NHIỀU CÁCH GIẢI HAY một bài TOÁN KHÓ THI đh

CHUYÊN MỤC: DẠY & HỌC HÓA HỌC Tạp Chí Dạy & Học Hóa Học – www.hoahoc.org -“Our goal is simple: help you to reach yours” - “Mục tiêu của chúng tôi rất đơn giản: giúp đỡ để bạn đạt được m

CHUYÊN MỤC: DẠY & HỌC HÓA HỌC

Tạp Chí Dạy & Học Hóa Học – www.hoahoc.org

-“Our goal is simple: help you to reach yours” - “Mục tiêu của chúng tôi rất đơn giản: giúp đỡ để bạn đạt được mục tiêu của mình”

WWW.HOAHOC.ORG

1

NHIỀU CÁCH GIẢI HAY MỘT BÀI TOÁN KHÓ

TRONG ĐỀ THI ĐẠI HỌC Nhằm phát huy tính tích cực, tự học, tự sáng tạo đồng thời giúp các em hình thành và phát triển kĩ năng tư

duy, phân tích, so sánh Tôi xin giới thiệu đến bạn đọc một bài toán trong đề thi đại học có nhiều cách giải hay

và rất độc đáo

BÀI TOÁN (ĐỀ THI ĐẠI HỌC KHỐI A NĂM 2013)

Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O và BaO Hòa tan hoàn toàn 21,9 gam X vào nước, thu được 1,12 lít khí H2

(đktc) và dung dịch Y, trong đó có 20,52 gam Ba(OH)2 Hấp thụ hoàn toàn 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu được m gam kết tủa Tính giá trị của m

A 23,64 B 15,76 C 21,92 D 39,40

HƯỚNG DẪN

Cách 1:

Dùng phương pháp ghép ẩn số bằng cách thế và tách thành nhóm các biểu thức toán học

Gọi số mol Na, Ba, Na2O và BaO lần lượt là x, y, z, t

→ 23x + 137y + 62z + 153t = 21,9 (I)

- Các phản ứng hóa học:

- Theo các phản ứng trên ta có:

2

H

n 0,5x  y  0,05 → x + 2y = 0,1 (II)

 2

Ba OH

n  y  t  0,12 (III)

Từ (I) → 23(x + 2y) + 91(y + t) + 31(2z + 2t) = 21,9

Thay (II) và (III) → 2z+ 2t = 0,28

- Ta có nOH  x  2y  2z  2t  0,1 0,28  0,38 mol và

2

CO

n  0,3 mol

→

2

OH

CO

n

n



 → tạo 2 muối HCO3- và CO32-

3

a mol

0,38 mol 3 0,3 mol

b mol

HCO

CO















Theo bảo toàn nguyên tố C và bảo toàn điện tích trước, sau phản ứng ta có

a + b = 0,3 và a + 2b = 0,38 → a = 0,22 mol, b = 0,08 mol

Ba2+ + CO32- → BaCO3 ↓

*CHÚ Ý:

Cách 2:

Dùng phương pháp ghép ẩn số bằng cách tổ hợp tuyến tính các biểu thức toán học rồi đồng nhất hệ số

-OH

n = x + 2y + 2z + 2t tổ hợp theo (I), (II) và (III)

→ x + 2y + 2z + 2t = k1(23x + 137y + 62z + 153t) + k2(x + 2y) + k3(y + t)

Đồng nhất hệ số ta có:

1

1 23k k

2 137k 2k k

2 62k

2 153k k





 





→ k1 = 1/31, k2 = 8/31, k3 = -91/31

→ nOH - = 21,9/31 + 8×0,1/31 - 91×0,12/31 = 0,38 mol

HOAHOC.edu.vn

Học để biết, học để làm, học để chung sống, học để làm người và để tự khẳng định mỡnh

Biờn soạn – giảng dạy: Thầy Ngụ Xuõn Quỳnh ĐT: 0979.817.885 – E_mail: admin@hoahoc.org

Facebook: facebook.com/hoahoc.org (Ngụ Xuõn Quỳnh)

2

Cỏch 3:

Kết hợp bảo toàn nguyờn tố và bảo toàn khối lượng

.Sơ đồ phản ứng

a mol

2

0,12 mol

Na

NaOH Ba

Ba(OH)

Na O BaO





Gọi số mol của NaOH là a mol

Theo bảo toàn nguyờn tố H: 2nH O2 nNaOH2nBa(OH)2 2nH2

→ nH O2 0,05 0,5a 0,12  (0,17 0,5a) mol Theo định luật bảo toàn khối lượng: mXmH O2 mYmH2

21,9 + 18(0,17 + 0,5 a) = 40a + 20,52 + 0,05.2 → a = 0,14 mol → nOH -= 0,14 + 0,12.2 = 0,38 mol

Đến đõy ban đọc giải tương tự như trờn để tớnh m↓

Cỏch 4:

Quy đổi hỗn hợp (Na, Ba, Na2O và BaO) thành (Na, Ba và O)

0

1 2

a mol

0 quy đổi 0

2

c mol 21,9 gam

Na Na

Na O H Ba

 

 









- Bảo toàn nguyờn tố Ba: b = 0,12 (I)

- Bảo toàn khối lượng: mX’ = mX → 23a + 137b + 16c = 21,9 (II)

- Bảo toàn e:

2

n  2n  2n  2n → a + 2b = 2c + 0,1 (III)

- Giải (I), (II), (III) → a = 0,14 mol, b = 0,12 mol, c = 0,14 mol → nOH -= a + 0,12.2 = 0,38 mol

