« Home « Kết quả tìm kiếm

Giải bài toán bằng phương pháp bảo toàn số mol electron môn Hóa học 12 năm 2020 Trường THPT Mộc Hạ


Tóm tắt Xem thử

- GIẢI BÀI TOÀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN SỐ MOL ELECTRON MÔN HÓA HỌC 12 NĂM 2020 TRƯỜNG THPT MỘC HẠ.
- Định luật bảo toàn electron.
- Trong phản ứng oxi hóa – khử, số mol electron mà chất khử cho bằng số mol electron mà chất oxi hóa nhận.
- Sau đây là một số ví dụ điển hình..
- Ví dụ 1: Oxi hóa hoàn toàn 0,728 gam bột Fe ta thu được 1,016 gam hỗn hợp hai oxit sắt (hỗn hợp A)..
- Hòa tan hỗn hợp A bằng dung dịch axit nitric loãng dư.
- 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 được sau phản ứng bằng dung dịch HCl dư.
- Các phản ứng có thể có:.
- Các phản ứng hòa tan có thể có:.
- trong đó, là số mol NO thoát ra.
- Xét các phản ứng ta thấy Fe 0 cuối cùng thành Fe +2 , Al 0 thành Al +3 , O 2 0 thành 2O 2 và 2H + thành H 2 nên ta có phương trình bảo toàn electron như sau:.
- Fe 0  Fe +2 Al 0  Al +3 O 2 0  2O 2 2H.
- Ví dụ 2: Trộn 0,81 gam bột nhôm với bột Fe 2 O 3 và CuO rồi đốt nóng để tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp A.
- Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO 3 đun nóng thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất) ở đktc.
- 27  0,09 mol và N +5 + 3e  N +2 0,09 mol  0,03 mol.
- Nhận xét: Phản ứng nhiệt nhôm chưa biết là hoàn toàn hay không hoàn toàn do đó hỗn hợp A không xác định được 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 HNO 3 thì Al 0 tạo thành Al +3 , nguyên tử Fe và Cu được bảo toàn hóa trị..
- Có bạn sẽ thắc mắc lượng khí NO còn được tạo bởi kim loại Fe và Cu trong hỗn hợp A.
- Thực chất lượng Al phản ứng đã bù lại lượng Fe và Cu tạo thành..
- Ví dụ 3: Cho 8,3 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe (n Al = n Fe ) vào 100 ml dung dịch Y gồm Cu(NO 3 ) 2 và AgNO 3 .
- Sau khi phản ứng kết thúc thu được 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 (đktc) và còn lại 28 gam chất rắn không tan B.
- 100 ml dung dịch Y 3.
- 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  Al 3.
- 3e Fe  Fe 2.
- Tổng số mol e nhường bằng 0,5 mol..
- Tổng số e mol nhận bằng (x + 2y + 0,1)..
- Ví dụ 4: Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Al vào dung dịch Y gồm HNO 3 và H 2 SO 4.
- đặc thu được 0,1 mol mỗi khí SO 2 , NO, NO 2 , N 2 O.
- Ta có:.
- (1) Quá trình oxi hóa:.
- Tổng số mol e nhường bằng (2x + 3y)..
- Tổng số mol e nhận bằng 1,4 mol..
- Theo định luật bảo toàn electron:.
- Ví dụ 5: Trộn 60 gam bột Fe với 30 gam bột lưu huỳnh rồi đun nóng (không có không khí) thu được chất rắn A.
- Hoà tan A bằng dung dịch axit HCl dư được dung dịch B và khí C.
- Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
- Khí C là hỗn hợp H 2 S và H 2 .
- Đốt C thu được SO 2 và H 2 O.
- Kết quả cuối cùng của quá trình phản ứng là Fe và S nhường e, còn O 2 thu e..
- Nhường e: Fe  Fe 2.
- 56 mol S  S +4 + 4e.
- 32 mol Thu e: Gọi số mol O 2 là x mol..
- O 2 + 4e  2O -2 x mol  4x.
- Ví dụ 6: Hỗn hợp A gồm 2 kim loại R 1 , R 2 có hoá trị x, y không đổi (R 1 , R 2 không tác dụng với nước và đứng trước Cu trong dãy hoạt động hóa học của kim loại).
- Cho hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO 3 dư thu được 1,12 lít khí NO duy nhất ở đktc..
- Nếu cho lượng hỗn hợp A trên phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO 3 thì thu được bao nhiêu lít N 2 .
- Số mol e do R 1 và R 2 nhường ra là.
