Bài tập Tỉ lượng hóa học miễn phí có hình vẽ, gợi ý và lời giải đầy đủ. Số liệu mới mỗi lần, ở ba mức độ: từ khối lượng sang khối lượng, chất hạn chế, hiệu suất phần trăm.
Bài tập miễn phíDễ
Với phản ứng C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O, khối lượng m của H2O tạo thành từ 100 g C3H8 là bao nhiêu? Giả sử các chất phản ứng khác dư.
Dùng các hệ số làm tỉ lệ mol để tìm số mol của chất bạn muốn.
Đổi ngược lại sang khối lượng bằng m = n·M. Với hai chất phản ứng, hãy tìm chất hạn chế trước.
Lỗi thường gặp
Dùng tỉ lệ khối lượng thay cho tỉ lệ mol.
Quên cân bằng phương trình.
Không kiểm tra chất phản ứng nào là chất hạn chế.
Công thức chính
Số mol
n = m/M
Nồng độ
c = n/V
Tỉ lệ mol
dùng các hệ số của phương trình đã cân bằng
Chất hạn chế
chất hết trước
Hiệu suất phần trăm
thực tế / lý thuyết × 100%
Học Tỉ lượng hóa học từ đầu
1Tính toán theo phương trình hóa học là gì
Một phương trình hóa học là một công thức. 2H₂ + O₂ → 2H₂O nói rằng hai phân tử hydro phản ứng với một phân tử oxy tạo ra hai phân tử nước.
Tính toán theo phương trình hóa học dùng công thức đó để trả lời các câu hỏi “bao nhiêu?”: thu được bao nhiêu sản phẩm từ một lượng chất đầu cho trước, hoặc cần bao nhiêu.
Các số đứng trước công thức là hệ số. Chúng đếm hạt, không phải gam. Phương trình phải được cân bằng: mỗi nguyên tử xuất hiện số lần như nhau ở hai vế.
Các hạt quá nhỏ để đếm từng hạt một, nên các nhà hóa học đếm chúng bằng mol. Một mol là 6,022 × 10²³ hạt, cũng như một tá là 12 quả trứng.
Vì vậy các hệ số cũng cho một tỷ lệ mol: 2 mol H₂ phản ứng với 1 mol O₂ và tạo ra 2 mol H₂O.
Tự kiểm tra Trong N₂ + 3H₂ → 2NH₃, có bao nhiêu mol NH₃ được tạo thành từ 2 mol N₂ (với đủ H₂)?
1 mol
2 mol
4 mol
6 mol
Đáp số: 4 mol. 1 mol N₂ tạo ra 2 mol NH₃, nên 2 mol N₂ tạo ra 4 mol. Đáp án 2 mol bỏ qua tỷ lệ mol, còn 6 mol dùng hệ số của H₂.
2Mol và khối lượng mol
Cân đo bằng gam, nhưng phương trình làm việc với mol. Khối lượng mol M nối hai đại lượng: đó là khối lượng của một mol, tính bằng g/mol.
n = m / M m = n · M
Bạn tìm M bằng cách cộng các khối lượng nguyên tử từ bảng tuần hoàn. Với H = 1,0, C = 12,0 và O = 16,0:
M(H₂O) = 2 · 1,0 + 16,0 = 18,0 g/mol
M(CO₂) = 12,0 + 2 · 16,0 = 44,0 g/mol
M(CH₄) = 12,0 + 4 · 1,0 = 16,0 g/mol
Ví dụ: 36 g nước là 36 / 18,0 = 2,0 mol nước.
Đề thi thường cho sẵn khối lượng mol, với hai chữ số thập phân. Hãy dùng các giá trị đã cho.
Tự kiểm tra Có bao nhiêu mol trong 88 g CO₂ (M = 44 g/mol)?
0,5 mol
2 mol
3872 mol
88 mol
Đáp số: 2 mol. n = m/M = 88/44 = 2 mol. Chia ngược lại (44/88 = 0,5) hoặc nhân (88 · 44) là dùng công thức lộn ngược.
