BÀI 5 - TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Trong công nghiệp người ta sản xuất nhôm từ Aluminium Oxide (Al₂O₃). Làm như thế nào để tính được khối lượng nguyên liệu cần dùng để sản xuất nhôm hoặc tính khối lượng nhôm tạo ra nếu biết khối lượng của nguyên liệu đã dùng?

Giải nhanh:

Dựa vào phương trình hoá học.

I. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG, SỐ MOL CỦA CHẤT PHẢN ỨNG VÀ SẢN PHẨM TRONG PHẢN ỨNG HOÁ HỌC

Luyện tập 1. Đốt cháy hết 0,54 g Al trong không khí thu được aluminium oxide theo sơ đồ phản ứng:

Al + O₂ → Al₂O₃

Lập phương trình hóa học của phản ứng và tính:

a) Khối lượng aluminium oxide tạo thành.

b) Thể tích khí oxygen tham gia phản ứng ở điều kiện chuẩn.

Giải nhanh:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

a) n_Al = M_Al x m_Al = 0,5427 = 0,02 (mol)

Từ PTHH: nAl2O3 = n_Al . ½ = 0,02 . ½ = 0,01 (mol)

a) mAl2O3  =  MAl2O3  x  nAl2O3  =  102 x 0,01  =  1,02 (g)

b) VO2 =  nO2  x  24,49  =  0,015 x 24,49  =  0,36735 lít.

II. HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG

1. Chất phản ứng hết, chất phản ứng dư

Câu hỏi 1. Đốt nóng bình chứa hỗn hợp gồm 1 mol khí hydrogen và 0,4 mol khí oxygen đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Cho biết chất nào còn dư sau phản ứng.

Giải nhanh:

PTHH: 2H₂ + O₂ → 2H₂O

Ta có: nH22 > nO21 ( 12 > 0,41 ) → khí hydrogen dư.

2. Hiệu suất phản ứng

Câu hỏi 2.

a) Hiệu suất phản ứng được tính bằng cách nào?

b) Khi nào hiệu suất phản ứng bằng 100%?

Giải nhanh:

a) Hiệu suất phản ứng là tỉ số giữa lượng sản phẩm thu được theo thực tế và lượng sản phẩm thu được theo lý thuyết.

b) Khi lượng sản phẩm thu được theo thực tế bằng lượng sản phẩm thu được theo lý thuyết.

Vận dụng 

Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất từ aluminium oxide (Al₂O₃) theo phương trình hóa học sau:

a) Tính hiệu suất của phản ứng khi điện phân 102 kg Al₂O₃, biết khối lượng nhôm thu được sau phản ứng là 51,3 kg.

b) Biết khối lượng nhôm thu được sau điện phân là 54 kg và hiệu suất phản ứng là 92%, tính khối lượng Al₂O₃ đã dùng.

Giải nhanh:

a) nAl2O3  =   mAl2O3 MAl2O3   =   102 x 103102  =  10³ (mol)

PTHH:  2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂ → n_Al  =  2 x nAl2O3   =  2 x 10³ (mol)

m_{Al (lý thuyết)} = 2 x 10³ x 27 = 54 x 10³ = 54 kg → H =  mAl (TT)mAl (LT)  =  51,3 x 10054  =  95%

b) n_Al =  mAlMAl  =  54 x 10327  =  2 x 10³ (mol)

Theo PTHH: nAl2O3  =  12 x n_Al   =  12  x 2 x 10³  =  10³ (mol)

mAl2O3LT = 10³ x 102 = 102 x 10³ = 102 kg → mAl2O3(TT) =  102.10092 = 110, 87 kg