Skkn phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học 12 phần kim loại

  • Số trang: 92 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 17 |
  • Lượt tải: 0
nguyen-thanhbinh

Đã đăng 8358 tài liệu

Mô tả:

1 SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I. II. III. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN 1.Họ và tên : NGUYỄN TRÍ NGẪN 2. Ngày tháng năm sinh : 14 tháng 10 năm 1972 3.Nam, nữ : Nam 4. Địa chỉ : tổ 16 khu Văn Hải, thị tấn Long Thành, Long Thành, Đồng Nai 5. Điện thoại : CQ :0613844081, NR : 0613545279; ĐTDĐ :0909083720 6. Fax : Email : metalebook@gmail.com 7. Chức vụ : Giáo viên 8.Đơn vị công tác : Trường THPT LONG THÀNH TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Học vị ( trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất : Thạc sỹ - Năm nhận bằng : 2011 - Chuyên ngành đạo tạo : Hoá học KINH NGHIỆM KHOA HỌC -Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm : Hoá học -Số năm có kinh nghiệm :16 năm - Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây “Hướng dẫn phương pháp giải toán hoá hữu cơ bằng phương pháp tương đương” năm 2003 “ Một số phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm Hóa học” năm 2008 “ Phân loại và phương pháp giải bài tập Hóa học 12 phần kim loại” năm 2011 PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC 12 PHẦN KIM LOẠI Tên sáng kiến kinh nghiệm : 1 2 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong những năm gần đây, với hình thức thi trắc nghiệm yêu cầu học sinh trong một khoảng thời gian ngắn các em phải giải quyết một số lượng bài tập tương đối lớn. Đây chính là vấn đề khá khó khăn đặt ra cho cả thầy lẫn trò. Để giải quyết vần đề khó khăn này giáo viên phải hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập theo từng chủ đề. Trong mỗi chủ đề đều có phần cơ sở lý thuyết, ví dụ minh họa và bài tập vận dụng đề học sinh luyện tập. Muốn giải nhanh bài tập trắc nghiệm thì yêu cầu học sinh phải biết nhận ra bài toán thuộc dạng nào, phương pháp nào là tối ưu nhất, để từ đó đưa ra phương pháp giải một cách nhanh nhất, chính xác nhất, đặc biệt là những bài toán hoá khá phức tạp có nhiều phản ứng xảy ra. Trong các đề thi Đại học - Cao đẳng của bộ từ năm 2007-2011 phần kim loại chiếm một phần quan trọng trong cấu trúc đề thi. Phần kim loại có rất nhiều dạng bài tập khác nhau, mỗi dạng bài tập có những phương pháp đặc trưng để giải. Trong quá trình đứng lớp, tôi đã tích lũy được những kinh nghiệm đáng quí. Với mong ước, giúp các em học sinh nắm chắc các phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm phần kim loại, đã thôi thúc tôi viết chuyên đề “PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC 12 PHẦN KIM LOẠI” Do thời gian hạn chế nên trong chuyên đề này tôi xin gới hạn phạm vi nghiên cứu: chương “Đại cương về kim loại” và chương “Kim loại kiềm-Kim loại kiềm thổ-Nhôm” sách Hóa học lớp 12 nâng cao 2. TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 2.1. Cơ sở lý luận - Dựa theo kiến thức nền tảng là sách giáo khoa Hóa học 12 nâng cao - Dựa vào nội dung các định luật: bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn điện tích, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn số mol… - Các phương pháp: dùng công thức tương đương, phương pháp tăng giảm khối lượng, sử dụng phương trình ion rút gọn, phương pháp biện luận, phương pháp ghép ẩn số, phương pháp dựa theo sơ đồ phản ứng, sơ đồ đường chéo, phương pháp tự chọn lượng lượng chất, phương pháp qui đổi … 2.2. Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài 2.2.1. Phương pháp giải toán : Kim loại tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng) 2.2.1.1. Cơ sở lý thuyết a. Kim loại tác dụng với dung dịch HCl Ta có sơ đồ tổng quát như sau: KL + 2HCl muối +H2(1) Từ (1) ta luôn luôn có số mol HCl = 2 lần số mol H2 KL: có thể là một kim loại hay hỗn hợp nhiều kim loại Thông thường đề bài hay cho số mol H2 ta suy ra số mol HCl hay ngược lại Đề bài hay yêu cầu tính khối lượng muối khan ta có thể sử dụng định luật bảo toàn khối lượng 2 3 mmuoái  mKL  mHCl  mH 2 Hay : mmuoái  mKL  mCl (nCl  2.nH )   2 m muối = mKL+ 71.nH2 b. Kim loại tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng Ta có sơ đồ tổng quát như sau: KL + H2SO4 loãng muối +H2 (2) Từ (2) ta luôn luôn có số mol H2SO4 = số mol H2 KL: có thể là một kim loại hay hỗn hợp nhiều kim loại Thông thường đề bài hay cho số mol H2 ta suy ra số mol H2SO4 hay ngược lại Đề bài hay yêu cầu tính khối lượng muối khan ta có thể sử dụng định luật bảo toàn khối lượng mmuoái  mKL  mH SO  mH 2 4 2 Hay : mmuoái  mKL  mSO42 (nSO42  nH 2 ) m muối = mKL+ 96.nH2 c.Kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm HCl và H2SO4 loãng Ta có sơ đồ tổng quát như sau: KL + 2H+ muối +H2 (3) Từ (3) ta luôn luôn có số mol H+ = 2 lần số mol H2 KL: có thể là một kim loại hay hỗn hợp nhiều kim loại Đề bài hay yêu cầu tính khối lượng muối khan ta có thể sử dụng định luật bảo toàn khối lượng mmuoái  mKL  mH SO  mHCl  mH 2 Hay : 4 2 mmuoái  mKL  mSO2  mCl (nSO2  nH , nCl  2.nH ) 4 4 2 2 2.2.1.2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho 11 gam hỗn hợp gồm Al, Fe tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu được dung dịch X và 8,96 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là A.39,4. B.43,9. C.25,2. D.40,2. Hướng dẫn giải 3 4  Cách 1 KL + 2HCl muối +H2 Số mol H2 = 0,4 (mol) số mol Cl- = 0,8(mol) mmuoái  mKL  mCl  11  35,5.0,8  39,4( gam) ( Đáp án A)  Cách 2: Vận dụng công thức m muối = mKL+ 71.nH2 = 11+ 0.4. 71= 39,4( gam) Ví dụ 2: Cho 1,48 gam hỗn hợp gồm Al, Mg, Zn tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu được dung dịch X và 0,896 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là A.3,94. B.4,32. C.2,52. D.4,02. Hướng dẫn giải  Cách 1 KL + 2HCl muối +H2 Số mol H2 = 0,04 (mol) số mol Cl- = 0,08(mol) mmuoái  mKL  mCl  1,48  35,5.0,08  4,32( gam) Cách 2: Vận dụng công thức m muối = mKL+ 71.nH2 = 1,48+ 0.04. 71= 4,32( gam) ( Đáp án B) Ví dụ 3: Cho 2,96 gam hỗn hợp gồm Al, Fe, Zn tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch HCl 1,4M thu được dung dịch X và H2. Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là A.8,07. B.9,73. C.8,52. D.7,93. Hướng dẫn giải 4 5  Cách 1 KL + 2HCl muối +H2 Số mol HCl = 0,14 (mol) = số mol Clmmuoái  mKL  mCl  2,96  35,5.0,14  7,93( gam)  Cách 2 : Vận dụng công thức m muối = mKL+ 71.nH2 = 2,96+ 0,14 .71 7,93( gam) 2 ( Đáp án D) Ví dụ 4: Cho 11 gam hỗn hợp gồm Al, Fe tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch X và 8,96 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là A.49,4. B.43,9. C.25,2. D.40,2. Hướng dẫn giải  Cách 1 KL + H2SO4 muối +H2 Số mol H2SO4= 0,4 (mol) = số mol SO42mmuoái  mKL  mSO 2  11  96.0, 4  49,4(gam) 4 Cách 2 : Vận dụng công thức m nuối KL 2 = m + 96 . nH =11+96.0,4 = 49,4(gam) ( Đáp án A) Ví dụ 5: Cho 6,88 gam hỗn hợp gồm Mg, Al, Fe, Zn tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch X và 2,24 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là A.19,14. B.16,84. C.16,48. D.10,42. Hướng dẫn giải 5 6  Cách 1 KL + H2SO4 muối +H2 Số mol H2= 0,1 (mol) = số mol SO42mmuoái  mKL  mSO2  6,88  96.0,1  16, 48( gam) 4  Cách 2 : Vận dụng công thức m nuối KL 2 = m + 96 . nH = 6,88 + 96.0,1 = 16,48(gam) ( Đáp án C) Ví dụ 6: Cho m gam hỗn hợp gồm Mg, Fe, Zn tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch X và 2,016 lít H2 (ở đktc).Cô cạn dung dịch X thu được 12,99 gam muối khan, giá trị của m là A.3,53. B.3,45. C.4,52. D.4,35. Hướng dẫn giải  Cách 1 KL + H2SO4 muối +H2 Số mol H2= 0,09 (mol) = số mol SO42mmuoái  mKL  mSO2 � mKL  12,99  96.0,09  4,35( gam) 4  Cách 2: Vận dụng công thức m nuối KL 2 = m + 96 . nH 12,99 = m + 96.0,09 m=4,35 (gam) ( Đáp án D) Ví dụ 7 : Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500 ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H2SO4 0,28M thu được dung dịch X và 8,736 lít khí H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X thu được lượng muối khan là 6 7 A. 38,93 gam. B. 103,85 gam. C. 25,95 gam. D. 77,86 gam. Hướng dẫn giải Số mol HCl = 0,5 (mol) = số mol ClSố mol H2SO4 = 0,14(mol) = số mol SO42Số mol H+ = 0,5 + 0,14.2 = 0,78(mol) Số mol H2 = 0,39 (mol) KL + 2H+muối +H2 (mol) 0,78 0,39 Lượng axit phản ứng vừa đủ với hỗn hợp kim loại mmuoái  mKL  mSO 2  mCl  7,74  35,5.0,5  96.0,14  38,93( gam) 4 (Đáp án A) Ví dụ 8: Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10%, thu được 2,24 lít khí H2 (ở đktc). Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng là A. 101,68 gam. B. 88,20 gam. C. 101,48 gam. D. 97,80 gam. Hướng dẫn giải KL + H2SO4 muối +H2 n H2SO4  n H2 ; m dd  3, 68  0,1. 100.98  0,1.2  101, 48 (gam) 10 2.2.1.3.Bài tập vận dụng Câu 1: Cho 2,37 gam hỗn hợp gồm Al, Cr tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu được dung dịch X và 1,68 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là A.9,134. B.7,396. C.7,695. D.7,596. Câu 2: Cho 2,70 gam hỗn hợp gồm Al, Fe, Cr tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu được dung dịch X và 1,568 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là A.6,77. B.7,67. C.7,76. D.40,2. 7 8 Câu 3: Cho 3,94 gam hỗn hợp gồm Cr, Fe , Zn, Mg tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch X và 1,792 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là A.19,24. B.11,26. C.11,62. D.12,62. Câu 4: Cho 4,98 gam hỗn hợp gồm Al, Fe tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch X và 3,36 lít H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X số gam muối khan thu được là A.19,38. B.19,83. C.25,20. D.19,20. 