Tài liệu ôn thi Olympic môn Hóa - Dạng bài toán lượng dư

Nội dung text: Tài liệu ôn thi Olympic môn Hóa - Dạng bài toán lượng dư

1. DẠNG BÀI TOÁN LƯỢNG DƯ PHƯƠNG PHÁP Định nghĩa: Là bài toán về phương trình hóa học mà đề bài cho 2 dữ kiện Giả sử có phản ứng hóa học: aA + bB > cC + dD. Cho nA và nB n n  A B a = b => A và B là 2 chất phản ứng hết (vừa đủ) n n  A > B => Sau phản ứng thì A còn dư và B đã phản ứng hết a b n n  A Sau phản ứng thì A phản ứng hết và B còn dư a b Lưu ý: Tính theo phương trình hóa học thì phải tính theo chất hết Cách giải: Lập tỉ lệ giữa số mol và hệ số phản ứng của chất đó; tìm số mol của các chất theo chiều mũi tên. VÍ DỤ MINH HỌA Ví dụ 1: Đốt cháy 6,2(g) P trong bình chứa 6,72(l) khí O2 ở đktc theo sơ đồ phản ứng sau P + O2 → P2O5 a) Sau phản ứng chất nào còn dư và nếu dư thì với khối lượng bao nhiêu? b) Tính khối lượng sản phẩm thu được. * Xác định hướng giải: B1: Đổi dữ kiện đầu bài ra số mol B2: Viết phương trình phản ứng PTPƯ: 4P + 5O2 → 2P2O5 4 5 2 B3: Dựa vào phương trình phản ứng và tỉ lệ, tìm tỉ lệ số mol và hệ số phản ứng của 2 chất tham gia theo PTPƯ. Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 1
2. B4: Vậy tính toán dựa vào số mol P, điền số mol P lên PTHH. Từ các dữ kiện có liên quan tìm được số mol của các chất theo yêu cầu đề bài. Lời giải Ví dụ 2: Cho 13g Zn tác dụng với 0,3 mol HCl sau khi kết thúc phản ứng thu được muối kẽm Clorua và khí H2. a) Viết và cân bằng PTPƯ và cho biết sau khi kết thúc phản ứng thì chất nào còn dư và nếu dư thì dư với khối lượng bao nhiêu?. b) Tính thể tích của H2 thu được. Lời giải Cách 1 Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 2
3. Cách 2 Giải thích cụ thể: Đối với cách làm này, ta không cần ghi hệ số phản ứng Zn : HCl : ZnCl2 : H2 = 1 : 2 : 1 : 1 lên PT vì sẽ gây rối mắt. + Ở đầu phản ứng là giai đoạn đem các chất tham gia phản ứng, nên chỉ cần điền số mol của 2 chất tham gia. Do chưa phản ứng nên không có số mol của sản phẩm. + Ở giai đoạn phản ứng: ta tính nhẩm trong nháp tỉ lệ của Zn và HCl là 0,2/1 Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 3
4. > 0,3/2, do đó Zn dư, ta chỉ cần điền số mol của HCl lên PT. Dựa vào số mol HCl, theo quy tắc tam xuất (nhân chéo chia ngang), tính được số mol Zn phản ứng và H2 sinh ra. + Ở giai đoạn sau phản ứng là giai đoạn kết thúc phản ứng sẽ còn những chất nào: ta lấy số mol đầu pư – cho số mol pư. Ví dụ: Zn lấy 0,2 – 0,15 = 0,05, còn HCl lấy 0,3 – 0,3 = 0, H2 là sản phẩm nên chỉ cần viết lại. Nhận xét cách làm này: hs dễ dàng nhận biết các giai đoạn phản ứng cũng như dễ dàng tính được số mol các chất còn lại sau phản ứng. Tuy nhiên, đối với hs trung bình thì việc tính toán khá khó khăn và dễ rối dẫn đến sai. Tùy nhận thức cách làm nào phù hợp, hs hãy chọn tính theo cách đó. BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1 Sắt tác dụng với dung dịch CuSO4 theo phương trình: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu Nếu cho 11,2 g sắt vào 40 g CuSO4. Tính khối lượng Cu thu được sau phản ứng. Bài 2 Cho sắt tác dụng với dd axit H2SO4 theo sơ đồ sau: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 Có 22,4 g sắt tác dụng với 24,5 g H2SO4. Tính: a) Thể tích khí H2 thu được ở đktc. b) Khối lượng các chất còn lại sau phản ứng. Bài 3 Người ta cho 26 g kẽm tác dụng với 49 g H2SO4, sau phản ứng thu được muối ZnSO4, khí hidro và chất còn dư. a) Viết phương trình phản ứng. b) Tính thể tích (đktc) khí hidro sinh ra. c) Tính khối lượng các chất còn lại sau phản ứng. Bài 4 Theo sơ đồ: CuO + HCl → CuCl2 + H2O Nếu cho 4 gam CuO tác dụng với 2,92 g HCl. a) Cân bằng PTHH. b) Tính khối lượng các chất còn lại sau phản ứng. Hướng dẫn Bài 1 Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 4
5. Bài 2 Bài 3 Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 5