Bài tập KHTN 8 | Bài 5. Tính theo phương trình hoá học

Sách bài tập Khoa học Tự nhiên 8 | Cánh diều

Bài 5.1 trang 15
Đốt cháy hoàn toàn 1,24 gam phosphorus trong bình chứa 1,92 gam khí oxygen (ở đkc) tạo thành phosphorus pentoxide (P₂O₅). Khối lượng chất còn dư sau phản ứng là
A. 0,68 gam.
B. 0,64 gam.
C. 0,16 gam.
D. 0,32 gam.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Đáp án đúng là: D

- Phương trình hoá học: 4P + 5O₂ $\stackrel{t^{\mathrm{o}}}{\to }$ 2P₂O₅

- Theo đề bài:
+ $n_p=\frac{m_P}{M_P}=\frac{\mathrm{1,24}}{31}=\mathrm{0,04}\left(mol\right)$
+ $n_{O_2}=\frac{m_{O_2}}{M_{O_2}}=\frac{\mathrm{1,92}}{32}=\mathrm{0,06}\left(mol\right)$

- Theo phương trình hoá học: Cứ 4 mol P phản ứng với 5 mol O₂.

Do đó 0,04 mol P phản ứng với 0,05 mol O₂.

- Vậy số mol O₂ còn dư là: 0,06 – 0,05 = 0,01 (mol).

Khối lượng O₂ dư là: 0,01 × 32 = 0,32 (gam)

Bài 5.2 trang 15
Cho 4,8 gam Mg tác dụng với dung dịch chứa 3,65 gam hydrochloric acid (HCl) thu được magnesium chloride (MgCl₂) và khí hydrogen. Thể tích khí H₂ thu được ở đkc là
A. 2,2400 lít.
B. 2,4790 lít.
C. 1,2395 lít.
D. 4,5980 lít.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: C

Phương trình hoá học: Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

Theo bài ra: $n_{Mg}=\frac{\mathrm{4,8}}{24}=\mathrm{0,2}mol;m_{HCl}=\frac{\mathrm{3,65}}{\mathrm{36,5}}=\mathrm{0,1}mol$

Theo phương trình hoá học, cứ 1 mol Mg phản ứng với 2 mol HCl;

Do đó cứ 0,2 mol Mg phản ứng với 0,4 mol HCl.

Vậy Mg dư, HCl hết, số mol khí tính theo HCl.

$\begin{array}{l}{n}_{H_2}=\frac{1}{2}\times n_{HCl}=\frac{1}{2}\mathrm{\times \; 0,1}=\mathrm{0,05}mol\\ \Rightarrow V_{H_2}=\mathrm{0,05\; \times \; 24,79}=\mathrm{1,2395}\left(L\right).\end{array}$

Bài 5.3 trang 15
Trong phòng thí nghiệm khí O₂ được điều chế từ phản ứng nhiệt phân potassium permanganate (KMnO₄):

2KMnO₄ $\stackrel{t^o}{\to }$ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑

Đem nhiệt phân hoàn toàn 7,9 gam potassium permanganate thu được khối lượng khí O₂ là
A. 0,2 gam.
B. 1,6 gam.
C. 0,4 gam.
D. 0,8 gam.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: D

$n_{KMn{O}_4}=\frac{\mathrm{7,9}}{158}=\mathrm{0,05}mol.$

Theo phương trình hoá học cứ 2 mol KMnO₄ phản ứng sinh ra 1 mol O₂.

Vậy cứ 0,05 mol KMnO₄ phản ứng sinh ra 0,025 mol O₂.

Khối lượng khí O₂ là: 0,25 × 32 = 0,8 gam.

Bài 5.4 trang 16
Nhiệt phân potassium chlorate (KClO₃) thu được potassium chloride (KCl) và khí oxygen theo sơ đồ sau:
KClO_{3 $\stackrel{xt,t^{\mathrm{o}}}{⤑}$} KCl + O₂
a) Hoàn thành phương trình hoá học của phản ứng trên.
b) Biết khối lượng potassium chlorate đem nung là 36,75 gam, thể tích khí oxygen thu được là 6,69 lít (ở đkc). Hiệu suất của phản ứng là
A. 54,73%.
B. 60,00%.
C. 90,00%.
D. 70,00%.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

a) 2KClO_{3 $\stackrel{xt,t^0}{\to }$} 2KCl + 3O₂.

b) Đáp án đúng là: B

$n_{KCl{O}_3}=\frac{\mathrm{36,75}}{\mathrm{122,5}}=\mathrm{0,3}\left(mol\right);n_{O_2}=\frac{\mathrm{6,69}}{\mathrm{24,79}}=\mathrm{0,27}\left(mol\right)$

Theo phương trình hoá học cứ 2 mol KClO₃ phản ứng thu được 3 mol O₂.

Vậy 0,3 mol KClO₃ phản ứng thu được 0,45 mol O₂.

Hiệu suất phản ứng là: $H=\frac{\mathrm{0,27}}{\mathrm{0,45}}.100\%=60\%.$

Bài 5.5 trang 16
Đốt cháy hoàn toàn a gam bột aluminium cần dùng hết 19,2 gam khí O₂ và thu được b gam aluminium oxide (Al₂O₃) sau khi kết thúc phản ứng. Giá trị của a và b lần lượt là
A. 21,6 và 40,8.
B. 91,8 và 12,15.
C. 40,8 và 21,6.
D. 12,15 và 91,8.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: A

$n_{O_2}=\frac{\mathrm{19,2}}{32}=\mathrm{0,6}\left(mol\right).$

Phương trình hoá học: 4Al + 3O_{2 $\stackrel{t^0}{\to }$}2Al₂O₃

Theo phương trình hoá học cứ 3 mol O₂ phản ứng hết với 4 mol Al.

Vậy 0,6 mol O₂ phản ứng hết với 0,8 mol Al.

Giá trị của a = m_Al = 0,8.27 = 21,6 gam.

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng có b = 21,6 + 19,2 = 40,8 gam.

Bài 5.6 trang 16
Đốt cháy than đá (thành phần chính là carbon) sinh ra khí carbon dioxide theo phương trình hoá học sau:

C + O₂ $\stackrel{t^0}{\to }$ CO₂↑.

Biết khối lượng than đá đem đốt là 30 gam, thể tích khí CO₂ đo được (ở đkc) là 49,58 lít. Thành phần phần trăm về khối lượng của carbon trong than đá là
A. 40,00%.
B. 66,9%.
C. 80,0%.
D. 6,7%.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: C

C + O_{2$\stackrel{t^0}{\to }$}CO₂

Theo đề bài: $n_{C{O}_2}=\frac{V_{C{O}_2}}{\mathrm{24,79}}=\frac{\mathrm{49,58}}{\mathrm{24,79}}=2\left(mol\right)$

Theo phương trình hoá học: $\frac{n_{C{O}_2}}{n_C}=\frac{1}{1}\Rightarrow n_C=n_{C{O}_2}=2\left(mol\right)$

⟹ m_C = 2 X 12 = 24 (gam).

⟹ %m_C = $\frac{m_C}{m_{than}}\times 100\%=\frac{24}{30}\times 100\%=80\%.$

Bài 5.7 trang 16
Trong công nghiệp để sản xuất vôi sống (thành phần chính là CaO) người ta nung đá vôi (có thành phần chính là CaCO3) theo phương trình hoá học sau:

CaCO₃ $\stackrel{t^0}{\to }$ CaO + CO_2↑

Tính khối lượng CaO thu được khi nung 1 tấn CaCO₃ nếu hiệu suất phản ứng là
a) 100%.
b) 90%.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

CaCO_{3 $\stackrel{t^0}{\to }$}CaO + CO₂

$n_{CaC{O}_3}=\frac{m_{CaC{O}_3}}{M_{CaC{O}_3}}=\frac{1000000}{100}=10000\left(mol\right)$

a) Theo phương trình hoá học:

n_CaO = 10000 mol ⟹ m_CaO = 10000 × 56 = 560 000 (gam).

b) Do hiệu suất phản ứng là 90%:

$n_{CaO}=\frac{10000\times 90}{100}=9000\left(mol\right)$

⟹ m_CaO = 9 000 × 56 = 504 000 gam.

Bài 5.8 trang 16
Trong công nghiệp nhôm được sản xuất từ aluminium oxide (Al2O3) theo phương trình hoá học:

2Al₂O₃ $\underset{cryolite}{\overset{điệnphânnóngchảy}{\to }}$4Al + 3O₂↑

Một loại quặng boxide có chứa 85% là Al₂O₃. Hãy tính khối lượng nhôm được tạo thành từ 2 tấn quặng boxide, biết hiệu suất của quá trình sản xuất là 90%.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Trong 2 tấn quặng có: $m_{A{l}_2{O}_3}=\frac{2\times 85}{100}=\mathrm{1,7}$ tấn.

