I CƠ S C A PHƯƠNG PHÁP
Trong m t s câu h i và bài t p tr c nghi m chúng ta có th g p m t s trư ng h p ự c bi t sau:
- Có m t s bài toán tư ng như thi u d ki n gây b t c cho vi c tắnh toán
- Có m t s bài toán ngư i ta cho dư i d ng giá tr t ng quát như a gam, V lắt, n mol ho c cho t
l th tắch ho c t l s mol các ch!t
Như v y k t qu gi i bài toán không ph" thu c vào ch!t ựã cho Trong các trư ng h p trên t t nh!t ta t ch#n m t giá tr như th nào ự cho vi c gi i bài toán tr thành ựơn gi n nh!t
Cách 1: Ch#n m t mol nguyên t$, phân t$ ho c m t mol h%n h p các ch!t ph n &ng
Cách 2: Ch#n ựúng t l lư ng ch!t trong ự u bài ựã cho
Cách 3: Ch#n cho thông s m t giá tr phù h p ự chuy n phân s ph&c t p v' s ựơn gi n ự tắnh
toán
II M T S VÍ D! đI"N HÌNH:
D ng 1: CH#N 1 MOL CH$T HO%C H&N H'P CH$T PH(N )NG
VÍ D! 1: Hoà tan m t mu i cacbonat kim lo i M hóa tr n b(ng m t lư ng v)a ự dung d ch H2SO4 9,8% ta thu ựư c dung d ch mu i sunfat 14,18% M là kim lo i gì ?
A. Cu B. Fe C. Al D. Zn
HƯ*NG D+N GI(I
Ch n 1 mol mu i M 2 (CO 3 ) n
M2(CO3)n + nH2SO4 → M2(SO4)n + nCO2↑ + nH2O
C& (2M + 60n) gam → 98n gam → (2M + 96n) gam
⇒ dd H SO2 4
98n 100
9,8
ừ
⇒ m = mM (CO )2 3 n + mdd H SO2 4 − mCO2
= 2M + 60n + 1000.n − 44.n = (2M + 1016.n) gam
+
⇒ M = 28.n → n = 2 ; M = 56 là phù h p v y M là Fe
→ đáp án B
/ 2: Hoà tan m t lư ng oxit c a kim lo i R vào trong dd H2SO4 4,9% ( v)a ự ) thì thu ựư c m t dung d ch mu i có n*ng ự 5,87% Xác ự nh CTPT c a oxit kim lo i
A. MgO B. CuO C. ZnO D. FeO
HƯ*NG D+N GI(I
đ t công th&c t ng quát c a oxit là R2Ox ( x là hoá tr c a R )
T0 CH#N LƯ'NG CH$T
Trang 2R2Ox + xH2SO4 → R2 (SO4)x + xH2O
(2MR + 16x) g 98x (g) (2MR + 96x)g
Theo ự nh lu t b o toàn kh i lư ng ta có :
Phương trình n*ng ự % c a dung d ch mu i là :
+ suy ra ta có MR = 12x
Bi n lu n:
MR 12 24 36 48
V y kim lo i là Mg ; oxit kim lo i là : MgO
→ đáp án A
VÍ D! 3: Cho dung d ch axit axetic có n*ng ự x% tác d"ng v)a ự v i dung d ch NaOH 10% thì thu
ựư c dung d ch mu i có n*ng ự 10,25% V y x có giá tr nào sau ựây ?