2.2.2. Phương pháp giải toán: Kim loại tác dụng với axit (HNO3, H2SO4 đặc ) 2.2.2.1. Cơ sở lý thuyết a. Phương pháp R + HNO3 R + H2SO4 ñaëc NO2 NO N2O + H2O + ..... N2 NH4NO3 SO2 S H2S + H2O +...... ne (cho)  nR .x [ x là số e mà kim loại (R) đã cho] Sau đây là số mol e nhận tính theo các sản phẩm 5 4  NO2 số mol e nhận = 1.số mol NO2 [ N  1e � N ( NO ) ] 2 5 2  NOsố mol e nhận = 3.số mol NO [ N  3e � N ( NO) ] 5 o  N2số mol e nhận = 10.số mol N2 [ 2 N  10e � N ] 2 5 1  N2Osố mol e nhận= 8.số mol N2O [ 2 N  8e � 2 N ( N 2O) ] 5 3  NH4NO3số mol e nhận = 8.số mol NH4NO3[ N  8e � N ( NH NO ) ] 4 3 6 4  SO2số mol e nhận = 2.số mol SO2[ S  2e � S ( SO ) ] 2 6 0  Ssố mol e nhận = 6.số mol S[ S  6e � S ( S ) ] 8 9 6 2  H2Ssố mol e nhận = 8.số mol H2S[ S  8e � S ( H S ) ] 2 Sử dụng định luật bảo tòan electron : số electron cho = số electron nhận  số mol electron cho = số mol electron nhận Khi sử dụng các quá trình trên cần lưu ý:  Kim loại R là Fe thì sau phản ứng có thể tạo thành Fe3+ hoặc Fe2+ hoặc cả Fe3+ và Fe2+. Fe Fe3+ +3e ( nếu HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng, dư) FeFe2+ +2e( nếu Fe dư) 3 � �Fe � Fe  3e ( nếu Fe dư một phần) � 2 �Fe � Fe  2e  Thông thường khi bài toán yêu cầu tính số mol của axit (ví dụ HNO3) hoặc tính khối lượng muối, lúc này ta viết bán phản ứng dạng ion rút gọn( sản phẩm khử của kim loại) là thuận lợi, khi đó: Số mol HNO3 (bđ) = số mol H+ = số mol NO3-(bđ) �m n m m  muoi� kl NO3 (taomuoi � � ) NO3 (taomuoi � � )  nHNO (b�)  n  NO3 ( b� kh� � ) 3 Hoặc ta sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với N nHNO (bñ )  n  n  n  NO3 (bñ ) NO3 ( bòkhöû) NO3 (taïomuoái) 3 Hoặc sử dụng định luật bảo toàn khối lượng để tính lượng muối tạo thành.  Chú ý: Al, Fe, Cr bị thụ động trong các axit HNO3 đặc, nguội và HNO3 đặc nguội. b. Một số dạng toán thường gặp  Dạng 1: kim loại + HNO3 Một số chú ý: - Chất khử là kim loại bị oxi hóa lên mức cao nhất: RRx++ xe (chú ý Fe có thể bị oxi hóa thành Fe2+ hoặc Fe3+ hoặc cả Fe2+ và Fe3+ tùy thuộc vào lượng Fe dư hay không dư). 9 10 - Chất oxi hóa là N+5 có thể bị khử xuống mức thấp hơn N +4(NO2), N+2(NO), N+1(N2O), N3 (NH4NO3) ( chú ý xem có sự hình thành NH4NO3 hay không, thông thường dựa vào bài toán nếu cho sự khử là duy nhất thì không có sự hình thành NH 4NO3 hoặc kiểm tra bằng định luật bảo toàn e, nếu sản phẩm qua kiềm có khí mùi khai thì có sản phẩm khử NH4NO3) - Nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối của quá trình phản ứng rồi áp dụng định luật bảo toàn e. Số mol NO3- (tạo muối) = số mol e cho = số mol e nhận)  Dạng 2: kim loại+ H2SO4 đặc, nóng Một số lưu ý: -Chất khử là kim loại bị oxi hóa lên mức cao nhất RRx++xe ( chú ý Fe có thể bị oxi hóa thành Fe2+ hoặc Fe3+ hoặc cả Fe2+ và Fe3+ tùy thuộc vào lượng Fe dư hay không dư). - Chất oxi hóa là S+6 có thể bị khử xuống mức oxi hóa thấp hơn : S+4(SO2), S0, S2 (H2S).Thông thường tạo ra SO2 -Từ dữ kiện bài toán phải nhận định đúng trạng thái số oxi hóa đầu và trạng thái số oxi hóa cuối rồi áp dụng định luật bảo toàn e.  