Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (324.19 KB, 19 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<i>m</i><sub>Na</sub><sub>2</sub><sub>CO</sub><sub>3</sub>=¿
<i>m</i><sub>Na</sub><sub>2</sub><sub>CO</sub><sub>3</sub>=¿
¿
<i>x</i>+<i>y</i>=0,3
<i>x</i>+2<i>y</i>=0,4
<i>⇒x</i>=0,2(mol)<i>∧y</i>=0,1(mol)
¿{
¿
<i>n</i>CO2
=0,4
0,3=
4
3
<i>n</i><sub>NaOH</sub>
<i>n</i>CO2
=2
<i>n</i><sub>NaOH</sub>
<i>n</i>CO2
=1
<i> </i>
<i>T</i>=4
3
3=¿
<b>Câu 1. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh An Giang năm học 2011-2012</b></i><b>)</b>
Hỗn hợp (A) gồm hai kim loại Na và Al.
<b>1)</b> Hòa tan (A) vào nước dư.
a) Xác định tỉ lệ số mol
<i>Na</i>
<i>Al</i>
<i>n</i>
<i>n</i> <sub> để hỗn hợp A tan hết?</sub>
b) Nếu khối lượng (A) là 16,9 gam cho tan hết trong lượng nước dư thì thu được 12,32 lít khí H2
(đktc). Xác định khối lượng mỗi kim loại trong (A)?
<b>2)</b> Cho 16,9 gam hỗn hợp (A) như trên vào 2 lít dung dịch HCl 0,75M, phản ứng xong thu được dung
dịch (X). Cho 2 lít dung dịch KOH vào (X), kết thúc các phản ứng thì thu được 7,8 gam kết tủa. Xác định
nồng độ mol/lít của dung dịch KOH đã dùng?
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<i><b>1)</b></i>
<i>a) Cho hỗn hợp A tan hết trong nước</i>
<i>PTHH : 2Na + 2H2O </i> <i> 2NaOH + H2 </i> <i>(1)</i>
<i> 2 2 2 1</i>
<i> x x x/2</i>
<i> 2Al + 2NaOH + 2H2O </i> <i> 2NaAlO2 + 3H2 </i> <i>(2)</i>
<i> 2 2 2 2 3</i>
<i> y y 3y/2</i>
<i>Gọi x, y lần lượt là số mol Na, Al trong hỗn hợp A ( x, y > 0)</i>
<i>Theo PT (1), (2) để hỗn hợp A tan hết thì nNa : nAl = </i>
1
<i>x</i>
<i>y</i> <i><sub>hay </sub></i> <i>x ≥ y</i>
<i>b) Khi mA = 16,9 (gam) và </i>
2
12,32
0,55( )
22, 4
<i>H</i>
<i>n</i> <i>mol</i>
<i>Ta có phương trình: 23x + 27y = 16,9 (I)</i>
<i>Theo PT (1): </i> 2
1 1
( )
2 2
<i>H</i> <i>Na</i>
<i>n</i> <i>n</i> <i>x mol</i>
<i>Theo PT (2): </i> 2
3 3
( )
2 2
<i>H</i> <i>Al</i>
<i>n</i> <i>n</i> <i>y mol</i>
<i>PT (1), (2) </i> <i>nH</i>2=
<i>x</i>
2+
3<i>y</i>
2 =0<i>,</i>55 <i> (II)</i>
<i>Kết hợp (I) và (II) ta có hệ: 23x + 27y = 16,9</i>
<i> </i>
1 3
0,55
2<i>x</i>2<i>y</i>
<i>Giải hệ ta được: x = 0,5 (mol) ; y = 0,2 (mol). </i>
<i>Vậy, khối lượng của Na = 0,5.23= 11,5 (gam)</i>
<i> khối lượng của Al = 0,2.27 = 5,4 (gam)</i>
<i><b>2)</b></i>
<i>Và nHCl = 2.0,75 = 1,5 (mol)</i>
<i>PTHH: 2Na + 2HCl </i> <i><sub> 2NaCl + H</sub><sub>2</sub><sub> (3)</sub></i>
<i> 0,5 0,5 0,5 0,25</i>
<i> 2Al + 6HCl </i> <i><sub> 2AlCl</sub><sub>3</sub><sub> + 3H</sub><sub>2</sub><sub> (4) </sub></i>
<i> 0,2 0,6 0,2</i>
<i>Vì nHCl = 1,5 > nNa + 3nAl = 1,1 (mol).</i>
<i><b>Vậy HCl phản ứng dư </b></i><i> nHCl dư = 1,5 - 1,1 = 0,4 (mol)</i>
<i><b></b>Khi cho dung dịch KOH vào dung dịch sau phản ứng vì có kết tủa nên HCl hết:</i>
<i>PTHH: KOH + HCl </i> <i><sub> KCl + H</sub><sub>2</sub><sub>O (5)</sub></i>
<i>0,4</i> <i>0,4</i>
<i> 3KOH + AlCl3</i> <i> Al(OH)3 + 3KCl (6)</i>
<i> 3a a </i> <i>a</i>
<i>Có thể xảy ra : </i>
<i> KOH + Al(OH)3 </i> <i> KAlO2 + 2H2O </i> <i>(7)</i>
<i> b b</i>
<i><b>Trường hợp 1: không xảy ra phản ứng (7) </b></i><i> AlCl<b>3</b><b> dư, KOH hết</b></i>
OH¿<sub>3</sub><i>↓</i>
¿
Al¿
<i>n</i>¿
7,8
0,1( )
78 <i>mol</i> <i><sub>n</sub><sub>KOH pư</sub><sub> = 0,4 + 0,3 = 0,7 (mol).</sub></i>
<i>Vậy nồng độ dung dịch KOH là: CM =</i>
0,7
0,35
2 <i>M</i>
<i><b>Trường hợp 2: Xảy ra phản ứng (7) </b></i>
<i> Sau phản ứng (6) thì AlCl3 hết, kết tủa Al(OH)3 sinh ra tiếp tục tan theo phản ứng (7), sau pứ (7) KOH </i>
<i>hết và Al(OH)3 dư đúng = 0,1 mol (theo đề ra)</i>
<i><sub> a = 0,2 và b = a – 0,1 = 0,1 (mol) </sub></i> <i><sub>n</sub><sub>KOH</sub><sub> = 0,4 + 3a + b = 1,1 (mol)</sub></i>
<i>Vậy nồng độ dung dịch KOH là: CM </i>
1,1
0,55
2 <i>M</i>
<b>Câu 2. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh An Giang năm học 2010-2011</b></i><b>)</b>
Cho a gam hỗn hợp nhôm, sắt, đồng vào dung dịch HCl (dư), sau phản ứng thu được 8,96 lít khí
(đktc) và chất rắn A. Đốt nóng A trong khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu được 4 gam chất rắn màu
đen. Mặt khác cũng cho a gam hỗn hợp trên vào dung dịch NaOH (dư) thì thu được 6,72 lít khí (đktc). Tính
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<i>2Al + 6 HCl </i><i><sub> 2AlCl</sub><sub>3</sub><sub> + 3H</sub><sub>2</sub><sub> (1)</sub></i>
<i>Fe + 2HCl </i><i><sub>FeCl</sub><sub>2</sub><sub> + H</sub><sub>2</sub><sub> (2)</sub></i>
<i>2Cu + O2 </i>
<i>t</i>
<i><sub> 2CuO (3)</sub></i>
<i>2Al + 2NaOH + 2H2O </i> <i> 2NaAlO2 + 3H2 (4)</i>
<i>Ta có: nH</i>2 <i><sub>(1,2)</sub> = 0,4 mol; nH</i>2 <i><sub>(4)</sub> = 0,3 mol;</i>
<i> nCuO<sub> = 0,05 mol = </sub>nCu</i>
<i>từ (4)<b></b></i> <i>nAl<sub> = 0,2 mol đưa vào (1) </sub><b><sub></sub></b></i> <i>nH</i>2<i> (1) = 0,3 mol</i>
2
<i>H</i>
<i>n</i>
<i> (2) = 0,4 – 0,3 = 0,1 mol = nFe</i>
<i>Khối lượng a gam hỗn hợp là</i>
<i><b>a = 0,2*27 + 0,1*56 + 0,05*64 = 14,2 gam.</b></i>
<i><b></b></i>
<i> % Al = 38,03; % Fe = 39,44 ; % Cu = 22,53</i>
<b>Câu 3. (</b><i><b>Đề thi vào trường chuyên tỉnh An Giang năm học 2011-2012</b></i><b>)</b>
A là dung dịch H2SO4 có nồng độ a (M). Trộn 500 ml dung dịch A với 200 ml dung dịch KOH 2M, thu
được dung dịch D. Biết
1
1) Tìm giá trị của a.
2) Hoà tan hết 2,668 gam hỗn hợp B gồm Fe3O4 và FeCO3 cần vừa đủ 100 ml dung dịch A. Xác định
khối lượng từng chất trong hỗn hợp B.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<i><b>1) Tìm giá trị của a</b></i>
<i>Ta có: Số mol H2SO4 = 0,5a (mol); Số mol KOH= 2.0,2 = 0,4 (mol); </i>
<i> Số mol Al(OH)3= 0,39 : 78 = 0,005(mol)</i>
<i>H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O </i> <i>(1)</i>
<i>Vì dung dịch D phản ứng được với Al(OH)3 nên có 2 trường hợp: H<b>2</b><b>SO</b><b>4</b><b> dư hoặc KOH dư.</b></i>
<b></b><i> Trường hợp 1: Dung dịch D chứa H<b>2</b><b>SO</b><b>4</b><b> dư</b></i>
<i>3H2SO4 + 2Al(OH)3 → Al2(SO4)3 + 6H2O (2)</i>
<i> Theo (1) và (2) ta có: 0,2 + </i>
¿
3
2<i>×</i>
¿
<i>0,005.2 = 0,5a </i><i> a = 0,43(M)</i>
<b></b><i> Trường hợp 2: Dung dịch D chứa KOH dư</i>
<i>KOH + Al(OH)3 → KAlO2 + 2H2O (3)</i>
<i> Theo (1) và (3) ta có: a + 0,005.2 = 0,4 </i><i> a = 0,39 (M)</i>
<i><b>2) Xác định khối lượng từng chất trong hỗn hợp B</b></i>
<i>Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe3O4 và FeCO3.</i>
<i>Theo bài ra ta có: 232x + 116y = 2,668 (I)</i>
<i>Fe3O4 + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4H2O (4)</i>
<i> FeCO3 + H2SO4 → FeSO4 + CO2 + H2O (5)</i>
<b></b><i> Trường hợp 1: a = 0,43(M) </i><sub></sub><i> số mol H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> = 0,43.0,1 = 0,043 (mol)</i>
<i>Theo (4) và (5) </i><i> 4x + y = 0,043 </i> <i>(II)</i>
<i>Giải hệ (I) và (II) </i><i> x = 0,01 mol ; y = 0,003 mol</i>
<i> Khối lượng Fe3O4 = 0,01.232 = 2,32 (gam); </i>
<i> Khối luợng FeCO3 = 2,668 - 2,32 = 0,348 (gam) </i>
<b></b><i> Trường hợp 2: a = 0,39(M) </i><i> số mol H2SO4 = 0,39.0,1 = 0,039 (mol)</i>
<i>Theo (4) và (5): 4x +y = 0,039 (III)</i>
<i>Giải hệ (I) và (III) </i><i> x = 0,008 mol ; y = 0,007 mol</i>
<i> Khối lượng Fe3O4 = 0,008.232 = 1,856 (gam); </i>
<i> Khối luợng FeCO3 = 2,668 - 1,856 = 0,812 (gam)</i>
<b>Câu 4. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh Nghệ An năm học 2010-2011</b></i><b>)</b>
Cho 26,91 (gam) kim loại M vào 700 ml dung dịch AlCl3 0,5M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn
thu được V lít H2 (đktc) và 17,94 (gam) kết tủa. Xác định kim loại M và giá trị của V.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<i>Các phương trình hóa học: (Gọi n là hố trị của R; Đặt khối lượng mol của M là M).</i>
<i>2M + 2n H2O</i> <i>2M(OH)n + nH2</i> <i> (1)</i>
<i>3M(OH)n + n AlCl3</i> <i> n Al(OH)3 + 3MCln</i> <i> (2)</i>
<i>Có thể: </i> <i>M(OH)n + n Al(OH)3</i> <i> M(AlO2)n + 2n H2O </i> <i>(3)</i>
3
AlCl
n
<i> = 0,7.0,5 = 0,35 (mol), </i>nAl(OH)3<i> = </i>
17,94
78 <i><sub>= 0,23 (mol)</sub></i>
<i>Bài toán phải xét 2 trường hợp:</i>
<i><b>TH1: AlCl</b><b>3</b><b> chưa bị phản ứng hết ở (2) </b></i><i><b> khơng có phản ứng (3)</b></i>
<i>Từ (2): </i>
3 3 0,69
.n .0, 23
n n n <i><sub>; Từ (1): </sub></i> M M(OH)n
0,69
n n
n
<i><sub> ta có pt: </sub></i>
0,69 M
.M 26,91 39
n n
<i>Theo (1): </i> H2 K
1 1
n .n .0,69 0,345
2 2
<i> (mol) </i> <i><sub> V = 8,268 lít</sub></i>
<i><b>TH2: AlCl</b><b>3</b><b> phản ứng hết ở (2), M(OH)</b><b>n</b><b> dư </b></i><i><b>có phản ứng (3)</b></i>
<i>Từ (2): </i>nAl(OH)3 nAlCl3 0,35<i> (mol)</i>
<i>Từ (2): </i>nM(OH)n <i>đã phản ứng </i> 3
AlCl
3 3.0,35 1,05
.n
n n n
<i>Theo bài ra </i>nAl(OH)3 0, 23 nAl(OH)3<i>bị tan ở (3) = 0,35 – 0,23 = 0,12 (mol)</i>
<i>Từ (3): </i>nM(OH)n <i>dư </i> 3
Al(OH)
1 1 0,12
.n .0,12
n n n
<i> (mol)</i>
<i><sub> Tổng </sub></i> M(OH)n
0,12 1,05 1,17
n
n n n
<i> (mol) </i><i><sub> ta có pt: </sub></i>
1,17 M
.M 26,91 23
n n
<i><sub> n = 1 </sub></i> <i><sub> M = 23 </sub></i> <i><sub> M là Na; n = 2 </sub></i> <i><sub> M = 46 </sub></i> <i><sub> loại</sub></i>
<i>Theo (1): </i> H2 Na
1 1
n .n .1,17 0,585
2 2
<i><sub> V = 13,104 lít</sub></i>
<b>Câu 5. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh Quảng Trị năm học 2011-2012</b></i><b>)</b>
Nhỏ từ từ 3V1 lít dung dịch Ba(OH)2 xM (dung dịch X) vào V1 lít dung dịch Al2(SO4)3 yM (dung
dịch Y) thì phản ứng vừa đủ và thu được kết tủa lớn nhất là m gam.
1)Tính giá trị x/y.
2)Nếu trộn V2 lít dung dịch X vào V1 lít dung dịch Y (ở trên) thì kết tủa thu được có khối lượng
bằng 0,9m gam. Xác định giá trị V2/V1.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<i><b>1) Tính giá trị x/y</b></i>
<i>Phản ứng: 3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3</i> <i>→</i> <i> 3BaSO4</i> <i> + 2Al(OH)3</i> <i>(1)</i>
<i> 3V1x V1y </i>
<i>Ta có: </i> 1 1
3 1
3V x V y <sub></sub> <i><sub> x = y </sub></i><sub></sub>
x
1
y
<i>Chọn x = y =1, khi đó m = 3V<b>1</b><b>.233 + 2.V</b><b>1</b><b>.78 = 855V</b><b>1</b>(gam) </i> <i>(I)</i>
<i><b>2) Do 0,9m < m (gam) nên có 2 trường hợp xảy ra</b></i>
<i><b>Trường hợp 1: Al</b>2(SO4)3 dư, Ba(OH)2 hết </i>
<i>Theo(1): 0,9m = V2.233 + </i>
2 2
2
V .78 285V
3 <i><sub>(gam)</sub></i> <i><sub>(II)</sub></i>
<i>Từ (I, II) </i>
2
1
V
2,7
V
<i><b>Trường hợp 2: Kết tủa tan một phần</b></i>
<i>Sau (1) xảy ra tiếp phản ứng: </i>
<i>2Al(OH)3 + Ba(OH)2</i> <i>→</i> <i>Ba(AlO2)2 + 4H2O</i> <i>(2)</i>
<i>Theo(1,2): Khối lượng kết tủa tan là 0,1m = </i>(V2 3V ).2.78 0,1m1 <i>(III)</i>
<i>Từ (I, III) : </i>
2
1
V
3,548
V <i><sub> (=3,55)</sub></i>
<b>Câu 6. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh Vĩnh Phúc năm học 2011-2012</b></i><b>)</b>
Đốt cháy hoàn toàn a gam S rồi cho sản phẩm sục qua 200 mL dung dịch NaOH b M thu
được dung dịch X. Chia X làm hai phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với dung dịch CaCl2 dư
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<i>Phương trình :</i>
<i>(1) S + O2</i>
<i>(2) SO2 + NaOH </i>
<i>(3) SO2 + 2 NaOH </i>
<i><b>Phần I</b> tác dụng với dung dịch CaCl2 sinh kết tủa, chứng tỏ dung dịch X có chứa Na2SO3;</i>
<i><b>Phần II</b> tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 sinh nhiều kết tủa hơn chứng tỏ dung dịch X có muối</i>
<i>NaHSO3</i>
<i>(4) Na2SO3 + CaCl2</i>
<i>(5) Na2SO3 + Ca(OH)2 </i> ❑⃗ <i>CaSO3 + 2NaOH</i>
<i>(6) NaHSO3 + Ca(OH)2</i>
<i>Theo (2),(3), để SO2 tác dụng với dung dịch NaOH sinh 2 loại muối thì : </i>
2
NaOH NaOH
SO S
n n
1 2
n n
<i> </i>
0, 2b 6, 4b
a <sub>a</sub>
32
<i> < 2 </i>
<i> Vậy : </i>
a a
b
6, 4 3, 2<i><sub> </sub><b><sub></sub></b></i> <i><b><sub>3,2b < a < 6,4b</sub></b></i>
<b>Câu 7. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh Long An năm học 2011-2012</b></i><b>)</b>
Cho M là kim loại tạo ra hai muối MClx, MCly và tạo ra 2 oxit MO0,5x, M2Oy có thành phần về khối
lượng của Clo trong 2 muối có tỉ lệ 1 : 1,173 và của oxi trong 2 oxit có tỉ lệ 1 : 1,352.
1) Xác định tên kim loại M và cơng thức hóa học các muối, các oxit của kim loại M.
2) Viết các phương trình phản ứng khi cho M tác dụng lần lượt với MCly; H2SO4 đặc, nóng.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<i> Cơng thức hóa</i>
<i>học 2 oxit là FeO và</i>
<i>Fe2O3</i>
<i> 2 Fe + 6</i>
<i>H2SO4 đ </i>
0
<i>t</i>
<i>Fe2(SO4)3 + 3 SO2 +</i>
<i>6 H2O</i>
<b>Câu 8. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh</b></i>
<i><b>Gia Lai năm học</b></i>
<i><b>2008-2009</b></i><b>)</b>
Cho 11,5 gam
một kim loại kiềm M
vào nước, thu được
V lít khí và dung
dịch A. Dẫn từ từ
6,72 lít khí CO2 vào
A được dung dịch B. Chia B làm hai phần bằng nhau. Cho 200 ml dung dịch Ca(NO3)2 2 M vào
phần một, thấy tạo thành 10 gam kết tủa, đun nóng phần dung dịch thu thêm m gam kết tủa nữa.
Đun sôi phần hai cho đến khi xuất hiện kết tinh, để nguội, làm cho nước bay hơi ở nhiệt độ thấp,
áp suất thấp thu được 35,75 gam một loại tinh thể hiđrat.
Tính V, m. Tìm kim loại M và cơng thức phân tử của tinh thể hiđrat. (Các khí đo ở điều kiện
tiêu chuẩn, các phản ứng xảy ra hoàn toàn).
<i><b>Hướng giải</b></i>:
35,5
1
35,5
35,5 <sub>1,173</sub>
35,5
<i>x</i>
<i>M</i> <i>x</i>
<i>y</i>
<i>M</i> <i>y</i>
<i><b></b> 1,173 x M + 6,1415 xy = yM</i> <i>(1)</i>
<i>Mặt khác ta có: </i>
8
1
8
16 <sub>1,352</sub>
2 16
<i> <b></b> 1,352x M + 2,816 xy = yM</i> <i>(2)</i>
<i>Từ (1) và (2) </i><i> M = </i> 56<i>y</i>
3 =¿ <i>18,6 y</i>
<i>y</i> <i>1</i> <i>2</i> <i>3</i>
<i>M</i> <i>18,6 (loại)</i> <i>37,2 (loại)</i> <i>56 (nhận)</i>
<i> Vậy M là sắt (Fe) </i>
<i>Thay M, y vào (1) ta được x = 2</i>
<i>Các phản ứng xảy ra:</i>
<i>2 M + 2 H2O 2 MOH + H2 </i> <i>(1)</i>
<i>2 MOH + CO2 M2CO3 + H2O </i> <i>(2)</i>
<i>MOH + CO2 MHCO3 </i> <i>(3)</i>
<i>M2CO3 + Ca(NO3)2 CaCO3 + 2 MNO3 </i> <i>(4)</i>
<i>2MHCO3</i> ⃗<i>t</i> <i> M2CO3 + CO2 + H2O </i> <i>(5)</i>
<i>Ta có: </i>
<i></i> MHCO3
<i>Mà </i> M M CO2 3 MHCO3 CaCO3 MHCO3
<i></i> H2 M
<i><b> Vậy, V = 0,25.22,4 = 5,6 lít</b></i>
<i>Sau khi nung nóng kết tủa thu thêm được là CaCO3</i>
<i>Vì </i> M CO (5)2 3 MHCO3
3 2 3 3
CaCO M CO (5) MHCO
2 3 2
M CO .nH O M
<i></i>
<i>Vậy công thức phân tử của tinh thể hiđrat là Na2CO3.10H2O</i>
<b>Câu 9. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh Quảng Ninh năm học 2009-2010</b></i><b>)</b>
Đốt cháy hoàn toàn 18 gam FeS2. Hấp thụ toàn bộ lượng SO2 thu được cần 2 lít dung dịch Ba(OH)2
0,125M. Tính khối lượng muối tạo thành.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<i>4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2</i> <i> </i> <i>(1)</i>
<i> Theo PTHH (1): n<sub>SO</sub></i>
<i>2 = 2.nFeS2 = </i>
18
2.
120<i><sub>= 0,3 mol</sub></i>
<i>Có n<sub>Ba(OH)</sub></i>
<i>2 = 0,125 x 2 = 0,25 mol</i>
<i>Xét tỷ lệ: </i>
2
2
0,3
1 2
( ) 0, 25
<i>n</i>
<i>n</i>
<i>SO</i>
<i>Ba OH</i>
<i> nên tạo hỗn hợp hai muối:</i>
<i>SO2 + Ba(OH)2 BaSO3</i> <i> + H2O </i> <i>(2)</i>
<i>2SO2 + Ba(OH)2 Ba(HSO3)2 </i> <i>(3)</i>
<i>Gọi số mol Ba(OH)2 ở PƯ (2) và (3) lần lượt là x, y mol và theo tỷ lệ </i>
<i>mol các chất ở PƯ (2) và (3) ta có hệ:</i>
2 0,3
0, 25
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x y</i>
<i>Giải hệ ta được x = 0,2= n<sub>Ba(OH)</sub></i>
<i>2 (PƯ2) = nBaSO3; </i>
<i> y = 0,05=n<sub>Ba(OH)</sub></i>
<i>2 (PƯ3) = nBa(HSO3)2</i>
<i>=> Khối lượng muối = m<sub>BaSO</sub></i>
<i>3 + mBa(HSO3)2</i>
<i> = 0,2 x 217 + 0,05 x 299 = 58,35</i>
<b>Câu 10. (</b><i><b>Đề HSG TP.HCM năm học 2009-2010</b></i><b>)</b>
Người ta dùng khí CO (dư) ở nhiệt độ cao để khử hoàn toàn 53,5 gam hỗn hợp X chứa CuO,
Fe2O3, PbO, FeO thu được hỗn hợp kim loại Y và hỗn hợp khí Z. Cho Z tác dụng hết với dung dịch
Ca(OH)2 dư, phản ứng xong người ta thu được 60 gam kết tủa trắng.
a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng.
b) Xác định khối lượng của hỗn hợp kim loại Y.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<i>a) Các phương trình phản ứng:</i>
<i>CO + CuO </i> t0 <i><sub> CO</sub><sub>2</sub><sub> + Cu (1)</sub></i>
<i>3CO + Fe2O3 </i>
0
t
<i><sub> 3CO</sub><sub>2</sub><sub> + 2Fe (2)</sub></i>
<i>CO + PbO </i> t0 <i><sub> CO</sub><sub>2</sub><sub> + Pb (3)</sub></i>
<i>CO + FeO </i> t0 <i><sub> CO</sub><sub>2</sub><sub> + Fe (4)</sub></i>
<i>Hỗn hợp Z gồm ( CO2 , CO dư )</i>
<i>CO2 + Ca(OH)2 </i><i> CaCO3</i><i> + H2O </i>
<i> 0,6 mol</i> <i> </i>
60
100<i><sub> mol</sub></i>
<i>b) Từ các phương trình (1),(2),(3),(4) ta có : </i>
CO
n <i><sub> ( pư) = </sub></i>nCO<sub>2</sub><i><sub> = 0,6 mol</sub></i>
<i>Theo định luật BTKL ta có : </i>mXmCO mY mCO2<i> </i>
<i> </i>mY 53,5 + 0,6.28 - 0,6.44 = 43,9 gam
<b>Câu 11. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh An Giang năm học 2011-2012</b></i><b>)</b>
(A) là hỗn hợp khí (ở điều kiện tiêu chuẩn) gồm ba hiđrocacbon (X, Y, Z) có dạng cơng thức là
CnH2n+2 hoặc CnH2n (có số nguyên tử C 4). Trong đó có hai chất có số mol bằng nhau.
Cho 2,24 lít hỗn hợp khí (A) vào bình kín chứa 6,72 lít O2 ở điều kiện tiêu chuẩn rồi bật tia lửa
điện để các phản ứng xảy ra hoàn toàn (giả sử phản ứng cháy chỉ tạo ra CO2 và H2O). Dẫn toàn bộ sản
phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4 đặc, rồi bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 dư. Thấy khối lượng
bình 1 tăng 4,14 gam và bình 2 có 14 gam kết tủa.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<b>a) Tính khối lượng hỗn hợp khí (A)</b>
<i>Theo bài ra ta có: nA = </i>
2
2, 24 6,72
0,1( ); 0,3( )
22, 4 <i>mol nO</i> 22, 4 <i>mol</i>
<i>Khi đốt cháy hỗn hợp phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được CO2 và H2O, giả sử CTTQ ba hyđrocacbon là </i>
<i>CxHy</i>
<i>PTHH: CxHy + ( x +</i>4
<i>y</i>
<i>)O2 </i>
<i>o</i>
<i>t</i>
<i><sub> xCO</sub><sub>2</sub><sub> + </sub></i>2
<i>y</i>
<i>H2O</i>
<i>Cho tồn bộ sản phẩm qua bình 1 đựng H2SO4 đặc, sau đó qua bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thì </i>
<i>H2O hấp thụ vào H2SO4 đặc.</i>
2 4,14( )
<i>H O</i>
<i>m</i> <i>gam</i>
<i>nH</i>2<i>O</i>=
4<i>,</i>14
18 =0<i>,</i>23(mol) <i> nH = 2.0,23 = 0,46 (mol)</i>
<i>CO2 hấp thụ vào bình Ca(OH)2 dư tạo kết tủa CaCO3 theo PTHH</i>
<i>CO2 + Ca(OH)2 </i> <i> CaCO3 + H2O</i>
<i> </i> <i>n</i>CO2=<i>n</i>CaCO3=
14
100=0<i>,</i>14(mol) <i> = nC</i>
<i>Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố O cho phản ứng cháy:</i>
2 2 2
2 2 2
2
( ) ( )
32 16 32 0,14 16 0, 23 8,16( )
8,16
0, 255( ) 0,3.
32
<i>phan ung</i>
<i>phan ung</i>
<i>phan ung</i>
<i>O</i> <i>O CO</i> <i>O H O</i>
<i>O</i> <i>CO</i> <i>H O</i>
<i>O</i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i> <i>n</i> <i>n</i> <i>gam</i>
<i>n</i> <i>mol</i>
<i>Hay: </i> <i>nO</i>2 <i><b>pư</b> = </i> <i>n</i>CO2+
1
2<i>× nH</i>2<i>O</i> <i> = 0,14 + </i>
0<i>,</i>23
2 =¿ <i>0,255 (mol)</i>
<i>Vậy oxi dư, hỗn hợp H-C cháy hoàn toàn.</i>
<i> m<b>hỗn hợp H-C</b> = mC + mH = 0,14.12 + 0,46.1 = 2,14 (gam)</i>
<b>b) Xác định công thức phân tử của X, Y, Z</b>
<i>Ta có: MTB của hỗn hợp A= </i>
2,14
21, 4
0,1
<i>Vậy trong hỗn hợp A có một H-C là CH4.</i>
<i>Giả sử X là CH4 có số mol là a (a > 0) </i>
<i>Khi đốt dạng tổng quát có thể có 2 phương trình sau: </i>
<i> CnH2n +2 + </i>
2
3 1
2
<i>n</i>
<i>O</i>
<i> </i> <i>to</i> <i><sub>nCO</sub><sub>2</sub><sub> + (n +1)H</sub><sub>2</sub><sub>O (1)</sub></i>
<i> CmH2m + </i>
2
3
2
<i>m</i>
<i>O</i>
<i> </i> <i>to</i> <i><sub>mCO</sub><sub>2</sub><sub> + mH</sub><sub>2</sub><sub>O (2)</sub></i>
<i> PT 2: nH O</i>2 <i>nCO</i>2
<i>Vậy nC Hn</i> 2<i>n</i>2 <i>nH O</i>2 <i>nCO</i>2 0, 23 0,14 0,09( <i>mol</i>)
<i> nC Hm</i> 2<i>m</i> 0,1 0,09 0,01( <i>mol</i>)
<i><b>Biện luận</b></i>
<i><b>Trường hợp 1: Nếu Y và Z cùng dạng C</b>mH2m có số mol lần lượt là b và c ( b, c > 0)</i>
<i><sub> a = 0,09; b + c = 0,01 </sub></i> <i><sub> Vậy số mol CO</sub><sub>2</sub><sub> = 0,09 + 0,01m = 0,14</sub></i>
<i> </i> <i><sub>m = 6 ( loại)</sub></i>
<i><b>Trường hợp 2: Vậy X ( CH</b>4 ), Y ( Cn H2n+2 ), Z ( CmH2m ) với 2 </i><i>n, m </i><i>4.</i>
<i><sub> a + b = 0,09.</sub></i>
<i><sub> c = 0,01</sub></i>
<i>Vậy số mol CO2 = a + nb + 0,01m = 0,14 </i>
<i>Vì 2 chất có số mol bằng nhau:</i>
<i><b>Nếu: a = b = </b></i>
0,09
0,045( )
2 <i>mol</i>
<i>Ta có: 0,045 + 0,045n + 0,01m = 0,14</i>
<i> 4,5n + m = 9,5 (loại vì m </i><i><sub>2 </sub></i> <i><sub> n <2)</sub></i>
<i><b>Nếu: a = c = 0,01(mol).</b></i>
<i><sub> b = 0,09 – 0,01 = 0,08 (mol)</sub></i>
<i>Ta có: 0,01 + 0,08n + 0,01m = 0,14</i>
<i> 8n + m = 13 ( loại vì n < 2)</i>
<i><b>Nếu: b = c = 0,01</b></i>
<i> </i> <i><sub> a = 0,09 – 0,01 = 0,08 (mol)</sub></i>
<i>Ta có: 0,08 + 0,01n + 0,01m = 0,14 </i> <i><sub> n + m = 6</sub></i>
Khí đó
<i><b>n</b></i> <i>2</i> <i>3</i> <i>4</i>
<i><b>m</b></i> <i>4</i> <i>3</i> <i>2</i>
<i>Vậy 3 H-C có thể là: CH4; C2H6; C4H8</i>
<i> hoặc CH4; C3H8; C3H6 </i>
<i> hoặc CH4; C4H10; C2H4</i>
<b>Câu 12. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh An Giang năm học 2010-2011</b></i><b>)</b>
Hỗn hợp khí (A) gồm hai khí metan và etilen. Dẫn V lít hỗn hợp khí (A) qua dung dịch brom (dư)
thu được 2,82 gam sản phẩm cộng. Mặt khác đốt cháy hồn tồn V lít hỗn hợp (A), dẫn sản phẩm lần lượt
đi qua bình (1) chứa dung dịch H2SO4 đặc, bình (2) chứa 1 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M thì thấy khối
lượng bình (1) tăng 0,9 gam.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<b>1) Tính % theo thể tích của các khí trong hỗn hợp (A)</b>
<i>C2H4 + Br2 </i> <i>C2H4Br2 (1)</i>
<i>CH4 + 2O2 </i>
<i>t</i>
<i><sub> CO</sub><sub>2</sub><sub> + 2H</sub><sub>2</sub><sub>O (2)</sub></i>
<i>C2H4 + 3O2 </i>
<i>t</i>
<i><sub> 2CO</sub><sub>2</sub><sub> + 2H</sub><sub>2</sub><sub>O (3)</sub></i>
2 4 2
<i>C H Br</i>
<i>n</i> <i><b><sub> = 0,015 mol = </sub></b>nC H</i><sub>2</sub> <sub>4</sub>
<i>dd H2SO4 đặc hút nước, nên khối lượng tăng là khối lượng nước.</i>
2
<i>H O</i>
<i>n</i> <i><sub> = 0,05 mol</sub></i>
<i>Từ (3) è nH2O (3) = 0,03 mol</i>
<i>è</i> <i>nH O</i>2 <i> (2) = 0,05 – 0,03 = 0,02 mol</i>
<i>Từ (2) è</i> <i>nCH</i>4<i><b>= 0,01 mol</b></i>
<i><b>%CH</b><b>4</b><b> = 40</b></i>
<i><b>%C</b><b>2</b><b>H</b><b>4</b><b> = 60</b></i>
<b>2) Tính khối lượng muối tạo thành trong bình (2)</b>
<i>Từ (2) è</i> <i>nCO</i>2<i>= 0,01 mol</i>
<i>Từ (3) è</i> <i>nCO</i>2<i>= 0,03</i>
2
<i>CO</i>
<i>n</i>
<i>= 0,04 mol</i>
2
( )
<i>Ca OH</i>
<i>n</i>
<i>= 0,02 mol</i>
<i>CO</i>
<i>n</i> <i><sub>: </sub></i>
2
( )
<i>Ca OH</i>
<i>n</i> <i><b><sub>= 2 : 1 </sub></b><b><sub>è</sub></b><b><sub> muối tạo thành là muối axit.</sub></b></i>
<i><b>2CO</b><b>2</b><b> + Ca(OH)</b><b>2</b><b> </b></i><i><b>Ca(HCO</b><b>3</b><b>)</b><b>2</b></i>
<i>0,04 0,02 0,02 mol</i>
<i>mCa(HCO3)2 = 162*0,02 = 3,24 (g)</i>
<b>Câu 13. (</b><i><b>Đề thi vào trường chuyên tỉnh An Giang năm học 2011-2012</b></i><b>)</b>
Cho hỗn hợp X gồm 3 hiđrocacbon A, B, C mạch hở, thể khí (ở điều kiện thường). Trong phân tử
mỗi chất có thể chứa khơng q một liên kết đơi, trong đó có hai chất với thành phần phần trăm thể tích
bằng nhau. Trộn m gam hỗn hợp X với 2,688 lít O2 thu được 3,136 lít hỗn hợp khí Y (các thể tích khí đều
đo ở đktc). Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y, rồi thu toàn bộ sản phẩm cháy sục từ từ vào dung dịch Ca(OH)2
0,02M, thu được 2,0 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm đi 0,188 gam. Đun nóng dung dịch này lại
thu thêm 0,2 gam kết tủa nữa (cho biết các phản ứng hóa học đều xảy ra hồn tồn).
1) Tính giá trị m.
2) Tìm cơng thức phân tử, cơng thức cấu tạo của 3 hiđrocacbon.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<b>1) Tính giá trị m</b>
<i>Ta có: </i> <i>n<sub>O</sub></i><sub>2</sub>=2<i>,</i>688
22<i>,</i>4 =0<i>,</i>12(mol) <i>, </i> <i>n</i>hh(<i>Y</i>)=
3<i>,</i>136
22<i>,</i>4 =0<i>,</i>14(mol) <i>n</i>hh(<i>X</i>)=0<i>,</i>14<i>−</i>0<i>,</i>12=0<i>,</i>02(mol)
<i>Đặt cơng thức trung bình của A, B, C là </i> <i>C<sub>x</sub>H<sub>y</sub></i>
<i>Pư cháy: </i> <i>C<sub>x</sub>H<sub>y</sub></i>+(<i>x</i>+ <i>y</i>
4)<i>O</i>2<i>t</i>⃗
<i>o</i>
<i>x</i>CO<sub>2</sub>+ <i>y</i>
2<i>H</i>2<i>O</i> <i> (1)</i>
<i>Hỗn hợp sản phẩm cháy Y gồm CO2, H2O, O2 (có thể dư), sục sản phẩm cháy vào dd Ca(OH)2, có PƯHH:</i>
<i> CO2 + Ca(OH)2 <b></b> CaCO3</i><i> + H2O (2)</i>
<i> 2CO2 + Ca(OH)2 <b></b> Ca(HCO3)2 (3)</i>
<i> Ca(HCO3)2 </i> ⃗<i>to</i> <i>CaCO3</i><i> + CO2 + H2O (4)</i>
<i>Từ (2) </i> <i>n</i>CO2=<i>n</i>CaCO3(2)=
2,0
100=0<i>,</i>02(mol)
<i>Từ (3), (4) </i> <i>n</i>CO2=2 .<i>n</i>CaCO3(4)=2<i>×</i>
0,2
100=0<i>,</i>004(mol)
<i>Vậy, tổng số mol CO2 ở sản phẩm cháy tạo ra là: 0,02 + 0,004 = 0,024 mol</i>
<i>mdd giảm = </i> <i>m</i>CaCO3(2)<i>−</i>(<i>m</i>CO2+<i>mH</i>2<i>O</i>) <i> = 0,188</i>
<i>nH</i>2<i>O</i>=
0<i>,</i>756
18 =0<i>,</i>042(mol)
<i>Theo ĐLBTKL: m<b>(X)</b><b> = m</b><b>C</b><b> + m</b><b>H</b> = 0,024.12 + 0,042.2 = 0,372 gam</i>
<b>2) Tìm cơng thức phân tử, cơng thức cấu tạo của 3 hiđrocacbon</b>
<i>Ta có: </i> <i>nCnH</i>2<i>n</i>+2=<i>nH</i>2<i>O− n</i>CO2 <i>= 0,042 – 0,024 = 0,018 mol</i>
<i>Từ </i> <i>n</i>CO2 <i>, nhh(X) </i> <i>x</i>=
<i>n</i><sub>CO</sub><sub>2</sub>
<i>n</i><sub>hh</sub><sub>(</sub><i><sub>X</sub></i><sub>)</sub>=
0<i>,</i>024
0<i>,</i>02 =1,2 <i> Trong hh X có CH<b>4</b></i>
<i>Vậy 3 hiđrocacbon có thể có CTTQ thuộc các loại CnH2n+2; CmH2m (vì mỗi hiđrocacbon chứa không quá</i>
<i>một liên kết đôi). Ta xét 3 trường hợp:</i>
<b>Trường hợp 1</b>: <i>X có 3 hiđrocacbon đều có CTTQ CnH2n+2</i>
<i>n</i>hh(<i>X</i>)=<i>nH</i>2<i>O− n</i>CO2 <i>= 0,018 < 0,02 <b></b><b>Loại</b></i>
<b>Trường hợp 2</b>: <i>X gồm CH4, một hiđrocacbon có CTTQ CnH2n+2 và một </i>
<i><b> hiđrocacbon có CTTQ C</b>mH2m (đk: 2 ≤ m,n ≤ 4)</i>
<i>Đặt: </i> <i>n</i><sub>CH</sub><sub>4</sub>=<i>x</i> <i><sub> (mol) , </sub></i> <i>n<sub>C</sub></i>
<i>nH</i>2<i>n</i>+2=<i>y</i> <i> (mol) , </i> <i>nCmH</i>2<i>m</i>=<i>z</i> <i>(mol)</i>
<i>Ta có: x + y = 0,018 và z = 0,02 – 0,018 = 0,002 mol</i>
<i>a) Nếu x = y = 0,018:2 = 0,009 </i>
<i> nC = 0,009.1 + 0,009.n + 0,002.m </i><i> 9n + 2m = 15 </i><i> khơng có nghiệm</i>
<i>b) Nếu y = z </i><i> x = 0,018 – 0,002 = 0,016</i>
<i> nC = 0,016.1 + 0,002.n + 0,002.m </i><i> n + m = 4</i>
<i><b>Có một cặp nghiệm phù hợp: C</b><b>2</b><b>H</b><b>6</b><b> và C</b><b>2</b><b>H</b><b>4</b></i>
<i>Vậy CTCT của hh X: </i>
<i> </i>
C
H
H
H
CH3 CH3 CH2 CH2
<i>c) Nếu x = z = 0,02 </i><i> y = 0,016 </i><i> khơng có nghiệm</i>
<b>Trường hợp 3</b>: <i>X gồm CH4, một hiđrocacbon có CTTQ CnH2n và một </i>
<i><b> hiđrocacbon có CTTQ C</b>mH2m (đk: 2 ≤ m,n ≤ 4)</i>
<i>Đặt: </i> <i>n</i>CH4=<i>x</i> <i> (mol) , </i> <i>nCnH</i>2<i>n</i>=<i>y</i> <i> (mol) , </i> <i>nCmH</i>2<i>m</i>=<i>z</i> <i>(mol)</i>
<i>n</i>CH4=<i>x</i> <i> = </i> <i>nH</i>2<i>O− n</i>CO2 <i>= 0,018 mol </i><i> y + z = 0,002</i>
<i>Vì x phải khác y và z </i><i> y = z = 0,001</i>
<i> nC = 0,018.1 + 0,001.n + 0,001.m </i><i> n + m = 6</i>
<i><b>Có một cặp nghiệm phù hợp: C</b><b>2</b><b>H</b><b>4</b><b> và C</b><b>4</b><b>H</b><b>8</b></i>
<i>CTCT của C4H8: </i>
<i> </i>
CH3 CH CH CH3 CH2 CH CH2 CH3 CH2 C
CH3
CH3
<b>Câu 14. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh Nghệ An năm học 2010-2011</b></i><b>)</b>
Đốt cháy hoàn toàn 1 (g) hỗn hợp X gồm C2H2, C3H6, C2H6. Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào 2
lít dung dịch Ca(OH)2 0,02 M thu được 1 (g) kết tủa. Mặt khác 3,36 lít hỗn hợp X (đktc) làm mất màu tối
đa 200 ml dung dịch Br2 0,5 M. Tính thể tích mỗi khí có trong 1 (g) hỗn hợp X.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
Các phương trình hố học:
<i>2C2H2 + 5O2</i> <i>4CO2 + 2H2O </i> <i>(1)</i>
<i>2C3H6 + 9O2</i> <i>6CO2 + 6H2O </i> <i>(2)</i>
<i>2C2H6 + 7O2</i> <i>4CO2 + 6H2O </i> <i>(3)</i>
<i>CO2 + Ca(OH)2</i> <i> CaCO3 + H2O </i> <i>(4)</i>
<i>Có thể: 2CO2 + Ca(OH)2</i> <i> Ca(HCO3)2 </i> <i>(5)</i>
<i>C2H2 + 2Br2</i> <i>C2H2Br4 </i> <i>(6)</i>
<i>C3H6 + Br2</i> <i> C3H6Br2 </i> <i>(7)</i>
2
Ca (OH)
n
<i>= 0,04 (mol), </i>nCaCO3<i>= 0,01 (mol)</i>
2
Br
n
<i>= 0,1 (mol), nX ở thí nghiệm 2 = 0,15 (mol)</i>
<i>Đặt </i>nC H2 2,nC H3 6,nC H2 6<i>trong 1 (g) hỗn hợp X lần lượt là x, y, z (x, y, z > 0)</i>
to
to
<i>Ta có pt khối lượng: 26x + 42y + 30z = 1 (a)</i>
<i>Từ (1) </i>nCO2<i>=2x, từ (2): </i>nCO2<i>=2y, từ (3): </i>nCO2 <i>=2z (*)</i>
<b>ở đây phải xét 2 trường hợp:</b>
<b>TH1: Ca(OH)2 dư </b><b><sub>không có phản ứng (5)</sub></b>
<i>từ (4): </i>nCO2<i>= </i>nCaCO3<i>= 0,01 (mol) </i><i> n</i>
<i>C = 0,01 (mol) </i><i>0,12 (g).</i>
<i><sub> m</sub><sub>H </sub><sub>trong 1 (g) X = 1 – 0,12 = 0,88 (g) > 0,12 (g) (vơ lí vì trong hỗn hợp X cả 3 chất đều có m</sub><sub>C</sub><sub> > m</sub><sub>H</sub><sub>)</sub></i>
<b>TH2: Ca(OH)2 pư hết </b><b><sub>phản ứng (5) có xảy ra.</sub></b>
<i>Từ (4): </i>nCO2 <i>= </i>nCa (OH)2<i>= </i>nCaCO3<i>= 0,01 (mol)</i>
nCa(OH)2<i>ở (5) = 0,04 – 0,01 = 0,03 (mol)</i>
<i>Từ (5): </i>nCO2 <i>= 2</i>nCa (OH)2<i>= 2.0,03 = 0,06</i>
<i><sub> tổng </sub></i>nCO2 <i>= 0,06 + 0,01 = 0,07 (mol) (**)</i>
<i>Từ (*) và (**) ta có phương trình theo CO2:</i>
<i>2x + 3y + 2z = 0,07 (b)</i>
<i>Từ (6): </i>nBr2<i>= 2</i>nC H2 2<i>= 2x, từ (7): </i>nBr2<i>= </i>nC H3 6<i>= y</i>
<i>Kết hợp (5) và (6) ta thấy:</i>
<i>Cứ x + y +z mol hỗn hợp X làm mất màu tối đa 2x + y mol Br2</i>
<i>Vậy 0,15 mol hỗn hợp X làm mất màu tối đa 0,1 mol Br2</i>
<i><sub> ta có pt: (x + y + z). 0,1 = (2x + y).0,15 (c)</sub></i>
<i>Giải hệ phương trình (a), (b), (c) ta được: x = 0,005; y = 0,01; z = 0,015</i>
<i>Vậy trong 1 (g) hỗn hợp X có </i>
2 2
C H
V
<i>= 0,005.22,4 = 0,112 (lít)</i>
3 6
C H
V
<i>= 0,01.22,4 = 0,224 (lít)</i>
2 6
C H
V
<i>= 0,015.22,4 = 0,336 (lít)</i>
<i><b>Lưu ý:</b></i>
<i> Nếu trong bài học sinh xét C3H6 là mạch vịng:</i>
<i>- Khơng có phản ứng (7)</i> <i><sub> sai khơng trừ điểm.</sub></i>
<i>- Có phản ứng (7) </i> <i><sub> đúng đáp số vẫn không cho thêm điểm.</sub></i>
<b>Câu 15. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh Quảng Trị năm học 2011-2012</b></i><b>)</b>
Cho 76,2 gam hỗn hợp A gồm 1 ancol đơn chức (ROH) và 1 axit cacboxylic đơn chức (R/<sub>COOH).</sub>
Chia A thành 3 phần bằng nhau. Đem phần 1 tác dụng hết với Na, thu được 5,6 lít H2 (đktc). Đốt cháy hết
phần 2 thì thu được 39,6 gam CO2. Đem phần 3 thực hiện phản ứng este hóa với hiệu suất 60%, sau phản
ứng thấy có 2,16 gam nước sinh ra. Viết các phương trình phản ứng xảy ra, xác định công thức phân tử,
công thức cấu tạo của các chất trong A.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<i>Đặt ancol ROH là: CxHyO, axit R’COOH: CaHbO2</i>
<i>Phần 1: 2ROH + 2Na </i> <i>→</i> <i> 2RONa + H2 </i> <i>(1)</i>
<i> 2 R’COOH + 2Na </i> <i>→</i> <i> 2R’COONa + H2 </i> <i>(2)</i>
<i>Phần 2: CxHyO + (x+y/4 -1/2)O2</i> <i>→</i> <i> xCO2 + y/2H2O </i> <i>(3)</i>
<i> CaHbO2 + (a+b/4 - 1)O2</i> <i>→</i> <i> aCO2 +b/2H2O </i> <i>(4)</i>
<i>Phần 3: ROH + R’COOH </i>
o
2 4
H SO , t
<i><sub> R’COOR + H</sub><sub>2</sub><sub>O </sub></i> <i><sub>(5)</sub></i>
<i>Theo (1, 2): n(1/3A)= 2nH2=2.5,6/22,4= 0,5 mol</i>
<i>Nếu H%(5)=100% thì n(ROH pư)=n(R/<sub>COOH pư)=0,12.100/60=0,2 mol</sub></i>
<b>Có hai trường hợp:</b>
<b>Trường hợp 1:</b> <i>nROH</i> 0, 2<i>mol</i> <i>nR C</i>' OOH 0,3<i>mol</i>
<i>Theo(3, 4): 0,2x + 0,3a = 39,6/44 = 0,9 (= nCO2 khi đốt phần 2) </i>
<i> </i> <i><sub> 2x + 3a = 9 </sub></i><i><sub> x = 3 , a = 1</sub></i>
<i>Trong A: C3HyO : 0,2 mol và HCOOH : 0,3 mol</i>
<i>Vậy CTPT, CTCT các chất trong A: C3H6O (CH2=CH-CH2-OH)</i>
<i> HCOOH </i>
<b>Trường hợp 2:</b> <i>nR C</i>' OOH 0, 2<i>mol</i> <i>nROH</i> 0,3<i>mol</i>
<i> Theo(3, 4): 3x + 2a = 9 </i> <i>→</i> <i> x = 1, a= 3</i>
<i>Trong A: CH4O : 0,3 mol và C3HbO2 : 0,2 mol</i>
<i><sub> m</sub><sub>A</sub><sub>= 3[32.0,3 + (68+b)0,2]=76,2 </sub></i> <i><sub>→</sub></i> <i><sub> b=11 (loại vì b lẽ)</sub></i>
<b>Câu 16. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh Vĩnh Phúc năm học 2011-2012</b></i><b>)</b>
Oxi hóa m gam hợp chất hữu cơ A bằng CuO rồi cho sản phẩm sinh ra gồm CO2 và hơi H2O lần
lượt đi qua bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng 2 lít Ca(OH)2 0,0225 M. Kết thúc các quá trình
người ta thấy khối lượng bình 1 tăng 1,08 gam, bình 2 thu được 2 gam kết tủa và khối lượng CuO giảm
3,2 gam. Xác định công thức phân tử của A biết MA < 100.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
1. n(H2O) = 0,06 mol n(H) = 0,12 mol
Từ các phản ứng :
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2
với
OH¿<sub>2</sub>
¿
Ca¿
<i>n</i>¿
và <i>n</i><sub>CaCO</sub><sub>3</sub>=0<i>,</i>02 mol <sub></sub><sub> n(CO</sub><sub>2</sub><sub>) bằng 0,02 mol hoặc 0,07 mol.</sub>
n(O) tham gia phản ứng bằng <sub>16 gam</sub>3,2 gam
/mol=0,2 mol
Vậy số mol O trong A bằng :
<b>Trường hợp 1</b>: nếu số mol CO2 bằng 0,02 mol
n(O) = 0,02mol 2 + 0,06 mol – 0,2 mol < 0 (loại)
<b>Trường hợp 2</b>: nếu số mol CO2 bằng 0,07mol
n(O) = 0,07mol 2 + 0,06 mol – 0,2 mol = 0 mol
A là hiđrocacbon có cơng thức đơn giản C7H12
Vì MA < 100, nên cơng thức phân tử của A chính là C7H12
<b>Câu 17. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh Long An năm học 2011-2012</b></i><b>)</b>
Đốt cháy hồn tồn 2,24<i> l</i> (đktc) một hiđrocacbon A thể khí. Sau đó dẫn tồn bộ sản phẩm cháy qua
lượng bình tăng thêm 18,6g.
a) Xác định công thức phân tử của A.
b) Viết cơng thức cấu tạo có thể có của A.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
0,1 0,1 0,1 (mol)
0,1x = 0,1
0,05y = 0,79
x = 1
<sub></sub>
y = 15,8 (loại)
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
0,1 0,1 0,1 (mol)
2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2
0,2 0,1 (mol)
=> mH2O = 18,6 – 0,3 x 44 = <b>5,4 (g)</b>
2, 24
0,1
22, 4 <sub> (mol)</sub>
3
10
0,1( )
100
<i>CaCO</i>
<i>n</i> <i>mol</i>
CxHy + ( 4
<i>y</i>
<i>x</i>
)O2 xCO2 +
20
2
<i>y</i>
<i>H</i>
0,1 0,1x 0,05y
t0
mH2O = 18,6 – 0,1 x 44 =
Ta có hệ phương trình:
0,1x = 0,3
0,05y =
5, 4
0,3
18
x = 3
<sub></sub>
y = 6
vậy công thức phân tử của A: C3H6
CH2 CH2
C H2
<b>Câu 18. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh Gia Lai năm học 2008-2009</b></i><b>)</b>
Đốt cháy m gam một chất hữu cơ A (chứa các nguyên tố C, H, O) trong oxi dư, thu được 6,6 g CO2
và 2,7 g H2O. Khi hóa hơi 3,7 g A được thể tích bằng thể tích của 1,6 g oxi ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp
suất. Biết trong phân tử A có chứa 2 ngun tử oxi.
a) Tính m.
b) Tìm cơng thức phân tử và viết công thức cấu tạo của A, biết A tác dụng được với Na và NaOH.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<b>a) Tính m. </b>
<i>Ta có </i>
2
2
O
A
A
A O
<i>%O = </i>
<i>% (C,H) = 1 - 16/37= 21/37</i>
<i></i>
<b>b) Tìm cơng thức phân tử và viết công thức cấu tạo của A</b>
2
CO
C
A
H O
H
A
<i>Vậy công thức phân tử của A C3H6O2</i>
<i>Vì A vừa tác dụng được với Na, NaOH nên A là axit cacboxylic.</i>
<i>Vậy, công thức cấu tạo của A: CH3-CH2-COOH.</i>
<b>Câu 19. (</b><i><b>Đề HSG tỉnh Quảng Ninh năm học 2009-2010</b></i><b>)</b>
Cho hỗn hợp A gồm hai hiđrocacbon là C2H4 và C2H2. Lấy 2,96 gam hỗn hợp A đem đốt cháy hoàn
toàn thu được m1 gam CO2 và m2 gam H2O. Lấy 0,616 lít A (đktc) cho tác dụng với lượng dư nước brom,
thấy có 6,8 gam brom đã tham gia phản ứng.
<b>a)</b> Tính phần trăm thể tích của mỗi hiđrocacbon trong A.
<b>b)</b> Tính m1 và m2.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<i>C2H2 + </i>
5
2<i><sub>O</sub><sub>2</sub><sub> 2CO</sub><sub>2</sub></i> <i><sub> + H</sub><sub>2</sub><sub>O (2)</sub></i>
<i>C2H4 + Br2 C2H4Br2 (3)</i>
<i>C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 (4)</i>
<i>a) n<sub>Br</sub></i>
<i>2 = </i>
6,8
0,0425
160 <i><sub> mol</sub></i>
<i> n<sub>hhA = </sub></i>
0,616
0,0275
22, 4 <i><sub> mol</sub></i>
<i>Gọi số mol của C2H4, C2H2 trong 0,616 lít hỗn hợp A lần lượt là x, y mol</i>
<i>Lập luận tỷ lệ mol theo PTHH (3) và (4) và bài ra có hệ:</i>
0,0275
2 0,0425
<i>x y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>Giải hệ x = 0,0125 mol ; y = 0,015 mol</i>
<i>%V<sub>C</sub></i>
<i>2H4 = </i>
0,0125 22, 4
100%
0,616
<i>x</i>
<i>x</i>
<i>45,45%</i>
<i>%V<sub>C</sub></i>
<i>2H2 = 100% - 45,45% = 54,55%</i>
<i>b)Tỷ lệ </i>
2 2
2 4
0,015
1, 2
0,0125
<i>n</i>
<i>n</i>
<i>C H</i>
<i>C H</i>
<i>Gọi số mol của C2H4 trong 2,96 gam là a mol thì số mol C2H2 là 1,2a mol</i>
<i>Theo bài ra có: 28a + 26x 1,2a = 2,96 => a = 0,05 mol</i>
<i>Vậy n<sub>C</sub></i>
<i>2H4 = 0,05 mol => nC2H2 = 1,2 x 0,05 = 0,06 mol</i>
<i>Lập luận theo tỷ lệ mol PTHH (1), (2) và bài ra có:</i>
<i>m1 = mCO2 = 44 x (2 x 0,05 + 2 x 1,2 x 0,05) = 9,68 gam</i>
<i>m2 = mH2O= 18 x (2 x 0,05 + 1,2 x 0,05) = 2,88 gam</i>
<b>Câu 20. (</b><i><b>Đề HSG TP.HCM năm học 2009-2010</b></i><b>)</b>
Các hiđrocacbon A; B thuộc dãy anken và Ankin. Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp A; B thu
được khối lượng CO2 và H2O là 15,14 gam (trong đó oxi chiếm 77,15%).
a) Xác định CTPT của A và B
b) Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol hỗn hợp A và B có tỷ lệ số mol thay đổi ta vẫn thu được một
lượng khí CO2 như nhau, thì A và B là hiđrocacbon gì ?.
<i><b>Hướng giải</b></i>:
<b>a) Xác định CTPT của A và B</b>
<i>Gọi x và y là số mol CO2 và H2O ở sản phẩm cháy</i>
44 18 15,14
32 16 15,14*0,7715
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i><sub> Giải ra ta được x = 0,25; y = 0,23</sub></i>
<i>CnH2n-2 + </i>
3<i>n −</i>1
2 <i>O2</i>
<i>Do anken cháy có số mol CO2 bằng số mol H2O</i>
<i>Ta có số mol ankin bằng = 0,25 – 0,23 = 0,02mol</i>
<i>Số mol anken = 0,05 – 0,02 = 0,03 mol</i>
<i>Ta có phương trình <b>0,02n + 0,03m = 0,25</b> Hay <b>2n + 3m = 25</b></i>
<i>Các cặp nghiệm : C8H14 và C3H6 ; C5H8 và C5H10 ; C2H2 và C7H14</i>
<i><b>b)</b> Vì tổng số mol 2 hiđrocacbon không đổi, mà số mol CO2 cũng khơng đổi, điều đó chứng tỏ số </i>
<i>ngun tử cacbon trong ankin bằng số nguyên tử cacbon trong anken. </i>
<i>Vậy 2 hiđrôcacbon là <b>C</b><b>5</b><b>H</b><b>8</b><b> và C</b><b>5</b><b>H</b><b>10</b></i>