A. 20% B. 16% C 15% D.13%
HƯ*NG D+N GI(I
Xét 1 mol CH 3 COOH:
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
60 gam → 40 gam → 82 gam
3
dd CH COOH
60 100
x
ừ
= ddNaOH
40 100
10
ừ
⇒ x = 15% → đáp án C
VÍ D! 4: (Kh i A - TSCđ 2007)
Khi hòa tan hiựroxit kim lo i M(OH)2 b(ng m t lư ng v)a ự dung d ch H2SO4 20% thu ựư c dung
d ch mu i trung hoà có n*ng ự 27,21% Kim lo i M là :
A Cu B. Zn C Fe D Mg
HƯ*NG D+N GI(I
Xét 1 mol M(OH)2 tham gia ph n &ng
M(OH)2 + H2SO4 → MSO4 + 2H2O
C& (M + 34) gam → 98 gam → (M + 96) gam
Trang 3⇒ dd H SO2 4
98 100
20
ừ
M 96 100
27,21
+ ừ
⇒ M = 64 → M là Cu → đáp án A
VÍ D! 5: H%n h p X g*m N2 và có H2 có t kh i hơi so v i H2 b(ng 3,6 Sau khi ti n hành ph n &ng
t ng h p ựư c h%n h p Y có t kh i hơi so v i H2 b(ng 4 Hi u su!t ph n &ng t ng h p là
A. 10% B. 15% C. 20% D. 25%
HƯ*NG D+N GI(I
Xét 1 mol h%n h p X, ta có:
mx = MX= 7,2 gam
đ t
2
N
n = a mol, ta có:
28a + 2(1 − a) = 7,2
⇒ a = 0,2
⇒ nN2 = 0,2 mol và
2
H
n = 0,8 mol → H2 dư
N2 + 3H2
o
xt, t p
→
← 2NH3 Ban ự u: 0,2 0,8
Ph n &ng: x 3x 2x
Sau ph n &ng: (0,2 − x) (0,8 − 3x) 2x
nY = (1 − 2x) mol
Áp d"ng ự nh lu t b o toàn kh i lư ng ta có mX = mY
Y
m n
M
=
1 2x
8
− = → x = 0,05
Hi u su!t ph n &ng tắnh theo N2 là 0,05 100
25%
0,2
→ đáp án D
VÍ D! 6: H%n h p A g*m m t Anken và hiựro có t kh i so v i H2 b(ng 6,4 Cho A ựi qua niken nung nóng ựư c h%n h p B có t kh i so v i H2 b(ng 8 (gi thi t hi u su!t ph n &ng x y ra là 100%) Công th&c phân t$ c a anken là
HƯ*NG D+N GI(I
Xét 1 mol h%n h p A g*m (a mol CnH2n và (1−a) mol H2)
Ta có: 14.n.a + 2(1 − a) = 12,8 (1)
H%n h p B có M=16<14n (v i n ≥ 2) → trong h%n h p B có H2 dư
Trang 4CnH2n + H2 →Ni, to CnH2n+2
Ban ự u: a mol (1−a) mol
Ph n &ng: a → a → a mol
Sau ph n &ng h%n h p B g*m (1 − 2a) mol H2 dư và a mol CnH2n+2 → t ng nB = 1 − 2a
Áp d"ng ự nh lu t b o toàn kh i lư ng ta có mA = mB
B
m n
M
1 2a
16
− = → a = 0,2 mol
Thay a = 0,2 vào (1) ta có 14ừ0,2ừn + 2ừ(1 − 0,2) = 12,8
⇒ n = 4 → anken là C4H8
→ đáp án C
VÍ D! 7: Oxi hóa C2H5OH b(ng CuO nung nóng, thu ựư c h%n h p ch!t l ng g*m CH3CHO,
C2H5OH dư và H2O có M = 40 ựvC Hi u su!t ph n &ng oxi hóa là:
A. 25% B. 35% C 45% D. 55%
HƯ*NG D+N GI(I
Xét 1 mol C2H5OH đ t a mol C2H5OH b oxi hóa V y a là hi u su!t c a ph n &ng oxi hóa rư u
C2H5OH + CuO →to CH3CHO + H2O + Cu↓
Ban ự u: 1 mol
Oxi hóa: a mol → a mol → a mol
Sau ph n &ng: (1 − a) mol C2H5OH dư a mol → a mol
46(1 a) 44a 18a
1 a
+
⇒ a = 0,25 hay hi u su!t là 25% → đáp án A
