Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam
Hóa hữu cơ lớp 11 - trường THPT chuyên Lê Qúy Đôn pps
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
Chuyên ñề Hoá Hữu cơ - Lớp 11 chuyên Hoá - Trường THPT chuyên Lê Quý ðôn
http://ebook.top1.vn Tài liệu chia sẻ trên mạng
http://maichoi.vuicaida.com
LỜI MỞ ðẦU
Phương pháp trắc nghiệm khách quan là một hình thức kiểm tra ñã ñược sử dụng rộng rãi ở nhiều
nước trên thế giới. ðây là một phương pháp ño lường kiến thức toàn diện. Với hệ thống câu hỏi với
nhiều lựa chọn, phương pháp này ñã loại bỏ ñược tình trạng học tủ, học lệch, quay cóp sử dụng tài liệu
trong lúc thi cử, tránh ñược tiêu cực trong việc coi thi, chấm thi.
Tuy nhiên, ñại ña số học sinh chúng ta vẫn chưa quen với cách làm bài thi trắc nghiệm, vẫn chưa
có cách giải nhanh gọn một bài toán hoá học trong khi thời gian làm một bài thi quá ngắn.
ðể giúp các bạn nắm vững phương pháp giải toán, cho phép giải nhanh chóng các bài toán phức
tạp, chúng tôi xin giới thiệu với các bạn " Một số phương pháp giải nhanh các bài toán hoá học hữu cơ
" mà chúng tôi trích luỹ ñược trong quá trình học.
BAN BIÊN TẬP - 11 HOÁ
Chuyên ñề Hoá Hữu cơ - Lớp 11 chuyên Hoá - Trường THPT chuyên Lê Quý ðôn
http://ebook.top1.vn Tài liệu chia sẻ trên mạng
http://maichoi.vuicaida.com
MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH
Phương pháp 1: ðỊNH LUẬT BẢO TOÀN
Nguyên tắc : Sử dụng ñịnh luật bảo toàn vật chất ñể tính khối lượng các chất.
I/ Phương pháp bảo toàn khối lượng
1. Cơ sở : ðịnh luật bảo toàn khối lượng
Trong phản ứng hoá học, tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng các khối lượng
các chất tạo thành.
Phản ứng hoá học : A + B C + D
mA + mB = mC + mD
2. Phạm vi áp dụng : Áp dụng cho tất cả các trường hợp cần tính khối lượng của một chất mà có thể
biết hoặc biết ñược khối lượng các chất còn lại.
3. Ví dụ minh hoạ :
VD1 : Cho 2,83 g hỗn hợp 2 rượu 2 chức tác dụng vừa ñủ với Na thì thoát ra 0,896 lit H2 (ñktc) và m g
muối khan. Giá trị m (g) là :
A. 5,49 B. 4,95 C. 5,94 D. 4,59
Giải :
+) Cách giải thông thường :
Gọi CT của rượu thứ nhất là : R(OH)2 ( a mol )
rượu thứ hai là : R'(OH)2 ( b mol )
PTPƯ : R(OH)2 + 2Na R(ONa)2 + H2
(mol) a a a
R'(OH)2 + 2Na R'(ONa)2 + H2
(mol) b b b
Theo giả thiết ta có : (R+34)a + (R'+34)b = 2,83
và a + b = 0,04
Ra + R'b = 2,83 - 34(a+b) = 1,47
Khối lượng muối tạo thành là : m = (R+78)a + (R'+78)b = Ra + R'b + 78(a+B)
= 4,59 (g)
+) Cách giải nhanh :
Gọi CT chung của 2 rượu là : R(OH)2
R(OH)2 + 2 Na → R(ONa)2 +H2
0,08 0,04
Áp dụng ñịnh luật bảo toàn khối lượng ta có :
m = 2,83 + 0,08.23 - 0,04.2 = 4,59 (g)
VD2 : Cho 4,2 g hỗn hợp gồm CH3OH, C6H5OH và CH3COOH tác dụng với Na vừa ñủ thấy thoát ra
0,672 lit H2 (ñktc) và 1 dung dịch X. Cô cạn dung dịch X ta thu ñược chất rắn Y. Khối lượng (g) Y là :
A. 2,55 B. 5,52 C. 5,25 D. 5,05
Giải : Do cả 3 chất trên ñều chưa 1 nguyên tử H linh ñộng nên :
nNa= 2nH2 = 2.
22 4,
,0 672 =0,06 mol
Áp dụng ñịnh luật bảo toàn khối lượng ta có :
mY = 4,2 + 0,06.23 - 0,03.2 = 5,52 (g)
Chuyên ñề Hoá Hữu cơ - Lớp 11 chuyên Hoá - Trường THPT chuyên Lê Quý ðôn
http://ebook.top1.vn Tài liệu chia sẻ trên mạng
http://maichoi.vuicaida.com
II/ Phương pháp bảo toàn nguyên tố
1.Cơ sở : ðịnh luật bảo toàn nguyên tố
Tổng khối lượng của một nguyên tố trước phản ứng bằng tổng khối lượng của nguyên tố ñó ở
sau phản ứng.
2. Phạm vi ứng dụng: Có thể áp dụng trong nhiều trường hợp, nhưng thường dùng nhất trong các bài
toán ñốt cháy.
3. Ví dụ minh hoạ :
VD1 : ðốt cháy hoàn toàn m g hỗn hợp các hiñrocacbon : C3H4, C2H6, C4H8 thì thu ñược 12,98g CO2
và 5,76g H2O. Vậy m (g) có giá trị :
A. 1,48 B. 8,14 C. 4,18 D. Không xác ñịnh
Giải :
+) Cách giải thông thường :
C2H6 + 7/2 O2 2CO2 + 3H2O
(mol) x 3,5x 2x 3x
C3H4 + 4O2 3CO2 + 2H2O
(mol) y 4y 3y 2y
C4H8 + 6O2 4CO2 + 4H2O
(mol) z 6z 4z 4z
Theo PTPƯ và ñề bài ta có hệ:
2x + 3y +4z = 12,98 : 44 = 0,295
3x + 2y + 4z =5,76 : 18 = 0,32
30x + 40y + 56 z + 32( 3,5x + 4y + 6z) = 12,98 + 5,76
Giải hệ phương trình ta có : x = 0,05 ; y = 0,025 ; z = 0,03
Khối lượng hỗn hợp là : m = 0,05.30 + 0,025.40 + 0,03.56 = 4,18 (g)
+) Cách giải nhanh : Áp dụng ñịnh luật bảo toàn nguyên tố :
mY = mC + mH =
18
,5 76 .2 +
44
12,98 .12 =4,18g
VD2 : Tách nước hoàn toàn từ hỗn hợp Y gồm rượu A, B ta ñược hỗn hợp X gồm các olefin. Nếu ñốt
cháy hoàn toàn Y thì thu ñược 0,66g CO2. Khi ñốt cháy hoàn toàn X thì tổng khối lượng CO2 và H2O
(g) là :
A. 0,903 B. 0,39 C. 0,94 D. 0,93
Giải : Y tách nước tạo thành X :
nC(X) =nC(Y)⇒ nCO2(X)=nCO2(Y)=0,66/44 =0,015 mol
Mà khi ñốt cháy X thì nCO2 = nH2O = 0,015 (mol)
Tổng khối lượng CO2 và H2O là : m = 0,66 + 0,015.18 = 0,93(g)
Chuyên ñề Hoá Hữu cơ - Lớp 11 chuyên Hoá - Trường THPT chuyên Lê Quý ðôn
http://ebook.top1.vn Tài liệu chia sẻ trên mạng
http://maichoi.vuicaida.com
Phương pháp 2 : QUY ðỔI NHIỀU CHẤT THÀNH MỘT CHẤT
Nguyên tắc : ðưa hỗn hợp các chất về một chất có công thức trung bình sau ñó dựa vào giá trị
trung bình vừa tìm ñược ñể kết luận về chất cần xác ñịnh.
I/ Phương pháp khối lượng mol trung bình M
1. Cơ sở : Sử dụng công thức :
hh
hh
n
m
M =
rồi sau ñó dùng M ñể xác ñịnh M của các chất ban ñầu M1< M < M2 với M1 < M2.
2. Phạm vi ứng dụng : Áp dụng rộng rãi cho các bài tập hoá hữu cơ
3. Ví dụ minh hoạ :
VD1 : Hỗn hợp A gồm 2 ankanal X, Y có tổng số mol là 0,25mol. Khi cho hỗn hợp A tác dụng với
dung dịch AgNO3/NH3 dư thì tạo ra 86,4g kết tủa và khối lượng dung dịch AgNO3 giảm 77,5g. Biết
Mx<My . CTCT của X là :
A. CH3CHO B. HCHO C. C2H5CHO D. Kết qủa khác
Giải : Vì khối lượng Ag tách ra là 86,4g mà khối lượng dung dịch giảm 77,5g nên
Khối lượng 2 anñehit là : 86,4 - 77,5 = 8,9 (g)
35 (6, / )
,0 25
9,8
M = = g mol mà MX < M < My MX < 35,6 MX = 30. X là HCHO.
VD2 : Một hỗn hợp X gồm 2 ankin là ñồng ñẳng kế tiếp nhau. Nếu cho 5,6 lit hỗn hợp X ñi qua dung
dịch Br2 thì thấy khối lượng bình tăng 8,6g. CTPT của 2 ankin :
A. C3H4 , C4H6 B. C4H6 , C5H8 C. C2H2 , C3H4 D. Kết quả khác
Giải : Theo ñề ra ta có : mankin = 8,6 g .
Số mol của ankin là : ,0 25( )
22 4,
6,5
n mol ankin = =
Khối lượng phân tử trung bình của 2 ankin là : 34 (4, / )
,0 25
6,8
M = = g mol
M1 < 34,4 < M2 với 2 ankin kế tiếp
M1 = 26 và M2 = 40 . CTPT của 2 ankin là : C2H2 và C3H4
II/ Phương pháp số nguyên tử cacbon trung bình n
1. Cơ sở : ðặt CT của các chất cùng thuộc một dãy ñồng ñẳng dưới dạng CT chung của dãy nhưng thay
n bằng n .Sau ñó tính n và kết luận về số nguyên tử C của các chất : n1 < n < n2.
2. Pham vi ứng dụng : Dùng ñể giải các bài toán về các chất thuộc cùng một dãy ñồng ñẳng ñặc biệt là
các chất ñồng ñẳng liên tiếp.
3. Ví dụ minh hoạ :
VD1: Có 2 axit hữu cơ no : A là axit ñơn chức và B là axit ña chức. Hỗn hợp X chứa 0,3 mol hỗn hợp
A và B. ðốt cháy hoàn toàn X thì thu ñược 11,2 lit CO2(ñkc) Vậy CTPT của A là :
A. CH3COOH B. HCOOH C. C2H5COOH D. Kết quả khác
Giải : Số nguyên tử C trung bình của A và B là :
,1 667
3,0
5,0
n = ≈ Số nguyên tử C của A < 1,667
Số nguyên tử C của A = 1 A là HCOOH
VD2 : ðốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hiñrocacbon ñồng ñẳng có khối lượng phân tử hơn kém nhau
28ñvC ta thu ñược 4,48 lit CO2 (ñkc) và 5,4g H2O. CTPT của 2 hợp chất là :
A. C3H4 , C5H8 B. C2H4 , C4H8 C. CH4 , C3H8 D. C2H2 , C4H6
Giải : (2,0 )
22 4,
,4 48
2
n mol CO = = (3,0 )
18
4,5
2
n mol H O = =
Chuyên ñề Hoá Hữu cơ - Lớp 11 chuyên Hoá - Trường THPT chuyên Lê Quý ðôn
http://ebook.top1.vn Tài liệu chia sẻ trên mạng
http://maichoi.vuicaida.com
Do nH2O > nCO2 nên hiñrocacbon là ankan.
Gọi CT chung của 2 ankan là :
nH2n+2
C
O nCO n H O
n
CnH2n 2 2 2 2
( )1
2
3 1
→ + +
+
+ +
0,2 0,3
2
3,0
2,0
1
= ⇒ =
+
n
n
n
Vậy n1 = 1 và n2 = 3. CT của 2 hiñrocacbon là CH4 và C3H8.
III/ Phương pháp gốc hiñrocacbon trung bình : R
1. Cơ sở : ðặt CT của các hợp chất cần tìm dưới dạng công thức có chứa R . Sau ñó tiến hành xác ñịnh
gốc R . Biện luận R1 ,R2 theo : R1 < R < R2
2. Phạm vi ứng dụng : Thường dùng cho bài toán vể R chứa nhóm chức, ñặc biệt là axit, este.
3. Ví dụ minh hoạ :
VD1 : Hỗn hợp X gồm 2 este A, B ñồng phân với nhau và ñều tạo ra từ axit ñơn chức và rượu ñơn
chức. Cho 2,2g hỗn hợp X bay hơi ở 136,5oC và 1atm thì thu ñược 840ml hơi este. Mặt khác, ñem thuỷ
phân hoàn toàn 26,4g hỗn hợp X bằng 100ml dung dịch NaOH 20% (d=1,2g/ml) rồi ñem cô cạn thì thu
ñược 33,8g chất rắn khan. Vậy CTPT của este là :
A. C2H4O2 B. C3H6O2 C. C4H8O2 D. C5H10O2
Giải : A, B là este ñơn chức.
,0 025( )
,0 082(273 136 )5,
,0 84
n mol X =
+
=
88( / )
,0 025
2,2
M g mol este = =
neste thuỷ phân = 26,4 : 88 = 0,3 (mol)
(6,0 )
100.40
100.20 2,1.
n mol NaOH = = NaOH dư
mmuối = 33,8 - (0,6-0,3).40 = 21,8 (g)
72,66 68 ,5 66 ,5 66 1
3,0
21 8,
M muoi = ≈ = R + → R = → R1 < < R2 → R1 =
R1 ứng với -H mà R1 + 44 + R1' = 88 R1' = 43 ứng với C3H7-
CTPT của este là : HCOOC3H7 hay C4H8O2
VD2 : Cho 3,55 g hỗn hợp các amin ñơn chức tác dụng vừa ñủ 0,1 mol HCl. Xác ñịnh CT của amin có
phân tử khối bé nhất.
A. CH3NH2 B. C2H5NH2 C. CH3NHCH3 D. Kết quả khác
Giải : Gọi CT chung là : RNH2
RNH HCl RNH Cl 2 + → 3
35 5, 19 5, 19 5, 15
1,0
,3 55 M RNH2 = = → R = → R1 < R = → R1 =
R1 ứng với CH3-
Ngoài ra phương pháp trung bình còn ñược mở rộng ñể tính toán cho cả hỗn hợp các chất
thuộc dãy ñồng ñẳng khác nhau, ñể tính số liên kết π trung bình, hoá trị trung bình ...
Chuyên ñề Hoá Hữu cơ - Lớp 11 chuyên Hoá - Trường THPT chuyên Lê Quý ðôn
http://ebook.top1.vn Tài liệu chia sẻ trên mạng
http://maichoi.vuicaida.com
Phương pháp 3 : QUY ðỔI MỘT CHẤT THÀNH NHIỀU CHÁT
Nguyên tắc : Chuyển chất cần xác ñịnh thành 2 hay nhiều chất ñể xác ñịnh ñược, rồi sau ñó viết
phương trình phản ứng bình thường, ñể xác ñịnh yếu tố cần tìm...
Ví dụ :
VD1 : Khi ñốt cháy hoàn toàn một polime X (tạo thành do ñồng trùng hợp 2,3-ñimetyl butañien và
acrilo nitrin CH2=CH-CN) với lượng O2 vừa ñủ thấy tạo thành một hỗn hợp khí ở nồng ñộ áp suất xác
ñịnh chứa 57,69% CO2 về V. Tỉ lệ 2 loại monome là
A. 3/5 B. 3/3 C. 1/3 D. 3/2
Giải :
+) Cách 1: Tách polime thành 2 monome ban ñầu :
PƯ cháy : C6H10 O2
6CO2
5H2O
2
17
+ → +
x 6x 5x
2 2 2 2 2
2
1
2
3
3
4
15 CH = CH −CN + O → CO + H O + N
y 3y 3/2y y/2
Ta có:
:
3
1
3
11,55 34,59
600 300 634,59 288,45
100
57,69
11 5
6 3
⇔ =
⇔ =
⇔ =
= ⇔ + = +
+
+
y
x
y x
y x
x y x y
x y
x y
+) Cách 2: Tách polime thành các nguyên tố rồi viết sơ ñồ cháy :
(- CH2 - C(CH3) = C(CH3) - CH2 -)x(- CH2 - CH(CN) - )y
(6x + 3y) C (6x + 3y) CO2
(10x + 3y) H (5x + 3y/2) H2O
y N y/2 N2
Do ñó :
3
1
2 2
3
6 3 5
6 3
100
57,69
100
% 2 ⇒ =
+ + + +
+
= =
y
x
y y
x y x
CO x y
Chuyên ñề Hoá Hữu cơ - Lớp 11 chuyên Hoá - Trường THPT chuyên Lê Quý ðôn
http://ebook.top1.vn Tài liệu chia sẻ trên mạng
http://maichoi.vuicaida.com
Phương pháp 4 : TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG
Nguyên tắc : Dựa vào tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này sang chất khác ñể xác ñịnh khối
lượng một hỗn hợp hay một chất.
Cụ thể :
- Dựa vào phương trình tính ñộ thay ñổi khối lượng khi 1 mol A 1 mol B
- Dựa vào sự thay ñổi khối lượng trong bài ñể tính số mol của A, B
- Dùng số mol ñể tính các phản ứng khác.
Phạm vi : Dùng cho nhiều bài toán hữu cơ nhưng chủ yếu là các hợp chất có nhóm chức axit, rượu,
anñehit, este, amino axit. Cụ thể :
ðối với rượu : Xét phản ứng với NaOH :
R(OH)x + xK R(OK)x + x/2 H2
Hay ROH + K ROK + ½ H2
khối lượng tăng 39 - 1 = 38 g
ðối với axit : Xét phản ứng với NaOH :
R(COOH)x + xNaOH R(COONa)x + xH2O
Hay RCOOH + NaOH RCOONa + H2O
khối lượng tăng 22 g
ðối với anñehit : Xét phản ứng tráng gương : RCHO+Ag2O RCOOH+ 2Ag
khối lượng tăng 16 g
ðối với este : Phản ứng xà phòng hoá :
RCOOR' + NaOH RCOONa + R'OH
ðối với amin : Xét phản ứng với HCl
RNH2 + HCl RNH3Cl
khối lượng tăng 36,5 g
Ví dụ minh hoạ :
VD1 : Cho 20,15 g hỗn hợp 2 axit no ñơn chức tác dụng vừa ñủ với dung dịch Na2CO3 thì thu ñược
V(l) CO2 và dung dịch muối. Cô cạn dung dịch thu ñược 28,95 g muối. Giá trị V(l) ở ñktc là :
A. 4,84 B. 4,48 C. 2,24 D. 2,42
Giải : Vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng :
Gọi CTTQ trung bình của 2 axit là : RCOOH
PTPƯ : 2 RCOOH + Na 2CO3 → 2RCOONa + CO2 + H2O
Theo ptpư ta có : 2 mol axit tạo ra 2 muối thì có 1 mol CO2 bay ra và m tăng 2.(23-1)=44 (g) .
Theo ñề bài : mtăng = 28,95 - 20,15 = 8,81 (g) nCO mol V l CO (2,0 ) ,4 48
44
8,8
2
2 = = → =
VD2 : Khi thuỷ phân hoàn toàn 0,05 mol este của 1 axit ña chức với 1 rượu ñơn chức tiêu tốn hết 5,6 g
KOH. Mặt khác, khi thuỷ phân 5,475g este ñó thì tiêu tốn hết 4,2g KOH và thu ñược 6,225g muối. Vậy
CTCT của este là :
A. (COOC2H5)2 B. (COOCH3)2 C. (COOC3H7)2 D. Kq khác
Giải : nKOH = 5,6 / 56 = 0,1 mol.
nKOH = 2neste este 2 chức tạo từ axit 2 chức và rượu ñơn chức.
Gọi CT este là : R(COOR')2
R(COOR')2 + 2KOH R(COOK)2 + 2R'OH
(mol) 1 2 1
(mol) 0,0375 0,075
mtăng = 2 (39 - R') g
m tăng = 6,225 - 5,475 = 0,75 g