Một số vấn đề phát triển hóa học THCS 8, 9 (tài liệu bồi dưỡng giáo viên giỏi, học sinh khá giỏi ôn thi vào lớp 10 chuyên hóa)

HOÀNG THÀNH CHUNG

MỘT SỐ VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN
HÓA HỌC THCS 8-9
TÀI LIỆU BỒI DƯỢNG GIÁO VIÊN GIỎI
DÀNH CHO HS KHÁ GIỎI, HS THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA

3


PHAÀN I: VOÂ CÔ

4


Lời nói đầu
Các em thân mến!
Toán hóa học có khó không? tại sao khá nhiều em lại gặp rất
nhiều khó khăn trong việc giải quyết một bài toán hóa học trung học
cơ sở, mặc dù hiện nay có nhiều kênh thông tin để các em có thể tiếp
cận và học tập bộ môn, vậy làm thế nào để các em có phương pháp
làm bài toán hóa học bậc THCS từ bài đơn giản đến phức tạp?
Để làm tốt một bài tập hóa học, các em cần phải:
- Nắm vững phần lý thuyết hóa học, sẽ không thể giải được bài
toán hóa học nếu không biết các chất tiếp xúc với nhau có xảy ra phản
ứng không, phản ứng nào xảy ra. Vì vậy cần nắm chắc tính chất hóa
học của các loại hợp chất vô cơ, các chất vô cơ cụ thể...., để có thể dự
đoán các phản ứng.
Ví dụ:
BaO phản ứng với nước tạo Ba(OH) 2 nhưng MgO không phản
ứng với nước vì Ba(OH)2 tan còn MgO và Mg(OH)2 không tan.

Fe phản ứng với dung dòch HCl, H 2SO4 loãng nhưng Cu không
phản ứng vì Fe đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại
còn Cu đứng sau H.
Metan và etilen đều tham gia phản ứng cháy nhưng chỉ có C 2H4
làm mất màu dung dòch brom.
Rượu etylic và axit axetic đều phản ứng với natri tạo khí nhưng
chỉ có axit axetic phản ứng với CaCO 3....
- Ngoài việc nắm chắc lý thuyết, còn phải biết sử dụng thành
thạo các phương pháp giải cũng như thủ thuật tính toán đặc biệt.
Để giúp các em nhanh chóng có thể tự giải được các bài toán
hóa học từ đơn giản đến phức tạp, tác giả đã đưa ra những hướng dẫn
căn bản để giải một bài toán hóa học, xây dựng những cách giải hay
và nhiều cách giải trong một bài toán, ngoài ra trong mỗi chương còn
lại của quyển sách này đều có phần tóm tắt lý thuyết và các bài toán
điển hình.
Cuốn sách cũng là tài liệu tham khảo tốt cho các Thầy cô, các
bậc phụ huynh, cũng là tài liệu bồi dưỡng tốt cho các em học sinh khá
giỏi, học sinh thi vào các trường chuyên, lớp chọn.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong sưu tầm, biên soạn nhưng
chắc chắn không tránh khỏi những hạn chế. Chúng tôi rất mong
nhận được ý kiến đóng góp quý báu của bạn đọc để trong những lần
xuất bản sau, cuốn sách được tốt hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Tác giả
5


CHƯƠNG I: CÁC HƯỚNG DẪN CĂN BẢN
ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC
I. Các công thức cần thiết.

A. Mối liên hệ giữa các đại lượng.
1. Mối liên hệ gữa số mol (n), khối lượng (m) và khối lượng mol (M) :
n=

m

m

(1) ⇒ m = n × M ⇒ M =

M
n
2. Mối liên hệ giữa số mol n, thể tích khí (V).
a. ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc tức 0 oc, 1atm)
n=

V

(2) ⇒ V = n × 22,4

22, 4

b. ở điều kiện thường (đkt tức ở 20oC, 1atm)
V

(3) ⇒ V = n × 24
24
3. Mối liên hệ giữa C%, khối lượng chất tan (mct), khối lượng dung dòch (mdd):
n=

C% =

m ct

× 100% (4) ⇒ mct=

m dd

Cm dd
100

và mdd =

m ct .100
C

4. Mối liên hệ giữa nct, CM, Vdd :
CM =

n
V

(5) ⇒ nv = CM × V và V =

n
CM

5. Mối liên hệ giữa khối lượng riêng (D), khối lượng dung dòch (m dd) và
thể tích dung dòch (V):
D=

m(g)
V(ml)

(6) ⇒ mdd = D × Vdd và Vdd =

m

D
6. Mối liên hệ giữa C%, CM, D và M (M là khối lượng mol của chất):
CM =

10 × D × C%
M

7. Công thức tính tỉ khối: dA/B =

MA
MB

Chú ý:
7.1. Nếu B là không khí (kk): dA/KK =

6

MA
29


7.2. Tỉ khối của một hỗn hợp A đối với B: dhhA/B =

Nếu A và B đều là hỗn hợp khí: dhhA/hhB =

M hhA

MB

MA
MB

B. Công thức tính % khối lượng và khối lượng mỗi nguyên tố
trong hợp chất
1. Tính % khối lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất A xBy
%A=

x.M
M

A

× 100%; % B =

A x Oy

y.M
M

B

× 100% (hoặc % B = 100% – %A)

A x By

2. Tính khối lượng mỗi nguyên tố trong a (gam) hợp chất A xBy
mA =

II.

x×M
M

A

×a

mB =

Ax Oy

M
M

B

× a (hoặc mB = a – mA)

A x By

Một số hướng dẫn chung khi giải bài toán hóa học.

A. Nên quy về số mol làm tính toán căn bản trong tính toán

hóa học.
* Các bước chung làm một bài toán hóa học (gồm 4 bước chính):
1. Chuyển các số liệu trong đề về số mol.
n=

m
M

n=

V
22, 4

n = CM × V

2. Viết phương trình phản ứng, đặt tỉ lệ số mol các chất theo phương
trình hóa học.
3. Dựa vào số mol theo phương trình phản ứng (hệ số), từ số mol một
chất tham gia hay sản phẩm, tính số mol các chất còn lại.
4. Khi đã có số mol các chất tham gia hoặc sản phẩm, ta có thể suy ra
các đại lượng như khối lượng, thể tích khí ở đktc, nồng độ mol:
m = n.M
PTPƯ
V = n × 22,4
n
CM =

n

V

Ví dụ 1: Cho Mg phản ứng hết với dung dòch HCl 2M, sau phản
ứng thu được 11,2 lít H2(đktc).
a. Tính khối lượng Mg tham gia.
7


b. Tính thể tích dung dòch HCl cần dùng.
Hướng dẫn
V

nH =
2

Số mol H2 tạo thành:

22, 4

=

11, 2
22, 4

= 0,5 (mol)

Phương trình hóa học của phản ứng: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 ↑
Theo phương trình:
1mol 2mol
1mol
a. Theo phương trình:

nMg= n H2 = 0,5 (mol)
Khối lượng Mg phản ứng:
mMg = n × M = 0,5 × 24 = 12 (g)
nHCl = 2 × n H2 = 0,5 × 2 = 1 (mol)

b. Theo phương trình:

Thể tích dung dòch HCl cần dùng:
V=

n
CM

=

1
2

= 0,5 (lít) hay 500 (ml)

Ví dụ 2: Để hòa tan hoàn toàn 19,5 gam một kim loại hóa trò II
cần 400 ml dung dòch HCl 1,5 M. Xác đònh kim loại.
Hướng dẫn
Số mol HCl tham gia:
nHCl = 0,4 × 1,5 = 0,6 (mol)
Gọi kim loại cần tìm là A:
Theo phương trình:

A +
1mol

Theo phương trình:

nA =

Khối lượng mol của A:

MA =

2HCl → ACl2 + H2 ↑
2mol
1
2

nHCl = 0,3 (mol)

m
n

=

19,5
0, 3

= 65 (g)

Do đó A là kẽm (Zn).
PTHH:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 ↑

Ví dụ 3: Cho 11,2 g Fe tác dụng hết với dung dòch HCl 7,3% vừa đủ.
a. Tính thể tích H2 tạo thành ở đktc.
b. Tính khối lượng dung dòch HCl cần dùng.
c. Tính C% của dung dòch sau phản ứng.
Hướng dẫn
Số mol Fe tham gia: nFe = 11,2 : 56 = 0,2 (mol)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑
a. Theo phương trình: n H2 = nFe = 0,2 (mol)
Phương trình:

8


Thể tích H2 tạo thành ở đktc: VH2 = n × 22,4 = 0,2 × 22,4 = 4,48 (lít)
b. Theo phương trình: nHCl = 2nFe = 2 × 0,2 = 0,4 (mol)
Khối lượng HCl tham gia: mHCl = n × M = 0,4.36,5 = 14,6 (g)
Khối lượng dung dòch HCl cần dùng: mdd =

14, 6 × 100
7, 3

= 200 (g)

c. Theo phương trình: n FeCl2 = nFe = 0,2 (mol)
Khối lượng FeCl2 tạo thành: M = n × M = 0,2.127 = 25,4 (g)
Khối lượng dung dòch sau phản ứng:
mdd = 11,2 + 200 – m H = 11,2 + 200 – 0,2.2 = 210,8 (g)
2

Vậy nồng độ % của dung dòch sau phản ứng:
C% =

25, 4
210, 8

× 100% = 12,05%

B. Bài tập cho biết lượng 2 chất tham gia.
* Cách làm chung: Nếu bài tập cho lượng 2 chất tham gia:
- Trong 2 chất tham gia sẽ có một chất phản ứng hết, chất còn lại có
thể hết hoặc dư, ta tính sản phẩm tạo thành theo chất phản ứng hết.
- Để xác đònh chất hết hay dư trong phản ứng hóa học, ta lập tỉ lệ giữa
số mol theo bài chia cho số mol theo phương trình rồi so sánh 2 giá trò
phân số đó với nhau, giá trò nào lớn thì chất đó dư, chất còn lại sẽ hết.
* Tổng quát: Giả sử có nA = a, nB = b và phương trình hóa học:
→
A
+
B
C
+
D
(*)
mol:
1
1
1
1
a

Tỉ lệ:

<

b

suy ra A hết, B dư. Tính C, D theo A.
1
1
(Trong trường hợp này ta giả sử tỉ lệ số mol theo phương trình (*)
đều là 1 : 1 và a < b).
Ví dụ 4: Đốt cháy 3,1 gam phốt pho trong bình đựng 4,48 lít khí
oxi (đktc). Sau phản ứng chất nào dư? dư bao nhiêu gam? Tính
khối lượng sản phẩm tạo thành?
Hướng dẫn
nP =

3,1
31

= 0,1 (mol) ;

9


nO =
2

4, 48

22, 4

PTPƯ:
Ta có tỉ lệ:

= 0,2 (mol)

t
4P + 5O2 
→
o

0,1

2P2O5

0, 2

<

4
5
⇒ Sau phản ứng O2 dư, tính theo số mol của P.

Theo phương trình: nO2 tham gia phản ứng =

0,1.5

= 0,125 (mol)
4

⇒ nO2 dư = 0,2 – 0,125 = 0,075 (mol) ⇒ mO2 dư = 0,075 × 32 = 2,4 (g)
1

n P O tạo thành =
2 5

2

nP = 0,05 (mol) ⇒ m P2O5 = 0,05 × 142 = 7,1 (g)

Ví dụ 5: Cho 200 g dung dòch Ba(OH)2 17,1% tác dụng với 500g
dung dòch CuSO4 8% thu được kết tủa A, dung dòch B.
a. Tính mA.
b. Tính C% dung dòch B.
Hướng dẫn
Ta có:
m Ba(OH) = 200 × 17,1 = 34,2 (g) ⇒ n Ba(OH) = 34, 2 = 0,2 (mol)
2
2
100
171
mCuSO

4

=

 Cách 1:
Phương trình:

500 × 8

40
= 40 (g) ⇒ nCuSO =
= 0,25 (mol)
4
100
160
Ba(OH)2 + CuSO4 → BaSO4 ↓ + Cu(OH)2 ↓

Theo phương trình:
0, 2

1

1

1

1

0, 25

⇒ Ba(OH)2 hết, CuSO4 dư.
1
1
a. Kết tủa A gồm BaSO4 và Cu(OH)2
Theo phương trình: n BaSO4 = nCu(OH)2 = n Ba(OH)2 = 0,2 (mol)
Tỉ lệ:

<

mA = 0,2 × (233 + 98) = 66,2 (g)
nCuSO pư = n Ba(OH) = 0,2 (mol)
b. Theo phương trình:
4
2
Do đó số mol CuSO4 dư: nCuSO4 = 0,25 – 0,2 = 0,05 (mol)
10


Khối lượng CuSO4 còn dư: mCuSO4 = 0,05 × 160 = 8 (g)
Khối lượng dung dòch B sau phản ứng:
mdd = 200 + 500 - 66,2 = 633,8(g)
Nồng độ % của dung dòch B:

C%B =

8
633, 8

× 100% = 1,26%

 Cách 2: Phương pháp 4 dòng.
Phương trình:

Ba(OH)2 + CuSO4 → BaSO4 ↓ + Cu(OH)2 ↓

Theo phương trình: 1
1

1
1
Trước phản ứng:
0,2
0,25
Phản ứng:
0,2
0,2
Sau phản ứng:
0
0,05
0,2
0,2
a. Kết tủa A gồm BaSO4 và Cu(OH)2: mA = 0,2 × (233 + 98) = 66,2 (g)
b. Khối lượng dung dòch B sau phản ứng:
mdd = 200 + 500 – 66,2 = 633,8 (g)
Khối lượng CuSO4 còn dư:
m = 0,05 × 160 = 8(g)
Nồng độ % của dung dòch B:

C% B =

8
633, 8

× 100% = 1,26%

Chú ý:
- Phương pháp 4 dòng giúp chúng ta giải quyết một bài toán về
lượng 2 chất tham gia một cách nhanh nhất: Dòng 1 đặt số mol các

chất theo phương trình, dòng 2 là số mol trước phản ứng hay số mol
ban đầu, dòng 3 là số mol phản ứng (tính theo chất hết), dòng 4 là số
mol sau phản ứng (Đối với chất tham gia lấy số mol trước phản ứng
trừ số mol phản ứng, đối với chất sản phẩm ta tính theo chất hết).
- Khi một phản ứng mà cả 2 chất sản phẩm đều không tan, nếu bài
yêu cầu tính nồng của dung dòch sau phản ứng thì dung dòch sau phản
ứng sẽ chứa một trong các chất tham gia còn dư.
Ví dụ 6: Cho 200g dung dòch NaOH 8% vào 150g dung dòch FeCl 2
12,7%. Sau phản ứng được dung dòch X, kết tủa Y.
a. Tính nồng độ % các chất có trong dung dòch X.
b. Lấy kết tủa Y nung ngoài không khí đến khối lượng không
đổi được m gam chất rắn. Tính m?
Hướng dẫn

11


nNaOH =

n FeCl2 =

200 × 8
100 × 40

= 0,4 (mol)

150 × 12,7
100 × 127

= 0,15 (mol)

PTHH:
FeCl2 +
2NaOH → 2NaCl + Fe(OH)2 ↓
Theo PT:
1
2
Trước PƯ: 0,15
0,4
PƯ:
0,15
0,3
Sau PƯ:
0
0,1
0,3
0,15
a. Tổng khối lượng dung dòch X: mdd = 200 + 150 – 0,15.90 = 336,5 (g)
Khối lượng NaCl:
mNaCl = 0,3 × 58,5 = 17,55 (g)
Khối lượng NaOH dư:
mNaOH = 0,1 × 40 = 4 (g)
Nên:

C%NaCl =
C%NaOH =

17,5 × 100%

= 5,2%

336,5
4 × 100%
336,5

= 1,19%

b. Kết tủa gồm 0,15 mol Fe(OH)2, đem nung trong không khí:
t
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 
→ 4Fe(OH)3
o

2Fe(OH)3 
→ Fe2O3 + 3H2O
to

Theo PT (*)(**): n Fe2O3 =

1
2

(*)
(**)

n Fe(OH)2 = 0,075 (mol)

Vậy m = 0,075 × 160 = 12
Ví dụ 7: Hòa tan một hỗn hợp A gồm 28 g Fe và 40 g CuO
trong dung dòch HCl 2M

a. Với thể tích dung dòch HCl sử dụng là 2 lit, hỗn hợp A
tan hết hay không?
b. Nếu cho toàn bộ lượng H2 tạo thành ở trên tác dụng với
72 g FeO nung nóng. Tính độ giảm khối lượng của FeO
và % khối lượng mỗi chất sau phản ứng.
Hướng dẫn
Ta có: nFe=

nCuO
12

28
= 0,5(mol )
56
20
=
= 0, 25(mol )
80


Số mol HCl ban đầu:
nHCl = CM. V = 2 . 2 = 4(mol)
Phương trình phản ứng:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑
( 1)
mol:
1
2
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O

(2)
mol: 1
2
Theo 2 phương trình(1),(2), để hòa tan hết hỗn hợp A cần
0,5. 2 + 0,25 . 2 = 1,5 mol. Số mol này nhỏ hơn số mol HCl trong dung
dòch (4 mol). Vậy dư HCl và hỗn hợp A tan hết.

