Home » Blog » Hướng dẫn Công thức tính nhanh và Đồ thị làm toán Hóa

Hướng dẫn Công thức tính nhanh và Đồ thị làm toán Hóa

Đối với mèo Tom, Hóa học đã hủy hoại đời anh ấy nhiều hơn Toán, Lý! Nhưng với công thức dùng cho trắc nghiệm, bạn sẽ không gặp rắc rối như Tom. Bạn chẳng cần quan tâm, tìm hiểu chi cho mệt. Đơn giản bạn chỉ ghi vài dòng, bấm máy chính xác, tô A, B, C, D cho đẹp. Tuy nhiện, phải cẩn thận đấy, lợi trước mắt, hại lâu dài!

Hóa trắc nghiệm

Công thức tính nhanh hóa học để giải quyết nhanh-gọn-lẹ toán hóa; mới chỉ xuất hiện từ thế kỉ 20 và đặc biệt 21!; khi chuyển từ thi Hóa tự luận thành Hóa trắc nghiệm. Giờ đây, rất nhiều bài toán phức tạp (giải đến vã mồ hôi) bạn có thể chẳng biết, chẳng quan tâm, cũng chẳng thèm hiểu các chất đã gặp gỡ rồi chuyển hóa ra sao, hoặc hệ số cân bằng thế nào (mặc dù đây là điều cốt lõi và quan trọng của môn Hóa); bạn đơn giản chỉ ghi vài dòng, thế số chính xác, bấm máy cho đúng, và tô đáp án cho đẹp! …

Nhưng cẩn thận đấy; sau này, nếu bạn trở thành nhà hóa học; hoặc dược sĩ, bạn sẽ không thể đánh trắc nghiệm ABò – Cá – Dê để hiểu và làm hóa (chưa kể đánh lụi!); mà bạn cần biết phản ứng xảy ra thế nào; có nguy hiểm hay chúng kiêng kị lẫn nhau không?

Bất chấp tương lai có làm hóa hay không; vượt qua kì thi và lấy điểm cao là cái bạn đang quan tâm. Muốn vậy, bạn phải thuộc công thức và biết dạng toán để áp dụng công thức đó; điều rất mâu thuẫn với bộ môn khoa học tự nhiên. Nhưng …. đang trở thành model được giới trẻ săn lùng!

Nội dung bài viết

1. Công thức tính muối khi cho …

1.1. Phản ứng với axit HCl, H2SO4 loãng

Kim loại R + HCl  ? muối clorua RCln + H2

  • mmuối clorua = mkim loại phản ứng + 71.nH2

Kim loại R + H2SO4 loãng  ? muối sunfat R2(SO4)n + H2

  • mmuối sunfat = mkim loại phản ứng + 96.nH2

Oxit RxOy + HCl | H2SO4 loãng  ? muối clorua | muối sunfat + H2O

  • mmuối clorua = moxit + 27,5.nHCl = moxit + 55.nH2O
  • muối sunfat = moxit + 80.nH2SO4

Muối cacbonat R2(CO3)n + HCl | H2SO4 loãng  ? muối clorua RCln | muối sunfat R2(SO4)n+ CO2 + H2O

  • mmuối clorua = mmuối cacbonat + 11.nCO2
  • mmuối sunfat = mmuối cacbonat + 36.nCO2

Muối sunfit R2(SO3)n + HCl | H2SO4  ? muối clorua | muối sunfat + SO2 + H2O

  • mmuối clorua = mmuối sunfit  – 9.nSO2
  • muối sunfat = mmuối sunfit  + 16.nSO2

1.2. Phản ứng với axit H2SO4 đặc, HNO3

Kim loại R + H2SO4 đặc ? muối sunfat R2(SO4)n + SO2 (hoặc S, H2S) + H2O

  • mmuối sunfat = mkim loại + 48(2.nSO2 + 6.nS + 8.nH2S)
  • Tổng nH2SO4 = 2.nSO2 + 4.nS + 5.nH2S
  • Sản phẩm khử nào không có thì bỏ qua

Kim loại R + HNO3 → ? {muối nitrat R(NO3)n ; NH4NO3-nếu có} + NO2 (hoặc NO, N2O, N2, NH4+) + H2O

  • Tổng muối nitrat = mmuối nitrat của kim loại R + mNH4NO3 = mkim loại + 62(nNO2 + 3.nNO + 8.nN2O + 10.nN2 + 8.nNH4+ [*]) + mNH4NO3
  • Tổng nHNO3 = 2nNO2 + 4.nNO + 10.nN2O + 12.nN2 + 10.nNH4+ *
  • Sản phẩm khử nào không có thì bỏ qua

Kim loại R + [O] → Rắn {R dư ; Oxit} + HNO3 → ? {muối nitrat R(NO3)n ; NH4NO3-nếu có} + NO2 (hoặc NO, N2O, N2, NH4+) + H2O

  • BTKL, mình tính được mol nguyên tử O
  • Các công thức như mục trên nhưng ở chỗ đánh dấu [*] bạn cộng thên 2.nO

2. Công thức toán CO2 bơi lội trong dung dịch kiềm

2.1. Lập tỉ lệ kiểu truyền thống

Khi còn bé

Khi học hóa lớp 10, 11; mình có cách giải bằng cách lập tỉ lệ mol như sau:

CO2 phản ứng NaOH
Photo by DoTrongToan on W3chem
CO2 phản ứng Ba(OH)2
Photo by DoTrongToan on W3chem

Khi lớn hơn

Ở lớp 12, mình chỉ cần nhìn vào công thức hai muối là biết ngay lập tỉ lệ mol thế nào.

Bài toán CO2 + NaOH → NaHCO3, Na2CO3 mình chỉ cần lập tỉ lệ dễ ợt là

  • lấy mol Na : mol C
  • sản phẩm và cách làm như trên, hãy tưởng tượng đôi chút nhe bạn
  • hãy hỏi GV nếu cần

Bài toán CO2 + Ba(OH)2BaCO3, Ba(HCO3)2 mình chỉ cần lập tỉ lệ dễ ợt là

  • lấy mol mol C : mol Ba
  • sản phẩm và cách làm như trên, hãy tưởng tượng đôi chút nhe bạn
  • hãy hỏi GV nếu cần

2.2. Tính CO2

2.2.1. ? mol CO2 + Ca(OH)2 | Ba(OH)2  tủa CaCO3 | BaCO3 với mol Ca2+, Ba2+ > CaCO3, BaCO3

Ta có hai kết quả

  • nCO2 min = nBaCO3
  • nCO2 max = nOH-  – nBaCO3 = 2nBa(OH)2 – nBaCO3
  • CO2 đỉnh tạo nBaCO3 max = nBa(OH)2
Hấp thụ hết V lít CO2 (đo ở đktc) vào dung dịch có 0,3 mol Ba(OH)2 

thu được 0,1 mol kết tủa. Tính V?

0,3 mol Ba(OH)2 ⇒ nOH- = 0,3.2 = 0,6

Đề không hỏi min hay max nên ta có 2 kết quả như sau:

  • nCO2 min = ntủa = 0,1 ⇒ VCO2 min = 2,24 lit
  • nCO2 max = nOH- – ntủa = 0,6 – 0,1 = 0,5 ⇒ VCO2 max = 11,2 lit

