PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1. Nội dung phương pháp
- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng (BTKL): “ Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các chất sản phẩm”
Điều này giúp ta giải bài toán hóa học một cách đơn giản, nhanh chóng
Xét phản ứng: A + B ( C + D
Ta luôn có: mA + mB = mC + mD (1)
* Lưu ý: Điều quan trọng nhất khi áp dụng phương pháp này đó là việc phải xác định đúng lượng chất (khối lượng) tham gia phản ứng và tạo thành (có chú ý đến các chất kết tủa, bay hơi, đặc biệt là khối lượng dung dịch).
2. Các dạng bài toán thường gặp
Hệ quả 1: Biết tổng khối lượng chất ban đầu ( khối lượng chất sản phẩm
Phương pháp giải: m(đầu) = m(sau) (không phụ thuộc hiệu suất phản ứng)
Hệ quả 2: Trong phản ứng có n chất tham gia, nếu biết khối lượng của (n – 1) chất thì ta dễ dàng tính khối lượng của chất còn lại.
Hệ quả 3: Bài toán: Kim loại + axit ( muối + khí
m = m + m
- Biết khối lượng kim loại, khối lượng anion tạo muối (tính qua sản phẩm khí) ( khối lượng muối
- Biết khối lượng muối và khối lượng anion tạo muối ( khối lượng kim loại
- Khối lượng anion tạo muối thường được tính theo số mol khí thoát ra:
( Với axit HCl và H2SO4 loãng
+ 2HCl ( H2 nên 2Cl( ( H2
+ H2SO4 ( H2 nên SO42( ( H2
( Với axit H2SO4 đặc, nóng và HNO3: Sử dụng phương pháp ion – electron (xem thêm phương pháp bảo toàn electron hoặc phương pháp bảo toàn nguyên tố)
Hệ quả 3: Bài toán khử hỗn hợp oxit kim loại bởi các chất khí (H2, CO)
Sơ đồ: Oxit kim loại + (CO, H2) ( rắn + hỗn hợp khí (CO2, H2O, H2, CO)
Bản chất là các phản ứng: CO + [O] ( CO2
H2 + [O] ( H2O
( n[O] = n(CO2) = n(H2O) ( m = m - m[O]
3. Đánh giá phương pháp bảo toàn khối lượng.
Phương pháp bảo toàn khối lượng cho phép giải nhanh được nhiều bài toán khi biết quan hệ về khối lượng của các chất trước và sau phản ứng.
Đặc biệt, khi chưa biết rõ phản ứng xảy ra hoàn toàn hay không hoàn toàn thì việc sử dụng phương pháp này càng giúp đơn giản hóa bài toán hơn.
Phương pháp bảo toàn khối lượng thường được sủ dụng trong các bài toán nhiều chất.
4. Các bước giải.
- lập sơ đồ biến đổi các chất trước và sau phản ứng.
- Từ giả thiết của bài toán tìm
=
(không cần biết phản ứng là hoàn toàn hay không hoàn toàn)
- Vận dụng định luật bảo toàn khối lượng để lập phương trình toán học, kết hợp dữ kiện khác để lập hệ phương trình toán.
- Giải hệ phương trình.
THÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn 3,9 gam kali vào 36,2 gam nước thu được dung dịch có nồng độ
A. 15,47%. B. 13,97%. C. 14,0% D. 4,04%.
Giải:
2K + 2H2O 2KOH + H2

0,1 0,10 0,05(mol)
mdung dịch = mK +
-
= 3,9 + 36,2 - 0,05
2 = 40 gam
C%KOH =

% = 14%
Đáp án C
Ví dụ 2: Điện phân dung dịch chứa hỗn hợp CuSO4 và KCl với điện cực trơ đến khi thấy khí bắt đầu thoát ra ở cả hai điện cực thì dừng lại thấy có 448 ml khí (đktc) thoát ra ở anot. Dung dịch sau điện phân có thể hoà tan tối đa 0,8 gam MgO. Khối lượng dung dịch sau điện phân đã giảm bao nhiêu gam (coi lượng H2O bay hơi là không đáng kể) ?
A. 2,7 B. 1,03 C. 2,95. D. 2,89.
Giải:
CuSO4 + 2KCl
Cu
+ Cl2
+ K2SO4 (1)
0,01
0,01
Dung dịch sau điện phân hoà tan được MgO
Là dung dịch axit, chứng tỏ sau phản ứng (1) CuSO4 dư
2CuSO4 + 2H2O