Chun đề Hố Hữu - Lớp 11 chun Hố - Trường THPT chuyên Lê Quý ðôn LỜI MỞ ðẦU Phương pháp trắc nghiệm khách quan hình thức kiểm tra ñã ñược sử dụng rộng rãi nhiều nước giới ðây phương pháp ño lường kiến thức toàn diện Với hệ thống câu hỏi với nhiều lựa chọn, phương pháp ñã loại bỏ tình trạng học tủ, học lệch, quay cóp sử dụng tài liệu lúc thi cử, tránh ñược tiêu cực việc coi thi, chấm thi Tuy nhiên, ñại ña số học sinh chưa quen với cách làm thi trắc nghiệm, chưa có cách giải nhanh gọn toán hoá học thời gian làm thi ngắn ðể giúp bạn nắm vững phương pháp giải toán, cho phép giải nhanh chóng tốn phức tạp, chúng tơi xin giới thiệu với bạn " Một số phương pháp giải nhanh toán hoá học hữu " mà chúng tơi trích luỹ q trình học BAN BIÊN TẬP - 11 HOÁ http://ebook.top1.vn http://maichoi.vuicaida.com Tài liệu chia sẻ mạng Chun đề Hố Hữu - Lớp 11 chuyên Hoá - Trường THPT chuyên Lê Quý ðôn MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH Phương pháp 1: ðỊNH LUẬT BẢO TOÀN Nguyên tắc : Sử dụng định luật bảo tồn vật chất để tính khối lượng chất I/ Phương pháp bảo toàn khối lượng Cơ sở : ðịnh luật bảo toàn khối lượng Trong phản ứng hoá học, tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng chất tạo thành Phản ứng hoá học : A + B
C + D
mA + mB = mC + mD Phạm vi áp dụng : Áp dụng cho tất trường hợp cần tính khối lượng chất mà biết biết khối lượng chất cịn lại Ví dụ minh hoạ : VD1 : Cho 2,83 g hỗn hợp rượu chức tác dụng vừa đủ với Na 0,896 lit H2 (đktc) m g muối khan Giá trị m (g) : A 5,49 B 4,95 C 5,94 D 4,59 Giải : +) Cách giải thông thường : Gọi CT rượu thứ : R(OH)2 ( a mol ) rượu thứ hai : R'(OH)2 ( b mol ) PTPƯ : R(OH)2 + 2Na
R(ONa)2 + H2 (mol) a a a R'(OH)2 + 2Na
R'(ONa)2 + H2 (mol) b b b Theo giả thiết ta có : (R+34)a + (R'+34)b = 2,83 a + b = 0,04
Ra + R'b = 2,83 - 34(a+b) = 1,47 Khối lượng muối tạo thành : m = (R+78)a + (R'+78)b = Ra + R'b + 78(a+B) = 4,59 (g) +) Cách giải nhanh : Gọi CT chung rượu : R(OH)2 R(OH)2 + Na → R(ONa)2 +H2 0,08 0,04 Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta có : m = 2,83 + 0,08.23 - 0,04.2 = 4,59 (g) VD2 : Cho 4,2 g hỗn hợp gồm CH3OH, C6H5OH CH3COOH tác dụng với Na vừa ñủ thấy 0,672 lit H2 (đktc) dung dịch X Cơ cạn dung dịch X ta thu chất rắn Y Khối lượng (g) Y : A 2,55 B 5,52 C 5,25 D 5,05 Giải : Do chất ñều chưa nguyên tử H linh ñộng nên : 0,672 nNa= 2nH2 = =0,06 mol 22,4 Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta có : mY = 4,2 + 0,06.23 - 0,03.2 = 5,52 (g) http://ebook.top1.vn http://maichoi.vuicaida.com Tài liệu chia sẻ mạng Chun đề Hố Hữu - Lớp 11 chun Hố - Trường THPT chun Lê Q ðơn II/ Phương pháp bảo toàn nguyên tố 1.Cơ sở : ðịnh luật bảo toàn nguyên tố Tổng khối lượng nguyên tố trước phản ứng tổng khối lượng nguyên tố sau phản ứng Phạm vi ứng dụng: Có thể áp dụng nhiều trường hợp, thường dùng tốn đốt cháy Ví dụ minh hoạ : VD1 : ðốt cháy hồn tồn m g hỗn hợp hiđrocacbon : C3H4, C2H6, C4H8 thu 12,98g CO2 5,76g H2O Vậy m (g) có giá trị : A 1,48 B 8,14 C 4,18 D Khơng xác định Giải : +) Cách giải thông thường : C2H6 + 7/2 O2
2CO2 + 3H2O (mol) x 3,5x 2x 3x C3H4 + 4O2
3CO2 + 2H2O (mol) y 4y 3y 2y C4H8 + 6O2
4CO2 + 4H2O (mol) z 6z 4z 4z Theo PTPƯ đề ta có hệ: 2x + 3y +4z = 12,98 : 44 = 0,295 3x + 2y + 4z =5,76 : 18 = 0,32 30x + 40y + 56 z + 32( 3,5x + 4y + 6z) = 12,98 + 5,76 Giải hệ phương trình ta có : x = 0,05 ; y = 0,025 ; z = 0,03 Khối lượng hỗn hợp : m = 0,05.30 + 0,025.40 + 0,03.56 = 4,18 (g) +) Cách giải nhanh : Áp dụng ñịnh luật bảo toàn nguyên tố : 5,76 12,98 + 12 =4,18g mY = mC + mH = 18 44 VD2 : Tách nước hoàn toàn từ hỗn hợp Y gồm rượu A, B ta ñược hỗn hợp X gồm olefin Nếu đốt cháy hồn tồn Y thu 0,66g CO2 Khi đốt cháy hồn tồn X tổng khối lượng CO2 H2O (g) : A 0,903 B 0,39 C 0,94 D 0,93 Giải : Y tách nước tạo thành X : nC(X) =nC(Y) ⇒ nCO2(X)=nCO2(Y)=0,66/44 =0,015 mol Mà đốt cháy X nCO2 = nH2O = 0,015 (mol) Tổng khối lượng CO2 H2O : m = 0,66 + 0,015.18 = 0,93(g) http://ebook.top1.vn http://maichoi.vuicaida.com Tài liệu chia sẻ mạng Chun đề Hố Hữu - Lớp 11 chuyên Hoá - Trường THPT chuyên Lê Quý ðôn Phương pháp : QUY ðỔI NHIỀU CHẤT THÀNH MỘT CHẤT Nguyên tắc : ðưa hỗn hợp chất chất có cơng thức trung bình sau dựa vào giá trị trung bình vừa tìm ñể kết luận chất cần xác ñịnh I/ Phương pháp khối lượng mol trung bình M m Cơ sở : Sử dụng công thức : M = hh nhh sau dùng M để xác định M chất ban ñầu M1< M < M2 với M1 < M2 Phạm vi ứng dụng : Áp dụng rộng rãi cho tập hoá hữu Ví dụ minh hoạ : VD1 : Hỗn hợp A gồm ankanal X, Y có tổng số mol 0,25mol Khi cho hỗn hợp A tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư tạo 86,4g kết tủa khối lượng dung dịch AgNO3 giảm 77,5g Biết Mx nCO2 nên hiñrocacbon ankan Gọi CT chung ankan : Cn H n+ 3n + O2 → nCO2 + (n + 1) H 2O 0,2 0,3 n ,2 Vậy n1 = n2 = CT hiñrocacbon CH4 C3H8 = ⇒ n = ,3 n +1 Cn H n+ + III/ Phương pháp gốc hiđrocacbon trung bình : R Cơ sở : ðặt CT hợp chất cần tìm dạng cơng thức có chứa R Sau ñó tiến hành xác ñịnh gốc R Biện luận R1 ,R2 theo : R1 < R < R2 Phạm vi ứng dụng : Thường dùng cho toán vể R chứa nhóm chức, đặc biệt axit, este Ví dụ minh hoạ : VD1 : Hỗn hợp X gồm este A, B ñồng phân với ñều tạo từ axit ñơn chức rượu ñơn chức Cho 2,2g hỗn hợp X bay 136,5oC 1atm thu 840ml este Mặt khác, đem thuỷ phân hồn tồn 26,4g hỗn hợp X 100ml dung dịch NaOH 20% (d=1,2g/ml) đem cạn thu 33,8g chất rắn khan Vậy CTPT este : B C3H6O2 C C4H8O2 D C5H10O2 A C2H4O2 Giải : A, B este ñơn chức 0,84 nX = = 0,025(mol ) 0,082(273 + 136,5) 2,2 M este = = 88( g / mol ) 0,025 neste thuỷ phân = 26,4 : 88 = 0,3 (mol) 100.20.1,2 nNaOH = = 0,6(mol )
NaOH dư 100.40 mmuối = 33,8 - (0,6-0,3).40 = 21,8 (g) 21,8 M muoi = ≈ 72,66 = R + 68 → R = 5,66 → R1 < 5,66 < R2 → R1 = 0,3
R1 ứng với -H mà R1 + 44 + R1' = 88
R1' = 43 ứng với C3H7CTPT este : HCOOC3H7 hay C4H8O2 VD2 : Cho 3,55 g hỗn hợp amin ñơn chức tác dụng vừa ñủ 0,1 mol HCl Xác ñịnh CT amin có phân tử khối bé A CH3NH2 B C2H5NH2 C CH3NHCH3 D Kết khác Giải : Gọi CT chung : RNH RNH + HCl → RNH 3Cl 3,55 M RNH = = 35,5 → R = 19,5 → R1 < R = 19,5 → R1 = 15 0,1
R1 ứng với CH3Ngồi phương pháp trung bình cịn mở rộng để tính tốn cho hỗn hợp chất thuộc dãy đồng đẳng khác nhau, để tính số liên kết π trung bình, hố trị trung bình http://ebook.top1.vn http://maichoi.vuicaida.com Tài liệu chia sẻ mạng Chun đề Hố Hữu - Lớp 11 chuyên Hoá - Trường THPT chuyên Lê Quý ðôn Phương pháp : QUY ðỔI MỘT CHẤT THÀNH NHIỀU CHÁT Nguyên tắc : Chuyển chất cần xác ñịnh thành hay nhiều chất ñể xác định được, sau viết phương trình phản ứng bình thường, để xác định yếu tố cần tìm Ví dụ : VD1 : Khi đốt cháy hồn tồn polime X (tạo thành ñồng trùng hợp 2,3-ñimetyl butañien acrilo nitrin CH2=CH-CN) với lượng O2 vừa ñủ thấy tạo thành hỗn hợp khí nồng độ áp suất xác ñịnh chứa 57,69% CO2 V Tỉ lệ loại monome A 3/5 B 3/3 C 1/3 D 3/2 Giải : +) Cách 1: Tách polime thành monome ban ñầu : 17 C6 H 10 + O2 → 6CO2 + H 2O PƯ cháy : x 6x 5x CH = CH − CN + y 15 O2 → 3CO2 + H 2O + N 2 3y 3/2y y/2 Ta có: : x + y 57,69 = ⇔ 600 x + 300 y = 634,59 x + 288,45 y 11x + y 100 ⇔ 11,55 y = 34,59 x ⇔ y = 3x x ⇔ = y +) Cách 2: Tách polime thành nguyên tố viết sơ ñồ cháy : (- CH2 - C(CH3) = C(CH3) - CH2 -)x(- CH2 - CH(CN) - )y
(6x + 3y) CO2 (6x + 3y) C (10x + 3y) H
(5x + 3y/2) H2O y N
y/2 N2 x %CO2 57,69 6x + 3y Do : = = ⇒ = y y y 100 100 + x + y + 5x + 2 http://ebook.top1.vn http://maichoi.vuicaida.com Tài liệu chia sẻ mạng Chun đề Hố Hữu - Lớp 11 chuyên Hoá - Trường THPT chuyên Lê Quý ðôn Phương pháp : TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG Nguyên tắc : Dựa vào tăng giảm khối lượng chuyển từ chất sang chất khác ñể xác ñịnh khối lượng hỗn hợp hay chất Cụ thể : - Dựa vào phương trình tính độ thay ñổi khối lượng mol A
mol B - Dựa vào thay ñổi khối lượng để tính số mol A, B - Dùng số mol để tính phản ứng khác Phạm vi : Dùng cho nhiều toán hữu chủ yếu hợp chất có nhóm chức axit, rượu, anñehit, este, amino axit Cụ thể :  ðối với rượu : Xét phản ứng với NaOH : R(OH)x + xK
R(OK)x + x/2 H2 Hay ROH + K
ROK + ½ H2
khối lượng tăng 39 - = 38 g  ðối với axit : Xét phản ứng với NaOH : R(COOH)x + xNaOH
R(COONa)x + xH2O Hay RCOOH + NaOH
RCOONa + H2O
khối lượng tăng 22 g  ðối với anñehit : Xét phản ứng tráng gương : RCHO+Ag2O
RCOOH+ 2Ag
khối lượng tăng 16 g  ðối với este : Phản ứng xà phịng hố : RCOOR' + NaOH
RCOONa + R'OH  ðối với amin : Xét phản ứng với HCl RNH2 + HCl
RNH3Cl
khối lượng tăng 36,5 g Ví dụ minh hoạ : VD1 : Cho 20,15 g hỗn hợp axit no ñơn chức tác dụng vừa ñủ với dung dịch Na2CO3 thu V(l) CO2 dung dịch muối Cơ cạn dung dịch thu 28,95 g muối Giá trị V(l) ñktc : A 4,84 B 4,48 C 2,24 D 2,42 Giải : Vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng : Gọi CTTQ trung bình axit : RCOOH PTPƯ : RCOOH + Na 2CO3 → RCOONa + CO + H 2O Theo ptpư ta có : mol axit tạo muối có mol CO2 bay m tăng 2.(23-1)=44 (g) 8,8 Theo ñề : mtăng = 28,95 - 20,15 = 8,81 (g)
nCO2 = = 0,2(mol ) → VCO2 = 4,48l 44 VD2 : Khi thuỷ phân hoàn toàn 0,05 mol este axit ña chức với rượu ñơn chức tiêu tốn hết 5,6 g KOH Mặt khác, thuỷ phân 5,475g este tiêu tốn hết 4,2g KOH thu ñược 6,225g muối Vậy CTCT este : B (COOCH3)2 C (COOC3H7)2 D Kq khác A (COOC2H5)2 Giải : nKOH = 5,6 / 56 = 0,1 mol nKOH = 2neste
este chức tạo từ axit chức rượu ñơn chức Gọi CT este : R(COOR')2 R(COOR')2 + 2KOH
R(COOK)2 + 2R'OH (mol) (mol) 0,0375 0,075 mtăng = (39 - R') g
m tăng = 6,225 - 5,475 = 0,75 g http://ebook.top1.vn http://maichoi.vuicaida.com Tài liệu chia sẻ mạng Chun đề Hố Hữu - Lớp 11 chun Hố - Trường THPT chun Lê Q ðơn
0,0375 (78 - 2R') = 0,75
R' = 29
R' C2H5 5,475 M este = = 146 ⇔ R + (44 + 29).2 = 146 ⇔ R = 0,0375 ⇒ CT ñúng : (COOC2H5)2 http://ebook.top1.vn http://maichoi.vuicaida.com Tài liệu chia sẻ mạng Chun đề Hố Hữu - Lớp 11 chuyên Hoá - Trường THPT chuyên Lê Q ðơn Phương pháp : GIẢI PHƯƠNG TRÌNH NGHIỆM NGUYÊN Nguyên tắc : - Xác ñịnh số mol chất sau đưa dạng phương trình nghiệm nguyên an1 + bn2 = c (a, b, c hệ số nguyên; n1, n2 : số nguyên tử C chất) - Dựa vào ñiều kiện tồn chất ñể kết luận nghiệm Phạm vi : ðược áp dụng rộng rãi giải toán hố học Ví dụ minh hoạ : VD1 : Một hỗn hợp gồm hiñrocacbon mạch hở Cho 1,68 l hỗn hợp qua dung dịch Br2 dư cịn lại 1,12l khí khối lượng Br2 phản ứng 4g Nếu đốt cháy 1,08g hỗn hợp cho tồn sản phẩm cháy hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 dư có 12,5g kết tủa CT hiđrocacbon : A C2H6 , C2H4 B C3H6 , CH4 C C3H6 , C2H6 D C2H4 , CH4 Giải : nh/c ko no = (1,68-1,12)/22,4 = 0,025(mol) nBr2 = 4/ 160 = 0,025 (mol)
nh/c ko no = nBr2
h/c ko no anken nankan = 1,12 / 22,4 = 0,05 (mol) Gọi m, n số nguyên tử C ankan anken (m ≥ 1, n ≥ 2) Trong qua trình đốt cháy : nC
nCO2 mC
mCO2 0,05m 0,05m 0,025n 0,025n CO2 + Ca(OH)2
CaCO3 + H2O (mol) 0,125 0,125
0,05m + 0,025n = 0,125
2m + n =
n không chia hết cho mà n ≥ n <
n = m = Vậy chất cần tìm : C3H6 CH4 VD2 : Hồn hợp A gồm hiñrocacbon no mạch hở ankin có tổng số mol 0,3 mol Khi cho hỗn hợp qua dung dịch Br2 thấy lượng Br2 phản ứng 32 gam, tổng khối lượng 0,15 mol hỗn hợp ban đầu 4,3 gam Xác định cơng thức phân tử chất hỗn hợp Giải: nBr2=32:160=0,2(mol) Gọi cơng thức hai hiđrocacbon CnH2n+2 CmH2m-2 Phản ứng với Br2: CmH2m-2 +2Br2
CmH2m-2Br4 0,1 ← 0,2 Số mol ankan là: 0,3-0.1=0,2(mol) Khối lượng 0,3 mol hỗn hợp là: 4,3.2=8,6 gam Ta có phương trình : (14n+2)0,2+(14m-2)0,1=8,6 ⇒ 2n+m=6 Giải phương trình nghiệm nguyên ta có :n=2 m=2 Vậy cơng thức hidrocacbon : C2H6 C2H2 http://ebook.top1.vn http://maichoi.vuicaida.com Tài liệu chia sẻ mạng Chun đề Hố Hữu - Lớp 11 chun Hố - Trường THPT chun Lê Q ðơn Phương pháp : BIỆN LUẬN Nguyên tắc : Dựa vào số tính chất đặc trưng, dựa vào số liên kết π ñể biện luận suy CTCT chất cần tìm mà khơng cần phải làm tốn phức tạp Phạm vi : Chỉ áp dụng số trường hợp đơn giản đặc biệt, khơng có tính tổng quát Ví dụ minh hoạ : VD1 : Chia m g anñehit thành phần : P1 : bị ñốt cháy thu ñược nCO2 = nH2O P2 : tác dụng vừa ñủ với AgNO3/NH3 dư cho Ag với tỉ lệ nanñehit : nAg = : Vậy anñehit no : A Anñehit fomic B Anñehit hai chức no C Anđehit đơn chức no D Khơng xác ñịnh ñược Giải : - Từ sản phẩm cháy
anđehit có liên kết π
có nhóm chức -CHO - Từ phản ứng với AgNO3/NH3
anñehit HCHO Chú ý :  Biện luận số nhóm chức : - Chức anđehit : + nanñehit : nAg = :
anñehit ñơn chức no + nanñehit : nAg = :
HCHO anñehit chức - Chức este : + neste : nNaOH = :
este ñơn chức + neste : nNaOH = :
este ñơn chức phenol este chức - Chức rượu : + nNa : nrượu = :
rượu ñơn chức + nNa : nrượu = :
rượu chức - Chức amin : + nHCl : namin = :
amin ñơn chức + nHCl : namin = :
amin chức - Chức axit : + nNaHCO3 : naxit = :
axit ñơn chức + nNaHCO3 : naxit = :
axit chức  Xác ñịnh số liên kết π : Khi ñốt cháy hợp chất mà : - nCO2 = nH2O
có liên kết π - nCO2 < nH2O
khơng có liên kết π - nCO2 > nH2O
có nhiều liên kết π VD2 : ðốt cháy 1,7 g este X cần 2,52 lit O2 (đktc) thu CO2 H2O nCO2 : nH2O = ðun nóng 0,01 mol X với dung dịch NaOH cần 0,02 mol X chứa chức este, không phản ứng với Na, không khử Ag2O/NH3 Xác ñịnh CTPT X A C8H8O2 B C3H6O2 C C4H8O2 D C4H4O2 Giải : Do nNaOH : neste = :
este phenol este chức Nhưng theo đáp án X có nguyên tử O ứng với chức este
X este ñơn chức phenol
X có số nguyên tử C >
X A http://ebook.top1.vn http://maichoi.vuicaida.com Tài liệu chia sẻ mạng ... KẾT LUẬN Phương pháp trắc nghiệm phương pháp ñánh giá ñược trình ñộ học sinh khách quan Trong trình làm trắc nghiệm tự tìm phương pháp phù hợp với mình, với bài, đặc biệt phương pháp giải ngắn... Hữu - Lớp 11 chun Hố - Trường THPT chuyên Lê Quý ðôn MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH Phương pháp 1: ðỊNH LUẬT BẢO TOÀN Ngun tắc : Sử dụng định luật bảo tồn vật chất để tính khối lượng chất I/ Phương. .. Trên đây, số phương pháp mà chúng tơi rút việc giải toán hoá học phương pháp trắc nghiệm Chắc hẳn có vào chỗ thiếu sót Rất mong đóng góp bạn để có tài liệu giá trị rong việc dạy học Xin trân