(SKKN mới NHẤT) SKKN hoàn thiện tư duy và phát triển kỹ năng giải bài tập hóa học bằng phép quy đổi đưa hỗn hợp về các nguyên tố hoặc cụm nguyên tố

Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, sử dụng các phương pháp giải toán đểgiải quyết một bài toán hóa học câu vận dụng cao một cách nhanh gọn, chínhxác nhưng vẫn giúp học sinh hiểu

MỤC LỤC

2.1.3 Các hướng quy đổi chính sử dụng khi giải toán hóa học 42.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng SKKN 52.3 Các SKKN hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 5

2.3 2 Vận dụng phép quy đổi vào giải bài tập hóa học 7Dạng 1: Quy đổi hỗn hợp về các nguyên tố tương ứng 7Dạng 2: Quy đổi hỗn hợp về các cụm nguyên tố 10

1.1 Lí do chọn đề tài

Từ kỳ thi THPT quốc gia năm 2017 đến nay, với phần lớn các môn thitheo hình thức trắc nghiệm cùng với việc chuyển thi các môn riêng rẽ thành thicác bài tổ hợp : Khoa học tự nhiên (tổ hợp Lý- Hóa - Sinh) và Khoa học xã hội(tổ hợp Sử - Địa - GDCD) Yêu cầu đặt ra đối với các trường THPT là thay đổicách dạy và học một cách tích cực , linh hoạt phù hợp với nội dung , hình thứcthi của bộ Giáo dục và Đào tạo Đây là một thách thức lớn đối với hoạt động dạyhọc nói chung và với môn Hóa học nói riêng

Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, sử dụng các phương pháp giải toán đểgiải quyết một bài toán hóa học (câu vận dụng cao) một cách nhanh gọn, chínhxác nhưng vẫn giúp học sinh hiểu rõ được bản chất của hóa học trong bài toán

đó thực sự là điều không phải dễ dàng Trong khi đó, học sinh chỉ được phép sửdụng trung bình 1,25 phút/1 câu trong các bài thi, cùng với áp lực phải thi bamôn liên tục trong một buổi thi đã tạo cho học sinh những rào cản vô cùng lớnkhi học các môn khoa học tự nhiên Là một giáo viên giảng dạy bộ môn Hóahọc, tôi đã thấy học sinh hàng này phải đối mặt với những khó khăn trong việcgiải các bài toán hóa học, đặc biệt các câu lấy điểm 8 trở lên Vì vậy, việc đưa ranhững hướng giải bài tập mới, kỹ thuật mới giúp cho học sinh vừa nắm vữngkiến thức, vừa phát triển kỹ năng giải bài tập là nhiệm vụ đặc biệt quan trọngcủa người thầy

Mấy năm gần đây, với sự phát triển với tốc độ vũ bão của "internet" kèmvới sự phổ biến quá mức của mạng xã hội các nguồn tài liệu trở nên kếch xù, cácnhóm học tập trên facebook phát triển lớn mạnh thu hút số đông Đề thi đại họctheo đó trở nên "phát phì", khi những câu hỏi bắt đầu dài hơn, phức tạp hơn vànặng "toán học" hơn Tất yếu xảy ra là cuộc chạy đua tạo ra các "phương phápmới" để đối phó với đề thi ngày càng chóng mặt Tất cả đã tạo nên một bứctranh muôn màu muôn vẻ và "phương pháp quy đổi" cũng là một phần trong bứctranh ấy

