Hãy chọn hệ số và công thức hóa học thích hợp đặt vào chỗ có dấu hỏi trong các s…
a) ? Al(OH)3 → ? + 3H2O.
b) Fe + AgNO3 → ? + 2Ag
c) ?NaOH + ? → Fe(OH)3 + ? NaCl
Bài tập này yêu cầu chúng ta vận dụng kiến thức về Định luật bảo toàn khối lượng để cân bằng phương trình hóa học. Nguyên tắc cơ bản là: số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế của phương trình phải bằng nhau.
Chúng ta sẽ đi vào từng câu một.
a) ? Al(OH)3 → ? + 3H2O
Bước 1: Phân tích các chất đã cho và dự đoán chất còn thiếu.
Đây là một phản ứng phân hủy, từ một chất ban đầu là Al(OH)3 (Nhôm hiđroxit) tạo ra nhiều chất mới.
Vế phải (bên sản phẩm) có H2O (nước). Ta thấy trong H2O có nguyên tố Hiđro (H) và Oxi (O). Các nguyên tố này đều có trong chất ban đầu Al(OH)3.
Tuy nhiên, vế trái còn có nguyên tố Nhôm (Al) mà vế phải chưa có. Do đó, chất còn thiếu ở dấu hỏi chắc chắn phải chứa nguyên tố Al. Vì Al(OH)3 bị nhiệt phân, chất còn thiếu này cũng sẽ chứa nguyên tố Oxi.
Hợp chất của Al và O là Nhôm oxit. Theo quy tắc hóa trị (Al hóa trị III, O hóa trị II), công thức hóa học của Nhôm oxit là Al2O3.
Vậy sơ đồ phản ứng bây giờ là: ? Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O.
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế.
Ta đếm số nguyên tử ở vế phải (bên sản phẩm):
- Số nguyên tử Al: có 2 trong Al2O3.
- Số nguyên tử O: có 3 trong Al2O3 và 3 trong 3H2O, tổng cộng là \(3 + 3 = 6\) nguyên tử O.
- Số nguyên tử H: có \(3 \times 2 = 6\) trong 3H2O.
Bây giờ, ta đặt hệ số vào vế trái sao cho số nguyên tử bằng với vế phải:
- Để có 2 nguyên tử Al ở vế trái, ta đặt hệ số 2 trước Al(OH)3. Ta được 2Al(OH)3.
Kiểm tra lại số nguyên tử O và H ở vế trái với hệ số 2:
- Số nguyên tử O: \(2 \times 3 = 6\) nguyên tử. (Bằng với vế phải)
- Số nguyên tử H: \(2 \times 3 = 6\) nguyên tử. (Bằng với vế phải)
Tất cả các nguyên tố đã được cân bằng.
Kết luận: Phương trình hóa học hoàn chỉnh là:
\[ 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O \]
b) Fe + ? AgNO3 → ? + 2Ag
Bước 1: Phân tích các chất đã cho và dự đoán chất còn thiếu.
Đây là phản ứng thế, kim loại mạnh hơn (Fe) đẩy kim loại yếu hơn (Ag) ra khỏi dung dịch muối.
Nguyên tố Sắt (Fe) đã thay thế cho Bạc (Ag) trong hợp chất muối AgNO3.
Vậy sản phẩm muối mới tạo thành sẽ là muối của Sắt và gốc nitrat (NO3). Trong phản ứng này, Sắt thường có hóa trị II. Gốc NO3 có hóa trị I. Theo quy tắc hóa trị, công thức hóa học của muối sắt mới là Fe(NO3)2 (Sắt(II) nitrat).
Vậy sơ đồ phản ứng bây giờ là: Fe + ? AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag.
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế.
Ta đếm số nguyên tử ở vế phải:
- Số nguyên tử Fe: có 1 trong Fe(NO3)2.
- Số nhóm (NO3): có 2 trong Fe(NO3)2.
- Số nguyên tử Ag: có 2.
