Bài tập hoá học Phương pháp giá trị trung bình

Nội dung text: Bài tập hoá học Phương pháp giá trị trung bình

1. BÀI TẬP HOÁ HỌC Phương pháp giá trị trung bình Phương pháp này còn gọi là phương pháp chuyển bài toán hỗn hợp nhiều chất thành bài toán một chất tương đương. * Phạm vi áp dụng :thường dùng để giải bài toán xác định thành phần hỗn hợp có kết hợp tìm công thức phân tử chất thành phần * Đặc điểm bài toán : cho hỗn hợp nhiều chất cùng tác dụng với một chất khác mà phương trình phản ứng có dạng tương tự nhau về sản phẩm, tỷ lệ hệ số trước các công thức trong phản ứng, hiệu suất phản ứng.Chẳng hạn, bài toán hỗn hợp nhiều kim loại kiềm hay kim loại kiềm thổ tác dụng với nước, bài toán hỗn hợp kim loại có cùng hoá trị tác dụng với dung dịch axit, bài toán hỗn hợp các chất hữu cơ trong cùng dãy đồng đẳng thì ta có thể thay thế hỗn hợp bằng một chất tương đương với các đại lượng trung bình: Mhh ,số nguyên tử của các nguyên tử thành phần trong công thức tương đương( CTPT, trung bình). 1. Khái niệm, tính chất và một số công thức tính khối lượng mol phân tử trung bình hổn hợp(Mhh ) * Khái niệm:Mhh là khối lượng một mol hỗn hợp( với hỗn hợp khí còn có thể coi là khối lượng 22,4l khí đo ở đktc) *Tính chất: - Mhh không phải là hằng số mà có giá trị phụ thuộc vào thành phần về lượng các chất thành phần trong hỗn hợp Ví dụ: Hỗn hợp khí A gồm hai khí O2 và H2. Nếu thành phần: hh 1% H2; 99% O2 thì M = 31,7 hh 99% H2 ;1% O2 thì M = 2,3 - Mhh luôn nằm trong khoảng khối lượng mol phân tử của các chất thành phần nhỏ nhất và lớn nhất hh Mmin CO: z(mol) 28 2 thì a < 50 < b M < 2 thì b < 50 < a MA MB Khi a = b = 50 thì Mhh = 2 * Một số công thức tìm Mhh MA.nA MB.nB Mi.ni MA.VA MBVB Mi.Vi Mhh =nA nB ni Mhh = VA VB Vi MA.% A MB.%B Mi.%i Mhh = 100 Ví dụ minh hoạ: 1)Hoà tan 26,8 g CaCO3 và MgCO3 vào dung dịch HCl có dư thì thu được 6,72 l CO2 (đktc). Tìm khối lượng mỗi muối có trong hỗn hợp ban đầu. Hướng dẫn: Đặt RCO3 là công thức một chất tương đương của hỗn hợp và M là khối lượng mol phân tử trung bình của
2. x = 0,003 và y’ = 0,002 Trong hỗn hợp ban đầu: mZn = 0,002.65 = 0,195 g mCu = 0,387 – 0,195 = 0,192 g Trong hỗn hợp C : mCu (còn dư) = 0,192 – 64.0,002 = 0,064 g mAg = 1,144 – 0,064 = 1,080 g 2.Phương pháp giá trị trung bình trong hoá hữu cơ * Phương pháp KLPT trung bình: - Các bước xác định công thức phân tử(CTPT) 2 chất hữu cơ A,B trong hỗn hợp Bước 1: Tìm Mhh theo các công thức đã cho hh Bước 2: Giả sử MA< MB thì MA< M < MB Biện luận tìm MA,MB hợp lý để suy ra CTPT đúng của A,B 2 - P này chỉ sử dụng có lợi đối với hỗn hợp các chất cùng dãy đồng đẳng. Ví dụ minh hoạ: Có 100 g dung dịch của 1 axit hữu cơ đơn chức 23 %(dd A).Thêm 39 g một axit đồng đẳng kế tiếp vào dd A ta được dd B. Trung hoà 1/10 ddB bằng 500 ml dd NaOH 0,2 M ta được dd C.Xác định CTPT các axit. Hướng dẫn: Ta có: nhh = nNaOH = 0,5 . 0,2 . 10 = 1 (mol) 23.100 mhh = 100 + 39 = 62 Suy ra: Mhh = 62 : 1 = 62 hh M1< M < M2 Có 1 axit là HCOOH, axit còn lại là CH3COOH *Phương pháp CTPT trung bình: -Các bước xác định: Bước 1: Đặt CTPT trung bình của các hợp chất hữu cơ. Bước 2: Viết ptpư dạng tổng quát với CTPT trung bình (tuỳ theo dữ kiện bài cho) Bước 3: Từ ptpư tổng quát và dữ kiện bài cho thiết lập tỉ lệ để tính giá trị trung bình(số cacbon trung bình, số liên kết trung bình). 2 -Đây là p giải ngắn gọn cho các bài toán hữu cơ thuộc loại hỗn hợp các đồng đẳng đặc biệt là các đồng đẳng liên tiếp. Ví dụ minh hoạ: Tiến hành phản ứng hợp nước hoàn toàn 2 anken A,B thu được 2 rượu lên tiếp C,D. Cho hỗn hợp này phản ứng hết với Na được 2,688 l H2 (đktc). Mặt khác nếu đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp rượu trên rồi hấp thụ hết sản phẩm cháy bằng lượng nước vôi trong được 30 g kết tủa, tiếp tục cho NaOH dư vào dung dịch trên lại có 13 g kết tủa nữa. Xác định CTPT của A,B. Hướng dẫn: Gọi CT trung bình của 2 anken là Cn H2n - 1 OH Gọi a là số mol hỗn hợp 2 anken trên đã dùng, ta có phản ứng: Cn H 2n + H2O Cn H2n - 1 OH a a 1 Cn H2n - 1 OH + Na Cn H2n - 1 ONa + 2 H2 a a/2 3n Cn H2n - 1 OH + 2 O2 n CO2 + (n + 1) H2O a a n Sản phẩm cháy hấp thụ bằng nước vôi trong có kết tủa xuất hiện. Thêm tiếp NaOH lại thấy kết tủa nữa chứng tỏ đã có sự tạo thành 2 muối CaCO3 (x mol) và Ca(HCO3)2 (y mol) theo các phản ứng:
3. nguyên tử và có số nơtron nhiều hơn đồng vị thứ hai là 1 đơn vị. Tìm số khối và số nơtron của mỗi đồng vị; và thành phần % về số nguyên tử của 2 đồng vị còn lại Mg 24 Mg 25 Đáp số: a) Mg (24,328g) b) 12 ( 78,6 %) và 12 (10%) 4. Hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng phân tử chỉ chứa 1 loại nhóm chức. Chia X thành 2 phần bằng nhau: -Đốt cháy hoàn toàn phần 1 rồi hấp thụ sản phẩm cháy vào dd nước vôi trong dư thấy khối lượng bình tăng 5,24g và tạo ra 7g kết tủa 0 -Cho phần 2 tác dụng hết với Na dư sinh ra V(l) khí H2 (27,3 C ; 1,25 atm).Xác định CTPT, CTCT và thành phần % theo khối lượng của X Đáp số: a) CH3OH (51,06 %) C2H5OH (48,94 %) b) V = 0,49l 5. Cho một hh lỏng gồm rượu etylic và 2 hidrocacbon là đồng đẳng kế tiếp. Chia hỗn hợp thành 2 phần bằng nhau. - Làm bay hơi hết phần 1 thể tích hơi của nó bằng thể tích của 1,32g khí CO2 được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. - Để đốt hết phần 2 cần dùng lượng O2 thu được bằng cách nhiệt phân hoàn toàn 92,43g KMnO4 .Cho sản phẩm cháy lần lượt qua bình đựng H2SO4 đặc và bình đựng dd Ba(OH)2 dư.Sau thí nghiệm khối lượng bình 1 tăng 3,915g, ở bình 2 có 36,9375g kết tủa trắng. Xác định CTPT các hidrocacbon và tính % theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X Đáp số: C7H16 (21,74 % ) ; C8H18 (60,96 % ) ; C2H5OH ( 12,3 % )