Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
PHẦN I. MỞ ĐẦU
I-LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.
- Căn cứ vào tình hình kỹ năng giải bài tập trắc nghiệm của học sinh còn yếu kém.
- Đây là loại bài tập phổ biến trong chương trình học phổ thơng; chương trình thi đại học – cao
đẳng và tốt nghiệp hiện nay.
- Bài tập trắc nghiệm là bài tập nâng cao mức độ tư duy, khả năng phân tích phán đốn, khái
quát của học sinh đồng thời cần kỹ năng giải nhanh chính xác hiệu quả để thích hợp với thời gian
ngắn(bình quân 1,8 phút/1 câu đối với đề thi đại học – cao đẳng và 1,5 phút/1 câu đối với đề thi tốt
nghiệm).
- Người giáo viên muốn giảng dạy, hướng dẫn học sinh giải bài tập loại này có hiệu quả cao thì
bản thân phải nắm vững hệ thống kiến thức cơ bản của chương trình, hệ thống từng loại bài. Nắm vững
cơ sở lý thuyết, đặc điểm và cách giải cho từng loại bài. Từ đó mới lựa chọn phương pháp giải thích
hợp cho từng loại bài và tích cực hoá được các hoạt động của học sinh.
- Xuất phát từ tình hình thực tế học sinh lớp 11 tôi đang giảng dạy hiện nay: Kĩ năng giải nhanh
các bài tập hố học cịn chưa tốt do vậy cần phải giúp học sinh nắm chắc kiến thức cơ bản và có kĩ
năng giải tốt được các bài tập trắc nghiệm khách quan.
- Trong thực tế tài liệu viết về phương pháp giải bài tập về sắt và hợp chất của sắt đã có nhiều
nhưng phương pháp nhanh, hiệu quả cịn ít. Vì vậy, khi gặp các bài tốn về sắt và hợp chất của sắt các
em thường lúng túng trong việc tìm ra phương pháp giải phù hợp.
- Qua q trình tìm tịi, nghiên cứu trong nhiều năm tơi đã hệ thống hóa các dạng bài tập bài tập
về sắt, hợp chất của sắt và phương pháp giải các dạng bài tập đó cho học sinh một cách dễ hiểu, dễ vận
dụng, tránh được những lúng túng, sai lầm và nâng cao kết quả trong các kỳ thi.
- Khả năng giải tốn Hóa học của các em học sinh cịn hạn chế, đặc biệt là giải tốn Hóa học
Hữu cơ vì những phản ứng trong hố học hữu cơ thường xảy ra không theo một hướng nhất định và
không hồn tồn. Trong đó dạng bài tập về phản ứng cộng hiđro vào liên kết pi của các hợp chất hữu
cơ, bài tập về phản ứng đốt cháy hiđrocacbon, ... Khi giải các bài tập dạng này học sinh thường gặp
những khó khăn dẫn đến thường giải rất dài dịng, nặng nề về mặt tốn học khơng cần thiết thậm chí
khơng giải được vì q nhiều ẩn số. Ngun nhân là học sinh chưa tìm hiểu rõ, vững các định luật hoá
học và các hệ số cân bằng trong phản ứng hoá học để đưa ra phương pháp giải hợp lý
Từ những lí do trên, tơi chọn đề tài:
1
Kinh nghiệm giảng dạy
Hoàng Anh Ngọ Tr ờng
THPT Tiên L÷
“ ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỞI GIẢI BÀI TẬP VỀ SẮT, HỢP CHẤT CỦA
SẮT VÀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC HỮU CƠ 11”
II. CƠ SỞ KHOA HỌC.
1. Các phương pháp giải nhanh các bài tập hóa học THPT
2. Hệ thống hố các kiến thức hóa học cơ bản.
3. Phương pháp giải nhanh bài tập trên cơ sở nắng vững hệ thống lí thuyết hố học và cơng
thức tốn học.
4. Khả năng khái qt, tổng hợp đề bài nhanh, phát hiện điểm mấu chốt của bài toán để lựa
chọn phương pháp phù hợp nhất để giải bài tập một cách nhanh, gọn, chính xác.
5. Thực trạng về kỹ năng giải bài tập trắc nghiệm của học sinh khối 12 khi làm các bài kiểm tra
và bài thi thử đại học – cao đẳng.
III- MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI.
- Giúp học sinh nghiên cứu cơ sở lý thuyết và phương pháp các giải bài tập trắc nghiệm hóa
học phổ thơng.
IV- NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI.
- Hệ thống, phân loại các bài tập trắc nghiệm và xác định phương pháp giải thích hợp, qua đó
giúp học sinh hệ thống lại các kiến thức cơ bản nhất và có kỹ năng tôt để giải nhanh các bài tập trắc
nghiệm hóa học trong chương trình THPT hiện nay để đạt kết quả cao trong các kỳ thi tốt nghiệp
THPT và đại học cao đẳng,...
V- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
- Qua các tài liệu, sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo, các đề thi tuyển sinh vào đại
học – cao đẳng, các đề thi tốt nghiệp THPT từ năm 2007 – 2012 và các đề thi thử đại học – cao đăng
của các trường THPT trên tồn quốc từ đó phân loại thành các dạng bài tập và rút ra phương pháp giải
tương ứng.
- Hướng dẫn cho học sinh khối 12 áp dụng một số phương pháp giải nhanh để giải các bài tập
trắc nghiệm.
VI. NỘI DUNG ĐỀ TÀI.
A. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM.
1. Áp dụng phương pháp quy đổi giải bài tập về sắt và hợp chất của sắt
2. Một số phương pháp giải bài tập trắc nghiệp hữu cơ 11
2
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
B. NGUYÊN TẮC ÁP DỤNG.
C. MỘT SỐ VÍ DỤ CỤ THỂ
D. HỆ THỐNG BÀI TẬP ÁP DỤNG TỰ GIẢI
VII- KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI.
1. Nghiên cứu thực trạng học sinh khối 11, 12, khảo sát về khả năng giải bài tập trắc nghiệm.
2. Lập kế hoạch thực hiện đề tài từ đầu học kỳ I năm học 2012 - 2013 ở 2 lớp 11A1 và 11A2
3. Nhận xét – kết luận về hiệu quả của đề tài ở học sinh lớp 11A 1, 11A2 và hồn thiện đề tài:
ći tháng 3 năm 2013.
Cụ Thể:
1. Tháng 10/2012
Khảo sát 2 lớp 11A1, 11A2
2. Tháng 11/2012 đến tháng 12/2012
Hướng dẫn học sinh các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học
3. Tháng 1/2013 đến hết tháng 3/2013
Hướng dẫn học sinh giải các ví dụ trong các tài liệu, sách giáo khoa, sách bài tập, sách
tham khảo, các đề thi tuyển sinh vào đại học – cao đẳng, các đề thi tốt nghiệp THPT từ năm 2007 –
2012 và các đề thi thử đại học – cao đăng của các trường THPT trên tồn quốc.
4. Hồn thiện đề tài ći tháng 3/2013 .
PHẦN II. NỘI DUNG ĐỀ TÀI
ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI GIẢI BÀI TẬP
SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT.