Trên thực tế, phép quy đổi hay phương pháp quy đổi đã xuất hiện khánhiều trong các tài liệu Nhưng việc hiểu rõ bản chất của quy đổi và vận dụnglinh hoạt, sang tạo quy đổi vào các bài toán hóa học để đem lại kết quả nhanhgọn, chính xác mới là việc mà thầy trò phải làm để chinh phục điểm cao trong

các kỳ thi Với các lí do trên, tôi đã nghiên cứu và mạnh dạn viết đề tài :" Hoàn thiện tư duy và phát triển kỹ năng giải bài tập hóa học bằng phép quy đổi đưa hỗn hợp về các nguyên tố hoặc cụm nguyên tố " làm sáng kiến kinh

nghiệm của mình

1.2 Mục đích nghiên cứu

- Đề tài giúp học sinh hiểu rõ khái niệm, bản chất của phép quy đổi và các dạngquy đổi thường gặp, biết điều kiện để thực hiện phép quy đổi trong một bài toán;đặc biệt là nhận dạng được, áp dụng được mỗi phép quy đổi vào từng bài toánsao cho phù hợp nhất, để có cách làm ngắn gọn nhất nhưng vẫn tìm ra đáp sốđúng

- Hoàn thiện tư duy và phát triển kỹ năng giải bài tập hóa học của học sinh saukhi áp dụng phép quy đổi qua các ví dụ và hệ thống bài tập điển hình.

1.3 Đối tượng nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của phương pháp quy đổi gồm khái niệm, các cáchquy đổi, dấu hiệu và điều kiện của quy đổi, lịch sử của quy đổi

- Nội dung, phương pháp và phạm vi áp dụng của phép quy đổi, phân tích mộtsốcác bài toán điển hình để học sinh hiểu bản chất của phép quy đổi

- Phương pháp để phát triển kỹ năng giải bài tập Hóa học của học sinh học cáckhối A1, B1, A7 có nhu cầu thi vào Đại Học

1.4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết: Nghiên cứu cơ sở lý thuyếtcủa phép quy đổi trong các tài liệu chuyên ngành

- Phương pháp điều tra khảo sát thực tế: Quan sát và làm phiếu điều tra về thựctrạng vấn đề cần nghiên cứu (nội dung, phương pháp, kỹ năng giải bài tập củahọc sinh)

- Phương pháp thống kê: xử lý và thống kê số liệu thực nghiệm

- Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng đề tài

2 NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

2.1 Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm

2.1.1 Quy đổi là gì?

- Theo từ điển tiếng Việt của viện ngôn ngữ học Việt Nam thì " quy đổi làchuyển đổi sang một hệ đơn vị khác" Đây là khái niệm nghe qua thì có vẻ chưathực sự thỏa đáng Tuy nhiên chúng ta nhận thấy qua lịch sử phát triển của nhânloại, con người luôn sáng tạo và đơn giản hóa mọi công việc Vậy ta có thể hiểu

" Quy đổi là một công cụ để biến những vấn đề phức tạp thành đơn giản hơn"

- Trong hóa học, quy đổi là phép toán được sử dụng phổ biến, vẫn theo địnhnghĩa trên chúng ta có thể hiểu : "Quy đổi là một phương pháp biến đổi toán họcnhằm đưa bài toán ban đầu là một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản hơn, qua

đó làm phép tính trở nên dễ dàng, thuận tiện và chính xác"

2.1.2 Các nguyên tắc khi thực hiện phép quy đổi

- Một phép toán được gọi là phép quy đổi khi thỏa mãn định nghĩa của quy đổi.nhưng không phải phép quy đổi nào cũng hữu ích chứ chưa nói tới là sự lựachọn tốt nhất Không ai muốn chọn một phép quy đổi "lạc đề" hay " vô dụng".Một phép quy đổi được coi là "hữu dụng" khi thỏa mãn 3 điều kiện lớn sau:

Một là: Tính toàn vẹn về mol, nguyên tố

Các nguyên tố được nhắc tới là thành phần nguyên tố hóa học tạo nên hỗnhợp mẹ Còn số mol có thể là mol nguyên tố hay mol hỗn hợp

Ví dụ : {C :4 mol H :6 mol (1)

1 mol C4H6

{C2H4:2 mol

H2:−1 mol (2)

(1) chính là kiểu quy đổi truyền thống và cổ xưa bằng việc đưa hỗn hợp vềcác nguyên tố, hỗn hợp con lúc này chỉ mang theo được số mol của các nguyêntố.

(2) là cách quy đổi mạnh hơn (1) bởi vì (2) không chỉ bao gồm các nhân tốcủa (1) mà còn bảo toàn được số mol của hỗn hợp mẹ Thậm chí cách quy đổinày còn bảo toàn được số liên kết  trong chất ban đầu

Hai là, tính toàn vẹn về phản ứng hóa học

Một phép quy đổi sẽ càng triển vọng nếu hỗn hợp con mang theo đượccàng nhiều phản ứng hóa học của hỗn hợp mẹ Hay nói cách khác, hỗn hợp con

có thể đại diện cho hỗn hợp mẹ, giữ nguyên bản chất của hóa học trong bài toán

Ví dụ: Cho hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 hãy so sánh 2 phép quy đổi sau:

X  { ( 1 ){Fe : x mol O : y mol

(2){Fe FeO: a mol2O3:b mol

(1) tạo ra một hỗn hợp con hoàn toàn trơ về mặt hóa học, không bảo toàn đượccác phản ứng hóa học trong hỗn hợp ban đầu, không thể dùng hỗn hợp mới thaythế hỗn hợp cũ trong các phản ứng

(2) bảo toàn được khá nhiều phản ứng: với axit đặc, axit loãng, với oxi ; tất cảđều có thể dùng hỗn hợp mới thay thế hỗn hợp ban đầu

Vì vậy: Tính toàn vẹn của phản ứng hóa học là nhân tố quan trọng nhấtquyết định mức độ mạnh của một phép quy đổi và sự khéo léo của người giải đề

Ba là, vấn đề về tốc độ

- Mục đích lớn của quy đổi vẫn là giải quyết vấn đề đơn giản hơn, ngắn gọn hơnvà nhanh hơn so với cách truyền thống khác Chính vì vậy, vấn đề tốc độ là mộtkhía cạnh không thể bỏ sót Vậy theo hai điều kiện trên chúng ta có nhiều cách

để thực hiện quy đổi một hỗn hợp nhưng ta chỉ được chọn một và chọn ra saocho hiệu quả nhất, hợp lí nhất mới là vấn đề cần suy xét

Một phép quy đổi sẽ “thất bại” hay “ bất hợp lí” nếu:

- Phải sử dụng từ 3 ẩn số trở lên để giải

- Lựa chọn thành phần nguyên tố phức tạp

- Thua thiệt quá nhiều so với cách giải truyền thống

2.1.3 Các hướng quy đổi chính sử dụng khi giải toán

- Có nhiều hướng để đưa một hỗn hợp phức tạp chuyển thành đơn giản hơn,thuận lợi hơn để giải bài toán Tuy nhiên ta có thể đưa phép quy đổi về 2 hướngchính:

2.1.3.1 Quy đổi hỗn hợp về các nguyên tố tương ứng

- Là phép quy đổi đưa hỗn hợp mẹ về hỗn hợp con gồm các nguyên tố cấu tạo nên hỗn hợp mẹ Việc quy đổi trong trường hợp này làm gọn các chất trong hỗn hợp gốc và thuận tiện hơn trong tính toán

Dấu hiệu:

- Thứ nhất, kiểu quy đổi này được sử dụng ưu thế hơn trong các bài toán vô cơ

- Thứ hai, sử dụng khi số lượng nguyên tố hạn chế

- Thứ ba, tính bảo toàn phản ứng hóa học cực thấp Vì vậy, người ta lấy sảnphẩm phản ứng của hỗn hợp mẹ nhưng tính toán qua hỗn hợp con.

2.1.3.2 Quy đổi hỗn hợp về các cụm nguyên tố

- Là tách hỗn hợp mẹ về các phần riêng rẽ để giải, mỗi phần (nguyên tố hoặccụm nguyên tố) có đặc điểm riêng hay phản ứng riêng có thể "lợi dụng" được

Dấu hiệu:

- Thứ nhất, quy đổi về cụm nguyên tố được sử dụng ưu thế hơn trong các bàitoán hóa học hữu cơ

- Thứ hai, khả năng giữ lại phản ứng cao hơn hẳn so với quy đổi về các nguyên

tố Đa phần các nhóm chức đều được bảo toàn

(Trọn bộ về quy đổi – Đỗ Văn Khang)

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

- Trở thành sinh viên các trường Đại học hàng đầu luôn là ước mơ của nhiều họcsinh THPT Tuy nhiên, ước muốn đó sẽ là quá “xa vời” đối với những học sinhhọc không tốt bộ môn Hóa học Đa số học sinh luôn “sợ hãi” trước một bài toántrắc nghiệm với quá nhiều chất tác dụng với nhau, quá nhiều các phương trìnhphản ứng phức tạp trong khi thời gian dành cho một câu trắc nghiệm trung bìnhchỉ khoảng 1,25 phút

- Với vốn kiến thức hiện có của một học sinh THPT, các em không thể đọc sáchrồi tự mình rút ra phương pháp để giải quyết khó khăn trên Thêm vào đó trongsách giáo khoa cũng như các sách tham khảo rất ít những ví dụ minh họa mộtcách chi tiết, rõ ràng để giúp học sinh làm những bài toán có sự đòi hỏi một tưduy mới và kỹ năng giải toán tốt

- Đa số học sinh còn thụ động, còn bị những tư duy cũ, những phương pháp

“truyền thống”, phụ thuộc nhiều vào sơ đồ phản ứng gây hạn chế kỹ năngphân tích, tổng hợp hay cao hơn là kỹ năng phát triển bài toán Thực tế này gây

ra tình trạng, mỗi lần làm bài thi học sinh chưa kịp đọc xong đề thì đã hết giờlàm bài khiến cho kết quả học tập không như ý muốn

2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.

2.3.1 Các định luật cần nắm vững

- Trước khi học và vận dụng phép quy đổi tôi phải “ xây móng” thật chắc chohọc sinh bằng cách nắm vững các định luật cơ bản trong hóa học và cách vậndụng chúng vào các bài toán Học sinh của chúng ta không nhận ra rằng nhữngcông cụ truyền thống quanh mình vốn là bản nguyên của tất cả mọi thứ Đó lànhững giá trị vốn có và không bao giờ thay đổi Hãy giúp các em hãy nhớ rằng :

“Đứng trước mỗi bài tập hãy bắt đầu từ những điều giản dị nhất”

2.3.1.1 Định luật bảo toàn khối lượng:

Nội dung: Khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng khối lượng các chấtđược tạo thành sau phản ứng

Trong đó chúng ta cần vận dụng các hệ quả:

Hệ quả 1: Gọi mT là tổng khối lượng các chất trước phản ứng, ms là khối lượng

các chất sau phản ứng Dù phản ứng xảy ra với hiệu suất bất kỳ ta đều có:

mT = mS

Hệ quả 2: Khi cation kim loại kết hợp với anion phi kim để tạo ra các hợp chất

ta luôn có: Khối lượng chất = khối lượng của cation+khối lượng anion Khốilượng của cation hoặc anion ta coi như bằng khối lượng của nguyên tử cấu tạothành

2.3.1.2 Định luật bảo toàn nguyên tố:

Nội dung : Tổng khối lượng một nguyên tố trước phản ứng bằng tổng khốilượng của nguyên tố đó sau phản ứng Nội dung định luật có thể hiểu là tổng sốmol của một nguyên tố được bảo toàn trong phản ứng

2.3.1.3 Định luật bảo toàn electron:

Trong phản ứng oxi hóa khử: Số mol electron mà chất khử cho đi bằng số molelectron mà chất oxi hóa nhận về

Khi vận dụng định luật bảo toàn electron vào dạng toán này cần lưu ý:

- Trong phản ứng hoặc một hệ phản ứng chỉ cần quan tâm đến trạng tháiđầu và trạng thái cuối mà không cần quan tâm đến trạng thái trung gian

- Nếu có nhiều chất oxi hóa và chất khử thì số mol electron trao đổi là tổng

số mol của tất cả chất nhường hoặc nhận electron

2.3.1.4 Định luật bảo toàn điện tích:

Dung dịch luôn trung hòa về điện nên:

Hay:

2.3.2 Vận dụng phép quy đổi vào giải bài tập hóa học

- Khi quy đổi hỗn hợp các chất về nguyên tố hoặc nhóm nguyên tố thì thường

tuân theo các bước như sau:

Bước 1: quy đổi hỗn hợp các chất về các nguyên tố hoặc các nhómnguyên tố tạo thành hỗn hợp đó

Bước 2: đặt ẩn số thích hợp cho số mol nguyên tử các nguyên tố tronghỗn hợp

Bước 3: Lập các phương trình dựa vào các định luật bảo toàn khối lượng,bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron…

Bước 4: Lập các phương trình dựa vào các giả thiết của bài toán nếu có.Bước 5: Giải các phương trình và tính toán để tìm ra đáp án

- Để chọn được hướng quy đổi “hữu ích” cho mỗi bài toán thì học sinh phải

nhận dạng bài toán nhanh, ta có thể dựa vào những dấu hiệu có trong đề bàicộng với các dấu hiệu của từng phép quy đổi để phân loại và định hướng bàitoán

- Ở đề tài này tôi chỉ áp dụng phép quy đổi “ Đưa hỗn hợp về các nguyên tố vàcụm nguyên tố” để giải một số bài tập tổng hợp vô cơ ( bài toán hỗn hợp kimloại và hợp chất tác dụng với dung dịch HNO3) và hữu cơ lớp 11(Tổng hợp

hiđrocacbon và các hợp chất chứa nhóm chức) Thông qua đó phân tích, địnhhướng và phát triển tư duy về mặt hóa học, đặc biệt tạo kỹ năng giải toán nhanh,chính xác cho học sinh.

Dạng 1: Quy đổi hỗn hợp về các nguyên tố tương ứng

Ví dụ 1: Nung m gam bột sắt trong oxi thu đựơc 3 gam hỗn hợp chất rắn X Hoà

tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 dư thoát ra 0,56 lít NO (đktc) là sảnphẩm khử duy nhất Giá trị của m là:

A 2,52 gam B 1,96 gam C 3,36 gam D 2,1 gam

Bài giải Cách 1: Quy hỗn hợp chất rắn X về nguyên tử là Fe và O

Hỗn hợp X (Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4)  {Fe: x mol O : y mol

Ta có: mhh = 56x+16y =3 (1)

Áp dụng đinh luật bảo toàn electron: ne cho = ne nhận

3.nFe = 2nO + 3nNO 3x = 2y + 0,075 (2)

Từ (1) và (2) suy ra Fe = 0,045 mol =>mFe = 56.0,045 = 2,52 gam

 A đúng

- Cách này rất đơn giản và quen thuộc, nhưng có một điều đáng lưu tâm, khôngchỉ trong việc học hóa mà còn nhiều việc khác nữa Nếu muốn rèn luyện tư duyvà kĩ năng tốt hơn chúng ta hãy suy nghĩ không ngừng và tạo ra những phươngpháp tối ưu

Cách 2: Quy hỗn hợp chất rắn X về hai chất Fe, Fe 2 O 3

Bảo toàn nguyên tố Fe  mFe = 56(0,025 + 0,02) = 2,52 gam  A đúng

Nhận xét: Qua 2 cách quy đổi ở trên chúng ta thấy cách 2 đảm bảo được cả 3

điều kiện của quy đổi, làm ngắn gọn, chính xác, không phải đặt ẩn số rườm ràmà vẫn đảm bảo bản chất của phản ứng

Ví dụ 2: Cho 8,16 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 phản ứng hết

với dung dịch HNO3 loãng (dung dịch Y), thu được 1,344 lít NO (đktc) và dungdịch Z Dung dịch Z hòa tan tối đa 5,04 gam Fe, sinh ra khí NO Biết trong cácphản ứng, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 Số mol HNO3 có trong Y là

A 0,54 mol B 0,78 mol C 0,50 mol D 0,44 mol

(Đề THPT quốc gia năm 2015)

Bài giải

Cách 1: Quy hỗn hợp chất rắn X và 5,04 gam Fe về nguyên tử là Fe và O

Hỗn hợp X (Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4) {Fe: x mol O : y mol

{56 x+16 y =8,16 3 x −2 y =3.0,06  {x=0,12 y=0,09

Ta có nO = 0,09 mol => nFe = (8,16+5,04-16.0,09)/56 = 0,21 mol

Bảo toàn electron: nNO = (2.nFe – 2nO)/3 = 0,08 mol

 nHNO3 = 4nNO + 2nO = 0,5 mol

Đáp án C

Cách 2: Quy đổi hỗn hợp X thành Fe, Fe 2 O 3

nFe = nNO = 0,06 mol n Fe2O3= 8,16−56.0,06160 =0,03 mol

Khi thêm 0,09 mol Fe vào dung dịch Z, gộp cả 2 quá trình ta chỉ xét đầu và cuối

ta có:

{Fe: 0,06+0,09=0,15 Fe2O3:0,03 mol

Vì cuối quá trình sắt chỉ tồn tại ở dạng Fe (II) nên ta có:

X’↔ {FeO:0,09 mol(BTNT oxi) Fe :0,12 mol  nNO = 0,12.23 = 0,08 mol

n HN O3=2.0,21+0,08=0,5 mol

Đáp án C

Nhận xét: Khi đã nắm chắc quy luật phản ứng rõ ràng ta thấy cách quy đổi 2 có

sức mạnh hơn hẳn cách 1 Bởi vậy việc lựa chọn cách quy đổi nó quyết định sựthành công của người giải đề

Ví dụ 3: Hòa tan m gam hỗn hợp A gồm Mg, Al, MgO và Al2O3 bằng dung dịch

HCl vừa đủ thì được dung dịch chứa (m + 70,295) gam muối Cho m gam hỗnhợp A tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, thu được 13,328 lít SO2(đktc, sản phẩm khử duy nhất) Nếu cho m gam hỗn hợp A tác dụng với dungdịch HNO3 loãng dư, thu được 3,808 lit hỗn hợp khí NO và N2O (đktc) có tỉkhối so với hiđro là 31817 và dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y được 162,15 gammuối khan Giá trị của m là:

Bài giải

- Nếu sử dụng cách thông thường, đó là đặt x, y, z, t ứng với số mol của cácchất trong A Rồi dựa vào giả thiết và áp dụng các định luật bảo toàn lập hệphương trình! Bài toán trở nên phức tạp với rất nhiều ẩn số

- Để bài toán đơn giản hơn ta quy đổi hỗn hợp A gồm Mg, Al, O

Mg : x mol n Cl- =2x+3y

A  Al : y mol ∆ m=70,295=35,5(2 x +3 y) −16 z

O : z mol 2x+ 3y = 2z + 2n SO2=2z + 2 0,595

n N2O= 0,09 mol ; nNO= 0,08 mol ; n SO2= 0,595 mol

í dụ 4 : Hòa tan hết m gam hỗn hợp M chứa Mg, MgCO3 và FeCO3 trong dung

dịch HCl loãng dư, thu được hỗn hợp khí X và dung dịch chứa các chất tan cócùng nồng độ mol Mặt khác, m gam hỗn hợp trên phản ứng hoàn toàn với dungdịch chứa 1,02 mol HNO3, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và 5,6 lít(đktc) hỗn hợp khí Z gồm 2 khí có tỉ khối so với H2 bằng 22 Cô cạn cẩn thậndung dịch Y thu được (2m + 17,8) gam muối khan Giá trị m là :

Ví dụ 5: Đốt cháy hoàn toàn 0,25 mol hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon mạch hở

(hơn kém nhau 3 nguyên tử C) cần dùng vừa đủ 14 lít O2 (đktc) Hấp thụ toàn bộsản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2, sau khi các phản ứng xảy rahoàn toàn thu được 30 gam kết tủa và một dung dịch có khối lượng giảm 4,3gam so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 ban đầu Mặt khác, cho 8,55 gam Xtrên tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được m gam kếttủa Giá trị của m là

Bài giải

Dạng 2: Quy đổi hỗn hợp về các cụm nguyên tố

Dạng quy đổi này chiếm ưu thế ở bài toán hữu cơ, tôi đưa vào vận dụng và phântích một số ví dụ về hợp chất hữu cơ có chức

Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm hai anđehit thuộc cùng dãy đồng đẳng Khử hoàn toàn

0,06 mol X cần 0,12 mol H2, thu được hỗn hợp ancol Y Cho Y phản ứng với Na

dư thu được 0,12 gam H2 Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,06 mol X thì thu được11,88 gam CO2 Khối lượng của 0,12 mol X gần nhất với giá trị nào sau đây?

Bài g iải

Theo bài ra, số nhóm CHO trong hỗn hợp là 0,12 mol, đó cũng chính là mol H2phản ứng tối đa với X Vì vậy anđehit no, 2 chức có dạng: CHO-(CH2)n-CHOQuy đổi: X  {CH2:a mol

CHO: b mol  a= n CO2- nCHO = 0,27- 0,12 = 0,15 mol

 mX = mCHO + m CH2= 0,12.29+ 0,15.14=5,58 gam

0,12 Mol X: m = 5,58.2 = 11,16 gam  Chọn C

Ví dụ 2: X là hỗn hợp gồm HOOC-COOH, OHC-COOH, OHC-C C-CHO,

OHC-C  C-COOH; Y là axit caboxylic no, đơn chức, mạch hở Đun nóng mgam X với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 23,76 gam Ag Nếucho m gam X tác dụng với NaHCO3 dư thì thu được 0,07 mol CO2 Đốt cháyhoàn toàn hỗn hợp gồm m gam X và m gam Y cần 0,805 mol O2 thu được 0,785mol CO2 Giá trị gần nhất của M là:

(Đề thi thử chuyên Lê Quý Đôn năm 2016)

Bài giải

Ta có: nCHO/X = 0,11=12nAg; nCOOH/X = 0,07 = n CO2

Đưa hỗn hợp gồm m gam X và m gam Y về hỗn hợp : {COOH :0,07 mol C2: x mol

C n H 2 n O2CHO :0,11 mol

Ví dụ 3: Hỗn hợp T gồm 3 chất hữu cơ X, Y, Z (50<Mx<My< MZ và đều tạo nên

từ các nguyên tố C, H, O) Đốt cháy hoàn toàn m gam T thu được H2O và 2,688lít khí CO2 (đktc) Cho m gam T phản ứng với dung dịch NaHCO3 dư, thu được1,568 lít CO2 (đktc) Mặt khác,cho m gam T phản ứng hoàn toàn với lượng dưdung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 10,8 gam Ag Giá trị của m là:

Quy đổi T  {COOH :0,07 mol CHO :0,05 mol

 mT = mCHO + mCOOH = 0,05.29 + 0,07.45= 4,6g Chọn đáp án A

Ví dụ 4: Hỗn hợp X gồm anđehit không no A và các chất hữu cơ no B, C trong

phân tử chỉ chứa nhóm chức – CHO; - COOH (58<MB<MC), tất cả đều mạch hở.Chia 37,4 gam X thành hai phần bằng nhau:

- Phần 1: Phản ứng vừa đủ với 145 ml dung dịch NaOH 2M

- Phần 2: đem đốt cháy hoàn toàn thu được 22,88 gam CO2 và 4,14 gam H2O.Biết trong X không có chất nào quá 5 nguyên tử Cacbon Hiệu khối lượng của Bvà C trong 37,4 gam X là:

A 0,02 gam B 0,04 gam C 0,06 gam D 0,08 gam

Bài giải

Gấp đôi dữ kiện ở mỗi phần, ta có:

nCOOH = 0,58= 2nNaOH

nO/hh = 37,4−1,04.12−0,46.216 = 1,5 mol  nCHO = 0,34 mol

 nCHO =1,5- 0,58.2 = 0,34 mol = nO/CHO