Định luật bảo toàn khối lượng lớp 8
Định luật bảo toàn khối lượng giúp các em học sinh giải quyết một cách nhanh chóng bài tập tính toán hóa học hiệu quả nhất. Vậy định luật bảo toàn là gì? Công thức định luật bảo toàn như thế nào? Mời các bạn hãy cùng Download.vn theo dõi bài viết dưới đây nhé.
Định luật bảo toàn khối lượng [định luật Lomonosov - Lavoisier] - là một trong các định luật rất cơ bản trong lĩnh vực hóa học, được định nghĩa như sau: Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các sản phẩm tạo thành.
2. Nội dung định luật bảo toàn khối lượng là gì?
Để giúp bạn vận dụng một cách chính xác nhất về công thức hóa học, cần hiểu rõ về nội dung cũng như bản chất của chúng.
- Nội dung của định luật bảo toàn khối lượng như sau: Trong mỗi phản ứng hoá học có sự thay đổi liên kết giữa các nguyên tử, thế nhưng sự thay đổi này chỉ liên quan đến các điện tử còn số nguyên tử của mỗi nguyên tố được giữ nguyên cũng như khối lượng của các nguyên tử không đổi. Chính vì thế mà, tổng khối lượng các chất vẫn được bảo toàn.
Định luật này đôi khi cũng được gọi là định luật bảo toàn khối lượng của các chất, bởi ở cùng một địa điểm trọng lượng tỷ lệ thuận với khối lượng. Theo Lomonosov cũng nhận thấy rằng, việc bảo toàn năng lượng cũng có giá trị khá lớn đối với các phản ứng hóa học.
- Ý nghĩa của định luật bảo toàn khối lượng: Trong mỗi phản ứng hóa học, chỉ có sự thay đổi điện tử, còn số nguyên tử của nguyên tố vẫn được giữ nguyên và khối lượng của các nguyên tử không đổi. Vì vậy, mà khối lượng của các chất được bảo toàn.
3. Cách tính định luật bảo toàn khối lượng
Định luật bảo toàn khối lượng có cách tính như sau:
Giả sử bạn có phản ứng giữa A + B tạo ra C + D, khi đó công thức định luật bảo toàn khối lượng sẽ được viết như sau: mA + mB = mC + mD
Ví dụ Bari clorua +natri sunphat tạo ra bari sunphat + natri clorua. Khi này, chúng ta sẽ có công thức định luật bảo toàn khối lượng như sau:
mbari clorua + mnatri sunphat = mbari sunphat + mnatri clorua
Áp dụng định luật bảo toàn ta có kết quả: Trong một phản ứng có n chất, nếu biết khối lượng của [n – 1] chất thì ta sẽ tính được khối lượng của chất còn lại.
A. Bài tập trắc nghiệm
Bài 1. Cho 20g hỗn hợp 2 kim loại Fe,Mg tác dụng với dung dịch HCl thu được 11,2lít H2 [đktc].Dung dịch thu được đem cô cạn thu được hỗn hợp muối có khối lượng là:
A: 45,5
B: 50,7
C: 55,5
D: 60,3
Bài 2: Cho 14,5g hỗn hợp gồm Mg , Zn, Fe tác dụng hết với dung dịch H2SO4 loãng thu được 6,72 lit khí [đktc].Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được bao nhiêu gam muối khan?
A: 34,3
B: 43,9
C: 43,3
D: 35,8
Bài 3: Cho 22,2g hỗn hợp Fe, Al tác dụng hết với HCl thu được 13,44 lít H2 [đktc].Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được bao nhiêu gam muối khan?
A: 63,8
B: 64,8
C: 65,8
D: 66,8
Bài 4: Cho 14,7g hỗn hợp X gồm Cu, Fe, Al tác dụng hết với dung dịch H2 SO4 đặc nóng thu được m gam muối và 12,32 lít SO2 [đktc].Gía trị của m là:
A: 70,20
B: 52,80
C: 60,24
D: 42,55
Bài 5:Hoà tan hoàn toàn 5,0g hỗn hợp 2 kim loại bằng dung dịch HCl thu được 5,71g muối khan và V lít khí X[đktc].Gía trị của V là:
A: 0,224
B: 2,24
C: 0,448
D: 4,48
Bài 6: Hoà tan hoàn toàn một muối cacbonat của kim loại hoá trị 1 và một muối cacbonat của kim loại hoá trị 2 vào dung dịch HCl thu được 4,48lit CO2 [đktc].Tính khối lượng muối mới tạo thành?
