PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ VÀ BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNGI. Phương pháp bảo toàn nguyên tố1. Nội dung định luật bảo toàn nguyên tố: - Trong phản ứng hóa học, các nguyên tố luôn được bảo toàn. 2. Nguyên tắc áp dụng: -
Trong phản ứng hóa học, tổng số mol của nguyên tố trước và sau phản ứng luôn bằng nhau.3. Các ví dụ minh họa:Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 4,04 gam một hỗn hợp bột kim loại gồm Al, Fe, Cu trong không khí
thu được 5,96 gam hỗn hợp 3 oxit. Hòa tan hết hỗn hợp 3 oxit bằng dung dịch HCl 2M. Tính thể
tích dung dịch HCl cần dùng.
A. 0,5 lít.
B. 0,7 lít.
C. 0,12 lít.
D. 1 lít.
Hướng dẫn giải
m
O = m
oxit - m
kl = 5,96 - 4,04 = 1,92 gam

Hòa tan hết hỗn hợp ba oxit bằng dung dịch HCl tạo thành H
2O như sau:
2H
+ + O
2- ® H
2O
0,24 ¬ 0,12 mol
Þ

lít
Đáp án C.Ví dụ 2: Cho hỗn hợp A gồm Al, Zn, Mg. Đem oxi hoá hoàn toàn 28,6 gam A bằng oxi dư thu được
44,6 gam hỗn hợp oxit B. Hoà tan hết B trong dung dịch HCl thu được dung dịch D. Cô cạn dung
dịch D được hỗn hợp muối khan là
A. 99,6 gam.
B. 49,8 gam.
C. 74,7 gam.
D. 100,8 gam.
Hướng dẫn giải
Gọi M là kim loại đại diện cho ba kim loại trên với hoá trị là n
M +

O
2 ¾® M
2O
n (1)
M
2O
n + 2nHCl ¾® 2MCl
n + nH
2O (2)
Theo phương trình (1) (2) ®

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ®

gam
Þ

mol ® n
HCl = 4´0,5 = 2 mol
Þ

- mmuối = mhhkl +
= 28,6 + 2´35,5 = 99,6 gam. Đáp án A.
Ví dụ 3: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe
3O
4, Fe
2O
3 cần 0,05 mol H
2. Mặt khác
hòa tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H
2SO
4 đặc thu được thể tích khí SO
2 (sản
phẩm khử duy nhất) ở điều kiện tiêu chuẩn là
A. 448 ml.
B. 224 ml.
C. 336 ml.
D. 112 ml.
Hướng dẫn giải
Thực chất phản ứng khử các oxit trên là
H
2 + O ¾® H
2O
0,05 ® 0,05 mol
Đặt số mol hỗn hợp X gồm FeO, Fe
3O
4, Fe
2O
3 lần lượt là x, y, z. Ta có:
n
O = x + 4y + 3z = 0,05 mol (1)
Þ

Þ x + 3y + 2z = 0,04 mol (2)
Nhân hai vế của (2) với 3 rồi trừ (1) ta có:
x + y = 0,02 mol.
Mặt khác:
2FeO + 4H
2SO
4 ¾® Fe
2(SO
4)
3 + SO
2 + 4H
2O
x ® x/2
2Fe
3O
4 + 10H
2SO
4 ¾® 3Fe
2(SO
4)
3 + SO
2 + 10H
2O
y ® y/2
Þ tổng:

Vậy:
Đáp án B.Ví dụ 4: Thổi từ từ V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO và H
2 đi qua một ống đựng 16,8 gam hỗn hợp
3 oxit: CuO, Fe
3O
4, Al
2O
3 nung nóng, phản ứng hoàn toàn. Sau phản ứng thu được m gam chất rắn
và một hỗn hợp khí và hơi nặng hơn khối lượng của hỗn hợp V là 0,32 gam. Tính V và m.
A. 0,224 lít và 14,48 gam.
B. 0,448 lít và 18,46 gam.
C. 0,112 lít và 12,28 gam.
D. 0,448 lít và 16,48 gam.
Hướng dẫn giải
Thực chất phản ứng khử các oxit trên là
CO + O ¾® CO
2 H
2 + O ¾® H
2O.
Khối lượng hỗn hợp khí tạo thành nặng hơn hỗn hợp khí ban đầu chính là khối lượng của nguyên tử Oxi trong các oxit tham gia phản ứng. Do vậy:
m
O = 0,32 gam.
Þ

Þ

.
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
m
oxit = m
chất rắn + 0,32
Þ 16,8 = m + 0,32
Þ m = 16,48 gam.
Þ

lít
Đáp án D.Ví dụ 5: Thổi rất chậm 2,24 lít (đktc) một hỗn hợp khí gồm CO và H
2 qua một ống sứ đựng hỗn
hợp Al
2O
3, CuO, Fe
3O
4, Fe
2O
3 có khối lượng là 24 gam dư đang được đun nóng. Sau khi kết thúc
phản ứng khối lượng chất rắn còn lại trong ống sứ là
A. 22,4 gam.
B. 11,2 gam.
C. 20,8 gam.
D. 16,8 gam.
Hướng dẫn giải

Thực chất phản ứng khử các oxit là:
CO + O ¾® CO
2 H
2 + O ¾® H
2O.
Vậy:

.
Þm
O = 1,6 gam. Khối lượng chất rắn còn lại trong ống sứ là: 24 - 1,6 = 22,4 gam
Đáp án A.Ví dụ 6: Cho 4,48 lít CO (đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam một oxit sắt đến khi
phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Công thức
của oxit sắt và phần trăm thể tích của khí CO
2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng là
A. FeO; 75%.
B. Fe
2O
3; 75%.
C. Fe
2O
3; 65%.
D. Fe
3O
4; 65%.
Hướng dẫn giải
Fe
xO
y + yCO ¾® xFe + yCO
2Khí thu được có

® gồm 2 khí CO
2 và CO dư
Þ

®

.
Mặt khác:

mol ® n
CO dư = 0,05 mol.
Thực chất phản ứng khử oxit sắt là do
CO + O
(trong oxit sắt) ¾® CO
2Þ n
CO = n
O = 0,15 mol ® m
O = 0,15´16 = 2,4 gam
Þ m
Fe = 8 - 2,4 = 5,6 gam ® n
Fe = 0,1 mol.
Theo phương trình phản ứng ta có:

® Fe
2O
3 Đáp án B.Ví dụ 7: Cho một luồng khí CO đi qua ống đựng 0,01 mol FeO và 0,03 mol Fe
2O
3 (hỗn hợp A) đốt
nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được 4,784 gam chất rắn B gồm 4 chất. Hoà tan chất rắn B
bằng dung dịch HCl dư thấy thoát ra 0,6272 lít H
2 (đktc). Tính số mol oxit sắt từ trong hỗn hợp B.
Biết rằng trong B số mol oxit sắt từ bằng 1/3 tổng số mol sắt (II) oxit và sắt (III) oxit.
A. 0,006.
B. 0,008.
C. 0,01.
D. 0,012.
Hướng dẫn giải
Hỗn hợp A

+ CO ® 4,784 gam B (Fe, Fe
2O
3, FeO, Fe
3O
4) tương ứng với số mol là: a, b, c, d (mol).
Hoà tan B bằng dung dịch HCl dư thu được

mol.
Fe + 2HCl ® FeCl
2 + H
2Þ a = 0,028 mol. (1)
Theo đầu bài:

