Đề tài Một số phương pháp giải toán hóa học (tiếp theo)

 Xác định CTPT và tính % về thể tích của các anken trong hỗn hợp X.
	Giải :
	Gọi công thức chung của 2 anken kế tiếp là : 	 trong đó là số cacbon trung bình của 2 anken 
Pt : 
	+ O2 " CO2 + H2O 	(1)
Theo (1) và theo điều kiện đề bài ta có : = 2,4 CTPT 2 anken kế tiếp: C2H4 và C3H6
Tính % thể tích mỗi anken trong hỗn hợp X:
Gọi x là % thể tích của C3H6 trong hỗn hợp X. (1 – x) là % thể tích của C2H4 trong X.
Ta có KLPTTB của hh X = 14 = 142,4 = 33,6
	 42x + 28(1 – x) = 33,6 x = 0,4 %C3H6 = 40% và %C2H4 = 60%
TD2 Hỗn hợp X gồm 0,01 mol natrifomiat và a mol 2 muối natri của 2 axit no đơn chức kế tiếp trong dãy đồng đẳng. Đốt cháy hỗn hợp X và cho sản phẩm cháy (CO2, H2O) lần lượt qua bình I đựng H2SO4 đặc và bình II đựng KOH thì thấy khối lượng bình II tăng nhiều hơn bình I là 3,51 gam. Phần chất rắn Y còn lại sau khi đốt cháy là Na2CO3 cân nặng 2,65 gam.
	a/ Xác định CTPT và gọi tên 2 muối.
	b/ Tính % khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp X.
	Giải:
	a/ Xác định CTPT và gọi tên 2 muối:
Gọi công thức chung của 2 muối natri của 2 axit đơn chức no kế tiếp : 	 
 ( là số cacbon trung bình của 2 hchc)
	Pt : 2HCOONa + O2	" Na2CO3 + CO2 + H2O	 (1)
 2	 + (3 + 1)O2 " Na2CO3 + (2 + 1)CO2 + (2 + 1)H2O (2)
theo (1) (2). Số mol CO2 = mol = số mol H2O. 
Theo đk đề bài: 
 44 - 18 = 3,51 a(2 + 1) = 0,26 (*)
Số mol Na2CO3 = . Theo pt (1) (2) ta có : 
 a = 0,04 mol. 
Thay a vào (*) = 2,75 từ đó CTPT 2 muối : C3H5O2Na CTCT 
CH3-CH2-COONa (Natri propionat)
	C4H7O2Na CTCT CH3-CH2-CH2-COONa (Natri butyrat) 	 (Natri isobutyrat)
	b/ Tính % khối lượng các muối trong hỗn hợp X:
	Gọi x, y lần lượt là số mol của C2H5COONa và C3H7COONa. 
Ta có : = = 2,75 2x + 3y = 0,11 (**) 
Mặt khác ta có: (x + y) = 0,04 (***). Từ (**) (***) x = 0,01 mol, y = 0,03 mol.
	Khối lượng hh X = 0,01 + 0,0196 + 0,03110 = 4,94 gam
%HCOONa = 13,7652% 
%C2H5COONa = 19,4332% %C3H7COONa = 66,8016%
	TD3 Cho hỗn hợp X gồm 2 este hình thành từ 2 axit đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng và 1 rượu đơn chức. Đốt cháy hoàn toàn 20,1 gam hỗn hợp X cần 146,16 lít không khí (đkc) (thành phần không khí chứa 20% oxi và 80% nitơ về thể tích). Sản phẩm cháy lần lượt qua bình I đựng H2SO4 đặc và sau đó qua bình II đựng dd Ca(OH)2 dư thì thấy khối lượng bình I tăng m gam và bình II tăng 46,2 gam. Mặt khác nếu cho 3,015 gam hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với NaOH thì thu được 2,592 gam muối.
	a/ Tính m.
	b/ Tìm CTPT của 2 este.
	c/ Tính % khối lượng của 2 este trong hỗn hợp X.
	d/ Tính khối lượng mỗi muối sau phản ứng xà phòng hóa.
Tóm tắt : 
146,16 lít
 hh X	COOR	CO2 + H2O
	 20,1 gam	
	 Bình I (H2SO4 đ)	 Bình II (dd Ca(OH)2 dư)
	 = m gam = 46,2 gam
vừa đủ
+ NaOH
 hhX	COOR	 COONa	
	 3,015 gam	 2,529 gam
Giải :	a/ Tính m :
	Theo điều kiện đề bài ta thấy 2 este là đơn chức và kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Gọi CTTQ của 2 este là: 	 (, lần lượt là số cacbon và số hidro trung bình của 2 este). Gọi a là số mol este.
Pt : 	 + ( + - 1)O2 "	CO2 + H2O 	(1)
	Số mol O2 phản ứng = 
Theo đề bài thì độ tăng khối lượng của bình đựng dd Ca(OH)2 là khối lượng CO2 = 46,2 gam
Số mol CO2 = = 1,05 mol. Theo (1) ta có: 
	 a = 1,05 (*)	 a = 0,18
	 a( + - 1) = 1,305 (**) = 5,8
Khối lượng hh X = (12 + + 32)a = 20,1 (***) 	 a = 1,74 = 9,6
 m = 18a= 15,66 gam
	b/ Xác định CTPT của 2 este:
	Do 2 este là kế tiếp và trong phân tử este số H là số chẳn nên từ và CTPT của 2 este là: C5H8O2 và C6H10O2
	c/ Tính % khối lượng các este trong hỗn hợp X:
	Gọi u, t lần lượt là số mol C5H8O2 và C6H10O2 trong 20,1 gam hh X. Ta có:
	 u + t = 0,18 
	Số mol CO2 = 5u + 6t = 1,05	 u = 0,03 và t = 0,15
	%C5H8O2 = 
	%C6H10O2 = 
	d/ Tính khối lượng mỗi muối sau phản ứng xà phòng hóa:
	Gọi công thức chung của 2 este có dạng: COOR. 
	Số mol este trong 3,015 gam hh X = mol
Pt : 	COOR + NaOH " COONa + ROH	(2)
Theo (2) số mol muối = 0,027 mol KLPT muối = ( + 67) = 
 = 26,67
Vậy 2 gốc hidrocacbon phù hợp là : CH3- (M = 15) và C2H5- (M = 29). 
Nếu axit chưa no thì gốc CH2=CH- (M = 27) > 26,67 (loại). Vậy công thức 2 este: CH3COOC3H5 và C2H5COOC3H5 công thức 2 muối: CH3COONa và C2H5COONa. 
	Gọi b, c lần lượt là số mol CH3COONa và C2H5COONa. Ta có: 
	 b + c = 0,027 	b = 0,0045
	82b + 96c = 2,529 	c = 0,0225
Khối lượng CH3COONa = 0,004582 = 0,368 gam. Khối lượng C2H5COONa = 0,022596 = 2,16 gam
	* Số nhóm chức trung bình, số liên kết trung bình:
	Giả sử trong hỗn hợp có 2 hchc X và Y có CTTQ: 
(X): CnH2n + 2 – 2k – z(A)z có số mol là a 
(Y): CmH2m + 2 – 2t – y(B)y có số mol là b
với k, z : là số liên kết và số nhóm chức của (X), t, y : là số liên kết và số nhóm chức của (Y). 
	Số liên kết pi trung bình : = Nếu k < t k < < t
	Số nhóm chức trung bình : = Nếu z < y z < < y
TD4 Hóa hơi hoàn toàn 4,28 gam hỗn hợp gồm 2 rượu no A và B ở 81,90C và 1,3 atm thì thu được thể tích hơi là 1,568 lít. Cho một lượng như trên hỗn hợp 2 rượu A, B tác dụng hết với K thì thu được 1,232 lít H2 (đkc). Mặt khác nếu đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp rượu đó thì thu được 7,48 gam CO2. Xác định CTCT và tính khối lượng mỗi rượu, biết rằng số nhóm chức của B nhiều hơn của A một đơn vị.
	Giải :
	Gọi công thức chung 2 rượu là: 	 ( là số nhóm chức trung bình của A, B) có số mol x
Ta có : x = = 0,07 mol. Số mol H2 = 
Pt : 	 + K " + H2	(1)
Theo (1) ta có = 0,055 = 1,5. Theo đề bài 2 rượu B có nhiều hơn A một nhóm chức, vậy A đơn chức và B 2 chức. Gọi CTTQ A: CnH2n + 2O có số mol là a. CTTQ của B: CmH2m + 2O2 có số mol là b.
Pt : CnH2n + 2O + O2 " nCO2 + (n + 1)H2O	(1)
	CmH2m + 2O2 + O2 " mCO2 + (m + 1)H2O 	(2)
Số mol CO2 = = 0,17 mol. Theo (1) và (2) ta có : na + mb = 0,17 (*)
Khối lượng hỗn hợp: (14n + 18)a + (14m + 34)b = 4,28 
 14(na + mb) + 18a + 34b = 4,28 
 18a + 34b = 1,9 (**) Mặt khác ta có: (a + b) = 0,07 (***). Từ (**) và (***) 
 a = 0,03 b = 0,04.
Thay a, b vào (*) ta có : 0,03n + 0,04m = 0,17 3n + 4m = 17
Điều kiện : n 1 ; m 2 ; nguyên
 m 2 3 4
 	Vậy CTPT A: C3H8O CTCT: 	 CH3-CH2-CH2-OH
 n 3 1,6 0,3 
	 CTPT B : C2H6O2 có CTCT 	 (etylenglycol)
Tính khối lượng mỗi rượu trong hỗn hợp :
Khối lượng C3H8O = 0,0360 = 1,8 gam.
Khối lượng C2H6O2 = 0,0462 = 2,48 gam
TD5 Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp gồm 2 este đơn chức phải dùng 108,64 lít không khí (đkc) (thành phần không hkí gồm 20% oxi và 80% nitơ về thể tích), thu được 34,32 gam CO2 và 11,88 gam H2O. Mặt khác xà phòng hóa hoàn toàn 3,79 gam hỗn hợp 2 este trên bằng NaOH rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được 3,29 gam hỗn hợp muối khan của 2 axit liên tiếp trong dãy đồng đẳng và hỗn hợp rượu gồm rượu metylic và một rượu chứa không quá 4 cacbon trong phân tử.
	a/ Xác định CTPT, CTCT của 2 este.
	b/ Tính % theo khối lượng mỗi este trong hỗn hợp.
Tóm tắt :
	 KK (O2 – N2)	 CO2 + H2O
108, 64 lít (đkc)
	 34,32 gam 11,88 gam
(gồm CH3OH và ROH)
+
	 + NaOH
 3,79 gam	 3,29 gam	
Giải:
	a/ Xác định CTPT, CTCT của 2 este:
Gọi công thức chung của 2 este đơn chức: (trong đó , lần lượt là số cacbon và số hidro trung bình của 2 este). Gọi a là số mol của este.
	Pt : 	 + ( + - 1)O2 " CO2 + H2O 	 (1)
	Số mol O2 phản ứng = . 
	Số mol CO2 = . 
	Số mol H2O = 
Theo (1) ta có : a = 0,78 a = 0,14
	 a( + - 1) = 0,97 = 5,57
	 a = 1,32 	 = 9,43
Khối lượng hh 2 este đem đốt = 0,7812 + 0,662 + 0,1432 = 15,16 gam
Pt phản ứng xà phòng hóa:
	+ NaOH " + 	(2)
Số mol của 3,79 gam este đem xà phòng hóa = . Theo (2) số mol muối = 0,035 mol
Ta có KLPT muối = ( + 67) = = 27. Do 2 axit là đồng đẳng kế tiếp và có = 27 nên có thể có các trường hợp sau :
Trường hợp 1: nếu 2 axit no thì ứng với : CH3- (15) và C2H5- (29)
Trường hợp 2: nếu 2 axit là chưa no thì ứng với: CHºC– (25) và CHºC–CH2– (39)
Nếu 2 gốc axit là: CH3- (15) và C2H5- (29) thì công thức 2 muối là: CH3COONa và C2H5COONa.
Gọi b, c lần lượt là số mol CH3COONa và C2H5COONa theo (2) ta có:
 (b + c) = 0,035	 	b = 0,005
82b + 96c = 3,29	c = 0,03
Gọi công thức của 2 este có dạng : CH3COOR1 và C2H5COOR2 ta có:
	Khối lượng 2 este = (59 + R1)b + (73 + R2)c = 3,79 
 (59 + R1)0,005 + (73 + R2)0,03 = 3,79
 R1 + 6R2 = 261. Theo điều kiện đề bài trong hỗn hợp 2 ancol có 1 ancol là CH3OH vậy trong 2 gốc R1, R2 có một gốc là CH3- (15) 
R1	15 (CH3-)	171 (loại) Vậy CTPT 2 este là : C3H6O2 và C6H10O2 
R2 	41 (C3H5-)	15 (CH3-)	 Số cacbon trung bình = (nhận)
	Số hidro trung bình = (nhận)
	Nếu 2 gốc axit là : CHºC – (25) và CHºC – CH2 – (39) thì công thức 2 muối là: CHºC-COONa và CHºC-CH2-COONa.
Gọi u, t lần lượt là số mol CHºC-COONa và CHºC-CH2-COONa theo (2) ta có:
 (u + t) = 0,035 	u = 0,03
92u + 106t = 3,29	t = 0,005
Gọi công thức của 2 este có dạng : CHºC-COOR3 và CHºC-CH2-COOR4.
Khối lượng 2 este = (69 + R3)u + (83 + R4)t = 3,79 
 (69 + R3)0,03 + (83 + R4)0,005 = 3,79
 6R3 + R4 = 261. Do trong hỗn hợp 2 rượu có một rượu là CH3OH nên một trong 2 gốc R3 hoặc R4 là CH3- (15)
R3	15 (CH3-)	41 (C3H5-)	 
	R4	171 (loại)	15 (CH3-)
Vậy CTPT 2 este là : C6H6O2 và C5H6O2, tuy nhiên 2 este này có số = 6 9,43 nên ta loại trường hợp này
b/ Tính % khối lượng các este trong hỗn hợp:
	%C3H6O2 = 
	%C6H10O2 = 
	2/ Xác định 2 kim loại trong cùng một phân nhóm chính :
Các kim loại trong cùng một phân nhóm chính có cùng hóa trị trong các hợp chất và tác dụng với các chất khác theo cùng tỉ lệ mol.TD các kim loại thuộc phân nhóm chính nhóm I (Kim loại kiềm : Li, Na, K, Rb ) Kim loại phân nhóm chính nhóm II (Mg, Ca, Sr, Ba)
TD Hòa tan hoàn toàn 2,84 gam hỗn hợp X gồm 2 muối cacbonat của 2 kim loại thuộc cùng phân nhóm chính nhóm II và thuộc 2 chu kỳ liên tiếp trong HTTH bằng dung dịch HCl thu được dung dịch X và 672 ml khí CO2 (đkc)
	a/ Xác định 2 kim loại 
	b/ Cô cạn dung dịch X thì thu được bao nhiêu gam muối khan?
	Giải :
	a/ Xác định 2 kim loại :
Gọi công thức chung của 2 muối cacbonat là : MCO3 có số mol là x
	Pt : MCO3 + 2HCl " MCl2 + H2O + CO2	(1)
Số mol CO2 = Theo (1) ta có x = 0,03 mol (M + 60)= = 94,67
	 M = 34,76. Nếu gọi 2 kim loại là A, B có KLNT : MA, MB. 
	Giả sử MA < MB MA < M < MB MA < 34,76 < MB. Theo đề bài 2 kim loại