Lý Thuyết Và Bài Tập Tính Theo Phương Trình Hóa Học Có Đáp Án

Tính theo phương trình hóa học là một trong những lý thuyết quan trọng trong chương trình Hóa lớp 8 nói riêng và Hóa phổ thông nói chung. Trong bài viết dưới đây, các em hãy cùng Marathon Education tìm hiểu về lý thuyết và các dạng bài tập về tính theo phương trình hóa học.

>>> Xem thêm: Lý Thuyết Và Các Bài Toán Tính Theo Công Thức Hóa Học

Lý thuyết tính theo phương trình hóa học

Tính theo phương trình hóa học là gì?

Tính theo phương trình hóa học nghĩa là dựa vào phương trình hóa học đã được cân bằng, các em có thể tính được số mol của chất đã biết, sau đó suy ra số mol của chất tham gia hay sản phẩm được tạo thành. Việc tính số mol chủ yếu dựa vào thể tích hay khối lượng của các chất đã được cho trước.

Phương pháp tính theo phương trình hóa học

Để có thể giải được các bài toán tính theo phương trình hóa học dễ dàng, các em cần nắm vững một số nội dung trọng tâm như sau:

• Viết phương trình hóa học một cách chính xác
• Chuyển đổi thể tích chất khí hoặc khối lượng của các chất tham gia thành số mol
• Căn cứ vào phương trình hóa học để tính số mol chất tham gia và chất được tạo thành sau phản ứng
• Chuyển đổi thể tích chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn – đktc (V = n.22,4) hay khối lượng của vật (m = n.M)

Các bài toán tính theo phương trình hóa học 

Tính khối lượng chất tham gia và sản phẩm

Với dạng bài toán này, đề bài sẽ cho trước khối lượng của chất tham gia hay sản phẩm, các em thực hiện tính toán theo các bước sau:

\begin{aligned}
&\bull \text{Tìm số mol chất theo đề bài cho bằng công thức: }n=\frac{m}{M}.\\
&\bull \text{Viết phương trình hóa học thật chính xác.}\\
&\bull \text{Dựa theo tỉ lệ các chất có trong phương trình để tìm ra số mol chất cần tìm.}\\
&\bull \text{Chuyển đổi ra số gam cần tìm.}
\end{aligned}

Ví dụ: Cho 2,4g Mg tác dụng với axit clohidric. Tính khối lượng axit clohidric đã tham gia vào phản ứng?

Lời giải:

Số mol của magie là:

n_{Mg} = \frac{2,4}{24} = 0.1\ (mol)

Phương trình hóa học:

Mg + 2HCl → MgCl_2 + H_2\\

Dựa theo tỉ lệ số mol giữa Mg và HCl, các em dễ dàng tìm được số mol của axit tham gia phản ứng:}

n_{HCl} = 2n_{Mg} = 2.0,1 = 0,2\ (mol)

Khối lượng axit HCl là:

m_{HCl} = n.M = 0,2.36,5 = 7,3\ (g)

>>> Xem thêm: Tổng Hợp Các Công Thức Hóa Học Từ Lớp 8 Đến Lớp 12 Cần Nhớ

Tính thể tích khí tham gia và sản phẩm

Để tính được thể tích khí tham gia và sản phẩm, các em cần đi theo các bước như sau:

• Bước 1: Viết phương trình hóa học của phản ứng diễn ra
• Bước 2: Rút ra tỉ lệ số mol giữa chất đã biết và chất cần tìm
• Bước 3: Thông qua phương trình hóa học, các em tìm số mol của chất cần tìm
• Bước 4: Tìm thể tích khí

Ví dụ: Đốt cháy 13g kẽm trong oxi thu được oxit ZnO. Thể tích khí oxi đã dùng (đktc) là bao nhiêu?

Lời giải:

Số mol của kẽm là:

n_{Zn} = \frac{13}{65} = 0,2\ (mol)

Phương trình hóa học:

2Zn + O_2 → 2ZnO

Theo tỷ lệ của phương trình, số mol khí O₂ đã dùng là:

n_{O_2} = \frac{0,2.1}{2} = 0,1\ (mol)

Thể tích khí O₂ đã dùng là:

V_{O_2} = n.22,4 = 0,1.22,4 = 2,24\ (l)

Tính chất dư trong phản ứng

Với dạng bài toán này, các em sẽ biết thể tích hay khối lượng của cả 2 chất tham gia, sau đó tiến hành giải theo các bước sau:

\begin{aligned}
&\bull \text{Bước 1: Giả sử phương trình phản ứng là aA + bB → cC + dD.}\\
&\bull \text{Bước 2: Lập tỉ số }\frac{n_A}{a} \text{ và }\frac{n_B}{b}. \text{  Trong đó, }n_A \text{ và }n_B \text{  lần lượt là số mol chất A, B theo đề bài.}\\
&\bull \text{Bước 3: So sánh tỉ số:}\\
&\ \ \ \circ \text{ Nếu } \frac{n_A}{a} > \frac{n_B}{b} \text{ thì chất B hết, chất A dư.}\\
&\ \ \ \circ \text{ Nếu } \frac{n_A}{a} < \frac{n_B}{b} \text{ thì chất A hết, chất B dư.}\\
&\bull \text{Bước 4: Tính các lượng chất theo chất phản ứng hết.}
\end{aligned}

Ví dụ: Đun nóng 6,2g photpho trong bình chứa 6,72l khí oxi ở điều kiện tiêu chuẩn. Hãy cho biết sau khi cháy:

1. Oxi hay photpho chất nào còn dư?
2. Tính khối lượng của chất được tạo thành là bao nhiêu gam?

Lời giải:

1. Xác định chất dư

Theo đề bài ta có:

\begin{aligned}
&n_P= \frac{m}{M} = \frac{6,2}{31} = 0,2\ (mol)\\
&n_O = \frac{V}{22,4} = \frac{6,72}{22,4} = 0.3\ (mol)\\
\end{aligned}

Phương trình phản ứng:

4P + 5O_2 → 2P_2O_5

Lập tỉ lệ theo phương trình phản ứng, ta được:

\frac{0,2}{4} (= 0,5) < \frac{0,3}{5} (= 0,6)\\

Do đó, photpho hết và oxi dư.

2. Chất được tạo thành là P₂O₅

Từ phương trình hóa học suy ra được:

n_{P_2O_5} = \frac{0,2.2}{4} = 0,1\ (mol)

Khối lượng P₂O₅:

m_{P_2O_5} = n.M = 0,1.142 = 14,2\ (g)

Tính hiệu suất phản ứng

Trong thực tế, một phản ứng hóa học xảy ra phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như chất xúc tác, nhiệt độ,… làm cho chất tham gia phản ứng không tác dụng hết, nghĩa là hiệu suất không đạt 100%. Do đó, hiệu suất phản ứng được tính theo 1 trong 2 cách sau đây:

Cách 1: Tính hiệu suất phản ứng liên quan đến khối lượng sản phẩm:

H\% = \frac{KLSPTT}{KLSPLT}.100\%

Trong đó:

• KLSPTT là khối lượng sản phẩm thực tế.
• KLSPLT là khối lượng sản phẩm lý thuyết.

Cách 2: Tính hiệu suất phản ứng liên quan đến chất tham gia:

H\% = \frac{KLCTGTT}{KLCTGLT}.100\%

Trong đó:

• KLCTGTT là khối lượng chất tham gia thực tế.
• KLCTGLT là khối lượng chất tham gia lý thuyết.

Lưu ý: 

• Khối lượng thực tế sẽ là khối lượng đề bài cho.
• Khối lượng lý thuyết sẽ là khối lượng được tính theo phương trình.

Ví dụ: Nung nóng 150kg CaCO₃ thu được 67,2kg CaO. Tính hiệu suất của phản ứng.