3Phương pháp từng bước
Mọi câu hỏi từ khối lượng sang khối lượng đều đi cùng một con đường: từ gam sang mol, qua phương trình bằng tỷ lệ mol, rồi trở lại gam.
Kiểm tra phương trình đã cân bằng chưa.
Đổi khối lượng đã cho của A sang mol: nA = mA / MA.
Dùng các hệ số: nB = nA · b / a, trong đó a và b là hệ số của A và B.
Đổi trở lại khối lượng: mB = nB · MB.
Khi cho hai chất phản ứng, trước hết tìm chất phản ứng giới hạn và bắt đầu từ chất đó.
Với hiệu suất phần trăm, so sánh khối lượng thực sự thu được với khối lượng bạn đã tính.
4Một ví dụ có lời giải
Theo dõi từng bước. Hãy thử đoán bước tiếp theo trước khi mở nó.
Ví dụ có lời giải
Với phản ứng CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, khối lượng m H₂O tạo thành từ 8,0 g CH₄ là bao nhiêu? Giả sử oxy dư. Dùng M(CH₄) = 16,0 g/mol và M(H₂O) = 18,0 g/mol.
1
Kiểm tra phương trình
Vế trái: 1 C, 4 H, 4 O. Vế phải: 1 C, 4 H và 2 + 2 = 4 O. Phương trình đã cân bằng.
2
Từ khối lượng sang mol
n(CH₄) = 8,0 / 16,0 = 0,50 mol
3
Dùng tỷ lệ mol
1 mol CH₄ tạo ra 2 mol H₂O, nên hệ số là 2/1.
n(H₂O) = 0,50 · 2 / 1 = 1,0 mol
4
Từ mol sang khối lượng
m(H₂O) = 1,0 · 18,0 = 18 g
5
Kiểm tra đáp án
8 g CH₄ cần 1,0 mol O₂, tức 32 g. Vậy 8 + 32 = 40 g đi vào. 0,50 mol CO₂ là 22 g, và 22 + 18 = 40 g đi ra. Khối lượng được bảo toàn, nên đáp án khớp.
Đáp số
m(H₂O) = 18 g
5Chất phản ứng giới hạn và hiệu suất phần trăm
Khi cho hai chất phản ứng, thường một trong hai hết trước. Đó là chất phản ứng giới hạn. Nó quyết định lượng sản phẩm tạo thành; chất kia còn dư (chất dư).
Để tìm nó, chia số mol của mỗi chất phản ứng cho hệ số của nó. Kết quả nhỏ hơn thuộc về chất phản ứng giới hạn.
Ví dụ: 4,0 g H₂ (M = 2,0) và 16 g O₂ (M = 32) phản ứng trong 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Đó là 2,0 mol H₂ và 0,50 mol O₂.
H₂: 2,0 / 2 = 1,0 O₂: 0,50 / 1 = 0,50 ⇒ O₂ là chất phản ứng giới hạn
Vậy 0,50 mol O₂ tạo ra 0,50 · 2 = 1,0 mol nước, tức 18 g. Một phần hydro còn dư.
Trong thực tế bạn không bao giờ thu được toàn bộ sản phẩm. Hiệu suất phần trăm so sánh những gì bạn thu được với những gì bạn đã tính, tức hiệu suất lý thuyết:
Y = thực tế / lý thuyết × 100%
Tự kiểm tra Hiệu suất lý thuyết của một phản ứng là 18 g, và bạn thu được 15,3 g. Hiệu suất phần trăm là bao nhiêu?
118%
15,3%
2,7%
85%
Đáp số: 85%. Y = 15,3/18 × 100% = 85%. Chia ngược lại cho 118%, điều không thể: bạn không thể thu được nhiều hơn lượng lý thuyết.
6Lỗi thường gặp
Dùng tỷ lệ khối lượng thay vì tỷ lệ mol. Các hệ số đếm mol, không bao giờ là gam.
