Tài liệu Phương pháp tăng giảm electron

www.HOAHOC.edu.vn PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM ELECTRON DƯƠNG QUANG DUY CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU PP TĂNG GIẢM SỐ MOL ELECTRON Phương pháp tăng giảm số mol electron là phuong pháp được viết dựa trên phương pháp bảo toàn electron nhằm giải quyết một số bài toán hoá học đặc biệt nhằm giải nhanh nhất có thể. Ðể hiểu và vận dụng được phương pháp tăng giảm số mol electron thì các bạn phải hiểu và vận dụng một cách thành thục phương pháp bảo toàn electron. CHƯƠNG 2. CÁC TRƯỜNG HỢP ÁP DỤNG PP TĂNG GIẢM ELECTRON PP này thường dùng trong bài toán hh kim loại ( Trong đó có kim loại có nhiều số oxi hoá ) khi cho hh này tác dụng với nhiều loại chất oxi hoá khác nhau , làm cho một số kim loại trong hỗn hợp có sự chênh lệch số oxi hoá ( Thường thì chỉ có 1 hoặc cùng lắm là 2 kim loại có sự chênh lệch số oxi hoá khi bị oxi hoá bởi các loại tác nhân oxi hoá khác nhau để giải quyết một cách đơn giản ) , ta dùng hiệu số mol electron trao đổi rồi chia cho số e trao đổi chênh lệch sẽ ra số mol kim loại có sự chênh lệch số oxi hoá. Sau đây là một vài ví dụ về phương pháp này.  VÍ DỤ 1. Cho hh X gồm ( Fe , Mg , Zn) tác dụng với HCL dư , thu được 2,24 lit H2 (quá trình 1). Mặt khác nếu cho hh trên tác dụng với HNO3 dư thì thu được 2,24 lit NO(quá trình 2). Tính khối lượng Fe trong hh trên. PHÂN TÍCH: Bài toán trên có 3 kim loại mà chỉ có 2 dữ kiện nên việc đặt ẩn giải hệ là điều bất khả thi. Dễ thấy trong 2 quá trình trên thì Fe là chất duy nhất có sự chênh lệch số oxi hoá bởi 2 loại tác nhân oxi hoá khác nhau . Quá trình 1. Fe  Fe2+ + 2e , Quá trình 2 .Fe  Fe3+ + 3e. Vậy hiệu số mol e trao đổi chính là số mol Fe. LỜI GIẢI: n(H2)=0,1 suy ra số mol e trao đổi ở quá trình 1 là 0,2 n(NO)=0,1 suy ra số mol e trao đổi ở quá trình 2 là 0,3. Suy ra n(Fe) =0,3-0,2 =0,1 mol . Vậy mFe=5,6 gam  VÍ DỤ 2. Hỗn hợp A gồm (Al , Zn, Cr ). Chia A làm 2 phần khối lượng bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với HCL dư thu được 2,24 lit H2. Phần 2 tác dụng vừa đủ với 3,36 lit Cl2. Tính khối lượng Cr trong hh đầu? [email protected] Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) 01679639643 HOAHOC.edu.vn PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM ELECTRON A.10,4 B.5,2 DƯƠNG QUANG DUY C.7,8 D.11,96 PHÂN TÍCH: Nhận thấy trong 2 quá trình thì Cr là chất duy nhất có sự chênh lệch số oxi hoá khi bị oxi hoá bởi 2 loại tác nhân khác nhau.Lập luận tương tự như VD 1. LỜI GIẢI: N(H2)=0,1 suy ra số mol e trao đổi ở phần 1 là 0,2. Số mol Cl2= 0,15 suy ra số mol e trao đổi ở phần 2 là 0,3. Số mol Cr = 0,3-0,2 =0,1 mol . suy ra m(Cr)=5,2 gam. Đây là khối lượng trong 1 phần. Vậy trong hh đầu có 5,2.2=10,4 gam Cr.  VÍ DỤ 3. Cho 20 gam hh A gồm (Fe , Zn ,Al ,Mg) . Chia A làm 2 phần bằng nhau. Phần 1 tác dụng với HCL dư thu được 0,004 mol H2. Phần 2 tác dụng với Cl2 dư thu được 10,355 gam muối. Tính khối lượng Fe trong hh đầu? LỜI GIẢI: Số mol e trao đổi ở phần 1 =0,008 mol Khối lượng Cl- trong muối =10,355-10=0,355. Suy ra số mol CL- =0,01. Suy ra số mol e trao đổi ở phần 2 là 0,01. Suy ra n(Fe)=0,01-0,008=0,002 mol Trong hh đầu thì n(Fe)=0,004 suy ra m(Fe)=0,224.  VÍ DỤ 4. Cho 30 gam hh X gồm (Fe, Al , Mg, Zn). Chia X làm 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với H2SO4 loãng dư thu được 24,6 gam muối. Phần 2 cho tác dụng với HNO3 đặc nóng dư thu được 33,6 gam muối. Tính khối lượng Fe trong 30 gam hỗn hợp đầu? LỜI GIẢI: Mỗi phần có khối lượng là 15 gam. Khối lượng ion SO42- trong muối =24,6-15=9,6 suy ra n(SO42-)=0,1. Suy ra số mol e trao đổi ở phần 1 là 0,2.