ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ELECTRON

- Từ đó suy ra tổng số mol electroncho bằng tổng số mol electron nhậnPhương pháp này áp dụng cho các bài toán mà các chất tham gia phản ứng có sựthay đổi số oxi hoá (các phản ứng oxi hoá khử), các bài toán phức tạp xảy ra quanhiều quá trình, thậm trí nhiều bài không xác định dược chất dư chất hết.
- Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) khôngcó tính oxi hoá (HCl, H 2 SO 4 loãng …).2.
- Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) có tínhoxi hoá (HNO 3 , H 2 SO 4 đặc, nóng.
- tạo 1 khí hoặc hỗn hợp khí.3.
- Oxit kim loại (hoặc hỗn hợp ox it kim loại) tác dụng với axit ( hoặc hỗn hợpaxit) có tính oxi hoá (HNO 3 , H 2 SO 4 đặc, nóng …).4.
- Bài toán nhúng kim loại vào dung dịch muối Nói chung bất kỳ bài toán nào liên quan tới sự thay đổi số oxi hoá đều có thể giảiđược bằng phương pháp này.
- II- VẬN DỤNGA – BÀI TẬP MẪUBài 1: Hoà tan hoàn toàn 1,5 g hỗn hợp gồm Al và Mg bằng dung dịch HCl dư thuđược 1,68 lít khí H 2 (đktc).
- Tính phần trăm khối lượng mội kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
- Quá trình cho e:Al - 3 e Al 3+ x 3xMg - 2 e Mg 2+ y 2y+ Quá trình nhận e: 2H.
- 2e H Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3 x + 2 y x + 24y = 1,5 (2)Mặt khác, theo bài ra ta có PT:Từ (1) và (2) có: x = 1/30, y = 0,025Do vậy có.
- %Mg = 40% Bài 2: Cho 3,2 g Cu tác dụng với dung dịch HNO 3 đặc, dư thu được NO 2 có thêtích là bao nhiêu? Giải: n Cu mol+ Quá trình cho e: Cu - 2 e Cu Quá trình nhận e: N +5 + 1eN +4 (NO 2 )x xÁp dụng định luật bảo toàn electron ta có: x = 0,1 V = 0,1 .
- lít Bài 3: Hoà tan hết 12 gam một kim loại chưa rõ hoá trị bằng dung dịch HNO 3 loãng thu được 2,24 lít ở đktc một khí không màu, không mùi, không cháy.
- Xácđịnh tên kim loại? Giải: Gọi kim loại cần tìm là M có hoá trị nKhí không màu, không mùi, không cháy chính là N 2 + Quá trình cho e:M – ne M n.
- Quá trình nhận e:2N +5 + 10e N 2 1 0,1Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có.
- 1M = 12nBiện luận: n123M122436Kết luậnLoạiMgLoại Bài 4: Hoà tan hết a gam Cu trong dung dịch HNO 3 loãng thì thu được 1,12 lít hỗnhợp khí NO và NO 2 ở đktc, có tỉ khối so với H 2 là 16,6.
- Tìm a? Giải: Gọi x, y lần lượt là số mol của NO và NO 2 Theo bài ra ta có:Suy ra: x = 0,04, y = 0,01 n NO = 0,04 mol, n NO2 = 0,01 mol+ Quá trình cho e:Cu - 2 e Cu 2+ x 2x+ Quá trình nhận e: N +5 + 3e N +2 (NO)0,12 0,04 N +5 + 1e N +4 (NO Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 2x x = 0,65 a = 4,16 gam Bài 5: Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe và Cu có số mol bằng nhau bằng axitHNO 3 thu được V lít hỗn hợp khí gồm NO và NO 2 đo ở đktc, có tỉ khối so với H 2 bằng 19.
- Tìm V? Giải: Gọi a là số mol của Fe và Cu.
