Chuyên đề: Áp dụng ĐLBT giải bài tập Hóa hoc

Tập thể lớp 9c-Trường thcs chất lượng cao
hàn thuyên
Lương tài- bắc ninh
kính chào các thầy, cô giáo !
Trường THCS Hàn Thuyên
Huyện Lương Tài-Bắc Ninh.

Chuyên đề: Giải bài tập hoá học áp dụng định luật bảo toàn khối lượng
Chủ đề một: áp dụng đLBTKL giải bài tập về phản ứng oxi hoá khử.


Hai nhà khoa học Lômônôxốp ( người Nga ) và Lavoađiê ( người Pháp ) đã tiến hành độc lập với nhau nh?ng thí nghiệm được cân đo chính xác , từ đó phát hiện ra định luật Bảo toàn khối lượng
Chuyên đề:
Giải bài tập hoá học áp dụng định luật bảo toàn khối lượng
gồm bốn chủ đề:
Chủ đề một: áp dụng đLBTKL giải bài tập về phản ứng oxi hoá khử.
Chủ đề hai: áp dụng đLBTKL giải bài tập về phản ứng trung hoà.
Chủ đề ba: áp dụng đLBTKL giải bài tập về phản ứng trao đổi.
Chủ đề bốn: áp dụng đLBTKL giải bài tập về h?n hợp các loại phản ứng hoá học.
Chuyên đề: Giải bài tập hoá học áp dụng định luật bảo toàn khối lượng
Chủ đề một: áp dụng đLBTKL giải bài tập về phản ứng oxi hoá khử.


.


I/.Lý thuyết
Em hãy phát biểu nội dung định luật bảo toàn khối lượng?
Chuyên đề:
Giải bài tập hoá học áp dụng định luật bảo toàn khối lượng
Chủ đề một:
áp dụng đLBTKL giải bài tập về phản ứng oxi hoá khử.



3/Trong một phản ứng hoá học có n chất (kể cả chất tham gia và chất tạo thành), nếu biết khối lượng của (n-1) chất thi nên vận dụng định luật bảo toàn khối lượng
2/định luật: Trong một PƯHH tổng khối lượng của các sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia.
PTTQ: aA + bB ? dD + eE
Theo dịnh luật bảo toàn khối lượng ta có:




Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có công thức về khối lượng như thê nào?

Hỗn hợp X + Hỗn hợp Y ? Hỗn hợp Z
Với bất cứ nguyên tố A nào chứa trong X, Y, lượng A trong X và Y như thế nào với lượng A trong Z?
2/ Hçn hîp X + Hçn hîp Y  Hçn hîp Z
Víi bÊt cø nguyªn tè A nµo chøa trong X, Y, l­îng A trong X vµ Y ph¶i b»ng l­îng A trong Z.
I/.Lý thuyết:

Em hãy cho biết khi nào ta có thể vận dụng định luật bảo toàn khối lượng để tính toán?

Chủ đề một: áp dụng đLBTKL giải bài tập về
phản ứng o xi hoá khử

II. Bài tập vận dụng:
Em hãy nêu các bước giải một bài tập hoá học nói chung?
Giải bài tập hoá học cần phải theo sơ đồ định hướng sau:
Nghiên cứu đầu bài, xác định nh?ng số liệu về mặt hoá học đã cho và yêu cầu hoá học cần xác định.
Xác định hướng giải.

Kiểm tra lời giải.
Trình bày lời giải
Bài tập 1: đốt cháy m gam chất A cần dùng 4,48 lít O2 thu được 2,24lít CO2 và 3,6g nước.Tính m? Biết thể tích các khí đo ở đktc.

Hãy xác định số liệu về mặt hoá học đầu bài cho?
Và yêu cầu hoá học cần xác định?
Em hãy xác định hướng giải?
Viết PƯTQ.
Từ :


==> áp dụng đLBTKL cho PƯTQ tính mA

Các em hãy trỡnh bày lời giải
Hướng giải:
Giải
Theo bài cho ta có phản ứng tổng quát:
A + O2 CO2 + H2O.

áp dụng đLBTKL cho PƯ trên ta có:

Bài tập 2: Cho từ từ đến dư một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp gồm�: Fe, FeO, Fe3O4 , Fe2O3 đun nóng thu được 64g Fe. Khí đi ra sau phản ứng cho đi qua dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 40g kết tủa. Tính m�?
Hướng giải:
-ViÕt c¸c PTP¦ x¶y ra.
-Tõ
Fe + CO Không phản ứng
FeO + CO Fe + CO2 (1)
Fe3O4 +4CO 3Fe + 4CO2 (2)
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 (3)

Xác định khí đi ra sau phản ứng với CO là khí gi? Kết tủa là chất nào?

CO2 + Ca(OH)2 ? CaCO3 + H2O (4)

Bài tập 2: Cho từ từ một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp gồm�: Fe, FeO, Fe3O4 , Fe2O3 đun nóng thu được 64g Fe. Khí đi ra sau phản ứng cho đi qua dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 40g kết tủa. Tính m�?
Giải
Các PƯHH xảy trong ống sứ�:
FeO + CO Fe + CO2 (1)
Fe3O4 +4CO 3Fe + 4CO2 (2)
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 (3)
Khí đi ra sau phản tạo ứng gồm CO dư và CO2 , khi qua dd Ca(OH)2 dư chỉ có CO2 phản ứng kết tủa CaCO3 :
CO2 + Ca(OH)2 ? CaCO3 + H2O (4)

Theo các PƯHH (1)(2)(3)(4):

áp dụng đLBTKL cho các PƯHH (1), (2), ( 3) ta có:

m + 28.0,4 = 64 + 44.0,4 => m = 70,4g
(Mol)
Bài tập 3: Cho 17,5g hỗn hợp gồm 3 kim loai nhôm, kẽm, sắt tan hoàn toàn trong dd H2SO4.0,5M, ta thu được 11,2 lít H2(đktc). Tính thể tích dung dịch axit tối thiểu phải dùng và khối lượng muối khan thu dược.
Hướng giải:
-Từ:
mhh muèi khan= ?

