Chuyên đ ề 6. tính theo phương trình hóa học

CHUYÊN Đ Ề 6: TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC. 1. Cách tính cơ bản giành cho học sinh trung bình: 1.1. Phương pháp: thực hiện theo các bước sau -Bước 1: Viết phương trình hóa học. -Bước 2: Đổi khối lượng hoặc thể tích chất đề cho số liệu ra số mol theo công thức: hoặc hoặc -Bước 3: Lí luận theo phương trình hóa học, sử dụng qui tắc tăng suất (qui tắc đường chéo) để tìm số mol chất đề yêu cầu tính khối lượng hoặc thể tích. -Bước 4: Tính khối lượng hoặc thể tích chất đề yêu cầu tính dựa vào số mol vừa tìm được theo công thức: +Khối lượng: m = n.M. +Thể tích chất khí: V = n.22,4 (đktc) hoặc V = n.24 (điều kiện thường). 1.2. Vận dụng: Nung 50 g CaCO3 thu được CaO và CO2. Tính: Khối lượng CaO thu được? Tính thể tích CO2 ở đktc thu được? Giải a.Phương trình hóa học: CaCO3 CaO + CO2 = = 0,5 (mol). CaCO3 CaO + CO2 Theo phương trình: 1 mol 1mol Theo đề bài: 0,5 mol x?mol. Số mol CaO thu được: = x = = 0,5 (mol). Khối lượng CaO thu được là: mCaO = n.M = 0,5.56 = 28 (g). b. CaCO3 CaO + CO2 Theo phương trình: 1 mol 1mol Theo đề bài: 0,5 mol y?mol. Số mol CO2 thu được: = y = = 0,5 (mol). Thể tích CO2 thu được là: V CO= nCO.22,4 = 0,5. 22,4 = 11,2 (l). * Bài tập tự luyện tập: Cho 6,5g Zn tác dụng với dung dịch HCl thu được FeCl2 và khí H2. Tính: Khối lượng FeCl2 thu được? Tính thể tích H2 ở đktc thu được? 2.Cách tính giành cho học sinh khá – giỏi: 2.1. Phương pháp: -Bước 1: Viết phương trình hóa học. -Bước 2: Dựa vào số liệu chất đề cho và chất đề yêu cầu tính, lí luận theo phương trình hóa học (sử dụng qui tắc tăng suất) để tính số mol hoặc khối lượng hoặc thể tích chất đề yêu cầu tính. *Chú ý: Lí luận dựa vào chất đề cho số liệu và chất đề yêu cầu tính. Số liệu chất nào thì đặt ngay bên dưới chất đó trong phương trình hóa học. 2.2. Vận dụng: 2.2.1. Dạng 1: Tính số mol 2.2.1.1. Tính số mol theo số mol: Ví dụ: Đốt 0,1 mol C trong khí oxi thu được khí CO2. Tính: Số mol khí Oxi cần dùng? Số mol khí CO2 thu được? Giải Cách 1: a. C + O2 CO2 Theo phương trình: 1 mol 1mol Theo đề bài: 0,1 mol x?mol Số mol O2 cần dùng: = 0,1 (mol). b. C + O2 CO2 Theo phương trình: 1 mol 1mol Theo đề bài: 0,1 mol y?mol Số mol CO2 thu được: =0,1(mol) Cách 2: C + O2 CO2 Theo phương trình ta có 2.2.1.2. Tính số mol theo khối lượng: Ví dụ: Cho 5,6g Fe tác dụng với HCl thu được FeCl2 và khí H2. Tính : Số mol HCl cần dùng? Số mol H2 thu được? Cách 1: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Theo phương trình: 56g 2mol Theo đề bài: 5,6g x?mol Số mol HCl cần dùng: = 0,2 (mol). Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Theo phương trình: 56g 1mol Theo đề bài: 5,6g y?mol Số mol H2 thu được: = 0,1 (mol). Cách 2: Theo phương trình ta có a. nHCl = 2nFe = 2. (mol). b. 2.2.1.3. Tính số mol theo thể tích chất khí: Ví dụ: Phân hủy CaCO3 thu được CaO và 4,48 l CO2 (ở đktc). Tính: a.Số mol CaCO3 đã dùng? b.Số mol CaO thu được? Giải Cách 1: a. CaCO3 CaO + CO2 Theo pt: 1mol 22,4 l Theo đb: x?mol 4,48 l Số mol CaCO3 đã dùng: b. CaCO3 CaO + CO2 Theo pt: 1mol 22,4 l Theo đb: y?mol 4,48 l Số mol CaO thu được: Cách 2: Theo phương trình ta có * Bài tập tự luyện tập: Bài 1: Đốt 0,1 mol S trong khí oxi thu được khí SO2. Tính: a.Số mol khí Oxi cần dùng? b. Số mol khí SO2 thu được? Bài 2: Cho 13 g Zn tác dụng với HCl thu được ZnCl2 và khí H2. Tính : a.Số mol HCl cần dùng? b.Số mol H2 thu được? Bài 3: Cho P tác dụng với 4,48 l O2 (ở đktc) thu được P2O5. Tính: a.Số mol P đã dùng? b.Số mol P2O5 thu được? 2.2.2. Dạng 2: Tính khối lượng: 2.2.2.1. Tính khối lượng theo số mol: Ví dụ: Cho 0,5 mol Fe tác dụng với khí Clo thu được FeCl3. Tính: a.Khối lượng khí Clo cần dùng? b.Khối lượng FeCl3 thu được? Giải Cách 1: a. 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Theo pt: 2 mol 3.71g Theo đb: 0,5 mol x?g Khối lượng Cl2 cần dùng: . b. 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Theo pt: 2 mol 2.106,5g Theo đb: 0,5 mol y?g Khối lượng FeCl3 thu được: (g). Cách 2: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Theo phương trình ta có a. Þ. b. Þ. 2.2.2.2. Tính khối lượng theo khối lượng: Ví dụ: Cho phương trình hoá học sau: CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + CO2 + H2O. Nếu thu được 4,4g CO2. Hãy tính khối lượng: a. CaCO3 đã dùng? b. CaCl2 thu được? Giải: Cách 1: CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + CO2 + H2O. Theo phương trình: 100g 44g Theo đề bài: x?g 4,4g Khối lượng CaCO3 đã dùng: CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + CO2 + H2O. Theo phương trình: 111g 44g Theo đề bài: y?g 4,4g Khối lượng CaCl2 thu được: Cách 2: CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + CO2 + H2O. Theo phương trình ta có: a. Þ . b. Þ . 2.2.2.3. Tính khối lượng theo thể tích chất khí: Ví dụ: Đốt khí mêtan (CH4) cần 2,24 l khí oxi thu được khí CO2 và hơi nước. Tính khối lượng: a.CH4 đã dùng? b.CO2 thu được? Giải: Cách 1: a. CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O. Theo phương trình: 16g 2.22,4 l Theo đề bài: x?g 2,24 l Khối lượng CH4 đã dùng là: b. CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O. Theo phương trình: 2.22,4 l 44g Theo đề bài: 2,24 l y?g Khối lượng CO2 thu được là: Cách 2: CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O. Theo phương trình ta có: a. Þ . b. Þ . * Bài tập tự luyện tập: Bài 1: Cho 0,5 mol Zn tác dụng với khí Clo thu được ZnCl2. Tính: a.Khối lượng khí Clo cần dùng? b.Khối lượng ZnCl2 thu được? Bài 2: Cho phương trình hoá học sau: CaCO3 CaO + CO2 . Nếu thu được 4,4g CO2. Hãy tính khối lượng: a. CaCO3 đã dùng? b. CaO thu được? Bài 3: Đốt 4,48 l khí mêtan (CH4) thu được khí CO2 và hơi nước. Tính khối lượng: a.O2 đã dùng? b.CO2 thu được? 2.2.3. Dạng 3: Tính thể tích chất khí 2.2.3.1. Tính thể tích chất khí theo số mol Ví dụ: Cho phản ứng: CuO + CO Cu + CO2 Nếu có 0,5 mol CuO phản ứng. Hãy tính thể tích (các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn): a.CO cần dùng? b.CO2 thu được? Giải: Cách 1: a. CuO + CO Cu + CO2 Theo phương trình: 1 mol 22,4 l Theo đề bài: 0,5mol x?l Thể tích CO cần dùng là: . b. CuO + CO Cu + CO2 Theo phương trình: 1 mol 22,4 l Theo đề bài: 0,5mol y?l Thể tích CO2 thu được là: . Cách 2: CuO + CO Cu + CO2 Theo phương trình ta có: a. Þ . b. Þ . 2.2.3.2. Tính thể tích chất khí theo khối lượng: Ví dụ: Cho phản ứng: FeO + CO Fe + CO2. Nếu thu được 5,6g Fe. Hãy tính thể tích (các thể tích đo ở điều kiện thưòng): a. CO đã dùng? b. CO2 thu được? Giải: Cách 1: a. FeO + CO Fe + CO2 Theo phương trình: 24 l 56g Theo đề bài: x?l 5,6g Thể tích CO đã dùng là: . b. FeO + CO Fe + CO2 Theo phương trình: 56g 24 l Theo đề bài: 5,6g y?l Thể tích CO2 thu được là: . Cách 2: FeO + CO Fe + CO2. Theo phương trình ta có: a. Þ . b. Þ . 2.2.3.3. Tính thể tích chất khí theo thể tích: Ví dụ: Cho phản ứng: CO + O2 CO2 Nếu có 11,2 lít CO phản ứng. Hãy tính thể tích (các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn): a. O2 cần dùng? b. CO2 thu được? Giải: Cách 1: a. 2 CO + O2 2CO2 Theo phương trình: 2.22,4 l 22,4 l Theo đề bài: 11,2 l x?l Thể tích O2 cần dùng là: . b. 2 CO + O2 2CO2 Theo phương trình: 2.22,4 l 2.22,4 l Theo đề bài: 11,2 l y?l Thể tích CO2 thu được là: . Cách 2: 2 CO + O2 2CO2 Theo phương trình ta có: a. Þ . b. Þ . Cách 3: Ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, tỉ lệ mol bằng tỉ lệ thể tích nên theo phương trình ta có: a. Þ . b. Þ . * Bài tập tự luyện tập: Bài 1: Cho phản ứng: FeO + CO Fe + CO2 Nếu có 0,25 mol FeO phản ứng. Hãy tính thể tích (các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn): a.CO cần dùng? b.CO2 thu được? Bài 2: Cho phản ứng: ZnO + CO Zn + CO2. Nếu thu được 6,5g Zn. Hãy tính thể tích (các thể tích đo ở điều kiện thưòng): a. CO đã dùng? b. CO2 thu được? Bài 3: Cho phản ứng: CO + O2 CO2 Nếu có 2,24 lít O2 phản ứng. Hãy tính thể tích (các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn): a. CO đã dùng? b. CO2 thu được? 2.2.4. Dạng 4: Lấy dữ liệu của phản ứng này để tính cho phản ứng kia. Ví dụ: Dùng khí hiđro khử 8g CuO theo phương trình: CuO + H2 Cu + H2O. Để có lượng hiđro dùng cho phản ứng trên người ta điều chế bằng phản ứng: 2H2O 2H2 + O2 . Hãy tính (các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn) a.Khối lượng nước cần dùng? b.Thể tích oxi thu được? Giải: CuO + H2 Cu + H2O Theo phương trình: 80g 1 mol Theo đề bài: 8g x?mol Số mol H2 cần dùng khử 8 g CuO là: . 2H2O 2 H2 + O2 Theo phương trình ta có: Þ . 2H2O 2 H2 + O2 Theo phương trình ta có: Þ . * Bài tập tự luyện tập: Dùng khí hiđro khử 8g CuO theo phương trình: CuO + H2 Cu + H2O. Để có lượng hiđro dùng cho phản ứng trên người ta điều chế bằng phản ứng: Zn + HCl ZnCl2 + H2 . Hãy tính (các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn) a.Khối lượng Zn cần dùng? b.Khối lượng HCl cần dùng? 2.2.5. Dạng 5: Bài toán về lượng chất dư: 2.2.5.1. Cách nhận dạng: -Trường hợp 1: Đề bài yêu cầu xác định chất dư và dư bao nhiêu. -Trường hợp 2: Đề bài cho số liệu của cả 2 chất tham gia thì có thể có chất dư. 2.2.5.2. Phương pháp: -Lấy số liệu của 1 trong 2 chất, dựa vào phương trình lí luận để tìm số liệu cần dùng của chất còn lại. -So sánh số liệu vừa tìm được với số liệu đề cho. Nếu: + Số vừa tìm được < số đề cho thì chất đó dư. + Số vừa tìm được > số đề cho thì chất kia dư. *Chú ý: Tính lượng dư bằng cách: LƯỢNG DƯ = LƯỢNG ĐỀ CHO – LƯỢNG CẦN DÙNG. Khi đã xác định được chất dư thì nếu đề yêu cầu tính các chất khác thì ta lí luận dựa vào chất không dư. 2.2.5.3. Vận dụng: 2.2.5.3.1. Dạng 1: Đề yêu cầu xác định và tính lượng chất dư. Ví dụ: Cho 11,2 lít khí hiđro tác dụng với 10g khí oxi. Hãy: (các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn) a.Xác định xem khí hiđro hay khí oxi dư? b.Tính lượng dư? Giải: a. 2H2 + O2 2H2O Theo phương trình: 2.22,4 l 32g Theo đề bài: 11,2 l x?g Khối lượng O2 cần dùng để phản ứng với 11,2 lít H2: . Để phản ứng với 11,2 lít H2 thì cần dùng 8g O2, mà đề cho 10g O2. Vậy khí O2 dư. b.Khối lượng O2 dư là: 10 – 8 = 2 (g). 2.2.5.3.2. Dạng 2: Đề cho số liệu của 2 chất tham gia. Ví dụ: Đốt 3,1g photpho trong 3 lít khí oxi ở điều kiện tiêu chuẩn. Hãy tính khối lượng điphotpho pentaoxit thu được? Giải: 4P + 5O2 2P2O5 Theo phương trình: 4.31g 5. 22,4 l Theo đề bài: 3,1g x? l Thể tích O2 cần dùng để phản ứng với 3,1g photpho là: . Để phản ứng với 3,1g photpho cần dùng 2,8 lít O2, mà đề cho 3 lít O2. Vậy Oxi dư. 4P + 5O2 2P2O5 Theo phương trình: 4.31g 2.142g Theo đề bài: 3,1g y?g Khối lượng P2O5 thu được là: . 2.2.5.4. Bài tập tự luyện tập: Đốt cháy 3,1g photpho trong bình chứa 5g Oxi. Hãy cho biết sau khi cháy: Chất nào còn dư và dư bao nhiêu gam? Chất nào được tạo thành và khối lượng là bao nhiêu?