- Theo bài ra ta có: 56x +64x = 12 x = 0,1 mol+ Quá trình cho e:Fe - 3 e Fe 3+ 0,1 0,3Cu - 2 e Cu Quá trình nhận e: N +5 + 3e N +2 (NO)3xx N +5 + 1e N +4 (NO 2 )y y Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x + y = 0,5 (1)Mặt khác theo bài ra ta có: (2)Giải hệ (1) và (2) tìm được: x = y = 0,125 molV .
- Bài 6: Hoà tan hết 7,44 gam hỗn hợp Al và Mg trong thể tích vừa đủ 500 ml dungdịch HNO 3 loãng thu được dung dịch A và 3,136 lít hỗn hợp 2 khí đẳng mol cókhối lượng 5,18g, trong đó có 1 khí không màu hoá nâu trong không khí.
- Tínhthành phần trăm khối lượng kim loại trong hỗn hợp ban đầu? Giải: Khí không màu hoá nâu trong không khí là NO, gọi khí còn lại có khối lượng là M.Gọi x là số mol của mỗi khí trong hỗn hợp (vì 2 khí đẳng mol)Từ công thức tính khối lượng trung bình ta có:+ Quá trình cho e:Al - 3e Al 3+ a 3aMg - 2e Mg 2+ b 2b+ Quá trình nhận e: N +5 + 3e N +2 (NO)0,210,072N +5 + 8e 2N +1 (N 2 O)0,56 2.
- 0,07Áp dụng định luật bảo toàn e ta có: 3a + 2b Mặt khác theo bài ra ta có: 27a + 24b = 7,44 (2)Từ (1) và (2) tìm được: a = 0,2.
- b = 0,085%Mg = 27,42%;%Al = 72,58% Bài 7: (Tính số mol axit có tính oxi hoá tham gia phản ứng với kim loại)Các axit có tính oxi hoá thường gặp là HNO 3 và H 2 SO 4 đặc, nóngÁp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta luôn có: tạo muối với kim loại + tạo sản phẩm khửtạo muối với kim loại + tạo sản phẩm khử Tuy nhiên để việc áp dụng nhanh chóng hơn chúng ta cùng nhau đi xây dựng côngthức tổng quát:Xét phản ứng của x mol kim loại M có số oxi hoá cao nhất là n với dung dịchHNO 3 và N 5+ bị khử xuống N m+ có số mol là y+ Quá trình cho e.
- Quá trình nhận e:M - ne M n+ M(NO 3 ) n N +5 + (5-m)e N +m x nx (5-m)y yÁp dụng định luật bảo toàn electron ta có: nx = (5-m)y tạo muối với kim loại + tạo sản phẩm khử = nx + y = nx.
- nx.=Vậy: Xét phản ứng của x mol kim loại M có số oxi hoá cao nhất là n với dung dịchH 2 SO 4 và S 6+ bị khử xuống S m+ có số mol là yM - ne M n+ M 2 (SO 4 ) n S +6 + (6-m)e S +m x nx(6-m)y yÁp dụng định luật bảo toàn electron ta có: nx = (6-m)ySản phẩm muối kim loại tồn tại dưới dạng: M 2 (SO 4 ) n tạo muối với kim loại =tạo muối với kim loại + tạo sản phẩm khử.
- Cho m gam kim loại A tác dụng hết với dd HNO 3 loãng thu được 0,672 lít NO duy nhất ở đktc, cô cạn dd sau phản ứng thu được 12,12 gam tinh thểA(NO 3 ) 3 .9H 2 O .
- Kim loại A làA.
- Fe D Không có kim loại phù hợp Bài 15.
- Hoà tan 3,24 gam 1 kim loại M bằng dd H 2 SO 4 dư thu được khí SO 2 .
- Hấpthụ hết SO 2 vào bình A chứa 480 ml dd NaOH 0,5 M, sau phản ứng phải dùng 240ml dd KOH 0,5 M để phản ứng hết các chất chứa trong bình A.
- Kim loại M là :A.
- Cho 62,1 gam Al tan hoàn toàn trong dd HNO 3 loãng thu được 16,8 lít hh N 2 O , N 2 đktc .Tính tỷ khối hỗn hợp khí so với hidro .A.
