Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (106.71 KB, 3 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>Giải nhanh bài tốn hóa học bằng phương pháp “sơ ñồ ñường chéo” Tạp chí Hóa Học và Ứng dụng, số 7 (67) / 2007 </b>
<i><b>Lê Phạm Thành Trường THPTDL Bắc Hà, Hà Nội </b></i><b> 1 </b>
<i>Tr</i>ườ<i>ng THPTDL B</i>ắ<i>c Hà – Hà N</i>ộ<i>i </i>
<i>V</i>ớ<i>i hình th</i>ứ<i>c thi tr</i>ắ<i>c nghi</i>ệ<i>m khách quan, trong </i>
<i>m</i>ộ<i>t kho</i>ả<i>ng th</i>ờ<i>i gian t</i>ươ<i>ng </i>ñố<i>i ng</i>ắ<i>n h</i>ọ<i>c sinh ph</i>ả<i>i </i>
<i>gi</i>ả<i>i quy</i>ế<i>t m</i>ộ<i>t s</i>ố<i> l</i>ượ<i>ng câu h</i>ỏ<i>i và bài t</i>ậ<i>p khá l</i>ớ<i>n </i>
<i>(trong </i>đ<i>ó bài t</i>ậ<i>p tốn chi</i>ế<i>m m</i>ộ<i>t t</i>ỉ<i> l</i>ệ<i> khơng nh</i>ỏ<i>). </i>
<i>Do </i>đ<i>ó vi</i>ệ<i>c tìm ra các ph</i>ươ<i>ng pháp giúp gi</i>ả<i>i </i>
<i>nhanh bài tốn hóa h</i>ọ<i>c có m</i>ộ<i>t ý ngh</i>ĩ<i>a quan tr</i>ọ<i>ng. </i>
<i>Bài tốn tr</i>ộ<i>n l</i>ẫ<i>n các ch</i>ấ<i>t v</i>ớ<i>i nhau là m</i>ộ<i>t d</i>ạ<i>ng </i>
<i>bài hay g</i>ặ<i>p trong ch</i>ươ<i>ng trình hóa h</i>ọ<i>c ph</i>ổ<i> thơng. </i>
<i>Ta có th</i>ể<i> gi</i>ả<i>i bài t</i>ậ<i>p d</i>ạ<i>ng này theo nhi</i>ề<i>u cách </i>
<i>khác nhau, song cách gi</i>ả<i>i nhanh nh</i>ấ<i><b>t là “phương </b></i>
<i><b>pháp sơ ñồ ñường chéo”. </b></i>
<i><b>Nguyên tắc: Tr</b></i>ộn lẫn 2 dung dịch:
Dung dịch 1: có khối lượng m1, thể tích V1,
nồng độ C1 (C% hoặc CM), khối lượng riêng d1.
Dung dịch 2: có khối lượng m2, thể tích V2,
nồng độ C2 (C2 > C1), khối lượng riêng d2.
