2011-HOA-SKKN-PPGD-NGHIA

B.CƠ SỞ LÝ LUẬN: Ngày nay việc thay đổi đánh giá bằng trắc nghiệm khách quan, yêu cầu khi giải một bài toán cần phải nhanh, chính xác trong thời gian ngắn nhất, vì vậy nắm phương pháp gi

SỞ GIÁO DỤC VÀ TẠO TỈNH QUẢNG NAM

TRƯỜNG THPT LÊ QUÝ ĐÔN

Giáo Viên : Trần Trọng Nghĩa

Tổ chuyên Môn : HÓA HỌC

Năm học 2010-2011

A.ĐẶT VẤN ĐỀ:

Học sinh khi giải một bài toán hoá học, ngoài việc cần phải nắm kỹ lý thuyết còn phải nắm được hướng giải quyết bài toán, phân được dạng toán cần giải Giải một bài toán hoá học phổ thông các em thường rơi vào trường hợp không tìm được hướng giải bài toán và dạng bài toán Dẫn đến tình trạng các em sẽ loay hoay mãi hoặc trình bài toán rất rườm rà, mất nhiều thời gian Hiện nay việc đánh giá kiến thức bằng trắc nghiệm khách quan, việc tìm ra cách giải bài toán bằng phương pháp thích hợp giúp cho các em hoàn thành bài toán chuẩn xác và nhanh nhất.

Qua 12 năm giảng dạy ở trường phổ thông Lê Quý Đôn, trong những giờ luyện tập, tôi rút ra một kinh nghiệm, để giải nhanh một bài toán hoá học phổ thông, ngoài việc nắm kỷ lý thuyết học sinh còn phải nắm vửng phương pháp giải toán áp dụng cho từng dạng bài tập Để giúp học sinh không gặp trở ngại khi giải quyết một bài toán hoá học, tôi xây dựng đề tài sáng kiến:

“PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHỮNG DẠNG TOÁN PHỔ BIẾN TRUNG HỌC PHỔ THÔNG”

Đề tài nghiên cứu giới hạn trong phạm vi giải quyết những bài toán cơ bản THPT, giúp các đạt kết quả tốt trong các kỳ thi tuyển sinh đại học cao đẵng B.CƠ SỞ LÝ LUẬN:

Ngày nay việc thay đổi đánh giá bằng trắc nghiệm khách quan, yêu cầu khi giải một bài toán cần phải nhanh, chính xác trong thời gian ngắn nhất,

vì vậy nắm phương pháp giải toán và phân dạng được dạng toán giúp ích cho các em đạt được kết quả cao trong các kỳ thi Mặt khác khi dạy bài tập hoá học trong những giờ luyện tập giáo viên nêu ra phương pháp giải quyết một bài toán khi đã phân dạng đã đặt học sinh vào vị trí nghiên cứu tìm cách vận dụng thích hợp phương pháp vào việc giải bài toán Chính sự lôi cuốn đã làm hoạt động hoá nhận thức của học sinh, rèn luyện khả năng tư duy, khả năng hoạt động của học học sinh Như vậy việc nêu ra phương pháp giải các dạng toán trong các giờ luyện tập đáp ứng được tính tích cực trong học tập của học sinh.

C CỞ SỞ THỰC TIỄN:

Trong các giờ luyện tập hoá học, việc học sinh không nắm được phưong pháp giải quyết bài toán và phân dạng được dạng toán, dẫn đến tình trạng mất thời gian, có khi cả một tìết dạy học sinh chỉ giải được một bài toán Việc nêu phương pháp và phân dạng bài toán giúp các em giải bài toán một cách nhanh nhất và chính xác.

D NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:

PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHỮNG DẠNG TOÁN HÓA HỌC PHỔ BIẾN

1 Phương pháp bảo toàn

1.1 Bảo toàn khối lượng

1.2 Bảo toàn nguyên tố

1.3 Bảo toàn điện tích

1.4 Bảo toàn electron

2 Phương pháp dùng các giá trị trung bình

3 Phương pháp tăng giảm khối lượng

4 Phương pháp ghép ẩn số, phương pháp tách công thức phân tử

4.1 Phương pháp ghép ẩn số 4.2 Phương pháp tách công thức phân tử

5 Phương pháp đường chéo

6 Các phương pháp biện luận để tìm công thức phân tử hợp chất hữu cơ

6.1 Biết công thức đơn giản, biện luận tìm công thức phân tử 6.2 Biện luận nhóm chức

6.3 Các phương pháp biện luận để tìm công thức của chất vô cơ

1 Phương pháp bảo toàn.

1.1 Bảo toàn khối lượng.

Nguyên tắc của phương pháp này khá đơn giản, đó là trên định luật bảo toàn

khối lượng: “Tổng khối lượng chất tham gia bằng tổng khối lượng sản phẩm thu

được ” Nhưng rất chú ý là chỉ tính khối lượng của chất tham gia phản ứng, và ngoài

ra không tính khối lượng chất sẵn có trong dung dịch, chẳng hạn nước có sẵn trongdung dịch…

Ví dụ 1: Khử hoàn toàn 1,74 gam một ôxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao thành

kim loại Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy tạothành 3 gam kết tủa Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hòa tan hết vào dung dịch HCl

dư thì thu được 0,504 lít H2 (đktc)

Xác định công thức ôxit kim loại

+ Cho 1,74 gam ôxit kim loại trên tác dụng hoàn toàn với 500 ml dung dịch H2SO4

đặc nóng (dư) được dung dịch X và có khí SO2 bay ra Hãy xác định nồng độ mol/

lít của muối trong dung dịch X (Coi thể tích dung dịch không thay đổi trong quátrình phản ứng)

Giải: - Đặt công thức của ôxit kim loại là AxOy, khối lượng mol của A là M Gọi a là

số mol của AxOy ứng với 1,74 gam PTPƯ:

AxOy + yCO = xA + yCO2 (1)

CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O (2)

Số mol CaCO3 = 0,03 mol Theo (1) và (2) ta có: nCO = n CO2= 0,03 (mol)

→ ya = 0,03(*) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng (1) Ta có:

1,74 + 28.0.03 = mA + 44.0,03

Suy ra mA = 1,26 gam Hay M.xa = 1,26 (**)

Phản ứng của A với dung dịch HCl: 2A + 2nHCl = 2ACln + nH2 (3)

, 0

0225 , 0

y

x ya

xa

AxOy là Fe3O4

b PTPƯ : 2Fe3O4 + 10H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O

Số mol Fe3O4 =1232,74 = 0,0075 mol → số mol Fe2(SO4)3 = 0,01125 (mol)

Vậy CMFe2(SO4)3 = 0,011250,5 = 0,0225 (mol/l)

Ví dụ 2: Cho hỗn hợp axit hữu cơ A, B tác dụng với rượu đa chức C ta được hỗn

hợp nhiều este, trong đó có este E

a Để đốt cháy hết 1,88 gam chất E cần một lượng vừa đủ là 1,904 lít O2

(đktc) thu được CO2 và hơi nước với tỷ lệ thể tích tương ứng là 4: 3 Hãy xác địnhcông thức phân tử của E, biết rằng tỉ khối hơi của E so với không khí nhỏ hơn 6,5

b Thủy phân hoàn toàn 1,88 gam E bằng dung dịch NaOH sau đó cô cạn thì được rượu đa chức và 2,56 gam chất rắn gồm NaOH dư và hỗn hợp hai muối của haiaxit hữu cơ đơn chức Đốt cháy hoàn toàn X trong O2 dư thu được CO2, hơi H2O vàmuối Na2CO3 Hòa tan hết lượng muối này bằng dung dịch HCl thấy thoát ra 0,448lít CO2 (đktc) Hãy viết các công thức cấu tạo có thể có của E (không viết các đồngphân axit, nếu có)

904 , 1

= 4,6 (g)

Gọi a là số mol của CO2 thì số mol của H2O bằng 43 a Do đó:

= 8:12:5.Vậy công thức chung của E là (C8H12O5)n

Vì KLPT của E phải < 29.6,5 = 188,5 nên 188n < 188 vậy n = 1

Vậy CTPT của E là C8H12O5.

a Theo phản ứng: Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2

Ta có: số mol CO2 = 0,02 mol, vì NaOH dư cũng như NaOH tạo thành muối hữu cơkhi đốt cháy đều tạo thành Na2CO3 Do đó tổng số mol NaOH ban đầu = 0,02.2 =0,04 Theo đề bài: nE =

188

88 , 1

= 0,01 (mol)

Vì CTPT của E là C8H12O5, vì tạo được 2 muối và 1 rượu do đó E phải là este 2 lầneste (ứng với 2 gốc axit khác nhau) nên số mol NaOH đã phản ứng với este = 0,01.2

= 0,02 (mol) và lượng NaOH dư = 0,04 – 0,02 = 0,02 (mol)

tức là 0,02.40 = 0,8(gam).Vậy tổng khối lượng hai muối bằng 2,56 – 0,8 = 1,76 (g)Gọi CTPT của các muối là: RCOONa và R’COONa thì khối lượng phân tử trung

02 0

76 , 1

Cho từ một luồng khí CO đi qua ống đựng m gam một hỗn hợp gồm Fe, FeO,

Fe3O4, Fe2O3 đun nóng thu được 128 gam sắt, khí sinh ra sau phản ứng cho đi qua ddCa(OH)2 thu được 80 gam kết tủa Tính m ?

Bài tập 2

Hòa tan hoàn toàn 23,8 gam hh gồm một muối cacbonat của kim loại hóa trị I

và một muối cacbonat của kim loại hóa trị II vào dd HCl thu được 0,2 mol khí CO2.Tính khối lượng muối mới tạo ra trong dung dịch

Bài tập 3.

Một dd có chứa 2 cation là Fe2+: 0,1mol và Al3+: 0,2 mol và 2 anion là Cl-: x

mol và SO42- là y mol Tính x,y biết rằng khi cô cạn dung dịch thu được 46,9 g chấtrắn khan

Bài tập 4

Hòa tan 2,84 gam hỗn hợp hai muối cacbonat của hai kim loại A và B kế tiếp nhautrong PNC nhóm II bằng dd HCl thu được 0,896 lit khí CO2 (đo ở 54,6 0C và 0,9atm) và dung dịch X

a – Tính khối lượng nguyên tử A và B

- Tính khối lượng muối tạo thành trong dung dịch X

b Tính % khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu

c Nếu cho toàn bộ CO2 hấp thụ vào 200ml dd Ba(OH)2 thì nồng độ của là baonhiêu để thu được 3,94 gam kết tủa

Bài tập 5 (Giải bài toán nhiệt nhôm)

Sau phản ứng nhiệt nhôm của hỗn hợp X gồm Al và FexOy thu được 9,39 gamchất rắn Y Cho toàn bộ Y tác dụng với dd NaOH dư thấy 336 ml khí bay ra đo ởđktc và phần không tan Z Để hòa tan 1/3 lượng chất Z cần 12,4 ml dd HNO3 65,3 %( d = 1,4 g/ml) và thấy có khí màu nâu thoát ra

a Xác định công thức của FexOy

b Tính thành phần phần trăm về khối lượng của bột nhôm trong hh X ban đầu.Cho biết phản ứng xảy ra hoàn toàn

1.2 Bảo toàn nguyên tố.

Định luật bảo toàn khối lượng còn có thể áp dụng cho một nguyên tố, khi đóđịnh luật bảo toàn khối lượng được viết lại: “Khối lượng của một nguyên tố trongcác chất phản ứng bằng khối lượng của nguyên tố đó trong sản phẩm phản ứng”

Chú ý: Không tính khối lượng của nguyên tố khác dù nguyên tố đó có thamgia phản ứng với nguyên tố được áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

Ví dụ 1: Nhiệt phân m gam NH3 thu được hỗn hợp khí X có V = 134,4 lít (đktc).Cho X qua dung dịch HNO3 dư thì còn lại hỗn hợp Y có V = 89,6 lít (đktc)

a Xác định thành phần hỗn hợp khí X

b Tính m

Giải: Hỗn hợp khí X gồm N2, H2, NH3 còn lại PTPƯ:

2NH3  t0 N2 + 3H2 (1)

Qua dung dịch HNO3 dư NH3 bị giữ lại :NH3 + HNO3 = NH4NO3

Còn lại hỗn hợp Y chỉ gồm N2, H2 với số mol:

nY = 8922,,64 = 4 mol; nX = 13422,,44 = 6 mol Vậy số mol NH3 dư = 2 mol

Theo (1) thì nN2 = 3nN2 Do đó trong 4 mol hỗn hợp Y có 1 mol N2 và 3 mol H2

b Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho N, ta có:

nN(NH3 ban đầu) = nN(N2) + nN(NH3) còn lại

Giải: - Theo đề: số mol (CO2, N2 và H2O) = 0,0820,896.273.2,.11,4= 0,06 (mol)

Số mol (CO2, N2) = 0,025 (mol) Số mol H2O ngưng tụ = 0,06 – 0,025 = 0,035.Gọi x là số mol CO2 trong hỗn hợp với N2:

M = 20,4.2 = 40,8; M = 44x280,(0250,025 x)

Giải ra ta có x = 0,02 (mol) nên số mol N2 = 0,025 – 0,02 = 0,005 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho nguyên tử ôxi để tính khối lượng của nótrong chất X Ta có:

mO trong X + mO dùng để đốt cháy = mO trong CO2 + mO trong nước

→ mO trong X = 0,02.32 + 0,035.16 – 32

4 , 22

616 , 0

= 0,02 (mol)Gọi công thức tổng quát của X là CxHyOzNt ta có:

x : y : z : t = 0,02 : 0,035.2 : 0,02 : 0,005.2 = 0,02 : 0,07 : 0,02 : 0,01 =2 : 7 : 2 : 1

→ Công thức thực nghiệm: ( C2H7O2N)t

Chúng ta tính mC + mH + mO + mN trong 0,01 mol chất X:

mC + mH + mO + mN = 0,24 + 0,07 + 0,032 + 0,14 = 0,77 (g)

→MX = 00,,7701 = 77 Ta có 77.t = 77 nên t = 1.Vậy ctpt của X là: C2H7O2N

1.3 Bảo toàn điện tích:

Xuất phát từ đinh luật bảo toàn điện tích: “ Trong dung dịch chất điện ly, luôntrung hòa về điện hay nói cách khác trong dung dịch chất điện ly tổng điện tíchdương luôn bằng tổng điện tích âm” Dựa vào tính chất này để thiết lập phươngtrình toán học liên hệ và tính được kết qủa cần thiết

Ví dụ 1: Một dung dịch chứa hai cation là Fe2+ (0,1 mol) và Al3+(0,2 mol) và haianion là Cl- (x mol) và SO42-(y mol) Tính x, y biết rằng sau khi cô cạn dung dịch thuđược 46,9 g chất rắn khan

Giải: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

Giải: HCO3- + OH- = CO32- + H2O

Ba2+ + CO32- = BaCO3 

Ba2+ + SO42- = BaSO4 

Dung dịch sau phản ứng chỉ có Na+: a mol Vì bảo toàn điện tích nên cũng phải

có a mol OH - Để tác dụng với HCO 3 - cần b mol OH -

Vậy số mol của OH- do Ba(OH)2 cung cấp là (a+b) mol







(mol/l)

1.4 Bảo toàn electron

- Trước hết cần khẳng định rằng đây không phải là phương pháp cân bằng phản ứngôxi hóa khử dù phương pháp thăng bằng electron dung để cân bằng phản ứng ôxihóa khử cũng dựa trên sự bảo toàn electron

- Nguyên tắc của phương pháp như sau: Khi có nhiều chất ôxi hóa, chất khử trongmột hỗn hợp phản ứng (nhiều phản ứng hoặc phản ứng qua nhiều giai đoạn) thì tổng

số electron mà chất khử cho phải bằng tổng số electron do chất ôxi hóa nhận Nhưvậy ta chỉ cần nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối của các chất ôxi hóa,chất khử, thậm chí không cần quan tâm đến việc cân bằng các phương trình phảnứng Phương pháp này đặt biệt lý thú đối với các bài toán phải biện luận nhiềutrường hợp có thể xảy ra

Ví dụ 1: Cho hỗn hợp Y gồm Fe và kim loại M có hóa trị n duy nhất.

a Hòa tan hoàn toàn 3,61g hỗn hợp Y bằng dung dịch HCl thu được 2,128 lít H2,còn khi hòa tan 3,61g hỗn hợp Y bằng dung dịch HNO3 dư thì thu được 1,792 lít NOduy nhất Hãy xác định kim loại M

Cu(NO3)2 Khuấy kỹ đến phản ứng hoàn toàn chỉ thu được 8,12g chất rắn gồm 3 kimloại Hòa tan chất rắn đó bằng dung dịch HCl dư thì thấy thoát ra 0,672 lít khí H2.Tính nồng độ mol/lít của AgNO3 và Cu(NO3)2 trong dung dịch ban đầu của chúng.Biết thể tích được đo ở điều kiện tiêu chuẩn và H = 100 %

Giải: a Các phản ứng hòa tan hỗn hợp Y:

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (1)

2M + 2nHCl = MCln + nH2 (2)

Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO +2H2O (3)

3M + 4nHNO3 = 3M(NO3)n + nNO + 2nH2O (4)

Gọi x, y là số mol của Fe và M trong 3,16 g

Theo (1); (2) thì tổng số mol electron cho và tổng số mol electron nhận là:

2x + ny = 222,128,4 2 = 0,19.(I)

Theo (3); (4) thì tổng số mol electron cho và tổng số mol electron nhận là:

3x + ny = 122,792,4 3 = 0,24.(II) Giải (I) và (II) ta có:

x = 0,05 mol; ny = 0,09 mol

Mặt khác theo khối lượng hỗn hợp Y thì:

0,05.56 + y.M = 3,61→ yM = 0,81

Chúng ta thấy kết quả phù hợp là: n = 3; M = 27 và y = 0,03

b Vì Al hoạt động hơn Fe và vì chất rắn thu được gồm 3 kim loại nên chúng là Ag,

Cu, Fe Các phản ứng có thể xảy ra:

Al + 3AgNO3 = Al(NO3)3 + 3Ag (5)

2Al + Cu(NO3)2 = 2Al(NO3)3 + 3Cu (6)

Fe + 2AgNO3 = Fe(NO3)2 + 2Ag (7)

Fe + Cu(NO3)2 = Fe(NO3)2 + Cu (8)

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (9)

Theo (9): số mol H2 = 022,672,4 = 0,03 = nFe còn lại

Gọi a, b là số mol AgNO3 và Cu(NO3)2

- Tổng số mol electron Ag+; Cu2+; H+ nhận là: 1.a + 2b + 2.0,03

- Tổng số mol electron Al; Fe nhường là: 3.0,03 + 2.0,05

Áp dụng định luật bảo toàn số mol electron:

