Một số vấn đề phát triển hóa học thcs 8, 9 (tài liệu bồi dưỡng giáo viên giỏi, học sinh khá giỏi ôn thi vào lớp 10 chuyên hóa)
HOAØNG THAØNH CHUNG
MOÄT SOÁ VAÁN ÑEÀ PHAÙT TRIEÅN
HOÙA HOÏC THCS 8-9
TAØI LIEÄU BOÀI DÖÔÕNG GIAÙO VIEÂN GIOÛI
DAØNH CHO HS KHAÙ GIOÛI, HS THI VAØO 10 CHUYEÂN HOÙA
3
PHAÀN I: VOÂ CÔ
4
Lôøi noùi ñaàu
Caùc em thaân meán!
Toaùn hoùa hoïc coù khoù khoâng? taïi sao khaù nhieàu em laïi gaëp raát
nhieàu khoù khaên trong vieäc giaûi quyeát moät baøi toaùn hoùa hoïc trung hoïc
cô sôû, maëc duø hieän nay coù nhieàu keânh thoâng tin ñeå caùc em coù theå tieáp
caän vaø hoïc taäp boä moân, vaäy laøm theá naøo ñeå caùc em coù phöông phaùp
laøm baøi toaùn hoùa hoïc baäc THCS töø baøi ñôn giaûn ñeán phöùc taïp?
Ñeå laøm toát moät baøi taäp hoùa hoïc, caùc em caàn phaûi:
- Naém vöõng phaàn lyù thuyeát hoùa hoïc, seõ khoâng theå giaûi ñöôïc baøi
toaùn hoùa hoïc neáu khoâng bieát caùc chaát tieáp xuùc vôùi nhau coù xaûy ra phaûn
öùng khoâng, phaûn öùng naøo xaûy ra. Vì vaäy caàn naém chaéc tính chaát hoùa
hoïc cuûa caùc loaïi hôïp chaát voâ cô, caùc chaát voâ cô cuï theå...., ñeå coù theå döï
ñoaùn caùc phaûn öùng.
Ví duï:
BaO phaûn öùng vôùi nöôùc taïo Ba(OH) 2 nhöng MgO khoâng phaûn
öùng vôùi nöôùc vì Ba(OH)2 tan coøn MgO vaø Mg(OH)2 khoâng tan.
Fe phaûn öùng vôùi dung dòch HCl, H 2SO4 loaõng nhöng Cu khoâng
phaûn öùng vì Fe ñöùng tröôùc H trong daõy hoaït ñoäng hoùa hoïc cuûa kim loaïi
coøn Cu ñöùng sau H.
Metan vaø etilen ñeàu tham gia phaûn öùng chaùy nhöng chæ coù C 2H4
laøm maát maøu dung dòch brom.
Röôïu etylic vaø axit axetic ñeàu phaûn öùng vôùi natri taïo khí nhöng
chæ coù axit axetic phaûn öùng vôùi CaCO 3....
- Ngoaøi vieäc naém chaéc lyù thuyeát, coøn phaûi bieát söû duïng thaønh
thaïo caùc phöông phaùp giaûi cuõng nhö thuû thuaät tính toaùn ñaëc bieät.
Ñeå giuùp caùc em nhanh choùng coù theå töï giaûi ñöôïc caùc baøi toaùn
hoùa hoïc töø ñôn giaûn ñeán phöùc taïp, taùc giaû ñaõ ñöa ra nhöõng höôùng daãn
caên baûn ñeå giaûi moät baøi toaùn hoùa hoïc, xaây döïng nhöõng caùch giaûi hay
vaø nhieàu caùch giaûi trong moät baøi toaùn, ngoaøi ra trong moãi chöông coøn
laïi cuûa quyeån saùch naøy ñeàu coù phaàn toùm taét lyù thuyeát vaø caùc baøi toaùn
ñieån hình.
Cuoán saùch cuõng laø taøi lieäu tham khaûo toát cho caùc Thaày coâ, caùc
baäc phuï huynh, cuõng laø taøi lieäu boài döôõng toát cho caùc em hoïc sinh khaù
gioûi, hoïc sinh thi vaøo caùc tröôøng chuyeân, lôùp choïn.
Maëc duø ñaõ coù nhieàu coá gaéng trong söu taàm, bieân soaïn nhöng
chaéc chaén khoâng traùnh khoûi nhöõng haïn cheá. Chuùng toâi raát mong
nhaän ñöôïc yù kieán ñoùng goùp quyù baùu cuûa baïn ñoïc ñeå trong nhöõng laàn
xuaát baûn sau, cuoán saùch ñöôïc toát hôn.
Xin chaân thaønh caûm ôn!
Taùc giaû
5
CHÖÔNG I: CAÙC HÖÔÙNG DAÃN CAÊN BAÛN
ÑEÅ GIAÛI CAÙC BAØI TOAÙN HOÙA HOÏC
I. Caùc coâng thöùc caàn thieát.
A. Moái lieân heä giöõa caùc ñaïi löôïng.
1. Moái lieân heä göõa soá mol (n), khoái löôïng (m) vaø khoái löôïng mol (M) :
n=
m
m
(1) m = n M M =
M
n
2. Moái lieân heä giöõa soá mol n, theå tích khí (V).
a. ôû ñieàu kieän tieâu chuaån (ñktc töùc 0 oc, 1atm)
n=
V
(2) V = n 22,4
22, 4
b. ôû ñieàu kieän thöôøng (ñkt töùc ôû 20oC, 1atm)
V
(3) V = n 24
24
3. Moái lieân heä giöõa C%, khoái löôïng chaát tan (mct), khoái löôïng dung dòch (mdd):
n=
C% =
m ct
100% (4) mct=
m dd
Cm dd
100
vaø mdd =
m ct .100
C
4. Moái lieân heä giöõa nct, CM, Vdd :
CM =
n
V
(5) nv = CM V vaø V =
n
CM
5. Moái lieân heä giöõa khoái löôïng rieâng (D), khoái löôïng dung dòch (m dd) vaø
theå tích dung dòch (V):
D=
m(g)
V(ml)
(6) mdd = D Vdd vaø Vdd =
m
D
6. Moái lieân heä giöõa C%, CM, D vaø M (M laø khoái löôïng mol cuûa chaát):
CM =
10 D C%
M
7. Coâng thöùc tính tæ khoái: dA/B =
MA
MB
Chuù yù:
7.1. Neáu B laø khoâng khí (kk): dA/KK =
6
MA
29
7.2. Tæ khoái cuûa moät hoãn hôïp A ñoái vôùi B: dhhA/B =
Neáu A vaø B ñeàu laø hoãn hôïp khí: dhhA/hhB =
M hhA
MB
MA
MB
B. Coâng thöùc tính % khoái löôïng vaø khoái löôïng moãi nguyeân toá
trong hôïp chaát
1. Tính % khoái löôïng moãi nguyeân toá trong hôïp chaát A xBy
%A=
x.M
M
A
100%; % B =
A x Oy
y.M
M
B
100% (hoaëc % B = 100% – %A)
A x By
2. Tính khoái löôïng moãi nguyeân toá trong a (gam) hôïp chaát A xBy
mA =
x M
M
A
a
mB =
Ax Oy
y M
M
B
a (hoaëc mB = a – mA)
A x By
II. Moät soá höôùng daãn chung khi giaûi baøi toaùn hoùa hoïc.
A. Neân quy veà soá mol laøm tính toaùn caên baûn trong tính toaùn
hoùa hoïc.
* Caùc böôùc chung laøm moät baøi toaùn hoùa hoïc (goàm 4 böôùc chính):
1. Chuyeån caùc soá lieäu trong ñeà veà soá mol.
n=
m
M
n=
V
22, 4
n = CM V
2. Vieát phöông trình phaûn öùng, ñaët tæ leä soá mol caùc chaát theo phöông
trình hoùa hoïc.
3. Döïa vaøo soá mol theo phöông trình phaûn öùng (heä soá), töø soá mol moät
chaát tham gia hay saûn phaåm, tính soá mol caùc chaát coøn laïi.
4. Khi ñaõ coù soá mol caùc chaát tham gia hoaëc saûn phaåm, ta coù theå suy ra
caùc ñaïi löôïng nhö khoái löôïng, theå tích khí ôû ñktc, noàng ñoä mol:
m = n.M
PTPÖ
V = n 22,4
n
CM =
n
V
Ví duï 1: Cho Mg phaûn öùng heát vôùi dung dòch HCl 2M, sau phaûn
öùng thu ñöôïc 11,2 lít H2(ñktc).
a. Tính khoái löôïng Mg tham gia.
7
b. Tính theå tích dung dòch HCl caàn duøng.
Höôùng daãn
V
nH =
2
Soá mol H2 taïo thaønh:
22, 4
11, 2
22, 4
= 0,5 (mol)
Phöông trình hoùa hoïc cuûa phaûn öùng: Mg + 2HCl MgCl2 + H2
Theo phöông trình:
1mol 2mol
1mol
a. Theo phöông trình:
nMg= n H2 = 0,5 (mol)
Khoái löôïng Mg phaûn öùng:
mMg = n M = 0,5 24 = 12 (g)
nHCl = 2 n H2 = 0,5 2 = 1 (mol)
b. Theo phöông trình:
Theå tích dung dòch HCl caàn duøng:
V
n
CM
1
2
= 0,5 (lít) hay 500 (ml)
Ví duï 2: Ñeå hoøa tan hoaøn toaøn 19,5 gam moät kim loaïi hoùa trò II
caàn 400 ml dung dòch HCl 1,5 M. Xaùc ñònh kim loaïi.
Höôùng daãn
Soá mol HCl tham gia:
nHCl = 0,4 1,5 = 0,6 (mol)
Goïi kim loaïi caàn tìm laø A:
Theo phöông trình:
A +
1mol
Theo phöông trình:
nA =
Khoái löôïng mol cuûa A:
MA =
2HCl
2mol
1
2
ACl2 + H2
nHCl = 0,3 (mol)
m
n
19,5
= 65 (g)
0, 3
Do ñoù A laø keõm (Zn).
PTHH:
Zn + 2HCl
ZnCl2 + H2
Ví duï 3: Cho 11,2 g Fe taùc duïng heát vôùi dung dòch HCl 7,3% vöøa ñuû.
a. Tính theå tích H2 taïo thaønh ôû ñktc.
b. Tính khoái löôïng dung dòch HCl caàn duøng.
c. Tính C% cuûa dung dòch sau phaûn öùng.
Höôùng daãn
Soá mol Fe tham gia: nFe = 11,2 : 56 = 0,2 (mol)
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
a. Theo phöông trình: n H2 = nFe = 0,2 (mol)
Phöông trình:
8
Theå tích H2 taïo thaønh ôû ñktc: VH2 = n 22,4 = 0,2 22,4 = 4,48 (lít)
b. Theo phöông trình: nHCl = 2nFe = 2 0,2 = 0,4 (mol)
Khoái löôïng HCl tham gia: mHCl = n M = 0,4.36,5 = 14,6 (g)
Khoái löôïng dung dòch HCl caàn duøng: mdd =
14, 6 100
7, 3
= 200 (g)
c. Theo phöông trình: n FeCl2 = nFe = 0,2 (mol)
Khoái löôïng FeCl2 taïo thaønh: M = n M = 0,2.127 = 25,4 (g)
Khoái löôïng dung dòch sau phaûn öùng:
mdd = 11,2 + 200 – m H = 11,2 + 200 – 0,2.2 = 210,8 (g)
2
Vaäy noàng ñoä % cuûa dung dòch sau phaûn öùng:
C% =
25, 4
210, 8
100% = 12,05%
B. Baøi taäp cho bieát löôïng 2 chaát tham gia.
* Caùch laøm chung: Neáu baøi taäp cho löôïng 2 chaát tham gia:
- Trong 2 chaát tham gia seõ coù moät chaát phaûn öùng heát, chaát coøn laïi coù
theå heát hoaëc dö, ta tính saûn phaåm taïo thaønh theo chaát phaûn öùng heát.
- Ñeå xaùc ñònh chaát heát hay dö trong phaûn öùng hoùa hoïc, ta laäp tæ leä giöõa
soá mol theo baøi chia cho soá mol theo phöông trình roài so saùnh 2 giaù trò
phaân soá ñoù vôùi nhau, giaù trò naøo lôùn thì chaát ñoù dö, chaát coøn laïi seõ heát.
* Toång quaùt: Giaû söû coù nA = a, nB = b vaø phöông trình hoùa hoïc:
A
+
B
C
+
D
(*)
mol:
1
1
1
1
a
Tæ leä:
<
b
suy ra A heát, B dö. Tính C, D theo A.
1
1
(Trong tröôøng hôïp naøy ta giaû söû tæ leä soá mol theo phöông trình (*)
ñeàu laø 1 : 1 vaø a < b).
Ví duï 4: Ñoát chaùy 3,1 gam phoát pho trong bình ñöïng 4,48 lít khí
oxi (ñktc). Sau phaûn öùng chaát naøo dö? dö bao nhieâu gam? Tính
khoái löôïng saûn phaåm taïo thaønh?
Höôùng daãn
nP =
3,1
31
= 0,1 (mol) ;
9
nO =
2
4, 48
22, 4
PTPÖ:
4P + 5O2 t
2P2O5
o
0,1
Ta coù tæ leä:
= 0,2 (mol)
0, 2
<
4
5
Sau phaûn öùng O2 dö, tính theo soá mol cuûa P.
Theo phöông trình: nO2 tham gia phaûn öùng =
0,1.5
= 0,125 (mol)
4
nO dö = 0,2 – 0,125 = 0,075 (mol) mO dö = 0,075 32 = 2,4 (g)
2
2
1
n P O taïo thaønh =
2 5
2
nP = 0,05 (mol) m P2O5 = 0,05 142 = 7,1 (g)
Ví duï 5: Cho 200 g dung dòch Ba(OH)2 17,1% taùc duïng vôùi 500g
dung dòch CuSO4 8% thu ñöôïc keát tuûa A, dung dòch B.
a. Tính mA.
b. Tính C% dung dòch B.
Höôùng daãn
Ta coù:
m Ba(OH) = 200 17,1 = 34,2 (g) n Ba(OH) = 34, 2 = 0,2 (mol)
2
2
100
171
mCuSO
4
=
Caùch 1:
Phöông trình:
500 8
40
= 40 (g) nCuSO =
= 0,25 (mol)
4
100
160
Ba(OH)2 + CuSO4
Theo phöông trình:
0, 2
1
1
BaSO4 + Cu(OH)2
1
1
0, 25
Ba(OH)2 heát, CuSO4 dö.
1
1
a. Keát tuûa A goàm BaSO4 vaø Cu(OH)2
Theo phöông trình: n BaSO4 = nCu(OH)2 = n Ba(OH)2 = 0,2 (mol)
Tæ leä:
<
mA = 0,2 (233 + 98) = 66,2 (g)
nCuSO pö = n Ba(OH) = 0,2 (mol)
b. Theo phöông trình:
4
2
Do ñoù soá mol CuSO4 dö: nCuSO4 = 0,25 – 0,2 = 0,05 (mol)
10
Khoái löôïng CuSO4 coøn dö: mCuSO4 = 0,05 160 = 8 (g)
Khoái löôïng dung dòch B sau phaûn öùng:
mdd = 200 + 500 - 66,2 = 633,8(g)
Noàng ñoä % cuûa dung dòch B:
C%B =
8
633, 8
100% = 1,26%
Caùch 2: Phöông phaùp 4 doøng.
Phöông trình:
Ba(OH)2 + CuSO4
BaSO4 + Cu(OH)2
Theo phöông trình: 1
1
1
1
Tröôùc phaûn öùng:
0,2
0,25
Phaûn öùng:
0,2
0,2
Sau phaûn öùng:
0
0,05
0,2
0,2
a. Keát tuûa A goàm BaSO4 vaø Cu(OH)2: mA = 0,2 (233 + 98) = 66,2 (g)
b. Khoái löôïng dung dòch B sau phaûn öùng:
mdd = 200 + 500 – 66,2 = 633,8 (g)
Khoái löôïng CuSO4 coøn dö:
m = 0,05 160 = 8(g)
Noàng ñoä % cuûa dung dòch B:
C% B =
8
633, 8
100% = 1,26%
Chuù yù:
- Phöông phaùp 4 doøng giuùp chuùng ta giaûi quyeát moät baøi toaùn veà
löôïng 2 chaát tham gia moät caùch nhanh nhaát: Doøng 1 ñaët soá mol caùc
chaát theo phöông trình, doøng 2 laø soá mol tröôùc phaûn öùng hay soá mol
ban ñaàu, doøng 3 laø soá mol phaûn öùng (tính theo chaát heát), doøng 4 laø soá
mol sau phaûn öùng (Ñoái vôùi chaát tham gia laáy soá mol tröôùc phaûn öùng
tröø soá mol phaûn öùng, ñoái vôùi chaát saûn phaåm ta tính theo chaát heát).
- Khi moät phaûn öùng maø caû 2 chaát saûn phaåm ñeàu khoâng tan, neáu baøi
yeâu caàu tính noàng cuûa dung dòch sau phaûn öùng thì dung dòch sau phaûn
öùng seõ chöùa moät trong caùc chaát tham gia coøn dö.
Ví duï 6: Cho 200g dung dòch NaOH 8% vaøo 150g dung dòch FeCl 2
12,7%. Sau phaûn öùng ñöôïc dung dòch X, keát tuûa Y.
a. Tính noàng ñoä % caùc chaát coù trong dung dòch X.
b. Laáy keát tuûa Y nung ngoaøi khoâng khí ñeán khoái löôïng khoâng
ñoåi ñöôïc m gam chaát raén. Tính m?
Höôùng daãn
11
nNaOH =
n FeCl2 =
200 8
100 40
= 0,4 (mol)
150 12,7
100 127
= 0,15 (mol)
PTHH:
FeCl2 +
2NaOH
2NaCl + Fe(OH)2
Theo PT:
1
2
Tröôùc PÖ: 0,15
0,4
PÖ:
0,15
0,3
Sau PÖ:
0
0,1
0,3
0,15
a. Toång khoái löôïng dung dòch X: mdd = 200 + 150 – 0,15.90 = 336,5 (g)
Khoái löôïng NaCl:
mNaCl = 0,3 58,5 = 17,55 (g)
Khoái löôïng NaOH dö:
mNaOH = 0,1 40 = 4 (g)
Neân:
C%NaCl =
C%NaOH =
17,5 100%
= 5,2%
336,5
4 100%
336,5
= 1,19%
b. Keát tuûa goàm 0,15 mol Fe(OH)2, ñem nung trong khoâng khí:
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O t
o
2Fe(OH)3
to
Theo PT (*)(**): n Fe2O3 =
1
2
4Fe(OH)3
Fe2O3 + 3H2O
(*)
(**)
n Fe(OH)2 = 0,075 (mol)
Vaäy m = 0,075 160 = 12
Ví duï 7: Hoøa tan moät hoãn hôïp A goàm 28 g Fe vaø 40 g CuO
trong dung dòch HCl 2M
a. Vôùi theå tích dung dòch HCl söû duïng laø 2 lit, hoãn hôïp A
tan heát hay khoâng?
b. Neáu cho toaøn boä löôïng H2 taïo thaønh ôû treân taùc duïng vôùi
72 g FeO nung noùng. Tính ñoä giaûm khoái löôïng cuûa FeO
vaø % khoái löôïng moãi chaát sau phaûn öùng.
Höôùng daãn
Ta coù: nFe=
nCuO
12
28
0,5(mol )
56
20
0, 25(mol )
80
Soá mol HCl ban ñaàu:
nHCl = CM. V = 2 . 2 = 4(mol)
Phöông trình phaûn öùng:
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
( 1)
mol:
1
2
CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
(2)
mol: 1
2
Theo 2 phöông trình(1),(2), ñeå hoøa tan heát hoãn hôïp A caàn
0,5. 2 + 0,25 . 2 = 1,5 mol. Soá mol naøy nhoû hôn soá mol HCl trong dung
dòch (4 mol). Vaäy dö HCl vaø hoãn hôïp A tan heát.
72
1( mol )
72
Theo phöông trình (1): nH 2 nFe = 0,5(mol)
b. Ta coù: nFeO
PTHH: FeO + H2 t
Mol:
1
1
o
Tæ leä:
Fe + H2O
(3)
1 0,5
neân H2 heát, FeO dö.
1 1
Nhaän thaáy: Cöù 0,5 mol FeO bò khöû cho ra 0,5 mol Fe
Ñoä giaûm khoái löôïng cuûa FeO chính laø khoái löôïng oxi maát (töùc 0,5 mol
FeO maát 0,5 mol O)
Neân: mO= 0,5 . 16 = 8 gam.
Phaàn traêm khoái löôïng caùc chaát sau phaûn öùng:
Sau phaûn öùng (3): mFeO= ( 1 – 0,5) . 72 = 36 gam
vaø mFe = 0,5. 56 = 28 gam
Vaäy:
% FeO
36
.100% 56, 25%
36 28
%Fe= 100% - 56,25% = 43,75%
C. Phaûn öùng hoaøn toaøn hay khoâng hoaøn toaøn, hieäu suaát.
Giaû söû phaûn öùng hoùa hoïc laø: A + B C + D
- Moät phaûn öùng ñöôïc coi laø hoaøn toaøn(H = 100%) khi trong 2 chaát
tham gia seõ coù moät chaát A phaûn öùng heát, chaát coøn laïi B coù theå heát
hoaëc dö. Luùc ñoù ta tính löôïng saûn phaåm taïo thaønh( C, D) theo chaát
phaûn öùng heát.
- Moät phaûn öùng ñöôïc coi laø khoâng hoaøn toaøn(H <100%) khi sau phaûn
öùng vaãn coøn moät löôïng nhaát ñònh caû 2 chaát A vaø B (Raát quan troïng
trong baøi hieäu suaát)
Ví duï: Cho 0,5 mol CuO phaûn öùng vôùi 500 mol H 2 ôû to cao. Neáu:
* H= 100% => CuO heát, H2 dö.
13
* H < 100%, sau phaûn öùng coøn caû CuO vaø H2 (Soá mol CuO coøn
laïi nhoû hôn 0,5 mol, soá mol H2 coøn laïi nhoû hôn 500 mol, vì neáu coøn
nguyeân thì H = 0%)
Chuù yù: H luoân ñöôïc tính ñoái vôùi chaát thieáu
o
Ví duï: N2 + 3H2
t 2NH3
Neáu nN 2 bñ= 1 mol; nH 2 bñ= 2 mol; nN 2 pö = 0,5 mol; nH 2 pö= 1,5 mol
Ta tính H theo H2 (Vì theo phöông trình phaûn öùng: ñeå phaûn öùng
heát 1 mol N2 caàn 3 mol H2, maø ôû ñaây ban ñaàu chæ coù 2 mol H 2, vaäy
thieáu H2)
I. Coâng thöùc tính hieäu suaát(H)
1. H chaát tham gia.
Löôïng chaát tham gia theo phöông trình
H=
. 100%
Löôïng chaát tham gia treân thöïc teá
2. H chaát saûn phaåm
Löôïng chaát saûn phaåm treân thöïc teá
H
=
.100%
Löôïng chaát saûn phaåm theo phöông trình
II. Khi baøi ñaõ cho H
1. Neáu baøi yeâu caàu tính khoái löôïng chaát tham gia
Löôïng chaát tham gia = Löôïng chaát tham gia treân lí thuyeát.
100
H
2. Neáu baøi yeâu caàu tính löôïng chaát saûn phaåm
Löôïng chaát saûn phaåm = Löôïng chaát saûn phaåm treân lí thuyeát.
H
100
Ví duï 8: Nung 400 gam CaCO3 sau moät thôøi gian thu ñöôïc 112
gam CaO. Tính hieäu suaát phaûn öùng.
Höôùng daãn
* Caùch 1: Tính H chaát tham gia
Ta coù:
nCaCO3
400
= 100 = 4 (mol)
nCaO =
112
= 2 (mol)
56
o
Phöông trình: CaCO3 t
Mol:
1
Theo phöông trình:
14
CaO + CO2
1
nCaCO3 treân lyù thuyeát= nCaO = 2(mol)
Thöïc teá coù 4 mol CaCO 3 tham gia.
Neân: H =
2
.100% = 50%
4
* Caùch 2: Tính theo H saûn phaåm
Ta coù:
nCaCO3
400
= 100 = 4 (mol)
nCaO =
112
= 2 (mol)
56
CaCO3 t CaO + CO2
1
1
o
Phöông trình:
mol:
Theo phöông trình: nCaO = nCaCO3 = 4 (mol)
Thöïc teá coù 2 mol CaO taïo thaønh.
Neân: H =
2
.100% = 50%
4
(Löu yù: Ñaây laø moät baøi taäp maø phaûn öùng xaûy ra khoâng hoaøn toaøn, vì
sau phaûn öùng vaãn coøn 200g CaCO3 chöa bò phaân huûy)
Ví duï 9: Nung 420 gam MgCO 3 moät thôøi gian thu ñöôïc 288 gam
chaát raén. Tính H phaûn öùng.
Höôùng daãn
* Caùch 1: Tính H chaát tham gia
Ta coù: nMgCO3
420
5(mol )
84
Goïi a laø soá mol MgCO3 bò phaân huûy
Suy ra soá mol MgCO3 coøn laïi laø: (5 – a) mol
MgCO3 t MgO + CO2
a
a
o
Phöông trình:
Mol:
Theo baøi: mMgO + mMgCO3 = 288(gam)
40a + 84 (5 –a) = 288
a= 3
Do soá mol MgCO3 ban ñaàu laø 5 mol, bò phaân huûy 3 mol neân:
3
H .100% 60%
5
* Caùch 2: Tính theo H saûn phaåm
Ta coù: nMgCO3
420
5(mol )
84
15
Khi nung 420 gam MgCO3 thu ñöôïc 288 gam chaát raén neân khoái löôïng
giaûm chính laø khoái löôïng CO2 taïo ra treân thöïc teá:
mCO2 420 288 132( gam)
Neân: nCO2
132
3(mol )
44
Phöông trình:
mol:
MgCO3 t MgO + CO2
1
1
o
Theo phöông trình: nCO2 lyù thuyeát= nMgCO3 = 5 (mol)
3
H .100% 60%
5
Vaäy:
Löu yù:
- Caùch 1 laø caùch thöôøng tính, vôùi a laø soá mol MgCO 3 bò phaân huûy,
neáu H = 100% thì a = 5 mol. Ñieåm maáu choát laø thaáy ñöôïc chaát raén
goàm MgO taïo thaønh vaø MgCO 3 chöa bò phaân huûy. Khi laøm baøi naøy hay
bò nhaàm laãn theo höôùng: Coù 5 mol MgCO3 seõ taïo ra 5mol MgO (töùc laø
200 gam MgO), suy ra khoái löôïng MgCO3 coøn laïi laø 288 - 200 = 88 g,
luùc ñoù tính H seõ sai.
- Caùch 2 laø caùch tính nhanh vì ñoä giaûm khoái löôïng chính laø löôïng
CO2 thöïc teá thu ñöôïc (3mol). Neáu H= 100% thì phaûi taïo ra 5 mol CO 2
(vì ban ñaàu coù 5 mol MgCO3). Do ñoù ta tính ñöôïc keát quaû H ñuùng.
Ví duï 10: Cho luoàng khí H2 ñi qua 7,2 gam FeO nung noùng, sau
phaûn öùng thu ñöôïc 6,4 gam hoãn hôïp chaát raén. Tính H phaûn öùng.
Höôùng daãn
* Caùch 1:
Soá mol trong 7,2 gam FeO:
nFeO =
7, 2
0,1( mol )
72
Goïi a laø soá mol FeO bò khöû, nFeO coøn laïi= 0,1 - a
o
FeO + H2 t Fe + H2O
mol:
a
a
Theo baøi ra ta coù:
mFe + mFeO dö = 6,4 gam
56a + 72( 0,1 - a) = 6,4
56a + 7,2 - 72a = 6,4
a= 0, 05
Vaäy hieäu suaát phaûn öùng:
16
H=
0, 05
.100% 50%
0,1
* Caùch 2:
Soá mol trong 7,2 gam FeO:
nFeO =
7, 2
0,1( mol )
72
Khi cho luoàng khí H 2 ñi qua 7,2 gam FeO nung noùng, sau phaûn öùng thu
ñöôïc 6,4 gam hoãn hôïp chaát raén, suy ra ñoä giaûm khoái löôïng laø khoái
löôïng oxi tham gia:
mO = 7,2 - 6,4 = 0,8 gam
0,8
0, 05(mol )
16
o
Phöông trình: FeO + H2 t Fe + H2O
nO
Ta coù :
nFeObò khöû = nO = 0,05 (mol)
Vaäy hieäu suaát phaûn öùng:
H=
0, 05
.100% 50%
0,1
Ví duï 11: Nung 50 taán CaCO3 moät thôøi gian thu ñöôïc bao nhieâu
taán CaO. Bieát H = 75%.
Höôùng daãn
Phöông trình: CaCO3 t CaO + CO2
mol:
1
1
gam:
100
56
Hay
taán :
100
56
Theo baøi taán :
50
x
Soá taán CaO thu döôïc treân lyù thuyeát:
o
x = mCaO =
56.50
28 (taán)
100
Vì H = 75% neân khoái löôïng CaO thöïc teá thu ñöôïc laø:
mCaO =
28.75
21 (taán)
100
(Löu yù: Khi moät soá baøi taäp coù söû duïng ñaïi löôïng lôùn nhö ví duï 11, ta
khoâng nhaát thieát phaûi quy baøi taäp veà soá mol ñeå tính toaùn vì khoù khaên
vaø khoâng tieän khi giaûi quyeát baøi toaùn, ta neân quy veà ñaïi löôïng thöïc teá
cuûa ñeà baøi ñeå coù tính toaùn ñôn giaûn nhöng vaãn phuø hôïp)
Ví duï 12: Daãn luoàng khí H2 ñi qua oáng thuyû tinh chöùa 28 g boät
17
ñoàng (II) oxit nung noùng. Sau moät thôøi gian thu ñöôïc 24 g chaát
raén. Xaùc ñònh khoái löôïng hôi nöôùc taïo thaønh ?
Höôùng daãn
Soá mol CuO ban ñaàu : nCuO =
28
= 0,35 (mol)
80
Phöông trình phaûn öùng :
CuO + H2 t
o
mol:
1
Cu + H2O
1
1
(1)
1
Neáu phaûn öùng xaûy ra hoaøn toaøn thì soá mol ñoàng ñöôïc giaûi phoùng laø
nCu = 0,35 mol hay 0,3564 = 22,4 g.
22,4 g naøy laïi nhoû hôn 24 g chaát raén taïo thaønh sau phaûn öùng laø voâ
lí, coù nghóa laø phaûn öùng xaûy ra chöa hoaøn toaøn, coøn dö CuO.
Goïi soá mol CuO ñaõ phaûn öùng vôùi H 2 laø x
Theo phöông trình (1):
nH 2
PÖ
nCu nH 2O x(mol )
Do ñoù 24 g chaát raén thu ñöôïc sau phaûn öùng goàm CuO dö vaø Cu taïo
thaønh.
Ta coù phöông trình : 64x + 80(0,35–x) = 24.
Giaûi ra : x = 0,25 mol
Vaäy soá g hôi nöôùc taïo thaønh laø :
mH 2O = 0,25 . 18 = 4,5 g.
Ví duï 13: Cho 0,896 lít H2 taùc duïng vôùi 0,672 khí Cl2 (ñktc), saûn
phaåm thu ñöôïc cho hoøa tan vaøo 19,27 gam nöôùc thu ñöôïc dung
dòch A. Laáy 5 gam dung dòch A phaûn öùng vôùi AgNO 3 dö ñöôïc
0,7175 gam keát tuûa. Tính H phaûn öùng giöõa H 2 vaø Cl2.
Höôùng daãn
Ta coù: nH 2
0,896
0, 672
0, 04(mol ) ; nCl2
0, 03(mol )
22, 4
22, 4
Phöông trình hoùa hoïc:
Tröôùc PÖ:
PÖ:
18
H2 +
0,04
0,03
Cl2 t
0,03
0,03
o
2HCl (1)
Sau PÖ:
0,01
0
0,06
Khoái löôïng khí hiñroclorua taïo thaønh sau phaûn öùng (1) neáu H = 100%:
mHCl = 0,06. 36,5 = 2,19 (gam)
Khi laáy 5 gam dung dòch A cho phaûn öùng vôùi dung dòch HCl, soá mol
keát tuûa laø:
nAgCl
0, 7175
0, 005(mol )
143,5
Phöông trình hoùa hoïc:
HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 (2)
Theo phöông trình (2): nHCl = nAgCl= 0,005(mol)
Khoái löôïng HCl caàn duøng ôû phaûn öùng (2):
mHCl = 0,005. 36,5 = 0,1825 gam
Do ñoù khoái löôïng H2O coù trong 5 gam dung dòch:
m = 5 – 0,1825 = 4,8175 gam
Nhö vaäy: Cöù 4,8175 gam nöôùc hoøa tan 0,005 mol HCl
Cöù 19,27 gam nöôùc hoøa tan
x mol HCl
Suy ra: x
19, 27.0, 005
= 0,02 mol
4,8175
mHCl = 0,02. 36,5 = 0,73(gam)
Vaäy: H
0, 073
.100% 33,33%
2,19
Ví duï 14: Hoøa tan heát 3,2 gam oxit M2Om trong löôïng vöøa ñuû
dung dòch H2SO4 10%, thu ñöôïc muoái coù noàng ñoä 12,9%, sau phaûn
öùng ñem coâ bôùt dung dòch vaø laøm laïnh noù thu ñöôïc 7,868 gam
tinh theå muoái vôùi H= 70%. Xaùc ñònh coâng thöùc tinh theå cuûa noù.
Höôùng daãn
Ta coù:
nM 2Om
3,2
2 M 16 m
Phöông trình hoùa hoïc:
M2Om + mH2SO4
mol: 1
m
M2(SO4)m + mH2O
1
Theo phöông trình: nH 2 SO4 m.nM 2Om = m.
Khoái löôïng H2SO4 tham gia:
mH 2 SO4
3, 2
2M 16m
3, 2m.98
313, 6 m
2 M 16m 2M 16m
19
Khoái löôïng dung dòch H2SO4 10%: mdd H 2 SO4
3136m
2 M 16m
Khoái löôïng M2(SO4)m taïo thaønh:
mM 2 ( SO4 ) m
6, 4 M 307, 2m
2M 16m
3, 2
.(2 M 96m) =
2M 16m
Theo baøi ra ta coù:
6, 4 M 307, 2m
3136m
12, 9
: 3, 2
=
2M 16m
2M 16m 100
Suy ra: M = 18,67m
Vì m laø hoùa trò cuûa kim loaïi neân nhaän giaù trò 1,2,3. Ta coù baûng sau:
m
1
2
3
M
18,67
37.34
56(TM)
Do ñoù M laø Fe, coâng thöùc oxit laø Fe 2O3, coâng thöùc muoái laø Fe2(SO4)3
Goïi coâng thöùc cuûa tinh theå muoái laø Fe 2(SO4)3.xH2O
nFe2 ( SO4 )3 . xH 2O nFe2 ( SO 4 )3 nFe2O3 = 0,02 mol
Ta coù:
Do H = 70% neân thöïc teá soá mol Fe2(SO4)3.xH2O thu ñöôïc laø:
n= 0,02.
70
= 0,014(mol)
100
Ta coù:
0,014.(400+18x) = 7,868
Giaûi ra:
x=9
Vaäy coâng thöùc tinh theå muoái laø: Fe2(SO4)3.9H2O
Ví duï 15: Cho 19,5 gam Zn taùc duïng vôùi 7 lít Cl 2(ñktc) thì thu
ñöôïc 36,72 gam ZnCl2. Tính hieäu suaát phaûn öùng.
Höôùng daãn :
19,5
0,3(mol )
65
7
0,3125(mol )
22, 4
Ta coù: nZn
nCl2
Phöông trình hoùa hoïc:
o
Zn
+
Cl2
t
Bñ:
0,3
0,3125
Pö:
0,3
0,3
Sau: 0
0,125
20
ZnCl2
0,3
Khoái löôïng cuûa ZnCl2 taïo thaønh theo lyù thuyeát laø: 0,3 136 =40,8
gam
36 , 75
H%
100% 90%
Hieäu suaát phaûn öùng laø :
40 ,8
Ví duï 16: Cho 4lít N2 vaø 14 lít H2 vaøo bình kín roài nung noùng
vôùi xuùc taùc thích hôïp ñeå phaûn öùng xaûy ra, sau phaûn öùng thu
ñöôïc 16,4 lít hoãn hôïp khí
a) Tính theå tích khí amoniac thu ñöôïc.
b) Xaùc ñònh hieäu suaát cuûa phaûn öùng.
(Bieát caùc khí ño ôû cuøng ñieàu kieän nhieät ñoä vaø aùp suaát )
Höôùng daãn :
ôû cuøng ñieàu kieän nhieät ñoä vaø aùp suaát, tæ leä theå tích laø tæ leä soá mol
a. Ñaët theå tích khí N2 ñaõ phaûn öùng laø x (lít)
N2
+ 3H2 2NH3
BÑ:
4
14
0
( lít )
PÖ :
x
3x
2x
Sau:
(4-x )
(14 -3x) 2x
Suy ra ta coù : (4 - x ) +(14 -3x) + 2x = 16,4
x = 0,8 lít
VNH3 0,8 2 1, 6(lit)
b. Neáu ñeå phaûn öùng hoaøn toaøn thì N2 heát
VNH3 4 2 8(lit) ( löôïng lyù thuyeát )
Hieäu suaát phaûn öùng :
H% =
1, 6
100% 20%
8
I. Caùch tính H toång.
Giaû söû coù sô ñoà phaûn öùng:
A H1 % B H2 % C H3 % D H4 % E
Hieäu suaát toång cuûa caû quaù trình töø A ñeán E laø:
Htoång = H1%. H2%. H3%. H4%.
Ví duï 17: Ngöôøi ta ñieàu cheá H2SO4 töø quaëng pirit saét theo caùc
phöông trình sau:
FeS2 + O2
o
t
Fe2O3 + SO2 (1)
SO2 + O2 SO3
(2)
SO3 + H2O H2SO4
(3)
Töø 60 taán FeS2 ñieàu cheá ñöôïc bao nhieâu taán dung dòch
H2SO4 90%. Bieát phöông trình (1) coù H= 80%, phöông trình (2)
coù H= 60%, phöông trình (3) coù H= 90%.
t o ,V2O5
21
Höôùng daãn
Ta coù phöông trình hoùa hoïc:
4 FeS2 + 11O2
o
t
2Fe2O3 + 8SO2 (1)
2SO2 + O2 2SO3
SO3 + H2O H2SO4
Hieäu suaát toång cuûa quaù trình saûn suaát:
Htoång = 80%. 60%.90%= 43,2%
Töø caùc phöông trình (1,2,3) ta coù sô ñoà sau:
FeS2 2SO2 2SO3
Theo sô ñoà: 120 gam
Hay: 120 taán
Theo baøi: 60 taán
Khoái löôïng H2SO4 thu ñöôïc theo sô ñoà(*):
t o ,V2O5
x=m=
(2)
(3)
2H2SO4(*)
2. 98gam
2. 98 taán
x taán
60.2.98
= 98 taán
120
Vì H= 43,2% neân khoái löôïng H2SO4 thöïc teá thu ñöôïc laø:
mH 2 SO4
98.43, 2
42,336 (taán)
100
Vaäy khoái löôïng dung dòch H2SO4 90% thöïc teá thu ñöôïc laø:
mdd
42,336.100
47, 04 (taán)
90
D. Moät soá thuû thuaät tính toaùn trong tröôøng hôïp thieáu moät
phöông trình nhöng ñeà khoâng cho theâm ñieàu kieän naøo:
Goïi x laø aån, y laø soá phöông trình.
Neáu x = y thì ta ñuû phöông trình ñeå giaûi
Neáu x > y ta thieáu phöông trình, phaûi duøng moät soá thuû thuaät
trong tính toaùn.
Trong tröôøng hôïp naøy, ta seõ tìm moät heä thöùc giöõa hai aån, ví duï
khoái löôïng mol cuûa kim loaïi M vôùi hoùa trò a, hoaëc giöõa hai heä soá x vaø y
cuûa MxOy. Sau khi coù heä thöùc naøy, ta töï choïn moät aån vôùi caùc giaù trò 1,
2, 3… vaø tìm giaù trò cuûa aån coøn laïi.
Ví duï: M = 12a (M laø khoái löôïng mol, a laø hoùa trò cuûa M):
Vôùi a = 1, M = 12 (loaïi vì C coù M = 12 nhöng C laø phi kim)
Vôùi a = 2, M = 24 (phuø hôïp vì Mg coù M = 24)
Vôùi a = 3, M = 36 ( loaïi vì khoâng coù kim loaïi naøo coù M = 36)
22
- Xem thêm -
.DOC 
398 
3518 
140 
