chuyên đề tự chọn lượng chất trong hóa học

Có một sốcách nhận biết những bài toán này như không cho lượng chất ban đầu, có cho nhưngthường ở dạng tỉ lệ hay ở dạng chỉ số.. 2.1.2 Phương pháp giải bài toán tự chọn lượng chất Trong

100 (gam) hay 1 (mol), nếu gặp bài toán cho dưới dạng tỉ tệ thì chọn đúng tỉ tệ đó làm

số mol Những cách như vậy giúp học sinh giải quyết nhanh bài toán, không mất nhiềuthời gian mà còn rèn luyện cho hoc sinh kĩ năng nhận diện bài toán tốt hơn

1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Nhằm tìm ra hướng giải quyết về những bài tập không cho lượng chất ban đầu Khiđọc qua thì thường có suy nghĩ đề bài cho sai hoặc thiếu dữ kiện bài toán Có một sốcách nhận biết những bài toán này như không cho lượng chất ban đầu, có cho nhưngthường ở dạng tỉ lệ hay ở dạng chỉ số

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Tìm hiểu qua sách giáo khoa, tài liệu luyện thi đại học và một số đề thi đại học của

bộ giáo dục và đào tạo…

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu về mặt lí thuyết

2.1.2 Phương pháp giải bài toán tự chọn lượng chất

Trong một số câu hỏi trắc nghiệm chúng ta có thể gặp một số trường hợp đặc biệtsau:

Có một số bài toán tưởng như thiếu dự kiện gây bế tắc cho việc tính toán

Có một số bài toán người ta cho ở dưới dạng giá trị tổng quát như a gam, v lít, nmol hoặc cho tỉ lệ thể tích hoặc tỉ lệ số mol các chất

Không nói đến lượng chất ban đầu

Như vậy kết quả giải toán không phụ thuộc vào chất đã cho Trong các trường hợptrên tốt nhất ta tự chọn một giá trị như thế nào để cho việc giải bài toán trở nên đơngiản nhất

Cách 1: Chọn một mol phân tử, nguyên tử hoặc một mol hỗn hợp các chất phản ứng.

Những bài toán dạng hỗn hợp : chọn lượng chất tham gia phản ứng là 1 (mol) hay

100 (gam) tùy vào đề bài

Nếu ngững bài toán đi tìm hóa trị hay công thức phân tử của kim loại mà khôngnói đến lượng chất ban đầu ta cũng có thể chọn lượng chất tham gia phản ứng là 1(mol ) hay 100 ( gam)

Ngoài ra có một số bài toán ta không chọn giá trị cho hỗn hợp phản ứng ban đầu

mà chọn giá trị cho phần hỗn hợp dư, phần hỗn hợp thu được sau phan ứng, phần dungdịch bỏ đi

Một số bài toán cho dưới dạng thể tích (không cho tỉ lệ thể tích) thì ta có thể chọn

V = 22,4 ( lít )

Cách 2: Chọn đúng tỉ lệ lượng chất đề bài đã cho.

Những bài toán dạng này thường cho dưới dạng tỉ lệ thể tích, tỉ lệ về số mol thì tachon đúng tỉ lệ đề bày đã cho.

Thông thường thì cho tỉ lệ thể tích ta thường quy về tỉ lệ số mol vì cùng điều kiện

Cách 3: Chọn cho thông số một giá trị phù hợp để chuyển phân số phức tạp về số đơn giản để tính toán

Ngoài ra ta có thể kết hợp một trong 3 cách trên với các phương pháp giải khác đểgiúp cho việc tính toán được nhanh hơn như:

Các định luật:

Định luật tuần hoàn: tính chất của các đơn chất cũng như dạng và tính chất của

các hợp chất của mọi nguyên tố phụ thuộc tuần hoàn vào nguyên tử lượng của cácnguyên tố

Định luật bảo toàn khối lượng:

Khối lượng các chất tham gia phản ứng luôn bằng khối lượng các sản phẩm của phản ứng.

