A. Nguyên Tắc Vàng và Phương Pháp Giải Nhanh
Trong hóa học, việc Hoàn Thành Các Phương Trình là kỹ năng thiết yếu. Đề bài thường cho một phản ứng với nhiều chất, nhưng lại “giấu” đi một chất hoặc hệ số nào đó. Nhiệm vụ của bạn là tìm ra chất còn thiếu và cân bằng phương trình một cách chính xác.
Nguyên tắc then chốt: Số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố phải được bảo toàn trước và sau phản ứng. Hay nói cách khác, số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở vế trái phải bằng số nguyên tử của nguyên tố đó ở vế phải.
Ví dụ kinh điển:
?Cu + ? → 2CuO
Phân tích:
- Vế phải có Cu và O, suy ra chất thiếu ở vế trái phải chứa O. Khả năng cao nhất là O2.
- Vế phải có 2 nguyên tử Cu, nên hệ số của Cu ở vế trái phải là 2 để đảm bảo cân bằng.
Kết quả: 2Cu + O2 → 2CuO
B. “Mổ Xẻ” Các Dạng Bài Tập Hoàn Thành Phương Trình Hóa Học
Ví dụ 1: Điền chất và hệ số thích hợp vào chỗ trống:
a) Fe + ?HCl → FeCl2 + H2
b) CaO + ?HCl → CaCl2 + ?
Lời giải chi tiết:
a) Vế phải có 2 Cl và 2 H, vậy cần thêm 2 vào trước HCl để cân bằng số lượng nguyên tử:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
b) Vế trái có Ca, H, Cl, O. Suy ra chất thiếu ở vế phải phải chứa H và O. Chất đó chính là H2O.
Vế phải có 2 Cl, vậy cần thêm 2 vào trước HCl:
CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O
Ví dụ 2: Cho sơ đồ phản ứng:
Al + CuSO4 → Alx(SO4)y + Cu
Xác định x, y và hoàn thành phương trình.
Lời giải từng bước:
-
Xác định x và y: Al hóa trị III, (SO4) hóa trị II. Theo quy tắc hóa trị: III.x = II.y, suy ra tỉ lệ x/y = 2/3. Chọn x = 2, y = 3.
-
Thay vào sơ đồ: Al + CuSO4 → Al2(SO4)3 + Cu
-
Cân bằng phương trình:
- Vế phải có 2 Al, thêm 2 vào trước Al: 2Al + CuSO4 → Al2(SO4)3 + Cu
- Vế phải có 3 nhóm (SO4), thêm 3 vào trước CuSO4: 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + Cu
- Cuối cùng, thêm 3 vào trước Cu: 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
Phương trình hoàn chỉnh: 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
Ví dụ 3: Cho sơ đồ:
FeaOb + HCl → FeClc + H2O
Biết Fe hóa trị III, xác định a, b, c và cân bằng phương trình.
Lời giải:
-
Fe hóa trị III, oxit sắt là Fe2O3, muối sắt là FeCl3. Vậy a = 2, b = 3, c = 3.
-
Sơ đồ: Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O
-
Cân bằng:
- Vế trái có 2 Fe, thêm 2 vào trước FeCl3: Fe2O3 + HCl → 2FeCl3 + H2O
- Vế phải có 6 Cl, thêm 6 vào trước HCl: Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + H2O
- Cuối cùng, thêm 3 vào trước H2O: Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
Phương trình hoàn chỉnh: Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
C. Luyện Tập: Bài Tập Vận Dụng
Câu 1: Fe + … → FeCl2 + H2. Chất còn thiếu là:
A. Cl2. B. Cl. C. HCl. D. Cl2O.
Đáp án: C. HCl (Vế phải có Fe, Cl, H, nên chất thiếu phải chứa H và Cl)
Câu 2: FeClx + Cl2 → FeCl3. Giá trị của x là:
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Đáp án: B. 2 (Sắt có hóa trị II và III, loại A và D. Vế phải là FeCl3, nên vế trái không thể là FeCl3)
Câu 3: Fe3O4 + aHCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O. Giá trị của a là:
A. 4. B. 6. C. 8. D. 10.
Đáp án: C. 8 (Vế phải có 8 H, vậy a = 8)
Câu 4: Al + AgNO3 → Al(NO3)3 + Ag. Hệ số thích hợp là:
A. 1 : 2 : 3 : 4. B. 2 : 3 : 2 : 5. C. 2 : 4 : 3 : 1. D. 1 : 3 : 1 : 3.
Đáp án: D. 1 : 3 : 1 : 3
Câu 5: CaO + ? HNO3 → Ca(NO3)2 + ?
Hệ số trước HNO3 và chất còn thiếu là:
A. 1 và H2O. B. 2 và H2O. C. 2 và HNO3. D. 2 và NO2.
Đáp án: B. 2 và H2O
Câu 6: MnO2 + 4? → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Chất còn thiếu là:
A. Cl2. B. H2O. C. HCl. D. Cl2O.
Đáp án: C. HCl
Câu 7: K2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + ?
Tỉ lệ số phân tử chất tham gia phản ứng là:
A. 1 : 1. B. 2 : 1. C. 1 : 2. D. 1 : 3.
Đáp án: A. 1 : 1
Câu 8: Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + Khí gì?
A. H2. B. O2. C. CO2. D. H2O.
Đáp án: A. H2
Câu 9: Al + Fe3O4 → ? + Al2O3. Đơn chất còn thiếu và tổng hệ số các chất sản phẩm là:
A. Fe và 10. B. Al và 11. C. Fe và 12. D. Fe và 13.
Đáp án: D. Fe và 13
Giải thích: 8Al + 3Fe3O4 → 9Fe + 4Al2O3. Tổng hệ số sản phẩm: 9 + 4 = 13. Phản ứng này cần nhiệt độ để xảy ra.
Câu 10: Zn + ? → ZnCl2 + H2
Tổng hệ số các chất tham gia phản ứng là:
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Đáp án: C. 3 (Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2. Tổng hệ số: 1 + 2 = 3)
Kết Luận
Hoàn thành các phương trình hóa học đòi hỏi sự hiểu biết về hóa trị, quy tắc bảo toàn nguyên tố và kỹ năng cân bằng phương trình. Luyện tập thường xuyên với nhiều dạng bài tập khác nhau sẽ giúp bạn nắm vững kiến thức và tự tin giải quyết mọi bài toán.