Làm việc với một phương trình chưa cân bằng.
Bắt đầu từ chất phản ứng dư thay vì chất giới hạn.
Chọn chất phản ứng giới hạn theo khối lượng nhỏ nhất hoặc số mol nhỏ nhất, mà không chia cho các hệ số.
Chia thực tế cho lý thuyết theo chiều ngược lại. Hiệu suất không bao giờ vượt quá 100%.
Làm tròn số mol quá sớm. Giữ ba hoặc bốn chữ số có nghĩa đến cuối cùng.
Tự kiểm tra 4,0 g H₂ (M = 2,0 g/mol) và 16 g O₂ (M = 32 g/mol) phản ứng: 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Có thể tạo ra bao nhiêu gam nước (M = 18 g/mol)?
18 g
20 g
36 g
9 g
Đáp số: 18 g. O₂ là chất giới hạn: 0,50 mol O₂ tạo ra 1,0 mol nước, 18 g. Đáp án 36 g bắt đầu từ hydro, là chất dư. Đáp án 20 g cộng các khối lượng, nhưng một phần hydro không phản ứng.
7Các câu hỏi thi trông như thế nào
Dễ: từ khối lượng sang khối lượng. Cho một chất phản ứng, các chất khác dư. Tìm khối lượng của một sản phẩm.
Trung bình: chất phản ứng giới hạn. Cho khối lượng hai chất phản ứng. Tìm chất phản ứng giới hạn, rồi khối lượng sản phẩm.
Khó: hiệu suất phần trăm. Tính hiệu suất lý thuyết, rồi so sánh với khối lượng thu được.
Khối lượng mol được cho trong đề. Hãy ghi lộ trình m → n → n → m bên cạnh mỗi đáp án.
Với phản ứng 2Mg + O2 → 2MgO, khối lượng m của MgO tạo thành từ 12 g Mg là bao nhiêu? Giả sử các chất phản ứng khác dư.
M(Mg) = 24,31 g/molM(MgO) = 40,3 g/mol
Tìm m(g)
Hiện các gợi ý
Đổi khối lượng đã cho sang mol: n = m/M.
Các hệ số cho tỉ lệ mol: 2 mol sản phẩm cho mỗi 2 mol chất phản ứng.
n(Mg) = 12/24,31 = 0,4936 mol.
Hiện đáp án và lời giải từng bước
Tỉ lượng hóa học: một phương trình đã cân bằng đếm số hạt, không phải số gam. Đổi khối lượng sang mol bằng n = m/M, dùng các hệ số của phương trình làm tỉ lệ mol, rồi đổi ngược lại bằng m = n·M. Với hai chất phản ứng, chất hạn chế là chất hết trước và quyết định lượng sản phẩm tạo thành.
Số mol chất phản ứng
n = 12/24,31 = 0,4936 mol
Tỉ lệ mol
n(MgO) = 0,4936·2/2 = 0,4936 mol
Khối lượng sản phẩm
m = 0,4936·40,3 = 19,89 g
Đáp số
m = 19,89 g
Ví dụ 2Trung bình
6 g C3H8 và 20 g O2 phản ứng theo C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O. Khối lượng m của H2O có thể tạo thành là bao nhiêu?
M(C3H8) = 44,1M(O2) = 32M(H2O) = 18,02 g/mol
Tìm m(g)
Hiện các gợi ý
Đổi cả hai khối lượng sang mol.
Chia mỗi giá trị cho hệ số của nó: kết quả nhỏ hơn thuộc về chất hạn chế.
n(C3H8)/1 = 0,1361, n(O2)/5 = 0,125.
Hiện đáp án và lời giải từng bước
Tỉ lượng hóa học: một phương trình đã cân bằng đếm số hạt, không phải số gam. Đổi khối lượng sang mol bằng n = m/M, dùng các hệ số của phương trình làm tỉ lệ mol, rồi đổi ngược lại bằng m = n·M. Với hai chất phản ứng, chất hạn chế là chất hết trước và quyết định lượng sản phẩm tạo thành.