Một số cách quy đổi thường gặp:
+ Một hỗn hợp gồm (Fe và oxit FeO, Fe 2O3, Fe3O4) hoặc hỗn hợp gồm (các oxit sắt FeO,
Fe2O3, Fe3O4) thường quy đổi thành (Fe + O) hoặc hỗn hợp gồm (Fe + một oxit) hoặc hỗn hợp hai oxit
+ Một hỗn hợp gồm (Fe, S, FeS, FeS2) thường quy đổi thành (Fe + S)
+ Một hỗn hợp gồm (FeO, Fe2O3, Fe3O4) cũng có thể quy đổi thành hỗn hợp (FeO + Fe2O3)
3
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
+ Một hỗn hợp gồm (FeO, Fe 2O3, Fe3O4 với số mol của FeO = số mol Fe 2O3 ) thì quy đởi thành
Fe3O4
II. BÀI TỐN ÁP DỤNG:
Bài tốn 1: ( Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A- 2010). Cho 11.36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO,
Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO 3 loãng dư thu được 1.344 lít khí NO (sản phẩm
khử duy nhất ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X sau phản ứng được m gam muối khan. Giá
trị m là:
A. 34.36 gam.
B. 35.50 gam.
C. 49.09 gam
D. 38.72 gam.
Bài giải.
Cách 1: Quy đổi hỗn hợp về hai chất: Fe, Fe2O3
Hồ tan hỗn hợp với HNO3 lỗng dư → 1,344 lít NO
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
0,06mol
0,6mol
Fe2O3 →
n NO =
0,06mol
2Fe(NO3)3
0,05
⇒
(2)
0,1mol
1, 344
= 0, 06mol;
22, 4
Từ (1) ⇒ mFe = 56 . 0,06 = 3,36 g
⇒
(1)
n Fe2O3 =
8
= 0, 05mol
160
⇒
m Fe2O3 = 11, 36 − 3, 36 = 8g
⇒ mX = 242 (0,06 + 0,1) = 38,72g → D đúng
Cách 2: Quy hỗn hợp về hai chất: FeO, Fe2O3
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
0,18
Fe2O3 →
-0,01
0,18mol
2Fe(NO3)3
-0,02
⇒ mFeO = 12,96g;
⇒
0,06
⇒
m Fe2O3 = −1, 6g
m Fe(NO3 )3 = 242(0,18 + 0,02) = 38,72g
→ D đúng
Bài tốn 2: Hồ tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4 trong dung dịch HNO3 đặc nóng thu
được 4,48 lít khí màu nâu duy nhất (đktc). Cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu được 145,2gam muối
khan, giá trị m là:
A: 78,4g
B: 139,2g
C: 46,4g
D: 46,256g
4
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
Bài giải:
Áp dụng phương pháp quy đổi: Quy hỗn hợp X về hỗn hợp hai chất
Cách 1: Quy hỗn hợp X về 2 chất Fe và Fe2O3:
Hoà tan hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 đặc nóng dư.
Ta có: Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O(1)
0,2/3
0,2/3
0,2
Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O
Ta có:
n NO2 =
4, 48
145, 2
= 0, 2mol ; n muèi khan = n Fe( NO ) =
= 0,6mol
3 3
22, 4
242
⇒ Từ pt (2): n Fe2O3 =
1
1
0, 2 0,8
n Fe( NO3 )3 = 0,6 −
(mol)
÷=
2
2
3 3
⇒ m h 2X = m Fe + n Fe2O3 =
Nếu
(2)
0, 2
0,8
.56 +
.160 = 46, 4g ⇒ C đúng
3
3
m h 2X = m Fe + n Fe2O3 = 0,66.56 + 0, 266.160 = 46, 256g
⇒ D sai
Cách 2: Quy hỗn hợp X về hỗn hợp 2 chất FeO và Fe2O3 ta có:
FeO + 4HNO3 → Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 + 2H 2O (3)
0,2
0,2
0,2
Fe2 O3 + 6HNO 3 → 2Fe(NO3 )3 +3H 2 O
0,2mol
⇒ n Fe( NO3 )3 =
(4)
0,4mol
145, 2
= 0, 6mol , mX = 0,2 (72 + 160) = 46,4gam → C đúng
242
Chú ý: + Nếu từ (4) không cân bằng ⇒
n Fe2O3 = 0, 4mol
⇒ mX = 0,2 (72 + 2 . 160) = 78,4 gam ⇒ A sai
Bài tốn 3: Hồ tan hồn tồn 49.6 gam hh X gồm Fe, FeO, Fe 2O3 và Fe3O4 bằng H2SO4 đặc, nóng thu
được dung dịch Y và 8.96 lít khí SO 2(đktc). Thành phần phần trăm về khối lượng của oxi trong hỗn
hợp X và khối lượng muối trong dung dịch Y lần lượt là:
A. 20.97% và 140 gam.
B. 37.50% và 140 gam.
C. 20.97% và 180 gam
D.37.50% và 120 gam.
Bài giải:
Cách 1: + Quy hỗn hợp X về hai chất FeO và Fe2O3 ta có:
5
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
2FeO + 4H 2SO 4 → Fe 2 (SO 4 )3 + SO 2 + 4H 2 O
0,8
0, 4
0, 4mol
49,6gam
Fe 2 O3 + 3H 2SO 4 → Fe 2 (SO 4 )3 + 3H 2 O
−0, 05
− 0, 05
m Fe2O3 = 49, 6 − 0,8.72 = −8g
⇒ n Fe2O3 = −
8
= −0, 05mol
160
⇒ noxi (X) = 0,8 + 3.(-0,05) = 0,65mol
⇒ %m O =
0, 65.16.100
= 20, 97% ⇒ A và C
49, 6
m Fe2 (SO4 )3 = [0, 4 + ( −0, 05)).400 = 140gam ⇒ A đúng
Chú ý: + Nếu m Fe2 (SO4 )3 = (0, 4 + 0, 05).400 = 180g ⇒ C sai
+ Tương tự quy đổi về hai chất khác…
Cách 2. áp dụng phương pháp quy đổi nguyên tử
Ta xem 49,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 là hỗn hợp của x mol Fe và y mol O.
Ta có: mHH =56x+16y =49,6 (1).
Mặt khác quá trình cho và nhận electron như sau
0
+3
0
−2
O + 2e → O
y → 2y
Fe− 3e → Fe
x → 3x
+6
+4
S + 2e → S
...0,8 ¬ 0, 4
áp dụng ĐLBT E ta được:
n e = 2y + 0,18 = 3x, => 3x − 2y = 0,8
(2)
Giải hệ (1) và (2) => x=0,7 mol, y=0,65 mol.
0,65.16
1
100% = 20,97%, n Fe2 (SO4 )3 = n Fe = 0,35mol
249,6
2
=> m Fe2 (SO4 )3 = 0,35.400 = 140gam → A dung
%O =
Bài tốn 4: Để khử hồn tồn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3, cần 0,05 mol H2. Mặt
khác hoà tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thì thu được thể tích
V ml SO2 (đktc). Giá trị V(ml) là:
A.112 ml
B. 224 ml
C. 336 ml
D. 448 ml.
Bài giải:
Quy đổi hỗn hợp X về hỗn hợp hai chất FeO và Fe2O3 với số mol là x, y
Ta có:
0
t
FeO + H 2 Fe + H 2 O
→
x
x
(1)
x
6
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O
y
3y
(2)
2y
x + 3y = 0, 05
x = 0, 02mol
⇒
72x + 160y = 3, 04 y = 0, 01mol
Từ (1) và (2) ta có:
2FeO + 4 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
0,02mol
Vậy
(3)
0,01mol
VSO2 = 0,01 × 22,4 = 0,224 lít hay 224ml → B đúng
Chú ý: Nếu (3) không cân bằng:
VSO2 = 0,02 × 22,4 = 0,448 lít = 448ml → D sai
Bài toán 5: Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 với số mol mỗi chất là 0.1 mol hoà tan hết vào
dung dịch Y gồm ( HCl, H 2SO4 loãng) dư thu được dung dịch Z. Nhỏ từ từ dung dịch Cu(NO 3)2 1M
vào dd Z cho tới khi ngừng thốt khí NO. Thể tích dung dịch Cu(NO 3)2 cần dùng và thể tích khí thốt
ra ở đktc thuộc phương án nào:
A. 50 ml và 6.72 lít
B. 100 ml và 2.24 lít.
C. 50 ml và 2.24 lít
D. 100 ml và 6.72 lít.
Bài giải:
Quy hỗn hợp 0,1 mol Fe2O3 và 0,1 mol FeO thành 0,1 mol Fe3O4
Hỗn hợp X gồm: Fe3O4 mol: Fe(0,2mol) + dung dịch Y
Fe3O4 + 8H+ → Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O
0,2mol
0,2
(1)
0,4mol
Fe + 2H+ → Fe2+ + H2↑
0,1
(2)
0,1
D2 Z (Fe2+: 0,3mol; Fe3+: 0,4mol) + Cu(NO3)2
−
3Fe2+ + NO3 + 4H + → 3Fe3+ + NO ↑ +2H 2 O
0,3
0,1
3 )2
=
(4)
0,1
VNO = 0,1 × 22,4 = 2,24 lít; n Cu( NO3 )2 =
n d2Cu( NO
(3)
1
n − = 0, 05mol
2 NO3
0, 05
= 0, 05 lít (hay 50ml) → C đúng
1
−
Chú ý: + Nếu n Cu (NO3 ) 2 = n NO3 = 0,1mol ⇒ VCu ( NO3 )2 = 100ml → B sai
7
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
+ Từ (4) nếu không cần bằng: VNO = 0,3 × 22,4 = 6,72 lít → A sai
Bài tốn 6. Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS , FeS 2, và S bằng HNO3 nóng dư thu được
9,072 lít khí màu nâu duy nhất (đktc, sản phẩm khư duy nhất ) và dung dịch Y. Chia dung dịch Y
thành 2 phần bằng nhau.
Phần 1 cho tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được 5,825 gam kết tủa trắng.
Phần 2 tan trong dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Z, nung Z trong khơng khí đến khối
lượng không đổi được a gam chất rắn.
Giá trị của m và a lần lượt là:
A. 5,52 gam và 2,8 gam.
B. 3,56 gam và 1,4 gam.
C. 2,32 gam và 1,4 gam
D. 3,56 gam và 2,8 gam.
Bài giải.
Xem hỗn hợp chất rắn X là hỗn hợp của x mol Fe u và y mol S.
Quá trình cho và nhận electron như sau
+3
0
0
Fe− 3e → Fe
x → 3x
+6
+5
S− 6e → S
y → 6y → y
x
+4
N + 1e → N
...0, 405 ¬ 0, 405mol
áp dụng ĐLBT E ta được:
n e = 3x + 6y = n NO2 =
9,072
= 0, 405mol, => 3x + 6y = 0, 405
22, 4
(1)
Mặt khác trong 1/2 dung dịch Y:
3+
−
0
3OH
t
Fe Fe(OH)3 ↓ (Z) Fe 2 O 3
→
→
x
mol
2
+6
x
................................ mol
4
2+
Ba
S(SO 2− ) BaSO 4 ↓
→
4
y
y
mol..................... mol
2
2
y 5,825
n BaSO4 = =
= 0,025mol => y = 0, 05mol
2
233
Thay vào (1) ta được x=0,035 mol
m = mX=56x+32y=56.0,035+32.0,05=3,56 gam
x
0,035
a = m Fe2O3 = .160 =
.160 = 1, 4gam
4
4
=> B đúng.
Bài toán 7: Hòa tan hết 7,52 gam hỗn hợp A gồm Cu và 1 oxit của sắt bằng dung dịch HNO 3 lỗng
dư , sau phản ứng giải phóng 0,1493 lít NO ( đktc - là sản phẩm khử duy nhất ) và còn lại 0,96 gam
8
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
kim loại không tan. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 16,44 gam chất rắn khan. Công thức của
oxit sắt là :
A.FeO
B.Fe2O3
C.Fe3O4
D.FeOvà Fe2O3
Bài giải
Ta quy đổi hỗn hợp thành hỗn hợp gồm Cu a mol + Fe b mol + O c mol
=> 64a + 56b + 16c = 7,52
(I)
Kim loại dư là Cu (0,96/64 = 0,015 mol) => tạo muối sắt (II)
Cu Cu2+ + 2e
O + 2e O-2
a – 0,015
c
2a – 0,03
Fe Fe2+ + 2e
b
2c
N+5 + 3e N+2
2b
Bảo toàn electron
0,02
0,0066652
=> 2a - 0,03 + 2b = 2c + 0,02 (II)
Chất rắn khan thu được là Cu(NO3)2 (a – 0,015) mol và Fe(NO3)2 b mol
=> 188(a – 0,015) + 180b = 16,44
(III)
Từ (I), (II), (III) ta có: a = 0,045; b = 0,06; c = 0.08
=> Công thức của oxit sắt FexOy có x/y = 0,06/0,08 = ¾ => Fe3O4 đáp án C
III. BÀI TẬP TỰ GIẢI
Bài 1: Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng HNO3 thu được 2.24 lít
khí
màu nâu duy nhất (đktc). Cơ cạn dung dịch sau phản ứng được 96.8 gam muối khan. Giá trị m là:
A. 55.2 gam.
B. 31.2 gam.
C. 23.2 gam
D. 46.4 gam.
Bài 2: Hoà tan 52.2 gam hh X gồm FeO, Fe 2O3 và Fe3O4 bằng HNO3 đặc, nóng thu được 3.36 lít khí
NO2 (đktc). Cơ cạn dd sau phản ứng được m gam muối khan. Giá trị m là:
A. 36.3 gam.
B. 161.535 gam.
C. 46.4 gam
D. 72.6 gam.
Bài 3: Vào thế kỷ XVII các nhà khoa học đã lấy được một mẩu sắt nguyên chất từ các mảnh vỡ của
thiên thạch. Sau khi đem về phịng thí nghiệm do bảo quản khơng tốt nên nó bị oxi hóa thành m gam
chất rắn X gồm Fe và các ơxit của nó. Để xác định khối lượng của mẩu sắt thì các nhà khoa học đã cho
m gam chất rắn X trên vào vào dung dịch HNO3 lỗng thu được khí NO duy nhất và dung dịch muối Y,
cô cạn dung dịch muối Y cân nặng 48,4 gam chất rắn khan. Mẩu thiên thạch bằng sắt nguyên chất đó
có khối lượng là:
A. 11,2gam.
B. 5,6 gam
C. 16,8 gam
D. 8,4 gam
Bài 4: Vào thế kỷ XIX các nhà khoa học đã lấy được một mẩu sắt nguyên chất từ các mảnh vỡ của
thiên thạch. Sau khi đem về phịng thí nghiệm các nhà khoa học đã lấy 2,8 gam Fe để trong ống thí
nghiệm khơng đậy nắp kín nó bị ơxi hóa thành m gam chất rắn X gồm Fe và các ơxit của nó. Cho m 1
9
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
gam chất rắn X trên vào vào dung dịch HNO 3 lỗng thu được 896 ml khí NO duy nhất (đktc) và dung
dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng m2 gam chất rắn khan.
1. giá trị của m2 là:
A. 72,6 gam
B. 12,1 gam.
C. 16,8 gam
D. 72,6 gam
B. 3,04 gam.
C. 6,68 gam
D. 8,04 gam
2. giá trị của m1 là:
A. 6,2gam.
Bài 5: một chiếc kim bằng sắt lâu ngày bị oxi hóa, sau đó người ta cân được 8,2 gam sắt và các ơxit sắt
cho tồn bộ vào dung dịch HNO 3 đặc nóng thu được 4,48 lít khí màu nâu duy nhất (đktc) và dung dịch
muối Y, cô cạn dung dịch muối Y thu được m gam muối khan.
1. khối lượng chiếc kim bằng sắt là:
A. 6,86 gam.
B. 3,43 gam.
C. 2,42 gam
D. 6.26 gam
B. 29,5724 gam.
C. 31,46 gam
D. 29,04 gam
2. giá trị của m gam muối là:
A. 29,645 gam.
Bài 6: Các nhà khoa học đã lấy m 1 gam một mảnh vỡ thiên thach bằng sắt nguyên chất do bảo quản
khơng tốt nên nó bị oxi hóa thành m 2 gam chất rắn X gồm Fe và các ơxit của nó. Để xác định khối
lượng của mẩu sắt thì các nhà khoa học đã cho m 2 gam chất rắn X trên vào vào dung dịch HNO3 lỗng
dư thu được 6,72 lít khí NO duy nhất(đktc) và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng
121 gam chất rắn khan.
1. giá trị của là: m1
A. 28 gam
B. 56 gam.
C. 84 gam
D. 16,8 gam
B. 65,6 gam.
C. 42,8 gam
D. 58,6 gam
2. giá trị của m2 là:
A. 32,8 gam.
Bài 7: các nhà thám hiểm đã tìm thấy một chất rắn bị gĩ sắt dưới đại dương, sau khi đưa mẩu gỉ sắt để
xác định khối lượng sắt trước khi bị oxi hóa thì người ta cho 16 gam gĩ sắt đó vào vào dung dịch HNO 3
đặc nóng dư thu được 3,684 lít khí NO 2 duy nhất(đktc) và dung dịch muối X, cô cạn dung dịch muối X
cân nặng m gam chất rắn khan.
1. khối lượng sắt ban đầu là:
A. 11,200 gam
B. 12,096 gam.
C. 11,760 gam
D. 12,432 gam
B. 52,272 gam.
C. 50,820 gam
D. 48,400 gam
2. giá trị của m là:
A. 52,514 gam.
Bài 8: cho 12,096 gam Fe nung trong khơng khí thu được m1 gam chất rắn X gồm Fe và các ơxit của
nó. Cho m1 gam chất rắn X trên vào vào dung dịch H 2SO4 đặc nóng thu được 1,792 lít khí SO 2 duy
nhất (đktc) và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng m2 gam chất rắn khan.
1. giá trị của m1 là:
A. 14 gam
B. 16 gam.
C. 18 gam
D. 22,6 gam
10
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
2. giá trị của m2 là:
A. 43,6 gam.
B. 43,2 gam.
C. 42,0 gam
D. 46,8 gam
Bài 9: Sau khi khai thác quặng bơxit nhơm có lẫn các tạp chất: SiO 2, Fe, các oxit của Fe. Để loại bỏ
tạp chất người ta cho quặng vào dung dịch NaOH đặc nóng dư thu được dung dịch X và m gam chất
rắn không tan Y. để xác định m gam chất rắn không tan chiếm bao nhiêu phần trẩmtng quặng ta cho m
gam chất rắn đó vào dung dịch HNO3 lỗng dư thu được 6,72 lít khí NO duy nhất(đktc) và dung dịch
muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng 121 gam chất rắn khan. Giá trị của là m1
A. 32,8 gam
B. 34,6 gam.
C. 42,6 gam
D. 36,8 gam
Bài 10: Hịa tan hồn tồn một ơxit sắt FexOy bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 2,24 lít khí
SO2 duy nhất (đktc) và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng 120 gam chất rắn khan.
Công thức phân tử của ôxit sắt là:
A. FeO
B. Fe2O3
C. Fe3O4
D. Không xác định được
Bài 11: Nung y mol Fe trong khơng khí một thời gian thu được 16,08 gam hỗn hợp A gồm 4 chất rắn
gồm Fe và các ơxit sắt. hịa tan hết lượng hỗn hợp A trên bằng dung dịch HNO 3 lỗng dư thu được 672
ml khí NO duy nhất(đktc) và dung dịch muối. Giá trị của là y:
A. 0.21 mol
B. 0,232 mol.
C. 0,426 mol
D. 36,8 mol
Bài 12: Hòa tan m gam hỗn hợp X bốn chất rắn gồm Fe và các ôxit sắt bằng dung dịch HNO 3 dư thu
được 4,48 lit khí NO2 duy nhất(đktc) và 145,2 gam muối khan. Giá trị của là m gam:
A. 44 gam
B. 46,4 gam.
C. 58 gam
D. 22 gam
Bài 13. Đốt cháy hoàn toàn 6,48 gam hỗn hợp X gồm: FeS , FeS 2, S, Cu, CuS, FeCu2S2 thì cần 2,52
lít ơxi và thấy thốt ra 1,568 lít(đktc) SO 2, mặt khác cho 6,48 gam X tác dụng dung dịch HNO 3 nóng
dư thu được V lít khí màu nâu duy nhất (đktc, sản phẩm khư duy nhất ) và dung dịch Y. Cho dung
dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được m gam kết tủa trắng.
Giá trị của V và m lần lượt là:
A. 13,44 lít và 23,44 gam.
B. 8,96 lít và 15,60 gam.
C. 16,80 lít và 18,64 gam.
D. 13,216 lít và 23,44 gam.
11
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN PHẢN ỨNG CỘNG HIĐRO VÀO LIÊN
KẾT PI CỦA HIĐROCACBON KHÔNG NO”.
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP
Liên kết π là liên kết kém bền vững, nên chúng dễ bị đứt ra để tạo thành liên kết σ với các nguyên
tử khác. Trong giới hạn của đề tài tôi chỉ đề cập đến phản ứng cộng hiđro vào liên kết π của
hiđrocacbon không no, mạch hở.
Khi có mặt chất xúc tác như Ni, Pt, Pd, ở nhiệt độ thích hợp, hiđrocacbon khơng no cộng hiđro vào
liên kt pi.
Ta cú s sau:
Hiđrocacbon không no
Hỗn hợp khí X gồm
Hđrocacbon no CnH2n+2
xúc tác, t0
và hiđro (H2)
Hỗn hợp khí Y gồm hiđrocacbon không no dư
và hiđro dư
Phng trỡnh hoỏ học của phản ứng tổng quát
xuc tac
→
CnH2n+2-2k + kH2 CnH2n+2
t0
[1] (k là số liên kết
π trong phân tử)
Tuỳ vào hiệu suất của phản ứng mà hỗn hợp Y có hiđrocacbon khơng no dư hoặc hiđro dư hoặc
cả hai cịn dư
Dựa vào phản ứng tổng quát [1] ta thấy,
- Trong phản ứng cộng H2, số mol khí sau phản ứng ln giảm (n Y < nX) và chính bằng số mol khí H2
phản ứng
nH2 ph¶n øng nX - nY
[2]
Mặt khác, theo dịnh luật bảo tồn khối lượng thì khối lượng hỗn hợp X bằng khối lượng hỗn hợp Y
(mX = mY).
MY =
Ta có:
d X/Y
mY
m
; MX = X
nY
nX
mX
MX n X mX n Y n Y
=
=
=
×
=
>1 (do n X > n Y )
M Y mY n X mY n X
nY
Viết gọn lại :
d X/Y =
M X nY
=
MY nX
[3]
- Hai hỗn hợp X và Y chứa cùng số mol C và H nên :
12
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
+ Khi đốt cháy hỗn hợp X hay hỗn hợp Y u cho ta cỏc kt qu sau
nO (đốt cháy X) = n
2
O2 (đốt cháy Y)
nCO (đốt cháy X) = n
2
CO2 (đốt cháy Y)
[4]
nH O (đốt cháy X) = n
2
H2O (đốt cháy Y)
Do ú thay vỡ tớnh toỏn trờn hn hợp Y (thường phức tạp hơn trên hỗn hợp X) ta có thể dùng phản ứng
đốt cháy hỗn hợp X để tính số mol các chất như: n O2 pu , n CO2 , n H 2O .
