Phương pháp đường chéo trong hóa học cực hay, chi tiết, có lời giải - Hoá học lớp 12

Phương pháp đường chéo trong hóa học cực hay, chi tiết, có lời giải

Với Phương pháp đường chéo trong hóa học cực hay, chi tiết, có lời giải Hoá học lớp 12 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Phương pháp đường chéo trong hóa học từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 12.

Phương pháp giải

1. Nội dung

+ Phương pháp này áp dụng cho các bài toán hỗn hợp chứa 2 thành phần mà yêu cầu của bài là xác định tỉ lệ giữa 2 thành phần đó.

+ Ta có thể sử dụng đặt ẩn – giải hệ để thay thế cho phương pháp đường chéo, tuy nhiên áp dụng đường chéo hợp lí, đúng cách trong nhiều bài toán sẽ giúp tốc độ làm bài nhanh hơn.

2. Phạm vi sử dụng

+ Bài toán về đồng vị: Ta áp dụng sơ đồ đường chéo cho đại lượng khối lượng phân tử và số khối

+ Bài toán hỗn hợp khí: Ta áp dụng sơ đồ đường chéo cho tỉ lệ mol tương ứng với tỉ lệ chênh lệch phân tử khối các chất so với giá trị trung bình

+ Bài toán pha chế: Ta áp dụng sơ đồ đường chéo cho các đại lượng C%, C_M, d,…

+ Bài toán xác định công thức, tính tỉ lệ các chất: Ta áp dụng cho các đại lượng, phân tử khối trung bình, số nguyên tử trung bình,…

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Để pha được 500 ml dung dịch nước muối sinh lí (C = 0,9%) cần lấy V ml dung dịch NaCl 3%. Giá trị của V là:

A. 150

B. 214,3

C. 285,7

D. 350

Giải:

Ta có sơ đồ:

⇒ Đáp án A

Ví dụ 2: Nguyên tử khối trung bình của brom là 79,319. Brom có hai đồng vị bền: . Thành phần % số nguyên tử của là:

A. 84,05

B. 81,02

C. 18,98

D. 15,95

Giải

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒ Đáp án D

Ví dụ 3: Đốt cháy 0,1 mol hỗn hợp X gồm CH₄, C₂H₄ và C₂H₆, sản phẩm thu được dẫn qua bình I đựng dung dịch H₂SO₄ đặc bình II đựng dung dịch Ca(OH)₂ dư. Sau thí nghiệm, thấy bình 2 có 15g kết tủa và khối lượng bình 2 nặng hơn khối lượng bình 1 là 2,55g. Thành phần % về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp là:

A. 50%, 30%, 20%

B. 30%, 40%, 30%

C. 50%, 25%, 25%

D. 50%, 15%, 35%

Giải:

Bình 1 khối lượng tăng là do hấp thụ H₂O, bình 2 khối lượng tăng là do hấp thụ CO₂

n CO₂ = 15: 100 = 0,15 mol

⇒ m H₂O = 0,15.44 – 2,55 = 4,05 ⇒ n H₂O = 0,225 mol

Gọi công thức trung bình của hỗn hợp X là:

⇒ Đáp án C

Ví dụ 4: Cho hỗn hợp gồm H₂, N₂ và NH₃ có tỉ khối hơi so với H₂ bằng 8 đi qua bình đựng dung dịch H₂SO₄ đặc, dư thì thể tích khí còn lại một nửa. Thành phần % thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp lần lượt là:

A. 25%, 25%, 50%

B. 20%, 30%, 50%

C. 50%, 25%, 25%

D. 15%, 35%, 50%

Giải:

Khi cho hỗn hợp qua bình đựng H₂SO₄ đặc thì NH₃ bị giữ lại phản ứng, thể tích giảm đi một nửa

⇒ V_NH3 = ½ V_{hỗn hợp} ⇒ %V_NH3 = 50%

Gọi khối lượng phân tử trung bình của H₂ và N₂ là

⇒ Đáp án A

Ví dụ 5: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hiđrocacbon đồng đẳng liên tiếp, thu được 0,9 mol CO₂ và 1,4 mol H₂O. Thành phần % về thể tích của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là:

A. 25% và 75%

B. 20% và 80%

C. 40% và 60%

D. 15% và 85%

Giải:

Vì n CO₂ < n H₂O ⇒ 2 hiđrocacbon là ankan.

⇒ 2 ankan là: CH₄ và C₂H₆

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒ Đáp án B

Bài tập tự luyện

Bài 1: Hoà tan 28,4g 1 hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hoá trị II bằng dung dịch HCl dư, thu được 6,72 lít khí ở đktc và dung dịch A. % khối lượng muối có phân tử khối nhỏ hơn trong hỗn hợp ban đầu là:

A. 74,2%

B. 33,3%

C. 70,4%

D. 29,6%

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

Gọi công thức chung 2 muối cacbonat: MCO₃

n CO₂ = 0,3 mol

⇒ n MCO₃ = 0,3 mol

⇒ MCO₃ = 94,67

⇒ M = 34,67

⇒ 2 kim loại là Mg và Ca

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒ Đáp án D

Bài 2: 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 hiđro bằng 15. X là:

A. C₃H₈

B. C₄H₁₀

C. C₅H₁₂

D. C₆H₁₄

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒ Đáp án B

Bài 3: Thêm 250 ml dung dịch NaOH 2M vào 200 ml dung dịch H₃PO₄ 1,5M. Muối tạo thành và khối lượng tương ứng là:

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

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

⇒ Tạo ra hỗn hợp 2 muối: NaH₂PO₄, Na₂HPO₄

Sơ đồ đường chéo:

Mà: n Na₂HPO₄ + n NaH₂PO₄ = n H₃PO₄ = 0,3 mol

⇒ n Na₂HPO₄ =0,2 mol; n NaH₂PO₄ = 0,1 mol

⇒ m Na₂HPO₄ =0,2.142 = 28,4g;

m NaH₂PO₄ = 0,1.120 = 12g

⇒ Đáp án C

Bài 4: Cho 12,20g hỗn hợp X gồm etanol và propan – 1- ol tác dụng với Na thu được 2,8 lít khí (đktc). Thành phần % khối lượng của mỗi chất trong X lần lượt là:

A. 75,4% và 24,6%

B. 25% và 75%

C. 24,6% và 75,4%

D. 75% và 25%

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

n H₂ = 0,125 mol ⇒ n X = 0,25

⇒ M− = 12,20: 0,25 = 48,8

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒ Đáp án A

Bài 5: Cần bao nhiêu lít axit H₂SO₄ (d = 1,84) và bao nhiêu lít nước cất (d = 1) để pha thành 9 lít dung dịch H₂SO₄ có d = 1,28?

A. 2 lít và 7 lít

B. 3 lít và 6 lít

B. 4 lít và 5 lít

D. 6 lít và 3 lít

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒ Đáp án B

Bài 6: Một loại rượu có tỉ khối d = 0,95 thì độ rượu của nó là bao nhiêu? Biết tỉ khối của nước và rượu nguyên chất lần lượt là 1 và 0,8

A. 25,5

B. 12,5

C. 50

D. 25

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

Ta có sơ đồ đượng chéo

⇒ Trong 100ml dung dịch rượu có 25ml rượu và 75ml H₂O

⇒ Độ rượu = 25 ⇒ Đáp án D

Bài 7: Khối lượng nguyên tử trung bình của Bo là 10,812. Hỏi khi có 94 nguyên tử thì có bao nhiêu nguyên tử

A. 188

B. 406

C. 812

D. 94

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒ Số nguyên tử = 94. 0,812: 0,184 = 406

⇒ Đáp án B

Bài 8: Hỗn hợp khí X gồm anken M và ankin N có cùng số nguyên tử C trong phân tử. Hỗn hợp X có khối lượng 12,4g và thể tích 6,72 lít (đktc). Số mol, công thức phân tử M và N lần lượt là:

A. 0,1 mol C₂H₄ và 0,2 mol C2H₂

B. 0,2 mol C₂H₄ và 0,1 mol C2H₂

B. 0,1 mol C₃H₆ và 0,2 mol C₃H₄

C. 0,2 mol C₃H₆ và 0,1 mol C₃H₄

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

Vậy anken là C₃H₆ (42) và ankin là C₃H₄ (40)

Ta có sơ đồ đường chéo:

⇒ ⇒ n C₃H₆ = 0,2 mol; n C₃H₄ = 0,1 mol

⇒ Đáp án C

Bài 9: Điện phân nóng chảy Al₂O₃ với anot bằng than chì (H = 100%) thu được m kg Al và 67,2m³ (đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H₂ bằng 16. Lấy 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vôi trong dư thu được 2g kết tủa. Gía trị của m là:

A. 67,5

B. 54

C. 75,6

D. 108

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

M(tb)=32 ⇒ Hỗn hợp phải có CO (M =28) và n CO₂ = 0,02

⇒ n CO + n O2 = 0,1 – 0,02 = 0,08

Gọi phân tử khối trung bình của CO và O2 là: M'(tb)

Ta có sơ đồ đường chéo:

n O2 = 0,02 + 0,03 + 0,02 = 0,07

2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂

⇒ n Al = 2,8Kmol ⇒ m Al = 75,6Kg

⇒ Đáp án C

Bài 10: Nung 56,25g CaCO₃ ở 1000°C và cho toàn bộ lượng khí thoát ra hấp thụ hết vào 500ml dung dịch NaOH 1,8M. Khối lượng muối thu được là:

A. 8,4g

B. 42,4g

C. 50,8

D. 59,625g

Lời giải:

Hướng dẫn giải:

n CO₂ = 0,5 mol; n NaOH = 0,9 mol

⇒ Đáp án C