Phân loại một số dạng bài toán tính theo PTTH

 phân loại một số dạng Bài toán tính theo PTHH
I. dạng 1: Bài toán dựa vào định luật bảo toàn khối lượng
Ví dụ : Có một hỗn hợp gồm ACO3 và BCO3 ( A,B là 2 kim loại hoá trị II). Hoà tan hết m gam hỗn hợp này cần dùng 300 ml dd HCl 1M. Sau phản ứng thu được V lít CO2 ( ĐKTC) và dd D, cô cạn dd D thu được 30,1 gam muối khan.
a. Tính m ?
b. Tìm V ?
Hướng giải
- Bước 1: Yêu cầu học sinh viết PTHH
- Bước 2: Xác định khối lượng chất tham gia, chất tạo thành
+ Tính số mol HCl suy ra khối lượng
+ Lập tỷ lệ quan hệ tính số mol CO2 và H2O từ đó tính ra khối lượng của 2 chất trên
Lời giải
ACO3 + 2HCl ACl2 + CO2 + H2O
BCO3 + 2HCl BCl2 + CO2 + H2O
nHCl = 0,3.1 = 0,3 mol
mHCl= 0,3.36,5 = 10,95 g
Theo PTHH: nHCl = 2n CO= 2n HO
n CO= n HO = 0,15 mol
m CO= 0,15.44 = 6,6 g
m HO = 0,15.18 = 2,7 g
Bước 3: áp dụng định luật bảo toàn khối lượng để tính theo yêu cầu bài toán
Bước 4: Trả lời đáp số
áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
m = mBCl+ mACl+ m HO+ m CO- mHCl 
a. m = 30,1 + 2,7 + 6,6 – 10,95 = 28,45 g
b. V CO= 0,15.22,4 = 3,36 lít
II. Dạng 2: Dạng bài toán tính theo PTHH hiệu suất đạt 100%
Tìm số mol của chất A theo số mol xác định của 1 chất bất kỳ trong PTHH
Ví dụ: Tính số mol Na2O tạo thành nếu có 0,2 mol Na bị đốt cháy
Nghiên cứu đầu bài: Tính số mol Na2O dựa vào tỷ lệ số mol giữa số mol Na và số mol Na2O trong PTHH.
Hướng dẫn giải
Xác định lời giải
Bước 1: Viết PTHH xảy ra
Bước 2: Xác định tỷ lệ số mol giữa chất cho và chất tìm
Bước 3: Tính n chất cần tìm
Bước 4: trả lời
Lời giải
 4Na + O2 2 Na2O
4mol 2mol
 0,2 mol 0,1 mol
 Có 0,1 mol Na2O
 Tìm số g của chất A theo số mol xác định của 1 chất bất kỳ trong PTHH
Ví dụ: Tính số gam CH4 bị đốt cháy .Biết rằng cần dùng hết 0,5 mol O2 và sản phẩm tạo thành là CO2 và H2O ?
Hướng dẫn giải
Xác định lời giải
Bước 1: Viết PTHH xảy ra
Bước 2: Xác định tỷ lệ số mol giữa chất cho và chất tìm
Bước 3: Tính n chất cần tìm
Bước 4: Trả lời
Lời giải
 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
 1mol 2mol
 0,25 mol 0,5 mol
m CH4 = 0,25.16 = 4g
Tìm thể tích khí tham gia hoặc tạo thành 
Ví dụ: Tính thể tích khí H2 được tạo thành ở ĐKTC khi cho 2,8 g Fe tác dụng với dd HCl dư ?
Hướng dẫn giải
Xác định lời giải
Bước 1: Hướng dẫn học sinh đổi ra số mol Fe
Bước 2: Tính số mol H2
Viết PTHH
Tìm số mol H2
Bước 3: Tính thể tích của H2
Bước 4: Trả lời
Lời giải
nFe = 
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
1mol 1mol
0,05 mol 0,05mol
V H = 0,05.22,4 = 1,12lít
Có 1,12 lít H2 sinh ra
Bài toán khối lượng chất còn dư
Ví dụ: Người ta cho 4,48 lít H2 đi qua bột 24gCuO nung nóng. Tính khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng. Biết phản ứng sảy ra hoàn toàn ?
 Giải
 PTHH: H2 + CuO Cu + H2O 
 n H = =0,2 mol ; n CuO = =0,3 mol
Theo PTHH tỷ lệ phản ứng giữa H2 và CuO là 1: 1. 
Vậy CuO dư : 0,3 - 0,2 = 0,1 mol . Số mol Cu được sinh ra là 0,2 mol 
mCuO = 0,1 .80 = 8 g, mCu = 0,2.64 = 12,8 g
Vậy khối lượng chất rắn sau phản ứng là: 8 + 12,8 ; 20,8 g
 III. Dạng 3: Khối lượng mol trung bình
 Tìm các nguyên tố chưa biết 
 Bài toán về tìm nguyên tố hoá học hoặc các chất chưa biết
 Dạng bài toán này ta hay gặp nhiều trong bài tập Hoá học THCS
- Đưa dạng bài toán về dạng tìm khối lượng mol: M = 
- Đưa dạng bài toán về dạng khối lượng mol trung bình của hỗn hợp
 = 
 MA < < MB
Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn 13 gam một kim loại có hoá trị II bằng dd axit HCl. Sau khi kết thúc phản ứng người ta thu được 4,48 lit H2 ( ở ĐKTC). Tìm kim loại chưa biết đó?
Hướng dẫn giải
Xác định lời giải
Bước 1: Hướng dẫn học sinh viết PTHH
Bước 2: - Tính số mol H2
 - Tìm số mol R
Bước 3: Tính MR
Bước 4: Trả lời
Lời giải
Giả sử kim loại chưa biết đó là R
- Ta có PTHH
R + 2HCl RCl2 + H2
nH= = 0,2 mol
 1mol R 1mol H2
 0,2 mol 0,2mol
MR = = 65. Vậy R là Zn
Ví dụ 2: Dựa vào khối lượng mol trung bình
 Hoà tan hoàn toàn 19,3 gam hỗn hợp X gồm 2 kim loại A và B( chỉ có mình A tan, MA > MB ) cùng hoá trị II có khối lượng nguyên tử sấp xỉ bằng nhau, bằng dd axit HCl dư. Sau phản ứng thu được 2,24 lít khí H2 ( đktc).
	Xác định 2 kim loại nói trên? Biết số mol của A bằng nửa số mol của B.
Hướng dẫn giải
Xác định lời giải
Bước 1: Hướng dẫn học sinh viết PTHH
Bước 2: - Tính số mol H2
 - Tìm số mol A
 - Tính tổng số mol hỗn hợp
Bước 3: Tính hh
Bước 4: Hướng dẫn học sinh lập bất đẳng thức xét khoảng
Bước 5: Yêu cầu học sinh đưa ra kết quả
Lời giải
- Ta có PTHH
A + 2HCl ACl2 + H2
nH= = 0,1 mol
 1mol A 1mol H2
 0,1 mol 0,1mol
nB = 0,1.2 = 0,2 mol
nhh = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol
áp dụng công thức : = 
Ta có: = = 64,3 gam
Hay : MB < 64,3< MA 
Vậy A là Zn, B là Cu 
IV. dạng 4: Bài toán sử dụng sơ đồ hợp thức
	Dạng bài toán này hay gặp nhất là chương trình Hoá học lớp 9. Thường trong dạng bài toán có các chuỗi phản ứng kế tiếp nhau. GV hướng dẫn học sinh giải bài toán theo sơ đồ hợp thức, giúp lời giải ngắn gọn học sinh dễ hiểu, biến bài toán từ phức tạp trở nên đơn giản
* Cụ thể:
- Viết và cân bằng sơ đồ hợp thức đúng
- Lập được tỷ lệ quan hệ giữa các chất đề bài cho và chất đề bài yêu cầu
Ví dụ : Người ta đốt cháy hoàn toàn một lượng Fe trong khí Cl2. Sau phản ứng hoà tan sản phẩm rắn vào nước rồi cho phản ứng với dd NaOH dư thu được một kết tủa nâu, đỏ. Đem kết tủa nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thì thu được 32 gam một oxit.
 a. Tính khối lượng Fe ban đầu ?
 b. Tính thể tích NaOH 2M tối thiểu cần dùng ?
Hướng dẫn giải
Xác định lời giải
Bước 1: Hướng dẫn học sinh viết PTHH
Bước 2: - Tính số mol Fe2O3
Bước 3: Lập sơ đồ hợp thức
Bước 4 : Lập tỷ lệ về số mol theo sơ đồ hợp thức 
Bước 4: Tính theo yêu cầu bài toán
Lời giải
- Ta có PTHH
2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (1)
FeCl3 + 3NaOH 3NaCl + Fe(OH)3 (2)
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (3)
nFeO= = 0,2 mol
Ta có sơ đồ hợp thức:
 2Fe Fe2O3
2 mol Fe : 1 mol Fe2O3
0,4 mol 0,2 mol
a, Vậy khối lượng của Fe là: 
 56.0,4 = 22,4 gam
b, Theo các PTHH ta tính được số mol của FeCl3 = 0,4 mol. Theo phản ứng (2) 
 1mol FeCl3 : 3 mol NaOH
 0,4 mol : 1,2 mol 
VNaOH = = 0,6 lít
V. dạng 5:	 Bài toán về hỗn hợp
 Đối với dạng bài toán hỗn hợp thì thường ta phải hướng dẫn học sinh lập phương trình hoặc hệ phương trình để tìm ra các đại lượng cần tìm
Ví dụ 1: Hoà tan một lượng hỗn hợp 19,46 g gồm Mg, Al, Zn ( trong đó số g của Mg bằng số gam Al) bằng một lượng dd HCl 2M .Sau phản ứng thu được 16,352 lít H2 ( ĐKTC).
a, Tính số gam mỗi kim loại đã dùng ?
b, Tính thể tích dd HCl cần dùng để hoà tan toàn bộ sản phảm trên, biết người ta sử dụng dư 10% ?
Giải
PTHH: Mg + 2HCl MgCl2 + H2
 2Al + 6HCl 2AlCl3 +3 H2
	 Zn + 2HCl ZnCl2 + H2
 Gọi a, b, c là số mol lần lượt của Mg; Al; Zn (a, b, c 0)
 Theo các PTHH trên ta có: Số mol H2 là:( a + 3/2b + c) = 
Ta có các phương trình về khối lượng của hỗn hợp:
24a + 27b + 65c = 19,46
24a = 27b 
Kết hợp lại ta có hệ:
 ( a + 3/2b + c) = 0,73
 24a + 27b + 65c = 19,46
 24a = 27b 
Giải hệ ra ta được: a = 0,27 , b = 0,24 , c = 0,1
Vậy mMg = 0,27.24 = 6,48 g; mAl = 27.0,24 = 6,48 g mZn = 0,1.65 = 6,5 g
b, Số mol HCl tham gia phản ứng bằng 2a + 3b + 2c = 1,46. Vậy thể tích dd HCl cần để hoà tan hỗn hợp là: 1,46 : 2 = 0,73 lít.
Do đó thể tích HCl theo đề bài sẽ là : 0,73 + 0,073 = 0,803 lít
Ví dụ 2: Có một hỗn hợp gồm 60% Fe2O3 và 40% CuO . Người ta dùng H2(dư) để khử 20g hỗn hợp đó.
a,Tính khói lượng Fe và Cu thu được sau phản ứng?
b, Tính số mol H2 đã tham gia phản ứng ?
 Đáp số: a, mFe = 10,5 g; mCu = 6,4 g
 b, 0,352 mol H2
Vi. dạng 6 :	 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 
 Khối lượng sản phẩm = x H
 100%
 Tính khối lượng chất tham gia thì:
 Khối lượng tính theo phương trình 
Khối lượng chất tham gia = x 100%
 H
 Ví dụ: Nung 120 g CaCO3 lên đến 10000C . Tính khối lượng vôi sông thu được, biết H = 80%.
	Giải
PTHH: CaCO3 CaO + CO2 
	n CaCO = = 1,2 mol Theo PTHH ta có số mol CaO được tạo thành là 1,2 mol ị mCaO = 1,2 .56 = 67,2 g . Hiệu suất H = 80% = 0,8
Vậy khối lượng thực tế thu được CaO là: 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 =	 x100%	 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 Cu + H2O
n CuO = = 0,2 mol theo PTHH số mol Cu tạo thành là: 0,2 mol
mCu = 0,2.64 = 12,8 g H = 100% ằ 95 %
Một số bài toán tổng hợp
Tính theo phương trình hoá học
( Tự giải )
I. Trắc nghiệm:
Bài 1: Cho lượng các chất sau
a, 0,15 mol phân tử CO2	b, 0,2 mol phân tử CaCO3
c, 0,12 mol phân tử O2	d, 0,25 mol phân tử NaCl
Số phân tử trong những lượng chất trên lần lượt là
A. 0,9.1023 ; 1,3.1023 ; 0,072. 1023 ; 1,5. 1023
B. 0,8. 1023 ; 1,2. 1023; 0,72. 1023 ; 1,5. 1023
C. 0,9. 1023 ; 1,4. 1023; 0,72. 1023 ; 1,5. 1023
D. 0,9. 1023 ; 1,2. 1023; 0,72. 1023 ; 1,5. 1023
Bài 2: Cho lượng các chất sau:
a, 0,25 mol phân tử N2	b, 0,5 mol phân tử O2
c, 0,75 mol phân tử Cl2	d, 1 mol phân tử O3
Thể tích ở đktc của những lượng chất trên lần lượt là:
A. 5,6 lít; 11,2 lít; 16,8 lít và 22,4 lít
B. 11,2 lít; 11,2 lít; 16,8 lít và 22,4 lít
C. 5,6 lít; 5,6 lít; 16,8 lít và 22,4 lít
D. 5,6 lít; 11,2 lít; 0,56 lít và 11,2 lít
Bài 3: Nếu cho 16,25 g Zn tham gia phản ứng thì khối lượng HCl cần dùng là bao nhiêu ?
 A. 18,25 g B. 18,1 g C. 18,3 g D. 15g 
Bài 4: a, Tính CM của dd thu được nếu như người ta cho thêm H2O vào 400g dd NaOH 20% Để tạo ra 3l dd mới?
	 b, Cho 40 ml dd NaOH 1M vào 60 ml dd KOH 0,5 M. Nồmg độ mol của mỗi chất trong dd lần lượt là:
 A. 0,2M và 0,3 M; B. 0,3M và 0,4 M
 C. 0,4M và 0,1 M D. 0,4M và 0,3 M
 Hãy giải thích sự lựa chọn
 Bài 5: Nung 1 tấn đấ vôi ( chứa 90% CaCO3). sau phản ứng người ta thu được 0,4032 tấn CaO. Hiệu suất của phản ứng là:
A. 80%	B. 85%	C. 90%	D. 95% 
Bài 6: Cho một miếng Mg vào dd Cu(NO3)2 2M dư sau một thời gian lấy miếng Mg ra, rửa sạch, sấy khô cân lại thấy khối lượng tăng thêm 8 gam
Thể tích của dd Cu(NO3)2 2M tham gia phản ứng là:
A. 0, 5 lít	B. 0,1 lít 	C. 400 ml 	D. 600 ml
II. Tự luận
Bài 1: 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.
1, Tính thể tích NH3 tạo thành ?
2, Tính hiệu suất tổng hợp NH3 ?
Bài 2: Người ta hoà tan hoàn toàn 9,52 g hỗn hợp A gồm: Fe; Fe2O3 ; Fe3O4
bằng 850 ml dd HCl 0,4 M. Phản ứng kết thúc thu được 2,24 lít H2 (ĐKTC). Tính % khối lượng từng chất trong A. Xác định nồng độ CM các chất có trong D ( Biết thể tích không đổi). 
Bài 3: Hỗn hợp gồm Na và một kim loại A hoá trị I ( A chỉ có thể là K hoặc Li). Lấy 3,7 g hỗn hợp trên tác dụng với lượng nước dư làm thoát ra 0,15 mol H2 ( ĐKTC) . Xác định tên kim loại A
Bài 4: Cho m g hỗn hợp CuO và FeO tác dụng với H2 tác dụng với H2 ở nhiệt độ thích hợp. Hỏi nếu thu được 29,6g hỗn hợp 2 kim loại trong đó Fe nhiều hơn Cu là 4 g thì cần dùng bao nhiêu lít H2 ở ĐKTC và khối lượng m là bao nhiêu ?
 Bài 5: Kẽm ôxit được điều chế bằng cách nung bụi kẽm với không khí trong lò đặc biệt. Tính lượng bụi kẽm cần dùng để điều chế được 40,5 kg kẽm ôxit. Biết rằng bụi kẽm chứa 2 % tạp chất?
Bài 6: Tính hiệu suất toàn bộ quá trình điều chế H2SO4 từ FeS2. Biết rằng từ 12 tấn FeS2 thì điều chế được 30 tấn dd H2SO4 49 %
Bài 7: Nung nóng 12 gam hỗn hợp bột sắt và bột lưu huỳnh trong điều kiện không có không khí, khi phản ứng kết thúc thu được hỗn hợp chất rắn, đem hoà tan lượng chất rắn này bằng dd HCl dư làm thoát ra 2,8 lít khí duy nhất H2S ( ở đktc ) và còn lại chất rắn không tan trong axit.
	Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu và hỗn hợp chất rắn sau phản ứng ?
Bài 8: Cho 20,8 gam hỗn hợp gồm FeS và FeS2 vào bình kín chứa không khí dư, nung nóng để FeS và FeS2 cháy hoàn toàn. Sau phản ứng thấy số mol khí trong bình giảm 0,15 mol.
 Tính % về khối lượng các chất trong hỗn hợp đầu ?
Bài 9: Sục từ từ a mol khí SO2 vào b mol dd NaOH. Biện luận các sản phẩm tạo thành theo a và b ?
Bài 10: Người ta hoà tan hoàn toàn 9,52 gam hỗn hợp A gồm ( Fe, Fe2O3, Fe3O4 ) bằng 850 ml dd HCl ( vừa đủ ). Phản ứng kết thúc thu được 2,24 lít H2 (ĐKTC) và dd D
1. Tính % khối lượng từng chất trong A
2. Cho dd D tác dụng với dd NaOH dư. Sau phản ứng thu được kết tủa C. Lọc kết tủa rửa sạch để lâu ngoài không khí rồi đem nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được chất rắn E. Tính khối lượng của E.