Phương pháp giải nhanh Hóa học - Phương pháp 6: Bảo toàn electron
Bạn đang xem nội dung tài liệu Phương pháp giải nhanh Hóa học - Phương pháp 6: Bảo toàn electron, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Phương pháp 6 Phương pháp Bảo toàn electron I. CƠ SƠ CỦA PHƯƠNG PHÁP 1. Cơ sở của phương phỏp Trong phản ứng oxi húa khử: số electron nhường = số electron nhận số mol electron nhường = số mol electron nhận 2. Một số chỳ ý. - Chủ yếu ỏp dụng cho bài toỏn oxi húa khử cỏc chất vụ cơ - Cú thể ỏp dụng bảo toàn electron cho một phương trỡnh, nhiều phương trỡnh hoặc toàn bộ quỏ trỡnh. - Xỏc định chớnh xỏc chất nhường và nhận electron. Nếu xột cho một quỏ trỡnh, chỉ cần xỏc định trạng thỏi đầu và trạng thỏi cuối số oxi húa của nguyờn tố, thường khụng quan tõm đến trạng thỏi trung gian số oxi húa của nguyờn tố. - Khi ỏp dụng phương phỏp bảo toàn electron thường sử dụng kốm cỏc phương phỏp bảo toàn khỏc (bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyờn tố) - Khi cho kim loại tỏc dụng với dung dịch HNO3 và dung dịch sau phản ứng khụng chứa muối amoni: = số mol electron nhường (hoặc nhận) II. CÁC DẠNG BÀI TOÁN THƯỜNG GẶP Vớ dụ 1 : Hoà tan hoàn toàn 19,2 gam Cu bằng dung dịch HNO3 toàn bộ lượng khớ NO (sản phẩm khử duy nhất) thu được đem oxit hoỏ thành NO2 rồi chuyển hết thành HNO3 Thể tớch khớ oxi (đktc) đó tham gia vào quỏ trỡnh trờn là A. 2,24 lớt. B. 4,48 lớt. C. 3,36 lớt. D. 6,72 lớt. Giải : Cỏch 1: Giải thụng thường: nCu = 3Cu +8HNO3 3Cu(NO3)2 +2NO ư+4H2O (1) 0,3 0,2 mol 2NO +O2 2NO2 (2) 0,2 0,1 0,2 4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3 (3) 0,2 0,05 = 0,1 + 0,05 = 0,15 (mol) V = 0,15.22,4 = 3,36 lớt Đỏp ỏn C Cỏch 2: Áp dụng phương phỏp bảo toàn e. Nhận xột: Xột toàn bộ quỏ trỡnh + Nitơ coi như khụng cú sự thay đổi số oxi húa (HNO3 ban đầu HNO3) + Như vậy chỉ cú 2 nguyờn tố cú sự thay đổi số oxi húa là Cu và O2 Cu - 2e Cu2+ 0,3 2.0,3 O2 + 4e 2O2- 0,15 0,6 V= 0,15.22,4 = 5,6 lớt Đỏp ỏn C Vớ dụ 2 : Oxi hoỏ hoàn toàn 0,728 gam bột Fe ta thu được 1,016 gam hỗn hợp X gồm hai oxit sắt. Hoà tan hoàn toàn X bằng dung dịch axit HNO3 loóng dư. Thể tớch khớ NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) thu được sau phản ứng là A. 2,24ml. B. 22,4ml. C. 33,6ml. D. 44,8ml. Giải : Cỏc phản ứng cú thể cú 2Fe +O2 1) 2Fe + 1,5O2Fe2O3 (2) 3Fe +2O2 Fe3O4 (3) Cỏc phản ứng hoà tan cú thể cú: 3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3+NOư+5H2O (4) Fe2O3 +6HNO3 (5) 3Fe3O4 +28HNO3 (6) Xột cả quỏ trỡnh ta thấy cú 3 quỏ trỡnh thay đổi số oxi hoỏ là: +Fe từ Fe0 bị oxi hoỏ thành Fe+3, cũn N+5 bị khử thành N+2, bị khử thành 2O-2. Áp dụng bảo toàn khối lượng: = mx – mFe(ban đầu)= 1,016 – 0,728 = 0,009 Thực chất cỏc quỏ trỡnh oxi hoỏ - khử trờn là: Fe - 3e đ Fe3+ O2 + 4e đ 2O2- 0,013 đ 0,039 0,009 đ 0,036 N+5 + 3e đ N+2(NO) 3nNO ơ nNO Áp dụng bảo toàn eletron, ta cú: 3nNO + 0,036 = 0,039 nNO = 0,001 mol VNO= 0,001.22,4 = 0,0224 lớt = 22,4ml Đỏp ỏn B. Vớ dụ 3 : Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp nhất rắn X. Hoà tan hết hỗn hợp X bằng dung dịch HNO3 dư thu được 0,56 lớt NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Giỏ trị của m là A. 2,52 gam. B. 2,22 gam. C. 2,62 gam. D. 2,32 gam. Giải : m gam Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta cú : = mx – mFe(ban đầu) = 3- m = Thực chất cỏc quỏ trỡnh oxi hoỏ - khử trờn là : Fe - 3e đ Fe3+ O2 + 4e đ 2O2- đ đ N+5 + 3e đ N+2 0,075 ơ 0,025 (mol) Đỏp ỏn A Vớ dụ 4 : Cho m gam bột Fe vào dụng dịch HNO3 lấy dư, ta được hỗn hợp gồm hai khớ NO2 và NO cú VX = 8,96 lớt (đktc) và tỉ khối đối với O2 bằng 1,3125. Thành phần % NO và % NO2 theo thể tớch trong hỗn hợp X và khối lượng m của Fe đó dựng lần lượt 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. Giải : Ta cú : nX = 0,4 mol ; Mx= 42 Sơ đồ đường chộo : NO 2 :46 42 – 30 =12 42 NO:30 46 – 30 =12 Fe – 3e đ Fe3+ N+5 +3e đ N+2 x đ 3x 0,3 ơ 0,1 N+5 +1e đ N+4 0,3 ơ 0,3 Theo định luật bảo toàn electron: 3x = 0,3 + 0,3 x = 0,2 mol mFe= 0,2.56 =11,2 g Đỏp ỏn B Vớ dụ 5: Để m gam bột sắt ngoài khụng khớ, sau một thời gian sẽ chuyển thành hỗn hợp X cú khối lượng là 75,2 gam gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Cho hỗn hợp X phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc, núng thu được 6,72 lit khớ SO2 (đktc). Giỏ trị của m là: A. 56 B. 11,2 C. 22,4 D. 25,3 Giải: nFe(ban đầu) = mol Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng (phản ứng) = Fe đ Fe3+ + 3e O2 + 4e đ 2O-2 đ nhường = mol S+6 + 2e đ S+4(SO2) 0,6 ơ 0,3 ne nhận =+ 0,6 + 0,6 = m = 56 gam. Đỏp ỏn A. Vớ dụ 6 : Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1 bằng axit HNO3 thu được V lớt (ở đktc) hỗn hợp khớ 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. Giỏ trị của V là A. 2,24 lớt. B. 4,48 lớt C. 5,6 lớt. D. 3,36 lớt. Giải : Đặt nFe = nCu = a mol đ 56a + 64a = 12 đ a = 0,1mol Fe – 3e đ Fe3+ N+5+ 3e đ N+2 (NO) 0,1đ0,3mol 3x ơ x Cu – 2e đ Cu2+ N+5 +1e đ N+4 (NO2) 0,1đ0,2 mol y ơ y Theo phương phỏp bảo toàn e: Sne(nhường) = Sne(nhận) 3x + y = 0,5 (*) Mặt khỏc: (**) Từ (*) và (**)x = y = 0,125 mol V hỗn hợp khớ (đktc) = (0,125 +0,125). 22,4 = 5,6 lớt Đỏp ỏn C Vớ dụ 7 : Hoà tan 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Al vào dung dịch Y gồm HNO3 và H2SO4 đặc thu được 0,1 mol mỗi khớ SO2, NO, NO2 , N2O. Thành phần % khối lượng của Al và Mg trong X lần lượt là A. 63% và 37%. B. 36% và 64%. C. 50% và 50%. D. 46% và 54%. Giải : Đặt nMg = x mol, nAl = y mol. Ta cú : 24x +27y = 15 (1) Mg – 2e đ Mg2+ N+5+3e đ N+2(NO) x đ 2x 0,3 ơ 0,1 Al – 3e đAl3+ N+5+e đ N+4(NO) ne nhường = 2x+3y 0,1 ơ 0,1 N+5+4e đN+1(N2O) 0,8ơ0,1.2 S+6+2e đS+4(SO2) 0,2 ơ 0,1 nenhận = 1,4 Theo định luật bảo toàn eletron: 2x +3y = 1,4 (2) Giải hệ (1), (2) ta được: x = 0,4 mol ; y = 0,2 mol % Al = %Mg = 100% - 36% = 64% Đỏp ỏn B. Vớ dụ 8 : Hỗn hợp X gồm 2 kim loại R1, R2 cú hoỏ trị x,y khụng đổi (R1, R2 khụng tỏc dụng với nước và đứng trước Cu trong dóy hoạt động hoỏ học của kim loại). Cho hỗn hợp X tan hết trong dung dịch Cu(NO3)2 sau đú lấy chất rắn thu được phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư thu được 1,12 lớt khớ NO duy nhất ở đktc. Nếu cũng lượng hỗn hợp X ở trờn phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loóng dư thỡ thu được bao nhiờu lớt N2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) ? A. 0,224 lớt. B. 0,336 lớt. C. 0,448 lớt. D. 0,672 lớt. Giải: Trong bài toỏn này cú hai thớ nghiệm: TN1: R1 và R2 nhường e cho Cu2+ để chuyển thành Cu sau đú Cu lại nhường e cho để thành . Số mol e do R1và R2 nhường ra là: + 3e đ 0,15 TN2. R1 ; R2 trực tiếp nhường e cho để tạo ra N2. Gọi x là số mol N2, thỡ số mol e thu được vào là: 2+10e đ 10x ơ x mol Ta cú: 10x = 0,15 = 22,4.0,015 = 0,336 lớt Đỏp ỏn B Vớ dụ 9 : Hỗn hợp X gồm hai kim loại đứng trước H trong dóy điện hoỏ và cú hoỏ trị khụng đổi trong cỏc 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 loóng tạo ra 3,36 lớt khớ H2 - Phần 2 : Tỏc dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 thu được V lớt khớ NO (sản phẩm khử duy nhất). Biết cỏc thể tớch khớ đo ở điều kiện tiờu chuẩn. Giỏ trị của V là A. 2,24 lớt. B. 3,36 lớt. C. 4,48 lớt. D. 6,72 lớt. Giải: Nhận xột: Vỡ tổng số mol e nhường trong 2 phần là như nhau, nờn số e nhận trong 2 phần cũng như nhau Phần 1: 2H+ + 2e đ H2 0,03 ơ 0,015 Phần 2: N+5 + 3e đ N+2(NO) 0,03 ơ 0,01 VNO = 0,1.22,4 = 2,24 lớt Đỏp ỏn A. Vớ dụ 10: Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tỏc dụng hết với dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp khớ gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2. Biết phản ứng khụng 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 Giải: N+5 + 3e đ N+2(NO) 0,03 ơ 0,01 N+5 + 1e đ N+4(NO2) 0,04 ơ 0,04 (muối) = electron nhường (hoặc nhận) = 0,03 + 0,04 = 0,07 (mol) mmuối = m kim loại + (muối) = 1,35 + 0,07.63 = 5,69 gam Đỏp ỏn C. Vớ dụ 11: Cho 3 kim loại Al, Fe, Cu vào 2 lớt dung dịch HNO3 phản ứng vừa đủ thu được 1,792 lớt khớ X (đktc) gồm N2 và NO2 cú 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 Giải: Ta cú là trung bỡnh cộng khối lượng phõn tử của 2 khớ N2 và NO2 nờn: == 0,04 mol 2N+5 + 10e đ N2 0,4 ơ 0,04 N+5 + 1e đ N+4(NO2) 0,04 ơ 0,04 (muối) = electron nhường (hoặc nhận) = 0,4 + 0,04 = 0,44 mol Áp dụng bảo toàn nguyờn tố ta cú: (bị khử) = (muối) + nN(trong khớ) = 0,44 + 0,04.2 + 0,04 = 0,56 mol [HNO3] = Đỏp ỏn A Vớ dụ 12 : 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 lớt H2 - Phần 2 : Hoà tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 loóng dư thu được 5,6 lớt NO (sản phẩm khử duy nhất). - Biết thể tớch cỏc khớ đo ở đktc Khối lượng Fe, Al cú 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. Giải: Tỏc dụng với HCl Al - 3e đ Al3+ 2H+ + 2e đ H2 Fe - 2e đ Fe2+ 0,65 ơ 0,325 Tỏc dụng với HNO3 M - 3e đ M3+ N+5 + 3e đ N+2 0,25 ơ 0,75 0,75 ơ 0,25 Nhận xột: Số mol e hỗn hợp Al; Fe nhường khi tỏc dụng HCl : 0,65 mol Số mol e hỗn hợp Al; Fe nhường khi tỏc dụng HNO3: 0,75 mol Số mol e mà Al nhường là như nhau với HCl và HNO 3; 1 mol Fe nhường cho HNO 3 nhiều hơn cho HCl là 1 mol e; nFe=0,75 - 0,65 = 0,1 mol mFe = 5,6 gam nAl =0,25 - 0,1 = 0,15 mol mAl = 4,05 gam Đỏp ỏn A. Vớ dụ 13 : Hoà tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp Cu - Ag bằng 19,6 gam dung dịch H2SO4 đặc đun núng sau phản ung thu được khớ X và dung dịch Y. Toàn bộ khớ X được dẫn chậm qua dung dịch nước clo dư, dung dịch thu được cho tỏc 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%. Giải: Đặt : nCu = x; nAg = y 64x + 108y = 11,2 (*) Cu – 2e đCu2+ S+6 +2e đ S+4(SO2) x đ 2x 0,16 ơ 0,08 Ag – e đAg+ y đ y Ta cú sơ đồ chuyển hoỏ SO 0,08 Áp dụng bảo toàn eletron: 2x + y = 0,16 (**) Từ (*) (**) x = 0,04, y = 0,08 mCu = 0,04. 64 = 2,56gam ; mAg = 8,64gam Áp dụng bảo toàn nguyờn tố của lưu huỳnh (axit) = (muối) + = C%(H2SO4) = Đỏp ỏn C Vớ dụ 14 : 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 thỳc 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 cũn lại 28 gam chất rắn khụng tan. Nồng độ mới của Cu(NO3)2 và của AgNO3 trong Y lần lượt là : A. 2M và 1M. B. 1M và 2M. C. 0,2M và 0,1M. D. 0,5M và 0,5M. Giải: Túm tắt sơ đồ: (nAl = nFe) 8,3gam hỗn hợp X 100ml dung dịch Y dư 1,12 lớt H 2 đ Chất rắn A (3 kim loại) 2,8 gam chất rắn khụng tan B Đặt = x mol và = y mol Chất rắn Z gồm 3 kim loại 3 kim loại phải là: Ag, Cu, Fe Al, Cu(NO3)2 và AgNO3 tham gia phản ứng hết, Fe chưa phản ứng hoặc dư Xột cho toàn bộ quỏ trỡnh, ta cú: Ag+ +1e đ Ag0 Al – 3e đAl3+ x đ x đ x 0,1 đ0,3 Cu2+ +2e đ Cu0 Fe – 2e đFe2+ y đ 2y đ y 0,1 đ0,2 2H+ +2e đ H2 0,1ơ0,05 Theo định luật bảo toàn eletron, ta cú phương trỡnh: x + 2y + 0,1 = 0,3 + 0,2 x + 2y = 0,4 (1) Mặt khỏc, chất rắn khụng tan là: Ag: x mol; Cu: y mol 108x + 64y = 28 (2) Giải hệ (1), (2) ta cú: x = 0,2 mol ; y = 0,1 mol [AgNO3] = Đỏp ỏn B Vớ dụ 15 : Trộn 0,54 gam bột Al với hỗn hợp bột Fe2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhụm trong điều kiện khụng cú khụng khớ một thời gian. thu được hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO3 đặc, núng, dư thỡ thể tớch NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) thu được là A. 0,672 lớt. B. 0,896 lớt. C. 1,12 lớt. D. 1,344 lớt. Giải: Phõn tớch: Nếu giải theo cỏch thụng thường sẽ gặp rất nhiều khú khăn: + Phản ứng nhiệt nhụm là khụng hoàn toàn (tiến hành phản ứng một thời gian ), do đú cú nhiều sản phẩm vỡ vậy phải viết rất nhiều phương trỡnh + Số ẩn số cần đặt lớn, trong khi bài toỏn chỉ cho một dữ kiện Xột cho toàn bộ quỏ trỡnh, chỉ cú Al và N (trong HNO3) cú sự thay đổi số oxi hoỏ ở trạng thỏi đầu và cuối, do đú chỉ cần viết hai quỏ trỡnh: Al - 3e đ Al3+ N+5 +1e đ N+4 (NO2) 0,02 đ 0,06 0,06 ơ 0,06 = 0,06. 22,4 = 1,344 lớt Đỏp ỏn D Vớ dụ 16 : Trộn 60 gam bột Fe với 30 gam bột lưu huỳnh rồi đun núng (khụng cú khụng khớ) thu được chất rắn X. Hoà tan X bằng dung dịch axit HCl dư được dung dịch Y và khớ Z. Đốt chỏy hoàn toàn Z cần tối thiểu V lớt O2 (đktc). Biết cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giỏ trị của V là A. 11,2. B. 21. C. 33. D. 49. Giải: Vỡ nFe > nS = nờn Fe dư và S hết Khớ C là hỗn hợp H2S và H2. Đốt Z thu được SO2 và H2O. Kết quả cuối cựng của quỏ trỡnh phản ứng là Fe và S nhường e, cũn O2 thu e Fe - 2e đ Fe2+ O2 + 4e đ 2O-2 x đ 4x S – 4e đ S+4 2. = 22,4. 1,4732 = 33 lớt Đỏp ỏn C Vớ dụ 17 : Hoà tan hoàn toàn 1,08 gam Al bằng dung dịch HNO3 dư, sản phẩm ứng thu được 0,336 lớt khớ X (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Cụng thức phõn tử của X là A. NO2 B. N2O C. N2 D. NO Giải: nAl = 0,04 ; nX = 0,015 Al – 3e đ Al3+ N+5 + ne đ X5-n 0,04 đ 0,12 mol 0,12 đ ứng với 2N+5 + 8e đ2N+1 (N2O) Đỏp ỏn B Vớ dụ 18 : Khi cho 9,6 gam Mg tỏc dụng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc, thấy cú 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 Giải: Dung dịch H2SO4 đậm đặc vừa là chất oxi hoỏ vừa là mụi trường Gọi a là số oxi hoỏ của S trong X Mg đ Mg2+ +2e S+6 + (6-a)e đSa 0,4 mol 0,8mol 0,1 mol 0,1(6-a)mol Tổng số mol H2SO4 đó dựng là: Số mol H2SO4 đó dựng để tạo muối bằng số mol Mg = 9,6: 24 = 0,4mol Số mol H2SO4 đó dựng để oxi hoỏ Mg = 0,5 – 0,4 = 0,1mol Ta cú: 0,1. (6 - a) = 0,8 đ x = - 2. Vậy Z là H2S Đỏp ỏn C Vớ dụ 19 : Cho 13,92 gam Fe3O4 tỏc dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 sau phản ứng thu được dung dịch X và 0,448 lớt khớ NxOy (Sản phẩm khử duy nhất ở (đktc). Khối lượng HNO3 nguyờn chất đó tham ra phản ứng là A. 35,28 gam. B. 33,48 gam. C. 12,6 gam. D. 17,64 gam. Giải: Cỏch 1: Viết và cõn bằng phương trỡnh hoỏ học: (5x – 2y )Fe3O4 + (46x-18y) HNO3 đ (15x -6y)Fe(NO3)3 +NxOy +(23x-9y)H2O 0,06 0,02(mol) Cỏch 2: 3Fe+ – e đ 3Fe+3 xN+5 + (5x-2y)e đ xN+2y/x 0,06 đ 0,06 0,02 (5x- 2y) ơ 0,02x Điều kiện : x ≤ 2 ; y ≤ 5 (x,y N) 0,02(5x-2y) = 0,06 x =1 ; y = 1 (hợp lý) (phản ứng) = (muối) + (trong khớ) = 3. 0,06. 3 + 0,02 = 0,56 mol (phản ứng) = 0,56. 63 = 35,28 gam Đỏp ỏn A Vớ dụ 20 : Cho 18,56 gam sắt oxit tỏc dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 sau phản ứng thu được dung dịch X và 0,224 lớt khớ một oxit của nitơ (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Cụng thức của hai oxit lần lượt là A. FeO và NO. B. Fe3O4 và NO2 C. FeO và N2O. D. Fe3O4 và N2O. Giải: Đặt cụng thức tổng quỏt của 2 oxit là: Fe2On; N2Om(n<3; m<5 (n,mẻR+) 2Fe +n - 2(3 - n)e đ 2Fe+3 2.18,65 2.(3-n).18,65 112 + 16n 112 + 16n 2N+5 + 2(5 - m)e đ 2N+m (2) 0,02.(5-m) ơ 2. 0,01 2. Với điều kiện trờn phương trỡnh cú nghiệm hợp lý: m = 1; n = 8/3 2 oxit lần lượt là: Fe3O4 và N2O Đỏp ỏn D. * Nhận xột: Trong bài toỏn trờn việc viết và tớnh toỏn theo phương trỡnh khụng cũn thuận tiện cho việc giải quyết bài toỏn nữa. III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN Cõu 1 : Hoà tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch HNO3 rất loóng thỡ thu được hỗn hợp gồm 0,015 mol khớ N2O và 0,01mol khớ NO (phản ứng khụng tạo NH4NO3). Giỏ trị của m là A. 13,5 gam B. 1,35 gam. C. 0,81 gam. D. 8,1 gam. Cõu 2 : Cho m gam Cu phản ứng hết với dung dịch HNO3 thu được 8,96 lớt (đktc) hỗn hợp khớ NO và NO2 cú khối lượng là 15,2 gam. Giỏ trị của m là A. 25,6 B. 16. C. 2,56. D. 8. Cõu 3 : Một hỗn hợp gồm 4 kim loại : Mg, Ni, Zn và Al được chia thành hai phần bằng nhau : - Phần 1 : cho tỏc dụng với HCl dư thu được 3,36 lớt H2 - Phần 2 : hoà tan hết trong HNO3 loóng dư thu được V lớt một khớ khụng màu, hoỏ nõu trong khụng khớ (cỏc thể tớch khớ đều do ở đktc). Giỏ trị của V là A. 2,24 lớt. B. 3,36 lớt. C. 4,48 lớt. D. 5,6 lớt. Cõu 4 : Cho 3,35 gam hỗn hợp gồm Mg, Al, Cu tỏc dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc núng, dư được 2,8 lớt khớ SO2 (đktc). Khi đốt 3,35 gam hỗn hợp trờn trong khớ Clo dư thỡ khối lượng muối clorua thu được là A. 10,225 gam. B. 12,225 gam C. 8,125 gam. D. 9,255 gam Cõu 5 : Hoà tan hoàn toàn 12,9 gam hỗn hợp Cu, Zn vào dung dịch H2SO4 đặc, núng được 0,14 mol SO2; 0,64 gam S và dung dịch muối sunfat. % khối lượng Cu trong hỗn hợp ban đầu là A. 50,39% B. 54,46% C. 50,15% D. 49,61% Cõu 6 : Cho 1,35 gam hỗn hợp Cu, Mg, Al tỏc dụng với HNO3 dư được 896ml hỗn hợp gồm NO và NO2 cú 42 . Tớnh tổng khối lượng muối nitrat sinh ra (khớ ở đktc). A. 9,41 gam. B. 10,08 gam. C. 5,07 gam. D. 8,15 gam. Cõu 7 : Hoà tan hết 4,43 gam hỗn hợp Al và Mg trong HNO3 loóng thu được dung dịch X (khụng chứa muối amoni) và 1,568 lớt (đktc) hỗn hợp hai khớ (đều khụng màu) cú khối lượng 2,59 gam trong đú cú một khớ bị hoỏ thành màu nõu trong khụng khớ. Số mol HNO3 đó phản ứng là A. 0,51. B. 0,45. C. 0,55. D. 0,49. Cõu 8 : Hoà tan hoàn toàn m gam Mg hợp gồm ba kim loại (cú húa trị khụng đổi) bằng dung dịch HNO3 thu được 1,12 lớt hỗn hợp khớ X (đktc) gồm NO2 và NO. Tỉ khối hơi của X so với hiđro bằng 18,2. Thể tớch tối thiểu dung dịch HNO3 37,8% (d =1,242g/ml) cần dựng là A. 20,18ml. B. 11,12ml. C. 21,47ml. D. 36,7ml. Cõu 9 : Hoà tan 6,25 gam hỗn hợp Zn và Al vào 275ml dung dịch HNO3 thu được dung dịch X (khụng chứa muối amoni), chất rắn Y gồm cỏc kim loại chưa tan hết cõn nặng 2,516 gam và 1,12 lớt hỗn hợp khớ Z (ở đktc) gồm NO và NO2. Tỉ khối của hỗn hợp Z so với H2 là 16,75. Tớnh nồng độ mol/l của HNO3 và tớnh khối lượng muối khan thu được khi cụ 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. Cõu 10 : 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 thỡ thu được khớ NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X chỉ gồm cỏc muối. Cụ 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. Cõu 11 : Cho a gam nhụm tỏc dụng với b gam Fe2O3 thu được hỗn hợp X. Hoà tan X trong HNO3 dư, thu được 2,24 lớt (đktc) một khớ khụng màu hoỏ nõu trong khụng khớ. Khối lượng nhụm đó dựng là : A. 2,7 gam B. 5,4 gam C. 4,0 gam D. 1,35 gam Cõu 12 : Đốt chỏy 5,6 gam bột Fe trong bỡnh đựng O2 thu được 7,36 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 Fe3O4 và Fe. Hoà tan hoàn toàn lượng hỗn hợp X bằng dung dịch HNO3 thu được V lớt hỗn hợp khớ Y gồm NO và NO2 Tỉ khối của Y so với H2 bằng 19. Thể tớch V ở đktc là A. 672ml. B. 336ml. C. 448ml. D. 896ml. Cõu 13 : Cho dũng khi CO đi qua ống sứ chứa 0,12 mol hỗn hợp gồm FeO và Fe2O3 nung núng, phản ứng tạo ra 0,138 mol CO2. Hỗn hợp chất rắn cũn lại trong ống nặng 14,352 gam gồm bốn chất. Hoà tan hết hỗn hợp bốn chất này vào dung dịch HNO3 dư được V lớt NO (sản phẩm khử duy nhất). Giỏ trị của V (đktc) là A. 0,224. B. 0,672. C. 2,248. D. 6,854. Cõu 14 : Cho m gam hỗn hợp X gồm oxit FeO, CuO,Fe2O3 cú số mol bằng nhau tỏc dụng hoàn toàn với lượng vừa đủ là 250ml dung dịch HNO3 khi đun núng nhẹ thu được dung dịch Y và 3,136 lớt (đktc) hỗn hợp khớ Z gồm NO2 và NO cú tỉ khối so với hiđro là 20,143. Giỏ trị của m là. A. 74,88 B. 52,35. C. 61,79. D. 72,35 Cõu 15 : Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loóng dư thu được 1,344lớt (đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất) là dung dịch X. Cụ cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giỏ trị m là A. 49,09 B. 34,36. C. 35,50. D. 38,72. Cõu 16 : Cho 1 luồng khi CO đi qua ống đựng Fe2O3 nung núng. Sau một thời gian thu được 44,46 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4. Cho X tỏc dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 0,1M thỡ thu được dung dịch Y và 3,136 lớt khớ NO duy nhất (đktc). Thể tớch dung dịch HNO3 đó dựng là A. 1,94 lớt. B. 19,4 lớt. C. 15 lớt. D. 1,34 lớt. Cõu 17 : Dung dịch X gồm AgNO3 và Cu(NO3)2 cú cựng nồng độ. Lấy một lượng hỗn hợp gồm 0,03 mol Al; 0,05 mol Fe cho vào 100ml dung dịch X cho tới khi phản ứng kết thỳc thu được chất rắn Y chứa 3 kim loại. Cho Y vào HCl dư giải phúng 0,07 gam khớ. Nồng độ của hai muối là A. 0,3M. B. 0,4M. C. 0,42M. D. 0,45M. Cõu 18 : Cú 2 bỡnh điện phõn mắc nối tiếp. Bỡnh (1) chứa CuCl2. Bỡnh (2) chứa AgNO3. Khi ở anot của bỡnh (1) thoỏt ra 22,4 lớt một khớ duy nhất thỡ ở anot của bỡnh 2 thoỏt ra bao nhiờu là khớ ? A. 11,2 lớt B. 22,4 lớt C. 33,6lớt D. 44,8 lớt Cõu 19 : Hoà tan 1,52 gam hỗn hợp Fe và Cu vào 200ml dung dịch HNO3 sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X, 224ml khớ NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc và cũn 0,64 gam chất rắn khụng bị hoà tan. Nồng độ mol của dung dịch HNO3 là A. 0,1M. B. 0,2M. C. 0,25M. D. 0,5M. Cõu 20 : Hỗn hợp X gồm Fe và Cu với tỉ lệ phần trăm khối lượng là 4: 6. Hoà tan m gam X bảng dung dịch HNO3 thu được 0,448 lớt khớ NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) dung địch Y và cú 0,65m (gam) kim loại khụng tan. Khối lượng muối khan trong dung dịch X là A. 5,4 gam. B. 6,4 gam. C. 11,2 gam. D. 8,6 gam. ĐÁP ÁN 1B 2A 3A 4B 5D 6C 7D 8C 9A 10C 11A 12D 13C 14A 15D 16B 17B 18A 19B 20A * Xem thờm bài giảng trực tuyến của: PGS.TS Đào Hữu Vinh trong phần video thớ nghiệm húa học (video: Phương phỏp Bảo toàn electron )
File đính kèm:
pp5 bao toan e.doc
