I. CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP
Để làm được các bài tập về mối liên quan giữa các đại lượng ở dạng khái quát thì đòi hỏi các em học sinh phải nắm vững các kiến thức cơ bản theo cả hai chiều từ cụ thể tới tổng quát và ngược lại từ tổng quát tới cụ thể. Các vấn đề về kiến thức phục vụ phương pháp này cần phải hiểu rõ bản chất một cách đầy đủ.
Chú ý: Phương pháp này bao gồm kiến thức rất rộng cả nhiều lớp học do đó học sinh phải nắm chắc đầy đủ kiến thức cơ bản mới có thể tư duy và vận dụng tốt được.
II. MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: 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:
\({\left( \begin{gathered} - CH - C{H_2} - \hfill \\ \,\,\,\,\,| \hfill \\ \,\,\,Cl \hfill \\ \end{gathered} \right)_n} + \;\;kC{l_2}\;\;\; \to \,\,\,{\left( \begin{gathered} - CH - C{H_2} - \hfill \\ \,\,\,\,\,| \hfill \\ \,\,\,Cl \hfill \\ \end{gathered} \right)_{n - k}}{\left( \begin{gathered} - CH - CH - \hfill \\ \,\,\,\,\,|\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,| \hfill \\ \,\,\,Cl\,\,\,\,\,\,\,\,\,Cl \hfill \\ \end{gathered} \right)_k}\)
Do: %mCl = 63,96%
→ %mC,H còn lại = 36,04%.
Vậy \(\frac{{35,5 \times (n - k) + 35,5 \times 2 \times k}}{{27 \times (n - k) + 26 \times k}} = \frac{{63,96}}{{36,04}}\)
→ \(\frac{n}{k}\) = 3.
→ Đáp án A
Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn a mol một anđehit X (mạch hở) tạo ra b mol CO2 và c mol H2O (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.
Hướng dẫn giải
Trong phản ứng tráng gương một anđehit X chỉ cho 2e → X là anđehit đơn chức bởi vì:
\(\mathop {RCHO}\limits^{ + 1\,\,\,\,\,} \to \mathop {RCOON{H_4}}\limits^{ + 3\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,} \)
trong đó: C+1 - 2e → C+3.
Đặt công thức phân tử của anđehit đơn chức X là CxHyO ta có phương trình
CxHyO + \(\left( {x + \frac{y}{4} - \frac{1}{2}} \right){O_2}\) ¾® xCO2 + y/2H2O
a → a.x → \(\frac{{a.y}}{2}\) mol
(b mol) (c mol)
Ta có: b = a + c → ax = a + \(\frac{{a.y}}{2}\) → y = 2x - 2.
Công thức tổng quát của anđehit đơn chức X là CxH2x-2O có dạng Cx-1H2(x-1)-1CHO là anđehit không no có một liên kết đôi, đơn chức.
→ Đáp án C
Ví dụ 3: Hỗn hợp X có một số ankan. Đốt cháy 0,05 mol hỗn hợp X thu được a mol CO2 và b mol H2O. Kết lậun nào sau đây là đúng ?
A. a = b
B. a = b – 0,02
C. a = b – 0,05
D. a = b – 0,07
Hướng dẫn giải
Khi đốt cháy ankan ta có:
Số mol ankan = Số mol H2O – Số mol CO2
0,05 = b – a → a = b – 0,05
→ Đáp án C
Ví dụ 4: Tỉ lệ thể tích CO2 và hơi nước (T) biến đổi trong khoảng nào khi đốt cháy hoàn toàn các ankin ?
A. 1 < T \( \leqslant \) 2
B. 1 \( \leqslant \) T < 1,5
C. 0,5 < T \( \leqslant \) 1
D. 1 < T < 1,5
Hướng dẫn giải
CnH2n-2 → nCO2 + (n – 1)H2O, n\( \geqslant 2\)
\({\text{T = }}\frac{{{{\text{n}}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}}}{{{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}}}}}{\text{ = }}\frac{{\text{n}}}{{{\text{n - 1}}}}\)
Ta biến đổi: 1< \({\text{T = }}\frac{{{{\text{n}}_{{\text{C}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}}}}{{{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{O}}}}}}{\text{ = }}\frac{{\text{n}}}{{{\text{n - 1}}}} = {\text{1 + }}\frac{{\text{1}}}{{{\text{n - 1}}}} \leqslant 2\) vì n\( \geqslant 2\)
Vậy: 1 < T \( \leqslant \) 2
→ Đáp án A
Ví dụ 5: Công thức phân tử của một ancol X là CnHmOx. Để cho X là ancol no, mạch hở thì m phải có giá trị là:
A. m = 2n
B. m = 2n + 2
C. m = 2n – 1
D. m = 2n + 1
Hướng dẫn giải
Theo phương pháp đồng nhất hệ số: Công thức tổng quát của ancol no là CnH2n+2-x(OH)x hay CnH2n+2Ox. Vậy m = 2n + 2
→ Đáp án B
Ví dụ 6: Đốt cháy 1 mol aminoaxit NH2-(CH2)n-COOH phải cần số mol O2 là
A. \(\frac{{2n + 3}}{2}.\)
B. \(\frac{{6n + 3}}{2}.\)
C. \(\frac{{6n + 3}}{4}.\)
D. \(\frac{{2n + 3}}{4}.\)
Hướng dẫn giải
Phương trình đốt cháy amino axit là
H2N-(CH2)n-COOH + \(\frac{{6n + 3}}{4}\)O2 → (n + 1)CO2 + \(\frac{{2n + 3}}{2}\)H2O
→ Đáp án C
Ví dụ 7: Đốt cháy hoàn toàn a mol axit hữu cơ Y thu được 2a mol CO2. Mặt khác để trung hòa a mol Y cần vừa đủ 2a mol NaOH. Công thức cấu tạo của Y là:
A. HOOC-CH2-CH2-COOH
B. C2H5COOH
C. CH3COOH
D. HOOC-COOH
Hướng dẫn giải
→ Đốt a mol axit hữu cơ Y → 2a mol CO2 → axit có 2C
→ Trung hòa a mol axit hữu cơ Y cần dùng đủ 2a mol NaOH → axit có 2 nhóm COOH
→ Đáp án D
Ví dụ 8: Trộn dung dịch chứa a mol AlCl3 với dung dịch chứa b mol NaOH. Để thu được kết tủa thì cần có tỉ lệ:
A. \(\frac{{\text{a}}}{{\text{b}}}{\text{ = }}\frac{{\text{1}}}{{\text{4}}}\)
B. \(\frac{{\text{a}}}{{\text{b}}} < \frac{{\text{1}}}{{\text{4}}}\)
C. \(\frac{{\text{a}}}{{\text{b}}}{\text{ = }}\frac{{\text{1}}}{{\text{5}}}\)
D. \(\frac{{\text{a}}}{{\text{b}}} > \frac{{\text{1}}}{{\text{4}}}\)
Hướng dẫn giải
Trộn a mol AlCl3 với b mol NaOH để thu được kết tủa thì:
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3
Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O
Al3+ + 4OH- → AlO2- + 2H2O
Để kết tủa hoàn toàn thì \(\frac{{{{\text{n}}_{{\text{O}}{{\text{H}}^{\text{ - }}}}}}}{{{{\text{n}}_{{\text{A}}{{\text{l}}^{{\text{3 + }}}}}}}} \geqslant 4 \to \frac{{\text{b}}}{{\text{a}}} \geqslant 4\)
Vậy để có kết tủa thì \(\frac{{\text{b}}}{{\text{a}}} < 4{\text{ hay }}\frac{{\text{a}}}{{\text{b}}} > \frac{1}{4}\)
→ Đáp án D
Ví dụ 9: Dung dịch HCl và dung dịch CH3COOH có cùng nồng độ mol/l. Giá trị của hai dung dịch tương ứng là x và y. Quan hệ giữa x và y là( giả thiết cứ 100 phân tử CH3COOH thì có 1 phân tử điện li)
A. y = 100x
B. y = 2x
C. y = x – 2
D. y = x + 2
Hướng dẫn giải
pHHCl = x → [H+] HCl = 10-x
pHCH3COOH = y → [H+]CH3COOH = 10-y
Ta có: HCl → H+ + Cl-
10-x ← 10-xM
CH3COOH H+ + CH3COO-
100.10-y ← 10-yM
Mặt khác: [HCl] = [CH3COOH] → 10-x = 100.10-y → y = x + 2
→ Đáp án D
Ví dụ 10: Để thu lấy Ag tinh khiết từ hỗn hợp X(gồm a mol Al2O3, b mol CuO, c mol Ag2O), người ta hòa tan X bởi dung dịch chứa (6a + 2b + 2c) mol HNO3 được dung dịch Y, sau đó cần thêm (giả sử hiệu suất các phản ứng 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
Các phản ứng xảy ra khi hỗn hợp X tác dụng với HNO3:
Al2O3 + 6HNO3 → 2Al(NO3)3 + 3H2O
a → 6a → 2a
CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
b → 2b → b
Ag2O + 2HNO3 → 2AgNO3 + H2O
c → 2c → 2c
Dung dịch HNO3 vừa đủ. Dung dịch Y gồm 2a mol Al(NO3)3, b mol Cu(NO3)2 và 2c mol AgNO3. Để thu Ag tinh khiết cần thêm kim loại Cu vào phương trình:
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
c ← 2c
→ Đáp án B
III. LUYỆN TẬP
Bài 1: Một dung dịch hỗn hợp chứa a mol NaAlO2 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 2: Một dung dịch hỗn hợp chứa a mol NaAlO2 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 3: Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl (với điện cực 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 SO42- không bị điện phân trong dung dịch)
A. b > 2a B. b = 2a C. b < 2a D. 2b = a
Bài 4: Thực hiện hai thí nghiệm:
1) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1M thoát ra V1 lít NO.
2) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M và H2SO4 0,5 M thoát ra V2 lít NO.
Biết NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí đo ở cùng điều kiện. Quan hệ giữa V1 và V2 là
A. V2 = V1. B. V2 = 2V1. C. V2 = 2,5V1. D. V2 = 1,5V1.
Bài 5: Dung dịch chứa a mol NaOH tác dụng với dung dịch chứa b mol H3PO4 sinh ra hỗn hợp Na2HPO4 + Na3PO4. Tỉ số a/b là
A. 1 < a/b < 2. B. a/b \( \geqslant \) 3. C. 2 < a/b < 3. D. a/b \( \geqslant \) 1.
Bài 6: Hỗn hợp X gồm Na và Al
TN1: Nếu cho m gam X tác dụng với nước dư thì thư được V1 lit H2
TN2: Nếu cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH dư thì thu được V2 lit H2
Các khí đo cùng điều kiện. Quan hệ giữa V1 và V2 là:
A. V1 = V2 B. V1 > V2 C. V1 < V2 D. V1 V2
Bài 7: Một bình kín chứa V lít NH3 và V lít O2 ở cùng điều kiện. Nung nóng bình có xúc tác NH3 chuyển hết thành NO, sau đó NO chuyển hết thành NO2. NO2 và lượng O2 còn lại trong bình hấp thụ vừa vặn hết trong nước thành dung dịch HNO3. Tỷ số là
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Bài 8: Cho từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch chứa b mol Na2CO3 đồng thời khuấy đều thu được V lit khí (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)
Bài 9: Chất X có phân tử khối là M. Một dung dịch chất X có nồng độ a mol/l, khối lượng riêng là D g/ml. Nồng độ C% của dung dịch X là:
A. \(\frac{{{\text{a}}{\text{.M}}}}{{{\text{10D}}}}\)
B. \(\frac{{{\text{D}}{\text{.M}}}}{{{\text{10a}}}}\)
C. \(\frac{{{\text{10a}}}}{{{\text{MD}}}}\)
D. \(\frac{{{\text{a}}{\text{.M}}}}{{{\text{1000D}}}}\)
Bài 10: Hòa tan hoàn toàn x mol Fe vào dung dịch chứa y mol FeCl3 và z mol HCl, thu được dung dịch chỉ chứa một chất tan duy nhất. Biểu thức liên hệ giữa x, y và z là :
A. x = y – 2z. B. 2x = y + z. C. 2x = y + 2z. D. y = 2x.
Trên đây là một phần trích dẫn nội dung Một số bài tập thể hiện mối quan hệ giữa các đại lượng môn Hóa học 12 năm 2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