®

(2)
Tổng m
B là: (56.a + 160.b + 72.c + 232.d) = 4,78 gam. (3)
Số mol nguyên tử Fe trong hỗn hợp A bằng số mol nguyên tử Fe trong hỗn hợp B. Ta có:
n
Fe (A) = 0,01 + 0,03´2 = 0,07 mol
n
Fe (B) = a + 2b + c + 3d
Þ a + 2b + c + 3d = 0,07 (4)
Từ (1, 2, 3, 4) ® b = 0,006 mol
c = 0,012 mol
d = 0,006 mol
Đáp án A.Ví dụ 8: Khử hoàn toàn 24 gam hỗn hợp CuO và Fe
xO
y bằng H
2 dư ở nhiệt độ cao thu được 17,6
gam hỗn hợp 2 kim loại. Khối lượng H
2O tạo thành là
A. 1,8 gam.
B. 5,4 gam.
C. 7,2 gam.
D. 3,6 gam.
Hướng dẫn giải
m
O (trong oxit) = m
oxit - m
kloại = 24 - 17,6 = 6,4 gam.
Þ

gam ;

mol.
®

gam
Đáp án C.Ví dụ 9: Khử hết m gam Fe
3O
4 bằng CO thu được hỗn hợp A gồm FeO và Fe. A tan vừa đủ trong
0,3 lít dung dịch H
2SO
4 1M cho ra 4,48 lít khí (đktc). Tính m?
A. 23,2 gam.
B. 46,4 gam.
C. 11,2 gam.
D. 16,04 gam.
Hướng dẫn giải
Fe
3O
4 ® (FeO, Fe) ® 3Fe
2+ n mol

mol
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe:

Þ 3n = 0,3 ® n = 0,1
Þ

gam
Đáp án A.Ví dụ 10: Cho 108,8 gam hỗn hợp X gồm Fe
2O
3 , Fe
3O
4 ,FeO tác dụng với HCl vừa đủ. Thu được 50,8 gam muối FeCl
2 và m gam muối FeCl
3.Giá trị của m là:
A.146,25
B.162,5
C.130
C.195
Ta có:

→

→Chọn B
Ví dụ 11 : Cho a gam hỗn hợp A gồm Fe
2O
3, Fe
3O
4, Cu vào dung dịch HCl dư thấy có 1 mol axit phản ứng và còn lại 0,256a gam chất rắn không tan. Mặt khác, khử hoàn toàn a gam hỗn hợp A bằng H
2 dư thu được 42 gam chất rắn. Tính phần trăm về khối lượng Cu trong hỗn hợp A?
A .50%
B. 25,6%
C. 32%
D. 44,8%
Với 1 mol HCl thì cuối cùng H đi đâu? Cl đi đâu?
Ta có :


Chất không tan là gì?42 gam là gì?
Dung dịch sau phản ứng với HCl gồm những gì ?



→Chọn D
Ví dụ 12: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A chứa 1 mol FeS , 1 mol FeS
2 , 1 mol S cần vừa đủ V lít khí O
2 (đktc).Tính giá trị của V?
A.116,48
B. 123,2
C. 145,6
D. 100,8
Chọn đáp án B Ta có ngay :

(lít).
Ví dụ 13: Cho 1 mol Fe tác dụng hoàn toàn với O
2 (dư).Khối lượng chất rắn thu được là bao nhiêu?
A.80 (gam)
B. 160 (gam)
C. 40 (gam)
D. 120 (gam)
Chọn đáp án A Câu hỏi đặt ra : Fe đi vào chất nào ? – Nó đi vào Fe
2O
3 Ta có ngay :

(gam)
Ví dụ 14: Cho 32 gam Cu tác dụng với lượng dư axit HNO
3.Khối lượng muối thu được ?
A.72 (gam)
B. 88 (gam)
C. 94 (gam)
D. 104 (gam)
Chọn đáp án C Câu hỏi đặt ra : Cu đi vào chất nào ? – Nó đi vào Cu(NO
3)
2.
Ta có ngay :

(gam)
Ví dụ 15: Đốt cháy 8,4 gam C thu được hỗn hợp khí X gồm (CO và CO
2) có tỷ lệ số mol 1:4.Tính khối lượng hỗn hợp X.
A.27,2 (gam)
B. 28,56 (gam)
C. 29,4 (gam)
D. 18,04 (gam)
Chọn đáp án B Sau phản ứng thì C đi vào hai chất là CO và CO
2.
Ta có ngay :

