1. Phương pháp giải bài tập tìm chất thiếu trong phương trình
Đối với bài tập này, thường đề bài đưa ra một phản ứng hóa học với n chất (bao gồm cả chất phản ứng và sản phẩm), trong đó đã biết (n – 1) chất. Nhiệm vụ là xác định chất còn lại và hệ số chưa có. Để tìm chất thiếu trong phản ứng, cần nhớ rằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố phải được bảo toàn trước và sau phản ứng.
Ví dụ: Chọn hệ số và công thức hóa học phù hợp để điền vào chỗ trống trong phương trình hóa học dưới đây: ?
Al + ? → 2Al2O3
Hướng dẫn: Vì vế phải có Al và O, nên chất thiếu ở vế trái phải là O2. Để số nguyên tử Al ở vế trái bằng số nguyên tử Al ở vế phải, hệ số của Al ở vế trái là 4. Vế phải có 6 nguyên tử O, vì vậy hệ số của O2 ở vế trái phải là 3 để cân bằng số nguyên tử O. Phương trình hóa học hoàn chỉnh là: 4Al + 3O2 → 2Al2O3.
Mục tiêu của bài tập xác định chất thiếu trong phương trình hóa học là đánh giá khả năng hiểu biết và kỹ năng của học sinh trong việc cân bằng phương trình. Bài tập này yêu cầu học sinh phải xác định hệ số và chất còn thiếu để đảm bảo số nguyên tử mỗi nguyên tố được bảo toàn trước và sau phản ứng. Cụ thể, bài tập này giúp học sinh:
+ Hiểu biết cơ bản về phản ứng hóa học: Học sinh cần biết cách đọc và giải thích phương trình hóa học, cũng như số nguyên tử của các nguyên tố trong phản ứng.
+ Kỹ năng cân bằng phương trình: Bài tập yêu cầu học sinh xác định hệ số cho từng chất sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố trên cả hai bên của phương trình là bằng nhau.
+ Áp dụng nguyên tắc cơ bản của phản ứng hóa học: Học sinh cần sử dụng nguyên tắc 'bảo toàn số nguyên tử' để xác định chất thiếu và điều chỉnh hệ số cho phù hợp.
+ Cải thiện kỹ năng giải quyết vấn đề: Bài tập này hỗ trợ học sinh phát triển khả năng giải quyết các vấn đề bằng cách tìm ra phương trình hóa học chính xác và cân bằng.
Dạng bài tập này không chỉ kiểm tra kiến thức lý thuyết mà còn yêu cầu sự tư duy logic và khả năng áp dụng kiến thức vào việc giải quyết các vấn đề cụ thể.
2. Một số bài tập xác định chất còn thiếu trong phương trình với đáp án minh họa
Câu 1: Xem xét sơ đồ phản ứng: Fe + … → FeCl2 + H2. Chất thiếu trong sơ đồ phản ứng này là
A. Cl2.
B. Cl.
C. HCl.
D. Cl2O.
Đáp án chính xác là C.
Hướng dẫn chi tiết:
Vì bên phải có Fe, Cl và H, nên chất còn thiếu ở bên trái cần có cả H và Cl. Do đó, chất còn thiếu là HCl.
Câu 2: Xem xét phương trình phản ứng: FeClx + Cl2 → FeCl3. Tìm giá trị của x.
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Đáp án chính xác là B
Hướng dẫn giải:
Vì sắt có thể ở hóa trị II hoặc III, nên FeClx có thể là FeCl2 hoặc FeCl3, do đó loại đáp án A và D.
Vì bên phải là FeCl3, nên bên trái không thể là FeCl3. Do đó, loại đáp án C.
Câu 3: Xét phương trình hóa học: Fe3O4 + aHCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O. Tìm giá trị của a.
A. 4.
B. 6.
C. 8.
D. 10.
Đáp án chính xác là C
Hướng dẫn giải:
Với 8 nguyên tử H ở bên phải, để cân bằng số nguyên tử H ở hai vế, cần đặt hệ số 8 trước HCl. Do đó, giá trị của a là 8.
Câu 4: Xem xét phương trình phản ứng hóa học: Al + AgNO3 → Al(NO3)3 + Ag. Xác định hệ số phù hợp trong phương trình này là
A. 1 : 2 : 3 : 4.
B. 2 : 3 : 2 : 5.
C. 2 : 4 : 3 : 1.
D. 1 : 3 : 1 : 3.
Đáp án chính xác là D
Hướng dẫn giải:
Phương trình phản ứng hóa học: Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag.
Câu 5: Xét phương trình hóa học: Al + FeSO4 → Al2(SO4)3 + ? Xác định hệ số chính xác trong phản ứng.
A. 1 : 3 : 1 : 3.
B. 2 : 3 : 1 : 3.
C. 2 : 1 : 3 : 2.
D. 3 : 2 : 1 : 3.
Đáp án chính xác là B
Hướng dẫn giải:
Phía bên trái có các nguyên tố Al, Fe, S, O, do đó chất còn thiếu ở bên phải phải có Fe. Vậy chất thiếu là Fe. Phương trình đúng là: 2Al + 3FeSO4 → Al2(SO4)3 + 3Fe
Câu 6: Xem xét phương trình phản ứng: SO2 + O2 →? Tổng số hệ số của các chất tham gia phản ứng là
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Đáp án chính xác là C
Hướng dẫn giải:
Với vế trái có chứa S và O, chất cần tìm ở vế phải phải có S và O. Do đó, chất còn thiếu là SO3. Phương trình phản ứng là: 2SO2 + O2 → 2SO3. Tổng hệ số các chất tham gia phản ứng là: 2 + 1 = 3.
Câu 7: Xem xét phương trình hóa học: CO + FeO → Fe + ?. Tỉ lệ số phân tử của các chất tham gia phản ứng là
A. 1 : 1.
B. 1 : 2.
C. 1 : 3.
D. 1 : 4.
Đáp án chính xác là A
Hướng dẫn giải:
Với các chất trong vế trái là C, O, Fe, chất cần tìm ở vế phải phải chứa C và O. Do đó, chất còn thiếu là CO2. Phương trình phản ứng là: CO + FeO → Fe + CO2. Tỉ lệ số phân tử của các chất tham gia phản ứng là 1 : 1.
Câu 8: Xem xét phản ứng sau: Fe(NO3)3 + ? KOH → Fe(OH)3 + ? Tìm hệ số của KOH và chất còn thiếu trong phương trình là
A. 1 và KNO3.
B. 2 và KNO3.
C. 3 và KNO3.
D. 4 và KNO3.
Đáp án chính xác là C
Hướng dẫn giải:
Phương trình phản ứng là: Fe(NO3)3 + 3KOH → Fe(OH)3 + 3KNO3.
Câu 9: Xem xét phản ứng hóa học sau: CuO + ? → Cu + H2O. Tổng hệ số của các chất tham gia phản ứng là
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Đáp án chính xác là A
Hướng dẫn giải:
Về phía sản phẩm có Cu, H, O, do đó chất thiếu ở phía phản ứng phải chứa H. Chất thiếu là H2. Phương trình phản ứng là: CuO + H2 → Cu + H2O. Tích hệ số các chất tham gia phản ứng là 1×1 = 1.
Câu 10: Xem sơ đồ phản ứng: K2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + ?. Tỉ lệ số phân tử của các chất tham gia phản ứng là
A. 1 : 1.
B. 2 : 1.
C. 1 : 2.
D. 1 : 3.
Đáp án chính xác là A
Hướng dẫn giải:
Phương trình hóa học là: K2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + 2KCl
Tỉ lệ số phân tử của K2CO3 so với CaCl2 là 1 : 1.
3. Một số bài tập để xác định chất còn thiếu trong các phương trình hóa học tự luyện
Bài 1. Xác định hệ số và công thức hóa học phù hợp để điền vào các chỗ trống trong các phương trình hóa học dưới đây:
a) ? Na + ? → 2 Na2O
b) ? CuO + ? HCl → CuCl2 + ?
c) Al2(SO4)3 + ? BaCl2 → ? AlCl3 + ?
d) ? Al(OH)3 → Al2O3 + ?
Bài 2. Xác định hệ số và công thức hóa học phù hợp để điền vào các chỗ trống trong các phương trình hóa học sau:
a) ? CaO + ? HCl → CaCl2 + ?
b) ? Al + ? → 2 Al2O3
c) FeO + CO → ? + CO2
d) ? Al + ? H2SO4 → Al2(SO4)3 + ? H2
e) BaCl2 + ? AgNO3 → Ba(NO3)2 + ?
f) Ca(OH)2 + ? HCl → ? + 2 H2O
g) 3 Fe3O4 + ? Al → ? Fe + ?
h) Ca(OH)2 + CO2 → ? + H2O
i) Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + ?
k) MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + ? + H2O
l) MgSO4 + BaCl2 → ? + BaSO4
Bài 3. Chọn hệ số và công thức hóa học phù hợp để điền vào các chỗ trống trong các phương trình hóa học dưới đây:
1) ? Na + ? → 2 Na2O
2) Na2O + H2O → ?
3) ? NaOH + CO2 → Na2CO3 + ?
4) Na2CO3 + ? HCl → ? NaCl + ? + H2O
5) ? NaCl + H2O đpdd → ? NaOH + H2 + ?
6) NaOH + ? → NaHCO3
(7) Cu + ? HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + ?
(8) CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
(9) ? Cu(NO3)2 → ? + 4NO2 + O2
(10) Cu(NO3)2 + ? NaOH → ? + ? NaNO3