Bài học

Ôn tập và vận dụng tổng hợp: Tính theo phương trình hóa học

Em sẽ làm được gì?

Sau bài học, em vận dụng phối hợp toàn bộ kĩ năng của khóa học — 4 bước, khối lượng, thể tích khí, hiệu suất — để giải một bài toán tổng hợp nhiều bước, kể cả khi khí sinh ra từ phản ứng này lại là nguyên liệu cho phản ứng tiếp theo.

Cần nhớ trước

Toàn bộ Chương 1–5 của khóa học: quy trình 4 bước, bài khối lượng, bài thể tích khí, hiệu suất phản ứng, và các lỗi thường gặp.

Trong một bài kiểm tra 45 phút môn Hóa học 8, đề bài hiếm khi chỉ hỏi "một bước" — thường ghép 2, 3 dạng lại với nhau: vừa có khối lượng, vừa có khí, đôi khi còn có cả hiệu suất, thậm chí sản phẩm của phản ứng này lại được dùng làm nguyên liệu cho phản ứng khác. Bài ôn tập cuối khóa này luyện đúng dạng ghép đó, để em tự tin khi gặp một đề bài dài, nhiều ý nhỏ.

Bản đồ tổng hợp của cả khóa học

Cân bằng PTHH.
Đổi dữ kiện đề cho sang mol ( $n=m/M$ hoặc $n=V/24,79$ ).
Dùng tỉ lệ mol theo hệ số PTHH.
Đổi số mol sang đại lượng đề hỏi (khối lượng hoặc thể tích).
Nếu đề cho hiệu suất, nhân kết quả lý thuyết ở bước 4 với $H$ để ra lượng thực tế — luôn làm bước này sau cùng, không làm sớm hơn.

Dù đề bài phức tạp đến đâu, mọi bài toán tính theo PTHH đều quy về cùng một khung 4 bước đã học ở Bài 1, chỉ khác nhau ở chỗ "vào" và "ra" là khối lượng hay thể tích, và có nhân thêm hiệu suất hay không: 1. Cân bằng PTHH. 2. Đổi dữ kiện đề cho sang mol ($n=m/M$ hoặc $n=V/24,79$). 3. Dùng tỉ lệ mol theo hệ số PTHH. 4. Đổi số mol sang đại lượng đề hỏi (khối lượng hoặc thể tích). 5. **Nếu đề cho hiệu suất**, nhân kết quả lý thuyết ở bước 4 với $H$ để ra lượng thực tế — luôn làm bước này **sau cùng**, không làm sớm hơn.

Bản đồ tổng hợp: mọi bài toán dù dài đều quay về quy trình 4 bước, chỉ thêm hiệu suất hoặc nối chuỗi phản ứng.

Ví dụ

Ví dụ 1 — Đốt cháy có hiệu suất

1
Đốt cháy hoàn toàn 6 g carbon $C$ trong khí oxygen dư theo PTHH $C + O_2 \xrightarrow{t^\circ} CO_2$ , hiệu suất phản ứng đạt 80%. Tính thể tích khí $CO_2$ thực tế thu được ở đkc. ( $M_C=12$ )
Đốt cháy hoàn toàn 6 g carbon $C$ trong khí oxygen dư theo PTHH $C + O_2 \xrightarrow{t^\circ} CO_2$, hiệu suất phản ứng đạt 80%. Tính thể tích khí $CO_2$ thực tế thu được ở đkc. ($M_C=12$)
2
$C + O_2 \xrightarrow{t^\circ} CO_2$ (đã cân bằng, tỉ lệ $C:CO_2 = 1:1$ ).
$C + O_2 \xrightarrow{t^\circ} CO_2$ (đã cân bằng, tỉ lệ $C:CO_2 = 1:1$).
3
$n_C = \dfrac{6}{12} = 0,5$ mol.
$n_C = \dfrac{6}{12} = 0,5$ mol.
4
$C : CO_2 = 1 : 1 \Rightarrow n_{CO_2}$ lý thuyết $= 0,5$ mol.
$C : CO_2 = 1 : 1 \Rightarrow n_{CO_2}$ lý thuyết $= 0,5$ mol.
5
$V$ lý thuyết $= 0,5 \times 24,79 = 12,395$ lít.
$V$ lý thuyết $= 0,5 \times 24,79 = 12,395$ lít.
6
$V$ thực tế $= 12,395 \times 80\% = 12,395 \times 0,8 \approx 9,92$ lít.
$V$ thực tế $= 12,395 \times 80\% = 12,395 \times 0,8 \approx 9,92$ lít.
7
Đốt 6 g carbon với hiệu suất 80% thu được khoảng 9,92 lít khí $CO_2$ ở đkc.
Đốt 6 g carbon với hiệu suất 80% thu được khoảng 9,92 lít khí $CO_2$ ở đkc.

Dạng khó nhất — và cũng hay gặp nhất ở đề kiểm tra cuối chương — là khi khí sinh ra từ phản ứng đầu tiên lại chính là nguyên liệu để đưa vào phản ứng thứ hai. Ví dụ sau ghép hai phản ứng, hiệu suất, và cả hai dạng khối lượng lẫn thể tích khí trong cùng một bài.

