ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG

1. Nội dung

 -  Tổng khối lượng của các chất tham gia bằng tổng khối lượng của sản phẩm tạo thành

Ví dụ: 2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O

  → m_NaOH + m_H2SO4 = m_Na2SO4 + m_H2O

2. Xét phương trình tổng quát

 -  phản ứng  : A + B → C + D

    Ta có: m_A + m_B = m_C + m_D

3. Hệ quả

Hệ quả 1: Gọi mt là tổng khối lượng các chất trước phản ứng, ms là tổng khối lượng các chất sau phản ứng. Dù cho phản ứng xảy ra vừa đủ hay có chất hay có chất dư, hiệu suất phản ứng nhỏ hơn 100% thì m_t = m_s

Hệ quả 2: Khi cation kết hợp với anion để tạp thành các hợp chất (như oxit, hidroxit, muối) thì ta luôn có :

Khối lượng hợp chất = khối lượng cation + khối lượng anion

Hệ quả 3: Khi cation thay đổi anion tạo ra hợp chất mới, sự chênh lệch khối lượng giữa hai hợp chất bằng sự chênh lệch về khối lượng giữa các cation

Hệ quả 4: Tổng khối lượng của một nguyên tố trước phản ứng bằng tổng khối lượng của nguyên tố sau phản ứng

Hệ quả 5: Trong phản ứng khử oxit kim loại bằng CO, H₂, Al.

  + Chất khử lấy oxi của oxit tạo ra CO₂, H₂O, Al₂O₃. Số mol CO, H₂, Al tham gia phản ứng hoặc số mol CO₂, H₂O, Al₂O₃ tạo ra, ta tính được lượng oxi trong oxit (hay hỗn hợp oxit) và suy ra lượng kim loại (hay hỗn hợp kim loại)

  + Khi khử oxit kim loại, CO hoặc H₂ lấy oxi ra khỏi oxit. Khi đó ta có :

   n_{O(trong oxit)} = n_CO = n_CO2 = n_H2O

Ví dụ

Hoà tan hoàn toàn 25,12 gam hỗn hợp 3 kim loại Mg, Al, Fe trong dung dịch HCl dư thu được 13,44 lít khí H₂ (đktc) và m (gam) muối. Tính m?

Bài giải:

Nếu giải theo cách thông thường ta phải viết 3 phương trình phản ứng, gọi 3 ẩn là số mol của mỗi kim loại. Tuy nhiên đề bài  chỉ cho 2 dữ kiện  là khối lượng của hỗn hợp và thể tích khí H₂ sinh ra. Mặt khác đề bài yêu cầu tính tổng số gam muối thu được chứ không phải khối lượng của mỗi muối MgCl₂, AlCl₃, FeCl₂ riêng biệt.

Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng

 n_H2   = 0,6 (mol) → n_HCl = 2n_H2 = 2.0,6 = 1,2 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

 m_Kl + m_axit = m_muối + m_H2

→ m_muối = m_Kl + m_axit – m_H2 = 25,12 + 1,2.36,5 – 0,6.2 = 67,72 gam

4. Bài tập vận dụng

Câu 1: Cho 24,4 gam hỗn hợp Na₂CO₃ và K₂CO₃ tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl₂. Sau phản ứng thu được 39,4 gam kết tủa. Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịch thu được m gam muối clorua. m có giá trị là

A. 2,66 gam          B. 22,6 gam

C.26,6 gam           D. 6,26 gam

 

Câu 2: Hoà tan hoàn toàn 10,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng dung dịch HCl dư thu được 7,84 lít khí A (đktc) và 1,54 gam chất rắn B và dung dịch C. Cô cạn dung dịch C thu được m gam muối. m có giá trị là

A.33.45 gam                  B. 33,25 gam

C. 32,99 gam                 D. 35,58 gam

 

Câu 3: Trộn 5,4 gam Al với 6,0 gam Fe₂O₃ rồi nung nóng để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm. Sau phản ứng ta thu được m gam hỗn hợp chất rắn. Giá trị của m là

A.2,24 gam       B. 9,40 gam

C. 10,20 gam     D. 11,40 gam

 

Câu 4: Thổi một luồng khí CO dư qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp gồm CuO, Fe₂O₃, FeO, Al₂O₃ nung nóng thu được 2,5 gam chất rắn. Toàn bộ khí thoát ra sục vào nước vôi trong dư thấy có 15 gam kết tủa trắng. Khối lượng của hỗn hợp oxit kim loại ban đầu là (biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn)

A.7,4 gam       B. 4,9 gam

C.9,8 gm         D. 23 gam

 

Câu 5: Chia 1,24 gam hỗn hợp hai kim loại có hoá trị không đổi thành 2 phần bằng nhau:

–         Phần 1: bị oxi hoá hoàn toàn thu được 0,78 gam hỗn hợp oxit.

–         Phần 2: tan hoàn toàn trong dung dịch H₂SO₄ loãng thu được V lít khí H₂ (đktc). Cô cạn dung dịch thu được m gam muối khan.

1. Giá trị của V là

A.2,24 lít                B. 0,112 lít

C.0,56 lít                D.0,224 lít

2. Giá trị của m là

A.1,58 gam    B. 15,8 gam

C.2,54 gam  D. 25,4 gam

 

Câu 6: Khử hoàn toàn 32 gam hỗn hợp CuO và Fe₂O₃ bằng khí H₂ dư thu được 9 gam H₂O. Khối lượng kim loại thu được là

A.12 gam                               B.16 gam

C. 24 gam                               D. 26 gam

 

Câu 7: Cho từ từ một luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp Fe và các oxit của Fe đun nóng thu được 64 gam Fe. Dẫn khí thu được sau phản ứng qua nước vôi trong có dư tạo 40 gam kết tủa . M có giá trị là

A.70,4 gam                           B.60,4 gam

C. 68,2 gam                          D. 70,2 gam
 

Câu 8: Cho luồng khí CO dư đi qua ống sứ đựng hỗn hợp Fe₃O₄ và CuO đun nóng đến phản ứng hoàn toàn, thu được 2,32g hỗn hợp kim loại. Khí thoát ra cho đi vào bình đựng dung dịch Ca(OH)₂ dư thấy tạo ra 5 gam kết tủa. Khối lượng hỗn hợp 2 oxit kim loại ban đầu là

A. 3,12 gam                  B.3,92 gam                         

C.3,22 gam                   D. 4,2 gam

 

Câu 9: Cho 15 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Al tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl dư thu được 8,96 lít H₂ ( đktc). Tính khối lượng muối thu được

A. 40,4 gam               B. 60,3 gam        

C. 54,4 gam               D. 43,4 gam

 

Câu 10: Trộn 2,7 gam Al với 15 gam hỗn hợp X gồm  Fe₂O₃ và FeO rồi nung nóng một thời gian để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm. Sau phản ứng ta thu được m gam hỗn hợp chất rắn. Giá trị của m là

A. 17,7 gam               B. 10 gam                  

C. 16,7 gam               D. 18,7 gam

 

Câu 11: Nung 13,4 gam muối cacbonat của hai kim loại kiềm thổ sau phản ứng thu đươc 6,8 gam chất rắn và khí A. Hấp thu hoàn toàn khí A trên vào Ca(OH)₂ dư thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 20 gam                 B. 15 gam                 

C. 18 gam                 D. 17 gam

Trung tâm gia sư NTIC

(nguồn từ internet)