+ Số mol hiđrocacbon trong X bằng số mol hiđrocacbon trong Y
nhidrocacbon (X) = n hidrocacbon (Y)
[5]
1) Xét trường hợp hiđrocacbon trong X l anken
Ta cú s :
CnH2n
Hỗn hợp khí X gồm
CnH2n+2
xúc tác, t0
H2
Hỗn hợp Y gồm
CnH2n dư
H2 dư
Phng trỡnh hoỏ hc ca phản ứng
xuc tac
→
CnH2n + H2 CnH2n+2
t0
Đặt n Cn H2n = a;
n H2 = b
- Nếu phản ứng cộng H2 hồn tồn thì:
+ TH1: Hết anken, dư H2
n H2 pu = n Cn H2n = n Cn H2n +2 = a mol
⇒ n Y = n Cn H2n +2 + n H2 du = b
n H2 du = b - a
Vậy:
n H 2 (X) = n Y
[6]
+ TH2: Hết H2, dư anken
n H2 = n Cn H 2n pu = n Cn H2n +2 = bmol
⇒ n Y = n Cn H2n +2 + n Cn H2n du = a
n Cn H2n du = a - b
Vậy:
n anken (X) = n (Y)
[7]
13
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
+ TH3: Cả 2 đều hết
n H2 = n Cn H 2n = n Cn H 2n +2 = a = bmol ⇒ n Y = n Cn H 2n +2 = a = b
Vậy:
-
n H 2 (X) = nanken (X) = n Y
[8]
Nếu phản ứng cộng hiđro khơng hồn tồn thì cịn lại cả hai
Nhận xét: Dù phản ứng xảy ra trong trường hợp nào đi nữa thì ta ln có:
nH
2 ph¶n øng
nanken ph¶n øng = nX - nY [9]
Do đó khi bài tốn cho số mol đầu nX và số mol cuối nY ta sử dụng kêt quả này để tính số mol
anken phản ứng.
Nếu 2 anken có số mol a, b cộng hiđro với cùng hiệu suất h, ta có thể thay thế hỗn hợp hai
anken bằng công thức tương đương:
Ni
Cn H 2n + H 2 Cn H 2n+2 .
→
t0
Víi: nanken ph¶n øng = n H
2 ph¶n øng
(a+b).h
Chú ý: Khơng thể dùng phương pháp này nếu 2 anken không cộng H2 với cùng hiệu suất
2) Xét trường hợp hiđrocacbon trong X là ankin
Ankin cộng H2 thường cho ta hai sản phẩm
xuc tac
→
CnH2n-2 + 2H2 CnH2n+2
t0
[I]
xuc tac
→
CnH2n-2 + H2 CnH2n
t0
[II]
Nếu phản ứng khơng hồn tồn, hỗn hợp thu được gồm 4 chất: anken, ankan, ankin d v hiro
d.
Ta cú s :
CnH2n+2
CnH2n -2
Hỗn hợp khí X gồm
H2
xúc tác, t0
Hỗn hợp Y gồm
CnH2n
CnH2n - 2 dư
H2 d
NhËn xÐt: n H2 ph¶n øng
nX - nY / n ankin ph¶n øng
14
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
II. MễT Sễ VI DU
Hoàng Anh Ngä – Tr êng
Ví dụ 1: Hỗn hợp khí X chứa H 2 và một anken. Tỉ khối của X đối với H 2 là 9. Đun nóng nhẹ X có mặt
xúc tác Ni thì nó biến thành hỗn hợp Y khơng làm mất màu nước brom và có tỉ khối đối với H 2 là 15.
Công thức phân tử của anken là
A. C2H4
B. C3H6
C. C4H8
D. C4H6
Bài giải:
M X = 9.2 = 18;
M Y = 15.2 = 30
Vì hỗn hợp Y không làm mất màu nước Br2 nên trong Y khơng có anken
Các yếu tố trong bài tốn khơng phụ thuộc vào số mol cụ thể của mỗi chất vì số mol này sẽ bị
triệt tiêu trong quá trình giải. Vì vậy ta tự chọn lượng chất. Để bài tốn trở nên đơn giản khi tính tốn,
ta chọn số mol hỗn hợp X là 1 mol (nX = 1 mol) ⇒ mX = 18g
Dựa vào [3] và [6] ta có:
18 n Y
18
=
⇒ n Y = n H 2 (X) =
= 0,6mol
30 1
30
⇒ nanken = 1- 0,6=0,4 mol
Dựa vào khối lượng hỗn hợp X: 14n × 0,4 + 2× 0,6 = 18 ⇒ n = 3 .
⇒ CTPT : C3H6. Chọn B
Ví dụ 2: Hỗn hợp khí X chứa H2 và hai anken kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Tỉ khối của X đối với
H2 là 8,4. Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni thì nó biến thành hỗn hợp Y không làm mất màu nước
brom và có tỉ khối đối với H2 là 12. Cơng thức phân tử của hai anken và phần trăm thể tích của H 2
trong X là
A. C2H4 và C3H6; 70%
B. C3H6 và C4H8; 30%
C. C2H4 và C3H6; 30%
D. C3H6 và C4H8; 70%
Bài giải:
M X = 8,4.2 = 16,8;
M Y = 12.2 = 24
Vì hỗn hợp Y khơng làm mất màu nước Br2 nên trong Y khơng có anken
Tự chọn lượng chất, chọn số mol hỗn hợp X là 1 mol (nX = 1 mol)
⇒ mX = 16,8g
Dựa vào [3] và [6] ta có:
16,8 n Y
16,8
=
⇒ n Y = n H 2 (X) =
= 0,7mol
24
1
24
⇒ n2 anken = 1- 0,7=0,3 mol
Dựa vào khối lượng hỗn hợp X:
Ta có: 14n × 0,3 + 2 × 0,7 = 16,8 ⇒ 3 < n =
11
≈ 3,66 < 4
3
15
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
CTPT: C3H6 và C4H8; %VH
=
2 (X)
0,7
× 100% = 70% . Chọn D
1
Ví dụ 3: (Đề TSCĐ năm 2009) Hỗn hợp khí X gồm H2 và C2H4 có tỉ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua
Ni nung nóng, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He là 5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hoá là
A. 25%
B. 20%
C. 50%
D. 40%
Bài giải:
M X = 3,75.4 = 15;
M Y = 5.4 = 20
Tự chọn lượng chất, xem hỗn hợp X là 1 mol (nX = 1 mol)
Dựa vào [3] ta có:
15 n Y
15
=
⇒ nY =
= 0,75mol ;
20 1
20
Áp dụng sơ đồ đường chéo :
15-2=13
a mol C2H4 (28)
b mol H2 (2)
13
b
M=15
a
13
a=b=0,5 mol
28-15=13
Dựa vào [9] ta có:
nH
2 ph¶n øng
H=
nanken phản ứng = nX - nY=1-0,75=0,25 mol
0,25
ì100% = 50% . Chọn C
0,5
Ví dụ 4: (Đề TSĐH KB năm 2009) Hỗn hợp khí X gồm H2 và một anken có khả năng cộng HBr cho
sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tỉ khối của X so với H 2 bằng 9,1. Đun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản
ứng xảy ra hồn tồn, thu được hỗn hợp khí Y khơng làm mất màu nước brom; tỉ khối của Y so với H 2
bằng 13. Công thức cấu tạo của anken là
A. CH3-CH=CH-CH3. B. CH2=CH-CH2-CH3.
C. CH2=C(CH3)2.
D. CH2=CH2.
Bài giải:
M X = 9,1.2 = 18,2;
M Y = 13.2 = 26
Vì hỗn hợp Y không làm mất màu nước Br2 nên trong Y không có anken
Tự chọn lượng chất, chọn số mol hỗn hợp X là 1 mol ⇒ mX = 18,2gam
Dựa vào [3] và [6] ta có:
18,2 n Y
18,2
=
⇒ n Y = n H2 (X) =
= 0,7mol
26
1
26
⇒ nanken = 1- 0,7=0,3 mol
Dựa vào khối lượng hỗn hợp X: 14n × 0,3 + 2× 0,7 = 18,2 ⇒ n = 4 .
