KĨ THUẬT GIẢI NHANH BÀI TOÁN LIÊN QUAN TỚI Fe-Cr-Cu

  • Số trang: 37 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 331 |
  • Lượt tải: 0
dangvantuan

Đã đăng 42610 tài liệu

Mô tả:

FC – HOÁ HỌC VÙNG CAO ---Ad:DongHuuLee--- KĨ THUẬT GIẢI NHANH BÀI TOÁN LIÊN QUAN TỚI SẮT – CROM – ĐỒNG VÀ HỢP CHẤT CỦA CHÚNG MÙA THI 2013-2014 KĨ THUẬT GIẢI NHANH BÀI TOÁN LIÊN QUAN TỚI Fe-Cr – Cu và hợp chất của chúng. Ad : DongHuuLee – THPT Cẩm Thuỷ 1- Thanh Hoá Kĩ thuật này được Ad minh hoạ sinh động thông qua bài tập sau, mời quý bạn đọc và các thành viên trong nhóm theo dõi. Bài 1: Cho 19,3 gam hỗn hợp bột Zn và Cu có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 2 vào dung dịch chứa 0,2 mol Fe2(SO4)3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kim loại. Giá trị của m là A. 6,40 B. 16,53 C. 12,00 D. 12,80 ( Trích Câu 2- Mã đề 596 – ĐH khối A – 2010) Cần biết • Khi cho nhiều kim loại tác dụng với muối thì phản ứng xảy ra theo quy tắc α và kim loại mạnh phản ứng trước, kim loại yếu phản ứng sau. • Khi viết phản ứng giữa kim loại không tan trong nước với muối ta nên viết phản ứng ở dạng ion. • Các kim loại từ Fe đến Cu đều có khả năng kéo Fe3+  → Fe2+. M + nFe3+  → Mn+ + nFe2+ • Các kim loại không tan trong nước, trước Fe có thể kéo Fe3+ về Fe: Ban đầu,kim loại M kéo Fe3+ về Fe2+: M + nFe3+  → Mn+ + nFe2+ Sau đó nếu M còn thì M sẽ kéo Fe2+ về Fe : 2M+ nFe2+  → 2Mn+ + nFe 2+ ( Lượng Fe bị kéo về Fe một phần hay toàn bộ là phụ thuộc vào lượng kim loại M còn nhiều hay ít) • Khi giải bài tập dạng này có thể dùng hai cách: - Cách1: Phương pháp 3 dòng ( tức tính tại ba thời điểm : ban đầu, phản ứng, sau phản ứng ). - Cách 2: Dựa vào ĐL bảo toàn electron kinh nghiệm: i Trong mọi phản ứng, kim loại luôn cho e và : ne cho = nkl.hoá trị i Ion kim loại thường nhận e và : ne nhận = độ giảm số O ion kl .nion kl Vậy: nkl . hoá trị = độ giảm số O ion kl .nion (Trong giới hạn của đề thi,hầu hết các ion kim loại đều đóng vai trò là chất nhận e và số e nhận thường bằng điện tích của ion .Riêng các ion Fe2+, Fe+8/3, Cu+ và Cr2+ là có khả năng cho e và khả năng này chỉ được bộc lộ khi chúng tác dụng với O2, HNO3 và H2SO4 đặc). • Cách tính số mol của nguyên tố trong phân tử: Với hợp chất AxBy thì: nA = x.nAx By nB = y.nAx By Công thức này có vẻ đơn giản nhưng hiệu quả của nó thì không hề nhỏ.Thời gian sẽ cho các em biết điều đó !!! Bài giải Tóm tắt:  Zn ddFe2 ( SO4 )3 :0,2 mol 19,3g hh  → m (g) Kim loại = ? Cu Cách 1. Phương pháp 3 dòng DongHuuLee Ta có: nZn bđ = 0,1mol; nCu bđ = 0,2mol, nFe3+ = 0,2.2 = 0,4mol Phản ứng: → Zn2+ + 2Fe2+ Zn + 2 Fe3+  Ban đầu: 0,1 0,4 Phản ứng: 0,1 0,2 1 Sau pư: 0 0,2 (Vì Zn hết, Fe3+ còn nên không có phản ứng: Zn + Fe2+(vừa sinh ra )  → Zn2+ + Fe) Zn hết, Cu bắt đầu phản ứng: Cu + 2 Fe3+  → Cu2+ + 2Fe2+ Bđ: 0,2 0,2 Pư: 0,1 0,2 Sau pư: 0,1 0 Vậy , chất rắn sau cùng l à Cu chưa phản ứng ( 0,1 mol): mCu = 0,1. 64 = 6,40g ⇒ Chọn A Cách 2 : Phương pháp bảo toàn electron kinh nghiệm Dễ thấy Zn phải hết ( dựa vào bảo toàn e).Gọi x là số mol Cu đã phản ứng ta có: 0,1. II + x. II = 0,4 ( 3-2) ⇒ x = 0,1 mol ⇒ nCu còn dư = 0,2 – 0,1 = 0,1mol. Bài 2. Đốt cháy hoàn toàn m gam FeS2 bằng một lượng O2 vừa đủ, thu được khí X. Hấp thụ hết X vào 1 lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,15M và KOH 0,1M, thu được dung dịch Y và 21,7 gam kết tủa. Cho Y vào dung dịch NaOH, thấy xuất hiện thêm kết tủa. Giá trị của m là A. 23,2 B. 12,6 C. 18,0 D. 24,0 (Trích Câu 36- Mã đề 174 – ĐH khối B – 2010) Cần biết . Khi cho CO2 ( hoặc SO2) vào dung dịch hỗn hợp bazơ (OH-) thì có thể giải bài toán bằng phương pháp nối tiếp như sau : Ban đầu OH- sẽ biến CO2 thành muối trung hoà: (1) CO2 + 2OH-  → CO32- + H2O Sau (1), nếu CO2 mà dư thì phần CO2 dư này sẽ chuyển muối trung hoà thành muối axit: (2) CO2 phần dư ở (1) + CO32- vừa sinh ở (1) +H2O  → 2HCO3⇒ Khi cho CO2 vào dung dịch bazơ (OH-) thu được loại muối nào là phụ thuộc vào tỉ lệ mol giữa nCO2 . Sự phụ thuộc đó được tóm tắt bảng sau: nOH − - Giải sử chỉ có (1) và vừa đủ thì nCO2 nOH − - Giả sử có cả (1);(2) và vừa đủ thì = nCO2 nOH − 1 và sản phẩm là muối trung hoà CO32-.. 