CÁC ĐẠI LƯỢNG Ở DẠNG KHÁI QUÁT
Trong các đề kiểm tra và thi tuyển sinh theo phương pháp trắc nghiệm chúng ta thấy rằng số lượng câu hỏi và bài tập khá nhiều và đa dạng bao trùm toàn bộ chương trình hóa học phổ thông. Rất nhiều các phương pháp, các dạng bài đã được bạn đọc biết đến. Sau đây là một số ví dụ về dạng bài tìm mối liên hệ khái quát giữa các đại lượng thường xuất hiện trong trong các đề thi tuyển sinh đại học.
Ví dụ 1:Cho từ từ dung dịch chứa $a mol HCl$ vào dung dịch chứa $b mol Na_2CO_3$ đồng thời khuấy đều, thu được V lít khí (ở đktc) và dung dịch X. Khi cho dư nước vôi trong vào dung dịch X thấy có xuất hiện kết tủa. Biểu thức liên hệ giữa V với a, b là
A. $V = 22,4(a - b)$. B. $V = 11,2(a - b)$.
C. V = $11,2(a + b)$. D. $V = 22,4(a + b)$.
Hướng dẫn giải
Cho từ từ dung dịch $HCl$ vào dung dịch $Na_2CO_3$ ta có phương trình:
$Na_2CO_3 + HCl \rightarrow NaHCO_3 + NaCl$
b mol b mol b mol
$HCl + NaHCO_3 \rightarrow NaCl + CO_2 + H_2O$ (2)
(a - b) mol (a - b) mol
Dung dịch X chứa $NaHCO_3$ dư do đó $HCl$ tham gia phản ứng hết,
$NaHCO_3 + Ca(OH)_{2 dư} \rightarrow CaCO_3 + NaOH + H_2O$
Vậy: V = 22,4(a - b). (Đáp án A)
Ví dụ 2:Clo hoá PVC thu được một polime chứa 63,96% clo về khối lượng, trung bình 1 phân tử clo phản ứng với k mắt xích trong mạch PVC. Giá trị của k là
A. 3. B. 6. C. 4. D. 5.
Hướng dẫn giải
Một phân tử Clo phản ứng với k mắt xích trong mạch PVC theo phương trình:
$(-CHCl-CH_2-) + kCl_2 \rightarrow (-CHCl-CH_2-)_{n-k}(-CHCl-CHCl-)_k$
Do: %$m_{Cl} = 63,96$%
%$m_{C,H còn lại} = 36,04$%.
Vậy ${(35,5.(n-k)+35,5.2.k}/{27.(n-k)+26.k}=63,69/36,04$
$n/k = 3$. (Đáp án A).
Ví dụ 3:Trộn dung dịch chứa $a mol AlCl_3$ với dung dịch chứa $b mol NaOH$. Để thu được kết tủa thì cần có tỉ lệ
A. a : b = 1 : 4. B. a : b < 1 : 4.
C. a : b = 1 : 5. D. a : b > 1 : 4.
Hướng dẫn giải
Trộn a mol $AlCl_3$ với b mol $NaOH$ để thu được kết tủa thì
$Al^{3+} + 3OH^- \rightarrow Al(OH)_3$
$Al(OH)_3 + OH^- \rightarrow AlO_2^- + 2H_2O$
$Al^{3+} + 4OH^- \rightarrow AlO_2^- + 2H_2O$
Để kết tủa tan hoàn toàn thì
$n_{OH^-}/n_{Al^{3+}} \geq 4$ $\Rightarrow$ $b/a \geq 4$.
Vậy để có kết tủa thì b/a < 4
$\rightarrow $ $a : b > 1 : 4$. (Đáp án D)
Ví dụ 4:Đốt cháy hoàn toàn a mol axit hữu cơ Y được 2a mol $CO_2$. Mặt khác, để trung hòa a mol Y cần vừa đủ 2a mol $NaOH$. Công thức cấu tạo thu gọn của Y là
A. $HOOC-CH_2-CH_2-COOH$. B. $C_2H_5-COOH$.
C. $CH_3-COOH$. D. $HOOC-COOH$.
Hướng dẫn giải
- Đốt a mol axit hữu cơ Y được 2a mol $CO_2$ $ \rightarrow $ axit hữu cơ Y có hai nguyên tử C trong phân tử.
- Trung hòa a mol axit hữu cơ Y cần dùng đủ 2a mol $NaOH$ $ \rightarrow $ axit hữu cơ Y có 2 nhóm chức cacboxyl $ COOH $.
Công thức cấu tạo thu gọn của Y là $ HOOC-COOH $. (Đáp án D)
Ví dụ 5:Dung dịch $HCl$ và dung dịch $CH_3COOH$ có cùng nồng độ mol/l, pH của hai dung dịch tương ứng là x và y. Quan hệ giữa x và y là (giả thiết, cứ 100 phân tử $CH_3COOH$ thì có 1 phân tử điện li)
A. y = 100x. B. y = 2x. C. y = x - 2. D. y = x + 2.
Hướng dẫn giải
$pH_{HCl} =x$ $\rightarrow $ $[H^+]_{HCl} = 10^{-x}$
$pH_{CH_3COOH}=y$ $\rightarrow $ $[H^+]_{CH_3COOH}=10^{-y}$
Ta có: $HCl H^+ + Cl^-$
$10^{-x}$ $\rightarrow $ $10^{-x}$ (M)
$CH_3COOH \rightarrow H^+ + CH_3COO^-$
$100.10^{-y}$ $ \rightarrow $ $10^{-y}$ (M).
Mặt khác: $[HCl] = [CH_3COOH]$
$ \Rightarrow $ $10^{-x} = 100.10^{-y}$ $ \rightarrow $ $y = x + 2$. (Đáp án D)
Ví dụ 6: Để thu lấy $Ag$ tinh khiết từ hỗn hợp X (gồm a mol $Al_2O_3$, b mol $CuO$, c mol $Ag_2O$), người ta hoà tan X bởi dung dịch chứa (6a + 2b + 2c) mol $HNO_3$ được dung dịch Y, sau đó thêm (giả thiết hiệu suất các phản ứng đều là 100%)
A. c mol bột Al vào Y. B. c mol bột Cu vào Y.
C. 2c mol bột Al vào Y. D. 2c mol bột Cu vào Y.
Hướng dẫn giải
Hòa tan hỗn hợp X trong dung dịch $HNO_3$
$Al_2O_3 + 6HNO_3 \rightarrow 2Al(NO_3)_3 + 3H_2O$
a mol 6a mol 2a mol
$CuO + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + H_2O$
b 2b b mol
$Ag_2O + 2HNO_3 \rightarrow 2AgNO_3 + H_2O$
c 2c 2c mol
Dung dịch $HNO_3 vừa đủ. Dung dịch Y gồm 2a mol $Al(NO_3)_3, b mol $Cu(NO_3)_2$, 2c mol $AgNO_3$. Để thu $Ag$ tinh khiết cần cho thêm kim loại $Cu$ vào phương trình
$Cu + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2Ag $
c mol 2c
Vậy cần c mol bột Cu vào dung dịch Y. (Đáp án B)
Bài tập áp dụng
Bài 1:Điện phân dung dịch chứa a mol $CuSO_4$ và b mol $NaCl$ (với điện cực trơ, có màng ngăn xốp). Để dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng thì điều kiện của a và b là (biết ion $SO_4^{2-}$ không bị điện phân trong dung dịch)
A. b > 2a. B. b = 2a. C. b < 2a. D. 2b = a.
Chú ý: Tương tự cũng câu hỏi trên chúng ta có thể hỏi:
+ Để dung dịch sau điện phân có môi trường axit thì điều kiện của a và b là.(đáp án C)
A. b > 2a. B. b = 2a. C. b < 2a. D. a = 2b.
+ Để dung dịch sau điện phân có khả năng hòa tan kết tủa $Al(OH)_3$ thì điều kiện của a, b là: ( đáp án C)
A. b > 2a. B. b < 2a. C. b # 2a. D. $b ³ 2a$.
Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn a mol một anđehit X (mạch hở) tạo ra b mol $CO_2$ và c mol $H_2O$ (biết b = a + c). Trong phản ứng tráng gương, một phân tử X chỉ cho 2 electron. X thuộc dãy đồng đẳng anđehit
A. no, đơn chức.
B. không no có hai nối đôi, đơn chức.
C. không no có một nối đôi, đơn chức.
D. no, hai chức.
Bài 3: Công thức phân tử của một ancol A là $C_nH_mO_x$. Để cho A là ancol no thì m phải có giá trị
A. m = 2n. B. m = 2n + 2.
C. m = 2n - 1. D. m = 2n + 1.
Bài 4: Hỏi tỷ lệ thể tích $CO_2$ và hơi nước (T) biến đổi trong khoảng nào khi đốt cháy hoàn toàn các ankin.
A. 1 < T <= 2. B. 1 <= T < 1,5.
C. 0,5 < T <= 1. D. 1 < T < 1,5.
Bài 5: Đốt cháy 1 mol aminoaxit $NH_2-(CH_2)_n-COOH$ phải cần số mol $O_2$ là
A.(2n+3)/2 B.(6n+3)/2 C. (6n+3)/4 D. (2n+3)/4
Bài 6: Một dung dịch hỗn hợp chứa a mol $NaAlO_2$ và a mol $NaOH$ tác dụng với một dung dịch chứa b mol $HCl$. Điều kiện để thu được kết tủa sau phản ứng là
A. a = b. B. a = 2b. C. b = 5a. D. a < b < 5a.
Bài 7: Dung dịch chứa a mol NaOH tác dụng với dung dịch chứa b mol $H_3PO_4$ sinh ra hỗn hợp $Na_2HPO_4 + Na_3PO_4$. Tỉ số a:b là
A. 1 < a:b < 2. B. a:b >=3.
C. 2 < a:b < 3. D. a:b >=1.
Bài 8: Hỗn hợp X gồm $Na$ và $Al$.
- Thí nghiệm 1: Nếu cho m gam X tác dụng với $H_2O$ dư thì thu được $V_1$ lít $H_2$.
- Thí nghiệm 2: nếu cho m gam X tác dụng với dung dịch $NaOH$ dư thì thu được $V_2$ lít $H_2$.
Các khí đo ở cùng điều kiện. Quan hệ giữa $V_1$ và $V_2$ là
A. $V_1 = V_2$. B. $V_1 > V_2$. C. $V_1 < V_2$. D. $V_1 <= V_2.
Bài 9: Một bình kín chứa V lít $NH_3$ và $V¢$ lít $O_2$ ở cùng điều kiện. Nung nóng bình có xúc tác $NH_3$ chuyển hết thành $NO$, sau đó $NO$ chuyển hết thành $NO_2$. $NO_2$ và lượng $O_2$ còn lại trong bình hấp thụ vừa vặn hết trong nước thành dung dịch $HNO_3$. Tỷ số $V’:V$ là
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Bài 10: Chất X có khối lượng phân tử là M. Một dung dịch chất X có nồng độ a mol/l, khối lượng riêng d gam/ml. Nồng độ C% của dung dịch X là
A.aM/10d. B. dM/10a. C. 10a/Md. D. aM/1000d
Đáp án: 1A 2C 3B 4A 5C 6D 7C 8D 9B 10A.