16
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
CTPT: C4H8. Vì khi cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất nên chọn A.
Ví dụ 5: Hỗn hợp khí X chứa H2 và một ankin. Tỉ khối của X đối với H 2 là 4,8. Đun nóng nhẹ X có
mặt xúc tác Ni thì nó biến thành hỗn hợp Y khơng làm mất màu nước brom và có tỉ khối đối với H 2 là
8. Công thức phân tử của ankin là
A. C2H2
B. C3H4
C. C4H6
D. C4H8
Bài giải:
M X = 4,8.2 = 9,6;
M Y = 8.2 = 16
Vì hỗn hợp Y không làm mất màu nước Br2 nên trong Y khơng có hiđrocacbon khơng no.
Tự chọn lượng chất, chọn số mol hỗn hợp X là 1 mol (nX = 1 mol) ⇒ mX = 9,6g
Dựa vào [3] ta có:
9,6 n Y
9,6
=
⇒ nY =
= 0,6mol ;
16
1
16
Dựa vào [2] ⇒ n H 2
phan ung
= 1 - 0,6 = 0,4 mol
1
1
n H2 phan ung = × 0,4 = 0,2 mol
2
2
Dựa vào khối lượng hỗn hợp X: (14n - 2) × 0,2 + 2× (1- 0,2) = 9,6 .
Theo [I] nankin (X) =
⇒ n = 3 . CTPT: C3H4. Chọn B
Ví dụ 6: Hỗn hợp X gồm 3 khí C3H4, C2H2 và H2 cho vào bình kín dung tích 9,7744 lít ở 250C, áp suất
atm, chứa ít bột Ni, nung nóng bình một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Biết tỉ khối của X so với Y
là 0,75. Số mol H2 tham gia phản ứng là
A. 0,75 mol
B. 0,30 mol
C. 0,10 mol
D. 0,60 mol
Bài giải:
nX =
1× 9,7744
= 0,4 mol
0,082(273 + 25)
Dựa vào [3] ta có: d X/Y =
MX n Y n Y
=
=
= 0,75 ⇒ n Y = 0,3 mol
M Y n X 0,4
⇒ n H2 phan ung = 0,4 - 0,3 = 0,1mol . Chọn C
Ví dụ 7: (Đề TSĐH KA năm 2008) Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,06 mol C 2H2 và 0,04 mol H2 với
xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn toàn bộ hỗn hợp Y lội từ từ qua bình đựng
dung dịch brom (dư) thì cịn lại 0,448 lít hỗn hợp khí Z (ở đktc) có tỉ khối so với O 2 là 0,5. Khối lượng
bình dung dịch brom tăng là:
A. 1,04 gam.
B. 1,20 gam. C. 1,64 gam. D. 1,32 gam.
Bài giải:
17
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
Có thể tóm tắt bài tốn theo sơ đồ sau:
X
0,06 mol C2H2
0,04 mol H2
Ni, t0
Y
C2H4, C2H2 d, Br2 (d)
C2H6, H 2 d
Z (C2H6, H2 d)
(0,448 lÝt, dZ/H2 = 0,5)
mb×nh = mC H d+ mC2H4
2 2
Theo định luật bảo toàn khối lượng: mX = mY = Δm tang + m Z
M Z = 0,5× 32 = 16;n Z =
0,448
= 0,02 ⇒ m Z = 0,02 ×16 = 0,32gam
22,4
Ta có: 0,06.26 + 0,04.2= Δm +0,32 ⇒ Δm =1,64 – 0,32=1,32 gam. Chọn D
Ví dụ 8: Hỗn hợp khí X chứa H2 và một hiđrocacbon A mạch hở. Tỉ khối của X đối với H 2 là 4,6. Đun
nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni thì nó biến thành hỗn hợp Y khơng làm mất màu nước brom và có tỉ
khối đối với H2 là 11,5. Công thức phân tử của hiđrocacbon là
A. C2H2
B. C3H4
C. C3H6
D. C2H4
Bài giải:
M X = 4,6.2 = 9,2;
M Y = 11,5.2 = 23
Vì hỗn hợp Y khơng làm mất màu nước Br2 nên trong Y khơng có hiđrocacbon không no.
Tự chọn lượng chất, chọn số mol hỗn hợp X là 1 mol (nX = 1 mol)
⇒ mX = 9,2g
Dựa vào [3] ta có:
9,2 n Y
9,2
=
⇒ nY =
= 0,4mol ;
23
1
23
Dựa vào [2] ⇒ n H 2
phan ung
= 1 - 0,4 = 0,6 mol . Vậy A không thể là anken vì nanken = n hiđro pư =0,6
mol (vơ lý) ⇒ loại C, D.
Ta thấy phương án A, B đều có CTPT có dạng CnH2n-2. Với cơng thức này thì
1
1
n H 2 phan ung = × 0,6 = 0,3 mol ⇒ n H2(A) = 1- 0,3 = 0,7 mol
2
2
Dựa vào khối lượng hỗn hợp X: (14n - 2) × 0,3 + 2× 0,7 = 9,2 .
nA (X) =
⇒ n = 2 . CTPT: C2H2. Chọn B
Ví dụ 9: Cho 8,96 lít hỗn hợp khí X gồm C 3H8, C2H2, C3H6, CH4 và H2 đi qua bột Niken xúc tác nung
nóng để phản ứng xảy ra hoàn tồn, sau phản ứng ta thu được 6,72 lít hỗn hợp khí Y khơng chứa H 2.
Thể tích hỡn hợp các hidrocacbon có trong X là:
A. 5,6 lít
B. 4,48 lít
C. 6,72 lít
D. 8,96 lít
Bài giải:
Dựa vào [5] ⇒ Vhiđrocacbon (Y) = Vhiđrocacbon (X) = 6,72 lít. Chọn C
18
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
Ví dụ 10: Cho 4,48 lít hỗn hợp khí X gờm CH4, C2H2, C2H4, C3H6, C3H8 và V lít khí H2 qua xúc tác
Niken nung nóng đến phản ứng hồn tồn. Sau phản ứng ta thu được 5,20 lít hỗn hợp khí Y. Các thể
tích khí đo ở cùng điều kiện. Thể tích khí H2 trong Y là
A. 0,72 lít
B. 4,48 lít
C. 9,68 lít
D. 5,20 lít
Bài giải :
Dựa vào [5] ta có : Vhiđrocacbon (Y) = Vhiđrocacbon (X) = 4,48 lít
⇒ Thể tích H2 trong Y là: 5,2 - 4,48=0,72 lít. Chọn A
Ví dụ 11: Cho 22,4 lít hỗn hợp khí X (đktc) gờm CH 4, C2H4, C2H2 và H2 có tỉ khối đối với H2 là 7,3 đi
chậm qua ống sứ đựng bột Niken nung nóng ta thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối đối với H 2 là 73/6.
