Trang chủ > Lớp 12 > Chuyên đề Hóa 12 (có đáp án) > Phương pháp trung bình trong hóa học cực hay, chi tiết, có lời giải - Chuyên đề Hóa 12

Phương pháp trung bình trong hóa học cực hay, chi tiết, có lời giải - Chuyên đề Hóa 12

Phương pháp giải

1. Nội dung

Giả sử hỗn hợp gồm các phần tử A1, A2, A3,... có khối lượng mol lần lượt là M1, M2, M3, …có số mol mỗi phần tử lần lượt là a1, a2, a3... hoặc ta có phần trăm số mol mỗi phần tử là x1, x2, x3,....

Ta sẽ tính được khối lượng mol trung bình () theo công thức:

2. Phạm vi sử dụng

+ Bài toán có nhiều hỗn hợp có tính chất hóa học tương tự nhau

Thay vì ta viết nhiều phương trình hóa học cho nhiều chất, thì ta gọi công thức trung bình và viết một phương trình đại diện

+ Bài toán xác định thành phần %

+ Bài toán xác định nguyên tố, công thức phân tử

Lưu ý:

- Một số bài tập thường có sự kết hợp giữa phương pháp trung bình và phương pháp đường chéo để rút ngắn thời gian tính toán.

- Với mọi giá trị trung bình ta luôn có hệ thức lần lượt là giá trị nhỏ nhất và lớn nhất của đại lượng mang giá trị trung bình).

- Nếu các chất trong hỗn hợp có số mol bằng nhau thì giá trị trung bình bằng trung bình cộng và ngược lại.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp X gồm hai ancol no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng với CuO đun nóng, thu được một hỗn hợp rắn Z và một hỗn hợp hơi Y (có tỉ khối với H2 là 13,75). Cho toàn bộ Y phản ứng với một lượng dư Ag2O (hoặc AgNO3 trong NH3 nung nóng, sinh ra 64,8 g Ag. Giá trị của m là:

A. 7,8.

B. 8,8.

C. 7,4.

D. 9,2.

Bài giải:

Vì X gồm hai ancol no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng nên ta gọi công thức chung của hai ancol là: CnH2n+2O.

Ta có phương trình phản ứng như sau:

Sau phản ứng ta thu được hỗn hợp rắn Z suy ra sau phản ứng CuO dư.

Mà Y tác dụng với dung dịch AgNO3/ NH3 sinh ra Ag.

Nên hỗn hợp Y gồm anđehit và nước.

Theo phản ứng ta có: n anđehit = n nước

Vậy hỗn hợp gồm 2 anđehit là HCHO và CH3CHO.

⇒ Đáp án đúng là A.

Ví dụ 2: Cho từ từ hỗn hợp 3 muối Na2CO3, K2CO3, CaCO3 vào dung dịch HCl 1M, sau phản ứng thu đuợc 4,48 lít khí. Thể tích dung dịch HCl (ml) đã dùng là:

A. 200.

B. 100

C. 300.

D. 400.

Bài giải:

Khi cho từ từ hỗn hợp các muối cacbonat trên vào dung dịch HCl thì nên có ngay phản ứng tạo khí CO2:

Vì bản chất của phản ứng là phản ứng giữa CO32- và H+ nên ta có thể đặt công thức chung của các muối và viết phản ứng để dễ quan sát.

Gọi công thức chung của muối là XCO3.

Ta có phương trình phản ứng:

⇒ Đáp án đúng là D.

Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm 2 ancol no. Đốt cháy hoàn toàn 8,3 gam X bằng 10,64 lít O2 thu được 7,84 lít CO2 các thể tích khí đều đo ở đktc. Công thức hai ancol trong X lần lượt là:

A. C3H7OH và C4H9OH.

B. C3H7OH và HO - (CH2)4 - OH.

C. HO - (CH2)3 - OH và C4H9OH.

D. HO - (CH2)3 - OH và HO (CH2)4OH.

Bài giải:

Vì hỗn hợp X gồm hai ancol no nên ta sẽ đặt công thức chung của hai ancol để đơn giản trong quá trình quan sát và tính toán.

Gọi hỗn hợp X có công thức chung là: CnH2n+2Om

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:

⇒ Đáp án đúng là D.

Ví dụ 4: Cho l, 67g hỗn hợp 2 kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA (phân nhóm chính nhóm II) tác dụng vừa hết với HCl dư thoát ra 0,672 lít khí H2 (đktc). Hai kim loại đó là:

A. Be và Mg.

B. Mg và Ca.

C. Sr và Ba.

D. Ca và Sr.

Bài giải:

Vì hai kim loại đều thuộc nhóm IIA nên đặt công thức chung của hỗn hợp kim loại là là X (X có hóa trị II không đổi).

Ta có phương trình phản ứng:

Do đó, trong hỗn hợp có 1 kim loại có khối lượng mol nhỏ hơn 55,67 và 1 kim loại có khối lượng mol lớn hơn 55,67.

Mặt khác hai kim loại này thuộc hai chu kì liên tiếp.

Nên 2 kim loại cần tìm là Ca và Sr.

⇒ Đáp án đúng là D.

Ví dụ 5: Hỗn hợp M gồm một anđehit và một ankin (có cùng số nguyên tử cacbon). Đốt cháy hoàn toàn x mol hỗn hợp M, thu được 3x mol CO2 và l, 8x mol H2O. Phần trăm số mol của anđehit trong hỗn hợp M là:

A. 30%.

B. 40%.

C. 50%.

D. 20%.

Bài giải:

Ta có:

Mà anđehit và ankin trong M có cùng số nguyên tử C.

Nên ankin là C3H4 và andehit là C3HaOb

Lại có

Mà C3H4 CÓ 4 nguyên tử H, lớn hơn giá trị trung bình 3,6.

Nên anđehit trong M có số nguyên tử H nhỏ hơn 3,6.

Mà a là số chẵn ⇒ a = 2.

⇒ Đáp án đúng là D.

Bài tập tự luyện

Bài 1: Trong tự nhiên Cu tồn tại dưới hai dạng đồng vị là . Khối lượng phân tử trung bình là 63,55. Tính phần trăm khối lượng mỗi loại đồng vị theo thứ tự trên lần lượt là:

A. 27,5%; 72,5%.

B. 70%; 30%.

C. 72,5%; 27,5%.

D. 30%; 70%.


⇒Đáp án A

Bài 2: Hỗn hợp khí SO2 và O2 có tỉ khối so với CH4 bằng 3. Cần thêm bao nhiêu lít O2 vào 20 lít hỗn hợp khí đó để cho tỉ khối so với CH4 giảm đi 1/6, tức là bằng 2,5. Các hỗn hợp khí ở cùng nhiệt độ và áp suất.

A. 10 lít

B. 20 lít

C. 30 lít

D. 40 lít


⇒ a = 20 lít

⇒Đáp án B

Bài 3: Hỗn hợp 3 rượu đơn chức A, B, C có tổng số mol là 0,08 và khối lượng là 3,38g. Xác định công thức phân tử 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 rượu B và C và MB > MC.

A. CH3OH

B. C2H5OH

C. C3H7OH

D. C4H9OH


B và C có cùng số nguyên tử cacbon; MB > MC

⇒ C là ancol không no ⇒ C phải có từ 3 nguyên tử C trở lên. Do đó B cũng có từ 3 nguyên tử C trở lên.

Theo đề ra ta có: nA = 0,05; nB +nC = 0,03.

⇒ B phải là: C3H7OH (M= 60)

⇒Đáp án C

Bài 4: Hoà tan hỗn hợp gồm 0,5 gam Fe và một kim loại hoá trị II trong dung dịch HCl dư thu được 1,12 lít khí H2 (đktc). Kim loại hoá trị II đó là:

A. Mg

B. Ca

C. Zn

D. Be.

Gọi công thức chung của kim loại là M

⇒Đáp án D

Bài 5: Hỗn hợp X gồm Ba và 1 kim loại M. Hòa tan hỗn hợp X bằng dung dịch HCl vừa đủ 10% thu được dung dịch trong đó nồng độ BaCl2 bằng 9,48% và nồng độ % của MCl2 nằm trong khoảng từ 8% đến 9%. M là:

A. Fe

B. Ca

C. Mg

D. Zn

M có hóa trị 2.

⇒ M là Ca (40) ⇒ Đáp án B

Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn 4,02 gam hỗn hợp gồm axit acrylic, vinyl axetat va metyl metacrylat rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy bình 1 đựng dung dịch H2SO4 đặc, dư và bình 2 đựng dung dịch x dư thấy khối lượng bình 1 tăng m gam, bình 2 xuất hiện 35,46 gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 2,70.

B. 2,34.

C. 3,24.

D. 3,65

Gọi công thức phân tử trung bình của hỗn hợp là

.

Bảo toàn nguyên tố C ta có:

⇒Đáp án B

Bài 7: Cho m gam hỗn hợp X gồm glixin và alanin tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ thu được (m +11) gam muối. Nếu đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X thì cần 35,28 lít O2 (đktc). Giá trị của m là:

A. 38,9 g

B. 40,3 g

C. 43, lg

D. 41,7g

Công thức chung của 2 amino axit là R-COOH

⇒ muối là R-COONa

⇒Đáp án D

Bài 8: Đốt cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp X gồm một số ancol thuộc cùng dãy đồng đẳng cần dùng 10,08 lít khí O2 (đktc) thu được 6,72 lít khí CO2 (đktc) và 9,90 gam H2O. Nếu đun nóng 10,44g hỗn hợp X như trên với H2SO4 đặc ở nhiệt độ thích hợp để chuyển hết thành ete thì tổng khối lượng ete thu được là:

A. 7,74 g

B. 6,55 g

C. 8,88 g

D. 5,04 g

nCO2 = 0,3; nH2O= 0,55

⇒ Các ancol thuộc dãy đồng đằng no mạch hở.

Đặt công thức chung của hỗn hợp ancol là CnH2n+2Oz

⇒ Trong hỗn hợp phải có CH3OH⇒ Các ancol đơn chức

⇒Đáp án A

Bài 9: Hoà tan 16,8 gam hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat và sunfit của cùng một kim loại kiềm vào dung dịch HCl dư thu được 3,36 lít hỗn hợp khí (đktc). Kim loại kiềm là

A. Li.

B. Na.

C. K.

D. Rb.


⇒Đáp án B

Bài 10: Hòa tan 2,97g hỗn hợp 2 muối CaCO3 và BaCO3 bằng dung dịch HCl dư thu được 448 ml khí CO2 (đktc). Tính thành phần phần trăm số mol mỗi chất trong hỗn hợp.

A. 50; 50.

B. 40; 60.

C. 45,5; 55,5.

D. 45; 55.

Đặt công thức trung bình của muối là MCO3.

⇒Đáp án A