$\Rightarrow n_{A{l}_2{O}_3}=\frac{\mathrm{1,7}\times {10}^6}{102}=\frac{50000}{3}\left(mol\right)$

Theo phương trình hoá học:

$\begin{array}{l}\frac{n_{A{l}_2{O}_3}}{n_{Al}}=\frac{2}{4}=\frac{1}{2}\Rightarrow n_{Al}=\frac{50000}{3}\times \frac{2}{1}=\frac{100000}{3}\left(mol\right)\\ \Rightarrow m_{Al\left(lt\right)}=\frac{100000\times 27}{3}=900000\left(gam\right)=900kg.\end{array}$

Do hiệu suất chỉ đạt 90% nên khối lượng nhôm thu được trong thực tế là:

$m_{Al\left(tt\right)}=900\times \frac{90}{100}=810\left(kg\right).$

Sách bài tập Khoa học Tự nhiên 8 | Kết nối tri thức với cuộc sống

Bài 6.1 trang 19

Đốt cháy hoàn toàn 6,2 g phosphorus (P), thu được khối lượng oxide P₂O₅ là

A. 14,2 g.

B. 28,4 g.

C. 11,0 g.

D. 22,0 g.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

$n_P=\frac{6,2}{31}=0,2mol$

Phương trình hoá học:

4P + 5O₂ → 2P₂O₅

Theo phương trình hoá học:

4 mol P tham gia phản ứng sẽ thu được 2 mol P₂O₅.

Vậy 0,2 mol P tham gia phản ứng sẽ thu được 0,1 mol P₂O₅.

Khối lượng P₂O₅ tạo ra là: 0,1.142 = 14,2 gam.

Bài 6.2 trang 19

Cho 6,48 g Al tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl dư, thu được muối AlCl₃ và khí H₂. Thể tích khí H₂ ở 25 °C, 1 bar là

A. 17,8488 L.

B. 8,9244 L.

C. 5,9496 L.

D. 8,0640 L.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: B

$n_{Al}=\frac{6,48}{27}=0,24\left(mol\right)$

Phương trình hoá học:

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Theo phương trình hoá học:

Cứ 2 mol Al phản ứng sinh ra 3 mol khí H₂.

Vậy 0,24 mol Al phản ứng sinh ra 0,36 mol khí H₂.

Thể tích khí H₂ ở 25 °C, 1 bar là: 0,36.24,79 = 8,9244 L.

Bài 6.3 trang 19

Cho 2,9748 L khí CO₂ (ở 25 °C, 1 bar) tác dụng hoàn toàn với dung dịch Ba(OH)₂ dư, thu được muối BaCO₃ và H₂O. Khối lượng muối BaCO₃ kết tủa là

A. 12,00 g.

B. 13,28 g.

C. 23,64 g.

D. 26,16g.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: C

$n_{C{O}_2}=\frac{2,9748}{24,79}=0,12mol$

Phương trình hoá học:

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + H₂O

Theo phương trình hoá học:

Cứ 1 mol CO₂ phản ứng sinh ra 1 mol BaCO₃.

Vậy 0,12 mol CO₂ phản ứng sinh ra 0,12 mol BaCO₃.

Khối lượng muối CaCO₃ kết tủa là: 0,12.197 = 23,64 gam.

Bài 6.4 trang 19

Cho miếng đồng (Cu) dư vào 200 mL dung dịch AgNO₃, thu được muối Cu(NO₃)₂ và Ag bám vào miếng đồng. Khối lượng Cu phản ứng là 6,4 g. Khối lượng Ag tạo ra là

A. 8,8g.

B. 10,8g.

C. 15,2g.

D. 21,6g.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: D

$n_{Cu}=\frac{6,4}{64}=0,1mol$

Phương trình hoá học:

Cu + 2Ag(NO₃)₂ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag

Theo phương trình hoá học:

Cứ 1 mol Cu phản ứng sinh ra 2 mol Ag;

Vậy 0,1 mol Cu phản ứng sinh ra 0,2 mol Ag.

Khối lượng Ag sinh ra là: 0,2.108 = 2,16 gam.

Bài 6.5 trang 19

Cho m g CaCO₃ vào dung dịch HCl dư, thu được muối CaCl₂ và 1,9832 L khí CO₂ (ở 25 °C, 1 bar) thoát ra. Giá trị của m là

A. 8.

B. 10.

C. 12.

D. 16.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: A

$n_{C{O}_2}=\frac{1,9832}{24,79}=0,08mol$

Phương trình hoá học:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Theo phương trình hoá học:

Cứ 1 mol CaCO₃ phản ứng sinh ra 1 mol CO₂;

Vậy để sinh ra 0,08 mol CO₂ cần 0,08 mol CaCO₃ phản ứng.

Khối lượng CaCO₃ là: 0,08.100 = 8 gam.

