Bài tập cân bằng phương trình Hóa học Lớp 9 có đáp án

Bài tập cân bằng phương trình Hóa học Lớp 8 có đáp án
A. Cân bằng phương trình hóa học là gì?
Phương trình hóa học được dùng để biểu diễn một phản ứng hóa học. Theo định luật
bảo toàn khối lượng, số nguyên tử của mỗi nguyên tố trước khi tham gia phản ứng sẽ
bằng số nguyên tử sau khi tham gia phản ứng. Vì vậy, chúng ta cần phải cân bằng
phương trình hóa học. Từ một phương trình hóa học đã được cân bằng, ta có thể nhận
biết được số lượng các chất phản ứng, chất sản phẩm cũng như tỉ lệ về số nguyên tử,
số phân tử giữa các chất.
B. Cách cân bằng phương trình hóa học
Bước 1: Thiết lập sơ đồ phản ứng
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố
Bước 3: Viết phương trình hóa học.
Một số phương pháp cân bằng cụ thể
1. Phương pháp “chẵn - lẻ”: thêm hệ số vào trước chất có chỉ số lẻ để làm chẵn số nguyên tử của nguyên tố đó.
Ví dụ 1: Cân bằng phương trình phản ứng sau Al + HCl → AlCl3 + H2
Hướng dẫn cân bằng phản ứng
Ta chỉ việc thêm hệ số 2 vào trước AlCl3 để cho số nguyên tử Cl chẵn. Khi đó, vế phải
có 6 nguyên tử Cl trong 2AlCl3, nên vế trái thêm hệ số 6 trước HCl. Al + 6HCl → 2AlCl3 + H2
Vế phải có 2 nguyên tử Al trong 2AlCl3, vế trái ta thêm hệ số 2 trước Al. 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + H2
Vế trái có 6 nguyên tử H trong 6HCl, nên vế phải ta thêm hệ số 3 trước H2. 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Ví dụ 2: Cân bằng phương trình phản ứng sau: P + O2 → P2O5
Hướng dẫn cân bằng phương trình
Bước 1: Thiết lập sơ đồ phản ứng P + O2 → P2O5
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của nguyên tố/nhóm nguyên từ
Vế trái: 1 nguyên tử P, 2 nguyên tử O
Vế phải: 2 nguyên tử P, 5 nguyên tử O
Làm chẵn số nguyên tử O là nguyên tố có nhiều nhất ở vế trái phản ứng, cân bằng số
nguyên tử O ở hai vế, thêm hệ số 5 vào O2 và hệ số 2 vào P2O5 ta được: P + O2 -------→ 2P2O5
Cân bằng số nguyên tử P haii vế, thêm hệ số 4 vào P ta được 4P + 5O2 -------→ 2P2O5
Bước 3. Viết phương trình hóa học 4P + 5O2 → 2P2O5
Ví dụ 3: Thiết lập phương trình phản ứng hóa học sau: Fe(OH)3 → Fe2O3 + H2O
Hướng dẫn giải chi tiết
Bước 1: Thiết lập sơ đồ phản ứng Fe(OH)3→ Fe2O3 + H2O
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của nguyên tố/nhóm nguyên tử
Vế trái: 1 nguyên tử Fe, 3 nguyên tử O, 3 nguyên tử H
Vế trái: 2 nguyên tử Fe, 4 nguyên tử O, 2 nguyên tử H
Ta thấy ở vế trái số nguyên tử H bằng với số nguyên tử O, có thể làm chẵn số nguyên
tử O hoặc H đều được
Ở đây ta lựa chọn làm chẵn số nguyên tử H trước, cân bằng số nguyên tử H hai vế,
thêm hệ số 2 vào Fe(OH)3 và hệ số 3 vào H2O ta được: 2Fe(OH)3 ------→ Fe2O3+ H2O
Kiểm tra số nguyên tử Fe và O hai vế đã được cân bằng
Bước 3: Viết phương trình hóa học
2Fe(OH)3 ------→ Fe2O3 + H2O
Ví dụ 4: Thiết lập phương trình hóa học của phản ứng sau:
Al2(SO4)3 + BaCl2 → BaSO4+ AlCl3
Hướng dẫn giải chi tiết
Bước 1: Thiết lập sơ đồ phản ứng
Al2(SO4)3 + BaCl2 -------→ BaSO4 + AlCl3
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của nguyên tố/nhóm nguyên tử
Vế trái: 2 nguyên tử Al. 3 nhóm SO4, 1 nguyên tử Ba, 2 nguyên tử Cl
Vế phải: 1 nguyên tử Al, 1 nhóm SO4, 1 nguyên tử B, 3 nguyên tử Cl
Làm chẵn số nhóm SO4 là nhóm có nhiều nhất ở vế trái phản ứng, cân bằng số nhóm
SO4hai vế, thêm hệ số 3 vào BaSO4ta được.