1.a + 2b + 2.0,03 = 3.0,03 + 2.0,05 (I’)Mặt khác, theo khối lượng 3 kim loại ta có:108a + 64b + 0,03.56 = 8,12 (II’)

Từ 2 phương trình (I’); (II’) trên dễ dàng rút ra a = 0,03 ; b = 0,05 (mol)

Vậy CMAgNO3 = 00,03,1 = 0,3M, CMCu(NO3)2 = 00,05,1 = 0,5M

Ví dụ 2: Oxi hóa hoàn toàn 2,184g bột Fe ta thu được 3,048g hỗn hợp 2 ôxit sắt

(hỗn hợp A) Chia hỗn hợp A thành 3 phần bằng nhau

1/ Cần bao nhiêu lít H2 (đkc) để khử hoàn toàn các oxit trong phần 1

2/ Hòa tan phần 2 bằng HNO3 dư Tính thể tích NO duy nhất bay ra

3/ Phần 3 trộn với 5,4g bọt Al rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (H = 100%) Hòatan hỗn hợp sau phản ứng bằng dung dịch HCl dư Tính thể tích khí bay ra ở

(đktc) Giải: - 1 Các phản ứng có thể xảy ra:

2Fe + O2 = 2FeO (1) 2Fe + 1,5O2 = Fe2O3 (2)

3Fe + 2O2 = Fe3O4 (3) FeO + H2 = Fe + H2O (4)

Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O (5) Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4H2O (6)

Từ (1 6) thì Fe không thay đổi số oxi hóa, H2 cho electron và O2 nhận electron nên

áp dụng định luật bảo toàn số mol electron, ta có:

Ta thấy tất cả Fe bị oxi hóa thành Fe3+ còn N+5 bị khử thành N+2, O2 bị khử thành O

2-nên áp dụng định luật bảo toàn số mol electron, ta có:

3

1 56

184 , 2 4 3

1 8 32

184 , 2 048

VNO = 0,001.22,4 = 0,224(lit)

3 Các phản ứng có thể xảy ra:

2Al + 3FeO = 3Fe + Al2O3 (10) 2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3 (11)

8Al + 3Fe3O4 = 8Fe + 4Al2O3 (12) Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (13)

2Al + 6HCl = AlCl3 + 3H2 (14)Xét các phản ứng (1, 2, 3, 10, 11, 12, 13, 14) ta thấy Fe cuối cùng thành Fe2+, Althành Al3+ , O2o thành 2O2- và 2H+ thành H2 nên áp dụng định luật bảo toàn số mol

electron, ta có: 2 527,4.3

3

039 , 0

 0,026 + 0,5 = 0,036 + n.2

Suy ra n = 0,295(mol) Vậy VH2 = 0,295.22,4 = 6,608(lít)

2 Phương pháp dùng các giá trị trung bình:

Đây là một trong những phương pháp được ứng dụng rất phổ biến để giải cácbài toán hóa học, đặt biệt là các bài toán hóa hữu cơ Nó cho phép giải nhanh chóng

và đơn giản nhiều bài toán gồm hỗn hợp các chất rắn, lỏng củng như khí

* Nguyên tắc của phương pháp:

Khối lượng phân tử trung bình (KLPTTB), được kí hiệu là M chính là khối lượngcủa 1 mol hỗn hợp, nên nó được tính theo công thức:

n M n

n n

n M n M

3 3 2 2 1

v M v

v v

v M v M

3 3 2 2 1

1

(3)Trong đó v1, v2, v3…là thể tích của các chất khí Nếu hỗn hợp chỉ có hai chất khí thìcác công thức 1, 2, 3 trở thành 1’, 2’, 3’ đơn giản hơn

) (

2

1

2 2 1

1

n n

n

n M

M = M1x1 + M2 (1 – x1 ) (2’) Trong đó con số (1) ứng với 100 %.

Và:

V

V V M V

M

M  1 1 2(  1) (3’)

Trong đó V1 là thể tích khí thứ nhất và V là tổng thể tích hỗn hợp Chú ý rằngKLPTTB của hỗn hợp chỉ phụ thuộc vào thành phần hỗn hợp, nghĩa là tỷ lệ số molcủa các chất, không phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất (dĩ nhiên là không xảy ra phảnứng giữa các chất trong hỗn hợp) Về nguyên tắc ta có thể chọn bất cứ chất nào làmchất 1, 2, 3…Tuy nhiên để việc tính toán đơn giản hơn thì ta chọn chất có KLPT lớnnhất hoặc chất đã biết làm chất một Câu hỏi đặt ra là nên dùng công thức 1, 2, 3 hay

1’, 2’ hoặc 3’ trong trường hợp nào Tùy theo điều kiện bài toán cho hoặc cái ta cầntìm là số mol, là thể tích hay % mà dùng công thức thích hợp: Cho gì, hỏi gì thìdung công thức đó Cũng tương tự như trên chúng ta có công thức tính số nguyên tử

C trung bình, số nguyên tử H trung bình, số nhóm chức trung bình…

Ví dụ 1: Hoà tan 2,84g hỗn hợp hai muối cacbonat của hai kim loại phân nhóm

chính nhóm II và thuộc hai chu kì liên tiếp trong bảng hệ thống tuần hoàn bằng ddHCl ta thu được dd X và 672 ml CO2 (đktc)

a Xác định tên của hai kim loại đó

b Cô cạn dung dịch X thì thu được bao nhiêu gam muối khan?

Giải: - a Gọi M là kí hiệu chung cho 2 kim loại Ta có:

MCO3 + 2HCl = MCl2 + H2O + CO2 (1)

Theo (1) số mol các muối cacbonat bằng số mol CO2 = 022,672,4 = 0,03 mol

Nên KLPTTB các muối cacbonat:M =02,,0384 = 94,67  M ’ = 94,67 – 60 = 34,67

Vì thuộc hai chu kì liên tiếp nên hai kim loại đó là Mg (M=24) và Ca (M=40)

b) KLPTTB của các muối clorua = 34,67 + 71 = 105,67

Vậy khối lượng muối clorua khan = 105,67.0,03 = 3,17 gam

Ví dụ 2: Hỗn hợp ba rượu đơn chức A, B, C có tổng số mol 0,08 mol và có khối

lượng 3,387g Xác định công thức phân tử của A, B, C biết rằng B, C có cùng sốnguyên tử Cacbon và số mol rượu A bằng 5/3 tổng số rượu B và C

Giải: M =30,387,08 = 42,23 Như vậy phải có ít nhất một rượu có khối lượng phân tử

M nhỏ hơn 42,23 Rượu đó phải là CH3OH (M = 32)

Theo giả thuyết: nA = 0,05 mol  mA = 32.0,05 = 1,6 (g) Khối lượng B, C:

Ví dụ 3: Nitro hóa benzen bằng HNO3 đặc thu được hai hợp chất nitro hơn kémnhau 1 nhóm NO2 Đốt cháy hoàn toàn 2,34 gam hổn hợp A, B thu được CO2, H2O

và 255,8 ml N2 (ở 270C, 740 mmHg) Hãy xác định công thức phân tử của A và B.Giải: Số mol khí N2 = 760.1000740..2550,082,8.300

34 ,

Ví dụ 4: Hỗn hợp Y gồm hai chất hữu cơ A và B có cúng chức hóa học Nếu đun

nóng 15,7 gam hh Y thì thu được muối của một axit hữu cơ đơn chức và 7,6 gam hhhai rượu no đơn chức bậc nhất kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng Nếu đốt cháy 15,7gam hh Y cần dùng vừa hết 21,84 lít O2 và thu được 17,92 lít CO2 (đktc) Xác địnhCTCT của A và B

Giải: - Từ giả thuyết đề bài suy ra A và B là hai este đơn chức  công thức chung là

CxHyO2

Số mol O2 = 0,975 mol nCO2 = 0,8 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

Số mol H2O = [ 15,7 + (0,975.32) – 0,8.44] : 18 = 0,65 mol

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tử O:

Số mol este = [0,65 + (0,8.2) – (0,975.2)] : 2 = 0,15 mol

Suy ra số nguyên tử C trung bình = 00,15,8 = 5,33  5 < 5,33 < 6

15 , 0

65 , 0

= 8,66  8 < 8,66 < 10

Vậy công thức của hai este là C5H8O2 và C6H10O2

Khối lượng mol trung bình của hai rượu là : 07,15,6 = 50,66 nên hai rượu kế tiếp là

C2H5OH (M = 46) và C3H7OH (M = 60)

 Muối có số nguyên tử C là 5 – 2 = 3, số nguyên tử H là = 8 – 5 = 3

Vậy CTCT của A: CH2=CH-COOC2H5 và B: CH2=CH-COOC3H7

3 Phương pháp tăng giảm khối lượng

Nguyên tắc của phương pháp là xem khi chuyển chất A thành chất B (khôngnhất thiết là trực tiếp, có thể qua nhiều giai đoạn trung gian) Khối lượng tăng haygiảm bao nhiêu gam (thường tính theo 1 mol) và dựa vào khối lượng thay đổi ta dễ

dàng tính được số mol chất đã tham gia phản ứng hoặc ngược lại Ví dụ trong phảnứng: MCO3 + 2HCl = MCl2 + CO2  + H2O

Ta thấy khi chuyển 1 mol MCO3 thành MCl2 thì khối lượng muối tăng lên

M + 2.35,5 – (M + 60) = 11(g), và có 1mol CO2 bay ra hoặc ngược lại

Trong phản ứng este hóa:

Thì 1 mol R’OH chuyển thành 1 mol este, khối lượng tăng lên

(R’ + 59) – (R’ + 17) = 42(g)

Như vậy nếu biết khối lượng của rượu khối lượng của este ta dễ dàng tính được sốmol rượu hoặc ngược lại

Ví dụ 1: Có 1 lít hỗn hợp Na2CO3 0,1 M và (NH4)2CO3 0,25 M Cho 43 gam hỗnhợp BaCl2 và CaCl2 và dung dịch đó Sau khi phản ứng kết thúc ta thu được 39,7 gkết tủa A và dung dịch B

1) Tính % khối lượng các chất trong A

2) Chia dung dịch B thành 2 phần bằng nhau

a Cho HCl dư vào 1 phần sau đó cô cạn dung dịch và lấy chất rắn còn lại nung ởnhiệt độ cao tới khối lượng không đổi được chất rắn X Tính % khối lượng các chấttrong X

b Đun nóng phần 2 rồi thêm từ từ 270ml dung dịch Ba(OH)2 0,2 M vào Hỏi tổngkhối lượng của 2 dung dịch giảm tối đa bao nhiêu? Giả sử nước bay hơi không đángkể

Giải: Trong hỗn hợp Na2CO3 và (NH4)2CO3 có các ion: Na+, NH4 , và CO3

2-Hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 có các ion Ba2+, Ca2+, và Cl

-1) Các phản ứng: Ba2+ + CO32- = BaCO3  (1) Ca2+ + CO32- = CaCO3  (2)Theo (1) và (2) cứ 1 mol BaCl2 hoặc CaCl2 biến thành BaCO3 hoặc CaCO3 thì khốilượng giảm 71 – 60 =11(g) (2Cl- chuyển thành CO32-) Do đó tổng số mol 2 muốiBaCO3 và CaCO3 bằng 43 1139,7= 0,3 (mol)

Còn  số mol CO32- = 0,1 + 0,25 = 0,35 Điều đó chứng tỏ dư CO32-

Gọi x, y là số mol BaCO3 và CaCO3 trong A