Skkn sử dụng phương pháp tự chọn lượng chất trong giải bài tập hoá học

D ạng 1 : Đại lợng tự chọn là một mol ở bài tập đầu này tôi hớng dẫn học sinh giải theo 3 cách khác nhau.. Xác định phần trăm theo thể tích của từng khí trong hỗn hợp đầu Hướng dẫn giải:

A– ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong học tập Hoá học, việc giải bài tập có một ý nghĩa rất quan trọng.Ngoài việc rèn luyện kỹ năng vận dụng, đào sâu và mở rộng kiến thức,bài tập hoáhọc còn đợc dùng để ôn tập, rèn luyện một số kỹ năng về hoá học Thông quagiải bài tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thông minh, sáng tạo, bồi d-ỡng hứng thú trong học tập

Khi giải bài tập hoá học, ta thờng gặp những bài toán không cho biết lợngchất cụ thể mà cho dới dạng tổng quát nh: khối lợng a (gam), thể tích V (lít), sốmol x(mol), áp suất p(atm) , tỉ lệ (%) về số mol, khối lợng, cho M, C% gâylúng túng cho học sinh (HS) khi giải bài tập.Việc lựa chọn phơng pháp thích hợp

để giải bài tập lại càng có ý nghĩa quan trọng hơn Mỗi bài tập có thể có nhiềuphơng pháp giải khác nhau Nếu biết lựa chọn phơng pháp hợp lý, sẽ giúp họcsinh nắm vững hơn bản chất của các hiện tợng hoá học

Xuất phát từ tình hình thực tế học sinh của trờng: Kiến thức cơ bản của học sinh cha chắc chắn, t duy hạn chế Do thay đổi phơng pháp kiểm tra đánh giá môn hoá học 100% câu hỏi trắc nghiệm khách quan Để giúp học sinh nắm chắc kiến thức cơ bản và hoàn thành tốt đợc các bài tập theo phơng pháp trắc nghiệm

khách quan Từ những lí do trên, tôi chọn đề tài: “ Sử dụng phơng pháp

tự chọn lợng chất trong giải bài tập hoá học ”

Trong phần bài tập này tôi đã đưa ra các dạng bài tập tổng quát và có các bài tập

áp dụng Do kinh nghiệm giảng dạy cũng như kiến thức viết sáng kiến kinh nghiệm còn hạn chế , tôi rất mong được sự đóng góp chân thành của các thầy, các cô để giúp tôi trưởng thành hơn Xin trân trọng cảm ơn

II- MỤC ĐÍCH : Báo cáo

1) Trao đổi kinh nghiệm về giảng dạy môn Hóa vô cơ

2) Giới thiệu một số dạng bài tập để các thầy cô đồng nghiệp đóng góp ý kiến

một nửa và bỏ quờn phần cũn lại , như vậy khi học sinh đi thi trắc nghiệm học sinh sẽ khụng ghi được điểm Nội dung gồm cỏc phần sau :

1 Phương phỏp chung : Đưa ra cỏc dạng bài tập ở dạng tổng quỏt nhất và hướng dẫn về phương phỏp cho học sinh

+ Ta lựa chọn số mol của một chất hoặc của hỗn hợp là 1 mol

+ Lựa chọn khối lợng mol

+ Lựa chọn thể tích mol (với bài toán về chất khí) thờng lấy là 22,4 l

Dạng 4: Chọn đúng tỉ lệ lợng chất trong đầu bài cho.

Trong mỗi dạng bài tập này, tôi xây dựng từ 10 đến 15 bài tập Sau đây tôi xingiới thiệu một số bài tập cụ thể và điển hình

D ạng 1 : Đại lợng tự chọn là một mol

ở bài tập đầu này tôi hớng dẫn học sinh giải theo 3 cách khác nhau Từ đó cho học sinh thấy u điểm khi sử dụng phơng pháp tự chọn lợng chất.

