CHUYÊN ĐỀ 5 : MOL VÀ TÍNH TOÁN HÓA HỌC
DẠNG 5: BÀI TOÁN HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG
1. Bài toán tính khối lượng chất ban đầu hoặc khối lượng chất tạo thành khi biết hiệu suất
Dạng bài toán này ta cần hướng dẫn học sinh giải bình thường như chưa biết hiệu suất phản ứng. Sau đó bài toán yêu cầu:
- Tính khối lượng sản phẩm thì:
Khối lượng tính theo phương trình x H Khối lượng sản phẩm =
100
- Tính khối lượng chất tham gia thì:
Khối lượng tính theo phương trình x 100 Khối lượng chất tham gia =
H
Ví dụ: Nung 120 g CaCO3 lên đến 10000C . Tính khối lượng vôi sông thu được, biết H = 80%.
Giải PTHH: CaCO3 ⃗t0 CaO + CO2
n CaCO 3 =
120
100 = 1,2 mol
Theo PTHH ta có số mol CaO được tạo thành là 1,2 mol mCaO = 1,2 .56 = 67,2 g . Hiệu suất H = 80% = 0,8
Vậy khối lượng thực tế thu được CaO lal: 67,2.0,8 = 53,76 g 2.Bài toán tính hiệu suất của phản ứng:
Khối lượng tính theo phương trình
Ta có : H = x 100 Khối lượng thực tế thu được
Ví dụ: Người ta khử 16g CuO bằng khí H2 . Sau phản ứng người ta thu được 12g Cu . Tính hiệu suất khử CuO ?
Giải PTHH: H2 + CuO ⃗t0 Cu + H2O
n CuO = 16
80 = 0,2 mol theo PTHH số mol Cu tạo thành là: 0,2 mol
mCu = 0,2.64 = 12,8 g H = 12
12,8 95%
C. BÀI TẬP ÁP DỤNG 1.MOL
Bài 1: Hãy cho biết số nguyên tử hoặc số phân tử có trong những lượng chất sau:
a) 0,2 mol nguyên tử Cu; 0,5 mol nguyên tử Na; 1,2 mol nguyên tử Mg; 2,5 mol nguyên tử S; 1,4 mol nguyên tử H; 0,015 mol nguyên tử P
b) 0,23 mol phân tử ZnO; 0,025 mol phân tử H2SO4; 1,25 mol phân tử H2O.
Bài 2: Hãy tìm số mol nguyên tử hoặc số mol phân tử của những lượng chất sau:
a) 0,4 N nguyên tử Ca; 1,12 N nguyên tử Na; 0,012 N nguyên tử Al.
b) 0,08 N phân tử CO2; 0,09 N phân tử NH3.
Bài 3: Hãy tìm khối lượng mol của những chất sau: Ba; BaO; BaSO4; H3PO4; Mg(NO3)2; Ca(HCO3)2; CO(NH2)2.
Bài 4: Hãy tìm thể tích của những khí sau ở đktc:
a) 1 mol phân tử O2; 0,2 mol phân tử H2; 0,01 mol phân tử CO2; 2,05 mol phân tử N2.
b) Hỗn hợp khí gồm: 0,1 mol phân tử O2; 0,25 mol phân tử H2; 0,015 mol phân tử CO2 và 2,25 mol phân tử N2
XI – Sự chuyển đổi giữa khối lượng, thể tích và lượng chất:
Bài 5: Hãy cho biết số mol của những khối lượng chất sau:
6 gam C; 0,124 g P; 42 g Fe.
3,6 g H2O; 95,48 g CO2; 29,25 g NaCl
Bài 6: Hãy tìm khối lượng của những lượng chất sau:
a) 1 mol phân tử O2; 0,2 mol phân tử H2; 0,01 mol phân tử CO2; 2,05 mol phân tử N2.
b) Hỗn hợp gồm: 0,4 N nguyên tử Ca; 1,12 N nguyên tử Na; 0,012 N nguyên tử Al.
c) 0,23 mol phân tử ZnO; 0,025 mol phân tử CaSO4; 1,25 mol phân tử Al2O3. Bài 7: Hãy cho biết thể tích khí ở đktc của:
a) 3,3 g N2O; 95,48 g CO2; 0,5 N phân tử SO2.
b) Hỗn hợp khí gồm: 0,08 N phân tử CO2; 0,09 N phân tử NH3. c) Hỗn hợp khí gồm: 0,88 g CO2; 0,68 g NH3.
Bài 8: Phải lấy bao nhiêu gam của mỗi chất khí sau để chúng cùng có thể tích khí là 2,24l ở đktc: CO2; H2: O2; NH3; SO2; N2.
2. TỈ KHỐI CỦA CHẤT KHÍ
Bài 9: Hãy cho biết khí CO2 nặng hay nhẹ hơn các khí sau bao nhiêu lần? H2: O2; NH3; SO2; N2.
Bài 10: Hãy cho biết khối lượng mol của các chất sau:
a) Có tỉ khối đối với khí oxi là: 0,0625; 0,53125; 0,875; 2.
b) Có tỉ khối đối với không khí là: 0,069; 0,9655; 2,2.
Bài 11: Hãy cho biết hỗn hợp khí gồm 0,25 mol O2; 0,125 mol CO2; 2,5 mol H2; 1,5 mol SO2. Nặng hay nhẹ hơn khí hiđro, khí oxi, không khí bao nhiêu lần?
Bài 12: Hãy cho biết hỗn hợp khí A gồm 1,25 mol O2; 0,125 mol CO2; 2,5 mol H2; 1,5 mol SO2 nặng hay nhẹ hơn hỗn hợp khí B gồm: 0,25 mol O2; 0,125 mol CO2; 2,5 mol H2;
3. TÍNH THEO CÔNG THỨC HÓA HỌC Bài 13: Tính thành phần phần trăm của:
Fe trong : FeO; Fe2O3; Fe3O4; Fe(OH)2; Fe(OH)3; Fe2(SO4)3; FeSO4.7H2O.
C trong: CO; CO2; H2CO3; Na2CO3; CaCO3; Mg(HCO3)2.
Bài 14: Hãy tính khối lượng nguyên tố Cu có trong những lượng chất sau: 0,23 mol CuO; 12 gam CuSO4; 5 gam CuSO4.5H2O; 1,2 mol Na2CO3.10H2O.
Bài 15: Xác định công thức hóa học của những hợp chất có thành phần gồm:
70% Fe và 30% O, biết khối lượng mol hợp chất là 160 g.
33,33% Na, 20,29% N, 46,37% O và Mh/c = 69 g
23,7%S, 23,7%O và 52,6%Cl, biết hợp chất có tỉ khối hơi so với khí hiđro bằng 67,5 lần.
Phân tích 12,6 g một hợp chất vô cơ ta được 4,6 g Na, 3,2 g S và 4,8 g O. biết khối lượng mol hợp chất là 106 g.
Bài 16: Xác định công thức hóa học của các hợp chất có thành phần gồm:
a) 15,8% Al, 28,1% S và 56,1% O Al2(SO4)3
b) mFe : mS : mO = 7 : 6 : 12 Fe2(SO4)3
c) Đem nung 2,45 g một muối vô cơ, thì thu được 672 ml khí oxi ở đktc, phần chất rắn còn lại chứa 52,35 % K và 47,65% Cl KClO3
Bài 17: một nguyên tố R tạo với oxi hai loại oxit: RaOx và RbOy với a ≥ 1; b < 2. tỉ số khối lượng phân tử của 2 oxit bằng 1,25 và tỉ số % khối lượng oxi trong 2 oxit bằng 1,2. Giả sử x > y. Xác định công thức hóa học của 2 oxit.
Hướng dẫn giải: x > y M RaOx : M RbOy = 1,25
Và:
16 x
MRaOx: 16 y
MRbOy=1,2 x
1 , 25 : y 1 =1,2
suy ra: x : y = 3 : 2 Như vậy ta chỉ có các trường hợp sau:
a = 1 và b = 1. Giải được R = 32 và R là S a = 2 và b = 1. Giải được R < 0 loại.
4. TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC Bài 18: cho sơ đồ Cu + O2 ---> CuO
a) Tính khối lượng CuO sinh ra khí có 2,56 g Cu tham gia phản ứng.
b) Tính khối lượng Cu cần dùng để điều chế 4 g CuO.
c) Tính khối lượng Cu và thể tích khí oxi cần dùng ở đktc, để điều chế 24 g CuO.
Bài 19: cho sơ đồ : Zn + HCl ---> ZnCl2 + H2. Nếu có 16,25 g Zn tham gia phản ứng.
hãy tính:
a) mHCl = ? b) VH2 ở đktc = ?
c) mZnCl2 = ? (bằng hai cách).
Bài 20: cho sơ đồ Fe + O2 ---> Fe3O4. Nếu có 4,48 lít khí O2 phản ứng. Hãy tính:
mFe = ? và mFe3O4 (bằng hai cách).
Bài 21: trong phòng thí nghiệm người ta điều chế oxi bằng cách nung nóng kali clorat:
KClO3 ---> KCl + O2. Hãy hoàn thành PTHH và trả lời những câu hỏi sau:
1. Muốn điều chế 6,72 lít khí oxi ở đktc cần dùng bao nhiêu gam KClO3? 2. Nếu có 2,4 mol KClO3 tham gia phản ứng, sẽ thu được bao nhiêu mol chất
rắn và chất khí?
3. Nếu có 22,05 gam KClO3 tham gia phản ứng, sẽ thu được bao nhiêu mol chất rắn và chất khí?
4. Nếu có 26,82 gam KCl tạo thành, hãy tính khối lượng KClO3 cần dùng và thể tích khí oxi sinh ra ở đktc?
Bài 22: Đốt nóng 2,7 g bột nhôm trong khí clo, người ta thu được 13,35 gam nhôm clorua. Em hãy cho biết:
1. Công thức hóa học đơn giản của nhôm clorua, giả sử rằng ta chưa biết hóa trị của nhôm và clo. Viết PTHH của phản ứng.
2. Tính thể tích khí clo ở đktc đã tham gia phản ứng.
Bài 23: Đốt khí hiđro trong khí oxi người ta nhận thấy cứ 2 thể tích khí hiđro kết hợp với 1 thể tích khí oxi tạo thành nước.
1. Hãy xác định công thức hóa học đơn giản của nước.
2. Viết PTHH xảy ra khi đốt khí hiđro trong khí oxi.
3. Để thu được 10,8 g nước người ta cần dùng ít nhất bao nhiêu lít mỗi khí hiđro và khí oxi ở đktc?
Bài 24: Đốt cháy hoàn toàn cacbon bằng một lượng khí oxi dư, người ta thu được một hỗn hợp khí gồm có khí cacbonic và khí oxi dư. Hãy xác định thành phần phẩn trăm theo khối lượng và thành phẩn phẩn trăm theo thể tích của khí oxi trong mỗi hỗn hợp sau:
1. 2 g khí cacbonic và 12 gam khí oxi 2. 2 mol khí cacbonic và 16 gam khí oxi 3. 2,4 g khí cacbonic và 2,24 lít khí oxi
4. 0,3 . 1023 phân tử khí cacbonic và 0,45 . 1023 phân tử khí oxi Bài 25: Cho sơ đồ phản ứng: CaCO3 + HCl CaCl2 + CO2 + H2O.
1. Nếu có 8,96 lít khí CO2 tạo thành thì cần dùng bao nhiêu gam CaCO3, bao nhiêu gam HCl tham gia phản ứng?
2. Nếu có 20 gam CaCO3 tham gia phản ứng, hãy tính khối lượng HCl cần dùng và thể tích khí CO2 sinh ra ở đktc?
5. HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG
Bài 26: Nung 1 tấn đấ vôi ( chứa 90% CaCO3). sau phản nứn người ta thu được 0,4032 tấn CaO. Hiệu suất của phản ứng là:
A. 80% B. 85% C. 90% D. 95%
Bài 27: Trộn 10 lít N2 với 40 lít H2 rồi nung nóng một thời gian ở điều kiện thích hợp. Sau một thời gian đưa về điều kiện và áp suất ban đầu thấy thu được 48 lít hỗn hợp gồm N2; H2; NH3.
a)Tính thể tích NH3 tạo thành ? b)Tính hiệu suất tổng hợp NH3 ?