Các dạng bài tập về bảo toàn khối lượng

Phương pháp và các dạng bài tập bảo toàn khối lượng

Chuyên đề Định luật bảo toàn khối lượng là tài liệu vô cùng hữu ích mà Download.vn muốn giới thiệu đến quý thầy cô cùng các bạn học sinh lớp 12 tham khảo.

Tài liệu bao gồm toàn bộ kiến thức lý thuyết, phương pháp, ví dụ và các dạng bài tập về bảo toàn khối lượng. Qua tài liệu này giúp các bạn có thêm nhiều tư liệu tham khảo, trau dồi kiến thức để giải nhanh Hóa học 12. Bên cạnh đó các bạn tham khảo thêm Tổng hợp công thức Hóa học lớp 12.

A. Phương pháp bảo toàn khối lượng

Vào khoảng đầu những năm 50 của thế kỷ XVIII, nhà bác học vĩ đại người Nga M.V Lômônôxốp [1711-1765] và Lavoadie [A.Lavoisier] người Pháp là những người đầu tiên phát hiện ra ĐLBTKL: “Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng của các sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia”. Qua hơn 100 năm sau, định luật đã được hai nhà bác học là Stat kiểm tra lại vào những năm 1860-1870; Landon vào năm 1909 sử dụng cân với đọ chính xác 0,00001g.

1.1 Nội dung của định luật:

Trong phản ứng hóa học thì tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng [ không tính khối lượng của phần không tham gia phản ứng].

1.2. Kinh nghiệm áp dụng định luật:

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng khi một phản ứng hoá học có n chất mà ta biết được khối lượng của [n - 1] chất [kể cả chất phản ứng và sản phẩm].

- Khi áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho một phản ứng thì phản ứng đó không cần cân bằng mà chỉ cần quan tâm chất tham gia phản ứng và sản phẩm thu được.

1.3. Công thức của định luật:

Xét phản ứng: A + B → C + D [1]

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho pứ [1] có:

mA + mB = mC + mD

Trong đó: mA, mB lần lượt là phần khối lượng tham gia phản ứng của chất A, B mC, mD lần lượt là khối lượng được tạo thành của chất C, D

Hệ quả 1: Biết tổng khối lượng chất ban đầu « khối lượng chất sản phẩm

Phương pháp giải: m[đầu] = m[sau] [không phụ thuộc hiệu suất phản ứng]

Hệ quả 2: Trong phản ứng có n chất tham gia, nếu biết khối lượng của [n – 1] chất thì ta dễ dàng tính khối lượng của chất còn lại.

Hệ quả 3: Bài toán: Kim loại + axit → muối + khí

- Biết khối lượng kim loại, khối lượng anion tạo muối [tính qua sản phẩm khí] → khối lượng muối

- Biết khối lượng muối và khối lượng anion tạo muối → khối lượng kim loại

- Khối lượng anion tạo muối thường được tính theo số mol khí thoát ra:

- Với axit HCl và H2SO4 loãng

+ 2HCl → H2 nên 2Cl- ↔H2

+ H2SO4 → H2 nên SO42- ↔ H2

- Với axit H2SO4đặc, nóng và HNO3: Sử dụng phương pháp ion – electron [xem thêm phương pháp bảo toàn electron hoặc phương pháp bảo toàn nguyên tố]

Hệ quả 3: Bài toán khử hỗn hợp oxit kim loại bởi các chất khí [H2, CO]

Sơ đồ: Oxit kim loại + [CO, H2] → rắn + hỗn hợp khí [CO2, H2O, H2, CO]

1.5. Đánh giá phương pháp bảo toàn khối lượng.

Phương pháp bảo toàn khối lượng cho phép giải nhanh được nhiều bài toán khi biết quan hệ về khối lượng của các chất trước và sau phản ứng.

Đặc biệt, khi chưa biết rõ phản ứng xảy ra hoàn toàn hay không hoàn toàn thì việc sử dụng phương pháp này càng giúp đơn giản hóa bài toán hơn.

Phương pháp bảo toàn khối lượng thường được sủ dụng trong các bài toán nhiều chất.

1.6. Các bước giải.

Lập sơ đồ biến đổi các chất trước và sau phản ứng.

Từ giả thiết của bài toán tìm

- Vận dụng định luật bảo toàn khối lượng để lập phương trình toán học, kết hợp dữ kiện khác để lập hệ phương trình toán.

- Giải hệ phương trình.

1.7.Lưu ý: Ta lập các sơ đồ liên hệ

* Ví dụ 1: Cho m gam FexOy tác dụng với dd H2SO4 đặc nóng vừa đủ, có chứa 0,075 mol H2SO4 , thu được dung dịch X và 0,672 lít SO2 [đktc] duy nhất thoát ra. Cô cạn dung dịch X thu được 9 gam muối khan. Tính m

Giải

FexOy + H2SO4 → Fe2[SO4]3 + SO2 + H2O [1]

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng [1] ta được:

mFexOy + mHSO = mFe[SO] + mSO + mHO

→ m + 0,075.98 = 9 + 0,03. 64 + 0,075.18

→ m = 4,92g

.................