(gam)
Ví dụ 16: Hòa tan hỗn hợp X gồm 11,2 gam Fe và 2,4 gam Mg bằng dung dịch H
2SO
4,loãng,(dư),thu được dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH dư vào Y thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi thì được m gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị m là:
A.18
B.20
C. 36
D. 24.
Chọn đáp án B
Ví dụ 17: Hoà tan hỗn hợp X gồm 0,2 mol Fe và 0,1 mol Fe
2O
3 vào dung dịch HCl dư được dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với NaOH dư thu được kết tủa. Lọc kết tủa, rửa sạch đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Y. Giá trị của m là:
A. 16,0.
B. 30,4.
C. 32,0.
D. 48,0.
Chọn đáp án C Vì sau cùng toàn bộ lượng Fe chuyển vào Fe
2O
3 nên ta có ngay:
Bài tập áp dụng về nhà:Câu 1: Cho hỗn hợp gồm 0,3 mol Fe, 0,15 mol Fe
2O
3 và 0,1 mol Fe
3O
4 tác dụng hết với dung dịch H
2SO
4 loãng thu được dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn C. Tính m
A. 70.
B. 72.
C. 65.
D. 75.
Câu 2: Khử 16 gam Fe
2O
3 thu được hỗn hợp A gồm Fe, Fe
2O
3, FeO, Fe
3O
4. Cho A tác dụng hết với dung dịch H
2SO
4 đặc, nóng. Khối lượng muối sunfat tạo ra trong dung dịch là
A. 48 gam.
B. 50 gam.
C. 32 gam.
D. 40 gam.
Câu 3: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,1 mol Fe
2O
3 và 0,2 mol FeO vào dung dịch HCl dư thu được dung dịch A. Cho NaOH dư vào dung dịch A thu được kết tủa B. Lọc lấy kết tủa B rồi đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn, m có giá trị là
A. 16 gam.
B. 32 gam. C. 48 g am.
D. 52 gam.
Câu 4: Cho 1,56 gam hỗn hợp gồm Al và Al
2O
3 phản ứng hết với dung dịch HCl (dư), thu được V lít khí H
2 (đktc) và dung dịch X. Nhỏ từ từ dung dịch NH
3 đến dư vào dung dịch X thu được kết tủa, lọc hết lượng kết tủa, nung đến khối lượng không đổi thu được 2,04 gam chất rắn. Giá trị của V là
A. 0,672. B. 0,224.
C. 0,448.
D. 1,344.
Câu 5: Cho 4,48 lít khí CO (ở đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam một oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Công thức của oxit sắt và phần trăm thể tích của khí CO
2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng là
A. FeO; 75%.
B. Fe2O3; 75%. C. Fe
2O
3; 65%.
D. Fe
3O
4; 75%.
Câu 6: Dẫn từ từ V lít khí CO (đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe
2O
3 (ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)
2 thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 1,120.
B. 0,896. C. 0,448.
D. 0,224.
Câu 7: Khử hoàn toàn một oxit sắt X ở nhiệt độ cao cần vừa đủ V lít khí CO (đktc), sau phản ứng thu được 0,84 gam Fe và 0,02 mol khí CO
2. Công thức của X và giá trị V lần lượt là
A. Fe
3O
4 và 0,224.
B. Fe
2O
3 và 0,448.
C. Fe3O4 và 0,448.
D. FeO và 0,224.
Câu 8: Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H
2 phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe
3O
4 nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam. Giá trị của V là
A. 0,448.
B. 0,112.
C. 0,224.
D. 0,560.
Câu 9: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS
2 và a mol Cu
2S vào axit HNO
3 (vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy nhất NO. Giá trị của a là
A. 0,04.
B. 0,075.
C. 0,12.
D. 0,06.
Câu 10: Cho m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe
2O
3, Fe
3O
4 tác dụng với dung dịch HCl (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, được dung dịch Y. Cô cạn Y thu được 7,62 gam FeCl
2 và 9,75 gam FeCl
3. Giá trị của m là
A. 9,12.
B. 8,75.
C. 7,80.
D. 6,50.
Tải về
Từ site Trường THPT Nghèn, huyện Can Lộc, tỉnh Hà Tĩnh:
( Dung lượng: 211.00 KB )