- Phân tử là hạt đại diện cho chất, gồm một số nguyên tử liên kết với nhau và thể hiện đầy đủ tính chất hóa học của chất.. - Phân tử khối là khối lượng của phân tử tính bằng đơn vị cacbo
Trang 1ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC KỲ I - HÓA 8 PHẦN 1: KIẾN THỨC CƠ BẢN
1 Khái niệm nguyên tử, phân tử, nguyên tử khối, phân tử khối.
- Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ và trung hòa về điện Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương và vỏ tạo
bởi một hay nhiều electron mang điện tích âm Hạt nhân tạo bởi proton (p) và nơtron (n) Số hạt p = số hạt e VD: Một nguyên tử có 11p và 12n Tính số hạt e và tổng số hạt trong nguyên tử
Giải: e = p = 1 và tổng số hạt là p + e + n = 11 + 11 + 12 = 34
- Nguyên tố hóa học là tập hợp những nguyên tử cùng loại, có cùng số p trong hạt nhân.
- Kí hiệu hóa học biểu diễn nguyên tố và chỉ một nguyên tử của nguyên tố đó.
- Nguyên tử khối là khối lượng của nguyên tử tính bằng đơn vị cacbon Mỗi nguyên tố có nguyên tử khối riêng
biệt Một đvC = 1/12 khối lượng nguyên tử cacbon
- Phân tử là hạt đại diện cho chất, gồm một số nguyên tử liên kết với nhau và thể hiện đầy đủ tính chất hóa học
của chất VD: phân tử nước H2O, phân tử khí cacbonic CO2
- Phân tử khối là khối lượng của phân tử tính bằng đơn vị cacbon, bằng tổng nguyên tử khối của các nguyên tử
trong phân tử VD: phân tử khối của H2O là 1.2 + 16 = 18 đvC
2 Thế nào là đơn chất, hợp chất Cho ví dụ?
- Đơn chất là những chất tạo nên từ một nguyên tố hóa học Ví dụ: H2, N2, S, Na, Zn
- Hợp chất là những chất tạo nên từ hai nguyên tố hóa học trở lên Ví dụ: H2O, CO2, H2SO4
3 Công thức hóa học dùng biểu diễn chất:
+ Đơn chất: A (đơn chất kim loại như Ca, Mg, Fe và một vài phi kim như: P, S, C )
+ Đơn chất: Ax (phần lớn đơn chất phi kim, thường x = 2 Ví dụ: H2, N2, O2 )
+ Hợp chất: AxBy, AxByCz …(ví dụ: H2O, CO2, CuSO4 )
- VD1 Hãy dùng kí hiệu hóa học diễn đạt các ý sau:
3 nguyên tử nitơ: 3N ; 7 nguyên tử canxi: 7Ca ; 3 phân tử oxi: O2 ; 5 phân tử nước (H2O): 5H2O
- VD2: Viết công thức hóa học và tính phân tử khối của các hợp chất sau:
a Canxi oxit (vôi sống), biết trong phân tử có 1Ca và 1O => CTHH là CaO, PTK = 40.1 + 16.1 = 56 đvC
b Amoniac, biết trong phân tử có 1N và 3H => CTHH là NH3, PTK = 14.1 + 3.1 = 17 đvC
*** Mỗi công thức hóa học chỉ một phân tử của chất (trừ đơn chất A) và cho biết: Nguyên tố tạo ra chất, số
nguyên tử của mỗi nguyên tố và phân tử khối
Ví dụ: Hợp chất đồng (II) sunfat CuSO4 cho ta biết hợp chất do 3 nguyên tố Cu, S và O tạo ra Có 1Cu, 1S và 4O PTK = 64 + 32 + 16.4 = 160 đvC
Hợp chất canxi cacbonat CaCO3 cho ta biết hợp chất do 3 nguyên tố Ca, C và O tạo ra Có 1Ca, 1C và 3O PTK = 40 + 12 + 16.3 = 100 đvC
4 Phát biểu quy tắc hóa trị Viết biểu thức.
- Hóa trị của nguyên tố (hay nhóm nguyên tử) là con số biểu thị khả năng liên kết của nguyên tử (hay nhóm
nguyên tử), được xác định theo hóa trị của H chọn làm một đơn vị và hóa trị của O là hai đơn vị
- Quy tắc hóa trị: Trong công thức hóa học,tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố này bằng tích của chỉ số và
hóa trị của nguyên tố kia
- Biểu thức: a b
y x
A B => x × a = y × b (B có thể là nhóm nguyên tử) Ví dụ:
II I
2
(OH)
Ca , ta có 1 × II = 2 × 1
*** Vận dụng:
* Tính hóa trị của một nguyên tố: biết x, y và a (hoặc b) tính được b (hoặc a).
- VD1: Tính hóa trị của nguyên tố N trong hợp chất N2O5
Giải: Gọi a là hóa trị của nguyên tố N trong hợp chất N Oa2 II5 (a > 0)
Theo quy tắc hóa trị, ta có: a.2 = 5.II => a = V Vậy N có hóa trị V trong hợp chất N2O5
- VD2: Tính hóa trị của nguyên tố S trong hợp chất SO2
Giải: Gọi a là hóa trị của nguyên tố S trong hợp chất SO (a > 0)a II2
Theo quy tắc hóa trị, ta có: a.1 = 2.II => a = IV Vậy S có hóa trị IV trong hợp chất SO2
- VD3: Tính hóa trị của nguyên tố Fe trong hợp chất Fe2(SO4)3, biết SO4 (có hóa trị II)
Giải: Gọi a là hóa trị của Fe trong hợp chất a II
2 4 3
Fe (SO ) (a > 0)
Trang 2Theo quy tắc hóa trị, ta có: a.2 = 3.II => a = III Vậy Fe có hóa trị III trong hợp chất Fe2(SO4)3
*** Lập công thức hóa học khi biết hóa trị:
- Viết công thức dạng chung: a b
y x
A B
- Theo quy tắc hóa trị, ta có: x × a = y × b => x= =b b'
=> Lấy x = b hoặc b’ và y = a hay a’ (Nếu a’, b’ là những số nguyên đơn giản hơn so với a,b)
* VD: Lập CTHH của những hợp chất sau tao bởi:
a) P (IV) và O (II)
- Gọi công thức chung của hợp chất là: P OV IIx y
- Theo quy tắc hóa trị, ta có: x × IV = y × II => x=II=2
y V 5 => x = 2 và y = 5 Vậy CTHH cùa hợp chất là P2O5
b) S (VI) và O (II)
- Gọi công thức chung của hợp chất là: S OVI IIx y
- Theo quy tắc hóa trị, ta có: x × VI = y × II => x= II =2
1 3
= => x = 1 và y = 3 Vậy CTHH cùa hợp chất là SO3
c) Fe (III) và (SO4)3 (II)
- Gọi công thức chung của hợp chất là: Fe (SO )IIIx II4 y
- Theo quy tắc hóa trị, ta có: x × III = y × II => x= II =2
y III 3 => x = 2 và y = 3 Vậy CTHH cùa hợp chất là Fe2(SO4)3
6 Sự biến đổi của chất:
- Hiện tượng chất biến đổi mà vẫn giữ nguyên là chất ban đầu được gọi là hiện tượng vật lý
VD: nước chuyển trạng thái rắn lỏng hơi, cắt dây sắt thành những mảnh nhỏ
- Hiện tượng chất biến đổi có tạo ra chất khác, được gọi là hiện tượng hóa học
VD: đốt cháy than, xăng dầu, sắt để trong không khí bị han rỉ, thức ăn để lâu bị ôi thiu
7 Định luật bảo toàn khối lượng:
- Định luật: Trong một phản ứng hóa hoc, tổng khối lượng của các sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất
tham gia phản ứng
- Biếu thức: A + B → C + D => mA + mB = mC + mD
* VD1: đốt cháy hết 6,2 gam photpho (P) trong oxi (O2) thu được 14,2 gam điphotpho pentaoxit (P2O5)
a) Viết biểu thức về khối lượng của phản ứng xảy ra
b) Tính khối lượng của oxi đã phản ứng
Giải:
a) P + O2 → P2O5 => biểu thức: m + m = mP O2 P O2 5
b) m = mO 2 P O 2 5- m = 14,2 - 6,2 = 8 (g)P
* VD2: nhiệt phân 100 kg caxi cacbonat CaCO3 thu được 56 kg vôi sống CaO và khí cacbonic CO2
a) Viết biểu thức về khối lượng của phản ứng xảy ra
b) Tính khối lượng của khí cacbonic CO2 thu được
Giải:
a) CaCO3 → CaO + CO2 => biểu thức: mCaCO3 = mCaO+ mCO2
b) mCO2= mCaCO3- mCaO = 100 - 56 = 44 (kg)
8 Phương trình hóa học: biểu diễn ngắn gọn phản ứng hóa học.
- Ba bước lấp phương trình hóa học: Viết sơ đồ phản ứng, Cân bằng phương trình, Viết phương trình hóa học
- Phương trình hóa học cho biết tỉ lệ về số ntử, số phân tử giữa các chất cũng như từng cặp chất trong phản ứng
VD: lập PTHH của các phản ứng sau:
Trang 3a) P + O2 → P2O5
- Ta thêm 5 trước P2O5 để làm chẵn oxi: P + O2 → 2P2O5
- Thêm 4 trước P và 5 trước O2 để cân bằng số nguyên tử P và O: 4P + 5O2 → 2P2O5
b) Fe + Cl2 → FeCl3
- Ta thêm 2 trước FeCl3 để làm chẵn Cl: Fe + Cl2 → 2FeCl3
- Thêm 2 trước Fe và 3 trước Cl2 để cân bằng số nguyên tử Fe và Cl: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
c) Fe + HCl → FeCl2 + H2
- Ta thêm 2 trước HCl để cân bằng Cl: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
- Số nguyên tử các nguyên tố ở 2 vế đã bằng nhau và phản ứng đã được cân bằng
d) Al2O3 + HCl AlCl3 + H2O
- Ta thêm 2 trước AlCl3 để cân bằng Al: Al2O3 + HCl 2AlCl3 + H2O
-
Dạng bài tập 4: Phương trình hóa học
Chọn hệ số thích hợp để cân bằng các phản ứng sau:
1/ Al + O2 Al2O3
2/ K + 02 K2O
3/ Al(0H)3 t0 Al203 + H20
4/ Al203 + HCl AlCl3 + H20
5/ Al + HCl AlCl3 + H2
6/ Fe0 + HCl FeCl2 + H20
7/ Fe203 + H2S04 Fe2(S04)3 + H20
8/ Na0H + H2S04 Na2S04 + H20
9/ Ca(0H)2 + FeCl3 CaCl2 + Fe(0H)3
10/ BaCl2 + H2S04 BaS04 +
11/ Fe(0H)3 t0 Fe203 + H20 12/ Fe(0H)3 + HCl FeCl3 + H20 13/ CaCl2 + AgN03 Ca(N03)2 + AgCl
14/ P + 02 t0 P205
15/ N205 + H20 HN03
16/ Zn + HCl ZnCl2 + H2
17/ Al + CuCl2 AlCl3 + Cu 18/ C02 + Ca(0H)2 CaC03 + H20 19/ S02 + Ba(0H)2 BaS03 + H20 20/ KMn04
0
t K2Mn04 + Mn02 + 02
Trang 4LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP VỀ MOL
I LÝ THUYẾT CẦN NHỚ
1 Định nghĩa
- Mol là lượng chất có chứa N (6 1023) nguyên tử hoặc phân tử chất đó
- Số 6 1023
gọi là số Avogadro kí hiệu là N
VD: 1 mol nguyên tử Cu có chứa N = 6 1023nguyên tử Cu; 2 mol phân tử H2 có chứa N = 2.6 1023 phân tử H2
2 Khối lượng mol
- Khối lương mol (kí hiệu là M)của một chất là khối lượng của N nguyên tử hoặc phân tử chất đó, được tính bằng gam và có trị số bằng nguyên tử khối hoặc phân tử khối của chất đó
VD: Khối lượng của nguyên tử H: MH = 1g/mol ; Khối lượng mol của phân tử H2: MH2 = 2 1 = 2 g/mol Khối lượng mol của phân tử H2O: MH2O = 2 1 + 16 = 18 g/mol
- So sánh nguyên tử (phân tử) khối và khối lượng mol nguyên tử (phân tử):
* Giống nhau: cùng trị số
* Khác nhau về đơn vị tính
+ Nguyên tử (phân tử) khối: đvc
+ khối lượng mol nguyên tử (phân tử): g/mol
VD: phân tử khối của H2 là 2.1=2 (đvc), còn khối lượng mol nguyên tử H2 là 2.1=2 (g/mol)
3 Thể tích mol
- Là thể tích chiếm bới N phân tử chất đó
- Một mol của bất kì chất khí nào, trong cùng điều kiện nhiệt độ áp suất đều chiếm những thể tích bằng nhau
- Nếu ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc) (t = 0 độ C, P = 1atm) thể tích mol của các chất khí đều bằng 22,4 lít
VD: Ở đktc, 1 mol khí H2 hoặc 1 mol khí CO2 đều có thể tích là 22, 4 lít
II BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1 Em hãy cho biết số nguyên tử hoặc phân tử có trong mỗi lượng chất sau:
a 1,5 mol nguyên tử Al b 0,5 mol phân tử H2 c 0,25 mol phân tử NaCl c 0,05 mol phân tử H2O
Bài 2 Em hãy tìm khối lượng phân tử của:
a 1 mol nguyên tử Cl và 1 mol phân tử Cl2 b 1 mol nguyên tử Cu và 1 mol phân tử CuO
c 1 mol nguyên tử C và 1 mol ptử CO, 1 mol ptử CO2 d 1 mol phân tử NaCl và 1 mol ptử C12H22O11
Bài 3 Em hãy tìm thể tích (đktc) của
Trang 5a 1 mol phân tử CO2; 2 mol phân tử H2.
b 0,25 mol phân tử O2 và 1,25 mol phân tử N2
Bài 4 Em hãy cho biết khối lượng của N phân tử những chất sau:
a H2O b HCl c Fe2O3 d C6H10O5
III LỜI GIẢI
Bài 1:
a 1,5 mol nguyên tử Al có chứa 1,5N nguyên tử Al hay 1,5 6 1023 = 9 1023 (nguyên tử Al)
b 0,5 mol phân tử H2 có chứa 0,5N phân tử H2 hay 0,5 6 1023 = 3 1023 (phân tử H2)
c 0,25 mol phân tử NaCl có chứa 0,25 N phân tử NaCl hay 0,25 6.1023 = 1,5 1023 (phân tử NaCl)
d 0,05 mol phân tử H2O có chứa 0,05N phân tử H2O hay 0,05 6.1023 = 0,3 1023 (phân tử H2O)
Bài 2:
a MCl = 35,5g ; MCl2= 71g b MCu = 64 ; MCuO = 80g
c MC =12g; MCO = 12 + 16 = 28g ; MCO2= 12 + 16 2 = 44g
d MNaCl = 23 + 35,5 = 58,5g ; MC 12 H 22 O 11 = 12 12 + 1 22 + 16 11 = 342 g
Bài 3:
a 1 mol ptử CO2 : VCO2 = 1.22,4 = 22,4 lít; 2 mol ptử H2: VH2 = 2 22,4 = 44,8 lít
b 0,25 mol ptử O2: VO2 = 0,25 22,4 = 5,6 lít và 1,25 mol phân tử N2: VN2 = 1,25 22,4 = 28 lít
=> Thể tích hỗn hợp: Vhh = 5,6 + 28 = 33,6 lít
Bài 4: Khối lượng của N phân tử các chất chính là khối lượng mol phân tử của các chất đã cho.
a Khối lượng mol của phân tử H2O: MH2O = 18 g; b Khối lượng mol của phân tử HCl: MHCl = 36,5 g
c Khối lượng mol của phân tử Fe2O3: MFe2O3 = 56 2 + 16 3 = 160 g; d MC6H10O5 = 162 g
BÀI TẬP CHUYỂN ĐỔI GIỮA KHỐI LƯỢNG, THỂ TÍCH VÀ LƯỢNG CHẤT
I CÔNG THỨC CHUYỂN ĐỔI
- Công thức chuyển đổi giữa số mol chất (n), khối lượng chất (m) và khối lượng mol (M):
Số mol (n): n = m
M(mol) => Khối lượng (m): m = n.M (g) => Khối lượng mol (M):
m
M =
n (g/mol)
- Chuyển đổi giữa số mol chất khí (n) và thể tích của chất khí (V) (ở đktc).
Số mol chất khí (n): n = V
22,4 (mol) => Thể tích chất khí (ở đktc): V = n 22,4 (l).
II BÀI TẬP MẪU
Bài 1: Tính số mol của 11,2 gam Fe
Giải: n = m / M = 11,2 : 56 = 0,2 molFe Fe Fe
Bài 2: Tính số mol của 4,48 lít khí N2
Giải: n = V / 22,4 = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol
Bài 3: Tính khối lượng của 0,5 mol NO.
Giải: m = n MNO NO NO= 0,5 30 = 15 (g)
Bài 4: Tính khối lượng của 8,96 lít khí CO2 (đktc)
Giải: nCO2= VCO2 / 22,4 = 8,96 : 22,4 = 0.4 (ml) => mCO2= nCO2.MCO2= 0,4 44 = 17,6 (g)
Bài 5: Tính thể tích của 1,5 mol khí CO (ở đktc).
Giải: VCO = nCO 22,4 = 1,5 22,4 = 33,6 (l)
Bài 6: Tính thể tích của 16g khí H2
Giải: n = m / M = 16 : 2 = 8 (mol) => H2 H2 H2 V = n 22,4 = 8 22,4 = 179,2 (l)H2 H2
III BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1: a Tính số mol của 8,4 g Fe b Tính thể tích của 8 g khí O2 c Tính khối lượng của 67,2 lít khí N2
Bài 2: a Trong 40 gam natri hidroxit (NaOH) có bao nhiêu phân tử NaOH?
b Tính khối lượng của 12 1023 nguyên tử nhôm c Trong 28 g sắt có bao nhiêu nguyên tử sắt? Bài 3: a 2,5 mol H có bao nhiêu nguyên tử H? b 9.1023 nguyên tử canxi là bao nhiêu gam canxi?
c 0,3 mol nước chứa bao nhiêu phân tử nước? d 4,5 1023 phân tử H2O là bao nhiêu mol H2O?
Bài 4: Một hỗn hợp khí X gồm 0,25 mol khí SO2; 0,15 mol khí CO2; 0,65 mol khí N2và 0,45 mol khí H2
a Tính thể tích của hỗn hợp khí X (đktc) b Tính khối lượng của hỗn hợp khí X.
IV HƯỚNG DẪN
Trang 6Bài 1: a n = 0,15 mol b Fe V = 5,6 lít c O2 m = 84 gamN 2
Bài 2: a Số phân tử NaOH: 6.10 23 phân tử b m = 2 27 = 54 (g)Al
c n = 28 / 56 = 0,5 (mol) => Số nguyên tử Fe = 0,5 N = 0,5 6 10Fe 23 = 3 1023 (nguyên tử)
Bài 3: a 15 1023 nguyên tử b 60 g c 1,8 1023 phân tử d 0,75 mol
Bài 4: a n = 0,25 + 0,15 + 0,65 + 0,45 = 1,5 (mol) => X V = n 22,4 = 1,5 22,4 = 33,6 (l)X X
TÍNH THEO CÔNG THỨC HOÁ HỌC
I Xác định thành phần phần trăm nguyên tố trong hợp chất
+ Bước 1: Tính M của hợp chất.
+ Bước 2: Xác định số mol nguyên tử mỗi nguyên tố trong hợp chất.
Ví
dụ 1 : Xác định thành phần phần trăm theo khối lượng của các nguyên tố có trong hợp chất KNO3
Giải: MKNO3= 39 + 14 + 16.3 = 101 (g/mol)
Trong 1 mol KNO3 có: 1 mol nguyên tử K, 1 mol nguyên tử N và 3 mol nguyên tử O
Vậy %K = (39.100) : 101 = 36,8 % ; %N = (14.100) : 101 = 13,8% ; %O = (48.100) : 101 = 47,6 %
Ví dụ 2 : Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của các nguyên tố có trong hợp chất Fe2O3
Giải: MFe O2 3= 56.2+16.3 = 160 (g/mol)
Trong 1 mol Fe2O3 có: 2 mol nguyên tử Fe và 3 mol nguyên tử O
Vậy %Fe = (112.100):160 = 70% ; %O = (48.100):160 = 30% hoặc %O = 100% - 70% = 30%
II Xác định công thức hoá học của hợp chất khi biết thành phần các nguyên tố
+ Bước 1: Tìm khối lượng mỗi nguyên tố có trong 1mol hợp chất
+ Bước 2: Tìm số mol nguyên tử mỗi nguyên tố trong 1mol hợp chất
+ Bước 3: Suy ra chỉ số và công thức hoá học của hợp chất
Ví dụ 1: Một hơp chất có thành phần các nguyên tố là 40%Cu; 20% S và 40%O Hãy xác định công thức hoá học
của hợp chất (biết khối lượng mol là 160)
Giải:
Khối lượng của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất là:
m = (40.160)/100 = 64 gam, Cu m = (20.160)/100 = 32 gam, S m = (40.160)/100 = 64 gamO
=> Số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong một mol hợp chất là:
n = 64/64 = 1 mol, Cu n = 32/32 = 1 mol, S n = 64/16 = 4 molO
Vậy công thức hoá học của hợp chất là: CuSO4
Ví dụ 2: Hợp chất A có khối lượng mol là 94 g/mol, có thành phần các nguyên tố là: 82,98% K; còn lại là oxi
Hãy xác định công thức hoá học của hợp chất A
Giải: %O =100% - 82,98% = 17,02%
Khối lượng của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất là: mK = (82,98 94) /100 = 78 gam
=> mO = (17,02 94)/100 = 16 gam Hoặc mO = 94 - 78 = 16 gam
Số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất là: n = 78/39 = 2 mol, K n = 16/16 = 1 molO
Vậy công thức hoá học của hợp chất là K2O
Ví
dụ 3: Một hợp chất khí có thành phần phần trăm theo khối lượng là: 82,35%N và 17,65% H Hãy cho biết:
a Công thức hoá học của hợp chất, biết tỉ khối của A so với hiđro là 8,5.
b Tính số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1,12 lit khí A (ở đktc).
Giải:
a) MA = dA/ H2.M = 8,5 2 = 17 gamH 2
Khối lượng của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất là:
2
N
m = (82,35.17)/100 = 14 gam, m = (17,65.17)/100 = 3 gamH 2
Số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất là: n = 14/14 = 1 mol, N n = 3/1 = 3 molH
Vậy công thức hoá học của hợp chất là NH3
b) Số mol phân tử NH3 trong 1,12 lit khí (ở đktc) là: nNH3= V / 22,4 = 1,12 / 22,4 = 0,05 mol
Trong 0,05 mol NH3 có 0,05 mol N và 0,15 mol H
=> Số nguyên tử nitơ trong 0,05 mol NH3 là: 0,05.6.1023 (nguyên tử)
=> Số nguyên tử H trong 0,05 mol NH3 là: 0,15.6.1023 = 0,9 1023 (nguyên tử)
Trang 7Ví dụ 4: Cho 30,6 gam Al2O3
a Tính MAl O2 3?
b Xác định thành phần phần trăm các nguyên tố có trong hợp chất.
c Tính khối lượng mỗi nguyên tố có trong 30,6 gam hợp chất.
Giải:
a MAl O2 3= 27.2 + 16.3 = 102 (g/mol)
b %Al = (54.100)/102 = 52,94%, %O = 100% - 52,94% = 47,06%.
c Khối lượng của mỗi nguyên tố có trong 30,6 gam Al2O3 là:
m = (52,94.30,6)/100 = 16,2 gam, Al m = 30,6 - 16,2 = 14,4 gam.O
TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC
1 Tính khối lượng chất tham gia và sản phẩm
* Các bước giải :
- Đổi số liệu đầu bài Tính số mol của chất mà đầu bài cho
- Lập phương trình hoá học
- Dựa vào số mol chất đã biết để tính số mol chất cần tìm
- Tính m hoặc V
Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 13 gam Zn trong oxi thu được ZnO.
a Lập PTHH.
b Tính khối lượng ZnO thu được ? c Tính thể tích oxi đã dùng (đktc) ?
Giải:
Số mol Zn tham gia phản ứng là: n = m /M =13/65 = 0,2 (mol)Zn Zn Zn
a PPHH: 2Zn + O2 2ZnO
2 1 2 (mol)
0,2 ? x (mol) ? y (mol)
b Số mol ZnO tạo thành là: nZnO = y = 0, 2.2 0, 2
2 (mol) Khối lượng ZnO thu được là: mZnO = nZnO.MZnO = 0,2 81 = 16,2 (g)
c Số mol oxi đã dùng là: n = x = O2 0, 2.1 0,1
2 (mol) Thể tích oxi đã dùng là: V = n 22,4 = 0,1 22,4 = 2,24 (l)O2 O2
Ví
dụ 2: Để đốt chấy hoàn toàn a gam Al cần dùng hết 19,2g oxi Phản ứng kết thúc thu được x gam Al2O3
a Lập phương trình phản ứng.
b Tính a, x.
Giải:
Số mol oxi tham gia phản ứng là: n = m /M = 19,2/32 = 0,6 (mol)O2 O2 O2
a PPHH: 4Al + 3O2 2Al2O3
4 3 2 (mol)
? x (mol) 0,6 ? y (mol)
b Số mol Al tham gia phản ứng là: Al
0,6 4
Khối lượng Al thu được là: mAl = n M = 0,8 27 = 21,6 (g)Al Al
Số mol Al2O3 tạo thành là: nAl O 2 3 y 0,6 2 = 0,4
Khối lượng Al2O3 tạo thành là là: mAl O 2 3= nAl O 2 3.MAl O 2 3= 0,4.102 = 40,8 (g)
Ví
dụ 3: Trong phòng thí nghiệm người ta có thể điều chế oxi bằng cách nhiệt phân kali clorat theo PTPƯ:
KClO3 KCl + O2
a) Tính khối lượng KClO3 cần thiết để điều chế được 9,6 gam oxi
b) Tính khối lượng KCl tạo thành (bằng 2 cách).
Giải:
Số mol oxi thu được là: n = m /M = 9,6/32 = 0,3 (mol)O2 O2 O2
Trang 8PPHH: 2KClO3 2KCl + 3O2
2 2 3 (mol)
Số mol KClO3 tham gia phản ứng là: KClO3 O2
n = n = 0,3 = 0,2
a Khối lượng KClO3 cần dùng là: mKCLO3 = nKClO3.MKClO3 = 0,2 122,5 = 24,5 (g)
b Số mol KCl tạo thành là: KC l KCl O3 O2
2
3 = 0,2 (mol) Khối lượng KCl tạo thành là là: mKCl= n MKCl KCl= 0,2 74,5 = 14,9 (g)
Cách 2: Áp dụng ĐL BTKL:
mKCl = mKCLO3 -
2
O
m = 24,5 - 9,6 = 14,9 (g)
2 Tính thể tích khí tham gia và tạo thành ?
Số mol chất khí (n): n = V
22,4 (mol) => Thể tích chất khí (ở đktc): V = n 22,4 (l).
Ví dụ 1: Tính thể tích của oxi (đktc) cần dùng để đốt cháy hết 3,1 gam P Tính khối lượng của P2O5 tạo thành sau phản ứng
Giải:
Số mol P tham gia phản ứng là: n = m /M = 3,1/31 = 0,1 (mol)P P P
PPHH: 4P + 5O2 2P2O5
4 5 2 (mol)
0,1 ? x (mol) ? y (mol)
Số mol O2 cần dùng là: O2
0,1 5
n = x = = 0,125
=> Thể tích O2 cần dùng là: V = n 22,4 = 0,125 22,4 = 2,8 (l) O2 O2
Số mol P2O5 tạo thành là: P O2 5
0,1.2
n = y = = 0,05
=> Khối lượng P2O5 tạo thành là là: mP O 2 5= nP O 2 5.MP O 2 5= 0,05.142 = 7,1 (g)
Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 1,12 lít CH4 (đktc) bằng oxi thu được khí cacbonic (CO2) và hơi nước Tính thể tích oxi cần dùng và thể tích khí CO2 tạo thành (đktc)
Giải:
Số mol CH4 tham gia phản ứng là: nCH4= VCH4/22,4= 1,12/22,4 = 0,05 (mol)
PPHH: CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
1 2 2 2 (mol)
Số mol O2 tham gia phản ứng là: n = 2nO2 CH4= 2.0,05 = 0,1 (mol)
=> Thể tích O2 cần dùng là: V = nO2 O2 22,4 = 0,1 22,4 = 2,24 (l)
Số mol CO2 tạo thành là: nCO2 = nC H4 = 0,05 (mol)
=> Thể tích CO2 tạo thành là: VCO 2 = nCO 2 22,4 = 0,05 22,4 = 1,12 (l)
XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HÓA HỌC DỰA VÀO PTHH
I Phương pháp giải chung
- Đặt công thức chất cần tìm theo bài toán
- Đặt ẩn số (thường là số mol, nguyên tử khối hoặc hóa trị…) của chất cần tìm (nếu cần)
- Viết phương trình hóa học
- Tính theo phương trình hóa học => Lập phương trình toán học đại số
- Giải phương trình toán học tìm khối lượng mol nguyên tử (M) của chất cần tìm => Công thức hóa học
II Ví Dụ Mẫu
Ví dụ 1: Cho 7,2 gam một kim loại hoá trị II phản ứng hoàn toàn với dung dịch HCl theo phản ứng sau:
R + 2HCl RCl2 + H2 Sau phản ứng thu được 0,3 mol H2 ở đktc Xác định tên kim loại
Giải:
Gọi kim loại cần tìm là R
PTPƯ: R + 2HCl RCl2 + H2
Trang 91 2 1 1 (mol)
0,3 0,3
Theo PTPƯ, ta có: n = nR H2 0,3 (mol)
=> Khối lượng mol nguyên tử của R là: M = m /n = 7,2/0.3 = 24 (g/mol)R R R
Vậy R là kim loại Magie (Kí hiệu là: Mg)
Ví dụ 2: Biết rằng 2,3 gam một kim loại R (có hoá trị I) tác dụng vừa đủ với 1,12 lit khí clo (ở đktc) theo ptpư:
R + Cl2 RCl Hãy xác định tên kim loại R và tính khối lượng hợp chất tạo thành
Giải:
Số mol Cl2 tham gia phản ứng là: n = V /22,4= 1,12/22,4 = 0,05 (mol)Cl2 Cl2
PPPƯ: 2R + Cl2 2RCl
2 1 2 (mol)
Theo PTPƯ: n = 2n = 0,05.2 = 0.1 (mol)R Cl2
=> Khối lượng mol nguyên tử của R là: M = m /n = 2,3/0,1 = 23 (g/mol)R R R
Vậy kim loại R là natri (Kí hiệu là: Na)
* Ta có PTPƯ: 2Na + Cl2 2NaCl
Theo PTPƯ: nNaCl= n = 2n = 0,05.2 = 0.1 (mol)Na Cl2
=> Khối lượng NaCl tạo thành là: mNaCl= nNaCl.MNaCl= 0,1 58,5 = 5,85 (g)
Cách 2: Áp dụng ĐL BTKL
mNaCl = m + m = 2,3 + 0,05 71 = 5,85 (g)Na Cl2
Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn 3,6 g một kim loại bằng dung dịch HCl, sau phản ứng thu được 3,36 lít H2 khí ở đktc Hãy xác định kim loại
Phân tích: Dạng bài tập này đòi hỏi học sinh phải hệ thống các đại lượng cần xác định vì vậy ngoài việc vận
dụng các bước giải thì trước hết phải tìm mối quan hệ giữa khối lượng mol và hoá trị của kim loại, sau đó dùng phương pháp biện luận để tìm ra kim loại
Hướng dẫn:
Gọi kim loại cần tìm là R, có hóa trị là a Ta có: n = V /22,4 = 3,36/22,4 = 0,15 (mol)H2 H2
PTHH: 2R + 2aHCl 2RCla + aH2
2 2a 2 a (mol)
? mol 0,15
Theo PTHH: n = (0,15.2)/a = 0,3/a (mol)R
=> Khối lượng mol nguyên tử của R là: M = m /n = 3,6:(0,3/a) = 12.a (g/mol)R R R
Vì R là kim loại nên a có thể nhận các giá trị 1, 2, 3 Xét bảng sau:
Theo bảng trên, ta thấy chỉ có kim loại Mg có hoá trị II và nguyên tử khối bằng 24 g là thỏa mãn Vậy kim loại cần tìm là magie, kí hiệu là Mg
DẠNG BÀI TOÁN LƯỢNG DƯ
I PHƯƠNG PHÁP
- Là bài toán về phương trình hóa học mà đề bài cho biết 2 dữ kiện Giả sử có phản ứng hóa học:
aA + bB cC + dD Đề bài cho biết số mol của A và B
- Nếu: nA = nB
a b => Hai chất A và B phản ứng hết (vừa đủ)
nA nB
>
a b => Sau phản ứng thì A còn dư và B đã phản ứng hết
nA nB
<
a b => Sau phản ứng thì A đã phản ứng hết và B còn dư
Lưu ý:Tính theo phương trình hóa học thì phải tính theo chất hết vì chất hết mới tạo hết thành sản phẩm
Trang 10II VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Đốt cháy 6,2 gam P trong bình chứa 6,72 lít khí O2 ở đktc theo sơ đồ phản ứng sau: P + O2 → P2O5
a) Sau phản ứng chất nào còn dư và nếu dư thì với khối lượng bao nhiêu gam ?
b) Tính khối lượng sản phẩm thu được.
* Xác định hướng giải:
- Bước 1: Đổi dữ kiện đầu bài ra số mol
n = 6,2/31 = 0,2 (mol) , P n = 6,72/22,4 = 0,3 (mol) O2
- Bước 2: Viết phương trình phản ứng PTPƯ: 4P + 5O2 → 2P2O5
- Bước 3: Dựa vào số mol P và O2 tính được ở trên và tỉ lệ mol P, O2 theo PTHH, ta lập tỉ lệ để xác định chất hết, chất dư như sau:
2
O
= = 0,05 < = = 0,06
- Bước 4: Vì P hết nên số mol các chất được tính theo P Từ các dữ kiện có liên quan tìm được số mol của các
chất theo yêu cầu Ta điền số mol các chất vào PTHH như sau:
4P + 5O2 → 2P2O5
Ban đầu: 0,2 0,3 (mol)
Phản ứng: 0,2 → 0,25 → 0,1
Sau pư: 0 0,05 (dư) 0,1
Theo PTHH, ta có:
Số mol O2 phản ứng: O (pu)2
0,2 5
Số mol O2 dư: nO (du)2 = nO (bd)2 - nO (pu)2 = 0,3 – 0,25 = 0,05 (mol)
=> Khối lượng oxi dư: mO (du)2 = 0,05 32 = 1,6 (g)
Số mol P2O5 tạo thành: P O2 5
0,2 2
=> Khối lượng P2O5 tạo thành: mP O 2 5= 0,1 142 = 14,2 (g)
Ví dụ 2: Cho 13g Zn tác dụng với 0,3 mol HCl sau khi kết thúc phản ứng thu được muối kẽm clorua và khí H2
a) Viết và cân bằng PTHH Cho biết, khi kết thúc phản ứng thì chất nào còn dư và nếu dư thì dư bao nhiêu gam? b) Tính thể tích của H2 thu được
Giải:
a) Số mol Zn: nZn 13 / 65 0, 2 (mol)
PTHH: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Ban đầu: 0,2 0,3 (mol)
Phản ứng: 0,15 0,3 → 0,15
Sau pư: 0,05 (dư) 0 0,15
= = 0,2 > = = 0,15
Theo PTHH, ta có:
Số mol Zn phản ứng: Zn (pu)
0,3 1
Số mol Zn dư: nZn (du)= nZn (bd) - nZn (pu) = 0,2 – 0,15 = 0,05 (mol)
=> Khối lượng Zn dư: mZn (du)= 0,05 65 = 3,25 (g)
b) Số mol khí H2: H2 HCl
=> Thể tích khí H2 thu được là: V = 0,15 22,4 = 3,36 (l) H 2
III BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1: Sắt tác dụng với dung dịch CuSO4 theo phương trình: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu Nếu cho 11,2 g sắt vào
40 g CuSO4 Tính khối lượng Cu thu được sau phản ứng (Đáp số: 12,8 gam)