72
= 1(mol )
72
Theo phương trình (1): nH 2 = nFe = 0,5(mol)
b. Ta có: nFeO =

t
PTHH: FeO + H2 
→ Fe + H2O
Mol:
1
1
o

Tỉ lệ:

(3)

1 0,5
>
nên H2 hết, FeO dư.
1 1

Nhận thấy: Cứ 0,5 mol FeO bò khử cho ra 0,5 mol Fe
Độ giảm khối lượng của FeO chính là khối lượng oxi mất (tức 0,5 mol
FeO mất 0,5 mol O)
Nên: mO= 0,5 . 16 = 8 gam.
Phần trăm khối lượng các chất sau phản ứng:
Sau phản ứng (3): mFeO= ( 1 – 0,5) . 72 = 36 gam
và mFe = 0,5. 56 = 28 gam
Vậy:

% FeO =

36
.100% = 56, 25%
36 + 28

%Fe= 100% - 56,25% = 43,75%
C. Phản ứng hoàn toàn hay không hoàn toàn, hiệu suất.
Giả sử phản ứng hóa học là: A + B à C + D
- Một phản ứng được coi là hoàn toàn(H = 100%) khi trong 2 chất
tham gia sẽ có một chất A phản ứng hết, chất còn lại B có thể hết
hoặc dư. Lúc đó ta tính lượng sản phẩm tạo thành( C, D) theo chất
phản ứng hết.
- Một phản ứng được coi là không hoàn toàn(H <100%) khi sau phản
ứng vẫn còn một lượng nhất đònh cả 2 chất A và B (Rất quan trọng
trong bài hiệu suất)
Ví dụ: Cho 0,5 mol CuO phản ứng với 500 mol H 2 ở to cao. Nếu:
* H= 100% => CuO hết, H2 dư.
13

* H < 100%, sau phản ứng còn cả CuO và H2 (Số mol CuO còn
lại nhỏ hơn 0,5 mol, số mol H2 còn lại nhỏ hơn 500 mol, vì nếu còn
nguyên thì H = 0%)
Chú ý: H luôn được tính đối với chất thiếu
to
Ví dụ: N2 + 3H2

→ 2NH3
Nếu nN 2 bđ= 1 mol; nH 2 bđ= 2 mol; nN 2 pư = 0,5 mol; nH 2 pư= 1,5 mol
Ta tính H theo H2 (Vì theo phương trình phản ứng: để phản ứng
hết 1 mol N2 cần 3 mol H2, mà ở đây ban đầu chỉ có 2 mol H 2, vậy
thiếu H2)
I. Công thức tính hiệu suất(H)
1. H chất tham gia.
Lượng chất tham gia theo phương trình
H=
. 100%
Lượng chất tham gia trên thực tế
2. H chất sản phẩm

H

=

Lượng chất sản phẩm trên thực tế

.100%
Lượng chất sản phẩm theo phương trình
II. Khi bài đã cho H
1. Nếu bài yêu cầu tính khối lượng chất tham gia

Lượng chất tham gia = Lượng chất tham gia trên lí thuyết.
2. Nếu bài yêu cầu tính lượng chất sản phẩm

100
H

Lượng chất sản phẩm = Lượng chất sản phẩm trên lí thuyết.

H
100

Ví dụ 8: Nung 400 gam CaCO3 sau một thời gian thu được 112
gam CaO. Tính hiệu suất phản ứng.
Hướng dẫn
* Cách 1: Tính H chất tham gia
Ta có:

nCaCO3

400

= 100 = 4 (mol)

nCaO =

112
= 2 (mol)
56

t

Phương trình: CaCO3 
→ CaO + CO2 ↑
Mol:
1
1
Theo phương trình:
o

14


nCaCO3 trên lý thuyết= nCaO = 2(mol)
Thực tế có 4 mol CaCO 3 tham gia.
Nên: H =

2
.100% = 50%
4

* Cách 2: Tính theo H sản phẩm
Ta có:

nCaCO3

400

= 100 = 4 (mol)

nCaO =

112
= 2 (mol)
56

t
CaCO3 
→ CaO + CO2 ↑
1
1
o

Phương trình:
mol:

Theo phương trình: nCaO = nCaCO3 = 4 (mol)
Thực tế có 2 mol CaO tạo thành.
Nên: H =

2
.100% = 50%
4

(Lưu ý: Đây là một bài tập mà phản ứng xảy ra không hoàn toàn, vì
sau phản ứng vẫn còn 200g CaCO3 chưa bò phân hủy)
Ví dụ 9: Nung 420 gam MgCO 3 một thời gian thu được 288 gam
chất rắn. Tính H phản ứng.
Hướng dẫn
* Cách 1: Tính H chất tham gia
Ta có: nMgCO3 =

420
= 5( mol )
84

Gọi a là số mol MgCO3 bò phân hủy
Suy ra số mol MgCO3 còn lại là: (5 – a) mol
t
MgCO3 
→ MgO + CO2 ↑
a
a
o

Phương trình:
Mol:

Theo bài: mMgO + mMgCO3 = 288(gam)

⇔ 40a + 84 (5 –a) = 288
⇒
a= 3

Do số mol MgCO3 ban đầu là 5 mol, bò phân hủy 3 mol nên:

3
H = .100% = 60%
5
* Cách 2: Tính theo H sản phẩm
Ta có: nMgCO3 =

420
= 5( mol )
84
15


Khi nung 420 gam MgCO3 thu được 288 gam chất rắn nên khối lượng
giảm chính là khối lượng CO2 tạo ra trên thực tế:

mCO2 = 420 − 288 = 132( gam)

Nên: nCO2 =

132
= 3(mol )
44

Phương trình:
mol:

t
MgCO3 
→ MgO + CO2 ↑
1
1
o

Theo phương trình: nCO2 lý thuyết= nMgCO3 = 5 (mol)

3

H = .100% = 60%
5

Vậy:

Lưu ý:
- Cách 1 là cách thường tính, với a là số mol MgCO 3 bò phân hủy,
nếu H = 100% thì a = 5 mol. Điểm mấu chốt là thấy được chất rắn
gồm MgO tạo thành và MgCO 3 chưa bò phân hủy. Khi làm bài này hay
bò nhầm lẫn theo hướng: Có 5 mol MgCO3 sẽ tạo ra 5mol MgO (tức là
200 gam MgO), suy ra khối lượng MgCO3 còn lại là 288 - 200 = 88 g,
lúc đó tính H sẽ sai.
- Cách 2 là cách tính nhanh vì độ giảm khối lượng chính là lượng
CO2 thực tế thu được (3mol). Nếu H= 100% thì phải tạo ra 5 mol CO 2
(vì ban đầu có 5 mol MgCO3). Do đó ta tính được kết quả H đúng.
Ví dụ 10: Cho luồng khí H2 đi qua 7,2 gam FeO nung nóng, sau
phản ứng thu được 6,4 gam hỗn hợp chất rắn. Tính H phản ứng.
Hướng dẫn
* Cách 1:
Số mol trong 7,2 gam FeO:
nFeO =

7, 2
= 0,1(mol )
72

Gọi a là số mol FeO bò khử, nFeO còn lại= 0,1 - a
to
FeO + H2 
→ Fe + H2O

mol:
a
a
Theo bài ra ta có:
mFe + mFeO dư = 6,4 gam
⇔ 56a + 72( 0,1 - a) = 6,4
⇔ 56a + 7,2 - 72a = 6,4
⇒ a= 0, 05
Vậy hiệu suất phản ứng:

16


H=

0, 05
.100% = 50%
0,1

* Cách 2:
Số mol trong 7,2 gam FeO:

7, 2
= 0,1(mol )
72

nFeO =

Khi cho luồng khí H 2 đi qua 7,2 gam FeO nung nóng, sau phản ứng thu
được 6,4 gam hỗn hợp chất rắn, suy ra độ giảm khối lượng là khối

lượng oxi tham gia:
mO = 7,2 - 6,4 = 0,8 gam

0,8
= 0, 05(mol )
16
to
Phương trình: FeO + H2 
→ Fe + H2O

⇒ nO =

Ta có :
nFeObò khử = nO = 0,05 (mol)
Vậy hiệu suất phản ứng:
H=

0, 05
.100% = 50%
0,1

Ví dụ 11: Nung 50 tấn CaCO3 một thời gian thu được bao nhiêu
tấn CaO. Biết H = 75%.
Hướng dẫn
t
Phương trình: CaCO3 
→ CaO + CO2 ↑
mol:
1
1

gam:
100
56
Hay
tấn :
100
56
Theo bài tấn :
50
x
Số tấn CaO thu dược trên lý thuyết:
o

x = mCaO =

56.50
= 28 (tấn)
100

Vì H = 75% nên khối lượng CaO thực tế thu được là:
mCaO =

28.75
= 21 (tấn)
100

(Lưu ý: Khi một số bài tập có sử dụng đại lượng lớn như ví dụ 11, ta
không nhất thiết phải quy bài tập về số mol để tính toán vì khó khăn
và không tiện khi giải quyết bài toán, ta nên quy về đại lượng thực tế
của đề bài để có tính toán đơn giản nhưng vẫn phù hợp)

Ví dụ 12: Dẫn luồng khí H2 đi qua ống thuỷ tinh chứa 28 g bột
17


đồng (II) oxit nung nóng. Sau một thời gian thu được 24 g chất
rắn. Xác đònh khối lượng hơi nước tạo thành ?
Hướng dẫn
Số mol CuO ban đầu : nCuO =

28
= 0,35 (mol)
80

Phương trình phản ứng :
t
CuO + H2 
→ Cu + H2O
o

mol:

1

1

1

(1)

1

Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn thì số mol đồng được giải phóng là
nCu = 0,35 mol hay 0,35×64 = 22,4 g.
22,4 g này lại nhỏ hơn 24 g chất rắn tạo thành sau phản ứng là vô
lí, có nghóa là phản ứng xảy ra chưa hoàn toàn, còn dư CuO.
Gọi số mol CuO đã phản ứng với H 2 là x
Theo phương trình (1):

nH 2

PƯ

= nCu = nH 2O = x (mol )

Do đó 24 g chất rắn thu được sau phản ứng gồm CuO dư và Cu tạo
thành.
Ta có phương trình : 64x + 80(0,35–x) = 24.
Giải ra : x = 0,25 mol
Vậy số g hơi nước tạo thành là :

mH 2O = 0,25 . 18 = 4,5 g.
Ví dụ 13: Cho 0,896 lít H2 tác dụng với 0,672 khí Cl2 (đktc), sản
phẩm thu được cho hòa tan vào 19,27 gam nước thu được dung
dòch A. Lấy 5 gam dung dòch A phản ứng với AgNO 3 dư được
0,7175 gam kết tủa. Tính H phản ứng giữa H 2 và Cl2.
Hướng dẫn
Ta có: nH 2 =

0,896
0, 672

= 0, 04(mol ) ; nCl2 =
= 0, 03( mol )
22, 4
22, 4

Phương trình hóa học:
Trước PƯ:
PƯ:
18

H2 +
0,04
0,03

t
Cl2 
→ 2HCl (1)
0,03
0,03
o


Sau PƯ:
0,01
0
0,06
Khối lượng khí hiđroclorua tạo thành sau phản ứng (1) nếu H = 100%:
mHCl = 0,06. 36,5 = 2,19 (gam)
Khi lấy 5 gam dung dòch A cho phản ứng với dung dòch HCl, số mol
kết tủa là:

nAgCl =

0, 7175
= 0, 005(mol )
143,5

Phương trình hóa học:

HCl + AgNO3 → AgCl ↓ + HNO3 (2)
Theo phương trình (2): nHCl = nAgCl= 0,005(mol)
Khối lượng HCl cần dùng ở phản ứng (2):
mHCl = 0,005. 36,5 = 0,1825 gam
Do đó khối lượng H2O có trong 5 gam dung dòch:
m = 5 – 0,1825 = 4,8175 gam
Như vậy: Cứ 4,8175 gam nước hòa tan 0,005 mol HCl
Cứ 19,27 gam nước hòa tan
x mol HCl
Suy ra: x =

19, 27.0, 005
= 0,02 mol
4,8175

mHCl = 0,02. 36,5 = 0,73(gam)
Vậy: H =

0,073
.100% = 33,33%
2,19

Ví dụ 14: Hòa tan hết 3,2 gam oxit M2Om trong lượng vừa đủ
dung dòch H2SO4 10%, thu được muối có nồng độ 12,9%, sau phản
ứng đem cô bớt dung dòch và làm lạnh nó thu được 7,868 gam
tinh thể muối với H= 70%. Xác đònh công thức tinh thể của nó.
Hướng dẫn
Ta có:

nM 2Om =

3,2
2 M +16 m

Phương trình hóa học:
M2Om + mH2SO4 → M2(SO4)m + mH2O
mol: 1
m
1
Theo phương trình: nH 2 SO4 = m.nM 2Om = m.

Khối lượng H2SO4 tham gia:

mH 2 SO4 =

3, 2
2M + 16m

3, 2m.98
313, 6m
=

2 M + 16m 2 M + 16m

19


Khối lượng dung dòch H2SO4 10%: mdd H 2 SO4 =

3136m
2 M + 16m

Khối lượng M2(SO4)m tạo thành:

mM 2 ( SO4 ) m =

6, 4 M + 307, 2m
2M + 16m

3, 2
.(2 M + 96m) =
2M + 16m

Theo bài ra ta có:

6, 4 M + 307, 2m
3136m
12,9
: 3, 2 +
=
2M + 16m
2 M + 16 m 100

Suy ra: M = 18,67m
Vì m là hóa trò của kim loại nên nhận giá trò 1,2,3. Ta có bảng sau:
m
1
2
3
M
18,67
37.34
56(TM)
Do đó M là Fe, công thức oxit là Fe 2O3, công thức muối là Fe2(SO4)3
Gọi công thức của tinh thể muối là Fe 2(SO4)3.xH2O

nFe2 ( SO4 )3 . xH 2O = nFe2 ( SO 4 )3 = nFe2O3 = 0,02 mol

Ta có:

Do H = 70% nên thực tế số mol Fe2(SO4)3.xH2O thu được là:
n= 0,02.

70
= 0,014(mol)
100

Ta có:
0,014.(400+18x) = 7,868
Giải ra:
x=9
Vậy công thức tinh thể muối là: Fe2(SO4)3.9H2O

Ví dụ 15: Cho 19,5 gam Zn tác dụng với 7 lít Cl 2(đktc) thì thu
được 36,72 gam ZnCl2. Tính hiệu suất phản ứng.
Hướng dẫn :

19, 5
= 0,3(mol )
65
7
=
= 0,3125(mol )
22, 4

Ta có: nZn =

nCl2

Phương trình hóa học:
to
Zn
+
Cl2

→ ZnCl2
Bđ:
0,3
0,3125
Pư:
0,3
0,3
Sau: 0

0,125
0,3

20


Khối lượng của ZnCl2 tạo thành theo lý thuyết là: 0,3 × 136 =40,8
gam
36 , 75
H% =
×100% = 90%
Hiệu suất phản ứng là :
40 ,8
Ví dụ 16: Cho 4lít N2 và 14 lít H2 vào bình kín rồi nung nóng
với xúc tác thích hợp để phản ứng xảy ra, sau phản ứng thu
được 16,4 lít hỗn hợp khí
a) Tính thể tích khí amoniac thu được.
b) Xác đònh hiệu suất của phản ứng.
(Biết các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất )
Hướng dẫn :
ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, tỉ lệ thể tích là tỉ lệ số mol
a. Đặt thể tích khí N2 đã phản ứng là x (lít)
N2
+ 3H2 → 2NH3
BĐ:
4
14
0
( lít )
PƯ :

x
3x
2x
Sau:
(4-x )
(14 -3x) 2x
Suy ra ta có : (4 - x ) +(14 -3x) + 2x = 16,4
⇒
x = 0,8 lít
⇒ VNH3 = 0,8 ×2 = 1,6(lit)

b. Nếu để phản ứng hoàn toàn thì N2 hết
⇒ VNH3 = 4 ×2 = 8(lit) ( lượng lý thuyết )

Hiệu suất phản ứng :
H% =

1, 6
×100% = 20%
8

I. Cách tính H tổng.
Giả sử có sơ đồ phản ứng:
H1 %
H2 %
H3 %
H4 %
A 
→ B 
→ C 

→ D 
→E

Hiệu suất tổng của cả quá trình từ A đến E là:
Htổng = H1%. H2%. H3%. H4%.
Ví dụ 17: Người ta điều chế H2SO4 từ quặng pirit sắt theo các
phương trình sau:
FeS2 + O2

t

→ Fe2O3 + SO2 (1)
o

t ,V2O5
SO2 + O2 
(2)
→ SO3
→
SO3 + H2O
H2SO4
(3)
Từ 60 tấn FeS2 điều chế được bao nhiêu tấn dung dòch
H2SO4 90%. Biết phương trình (1) có H= 80%, phương trình (2)
có H= 60%, phương trình (3) có H= 90%.
o

21

Hướng dẫn
Ta có phương trình hóa học:
4 FeS2 + 11O2

t

→ 2Fe2O3 + 8SO2 (1)
o

t ,V2O5
2SO2 + O2 
(2)
→ 2SO3
SO3 + H2O → H2SO4
(3)
Hiệu suất tổng của quá trình sản suất:
Htổng = 80%. 60%.90%= 43,2%
Từ các phương trình (1,2,3) ta có sơ đồ sau:
FeS2 → 2SO2 → 2SO3 → 2H2SO4(*)
Theo sơ đồ: 120 gam
2. 98gam
Hay: 120 tấn
2. 98 tấn
Theo bài: 60 tấn
x tấn
Khối lượng H2SO4 thu được theo sơ đồ(*):
o

x=m=

60.2.98
= 98 tấn
120

Vì H= 43,2% nên khối lượng H2SO4 thực tế thu được là:

mH 2 SO4 =

98.43, 2
= 42,336 (tấn)
100

Vậy khối lượng dung dòch H2SO4 90% thực tế thu được là:

mdd =

42, 336.100
= 47, 04 (tấn)
90

D. Một số thủ thuật tính toán trong trường hợp thiếu một
phương trình nhưng đề không cho thêm điều kiện nào:
Gọi x là ẩn, y là số phương trình.
Nếu x = y thì ta đủ phương trình để giải
Nếu x > y ta thiếu phương trình, phải dùng một số thủ thuật
trong tính toán.
Trong trường hợp này, ta sẽ tìm một hệ thức giữa hai ẩn, ví dụ
khối lượng mol của kim loại M với hóa trò a, hoặc giữa hai hệ số x và y
của MxOy. Sau khi có hệ thức này, ta tự chọn một ẩn với các giá trò 1,
2, 3… và tìm giá trò của ẩn còn lại.

Ví dụ: M = 12a (M là khối lượng mol, a là hóa trò của M):
Với a = 1, M = 12 (loại vì C có M = 12 nhưng C là phi kim)
Với a = 2, M = 24 (phù hợp vì Mg có M = 24)
Với a = 3, M = 36 ( loại vì không có kim loại nào có M = 36)

22


Ví dụ 18: Hòa tan hoàn toàn 16,8 gam một kim loại X bằng
dung dòch HCl vừa đủ, sau phản ứng thu được 6,72 lit H 2 (đktc).
Xác đònh kim loại.
Hướng dẫn
Ta có: nH 2 =

6, 72
= 0,3(mol )
22, 4

Gọi a là hóa trò của X

2X + 2aHCl → 2XCla +aH2 ↑
2
a

Phương trình hóa học:
mol:
Theo phương trình: nX =
Khối lượng mol của X:

2

2
0, 6
nH 2 = .0, 3 =
(mol )
a
a
a
0, 6
MX = 16,8:
= 28a
a

Vì a là hóa trò của X nên nhận giá trò 1, 2, 3. ta có bảng:
a
MX

1
28

2
56(TM)

3
84

Vậy X là Fe
Ví dụ 19: Hòa tan hoàn toàn 9,6 gam kim loại R trong dung
dòch H2SO4 đặc nóng dư, sau phản ứng được 3,36 lit SO 2( đktc).
Xác đònh R.
Hướng dẫn

Ta có: nSO2 =

3,36
= 0,15(mol )
22, 4

Gọi a là hóa trò của R
Phương trình hóa học:
to
2R + 2aH2SO4 đ 
→ R2(SO4)a + aSO2 ↑ + 2aH2O
mol: 2
a

Theo phương trình:

nR =

Khối lượng mol của R:

2
2
0,3
nSO2 = .0,15 =
(mol )
a
a
a
0,3
MR = 9,6:

= 32a
a

Vì a là hóa trò của X nên nhận giá trò 1, 2, 3. Ta có bảng:
a
MR

1
32

2
64(TM)

3
96
23


Vậy R là Cu
Ví dụ 20: Để hòa tan hoàn toàn 4 gam một oxit sắt cần 150 ml
dung dòc HCl 1M. Xác đònh công thức oxit.
Hướng dẫn
Ta có: nHCl = 0,15 . 1 = 0,15(mol)
Gọi công thức oxit sắt là FexOy
Phương trình hóa học: FexOy + 2yHCl → xFeCl2y/x + yH2O
mol:
1
2y
Theo phương trình: nFexOy =

1
1
0, 075
nHCl =
.0,15 =
(mol )
2y
2y
y

Khối lượng mol của FexOy:

4
.y
0, 075
4
y
56x + 16y =
0, 075
M FexOy =

Ta có:

ó 0,075( 56x + 16y) = 4y
ó4,2x + 1,2y = 4y
ó 4,2x = 2,8y
ó

x 2,8 2
=

=
y 4, 2 3

Trong các oxit sắt, nhậnthấy Fe2O3 phù hợp với tỉ lệ trên.
Ví dụ 21: Để hòa tan hoàn toàn 8 gam một oxit kim loại cần 200
gam dung dòch HCl 7,3%. Xác đònh công thức oxit.
Hướng dẫn

200.7,3
= 14, 6( gam)
100
14, 6
=
= 0, 4(mol )
36,5

Ta có: mHCl =

nHCl

Gọi công thức oxit kim loại là AxOy
Phương trình hóa học: AxOy + 2yHCl → xACl2y/x + yH2O
mol:
1
2y
Theo phương trình: nAxOy =
Khối lượng mol của AxOy:

24

1
1
0, 2
nHCl =
.0, 4 =
(mol )
2y
2y
y


M AxOy =
Ta có:

8
y = 40 y
0, 2

x. MA+ 16y = 40y
ó x. MA= 24y
ó MA =

Vì

24 y
2y
= 12.
x
x

2y
là hóa trò của A nên nhận giá trò 1, 2, 3. ta có bảng:
x

2y/x
1
MA
12
Vậy A là Mg, công thức oxit là MgO

2
24(TM)

3
36

E.áp dụng đònh luật bảo toàn khối lượng (ĐLBTKL) vào giải
một số dạng bài tập.
1. Nội dung đònh luật: Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng
của các sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia phản
ứng.
2. Phương trình của đònh luật:
Giả sử có phản ứng: A + B → C + D
(Trong đó A,B là các chất tham gia, C,D là các chất sản phẩm)
Theo ĐLBTKL: mA + mB = mC + mD.
Ví dụ 22: Cho 16,25 gam một kim loại hóa trò II vào dung dòch
HCl dư, sau phản ứng thấy khối lượng dung dòch sau phản ứng
nặng hơn khối lượng dung dòch ban đầu là 15,75 gam. Xác đònh
kim loại.
Hướng dẫn

( Gợi ý: Cần thấy rằng dung dòch trước phản ứng là dung dòch HCl , nếu phản
ứng giữa kim loại với HCl trong dung dòch mà không giải phóng chất khí thì
khối lượng dung dòch sau phản ứng nặng hơn khối lượng dung dòch ban đầu là
16,25 gam, thực tế chỉ nặng hơn khối lượng dung dòch ban dầu là 15,75 gam,
lượng chênh lệch chính là lượng khí H2 tạo ra)
Khối lượng H2 tạo ra: m = 16,25 – 15,75 = 0,5 gam
Suy ra số mol H2 tạo ra: n =

0,5
= 0, 25( mol )
2

Gọi A là khim loại hóa trò II
25


Ta có phương trình hóa học: A + 2HCl → ACl2 + H2 ↑
mol:

1

1

Theo phương trình: nA = nH 2 = 0, 25(mol )
Khối lượng mol của A:

MA =

m 16, 25
=

= 65
n 0, 25

Do đó A là Zn
Ví dụ 23: Hòa tan hoàn toàn 18,4 gam hỗn hợp 2 kim loại M(II)
và N(III) trong dung dòch HCl, thu được dung dòch Q và 11,2 lit
H2 (đktc). Cô cạn dung dòch Q được m gam muối khan.
a. Tính m?
b. Xác đònh tên 2 kim loại, biết nM : nN = 1:1 và 2MN < MM < 3MN.
Hướng dẫn
Ta có:

nH 2 =

11, 2
= 0,5(mol )
22, 4

Gọi a, b lần lượt là số mol M và N trong hỗn hợp đầu.
Ta có phương trình hóa học:
M + 2HCl → MCl2 + H2 ↑
mol: a 2a
a
a

2N + 6HCl → 2NCl3 + 3H2 ↑
mol: b
3b
b
1,5b

a. Có:
a + 1,5b = 0,5(mol)
Theo 2 phương trình trên:

nHCl = 2nH 2 = 2a + 3b = 1(mol )

Khối lượng HCl cần dùng: mHCl = 1. 36,5 = 36,5(g)
Theo ĐLBTKL: mmuối = 18,4 + 36,5 – 0,5. 2 = 53,9(g)
b. Theo bài: a = b, mà a + 1,5b = 0,5
Nên: a = b = 0,2(mol)
Suy ra:
a.M + b.N = 18,4
⇔ 0,2( M + N) = 18,4
⇔ M + N = 92(*)
Lại có: 2N < M < 3N.
Nên: 2N + N < M + N < 3N + N
⇔ 3N < 92 < 4N
⇔ 23 < N < 30,6
Mà N(III) nên N là Al , thay vào (*) thì M là Zn

26


Ví dụ 24. Khử 3,48 g một oxit của kim loại M cần dùng 1,344 lit
CO. Toàn bộ lượng kim loại thu được cho tác dụng với dung
dòch HCl dư thu được 1,008 lit H2. (Biết các thể tích khí ở đktc).
Xác đònh kim loại M và oxit của nó.
Hướng dẫn
Đặt công thức oxit MxOy (M có hóa trò

2y
)
x

nCO = 0,06 mol, nH 2 = 0,045 mol
t
MxOy + yCO 
+
yCO2 (1)
→ xM
0,06
0,06
Theo phương trình (1) và đònh luật bảo toàn khối lượng.
mM = 3,48 + 0,06.2 – 0,06.18 = 2,52 gam
Gọi n là hóa trò của M trong muối clorua.
o

→ 2MCln + nH2 ↑ (2)
2M + 2n HCl 
0, 09
n

0,045

Theo phương trình (2) số mol M =
 M=

0, 09
n

2,52
n = 28n
0, 09

Vì n là hóa trò của M nên nhận giá trò 1, 2, 3. ta có bảng:
n
1
2
3
M
28
56(TM)
84
Vậy M là Fe
Theo phương trình (1) => 0,06.x = 0,045.y
=>

x 3
=
y 4

Do đó công thức oxit là Fe3O4
(Lưu ý: Đây là dạng bài tập cần áp dụng ĐLBTKL một cách linh hoạt,
về mặt đònh tính cần thấy được sự thay đổi hóa trò của M trong oxit ở
phương trình (1) và trong muối clorua ở phương trình (2), vì vậy ta
phải gọi hóa trò khác nhau. Nếu hóa trò của M trong hai phương trình
hóa học không đổi thì

2y
=n)

x

Ví dụ 25: Khử hoàn toàn 4,06 gam một oxit kim loại bằng CO ở
tocao thành kim loại. Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng
27