kĩ thuật giải bt hỗn hợp mới cực hay

Tác gi : Lả ương Văn Huy.

Đ a ch : Giáo viên trị ỉ ường THPT T n Đà – Xã Trung Nghĩa – Huy n Thanh Th y - T nh Phú Thả ệ ủ ỉ ọ

Kĩ Thu t lo i b b t ch t trong bài toán h n h p ậ ạ ỏ ớ ấ ỗ ợ

Trong các kì thi ĐH – CĐ hi n nay thì s l ệ ố ượ ng các bài t p xu t hi n h n h p ch t là khá nhi u V i th i ậ ấ ệ ỗ ợ ấ ề ớ ờ gian ít i và tâm lí trong phòng thi, đôi khi các em b v ỏ ị ướ ng vào vòng lu n qu n khi g p các bài nh v y Đ nâng ẩ ẩ ặ ư ậ ể cao t c đ gi i m t bài t p h n h p, và gi i các bài toán h n h p ch t hi u qu , tôi xin gi i thi u m t kĩ thu t ố ộ ả ộ ậ ỗ ợ ả ỗ ợ ấ ệ ả ớ ệ ộ ậ

nh giúp các em làm bài t t h n Đó là “ Kĩ thu t lo i b b t ch t” Kĩ thu t này dung trong tr ỏ ố ơ ậ ạ ỏ ớ ấ ậ ườ ng h p đ bài ợ ề không yêu c u tính s li u c th c a t ng ch t h n h p Mà ch yêu c u tính các giá tr t ng tr ầ ố ệ ụ ể ủ ừ ấ ỗ ợ ỉ ầ ị ổ ướ c, t ng sau hay ổ giá tr c a m t ch t liên quan Sau đây là m t vài ví d cho các em tham kh o ị ủ ộ ấ ộ ụ ả

VD 1 : (KB- 2007):

Nung m gam b t s t trong oxi, thu độ ắ ược 3 gam h n h p ch t r n X Hòa tan h t h n h p X trong HNOỗ ợ ấ ắ ế ỗ ợ 3

d , thoát ra 0,56 lít ( đktc) NO ( là s n ph m kh duy nh t) Giá tr c a X làư ở ả ẩ ử ấ ị ủ

HD: Khi nung Fe trong oxi ( ch a cho bi t có d hay không) thì s n ph m thu đư ế ư ả ẩ ược là h n h p X có th ch a cácỗ ợ ể ứ

ch t : Fe, Feấ 2O3,Fe3O4, FeO V i 4 ch t nh ng ch có 2 d ki n s nên ta có th lo i b b t 2 ch t đ đ n gi nớ ấ ư ỉ ữ ệ ố ể ạ ỏ ớ ấ ể ơ ả bài toán đây ta có th lo i b b t kì 2 ch t nào trong h n h p.Ở ể ạ ỏ ấ ấ ỗ ợ

Gi i ả

Ta coi nh h n h p X ch ch a Fe và Feư ỗ ợ ỉ ứ 2O3 ( Ho c c p ch t nào cũng đặ ặ ấ ược) v i s mol tớ ố ương ng l nứ ầ

lượt là x,y

PT kh i lố ượng : 56x + 160y = 3 (1)

3 2

2

o

t

Fe+ O Fe O (*)

Fe+4HNO3 Fe NO( 3 3) +NO+2H O2 (**)

Fe O2 3+6HNO3 2 (Fe NO3 3) +3H O2 (***)

T (*), (**),(***) ta có x = 0,025 mol Thay vào (1) ừ  y = 0,01 mol

V y s mol Fe ban đ u là ậ ố ầ n = x + 2y = 0,025 + 2.0,01 =0,045 mol Fe

Kh i lố ượng Fe ban đ u ầ m = 0,045.56 = 2,52 gam ( đáp án D) Fe

VD 2 : ( CĐ - 2009)

Nung nóng 16,8 gam h n h p Au, Ag, Fe,Zn v i m t lỗ ợ ớ ộ ượng d khí Oư 2, đ n khi các ph n ng x y ra hoànế ả ứ ả toàn, thu được 23,2 gam ch t r n X Th tích dung d ch HCl 2M v a đ đ ph n ng v i ch t r n X làấ ắ ể ị ừ ủ ể ả ứ ớ ấ ắ

h n h p đ u Do v y ta có th lo i b t 2 kim lo i đ bài toán đ n gi n h n Nh ng l u ý ph i có ít nh t 1 kimỗ ợ ầ ậ ể ạ ớ ạ ể ơ ả ơ ư ư ả ấ

lo i ph i tham gia ph n ng.ạ ả ả ứ

Gi i ả

Gi s h n h p ban đ u ch có Fe và Zn ( ho c gi s là 2 Kim lo i khác nh ng không đả ử ỗ ợ ầ ỉ ặ ả ử ạ ư ược đ ng th i làồ ờ

Au và Ag) v i s mol tớ ố ương ng l n lứ ầ ượt là x,y mol

PTP : Ư

2 2 3

3

2

Fe+ O Fe O

2

1

2

Zn+ O ZnO

2 3 6 2 3 3 2

Fe O + HCl FeCl + H O

2 2

ZnO+ HCl ZnCl +H O

Theo bài ra và theo phương trình ph n ng ta có;ả ứ

92

415

x

y

=

+ = = S mol HCl tham gia ph n ng ố ả ứ n HCl= 3 92

415 +2.

28

415 = 0,8mol.

V y th tích HCl c n dung là V = ậ ể ầ 0,8

2 =0,4 lít = 400ml ( đáp án D)

VD 3 : ( KA -2011)

Đ t cháy hoàn toàn 3.42 gam h n h p g m axit acrylic, vinyl axetat, metyl acrylat và axit oleic, r i h p thố ỗ ợ ồ ồ ấ ụ toàn b s n ph m cháy vào dung d ch Ca(OH)ộ ả ẩ ị 2 d Sau ph n ng thu đư ả ứ ược 18 gam k t t a và dung d ch X Kh iế ủ ị ố

lượng X so v i kh i lớ ố ượng dung d ch Ca(OH)ị 2 ban đ u đã thay đ i nh th nào?ầ ổ ư ế

A Tăng 2,7 gam B Gi m 7,74 gam.ả C Tăng 7,92 gam D Gi m 7,38 gam.ả

HD: Nh n th y 4 ch t trên đ u có d ng CTTQ là Cậ ấ ấ ề ạ nH2n-2O2 nên ta có th thay h n h p b ng 1 ch t tể ỗ ợ ằ ấ ương đương

Nh ng đôi khi do tâm lí phòng thi có th các em s quên công th c c a 1 vài ch t ( Nh axit oleic ch ng h n) Doư ể ẽ ứ ủ ấ ư ẳ ạ

v y ta cũng có th lo i b nh ng ch t ph c t p trong bài đi.Cách gi i theo phậ ể ạ ỏ ữ ấ ứ ạ ả ương pháp trung bình tôi xin không trình bày Dưới đây là cách gi i theo kĩ thu t lo i b ch t đ các em cùng tham kh o.ả ậ ạ ỏ ấ ể ả

Gi i ả

h n h p ch ch a 2 ch t là axit acrylic ( Cỗ ợ ỉ ứ ấ 2H3COOH) và vinyl axetat ( C3H5COOH) v i s mol tớ ố ương ngứ

l n lầ ượt là x,y mol

Ta có: 72x + 86y = 3,42 (1)

Phương trình ph n ng:ả ứ

2 3 OO 3 2 3 2 2 2

9

2

C H C H+ O CO + H O

2 ( )2 3 2

CO +Ca OH CaCO +H O

Theo phương trình ph n ng ta có 3x + 4y = 0,18 (2).ả ứ

Gi i (1) và (2) ta đả ược : 0,06.