A: 24
B: 28
C: 26
D: 30
Bài 7: Để khử hoàn toàn 20,5g hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 cần vừa đủ 2,24lit CO [đktc].Tính khối lượng Fe thu được?
A: 18,9
B: 17,7
C: 19,8
D: 16,8
Bài 8: Cho 24,4g hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2.Sau phản ứng thu được 39,4g kết tủa.Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịch thu được m gam muối clorua.Gía trị của m là:
A: 2,26
B: 22,6
C: 26,6
D: 6,26
Bài 9:Cho từ từ một luồng khí CO dư đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp bột gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 đun nóng thu được 64g bột sắt và hỗn hợp khí X.Cho X đi qua dung dịch Ca[OH]2 dư thu được 40g kết tủa.Gía trị m là:
A: 70,4
B: 80,4
C: 90,4
D: 75,4
Bài 10: Cho 5,5g hỗn hợp bột Al và Fe [trong đó số mol Al gấp đôi số mol Fe] vào 300ml dung dịch AgNO3 1M.Phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn.Gía trị của m là:
A: 33,95
B: 35,20
C: 39,35
D: 35,39
B. Bài tập tự luận
Bài 1:
a. Phát biểu chính xác định luật bảo toàn khối lượng.
b. Hãy giải thích vì sao khi một phản ứng hóa học xảy ra, khối lượng các chất được bảo toàn?
Bài 2:
Trong phản ứng hóa học như sau: Bari clorua + Natri sunphat tạo ra bari sunphat + natri clorua. Cho biết khối lượng của natri sunphat Na2SO4 là 14,2 gam, còn khối lượng của bari sunphat BaSO4 và khối lượng natri clorua NaCl lần lượt là : 23,3 g và 11,7 g.
Bài 3:
Đem đốt cháy hết 9g kim loại magie Mg trong không khí, ta thu được 15g hỗn hợp chất magie oxit MgO. Biết rằng magie cháy sẽ xảy ra phản ứng với oxi O2 ở trong không khí
a. Hãy viết phản ứng hóa học trên.
b. Hãy viết công thức về khối lượng của phản ứng xảy ra ở trên.
c. Hãy tính khối lượng của khí oxi đã tham gia phản ứng.
Bài 4:
Đem đốt cháy m[g] cacbon cần 16g oxi, ta thu được 22g khí cacbonic. Bạn hãy tính m.
Bài 5:
Đem đốt cháy 3,2g lưu huỳnh S ở trong không khí, ta thu được 6,4g lưu huỳnh đioxit. Bạn hãy tính khối lượng của oxi đã tham gia phản ứng.
Bài 6:
Ta đem đốt cháy m[g] kim loại magie Mg ở trong không khí, ta thu được 8g hợp chất magie oxit [MgO]. Biết rằng khối lượng magie Mg khi tham gia bằng 1,5 lần khối lượng của oxi [không khí] tham gia phản ứng.
a. Bạn hãy viết phản ứng hóa học.
b. Hãy tính khối lượng của Mg và oxi đã tham gia phản ứng.
Bài 7:
Bạn hãy giải thích vì sao khi ta nung thanh sắt thì thấy khối lượng của thanh sắt tăng lên. Còn khi nung nóng đá vôi lại thấy khối lượng bị giảm đi?
Bài 8
Khi hòa tan cacbua canxi [CaC2] vào nước [H2O] ta thu được khí axetylen [C2H2] và canxi hiđroxit [Ca[OH]2].a. Hãy lập phương trình khối lượng cho phản ứng trên. b. Nếu như ta dùng 41g CaC2 thì thu được 13 g C2H2 và 37 g Ca[OH]2. Vậy cần phải dùng bao nhiêu mililit nước cho phản ứng trên? Biết rằng khối lượng riêng của nước là 1g/ml.
Bài 9
Khi cho Mg tác dụng với axit clohiđric thì khối lượng của magie clorua [MgCl2] nhỏ hơn tổng khối lượng của Mg và axit clohiđric khi tham gia phản ứng. Vậy, điều này có phù hợp với định luật bảo toàn khối lượng hay không? Bạn hãy giải thích.
