Tài liệu Phương pháp bảo toàn electron

PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON I- PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Nội dung phương pháp
Khi có nhiều chất oxi hóa, nhiều chất khử tham gia phản ứng (có thể cùng 1 giai ñoạn hoặc qua nhiều giai ñoạn) thì tổng số mol electron mà các chất khử cho phải bằng tổng số mol electron mà các chất oxi hóa nhận: ∑ e cho = ∑ e nhaän
ðiều quan trọng nhất là xác ñịnh ñúng trạng thái ñầu và trạng thái cuối cùng của các chất oxi hóa và chất khử (trước và sau quá trình phản ứng), không cần tới các phương trình phản ứng trung gian.
Viết các quá trình oxi hóa ( cho electron) và quá trình khử (nhận electron) tùy vào yêu cầu của bài toán và sử dụng các bán phản ứng electron hoặc phương pháp ion electron. Tìm ñược ∑ e cho và ∑ e nhaän sau ñó áp dụng ñịnh luật bảo toàn electron. 2. Phạm vi áp dụng và một số chú ý a/ Phạm vi áp dụng: Phương pháp bảo toàn electron cho phép giải rất nhanh nhiều bài toán trong ñó có nhiều chất oxi hóa và chất khử tham gia vì theo phương pháp này chúng ta không cần viết các phương trình phản ứng và dĩ nhiên chúng ta không cần cân bằng phương trình phản ứng b/ Một số chú ý khi giải toán  Cần xác ñịnh ñúng trạng thái oxi hóa của các chất (nguyên tố), ñặc biệt ñối với Fe: + Nếu dùng Fe dư → muối Fe2+ + Thể tích dung dịch HNO3 ( hoặc H2SO4 ñặc nóng) cần dùng là nhỏ nhất → muối Fe2+  ðể xác ñịnh ñúng số mol axit HNO3 (hoặc H2SO4) phản ứng chúng ta nên sùng phương pháp bảo toàn nguyên tố ñối với N hoặc S 3. Các bước giải
Xác ñịnh chất khử ( cho electron) và chất oxi hóa (nhận electron) ở giai ñoạn ñầu và giai ñoạn cuối( bỏ qua các giai ñoạn trung gian)
Viết các quá trình khử và quá trình oxi hóa( có thể theo phương pháp thăng bằng electron hoặc ion electron)
Tìm ∑ e cho và ∑ e nhaän
Áp dụng ðLBT electron ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -1- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn II- BÀI TẬP ÁP DỤNG BÀI 1: Hòa tan 5,4g Al bằng một lượng dung dịch H2SO4 loãng (dư). Sau phản ứng thu ñược V lit khí H2(ñktc). Tính giá trị của V: A. 4,48 lit B. 3,36 lit C. 2,24 lit D. 6,72 lit HƯỚNG DẪN GIẢI + Các em có thể viết phương trình sau ñó tính toán + Dùng phương pháp bảo toàn electron  → Al3+ + 3e Al 5, 4 = 0,2(mol ) → 27 2H+ 0,6 (mol)  → H2 ← x (mol) + 2e 2x Bảo toàn electron: ∑ e cho = ∑ e nhaän → 2x = 0,6 → x = 0,3 → V(H2) = 0,3.22,4 = 6,72 (lit) → Chọn D BÀI 2: Cho 5,6 g Fe tác dụng với H2SO4 ñặc, nóng, dư thu ñược bao nhiêu lit khí SO2(ñktc): A. 2,24lit B. 3,36lit C. 4,48lit D. 5,6lit HƯỚNG DẪN GIẢI 5,6 n Fe = = 0,1(mol ) 56 Fe  → Fe3+ + 3e 0,1 mol → 0,3(mol) ∑ e cho S+6 + 2e  → S+4 2x ← x = ∑ e nhaän → 2x = 0,3 → x = 0,15 → V(SO2) = 0,15.22,4 = 3,36 (lit) → Chọn B BÀI 3: Cho 8,3 gam hỗn hợp hai kim loại Al và Fe tác dụng với dung dịch H2SO4 ñặc dư thu ñược 6,72 lit khí SO2 (ñktc). Khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban ñầu: A. 2,7g; 5,6g B. 5,4g; 4,8g C. 9,8g; 3,6g D. 1,35g; 2,4g HƯỚNG DẪN GIẢI nSO2 = Al x → ∑ e cho 6,72 = 0,3(mol) 22,4  → Al3+ + 3e → 3x Mg  → Mg2+ + 2e y → 2y = 3x + 2y +6 S + 2e → 0,6 ← ∑ e cho = ∑ e nhaän → 3x + 2y = 0,6 +4 S(SO 2 ) 0,3 (mol) (1) ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -2- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn Theo ñề bài: 27x + 56y = 8,3 (2) Giải hệ phương trình (1) và (2) → x = y = 0,1 (mol) mAl = 0,1.27 = 2,7 (g) mFe = 0,1.56 = 5,6 (g) → ðáp án A BÀI 4: Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Al vào dung dịch Y gồm HNO3 và H2SO4 ñặc thu ñược 0,1 mol mỗi khí SO2, NO, NO2, N2O. Phần trăm khối lượng của Al và Mg trong X lần lượt là: A. 63% và 37%. B. 36% và 64%. C. 50% và 50%. D. 46% và 54%. HƯỚNG DẪN GIẢI ðặt nMg = x mol ; nAl = y mol. Ta có: 24x + 27y = 15. (1) Quá trình oxi hóa: Mg → Mg2+ + 2e Al → Al3+ + 3e x y 2x 3y ⇒ Tổng số mol e nhường bằng (2x + 3y). Quá trình khử: N+5 + 3e → N+2 0,3 2N+5 + 2 × 4e → 2N+1 0,1 0,8 N+5 + 1e → N+4 0,1 0,2 S+6 + 2e → S+4 0,1 0,2 0,1 ⇒ Tổng số mol e nhận bằng 1,4 mol. Theo ñịnh luật bảo toàn electron: 2x + 3y = 1,4 (2) Giải hệ (1), (2) ta ñược: x = 0,4 mol ; y = 0,2 mol. ⇒ %Al = 27 × 0,2 ×100% = 36%. 