- Gọi x là số mol N 2 , thì số mol e thu vào là 2.
- Ví dụ 7: Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HNO 3 thu được hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO 2 .
- Tính khối lượng muối tạo ra trong dung dịch..
- Cách 1: Đặt x, y, z lần lượt là số mol Cu, Mg, Al..
- và 0,07 cũng chính là số mol NO 3.
- Nhận định mới: Khi cho kim loại hoặc hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO 3 tạo hỗn hợp 2 khí NO và NO 2 thì.
- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:.
- Ví dụ 8: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO , thu được V lít (ở.
- đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO 2 ) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư).
- Đặt n Fe = n Cu = a mol  56a + 64a = 12  a = 0,1 mol..
- Cho e: Fe  Fe 3.
- Ví dụ 9: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X.
- Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO 3 (dư), thoát ra 0,56 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất).
- m gam Fe + O 2  3 gam hỗn hợp chất rắn X.
- mol e 0,075 mol  0,025 mol.
- Ví dụ 10: Hỗn hợp X gồm hai kim loại A và B đứng trước H trong dãy điện hóa và có hóa trị không đổi trong các hợp chất.
- Phần 1: Hòa tan hoàn toàn trong dung dịch chứa axit HCl và H 2 SO 4 loãng tạo ra 3,36 lít khí H 2.
- Phần 2: Tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO 3 thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất)..
- Theo (1): Số mol e của M cho bằng số mol e của 2H + nhận;.
- Theo (2): Số mol e của M cho bằng số mol e của N +5 nhận..
- Vậy số mol e nhận của 2H + bằng số mol e nhận của N +5 .
- Ví dụ 11: Cho m gam bột Fe vào dung dịch HNO 3 lấy dư, ta được hỗn hợp gồm hai khí NO 2 và NO có V X = 8,96 lít (đktc) và tỉ khối đối với O 2 bằng 1,3125.
- Xác định %NO và %NO 2 theo thể tích trong hỗn hợp X và khối lượng m của Fe đã dùng?.
- Ta có: n X = 0,4 mol.
- và Fe  3e  Fe 3+ N +5 + 3e  N +2 N +5 + 1e  N +4 3x  x Theo định luật bảo toàn electron:.
- 3x = 0,6 mol  x = 0,2 mol.
- Ví dụ 12: Cho 3 kim loại Al, Fe, Cu vào 2 lít dung dịch HNO 3 phản ứng vừa đủ thu được 1,792 lít khí X (đktc) gồm N 2 và NO 2 có tỉ khối hơi so với He bằng 9,25.
- Nồng độ mol/lít HNO 3 trong dung dịch đầu là A.
- Ta có.
- Nhận định mới: Kim loại nhường bao nhiêu electron thì cũng nhận bấy nhiêu gốc NO 3  để tạo muối..
- Ví dụ 13: Khi cho 9,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc, thấy có 49 gam H 2 SO 4 tham gia phản ứng, tạo muối MgSO 4 , H 2 O và sản phẩm khử X.
- Dung dịch H 2 SO 4 đạm đặc vừa là chất oxi hóa vừa là môi trường..
- 0,4 mol 0,8 mol 0,1 mol 0,1(6-a) mol Tổng số mol H 2 SO 4 đã dùng là : 49 0,5.
- Số mol H 2 SO 4 đã dùng để tạo muối bằng số mol Mg mol..
- Số mol H 2 SO 4 đã dùng để oxi hóa Mg là mol..
- Ta có: 0,1(6  a.
- Ví dụ 14: Để 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, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 .
- Cho hỗn hợp A phản ứng hết với dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc, nóng thu được 6,72 lít khí SO 2 (đktc).
- Số mol Fe ban đầu trong a gam: n Fe a.
- Số mol O 2 tham gia phản ứng:.
- Quá trình oxi hóa: Fe Fe 3 3e.
- Số mol e nhường: n e 3a mol.
- Ví dụ 15: Cho 1,35 gam hỗn hợp A gồm Cu, Mg, Al tác dụng với HNO 3 dư được 1,12 lít NO và NO 2.
- Dựa vào sơ đồ đường chéo tính được số mol NO và NO 2 lần lượt là 0,01 và 0,04 mol.
- Ta có các bán phản ứng:.
- Gọi x, y, z lần lượt là số mol Cu, Mg, Al có trong 1,35 gam hỗn hợp kim loại.
- 2e Al  Al 3