Bài 6.6 trang 19

Đốt cháy hoàn toàn 12,8 g lưu huỳnh bằng khí oxygen, thu được khí SO₂. Số mol oxygen đã phản ứng là

A. 0,2.

B. 0,4.

C. 0,6.

D. 0,8.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: B

$n_S=\frac{12,8}{32}=0,4mol$

Phương trình hoá học:

S + O₂ → SO₂

Theo phương trình hoá học:

Cứ 1 mol S phản ứng hết với 1 mol O₂ sinh ra 1 mol SO₂.

Vậy cứ 0,4 mol S phản ứng hết với 0,4 mol O₂.

Bài 6.7 trang 19
Cho từ từ 200 mL dung dịch NaOH 0,3 M vào dung dịch muối chloride của sắt (FeCl_x, phản ứng vừa đủ thu được 3,21 g kết tủa Fe(OH)_x. Xác định công thức của muối sắt.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Gọi số mol muối FeCl_x là a mol.

Số mol NaOH: 0,2 . 0,3 = 0,06 (mol).

PTHH:	FeClx	+	xNaOH	→	Fe(OH)	+	xNaCl
Theo PTHH:	1		x	→	1		x	(mol)
Phản ứng:	a		ax	→	a		ax	(mol)

Ta có: Số mol NaOH là: ax = 0,06 (1)

Khối lượng kết tủa là: a. (56 + 17x) = 3,21 (2)

Giải hệ (1) và (2) được a = 0,03; x = 3

Công thức của muối là FeCl₃.

Bài 6.8 trang 19

Cho 100 mL dung dịch AgNO₃ vào 50 g dung dịch 1,9% muối chloride của một kim loại M hoá trị II, phản ứng vừa đủ thu được 2,87 g kết tủa AgCl. Biết PTHH của phản ứng là:

MgCl₂ + 2AgNO₃ → M(NO₃)₂ + 2AgCl (rắn)

a) Xác định kim loại M.

b) Xác định nồng độ mol của dung dịch AgNO₃.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

a) Gọi số mol muối MCl₂ là a.

Khối lượng muối: $\frac{50.1,9\%}{100\%}=0,95\left(g\right)$

MCl₂ + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2AgCl

PTHH:	MCl2	+	2AgNO3	→	Fe(NO3)2	+	2AgCl
Theo PTHH:	1		2	→	1		2	(mol)
Phản ứng:	a		2a	→	a		2a	(mol)

Ta có: $a=\frac{2,87}{2.143,5}=0,01\left(mol\right)$

(M + 2.35,5).0,01 = 0,95 $\Rightarrow$ M = 24 $\Rightarrow$ Kim loại là Mg.

b) Nồng độ của dung dịch AgNO₃: $\frac{2.0,01}{0,1}=0,2\left(M\right).$

Bài 6.9 trang 20

Trong phòng thí nghiệm, người ta thực hiện phản ứng nhiệt phân:

KNO₃ → KNO₂ + O₂

a) Cân bằng PTHH của phản ứng trên.

b) Nếu có 0,2 mol KNO₃ bị nhiệt phân thì thu được bao nhiêu mol KNO₂, bao nhiêu mol O₂?

c) Để thu được 2,479 L khí oxygen (ở 25 °C, 1 bar) cần nhiệt phân hoàn toàn bao nhiêu gam KNO₃?

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

a) Phương trình hoá học:

2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂

b) Theo phương trình hoá học:

Cứ 2 mol KNO₃ tham gia nhiệt phân thì thu được 2 mol KNO₂ và 1 mol O₂.

Vậy nếu có 0,2 mol KNO₃ bị nhiệt phân thì thu được 0,2 mol KNO₂ và 0,1 mol O₂.

c) $n_{O_2}=\frac{2,479}{24,79}=0,1mol$

Theo phương trình hoá học:

Để sinh ra 1 mol O₂ cần 2 mol KNO₃ phản ứng;

Vậy để sinh ra 0,1 mol O₂ cần 0,2 mol KNO₃ phản ứng.

Khối lượng KNO₃ là: 0,2.122,5 = 24,5 gam.

Bài 6.9 trang 20

Trong phòng thí nghiệm, người ta thực hiện phản ứng nhiệt phân:

KNO₃ → KNO₂ + O₂

a) Cân bằng PTHH của phản ứng trên.

b) Nếu có 0,2 mol KNO₃ bị nhiệt phân thì thu được bao nhiêu mol KNO₂, bao nhiêu mol O₂?

c) Để thu được 2,479 L khí oxygen (ở 25 °C, 1 bar) cần nhiệt phân hoàn toàn bao nhiêu gam KNO₃?