15 %Mg = 100% − 36% = 64%. → ðáp án B BÀI 5: Cho 1,92g Cu hòa tan vừa ñủ trong HNO3 thu ñược V lit NO( ñktc). Thể tích V và khối lượng HNO3 ñã phản ứng: A. 0,048lit; 5,84g B. 0,224lit; 5,84g C. 0,112lit; 10,42g D. 1,12lit; 2,92g HƯỚNG DẪN GIẢI Theo phương pháp bảo toàn electron: → Cu2+ Cu 0,03 mol 0,03 + 2e 0,06 mol ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -3- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON +5 N + 0,02 ← Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn 3e +2 N(NO) → 0,06 → 0,02 (mol) V(NO) = 0,02.22,4 = 0,448 (lit) Các em chú ý là axit HNO3 tham gia phản ứng cần dùng ñể tạo muối Cu(NO3)2 và tạo sản phẩm khử NO nên: nHNO3 = n(NO3- tạo muối) + n(NO) = 0,03.2 + 0,02 = 0,08 (mol) [ Vì sao?] → m(HNO3) = 0,08.63 = 5,84 (g) → Chọn A BÀI 6: Khi cho 9,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch H2SO4 ñậm ñặc thấy có 49 gam H2SO4 tham gia phản ứng tạo muối MgSO4, H2O và sản phẩm khử X. X là: A. SO2 B. S C. H2S D. SO2,H2S HƯỚNG DẪN GIẢI Dung dịch H2SO4 ñậm ñặc vừa là chất oxi hóa vừa là môi trường. Gọi a là số oxi hóa của S trong X: Mg → Mg2+ + 2e 0,4 mol → 0,4 0,8 +6 a S + (6-a)e → 0,1 → 0,1(6-a) Tổng số mol H2SO4 ñã dùng: S 49 = 0,5(mol) 98 Số mol H2SO4 ñã dùng ñể tạo muối bằng số mol Mg = 0,4 mol Số mol H2SO4 ñã dùng ñể oxi hóa Mg là: 0,5 – 0,4 = 0,1 (mol) Ta có: 0,1(6 – a) = 0,8 → a = - 2 → H2S → Chọn C BÀI 7: (ðTS A 2007): Hòa tan hoàn toàn 12g hỗn hợp Fe, Cu( tỷ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3, thu ñược V lit( ñktc) hỗn hợp khí X( gồm NO và NO2) và dung dịch Y( chỉ chứa 2 muối và axit dư). Tỷ khối của X ñối với H2 bằng 19. Giá trị của V là: A. 4,48lit B. 5,6 lit C. 3,36lit D. 2,24lit HƯỚNG DẪN GIẢI Dựa vào phương pháp ñường chéo: 8 NO2 (46) 38 NO (30) ⇒ 8 n NO2 n NO = 8 =1 8 Gọi số mol mỗi kim loại là y ta có: 56y + 64y = 12 → y = 0,1 Fe 0,1 Cu 0,1 3+ → Fe → Cu2+ + 3e 0,3 + 2e 0,2 ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -4- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON +5 N +5 N +2 + 3e → 3x ← N(NO) x + 1e → N(NO2 ) x x ← Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn +4 → 4x = 0,5 → x = 0,125 (mol) → V(khí) = 0,125.2.22,4 = 5,6 (lit) → Chọn B BÀI 8: Có 3,04g hỗn hợp Fe và Cu hòa tan hết trong dung dịch HNO3 tạo thành 0,08 mol hỗn hợp NO và NO2 có M = 42 . Hãy xác ñịnh thành phần % hỗn hợp kim loại ban ñầu. HƯỚNG DẪN GIẢI Nếu các em viết phương trình phản ứng: Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O Sau ñó ñặt ẩn dựa vào phương trình thì có lẽ không biết có giải ñược không ? Ta giải theo phương pháp bảo toàn electron: Phương pháp ñường chéo: 12 NO2 (46) ⇒ 42 NO (30) Mà n(NO) + n(NO2) = 0,08 → n(NO) = 0,02 mol và n(NO2) = 0,06 mol a Fe → Fe3+ + 3e b Cu → Cu2+ + 2e 0,02 N+5 + 3e → N+2 0,06 N+5 + 1e → N+4 Theo ∑ e cho n NO2 n NO = 12 =3 4 4 = ∑ e nhaän → 3a + 2b = 0,02.3 + 0,06 = 0,12 Khối lượng kim loại: 56a + 64b = 3,04 → a = 0,02 → mFe = 0,02.56 = 1,12 g → 36,84% → b = 0,03 → mCu = 0,03.64 = 1,92 g → 63,16% BÀI 9: Oxi hóa hoàn toàn 0,728 gam bột Fe ta thu ñược 1,016 gam hỗn hợp hai oxit sắt (hỗn hợp A).1. Hòa tan hỗn hợp A bằng dung dịch axit nitric loãng dư. Tính thể tích khí NO duy nhất bay ra (ở ñktc). A. 2,24 ml. B. 22,4 ml. C. 33,6 ml. D. 44,8 ml. 2. Cũng hỗn hợp A trên trộn với 5,4 gam bột Al rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (hiệu suất 100%). Hòa tan hỗn hợp thu ñược sau phản ứng bằng dung dịch HCl dư. Tính thể tích bay ra (ở ñktc). A. 6,608 lít. B. 0,6608 lít. C. 3,304 lít. D. 33,04. lít ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -5- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn HƯỚNG DẪN GIẢI 1. Các phản ứng có thể có: t 2Fe + O2  → 2FeO (1) t 2Fe + 1,5O2  → Fe2O3 (2) t 3Fe + 2O2  → Fe3O4 (3) o o o Các phản ứng hòa tan có thể có: 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O (4) Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O (5) ↑ 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (6) Ta nhận thấy tất cả Fe từ Fe0 bị oxi hóa thành Fe+3, còn N+5 bị khử thành N+2, O20 bị khử thành 2O−2 nên phương trình bảo toàn electron là: 3n + 0,009 × 4 = 0,728 × 3 = 0,039 mol. 56 trong ñó, n là số mol NO thoát ra. Ta dễ dàng rút ra n = 0,001 mol; VNO = 0,001×22,4 = 0,0224 lít = 22,4 ml. → ðáp án B 2. Các phản ứng có thể có: t → 3Fe + Al2O3 2Al + 3FeO  (7) t 2Al + Fe2O3  → 2Fe + Al2O3 (8) t 8Al + 3Fe3O4  → 9Fe + 4Al2O3 (9) o o o Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑ (10) 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ (11) Xét các phản ứng (1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11) ta thấy Fe0 cuối cùng thành Fe+2, Al0 thành Al+3, O20 thành 2O−2 và 2H+ thành H2 nên ta có phương trình bảo toàn electron như sau: 0,013 × 2 + 5,4 × 3 = 0,009 × 4 + n × 2 27 Fe0 → Fe+2 Al0 → Al+3 ⇒ n = 0,295 mol ⇒ VH2 = 0,295 × 22,4 = 6,608 lít. O20 → 2O−2 2H+ → H2 → ðáp án A Nhận xét: Trong bài toán trên các bạn không cần phải băn khoăn là tạo thành hai oxit sắt (hỗn hợp A) gồm những oxit nào và cũng không cần phải cân bằng 11 phương trình như trên mà chỉ cần quan tâm tới trạng thái ñầu và trạng thái cuối của các chất oxi hóa và chất khử rồi áp dụng luật bảo toàn electron ñể tính lược bớt ñược các giai ñoạn trung gian ta sẽ tính nhẩm nhanh ñược bài toán. ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -6- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn BÀI 10: (TSðH B 2007): Nung m gam bột sắt trong oxi, thu ñược 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3( dư), thoát ra 0,56 lit (ở ñktc) NO( là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là: A. 2,52 B. 2,22 C. 2,62 D. 2,32 HƯỚNG DẪN GIẢI 0,56 = 0, 025(mol) 22,4 m n Fe = (mol) 56 n NO = Dựa vào ñịnh luật bảo toàn khối lượng, ta có: mO = 3 – m(g) → n O = 3-m (mol) 16 Fe → Fe3+ + 3e m → 56 3m 56 O + 3-m → 16 +5 N 2e → O 22(3-m) 16 + 3e → +2 N 0,075 ← 0,025 ta có: 3m 2(3-m) = 0,075 + → m = 2,52 → Chọn A 56 16 BÀI 11: (TSðH A 2008): Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng(dư), thu ñược 1,344 lit (ở ñktc) NO( là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu ñược m gam muối khan. Giá trị m là: A. 49,09 B. 34,36 C. 35,50 D. 38,72 HƯỚNG DẪN GIẢI 1,344 = 0, 06(mol) 22,4 m n Fe = (mol) 56 n NO = Dựa vào ñịnh luật bảo toàn khối lượng, ta có: mO = 11,36 – m(g) → n O = 11,36-m (mol) 16 ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -7- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn O 2e → O 2- 11,36-m 2(11,36-m) → 16 16 Fe → Fe3+ + 3e m → 56 + 3m 56 +5 N + 3e → +2 N 0,18 ← 0,06 ta có: 3m 56 = 0,18 + 2(11,36-m) → m = 8,96 16 mmuối = mFe + mNO3- = 8,96 + 62.3nFe = 8,96 + 62.3. 8,96 = 38,72gam → Chọn D 56 BÀI 12: ðể a gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian sẽ chuyển thành hỗn hợp A có khối lượng là 75,2 gam gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Cho hỗn hợp A phản ứng hết với dung dịch H2SO4 ñậm ñặc, nóng thu ñược 6,72 lít khí SO2 (ñktc). Khối lượng a gam là: A. 56 gam. B. 11,2 gam. C. 22,4 gam. D. 25,3 gam. HƯỚNG DẪN GIẢI a Số mol Fe ban ñầu trong a gam: n Fe = mol. 56 Số mol O2 tham gia phản ứng: n O2 = Fe → Fe3+ + 3e a 3a mol mol 56 56 Quá trình oxi hóa: Số mol e nhường: n e = 75,2 − a mol. 32 (1) 3a mol 56 Quá trình khử: O2 + 4e → 2O−2 (2) SO42− + 4H+ + 2e → SO2 + 2H2O (3) Từ (2), (3) → n echo = 4n O2 + 2n SO2 = 4× ⇒ 75,2 − a 3a + 2 × 0,3 = 32 56 a = 56 gam → ðáp án A BÀI 13: Cho tan hoàn toàn 58g hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO3 2M thu ñược 0,15 mol NO, 0,05mol N2O và dung dịch D. Cô cạn dung dịch D, khối lượng muối khan thu ñược là: A. 120,4g B. 89,8g C. 116,9g D. 90,3g HƯỚNG DẪN GIẢI Áp dụng phương pháp bảo toàn electron: + Chất khử : Fe → Fe3+ + 3e x 3x 2+ → Cu + 2e Cu ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -8- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn y 2y +1 Ag → Ag +1e z z + Chất oxi hóa: N+5 + 3e → N+2 (NO) 0,45 ← 0,15 +5 N + 4e → N+1 (N2O) 0,4 ← 0,1 0,05 Ta có các phương trình: 56x + 64y + 108z = 58 (1) 3x + 2y + z = 0,85 (2) Muối thu ñược gồm: Fe(NO3)3 + Cu(NO3)2 + AgNO3 = 242x + 188y + 170z Các em dùng phương pháp ghép ẩn số bằng cách nhân (2) với 62 rồi cộng (1) ta ñược : m = 242x + 188y + 170z = 116,9 (g) → Chọn C ðể làm ñược bài này ngoài kiến thức hóa học thì các em phải biết tính toán một cách nhanh và vững vàng mới làm tốt ñược. Chú ý: Bài toán này có một cách giải nhanh thật tuyệt vời ( chỉ mất 1 phút nếu các em làm quen) m(muối) = m(kim loại) + m(NO3-) mà n(NO3-) = 3n(NO) + 8n(N2O) = 3.0,15 + 8.0,05 = 0,85 (mol) [Vì sao?] m(muối) = 58 + 0,85.62 = 116,9(g) Hoặc nhẩm nhanh: m(muối) = 58 + 62(3.0,15 + 8.0,05) = 116,9 (g) BÀI 14: Hòa tan hết 16,3 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al và Fe trong dung dịch H2SO4 ñặc, nóng thu ñược 0,55 mol SO2. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng chất rắn khan thu ñược là: A. 51,8g B. 55,2g C. 69,1g D. 82,9g HƯỚNG DẪN GIẢI Áp dụng phương pháp bảo toàn electron: + Chất khử : Mg → Mg2+ + 2e x 2x 3+ Al → Al + 3e y 3y 3+ Fe → Fe +3e z 3z + Chất oxi hóa: S+6 + 2e → S+4 1,1 ← 0,55 Ta có các phương trình: 24x + 27y + 56z = 16,3 2x + 3y + 3z = 1,1 (1) (2) ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -9- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn Muối thu ñược gồm: MgSO4, Al2(SO4)3 và Fe2(SO4)3 = 120x + 171y + 200z Các em dùng phương pháp ghép ẩn số bằng cách nhân (1) với 48 rồi cộng (2) ta ñược : m = 69,1 (g) → Chọn C Nhẩm nhanh: n(SO42-) = n(SO2) = 0,55 (mol) [Vì sao?] m(muối) = 16,3 + 0,55.96 = 69,1 (g) BÀI 15: Cho 18,4 g hỗn hợp kim loại A,B tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 ñặc và H2SO4 ñặc, nóng thấy thoát ra 0,2 mol NO và 0,3 mol SO2. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng chất rắn thu ñược là: A. 42,2g B. 63,3g C. 79,6g D. 84,4g HƯỚNG DẪN GIẢI Trong bài toán này ta chưa biết A,B có hóa trị mấy và khối lượng nguyên tử là bao nhiêu thì làm sao viết phương trình và ñặt ẩn → gặp khó khăn trong việc ñặt ẩn, giải hệ phương trình. Nhưng ta có thể giải dễ dàng một cách tuyệt vời như thế này: Muối thu ñược chính là nitrat và sunfat m = 18,4 + 0,3*96 + 3.0,2*62 = 84,4 (g) [Vì sao?] → Chọn D Qua 3 bài tập trên các em thấy rằng “ có những cách giải bài tập hóa học rất nhanh” tuy nhiên ñể làm ñược ñiều ñó thì các em phải thật sự nổ lực nhiều. BÀI 16: Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu ñược hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2. Tính khối lượng muối tạo ra trong dung dịch. A. 10,08 gam. B. 6,59 gam. C. 5,69 gam. D. 5,96 gam. HƯỚNG DẪN GIẢI Cách 1: ðặt x, y, z lần lượt là số mol Cu, Mg, Al. 2+ Nhường e: Mg → Mg + 2e x → x → 2x y → y → 2y +5 Thu e: +2 N + 3e → N (NO) +5 Al → Al + 3e z → z → 3z +4 N + 1e → N (NO2) 0,03 ← 0,01 Ta có: 3+ 2+ Cu → Cu + 2e 0,04 ← 0,04 2x + 2y + 3z = 0,03 + 0,04 = 0,07 và 0,07 cũng chính là số mol NO3− Khối lượng muối nitrat là: 1,35 + 62×0,07 = 5,69 gam. → ðáp án C Cách 2: Nhận ñịnh mới: Khi cho kim loại hoặc hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO3 tạo hỗn hợp 2 khí NO và NO2 thì n HNO3 = 2n NO2 + 4n NO n HNO3 = 2 × 0,04 + 4 × 0,01 = 0,12 mol ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -10- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON ⇒ Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn n H 2O = 0,06 mol Áp dụng ñịnh luật bảo toàn khối lượng: m KL + m HNO3 = m muèi + m NO + m NO2 + m H2O 1,35 + 0,12×63 = mmuối + 0,01×30 + 0,04×46 + 0,06×18 ⇒ mmuối = 5,69 gam. BÀI 17: Hòa tan hoàn toàn 19,2g Cu bằng dung dịch HNO3, toàn bộ lượng khí NO (sản phẩm khử duy nhất) thu ñược ñem oxi hóa thành NO2 rồi chuyển hết thành HNO3. Thể tích Oxi (ñktc) ñã tham gia phản ứng vào quá trình trên là: A. 2,24lit B. 4,48lit C. 3,36lit D. 6,72lit HƯỚNG DẪN GIẢI Cách 1: Giải thông thường n Cu = 19,2 =0,3(mol) 64 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O → 0,2(mol) 0,3 2NO + O2 → 2NO2 0,2 → 0,1 → 0,2 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 0,2 → 0,05 n O2 = 0,1 + 0,05 = 0,15 (mol) → V = 0,15.22,4 = 3,36 (lit) → ðáp án C Cách 2: Áp dụng phương pháp bảo toàn electron Xét toàn bộ quá trình thì: + Nitơ coi như không có sự thay ñổi số oxi hóa ( HNO3 ban ñầu → HNO3 cuối) + Chỉ có Cu và O2 thay ñổi số oxi hóa Cu → Cu2+ + 2e 0,3 0,6 O2 + 4e → 2O20,15 ← 0,6 V(O2) = 0,15.22,4 = 3,36 (lit) → ðáp án C BÀI 18: Trộn 60 gam bột Fe với 30 gam bột lưu huỳnh rồi ñun nóng (không có không khí) thu ñược chất rắn A. Hoà tan A bằng dung dịch axit HCl dư ñược dung dịch B và khí C. ðốt cháy C cần V lít O2 (ñktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. V có giá trị là A. 11,2 lít.
C. 33 lít. B. 21 lít. D. 49 lít. HƯỚNG DẪN GIẢI Vì n Fe > n S = 30 nên Fe dư và S hết. 32 Khí C là hỗn hợp H2S và H2. ðốt C thu ñược SO2 và H2O. Kết quả cuối cùng của quá trình phản ứng là Fe và S nhường e, còn O2 thu e. ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -11- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Nhường e: Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn → Fe2+ + 2e Fe 60 mol 56 2× → S+4 + S 30 mol 32 60 mol 56 4e 4× 30 mol 32 Thu e: Gọi số mol O2 là x mol. + 4e → 2O-2 O2 x mol → 4x Ta có: 4x = 60 30 × 2 + × 4 giải ra x = 1,4732 mol. 56 32 VO2 = 22,4 ×1,4732 = 33 lít. (ðáp án C) ⇒ BÀI 19: Hỗn hợp A gồm 2 kim loại R1, R2 có hóa trị x,y không ñổi( R1 và R2 không tác dụng với nước và ñứng trước Cu trong dãy hoạt ñộng hóa học). Cho hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch CuSO4 dư, lấy Cu thu ñược cho phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư thu ñược 1,12 lit NO duy nhất( ñktc). Nếu cho hỗn hợp A trên phản ứng hoàn toàn với HNO3 thì thu ñược N2 với thể tích là: A. 0,336lit B. 0,2245lit C. 0,448lit D. 0,112lit HƯỚNG DẪN GIẢI Trong bài toán này có 2 thí nghiệm: +5 TN1: R1 và R2 nhường electron cho Cu2+ ñể chuyển thành Cu sau ñó Cu lại nhường electron cho N +2 ñể thành N (Ta xem như R1, R2 trực tiếp tác dụng với HNO3) . Số mol electron do R1 và R2 nhường ra là: +5 N + +2 3e → N 1,12 0,15 ← = 0, 05 22,4 +5 TN2: R1 và R2 trực tiếp nhường electron cho N ñể tạo N2. Gọi x là số mol N2 +5 2 N + 10e 10x 0 → N2 ← x Ta có: 10x = 0,15 → x = 0,015 → V(N2) = 0,015.22,4 = 0,336 (lit) → ðáp án B BÀI 20: Hỗn hợp X gồm 2 kim loại ñứng trước Hiñro trong dãy ñiện hóa và có hóa trị không ñổi trong các hợp chất. Chia X thành 2 phần bằng nhau: - Phần 1: Hòa tan hoàn toàn trong dung dịch chứa HCl và H2SO4 loãng tạo ra 3,36 lit khí H2 - Phần 2: Tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 thu ñược V lit khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Biết các khí ñều ño ở ñktc. Giá trị V là: A. 2,24lit B. 3,36lit C. 4,48lit D. 6,72lit ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -12- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn HƯỚNG DẪN GIẢI Vì tổng số mol electron nhường trong hai phần là như nhau, nên số mol electron nhận trong 2 trường hợp cũng bằng nhau - Phần 1: 2H+ + 2e → H2 0,03 ← 0,015 +5 - Phần 2: N + 3e → N+2 (NO) 0,03 → 0,01 (mol) → VNO = 0,1 . 22,4 = 2,24 (lit) → ðáp án A BÀI 21: Trộn 0,81 gam bột nhôm với bột Fe2O3 và CuO rồi ñốt nóng ñể tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu ñược hỗn hợp A. Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO3 ñun nóng thu ñược V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất) ở ñktc. Giá trị của V là A. 0,224 lít. B. 0,672 lít. C. 2,24 lít. D. 6,72 lít. HƯỚNG DẪN GIẢI Tóm tắt theo sơ ñồ:  Fe2O3 to hßa tan hoµn toµn 0,81 gam Al +   → hçn hîp A  → VNO = ? dung dÞch HNO3 CuO Thực chất trong bài toán này chỉ có quá trình cho và nhận electron của nguyên tử Al và N. Al → Al+3 + 3e 0,81 27 → N+5 + 3e và 0,09 mol → N+2 0,09 mol → 0,03 mol ⇒ VNO = 0,03×22,4 = 0,672 lít. → ðáp án D Nhận xét: Phản ứng nhiệt nhôm chưa biết là hoàn toàn hay không hoàn toàn do ñó hỗn hợp A không xác ñịnh ñược chính xác gồm những chất nào nên việc viết phương trình hóa học và cân bằng phương trình phức tạp. Khi hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A trong axit HNO3 thì Al0 tạo thành Al+3, nguyên tử Fe và Cu ñược bảo toàn hóa trị. Có bạn sẽ thắc mắc lượng khí NO còn ñược tạo bởi kim loại Fe và Cu trong hỗn hợp A. Thực chất lượng Al phản ứng ñã bù lại lượng Fe và Cu tạo thành. BÀI 22: Trộn 0,54 g bột Al với hỗn hợp bột Fe2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong ñiều kiện không có không khí một thời gian, thu ñược hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO3 ñặc nóng, dư thì thể tích NO2(sản phẩm khử duy nhất ở ñktc) thu ñược là: A. 0,672lit B. 0,896lit C. 1,12lit D. 1,344lit HƯỚNG DẪN GIẢI Gợi ý: Nếu ta giải theo cách bình thường thì sẽ gặp khó khăn vì: + Phản ứng nhiệt nhôm không hoàn toàn do ñó sẽ có nhiều sản phẩm nên viết nhiều phương trình + Số ẩn ta ñặt nhiều trong khi dữ kiện bài toán ít → Ta giải thep phương pháp bảo toàn electron: Chỉ có Al và N(trong HNO3) có sự thay ñổi số oxi hóa nên: Al → Al3+ + 3e N+5 + 1e → N+4 (NO2) ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -13- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn 0,02 → 0,06 0,06 → 0,06 → V(NO2) = 