Chuyên đề ôn thi HSG

Hệ thống bài tập hóa học giải bằng nhiều cách
VD1: Nung m gam Fe trong không khí, sau một thời gian thu được 104,8 gam hỗn hợp chất rắn A gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO3 dư, thu được dung dịch B và 12,096 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm NO và NO2 có tỉ khối so với heli là 10,167. Tính m.
Số mol: nX = 0,54 mol.
Lời giải
Đặt số mol các chất trong 104,8 gam A như sau:
{ Fe: x ; FeO: y ; Fe2O3: z ; Fe3O4: t }
A + HNO3: Xảy ra các phản ứng
Bảo toàn số mol e ta có: 3x + y + t = 3.0,18 + 1.0,36 = 0,9 (III)
Từ (I), (III) ? 10x + 10y + 20z + 30t = 14 ? x + y + 2z +3t = 1,4
Thay vào (II) ? nFe = 1,4 ? m = 56.1,4 = 78,4g.
Bảo toàn nguyên tử: nFe = x + y + 2z + 3t (II)
Cách 1:
? 56x + 72y + 160z + 232t = 104,8 ? 7x + 9y + 20z + 29t =13,1 (I)
Cách 2:
Theo định luật BTKL ta có:
Trong đó:
Thay vào (*) ? m = 78,4g.
Bảo toàn số mol e:
Cách 3:
Theo định luật BTKL ta có:
mA = mO + m ? mO = 104,8 - m ? nO = 6,55 - 0,0625m
Thay vào (**) ta được:
Đặt công thức chung của 2 khí là: NOn
Cách 4:
Ta có:
Bảo toàn số mol e:
mA = mO + m ? mO = 104,8 - m ? nO = 6,55 - 0,0625m
Thay vào (***) ta được:
Theo định luật BTKL ta có:
Cách 5:
Coi Fe3O4 ? FeO.Fe2O3
? A gồm {Fe ; FeO ; Fe2O3 }
Cách 6:
Đặt công thức chung của 3 oxit là: FenOm
Trong 104,8 gam A gồm { Fedư: x ; FenOm: y }
Làm tương tự như cách 1 ? m = 78,4g.
Đặt số mol các chất trong 104,8 gam A
{ Fe: x ; FeO: y ; Fe2O3: z }
Làm tương tự như cách 1 ? m = 78,4g.
Cách 7:
Đặt công thức chung của các chất trong A là: FenOm: x
? (56n + 16m)x = 104,8
Bảo toàn số mol e:
(3n - 2m)x = 3.0,18 + 1.0,36 = 0,9
? nx = 1,4
? m = 56.1,4 = 78,4g.
Cách 8:
Vì A chỉ gồm các nguyên tố Fe và Oxi.
Đặt số mol các chất trong 104,8g A { Fe: x ; O: y }
? 56x + 16y = 104,8 (IV)
Bảo toàn số mol e:
? 3x = 2y + 0,36 + 0,18.3 ? 3x = 2y + 0,9 (V)
Từ (IV), (V) ? x = 1,4 ; y = 1,65
? m = 56x = 56.1,4 = 78,4g.
Cách 9:

Chất rắn A gồm: { Fe: x ; Fe2O3: y }
A + HNO3:
Bảo toàn số mol e:
Bảo toàn nguyên tử Fe:
? 56x + 160y = 104,8
VD 2: Hỗn hợp khí A gồm H2 và 2 olêphin là đồng đẳng liên tiếp nhau. Cho 1,904 lít (đktc) hỗn hợp khí A đi qua bột Ni, nung nóng thu được hỗn hợp khí B. Biết hỗn hợp B làm nhạt màu nước Brôm. Đốt cháy hoàn toàn B thì thu được 8,668 gam CO2 và 4,086 gam H2O.
Xác định CTPT của 2 olêphin, biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và tốc độ phản ứng của 2 olêphin là như nhau.
Lời giải
Số mol các chất:
Vì hỗn hợp B làm nhạt màu nước Brôm, chứng tỏ trong B còn dư olêphin ? Sau phản ứng H2 hết.
Cách 1:
Đặt CTPT của 2 olêphin là: CnH2n và CmH2m (m = n + 1)
Đặt số mol các chất trong A { H2: x ; CnH2n: y ; CmH2m: z }
? x + y + z = 0,085 (I)
CnH2n + H2 ? CnH2n + 2 ; CmH2m + H2 ? CmH2m + 2
x1 x1 x1 x2 x2 x2
Vì H2 hết ? x = (x1 + x2)
Hỗn hợp khí B gồm
{ CnH2n + 2: x1 ; CmH2m + 2: x2 ; CnH2n: (y - x1) ; CmH2m: (z - x2) }
Từ (I), (II), (III)
? x = x1 + x2 = 0,03 ; y + z = 0,055 ; ny + mz = 0,197
? ny + (n + 1)(0,055 - y) = 0,197 ? y = 0,055n - 0,142
Vì 0 < y < 0,055 ? 2,58 < n < 3,58 ? n = 3 ; m = 4
Vậy CTPT của 2 olêphin là: C3H6 và C4H8.
Từ phản ứng đốt cháy B
Cách 2:

? CTPT của 2 olêphin là: C3H6 và C4H8.
Từ phản ứng đốt cháy B
Vì 2 olefin là đồng đẳng liên tiếp nhau
Cách 3:
Nhận xét:
? CTPT của 2 olêphin là: C3H6 và C4H8.
Vì 2 olefin là đồng đẳng liên tiếp nhau
Cách 4:
Nhận xét:
Đốt cháy B ? Đốt cháy A
? CTPT của 2 olêphin là: C3H6 và C4H8.
Vì 2 olefin là đồng đẳng liên tiếp nhau