Bài 5: Định luật bảo toàn khối lượng và phương trình hóa học trang 15, 16, 17, 18

5.1

Một lá sắt (iron) nặng 28 g để ngoài không khí, xảy ra phản ứng với oxygen, tạo ra gỉ sắt. Sau một thời gian, cân lại lá sắt, thấy khối lượng thu được là 31,2 g. Khối lượng khí oxygen đã phản ứng là

A. 3,2 g.

B. 1,6 g.

C. 6,4g.

D. 24,8 g.

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng.

Lời giải chi tiết:

Khối lượng lá sắt ban đầu + Khối lượng oxygen phản ứng = Khối lượng là sắt sau.

Vậy: Khối lượng oxygen đã phản ứng: 31,2 – 28 = 3,2 (gam).

5.2

Muối copper sulfate (CuSO₄) ngậm nước khi đun nóng sẽ bị tách nước. Nếu đun 25 g muối ngậm nước, thu được 16 g muối khan thì số mol nước tách ra là

A. 0,25 mol.

B. 0,5 mol.

C. 1 mol.

D. 9 mol.

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

Lời giải chi tiết:

Khối lượng nước tách ra là: 25 – 16 = 9 (gam).

Số mol nước tách ra là: $\frac{9}{18}=0,5mol$

5.3

Hấp thụ hoàn toàn một lượng khí carbon dioxide (CO₂) vào nước vôi trong (dung dịch Ca(OH)₂) dư, tạo ra 10 g kết tủa calcium carbonate (CaCO₃). Phản ứng xảy ra như sau:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

Khối lượng dung dịch nước vôi trong

A. giảm 10 g.

B. tăng 10 g.

C. giảm 5,6 g.

D. tăng 4,4 g.

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng.

Lời giải chi tiết:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

Theo phương trình hoá học:

n_CO2=n_CaCO3= $\frac{10}{100}=0,1mol$

Khối lượng CO₂ được hấp thụ là: 44.0,1 = 4,4 gam.

Khối lượng CO₂ được hấp thụ nhỏ hơn khối lượng kết tủa sinh ra nên khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm.

Khối lượng dung dịch giảm: 10 – 4,4 = 5,6 gam.

5.4

Nhúng một thanh Zn vào dung dịch CuSO₄, Zn phản ứng tạo muối ZnSO₄ và kim loại Cu bám vào thanh Zn. Phản ứng xảy ra như sau:

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

Vậy, nếu 13 g Zn phản ứng thì khối lượng thanh kim loại

A. giảm 13 g.

B. tăng12,8g.

C. tăng 0,2 g.

D. giảm 0,2 g.

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng.

Lời giải chi tiết:

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

Theo phương trình hoá học:

n_Cu=n_Zn= $\frac{13}{65}=0,2mol$

Khối lượng kim loại Cu được sinh ra: 64.2 = 12,8 gam.

Khối lượng thanh kim loại giảm: 13 – 12,8 = 0,2 gam.

5.5

Nung một lượng đá vôi (CaCO₃) có khối lượng 12 g, thu được hỗn hợp rắn có khối lượng 8,4 g. Khối lượng của khí CO₂ thoát ra là

A. 3,6 g.

B. 2,8 g.

C. 1,2 g.

D. 2,4 g.

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng.

Lời giải chi tiết:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

Khối lượng đá vôi = Khối lượng chất rắn sau + Khối lượng CO₂ thoát ra.

Vậy khối lượng CO₂ thoát ra là: 12 – 8,4 = 3,6 (gam).

Đáp án: A

5.6

a) Viết công thức theo khối lượng đối với phản ứng của kim loại Mg với dung dịch HCl tạo ra chất MgCl₂ và khí H₂.

b) Cho biết khối lượng của Mg và HCl đã phản ứng lần lượt là 2,4 g và 7,3 g; khối lượng của MgCl₂ là 9,5 g. Hãy tính khối lượng của khí H₂ bay lên.

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng.

Lời giải chi tiết:

Phương trình hoá học:

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

a) Công thức theo khối lượng: m_Mg + m_HCl = m_MgCl2 + m_H2

b) Khối lượng khí H₂ bay lên là: 2,4 + 7,3 – 9,5 = 0,2 gam.

5.7

Trên một chiếc cân đĩa, đĩa bên trái đặt một cốc nước, đĩa bên phải để một cốc dung dịch HCl, hai đĩa đang thăng bằng. Cho vào mỗi cốc một viên đá vôi (thành phần chính là CaCO₃) có khối lượng bằng nhau. Cốc bên trái không có hiện tượng gì. Cốc bên phải quan sát thấy hiện tượng sủi bọt khí trên viên đá vôi, viên đá tan dần.

a) Cốc nào có phản ứng hoá học xảy ra?

b) Sau khi cho đá vôi vào hai cốc, hãy dự đoán về vị trí của hai đĩa cân, hai đĩa cân còn thăng bằng không hay nghiêng về bên nào?

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và phương trình hóa học.

Lời giải chi tiết:

a) Cốc bên phải có chất mới được tạo thành (bọt khí thoát ra, viên đá vôi tan dần) nên ở cốc này có phản ứng hoá học xảy ra.

b) Cốc bên phải có khí thoát ra nên nhẹ đi, cân nghiêng về bên trái.

5.8

a) Khi nung nóng cục đá vôi thì thấy khối lượng giảm đi. Biết phản ứng hoá học xảy ra khi nung đá vôi là:

Đá vôi (rắn) → Calcium dioxide (rắn) + Carbon dioxide (khí)

b) Khi nung nóng miếng đồng trong không khí thì thấy khối lượng tăng lên.

Biết miếng đồng để ngoài không khí sẽ có phản ứng hoá học sau:

Đồng + Oxygen → Copper oxide

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và phương trình hóa học.

Lời giải chi tiết:

a) Khi nung nóng cục đá vôi thì thấy khối lượng giảm đi vì có phản ứng hoá học xảy ra.

Đá vôi (rắn) → Calcium oxide (rắn) + Carbon dioxide (khí)

Khí CO₂ thoát ra, làm khối lượng viên đá vôi giảm.

b) Khi nung nóng miếng đồng trong không khí thì thấy khối lượng tăng lên vì xảy ra phản ứng kết hợp đồng với khí oxygen.

Đồng + Oxygen → Copper oxide

Hay:

Cu_(rắn) + O_2(khí) → CuO_(rắn)

Khối lượng tăng lên là khối lượng oxygen đã phản ứng.

5.9

Nung nóng hỗn hợp gồm 7 g bột sắt và 5 g bột lưu huỳnh, thu được 11 g chất iron(II) sulfur màu xám. Biết rằng để cho phản ứng hoá hợp xảy ra hoàn toàn, người ta đã lấy dư lưu huỳnh. Tính khối lượng lưu huỳnh dư.

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và phương trình hóa học.

Lời giải chi tiết:

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:

Khối lượng bột sắt + Khối lượng bột lưu huỳnh phản ứng = Khối lượng iron(II) sulfur

Vậy khối lượng bột lưu huỳnh phản ứng là: 11 – 7 = 4 (gam);

Khối lượng bột lưu huỳnh dư là: 5 – 4 = 1 (gam).

5.10

Biết rằng calcium oxide (CaO, vôi sống) hoá hợp với nước tạo ra calcium hydroxide (Ca(OH)₂, vôi tôi), tan được trong nước. Cứ 56 g CaO hoá hợp vừa đủ với 18 g H₂O. Cho 7 g CaO vào 1000g nước, thu được dung dịch Ca(OH)₂ (nước vôi trong).

a) Tính khối lượng của Ca(OH)₂ tạo thành.

b) Tính khối lượng của dung dịch Ca(OH)₂.

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và phương trình hóa học.

Lời giải chi tiết:

Phương trình hoá học: CaO + H₂O → Ca(OH)₂

a) Cứ 56 g CaO hoá hợp vừa đủ với 18 g H₂O tạo thành 56 + 18 = 74 g Ca(OH)₂.

Vậy cứ 7 gam CaO hoá hợp vừa đủ với nước sẽ tạo thành:  $\frac{7,74}{56}=9,25$

b) Khối lượng của dung dịch Ca(OH)₂ là: 7 + 1 000 = 1 007 gam.

