đánh giá phương pháp trung bình PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH... Hãy xác ự4nh tên các kim loi.
Trang 1I- đi u ki n c a bài toán khi gi!i b"ng phương pháp trung bình
M t h n h p g m nhi u ch t cùng tác d ng v m t ch t khác thì có th thay th h n h p ựó b ng m t công th!c trung bình v i các ựi u ki#n:
- Các ph n !ng x y ra ph i x y ra cùng lo)i và cùng hi#u su t
- S, mol, th tắch hay kh,i lư ng c a ch t trung bình ph i b ng s, mol, th tắch hay kh,i lư ng
c a h n h p
- Các k t qu ph n !ng c a ch t trung bình ph i y h#t như k t qu ph n !ng c a toàn b h n h p
Công th!c c a chung cho toàn b h n h p là công th c trung bình
Kh,i lư ng mol phân t0, s, nguyên t0 c a các nguyên t,, s, nhóm ch!c,Ầthu c công th!c trung bình
là các giá tr4 trung bình:
II- Công th&c kh'i lư(ng mol phân t) trung bình h*n h(p ( ) + là kh,i lư ng trung bình c a m t mol h n h p
+ không ph i h ng s, mà có giá tr4 ph thu c vào thành ph n v lư ng các ch t trong h n h p:
N u h n h p là ch t khắ thì có th tắnh theo công th!c:
= + luôn n m trong kho ng kh,i lư ng mol phân t0 c a các ch t thành ph n nh6 nh t và l n nh t:
Mmin < < Mmax + Bi u th!c tắnh nguyên t0 Cacbon trung bình:
!
= Trong ựó nA là s, mol h n h p ch t h7u cơ
Chú ý:
* N u h n h p g m 2 ch t có s, mol 2 ch t b ng nhau thì kh,i lư ng mol trung bình c a h n h p cũng chắnh b ng trung bình c ng kh,i lư ng phân t0 c a 2 ch t và ngư c l)i
III đánh giá phương pháp trung bình
PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH
Trang 2Phương pháp trung bình là m t trong nh7ng phương pháp thu9n ti#n nh t, cho phép gi i nhanh chóng và ựơn gi n nhi u bài toán hóa h;c ph!c t)p
Phương pháp này ựư c áp d ng trong vi#c gi i nhi u bài toán khác nhau c vô cơ và h7u cơ, ự<c bi#t là ự,i v i vi#c chuy n bài toán h n h p thành bài toán m t ch t r t ựơn gi n
Phương pháp trung bình còn giúp gi i nhanh hơn nhi u bài toán mà tho)t nhìn thì có v? thi u d7 ki#n ho<c nh7ng bài toán c n bi#n lu9n ự xác ự4nh ch t trong h n h p
BÀI T1P ÁP D3NG BÀI 1: Hòa tan 2,97 gam m t h n h p 2 mu,i CaCO3 và BaCO3 b ng dung d4ch HCl dư, thu ựư c 448
ml khắ CO2(ựktc) Tắnh thành ph n % s, mol c a m i mu,i trong h n h p?
A 50;50 B. 40;60 C 45,5; 55,5 D. 45; 55
HƯ4NG D5N GI8I
Các ph n !ng x y ra:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2 + H2O
→ nhh = n(CO2) = " ##$ " "
# = G;i x là thành ph n % v s, mol c a CaCO3 trong h n h p
(1 Ờ x) là thành ph n % v s, mol c a BaCO3 trong h n h p
" "
% n(BaCO3) = % n(CaCO3) = 50% → đáp án A
BÀI 2: Hòa tan 16,8 gam h n h p g m 2 mu,i cacbonat và sunfit c a cùng m t kim lo)i ki m vào dung d4ch HCl dư thu ựư c 3,36 lit h n h p khắ (ựktc) Xác ự4nh tên kim lo)i ki m:
HƯ4NG D5N GI8I
G;i kim lo)i ki m c n tìm là M
MCO3 + 2HCl → MCl2 + CO2 + H2O MSO3 + 2HCl → MCl2 + SO2 + H2O
→ nhh = n(khắ) = + " *
+ $
" *
Ta có: 2M + 60 < < 2M + 80 → 16 < < 26
Vì M là kim lo)i ki m nên M = 23 (Na) → đáp án B
BÀI 3: Cho 6,4 gam h n h p 2 kim lo)i k ti p thu c nhóm IIA c a b ng tu n hoàn tác d ng v i dung d4ch H2SO4 loãng dư thu ựư c 4,48 lit H2( ựktc) Xác ự4nh tên 2 kim lo)i:
HƯ4NG D5N GI8I
G;i công th!c chung c a 2 kim lo)i nhóm IIA là M:
M + H2SO4 → MSO4 + H2
Trang 3Ta có: nM = n(H2) = # #$ " ) + #
→ Hai kim lo)i là Mg(24) và Ca(40) → đáp án B
BÀI 4: H n h p X g m 2 kim lo)i A,B n m k ti p nhau trong cùng m t phân nhóm chắnh nhóm IA
L y 6,2 gam X hòa tan hoàn toàn vào nư c thu ựư c 2,24 lit H2 (ựktc) A,B là:
HƯ4NG D5N GI8I
G;i công th!c chung c a 2 kim lo)i nhóm IA là M:
2M + 2H2O → 2MOH + H2
+ )
" = → Na và K → đáp án B BÀI 5: Hòa tan hoàn toàn 2,84 gam h n h p hai mu,i cacbonat c a hai kim lo)i phân nhóm IIA và thu c hai chu kỳ liên ti p trong b ng tu n hoàn b ng dung d4ch HCl ta thu ựư c dung d4ch X và 672
ml CO2 (G ựktc)
1 Hãy xác ự4nh tên các kim lo)i
2 Cô c)n dung d4ch X thì thu ựư c bao nhiêu gam mu,i khan?
HƯ4NG D5N GI8I
1 G;i A, B là các kim lo)i c n tìm Các phương trình ph n !ng là
ACO3 + 2HCl → ACl2 + H2O + CO2↑ (1)
(Có th g i M là kim lo i ự i di n cho 2 kim lo i A, B lúc ựó ch c n vi t
m t phương trình ph n ng)
Theo các ph n !ng (1), (2) tHng s, mol các mu,i cacbonat b ng:
2
CO
0,672
22,4
V9y KLPTTB c a các mu,i cacbonat là
2,84
0,03
Vì thu c 2 chu kỳ liên ti p nên hai kim lo)i ựó là Mg (M = 24) và Ca (M = 40)
→ đáp án B
2. KLPTTB c a các mu,i clorua:
M =34,67 71 105,67+ =
Kh,i lư ng mu,i clorua khan là 105,67ừ0,03 = 3,17 gam
→ đáp án C
Trang 4BÀI 6: X và Y là hai nguyên t, halogen G 2 chù kì liên ti p nhau trong b ng tu n hoàn đ k t t a h t ion X-,Y- trong dung d4ch ch!a 4,4 gam mu,i natri c a chùng c n 150 ml dung d4ch AgNO3 0,4M X,Y là:
HƯ4NG D5N GI8I
S, mol AgNO3 = s, mol X- và Y- = 0,4.0,15 = 0,06 (mol)