Cập nhật: 25/05/2021
Phương pháp và các dạng bài tập bảo toàn khối lượng
Chuyên đề Định luật bảo toàn khối lượng là tài liệu vô cùng hữu ích mà Download.vn muốn giới thiệu đến quý thầy cô cùng các bạn học sinh lớp 12 tham khảo.
Tài liệu bao gồm toàn bộ kiến thức lý thuyết, phương pháp, ví dụ và các dạng bài tập về bảo toàn khối lượng. Qua tài liệu này giúp các bạn có thêm nhiều tư liệu tham khảo, trau dồi kiến thức để giải nhanh Hóa học 12. Bên cạnh đó các bạn tham khảo thêm Tổng hợp công thức Hóa học lớp 12.
A. Phương pháp bảo toàn khối lượng
Vào khoảng đầu những năm 50 của thế kỷ XVIII, nhà bác học vĩ đại người Nga M.V Lômônôxốp [1711-1765] và Lavoadie [A.Lavoisier] người Pháp là những người đầu tiên phát hiện ra ĐLBTKL: “Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng của các sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia”. Qua hơn 100 năm sau, định luật đã được hai nhà bác học là Stat kiểm tra lại vào những năm 1860-1870; Landon vào năm 1909 sử dụng cân với đọ chính xác 0,00001g.
1.1 Nội dung của định luật:
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].
1.2. 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.
1.3. 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:
mA + mB = mC + mD
Trong đó: mA, mB lần lượt là phần khối lượng tham gia phản ứng của chất A, B mC, mD lần lượt là khối lượng được tạo thành của chất C, D
Hệ quả 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]
Hệ quả 2: Trong phản ứng có n chất tham gia, nếu biết khối lượng của [n – 1] chất thì ta dễ dàng tính khối lượng của chất còn lại.
Hệ quả 3: Bài toán: Kim loại + axit → muối + khí
- Biết khối lượng kim loại, khối lượng anion tạo muối [tính qua sản phẩm khí] → khối lượng muối
- Biết khối lượng muối và khối lượng anion tạo muối → khối lượng kim loại
- Khối lượng anion tạo muối thường được tính theo số mol khí thoát ra:
- Với axit HCl và H2SO4 loãng
+ 2HCl → H2 nên 2Cl- ↔H2
+ H2SO4 → H2 nên SO42- ↔ H2
- Với axit H2SO4đặc, nóng và HNO3: Sử dụng phương pháp ion – electron [xem thêm phương pháp bảo toàn electron hoặc phương pháp bảo toàn nguyên tố]
Hệ quả 3: Bài toán khử hỗn hợp oxit kim loại bởi các chất khí [H2, CO]
Sơ đồ: Oxit kim loại + [CO, H2] → rắn + hỗn hợp khí [CO2, H2O, H2, CO]
1.5. Đánh giá phương pháp bảo toàn khối lượng.
Phương pháp bảo toàn khối lượng cho phép giải nhanh được nhiều bài toán khi biết quan hệ về khối lượng của các chất trước và sau phản ứng.
Đặc biệt, khi chưa biết rõ phản ứng xảy ra hoàn toàn hay không hoàn toàn thì việc sử dụng phương pháp này càng giúp đơn giản hóa bài toán hơn.
Phương pháp bảo toàn khối lượng thường được sủ dụng trong các bài toán nhiều chất.
1.6. Các bước giải.
Lập sơ đồ biến đổi các chất trước và sau phản ứng.
Từ giả thiết của bài toán tìm
- Vận dụng định luật bảo toàn khối lượng để lập phương trình toán học, kết hợp dữ kiện khác để lập hệ phương trình toán.
- Giải hệ phương trình.
1.7.Lưu ý: Ta lập các sơ đồ liên hệ
* Ví dụ 1: Cho m gam FexOy tác dụng với dd H2SO4 đặc nóng vừa đủ, có chứa 0,075 mol H2SO4 , thu được dung dịch X và 0,672 lít SO2 [đktc] duy nhất thoát ra. Cô cạn dung dịch X thu được 9 gam muối khan. Tính m
Giải
FexOy + H2SO4 → Fe2[SO4]3 + SO2 + H2O [1]
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng [1] ta được:
mFexOy + mHSO = mFe[SO] + mSO + mHO
→ m + 0,075.98 = 9 + 0,03. 64 + 0,075.18
→ m = 4,92g
.................
Mời các bạn tải File tài liệu để xem thêm nội dung chi tiết
Cập nhật: 25/05/2021