Giải bài tập KHTN lớp 8 Bài 4: Định luật bảo toàn khối lượng và phương trình hoá học
Mở đầu trang 23 Khoa học tự nhiên 8: Khi hai chất phản ứng với nhau sẽ tạo thành chất mới do có sự hình thành liên kết mới giữa các nguyên tử trong phân tử. Sự biến đổi hoá học có làm khối lượng các chất bảo toàn không? Làm thế nào để biểu diễn phản ứng hoá học ngắn gọn và thuận tiện?
Trả lời:
– Khi một phản ứng hoá học xảy ra, tổng khối lượng các chất trước và sau phản ứng không thay đổi.
– Để thuận tiện cho việc trình bày ngắn gọn một phản ứng hoá học, người ta sử dụng các công thức hoá học biểu diễn cho các chất, gọi là phương trình hoá học.
1. Định luật bảo toàn khối lượng
Câu hỏi thảo luận 1 trang 23 Khoa học tự nhiên 8: Nhận xét màu sắc của dung dịch BaCl2 và dung dịch Na2SO4 ban đầu trong 2 cốc thuỷ tinh.
Trả lời:
Ban đầu cả dung dịch đều trong suốt, không có màu.
Câu hỏi thảo luận 2 trang 23 Khoa học tự nhiên 8: Nêu hiện tượng sau khi rót cốc (1) vào cốc (2) và chỉ ra dấu hiệu có phản ứng hoá học xảy ra.
Trả lời:
Sau khi rót cốc (1) vào cốc (2):
+ Hiện tượng: có kết tủa trắng xuất hiện.
+ Dấu hiệu có phản ứng hoá học xảy ra: có kết tủa trắng xuất hiện.
Câu hỏi thảo luận 3 trang 23 Khoa học tự nhiên 8: Em có nhận xét gì về tổng khối lượng của 2 cốc trước và sau phản ứng.
Trả lời:
Tổng khối lượng của 2 cốc trước và sau phản ứng không thay đổi.
Luyện tập trang 24 Khoa học tự nhiên 8: Giải thích vì sao trong một phản ứng hoá học, tổng khối lượng các chất được bảo toàn.
Trả lời:
Trong phản ứng hoá học diễn ra sự thay đổi liên kết giữa các nguyên tử còn số nguyên tử mỗi nguyên tố vẫn giữ nguyên và khối lượng của các nguyên tử không đổi, vì vậy tổng khối lượng các chất được bảo toàn.
2. Phương trình hoá học
Câu hỏi thảo luận 4 trang 24 Khoa học tự nhiên 8: Phương trình hoá học biểu diễn gì? Gồm công thức hoá học của những chất nào?
Trả lời:
Phương trình hoá học biểu diễn phản ứng hoá học bằng công thức hoá học của chất tham gia và chất sản phẩm.
Luyện tập trang 25 Khoa học tự nhiên 8: Viết sơ đồ phản ứng của phản ứng giữa khí hydrogen và khí oxygen tạo ra nước.
Trả lời:
Sơ đồ phản ứng dạng chữ:
Khí hydrogen + khí oxygen → nước.
Câu hỏi thảo luận 5 trang 25 Khoa học tự nhiên 8: Quan sát Hình 4.2, hãy cho biết phương trình nào đã được cân bằng. Vì sao?
Trả lời:
Phương trình được cân bằng là: H2 + Cl2 → 2HCl
Do số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế của phương trình là bằng nhau.
Câu hỏi thảo luận 6 trang 26 Khoa học tự nhiên 8: Quan sát sơ đồ phản ứng (*), hãy nhận xét số nguyên tử của nguyên tố P và O ở vế trái và vế phải. Số nguyên tử của nguyên tố nào lớn hơn?
Trả lời:
Sơ đồ phản ứng (*): P + O2 → P2O5.
– Ở vế trái: P + O2
+ Có 1 nguyên tử P và 2 nguyên tử O.
+ Số nguyên tử O lớn hơn.
– Ở vế phải: P2O5
+ Có 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O.
+ Số nguyên tử O lớn hơn
Câu hỏi thảo luận 7 trang 26 Khoa học tự nhiên 8: Để cân bằng, bắt đầu cân bằng từ nguyên tố nào trước?
Trả lời:
Để cân bằng, bắt đầu cân bằng từ nguyên tố O trước.
Câu hỏi thảo luận 8 trang 26 Khoa học tự nhiên 8: Làm thế nào để cho số nguyên tử của nguyên tố O ở 2 vế bằng nhau?
Trả lời:
Ta làm chẵn số nguyên tử O vế phải bằng cách đặt hệ số 2 trước P2O5:
P + O2 → 2P2O5.
Để số nguyên tử O vế trái bằng với vế phải, ta thêm hệ số 5:
P + 5O2 → 2P2O5.
Câu hỏi thảo luận 9 trang 26 Khoa học tự nhiên 8: Phương trình hoá học cho biết những thông tin gì?
Trả lời:
Phương trình hoá học cho biết tỉ lệ về số nguyên tử hoặc số phân tử giữa các chất trong phản ứng.
Luyện tập trang 26 Khoa học tự nhiên 8: Lập phương trình hoá học và cho biết tỉ lệ số nguyên tử và số phân tử của các chất trong mỗi sơ đồ phản ứng sau:
a) Na + O2 → Na2O
b) Na2CO3 + Ba(OH)2 → NaOH + BaCO3
c) Fe + O2 → Fe3O4
Trả lời:
a) Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng:
Na + O2 → Na2O
Bước 2: Làm chẵn số nguyên tử O vế phải bằng cách đặt hệ số 2 trước Na2O.
Na + O2 → 2Na2O
Số nguyên tử Na vế trái và phải chưa bằng nhau, ta đặt hệ số 4 trước Na.
4Na + O2 → 2Na2O
Bước 3: Viết phương trình hoá học hoàn chỉnh:
4Na + O2 → 2Na2O
Tỉ lệ: 4 nguyên tử Na : 1 phân tử O2 : 2 phân tử Na2O.
Hay cứ 4 nguyên tử Na tác dụng với 1 phân tử O2 tạo ra 2 phân tử Na2O.
b) Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng
Na2CO3 + Ba(OH)2 → NaOH + BaCO3
Bước 2: Số nhóm (OH) ở vế phải và vế trái chưa bằng nhau, ta đặt hệ số 2 trước NaOH.
Na2CO3 + Ba(OH)2 → 2NaOH + BaCO3
Bước 3: Viết phương trình hoá học hoàn chỉnh:
Na2CO3 + Ba(OH)2 → 2NaOH + BaCO3
Tỉ lệ: 1 phân tử Na2CO3 : 1 phân tử Ba(OH)2 : 2 phân tử NaOH : 1 phân tử BaCO3.
Hay cứ 1 phân tử Na2CO3 tác dụng với 1 phân tử Ba(OH)2 tạo ra 2 phân tử NaOH và 1 phân tử BaCO3.
c) Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng:
Fe + O2 → Fe3O4
Bước 2: Số nguyên tử O ở vế phải và vế trái chưa bằng nhau, ta thêm hệ số 2 vào O2:
Fe + 2O2 → Fe3O4
Số nguyên tử Fe ở vế trái và vế phải chưa bằng nhau, ta thêm hệ số 3 vào Fe:
3Fe + 2O2 → Fe3O4
Bước 3: Viết phương trình hoá học hoàn chỉnh:
3Fe + 2O2 → Fe3O4
Tỉ lệ: 3 nguyên tử Fe : 2 phân tử O2 : 1 phân tử Fe3O4.
Hay cứ 3 nguyên tử Fe tác dụng với 2 phân tử O2 được 1 phân tử Fe3O4.
Vận dụng trang 26 Khoa học tự nhiên 8: Kim loại nhôm (Al) với ưu điểm là nhẹ, dẻo, dẫn nhiệt tốt và dễ dàng phản ứng với oxygen (O2) tạo lớp màng oxide mỏng (Al2O3) bao phủ bên ngoài giúp cho kim loại nhôm được bảo vệ vững chắc trong không khí. Em hãy lập phương trình hoá học biểu diễn phản ứng hoá học giữa kim loại nhôm với khí oxygen và giải thích tại sao người ta thường dùng nhôm để chế tạo đồ dùng và dụng cụ nhà bếp.
Trả lời:
Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng:
Al + O2 → Al2O3
Bước 2: Ta làm chẵn số nguyên tử O vế phải bằng cách thêm 2 vào Al2O3:
Al + O2 → 2Al2O3
Để số nguyên tử O vế trái bằng vế phải, ta thêm hệ số 3 vào O2:
Al + 3O2 → 2Al2O3
Số nguyên tử Al vế trái chưa bằng vế phải, ta thêm hệ số 4 vào Al:
4Al + 3O2 → 2Al2O3
Bước 3: Viết phương trình hoá học hoàn chỉnh:
4Al + 3O2 → 2Al2O3
Người ta thường dùng nhôm để chế tạo đồ dùng và dụng cụ nhà bếp do nhôm bền, nhẹ, dẫn nhiệt tốt.