Cách giải bài toán dư Hóa học 8

1. Dạng bài có lượng chất dư

Bài toán cho biết lượng của hai chất tham gia và yêu cầu tính lượng chất tạo thành. Trong số hai chất tham gia phản ứng sẽ có một chất phản ứng hết, chất kia có thể phản ứng hết hoặc dư.

Lượng chất tạo thành tính theo lượng chất nào phản ứng hết, do vậy trước khi làm bài cần phải tìm xem trong hai chất đã cho, chất nào phản ứng hết.

2. Phương pháp giải bài toán có lượng chất dư

Giả sử có phản ứng hóa học: aA + bB → cC + dD. 

Cho nA là số mol chất A, và nB là số mol chất B

Tính lượng các chất theo chất phản ứng hết.

* Các bước giải:

- B1: Đổi dữ kiện đầu bài ra số mol

- B2: Viết phương trình phản ứng

- 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

- B4: Vậy tính toán dựa vào số mol chất phản ứng hết, điền số mol chất hết lên PTHH.

Từ các dữ kiện có liên quan tìm được số mol của các chất theo yêu cầu đề bài.

* Cách khác: Giả sử tính theo chất A. Từ nA tính ra nB.

+) Nếu n_{B tính toán}  = n_{B thực tế} => Cả 2 chất đều hết

+) Nếu n_{B tính toán}  > n_{B thực tế}=> vô lí bài toán tính theo B

+) Ngược lại nếu số mol n_{B tính toán} <n_{B thực tế} => B dư giả sửa đúng.

3. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Khi cho miếng nhôm tan hết vào dung dịch HCl có chứa 0,2 mol thì sinh ra 1,12 lít khí hidro (đktc).

a. Tính khối lượng miếng nhôm đã phản ứng

b. Axit clohidric còn dư hay không? Nếu còn dư thì khối lượng dư là bao nhiêu?

Lưu ý: Các lượng chất được tính theo lượng của sản phẩm

Phương trình phản ứng hóa học:     2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Theo phương trình:                          2 mol   6 mol                     3 mol

Theo đầu bài:                                            0,2 mol                 0,05 mol

                                                         x mol    y mol                 0,05 mol

Số mol HCl dư = Số mol HCl ban đầu - Số mol HCl phản ứng = 0,2 - 0,1 = 0,1 mol

=> Khối lượng HCl dư là: 0,1 x 36,5 = 3,65g

Ví dụ 2. 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.

Hướng dẫn giải 

n_Fe = m_Fe/M_Fe = 11,2/56 = 0,2 (mol)

n_CuSO4 = m_CuSO4/M_CuSO4 = 40/160 = 0,25 (mol)

Phương trình hóa học: Fe + CuSO₄→ FeSO₄ + Cu

Theo phương trình:     1         1                 1         1

Theo đầu bài:              0,2       0,25

Phản ứng:                   0,2       0,2           0,2       0,2

Sau phản ứng CuSO₄ dư, Fe phản ứng hết. 

m_Cu = n_Cu.M_Cu = 0,2.64 = 12,8 (gam)

Ví dụ 3. 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.

Hướng dẫn giải bài tập

n_Fe = 22,4/56 = 0,4 (mol)

n_H2SO4 = m_H2SO4/M_H2SO4 = 24,5/9 = 0,25 (mol)

Phương trình phản ứng: Fe + H₂SO₄→ FeSO₄ + H₂

Theo phương trình:         1        1              1              1

Theo phản ứng:             0,4       0,25    

Theo đầu bài:                0,25      0,25         0,25       0,25

Sau phản ứng:              0,15        0             

a) V_H2 = n_H2.22,4 = 0,25.22,4 = 5,6 lít 

b) Các chất còn lại sau phản ứng là 

m_CuSO4 = n_CuSO4.M_CuSO4 = 0,25.152 = 38 (gam)

m_Fe dư = n_Fe. M_Fe = 0,15.56 = 8,4 (gam)

4. Bài tập vận dụng

Câu 1. Cho 8,1g nhôm vào cốc đựng dung dịch loãng chứa 29,4g H2SO₄.

a) Sau phản ứng nhôm hay axit còn dư?

b) Tính thể tích H₂ thu được ở đktc?

c) Tính khối lượng các chất còn lại trong cốc?

Hướng dẫn giải bài tập 

Phương trình phản ứng:

2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑

n_Al = 8,1/27 = 0,3mol

n_H2SO4 = 29,4/98 = 0,3mol

Lập tỉ lệ 0,3/2 > 0,3/3

⇒ Al dư.

b,Theo pt: n_H2 = n_H2SO4 = 0,3mol

⇒ V_H2 = 0,3.22,4 = 6,72l

c, n_Al(dư) = 0,3−0,3.23 = 0,1mol.

⇒ m_Al(dư) = 0,1.27 = 2,7g

Theo pt: n_Al2(SO4)3 = 13n_H2SO4 = 0,1mol

⇒m_Al2(SO4)3 = 0,1.342 = 34,2g.

(Đáp án: a) Al dư, b) 6,72 lít, c) m H₂SO₄ =34,2g, m _Al dư = 2,7g)

Câu 2. Đốt chát 6,2 g photpho trong bình chưa 6,72 lít khí O₂ (đktc)

a) Chất nào còn dư, và dư bao nhiêu?

b) Tính khối lượng sản phẩm thu được?

Đáp án hướng dẫn giải

Số mol theo đề bài

n_P = 6,2/31 = 0,2 (mol)

nO₂ = 6,72/22,4 =0,3 (mol)

Phương trình phản ứng 

                      4P + 5O₂ → 2P₂O₅

Theo đề bài:  0,2   0,3

Phản ứng   :  0,2 0,25             0,1

Sau phản ứng: 0 0,05            0,1

=> Sau phản ứng oxi dư, các chất tính theo chất hết 

m_O2 dư = 0,05 x 32 =1,6 (g)

b) P₂O₅ là chất tạo thành

m_P2O5 = 0,1 x 142 = 14,2 (g)

(Đáp án: a) O dư, 1,6g, b) m _P2O5 = 14,2g)

Câu 3. Đốt 4,6 g Na trong bình chứa 4,48 lít O₂ (đktc)

a) Sau phản ứng chất nào dư, dư bao nhiêu gam?

b) Tính khối lượng chất tạo thành?

Đáp án hướng dẫn giải

a, Phương trình hóa học

4Na + O2 →_t^o 2Na₂O

Số mol theo đề bài

n_Na = 4,6/23 = 0,2 mol.

n_O2 = 4,48/22,4 =  0,2 mol.

Lập tỉ lệ: 0,2/4 < 0,2/1⇒ O₂ dư.

 n_O2(dư) = 0,2 − 0,2.1/4 = 0,15 mol.

⇒ m_O2(dư) = 0,15.32 = 4,8 g.

b, Theo phương trình ta có:  n_Na2O = 1/2n_Na = 0,1 mol.

⇒ m_Na2O = 0,2.62 = 6,2 g.

(Đáp án: a) Oxi dư, 4,8g, b) m Na₂O =6,2g)

Câu 4. Cho một lá nhôm nặng 0,81g dung dịch chứa 2,19g HCl

a) Chất nào còn dư, và dư bao nhiêu gam

b) Tính khối lượng các chất thu được sau phản ứng là?

Đáp án hướng dẫn giải 

n_Al = 0.81/27 = 0.03 (mol)

n_HCl = 2.19/36.5 = 0.06 (mol)

                2Al + 6HCl →2AlCl₃ + 3H₂

Ban đầu: 0.03 : 0.06

P/ứ :        0.02 ← 0.06 → 0.02 → 0.03

Sau p/ứ: 0.01       0         0.02      0.03

m_{Al dư} = 0.01×27 = 0.27 (g)

m_AlCl3 = 0.02×133.5 =2.67 (g)

(Đáp án: a) Al dư, b) m AlCl₃ =2,67g,_{Al dư} = 0,27g)

Câu 5. Trộn 2,24 lít H₂ và 4,48 lít khí O₂ (đktc) rồi đốt cháy. Hỏi sau phản ứng khí nào dư, dư bao nhiêu lít? Tính khối lượng nước tạo thành?

Đáp án hướng dẫn giải 

2H₂ + O₂ → 2H₂O

n_H2 = V/22,4 = 2,24/22,4 =0,1mol

n_O2 = V/22,4 = 4,48/ 22,4 = 0,2mol

Lập tỉ lệ ta có :n_H2/2 < n_O2/1 (0,12<0,21) ⇒ O₂ dư, tính theo H₂

n_O2 tham gia = n_H2/2 = 0,1/2 = 0,05 mol 

n_O2 dư = 0,2−0,05 = 0,15mol

V_O2 dư = n×22,4 = 0,15×22,4 = 3,36l

n_H2O = n_H2=0,1mol

m_H2O= n×M = 0,1×18 = 1,8g

(Đáp án: O₂ dư và dư 3,36 lít, m H₂O =1,8g)