Tải bản đầy đủ (.doc) (19 trang)

SKKN phương pháp giải bài toán đốt cháy hỗn hợp các chất hữu cơ khác dãy đồng đẳng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (145.07 KB, 19 trang )

A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Qua quá trình giảng dạy tôi nhận thấy phần lớn các câu trong đề thi, đặc
biệt là đề thi Đại học – Cao đẳng có liên quan đến kiến thức tổng hợp, trong đó
các bài tập tổng hợp về hóa hữu cơ chiếm một tỉ lệ không nhỏ và nó thường là
những bài tập hay và khó. Thực tế với những học sinh trung bình và khá đa số
các em không làm được hoặc có những em làm giữa chừng rồi bỏ cuộc, các em
luôn phàn nàn là môn hóa khó quá, kiến thức nặng quá nên các em không học
được. Vậy làm thế nào để đạt điểm cao môn hóa học, đây là điều trăn trở của rất
nhiều giáo viên và học sinh. Nhằm giúp học sinh giải quyết tốt các bài tập tổng
hợp về phản ứng cháy hỗn hợp các chất hữu cơ khác dãy đồng đẳng một cách
nhanh chóng đồng thời chia sẻ kinh nghiệm về phương pháp giải bài tập với các
đồng nghiệp tôi mạnh dạn chọn đề tài “Phương pháp giải bài toán đốt cháy
hỗn hợp các chất hữu cơ khác dãy đồng đẳng”.
II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ
1. Thuận lợi
Đội ngũ cán bộ giáo viên nhà trường và tổ bộ môn đảm bảo về số lượng
và chất lượng, đáp ứng yêu cầu của cấp học. Giáo viên trong nhà trường luôn có
trách nhiệm cao, say mê với nghề nghiệp và hết lòng yêu thương học sinh. Ngay
từ đầu năm học, ban giám hiệu và tổ bộ môn đã có triển khai các kế hoạch, chỉ
thị năm học; kiểm tra khảo sát theo bộ môn để phân loại đối tượng học sinh, từ
đó có biện pháp phụ đạo học sinh yếu kém, bồi dưỡng học sinh khá giỏi.
2. Khó khăn
Khi gặp những bài tập hữu cơ tổng hợp học sinh thường rất lúng túng,
ngại làm hoặc nếu có làm thì thói quen của các em về giải toán hoá bao giờ cũng
là viết phương trình hoá học, đặt ẩn, lập hệ phương trình để giải. Nhưng hầu hết
các bài toán tổng hợp đề cho thiếu dữ kiện, số lượng học sinh thông minh biết
cách ghép ẩn hoặc biện luận tìm ra kết quả cuối cùng là rất hiếm hoi. Trước thực
trạng đó nhiều học sinh cho rằng để đạt được điểm cao môn hóa là không thể, là
1



quá khó nên có những em đang học khối A đã chuyển khối giữa chừng nhưng
vẫn ngồi học ở các lớp khối A gây rất nhiều khó khăn cho công tác giảng dạy
của giáo viên. Để giúp các em học sinh có hứng thú, tự tin khi học môn hóa và
giúp các em hình thành kĩ năng giải nhanh bài toán tổng hợp tôi đã nghiên cứu
đề tài này. Do thời gian có hạn nên tôi chỉ nghiên cứu về phương pháp giải các
bài toán đốt cháy hỗn hợp các chất hữu cơ khác dãy đồng đẳng mà nếu chúng ta
giải theo phương pháp thông thường là gọi ẩn và lập hệ phương trình thì dữ kiện
bài ra không đủ để ta giải hệ đó (tức là số phương trình ít hơn số ẩn) hoặc phải
ghép ẩn thì mới giải quyết được yêu cầu bài ra.

2


B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHẢN ỨNG CHÁY
1. Gọi CTPTTB của hỗn hợp:
- Với hiđrocacbon gọi CT: C x H y hoặc Cn H 2 n + 2− 2 k
- Với dẫn xuất chứa oxi của hiđrocacbon: C x H y O z
pư cháy:

C x H y O z + ( x+

y z
y
t0
- )O 2 
→ xCO 2 + H 2 O
4 2
2


2. Một số chú ý khi giải bài tập liên quan đến phản ứng cháy.
2.1: Nếu đốt cháy hỗn hợp các chất hữu cơ rồi:
- Dẫn sản phẩm cháy lần lượt vào bình 1 đựng chất háo nước ( H 2SO4 đặc, CaCl2
khan....), sau đó dẫn qua bình 2 đựng dung dịch kiềm thì:
+ Qua bình 1 nước bị giữ lại → mbình 1 tăng = m H O
2

+ Qua bình 2 khí CO2 bị giữ lại → mbình 2 tăng = m CO

2

- Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch kiềm ( Ca(OH) 2,
Ca(OH)2...) thì cả H2O và CO2 đều bị giữ lại:
+ mbình tăng = m H O + m CO
2

2

+ mdd giảm = mkết tủa – (m H O + m CO )
2

2

+ mdd tăng = (m H O + m CO ) - mkết tủa
2

2

2.2: Khi đốt cháy 1 hợp chất hữu cơ X hoặc hỗn hợp các chất thuộc cùng dãy

đồng đẳng mà thu được:
+ nH O = nCO → X là: anken CnH2n (n ≥ 2) hoặc xicloankan CnH2n (n ≥ 3) ; ancol
2

2

không no đơn chức có 1 liên kết π (C=C) ở gốc hidrocacbon C nH2n -1OH (n ≥ 3);
anđehit no, đơn chức CnH2nO (n ≥ 1) hoặc xeton no, đơn chức C nH2nO (n ≥ 3); axit
no, đơn chức CnH2nO2 (n ≥ 1); este no, đơn chức CnH2nO2 (n ≥ 2).
+ nH O > nCO → X là ankan CnH2n + 2 (n ≥ 1); ancol no CnH2n+2Ox ( n ≥ 1; x ≥ 1) ); ete
2

2

no đơn chức CnH2n+2O ( n ≥ 2) trong đó: nX = nH O − nCO
2

2

+ nH O < nCO → X là ankin CnH2n - 2 (n ≥ 2); ankađien CnH2n - 2 (n ≥ 3); những chất
2

2

chứa từ 2 liên kết π trở lên.
3


2.3: Khi làm bài tập về phản ứng cháy cần vận dụng thành thạo các định luật
bảo toàn và phương pháp trung bình.

+ Định luật bảo toàn khối lượng: mhỗn hợp + mO = mCO + m H O
2

2

2

+ Định luật bảo toàn nguyên tố oxi: nO trong hỗn hợp + 2n O = 2n CO + n H O
2

2

2

+ Phương pháp trung bình.
Số nguyên tử C trung bình = n =
Số nguyên tử H trung bình =

n CO2
n hh

2n H2O
n hh

II. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN ĐỐT CHÁY HỖN HỢP CÁC
CHẤT HỮU CƠ KHÁC DÃY ĐỒNG ĐẲNG.
1. TÍNH TOÁN LƯỢNG CHẤT DỰA VÀO PHƯƠNG PHÁP TÌM ĐIỂM
CHUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH.
1.1: Phương pháp:
Bước 1: Viết CTCT của các chất và suy ra CTPT của chúng.

Bước 2: Đi tìm điểm chung của các chất (Có thể đề cho cùng số nguyên tử C
hoặc cùng số nguyên tử H hoặc cùng số liên kết π hoặc các chất có cùng công
thức phân tử) và gọi công thức phân tử trung bình .
Bước 3: Tìm đại lượng trung bình và tính toán theo yêu cầu của bài ra.
1.2: Phạm vi áp dụng: Áp dụng cho những bài toán đề cho tên gọi hoặc CTPT
của các chất trong hỗn hợp.
1.3: Các ví dụ minh họa:
1.3.1: Các chất trong hỗn hợp có cùng số nguyên tử C
Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm CH3COOC2H5, HCOOC3H5, HCOOC3H3. Tỉ khối của
hỗn hợp X so với O2 là 2,7. Đốt cháy hoàn toàn 0,015 mol thì tổng khối lượng
CO2 và H2O thu được là:
A. 3,450 g

B. 3,182 g

C. 3,724 g

D. 3,504 g

4


Phân tích đề: Dựa vào CTPT của các chất trong hỗn hợp X ta thấy chúng đều
có 4 nguyên tử C, có 2 nguyên tử O và số nguyên tử H khác nhau.
Hướng dẫn giải: Gọi CTPTTB cuả hỗn hợp X là: C4H y O2
Ta có: M X = 12.4 + y +16.2 = 80 + y = 2,7.32 = 86,4 → y = 6,4
0

t
→ 4CO 2 + 3,2H 2 O

pư cháy: C4 H 6,4O 2 

(mol) 0,015

:

0,06 : 0,048

→ mCO2 + m H2O = 0,06.44 + 0,048.18 = 3,504 → Chọn đáp án D.

1.3.2: Các chất trong hỗn hợp có cùng số nguyên tử H
Ví dụ 2:
Hỗn hợp X gồm vinyl axetat, metyl axetat và etyl fomat. Đốt cháy hoàn toàn
3,08 gam X, thu được 2,16 gam H 2O. Phần trăm số mol của vinyl axetat trong X
là:
A. 25%

B. 27,92%

C. 72,08%

D. 75%

( Trích đề thi ĐH khối B năm 2011)
Phân tích đề: vinyl axetat có CTCT: CH3COOCH=CH2 ( CTPT C4H6O2);
metyl axetat (CTCT CH3COOCH3) và etyl fomat (HCOOC2H5), 2 chất này đều
có CTPT chung là: C3H6O2. Như vậy 3 chất đều có 6 nguyên tử H và 2 nguyên
tử O.
Hướng dẫn giải:
Gọi CTPTTB của 3 chất là C n H6O2

t
Sơ đồ cháy: C n H6O2 
→ 3H2O
0

0,03

:

2,16
= 0,12
18

Gọi số mol vinyl axetat là a
Gọi tổng số mol metyl axetat và etyl fomat ( 2 chất đồng phân) là b
0,01
 a + b = 0,04
→ a = 0,01 → % nvinyl axetat =
.100 = 25%

86a + 74b = 3,08
0,04
→ Chọn đáp án A.

