Tài liệu ôn tập Hóa học - Chủ đề 4: Bài toán lượng chất dư

CHỦ ĐỀ 4: BÀI TOÁN LƯỢNG CHẤT DƯ
I. LÝ THUYẾT
1. Một chất tác dụng với một chất
- Bài toán cho biết khối lượng chất của cả 2 chất tham gia phản ứng.
- Phương trình phản ứng tổng quát
 aA + bB cC + dD (a, b, c, d là hệ số cân bằng)
- So sánh tỉ lệ số mol hai chất của đề bài cho.
+ Nếu Sau phản ứng chất A dư, chất B hết, sử dụng số mol của chất B kê vàoPTHH.
+ Nếu Sau phản ứng chất B dư, chất A hết, sử dụng số mol của chất A kê vào PTHH.
2. Hỗn hợp tác dụng với một chất - bài toán chứng minh hỗn hợp tác dụng với một chất
- Cho hỗn hợp chất A, B tác dụng với chất C. (với MA > MB).
- So sánh tỉ lệ số mol của hỗn hợp với một chất của đề bài cho.
+ Nếu : Sau phản ứng hỗn hợp dư, chất C hết.
+ Nếu : Sau phản ứng chất C dư, hỗn hợp hết.
+ Sử dụng số mol của chất hết kê vào phương trình hóa học.	
II. BÀI TẬP
1. Bài tập mẫu
Câu 1: Đốt cháy 12,4 g photpho trong bình chứa 17 g khí oxi tạo thành điphotpho pentaoxit P2O5 (là chất rắn màu trắng). 
a) Photpho hay oxi, chất nào còn dư và số mol chất dư là bao nhiêu?
b) Chất nào được tạo thành? Khối lượng là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
a) - Số mol của photpho là: 
- Số mol của oxi là: 
 4P + 5O2 2P2O5
 0,4mol 0,5mol 0,2mol
- So sánh Sau phản ứng O2 dư, chất P hết, sử dụng số mol của P kê vào phương trình hóa học.
- Sau phản ứng chất oxi dư và có số mol là : 
b) Chất được tạo thành là P2O5.
- Khối lượng của P2O5 là: 
Câu 2: Hoà tan hỗn hợp gồm 37,2g Zn và Fe trong 1 mol dung dịch H2SO4. Chứng minh hỗn hợp tan hết.
Hướng dẫn giải
 Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2
 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2
- Số mol hỗn hợp lớn nhất.
- Từ phương trình ta được: < 
 Hỗn hợp tan hết.
2. Bài tập tự luyện
Câu 1: Dùng 6,72 lít khí H2 (đktc) để khử 20g sắt (III) oxit. Tính khối lượng sắt thu được.
 mFe = 11,2g
Câu 2: Cho 22,4g Fe tác dụng với dung dịch loãng có chứa 24,5g axit sulfuric.
a) Tính khối lượng chất còn dư sau phản ứng? m Fe dư = 8,4g
b) Tính thể tích khí hiđro thu được ở đktc? lít
c) Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng. m muối = 38g
Câu 3: Cho 4,8g magie tác dụng với HCl thì thu được 2,24 lít khí hiđro ở đktc
a) Chứng minh rằng Mg dư còn HCl hết.
b) Tìm khối lượng của Mg dư và MgCl2 tạo thành sau phản ứng. mMg dư = 2,4g 
Câu 4: Hoà tan hỗn hợp gồm Mg và Fe trong dung dịch đựng 7,3g HCl ta thu được 0,18g H2. Chứng minh sau phản ứng vẫn còn dư axit. Axit dư
 Câu 5: Một hỗn hợp gồm Zn và Fe có khối lượng là 37,2g. Hòa tan hỗn hợp này trong 2 lít dung dịch H2SO4 0,5M. 
a) Chứng tỏ rằng hỗn hợp này tan hết 
b) Nếu dùng 1 lượng Zn và Fe gấp đôi trường hợp trước, lượng H2SO4 vẫn như cũ thì hỗn hợp mới này có tan hết hay không? 
c) Trong trường hợp a. Hãy tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp biết rằng lượng H2 sinh ra trong phản ứng vừa đủ tác dụng với 48 gam CuO? mFe = 11,2g
Câu 6: Cho 3,84g hỗn hợp Mg và Al tác dụng với 200ml dung dịch HCl 1,45M.
a) Chứng minh rằng hỗn hợp kim loại còn dư.
b) Nếu sau phản ứng thu được 13,325g muối khan thì khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu là bao nhiêu? mMg = 1,68g ; mAl = 2,16g 
Câu 7: Cho 31,8g hỗn hợp (X) gồm 2 muối MgCO3 và CaCO3 vào 400ml dung dịch HCl 2M thu được dung dịch (Y).
a) Trong dung dịch Y có dư axit không? Axit dư 
b) Nếu cho một lượng dư BaCO3 vào dung dịch (Y) thì thể tích khí thoát ra là 1,12 lít. Tính phần trăm theo khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp (X). 
Câu 8: Hòa tan 5,25g hỗn hợp Zn và Al trong V ml dung dịch HNO3 0,4M đến khi phản ứng kết thúc thi thu được dung dịch X và thoát ra 1,568 lít NO (đktc, sản phẩm duy nhất). Cô cạn dung dịch X thu được 16,32g muối khan.
a) Kim loại có tan hết không? Hỗn hợp kim loại không tan hết. 
b) Tính V và xác định khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. 
 lít ; mAl = 1,35g ; mZn = 3,9g 
Câu 9: Lấy 11,2g kim loại sắt cho tác dụng với 91,25g dung dịch HCl 20%. Thu được dung dịch A và khí hiđro. Chia dung dịch A ra làm 2 phần bằng nhau.
a) Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch AgNO3 dư. Tính khối lượng kết tủa thu được.
b) Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch 220g dung dịch NaOH 5%. Tính khối lượng kết tủa thu được và nồng độ % của các chất trong dung dịch sau phản ứng.
; b) ; C% dd NaOH dư = 1,91%; C% dd NaCl = 5,58% 
Câu 10: Cho 3,87g hỗn hợp A gồm Mg và Al vào 0,25mol HCl và 0,125 mol H2SO4 ta thu được dung dịch B và 4,368 lít H2.
 a) Chứng minh trong dung dịch vẫn còn dư axit. b) Tính % các kim loại trong A.
*Câu 11: Nguời ta tiến hành 2 thí nghiệm sau:
- Thí nghiệm 1: Cho 2,02 gam hỗn hợp Mg, Zn vào cốc đựng 200ml dung dịch HCl. Sau phản ứng đun nóng cho nước bay hơi hết thu được 4,86g chất rắn.
- Thí nghiệm 2: Cho 2,02g hỗn hợp trên vào cốc đựng 400ml dung dịch HCl trên. Sau khi cô cạn thu được 5,57g chất rắn.
a) Chứng minh trong thí nghiệm 1 axit hết, thí nghiệm 2 axit dư.
b) Tính thể tích khí bay ra ở thí nghiệm 1.
c) Tính nồng độ mol của dung dịch HCl tham gia phản ứng, số gam mỗi kim loại.
**Câu 12: Hòa tan 13,2g hỗn hợp A gồm hai kim loại có cùng hóa trị vào 400ml dung dịch HCl 1,5M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 32,7g hỗn hợp muối khan. Tính thể tích khí H2 thu được.
HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 10: a) Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (1)
 Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (2) 
 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (3)
2Al + 3H2SO4 2Al2(SO4)3 + 3H2 (4) 
- Theo định luật bảo toàn nguyên tố, ta được:
 > 
 Trong dung dịch còn dư axit.
b)- Gọi x là số mol của Mg phản ứng
 mol
- Gọi y là số mol của Al phản ứng
 mol
- Theo đề bài ta được: 
- Thành phần các kim loại trong A.
 %mAl = 100% - 37,21% = 62,79%
*Câu 11: a) Cùng 1 lượng kim loại như nhau, khi tăng lượng axit thì khối lượng chất rắn thu được tăng lên. Thí nghiệm 1 hỗn hợp dư, axit hết.
 Thí nghiệm 2 hỗn hợp hết, axit dư.
b) Mg + 2HCl MgCl2 + H2
 Zn + 2HCl ZnCl2 + H2
- Khối lượng clo trong chất rắn thu được ở phản ứng 1 là:
- Theo định luật bảo toàn nguyên tố:
4,86 = 2,02 + mCl mCl = 2,84g
c) 
- Gọi x và y là số mol kim loại Mg và Zn trong 2,02g.
 Mg + 2HCl MgCl2 + H2
 (mol) x x
 Zn + 2HCl ZnCl2 + H2
 (mol) y y
- Theo đề bài ta được 
- Số gam mỗi kim loại: mMg = 0,03 . 24 = 0,72g mZn = 0,02 . 65 = 1,3g
**Câu 12: - Gọi 2 kim loại cần tìm lần lượt là: A, B với số mol tương ứng là a, b.
 2A       +          2nHCl →        2ACln              +          nH2
            a                na                 a                         0,5na
 2B       +          2nHCl →       2BCln              +          nH2
             b       nb                b                            0,5nb
- Số mol axit: 0,4. 1,5 = 0,6 = n (a+ b)
- Theo đề bài và phương trình ta có:
mmuối sinh ra = (A +35,5n)a + (B + 35,5n)b 
 = Aa + Bb + 35,5n(a + b) 
 = 13,2 + 35,5 . 0,6 = 34,5g > mmuối đề cho =32,7g
Sau phản ứng hỗn hợp kim loại dư, axit hết.
 =  0,3. 22,4 = 6,72 lít