Phương Pháp Giải Bài Tập Trắc Nghiệm Hóa Học ( Phương Pháp 5)

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC

PHƯƠNG PHÁP 5: SỬ DỤNG GIÁ TRỊ TRUNG BÌNH

I.PHƯƠNG PHÁP

Đây là một trong một số phương pháp hiện đại nhất cho phép giải nhanh chóng và đơn giản nhiều bài toán hóa học và hỗn hợp các chất rắn, lỏng cũng như khí.

Nguyên tắc của phương pháp như sau: Khối lượng phân tử trung bình (KLPTTB) (kí hiệu ) cũng như khối lượng nguyên tử trung bình (KLNTTB) chính là khối lượng của một mol hỗn hợp, nên nó được tính theo công thức:

trong đó M₁, M₂,... là KLPT (hoặc KLNT) của các chất trong hỗn hợp; n₁, n₂,... là số mol tương ứng của các chất.

Công thức (1) có thể viết thành:

trong đó x₁, x₂,... là % số mol tương ứng (cũng chính là % khối lượng) của các chất. Đặc biệt đối với chất khí thì x₁, x₂, ... cũng chính là % thể tích nên công thức (2) có thể viết thành:

(3)

trong đó V₁, V₂,... là thể tích của các chất khí. Nếu hỗn hợp chỉ có 2 chất thì các công thức (1), (2), (3) tương ứng trở thành (1’), (2’), (3’) như sau:

(1’)

trong đó n là tổng số số mol của các chất trong hỗn hợp,

(2’)

trong đó con số 1 ứng với 100% và

(3’)

trong đó V₁ là thể tích khí thứ nhất và V là tổng thể tích hỗn hợp.

Từ công thức tính KLPTTB ta suy ra các công thức tính KLNTTB.

Với các công thức:

ta có:

- Nguyên tử cacbon trung bình:

- Nguyên tử hiđro trung bình:

và đôi khi tính cả được số liên kết p, số nhóm chức trung bình theo công thức trên.

II.BÀI TẬP

1.Ví Dụ Minh Họa

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp hai rượu no, đơn chức liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 3,584 lít CO₂ ở đktc và 3,96 gam H₂O. Tính a và xác định CTPT của các rượu.

A. 3,32 gam ; CH₃OH và C₂H₅OH. B. 4,32 gam ; C₂H₅OH và C₃H₇OH.

C. 2,32 gam ; C₃H₇OH và C₄H₉OH. D. 3,32 gam ; C₂H₅OH và C₃H₇OH.

Ví dụ 2: Hỗn hợp 3 rượu đơn chức A, B, C có tổng số mol là 0,08 và khối lượng là 3,38 gam. Xác định CTPT của rượu B, biết rằng B và C có cùng số nguyên tử cacbon và số mol rượu A bằng 5/3 tổng số mol của rượu B và C, MB > MC.
   A. CH3OH. B. C2H5OH. C. C3H7OH. D. C4H9OH.
Hướng dẫn giải

Ví dụ 3: Cho 2,84 gam hỗn hợp 2 rượu đơn chức là đồng đẳng liên tiếp nhau tác dụng với một lượng Na vừa đủ tạo ra 4,6 gam chất rắn và V lít khí H2 ở đktc. Tính V.
A. 0,896 lít. B. 0,672 lít. C. 0,448 lít. D. 0,336 lít.
Hướng dẫn giải
Đặt là gốc hiđrocacbon trung bình và x là tổng số mol của 2 rượu.

Ví dụ 4: Cho 4,48 lít hỗn hợp X (ở đktc) gồm 2 hiđrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lít dung dịch Br2 0,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, số mol Br2 giảm đi một nửa và khối lượng bình tăng thêm 6,7 gam. Công thức phân tử của 2 hiđrocacbon là
A. C2H2 và C4H6. B. C2H2 và C4H8.
C. C3H4 và C4H8. D. C2H2 và C3H8.
Hướng dẫn giải

Khối lượng bình Br2 tăng 6,7 gam là số gam của hiđrocabon không no. Đặt CTTB của hai hiđrocacbon mạch hở là ( a là số liên kết pi trung bình).
Phương trình phản ứng:

Do hai hiđrocacbon mạch hở phản ứng hoàn toàn với dung dịch Br2 nên chúng đều là hiđrocacbon không no. Vậy hai hiđrocacbon đó là C2H2 và C4H8. (Đáp án B)
Ví dụ 5: Tách nước hoàn toàn từ hỗn hợp X gồm 2 ancol A và B ta được hỗn hợp Y gồm các olefin. Nếu đốt cháy hoàn toàn X thì thu được 1,76 gam CO2. Khi đốt cháy hoàn toàn Y thì tổng khối lượng H2O và CO2 tạo ra là
   A. 2,94 gam. B. 2,48 gam. C. 1,76 gam. D. 2,76 gam.
Hướng dẫn giải
Hỗn hợp X gồm hai ancol A và B tách nước được olefin (Y)  hai ancol là rượu no, đơn chức.
Đặt CTTB của hai ancol A, B là ta có các phương trình phản ứng sau:

Nhận xét:

2.Bài Tập Vận Dụng

Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp hai axit cacboxylic là đồng đẳng kế tiếp thu được 3,36 lít CO₂ (đktc) và 2,7 gam H₂O. Số mol của mỗi axit lần lượt là

A. 0,05 mol và 0,05 mol. B. 0,045 mol và 0,055 mol.

C. 0,04 mol và 0,06 mol. D. 0,06 mol và 0,04 mol.

Câu 2: Có 3 ancol bền không phải là đồng phân của nhau. Đốt cháy mỗi chất đều có số mol CO₂ bằng 0,75 lần số mol H₂O. 3 ancol là

A. C₂H₆O; C₃H₈O; C₄H₁₀O. B. C₃H₈O; C₃H₆O₂; C₄H₁₀O.

C. C₃H₈O; C₃H₈O₂; C₃H₈O₃. D. C₃H₈O; C₃H₆O; C₃H₈O₂.

Câu 3: Cho axit oxalic HOOC-COOH tác dụng với hỗn hợp hai ancol no, đơn chức, đồng đẳng liên tiếp thu được 5,28 gam hỗn hợp 3 este trung tính. Thủy phân lượng este trên bằng dung dịch NaOH thu được 5,36 gam muối. Hai rượu có công thức

A. CH₃OH và C₂H₅OH. B. C₂H₅OH và C₃H₇OH.

C. C₃H₇OH và C₄H₉OH. D. C₄H₉OH và C₅H₁₁OH.

Câu 4: Nitro hóa benzen được 14,1 gam hỗn hợp hai chất nitro có khối lượng phân tử hơn kém nhau 45 đvC. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai chất nitro này được 0,07 mol N₂. Hai chất nitro đó là

A. C₆H₅NO₂ và C₆H₄(NO₂)₂. B. C₆H₄(NO₂)₂ và C₆H₃(NO₂)₃.

C. C₆H₃(NO₂)₃ và C₆H₂(NO₂)₄. D. C₆H₂(NO₂)₄ và C₆H(NO₂)₅.

Câu 5: Một hỗn hợp X gồm 2 ancol thuộc cùng dãy đồng đẳng có khối lượng 30,4 gam. Chia X thành hai phần bằng nhau.

- Phần 1: cho tác dụng với Na dư, kết thúc phản ứng thu được 3,36 lít H₂ (đktc).

- Phần 2: tách nước hoàn toàn ở 180^oC, xúc tác H₂SO₄ đặc thu được một anken cho hấp thụ vào bình đựng dung dịch Brom dư thấy có 32 gam Br₂ bị mất màu. CTPT hai ancol trên là

A. CH₃OH và C₂H₅OH. B. C₂H₅OH và C₃H₇OH.

C. CH₃OH và C₃H₇OH. D. C₂H₅OH và C₄H₉OH.

Câu 6: Chia hỗn hợp gồm 2 anđehit no đơn chức làm hai phần bằng nhau:

- Phần 1: Đem đốt cháy hoàn toàn thu được 1,08 gam nước.

- Phần 2: tác dụng với H₂ dư (Ni, t^o) thì thu được hỗn hợp A. Đem A đốt cháy hoàn toàn thì thể tích khí CO₂ (đktc) thu được là

A. 1,434 lít B. 1,443 lít. C. 1,344 lít. D. 1,444 lít.

Câu 7: Tách nước hoàn toàn từ hỗn hợp Y gồm hai rượu A, B ta được hỗn hợp X gồm các olefin. Nếu đốt cháy hoàn toàn Y thì thu được 0,66 gam CO₂. Vậy khi đốt cháy hoàn toàn X thì tổng khối lượng H₂O và CO₂ tạo ra là

A. 0,903 gam. B. 0,39 gam. C. 0,94 gam. D. 0,93 gam.

Câu 8: Cho 9,85 gam hỗn hợp 2 amin đơn chức no bậc 1 tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thì thu được 18,975 gam muối. Vậy khối lượng HCl phải dùng là

A. 9,521 gam. B. 9,125 gam. C. 9,215 gam. D. 0,704 gam.

Câu 9:. Cho 4,2 gam hỗn hợp gồm rượu etylic, phenol, axit fomic tác dụng vừa đủ với Na thấy thoát ra 0,672 lít khí (đktc) và một dung dịch. Cô cạn dung dịch thu được hỗn hợp X. Khối lượng của X là

A. 2,55 gam. B. 5,52 gam. C. 5,25 gam. D. 5,05 gam.

Câu 10: Hỗn hợp X gồm 2 este A, B đồng phân với nhau và đều được tạo thành từ axit đơn chức và rượu đơn chức. Cho 2,2 gam hỗn hợp X bay hơi ở 136,5^oC và 1 atm thì thu được 840 ml hơi este. Mặt khác đem thuỷ phân hoàn toàn 26,4 gam hỗn hợp X bằng 100 ml dung dịch NaOH 20% (d = 1,2 g/ml) rồi đem cô cạn thì thu được 33,8 gam chất rắn khan. Vậy công thức phân tử của este là

A. C₂H₄O₂. B. C₃H₆O₂. C. C₄H₈O₂. D. C₅H₁₀O₂.