Dạng IV: Bài tập áp dụng định luật bảo toàn khối lượng.
A. Lý thuyết & phương pháp giải
- Định luật bảo toàn khối lượng: “Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng của các chất sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng”.
- Giả sử có phản ứng giữa A + B tạo ra C + D. Phương trình phản ứng:
A + B → C + D
Công thức khối lượng được viết như sau: mA + mB = mC + mD Trong đó: mA, mB, mC, mD là khối lượng mỗi chất
B. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho 13 gam kẽm (Zn) tác dụng với dung dịch axit clohidric (HCl) thu được 27,2 gam kẽm clorua (ZnCl2) và 0,4 gam khí hiđro (H2). Tính khối lượng của axit clohidric (HCl) đã phản ứng.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
mZn + mHCl = mZnCl2 + mH2
Suy ra mHCl = mZnCl2 + mH2 – mZn = 27,2 + 0,4 – 13 = 14,6 gam.
2 2
Zn HCl ZnCl H
m m m m
2 2
HCl ZnCl H Zn
m m m m 27,2 0,4 13 14,6gam
Ví dụ 2: Cho 2,4 gam magie cháy trong không khí thu được 4,2 gam magie oxit.
Tính khối lượng oxi đã phản ứng.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng: 2Mg + O2 → 2MgO
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mMg +
O2
m = mMgO
Suy ra
O2
m = mMgO – mMg = 4,2 – 2,4 = 1,8 gam.
Ví dụ 3: Khử hoàn toàn 12 gam CuO bằng 9 gam khí CO thu được 6 gam CO2 và đồng. Tính khối lượng của đồng.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng: CuO + CO → Cu + CO2
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mCuO + mCO = mCu +
CO2
m Suy ra mCu = mCuO + mCO -
CO2
m = 12 + 9 – 6 = 15 gam.
C. Bài tập tự luyện
Câu 1: Nung đá vôi (CaCO3) người ta thu được 16,8 kg canxioxit và 13,2 kg khí cacbonic. Tính khối lượng đá vôi cần dùng.
A. 30 kg.
B. 31 kg.
C. 32 kg.
D. 33 kg.
Đáp án: Chọn A
Đá vôi → Canxioxit + khí cacbonic.
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mđá vôi = mcanxioxit + mkhí cacbonic
Suy ra mđá vôi = 30 kg.
Câu 2: Khi cho 11,2 gam CaO phản ứng với khí CO2 thu được 20 gam CaCO3. Tính khối lượng của khí CO2 phản ứng
A. 9 gam.
B. 8,8 gam.
C. 9,2 gam.
D. 8,6 gam.
Đáp án: Chọn B CaO + CO2 → CaCO3
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mCaO +
CO2
m =
CaCO3
m
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: 11,2 +
CO2
m = 20 Suy ra
CO2
m = 8,8 gam.
Câu 3: Đốt cháy m gam Mg cần 3,2 gam oxi thì thu được 6,8 gam magie oxit (MgO).
Tính m.
A. 3,2 gam.
B. 4,2 gam.
C. 4,1 gam.
D. 3,6 gam.
Đáp án: Chọn D Mg + O2 → MgO
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mMg +
O2
m = mMgO
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mMg + 3,2 = 6,8 Suy ra mMg = 3,6 gam.
Vậy m = 3,6 gam.
Câu 4: Chọn từ còn thiếu điền vào chỗ trống:
Trong một phản ứng hóa học, (1) khối lượng của các sản phẩm bằng (2) khối lượng của các chất phản ứng.
A. (1) tổng, (2) tích.
B. (1) tích, (2) tổng.
C. (1) tổng, (2) tổng.
D. (1) tích, (2) tích.
Đáp án: Chọn C
Câu 5: Đốt cháy 6,4 gam lưu huỳnh trong không khí thu được 12,8 gam lưu huỳnh dioxit (SO2). Tính khối lượng oxi đã phản ứng.
A. 6,4 gam.
B. 4,8 gam.
C. 5,2 gam.
D. 5,4 gam.
Đáp án: Chọn A S + O2 → SO2
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mS +
O2
m =
SO2
m Suy ra
SO2
m = 6,4 gam.
Câu 6: Hòa tan hoàn toàn 14,5 gam hỗn hợp X gồm Fe, Zn, Mg bằng 9,8 gam dung dịch H2SO4 loãng thu được 2 gam khí H2 và m gam hỗn hợp Y. Tính m.
A.21 gam.
B. 20 gam.
C. 20,3 gam.
D. 22,3 gam.
Đáp án: Chọn D X + H2SO4 → Y + H2
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có mX +
2 4
mH SO = mY + mH2 Suy ra mY = 14,5 + 9,8 – 2 = 22,3 gam.
Vậy m = 22,3 gam.
Câu 7: Cho 5,6 gam sắt phản ứng với 10,8 gam dung dịch axit clohidric thu được 11,2 gam muối sắt (II) clorua và b gam khí hidro. Giá trị của b là
A. 5,2 gam.
B. 5,0 gam.
C. 4,5 gam.
D. 4,2 gam.
Đáp án: Chọn A
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có mFe + mHCl =
FeCl2
m +
H2
m Suy ra
FeCl2
m = 5,2 gam.
Câu 8: Chọn đáp án đúng:
Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
A. Tổng khối lượng các chất sản phẩm bằng tổng khối lượng các chất tham gia.
B. Tổng khối lượng các chất sản phẩm lớn hơn tổng khối lượng các chất tham gia.
C. Tổng khối lượng các chất sản phẩm nhỏ hơn tổng khối lượng các chất tham gia.
D. Tổng khối lượng các chất sản phẩm lớn hơn hoặc bằng tổng khối lượng các chất tham gia.
Đáp án: Chọn A
Câu 9: Đốt cháy 1,2 gam cacbon cần a gam oxi, thu được 4,4 gam khí cacbonic.
Tính a.
A. 3,8 gam.
B. 2,2 gam.
C. 3,2 gam.
D. 4,2 gam.
Đáp án: Chọn C C + O2 → CO2
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có mC +
O2
m =
CO2
m Suy ra
O2
m = 3,2 gam Vậy a = 3,2 gam.
Câu 10: Cho dung dịch nhôm clorua (AlCl3) phản ứng với dung dịch natri hidroxit (NaOH). Sau phản ứng thu được nhôm hidroxit (Al(OH)3) và natri clorua (NaCl).
Công thức đúng về khối lượng được viết
A. m(AlCl3) + m(NaOH) → m(Al(OH)3) + m(NaCl).
B. AlCl3 + NaOH = Al(OH)3 + NaCl.
C. AlCl3 + NaOH + Al(OH)3 = NaCl.
D. mAlCl3+ mNaOH =
Al(OH)3
m + mNaCl
Đáp án: Chọn D