Mời các bạn tải File tài liệu để xem thêm nội dung chi tiết

Bài tập nâng cao Hóa 8 Định luật bảo toàn khối lượng

Bài tập Hóa 8 bài 15: Định luật bảo toàn khối lượng được VnDoc biên soạn là bài tập Hóa 8 bài 15. Ngoài các bạn tập có trong sách giáo khoa bài tập sách bài tập, VnDoc đã bổ sung thêm các bài tập từ cơ bản đến nâng cao nhằm giúp các bạn học sinh có thêm tài liệu luyện tập.

Mời các bạn tham khảo một số tài liệu liên quan đến bài Hóa 8 bài 15:

• Hóa học 8 Bài 15: Định luật bảo toàn khối lượng
• Giải Hóa 8 Bài 15: Định luật bảo toàn khối lượng
• Giải SBT Hóa 8 bài 15: Định luật bảo toàn khối lượng

1. Định luật bảo toàn khối lượng

Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng của các chất sản phẩm bằng tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng.

Ví dụ:

A + B → C + D

ĐLBTKL: mA + mB = mC + mD

2. Câu hỏi bài tập minh họa Định luật bảo toàn khối lượng

Bài tập 1.

a] Viết công thức về khối lượng cho phản ứng giữa kim loại kẽm và axit clohiđric HCl tạo ra chất kẽm clorua ZnCl2 và khí hiđro.

b] Cho biết khối lượng của kẽm và axit clohiđric đã phản ứng là 6,5 g và 7,3 g, khối lượng của chất kẽm clorua là 13,6 g.

Hãy tính khối lượng của khí hiđro bay lên.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

a] Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

b] Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m kẽm + mHCl = mZnCl2 + mH2

6,5 + 7,3 = 13,6 + mH2 => mH2 = 0,2 gam

Bài tập 2. Biết rằng axit clohiđric có phản ứng với chất canxi cacbonat tạo ra chất canxi clorua, nước và khí cacbon đioxit.

Một cốc đựng dung dịch axit clohiđric [1] và cục đá vôi [2] [thành phần chính là chất canxi cacbonat] được đặt trên một đĩa cân. Trên đĩa cân thứ hai đặt quả cân [3] vừa đủ cho cân ở vị trí thăng bằng.

Bỏ cục đá vôi vào dung dịch axit clohiđric. Sau một thời gian phản ứng, cân sẽ ở vị trí nào?

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Sau một thời gian có một lượng khí cacbon đioxit thoát ra làm cho khối lượng hụt đi.

Phương trình hóa học:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 ↑+ H2O

Bài tập 3. Hãy giải thích vì sao:

a] Khi nung nóng cục đá vôi thì thấy khối lượng giảm đi.

b] Khi nung nóng miếng đồng trong không khí [có khí oxi] thì thấy khối lượng tăng lên.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Khí CO2 bay đi nên chất rắn còn lại là CaO nên khối lượng giảm đi

PTHH: CaCO3 → CaO + CO2

b] Khi nung nóng, đồng tác dụng với oxi trong kk tạo thành đồng oxit nên khối lượng tăng lên

PTHH: 2Cu + O2 → 2CuO

Bài tập 4. Đun nóng mạnh hỗn hợp gồm 28 g bột sắt và 20 g bột lưu huỳnh thu được 44 g chất sắt[II] sunfua [FeS] màu xám.

Biết rằng, để cho phản ứng hoá hợp xảy ra hết người ta đã lấy dư lưu huỳnh. Tính khối lượng lưu huỳnh lấy dư.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Phương trình phản ứng: Fe + S → FeS

Ta có: nFeS = 44/[56 + 32] = 0,5 mol

Theo phương trình: nS[p.ứ] = nFeS = 0,5 mol

⇒ mS[pứ] = 0,5 . 32 = 16[g]

⇒ mS [dư]= 20 -16 = 4g

Bài tập 5*. Biết rằng canxi oxit [vôi sống] CaO hoá hợp với nước tạo ra canxi hiđroxit [vôi tôi] Ca[OH]2, chất này tan được trong nước, cứ 56 g CaO hoá hợp vừa đủ với 18 g H2O. Bỏ 2,8 g CaO vào trong một cốc lớn chứa 400 ml nước tạo ra dung dịch Ca[OH]2, còn gọi là nước vôi trong.

a] Tính khối lượng của canxi hiđroxit.

b] Tính khối lượng của dung dịch Ca[OH]2, giả sử nước trong cốc là nước tinh khiết.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Cứ 56 g CaO hóa hợp vừa đủ với 18 g H2O

Vậy 2,8 g CaO hóa hợp vừa đủ với x g H2O

→ x = 2,8/56x18 = 0,9[g]

Công thức khối lượng của phán ứng:

mCaO + mH2O =mCa[OH]2

Khối lượng canxi hiđroxit được tạo ra bằng:

mCa[OH]2 = 2,8 + 0,9 =3,7 [g]

b. Khối lượng của dung dịch Ca[OH]2 bằng khối lượng của CaO bỏ vào cốc công với khối lượng của 400 ml nước trong cốc. Vì là nước tinh khiết có D= 1 g/ml,nên khối lượng của dung dịch bằng:

mdung dịch Ca[OH]2 = 2,8 + 400 = 402,8 [g]