VÍ D! 8: H%n h p X g*m N2 và H2 có MX = 12,4 D+n X ựi qua bình ự ng b t Fe r*i nung nóng
bi t r(ng hi u su!t t ng h p NH3 ự t 40% thì thu ựư c h%n h p Y MY có giá tr là:
A 15,12 B 18,23 C 14,76 D. 13,48
HƯ*NG D+N GI(I
Xét 1 mol h%n h p X → mX = 12,4 gam g*m a mol N2 và (1 − a) mol H2
28a + 2(1 − a) = 12,4 → a = 0,4 mol →
2
H
n =0,6 mol
N2 + 3H2
o
xt, t p
← 2NH3 (v i hi u su!t 40%) Ban ự u: 0,4 0,6
Ph n &ng: 0,08 ← 0,6ừ0,4 → 0,16 mol
Sau ph n &ng: 0,32 0,36 0,16 mol
T ng: nY = 0,32 + 0,36 + 0,16 = 0,84 mol;
Theo ựnh lu t b o toàn kh i lư ng ta có: mX = mY
⇒MY 12,4 14,76 gam
0,84
→ đáp án C
Trang 5VÍ D! 9: Phóng ựi n qua O2 ựư c h%n h p khắ O2, O3 có M=33gam Hi u su!t ph n &ng là:
A. 7,09% B. 9,09% C. 11,09% D.13,09%
HƯ*NG D+N GI(I
3O2 → 2O3
Ch#n 1 mol h%n h p O2, O3 ta có:
2
O
n = a mol → nO3 = − ( 1 a mol )
32a + 48 1 a − = 33 → 2
15
16
=
⇒ 3
O
15 1
16 16
= − =
⇒
2
O
n
Hi u su!t ph n &ng là:
3 100
3 15
32 16
ừ
=
VÍ D! 10: Hoà tan hoàn toàn m t lư ng kim lo i R hóa tr n b(ng dung d ch H2SO4 loãng r*i cô c n dung d ch sau ph n &ng thu ựư c m t lư ng mu i khan có kh i lư ng g!p 5 l n kh i lư ng kim lo i R ban ự u ựem hoà tan Kim lo i R ựó là:
A.Al B.Ba C. Zn D.Mg
HƯ*NG D+N GI(I
Xét 1 mol kim lo i &ng v i R (gam) tham gia ph n &ng
2R + nH2SO4 → R2(SO4)n + nH2
C& R (gam) → 2R 96n
gam muèi 2
+
⇒ ( 2R 96n )
5R 2
→ R = 12n th a mãn v i n = 2
V y: R = 24 (Mg) → đáp án D
D ng 2: CH#N đÚNG T1 L2 LƯ'NG CH$T TRONG đ3U BÀI đà CHO
VÍ D! 11: (kh i A - TSđH 2007)
H%n h p g*m hiựrocacbon X và oxi có t l s mol tương &ng là 1:10 đ t cháy hoàn toàn h%n
h p trên thu ựư c h%n h p khắ Y Cho Y qua dung d ch H2SO4 ự c, thu ựư c h%n h p khắ Z có t kh i
ự i v i hiựro b(ng 19 Công th&c phân t$ c a X là
A. C3H8 B. C3H6 C C4H8 D. C3H4
HƯ*NG D+N GI(I
đ t h%n h p g*m hiựrocacbon X g*m CxHy (1 mol) và O2 (10 mol )
Trang 6CxHy + x y
4
+
O2 → xCO2 + y
2H2O
1 mol → x y
4
+
mol → x mol y
2 mol
⇒ H%n h p khắ Z g*m x mol CO2 và 10 x y
4
− +
mol O2 dư Z
→
2
2
co o
n = 1
V y: y
x 10 x
4
= − − → 8x = 40 − y
⇒ x = 4, y = 8 → tho mãn
→ đáp án C
VÍ D! 12: A là h%n h p g*m m t s hiựrocacbon th khắ, B là không khắ Tr n A v i B cùng nhi t
ự áp su!t theo t l th tắch (1:15) ựư c h%n h p khắ D Cho D vào bình kắn dung tắch không ự i V Nhi t ự và áp su!t trong bình là toC và p atm Sau khi ự t cháy A trong bình ch có N2, CO2 và hơi
nư c v i
2 2
CO H O
V : V =7 : 4 ựưa bình v' toC
Áp su!t trong bình sau khi ự t là p1 có giá tr là:
A. 1
47
48
= B. p1 = p C. 1
16
17
5
=
HƯ*NG D+N GI(I
đ t A: CxHy + y 2
4
+
→ xCO2 + yH O2
2
Vì ph n &ng ch có N2, H2O, CO2→ các hiựrocacbon b cháy h t và O2 v)a ự
Ch#n nC Hx y = 1 → nB = 15 mol → O2
= + = = mol
⇒
⇒
y
4
x : y 2 7 : 4
+ =
→ x = 7
3 ; y =
8 3
Vì nhi t ự và th tắch không ự i nên áp su!t t l v i s mol khắ, ta có:
1
+ +
+ → 1
47
48
→ đáp án A
2
2
C O
O
38
Trang 7D ng 3: CH#N GIÁ TR4 CHO THÔNG S
VÍ D! 13: đ t cháy hoàn toàn a gam h%n h p X hai hiựrocacbon A, B thu ựư c 132.a
41 gam CO2 và
2
45a
gam H O
41 N u thêm vào h%n h p X m t n$a lư ng A có trong h%n h p X r*i ự t cháy hoàn toàn thì thu ựư c 2
165a gam CO
60,75a
gam H O
41 Bi t A, B không làm m!t m u nư c Br2 a) Công th&c phân t$ c a A là:
A C2H2 B. C2H6 C. C6H12 D C6H14
b) Công th&c phân t$ c a B là:
c) Ph n trăm s mol c a A, B trong h%n h p X là:
A. 60%; 40% B. 25%; 75% C. 50%; 50% D 30%; 70%
HƯ*NG D+N GI(I
a) Ch#n a = 41 gam
đ t X → CO2
132
44
= = và H O2
45
18
2
+
→ CO2
165
44
60,75
18
đ t 1A
2 thu ựư c (3,75 − 3) = 0,75 mol CO2 và (3,375 − 2,5) = 0,875 mol H2O
đ t cháy A thu ựư c nCO2 = 1,5 mol và
2
H O
n = 1,75 mol
vì
H O CO
n > n → A thu c lo i ankan, do ựó:
( )
3n 1
2
2
CO
H O
n = n 1 = 1,75
+ → n = 6 → A là C6H14
→ đáp án D
b)đ t B thu ựư c (3 − 1,5) = 1,5 mol CO2 và (2,5 − 1,75) = 0,75 mol H2O
Như v y C
H
n = 0,75 2 = 1
ừ → công th&c t ng quát c a B là (CH)n vì X không làm m!t m u
nư c Brom nên B thu c aren → B là C6H6
→ đáp án B
c) Vì A, B có cùng s nguyên t$ C (6C) mà lư ng CO2 do A, B t o ra b(ng nhau (1,5 mol) → nA = nB
⇒ %nA = %nB = 50%
→ đáp án C
Trang 8VÍ D! 14: Tr n a gam h%n h p X g*m 2 hiựrocacbon C6H14 và C6H6 theo t l s mol (1:1) v i m gam
m t hiựrocacbon D r*i ự t cháy hoàn toàn thì thu ựư c 2
275a gam CO
94,5a
82 gam H2O a) D thu c lo i hiựrocacbon nào
A. CnH2n+2 B. CmH2m − 2 C CnH2n D. CnHn
b) Giá tr m là
A. 2,75 gam B. 3,75 gam C. 5 gam D. 3,5 gam
HƯ*NG D+N GI(I
a) Ch#n a = 82 gam
đ t X và m gam D (CxHy) ta có:
2
2
CO
H O
275
44 94,5
18
C6H14 + 19
2 O2 → 6CO2 + 7H2O
C6H6 + 15
2 O2 → 6CO2 + 3H2O
đ t D: x y 2 2 2
+ + → +
đ t nC H6 14 = nC H6 6 = b mol ta có:
86b + 78b = 82
⇒ b = 0,5 mol
đ t 82 gam h%n h p X thu ựư c:
( )
2
CO
n = 0,5 ừ + = 6 6 6 mol
( ) 2
H O
⇒đ t cháy m gam D thu ựư c:
2
CO
n = 6,25 6 − = 0,25 mol
2
H O
n = 5,25 5 − = 0,25 mol
Do
CO H O
n = n → D thu c CnH2n → đáp án C
b) mD = mC + mH = 0,25ừ(12 + 2) = 3,5 gam → đáp án D
VÍ D! 15: X là h p kim g*m (Fe, C, Fe3C), trong ựó hàm lư ng t ng c ng c a Fe là 96%, hàm lư ng
C ựơn ch!t là 3,1%, hàm lư ng Fe3C là a% Giá tr a là
A. 10,5 B.13,5 C.14,5 D. 16
HƯ*NG D+N GI(I
Trang 9Xét 100 gam h%n h p X ta có mC = 3,1 gam, mFe C3 = a gam và s gam Fe t ng c ng là 96
gam
3
C trong Fe C
12a
180
⇒ a = 13,5 → đáp án B
VÍ D! 16: Nung m gam ựá X ch&a 80% kh i lư ng gam CaCO3 (ph n còn l i là t p ch!t trơ) m t th i gian thu ựư c ch!t r n Y ch&a 45,65 % CaO Tắnh hi u su!t phân h y CaCO3
A. 50% B. 75% C. 80% D. 70%
HƯ*NG D+N GI(I
Ch#n mX = 100 gam → mCaCO3 = 80 gam và kh i lư ng t p ch!t b(ng 20 gam
CaCO3 →to CaO + CO2 (hi u su!t = h)
Phương trình: 100 gam → 56 gam 44 gam
Ph n &ng: 80 gam → 56.80
.h
100
44.80 h 100
Kh i lư ng ch!t r n còn l i sau khi nung là
2
44.80.h
100
⇒ h = 0,75 → hi u su!t ph n &ng b(ng 75% → đáp án B
/ 17: Cho a gam dung d ch H2SO4 loãng n*ng ự C% tác d"ng hoàn toàn v i h%n h p 2 kim lo i
K và Fe ( L!y dư so v i lư ng ph n &ng ) Sau ph n &ng, kh i lư ng khắ sinh ra là 0,04694 a (g) Tìm C%
A. 22,5% B. 23,5% C. 24,5% D. 25,5%
HƯ*NG D+N GI(I
Gi s$ a = 100 g ⇒
2 4
2
2
H SO
H O H
m c(gam )
m 100 c(gam )
m 4, 694(gam )
= −
=
Vì h%n h p kim lo i Fe, Na l!y dư nên x y ra các ph n &ng sau :
2K + H2SO4 → K 2 SO 4 + H 2 ↑ (1)
Fe + H2SO4 → FeSO 4 + H 2 ↑ (2)
2K (dư) + 2H2O → 2KOH + H 2 ↑ (3)
Theo các ptpư (1),(2),(3) ta có :
1 1 0 0 c 4, 6 9 4
−
⇒ 31 C = 760 ⇒ C = 24,5
Trang 10VÍ D! 18: M t lo i ñá g*m CaCO3; MgCO3 và Al2O3 trong ñó Al2O3 b(ng 1
8kh i lư ng mu i
cacbonat Khi nung ñá 12000C thu ñư c s n ph-m r n có kh i lư ng b(ng 6
10 kh i lư ng ñá trư c khi nung Tính % kh i lư ng m%i ch!t trong ñá
HƯ*NG D+N GI(I
Cách 1: gi s$ kh i lư ng ñá là 100g s mol m%i ch!t là x,y,z ( mol)
⇒ 100x + 84y + 102z = 100 (1)
100x + 84y = 8 102z (2)
T) (1) và (2) ⇒ z = 0,1089 ⇒ %Al2O3 = 11,1%
(2) ⇔ 100x + 84y = 88,8 (2’)
R n sau khi nung g*m: CaO, MgO, Al2O3 có kh i lư ng 6
10× 100 = 60 gam
T) pthh ⇒ 56x + 40y = 60 - 11,1 = 48,9 ( 3)
Gi i h (2’ và 3) ñư c : x = 0,78 ; y = 0,125 ⇒ %m = 78,4 % ; 10,5 %
Cách 2: gi s$ kh i lư ng ñá là 100g ⇒ mr n sau = 60 g ;
2 3
Al O
m =100 : 9 11,1gam=
Vi t PTHH : ⇒ h phương trình : 100x 84y 100 11,1 88, 9
56x 40y 60 11,1 48, 9
gi i h pt tìm x,y
VÍ D! 19: (ðH A 2012) : H%n h p X g*m H2 và C2H4 có t kh i so v i H2 là 7,5 D+n X qua Ni nung nóng, thu ñư c h%n h p Y có t kh i so v i H2 là 12,5 Hi u su!t c a ph n &ng hiñro hoá là:
A.70% B.80% C.60% D.50%
HƯ*NG D+N GI(I
⇒Hi u su!t tính theo H2 ho c C2H4
Ch#n ⇒nX = 2 mol
B o toàn kh i lư ng: mX = mY ⇒15.2 = nY.12,5.2 ⇒nY = 1,2
⇒ = nX – nY = 2 – 1,2 = 0,8 mol
→ H = =
ðÁP ÁN B
Trang 11BÀI T7P T0 LÀM