Ví dụ 1: (Cõu 1 - Mó đề 231 - Khối B - TSCĐ 2007) Hoà tan a gam một oxit kim

loại hoá trị II (không đổi) bằng một lợng vừa đủ dung dịch H2SO4 4,9% ngời tathu đợc một dung dịch muối có nồng độ 5,88% Xác định tên kim loại hoá trị II

Hướng dẫn giải:

Cách 1: Tính toán bình thờng theo yêu cầu và số liệu bài cho

Gọi công thức của oxit hoá trị II là MO

) ( 16

2000 )

16 ( 9 , 4

100 98

4

M

a M

Nồng độ phần trăm của dung dịch muối thu đợc:

88 , 5 100

2016 96

88 , 5 100 2016

16 16

) 96 (

88 , 5 100

)}

16

2000 (

: 16 ) 96 (

M

M M

a M

M

a a

M

a M

=> M  24 (M là Magie)

Cách 2: Giải theo phơng pháp tự chọn lợng chất với đại lợng tự chọn là 1 mol

Giả sử có 1 mol MO phản ứng ( M + 16gam)

Phơng trình phản ứng:

MO + H2SO4   MSO4 + H2O

1(mol) 1(mol) 1(mol) 1(mol)

Khối lợng dung dịch axit cần dùng: 2000 ( )

9,

100 98

Giả sử có 100 gam dung dich H2SO4 4,9% tham gia phản ứng

) ( 05 , 0 98 100

100 9 , 4

0,05(mol) 0,05(mol) 0,05(mol)

Khối lợng oxit ban đầu: a = m MO  0 , 05  (M  16 ) (gam)

Khối lợng muối thu đợc: m MSO4  0 , 05  (M  96 ) (gam)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lợng ta có:

, 0 480 5

88 , 5 100

8 , 100 05

, 0

) 96 (

05 , 0

Ví dụ 2: Hỗn hợp khí gồm oxi và ozon có tỉ khối so với hiđro là 18 Xác định

phần trăm theo thể tích của từng khí trong hỗn hợp đầu

Hướng dẫn giải:

Giả sử có 1 mol hỗn hợp khí Gọi số mol của oxi là x => Số mol của ozon là 1-xTheo giả thiết ta có:

36 2 18 )

1

(

) 1 ( 48

x x

M =>x = 0,75.Đối với chất khí trong cùng điều kiện

Ví dụ 3: Trong quá trình tổng hợp amoniac, áp suất trong bình giảm đi 10% so

với áp suất lúc đầu Biết nhiệt độ của phản ứng giữ không đổi trớc và sau phảnứng Hãy xác định phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí thu đợc sau phản ứng.Nếu trong hỗn hợp đầu lợng nitơ và hiđro đợc lấy đúng theo hệ số tỉ lợng

Hướng dẫn giải:

Giả sử lúc đầu ta lấy 1 mol N2 và 3 mol H2

Trong một bình kín có nhiệt độ không đổi thì áp suất tỉ lệ thuận với số mol hỗn

hợp khí =>

2

1 2

1

p

p n

6 , 3 2 2 , 0

%

% 67 , 66 100

6 , 3

2 , 0 3 3

%

% 22 , 22 100

6 , 3 2 , 0 1

%

3 2 2

V

V

V

Ví dụ 4: Cho cùng một lợng khí clo lần lợt tác dụng hoàn toàn với kim loại R

(hoá trị I) và kim loại X (hoá trị II) thì khối lợng kim loaị R đã phản ứng gấp3,375 lần khối lợng của kim loại X Khối lợng muối clorua của R thu đợc gấp2,126 lần khối lợng muối clorua của X đã tạo thành Xác định tên hai kim loại

M

M m

m

375 , 3 2

375 , 3

2 , 126 2 2 , 126 79 , 946

71

71 2

M

M m

m

(2)

Từ (1) và (2) ta có X là Cu (MX = 64)

R là Ag (MR = 108)

Ví dụ 5: Hoà tan x gam kim loại M trong y gam dung dịch HCl 7,3% (lợng axit

vừa đủ) thu đợc dung dịch A có nồng độ 11,96% Xác định tên kim loại M

dd M

n M

Nếu n = 1   M = 27,5 ( loại)

Nếu n = 2   M = 55 ( nhận)

Nếu n = 3   M = 72,5 ( loại) Vậy M là mangan (Mn)

Ví dụ 6: Hoà tan a gam một oxit sắt bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng thấy thoát

ra khí SO2 duy nhất Trong thí nghiệm khác, sau khi khử hoàn toàn a gam oxit sắt

đó bằng CO ở nhiệt độ cao rồi hoà tan lợng sắt đợc tạo thành bằng H2SO4 đặc nóng thì thu đợc lợng khí SO2 nhiều gấp 9 lần lợng khí SO2 ở thí nghiệm trên.Xác

Theo phơng trình (1) ( )

