CHUYÊN ĐỀ 1:ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG
I. Nội dung.
“Tổng khối lượng các chất tham gia bằng khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng”.
* Lưu ý: điều quan trong khi áp dụng định luật này là phải xác định đúng lượng chất tham gia phản ứng và tạo thành (có chú ý đến chất kết tủa, bay hơi, đặc biệt là khối lượng dung dịch).
II. Các dạng toán thường gặp.
Xét phản ứng A + B
C + D
Ta có: mA + mB = mC + mD
- Hỗn hợp oxit tác dụng với axit tạo muối: MO + HCl, H2SO4 loãng
moxit + maxit = mmuối + mnước
Trong đó số mol nước được tính theo axit:
𝐧
𝐇
𝟐
𝐎=𝟐
𝐧
𝐇𝐍
𝐎
𝟑=𝟐
𝐧
𝐇𝐂𝐥=
𝐧
𝐇
𝟐
𝐒
𝐎
𝟒

- Hỗn hợp oxit tác dụng CO, C hoặc H2 :
Sơ đồ phản ứng: oxit + CO (hoặc H2rắn + hỗn hợp khí CO, CO2 (hoặc H2, H2O)

𝐦 𝐨𝐱𝐢𝐭+
𝐦 𝐂𝐎, 𝐂,
𝐇
𝟐=
𝐦 𝐫ắ𝐧
𝐦
𝐂
𝐎
𝟐, 𝐇
𝟐
𝐎

Số mol CO2, H2O được tính theo CO, C và H2:
𝐧
𝐂
𝐎
𝟐=
𝐧
𝐂𝐎=
𝐧
𝐂 và
𝐧
𝐇
𝟐=
𝐧
𝐇
𝟐
𝐎

Bản chất là các phản ứng: CO + [O] ⟶ CO2
H2 + [O] ⟶ H2O
n[O] =
𝐧
𝐂𝐎
𝟐 =
𝐧
𝐇
𝟐
𝐎⟹ m rắn = m oxit – m[O]
- Hỗn hợp kim loại tác dụng với axit giải phóng H2.
mkim loại + maxit = mmuối +
𝐦
𝐇
𝟐

Trong đó:
𝐧
𝐇
𝟐 = 2nHCl =
𝐧
𝐇
𝟐
𝐒𝐎
𝟒

- Hỗn hợp muối cacbonat tác dụng với axit
mmuối bđ + maxit = mmuối sinh ra +
𝐦
𝐇
𝟐
𝐎 +
𝐦
𝐂𝐎
𝟐

III. Một số công thức tính nhanh.
- Kim loại trước Hiđro tác dụng với HCl giải phóng khí H2:
m muối clorua = m kim loại + 71.
𝐧
𝐇
𝟐

- Kim loại trước Hiđro tác dụng với H2SO4 loãng giải phóng khí H2:
m muối sunfat = m kim loại + 96
𝐧
𝐇
𝟐

- Kim loại (trừ Au, Pt) tác dụng với H2SO4 đặc tạo sản phẩm khử (SO2, S, H2S) và H2O:
M + H2SO4 đặc⟶ M2(SO4)n + sản phẩm khử + H2O
m muối sunfat = m kl +
𝟗𝟔
𝟐. (2
𝐧
𝐒
𝐎
𝟐+𝟔
𝐧
𝐒+𝟖
𝐧
𝐇
𝟐
𝐒) = m kl + 96
𝐧
𝐒
𝐎
𝟐+𝟑
𝐧
𝐒+𝟒
𝐧
𝐇
𝟐
𝐒)
* Lưu ý: sản phẩm khử nào không có thì bỏ qua:
𝐧
𝐇
𝟐
𝐒𝐎
𝟒=𝟐
𝐧
𝐒𝐎
𝟐+𝟒
𝐧
𝐒+𝟓
𝐧
𝐇
𝟐
𝐒

- Kim loại tác dụng với dung dịch HNO3tạo sản phẩm khử (NO2, NO, N2O, N2,không có muối NH4NO3) và H2O: M + HNO3⟶ M(NO3)n + sản phẩm khử + H2O
m muối nitrat = m kim loại + 62
𝐧
𝐍𝐎
𝟐+𝟑
𝐧
𝐍𝐎+𝟖
𝐧
𝐍
𝟐
𝐎+𝟏𝟎
𝐧
𝐍
𝟐)

𝐧
𝐇𝐍𝐎
𝟑=𝟐
𝐧
𝐍𝐎
𝟐+𝟒
𝐧
𝐍𝐎+𝟏𝟎
𝐧
𝐍
𝟐
𝐎+𝟏𝟐
𝐧
𝐍
𝟐

- Oxit kim loại phản ứng với dung dịch axit tạo muối và nước:
m muối = m oxit + 80
𝐧
𝐇
𝟐
𝐒𝐎
𝟒 = m oxit + 27,5.n HCl = m oxit + 55
𝐧
𝐇
𝟐
𝐎

IV. Ví dụ.
Ví dụ 1: (2007 - Khối A) Hoà tanhoàntoàn2,81gamhỗnhợpgồmFe2O3,MgO,ZnOtrong500mlaxitH2SO40,1M (vừađủ).Sauphảnứng,hỗnhợpmuốisunfatkhanthuđượckhicôcạndungdịchcókhốilượnglà
A. 6,81 gam. B. 4,81 gam. C. 3,81 gam. D. 5,81 gam.
Hướng dẫn
Fe2O3 + 3H2SO4
Fe2(SO4)3 + 3H2O (1)
MgO + H2SO4
MgSO4 + H2O (2)
ZnO + H2SO4