Số mol của từng chất phản ứng
n(C3H8) = 6/44,1 = 0,1361 mol
n(O2) = 20/32 = 0,625 mol
Chất hạn chế
0,1361/1 = 0,1361, 0,625/5 = 0,125 → O2
Khối lượng sản phẩm
n(H2O) = 0,125·4 = 0,5 mol
m = 0,5·18,02 = 9,01 g
Đáp số
m = 9,01 g
Ví dụ 3Khó
Trong phản ứng CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O, 10 g CH4 phản ứng hoàn toàn (các chất phản ứng khác dư) và thu được 17,01 g CO2. Tìm hiệu suất phần trăm Y.
M(CH4) = 16,04 g/molM(CO2) = 44,01 g/molthực tế: 17,01 g
Tìm Y(%)
Hiện các gợi ý
Trước hết tìm hiệu suất lý thuyết: khối lượng sẽ tạo thành nếu mọi thứ phản ứng hết.
Hiệu suất phần trăm = thực tế/lý thuyết × 100.
lý thuyết: 0,6234 mol·1/1·44,01.
Hiện đáp án và lời giải từng bước
Tỉ lượng hóa học: một phương trình đã cân bằng đếm số hạt, không phải số gam. Đổi khối lượng sang mol bằng n = m/M, dùng các hệ số của phương trình làm tỉ lệ mol, rồi đổi ngược lại bằng m = n·M. Với hai chất phản ứng, chất hạn chế là chất hết trước và quyết định lượng sản phẩm tạo thành.
Lượng sản phẩm lý thuyết
n(CH4) = 10/16,04 = 0,6234 mol
m = 0,6234·1/1·44,01 = 27,44 g
Hiệu suất phần trăm
Y = 17,01/27,44·100 = 62%
Đáp số
Y = 62%
Câu hỏi thường gặp
Tỉ lượng hóa học là gì?
Một phương trình hóa học là một công thức. 2H₂ + O₂ → 2H₂O nói rằng hai phân tử hydro phản ứng với một phân tử oxy tạo ra hai phân tử nước.
Các số đứng trước công thức là hệ số. Chúng đếm hạt, không phải gam. Phương trình phải được cân bằng: mỗi nguyên tử xuất hiện số lần như nhau ở hai vế.
Làm thế nào để giải bài tập Tỉ lượng hóa học từng bước?
Viết và cân bằng phương trình hóa học.
Đổi khối lượng đã cho sang mol: n = m/M.
Dùng các hệ số làm tỉ lệ mol để tìm số mol của chất bạn muốn.
Đổi ngược lại sang khối lượng bằng m = n·M. Với hai chất phản ứng, hãy tìm chất hạn chế trước.
Những lỗi thường gặp trong Tỉ lượng hóa học là gì?
Dùng tỉ lệ khối lượng thay cho tỉ lệ mol.
Quên cân bằng phương trình.
Không kiểm tra chất phản ứng nào là chất hạn chế.
Các bài tập Tỉ lượng hóa học bao gồm những gì?
Dễ: từ khối lượng sang khối lượng
Trung bình: chất hạn chế
Khó: hiệu suất phần trăm
Mỗi bài tập có số liệu mới, nên bạn học phương pháp chứ không học thuộc đáp án. Bí rồi? Hãy mở một gợi ý nhỏ trước, và chỉ xem giải thích đầy đủ khi cần.
Cách luyện tập hoạt động
Mỗi bài tập có số liệu mới, nên bạn học phương pháp chứ không học thuộc đáp án.
Bí rồi? Hãy mở một gợi ý nhỏ trước, và chỉ xem giải thích đầy đủ khi cần.
Tiến độ, lỗi sai và các bài đã lưu của bạn được giữ lại, để bạn xem lại trước kỳ thi.