Phân loại một số dạng bài toán tính theo PTTH

d¹ng 5: Bµi to¸n vÒ hçn hîp Đối với dạng bài toán hỗn hợp thì thường ta phải hướng dẫn học sinh lập phương trình hoặc hệ phương trình để tìm ra các đại lượng cần tìm... Người ta dùng H2d[r]

ph©n lo¹i mét sè d¹ng Bµi to¸n tÝnh theo PTHH I dạng 1: Bài toán dựa vào định luật bảo toàn khối lượng VÝ dô : Cã mét hçn hîp gåm ACO3 vµ BCO3 ( A,B lµ kim lo¹i ho¸ trÞ II) Hoµ tan hÕt m gam hçn hîp nµy cÇn dïng 300 ml dd HCl 1M Sau ph¶n øng thu ®­îc V lÝt CO2 ( §KTC) vµ dd D, c« c¹n dd D thu ®­îc 30,1 gam muèi khan a TÝnh m ? b T×m V ? Hướng giải - Bước 1: Yêu cầu học sinh viết PTHH - Bước 2: Xác định khối lượng chất tham gia, chÊt t¹o thµnh + Tính số mol HCl suy khối lượng Lêi gi¶i ACO3 + 2HCl  ACl2 + CO2 + H2O BCO3 + 2HCl  BCl2 + CO2 + H2O nHCl = 0,3.1 = 0,3 mol mHCl= 0,3.36,5 = 10,95 g + LËp tû lÖ quan hÖ tÝnh sè mol CO2 vµ Theo PTHH: nHCl = 2n CO = 2n H O 2 H2O từ đó tính khối lượng chất n CO = n H O = 0,15 mol trªn m CO = 0,15.44 = 6,6 g m H O = 0,15.18 = 2,7 g 2 Bước 3: áp dụng định luật bảo toàn khối lượng để tính theo yêu cầu bài áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta to¸n cã: m = mBCl + mACl + m H O+ m CO - mHCl a m = 30,1 + 2,7 + 6,6 – 10,95 = 28,45 g Bước 4: Trả lời đáp số b V CO = 0,15.22,4 = 3,36 lÝt II Dạng 2: Dạng bài toán tính theo PTHH hiệu suất đạt 100% Tìm số mol chất A theo số mol xác định chất PTHH Ví dụ: Tính số mol Na2O tạo thành có 0,2 mol Na bị đốt cháy Nghiªn cøu ®Çu bµi: TÝnh sè mol Na2O dùa vµo tû lÖ sè mol gi÷a sè mol Na vµ sè mol Na2O PTHH Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Viết PTHH xảy Lêi gi¶i 4Na + O2  Na2O Bước 2: Xác định tỷ lệ số mol 4mol chÊt cho vµ chÊt t×m Bước 3: Tính n chất cần tìm 0,2 mol Lop8.net 2mol 0,1 mol Bước 4: trả lời Cã 0,1 mol Na2O Tìm số g chất A theo số mol xác định chất PTHH Ví dụ: Tính số gam CH4 bị đốt cháy Biết cần dùng hết 0,5 mol O2 và s¶n phÈm t¹o thµnh lµ CO2 vµ H2O ? Hướng dẫn giải Xác định lời giải Lêi gi¶i Bước 1: Viết PTHH xảy CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O Bước 2: Xác định tỷ lệ số mol 1mol 2mol chÊt cho vµ chÊt t×m Bước 3: Tính n chất cần tìm 0,25 mol 0,5 mol Bước 4: Trả lời m CH4 = 0,25.16 = 4g T×m thÓ tÝch khÝ tham gia hoÆc t¹o thµnh VÝ dô: TÝnh thÓ tÝch khÝ H2 ®­îc t¹o thµnh ë §KTC cho 2,8 g Fe t¸c dông víi dd HCl d­ ? Hướng dẫn giải Xác định lời giải Bước 1: Hướng dẫn học sinh đổi sè mol Fe Bước 2: Tính số mol H2 - ViÕt PTHH - T×m sè mol H2 Bước 3: Tính thể tích H2 Bước 4: Trả lời Lêi gi¶i nFe = 2,8  0,05mol 56 Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 1mol 1mol 0,05 mol 0,05mol V H = 0,05.22,4 = 1,12lÝt Cã 1,12 lÝt H2 sinh Bài toán khối lượng chất còn dư Ví dụ: Người ta cho 4,48 lít H2 qua bột 24gCuO nung nóng Tính khối lượng chất rắn thu sau phản ứng Biết phản ứng sảy hoàn toàn ? PTHH: n H2 = 4,48 =0,2 mol ; 22,4 Gi¶i H2 + CuO  Cu + H2O n CuO = 24 =0,3 mol 80 Theo PTHH tû lÖ ph¶n øng gi÷a H2 vµ CuO lµ 1: VËy CuO d­ : 0,3 - 0,2 = 0,1 mol Sè mol Cu ®­îc sinh lµ 0,2 mol mCuO = 0,1 80 = g, mCu = 0,2.64 = 12,8 g Vậy khối lượng chất rắn sau phản ứng là: + 12,8 ; 20,8 g III Dạng 3: Khối lượng mol trung bình T×m c¸c nguyªn tè ch­a biÕt Bµi to¸n vÒ t×m nguyªn tè ho¸ häc hoÆc c¸c chÊt ch­a biÕt D¹ng bµi to¸n nµy ta hay gÆp nhiÒu bµi tËp Ho¸ häc THCS - Đưa dạng bài toán dạng tìm khối lượng mol: M= m n - Đưa dạng bài toán dạng khối lượng mol trung bình hỗn hợp Lop8.net mA  mB M = nA  nB M A < M < MB VÝ dô 1: Hoµ tan hoµn toµn 13 gam mét kim lo¹i cã ho¸ trÞ II b»ng dd axit HCl Sau kết thúc phản ứng người ta thu 4,48 lit H2 ( ĐKTC) Tìm kim loại chưa biết đó? Hướng dẫn giải Xác định lời giải Lêi gi¶i Bước 1: Hướng dẫn học sinh viết Giả sử kim loại chưa biết đó là R PTHH - Ta cã PTHH R + 2HCl  RCl2 + H2 4, 48 Bước 2: - Tính số mol H2 nH = = 0,2 mol - T×m sè mol R 22, 1mol R 1mol H2 0,2 mol 0,2mol Bước 3: Tính MR 13 MR = = 65 VËy R lµ Zn Bước 4: Trả lời 0, Ví dụ 2: Dựa vào khối lượng mol trung bình Hoµ tan hoµn toµn 19,3 gam hçn hîp X gåm kim lo¹i A vµ B( chØ cã mình A tan, MA > MB ) cùng hoá trị II có khối lượng nguyên tử sấp xỉ b»ng nhau, b»ng dd axit HCl d­ Sau ph¶n øng thu ®­îc 2,24 lÝt khÝ H2 ( ®ktc) Xác định kim loại nói trên? Biết số mol A nửa số mol B Hướng dẫn giải Xác định lời giải Lêi gi¶i Bước 1: Hướng dẫn học sinh viết - Ta có PTHH PTHH A + 2HCl  ACl2 + H2 Bước 2: - Tính số mol H2 - T×m sè mol A - TÝnh tæng sè mol hçn hîp Bước 3: Tính M hh nH = 2, 24 = 0,1 mol 22, 1mol A 1mol H2 0,1 mol 0,1mol nB = 0,1.2 = 0,2 mol nhh = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol mA  mB M ¸p dông c«ng thøc : = nA  nB Bước 4: Hướng dẫn học sinh lập bất Ta có: M = 19,3 = 64,3 gam 0,3 đẳng thức xét khoảng Hay : MB < 64,3< MA Bước 5: Yêu cầu học sinh đưa kết Vậy A là Zn, B là Cu qu¶ Lop8.net IV dạng 4: Bài toán sử dụng sơ đồ hợp thức Dạng bài toán này hay gặp là chương trình Hoá học lớp Thường dạng bài toán có các chuỗi phản ứng GV hướng dẫn học sinh giải bài toán theo sơ đồ hợp thức, giúp lời giải ngắn gọn học sinh dễ hiểu, biến bài toán từ phức tạp trở nên đơn giản * Cô thÓ: - Viết và cân sơ đồ hợp thức đúng - Lập tỷ lệ quan hệ các chất đề bài cho và chất đề bài yêu cầu Ví dụ : Người ta đốt cháy hoàn toàn lượng Fe khí Cl2 Sau phản ứng hoà tan sản phẩm rắn vào nước cho phản ứng với dd NaOH dư thu kết tủa nâu, đỏ Đem kết tủa nung nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thì thu 32 gam oxit a Tính khối lượng Fe ban đầu ? b TÝnh thÓ tÝch NaOH 2M tèi thiÓu cÇn dïng ? Hướng dẫn giải Xác định lời giải Lêi gi¶i Bước 1: Hướng dẫn học sinh viết - Ta có PTHH t PTHH 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 (1) FeCl3 + 3NaOH  3NaCl + Fe(OH)3 (2) t Bước 2: - Tính số mol Fe2O3 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O (3) 0 nFe O = Bước 3: Lập sơ đồ hợp thức 32 = 0,2 mol 160 Ta có sơ đồ hợp thức: 2Fe  Fe2O3 Bước : Lập tỷ lệ số mol theo sơ mol Fe : mol Fe O đồ hợp thức 0,4 mol 0,2 mol Bước 4: Tính theo yêu cầu bài toán a, Vậy khối lượng Fe là: 56.0,4 = 22,4 gam b, Theo c¸c PTHH ta tÝnh ®­îc sè mol cña FeCl3 = 0,4 mol Theo ph¶n øng (2) 1mol FeCl3 : mol NaOH 0,4 mol : 1,2 mol VNaOH = 1, 2 = 0,6 lÝt V d¹ng 5: Bµi to¸n vÒ hçn hîp Đối với dạng bài toán hỗn hợp thì thường ta phải hướng dẫn học sinh lập phương trình hệ phương trình để tìm các đại lượng cần tìm Ví dụ 1: Hoà tan lượng hỗn hợp 19,46 g gồm Mg, Al, Zn ( đó số g Mg số gam Al) lượng dd HCl 2M Sau phản ứng thu ®­îc 16,352 lÝt H2 ( §KTC) a, Tính số gam kim loại đã dùng ? b, Tính thể tích dd HCl cần dùng để hoà tan toàn sản phảm trên, biết người ta sử dụng dư 10% ? Lop8.net Gi¶i PTHH: Mg + 2HCl  MgCl2 + H2 2Al + 6HCl  2AlCl3 +3 H2 Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2 Gọi a, b, c là số mol Mg; Al; Zn (a, b, c  0) Theo c¸c PTHH trªn ta cã: Sè mol H2 lµ:( a + 3/2b + c) = 16,351  0,73mol 22,4 Ta có các phương trình khối lượng hỗn hợp: 24a + 27b + 65c = 19,46 24a = 27b KÕt hîp l¹i ta cã hÖ: ( a + 3/2b + c) = 0,73 24a + 27b + 65c = 19,46 24a = 27b Gi¶i hÖ ta ®­îc: a = 0,27 , b = 0,24 , c = 0,1 VËy mMg = 0,27.24 = 6,48 g; mAl = 27.0,24 = 6,48 g mZn = 0,1.65 = 6,5 g b, Sè mol HCl tham gia ph¶n øng b»ng 2a + 3b + 2c = 1,46 VËy thÓ tÝch dd HCl cÇn để hoà tan hỗn hợp là: 1,46 : = 0,73 lít Do đó thể tích HCl theo đề bài là : 0,73 + 0,073 = 0,803 lít Ví dụ 2: Có hỗn hợp gồm 60% Fe2O3 và 40% CuO Người ta dùng H2(dư) để khử 20g hỗn hợp đó a,Tính khói lượng Fe và Cu thu sau phản ứng? b, Tính số mol H2 đã tham gia phản ứng ? §¸p sè: a, mFe = 10,5 g; mCu = 6,4 g b, 0,352 mol H2 Vi d¹ng : Bµi to¸n hiÖu suÊt ph¶n øng 1/ Bài toán tính khối lượng chất ban đầu khối lượng chất t¹o thµnh biÕt hiÖu suÊt Dạng bài toán này ta cần hướng dẫn học sinh giải bình thường chưa biết hiệu suất phản ứng Sau đó bài toán yêu cầu: - Tính khối lượng sản phẩm thì: Khối lượng tính theo phương trình Khối lượng sản phẩm = xH 100% - Tính khối lượng chất tham gia thì: Khối lượng tính theo phương trình Khối lượng chất tham gia = x 100% H Ví dụ: Nung 120 g CaCO3 lên đến 10000C Tính khối lượng vôi sông thu ®­îc, biÕt H = 80% PTHH: CaCO3 Gi¶i  CaO + CO2 t0 Lop8.net n CaCO = 120 = 1,2 mol Theo PTHH ta cã sè mol CaO ®­îc t¹o thµnh lµ 1,2 100 mol  mCaO = 1,2 56 = 67,2 g HiÖu suÊt H = 80% = 0,8 Vậy khối lượng thực tế thu CaO là: 67,2.0,8 = 53,76 g 2/ Bµi to¸n tÝnh hiÖu suÊt cña ph¶n øng: Khối lượng tính theo phương trình Ta cã : H = x100% Khối lượng thực tế thu Ví dụ: Người ta khử 16g CuO khí H2 Sau phản ứng người ta thu ®­îc 12g Cu TÝnh hiÖu suÊt khö CuO ? Gi¶i PTHH: n CuO = t H2 + CuO  Cu + H2O 16 = 0,2 mol theo PTHH sè mol Cu t¹o thµnh lµ: 0,2 mol 80 12 mCu = 0,2.64 = 12,8 g H = 100%  95 % 12,8 Mét sè bµi to¸n tæng hîp Tính theo phương trình hoá học ( Tù gi¶i ) I Tr¾c nghiÖm: Bài 1: Cho lượng các chất sau a, 0,15 mol ph©n tö CO2 b, 0,2 mol ph©n tö CaCO3 c, 0,12 mol ph©n tö O2 d, 0,25 mol ph©n tö NaCl Số phân tử lượng chất trên là A 0,9.1023 ; 1,3.1023 ; 0,072 1023 ; 1,5 1023 B 0,8 1023 ; 1,2 1023; 0,72 1023 ; 1,5 1023 C 0,9 1023 ; 1,4 1023; 0,72 1023 ; 1,5 1023 D 0,9 1023 ; 1,2 1023; 0,72 1023 ; 1,5 1023 Bài 2: Cho lượng các chất sau: a, 0,25 mol ph©n tö N2 b, 0,5 mol ph©n tö O2 c, 0,75 mol ph©n tö Cl2 d, mol ph©n tö O3 Thể tích đktc lượng chất trên là: A 5,6 lÝt; 11,2 lÝt; 16,8 lÝt vµ 22,4 lÝt B 11,2 lÝt; 11,2 lÝt; 16,8 lÝt vµ 22,4 lÝt C 5,6 lÝt; 5,6 lÝt; 16,8 lÝt vµ 22,4 lÝt D 5,6 lÝt; 11,2 lÝt; 0,56 lÝt vµ 11,2 lÝt Bài 3: Nếu cho 16,25 g Zn tham gia phản ứng thì khối lượng HCl cần dùng là bao nhiªu ? A 18,25 g B 18,1 g C 18,3 g D 15g Lop8.net Bài 4: a, Tính CM dd thu người ta cho thêm H2O vào 400g dd NaOH 20% §Ó t¹o 3l dd míi? b, Cho 40 ml dd NaOH 1M vào 60 ml dd KOH 0,5 M Nồmg độ mol chất dd là: A 0,2M vµ 0,3 M; B 0,3M vµ 0,4 M C 0,4M vµ 0,1 M D 0,4M vµ 0,3 M H·y gi¶i thÝch sù lùa chän Bài 5: Nung đấ vôi ( chứa 90% CaCO3) sau phản ứng người ta thu 0,4032 tÊn CaO HiÖu suÊt cña ph¶n øng lµ: A 80% B 85% C 90% D 95% Bµi 6: Cho mét miÕng Mg vµo dd Cu(NO3)2 2M d­ sau mét thêi gian lÊy miÕng Mg ra, rửa sạch, sấy khô cân lại thấy khối lượng tăng thêm gam ThÓ tÝch cña dd Cu(NO3)2 2M tham gia ph¶n øng lµ: A 0, lÝt B 0,1 lÝt C 400 ml D 600 ml II Tù luËn Bµi 1: Trén 10 lÝt N2 víi 40 lÝt H2 råi nung nãng mét thêi gian ë ®iÒu kiÖn thÝch hîp Sau mét thêi gian ®­a vÒ ®iÒu kiÖn vµ ¸p suÊt ban ®Çu thÊy thu ®­îc 48 lÝt hçn hîp gåm N2; H2; NH3 1, TÝnh thÓ tÝch NH3 t¹o thµnh ? 2, TÝnh hiÖu suÊt tæng hîp NH3 ? Bài 2: Người ta hoà tan hoàn toàn 9,52 g hỗn hợp A gồm: Fe; Fe2O3 ; Fe3O4 b»ng 850 ml dd HCl 0,4 M Ph¶n øng kÕt thóc thu ®­îc 2,24 lÝt H2 (§KTC) TÝnh % khối lượng chất A Xác định nồng độ CM các chất có D ( Biết thể tích không đổi) Bµi 3: Hçn hîp gåm Na vµ mét kim lo¹i A ho¸ trÞ I ( A chØ cã thÓ lµ K hoÆc Li) LÊy 3,7 g hỗn hợp trên tác dụng với lượng nước dư làm thoát 0,15 mol H2 ( ĐKTC) Xác định tên kim loại A Bài 4: Cho m g hỗn hợp CuO và FeO tác dụng với H2 tác dụng với H2 nhiệt độ thích hợp Hỏi thu 29,6g hỗn hợp kim loại đó Fe nhiều Cu là g thì cần dùng bao nhiêu lít H2 ĐKTC và khối lượng m là bao nhiêu ? Bài 5: Kẽm ôxit điều chế cách nung bụi kẽm với không khí lò đặc biệt Tính lượng bụi kẽm cần dùng để điều chế 40,5 kg kẽm ôxit Biết bụi kÏm chøa % t¹p chÊt? Bµi 6: TÝnh hiÖu suÊt toµn bé qu¸ tr×nh ®iÒu chÕ H2SO4 tõ FeS2 BiÕt r»ng tõ 12 tÊn FeS2 th× ®iÒu chÕ ®­îc 30 tÊn dd H2SO4 49 % Bµi 7: Nung nãng 12 gam hçn hîp bét s¾t vµ bét l­u huúnh ®iÒu kiÖn kh«ng cã không khí, phản ứng kết thúc thu hỗn hợp chất rắn, đem hoà tan lượng chất r¾n nµy b»ng dd HCl d­ lµm tho¸t 2,8 lÝt khÝ nhÊt H2S ( ë ®ktc ) vµ cßn l¹i chÊt r¾n kh«ng tan axit Tính khối lượng chất hỗn hợp đầu và hỗn hợp chất rắn sau phản ứng ? Bµi 8: Cho 20,8 gam hçn hîp gåm FeS vµ FeS2 vµo b×nh kÝn chøa kh«ng khÝ d­, nung nóng để FeS và FeS2 cháy hoàn toàn Sau phản ứng thấy số mol khí bình giảm 0,15 mol Tính % khối lượng các chất hỗn hợp đầu ? Lop8.net Bµi 9: Sôc tõ tõ a mol khÝ SO2 vµo b mol dd NaOH BiÖn luËn c¸c s¶n phÈm t¹o thµnh theo a vµ b ? Bài 10: Người ta hoà tan hoàn toàn 9,52 gam hỗn hợp A gồm ( Fe, Fe2O3, Fe3O4 ) 850 ml dd HCl ( vừa đủ ) Phản ứng kết thúc thu 2,24 lít H2 (ĐKTC) và dd D Tính % khối lượng chất A Cho dd D t¸c dông víi dd NaOH d­ Sau ph¶n øng thu ®­îc kÕt tña C Läc kÕt tủa rửa để lâu ngoài không khí đem nung nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu chất rắn E Tính khối lượng E Lop8.net