Dạng 3: kim loại + hỗn hợp (HNO3+ H2SO4 đặc) Một số lưu ý: m muoái  mKL  m NO3 (taïomuoái ) m SO42 (taïomuoái ) Từ dữ kiện bài toán phải nhận định đúng trạng thái số oxi hóa đầu và trạng thái số oxi hóa cuối rồi áp dụng định luật bảo toàn e.  Dạng 4: kim loại +HNO3 ( hoặc muối nitrat)+ axit (HCl, H2SO4 loãng, NaHSO4) Một số lưu ý khi giải toán - Trong môi trường axit (HCl, H2SO4 loãng, NaHSO4) ion NO3- trong muối nitrat có tính oxi hóa mạnh tương tự như HNO3. Dạng bài toán thường gặp là cho kim loại ( ví dụ Cu) tác dụng với dung dịch hỗn hợp (HNO3+ H2SO4 loãng); hỗn hợp (KNO3+ H2SO4 loãng) hoặc KNO3+ KHSO4). Khi đó viết phương trình phản ứng dạng ion rút gọn: 3Cu + 8H+ + 2NO3- 3Cu2++ 2NO + 4H2O 10 11 - Vấn đề quan trọng là xem xét chất nào hết trong phản ứng bằng cách lấy số mol ban đầu của các chất (Cu, H+, NO3-) chia cho hệ số của chất tương ứng (3,8,2) thì chất phản ứng hết là chất có tỉ lệ mol nhỏ nhất. c.Một số công thứ giải nhanh 1. Tính khối lượng muối sunfat thu được khi hoà tan hết hỗn hợp các kim loại bằng H 2SO4 đặc,nóng giải phóng khí SO2 : mMuối= mkl +96nSO2 2.Tính khối lượng muối sunfat thu được khi hoà tan hết hỗn hợp các kim loại bằng H 2SO4 đặc,nóng giải phóng khí SO2 , S, H2S: mMuối= mkl + 96(nSO2 + 3nS+4nH2S) 3. Tính số mol HNO3 cầần dùng để hòa tan hỗỗn hợp các kim loại: nHNO3 = 4nNO + 2nNO2 + 10nN2O +12nN2 +10nNH4NO3 4. Tính khối lượng muối nitrat kim loại thu được khi cho hỗn hợp các kim loại tác dụng HNO3( không có sự tạo thành NH4NO3): mmuối = mkl + 62( 3nNO + nNO2 + 8nN2O +10nN2) 2.2.2.2.Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3, thu được V lít (ở đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư). Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19. Giá trị của V là A. 2,24. B. 4,48. C. 5,60. D. 3,36. Hướng dẫn giải Gọi n Fe = nCu = x ( mol ) 56x + 64x = 12 x = 0,1 mol MX =19.2 = 38 8 NO(30) 38 NO2(46) 8 11 12 số mol NO = số mol NO2 = a (mol) Áp dụng định luật bảo tòan e, ta có : nNO.3 + n NO2.1 = nFe.3 + nCu.2 3a + a = 0,1.3 + 0,1.2 a = 0,125 (mol) V = 0,125.2.22,4 = 5,6 (lít) (Đáp án C) Ví dụ 2:Thể tích dung dịch HNO3 1M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu là (biết phản ứng tạo chất khử duy nhất là NO) A. 1,0 lít. B. 0,6 lít. C. 0,8 lít. D. 1,2 lít. Hướng dẫn giải Khi Fe tác dụng với lượng ít nhất HNO3 thì tạo muối Fe(II) Gọi R là công thức tương đương của Fe, Cu ( đều có cùng hóa trị II) Áp dụng định luật bảo tòan e ta có : nNO.3 = n R.2 =(0,15+0,15).2 = 0,6(mol) nNO = 0,2( mol) Áp dụng định luật bảo tòan nguyên tố N ta có N (HNO3) = N[R(NO3)2] +N (NO) nHNO 3 = 2nR(NO3)2 + nNO = 0,3.2+0,2 = 0,8 (mol) V(HNO3) = 0,8 1 = 0.8(l) (Đáp án C ) Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và N2. Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H2 là 18. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là A. 97,98. Hướng dẫn giải B. 106,38. C. 38,34. D. 34,08. 