Al2(SO4)3+ BaCl2 -------→ 3BaSO4 + AlCl3
Cân bằng số nguyên tử Ba hai vế, thêm hệ số 3 vào BaCl2 ta được
Al2(SO4)3 + 3BaCl2 -------→ 3BaSO4 + AlCl3
Cân bằng số nguyên tử Al hai vế, thêm hệ số 2 vào AlCl3, ta được:
Al2(SO4)3 + 3BaCl2 -------→ 3BaSO4 + 2AlCl3
Bước 3: Viết phương trình hóa học
Al2(SO4)3 + 3BaCl2 → 3BaSO4 + 2AlCl3 2. Phương pháp đại số
Tiến hành thiết lập phương trình hóa học theo các bước dưới đây:
Bước 1: Đưa các hệ số hợp thức a, b, c, d, e, f, … vào trước các công thức hóa học biểu
diễn các chất ở cả hai vế của phản ứng.
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử ở 2 vế của phương trình bằng một hệ phương trình
chứa các ẩn là các hệ số a, b, c, d, e, f, g….
Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm các hệ số.
Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng hóa học để hoàn thành phản ứng. Chú ý:
Phương pháp đại số giải các ẩn số này được áp dung cho các phản ứng phức tạp và
khó có thể cân bằng bằng phương phương pháo cân bằng nguyên tố lớn nhất, học sinh
cần nắm chắc phương pháp cơ bản mới áp dụng được phương pháp đại số.
Các hệ số thu được sau khi giải hệ phương trình là các sô nguyên dương tối giản nhất.
Ví dụ: Cân bằng phương trình phản ứng sau
Cu + H2SO4 đặc, nóng → CuSO4 + SO2 + H2O (1)
Hướng dẫn cân bằng phản ứng
Bước 1: Đặt các hệ số được kí hiệu là a, b, c, d, e vào phương trình trên ta có:
aCu + bH2SO4 đặc, nóng → cCuSO4 + dSO2 + eH2O
Bước 2: Tiếp theo lập hệ phương trình dựa vào mối quan hệ về khối lượng giữa các chất
trước và sau phản ứng, (khối lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế phải bằng nhau). Cu: a = c (1) S: b = c + d (2) H: 2b = 2e (3) O: 4b = 4c + 2d + e (4)
Bước 3: Giải hệ phương trình bằng cách:
Từ pt (3), chọn e = b = 1 (có thể chọn bất kỳ hệ số khác).
Từ pt (2), (4) và (1) => c = a = d = 1/2 => c = a = d = 1; e = b =2 (tức là ta đang quy đồng mẫu số).
Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng, ta được phương trình hoàn chỉnh.
Cu + 2H2SO4 đặc, nóng → CuSO4 + SO2 + 2H2O
Ví dụ 2. Thiết lập các phương trình hóa học dưới đây
Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Hướng dẫn giải chi tiết
Bước 1: Đưa hệ số được kí hiệu a, b, c, d, e vào trước công thức hóa học biểu diễn các
chất ở cả hai vế của phản ứng ta được
aCu + bHNO3 → cCu(NO3)2 + dNO2 + eH2O
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử ở cả hai vế của phương trình bằng một hệ phương trình
chứa các ẩn, a, b, c, d, e ở trên Cu: a= c (1) H: b = 2e (2) N: b = 2c + d (3) O: 3b = 6c + 2d + e (4)
Bước 3. iải hệ phương trình bằng cách:
Ở bước này, ta sẽ gán hệ số bất kì bằng 1, sau đó dựa vào các phương trình cuả hệ để giải ra các ẩn.