Dung dịch thu ñược có m = m1 + m2, V = V1 + V2,
Sơ ñồñường chéo và công thức tương ứng với
mỗi trường hợp là:
a) ðối với nồng ñộ % về khối lượng:
m<sub>1</sub> C<sub>1</sub> |C<sub>2</sub> - C|
C
m<sub>2</sub> C<sub>2</sub> |C<sub>1</sub> - C|
→ (1)
|
C
C
|
|
C
C
|
m
m
1
2
2
1
−
−
=
b)ðối với nồng độ mol/lít:
V<sub>1</sub> C<sub>1</sub> |C<sub>2</sub> - C|
C
V<sub>2</sub> C<sub>2</sub> |C<sub>1</sub> - C|
→ (2)
|
C
C
|
|
C
C
|
V
V
1
2
2
1
−
−
=
c)ðối với khối lượng riêng:
V<sub>1</sub> d<sub>1</sub> |d<sub>2</sub> - d|
d
V2 d2 |d1 - d|
→
1
2
2
1
Khi sử dụng sơñồñường chéo ta cần chú ý:
*) Chất rắn coi như dung dịch có C = 100%
*) Dung mơi coi như dung dịch có C = 0%
*) Khối lượng riêng của H2O là d = 1 g/ml
<i>Sau </i>ñ<i>ây là m</i>ộ<i>t s</i>ố<i> ví d</i>ụ<i> s</i>ử<i> d</i>ụ<i>ng ph</i>ươ<i>ng pháp </i>
đườ<i>ng chéo trong tính tốn pha ch</i>ế<i> dung d</i>ị<i>ch. </i>
<i><b>Dạng 1: Tính tốn pha ch</b></i>ế<i> dung d</i>ị<i><b>ch </b></i>
<b>Ví d</b>ụ<b> 1.</b> ðể thu được dung dịch HCl 25% cần
lấy m1 gam dung dịch HCl 45% pha với m2 gam
dung dịch HCl 15%. Tỉ lệ<b>m1/m2</b> là:
A. 1:2 B. 1:3 C. 2:1 D. 3:1
<i><b>Hướng dẫn giải: </b></i>
Áp dụng công thức (1):
1
2
m | 15 25 | 10 1
m |45 25| 20 2
−
= = =
− ⇒đáp án A.
<b>Ví d</b>ụ<b> 2.</b> ðể pha được 500 ml dung dịch nước
muối sinh lí (C = 0,9%) cần lấy <b>V ml dung d</b>ịch
NaCl 3%. Giá trị của <b>V là: </b>
A. 150 B. 214,3 C. 285,7 D. 350
<i><b>Hướng dẫn giải: </b></i>
Ta có sơđồ: V1(NaCl) 3 |0 - 0,9|
0,9
V<sub>2</sub>(H<sub>2</sub>O) 0 |3 - 0,9|
⇒ <sub>500</sub> <sub>150</sub><sub>(ml)</sub>
0,9
2,1
0,9
V<sub>1</sub> ⋅ =
+
= ⇒đáp án A.
<i>Ph</i>ươ<i>ng pháp này khơng nh</i>ữ<i>ng h</i>ữ<i>u ích trong </i>
<i>vi</i>ệ<i>c pha ch</i>ế<i> các dung d</i>ị<i>ch mà còn có th</i>ể<i> áp d</i>ụ<i>ng </i>
<i>cho các tr</i>ườ<i>ng h</i>ợ<i>p </i>đặ<i>c bi</i>ệ<i>t h</i>ơ<i>n, nh</i>ư<i> pha m</i>ộ<i>t ch</i>ấ<i>t </i>
<i>r</i>ắ<i>n vào dung d</i>ị<i>ch. Khi </i>đ<i>ó ph</i>ả<i>i chuy</i>ể<i>n n</i>ồ<i>ng </i>ñộ
<i>c</i>ủ<i>a ch</i>ấ<i>t r</i>ắ<i>n nguyên ch</i>ấ<i>t thành n</i>ồ<i>ng </i>ñộ<i> t</i>ươ<i>ng </i>ứ<i>ng </i>
<i>v</i>ớ<i>i l</i>ượ<i>ng ch</i>ấ<i>t tan trong dung d</i>ị<i>ch. </i>
<b>Ví d</b>ụ<b> 3.</b> Hòa tan 200 gam SO3 vào <b>m gam dung </b>
dịch H2SO4 49% ta ñược dung dịch H2SO4 78,4%.
Giá trị của <b>m là: </b>
A. 133,3 B. 146,9 C. 272,2 D. 300,0
<i><b>Hướng dẫn giải: </b></i>
Phương trình phản ứng: SO3 + H2O → H2SO4
100 gam SO3→ 122,5
80
100
98
=
×
gam H2SO4
Nồng độ dung dịch H2SO4 tương ứng: 122,5%
Gọi m1, m2 lần lượt là khối lượng SO3 và dung
dịch H2SO4 49% cần lấy. Theo (1) ta có:
44,1
29,4
|
4
,
8
7
122,5
|
|
4
,
78
49
|
m
m
2
1 =
−
−
=
⇒ <sub>200</sub> <sub>300</sub><sub>(gam)</sub>
29,4
44,1
m<sub>2</sub>= ừ = ⇒đáp án D.
<b>Giải nhanh bài tốn hóa học bằng phương pháp “sơ ñồ ñường chéo” Tạp chí Hóa Học và Ứng dụng, số 7 (67) / 2007 </b>
<i><b>Lê Phạm Thành Trường THPTDL Bắc Hà, Hà Nội </b></i><b> 2 </b>
<i><b>-Dạng 2: Bài tốn h</b></i>ỗ<i>n h</i>ợ<i>p 2 </i>đồ<i>ng v</i>ị
ð<i>ây là d</i>ạ<i>ng bài t</i>ậ<i>p c</i>ơ<i> b</i>ả<i>n trong ph</i>ầ<i>n c</i>ấ<i>u t</i>ạ<i>o </i>
<i>nguyên t</i>ử<i>. </i>
<b>Ví d</b>ụ<b> 4.</b> Nguyên tử khối trung bình của brom là
79,319. Brom có hai ñồng vị bền: 79<sub>35</sub>Br và <sub>35</sub>81Br.
Thành phần % số nguyên tử của Br81
35 là:
A. 84,05 B. 81,02 C. 18,98 D. 15,95
<i><b>Hướng dẫn giải: </b></i>
Ta có sơđồđường chéo:
Br (M=81)
35
81
Br (M=79)
35
79 A=79,319
79,319 - 79 = 0,319
81 - 79,319 = 1,681
319
,
0
681
,
1
319
,
0
Br
%
319
,
0
Br
%
Br
% 81
35
79
35
81
35 ⋅
+
=
⇒
=
⇒ <sub>%</sub>81<sub>Br</sub> <sub>15</sub><sub>,</sub><sub>95</sub><sub>%</sub>
35 = ⇒đáp án D.
<i><b>Dạng 3: Tính t</b></i>ỉ<i> l</i>ệ<i> th</i>ể<i> tích h</i>ỗ<i>n h</i>ợ<i>p 2 khí </i>
<b>Ví d</b>ụ<b> 5.</b> Một hỗn hợp gồm O2, O3 ở ñiều kiện
tiêu chuẩn có tỉ khối ñối với hiñro là 18. Thành
phần % về thể tích của O3 trong hỗn hợp là:
A. 15% B. 25% C. 35% D. 45%
<i><b>Hướng dẫn giải: </b></i>
Áp dụng sơñồñường chéo:
V M<sub>1</sub>= 48 |32 - 36|
M = 18.2 =36
V M<sub>O</sub> <sub>2</sub>= 32 |48 - 36|
2
O<sub>3</sub>
⇒ 100% 25%
1
3
1
%V
4
V
V
3
2
3
O
O
O
=
⋅
+
=
⇒
=
=
⇒đáp án B.
<b>Ví d</b>ụ<b> 6.</b> Cần trộn 2 thể tích metan với một thể
tích đồng đẳng X của metan để thu được hỗn hợp
khí có tỉ khối hơi so với hiñro bằng 15. X là:
A. C3H8 B. C4H10 C. C5H12 D. C6H14
<i><b>Hướng dẫn giải: </b></i>
Ta có sơđồđường chéo:
V M<sub>1</sub>= 16 |M<sub>2</sub> - 30|
M = 15.2 =30
V M<sub>M</sub> <sub>2</sub> = M<sub>2</sub> |16 - 30|
2
CH4
⇒ <sub>| </sub><sub>M</sub> <sub>-</sub><sub>30</sub><sub> |</sub> <sub>28</sub>
1
2
14
|
30
-M
2
2
M
CH
2
4 = = ⇒ =
⇒ M2 = 58 ⇒ 14n + 2 = 58 ⇒ n = 4
X là: C4H10⇒đáp án B.
<i><b>Dạng 4: Tính thành ph</b></i>ầ<i>n h</i>ỗ<i>n h</i>ợ<i>p mu</i>ố<i>i trong </i>
<i>ph</i>ả<i>n </i>ứ<i>ng gi</i>ữ<i>a </i>ñơ<i>n baz</i>ơ<i> và </i>ñ<i>a axit </i>
<i>D</i>ạ<i>ng bài t</i>ậ<i>p này có th</i>ể<i> gi</i>ả<i>i d</i>ễ<i> dàng b</i>ằ<i>ng </i>
<i>ph</i>ươ<i>ng pháp thông th</i>ườ<i>ng (vi</i>ế<i>t ph</i>ươ<i>ng trình </i>
<i>ph</i>ả<i>n </i>ứ<i>ng, </i>đặ<i>t </i>ẩ<i>n). Tuy nhiên c</i>ũ<i>ng có th</i>ể<i> nhanh </i>
<i>chóng tìm ra k</i>ế<i>t qu</i>ả<i> b</i>ằ<i>ng cách s</i>ử<i> d</i>ụ<i>ng s</i>ơ ñồ
ñườ<i>ng chéo. </i>
<b>Ví d</b>ụ<b> 7.</b> Thêm 250 ml dung dịch NaOH 2M
vào 200 ml dung dịch H3PO4 1,5M. Muối tạo thành
A. 14,2 gam Na2HPO4; 32,8 gam Na3PO4
B. 28,4 gam Na2HPO4; 16,4 gam Na3PO4
C. 12,0 gam NaH2PO4; 28,4 gam Na2HPO4
D. 24,0 gam NaH2PO4; 14,2 gam Na2HPO4
<i><b>Hướng dẫn giải: </b></i>
Có: 2
3
5
0,2.1,5
0,25.2
n
n
1
4
3PO
H
NaOH = = <
<
⇒ Tạo ra hỗn hợp 2 muối: NaH2PO4, Na2HPO4
Sơñồñường chéo:
Na<sub>2</sub>HPO<sub>4</sub> (n<sub>1</sub> = 2) |1 - 5/3|
n
NaH2PO4 (n2 = 1) |2 - 5/3|
5
3
=
2
3
1
3
=
=
⇒
4
2
4
2
PO
NaH
HPO
Na
4
2
4
2HPO NaHPO
Na
Mà
4
3
4
2HPO NaHPO HPO
Na
⇒
=
=
(mol)
0,1
n
(mol)
0,2
n
4
2
4
2
PO
NaH
HPO
Na
⇒
=
=
=
=
(g)
12,0
0,1.120
m
(g)
28,4
0,2.142
m
4
4
2
PO
NaH
HPO
Na
⇒đáp án C.
<i><b>Dạng 5: Bài toán h</b></i>ỗ<i>n h</i>ợ<i>p 2 ch</i>ấ<i>t vơ c</i>ơ<i> c</i>ủ<i>a 2 </i>
<i>kim lo</i>ạ<i>i có cùng tính ch</i>ấ<i>t hóa h</i>ọ<i>c </i>
<b>Ví d</b>ụ<b> 8.</b> Hịa tan 3,164 gam hỗn hợp 2 muối
CaCO3 và BaCO3 bằng dung dịch HCl dư, thu
được 448 ml khí CO2 (đktc). Thành phần % số mol
của BaCO3 trong hỗn hợp là:
A. 50% B. 55% C. 60% D. 65%
<i><b>Hướng dẫn giải: </b></i>
(mol)
0,02
22,4
0,448
n
2
CO = = ⇒ 158,2
0,02
3,164
M= =
Áp dụng sơñồñường chéo:
BaCO3(M1= 197) |100 - 158,2| = 58,2
M=158,2
CaCO3(M2 = 100) |197 - 158,2| = 38,8
⇒ <sub>100%</sub> <sub>60%</sub>
38,8
58,2
58,2
%n
3
BaCO ⋅ =
+
=
<b>Giải nhanh bài tốn hóa học bằng phương pháp “sơ đồ đường chéo” Tạp chí Hóa Học và Ứng dụng, số 7 (67) / 2007 </b>
<i><b>Lê Phạm Thành Trường THPTDL Bắc Hà, Hà Nội </b></i><b> 3 </b>
<i><b>-Dạng 6: Bài toán tr</b></i>ộ<i>n 2 qu</i>ặ<i>ng c</i>ủ<i>a cùng m</i>ộ<i>t </i>
<i>kim lo</i>ạ<i>i </i>
ð<i>ây là m</i>ộ<i>t d</i>ạ<i>ng bài mà n</i>ế<i>u gi</i>ả<i>i theo cách </i>
<i>thông th</i>ườ<i>ng là khá dài dòng, ph</i>ứ<i>c t</i>ạ<i>p. Tuy nhiên </i>
<i>n</i>ế<i>u s</i>ử<i> d</i>ụ<i>ng s</i>ơ đồđườ<i>ng chéo thì vi</i>ệ<i>c tìm ra k</i>ế<i>t </i>
<i>qu</i>ả<i> tr</i>ở<i> nên </i>đơ<i>n gi</i>ả<i>n và nhanh chóng h</i>ơ<i>n nhi</i>ề<i>u. </i>
ðể<i> có th</i>ể<i> áp d</i>ụ<i>ng </i>ñượ<i>c s</i>ơ ñồ ñườ<i>ng chéo, ta </i>
<i>coi các qu</i>ặ<i>ng nh</i>ư<i> m</i>ộ<i>t “dung d</i>ị<i>ch” mà “ch</i>ấ<i>t tan” </i>
<i>là kim lo</i>ạ<i>i </i>ñ<i>ang xét, và “n</i>ồ<i>ng </i>độ<i>” c</i>ủ<i>a “ch</i>ấ<i>t tan” </i>
<i>chính là hàm l</i>ượ<i>ng % v</i>ề<i> kh</i>ố<i>i l</i>ượ<i>ng c</i>ủ<i>a kim lo</i>ạ<i>i </i>
<i>trong qu</i>ặ<i>ng. </i>
<b>Ví d</b>ụ<b> 9.</b> A là quặng hematit chứa 60% Fe2O3. B
là quặng manhetit chứa 69,6% Fe3O4. Trộn <b>m1</b> tấn
quặng A với <b>m2</b> tấn quặng B thu ñược quặng C, mà
từ 1 tấn quặng C có thểđiều chếđược 0,5 tấn gang
A. 5/2 B. 4/3 C. 3/4 D. 2/5
<i><b>Hướng dẫn giải: </b></i>
Số kg Fe có trong 1 tấn của mỗi quặng là:
+) Quặng A chứa: 420(kg)
160
112
1000
100
60
=
⋅
⋅
+) Quặng B chứa: 504(kg)
232
168
1000
100
6
,
=
⋅
⋅
+) Quặng C chứa: 480(kg)
100
4
1
500 =
−
×
Sơđồđường chéo:
m<sub>A</sub> 420 |504 - 480| = 24
480
mB 504 |420 - 480| = 60
⇒
5
2
60
24
m
m
B
A = = ⇒<sub>ð</sub><sub>áp án D. </sub>
<i>Trên </i>ñ<i>ây là m</i>ộ<i>t s</i>ố<i> t</i>ổ<i>ng k</i>ế<i>t v</i>ề<i> vi</i>ệ<i>c s</i>ử<i> d</i>ụ<i>ng </i>
<i>ph</i>ươ<i>ng pháp s</i>ơ ñồ ñườ<i>ng chéo trong gi</i>ả<i>i nhanh </i>
<i>bài tốn hóa h</i>ọ<i>c. Các d</i>ạ<i>ng bài t</i>ậ<i>p này r</i>ấ<i>t </i>đ<i>a </i>
<i>d</i>ạ<i>ng, vì v</i>ậ<i>y </i>đ<i>ịi h</i>ỏ<i>i chúng ta ph</i>ả<i>i n</i>ắ<i>m v</i>ữ<i>ng </i>
<i>ph</i>ươ<i>ng pháp song c</i>ũ<i>ng c</i>ầ<i>n ph</i>ả<i>i có s</i>ự<i> v</i>ậ<i>n d</i>ụ<i>ng </i>
<i>m</i>ộ<i>t cách linh ho</i>ạ<i>t </i>ñố<i>i v</i>ớ<i>i t</i>ừ<i>ng tr</i>ườ<i>ng h</i>ợ<i>p c</i>ụ<i> th</i>ể<i>. </i>
ðể<i> làm </i>ñượ<i>c </i>ñ<i>i</i>ề<i>u này các b</i>ạ<i>n c</i>ầ<i>n ph</i>ả<i>i có s</i>ự<i> suy </i>
<i>ngh</i>ĩ<i>, tìm tịi </i>để<i> có th</i>ể<i> hình thành và hồn thi</i>ệ<i>n k</i>ĩ
<i>n</i>ă<i>ng gi</i>ả<i>i tốn c</i>ủ<i>a mình. Chúc các b</i>ạ<i>n thành </i>
<i>công. </i>
<b>M</b>ộ<b>t s</b>ố<b> bài t</b>ậ<b>p tham kh</b>ả<b>o: </b>
<b>BT 1.</b> ðể thu ñược dung dịch CuSO4 16% cần
lấy <b>m1</b> gam tinh thể CuSO4.5H2O cho vào <b>m2</b> gam
dung dịch CuSO4 8%. Tỉ lệ<b>m1</b>/<b>m2</b> là:
A. 1/3 B. 1/4 C. 1/5 <b>D. 1/6 </b>
<b>BT 2.</b> Hòa tan hoàn toàn <b>m gam Na</b>2O nguyên
chất vào 40 gam dung dịch NaOH 12% thu ñược
dung dịch NaOH 51%. Giá trị của <b>m (gam) là: </b>
A. 11,3 <b>B. 20,0 </b> C. 31,8 D. 40,0
<b>BT 3.</b> Số lít nước nguyên chất cần thêm vào 1
lít dung dịch H2SO4 98% (d = 1,84 g/ml) ñểñược
dung dịch mới có nồng độ 10% là:
A. 14,192 B. 15,192 <b>C. 16,192 </b> D. 17,192
<b>BT 4.</b> Nguyên tử khối trung bình của đồng là
63,54. ðồng có hai ñồng vị bền: 63<sub>29</sub>Cu và 65<sub>29</sub>Cu.
Thành phần % số nguyên tử của Cu65<sub>29</sub> là:
A. 73,0% B. 34,2% C. 32,3% <b>D. 27,0% </b>
<b>BT 5.</b> Cần lấy <b>V1 lít CO</b>2 và <b>V2 lít CO </b>để điều
chế 24 lít hỗn hợp H2 và CO có tỉ khối hơi ñối với
metan bằng 2. Giá trị của <b>V1 (lít) là: </b>
A. 2 B. 4 <b>C. 6 </b> D. 8
<b>BT 6.</b> Thêm 150 ml dung dịch KOH 2M vào
120 ml dung dịch H3PO4 1M. Khối lượng các muối
thu ñược trong dung dịch là:
A. 10,44 gam KH2PO4; 8,5 gam K3PO4
<b>B. 10,44 gam K</b>2HPO4; 12,72 gam K3PO4
C. 10,24 gam K2HPO4; 13,5 gam KH2PO4
D. 13,5 gam KH2PO4; 14,2 gam K3PO4
<b>BT 7.</b> Hòa tan 2,84 gam hỗn hợp 2 muối CaCO3
và MgCO3 bằng dung dịch HCl dư, thu được 0,672
lít khí ở ñiều kiện tiêu chuẩn. Thành phần % số
mol của MgCO3 trong hỗn hợp là:
<b>A. 33,33% B. 45,55% C. 54,45% D. 66,67% </b>
<b>BT 8.</b> A là khoáng vật cuprit chứa 45% Cu2O. B
là khoáng vật tenorit chứa 70% CuO. Cần trộn A
và B theo tỉ lệ khối lượng <b>T = mA</b>/<b>mB </b>như thế nào
ñểñược quặng C, mà từ 1 tấn quặng C có thể điều
chếđược tối ña 0,5 tấn ñồng nguyên chất. <b>T b</b>ằng: