“SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” Chủ đề 5 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC (tiếp theo) ! I YÊU CẦU Khi trình bày bài giải thường theo trình tự các bướ[.]
“SỰ HỌC LÀ VƠ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” Chủ đề 5: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TỐN HĨA HỌC (tiếp theo) ! IYÊU CẦU Khi trình bày giải thường theo trình tự bước: Lập phương trình phản ứng ( dạng phân tử hay ion) Đặt ẩn số cần tìm (với tốn hỗn hợp nên đặt số mol chất thành phần làm ẩn số) Từ kiện đề cho, quy đổi thành số mol chất Từ phương trình phản ứng, viết phương trình tỉ lệ mol Xác định thành phần dung dịch hỗn hợp tạo thành sau phản ứng Giải phương trình đại số chứa ẩn, tìm số mol chất tương ứng Từ suy đại lượng theo yêu cầu đề II- BÀI TỐN TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC A LƯU Ý 1: Trước làm toán phải viết đủ phương trình phản ứng Phương trình phản ứng cân đầy đủ cho biết tỉ lệ số mol chất Nhờ đó, dựa vào trị số chất biết áp dụng quy tắc tam suất để tính trị số chất khác phương trình → VD: Ta có phương trình phản ứng: A + 2B 3C + 4D 1mol 2mol mol mol Ta tính số mol chất Bằng cách dựa vào phương trình tỉ lệ số mol, biết số mol thực tế chất phương trình phản ứng Chẳng hạn: 1 n A = nB = nC = n D hay n B =2 n A = nC = n D 3 Nếu có nhiều phản ứng xảy liên tiếp (nghĩa sản phẩm phản ứng lại chất tham gia phản ứng kia,…) cịn gọi hệ phương trình phản ứng nối tiếp nên dùng sơ đồ hợp thức để tính trực tiếp VD: Ta có hệ phương trình phản ứng: A+3B→2C+D (1) C+5 E→6 F+7G (2) Từ (1) (2) ta có sơ đồ hợp thức: B →2 C →14 G Nghĩa là: Xuất phát từ mol chất B tạo thành 14 mol chất G Khi lập sơ đồ hợp thức cần ý đến hệ số chất trung gian dựa vào chất đầu (như VD trên), dựa vào chất trung gian hay chất cuối Trong sơ đồ cần ý liên hệ công thức số lượng B LƯU Ý 2: Khi đề cho đồng thời lượng chất tham gia phản ứng, xảy vấn đề lượng dư: - Giả sử đề cho a mol chất A tác dụng với b mol chất B theo phương trình phản ứng sau: mA + nB → pC + qD Mol: a b Ta có bảng xét trường hợp xảy sau: Hiệu suất phản ứng Tỉ lệ GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! Kết luận Cách tính “SỰ HỌC LÀ VƠ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” H =100% Phản ứng xảy hoàn toàn a b = hay m :n=a :b m n A, B hết; phản ứng vừa đủ Tính theo A hay B a b > hay m: na :b m n A hết, B cịn dư Tính theo A H < 100% Phản ứng xảy khơng hồn tồn; A B khơng phản ứng hết, cịn dư Chú ý: Một phản ứng hoàn toàn chưa xảy vừa đủ (nghĩa chất dư bảng trên) Thực tế số nguyên nhân, chất phản ứng không tác dụng hết; nghĩa hiệu suất 100% Khi đó, ta có cách để tính hiệu suất (H) a) Tính theo chất đầu (tham gia phản ứng) cần lấy: -Lượng chất tham gia phản ứng thực tế luôn lớn lượng chất tham gia phản ứng tính theo PTPƯ hiệu suất phản ứng H% < 100%: Chất tham gia thực tế =Chất tham gia tính theo PTPƯ H% b) Tính theo chất (sản phẩm phản ứng) thu được: - Lượng sản phẩm thực tế thu ln nhỏ lượng sản phẩm tạo tính theo PTPƯ hiệu suất phản ứng H% < 100% : SP thực tế = SP tính theo PTPƯ ¿ H% c) Tính theo hiệu suất chuỗi q trình phản ứng: A⃗ H % B⃗ H2 %C⃗ H3 % D⃗ H4 % E⃗ H % F Hiệu suất q trình là: H %=H %×H %×H %×H %×H %× ***Cần phân biệt khái niệm: Hiệu suất lượng lấy dư Ta có: % Hiệu suất = 100% - % hao hụt GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” Cịn lượng lấy dư thường so sánh với lượng đủ phản ứng Vì lượng đủ phản ứng coi 100% nên kể lượng lấy dư lượng chất phải lấy tổng cộng lớn 100% so với lượng đủ phản ứng Với tốn hóa học điều chế chất hay sản xuất thường liên quan đến khái niệm độ tinh khiết nguyên liệu (a%) Nghĩa là, suất phát từ nguyên liệu có lẫn tạp chất, ta có: C LƯU Ý 3: Bài tốn có liên quan đến độ tăng độ giảm (khối lượng hay thể tích) sau phản ứng (gọi chung độ biến Δmm hay ΔmV thiên, kí hiệu ) Thường gặp trường hợp sau: - Bài tốn có độ tăng độ giảm khối lượng kim loại (chất rắn) - Bài tốn có độ tăng độ giảm thể tích khí - Bài tốn có độ tăng độ giảm khối lượng dung dịch Chú ý: Khơng phải khối lượng bình chứa dung dịch Nguyên tắc chung để giải toán loại dựa vào Định luật bảo toàn khối lượng Một cách tổng quát, đặt: Độ tăng giảm lượng sau phản ứng Δmx = Lượng sau phản ứng – Lượng trước phản ứng Thì: - Khi Δmx > 0: độ tăng -Khi Δmx < 0: độ giảm Chẳng hạn: Xét toán nhúng kim loại A vào dung dịch muối kim loại B Sau thời gian phản ứng, lấy kim loại ra, rửa nhẹ, sấy khô, cân lại - Nếu khối lượng kim loại tăng (so với trước nhúng) độ tăng khối lượng kim loại là: -Nếu khối lượng kim loại giảm (so với trước nhúng) độ giảm khối lượng kim loại là: - D LƯU Ý 4: Phản ứng nhiệt phân nung : phản ứng phân hủy, khơng có tham gia O2 A⃗ tO B+C+ D - Phản ứng đốt cháy khơng khí: có tham gia O2 A +O t⃗O B+C + D - Phản ứng trung hòa : phản ứng tạo muối trung hịa, khơng có muối axit! VD:Khi đề cho “ tác dụng vừa đủ” “phản ứng trung hịa” ta cần viết phản ứng (3) Cịn đề khơng nói gì, ta viết phản ứng (1), thấy NaOH cịn dư tiếp tục xảy phản ứng (2) GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” NaOH +H SO4 ⃗ NaHSO4 +H O (1) NaHSO4 +NaOH ⃗ Na2 SO +H O (2) 2NaOH +H SO ⃗ Na SO +2 H O (3) - Khi cho chất tác dụng với khí: O2, Cl2, H2, CO …phải có kèm theo nhiệt độ (to ) xảy phản ứng! VD: Cho 14g sắt tác dụng với 12,6 lít khí Cl2 đktc Tính khối lượng muối sắt thu được, biết hiệu suất phản ứng 90% Giải: nFe (ban đầu) = 14 : 56 = 0,25 (mol) nCl (ban đầu) =12,6:22, 4=0,5625 (mol) Fe+ Cl t⃗o FeCl -Phương trình phản ứng: ,25 ,5625 =0 ,25< ,375= Nhận thấy: , sau phản ứng: Fe hết, cịn Cl2 dư Ta tính lượng muối FeCl3 theo Fe Ta có: n FeCl =nFe =0 , 25 (mol ) ⇒m FeCl =0 , 25 162 , 5=40 , 625 (g ) Vì hiệu suất phản ứng 90% nên thực tế lượng FeCl3 thu là: 40 , 625 90 =36 , 5625 (g ) 100 BÀI TẬP I-TỰ LUẬN: Bài 1: Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế khí oxi cách đốt nóng kali clorat: KClO ⃗t O KCl+3 O2 (rắn) (rắn) (khí) Hãy dùng phương trình hóa học để trả lời câu hỏi sau: a) Muốn điều chế 4,48 lit khí oxi (đktc) cần dùng gam KClO 3? b) Nếu có 1,5 mol KClO3 tham gia phản ứng, gam khí oxi? c) Nếu có 0,1 mol KClO3 tham gia phản ứng, thu mol chất rắn chất khí? Đáp số: a) 16,3g b) 72g Bài 2: Cho 17,6g hỗn hợp N2 O2 (ở đktc) chiếm thể tích 13,44 lít Tìm số mol khí? Đáp số: 0,4 mol N2 0,2 mol O2 II-TRẮC NGHIỆM: Bài 1(TN THPT 2007-2-KPB): Thể tích khí clo (ở đktc) cần dùng để phản ứng hồn tồn với 5,4g Al là? A 6,72 lít B 8,96 lít C 3,36 lít D 2,24 lít Bài 2(TN THPT 2007-2-KPB): Thể tích khí CO (ở đktc) cần dùng để khử hoàn toàn 16g bột Fe2O3 thành Fe là? A 2,24 lít B 6,72 lít C 3,36 lít D 7,84 lít Bài 3(TN THPT 2007-KPB):Hịa tan 5,4g Al lượng dung dịch H2SO4 loãng (dư) Sau phản ứng thu dung dịch X V (lít) khí hidro (ở đktc) Giá trị V là? GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! “SỰ HỌC LÀ VƠ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” A 4,48 B 3,36 C 2,24 D 6,72 Bài 4(TN THPT 2007-2-BT): Để chuyển 11,2 gam Fe thành FeCl3 thể tích khí clo (ở đktc) cần dùng là? A 3,36 lít B 2,24 lít C 8,96 lít D 6,72 lít Bài 5(TN THPT 2007-2-BT): Cho 1,6g bột Fe2O3 tác dụng với axit HCl (dư) Khối lượng muối dung dịch sau phản ứng là? A 4,24g B 2,12g C 1,62g D 3,25g Bài 6(TN THPT 2008-PB): Cho 0,02 mol Na2CO3 tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thể tích khí CO2 (ở đktc) là? A 0,672 lít B 0,224 lít C 0,336 lít D 0,448 lít Bài 7(TN THPT 2008-PB): Hồ tan m (g) Fe dung dịch HCl dư, sau phản ứng kết thúc thu 4,48 lít khí H2 (ở đktc) Giá trị m là? A 2,8 B 1,4 C 5,6 D 11,2 Bài 8(TN THPT 2008-PB): Hòa tan 6,5g Zn dung dịch axit HCl dư, sau phản ứng cạn dung dịch số gam muối khan thu là? A 20,7g B 13,6g C 14,96g D 27,2g Bài 9(TN THPT 2008-BT): Nung 21,4g Fe(OH)3 nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu m ( g) oxit Giá trị m là? A 14,0 B 16,0 C 12,0 D 8,0 Bài 10(TN THPT 2008-2-PB): Hoà tan m (g) Al dung dịch HCl (dư), thu 3,36 lít H2 (ở đktc) Giá trị m là? A 4,05 B 2,70 C 1,35 D 5,40 Bài 11(TN THPT 2012): Nhiệt phân hoàn toàn 50,0g CaCO3 thu V lít khí CO2 (đktc) Giá trị V là? A 11,2 B 33,6 C 22,4 D 5,6 Bài 12(TN THPT 2012): Cho 5,4g Al tác dụng hết với khí Cl2 (dư), thu m (g) muối Giá trị m là? A 26,7 B 12,5 C 25,0 D 19,6 VUI HÓA HỌC! Lắc “nước lã” thành “màu đỏ” Rót nước đến nửa bình cầu cho thêm vào – 3ml dung dịch phenoltalein Đậy bình nút, đáy nút có khe chứa mẩu NaOH KOH Lắc bình cho chất lỏng không chạm vào nút, tất nhiên nước không bị nhuộm màu Khi tuyên bố lắc “nước lã” thành “màu đỏ” bạn lắc mạnh hơn, phần chất kiềm tan vào nước phenoltalein có màu đỏ thắm Dân gian có câu: “Nhai kĩ no lâu, cày sâu lúa tốt” Vì nhai kĩ lại no lâu? Khi ăn cơm nhai kĩ ta thấy có vị miệng? Ăn thực phẩm gạo nếp no lâu gạo thường? Giải đáp: Tiêu hóa q trình biến đổi thức ăn từ dạng phức tạp thành dạng đơn giản Cơm có thành phần tinh bột, thực chất polisaccarit Khi ta ăn cơm, tinh bột bị thủy phân phần enzim tuyến nước bọt Sau chúng lại tiếp tục bị thủy phân vào dày ruột Vì vậy, ta nhai lâu trình thủy phân enzim triệt để hơn, Do đó, ta cảm thấy no lâu ****Khi ăn cơm ta nhai kĩ ta thấy có vị miệng? GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! “SỰ HỌC LÀ VƠ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” Ngay miệng, nhờ enzim amilaza có nước bọt, tinh bột bị thủy phân chút thành mantozơ (vì nhai kĩ thấy ngọt) Ở dày, môi trường axit mạnh (pH = 1,5 – 2,5) tinh bột bị thủy phân khơng đáng kể men amilaza không hoạt động môi trường axit Ở ruột, nhờ enzim amilaza, mantaza dịch tụy…tinh bột bị thủy phân hoàn toàn thành glucozơ ngấm qua thành ruột vào máu ***Ăn thực phẩm làm gạo nếp thường no lâu thực phẩm gạo thơng thường? Do tinh bột gạo nếp có mạch phân tử phân nhánh, không dễ thể tiêu hóa Cho nên khơng nên ăn q nhiều thực phẩm gạo nếp lúc GV: AYLIGIO.BACHTUYET !