" "+ ≈ → ) ' , ) *" → Clo( 35,5) và Brom (80)
→ đáp án B
BÀI 7: Trong tI nhiên, ự ng (Cu) t n t)i dư i hai d)ng ự ng v4 và KLNT (x p xJ kh,i
lư ng trung bình) c a Cu là 63,55 Tắnh % v kh,i lư ng c a m i lo)i ự ng v4
+* %- ' * / + %- ' * +* %- '" / + %- "
+* %- ' * / + %- ' * D.65Cu: 30% ; 63Cu: 70%
HƯ4NG D5N GI8I
M = 63,55 = 65.x + 63(1 − x)
V9y: ự ng v4 65Cu chi m 27,5% và ự ng v4 63Cu chi m 72,5%.→ đáp án C
BÀI 8: H n h p khắ SO2 và O2 có tJ kh,i so v i CH4 b ng 3 C n thêm bao nhiêu lắt O2 vào 20 lắt h n
h p khắ ựó ự cho tJ kh,i so v i CH4 gi m ựi 1/6, t!c b ng 2,5 Các h n h p khắ G cùng ựi u ki#n nhi#t
ự và áp su t
HƯ4NG D5N GI8I
Cách 1: G;i x là % th tắch c a SO2 trong h n h p ban ự u, ta có:
M = 16ừ3 = 48 = 64.x + 32(1 − x)
V9y: m i khắ chi m 50% Như v9y trong 20 lắt, m i khắ chi m 10 lắt
G;i V là s, lắt O2 c n thêm vào, ta có:
′ = ừ = =
Gi i ra có V = 20 lắt (đáp án B)
Cách 2:
Ghi chú: Có th coi h n h p khắ như m t khắ có KLPT chắnh b ng KLPT trung bình c a h n h p,
vắ d , có th xem không khắ như m t khắ v i KLPT là 29
H n h p khắ ban ự u coi như khắ th! nh t (20 lắt có M = 16ừ3 = 48), còn O2 thêm vào coi như khắ
th! hai, ta có phương trình:
Trang 548 20 32V
ừ +
Rút ra V = 20lắt →đáp án B
BÀI 9:đ,t cháy hoàn toàn m t h n h p g m hai hiựrocacbon ự ng ựKng liên ti p thu ựư c 25,76 lit
CO2(ựktc) và 27 g H2O Xác ự4nh CTPT c a 2 hiựrocacbon và thành ph n % theo s, mol c a m i ch t
HƯ4NG D5N GI8I
n(CO2) = 1,15 (mol) ; n(H2O) = 1,5 (mol)
Ta có: n(CO2) < n(H2O) → 2 ankan
Ta l9p tL l#:
*
3H8 và C4H10
Sơ ự ựư ng chéo:
3
4
3,28
0,72 0,28
C3H8
C4H10
=
" ' 1 ""
" ' " $
BÀI 10:đ,t cháy hoàn toàn a gam h n h p hai rư u no, ựơn ch!c liên ti p trong dãy ự ng ựKng thu
ựư c 3,584 lắt CO2Gựktc và 3,96 gam H2O Tắnh a và xác ự4nh CTPT c a các rư u
A. 3,32 gam ; CH3OH và C2H5OH B. 4,32 gam ; C2H5OH và C3H7OH
C. 2,32 gam ; C3H7OH và C4H9OH D. 3,32 gam ; C2H5OH và C3H7OH
HƯ4NG D5N GI8I
G;i n là s, nguyên t0 C trung bình và x là tHng s, mol c a hai rư u
CnH2n+1OH + 3nO2
2 → n CO2↑ + (n 1) H O+ 2
x mol → n x mol → (n 1)+ x mol
2
CO
3,584
22,4
2
H O
3,96
18
TM (1) và (2) gi i ra x = 0,06 và n = 2,67
Ta có: a = (14 n + 18).x = (14ừ2,67) + 18ừ0,06 = 3,32 gam
C H OH
C H OH
→ đáp án D
Trang 6BÀI 11: Cho 2,84 gam h n h p 2 rư u ñơn ch!c là ñ ng ñKng liên ti p nhau tác d ng v i m t lư ng
Na vMa ñ t)o ra 4,6 gam ch t rNn và V lít khí H2 G ñktc Tính V
" $&+ 23 " +' 23 " ##$ 23 " + 23
HƯ4NG D5N GI8I
ð<t là g,c hiñrocacbon trung bình và x là tHng s, mol c a 2 rư u