Ví dụ

Ví dụ 2 — Chuỗi hai phản ứng liên tiếp

1
Trong phòng thí nghiệm, để điều chế khí hydrogen, người ta cho 13 g kẽm $Zn$ tác dụng với dung dịch $HCl$ dư. Do khí thoát ra bị hao hụt một phần khi thao tác, hiệu suất thu khí chỉ đạt 90%. a) Tính thể tích khí $H_2$ thu được thực tế ở đkc. b) Dẫn toàn bộ lượng khí $H_2$ thực tế đó qua $CuO$ nung nóng dư theo PTHH $CuO + H_2 \xrightarrow{t^\circ} Cu + H_2O$ , tính khối lượng đồng $Cu$ tạo thành. ( $M_{Zn}=65$ , $M_{Cu}=64$ )
Trong phòng thí nghiệm, để điều chế khí hydrogen, người ta cho 13 g kẽm $Zn$ tác dụng với dung dịch $HCl$ dư. Do khí thoát ra bị hao hụt một phần khi thao tác, hiệu suất thu khí chỉ đạt 90%. a) Tính thể tích khí $H_2$ thu được thực tế ở đkc. b) Dẫn toàn bộ lượng khí $H_2$ thực tế đó qua $CuO$ nung nóng dư theo PTHH $CuO + H_2 \xrightarrow{t^\circ} Cu + H_2O$, tính khối lượng đồng $Cu$ tạo thành. ($M_{Zn}=65$, $M_{Cu}=64$)
2
$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$ (tỉ lệ $Zn:H_2=1:1$ ).
$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$ (tỉ lệ $Zn:H_2=1:1$).
3
$n_{Zn} = \dfrac{13}{65} = 0,2$ mol → $n_{H_2}$ lý thuyết $= 0,2$ mol (tỉ lệ 1:1).
$n_{Zn} = \dfrac{13}{65} = 0,2$ mol → $n_{H_2}$ lý thuyết $= 0,2$ mol (tỉ lệ 1:1).
4
Vì hiệu suất làm hao hụt lượng khí thật sự thu được, số mol $H_2$ thực tế $= 0,2 \times 90\% = 0,18$ mol.
Vì hiệu suất làm hao hụt lượng khí thật sự **thu được**, số mol $H_2$ thực tế $= 0,2 \times 90\% = 0,18$ mol.
5
$V_{H_2}$ thực tế $= 0,18 \times 24,79 \approx 4,46$ lít (đkc).
$V_{H_2}$ thực tế $= 0,18 \times 24,79 \approx 4,46$ lít (đkc).
6
$CuO + H_2 \xrightarrow{t^\circ} Cu + H_2O$ (tỉ lệ $H_2:Cu=1:1$ ). Lượng $H_2$ đưa vào phản ứng 2 chính là 0,18 mol thực tế vừa tính — không dùng lại số 0,2 mol lý thuyết ban đầu.
$CuO + H_2 \xrightarrow{t^\circ} Cu + H_2O$ (tỉ lệ $H_2:Cu=1:1$). Lượng $H_2$ đưa vào phản ứng 2 chính là 0,18 mol thực tế vừa tính — không dùng lại số 0,2 mol lý thuyết ban đầu.
7
$H_2 : Cu = 1 : 1 \Rightarrow n_{Cu} = 0,18$ mol (vì $CuO$ đã cho dư, toàn bộ $H_2$ thực tế phản ứng hết).
$H_2 : Cu = 1 : 1 \Rightarrow n_{Cu} = 0,18$ mol (vì $CuO$ đã cho dư, toàn bộ $H_2$ thực tế phản ứng hết).
8
$m_{Cu} = 0,18 \times 64 = 11,52$ g.
$m_{Cu} = 0,18 \times 64 = 11,52$ g.
9
Thực tế thu được khoảng 4,46 lít khí $H_2$ (đkc), và lượng khí đó khử $CuO$ tạo ra 11,52 g đồng — chú ý: hiệu suất của phản ứng 1 làm giảm dữ kiện đưa vào phản ứng 2, chứ không lặp lại ở phản ứng 2.
Thực tế thu được khoảng 4,46 lít khí $H_2$ (đkc), và lượng khí đó khử $CuO$ tạo ra 11,52 g đồng — chú ý: hiệu suất của phản ứng 1 làm giảm dữ kiện đưa vào phản ứng 2, chứ không lặp lại ở phản ứng 2.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Lỗi thường gặp

Lỗi hay gặp nhất khi ôn tập tổng hợp: dùng nhầm số mol lý thuyết của phản ứng đầu (quên áp hiệu suất) làm dữ kiện cho phản ứng thứ hai. Luôn hỏi lại: "Lượng chất tôi vừa tính có phải là lượng thực tế cuối cùng chưa, hay vẫn còn là lý thuyết?" trước khi dùng nó cho bước tiếp theo.

Ghi nhớ

Tóm tắt cả khóa học: Mọi bài toán tính theo PTHH đều là quy trình 4 bước — cân bằng, đổi mol, dùng tỉ lệ, đổi kết quả — cộng thêm hai biến thể: đổi ra thể tích khí bằng 24,79 khi có chất khí, và nhân hiệu suất ở bước cuối khi phản ứng không hoàn toàn. Với bài nhiều phản ứng nối tiếp, lượng thực tế của phản ứng trước luôn là dữ kiện đầu vào của phản ứng sau.

**Tóm tắt cả khóa học:** Mọi bài toán tính theo PTHH đều là quy trình 4 bước — cân bằng, đổi mol, dùng tỉ lệ, đổi kết quả — cộng thêm hai biến thể: đổi ra thể tích khí bằng 24,79 khi có chất khí, và nhân hiệu suất ở bước cuối khi phản ứng không hoàn toàn. Với bài nhiều phản ứng nối tiếp, lượng **thực tế** của phản ứng trước luôn là dữ kiện đầu vào của phản ứng sau.

Bắc cầu sang khóa sau: Em đã tính thành thạo lượng chất phản ứng theo mọi dạng bài chuẩn của Hóa học 8. Khóa tiếp theo bước vào thế giới dung dịch — độ tan và nồng độ — nơi các phép tính mol và tỉ lệ này tiếp tục được dùng lại trên một bối cảnh mới.