5.11

Trong một phản ứng hoá học:

A. số nguyên tử của mỗi nguyên tố được bảo toàn.

B. số nguyên tử trong mỗi chất được bảo toàn.

C. số phân tử của mỗi chất không đổi.

D. số chất không đổi.

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và phương trình hóa học.

Lời giải chi tiết:

Trong một phản ứng hoá học: số nguyên tử của mỗi nguyên tố được bảo toàn.

Đáp án: A

5.12

Cho sơ đồ phản ứng:

CO₂ + Ca(OH)₂ ---> CaCO₃ + ?

Cần điền chất nào sau đây để hoàn thành PTHH của phản ứng trên?

1. CaO.   B. H₂O.   C. CO.   D. CH₄.

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và phương trình hóa học.

Lời giải chi tiết:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

Đáp án: B

5.13

Cho sơ đồ phản ứng:

?CO + Fe₂O₃ - - -> 2Fe + ?CO₂

Cần điền hệ số nào sau đây để hoàn thành PTHH của phản ứng trên?

A. 1.   B. 2.   C. 3.   D. 4.

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và phương trình hóa học.

Lời giải chi tiết:

3CO + Fe₂O₃ → 2Fe + 3CO₂

Đáp án: C

5.14

Cho sơ đồ phản ứng:

2HCl + CaCO₃ ---> CaCl₂ + H₂O + ?

Cần điền chất nào sau đây để hoàn thành PTHH của phản ứng trên?

A. CaO.   B. Ca(OH)₂.   C. CO.   D. CO₂.

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và phương trình hóa học.

Lời giải chi tiết:

2HCl + CaCO₃ → CaCl₂ + H₂O + CO₂

Đáp án: D

5.15

Cho sơ đồ phản ứng:

Fe₃O₄ + ?HCl ---> 2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O

Cần điền hệ số nào sau đây để hoàn thành PTHH của phản ứng trên?

A. 8.   B. 6.   C. 5.   D. 4.

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và phương trình hóa học.

Lời giải chi tiết:

Fe₃O₄ + 8HCl → 2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O

Đáp án: A

5.16

Cho sơ đồ của các phản ứng sau:

a) Cr + O₂ ---> Cr₂O₃;

b) Fe + Cl₂---> FeCl₃.

Lập PTHH và cho biết tỉ lệ số nguyên tử, số phân tử của các chất trong mỗi phản ứng.

Phương pháp giải:

Cân bằng phương trình hóa học 

Lời giải chi tiết:

a) 4Cr + 3O₂ → 2Cr₂O₃

Số nguyên tử Cr : Số phân tử O₂ : Số phân tử Cr₂O₃ là 4 : 3 : 2.

b) 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃.

Số nguyên tử Fe : Số phân tử Cl₂ : Số phân tử FeCl₃ là 2 : 3 : 2.

5.17

Cho sơ đồ của các phản ứng hoá học sau:

a) KClO₃ ---> KCl + O₂;

b) NaNO₃ ---> NaNO₂ + O₂.

Lập PTHH và cho biết tỉ lệ số phân tử của các chất trong mỗi phản ứng.

Phương pháp giải:

Dựa vào cân bằng phương trình hóa học

Lời giải chi tiết:

a) 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂;

Số phân tử KClO₃ : Số phân tử KCl : Số phân tử O₂ là 2 : 2 : 3.

b) 2NaNO₃ → 2NaNO₂ + O₂.

Số phân tử NaNO₃ : Số phân tử NaNO₂ : Số phân tử O₂ là 2 : 2 : 1

5.18

Cho sơ đồ của các phản ứng hoá học sau:

Al + CuO ---> Al₂O₃ + Cu (1)

Al + Fe₃O₄ ---> Al₂O₃ + Fe (2)

a) Lập PTHH của các phản ứng.

b) Cho biết tỉ lệ số nguyên tử, số phân tử của các chất trong mỗi phản ứng.

Phương pháp giải:

Dựa vào cân bằng hóa học

Lời giải chi tiết:

a)

2Al + 3CuO → Al₂O₃ + 3Cu (1)

8Al + 3Fe₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Fe (2)

b)

Phản ứng (1): Số nguyên tử Al : Số phân tử CuO : Số phân tử Al₂O₃ :

Số nguyên tử Cu là 2 : 3 : 1 : 3.

b) Phản ứng (2): Số nguyên tử Al : Số phân tử Fe₃O₄ : Số phân tử Al₂O₃ :

Số nguyên tử Fe là 8 : 3 : 4 : 9.

5.19

Cho sơ đồ của phản ứng hoá học sau:

BaCl₂ + AgNO₃ --> AgCl + Ba(NO₃)₂

a) Lập PTHH của phản ứng.

b) Cho biết tỉ lệ số phân tử của các chất trong phản ứng.

Phương pháp giải:

Dựa vào cân bằng hóa học

Lời giải chi tiết:

a) BaCl₂ + 2AgNO₃ → 2AgCl + Ba(NO₃)₂

b) Số phân tử BaCl₂ : Số phân tử AgNO₃ : Số phân tử AgCl : Số phân tử Ba(NO₃)₂ là 1 : 2 : 2 : 1.

5.20

Biết rằng chất sodium hydroxide (NaOH) tác dụng với sulfuric acid (H₂SO₄) tạo ra chất sodium sulfate (Na₂SO₄) và nước.

a) Lập PTHH của phản ứng hoá học trên.

b) Cho biết tỉ lệ về số phân tử giữa NaOH lần lượt với 3 chất khác trong phản ứng hoá học trên.

Phương pháp giải:

Dựa vào cân bằng hóa học 

Lời giải chi tiết:

a) Phương trình hoá học của phản ứng:

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O

b) Ta có các tỉ lệ:

Số phân tử NaOH : Số phân tử H₂SO₄ là 2 : 1;

Số phân tử NaOH : Số phân tử Na₂SO₄ là 2 : 1;

Số phân tử NaOH : Số phân tử H₂O là 1 : 1.

5.21

Vôi tôi (Ca(OH)₂) thu được khi cho vôi sống (CaO) tác dụng với nước, phản ứng này gọi là tôi vôi. Ca(OH)₂ là một chất rắn tinh thể không màu hoặc dạng bột trắng.

Thả một viên vôi sống vào cốc thuỷ tinh lớn đựng nước, vôi sống tan ra và cốc nước nóng lên rất nhanh, tạo ra một dung dịch trong suốt không màu, gọi là nước vôi trong. Nếu lượng vôi sống nhiều, cốc nước sẽ sôi lên và tạo ra chất lỏng đục trắng, gọi là sữa vôi. Trong sữa vôi có các hạt calcium hydroxide nhỏ mịn chưa tan hết, lơ lửng trong nước ở dạng huyền phù.

a) Viết PTHH của phản ứng giữa vôi sống và nước, cho biết chất nào là chất phản ứng, chất nào là sản phẩm?

b) Nhận xét về mối liên hệ giữa khối lượng vôi sống, nước đã phản ứng và vôi tôi được tạo thành.

c) Nếu khối lượng vôi sống là 6,72 g, khối lượng nước phản ứng là 2,16 g thì khối lượng vôi tôi thu được là

A. 8,88 g.     B. 4,56 g.

C. 10,00 g.     D. 4,44g.

d) Trong các câu sau, câu nào đúng, câu nào sai?

1. Khối lượng nước vôi trong bằng tổng khối lượng vôi sống và nước.

2. Nước vôi trong là dung dịch, vôi sống là chất tan.

3. Sữa vôi để lâu ngày sẽ có lớp bột màu trắng lắng xuống đáy.

4. Thổi khí carbon dioxide vào nước vôi trong sẽ xuất hiện vẩn đục

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và phương trình hóa học.

Lời giải chi tiết:

a) Phương trình hoá học của phản ứng:

CaO (rắn) + H₂O (lỏng) → Ca(OH)₂ (rắn)

Chất phản ứng: CaO và H₂O; sản phẩm: Ca(OH)₂.

b) Nhận xét: Khối lượng vôi sống + khối lượng nước = khối lượng vôi tôi.

c) 

Khối lượng vôi tôi: 6,72 + 2,16 = 8,88 (g).

d) 1 - đúng; 2 - sai; 3 - đúng; 4 - đúng.

Phát biểu 2 sai vì vôi tôi là chất tan.

Đáp án: A.