2 = 1 và sản phẩm là HCO3- Vậy tổng quát cho mọi trường hợp ta có : 1 2 Sản phẩm DongHuuLee 1 Ghi chú: Để ghi được sản phẩm của tất cả các vùng ta vẫn dùng hai quy tắc: - Quy tắc hai bên: đặt sản phẩm tại các điểm đặc biệt (điểm có hoành độ bằng 1/2 và bằng 1) trên trục số ra hai bên. - Quy tắc xác định chất dư : Vùng nhỏ → dưới ( mẫu số ) dư – và vùng lớn → trên(tử số) dư. * Nhận xét: từ đồ thị ta thấy: + Thu được muối axit HCO3- khi : nCO2 ≥1 nOH − nCO 2 + Thu được muối trung hoà khi: + Thu được cả hai muối khi : nOH − ≤ 1 2 1 nCO2 < <1 2 nOH − + Thu được a mol muối trung hoà ( CO32-) thì sẽ có 2 cách tiến hành thí nghiệm: - Chỉ cho mình phản ứng (1) diễn ra cho tới khi được a (mol) CO32- rồi dừng lại. Khi đó, 1 CO2 hết , OH- dư ( bài toán thuộc miềm nhỏ - miền có hoành độ ≤ ) nên: 2 nCO 2− = nCO2 3 - Cho (1) diễn ra xong, rồi điều khiển cho (2) diễn ra cho tới khi chuyển a (mol) CO32- thì dừng lại ( xem chiều mũi tên mô tả trên đồ thị). Khi đó bài toán rơi vào vùng giữa của 1 trục số( vùng có hoành độ chạy từ → 1 ) nên: 2 1  n − .n OH − CO 2  2 = 2nCO2 − nOH − nHCO3− = 1  1− 2   n 2− = n − n − = n − − n CO2 CO2 HCO3 OH  CO3 Tóm lại, khi CO2 hết, OH- cũng hết nCO 2− = nOH − − nCO2 3 Dễ dàng thấy, với cách tiến hành thứ hai, lượng hoá chất ( OH-) sẽ tiêu tốn nhiều hơn. Ghi chú • Luật tính ở vùng giữa là: - Chất viết trước thì tính sau, Chất viết sau tính trước. n − ti le nho × nmau - nChất viết sau = tu hieu ti le - nchất viết trước = nCO2 - nChất viết sau ( bảo toàn nguyên tố C) • một số tính chất của muối cacbonat hay dung trong khi làm đề thi. - Muối trung hoà ( CO32-) chỉ tác dụng được với axit, còn muối axit (HCO3-) tác dụng được cả với axit và bazơ: - Muối axit + Bazơ  → Muối trung hoà + H2O. - Muối trung hoà bến trong dung dịch, còn muối axit kém bền trong dung dịch. DongHuuLee 0 t M(HCO3)n  → M2(CO3)n + CO2 ↑ + H2O • Các bazơ bài cho thường có Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 nên sau phản ứng (1) và (2) thường có thêm phản ứng: (3) CO32- + M2+  → MCO3 ↓ Từ phương trình này, dựa vào tương quan giữa số mol của M2+ và CO32- ( tính được theo hai công thức tính nhanh ở trên ) cũng như là số mol kết tủa bài cho ta sẽ tìm đước đáp số của bài toán. Chú ý. Những điều nói trên hoàn toàn dững cho SO2 + OH-. Bài giải + O2 Ba ( OH ) 0,15 M { KOH 0,1M + NaOH → 21, 7( g ) ↓ + ddY → ↓ +1lit dd 2 Tóm tắt bài toán: m( g ) FeS 2  → SO2 Vậy m =? → ↓ ⇒ phản ứng SO2 + OH- rơi vào vùng giữa ( tạo hai muối, SO2 và OH- đều Theo bài ra: Y + NaOH  hết)nên theo phân tích ở tên ta có: 21, 7 vì nBa 2+ = 0,15 ×1× 1 = 0,15mol ≠ n↓ = 217 n↓ = nSO 2− = nOH − − nSO2 3 21,7 m m = 1× 0,15× 2 +1× 0,1×1− × 2 = (0,4 − ) 217 120 60 ⇒ m = 18(g) ⇒ Vậy Đáp án C. Bài 3. Hỗn hợp X gồm CuO và Fe2O3. Hoà tan hoàn toàn 44 gam X bằng dung dịch HCl (dư), sau phản ứng thu được dung dịch chứa 85,25 gam muối. Mặt khác, nếu khử hoàn toàn 22 gam X bằng CO (dư), cho hỗn hợp khí thu được sau phản ứng lội từ từ qua dung dịch Ba(OH)2 (dư) thì thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 76,755 B. 73,875 C. 147,750 D. 78,875 (Trích Câu39- Mã đề 174 – ĐH khối B – 2010) Cần biết . + HCl • Oxit  → Muối + H2O , thì luôn có : mmuói = moxit + 55. 1 nHCl pư. 2 nCO pư = nO trong oxit pư = nCO2 sinh ra. + CO • Oxit kim loại  → Rắn + CO2, thì luôn có: Chú ý: chỉ oxit của kim loại đứng sau Al mới phản ứng với CO, H2… H+ • Oxit kim loại → muối + H2O, thì luôn có : nH+pư = 2 nO trong oxit + +H   → nH pư = 2 nO trong oxit  • Oxit kim loại  → + CO   → nCO pư = nO trong oxit pư  + DongHuuLee nCO pư = 1 + nH pư 2 • CO2 + M(OH)2 dư  → tạo muối trung hoà + H2O và n↓ = nCO2 Bài giải  → 85, 25( g ) Muoi.  CuO  Tóm tắt bài toán: hh X   →  Fe2O3  + CO + Ba ( OH ) 2 du ↑  → m( g ) ↓  → 22( g ) X + HCl 44( g ) X Vậy m = ? 1 Ở thí nghiệm 1 ta có: 85 × 25 = 44 + 55 × nHCl ⇒ nHCl = 1,5mol. 2 1 1 1,5 = 0, 0375mol - Ở thí nghiệm 2 ta có: n↓ = nCO2 = nCO = nHCl = × 2 2 2 ⇒ m↓ = 0, 375 ×197 = 73,875( g ) ⇒ Chọn B.. Bài 4 : Cho a gam Fe vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M và Cu(NO3)2 1M. Sau khi các phản - +5 ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,92a gam hỗn hợp kim loại và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N ). Gía trị của a là A. 8,4 B. 5,6 C. 11,2 D. 11,0 (Trích Câu 27- Mã đề 516 – CĐ khối A – 2010) Cần biết • Thao tác đầu tiên khi làm bài toán hóa là tóm tắt bài toan và đổi số liệu ra mol. + 8 • Khi cho kim loại hoặc ion kim loại đang ở hóa trị thấp như Cu+ Fe2+ , Cr2+, Fe 3 ..... vào dung dịch ( axit + muối nitrat) thì luôn có phản ứng: NO2 • Kim loai M NO • Fe 2+ N 2O • Fe3O4 + ∑ H + + ∑ NO3−  → M n + (max) + SpK + H 2O NO •Cr 2+ N2 •Cu + NH 4 NO3 • Ở trong dung dịch, nếu phản ứng xảy ra nhiều loại phản ứng thì thứ tự của các phản ứng thường là : - Số 1( nếu có): phản ứng trung hòa H+ + OH- Số 2( nếu có): kim loại + H+ ( hoặc H+ + NO3-). - Số 3( nếu có ): Kim loại + ion kim loại ( nếu có nhiều ion kim loại thì ion kim loại có tính oxi hóa mạnh hơn phản ứng trước). - Số 4 ( nếu có )Phản ứng tạo kết tủa. - Số 5 ( nếu có ):Phản ứng hòa tan kết tủa(nếu có). • Khi giải bài toán hóa mà có nhiều phản ứng nối tiếp nhau thì phương pháp hiệu quả nhất là phương pháp ba dòng( tức tính tại 3 thời điểm; ban đầu, phản ứng, sau phản ứng) Bài giải Tóm tắt bài toán: Vây a = ? Ta có: DongHuuLee 100 ml dd {CuHNO( NO0,8) M1M 3 3 2 a gam Fe  → 0,92a gam hh kim loại + NO ↑ . nHNO3 = 0,8 × 0,1 = 0, 08mol ⇒ nH + = 0, 08mol , nNO − = 0, 08mol. 3 nCu ( NO3 )2 = 1× 0,1 = 0,1mol ⇒ nCu 2+ = 0,1mol , nNO − = 0, 2mol. 3 ⇒ ∑ nNO − = 0, 28mol 3 Phương trình phản ứng: do sau phản ứng thu được một hỗn hợp kim loại nên Fe dư trong mọi phản ứng. Cụ thể: Trước hết: 3+ Fe + 4H+ + + NO + 2H2O → Fe ∑ NO3−  Ban đầu: 0,08 0,2 0 0 0 a 56 pư: 0,02 0,02 0,02 0,02 ← 0,08 → Sau pư: a ( -0,02) 0 0,18 0,02 0,02 56 Sau đó ,phần Fe còn lại sẽ phản ứng với các ion kim loại có trong các dung dịch ( Fe3+ và Cu2+) và Fe3+ phản ứng trước ( do trong dãy điện hoá, Fe3+ ở vị trí cao hơn so với Cu2+ nên có tính oxi hóa mạnh hơn). Cụ thể: Ban đầu: Phản ứng: Sau phản ứng: Fe + a ( -0,02) 56 0,01 a ( -0,03) 56 2Fe3+ 0,02 ← 0,02 →  → 3Fe2+ 0 0,15 0,15 0 Cuối cùng, Fe phản ứng với Cu2+: Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu  → Ban đầu: 0,1 0,15 0 a ( -0,03) 56 Phản ứng: 0,1 0,1 0,1 ← 0,1 → Sau phản ứng: a ( -0,13) 0 0,25 0,1 56 a Vậy, sau thí nghệm thu được : 56 . ( -0,13) + 64.0,1 = 0,92a ⇒ a = 11g . Chọn D. 56 Bài 5. Cho 29,8 gam hỗn hợp bột gồm Zn và Fe vào 600 ml dung dịch CuSO4 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và 30,4 gam hỗn hợp kim loại. Phần trăm về khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu là A.56,37% B. 37,58% C. 64,42% D. 43,62% (Trích Câu 5- Mã đề 516 – CĐ khối A – 2010) Cần biết • Khi cho kim loại không tan trong nước tác dụng với các dung dịch muối cần chú ý: - Muốn biết phản ứng có xảy ra hay không và nếu xảy ra thì sản phẩm thu được là gì ta phải dựa vào quy tắc anpha ( α ). - Nên viết phản ứng ở dạng ion. - Với kim loại: Kim loại mạnh phản ứng trước, kim loại yếu phản ứng sau. - Với ion kim loại: Ion kim loại đứng sau phản ứng trước, ion kim loại đứng trước phản ứng sau. - Nên dùng phươngp pháp tăng – giảm khối lượng để giải hoặc suy luận. - Có thể sử dụng định luật bảo toàn e kinh nghiệm: DongHuuLee • Khi giải bài tập dạng này có thể dùng hai cách: - Cách1: Phương pháp 3 dòng ( tức tính tại ba thời điểm:ban đầu, phản ứng, sau phản ứng ) - Cách 2: Dựa vào ĐL bảo toàn electron kinh nghiệm: + Trong mọi phản ứng, kim loại luôn cho e và : ne cho = nkl.hoá trị + Ion kim loại thường nhận e và : ne nhận = độ giảm số O ion kl .nion kl Vậy ta có: nkl . hoá trị = độ giảm số O ion kl .nion Hi vọng em hiểu. Bài giải  Zn +600 ml ddCuSO4 0,5 M Tóm tắt bài toán: 29,8g hh   → 30,4g hỗn hợp kim loại.  Fe Vậy % Fe = ? Ta có: nCu 2+ = nCuSO4 = 0, 5 × 0, 6 = 0,3mol . Đặt nZn = x, nFe = y ⇒ 65x + 56y = 29,8 ( I). Từ đề bài dễ thấy Zn phản ứng hết và Fe đã phản ứng nhưng chưa hết ( vì nếu chỉ có mình Zn phản ứng thì theo sơ đồ Zn + Cu2+  → Zn2+ + Cu ↓ thì do cứ 65g kim loại Zn tan ra thì ta chỉ thu hồi lại được 64 gam kim loại Cu ⇒ sau khi thí nghiệm kết thúc, khối lượng kim loại thu được phải giảm ,tức nhỏ hơn khối lượng kim loại ban đầu ⇒ trái với đề bài . Mặt khác, Fe chưa phản ứng hết vì nếu Fe hết thì sau phản ứng chỉ thu được mình Cu ⇒ không phải là hỗn hợp kim loại như bài cho). Cách 1: phương pháp 3 dòng. Lúc đầu: Zn + Zn2+ + Cu Cu2+  → Ban đầu: Phản ứng: Sau phản ứng: x 0 0,3 x (0,3 – x) Fe + Cu2+  → → x Sau đó: Ban đầu: Phản ứng: Sau phản ứng: y (0,3 – x) (x+ y -0,3) (0,3- x) ← (0,3- x ) → 0  Fe : ( x + y − 0,3)mol ⇒ kim loại thu được sau phản ứng gồm  Cu : 0,3mol ⇒ 56(x+y -0,3) + 64.0,3 = 30,4 (II). Giải hệ (I) và (II) ta có y = 0,3mol ⇒ % Fe = 56,37% ⇒ chọn A. 0 x x Fe2+ 0 x x + 0 (0,3- x) 0,3 - x Cách 2: cách sử dụng định luật bảo toàn electron kinh nghiệm. . Ta có: nCu 2+ = nCuSO4 = 0, 5 × 0, 6 = 0,3mol . Đặt nZn = x, nFe = y ⇒ 65x + 56y = 29,8 ( I). Đặt nFe pư = z . theo định luật bảo toàn electron kinh nghiệm ta có: x.(II) + z.(II) = 0,3.(II) ⇒ x + z = 0,3 . Mặt khác, mhh kim loại sau phản ứng = 65.x + 56(y-z) + 64.0,3 = 30,4 DongHuuLee Cu x (0,3- x) 0,3 65 x + 56 y = 29,8  Giải hệ  x + z = 0, 3 ⇒ y = 0,3mol ⇒ %Fe = 56,37%.Chọn A. 56( y − z ) + 64.0, 03 = 30, 4  Bài 6. Cho m gam bột crom phản ứng hoàn toàn với dung dịch HCl (dư) thu được V lít khí H2 (đktc). Mặt khác cũng m gam bột crom trên phản ứng hoàn toàn với khí O2 (dư) thu được 15,2 gam oxit duy nhất. Giá trị của V là A. 2,24 B. 4,48 C. 3,36 D. 6,72 (Trích Câu 53- Mã đề 516 – CĐ khối A – 2010) Cần biết mmuối = ∑ m kl pư + 71 nH 2 •   + HCl - Kim loại  → H2 ↑ luôn có :   nkim loại × Hoá trị = 2. nH 2 • Chú ý rằng ,chỉ có kim loại trước H mới phản ứng được với HCl. • nkim loại × Hoá trị = 4. nO2 pư. + O2 - Kim loại   → Oxit luôn có : • mchất rắn sau pư – mkimloai = mO2 - Kim loại đa hoá trị ( thường gặp là Fe( hoá trị II,III) hoặc Cr ( hoá trị II,III) hoặc Sn( hoá trị II,IV) khi phản ứng với H+( HCl,H2SO4 loãng …) sẽ thể hiện hoá trị thấp, còn khi tác dụng với O2, HNO3, H2SO4 đặc thì thể hiện hoá trị cao. Bài giải + HCl   →V (l ) H 2 ↑  Tóm tắt bài toán: m(g) Cr  → + O2    →15, 2( g )Cr2O3  Vậy , V= ? Theo phân tích trên ta có: m V - Ở thí nghiệm 1: .(II) = 2 nH 2 = 2. 52 22, 4 - Ở thí nghiệm 2: m 15, 2 − m .(III) = 4.nO2 = 4. ⇒ m = 10,4g ⇒ V=4,48l ⇒ Chọn B. 52 32 Bài 7. Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H2SO4 0,5M và NaNO3 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Giá trị tối thiểu của V là A. 240. B. 120. C. 360. D. 400. (Trích Câu 1- Mã đề 825 – ĐH khối A – 2009) H 2 SO4 0,5 M 1,12 g Fe +400 ml{NaNO3 0,2 M +V ml NaOH 1M Tóm tắt bài toán: hh   → NO ↑ + ddX → ↓( Max ) 1,92 g Cu  Vmin = ? Cần biết • Thao tác đầu tiên khi làm bài toán hóa là tóm tắt bài toán và đổi số liệu ra mol. • Khi cho kim loại hoặc Fe2+,Fe3O4, Cr2+, Cu+ vào dung dịch ( axit + muối nitrat) thì luôn có phản ứng: DongHuuLee NO2 • Kim loai M • Fe 2+ + ∑ H + + ∑ NO3−  → M n + (max) + SpK • Fe3O4 •Cr 2+ •Cu + NO N 2O NO N2 + H 2O NH 4 NO3 Trong đó, thường thì hợp chất phản ứng trước rồi mới đến kim loại và kim loại nào mạnh thì phản ứng trước và kim loại nào yếu thì phản ứng sau. • Khi bài toán mà có đồng thời Cu và Fe (hoặc hợp chất của Fe ) thì luôn đề phòng tình huống muối Fe3+ Fe ,Cu bị Fe hoặc Cu về muối Fe2+: Fe3+  → Fe2+. • Trong hai hai phản ứng: - Kim loại + axit ( hoặc H+ +NO3- ) - Kim loại + Muối . thì phản ứng Kim loại + axit ( hoặc H+ +NO3- ) được ưu tiên xảy ra trước. • Khi giải bài toán hóa mà có nhiều phản ứng nối tiếp nhau thì phương pháp hiệu quả nhất là phương pháp ba dòng( tức tính tại 3 thời điểm; ban đầu, phản ứng, sau phản ứng). +  H • Nếu cho OH- phản ứng với một dung dịch hh X gồm:  n + thì thứ tự của các phản ứng là:  M - Số 1: phản ứng trung hòa H+ + OH-  → H2O. n+ Số 2: phản ứng giữa M + nOH  → M(OH)n ↓ Số 3: phản ứng hòa tan kết tủa ( nếu OH- còn và M(OH)n là hiđroxit lưỡng tính). OH- + M(OH)n  → MO2(4-n)- + H2O. - Nếu đề bảo trung hòa dung dịch X thì nghĩa là chỉ có phản ứng (1) và vừa đủ ⇒ nH + = nOH − . Khi dùng một lượng OH- vừa đủ để phản ứng với ddX thì đó là lượng OH- cần dùng nhỏ nhất khi đó thay vì tính theo phương trình phản ứng ta dùng công thức kinh nghiệm ( được chứng minh từ các phản ứng): Chú ý: ∑n OH − = ∑ nH + + ∑ nion KL × Số điện tích Công thức này cũng được rút ra từ các phản ứng.Em có thể chứng minh. Bài giải Ta có : nFe = 0,02mol; nCu = 0,03mol; nH + = 0,4mol; nNO − = 0, 08mol. 3 Phương trình phản ứng: Ban đầu: Phản ứng: Sau pư: Fe 0,02 0,02 0 + 4H+ 0,4 0,08 0,32 + NO30,08 0,02 0,06 → Fe3+ 0 0,02 0,02 + NO 0 0,02 0,02 Vì sau phản ứng, H+ và NO3- còn dư nên Cu bắt đầu phản ứng với H+ và NO3- : → 3Cu + 8H+ + 2NO33Cu2+ + 2NO Ban đầu: Phản ứng: Sau pư: 0,03 0,03 0 0,32 0,08 0,24 0,06 0,02 0,04 0 0,03 0,03 Vì Cu hết nên không có hiện tượng Cu kéo Fe3+ ( vừa sinh ở 1) về Fe2+. Vậy dd sau phản ứng gồm : DongHuuLee 0 0,02 0,02 + 2H2O + 4H2O  Fe3+ : 0, 02mol.  2+ Cu : 0, 03mol. + OH − →  +  H : 0, 24mol  NO −  3 ∑n OH − = ∑ nH + + ∑ nion KL × Số điện tích V A , B ,C , D .1 = 0, 24 + 3.0, 02 + 2.0, 03 ⇒ V = 360ml  → Chọn C. 1000 Bài 8. Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al2O3 nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là A. 0,8 gam. B. 8,3 gam. C. 2,0 gam. D. 4,0 gam. (Trích Câu 12- Mã đề 825 – ĐH khối A – 2009) Cần biết. • Phản ứng thường gặp giữa oxit kim loại sau Al với một số chất khử quan trọng: ⋅CO2 ⋅CO ⇒ ⋅H 2O ⋅H 2 M x Oy + ( Sau Al ) 0 t →M + CO  ⋅ H 2 CO2 ⋅  H 2O Al2O3 Al Thực chất của phản ứng này là : [O ]Trong oxit pu + ⋅CO ⋅CO2 ⋅H 2 ⋅ H 2O CO t 0  → ⋅ H  2 2 Al 3 CO2 ⋅  H 2O 1 Al2O3 3 n[O ] trong oxit pu = nCO = nH 2 = nhh (CO + H 2 ) = Nên từ đây ta có: 3 n Al 2 m[O ] trong oxit pu = mchat ran truoc − mchat ran sau . ( Công thức thứ 2 chỉ đúng cho CO và H2) Bài giải CuO t0 Tóm tắt bài toán: CO(dư) +9,1g hh   → 8,3g chất rắn. Vậy % CuO = ?  Al2O3 Theo phân tích trên ta có : 9,1 − 8,3 nCuO = n[O ] = = 0, 05mol ⇒ mCuO = 0, 05.80 = 4 g ⇒ Chọn D. 16 Bài 9. Cho 6,72 gam Fe vào 400 ml dung dịch HNO3 1M, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hoà tan tối đa m gam Cu. Giá trị của m là A. 1,92. B. 0,64. C. 3,84. D. 3,20. DongHuuLee (Trích Câu 27- Mã đề 825 – ĐH khối A – 2009) Cần biết . 1- Khi cho Fe tác dụng với dung dịch HNO3, nếu HNO3 không dư ( đề cho số liệu) thì hiện tượng xảy ra là: i Ban đầu xảy ra phản ứng tạo muối Fe3+: (1) Fe + 4HNO3  → Fe(NO3)3 + spk ( bài này là NO) + 2H2O i Sau đó, nếu Fe dư, HNO3 hết thì bắt đầu xảy ra hiện tượng muối Fe3+ bị kéo về muối Fe2+ theo phương trình: (2) → 3Fe(NO3)2 2Fe(NO3)3 ( vưà tạo ra ở 1) + Fe ( phần còn lại sau 1)  ⇒ Khi cho Fe tác dụng với dung dịch HNO3 , sau thí nghiệm thu được muối nào là phụ thuộc vào nHNO3 tỉ lệ mol giữa . Sự phụ thuộc đó được tóm tắt bảng sau: nFe nHNO3 - Giải sử chỉ có (1) và vừa đủ thì = 4 và sản phẩm là Fe3+. nFe nHNO3 8 - Giả sử có cả (1);(2) và vừa đủ thì = ( kết quả này có được khi cộng pư (1) × 2 ) với pư (2) ở nFe 3 2+ trên) và sản phẩm là Fe . Vậy tổng quát cho mọi trường hợp ta có : 8 3 4 Sản Phẩm i Ghi chú: Để ghi được sản phẩm của tất cả các vùng ta dùng hai quy tắc: - Quy tắc hai bên: đặt sản phẩm tại các điểm đặc biệt (điểm có hoành độ bằng 8 và bằng 4) trên trục số ra 3 hai bên. - Quy tắc xác định chất dư : Vùng nhỏ → dưới ( mẫu số ) dư – và vùng lớn → trên(tử số) dư. i Kết luận: i Fe3+  Fe3+ Fe + HNO3  → i 2+  Fe Fe 2 + Luật : - HNO3 dư tạo Fe3+ - Fe dư tạo Fe2+. DongHuuLee * Nhận xét: từ đồ thị ta thấy: + Chỉ thu được Fe2+ khi : nHNO3 ≤ nFe 8 3 Và khi đó, do Fe dư nên phải tính Fe2+ theo HNO3. + Chỉ thu được Fe3+ khi: nHNO3 nFe ≥ 4 Và khi đó ,do HNO3 dư nên phải tính Fe3+ theo Fe. + Thu được cả hai muối Fe2+ và Fe3+ khi : 8 nHNO3 < <4 3 nFe Khi đó bài toán rơi vào vùng giữa của trục số( vùng có hoành độ chạy từ 8 → 4 ) nên: 3 3nHNO3 − 8.nFe  n = + 3  Fe 4  n = 12.nFe − 3nHNO3  Fe2+ 4 Ghi chú • Luật tính ở vùng giữa là: - Chất viết trước thì tính sau, Chất viết sau tính trước. n − ti le nho × nmau - nChất viết sau = tu hieu ti le - nchất viết trước = nmẫu- nChất viết sau ( BTNT ở mẫu). • Nếu bài toán thuộc vùng giữa thì ngoài cách tính nhanh trên ta cũng có thể trình bày và tính theo phương pháp 3 dòng. 2- Các kim loại từ Cu trở về trước đều có khả năng kéo Fe3+  → Fe2+.Trong đó, kim loại nào mạnh thì kéo trước, kim loại yếu thì kéo sau và khi giải bài tập dạng này có thể dùng hai cách: • Cách1: Phương pháp 3 dòng ( tức tính tại ba thời điểm : ban đầu, phản ứng, sau phản ứng ). • Cách 2: Dựa vào ĐL bảo toàn electron kinh nghiệm: - Trong mọi phản ứng, kim loại luôn cho e và : ne cho = nkl.hoá trị Ion kim loại thường nhận e và : ne nhận = độ giảm số O ion kl .nion kl Vậy: nkl . hoá trị = độ giảm số O ion kl .nion Hi vọng các em hiểu những điều ở trên. Bài giải + m ( g ) Cu Tóm tắt bài toán: 6,72g Fe  → NO + ddX  →m = ? Theo bài ra ta có: +400 ml HNO3 1M DongHuuLee nFe = nHNO3 6, 72  = 0,12mol  nHNO3 0, 4 8  56 = = 3,33 ∈  ; 4  ⇒ bài toán thuộc vùng giữa của đồ thị nên thu được ⇒ nFe 0,12 3  = 0, 4.1 = 0, 4mol  8 0, 4 − .0,12 3 hai muối Fe2+ và Fe3+ với: nFe3+ = = 0, 06mol 8 4− 3 Vậy khi cho Cu vào thì theo định luật bảo toàn electron kinh nghiệm ta có: m (II) × = (I).0,06 ⇒ m = 1, 92 g ⇒ Chọn A. 64 Chú ý:bạn đọc có thể giải bài này bằng phương pháp ba dòng. Bài 10. Nung 6,58 gam Cu(NO3)2 trong bình kín không chứa không khí, sau một thời gian thu được 4,96 gam chất rắn và hỗn hợp khí X. Hấp thụ hoàn toàn X vào nước để được 300 ml dung dịch Y. Dung dịch Y có pH bằng A. 2. B. 3. C. 4. D. 1. (Trích Câu 30- Mã đề 825 – ĐH khối A – 2009) Cần biết • Quy luật nhiệt phân của muối nitrat: -Tất cả các muối nitrat M(NO3)n đều kém bền: khi đun hoặc nung nóng đều bị nhiệt phân. - Sản phẩm của sự nhiệt phân muối nitrat M(NO3)n phụ thuộc vào M. Cu thể: M = K → Na   → M ( NO2 ) n + O2 ↑  M = Mg →Cu  → M 2On (max) + NO2 ↑ +O2 ↑ t0 M ( NO3 )n  →  M = Ag → Au  → M + NO2 ↑ +O2 ↑   M = NH 4+ → N 2 O ↑ + H 2O ↑  • Nhận xét - Muối nitrat nhiệt phân không để lại chất rắn là NH4NO3 hoặc Hg(NO3)2. - Khi giải toán, nếu không xác định được muối nitrat đem nhiệt phân là loại nào thì phải xét cả 4 trường hợp.Nếu vẫn không ra kết quả thì muối đem nhiệt phân là muối của kim loại có đa hóa trị hoặc muối ngậm nước. - Khi giải bài tập tính toán nên dựa vào sự tăng giảm khối lượng: m rắn sau = mrắn trước - mkhí Ph ả n ứ ng đ i ề u ch ế HNO trong công nghi ệp • 3 4NO2 + 2H2O + O2  → 4HNO3 Cũng có thể viết: NO2 + H2O  → HNO3 + NO + • pH = -lg ∑  H  dd Bài giải Tóm tắt bài toán: 0 + H 2O t 6,58g Cu(NO3)2  → 4,96 g Chất rắn + hhX ↑  → 300ml ddY. pHY = ? Phương trình phản ứng: 1 t0 Cu(NO3)2  → CuO + 2NO2 + O2 ( 1) 2 1 2NO2 + O2 + H2O  → 2HNO3 (2) 2 Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng cho (1) ta có: DongHuuLee 2× mrắn sau = mrắn trước - 108.npư ⇒ nNO2 = 2npư = 6,58 − 4, 96 108 = 0,1 = 10−1 mol. 0,3 Theo (2) ⇒ pH = 1 .Chọn D. Bài 11. Cho hỗn hợp gồm 1,2 mol Mg và x mol Zn vào dung dịch chứa 2 mol Cu2+ và 1 mol Ag+ đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một dung dịch chứa ba ion kim loại. Trong các giá trị sau đây, giá trị nào của x thoả mãn trường hợp trên? A. 1,5. B. 1,8. C. 2,0. D. 1,2. (Trích Câu 45- Mã đề 825 – ĐH khối A – 2009) Cần biết • Khi viết phản ứng giữa kim loại không tan trong nước với muối ta nên viết phản ứng ở dạng ion. • Khi giải bài tập dạng này nên : + Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng. + Dựa vào ĐL bảo toàn electron kinh nghiệm: - Trong mọi phản ứng, kim loại luôn cho e và : ne cho = nkl.hoá trị Ion kim loại thường nhận e và : ne nhận = độ giảm số O ion kl .nion kl Vậy: nkl . hoá trị = độ giảm số O ion kl .nion • Khi cho kim loại không tan trong nước tác dụng với các dung dịch muối thì phản ứng xảy ra theo quy tắc α và kim loại mạnh phản ứng trước, kim loại yếu phản ứng sau.Ngược lại, muối của kim loại yếu lại phản ứng trước và muối của kim loại mạnh lại phản ứng sau.Điều này có nghĩa là trong quá trình phản ứng, thứ tự chuyển kim loại thành muối là từ trước đến sau, còn thứ tự chuyển muối thành kim loại là từ sau đến trước . Hiện tượng này được tóm tắt bằng sơ đồ sau: Thứ tự chuyển kim loại thành muối M ↓ (1) Mm+ N ↓ (2) Nn+ P ↓ (3) Pp+ A ↑ (3) Aa+ B ↑ (2) Bb+ C ↑ (1) Cc+ Thứ tự chuyển muối (ion ) thành kim loại Cần chú ý rằng hai quá trình chuyển hóa này diễn ra đồng thời ⇒ dựa vào bảng này , tùy theo số lượng muối và kim loại có mặt sau phản ứng ( đề bài sẽ cho) mà ta biết được quá trình chuyển hóa dừng lại ở giai đoạn nào. Hi vọng các em hiểu những điều thầy vừa nói ở trên. Bài giải Cu 2+ :2 mol  + dd   Ag + :1mol  Mg :1, 2mol Tóm tắt bài toán. hh  → dd chứa 3 ion kim loại.  Zn : x mol Vậy x =? Vì dung dịch sau phản ứng chứa 3 ion kim loại ⇒ Mg, Zn đã chuyển hết thành Mg2+ và Zn2+ ,đồng thời Ag+ dã phản ứng hết còn Cu2+ chưa phản ứng hoặc đã phản ứng nhưng còn dư ⇒ Áp dụng định luật bảo toàn elelctron kinh nghiệm ta có: A , B ,C , D 1,2 × (II) + x.(II) = 1.(I) + nCu pu .(II) ⇒ x < 1,3  → Chọn D. < nCu bd Bài 12.. Nung nóng từng cặp chất sau trong bình kín: (1) Fe+S(r), (2) Fe2O3+CO(k), (3) Au+O2(k), (4) Cu+Cu(NO3)2(r), (5) Cu+KNO3(r), (6) Al+NaCl(r). Các trường hợp xảy ra phản ứng oxi hoá kim loại là: A. (1), (3), (6). B. (2), (3), (4). C. (1), (4), (5). D. (2), (5), (6). (Trích Câu 14- Mã đề 596 – ĐH khối A – 2010) DongHuuLee Cần biết • Oxi hóa một chất là lấy electron của chất đó ⇒ chất bị oxi hóa là chất khử. • O2 tác dụng với hầu hết kim loại (- Au,Pt) Bài giải Theo phân tích ở trên nhận thấy: A , B ,C , D - (2): Fe2O3 + CO không có sự tham gia của kim loại ⇒ loại (2)  → Loại B,D. A ,C - Au không tác dụng với O2 ⇒ loại (3) → loại A. Vậy chọn C. Bài 13. Phát biểu nào sau đây không đúng khi so sánh tính chất hóa học của nhôm và crom? A. Nhôm và crom đều bị thụ động hóa trong dung dịch H2SO4 đặc nguội. B. Nhôm có tính khử mạnh hơn crom. C. Nhôm và crom đều phản ứng với dung dịch HCl theo cùng tỉ lệ về số mol. D. Nhôm và crom đều bền trong không khí và trong nước. (Trích Câu 5- Mã đề 174 – ĐH khối B – 2010) Cần biết • Với những câu hỏi trắc nghiệm lí thuyết mang tính chất liệt kê thông tin của nhiều chất thì phương pháp giải nhanh nhất là phương pháp loại trừ. • Nguyên tắc của phương pháp loại trừ là tìm 3 phương án ngược với yêu cầu của đề đem bỏ đi ⇒ Phương án còn lại là phương án được lựa chọn ( mặc dù kiến thức của phương án này có thể người học cũng không biết!!! ). • Cr là kim loại có nhiều tính chất tương đồng với Fe và Al: - Giống Fe, Cr khi tác dụng với HCl, H2SO4 loãng thể hiện hóa trị thấp( hóa trị 2), khi tác dụng với HNO3, H2SO4 đặc,O2 thể hiện hóa trị cao ( Hóa trị 3). - Giống Al và Fe , Cr bị thụ động trong HNO3 và H2SO4 đặc nguội. - Giống Al, Cr bền trong không khí và nước do có lớp oxit bền trên bề mặt bảo vệ. - Cr2O3 và Cr(OH)3 giống Al2O3 và Al(OH)3 đều là hợp chất lưỡng tính( chú ý CrO là oxit bazo còn CrO3 là oxit axit). Bài giải Theo phân tích ở trên ⇒ Vì A,B,D là câu đúng ⇒ Chọn C ( Vì đề yêu cầu chọn câu không đúng). Giải thích; n 2Al + 6HCl  → 2AlCl3 + 3H2 ⇒ HCl = 3 n Al n Cr + 2HCl  → CrCl2 + H2 ⇒ HCl = 2 nZn Bài 14. Cho các cặp chất với tỉ lệ số mol tương ứng như sau : (a) Fe3O4 và Cu (1:1) (b) Sn và Zn (2:1) (c) Zn và Cu (1:1) (e) FeCl2 và Cu (2:1) (g) FeCl3 và Cu (1:1) (d) Fe2(SO4)3 và Cu (1:1) Số cặp chất tan hoàn toàn trong một lượng dư dung dịch HCl loãng nóng là A. 4 B. 2 C. 3 D. 5 (Trích Câu 42- Mã đề 174 – ĐH khối B – 2010) Cần biết • Phản ứng giữa kim loại không tan trong nước với muối xảy ra theo quy tắc α nên Cu không phản ứng được với muối của kim loại đứng trước nó trừ một ngoại lệ: Cu có khả năng tan được trong dung dịch muối Fe3+ do : → Cu2+ + 2Fe2+ Cu +2 Fe3+  • Cu không tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng. Bài giải Theo phân tích ở trên nhận thấy: Cặp (c) và (e) : Cu còn nguyên ⇒ loại D. Ở các cặp(a),(b),(d) và (g) thấy ở (g) Cu còn ( viết phản ứng ra và làm một phép toán là thấy) ⇒ chọn C. DongHuuLee Câu 15. Cho sơ đồ chuyển hóa: Fe3O4 + dung dịch HI (dư) → X + Y + H2O Biết X và Y là sản phẩm cuối cùng của quá trình chuyển hóa. Các chất X và Y là A. Fe và I2. B. FeI3 và FeI2. C. FeI2 và I2. D. FeI3 và I2. (Trích Câu 58- Mã đề 174 – ĐH khối B – 2010) Cần biết HCl , H 2 SO4 ( l )   → Fe2 + + Fe3+ + H 2O   NO2 , NO, N 2O, N 2 , NH 4 NO3 .  + HNO3 , H 2 SO4 ( dăc ) • Fe3O4  →  → Fe3+ + Spk  + H 2O SO , S , H S  2 2  + HI 2+ → Fe + I 2 + H 2O   Bài giải Theo phân tích ở trên ⇒ đáp án C : Fe3O4 + dung dịch HI (dư) → FeI2 + I2 + H2O Bài 16. Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và H2SO4 0,25M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m và V lần lượt là A. 17,8 và 4,48. B. 17,8 và 2,24. C. 10,8 và 4,48. D. 10,8 và 2,24. ( Trích câu1 –Mã Đề 637- ĐH khối B 2009 ) Cần biết • Thao tác đầu tiên khi làm bài toán hóa là tóm tắt bài toán và đổi số liệu ra mol. • Ở trong dung dịch, nếu phản ứng xảy ra nhiều loại phản ứng thì thứ tự của các phản ứng thường là là: - Số 1( nếu có): phản ứng trung hòa H+ + OH- Số 2( nếu có): kim loại + H+ ( hoặc H+ + NO3-). - Số 3( nếu có ): Kim loại + ion kim loại ( nếu có nhiều ion kim loại thì ion kim loại có tính oxi hóa mạnh hơn phản ứng trước). - Số 4 ( nếu có )Phản ứng tạo kết tủa. - Số 5 ( nếu có ):Phản ứng hòa tan kết tủa(nếu có). • Khi cho kim loại hoặc Fe2+ ... vào dung dịch ( axit + muối nitrat) thì luôn có phản ứng: NO2 • Kim loai M NO • Fe 2+ N 2O • Fe3O4 + ∑ H + + ∑ NO3−  → M n + (max) + SpK + H 2O NO •Cr 2+ N2 •Cu + NH 4 NO3 • Khi giải bài toán hóa mà có nhiều phản ứng nối tiếp nhau thì phương pháp hiệu quả nhất là phương pháp ba dòng( tức tính tại 3 thời điểm: ban đầu, phản ứng, sau phản ứng) Bài giải 800 ml dd M {CuH SO( NO0,25 ) 0,2 M 2 4 3 2 Tóm tắt bài toán: m gam Fe  → 0,6m gam hh kim loại + NO ↑ . Vây m và V = ? Ta có: nH 2 SO4 = 0,8 × 0, 25 = 0, 2mol ⇒ nH + = 2 × 0, 2 = 0, 4mol. nCu ( NO3 )2 = 0,8 × 0, 2 = 0,16mol ⇒ nCu 2+ = 0,16mol , nNO − = 0,32mol. 3 Phương trình phản ứng: do sau phản ứng thu được một hỗn hợp kim loại nên Fe dư trong mọi phản ứng. Cụ thể: Trước hết: DongHuuLee Fe + 4H+ + ∑ NO 3 −  → Fe3+ + NO + 2H2O Ban đầu: 0,4 0,32 0 0 0 m 56 pư: 0,1 0,1 0,1 0,1 ← 0,4 → Sau pư: m ( -0,1) 0 0,22 0,1 0,1 56 A , B ,C , D V = 2,24lit  → loại A,C. Sau đó ,phần Fe còn lại sẽ phản ứng với các ion kim loại có trong các dung dịch ( Fe3+ và Cu2+) và Fe3+ phản ứng trước ( do trong dãy điện hoá, Fe3+ ở vị trí cao hơn so với Cu2+ nên có tính oxi hóa mạnh hơn). Cụ thể: Fe + 2Fe3+ 3Fe2+  → 0,1 0 Ban đầu: m ( -0,1) 56 0,15 Phản ứng: 0,05 ← 0,1 → Sau phản ứng: 0,15 m ( -0, 15) 0 56 2+ Cuối cùng, Fe phản ứng với Cu : + Cu Fe + Cu2+ Fe2+  → Ban đầu: 0,16 0,15 0 m ( -0, 15) 56 Phản ứng: 0,16 0,16 0,16 ← 0,16 → Sau phản ứng: m ( -0,31) 0 0,16 0,16 56 m Vậy, sau thí nghiệm thu được : 56 . ( -0,31) + 64.0,16 = 0,6m ⇒ m = 17,8g . Chọn B. 56 Bài 17. Cho biết thứ tự từ trái sang phải của các cặp oxi hoá - khử trong dãy điện hoá (dãy thế điện cực chuẩn) như sau : Zn2+/Zn ; Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+; Ag+/Ag Các kim loại và ion đều phản ứng được với ion Fe2+ trong dung dịch là A. Zn, Cu2+ B. Ag, Fe3+ C. Ag, Cu2+ D. Zn, Ag+ (Trích Câu 8- Mã đề 516 – CĐ khối A – 2010) Cần biết • Trong dung dịch, các muối tan tồn tại ở dạng ion ⇒ Phản ứng giữa các kim loại không tan trong nước với dung dịch muối thực chất là phản ứng giữa kim loại và các ion kim loại có trong dung dịch. • Cơ sở để xác định xem phản ứng giữa kim loại và ion kim loại( ví dụ Fe và Zn2+) hoặc giữa ion kim loại với ion kim loại( ví dụ Ag+ và Fe3+) có xảy ra hay không và nếu xảy ra thì sản phẩm thu được là những chất nào , ta phải dùng quy tắc α với các bước cơ bản sau: - Xác định cặp oxi hóa – khử chứa kim loại bài cho. - Xác định cặp oxi hóa – khử chứa ion kim loại trong muối bài cho. - Sắp xếp các cặp vừa xác định được theo đúng vị trí của chúng trong dãy điện hóa ( cặp nào đứng trước viết trước, cặp nào đứng sau viết sau). - Sử dụng quy tắc anpha sẽ biết được phản ứng xảy ra giữa hai cặp. Bài giải Theo phân tích ở trên thì Các kim loại và ion đều phản ứng được với ion Fe2+ trong dung dịch là Zn và Ag+ ⇒ Chọn D. Bài 18. Cho các dung dịch loãng: (1) FeCl3, (2) FeCl2, (3) H2SO4, (4) HNO3, (5) hỗn hợp gồm HCl và NaNO3. Những dung dịch phản ứng được với kim loại Cu là A. (1), (2), (3) B. (1), (3), (5) C. (1), (4), (5) D. (1), (3), (4) DongHuuLee (Trích Câu 18- Mã đề 516 – CĐ khối A – 2010) Cần biết • Kim loại không tan trong nước + muối tuân theo quy tắc α . • Chỉ có kim loại đứng trước H mới tác dụng với H2SO4 loãng. • HNO3 tác dụng được với hầu hết kim loại , kể cả kim loại đứng sau H ( - Au,Pt). • Kim loại + H+(của các axit) + NO3-( trong muối nitrat hoặc HNO3)  → Mn+(max) + Spk + H2O. Bài giải Theo sự phân tích ở trên nhận thấy, dung dịch phản ứng được với Cu bao gồm: 1- FeCl3, 4-HNO3,5- dd( HCl + NaNO3) ⇒ Chọn C. Ngoài ra, có thể giải bài trên bằng phương pháp loại trừ như sau: A , B ,C , D → Loại A,B,D ⇒ Chọn C. Cu không tác dụng với (3): H2SO4 loãng  Bài 19. Cho 61,2 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, đun nóng và khuấy đều. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4 gam kim loại. Cô cạn dung dịch Y, thu được m gam muối khan. Giá trị của m là A. 151,5. B. 97,5. C. 137,1. D. 108,9. ( Trích câu7 –Mã Đề 637- ĐH khối B 2009 ) Cần biết • Một số phản ứng oxi hóa – khử quan trọng của HNO3 Kim loai M i NO2 Fe 2 + i NO Fe3O4 i N 2O i SO4 2 − CrO + HNO3  → M n + (max) + SpK + + H 2O i NO i SO2 Cu2O iN 2 FeS , FeS 2 i NH 4 NO3 CuS , Cu2 S • Các kim loại không tan trong nước từ Cu trở về trước đều có khả năng kéo Fe3+  → Fe2+. M + nFe3+  → Mn+ + nFe2+ Luật: i Fe 2+ 3+ + Fe M  →  Fe 2 + i  3+  Fe - M dư tạo Fe2+ - Fe3+ dư tạo hai muối (Fe2+; Fe3+) • Khi giải bài tập dạng này có thể dùng hai cách: - Cách1: Phương pháp 3 dòng ( tức tính tại ba thời điểm : ban đầu, phản ứng, sau phản ứng ). - Cách 2: Dựa vào ĐL bảo toàn electron .Khi đó cần chú ý: + Trong một sơ đồ phản ứng, các nguyên tố có sự tăng số oxi hóa sẽ cho e, các nguyên tố có sự giảm số oxi hóa sẽ nhận e. + Luật tính e cho, nhận: ne cho, nhận = Hiệu số Hi vọng các em hiểu. DongHuuLee o × Chỉ số của ngyên tố có sự thay đổi số o × mol của chất chứa nguyên tố thay đổi sô o Bài giải Cu 2+ Cu + HNO3 Tóm tắt bài toán: 61,2(g) hh   → ddX  2 + + 3, 36(l ) NO ↑ +2, 4 g Kim loai.  Fe  Fe3O4 Vậy, mmuối trong X = ? -Ta có : nNO = 0,15mol; nCu dư = 0,04mol.Đặt nCu ban đầu = x mol, nFe3O4 = y (mol ). - Vì Cu dư nên chỉ tạo muối Fe2+. - Gọi số mol của Fe3O4 = x, số mol Cu phản ứng = y . mhh = 61, 2 = 232 x + (64. y + 2, 4)  x = 0,15  Ta có hệ :  . 3, 36 ⇒  bao toan e : ( II ). y = 2. x + 3. y = 0,375   22, 4  Theo sơ đò hợp thức: → ….  → 3Fe(NO3)2 Fe3O4  0,15 0,45 (mol) Cu  → ….  → Cu(NO3)2 0,375 0,375 (mol) ⇒ m = 0,45.180+0,375.188=151,5g .Đáp án A. Bài 20. Trong các chất: FeCl2, FeCl3, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, FeSO4, Fe2(SO4)3. Số chất có cả tính oxi hoá và tính khử là A. 2. B. 3. C. 5. D. 4. (Trích Câu 3- Mã đề 182 – CĐ khối A – 2009) Cần biết Một chất muốn vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa thì chất đó phải hoặc chứa nguyên tố hiện đang có số oxi hóa trung gian (Hay gặp : Phi kim : Cl2, Br2, I2, S,N2,P,C. Hợp chất : Các hợp chất Fe2+, Các hợp chất Cr2+, Cr3+, SO2.) Hoặc chất đó chứa đồng thời một nguyên tố có số tính oxi hóa ( thường là nguyên tố đang ở trạng thái oxi hóa cao nhất) và một nguyên tố có có tính khử ( thường là nguyên tố đang ở trạng thái oxi hóa thấp nhất) Bài giải Theo phân tích trên ⇒ các chất có cả tính oxi hoá và tính khử là: FeCl2, Fe(NO3)2, FeSO4. Fe(NO3)3 , FeCl3 ⇒ Chọn C. Bài 21. Trường hợp nào sau đây không xảy ra phản ứng hoá học? A. Cho Fe vào dung dịch H2SO4 loãng, nguội. B. Sục khí Cl2 vào dung dịch FeCl2. C. Sục khí H2S vào dung dịch CuCl2. D. Sục khí H2S vào dung dịch FeCl2. (Trích Câu 3 ĐH khối A – 2009) Cần biết • Kim loại trước Pb + HCl , H2SO4(loãng)  → Muối (min) + H2 ↑ Phản ứng này luôn xảy ra bất luận HCl và H2SO4(loãng) là nóng hay nguội . Khái niệm nóng và nguội chỉ có tác dụng đối với HNO3 và H2SO4 đặc. • Hợp chất Fe2+ vừa là chất khử vừa là chất oxi hóa ( vì +2 là số oxi hóa trung gian của sắt), tính chất nào được bộc lộ là phụ thuộc vào đối tác phản ứng ⇒ khi gặp Cl2( chất oxi hóa mạnh) thì FeCl2 là chất khử,nên có phản ứng : FeCl2 + Cl2  → FeCl3 • Axit + Muối  →  → Muoi moi + A.moi i Muoi ↓ ⋅ Axit moi la axit yeu i Axit  ⋅ Axit moi ↑ con axit ban dau la axit manh va khong ↑.  • Các muối sunfua của kim loại từ Na đến trước Pb tan tốt trong axit HCl và H2SO4 loãng, còn các DongHuuLee
- Xem thêm -