MỘT SỐ CÔNG THỨC KINH NGHIỆM DÙNG GIẢI NHANH BÀI TOÁN HOÁ HỌC
HOAHOC.ORG ® NGÔ XUÂN QUỲNH 1
HÓA ĐẠI CƯƠNG
I. TÍNH pH
1. Dung dịch axit yếu HA: pH = –
1
2
(log K
a
+ logC
a
) hoặc pH = –log( α
αα
αC
a
) (1)
với
α
: là độ điện li
K
a
: hằng số phân li của axit
C
a
: nồng độ mol/l của axit ( C
a
≥
0,01 M )
Ví dụ 1:
M
=
M
CD % 10
=
46
46,0.1.10
= 0,1 M => pH = - log (
.
α
C
a
) = - log (
100
2
.0,1 ) = 2,7
2. Dung dịch đệm (hỗn hợp gồm axit yếu HA và muối NaA): pH = –(log K
a
+ log
a
m
C
C
) (2)
Ví dụ :
Tính pH của dung dịch CH
3
COOH 0,1 M và CH
3
COONa 0,1 M ở 25
b
) (3)
với K
b
: hằng số phân li của bazơ
C
a
: nồng độ mol/l của bazơ
Ví dụ :
Tính pH của dung dịch NH
3
0,1 M . Cho K
NH
3
= 1,75. 10
-5
pH = 14 +
2
1
(logK
b
+ logC
b
) = 14 +
2
1
(log1,75. 10
-5
+ log0,1 ) = 11,13
2
là 4,25 thu được hỗn hợp Y
có tỉ khối hơi so với H
2
là 6,8. Tính hiệu suất tổng hợp NH
3
.
Ta có : n
N
2
: n
H
2
= 1:3
H% = 2 - 2
Y
X
M
M
= 2 - 2
6,13
5,8
= 75 %
DEHOA.NET
MỘT SỐ CÔNG THỨC KINH NGHIỆM DÙNG GIẢI NHANH BÀI TOÁN HOÁ HỌC
HOAHOC.ORG ® NGÔ XUÂN QUỲNH 2
HÓA VÔ CƠ
I. BÀI TOÁN VỀ CO
2
= 0,5 mol
n
Ba(OH)
2
= 0,35 mol => n
OH
−
= 0,7 mol
n
kết tủa
= n
OH
−
- n
CO
2
= 0,7 – 0,5 = 0,2 mol
m
kết tủa
= 0,2 . 197 = 39,4 ( g )
2. Tính lượng kết tủa khi hấp thụ hết lượng CO
2
vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm NaOH và Ca(OH)
2
hoặc Ba(OH)
2
Điều kiện:
0,6 M.
Tính khối lượng kết tủa thu được .
n
CO
2
= 0,3 mol
n
NaOH
= 0,03 mol
n
Ba(OH)2
= 0,18 mol
=>
∑
n
OH
−
= 0,39 mol
n
CO
−2
3
= n
OH
−
- n
CO
2
= 0,39- 0,3 = 0,09 mol
n
Ba(OH)2
= 0,012 mol
=>
∑
n
OH
−
= 0,03 mol
n
CO
−2
3
= n
OH
−
- n
CO
2
= 0,03 - 0,02 = 0,01 mol
Mà n
Ba
+
2
= 0,012 mol nên n
kết tủa
= n
CO
2
( đktc) vào 300 ml dung dịch và Ba(OH)
2
1 M thu được 19,7 gam kết tủa
. Tính V ?
Giải
- n
CO
2
= n
kết tủa
= 0,1 mol => V
CO
2
= 2,24 lít
- n
CO
2
= n
OH
−
- n
kết tủa
= 0,6 – 0,1 = 0,5 => V
CO
2
= 11,2 lít
II. BÀI TOÁN VỀ NHÔM – KẼM
1. Tính lượng NaOH cần cho vào dung dịch Al
= 3. 0,4 = 1,2 mol => V = 1,2 lít
n
OH
−
= 4. n
Al
+3
- n
kết tủa
= 4. 0,5 – 0,4 = 1,6 mol => V = 1,6 lít
2. Tính lượng NaOH cần cho vào hỗn hợp dung dịch Al
3+
và H
+
để thu được lượng kết tủa theo yêu cầu (Dạng này có 2
kết quả)
↓
- +
min
OH H
n = 3n + n
(12)
3+
↓
- +
max
OH H
]
(hoặc
NaAlO
2
)
để thu được lượng kết tủa theo yêu cầu
(
Dạng này có 2 kết quả
)
Công thức:
+
↓
H
n = n
(14)
hoặc
2
−
↓
+
H
AlO
n = 4n - 3n
(15)
Ví dụ :
4.
Tính lượng
HCl
cần cho vào hỗn hợp dung dịch
NaOH và Na[Al(OH)
4
]
(hoặc
NaAlO
2
)
thu được lượng kết tủa theo
yêu cầu
(
Dạng này có 2 kết quả
)
Công thức:
+
↓
+
-
H OH
n = n n
(16)
hoặc
2
− −
OH
−
= 4.0,3 – 3.0,2 + 01 = 0,7 mol => V = 0,7 lít
5.
Tính lượng
NaOH
cần cho vào dung dịch
Zn
2+
để thu được lượng kết tủa theo yêu cầu (Dạng này có 2 kết quả):
↓
-
OH
n = 2n
(18)
hoặc
↓
-
2+
OH
Zn
n = 4n - 2n
(19)
Ví dụ :
- 2.n
kết tủa
= 4.0,4 – 2.0,3 = 1 mol =>V
ddNaOH
= 1lít
III.
BÀI TOÁN VỀ HNO
3
1.
Kim loại
tác dụng với
HNO
3
dư
a.
Tính lượng
kim loại
tác dụng với
HNO
3
dư:
. .=
∑ ∑
Fe
3+
b.
Tính khối lượng
muối nitrat
thu được khi cho
hỗn hợp kim loại
tác dụng với
HNO
3
dư
(Sản phẩm không có
NH
4
NO
3
)
Công thức:
m
Muối
= m
Kim loại
+ 62
Σ
ΣΣ
Σ
n
sp khử
( )
∑
hh spk spk
242
m + 8 n .i
80
=
2 2 2
)
+ +
hh NO NO N O N
242
m + 8(3n +n 8n 10n
80
(22)
+) Công thức tính khối lượng muối thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxít sắt tác dụng với HNO
3
loãng dư giải
phóng khí NO.
m
Muối
=
80
242
( m
hỗn hợp
+ 24 n
NO
đặc nóng, dư
giải phóng khí NO
2
.
m
Muối
=
80
242
( m
hỗn hợp
+ 8 n
NO
2
)
Ví dụ :
Hòa tan hết 6 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
trong HNO
3
đặc nóng, dư thu được 3,36 lít khí
NO
2
(đktc ). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được bao nhiêu gam muối khan.
kim loại
ban đầu trong bài toán
oxh 2 lần
R + O
2
hỗn hợp A (R dư và oxit của R)
+
→
3
HNO
R(NO
3
)
n
+ SP Khử + H
2
O
m
R
=
( )
.
∑
hh spk spk
M
m + 8. n i
80
R
=
Đốt m gam sắt trong oxi thu được 10 gam hỗn hợp chất rắn X . Hòa tan hết X với HNO
3
đặc nóng, dư giải
phóng 10,08 lít khí NO
2
( đktc) . Tìm m ?
Giải
m
Fe
=
80
56
( m
hỗn hợp
+ 24 n
NO
2
) =
80
56
( 10 + 8. 0,45 ) = 9,52 gam
+)
Công thức tính khối lượng sắt đã dùng ban đầu, biết oxi hóa lượng sắt này bằng oxi được hỗn hợp rắn X . Hòa
tan hết X với HNO
3
loãng dư giải phóng khí NO.
m
Fe
=
80
dư giải phóng
khí NO và NO
2
.
m
Muối
=
80
242
( m
hỗn hợp
+ 24. n
NO
+ 8. n
NO
2
)
Ví dụ :
Hòa tan hết 7 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
trong HNO
3
dư thu được 1,792 lít (đktc ) khí X
gồm NO và NO
BÀI TOÁN VỀ H
2
SO
4
1.
Kim loại
tác dụng với
H
2
SO
4
đặc, nóng dưa.
Tính khối lượng muối sunfat
m
Muối
=
∑
96
m + n .i
KL spk spk
2
=
m + 96(3.n +n +4n )
KL S SO H S
2 2
2.
Hỗn hợp
sắt và oxit sắt
tác dụng với
H
2
SO
4
đặc, nóng dư
m
Muối
=
400
160
2
2
H S
m + 8.6n + 8.2n +8.8n
hh
S SO
(28)
+ Công thức tính khối lượng muối thu được khi hòa tan hết hỗn hợp Fe, FeO, Fe
2
O
3
3
O
4
bằng H
2
SO
4
đặc nóng, dư thu được 11,2 lít khí
SO
2
(đktc ). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được bao nhiêu gam muối khan.
Giải
m
Muối
=
160
400
( m
hỗn hợp
+ 16.n
SO
2
) =
160
400
( 30 + 16.0,5 ) = 95 gam
3.
Tính khối lượng
kim loại
6 10 )
+ +
2 2
hh SO S H S
M
m +8(2n n n
80
R
(29)
- Để đơn giản: nếu là Fe:
m
Fe
= 0,7m
hh
+ 5,6n
e trao đổi
; nếu là Cu:
m
Cu
= 0,8.m
hh
+ 6,4.n
e trao đổi
(30)
V.
2
clorua KLpöù H
muoái
m = m + 71.n
(33)
2.
Kim loại + H
2
SO
4
loãng
→
→→
→
Muối sunfat + H
2
2
sunfat KLpöù H
muoái
m = m + 96.n
(34)
VI.
MUỐI TÁC DỤNG VỚI AXIT: (
+ H
2
O
2
CO
muoái sunfat muoái cacbonat
m = m + (96 - 60)n (36)
3.
Muối sunfit + ddHCl
→
→→
→
Muối clorua + SO
2
+ H
2
O
2
SO
muoái clorua muoái sunfit
m = m - (80 - 71)n
(37)
4.
Muối sunfit + ddH
2
SO
4
1
n = n = n
2
(39)
1.
Oxit + ddH
2
SO
4
loãng
→
→→
→
Muối sunfat + H
2
O
2 4
oxit H SO
muoái sunfat
m = m + 80n
(40)
2.
Oxit + ddHCl
→
→→
→
CO
2
TH 2. Oxit + H
2
:
R
x
O
y
+ yH
2
→
xR + yH
2
O
(2) R là những kim loại sau Al.
Phản ứng (2) có thể viết gọn như sau: [O]
oxit
+ H
2
→
H
2
O
TH 3. Oxit + Al
(phản ứng nhiệt nhôm) : 3R
x
thu được khi cho hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng
nhiệt nhôm (Al + Fe
x
O
y
)
tác dụng với HNO
3
:( )
x y
spk
khí Al Fe O
i
n = [3n + 3x - 2y n ]
3
(43)
3.
Tính lượng
Ag
sinh ra khi cho
a(mol) Fe
vào
b(mol) AgNO
3
; ta so sánh:
3a>b
⇒
Cl
m
:
∑
i i
2 + n .(x - 2)
2 + 2x + t - y - m
k = =
2 2
(n: số nguyên tử; x: hóa trị)
(45)
k=0: chỉ có lk đơn k=1: 1 lk đôi = 1 vòng k=2: 1 lk ba=2 lk đôi = 2 vòng
2.
Dựa vào phản ứng cháy:
Số C =
2
CO
A
n
n
Số H=
2
H O
A
2n
n
2 2
Ankan(Ancol) H O CO
- Ancol no, đơn chức (
C
n
H
2n+1
OH
):
2
n-2
(1<n<6) (47)
Ví dụ :Số đồng phân của ancol có công thức phân tử là :
a. C
3
H
8
O = 2
3-2
= 2
b. C
4
H
10
O = 2
4-2
= 4
c. C
5
O = 2
5-3
= 4
c. C
6
H
12
O = 2
6-3
= 8
- Axit no đơn chức, mạch hở
C
n
H
2n
O
2
2
n – 3
(2<n<7) (49)
Ví dụ :Số đồng phân của axit cacboxylic đơn chức no, mạch hở có công thức phân tử là :
a. C
4
H
8
O
2
n-2
(1<n<5) (50)
Ví dụ :Số đồng phân của este đơn chức no, mạch hở có công thức phân tử là :
a. C
2
H
4
O
2
= 2
2-2
= 1 b. C
3
H
6
O
2
= 2
3-2
= 2 c. C
4
H
8
O
2
= 2
= 3 c. C
4
H
12
N = 2
4-1
= 6
- Ete đơn chức, no (
C
n
H
2n+2
O
):
2
)2).(1(
−
−
nn
(2<n<5) (52)
Ví dụ :Số đồng phân của ete đơn chức no, mạch hở có công thức phân tử là :
a. C
3
H
8
):
2
)3).(2(
−
−
nn
(3<n<7) (53)
Ví dụ :Số đồng phân của xeton đơn chức no, mạch hở có công thức phân tử là :
a. C
4
H
8
O =
2
)34).(24(
−
−
= 1 b. C
5
H
10
O =
2
)35).(25(
−
−
= 6
5.
Tính số
n peptit
tối đa tạo bởi
x amino axit
khác nhau
x
n
(55)
Ví dụ :
Có tối đa bao nhiêu đipeptit, tripeptit thu được từ hỗn hợp gồm 2 amino axit là glyxin và alanin ?
Số đipeptit = 2
2
= 4 Số tripeptit = 2
3
= 8
MỘT SỐ CÔNG THỨC KINH NGHIỆM DÙNG GIẢI NHANH BÀI TOÁN HOÁ HỌC
HOAHOC.ORG ® NGÔ XUÂN QUỲNH 8
6.
Tính
số ete
tạo bởi
n ancol đơn chức:
2
)1( +nn
(56)
Ví dụ :
Đun nóng hỗn hợp gồm 2 ancol đơn chức no với H
2
n
NaOH
A
n
y =
n
(58)
9. Công thức tính số C của ancol no, ete no hoặc của ankan dựa vào phản ứng cháy :
Số C của ancol no hoặc ankan =
22
2
COOH
CO
nn
n
−( Với n
H
2
O
> n
CO
2
) (59)
Ví dụ 1 :
và 16,2 gam H
2
O . Tìm công
thức phân tử của A ?
( Với n
H
2
O
= 0,7 mol > n
CO
2
= 0,6 mol ) => A là ankan
Số C của ankan =
22
2
COOH
CO
nn
n
−
=
6,07,0
6,0
−
= 6
Vậy A có công thức phân tử là C
6
H
14
ancol
=
2
H O
m
-
11
2
CO
m
= 7,2
-
11
4,4
= 6,8
11. Công thức tính khối lượng amino axit A( chứa n nhóm -NH
2
và m nhóm –COOH ) khi cho amino axit này vào
dung dịch chứa a mol HCl, sau đó cho dung dịch sau phản ứng tác dụng vừa đủ với b mol NaOH.
m
A
= M
A
m
ab
Cho m gam alanin vào dung dịch chứa 0,375 mol NaOH . Dung dịch sau phản ứng tác dụng vừa đủ với
0,575 mol HCl . Tìm m ? ( M
alanin
= 89 )
m
A
= 89
1
375,0575,0
−
= 17,8 gam
MỘT SỐ CÔNG THỨC KINH NGHIỆM DÙNG GIẢI NHANH BÀI TOÁN HOÁ HỌC
HOAHOC.ORG ® NGÔ XUÂN QUỲNH 9
13. Công thức xác định công thức phân tử của một anken dựa vào phân tử khối của hỗn hợp anken và H
2
trước và
sau khi dẫn qua bột Ni nung nóng.
Anken ( M
1
) + H
2
→
ctNi
o
,
A (M
2
) ( phản ứng hiđro hóa anken hoàn toàn )
Số n của anken (C
)105,12(14
10)25,12(
−
−
= 3
M có công thức phân tử là C
3
H
6
14. Công thức xác định công thức phân tử của một ankin dựa vào phân tử khối của hỗn hợp ankin và H
2
trước và
sau khi dẫn qua bột Ni nung nóng.
Ankin ( M
1
) + H
2
→
ctNi
o
,
A (M
2
) ( phản ứng hiđro hóa ankin hoàn toàn )
Số n của ankin (C
n
H
2n-2
) =
V
V
(68)