5


Ví dụ 3:
Cho hỗn hợp X gồm: etan, propilen, benzen, metylaxetat, axit propanoic. Đốt
cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X cần dùng 4,592 lít (đktc) khí O 2 thu được hỗn

hợp sản phẩm. Cho toàn bộ sản phẩm cháy vào 100ml dung dịch Ca(OH) 2 1M
thu được 5g kết tủa và một muối của caxi. Sau phản ứng thấy khối lượng dung
dịch tăng 4,3g. Phần trăm số mol của hỗn hợp Y (metylaxetat, axit propanoic)
trong hỗn hợp X là:
A. 60 %

B. 12.22 %

C. 87.78 %

D. 40 %

Phân tích đề: Các chất trong hỗn hợp X đều có 6 nguyên tử H.
Gọi CTPTTB của các chất trong hỗn hợp X là: C x H 6O z
Hướng dẫn giải:
BTNT. Ca→ Ca(HCO3)2 :0,05
BTNT. cacbon→ n
n = 0,1
= n = 0,15

Ca
CO2
C
CaCO3 :0,05
∆m↑= m
+m
−m →m
= 2,7→ n
= 0,15
CO2

H2O
H2O
H2O

Theo định luật bảo toàn nguyên tố O:
nO trong X + 0,205.2 = 0,15.2+ 0,15→ nO trong X = 0,04 → nY =0,02 mol
C x H 6O z → 3H 2O
(mol)

0,05

% n Y trong X =

:

0,15

0,02.100
= 40%
0,05

1.3.3: Các chất trong hỗn hợp có cùng số liên kết π
Ví dụ 4:
Đốt cháy hoàn toàn 3,42 gam hỗn hợp gồm axit acrylic, vinyl axetat, metyl
acrylat và axit oleic, rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH) 2
(dư). Sau phản ứng thu được 18 gam kết tủa và dung dịch X. Khối lượng dung
dịch X so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 ban đầu đã thay đổi như thế nào?
A. Tăng 2,70 gam.

B. Giảm 7,74 gam.


C. Tăng 7,92 gam.

D. Giảm 7,38 gam.
6


( Trích đề thi ĐH khối A năm 2011)
Phân tích đề: CTCT axit acrylic (CH2=CH-COOH) ; axit oleic: C17H33COOH;
vinyl axetat (CH3COOCH=CH2) ; metyl acrylat (CH2=CHCOOCH3). Ta thấy
các chất đều có 2 liên kết π .
Hướng dẫn giải: Gọi CTPTTB của hỗn hợp X là:
Cn H 2n-2O2 → n CO2 + ( n - 1) H2O
0,18
n

(mol)

:

M hỗn hợp = 14n + 30 =

0,18

3,42 . n
= 19n → n = 6
0,18

nhỗn hợp = 0,03 → n H O = 0,03.(n-1) = 0,03.(6-1) = 0,15
2


Ta có : mCO + m H O = 0,18.44 + 0,15.18 = 10,62 < m↓ = 18
2

2

→ Khối lượng dung dịch X giảm so với khối lượng dung dịch Ca(OH) 2 ban đầu

= ∆m = 18 – 10,62 = 7,38 gam → Chọn đáp án D.
1.3.4: Các chất trong hỗn hợp có cùng công thức phân tử
Ví dụ 5:
Đốt cháy hoàn toàn 6,6 gam hỗn hợp X gồm HCOOC 3H7, C2H5COOCH3 rồi hấp
thụ hoàn toàn sản phẩm cháy vào m1 gam dung dịch Ba(OH)2 dư. Sau phản ứng
thu được m gam kết tủa. Lọc, tách kết tủa thu được m 2 gam dung dịch nước lọc.
Giá trị của m1 – m2 là:
A. 45,9

B. 54,45

C. 53,7

D. 40,5

Hướng dẫn giải:
6,6
= 0,075 (mol)
2 este là đồng phân của nhau CTPT C4H8O2 → nX =
88
t
C4H8O2 

→ 4CO2 + 4H2O
0

(mol) 0,075

:

0,3

: 0,3

→ n CO2 = n BaCO3 = 0,3 mol → m BaCO3 = 0,3 . 197 = 59,1 gam
→ m1 – m2 = m ↓ - (m CO2 - m H2O ) = 59,1 – (0,3.44 + 0,3.18) = 40,5 gam
→ Chọn đáp án D.

7


1.3.5: Các chất trong hỗn hợp có cùng dạng công thức tổng quát
Ví dụ 6:
Hỗn hợp X gồm HCHO, CH3COOH, HCOOCH3 và CH3CH(OH)COOH. Đốt
cháy hoàn toàn X cần V lít O 2 (đktc), hấp thụ hết sản phẩm cháy vào một lượng
dư nước vôi trong thu được 50 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 8,40.

B. 7,84.

C. 11,2.

D. 16,8.


Phân tích đề: Dựa vào CTPT của các chất trong hỗn hợp X ta thấy các chất:
có số nguyên tử C = số nguyên tử O =

1
số nguyên tử H.
2

Hướng dẫn giải: Gọi CTPTTB của hỗn hợp X là: CnH2nOn
t
CnH2nOn + nO2 
→ nCO2 + nH2O (1)
0

50
= 0,5 (mol)
Như vậy: từ pư (1) → n O = n CO = n ↓ =
2

100

2

→ V O2 = 0,5 . 22,4 = 11,2 (l) → Chọn đáp án C.

1.4: Các ví dụ tương tự:
Ví dụ 7: Hóa hơi 3,35 gam X gồm CH3COOH, HCOOC2H5, CH3COOCH3,
CH3COOC2H5 thu được 1,68 lít hơi X (ở 136,5 0C và áp suất 1 atm). Đốt cháy
hoàn toàn 3,35 gam hỗn hợp X trên thì thu được m gam H2O. Giá trị của m là
A. 2,7 gam


B. 3,6 gam

C. 3,15 gam

D. 2,25 gam

(Trích đề thi thử ĐH lần 3 – Trường THPT Quỳnh Lưu 1 năm 2013)
Đáp án : D
Ví dụ 8: Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp X : glucozơ, fructozơ, metanal và axit
etanoic cần 3,36 lít O2 (đktc). Dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch
Ca(OH)2 dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là :
A. 15,0

B. 12,0

C. 10,0

D. 20,5

(Trích đề thi thử ĐH lần 1- Trường THPT Chuyên Phan Bội Châu – Nghệ
An năm 2013)
Đáp án : A

8


Ví dụ 9: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm anđehit fomic, axit propionic,
etyl axetat, glucozo, ancol anlylic và isobutilen, rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm
cháy vào 200ml dung dịch 200ml Ca(OH) 2 1M. Sau phản ứng thu được 15 gam

kết tủa và dung dịch X. Khối lượng X so với khối lượng dung dịch Ca(OH) 2 ban
đầu thay đổi như thế nào?
A. Tăng 5,7 gam

B. Giảm 7,74 gam

C. Giảm 7,38 gam

D. Tăng 0,5 gam

Đáp án : D
Ví dụ 10: Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic, etylen glicol và glixerol. Đốt cháy
hoàn toàn m gam X thu được 6,72 lít khí CO 2 (đktc). Cũng m gam X trên cho
tác dụng với Na dư thu được tối đa V lít khí H2 (đktc). Giá trị của V là
A. 3,36

B. 11,20

C. 5,60

D. 6,72

( Trích đề thi ĐH khối B năm 2012)
Đáp án : A
Ví dụ 11: Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin và vinylaxetilen có tỉ khối
so với H2 là 17. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp X rồi hấp thụ toàn bộ sản
phẩm cháy vào bình dung dịch Ca(OH)2 (dư) thì khối lượng bình tăng thêm m
gam. Giá trị của m là
A. 7,3.


B. 6,6.

C. 3,39.

D. 5,85.

Đáp án : A
2. THIẾT LẬP BIỂU THỨC LIÊN HỆ GIỮA SỐ NGUYÊN TỬ CACBON
CỦA CÁC CHẤT KẾT HỢP SỬ DỤNG ĐIỀU KIỆN BỀN CỦA CHẤT.
2.1: Phương pháp
Bước 1: Gọi CTPT và gọi số mol của các chất trong hỗn hợp.
Bước 2: Dựa vào các dữ kiện bài ra thiết lập hệ phương trình
Bước 3: Tính toán số mol các chất trong hỗn hợp (nếu có thể tính được) và thiết
lập biểu thức về mối liên hệ giữa số nguyên tử cacbon trong hỗn hợp.

9


Bước 4: Dựa vào điều kiện của số nguyên tử C trong hợp chất hữu cơ suy ra
CTPT của các chất.
2.2: Phạm vi sử dụng: Dùng trong những bài tập cần xác định CTPT của hợp
chất hữu cơ khi đã tính được số mol các chất trong hỗn hợp.
2.3: Các ví dụ minh họa:
Ví dụ 1:
Hỗn hợp X gồm một anđehit, một axit cacboxylic và một este (trong đó axit và
este là đồng phân của nhau). Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X cần 0,625 mol O 2,
thu được 0,525 mol CO2 và 0,525 mol nước. Nếu đem toàn bộ lượng anđehit
trong X cho phản ứng hoàn toàn với một lượng dư dung dịch AgNO 3 trong NH3
thì khối lượng Ag tạo ra là :
A. 64,8 gam


B. 21,6 gam

C. 16,2 gam

D. 32,4 gam

Hướng dẫn giải: Vì n CO = n H O nên tất cả các chất trong hỗn hợp X đều no đơn
2

2

chức mạch hở
- Gọi CTPT của axit và este là CnH2nO2: a mol

( n ≥ 2)

CTPT của anđehit CmHmO: b mol. ( m ≥ 1)
Ta có: nhỗn hợp = a + b = 0,2 (1)
Theo định luật bảo toàn nguyên tố oxi : 2a + b + 2.0,625 = 2.0,525 + 0,525
→ 2a + b = 0,325 (2)
 a = 0,125

Từ (1) và (2) → 

b = 0,075

n CO = na + mb = 0,125n + 0,075m = 0,525 → 5n + 3m = 21→ n = 3 và m = 2
2


⇒ Khối lượng Ag tạo ra là = 0,075.2.108 = 16,2 gam → Chọn đáp án C.

Ví dụ 2:
Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,07 mol một ancol đa chức và 0,03 mol
một ancol không no, có một liên kết đôi, mạch hở, thu được 0,23 mol khí CO 2 và
m gam H2O. Giá trị của m là
A. 5,40

B. 2,34

C. 8,40

D. 2,70

Hướng dẫn giải:
10


Gọi CTPT ancol đa chức là CnHmOx, ancol không no là CaH2aOz:
Ta có: 0,07n + 0,03a = 0,23 → 7n + 3a = 23 → n = 2, a= 3 là phù hợp
Ancol đa chức có 2 nguyên tử C thì phải no và có 2 chức: C2H4(OH)2.
Ancol không no có 3 nguyên tử C thì phải đơn chức: CH2=CH-CH2OH (C3H6O)
Vậy n H O = (0,07.6 + 0,03.6)/2 = 0,3 → Khối lượng H2O = 5,4 gam
2

→ Chọn đáp án A.

2.4: Ví dụ tương tự:
Ví dụ 3:
Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp M gồm anđehit X và este Y, cần dùng vừa

đủ 0,155 mol O2, thu được 0,13 mol CO2 và 2,34 gam H2O. Mặt khác, cho 0,1
mol M phản ứng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, kết thúc các phản
ứng thu được 21,6 gam Ag. Công thức cấu tạo thu gọn của X, Y lần lượt là
A. CH3CHO và HCOOCH3

B. CH3CHO và HCOOC2H5

C. HCHO và CH3COOCH3

D. CH3CHO và CH3COOCH3

(Trích đề thi thử ĐH lần 1 - Trường THPT chuyên Đại học Vinh năm 2013)
Đáp án : B
3. SỬ DỤNG BẤT ĐẲNG THỨC – PHƯƠNG PHÁP GIỚI HẠN MOL ĐỂ
GIẢI NHANH BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HỮU CƠ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN
PHẢN ỨNG CHÁY
3.1: Phương pháp
Tương tự cách 2 ở trên
- Khi không thực hiện được bước 3 ở trên ta phải sử dụng cách 3
3.2: Phạm vi sử dụng: Dùng trong những bài tập xác định CTPT của hợp chất
hữu cơ khi dữ kiện bài ra không đủ để tính số mol của các chất trong hỗn hợp.
Ví dụ 1:
Cho hỗn hợp M gồm anđehit X, xeton Y (X, Y có cùng số nguyên tử C) và
anken Z. Đốt cháy hoàn toàn m gam M cần dùng 8,848 lít O2 (đktc) sinh ra
6,496 lít CO2 (đktc) và 5,22 gam H2O. Công thức của anđehit là:
11


A. C3H7CHO


B. C2H5CHO

C. C4H9CHO

D. CH3CHO

Hướng dẫn giải: n H O =
2

6,496
5,22
= 0,29 mol; n CO =
= 0,29 mol
22,4
18
2

n H O = n CO = 0,29 mol
2

2

→ X, Y là hợp chất hữu cơ no, đơn chức, mạch hở : CnH2nO ( n ≥ 3): x mol

Anken : CmH2m ( m ≥ 2): y mol
Theo định luật bảo toàn nguyên tố oxi:
x + 2.

8,848
= 2. 0,29 + 0,29 → x = 0,08 mol

22,4

Ta có: n CO = nx + my = 0,08n + my = 0,29
2

→ 0,08n < 0,29 → n < 3,625 mà n ≥ 3→ n = 3

→ CTPT của X : C3H6O hay CH3CH2CHO → Chọn đáp án B.
Ví dụ 2:
Cho X và Y là hai axit cacboxylic mạch hở, có cùng số nguyên tử cacbon, trong
đó X đơn chức, Y hai chức. Chia hỗn hợp X và Y thành 2 phần bằng nhau. Cho
phần 1 tác dụng hết với K sinh ra 2,24 lít khí H 2 (đktc). Đốt cháy hoàn toàn phần
2 sinh ra 6,72 lít khí CO2 (đktc). Công thức cấu tạo thu gọn và % khối lượng của
Y trong hỗn hợp là:
A. HOOCCOOH và 66,6%

B. HOOC–COOH và 42,86%

C. HOOC-CH2-COOH và 42,86%

D. CH2(COOH)2 và 66,67%

Hướng dẫn giải: Y có 2 nhóm chức có số mol: y
X có 1 nhóm chức có số mol: x
- Phần 1: Tác dụng với K:

→ n H2 = 0,5x + y = 0,1

- Phần 2: Đốt cháy: Vì 0,1 = 0,5x + y < x + y < x + 2y = 0,2
→ 1,5 =


nco
nCO
nCO
0,3 n CO
0,3
=
=
<
=
=3 → n = 2
< n=
0,2 x + 2 y
nhh x + y 0,5x + y 0,1
2

2

2

2

→ CT axit X CH3COOH và axit Y HOOC-COOH

12


 x + y = 0,15

 x = 0,1

→
0, 5 x + y = 0,1  y = 0,05

Ta có hệ: 

→ %(COOH)2 =

0,05.90.100
= 42,86% → Chọn đáp án B.
0,05.90 + 0,1.60

Ví dụ 3:
Hỗn hợp M gồm ancol no, đơn chức X và axit cacboxylic đơn chức Y mạch hở
và có cùng số nguyên tử cacbon. Tổng số mol của 2 chất là 0,5 mol (số mol của
Y lớn hơn số mol của X). Nếu đốt cháy hoàn toàn M thì thu được 33,6 lít CO 2
(đktc) và 25,2 gam H2O. Mặt khác, nếu đun nóng M với H 2SO4 đặc để thực hiện
phản ứng este hoá (hiệu suất phản ứng là 80%) thì số gam este thu được là:
A. 34,20

B. 18,24

C. 22,80

D. 27,36

( Trích đề thi ĐH khối A năm 2010)
Hướng dẫn giải:
nhh M = 0,5 mol , n CO = 1,5 mol → Số nguyên tử C của X và Y = n =
2


nco
= 3
nhh
2

→ X và Y đều có 3C trong phân tử.
→ Công thức của ancol X là C3H7OH, của axit Y là C3HkO2

Gọi x, y lần lượt là số mol của X, Y
C3H7OH → 3CO2 + 4H2O
(mol)

x

C3HkO2 → 3CO2 + k/2 H2O

4x

y

ky/2 mol

 x + y = 0,5        
1,2
→ y=

8− k
 4 x + ky / 2 = 1,4

Vì x + y = 0,5 mà x < y → x + y = 0,5 < 2y → 0,25 < y < 0,5

→ 0,25 < y =

1,2
< 0,5 → 3,2 < k < 5,6
8− k

mà k ∈ N* và k chẵn → k = 4; x = 0,2 và y = 0,3.
Vì nancol < naxit nên tính theo số mol của ancol.
Este thu được có công thức là: C2H3COOC3H7
→ mE = 0,2.0,8.114 = 18,24g → Chọn đáp án B.

4.4: Các ví dụ tương tự:
13


Ví dụ 4: Hỗn hợp M gồm một anken và hai amin no, đơn chức, mạch hở X và Y
là đồng đẳng kế tiếp (MX < MY). Đốt cháy hoàn toàn một lượng M cần dùng
4,536 lít O2 (đktc) thu được H2O, N2 và 2,24 lít CO2 (đktc). Chất Y là
A. etylmetylamin.

B. butylamin.

C. etylamin.

D. propylamin.

Hướng dẫn giải:
nCO2 +nH2O
CnH2n
O2 


→

2m+3 H O + 1 N
CmH2m+3N
mCO2 +
2
2
2 2


Bảo toàn nguyên tố: nH2O = 2.nO2 − 2.nCO2 = 2.0,2025− 2.0,1= 0,205


→ m<

3
n = n − n = 0,205− 0,1= 0,105→ n
= 0,07mol
amin
2 amin H O CO
2

2

nCO
0,1
=
= 1,43
namin 0,07

2

Hai amin là CH3NH2 (X) và C2H5NH2 (Y). Vậy Y là etylamin.
→ Chọn đáp án C.

Ví dụ 5:
Đốt cháy hoàn toàn 2,76 gam hỗn hợp X gồm C xHyCOOH , CxHyCOOCH3,
CH3OH thu được 2,688 lít CO 2 (đktc) và 1,8 gam H2O. Mặt khác, cho 2,76 gam
X phản ứng vừa đủ với 30 ml dung dịch NaOH 1M, thu được 0,96 gam CH 3OH.
Công thức của CxHyCOOH là:
A. C2H5COOH

B.CH3COOH

C. C2H3COOH

D. C3H5COOH

Đáp án : C
Ví dụ 6:
Axit cacboxylic X hai chức (có phần trăm khối lượng của oxi nhỏ hơn 70%), Y
và Z là hai ancol đồng đẳng kế tiếp (MY < MZ). Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn
hợp gồm X, Y, Z cần vừa đủ 8,96 lít khí O2 (đktc), thu được 7,84 lít khí CO2
(đktc) và 8,1 gam H2O. Phần trăm khối lượng của Y trong hỗn hợp trên là:
A. 15,9%

B. 12,6%

C. 29,9%


D. 29,6%

( Trích đề thi ĐH khối B năm 2013)
14


4. PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH.
4.1: Nội dung phương pháp
- Chuyển hỗn hợp gồm nhiều chất về hỗn hợp ít chất hơn
4.2: Các ví dụ minh họa:
Ví dụ 1:
Hỗn hợp X gồm etilen glicol, ancol etylic, ancol propylic và hexan trong đó số
mol hexan bằng số mol etilen glicol. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với Na dư
thu được 0,4032 lít H2 (đktc). Mặt khác đốt m gam hỗn hợp X cần 4,1664 lít O 2
(đktc). Giá trị của m là :
A. 2,384

B. 1,788

C. 2,235

D. 2,682

Phân tích đề:
Hỗn hợp X có 2 ancol no đơn chức, 1 ancol no 2 chức và 1 ankan trong đó số
mol ancol 2 chức bằng số mol ankan → Ghép 1 cách giả tưởng ancol no 2 chức
và ankan thành 1 ancol no đơn chức. Như vậy hỗn hợp X trở thành hỗn hợp
gồm các ancol no đơn chức.
Hướng dẫn giải:
Gọi CTPTTB của hỗn hợp X là : ROH hoặc Cn H 2n +2O

- Hỗn hợp X tác dụng với Na: ROH 
→ 1/2H2
(mol)

0,036

:

0,4032
= 0,018
22,4

- Đốt cháy hỗn hợp X:
Cn H 2n +2O +
0,036

:

3n
t0
O 2 
→ nCO 2 + (n+1)H 2O
2

0,054 n

→ n O2 = 0,054 n =

4,1664
= 0,186 → n = 31

22,4
9

→ mhỗn hợp = (14 n + 18).0,036 = 2,384 gam → Chọn đáp án A.

Ví dụ 2:

15


Cho hỗn hợp X gồm C3H7COOH, C4H8(NH2)2, HO-CH2- CH=CH-CH2OH.
Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X, sản phẩm cháy hấp thụ hoàn toàn vào
dung dịch Ca(OH)2 thấy tạo ra 20g kết tủa và dung dịch Y. Đun nóng dung dịch
Y thấy xuất hiện kết tủa. Cô cạn dung dịch Y rồi nung chất rắn thu được đến
khối lượng không đổi thu được 5,6 gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 8,2

B. 8,8

C. 5,4

D. 7,2

(Trích đề thi thử Đại học lần 3 –Trường THPT Quỳnh Lưu 1 năm 2013)
Phân tích đề: 2 chất C3H7COOH và HO-CH2- CH=CH-CH2OH đều có cùng
CTPT C4H8O2. Ta thấy M NH = 16 = MO → Ta quy đổi nhóm NH2 về O
2

→ CTPT của các chất trong hỗn hợp X C4H8O2.


Hướng dẫn giải:
Theo bài ra : CO2 tác dụng với dung dịch kiềm tạo 2 muối
→ CaCO3 + H2O
CO2 + Ca(OH)2 

0,2

:

0,2

→ Ca(HCO3)
2CO2 + Ca(OH)2 
t
Ca(HCO3) 
→ CaCO3 + CO2 + H2O
0

t
CaCO3 
→ CaO + CO2
0

→ n CO2 = 0,2 + 2. 0,1 = 0,4 mol

1
t
C4H8O2 
→ 4CO2 → nhỗn hợp X = .n CO = 0,1 mol
4

0

2

→ mhỗn hợp X = 0,1 . 88 = 8,8 gam → Chọn đáp án B.