- Cho một hỗn hợp gồm 0,03 mol Al và 0,05 mol Fe tác dụng với 100 mldung dịch chứa AgNO 3 và Cu(NO 3 ) 2 , khuấy kĩ cho tới phản ứng hoàn toàn.
- Sau phản ứng thu được dung dịch A và 8,12 gam chất rắn B gồm 3 kim loại.
- Hòa tanchất rắn B bằng dung dịch HCl dư thấy bay ra 672 ml khí H 2 .
- Tính nồng độ molcủa AgNO 3 và Cu(NO 3 ) 2 trong dung dịch ban đầu của chúng.
- Biết các phản ứngxảy ra hoàn toàn.A.
- TÝnh tæng khèi lîng muèi khan thu ®îc biÕt sè mol t¹omuèi cña 2 gèc axit b»ng nhau .A.
- Hoµ tan hhîp A gåm 1,2 mol FeS 2 vµ x mol Cu 2 S vµo ddHNO 3 võa ®ñ ph¶n øng thu ®îc dd B chØ chøa muèi sunfat vµ VlÝt NO ®o ë §KTC .
- Oxi ho¸ x mol Fe bëi oxi thu ®îc 5,04 gam hhîp A gåmc¸c oxit s¾t .
- Hoµ tan hÕt A trong dd HNO 3 thu ®îc 0,035 molhhîp Y chøa NO , NO 2 cã tû khèi so víi H 2 lµ 19 .
- Cho 21 gam hçn hîp gåm 3 kim lo¹i Fe, Cu , Al t¸c dônghoµn toµn víi lîng d dd HNO 3 thu ®îc 5,376 lÝt hçn hîp hai khÝ NO, NO 2 cã tû khèi so víi H 2 lµ 17 .
- TÝnh khèi lîng muèi thu ®îc sauph¶n øng .A.
- Cho 2,16 gam Al t¸c dông víi VlÝt dd HNO 3 10.5.
- d =1,2 g/ml ) thu ®îc 0,03mol mét sp duy nhÊt h×nh thµnh cña sùkhö cña N +5 .
- TÝnh V ml dd HNO 3.
- Hoµ tan 56 gam Fe vµo m gam dd HNO 3 20 % thu ®îc ddX , 3,92 gam Fe d vµ V lÝt hh khÝ ë ®ktc gåm 2 khÝ NO , N 2 O cãkhèi lîng lµ 14,28 gam .
- NÕu cho 34,8gam hh 3 kim lo¹i trªn t¸c dông víi dd CuSO 4 d , läc toµn bé chÊtr¾n t¹o ra råi hoµ tan hÕt vµo dd HNO 3 ®Æc nãng th× thÓ tÝchkhÝ thu ®îc ë ®ktc lµ :A.
- Cho hỗn hợ p A phản ứng hết với dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc, nóng thu được 6,72 lit khí SO 2 ( đktc).
- Thể tích V và khối lượng HNO 3 đã phản ứng:A.
- 2,92g Bài 27 : Hỗn hợ p A gồm 2 kim loại R 1 , R 2 có hóa trị x,y không đổi( R 1 và R 2 khôngtác dụng với nước và đứng trước Cu trong dãy hoạt động hóa học).
- Cho hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch CuSO 4 dư, lấy Cu thu được cho phản ứng hoàn.
- 0,112lit Bài 28 : Khi cho 9,6gam Mg tác dụng hết với dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc thấy có49gam H 2 SO 4 tham gia phản ứng tạo muối MgSO 4 , H 2 O và sản phẩm khử X.
- SO 2 ,H 2 S Bài 29 : Cho 1,35gam hỗn hợ p A gồm Cu, Mg, Al tác dụng với HNO 3 dư được1,12lit NO và NO 2 có khối lượng trung bình là 42,8.
- 5,69g Bài 30 : Cho a gam hỗn hợ p gồm FeO, CuO, Fe 3 O 4 có số mol bằng nhau tác dụnghoàn toàn với lượng vừa đủ là 250ml dung dịch HNO 3 , khi đun nóng nhẹ đượcdung dịch B và 3,136 lit hỗn hợ p khí C( đktc) gồm NO 2 và NO có tỷ khối so với H 2 bằng 20,143 a/ a nhận giá trị là:A.