Bài tập 6*. Đun nóng 15,8 g kali pemanganat [thuốc tím] KMnO4 trong ống nghiệm để điều chế khí oxi. Biết rằng, chất rắn còn lại trong ống nghiệm có khối lượng 12,6 g; khối lượng khí oxi thu được là 2,8. Tính hiệu suất của phản ứng phân huỷ.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: mO2 = 15,8 – 12,6 = 3,2[g]

Hiệu suất của phản ứng phân hủy: H = 2,8/3,2 x 100 = 87,5%

Bài tập 7*. Còn có thể điều chế khí oxi bằng cách đun nóng kali clorat KClO3 [chất rắn màu trắng]. Khi đun nóng 24,5 g KClO3, chất rắn còn lại trong ống nghiệm có khối lượng là 13,45 g.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Tính khối lượng khí oxi thu được, biết hiệu suất của phản ứng phân huỷ là 80%.

mKClO3 phản ứng = 24,5.80%/100% = 19,6 gam

Theo Bảo toàn khối lượng

mO2 = mKClO3 - mKCl = 19,6 - 13,45 = 6,15 gam

Bài tập 8. Đốt cháy hết 18 gam kim loại magie [Mg] trong không khí thu được 30 g hỗn hợp chất magie oxit MgO. Biết rằng magie cháy là xảy ra phản ứng với oxi O2 trong không khí.

a. Viết phản ứng hóa học trên.

b. Viết công thức về khối lượng của phản ứng xảy ra.

c. Tính khối lượng của khí oxi phản ứng.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

a. Phương trình hóa học

2Mg + O2 → 2MgO

b.

mMg + mO2 = mMgO

c. Khối lượng của khí oxi phản ứng là

mMg + mO2 = mMgO => mO2 = 30 - 18 = 12 gam

Bài tập 9. Đá đôlomit [là hỗn hợp của CaCO3 và MgCO3], khi nung nóng đá này tạo ra 2 oxit là canxi oxit CaO và magie oxit MgO và thu được khí cacbon đioxit.

a. Viết phản ứng hóa học xảy ra và phương trình khối lượng nung đá đolomit.

b. Nếu nung đá đôlomit, sau phản ứng thu được 96 kg khí cacbon đioxit và 154 kg hai oxit các loại thì phải dùng khối lượng đá đôlomit là:

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

a.

Phương trình hóa học:

CaCO3 → CaO + CO2↑

MgCO3 → MgO + CO2↑

Phương trình tính khối lượng:

mđolomit = moxit + mCO2

b.

Ta có :

mđolomit = moxit + mCO2

⇔ mđolomit = 154 + 96 = 250 [kg]

3. Bài tập định luật bảo toàn khối lượng nâng cao

Câu 1. Cho 100 gam dung dịch BaCl2 20,8% vào 100 gam dung dịch Na2CO3 lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch X. Cho tiếp 100 gam dung dịch H2SO4 9,8% vào X thu được 0,896 lít khí [đktc]. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính nồng độ % của dung dịch Na2CO3 và khối lượng dung dịch thu được sau cùng.

Câu 2. Nhiệt phân hoàn toàn M gam hỗn hợp X gồm CaCO3 và Na2CO3 thu được 11,6 gam chất rắn và 2,24 lít khí điều kiện tiêu chuẩn. Hàm lượng phần trăm của CaCO3 trong X là bao nhiêu.

Câu 3. Nung 14,2 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị 2 được 7,6 gam chất rắn và khí X. Dẫn toàn bộ lượng khí X vào 100 ml dung dịch KOH 1M thì khối lượng muối thu được sau phản ứng là bao nhiêu

Câu 4. Hoà tan hoàn toàn 17,8 g hỗn hợp 2 kim loại bằng dung dịch HCl dư thu được 4,48 lít [đktc]. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được là bao nhiêu?

Câu 5.Hỗn hợp X gồm Fe, FeO và Fe2O3. Cho một luồng CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp X nung nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được 64 gam chất rắn Y trong ống sứ và 11,2 lít khí Z [đktc] có tỉ khối so với H2 là 20,4. Tính giá trị m.

..............................

Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu liên quan

• Cách đọc tên các chất hóa học lớp 8
• Các dạng bài tập Hóa 8 đầy đủ từ cơ bản đến nâng cao
• Cách nhận biết các chất hóa học lớp 8 và 9
• Đề cương hóa 8 học kì 1 năm 2020 - 2021 có đáp án

Trên đây VnDoc đã gửi tới các bạn Bài tập Hóa 8 bài 15: Định luật bảo toàn khối lượng. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Chuyên đề Toán 8, Chuyên đề Vật Lý 8, Chuyên đề Hóa 8, Tài liệu học tập lớp 8 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.

Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu học tập THCS miễn phí trên Facebook: Tài liệu học tập lớp 8. Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu mới nhất.