Số mol H2 đã tham gia phản ứng là
A. 0,5 mol
B. 0,4 mol
C. 0,2 mol
D. 0,6 mol
Bài giải:
M X = 7,3.2 = 14,6;
MY =
73
73
× 2 = ; nX = 1 mol
6
3
Dựa vào [2] và [3] ⇒ nY = 0,6 mol; n H2 phan ung = 1 - 0,6 = 0,4mol . Chọn B
Ví dụ 12: (Đề TSCĐ năm 2009) Hỗn hợp khí X gồm 0,3 mol H2 và 0,1 mol vinylaxetilen. Nung X một
thời gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với khơng khí là 1. Nếu cho tồn bộ Y
sục từ từ vào dung dịch brom (dư) thì có m gam brom tham gia phản ứng. Giá trị của m là
A. 32,0
C. 3,2
B. 8,0
D. 16,0
Bài giải:
Vinylaxetilen: CH 2 = CH - C ≡ CH phân tử có 3 liên kết
π
nX = 0,3 + 0,1 = 0,4 mol; mX = 0,3.2 + 0,1.52 = 5,8 gam ⇒ mY = 5,8 gam
5,8
= 0,2 mol . Dựa vào [2] n H2 phan ung = 0,4 - 0,2 = 0,2mol chỉ bảo hoà hết
29
0,2 mol liên kết π , còn lại 0,1.3 – 0,2=0,1 mol liên kết π sẽ phản ứng với 0,1 mol Br2.
M Y =29 ⇒ n Y =
⇒ m Br2 = 0,1×160 = 16 gam . Chọn D
Ví dụ 13: Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,06 mol C 2H2, 0,05 mol C3H6 và 0,07 mol H2 với xúc tác Ni,
sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y gồm C 2H6, C2H4, C3H8, C2H2 dư, C3H6 dư và H2 dư. Đốt
cháy hoàn toàn hỗn hợp Y rồi cho sản phẩm hấp thụ hết vào dung dịch nước vơi trong dư. Khối lượng
bình dung dịch nặng thêm là
A. 5,04 gam.
B. 11,88 gam.
19
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
C. 16,92 gam.
D. 6,84 gam.
Bài giải:
Dựa vào [4] thì khi đốt cháy hỗn hợp Y thì lượng CO2 và H2O tạo thành bằng lượng CO2 và H2O sinh
ra khi đốt cháy hỗn hợp X. Khi đốt cháy X ta có các phương trình hố học của phản ứng:
C2H2 + 2,5O2 → 2CO2
0,06 →
0,12
C3H6 + 4,5O2 → 3CO2
0,05 →
2H2 + O2
+
0,06
+
0,15
→
0,07 →
H2O
3H2O
0,15
2H2O
0,07
Σn CO2 = 0,12 + 0,15 = 0,27 mol;
Σn H2O = 0,06 + 0,15 + 0,07 = 0,28mol
Khối lượng bình dung dịch tăng bằng khối lượng CO2 và khối lượng H2O.
Δm = 0,27× 44 + 0,28×18 = 16,92 gam . Chọn C
III. MỘT SỐ BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
Bài 1: (Bài 6.10 trang 43 sách bài tập Hố 11)
Hỗn hợp khí A chứa H2 và một anken. Tỉ khối của A đối với H 2 là 6,0. Đun nóng nhẹ A có mặt
xúc tác Ni thì nó biến thành hỗn hợp B khơng làm mất màu nước brom và có tỉ khối đối với H 2 là 8,0.
Xác định công thức phân tử và phần trăm thể tích từng chất trong hỗn hợp A và hỗn hợp B.
ĐS:
Hỗn hợp A: C3H6 (25,00%); H2 (75,00%)
Hỗn hợp B: C3H8 ( ≈ 33%); H2 (67%)
Bài 2: (Bài 6.11 trang 43 sách bài tập Hoá 11)
Hỗn hợp khí A chứa H2 và hai anken kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Tỉ khối của A đối với
H2 là 8,26. Đun nóng nhẹ A có mặt xúc tác Ni thì nó biến thành hỗn hợp B khơng làm mất màu nước
brom và có tỉ khối đối với H 2 là 11,80. Xác định công thức phân tử và phần trăm thể tích của từng chất
trong hỗn hợp A và hỗn hợp B.
ĐS:
Hỗn hợp A: C3H6 (12%); C4H8 (18%); H2 (17%)
Hỗn hợp B: C3H8 (17%); C4H10 (26%); H2 (57%)
Bài 3: (Bài 6.11 trang 48 sách bài tập Hoá 11 nâng cao)
Cho hỗn hợp X gồm etilen và H2 có tỉ khối so với H2 bằng 4,25. Dẫn X qua bột Ni nung nóng
(hiệu suất phản ứng hiđro hố anken bằng 75%), thu được hỗn hợp Y. Tính tỉ khối của Y so với H 2.
Các thể tích khí đo ở đktc.
ĐS:
d Y/H2 = 5,23
20
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
Bài 4: Cho 22,4 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CH 4, C2H4, C2H2 và H2 có tỉ khối đối với H 2 là 7,3 đi
chậm qua ống sứ đựng bột Niken nung nóng ta thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối đối với H 2 là 73/6.
Cho hỡn hợp khí Y di chậm qua bình nước Brom dư ta thấy có 10,08 lít (đktc) khí Z thoát ra có tỉ khối
đới với H2 bằng 12 thì khối lượng bình đựng Brom đã tăng thêm
A. 3,8 gam
B. 2,0 gam
C. 7,2 gam
D. 1,9 gam
Bài 5: Cho 22,4 lít hỗn hợp khí X (đktc) gờm CH 4, C2H4, C2H2 và H2 có tỉ khối đối với H 2 là 7,3 đi
chậm qua ống sứ đựng bột Niken nung nóng ta thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối đới với H 2 là 73/6.
Khới lượng hỡn hợp khí Y là
A. 1,46 gam
B. 14,6 gam
C. 7,3 gam
D. 3,65 gam
Bài 6: Một hỗn hợp khí X gồm Ankin A và H2 có thể tích 15,68 lít. Cho X qua Ni nung nóng, phản
ứng hồn tồn cho ra hỗn hợp khí Y có thể tích 6,72 lít (trong Y có H 2 dư). Thể tích của A trong X và
thể tích của H2 dư lần lượt là (các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn)
A. 2,24 lít và 4,48 lít
B. 3,36 lít và 3,36 lít
C. 1,12 lít và 5,60 lít
D. 4,48 lít và 2,24 lít.
21
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
MỢT SỚ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH TRẮC NGHIỆM
HĨA HỮU CƠ 11
1. Dựa trên công thức tổng quát của hiđrocacbon
Thí dụ: Công thức tổng quát của hiđrocacbonA có dạng (CnH2n+1)m. A thuộc dãy đồng đẳng nào?
A) Ankan
B) Anken
C) Ankin
D) Aren
Suy luận: CnH2n+1 là gốc hidrocacbon hóa trị I. Vậy phân tử chỉ có thể do 2 gốc hydrocacbon hóa
trị I liên kết với nhau, vậy m = 2 và A thuộc dãy ankan: C2nH2n+4.
2. Dựa vào phản ứng đốt cháy hidrocacbon
Khi đốt cháy hiđrocacbon thì cacbon tạo ra CO 2 vầ hidro tạo ra H2O. Tổng khối lượng C và H
trong CO2 và H2O phải bằng khối lượng của hidrocacbon.
Thí dụ: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CH4, C3H6 và C4H10 thu được 17,6g CO2 và 10,8g
H2O. m có giá trị là:
A) 2g
B) 4g
Suy luận: Mhỗn hợp = mC + mH =
C) 6g
D) 8g.
17
10,8
× +
12
×2 B6 gam .
44
18
2.1. Khi đốt cháy ankan: thu được nCO2 > nH2O và số mol ankan cháy bằng hiệu số của số mol H 2O
và số mol CO2.
CnH2n+2 +
3n + 1
nCO
O2 → 2 + (n + 1) H2O
2
Thí dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp 2 ankan thu được 9,45g H2O. Cho sản phẩm cháy
vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì khối lượng kết tủa thu được là:
A. 37,5g
B. 52,5g
C. 15g
D. 42,5g
Đáp án: A
Suy luận:
nankan = nCO2 - nCO2 → nCO2 = nH2O - nankan
nCO2 =
CO2
+
9, 45
= 0,15 = 0,375 mol
18
Ca(OH)2
→
CaCO3 ↓ + H2O
nCaCO3 = CO2 = 0,375 mol
mCaCO3 = 0,375.100 = 37,5g
Thí dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 11,2
22
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
lít CO2 (đktc) và 12,6g H2O. Hai hidrocacbon đó thuộc dãy đồng đẳng nào?
A. Ankan
B. Anken
C. Ankin
D. Aren
Suy luận:
nH2O =
12,6
= 0.7 > 0,5. Vậy đó là ankan
18
Thí dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon liêm tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 22,4
lít CO2(đktc) và 25,2g H2O. Hai hidrocacbon đó là:
A. C2H6 và C3H8
B. C3H8 và C4H10
C. C4H10 và C5H12
Suy luận: nH2O =
D. C5H12 và C6H14
25, 2
= 1,4 mol ; nCO2 = 1mol
18
nH2O > nCO2 ⇒ 2 chất thuộc dãy ankan. Gọi n là số nguyên tử C trung bình:
Cn H 2 n + 2
Ta có:
+
3n + 1
O2
2
n
1
=
n + 1 1, 4
→
n CO
2
+
( n + 1) H O
2
C2H6
→
n = 2,5
→
C3H8
Thí dụ 4: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 1 ankan và 1 anken. Cho sản phẩm cháy lần lượt đi
qua bình 1 đựng P2O5 dư và bình 2 đựng KOH rắn, dư thấy bình 1 tăng 4,14g, bình 2 tăng 6,16g. Số
mol ankan có trong hỗn hợp là:
A. 0,06
Suy luận: nH2O =
B. 0,09
C. 0,03
D. 0,045
6,16
4,14
= 0,23 ; nCO2 =
= 0,14
18
44
nankan = nH2O – nCO2 = 0,23 – 0,14 = 0,09 mol
Thí dụ 5: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp gồm CH4, C4H10 và C2H4 thu được 0,14 mol CO2 và
0,23 mol H2O. Số mol ankan và anken có trong hỗn hợp lần lượt là:
A. 0,09 và 0,01
B. 0,01 và 0,09
C. 0,08 và 0,02
D. 0,02 và 0,08
23
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
Suy luận: nankan = 0,23 – 0,14 = 0,09 ; nanken = 0,1 – 0,09 mol
2.2. Dựa vào phản ứng cháy của anken cho nCO2 = nH2O
Thí dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon mạch hở trong cùng dãy đồng đẳng thu được
11,2 lít CO2 (đktc) và 9g H2O. Hai hidrocacbon đó thuộc dãy đồng đẳng nào?
A. Ankan
Suy luận: nCO2 =
B. Anken
C. Ankin
D, Aren
11, 2
9
= 0,5 mol ; nH2O =
= 0,5
22, 4
18
⇒ nH2O = nCO2
Vậy 2 hidrocacbon thuộc dãy anken.
Thí dụ 2: Một hỗm hợp khí gồm 1 ankan và 1 anken có cùng số nguyên tử C trong phân tử và có
cùng số mol. Lấy m gam hỗn hợp này thì làm mất màu vừa đủ 80g dung dịch 20% Br 2trong dung môi
CCl4. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp đó thu được 0,6 mol CO 2. Ankan và anken đó có công thức
phân tử là:
A. C2H6, C2H4
B. C3H8, C3H6
C. C4H10, C4H8
Suy luận: nanken = nBr2 =
CnH2n
+
D. C5H12, C5H10
80.20
= 0,1 mol
100.160
3n
O2
2
0,1
Ta có: 0,1n =
→ n CO2 + n H2O
0,1n
0,6
= 0,3 ⇒ n = 3 ⇒ C3H6.
2
2.3. Đốt cháy ankin: nCO2 > nH2O và nankin (cháy) = nCO2 – nH2O
Thí dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) một ankin thể khí thu được CO2 và H2O có tổng khối
lượng 25,2g. Nếu cho sản phẩm cháy đi qua dd Ca(OH)2 dư thu được 45g kết tủa.
a. V có giá trị là:
A. 6,72 lít
Suy luận: nCO2 = nCaCO3 =
B. 2,24 lít
C. 4,48 lít
B. 3,36 lít
45
= 14n + 2 = 49,6 → n = 3,4. 0,45 mol
100
24
Kinh nghiệm giảng dạy
THPT Tiên Lữ
nH2O =
Hoàng Anh Ngọ Tr êng
25, 2 − 0, 45.44
= 0,3 mol
18
nankin = nCO2 – nH2O = 0,45 – 0,3 = 0,15 mol
Vankin = 0,15.22,4 = 3,36 lít
b. Công thức phân tử của ankin là:
A. C2H2
B. C3H4
C. C4H6
D. C5H8
nCO2 = 3nankin. Vậy ankin có 3 nguyên tử C3H4
Thí dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) 1 ankin thu được 10,8g H2O. Nếu cho tất cả sản phẩm
cháy hấp thụ hết vào bình đựng nước vôi trong thì khối lượng bình tăng 50,4g. V có giá trị là:
A. 3,36 lít
B. 2,24 lít
C. 6,72 lít
D. 4,48 lít
Suy luận: Nước vôi trong hấp thu cả CO2 và H2O
mCO2 + mH2O = 50,4g ; mCO2 = 50,4 – 10,8 = 39,6g
nCO2 =
39,6
= 0,9 mol
44
nankin = nCO2 – nH2O = 0,9 −
10,8
= 0,3 mol
4418
2.4. Đốt cháy hỗn hợp các hidrocacbon không no được bao nhiêu mol CO2 thì sau đó hidro hóa hoàn
toàn rồi đốt cháy hỗn hợp các hidrocacbon không no đó sẽ thu được bấy nhiêu mol CO 2. Đó là do khi
hidro hóa thì số nguyên tử C không thay đổi và số mol hidrocacbon no thu được luôn bằng số mol
hidrocacbon không no.
Thí dụ: Chia hỗn hợp gồm C3H6, C2H4, C2H2, thành 2 phần đều nhau:
-
Đốt cháy phần 1 thu được 2,24 lít CO2 (đktc).
-
Hidro hóa phần 2 rồi đốt cháy hết sản phẩm thì thể tích CO2 thu được là:
A. 2,24 lít
B. 1,12 lít
C. 3,36 lít
D. 4,48 lít
2.5. Phản ứng đốt cháy của ancol.
ancol: CnH2n + 2 – 2k - m (OH)m hoặc CnH2n + 2 – 2k Om ( m là số chức)
Phản ứng đốt cháy:
CnH2n+2 – 2k - m(OH)m
→ 2 + (n + 1 - k) H2O
nCO
- Nếu số mol CO2 > số mol H2O => Là ancol no mạch hở (k = 0) và nancol = n H 2O - n CO2 (giống
ankan).
- Nếu số mol CO2 = số mol H2O => Là ancol không no có 1 liên kết đôi C = C, no mạch hở(giống
25