PP giai bai tap hoa vo co 12_P5 pptx

PHƯƠNG PHÁP ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬTBẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG 1.Nội dung Trong phương trình phản ứng hóa học,tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng của các chất tạo thành

V. PHƯƠNG PHÁP ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT

BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG 1.Nội dung

Trong phương trình phản ứng hóa học,tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng của các chất tạo thành sau phản ứng

Mở rộng

Thường chúng ta chỉ xét trong trường hợp chất tác dụng và chất tạo thành theo đúng tỉ lệ,tức là tương tác với nhau vừa đủ.Tuy nhiên cũng có thể mở rộng hơn : trong phương trình phản ứng tổng khối lượng của chất đầu bằng tổng khối lượng của chất cuối kể cả chất còn dư,với giả thiết rằng các chất này không bị tách ra khỏi hỗn hợp phản ứng

2.áp dụng

Bài tập 25: Cho tan hoàn toàn 13,6 gam hỗn hợp gồm Fe và Fe 2 O 3 trong dung

dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi được

a (gam) chất rắn Tính a?

Bài giải:

Dùng phương pháp đại số

Phương trình phản ứng :

Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1)

x x x (mol)

Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (2)

y 2y (mol)

FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl (3)

x x (mol)

FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl (4)

2y 2y (mol)

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4 Fe(OH)3 (5)

x x (mol)

2Fe(OH)3 Fe2O3 + 2 H2O (6) ( x + 2y) 0,5(x+ 2y) (mol)

Gọi x , y là số mol Fe và Fe2O3 trong 13,6 gam hỗn hợp ,theo giả thiết ta có:

Số gam (Fe, Fe2O3 ) = 56x + 160y = 13,6 (7)

Số mol H2 = x =2,24 /22,4 = 0,1 (8) Giải ra ta được y = 0,05

a = số gam Fe2O3 = 160 * 0,5(x+2y) = 16 (gam)

Dùng phương pháp bảo toàn khối lượng

Để tạo thành Fe2O3 , 0,1 mol Fe kết hợp được với 0,1*1,5 = 0,15 mol O

(2,4gam O) ; Theo định luật BTKL ,ta có

a = Số gam( Fe, Fe2O3 ) đầu +số gam O(kết hợp) = 13,6 + 2,4 = 16 (gam)

Bài tập 26: 7,68 gam hỗn hợp A gồm FeO , Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 tác dụng vừa hết với 260ml dung dịch HCl 1M cho dung dịch D.Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa ,nung đến khối lượng không đổi dược m(gam) chất rắn Tính m?

Bài giải:

Dùng phương pháp đại số: phương trình phản ứng :

FeO + 2HCl FeCl2 + 2H2O (1)

x 2x x (mol)

Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (2)

y 8y y 2y (mol)

Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (3)

z 6z 2z (mol)

FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl (4) (x+y) (x+y) (mol)

FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl (5) 2(y+z) 2(y+z) (mol)

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 (6)

(x+y) (x+y) (mol)

2Fe(OH)3 Fe2O3 + H2O (7) (x+3y+2z) 0,5(x+3y+2z) (mol)

Gọi x, y , z là số mol FeO, Fe3O4 , Fe2O3 trong hỗn hợp A,ta có:

Số gam (A) =(56x+16x) +(56*3y +16*4y) +(56*2z+16*3z) = 7,68

Hay : 56( x + 3y + 2z) + 16( x + 4y + 3z ) = 7,68 (8)

Số mol HCl= 2x + 8y + 6z = 0,26

Hay : x + 4y + 3z = 0.13 (9)

Từ phương trình 1 và 2,ta dược

x + 3y + 2z = = = 0,1

m = số gam Fe2O3 = 160*0,5( x + 3y + 2z )

= 160*0.5*0,1 = 8,0 (gam)

Dùng phương pháp bảo toàn khối lượng

Số mol Fe trước và sau phản ứng không đổi Ta tính số mol Fe có trong hỗn hợp A, từ đó suy ra số mol Fe2O3 do Fe tạo ra

Số gam (A) = Số gam (Fe) + Số gam ( O ) = 7,68

Số mol O (trong oxit ) = 1/2 số mol HCl = 0,13 ( ứng với 2,08 gam O )

Số mol Fe = ( 7,68 – 2,08 ) / 56 = 0,1(mol)

0,1mol Fe -> 0,05 mol Fe2O3

m = 160 * 0,05 = 8,0 (gam)

Bài tập 27: Khử hoàn toàn 11,6 gam một oxit sắt bằng CO ở nhiệt độ cao Hỗn

gam kết tủa Xác định công thức hóa học của oxit sắt

Bài giải :

dùng phương pháp đại số

Đặt công thức của oxit sắt là FexOy phương trình phản ứng :

7,68 – 16*(x+4y+3z) 56

7,68 – 16*0,13 56

FexOy + yCO xFe + yCO2 (1)

a ax ay (mol) (2)

CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O

ay ay (mol) Gọi số mol FexOy là a theo giả thiết ,ta có:

Số gam FexOy = ( 56x + 16y )a = 11,6 (3)

Số mol CaCO3 = ay = 20 / 100 = 0,2 (4)

Từ phương trình 1 và 2 ,ta tìm được ay = 0,15

Ta có tỉ lệ : ax : ay = 0,15 : 0,2

Hay : x : y = 3 : 4

Vậy công thức của oxit sắt là : Fe3O4

Dùng phương pháp bảo toàn khối lượng

áp dụng với nguyên tố ôxi, ta có :

Số mol O (trong oxit) = số mol CO = số mol CO2= số mol CaCO3 = 0,2(mol)

Số gam Fe = 11,6 0,2*16 = 8,4 ( ứng với 0,15 mol Fe )

Tỉ lệ Fe : O = 0,15 : 0,2 = 3: 4 -> công thức của oxit : Fe3O4

Bài tập 28 Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm với 25 gam hỗn hợp A gồm Al và

14,8gam hỗn hợp rắn C,không thấy có khí thoát ra Háy tính:

a) Khối lượng của hỗn hợp B.

b) Thành phần phần trăm khối lượng các chất trong hỗn hợp A.

Bài giải:

Dùng phương pháp đại số

phương trình phản ứng :

2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe (1)

x 0,5x 0,5x x (mol)

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O 2Na[Al(OH)4] (2) Gọi x là số mol Al tham gia phản ứng , hỗn hợp rắn C gồm x mol Fe và

Fe2O3 còn dư có số mol là y.Theo giả thiết ta có:

Số gam A = 27x + 160 ( 0.5x + y ) = 25

Hay : 107x + 160 y = 25 (3)

Số gam C = 56 x + 160 y = 14,8 (4) Giải hệ phương trình 3 ,4 ta đuợc :

x = 0,2 ; y = 0,0225

a) Khối lượng hỗn hợp B = số gam Al2O3+số gam Fe +số gam Fe2O3(dư) = 102 *0,5x + 56 x + 160 y = 25(gam)

Số gam Al = 27 x = 5,4 (gam) chiếm 5,4*100 / 25 = 21,6 %

% Fe2O3 = 100 - 21,6 = 78,4

Dùng phương pháp bảo toàn khối lượng

- B tác dụng với dung dịch NaOH không tạo khí ,Al không dư

- Độ giảm khối lượng từ B sang C là khối lượng Al2O3

- Không có chất nào tách ra khỏi hỗn hợp B,theo định luật BTKL

Số gam B = số gam A = 25 (gam)

Số gam Al2O3 = số gam B – số gam C = 10,2 (gam)

Số gam Al = ( 10,2/ 102)*54 = 5,4 (gam) , chiếm 21,6%

Bài tập 29: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm với 26,8 gam hỗn hợp X gồm Al và

Bài giải :

Dùng phương pháp đại số

Phương trình phản ứng :

2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe (1)

x 0,5x 0,5x x (mol)

2Al + 2NaOH + 6H2O 2Na[Al(OH)4] + 3H2 (2)

y 1,5y (mol)

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O 2Na[Al(OH)4] (3)

Gọi x là số mol Al tham gia phản ứng nhiệt nhôm, y là số mol Al còn dư

Theo giả thiết ta có:

Số gam X = 27 ( x + y ) + 160*0,5 x = 26,8

Hay : 107 x + 27y = 26,8 (4)

Số mol H2 = 1,5 y = 6,72/22,4 = 0,3 (5)

Giải hệ 4,5 ,ta được : x = 0,2 ; y =0,2

% Fe2O3 = 160*0,5 x *100 / 26,8 = 59,7%

% Al = 100 - 59,7 = 40,3%

Dùng định luật bảo toàn khối lượng

Số gam (2Al.Fe2O3) = số gam ( 2Fe.Al2O3)

= số gam X – số gam Al(dư) =26,8 – 5,4 = 21,4 (g) Trong 21,4 g h,h số gam Fe2O3= 21,4*160/(54+160) = 16 (g) chiếm 59,7 %

Bài tập 30: Đốt cháy 22 gam bột kim loại gồm Al và Fe ngoài không khí thu

được 36 gam hỗn hợp A gồm 4 oxit )Tính thể tích dung dịch HCl 5M để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A.