12 13 nAl = 12,42 = 0.46(mol) = nAl(NO3)3 27 1,344 = 0.06(mol) nY= 22,4 MY =18.2 = 36 8 N2O(44) 36 N2(28) nN2O = nN2 = 8 0,06 2 = 0,03(mol) Áp dụng định luật bảo tòan e, ta có : nN2O.8 + n N2.10 + nNH4NO3.8 = n Al.3 0,03.8 + 0,03.10+ nNH4NO3.8 = 0,46.3 nNH4NO3 = 0,105 (mol) m (muoái) = m Al(NO3)3 + m NH4NO3 = 0,46.213+80.0,105 =106,38(gam) (Đáp án B) Ví dụ 4: Cho 3,024 gam một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO 3 loãng, thu được 940,8 ml khí NxOy (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) có tỉ khối đối với H 2 bằng 22. Khí NxOy và kim loại M là A. NO và Mg. B. N2O và Al. C.N2O và Fe. D. NO2 và Al. Hướng dẫn giải Gọi hóa trị của M là x Áp dụng định luật bảo tòan e ta có : NxOy laø N2O M (NxOy) = 22.2= 44 n N2O = 0,9408 22,4 = 0.042 (mol) nM.x = nN2O.8 = 0,042.8= 0,336(mol) M(M) = 3,024 0,336 x nM = 0,336 (mol) x = 9x Với x = 3 M = 27 (Al) (Đáp án B) 13 14 Ví dụ 5: Cho m gam Al tan hoàn toàn vào dung dịch HNO3 thấy thoát ra 11,2 lít (ở đktc) hỗn hợp 3 khí NO, N2O, N2 có tỉ lệ số mol nNO : nN2O : nN2 = 1: 2: 2 . Giá trị m là A. 16,8 B. 2,7. C. 35,1. D. 1,68. Hướng dẫn giải nNO = 11,2 22,4.5 = 0,1(mol) nN2O = nN2= 0,1.2 = 0,2(mol) Áp dụng định luật bảo tòan e, ta có nAl.3 = nNO.3 + nN2O.8 + nN2.10 nAl.3 = 0,1.3 + 0,2.8 + 0,2.10 nAl=1,3 (mol) m = 27.1,3=35,1 (gam) (Đáp án C) Ví dụ 6: Hòa tan m gam bột Al vào dung dịch HNO3 dư đun nóng được 11,2 lít hỗn hợp khí X gồm NO và NO2 (ở đktc), có tỉ khổi hơi của X so với H2 là 19,8. Giá trị của m là A. 8,1. B. 5,4. C. 27. D. 2,7. Hướng dẫn giải 11,2 nX = 22,4 = 0,5(mol) MY= 19,8.2=39,6 NO(30) 6,4 39,6 NO2(46) nNO nNO2 = 9,6 6,4 9,6 = 2 3 0,5.2 =0,2(mol) 5 nNO2 = 0,5 - 0,2= 0,3 (mol) nNO = 14 15 Áp dụng định luật bảo tòan e, ta có: nAl.3 = nNO.3 + nNO2.1 nAl.3 = 0,2.3 + 0,3.1 = 0,9(mol) nAl = 0,3(mol) m = 0,3.27 = 8,1(gam) (Đáp án A) Ví dụ 7: Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 (dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lít khí NO (ở đktc) và dung dịch X. Khối lượng muối khan thu được khi làm bay hơi dung dịch X là A. 8,88 gam. B. 13,92 gam. C. 6,52 gam. D. 13,32 gam. Hướng dẫn giải Số mol NO = 0,04(mol) Số mol Mg = 0,09(mol) Số mol e cho = 0,09.2 = 0,18(mol) Số mol e nhận = 0,04.3 = 0,12 (mol)< 0,18(mol) � trong dung dịch Y có NH4NO3 Theo định luật bảo toàn e, ta có: Số mol NH4NO3= 0,18  0,12  0,0075(mol) 8 mmuối= 86.0,09+80.0,0075 = 13,92(gam) (Đáp án B) Ví dụ 8: Cho 8,37 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Al tác dụng hoàn toàn với lượng dư H2SO4 đặc nóng thu được 0,2 mol SO2 ( sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y số gam muối khan thu được là A.27,57. B.21,17. C.46,77. D.11,57. Hướng dẫn giải Cách 1 SO42- + 4H+ + 2eSO2+ 2H2O (mol) 0,2 0,8 0,2 15 16 Số mol H2SO4 = 1 số mol H+ � số mol H2SO4 = 0,4(mol) = số mol SO42- (bđ) 2 Số mol SO42- (tạo muối) = số mol SO42- (bđ) - số mol SO42- ( bị khử) Số mol SO42- (tạo muối) = 0,4-0,2 = 0,2(mol) m muối = 8,37+ 0,2.96 = 27,57(gam) Cách 2: Sử dụng cỗng thức mMuối= mkl + 96(nSO2 + 3nS+4nH2S) = 8,37+96. 0,2= 27,57 gam (Đáp án A) Ví dụ 9: Cho m gam hỗn hợp X gồm Ag, Cu tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch chứa HNO3, H2SO4 đặc nóng thu được và dung dịch Y chứa 7,06 gam muối và hỗn hợp khí Z gồm 0,05 mol NO2 và 0,01 mol SO2. Giá trị của m là A.2,58. B.3,00. C.3,06. D.3,32. Hướng dẫn giải NO3- + 2H+ + eNO2+ H2O (mol) 0,05 0,1  0,05 � n n  0,1(mol ) �NO3 (bñ ) H  �� n   0, 05 � n   0,1  0, 05  0, 05( mol) � NO3 (taïomuoái ) �NO3 (bòkhöû) SO42-+ 4H+ +2eSO2 + 2H2O (mol) 0,01 0,04 0,01 1 � n 2  n   0, 02(mol ) � 2 H � �SO4 (bñ ) n  0, 01 � n 2  0, 02  0, 01  0, 01( mol ) � SO4 (taïomuoái ) �SO42 (bòkhöû) m muoái  mm NO3 (taïomuoái ) m SO42 (taïomuoái ) � m  7, 06  62.0, 05  96.0, 01  3( gam ) (Đáp án B) 16 17 Ví dụ 10: Cho 6,72 gam Fe tác dụng với dung dịch chứa 0,3 mol H2SO4 đặc nóng (giả sử SO2 là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y số gam muối khan thu được là A.21,12. B.21,24. C.26,12. D.18,24. Hướng dẫn giải Số mol Fe = 0,12 (mol) nH SO � Fe2 (SO4 )3 2 4  0,3  2, 5  3 � 2 � nFe 0,12 FeSO4 � 2Fe + 6H2SO4Fe2(SO4)3+ 3SO2+ 6H2O (mol) 2a 6a a Fe + 2 H2SO4FeSO4+ SO2+ 2H2O (mol) b 2b b � 2a  b  0,12 � a  0,03(mol) �� � 6a  2 b  0,3 � b  0,06(mol) � m muối = 400.0,03+152.0,06 = 21,12 (gam) (Đáp án A) Ví dụ 11: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M và H2SO4 0,5 M thoát ra V lít NO (biết NO là sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là A. 0,448. B. 0,336. C. 0,560. D.0,896. Hướng dẫn giải Số mol Cu = 0,06(mol) Số mol NO3- = 0,08(mol) Số mol H+ = 0,08(1+ 0,5.2) = 0,16(mol) 3Cu + 8H+ +2NO3- 3Cu2++ 2NO+4H2O (mol)0,060,16 0,04 V = 0,04.22,4=0,896(lít) (Đáp án D) Ví dụ 12: Cho 5,76 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa KNO3 0,25M và H2SO4 1,5 M thoát ra V lít NO (biết NO là sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là A.0,448. B. 0,336. C. 0,560. D.0,896. Hướng dẫn giải 17 18 Số mol Cu = 0,09(mol) Số mol NO3- = 0,02(mol) Số mol H+ = 0,24(mol) 3Cu + 8H+ + 2NO3- 3Cu2++ 2NO+4H2O (mol)0,030,08 0,02 0,02 V = 0,02.22,4 = 0,448(lít) (Đáp án A) Ví dụ 13: Cho 1,35 gam hỗn hợp Cu, Mg, Al tác dụng với HNO3 dư được 896 ml hỗn hợp X gồm NO và NO2 ( ở đktc) có tỉ khối so với H2 bằng 21 và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch lượng muối khan thu được là A. 9,41 gam. B. 10,08 gam. C. 5,07 gam. D. 8,15 gam. Hướng dẫn giải Cách 1 nY  0, 04( mol ) MY  21.2  42 4 NO(30) 42 NO2(46) 12 � 0, 04.1 nNO   0, 01(mol ) � 4   �� nNO 12 3 � n  0, 03( mol ) 2 �NO2 nNO 4 1 Số mol e cho = số mol e nhận = 0,01.3 + 0,03 = 0,06(mol) Số mol NO3- (tạo muối) = 0,06(mol) m muối = 1,35 + 62.0,06 = 5,07(gam) Cách 2: Sử dụng công thức mmuối = mkl + 62( 3nNO + nNO2 + 8nN2O +10nN2) = 1,35 + 62(3. 0,01+0,03) = 5,07 gam (Đáp án C) Ví dụ 14: 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. 3,20. C. 0,64. D. 3,84. Hướng dẫn giải 18 19 n Fe  0,12 n NO (trong muoi) � 3 n Fe  ; n NO (trong muoi)  3. 