Giáo trình Phân dạng các loại bài toán hoá học vô cơ áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

ụng:
Bài tập 1.1:
Trộn 14,2g Na2SO4 với 1 lượng BaCl2 vừa đủ.Sau phản ứng thu được sản phẩm gồm 23,3g BaSO4 và 11,7 g NaCl. Tính khối lượng BaCl2 cần dùng.
Giải:
Sơ đồ phản ứng: Na2SO4 + BaCl2 -> BaSO4 + NaCl
Biểu thức ĐLBTKL:
+ = + mNaCl
Thay số ta có: = + mNaCl - 
 = 23,3 +11,7 - 14,2 = 20,8 (g)
Bài tập 1,2:
Đốt cháy 9g kim loại Mg trong không khí thu được 15g hợp chất MgO. Tính khối lượng O2 đã tham gia phản ứng . 
 ĐS (6g)
Bài tập 1.3
 Đốt cháy m g chất A cần dùng 4,48 lít O2 thu 2,24 lít CO2 và 3,6g H2O. Tính m
Bài tập 1.4
Cho 42,2g hỗn hợp hai muối A2SO4 và BSO4 tác dụng với lượng vừa đủ dung dịchBaCl2 thì được 69,9 kết tủa. Tính khối lượng 2 muối tan.Dạng này tương đối đơn giản. tuy nhiên cần lưu ý là với những chất phản ứng( hay biến đổi) Trường hợp lấy vào 1chat có dư thì phần khối lượng còn dư( không phản ứng )không tính.
Dạng 2: 
Biết tổng khối lượng chất đầu khối lượng sản phẩm.
Những bài toán loại này nếu sử dụng phương pháp thông thường sẽ phức tạp 
nhưng dùng PP ĐLBTKL sẽ trở nên đơn giản.
Bài tập 2.1:
Trộn 5,4g Al với 12 gam Fe2O3 rồi nung nóng tới một thời gian người ta thu được m chất rắn. 
Giải Al + Fe2O3 -> rắn
Không phải viết phản ứng, không cần xác định chất rắn là gì áp dụng ĐLBTKL ta thấy
mRắn = mAl += 5,4 + 12 = 17,4 (g)
Bài tập 2.2:
Nội dung hoá hợp gồm 2 muối CaCO3; MgCO3 thu 76 gam hai 0xít và 33,6 lít CO2. Tính khối lượng hoá hợp ban đầu.
Giải:
 áp dụng ĐLBTKL ta có:
 mhh = mOxit + 
 =76 + .44 =142(gam)
Bài tập tự giải:
Bài tập 2.3: 
Trộn 8,1 gam bôt Alvới 48 gam bôt Fe2O3 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí khối lượng chất rắn thu được là bao nhiêu
Đs 56,1 g
Dạng 3 : 
áp dụng với bài toán :
Kim loại + Axit ---->Muối + khí
Dạng này có các trường hợp sau:
 Trường Hợp 1
Tìm khối lượng muối khi biết khối lượng gốc axit tạo muối (Được tính qua axit hoặc khí) 
Thường gặp với HCl và H2SO4
2HCl ------>H2 nên 2Cl- H2
H2SO4------>H2 nên =SO4H2
Một số bài toán minh hoạ:
Bài tập 3.1: 
Hoà tan hoàn 14,5 g hỗn hợp 3 kim loại Mg, Zn,Fe vào dung dịch HCl người ta thu được 6,72 lít H2 .Tìm khối lượng muối thu được.
Giải Sơ đồ: kim loại + HCl ----> Muối + H2
áp dụng ĐLBTKL ta có: mmuối = mkloai + mCl-
Ta có: 2HCl---->H2
2nCl= = = 0,3(mol)
nCl= 0,3. 2 = 0.6 (mol)
mmuối= 14,5 + 0,6. 35,5 = 35,8 (g)
Bài tập 3.2: 
Hoà tan hoàn 4,86 g 1kim loại R hoá trị II vào dung dịch HCl người ta thu được dung dịch X và 4,48 lít H2 .Tìm khối lượng muối thu được dung dịch X.