0,06.22,4 = 1,344 (lit) → ðáp án D BÀI 23: Cho 8,3 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe (nAl = nFe) vào 100 ml dung dịch Y gồm Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau khi phản ứng kết thúc thu ñược chất rắn A gồm 3 kim loại. Hòa tan hoàn toàn chất rắn A vào dung dịch HCl dư thấy có 1,12 lít khí thoát ra (ñktc) và còn lại 28 gam chất rắn không tan B. Nồng ñộ CM của Cu(NO3)2 và của AgNO3 lần lượt là A. 2M và 1M. B. 1M và 2M. C. 0,2M và 0,1M. D. kết quả khác. HƯỚNG DẪN GIẢI Tóm tắt sơ ñồ:  Al 8,3 gam hçn hîp X  + 100 ml dung dịch Y  Fe (n Al = n Fe ) : x mol  AgNO3 →  Cu(NO3 )2 :y mol 1,12 lÝt H 2 + HCl d − → ChÊt r¾n A  →ր ց (3 kim lo¹i) 2,8 gam chÊt r¾n kh«ng tan B Hướng dẫn giải Ta có: nAl = nFe = 8,3 = 0,1 mol. 83 ðặt n AgNO3 = x mol và n Cu( NO3 )2 = y mol X + Y → Chất rắn A gồm 3 kim loại. ⇒ ⇒ Al hết, Fe chưa phản ứng hoặc còn dư. Hỗn hợp hai muối hết. Quá trình oxi hóa: Al → Al3+ + 3e Fe → Fe2+ + 2e 0,1 0,1 0,3 0,2 ⇒ Tổng số mol e nhường bằng 0,5 mol. Quá trình khử: Ag+ + 1e → Ag Cu2+ + 2e → Cu x y x x 2y y 2H+ + 2e → H2 0,1 0,05 ⇒ Tổng số e mol nhận bằng (x + 2y + 0,1). Theo ñịnh luật bảo toàn electron, ta có phương trình: x + 2y + 0,1 = 0,5 hay x + 2y = 0,4 (1) Mặt khác, chất rắn B không tan là: Ag: x mol ; Cu: y mol. ⇒ 108x + 64y = 28 (2) Giải hệ (1), (2) ta ñược: x = 0,2 mol ; y = 0,1 mol. ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -14- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON C M AgNO3 = ⇒ Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn 0,2 0,1 = 2M; C M Cu( NO3 )2 = = 1M. 0,1 0,1 → Chọn B BÀI 24: Cho 0,01 mol một hợp chất của sắt tác dụng hết với H2SO4 ñặc nóng (dư) thoát ra 0,112 lit khí SO2(ñktc) (là sản phẩm khử duy nhất). Công thức của hợp chất sắt ñó là: A. FeS B.FeS2 C. Fe2O3 D. Fe3O4 HƯỚNG DẪN GIẢI +6 +4 S + 2e → S Ta có: 0,112 = 0, 005(mol) 22,4 0,01 ← Số mol hợp chất = số mol electron trao ñổi → 1 mol hợp chất chỉ nhường 1mol electron. Do ñó ta chọn Fe3O4 → Chọn D BÀI 25: Hòa tan hòan toàn một oxit FexOy bằng dung dịch H2SO4 ñặc nóng(vừa ñủ) thu ñựợc 2,24 lít khí SO2 (ñktc) và 120 gam muối. Xác ñịnh công thức oxit kim loại? A. FeO B. Fe3O4 C. Fe2O3 D. Không xác ñịnh ñược HƯỚNG DẪN GIẢI +6 +4 S + 2e → S 0,2 ← 2,24 = 0,1(mol ) 22,4 Nhận xét: số mol oxit FexOy là 0,2 (mol) → nFe(FexOy) = 0,2.x Ta có: n Fe2 (SO4 )3 = 120 = 0,3(mol ) → n( Fe) = 0,3* 2 = 0,6(mol ) 400 Bảo toàn nguyên tố Fe: 0,2.x = 0,6 → x = 3 → Fe3O4 → Chọn B BÀI 26: Cho 3 kim loại Al, Fe, Cu vào 2 lít dung dịch HNO3 phản ứng vừa ñủ thu ñược 1,792 lít khí X (ñktc) gồm N2 và NO2 có tỉ khối hơi so với He bằng 9,25. Nồng ñộ mol/lít HNO3 trong dung dịch ñầu là A. 0,28M. Ta có: B. 1,4M. M X = 9,25 × 4 = 37 = ( C. 1,7M. D. 1,2M. HƯỚNG DẪN GIẢI M N 2 + M NO2 ) 2 là trung bình cộng khối lượng phân tử của hai khí N2 và NO2 nên: n N 2 = n NO2 = và nX = 0,04 mol 2 NO3− + 10e → N2 0,08 ← 0,4 ← 0,04 mol NO3− + 1e → NO2 0,04 ← 0,04 ← 0,04 mol M → Mn+ + n.e 0,04 mol ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -15- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn n HNO3 (bÞ khö ) = 0,12 mol. ⇒ Nhận ñịnh mới: Kim loại nhường bao nhiêu electron thì cũng nhận bấy nhiêu gốc NO3− ñể tạo muối. n HNO3 ( t¹o muèi ) = n.e ( nh−êng ) = n.e ( nhËn ) = 0,04 + 0,4 = 0,44 mol. ⇒ n HNO3 ( ph¶n øng ) = 0,44 + 0,12 = 0,56 mol Do ñó: [ HNO3 ] = ⇒ 0,56 = 0,28M. 2 → ðáp án A BÀI 27 (Cð 2013): Cho 7,84 lít hỗn hợp khí X (ñktc) gồm Cl2 và O2 phản ứng vừa ñủ với 11,1 gam hỗn hợp Y gồm Mg và Al, thu ñược 30,1 gam hỗn hợp Z. Phần trăm khối lượng của Al trong Y là: A. 75,68%. B. 24,32%. C. 51,35%. D. 48,65%. HƯỚNG DẪN GIẢI Cl : x Mg : a pö ñuû + 11,1 (g) hh Y   → 30,1 (g) hh Z 7,84 (lit) hh X  2 Al : b O 2 : y • Theo ðL BTKL: mX = 30,1 – 11,1 = 19 (g) • x + y = 0,35 x = 0,2 Lập hệ phương trình của X:  ⇔ 71x + 32y = 19y y = 0,15 2a + 3b = 0,2.2 + 0,15.4 (baûo toaøn e) a = 0,35 Lập hệ phương trình của Y:  ⇔ 24a + 27b = 11,1  b = 0,1 0,1.27 → %Al = .100% = 24,32% 11,1  ðÁP ÁN B • BÀI 28 (Cð 2013): Hòa tan hết 0,2 mol FeO bằng dung dịch H2SO4 ñặc, nóng (dư), thu ñược khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất). Hấp thụ hoàn toàn khí SO2 sinh ra ở trên vào dung dịch chứa 0,07 mol KOH và 0,06 mol NaOH, thu ñược dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là A. 15,32. B. 12,18. C. 19,71. D. 22,34. HƯỚNG DẪN GIẢI {0,07 mol KOH H SO 0,06 mol NaOH 2 4 ñaëc,noùng,dö 0,2(mol) FeO  → SO2 → muoái ? • Bảo toàn electron: • Lập tỷ lệ: 1 < nOH− nSO2 1.n FeO = 2.n SO2 → n SO2 = 0,1 (mol) = 0,07 + 0,06 = 1,3 < 2 → tạo ra 2 muối 0,1 n SO2- = 0,13 - 0,1 = 0,03 (mol); n HSO- = 0,1- 0,03 = 0,07 (mol) 3 • Ta có: 3 muối = mK + mNa + m SO2− + m HSO2− 3 3 = 0,07.39 + 0,06.23 + 0,03.80 + 0,07.81 = 12,18 (g)  ðÁP ÁN B ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -16- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn BÀI 29 (ðH B 2013): Nhúng một thanh sắt vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,02 mol AgNO3 và 0,05 mol Cu(NO3 )2 . Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng thanh sắt tăng m gam (coi toàn bộ kim loại sinh ra bám vào thanh sắt). Giá trị của m là: A. 5,36 B. 3,60 C. 2,00 D. 1,44 HƯỚNG DẪN GIẢI AgNO3 và Cu(NO3 )2 phản ứng hết. Bảo toàn electron: 3.nFepư = 0,02.1 + 0,05.2 → nFe pư = 0,06 (mol) → mtăng = mCu + mAg – mFe pư = 0,05.64 + 0,02.108 – 0,06.56 = 2 (g)  ðÁP ÁN C BÀI 30 (ðH A 2013): Hỗn hợp X gồm Ba và Al. Cho m gam X vào nước dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu ñược 8,96 lít khí H2 (ñktc). Mặt khác, hòa tan hoàn toàn m gam X bằng dung dịch NaOH, thu ñược 15,68 lít khí H2 (ñktc). Giá trị của m là: A. 29,9 B. 24,5 C. 19,1 D. 16,4 HƯỚNG DẪN GIẢI Gọi số mol Ba là x Gọi số mol Al là y TN1: Nhôm dư nên nAl(pư) = 2.nBa = 2x x Ba → Ba2+ + 2e 2x Al → Al3+ + 3e 0,4 2H+ + 2e → H2 Bảo toàn electron: 2x + 6x = 2.0,4 → x = 0,1 → mBa = 0,1.137 = 13,7 (g) TN 2: Nhôm pư hết nên: 0,1 Ba → Ba2+ + 2e y Al → Al3+ + 3e 0,7 2H+ + 2e → H2 Bảo toàn electron: 0,1.2 + 3y = 0,7.2 → y = 0,4 → mAl = 0,4.27 = 10,8 (g) → Vậy m = 13,7 + 10,8 = 24,5 (g)  ðÁP ÁN B BÀI 31 (ðH A 2013): Cho m gam Fe vào bình chứa dung dịch gồm H2SO4 và HNO3, thu ñược dung dịch X và 1,12 lít khí NO. Thêm tiếp dung dịch H2SO4 dư vào bình thu ñược 0,448 lít khí NO và dung dịch Y. Biết trong cả hai trường hợp NO là sản phẩn khử duy nhất, ño ở ñiều kiện tiêu chuẩn. Dung dịch Y hòa tan vừa hết 2,08 gam Cu (không tạo thành sản phẩm khử của N+5). Biết các phản ứng ñều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là: A. 2,40 B. 4,20 C. 4,06 D. 3,92 HƯỚNG DẪN GIẢI 1,12 (lit) NO  H 2 SO 4  m (g) Fe +   →  H 2 SO4 dö → HNO3 dd X    Nhận xét: + Fe ban ñầu chuyển thành Fe2+ 0,448 (lit) NO  2+   Fe →  2+ dd Y + 2,08 (g) Cu  Cu  ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -17- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn 2+ + Cu ban ñầu chuyển thành Cu + HNO3 chuyển thành NO Áp dụng bảo toàn electron : m 2, 08 1,12 + 0, 448 .2 + .2 = .3 56 64 22, 4 → m = 4,06  ðÁP ÁN C BÀI 32 (ðH A 2012): Cho 18,4 gam hỗn hợp X gồm Cu2S, CuS, FeS2 và FeS tác dụng hết với HNO3 (ñặc nóng, dư) thu ñược V lít khí chỉ có NO2 (ở ñktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cho toàn bộ Y vào một lượng dư dung dịch BaCl2, thu ñược 46,6 gam kết tủa; còn khi cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch NH3 dư thu ñược 10,7 gam kết tủa. Giá trị của V là: A. 38,08. B. 24,64. C. 16,8. D. 11,2. HƯỚNG DẪN GIẢI Cu ; Fe ; H HNO3 18,4 gam X gồm Cu2S, CuS, FeS2 và FeS  →Y  2− − SO 4 ; NO3 Ba2+ + SO42– → BaSO4: nS = n BaSO4 = 0,2 mol; 2+ 3+ + dd NH3 Fe3+  → Fe(OH)3 nFe = n Fe(OH)3 = 0,1 mol. Khi ñó nCu = 18, 4 − 0, 2.32 − 0,1.56 64 = 0,1 mol. Bảo toàn electron: 3.nFe + 2.nCu + 6.nS = 1. n NO2 ⇒ n NO2 = 1,7 mol. Vậy V = 1,7.22,4 = 38,08 lít.  ðÁP ÁN A BÀI 33 (ðH B 2012): ðốt cháy hỗn hợp gồm 1,92 gam Mg và 4,48 gam Fe với hỗn hợp khí X gồm clo và oxi, sau phản ứng chỉ thu ñược hỗn hợp Y gồm các oxit và muối clorua (không còn khí dư). Hòa tan Y bằng một lượng vừa ñủ 120 ml dung dịch HCl 2M, thu ñược dung dịch Z. Cho AgNO3 dư vào dung dịch Z, thu ñược 56,69 gam kết tủa. Phần trăm thể tích của clo trong hỗn hợp X là: A. 51,72% B. 76,70% C. 53,85% D. 56,36% HƯỚNG DẪN GIẢI O 0,08(mol)Mg oxit : Fex O y ,MgO AgNO3 dö + 0,24(mol)HCl hh  + hh X  2 → hh Y  → dd Z  → 56,69(g) ↓ muoái : FeCl x ,MgCl 2 0,08(mol)Fe Cl2 (a mol) (Mg2+ , Fe2+ , Fe3+ ) (Ag + AgCl) O2 ← → 2O2 − ← → 4H + Ta coù: n H+ n HCl 0,24 = = 0, 06(mol) 4 4 4 Nhận xét: 56,69 gam kết tủa gồm Ag: b (mol) và AgCl: (2a + 0,24) (mol) Bảo toàn electron cho quá trình: → n O2 = = ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -18- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn O2, Cl2, Ag nhận electron và Mg và Fe nhường electron. → 2.0,08 + 3.0,08 = 2.a + 0,06.4 + b và 108b + (2a + 0,24).143,5 = 56,69 0, 07 => a = 0,07 (mol) → %VCl = .100 = 53,85% 2 0, 07 + 0, 06  ðÁP ÁN C BÀI 34 (ðH B 2012): Dẫn luồng khí CO ñi qua hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 nung nóng, sau một thời gian thu ñược chất rắn X và khí Y. Cho Y hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ba(OH)2 dư, thu ñược 29,55 gam kết tủa. Chất rắn X phản ứng với dung dịch HNO3 dư thu ñược V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở ñktc). Giá trị của V là: A. 2,24 B. 4,48 C. 6,72 D. 3,36 HƯỚNG DẪN GIẢI +5  hh raén X  H N O3 +2 CuO → NO CO hh  →  dd Ba(OH)2 dö Fe2 O3 Khí Y(CO2 ) → 29,55 (g) BaCO3 29,55 = 0,15 (mol) 197 Dùng phương pháp bảo toàn electron: CO là chất khử và HNO3 là chất oxi hóa 0,15.2 = 3.nNO → nNO = 0,1 mol → VNO = 2,24 (lit)  ðÁP ÁN A n CO = n CO2 = n BaCO3 = MỘT SỐ BÀI TẬP VẬN DỤNG 01. Hoà tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch HNO3 rất loãng thì thu ñược hỗn hợp gồm 0,015 mol khí N2O và 0,01mol khí NO (phản ứng không tạo NH4NO3). Giá trị của m là A. 13,5 gam. B. 1,35 gam. C. 0,81 gam. D. 8,1 gam. 02. Cho một luồng CO ñi qua ống sứ ñựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO và Fe2O3 ñốt nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu ñược chất rắn B gồm 4 chất nặng 4,784 gam. Khí ñi ra khỏi ống sứ hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thì thu ñược 4,6 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng FeO trong hỗn hợp A là A. 68,03%. B. 13,03%. C. 31,03%. D. 68,97%. 03. Một hỗn hợp gồm hai bột kim loại Mg và Al ñược chia thành hai phần bằng nhau: - Phần 1: cho tác dụng với HCl dư thu ñược 3,36 lít H2. - Phần 2: hoà tan hết trong HNO3 loãng dư thu ñược V lít một khí không màu, hoá nâu trong không khí (các thể tích khí ñều ño ở ñktc). Giá trị của V là A. 2,24 lít. B. 3,36 lít. C. 4,48 lít. D. 5,6 lít. 04. Dung dịch X gồm AgNO3 và Cu(NO3)2 có cùng nồng ñộ. Lấy một lượng hỗn hợp gồm 0,03 mol Al; 0,05 mol Fe cho vào 100 ml dung dịch X cho tới khí phản ứng kết thúc thu ñược chất rắn Y chứa 3 kim loại.Cho Y vào HCl dư giải phóng 0,07 gam khí. Nồng ñộ của hai muối là A. 0,3M. B. 0,4M. C. 0,42M. D. 0,45M. 05. Cho 1,35 gam hỗn hợp Cu, Mg, Al tác dụng với HNO3 dư ñược 896 ml hỗn hợp gồm NO và NO2 có M = 42 . Tính tổng khối lượng muối nitrat sinh ra (khí ở ñktc). A. 9,41 gam. B. 10,08 gam. C. 5,07 gam. D. 8,15 gam. 06. Hòa tan hết 4,43 gam hỗn hợp Al và Mg trong HNO3 loãng thu ñược dung dịch A và 1,568 lít (ñktc) hỗn hợp hai khí (ñều không màu) có khối lượng 2,59 gam trong ñó có một khí bị hóa thành màu nâu trong không khí. Tính số mol HNO3 ñã phản ứng. ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -19- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected] PHÖÔNG PHAÙP BAÛO TOAØN ELECTRON Ñaêng taûi treân Website: www.hoahoc.edu.vn A. 0,51 mol. B. A. 0,45 mol. C. 0,55 mol. D. 0,49 mol. 07. Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm ba kim loại bằng dung dịch HNO3 thu ñược 1,12 lít hỗn hợp khí D (ñktc) gồm NO2 và NO. Tỉ khối hơi của D so với hiñro bằng 18,2. Tính thể tích tối thiểu dung dịch HNO3 37,8% (d = 1,242g/ml) cần dùng. A. 20,18 ml. B. 11,12 ml. C. 21,47 ml. D. 36,7 ml. 08. Hòa tan 6,25 gam hỗn hợp Zn và Al vào 275 ml dung dịch HNO3 thu ñược dung dịch A, chất rắn B gồm các kim loại chưa tan hết cân nặng 2,516 gam và 1,12 lít hỗn hợp khí D (ở ñktc) gồm NO và NO2. Tỉ khối của hỗn hợp D so với H2 là 16,75. Tính nồng ñộ mol/l của HNO3 và tính khối lượng muối khan thu ñược khi cô cạn dung dịch sau phản ứng. A. 0,65M và 11,794 gam. B. 0,65M và 12,35 gam. C. 0,75M và 11,794 gam. D. 0,55M và 12.35 gam. 09. ðốt cháy 5,6 gam bột Fe trong bình ñựng O2 thu ñược 7,36 gam hỗn hợp A gồm Fe2O3, Fe3O4 và Fe. Hòa tan hoàn toàn lượng hỗn hợp A bằng dung dịch HNO3 thu ñược V lít hỗn hợp khí B gồm NO và NO2. Tỉ khối của B so với H2 bằng 19. Thể tích V ở ñktc là A. 672 ml. B. 336 ml. C. 448 ml. D. 896 ml. 10. Cho a gam hỗn hợp A gồm oxit FeO, CuO, Fe2O3 có số mol bằng nhau tác dụng hoàn toàn với lượng vừa ñủ là 250 ml dung dịch HNO3 khi ñun nóng nhẹ, thu ñược dung dịch B và 3,136 lít (ñktc) hỗn hợp khí C gồm NO2 và NO có tỉ khối so với hiñro là 20,143. Tính a. A. 74,88 gam. B. 52,35 gam. C. 61,79 gam. D. 72,35 gam. 1. B 6. D ðáp án các bài tập vận dụng 2. B 3. A 4. B 7. C 8. A 9. D 5. C 10. A ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -20- “CHUYÊN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH môn HÓA HỌC” ðể tìm hiểu và ñăng ký học, hãy liên lạc ñến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: [email protected]