PP giải Hóa vô cơ và hữu cơ

PP GIẢI TOÁN HÓA HỌC-GV ĐỒNG ĐỨC THIỆN – THPT SƠN ĐỘNG SỐ 3
PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỮU CƠ và VÔ CƠ
& MỘT SỐ LƯU Ý VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ
(GV: Đồng Đức Thiện – Trường THPT Sơn Động số 3)
------
A-GIẢI NHANH BÀI TOÁN TRẮC NGHIỆM VÔ CƠ
1/ H
2
SO
4
→ 2H
+
+ SO
4
2-
→ H
2
↑
HCl → H
+
+ Cl
-


VD1:Cho 2,81 g hỗn hợp Fe
2
O
3
, ZnO, MgO tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch H
2
SO

4
0,1M.
Khối lượng muối sunfat tạo ra trong dung dịch là:
Giải: nH
2
SO
4
=0,05 = n SO
4
2-
--->nH
+
= 0,1
2H
+
+ O
2-
= H
2
O
0,1 0,05 mol
m muối = m oxit – m O(trong oxit) +m gốc axit =2,81 –0,05.16 +0,05.96 =6,81 gam
VD2:Cho 8 g hỗn hợp bột kim lọai Mg va Fe tác dụng hết với dung dịch HCl thấy thoát ra 5,6 lit H
2
ở đktc.
Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là
Giải: nH
2
=0,25 ---> nHCl =nCl = 0,25.2 =0,5. m muối =8 + 0,5.35,5=25,75 gam
VD3Cho 11 gam hỗn hợp 2 kim loại tan hoàn toàn trong HCl dư thấy có 8,96 lít khí thoát ra (đkc) v à dd X,

cô cạn dd X thì khối lượng hỗn hợp muối khan thu được là (gam):
Giải: nH
2
=0,4 ---> nHCl =nCl
-
= 0,4.2 =0,8. m muối =kl kim loại +kl ion Cl
-
=11+0,8.35,3=39,4 gam
2/ Axít + Ocid bazơ ( kể cả ocid bazơ không tan)
VD1: Fe
2
O
3
→ a mol
Phản ứng dung dịch HCl
Fe
x
O
y
→ b mol
n
O
2-
= 3a+ by → 2H
+
+ O
2-
→ H
2
O

6a+2yb ← 3a+yb
VD2:Hoà tan 2,4 g một oxit sắt vừa đủ 90ml ddHCl 1M. Công thức của oxit sắt nói trên là:
Gọi CTPT oxit sắt là:FexOy→ a mol
nHCl =0,09mol
2H
+
+ O
2-
→ H
2
O
0,09 0,045 mol
nO
2-
=ay = 0,045 (1)
56a + 16ya = 2,4 (2)
xa =0,03 → x:y =2:3 → CTPT là Fe
2
O
3
3/ Axít + Bazơ ( kể cả bazơ không tan)

VD : Dung dịch H
2
SO
4
phản ứng với hổn hợp: Fe(OH)
3
amol, Al(OH)
3

bmol, Cu(OH)
2
cmol
n
OH
-
= 3a+3b+2c = n
H
+

4/ Axít + Kim Loại → Muối và giải phóng khí H
2


VD: Na→ H → ½ H
2
1
m
muối
= m
Kim Loại
+ m
gốc axít
m
M
2H
+
+ O
2-
→ H

2
O

H
+
+ OH
-
→ H
2
O
nH
+
+ M→ M
n+
+ n/2
H
2

PP GIẢI TOÁN HÓA HỌC-GV ĐỒNG ĐỨC THIỆN – THPT SƠN ĐỘNG SỐ 3

Al → 3H→ 3/2 H
2
VD1:Cho 8.3 g hỗn hợp Al,Fe tác dụng hết với dung dịch HCl. Sau phản ứng khối lượng HCl tăng thêm
7.8 g. Khối lượng mỗi muối tạo ra trong dung dịch và kl mỗi kim loại trong hh
Giải;n H
2
=(8,3-7,8 ):2 =0,25
3/2a+b = 0,25
27a +56 b= 8,3---> a=b= 0,1 mol
VD 2: Cho m gam nhôm,Magiê, sắt vào 250 ml dd X chứa hh axít HCl 1M,H

2
SO
4
0,5 M, thu được 0,2375
mol khí H
2
và dd Y.Tính pH của dd Y.
Giải:n H
+
bđ=0,25 +0,25.0,5.2 = 0,5
nH
+
pư = 0,2375.2=0,475
nH
+
dư =0,025 mol → C
H
+
=0,1 → pH =1
5/ CO, H
2
khử oxít kim loại sau Al tạo Kim loại + CO
2
, H
2
O

VD: Hổn hợp gồm CuO → amol
Fe
2

O
3
→ bmol + CO ⇒ n
O(trong oxít)
= a+3b

CO + O → CO
2

a+3b ← a+3b → a+3b
VD:Một hỗn hợp X gồm Fe
2
O
3
, FeO và MgO có khối lượng là 4,24 g trong đó có 1,2 g MgO. Khi cho X
phản ứng với CO dư (phản ứng hoàn toàn), ta được chất rắn A và hỗn hợp CO và CO
2
. Hỗn hợp này khi
qua nước vôi trong cho ra 5 g kết tủa. Xác định khối lượng Fe
2
O
3
, FeO trong hỗn hợp X.
Giải: m 2 oxit sắt là: 4,24 –1,2 =3,04 gam---> 160 a +72 b =3,04
n CO
2
= n O(trong 2 oxit sắt) = 0,05 ----> 3a +b = 0,05 ---> a=0,01 ; b= 0,02
6/ Phản ứng giữa 2 ion chỉ xảy ra khi sản phẩm có chất kết tủa, dễ bay hơi, điện li yếu.
VD
1

: Ca
2+
+ CO
3
2-
→ CaCO
3
↓
2H
+
+ CO
3
2-
→ H
2
O + CO
2
↑
2H
+
+ S
2-
→ H
2
S↑
Na
+
+ NO
3
-

x không xảy ra
VD
2
: Dung dịch chứa amol AlCl
3
, bmol CuCl
2
, cmol NaCl phản ứng dung dịch AgNO
3
dư thu dmol kết
tủa. Mối liên hệ a,b,c,d
n
Cl
-
= 3a+2b+c
⇒ n
AgCl
↓
= n
Cl
-
= n
Ag
+
phản ứng
= 3a+2b+c = d
Ag
+
+ Cl
-

→ AgCl↓
7/ Định luật bảo toàn khối lượng:
m
g
hổn hợp kim loại + m
1 g
dung dịch HCl thu được m
2 g
dung dịch A, m
3 g
khí B và m
4 g
rắn không tan.
Ta có : m + m
1
= m
2
+ m
3
+ m
4
⇒ m
2
= m + m
1
– m
3
– m
4

8/ Bảo toàn điện tích:
Trong 1 dung dịch : Tổng điện tích dương = tổng điện tích âm
VD
1
: Dung dịch chứa amol Al
3+
, bmol Ca
2+
, cmol SO
4
2-
, dmol Cl
-
.
Ta co: 3a + 2b = 2c + d
VD
2
: m
g
hổn hợp Fe, Mg, Zn phản ứng dung dịch HCl dư thu (m+m
1
) gam muối.
m
g
hổn hợp trên phản ứng dung dịch HCl thu bao nhiêu gam muối?
. m
muối clorua
= m
kim loại
+ m

Cl
-
⇒ m
Cl
-
= m
1g
⇒ n
Cl
-
=
5,35
1
m
mol
. Bảo toàn điện tích: 2Cl
-
SO
4
2-
( 2.n
SO4
2-
= n
Cl
-
)
2
CO + O
( trong oxít)

t
o

CO
2

H
2
+ O
( trong oxít)
t
o
H
2
O
PP GIẢI TOÁN HÓA HỌC-GV ĐỒNG ĐỨC THIỆN – THPT SƠN ĐỘNG SỐ 3

5,35
1
m
→
71
1
m
. muối sunfat = m +
71
1
m
x 96
VD3:Cho m g hỗn hợp Cu, Zn, Fe tác dụng với dung dịch HNO