BÀI 1: H%n h p X g*m 2 olefin ð t cháy 7 th tích X c n 31 th tích O2(ñktc) Bi t r(ng olefin ch&a nhi'u cácbon hơn chi m kho ng 40-50 th tích c a X Công th&c phân t$ c a 2 olefin là:
A.C2H4, C4H8 B. C2H4, C3H6 C. C3H6, C4H8 D C2H4, C5H10
BÀI 2: Cho natri dư vào dung d ch c*n (C2H5OH + H2O) th!y kh i lư ng hiñro bay ra b(ng 3% kh i
lư ng c*n ñã dùng Dung d ch c*n có n*ng ñ ph n trăm là:
BÀI 3: H%n h p khí X g*m H2 và 2 anken(k ti p nhau trong dãy ñ*ng ñ;ng), có t kh i hơi so v i H2 b(ng 8,26 ðun nóng h%n h p X v i b t Ni làm xúc tác thì thu ñư c h%n h p khí Y không làm m!t màu dung d ch Brom và có t kh i hơi ñ i v i H2 b(ng 11,8 Công th&c phân t$ c a các anken trong X là:
A C2H4 và C3H6 B.C3H6 và C4H8 C. C4H8 và C5H10 D. C5H10 và C6H12
BÀI 4: M t h%n h p khí X g*m m t ankin và H2 có t kh i hơi so v i CH4 là 0,6 Nung nóng h%n h p khí X có xúc tác Ni ñ ph n &ng x y ra hoàn toàn thu ñư c h%n h p khí Y có t kh i hơi so v i CH4 là
1 Công th&c phân t$ c a ankin là:
BÀI 5: H%n h p khí X g*m etan và propan ð t cháy m t ít h%n h p X thu ñư c khí CO2 và hơi nư c theo t l th tích = Thành ph n ph n trăm theo kh i lư ng c a h%n h p X l n lư t là:
A. 45% và 55% B 18,52% và 81,48%
BÀI 6: Cho h%n h p X g*m N2, H2 và NH3 có t kh i hơi so v i H2 b(ng 8 D+n h%n h p X qua dung
d ch H2SO4 ñ c dư th!y th tích khí còn l i m t n$a Ph n trăm th tích m%i khí l n lư t trong h%n h p
X l n lư t là:
A 11,11% ; 22,22%; 66,67% B 20%; 20%; 40%
C. 30%; 30%; 40% D.25%; 25%; 50%
BÀI 7: M t h%n h p X g*m N2 và H2 Ti n hành ph n &ng t ng h p NH3 t) h%n h p X thì thu ñư c h%n h p Y Bi t kh i lư ng trung bình c a X và Y l n lư t 7,2 và 9 Hi u su!t ph n &ng t ng h p NH3
là:
BÀI 8: Crackinh C5H12 thu ñư c h%n h p khí có t kh i hơi so v i H2 là 20 Hi u su!t c a ph n &ng crackinh là:
BÀI 9: H%n h p ch&a Fe,FeO, Fe2O3 N u hoà tan h t a gam h%n h p b(ng HCl thì lư ng H2 thoát ra b(ng 1% lư ng h%n h p ñem thí nghi m N u kh$ a (g ) h%n h p b(ng H2 ñun nóng, dư thì thu ñư c
m t lư ng nư c b(ng 21,15% lư ng h%n h p ñem thí nghi m Xác ñ nh % m%i ch!t trong h%n h p
BÀI 10: H%n h p NaCl và KCl ( h%n h p A ) tan trong nư c thành dung d ch Thêm AgNO3 dư vào trong A thì th!y tách ra m t lư ng k t t a b(ng 229,6% so v i lư ng A Tìm % m%i ch!t trong A
Hư ng d+n: Ch#n lư ng A = 100gam ( ho c ñ t s mol a,b r*i l p phương trình bi u diCn quan h
giDa lư ng A và lư ng k t t a, rút ra tE l a : b )
BÀI 11: Nung 1,32 a (g) h%n h p Mg(OH)2 và Fe(OH)2 trong không khí ñ n kh i lư ng không ñ i