Xem toàn bộ tài liệu Lớp 8: tại đây

A. Lý thuyết & Phương pháp giải

– Oxi có thể tác dụng với các chất có tính khử hoặc các hợp chất hữu cơ để tạo thành những hợp chất mới, ví dụ:

O₂ + 2SO₂ 2SO₃

2O₂ + CH₄ CO₂↑ + 2H₂O

3O₂ + C₂H₅OH 2CO₂↑ + 3H₂O

(CH₄ là khí metan, C₂H₅OH là rượu etylic sẽ được học ở lớp 9)

– Các bước giải:

+ Tính số mol các chất đã cho.

+ Viết phương trình hóa học.

+ Xác định chất dư, chất hết (nếu có), tính toán theo chất hết

+ Tính khối lượng hoặc thể tích các chất theo yêu cầu đề bài.

– Nắm vững kiến thức về lập phương trình hóa học, cân bằng hóa học và các công thức chuyển đổi khối lượng, thể tích.

– Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m_{tham gia} = m_{sản phẩm}.

– Nếu bài cho số liệu số mol cả chất tham gia phản ứng và chất sản phẩm thì tính toán theo chất sản phẩm.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Khi đốt khí metan (CH₄); khí axetilen (C₂H₂), rượu etylic (C₂H₆O) đều cho sản phẩm là khí cacbonic và hơi nước. Hãy viết phương trình hóa học biểu diễn sự cháy của các chất trên.

Hướng dẫn giải:

CH₄ + 2O₂

CO₂ ↑+ 2H₂O

2C₂H₂ + 5O₂ 4CO₂↑ + 2H₂O

C₂H₆O + 3O₂ 2CO₂ ↑ + 3H₂O

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn m1 gam khí etilen (C₂H₄) cần 7,392 lít khí oxi (đktc), thu được m₂ gam khí CO₂ và m₃ gam khí H₂O. Tính m₁ + m₂ + m₃.

Hướng dẫn giải:

Số mol khí O₂ là: n_O2 =

= 0,33 mol

PTHH: C₂H₄ + 3O₂ 2CO₂ ↑+ 2H₂O

0,11 ……. 0,33 (mol)

m₁ = m_C2H4 = 0,11.(12.2+4) = 3,08 g

m_O2 = 0,33.32 = 10,56g

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_C2H4 + m_O2 = m_CO2 + m_H2O

=> m_CO2 + m_H2O = 3,08 + 10,56 = 13,64 hay m₂ + m₃ = 13,64 g

Vậy m₁ + m₂ + m₃ = m_C2H4 + m_CO2 + m_H2O = 3,08+13,64 = 16,72 gam.

Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp khí gồm có CO và H₂ cần dùng 9,6 gam khí oxi. Khí sinh ra có 8,8 gam CO₂.

a. Viết các phương trình hóa học xảy ra.

b. Tính khối lượng H₂ trong hỗn hợp khí ban đầu

Hướng dẫn giải:

a. Phương trình hóa học:

2CO + O₂ 2CO₂ (1)

2H₂ + O₂

2H₂O (2)

b. nCO2 = = 0,2 mol

2CO + O₂ 2CO₂ (1)

0,1 ← 0,2 (mol)

m_O2 (1) = 0,1.32 = 3,2g

m_O2 (2) = 9,6 – 3,2 = 6,4g => n_O2 (2) =

= 0,2 mol

2H₂ + O₂ 2H₂O (2)

0,4 ← 0,2 (mol)

m_H2 = 0,4.2 = 0,8g.

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn khí metan (CH₄) trong khí oxi (vừa đủ). Sản phẩm của phản ứng là

A. CO₂.

B. H₂O.

C. CO₂ và H₂O.

D. CO₂ , H₂O và O₂.

Đáp án C

Phương trình hóa học: CH₄ + 2O₂ CO₂ ↑+ 2H₂O

Sản phẩm thu được là: CO₂ và H₂O

Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn 32 gam khí metan (CH₄) cần V lít khí oxi (đktc), thu được khí CO₂ và H₂O. Giá trị của V là?

A. 22,4 lít

B. 8,96 lít

C. 44,8 lít

D. 67,2 lít

Đáp án B

Số mol khí CH₄ là: n_CH4 =

= 2 mol

CH₄ + 2O₂ CO₂↑ + 2H₂O

2 → 4 (mol)

Thể tích khí oxi cần dùng là: V_O2 = 22,4.4 = 89,6 lít.

Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn m gam khí axetilen (C₂H₂) trong khí oxi, thu được 11,2 lít khí CO₂ (đktc) và m₂ gam H₂O. Giá trị m₂ là:

A. 5,4 gam.

B. 9,0 gam.

C. 4,5 gam.

D. 2,7 gam.

Đáp án C.

Số mol khí CO2 là: n_CO2 = =0,5mol

Phương trình hóa học: 2C₂H₂ + 5O₂ 4CO₂ ↑ + 2H₂O

0,5 → 0,25 (mol)

Khối lượng nước thu được là: m₂ = 0,25.18 = 4,5 gam.

Câu 4: Tính thể tích không khí ở đktc cần để oxi hóa hoàn toàn 20 lít khí NO (đktc) thành NO₂

A. 10 lít.

B. 50 lít.

C. 60 lít.

D. 70 lít.

Đáp án B.

2NO + O₂ 2NO₂

n_O2 = .n_NO nên V_O2 = .V_NO = .20 = 10 (lít)

Vì V_kk = 5V_O2 => V_kk = 5.10 = 50 (lít).

Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp khí Z gồm CO và H₂ cần dùng 4,48 lít khí O₂. Hỗn hợp khí sinh ra có 3,36 lít CO₂. Thể tích H₂ trong hỗn hợp ban đầu là (biết thể tích các khí đều ở đktc)

A. 7,2 lít.

B. 5,6 lít.

C. 2,24 lít.

D. 4,48 lít.

Đáp án B

n_CO2 = = 0,15 mol

n_O2 = = 0,2 mol

2CO + O₂ 2CO₂ (1)

2H₂ + O₂ 2H₂O (2)

Theo phương trình (1): n_O2 (1) = 0.5.n_CO2 = 0,075 mol

n_O2 (2) = 0,2 – 0,075 = 0,125 mol

Theo phương trình (2): n_H2 = 2n_O2 = 0,25 mol

V_H2 = 0,25.22,4 = 5,6 lít

Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lít CH₄ (đktc). Xác định thể tích không khí cần dùng cho phản ứng trên (đktc).

A. 72 lít.

B. 56 lít.

C. 22,4 lít.

D. 33,6 lít.

Đáp án D.

n_CH4 = = 0,15 mol

CH₄ + 2O₂ CO₂ ↑+ 2H₂O

0,15 → 0,3 (mol)

n_O2= 0,3 (mol) → V_O2= 0,3 . 22,4 = 6,72 (lít)

Vì V_KK = 5V_O2 → V_KK = 5 . 6,72 = 33,6 (lít).

Câu 7: Đốt cháy hoàn toàn V lít khí metan CH₄ (đktc) thu đươc 1,8g hơi nước. Xác định V?

A. 7,2 lít.

B. 5,6 lít.

C. 2,24 lít.

D. 1,12 lít.

Đáp án D.

n_H2O = = 0,1 mol

CH₄ + 2O₂ CO₂ ↑+ 2H₂O

0,05 ← 0,1 (mol)

V_CH4 = 0,05.22,4 = 1,12 lít.

Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn khí etilen (C₂H₄), thu được 15,5g hỗn hợp sản phẩm gồm khí cacbonic và hơi nước. Thể tích khí etilen (đktc) đã đốt cháy là

A. 9,64 lít.

B. 2,8 lít.

C. 5,6 lít.

D. 3,94 lít.

Đáp án B.

Gọi n_C2H4 = a mol

C₂H₄ + 3O₂ 2CO₂ ↑ + 2H₂O

a → 2a 2a (mol)

m_CO2 + m_H2O = 2a.(44+18) = 124a = 15,5g

→ a = 0,125 mol

V_C2H4 = 0,125.22,4 = 2,8 lít

Câu 9: Cho 6,72 lít khí C₂H₂ (đktc) phản ứng hết với khí oxi thu được khí cacbonic và hơi nước. Thể tích khí oxi cần dùng (đktc) là

A. 22,4 lít.

B. 13,44 lít.

C. 15,68 lít.

D. 16,8 lít.

Đáp án D.

n_C2H2 = = 0,3 mol

2C₂H₂ + 5O₂ 4CO₂ ↑+ 2H₂O

0,3 → 0,75 (mol)

V_O2 = 0,75.22,4 = 16,8 lít

Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn m gam khí metan (CH₄) cần 6,72 lít khí oxi (đktc), thu được khí CO₂ và H₂O. Giá trị của m là?

A. 0,8 gam

B. 0,4 gam

C. 1,6 gam

D. 0,6 gam

Đáp án A.

n_O2 = = 0,3 mol

CH₄ + 2O₂ CO₂ ↑+ 2H₂O

0,15 ← 0,3 (mol)

m_CH4 = 0,05.16 = 0,8 gam