Cỏch 5:

Quy đổi hỗn hợp (Na, Ba, Na2O và BaO) thành (Ba, Na2O và BaO)

a mol quy đổi

0,12 mol

c mol 21,9 gam

NaOH Ba

Na O









2

2

X '

H Ba

Ba(OH)

c 0,07 mol



→ nOH -= 2b + 0,12.2 = 0,38 mol

CHUYấN MỤC: DẠY & HỌC HểA HỌC

Tạp Chớ Dạy & Học Húa Học – www.hoahoc.org

-“Our goal is simple: help you to reach yours” - “Mục tiờu của chỳng tụi rất đơn giản: giỳp đỡ để bạn đạt được mục tiờu của mỡnh”

WWW.HOAHOC.ORG

3

Cỏch 6:

Quy đổi hỗn hợp (Na, Ba, Na2O và BaO) thành (Na, Na2O và BaO)

a mol quy đổi

0,12 mol

c mol 21,9 gam

NaOH Ba

Na O









2

2

X '

Ba(OH)

c 0,12 mol



→ nOH 

= a + 2b + 0,12.2 = 0,38 mol

Cỏch 7:

Quy đổi hỗn hợp (Na, Ba, Na2O và BaO) thành (Na, Ba, BaO)

a mol quy đổi

b mol

0,12 mol

c mol 21,9 gam

NaOH Ba

Na O

BaO BaO





2

2

X '

Ba(OH) Ba BaO

c 0,14 mol

a  0,12.2 0,38 mo 0,1

l 2



Cỏch 8:

Quy đổi hỗn hợp (Na, Ba, Na2O và BaO) thành (Na, Ba, Na2O)

a mol quy đổi

b mol

0,12 mol 2

c mol 21,9 gam

NaOH Ba

Na O

Na O BaO









2

2

X '

Ba(OH) Ba

n =0,5n + n = 0,5a + b 0,05 b 0,12 mol

c 0,14 mol

a 2c 0,12.2

b 0,1

0,3 mol 2

8



Nhận xột:

Sau khi bạn đọc nghiờn cứu cỏch 7 và cỏch 8 chắc chắn phõn võn cho rằng cú nghiệm õm mà kết quả

vẫn đỳng là do trựng hợp ngầu nhiờn

Kết quả õm là do sự bảo toàn về mặt nguyờn tố và về mặt khối lượng

Cỏch 9:

Quy đổi thành tỏc nhõn oxi húa ảo: H2O biết thành O

Bạn đọc chịu khú quan sỏt cỏch 4 trong quỏ trỡnh biết đổi của X’ thành sản phẩm cú xuất hiện thờm một tỏc

nhõn oxi húa mới là oxi (O) Ta thay (quy đổi) tỏc nhõn oxi húa H O12



thành O0 ( nO =

2

H

2n / 20,05 mol) vẫn khụng làm thay đổi bản chất của Na, Ba

HOAHOC.edu.vn

Học để biết, học để làm, học để chung sống, học để làm người và để tự khẳng định mỡnh

Biờn soạn – giảng dạy: Thầy Ngụ Xuõn Quỳnh ĐT: 0979.817.885 – E_mail: admin@hoahoc.org

Facebook: facebook.com/hoahoc.org (Ngụ Xuõn Quỳnh)

4

→ Sơ đồ ảo

1 2

0,05 mol

0,12 mol 0,12 mol

21,9 gam

Na

Ba

BaO







-

2

BaO Ba(OH)

- Bảo toàn khối lương: 21,9 + 0,05.16 = 62a + 0,12.153 → a = 0,07 mol

→ nOH= 2a + 0,12.2 = 0,38 mol

Cỏch 10:

Quy đổi hỗn hợp (Na, Ba, Na2O và BaO) thành chất ảo NaxBayOz (chất trung bỡnh)

 quy đổi

0,12 mol

21,9 gam

Na

NaOH Ba

Na O BaO









- Theo bảo toàn nguyờn tố Ba:

Na Ba O

0,12

y

→

Na Ba O

0,12.(23x + 137y + 16z)

- Quỏ trỡnh nhường, nhận e:

x y z

0,12(x 2y 2z)/ y 0,12/ y

2 0,1 0,05

 











-Theo bảo toàn e: 0,12(x+2y-2z)/y = 0,1

→ 0,12x – 0,24z = -0,14y (II)

-Từ (I) và (II) → x = z = 7y/6

- Ta cú → nOH = 0,12.x/y + 0,12.2 = 0,12.7/6 + 0,24 = 0,38 mol

Xin mời đọc giả nào cú cỏch giải khỏc thỡ đề xuất với tỏc giả qua mail :

bandoc@hoahoc.org

Hi vọng nhận được sự phản hồi

Xin chõn thành cảm ơn ! Đõy là bài viết rất sỏng tạo của em mong ban biờn tập cho đăng sớm để học sinh, đồng nghiệp cựng tham khảo Trong thời gian tới em cũn sỏng tạo nhiều bài nữa mong ban biờn tập cho đăng kịp thời khụng để tồn đọng lại bỏ sút bài của em ạ Tất cả những bài em viết đều là sự say mờ, sỏng tạo dày cụng đầu tư Hụm trước em cũng đó gữi nhiều bài rồi ạ Mong chờ từ ban biờn tập

Chào thõn ỏi !

Thầy giỏo : Nguyễn Văn Thương Địa chỉ : Trường THPT Hậu lộc 4 - Tỉnh Thanh Hoỏ

ĐT : 01667216306

Thanh Húa , ngày 28 thỏng 05 năm 2015