Giải sách bài tập KHTN 8 cánh diều bài 5: Tính theo phương trình hóa học

Câu 5.1: Đốt cháy hoàn toàn 1,24 gam phosphorus trong bình chứa 1,92 gam khí oxygen (ở đkc) tạo thành phosphorus pentoxide (P$_{2}$O$_{5}$). 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.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

PTHH: 4P + 5O$_{2}$ $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 2P$_{2}$O$_{5}$

$n_{P}=\frac{m_{P}}{M_{P}}=\frac{1,24}{31}$ = 0,04 mol

$n_{O_{2}}=\frac{m_{O_{2}}}{M_{O_{2}}}=\frac{1,92}{32}$ = 0,06 mol

Theo PTHH: 4 mol P phản ứng với 5 mol O$_{2}$ => 0,04 mol P phản ứng với 0,05 mol O$_{2}$

Số mol O$_{2}$ còn dư là: 0,06 - 0,05 = 0,01 mol.

Khối lượng O$_{2}$ dư là: 0,01.32 = 0,32 gam.

Câu 5.2: Cho 4,8 gam Mg tác dụng với dung dịch chứa 3,65 gam hydrochloric acid (HCl) thu được magnesium chloride (MgCl$_{2}$) và khí hydrogen. Thể tích khí H$_{2}$ thu được ở đkc là

A. 2,2400 lít.                   B. 2,4790 lít.                    C. 1,2395 lít.                    D. 4,5980 lít.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

PTHH: Mg + 2HCl → MCl$_{2}$ + H$_{2}$

$n_{Mg}=\frac{m_{Mg}}{M_{Mg}}=\frac{4,8}{24}$ = 0,2 mol

$n_{HCl}=\frac{m_{HCl}}{M_{HCl}}=\frac{3,65}{36,5}$ = 0,1 mol

Theo PTHH: 1 mol Mg phản ứng với 2 mol HCl => Tính theo số mol của HCl

2 mol HCl sinh ra 1 mol H$_{2}$ => Số mol H2 sinh ra là: 0,1:2 = 0,05 mol.

Thể tích H$_{2}$ ở đktc là: 0,05.24,79 = 1,2395 lít

Câu 5.3: Trong phòng thí nghiệm, khí O2 được điều chế từ phản ứng nhiệt phân potassium permanganate (KMnO$_{4}$): 2KMnO$_{4}$ → K$_{2}$MnO$_{4}$ + MnO$_{2}$ + O$_{2}$↑

Đem nhiệt phân hoàn toàn 7,9 gam potassium permanganate thu được khối lượng khí O$_{2}$ là

A. 0,2 gam.                  B. 1,6 gam.                  C. 0,4 gam.                  D. 0,8 gam.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

$n_{KMnO_{4}}=\frac{m_{KMnO_{4}}}{M_{KMnO_{4}}}=\frac{7,9}{158}$ = 0,05 mol

Theo PTHH: 2 mol KMnO$_{4}$ nhiệt phân sinh ra 1 mol O$_{2}$

=> Số mol O$_{2}$ sinh ra là: 0,05 : 2 = 0,025 mol.

Khối lượng khí O$_{2}$ sinh ra là: $m_{O_{2}}=n_{O_{2}}.M_{O_{2}}$ = 0,025.32 = 0,8 gam

Câu 5.4: Nhiệt phân potassium chlorate (KCIO$_{3}$) thu được potassium chloride (KCI) và khí oxygen theo sơ đồ phản ứng: KCIO$_{3}$ $\overset{xt,t^{o}}{\rightarrow}$ KCl + O$_{2}$↑.

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%.

Hướng dẫn trả lời:

a) 2KCIO$_{3}$ $\overset{xt,t^{o}}{\rightarrow}$ 2KCl + 3O$_{2}$↑.

b) Chọn đáp án B.

$n_{KClO_{3}}=\frac{m_{KClO_{3}}}{M_{KClO_{3}}}=\frac{36,75}{122,5}$ = 0,3 mol.

$n_{O_{2}}=\frac{V_{O_{2}}}{24,79}=\frac{6,69}{24,79}\approx $ 0,27 mol.

Theo PTHH: 2 mol KCIO$_{3}$ nhiệt phân sinh ra 3 mol O$_{2}$

=> Số mol KCIO$_{3}$ phản ứng là: 0,27.$\frac{2}{3}$ = 0,18 mol.

Hiệu suất của phản ứng là: $\frac{0,18}{0,3}$ = 60%.

Câu 5.5: Đốt cháy hoàn toàn a gam bột aluminium cần dùng hết 19,2 gam khí O$_{2}$ và thu được b gam aluminium oxide (Al$_{2}$O$_{3}$) 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.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

$n_{O_{2}}=\frac{m_{O_{2}}}{M_{O_{2}}}=\frac{19,2}{32}$ = 0,6 mol

PTHH: 4Al + 3O$_{2}$ $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 2Al$_{2}$O$_{3}$

(mol)    0,8 ← 0,6   →    0,4

Khối lượng bột aluminium cần dùng là: a = 0,8.27 = 21,6 gam.

Khối lượng aluminium oxide thu được là: b = 0,4.102 = 40,8 gam.

Câu 5.6: Đốt cháy than đá (thành phần chính là carbon) sinh ra khí carbon dioxide theo phương trình hoá học sau: C + O$_{2}$ $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ CO$_{2}$

Biết khối lượng than đá đem đốt là 30 gam, thể tích khí CO$_{2}$ đo được (ở đkc) là 49,58 lít. Thành phần phần trăm về khối lượng của carbon trong than đá là

A. 40,0%.                     B. 66,9%.                  C. 80,0%                     D. 6,7%. 

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

$n_{O_{2}}=\frac{V_{O_{2}}}{24,79}=\frac{49,58}{24,79}\approx$ 2 mol

PTHH: C + O$_{2}$ $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ CO$_{2}$

(mol)   2 ←  2

Phần trăm về khối lượng của carbon trong than đá là: 

$%m_{C}=\frac{m_{C}}{m_{than}}=\frac{2.12}{30}$.100% = 80%

Câu 5.7: Trong công nghiệp, để sản xuất vôi sống (có thành phần chính là CaO), người ta nung đá vôi (có thành phần chính là CaCO$_{3}$) theo phương trình hóa học sau: CaCO$_{3}$ $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ CaO + CO$_{2}$↑

Tính khối lượng CaO thu được khi nung 1 tấn CaCO$_{3}$ nếu hiệu suất phản ứng là

a) 100%.                                                                         b) 90%.

Hướng dẫn trả lời:

Đổi 1 tấn = 1 000 000 gam

$n_{CaCO_{3}}=\frac{m_{CaCO_{3}}}{M_{CaCO_{3}}}=\frac{1 000 000}{100}$ = 10 000 mol.

PTHH: CaCO$_{3}$ $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ CaO + CO2↑

Theo PTHH: $n_{CaCO_{3}}=n_{CaO}$

a) Hiệu suất 100%

$n_{CaO}$ = 10 000 mol => $m_{CaO}$ = 10 000.56 = 560 000 gam.

b) Hiệu suất 90%

$n_{CaO}$ = 10 000.90% = 9 000 mol => $m_{CaO}$ = 9 000.56 = 504 000 gam.

Câu 5.8: Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất từ aluminium oxide (Al$_{2}$O$_{3}$) theo phương trình hoá học sau: 2Al$_{2}$O$_{3}$  4Al + 3O$_{2}$↑

Một loại quặng boxide có chứa 85% là Al$_{2}$O$_{3}$. Hãy tính khối lượng nhôm được tạo thành từ 2 tấn quặng boxide, biết hiệu suất của quá trình sản xuất là 90%.

Hướng dẫn trả lời:

Trong 2 tấn quặng có:

$m_{Al_{2}O_{3}}$ = 2.85% = 1,7 tấn.

$n_{Al_{2}O_{3}}=\frac{m_{Al_{2}O_{3}}}{M_{Al_{2}O_{3}}}=\frac{1,7.10^{6}}{102}=\frac{50000}{3}$ mol

Theo PTHH: $\frac{n_{Al_{2}O_{3}}}{n_{Al}}=\frac{2}{4}=\frac{1}{2}\Rightarrow n_{Al}=\frac{50000}{3}.\frac{2}{1}=\frac{100000}{3}$ mol

$m_{Al(lt)}=\frac{100000}{3}.27$ = 900 000 gam = 900 kg.

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

$m_{Al(tt)}$ = 900.90% = 810 kg.