Dạng bài tập biện luận

Xác định CT của muối cacbonat và khối lượng của chúng trong hỗn hợp đầu.. Bài tập này giúp học sinh lưu ý đến trường hợp gốc amoni tạo muối và có hoá trị I trong hợp chất muối Bài tập3:

Bài tập 1:

Cho hỗn hợp 2 muối hidro cacbonat của các ion dương hoá trị I

a.Lấy 24,2 g hỗn hợp 2 muối này khi tác dụng với lượng dư dung dịch HCl sẽ tạo thành 7,471 lít khí (ở 27,30C, 0,1atm) Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng

b.Đem toàn bộ lượng muối tạo thành cho tác dụng với lượng vừa đủ dd xút rồi cô cạn thu được một muối duy nhất Tìm khối lượng muối thu được

c Xác định CT của muối cacbonat và khối lượng của chúng trong hỗn hợp đầu

Đáp số: a.16,55g

b.17,55g

c.NaHCO3, NH4HCO3

Bài tập 2:

Hợp chất A có công thức MClx, khi cho 5,35g A tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 14,35g kết tủa.Xác định CT của A

ĐS: NH4Cl

Nhận xét

Đa số HS rút ra được biểu thức liên hệ giữa hoá trị của M và khối lượng mol của M

là M=18x,nhưng khi biện luận HS có thể lúng túng khi không thấy có kim loại nào thoả mãn

Bài tập này giúp học sinh lưu ý đến trường hợp gốc amoni tạo muối và có hoá trị I trong hợp chất muối

Bài tập3:

Cho 2 chất có cùng CTPT C4H7ClO2.Biết:

A + NaOH  muối hữu cơ A1+C2H5OH +NaCl B+ NaOH  muối hữu cơ B1+C2H5OH +NaCl Xác định CTCT của A,B

Bài tập 4:

Hợp chất X mạch hở chứa C, H, O.Trong phân tử của X chứa nhóm chức ancol ,andehit hoặc cả ancol và andehit Khi đốt cháy hoàn toàn X thu được số mol CO2 bằng số mol H2O, tỉ khối hơi của X so với metan là 4,625 Hãy xác định CTPT và CTCT của X phù hợp với sơ đồ sau:

X →+H Ni t2 , ,o X1

2 ( )

Cu OH

Viết các phương trình phản ứng

Bài 5:Người ta nhận thấy khi đốt cháy các đồng đẳng của một loại ancol thì tỉ lệ số mol

giữa CO2 và H2O tăng dần khi số nguyên tử cacbon trong ancol tăng dần.Hỏi chúng là đồng đẳng của loại ancol nào( no,không no hay thơm)?

Bài tập 6:(ĐHBK 1995)

Một hỗn hợp X gồm 2 hidrocacbon A,B(thuộc 1 trong 3 dãy đồng đẳng

ankan,anken,ankin),số nguyên tử cacbon trong mỗi phân tử nhỏ hơn 7;A vàB được trộn theo tỉ lệ 1:2.Đốt hoàn toàn 14,8 g hỗn hợp X bằng oxi rồi thu toàn bộ sản phẩm lần lượt dẫn qua bình 1 chứa dung dịch H2SO4 đặc dư,bình 2 chứa 890ml dung dịch Ba(OH)2 1Mthì khối lượng bình 1 tăng 14,4g và ở bình 2 thu được 133,96g kết tủa trắng

1.Xác định dẵy đồng đẳng của A,B

2.Xác định CTPT,CTCT và khối lượng mỗi chất trong 14,8 g hỗn hợp

Câu 7: Hợp chất A gồm 8 nguyên tử của hai nguyên tố với MA< 32.Biện luận để xác định

A

Đáp án: C 2 H 6 (Bài tập hóa nâng cao Hiđro cacbon – Ngô Ngọc An) Câu8: Nung 8,08g một muối A thu được các sản phẩm khí 1,6g một hợp chất không tan

trong nước.Nếu cho sản phẩm khí đi qua 200g dung dịch NaOH 1,2% thì tác dụng vừa đủ

và được một muối có nồng độ 2,47%.Biết rằng hoá trị kim loại không thay đổi.Xác định muối trên

