Chìa khóa vàng 4: Phương pháp bảo toàn electron - Nguyễn Văn Phú

Nội dung text: Chìa khóa vàng 4: Phương pháp bảo toàn electron - Nguyễn Văn Phú

1. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : CHỈ CềN ÍT THỜI GIAN NŨA LÀ THI ĐẠI HỌC, MỘT MỐC QUAN TRONG TRONG CUỘC ĐỜI, VẬY CÁC BẠN ĐÃ TRANG BỊ NHỮNG Gè CHO KỲ THI ĐẦY KHỐ KHĂN VÀ KHỐC LIỆT NÀY. BẠN PHẢI Cể MỘT CUỘC CHIẾN TRANH MỘT MẤT MỘT CềN Vè TỶ LỆ CHỌI TRUNG BèNH 1/10, NGHĨA LÀ BẠN PHẢI LOẠI 1O ĐỐI THỦ KHÁC ĐỂ BƯỚC VÀO ĐẤU TRƯỜNG DANH GIÁ. MỖI NGƯỜI ĐỀU Cể CON ĐƯỜNG RIấNG NHỮNG ĐIỀU CHUNG NHẤT LÀ BẠN ĐÃ Cể NHỮNG TÀI LIỆU Gè ĐỂ PHỤC VỤ KỲ THI TỚI. VẬY PHƯƠNG PHÁP MÀ TễI KHUYấN CÁC BẠN HÃY XEM QUA Để LÀ: BẠN HÃY SỞ HỮU 30 CHèA KHểA VÀNG GIẢI NHANH Vễ CƠ , HỮU CƠ VÀ 100 ĐỀ THI THỬ Cể ĐÁP ÁN GIẢI Vễ CÙNG CHI TIẾT, NẾU BẠN CềN THIẾU CHèA KHểA VÀNG HAY ĐỀ THè HÃY GỌI CHO TễI ĐỂ SỞ HỮU Nể, NẾU BẠN THẤY HAY THI HÃY NHẮN TIN CHO TễI, NẾU BẠN THẤY KHễNG HAY THI HÃY NHẮN TIN GểP í NHẫ: XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN. NẾU BẠN MUỐN HỌC MỘT KHểA ễN THI CẤP TỐC VỀ “THỦ THUẬT DỰA VÀO DỮ KIỆN BÀI TOÁN ĐỂ CHỌN ĐÁP ÁN ĐÚNG” Ở NGHỆ AN THè HÃY GỌI CHO TễI NHẫ: 098.92.92.117 như vậy trong MỘT THỜI GIAN NGẮN tôi đã gữi lên violet 10 cKV trong tổng số 30 ckv, hi vọng nó sẽ giúp phần nào yên tâm hơn trước khi bước vào kỳ thi cđ-đh năm 2011. ( gồm CKV1,2,3,4,5,9,11,12,13, 20). Chìa khóa vàng 4. phương pháp bảo toàn electron I. cơ sở lý thuyết - Trong một hệ oxi hoá khử: “tổng số e do chất khử nhường bằng tổng số e mà chất oxi hoá nhận”. Hay “tổng số mol e chất khử nhường bằng tổng số mol e chất oxi hoá nhận”. Ví dụ: Cr - 3e Cr 3+ x 3x x Cu - 2e Cu 2+ y 2y y Fe - 3e Fe 3+ z 3z z N5+ + 3e N 2+ t 3t t áp dụng phương pháp bảo toàn e thì: 3x + 2y + 3z = 3t - Quan trọng nhất là khi áp dụng phương pháp này đó là việc phải nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối của hệ oxi hoá khử, ta không cần quan tâm đến việc cân bằng phản ứng oxi hoá khử xảy ra. - Khi áp dụng phương pháp bảo toàn electron ta phải làm các bước sau: + B1: Từ dữ kiện của bài toán đổi ra số mol + B2: Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử, đồng thời thiết lập các đại lượng theo số mol. + B3: áp dụng định luật bảo toàn e cho hai quá trình trên: “Tổng số mol e chất nhường bằng tổng số mol e chất nhận”. Từ đó thiết lập phương trình đại số (nếu cần), kết hợp với giả thiết của bài toán để tìm ra két quả nhanh nhất và chính xác nhất. II. Phạm vi sử dụng: Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 1
2. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : Gặp nhiều chất trong bài toán mà khi xét phương trình phản ứng là phản ứng oxi hóa khử (có sự thay đổi số e) hoặc phản ứng xảy ra phức tạp, nhiều đoạn, nhiều quá trình thì ta áp dụng phương pháp bảo toàn e. - Cần kết hợp các phương pháp như bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố để giải bài toán. - Cần có nhiều chất oxi hoá và nhiều chất khử cùng tham gia trong bài toán ta cần tìm tổng số mol e nhận và tổng số mol e nhường rồi mới cân bằng. III. Bài toán áp dụng Bài toán 1: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2008). Cho 3.2 gam bột Cu tác dụng với 100 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 0.8 M và H2SO4 0.2 M. Sau khi các phản ứng xẫy ra hoàn toàn sinh ra V lít khí NO (đktc) sản phẩm khử duy nhất. Giá trị V lít là: A. 0.746 lít. B. 0.448 lít. C. 1.792 lít. D. 0.672 lít. Bài giải: áp dụng phản ứng oxi hoá khử: NO3 4H 3e NO 2H2O 0,12 0,03 n 0,08mol  H (HNO3 ) Ta có: n 0,12mol  H n 2.H2SO4 2.0,2.0,1 0,04 H (H2SO4 )  VNO = 0,03 x 22,4 = 0,672lít D đúng Phân tích bài toán: + Học sinh A làm: Cu - 2e Cu2+ 0,05 0,1 0,05 N 5 3e N 2 (NO) 0,1 0,1 x VNO .22,4 =>sai x 3x x 3 2 3 + Học sinh B làm: Cu - 2e Cu2+  x 2x x 2x 0,24 x 0,12(không thoả mãn) vì nCu = 0,05mol 5 2  N 3e N (NO) 0,05 0,24 0,08  + Học sinh C làm: Cu - 2e Cu2+  0,05 0,1 0,1 0,1 x (sai) 3 NO3 4H 3e NO 2H2O x 4x 3x x  + Học sinh D làm: n + 0,08mol  H (HNO3 ) 1 n 0,1mol V .0,1.22,4 0,56(Sai)  H NO n 0,02mol 4 H (H2SO4 )  Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 2
3. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : + Học sinh E nhận xét: Có thể Cu dư hoặc Cu phản ứng hết nên làm như A đúng. Bài toán 2: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2008). Nung nóng m gam hỗn hợp Al và Fe 2O3 (trong môi trường không có không khí) đến phản ứng xẫy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn Y, chia Y thành hai phần bằng nhần bằng nhau: - Phần 1 tác dụng với H2SO4 loãng dư sinh ra 3.08 lít khí hiđrô (đktc). - Phần 2 tác dụng NaOH dư sinh ra 0.84 lít khí hiđrô (đktc). Giá trị m gam là: A. 22.75 B. 21.40 C. 29.40 D. 29.43 . Bài giải: Phân tích bài toán: Từ P2 + NaOH dư nên Al dư còn Fe2O3 hết: Như vậy hỗn hợp Y: Fe, Al2O3 và Al dư Gọi x, y, z lần lượt là số mol Al2O3, Fe và Al dư trong mỗi phần: Al 3e Al3  z 3z z P1: Fe 2e Fe2 áp dụng ĐLBT e: 3z + 2y = 0,275 (1)  y 2y y 2H 2e H 2 0,275 0,1375 Al 3e Al3  z 3z z P2:  2H 2e H2 0,075 0,0375 áp dụng ĐLBT e: 3z = 0,075 z= 0,025M Thay vào (1) y = 0,1mol: Fe2O3 + 2Al Al2O3 + 2Fe (3) 1 Từ (3) x n n 0,05mol Al2O3 2 Fe m = 2.(0,05 . 102 + 56. 0,1 + 27 . 0,025)= 22,75 A đúng Bài toán 3: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối B-2007). Nung m gam bột Fe trong ôxi thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hết hỗn hợp X bằng HNO3 dư, thu được 0.56 lít khí NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị m gam là: A. 2.62 B. 2.32 C. 2.22 D. 2.52 Bài giải. Fe - 3e Fe3+ áp dụng ĐLBT e: 3x = 0,075 + 4y (1) x 3x Mặt khác: mX = mFe + m O2 N+5 + 3e N+2 (NO) 0,075 0,025 56x+ 32y=3 (2) Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 3
4. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : -2 x 0,045 O2 + 4e 2O Từ (1) và (2) y 4y y 0,015 m = 56 0,045 = 2,52g D đúng Bài toán 4: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2007). Hoà tan 5.6 gam Fe bằng dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch X. Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO4 0.5 M. Giá trị V ml là: A. 20 B. 40 C. 60 D. 80. Bài giải 5,6 n 0,1mol ; Fe - 2e Fe2+ Fe 56 0,1 0,2 0,1 Fe2+ - 1e Fe3+ 0,1 0,1 0,1 0,1 áp dụng ĐLBT e: 5x = 0,1 x = 0,02 5 Mn+7 + 5e Mn2+ 0,02 x 5x V 0,04lit 40ml B đúng KMnO4 0,5 Phân tích bài toán: Nếu Fe + H2SO4 tạo V1 lít H2 thì: Fe 3e Fe3  a 3a a 2H 2e H 2  3a 2b 5c 2b b M 7 5e Mn2 c 5c c  Bài toán 5 (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2007). Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe và Cu ( tỉ lệ mol 1:1) bằng HNO3 thu được V lít hỗn hợp khí X gồm NO và NO2 (đktc) và dung dịch Y ( chỉ chứa 2 muối và axit dư ). Tỉ khối của X so với H2 bằng 19. Giá trị V lít là: A. 2.24 B. 3.36. C. 4.48 D. 5.60. Bài giải: Xác định %V của NO và NO2 trong X: 30x 46(1 x) M 19.2 x 0,5hay50% n n xmol X 1 NO NO2 Các phương trình oxi hoá khử: nFe = a nCu = a; 56a + 64a = 12 a = 0,1mlol Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 4
5. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : Fe 3e Fe3 N 5 3e N 2 (NO) 0,1 0,3 3x x 2 5 4 Cu 2e Cu N 1e N (NO2 ) 0,1 0,2 x x áp dụng định luật bảo toàn e ta có: 0,3 + 0,2 = 3x + x x = 0,125 Vậy nX = 0,125 . 2 = 0,25mol VX = 0,25 . 22,4 = 5,6 lít D đúng Bài toán 6: ( TN TH PT 2007). Hoà tan 5.4 gam Al bằng một lượng dung dịch H2SO4 loãng đư. Sau phản ứng thu được dung dịch X và V lít khí H2 đktc. Giá trị của V lít: A. 2.24 B. 3.36. C. 4.48 D. 6.72 Bài giải: Al 3e Al3 0,2 0,6 5,4 n 0,2 n 0,3 ứng với 6,72 lít D đúng Al 27 H2 2H 2e H2 0,6 0,3 Bài toán 7: (Đề thi thử ĐH Vinh). Hoà tan hết hỗn hợp bột gồm m gam Cu và 4.64 gam Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 loãng dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X. Dung dịch X làm mất màu vừa đủ 100 ml dung dịch KMnO4 0.1 M. Giá trị của m gam là: A. 1.92 B. 0.96 C. 0.48 D. 1.44 Bài giải: Fe3O4 + 4 H2SO4 FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O 0,02 0,02 0,02 Cu + Fe2(SO4)3 CuSO4 + 2FeSO4 0,02 0,04 Dung dịch X là H2SO4 dư FeSO4, CuSO4 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8 H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 2K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O 0,05 0,01 0,03 nFe (SO ) còn dư m 64. 0,96g B đúng 2 4 3 Cu 2 Bài toán 8: Cho m gam Al tan hoàn toàn dung dịch HNO3 nóng dư thu được 11.2 lít (đktc) hh khí A gồm: N2 , NO, N2O có tỉ lệ về số mol tương ứng là 2:1:2. Giá trị m gam là: A. 35.1 B. 18.9 C. 27.9 D. 26.1 Bài giải: 11,2 n 0,5mol n 0,2mol;n 0,1mol; n 0,2mol A 22,4 N2 NO N2O Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 5
6. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : + Quá trình oxi hoá: Al - 3e Al3+ (1) a 3a a + Quá trình khử: áp dụng ĐLBT e: +5 2N + 10e N2 (2) 3a = 2 + 0,3 + 1,6 = 3,9 a = 1,3 0,4 2 0,2 m = 27 . 1,3 = 35,1g A đúng N+5 + 3e N+2 (NO) (3) Al 0,3 0,1 +5 +1 2N + 8e N (N2O) (4) 1,6 0,2 Phân tích bài toán: + Nếu (2, 3, 4) không cân bằng 3a = 1 + 0,3 + 0,8 a = 0,7 mAl = 18,9g B sai 3,1 + Nếu (2, 3) cân bằng còn (4) không: 3a = 2 + 0,3 + 0,8 a m Al = 27,9 C sai 3 2,9 + Nếu (2) không cân bằng, (3,4) cân bằng 3a = 1 + 0,3 + 1,6 a m Al = 26,1 D sai 3 Bài toán 10: Để m gam bột sắt ngoài không khí 1 thời gian thu được 11,8 gam hỗn hợp các chất rắn FeO, Fe2O3, Fe, Fe3O4 . Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dung dịch HNO3 loãng thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc). Giá trị m gam là: A: 9,52 gam B: 9,94 gam C: 8,96 gam D: 8,12 gam Bài giải: m 11,8 m n ; n ; n 0,1mol Fe 56 O2 (pư) 32 NO(gp) Chất khử là Fe; Chất oxi hoá gồm O2 và HNO3 FeO - 3e Fe3+ 2- O2 + 4e 2O m 3m 56 56 11, 8 m 11, 8 m .4 32 8.4 N+5 + 3e N+2 (NO) 0,3 0,1 ne nhường = ne chất oxi hoá nhận (O2 , NO3 ) 3m 11,8 m 0,3 m = 9,94 gam B đúng 56 8 Bài toán 11: Hoà tan hoàn toàn 17.4 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Mg trong dung dịch HCl thấy thoát ra 13.44 lít khí, nếu cho 34.8 gam hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch CuSO4 dư, lọc lấy toàn bộ chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO3 nóng dư, thu được V lít khí NO2 đktc. Giá trị V là: A. 11.2 lit B. 22.4 lít C. 53.76 lít D. 26.88 lít. Bài giải: Al, Fe, Mg nhường e, số mol e này chính bằng số mol e Cu nhường khi tham gia phản ứng với + HNO3 số mol e mà H nhận cũng chính là số mol e mà HNO3 nhận. + 2H + 2e H 2 Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 6
7. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : 13,44 1,2mol 0,6mol 22,4 17,4 gam hỗn hợp H+ nhận 1,2mol e. Vậy 34,8gam số mol mà H+ nhận là: 2,4 mol 17,4g hỗn hợp n 1,2 H 34,8g hỗn hợp n 2,4mol H +5 N + 1e NO2 2,4 2,4mol V 2,4.22,4 53, lít76 C đúng NO2 Chú ý: Nếu n 1,2 V 1,2.22,4 26,88lít D sai H NO2 Bài toán 12: Hoà tan hoàn toàn 43.2 gam kim loại Cu vào dung dịch HNO3 loãng dư, tất cả khí NO thu được đem ôxi hoá thành NO2 rồi sục vào nước có dòng oxi để chuyển hết thành dung dịch HNO3 . V lít khí O2 đktc tham gia vào quá trình trên là: A. 15.12 lít B. 7.56 lít C. 6.72 lít D. 8.96 lít Bài giải: Ta nhận thấy Cu nhường e cho HNO3 tạo thành NO2 , sau đó NO2 lại nhường cho O2. Vậy trong bài toàn này, Cu là chất nhường với O2 là chất nhận e. 2+ 2- Cu - 2e Cu O2 + 4e 2O 4x = 1,35 x = 0,3375 0,675 1,35 x 4x V 0,3375.22,4 7,56 lít B đúng O2 2- 1,35 Phân tích: Nếu O2 + 2e 2O x V 15,12 lít A sai 2 O2 Bài toán 13: Chia m gam hỗn hợp 2 kim loại A, B có hoá trị không đổi thành 2 phần bằng nhau. – Phần 1 tan hết trong dung dịch HCl tạo ra 1.792 lít H2 đktc. - Phần 2 nung trong oxi thu được 2.84 gam hỗn hợp oxit. Giá trị của m là A. 1.56 gam. B. 4.4 gam. C. 3.12 gam D. 4.68 gam. Bài giải: + A, B là chất khử H (ở, P1) và O2 (ở P2) là chất oxi hoá n nhận =n nhận eH eO2 + 2H - 2.1e H2 0,16  0,08 m m m 2,84 0,04.32 1,56g KLP2 oxit oxi 2- O2 + 4e 2O m = 1,56 x2 = 3,12g C đúng 0,04  0,16 Phân tích: Nếu m 2,84 0,04x16 2,2g m = 4,4g B sai KLP2 Bài toán 14: : Chia 44 gam hỗn hợp gồm Fe và kim loại M có hoá trị không đổi thành 2 phần bằng nhau. - P1 tan hết trong 2 lít dung dich HCl tạo ra 14.56 lít H2 đktc. - P2 tan hoàn toàn trong dung dich HNO3 loãng nóng thấy thoát ra 11.2 lít khí NO duy nhất ở đktc. Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 7
8. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : 1. Nồng độ mol của dung dich HCl là: A. 0.45 M B. 0.25 M C. 0.55 M D. 0.65 M. 2. Khối lượng hỗn hợp muối clorua khan thu được khi cô cạn dung dịch sau pư ở P1 là: A. 65.54 gam B. 68.15 gam C. 55.64 gam D. 54.65 gam. 3. Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu là: A. 49.01 % B. 47.97 % C. 52.03 % D. 50.91 %. 4. Kim loại M là: A. Mg B. Zn C. Al D. Cu. Bài giải: a) n 0,65mol n 2n 2.0,65 1,3mol H2 HCl H2 1,3 C 0,65M Đáp án D đúng M 2 b) m m m . Trong đó: n n 1,3mol muối KL Cl Cl HCl mmuói = 22 + 1,3 . 35,5 = 68,15g Đáp án B c) áp dụng định luật bảo toàn e: 2+ P1: Fe: Fe - 2e Fe x 2x M - ae Ma+ y ay + 2H + 2e H2 1,3 0,65 Fe 3e Fe3 x 3x 2x ay 1,3 x 0,2 M - ae Ma+ 3x ay 1,5 ay 0,9 N+5 + 3e N+2 (NO) 1,5 0,5 0,2.56 nFe = 0,2 % mD đúng .100% 50,91% Fe 22 0,9 m 10,8.a d) mM = 22 - 0,2 . 56 = 10,8g, n y ; M 12a M a n 0,9 Vậy a = 2; M = 24(Mg) là phù hợp Bài toán 15: Cho luồng khí CO qua m gam bột Fe2O3 nung nóng thu được 14 gam hỗn hợp X gồm 4 chất rắn . Cho hỗn hợp X hòa tan hoàn toàn bằng HNO3 dư, thu được 2.24 lít khí NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị m là: A. 16.4 gam. B. 14.6 gam. C. 8.2 gam D. 20.5 gam. Bài giải: Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 8
9. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : CO là chất khử (ta coi Fe2O3 không tham gia vào phản ứng oxi hoá khử) m 14 moxi(trong oxit) = m - 14g. nCO = nO(oxit) = 16 C+2 + 2e C+4 m 14 m 14 16 8 +5 +2 - HNO3 là chất oxi hoá: N + 3e N 0,3 0,1mol m 14 Ta có: A đúng 0,3 m 16,4g 8 Bài toán 16: Cho tan hoàn toàn 58 gam hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO 3 2M loãng nóng thu được dung dich B và 0.15 mol khí NO và 0.05 mol NO2 . Cô cạn dung dich B khối lượng muối khan thu được là: A. 120.4 gam B. 89.8 gam C. 116.9 gam D. kết quả khác. Bài giải: Nếu chỉ dùng phương pháp bảo toàn e thông thường, ta cũng chỉ lập được 2 phương trình 3 ẩn số và sẽ gặp khó khăn trong việc giải. Để tính khối lượng muối NO3 trong bài toán trên ta có công thức n NO3 (trong muối) = a. nX. Trong đó a là số e mà N+5 nhận để tạo thành Y Như vậy: mmuối khan = mFe, Cu, Ag + m NO3 n 3.n NO 8n N O 3.0,15 8.0,05 0,95mol NO3 2 mmuối khan = 58 + 0,95 . 62 = 116,9g C đúng Bài toán 17: Cho luồng khí CO qua m gam bột Fe 2O3 nung nóng thu được X gồm 4 chất rắn. chia X thành 2 phần bằng nhau. - Phần 1 hoà tan bằng HNO3 dư, thu được 0.02 mol khí NO và 0.03 mol N2O. - Phần 2 hoà tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được V lít SO2 (đktc). Giá trị V là: A. 2.24 lít B. 3.36 lít C. 4.48 lít D. 6.72 lít. Bài giải: HNO3 là chất ôxi hóa: N+5 + 3e N+2 0,06 0,02mol ne nhận = 0,06 + 0,24 = 0,3mol +5 +1 2N + 8e 2N (N2O) 0,24 0,06 0,03 - Chất khử ở hai phần là như nhau, do đó số mol eletron H2SO4 nhận bằng số mol eletron HNO3 nhận. Ta có Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 9
10. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : S 6 2e S 4 (SO ) 2 V 0,15.22,4 3,36lít B đúng  SO2 0,3 0,15  Bài toán 18: Chia hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 thành 2 phần bằng nhau. - Phần 1 tác dụng NaOH dư thu được 0.3 mol khí. - Phần 2 tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 thu được 0.075 mol khí Y duy nhất. Y là: A. NO2 B. NO C. N2O D. N2 Bài giải: - Trong X chỉ có Al có tính khử: 2H2O + 2e H2 + 2OH 0,6 0,3 Khi tác dụng với HNO3, chất oxi hoá là HNO3 N+5 + ne Y 0,075n .0,075mol ta có: 0,075n = 0,6 +5 Với n là số e mà N nhận để tạo thành Y n = 8. Vậy Y là N2O C đúng Bài toán 19: Cho tan hoàn toàn 7.2 gam FexOy trong HNO3 thu được 0.1 mol NO2 . Công thức phân tử của ôxit là: A. FeO, B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. kết quả khác. Bài giải: +5 +4 N + 1e N (NO2) , FexOy là chất khử 0,1 0,1 0,1 2y 2y 3 7,2 x.Fe x x. 3 e x.Fe (3x 2y) 0,1 x 56x 16y 7,2 7,2 (3x 2y) 16x 16y x y FeO A đúng 56x 16y 56x 16y Bài toán 20: Hoà tan hoàn toàn 19.2 gam kim loại M trong dung dịch HNO3 dư thu được 8.96 lít (đktc) hỗn hợp khí NO2 và NO có tỉ lệ về thể tích 3:1. 1. Kim loại M là: A. Al B. Cu. C. Mg D. Fe. 2. Khối lượng HNO3 đã tham gia phản ứng là. A. 44.1 gam B. 25.2 gam C. 63 gam D. kết quả khác. Bài giải: 8,96 VNO 3 n NO 3 n 0,4mol vì 2 2 h2khí 22,4 VNO 1 n NO 1 3 n n .0,4 0,3mol NO = 0,1mol NO2 4 Chất khử M: M - ne Mn+ (1) 19,2 19,2 .n M M Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 10
11. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : Chất oxi hoá: NO3 1e 2H NO2 H2O (2) 0,3 0,3 0,6 0,3 NO3 3e 4H NO 2H2O (3) 0,1 0,3 0,4 0,1 0,2 19,2 áp dụng định luật bảo toàn e: ne nhận = ne nhường .n 0,6 M 19,2 1) M Cu B .đúngn 32n M 64(n 2) 0,6 2) n C đúngn 0,6 0,4 1mol m 1.63 63gam HNO3 H HNO3 Chú ý: + Nếu (2) và (3) cân bằng phương trình bán oxi hoá khử: n n 0,4mol HNO3 H m 63.0,4 25,2gam B sai HNO3 + Nếu (2) cân bằng và (3) không cân bằng phương trình bán oxi hoá khử: n n 0,7mol HNO3 H m A sai 63.0,7 44,1mol HNO3 + Nếu (3) cân bằng mà (2) không cân bằng: n A sai n 0,7mol HNO3 H Bài toán 21: Hoà tan hoàn toàn 11,2g Fe trong dung dịch HNO3 dư, thu được A và 6,72 lít hỗn hợp khí X gồm NO và một khí X với tỉ lệ thể tích là 1: 1. Khí X có công thức là: A: NO2 B: N2 C: N2O D: N2O3 Bài giải: 6,72 11,2 n 0,3mol n 0,2mol h2khí 22,4 Fe 56 - Quá trình oxi hoá: Fe - 3e Fe3+ (1) 0,2 0,6 0,2 NO 3e 4H 2H O NO - Quá trình khử: 3 2 (2) 0,15 0,45 0,6 0,15 5x 2y 0,15 .0,15 x (3) xNO3 (5x 2y)e NxOy 5x 2y áp dụng định luật bảo toàn e: 0,6 0,45 .0,15 x Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 11
12. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : x 1 A đúng NO y 2 2 Bài toán 22: Một hỗn hợp 3 kim loại gồm Al , Fe, Mg có khối lượng 26.1 gam được chia làm 3 phần bằng nhau. - Phần 1 cho tan hết trong dung dịch HCl thấy thoát ra 13.44 lít khí. - Phần 2 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 3.36 lít khí - Phần 3 cho tác dung dịch CuSO4 dư , lọc lấy toàn bộ chất rắn thu được sau phản ứng đem hoà tan trong dung dịch HNO3 dư thì thu được V lít khí NO2 ( các khí đều đo đktc). Giá trị V lít thu được là: A. 26.88. B. 53.70. C. 13.44 D. 44.8. Bài giải: 2Al + 6HCl AlCl3 + 3H2 26,1 Khối lượng mỗi phần m 8,7g Mg + 2HCl MgCl2 + H2 3 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Gọi x, y, z là số mol Al, Mg, Fe trong 7,4 gam hỗn hợp 27x 24y 56z 8,7 x 0,1 1,5x y z 0,3 y 0,075 1,5 0,15 x 0,075 trong 34,7 g hỗn hợp nAl = 0,4; nMg = 0,3; nFe = 0,3 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O - ở P3 khi các kim loại tác dụng với dung dịch CuSO4 tạo thành Cu, lượng Cu này tác dụng với 2+ HNO3 tạo ra Cu . Do đó: Al, Mg, Fe là chất khử, nhường e. ne nhường = 3. 0,1 + 2. 0,075 + 2. 0,075 = 0,6mol +5 +4 - HNO3 là chất oxi hoá, nhận e: N + 1e N (NO2) a = 0,6 a a n 0,6mol V 0,6.22,4 13,44l it C đúng NO2 NO2 Bài toán 23: Chia hỗn hợp X gồm Al, Al2O3, ZnO thành 2 phần bằng nhau. – Phần 1 cho tác dụng dung dịch NaOH dư thu được 0.3 mol khí. – Phần 2 tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 thu được 0.075 mol khí Y duy nhất. Khí Y là: A. NO2 B. NO C. N2O C. N2 . Bài giải: Trong X chỉ có Al có tính khử nước bị nhôm khử theo phương trình Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 12
13. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : - 2H2O + 2e H 2 + 2OH 0,6 0,3mol 0,075n = 0,6, n là số e mà N+5 nhận để tạo thành Y. n = 8. Khi tác dụng với HNO3, chất oxi hoá là Vậy Y là N O HNO3 2 N+5 + ne Y C đúng 0,075n 0,075 Bài toán 24: Cho tan hoàn toàn 3.76 gam hỗn hợp X ở dạng bột gồm: S, FeS và FeS 2 trong dung dịch HNO3 thu được 0.48 mol NO2 và dung dịch dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng dung dịch Ba(OH)2 dư, lọc và nung kết tủa đến khối lượng không đổi được m gam chất hỗn hợp rắn. Giá trị m gam là: A. 11.650 B. 12.815 C. 13.980 D. 17.545. Bài giải: 2 1 2+ -2 0 Fe S2 tương đương với Fe . S . S , Vì vậy có thể coi hỗn hợp X gồm hai chất S và FeS có số mol a và b ta có: Số gam: X = 32a + 88b = 3,76 (I) Chất khử: S0 - 6e S+6 a 6a FeS-2 - 9e Fe3+ + S+6 b 9b +5 +4 Chất oxi hoá: N + 1e N (NO2) 0,48 0,48 Ta có: 6a + 9b = 0,4 8 (II), Từ (I) và (II): a = 0,035 mol S, b = 0,03 mol FeS nBaSO n 2 nS nFeS 0,035 0,03 0,065mol 4 SO4 m 0,065.233 15,145g , m 0,015.160 2,4g BaSO4 Fe2O3 m 15,145 2,4 17,545gam D đúng Bài toán 25: Cho tan hoàn toàn 3.6 gam hỗn hợp gồm Fe và Mg trong dung dịch HNO3 2M loãng nóng thu được dung dịch D, 0.04 mol khí NO và 0.01 mol N2O . Cho dung dịch D tác dụng với NaOH lấy dư, lọc và nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. 1. Giá trị m là A. 2.6 gam B. 3.6 gam C. 5.2 gam D. 7.8 gam. 2. Thể tích HNO3 đã phản ứng là: A. 0.5 lít B. 0.24 lít C. 0.26 lít D. 0.13 lít. Bài giải: +5 a) HNO3 là chất oxi hoá: N + 3e NO 0,12 0,04 mol +5 +1 2N + 8e 2N (N2O) 0,08 0,02 0,01mol ne nhận = 0,12 + 0,08 = 0,2mol . Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 13
14. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : - Mg và Fe là chất khử. Gọi x, y là số mol Mg và Fe trong hỗn hợp Mg - 2e Mg3+ x 2x mol ne nhường = 2x + 3y Fe - 3e Fe3+ y 3y mol Ta có hệ phương trình: 24x 56y 3,6 x 0,01molMg 0,01molMgO 2x 3y 0,2 y 0,06molFe 0,03molFe2O3 m m m 0,01.40 0,03.160 5,2g MgO Fe2O3 Ta có thể tính theo cách sau: Ta có sơ đồ: Mg MgO; Fe Fe2O3. Trong đó Mg và Fe là chất khử, oxi là chất oxi hoá, số mol e nhân vẫn là 0,2mol: O + 2e O2- 0,1 0,2 m = mMg, Fe + mO = 3,6 + 16. 0,1 = 5,2gam C đúng b) Theo định luật bảo toàn nguyên tố N ta có: n n n n N(HNO3 ) N(NO3 ) N(NO) N(N2O) Hay n 2n 3n n 2n HNO3 Mg(NO3 )2 Fe(NO3 )3 NO N2O 2.0,01 3.0,06 0,04 2.0,01 0,26 0,26 V 0,13 lít D đúng HNO3 2 IV. bài tập tư giải Bài 1: Để 9,94 gam bột sắt ngoài không khí một thời gian thu được a gam hỗn hợp các chất rắn FeO, Fe2O3, Fe, Fe3O4 . Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dung dịch HNO3 loãng thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc). Giá trị a gam là: A: 11,8 gam B: 16,2 gam C: 23,2 gam D: 13,6 gam Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 1,74 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Mg trong dung dịch HCl thấy thoát ra 1,344 lít khí, nếu cho một lượng gấp đôi hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch CuSO4 dư, lọc lấy toàn bộ chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO3 nóng dư, thu được V lít khí NO2 đktc. Giá trị V là: A. 16,128 lit B. 26,88 lít C. 53.76 lít D. 8,046 lít. Bài 3: Hoà tan hoàn toàn m gam kim loại Cu vào dung dịch HNO3 loãng dư, tất cả khí NO thu được đem ôxi hoá thành NO2 rồi sục vào nước có dòng 7,56 lít oxi để chuyển hết thành dung dịch HNO3 . Giá trị m là: A. 42,624 B: 43,2 gam C: 38,72 gam D: 38,4 gam Bài 4: Cho luồng khí CO qua 16,4 gam bột Fe2O3 nung nóng thu được m gam hỗn hợp X gồm 4 chất rắn gồm FeO, Fe2O3, Fe, Fe3O4 . Cho hỗn hợp X hòa tan hoàn toàn bằng HNO3 dư, thu được 2.24 lít khí NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị m là: A. 3,04 gam. B. 8,0 gam. C. 14,0 gam D. 16,0 gam. Bài 5: Cho tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO3 loãng nóng thu được dung dich Y và hỗn hợp khí gồm: 3,36 lít khí NO và 1,12 lít khí NO2 (đktc). Cô cạn dung dich Y khối lượng muối khan thu được là 116 gam. Giá trị m gam là: Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 14
15. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : A. 48,3 gam B. 58,9 gam C. 78,3 gam D. 23,2 gam. Bài 6: Cho luồng khí H2 qua m gam bột Fe2O3 nung nóng thu được X gồm 4 chất rắn gồm FeO, Fe2O3, Fe, Fe3O4. chia X thành 2 phần bằng nhau. - Phần 1 hoà tan bằng HNO3 dư, thu được 0.15 mol khí NO và 0.05 mol N2O. - Phần 2 hoà tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được V lít SO2 (đktc). Giá trị V là: A. 4,48 lít B. 21,28 lít C. 14,56 lít D. 12,32 lít. Bài 7: Nung Al trong oxi thu được chất rắn X. Chia hỗn hợp X thành 2 phần bằng nhau. - Phần 1 tác dụng NaOH dư thu được 6,72 lít khí không màu (đktc). - Phần 2 tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 thu được V lít khí N2O duy nhất. Và dng dịch muối. Giá trị V là: A. 1,68 lít B. 1,568 lít C. 1,344 lít D. 6,72 lít. Bài 8: Chia hỗn hợp m gam gồm Al và Al2O3 thành 2 phần bằng nhau. - Phần 1 tác dụng HNO3 dư thu được 1,68 lít khí N2O duy nhất (đktc). - Phần 2 tan hoàn toàn trong dung dịch NaOH thu được V lít khí H2 duy nhất (đktc). Giá trị của V là: A. 1,568 lít B. 6,72 lít C. 8,96 lít D. 3,36 lít. Bài 9: Cho 3,6 gam một ôxit sắt tan hoàn toàn trong HNO3 thu được 1,12 lít khí màu nâu duy nhất (đktc) . Công thức phân tử của ôxit sắt là: A. FeO, B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. không xác. định được. Bài 10: Hoà tan hoàn toàn 1,92 gam kim loại M trong dung dịch HNO3 dư thu được 896 ml (đktc) hỗn hợp khí NO và NO2 có tỉ lệ về thể tích 1:3, và dung dịch muối, cô cạn dung dịch muối thu được khối lượng là: A. 3,76 gam B. 9,4 gam C. 7,52 gam D. 5,64 gam. Bài 11: Hoà tan hoàn toàn m gam Fe trong dung dịch HNO3 dư, thu được 6,72 lít hỗn hợp khí X(đktc) gồm NO và NO2 với tỉ lệ mol là 1: 1. Giá trị m gam là: A: 5,6 gạm B. 11,2 gam C. 16,8 gam D: 19,6 gam. Bài 12: Cho 6,4 gam bột Cu tác dụng với 400 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 0.2 M và H2SO4 0.05 M. Sau khi các phản ứng xẫy ra hoàn toàn sinh ra V lít khí NO (đktc) sản phẩm khử duy nhất. Giá trị V lít là: A. 1,12 lít B. 1,344 lít. C. 9,68 lít D. 0,672 lít. Bài 13: Hoà tan 11,2 gam Fe bằng dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch X. Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V lít dung dịch KMnO4 0,05 M. Giá trị V lít là: A. 0,4 lít B. 0,6 lít C. 0,8 lít D. 0,2 lít. Bài 14. Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Fe và Cu ( tỉ lệ mol 1:1) bằng HNO3 thu được 5,6 lít hỗn hợp khí X gồm NO và NO2 (đktc) và dung dịch Y ( chỉ chứa 2 muối và axit dư ). Tỉ khối của X so với H2 bằng 19. Giá trị m gam là: A. 12 gam B. 16 gam C. 18 gam D. 22 gam. Bài 15: Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng HNO3 thu được 2.24 lít khí màu nâu duy nhất (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng được 96.8 gam muối khan. Giá trị m là: A. 55.2 gam. B. 31.2 gam. C. 23.2 gam D. 46.4 gam. Bài 16: Hoà tan 52.2 gam hh X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng HNO3 đặc, nóng thu được 3.36 lít khí NO2 (đktc). Cô cạn dd sau phản ứng được m gam muối khan. Giá trị m là: A. 36.3 gam. B. 161.535 gam. C. 46.4 gam D. 72.6 gam. Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 15