Phương pháp giải
1. Nội dung
Giả sử hỗn hợp gồm các phần tử A1,A2,A3,... có khối lượng mol lần lượt là M1, M2, M3,…có số mol mỗi phần tử lần lượt là a1, a2, a3... hoặc ta có phần trăm số mol mỗi phần tử là x1, x2, x3,....
Ta sẽ tính được khối lượng mol trung bình ( ) theo công thức:
2. Phạm vi sử dụng
+ Bài toán có nhiều hỗn hợp có tính chất hóa học tương tự nhau
Thay vì ta viết nhiều phương trình hóa học cho nhiều chất, thì ta gọi công thức trung bình và viết một phương trình đại diện
+ Bài toán xác định thành phần %
+ Bài toán xác định nguyên tố, công thức phân tử
Chú ý:
- Một số bài tập thường có sự kết hợp giữa phương pháp trung bình và phương pháp đường chéo để rút ngắn thời gian tính toán.
- Với mọi giá trị trung bình ta luôn có hệ thức
lần lượt là giá trị nhỏ nhất và lớn nhất của đại lượng mang giá trị trung bình).
- Nếu các chất trong hỗn hợp có số mol bằng nhau ⇒ Gía trị trung bình bằng trung bình cộng và ngược lại
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp X gồm hai ancol no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng với CuO đun nóng, thu được một hỗn hợp rắn Z và một hỗn hợp hơi Y (có tỉ khối với H2 là 13,75). Cho toàn bộ Y phản ứng với một lượng dư Ag2O (hoặc AgNO3 trong NH3 nung nóng, sinh ra 64,8 g Ag. Giá trị của m là:
A. 7,8.
B. 8,8.
C. 7,4.
D. 9,2.
Giải
Vì X gồm hai ancol no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng nên:
Gọi công thức chung của hai ancol là: CnH2n+2O .
Có phương trình phản ứng:
Sau phản ứng ta thu được hỗn hợp rắn Z suy ra sau phản ứng CuO dư.
Mà Y tác dụng với dung dịch AgNO3/ NH3 sinh ra Ag.
Nên hỗn hợp Y gồm anđehit và nước.
Theo phản ứng ta có: n anđehit = n nước
Vậy hỗn hợp gồm 2 anđehit là HCHO và CH3CHO.
⇒ Đáp án A.
Ví dụ 2: Cho từ từ hỗn hợp 3 muối Na2CO3, K2CO3, CaCO3 vào dung dịch HCl 1M, sau phản ứng thu đuợc 4,48 lít khí. Thể tích dung dịch HCl (ml) đã dùng là:
A. 200.
B. 100
C. 300.
D. 400.
Giải
Khi cho từ từ hỗn hợp các muối cacbonat trên vào dung dịch HCl thì
Vì bản chất của phản ứng là phản ứng giữa CO32- và H+ nên ta có thể đặt công thức chung của các muối và viết phản ứng để dễ quan sát.
Gọi công thức chung của muối là XCO3 .
Ta có phương trình phản ứng:
⇒Đáp án D.
Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm 2 ancol no. Đốt cháy hoàn toàn 8,3 gam X bằng 10,64 lít O2 thu được 7,84 lít CO2 các thể tích khí đều đo ở đktc. Công thức hai ancol trong X lần lượt là:
A. C3H7OH và C4H9OH.
B. C3H7OH và HO - (CH2)4 - OH.
C. HO - (CH2)3 - OH và C4H9OH.
D. HO - (CH2)3 - OH và HO(CH2)4OH.
Giải
Vì hỗn hợp X gồm hai ancol no nên ta sẽ đặt công thức chung của hai ancol để đơn giản trong quá trình quan sát và tính toán.
Gọi hỗn hợp X có công thức chung là: CnH2n+2Om
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
⇒ Đáp án D.
Ví dụ 4: Cho l,67g hỗn hợp 2 kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA (phân nhóm chính nhóm II) tác dụng vừa hết với HCl dư thoát ra 0,672 lít khí H2 (đktc). Hai kim loại đó là:
A. Be và Mg.
B. Mg và Ca.
C. Sr và Ba.
D. Ca và Sr.
Giải
Vì hai kim loại đều thuộc nhóm IIA nên đặt công thức chung của hỗn hợp kim loại là là X ( X có hóa trị II không đổi).
Ta có phương trình phản ứng:
Do đó trong hỗn hợp có 1 kim loại có khối lượng mol nhỏ hơn 55,67 và 1 kim loại có khối lượng mol lớn hơn 55,67.
Mặt khác hai kim loại này thuộc hai chu kì liên tiếp.
Nên 2 kim loại cần tìm là Ca và Sr.
⇒Đáp án D.
Ví dụ 5: Hỗn hợp M gồm một anđehit và một ankin (có cùng số nguyên tử cacbon). Đốt cháy hoàn toàn x mol hỗn hợp M, thu được 3x mol CO2 và l,8x mol H2O. Phần trăm số mol của anđehit trong hỗn hợp M là:
A. 30%.
B. 40%.
C. 50%.
D. 20%.
Giải
Ta có:
Mà anđehit và ankin trong M có cùng số nguyên tử C.
Nên ankin là C3H4 và andehit là C3HaOb
Lại có
Mà C3H4 CÓ 4 nguyên tử H, lớn hơn giá trị trung bình 3,6.
Nên anđehit trong M có số nguyên tử H nhỏ hơn 3,6.
Mà a là số chẵn ⇒ a = 2.
⇒Đáp án D.
Được cập nhật: 26 tháng 3 lúc 2:36:54 | Lượt xem: 548