Giáo trình Công thức hóa học và tính theo công thứ hóa học

a học. tính theo phương trình hóa học.
I. Phương trình hóa học.
Bài tập 1: Cân bằng các phương trình hóa học sau (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có):
 a. Fe2O3 + CO → Fe + CO2
 b. Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2
 c. Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2
 d. KOH + H2SO4 → K2SO4 + H2O
 e. Fe(OH)2 + HCl → FeCl2 + H2O
 f. Fe2(SO4)3 + BaCl2 → FeCl2 + BaSO4
 g. Al + CuSO4 → Al2(SO4)3 + Cu
 h. Al + MgO → Al2O3 + Mg
 i. Al + Cl2 → ?
Bài tập 2: Hoàn thành các phương trình hóa học sau (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có):
 a. Al + ? → Al2O3 
 b. Fe + ? → Fe3O4 
 c. P + O2 → ?
 d. CH4 + O2 → CO2 + H2O
 e. KMnO4 → K2MnO4 + ? + ?
 f. KClO3 → ? + ?
 g. Al + HCl → AlCl3 + H2
Bài tập 3: Hoàn thành các phương trình hóa học sau (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có):
 a. Cr + ? → Cr2(SO4)3 + H2
 b. CuO + HCl → CuCl2 + H2O
 c. Fe2O3 + ? → FeCl3 + H2O
 d. Fe2O3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + ?
 e. Zn + HCl → ? + H2O
 g. Zn(OH)2 + HCl → ZnCl2 + H2O
 h. Fe + ? → FeCl2 + H2O
 i. Al + HCl → AlCl3 + H2
 k. H2 + Fe2O3 → Fe + H2O
 l. H2 + CuO → ? + ?
 m. CO + CuO → Cu + CO2
 n. Fe3O4 + CO → ? + ?
 p. Fe + ? → FeCl2 + H2
 r. ? + HCl → ZnCl2 + ?
 t. Al + Fe2O3 → ? + ?
 s. Al + H2SO4 → ? + ?
II. Tính theo phương trình hóa học.
1. Tính số (n) mol theo khối lượng:
 → và 
 Trong đó: m là khối lượng chất.
 M là khối lượng mol.
2. Tính số mol theo thể tích chất khí ( V lít).
 → 
3. Bài tập vận dụng:
Bài tập 1: Cho 32,5 gam kẽm tác dụng với dung dịch axit clohiđric dư. Tính thể tích khí hiđro sinh ra (đktc) và khối lượng lượng muối kẽm clorua tạo thành ?
Bài tập 2: Cho nhôm kim loại tác dụng với dung dịch axit sunfuric (đủ). Biết có 34,2 gam muối nhôm sunfat tạo thành. Tính lượng nhôm phản ứng và thể tích khí hiđro thu được (đktc)?
Bài tập 3: Cho 5,4 gam nhôm phản ứng với dung dịch axit clohiđric (đủ) tạo thành muối nhôm clorua và khí hiđro. Tính thể tích khí hiđro thu được (đktc) và khối lượng muối nhôm clorua tạo thành ?
Bài tập 4: Cho khí CO dư đi qua sắt (III) oxit nung nóng thu được 11,2 gam sắt. Tính khối lượng sắt (III) oxit và thể tích khí CO đã phản ứng ?
Bài tập 5: Oxi hóa sắt ở nhiệt độ cao thu được oxit sắt từ Fe3O4. Tính số gam sắt và thể tích khí oxi cần dùng (đktc) để điều chế được 23,2 gam oxit sắt từ ?
III. Bài toán về lượng chất dư. (Bài cho đồng thời cả 2 lượng chất tham gia phản ứng).
1. Phương pháp giải: Tìm chất dư, chất hết → Tính theo chất hết.
 - Bước 1: Tính số mol mỗi chất.
 - Bước 2: Viết phương trình phản ứng:
 A + B → C + D
 - Bước 3: Lập tỉ lệ So sánh:
 so với 
 Tỉ số nào lớn hơn chất đó dư, chất kia hết → Tính theo chất hết.
2. Ví dụ: Cho 32,5 gam kẽm tác dụng với 47,45 gam axit clohiđric.
 a. Tính thể tích khí hiđro sinh ra (đktc) ?
 b. Tính khối lượng muối kẽm clorua tạo thành ?
 Bài làm:
 - Số mol các chất tham gia phản ứng:
 - Phương trình phản ứng:
 Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 
 - Xét tỉ lệ:
 → Axit HCl dư, kim loại Zn hết. → Tính theo Zn.
a. Theo phương trình phản ứng ta có:
 → 
b. Theo phương trình phản ứng ta có:
 → 
3. Bài tập vận dụng:
Bài tập 1: Cho 5,4 gam nhôm tác dụng với 36,5 gam axit clohiđric tạo thành khí hiđro và muối nhôm clorua.
 a. Tính thể tích khí hiđro thu được (đktc) ?
 b. Tính khối lượng muối nhôm clorua tạo thành ?
Bài tập 2: Cho 7,2 gam sắt (II) oxit tác dụng với dung dịch có chứa 0,4 mol axit clohiđric thu được muối sắt (II) clorua và nước. 
 a. Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra ?
 b. Tính khối lượng muối sắt (II) clorua tạo thành ?
Bài tập 3: Cho 8,1 gam nhôm tác dụng với 29,4 gam axit sunfuric thu được khí hiđro và muối nhôm sunfat.
 a. Tính thể tích khí hiđro thu được (đktc) ?
 b. Tính khối lượng muối nhôm sunfat tạo thành ?
Bài tập 4: Dẫn 11,2 lít khí CO (đktc) qua 16 gam sắt (III) oxit nung nóng thu được kim loại sắt và khí CO2
 a. Tính thể tích khí CO phản ứng (đktc) ?
 b. Tính khối lượng Fe sinh ra ?
Bài tập 5: Cho 1,68 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 3,7 gam Ca(OH)2 tạo thành kết tủa CaCO3(↓) và nước. Xác định lượng kết tủa CaCO3 thu được ?
Phần III: Dung dịch và nồng độ dung dịch.
I. Kiến thức cơ bản:
1. Độ tan:
 (Trong đó )
2. Nồng độ phần trăm của dung dịch (C%):
 → , 
 Trong đó: mct là khối lượng chất tan.
 mdd là khối lượng dung dịch.
3. Nồng độ mol của dung dịch (CM):
 → , 
 Trong đó: n là số mol chất tan.
 V là thể tích dung dịch (lít).
4. Công thức liên hệ giữa D (khối lượng riêng), mdd (khối lượng) và Vdd (thể tích dung dịch):
 → , 
II. Các dạng bài tập:
Dạng I: Bài tập về độ tan:
Bài tập 1: ở 20o C, 60 gam KNO3 tan trong 190 nước thì thu được dung dịch bão hoà. Tính độ tan của KNO3 ở nhiệt độ đó ?
Bài tập 2: ở 20o C, độ tan của K2SO4 là 11,1 gam. Phải hoà tan bao nhiêu gam muối này vào 80 gam nước thì thu được dung dịch bão hoà ở nhiệt độ đã cho ?
Bài tập 3: Tính khối lượng KCl kết tinh được sau khi làm nguội 600 gam dung dịch bão hoà ở 80o C xuống 20o C. Biết độ tan S ở 80o C là 51 gam, ở 20o C là 34 gam.
Bài tập 4: Biết độ tan S của AgNO3 ở 60o C là 525 gam, ở 10o C là 170 gam. Tính lượng AgNO3 tách ra khi làm lạnh 2500 gam dung dịch AgNO3 bão hoà ở 60o C xuống 10o C.
Bài tập 5: Hoà tan 120 gam KCl và 250 gam nước ở 50o C (có độ tan là 42,6 gam). Tính lượng muối còn thừa sau khi tạo thành dung dịch bão hoà ?
Dạng II: Pha trộn dung dịch xảy ra phản ứng giữa các chất tan với nhau hoặc phản ứng giữa chất tan với dung môi → Ta phải tính nồng độ của sản phẩm (không tính nồng độ của chất tan đó).
 - Ví dụ: Khi cho Na2O, CaO, SO3 ... vào nước, xảy ra phản ứng:
 Na2O + H2O → 2NaOH
 CaO + H2O → Ca(OH)2 
Bài tập 1: Cho 6,2 gam Na2O vào 73,8 gam nước thu được dung dịch A. Tính nồng độ của chất có trong dung dịch A ?
Bài tập 2: Cho 6,2 gam Na2O vào 133,8 gam dung dịch NaOH có nồng độ 44,84%. Tính nồng độ phần trăm của chất có trong dung dịch ?
Bài tập 3: Cần cho thêm a gam Na2O vào 120 gam dung dịch NaOH 10% để được dung dịch NaOH 20%. Tính a ?
Dạng III: Pha trộn hai dung dịch cùng loại nồng độ cùng loại chất tan.
Bài toán 1: Trộn m1 gam dung dịch chất A có nồng độ C1% với m2 gam dung dịch chất A có nồng độ C2% → Được dung dịch mới có khối lượng (m1 + m2) gam và nồng độ C%.
 - Cách giải: 
 áp dụng công thức → 
 Ta tính khối lượng chất tan có trong dung dịch 1 (mchất tan dung dịch 1) và khối lượng chất tan có trong dung dịch 2 (mchất tan dung dịch 2) → khối lượng chất tan có trong dung dịch mới
 → mchất tan dung dịch mới = mchất tan dung dịch 1 + mchất tan dung dịch 2 = m1.C1% + m2C2%
 Tính khối lượng dung dịch sau trộn: mdd sau = (m1 + m2)
 → 
 - Ví dụ: Trộn 500 gam dung dịch HCl 3% vào 300 gam dung dịch HCl 10% thì được dung dịch có nồng độ bao nhiêu phần trăm ?
 - Giải:
 + Khối lượng HCl có trong 500 gam dung dịch HCl 3% là:
 áp dụng công thức → 
 + Khối lượng HCl có trong 300 gam dung dịch HCl 10% là:
 áp dụng công thức → 
 * Tổng khối lượng axit trong dung dịch mới sau trộn là:
 → mchất tan dung dịch mới = mchất tan dung dịch 1 + mchất tan dung dịch 2 = 15 +30 = 45 (g)
 + Khối lượng dung dịch HCl sau trộn là:
 mdd sau trộn = m1 + m2 = 500 + 300 = 800 (g)
 → Nồng độ dung dịch HCl sau trộn:
Bài tập 1: Có 150 gam dung dịch KOH 5% (gọi là dung dịch A).
 a. Cần trộn thêm vào dung dịch A bao nhiêu gam dung dịch KOH 12% để được dung dịch KOH 10%.
 b. Cần hòa tan bao nhiêu gam KOH vào dung dịch A để thu được dung dịch KOH 10%.
 c. Làm bay hơi dung dịch A cũng thu được dung dịch KOH 10%. Tính khối lượng dung dịch KOH 10%.
Bài tập 2: Xác định nồng độ phần trăm của các dung dịch trong các trường hợp sau:
 a. Pha thêm 20 gam nước vào 80 gam dung dịch muối ăn có nồng độ 15%.
 b. Trộn 200 gam dung dịch muối ăn có nồng độ 20% với 300 gam dung dịch muối ăn có nồng độ 5%.
 c. Trộn 100 gam dung dịch NaOH a% với 50 gam dung dịch NaOH 10% được dung dịch NaOH 7,5%.
Bài tập3: Trộn bao nhiêu gam dung dịch H2SO4 10% với 150 gam dung dịch H2SO4 25% để thu được dung dịch H2SO4 15%.
Bài toán 2: Trộn V1 lít dung dịch chất B có nồng độ C1M(mol/l) với V2 lít dung dịch chất B có nồng độ C2M(mol/l) → Được dung dịch mới có thể tích (V1 + V2) lít và nồng độ CM(mol/l).
 - Cách giải: 
 áp dụng công thức → 
 Ta tính số mol chất tan có trong dung dịch 1 (nchất tan dung dịch 1) và số mol chất tan có trong dung dịch 2 (nchất tan dung dịch 2) → số mol chất tan có trong dung dịch mới
 → nchất tan dung dịch mới = nchất tan dung dịch 1 + nchất tan dung dịch 2 = C1M.V1 + C2M .V2
 Tính thể tích dung dịch sau trộn = (V1 + V2)
 → 
 - Ví dụ: Trộn 264 ml dung dịch HCl 0,5M vào 480 ml dung dịch HCl 2M. Tính nồng độ mol/l của dung dịch sau trộn ?
 - Giải: 
 + Số mol HCl có trong 264 ml dung dịch HCl 0,5M là:
 áp dụng công thức → 
 + Số mol HCl có trong 480 ml dung dịch HCl 2M là:
 áp dụng công thức → 
 → nct dung dịch sau trộn = nct dung dịch 1 + nct dung dịch 2 = 0,132 + 0,960 = 1,092 (mol)
 + Thể tích dung dịch HCl sau trộn là: Vdd sau trộn = 0,264 + 0,480 = 0,744 (l)
 → Nồng độ dung dịch HCl sau trộn: 
Bài tập 1: A là dung dịch H2SO4 0,2 M, B là dung dịch H2SO4 0,5 M.
 a. Trộn A và B theo tỉ lệ thể tích VA : VB = 2 : 3 được dung dịch C. Tính nồng độ mol của C ?
 b. Trộn A và B theo tỉ lệ thể tích nào để thu được dung dịch H2SO4 0,3 M ?
Bài tập 2: Để pha chế 300 ml dung dịch HCl 0,5 M người ta trộn dung dịch HCl 1,5 M với dung dịch HCl 0,3 M.Tính thể tích mỗi dung dịch cần dùng ?
Dạng III: Trộn 2 dung dịch các chất tan phản ứng với nhau - Bài tập tổng hợp về nồng độ dung dịch:
1. Phương pháp giải:
 Tính số mol các chất trước phản ứng.
 Viết phương trình phản ứng xác định chất tạo thành.
 Tính số mol các chất sau phản ứng.
 Tính khối lượng, thể tích dung dịch sau phản ứng.
 Tính theo yêu cầu của bài tập.
2. Cách tính khối lượng dung dịch sau phản ứng:
 - TH I: Chất tạo thành ở trạng thái dung dịch:
 mdd sau pư = tổng mcác chất tham gia
 - TH II: Chất tạo thành có chất bay hơi (chất khí bay hơi):
 mdd sau pư = tổng mcác chất tham gia - mkhí
 - TH III: Chất tạo thành có chất kết tủa (không tan):
 mdd sau pư = tổng mcác chất tham gia - mkết tủa
3. Bài tập vận dụng:
Bài