2 2 3

) 1 (

3 2

3

) 3 (

3 2

) 2 3 ( 9

y x

Vậy công thức của oxit sắt là Fe3O4

Ví dụ 7: Cho hỗn hợp gồm NaI và NaBr hoà tan hoàn toàn vào nớc đợc dung

dịch A Cho vào dung dịch A một lợng Brom vừa đủ thu đợc muối X có khối ợng nhỏ hơn khối lợng của muối ban đầu là a gam Hoà tan X vào nớc thu đợcdung dịch B Xục khí clo vào dung dịch B thu đợc muối Y có khối lợng nhỏ hơnkhối lợng của muối X là 2a gam Xác định phần trăm theo khối lợng các chấttrong hỗn hợp muối ban đầu ? (coi clo, brom, iot không tác dụng với H2O

l-(Trờng CĐSP Komtum - 2004)

Hướng dẫn giải:

Giả sử trong 1 mol hỗn hợp có x mol NaI và (1 – x) mol NaBr

Cho dd A tác dung với Brom

2 NaI + Br2   2 NaBr + I2 (1)

x mol x mol

muối X chỉ có NaBr với số mol là x + (1 – x) = 1 mol

=> mNaBr = 103 1 = 103 gam => mhh đầu = 103 + a (gam)

Cho dung dịch B tác dụng với clo

2 NaBr + Cl2   2 NaCl + Br2 (2)

1 mol 1 mol

=> m NaCl = 58,5 1 = 58,5 gam Theo giả thiết: mNaBr = mNaCl + 2a

=> 103 = 58,5 + 2a => a = 22,25 Vậy mhh đầu = 103 + 22,25 =125,25 gam

Mà m hh đầu = mNaI + mNaBr = 150x + 103(1 – x) = 125,25 => x = 0,4734

% 31 , 43 69

, 56 100

%

% 69 , 56 100 26

, 125

150 4734 , 0

Vớ dụ 8: Hoà tan một muối cacbonat kim loại M húa trị n bằng một lượng vừa

đủ dung dịch H2SO4 9,8% ta thu được dung dịch muối sunfat 14,18% M là kim

Hướng dẫn giải:

Chọn 1 mol muối M2(CO3)n

M2(CO3)n + nH2SO4  M2(SO4)n + nCO2 + nH2O

Cứ (2M + 60n) gam  98n gam  (2M + 96n) gam

Ví dụ 9: Cho dung dịch axit axetic có nồng độ x% tác dụng vừa đủ với dung

dịch NaOH 10% thì thu được dung dịch muối có nồng độ 10,25% Vậy x có giátrị nào sau đây? A 20% B 16% C 15% D.13%

Hướng dẫn giải:

Xét 1 mol CH3COOH:

CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O

60 gam  40 gam  82 gam

Khi hòa tan hiđroxit kim loại M(OH)2 bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4

20% thu được dung dịch muối trung hoà có nồng độ 27,21% Kim loại M là

Hướng dẫn giải:

Xét 1 mol M(OH)2 tham gia phản ứng

M(OH)2 + H2SO4  MSO4 + 2H2O

Cứ (M + 34) gam  98 gam  (M + 96) gam

Ví dụ 11: Hoà tan hoàn toàn một lượng kim loại R hóa trị n bằng dung dịch

H2SO4 loãng rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được một lượng muối khan

có khối lượng gấp 5 lần khối lượng kim loại R ban đầu đem hoà tan Kim loại R

D ạng 2 : đại lợng tự chọn quy về 100

Ví dụ 1: Cho dung dịch NaOH 20% tác dụng vừa đủ với dung dịch FeCl2 10%

Đun nóng trong không khí cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn Tính nồng độphần trăm muối tạo thành trong dung dịch sau phản ứng, coi nớc bay hơi không

đáng kể (Trờng ĐH Thủy Lợi 2000 -2001)

20 100

Theo giả thiết ta có :

) ( 315 10

100 126 25 , 0

áp dụng định luật bảo toàn khối lợng ta có

m dd NaCl  m dd FeCl2  m dd NaOH  m O2  m Fe (OH) 3

mdd NaCl = 317,5 + 100 + 32 0,0625 - 26,75 = 392,25 gam

Khối lợng muối trong dung dịch sau phản ứng:

mNaCl = 0,5 58,5 = 29,25 gam ; 100 7 , 5 %

25 , 390

25 , 29 )

Ví dụ 2: Cho hỗn hợp A gồm CaCO3, Al2O3, Fe2O3, trong đó Al2O3 chiếm10,2%; Fe2O3 chiếm 9,8% Nung hỗn hợp này ở nhiệt độ cao thu đợc hỗn hợpchất rắn B có khối lợng bằng 67% khối lợng của A Tính phần trăm khối lợng cácchất trong B

