Dạng VII: Bài tập có chất dư trong phản ứng A. Lý thuyết & phương pháp giải
Các bước thực hiện:
- Bước 1: Đổi dữ kiện đề bài cho về số mol
- Bước 2: Viết phương trình hóa học và cân bằng: aA + bB → cC + dD - Bước 3: Lập tỉ lệ tìm chất dư bằng cách so sánh tỉ lệ nA
a và nB
b (nA, nB lần lượt là số mol của A và B)
+ nA
a = nB
b suy ra A, B là 2 chất phản ứng hết (vừa đủ) + nA
a > nB
b suy ra sau phản ứng A còn dư, B phản ứng hết + nA
a < nB
b suy ra sau phản ứng A phản ứng hết và B còn dư
- Bước 4: Tính số mol các chất đề bài yêu cầu theo chất phản ứng hết rồi suy ra khối lượng, thể tích theo yêu cầu đề bài.
Chú ý: Nếu đề bài cho dữ kiện tính được cả số mol chất tham gia phản ứng và sản phẩm thì tính toán số mol chất phản ứng, theo số mol chất sản phẩm.
B. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Đốt cháy 3,2 gam S trong 6,4 g khí oxi tạo thành sunfurơ (SO2). Tính khối lượng SO2 sau phản ứng.
Hướng dẫn giải
Ta có nS = 3,2 : 32 = 0,1 mol,
O2
n = 6,4 : 32 = 0,2 mol Phương trình hóa học S + O2
to
SO2
Xét tỉ lệ nS
1 = 0,1 < nO2
1 = 0,2
Suy ra sau phản ứng S hết, O2 dư, nên số mol SO2 tính theo số mol của S S + O2
to
SO2
0,1 → 0,1 (mol)
Vậy khối lượng của SO2 là 0,1.64 = 6,4 g.
Ví dụ 2: Cho 16,2 g ZnO tác dụng với 0,6 mol dung dịch HCl, thu được ZnCl2 và nước. Tính khối lượng ZnCl2 tạo thành sau phản ứng.
Hướng dẫn giải
Có số mol của ZnO là: nZnO = 16, 2
81 = 0,2 mol, nHCl = 0,6 mol Phương trình phản ứng: ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
Xét tỉ lệ: nZnO
1 = 0,2 < nHCl
2 = 0,3
Sau phản ứng ZnO hết, HCl dư nên số mol tính theo số mol của ZnO
2 2
ZnO 2HCl ZnCl H O 0,2 0,2 mol
Vậy khối lượng của ZnCl2 là 0,2.136 = 27,2 g
Ví dụ 3: Cho phương trình phản ứng: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Biết rằng khi cho 5,6 g Fe tác dụng với 32 g CuSO4 thì thu được FeSO4 và m (g) Cu. Tính m.
Hướng dẫn giải
Ta có nFe = 5,6 : 56 = 0,1 mol,
CuSO4
n = 32 : 160 = 0,2 mol Phương trình phản ứng: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Có tỉ lệ nFe
1 = 0,1 < nCuSO4
1 = 0,2
Sau phản ứng Fe hết, CuSO4 dư nên số mol của Cu tính theo số mol của Fe Suy ra nCu = nFe = 0,1 mol
Vậy khối lượng của Cu là: m = 0,1.64 = 6,4 g.
C. Bài tập tự luyện
Câu 1: Cho 0,65 g Zn tác dụng với 9,8 g H2SO4. Sau phản ứng thu được hỗn hợp X và khí H2. Tính thể tích khí H2 (đktc)
A. 0,112 lít B. 0,448 lít C. 0,336 lít D. 0,224 lít Đáp án: Chọn D Có nZn = 0,01 mol,
2 4
nH SO = 0,1 mol Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Xét tỉ lệ nZn
1 = 0,01 < nH SO2 4
1 = 0,1 mol
Sau phản ứng Zn hết, H2SO4 dư nên số mol khí H2 tính theo số mol Zn Suy ra số mol H2 = 0,01 mol
Vậy thể tích khí H2 là 0,01.22,4 = 0,224 lít
Câu 2: Cho phương trình phản ứng: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
Hỏi sau phản ứng kết luận nào sau đây đúng biết khối lượng Mg là 2,4 g, khối lượng của HCl là 5,475 g.
A. Mg là chất dư B. HCl là chất dư C. Cả 2 chất cùng dư D. Cả 2 chất cùng hết Đáp án: Chọn A
Có số mol của Mg là 0,1 mol, số mol của HCl là 0,15 mol Xét tỉ lệ nMg
1 = 0,1 > nHCl
2 = 0,075 Sau phản ứng HCl hết, Mg dư.
Câu 3: Cho 3,2 g Cu tác dụng với 0,8 g O2 thu được khối lượng CuO là A. 4,8 g
B. 1,6 g C. 3,2 g D. 4 g
Đáp án: Chọn D
Số mol Cu là 0,05 mol, số mol O2 là 0,025 mol Phương trình phản ứng: 2Cu + O2
to
2CuO Xét tỉ lệ nCu
2 = 0,025 = nO2
1 = 0,025
Sau phản ứng số mol của Cu và O2 bằng nhau nên phản ứng vừa đủ suy ra tính theo sô mol của Cu hay O2 đều được
Phương trình phản ứng: 2Cu + O2 to
2CuO 2 mol → 2 mol 0,05 mol → 0,05 mol
Vậy khối lượng của CuO là 0,05.80 = 4 g
Câu 4: Đốt cháy 9,3 g Photpho trong bình chứa 8,96 lít oxi (đktc). Hãy cho biết sau phản ứng chất nào phản ứng hết.
A. P B. O2
C. Cả 2 chất đều phản ứng hết D. Cả 2 chất đều dư
Đáp án: Chọn A
Có số mol của P là: 0,3 mol và số mol của O2 là 0,4 mol Phương trình phản ứng 4P + 5O2
to
2P2O5
Tỉ lệ nP
4 = 0,075 < nO2
5 = 0,08 Sau phản ứng P hết, O2 dư.
Câu 5: Cho 0,4 mol Al phản ứng với 63,9 g Cl2. Sau phản ứng thu được m gam AlCl3. Tính m
A. 4,50 g B. 45,50 g C. 40,05 g D. 4,05 g
Đáp án: Chọn C
Có số mol của Cl2 là 0,9 mol Phương trình phản ứng: 2Al + 3Cl2
to
2AlCl3
Xét tỉ lệ nAl
2 = 0,2 < nCl2
3 = 0,3
Sau phản ứng Al hết, Cl2 dư nên số mol của AlCl3 tính theo số mol của Al Suy ra số mol của AlCl3 là 0,4 mol
Vậy khối lượng của AlCl3 là m = 0,3.133,5 = 40,05 g.
Câu 6: Dẫn 6,72 lít khí H2 ở đktc qua ống nghiệm chứa 16 g Fe2O3 nung nóng. Kết thúc phản ứng thu được a gam kim loại Fe và b gam nước. Giá trị a và b lần lượt là A. 11,2 g và 5,4 g
B. 10,2 g và 6 g C. 11,2 g và 6 g
D. 10,2 g và 5,4 g Đáp án: Chọn A
Ta có số mol của H2 là: 0,3 mol, số mol của Fe2O3 là 0,1 mol Phương trình phản ứng: 3H2 + Fe2O3
to
2Fe + 3H2O Ta có nH2
3 = 0,1 = nFe O2 3
1 = 0,1 Suy ra phản ứng vừa đủ.
2 2 3 2
3H Fe O 2Fe 3H O
0,3 0,1 0,2 0,3 mol
Vậy khối lượng Fe thu được là a = 0,2.56 = 11,2 g Khối lượng H2O thu được là b = 0,3.18 = 5,4 g
Câu 7: Cho 12,4 g Na2O tác dụng với 0,3 mol H2O, kết thúc phản ứng thu được NaOH. Hỏi chất nào dư và dư bao nhiêu gam?
A. Na2O dư, 3,6 g B. H2O dư, 3,6 g C. Na2O dư, 1,8 g D. H2O dư, 1,8 g Đáp án: Chọn D Ta có
Na O2
n = 0,2 mol,
H O2
n = 0,3 mol
Phương trình phản ứng: Na2O + H2O → 2NaOH Ta có tỉ lệ nNa O2
1 = 0,2 < nH O2
1 = 0,3 Sau phản ứng Na2O hết, H2O dư
2 2
Na O H O 2NaOH 0,2 0,2 mol
Số mol H2O dư là 0,3 – 0,2 = 0,1 mol Khối lượng H2O dư là 0,1.18 = 1,8 g.
Câu 8: Cho phương trình phản ứng sau:
BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl
Biết cho 20,8 g BaCl2 tác dụng với 0,2 mol Na2SO4 thu được x gam NaCl. Giá trị của x là
A. 14,7 g B. 13,7 g C. 12,7 g D. 11,7 g
Đáp án: Chọn D
Số mol của BaCl2 là: 0,1 mol Xét tỉ lệ nBaCl2
1 = 0,1 < nNa SO2 4
1 = 0,2 Sau phản ứng BaCl2 hết, Na2SO4 dư
Suy ra số mol của NaCl tính theo số mol của BaCl2
2 2 4 4
BaCl Na SO BaSO 2NaCl
0,1 0,2 mol
Vậy khối lượng của NaCl là: x = 0,2.58,5 = 11,7 g.
Câu 9: Đốt cháy 2,3 g Na trong bình chứa 2,24 lít khí O2 (đktc), cho phương trình phản ứng: 4Na + O2 → 2Na2O. Sau phản ứng chất dư là
A. Cả 2 chất đề dư B. Na dư
C. O2 dư
D. Cả 2 đều hết Đáp án: Chọn C Có nNa = 0,1 mol,
O2
n = 0,1 mol Phương trình phản ứng: 4Na + O2
to
2Na2O Tỉ lệ nNa
4 = 0,025 < nO2
1 = 0,1 Sau phản ứng Na hết, O2 dư.
Câu 10: Cho 2,8 g Fe phản ứng với 0,1 mol HCl theo phương trình:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Sau phản ứng thu được V (lít) khí H2 ở đktc. Giá trị của V là A. 1,12 lít
B. 0,48 lít C. 3,36 lít D. 2,24 lít
Đáp án: Chọn A
Số mol Fe là: 2,8 : 56 = 0,05 mol Xét tỉ lệ nFe
1 = 0,05 = nHCl
2 = 0,05
Phản ứng vừa đủ, suy ra số mol của H2 = 0,05 mol Vậy thể tích của H2 là: V = 0,05.22,4 = 1,12 lít.