Chọn: a = c = 1, từ phương trình (2), (3), (4) ta rút ra được hệ số phương trình b = 2+ d => 3b = 6 + 3d
3b = 6 + 2d + e 3b = 6 + 2d + e
<=> 3d = 2d + e => d= e = 1/2b (5)
Từ phương trình (4), (5) ta có phương trình:
3b = 6 + 2.1/2b + 1/2b <=> 3b = 6 + 3/2b <=> 3/2b = 6 <=> b = 4 Thay vào ta có d = e = 2
Giải hệ phương trình cuối cùng ta có: a = 1, b = 4, c = 1, d = 2, e = 2
Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng, ta được phương trình hoàn chỉnh
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3. Cân bằng phương trình bằng phương pháp thăng bằng electron
 Quy tắc xác định số Oxi hóa trong phản ứng Oxi hóa khử.
Quy tắc 1: Số oxi hóa của các nguyên tố trong đơn chất bằng 0.
Quy tắc 2: Trong hầu hết các hợp chất :
Số oxi hóa của H là +1 (trừ các hợp chất của H với kim loại như KH, BaH2, thì H có số oxi hóa –1).
Số oxi hóa của O là –2 (trừ một số trường hợp như H2O2, F2O, oxi có số oxi hóa lần lượt là : –1, +2).
Quy tắc 3: Trong một phân tử, tổng đại số số oxi hóa của các nguyên tố bằng 0. Theo
quy tắc này, ta có thể tìm được số oxi hóa của một nguyên tố nào đó trong phân tử nếu
biết số oxi hóa của các nguyên tố còn lại.
Quy tắc 4: Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa của nguyên tử bằng điện tích của ion
đó. Trong ion đa nguyên tử, tổng đại số số oxi hóa của các nguyên tử trong ion đó bằng điện tích của nó.
 Các bước cân bằng phản ứng bằng phương pháp thăng bằng electron
Bước 1. Viết sơ đồ phản ứng với các chất tham gia xác định nguyên tố có số oxi hóa thay đổi
Bước 2. Viết phương trình: Khử (Cho electron) Oxi hóa (nhận electron)
Bước 3. Cân bằng electron: Nhân hệ số để
Tổng số electron cho = tổng số electron nhận
Bước 4. Cân bằng nguyên tố: nói chung theo thứ tự Kim loại (ion dương) Gốc axit (ion âm) Môi trường (axit, bazo)
Nước (cân bằng H2O là để cân bằng hidro)
Bước 5. Kiểm tra số nguyên tử oxi ở hai vế (phải bằng nhau)
Ví dụ: Thiết lập các phương trình hóa học dưới đây:
Cu + HNO3 → Cu(NO3)2+ NO + H2O
Hướng dẫn giải chi tiết
Xác định sự thay đổi số oxi hóa
Cuo + HN+5O3→ Cu+2(NO3)2+ N+2O + H2O
Sau đó thêm 6 gốc NO3- (tron đó N không thay đổi số oxi hóa) nghĩa là tất cả có 8HNO3 Cuối cùng ta có
3Cu + 8HNO3→ 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
C. Ý nghĩa của việc cân bằng phương trình
Bảo toàn khối lượng: Cân bằng phương trình hóa học đảm bảo rằng tổng khối lượng
của các chất tham gia và sản phẩm sau phản ứng là bằng nhau, khối lượng của các
chất sẽ không thay đổi trong quá trình phản ứng hóa học.
Bảo toàn nguyên tử: Các nguyên tố trong các chất tham gia phản ứng và sản phẩm sau
phản ứng không bị mất đi hay tạo thêm. Tổng số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố
trước và sau phản ứng là như nhau.
Bảo toàn điện tích: Việc cân bằng tổng số điện tích dương của các cation và số điện
tích âm của các anion trong các chất tham gia và sản phẩm sau phản ứng là bằng
nhau. Điều này bảo đảm tính điện trị của các chất không thay đổi.
Xác định lượng chất tham gia và sản phẩm: Cân bằng phương trình hóa học cho phép
xác định tỷ lệ số mol giữa các chất tham gia và sản phẩm trong quá trình phản ứng.
Điều này rất quan trọng trong việc tính toán và dự đoán hiệu suất và hiệu quả của các
quá trình hóa học trong thực tế.
Tóm lại, cân bằng phương trình hóa học là một kỹ năng cơ bản và quan trọng trong hóa
học. Nó giúp ta hiểu rõ hơn về sự tương tác giữa các chất và các phản ứng hóa học
diễn ra như thế nào. Việc cân bằng phương trình hóa học cũng giúp ta đảm bảo tính
chính xác và đáng tin cậy của các phản ứng trong nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn.
D. Bài tập cân bằng phương trình hóa học có lời giải
Dưới đây là tổng hợp một số bài tập cân bằng phương trình hóa học thường xuyên được
áp dụng vào các đề thi hóa học lớp 8. Phương pháp chủ yếu là phương pháp truyền thống.
Dạng 1: Cân bằng các phương trình hóa học
1) MgCl2 + KOH → Mg(OH)2 + KCl
2) Cu(OH)2 + HCl → CuCl2 + H2O
3) Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + H2O 4) FeO + HCl → FeCl2 + H2O
5) Fe2O3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O
6) Cu(NO3)2 + NaOH → Cu(OH)2 + NaNO3 7) P + O2 → P2O5 8) N2 + O2 → NO 9) NO + O2 → NO2 10) NO2 + O2 + H2O → HNO3 11) Na2O + H2O → NaOH
12) Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3 + NaOH 13) Fe2O3 + H2 → Fe + H2O
14) Mg(OH)2 + HCl → MgCl2 + H2O 15) FeI3 → FeI2 + I2
16) AgNO3 + K3PO4 → Ag3PO4 + KNO3
17) SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3 + H2O 18) Ag + Cl2 → AgCl 19) FeS + HCl → FeCl2 + H2S
20) Pb(OH)2 + HNO3 → Pb(NO3)2 + H2O
21) NaHCO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + Na2CO3 + H2O.
22) NaCl + H2O → NaOH + Cl2 + H2
23) BaCl2+ Na2SO4→ BaSO4↓+ NaCl
24) SO3 + BaCl2 + H2O → BaSO4↓trắng + HCl
25) MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O
Đáp án cân bằng phương trình hóa học
1) MgCl2 + 2KOH → Mg(OH)2 + 2KCl
2) Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O
3) Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + 2H2O 4) FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O
5) Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
6) Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaNO3 7) 4P + 5O2 → 2P2O5 8) N2 + O2 → 2NO 9) 2NO + O2 → 2NO2
10) 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 11) Na2O + H2O → 2NaOH
12) Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaOH
13) Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O
14) Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + H2O 15) 2FeI3 → 2FeI2 + I2
16) 3AgNO3 + K3PO4 → Ag3PO4 + 3KNO3
17) SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3 + H2O 18) 2Ag + Cl2 → 2AgCl
19) FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S
20) Pb(OH)2 + 2HNO3 → Pb(NO3)2 + 2H2O
21) 2NaHCO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O
22) 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2.
23) BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4↓+ 2NaCl
24) SO3 + BaCl2 + H2O → BaSO4↓trắng + 2HCl
25) MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Dạng 2. Chọn hệ số và công thức hóa học phù hợp điền vào dấu hỏi chấm trong phương trình hóa học
a) Al2O3 + ? → ?AlCl3 + ?H2O b) H3PO4 + ?KOH → K3PO4 +? c) ?NaOH + CO2 → Na2CO3 + ? d) Mg + ?HCl → ? +?H2 e) ? H2 + O2 → ? f) P2O5 +? → ?H3PO4 g) CaO + ?HCl → CaCl2 + H2O
h) CuSO4 + BaCl2 → BaSO4 + ?