0,09

x y

= −

=

2

2

CO

H O

= + =

= + =

Đ tăng kh i lộ ố ượng dung d ch ị ∆ =m m CO2+m H O2 −m CaCO3 =44.0,18 18.0,15 18+ − = −7,38

V y kh i lậ ố ượng dung d ch sau ph n ng gi m 7,38 gam so v i dung d ch Ca(OH)ị ả ứ ả ớ ị 2 ban đ u ( Đáp án D).ầ

VD 4 : ( KB – 2013)

H n h p X g m hiđro, propen, axit acrylic, ancol anlylic ( Cỗ ợ ồ 3H5COOH) Đ t cháy hoàn toàn 0,75 mol X, thuố

được 30,24 lít CO2 (đktc).Đun nóng X v i b t Ni m t th i gian, thu đớ ộ ộ ờ ược h n h p Y T kh i h i c a Y so v i Xỗ ợ ỉ ố ơ ủ ớ

b ng 1,25 Cho 0,1 mol Y ph n ng v a đ v i V lít dung d ch Brằ ả ứ ừ ủ ớ ị 2 0,1M Giá tr c a V làị ủ

HD: Nh n th y trong X thì propen, axit acrylic, ancol anlylic đ u có m t liên k t đôi Th nh ng vi c bi u di n 3ậ ấ ề ộ ế ế ư ệ ể ễ

ch t này thành 1 công th c chung thì khá khó khăn v i nhi u em.Trong bài không có ph n ng nào là dành riêngấ ứ ớ ề ả ứ cho 1 ch t riêng l Do v y ta có th lo i b b t ch t đ bài toán đ n gi n h n.ấ ẻ ậ ể ạ ỏ ớ ấ ể ơ ả ơ

Gi i ả

Gi s h n h p X ch ch a hidro (Hả ử ỗ ợ ỉ ứ 2) và propen (C3H6) v i s mol l n lớ ố ầ ượt là x,y mol

PT:

H2 + 1

2 O2 H2O.(1) C3H6 + 9

2O2 3CO2 + 3H2O.(2) H2 + C3H6 C3H8.(3)

C3H6 + Br2 C3H6Br2.(4) Khi đ t 0,75 mol X theo bài d dàng tính đố ễ ược x = 0,3 mol và y = 0,45 mol Do v y t l ậ ỉ ệ 2

3 6

2 3

H

C H

n

Trong 0,1 mol h n h p X thì ỗ ợ n H2=0, 04mol n, C H3 6=0, 06mol.( Theo (*)).G i s mol Họ ố 2 ph n ng trong (3) là a mol.ả ứ

S mol h n h p Y ố ỗ ợ n Y =(0,1−a mol)

Ta có t kh i c a Y so v i X b ng 1,25 nên ỉ ố ủ ớ ằ Y 1, 25 à Y X ( )

Y

n

0,1

1, 25 0,02

0,1 a= a=

−

Theo (3) ta có s mol Cố 3H6 d = 0,06 – 0,02 = 0,04 mol.ư

Theo (4) s mol Brố 2 ph n ng = 0,06 mol ả ứ [ Br2] = 0,04 0, 4

0,1 = lit ( Đáp án A)

VD 5 ( KA – 2013):

H n h p X g m Hỗ ợ ồ 2, C2H4 và C3H6 có t kh i so v i Hỉ ố ớ 2 là 9,25 Cho 22,4 lít X (đktc) vào bình kín có s n m tẵ ộ

ít b t Ni Đun nóng bình m t th i gian, thu độ ộ ờ ược h n h p khí Y có t kh i so v i Hỗ ợ ỉ ố ớ 2 b ng 10 T ng s mol Hằ ổ ố 2 đã

ph n ng làả ứ

HD: Bài này các em có th áp d ng phể ụ ương pháp trung bình thay C2H4 và C3H6 b ng 1 ch t Cằ ấ nH2n gi i cũng r tả ấ thu n ti n.Tuy nhiên v i nhi u h c sinh vi c xu t hi n n “n” làm vi c tính toán có ph n ch m h n Trong bàiậ ệ ớ ề ọ ệ ấ ệ ẩ ệ ầ ậ ơ không có yêu c u tính toán c th s mol c a Cầ ụ ể ố ủ 2H4 và C3H6 , nên ta có th lo i b b t 1 trong 2 ch t cho bài toánể ạ ỏ ớ ấ

đ n gi n h n.ơ ả ơ

Gi i ả

Gi s h n h p X ch g m Hả ử ỗ ợ ỉ ồ 2 và C2H4 Sau ph n ng t kh i c a Y so v i Hả ứ ỉ ố ủ ớ 2 b ng 10 nên Hằ 2 còn d ư

G i s mol Họ ố 2 ph n ng là x mol.ả ứ

PT: H2 + C2H4 C2H6

Ta có : n X =1mol n, Y = −(1 x mol) M X =18,5,M Y =20.