Bây giờ, ta đặt hệ số vào vế trái để cân bằng:
- Vế trái đang có 1 nguyên tử Fe. (Bằng với vế phải)
- Để có 2 nhóm (NO3) ở vế trái, ta đặt hệ số 2 trước AgNO3. Ta được 2AgNO3.
Kiểm tra lại số nguyên tử Ag ở vế trái với hệ số 2:
- Số nguyên tử Ag: có 2 trong 2AgNO3. (Bằng với vế phải)
Tất cả các nguyên tố đã được cân bằng.
Kết luận: Phương trình hóa học hoàn chỉnh là:
\[ Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag \]
c) ? NaOH + ? → Fe(OH)3 + ? NaCl
Bước 1: Phân tích các chất đã cho và dự đoán chất còn thiếu.
Đây là một phản ứng trao đổi giữa một bazơ (NaOH) và một muối.
Sản phẩm là Fe(OH)3 (Sắt(III) hiđroxit) và NaCl (Natri clorua).
Ta thấy sản phẩm có nguyên tố Sắt (Fe) và Clo (Cl). Những nguyên tố này phải đến từ các chất tham gia phản ứng. Chất NaOH không có Fe và Cl, vậy chất còn thiếu ở dấu hỏi phải là hợp chất của Fe và Cl.
Trong sản phẩm Fe(OH)3, nhóm (OH) có hóa trị I, vậy Fe ở đây có hóa trị III.
Do đó, muối tham gia phản ứng là muối Sắt(III) clorua. Theo quy tắc hóa trị (Fe hóa trị III, Cl hóa trị I), công thức hóa học của nó là FeCl3.
Vậy sơ đồ phản ứng bây giờ là: ? NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3 + ? NaCl.
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế.
Ta sẽ cân bằng lần lượt từng nguyên tố hoặc nhóm nguyên tố.
- Cân bằng nguyên tố Cl: Vế trái có 3 nguyên tử Cl (trong FeCl3). Để vế phải cũng có 3 nguyên tử Cl, ta đặt hệ số 3 trước NaCl. Ta được 3NaCl.
Sơ đồ lúc này: ? NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3 + 3NaCl. - Cân bằng nguyên tố Na: Sau khi đặt hệ số 3 cho NaCl, vế phải có 3 nguyên tử Na. Để vế trái cũng có 3 nguyên tử Na, ta đặt hệ số 3 trước NaOH. Ta được 3NaOH.
Sơ đồ lúc này: 3NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3 + 3NaCl.
Bước 3: Kiểm tra lại tất cả các nguyên tố.
Vế trái:
- Na: 3 nguyên tử.
- O: 3 nguyên tử.
- H: 3 nguyên tử.
- Fe: 1 nguyên tử.
- Cl: 3 nguyên tử.
Vế phải:
- Fe: 1 nguyên tử.
- O: 3 nguyên tử (trong Fe(OH)3).
- H: 3 nguyên tử (trong Fe(OH)3).
- Na: 3 nguyên tử.
- Cl: 3 nguyên tử.
Số nguyên tử của tất cả các nguyên tố ở hai vế đã bằng nhau.
Kết luận: Phương trình hóa học hoàn chỉnh là:
\[ 3NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3 + 3NaCl \]
Cô hy vọng phần giải thích chi tiết này sẽ giúp các em hiểu rõ hơn về cách hoàn thành và cân bằng một phương trình hóa học. Chúc các em học tốt
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
a. 2Al(OH)3 –>Al2O3 + 3H2O
b. Fe + 2AgNO3 –> Fe(NO3)2 + 2Ag
c. 3NaOH + FeCl3 –> 3NaCl + Fe(OH)3
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
a) 2Al(OH)3 -> Al2O3 + 3H2O
b) Fe + 2AgNO3 -> Fe(NO3)2 +2Ag
c) 3NaOH + FeCl3 -> Fe(OH)3 + N3aCl