BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUI NHƠN
BÀI TẬP
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
ĐỀ TÀI
TÌM HIỂU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP NHẨM
NHANH KẾT QUẢ BÀI TOÁN HOÁ HỌC TRẮC
NGHIỆM KHÁCH QUAN
Giáo viên hướng dẫn :Võ Văn Duyên Em
Lớp : SP Hoá – K27
Phương pháp nhẩm nhanh
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu đề tài “ Tìm hiểu một số
phương pháp nhẩm nhanh kết quả bàitoán hoá học trắc
nghiệm khách quan” đã hoàn thành.
Để hoàn thành đề tài này tôi đã được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận
tình của thầy Võ Văn Duyên Em.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất đến thầy
Duyên Em.
Quy Nhơn , ngày … tháng 04 năm 2008
2
Phương pháp nhẩm nhanh
Trung Học Phổ Thông
b- Sử dụng các phương pháp giải bài tập hoá học để nhẩm
nhanh kết quả bài toán hóa học trắc nghiệm khách quan.
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU :
Để hoàn thành các nhiệm vụ đặt ra của đề tài, tôi đã sử dụng
phương pháp nghiên cứu lý thuyết .
4
Phương pháp nhẩm nhanh
PHẦN II : NỘI DUNG
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐỂ GIẢI NHANH
CÁC BÀI TOÁN HOÁ HỌC Ở THPT .
Để giải được các đề thi trắc nghiệm một cách chính xác,
nhanh gọn, kịp thời gian qui định. Ta cấn dùng các phương pháp
giải nhanh như :
Phương pháp dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố và khối
lượng, phương pháp tăng giảm khối lượng, phương pháp trung
bình , phương pháp đường chéo, phương pháp bảo toàn electron,
phương pháp qui đổi, vân dụng định luật đương lượng hay dựa vào
các mối liên hệ khái quát giữa các đại lượng … mà không dùng các
phương pháp cổ điển như : phương pháp đặt ẩn số, giải hệ phương
trình, phương pháp ghép ẩn số hay những phương pháp rắc rối
khác.
Vì vậy ở đây chúng ta chỉ tìm hiểu một số phương pháp để
giải nhanh các bài tập hoá học đã được nêu ở trên.
1. PHƯƠNG PHÁP DỰA VÀO ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
NGUYÊN TỐ VÀ BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG :
1.1. Hệ quả 1 : Trong các phản ứng hoá học, tổng khối lượng
các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các sản
n
H
2n+1
NH
2
có
a mol.
Đặt công thức tổng quát của amin thứ hai là : C
m
H
m+1
NH
2
có
b mol.
Phương trình phản ứng :
C
n
H
2n+1
NH
2
+ HCl C
n
H
2n+1
NH
3
Cl
a a a mol
6
Phương pháp nhẩm nhanh
{
0,25
0,4
a b
an bm
+ =
+ =
⇔
Khối lượng a mol phải dùng là :
m = (a+b) x 36,5 =0,25 x 36,5 = 9,125g
* Cách giải nhanh :
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có :
m
hh amin
+ m
HCl
= m
hh muối
m
HCl
= 18,975 – 9,85 = 9,125g.
1.4. Ví dụ 2 : Đốt cháy hoàn toàn mg hồn hợp 2 rượu : X và Y
thuộc dãy đồng đẳng của rượu metylic thì thu được 79,2g CO
2
và
43,2g H
2
O. Giá trị m là :
+1 mol
→
Số mol CO
2
=
79,2
44
= 1,8 mol
→
Số mol H
2
O =
43,2
18
= 2,4 mol
Ta có :
n
x 2,4= 1,8(
n
+1)
→
n
=3
7
Phương pháp nhẩm nhanh
Số mol của rượu là : n =
1,8
n
=
2
(đo đktc
thường) và dung dịch muối. Cô cạn dung dịch thì thu 28,96g muối.
Giá trị củaV là :
A. 4,84 lít B. 4,48 lít C. 2,24 lít D. 2,42 lít
E. Kết quả khác.
8
Phương pháp nhẩm nhanh
* Cách giải thông thường:
Gọi công thức tổng quát của axit thứ nhất là RCOOH có a
mol.
Gọi công thức tổng quat của axit thứ hai là : R
1
COOH có b
mol.
Phương trình phản ứng :
2RCOOH + Na
2
CO
3
2RCOONa + CO
2
+ H
2
O
a mol a mol
2
a
mol
2R
{
1
1
45 45 20,15
67 67 28,96
R R
R R
aM a bM b
aM a bM b
+ + + =
+ + + =
→
{
1
1
45( ) ( ) 20,15
67( ) ( ) 28,96
R R
R R
a b aM bM
a b aM bM
+ + + =
+ + + =
→
→
a+b = 0,4
+ H
2
O
Theo phương trình ta có :
2 mol axit tạo ra 2 muối thì có 1 mol CO
2
bay ra và khối
lượng tăng : 2(23 – 1) = 44g.
Theo đề bài :
Khối lượng tăng 28,96 – 20,15 = 8,81g
→
Số mol CO
2
=
8,81
44
= 0,2 mol
→
Thể tích CO
2
: V = 0,2 . 22,4 = 4,48 lít.
2.3 Ví dụ 2 : Cho dung dịch AgNO
3
dư tác dụng với dung dịch hỗn
hợp có hoà tan 6,25g hai muối KCl và KBr thu được 10,39g hỗn
hợp AgCl và AgBr. Hãy xác định số mol hỗn hợp đầu.
A. 0,08mol B. 0,06 mol
C. 0,03 mol D. 0,05 mol
* Cách giải nhanh :
Cứ 1 mol muối halogen tạo thành 1 mol kết tủa
Khối lượng muối
giảm : 127 – 35,5 = 91,5g .
Vậy 0,5mol NaI tạo thành 1mol NaCl
→
Khối lượng muối
giảm :
104,25 – 58,5 = 45,75g
→
m
NaI
= 150 x 0,5 = 75g
→
m
NaCl
= 104,25 -75= 29,25g .
3. PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CÁC GIÁ TRỊ TRUNG BÌNH(
M
,
n
,
a
,
R
)
3.1 Nguyên tắc :
Dùng khối lượng mol trung bình (
M
)để xác định khối lượng
mol các chất trong hỗn hợp đầu :
M
n n n
+ + +
+ + +
Đối với các bài toán hữu cơ thì chủ yếu dùng phương pháp
này, để xác định các chất cùng dãy đồng đẳng hoặc cùng nhóm
chức cùng gốc hiđrôcacbon. Một số lượng lớn bài toán hữu cơ
dùng phương pháp khối lượng mol trung bình, còn mở rộng thành
số nguyên tử cacbon trung bình, số liên kết
π
(pi) trung bình , hoá
trị trung bình, gốc hiđrôcacbon trung bình (
R
).
Đối với các bài toán vô cơ thì dùng để xác định các nguyên
tố ở cùng phân nhóm chính hoặc các nguyên tố có cùng một hoá
trị.
3.2 Ví dụ 1 : Cho hỗn hợp 3 muối ACO
3
,BCO
3
, XCO
3
tan trong
dung dịch HCl 1 mol vừa đủ tạo ra 0,2 mol khí. Thể tích (ml) dung
dịch HCl đã dùng là :
A.200 B. 100 C.150 D. 400
* Cách giải nhanh :
Đặt công thức phân tử chung của 3 muối là :
3
MCO
Chọn D.
12
Phương pháp nhẩm nhanh
3.3 Ví dụ 2 : Một hỗn hợp X gồm 2 ankin là đồng đẳng kế tiếp
nhau : Nếu cho 5,6 lít hỗn hợp X (đktc) đi qua bình đựng dung
dịch Brôm có dư thì thấy khối lượng bình tăng 8,6g . Công thức
phân tử của 2 ankin là :
A. C
3
H
4
và C
4
H
6
B. C
4
H
6
và C
5
H
8
C. C
2
H
2
và C
3
2
C
m
H
2m-2
+ Br
2
→
C
m
H
2m-2
Br
2
Theo đề bài ta có :
Dẫn hỗn hợp qua bình đựng dung dịch Brôm thì ankin bị giữ
lại
→
khối lượng 2 ankin là 8,6g .
Ta có :
( )
5,6
0,25 1
22,4
(14 2) (14 2) 8,6
a b
a n b m
+ = =
− + − =
→ =
−
mà 0<b<0,25
0<
0,65 0,25n
m n
−
−
<0,25
{
2,6 1,2
2,6 3,4,5
n n
m m
〈 → =
〉 → =
→
Mặt khác 2 ankin liên tiếp nhau nên n = 2 và m = 3 .
Công thức phân tử của 2 ankin là C
2
H
2
và C
3
H
4
.
* Cách giải nhanh :
Theo đề bài ta có khối lượng của 2 ankin là 8,6g.
Số mol của 2 ankin là :
3
H
4
→
chọn
đáp án C.
14
Phương pháp nhẩm nhanh
4. PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO:
4.1 Nguyên tắc :
Đối với những bài tập pha trộn các dung dịch có cùng chất
tan, khác về nồng độ hoặc pha loãng dung dịch bằng dung môi,
hay hoà tan chất tan vào dung dịch nhưng chất tan kết hợp với
dung môi tạo ra chất tan có cùng bản chất với chất tan có sẵn
trong dung dịch .
Ngoài ra qui tắc đường chéo còn để xác định mối quan hệ tỉ
lệ số mol các chất có trong hỗn hợp khi biết giá trị trung bình.
4.1.1 Pha trộn hai dung dịch có nồng độ phần trăm khác nhau
Trộn m
1
gam dung dịch A có nồng độ C
1
% với m
2
dung dịch
A có nồng độ C
2
% thu được mg dung dịch A có nồng độ C%
Ta có sơ đồ đường chéo sau :
=
C
1
C
2
15
Phương pháp nhẩm nhanh
4.1.3 Xác định thành phần hỗn hợp chứa hai chất
Gọi số mol của chất A là n
A
, khối lượng mol là M
A
.
Gọi số mol của chất B là n
B
, khối lượng mol là M
B
.
Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp là M
Giả sử M
B
> M>M
A
. Ta có sơ đồ đường chéo được biểu diễn
như sau :
C
M
A
M
B
20
20 C
C
10
16
Phương pháp nhẩm nhanh
Ta có :
200 20
600 10
C
C
−
=
−
→
C = 17,5
→
Chọn đáp án C.
4.2.2 Ví dụ 2 : Trộn 200ml dung dịch HCl 1M với 300ml dung
dịch HCl 2 M thì thu được dung dịch mới có nồng độ mol/lit là :
A. 1,5M B. 1,2M C.1,6M D. 0,15M
* Cách giải nhanh :
Áp dụng sơ đồ đường chéo :
C
1
2
2 C
C
1
( )
2
2
1
CO
N
n
n
=
2
44
% 100 61,11(%)
44 28
CO
m
= × =
+
→
Chọn đáp án B.
5. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON :
5.1 Nguyên tắc :
Tổng electron nhường bằng tổng electron nhận
→
xác định
các quá trình oxi hoá khử dựa vào quá trình số oxi hoá của các
nguyên tố . Tìm mối liên hệ giữa chất khử và chất oxi hoá qua sự
bảo toàn.
Hạn chế : Chỉ áp dụng cho những bài toán có quá trình oxi
hoá khử .
* Với bài toán có chất khử là kim loại và axít có tính oxi
hoá thì :
* Cách giải nhanh :
Phương trình nhận electron :
5 2
3N e N
+ +
+ →
Ta thấy số mol electron trao đổi gấp 3 lần số mol diện tích
anion tạo muối nên :
3
nNO
−
tạo muối = 3n
NO
mà nHNO
3
=
3
nNO
−
+ n
NO
=
3n
NO
+ n
NO
= 4x n
NO
→
x = 0,4/0,1 = 4M.
Phương pháp nhẩm nhanh
Như vậy, tổng electron nhận là 0,07 mol.
Gọi x, y, z lần lượt là số mol Cu, Mg, Al có trong 1,35g hỗn
hợp kim loại. Ta có các bán phản ứng :
Cu
→
Cu
2+
+ 2e Mg
→
Mg
2+
+ 2e
Al
→
Al
3+
+ 3e
→
2x + 2y + 3z = 0,07
Khối lượng muối nitrat sinh ra là :
m = mCu(NO
3
)
2
+ mMg(NO
3
)
2
20
Phương pháp nhẩm nhanh
6.2. Ví dụ 1. Hoà tan hết m(g) hỗn hợp X gồm FeO , Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
bằng HNO
3
đặc nóng thu được 4,48 lít khí NO
2
(đktc). Cô cạn dung
dịch sau phản ứng thu được 145,2g muối khan giá trị của m là :
A. 35,7g B. 46,4g C. 15,8g D. 77,7g.
* Cách giải nhanh :
Quy hỗn hợp X về hỗn hợp 2 chất FeO và Fe
2
O
3
ta có :
FeO + 4HNO
3
→
Fe(NO
3
)
3
3
145,2
0,6
242
Fe NO
n mol= =
0,2(72 160) 46,4
X
m g
⇒ = + =
→
chọn đáp án B.
6.3 Ví dụ 2: Nung 8,4g Fe trong không khí,sau phản ứng thu được
m gam chất rắn X gồm Fe, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
, FeO. Hoà tan m gam hỗn
hợp X vào dung dịch HNO
3
dư thu được 2,24 lít khí NO
2
(đktc) là
sản phẩm khử duy nhất. giá trị của m là :
A. 11,2g B. 10,2g C. 7,2g D. 6,9g
O
3
là :
2 3
8,4 0,1 0,35 0,35
56 3 3 3 2
Fe Fe O
n n
= − = ⇒ =
×
vậy
0,1 0,35
56 160 11,2
3 3
X
m gam
= × + × =
.
- Quy hỗn hợp X về hai chất FeO và Fe
2
O
3
:
FeO + 4HNO
3
→
Fe(NO
3
)
chọn đáp án A.
*Chú ý : Vẫn có thể quy hỗn hợp X về hai chất (FeO và Fe
2
O
3
)
hoặc ( Fe và FeO) , hoặc (Fe và Fe
3
O
4
) nhưng việc giải trở nên
phức tạp hơn (cụ thể là ta phải đặt ẩn số mol mỗi chất, lập hệ
phương trình , giải hệ phương trình hai ẩn số).
- Quy hỗn hợp X về một chất là Fe
X
O
Y
:
Fe
X
O
Y
+(6x – 2y)HNO
3
→
Fe(NO
3
)
3
m
X
= 0,025x 448 = 11,2gam.
*Nhận xét : Qui đổi hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
về hồn
hợp hai chất là : FeO, Fe
2
O
3
là đơn giản nhất
7. VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ĐƯƠNG LƯỢNG
7.1 Cơ sở lý thuyết :
- Trong một phản ứng hoá học các chất đều tương tác với
nhau hay thay thế nhau theo những lượng tỷ lệ với đương lượng
của chúng . Hoặc : Số đương lượng các chất tương tác hay thay
thế nhau trong một phản ứng luôn bằng nhau :
1 1
2 2
m D
m D
=
hoặc
1 2
j: Là số electron hay điện tích (hoá trị) tham gia phản ứng . Từ (1)
và (2)
→
n
1
.j
1
= n
2
.j
2
(3)
(Trong đó : n
1
,n
2
lần lượt là số mol của chất thứ nhất, thứ hai ;
j
1
, j
2
lần lượt là số electron hay điện tích (hoá trị) tham gia phản
ứng của chất thứ nhất, thứ hai .)
7.2 Ví dụ 1 : Khối lượng K
2
Cr
2
O
7
cần dùng để oxi hoá hết 0,6 mol
K Cr O
Fe Fe
n mol
j
+ +
×
= = =
→
mK
2
Cr
2
O
7
= 0,1 x 294 = 29,4g.
7.3 Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 2,81 g hỗn hợp gồm Fe
2
O
3
, MgO ,
ZnO trong 500ml H
2
SO
4
0,1M (vừa đủ). Sau phản ứng, hỗn hợp
muối sunfat khan thu được khi cô cạn dung dịch có khối lượng là :
A. 4,81g B. 5,81g C. 3,81g D. 6,81g
24
Phương pháp nhẩm nhanh
* Cách giải thông thường :
ZnO + H
2
SO
4
→
Zn SO
4
+ H
2
O
Theo ba phương trình hoá học trên, ta có :
2 2
4
0,05mO nSO mol
− −
= =
→
m = 2,81 + ( 96 – 18)x0,05 = 6,81g
* Cách giải nhanh :
2 2 2 2
4 4
2 0,05jO jSO nO nSO mol
− − − −
= = → = =
→
m = 2,81 + (96 – 18) x 0,05 = 6,81g
8. DỰA VÀO MỐI LIÊN HỆ KHÁI QUÁT GIỮA CÁC ĐẠI
LƯỢNG.