Category: HÓA HỌC

Bài tập điện phân
Bài tập điện phân

CHUYÊN ĐỀ 19: GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN HAY VÀ KHÓ

Để làm tốt các dạng bài tập điện phân trong dung dịch, trước tiên các em cần nắm vững thứ tự khử trên catot và thứ tự oxi hóa trên anot. Sau đó vận dụng các định luật bảo toàn để tìm ra kết quả của bài toán.

Các em cũng có thể sử dụng phương pháp tính theo phương trình phản ứng, nhưng cách đó thường mất nhiều thời gian hơn.

Có những bài chỉ cần áp dụng bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố, nhưng có những bài cần áp dụng thêm bảo toàn điện tích trong dung dịch.

Dưới đây là các ví dụ minh họa :

Ví dụ 1: Hòa tan 13,68 gam muối MSO₄ vào nước được dung dịch X. Điện phân X (với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, được y gam kim loại M duy nhất ở catot và 0,035 mol khí ở anot. Còn nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng số mol khí thu được ở cả hai điện cực là 0,1245 mol. Giá trị của y là :

A. 4,480. B. 3,920. C. 1,680. D. 4,788.

(Đề thi tuyển sinh Đại học khối A, năm 2011)

Hướng dẫn giải

+ Vì ion không bị oxi hóa nên ở anot H₂O bị oxi hóa tạo ra khí O₂.

+ Ở catot thứ tự khử như sau : M²⁺ > H₂O.

● Điện phân trong thời gian 2t giây.

● Điện phân trong thời gian t giây.

Ví dụ tương tự :

Ví dụ 1.1: Hòa tan 2,88 gam XSO₄ vào nước thu được dung dịch Y. Điện phân dung dịch Y (với điện cực trơ) trong thời gian t giây thì được m gam kim loại ở catot và 0,007 mol khí ở anot. Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì ở catot thu được kim loại và tổng số mol khí (ở cả 2 bên điện cực) là 0,024 mol. Giá trị của m là :

A. 0,784. B. 0,91. C. 0,896. D. 0,336.

Ví dụ 1.2: Điện phân (với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi) dung dịch chứa 17 gam muối M(NO₃)_n trong thời gian t, thấy khối lượng dung dịch giảm 9,28 gam và tại catot chỉ có a gam kim loại M bám vào. Sau thời gian 2t, khối lượng dung dịch giảm đi 12,14 gam và tại catot thấy thoát ra 0,672 lít khí (đktc). Vậy giá trị của a là

A. 6,40. B. 8,64. C. 2,24. D. 6,48.

Ví dụ 2: Điện phân với điện cực trơ dung dịch chứa 0,2 mol Cu(NO₃)₂, cường độ dòng điện 2,68A, trong thời gian t (giờ), thu được dung dịch X. Cho 14,4 gam bột Fe vào X, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵) và 13,5 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và hiệu suất của quá trình điện phân là 100%. Giá trị của t là

A. 0,60. B. 1,00. C. 0,25. D. 1,20.

(Đề minh họa kỳ thi THPT Quốc Gia, năm 2015)

Hướng dẫn giải

Ví dụ tương tự :

Ví dụ 2.1: Điện phân 150 ml dung dịch AgNO₃ 1M với điện cực trơ trong t giờ, cường độ dòng điện không đổi 2,68A (hiệu suất quá trình điện phân là 100%), thu được chất rắn X, dung dịch Y và khí Z. Cho 12,6 gam Fe vào Y, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 14,5 gam hỗn hợp kim loại và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵). Giá trị của t là :

A. 0.8. B. 0,3. C. 1,0. D. 1,2.

(Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2012)

Ví dụ 3: Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO₄ và 0,2 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, thu được 2,464 lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích khí thu được ở cả hai điện cực là 5,824 lít (đktc). Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của a là

A. 0,26. B. 0,24. C. 0,18. D. 0,15.

(Đề thi tuyển sinh Đại học khối A, năm 2014)

Hướng dẫn giải

+ Thứ tự khử trên catot : Cu²⁺ > H₂O; Thứ tự oxi trên anot :

● Điện phân dung dịch trong thời gian t giây.

+ Theo bảo toàn nguyên tố Cl, giả thiết và bảo toàn electron, ta có :

● Điện phân trong thời gian 2t giây.

+ Theo bảo toàn electron và giả thiết, ta có :

Ví dụ tương tự :

Ví dụ 3.1: Điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp NaCl và Cu(NO₃)₂ đến khi dung dịch hết màu xanh thì ở anot thu được 3,36 lít (đktc) hỗn hợp khí A. Biết tỉ khối của A so với H₂ là 29. Giá trị m là

A. 53. B. 49,3. C. 32,5. D. 30,5.

(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT chuyên ĐHSP Hà Nội, năm học 2013 – 2014)

Ví dụ 3.2: Điện phân 2 lít dung dịch hỗn hợp gồm NaCl và CuSO₄ đến khi H₂O bị điện phân ở hai điện cực thì dừng lại, tại catot thu được 1,28 gam kim loại và tại anot thu 0,336 lít khí (đktc). Coi thể tích dung dịch không đổi thì pH của dung dịch thu được là :

A. 3. B. 2. C. 12. D. 13.

Ví dụ 3.3: Dung dịch X gồm Cu(NO₃)₂ và HCl. Điện phân một nửa dung dịch X (điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi), sau một thời gian thu được 0,14 mol một khí duy nhất ở anot. Dung dịch sau điện phân phản ứng vừa đủ 550 ml dung dịch NaOH 0,8M, thu được 1,96 gam kết tủa. Khối lượng Cu tối đa có thể hòa tan trong một nửa dung dịch X (giải phóng khí NO, sản phẩm khử duy nhất) là

A. 9,6. B. 12,8. C. 6,4. D. 19,2.

(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Lục Ngạn số 1 – Bắc Giang, năm học 2013 – 2014)

O2 Education gửi các thầy cô link download file pdf đầy đủ

PP19 – BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN

Để xem thêm lý thuyết và các bài tập điện phân có lời giải chi tiết mời thầy cô và các em truy cập vào link sau

Lý thuyết và bài tập điện phân có lời giải chi tiết

Hoặc các thầy cô và các em có thể xem thêm các tài liệu khác của môn hóa
08/02/2021
Bài tập phản ứng tạo muối amoni

Bài tập phản ứng tạo muối amoni

CHUYÊN ĐỀ 18: PHẢN ỨNG TẠO MUỐI AMONI HAY VÀ KHÓ

Phản ứng tạo muối amoni là một trong những dạng bài tập hóa vô vơ hay và khó. Nếu như đề thi trước năm 2014 dừng lại ở việc tạo ra NH₄NO₃ thì từ năm 2014 đến nay, mức độ khó đã tăng lên đáng kể. Phản ứng vẫn tạo ra NH₄NO₃ nhưng sau đó ion bị khử hết thành các sản phẩm khác.

Dưới đây là các dạng thường gặp :

I. Phản ứng tạo ra NH₄NO₃

1. Những vấn đề cần lưu ý

Dấu hiệu nhận biết phản ứng tạo muối NH₄NO₃ : Hỗn hợp chất rắn chứa kim loại hoạt động mạnh như Mg, Al, Zn phản ứng với dung dịch HNO₃ tạo ra các khí N₂, N₂O, NO,…

2. Ví dụ minh họa :

Ví dụ 1: Đốt cháy 10,08 gam Mg trong oxi một thời gian, thu được m gam hỗn hợp rắn X. Hòa tan hết X trong dung dịch gồm HCl 0,9M và H₂SO₄ 0,6M, thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối có khối lượng 3,825m gam. Mặt khác, hòa tan hết 1,25m gam X trong dung dịch HNO₃ loãng dư, thu được dung dịch Z chứa 82,5 gam muối và hỗn hợp khí T gồm N₂ và 0,015 mol khí N₂O. Số mol HNO₃ phản ứng là

A. 1,23 mol. B. 1,32 mol. C. 1,42 mol. D. 1,28 mol.

Hướng dẫn giải

Ví dụ 2: Hòa tan hết 30 gam rắn gồm Mg, MgO, MgCO₃ trong HNO₃ thấy có 2,15 mol HNO₃ phản ứng. Sau phản ứng thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí NO, CO₂ có tỉ so với H₂ là 18,5 và dung dịch X chứa m gam muối. Giá trị của m là

A. 134,80 B. 143,20 C. 153,84 D. 149,84

Hướng dẫn giải

Ví dụ tương tự :

Ví dụ 2.1: Hòa tan hoàn toàn 5,22 gam hỗn hợp bột M gồm Mg, MgO, Mg(OH)₂, MgCO₃, Mg(NO₃)₂ bằng một lượng vừa đủ 0,26 mol HNO₃. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch X và 0,448 lít hỗn hợp khí gồm N₂O và CO₂. Dung dịch X phản ứng vừa đủ với 250 ml dung dịch NaOH 1M, sau phản ứng thu được 6,96 gam kết tủa màu trắng. Phần trăm theo khối lượng của Mg(OH)₂ trong hỗn hợp đầu gần nhất là

A. 11,11%. B. 22,22%. C. 33,33%. D. 44,44%.

Ví dụ 2.2: Hòa tan hết m gam hỗn hợp M chứa Mg, MgCO₃ và FeCO₃ trong dung dịch HCl loãng dư, thu được hỗn hợp khí X và dung dịch chứa các chất tan có cùng nồng độ mol. Mặt khác, m gam hỗn hợp trên phản ứng hoàn toàn với dung dịch chứa 1,02 mol HNO₃, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và 5,6 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm 2 khí có tỉ khối so với H₂ bằng 22. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y thu được (2m + 17,8) gam muối khan. Giá trị m là

A. 54,0. B. 40,5. C. 27,0. D. 39,15.

Ví dụ 3: Cho 9,6 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe₃O₄ vào 300 ml dung dịch HNO₃ 2M, thu được dung dịch Y và 0,896 lít (đktc) hỗn hợp N₂O và NO có tỉ khối so với hiđro là 16,75. Trung hòa Y cần dùng 40 ml NaOH 1M thu được dung dịch Z, cô cạn Z thu được m gam muối khan. Biết rằng phản ứng xảy ra hoàn toàn và khi cô cạn muối không bị nhiệt phân. Giá trị m là

A. 42,26. B. 19,76. C. 28,46. D. 72,45.

Hướng dẫn giải

Ví dụ tương tự :

Ví dụ 3.1: Cho một luồng khí O₂ đi qua 63,6 gam hỗn hợp kim loại Mg, Al và Fe thu được 92,4 gam chất rắn X. Hòa tan hoàn toàn lượng X trên bằng dung dịch HNO₃ (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 3,44 gam hỗn hợp khí Z. Biết có 4,25 mol HNO₃ tham gia phản ứng, cô cạn cẩn thận dung dịch Y thu được 319 gam muối. Phần trăm khối lượng của nitơ có trong 319 gam hỗn hợp muối trên là

A. 18,082%. B. 18,125%. C. 18,038%. D. 18,213%.

Ví dụ 3.2: A là hỗn hợp chứa Fe, Al, Mg. Cho một luồng khí O₂ đi qua 21,4 gam A nung nóng thu được 26,2 gam hỗn hợp rắn B. Cho toàn bộ B vào bình chứa 400 gam dung dịch HNO₃ (dư 10% so với lượng phản ứng). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có NO và N₂ thoát ra với tỉ lệ mol 2 : 1. Biết khối lượng dung dịch C sau phản ứng là 421,8 gam, số mol HNO₃ phản ứng là 1,85 mol. Tổng khối lượng các chất tan có trong bình sau phản ứng gần nhất với

A. 156. B. 134. C. 124. D. 142.

Ví dụ 3.3: Hoà tan hết 15,44 gam hỗn hợp gồm Fe₃O₄, Fe và Al (trong đó oxi chiếm 20,725% về khối lượng) bằng 280 gam dung dịch HNO₃ 20,25% (dùng dư), thu được 293,96 gam dung dịch X và 0,896 lít hỗn hợp khí X gồm NO và N₂O. Để tác dụng tối đa các chất trong dung dịch X cần 450 ml dung dịch NaOH 2M. Nếu cô cạn dung dịch X thu được chất rắn Z. Nung Z đến khối lượng không đổi, thấy khối lượng chất rắn giảm m gam. Giá trị m là

A. 44,12. B. 46,56. C. 43,72. D. 45,84.

Ví dụ 4: Hòa tan m gam hỗn hợp A gồm Mg, Al, MgO và Al₂O₃ bằng dung dịch HCl vừa đủ thì được dung dịch chứa (m + 70,295) gam muối. Cho m gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch H₂SO₄ đặc nóng dư, thu được 13,328 lít SO₂ (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Nếu cho m gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng dư, thu được 3,808 lít hỗn hợp khí NO và N₂O (đktc) có tỉ khối so với hiđro là , dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 162,15 gam muối khan. Giá trị của m là

A. 30,99. B. 40,08. C. 29,88. D. 36,18.

Hướng dẫn giải

Ví dụ tương tự :

Ví dụ 4.1: Hỗn hợp X gồm Fe_xO_y, Fe, MgO và Mg. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO₃ dư, thu được 6,72 lít hỗn hợp khí N₂O và NO (đktc) có tỉ khối so với hiđro là 15,933 và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 129,4 gam muối khan. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H₂SO₄ đặc nóng dư, thu được 15,68 lít khí SO₂ (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được 104 gam muối khan. Giá trị của m là

A. 27,20. B. 28,80. C. 26,16. D. 22,86.

O2 Education gửi các thầy cô link download file pdf đầy đủ

PP18 – PHẢN ỨNG TẠO MUỐI AMONI

Xem thêm

Tổng hợp các phương pháp giải bài tập môn hoá học

Tổng hợp đề thi THPT QG 2021 file word có lời giải chi tiết

08/02/2021
Quy đổi oxit nitơ

Quy đổi oxit nitơ

QUY ĐỔI OXIT NITƠ

1. NỘI DUNG

2. PHÂN DẠNG BÀI TẬP, VÍ DỤ MINH HỌA VÀ BÀI TẬP VẬN DỤNG

Ví dụ minh họa

Ví dụ : ^{Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1 : 1) bằng axit HNO}₃^{, thu được V lít (đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO}₂^{), dung dịch Y (không chứa muối NH}₄^NO₃^{). Tỉ khối của X đối với H}₂ ^{bằng 19. Giá trị của V là}

A. 2,24. B. 4,48 C. 5,60. D. 3,36.

Phân tích và hướng dẫn giải

Ví dụ : Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng với dung dịch HNO₃ dư, thu được 1,12 lít (đktc) hỗn hợp khí NO và NO₂ có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Biết phản ứng không tạo ra muối NH₄NO₃. Khối lượng muối nitrat tạo thành là

A. 66,75 gam. B. 33,35 gam. C. 6,775 gam. D. 3, 335 gam.

Phân tích và hướng dẫn giải

Ví dụ : Hòa tan hoàn toàn 12,84 gam hỗn hợp gồm Fe, Al và Mg có số mol bằng nhau trong dung dịch HNO₃ loãng (dư), thu được dung dịch X chứa 75,36 gam muối và hỗn hợp khí Y gồm N₂, N₂O, NO và NO₂. Trong Y, số mol N₂ bằng số mol NO₂. Biết tỉ khối của Y so với H₂ bằng 18,5. Số mol HNO₃ đã tham gia phản ứng là

A. 1,275 mol. B. 1,080 mol. C. 1,140 mol. D. 1,215 mol.

Phân tích và hướng dẫn giải

Ví dụ : Hỗn hợp gồm m gam các oxit của sắt và 0,54m gam Al. Nung hỗn hợp X trong chân không cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp Y. Cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được V lít H₂ (đktc); dung dịch Z và chất rắn T. Thổi khí CO₂ dư vào dung dịch Z thu được 67,6416 gam kết tủa. Cho chất rắn T tác dụng với dung dịch HNO₃ dư, thu được 1,22V lít hỗn hợp khí NO và NO₂ (đktc) có tỉ khối so với hiđro là 17. Giá trị của V là

A. 11,25 B. 12,34 C. 13,32 D. 14,56

Phân tích và hướng dẫn giải

Ví dụ : Hòa tan hết 14,8 gam hỗn hợp Fe và Cu vào 126 gam dung dịch HNO₃ 48%, thu được dung dịch X (không chứa muối amoni). Cho X phản ứng với 400 ml dung NaOH 1M và KOH 0,5M, thu được kết tủa Y và dung dịch Z. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được hỗn hợp 20 gam Fe₂O₃ và CuO. Cô cạn Z, thu được hỗn hợp chất rắn khan T. Nung T đến khối lượng không đổi, thu được 42,86 gam hỗn hợp chất rắn W. Nồng độ phần trăm của Fe(NO₃)₃ trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 7,6. B. 7,9. C. 8,2. D. 6,9.

(Kỳ thi THPT Quốc Gia năm 2016)

Phân tích và hướng dẫn giải

Bài tập vận dụng

Câu : Cho m gam Cu phản ứng hết với dung dịch HNO₃ thu được 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí NO và NO₂ có tỉ khối đối với H₂ là 19. Giá trị của m là

_A._25,6. _B._16._C._2,56._D._8.

Câu : Cho 13,5 gam nhôm tác dụng vừa đủ với 2,5 lít dung dịch HNO₃, phản ứng tạo ra muối nhôm nitrat và một hỗn hợp khí gồm NO và N₂O. Tính nồng độ mol của dung dịch HNO₃. Biết rằng tỉ khối của hỗn hợp khí đối với hiđro bằng 19,2.

A. 0,95. B. 0,86. C. 0,76. D. 0,9.

Câu : Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp 3 kim loại chưa rõ hóa trị bằng dung dịch HNO₃, thu được V lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm NO₂ và NO (không sinh ra muối NH₄NO₃). Tỉ khối hơi của X so với H₂ bằng 18,2. Tổng số gam muối khan tạo thành theo m và V là

A. m + 6,0893V. B. m + 3,2147. C. m + 2,3147V. D. m + 6,1875V.

Câu : Trộn đều 10,8 gam Al với hỗn hợp Fe₂O₃, CuO, Cr₂O₃ rồi đốt nóng để tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp X. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X trong dung dịch HNO₃ đun nóng thu được V lít (đktc) hỗn hợp khí NO, NO₂ có tỉ khối so với hiđro là 21. V có giá trị là

A. 20,16. B. 17,92. C. 16,8. D. 4,48.

Câu : Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO₃ loãng (dư), thu được dung dịch X và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N₂O và N₂. Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H₂ là 18. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 97,98. B. 106,38. C. 38,34. D. 34,08.

O2 Education gửi các thầy cô link download file pdf đầy đủ

PP20 – QUY ĐỔI OXIT NITƠ

Xem thêm

Tổng hợp các phương pháp giải bài tập môn hoá học

Tổng hợp đề thi THPT QG 2021 file word có lời giải chi tiết

08/02/2021
Quy đổi peptit

Quy đổi peptit

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI ĐỂ GIẢI BÀI TẬP

ĐỐT CHÁY VÀ THỦY PHÂN PEPTIT

I. Lựa chọn hướng quy đổi peptit

– Có rất nhiều cách quy đổi peptit, ở đây tôi lựa chọn cách quy đổi như sau:

– Trong đó: H₂NCH(R)COOH là amin axit no, phân tử của 1 nhóm -COOH và 1 nhóm -NH₂; n là số gốc amino axit trong phân tử peptit.

– Nếu peptit được tạo bởi các amino axit khác nhau ta suy ra:

● Chú ý: Nếu chưa biết đặc điểm gốc hiđrocacbon trong amino axit thì ta quy đổi gốc đó thành C và H (xem phần 1b – ví dụ 12).

II. Phân dạng bài tập và ví dụ minh họa

1. Tính lượng chất trong phản ứng

a. Mức độ vận dụng

Ví dụ 1: ^{Đốt cháy hoàn toàn x mol một peptit X mạch hở được tạo thành từ amino axit no Y chỉ chứa một nhóm –NH}₂ ^{và một nhóm –COOH thì thu được b mol CO}₂ ^{và c mol nước.}^{Biết b – c = 3,5x. Số liên kết peptit trong X là}

A. 9. B. 8. C. 10. D. 6.

Hướng dẫn giải

Ví dụ 2: Đipeptit X, hexapeptit Y đều mạch hở và cùng được tạo ra từ 1 amino axit no, mạch hở trong phân tử có 1 nhóm –NH₂ và 1 nhóm –COOH. Cho 13,2 gam X tác dụng hết với dung dịch HCl dư, làm khô cẩn thận dung dịch sau phản ứng thu được 22,3 gam chất rắn. Vậy khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y thì cần ít nhất bao nhiêu mol O₂ nếu sản phẩm cháy thu được gồm CO₂, H₂O, N₂?

A. 1,25 mol. B. 1,35 mol. C. 0,975 mol. D. 2,25 mol.

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT chuyên KHTN Hà Nội, năm 2017)

Hướng dẫn giải

Ví dụ 3: Thuỷ phân hoàn toàn m gam tetrapeptit X mạch hở thu được hỗn hợp Y gồm 2 amino axit (no, phân tử chứa 1 nhóm -COOH, 1 nhóm -NH₂) là đồng đẳng kế tiếp. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y cần vừa đủ 58,8 lít không khí (chứa 20% O₂ về thể tích, còn lại là N₂) thu được CO₂, H₂O và 49,28 lít N₂ (các khí đo ở đktc). Số công thức cấu tạo thoả mãn của X là

A. 8. B. 12. C. 4. D. 6.

Hướng dẫn giải

Ví dụ 4: Thủy phân tetrapeptit X mạch hở thu được hỗn hợp các α-amino axit (no, mạch hở, phân tử đều chứa 1 nhóm −NH₂ và 1 nhóm −COOH). Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X bằng CuO dư, đun nóng thấy khối lượng CuO giảm 3,84 gam. Cho hỗn hợp khí và hơi sau phản ứng vào dung dịch NaOH đặc, dư thấy thoát ra 448 ml khí N₂ (đktc). Thủy phân hoàn toàn m gam X trong dung dịch HCl dư, đun nóng thu được muối có khối lượng là

A. 5,12. B. 4,74. C. 4,84. D. 4,52.

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Thuận Thành 1 – Bắc Ninh, năm 2017)

Hướng dẫn giải

Ví dụ 5: Cho m gam hỗn hợp M (có tổng số mol 0,03 mol) gồm đipeptit X, tripeptit Y, tetrapeptit Z và pentapeptit T (đều mạch hở) tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được hỗn hợp Q gồm muối của Gly, Ala và Val. Đốt cháy hoàn toàn Q bằng một lượng oxi vừa đủ, thu lấy toàn bộ khí và hơi đem hấp thụ vào bình đựng nước vôi trong dư, thấy khối lượng tăng 13,23 gam và có 0,84 lít khí (đktc) thoát ra. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 6,0. B. 6,9. C. 7,0. D. 6,08.

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT chuyên KHTN Hà Nội, năm 2017)

Hướng dẫn giải

Ví dụ 6: Cho hỗn hợp X gồm một tetrapeptit và một tripeptit. Để thủy phân hoàn toàn 50,36 gam X cần dung dịch chứa 0,76 mol NaOH, sau phản ứng hoàn toàn cô cạn thu được 76,8 gam hỗn hợp muối chỉ gồm a mol muối của glyxin và b mol muối của alanin. Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 0,11 mol X bằng O₂ dư thu được m gam CO₂. Giá trị của m là

A. 76,56. B. 16,72. C. 38,28. D. 19,14.

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – Sở GD và ĐT Hải Phòng, năm 2017)

Hướng dẫn giải

Ví dụ 7: X là một peptit có 16 mắt xích được tạo thành từ các amino axit cùng dãy đồng đẳng với glyxin. Để đốt cháy m gam X cần dùng 45,696 lít O₂. Nếu cho m gam X tác dụng với lượng vừa đủ dung dịch NaOH rồi cô cạn cẩn thận thì thu được hỗn hợp rắn Y. Đốt cháy Y trong bình chứa 12,5 mol không khí, toàn bộ khí sau phản ứng cháy được ngưng tụ hơi nước thì còn lại 271,936 lít hỗn hợp khí Z. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đo ở đktc, trong không khí có 1/5 thể tích O₂ còn lại là N₂. Giá trị gần nhất của m là

A. 30,92. B. 41. C. 43. D. 38.

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – Sở GD và ĐT Vĩnh Phúc, năm 2017)

O2 Education gửi các thầy cô link download file pdf đầy đủ

PP17 – QUY ĐỔI PEPTIT

Xem thêm

Tổng hợp các phương pháp giải bài tập môn hoá học

Tổng hợp đề thi THPT QG 2021 file word có lời giải chi tiết

08/02/2021
Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối

Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối

PHƯƠNG PHÁP GIẢI, VÍ DỤ MINH HỌA VÀ BÀI TẬP VẬN DỤNG

● Kiến thức, kĩ năng và phương pháp giải:

+ Vị trí các cặp oxi hóa – khử trong dãy điện hóa:

+ Phản ứng của kim loại với dung dịch muối tuân theo quy tắc:

+ Từ những điều trên suy ra: Khi gặp dạng bài liên quan đến hỗn hợp kim loại và dung dịch chứa hỗn hợp muối thì việc đầu tiên là xác định thứ tự khử ion kim loại, thứ tự oxi hóa kim loại. Tiếp đó, dựa vào các số liệu đề cho để đánh giá kết quả của phản ứng: kim loại nào đã bị oxi hóa (kim loại nào đã bị tan vào dung dịch); ion kim loại nào đã bị khử (kim loại nào đã sinh ra).

+ Để tính toán tìm ra kết quả thì có thể sử dụng các cách sau:

* Tính theo phương trình phản ứng: Cách này chỉ phù hợp cho dạng bài tập đơn giản. Đối với những dạng bài phức tạp như hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối thì phải viết nhiều phương trình, sử dụng nhiều ẩn số dẫn đến khó khăn trong việc tính toán và mất nhiều thời gian.

* Sử dụng các định luật bảo toàn: bảo toàn electron, bảo toàn điện tích, bảo toàn khối lượng. Cách này ưu việt hơn vì nó đi sâu vào bản chất phản ứng, do đó việc tính toán cũng đơn giản và nhanh hơn so với việc tính theo phản ứng (sẽ phân tích kĩ hơn trong các ví dụ cụ thể).

+ Khi gặp dạng bài: “… sau phản ứng khối lượng thanh kim loại tăng…”; “sau phản ứng khối lượng dung dịch giảm…”… thì ta sử dụng thêm phương pháp tăng giảm khối lượng.

I. Tính lượng chất trong phản ứng

1. Một kim loại tác dụng với một muối

● Mức độ vận dụng

Ví dụ 1: Cho 6,5 gam bột Zn vào dung dịch CuSO₄ dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 3,2. B. 5,6. C. 12,9. D. 6,4.

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Hòa Đà – Bình Thuận, năm 2017)

Phân tích và hướng dẫn giải

+ Đây là dạng bài tập đơn giản, một kim loại tác dụng với một muối nên không cần phải xác định thứ tự khử và oxi hóa của các ion và nguyên tử kim loại.

+ Để tính toán kết quả cụ thể, ta có thể dùng các cách sau:

Ví dụ 2: Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch CuSO₄ 0,05M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và m gam chất rắn Y. Giá trị của m là

A. 3,84. B. 2,32. C. 1,68. D. 0,64.

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – Sở Giáo Dục và Đào Tạo Bắc Ninh, năm 2017)

Phân tích và hướng dẫn giải

Vận dụng:

Câu 1: Cho bột nhôm dư vào 100 ml dung dịch CuSO₄ 0,2M đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam Cu. Giá trị của m là

A. 0,64.    B. 1,28.    C. 1,92. D. 0,32.

Câu 2: Cho 14 gam bột sắt vào 150 ml dung dịch CuCl₂ 2M, khuấy đều, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 22.    B. 16.    C. 30,4. D. 19,2.

Câu 3: Cho m gam nhôm vào 200 ml dung dịch Fe(NO₃)₂ 0,2M đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 4,49 gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 5,4.    B. 2,25.    C. 0,72. D. 2,97.

Ví dụ 3: Nhúng một đinh sắt có khối lượng 8 gam vào 500 ml dung dịch CuSO₄ 2M. Sau một thời gian lấy đinh sắt ra cân lại thấy nặng 8,8 gam. Nồng độ mol/l của CuSO₄ trong dung dịch sau phản ứng là

A. 0,27M. B. 1,36M. C. 1,8M. D. 2,3M.

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Huỳnh Thúc Kháng – Bình Thuận, năm 2017)

Phân tích và hướng dẫn giải

* Phân tích

Đề bài xuất hiệu cụm từ “sau một thời gian”, cho thấy phản ứng xảy ra không hoàn toàn, có nghĩa là các chất phản ứng đề dư.

Sau phản ứng, khối lượng đinh sắt tăng lên là do lượng Cu sinh ra bám vào thanh sắt lớn hơn lượng Fe phản ứng tan vào dung dịch.

Dựa vào mối liên hệ về số mol Cu tạo thành, số mol Fe phản ứng và sự thay đổi khối lượng thanh kim loại sẽ tính được lượng CuSO₄ phản ứng. Từ đó tính được lượng CuSO₄ dư và trả lời được câu hỏi mà đề yêu cầu.

* Hướng dẫn giải

Ví dụ 4: Nhúng thanh Fe nặng m gam vào 300 ml dung dịch CuSO₄ 1M, sau một thời gian thu được dung dịch X có chứa CuSO₄ 0,5M, đồng thời khối lượng thanh Fe tăng 4% so với khối lượng ban đầu. Giả sử thể tích dung dịch không thay đổi và lượng Cu sinh ra bám hoàn toàn vào thanh sắt. Giá trị m là

A. 24. B. 30. C. 32. D. 48.

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Hàm Long – Bắc Ninh, năm 2017)

Phân tích và hướng dẫn giải

Vận dụng:

Câu 4: Nhúng một đinh sắt sạch vào dung dịch Cu(NO₃)₂. Sau một thời gian lấy đinh sắt ra, làm khô, thấy khối lượng đinh sắt tăng 1 gam. Khối lượng sắt đã phản ứng là

A. 3,5 gam. B. 2,8 gam. C. 7,0 gam. D. 5,6 gam.

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 2 – THPT chuyên Thoại Ngọc Hầu – An Giang, năm 2016)

Câu 5: Nhúng một thanh sắt (dư) vào 100 ml dung dịch CuSO₄ x mol/l. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng thanh sắt tăng 0,4 gam. Biết tất cả Cu sinh ra đều bám vào thanh sắt. Giá trị của x là

A. 0,05. B. 0,5. C. 0,625. D. 0,0625.

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – Sở Giáo Dục và Đào Tạo Vĩnh Phúc, năm 2017)

Câu 6: Cho m gam Fe vào 100 ml dung dịch Cu(NO₃)₂ thì nồng độ của Cu²⁺ còn lại trong dung dịch bằng 1/2 nồng độ của Cu²⁺ ban đầu và thu được một chất rắn X có khối lượng bằng (m+0,16) gam. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng Fe phản ứng và nồng độ (mol/l) ban đầu của Cu(NO₃)₂ là:

A. 1,12 gam và 0,3M. B. 2,24 gam và 0,3 M.

C. 2,24 gam và 0,2 M. D. 1,12 gam và 0,4 M.

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Phú Nhuận – TP. HCM, năm 2016)

Ví dụ 5: Cho m gam bột Zn vào 500 ml dung dịch Fe₂(SO₄)₃ 0,24M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng dung dịch tăng thêm 9,6 gam so với khối lượng dung dịch ban đầu. Giá trị của m là

A. 32,50. B. 48,75. C. 29,25. D. 20,80.

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Hàm Rồng – Thanh Hóa, năm 2017)

Phân tích và hướng dẫn giải

* Phân tích

+ Vẫn là dạng bài một kim loại tác dụng với một muối. Nhưng ở ví dụ này ta cần xác định thứ tự khử của ion Fe³⁺ vì xuất hiện 3 cặp oxi hóa – khử:

+ Nếu bỏ qua thứ tự khử, cho Fe³⁺ bị khử về Fe sẽ mắc vào bẫy của người ra đề.

● Ghi nhớ: Đối với các bài tập xuất hiện 3 cặp oxi hóa – khử trở lên, trước tiên cần xác định thứ tự khử và oxi hóa của ion và nguyên tử kim loại. Sau đó mới tính toán tìm ra kết quả.

+ Vì phản ứng hóa học bảo toàn khối lượng nên khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng lên bao nhiêu gam thì khối lượng kim loại thu được sẽ giảm đi bấy nhiêu gam.

+ Dựa vào bản chất phản ứng và các thông tin đề cho, ta có một số cách giải sau:

* Hướng dẫn giải

O2 Education gửi các thầy cô link download file pdf đầy đủ

PP16 – KIM LOẠI TD VS DD MUỐI

Xem thêm

Tổng hợp các phương pháp giải bài tập môn hoá học

Tổng hợp đề thi THPT QG 2021 file word có lời giải chi tiết

08/02/2021
Phân tích đánh giá

Phân tích đánh giá

PHƯƠNG PHÁP 15 : PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ, NHẬN ĐỊNH

ĐỂ LỰA CHỌN HƯỚNG GIẢI TỐI ƯU

I. PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ TÌM HƯỚNG GIẢI TỐI ƯU ĐỐI VỚI CÁC BÀI TẬP HÓA VÔ CƠ

Ví dụ 1: Hòa tan hết 0,2 mol FeO bằng dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng (dư), thu được khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất). Hấp thụ hoàn toàn khí SO₂ sinh ra ở trên vào dung dịch chứa 0,07 mol KOH và 0,06 mol NaOH, thu được dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là

A. 22,34. B. 12,18. C. 15,32. D. 19,71.

(Đề thi tuyển sinh Cao đẳng khối A và khối B năm 2013)

Phân tích và hướng dẫn giải

Theo giả thiết, ta có :

Theo bảo toàn electron, ta có :

Suy ra phản ứng tạo ra cả muối và .

SO₂ hoặc CO₂ tác dụng với dung dịch kiềm thực chất là phản ứng trao đổi ion. Dạng bài tập này thường có các hướng giải sau :

● Hướng 1 : Tính toán theo phương trình phản ứng

Theo các phản ứng (1), (2) và giả thiết, ta có :

Ta có thể tính khối lượng muối như sau :

hoặc

● Hướng 2 : Sử dụng phương pháp bảo toàn điện tích và bảo toàn nguyên tố

Trong phản ứng của CO₂ với , ion đã được thay bằng các ion . Theo bảo toàn điện tích và bảo toàn nguyên tố S, ta có :

Suy ra :

● Hướng 3: Sử dụng công thức giải nhanh

Ta có :

Suy ra :

Như vậy, đối với bài tập CO₂ hoặc SO₂ phản ứng với dung dịch kiềm thì giải theo hướng 3 là tối ưu nhất. Còn nếu không nhớ được công thức giải nhanh thì làm theo hướng 2.

Để giải nhanh bài tập hóa học thì phải hiểu bản chất hóa học của bài toán, nhưng phải hạn chế tối đa việc viết phương trình phản ứng.

Ví dụ 2: Sục 4,48 lít khí CO₂ (đktc) vào 1 lít dung dịch hỗn hợp Ba(OH)₂ 0,12M và NaOH 0,06M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 19,70. B. 23,64. C. 7,88. D. 13,79.

(Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2012)

Phân tích và hướng dẫn giải

Từ giả thiết, suy ra :

Vì nên phản ứng tạo ra cả muối .

Để tính khối lượng BaCO₃, ta cần tính số mol của ion tạo ra trong phản ứng.

● Hướng 1 : Sử dụng phương trình ion rút gọn

Theo (1), (2) và giả thiết, ta có :

Do

● Hướng 2 : Sử dụng bảo toàn điện tích và bảo toàn nguyên tố

Sau phản ứng của CO₂ với dung dịch NaOH và Ba(OH)₂, ion được thay bằng các ion . Áp dụng bảo toàn điện tích và bảo toàn nguyên tố C, ta có :

Do

● Hướng 3 : Xây dựng và sử dụng công thức giải nhanh

Theo bảo toàn điện tích và bảo toàn nguyên tố C, ta có :

Sử dụng công thức ta có :

Do

PS : Công thức chỉ đúng trong trường hợp phản ứng tạo ra cả muối axit và muối trung hòa.

● Hướng 4 : Khai thác tỉ lệ

Vì nên suy ra :

Do

O2 Education gửi các thầy cô link download file pdf đầy đủ

PP15- PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ

Xem thêm

Tổng hợp các phương pháp giải bài tập môn hoá học

Tổng hợp đề thi THPT QG 2021 file word có lời giải chi tiết

08/02/2021
Vận dụng linh hoạt các định luật bảo toàn

Vận dụng linh hoạt các định luật bảo toàn

PHƯƠNG PHÁP 14: VẬN DỤNG LINH HOẠT CÁC

ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG HÓA HỌC

I. CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

Bí quyết để giải nhanh các bài tập trắc nghiệm hóa học hay và khó trong đề thi Đại học, Cao đẳng chính là vận dụng thật linh hoạt và nhuần nhuyễn các định luật bảo toàn trong hóa học. Thông qua các ví dụ minh họa và bài tập vận dụng dưới đây, tác giả hi vọng rằng tốc độ giải bài tập hóa học của bạn đọc sẽ cải thiện đáng kể.

Ví dụ 1: Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃ tan vừa hết trong 700 ml dung dịch HCl 1M thu được 3,36 lít H₂ (đktc) và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa và nung trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn Z. Khối lượng Z là :

A. 16 gam. B. 32 gam. C. 8 gam. D. 24 gam.

(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Cẩm Khê – Phú Thọ, năm học 2013 – 2014)

Hướng dẫn giải

Sơ đồ phản ứng :

Áp dụng bảo toàn nguyên tố H, O, Fe và bảo toàn khối lượng, ta có :

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 27,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe₂O₃ bằng dung dịch H₂SO₄ loãng (lượng H₂SO₄ phản ứng vừa đủ với giá trị nhỏ nhất), thấy thoát ra V lít H₂ (đktc) và thu được dung dịch Y. Thêm từ từ NaOH đến dư vào dung dịch Y. Kết thúc thí nghiệm, lọc lấy kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 32 gam chất rắn. V có giá trị là

A. 3,36 lít. B. 11,2 lít. C. 4,48 lít. D. 2,24 lít.

(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT chuyên Hùng Vương – Phú Thọ, năm học 2012 – 2013)

Hướng dẫn giải

Trong phản ứng của X với dung dịch H₂SO₄ loãng, lượng H₂SO₄ dùng vừa đủ với giá trị nhỏ nhất khi Fe khử hết Fe³⁺ sinh ra từ Fe₂O₃.

Sơ đồ phản ứng :

Theo giả thiết và áp dụng bảo toàn nguyên tố Fe, ta có :

Trong phản ứng của X với H₂SO₄, theo bảo toàn electron, ta có :

Ví dụ 3: Người ta điều chế H₂ và O₂ bằng phương pháp điện phân dung dịch NaOH với điện cực trơ, cường độ dòng điện 0,67A trong thời gian 40 giờ. Dung dịch thu được sau điện phân có khối lượng 100 gam và nồng độ NaOH là 6%. Nồng độ dung dịch NaOH trước điện phân là (giả thiết lượng nước bay hơi không đáng kể)

A. 5,08%. B. 6,00%. C. 5,50%. D. 3,16%.

(Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2012)

Hướng dẫn giải

Điện phân dung dịch NaOH thì bản chất là điện phân H₂O, tạo ra O₂ ở anot và H₂ ở catot. Khối lượng NaOH trong dung dịch không bị thay đổi.

Theo bảo toàn electron, ta có :

Theo sự bảo toàn khối lượng, ta thấy nồng độ phần trăm của dung dịch NaOH trước khi điện phân là :

Ví dụ 4: Cho 10,4 gam hỗn hợp gồm Fe và C (Fe chiếm 53,846% về khối lượng) phản ứng với dung dịch HNO₃ đặc, nóng, dư tạo ra NO₂ là sản phẩm khử duy nhất. Thể tích khí (đktc) tạo thành sau phản ứng là :

A. 44,8 lít. B. 14,2 lít. C. 51,52 lít. D. 42,56 lít.

(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Cẩm Khê – Phú Thọ, năm học 2013 – 2014)

Hướng dẫn giải

Theo giả thiết, ta có :

Sơ đồ phản ứng :

Theo bảo toàn electron và bảo toàn nguyên tố C, ta có :

PS : Ở bài tập này, học sinh thường chỉ tính thể tích khí NO₂mà quên không tính thể tích khí CO₂, khi đó đáp án là D : 42,56 lít. Đó là kết quả sai!

Ví dụ 5: Trộn 10,8 gam bột Al với 34,8 gam bột Fe₃O₄ rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H₂SO₄ loãng (dư) thu được 10,752 lít khí H₂ (đktc). Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là

A. 80%. B. 90%. C. 70%. D. 60%.

(Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2010)

Hướng dẫn giải

Theo giả thiết và bảo toàn electron, ta thấy : nên hiệu suất phản ứng có thể tính theo Al hoặc Fe₃O₄.

Trong phản ứng nhiệt nhôm và phản ứng của hỗn hợp X với HCl, theo bảo toàn electron và bảo toàn nguyên tố Fe, Al, ta có :

Ví dụ 6: Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe₂O₃ ở nhiệt độ cao một thời gian, thu được 6,72 gam hỗn hợp X gồm 4 chất rắn khác nhau. Đem hoà tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO₃ dư, thu được 0,448 lít khí NO (đktc). Giá trị m là :

A. 8,2. B. 8. C. 7,2. D. 6,8.

(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Ninh Giang, năm học 2013 – 2014)

Hướng dẫn giải

Sơ đồ phản ứng :

Căn cứ vào toàn bộ quá trình phản ứng, ta thấy : Chất khử là CO; chất oxi hóa là HNO₃, sản phẩm khử của HNO₃ là NO. Theo bảo toàn electron, ta có :

Theo bản chất phản ứng khử oxit và bảo toàn khối lượng, ta có :

O2 Education gửi các thầy cô link download file pdf đầy đủ

PP14 – VẬN DỤNG LINH HOẠT CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

Xem thêm

Tổng hợp các phương pháp giải bài tập môn hoá học

Tổng hợp đề thi THPT QG 2021 file word có lời giải chi tiết

08/02/2021
Tự chọn lượng chất

Tự chọn lượng chất

PHƯƠNG PHÁP 12: TỰ CHỌN LƯỢNG CHẤT

I. PHƯƠNG PHÁP TỰ CHỌN LƯỢNG CHẤT

1. Nội dung phương pháp tự chọn lượng chất

Bài tập hóa học mà lượng chất cho ở dạng tổng quát : x mol, m gam, V lít,… hoặc cho ở dạng tỉ lệ mol, tỉ lệ khối lượng, tỉ lệ thể tích,… được gọi là bài tập hóa học tổng quát. Dạng bài tập này có tính khái quát rất cao, nó có tác dụng tích cực đến sự phát triển tư duy giải bài tập hóa học của học sinh. Tuy nhiên, do lượng chất cho ở dạng tổng quát nên việc tính toán sẽ phức tạp hơn nhiều so với bài tập có số liệu cụ thể.

Vậy làm cách nào để giải nhanh dạng bài tập này ? Như ta đã biết, một bài tập đúng ở dạng tổng quát thì cũng đúng trong trường hợp cụ thể. Và việc giải một bài tập có số liệu cụ thể bao giờ cũng dễ dàng hơn so với việc giải một bài tập tổng quát. Từ những cơ sở đó ta suy ra : Để giải nhanh bài tập ở dạng tổng quát thì phương pháp hữu hiệu nhất là chuyển nó về bài tập có số liệu cụ thể bằng cách tự chọn lượng chất thích hợp, có lợi cho việc tính toán.

Phương pháp giải bài tập hóa học bằng cách tự chọn lượng chất thích hợp để chuyển bài tập tổng quát thành bài tập có số liệu cụ thể gọi là phương pháp tự chọn lượng chất.

2. Ưu điểm của phương pháp tự chọn lượng chất

a. Xét các hướng giải bài tập sau:

Câu 1 – Mã đề 231: Khi hòa tan hiđroxit kim loại M(OH)₂bằng một lượng vừa đủ dung dịch H₂SO₄ 20% thu được dung dịch muối trung hoà có nồng độ 27,21%. Kim loại M là

A. Cu. B. Zn. C. Fe. D. Mg.

(Đề thi tuyển sinh Cao đẳng năm 2007)

Hướng dẫn giải

Dễ dàng nhận ra đây là một bài tập ở dạng tổng quát, vì đề bài không cho cụ thể lượng chất phản ứng hoặc tạo thành.

● Cách 1 : Giải bài tập ở dạng tổng quát

Giả sử số mol của M(OH)₂ là x mol.

Phương trình phản ứng :

Theo (1) và giả thiết suy ra :

Theo bảo toàn khối lượng, ta có :

Suy ra :

Ngoài ra, ta có thể giải bài tập tổng quát này bằng một số cách khác : (1) Gọi số mol của H₂SO₄ là x mol; (2) gọi số mol của MSO₄ là x mol; (3) gọi số gam của M(OH)₂là m gam; (4) gọi khối lượng của dung dịch axit H₂SO₄ là m gam;…

● Cách 2 : Sử dụng phương pháp tự chọn lượng chất

Từ cách 1, ta nhận thấy : Số mol của M(OH)₂ bằng bao nhiêu không phải là điều quan trọng, vì cuối cùng nó cũng sẽ bị triệt tiêu trong biểu thức tính nồng độ phần trăm của muối MSO₄.

Vậy để đơn giản cho việc tính toán ta chọn số mol của M(OH)₂ là 1 mol.

Phương trình phản ứng :

Theo (1) và giả thiết suy ra :

Theo bảo toàn khối lượng, ta có :

Suy ra :

Ngoài ra, ta có thể giải bài tập này bằng một số cách tự chọn lượng chất khác : (1) Chọn khối lượng của dung dịch muối là 100 gam; (2) chọn khối lượng của dung dịch H₂SO₄ bằng 100 gam; (3) chọn số mol của H₂SO₄ bằng 1 mol; (4) chọn số mol của MSO₄ bằng 1 mol,…

b. Nhận xét :

Với cách 1 : Giải bài tập ở dạng tổng quát nên việc tính toán phức tạp, mất nhiều thời gian.

Với cách 2 : Chuyển bài tập tổng quát thành bài tập có số liệu cụ thể bằng phương pháp tự chọn lượng chất. Vì vậy, việc tính toán trở nên dễ dàng hơn, thời gian tính toán vì thế cũng được rút ngắn hơn.

c. Kết luận :

Phương pháp tự chọn lượng chất giúp ta chuyển bài tập hóa học từ phức tạp trở thành đơn giản. Sau khi đã chọn lượng chất thích hợp thì bài tập trở thành một dạng rất cơ bản, và việc tính toán lúc này sẽ thuận lợi hơn rất nhiều.

3. Phạm vi áp dụng :

Phạm vi áp dụng của phương pháp tự chọn lượng chất tương đối hẹp. Phương pháp này chỉ áp dụng cho các bài tập hóa học ở dạng tổng quát, có thể là bài tập hóa hữu cơ hoặc hóa vô cơ.

II. PHÂN DẠNG BÀI TẬP VÀ CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

Phương pháp giải

– Bước 1 : Nhận dạng nhanh phương pháp giải bài tập : Khi gặp bài tập hóa học mà lượng chất cho ở dạng tổng quát : x mol, m gam, V lít,… hoặc cho ở dạng tỉ lệ mol, tỉ lệ khối lượng, tỉ lệ thể tích,… thì ta nên sử dụng phương pháp tự chọn lượng chất.

– Bước 2 : Căn cứ vào giả thiết để phân tích, đánh giá lượng chất tự chọn là số mol hay khối lượng thì có lợi về mặt tính toán hơn.

– Bước 3 : Thay lượng chất đã chọn để chuyển bài tập tổng quát thành bài tập cụ thể.

– Bước 4 : Vận dụng các phương pháp bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, bảo toàn điện tích,… để tính toán với bài tập cụ thể, từ đó suy ra đáp số của bài toán.

► Các ví dụ minh họa ◄

● Dạng 1: Chọn lượng chất là mol

Ví dụ 1: Cho phản ứng : Al + HNO₃ Al(NO₃)₃ + N₂O + N₂ + H₂O. Nếu tỉ lệ số mol N₂O : N₂ lần lượt là 2 : 3 thì hệ số cân bằng tối giản của HNO₃ là :

A. 138. B. 148. C. 168. D. 76.

(Đề thi thử đại học lần 3 – Trường THPT Quỳnh Lưu Nghệ An, năm học 2011 – 2012)

Hướng dẫn giải

Đặt

Áp dụng bảo toàn electron, ta có :

Chọn Theo bảo toàn nguyên tố N, ta có :

Ví dụ 2: Hoà tan hết x gam CuO trong một lượng vừa đủ dung dịch HNO₃ 25,2%, thu được dung dịch X. Cô cạn 50 gam X thu được y gam muối khan. Giá trị của y là

A. 16,207. B. 28,362. C. 24,311. D. 20,259.

(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Lục Ngạn số 1 – Bắc Giang, năm học 2013 – 2014)

Hướng dẫn giải

Chọn số mol của CuO phản ứng là 1 mol.

Phương trình phản ứng :

Theo bảo toàn khối lượng, ta có :

Ví dụ 3: Hoà tan một lượng oxit của kim loại R vào trong dung dịch H₂SO₄ 4,9% (vừa đủ) thì thu được một dung dịch muối có nồng độ 5,882%. Công thức của oxit kim loại là :

A. CuO. B. FeO. C. MgO. D. ZnO.

Hướng dẫn giải

Phương trình phản ứng :

Chọn

O2 Education gửi các thầy cô link download file pdf đầy đủ

PP12- TỰ CHỌN LƯỢNG CHẤT

Xem thêm

Tổng hợp các phương pháp giải bài tập môn hoá học

Tổng hợp đề thi THPT QG 2021 file word có lời giải chi tiết

08/02/2021
Tìm khoảng giới hạn

Tìm khoảng giới hạn

PHƯƠNG PHÁP 13: TÌM KHOẢNG GIỚI HẠN

I. PHƯƠNG PHÁP TÌM KHOẢNG GIỚI HẠN

1. Nội dung phương pháp tìm khoảng giới hạn

Hiện nay, đang có nhiều hệ thống phân dạng bài tập hóa học : Phân dạng bài tập theo tính chất hóa học của các chất (kim loại tác dụng với dung dịch axit, CO₂ tác dụng với dung dịch kiềm, anđehit tác dụng với dung dịch AgNO₃/NH₃,…); phân dạng bài tập theo loại phản ứng (phản ứng cộng, tách, oxi hóa, trao đổi,…); phân dạng bài tập theo các phương pháp giải nhanh (bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, bảo toàn điện tích,…);… Mỗi hệ thống phân dạng đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng.

Tuy nhiên, nếu căn cứ vào yêu cầu của đề bài thì có thể chia bài tập hóa học thành 2 dạng chính: Tính lượng chất (1); Tìm chất (2). Đối với dạng (1), hướng tư duy là tìm số mol của các chất, từ đó suy ra khối lượng, thể tích (đối với các chất khí), nồng độ mol, nồng độ phần trăm,… Đối với dạng (2), hướng tư duy là tìm khối lượng mol; tìm thành phần cấu tạo nên chất đó;… Với hướng tư duy thông thường như vậy, ta có thể giải quyết được khá nhiều bài tập. Nhưng có một số bài tập, khi mà các giả thiết đã được khai thác triệt để, ta vẫn không thể tìm được kết quả.

Vậy cần phải tìm hướng tư duy giải toán mới. Nếu trước đây, ta chỉ có một hướng tư duy là tìm chính xác các giá trị như số mol, khối lượng, thể tích,… hoặc khối lượng mol của chất mà đề bài yêu cầu, thì bây giờ ta có thể giải bài tập theo một hướng tư duy khác, đó là tìm khoảng giới hạn của các giá trị số mol, khối lượng, thể tích,… hoặc tìm khoảng giới hạn khối lượng mol của chất cần tìm. Từ đó dựa vào đặc điểm của các chất (khối lượng mol, cấu tạo hóa học,…) và có khi là cả đáp án để tìm đáp số.

Phương pháp tìm khoảng giới hạn là phương pháp giải bài tập hóa học dựa vào việc tìm khoảng giới hạn của các giá trị như khối lượng, số mol, thể tích, khối lượng mol của các chất. Để từ đó suy ra giá trị hoặc công thức, tên gọi của chất mà đề bài yêu cầu.

2. Ưu điểm của phương pháp tìm khoảng giới hạn

a. Xét các hướng giải bài tập sau:

Câu 2 – Mã đề 268: Đốt cháy hoàn toàn 2,76 gam hỗn hợp X gồm C_xH_yCOOH, C_xH_yCOOCH₃, CH₃OH thu được 2,688 lít CO₂ (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 CH₃OH. Công thức của C_xH_yCOOH là

A. C₂H₅COOH. B. CH₃COOH. C. C₂H₃COOH. D. C₃H₅COOH.

(Đề thi tuyển sinh Cao đẳng năm 2010)

Hướng dẫn giải

● Cách 1 : Sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố

Theo giả thiết, ta có :

Đặt gốc C_xH_y là R.

Số mol O trong X là :

Áp dụng bảo toàn nguyên tố đối với O, ta có :

Áp dụng bảo toàn nguyên tố đối với Na và bảo toàn gốc R–, ta có :

Áp dụng bảo toàn bảo toàn gốc CH₃– , ta có :

Từ (1), (2), (3), ta có :

Vậy C_xH_yCOOH là

● Cách 2 : Sử dụng phương pháp tìm khoảng giới hạn

Giả sử C_xH_yCOOH, C_xH_yCOOCH₃là no, đơn chức thì khi đốt cháy sẽ thu được số mol CO₂ bằng số mol H₂O. Đốt cháy ancol CH₃OH thu được số mol H₂O lớn hơn số mol CO₂. Khi đó tổng số mol H₂O sẽ lớn hơn số mol CO₂. Trên thực tế, khi đốt cháy X số mol CO₂ lớn hơn số mol H₂O, chứng tỏ C_xH_yCOOH, C_xH_yCOOCH₃phải không no. Suy ra các phương án A, B không thỏa mãn. Phương án đúng chỉ có thể là C hoặc D.

Sơ đồ phản ứng : X + NaOH CH₃OH + C_xH_yCOONa + H₂O

Theo bảo toàn khối lượng, ta có :

Mặt khác, áp dụng bảo toàn nguyên tố đối với Na, ta có:

Từ (*) và (**) suy ra:

Vậy C_xH_yCOOH là

c. Kết luận :

Với cách 1 : Tư duy giải toán theo cách thông thường, đó là tìm chính xác khối lượng của gốc hiđrocacbon C_xH_y–. Từ đó suy ra cấu tạo của gốc hiđrocacbon và công thức của axit. Với bài tập này, đề bài cho đủ giả thiết để tìm chính xác gốc hiđrocacbon, nhưng phải vận dụng bảo toàn nguyên tố đối với nhiều nguyên tố và nhóm nguyên tố hoặc phải viết phương trình và tính toán theo phương trình phản ứng. Vì vậy, lời giải dài dòng và mất nhiều thời gian.

Với cách 2 : Tư duy theo hướng tìm khoảng giới hạn khối lượng mol của gốc hiđrocacbon. Với cách này, việc tính toán trở nên đơn giản hơn nhiều. Mặc dù không tìm được chính xác khối lượng của gốc hiđrocacbon, nhưng với và C_xH_y là gốc không no thì nó chỉ có thể là hoặc . Do sự lựa chọn đã giới hạn chỉ còn C hoặc D nên rất dễ dàng tìm được gốc hiđrocacbon là .

3. Phạm vi áp dụng :

Phương pháp tìm khoảng giới hạn chủ yếu được dùng để giải quyết các bài tập mà việc tính toán trực tiếp ra kết quả gặp khó khăn, do sự giới hạn của giả thiết.

Một số dạng bài tập sử dụng phương pháp khoảng giới hạn là :

+ Tính lượng chất trong phản ứng.

+ Tìm kim loại, tìm công thức của hợp chất hữu cơ.

II. PHÂN DẠNG BÀI TẬP VÀ CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

Phương pháp giải

– Bước 1 : Lập sơ đồ phản ứng biểu diễn quá trình chuyển hóa giữa các chất, để thấy rõ bản chất hóa học của bài toán.

– Bước 2 : Nhận dạng nhanh phương pháp giải bài tập : Khi gặp những bài tập mà đề bài không cung cấp đủ giả thiết để tìm được kết quả chính xác hoặc có thể tìm được kết quả chính xác nhưng phải làm dài dòng, mất nhiều thời gian thì ta nên sử dụng phương pháp tìm khoảng giới hạn.

– Bước 3 : Căn cứ vào giả thiết để lựa chọn giá trị trong phương pháp tìm khoảng giới hạn. Nếu là bài tập tính lượng chất thì giá trị đó thường là số mol, khối lượng, thể tích,… Nếu là bài tập tìm chất thì giá trị thường là khối lượng mol.

– Bước 4 : Dựa vào giả thiết để thiết lập khoảng giới hạn đối với các giá trị số mol, khối lượng, thể tích,… hoặc khối lượng mol của chất cần tìm. Từ đó dựa vào cấu tạo, tính chất của chất và các phương án A, B, C, D đề cho để tìm ra kết quả của bài toán.

► Các ví dụ minh họa ◄

1. Tính lượng chất trong phản ứng

Trong đề thi tuyển sinh Đại học và Cao đẳng, mỗi năm đều có những bài tập khó để phân loại học sinh. Nếu tính toán để tìm ra kết quả chính xác thì sẽ mất nhiều thời gian. Ta có thể giải những bài tập này nhanh hơn bằng cách sử dụng phương pháp tìm khoảng giới hạn kết hợp với các đáp án đề cho. Các ví dụ …. sẽ chứng minh điều đó.

Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm 3,92 gam Fe, 16 gam Fe₂O₃ và m gam Al. Nung X ở nhiệt độ cao trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp chất rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau. Phần một tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng (dư), thu được 4a mol khí H₂. Phần hai phản ứng với dung dịch NaOH dư, thu được a mol khí H₂. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là

A. 5,40. B. 3,51. C. 7,02. D. 4,05.

(Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2013)

Hướng dẫn giải

● Cách 1: Sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron

Sau phản ứng nhiệt nhôm, hỗn hợp chất rắn Y thu được phản ứng với NaOH tạo ra khí, chứng tỏ Al dư, Fe₂O₃ đã phản ứng hết.

Áp dụng bảo toàn nguyên tố Fe, ta có :

Áp dụng bảo toàn electron trong phản ứng nhiệt nhôm, ta có :

Theo giả thiết, suy ra : Khi cho Y phản ứng với dụng dịch H₂SO₄ loãng dư, thu được 8a mol H₂;

khi cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 2a mol khí H₂.

Áp dụng bảo toàn electron, ta có :

● Cách 2: Sử dụng phương pháp tìm khoảng giới hạn kết hợp với các đáp án

Theo bảo toàn electron, ta có :

Vì sau phản ứng nhiệt nhôm, hỗn hợp thu được có khả năng phản ứng với NaOH tạo khí H₂, chứng tỏ Al dư.

Suy ra :

Nếu đề cho các đáp án nhiễu tốt hơn thì ta phải làm theo cách 1.

Ví dụ 2: Cho hỗn hợp X gồm 0,01 mol Al và a mol Fe vào dung dịch AgNO₃ đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được m gam chất rắn Y và dung dịch Z chứa 3 cation kim loại. Cho Z phản ứng với dung dịch NaOH dư trong điều kiện không có không khí, thu được 1,97 gam kết tủa T. Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 1,6 gam chất rắn chỉ chứa một chất duy nhất. Giá trị của m là

A. 8,64. B. 3,24 . C. 6,48. D. 9,72.

(Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2013)

Hướng dẫn giải

● Cách 1 : Sử dụng bảo toàn nguyên tố Fe, bảo toàn electron

Bản chất phản ứng :

Al + Ag⁺ Al³⁺ + Ag (1)

Fe + Ag⁺ Fe²⁺ + Ag (2)

Nếu Ag⁺ còn dư thì :

Fe²⁺ + Ag⁺ Fe³⁺ + Ag (3)

Theo giả thiết, dung dịch Z chứa 3 loại cation kim loại nên có hai trường hợp :

+ Các cation kim loại là Al³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺.

+ Các cation kim loại là Al³⁺, Fe³⁺, Ag⁺.

Mặt khác, khi cho Z tác dụng với dung dịch NaOH dư trong điều kiện không có không khí, thu được kết tủa T. Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi được 1,6 gam chất rắn duy nhất. Nên suy ra dung dịch Z chứa các cation kim loại là Al³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺ ; 1,6 gam chất rắn là Fe₂O₃; 1,97 gam kết tủa T là Fe(OH)₂ và Fe(OH)₃.

Theo giả thiết, ta có :

Như vậy, đã có 0,01 mol Fe bị oxi hóa thành Fe²⁺và 0,01 mol Fe bị oxi hóa thành Fe³⁺.

Áp dụng bảo toàn electron, ta có :

● Cách 2 : Sử dụng phương pháp tìm khoảng giới hạn

Vì 1,6 gam chất rắn chỉ chứa một chất duy nhất nên đó là Fe₂O₃. Dung dịch Z chứa 3 loại cation là Al³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺. Vậy chất rắn Y chỉ có Ag.

Theo bảo toàn nguyên tố Fe, ta có :

Áp dụng bảo toàn electron, ta có :

O2 Education gửi các thầy cô link download file pdf đầy đủ

PP13 – TÌM KHOẢNG GIỚI HẠN

Xem thêm

Tổng hợp các phương pháp giải bài tập môn hoá học

Tổng hợp đề thi THPT QG 2021 file word có lời giải chi tiết

08/02/2021