Các PTHH xảy ra:
2Al+ 3H2SO4? Al2(SO4)3 + 3H2
Zn + H2SO4 ? ZnSO4 + H2
Fe + H2SO4? FeSO4 + H2
Giải:
Các PTPƯ xảy ra:
2Al + 3H2SO4 ? Al2 (SO4)3 + 3H2 (1)
Zn + H2SO4 ? ZnSO4 + H2 (2)
Fe + H2SO4 ? FeSO4 + H2 (3)
Xét các PƯHH (1),(2), (3) ta thấy:




Thể tích dd axit tối thiểu phải dùng là:

Theo bảo toàn về nguyên tố cho các PƯHH trên ta có:
Tổng khối lượng hỗn hợp 3 muối khan thu được bằng tổng khối lượng của 3 kim loại ban đầu và gốc (=SO4).
Vậy khối lượng của muối khan thu được là: 17,5 + 48 = 65,5(g).


= 0,5(mol)
(trong muối khan)=
( trong axit)
Bài tập 4: để khử hoàn toàn 17,6g hỗn hợp Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 ở nhiệt độ cao cần dùng 2,24 lit CO (ở đktc). Tính khối lượng Fe thu được?
Nghiên cứu đầu bài, viết các PTHH xảy ra?
Các PTHH xảy ra:
FeO + CO Fe + CO2 (1)
Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 (2)
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 (3)
CO đã chiếm oxi của các oxit sắt tạo ra Fe và CO2.Hãy để ý số mol nguyên tử O trong các oxit sắt với số mol CO phản ứng có bằng nhau không?
Ta thấy: Khi khử oxit sắt, CO lấy oxi của oxit sắt tạo thành sắt và CO2 .Theo các PTHH trên: Số mol nguyên tử oxi trong oxit bằng số mol CO phản ứng.
nO(trong các oxit sắt)= nO(lấy ra) = nCO(pứ) = 2,24:22,4 = 0,1(mol)
Theo bảo toàn nguyên tố, em hãy cho biết khối lượng Fe thu được với khối lượng nguyên tố Fe có trong hỗn hợp ban đầu như thế nào với nhau?
Vậy khối lượng của Fe là: mFe= mhhbđ- mO(trong oxit)= 17,6 - 1,6 = 16(g)
(Chú ý:Nếu giải theo cách giải thông thường thi phải lập ra một hệ PT toán học có đến 4 ẩn số mà chỉ có 2 PT, cần phải biến đổi rất phức tạp)

m(0)trong oxitsat= 0,1.16 = 1,6 (g)
Bài tập 5: để m gam bột sắt (A) ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp (B) có khối lượng 12g gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3.
Cho B tác dụng hoàn toàn với dd HNO3 thấy sinh ra 2,24 lít khí NO duy nhất ở đktc. Tính m?
Hãy viết các PTHH xảy ra trong từng giai đoạn?
Giải:
Các PƯHH xảy ra:
Trong không khí sắt tác dụng với oxi tạo ra các oxit:
2Fe + O2 ? 2FeO (1)
3Fe + 2O2 ? Fe3O4 (2)
4Fe + 3 O2 ? 2Fe2O3 (3)

Hỗn hợp B(gồm Fe dư và các oxit sắt) tác dụng với dd HNO3:
Fe + 4HNO3 ? Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (4)
3FeO + 10HNO3 ? 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O (5)
3Fe3O4 + 28HNO3 ? 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (6)
Fe2O3 + 6HNO3 ? 2Fe(NO3)3 + 3H2O (7)

+ Tính nHO: nHO = nHNOpư = (0,1 + 3. ) (mol)
mHO= 18.(0,1 + 3. ) = 9.(0,1 + 3. ) (g)
Thay các giá trị tìm được vào (*) được PT bậc nhất, chỉ chứa ẩn m:
12 + 63.( 0,1 + 3. ) = 242. + 30.0,1 + 9.(0,1 + 3. )
Giải ra ta được: m = 10,08 (g)
Theo đLBTKL áp dụng cho các PƯHH (4),(5),(6),(7) ta có :


(*)
Hãy tính các giá trị chưa biết của (*) ?
Tính các giá trị chưa biết của (*):
+
+ Muốn tính
cần tính
ở đây số mol HNO3 được dùng vào 2 việc là tạo ra NO và tạo ra muối:

tạo NO
tạo muối
(mol)
+ Tính
Ta có:

Thay các giá trị tim được vào (*) được PT bậc nhất, chỉ chứa một ẩn m:
? Hướng giải:
-Lập được các PTHH của các phản ứng hoá học xảy ra trong bài.(Chú ý cân bằng các PTPƯ oxi hoá khử chính xác)
-Dựa vào nh?ng lượng chất đã cho, tỡm nh?ng lượng chất còn lại, sao cho đủ (n-1) chất trong n chất của PƯHH.
-áp dụng định luật bảo toàn khối lượng tính khối lượng chất đầu bài yêu cầu.
-Khi cô cạn dung dịch thỡ khối lượng hỗn hợp muối thu được bằng tổng khối lượng của các kim loại và các gốc axit.

Qua các bài tập trên , em
hãy rút ra hướng giải loại
bài tập phản ứng oxi hoá khử
áp dụng đinh luật bảo toàn
khối lượng

Cảm ơn các thầy cô giáo
Chúc các em học sinh cham ngoan, học giỏi !