Giải
Sơ đồ 	 R + 2HCl ----> Muối RCl2 + H2
Theo ĐLBTKL ta có :
mR + mHCl = m muối + 
mmuối = mR + mHCl – 
 Ta có : = =0,2(mol)
nHCl= 2 = 0.2.2=0.4 (mol)
mmuối = 4,86 + 0,4 . 36,5 – 0,2 . 2 = 19,06(g)
Bài toán 3.3:
Hoà tan hoàn toàn 4g hỗn hợp 1 kim loại hoá trị II và 1 kim loại hoá trị III phải dùng kết 170 ml dung dịch HCL 2M.Cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối than
Giải:
Kim loại + HCl ---> Muối + H2
Theo ĐLBTKL ta có:
Mkl + mHCl = m muối + 
mmuối = mCl + mHCl - 
nHCl = 0,17 . 2 = 0,34 (mol)
 = = 0,17 (mol)
mmuối = 4 + 0,34 . 36,5 – 0,17 . 2 = 10 ,07(g)
Bài tập tự giải
Bài tập 3.4:
Hoà tan hoàn toàn 17,5 g hỗn hợp 3 kim loại Al, Zn,Fe vào dung dịch H2SO4 người ta thu được 11,2 lít H2 .Tìm khối lượng muối thu được.
 Đs:65,5 g
Bài tập 3.5:
Hoà tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe , Mg, Zn với 1 lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng thu 1.344 lít H2 ( đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Tính m. 
 Đs : 8,98 g
Bài tập 3.6 : 
Hoà tan 10 g hỗn hợp 2 kim loại trong dung dịch HCl dư thấy tạo ra 22,4 lít H2 . Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu m gam muối khan tính m ?
 Đ S : 17,1 g
Bài tập 3.7
Cho 21 gam hỗn hợp 3 kim loại Fe , Zn , Al tan hoàn toàn trong H2SO4 0,5M thu 13,4 lít khí H2 (đktc) . Tính lượng muối khan thu được và thể tích H2SO4 tối thiểu cần dùng
 ĐS : 78,9 g và1,2 lit
Bài tập 3.8 
Cho 22,1 gam hh gồm Mg , Fe , Zn phản ứng với dung dịch H2SO4 dư thu được 12,3 lít H2 (đktc) và dung dịch muối . Cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu muối khan
 ĐS : 74,9g
Bài tập 3.9
Hoà tan hoàn toàn 4,6g hỗn hợp gồm một kim loại hoá trị (II) và một kim loại hoá trị (III) vào dung dịch axít HCl 1,5M
a , Nếu cô cạn dung dịch sau phản ứng thu bao nhiêu gam hỗn hợp muối khan 
b , Tính thể tích HCl cần dùng
 ĐS : 13, 475g;133,5ml
Trường hợp 2:
Biết khối lượng muối và khối lượng gốc a xít .tìm khối lượng kim loại
Phương pháp giải tương tự trường hợp 1:
Bài tâp3.10
Hoà tan hoàn toàn mg hỗn hợp bột kim loại trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu 0,672 lít H2 (đktc) và 3,92 gam hỗn hợp muối . tính m
 ĐS: 1,04 g
Bài tập 3.11
 Cho mg hỗn hợp 3 kim loại Fe, Al, Cu vào 1 bình kín chứa 4,48 lít O2 (đktc) . Nung nóng trong 1 thời gian đến khi thể tích ô xi trong bình còn 1, 12 lít chất rắn trong bình có khối lượng 5.8g. Tính m.
 = = 0,2(mol)
 sau phản ứng = = 0,05(mol)
phản ứng = 0,2 – 0,05 = 0,15(mol)
ĐLBTKL:
m + = m chất rắn
m+ 0,15 .32 = 5,8
=> m = 1(g)
Trường hợp 3:
 O xít kim loại + a xít ---> muối + nước 
Cách giải tương tự 2 trường hợp trên :
Tìm khối lượng o xít hoặc muối 
2 HCl --> H2O nên 2Cl- H2O
H2SO4 --> H2O SO42- H2SO4
 Một số bài toán : 
Bài tập 3. 12:
Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3 , MgO ,ZnO trong 500 ml a xít H2SO4 0,1M ( vừa đủ) sau phản ứng thu m gam hỗn hợp muối khan . Tính m
 ĐS : 6,81 gam
Dạng 4: 
 Muối Cácbonat + axít mạnh -> muối + CO2 + H2O
Phương pháp giải: 
2HCl --> CO2 + H2O nên 2Cl- CO2
H2SO4 --> CO2 + H2O nên SO4- CO2
= CO3 CO2
Một số bài tập minh hoạ :
Bài tập 4.1
Cho 38,2 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat kim loại hoá trị I và II tác dụng với 1 lượng dư a xít HCl thu 6,72 lít CO2 (ĐKTC). Tìm tổng khối lượng 2 muối clo rua tạo ra 
Giải: 
Muối cacbonat + 2HCl --> Muối clorua + CO2 + H2 O
Theo DLBTKL:
 + m HCl = + + 
Ta có :
 = = = 0,3
nHCl = 0,3 .2 = 0,6
 = + mHCl - ( + )
= 38,2 + 0,6 . 36,5 – ( 0,3 . 44 + 0.3. 18) = 41,5(g)
Bài tập 4.2
Hoà tan mg hỗn hợp 2 muối cacbonat kim loại hoá trị I và II bằng dung dịch HCL dư thu dung dịch A và V lít CO2 . Cô cạn dung dịch A thu được m + 3,3 gam muối khan . Tính V 
Giải: 
Gọi x là số mol của CO2 => nhỗn hợp = x
nHCl = 2x .
Muối cacbonnat + HCl --> Muối clorua + CO2 + H2O
Theo ĐLBTKL ta có:
 + m HCl = + + 
m + 36,5.2x = m + 3,3 + 44x + 18x
x = 0,03
V = 0,03.22,4 = 0,672(lit)
Bài tập 4.3:
Hoà tan mg hỗn hợp 2 muối cacbonat bằng dung dịch H2SO4 dư thu dung dịch A và 0,56 lít CO2 (đktc). Cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khan .
 Đs:3,87g
Bài tập 4.4 
Cho 3,34 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat kim loại hoá trị I và II tác dụng với 1 lượng dư a xít HCl thu 0,896 lít CO2 (ĐKTC). Tìm tổng khối lượng 2 muối clo rua tạo ra 
 Đs:3,78g
Bài tập 4.5
 Hoà tan 18g hỗn hợp X gồm 2 muối cacbonat kim loại hoá trị I và II bằng dung dịch HCl dư thu dung dịch Y và 3,36 lít CO2 (Đktc). Cô cạn dung dịch Y thu được bao nhiêu gam muối khan
 Đs:19,65 g
 Bài tập 5.1:
Hoà tan 10g hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat kim loại hoá trị II và III bằng dung dịch HCl dư thu dung dịch A và 0,672 lít khí (Đktc). Cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khan
 Đs:10,33 g
DạNG 5:
Bài toán khử Oxit kim loại bởi các chất khí ( H2 ; CO ).
Phương pháp giải:
Oxit + ( H2 ; CO ) ------> rắn + ( H2O ; CO2 ;H2 CO; )
Bản chất phản ứng:
CO + [O] -----> CO2
H2 + [O] -----> H2O
mrắn = m Oxit - m [O]
Bài toán thường yêu cầu tính khối lượng chất rắn, khối lượng Oxit, thành phần các chất trước và sau phản ứng. 
Một số bài toán ví dụ: 
Bài tập 5.1:
Khử m gam hỗn hợp gồm Fe2O3 và CuO bằng lượng CO thiếu. Sau phản ứng thu hỗn hợp chất rắn B có khối lượng 28,8 gam và 14,68 lít CO2(Đktc).Tính m.
Giải
Sơ đồ: Oxit + CO ------> rắn + CO2
Theo ĐLBTKL ta có:
mOxit + m CO = m rắn + 
nCO = = = 0,7 (mol)
mOxit = m rắn + - m CO
= 28,8 +0,7.44 +0,7 .28 = 17,6 (g)
Bài tập 5.2:
Có 11,15 gam chì oxit được nung nóng dưới dòng khí H2. Sau khi ngừng nung nóng sản phẩm chất A có khối lượng10,83 gam.Tìm thành phần khối lượng của A.
Giải Sơ đồ: Oxit + H2 ------> rắn A + H2O
Theo ĐLBTKL ta có: m [O ] = mA - m Oxit
= 11,15 -10,83 = 0,32 (g)
n[O] = = 0,32/16 = 0,2(mol)
nPbO= 11,15/223 =0,05(mol)
PTPƯ:
PbO + H2 ---->Pb + H2O
0,05 0.02---->0,02
Theo PTPƯ: nPbO pư = = nPb = 0,02 (mol)
nPbO dư = 0,05 - 0,02 =0,03(mol)
Trong A gồm : PbO dư =0,03.223 = 6,6,9(g)
Pb = 0,02.207 = 4,14(g)
Bài tập 5.3:
Khử m gam hỗn hợp X gồm Fe2O3 ; FeO; Fe3O4 ; CuO bằng lượng CO ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng thu hỗn hợp chất rắn Y có khối lượng 40 gam và 13,2 g CO2.Tính m.
Giải Sơ đồ: X + CO ------> Y + CO2
Theo ĐLBTKL ta có: mX + m CO = m Y + 
nCO = =13,2/44 =0,3(mol)
m = m Y + - m CO
= 40 + 13,2 - 0,3.28 = 44,8(g)
Bài tập tự giải:
Bài tập 5.4:
Khử 4,56 gam hỗn hợp gồm FeO và CuO bằng H2. Sau phản ứng thu hỗn hợp chất rắn có khối lượng 3,6 gam.Tính % khối lượng của mỗi oxit.
Bài tập 5.5:
Khử hoàn toàn 16 gam gam oxit sắt nguyên chất bằng lượng CO ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng khối lượng chất rắn giảm 4,8gam . Xác định công thức oxit sắt đã dùng.
Đs:Fe2O3
Bài tập 5.6:
Khử 4,64 gam hỗn hợp X gồm Fe2O3 ; FeO; Fe3O4 ; bằng lượng CO ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng thu hỗn hợp chất rắn Y. Khí thoát ra được dẫn vào dung dịch Ba(OH)2 thu được 1,79 g kết tủa. Tính khối lượng chất rắn Y.
Đs:4,48 g 
Bài tập 5.7:
Thổi từ từ hỗn hợp X gồm CO và H2 đi qua hỗn hợp gồm: Al2O3; Fe3O4 ; CuO trong ống sứ ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng thu hỗn hợp chất khí có khối lượng nặng hơn hỗn hợp X là 0,32 g .Tính V.
Đs:0,448 lít
Bài tập 5.8:
Thổi từ từ hỗn hợp khí gồm CO và H2 đi qua hỗn hợp gồm: Al2O3; MgO; CuO trong ống sứ ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng xảy ra hoàn toàn thu hỗn hợp chất khí và hơi chỉ chứa CO2 và H2O.Trong ống sứ còn lại m gam chất rắn .Tính m.
 Đs: 23,2 g
 Bài tập 5.9:
Dẫn luồng khí CO qua ống sứ chứa hỗn hợp gồm: Fe2O3 ; FeO trong ống đun nóng. Sau phản ứng kết thúc4 chất rắn nặng 4,784 g. Khí đi ra cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 Dư thu được 9,062 g kết tủa. Tính % khối l