3
loãng, dư thu được dung dịch A. Cô cạn
dung dịch A thu được (m+62) gam muối khan. Nung hỗn hợp muối khan trên đến khối lượng không đổi thu
được chất rắn có khối lượng là:
Giải: n NO
3
-
=62:62 = 1mol ---> 2NO
3
-
-------> O
2-
. n O
2-
=0,5 mol
1 mol 0.5 mol
m oxit = m kim loại + m O = m + 0,5.16 =( m + 8 ) gam
Vídụ 4: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS
2
và a mol Cu
2
S vào dung dịch HNO
3
vừa đủ, thu
được dung dịch X chỉ chứa 2 muối sunf và khí NO duy nhất. Giá trị a là:
Giải: dd gồm:0,12 mol Fe
3+
, 2a mol Cu
2+
,(0,24+a) mol SO

4
2-
.
áp dụng Đlbt điện tích: 3.0,12 +2.2a =2(0,24 +a)→ a=0,06
9/ Bảo toàn nguyên tố :
VD
1
: Cho 1mol CO
2
phản ứng 1,2mol NaOH thu m
g
muối. Tính m?
.
2
-
CO
OH
n
n
= 1,2 ⇒ sản phẩm tạo 2 muối
. Gọi CT 2 muối NaHCO
3
→ amol BT nguyên tố Cacbon: a+b = 1 a= 0,08mol
Na
2
CO
3
→ bmol BT nguyên tố Natri: a+2b = 1,2 ⇒ b = 0,02mol
VD
2

: Hổn hợp A gồm FeO a mol, Fe
2
O
3
b mol phản ứng với CO ở t
0
cao thu được hổn hợp B gồm: Fe
cmol, FeO dmol, Fe
2
O
3
e mol, Fe
3
O
4
f mol. Mối quan hệ giữa a,b,c,d…
Ta có : n
Fe
(trong A)

= n
Fe
(trong B)


⇔
VD 3:
Hấp thụ hoàn toàn 0,12 mol SO
2
vào 2,5 lít dd Ba(OH)

2
a mol/l thu được 0,08 mol kết tủa. gí trị của a là bao
nhiêu.
Giải:n BaCO
3
=0,08 → n C còn lại tạo Ba(HCO
3
)
2
= 0,04 → nBa(HCO
3
)
2
=0,02
→n Ba =n Ba(OH)
2
=0,08 + 0,02 =0,1 → C
M
=0,1/2,5 =0,04 M
VD 4:Hòa tan 5,6 gam Fe vào dd H
2
SO
4
dư thu dược dd X.dd X phản ứng vừa đủ với V lít dd KMnO
4
0,5
M giá trị của V là?
Giải:
nFe = nFe
2+

=0,1 mol → nMn
2+
= 0,1.1/5=0,02(đlBT electron) → V = 0,02:0.5 =0,04 lít
10/ Bảo toàn Electron :
. Chỉ sử dụng đối với phản ứng oxi hóa khử
. Phương pháp: + Xác định chất khử + xác định chất oxi hóa
+ Viết 2 quá trình + định luật bảo toàn Electron : n
e cho

= n
e nhận
VD : 0,3 mol Fe
x
O
y
phản ứng với dd HNO
3
dư thu được 0,1mol khí NO. Xác định Fe
x
O
y
.
Giải : xFe
2y/x
– ( 3x-2y) → xFe
+3
n
FexOy
= 0,3 ⇒ n
Fe

2y/x
= 0,3x

x = 3
0,3x → 0,3(3x-2y) ⇒ y = 4 hoặc x=y=1
N
+5
+ 3e → N
+2
0,3.(3x – 2y) = 0,3 ⇒ 3x – 2y = 1
0,3 0,1
Vậy CTPT : Fe
3
O
4
hoặc FeO
11/ Xác định CTPT chất :
VD : 1 oxít của sắt có % mFe chiếm 70%. Xác định CTPT của oxít.
Gọi CT của oxít là: Fe
x
O
y
⇒
=
y
x
==
666,0
16/30
56/70

3
2
⇒ Fe
2
O
3
3
a+3b = c + d + 3e + 4f
PP GIẢI TOÁN HÓA HỌC-GV ĐỒNG ĐỨC THIỆN – THPT SƠN ĐỘNG SỐ 3
B. HIDROCACBON:
CT chung: C
x
H
y
(x
≥
1, y
≤
2x+2). Nếu là chất khí ở đk thường hoặc đk chuẩn: x
≤
4.
Hoặc: C
n
H
2n+2-2k
, với k là số liên kết
π
, k
≥
0.

I- DẠNG 1: Hỗn hợp gồm nhiều hidrocacbon thuộc cùng một dãy đồng đẳng.
PP1:Gọi CT chung của các hidrocacbon
k
n
n
HC
22
2
−+
(cùng dãy đồng đẳng nên k giống nhau)
- Viết phương trình phản ứng
- Lập hệ PT giải
⇒
n
, k.
- Gọi CTTQ của các hidrocacbon lần lượt là
k2n2nk2n2n
2211
HC,HC
−+−+
... và số mol lần lần lượt là a
1
,a
2
….
Ta có: +
...aa
...anan
n
21

2211
++
++
=
+ a
1
+a
2
+… =n
hh
Ta có đk: n
1
<n
2

⇒
n
1
<
n
<n
2
.
Thí dụ : + Nếu hh là hai chất đồng đẳng liên tiếp và
n
=1,5
Thì n
1
<1,5<n
2

=n
1
+1
⇒
0,5<n
1
<1,5
⇒
n
1
=1, n
2
=2.
+ Nếu hh là đđ không liên tiếp, giả sử có M cách nhau 28 đvC (2 nhóm –CH
2
-)
Thì n
1
<
n
=1,5<n
2
=n
1
+2
⇒
n
1
=1, n
2

=3.
PP2 : - gọi CT chung của hai hidrocacbon là
yx
HC
.
- Tương tự như trên
⇒
y,x
- Tách ra CTTQ mỗi hidrocacbon
...HC,HC
2211
yxyx
Ta có: x
1
<
x
<x
2
, tương tự như trên
⇒
x
1
,x
2
.
y
1
<
y
<y

2
; ĐK: y
1
,y
2
là số chẳn.
nếu là đồng đẳng liên tiếp thì y
2
=y
1
+2. thí dụ
y
=3,5
⇒
y
1
<3,5<y
2
=y
1
+2
⇒
1,5<y
1
<3,5 ; y
1
là số chẳn
⇒
y
1

=2, y
2
=4
nếu là đđ không kế tiếp thì ta thay ĐK : y
2
=y
1
+2 bằng đk y
2
=y
1
+2k (với k là hiệu số nguyên tử
cacbon).
Cho vài thí dụ:
II. DẠNG 2: Tìm CTPT của hidrocacbon khi biết KL phân tử:
 Phương pháp: + Gọi CTTQ của hidrocacbon là C
x
H
y
; Đk: x
≥
1, y
≤
2x+2, y chẳn.
+ Ta có 12x+ y=M
+ Do y>0
⇒
12x<M
⇒
x<

12
M
(chặn trên) (1)
+ y
≤
2x+2
⇒
M-12x
≤
2x+2
⇒
x
≥
14
2M
−
(chặn dưới) (2)
Kết hợp (1) và (2)
⇒
x và từ đó
⇒
y.
Thí dụ : KLPT của hydrocacbon C
x
H
y
= 58
Ta có 12x+y=58
+ Do y>o
⇒

12x<58
⇒
x<4,8 và do y
≤
2x+2
⇒
58-12x
≤
2x+2
⇒
x
≥
4
⇒
x=4 ; y=10
⇒
CTPT hydrocacbon là C4H10.
III. DẠNG 3 : GIẢI BÀI TOÁN HỖN HỢP
Khi giải bài toán hh nhiều hydrocacbon ta có thể có nhiều cách gọi :
- Cách 1 : Gọi riêng lẻ, cách này giải ban đầu đơn giản nhưng về sau khó giải, dài, tốn thời gian.
- Cách 2: Gọi chung thành một công thức
yx
HC
hoặc
k22n2n
HC
−+
(Do các hydrocacbon khác dãy
đồng đẳng nên k khác nhau)
Phương pháp: Gọi Ct chung của các hydrocacbon trong hh là

yx
HC
(nếu chỉ đốt cháy hh) hoặc
k22n2n
HC
−+
(nếu vừa đốt cháy vừa cộng hợp H
2
, Br
2
, HX…)
- Gọi số mol hh.
- Viết các ptpứ xảy ra, lập hệ phương trình, giải hệ phương trình
⇒
...k,y,x n hoaëc
4
PP GIẢI TOÁN HÓA HỌC-GV ĐỒNG ĐỨC THIỆN – THPT SƠN ĐỘNG SỐ 3
+ Nếu là
y,x
ta tách các hydrocacbon lần lượt là
.....HC,HC
2211
yxyx
Ta có: a
1
+a
2
+… =nhh
...aa
....axax

x
21
2211
++
++
=
...aa
...ayay
y
21
2211
++
++
=
Nhớ ghi điều kiện của x
1
,y
1
…
+ x
1

≥
1 nếu là ankan; x
1

≥
2 nếu là anken, ankin; x
1

≥
3 nếu là ankadien…
Chú ý: + Chỉ có 1 hydrocacbon duy nhất có số nguyên tử C=1 nó là CH
4
(x1=1; y1=4)
+ Chỉ có 1 hydrocacbon duy nhất có số nguyên tử H=2 nó là C
2
H
2
(y
2
=4) (không học đối với
C
4
H
2
).
Các ví dụ:
IV. CÁC PHẢN ỨNG DẠNG TỔNG QUÁT:
1. Gọi CT chung của các hydrocacbon là
k22n2n
HC
−+
a.Phản ứng với H
2
dư (Ni,t
o
) (Hs=100%)
k22n2n
HC

−+
+
k
H
2

 →
o
t,Ni
2n2n
HC
+
hỗn hợp sau phản ứng có ankan và H
2
dư
Chú ý: Phản ứng với H
2
(Hs=100%) không biết H
2
dư hay hydrocacbon dư thì có thể dựa
vào
M
của hh sau phản ứng. Nếu
M
<26
⇒
hh sau phản ứng có H
2
dư và hydrocacbon chưa no
phản ứng hết

b.Phản ứng với Br
2
dư:
k22n2n
HC
−+
+
k
Br
2
 →
k2k2n2n
BrHC
−+
c. Phản ứng với HX
k22n2n
HC
−+
+
k
HX
 →
kk2n2n
XHC
−+
d.Phản ứng với Cl
2
(a's'k't')
k22n2n
HC

−+
+
k
Cl
2

 →
HClxClHC
kk22n2n
+
−+
e.Phản ứng với AgNO
3
/NH
3
2
k22n2n
HC
−+
+xAg
2
O
 →
3
NH
x
OxHAgHC
2x
xk22n2n
+

−−+
2) Đối với ankan:
C
n
H
2n+2
+ xCl
2

 →
ASKT
C
n
H
2n+2-x
Cl
x
+ xHCl ĐK: 1
≤
x
≤
2n+2
C
n
H
2n+2

 →
Crackinh
C

m
H
2m+2
+ C
x
H
2x
ĐK: m+x=n; m
≥
2, x
≥
2, n
≥
3.
3) Đối với anken:
+ Phản ứng với H
2
, Br
2
, HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:1
+ Chú ý phản ứng thế với Cl
2
ở cacbon
α
CH
3
-CH=CH
2
+ Cl
2

 →
C500
o
ClCH
2
-CH=CH
2
+ HCl
4) Đối với ankin:
+ Phản ứng với H
2
, Br
2
, HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:2
VD: C
n
H
2n-2
+ 2H
2

 →
o
t,Ni
C
n
H
2n+2
+ Phản ứng với dd AgNO

3
/NH
3
2C
n
H
2n-2
+ xAg
2
O
 →
2CnH
2n-2-x
Ag
x
+ xH
2
O
ĐK: 0
≤
x
≤
2
* Nếu x=0
⇒
hydrocacbon là ankin
≠
ankin-1
* Nếu x=1
⇒

hydrocacbon là ankin-1
* Nếu x= 2
⇒
hydrocacbon là C
2
H
2
.
5) Đối với aren và đồng đẳng:
+ Cách xác định số liên kết
π
ngoài vòng benzen.
Phản ứng với dd Br2
α=
nhydrocacbo
Br
n
n
2
⇒
α
là số liên kết
π
ngoài vòng benzen.
+ Cách xác định số lk
π
trong vòng:
5
α