Tham khảo tài liệu 'bảo toàn khối lượng trong các bài toán hữu cơ tài liệu bài giảng', tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bảo toàn khối lượng trong các bài toán hữu cơ tài liệu bài giảng
- Khóa học LTðH môn Hóa –Thầy Ngọc Bảo toàn khối lượng trong các bài toán hữu cơ
BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG TRONG CÁC BÀI TOÁN HỮU CƠ
TÀI LIỆU BÀI GIẢNG
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ ðẶC ðIỂM PHƯƠNG PHÁP
Bảo toàn khối lượng là phương pháp giải toán dựa vào các mối quan hệ về khối lượng giữa các thành
phần trong phản ứng, ñược phản ánh qua ñịnh luật bảo toàn khối lượng: “Tổng khối lượng các chất tham
gia phản ứng bằng tổng khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng”.
*
Có thể mở rộng ñịnh luật này cho không chỉ một phản ứng hóa học mà cho cả một quá trình hóa học!
Ngoài ra, ta cũng có thể áp dụng một mối quan hệ về khối lượng khác trong giải toán là “khối lượng
của một chất bằng tổng khối lượng của các thành phần tạo nên chất ấy”. Ví dụ:
+ ðối với hiñrocacbon thì: mhiñrocacbon = mC + mH.
+ ðối với hợp chất hữu cơ CxHyOzNt thì mchất hữu cơ = mC + mH + mO + mN.
Thông thường, ta sử dụng biểu thức của ñịnh luật bảo toàn khối lượng ñể tính trực tiếp giá trị của một
ñại lượng trong phản ứng theo nguyên tắc “trong một biểu thức gồm n thành phần, khi biết giá trị của (n-1)
thành phần, ta dễ dàng tính ñược giá trị của thành phần còn lại”. Trong những trường hợp chưa biết ñủ
giá trị của (n-1) thành phần còn lại, ta phải sử dụng thêm các mối quan hệ về hệ số phản ứng hoặc bảo
toàn nguyên tố ñể tìm cho ñủ các giá trị còn thiếu.
II. PHÂN LOẠI CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1. Bài toán ñốt cháy chất hữu cơ
Khi ñề bài cho số liệu ở dạng khối lượng hoặc có thể chuyển sang khối lượng, ta sẽ sử dụng ñịnh luật
bảo toàn khối lượng ñể tìm ra thành phần còn lại (chú ý là bất cứ thành phần nào trong phản ứng cháy cũng
có thể ñược tìm bằng bảo toàn khối lượng).
ðặc biệt, ñể tính khối lượng của chất hữu cơ bị ñốt cháy, ñôi khi ta phải dùng ñến các công thức:
mchất hữu cơ = mC + mH + mO + mN.
Ngoài ra, ñể tìm ñược CTPT theo yêu cầu của bài toán, ñôi khi ta cũng phải kết hợp thêm với các
phương pháp khác như Bảo toàn nguyên tố (hay gặp nhất là ñối với Oxi) hoặc Trung bình.
VD1: ðốt cháy hoàn toàn 0,11 gam một este X (tạo nên từ một axit cacboxylic ñơn chức và một ancol ñơn
chức) thu ñược 0,22 gam CO2 và 0,09 gam H2O. Số este ñồng phân của X là:
A. 4. B. 2. C. 6. D. 5.
(Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối A – 2011)
VD2: Hỗn hợp Z gồm hai este X và Y tạo bởi cùng một ancol và hai axit cacboxylic kế tiếp nhau trong dãy
ñồng ñẳng (MX < MY). ðốt cháy hoàn toàn m gam Z cần dùng 6,16 lít khí O2 (ñktc), thu ñược 5,6 lít khí
CO2 (ñktc) và 4,5 gam H2O. Công thức este X và giá trị của m tương ứng là:
A. (HCOO)2C2H4 và 6,6. B. HCOOCH3 và 6,7.
C. CH3COOCH3 và 6,7. D. HCOOC2H5 và 9,5.
(Trích ñề thi tuyển sinh Cao ñẳng – 2010)
VD3: ðốt cháy hoàn toàn 22,455 gam hỗn hợp X gồm CH3CH(NH2)COOH và CH3COONH3CH3 thu ñược
CO2, H2O và N2 có tổng khối lượng là 85,655 gam. Thể tích khí O2 (ñktc) ñã dùng ñể ñốt cháy hỗn hợp X
là :
A. 44,24 lít. B. 42,8275 lít. C. 128,4825 lít. D. 88,48 lít.
VD4: ðốt cháy hoàn toàn 22,4 gam một hợp chất hữu cơ A cần 15,68 lít khí O2 ở 54,6oC; 2,4 atm. Sản
phẩm thu ñược chỉ chứa CO2 và H2O có tỷ lệ thể tích là 3:2. Tìm công thức phân tử của A biết tỷ khối hơi
của A so với H2 nhỏ hơn 30?
ðáp số: C3H4O.
VD5: ðốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm C2H6, C3H4 và C4H8 thì thu ñược 12,98 gam CO2 và 5,76
gam H2O. Giá trị của m là:
A. 11,48 gam. B. 18,74 gam. C. 4,18 gam. D. 16,04 gam.
2, Bài toán về phản ứng thủy phân/tổng hợp este/lipit/peptit/cacbohiñrat
VD1: Thuỷ phân hoàn toàn 14,8 gam hỗn hợp hai este cần vừa ñủ 200 ml dung dịch NaOH 1M, sau phản
ứng chỉ thu ñược m gam hỗn hợp hai muối và 7,8 gam hỗn hợp hai rượu. Giá trị của m là:
A. 30 gam. B. 15 gam. C. 45 gam. D. 16 gam.
VD2: Xà phòng hóa hoàn toàn 17,24 gam chất béo cần vừa ñủ 0,06 mol NaOH, cô cạn dung dịch sau phản
ứng thu ñược khối lượng xà phòng là:
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 -
- Khóa học LTðH môn Hóa –Thầy Ngọc Bảo toàn khối lượng trong các bài toán hữu cơ
A. 17,8 gam. B. 18,24 gam. C. 16,68 gam. D. 18,38 gam.
(Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2008)
VD3: Xenlulozơ tác dụng với anhidrit axetic (H2SO4 ñặc xúc tác) tạo ra 9,84 gam este axetat và 4,8 gam
CH3COOH. Công thức của este axetat có dạng:
A. [C6H7O2(OOC-CH3)3]n .
B. [C6H7O2(OOC-CH3)(OH)3]n .
C. [C6H7O2(OOC-CH3)3]n và [C6H7O2(OOC-CH3)2OH]n .
D. [C6H7O2(OOC-CH3)2OH]n .
VD4: ðun nóng alanin thu ñược 1 số peptit trong ñó có peptit A có phần trăm khối lượng nitơ là 18,54% A
có phân tử khối bằng:
A. 231. B. 160. C. 373. D. 302.
VD5: Thủy phân hoàn toàn 60 gam hỗn hợp hai ñipeptit thu ñược 63,6 gam hỗn hợp X gồm các amino axit
1
(các amino axit chỉ có một nhóm amino và một nhóm cacboxyl trong phân tử). Nếu cho hỗn hợp X tác
10
dụng với dung dịch HCl (dư), cô cạn cẩn thận dung dịch, thì lượng muối khan thu ñược là
A. 7,82 gam. B. 16,30 gam. C. 7,09 gam. D. 8,15 gam.
3. Bài toán về phản ứng thế “Hiñro linh ñộng”
Thông thường, số liệu của các bài toán này sẽ xoay quanh 3 ñại lượng: khối lượng kim loại, hợp chất
(muối) tạo thành sau phản ứng và số mol khí H2 thoát ra.
Ngoài phương pháp Bảo toàn khối lượng, các bài tập này ñều có thể (và nên) giải bằng phương pháp
Tăng – giảm khối lượng trong trường hợp phản ứng xảy ra vừa ñủ. Bên cạnh ñó, ta cũng cần chú ý ñến mối
quan hệ: mmuối = mkim loại + mgốc axit
VD1: Trung hòa 5,48 gam hỗn hợp gồm axit axetic, phenol và axit benzoic, cần dùng 600 ml dung dịch
NaOH 0,1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu ñược hỗn hợp chất rắn khan có khối lượng là:
A. 6,84 gam. B. 4,90 gam. C. 6,80 gam. D. 8,64 gam.
(Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối A – 2008)
VD2: Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol (rượu) ñơn chức, kế tiếp nhau trong dãy ñồng ñẳng tác dụng hết với
9,2 gam Na, thu ñược 24,5 gam chất rắn. Hai ancol ñó là:
A. C3H5OH và C4H7OH. B. C3H7OH và C4H9OH.
C. CH3OH và C2H5OH . D. C2H5OH và C3H7OH.
(Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối A – 2007)
VD3: Cho 3,6 gam axit cacboxylic no, ñơn chức X tác dụng hoàn toàn với 500 ml dung dịch gồm KOH
0,12M và NaOH 0,12M. Cô cạn dung dịch thu ñược 8,28 gam hỗn hợp chất rắn khan. Công thức phân tử
của X là:
A. C2H5COOH. B. CH3COOH. C. HCOOH. D. C3H7COOH .
(Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2008)
4. Bài toán về các phản ứng gồm toàn chất khí
Trong các bài toán dạng này, các chất tham gia và tạo thành sau phản ứng ñều là chất khí, các số liệu ñề
bài cho thường là tỷ khối/KLPT trung bình của hỗn hợp khí trước và sau phản ứng, hiệu suất của phản
ứng, ....
Khi ñó, ta thường áp dụng bảo toàn khối lượng cho hỗn hợp trước và sau phản ứng:
m t = ms hay M t .n t = M s .ns
M t ns
→ =
Ms nt
Kết hợp với việc phân tích hệ số phản ứng về sự tăng – giảm thể tích/số mol khí, ta sẽ thu ñược các kết
quả (thậm chí là các công thức giải toán) cần tìm.
VD: Crackinh C4H10 thu ñược hỗn hợp chỉ gồm 5 hiñrocacbon có tỷ khối hơi so với H2 là 16,325. Hiệu
suất của phản ứng crackinh là:
A. 77,64%. B. 38,82%. C. 17,76%. D. 16,325%.
5. Một số phản ứng khác
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 -
- Khóa học LTðH môn Hóa –Thầy Ngọc Bảo toàn khối lượng trong các bài toán hữu cơ
VD1: ðun nóng hỗn hợp gồm hai rượu (ancol) ñơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy ñồng ñẳng với
H2SO4 ñặc ở 140oC. Sau khi các phản ứng kết thúc, thu ñược 6 gam hỗn hợp gồm ba ete và 1,8 gam nước.
Công thức phân tử của hai ancol trên là:
A. C3H5OH và C4H7OH. B. CH3OH và C2H5OH.
C. C2H5OH và C3H7OH. D. C3H7OH và C4H9OH.
(Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2008)
VD2: Cho 15 gam hỗn hợp 3 amin ñơn chức, bậc một tác dụng vừa ñủ với dung dịch HCl 1,2 M thì thu ñược
18,504 gam muối. Thể tích dung dịch HCl phải dùng là:
A. 0,8 lít. B. 0,08 lít . C. 0,4 lít . D. 0,04 lít.
Giáo viên: Vũ Khắc Ngọc
Nguồn: Hocmai.vn
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 -
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
