Buzz
1. Dạng bài toán về lượng chất dư trong Hóa học 8
- Trong dạng bài toán về lượng chất dư, thường có thông tin về lượng của hai chất tham gia và yêu cầu tính lượng sản phẩm. Một trong hai chất sẽ phản ứng hết, còn chất kia có thể dư hoặc cũng phản ứng hết. Lượng sản phẩm tính theo chất phản ứng hết, vì vậy cần xác định chất nào phản ứng hết trước khi giải bài.
- Phương pháp giải bài toán về lượng chất dư bao gồm:
Xem xét phản ứng hóa học: aA + bB → cC + dD.
Gọi nA là số mol của chất A, và nB là số mol của chất B
nA/a = nB/b ⇒ A và B là hai chất phản ứng hoàn toàn (vừa đủ)
nA/a > nB/b ⇒ Sau phản ứng, A còn dư và B đã phản ứng hết
nA/a < nB/b ⇒ Sau phản ứng, A đã phản ứng hết và B còn dư
- Các bước để giải bài tập:
+ B1: Chuyển đổi thông tin đầu bài thành số mol
+ B2: Xây dựng phương trình hóa học
+ B3: Dựa vào phương trình và tỷ lệ mol, xác định tỷ lệ và hệ số phản ứng của hai chất tham gia theo PTHH
+ B4: Tính toán dựa vào số mol của chất phản ứng hết, và cập nhật số mol của các chất vào phương trình hóa học.
Dựa trên các dữ kiện có sẵn, xác định số mol của các chất theo yêu cầu của bài toán.
- Phương pháp giải bài tập thay thế:
+ Giả định tính toán theo chất A. Từ nA suy ra nB
+) Nếu nB tính toán bằng nB thực tế => Cả hai chất đều đã hết
+) Nếu nB tính toán lớn hơn nB thực tế => Bài toán có thể tính từ chất B
+) Nếu số mol tính toán của nB nhỏ hơn nB thực tế, thì B còn dư và cần chỉnh sửa cho đúng.
2. Bài tập về lượng chất dư trong hóa học kèm đáp án chi tiết
Câu 1. Thêm 8,1g nhôm vào dung dịch loãng chứa 29,4g H2SO4.
a) Sau phản ứng, còn dư nhôm hay axit?
b) Tính thể tích khí H2 thu được ở điều kiện tiêu chuẩn?
c) Tính khối lượng các chất còn lại trong dung dịch sau phản ứng?
Chi tiết giải pháp
Phương trình phản ứng hóa học:
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑
Có các chất:
Số mol nhôm: 8,1/27 = 0,3mol
Số mol H2SO4: 29,4/98 = 0,3mol
Tỉ lệ: 0,3/2 > 0,3/3 ⇒ Nhôm dư.
b) Theo phương trình phản ứng: nH2 = nH2SO4 = 0,3mol
⇒ Thể tích H2 = 0,3 x 22,4 = 6,72l
c) Số mol nhôm dư: 0,3 − 0,3 x 2/3 = 0,1mol.
⇒ Khối lượng nhôm dư: 0,1 x 27 = 2,7g
Theo phương trình phản ứng: nAl2(SO4)3 = 1/3 x nH2SO4 = 0,1mol
⇒ Khối lượng Al2(SO4)3: 0,1 x 342 = 34,2g.
Kết quả: a) Nhôm dư, b) 6,72 lít, c) Khối lượng H2SO4 = 34,2g, khối lượng nhôm dư = 2,7g
Bài 2: Xét phản ứng giữa sắt và dung dịch H2SO4 theo phương trình: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2. Sắt có khối lượng 22,4 gam và H2SO4 có khối lượng 24,5 gam. Tính thể tích khí H2 thu được ở điều kiện tiêu chuẩn?
Chi tiết giải pháp
Số mol Fe tính được: nFe = (22,4 / 56) mol
Số mol H2SO4 tính được: nH2SO4 = 24,5 / (2 + 32 + 64) = 0,25 mol
Phương trình hóa học: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Tỉ lệ số mol: nFe / 1 = 0,4 / 1 = 0,4 và nH2SO4 / 1 = 0,25 / 1 = 0,25
Vì 0,25 < 0,4 ⇒ Fe dư, H2SO4 đã phản ứng hết
⇒ Tính số mol H2 dựa trên số mol H2SO4
Phương trình phản ứng: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Tỉ lệ phản ứng: 1 mol Fe phản ứng với 1 mol H2SO4
0,25 mol → 0,25 mol
⇒ Thể tích khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn là: V = 22,4 x n = 22,4 x 0,25 = 5,6 lít
Kết quả: Thể tích H2 = 5,6 lít
Bài 3: Có 13g Zn phản ứng với 0,3 mol HCl, sau phản ứng thu được muối kẽm clorua và khí H2.
a) Viết và cân bằng phương trình phản ứng, đồng thời xác định chất dư và khối lượng của chất dư đó sau phản ứng.
b) Tính thể tích khí H2 sinh ra.
Giải chi tiết
Trong phương pháp này, không cần ghi hệ số của phản ứng Zn : HCl : ZnCl2 : H2 = 1 : 2 : 1 : 1 để tránh gây rối mắt.
+ Trong giai đoạn đầu, chỉ cần nhập số mol của các chất tham gia phản ứng, vì chưa có sản phẩm nên không cần số mol của chúng.
+ Trong giai đoạn phản ứng, tỉ lệ giữa Zn và HCl là 0,2/1 > 0,3/2, nên Zn dư. Chỉ cần ghi số mol của HCl vào phương trình. Tính số mol Zn phản ứng và H2 sinh ra dựa trên số mol HCl bằng cách sử dụng quy tắc tam suất.
+ Trong giai đoạn kết thúc phản ứng, để xác định chất còn lại, ta lấy số mol ban đầu trừ đi số mol đã phản ứng. Ví dụ: Zn còn lại là 0,2 – 0,15 = 0,05 mol, HCl còn lại là 0,3 – 0,3 = 0 mol. H2 là sản phẩm, chỉ cần ghi lại số mol của nó.
Nhận xét về phương pháp này: Học sinh sẽ dễ dàng nhận diện các giai đoạn của phản ứng và tính số mol của các chất còn lại sau phản ứng. Tuy nhiên, với học sinh thường xuyên gặp khó khăn trong tính toán, phương pháp này có thể gây nhầm lẫn. Hãy chọn phương pháp phù hợp với khả năng của bạn.
Bài 4: Khi cho một miếng nhôm hoàn toàn vào dung dịch HCl chứa 0,2 mol, thu được 1,12 lít khí hydro ở điều kiện tiêu chuẩn.
a. Tính khối lượng của miếng nhôm đã phản ứng
b. Xác định xem axit clohidric có còn dư hay không? Nếu có, tính khối lượng của lượng axit dư.
Chú ý: Các số lượng chất được tính dựa trên lượng sản phẩm
Phương trình phản ứng hóa học: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Theo phương trình: 2 mol 6 mol 3 mol
Theo đề bài: 0,2 mol 0,05 mol
x mol y mol 0,05 mol
x = nAl = (2 x 0,5)/3, mAl = 0,1/3 x 27 = 0,9 (g)
y = nHCl = (6 x 0,05)/3 = 0,1 mol
Số mol HCl còn lại = Số mol HCl ban đầu - Số mol HCl đã phản ứng = 0,2 - 0,1 = 0,1 mol
=> Khối lượng HCl còn lại là: 0,1 x 36,5 = 3,65g
Bài 5: Xét phản ứng giữa sắt và dung dịch axit H2SO4 theo phương trình: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2. Với 22,4 g sắt phản ứng với 24,5 g H2SO4. Tính toán như sau:
a) Thể tích khí H2 thu được ở điều kiện tiêu chuẩn.
b) Khối lượng các chất dư thừa sau khi phản ứng kết thúc.
Hướng dẫn cách giải bài tập
nFe = 22,4/56 = 0,4 (mol)
nH2SO4 = mH2SO4/MH2SO4 = 24,5/98 = 0,25 (mol)
Phương trình phản ứng hóa học: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Theo phương trình phản ứng: 1 1 1 1
Theo phản ứng xảy ra: 0,4 0,25
Theo đề bài: 0,25 0,25 0,25 0,25
Sau khi phản ứng xong: 0,15 0
a) Thể tích khí H2 thu được là: nH2 x 22,4 = 0,25 x 22,4 = 5,6 lít
b) Các chất còn lại sau khi phản ứng là
Khối lượng CuSO4 = nCuSO4 x MCuSO4 = 0,25 x 152 = 38 (gam)
Khối lượng Fe dư = nFe x MFe = 0,15 x 56 = 8,4 (gam)
Kết quả:
a) Thể tích khí H2 đạt 5,6 lít
b) Khối lượng CuSO4 là 38 gam; Khối lượng Fe còn lại là 8,4 gam
3. Một số lưu ý khi giải bài tập về lượng chất dư trong chương trình Hóa học lớp 8
Để giải tốt bài tập về lượng chất dư trong chương trình Hóa học lớp 8, học sinh cần lưu ý các điểm sau:
- Khi làm bài tập, cần viết đúng phương trình hóa học theo dữ liệu bài toán và phải cân bằng phương trình. Việc cân bằng đúng phương trình là cơ sở quan trọng cho các bước tiếp theo trong giải bài tập hóa học.
- Học sinh nên đọc kỹ yêu cầu của bài để xác định các bước cần thiết trước khi bắt tay vào giải quyết bài tập.
- Học sinh cần ôn tập thường xuyên để nắm vững kiến thức về lượng chất dư trong chương trình hóa học lớp 8. Đây là dạng bài mới có thể khiến các bạn bỡ ngỡ khi mới bắt đầu, nên cần tập trung vào việc nắm chắc kiến thức từ sớm để áp dụng vào các bài tập liên quan. Thực hành nhiều dạng bài tập tương tự sẽ giúp các bạn thành thạo kỹ năng và ghi nhớ kiến thức tốt hơn. Việc tiếp xúc với nhiều dạng câu hỏi cũng giúp các bạn vận dụng kiến thức một cách linh hoạt hơn.
