Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạ[r]
Trang 1Các phương pháp nâng cao về cân bằng phản ứng môn Hóa học 10 năm
2021
1 KIẾN THỨC CẦN NẮM
* Các phương pháp cân bằng quen thuộc như : phương pháp chẵn-lẻ, phương pháp BCNN, phương pháp suy luận cho nhận, cân bằng thập phân chỉ có hiệu quả tốt khi cân bằng một số phản ứng hóa học đơn
giản
Ví dụ:
1.1 Phương pháp suy luận cho - nhận:
RxOy + CO → R + CO2
Ta thấy : 1CO nhận 1O ( do oxit nhường )® 1CO2
Vì vậy, hệ số CO luôn bằng chỉ số Oxi trong oxit
Phương trình :
RxOy + yCO → xR + yCO2
1.2 Phương pháp chẵn -lẻ:
FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2
Ta phát hiện : nguyên tử Oxi có số nguyên tử một bên chẵn, một bên lẻ: → 2Fe2O3
Kéo theo ảnh hưởng đến các nguyên tố khác : 4FeS2 → 8SO2 → 11O2
Phương trình:
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
* Để cân bằng các phản ứng khó nhiều khi phải dùng tới các phương pháp đặc biệt
Ví dụ như: phương pháp thăng bằng hóa trị, phương pháp đại số
1.3 Phương pháp cân bằng đại số (thường áp dụng đối với các pư với chỉ số dạng chữ)
B 1: Đặt các hệ a,b,c.d và thiết lập các đẳng thức toán để bảo toàn số nguyên tử mỗi nguyên tố
( có thể cân bằng nhẩm trước đến khi thấy khó mới đặt ẩn cho các hệ số còn lại )
B 2: Chọn nghiệm tự do cho 1 hệ số bất kỳ Þ các hệ số khác
B 3: Khử mẫu, nếu các hệ số dạng phân số
Ví dụ 1:
aFeS2 + bO2 → cFe2O3 + dSO2
Ta có : a = 2c , 2a = d , 2b = 3c + 2d
Trang 2Chọn : c = 1 → a =2 ; d = 4 ; b = 11/2 → c = 2 ; a = 4 ; d = 8 ; b = 11
Ví dụ 2:
CxHyOz + O2 → CO2 + H2O
Cân bằng nhẩm đối với C,H và đặt hệ số O2 là t
CxHyOz + t O2 → xCO2 + y/2H2O
Ta có : 2t + z = 2x + y/2 → t = (\(x + \frac{y}{4}\))
1.4 Phương pháp thăng bằng hóa trị
Phương pháp này có hiệu quả khi gặp các pư của kim loại, một số phi kim tác dụng với axit HNO3 và
H2SO4 đặc ( không giải phóng H2)
B 1: Xác định nguyên tố tăng và nguyên tố giảm hóa trị ( quy ước: hóa trị trong đơn chất là 0 )
B 2: Thăng bằng tăng giảm: Lấy số hóa trị giảm làm hệ số nguyên tố tăng, lấy số hóa trị tăng làm hệ số
nguyên tố giảm
B 3: Cộng thêm số nhóm thừa ở vừa phải cho vế trái ( thường gặp nhóm NO3 và SO4 )
2 BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 1) Cân bằng các phản ứng sau ( không được thay đổi các chỉ số x, y, z, t , n, m)
a) CxHyOzNt + O2 → CO2 + H2O + N2
b) FexOy + CO → FenOm + CO2
c) Zn + H2SO4 đặc nóng → ZnSO4 + H2O + SO2
d) Zn + HNO3 loãng → Zn(NO3)2 + H2O + NO
e) Zn + HNO3 đặc → Zn(NO3)2 + H2O + NO2
g) FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2O + NO
Câu 2) Cân bằng các phản ứng hóa học sau đây ( không được thay đổi các chỉ số x,y )
a) P + HNO3 + H2O → H3PO4 + NO
b) Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + H2O + N2
c) FeS + HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + H2SO4 + H2O + NO ( FeS có hóa trị S là - 2 )
d) Fe3O4 + HNO3 đặc → Fe(NO3)3 + H2O + NO2
e) Fe3O4 + H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + H2O + SO2
g) FexOy + HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + H2O + NO
Trang 3CuSO4 + Na2CO3 + H2O → Cux(CO3)y (OH)z + Na2SO4 + CO2
a) Cân bằng phản ứng trên
b) Cho biết thành phần các hợp phần tạo nên kết tủa là : 57,66% Cu ; 27,03% CO3 ; 15,31% OH ( theo
khối lượng ) Hãy xác định CTPT đơn giản của kết tủa
c) Tính thể tích dung dịch Na2CO3 0,5M đủ để tác dụng với 300ml dung dịch CuSO4 0,4M theo phản
ứng trên
Hướng dẫn:
C1: Đặt các hệ số lần lượt là a,b,c,d,e,g
Ta có : \(\left\{ \begin{array}{l}
a = e = b = dx = dy + g\\
2c = dz\\
3b + c = 3dy + dz + 2g
\end{array} \right.\) chọn a = 2x → \(\left\{ \begin{array}{l}
e = b = 2x\\
d = 2\\
c = z{\rm{ ; g = 2x - 2y }}
\end{array} \right.{\rm{ }}\)
PTHH là:
2xCuSO4 + 2xNa2CO3 + H2O → Cux(CO3)y (OH)z + xNa2SO4 + 2(x-y) CO2
C2 : Cân bằng nhẩm các phần : Na, Cu, SO4 , H ( vì các phần này không bị phân tán nhiều chỗ)
Đặt t là hệ số của CO2
xCuSO4 + xNa2CO3 + z/2H2O → Cux(CO3)y (OH)z + xNa2SO4 + t CO2
Để bảo toàn số nguyên tử cacbon ta có : x = y + t → t = (x – y )
Câu 4) Cân bằng các phản ứng sau đây :
a) FexOy + HNO3 đặc → Fe(NO3)3 + H2O + NO2
b) FeS + H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + H2O + SO2 ( trong FeS : hóa trị S là -2 )
c) Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O
d) Fe + H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + H2O + SO2
e) Al + HNO3 → Al(NO3)3 + H2O + NH4NO3 (xem N trong NH4NO3 có hóa trị I )
g) FexOy + H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + H2O + SO2
h) FexCuy Sz + O2 → Fe2O3 + CuO + SO2
Hướng dẫn:
Trang 4\(\mathop {Fe}\limits^{ + 2} \mathop S\limits^{ - 2} \) → \(\mathop {F{e_2}}\limits^3 {\left(
{{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}} \right)_{\rm{3}}}\) + \(\mathop {\rm{S}}\limits^4
{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\) ( tăng 7 )
\({{\rm{H}}_{\rm{2}}}\mathop {\rm{S}}\limits^6 {{\rm{O}}_{\rm{4}}}\) → \(\mathop
{\rm{S}}\limits^4 {{\rm{O}}_{\rm{2}}}\) ( giảm 2)
Tổng hợp ta có : 2FeS + 7H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 9SO2
Bù 3(SO4) cho vế trái và cân bằng H2O ta được:
2FeS + 10H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O
Câu 5) Hòa tan a gam một oxit sắt FexOy vào trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì thu được khí
SO2 duy nhất.Mặt khác, nếu khử hoàn toàn a gam oxit sắt trên bằng khí CO, hòa tan lượng sắt tạo thành
trong dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư) thu được lượng SO2 gấp 9 lần lượng SO2 ở thí nghiệm trên
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong hai thí nghiệm trên
b) Xác định định công thức hóa học của oxit sắt
Hướng dẫn :
2FexOy + (6x -2y )H2SO4 ( đặc) → xFe2(SO4)3 + (3x-2y) SO2 + (6x -2y )H2O (1)
a (mol) → \(\frac{{{\rm{a }}\left( {{\rm{3x}} - {\rm{2y}}}
\right)}}{2}\) (mol)
FexOy + yH2 → xFe + yH2O (2)
a (mol) → ax (mol)
2Fe + 6H2SO4 ( đặc) →Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (3)
ax (mol) → 1,5 ax ( mol)
Theo đề bài : \({n_{S{O_2}}}(3) = 9 \cdot {n_{S{O_2}}}(1)\) nên ta có :
\(\frac{{1,5ax}}{{a(3x - 2y)}} \cdot 2 = 9\) → (\frac{x}{y} = \frac{{18}}{{24}} = \frac{3}{4}\) →
CTPT của oxit sắt là : Fe3O4
Trang 5Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,
giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên
danh tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 Toán: Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thày Nguyễn Đức Tấn
II Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS
THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí