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

a) Phương trình hoá học:

2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂

b) Theo phương trình hoá học:

Cứ 2 mol KNO₃ tham gia nhiệt phân thì thu được 2 mol KNO₂ và 1 mol O₂.

Vậy nếu có 0,2 mol KNO₃ bị nhiệt phân thì thu được 0,2 mol KNO₂ và 0,1 mol O₂.

c) $n_{O_2}=\frac{2,479}{24,79}=0,1mol$

Theo phương trình hoá học:

Để sinh ra 1 mol O₂ cần 2 mol KNO₃ phản ứng;

Vậy để sinh ra 0,1 mol O₂ cần 0,2 mol KNO₃ phản ứng.

Khối lượng KNO₃ là: 0,2.122,5 = 24,5 gam.

Bài 6.10 trang 20

Cho luồng khí hydrogen dư đi qua ống sứ đựng bột copper(II) oxide nung nóng, bột oxide màu đen chuyển thành kim loại đồng màu đỏ và hơi nước ngưng tụ.

a) Viết PTHH của phản ứng xảy ra.

b) Cho biết thu được 12,8 g kim loại đồng, hãy tính:

- Khối lượng đồng(II) oxide đã tham gia phản ứng.

- Thể tích khí hydrogen (ở 25 °C, 1 bar) đã tham gia phản ứng.

- Khối lượng hơi nước ngưng tụ tạo thành sau phản ứng.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

a) Phương trình hoá học của phản ứng:

H₂ + CuO → Cu + H₂O

b) $n_{Cu}=\frac{12,8}{64}=0,2mol$

Theo phương trình hoá học của phản ứng:

Để thu được 1 mol kim loại Cu cần 1 mol H₂ phản ứng; 1 mol CuO phản ứng và đồng thời thu được 1 mol H₂O.

Vậy để thu được 0,2 mol Cu cần 0,2 mol H₂ phản ứng; 0,2 mol CuO phản ứng và đồng thời thu được 0,2 mol nước.

- Khối lượng đồng(II) oxide đã tham gia phản ứng: 0,2.80 = 16 gam.

- Thể tích khí hydrogen (ở 25 °C, 1 bar) đã tham gia phản ứng: 0,2.24,79 = 4,958 (L).

- Khối lượng hơi nước ngưng tụ tạo thành sau phản ứng: 0,2.18 = 3,6 gam.

Bài 6.11 trang 20

Nhiệt phân 19,6 g KClO₃ thu được 0,18 mol O₂. Biết rằng phản ứng nhiệt phân KClO₃ xảy ra theo sơ đồ sau:

KClO₃ ⤑ KCl + O₂

Hiệu suất phản ứng nhiệt phân là

A. 25%.   B. 50%.   C. 75%.   D. 60%.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: C

$n_{KCl{O}_3}=\frac{19,6}{122,5}=0,16mol$

Phương trình hoá học của phản ứng:

2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

Theo phương trình hoá học của phản ứng:

Cứ 2 mol KClO₃ phản ứng thu được 3 mol O₂.

Vậy 0,16 mol KClO₃ phản ứng thu được 0,24 mol O₂.

Hiệu suất của phản ứng là: H = $\frac{0,18}{0,24}$.100% = 75%.

Bài 6.12 trang 20

Nhiệt phân 10 g CaCO₃ thu được hỗn hợp rắn gồm CaO và CaCO₃ dư, trong đó khối lượng CaO là 4,48 g. Biết rằng phản ứng nhiệt phân CaCO₃ xảy ra theo sơ đồ sau:

CaCO₃ ⤑ CaO + CO₂

Hiệu suất phản ứng nhiệt phân là

A. 60%.

B. 64,8%.

C. 75%.

D. 80%.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: D

$n_{CaC{O}_3}=\frac{10}{100}=0,1\left(mol\right)$

Phương trình hoá học:

CaCO₃ → CaO + CO₂

Theo phương trình hoá học:

1 mol CaCO₃ phản ứng sinh ra 1 mol CaO.

Vậy 0,1 mol CaO phản ứng sinh ra 0,1 mol CaO.

Khối lượng CaO thu được theo lí thuyết là: 0,1.56 = 5,6 gam.

Hiệu suất của phản ứng là: H = $\frac{4,48}{5,6}$.100% = 80%.

Bài 6.13 trang 21

Đun nóng 50 g dung dịch H₂O₂ nồng độ 34%. Biết rằng phản ứng phân huỷ H₂O₂ xảy ra theo sơ đổ sau:

H₂O₂ ⤑ H₂O + O₂

Hiệu suất phản ứng nhiệt phân là 80%. Thể tích khí O₂ thu được (ở 25 °C, 1 bar) là

A. 4,958 L.

B. 2,479 L.

C. 9,916L.

D. 17 L.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: A

Khối lượng H₂O₂ có trong dung dịch là: $m_{H_2{O}_2}=\frac{50.34}{100}$= 17gam

$\Rightarrow n_{H_2{O}_2}=\frac{17}{34}=0,5mol$

Phương trình hoá học:

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Theo phương trình hoá học:

Cứ 2 mol H₂O₂ phân huỷ sinh ra 1 mol O₂.

Vậy cứ 0,5 mol H₂O₂ phân huỷ sinh ra 0,25 mol O₂.

Do hiệu suất phản ứng là 80%. Thể tích khí O₂ thu được (ở 25 °C, 1 bar) là

$V_{O_2}=0,25.24,79.\frac{80}{100}=4,958\left(L\right).$

Bài 6.14 trang 21

Nung nóng hỗn hợp gồm 20 g lưu huỳnh và 32 g sắt thu được 44 g FeS. Biết rằng phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau:

Fe + S ⤑ FeS

Hiệu suất phản ứng hoá hợp là

A. 60%.

B. 87,5%.

C. 75%.

D. 80%.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: B

$n_{Fe}=\frac{32}{56}=\frac{4}{7}mol;n_S=\frac{20}{32}=0,625mol$

Phương trình hoá học:

Fe + S → FeS

Tỉ lệ:	1	1	1
Số mol:	$\frac{4}{7}$	0,625	mol

Vậy sau phản ứng S dư; số mol FeS lí thuyết tính theo số mol Fe.

Theo phương trình hoá học: n_FeS = n_Fe = $\frac{4}{7}$mol.

Hiệu suất phản ứng là: $H=\frac{44}{\frac{4}{7}.88}$.100% = 87,5%.

Bài 6.15 trang 21

Nung nóng hỗn hợp gồm 10 g hydrogen và 100 g bromine. Sau phản ứng thu được hỗn hợp gổm HBr, H₂ và Br₂, trong đó khối lượng H₂ là 9 g. Hiệu suất phản ứng hoá hợp là

A. 10%.

B. 20%.

C. 80%.

D. 90%.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: C

$n_{H_2}=\frac{10}{2}=5mol;n_{B{r}_2}=\frac{100}{160}=0,625mol$

Phản ứng hoá học: H₂ + Br₂ → 2HBr

Tỉ lệ phản ứng: 1 : 1 : 2

Số mol: 5 : 0,625 mol

Vậy giả sử H = 100% thì H₂ dư, hiệu suất phản ứng tính theo Br₂.

Khối lượng H₂ phản ứng là: 10 – 9 = 1 gam

Số mol H₂ phản ứng $\frac{1}{2}$= số mol Br₂ phản ứng.

Hiệu suất phản ứng hoá hợp là: H = $\frac{0,5}{0,625}$.100% = 80%.

Bài 6.16 trang 21

Nung nóng hỗn hợp gồm 0,5 mol SO₂ và 0,4 mol O₂, sau phản ứng thu được hỗn hợp gồm SO₃, SO₂ và O₂. Biết hiệu suất phản ứng hoá hợp là 40%. số mol SO₃ tạo thành là

A. 0,10.

B. 0,16.

C. 0,32.

D. 0,20.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: D

Phương trình hoá học: 2SO₂ + O₂ → 2SO₃

Tỉ lệ: 2 : 1 : 2

Số mol: 0,5 : 0,4 mol

Giả sử hiệu suất phản ứng là 100% thì SO₂ hết, O₂ dư do đó số mol các chất tính theo SO₂.

Theo phương trình hoá học cứ 0,5 mol SO₂ phản ứng hết với 0,25 mol O₂ sinh ra 0,5 mol SO₃.

Do hiệu suất phản ứng là 40% nên số mol SO₃ sinh ra là:

$n_{S{O}_3}=0,5.\frac{40}{100}=0,2mol.$

Bài 6.17 trang 21

Phóng tia lửa điện vào 1 mol khí oxygen, phản ứng xảy ra như sau: 3O₂ ⤑ 2O₃. Sau phản ứng, thu được hỗn hợp khí gồm O₂ và O₃ trong đó số mol O₃ là 0,08.

a) Tính số mol oxygen trong hỗn hợp sau phản ứng.

b) Tính hiệu suất phản ứng ozone hoá.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

a) Phương trình hoá học: 3O₂ → 2O₃.

Theo phương trình hoá học:

Để sinh ra 2 mol O₃ cần 3 mol O₂ tham gia phản ứng.

Vậy để sinh ra 0,08 mol O₃ cần 0,12 mol O₂ tham gia phản ứng.

Số mol oxygen trong hỗn hợp sau phản ứng:

1 – 0,12 = 0,88 mol.

b) Hiệu suất phản ứng ozone hoá: H = $\frac{0,12}{1}$.100% = 12%.

Bài 6.18 trang 22

Hỗn hợp khí X gồm 1 mol C₂H₄ và 2 mol H₂. Nung nóng hỗn hợp X có xúc tác, phản ứng xảy ra như sau:

C₂H₄ + H₂ → C₂H₆

Sau phản ứng, thu được 2,4 mol hỗn hợp khí Y gồm C₂H₄, H₂ và C₂H₆.

a) Tính số mol các chất trong hỗn hợp Y.

b) Tính hiệu suất phản ứng cộng hydrogen.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

a) Gọi số mol C₂H₄ phản ứng là a.

C₂H₄ + H₂ → C₂H₆

PTHH:	C2H4	+	H2	→	C2H6
Số mol trước phản ứng (X):	1		2			(mol)
Số mol phản ứng:	a		a		a	(mol)
Số mol sau phản ứng (Y):	1 - a		2 - a		a	(mol)

Số mol hỗn hợp Y: (1 - a) + (2 - a) + a = 3 - a = 2,4 $\Rightarrow$ a = 0,6.

Vậy hỗn hợp Y gồm 0,4 mol C₂H₄; 1,4 mol H₂; 0,6 mol C₂H₆.

b) Hiệu suất phản ứng cộng hydrogen: H = $\frac{0,6}{1}$.100% = 60%.

Bài 6.19 trang 22

Nhiệt phân 11,84 g Mg(NO₃)₂, phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau:

Mg(NO₃)₂ ⤑ MgO + NO₂ + O₂; thu được 0,7437 L khí O₂ (ở 25 °C, 1 bar).

a) Cân bằng PTHH của phản ứng trên.

b) Tính hiệu suất phản ứng nhiệt phân.

c) Tính số mol các chất tạo thành.

d) Tính khối lượng hỗn hợp rắn (gồm MgO và Mg(NO₃)₂ dư).

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

a) Phương trình hoá học: 2Mg(NO₃)₂ → 2MgO + 4NO₂ + O₂;

b) Số mol Mg(NO₃)₂ ban đầu: $n_{Mg{\left(N{O}_3\right)}_2}=\frac{11,84}{148}=0,08mol$

Số mol O₂ sinh ra: $n_{O_2}=\frac{0,7437}{24,79}=0,03mol$

Phương trình hoá học: 2Mg(NO₃)₂ → 2MgO + 4NO₂ + O₂;

Theo phương trình: 2 2 4 1 mol

Phản ứng: 0,08 → 0,08 0,16 0,04 mol

Hiệu suất phản ứng nhiệt phân là: H = $\frac{0,03}{0,04}$.100% = 75%.

c) Do hiệu suất phản ứng là 75% nên:

Số mol MgO tạo thành là: 0,08.$\frac{75}{100}$ = 0,06 mol

Số mol NO₂ tạo thành là: 0,16.$\frac{75}{100}$ = 0,12 mol

d) Số mol Mg(NO₃)₂ phản ứng là: 0,08.$\frac{75}{100}$ = 0,06 mol

Số mol Mg(NO₃)₂ dư là: 0,08 – 0,06 = 0,02 mol

Hỗn hợp chất rắn gồm: MgO: 0,06 mol và Mg(NO₃)₂ dư: 0,02 mol có khối lượng:

40. 0,06 + 148.0,02 = 5,36 gam.

Bài 6.20 trang 22

Hỗn hợp khí X gồm 1 mol nitrogen và 2 mol hydrogen. Nung nóng hỗn hợp X có xúc tác, phản ứng xảy ra theo sơ đổ sau: N₂ + H₂ ⤑ NH₃; thu được hỗn hợp khí Y gổm N₂, H₂ và NH₃ trong đó số mol NH₃ là 0,6 mol.

a) Cân bằng PTHH của phản ứng trên.

b) Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp ammonium.

c) Tính tổng số mol các chất trong hỗn hợp Y.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

a) Phương trình hoá học:

N₂ + 3H₂ → 2NH₃

b) Theo phương trình hoá học:

1 mol N₂ phản ứng với 3 mol H₂ sinh ra 2 mol NH₃.

Theo bài ra ban đầu có 1 mol N₂ và 2 mol H₂ nên giả sử H = 100% thì H₂ hết; Hiệu suất phản ứng tính theo H₂.

Theo phản ứng để thu được 0,6 mol NH₃ thì số mol H₂ phản ứng là: $\frac{3.0,6}{2}$= 0,9 mol

Hiệu suất phản ứng tổng hợp ammonium là: H = $\frac{0,9}{2}$.100% = 45%.

c) N₂ + 3H₂ → 2NH₃

Ban đầu: 1 2 0 mol

Phản ứng: 0,3 0,9 0,6 mol

Sau: 0,7 1,1 0,6 mol

Hỗn hợp Y gồm: 0,7 mol N₂; 1,1 mol H₂ và 0,6 mol NH₃.

Tổng số mol các chất khí trong hỗn hợp Y là 2,4 mol.

Bài 6.21 trang 22

Phẩn lớn sulfuric acid (H₂SO₄) được sản xuất từ lưu huỳnh, oxygen và nước theo công nghệ tiếp xúc. Giai đoạn đầu, đốt lưu huỳnh để tạo ra sulfur dioxide (SO₂). Tiếp theo, sulfur dioxide bị oxi hoá thành sulfur trioxide (SO₃) bởi oxygen với sự có mặt của chất xúc tác vanadium (V) oxide. Cuối cùng, dùng H₂SO₄ 98% hấp thụ sulfur trioxide được oleum H₂SO₄ . nSO₃ để sản xuất sulfuric acid 98 - 99%.

a) Viết PTHH các phản ứng của mỗi giai đoạn trong quy trình trên.

b) Tính khối lượng H₂SO₄ tối đa có thể thu được từ 32 tấn lưu huỳnh.

c) Trong giai đoạn đầu tiên, nếu khối lượng lưu huỳnh bị đốt là 64 kg thì thể tích khí oxygen (ở 25°c, 1 bar) phản ứng và khối lượng sulfur dioxide tạo thành là

A. 49,58 lít; 128 kg.

B. 49,58 m³; 128 kg.

C. 49,58 lít; 160 kg.

D. 49,58 m³; 160 kg.

d) Tính khối lượng nước cần dùng để pha với 100 g dung dịch H₂SO₄ 98% thu được dung dịch H₂SO₄10%. Nêu cách thực hành pha dung dịch.

e) Để thu được 48 kg sulfur dioxide thì cần phải đốt bao nhiêu kg lưu huỳnh, biết hiệu suất phản ứng là 96%?

A. 50,00 kg.

B. 24,00 kg.

C. 25,00 kg.

D. 23,04 kg.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

a) Phương trình phản ứng trong mỗi giai đoạn:

S (rắn) + O₂ (khí) → SO₂ (khí)

2SO₂ (khí) + O₂ (khí) → 2SO₃ (khí)

SO₃ (khí) + H₂O (lỏng) → H₂SO₄ (lỏng)

b) Theo sơ đồ trên, từ 1 mol S sẽ điều chế được 1 mol H₂SO₄.

Vậy từ 32 tấn lưu huỳnh sẽ điều chế tối đa 98 tấn H₂SO₄.

c) Đáp án đúng là: B.

64 kg S $\Rightarrow$ 2 000 mol S.

Theo PTHH: số mol O₂ = số mol SO₂ = số mol S = 2 000 mol.

Vậy: thể tích O₂ = 2 000 . 24,79 = 49 580 (L) = 49,58 m³.

Khối lượng SO₂ = 2 000 . 64 = 128 000 (g) = 128 kg.

d) 100 g dung dịch H₂SO₄ 98% có 98 g H₂SO₄.

m g dung dịch H₂SO₄10% có 98 g H₂SO₄.

m = $\frac{98.100}{10}$ = 980 (gam)

$\Rightarrow$ Lượng nước thêm vào: 980 - 100 = 880 (g).

Cách pha dung dịch: Lấy 880 g nước cất cho vào cốc to (2 L), cho dẩn từng giọt dung dịch H₂SO₄ 98% vào cốc và khuấy đều bằng đũa thuỷ tinh.

Lưu ý: Tuyệt đối không làm ngược lại (cho nước vào acid đặc). Có thể cân lại dung dịch sau khi pha để bổ sung thêm nước cất bị bay hơi.

e) Đáp án đúng là: C.

48 kg SO_{2 $\Rightarrow$} 750 mol SO₂

Theo PTHH: số mol S = số mol SO₂ = 750 mol.

Vậy khối lượng lưu huỳnh cần dùng:

$\frac{\mathrm{32.750.100}}{96}$= 25000g = 25kg.