Lý thuyết KHTN 8 Bài 3 (Cánh diều 2024): Định luật bảo toàn khối lượng. Phương trình hóa học

Hoàng Ngân Ngày: 30-12-2023 Lớp 8

2.9 K

Với tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên lớp 8 Bài 3: Định luật bảo toàn khối lượng. Phương trình hóa học sách Kết nối tri thức hay, chi tiết cùng với bài tập trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn KHTN 8.

Khoa học tự nhiên 8 Bài 3: Định luật bảo toàn khối lượng. Phương trình hóa học

A. Lý thuyết KHTN 8 Bài 3: Định luật bảo toàn khối lượng. Phương trình hóa học

I. Định luật bảo toàn khối lượng

Định luật bảo toàn khối lượng được phát biểu như sau: Trong một phản ứng hoá học, tổng khối lượng của các chất sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng.

Giải thích:

Trong phản ứng hoá học chỉ diễn ra sự thay đổi liên kết giữa các nguyên tử; số nguyên tử của mỗi nguyên tố trước và sau phản ứng không thay đổi, khối lượng nguyên tử không thay đổi. Vì vậy, tổng khối lượng của các chất được bảo toàn.

Xét phản ứng:

Barium chloride + Sodium sulfate → Barium sulfate + Sodium chloride

Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

m_{Barium chloride}+ m_{Sodium sulfate}= m_{Barium sulfate}+ m_{Sodium chloride}

Lưu ý: Với các phản ứng hoá học có tạo thành chất khí, khi tính khối lượng của các chất sản phẩm cần lưu ý tính cả khối lượng của chất khí bay ra.

II. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

1. Phương trình bảo toàn khối lượng

Giả sử có sơ đồ phản ứng hoá học của các chất:

A + B → C + D

Kí hiệu: m_A, m_B, m_C, m_D lần lượt là khối lượng của các chất đã tham gia và tạo thành sau phản ứng.

Phương trình bảo toàn khối lượng:

m_A + m_B = m_C + m_D

2. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

Nếu biết khối lượng của (n – 1) chất thì ta tính được khối lượng của chất còn lại (n là tổng số chất phản ứng và chất sản phẩm).

III. Phương trình hoá học

1. Phương trình hoá học là gì?

Phương trình hoá học là cách thức biểu diễn phản ứng hoá học bằng công thức hoá học của các chất tham gia phản ứng và các chất sản phẩm.

Ví dụ: Phương trình hoá học của phản ứng giữa khí hydrogen và khí oxygen:

2H₂ + O₂ → 2H₂O

2. Các bước lập phương trình hoá học

Việc lập phương trình hoá học có thể được tiến hành theo bốn bước. Sau đây chúng ta cùng xét ví dụ lập phương trình hoá học của phản ứng giữa khí hydrogen và khí oxygen để hình dung:

Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng gồm công thức hoá học của các chất phản ứng và chất sản phẩm.

H₂ + O₂→H₂O

Bước 2: So sánh số nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong phân tử các chất tham gia phản ứng và các chất sản phẩm. Nếu có nguyên tố mà số nguyên tử không bằng nhau thì cần phải cân bằng.

H₂ + O₂→H₂O

Số nguyên tử: 2 2 2 1

Bước 3: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố.

- Thêm hệ số 2 vào phân tử nước để cân bằng số nguyên tử O.

H₂ + O₂→2H₂O

Số nguyên tử: 2 2 4 2

- Thêm hệ số 2 vào phân tử H₂ để cân bằng số nguyên tử H.

2H₂ + O₂→2H₂O

Số nguyên tử: 4 2 4 2

Bước 4: Kiểm tra và viết phương trình hoá học.

2H₂ + O₂ → 2H₂O

*Lưu ý: Nếu trong các chất phản ứng và các chất sản phẩm có nhóm nguyên tử không thay đổi trước và sau phản ứng (ví dụ nhóm OH, SO₄…) thì coi cả nhóm nguyên tử đó như là một đơn vị để cân bằng.

3. Ý nghĩa của phương trình hoá học

Phương trình hoá học cho biết:

- Các chất phản ứng và các chất sản phẩm.

- Tỉ lệ về số nguyên tử hoặc số phân tử giữa các chất trong phản ứng. Tỉ lệ này bằng đúng tỉ lệ hệ số của mỗi chất trong phương trình hoá học.

Ví dụ: Xét phương trình hoá học: 2H₂ + O₂ → 2H₂O

Ta có:

Số phân tử H₂ : Số phân tử O₂ : Số phân tử nước = 2 : 1 : 2.

Tức là cứ 2 phân tử H₂ tác dụng với 1 phân tử O₂ tạo ra 2 phân tử H₂O.

Hoặc tỉ lệ theo từng cặp chất:

+ Cứ 2 phân tử H₂ tác dụng với 1 phân tử O₂.

+ Cứ 2 phân tử H₂ tham gia phản ứng tạo ra 2 phân tử H₂O.

+ Cứ 1 phân tử O₂ tham gia phản ứng tạo ra 2 phân tử H₂O.

B. Bài tập trắc nghiệm KHTN 8 Bài 3: Định luật bảo toàn khối lượng. Phương trình hóa học

Câu 1: Khẳng định nào dưới đây không đúng?

A. Lập phương trình hóa học gồm có 3 bước cơ bản.

B. Phương trình hóa học biểu diễn ngắn gọn phản ứng hóa học.

C. Sơ đồ phản ứng chính là phương trình hóa học.

D. Ý nghĩa của phương trình hóa học cho biết lệ về số nguyên tử, số phân tử giữa các chất trong phản ứng cũng như giữa từng cặp chất trong phản ứng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Phương trình hóa học có hệ số cân bằng của phản ứng còn sơ đồ phản ứng thì không có.

Câu 2: Có mấy bước lập phương trình hóa học?

A. 5B. 6C. 3D. 4

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Có 3 bước lập phương trình hóa học:

- Bước 1. Viết sơ đồ của phản ứng, gồm công thức hóa học của các chất phản ứng và sản phẩm.

- Bước 2. Cân bằng số nguyên tử mỗi nguyên tố: Tìm hệ số thích hợp đặt trước các công thức.

- Bước 3. Viết phương trình hóa học.

Câu 3: Điền vào chỗ trống: ….Al + ….O_{2 $\overset{t \circ}{\to}$}…..Al₂O₃

A. 2, 3, 1.

B. 4, 3, 2.

C. 4, 2, 3.

D. 2, 3, 2.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Phương trình phản ứng: 4Al + 3O₂ $\overset{t °}{\to}$ 2Al₂O₃

Câu 4: Một vật thể bằng sắt để ngoài trời, sau một thời gian bị gỉ. Hỏi khối lượng của vật thay đổi thế nào so với khối lượng của vật trước khi gỉ?

A. Tăng.

B. Giảm.

C. Không thay đổi.

D. Không thể biết.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Sắt phản ứng với oxygen tạo thành gỉ sắt chính là oxide của sắt nên khối lượng sẽ tăng.

Câu 5: Cho sơ đồ phản ứng: CaCO₃ + X → CaCl₂ + CO₂ + H₂O. X là?

A. HCl.B. Cl₂.C. H₂.D. HO.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Phương trình phản ứng: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O.

Câu 6: Trong một phản ứng có n chất (bao gồm cả chất phản ứng và chất sản phẩm), nếu biết khối lượng của bao nhiêu chất thì có thể tính được khối lượng của chất còn lại?

A. n – 3.

B. n – 2.

C. n – 4.

D. n – 1.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Trong một phản ứng có n chất (bao gồm cả chất phản ứng và chất sản phẩm), nếu biết khối lượng của n - 1 chất thì có thể tính được khối lượng của chất còn lại.

Câu 7: Điền vào chỗ trống: "Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng của các chất sản phẩm ... tổng khối lượng của các chất phản ứng".

A. lớn hơn.

B. nhỏ hơn.

C. bằng.

D. nhỏ hơn hoặc bằng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Định luật bảo toàn khối lượng được phát biểu như sau:

“Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng của các chất sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất phản ứng”.

Câu 8: Cho sơ đồ phản ứng hóa học dạng chữ:

Acetic acid + Sodium hydrogencarbonate → Sodium acetate + Carbon dioxide (khí) + Nước

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho sơ đồ trên.

A. m_{Acetic acid} + m_{Sodium hydrogencarbonate} = m_{Sodium acetate} - m_{Carbon dioxide} - m_Nước

B. m_{Acetic acid} + m_{Sodium hydrogencarbonate} = m_{Sodium acetate} - m_{Carbon dioxide} + m_Nước

C. m_{Acetic acid} + m_{Sodium hydrogencarbonate} = m_{Sodium acetate} + m_{Carbon dioxide} - m_Nước

D. m_{Acetic acid} + m_{Sodium hydrogencarbonate} = m_{Sodium acetate} + m_{Carbon dioxide} + m_Nước

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Acetic acid và sodium hydrogencarbonate là chất tham gia.

Sodium acetate, carbon dioxide (khí)và nước là sản phẩm.

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_{Acetic acid} + m_{Sodium hydrogencarbonate} = m_{Sodium acetate} + m_{Carbon dioxide} + m_Nước

Câu 9: Sơ đồ phản ứng hóa học của các chất: A + B → C + D. Phương trình bảo toàn khối lượng là

A. m_A+ m_C = m_B + m_D.

B. m_A+ m_D = m_B + m_C.

C. m_A+ m_B = m_C + m_D.

D. m_A+ m_B = m_C - m_D.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Trong phản ứng trên, A, B là chất tham gia; C, D là sản phẩm.

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: m_A+ m_B = m_C + m_D

Câu 10: Định luật bảo toàn khối lượng do những nhà khoa học nào tìm ra?

A. Lomonosov và Mendeleev.

B. Mendeleev và Lavoisier.

C. Pasteur và Mendeleev.

D. Lomonosov và Lavoisier.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Định luật bảo toàn khối lượng do Lomonosov và Lavoisier tìm ra.

Câu 11: Nung đá vôi thu được sản phẩm là vôi sống và khí carbon dioxide. Kết luận nào sau đây là đúng?

A. Khối lượng đá vôi đem nung bằng khối lượng vôi sống tạo thành.

B. Khối lượng đá vôi bằng khối lượng khí carbon dioxide sinh ra.

C. Khối lượng đá vôi bằng khối lượng khí carbon dioxide cộng với khối lượng vôi sống.

D. Sau phản ứng khối lượng đá vôi tăng lên.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Sơ đồ phản ứng: Đá vôi $\overset{t °}{\to}$ Vôi sống + Carbon dioxide

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_{đá vôi}= m_{vôi sống}+ m_{carbon dioxide}

Câu 12: Cho biết tỉ lệ giữa các chất tham gia phản ứng trong phương trình hoá học sau:

$B a {(O H)}_{2} + C u S O_{4} \to C u {(O H)}_{2} + B a S O_{4}$

A. 1 : 1.

B. 1 : 2.

C. 2 : 1.

D. 2 : 3.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Phương trình phản ứng:

$B a {(O H)}_{2} + C u S O_{4} \to C u {(O H)}_{2} + B a S O_{4}$

Vậy tỉ lệ giữa các chất tham gia là 1 : 1.

Câu 13: Lưu huỳnh (Sulfur) cháy theo sơ đồ phản ứng sau:

Sulfur + Khí oxyen → Sulfur dioxide

Nếu đốt cháy 48 gam lưu huỳnh và thu được 96 gam sulfur dioxide thì khối lượng oxygen đã tham gia vào phản ứng là

A. 40 gam.

B. 44 gam.

C. 48 gam.

D. 52 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Sulfur + Khí oxyen → Sulfur dioxide

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

$\begin{matrix} m_{S u l f u r} + m_{O x y g e n} = m_{S u l f u r d i o x i d e} \\ \Rightarrow m_{O_{2}} = 96 - 48 = 48 (g) \end{matrix}$

Câu 14: Cho một thanh nhôm (Al) tác dụng với dung dịch hydrochloric acid (HCl) thu được 26,7 gam muối nhôm (AlCl₃) và thấy có 0,6 gam khí hydrogen (H₂) thoát ra. Tổng khối lượng của các chất phản ứng là:

A. 26 gam.

B. 27,3 gam.

C. 26,1 gam.

D.25,5 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

$\begin{matrix} m_{A l} + m_{H C l} = m_{A l C l_{3}} + m_{H_{2}} \\ \Rightarrow m_{A l} + m_{H C l} = 26,7 + 0,6 = 27,3 (g) \end{matrix}$

Câu 15: Cho 13,2 gam hỗn hợp magnessium, iron (sắt), zinc (kẽm) cháy trong khí oxygen, thu được 18 gam hỗn hợp chất rắn. Khối lượng oxygen tham gia phản ứng là

A. 3,2 gam.

B. 4,8 gam.

C. 9,6 gam.

D.12,8 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Magnesium, Iron, Zinc + Khí Oxyen → Hỗn hợp rắn<![if !vml]><![endif]>

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_hh = m_{magnessium, iron, zinc} + m_oxygen

$\Rightarrow$ m_oxygen = m_hh - m_{magnessium, iron, zinc} = 18 – 13,2 = 4,8 (g).