( Theo phương pháp kết hợp bảo toàn điện tích và bảo toàn e). Khối lượng NO3- trong muối =33,6-15=18,6 suy ra số mol NO-3 =0,3. Suy ra số mol e trao đổi ở phần 2 là 0,3. Suy ra số mol Fe =0,3-0,2=0,1 mol Suy ra trong 30 gam hh đầu có 0,2 mol Fe. Vậy m(Fe)=11,2 gam  VÍ DỤ 5. Cho hh X gồm (Fe, Cr , Zn , Mg) tác dụng với HCl dư thu được 2,24 lit H2. Mặt khác khi cho hh đó tác dụng với HNO3 dư thu được 2,24 lit NO. Biết rằng trong hh đầu số mol Fe=3.số mol Cr. Tính số mol Fe và Cr trong hh đầu? [email protected] Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) 01679639643 PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM ELECTRON DƯƠNG QUANG DUY HOAHOC.edu.vn LỜI GIẢI: Trong quá trình trên 2 sự chênh lệch số oxi hoá giữa các quá trình oxi hoá, được gây ra bởi 2 kim loại là Fe và Cr. Vì thế hiệu số mol e trao đổi chính là tổng số mol Fe và Cr. Khi tác dụng với HCL thì Fe  Fe 2+ + 2 e và Cr Cr2+ + 2e Khi tác dụng với HNO3 thì Fe  Fe3+ + 3e và Cr  Cr3++ 3e. n(H2)=0,1 suy ra số mol e trao đổi ở quá trình 1 là 0,2 n(NO)=0,1 suy ra số mol e trao đổi ở quá trình 2 là 0,3 Tổng số mol Fe và Cr là : 0,3-0,2=0,1 mol. Mặt khác số mol Fe =3.số mol Cr suy ra số mol Fe =0,075 mol và số mol Cr là 0,025 mol.  VÍ DỤ 6. HH A gồm Fe và một số kim loại có hoá trị không đổi, đứng trước H trong dãy điện hoá. Cho A tác dụng với oxi , sau một thời gian thu được hh X và thấy khối lượng hh tăng thêm 0,8 gam.Cho X tác dụng với HNO3 dư thu được 2,24 lit NO. Mặt khác nếu cho A tác dụng với HCL dư thì thu được 3,36 lit H2. Biết rằng trong hh A thì Fe chiếm 20% về khối lượng. Hãy tính mA? LỜI GIẢI: Khối lượng X tăng lên chính là khối lượng của Oxi. Suy ra no=0,8/16=0,05. Quá trình nhận e : O0 + 2e  O2- và N+5 + 3e  N+2 Mặt khác n(NO)=0,1. Suy ra số mol e nhận tổng cộng là 0,4 Khi cho A tác dụng với HCL thì : 2H+ + 2e  H20 với n(H2)=0,15. Suy ra số mol e nhận là 0,3 mol. Số mol Fe =0,4-0,3=0,1 mol. Suy ra m(Fe)=5,6 gam. Suy ra mA=28 gam.  VÍ DỤ 7. Cho hh X gồm Mg và kim loại M. Chia X thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với hh gồm HNO3 và H2SO4 đặc nóng dư , sau phản ứng thu được 2,24 lit NO và 1,12 lit SO2. Phần 2 cho tác dụng với hh gồm H2SO4 loãng và HCl dư , sau phản ứng thu được 2,24 lit H2. Biết rằng khi cho 5,4 gam X tác dụng với HCL dư thì thu được không quá 2,24 lit H2. Xác định kim loại M. A. Cr B.Fe C.Cr hoặc Fe đều được D.Zn LỜI GIẢI: Ta có n(NO)=0,1 , n(SO2)=0,05 và n(H2)=0,1. Ta có số mol e trao đổi ở phần 1 là 0,4 . số mol e trao đổi ở phần 2 là 0,2. Suy ra nếu ta giải theo kiểu tự luận thì phải xét 2 trường hợp [email protected] Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) 01679639643 PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM ELECTRON DƯƠNG QUANG DUY HOAHOC.edu.vn TH1. Kim loại M đứng sau H nên không phản ứng ở phần 2. TH2. M là kim loại có hoá trị thay đổi . Nhưng nhìn vào 4 đáp án thì thấy ngay loại TH1. Vậy ta chỉ xét TH2. Nhận thấy cả Cr và Fe đều là những kim loại có hoá trị thay đổi nên ta không thể chọn ngay bất cứ phương án nào mà phải giải cụ thể ra . Ta dùng tới dữ kiện thứ 3. M tác dụng với HCL thì theo 4 đáp án mà đề cho thì kiểu gì M cũng lên M2+. Ta có n(H2)=0,1. suy ra 5,4/(M trung bình) ≤ 0,1 suy ra M tb >=54. Mà MMG <54 suy ra kim loại M phải là Fe. [email protected] Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) 01679639643