16


III. KẾT QUẢ VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM
1. Kết quả
Việc vận dụng sáng kiến kinh nghiệm này vào giảng dạy ở các lớp tôi phụ
trách, tôi thấy đã đạt được một số kết quả hết sức khả quan. Học sinh có hứng
thú học tập hơn, các em đã biết nhận dạng bài tốt, thao tác và kĩ năng làm bài tập
tổng hợp của các em cũng thành thạo và thuần thục hơn.. Học sinh không còn
lúng túng, lo ngại khi bước vào giờ học. Đây cũng chính là những nguyên nhân
đi đến những kết quả tương đối khả quan của đợt khảo sát vừa qua. Cụ thể:
Khi chưa áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
Đối tượng
Tổng
Lớp
Số bài
12A2
46
12A5
47
12A6
Tổng

Kết quả kiểm tra (điểm số bài kiểm tra)

8.0 – 10.0 6,5 – 7,9
5.0 – 6.4
3.5 – 4.9
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
8 17,4 10 21,7 16 34,8 12 26.1
2
4,3
3
6,4 15 31,9 23 48,9

0.0 – 3.4
SL
%
0
0
4
8,5

47

0

0,0


2

4,2

13

27,6

24

51,1

8

17,1

140

10

7,2

15

10,7

44

31,4


59

42,1

12

8,6

Trên TB: 69 chiếm 49,3%

Dưới TB 71 chiếm 50,7

Khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
Đối tượng
Tổng
Lớp
Số bài
12A2
46
12A5
47
12A6
Tổng

Kết quả kiểm tra (điểm số bài kiểm tra)
8.0 – 10.0
6,5 – 7,9
5.0 – 6.4
3.5 – 4.9

0.0 – 3.4
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
12 26,1 20 43,5 13 28,3 1
2,1
3
6,4
9
19,1 22 46,8 11 23,4
2
4,3

47

2

4,3

8

17,0


21

44,7

13

27,6

3

6,4

140

17

12,1

37

26,4

56

40

25

17,9


5

3,6

Trên TB: 110 chiếm 78,6%

Dưới TB 30 chiếm 21,4%

2. Bài học kinh nghiệm
Trong quá trình thực hiện đề tài này, tôi đã đúc kết ra một số bài học kinh
nghiệm như sau:
17


Cần phát huy tinh thần tự học, tự bồi dưỡng nhằm nâng cao trình độ
chuyên môn nghiệp vụ của người thầy. Ban lãnh đạo trường cần có phương án
kiểm tra, đánh giá, khích lệ cụ thể.
Có ý thức trách nhiệm cao đối với học sinh, đặt việc giảng dạy cho học
sinh là tầm quan trọng hàng đầu trong sự nghiệp giáo dục.
Người thầy phải biết tạo cho học sinh sự hứng thú, niềm đam mê vào việc
học tập bộ môn hoá học. Hay nói cách khác, người thầy phải là người truyền lửa
để thắp sáng tâm hồn và trái tim của các thế hệ học sinh.
Phần quan trọng nhất trong quá trình áp dụng phương pháp này giúp học
sinh định hướng được dạng bài tập, tìm ra bản chất của vấn đề để rút ngắn thời
gian giải bài tập. Đó cũng là động lực để tôi hoàn thành đề tài này.

C: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Qua nghiên cứu và áp dụng cho đối tượng học sinh lớp 12 trường THPT
Tĩnh Gia I tôi nhận thấy: Bài tập về phản ứng cháy hỗn hợp các chất khác dãy
18



đồng đẳng có vai trò rất quan trọng trong chương trình hóa học THPT. Căn cứ
vào thực trạng học tập của học sinh và công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hiện
nay, tôi đề nghị:
+ Người giáo viên cần phải kiên trì, nỗ lực đầu tư nhiều tâm, sức để tìm hiểu,
nghiên cứu các vấn đề hóa học, tham khảo, trao đổi kinh nghiệm để tìm ra
phương pháp tối ưu nhất để giảng dạy hướng dẫn học tập tích cực, rèn luyện óc
tư duy sáng tạo và có lòng đam mê yêu thích đối với môn học.
+ Ngành giáo dục cần phải đầu tư trang thiết bị dạy và học tốt hơn cho tương
xứng với thế hệ học trò và thời cuộc, nên đại trà chứ không thể chỉ dùng mẫu vài
tiết rồi lại thôi. Đây cũng là điều góp phần tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên,
phát huy được tốt hiệu quả giờ dạy. Cũng như nên có sự quan tâm động viên kịp
thời tương xứng.
Trên đây là những kinh nghiệm mà tôi đã tích luỹ được trong quá trình
giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi, ôn thi đại học và cao đẳng. Vì thời gian có
hạn và kinh nghiệm bản thân chưa nhiều nên chắc chắn đề tài này sẽ có nhiều
điều cần bổ sung. Tôi rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của các cấp lãnh
đạo và bạn bè đồng nghiệp để đề tài này được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG

Thanh Hóa, ngày 06 tháng 06 năm 2014

ĐƠN VỊ

Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình
viết, không sao chép nội dung của người
khác.


PHẠM THỊ THƯỜNG

19



×