Phương pháp giải Hóa học - Phương pháp 16: Chọn đại lượng thích hợp

Ph­¬ng ph¸p 16
Ph­¬ng ph¸p chän ®¹i l­îng thÝch hîp
I. CƠ SƠ CỦA PHƯƠNG PHÁP
Trong một số câu hỏi và bài tập trắc nghiệm chúng ta có thể gặp một số trường hợp đặc biệt sau:
 - Có một số bài toán tưởng như thiếu dữ kiện gây bế tắc cho việc tính toán.
 - Có một số bài toán người ta cho ở dưới dạng giá trị tổng quát như a gam, V lít. N mol hoặc cho tỷ lệ thể tích hoặc tỷ lệ số mol các chất..
Như vậy kết quả giải bài toán không phụ thuộc vào chất đã cho. Trong các trường hợp trên tốt nhất ta tự chọn một giá trị như thế nào để cho việc giải bài toán trở thành đơn giản nhất.
Cách 1: Chọn một mol nguyên tử hoặc phân tử chất tham gia phản ứng.
Cách 2: Chọn một mol hỗn hợp các chất tham gia phản ứng.
Cách 3: Chọn đúng tỷ lệ lượng chất trong đầu bài đã cho.
Cách 3: Chọn cho thong số một giá trị phù hợp để đơn giản phép tính.
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP
Dạng 1: Chọn một mol nguyên tử hoặc phân tử chất tham gia phản ứng
Ví dụ 1: Hoà tan một muối cacbonat kim loại M hoá trị n bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 9,8%, thu được dung dịch muối sunfat có nồng độ là 14,18%. Kim loại M là: 
 A. Cu.	B. Fe.	C. Al.	D. Zn.
Giải:
Chọn 1 mol muối M2(CO3)n
 M2(CO3)n	 +	nH2SO4	 	M2(SO4)n + nCO2 + nH2O
Cứ (2M + 60n) gam gam (2M+96n) gam
==1000n gam
mdd muối = + – 
	 = 2M + 60n + 1000.n – 44.n = (2M+1016.n) gam.
C%dd muối = =14,18%
M = 28.n n = 2 ; M = 56 là phù hợp vậy M là Fe Đáp án B 	 
Ví dụ 2: Cho dung dịch axit axetic có nồng độ x% tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH 10% thì thu được dung dịch muối có nồng độ 10,25%. Giá trị của x là: 
 A. 20	B. 16	 	C. 15	 	D. 13
Giải:
Xét 1 mol CH3COOH: 
	 CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O
	 60 gam 40 gam 82 gam
= 
mdd NaOH == 400 gam
mdd muối = +400 =
 x = 15% Đáp án C.	
Câu 3: Khi hoà tan hiđroxit kim loại M(OH)2 bằng 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.
Giải: 
Xét 1 mol (OH)2 tham gia phản ứng 
 M(OH)2 + H2SO4 MSO4 + 2H2O
Cứ (M + 34) gam 
 == 490 gam
= (M + 34 + 490) = 
M= 64 M là Cu Đáp án A.
Câu 4: Oxi hoá C2H5OH bằng CuO nung nóng, thu được hỗn hợp chất lỏng gồm CH3CHO, C2H5OH dư và H2O có = 40 gam. Hiệu suất phản ứng oxi hoá là:	 
 A. 25%.	B. 35%	.	 	C. 45%.	 D. 55%.
Giải:
Xét 1 mol C2H5OH. Đặt a mol C2H5OH bị oxi hoá. Vậy a là hiệu suất của phản ứng oxi hoá ancol.
	C2H5OH + CuO 	 CH3CHO + H2O + Cu
Ban đầu:	 1 mol
Oxi hoá:	 a mol 	 a mol a mol
Sau phản ứng: (1 – a )mol C2H5OH dư 	 a mol a mol
a = 0,25 hay hiệu suất là 25% Đáp án A	
Câu 5: Hoà tan hoàn toàn một lượng kim loại R hoá trị n bằng dung dịch H2SO4 loãng rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được một lượng muối khan có khối lượng gấp 5 lần khối lượng kim loại R ban đầu đem hoà tan. Kim loại R đó là: 	 
 A. Al.	 B. Ba.	 	 	C. Zn.	 	D. Mg 	
Giải:
Xét 1 mol kim loại ứng với R gam tham gia phản ứng.
 2R + nH2SO4 R2(SO4)n + nH2
 Cứ R gam gam muối
= 5R R = 12n thỏa mãn với n = 2 
Vậy R = 24 (Mg) Đáp án D
Dạng 2: Chọn một mol hỗn hợp các chất tham gia phản ứng
Câu 6: Hỗn hợp X gồm N2 và có H2 có tỉ khối hơi so với H2 bằng 3,6. Sau khi tiến hành phản ứng tổng hợp được hỗn hợp Y có tỉ khối hơi so với H2 bằng 4. Hiện suất phản tổng hợp là:	 
 A. 10%.	 	B. 18,75%.	C. 20%.	 D. 25%.	
Giải:
Xét 1 mol hỗn hợp X, ta có: mX = = 7,2 gam. 
Đặt = a mol, ta có: 28a + 2(1 – a) = 7,2. 
a = 0,2 = 0,2 mol và = 0,8 mol H2 dư.
 p
 	N2 + 3H2 2NH3
Ban đầu: 	0,2	 0,8
Phản ứng: 	 x	 3x 2x	
Sau phản ứng: (0,2-x)	(0,8-3x) 2x
	nY = (1 – 2x) mol
Áp dụng ĐLBTKL, ta có mX = mY
nY = (1 – 2x) = x = 0,05.
Hiệu suất phản ứng xác định theo N2 là = 25% Đáp án D.	
Câu 7: Hỗn hợp A gồm anken và hiđro có tỉ khối so với H2 bằng 6,4. Cho A đi qua niken nung nóng được hỗn hợp B có tỉ khối so với H2 bằng 8 (giả thiết hiệu suất phản ứng xảy ra là 100%). Công thức phân tử của anken là:	 
 A. C2H4	 	B. C3H6.	 	C. C4H8	 	D. C5H10
Giải:
 Xét 1 mol hỗn hợp A gồm (a mol CnH2n và (1 – a) mol H2 )
 Ta có 14.n.a + 2(1– a) = 12,8 (*)
 Hỗn hợp B có =16 < 14n (với n2) trong hỗn hợp B có H2 dư
	 CnH2n + H2 CnH2n+2
Ban đầu:	 a mol (1-a) mol
Phản ứng 	 a a a mol
Sau phản ứng hỗn hợp B gồm (1-2a) mol H2 (dư) và a mol CnH2n+2
 tổng nB = 1 – a 
Áp dụng ĐLBTKL, ta có mA = mB
nB = = = 0,2 mol
Thay a = 0,2 vào (*) ta có: 14.0,2.n + 2.(1 – 0,2) = 12,8
n = 4 anken là C4H8 Đáp án C. 
Câu 8: Hỗn hợp X gồm N2 và H2 có = 12,4. Dẫn X đi qua bình đựng bột Fe rồi nung nóng biết rằng hiệu suất tổng hợp NH3 đạt 40% thì thu được hỗn hợp Y.  có trị số là:
 A. 15,12.	B. 18,23.	C. 14,76.	D. 13,48.	
Giải:
Xét 1 mol hỗn hợp X mX = 12,4 gam gồm a mol N2 và (1 – a) mol H2.
	 	28a + 2(1 – a) = 12,4 a = 0,4 mol H2= 0,6 mol
 p
	N2 + 3H2 2NH3 (với hiệu suất 40%)
Ban đầu: 	0,4	 0,6
Phản ứng: 	0,08 0,6.0,4 0,16 mol
Sau phản ứng: 0,32	 0,36	 0,16 mol
Tổng: 	nY = 0,32 + 0,36 + 0,16 = 0,84 mol;
Theo ĐLBTKL, ta có: mX = mY
 = = 14,76 gam Đáp án C.
Câu 9: Phóng điện qua O2 được hỗn hợp khí O2, O3 có =33 gam. Hiệu suất phản ứng là: 	
 A. 7,09%. 	 	B. 9,09%.	C. 11,09%.	 D.13,09%.	
Giải: 
3O2 2O3
Chọn 1 mol hỗn hợp O2, O3, ta có:
32.a+48.(1 – a) = 33 a = mol O2
bị oxi hoá =.=mol
Hiệu suất phản ứng là : = 9,09% Đáp án B 
Câu 10: X là hợp kim gồm (Fe, C, Fe3C), trong đó hàm lượng tổng cộng của Fe là 96%, hàm lượng C đơn chất là 3,1%, hàm lượng C đơn chất là 3,1%, hàm lượng Fe3C là a%. Giá trị a là:	
 A. 10,5.	B. 13,5	C. 14,5	 	D. 16.	
Giải:
Xét 100 gam hỗn hợp X, ta có mC = 3,1 gam , m Fe3C = a gam và số gam Fe tổng cộng là 96 gam
= 100 – 96 – 3,1 = a = 13,5Đáp án B. 
Câu11: Nung m gam đá X chứa 80% khối lượng gam CaCO3 (phần còn lại là tạp hoá chất trơ) một thời gian thu được chất rắn Y chứa 45,65% CaO. Hiệu suất phân huỷ CaCO3 là:	
 A. 50%.	B. 75%.	C. 80%.	 D. 70%.
Giải:
Chọn mX = 100gam = 80 gam và khối lượng tạp chất bằng 20 gam.
	CaCO3 CaO + CO2 	 (hiệu suất = h)
Phương trình: 	100 gam 56 gam 44gam
Phản ứng:	 80.h gam 
Khối lượng chất rắn còn lại sau khi nung là: 
 mX – = 100 – 
 h = 
 h = 0,75 Hiệu suất phản ứng bằng 75% Đáp án B.
Dạng 3: Chọn đúng tỉ lệ lượng chất theo đầu bài 
Câu 12: Hỗn hợp gồm hiđrocacbon X và oxi có tỉ lệ số mol tương ứng là 1:10. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp trên thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y qua dung dịch H2SO4 đặc, thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối đối với hiđro bằng 19. Công thức phân tử của X là: 	
 A. C3H8	B. C3H6	C. C4H8	D. C3H4 Giải: 
Đốt hỗn hợp gồm hiđrocacbon X gồm CxHy (1 mol) và O2 (10 mol).
	 CxHy + O2 xCO2 + H2O
	1 mol mol x mol mol
 Hỗn hợp khí Z gồm x mol CO2 và mol O2 dư 
 = 19. 2 = 38
 44	 6
	 38	 = 
	 32	 6
Vậy: x = 10 – x –	 8x = 40 – y.
 x = 4, y = 8 thỏa mãn Đáp án C.
Câu 13: A là hỗn hợp gồm một số hiđrocacbon ở thể khí, B là không khí. Trộn A với B ở cùng nhiệt độ áp suất theo tỉ lệ thể tích (1 : 15) được hỗn hợp khí D. Cho D vào bình kín dung tích không đổi V. Nhiệt độ và áp suất trong bình là toC và p atm. Sau khi đốt cháy A, trong bình chỉ có N2, CO2 và hơi nước với 
 : = 7 : 4. Đưa về bình toC, áp suất trong bình sau khi đốt là p1 có giá trị là:	
 A. p1 = p.	B. p1 = p.	C. p1 = p.	D. p1 = p.
Giải:
Đốt A : CxHy + O2 xCO2 + H2O
Vì phản ứng chỉ có N2, H2O, CO2 các hiđrocacbon bị cháy hết và O2 vừa đủ.
Chọn = 1nB = 15 mol p.ứ = x + = = 3 mol 
 = 4 = 12 mol 	
 ®	 x =; y = 
Vì nhiệt độ và thể tích không đổi nên áp suất tỷ lệ với số mol khí, ta có:
= = p1 = p Đáp án A. 
Dạng 4: Chọn cho thông số một giá trị phù hợp để đơn giản phép tính
Ví dụ 14: Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp X gồm hai hiđrocacbon A,B thu được gam CO2 và gam H2O. Nếu thêm vào hỗn hợp X một nửa lượng A có trong hỗn hợp X rồi đốt cháy hoàn toàn thì thu được gam CO2 và gam H2O. Biết A, B không làm mất màu nước brom.	
 a) Công thức phân tử của A là:	 
 A. C2H2	B. C2H6	C. C6H12	 D. C6H14 
 b) Công thức phân tử của B là: 	 
 A. C2H2	B. C6H6	C. C4H4	D. C8H8	
 c) Phần trăm số mol của A, B trong hỗn hợp X là: 	
 A. 60%, 40%.	 	B. 25%, 75%. 	 	C. 50%, 50%.	 D. 30%, 70%.	
Giải: 
Chọn a = 41 gam.
 Đốt X	 	= = 3 mol và= = 2,5 mol.
Đốt = = 3,75 mol và = = 3,375 mol.
Đốt A thu được (3,75 - 3) = 0,75 mol CO2 và (3,375 - 2,5) = 0,875 mol H2O.
Đốt cháy A thu được =1,5 và =1,75 mol.
Vì > A thuộc ankan, do đó:
CnH2n+2 + O2 CO2 (n+1)H2O
==n = 6 A là C6H14 Đáp án D.
Đốt B thu được (3 – 1,5) = 1,5 mol CO2 và (2,5 – 1,75)= 0,75 mol H2O
Như vậy: = =Công thức tổng quát của B là(CH)n vì X không làm mất màu nước brom nên B thuộc aren B là C6H6 Đáp án B.
 c) Vì A, B có cùng nguyên tố nguyên tử C (6C) mà lượng CO2 do A,B tạo ra bằng nhau (1,5 mol) nA = nB %nA = %nB = 50% Đáp án C.	
Câu 15: Trộn a gam hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon C6H14 và C6H6 theo tỉ lệ số mol (1 :1) với m gam một hiđrocacbon D rồi đốt cháy hoàn toàn thì thu được gam CO2 và gam H2O.	
 a) D thuộc loại hiđrocacbon nào?	 
 A. CnH2n+2.	B. CnH2n-2	C. CnH2n	D. CnHn	
 b) Giá trị của m là:	 
 A. 2,75	B. 3,75	C. 5	D. 3,5
Giải:
Chọn a = 82 gam
Đốt X và m gam D (CXHY), ta có:
 = = 6,25 mol
 == 5,25 mol
 C6H14 + O2 6 CO2 + 7 H2O
 C6H6 + O2 6 CO2 + 3 H2O 
Đốt D: CxHy + O2 xCO2 + H2O
Đặt = = b mol, ta có 86b + 78b = 82 b = 0,5 mol 
Đốt 82 gam hỗn hợp X thu được:
	 = 0,5.(6+6) = 6 mol
	 = 0,5.(7+3) = 5 mol
 Đốt cháy m gam D thu được:
	 = 6,25 – 6 = 0,25 mol
	 = 5,25 – 5 = 0,25 mol
Do = D thuộc CnH2n Đáp án C.
mD = mC + mH = 0,25.(12 + 2) = 3,5 gam Đáp án D.	
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Câu 1: Cho hiđrocacbon X và oxi (oxi được lấy gấp đôi lượng cần thiết để đốt cháy hoàn toàn X) vào bình dung tích 1 lít ở 406,5K và áp suất l atm. Sau khi đốt áp suất trong bình (đo cùng nhiệt độ) tăng 5%, lượng nước thu được là 0,162 gam. Công thức phân tử của X là: 	 
 A. C2H6	 	B. C3H6	C. C4H8	 D. C4H10	
Câu 2: Hỗn hợp X gồm 2 olefin. Đốt cháy 7 thể tích X cần 31 thể tích O2 (đktc). Biết rằng olefin chứa nhiều cacbon hơn chiếm khoảng 4050 thể tích của X. Công thức phân tử 2 olefin là: 	
 A. C2H4, C4H8.	B. C2H4, C3H6	C. C3H6, C4H8.	D. C2H4, C5H10.
Câu 3: Cho natri dư dung dịch cồn (C2H5OH + H2O), thấy khối lượng hiđro bay ra bằng 3% khối lượng cồn đã dùng. Dung dịch cồn có nồng độ phần trăm là: 	 
 A. 75,57%.	B. 72,57%.	C. 70,57%.	D. 68,57%.
Câu 4: Hỗn hợp khí X gồm hiđro và 2 anken (kế tiếp trong dãy đồng đẳng), có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 8,26. Đun nóng hỗn hợp X với bột Ni làm xúc tác thì thu được hỗn hợp khí Y không làm mất màu dung dịch nước brom và có tỉ khối hơi đối với hiđro bằng 11,8. Công thức phân tử của các anken trong X là:	 
 A. C2H4 và C3H6.	 	B. C3H6 và C4H8.	 
 C. C4H8 và C5H10.	D. C5H10 và C6H12	
Câu 5: Một hỗn hợp khí X gồm một ankin và H2 có tỉ khối hơi so với CH4 là 0,6. Nung nóng hỗn hợp khí X có xúc tác Ni để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối hơi so với CH4 là 1. Công thức phân tử của akin là:	 
 A. C2H2	B. C3H4	C. C4H6	 D. C5H8.	
Câu 6: Hỗn hợp khí X gồm etan và propan. Đốt cháy một ít hỗn hợp X thu được khí CO2 và hơi nước theo tỉ lệ tích := 11: 15. Thành phần trăm theo khối lượng của hỗn hợp X lần lượt là:
 A. 45% và 55%.	B. 18,52% và 81,48%.
 C. 25% và 75%. 	D. 28,13% và 71,87 %
Câu 7: Cho hỗn hợp X gồm N2, H2 và NH3 có tỉ khối hơi so với H2 bằng 8. Dẫn hỗn hợp X qua dung dịch H2SO4 đặc dư thấy thể tích khí còn lại một nửa. Phần trăm thể tích mỗi khí lần lượt trong hỗn hợp X lần lượt là: 
 A. 11,11%, 22,22%, 66,67%.	B. 20%, 20%, 40%.
 C. 30%, 30%, 40%. 	 	D. 25%, 25%, 50%.
Câu 8: Một hỗn hợp X gồm N2 và H2. Tiến hành phản ứng tổng hợp NH3 từ hỗn hợp X thu được hỗn hợp Y. Biết khối lượng trung bình của X và Y lần lượt là 7,2 và 9,0. Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 là: 
 A. 70%	B. 60%	C. 50%	 D. 30%
Câu 9: Cracking C5H12 thu được hỗn hợp khí có tỉ khối hơi so với H2 là 20. Hiệu suất của phản ứng cracking là:
 A. 70%	B. 50%	C. 80%	 D. 30%.
Câu 10: Sau khi tách H2 hoàn toàn khỏi hỗn hợp X gồm etan và propan thu được hỗn hợp Y gồm etilen và propilen. Khối lượng phân tử trung bình của Y bằng 93,45% khối lượng phân tử trung bình của X. Thành phần trăm về thể tích của hai chất trong X lần lượt là: 
 A. 50% và 50%.	B. 60% và 40%	
 C. 96,2% và 3,8%. 	 	D. 46,4% và 53,6%
ĐÁP ÁN
1B	2A	3A	4B	5B	6C	7D	8C	9C	10C