Hướng dẫn giải:

Giả sử khối lợng của hỗn hợp A ban đầu là 100 gam =>

) (

80

) (

8 , 9

) (

2 , 10

gam m

gam m

Theo phơng trình (1) => độ giảm khối lợng = m CO2 = 100 – 67 =33 gam

Theo phơng trình (1) n CO n CaO n CaCO pu 0 , 75 mol

44

33

) (

Ví dụ 3: Nung một mẫu đá vôi X có lẫn tạp chất là MgCO3, Fe2O3, và Al2O3

đến khối lợng không đổi đợc chất rắn A có khối lợng bằng 59,3% khối lợng của

X Cho toàn bộ A vào H2O (lấy d), khuấy kỹ thấy phần không tan B có khối lợngbằng 13,49% khối lợng của A Nung nóng B trong dòng không khí CO d đến khiphản ứng xảy ra hoàn toàn đợc lợng chất rắn D có khối lợng bằng 85% khối lợngcủa B Tính phần trăm khối lợng của CaCO3 trong X

(Trờng CĐSP nhà trẻ mẫu giáo trung ơng 1- 2004)

Chất B gồm có MgO, Fe2O3

) ( 8 100

49 , 13 3 , 59

gam

Fe2O3 + 3CO  t0 2Fe + 3CO2

Chất rắn D có MgO và Fe:

) ( 8 , 6 100

025 , 0

1 , 0

825 , 0

Khối lợng của CaCO3 trong X là:

5 , 82 100 852

%m CaCO3   

Ví dụ 4: Cho x gam dung dịch H2SO4 nồng độ y% tác dụng hết với một lợng dhỗn hợp khối lợng Na, Mg Lợng H2 (khí duy nhất) thu đợc bằng 0,05x gam.Viết phơng trình phản ứng và tính nồng độ phần trăm của dung dịch H2SO4.

100 2

1 2

5 , 2 36

100 98

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam ancol R, sản phẩm thu đợc cho đi qua bình

đựng dung dịch nớc vôi trong d thấy khối lợng bình tăng thêm p gam và có t gamkết tủa Xác định công thức của R Biết p = 0,71t; t = m 1,02p

V× n H2O  n CO2 nªn ancol R lµ ancol no

16

) 2 5 , 1 12 ( 31

mol

VËy ta cã x : y : z = nC : nH : nO = 1 : 3 : 1

C«ng thøc cña ancol R cã d¹ng (CH3O)n = CnH3nOn = CnH2n(OH)n

Vµ R lµ ancol no nªn: sè nguyªn tö H = 2.sè nguyªn tö C + 2 - sè nhãm OH => 2n = 2n + 2 - n => n = 2

VËy c«ng thøc cña ancol R lµ: C2H4(OH)2

VÝ dô 2: §èt ch¸y hoµn toµn a gam mét hîp chÊt A cña ph«tpho cÇn

);

( 5 , 1 18

2 5 , 13 2

5 2

41 Nếu thêm vào hỗn hợp X một nửa lượng A cótrong hỗn hợp X rồi đốt cháy hoàn toàn thì thu được 2

165a gam CO

a) Công thức phân tử của A là

A C2H2 B C2H6 C C6H12 D C6H14.b) Công thức phân tử của B là

A C2H2 B C6H6 C C4H4. D C8H8.c) Phần trăm số mol của A, B trong hỗn hợp X là

làm mất mầu nước Brom nên B thuộc aren  B là C6H6 (Đáp án B)

c) Vì A, B có cùng số nguyên tử C (6C) mà lượng CO2 do A, B tạo ra bằngnhau (1,5 mol)  nA = nB  %nA = %nB = 50% (Đáp án C)

Ví dụ 4: Trộn a gam hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon C6H14 và C6H6 theo tỉ lệ số mol (1:1) với m gam một hiđrocacbon D rồi đốt cháy hoàn toàn thì thu được

A 2,75 gam B 3,75 gam C 5 gam D 3,5 gam

Dạng 4: CHỌN ĐÚNG TỈ LỆ LƯỢNG CHẤT

TRONG ĐẦU BÀI ĐÃ CHO

Ví dụ 1: (Câu 48 - Mã đề 182 - khối A - TSĐH 2007) Hỗn hợp gồm hiđrocacbon

X và oxi có tỉ lệ số mol tương ứng là 1:10 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên thuđược hỗn hợp khí Y Cho Y qua dung dịch H2SO4 đặc, thu được hỗn hợp khí Z

có tỉ khối đối với hiđro bằng 19 Công thức phân tử của X là

Vỡ phản ứng chỉ cú N2, H2O, CO2  cỏc hiđrocacbon bị chỏy hết và O2 vừa đủ.Chọn n C H x y  1  nB = 15 mol  O 2