ROH + Na → RONa + 1H2
x mol → x → x
2
V9y :
2
H
0,08
2
BÀI 13: H n h p 3 rư u ñơn ch!c A, B, C có tHng s, mol là 0,08 và kh,i lư ng là 3,38 gam Xác ñ4nh CTPT c a rư u B, bi t r ng B và C có cùng s, nguyên t0 cacbon và s, mol rư u A b ng 5 3 tHng s,
mol c a rư u B và C, MB > MC
A. CH3OH B. C2H5OH C. C3H7OH D. C4H9OH
HƯ4NG D5N GI8I
G;i M là nguyên t0 kh,i trung bình c a ba rư u A, B, C Ta có:
3,38
0,08
Như v9y ph i có ít nh t m t rư u có M < 42,25 ChJ có CH3OH có (M = 32)
5 3
×
mA = 32×0,05 = 1,6 gam
mB + C = 3,38 – 1,6 = 1,78 gam;
B C
0,08 3
5 3
+
×
B C
1,78
0.03
G;i y là s, nguyên t0 H trung bình trong phân t0 hai rư u B và C Ta có:
C H OHx y =59,33 hay 12x + y +17 = 59,33
⇒ 12x + y = 42,33
Bi#n lu9n:
Trang 730,33 18,33 6,33 < 0 ChJ có nghi#m khi x = 3 B, C ph i có m t rư u có s, nguyên t0 H < 6,33 và m t rư u có s, nguyên t0 H > 6,33
V9y rư u B là C3H7OH
Có 2 c<p nghi#m: C3H5OH (CH2=CHỜCH2OH) và C3H7OH
C3H3OH (CH≡CỜCH2OH) và C3H7OH
→ đáp án C
BÀI 14: Tách nư c hoàn toàn tM h n h p X g m 2 ancol A và B ta ựư c h n h p Y g m các olefin N u ự,t cháy hoàn toàn X thì thu ựư c 1,76 gam CO2 Khi ự,t cháy hoàn toàn Y thì tHng kh,i lư ng H2O và
CO2 t)o ra là:
HƯ4NG D5N GI8I
H n h p X g m hai ancol A và B tách nư c ựư c olefin (Y) → hai ancol là rư u no, ựơn ch!c đ<t CTTB c a hai ancol A, B là + ta có các phương trình ph n !ng sau:
n 2n 1
2 → nCO2 + (n 1)H O+ 2
n 2n 1
o
H SO
170 C
→ C Hn 2n + H2O (Y)
n 2n
2 → nCO2 + n H O2
Nh n xét:
- Khi ự,t cháy X và ự,t cháy Y cùng cho s, mol CO2 như nhau
- đ,t cháy Y cho
V9y ự,t cháy Y cho tHng
(mCO 2 +mH O 2 )=0,04 (44 18)ừ + =2,48gam → đáp án B
BÀI 15: Hóa hơi 6,7 gam h n h p X g m CH3COOH, CH3COOC2H5, CH3COOCH3 và HCOOC2H5
thu ựư c 2,24 lit hơi (ựktc) đ,t cháy hoàn toàn 6,7 gam X thu ựư c kh,i lư ng nư c là:
HƯ4NG D5N GI8I
"
Ph!n &ng cháy: 0 → CO2 + H2O
→ n(H2O) = 2,5.0,1 = 0,25 (mol) → m(H2O) = 0,25.18 = 4,5 (g)
→ đáp án A
BÀI 16: đ,t cháy hoàn toàn 1 lit h n h p khắ g m C2H2 và hiựrocacbon X sinh ra 2 lit khắ CO2 và 2 lit
hơi H2O (các th tắch và hơi ựo G cùng ựi u ki#n nhi#t ự , áp su t) Công th!c phân t0 c a X là:
Trang 8A. C2H6 B C2H4 C CH4 D. C3H8
HƯ4NG D5N GI8I
đ,t cháy h n h p khắ cho V(CO2) = V(H2O) → X là ankan
→ X là C2H6 → đáp án A
BÀI 17: đ,t cháy hoàn toàn h n h p X g m 2 hiựrocacbon m)ch hG thu ựư c 16,8 lit khắ CO2(ựktc)
và 8,1 gam H2O Hai hiựrocacbon trong h n h p X thu c cùng dãy ự ng ựKng:
C Ankaựien ho<c ankin D Aren
HƯ4NG D5N GI8I
Ta có: n(H2O) = 0,45 ; n(CO2) = 0,75
H n h p X g m các hiựrocacbon m)ch hG → Lo)i D
Xét X có d)ng 0 4) , 0 " " '* *
"
X g m các hiựrocacbon thu c dãy ankin
→ đáp án B
BÀI 18: Cho 4,48 lit h n h p X (ựktc) g m 2 hiựrocacbon m)ch hG l i tM tM qua bình ch!a 1,4 lit dung d4ch Br2 0,5M sau khi ph n !ng hoàn toàn s, mol Br2 gi m ựi m t n0a và kh i lư ng bình tăng thêm 6,7 gam Công th!c phân t0 c a 2 hiựrocacbon là:
A C2H2 và C4H6 B. C2H2 và C4H8 C C3H4 và C4H8 D. C2H2 và C3H8
HƯ4NG D5N GI8I
G;i công th!c chung c a h n h p là: 0 + −
nX = 0,2 (mol); n(Br2 pư) = 0,35 → 5 " * '*
"
Gi s0 chJ có 1 hiựrocacbon(Y) h p th → Hiựrocacbon (Y)ph i có d)ng: CnH2n-2
→ nY = 67 % ) " '* → MY = + ' $
" '*= → Lo)i
V9y toàn b X b4 h p th h t → Lo)i D
"
BÀI 19: Có 100 gam dung d4ch 23% c a m t axit ựơn ch!c (dung d4ch A) Thêm 30 gam m t axit
ự ng ựKng liên ti p vào dung d4ch ta ựư c dung d4ch B Trung hòa 1/10 dung d4ch B b ng
500 ml dung d4ch NaOH 0,2M (vMa ự ) ta ựư c dung d4ch C
1 Hãy xác ự4nh CTPT c a các axit
2 Cô c)n dung d4ch C thì thu ựư c bao nhiêu gam mu,i khan?
Trang 9A. 5,7 gam B. 7,5 gam C. 5,75 gam D. 7,55 gam
HƯ4NG D5N GI8I
1 Theo phương pháp KLPTTB:
RCOOH
2
RCH COOH
2,3 3
0,1
+
Axit duy nh t có KLPT < 53 là HCOOH (M = 46) và axit ự ng ựKng liên ti p ph i là CH3COOH (M = 60) → đáp án A
2. Theo phương pháp KLPTTB:
Vì Maxit = 53 nên M = 53+ 23 1− =75 Vì s, mol mu,i b ng s, mol axit b ng 0,1 nên tHng
kh,i lư ng mu,i b ng 75ừ0,1 = 7,5 gam.→ đáp án B
BÀI 20: Có V lắt khắ A g m H2 và hai olefin là ự ng ựKng liên ti p, trong ựó H2 chi m 60% v th tắch DQn h n h p A qua b t Ni nung nóng ựư c h n h p khắ B đ,t cháy hoàn toàn khắ B ựư c 19,8 gam CO2 và 13,5 gam H2O Công th!c c a hai olefin là
A. C2H4 và C3H6 B. C3H6 và C4H8 C. C4H8 và C5H10 D. C5H10 và C6H12
HƯ4NG D5N GI8I
đ<t CTTB c a hai olefin là C Hn 2n
R cùng ựi u ki#n nhi#t ự và áp su t thì th tắch tL l# v i s, mol khắ
H n h p khắ A có:
n 2 n
2
C H
H
n =0,6 =3
Áp d ng ự4nh lu9t b o toàn kh,i lư ng và ự4nh lu9t b o toàn nguyên t0 → đ,t cháy h n h p khắ
B cũng chắnh là ự,t cháy h n h p khắ A Ta có:
n 2n
2 → n CO2 + n H2O (1)
Theo phương trình (1) ta có:
⇒
n 2 n
C H
0,45 n
n
THng:
2
H O
13,5 n
18
⇒
2
H O ( pt 2)
n = 0,75 − 0,45 = 0,3 mol
⇒
2
H
n = 0,3 mol
Trang 10Ta có: n 2 n
2
C H
H
ừ
⇒ Hai olefin ự ng ựKng liên ti p là C2H4 và C3H6.→ đáp án B
BÀI 21 (Cđ 2013):: H n h p X g m hai ancol ựơn ch!c, ự ng ựKng k ti p đun nóng 16,6 gam X
v i H2SO4 ự<c G 140ỨC, thu ựư c 13,9 gam h n h p ete (không có s n phSm h7u cơ nào khác) Bi t các ph n !ng x y ra hoàn toàn Công th!c c a hai ancol trong X là:
A. C3H5OH và C4H7OH B. CH3OH và C2H5OH
C. C3H7OH và C4H9OH D.C2H5OH và C3H7OH
HƯ4NG D5N GI8I
#
0 8 #"
Theo đL BTKL: mancol = mete + 0 → 0 + + & " *
$
−
→ nancol = 2.0,15 = 0,3 (mol)
→ : ) + + **
" = → : là: C2H5OH và C3H7OH
đÁP ÁN D
BÀI 22 (đH B 2013) : H n h p X g m hiựro, propen, axit acrylic, ancol anlylic (C3H5OH) đ,t cháy hoàn toàn 0,75 mol X, thu ựư c 30,24 lắt khắ CO2 (ựktc) đun nóng X v i b t Ni m t th i gian, thu
ựư c h n h p Y TJ kh,i hơi c a Y so v i X b ng 1,25 Cho 0,1 mol Y ph n !ng vMa ự v i V lắt dung
d4ch Br2 0,1M Giá tr4 c a V là:
HƯ4NG D5N GI8I Nh:n th;y: propen (C3H6), axit acrylic (C3H4O2), ancol anlylic (C3H6O) ự u có d)ng chung C3HyOz
và có 1 liên k t ựôi (C=C) → X g m H2 và C3HyOz
4 =
" +
→ 0 = 4− = =" '* " + " *− =
V:y: trong 0,6 mol Y có s, molC3HyOz dư : 0,45 - 0,15 = 0,3 (mol)
trong 0,1 (mol) Y có s, mol C3HyOz dư : 0,05 (mol)
→ 67 = 0 ; < =" "* ⇒ 67 = 0,5(lit)
đÁP ÁN B
BÀI 23 (đH A 2013): Trong m t bình kắn ch!a 0,35 mol C2H2; 0,65 mol H2 và m t ắt b t Ni Nung nóng bình m t th i gian, thu ựư c h n h p khắ X có tJ kh,i so v i H2 b ng 8 S c X vào lư ng dư
dung d4ch AgNO3 trong NH3ự n ph n !ng hoàn toàn, thu ựư c h n h p khắ Y và 24 gam k t t a H n
h p khắ Y ph n !ng vMa ự v i bao nhiêu mol Br2 trong dung d4ch ?
HƯ4NG D5N GI8I
Trang 11! > ?>0 @
> 3
#
4
0
5 2 4 0
) +
A " * + " +* " #
" +* " *
+
+
4 A
" # " +*
+
→ 0 = A , 4 ) , " +* " *=
•B o toàn s, mol liên k t π:
0,35.2 = 0,35 + 0,1.2 + a
→ a = 0,15
ðÁP ÁN D
BÀI (ðH B 2012): ð,t cháy hoàn toàn 50 ml h n h p khí X g m trimetylamin và 2 hiñrocacbon
ñ ng ñKng k ti p b ng m t lư ng oxi vMa ñ , thu ñư c 375 ml h n h p Y g m khí và hơi DQn toàn
b Y ñi qua dung d4ch H2SO4 ñ<c (dư) Th tích khí còn l)i là 175 ml Các th tích khí và hơi ño G cùng ñi u ki#n Hai hiñrocacbon ñó là
A. C2H4 và C3H6 B.C3H6 và C4H8 C. C2H6 và C3H8 D. C3H8 và C4H10
HƯ4NG D5N GI8I
#
0 >
A7 : : AA53
0 ) '*, '* ) "" D E > ) '*
•S, nguyên t0 H trung bình c a X: 04 "" $
*"
= = → 0 0 < $→F Ti D
•S, nguyên t0 C trung bình c a 2 hiñrocacbon: 0 H *")
*" →F Ti A và C
ðÁP ÁN B
BÀI T1P T< LÀM
01 ð,t cháy hoàn toàn 0,1 mol h n h p hai axit cacboxylic là ñ ng ñKng k ti p thu ñư c 3,36 lít CO2 (ñktc) và 2,7 gam H2O S, mol c a m i axit l n lư t là
02 Có 3 ancol b n không ph i là ñ ng phân c a nhau ð,t cháy m i ch t ñ u có s, mol CO2 b ng 0,75 l n s, mol H2O 3 ancol là
A C2H6O; C3H8O; C4H10O B. C3H8O; C3H6O2; C4H10O
C. C3H8O; C3H8O2; C3H8O3 D. C3H8O; C3H6O; C3H8O2