0, 4.1: 4  0, 3 mol � 3 0, 3 0,12  2, 5 � n Fe(NO3 )2  n Fe(NO3 )3   0, 06 mol 0,12 2 ; 2.n Cu  1.0, 06 � n Cu  0, 03 mol mCu= 64.0,03 = 1,92(gam) (Đáp án A) 2.2.2.3. Bài tập vận dụng Câu 1: Hoà tan hoàn toàn 10,4 gam hỗn hợp X gồm Fe và kim loại R (có hóa trị không đổi) bằng dung dịch HCl thu được 6,72 lít H 2 (ở đktc). Mặt khác, nếu cho10,4 gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loãng dư thì thu được 1,96 lít N2O duy nhất (ở đktc) và không tạo ra NH4NO3. Kim loại R là A. Al. B. Mg. C. Zn. D. Ca Câu 2: Hoà tan hỗn hợp gồm Mg, Al, Zn trong V lít dung dịch HNO 3 2M vừa đủ thu được 1,68 lít hỗn hợp khí X (ở đktc) gồm N2O và N2. Tỉ khối của X so với H2 là 17,2. Giá trị của V là A. 0,42. B. 0,84. C. 0,48. D. 0,24. Câu 3 : 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 (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. 360. B. 240. C. 400. D. 120. Câu 4: Cho 4,32 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 (dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lít khí NO (ở đktc) và dung dịch X. Khối lượng muối khan thu được khi làm bay hơi dung dịch X là A. 29,40 gam. B. 29,04 gam. C. 26,64 gam. D. 13,32 gam. 2.2.3. Phương pháp giải toán : kim loại tác dụng với phi kim 2.2.3.1. Cơ sở lý thuyết a. Kim loại tác dụng với oxi Hầu hết các kim loại đều tác dụng với oxi ( trừ Au, Ag, Pt) t 0 2M2Ox(1) 4M + xO2 �� � Để giải nhanh cần chú ý : m chất rắn ( hoặc oxit) = m kim loại + mO ( và nO = n o2  ( trong oxit) Sau quá trình (1) thường cho oxit (hoặc sản phẩm rắn) tác dụng với 19 20  Dung dịch axit (HCl hay H2SO4 loãng ) 2H+ + O2-  H2O � số mol H+ = 2.số mol O2- (trong oxit) Lưu ý: -Cứ 1 mol O2- ( trong oxit) thay bằng 2 mol Cl- ( định luật bảo toàn điện tích) khối lượng tăng =71-16 = 55 (gam) -Cứ 1 mol O2- ( trong oxit) thay bằng 1 mol SO42- ( định luật bảo toàn điện tích) khối lượng tăng = 96-16 = 80 (gam)  Dung dịch axit có tính oxi hóa mạnh (HNO3 hoặc H2SO4 đặc) Cần chú ý trạng thái đầu và cuối cùng, rồi vận dụng định luật bảo toàn e và sử dụng định luật bảo toàn khối lượng để tính mO = m chất rắn( hoặc oxit) – mkim loại R Rx+ + xe ( R là kim loại, x là số e cho) � số mol e cho = x.nR O2 + 4e2O2- � số mol e nhận = 4.số mol O2 Theo định luật bảo toàn e, ta có: x.nR = 4.số mol O2 b.Kim loại tác dụng với lưu huỳnh - Hầu hết các kim loại đều tác dụng với lưu huỳnh khi đun nóng ( riêng Hg phản ứng với S ngay ở nhiệt độ thường) t 0 MS M + S �� � - Phản ứng xảy ra không hoàn toàn( sản phẩm gồm MS, M, S ) khi hòa tan trong oxit ( HCl, H2SO4 loãng ) được hỗn hợp 2 khí H2S; H2 và một phần không tan là S (cũng có thể là CuS, PbS) - Các muối sunfua thu được khi đốt ngoài không khí cho các kim loại ( số oxi hóa cao hơn) và khí SO2 t 0 2MO + 2SO2 2MS +3O2 �� � t 0 2Fe2O3+ 4SO2 4FeS + 7O2 �� � - Vì số mol O2 phản ứng > số mol SO2 mên phản ứng trên làm giảm số mol khí � áp suất trong bình giảm tỉ lệ với số mol nT pT  (V , T  const ) nS pS - Nắm vững tính tan của các muối sunfua. - Trong một số trường hợp ta có thể áp dụng định luật bảo toàn e hoặc bảo toàn nguyên tố sẽ cho kết quả nhanh chóng. c. Kim loại tác dụng với clo - Hầu hết các kim loại đều tác dụng với clo ở nhiệt độ thường hoặc nung nóng cho muối clorua t 0 2MClx 2M + xCl2 �� � Khi giải bài toán này thường áp dụng: -Định luật bảo toàn khối lượng: m rắn = m muối clorua= m kim loại + m Cl2 (pứ) -Định luật bảo toàn nguyên tố: n  ( muoái )  2.nCl ( pö ) Cl 2 -Định luật bảo toàn e. 20
- Xem thêm -