Đáp án cân bằng phương trình
a) Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 +3H2O
b) H3PO4 + 3KOH → K3PO4 + 3H2O
c) 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O d) Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 e) 2H2 + O2 → 2H2O f) P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 g) CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O
h) CuSO4 + BaCl2 → BaSO4 + CuCl2
Dạng 3. Lập phương trình hóa học của các phản ứng
Cacbon đioxit + nước → Axit cacbonic (H2CO3)
Lưu huỳnh đioxit +nước → Axit sunfurơ (H2SO3)
Kẽm + axit clohiđric → Kẽm clorua + H2
Điphotpho + nước → Axit photphoric (H3PO4)
Đồng (II) oxit + hiđro → Chì (Pb) + H2O
Đáp án cân bằng phương trình CO2 + H2O → H2CO3 (1) (kém bền) SO2 + H2O → H2SO3 (2) (kém bền) Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2O (3) P2O5 + H2O → 2H3PO4 (4) CuO + H2 → Cu + H2O (5)
Dạng 4. Lập sơ đồ nguyên tử và cho biết số phân tử mỗi chất sau phản ứng hóa học
Cho sơ đồ của các phản ứng sau: a) Na + O2 → Na2O b) P2O5 + H2O → H3PO4 c) HgO → Hg + O2 d) Fe(OH)3 → Fe2O3 + H2O
Lập phương trình hóa học và cho biết tỉ lệ số nguyên tử, số phân tử của các chất trong mỗi phản ứng
Lời giải: Đề bài khá khó hiểu, tuy nhiên cứ cân bằng phương trình hóa học thì mọi hướng
đây sẽ rõ. Bài này đơn giản nên nhìn vào là có thể cân bằng được ngay nhé: a) 4Na + O2 → 2Na2O
Tỉ lệ: số nguyên tử Na: số phân tử O2: số phân tử Na2O = 4 : 1 : 2. (Oxi không được để
nguyên tố mà phải để ở dạng phân tử tương tự như hidro) b) P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
Tỉ lệ: Số phân tử P2O5: số phân tử H2O: số phân tử H3PO4 = 1 : 3 : 2. c) 2HgO → 2Hg + O2
Tỉ lệ: số phân tử HgO: số nguyên tử Hg: số phân tử O2 = 2 : 2 : 1. (lý giải tương tự câu
a), Oxi phải để ở dạng phân tử) d) 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O
Tỉ lệ: số phân tử Fe(OH)3 : số phân tử Fe2O3 : số phân tử H2O = 2 : 1 : 3. (phương trình
này chưa có điều kiện xúc tác nên phản ứng sẽ khó xảy ra hoặc xảy ra nhưng thời gian là khá lâu)
Dạng 5. Cân bằng PTHH hợp chất hữu cơ tổng quát 1) CnH2n + O2 → CO2 + H2O
2) CnH2n + 2 + O2 → CO2 + H2O
3) CnH2n - 2 + O2 → CO2 + H2O
4) CnH2n - 6 + O2 → CO2 + H2O
5) CnH2n + 2O + O2 → CO2 + H2O Đán án
1)CnH2n+(3n2)O2→nCO2+nH2O2)CnH2n+2(3n+12)+O2→nCO2+(n+1)H2O3)CnH2n−
2+(3n−12)O2→nCO2+(n−1)H2O4)CnH2n−6+(3n−32)O2→nCO2+(n−3)H2O5)CnH2n+2 O+(3n2)O2→nCO2+(n+1)H2O
Dạng 6*. Cân bằng các phương trình hóa học sau chứa ẩn 1) FexOy+ H2 → Fe + H2O
2) FexOy + HCl → FeCl2y/x + H2O
3) FexOy + H2SO4 → Fe2(SO4)2y/x + H2O
4) M + H2SO4 → M2(SO4)n + SO2 + H2O
5) M + HNO3 → M(NO3)n + NO + H2O
6) FexOy + H2SO4 → Fe2(SO4)2y/x + SO2 + H2O
7) Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NxOy + H2O Đáp án 1) FexOy + yH2 → xFe + yH2O
2) FexOy + 2yHCl → xFeCl2y/x + yH2O
(3) 2FexOy+2yH2SO4 → xFe2(SO4)2y/x + 2yH2O
4) 2M + 2nH2SO4 → M2(SO4)n + nSO2 +2nH2O
5) M + 2nHNO3 → M(NO3)n + 2nNO + H2O
7) (5x - 2y) Fe3O4 + (46x - 18y) HNO3 → 3(5x - 2y) Fe(NO3)3 + NxOy + (23x - 9y)H2O