Vỡ nhiệt độ và thể tớch khụng đổi nờn ỏp suất tỉ lệ với số mol khớ, ta cú:

Ví dụ 3 (Cõu 4 - khối A - TSĐH 2004)

Hỗn hợp khí X gồm 2 anken kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng Đốt cháy hoàn toàn 5 lít hỗn hợp X cần vừa đủ 18 lít khí oxi (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất)

1 Xác định công thức phân tử của 2 anken

2 Hiđrat hóa hoàn toàn một thể tích X với điều kiện thích hợp thu đợc hỗn hợp

r-ợu Y, trong đó tỉ lệ về khối lợng các rr-ợu bậc một so với rr-ợu bậc hai là 28:15 Xác định % khối lợng mỗi rợu trong hỗn hợp rợu Y

Hướng dẫn giải:

a) Đặt công thức chung của 2 anken là C Hn 2n (n là số nguyên tử cacbon trung bình của hai anken, n > 2) Đốt hỗn hợp hai anken:

Đối với chất khí tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ số mol nên có tỷ lệ: n = 2,4

Anken duy nhất có số nguyên tử cacbon < 2,4 là C2H4 và anken kế tiếp là

Theo các phản ứng (2), (3), (4): số mol H2O = số mol anken = 1 (mol)

Theo định luật bảo toàn khối lợng ta có:

Khối lợng hỗn hợp rợu Y = khối lợng hỗn hợp anken X + khối lợng nớc

= 0,4*42 + 0,6*28 + 1*18 = 51,6 (g)

Theo đề bài, tỷ lệ khối lợng của rợu bậc một so với rợu bậc hai là 28 :15

Vậy phần trăm khối lợng mỗi rợu là :

Một số bài tập tự giải 1: Hoà tan a gam M2(CO3)n bằng một lợng vừa đủ dung dịch H2SO4 10% thu đợc dung dịch muối có nồng độ 15,09% Công thức của muối cacbonat là:

A CuCO3 B FeCO3 C SrCO3 D K2CO3

2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Mg, Fe trong oxi d, sau phản ứng thấy khối lợng

chất rắn nặng gấp 1,5 lần so với khối lợng chất rắn ban đầu Phần trăm khối lợng của Mg và Fe lần lợt là:

A.30% và 70%; B 40% và 60%; C 70% và 30%; D 60% và 40%;

3: hỗn hợp A gồm NaCl và NaBr khi tác dụng với AgNO3 d tạo ra một lợng chất kết tủa bằng lợng AgNO3 đã phản ứng Phần trăm khối lợng của NaCl và NaBr lần lợt là:

A 30 % và 70% B.25% và 75% C 27,8% và 72,2% D.22,2% và 77,8%

4: Hỗn hợp A gồm 3 khí NH3, N2, H2 Dẫn hỗn hợp A vào bình có nhiệt độ cao Sau phản ứng phân hủy NH3 (coi nh hoàn toàn) thu đợc hỗn hợp khí B có thể tích tăng 25% so với A Dẫn B đi qua ống đựng CuO nung nóng sau đó loại nớc thì chỉ còn một chất khí có thể tích giảm 75% so với B

đầu Biết rằng tỉ lệ số mol của N2 đã phản ứng là 10%

Phần trăm thể tích của các khí N2, H2 trong hỗn hợp đầu lần lợt là:

A 75%; 25%; B 25%; 75%; C 20%; 80% D 30%; 70%;

6: Trung hoà dung dich NaHSO3 26% cần dung dich H2SO4 19,6% Nồng độ phần trăm của dung dịch sau khi trung hoà là:

A 21,21% B 11,22% C 22,11% D 12,12%

7: Khi cho a gam dung dịch H2SO4 nồng độ C% tác dụng với lợng d hỗn hợp

Na, Mg thì lợng khí H2 thoát ra bằng 4,5% lợng dung dịch axit đã dùng C% của dung dịch H2SO4 là:

A 15% B 45% C 30% D 25%

8: Muối A tạo bởi kim loại M ( hoá trị II) và phi kim X (hoá trị I) Hoà tan 1 lợng

A vào nớc đợc dung dịch A1 Nếu thêm AgNO3 d vào A1 thì lợng kết tủa tách ra