- Hòa tan hoàn toàn 12g hỗn hợ p Fe, Cu( tỷ lệ mol 1:1) bằngaxit HNO 3 , thu được V lit( đktc) hỗn hợp khí X( gồm NO và NO 2 ) và dung dịchY( chỉ chứa 2 muối và axit dư).
- Giá trị của V là: Tính m gam và nồng độ HNO3:A.
- Đáp án khác Câu 9: Khi hòa tan 2,7g Al vào dung dịch HNO 3 dư, chỉ thu được dung dịch muốichứa một chất tan hỗn hợp khí N 2 O + N 2 .
- 7 lit Câu 10 : Cho 16gam FeS 2 tác dụng với dung dịch HNO 3 2,5M được khí NO duynhất và muối sunfat sắt.
- Hiệu suất của phản ứng HNO 3 là 80.
- 0,26 lit Câu 11: Hòa tan 4,5g Al bằng dung dịch HNO 3 loãng được V 1 lit khí NO và V 2 lit khí N 2 O.
- Hỗn hợp khí có tỉ khối so với H 2 bằng 16,75.
- 0,88 Câu 12: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS 2 và x mol Cu 2 S bằng dungdịch HNO 3 vừa đủ , thu được dung dịch A chỉ chứa muối sunfat và 268,8 lit NO(đktc).
- Đáp án khác Câu 13: Hòa tan hoàn toàn 3,84gam Cu vào dung dịch HNO 3 loãng thu được mộtchất khí không màu (A), đem oxi hóa hoàn toàn khí A tạo thành một chất khí B cómàu nâu, sục khí B vào nước cùng với dòng khí oxi để chuyển hết thành HNO 3 .Thể tích oxi đã tham gia phản ứng :A.
- 0,448 lit Câu 14: Cho 200 ml gồm HNO3 0,5M và H2SO 4 0,25M tác dụng với Cu dư đượcV lit NO ở (đktc) cô cạn dung dịch sau phản ứng được m gam muối khan.
- 12,7 Câu 15: Hòa tan 2,8 gam một kim loại X vào dung dịch HNO 3 , thu được 1,12 litkhí NO duy nhất (đktc.
- Cu Câu 16: Hòa tan m gam Al trong HNO3 loãng thu được hỗn hợp gồm 0,03 mol N2và 0,1 mol NO.
- (6) Al2S3 ;(7) FeSO4Chất nào phản ứng với HNO3 đặc nóng giải phóng ra khí :A.
- Câu 18: Hòa tan 7,2 gam kim loại X thuộc phân nhóm chính trong dung dịchHNO3 sinh ra khí NO và trong dung dịch HCl thấy lượng muối clorua và muốinitrat hơn kém nhau 15,9 gam .
- Al Câu 19: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Al, Fe vào dung dịch HNO3 loãng ,dư đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí X thoát ra (đktc) gồm NO .
- N2O với khối lượng 10,4 gam và thể tích là 6,72 lit .Tổng số mol electron màhỗ hợp Al , Fe đã nhường là :A.
- 1,3 Câu 20: Cho 3,6 gam một oxit của kim loại M phản ứng vừ đủ với HNO 3 đặc nóngthu được muối của kim loại M hóa trị III và 1,12 lit khí (đktc.
- Câu 21: Hòa tan hoàn toàn 0,368 gam hỗn hợp Al và Zn cần 25 lit dung dịchHNO3 0,001 M thì vừa đủ .
- Sau phản ứng thu được một dung dịch gồm ba muối .Tính nồng độ của dung dịch sau phả ứng .
- Câu 22: Cho 6,2 gam Cu tan hoàn toàn vào 200ml dung dịch HNO 3 thì giải phóngmột hỗn hợp khí gồm NO và NO 2 có tỉ khối so với H 2 bằng 18.
- Tính nồng độ củadung dịch HNO 3

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt