Địa chỉ trụ sở: Tòa nhà Viettel, Số 285, Đường Cách Mạng Tháng 8, Phường 12, Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh Giấy chứng nhận đăng ký doanh nghiệp số 0309532909 do Sở Kế Hoạch và Đầu Tư Thành phố Hồ Chí Minh cấp lần đầu vào ngày 06/01/2010. SỞ GD&ĐT THỪA THIÊN HUẾ TRƯỜNG THPT TRẦN VĂN KỶ TỔ HÓA - SINH - KTNN NĂM HỌC: 2013 - 2014 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: “HƯỚNG DẪN GIẢI NHANH TOÁN HÓA HỌC LỚP 11 BẰNG MÁY TÍNH CASIO fx-570MS” GIÁO VIÊN : LÊ THỪA TÂN CHUYÊN MÔN : HÓA HỌC Huế, năm 2014 [ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM CẤP TRƢỜNG] LÊ THỪA TÂN GV. LÊ THỪA TÂN Trang 1 MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trang 2 II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Trang 2 III. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Trang 2 IV. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU Trang 3 V. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trang 3 VI. PHẠM VI NGHIÊN CỨU Trang 3 PHẦN II: NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM I. THỰC TRẠNG TRƢỚC KHI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Trang 4 II. BIỆN PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Trang 4 II.1. Những kiến thức cần trang bị Trang 4 II.2. Những điểm cần lƣu ý Trang 4 II.3. Một số công thức giải nhanh áp dụng cần nhớ Trang 5 II.4. Những bài tập áp dụng minh họa Trang 11 IV. NỘI DUNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM Trang 19 IV.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm Trang 19 IV.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm Trang 19 IV.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm Trang 19 IV.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm Trang 19 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trang 21 PHỤ LỤC Trang 22 PHẦN NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Trang 24 [ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM CẤP TRƢỜNG] LÊ THỪA TÂN GV. LÊ THỪA TÂN Trang 2 PHẦN I.. MỞ ĐẦU I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hoá học là môn khoa học cơ bản trong các trƣờng THCS và THPT. Đây là môn các em mới đƣợc trang bị kiến thức từ khi học lớp 8 bậc THCS. Tuy nhiên, đây cũng là môn thƣờng xuyên sử dụng thi tốt nghiệp THPT và là một trong ba môn bắt buộc trong kì thi tuyển sinh vào ĐH, CĐ, THCN khối A, B. Kể từ năm 2007, Bộ Giáo Dục và Đào Tạo đã chuyển cấu trúc thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng môn Hoá từ tự luận sang trắc nghiệm 100%. Điều đó cũng đồng nghĩa trong vòng 90 phút, Học sinh phải thật bình tĩnh để lựa chọn phƣơng án trả lời tối ƣu nhất trong thời gian ngắn nhất. Nắm bắt đƣợc điều đó, các Giảng viên đại học, cao đẳng, các Chuyên gia và các Nhà giáo có nhiều kinh nghiệm đã xuất bản rất nhiều sách và tài liệu tham khảo về các phƣơng pháp giải nhanh trắc nghiệm. Với xu thế trắc nghiệm khách quan hiện nay thì “nhanh và chính xác” là hai yếu tố rất quan trọng trong khi làm bài kiểm tra cũng nhƣ trong các kì thi. Vì vậy, vận dụng đƣợc các phƣơng pháp giải nhanh chƣa đủ mà kỹ năng bấm Máy tính cũng góp phần vào việc giải nhanh bài tập trắc nghiệm. Trong việc bấm Máy tính cũng thể hiện đƣợc “phương pháp giải” và “ khả năng tư duy trừu tượng” của Học sinh khi làm bài. Qua 4 năm giảng dạy ở trƣờng THPT Trần Văn Kỷ kết hợp với những kiến thức tích lũy đƣợc khi ngồi trên giảng đƣờng đại học tôi mạnh dạn đƣa ra ý tƣởng “HƯỚNG DẪN GIẢI NHANH TOÁN HÓA HỌC LỚP 11 BẰNG MÁY TÍNH BỎ TÚI”. II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu những dạng bài toán giải nhanh thƣờng gặp trong các đề thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng, các đề thi và các đề kiểm tra thƣờng xuyên. Đề xuất những ý tƣởng để giải nhanh bài toán thƣờng gặp trong Hóa học lớp 11 trên Máy tính, góp phần nâng cao chất lƣợng giảng dạy bộ môn ở trƣờng phổ thông và là hành trang vững chắc để các em chuẩn bị bƣớc vào kì thi TSĐH. Bản thân có cơ hội nghiên cứu, tìm hiểu và vận dụng các ý tƣởng đó vào công tác giảng dạy của bản thân sau này. III. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Nghiên cứu nội dung “Hóa học lớp 11”. Đồng thời tìm ra những dạng bài tập điển hình thƣờng gặp trong các đề thi TSĐH. - 1. Nội dung thi - Tất cả các kiến thức trong chương trình trung học phổ thông - Các phép tính được sử dụng: 1. Phép tính cộng, trừ, nhân, chia thông thường 2. Phép tính hàm lượng phần trăm 3. Phép tính cộng trừ các phân số 4. Phép tính bình phương, số mũ, khai căn 5. Phép tính logarit (log; ln) và đối logarit 6. Giải phương trình bậc nhất một ẩn 7. Phép tính các hàm số lượng giác sin, cos, tg, cotg 8. Giải hệ hai phương trình bậc nhất một ẩn 9. Giải hệ ba phương trình bậc nhất một ẩn 10. Giải phương trình bậc hai một ẩn 11. Giải phương trình bậc ba một ẩn 12. Các phép tính về vi phân, tích phân, đạo hàm II. Cấu trúc bản đề thi Phần thứ nhất: HS trình bày lời giải về nội dung hóa học Phần thứ hai: HS trình bày cách sử dụng máy tính bỏ túi để giải phương trình và tính toán Phần thứ ba: HS trình bày kết quả III. Hướng dẫn cách làm bài và tính điểm Để giải một bài toán Hoá học, thí sinh phải ghi tương ứng tóm tắt lời giải về nội dung hóa học, cách sử dụng máy tính bỏ túi để giải phương trình và tính toán kết quả vào các phần tương ứng có sẵn trong bản đề thi. Mỗi bài toán được chấm điểm theo thang điểm 5. Điểm của một bài toán bằng tổng điểm của 3 phần trên. Điểm của bài thi là tổng điểm thí sinh làm được (không vi phạm qui chế thi) của 10 bài toán trong bài thi. IV. Ví dụ đề bài toán và cách trình bày bài giải Ví dụ 1: Hai nguyên tố hóa học X và Y ở điều kiện thường đều là chất rắn. Số mol của X có trong 8,4 gam X nhiều hơn so với số mol của Y có trong 6,4 gam Y là 0,15 mol. Biết khối lượng mol nguyên tử của X nhỏ hơn khối lượng mol nguyên từ của Y là 8 gam. Xác định ký hiệu hóa học của X và Y? Phần thứ nhất: HS trình bày lời giải về hóa học 187
- 2. lượng mol nguyên tử của X và Y là x và y So sánh số mol: nA = 8,4 x ; nB = 6,4 y ta có phương trình 8,4 x - 6,4 y = 0,15 Theo giả thiết: x + 8 = y Ghép hai phương trình cho: 0,15x2 - 0,8x - 67,2 = 0 Phần thứ hai: HS trình bày cách sử dụng máy tính bỏ túi để giải phương trình Bấm MODE hai lần → màn hình máy tính hiện lên EQN 1 Bấm nút số 1 → màn hình máy tính hiện lên Unknowns 2 3 Bấm nút chuyển sang phải → màn hình máy tính hiện lên Degree? 2 3 Bấm 2 (để chọn PT bậc 2) → màn hình máy tính hiện a? thì bấm 0,15 Bấm = ⇒ màn hình máy tính hiện b ? thì bấm (-) 0,8 Bấm = ⇒ màn hình máy tính hiện c ? thì bấm (-) 67,2 Bấm = ⇒ màn hình máy tính hiện x1 = 24 Bấm = ⇒ màn hình máy tính hiện x2 = - 18,6666...… Phần thứ ba: HS trình bày kết quả Theo điều kiện hóa học: x > 0 nên chỉ chọn x = x1 = 24 → X là Mg y = 24 + 8 = 32 →Y là S Ví dụ 2: Hòa tan 15,8 gam hỗn hợp A gồm Na2CO3; K2CO3 và Na2O bằng dung dịch HCl thoát ra 1,68 lít CO2 (đktc) và thu được dung dịch B. Cô cạn dung dịch B được 22,025 gam hỗn hợp chứa hai muối khan. Tính thành phần % hỗn hợp A. Phần thứ nhất: HS trình bày lời giải về hóa học Theo đầu bài ta có các phương trình hóa học: Na2O + 2HCl →2NaCl + H2O Na2CO3 + 2HCl →2NaCl + CO2↑+ H2O 188
- 3. →2KCl + CO2↑+ H2O Hỗn hợp hai muối khan là NaCl và KCl Khí thoát ra là CO2 = 1,68 22,4 = 0,075 (mol) Đặt số mol Na2O; Na2CO3 và K2CO3 lần lượt là x, y, z Ta có các phương trình: * khối lượng A: 62x + 106y + 138z = 15,8 * khối lượng hai muối khan: 58,5(2x + 2y) + 74,5 x 2z = 22,025 hay 117x + 117y + 149z = 22,025 * số mol khí CO2: y + z = 0,075 Phần thứ hai: HS trình bày cách sử dụng máy tính bỏ túi để giải phương trình Bấm MODE hai lần ⇒ màn hình máy tính hiện lên EQN 1 Bấm nút số 1 ⇒ màn hình máy tính hiện lên Unknowns 2 3 Bấm 3 (để chọn hệ PT 3 ẩn) →màn hình máy tính hiện a1? thì bấm 62 Bấm = ⇒ màn hình máy tính hiện b1 ? thì bấm 106 Bấm = ⇒ màn hình máy tính hiện c1 ? thì bấm 138 Bấm = ⇒ màn hình máy tính hiện d1 ? thì bấm 15,8 Bấm = ⇒ màn hình máy tính hiện a2 ? thì bấm 117 Bấm = ⇒ màn hình máy tính hiện b2 ? thì bấm 117 Bấm = ⇒ màn hình máy tính hiện c2 ? thì bấm 149 Bấm = ⇒ màn hình máy tính hiện d2 ? thì bấm 22,025 Bấm = ⇒ màn hình máy tính hiện a3 ? thì bấm 0 Bấm = ⇒ màn hình máy tính hiện b3 ? thì bấm 1 Bấm = ⇒màn hình máy tính hiện c3 ? thì bấm 1 Bấm = ⇒màn hình máy tính hiện d3 ? thì bấm 0,075 Bấm = ⇒màn hình máy tính hiện x = 0,1 Bấm = ⇒màn hình máy tính hiện y = 0,021 Bấm = ⇒màn hình máy tính hiện z = 0,054 Bấm 62 × 0,1 : 15,8 SHIFT = (%) ⇒màn hình máy tính hiện 0,3924 Bấm 106 × 0,024 : 15,8 SHIFT = (%) ⇒màn hình máy tính hiện 0,1360 Bấm 138 × 0,054 : 15,8 SHIFT = (%) ⇒màn hình máy tính hiện 0,4716 Phần thứ ba: HS trình bày kết quả % Khối lượng Na2O = 39,24% % Khối lượng Na2CO3 = 13,6% 189
- 4. K2CO3 = 47,16% Ví dụ 3: Al(OH)3 là một hidroxit lưỡng tính có thể tồn tại 2 cân bằng sau: Al(OH)3 ƒ Al3+ + 3OH- tT (1) = 10-33 Al(OH)3 + OH- ƒ AlO2 - + 2H2O tT (2) = 40 Viết biểu thức biểu thị độ tan toàn phần của Al(OH)3 (S) = [Al3+ ] + [AlO 2 − ] dưới dạng một hàm của [H3O+ ]. Ở pH bằng bao nhiêu thì S cực tiểu. Tính giá trị S cực tiểu. Phần thứ nhất: HS trình bày lời giải về hóa học ♣ Xét 2 cân bằng: Al(OH)3 ƒ Al 3+ + 3OH - Tt(1) = [Al3+ ].[OH- ]3 =10-33 Al(OH)3 + OH - ƒ AlO 2 − + 2H2O Tt(2) = - 2 - AlO OH = 40 Từ Tt(1): [Al3+ ] = -33 3 - 10 OH = 3-33 + 3 -14 3 10 H O (10 ) = 10 9 [H3O+ ]3 ; và từ Tt(2): [AlO 2 − ] = 40[OH - ] = 40 -14 + 3 10 H O Do đó S = [Al 3+ ] + [AlO 2 − ] = 109 [H3O+ ]3 + 40 -14 + 3 10 H O S cực tiểu khi đạo hàm + 3 dS d H O = 3.109 [H3O+ ]2 - -13 2 + 3 4.10 H O = 0 ⇒ [H3O+ ]4 = -13 9 4.10 3.10 ⇒[H3O+ ]4 = 133,33. 10-24 [H3O+ ] = ? ⇒pH = - lg[H3O+ ] = ? pH = - (- 6) - lg3,4= ? Phần thứ hai: HS trình bày cách sử dụng máy tính bỏ túi để giải phương trình Bấm 4 SHIFT 133,33 = 3,4 Bấm log 3,4 = 0,53 190
- 5. HS trình bày kết quả [H3O+ ] = 3,4. 10-6 pH = 5,47 Smin = 10 9 .(3,4. 10-6 ) + 40 13 6 4 10 3,4 10 − − × × = 1,5. 10-7 mol/l Ví dụ 4: Hãy xác định khoảng cách giữa 2 nguyên tử iot trong 2 đồng phân hình học của C2H2I2 với giả thiết 2 đồng phân này có cấu tạo phẳng. (Cho độ dài liên kết C – I là 2,10 Å và C=C là 1,33 Å ). Phần thứ nhất: HS trình bày lời giải về hóa học ♣ Đồng phân cis- : dcis = d C= C + 2 d C - I × sin 30 0 . Đồng phân trans-: d trans = 2× IO IO = 2 2 0 IC +CO - 2IC CO cos120× × = 2 2 01,33 1,33 2,1 +( ) -2 x 2,1 x cos120 2 2 Phần thứ hai: HS trình bày cách sử dụng máy tính bỏ túi để giải phương trình Bấm MODE màn hình hiện COMP SD REG 1 2 3 Bấm 1 sin 30 = 0,5 Bấm 2,1 x2 + 0,67 x2 – 4,2 × 0,67 cos 120 = 2,5 191 H H CC II 1200 d C I C I 300 H H CC I I 1200 d C I I C O
- 6. HS trình bày kết quả dcis = dC = C + dC- I = 1,33 + 2,1 = 3,43 Å dtrans = 2× 2,5 Å = 5,0 Å V. Một số bài tập có hướng dẫn giải Bài 1. Cho năng lượng liên kết của: N - H O = O N ≡ N H - O N - O kJ/mol 389 493 942 460 627 Phản ứng nào dễ xảy ra hơn trong 2 phản ứng sau ? 2NH3 + 3/2 O2 → N2 + 3 H2O (1) 2NH3 + 5/2 O2 → 2NO + 3H2O (2) ♣ Hướng dẫn giải : Tính hiệu ứng nhiệt: E1 = (6EN-H + 3 2 EO=O) - (EN≡ N + 6EO-H) = 6× 389 + 3 2 × 493 - 942 - 6× 460 = - 626,5 kJ E2 = (6EN-H + 5 2 EO=O)- (2EN-O + 6EO-H) = 6× 389 + 5 2 × 493 - 2× 627 - 6× 460 =- 447,5 kJ - Phản ứng (1) có ∆ H âm hơn nên pư (1) dễ xảy ra hơn. Bài 2. Cho V lít khí CO qua ống sứ đựng 5,8 gam oxit sắt FexOy nóng đỏ một thời gian thì thu được hỗn hợp khí A và chất rắn B. Cho B tác dụng hết với axit HNO3 loãng thu được dung dịch C và 0,784 lít khí NO. Cô cạn dung dịch C thì thu được 18,15 gam một muối sắt (III) khan. Nếu hòa tan B bằng axit HCl dư thì thấy thoát ra 0,672 lít khí. (Các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn). a) Xác định công thức của oxít sắt b) Tính % theo khối lượng các chất trong B. ♣ Hướng dẫn giải : a) Số mol Fe trong FexOy = số mol Fe trong Fe(NO3)3 = 0,075 192
- 7. trong FexOy = 5,8 0,075 56 16 − × = 0,1 → Fe 0,075 3 O 0,1 4 = = Vậy công thức của B là Fe3O4. b) B có thể chứa Fe, FeO (a mol) và Fe3O4 dư (b mol) 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + H2O 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O Fe + 4 HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O Fe + 2HCl →FeCl2 + H2 , 2Fe H 0,672 n =n = =0,03(mol) 22,4 ta có : 56.0,03 72a 232b 5,16 a 0 a b b 0,0150,03 0,035 3 3 + + = = ⇒ =+ + = Fe 0,03.56 %m .100% 32,56% 5,16 = = và 3 4Fe O%m 100% 32,56% 67,44%= − = Bài 3. 226 88Ra có chu kỳ bán huỷ là 1590 năm. Hãy tính khối lượng của một mẫu Ra có cường độ phóng xạ = 1Curi (1 Ci = 3,7. 1010 Bq)? ♣ Hướng dẫn giải : Theo biểu thức v = - dN dt = kN = 3,7.1010 Bq (trong đó N là số nguyên tử Ra, còn k = 1 2 ln2 T → N = 10 3,7.10 0,693 . T1/2) và T1/2 = 1590.365.24.60.60 = 5,014.1010 mRa = 23 226N 6,022.10 = 10 10 23 226.3,7.10 .5,014.10 0,693.6,022.10 = 1 gam Bài 4. Nung FeS2 trong không khí, kết thúc phản ứng thu được một hỗn hợp khí có thành phần: 7% SO2; 10% O2; 83% N2 theo số mol. Đun hỗn hợp khí trong bình kín (có xúc tác) ở 800K, xảy ra phản ứng: 2SO2 + O2 →← 2SO3 Kp = 1,21.105 . a) Tính độ chuyển hoá (% số mol) SO2 thành SO3 ở 800K, biết áp suất trong bình lúc này là 1 atm, số mol hỗn hợp khí ban đầu (khi chưa đun nóng) là 100 mol. b) Nếu tăng áp suất lên 2 lần, tính độ chuyển hoá SO2 thành SO3, nhận xét về sự chuyển dịch cân bằng. ♣ Hướng dẫn giải : 193
- 8. 2SO2 + O2 →← 2SO3 Ban đầu: 7 10 0 (mol) lúc cân bằng: (7-x) (10 - 0,5x) x (x: số mol SO2 đã phản ứng). Tổng số mol các khí lúc cân bằng: 100 - 0,5x = n. Áp suất riêng của các khí: 2SOP = (7-x). p n ; 2OP = (10 - 0,5x). p n ; 3SOP = x . p n Kp = 3 2 2 2 SO 2 SO O (P ) (P ) .P = 2 2 x (100- 0,5x) (7- x) .(10- 0,5x) = 1,21. 105 do K >> →x ≈ 7 → Ta có : 2 49.96,5 (7 x) .6,5− = 1,21. 105 Giải được x = 6,9225. Vậy độ chuyển hóa SO2 →SO3: 6,9225.100% 7 = 98,89%. b) Nếu áp suất tăng 2 lần tương tự có: 7- x′ = -2 0,300.5.10 = 0,0548 → x′ = 6,9452. →độ chuyển hoá SO2 →SO3: (6,9452 . 100)/7 = 99,21% Kết quả phù hợp nguyên lý Lơsatơlie: tăng áp suất phản ứng chuyển theo chiều về phía có số phân tử khí ít hơn. Bài 5. Đốt cháy hoàn toàn 3 gam một mẫu than có chứa tạp chất S. Khí thu được cho hấp thụ hoàn toàn bởi 0,5 lít dung dịch NaOH 1,5M được dung dịch A, chứa 2 muối và có xút dư. Cho khí Cl2 (dư) sục vào dung dịch A, sau khi phản ứng xong thu được dung dịch B, cho dung dịch B tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được a gam kết tủa, nếu hoà tan lượng kết tủa này vào dung dịch HCl dư còn lại 3,495 gam chất rắn. a) Tính % khối lượng C; S trong mẫu than, tính a. b) Tính nồng độ mol/lít các chất trong dung dịch A, thể tích khí Cl2 (đktc) đã tham gia phản ứng. ♣ Hướng dẫn giải : a) Phương trình phản ứng: C + O2 →CO2 (1) x x S + O2 →SO2 (2) y y Gọi số mol C trong mẫu than là x, số mol S trong mẫu than là y →12x + 32y = 3. 194
- 9. SO2 vào dung dịch NaOH dư: CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O (3) SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O (4) Cho khí Cl2 vào dung dịch A (Na2CO3; Na2SO3; NaOH dư) Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O (5) (dư) 2NaOH + Cl2 + Na2SO3 = Na2SO4 + 2NaCl + H2O (6) Trong dung dịch B có: Na2CO3; Na2SO4; NaCl; NaClO. Khi cho BaCl2 vào ta có: BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓+ 2NaCl (7) x x BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓+ 2NaCl (8) y y Hoà tan kết tủa vào dung dịch HCl có phản ứng, BaCO3 tan. Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑+ H2O Vậy : BaSO4 = 3,495 g = 0,015mol Vậy y = 0,015 mol →mS = 0,48 g %S = 16% mC = 2,52 g %C = 84% a gam kết tủa = 3,495 + 12 52,2 (137 + 60) = 41,37 g b) Dung dịch A gồm: Na2CO3; Na2SO3; NaOH(dư) [ Na2CO3 ] = 0,21: 0,5 = 0,12M [ Na2SO3 ] = 0,015: 0,5 = 0,03M [ NaOH ] = 0,75- (2.0,21+2.0,015) 0,5 = 0,6M Thể tích Cl2 (đktc) tham gia phản ứng: MCl2 = 1 . 0,3/2 →VCl2 = 0,3 . 22,4/2 = 3,36 lít Bài 6. Cho 23,52g hỗn hợp 3 kim loại Mg, Fe, Cu vào 200ml dung dịch HNO3 3,4M khuấy đều thấy thoát ra một khí duy nhất hơi nặng hơn không khí, trong dung dịch còn dư một kim loại chưa tan hết, đổ tiếp từ từ dung dịch H2SO4 5M vào, chất khí trên lại thoát ra cho đến khi kim loại vừa tan hết thì mất đúng 44ml, thu được dd A. Lấy 1/2 dd A, cho dd NaOH cho đến dư vào, lọc kết tủa, rửa rồi nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn B nặng 15,6g. a) Tính % số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp. b) Tính nồng độ các ion (trừ ion H+- , OH- ) trong dung dịch A. ♣ Hướng dẫn giải : 195
- 10. y, z là số mol Mg, Fe, Cu trong hỗn hợp, ta có : 24x + 56y + 64z = 23,52 ↔ 3x + 7y + 8z = 2,94 (a) Đồng còn dư có các phản ứng: Cho e: Nhận e: Mg - 2e = Mg2+ (1) NO3 - + 3e + 4H+ = NO + 2H2O (4) Fe - 3e = Fe3+ (2) Cu + Fe3+ = Cu2+ + Fe2+ (5) Cu - 2e = Cu2+ (3) Phương trình phản ứng hoà tan Cu dư: 3Cu + 4H2SO4 + 2NO3 - = 3CuSO4 + SO4 2- + 2NO + H2O (6) Từ Pt (6) tính được số mol Cu dư: = 0,044.5.3 4 = 0,165 mol Theo các phương trình (1), (2), (3), (4), (5): số mol e cho bằng số mol e nhận: 2(x + y + z - 0,165) = [3,4.0,2 - 2(x + y + z - 0,165)].3 →x + y + z = 0,255 + 0,165 = 0,42 (b) Từ khối lượng các oxit MgO; Fe2O3; CuO, có phương trình: x 2 .40 + y 4 .160 + z 2 . 80 = 15,6 (c) Hệ phương trình rút ra từ (a), (b), (c): 3x + 7y + 8z = 2,94 x + y + z = 0,42 x + 2y + 2z = 0,78 Giải được: x = 0,06; y = 0,12; z = 0,24. % lượng Mg = 6,12%; % lượng Fe = 28,57%; % lượng Cu = 65,31% b) Tính nồng độ các ion trong dd A (trừ H+ , OH- ) [Mg2+ ] = 0,06 0,244 = 0,246 M; [Cu2+ ] = 0,984 M; [Fe2+ ] = 0,492 M; [SO4 2- ] = 0,9 M; [NO3 - ] = 1,64 M Bài 7. a) Tính pH của dung dịch HCl nồng độ 0,5.10-7 mol/lít. b) Tính pH của dung dịch X được tạo thành khi trộn 200ml dung dịch HA 0,1M (Ka = 10-3.75 ) với 200ml dung dịch KOH 0.05M; pH của dung dịch X thay đổi như thế nào khi thêm 10-3 mol HCl vào dung dịch X. ♣ Hướng dẫn giải : a) [ H+ ].0,5.10-7 do nồng độ nhỏ →phải tính đến cân bằng của H2O H2O →← H+ + OH - 196
- 11. Cl - Theo định luật bảo toàn điện tích: [ H+ ] = [ Cl- ] + [OH- ] → [ H+ ] = 0,5.10-7 + -14 + 10 H →[ H+ ] 2 - 0,5.10 - 7 [ H+ ] - 10 -14 = 0. Giải được: [ H+ ] = 1,28.10-7 →pH ≈ 6,9 b) nHA = 0,1.0,2 = 0,02 mol; nKOH = 0,05.0,2 = 0,01 mol KOH + HA →KA + H2O 0,01 →0,01→0,01 Theo phương trình HA còn dư = 0,01 mol Trong d2 X: CHA = CKA = 0,01 0,4 = 0,025M. Xét các cân bằng sau: H2O →← H+ + OH- KW = 10-14 (1) HA →← H+ + A- KHA = 10-375 (2) A- + H2O →← HA + OH- KB = KHA -1 . KW = 10-10,25 (3) So sánh (1) với (2) → KHA >> KW →bỏ qua (1) So sánh (2) với (3) → KHA >> KB →bỏ qua (3) →Dung dịch X là dung dịch đệm axit có pH = pKa + lg [ ] muèi axit = 3,75 + lg 0,1 0,1 = 3,75 ∗ Khi thêm 10-3 mol HCl KA + HCl → KCl + HA 0,001 ←0,001 → 0,001 (mol) [HA] = 0,01+0,001 0,4 = 0,0275 M và [KA] = 0,01- 0,001 0,4 = 0,0225M. Dung dịch thu được vẫn là dung dịch đệm axit. Tương tự, pH = 3,75 + lg 0,0225 0,0275 = 3,66 Bài 8. Hoà tan 8,862 gam hỗn hợp: Al, Mg trong 500ml dd HNO3 loãng thu được dd A và 3,316 lít (đktc) hỗn hợp 2 khí không màu có khối lượng 5,18g trong đó có 1 khí bị hoá nâu trong không khí. 197
- 12. phần % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. b) Cô cạn dd A được bao nhiêu gam muối khan. c) Tính nồng độ mol/lít của dd HNO3 tham gia phản ứng. d) Hoà tan dd A vào dd NaOH dư tính khối lượng kết tủa tạo thành. ♣ Hướng dẫn giải : a) M 2khÝ = 5,18.22,4 3,136 = 37. Do MNO = 30 nên khí thứ 2 là N2O (có M = 44) Tìm được nNO = nN2O = 0,07 mol Theo định luật bảo toàn: Al - 3e = Al3+ Mg - 2e = Mg2+ đặt số mol Al = x; Mg = y thì tổng số mol e nhường = 3x + 2y N+5 + 3e = N+2 2N+5 + 8e = 2N+9 tổng số mol e thu = 3.0,07 + 8.0,07 = 0,77 Ta có hệ phương trình: 3x + 2y = 0,77 27x + 24y = 8,862 Suy ra: x = 0,042 ; y = 0,322 %mAl = 0,042.27 8,862 . 100% = 12,8% và %mMg = 87,2% b) mmuối khan = 56,602 gam; c) [HNO3] = 0,98 0,5 = 1,96M; d) mMg(OH)2 = 18,676 gam. Bài 9. Tính lượng NaF có trong 100ml dung dịch HF 0,1M; biết dung dịch có pH = 3, hằng số cân bằng Ka của HF là 3,17. 10– 4 . ♣ Hướng dẫn giải : CHF = 0,1M; [H+ ] = 10-3 , gọi nồng độ NaF trong dd ban đầu là x HF ƒ H+ + F- [ ] (10-1 - 10-3 ) 10-3 x + 10-3 3,17.10- 4 = ( ) ( )3 3 3 3 3 1 3 3 10 x 10 10 x 10 x 10 9910 10 99.10 − − − − − − − − + + + = = − → x + 10-3 = 313,83.10-4 ⇒ x = 303,83.10-4 ⇒nNaF = 3,03.10-4 Khối lượng NaF là : 303,83.42.10-5 = 0,1276 g 198
- 13. tan m gam Cu trong lượng dư dung dịch HNO3. Kết thúc phản ứng thu được 5,97 lít hỗn hợp gồm NO và NO2 (khí A), và dung dịch có khối lượng không thay đổi so với khối lượng axit ban đầu. Thực hiện 2 thí nghiệm sau: Thí nghiêm 1: lấy 11,94 lít khí A cho đi qua dung dịch KOH 0,5 M phản ứng vừa đủ, thu được dung dịch B (thể tích không thay đổi so với thể tích dung dịch KOH). Thí nghiêm 2: Lấy 5,97 lít khí A cho đi qua Cu bột dư thu được khí C. a) Tính m. b) Tính thể tích dung dịch KOH và nồng độ mol/lít của dung dịch B. c) Tính thể tích khí C thu được. Các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. ♣ Hướng dẫn giải : Phương trình phản ứng: 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 2NO2 + 2KOH = KNO2 + KNO3 + H2O NO + Cu 0 t → CuO + 1/2N2 2NO2 + 4Cu = 4CuO + N2 Gọi số mol Cu tham gia phản ứng (1) là x, tham gia phản ứng (2) là y. (x + y) .64 = 30. 2x 3 + 46 . 2y hay 7y = 11x y = 0,11 → Giải được x = 0,07 2x 3 + 2y = 0,2665 a) Tính m: a = 11,52 gam b) Số mol NO2 tham gia phản ứng (3) : 0,11× 4 = 0,44 (mol) ⇒Số mol KOH tham gia phản ứng : 0,44 mol ⇒ Thể tích dung dịch KOH 0,5M = 0,44 0,5 = 0,88 (lít) Nồng độ các muối trong dung dịch B: [KNO2] = [KNO3] = 0,44 0,88.2 = 0,25 (M) c) Theo các phương trình (4), (5) Số mol N2 = 2 1 số mol (NO + NO2) = 2 1 ( 0,07.2 3 + 0,11 . 2) = 0,13335 (mol) Thể tích khí N2: (đktc) = 0,13335. 22,4 = 2,987 (lít). Bài 11. Phân tử X có công thức abc .Tổng số hạt mang điện và không mang điện trong phân tử X là 82. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22, hiệu số khối giữa b và c gấp 10 lần số khối của a, tổng số khối của b và c gấp 27 lần số khối của 199
- 14. thức phân tử đúng của X. ♣ Hướng dẫn giải : Gọi số hạt proton, nơtron, số khối của nguyên tử a là: Za ; Na ; Aa Gọi số hạt proton, nơtron, số khối của nguyên tử b là: Zb ; Nb ; Ab Gọi số hạt proton, nơtron, số khối của nguyên tử c là: Zc ; Nc ; Ac Từ các dữ kiện của đầu bài thiết lập được các phương trình: 2(Za + Zb + Zc) + (Na + Nb + Nc) = 82 (1) 2(Za + Zb + Zc) - (Na + Nb + Nc) = 22 (2) Ab - Ac = 10 Aa Ab + Ac = 27Aa Từ (1) và (2) : (Za + Zb + Zc) = 26; (Na + Nb + Nc) = 30 => Aa + Ab + Ac = 56 Giải được: Aa = 2 ; Ab = 37 ; Ac = 17. Kết hợp với (Za + Zb + Zc) = 26 Tìm được : Za = 1, Zb = 17 ; Zc = 8 các nguyên tử là: 1H2 ; 17Cl37 ; 8O17 Công thức X: HClO. Bài 12. a) Cho n-butan phản ứng với Clo ( tỉ lệ mol 1:1), chiếu sáng được hỗn hợp 2 sản phẩm hữu cơ A và B cùng khí C. * Viết phương trình phản ứng. * Khí C được hoà tan trong nước, để trung hoà dung dịch cần 800 ml dung dịch NaOH 0,75M. Tính khối lượng sản phẩm A, B , biết nguyên tử Hidro ở Các bon bậc II có khả năng phản ứng cao hơn 3 lần so với nguyên tử Hidro ở Các bon bậc I. b) Có 4 hidrocacbon thơm: C8H10 (A); C8H10 (B); C9H12 (C); C9H12 (D). Thực hiện phản ứng các hidrocacbonvới Br2/Fe (tỉ lệ mol 1:1) được các dẫn xuất mono Brom. −A cho 1 sản phẩm thế. −B cho 3 sản phẩm thế. −C cho 1 sản phẩm thế. −D cho 2 sản phẩm thế. Viết công thức cấu tạo của A; B; C; D. ♣ Hướng dẫn giải : a) * Viết phương trình: CH3-CH2-CH2-CH3 + Cl2 CH3-CHCl-CH2-CH3 + HCl (A) (C) CH3-CH2-CH2-CH3 + Cl2 CH3-CH2-CH2-CH2Cl + HCl (B) (C) * Tính khối lượng sản phẩm: 200
- 15. CH3 H3C CH3 CH3 hoặc CH3 CH2-CH3 (A) (B) (C) (D) Gọi số mol sản phẩm A là nA ; sản phẩm B là nB : nA + nB = nHCl = nNaOH = 0.8.0,75 = 0,6(mol) %nA = A A B 100.r .4 4r 6r+ = 100.3.4 4.3 6+ =>nA = 100.3.4 4.3 6+ . 0,6 100 =0,4(mol)=>nB =0,2(mol) (rA; rB là khả năng phản ứng của nguyên tử H ở nguyên tử cac bon bậc II và bậc I) Khối lượng sản phẩm A = 0,4.92,5 = 37 gam. Khối lượng sản phẩm B = 0,2.92,5 = 18,5 gam. CH3 Bài 13. Trong một bình kín dung tích 16 lít chứa hỗn hợp hơi ba rượu đơn chức A, B, C và 13,44 gam O2, nhiệt độ và áp suất trong bình là 109,2o C và 0,98 atm. Bật tia lửa điện đốt cháy hết rượu, sau đó đưa nhiệt độ về 136,5o C, áp suất trong bình lúc này là P atm. Cho tất cả khí trong bình sau khi đốt cháy lần lượt đi qua bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng KOH đặc. Sau thí nghiệm thấy khối lượng bình 1 tăng 3,78 gam còn bình 2 tăng 6,16 gam. a) Tính áp suất P b) Xác định công thức phân tử của rượu A, B, C, biết rằng B, C có cùng số cacbon và số mol rượu A bằng 5/3 tổng số mol rượu B và C. Cho khối lượng mol nguyên tử: C = 12; O = 16; H = 1; Cl = 35,5; Ca = 40; Be = 9; Mg = 24; Ba = 137; Fe = 56. ♣ Hướng dẫn giải : Tổng số mol của các khí trong bình kín n = P.V 16.0,98 0,5 mol R.T (109,2 273).0,082 = = + Số mol O2 là: 13,44 =0,42 mol 32 →Tổng số mol 3 rượu A, B, C: 0,5 - 0,42 = 0,08 mol 201
- 16. x' y' x" y"C H OH, C H OH− − là công thức của A, B, C và a, b, là các số mol tương ứng của chúng CxHyOH + y 1 x + - 4 4 O2 →xCO2 + y +1 2 H2O a Cx’Hy’OH + y' 1 x'+ - 4 4 O2 →x’CO2 + y'+1 2 H2O b Cx”Hy”OH + y" 1 x"+ - 4 4 O2 →x”CO2 + y" +1 2 H2O c Ta có: a + b + c = 0,08 Số mol CO2 thoát ra: xa + x’b + x”c = 6,16 =0,14 44 mol Số mol H2O y +1 y'+1 y"+1 a + b+ c =0,21 2 2 2 mol ⇔ ya + y’b + y”c = 0,34 →Số mol O2 cần dùng để đốt cháy A, B, C: y 1 x + - 4 4 a + y' 1 x'+ - 4 4 b + y" 1 x"+ - 4 4 c = xa + x’b + x”c + ya +y'b+y"c a +b+c - = 4 4 0,14 + 0,085 - 0,02 = 0,205 mol Số mol O2 dư: 0,42 - 0,205 = 0,215 Vậy số mol các khí sau phản ứng: 2 2 2CO H O O dn n n+ + = 0,14 + 0,21 + 0,215 = 0,565 mol Ta có: P.V RTn 0,082(136,5+273).0,565 n = P = = RT V 16 ⇒ P = 1,186 atm Vậy áp suất sau phản ứng là 1,186 atm. b) Do số cacbon của rượu B, C bằng nhau nên ta gọi 202
- 17. (B) (C) là công thức của rượu A, B, C trong đó x, y, z là số nối đôi trong mạch hiđrocacbon và a, b, c là số mol tương ứng của 3 rượu. Phản ứng đốt cháy rượu: CnH2n+1-2xOH + 3n - x 2 O2 →nCO2 + (n + 1 - x) H2O CmH2m+1-2yOH + 3m- y 2 O2 →mCO2 + (m + 1 - y) H2O CmH2m+1-2zOH + 3m- z 2 O2 →mCO2 + (m + 1 - z) H2O Ta có tổng số mol 3 rượu a + b + c = 0,08 (1) Do nA = 5 3 (nB + nC) →a = 5 3 (b + c) (2) Số mol CO2: na + m(b + c) = 0,14 (3) Số mol H2O: (n + 1 - x)a + (m + 1 - y)b + (m + 1 - z)c = 0,21 (4) ⇔ na + m(b + c) + a + b + c - xa - yb - zc = 0,21 ⇔ xa + yb + zc = 0,01 (5) Từ (1) (2) → a = 0,05 b + c = 0,03 Từ (3) →0,05n + 0,03m = 0,14 ⇔5n + 3m = 14 n 1 2 3 m 3 lẻ < 0 →n = 1, m = 3 →Rượu (A) chỉ có 1C, rượu (B), (C) có 3C Do (A) chỉ có 1C nên không có nối đôi hay nối ba trong mạch (A) là rượu đơn no, suy ra: x = 0 Vậy công thức (A):CH3 - OH Từ (5) → yb + zc = 0,01 (*) Công thức của (B), (C): C3H7-2y OH, C3H7-2z OH B, C có thể là rượu đơn no, rượu đơn có một nối đôi hoặc rượu đơn có 1 nối ba. Do đó B, C có thể là một trong các trường hợp sau: + B, C là 2 rượu đơn no không chứa nối đôi, nối ba Lúc đó ta suy ra từ (*): y = 0, z = 0 203
- 18. + m(b + c) + a + b + c - xa - yb - zc = 0,22 ≠ 0,21 Không thỏa mãn. + (B), (C) có thể là 1 rượu đơn no và 1 rượu có một nối đôi, suy ra trong phân tử (C) có chứa 1 nối đôi →y = 0, z = 1 Từ (*) →yb + zc = 0,01 →c = 0,01 b = 0,02 Trường hợp này thỏa mãn Vậy công thức của (B), (C) là: C3H7OH và C3H5OH + (B), (C) là 2 rượu đơn no có nối đôi y = z = 1 Lúc đó yb + zc = b + c = 0,01 ≠ 0,03 (loại) + (B), (C) là 2 rượu đơn có 1 nối ba y = z = 2 Từ (*) →2(b + c) = 0,01 →b + c = 0,005 loại + (B) có 1 nối đôi, (C) có một nối ba. →y = 1, z = 2 Từ (*) →b + 2c = 0,01 b + c = 0,03 →b = 0,03 - c →c + 0,03 = 0,01 loại + (B) có một nối ba, (C) là rượu đơn no. Lúc đó y = 2, z = 0 Từ (*) →yb + zc = 2b = 0,01 →b = 0,005 →c = 0,025 thỏa mãn Công thức (B), (C) là: C3H3OH, C3H7OH Vậy công thức của (A): CH3OH, công thức của (B) và (C) là: C3H7OH và C3H5OH hoặc C3H7OH và C3H3OH. Bài 14. Một hỗn hợp (X) gồm 1 rượu no đơn chức (A) và 1 axit no (B) 2 lần axit. Khối lượng của (X) là mX = x gam. Chia (X) làm 3 phần bằng nhau: - Phần 1 cho tác dụng với natri dư cho ra y lít hiđro (đktc). - Phần 2 đốt cháy hết cho ra z gam CO2. a) Tính số mol a (nA), b (nB) theo x, y, z. b) Cho x = 34,8 gam, y = 3,36 lít và z = 15,4 gam * Xác định công thức cấu tạo của (A), (B). * Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của hỗn hợp (X). c) Phần 3 đun nóng với H2SO4 (xúc tác). Tính khối lượng este thu được với hiệu suất phản ứng là 80%. Cho: C = 12, H = 1, O = 16, N = 14, Cl = 35,5, Na = 23, K = 39, S = 32, Ca = 40, Br = 80. 204
- 19. giải : - Đặt công thức tổng quát: A: CnH2n+1OH và B: CmH2m(COOH)2 Gọi: a = nA, b = nB trong 1 3 hỗn hợp X. Vì khối lượng của hỗn hợp X là x nên ta có : a(14n + 18) + b(14m + 90) = x 3 Hay: 14(na + mb) + 18(a + 2b) + 54b = x 3 (1) - Phần 1 với Na: Ta có phản ứng: CnH2n+1-OH + Na →CnH2n+1-ONa + 1 2 H2 a a 2 CmH2m(COOH)2 + 2Na →CmH2m(COONa)2 + H2↑ b b ⇒ 2H a y n = +b = 2 22,4 ⇒a + 2b = y 11,2 (2) - Phần 2 đốt cháy: CnH2n+1-OH + 2 3n O 2 →nCO2 + (n + 1)H2O a na CmH2m(COOH)2 + 2 3m +1 O 2 →(m + 2)CO2 + (m + 1)H2O b (m + 2)b ⇒ 2COn = na + (m + 2)b = z 44 Hay: na + mb + 2b = z 44 (3) (3) ⇒ na + mb = z 44 - 2b (3’) Từ (1) (2) (3’) ⇒14 z 18y x - 2b + +54b = 44 11,2 3 Hay: 26b = x 9y 7z - - 3 5,6 22 205
- 20. x 9y 7z - - 26 3 5,6 22 (2) ⇒ a = y y 1 x 9y 7z - 2b = - - - 11,2 11,2 13 3 5,6 22 b) * Thay các giá trị của x = 34,8 ; y = 3,36 ; z = 15,4 Ta được: a = 0,2 mol b = 0,05 mol Từ (3’), ta có: na + mb = z 15,4 - 2b = - 0,1 44 44 = 0,25 0,2n + 0,05m = 0,25 Hay: 4n + m = 5 n 1 2 m 1 (-) ⇒Công thức cấu tạo A: CH3- OH B: CH2 COOH COOH * mA = 32g × 0,2 × 3 = 19,2 g mB = 104g × 0,05 × 3 = 15,6 g ⇒%A = 55,17 %B = 100 - 55,17 = 44,83 c) Phần 3: + 3 H 2 2 3 2 2 3 COOCH CH (COOH) +2CH - OH CH +2H O COOCH → 0,05 mol 0,1 mol 0,05 mol ⇒ meste = 0,05 × 132 × 80 100 = 5,28 gam Bài 15. Đốt cháy 1,6 gam một este (E) đơn chức được 3,52 gam CO2 và 1,152 gam H2O. a) Tìm công thức phân tử của (E). b) Cho 10 gam (E) tác dụng với lượng NaOH vừa đủ. Cô cạn dung dịch sau phản 206
- 21. gam muối khan. Tìm công thức cấu tạo của (E), biết (E) không phân nhánh. c) (F) là một đồng phân của (E), (F) tác dụng với NaOH tạo ra một rượu mà khi đốt cháy một thể tích hơi rượu này cần ba thể tích oxi đo ở cùng điều kiện. Tìm công thức cấu tạo của (F) (Cho: Na = 23; Ba = 137; C = 12; H = 1; O = 16) ♣ Hướng dẫn giải : 1. Gọi công thức phân tử (E) là CxHyO2, ta có phương trình CxHyO2 + y x + - 1 4 O2 ot → xCO2 + y 2 H2O a mol ax mol ay 2 mol Gọi nE = a mol 2CO m 3,52 n = = M 44 = 0,08 mol; 2H O 1,152 n = 18 = 0,064 mol ta có hệ sau: a(12x + y + 16× 2) = 1,6 (I) ax = 0,08 (II) ay 2 = 0,064 ⇒ ay = 0,128 (III) Giải hệ 12ax + ay + 32a = 1,6 32a = 1,6 - 12 × 0,08 - 0,128 = 0,512 a = 0,016 (II) ⇒x = 0,08 0,016 = 5 y = 0,128 0,016 = 8 Công thức phân tử E: C5H8O2 nE = 10 100 = 0,1 mol Gọi công thức tổng quát của E: RCOOR′ RCOOR′ + NaOH →RCOONa + R′ - OH 0,1 0,1 0,1 nE = nNaOH = nRCOONa = 0,1 mol (vì E là este đơn chức) mNaOH = 0,1 × 40 = 4 g mE + mNaOH = mmuối + mrượu ⇒mrượu = 0 ⇒Vậy E tác dụng với NaOH không tạo thành rượu nên E phải là este vòng. Có cấu tạo : 207
- 22. CH CH O CH - C O Tính ∆ = 2.5- 8 +2 =2 2 Thật vậy 2 2 2 2 CH - CH CH O CH - C O + NaOH ot → HO - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - COONa mmuối = 0,1 × 140 = 14 g (phù hợp đề). VI. Các bài tập tự giải 1. Ở 820o C hằng số cân bằng của phản ứng phân hủy: CaCO3 (r) ƒ CaO(r) + CO2(k) là K = 0,2 Trong một bình kín, chân không, dung tích 22,4 (l) ở 820o C, ta đưa 0,1 mol CaCO3 vào. a) Tính thành phần số mol mỗi chất ở trạng thái cân bằng. b) Giả sử tăng dần thể tích V (vẫn ở 820o C) vẽ các đồ thị biểu diễn sự biến thiên của áp suất P và của số mol CaO theo thể tích V. Đáp số: 0,05 mol; 44,8 lít; P = 4(n -1) 2. Trong một bình kín, chân không, dung tích 22,4 (l) ở 820o C, ta đưa 0,1 mol CaO vào. Sau đó bơm khí CO2, vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên của áp suất P theo số mol CO2 đưa vào. Khi đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon A hoặc B đều cho CO2 và hơi H2O theo tỷ lệ 1,75: 1 về thể tích. Cho bay hơi hoàn toàn 5,06 gam A hoặc B đều thu được một thể tích hơi đúng bằng thể tích hơi của 1,76 gam oxi trong cùng điều kiện. Cho 13,8 gam A phản ứng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 (dư) trong dung dịch NH3 thu được 45,9 gam kết tủa, chất B không có phản ứng vừa nêu. Hiđrocacbon A phản ứng với HCl cho chất C, hiđrocacbon B không phản ứng với HCl. Chất C chứa 59,66% clo trong phân tử (về khối lượng). Chất C phản ứng với Br2 theo tỉ lệ mol 1: 1, có chiếu sáng chỉ thu được 2 dẫn xuất chứa halogen. Chất B làm mất màu dung dịch KMnO4 khi đun nóng. a) Viết công thức cấu tạo của A, B, C. b) Viết các phương trình phản ứng xảy ra đối với A, B, C. Đáp số: C7H8; C7H12Cl4 3. Xét phản ứng xảy ra giữa các chất khí ở nhiệt độ không đổi: mA + nB →pC + qD. 208
- 23. nghiệm và cho các kết quả sau: Thí nghiệm [A] mol/l [B] mol/l V [mol.l-1 .s-1 ] 1 0,2 0,2 4.10-4 2 0,2 0,3 9.10-4 3 0,8 0,8 256.10-4 a) Viết biểu thức tính tốc độ phản ứng. Tính bậc của phản ứng (m + n). b) Tính hằng số tốc độ phản ứng (K). c) Nếu giảm áp suất của hệ thống xuống 2 lần thì tốc độ của phản ứng tăng hay giảm bao nhiêu lần? Đáp số: n= 2; m =1; k = 0,05; 8 lần 4. Tính năng lượng mạng lưới tinh thể ion muối BaCl2 từ các dữ kiện thực nghiệm sau đây: Nhiệt tạo thành tiêu chuẩn BaCl2 tinh thể: -205,6 kcal. mol-1 Nhiệt thăng hoa của Ba(rắn): + 46,0 kcal.mol-1 Năng lượng liên kết của Cl2: + 57,0 kcal.mol-1 Ái lực electron của clo: - 87,0 kcal.mol-1 Năng lượng ion hóa lần thứ nhất của Ba: + 119,8 kcal.mol-1 Năng lượng ion hóa lần thứ hai của Ba: + 230,0 kcal. mol-1 Đáp số: - 484,4 KCal/mol 5. Khí N2O4 kém bền, bị phân ly một phần theo phương trình: N2O4 € 2NO2 (1) Thực nghiệm cho biết các số liệu sau khi (1) đạt tới trạng thái cân bằng ở áp suất chung 1 atm: Nhiệt độ (0o C) 35 45 hM (g) 72,45 66,80 ( hM là khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí ở trạng thái cân bằng) a) Tính độ phân ly α của N2O4 ở các nhiệt độ đã cho. b) Tính hằng số cân bằng Kp của (1) ở mỗi nhiệt độ trên. c) Cho biết (1) là phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt. Giải thích? (Khi tính lấy tới chữ số thứ 3 sau dấu phẩy). Đáp số: a) 27% & 33,7%; b) Kp= 0,315 và 0,513 6. Đốt cháy 0,6 gam hợp chất hữu cơ A thu được 0,88 gam CO2 và 0,36 gam H2O. Cho 0,6 gam A tác dụng với Na thu được 112 ml H2 (đktc). Hiđro hóa A (có xúc tác), thu 209
- 24. B; đốt cháy 1,24 gam chất B thu được 1,76 gam CO2; còn khi cho 1,24 gam B tác dụng với Na thì thu được 448 ml H2 (đktc). Viết các phương trình phản ứng xảy ra và gọi tên của A. Đáp số: OH - CH2 - CHO 7. Cho biết độ tan của canxi sunfat là 0,2 gam trong 100 gam nước (ở 20o C) và khối lượng riêng của dung dịch CaSO4 bão hòa d = 1g/ml. Hỏi khi trộn 50 ml dung dịch CaCl2 0,012 M với 150 ml dung dịch Na2SO4 0,004 M (ở 20o C) có kết tủa xuất hiện không? Đáp số: [Ca2+ ] = [SO 2 4 − ] = 0,003 M 8. Hai bình kín A và B đều có dung tích là 5,6 lít được nối với nhau bằng một ống có khóa K dung tích ống không đáng kể. Lúc đầu khóa K đóng. Bình A chứa H2, CO, HCl (khô); bình B chứa H2, CO và NH3; số mol H2 trong A bằng số mol CO trong B, số mol H2 trong B bằng số mol CO trong A. Khối lượng khí trong B lớn hơn trong A là 1,125 gam. Nhiệt độ ở 2 bình đều bằng 27,3o C; áp suất khí trong A là 1,32 atm, trong B là 2,2 atm. Mở khóa K cho khí ở 2 bình khuếch tán lẫn vào nhau. Sau một thời gian, thành phần khí trong 2 bình như nhau. Đưa nhiệt độ 2 bình đến 54,6o C; áp suất khí trong 2 bình đều bằng 1,68 atm. a) Tính phần trăm về thể tích của các khí trong A và B ở thời điểm ban đầu. b) Tính thành phần % về khối lượng các khí trong bình ở thời điểm cuối. Biết rằng ở nhiệt độ đã cho chất rắn tạo thành không bị phân hủy và chiếm thể tích không đáng kể. (Cho Ca = 40; O = 16; S = 32; C = 12; Cl = 35,5; N = 14; H = 1) Đáp số: 30%; 20%; 50% và 4,59%; 64,22%; 31,19% 9. Chia m gam hỗn hợp (X) gồm metanol và 3 hyđrocacbon ở thể lỏng liên tiếp trong dãy đồng đẳng làm 2 phần bằng nhau: - Phần 1: Cho phản ứng với Na dư thu được 1,12 lít khí H2 (đktc) - Phần 2: Đốt cháy hoàn toàn, sản phẩm cháy cho đi qua bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư thấy khối lượng bình nặng thêm 154,7 gam đồng thời xuất hiện 462,95 gam kết tủa trắng. 1. Xác định công thức phân tử của 3 hiđrocacbon trên. 2. Tính m gam. 3. Trong một phòng thí nghiệm về động cơ nổ người ta đốt cháy hoàn toàn m 100 lượng hỗn hợp (X) trong một xylanh dung tích 89 cm3 nhận thấy áp suất tạo ra ngay sau khi đốt là 41,836 atm. Tính nhiệt độ (o C) của xylanh khi ấy. Đáp số: C5H12; C6H14; C7H16 và 142 g; 190,340 C 10. Cation Fe3+ là axit, phản ứng với nước theo phương trình: 210
- 25. Fe(OH)2+ + H3O+ Ka của Fe3+ là 10-2,2 . Hỏi ở nồng độ nào của FeCl3 thì bắt đầu có kết tủa Fe(OH)3. Tính pH của dung dịch đó biết Tt Fe(OH)3 = 10-38 Đáp số: pH = 1,8 211
|
