Nội dung text Chuyên Đề 4 - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG.docx
CHUYÊN ĐỀ: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG A. LÝ THUYẾT I. Nội dung của định luật: II. 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. II. 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: Trong đó: m A , m B lần lượt là phần khối lượng tham gia phản ứng của chất A, B m C , m D lần lượt là khối lượng được tạo thành của chất C, D B. CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP I. Dạng 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) Câu 1. Trong phản ứng hóa học : barium chloride + sodium sulfate → barium sulfate + sodium chloride. Cho biết khối lượng của sodium sulfate Na 2 SO 4 là 14,2 gam, khối lượng của barium sulfate BaSO 4 và sodium chloride NaCl lần lượt là : 23,3 g và 11,7 g. Hãy tính khối lượng của barium chloride BaCl 2 đã phản ứng Hướng dẫn giải Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng (BTKL) m barium chloride + msodium sulfate = mbarium sulfate + msodium chloride m A + m B = m C + m D 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).
mBaCl2 + mNa2SO4 = mBaSO4 + mNaCl → mBaCl2 = mBaSO4 + mNaCl - mNa2SO4 → m BaCl 2 = 23,3 + 11,7 – 14,2 = 20,8 g Câu 2. Đốt cháy hết 9 gam kim loại magiesium Mg trong không khí thu được 15 g magiesium oxide MgO. Biết rằng magiesium cháy là xảy ra phản ứng với oxygen O 2 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 oxygen phản ứng. Hướng dẫn giải a.2Mg + O 2 → 2 MgO b.m Mg + m O2 = m MgO c.m O2 = m MgO - m Mg = 15-9= 6 gam Câu 3. Đốt cháy m(g) carbon cần 16 g oxygen thì thu được 22 gam khí carbonic. Tính m Hướng dẫn giải C + O 2 → CO 2 m C + m O2 = m CO2 m C = m CO2 - m O2 = 22- 16 = 6 gam Câu 4. Đốt cháy 3,2 g sulfu (S) trong không khí thu được 6,4 g sulfuđioxide. Tính khối lượng của oxygen đã phản ứng. Hướng dẫn giải S + O 2 → SO 2 m S + m O2 = m SO2 m O2 = m SO2 - m S = 6,4- 3,2 = 3,2 gam Câu 5. Đốt cháy m g kim loại magiesium Mg trong không khí thu được 8g hợp chất magiesium oxide (MgO). Biết rằng khối lượng magiesium Mg tham gia bằng 1,5 lần khối lượng của oxygen (không khí) tham gia phản ứng. 1.Viết phản ứng hóa học. 2.Tính khối lượng của Mg và oxygen đã phản ứng.
Hướng dẫn giải 1. 2Mg + O 2 → 2 MgO 2.m Mg + m O2 = m MgO gọi khối lượng O 2 là a gam m Mg =1,5 a (gam) ĐLBT KL: m Mg + m O2 = m MgO nên 1,5a+a=8→a=3,2 gam m O2 =3,2 gam m Mg = 4,8 gam Câu 6. Đá đôlomit (là hỗn hợp của CaCO 3 và MgCO 3 ), khi nung nóng đá này tạo ra 2 oxide là canxium oxide CaO và magiesium oxide MgO và thu được khí carbon đioxide 1.Viết phản ứng hóa học xảy ra và phương trình khối lượng nung đá đolomit. 2.Nếu nung đá đôlomit, sau phản ứng thu được 88 kg khí carbon đioxide và 104 kg hỗn hợp oxide (Cao và MgO) thì phải dùng khối lượng đá đôlomit ? Hướng dẫn giải 1.Phản ứng hóa học xảy ra: CaCO 3 → CaO + CO 2 (1) MgCO 3 → MgO + CO 2 (2) (1) + (2) → MgCO 3 + CaCO 3 → CaO + MgO + 2CO 2 (*) 2.ĐLBTKL cho phản ứng (*) là: m(MgCO3 + CaCO3) = m (CaO + MgO) + mCO2 (3) Theo (3) → m MgCO 3 + CaCO3 = 104 + 88 = 192 kg. Câu 7. Hãy giải thích vì sao khi nung thanh iron (Fe) thì thấy khối lượng thanh iron tăng lên, còn khi nung nóng đá vôi thấy khối lượng giảm đi. Hướng dẫn giải Khi nung thanh Fe có khối lượng tăng vì ở nhiệt độ cao Fe tác dụng với oxygen tạo thành Khi nung nóng đá vôi thấy khối lượng giảm đi vì khi nung đá vôi tạo ra vôi sống và khí CO 2 (khí CO 2 là khí ở nhiệt độ cao dễ dàng thoát ra ngoài), chỉ còn lại vôi sống nên khối lượng giảm so với ban đầu.
Câu 8. Hòa tan CaC 2 vào nước (H 2 O) ta thu được khí acetylen (C 2 H 2 ) và canxium hydroxide (Ca(OH) 2 ). 1.Lập phương trình khối lượng cho quá trình trên. 2.Nếu dùng 41 g CaC 2 thì thu được 13 g C 2 H 2 và 37 g Ca(OH) 2 . Vậy phải dùng bao nhiêu mililit nước? Biết rằng khối lượng riêng của nước là 1g/ ml. Hướng dẫn giải 1. CaC 2 + 2H 2 O →C 2 H 2 + Ca(OH) 2 2.mCaC2 + mH2O = mCa(OH)2 + mC2H2 Theo a thì m H 2O = m Ca(OH) 2 + m C 2H2 - m CaC 2 = 37 + 13 – 41 = 9 g. Mặt khác, V H2O = m : d = 9 : 1 = 9 ml. Vậy cần lấy 9 ml H 2 O để hòa tan. Câu 9. Khi cho Mg tác dụng với axit clohiđric thì khối lượng của magiesium chloride (MgCl 2 ) nhỏ hơn tổng khối lượng của Mg và axit clohiđric tham gia phản ứng. Điều này có phù hợp với định luật bảo toàn khối lượng không? Hướng dẫn giải Khi cho Mg phản ứng với dung dịch HCl thấy khối lượng MgCl 2 nhỏ hơn tổng khối lượng của Mg và HCl. Điều này đúng với định luật bảo toàn khối lượng vì có khối lượng hiđro thoát ra ngoài dung dịch: mMg + mHCl > mMgCl2 Vì mMg + mHCl = mMgCl2 + mH2 Câu 10 . Vôi sống (calcium oxide) phản ứng với một số chất có mặt trong không khí như sau: Calcium oxide + Carbon dioxide → Calcium carbonate Calcium oxide + Nước → Calcium hydroxide Khi làm thí nghiệm, một học sinh quên đậy nắp lọ đựng vôi sống (thành phần chính là CaO), sau một thời gian thì khối lượng của lọ sẽ thay đổi như thế nào? Hướng dẫn giải