2.2.2. Ngắm đồ thị huyền thoại → Tìm số và tính toán

***Cảnh báo: Nếu quá vớ vẩn với bạn, xin hãy bỏ qua nội dung này.

Sở dĩ có hai trị CO2 do

  • khi CO2 min ứng với chỉ xảy ra 1 phản ứng

1CO2 + 1Ba(OH)2 dư → BaCO3 + H2O

  • khi CO2 max ứng với xảy ra cả 2 phản ứng

[1] CO2 phản ứng từ từ với Ba(OH)2 tạo tủa BaCO3 cho đến max

1CO2 + 1Ba(OH)2 hết → BaCO3 max + H2O

[2] CO2 tiếp tục hòa tan 1 phần BaCO3

1CO2 + 1BaCO3 một phần + H2O → Ba(HCO3)2 tan

Dẫn từ từ đến dư khí CO2 vào dung dịch Ba(OH)2. Sự phụ thuộc của

khối lượng kết tủa (y gam) vào thể tích khí CO2 tham gia phản ứng (x lít) được biểu diễn bằng đồ thị bên dưới. Giá trị của m là A. 19,70. | B. 39,40. | C. 9,85. | D. 29,55. (Đề tham khảo 2019)

Đồ thị CO2 với Ba(OH)2

Đề chỉ cho phần vẽ màu đen; màu xanh và đỏ do mình vẽ thêm vào cho đẹp!

Dễ dàng ta thấy: vì hai chất phản ứng với tỉ lệ 1:1 nên đồ thị là hình tam giác đều á.

/ trục chạy lên là vẽ cho pứ [1]

\ trục chạy xuống là vẽ cho phản ứng [2]

Có 3 ẩn a – b – m. Mình dùng công thức ở 3 chỗ đánh dấu tròn và ngôi sao là xong, dễ ẹt hà!

1. CO2 min = BaCO3

  • (a – b) : 22,4 = 2m : 197
  • nên 197a – 197b – 44,8m = 0

2. CO2 đỉnh = BaCO3 max

  • (a + b) : 22,4 = 4m : 197
  • nên 197a + 197b – 89,6m = 0

3. CO2 max = 2Ba(OH)2 bđ – nBaCO3

  • (a + 3,36) : 22,4 = (2.4m : 197) – (2m : 197)
  • nên 197a – 134,4m = – 661,92

Giả hệ ra a = 3,36 ; b = 1,12 ; m = 9,85

2.3. Tính tủa khi CO2 + nhiều kiềm

Cho CO2 + NaOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2 → ? mol CaCO3, BaCO3

Khi có tỉ lệ mol 1 < OH : CO2 < 2 ⇒ tạo HCO3 và CO32-, ta mới dùng được công thức

  • mol CO32– = mol OH – mol CO2
  • đương nhiên mol HCO3 = CO2 – CO32– (bảo toàn mol C)
Chỉ cho 1 dung dịch Ba(OH)2 hoặc Ca(OH)2 thì mol CO32- = mol tủa

Ví dụ. Hấp thụ hết 0,5 mol CO2 (đktc) vào dung dịch có 0,35 mol Ba(OH)2. Tính khối lượng kết tủa thu được.

0,35 mol Ba(OH)2 ⇒ nBa2+ = 0,35 ; nOH– = 0,35.2 = 0,7

Vì tỉ lệ mol OH : CO2 = 0,7 : 0,5 = 1,4 nên

  • mol CO32– = mol OH – mol CO2 = 0,2 = ntủa BaCO3
  • nBaCO3 = 0,2.197 = 39,4 gam
Nếu cho dung dịch chứa nhiều kiềm như NaOH, Ba(OH)2 hoặc Ca(OH)2 thì
  • so sánh mol CO32- với Ba2+ | Ca2+ để tính ra mol tủa
  • vì CO32- + Ba2+ (Ca2+) → CaCO3 (BaCO3)

Ví dụ. Hấp thụ hết 0,3 mol CO2 (đo ở đktc) vào dung dịch hỗn hợp gồm 0,03 mol NaOH và 0,18 mol Ba(OH)2. Tính khối lượng kết tủa thu được?

Tổng nOH- = 0,39 mol

Vì tỉ lệ mol OH̶ : CO2 = 0,39 : 0,3 = 1,3 nên

  • mol CO32– = mol OH – mol CO2 = 0,39 – 0,3 = 0,09
  • phản ứng Ba2+ + CO32- → BaCO3
  • mà Ba2+ = 0,18 > CO32- = 0,09 ⇒ nBaCO3 = 0,09 mol ~ 17,73 gam

3. Công thức bài toán NHÔM

3.1. Tính kết tủa Al(OH)3

OH– + Al3+ → tính tủa Al(OH)3

Hãy nhìn và làm theo bảng sau:

Al3+ phản ứng với OH-
Dễ lắm!