Định luật thành phần không đổi:

Một hợp chất dù được điều chế bằng phương pháp nào cũng đều có thành phầnkhông đổi

Định luật AVÔGAĐRÔ:

Ở cùng một nhiệt độ, cùng một áp suất và cùng thể tích của các khí lí tưởng chứacùng một số phân tử Số phân tử chứa trong 22,4 lít chất khí lí tưởng ở điều kiện chuẩnbằng số Avôgađrô

Qui tắc đường chéo.

Dung dịch 1: Có khối lượng m1, thể tích V1, nồng độ C1 (nồng độ phần trăm haynồng độ mol/l), khối lượng riêng D1

Dung dịch 2: Có khối lượng m2, thể tích V2, nồng độ C2 (C2 > C1), khối lượngriêng D2

Dung dịch thu được: Có khối lượng m = m1 + m2, thể tích V = V1 + V2, nồng độ C(C1 < C < C2) và khối lượng riêng D

C C

C C

D D





V2  D2 |D – D1|

Khi áp dụng sơ đồ đường chéo, cần chú ý:

- Chất rắn coi như dung dịch có C = 100%

- Dung môi coi như dung dịch có C = 0%

Các phương pháp giải nhanh (phương pháp Bảo Toàn Khối Lượng, phương pháp

Tăng Giảm Khối Lượng…)

Dựa vào hiệu suất phản ứng.

Biện luận để tìm công thức phân tử.

Lưu ý:

Nếu bài toán khảo sát về % m (hoặc % V) của hỗn hợp thì thường chọn hỗn hợp

có khối lượng là 100 gam ( hoặc 100 lít)

Khi khảo sát về một phương trình hóa học thì chọn hệ số làm số mol chất phản ứng

Ví dụ:

thì thu được một dung dịch muối có nồng độ 5,87% Xác định công thức của oxit kimloại

Giải :

Đặt công thức tổng quát của oxit là R2Ox (x là hóa trị của R)

Giả sử hòa tan 1 mol R2Ox

Vậy kim loại là Mg ; oxit kim loại là MgO

Ưu và nhược điểm của bài toán tự chọn lượng chất

Ưu điểm: Giúp phân biệt được học sinh giỏi khá, tăng khả năng tư duy cho học

sinh, đòi hỏi học sinh phải tham khảo tài liệu để biết phương pháp giải

Nhược điểm: Rất ít bài tập nên học sinh muốn tham khảo cũng khó, chưa hệ

thống thành tập tài liệu cụ thể

2.2 Bài tập minh họa

2.2.1 Chọn một mol phân tử , nguyên tử hoặc một mol hỗn hợp của các chất phản ứng.

2.2.1.1 Những bài tập về chọn khối lượng hỗn hợp là 100 (gam) hay khối lượng nào khác

khi kết thúc các phản ứng, lọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn Thành phầnphần trăm theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp bột ban đầu là (cho Fe = 56, Cu = 64,

Bài 2: X là hợp kim gồm ( Fe, C, Fe3C) trong đó hàm lượng tổng cộng của Fe là

Bài tập 3: Một loại quặng A chứa 73% Ca3(PO4)2, 26% CaCO3, 1% SiO2.

H2SO4 so với khối lượng của A để chuyển hết lượng Ca3(PO4)2 thành Ca(H2PO4)2 A.1,100 B 1,010 C 1,101 D 1,110

) 100

=

2

694 , 4

Þ 31C = 760 , C = 24,5

Vậy nồng độ dung dịch H2SO4 đã dùng là: C% = 24,5%

Þ CHỌN B.

2.2.1.2 Những bài tập về chọn lượng hỗn hợp là 1 mol

Bài tập 1 : Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng một lượng vừa đủ

15,76%

Fe =56.)

lượng của phần thô thu được?

Khối lượng khí thoát ra là : 2(1 + x) g

Vậy khối lượng dung dịch sau phản ứng là :

mdd = 365 (1 + x) + 24x +56 - 2(1 + x) =( 419 +389x) (g)

Þ m FeCl2  1 * 127  127 (g)

Þ Chọn D.

