Cách giải bài toán dư

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn

Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Trong các kỳ thi học sinh giỏi, thi chọn trường chuyên thì dạng toán về chất dư chất hết thường xuyên có mặt. Hơn nữa, đây là dạng toán cơ bản của môn Hóa học. Vì vậy, việc nắm được cách giải toán của phương pháp này sẽ giúp bạn học môn Hóa học tốt hơn. Dưới đây mình xin chia sẻ một số vấn đề về dạng toán này. Hy vọng bài viết sẽ có ích cho các bạn. Bài viết có sử dụng tài liệu tham khảo từ một số nguồn. Xin chân thành cảm ơn.

DẠNG BÀI TOÁN LƯỢNG DƯ
PHƯƠNG PHÁP

Định nghĩa: Là bài toán về phương trình hóa học mà đề bài cho 2 dữ kiện có thể tính ra số mol của chất phản ứng Xét phản ứng hóa học : aA + bB [tex]\rightarrow[/tex] cC + dD. Cho nA và nB

Ví dụ minh họa: Đốt cháy 6,4 (g) S trong bình chứa 3,36 (l) khí O2 ở đktc theo sơ đồ phản ứng sau: S + O2 → SO2

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: nS = 6,4/32 = 0,2 mol; nO2 = 3,36/22,4 = 0,15 mol
B2: Viết phương trình phản ứng

PTHH: S + O2 → SO2 Theo PTHH: 1 1 Theo bài: 0,2 0,15

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 PTHH:

Ta có: nS/1 = 0,2/1 > nO2/1 = 0,15/1 => Vậy O2 pứ hết, S dư, tính mol các chất còn lại theo mol của O2

B4: Vậy tính toán dựa vào số mol các chất theo mol của chất hết.

Theo PTHH: nSO2 = nO2= 0,15 mol Vậy khối lượng SO2 là mSO2= 0,15.64 = 9,6 gam

Ví dụ : 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 ?

VẬN DỤNG: BÀI TOÁN CHỨNG MINH AXIT CÒN DƯ HAY HỐN HỢP CÁC CHẤT CÒN DƯ

* Đặc điểm: “Trong một phản ứng cho biết lượng cả hai chất nhưng chỉ cần lương của một chất thì suy ra được lượng chất còn lại.”
DẠNG 1: Hỗn hợp kim loại hoặc muối tác dụng với axit
* Phương pháp giải:
Cách 1: Phải giả định hỗn hợp 2 kim loại (hoặc 2 muối) đã cho chỉ có 1 kim loại (hoặc 1 muối). Từ đó tính được lượng axit dùng cho mỗi trường hợp và suy ra khoảng giới hạn của lượng axit cần dùng. + Nếu dữ kiện cho lượng axit lớn hơn khoảng giới hạn ® lượng axit dư. + Nếu dữ kiện cho lượng axit nhỏ hơn khoảng giới hạn ® lượng axit hết.

Cách 2: Giả sử hỗn hợp 2 kim loại (hoặc 2 muối) chỉ có 1 kim loại (hoặc 1 muối) có khối lượng mol (M) nhỏ hơn (nhỏ nhất) để suy ra số mol hỗn hợp lớn nhất rồi so sánh với số mol axit. Nếu số mol axit lớn hơn số mol hỗn hợp (naxit > nhh), suy ra axit dư.

VD1: Hoà tan hoàn toàn 33g hỗn hợp X gồm Fe và Al vào 600ml dung dịch HCl 1,5M. Hỏi X có tan hết không? Giải: PTHH: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Cách 1: Ta có: nHCl = 0,9 mol; mX/56 < nX = nFe + nAl < mX/27 Giả sử hỗn hợp X chỉ chứa Fe , ta có: nX > 33/56 = 0,589 mol Theo PTHH ta có : nHCl = 2nX vậy nHCl pứ = 2.nX = 1,178 mol > 0,9 mol Vậy HCl dư. Hỗn hợp X không tan hết. C2: Giả sử HCl dư ta có: nHCl pứ = 0,9 mol > 3.nAl + 2.nFe Ta có:

Vận dụng: Cho 39,6g hỗn hợp gồm KHSO3 và K2CO3 vào 400g dung dịch HCl 7,3%. Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối với khí hiđro bằng 25,33 và dung dịch A.

a) Hãy chứng minh axit dư. b) Tính C% các chất trong A.

DẠNG 2: Một kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với dung dịch axit nhưng với lượng khác nhau trong những thí nghiệm khác nhau:

* Phương pháp giải: - So sánh lượng axit ở 2 thí nghiệm và lượng H2 thu được ở 2 thí nghiệm để từ đó suy ra một thí nghiệm axit hết và một thí nghiệm axit dư.

VD3: Hỗn hợp A gồm 2 kim loại Mg và Zn, dung dịch B là dung dịch HCl nồng độ x(M)

Thí nghiệm 1: Cho 20,2g hỗn hợp A vào 2 lít dung dịch B thì thoát ra 8,96 lít H2 (đktc). Thí nghiệm 2: Cho 20,2g hỗn hợp A vào 3 lít dung dịch B thì thoát ra 11,2 lít H2 (đktc). Tìm x và tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong A.

Giải:

PTHH: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 TN1: nH2(1) = 0,4 mol ; TN2: nH2(2) = 0,5 mol Ta có: nH2(1) < nH2(2) => Ở TN1: HCl pứ hết kim loại còn dư => nHCl pứ = 2.nH2 = 0,8 mol => x = nHCl/V =0,8/2 = 0,4M Xét TN2: nHCl = 3x = 0,12 mol ; nH2 = 0,5 mol => HCl dư, KL hết. nHCl pứ = 2.nH2 = 1 mol Ta có hệ: 24.nMg + 65.nZn = 20,2 và 2nMg + 2nZn = nHCl pư = 1 mol Suy ra nMg = 0,3 ; nZn = 0,2 mol Vậy mMg = 0,3.24 = 7,2 gam; mZn = 13 gam

BÀI TẬP
Bài 1: Cho 3,87g hỗn hợp gồm Mg và Al tác dụng với 500ml dung dịch HCl 1M.

a) Chứng minh axit còn dư. b) Nếu sau phản ứng thoát ra 4,368 lít H2 (đktc) thì khối lượng Mg và Al trong hỗn hợp là bao nhiêu? c) Tính thể tích dung dịch gồm NaOH 2M và Ba(OH)2 0,1M cần dùng để trung hoà lượng axit dư.

Bài 2: Cho 31,8g hỗn hợp 2 muối MgCO3 và CaCO3 vào 0,8 lít dung dịch HCl 1M thu được dung dịch Z.

a) Hỏi Z có chứa axit dư hay không? b) Lượng CO2 thu được là bao nhiêu?

c) Cho dung dịch NaHCO3 dư vào dung dịch Z thì thể tích khí CO2 thu được là 2,24 lít (đktc). Tính khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu.

Reactions: Kyanhdo, Bùi Thị Diệu Linh and Hồng Nhật

Bài toán về lượng chất dư có đặc điểm là trên một phương trình phản ứng cho biết lượng của hai chất có mặt trên phương trình mà theo lẽ chỉ cần biết lượng của một chất là suy ra lượng chất còn lại. Bài viết sẽ hướng dẫn bạn đọc cách giải chi tiết dạng bài này.

Xem thêm: Chương 3: Mol và tính toán hóa học

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

ð = => A và B là 2 chất phản ứng hết (vừa đủ)

ð > => Sau phản ứng thì A còn dư và B đã phản ứng hết

ð < => Sau phản ứng thì A phản ứng hết và B còn dư

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 O2ở đktc theo sơ đồ phản ứng sauP+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
452
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
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.

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 còndư và nếu dư thì dư với khối lượng bao nhiêu?.
b) Tính thể tích của H2thu được.

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 > 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 H2sinh 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, H2là 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 CuSO4theo 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 H2SO4theo sơ đồ sau:
Fe+H2SO4→FeSO4+H2
Có 22,4 g sắt tác dụng với 24,5 g H2SO4. Tính:
a) Thể tích khí H2thu 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