Phương pháp giải nhanh Hóa học - Phương pháp 14: Chia hỗn hợp thành các phần không đều nhau

Phương pháp 14
Phương pháp chia hỗn hợp thành hai phần không đều nhau
I. CƠ SƠ CỦA PHƯƠNG PHÁP
1. Cỏch nhận dạng bài toỏn
- Số liệu cho ở cỏc phần theo cỏc đơn vị khỏc nhau (thường là số gam và số mol).
- Hỗn hợp được chia thành nhiều phần nhưng khụng cho biết tỉ lệ.
- Hỗn hợp được chia thành nhiều phần theo khối lượng cụ thể, và cú ớt nhất một phần khụng biết khối lượng cụ thể (cho ở dạng khỏi quỏt).
2. Phương phỏp giải thụng thường
Vỡ tỉ lệ số mol giữa cỏc chất trong hỗn hợp là khụng đổi. Nếu coi phần này cú khối lượng gấp k lần phần kia thỡ số mol cỏc chất tương ứng cũng gấp k lần, từ đú tỡm mối liờn hệ giữa cỏc phần để giải hoặc đặt thờm ẩn số phụ là k, sau đú thiết lập hệ phương trỡnh và giải.
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP
Vớ dụ 1 : X là hỗn hợp 2 anđehit đơn chức mạch hở. 0,04 mol X cú khối lượng 1,98 gam tham gia phản ứng hết với dung dịch AgNO3/NH3 dư thu được 10,8 gam Ag. m gam X kết hợp vừa đủ với 0,35 gam H2. Giỏ trị của m là .
 A. 4,95 gam 	B. 5,94 gam 	C. 6,93 gam. 	 D. 9,9 gam
Giải:
Vỡ nAg = 10,8:108 = 0,1 mol > 2nX =0,08 mol Cú 1 anđehit là HCHO
Gọi anđehit cũn lại là RCHO
HCHO đ 4Ag
a 4a (mol)
RCHO đ 2Ag
b 2b (mol)
Vậy anđehit cũn lại là: CH2=CH-CHO và 
Vỡ tỉ lệ số mol giữa cỏc chất trong hỗn hợp X là khoogn đổi trong m gam X, nếu nCHCHO = x 
HCHO + H2 CH3CHO
x x (mol)
CH2=CH-CHO + 2H2 CH3-CH2-CHO
 3x 6x (mol)
7x = 
Số mol HCHO trong m gam X gấp 0,025 : 0,01 = 2,5 lần khối lượng ban đầu (1,98 gam)
m = 2,5. 1,98 = 4,95 gam 
Đỏp ỏn A.
Vớ dụ 2 : Hỗn hợp X cú C2H5OH, C2H5COOH, CH3CHO trong đú C2H5OH chiếm 50% theo số mol. Đốt chỏy m gam hỗn hợp X thu được 3,06 gam H2O và 3,136 lớt CO2 (đktc). Mặt khỏc 13,2 gam hỗn hợp X thực hiện phản ứng trỏng bạc thấy cú p gam Ag kết tủa. Giỏ trị của p là 
 A. 6,48 gam. 	B. 8,64 gam. 	C. 9,72 gam. 	 D. 10,8 gam.
Giải:
Nhận thấy: C2H5CHOOH và CH3CHO (axit và anđehit no đơn chức, mạch hở) khi đốt chỏy cho số mol CO2 bằng số mol H2O.
 - = 3,06 : 18 – 3,136 : 22,4 = 0,03 (mol)
C2H5OH đ 2CO2 + 3H2O
 0,03 0,06
C2H5COOH đ 3CO2 + 3H2O
 x 3x
CH3CHO đ 2CO2 + 2H2O
 y 2y
m = 74. 0,02 + 44. 0,01 +46. 0,03 = 3,3 gam
Trong 13,2 gam X, số mol CH3CHO bằng 13,2: 3,3. 0,01 = 0,04 (mol)
nAg = 2
Đỏp ỏn B.
Vớ dụ 3 : Cú một hỗn hợp X gồm C2H2, C2H6 và C3H6. Đốt chỏy hoàn toàn 24,8 gam hỗn hợp trờn thu được 1,6 mol nước. Mặt khỏc 0,5 mol X tỏc dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,625 mol Br2. Thành phần % thể tớch mỗi khớ trong hỗn hợp lần lượt là : 
 A. 50%, 20%, 30%. 	B. 50%, 25%, 25%.
 C. 60%, 20%, 20%. 	D. 80%, 10%, 10%.
Giải:
Gọi số mol cỏc khớ trong 24,8 gam hỗn hợp X lần lượt là x, y, z và số mol cỏc khớ trong 0,5 mol hỗn hợp X lần lượt là kx, ky, kz
C2H2 H2O	C2H2 + 2Br2 C2H2Br4
x x	 kx	 2kx
C2H6 3H2O	C3H6 + Br2 C3H6Br2
y 3y	 kz kz
C3H6 3H2O
z 3z
Đỏp ỏn B.
Vớ dụ 4 : Tiến hành phản ứng nhiệt nhụm m gam X gồm bột Al và sắt oxit FexOy trong điều kiện khụng cú khụng khớ, được hỗn hợp Y. Nghiền nhỏ, trộn đều hỗn hợp B rồi chia thành 2 phần : 
- Phần 1 cú khối lượng 14,49 gam được hoà tan hết trong dung dịch HNO3 đun núng thu được danh dịch C và 0,165 mol NO (sản phẩm khử duy nhất)
- Phần 2 tỏc dụng với lượng dư dung dịch NaOH đun núng thấy giải phúng 0,015 mol khớ H2 và cũn lại 2,52 gam chất rắn. Cụng thức của oxit và giỏ trị của m lần lượt là:
 A. FeO và 19,32 gam. 	B. Fe2O3 và 28,98 gam.
 C. Fe3O4 và 19,32 gam. 	D. Fe3O4 và 28,98 gam.
Giải:
	2yAl + 3FexOy đ yAl2O3 + 3xFe (1)
Y gồm: Fe, Al2O3 và Al dư (do Y + dung dịch NaOH đ H2)
Cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra ở 2 phần là:
-Phần 2 tỏc dụng với dung dịch NaOH dư:
	Al + NaOH + H2O đ NaAlO2 + 
	Al2O3 + 2NaOH đ 2NaAlO2 + H2O
 và 
Đặt số mol Al2O3 trong phần 2 là a và phần 1 cú khối lượng gấp k lần phần 2.
 Trong phần 1: Fe : 0,045k (mol); Al2O3 : ka (mol); Al : 0,01k (mol)
-Khi cho phần 1 tỏc dụng với dung dịch HNO3 đun núng:
Al2O3 + 6HNO3 đ 2Al(NO3)3 + 3H2O
Al + 4HNO3 đ Al(NO3)3 + NOư + 2H2O
0,01k 0,01k
Fe + 4HNO3 đ Fe(NO3)3 + NOư + 2H2O
0,045k 0,045k
 0,01k + 0,045k = 0,165 k = 3
56. 0,045k + 102. ka + 27. 0,01k = 14,49 a = 0,02
Theo (1) 	
đ Tỉ số: 
 Oxit đó cho là Fe3O4
Theo bảo toàn khối lượng, ta cú: mX = mY = 14,49 : 3 + 14,49 =19,32 gam.
Đỏp ỏn C.
III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Cõu 1: Cho 100ml dung dịch amino axit X 0,2M tỏc dụng vừa đủ với 80ml dung dịch NaOH 0,25M. Sau phản ứng được 2,5 gam muối khan. Mặt khỏc lấy 100 gam dung dịch amino axit núi trờn cú nồng độ 20,6% phản ứng vừa đủ với 400ml dung dịch HCl 0,5M. Cụng thức phõn tử của X là:
 A. H2NC3H6COOH	B. (H2N)2C2H2COOH
 C. H2NCH(CH3)COOH	D. H2N[CH2]2COOH
Cõu 2: Đốt chỏy hoàn toàn 11 gam hỗn hợp X chứa axetilen, propilen và metan thu được 12,6 gam nước. Mặt khỏc, 5,6 lớt hỗn hợp trờn phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 50 gam brom. Biết cỏc thể tớch khớ được đo ở đktc. Thành phần phần trăm về thể tớch của cỏc khớ trong hỗn hợp ban đầu là:
 A. 50%, 20%, 30%	B. 50%, 25%, 25%
 C. 60%, 20%, 20%	D. 80%, 10%, 10%
Cõu 3: Hũa tan hoàn toàn 20 gam một hỗn hợp X gồm MgO, CuO và Fe2O3 phải dựng vừa hết 350ml dung dịch HCl 2M. Mặt khỏc nếu lấy 0,4 mol hỗn hợp X đốt núng trong ống sứ (khụng cú khụng khớ) rồi thổi một luồng H2 dư đi qua để phản ứng xảy ra hoàn toàn thỡ thu được m gam chất rắn và 7,2 gam nước. Giỏ trị của m là:
A. 25,6 gam	B. 32 gam	C. 24,8 gam	D. 28,4 gam
Cõu 4: Hợp chất X tạo bởi kim loại M cú húa trị khụng đổi và phi kim X (nằm ở chu kỡ 3, nhúm VIA). Lấy 13 gam X chia làm hai phần:
Phần 1: tỏc dụng với oxi tạo ra khớ Y.
Phần 2: tỏc dụng với dung dịch HCl dư tạo ra khớ Z.
 Trộn Y và Z thu được 7,68 gam kết tủa vàng và cũn lại một chất khớ mà khi gặp nước clo tạo dung dịch T. Cho dung dịch T tỏc dụng với AgNO3 được 22,96 gam kết tủa. Cụng thức phõn tử của X là:
 A. FeS	B. Fe2S3	C. Al2S3	D. ZnS
Cõu 5: Hỗn hợp X khối lượng 14,46 gam gồm Al và Fe2O3. Thực hiện phản ứng nhiệt nhụm hoàn toàn thu được hỗn hợp Y. Chia Y thành 2 phần:
Phần 1: Hũa tan trong dung dịch NaOH dư thu được 0,672 lớt khớ H2
Phần 2: Hũa tan trong dung dịch axit H2SO4 loóng dư thu được 3,136 lớt khớ H2.
Khối lượng của Al trong X là:
 A. 2,97 gam	B. 7,02 gam	C. 5,94 gam	D. 3,51 gam
Cõu 6: Nung núng m gam hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3 tới phản ứng hoàn toàn, thu được chất rắn Y. Chia Y làm 2 phần:
Phần 1: Cho tỏc dụng với dung dịch NaOH đến dư thu được 0,672 lớt H2(đktc) và chất rắn Z. Hũa 
tan chất rắn Z trong dung dịch HCl dư thu được 2,688 lớt khớ H2(đktc)
Phần 2: Cho tỏc dụng với dung dịch HCl dư thu được 10,08 lớt khớ H2(đktc). Giỏ trị của m là
 A. 29,04 gam	B. 43,56 gam	C. 53,52 gam	D. 13,38 gam
Cõu 7: Cho 8 gam CaC2 lẫn 20% tạp chất trơ tỏc dụng với nước thu được một lượng C2H2. Chia lượng C2H2 này thành 2 phần:
Phần 1: Cho tỏc dụng với AgNO3/NH3 dư thu được 9,6 gam kết tủa.
Phần 2: Trộn với 0,24 gam H2 được hỗn hợp X. Nung núng hỗn hợp X với bột Ni thu được hỗn
hợp Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau:
	 	+ Phần (1): Cho qua bỡnh đựng Br2 dư cũn lại 748ml khớ thoỏt ra ở đktc.
	+ Phần (2): Cho qua AgNO3/NH3 dư thu được m gam kết tủa, biết % số mol C2H2 chuyển húa thành C2H6 bằng 1,5 lần C2H2 thành C2H4.
Giỏ trị của m là:
 A. 1,2 gam	B. 2,4 gam	C. 3,6 gam	 D. 4,8 gam
Cõu 8: Hỗn hợp X gồm Al, Fe và Mg. Cho 15,5 gam hỗn hợp X vào 1 lớt dung dịch HNO3 2M. Sau phản ứng thu được dung dịch Y và 8,96 lớt NO duy nhất (đktc). Mặt khỏc cho 0,05 mol X vào 500ml dung dịch H2SO4 0,5M thu được dung dịch Z. Cho dung dịch Z tỏc dụng với dung dịch NaOH dư rồi lấy toàn bộ kết tủa thu được đem nung núng trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được 2 gam chất rắn. Thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong X lần lượt là:
 A. 36,13%; 11,61% và 52,26%	B. 17,42%; 46,45% và 36,13%
 C. 52,26%; 36,13% và 11,61%	D. 17,42%; 36,13% và 46,45%
ĐÁP ÁN
1A 2B	3A	4C	5B	6C	7A	8D