ĐS:Fe(NO 3 ) 3 9H 2 O (Đề thi tuyển sinh ĐH Y – 1992)

Câu9:Cho x mol Fe tác dụng với y mol HNO3 tạo ra khí NO và dung dịch D.Hỏi trong

dung dịch D có những ion nào?(bỏ qua sự thủy phân của iion)

ĐS: TH1:Fe và HNO3 đều hết

TH2:HNO3 dư

TH3:Fe dư (Hoá học 11- nâng cao – Ngô Ngọc An) Câu10 :Hợp chất N được tạo thành từ cation X+ và anion Y2- Mỗi ion đều tạo nên từ 5

nguyên tử của hai nguyên tố tạo nên.Tổng số proton trong X+ là 11 còn trong Y2- là

50 Biết rằng trong Y2- hai nguyên tử đều thuộc cùng một phân hóm chính và hai chu kì liên tiếp nhau

ĐS: (NH 4 ) 2 SO 4 (Câu hỏi GK hóa đại cương – vô cơ –Ngô Ngọc An) Câu 11:Hai hợp chất hữu cơ A và B là đồng đẳng của nhau.Phân tử khối của A gấp đôi

của B.Biện luận để xác định A và B

Câu12:Một hỗn hợp gồm 3 HC X, Y, Z mạch hở ở thể khí (trong phân tử không có HC

nào chứa từ hai liên kết trở lên).Đốt cháy 1mol hỗn hợp trên thì có số mol CO2

bằng số mol H2O

Nếu tách Z thì ta thu được hỗn hợp khí B Đốt cháy B ta được số mol CO2 ít hơn số mol nước là 0,25

Nếu tách X ta thu được hỗn hợp khí C.Đốt cháy C ta có mol CO2 nhiều hơn nước là 0,25

Cho biết trong A có những HC nào?

Đs: X(ankan), (Hoá học 11- nâng cao – Ngô Ngọc An) Y(anken), Z(ankin)

Câu 13: Cho biết tổng số electron trong 2

3

AB −là 42.Cả hai hạt nhân A và B đều có số protôn bằng số nơtron.Xác định A và B

Đs: A(S) và B(O) (Hóa đại cương và vô cơ- Ngô Ngọc An) Câu 14 :Nguyên tố A không phải là khí hiếm, nguyên tử có phân lớp electron ngoài cùng

là 4p

Nguyên tử của nguyên tố B có phân lớp electron ngoài cùng là 4s

a Nguyên tố nào là kim loại ? Nguyên tố nào là phi kim?

b Xác định cấu hình electron của A và B, biết tổng số electron của hai phân lớp ngoài cùng của A và B bằng 7

Đáp số: A: Br

B: Ca

Câu 15

Cho 3,25 gam hỗn hợp X gồm một kim loại kiềm M và một kim loại M’ (hoá trị II) tan hoàn toàn vào trong nước tạo dung dịch D và 1108,8 ml khí thoát ra đo ở 27,3oC và 1 atm Chia dung dịch thành 2 phần bằng nhau:

 Phần 1 đem cô cạn thu được 2,03 gam chất rắn A

 Phần 2 cho tác dụng với 100 ml dung dịch HCl 0,35M tạo ra kết tủa B

a Tìm M và M’

b Tính khối lượng kết tủa B

Biết hiệu suất các phản ứng đạt 100%

Đáp số: a M là K ; M’ là Zn

b 0,495 gam

Một số ví dụ :

Ví dụ 1(Câu 1):

Vì hợp chất A có 8 nguyên tử nên (1 ) 32

4 8

nt

M < = nên buộc phân tử đó phải có hiđro Gọi hợp chất đó có dạng RxHy Khi đó ta có:

xR+y <32 (1) và x + y =8(2)xR – x <24 x(R – 1) =24

x 2 3 4 5 6

y 6 5 4 3

R <13 <9 <7 (loại) <5

Như vây, từ giá trị của R ta có thể có mmột số nguyên tố sau: cacbon, Li, Bo, Beri, Heli.

Trong các nguyên tố sau thì A có thể là: C2H6 và B2H6( BH3)

Ví dụ 2:

Chất rắn A tác dụng vừa đủ với 300ml dung dịch HNO3 2M sinh ra 3,36l NO ở điều kiện tiêu chuẩn (không có khí khác) và dung dịch X chỉ chứa một muối

a A có thể là chất nào trong số các chất sau: NaOH, Cu(OH)2, Fe(OH)2, FeCO3, Fe,

Cu2O? Vì sao?

b.Xác định A nếu khối lượng muối sinh ra trong dung dịch X là 36,3 g

Giải :

a.Phản ứng có sự thay đổi số oxihoá,trong đó HNO3 đóng vai trò là chất oxihoá nên

A phải là chất khử,mặt khác phản ứng chỉ tạo khí NO nên A có thể là Fe(OH)2, Fe,Cu2O b.nNO = 3,36/22,4 = 0,15 mol

Số mol NO3−đã dùng =

3

HNO

Số mol NO3− tạo muối = 0,6 - 0,15 = 0,45 mol

Công thức muối X(NO3)n

 Số mol của muối = 0,45/n mol

Mmuối= 36,3.n/0,45 = 80,67n

 MX + 62n =80,67n

Biện luận ta tìm được cặp nghiệm thích hợp là n = 3 và MX = 56

Vậy X là Fe

Gọi x là số oxihoá của Fe trong A, ta có:

Fe+x  Fe+3 + (3-x)e N+5 + 3e  N+2

0,15 (3-x).0,15 3.0,15 0,15

số mol e nhận = 0,15.3 = 0,45 mol

số mol e nhường = (3-x).0,15 = 0,45

x=0 Vậy A là Fe

Nhận xét:

 Để giải được bài này HS cần phải nắm vững kiến thức về phản ứng oxihoá khử đó là trong phản ứng oxihoá khử có chất oxihoá thì phải có chất khử, đồng thời cũng phải biết được trong số các chất đã cho những chất nào có tính chất khử

 Sử dụng phương pháp biện luận phải biết kết hợp với các phương pháp khác

Ví dụ 3: Cho 34 gam một muối nitrat của kim loại M hoá trị n không đổi vào bình kín

dung tích 5,6 lít chứa không khí ở đktc Nung bình đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 21,6 gam chất rắn B và hỗn hợp khí C

Xác định kim loại M

Giải:

Do chưa biết kim loại M nên ta phân thành 3 trường hợp:

 Trường hợp 1:

M(NO3)n →t o M(NO2)n +

2

n

O2

a a

2

an

mnitrat=a.(M+62n)=34

mnitrit=a.(M+46n)=21,6

⇒ 62

46

+

+ =

34 21,6

⇒ 12,4M+244,8n = 0 → M<0 ( vì n tối thiểu bằng 1) → loại

 Trường hợp 2:

2M(NO3)n →t o M2On + 2nNO2↑+ n/2O2↑

a

2

a

moxit=

2

a

.(2M+16n)=a.(M+8n)=21,6

⇒ 62

8

+

+ =

34 21,6 →12,4M=1067,2 →loại

 Trường hợp 3:

M(NO3)n →t o M+ nNO2↑+ n/2O2↑

a a na an/2

mM=aM=21,6

⇒ M 62n

M

+

= 34

21,6 →M=108n Cặp nghiệm thoả mãn: n=1 → M=108 →Kim loại M là Ag.

(Hướng dẫn giải nhanh bài tập hoá học- Cao Cự Giác)

Ví dụ 4: Một hợp chất hữu cơ có chứa 3 nguyên tố C,H,O và có phân tử lượng 60 đ.v.c.

Tìm công thức phân tử

Giải:

Gọi hợp chất hữu cơ là CxHyOz

Ta có: 12x + y + 16z =60

Điều kiện của z: 1≤z≤2

Khi z = 1: 12x + y = 14

Điều kiện của x: 1≤x≤3

Điều kiện của y: y(chẵn)≤2x+2

x 1 2 3

y 32 20 8

Chỉ có giá trị x=3, y=8 là phù hợp Vậy công thức phân tử của hợp chất đầu là C3H8O..

Khi z=2 : 12x + y = 28

Điều kiện của x: 1≤x≤2

Điều kiện của y: y(chẵn)≤2x+2

x 1 2

y 16 4

Chỉ có giá trị x=2, y=4 là phù hợp Vậy công thức phân tử hợp chất hữu cơ là C2H4O2 Vậy chất hữu cơ chứa 3 nguyên tố C, H, O có phân tử lượng 60 có thể là C3H8O hoặc

C2H4O2

(Giải đề thi tuyển sinh đại học hoá hữu cơ)

Ví dụ 5: Khi nung hỗn hợp A gồm Al và Fe2O3 thu được hỗn hợp B Chia hốn hợp B thành 2 phần bằng nhau:

+ Hoà tan phần một trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 1,12 lít khí(đktc)

+ Hoà tan phần 2 trong dung dịch NaOH dư thì khối lượng chất không tan là 4,4 gam

a Viết PTPƯ.

b Xác định khối lượng các chất trong hỗn hợp A,B

Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn

Giải:

a 2Al Fe O+ 2 3 →t o 2Fe Al O+ 2 3

Xét 3 trường hợp sau:

 Al và Fe2O3 vừa hết → B chỉ có: Fe và Al2O3.

 Dư Al và Fe2O3 hết → B chỉ có: Fe , Al2O3 và Al dư

 Hết Al và dư Fe2O3 → B chỉ có: Fe , Al2O3 và Fe2O3 dư.

Trường hợp 1: Al và Fe2O3 vừa hết → B chỉ có: Fe và Al2O3.

Phần 1: 2

2

2

Fe+ H+→Fe ++H

0,05 1,12 0,05

→ mFe=0,05.56=2,8(g).

Phần 2: hh (Al2O3 , Fe) + NaOH dư→ phần không tan Fe →mFe=4,4g.

Vì mFe(phần 2)≠mFe(phần 1) →loại.

Trường hợp 2: Dư Al và Fe2O3 hết → B chỉ có: Fe , Al2O3 và Al dư

Phần 1: Fe+2H+→Fe2++H2

3

2

3 3

2

Al+ H+ →Al ++ H

Phần 2: hh (Al2O3 ,Al, Fe) + NaOH dư→ phần không tan Fe →mFe=4,4g.

56 = (mol) → nH2=0,078 (mol).

Theo bài ra cả Al và Fe tan trong H2SO4 loãng chỉ tạo ra nH2=0,05 mol ít hơn nH2(Fe

tan)→vô lí (loại).

Trường hợp 3: Hết Al và dư Fe2O3 → B chỉ có: Fe , Al2O3 và Fe2O3 dư

Gọi x,y là số mol ban đầu của Al, Fe2O3 trong hỗn hợp A

2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3

x 0,5x x 0,5x

Trong mỗi phần có: nFe=0,5x mol

nAl O2 3=0,25x mol

nFe O2 3=(0,5y-0,25x) mol.

2Al + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

mchất không tan=mFe+mFe O2 3

dư=0,5x.56+(0,5y-0,25x).160=4,4.(1) Chỉ có Fe phản ứng với H2SO4 cho khí H2:

2

2

2

Fe+ H+→Fe ++H

nFe= 0,5x = nH2=0,05→ x = 0,1.

Thay vào (1)→ y = 0,07→ Trường hợp này thoả mãn.

b Thành phần hỗn hợp A,B:

Hỗn hợp A: nAl = x = 0,1 mol →mAl = 2,7 g.

nFe O2 3= y = 0,07 mol →mFe O2 3 = 11,2 g.

Hỗn hợp B: nFe = 0,1 mol → mFe=5,6g

nAl O2 3=0,05 mol → mAl O2 3=5,1g.

nFe O2 3=0,02 mol →mFe O2 3= 3,2g.

(Phương pháp giải toán hóa học)

Biện luận toán học

1 Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) 2 hidrocacbon cùng dãy đồng đẳng, sản phẩm thu được hấp thụ hoàn toàn bằng Ca(OH)2 dư được 7,5 gam kết tủa và khối lượng bình tăng 2,9gam

Xác định V và 2 hidrocacbon

Đáp số : C4H10 và CH4

C4H10 và C2H6

2.Cho 5,6 gam hỗn hợp 2 olefin khí ở điều kiện bình thường đi qua dung dịch brom.Hỏi:

a.Phải cần tối đa bao nhiêu gam dung dịch brom ?

b.Phải cần tối thiểu bao nhiêu gam dung dịch brom ?

3.cho 6,5 gam hỗn hợp gồm Zn và Cu tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, sau phản ứng thu được V lít hỗn hợp khí NO2 và NO.Tính V lớn nhất và nhỏ nhất?

4.Cho 11,4g hh gồm Fe và Fe2O3 tác dụng với dd HCl dư thu được 2,24l khí (2730C ,1atm) và dd X.Cho dung dịch X tác dụng với dung dịch NaOH dư được kết tủa,nung kết tủa thu được đến khối lượng không đổi được 16g rắn.Tính % khối lượng mỗi kim loại có trong hoá học đầu

Ưu điểm của pp này là:

 Thường giải được những bài có hệ pt toán học ít hơn số ẩn

 Phát triển kỹ năng tư duy hoá học toán học

 Có thể loại một số dữ kiện không cần thiết

Nhược điểm:

 Tư duy toán học nhiều, bản chất hoá học ít được thể hiện

 Chỉ dùng đối với những học sinh học tương đối tốt hoá

Biện luận các khả năng có thể xảy ra

Hỗn hợp gồm 2 hidrocacbon mạch hở,không chứa quá 1 liên kết 3 hay 2 liên kết đôi.Số nguyên tử cacbon tối đa bằng 6(trong mỗi chất)

Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp,sản phẩm thu được cho hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2,được 25g kết tủa và khối lượng bình tăng 15,14g

Xác định CTPT của mỗi chất

Hướng dẫn:

Khối lượng bình tăng bằng:mH O2 + mCO2 = 15,14g

CO2 + Ca(OH)2 CaCO3  + H2O

2

CO

n = 0,25mol 

2

CO

m =11g



2 4,14

H O



2 0, 23

H O

2

CO

2

H O

n ,theo đề bài ta suy ra một hidrocacbon là ankin hoặc ankađien có

CT là CnH2n-2(n≤6)

Hidrocacbon còn lại có thể là:

a.Ankan CmH2m+2

CnH2n-2 O , 2t o→ nCO2 + (n-1) H2O

a na (n-1)a

CmH2m+2O , 2t o→mCO2 + (m+1) H2O

b bm (m+1)b

ta có hệ pt toán học:

0,05

0, 02

a b

a b

+ =

CO

n = na mb + =

0,035n + 0.015m=0,25

Hay 7n +3m = 50

m, n ≤ 6

m=5 ,n=5

2 hidroccbon là C5H12,C5H8

b.Hidrocacbon còn lại là anken

Giải tương tự ta được C5H8, C5H10

c.Hidrocacbon còn lại là ankin hoặc ankađien

Không thoả mãn

Các bài tương tự

1.Trong bình kín dung tích 1lít chứa N2 ở 27,3oC và 0,5atm.Thêm vào bình 9,4g chất rắn là muối nitrat kim loại X.Nhiệt phân rồi đưa về nhiệt độ ban đầu ,áp suất trong bình lúc này là p,chất rắn còn lại 4g

a.Xác định X(Cu)

b.Tính p

2.Cho 9,66g hỗn hợp gồm Al và kim loại M tác dụng với dung dịch HNO3 đặc thu được 11,592l NO2(đktc)

Nếu cho 4,83g hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 1,68l khí (đktc)

Xác định M(HNO3đ,nóng:Cu,thoả mãn

HNO3đ,nguội:Fe,loại)