Bài tập: Chương 3: Thực hành hóa học

Bài tập: Chương 3 – Thực hành hóa học

Giới thiệu

Chương 3 Thực hành hóa học giúp các em vận dụng kiến thức lý thuyết vào thí nghiệm, rèn luyện kĩ năng quan sát, phân tích hiện tượng và xử lí số liệu. Bài tập dưới đây sẽ hướng dẫn các em giải các dạng bài phổ biến, từ nhận biết chất đến tính toán kết quả thí nghiệm.

Lý thuyết cần nhớ

Khi làm bài tập thực hành hóa học, các em cần nắm vững:

• Cách tiến hành thí nghiệm: các bước, dụng cụ, hóa chất, điều kiện phản ứng.
• Hiện tượng thí nghiệm: màu sắc, mùi, kết tủa, khí thoát ra, sự đổi màu quỳ tím...
• Phương trình hóa học minh họa cho phản ứng xảy ra.
• Tính toán dựa trên số liệu thực nghiệm: khối lượng, thể tích khí, nồng độ dung dịch, hiệu suất phản ứng.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Trong buổi thực hành, bạn An cho một mảnh kẽm (Zn) vào ống nghiệm chứa 5 ml dung dịch HCl 1M. Quan sát thấy có bọt khí thoát ra. Hãy:

1. Viết phương trình hóa học xảy ra.
2. Cho biết tên khí thoát ra và nêu cách nhận biết khí đó.
3. Tính thể tích khí thu được ở điều kiện chuẩn (25°C, 1 bar), giả sử phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Hướng dẫn giải:

Bước 1 – Xác định phản ứng: Kẽm tác dụng với axit clohiđric tạo thành muối kẽm clorua và khí hiđro.

Phương trình hóa học: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

Bước 2 – Nhận biết khí: Khí thoát ra là hiđro (H₂). Cách nhận biết: đưa que đóm đang cháy vào miệng ống nghiệm, khí H₂ sẽ cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt, kèm tiếng nổ nhẹ.

Bước 3 – Tính thể tích khí H₂:

• Số mol HCl: n_HCl = C_M × V = 1 × 0,005 = 0,005 (mol)
• Theo phương trình: 2 mol HCl sinh ra 1 mol H₂. Vậy 0,005 mol HCl sinh ra 0,0025 mol H₂.
• Thể tích H₂ ở điều kiện chuẩn: V = n × 24,79 = 0,0025 × 24,79 ≈ 0,062 lít (hay 62 mL).

Ví dụ 2: Một học sinh tiến hành thí nghiệm cho dung dịch NaOH dư vào ống nghiệm chứa 10 mL dung dịch CuSO₄ 0,1M. Sau phản ứng, thu được kết tủa màu xanh. Học sinh đó lọc, rửa và nung kết tủa đến khối lượng không đổi. Hãy tính khối lượng chất rắn thu được sau khi nung.

Hướng dẫn giải:

Bước 1 – Các phản ứng:

• Lần 1: NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ (xanh) + Na₂SO₄
• Nung kết tủa: Cu(OH)₂ —to→ CuO (đen) + H₂O

Bước 2 – Tính số mol:

• n_CuSO₄ = 0,1 × 0,01 = 0,001 (mol)
• → n_Cu(OH)₂ = 0,001 mol → n_CuO = 0,001 mol

Bước 3 – Khối lượng CuO: m = 0,001 × 80 = 0,08 gam

Ghi nhớ

• Luôn viết đúng phương trình hóa học trước khi tính toán.
• Chú ý điều kiện phản ứng (nhiệt độ, xúc tác) và trạng thái chất (kết tủa, khí).
• Khi tính toán theo số liệu thực nghiệm, cần đổi đơn vị phù hợp (mL → L, g → mol).
• Kết tủa sau khi nung thường là oxide kim loại (CuO, Fe₂O₃, MgO…).

Bài tập gợi ý

1. Trong bài thực hành, bạn Hùng cho bột sắt dư vào 20 mL dung dịch H₂SO₄ loãng 0,5M. Tính thể tích khí H₂ thu được ở điều kiện chuẩn. Cho biết cách thu khí H₂ bằng phương pháp đẩy nước.
2. Một nhóm học sinh trộn 100 mL dung dịch BaCl₂ 0,2M với 150 mL dung dịch Na₂SO₄ 0,1M. Hãy xác định khối lượng kết tủa thu được và nồng độ mol của các ion còn lại trong dung dịch (coi thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể).
3. Từ 500 gam quặng pyrite (FeS₂) chứa 80% FeS₂, hãy tính khối lượng sulfuric acid (H₂SO₄) 98% thu được theo sơ đồ: FeS₂ → SO₂ → SO₃ → H₂SO₄. Biết hiệu suất mỗi giai đoạn đều đạt 90%.

Gợi ý: Các em nên tự lập bảng số liệu, viết phương trình, tính số mol chất tham gia và sản phẩm, sau đó áp dụng công thức phù hợp. Chú ý đến chất dư và hiệu suất phản ứng.