Bài tập 2: Trong bình kín dung tích không đổi chứa một lượng O2 gấp đôi lượngcần thiết để đốt cháy hỗn hợp hơi hai este đồng phân có công thức phân tử là CnH2nO2.Nhiệt độ và áp suất trong bình lúc đầu là 136,50C và 1 atm

lúc này là 2,375 atm Tìm công thức phân tử của 2 este

1 mol (1,5n - 1) mol n mol n mol

Chọn số mol trong bình kín là : C n H 2n O 2 = 1mol.

nO2= 2(1,5n - 1) =(3n - 2)mol

Tổng số mol trước phản ứng: ntổng = 3n -2 +1 = (3n -1)mol

n O2du  ( 3n 2 )  ( 1 , 5n 1 )  ( 1 , 5n 1 )mol

Ta có : nCO2 = nH2O = n(mol)

Tổng số mol sau phản ứng: ntổng = (1,5n -1) + 2n = (3,5n – 1)mol

Vì tỉ lệ về thể tích cũng là tỉ lệ về số mol nên sau khi đốt đưa về 1350C thì áp suấttrong p1 trong bình là :

Nếu sau khi đốt, giữ nguyên nhiệt độ 819k dung tích của bình không đổi

p1(273 +136,5)= 2,375819

Bài tập 3: Cho 3 hidrocacbon mạch hở X, Y, Z

là chất khí ở điều kiện thường

Trộn X với O2 (lượng O2 vừa đủ để đốt cháy X), được hỗn hợp A ở 0oC và áp suất

p1 Đốt cháy hết X, tổng thể tích các sản phẩm thu được ở 218,4oC và ấp suất P1 gấp 2lần thể tích hỗn hợp A ở 00C và áp suất P1.

thu được bằng nhau

Biết hỗn hợp chứa X, Y, Z với số mol của mỗi chất bằng nhau, có tỉ khối (hơi) sovới N2 là 1,167

Biện luận ta được : x = 2 ; y = 6.

Y có 2 nguyên tử Cacbon, khi đốt cháy thì có thể tích CO2 bằng thể tích hơi

Bài tập 4: X là hỗn hợp của SO2 và O2 có tỉ khối so với H2 là 22,4 Nung nóng hỗnhợp X một thời gian trong bình kín có xúc tác thích hợp, thu được hỗn hợp khí có tỉkhối so với H2 là 26,67 Hiệu suất của phản ứng tổng hợp SO3 là

A 48,03% B 60% C 80% D 57,2%

Giải

Chọn số mol của hỗn hợp X = 1 mol

Gọi số mol của SO2 trong X là a mol

Bài tập 5: Cho một luồng hơi nước qua than nóng đỏ, sau khi loại hết hơi nước thì

hỗn hợp A rồi đưa về nhiệt độ 00C thì áp suất khí trong bình (hỗn hợp B) là p2 = 0,5p1

( nhiệt độ binh 00C) thì áp suất thong bình là p3 = 0,3p1.

1.Tính % thể tích các khí trong A

A CO =10%, H2 = 30%, O2 = 50% B CO =10%,H2 =50%, O2 = 30%.

C CO = 30%, H2 = 10%, O2 = 50% D CO = 50%, H2 = 30%, O2 = 10%

to

H2 + O2 H2O

(1)(2)(3)(4)

Bài 1 : Muối A tạo bởi kim loại M (hóa trị II) và phi kim X (hóa trị I) Hòa tan A vào

bằng 50% lượng A Công thức phân tử A?

A CaBr2 B BaBr2 C CaCl2 D BaCl2

GIẢI :

Phương trình phản ứng:

MX2 + 2AgNO3 2AgX + M(NO3)2

MX2 + 2Na2CO3 MCO3 + 2NaX

MAgX = 188 (gam), khối lượng của MCO3: m = 50 (gam)

Công thức phân tử của A là : CaBr2 Þ Chọn A.

Bài 2 : Hai thanh kim loại giống nhau (được tạo cùng một nguyên tố R có hóa trị

nhau lấy 2 thanh kim loại đó ra khỏi dung dịch thấy khối lượng thanh thứ nhất giảm đi0,2%, còn khối lượng thanh thứ 2 tăng lên thêm 28,4% Tìm nguyên tố R.

Chọn khối lượng của thanh kim loại R = 100 gam.

Ta có mR tăng = 0,2 gam; mR giảm = 28,4 gam

Bài 3: Hòa tan oxit của một kim loại hóa trị II vào một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4

20% người ta thu được dung dịch muối có nồng độ 22,6% Xác định tên kim loại



16 490

100

* ) 96 (

Giải ra : M = 24 đvC Kim loại là Mg

Þ chọn D

Bài toán về hiệu suất:

100

80

* 44

Khối lượng chất rắn còn lại sau khi nung là

Þ Chọn C.

Bài toán về tính thành phần %

Thành phần % của NaCl và NaBr

A 26,48% 72,61% B 62,84% 27,16%

C 27,84% 72,16% D 50% 50%

Bài giải:

Phương trình phản ứng:

NaBr + AgNO3 AgBr + NaNO3 (2)

* 476 , 0

 % NaBr = 100 - 27,84 = 72,16%

Þ CHỌN C.

Một loại đá gồm CaCO3, MgCO3, Al2O3 trong đó Al2O3 bằng 81 khối lượng muối

10

6 khốilượng đá trước khi nung Tính % khối lượng mỗi chất trong đá

% khối lượng các chất: CaCO3, MgCO3, Al2O3.

Gắn sau khi nung thu được gồm: CaO, MgO, Al2O3 m= 106 *100 = 60 (g)

Từ phương trình hóa học (1) và (2): Þ 56x + 40y = 60 – 11,1 = 48,9 (3)

Giải hệ (2/) và (3) x = 0,78; y = 0,125

% CaCO3 = 78,4% ; % MgCO3= 10,5%.

Þ CHỌN A.

Bài tập về thể tích (không cho tỉ lệ thể tích).

Bài tập : Trong một bình kín dung tích V lít (ở t0c, áp suất p) chứa một ít bột Ni xúctác và hỗn hợp khí A gồm 2 olefin CnH2n , Cn +1H2n +1 và H2 V

ới thể tích tương ứng là a, b, 2b lít, biết b = 0,25V Nung nóng bình một thời gian sau

đó đưa về nhiệt độ ban đầu ta được hỗn hợp B, áp suất trong bình lúc này là p1 Biết tỉkhối hơi của B so với A bằng m Hỏi m có giá trị trong khoảng nào

6 , 5

* 2

1 - x

?

nMsau pu =? 14 *0,5 +2*0,50,5 + 0.5 =7 n + 1

Theo đầu bài :

Bài tập 1: Khi cracking hoàn toàn một thể tích ankan X thu được ba thể tích hỗn

12 Công thức phân tử của X là:

Bài tập 2: Cho 10,8 g Al tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 thấy thoát ra 3 khí

N2 , NO, N2O có tỉ lệ mol 1:2:1 Trong dung dịch thu được không có NH4NO3 Thể tích

3 khí trên là (cho N =14 Al = 27 O2 = 16.)

A 4,48 lít B 6,72 lít C 2,24 lít D 3,36 lít

GIẢI :

Gọi số mol của các khí tương ứng là : x , 2x ,x

Áp dụng định luật bảo toàn electron cho các phản ứng :

Al Al+3 + 3e

0,4 1,2

N+5 +10e 2N0 (N2)

10x x

1 Tính tỉ khối của hỗn hợp A so với H2, biết tỉ khối của hỗn hợp B so với H2 là 19.

2 Xác định công thức phân tử của X, Y và Z, biết rằng khi cho 1,5 lít hỗn hợp A

nước Br2 dư, thì có 0,4 lít khí đi ra, trong bình 1 có tạo thành 6,4286 gam Axetilua,bình 2 bị nhạt màu (các khí đo ở đktc)

1 Tỉ khối của hỗn hợp A so với H2 ?

A 12 B 18 C.24 D.28

Bài giải :

Đặt công thức phân tử của X, Y, Z lần lượt là CnHm, ,CpHq, CxHy.

Phản ứng đốt cháy A bằng hỗn hợp B có thể được biểu diễn như nhau

= A

B =

1,53,2

2 , 3

5 , 1

Hai hidrocacbon còn lại tạo kết tủa với Axetilenua Bạc nên Y là C2H2

Bình II hấp thu hidrocacbon nên Z phải thuộc Olefin hoặc Ankadien

Bài 4: Hỗn hợp gồm hiđrocacbon X và O2 có tỉ lệ mol tương ứng là 1: 10 Đốt cháy

được hỗn hợp khí Z có tỉ khối đối với hiđro bằng 19 Công thức phân tử của X là

( nCO

2 )

O2n

CO2

n

= 11

Mz = 19 * 2 = 38

x = 10 - x - y

4 8x = 40 - y

Þ x = 4 ; y = 8 Þ chọn C

Bài 5 A là hỗn hợp gồm một số hiđrocacbon ở thể khí, B là không khí Trộn A

với B ở cùng nhiệt độ áp suất theo tỉ lệ (1: 15) được hỗn hợp khí D Cho D vào bìnhkín dung tích không đổi V Nhiệt độ và áp suất trong bình là t0C và P atm Sau khi đốtcháy A trong bình chỉ có N2, CO2 và hơi nước với

Vì sau phản ứng chỉ có N2, CO2, H2O nên hiđrocacbon bị cháy hết và O2 vừa đủ

Chọn số mol của HC là n HC = 1 (mol ); n B = 15 (mol).

BÀI 1 Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp X hai Hidrocacbon A , B thu được 132a41

X rồi đốt cháy hoàn toàn thì thu được

60 a

gam H2O Biết A ,

a Công thức phân tử của A:

Như vậy

n

n HC = 0,75 * 21.5 = 1Công thức B : ( CH)n vì X không làm mất màu dung dịch Br2 nên B là Aren B: C6H6.

BÀI 2 Trộn a gam hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon C6H14 và C6H6 theo tỉ lệ mol

86b + 78b = 82

Suy ra b = 0,5 mol

Đốt 82 gam hỗn hợp X:

3 KẾT LUẬN

Hóa học là một môn khoa học vừa mang tính lý thuyết, vừa gắn liền với thựcnghiệm, một trong những môn học được dùng để thi tuyển sinh vào các trường Đạihọc, Cao đẳng, Trung học… Muốn giảng dạy môn Hóa học có hiệu quả, ngoài kiếnthức trong sách giáo khoa thì người giáo viên cần truyền thụ cho học sinh kiến thứcbên ngoài để giúp học sinh, nắm vững kiến thức cơ bản, vận dụng linh hoạt và sángtạo Để làm được như vậy thì giáo viên phải có những phương pháp dạy khác nhautrong việc giảng dạy lý thuyết cũng như trong giải bài tập

Vì vậy giải bài toán bằng phương pháp tự chọn lượng chất là một phương pháp mới

do học sinh ít gặp trong sách giáo khoa, chỉ có nhiều trong sách tham khảo bài tập hóahọc nhưng cũng không có tập trung ở một cuốn sách nào đó mà chỉ một số bài tập chủyếu nên hôm nay tôi tổng hợp những dạng bài tập tự chọn lượng chất này lại thànhmột chuyên đề, nó vừa giúp cho giáo viên có thêm tài liệu để giảng dạy, vừa giúp chohọc sinh có thêm tài liệu tham khảo học tập và thi cử

Hy vọng, tập tài liệu này sẽ góp phần vào việc dạy và học tốt môn Hóa học ởtrường phổ thông Mặc dù cố gắng thực hiện nhưng với thời gian có hạn, cho nênkhông tránh những thiếu sót, rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của Thầy(Cô), các bạn để chất lượng đề tài này ngày càng được nâng cao

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Bộ Giáo Dục và Đào Tạo, 2007-2010 Đề thi tuyển sinh đại học, cao đẳng

môn Hóa học.

[2] Huỳnh Văn Út 20 Phương pháp giải Hóa Học Nhà xuất bản Đại Học Quốc

Gia Hà Nội, trang 129 – 139

[6] Nguyễn Đình Độ Phương Pháp giải Nhanh Bài Tập Trắc Nghiệm Hóa Đại

Cương Và Vô Cơ Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh.