Phương pháp đường chéo trong hóa học

Gửi bởi: Phạm Thọ Thái Dương 24 tháng 3 2020 lúc 14:24:02

Mục lục

* * * * *

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.