4GỌI CÔNG THỨC CHUNG CỦA 3 AXIT ÑƠN CHỨC LÀ

Question

22,4Gọi công thức chung của 3 axit ñơn chức là:  R COOH. Phương trình phản ứng xảy ra: NaRCOOH22 +  → +       (*) COONaH 2Theo (*): cứ 2 mol  COOH R phản ứng   →  2 mol  COONa R và 1 mol H 2 , khối lượng muối tăng lên so với khối lượng của axit là: ∆m =  2.[( R + 44 + 23) − ( R + 45)] = 44 (gam)Khối lượng muối hữu cơ lớn hơn axit là: m = 44.0,1 = 4,4 (gam) Vậy, khối lượng muối hữu cơ tạo thành là: 11 + 4,4 = 15,4 (gam).  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  *** §4. PHƯƠNG PHÁP B PHƯƠNG PHÁP B PHƯƠNG PHÁP BẢẢẢẢO TOÀN NGUYÊN T PHƯƠNG PHÁP B O TOÀN NGUYÊN T O TOÀN NGUYÊN T O TOÀN NGUYÊN TỐ Ố Ố     Ố§4. §4.  §4. Nguyên tắc chung của phương pháp này là dựa vào ñịnh luật bảo toàn nguyên tố (BTNT): “Trong các phản ứng hóa học thông thường, các nguyên tố luôn ñược bảo toàn”.  ðiều này có nghĩa là: Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố X bất kì trước và sau phản ứng là luôn bằng nhau. Ví dụ 18. Hỗn hợp chất rắn A gồm 0,1 mol Fe 2 O 3  và 0,1 mol Fe 3 O 4 . Hòa tan hoàn toàn A bằng dung dịch HCl dư, thu ñược dung dịch B. Cho NaOH dư vào B, thu ñược kết tủa C. Lọc lấy kết tủa, rửa sạch rồi ñem nung trong không khí ñến khối lượng không ñổi thu ñược m gam chất rắn D. Tính m. Hướng dẫn giải: Các phản ứng hóa học xảy ra: (1) Fe 2 O 3  + 6HCl   →  2FeCl 3  + 3H 2 O  (2) Fe 3 O 4  + 8HCl   →  FeCl 2  + 2FeCl 3  + 4H 2 O  (3) NaOH + HCl   →  NaCl + H 2 O  (4) 2NaOH + FeCl 2  →  2NaCl + Fe(OH) 2 ↓(5) 3NaOH + FeCl 3  →  3NaCl + Fe(OH) 3 ↓(6) 4Fe(OH) 2  + 2H 2 O + O 2  → t0  4Fe(OH) 3   (7) 2Fe(OH) 3  → t0  Fe 2 O 3  + 3H 2 O    (rắn D) molFe ⇒O:0,132 Fe OTheo các phương trình phản ứng ta có sơ ñồ:   2 3 Fe4Copyright © 2007 Lê Phạm Thành      E-mail: thanh.lepham@gmail.com  Trang 7/14 Áp dụng ñịnh luật bảo toàn nguyên tố ñối với Fe:  ∑ n Fe (trong    D) = 0,1.2 + 0,1.3 = 0,5 (mol)n D = 0,5 = ⇒ D = =⇒ 0,25 (mol) m 0,25.160 40 (gam).Ví dụ 19. Tiến hành crackinh ở nhiệt ñộ cao 5,8 gam butan. Sau một thời gian thu ñược hỗn hợp khí X gồm CH 4 , C 2 H 6 , C 2 H 4 , C 3 H 6  và C 4 H 10 . ðốt cháy hoàn toàn X trong khí oxi dư, rồi dẫn toàn bộ sản phẩm sinh ra qua bình ñựng H 2 SO 4  ñặc. Tính ñộ tăng khối lượng của bình H 2 SO 4  ñặc. Các sơ ñồ phản ứng xảy ra: C 4 H 10   → crackinh   CH 4  + C 3 H 6    (1) C 4 H 10   → crackinh    C 2 H 6  + C 2 H 6    (2) CH 4  → t0 CO 2  + 2H 2 O   (3) C 2 H 4  → t0  2CO 2  + 2H 2 O   (4) C 2 H 6  → t0  2CO 2  + 3H 2 O   (5) C 3 H 6  → t0  3CO 2  + 3H 2 O   (6) C 4 H 10  → t0  4CO 2  + 5H 2 O   (7) ðộ tăng khối lượng của bình H 2 SO 4  ñặc chính là tổng khối lượng H 2 O sinh ra trong phản ứng ñốt cháy hỗn hợp X. n butan = 5,8 =Theo bài ra ta có:  0,1 (mol)58Từ phương trình phản ứng, có: H  (butan ban ñầu)  →  H  (nước)  và C 4 H 10  →  10H   →  5H 2 O  Áp dụng ñịnh luật BTNT ñối với hiñro:  ∑ n H (butan) = ∑ n H (H2O) = 10 × 0,1 = 1 (mol) n H O 1 H O⇒ 0,5 (mol) m m 18.0,5 9 (gam).2 = = ⇒ ∆ = = =2Ví dụ 20. Hỗn hợp khí A gồm một ankan, một anken, một ankin và hiñro. Chia A thành 2 phần có thể tích bằng nhau rồi tiến hành 2 thí nghiệm sau: Phần 1:  ñem ñốt cháy hoàn toàn rồi dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1  ñựng H 2 SO 4  ñặc, bình 2 ñựng nước vôi trong dư. Sau phản ứng cân thấy khối lượng bình 1 tăng 9,9 gam, bình 2 tăng 13,2 gam. Phần 2: dẫn từ từ qua ống ñựng bột Ni nung nóng thu ñược hỗn hợp khí B. Sục khí B qua bình ñựng nước vôi trong dư, thấy khối lượng bình nước vôi trong tăng m gam. Tìm giá trị của m. Phân tích: Vì 2 phần có thể tích bằng nhau nên thành phần của chúng là như nhau. Và sản phẩm ñốt cháy của 2 phần là hoàn toàn giống nhau! Ở ñây, việc dẫn phần 2 qua bột Ni, nung nóng   →  hỗn hợp B, sau ñó mới ñem ñốt cháy B chỉ là một bước gây nhiễu, khiến chúng ta bị rối mà thôi, vì thành phần các nguyên tố của B và phần 2 là hoàn toàn giống nhau. Chính vì vậy, khối lượng bình nước vôi trong tăng ở thí nghiệm 2 chính bằng tổng khối lượng của nước và CO 2  sinh ra trong thí nghiệm 1! Vậy: m = ∆m bình 1  + ∆m bình 2  = 9,9 + 13,2 = 23,1 (gam). §5. §5. PHƯƠNG PHÁP B PHƯƠNG PHÁP B PHƯƠNG PHÁP BẢẢẢẢO TOÀN ELECTRON  PHƯƠNG PHÁP B O TOÀN ELECTRON  O TOÀN ELECTRON  O TOÀN ELECTRON     Nguyên  tắc  của  phương  pháp:  “Khi  có  nhiều  chất  oxi  hóa  hoặc  chất  khử  trong  hỗn  hợp  phản ứng (nhiều phản ứng hoặc phản ứng qua nhiều giai ñoạn) thì tổng số mol electron mà các phân tử chất khử cho phải bằng tổng số mol electron mà các chất oxi hóa nhận”. ðây chính là nội dung của ñịnh luật bảo toàn electron trong phản ứng oxi hóa – khử. Copyright © 2007 Lê Phạm Thành      E-mail: thanh.lepham@gmail.com  Trang 8/14 ðiều quan trọng nhất khi áp dụng phương pháp này ñó là việc phải nhận ñịnh  ñúng trạng thái ñầu và trạng  thái cuối của các  chất  oxi  hóa  và các chất khử,  nhiều  khi  không  cần  quan tâm  ñến  việc  cân  bằng phản ứng hóa học xảy ra.  Phương pháp này ñặc biệt lí thú ñối với các bài toán phải biện luận nhiều trường hợp xảy ra. Ví dụ 21. Hoà tan hoàn toàn 19,2 gam kim loại M trong dung dịch HNO 3  dư thu  ñược 8,96 lít (ñktc) hỗn hợp khí gồm NO 2  và NO có tỉ lệ thể tích 3:1. Xác ñịnh kim loại M. n khí = 8,96 =Số mol của hỗn hợp khí:  0,4 (mol)

Answer

22,4Gọi công thức chung của 3 axit ñơn chức là:  R COOH. Phương trình phản ứng xảy ra: NaRCOOH22 +  → +       (*) COONaH 2Theo (*): cứ 2 mol  COOH R phản ứng   →  2 mol  COONa R và 1 mol H 2 , khối lượng muối tăng lên so với khối lượng của axit là: ∆m =  2.[( R + 44 + 23) − ( R + 45)] = 44 (gam)Khối lượng muối hữu cơ lớn hơn axit là: m = 44.0,1 = 4,4 (gam) Vậy, khối lượng muối hữu cơ tạo thành là: 11 + 4,4 = 15,4 (gam).  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  *** §4. PHƯƠNG PHÁP B PHƯƠNG PHÁP B PHƯƠNG PHÁP BẢẢẢẢO TOÀN NGUYÊN T PHƯƠNG PHÁP B O TOÀN NGUYÊN T O TOÀN NGUYÊN T O TOÀN NGUYÊN TỐ Ố Ố     Ố§4. §4.  §4. Nguyên tắc chung của phương pháp này là dựa vào ñịnh luật bảo toàn nguyên tố (BTNT): “Trong các phản ứng hóa học thông thường, các nguyên tố luôn ñược bảo toàn”.  ðiều này có nghĩa là: Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố X bất kì trước và sau phản ứng là luôn bằng nhau. Ví dụ 18. Hỗn hợp chất rắn A gồm 0,1 mol Fe 2 O 3  và 0,1 mol Fe 3 O 4 . Hòa tan hoàn toàn A bằng dung dịch HCl dư, thu ñược dung dịch B. Cho NaOH dư vào B, thu ñược kết tủa C. Lọc lấy kết tủa, rửa sạch rồi ñem nung trong không khí ñến khối lượng không ñổi thu ñược m gam chất rắn D. Tính m. Hướng dẫn giải: Các phản ứng hóa học xảy ra: (1) Fe 2 O 3  + 6HCl   →  2FeCl 3  + 3H 2 O  (2) Fe 3 O 4  + 8HCl   →  FeCl 2  + 2FeCl 3  + 4H 2 O  (3) NaOH + HCl   →  NaCl + H 2 O  (4) 2NaOH + FeCl 2  →  2NaCl + Fe(OH) 2 ↓(5) 3NaOH + FeCl 3  →  3NaCl + Fe(OH) 3 ↓(6) 4Fe(OH) 2  + 2H 2 O + O 2  → t0  4Fe(OH) 3   (7) 2Fe(OH) 3  → t0  Fe 2 O 3  + 3H 2 O    (rắn D) molFe ⇒O:0,132 Fe OTheo các phương trình phản ứng ta có sơ ñồ:   2 3 Fe4Copyright © 2007 Lê Phạm Thành      E-mail: thanh.lepham@gmail.com  Trang 7/14 Áp dụng ñịnh luật bảo toàn nguyên tố ñối với Fe:  ∑ n Fe (trong    D) = 0,1.2 + 0,1.3 = 0,5 (mol)n D = 0,5 = ⇒ D = =⇒ 0,25 (mol) m 0,25.160 40 (gam).Ví dụ 19. Tiến hành crackinh ở nhiệt ñộ cao 5,8 gam butan. Sau một thời gian thu ñược hỗn hợp khí X gồm CH 4 , C 2 H 6 , C 2 H 4 , C 3 H 6  và C 4 H 10 . ðốt cháy hoàn toàn X trong khí oxi dư, rồi dẫn toàn bộ sản phẩm sinh ra qua bình ñựng H 2 SO 4  ñặc. Tính ñộ tăng khối lượng của bình H 2 SO 4  ñặc. Các sơ ñồ phản ứng xảy ra: C 4 H 10   → crackinh   CH 4  + C 3 H 6    (1) C 4 H 10   → crackinh    C 2 H 6  + C 2 H 6    (2) CH 4  → t0 CO 2  + 2H 2 O   (3) C 2 H 4  → t0  2CO 2  + 2H 2 O   (4) C 2 H 6  → t0  2CO 2  + 3H 2 O   (5) C 3 H 6  → t0  3CO 2  + 3H 2 O   (6) C 4 H 10  → t0  4CO 2  + 5H 2 O   (7) ðộ tăng khối lượng của bình H 2 SO 4  ñặc chính là tổng khối lượng H 2 O sinh ra trong phản ứng ñốt cháy hỗn hợp X. n butan = 5,8 =Theo bài ra ta có:  0,1 (mol)58Từ phương trình phản ứng, có: H  (butan ban ñầu)  →  H  (nước)  và C 4 H 10  →  10H   →  5H 2 O  Áp dụng ñịnh luật BTNT ñối với hiñro:  ∑ n H (butan) = ∑ n H (H2O) = 10 × 0,1 = 1 (mol) n H O 1 H O⇒ 0,5 (mol) m m 18.0,5 9 (gam).2 = = ⇒ ∆ = = =2Ví dụ 20. Hỗn hợp khí A gồm một ankan, một anken, một ankin và hiñro. Chia A thành 2 phần có thể tích bằng nhau rồi tiến hành 2 thí nghiệm sau: Phần 1:  ñem ñốt cháy hoàn toàn rồi dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1  ñựng H 2 SO 4  ñặc, bình 2 ñựng nước vôi trong dư. Sau phản ứng cân thấy khối lượng bình 1 tăng 9,9 gam, bình 2 tăng 13,2 gam. Phần 2: dẫn từ từ qua ống ñựng bột Ni nung nóng thu ñược hỗn hợp khí B. Sục khí B qua bình ñựng nước vôi trong dư, thấy khối lượng bình nước vôi trong tăng m gam. Tìm giá trị của m. Phân tích: Vì 2 phần có thể tích bằng nhau nên thành phần của chúng là như nhau. Và sản phẩm ñốt cháy của 2 phần là hoàn toàn giống nhau! Ở ñây, việc dẫn phần 2 qua bột Ni, nung nóng   →  hỗn hợp B, sau ñó mới ñem ñốt cháy B chỉ là một bước gây nhiễu, khiến chúng ta bị rối mà thôi, vì thành phần các nguyên tố của B và phần 2 là hoàn toàn giống nhau. Chính vì vậy, khối lượng bình nước vôi trong tăng ở thí nghiệm 2 chính bằng tổng khối lượng của nước và CO 2  sinh ra trong thí nghiệm 1! Vậy: m = ∆m bình 1  + ∆m bình 2  = 9,9 + 13,2 = 23,1 (gam). §5. §5. PHƯƠNG PHÁP B PHƯƠNG PHÁP B PHƯƠNG PHÁP BẢẢẢẢO TOÀN ELECTRON  PHƯƠNG PHÁP B O TOÀN ELECTRON  O TOÀN ELECTRON  O TOÀN ELECTRON     Nguyên  tắc  của  phương  pháp:  “Khi  có  nhiều  chất  oxi  hóa  hoặc  chất  khử  trong  hỗn  hợp  phản ứng (nhiều phản ứng hoặc phản ứng qua nhiều giai ñoạn) thì tổng số mol electron mà các phân tử chất khử cho phải bằng tổng số mol electron mà các chất oxi hóa nhận”. ðây chính là nội dung của ñịnh luật bảo toàn electron trong phản ứng oxi hóa – khử. Copyright © 2007 Lê Phạm Thành      E-mail: thanh.lepham@gmail.com  Trang 8/14 ðiều quan trọng nhất khi áp dụng phương pháp này ñó là việc phải nhận ñịnh  ñúng trạng thái ñầu và trạng  thái cuối của các  chất  oxi  hóa  và các chất khử,  nhiều  khi  không  cần  quan tâm  ñến  việc  cân  bằng phản ứng hóa học xảy ra.  Phương pháp này ñặc biệt lí thú ñối với các bài toán phải biện luận nhiều trường hợp xảy ra. Ví dụ 21. Hoà tan hoàn toàn 19,2 gam kim loại M trong dung dịch HNO 3  dư thu  ñược 8,96 lít (ñktc) hỗn hợp khí gồm NO 2  và NO có tỉ lệ thể tích 3:1. Xác ñịnh kim loại M. n khí = 8,96 =Số mol của hỗn hợp khí:  0,4 (mol)

4GỌI CÔNG THỨC CHUNG CỦA 3 AXIT ÑƠN CHỨC LÀ

22,4

Gọi công thức chung của 3 axit ñơn chức là: R COOH. Phương trình phản ứng xảy ra:

Na

R

COOH

2

2 +  → + (*)

COONa

H 2

Theo (*): cứ 2 mol COOH R phản ứng  → 2 mol COONa R và 1 mol H 2 , khối lượng muối tăng lên

so với khối lượng của axit là: ∆m = 2.[( R + 44 + 23) − ( R + 45)] = 44 (gam)

Khối lượng muối hữu cơ lớn hơn axit là: m = 44.0,1 = 4,4 (gam)

Vậy, khối lượng muối hữu cơ tạo thành là: 11 + 4,4 = 15,4 (gam).

*** *** *** *** *** *** *** ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  *** 

§4. PHƯƠNG PHÁP B PHƯƠNG PHÁP B PHƯƠNG PHÁP BẢẢẢẢO TOÀN NGUYÊN T PHƯƠNG PHÁP B O TOÀN NGUYÊN T O TOÀN NGUYÊN T O TOÀN NGUYÊN TỐ Ố Ố Ố

§4.

§4. §4.

Nguyên tắc chung của phương pháp này là dựa vào ñịnh luật bảo toàn nguyên tố (BTNT): “Trong

các phản ứng hóa học thông thường, các nguyên tố luôn ñược bảo toàn”.

ðiều này có nghĩa là: Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố X bất kì trước và sau phản ứng là luôn

bằng nhau.

Ví dụ 18. Hỗn hợp chất rắn A gồm 0,1 mol Fe 2 O 3 và 0,1 mol Fe 3 O 4 . Hòa tan hoàn toàn A bằng dung

dịch HCl dư, thu ñược dung dịch B. Cho NaOH dư vào B, thu ñược kết tủa C. Lọc lấy kết tủa, rửa sạch

rồi ñem nung trong không khí ñến khối lượng không ñổi thu ñược m gam chất rắn D. Tính m.

Hướng dẫn giải:

Các phản ứng hóa học xảy ra:

(1)

Fe 2 O 3 + 6HCl  → 2FeCl 3 + 3H 2 O

(2)

Fe 3 O 4 + 8HCl  → FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O

(3)

NaOH + HCl  → NaCl + H 2 O

(4)

2NaOH + FeCl 2  → 2NaCl + Fe(OH) 2 ↓

(5)

3NaOH + FeCl 3  → 3NaCl + Fe(OH) 3 ↓

(6)

4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2  → t

4Fe(OH) 3

(7)

2Fe(OH) 3  → t

Fe 2 O 3 + 3H 2 O

 (rắn D)

mol

Fe ⇒

O

:

0,1

3

2 Fe O

Theo các phương trình phản ứng ta có sơ ñồ: 2 3

 

Fe

4

Copyright © 2007 Lê Phạm Thành E-mail: [email protected] Trang 7/14

Áp dụng ñịnh luật bảo toàn nguyên tố ñối với Fe: ∑ n Fe (trong D) = 0,1.2 + 0,1.3 = 0,5 (mol)

n D = 0,5 = ⇒ D = =

⇒ 0,25 (mol) m 0,25.160 40 (gam).

Ví dụ 19. Tiến hành crackinh ở nhiệt ñộ cao 5,8 gam butan. Sau một thời gian thu ñược hỗn hợp khí X

gồm CH 4 , C 2 H 6 , C 2 H 4 , C 3 H 6 và C 4 H 10 . ðốt cháy hoàn toàn X trong khí oxi dư, rồi dẫn toàn bộ sản phẩm

sinh ra qua bình ñựng H 2 SO 4 ñặc. Tính ñộ tăng khối lượng của bình H 2 SO 4 ñặc.

Các sơ ñồ phản ứng xảy ra:

C 4 H 10   → crackinh   CH 4 + C 3 H 6 (1)

C 4 H 10   → crackinh   C 2 H 6 + C 2 H 6 (2)

CH 4  → t

CO 2 + 2H 2 O (3)

C 2 H 4  → t

2CO 2 + 2H 2 O (4)

C 2 H 6  → t

2CO 2 + 3H 2 O (5)

C 3 H 6  → t

3CO 2 + 3H 2 O (6)

C 4 H 10  → t

4CO 2 + 5H 2 O (7)

ðộ tăng khối lượng của bình H 2 SO 4 ñặc chính là tổng khối lượng H 2 O sinh ra trong phản ứng ñốt cháy

hỗn hợp X.

n butan = 5,8 =

Theo bài ra ta có: 0,1 (mol)

58

* * * * * * * *  *  *  *  *  *  *  *  * 

4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2  → ^t

2Fe(OH) 3  → ^t

Theo các phương trình phản ứng ta có sơ ñồ: ₂ ₃

Áp dụng ñịnh luật bảo toàn nguyên tố ñối với Fe: ∑ n _Fe _(trong _D) = 0,1.2 + 0,1.3 = 0,5 (mol)

n _D = 0,5 = ⇒ _D = =

C 4 H 10   → ^crackinh   ^CH 4 + C 3 H 6 (1)

C 4 H 10   → ^crackinh   C 2 H 6 + C 2 H 6 (2)

CH 4  → ^t

C 2 H 4  → ^t

C 2 H 6  → ^t

C 3 H 6  → ^t

C 4 H 10  → ^t

n _butan = 5,8 =

n _H _O 1 _H _O

n _khí = 8,96 =