Y

X

n

18,5 1= x x= mol

Bài t p 1 ( KA -2008): ậ

Cho 2,13 gam h n h p X g m 3 kim lo i Mg, Cu và Al d ng b t tác d ng hoàn toàn v i oxi thu đỗ ợ ồ ạ ở ạ ộ ụ ớ ượ c

h n h p Y g m các oxit có kh i lỗ ợ ồ ố ượng 3,33 gam Th tích dung d ch HCl 2M v a đ đ ph n ng h t v i Y làể ị ừ ủ ể ả ứ ế ớ

Bài t p 2: ậ

Cho 1 lu ng khí CO đi qua ng s nung nóng đ ng m gam Feồ ố ứ ự 2O3 Sau khi k t thúc thí nghi m, thu đế ệ ượ c

h n h p r n X g m 4 ch t cân n ng 24,8 gam Cho X tác d ng v i dung d ch HNOỗ ợ ắ ồ ấ ặ ụ ớ ị 3 loãng,d thu đư ược 2,24 lít NO (đktc, s n ph m kh duy nh t ) Giá tr c a m làả ẩ ử ấ ị ủ

Bài t p 3 ( KB – 2010): ậ

Nung 2,23 gam h n h p X g m các kim lo i Fe, Al, Zn, Mg trong oxi, sau m t th i gian thu đỗ ợ ồ ạ ộ ờ ược 2,71 gam

h n h p Y Hòa tan hoàn toàn Y vào dung d ch HNOỗ ợ ị 3 d , thu đư ược 0,672 lít khí NO ( đktc , s n ph m kh duyả ẩ ử

nh t) S mol HNOấ ố 3 đã ph n ng làả ứ

Bài t p 4 ( KA – 2008): ậ

H n h p X có t kh i so v i Hỗ ợ ỉ ố ớ 2 là 21,2 g m propan, propen và propin Khi đ t cháy hoàn toàn 0,1 mol X,ồ ố

t ng kh i lổ ố ượng c a COủ 2 và H2O thu được là

A 18,6 gam B 18,96 gam C 20,4 gam D 16,8 gam

Bài t p 5 ( KB – 2011): ậ

Cho butan qua xúc tác nhi t đ cao thu đở ệ ộ ược h n h p X g m Cỗ ợ ồ 4H10, C4H8, C4H6 và H2 T kh i c a X soỉ ố ủ

v i butan là 0,4 N u cho 0,6 mol X vào dung d ch brom d thì s mol brom t i đa ph n ng làớ ế ị ư ố ố ả ứ

A 0,24 mol B 0,36 mol C 0,6 mol D 0,48 mol

Bài t p 6 ( KN -2011): ậ

H n h p khí X g m etilen, metan, propin, vinyl axetilen có t kh i so v i Hỗ ợ ồ ỉ ố ớ 2 là 17 Đ t cháy hoàn toàn 0,05ố mol X r i h p th toàn b s n ph m cháy vào bình dung d ch Ca(OH)ồ ấ ụ ộ ả ẩ ị 2 d , thì kh i lư ố ượng bình tăng thêm m gam Giá tr c a m làị ủ

Bài t p 7 ( KB – 2013): ậ

H n h p X g m FeO, Feỗ ợ ồ 2O3 và Fe3O4 Cho khí CO qua m gam X nung nóng, sau m t th i gian thu độ ờ ượ c

h n h p r n Y và h n h p khí Z Cho toàn b Z vào dung d ch Ca(OH)ỗ ợ ắ ỗ ợ ộ ị 2 d , đ n ph n ng hoàn toàn, thu đư ế ả ứ ược 4 gam k t t a M t khác hòa tan hoàn toàn Y trong dung d ch Hế ủ ặ ị 2SO4 đ c,nóng d thu đặ ư ược 1,008 lít SO2 (đktc, s nả

ph m kh duy nh t) và dung d ch ch a 18 gam mu i Giá tr c a m làẩ ử ấ ị ứ ố ị ủ