CÔNG THỨC GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC A. PHẦN HÓA HỮU CƠ: 1. Công thức tính số đồng phân axit cacboxylic đơn chức no: VD : Tính số đồng phân của các axit no đơn chức sau: C 4 H 8 O 2 , C 5 H 10 O 2 , C 6 H 12 O 2 Giải Số đồng phân axit C 4 H 8 O 2 = 4 3 2 2 − = C 6 H 12 O 2 = 6 3 2 8 − = 2. Công thức tính số đồng phân este đơn chức no: VD : Tính số đồng phân của các este no đơn chức sau: C 2 H 4 O 2 , C 3 H 6 O 2 , C 4 H 8 O 2 Giải Số đồng phân este C 2 H 4 O 2 = 2 2 2 1 − = ; C 3 H 6 O 2 = 3 2 2 2 − = C 4 H 8 O 2 = 4 2 2 4 − = 3. Công thức tính số đồng phân amin đơn chức no: VD: Tính số đồng phân cùa các amin đơn chức sau: C 2 H 7 N , C 3 H 9 N , C 4 H 11 N Giải Số đồng phân amin: C 2 H 7 N = 2 1 2 2 − = C 3 H 9 N = 3 1 2 4 − = C 4 H 11 N = 4 1 2 8 − = 4. Công thức tính số C của ancol no hoặc ankan dựa vào phản ứng cháy: VD1: Đốt cháy một lượng ancol đơn chức A được 15,4 g CO 2 và 9,45 g H 2 O. Tìm CTPT của A. Giải Ta có 2 2 0,35 0,525 CO H O n n = < = nên A là ancol no Số C của ancol A = 0,35 2 0,525 0,35 = − Vậy: CTPT của A là C 2 H 6 O VD2: Đốt cháy hoàn toàn 1 lượng hiđrocacbon A rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng nước vôi trong dư thấy khối lượng bình tăng 39 gam và xuất hiện 60 gam kết tủa. Tìm CTPT của A Giải Số đồng phân axit C n H 2n O 2 = 3 2 n− (2 < n < 7) Số đồng phân este C n H 2n O 2 = 2 2 n − (1 < n < 5) ( n < 5) Số đồng phân amin C n H 2n+3 N= 1 2 n− Số C của ancol no hoặc ankan = 2 2 2 CO H O CO n n n − Ta có 2 2 39 44.0,6 0,6 0,7 18 CO H O n mol n mol − = < = = nên A là ankan. Số C của ankan = 0,6 6 0,7 0,6 = − . Vậy A có CTPT là C 6 H 14 VD3: Đốt cháy hoàn toàn ancol đa chức A thu được 2 2 : 2 :3 CO H O n n = . Tìm CTPT của ancol A. Giải Theo đề cứ 2 mol CO 2 thì cũng được 3 mol H 2 O. Vậy số C của ancol = 2 2 3 2 = − Ancol đa chức 2C chỉ có thể có tối đa 2 nhóm OH, do đó A có CTPT là C 2 H 6 O 2 5. Công thức tính số đi, tri, tetra…,n peptit tối đa tạo bởi hỗn hợp gồm x amino axit khác nhau: VD1 Có tối đa bao nhiêu đipeptit, tripeptit thu được từ hỗn hợp gồm 2 amino axit là glyxin và alanin? Giải Số đipeptit max = 2 2 = 4 Số tripeptit max = 2 3 = 8 VD2: Có tối đa bao nhiêu đipeptit, tripeptit thu được từ hỗn hợp gồm 3amino axit là glyxin, alanin và valin? Giải Số đipeptit max = 3 2 = 9 Số tripeptit max = 3 3 = 27 6. Công thức tính số triglixerit tạo bởi glixerol với các axit cacboxylic béo: VD: Đun nóng hỗn hợp gồm glixerol cùng 2 axit béo là axit panmitic và axit stearic (xúc tác H 2 SO 4 đặc) sẽ tu được tối đa bao nhiêu triglixerit? Giải Số trieste = 2 ( 1) 2 n n + = 2 2 (2 1) 6 2 + = 7. Công thức tính khối lượng amino axit A (chứa n nhóm NH 2 và m nhóm COOH) khi cho amino axit này vào dd chứa a mol HCl, sau đó cho dd sau phản ứng tác dụng vừa đủ với b mol NaOH: VD: Cho m gam glyxin vào dd chứa 0,3 mol HCl. Dung dịch sau phản ứng tác dụng vừa đủ với 0,5 mol NaOH. Tìm m. Giải 0,5 0,3 75. 15 1 m − = = Số n peptit max = x n Số trieste = 2 ( 1) 2 n n + A A b a m M m − = 8. Công thức tính khối lượng amino axit A (chứa n nhóm NH 2 và m nhóm COOH) khi cho amino axit này vào dd chứa a mol NaOH, sau đó cho dd sau phản ứng tác dụng vừa đủ với b mol HCl: VD: Cho m gam alanin nào dd chứa 0,375 mol NaOH. Dung dịch sau phản ứng tác dụng vừa đủ với 0,575 mol HCl . Tìm m. Giải 0,575 0,375 89. 17,8 1 m gam − = = 9. Công thức tính số liên kết π của hợp chất hữu cơ mạch hở A ( C x H y hoặc C x H y O z ) dựa vào mối liên quan giữa số mol CO 2 với số mol H 2 O khi đốt cháy A: * Lưu ý: Hợp chất C x H y O z N t Cl u có số max 2 2 2 x y u t π − − + + = VD: Đốt cháy hoàn toàn 1 lượng este đơn chức, mạch hở A thu được 2 2 2 CO H O A n n n − = . Mặt khác, thủy phân A (trong môi trường axit) được axit cacboxylic B và anđehit đơn chức no D. Vậy phát biểu đúng là: A. Axit cacboxylic B phải làm mất màu nước brom. B. Anđehit D tráng gương cho ra bạc theo tỉ lệ mol 1:4 C. Axit cacboxylic B có nhiệt độ sôi cao nhất dãy đồng đẳng D. Este A chứa ít nhất 4C trong phân tử. Giải Theo đề có (2+1) = 3 π . Đặt A là RCOOR’ thì (R+1+R’) có 3 π nên (R+R’) có 2 π . Mặt khác thủy phân A tạo anđehit đơn chức no chứng tỏ R’ phải có 1 π , vậy R cũng phải có 1 π . Suy ra B phải là axit cacboxylic chưa no, tức B làm mất màu nước brom. 10. 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 Đun nóng: Giả sử hỗn hợp anken và H 2 ban đầu có phân tử khối là M 1 . Sau khi dẫn hỗn hợp này qua bột Ni đun nóng để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp không làm mất màu nước brom, có phân tử khối là M 2 thì anken C n H 2n cần tìm có CTPT cho bởi công thức: *Lưu ý: Công thức sử dụng khi H 2 dư, tức là anken đã phản ứng hết, nên hỗn hợp sau phản ứng không làm mất màu nước brom. Thông thường để cho biết H 2 còn dư sau phản ứng, người ta cho hỗn hợp sau phản ứng có phân tử lượng M 2 < 28 * Tương tự: Ta cũng có công thức ankin dựa vào phản ứng hiđro hóa là: A A b a m M n − = A là C x H y hoặc C x H y O z mạch hở, cháy cho 2 2 CO H O A n n kn − = thì A có số liên kết ( 1)k π = + 2 1 2 1 2( 2). 14( ) M M n M M − = − 2 1 2 1 ( 2). 14( ) M M n M M − = − VD: ( TSĐH 2009/ Khối B) Hỗn hợp khí X gồm H 2 và một anken có khả năng cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tỉ khối của X so với H 2 bằng 9,1. Đun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Y không làm mất màu nước brom; tỉ khối của Y so với H 2 bằng 13. CTCT của anken là: A. B. C. D. Giải Vì X cộng HBr cho 1 sản phẩm duy nhất nên X phải có cấu tạo đối xứng. Theo đề thì M 1 = 18,2 và M 2 = 26 nên (26 2).18,2 4 14(26 18,2) n − = = − Vậy: anken X là: 11. Tính hiệu suất của phản ứng hiđro hóa anken Nếu tiến hành phản ứng hiđro hóa anken C n H 2n từ hỗn hợp X gồm anken C n H 2n và H 2 ( tỉ lệ mol 1:1) được hỗn hợp Y thì hiệu suất của phản ứng là: VD: (TSCĐ2009) Hỗn hợp khí X gồm có H 2 và C 2 H 4 có tỉ khối hơi so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni đun nóng, thu được hỗn hợp khí Y só tỉ khối hơi so với He là 5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hóa là: A. 50% B. 25% C. 20% D. 40% Giải Bằng phương pháp đường chéo tính được: 2 4 2 : 1:1 C H H n n = Vậy: 15 % 2 2. 50% 20 H = − = 12. Tính hiệu suất của phản ứng hiđro hóa anđehit đơn chức no: (tỉ lệ mol 1:1) VD: Hỗn hợp khí X gồm có H 2 và HCHO có tỉ khối hơi so với He là 4. Dẫn X qua Ni đun nóng, thu được hỗn hợp khí Y só tỉ khối hơi so với He là 5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hóa là: A. 50% B. 25% C. 20% D. 40% Giải Bằng phương pháp đường chéo tính được: 2 : 1:1 HCHO H n n = Vậy: 16 % 2 2. 40% 20 H = − = 13. Tính % ankan A tham gia phản ứng tách VD: Tiến hành phản ứng tách một lượng butan được hỗn hợp X gồm H 2 và các hiđrocacbon. Biết 2 / 23,2 X H d = . Phần trăm butan đã tham gia phản ứng tách là bao nhiêu? H% = 2 – 2 . x y M M H% = 2 – 2 . x y M M A% = 1 A B M M − CH 3 CH=CH CH 3 CH 2 =CH CH 2 CH 3 CH 2 =CH(CH 3 ) 2 CH 2 =CH 2 CH 3 CH=CH CH 3 Giải 58 % 1 25% 2.23,2 A = − = B. PHẦN HÓA VÔ CƠ: 1. Công thức tính lượng kết tủa xuất hiện khi hấp thụ hết một lượng CO 2 vào dd Ca(OH) 2 hoặc Ba(OH) 2 : Sử dụng công thức trên với điều kiện: 2 CO n n ↓ ≤ , nghĩa là bazơ phản ứng hết. Nếu bazơ dư thì 2 CO n n ↓ = VD1: Hấp thụ hết 11,2 lít CO 2 (đktc) vào 350 ml dd Ba(OH) 2 1M. Tính khối lượng kết tủa thu được. Giải Ta có: VD2: Hấp thụ hết 11,2 lít CO 2 (đktc) vào 350 ml dd Ba(OH) 2 1M. Tính khối lượng kết tủa thu được. Giải Ta thấy Ca(OH) 2 đã dùng dư nên: 2 0,4 40 CO n n mol m gam ↓ ↓ = = ⇒ = 2. Công thức tính lượng kết tủa xuất hiện khi hấp thụ hết một lượng CO 2 vào dd chứa hỗn hợp gồm NaOH và Ca(OH) 2 hoặc Ba(OH) 2 : Trước hết tính 2 2 3 CO CO OH n n n − − = − rồi so sánh với 2 Ca n + hoặc 2 Ba n + để xem chất nào phản ứng hết. Điều kiện là: 2 2 3 CO CO n n − ≤ VD: Hấp thụ hết 6,72 lít CO 2 (đktc) vào 300 ml dd hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH) 2 0,6M. Tính khối lượng kết tủa thu được. Giải 2 2 2 3 2 ( ) 0,3 ; 0,03 ; 0,18 0,39 0,3 0,09 0,18 0,09 0,09.197 17,73 CO NaOH Ba OH CO Ba n mol n mol n mol n mol n mol n mol m gam − + ↓ ↓ = = = = − =   ⇒  =   ⇒ = ⇒ = = 3. Công thức tính 2 CO V cần hấp thụ hết vào 1 dd Ca(OH) 2 hoặc Ba(OH) 2 để thu được 1 lượng kết tủa theo yêu cầu: Dạng này có 2 kết quả: 2 2 CO CO OH n n n n n − ↓ ↓ =    = −   VD: Hấp thụ hết V lít CO 2 (đktc) vào 300 ml dd Ba(OH) 2 1M thu được 19,7 gam kết tủa. Tìm V 2 CO OH n n n − ↓ = − 2 2 2 ( ) 0,5 0,35 0,7 0,7 0,5 0,2 0,2.197 39,4 CO OH CO Ba OH OH n n n n mol n mol n mol n mol m gam − − ↓ ↓ ↓ = − = = ⇒ = ⇒ = − = ⇒ = = Giải 2 2 0,1 2,24 0,6 0,1 0,5 11,2 CO CO OH n n mol V lit n n n mol V lit − ↓ ↓ = = ⇒ =    = − = − = ⇒ =   4. Công thức ddNaOH V cần cho vào dd 3 Al + để xuất hiện 1 lượng kết tủa theo yêu cầu: Dạng này có 2 kết quả: 3 3 4 OH OH Al n n n n n − − + ↓ ↓ =    = −   Hai kết quả trên tương ứng với 2 trường hợp NaOH thiếu và NaOH dư: trường hợp đầu kết tủa chưa đạt cực đại, trường hợp sau kết tủa đã đạt cực đại sau đó tan bớt một phần. VD: Cần cho bao nhiêu gam NaOH 1M vào dd chứa 0,5 mol AlCl 3 để được 31,2 gam kết tủa. Giải 3 3 3.0,4 1,2 4 2 0,4 1,6 1,6 OH OH Al n n V lit n n n mol V lit − − + ↓ ↓ = = ⇒ =    = − = − = ⇒ =   5. Công thức tính ddHCl V cần cho vào dd NaAlO 2 để xuất hiện 1 lượng kết tủa theo yêu cầu: Dạng này có 2 kết quả: 2 4 3 H H AlO n n n n n + + − ↓ ↓ =    = −   VD: Cần cho bao nhiêu lit dd HCl 1M vào dd chứa 0,7 mol NaAlO 2 để thu được 39 gam kết tủa? Giải 2 0,5 0,5 4 3 0,3 1,3 H H AlO n n mol V lit n n n mol V lit + + − ↓ ↓ = = ⇒ =    = − = ⇒ =   6. Công thức ddNaOH V cần cho vào dd 2 Zn + để xuất hiện 1 lượng kết tủa theo yêu cầu: Dạng này có 2 kết quả: 2 2 4 2 OH OH Zn n n n n n − − + ↓ ↓ =    = −   VD: Tính thể tích dd NaOH 1M cần cho vào 200 ml dd ZnCl 2 2M để được 29,7 gam kết tủa. Giải Ta có: 2 0,4 ; 0,3 Zn n mol n mol + ↓ = = 2 2 2.0,3 0,6 0,6( ) 4 2 1 1( ) OH OH Zn n n mol V lit n n n mol V lit − − + ↓ ↓ = = = ⇒ =   ⇒  = − = ⇒ =   7. Công thức tính khối lượng muối sunfat thu được khi hòa tan hết hỗn hợp kim loại bằng H 2 SO 4 loãng giải phóng H 2 : VD: Hòa tan hết 10 gam chất rắn X gồm Mg; Zn và Al bằng H 2 SO 4 loãng thu được dd Y và 7,84 lit H 2 (đktc). Cô cạn Y được bao nhiêu gam hỗn hợp muối khan? Giải m sunfat = m hh + 96. 2 H n 7,84 10 96. 43,6( ) 22,4 sunfat m gam= + = 8. Công thức tính khối lượng muối clorua thu được khi hòa tan hết hỗn hợp kim loại bằng HCl giải phóng H 2 : VD: Hòa tan hết 10 gam chất rắn X gồm Mg; Zn và Al bằng HCl thu được dd Y và 7,84 lit H 2 (đktc). Cô cạn Y được bao nhiêu gam hỗn hợp muối khan? Giải 7,84 10 71 34,85( ) 22,4 clorua m gam= + = 9. Công thức tính khối lượng muối sunfat thu được khi cho kim loại tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 đặc tạo ra sản phẩm khử là SO2, S, H 2 S: Lưu ý: sản phẩm nào k có thì bỏ qua. 10. Công thức tính khối lượng muối sunfat thu được khi hòa tan hết hỗn hợp oxit kim loại bằng H 2 SO 4 loãng : 11. Công thức tính khối lượng muối clorua thu được khi hòa tan hết hỗn hợp oxit kim loại bằng HCl : 12. Công thức tính khối lượng muối nitrat thu được khi cho hỗn hợp các kim loại tác dụng với HNO 3 * Lưu ý: không tạo muối nào thì số mol muối đó bằng không VD: Hòa tan 10 g chất rắn X gồm có Al , Zn , Mg bằng HNO 3 vừa đủ thu được m gam muối và 5,6 lit NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Tìm m. Giải m muối = 10 + 62.3. 5,6 22,4 = 56,5 gam 13. Công thức tính số mol HNO 3 cần dùng để hòa tan 1 hỗn hợp các kim loại: 14. Công thức tính khối lượng muối clorua khi cho muối Cacbonat tác dụng với HCl giải phóng khí CO 2 15. Công thức khối lượng muối sunfat khi cho khối lượng muối cacbonat tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 loãng giải phóng CO 2 : M clorua = m hh + 71. 2 H n m sunfat = m hh + 80. 2 4 H SO n M muối clorua = m hh + 27,5. HCl n = m hh + 55n H2O m muối = m kim loại + 62.( 8 n NH4NO3 + 3.n NO + 2 NO n +8 2 N O n +10. 2 N n ) n HNO3 = 4n NO + 2 2 NO n + 10 2 N O n +12. 2 N n +10n NH4NO3 m muối sunfat = m muối cacbonat + 36.n CO2 m muối clorua = m muối cacbonat + 11.n CO2 m muối sunfat = m kl + 96 (n SO2 + 3n S + n H2S ) 16. Công thức khối lượng muối clorua khi cho khối lượng muối sunfit tác dụng với dung dịch HCl giải phóng SO 2 : 17. Công thức khối lượng muối sunfat khi cho khối lượng muối sunfit tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 loãng giải phóng CO 2 : 18. Công thức tính khối lượng muối thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxit sắt tác dụng với HNO 3 dư giải phóng khí NO: 19. Công thức tính khối lượng muối thu được khi hòa tan hết hỗn hợp gồm Fe , FeO , Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 bằng HNO 3 đặc, nóng dư giải phóng khí NO 2 : 20. Công thức tính khối lượng muối thu được khi hòa tan hết hỗn hợp gồm Fe , FeO , Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 bằng H 2 SO 4 đặc, nóng dư giải phóng khí SO 2 : 21. Công thức tính khối lượng sắt đã dùng ban đầu, biết oxi hóa lượng sắt này bằng oxi thu được hỗn hợp rắn X. Hòa tan hết rắn X trong HNO 3 loãng dư thu được NO , NO 2 : 22. Công thức tính NO V (hoặc 2 NO V ) thu được khi cho hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng nhiệt nhôm (hoàn toàn hoặc không hoàn toàn) tác dụng với HNO 3 : 2 1 3 (3 2 ). 3 3 (3 2 ). x y x y NO Al Fe O NO Al Fe O n n x y n n n x y n   = + −   = + − 23. Tính pH của dd axit yếu HA Tính pH của axit yếu phải biết K axit hoặc độ điện li của dd axit 1 (log log ) 2 axit axit pH K C = − + hay pH = -log( α C axit ) 24. Tính pH của dd bazơ yếu BOH pH = 14 + 1 (log log ) 2 bazo bazo pH K C = + 25. Tính pH của dd hỗn hợp gồm axit yếu và muối NaA (log log ) a a m C pH K C = − + m muối = 242 80 (m hh + 8.n NO2 ) m muối = 242 80 (m hh + 24.n NO ) m muối = 400 160 (m hh + 16.n SO2 ) m Fe = 56 80 (m hh + 24.n NO 8.n NO2 ) m muối clorua = m muối sunfit - 9.n SO2 m muối sunfat = m muối sunfit + 16.n SO2 26. Tính hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH 3 28. Xác định kim loại M (có hiđroxit lưỡng) tính dựa vào phản ứng của dd n M + với dd kiềm 29. Xác định kim loại M (có hiđroxit lưỡng) tính dựa vào phản ứng của dd 4 2 n MO − với dd axit H% = 2 – 2. x y M M 4 4 n M OH M n n n − + = = 4 4 2 4 [ ( ) ] 4 4 n n H MO M OH n n n + − − = = . CÔNG THỨC GIẢI NHANH BÀI TẬP HÓA HỌC A. PHẦN HÓA HỮU CƠ: 1. Công thức tính số đồng phân axit cacboxylic đơn chức no: VD : Tính số. CH 2 CH 3 CH 2 =CH(CH 3 ) 2 CH 2 =CH 2 CH 3 CH=CH CH 3 Giải 58 % 1 25% 2.23,2 A = − = B. PHẦN HÓA VÔ CƠ: 1. Công thức tính lượng kết tủa xuất hiện khi hấp thụ hết một lượng CO 2 vào dd Ca(OH) 2 hoặc Ba(OH) 2 : Sử dụng công thức trên. dịch H 2 SO 4 loãng giải phóng CO 2 : 18. Công thức tính khối lượng muối thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxit sắt tác dụng với HNO 3 dư giải phóng khí NO: 19. Công thức tính khối lượng