Bài giải

a)Phương trình phản ứng

4Al + 3O2 2Al2O3 (1) 2x 1,5x x

2Fe + O2 2FeO (2)

y 0,5y y

3Fe + 2O2 Fe3O4 (3) 3z 2z z

4Fe + 3O2 2Fe2O3 (4) 2t 3t t

Al2O3 + 6HCl 2 AlCl3 + 3H2O (5)

x 6x

FeO + 2HCl 2FeCl2 + H2O (6)

y 2y

Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (7)

z 8z

Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (8)

t 6t

Al2O3 + 2NaOH +3H2O 2Na[Al(OH)4] (9)

x tan

Gọi x, y, z, t là số mol Al2O3 , FeO, Fe3O4, Fe2O3 trong 36 gam hỗn hợp A Theo giả thiết ta có:

Số gam hai kim loại = 54x + 56(y + 3z + 2t) = 22 (10)

Số gam 4 oxit = Số gam kim loại + Số gam O

= 54x + 56(y+3z+2t) + 16(3x+y+4z+3t) = 36 (11)

Số mol HCl = 6x + 2y + 8z + 6t (12)

Ta phải tìm tổng (12) trừ từng vế của phương trình (11) cho (10) rồi rút gọn

ta được : 3x + y + 4z + 3t = 0,875

Hay: 6x + 2y + 8z + 6t = 1,75

Thể tích dung dịch HCl = 1,75/ 5 = 0,35 lít ( 35 0 ml)

Dùng phương pháp BTKL

a) khối lượng của oxit tăng lên chính là lượng oxi kết hợp ,ta có:

Số mol HCl = 2 số mol O = = 1,75

Thể tích dung dịch HCl = 1,75/ 5 = 0,35 (lít)

Bài tập 31 : Cho tan hoàn toàn 5,36 gam hỗn hợp A gồm Na, Mg, Al trong dung

dịch H 2 SO 4 vừa đủ thu được V lit H 2 (đktc) và 26 gam hỗn hợp muối B.

a) Tính V?

Bài giải

Dùng phương pháp đại số :

a) Phương trình phản ứng

2Na + H2SO4 Na2SO4 + H2 (1)

2(36 – 22) 16

x 0,5 x x 0,5x

Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (2)

y y y y

2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (3)

z 1,5z 0,5 z 1,5z

BaCl2 + SO42— BaSO4 + 2Cl— (4) ( 0,5x+y+1,5z)

Gọi x, y, z là số mol Na, Mg, Al trong 5,36 gam hỗn hợp ,ta có:

Số gam A = 23x + 24y + 27z = 5,36 (5)

Số gam B = Số gam Kim loại + Số gam (SO42 )

= (23x + 24y + 27z) + 96(0,5x + y +1,5z) = 2 6 (6)

Số mol H2 = 0,5x + y + 1,5z (7) Trừ từng vế của (6) cho (5) rồi rút gọn ,ta được

0,5x + y + 1,5z = 0,215

Thể tích H2 = 22,4*0,215 = 4,816 (lít)

b) Số mol BaCl2 = ( 0,5x+y+1,5z) = 0,215

Thể tích dung dịch BaCl2 = 0,215/1 =0,215 lít ( 215 ml)

Dùng định luật BTKL

Độ tăng khối lượng từ A sang B chính là lượng SO42 kết hợp, ta có

Sm H2 = Số mol BaCl2 = Số mol SO42 = = 0,215 Ta có kết quả tương tự

Bài tập 32: Để m gam bột sắt ngoài không khí ,sau một thời gian thu được 13,6

thu được 2,24 lit NO (đktc).Tính m ?

Lời giải :

Dùng phương pháp đại số :

Gọi x , y , z , t là số mol Fe , FeO , Fe3O4 , Fe2O3 có trong 13,6 gam hỗn hợp

26 – 5,36 96

phương trình phản ứng :

Fe + 4 HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1)

x x (mol)

3 FeO + 10 HNO3 3 Fe(NO3)3 + NO + 5H2O (2)

y y/3 (mol)

3 Fe3O4 + 28 HNO3 9 Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (3)

z z/3 (mol)

Fe2O3 + 6 HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O (4)

t (mol)

Theo giả thiết, ta có:

Số gam (A) = 56x + 72y + 232z + 160 t = 13,6

Hay 7x + 9y + 29z + 20 t = 1,7 (5) Thể tích NO = x + y/3 + z/3 = 2,24 / 22,4 = 0,1

Hay 3x + y + z = 0,3 (6)

Số mol Fe = x + y + 3z + 2t (7)

Để tính được m ,phải tính được số mol Fe theo phương trình (3).Dùng phương pháp ghép ẩn số, biến đổi phương trình (5) và (6) làm xuất hiện (7) Cộng từngvế của phương trình 5, 6, ta được :

10 x + 10y + 30 z + 20 t = 2,0 Chia hai vế cho 10 thỉ được : x + y + 3z + 2t = 0,2 Đó chính làsốmol Fe cần tìm : m = 56 * 0,2 = 11,2 (gam )

Dùng phương pháp bảo toàn khối lượng

Số gam A + số gam HNO3 = số gam Fe(NO3)3 +số gam NO+số gamH2O

Đặt số mol Fe có trong 13,6 gam hỗn hợp A là x số mol Fe(NO3)3 = số mol Fe = x Số gam Fe(NO3)3 = 242x

số mol HNO3 = số mol H+ = số mol N

số mol HNO3 = số mol NO3- + số mol NO = 3x + 0,1

Số gam HNO3= 63 (3x+0,1) ;

Số gam H2O = 18* 0,5 số mol H+ = 9(3x+0,1) ,ta có

13,6 + 63(3x+0,1) = 242x + 30*0,1 + 9(3x + 0,1)

Giải ra ta được x=0,2 > m = 56*0.2 = 11,2 (gam)

Bài tập 33 : Cho tan hoàn toàn 3,52 gam hỗn hợp X gồm CuS và Cu 2 S trong

dụng với dung dịch NaOH dư , lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi được chất rắn Y.

a)Viết các phương trình phản ứng

b)Tính khối lượng chất rắn Y ?

Bài giải:

Dùng phương pháp đại số

a)Phương trình phản ứng

3CuS + 14HNO3 3Cu(NO3)2 + 3H2SO4 + 8NO + 4H2O (1)

x x x (mol)

3Cu2S + 22HNO3 6Cu(NO3)2 + 3H2SO4 + 10NO + 8H2O (2)

y 2y y (mol)

H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl (3) (x+y) (x+y) (mol)

HCl + NaOH NaCl + H2O (4) HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O (5) Cu(NO3)2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaNO3 (6) ( x+2y) (x+2y) (mol)

Cu(OH)2 CuO + H2O (7) (x+2y) ( x+2y) (mol)

Gọi x và y là số mol CuS , Cu2S trong 3,52 gam hỗn hợp X, ta có:

Số gam X = 96 x + 160 y = 3,52 (8)

Số gam X = 96 x + 160 y = 3,52 (9)

Số mol BaSO4 = x + y = 6,99 / 233 = 0,03 (10) Giải hệ 1,2 dược x = 0,02 ; y = 0,01

Số gam Y = số gam CuO = 80 ( x + 2y ) = 3,2 (gam)

áp dụng định luật BTKL với nguyên tố lưu huỳnh

Số mol S = số mol BaSO4 = 0,03 (mol)

Số gam X = số gam Cu + số gam S = 3,52 , suy ra:

Số mol CuO = số mol Cu = = 0,04 (ứng với 3,2gam CuO)

Bài tập 34: Cho hỗn hợp A gồm FeS và FeS 2 tác dụng với dung dịch HNO 3 dư, thu được khí NO và dung dịch D.Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch

dụng với dung dịch NaOH dư , lọc kết tủa và nung đến khối lượng không đổi được 8,8 gam chất rắn Y.

a)Viết các phương trình phản ứng

b)Tính thành phần phần trăm khối lượng các chất trong A.

Bài giải: a)Phương trình phản ứng

FeS + 6HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 +3NO + 2H2O (1)

x x x (mol)

FeS2 + 8HNO3 Fe(NO3)3 +2H2SO4 +5NO + 2H2O (2)

y y 2y (mol)

H2SO4 + Ba(NO3)2 BaSO4 + 2HNO3 (3) ( x + 2y) (x + 2y) (mol)

HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O (4) ( x+ y ) 0,5( x + y) (mol)

Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaNO3 (5) ( x + y) ( x+ y ) (mol)

2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (6) b)Gọi x và y là số mol FeS , FeS2 trong hỗn hợp A, ta có

3,52 – 32*0,03 64

Số gam X = số gam BaSO4 = 233( x + 2y ) = 27,96 (7)

Số gam Y = số gam Fe2O3 = 160( x + y) = 8,8 (8) Giải hệ : x= 0.1 số gam FeS = 88x = 8,8(g) chiếm 88%

y=0,01 số gam FeS2=120y= 1,2(g) chiếm 12%

áp dụng định luật BTKL cới Fe và S

Số mol S = số mol BaSO4 = 27,96 / 233 = 0,12 (mol)

Số mol Fe =2 số mol Fe2O3 = 2*8,8 / 160 = 0.11 (mol)

Tạo ra 0,1 mol FeS và 0,01 mol FeS2