Ví dụ 1. Cho 0,3 mol NaOH vào dung dịch có 0,2 mol Al3+. Tính số mol kết tủa thu được?

  • vì tỉ lệ mol OH: Al3+ = 0,3 : 0,2 = 1,5 nên
  • Al(OH)3 = OH: 3 = 0,3 : 3 = 0,1 mol

Ví dụ 2. Cho 0,6 mol NaOH vào dung dịch có 0,2 mol Al3+. Tính số mol kết tủa thu được?

  • vì tỉ lệ mol OH: Al3+ = 0,6 : 0,2 = 3 nên
  • Al(OH)3 = Al3+ = 0,2 mol

Ví dụ 3. Cho 0,7 mol NaOH vào dung dịch có 0,2 mol Al3+. Tính số mol kết tủa thu được?

  • vì tỉ lệ mol OH: Al3+ = 0,7 : 0,2 = 3,5 nên
  • Al(OH)3 = 4.Al3+ – OH = 4.0,2 – 0,7 = 0,1 mol

Ví dụ 4. Cho 0,9 mol NaOH vào dung dịch có 0,2 mol Al3+. Tính số mol kết tủa thu được?

  • vì tỉ lệ mol OH: Al3+ = 0,9 : 0,2 = 4,5 nên
  • Al(OH)3 = 0

3.2. Tính OH

Tính NaOH + Al3+ → tủa Al(OH)3 với mol Al3+ > Al(OH)3

Ta có hai kết quả

  • mol OHmin = 3.ntủa
  • mol OHmax = 4.nAl3+ – ntủa
  • Nếu dung dịch có thêm H+; mình cộng thêm mol H+ vào hai công thức trên, khi đó
    • mol OHmin = 3.ntủa + nH+
    • mol OHmax = 4.nAl3+ – ntủa + nH+

Ví dụ 1. Cho V lít dung dịch NaOH 1M vào dung dịch chứa 0,5 mol AlCl3; thu được 0,4 mol Al(OH)3. Tính V?

Vì đề không hỏi min hay max nên mình có

  • mol OHmin = 3.ntủa ⇒ 1.Vmin = 3.0,4 ⇒ Vmin = 1,2 lit
  • mol OHmax = 4.nAl3+ – ntủa ⇒ 1.Vmax = 4.0,5 – 0,4 ⇒ Vmax = 1,6 lit

Ví dụ 2. Cho V lít dung dịch NaOH 1M vào dung dịch chứa đồng thời 0,6 mol AlCl3 và 0,2 mol HCl; sau phản ứng thu được 0,5 mol Al(OH)3. Tính V?

Bài này cho thêm H+, tương tự mình có

  • mol OHmin = 3.ntủa + nH+ ⇒ 1.Vmin = 3.0,5 + 0,2 ⇔ Vmin = 1,7 lit
  • mol OHmax = 4.nAl3+ – ntủa + nH+ ⇒ 1.Vmax = 4.0,6 – 0,5 + 0,2 ⇔ Vmax = 2,1 lit

3.3. Tính H+

Tính mol H+ + AlO2 → tủa Al(OH)3 với mol AlO2> Al(OH)3

Ta có hai kết quả

  • mol H+min = ntủa
  • mol H+max = 4.nAlO2- – 3.ntủa
  • Nếu dung dịch có thêm OH– ; mình cộng thêm mol OH vào hai công thức trên
    • mol H+min = ntủa + nOH-
    • mol H+max = 4.nAlO2- – 3.ntủa + nOH-

Ví dụ 1. Tính V dung dịch HCl 1M cần thêm vào dung dịch chứa 0,7 mol NaAlO2 để thu được 0,5 mol Al(OH)3?

  • mol H+min = ntủa ⇒ 1.Vmin = 0,5 ⇔ Vmin = 0,5 lit
  • mol H+max = 4.nAlO2- – 3.ntủa ⇒ 1.Vmax = 4.0,7 – 3.0,5 ⇔ Vmax = 1,3 lit

Ví dụ 2. Tính V dung dịch HCl 1M lớn nhất cần cho vào dung dịch có 0,1 mol NaOH và 0,3 mol NaAlO2 để thu được 0,2 mol kết tủa?

Dùng công thức max, ta có

  • mol H+max = 4.nAlO2- – 3.ntủa + nOH-
  • 1.Vmax = 4.0,3 – 3.0,2 + 0,1 ⇔ Vmax = 0,7 lit

3.4. Câu truyện của Kẽm

Điều như trên cũng xảy ra với Zn2+, Zn(OH)2 và ZnO22- ; ta có các công thức tương ứng như sau (biết chơi, không có trong chương trình).

Tính mol NaOH + Zn2+ → tủa Zn(OH)2 với mol Zn2+ > Zn(OH)2

  • mol OHmin = 2.ntủa
  • mol OHmax = 4.nZn2+ – 2ntủa

Tính mol H+ + ZnO22- → tủa Zn(OH)2 với mol ZnO22-> Zn(OH)2

  • mol H+min = …
  • mol H+max = …

4. Công thức bài toán SẮT

4.1. Đốt Fe với O2 rồi phản ứng tiếp với HNO3

Fe + O2 → hỗn hợp { Fe dư, Fe3O4, Fe2O3, … } + HNO3 hoặc H2SO4 đặc → NO, NO2, SO2

+Với HNO mFe = 0,7.mhỗn hợp + 5,6.ne nhận (ne nhận tính từ mol khí NO, NO2). Từ đó ta có

  • mFe = 0,7.mhỗn hợp + 5,6.nNO2
  • mFe = 0,7.mhỗn hợp + 16,8.nNO

+Với H2SO4 đặc ⇒ mFe = …?… (ne nhận tính từ mol khí SO2). Từ đó ta có

  • mFe = …?…

Ví dụ 1. Đốt m gam Fe trong oxi thu được 3 gam hỗn hợp X . Hòa tan hết X với HNO3 loãng dư thu được 0,56 lít khí NO ( đktc, sản phẩm khử duy nhất). Tìm m?

  • Có mFe = 0,7.mhỗn hợp + 16,8.nNO = 0,7.3 + 16,8.0,025 = 2,52 gam

Ví dụ 2. Đốt cháy 16,8 gam bột Fe trong khí O2, sau một thời gian thu được m gam hỗn hợp rắn X. Hòa tan hoàn toàn m gam X trong dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 0,18 mol khí NO (sản phẩm khử của duy nhất của N+5). Tìm Giá trị m?

  • Dùng công thức mFe = 0,7.mhỗn hợp + 16,8.nNO
  • Thế số 16,8 = 0,7.mX + 16,8.0,18 => mX = 19,68

Hỗn hợp { Fe, Fe3O4, Fe2O3, … } + HNO3 hoặc H2SO4 đặc → muối Fe(NO3)+ NO, NO2 hoặc muối Fe2(SO4)3 + SO2

+Với HNO⇒ mmuối nitrat = 3,025.(mhỗn hợp + 8.ne nhận) ; ne nhận tính từ mol khí NO, NO2, từ đó ta có

  • mmuối = 3,025.(mhỗn hợp + 8.nNO2)
  • mmuối = 3,025.(mhỗn hợp + 24.nNO)
  • mmuối = 3,025.(mhỗn hợp + 8.nNO2 + 24.nNO)

+Với H2SO4 đặc ⇒ mmuối sunfat = 2,5.(mhỗn hợp + 8.ne nhận) ; ne nhận tính từ mol khí SO2, từ đó ta có

  • mmuối = 2,5.(mhỗn hợp + 16.nSO2)
Với axit HNO3

Ví dụ 3. Hòa tan hoàn toàn 11,36 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 trong dung dịch HNO3 loãng dư; thu được gam muối và 1,344 lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Tìm m?

  • mmuối = 3,025.(11,36 + 24.0,06) = 38,72 gam

Ví dụ 4. Hòa tan hoàn toàn 7 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 trong HNO3 dư thu được 1,792 lít (đktc ) khí X gồm NO và NO2 và m gam muối . Biết tỉ khối hơi của X so với H2 là 19. Tính m ?

  • Tìm được nNO = nNO2 = 0,04
  • mmuối = 3,025.(7 + 8.0,04 + 24.0,04) = 25,047 gam

Ví dụ 5. Cho 22,72 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng, dư thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 77,44 gam muối khan. Tìm trị của V?

  • Thế vào công thức: 77,44 = 3,025x(22,72 + 24.nNO)
  • nNO = 0,12 ~ 2,688 lit
Với axit H2SO4

Ví dụ 6. Hòa tan hết 30 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 bằng H2SO4 đặc nóng, dư thu được 11,2 lít khí SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch sau phản ứng?

  • mmuối = 2,5.(mhỗn hợp + 16.nSO2) = 2,5(30 + 16.0,5) = 95 gam

Ví dụ 7. Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O cần dung dung dịch chứa 0,25 mol H2SOđặc nóng (vừa đủ), thu được dung dịch chứa một muối duy nhất và 896 ml khí SO2 (đktc; sản phẩm khử duy nhất của S+6). Tìm giá trị m?

Tính muối Fe2(SO4)3 từ bảo toàn mol S

  • 0,25 mol H2SO4 ⇒ 0,25 mol S –> Fe2(SO4)3 + 0,04 mol SO2
  • Tính ra 0,07 mol Fe2(SO4)tức 28 gam muối

Dùng mmuối = 2,5.(mhỗn hợp + 16.nSO2)

  • Thế số vào 28 = 2,5.(mhỗn hợp + 16.0,04)
  • Tính ra mhỗn hợp = 10,56 gam

4.2. Oxit sắt và H2SO4 đặc

FexOy  + H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

S trong H2SO4 đặc dùng cho 2 quá trình

  1. để tạo muối sunfat (lớp 10 gọi là tạo môi trường!)
  2. để tạo sản phẩm khử như SO2 (hổng bao giờ gặp H2S, S!)

H+ trong H2SO4 đặc dùng cho 2 phản ứng

  1. oxi hóa khử: 4H+ + SO42- + 2e → SO2 + 2H2O
  2. với O của oxit: 2H+ + O → H2O

Ghi như sau là sai, nhưng dễ hiểu với H2SO4 (*)

  • 2H2+ + 1SO42- + 2e → 1SO2 + 2H2O
  • 1H2+ + 1O → H2O
  • Bạn có thấy công thức này suy ra từ hai phương trình sai không?

nH2SO4 ban đầu = 2.nSO2 + 1.nO

Ví dụ 8. Ví dụ 7 ở trên có thể giải theo cách sau:

moxit = Fe + O

Tính Fe từ bảo toàn mol S, ta có

  • Đã tính ra 0,07 mol Fe2(SO4)⇒ 0,14 mol Fe
  • Tính O từ công thức trên
    • nH2SO4 ban đầu = 2nSO2 + 1nO
    • thế vào 0,25 = 2.0,04 + nO ⇒ 0,17 mol O

Vậy m = Fe + O = 0,14.56 + 0,17.16 = 10,56 gam


Tác giả: Đỗ Trọng Toan, W3chem.com

Liên kết nhanh

Mời bạn thưởng thức thêm các bài viết khác của

Bạn hãy viết bài chia sẻ trong phần bình luận bên dưới nếu có thắc mắc hoặc ý tưởng mới Bạn nhé! Thắc mắc và ý tưởng của Bạn luôn tuyệt vời.

Chia sẻ bài viết và suy nghĩ của Bạn lên mạng xã hội

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

error: Content is protected !!