Một số dạng bài toán biến đổi
hóa học thường gặp ở THCS
1. Cho biết một lượng chất, tính nhiều lượng chất khác theo PTPU:
Về thực chất đây là dạng bài toán cơ bản có chung một yếu tố định lượng. Khi giải bài
toán nên gộp lại cho gọn.
Ví dụ 1. Để điều chế oxit sắt từ bằng cách oxi hóa sắt ở nhiệt độ cao. Tính số gam Fe và
O2 cần dùng để điều chế được 2,32 gam Fe3O4.
Cách giải:
PTPU: 3Fe + 2O2 ---> Fe3O4
Nếu làm bài toán theo dạng cơ bản thì cần tính toán hai lần theo các dạng cơ bản sau:
3Fe ---> Fe3O4 và 2O2 ---> Fe3O4
Khi đó nên làm gộp lại theo lập luận như sau:
Cứ 3.56 gam Fe tác dụng hết với 2.32 gam O2 thì điều chế được 232 gam Fe3O4
Vậy x gam Fe ------------------------- y gam O2 ------------------- 2,32 gam Fe3O4
Một số ví dụ tương tự như:
Ví dụ 2. Khử 48 gam CuO bằng khí H2
a. Tính số gam Cu điều chế được.
b. Tính thể tích H2 ở đktc cần thiết.
Ví dụ 3. Hòa tan 1,12 gam Fe trong dd H2SO4 lấy dư. Tính số mol muối tạo thành và thể
tích khí thoát ra ở đktc.
Ví dụ 4. Đun 8,9 kg (C17H35COO)3C3H5 với một lượng dư dung dịch NaOH.
a. Viết PTPU.
b. Tính lượng glyxerol sinh ra.
c. Tính lượng xà phòng thu được nếu như phản ứng xẩy ra hoàn toàn và xà phong chứa
60% theo khối lượng C17H35COONa.
2. Đồng thời cho biết hai lượng chất tham gia phản ứng, tính lượng sản phẩm:
Khi đồng thời cho hai lượng chất tham gian phản ứng, phải hiểu bài toán rơi vào các tình
huống sau:
a. Hai lượng chất đã cho tác dụng vừa hết, sau khi kết thúc không còn lượng dư của chất
tham gia phản ứng. Để tính lượng sản phẩm thu được, có thể dùng bất kỳ một trong hai
lượng đã cho để tính toán.
b. Khi phản ứng kết thúc, một trong hai lượng chất ban đầu vẫn còn dư:
Để tính lượng sản phẩm thu được, phải dùng lượng chất ban đầu nào đã phản ứng hết để
tính toán, không tính theo lượng chất kia, chất còn dư sau phản ứng.
Về mặt phương pháp, có thể giải bài toán như sau:
+ Xác định xem có phải phản ứng xẩy ra hoàn toàn không, để sau này phân biệt với dạng
bài toán xẩy ra không hoàn toàn, sản phẩm còn cả hai chất ban đầu chưa tham gia phản
ứng hết.
+ Chia bài toán thành hai phần độc lập và giải theo trình tự:
* Tính toán với lượng chất đã cho để xem bài toán rơi vào trường hợp nào, thường gọi là
tính lượng chất thừa, thiếu.
* Tính lượng sản phẩm thu được.
Phần tính lượng chất thừa, chất thiếu thực chất là một bài toán dạng cơ bản, coi như mới
biết lượng ban đầu nào đó trong hai lượng chất nào đó đã cho và tính lượng chất kia đã
phản ứng hết với nó. So sánh kết quả tính được với lượng chất đầu bài cho để rút ra kết
luận.
Nếu bài toán không yêu cầu tính lượng chất tham gia phản ứng còn dư thì có thể chỉ cần
xét tỷ lệ hoặc so sánh các số liệu để kết luận mà không cần tính cụ thể.
Ví dụ 1. Tính số gam nước sinh ra khi cho 8,4 lít H2 tác dụng với 2,8 lít O2 (Các thể tích
đo ở đktc)
Cách giải:
PTPU: 2H2 + O2 ---> 2H2O
Theo PTPU, cứ 2 lít H2 thì tác dụng hết với 1 lít O2 (Tỷ lệ 2 : 1 về thể tích)
Vậy sau phản ứng phải còn H2 dư vì tỷ lệ thể tích đề cho này lớn hơn 2 lần.
* Việc dùng lượng chất ban đầu nào (Để từ đó tính ra lượng chất kia cần thiết để phản
ứng hết với nó) không nên lấy bất kỳ mà cần xem xét để chọn, sao cho khi tính gọn,
không bị lẻ.
Ví dụ 2. Cho 114 gam dd H2SO4 20% vào 400 gam dd BaCl2 5,2%. Viết PTPU và tính
khối lượng kết tủa tạo thành.
Cách giải:
+ Số gam H2SO4 nguyên chất: 20.114/100 = 22,8 gam (1)
+ Số gam BaCl2 nguyên chất: 5,2.400/100 = 20,8 gam (2)
PTPU: BaCl2 + H2SO4 ---> BaSO4 + 2HCl
Theo PTPU cứ 208 gam BaCl2 thì tác dụng vừa đủ với 98 gam H2SO4. Dễ nhận thấy
không nên dùng (1) mà dùng (2) vì với các lượng chất 208 gam và 20,8 gam BaCl2 thì có
thể tính nhẩm ngay được lượng H2SO4 cần dùng là 9,8 gam.
* Trong một số bài toán HH của THCS, đề bài cũng cho biết đồng thời hai lượng chất
(Một lượng chất tham gia phản ứng và một lượng chất tạo thành). Thực chất đây cũng chỉ
là những bài toán cơ bản mà thôi.
Ví dụ 3. Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp khí gồm có CO và H2 cần dùng 9,6 gam khí
O2. Khí sinh ra có 8,8 gam CO2.
a. Viết PTPU xẩy ra.
b. Tính % hh khí ban đầu theo số mol và theo khối lượng.
Hướng dẫn:
+ Sau khi viết PTPU, để thấy được dạng cơ bản là từ lượng CO2 thu được cần phải tính
lượng CO và O2 đã phản ứng với CO. Tính lượng O2 đã phản ứng với H2 rồi từ đó theo
PT mà tính lượng H2.
+ Trong khi tính toán nên định hướng theo đơn vị là mol cho gọn.
Ví dụ 4. Người ta đốt cháy S trong một bình chứa 10 gam O2. Sau phản ứng người ta thu
được 12,8 gam khí SO2.
a. Tính khối lượng S đã cháy.
b. Tính khối lượng O2 còn thừa sau phản ứng.
Hướng dẫn:
+ Đây là dạng bài toán cơ bản: Từ lượng SO2 tính lượng S đã cháy và lượng O2 đã phản
ứng (Từ một lượng sản phẩm, tính lượng hai chất đã tham gia phản ứng)
+ Định hướng: O2 còn thừa sau phản ứng.
* Trong một số bài toán lớp 8, khi học về định luật bảo toàn khối lượng các chất, học sinh
đã gặp dạng toán này.
Ví dụ 5. Than cháy theo phản ứng: Than + khí oxi ---> Khí cácbonic. Cho biết khối
lượng than là 9 kg, khối lượng khí oxi là 24 kg. Hãy tính khối lượng khí cacbonic tạo
thành.
Hướng dẫn: Phải hiểu rằng đây là dạng toán đồng thời cho biết hai lượng chất tham gia
phản ứng, song tại thời điểm đó học sinh chưa giải được dạng toán này. Khi đó cần bổ
sung thêm cho chính xác "... khối lượng khí oxi bằng 24 kg" nên thay bằng "... khối
lượng khí oxi đã phản ứng hết là 24 kg", Như vậy khi tính lượng chất sinh ra mới dùng
được định luật bảo toàn khối lượng.
Chính vì vậy, cần tỉnh táo với các bài cho cả hai lượng chất tham gia phản ứng xem có
thể áp dụng định luật bảo toàn khối lượng được hay không.
3. Loại bài toán về hỗn hợp các chất:
a. Tìm tỷ lệ thành phần của hỗn hợp (Theo khối lượng, thể tích hay số mol):
Ví dụ: Hòa tan 9 gam hợp kim Al - Mg trong dd HCl có 10,08 lít H2 bay ra ở đktc. Xác
định thành phần % Al và Mg trong hợp kim.
Cách giải: Khác với các loại bài toán đã nghiên cứu, ở đây các dữ kiện đã cho không phải
là các yếu tố để từ đó có thể tính toán theo từng phương trình riêng biệt.
2Al + 6HCl ---> 2AlCl3 + 3H2 (1)
Mg + 2HCl ---> MgCl2 + H2 (2)