Đề bài cho chúng ta là: Cho 4,8g Mg tác dụng với HCl theo sơ đồ phản ứng: Mg + HCl ——> MgCl₂ + H₂

Chúng ta sẽ cùng nhau đi qua từng câu hỏi một.

a, Lập PTHH của phản ứng

Để lập được phương trình hóa học (PTHH), chúng ta cần đảm bảo nguyên tố ở hai vế của phương trình phải bằng nhau về số lượng.
Sơ đồ phản ứng đã cho là: Mg + HCl ——> MgCl₂ + H₂

Quan sát hai vế:
– Ở vế trái (chất phản ứng): Có 1 nguyên tử Mg, 1 nguyên tử H, 1 nguyên tử Cl.
– Ở vế phải (sản phẩm): Có 1 nguyên tử Mg, 2 nguyên tử Cl, 2 nguyên tử H.

Ta thấy số nguyên tử H và Cl ở hai vế chưa bằng nhau. Để cân bằng, chúng ta sẽ thêm hệ số thích hợp.
Trong phân tử HCl có 1 nguyên tử Cl, và trong phân tử MgCl₂ có 2 nguyên tử Cl. Vậy ta cần 2 nguyên tử Cl ở vế trái để tạo ra 2 nguyên tử Cl ở vế phải. Ta thêm hệ số 2 trước HCl.
Phương trình trở thành: Mg + 2HCl ——> MgCl₂ + H₂

Bây giờ, chúng ta kiểm tra lại số nguyên tử các nguyên tố:
– Vế trái: 1 Mg, (2 x 1) H = 2 H, (2 x 1) Cl = 2 Cl.
– Vế phải: 1 Mg, 2 Cl, 2 H.

Số nguyên tử các nguyên tố ở hai vế đã bằng nhau. Vậy, phương trình hóa học cân bằng là:
Mg + 2HCl ——> MgCl₂ + H₂

b, Tính khối lượng HCl đã tham gia phản ứng

Để tính khối lượng HCl, trước hết chúng ta cần tìm số mol của Mg đã phản ứng.
Khối lượng mol của Magie (Mg) là 24 g/mol. (Đây là giá trị chúng ta tra trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, thường có trong sách giáo khoa hoặc phụ lục).
Số mol của Mg là:
\(n_{Mg} = \frac{m_{Mg}}{M_{Mg}}\)

Với:
\(m_{Mg}\) = 4,8g (đề bài cho)
\(M_{Mg}\) = 24 g/mol

Thay số vào công thức:
\(n_{Mg} = \frac{4,8 \text{ g}}{24 \text{ g/mol}} = 0,2 \text{ mol}\)

Bây giờ, dựa vào PTHH cân bằng ở câu a, chúng ta thấy tỉ lệ mol giữa Mg và HCl là 1:2. Nghĩa là cứ 1 mol Mg phản ứng thì cần 2 mol HCl.
Do đó, số mol HCl đã tham gia phản ứng là:
\(n_{HCl} = 2 \times n_{Mg}\)

Thay số mol Mg đã tính được:
\(n_{HCl} = 2 \times 0,2 \text{ mol} = 0,4 \text{ mol}\)

Để tính khối lượng HCl, chúng ta cần biết khối lượng mol của HCl.
Khối lượng mol của Hydro (H) là 1 g/mol.
Khối lượng mol của Clo (Cl) là 35,5 g/mol.
Vậy, khối lượng mol của HCl là: \(M_{HCl} = M_H + M_{Cl} = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ g/mol}\).

Khối lượng HCl đã tham gia phản ứng là:
\(m_{HCl} = n_{HCl} \times M_{HCl}\)

Thay số mol HCl và khối lượng mol HCl vào công thức:
\(m_{HCl} = 0,4 \text{ mol} \times 36,5 \text{ g/mol} = 14,6 \text{ g}\)

Vậy, khối lượng HCl đã tham gia phản ứng là 14,6g.

c, Tính thể tích H₂ (ĐKTC) đã sinh ra sau phản ứng

Từ PTHH cân bằng: Mg + 2HCl ——> MgCl₂ + H₂
Chúng ta thấy tỉ lệ mol giữa Mg và H₂ là 1:1. Nghĩa là cứ 1 mol Mg phản ứng thì sinh ra 1 mol H₂.
Số mol H₂ sinh ra là:
\(n_{H_2} = n_{Mg}\)

Số mol Mg chúng ta đã tính ở câu b là 0,2 mol.
Vậy, số mol H₂ sinh ra là:
\(n_{H_2} = 0,2 \text{ mol}\)

Đề bài yêu cầu tính thể tích H₂ ở điều kiện tiêu chuẩn (ĐKTC). Ở ĐKTC, 1 mol khí chiếm thể tích 22,4 lít.
Thể tích khí H₂ sinh ra là:
\(V_{H_2} = n_{H_2} \times 22,4\)

Thay số mol H₂ vào công thức:
\(V_{H_2} = 0,2 \text{ mol} \times 22,4 \text{ lít/mol} = 4,48 \text{ lít}\)

Vậy, thể tích khí H₂ sinh ra ở ĐKTC là 4,48 lít.

d, Cho toàn bộ lượng khí H₂ thu được ở trên tác dụng với 1,6g khí oxi tạo thành nước. Tính khối lượng nước tạo thành?

Trước tiên, chúng ta cần viết PTHH của phản ứng giữa khí H₂ và khí oxi (O₂) tạo thành nước (H₂O).
Phương trình phản ứng là: H₂ + O₂ ——> H₂O

Cân bằng phương trình:
– Vế trái: 2 H, 2 O.
– Vế phải: 2 H, 1 O.
Ta thấy số nguyên tử O chưa bằng nhau. Thêm hệ số 2 trước H₂O để có 2 nguyên tử O ở vế phải.
H₂ + O₂ ——> 2H₂O

Bây giờ kiểm tra lại số nguyên tử:
– Vế trái: 2 H, 2 O.
– Vế phải: (2 x 2) H = 4 H, (2 x 1) O = 2 O.
Số nguyên tử H lại chưa bằng nhau. Thêm hệ số 2 trước H₂.
2H₂ + O₂ ——> 2H₂O

Kiểm tra lại lần nữa:
– Vế trái: (2 x 2) H = 4 H, 2 O.
– Vế phải: (2 x 2) H = 4 H, (2 x 1) O = 2 O.
Phương trình đã cân bằng.

Bây giờ, chúng ta cần xác định tỉ lệ số mol của các chất tham gia phản ứng để biết chất nào hết, chất nào còn dư (nếu có).
Chúng ta có:
– Số mol H₂ đã thu được ở câu c là: \(n_{H_2} = 0,2 \text{ mol}\)
– Khối lượng oxi đã cho là 1,6g. Chúng ta cần tính số mol oxi. Khối lượng mol của oxi (O) là 16 g/mol. Khối lượng mol của khí oxi (O₂) là: \(M_{O_2} = 2 \times M_O = 2 \times 16 = 32 \text{ g/mol}\).
Số mol oxi là:
\(n_{O_2} = \frac{m_{O_2}}{M_{O_2}}\)

Với:
\(m_{O_2}\) = 1,6g
\(M_{O_2}\) = 32 g/mol

Thay số vào công thức:
\(n_{O_2} = \frac{1,6 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} = 0,05 \text{ mol}\)

Bây giờ, chúng ta so sánh tỉ lệ số mol H₂ và O₂ với tỉ lệ trong PTHH. Tỉ lệ trong PTHH là 2:1.
Ta lấy số mol H₂ chia cho 2: \(0,2 \text{ mol} / 2 = 0,1 \text{ mol}\)
Ta lấy số mol O₂ chia cho 1: \(0,05 \text{ mol} / 1 = 0,05 \text{ mol}\)

Vì 0,05 < 0,1, nên số mol O₂ ít hơn theo tỉ lệ phản ứng. Vậy, oxi là chất hết, còn H₂ dư. Phản ứng sẽ tính theo số mol của chất hết là O₂. Theo PTHH: 2H₂ + O₂ ------> 2H₂O
Tỉ lệ mol giữa O₂ và H₂O là 1:2. Nghĩa là cứ 1 mol O₂ phản ứng thì tạo ra 2 mol H₂O.
Số mol H₂O tạo thành là:
\(n_{H_2O} = 2 \times n_{O_2 \text{ (phản ứng)}}\)

Vì oxi là chất hết, nên \(n_{O_2 \text{ (phản ứng)}} = n_{O_2 \text{ (ban đầu)}} = 0,05 \text{ mol}\).
\(n_{H_2O} = 2 \times 0,05 \text{ mol} = 0,1 \text{ mol}\)

Để tính khối lượng nước tạo thành, chúng ta cần khối lượng mol của nước.
Khối lượng mol của Hydro (H) là 1 g/mol.
Khối lượng mol của oxi (O) là 16 g/mol.
Vậy, khối lượng mol của nước (H₂O) là: \(M_{H_2O} = (2 \times M_H) + M_O = (2 \times 1) + 16 = 18 \text{ g/mol}\).

Khối lượng nước tạo thành là:
\(m_{H_2O} = n_{H_2O} \times M_{H_2O}\)

Thay số mol H₂O và khối lượng mol H₂O vào công thức:
\(m_{H_2O} = 0,1 \text{ mol} \times 18 \text{ g/mol} = 1,8 \text{ g}\)

Vậy, khối lượng nước tạo thành là 1,8g.

Các em thấy không, chỉ cần nắm vững các bước lập phương trình hóa học, tính toán số mol và áp dụng đúng các công thức là chúng ta có thể giải được bài tập này một cách dễ dàng. Các em hãy xem lại bài làm của mình và ghi nhớ các bước thực hiện nhé! Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, đừng ngần ngại hỏi cô.