Sở giáo dục v đo tạo lo cai
Trờng THPT số 2 Bảo Thắng
Sáng kiến kinh nghiệm
Rèn luyện t duy học sinh qua các bài tập
áp dụng định luật bảo toàn

GV: Phạm Thị Thu May
Tổ: Hoá - Sinh - Thể dục


1. Nhiệm vụ
Giúp học sinh phát triển t duy thông qua hệ thống các bài tập áp dụng định luật
bảo toàn

2. Yêu cầu
- Giúp học sinh nhận dạng bài toán.
- Giúp học sinh nắm đợc cách giải bài tập hóa học liên quan một cách thành thạo.

III. Phạm vi giới hạn của đề ti

1. Đối tợng nghiên cứu
Học sinh trờng PTTH Số 2 Bảo Thắng.

2. Phơng pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu SGK
- Nghiên cứu tài liệu
- Trao đổi kinh nghiệm, học hỏi các đồng nghiệp

3. Thời gian nghiên cứu
Trong suốt quá trình giảng dạy ở trờng THPT từ tháng 1/2003 đến tháng 2/2011

3
IV. Nội dung v đánh giá

1. Dn ý chính
Phần 1. Lí thuyết
Phần 2. Ví dụ vận dụng

định luật thành phần không đổi: Một hợp chất dù đợc điều chế bằng phơng pháp
no cũng đều có thnh phần định tính v định lợng không đổi. Hai định luật này rất
quan trọng trong hoá học, nó quán xuyến tất cả các loại phản ứng hoá học, dựa vào các
bản chất của phản ứng, ta suy ra đợc nhiều qui luật bảo toàn đặc trng cho các loại
phản ứng;
1. Định luật bảo toàn đối với tất cả các loại phản ứng.
2. Sự bảo toàn số nguyên tử của các chất tham gia phản ứng

Ví dụ:
a) Trong tất cả các phản ứng đốt cháy các chất hữu cơ tạo thành CO
2
và H
2
O
thì số mol nguyên tử [O] trong CO
2
và trong H
2
O luôn bằng số mol nguyên
tử [O] trong O
2
tham gia phản ứng và số mol nguyên tử [O] trong chất bị
đốt.
b) Trong phản ứng hợp hiđro vào các chất hữu cơ không no nh ankin, anken,
ankađien, v.v Số mol các chất giảm đi chính là số mol H
2
đã tham gia phản
ứng mặc dù phản ứng đó xảy ra hoàn toàn hay không.
c) Sự bảo toàn điện tích đợc biểu thị bằng sự trung hoà điện: Qui luật này
đợc áp dụng cho tất cả các phản ứng xảy ra trong dung dịch chất điện li.

tan hoàn toàn hỗn hợp (X) trong dung dịch HCl d, thu đợc dung dịch (Y). Cho
dung dịch NaOH d vào dung dịch (Y) thu đợc dung dịch (T) và kết tủa (Z).
Lọc lấy kết tủa (Z), rửa sạch cẩn thận rồi nung trong không khí đến khối lợng
không đổi thu đợc chất rắn (E) có khối lợng là
A. 40 g. B. 80 g.
C. 64 g. D. 32 g.
Hớng dẫn giải:

ơ Phân tích : Thông thờng khi làm bài tập này, các em học sinh thờng viết
đầy đủ các phơng trình hoá học (có 8 phơng trình), sau đó tính số mol của
Fe
2
O
3
đợc tạo thành. Tuy nhiên, nếu các em nhanh ý phát hiện ở đây tổng số
mol nguyên tử Fe đợc bảo toàn thì việc giải bài toán trở nên đơn giản hơn
nhiều.
ơ Bi giải :
Sơ đồ phản ứng :
22
HCl NaOH nung nóng trong không khí
2
3
23
33
3
4
FeO
FeCl Fe(OH)
Fe O Fe O

==
,4
(mol).
Vậy m
(E)
= 0,4ì160 = 64 (g).
Đáp án C đúng.
VD2. Tiến hành crăckinh 21,6 g C
5
H
12
thu đợc hỗn hợp khí (X) gồm C
2
H
4
, C
3
H
8
, CH
4
,
C
4
H
8
, C
2
H
6

(mol).
Đốt cháy hỗn hợp (X) thu đợc lợng sản phẩm hoàn toàn giống khi đốt cháy
21,6 g C
5
H
12
ban đầu.
C
5
H
12
+ 8O
2
5CO
2
+ 6H
2
O
0,3 5ì0,3 6ì0,3 (mol)
m
bình tăng
=
22
CO và H O bị hấ
p
thụ
m
= m
sản phẩm sinh ra khi đốt cháy 21,6 g


[]
)(2,1
16
4,532,76
moln
O
=

=[]

OHHO
2
2 +
+

)(4,22,1.2 moln
H
==
+

)(6,0
2.12
4,2
2
litV
axit
=







)(:
)(:
)(:
)(:
2
molbON
molaNO
molxFe
molxM
Ta có:

6



+
+
+++
+++
+
+
322
323
3

áp dụng định luật bảo toàn e
-
và bt klg ta có:




=+=+
=+
26,18.06,03.26,03
43,1756
xnx
xMx




=
=

27
3
M
n
Vậy: Kim loại là Al

MCmolban
gamm
Maxit
imu

Ta có:

)(1,0
4,22
24,2
)(5.0
56
28
moln
moln
NO
Fe
==
==

áp dụng định luật bảo toàn khối lợng và bảo toàn e
-
ta có:

3.1,04.
32
28
5,0.3 +

=
a

a=37,6 (gam)
Đặt công thức phân tử của tinh thể hiđrat là Fe(NO
3

Vậy, công thức pttt hiđrat: Fe(NO
3
)
3
.6H
2
O
VD3
Cho hỗn hợp A khối lợng 16,64 gam gồm oxit sắt từ và oxit sắt (III) vào một
ống sứ tròn đợc nung nóng. Cho một dòng khí CO đi chậm qua ống sứ đó để
CO phản ứng hết, khí CO
2
đi chậm qua ống sứ đợc hấp thụ vào bình đựng
lợng d dung dịch Ba(OH)
2
, tạo thành m
1
gam kết tủa trắng. Chất rắn A
1
thu
đợc trong ống sứ sau phản ứng có khối lợng 14,64 gam gồm Fe, FeO và
Fe
3
O
4
đợc hoà tan hết trong dung dịch HNO
3
đun nóng, sau phản ứng thu đợc
dung dịch A
2

m

CaCO
3
=0,125.197=24,625 (gam)
*Chất khử: CO
Fe
3
O
4
*Chất oxi hoá:
HNO
3
*áp dụng định luật bảo toàn e
-
, ta có:
x+0,125.2=
27,03.
4,22
016,2
=
x=0,02(mol)

y=0,75 (mol)





gam kết tủa trắng thực tế không tan trong dung dịch axit d. Xác định công thức
phân tử của sunfua kim loại và tính m
1
.
Hớng dẫn giải:8

OHNOHeNO
OHNOHeNO
emnmHmSOMOmHSM
n
m
23
223
2
422
243
221
)62(824
+++
+++
+++++
+
+

++
Đặt:

=

06,0
09,0
b
a
áp dụng định luật bảo toàn e
-
, ta có: 27,0
62
64,2
322 mnnM +
=
+
mnM 333,13778,9
+
=

2 nghiệm

Hoặc: hoặc:
1
1
23
n
m
M

2
S
m
là Na
2
S. Vận dụng định luật bảo toàn e
-
ta có:
8t=0,09+0,03.0,06=0,0918


t=0,011475(mol)


m
1
=2,673675 (g)
-Nếu M
2
S
m
là FeS. Vận dụng định luật bảo toàn e
-
ta có:
9t=0,09+0,03.0,06=0,0918


t=0,0102 (mol)



Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+6H
2
O
mol: x 3x 0,5x
Fe + Fe
2
(SO
4
)
3
3FeSO
4
mol : y y 3y



=+
=+

28,83.152400).5,0(
3.375,0)(
yyx

2
SO
4
+2e SO
2
+SO
4
2-
+2H
2
O
x mol 0,5x mol

0,375x.56+0,5x.96=8,28

x=0,12

m
Fe
=0,12.0,375.56=2,52 gam
VD6

Hoà tan 46,4 gam M
x
O
y
trong H
2
SO
4

=+
++=+

4,22
24,2
.22
4,4616
)(1864.
4,22
24,2
120)(984,46
aynax
ayMax
ynxaynxa






=
=
=






=

O
4

3. Phơng pháp bảo ton khối lợng
VD1. Cho m gam hỗn hợp ba kim loại Fe, Cu và Al vào một bình kín có chứa 1 mol
oxi. Nung nóng bình một thời gian cho đến khi thể tích oxi giảm đi 3,5% thì thu
đợc 2,12 g chất rắn. Tính m.
Hớng dẫn giải
ơ Phân tích : Có rất nhiều em học sinh khi giải bài tập này đã viết đầy đủ 3
phơng trình hoá học rồi đặt ẩn và giải. Thực tế là ta không biết đợc có bao
nhiêu % mỗi kim loại đã phản ứng với oxi nên việc giải hệ phơng trình là không
thể thực hiện đợc. Dễ dàng nhận thấy tổng khối lợng của hỗn hợp sau phản
ứng bằng khối lợng kim loại ban đầu cộng với khối lợng oxi đã phản ứng. Cho
nên chỉ việc tính khối lợng oxi đã phản ứng là bao nhiêu, sau đó lấy khối lợng

10
chất rắn thu đợc sau phản ứng trừ đi khối lợng oxi đã phản ứng ta sẽ tính đợc
khối lợng các kim loại ban đầu.
ơ Bi giải : n
oxi phản ứng
=
3,5
=0,035 (mol)
100
.
m
oxi đã phản ứng
= 0,035ì32 = 1,12 (g).
Khối lợng các kim loại bằng khối lợng chất rắn sau phản ứng trừ đi khối lợng
oxi đã phản ứng m = (2,12 1,12) = 1 (g).

(Trích thi tuyn sinh vo i hc khi A nm 2007)
Hớng dẫn giải
Fe
2
O
3
+ 3H
2
SO
4
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
O
MgO + H
2
SO
4
MgSO
4
+ H
2
O
ZnO + H
2

Hớng dẫn giải
Gọi công thức chung của hai ancol là ROH.
2ROH + 2Na 2RONa + H
2
H
2
n
=
0,672
=0,03 (mol)
22,4
n
Na phản ứng
= 0,06 mol.
m
Na phản ứng
= 0,06ì23 = 1,38 (g).
Theo định luật bảo toàn khối lợng, ta có :
m
(Y)
= m
(X)
+ m
Na
= 2,48 + 1,38 0,06 = 3,80 (g).
H
2
m
Đáp án A đúng.
4. Phơng pháp bảo ton điện tích

2+
và
2
3
CO

, H
+
và
2
3
CO

không thể ở trong cùng một dung
dịch. Nh vậy, chúng ta có thể xác định các ion trong hai dung dịch nh sau :
Trờng hợp (1) : Dung dịch (A) chứa : H
+
, Mg
2+
,
3
NO

, .
2
4
SO

Dung dịch (B) chứa 4 ion còn lại.
Trờng hợp (2) : Dung dịch (A) chứa : H

Tổng điện tích âm = 0,15ì2 + 0,1 = 0,4.
VD2 . Dung dịch muối (X) chứa các ion : Na
+
(a mol),
3
HCO


(b mol),
2
3
CO

(c mol),

2
4
SO
(d mol). Để thu đợc lợng kết tủa lớn nhất ngời ta dùng 200 ml dung
dịch Ba(OH)
2
có nồng độ x mol/lít. Biểu thức tính x theo a và b là :
A. x =
5
2
(a + b). B. x = 5(a + b).
C. x = 10(a + b). D. x = (5a + 3b).
Hớng dẫn giải
Khi cho dung dịch Ba(OH)
2

4
(3)
Để thu đợc lợng kết tủa cực đại thì lợng ion Ba
2+
phải đủ để kết tủa hết các
ion và ion .
2
3
CO
2
4
SO

2
3
CO
n

+ = (b + c + d) mol ;
2
4
SO
n

2
Ba
n
+
= 0,2x mol
Theo (2) và (3), ta có : 0,2x = (b + c + d)

g chất rắn. Tính m và khối lợng khí trong bình sau khi nung.
( Đáp án : m = 1,732 g ; khối lợng khí sau khi nung l 20,565 g
Bi 3. Hoà tan 18,4 g hỗn hợp hai kim loại hóa trị II và III bằng dung dịch HCl d thu
đợc dung dịch (A) và khí (B). Chia khí (B) thành hai phần bằng nhau.
Phần (1) đem đốt cháy hoàn toàn thu đợc 4,5 g nớc. Hỏi đem cô cạn dung
dịch thì sẽ thu đợc bao nhiêu gam muối khan ?
Phần (2) cho tác dụng với khí clo. Lấy toàn bộ khí HCl thu đợc hấp thụ vào 200
ml dung dịch NaOH 20% (D = 1,2 g/ml). Xác định nồng độ % của các chất trong
dung dịch sau phản ứng (biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn).
( Đáp án : Khối lợng muối khan thu đợc l 53,9 g
C%NaCl = 11,3%, C%NaOH d = 10,84%
Bi 4. Cho 200 g muối M
2
CO
3
, M
2
CO
3
và RCO
3
tác dụng với 4 lít dung dịch H
2
SO
4

thu đợc 4,48 lít khí, chất rắn (A) và dung dịch (B). Cô cạn dung dịch (B) thu
đợc 25 g muối khan. Nung chất rắn (A) đến khối lợng không đổi thu đợc
11,2 lít khí và chất rắn (D). Tính nồng độ mol của axit, khối lợng của chất rắn
(A) và (D), biết các khí đều đợc đo ở đktc.

axit sunfuric loãng d vào 20 ml dung dịch X, dung dịch hỗn hợp này làm mất
màu 30 ml dung dịch KMnO
4
0,1M. Tính a?

15
Bi 7.
Cho bột sắt đến d vào 200 ml dung dịch HNO
3
4M (phản ứng giải phóng khí
NO), lọc bỏ phần rắn không tan thu đợc dung dịch X. Cho dung dịch NaOH d
vào dung dịch X thu đợc kết tủa, lọc lấy kết tủa đem nung ngoài không khí ở
nhiệt độ cao đến khối lợng không đổi, thu đợc bao nhiêu gam chất rắn?
Bi 8.
Trong một bình kín dung tích 1 lít chứa oxi (đktc) và 1,6 gam kim loại M(có thể
tích không đáng kể). Nung bình ở nhiệt độ cao rồi da bình về 27,3
0
C, áp suất
1,0384 atm. Lấy chất rắn trong bình cho tác dụng hết với dung dịch H
2
SO
4
đặc,
nóng thu đợc 0,448 lít khí SO
2
(đktc). Xác định M?
Bi 9.
Hoà tan a mol kim loại M có hoá trị không đổi cần dùng a mol H
2
SO

đợc hỗn hợp khí A. Cho hỗn hợp khí A lội từ từ qua dung dịch NaOH d thấy
khối lợng của bình đựng dung dịch NaOH tăng một giá trị bằng 2,25 lần khối
lợng S đã dùng và khối lợng hỗn hợp khí ra khỏi bình(hỗn hợp B) có tỉ khối
so với H
2
bằng 14,07.
a) Tính % thể tích hỗn hợp khí trong bình
b) Xác định khối lợng S đã dùng
c) Hỗn hợp khí A còn chứa bao nhiêu % O
2
về khối lợng
Bi 11.
Cho 2 bình kín A và B có cùng dung tích 9,96 lít đều chứa 21 % O
2
và 79%N
2

ở điều kiện 27,3
0
C và 752,4 mmHg. Cho cùng một lợng hỗn hợp X gồm ZnS
và FeS
2
vào mỗi bình. Bình B có cho thêm 1 ít S (không d). Nung cả 2 bình ở
nhiệt độ cao rồi đa cả 2 bình về nhiệt độ 136,5
0
C. Lúc này bình A có áp suất
P
A

và chứa 3,68%O

chứa S. Hãy xác định công thức phân tử của sản phẩm này.
Bi 13.
Cho 2 bình A và B cùng dung tích và cùng nhiệt độ 0
0
C. Bình A chứa 1 mol O
2

và bình B chứa 1 mol Cl
2
. mỗi bình đều chứa 1,08 gam kim loại M có hoá trị
n duy nhất. Nung bình ở nhiệt độ thích hợp cho đến khi các phản ứng xảy ra
hoàn toàn. Làm lạnh hỗn hợp về 0
0
C thấy tỉ lệ áp suất trong các bình bằng 7:4
cho rằng thể tích chất rắn là không đáng kể. Xác định kim loại m đã dùng.
Bi 14.
Cho hỗn hợp khí X gồm 1 anken và H
2
có tỉ khói so với H
2
là 9. Dẫn hỗn hợp
X đi qua ống sứ đựng Ni nung nóng cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn
thu đợc hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H
2
bằng 15. Xác định công thức
phân tử của anken?
Bi tập trắc nghiệm
Bi 1. Dung dịch (X) chứa 0,1 mol ion Ba
2+
, 0,2 mol ion Mg

4
0,05M, NaCl 0,05M và KCl
0,1M. Dung dịch (X) đợc pha chế từ hai muối
A. KCl và Na
2
SO
4
. B. NaCl và KHSO
4
.
C. KCl và NaHSO
4
. D. NaCl và K
2
SO
4
.
( Đáp án : D
Bi 4. Cho x mol Al và y mol Zn vào dung dịch chứa z mol ion Fe
2+
và t mol ion Cu
2+
.
Cho biết
2t
3
< x, để dung dịch thu đợc có chứa ba ion kim loại thì điều kiện của
y theo x, z, t là
A. y < z + t
3x


A. Giá trị của x bằng 8,68.
B. Khi cô cạn dung dịch (X) thu đợc 18,65 g muối khan.
C. Dung dịch (X) đợc tạo thành từ ba muối natri sunfat, natri nitrat và magie
nitrat hoặc từ ba muối natri sunfat, natri nitrat và magie sunfat.
D. Số mol ion bằng 0,14 mol.
3
NO

( Đáp án : B
Bi 7. Một dung dịch (X) có chứa các ion : Mg
2+
(0,2 mol), Cu
2+
(0,15 mol),
2
4
SO

(0,5
mol), (0,45 mol) và a mol M
3
NO

3+
. Cô cạn dung dịch (X) thu đợc 103,3 g
muối khan. Kim loại M là
A. sắt. B. nhôm. C. crom. D. gali.
( Đáp án : C
Bi 8. Không thể tồn tại dung dịch chứa các ion với số mol nh sau :

2+
, 0,1 mol
3
NO

, 0,15 mol .
2
4
SO

D. Tất cả đều đúng.
( Đáp án : C
Bi 9. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol một axit cacboxylic đơn chức cần vừa đủ V lít khí
oxi (đktc). Sau phản ứng thu đợc 0,3 mol CO
2
và 0,2 mol nớc. Giá trị của V là
A. 11,2. B. 4,48.
C. 6,72. D. 8,96.

17

18
(Trích đề thi tuyển sinh vo Đại học khối B năm 2007)
( Đáp án : C
Bi 10. Đốt cháy hoàn toàn 4,04 g hỗn hợp (Y) gồm ba kim loại Al, Fe và Cu trong oxi
thu đợc 5,96 g hỗn hợp ba oxit (E). Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp (E) trong dung
dịch HCl 1M. Thể tích dung dịch HCl 1M cần dùng là
A. 0,12 lít. B. 0,15 lít.
C. 0,20 lít. D. 0,24 lít.
( Đáp án : D

, CuO, Al
2
O
3
. Sau phản ứng thu đợc chất rắn (E),
hỗn hợp khí và hơi (F). Hỗn hợp (F) có khối lợng lớn hơn hỗn hợp (T) là 0,32 g.
Giá trị của V là
A. 0,112. B. 0,224.
C. 0,56. D. 0,3.
( Đáp án : D