Chuyên đề Hóa học 10 - Phương pháp bảo toàn electron - Nguyễn Tuấn Anh

Nội dung text: Chuyên đề Hóa học 10 - Phương pháp bảo toàn electron - Nguyễn Tuấn Anh

1. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Nguyễn Tuấn An A. LÝ THUYẾT I. NGUYÊN TẮC CHUNG VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP: - Trong phản ứng oxi hóa – khử, tổng số mol electron mà chất khử cho đi bằng tổng số mol mà chất oxi hóa nhận về. Dựa vào định luật bảo toàn electron: ne cho = ne nhận II. PHẠM VI ỨNG DỤNG: Sử dụng cho các bài toán có phản ứng oxi hóa – khử, đặc biệt là bài toán có nhiều chất oxi hóa, nhiều chất khử, các phản ứng xảy ra phức tạp, nhiều giai đoạn, nhiều quá trình. III. ĐÁNH GIÁ: 1. Ưu điểm: Giải nhanh các bài toán có nhiều chất oxi hóa, nhiều chất khử, các quá trình hóa học một cách dễ dàng, nhanh hơn cách giải thông thường. 2. Nhược điểm: Chủ yếu áp dụng cho các bài toán oxi hóa – khử. Nếu xác định sai chất nhận và chất nhường electron làm cả bài toán sai. Chú ý: - Trong một phản ứng hoặc một hệ phản ứng, cần xác định chính xác chất nhường và nhận electron. Cần quan tâm đến trạng thái oxi hóa ban đầu và cuối của một nguyên tố mà không cần quan tâm đến quá trình biến đổi trung gian. - Cần kết hợp các phương pháp khác như bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố - Nếu bài toán có nhiều chất oxi hóa và nhiều chất khử cùng tham gia trong bài toán, ta cần tìm tổng số mol electron nhận và tổng số mol electron nhường rồi mới cân bằng. IV. MỘT SỐ PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ THƯỜNG GẶP: - Phản ứng nhiệt nhôm. - Kim loại tác dụng với dung dịch muối (chú ý dãy điện hóa của kim loại để biết thứ tự phản ứng). - Hỗn hợp (Fe, oxit Fe) tác dụng với chất oxi hóa. Ta có công thức: mFe = 0,7.mhỗn hợp + 5,6.ne (cho hoặc nhận) − + 3+ - Phản ứng của Fe, Cu với NO3 / H (chú ý thứ tự phản ứng và phản ứng của Fe với Cu). - Bài toán kim loại tác dụng với H2SO4 đặc nóng/HNO3. Ta có công thức: nHNO3phản ứng = 2nNO2 = 4nNO = 10nN2O = 12nN2 − nNO3 (muối) = 2ne (cho hoặc nhận) = nNO2 = 3nNO = 8nN2O = 10nN2 n = 2n = 4n H2SO4phản ứng SO2 S 1 n 2− = n = n = 3n SO4 (muối) e (cho hoặc nhận) SO2 S 2 Khi bạn nói chuyện với một người thông minh hơn mình, bạn sẽ cảm thấy mình thật là kém cỏi. Còn khi bạn trò chuyện với một kẻ ngu ngốc, bạn sẽ cảm thấy mình dần trở nên kém cỏi hẳn đi. Trang 1
2. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Nguyễn Tuấn An V. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI: DẠNG 1: Tính trực tiếp một thành phần của phản ứng Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu với tỉ lệ mol 1:1 bằng HNO3 dư 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. 5,6. D. 3,36. GIẢI Đặt nNO= a (mol) và nNO2 = b (mol) nFe = nCu = x (mol) => 56x + 64x = 12 => 120x = 12 => x = 0,1 (mol) Ta có MX = 19.2 = 38 a mol: NO (M = 30) 8 = 38 b mol: NO2 (M = 46) 8 a 8 => = => a = b hay n = n = a (mol) b 8 NO NO2 Các quá trình oxi hóa – khử xảy ra: Quá trình nhường electron Quá trình nhận electron 0 +3 +5 +2 Fe Fe + 3e N + 3e N O 0,1 0,3 3a a 0 +2 +5 +4 Cu Cu + 2e N + 1e N O2 0,1 0,2 a a Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: ne cho = ne nhận Do đó: 0,3 + 0,2 = 3a + a => a = 0,125 mol. Vhỗn hợp khí = 2a.22,4 = 2.0,125.22,4 = 5,6 lít => Đáp án C. Khi bạn nói chuyện với một người thông minh hơn mình, bạn sẽ cảm thấy mình thật là kém cỏi. Còn khi bạn trò chuyện với một kẻ ngu ngốc, bạn sẽ cảm thấy mình dần trở nên kém cỏi hẳn đi. Trang 2
3. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Nguyễn Tuấn An Ví dụ 2: Cho 140,4 gam Al tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được V lít hỗn hợp X gồm NO, N2, N2O có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 2 : 2. Giá trị của V ở đktc là: A. 44,8. B. 22,4. C. 56. D. 33,6. GIẢI 140,4 n = = 5,2 mol. Al 27 Gọi nNO = x => nN2 = nN2O = 2x (mol) Các quá trình oxi hóa – khử xảy ra: Quá trình nhường electron Quá trình nhận electron 0 +3 +5 +2 Al Al + 3e N + 3e N O 5,2 15,6 3x x +5 0 2 N + 10e N2 20x 2x +1 2 + 8e N2 O 16x 2x Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: ne cho = ne nhận Do đó: 3x + 20x + 16x = 15,6 => x = 0,4 (mol) Vhỗn hợp khí = (x + 2x + 2x).22,4 = 5x.22,4 = 5.0,4.22,4 = 44,8 lít => Đáp án A. Ví dụ 3: Cho m gam Cu tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được 8,96 lít hỗn hợp X gồm NO và NO2 có khối lượng 15,2 gam. Giá trị của m là: A. 19,2. B. 25,6. C. 15,2. D. 16. GIẢI 8,96 n = = 0,4 mol. hỗn hợp X 22,4 Gọi a, b là số mol NO và NO2 trong X, và x là số mol của Cu. Ta có hệ phương trình: nhỗn hợp X = a + b = 0,4 mol { => a = b = 0,2 mol. mhỗn hợp X = 30a + 46b = 15,2 gam Khi bạn nói chuyện với một người thông minh hơn mình, bạn sẽ cảm thấy mình thật là kém cỏi. Còn khi bạn trò chuyện với một kẻ ngu ngốc, bạn sẽ cảm thấy mình dần trở nên kém cỏi hẳn đi. Trang 3
4. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Nguyễn Tuấn An Các quá trình oxi hóa – khử xảy ra: Quá trình nhường electron Quá trình nhận electron 0 +2 +5 +2 Cu Cu + 2e N + 3e N O x 2x 0,6 0,2 +4 + 1e N O2 0,2 0,2 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: ne cho = ne nhận Do đó: 2x = 0,6 + 0,2 => x = 0,4 (mol) => mCu = 0,4.64 = 25,6 gam => Đáp án B. Ví dụ 4: Hòa tan 3,024 gam kim loại M trong HNO3 dư thu được 940,8 ml khí NxOy (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Biết khối lượng riêng của NxOy so với H2 là 22. Khí NxOy và kim loại M là: A. NO và Mg. B. N2O và Al. C. N2O và Fe. D. NO2 và Al. GIẢI MNxOy = 22.2 = 44 => Khí NxOy là N2O (Loại đáp án A và D). 0,9408 n = = 0,042 mol N2O 22,4 Các quá trình oxi hóa – khử xảy ra: Quá trình nhường electron Quá trình nhận electron 0 +n +5 +1 M M + ne 2 N + 8e N2 O x nx 0,336 0,042 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: = nhận 0,336 Do đó: nx = 0,336 => x = (mol) n 3,024 MX = 0,336 = 9n n n 1 2 3 M 9 18 27 Khi bạn nói chuyện với một người thông minh hơn mình, bạn sẽ cảm thấy mình thật là kém cỏi. Còn khi bạn trò chuyện với một kẻ ngu ngốc, bạn sẽ cảm thấy mình dần trở nên kém cỏi hẳn đi. Trang 4
5. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Nguyễn Tuấn An Vậy kim loại cần tìm là Al => Đáp án B. Chú ý: Kim loại mạnh (như Al, Zn, Mg ) tác dụng với HNO3 loãng dung dịch thu được có thể có NH4NO3. Ví dụ 5: Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al trong dung dịch HNO3 loãng dư thu được 1,344 lít hỗn hợp khí X gồm N2 và N2O (ở đktc) có tỉ khối so với H2 là 18. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan. Giá trị của m là: A. 34,08 gam. B. 106,38 gam. C. 38,34 gam. D. 97,98 gam. GIẢI Al tan hoàn toàn trong HNO3 dư => toàn bộ Al biến hết thành Al(NO3)3. 12,42 1,344 n = n = 0,46 mol; n = = 0,06 mol Al Al(NO3)3 27 hỗn hợp khí 22,4 N2 (M = 28) 8 nX 0,06 M = 18.2 = 36 => n = n = = = 0,03 mol N2 N2O 2 2 N2O (M = 44) 8 Các quá trình oxi hóa – khử xảy ra: Quá trình nhường electron Quá trình nhận electron 0 +3 +5 0 Al Al + 3e 2 N + 10e N2 0,46 0,46 1,38 0,3 0,03 +1 2 + 8e N2 O 0,24 0,03 Ta có ne nhận = 0,3 + 0,24 = 0,54 mol Đáp án B. Khi bạn nói chuyện với một người thông minh hơn mình, bạn sẽ cảm thấy mình thật là kém cỏi. Còn khi bạn trò chuyện với một kẻ ngu ngốc, bạn sẽ cảm thấy mình dần trở nên kém cỏi hẳn đi. Trang 5
6. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Nguyễn Tuấn An Ví dụ 6: Cho 9,6 gam Mg tác dụng với dung dịch chứa 49 gam H2SO4 đặc nóng vừa đủ thu được muối, nước và một sản phẩm khử X duy nhất. X là: A. S. B. SO2. C. H2S. D. Không xác định. GIẢI Mg tác dụng với H2SO4 vừa đủ => Toàn bộ Mg biến hết thành MgSO4. 9,6 49 n = n = = 0,4 mol; n = = 0,5 mol. Mg MgSO4 24 H2SO4 98 Bảo toàn nguyên tố S ta có: nS (trong H2SO4) = nS (trong MgSO4) + nS (trong X)  0,5 = 0,4 + nS (trong X) => nS (trong X) = 0,1 mol. ne cho = 2nMg = 0,4.2 = 0,8 mol = ne nhận 0,1 mol X nhận 0,8 mol e  1 mol X nhận 8 mol e => X là H2S. DẠNG 2: Sử dụng biểu thức bảo toàn electron như 1 phương trình trong hệ phương trình đại số Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 17,4 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Al trong H2SO4 loãng dư thu được dung dịch A; 6,4 gam chất rắn và 9,856 lít khí H2 (27,30C; 1 atm). Tính % khối lượng các kim loại trong X? GIẢI P.V 1.9,856 9,856.273 nH = = 22,4 = = 0,4 mol 2 R.T .(273+27,3) 22,4.300,3 273 + + 3 Fe + 2H H2 và Al + 3H H2 2 3 x x z z 2 Gọi x, y, z lần lượt là số mol Fe, Cu, Al trong X. Ta có hệ phương trình: mhỗn hợp X = 56x + 64y + 27z = 17,4 x = 0,1 3 { n = x + z = 0,4 => {y = 0,1 H2 2 z = 0,2 mrắn = 64y = 6,4 gam 5,6.100 %m = = 32,18% Fe 17,4 mFe = 0,1.56 = 5,6 gam 6,4.100 => {mCu = 0,1.64 = 6,4 gam => %mCu = = 36,78% 17,4 m = 0,2.27 = 5,4 gam 5,4.100 Al %m = = 31,03% { Al 17,4 Khi bạn nói chuyện với một người thông minh hơn mình, bạn sẽ cảm thấy mình thật là kém cỏi. Còn khi bạn trò chuyện với một kẻ ngu ngốc, bạn sẽ cảm thấy mình dần trở nên kém cỏi hẳn đi. Trang 6
7. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Nguyễn Tuấn An Ví dụ 2: Hòa tan 15 gam hỗn hợp Mg và Al trong dung dịch HNO3 và H2SO4 đặc nóng thu được hỗn hợp khí chứa 0,1 mol mỗi khí NO, NO2, N2O, SO2. Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu? GIẢI Gọi số mol của Mg và Al trong hỗn hợp ban đầu là x và y. Ta có hệ phương trình: mhỗn hợp = 24x + 27y = 15 gam x = 0,4 mol { => { ne (cho hoặc nhận) = 2x + 3y = 0,1(3 + 1 + 8 + 2) y = 0,2 mol 9,6.100 %m = = 64% mMg = 0,4.24 = 9,6 gam Mg 15 { => { 5,4.100 mAl = 0,2.27 = 5,4 gam %m = = 36% Al 15 DẠNG 3: So sánh hai quá trình oxi hóa – khử - Nếu kim loại có hóa trị không đổi thì số mol kim loại cho bằng hằng số trong mọi phản ứng oxi hóa – khử. - Nếu kim loại có hóa trị thay đổi mối liên hệ giữa số mol kim loại với số mol e chênh lệch. Ví dụ 1: Chia hỗn hợp 2 kim loại có hóa trị không đổi và đứng trước H trong dãy điện hóa thành 2 phần bằng nhau. - Phần 1: tác dụng với dung dịch HCl và H2SO4 loãng dư thu được 3,36 lít khí H2 (đktc). - Phần 2: tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được V lít khí NO (đktc). Giá trị của V là: A. 3,36. B. 6,72. C. 2,24. D. 4,48. GIẢI ne cho (ở TH1) = ne cho (ở TH2) + 2H + 2e H2 => ne = 2nH2 = 2.0,015 = 0,3 mol. 0,3 => n = = 0,1 mol => V = 2,24 lít => Đáp án C. NO 3 Khi bạn nói chuyện với một người thông minh hơn mình, bạn sẽ cảm thấy mình thật là kém cỏi. Còn khi bạn trò chuyện với một kẻ ngu ngốc, bạn sẽ cảm thấy mình dần trở nên kém cỏi hẳn đi. Trang 7
8. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Nguyễn Tuấn An Ví dụ 2: Cho hỗn hợp X gồm Fe, Zn, Mg tác dụng HCl dư thu được 12,32 lít khí H2. Mặt khác X tác dụng HNO3 đặc thu được 29,12 lít khí NO2 (đktc). Khối lượng Fe trong X là: A. 11,2 gam. B. 5,6 gam. C. 9,6 gam. D. 22,4 gam. GIẢI Cách 1: Dựa vào sự chênh lệch e: + 2+ Do Fe + 2H Fe + H2 (1) +2 (Fe Fe + 2e) x 2x − + 3+ Fe + NO3 + H Fe + NO2 + H2O (2) +3 (Fe Fe + 3e) x 3x 29,12 12,32 n = n – n = – .2 = 0,2 mol Fe e (2) e (1) 22,4 22,4  mFe = 0,2.56 = 11,2 gam => Đáp án A. Cách 2: Gọi a, b, c lần lượt là số mol Fe, Zn, Mg. Ta có: ne (1) = 2a + 2b + 2c = 2nH = 1,1 mol (∗) { 2 ne (2) = 3a + 2b + 2c = nNO2 = 1,3 mol (∗∗) A = ( ) – (*) = 0,2 mol => mFe = 0,2.56 = 11,2 gam => Đáp án A. Ví dụ 3: Cho 11,8 gam hỗn hợp X gồm Al và kim loại M có hóa trị không đổi tác dụng vừa đủ với 150 ml dung dịch CuSO4 2M. Mặt khác 5,9 gam hỗn hợp X tác dụng với HNO3 đặc thu được 0,4 mol NO2 (sản phẩm khử duy nhất). Kim loại M là: A. Cu. B. Mg. C. Fe. D. Zn. GIẢI - X + CuSO4: (1) Al + Cu2+ Cu + Al3+ +3 (Al Al + 3e) M + Cu2+ Cu +Mn+ +n (M M + ne) => ne (1) = 2nCu2+ = 0,15.2.2 = 0,6 mol Khi bạn nói chuyện với một người thông minh hơn mình, bạn sẽ cảm thấy mình thật là kém cỏi. Còn khi bạn trò chuyện với một kẻ ngu ngốc, bạn sẽ cảm thấy mình dần trở nên kém cỏi hẳn đi. Trang 8
9. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Nguyễn Tuấn An - X + HNO3: (2) +3 +n Al, M Al , M +5 +4 N N O2 => ne (2) = nNO2 = 0,4 mol Trong 5,9 gam hỗn hợp X ne (2) = 0,4 mol  11,8 gam hỗn hợp X ne (2) = 0,8 mol > ne (1) = 0,6 mol Kim loại M có nhiều hoá trị (M tác dụng HNO3 cho nhiều e hơn) (Loại vì M có hóa trị không đổi) So sánh 2+ Kim loại M tác dụng HNO3 nhưng không tác dụng với Cu  Đáp án A. DẠNG 4: Các quá trình oxi hóa – khử nhiều giai đoạn Một số trường hợp có thể gặp: + KMnO4 2+ - Fe tác dụng H2SO4 loãng Fe sản phẩm. + HNO3 - Nhiệt nhôm hỗn hợp các oxit sản phẩm. Phương pháp chung: sơ đồ hóa, chỉ rõ trạng thái đầu, trạng thái cuối. Ví dụ 1: Trộn 0,81 gam Al với Fe2O3 và CuO rồi nung nóng thu được hỗn hợp A. Hòa tan hết A bằng HNO3 dư thu được V lít khí NO ở điều kiện tiêu chuẩn. Giá trị của V là: A. 0,336. B. 0,672. C. 1,12. D. 2,24. GIẢI Al t° Al3+ { hỗn hợp A { 3+ 2+ + NO ↑ Fe2O3, CuO Fe , Cu +3 Al Al + 3e 0,81 Thực chất chỉ có: { => n = n = = 0,03 mol => V = 0,03.22,4 = 0,672 lít +5 +2 Al NO 27 NO N + 3e N O  Đáp án B. Ví dụ 2: Cho hỗn hợp gồm m gam Cu và 4,64 gam Fe3O4 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch X. Biết X phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch KMnO4 0,1M. Giá trị của m là: A. 0,96. B. 1,28. C. 0,64. D. 3,2. GIẢI Khi bạn nói chuyện với một người thông minh hơn mình, bạn sẽ cảm thấy mình thật là kém cỏi. Còn khi bạn trò chuyện với một kẻ ngu ngốc, bạn sẽ cảm thấy mình dần trở nên kém cỏi hẳn đi. Trang 9
10. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Nguyễn Tuấn An Sơ đồ hóa bài toán: +7 + H SO + Fe O 2 4 + K Mn O4, H dư +3 { 3 4 dung dịch X → {Fe + Mn2+ Cu Cu+2 +3 Fe3O4 Fe + 3e 0 Thực chất chỉ có các biến đổi: Cu Cu+2 + 2e +7 +2 { Mn + 5e Mn Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: ne cho = ne nhận  nFe3O4 + 2nCu = 5nKMnO4 0,02 + 2nCu = 0,05 => nCu = 0,015 mol => mCu = 0,015.64 = 0,96 gam => Đáp án A. Khi bạn nói chuyện với một người thông minh hơn mình, bạn sẽ cảm thấy mình thật là kém cỏi. Còn khi bạn trò chuyện với một kẻ ngu ngốc, bạn sẽ cảm thấy mình dần trở nên kém cỏi hẳn đi. Trang 10
11. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Nguyễn Tuấn An B. BÀI TẬP Câu 1. Cho 6,72 gam Fe tác dụng với 400 ml dung dịch HNO3 1M thu được dung dịch X và khí NO là sản phẩm khử duy nhất. Dung dịch X có thể hòa tan tối đa m gam Cu. Giá trị của m là: A. 3,2. B. 1,92. C. 0,64. D. 3,84. Câu 2. Hòa tan 5,6 gam Fe bằng dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch X. Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO4 0,5M. Giá trị của V là: A. 20. B. 80. C. 40. D. 60. Câu 3. Hòa tan 5,4 gam Al bằng một lượng dung dịch H2SO4 loãng dư. Sau khi phản ứng thu được dung dịch X và V lít khí hiđro (ở đktc). Giá trị của V là: A. 4,48. B. 3,36. C.2,24. D. 6,72. Câu 4. 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 HNO3 dư thoát ra 0,56 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là: A. 2,22. B. 2,62. C. 2,52. D. 2,32. Câu 5. Cho m gam Al tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 thì thấy thoát ra 11,2 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm 3 khí N2, NO, N2O có tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 1 : 2. Giá trị của m là: A. 2,7. B. 16,8. C. 3,51. D. 35,1. Câu 6. Hòa tan a gam hỗn hợp X gồm Mg và Al vào HNO3 đặc nguội, dư thì thu được 0,336 lít NO2 (ở 00C, 2 atm). Cũng a gam hỗn hợp X trên khi hòa tan trong HNO3 loãng dư thi thu được 0,168 lít NO (ở 00C, 4 atm). Khối lượng hai kim loại trên trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là: A. 4,05 gam và 4,8 gam. B. 5,4 gam và 3,6 gam. C. 0,54 gam và 0,36 gam. D. Kết quả khác. Câu 7. Hòa tan hết 12 gam một kim loại chưa rõ hóa trị vào HNO3 loãng thu được 2,24 lít khí (đktc) một khí duy nhất có đặc tính không màu, không mùi, không cháy. Kim loại đã dùng là: A. Cu. B. Pb. C. Ni. D. Mg. Câu 8. Thể tích dung dịch FeSO4 0,5M cần thiết để phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch chứa KMnO4 0,2M và K2Cr2O7 0,2M ở môi trường axit là: (Trong môi trường axit Mn từ +7 xuống +2; còn Cr từ +6 xuống +3). A. 0,16 lít. B. 0,32 lít. C. 0,08 lít. D. 0,64 lít. Câu 9. Một oxit nitơ X chứa 30,43% N về khối lượng. Tỉ khối của X so với không khí là 1,5862. Cần bao nhiêu gam dung dịch HNO3 40% tác dụng với Cu để điều chế 1 lít khí X (ở 1340C, 1 atm). Giả sử phản ứng chỉ giải phóng duy nhất khí X. A. 13,4 gam. B. 9,45 gam. C. 12,3 gam. D. Kết quả khác. Câu 10. Cho H2SO4 loãng dư tác dụng với 6,66 gam hỗn hợp 2 kim loại X và Y đều hóa trị II, người ta thi được 0,1 mol khí, đồng thời khối lượng hỗn hợp giảm 6,5 gam. Hòa tan phần còn lại bằng H2SO4 đặc nóng người ta thấy thoát ra 0,16 gam khí SO2. X và Y là những kim loại nào sau đây: A. Hg và Zn. B. Cu và Zn. C. Cu và Ca. D. Kết quả khác. Câu 11. Hòa tan hoàn toàn 16,2 gam một kim loại hóa trị chưa rõ bằng dung dịch HNO3 được 5,6 lít (đktc) hỗn hợp A nặng 7,2 gam gồm NO và N2. Kim loại đã cho là: A. Fe. B. Zn. C. Al. D. Cu. Khi bạn nói chuyện với một người thông minh hơn mình, bạn sẽ cảm thấy mình thật là kém cỏi. Còn khi bạn trò chuyện với một kẻ ngu ngốc, bạn sẽ cảm thấy mình dần trở nên kém cỏi hẳn đi. Trang 11
12. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Nguyễn Tuấn An Câu 12. Hòa tan hết a gam Cu trong dung dịch HNO3 loãng thì thu được 1,12 lít hỗn hợp khí NO và NO2 (đktc) có tỉ khối hơi đối với H2 là 16,6. Giá trị của a là: A. 2,38. B. 2,08. C. 3,9. D. 4,16. Câu 13. Hòa tan lần lượt a gam Mg xong đến b gam Fe, c gam một oxit sắt X trong H2SO4 loãng dư thì thu được 1,23 lít khí A (ở 270C, 1 atm) và dung dịch B. Lấy 1/5 dung dịch B cho tác dụng vừa đủ với dung dịch KMnO4 0,05M thì hết 60 ml được dung dịch C. Công thức của oxit sắt đã dùng là: A. Fe2O3. B. Fe3O4. C. FeO.Fe2O3. D. B và C đúng. Câu 14. Hòa tan hết 6 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu bằng dung dịch HNO3 đặc nóng thì thoát ra 5,6 lít khí nâu đỏ duy nhất (đktc). Phần trăm khối lượng Cu trong hỗn hợp trên là: A. 53,33%. B. 46,66%. C. 70%. D. 90%. Câu 15. Hòa tan hoàn toàn 12,8 gam Cu trong dung dịch HNO3 thấy thoát ra V lít hỗn hợp khí A gồm NO, NO2 ở đktc. Biết tỉ khối của A đối với H2 là 19. Giá trị của V là: A. 4,48. B. 2,24. C. 0,448. D. 3,36. Câu 16. Hòa tan hết 7,44 gam hỗn hợp Mg, Al trong 500 ml dung dịch HNO3 loãng vừa đủ thu được dung dịch A và 3,136 lít (đktc) hỗn hợp hai khí đẳng mol có khối lượng 5,18 gam, trong đó có một khí bị hóa nâu trong không khí. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Al trong hỗn hợp là: A. 18,2%. B. 72,58%. C. 81,2%. D. 71,8%. Câu 17. Nung x gam Fe trong không khí thu được 104,8 gam hỗn hợp rắn A gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Hòa tan A trong dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch B và 12,096 lít hỗn hợp khí NO và NO2 (đktc) có tỉ khối đối với heli là 10,167. Giá trị của X là: A. 74,8 gam. B. 87,4 gam. C. 47,8 gam. D. 78,4 gam. Câu 18. Hòa tan 19,2 gam kim loại M trong H2SO4 đặc dư thu được khí SO2. Cho khí này hấp thụ hoàn toàn trong 1 lít dung dịch NaOH 0,6M, sau phản ứng đem cô cạn dung dịch thu được 37,8 gam chất rắn. M là kim loại nào sau đây: A. Cu. B. Mg. C. Fe. D. Ca. Câu 19. Hòa tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch HNO3 loãng thì thu được hỗn hợp gồm 0,015 mol khí N2O và 0,01 mol khí NO. Giá trị của m là: A. 13,5. B. 1,35. C. 8,10. D. 10,80. Câu 20. Hòa tan hết 3,24 gam kim loại A trong 100 ml dung dịch NaOH 1,5M thu được 4,032 lít H2 (đktc) và dung dịch D. A là kim loại nào sau đây: A. Zn. B. Al. C. Cr. D. K. Câu 21. Nung x mol Fe trong không khí một thời gian thu được 16,08 gam hỗn hợp A gồm 4 chất (Fe và 3 oxit của nó). Hòa tan hết lượng hỗn hợp A trên bằng dung dịch HNO3 loãng thu được 672 ml khí NO duy nhất (ở đktc). Giá trị của x là: A. 0,15. B. 0,21. C. 0,24. D. 0,22. Khi bạn nói chuyện với một người thông minh hơn mình, bạn sẽ cảm thấy mình thật là kém cỏi. Còn khi bạn trò chuyện với một kẻ ngu ngốc, bạn sẽ cảm thấy mình dần trở nên kém cỏi hẳn đi. Trang 12
13. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Nguyễn Tuấn An Câu 22. Hỗn hợp X gồm Al và Fe có khối lượng 8,3 gam. Cho X vào 1 lít dung dịch A chứa AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,2M. Sau khi phản ứng kết thúc được chất rắn B (không tác dụng với dung dịch HCl) và dung dịch C (không có màu xanh của Cu2+). Khối lượng chất rắn B và %Al trong hỗn hợp là: A. 23,6 gam; %Al = 32,53%. B. 24,8 gam; %Al = 31,18%. C. 25,7 gam; %Al = 33,14%. D. 24,6 gam; %Al = 32,18%. Câu 23. Cho a gam nhôm tác dụng với b gam Fe2O3 thu được hỗn hợp X. Hoà tan X trong HNO3 dư, thu được 2,24 lít (đktc) một khí không màu hoá nâu trong không khí. Khối lượng nhôm đã dùng là : A. 2,7 gam. B. 5,4 gam. C. 4,0 gam. D. 1,35 gam. Câu 24. Hoà tan hoàn toàn 19,2 gam Cu bằng dung dịch HNO3, toàn bộ luợng khí NO (sản phẩm khử duy nhất) thu được đem oxit hoá thành NO2 rồi chuyển hết thành HNO3. Thể tích khí oxi (đktc) đã tham gia vào quá trình trên là: A. 2,24 lít. B. 4,48 lít. C. 3,36 lít. D. 6,72 lít. Câu 25. Oxi hoá hoàn toàn 0,728 gam bột Fe thu được 1,016 gam hỗn hợp X gồm hai oxit sắt. Hoà tan hoàn toàn X bằng dung dịch axit HNO3 loãng dư. Thể tích khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) thu đượcc sau phản ứng là: A. 2,24ml. B. 22,4ml. C. 33,6ml. D. 44,8ml. Câu 26. Cho m gam bột Fe vào dụng dịch HNO3 lấy dư, ta được hỗn hợp X gồm hai khí NO2 và NO có VX = 8,96 lít (đktc) và tỉ khối đối với O2 bằng 1,3125. Thành phần % NO và % NO2 theo thể tích trong hỗn hợp X và khối luợng m của Fe đã dùng lần luợt là: A. 25% và 75% ; 1,12 gam. B. 25% và 75% ; 11,2 gam. C. 35% và 65% ; 11,2 gam. D. 45% và 55% ; 1,12 gam. Câu 27. Ðể m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian chuyển thành hỗn hợp X có khối luợng là 75,2 gam gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Cho hỗn hợp X phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 6,72 lít khí SO2 (đktc). Giá trị của m là: A. 56. B. 11,2. C. 22,4. D. 25,3. Câu 28. Hỗn hợp X gồm hai kim loại A, B có hóa trị x, y không đổi (A, B không tác dụng với nước và đứng trước Cu trong dãy hoạt động hóa học của kim loại). Cho hỗn hợp X tan hết trong dung dịch Cu(NO3)2 sau đó lấy chất rắn thu được phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư thu được 1,12 lít khí NO duy nhất ở đktc. Nếu cũng lượng hỗn hợp X ở trên phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loãng dư thì thu được bao nhiêu lít N2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc)? A. 0,224 lít. B. 0,336 lít. C. 0,448 lít. D. 0,672 lít. Câu 29. Hỗn hợp X gồm hai kim loại đứng trước H trong dãy điện hoá và có hoá trị không đổi trong các hợp chất. Chia m gam X thành hai phần bằng nhau: - Phần 1 : Hoà tan hoàn toàn trong dung dịch chứa axit HCl và H2SO4 loãng tạo ra 3,36 lít khí H2. - Phần 2 : Tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Biết các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Giá trị của V là: A. 2,24 lít. B. 3,36 lít. C. 4,48 lít. D. 6,72 lít. Câu 30. Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2. Biết phản ứng không tạo muối NH4NO3. Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là: A. 10,08 gam. B. 6,59 gam. C. 5,69 gam . D. 5,96 gam. Câu 31. Cho 3 kim loại Al, Fe, Cu vào 2 lít dung dịch HNO3 phản ứng vừa đủ thu được 1,792 lít khí X (đktc) gồm N2 và NO2 có tỉ khối hơi so với He bằng 9,25. Nồng độ mol của HNO3 trong dung dịch đầu là: A. 0,28 M. B. 1,4 M. C. 1,7 M. D. 1,2 M. Khi bạn nói chuyện với một người thông minh hơn mình, bạn sẽ cảm thấy mình thật là kém cỏi. Còn khi bạn trò chuyện với một kẻ ngu ngốc, bạn sẽ cảm thấy mình dần trở nên kém cỏi hẳn đi. Trang 13
14. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Nguyễn Tuấn An Câu 32. Chia m gam hỗn hợp X gồm Al, Fe thành hai phần bằng nhau : - Phần 1 : Hoà tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư thu được 7,28 lít H2. - Phần 2 : Hoà tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 loãng dư thu được 5,6 lít NO (sản phẩm khử duy nhất). Biết thể tích các khí đo ở đktc Khối lượng Fe, Al có trong X lần lượt là: A. 5,6 gam và 4,05 gam. B. 16,8 gam và 8,1 gam. C. 5,6 gam và 5,4 gam. D. 11,2 gam và 4,05 gam. Câu 33. Hoà tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp Cu - Ag bằng 19,6 gam dung dịch H2SO4 đặc đun nóng, sau phản ứng thu được khí X và dung dịch Y. Toàn bộ khí X được dẫn chậm qua dung dịch nước clo dư, dung dịch thu được cho tác dụng với BaCl2 dư thu được 18,64 gam kết tủa. Khối lượng Cu, Ag và nồng độ của dung dịch H2SO4 ban đầu lần lượt là: A. 2,56 ; 8,64 và 96%. B. 4,72 ; 6,48 và 80%. C. 2,56 ; 8,64 và 80%. D. 2,56 ; 8,64 và 90%. Câu 34. Cho hỗn hợp X gồm 0,1 mol Al và 0,1 mol Fe vào 100ml dung dịch Y gồm Cu(NO3)2 và AgNO3, sau khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn Z gồm 3 kim loại. Hoà tan hoàn toàn Z bằng dung dịch HCl dư thu được 0,05 mol H2 và còn lại 28 gam chất rắn không tan. Nồng độ mới của Cu(NO3)2 và của AgNO3 trong Y lần luợt là : A. 2M và 1M. B. 1M và 2M. C. 0,2M và 0,1M. D. 0,5M và 0,5M. Câu 35. Trộn 0,54 gam bột Al với hỗn hợp bột Fe2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư thì thể tích NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) thu được là: A. 0,672 lít. B. 0,896 lít. C. 1,12 lít. D. 1,344 lít. Câu 36. Trộn 60 gam bột Fe với 30 gam bột lưu huỳnh rồi đun nóng (không có không khí) thu được chất rắn X. Hoà tan X bằng dung dịch axit HCl dư được dung dịch Y và khí Z. Ðốt cháy hoàn toàn Z cần tối thiểu V lít O2 (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là: A. 11,2. B. 21. C. 33. D. 49. Câu 37. Hoà tan hoàn toàn 1,08 gam Al bằng dung dịch HNO3 dư, sau phản ứng thu được 0,336 lít khí X (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Công thức phân tử của X là: A. NO2. B. N2O. C. N2. D. NO. Câu 38. Khi cho 9,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc thấy có 49 gam H2SO4 tham gia phản ứng tạo muối MgSO4, H2O và sản phẩm khử X là: A. SO2. B. S. C. H2S. D. H2. Câu 39. Cho 13,92 gam Fe3O4 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 sau phản ứng thu được dung dịch X và 0,448 lít khí NxOy (Sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Khối luợng HNO3 nguyên chất đã tham gia phản ứng là: A. 35,28 gam. B. 33,48 gam. C. 12,6 gam. D. 17,64 gam. Câu 40. Cho 18,56 gam sắt oxit tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 sau phản ứng thu được dung dịch X và 0,224 lít khí một oxit của nitơ (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Công thức của hai oxit lần luợt là: A. FeO và NO. B. Fe3O4 và NO2. C. FeO và N2O. D. Fe3O4 và N2O. Câu 41. Cho m gam Cu phản ứng hết với dung dịch HNO3 thu được 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí NO và NO2 có khối lượng 15,2 gam. Giá trị của m là: A. 25,6. B. 16. C. 2,56. D. 8. Khi bạn nói chuyện với một người thông minh hơn mình, bạn sẽ cảm thấy mình thật là kém cỏi. Còn khi bạn trò chuyện với một kẻ ngu ngốc, bạn sẽ cảm thấy mình dần trở nên kém cỏi hẳn đi. Trang 14
15. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Nguyễn Tuấn An Câu 42. Một hỗn hợp gồm 4 kim loại : Mg, Ni, Zn và Al được chia thành hai phần bằng nhau : - Phần 1 : cho tác dụng với HCl dư thu được 3,36 lít H2 - Phần 2 : hoà tan hết trong HNO3 loãng dư thu được V lít một khí không màu, hoá nâu trong không khí (các thể tích khí đều đo ở đktc). Giá trị của V là: A. 2,24 lít. B. 3,36 lít. C. 4,48 lít. D. 5,6 lít. Câu 43. Cho 3,35 gam hỗn hợp gồm Mg, Al, Cu tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư được 2,8 lít khí SO2 (đktc). Khi đốt 3,35 gam hỗn hợp trên trong khí clo dư thì khối lượng muối clorua thu được là: A. 10,225 gam. B. 12,225 gam. C. 8,125 gam. D. 9,255 gam. Câu 44. Hoà tan hoàn toàn 12,9 gam hỗn hợp Cu, Zn vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng được 0,14 mol SO2; 0,64 gam S và dung dịch muối sunfat. % khối luợng Cu trong hỗn hợp ban đầu là: A. 50,39%. B. 54,46%. C. 50,15%. D. 49,61%. Câu 45. Cho 1,35 gam hỗn hợp Cu, Mg, Al tác dụng với HNO3 dư được 896ml hỗn hợp gồm NO và NO2 có M = 42 . Tính tổng khối lượng muối nitrat sinh ra (khí ở đktc). A. 9,41 gam. B. 10,08 gam. C. 5,07 gam. D. 8,15 gam. Câu 46. Hoà tan hết 4,43 gam hỗn hợp Al và Mg trong HNO3 loãng thu được dung dịch X (không chứa muối amoni) và 1,568 lít (đktc) hỗn hợp hai khí (đều không màu) có khối lượng 2,59 gam trong đó có một khí bị hoá thành màu nâu trong không khí. Số mol HNO3 đã phản ứng là: A. 0,51. B. 0,45. C. 0,55. D. 0,49. Câu 47. Hoà tan hoàn toàn m gam Mg hợp gồm ba kim loại (có hóa trị không đổi) bằng dung dịch HNO3 thu được 1,12 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm NO2 và NO. Tỉ khối hơi của X so với hiđro bằng 18,2. Thể tích tối thiểu dung dịch HNO3 37,8% (D =1,242g/ml) cần dùng là: A. 20,18 ml. B. 11,12 ml. C. 21,47 ml. D. 36,7 ml. Câu 48. Hoà tan 6,25 gam hỗn hợp Zn và Al vào 275ml dung dịch HNO3 thu được dung dịch X (không chứa muối amoni), chất rắn Y gồm các kim loại chưa tan hết cân nặng 2,516 gam và 1,12 lít hỗn hợp khí Z (ở đktc) gồm NO và NO2. Tỉ khối của hỗn hợp Z so với H2 là 16,75. Tính nồng độ mol/l của HNO3 và tính khối luợng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch sau phản ứng. A. 0,65M và 11,794 gam. B. 0,65M và 12,35 gam. C. 0,75M và 1l,794 gam. D. 0,55M và 12,35 gam. Câu 49. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp 9,75 gam Zn và 2,7 gam Al vào 200ml dung dịch chứa đồng thời HNO3 2,5M và H2SO4 0,75M thì thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X chỉ gồm các muối. Cô cạn dung dịch X thu được khối lượng muối khan là: A. 57,85 gam. B. 52,65 gam. C. 45,45 gam. D. 41,25 gam. Câu 50. Lấy 7,88 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại hoạt động có hóa trị không đổi. Chia A thành hai phần bằng nhau. - Phần 1: Nung trong oxi dư để oxi hóa hoàn toàn thu được 4,76 gam hỗn hợp hai oxit. - Phần 2: Tan hoàn toàn trong dung dịch hỗn hợp HCl và H2SO4 loãng. Thể tích khí H2 thu được ở đktc và giới hạn khối lượng muối thu được là: A. 1,12 lít; 7,49 gam m 8,74 gam. B. 1,21 lít; 7,50 gam m 8,47 gam. C. 1,12 lít; 7,94 gam m 8,74 gam. D. 2,12 lít; 4,79 gam m 7,78 gam. Khi bạn nói chuyện với một người thông minh hơn mình, bạn sẽ cảm thấy mình thật là kém cỏi. Còn khi bạn trò chuyện với một kẻ ngu ngốc, bạn sẽ cảm thấy mình dần trở nên kém cỏi hẳn đi. Trang 15