Chuyên đề luyện thi THPT Quốc gia môn Hóa học Phương pháp áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

1. PHƯƠNG PHÁP ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

KHỐI LƯỢNG

1.1. Nguyên tắc:

Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng

các sản phẩm của phản ứng.

Với phản ứng A + B → C + D

Ta có mA + mB = mC + mD

1.2. Ví dụ minh họa:

Ví dụ 1: Cho 24,4 gam hỗn hợp Na2CO3, 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.

Giải:

Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3 + 2 NaCl.

K2CO3 + BaCl2 = BaCO3 + 2 KCl

nBaCO3 = 34,4/147 = 0,2 → nBaCl2 = 0,2 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mhh + mBaCl2 = mkết tủa + m

→ m = 24.4 + 0,2 . 208 – 39,4 = 26,6 gam

Đáp án C.

Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp gồm một muối

cacbonat của kim loại hoá trị I và muối cacbonat của kim loại hoá trị II trong

dung dịch HCl. Sau phản ứng thu được 4,48 lít khí (đktc). Đem cô cạn dung

dịch thu được khối lượng muối khan là:

DeThi.edu.vn

A. 13 gam. B. 15 gam. C. 26 gam. D. 30 gam

Giải:

MCO3 + 2 HCl → MCl2 + H2O + CO2

R2CO3 + 2 HCl → 2 RCl + H2O + CO2

nCO2 = 4,48 : 2,24 = 0,2 → nH2O = 0,2; nHCl = 0,4

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

23,8 + 0,4 . 36,5 = mmuối + 44 . 0,2 + 18 . 0,2

→ m muối = 26 gam

Đáp án C.

Ví dụ 3: Thổi một luồng khí CO dư qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp

gồm CuO, Fe2O3, FeO nung nóng thu được 2,5 g chất rắn. Toàn bộ khí thoát

ra sục vào nước vôi trong dư thấy có 15g kết tủa trắng. Giá trị của m là:

A. 4,4g B. 4,9g C. 5,5g D. 6g

Giải:

MxOy + y CO → x M + y CO2

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O

Số mol CaCO3 kết tủa = 15 : 100 = 0,15 (mol)

→ nCO2 = nCO = 0,15 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

m + 28 . 0,15 = 2,5 + 44 . 0,15

→ m = 4,9 g.

Đáp án B.

Ví dụ 4: 12 g hỗn hợp Fe, Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3

63% được dung dịch A và 11,2 lít khí NO2 duy nhất (ở đktc). Tính nồng độ

phần trăm các chất trong dung dịch A.

A. 27,19% và 21,12% B. 22% và 18%

C. 19% và 27,5% D. 20,19% và 21,10%

DeThi.edu.vn

Giải:

Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe, Cu.

Fe + 6 HNO3 → Fe(NO3)3 + 3 NO2 + 3 H2O

Cu + 4 HNO3 → Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O

Ta có : mhh = 56x + 64y = 12

nNO2 = 3x + 2y = 11,2 : 22,4 = 0,5

Giải hệ ta được: x = 0,1 ; y = 0,1

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

mhh + mdd HNO3 = mdd A + mNO2

12 + 1 . 63 . 100/63 = mdd A + 0,5 . 46

→ mdd A = 89 g

% Fe(NO3)3 = (0,1 . 242) : 89 = 27,29 %

% Cu(NO3)2 = (0,1 . 188) : 89 = 21,12 %

Đáp án A.

Ví dụ 5: Khử hoàn toàn 16g bột oxit sắt bằng CO ở nhiệt độ cao. Sau

khi phản ứng kết thúc khối lượng chất rắn giảm 4,8g. Xác định công thức

oxit sắt và thể tích khí CO cần dùng (đktc).

A. Fe2O3; 6,72 lít B. Fe2O3; 5,72 lít

C. Fe3O4; 6,72 lít C. FeO; 5,72 lít

Giải:

FexOy + y CO → x Fe + y CO2

m = 4,8g → mFe = 16 – 4,8 = 11,2 g

56x / 16y = 11,2 / 4,8 → x : y = 2 : 3 →Fe2O3

Đặt số mol CO cần dùng là a.

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

16 + 28a = 11,2 + 44a

→ a = 0,3 → Thể tích CO= 6,72 lít.

DeThi.edu.vn