Lời giải:

Phương trình hóa học:

CaCO_3 \xrightarrow{t^\circ} CaO + CO_2

Khối lượng của oxit CaO thu được theo lý thuyết là:

m = \frac{150.56}{100} = 84\ (kg)

Hiệu suất của phản ứng là:

H\% = \frac{67,2}{84}.100\% = 80\%

Các bài tập về tính theo phương trình hóa học có đáp án

Bài tập 1: Đốt cháy hoàn toàn 13 gam Zn trong Oxi thu được ZnO.

a. Viết phương trình phản ứng

b. Tính khối lượng ZnO thu được sau phản ứng

c. Tính thể tích Oxi đã dùng trong phản ứng

Lời giải:

a. Phương trình phản ứng

2Zn + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2ZnO

b.

Số mol Zn: n_Zn = 13 / 65 = 0,2 mol

Dựa trên tỷ lệ số mol trong phương trình phản ứng: n_Zn = n_ZnO = 0,2 mol

Khối lượng ZnO thu được sau phản ứng: m_ZnO = 0,2 . 81 = 16,2 gam

c.

Dựa trên tỷ lệ số mol trong phương trình phản ứng: n_O2 = 1/2n_Zn = 0,1 mol

Thể tích Oxi đã dùng trong phản ứng: V_O2 = 0,1 . 22,4 = 2,24 lít

Bài tập 2: Cho kim loại M có hóa trị I, biết rằng 2,3 gam kim loại này tác dụng vừa đủ với 1,12 lít khí Clo ở đktc theo phương trình phản ứng sau M + Cl₂ → MCl.

a. Xác định kim loại M

b. Tính khối lượng hợp chất tạo thành sau phản ứng

Lời giải:

Trước tiên, ta cân bằng phương trình phản ứng: 2M + Cl₂ → 2MCl

Số mol khí Clo: n_Cl2 = 1,12 / 22,4 = 0,05 mol

Dựa trên tỷ lệ số mol trong phương trình phản ứng: n_M = 2n_Cl2 = 0,1 mol

a. Khối lượng nguyên tử kim loại M: M_M = 2,3 / 0,1 = 23 g/mol

Vậy kim loại M là Natri (Na).

b. Dựa trên tỷ lệ số mol trong phương trình phản ứng: n_Na = n_NaCl = 0,1 mol

Khối lượng chất tạo thành sau phản ứng: m_NaCl = 0,1 . 58,5 = 5,58 gam

Bài tập 3: Cho 48 gam Fe₂O₃ tác dụng vừa đủ với HCl.

a. Tính khối lượng FeCl₃ tạo thành sau phản ứng

b. Tính khối lượng HCl tham gia phản ứng

Lời giải:

Phương trình phản ứng: Fe₂O₃+ 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O

Số mol Fe₂O₃: n_Fe2O3 = 48 / 160 = 0,3 mol

Dựa trên tỷ lệ số mol trong phương trình phản ứng: n_FeCl3 = 2n_Fe2O3 = 0,6 mol

Dựa trên tỷ lệ số mol trong phương trình phản ứng: n_HCl = 6n_Fe2O3 = 1,8 mol

a. Khối lượng FeCl₃ tạo thành sau phản ứng: m_FeCl3 = 0,6 . 162,5 = 97,5 gam

b. Khối lượng HCl tham gia phản ứng: m_HCl = 1,8 . 36,5 = 65,7 gam

Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education

Qua bài viết trên, Team Marathon Education đã hệ thống những lý thuyết và dạng toán cơ bản liên quan đến tính theo phương trình hóa học. Hy vọng những kiến thức này sẽ giúp các em giải bài tập nhanh chóng và hiệu quả. 

Hãy liên hệ ngay với Marathon để được tư vấn nếu các em có nhu cầu học online nâng cao kiến thức nhé! Marathon Education chúc các em được điểm cao trong các bài kiểm tra và kỳ thi sắp tới!