Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Phân loại và phương giải bài tập tính theo phương trình hóa học

Chia sẻ: Bobietbo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:41

Thêm vào BST

Báo xấu

19
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của sáng kiến kinh nghiệm là nghiên cứu các dạng bài tập tính theo phương trình hóa học, đưa ra các phương pháp giải đối với từng dạng bài. Từ đó giúp học sinh nắm được cách làm bài tập, tạo cho các em có hứng thú với môn học. Nâng cao chất lượng dạy - học môn Hóa.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Phân loại và phương giải bài tập tính theo phương trình hóa học

A. MỞ ĐẦU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. Hóa học là môn khoa học rất quan trọng trong chương trình THCS. Môn Hóa học có khả năng phát triển năng lực nhận thức của học sinh, để học sinh có thể lĩnh hội được những kiến thức về các nguyên tắc khoa học của nền sản xuất hóa học, về ứng dụng của hóa học trong các ngành sản xuất và quốc phòng. Thông qua môn Hóa học giúp cho HS có trình độ học vấn cao hơn, năng động và sáng tạo hơn trong suy nghĩ cũng như hành động, có ý thức về vai trò của hóa học trong công nghiệp hóa và hiện đại hóa, đồng thời có ý thức bảo vệ môi trường trong sạch. Với vai trò và ý nghĩa to lớn như vậy. Việc nâng cao chất lượng dạy và học tập môn Hóa học là yêu cầu cấp thiết của các trường THCS. Để nâng cao chất lượng dạy và học tập môn Hóa học thì bài tập hóa học có vai trò rất quan trọng. Bài tập hóa học có những ý nghĩa, tác dụng to lớn về nhiều mặt:  Ý nghĩa trí dục:  Làm chính xác hóa các khái niệm hóa học. Rèn kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hóa học và các thao tác tư duy.  Ôn tập hệ thống hóa kiến thức một cách tích cực nhất. Củng cố, khắc sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn. Từ đó học sinh có thể vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao động sản xuất và bảo vệ môi trường.  Rèn luyện các kỹ năng hóa học như: cân bằng PTHH, tính toán theo PTHH…  Ý nghĩa phát triển: Phát triển ở HS các năng lực tư duy logic, biện chứng, khái quát, độc lập, thông minh và sáng tạo .  Ý nghĩa giáo dục: Rèn luyện đức tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê nghiên cứu khoa học hóa học. Tuy nhiên Hóa học là môn khoa học tự nhiên khá mới mẻ và khó với các em học sinh THCS, hơn nữa thời gian trên lớp dành cho việc chữa bài tập ít. Nên HS thường gặp khó khăn trong việc làm bài tập. Qua các bài kiểm tra, một số em còn bỏ trắng bài toán tính theo phương trình hóa học. Từ thực trạng này tôi thiết nghĩ việc phân loại cho HS các dạng bài tập và rèn cho HS kĩ năng giải các bài tập đó là hết sức cần thiết. Nên tôi đã mạnh dạn chọn đề tài:> II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU. Nghiên cứu các dạng bài tập tính theo phương trình hóa học, đưa ra các phương pháp giải đối với từng dạng bài. Từ đó giúp học sinh nắm được cách làm bài tập, tạo cho các em có hứng thú với môn học. Nâng cao chất lượng dạy- học môn Hóa 1
III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU. Đối tượng nghiên cứu của đề tài này là các dạng bài tập tính theo phương trình hóa học và phương pháp giải các bài tập tính theo phương trình hóa học. IV. PHẠM VI NGHIÊN CỨU. Về mặt kiến thức kỹ năng, đề tài chỉ nghiên cứu một số dạng bài tập tính theo phương trình hóa học (chủ yếu tập trung vào hóa vô cơ)và phương pháp giải các dạng bài tập đó. Nội dung kiến thức trong chương trình lớp 8,9. Đối tượng để áp dụng tính khả thi của đề tài này là: Học sinh lớp 8,9 ( HS trường THCS Thượng Thanh) V. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Để thực hiện đề tài này tôi thực hiện các phương pháp sau:  Nghiên cứu tài liệu: Đọc SGK, SBT, các loại sách tham khảo và tìm kiếm thông tin trên mạng.  Phân tích, tổng hợp.  Phương pháp thực nghiệm giáo dục.  Dành nhiều thời gian để chữa bài tập cho HS. Sử dụng các bài toán đòi hỏi học sinh phải suy luận, sáng tạo.  Áp dụng đề tài vào việc dạy HS đại trà và bồi dưỡng HSG 2
B. NỘI DUNG I. CƠ SỞ LÍ LUẬN Quá trình dạy học hóa học gồm 3 công đoạn là: dạy học bài mới; ôn tập, hệ thống hóa kiến thức và luyện tập; kiểm tra và đánh giá kết quả dạy học. - Ở công đoạn dạy học bài mới ta nên phân loại bài tập hóa học theo nội dung để phục vụ cho việc dạy học và củng cố bài mới. Tên của mỗi loại có thể như tên của các chương trong sách giáo khoa. - Ở công đoạn ôn tập, hệ thống hóa kiến thức và kiểm tra- đánh giá do mang tính tổng hợp, có sự phối hợp giữa các chương nên ta phân loại dựa trên các cơ sở sau: + Dựa vào tính chất hoạt động của học sinh. + Dựa vào chức năng của bài tập có thể chia thành bài tập đòi hỏi sự tái hiện kiến thức, bài tập rèn tư duy độc lập. + Dựa vào tính chất của bài tập có thể chia thành bài tập định tính và bài tập định lượng. + Dựa vào kiểu hay dạng bài. + Dựa vào khối lượng kiến thức có thể chia thành bài tập đơn giản hay phức tạp. Tuy nhiên trong thực tế khi làm đề tài này tôi dựa chủ yếu vào nội dung, khối lượng kiến thức và dạng bài để phân loại. Với mỗi dạng bài tập tôi có đề ra các phương pháp giải phù hợp trong phần nội dung của đề tài. Để học sinh dễ nắm bắt được kiến thức và nhớ cách làm bài tập một cách sâu sắc, tôi chia bài tập tính theo phương trình hóa học thành 5 dạng sau:  Dạng 1: Bài toán tính theo phương trình cho biết một lượng chất  Dạng 2: Bài toán tính theo phương trình cho biết hai lượng chất  Dạng 3: Bài toán hỗn hợp  Dạng 4: Bài toán giải dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, tăng- giảm khối lượng và dùng đại lượng mol trung bình.  Dạng 5: Bài toán tính theo nhiều phản ứng nối tiếp II. PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI 1. Thực trạng chung Qua nhiều năm giảng dạy bộ môn hóa khối 8, 9 tôi nhận thấy đa phần học sinh rất sợ làm bài tập tính theo phương trình hóa học đặc biệt là những em có lực học trung bình và yếu. Bằng chứng rõ nhất là qua các bài kiểm tra, những học sinh đó thường không làm bài tập tính theo PTHH và cùng lắm cũng chỉ viết được PTHH và tính được số mol của chất đã cho. Còn đối với học sinh khá giỏi thì các em hay gặp vấn đề ở các bài toán nâng cao, các em chưa nắm bắt được các dạng bài và phương pháp giải của từng dạng nên các em rất lúng túng. 3
Và một vấn đề không kém phần quan trọng nữa đó là đa số học sinh không đọc kỹ đề, không biết lập sơ đồ tóm tắt đối với mỗi bài toán nên không xác định được mục tiêu của bài: Cho gì? Hỏi gì? Nhiều học sinh đọc chỉ đọc qua đã làm bài ngay, đến cuối cùng không biết phải tính cái gì hoặc rơi vào tình trạng bế tắc, biết là sai nhưng không biết sai ở đâu…Dẫn tới kết quả học tập không cao. Nên tôi nghĩ đề tài này thật sự có ý nghĩa với học sinh. 2. Điểm mới của đề tài Đề tài đã phân loại bài toán tính theo PTHH theo các dạng, đồng thời đưa ra các phương pháp giải phù hợp cho từng dạng bài. Điều này giúp học sinh hiểu bài, làm bài tốt hơn, từ đó hình thành cho học sinh kỹ năng nhận biết các dạng bài, kỹ năng giải bài toán tính theo PTHH thành thạo hơn. Điểm đặc biệt hơn đề tài này đã đề cập tới vấn đề dẫn dắt, dạy như thế nào cho học sinh hiểu hơn cụ thể là: Hình thành cho học sinh thói quen đọc kỹ đề, lập sơ đồ ngắn gọn để xác định hướng đi cho mỗi bài toán hóa. Đề tài này áp dụng được với cả học sinh đại trà và học sinh giỏi. (Áp dụng dạy cho câu lạc bộ bồi dưỡng học sinh giỏi) 3. Điểm hạn chế của đề tài Với thời gian trên lớp 2 tiết/ tuần, lại còn phải dạy bài mới nên tôi không áp dụng được hết tất cả nội dung của đề tài vào giảng dạy ở trên lớp. Đề tài chỉ có thể áp dụng một cách triệt để vào công tác bồi dưỡng học sinh giỏi… III. PHÂN LOẠI BÀI TẬP TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC Bài tập tính theo phương trình hóa học thành 5 dạng sau:  Dạng 1: Bài toán tính theo phương trình cho biết một lượng chất  Dạng 2: Bài toán tính theo phương trình cho biết hai lượng chất  Dạng 3: Bài toán hỗn hợp  Dạng 4: Bài toán giải dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, tăng- giảm khối lượng và dùng đại lượng mol trung bình.  Dạng 5: Bài toán tính theo nhiều phản ứng nối tiếp IV. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHUNG Bài toán tính theo phương trình hóa học nói chung được tiến hành theo 4 bước sau đây: 4
 Bước 1: Chuyển đổi khối lượng chất hoặc thể tích chất khí thành số mol chất.  Bước 2: Viết PTHH  Bước 3: Dựa vào PTHH để tìm số mol chất tham gia hoặc chất tạo thành.  Bước 4: Chuyển đổi số mol chất thành khối lượng (m=n.M) hoặc thể tích ở đktc (V=n.22,4) Chú ý: HS muốn làm tốt bài toán tính theo PTHH cần phải:  Thuộc, biết chuyển đổi và vận dụng linh hoạt các công thức tính toán. Cụ thể là các công thức sau: m V n ; n ; n= Số nguyên tử (hay phân tử)/6.10-23 M 22,4 n m MA M CM  ; C %  ct .100% , dA B  ; d A kk  A V mdd MB 29 Định luật bảo toàn khối lượng: A + B  C + D Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mA +mB = mC + mD  Biết viết công thức hóa học đúngvà thuộc tính chất hóa học của các chất, để lập phương trình hóa học đúng.  Trước khi làm bài phải đọc kỹ đề bài, tóm tắt dưới dạng sơ đồ ra nháp: Xác định đề bài:  Cho dữ kiện gì:  Hỏi gì?  Tư duy: Thiết lập mối quan hệ giữa cho và hỏi (đây là bước quan trọng)  Tìm hướng đi (xác định các bước làm) cho bài toán.  Tiến hành làm bài tập Nếu học sinh nắm bắt được những nội dung trên vững vàng thì việc làm bài toán tính theo phương trình hóa học trở nên dễ dàng hơn rất nhiều. V. CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP V.1. Dạng 1: Bài toán tính theo phương trình cho biết một lượng chất. 5
V.1.1. Phương pháp giải: Đây là dạng bài đơn giản nhất trong các dạng toán tính theo PTHH. Ta áp dụng phương pháp chung ở phần III. V.1.2. Bài tập minh họa Bài 1: Khử 48 gam đồng (II) oxit bằng khí hiđro. Hãy: a) Tính số gam đồng kim loại thu được. b) Tính thể tích khí hiđro (đktc) cần dùng. Hướng dẫn HS tóm tắt theo sơ đồ sau: 0 t 48 gam CuO + H2  Cu + H2O mCuO 48 nCuO   ?VH 2  n.22,4 ? mCu  n.M M CuO 80 Dựa vào PTHH, từ số mol của CuO ta tính được số mol của H2 và Cu. Sau đó chuyển về khối lượng hay thể tích mà đề bài yêu cầu. Bài làm Số mol của 48 gam đồng (II) oxit là: mCuO 48 nCuO    0,6(mol ) M CuO 80 0 t PTHH: CuO + H2  Cu + H 2O Theo PT: 1 1 1 (mol) Theo ĐB: 0,6 x y (mol) 1.0,6 1.0,6 x  0,6(mol ) H2 , y   0,6( mol ) Cu 1 1 a) Số gam đồng kim loại thu được là: mCu  n.M  0,6.64  38,4( g ) b) Thể tích khí hiđro cần dùng ở đktc là: VH  n.22,4  0,6.22,4  13,44(l ) 2 Bài 2: Hòa tan hoàn toàn 2,24 gam Fe bằng axit clohiđric. a) Viết phương trình phản ứng xảy ra. b) Tính khối lượng muối tạo thành và thể tích khí hiđro thoát ra ở đktc. c) Cần bao nhiêu gam dung dịch HCl 5% để hòa tan hết 2,24 gam Fe? 6
Bài làm a) PTHH: Fe + 2 HCl   FeCl2 + H2 mFe 2,24 b) Số mol của 2,24g Fe là: nFe    0,04(mol ) M Fe 56 PTHH: Fe + 2 HCl   FeCl2 + H 2 Theo PT: 1 2 1 1 (mol) Theo ĐB: 0,04 x y z (mol) 2.0,04 1.0,04 1.0,04 x  0,08(mol ) HCl , y   0,04(mol ) FeCl2 , z   0,04(mol ) H2 1 1 1 Khối lượng muối FeCl2 tạo thành là: mFeCl  n.M  0,04.127  5,08( g ) 2 Thể tích khí hiđro thoát ra ở đktc là: VH  n.22,4  0,04.22,4  0,896(l ) 2 c) Khối lượng HCl đủ để hòa tan hết 2,24g Fe là: mHCl  n.M  0,08.36,5  2,92( g ) Khối lượng dung dịch HCl 5% đủ để hòa tan hết 2,24g Fe là: mct 2,92 mddHCl  .100%  .100  58,4( g ) C% 5 Bài 3 : Hòa tan hết 4,05 gam Al vào m gam dung dịch HCl, sau phản ứng thu được hiđro và 104,5 gam dung dịch. Hãy tính: a) Thể tích khí hiđro thu được ở đktc. b) Khối lượng muối tạo thành. c) Khối lượng m của dung dịch HCl đã dùng. Bài làm m Al 4,05 Số mol của 4,05g Al là: n Al    0,15(mol ) M Al 27 PTHH: 2 Al + 6 HCl   2 AlCl3 + 3 H2 Theo PT: 2 2 3 (mol) Theo ĐB: 0,15 x y (mol) 7
2.0,15 3.0,15 x  0,15(mol ) AlCl3 , y   0,225(mol ) H2 2 2 a) Thể tích khí hiđro thoát ra ở đktc là: VH  n.22,4  0,225.22,4  5,04(l ) 2 b) Khối lượng muối AlCl3 tạo thành là: m AlCl  n.M  0,15.133,5  20,025( g ) 3 c) Biết: mddsaupu = m Al  mddHCl  mH 2  104,5 = 4,05 + m -0,225.2  m= 100,9(g) Bài 3: Đốt cháy một hỗn hợp Fe và Mg, trong đó Mg có khối lượng là 0,48g cần dùng 672ml O2(đktc). Hãy tính khối lượng kim loại sắt. Bài làm m 0,48 Số mol của 0,48 g Mg là: nMg    0,02( mol ) M 24 V 0,672 Số mol của 0,672 lít O2 ở đktc là: nO    0,03(mol ) 2 22,4 22,4 0 t PTHH: 2 Mg + O2  2 MgO (1) 1 1 Theo PT (1) ta có: nO  nMg  .0,02  0,01(mol ) 2 2 2 Vậy số mol O2 tác dụng với Fe là: 0,03-0,01=0,02(mol) 0 t PTHH: 3 Fe + 2 O2  Fe3O4 (2) 3 3 Theo PT (2) ta có: nFe  nO  .0,02  0,03(mol ) 2 2 2 Khối lượng Fe trong hỗn hợp là: mFe  n.M  0,03.56  1,68( g ) Bài 4: Hòa tan 2,7g Al bằng 200g dung dịch axit sunfuric vừa đủ. a) Viết phương trình phản ứng xảy ra. b) Tính thể tích khí hiđro thoát ra ở đktc. c) Tính nồng độ phần trăm của dung dịch axit sunfuric cần dùng cho phản ứng trên? Bài làm a) PTHH: 2 Al + 3 H2SO 4   Al2(SO4)3 + 3 H2 b) Số mol của 2,7g Al là: 8
m Al 2,7 n Al    0,1(mol ) M Al 27 PTHH: 2 Al + 3 H2SO 4   Al2(SO4)3 + 3 H2 Theo PT: 2 3 3 (mol) Theo ĐB: 0,1 x y (mol) 3.0,1 3.0,1 x  0,15(mol ) H2SO4, y   0,15( mol ) H 2 2 2 Thể tích khí hiđro thoát ra ở đktc là: VH  n.22,4  0,15.22,4  3,36(l ) 2 c) Khối lượng H2SO 4 cần dùng là: mH 2SO4  n.M  0,15.98  14,7( g ) Nồng độ phần trăm của 200g dung dịch axit H2SO4 cần dùng cho phản ứng trên là: mct 14,7 C % ddH2SO4  .100%  .100%  7,35(%) mdd 200 V.1.3. Bài tập áp dụng và nâng cao Bài 1: Khử 21,7 gam thủy ngân (II) oxit bằng khí hiđro. Hãy: a) Tính số gam thủy ngân kim loại thu được. b) TÍnh thể tích khí hiđro (đktc) cần dùng. Đáp số: mHg=20,1(g); VH =2,24(l) 2 Bài 2 : Cho 8,4g Fe tác dụng với một lượng dung dịch HCl vừa đủ. Dẫn toàn bộ lượng khí sinh ra qua đồng (II) oxit nóng. a) Tính thể tích khí hiđro thoát ra ở đktc. b) Tính khối lượng kim loại đồng thu được sau phản ứng? Đáp số: VH =3,36(l), mCu=9,6(g) 2 Bài 3 : Hòa tan 6,5 g hỗn hợp kẽm và kẽm oxit trong dung dịch HCl thì thoát ra 1,12 lít khí H2 (đo ở đktc). Tính thành phần phần trăm của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu. Đáp số: %mZn=50%, %mZnO=50% 9
Bài 4 : Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp khí gồm CO và H 2 cần phải dùng 1,68 lít oxi (đktc) và thu được 0,9 g nước . a) Viết các phương trình hóa học. b) Tính thể tích mỗi khí có trong hỗn hợp đầu? Đáp số: VH =1,12(l),VCO=2,24(l) 2 Bài 5: Cho 5,6 g hỗn hợp gồm 2 kim loại Mg và Cu vào dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít khí H2 (đktc). Xác định thành phần phần trăm của từng kim loại trong hỗn hợp. Đáp số: %mCu=57,14%, %mMg=42,86% Bài 6 : Có một hỗn hợp gồm 75% Fe2O3 và 25% CuO. Người ta dùng H 2 (dư ) để khử 16 g hỗn hợp đó. a) Tính khối lượng sắt và khối lượng đồng thu được sau phản ứng.. b) Tính thể tích H2 đã tham gia phản ứng (ở đktc). Đáp số: mFe=8,4(g); mCu=3,2(g); VH =6,16(l) 2 Bài 7:Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế sắt bằng cách cho khí H2 đi qua ống sứ đựng Fe2O3 đun nóng và thu được 11,2 g sắt. a) Viết các phương trình hóa học của phản ứng đã xảy ra. b) Tính số gam Fe2O3 đã tham gia phản ứng. c) Tính số lít khí H 2 đã dùng ở đktc. Đáp số: mFe O  16( g ) ; VH =6,72(l) 2 3 2 Bài 8: Cho 4,4g hỗn hợp Mg và MgO tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 2,24 lít khí (đktc). a) Viết phương trình phản ứng xảy ra. b) Tính khối lượng mỗi chất có trong hỗn hợp. c) Phải dùng bao nhiêu ml dung dịch HCl 0,4M đủ để hòa tan hết 4,4 gam hỗn hợp ban đầu? Đáp số: mMg=2,4(g); mMgO=2(g); VddHCl= 0,75(l) V.2. Dạng 2: Bài toán tính theo phương trình cho biết hai lượng chất. IV.2.1.Phương pháp giải. 10
 Chuyển đổi khối lượng chất hoặc thể tích chất khí thành số mol chất.  Viết PTHH  Thiết lập tỉ lệ, xác định xem trong hai chất tham gia, chất nào phản ứng hết, chất nào còn dư . Sản phẩm chỉ được tính theo chất tham gia nào phản ứng hết. (Trong trường hợp phản ứng chưa hoàn toàn thì đây là lượng sản phẩm lí thuyết)  Dựa vào PTHH để tìm số mol chất tham gia hoặc chất tạo thành (Tính theo chất tham gia nào phản ứng hết).  Chuyển đổi số mol chất thành khối lượng (m=n.M) hoặc thể tích ở đktc (V=n.22,4) - Để xác định chất phản ứng hết ta làm như sau: - Giả sử có phản ứng: mA + nB   C+D - Với số mol ban đầu của A là x mol, của B là y mol. Ta lập tỉ lệ so sánh (hoặc có thể nhẩm ngay ra được nếu giải theo phương pháp > ) So sánh hai tỉ số Chất phản ứng hết Sản phẩm tính theo x y  A,B đều hết A hoặc B m n x y  B phản ứng hết Tính theo B m n x y  A phản ứng hết Tính theo A m n V.2.2. Bài tập minh họa Bài 1: Nếu cho 11,2g Fe tác dụng với 18,25g HCl thì sau phản ứng sẽ được những chất nào? Khối lượng là bao nhiêu gam? Bài làm Cách 1: Số mol của 11,2g Fe là: mFe 11,2 n Fe    0,2(mol ) M Fe 56 Số mol của 18,25g HCl là: mHCl 18,25 nHCl    0,5(mol ) M HCl 36,5 11
PTHH: Fe + 2 HCl   FeCl2 + H 2 (1) Theo PT: 1 2 (mol) Theo ĐB: 0,2 0,5 (mol) 0,2 0,5   Sau phản ứng Fe phản ứng hết, HCl còn dư . Ta có tỉ lệ: < 1 2 Các chất tính theo Fe Theo PT (1) ta có nFeCl  nH  nFe  0,2(mol ) 2 2 nH 2 ( pu )  2nFe  2.0,2  0,4( mol ) Số mol HCl còn dư là: nHCl dư=0,5-0,4= 0,1(mol) Vậy sau phản ứng ta thu được: mFeCl  0,2.127  25,4( g ) 2 mH 2  0,2.2  0,4( g ) mHCl dư=0,1.36,5=3,65(g) mFe 11,2 Cách 2: Số mol của 11,2g Fe là: nFe    0,2(mol ) M Fe 56 mHCl 18,25 Số mol của 18,25g HCl là: nHCl    0,5(mol ) M HCl 36,5 PTHH: Fe + 2 HCl   FeCl2 + H2 (1) Theo PT: 1 2 1 1 (mol) Ban đầu cho: 0,2 0,5 0 0 (mol) Phản ứng : 0,2  0,4 0,2 0,2 (mol) Sau phản ứng:0 0,1 0,2 0,2 (mol) Vậy sau phản ứng ta thu được: mFeCl  0,2.127  25,4( g ) 2 mH 2  0,2.2  0,4( g ) mHCl dư=0,1.36,5=3,65(g) Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 6,2g phot pho tạo thành đi phot pho pentaoxit. a) Viết phương trình phản ứng xảy ra. b) Tính thể tích khí oxi cần dùng ở đktc. 12
c) Nếu đốt cháy hoàn toàn 6,2g phot pho trong 16g oxi, sau phản ứng chất nào còn dư? Khối lượng là bao nhiêu? Bài làm 0 t a) PTHH: 4 P + 5 O2  2 P2O5 m 6,2 b) Số mol của 6,2 g P là: nP    0,2( mol ) M 31 0 t PTHH: 4 P + 5 O2  2 P2O5 Theo PT: 4 5 (mol) Theo ĐB: 0,2 x (mol) 0,2.5 x  0,25(mol )O2 4 Ở đktc thể tích khí oxi cần dùng là: VO  n.22,4  0,25.22,4  5,6(l ) 2 c) Số mol của 16 g O 2 là: m 16 nO2    0,5(mol ) M 32 0 t PTHH: 4 P + 5 O2  2 P2O5 Theo PT: 4 5 2 (mol) Ban đầu cho: 0,2 0,5 0 (mol) Phản ứng: 0,2  0,25 0,1 (mol) Sau phản ứng: 0 0,25 0,1 (mol) Sau phản ứng oxi còn dư. Khối lượng oxi còn dư là: mO2 = 0,25. 32 = 8(g) Bài 3: Cho 8,125 g kim loại Zn tác dụng với 18,25g axit clohiđric HCl. Hãy tính khối lượng ZnCl2 và thể tích khí H 2 (đktc)tạo thành. Bài làm Số mol của 8,125g Zn là: mZn 8,125 nZn    0,125(mol ) M Zn 65 Số mol của 18,25g HCl là: 13
mHCl 18,25 nHCl    0,5(mol ) M HCl 36,5 PTHH: Zn + 2 HCl   ZnCl2 + H2 (1) Theo PT: 1 2 1 1 (mol) Ban đầu cho: 0,125 0,5 0 0 (mol) Phản ứng : 0,125  0,25 0,125 0,125 (mol) Sau phản ứng:0 0,25 0,125 0,125 (mol) Vậy sau phản ứng ta thu được: mZnCl  0,125.136  17( g ) 2 Thể tích khí H2 thu được (đktc) là: VH  n.22,4  0,125.22,4  2,8(l ) 2 Bài 4: Nhiệt phân 15,8g KMnO4 thu được một lượng khí O2, đốt cháy 5,6g Fe trong lượng khí O2 vừa thu được thì sản phẩm sau phản ứng có bị cục nam châm hút không? Hãy giải thích. Bài làm m 15,8 Số mol của 15,8 g KMnO4 là: nKMnO    0,1(mol ) 4 M 158 m 5,6 Số mol của 5,6 g Fe là: nFe    0,1( mol ) M 56 0 t PTHH: 2 KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2 (1) Theo PT(1) ta có: 1 1.0,1 nO2  nKMnO4   0,05(mol ) 2 2 0 t PTHH: 3 Fe + 2 O2  Fe3O4 Theo PT: 3 2 1 (mol) Ban đầu cho: 0,1 0,05 0 (mol) Phản ứng : 0,075  0,05 0,025 (mol) Sau phản ứng:0,025 0 0,025 (mol) Vậy sau phản ứng Fe còn dư, nên sản phẩm bị nam châm hút. Bài 5: Cho 3,9g Zn vào dung dịch H2SO 4 loãng chứa 9,8g H2SO4 a) Chất nào còn dư sau phản ứng 14
b) Tính thể tích khí H2 thu được (đktc) biết rằng thể tích khí H2 bị hao hụt 10%. Bài làm a) Số mol của 3,9g Zn là: mZn 3,9 nZn    0,06(mol ) M Zn 65 Số mol của 9,8g H2SO4 là: m H SO 9,8 nH 2SO4  2 4   0,1(mol ) MH 98 2 SO4 PTHH: Zn + H2SO 4   ZnSO4 + H 2 (1) Theo PT: 1 1 1 1 (mol) Ban đầu cho: 0,06 0,1 0 0 (mol) Phản ứng : 0,06  0,06 0,06 0,06 (mol) Sau phản ứng:0 0,04 0,06 0,06 (mol) Vậy sau phản ứng Zn phản ứng hết, H2SO4 còn dư. b) Thể tích khí H2 thu được theo lý thuyết (đktc) là: VH 2  n.22,4  0,06.22,4  1,344(l ) Vì hao hụt 10% nên thực tế thể tích H2 thu được là: 1,344.90 VH 2   1,2096(l ) 100 Bài 6: Cho 6,72 lít khí H2(ở đktc) tác dụng hoàn toàn với 46,4 g Fe3O4. a) Sau phản ứng chất nào còn dư? Khối lượng là bao nhiêu gam? b) Tính khối lượng sắt thu được? Bài làm Ở đktc số mol của 6,72 lít H2 là: V 6,72 nH 2    0,3(mol ) 22,4 22,4 Số mol của 46,4 g Fe3O4 là: 15
m Fe O 46,4 nFe3O4  3 4   0,2(mol ) M Fe3O4 232 0 t PTHH: Fe3 O4 + 4 H2  3 Fe + 4 H2O Theo PT: 1 4 3 4 (mol) Ban đầu cho: 0,2 0,3 0 0 (mol) Phản ứng : 0,075  0,3 0,225 0,3 (mol) Sau phản ứng: 0,125 0 0,225 0,3 (mol) Chất còn dư là Fe3O4, có khối lượng là: mFe O  n.M  0,125.232  29( g ) 3 4 Khối lượng sắt thu được là: mFe=n.M=0,225.56=12,6(g) Bài 7 : Cho 1,6 gam đồng (II) oxit tác dụng với 100 g dung dịch axit sufuric có nồng độ 19,6%. a) Viết phương trình hóa học. b) Tính nồng độ phần trăm của các chất có trong dung dịch sau khi phản ứng kết thúc. Bài làm mCuO 1,6 c) Số mol của 1,6g CuO là: nCuO    0,02(mol ) M CuO 80 Khối lượng H2SO 4 có trong 100g dung dịch H2SO4 19,6% là mdd .C % 100.19,6 mH 2SO4    19,6( g ) 100% 100 m H SO 19,6 Số mol của 20g H 2SO4 là: nH SO  2 4   0,2(mol ) 2 4 MH 98 2 SO4 PTHH: CuO + H2SO 4   CuSO4 + H2O (1) Theo PT: 1 1 1 1 (mol) Ban đầu cho: 0,02 0,2 0 0 (mol) Phản ứng : 0,02  0,02 0,02 0,02 (mol) Sau phản ứng:0 0,18 0,02 0,02 (mol) Sau phản ứng CuO phản ứng hết, H2SO 4 còn dư. Vậy các chất có trong dung dịch sau khi phản ứng kết thúc là: CuSO4 và H2SO4 còn dư. 16
Khối lượng CuSO4 tạo thành là: mCuSO  n.M  0,02.160  3,2( g ) 4 Khối lượng H2SO4 còn dư sau phản ứng là: mH SO  n.M  0,18.98  17,64( g ) 2 4 Khối lượng dung dịch sau phản ứng là: mdd= 100+1,6 =101,6(g) Nồng độ phần trăm của CuSO4 trong dung dịch là: 3,2.100% C % ddCuSO4   3,15% 101,6 Nồng độ phần trăm của H2SO 4 còn dư trong dung dịch là: 17,64.100% C % ddH2SO4   17,36% 101,6 Bài 8: Đốt 4,6g Na trong bình chứa 2240 ml O2(đktc). Nếu sản phẩm sau phản ứng cho tác dụng với nước thì có khí H 2 bay ra không? Nếu cho giấy quỳ tím vào dung dịch có đổi màu không? Bài làm m 4,6 Số mol của 4,6g Na là: nNa    0,2( mol ) M 23 V 2,24 Số mol của 2,24l O 2(đktc) là: nO    0,1(mol ) 2 22,4 22,4 0 t PTHH: 4 Na + O2  2 Na2O Theo PT: 4 1 2 (mol) Ban đầu cho: 0,2 0,1 0 (mol) Phản ứng: 0,2  0,05 0,1 (mol) Sau phản ứng : 0 0,05 01 (mol) Sau phản ứng O2 dư, Na phản ứng hết. Nên sản phẩm sau phản ứng tác dụng với nước không có khí H 2 bay ra. Giấy quỳ tím chuyển thành màu xanh, do: Na2O + H2O   2NaOH V.2.3. Bài tập áp dụng và nâng cao Bài 1: Cho 1,6 g đồng kim loại vào bình kín chứa khí oxi có dung tích 392ml. Đốt nóng bình để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Hãy tính khối lượng sản phẩm sau phản ứng. Bài 2: Cho 11,2 g sắt tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng có chứa 12,25 g H2SO4. Tính thể tích khí H2 thu được ở đktc? 17
Bài 3: Cho 0,65 g Zn tác dụng với 7,3 g HCl. a) Chất nào còn dư sau phản ứng? Khối lượng là bao nhiêu gam? b) Tính thể tích khí H2 thu được ở đktc. c) Tính khối lượng Zn hoặc khối lượng HCl cần bổ sung để tác dụng hết với chất còn dư sau phản ứng. V.3.Dạng 3: Bài toán hỗn hợp IV.3.1. Phương pháp giải.  Chuyển giả thiết về số mol (chú ý: nếu cho khối lượng của hỗn hợp nhiều chất KHÔNG được đổi về số mol)  Đặt số mol các chất cần tìm làm ẩn số: (x mol, y mol..)  Viết và cân bằng đúng các phương trình phản ứng. Dựa vào tỉ lệ mol của các chất trong phản ứng để tìm mối quan hệ giữa chúng, xuất phát từ chất có số mol đặt làm ẩn số.  Lập hệ phương trình toán học theo 2 nguyên tắc:  Cho bao nhiêu giả thiết, lập bấy nhiêu phương trình đại số.  Cho giả thiết nào thì lập phương trình theo giả thiết đó.  Giải hệ phương trình tìm được ẩn số mol (x, y..). Từ số mol tìm được trả lời nội dung các câu hỏi mà đề bài yêu cầu. V.3.2. Bài tập minh họa Bài 1: Khử hoàn toàn 40g hỗn hợp CuO và Fe2O 3 ở nhiệt độ cao, người ta phải dùng 15,68 lít khí CO (đktc). a) Viết phương trình phản ứng xảy ra. b) Xác định thành phần phần trăm (theo khối lượng) của mỗi oxit có trong hỗn hợp. Bài làm 0 t a) PTHH: CuO + CO  Cu + CO2 0 t Fe2O3 + 3 CO  2 Fe + 3 CO2 b) Gọi số mol của CuO là x (mol )   mCuO =80x (g) Gọi số mol của Fe2O3 là y (mol )   mFe O =160y (g) 2 3 18
Theo đề bài ta có: 80x +160y = 40 (*) V 15,68 Ở đktc số mol của 15,68 lít CO là: nCO    0,7( mol ) 22,4 22,4 0 t PTHH: CuO + CO  Cu + CO2 (1) x x (mol) 0 t Fe2O3 + 3 CO  2 Fe + 3 CO2 (2) y 3y (mol) Từ PT 1, 2 ta có: x + 3y = 0,7 (**) Kết hợp (*) và (**) ta có hệ PT sau: 80x +160y = 40 (*) x=0,1 (mol) CuO x + 3y = 0,7 (**) y=0,2(mol) Fe2O3 Khối lượng CuO trong hỗn hợp trên là: mCuO=nM=0,1. 80=8(g) Khối lượng Fe2O 3trong hỗn hợp trên là: mFe O =nM=0,2.160=32(g) 2 3 Thành phần phần trăm (theo khối lượng) của mỗi oxit có trong hỗn hợp là: 8 32 % mCuO  .100%  20(%) , % mFe 2 O3  .100%  80(%) 40 40 Hoặc: % mFe O  (100  20)%  80(%) 2 3 Bài 2: Cho 18,6 g hỗn hợp hai kim loại Zn và Fe tác dụng với dung dịch axit clohiđric cho 6,72 lít khí H2 (ở đktc).Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp trên. Bài làm Gọi số mol của Zn là x (mol )   mZn =65x (g) Gọi số mol của Fe là y (mol )   mFe =56y (g) Theo đề bài ta có: 65x +56y = 18,6 (*) V 6,72 Ở đktc số mol của 6,72 lít H2 là: nH    0,3(mol ) 2 22,4 22,4 PTHH: Zn + 2 HCl   ZnCl2 + H2 (1) x x (mol) 19
Fe + 2 HCl   FeCl2 + H2 (2) y y (mol) Từ PT 1, 2 ta có: x + y = 0,3 (**) Kết hợp (*) và (**) ta có hệ PT sau:65x +56y = 18,6 (*) x=0,2 (mol) Zn x + y = 0,3 (**) y=0,1(mol) Fe Khối lượng kim loại Zn trong hỗn hợp trên là: mZn=nM=0,2. 65=13(g) Khối lượng kim loại Fe trong hỗn hợp trên là: mFe=nM=0,1.56=5,6(g) (hoặc: mFe=18,6-13=5,6(g) ) Bài 3: Hòa tan hết 12,6 gam hỗn hợp Al, Mg vào dung dịch HCl 1M thu được 13,44 lít H2 (đktc) a) Tính thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp trên. b) Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng, biết đã lấy dư 10%. Bài làm a) Gọi số mol của Al là x (mol )   mAl =27x (g) Gọi số mol của Mg là y (mol )   mMg =24y (g) Theo đề bài ta có: 27x +24y = 12,6 (*) V 13,44 Ở đktc số mol của 13,44 lít H2 là: nH    0,6(mol ) 2 22,4 22,4 PTHH: 2 Al + 6 HCl   2AlCl3 + 3 H2 (1) 3x x 3x (mol) 2 Mg + 2 HCl   MgCl2 + H2 (2) y 2y y (mol) 3x Từ PT 1, 2 ta có: + y = 0,6 (**) 2 Kết hợp (*) và (**) ta có hệ PT sau: 27x +24y = 12,6 (*) x=0,2 (mol) Al 20