Zn 7 = -^ ^ 5 . 1 0 0 % = 48,15% ;%mp =51,85% Ví dụ 18: H oà tan hoàn toàn hôn họp X gôm 0,2 m ol Fe và 0,2 m ol Fe 2 Ơ 3 vào dung dịch axit H 2 SO 4 loãng (dư), thu được 2,24 lít khí (đktc) và dung dịch Y. C ho lượng dư dung dịch N aO H vào dung dịch Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. G iá trị nhỏ nhất của m là: A. 54,0. B. 59,1. c . 60,8. D. 57,4. (Đe thi tuyển sinh Cao đẳng năm 2011) Hướng dẫn giải Nếu Fe chỉ phản ứng với thì số m ol H 2 tạo ra phải là 0,2 m ol, trên thực tế chỉ là 0,1. Suy ra bản chất phản ứng là Fe tác dụng cả với và với m uối sắt(III) sinh ra đề tạo ra sắt(II). N hư vậy m uối sắt(II) sinh ra từ Fe và m ột từ phần m uối sat(III). 18
Áp dụng bảo toàn electron, ta có: 2np ^ =2 n „ + n _ , . =>n , = 0,2 m o l . "2 F e’"^ phản ứng Fe'^ phàn ứng l ),2 0,1 Vậy dung dịch Y gồm các cation và Fe n_, , =2np. P^3+ p. - n Fe203 , p^3+ phiịn =0, 2mol ; «.2 0^2 n P^2+ =HpFe ban K„,.;„+n đẩu p^3+ p(^.„ = 0,4 mol. 0.2 0,2 Theo bảo toàn ngu yên tố Fe, ta có : " F e ( O H ) 2 ị = n p ^ . 2+ = 0-4 m o l m , kct - ,(min) = 0,’ 4.90 + 0,’ 2. 107= 57,4 - ' , . lua * g^ a m ,r .u , -lI íicFe(OH)3 = n p^.3+ = 0,2 ’ m o l Ghi chú : Đề nói “Giá trị nhỏ nhát cùa m là :... ” vĩ Fe(OH) 2 trong hôn hợp có thê tiêp tục tác dụng với O2 và H 2 O tạo thành Fe(OH)s làm cho khối lượng kết tủa tăng lên. Ví dụ 19: H òa tan hoàn toàn 0,3 m ol hỗn họp gồm AI và AI4C3 vào dung dịch KO H (dư), thu được a m ol hỗn họp khí và dung dịch X. Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch X, lượng kết tủa thu được là 46,8 gam . G iá trị của a là: A. 0,60. B. 0,55. c . 0,45. D. 0,40. (Đe thi tuyến sinh Đại học khối A) Hướng dẫn giải Sơ đồ phản ứng : [H2Í [ C H ,t ÍKIAKOH)^] ■Al(OH), ị Ị k o h dư 0,6 mo! dd X Theo sơ đồ phản ứng ta thấy: H ỗn họp khí X là C H 4 và H 2 ; 46,8 gam kết tủa là A l(O H )3 ứng với số mol là 0 ,6 m ol. Theo giả thiết và bảo toàn nguyên tố Al, ta có : *^A1 0,3 " ai = 0 .2 •^AI "^4n^|^(2^ ~ '^ a1(OH)3 = 0 , 6 ‘Al,c = 0,1 4^3 19
Áp dụng bảo toàn nguyên tố đối với c và bảo toàn electron, ta có : ‘CH. ~^'^Al4C3 -3-0,1 ‘CH, 0,3 => a = nCH, + n. 0,6 mol 2n„_ =3n^| =3.0,2 n„ = 0,3 Ví dụ 20: N ung nóng m gam hôn họp gôm AI và Fc 3 0 4 trong điêu kiện không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn họp rắn X. C ho X tác dụng với dung dịch N aO H (dư), thu được dung dịch Y, chất rắn z và 3,36 lít khí H 2 (ở đktc). Sục khí C O 2 (dư) vào dung dịch Y, thu được 39 gam kết tủa. G iá trị của m là A ,4 8 ,3 . B. 57,0. c . 45,6. D. 36,7. (Đề thi tuyển sinh Đại học khối B) Hướng dẫn giải Sơ đồ phản ứng : +.3 CO-, ->A1(0 H)3 T ừ sơ đồ phản ứng, ta thấy; C hất khử là Al, chất oxi hóa là Fc 3 0 4 và H 2 O trong dung dịch N aO H ; sản phẩm khử của I-I2O là H 2 (0,15 m ol). Trong phản ứng toàn bộ quá trình phản ứng, số oxi hóa của Fe giảm từ + - về 0, của H giảm từ +1 về 0, của AI tăng từ 0 lên +3. Kết tủa thu được là A l(O H )3 với khối lượng là 39 gam ứng với 0,5 mol. Áp dụng bảo toàn nguyên tố đối với AI và bảo toàn electron, ta có; ” ai ^ ’^ai(OH)3 = 0,5 3n^i = 8n Fe304 + 2n^ =>i „ . . = > m = m, , + m.■Fe304 ‘AI 48,3 gamj ‘ F e ,0 = 0,15 0,5 ^ 0,15 0,5.27 0,15.2.32 Vỉ dụ 21: N ung 2,23 gam hỗn họp X gồm các kim loại Fe. Al. Zn, M g trong oxi. sau một thời gian thu được 2,71 gam hỗn họp Y. FIòa tan hoàn toàn Y vào dung dịch H N O 3 (dư), thu được 0,672 lít khí N O (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). số m ol H N O 3 đã phản ứng là A. 0 ,12. B. 0,14. c . 0,16. D. 0,18. (Đe thi tuyên sinh Đại học khối B năm 2010) 20