PHẦN 1. CHẤT VÀ SỰ BIẾN ĐỔI CỦA CHẤT

CHỦ ĐỀ 1: PHẢN ỨNG HÓA HỌC

BÀI 5. TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

 (23 câu)

1. NHẬN BIẾT (4 câu)

Câu 1: Để tính khối lượng và số mol của chất phản ứng với chất sản phẩm trong một phản ứng hóa học, ta thực hiện theo mấy bước?

Trả lời:

4 bước:

Bước 1: viết phương trình hóa học của phản ứng.

Bước 2: Tính số mol chất đã biết dựa vào khối lượng hoặc thể tích.

Bước 3: Dựa vào phương trình hóa học và số mol chất đã biết để tìm số mol của các chất phản ứng hoặc chất sản phẩm khác.

Bước 4: Tính khối lượng hoặc thể tích của chất cần tìm.

Câu 2: Hiệu suất phản ứng là gì?

Trả lời:

Hiệu suất phản ứng (kí hiệu là H) là tỉ số giữa lượng sản phẩm thu được theo thực tế và lượng sản phẩm thu được theo lí thuyết.

Câu 3: Công thức tính hiệu suất phản ứng là?

Trả lời:

Trong đó: H là hiệu suất phản ứng (%)

                 m_tt là khối lượng chất (gam) thu được theo thực tế

                 m_tt là khối lượng chất (gam) thu được theo lí thuyết (tính theo phương trình hóa học).

Câu 4: Trong công nghiệp người ta sản xuất nhôm từ Aluminium Oxide (Al₂O₃) làm như thế nào để khối lượng nguyên liệu cần dùng để sản xuất nhôm hoặc tính khối lượng nhôm tạo ra nếu biết khối lượng của nguyên liệu đã dùng?

Trả lời:

Do tỉ lệ số nguyên tử phân tử trong phản ứng hóa học tương ứng với tỉ lệ số mol nguyên tử, phân tử nên thông qua vào phương trình hoá học người ta tính được khối lượng các chất cần tìm dựa vào dữ liệu ban đầu.

2. THÔNG HIỂU (9 câu)

Câu 1:  Đốt cháy 1 mol khí hydrogen trong 0,4 mol khí oxygen đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Cho biết chất nào còn dư sau phản ứng.

Trả lời:

PTHH: 2H₂ + O₂ → 2H₂O

Trong phản ứng hoá học, 2 phân tử H₂ tác dụng với 1 phân tử O₂ tạo thành 2 phân tử H₂O tương ứng 2 mol phân tử H2 tác dụng với 1mol phân tử O2 tạo thành 2 phân tử H2O

Ta có: 

Vậy khí hydrogen dư

Câu 2:

1. a) Hiệu suất phản ứng được tính bằng cách nào?
2. b) Khi nào hiệu suất phản ứng bằng 100%?

Trả lời:

1. a) hiệu suất phản ứng là tỉ số giữa lượng sản phẩm thu được theo thực tế và lượng sản phẩm thu được theo lý thuyết
2. b)  Hiệu suất phản ứng bằng 100% khi lượng sản phẩm thu được theo thực tếbằnglượng sản phẩm thu được theo lý thuyết

Câu 3: Lưu huỳnh S cháy trong không khí sinh ra chất khí mùi hắc, gây ho, đó là khí sulfur dioxide có công thức hóa học là SO₂. Biết khối lượng lưu huỳnh tham gia phản ứng là 1,6 gam. Tính khối lượng khí sulfur dioxide sinh ra.

Trả lời:

Số mol lưu huỳnh tham gia phản ứng là:  =  0,05 (mol)

PTHH: S + O₂  SO₂

Theo phương trình hóa học:

1 mol S tham gia phản ứng sẽ thu được 1 mol SO₂

Vậy :   0,05 mol S ……………………..………………0,05 mol SO₂

Khối lượng SO₂  sinh ra sau phản ứng là  = 0,05.64 = 3,2 (gam)

Câu 4: Cho phương trình CaCO₃  CO₂↑ + CaO

Để thu được 11,2 gam CaO cần dùng bao nhiêu mol CaCO₃ ?

Trả lời:

Số mol CaO tham gia phản ứng là:  =  0,2 (mol)

Theo phương trình hóa học:

1 mol CaO tham gia phản ứng sẽ thu được 1 mol CaCO₃

Vậy :   0,2 mol CaO ………………..…………..………0,2 mol CaCO₃

Để thu được 11,2 gam CaO cần dùng 0,2 mol CaCO₃ 

Câu 5: Cho thanh magnessium có khối lượng là 7,2 gam cháy trong không khí thu được bao nhiêu gam magnessium oxide.

Trả lời:

Số mol CaO tham gia phản ứng là:  =  0,3 (mol)

PTHH:         2Mg + O₂  2MgO

Theo phương trình hóa học:

2 mol Mg tham gia phản ứng sẽ thu được 2 mol MgO

Vậy :   0,3 mol Mg ………………..…………..………0,3 mol MgO

Khối lượng magnessium oxide thu được là  = 0,3.40 = 12 (gam)

Câu 6: Tính thể tích của oxygen (đkc) cần dùng để đốt cháy hết 3,1 gam P, biết phản ứng sinh ra chất rắn P₂O₅.

Trả lời:

Số mol phosphorus tham gia phản ứng là:  =  0,1 (mol)

PTHH:   4P + 5O₂  2P₂O₅

Theo phương trình hóa học:

4 mol P tham gia phản với 5 mol O₂

Vậy :   0,1 mol P ………………..…….0,125  mol O₂

Thể tích khí oxygen (đkc) tham gia phản ứng là V = 0,125.24,79 ≈ 3,1 (lít)

Câu 7: Cho phương trình CaCO₃  CO₂ ↑+ CaO

Để thu được 2,479 lít CO₂ (đkc) thì số mol CaCO₃ cần dùng là bao nhiêu?

Trả lời:

Số mol khí CO₂ là n= V: 24,79 = 2,479: 24,79 = 0,1 (mol)

Theo phương trình hóa học:

1 mol CaCO₃ tham gia phản ứng sẽ thu được 1 mol CO₂ 

Vậy :   0,1 mol CaCO₃  ………………………….…..…….0,1 mol CO₂ 

Khối lượng CaCO₃ phản ứng là  = 0,1.100 = 10 (gam)

Câu 8: Khử 48 gam copper (II) oxide bằng hydrogen được 36,48 gam đồng sau phản ứng. Tính hiệu suất của phản ứng trên.

Trả lời:

Số mol CuO là n= 48:80=0,6 (mol)

PTHH: CuO + H₂   Cu + H₂O

Theo phương trình hóa học:

1 mol CuO  tham gia phản ứng sẽ thu được 1 mol Cu 

Vậy :   0,6 mol CuO   ……………………………...…….0,6 mol Cu 

Khối lượng của Cu sinh ra theo lí thuyết là 0,6.64= 38,4 (gam)

Hiệu suất của phản ứng là H =  . 100%=

Câu 9: Phân hủy hoàn toàn 3,16 g KMnO₄ (ở nhiệt độ cao) thu được V lít khí O₂ ở đkc. Tính V

Trả lời:

Số mol KMnO₄ là n= 3,16:158= 0,02 (mol)

PTHH: 2KMnO₄    K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Theo phương trình hóa học:

2 mol KMnO₄ tham gia phản ứng sẽ thu được 1 mol O₂

Vậy :   0,02 mol KMnO₄ ………….………………..…….0,01 mol O₂

Thể tích khí oxygen sinh ra là V= n.24,79 = 0,01.24,79= 0,2479 ( lít)

3. VẬN DỤNG (8 câu)

Câu 1:  Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất từ Aluminium Oxide (Al₂O₃) theo phương trình hóa học sau

1. a) Tính hiệu suất của phản ứng khi điện phân 102 kg Al₂O₃khối lượng nhôm thu được sau phản ứng là 51,3 kg
2. b) biết khối lượng nhôm thu được sau điện phân là 54 kg và hiệu suất phản ứng là 92%. Tnh khối lượng Al₂O₃đã dùng.

Trả lời:

1. a) (mol)

PTHH: 2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂

Theo PTHH: 

n_Al = 2.nAl2O3=2.10³ (mol)

m_{Al (lý thuyết)} = 2.10³.27 = 54.10³ (gam) = 54 kg

Hiệu suất phản ứng bằng

1. b)

Theo PTHH: 

Do hiệu suất phản ứng bằng 92% nên khối lượng Al₂O₃ đã dùng bằng

Câu 2: Cho 8,45g Zinc ( kẽm) tác dụng với 5,9496 lít khí Chlorine (đkc). Hỏi chất nào sau phản ứng còn dư

Trả lời:

Số mol Zn là              (mol)

Số mol Cl₂ là              =

PTHH:    Zn + Cl₂   ZnCl₂

Theo phương trình hóa học:

1 mol Zn sẽ tham gia phản ứng với 1 mol Cl₂

Vậy :   0,13 mol Zn  ………… …..  .………….0,13 mol Cl₂

Thực tế có đến 0,24 mol Cl_2, vậy nên chlorine dư.

Câu 3: Dùng khí H₂ để khử 40 gam hỗn hợp gồm CuO và Fe₂O₃ trong đó Fe₂O₃ chiếm 80% khối lượng hỗn hợp. Thể tích khí H₂ ở đkc cần dùng là:

Trả lời:

Khối lượng Fe₂O₃ có trong hỗn hợp là:            50.80:100 = 32 (gam)

Khối lượng CuO có trong hỗn hợp là:              50-40 = 8 (gam)

Số mol Fe₂O₃  là:              32:160= 0,2 (mol)

Số mol CuO là:                 8:80 = 0,1 (mol)

PTHH:      Fe₂O₃  + 3H₂      2Fe + 3H₂O

                 0,2           0,6                                (mol)

CuO  +   H₂       Cu + H₂O

0,1           0,1                                  (mol)

Tổng số mol H₂ phản ứng là 0,6+0,1 =0,7 mol

Vậy thể tích khí H₂ phản ứng ở đkc là : 0,4. 24,79 = 17,353 (lít)

Câu 4: Một quặng sắt chứa 90% Fe₃O₄ còn lại là tạp chất. Nếu dùng khí H₂ để khử 0,5 tấn quặng thì khối lượng sắt thu được là bao nhiêu?

Trả lời:

Ta có:

0,50,5 tấn = 500500 kg

Khối lượng Fe3O4 trong 500 kg quặng đó là:

500×90:100=450500×90:100=450 (kg)

PTHH: 

Fe₃O₄+4H₂  3Fe+4H₂O

Theo PT, ta có: cứ 1 mol Fe₃O₄ lại tạo ra 3 mol Fe

Mà: M_Fe3O4=232 (g/mol); M_Fe=56 (g/mol)

→ Cứ 232 g Fe₃O₄ lại tạo ra 3.56=168 g Fe

→ Cứ 450 kg Fe₃O₄ thì tạo ra x kg Fe

Hay  232:450=168:x

→  x≈325,862 

Vậy khối lượng sắt thu được là 325,862 kg

Câu 5: Cho 3,25 gam Zn tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl. Dẫn toàn bộ khí thu được qua CuO dư đun nóng.

1. Viết phương trình hóa học cho các phản ứng.
2. b) Tính khối lượng Cu thu được sau phản ứng.

Trả lời:

a )PTHH:

 Zn + 2HCl →ZnCl₂ + H₂               (1)

H₂ + CuO  Cu + H₂O                 (2)

b ) n_Zn = 3,25:65= 0,05 ( mol )

→n_H2= n_Zn = 0,05 ( mol )

→n_Cu = n_H2=0,05 ( mol )

→mCu = n x M = 0,05 x 64 =3,2 ( g )

Câu 6: Hòa tan hết 17,05 gam hỗn hợp Al và Zn cần vừa đủ 124,1 gam dung dịch HCl 25% thu được dung dịch muối và khí không màu. Phần trăm khối lượng Zn trong hỗn hợp đầu bao nhiêu?

Trả lời:

m_HCl = 124,1.25% = 31,025 = 31,023 gam

→ n_HCl= 21,025:36,5= 0,85 (mol)

Đặt số mol Zn là x, số mol Al là y ( x,y >0)

Ta có m_hh = m_Zn + m_Al

→ 65x + 27y = 17,05             (1)

PTHH:             Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

                         x           2x                                      (mol)

                        2Al  +  6HCl   → 2AlCl₃ + 3H₂

                                      y           3y                                     (mol)

→ n_HCl = 2x + 3y = 0,85 (mol)          (2)

Từ (1) và (2) suy ra  x= 0,2 (mol); y=0,15 (mol)

Khối lượng của Zn trong hỗn hợp ban đầu là 0,2.65 = 13 (gam)

Vậy % khối lượng Zn trong hỗn hợp ban đầu là 13:17,05.100% = 76,2%

Câu 7: Cho 11,3 gam hỗn hợp Mg và Zn tác dụng với H₂SO₄ loãng vừa đủ thu được 7,437 lít khí H₂ (ở đkc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m (gam) muối khan. Tính m.

Trả lời:

=

 Đặt số mol của Mg là x, số mol của Zn là y

Ta có m_hh = m_Mg + m_Zn

→ 24x+ 65y = 11,3                                                                          (1)

PTHH Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂

                 x                           x            x

            Zn +  H₂SO₄  → ZnSO₄ + H₂

                 y                            x          y

Tổng số mol H₂ sinh ra ở cả 2 phản ứng là: n = x+y = 0,3              (2)

Từ (1) và (2) ta có x= 0,2 mol; y=0,1 mol

Khối lượng muối khan thu được là  

M_m = m_MgSO4 +m_ZnSO4

      = 0,2.120+ 0,1.161

= 40,1 (gam).

Câu 8:  Biết rằng 2,3 gam một kim loại R (có hoá trị I) tác dụng vừa đủ với 1,2395 lit khí chlorine (ở đkc) theo sơ đồ p/ư:

2R + Cl₂ → 2RCl

Tìm R.

Trả lời:

Số mol của Cl₂ là 1,2395:24,79 = 0,05 (mol)

Theo phương trình hóa học

2 mol R tham gia phản ứng với 1 mol Cl₂

Vậy :   0,1 mol R ………….………….…...0,05 mol Cl₂

Số mol R tham gia phản ứng với 1,2395 lít chlorne là 0,1 mol

M_R= m:n= 2,3:0,1=23 (g/mol)

Vậy kim loại R là Na

4. VẬN DỤNG CAO (2 câu)

Câu 1: Đốt 16 lit CO  trong bình đựng 6 lit O₂ . Sau phản ứng thu được 18 lit hỗn hợp khí. Tính hiệu suất của phản ứng.

Trả lời:

PTHH:                     2CO     +      O₂ →   2CO₂

Trước phản ứng:         16               6            0

Phản ứng                     2x                x          2 x        

Sau phản ứng            16-2x          6-x           2x

Ta có sau phản ứng thu được 18 lít hỗn hợp:

16-2x + 6-x + 2x =18

→ x= 4  (lít)

Hiệu suất của phản ứng là 4/6.100% = 66.67%

Câu 2: Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gốm Mg, FeCl₃ vào nước chỉ thu được dung dịch Y gồm 3 muối và không còn chất rắn. Nếu hòa tan m gam X bằng dung dịch HCl dư thì thu được 2,9748 lít H₂ (đkc). Dung dịch Y có thể hòa tan vừa hết 1,12 gam bột Fe. Tính giá trị m.

Trả lời:

Mg+2FeCl₃→MgCl₂+2FeCl₂                       (1)

Mg+2HCl→MgCl₂+H₂                                 (2)

Từ phản ứng (2) ta có:

n_Mg= n_H2 = 2,688/22,4 = 0,12 mol

Dung dịch Y gồm 3 muối ⇒ MgCl₂, FeCl₂, FeCl₃

 ⇒ FeCl₃sau phản ứng (1) còn dư.

⇒ n_FeCl3(1) = 2.n_Mg = 2.0,12 = 0,24g

Fe+2FeCl₃→3FeCl₂                                       (3)

⇒ n_FeCl3(3) = 2nF_e= 0,04 mol

⇒ n_FeCl3 bd=n_FeCl3(3)+n_{FeCl3 (1)}         

= 0,04+0,24 = 0,28g

⇒ m = 0,12.24 + 0,28.(56+35,5.3) = 48,3g