(SKKN mới NHẤT) SKKN mở RỘNG bài tập PHẢN ỨNG OXI hóa KHỬ TRONG DUNG DỊCH CHẤT điện LI

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Trong dạy học hóa học, phần nội dung kiến thức vơ quan trọng Nó sở, tiền đề để tiếp thu, để phát triển nội dung kiến thức khác Để nâng cao chất lượng dạy học và phát triển lực nhận thức cho học sinh ta có nhiều biện pháp, phương pháp khác Trong đó, giải bài tập hóa học với tư cách là một phương pháp dạy học có tác dụng rất tích cực đến việc giáo dục, rèn luyện và phát triển học sinh, cũng là thước đo thực chất sự nắm vững kiến thức và kỹ hóa học của học sinh Trong chương trình hóa học phổ thông dung lượng kiến thức phản ứng oxi hóa - khử tương đối lớn, phạm vi sử dụng rộng, xuyên suốt q trình hóa học phổ thơng Khái niệm về phản ứng oxi hóa - khử được củng cố, hoàn thiện và phát triển qua từng lớp học Ở lớp 10 chúng ta nghiên cứu phản ứng oxi hóa khử sở lý thuyết chủ đạo về cấu tạo nguyên tử, liên kết hóa học cân bằng, phân loại phản ứng oxi hóa – khử, tập bảo toàn electron Đến lớp 11 khái niệm phản ứng oxi hóa khử được củng cố và mở rộng dung dịch chất điện li qua nghiên cứu nhóm nguyên tố VA, IVA Đến lớp 12 khái niệm phản ứng oxi hóa - khử được phát triển và mở rộng ở phần pin điện hóa và phản ứng điện phân, các nhóm nguyên tố nhôm, sắt, crom, đồng Là giáo viên tham gia giảng dạy môn hóa học ở trường trung học phổ thông, nhận thấy rằng cần có một hệ thống bài tập cụ thể, đầy đủ, với độ xác cao, nhằm mục đích củng cố, phát triển và hoàn thiện nội dung kiến thức phần phản ứng oxi hóa - khử cho học sinh nhằm phục vụ tốt cho kì thi THPTQG Vì thế, lựa chọn và triển khai đề tài sáng kiến kinh nghiệm: “MỞ RỘNG BÀI TẬP PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu, xây dựng, tuyển chọn và sử dụng bài tập về phản ứng oxi hóa khử xảy dung dịch chất điện li download by : skknchat@gmail.com - Trang bị cho học sinh hệ thống bài tập nhằm củng cố và phát triển kiến thức cho học sinh về phản ứng oxi hóa - khử dung dịch chất điện li - Nâng cao chất lượng dạy học mơn hóa học trường THPT 1.3 Đới tượng nghiên cứu + Đối tượng nghiên cứu: Bài tập oxi hóa - khử dung dịch chất điện li + Khách thể nghiên cứu: Những học sinh lớp 11A1, 12A1 Trường PT Nguyễn Mộng Tuân năm học 2018 -2019 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tư liệu sản phẩm hoạt động sư phạm - Phương pháp quan sát thực tế: quan sát cách cân phản ứng oxi hóa khử, cách giải tập bảo tồn electron, tập phản ứng oxi hoá - khử dung dịch điện li học sinh - Phương pháp hỏi đáp: trao đổi trực tiếp với giáo viên, học sinh vấn đề liên quan đến nội dung đề tài 1.5 Những điểm sáng kiến kinh nghiệm - Sử dụng bài tập hóa học để củng cố và phát triển khái niệm phản ứng oxi hóa - khử dung dịch chất điện li - Trích dẫn nhiều tập chuyên sâu phản ứng oxi hóa – khử dung dịch chất điện li có đề thi THPTQG năm gần - Tôi phân thành dạng từ dễ đến khó Ở tập có hướng dẫn học sinh phân tích đề cách vận dụng lí thuyết cho dạng Sau giải xong dạng tập đưa số tập có đáp án khơng có đáp án để học sinh tự giải, tự rèn luyện kĩ tư sáng tạo em download by : skknchat@gmail.com NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 CƠ SỞ LÍ LUẬN Trong số mơn học tự nhiên Hóa Học môn khoa học nghiên cứu chất, biến đổi chất ứng dụng đời sống sản xuất Nhưng học sinh THPT, lượng kiến thức lại nhiều, đặc biệt việc vận dụng kiến thức vào giải tập đề thi THPTQG cịn gặp nhiều khó khăn - Bài tập hóa học là những vấn đề lí thuyết, thực tiễn thuộc ngành khoa học hóa học được mô hình hóa các dữ kiện của các dạng bài tập nhận thức đặt cho học sinh dưới dạng câu hỏi, bài toán và tìm lời giải đáp họ sẽ tiếp thu được những kiến thức và kĩ hóa học - Như vậy, bài tập và lời giải là nguồn tri thức mới đối với học sinh Để giải bài tập, học sinh cần tìm kiếm các tri thức đã học, các nguồn thông tin bổ sung, sử dụng cách thức tư sáng tạo và các phương pháp nhận thức khoa học - Bài tập hóa học tạo điều kiện phát triển tư học sinh, giải bài tập đòi hỏi học sinh phải suy lí, qui nạp, diễn dịch, loại suy Khi kết hợp bài tập hóa học với các hoạt động tự lực cùng sách giáo khoa tài liệu tham khảo, thì bài tập hóa học có vai trò kích thích, định hướng nhận thức việc nghiên cứu để tìm tòi, giải quyết vấn đề đặt - Kiến thức lí thuyết tập phần phản ứng oxi hóa – khử nội dung kiến thức vơ quan trọng, xun suốt q trình mơn hóa học THPT Đặc biệt tập phản ứng oxi hóa – khử chương điện li - Trong tất đề thi THPTQG năm gần có tập dạng lí thuyết tập mức độ thông hiểu hay vận dụng thấp, vận dụng cao thuộc nội dung kiến thức phản ứng oxi hóa – khử, học sinh thường bị vướng mắc kĩ mức độ nắm bắt kiến thức chưa vững - Tôi lựa chọn và triển khai đề tài sáng kiến kinh nghiệm “MỞ RỘNG BÀI TẬP PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI” với mong muốn em học sinh nắm vững kiến thức phương download by : skknchat@gmail.com pháp giải tốn phản ứng oxi hóa - khử dung dịch điện li Từ giúp em tạo hứng thú học tập mơn hóa học nâng cao chất lượng học tập Nhằm giúp em đạt kết cao kì thi THPTQG 2.2 THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Thuận lợi - Bản thân tơi giáo viên có nhiều năm kinh nghiệm giảng dạy chương trình hố học cấp THPT - Học sinh nhiệt tình học tập hố học Khó khăn - Kiến thức hoá học lớp học sinh chưa chắn đặc biệt kiến thức phản ứng oxi hóa – khử - Học sinh chưa vận dụng thành thạo tập phản ứng oxi hoá khử tập mức độ vận dụng vận dụng cao đề thi THPTQG - Phần lớn học sinh chưa làm tập bảo toàn electron, bảo tồn điện tích 2.3 GIẢI PHÁP THỰC HIỆN 2.3.1 Nêu kiến thức cần nắm chương phản ứng oxi hóakhử 2.3.1.1 Các khái niệm phản ứng oxi hóa- khử Định nghĩa * Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng đó có sự trao đổi electron giữa các nguyên tử của các chất tham gia phản ứng đó làm biến đổi số oxi hóa của chúng * Qui tắc tính số oxi hóa + Số oxi hóa nguyên tố đơn chất + Tổng số oxi hóa của các nguyên tử một phân tử bằng + Trong hợp chất số oxi hóa nguyên tử H thường +1 (trừ hidrua kim loại),của nguyên tử oxi thường -2 (trừ OF2, peroxit) Của kim loại là điện tích của ion đơn nguyên tử của kim loại đó download by : skknchat@gmail.com + Tổng số oxi hóa của các nguyên tử một ion bằng điện tích của ion đó Dựa vào sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tử phản ứng oxi hóa – khử mà ta xác định được sự cho, nhận electron 2.3.1.2 Các phương pháp lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử Thông thường ta sử dụng chủ yếu hai phương pháp đó là: Phương pháp thăng bằng electron và phương pháp thăng bằng ion - electron * Phương pháp thăng bằng electron Phương pháp này dựa nguyên tắc: Tổng sô electron chất khử nhường phải đúng bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận ( ne cho = n e nhận) Ví dụ: Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử theo sơ đồ sau: FeO + HNO3 ⃗ Fe(NO3)3 + NO + H2O Bước 1: Xác định số oxi hóa của những nguyên tố có số oxi hóa thay đổi Bước 2: Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử và cân bằng mỗi quá trình Fe2+ ⃗ Fe3+ + 1e (1) N+5 +3e ⃗ N+2 (2) quá trình oxi hóa quá trình khử Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho: ne cho = n e nhận Hệ số của (1) là 3; Hệ số của (2) là Bước 4: Đặt hệ số vừa chọn vào công thức hóa học tương ứng, hoàn thành phương trình hóa học 3FeO + 10HNO3 ⃗ 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O Nhận xét: Phương pháp thăng bằng electron không nhữngthiết lập được mọi phương trình hóa học mà còn chỉ được chất oxi hóa, chất khử, sự oxi hóa, sự khử Từ phương pháp thăng bằng electron ta còn ứng dụng giải bài tập có nhiều phản ứng oxi hóa - khử sở sự bảo toàn electron download by : skknchat@gmail.com Tuy nhiên phương pháp thăng bằng electron không phân tích rõ bản chất của phản ứng oxi hóa- khử dung dịch chất điện li * Phương pháp thăng bằng ion - electron Phương pháp này cũng dựa nguyên tắc: Tổng số e chất khử nhường = Tổng số e chất oxi hóa nhận Ví dụ: Lập phương trình phản ứng hóa học của phản ứng oxi hóa - khử Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố có số oxi hóa thay đổi Bước 2: Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử và cân bằng mỗi quá trình theo nguyên tắc + Viết đúng dạng tồn tại dung dịch của chất oxi hóa, chất khử, sản phẩm bị khử và bị oxi hóa + Xét đến sự tham gia của các chất tạo môi trường bằng cách: thêm vào nữa phương trình khử hoặc nữa phương trình oxi hóa sau: Thêm vào vế Thêm vào vế dư oxi Thiếu oxi Môi trường axit hoặc sinh axit H+ H2O Môi trường bazo hoặc sinh bazo H2O OH- Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho: n e cho = n e nhận sau đó cộng quá trình oxi hóa và quá trình khử vào phương trình ion của phản ứng đã cho Nhận xét: Đây là phương pháp khoa học nhất để lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử xảy dung dịch chất điện li Phương pháp này phân tích rõ: download by : skknchat@gmail.com + Chất oxi hóa - sự khử; chất khử- sự oxi hóa + Vai trò của môi trường phản ứng oxi hóa - khử + Bản chất của phản ứng oxi hóa - khử dung dịch chất điện li 2.3.2 Phát triển kiến thức về phản ứng oxi hóa - khử dung dịch chất điện li chương trình hóa học 11 Ở chương trình lớp 11, sở thuyết điện li và sự nghiên cứu các nhóm nguyên tố: Nhóm nitơ, Nhóm cacbon Khái niệm về phản ứng oxi hóa - khử được củng cố và phát triển là chỉ được bản chất của phản ứng oxi hóa - khử xảy dung dịch chất điện li Từ các kiến thức đã được mở rộng, đào sâu của khái niệm phản ứng oxi hóa - khử mà học sinh có thể vận dụng giải quyết những vấn đề học tập như: Ví dụ: Vì kim loại Cu không tan dung dịch HCl hoặc dung dịch NaNO3, lại tan hỡn hợp dung dịch HCl, NaNO3? Phân tích Cu đứng sau H dãy hoạt động hoá học của kim loại nên Cu không tan HCl hoặc không tác dụng với dd NaNO đơn lẻ, hỗn hợp HCl, NaNO3 thì Cu tan tạo dung dịch màu xanh và khí không màu bay lên hoá nâu ngoài không khí là NO3- có tính oxi hoá mạnh môi trường axit H+ và Cu có tính khử Trong dung dịch các chất điện li đã xảy phản ứng oxi hóa - khử sau: 3Cu + HCl + 2NaNO3 2NO + O2 (Không màu) ⃗ ⃗ CuCl2 + NaCl + 2NO + H2O 2NO2 ( nâu đỏ) Bản chất của phản ứng là: 3Cu + H+ + ⃗ Cu2+ + NO + H2O Nhờ có sự tiếp xúc đồng thời của chất khử (Cu) và chất oxi hoá (có NaNO3 cùng với chất tạo môi trường: H+ từ HCl mà phản ứng oxi hóa – khử đã xảy ra, các thành phần khác như: Na+, Cl- thực chất không tham gia vào phản download by : skknchat@gmail.com ứng hoá học Như vậy có thể khái quát: muối Nitrat có khả oxi hoá được Cu môi trường axit Ví dụ: Thêm dung dịch H2SO4 loãng vào dd Fe(NO3)2 thấy bọt khí không màu thoát và dung dịch không màu đổi thành màu vàng Viết phương trình hoá học dạng ion và xác định vai trò của các chất phản ứng? Phân tích 3Fe2+ + ⃗ + H+ 3Fe3+ + NO + 2H2O Phương pháp cân bằng ion – electron Vận dụng kiến thức này học sinh có thể hiểu rõ bản chất của quá trình oxi hoá- khử xảy dung dịch chất điện li có ảnh hưởng bởi môi trường, thường gặp là môi trường axit 2.3.3 Phát triển kiến thức về phản ứng oxi hóa - khử phản ứng điện phân hóa học lớp 12 * Khái niệm về điện phân: Điện phân thực là quá trình oxi hóa - khử bề mặt điện cực dưới tác dụng của dòng điện một chiều bên ngoài * Cơ chế điện phân Tại catot: Xảy sự khử chất oxi hóa Rn+ + ne ⃗ R Nếu ở catot có mặt đồng thời nhiều chất oxi hóa thuộc các cặp oxi hóa khử khác với một điện thế điện phân thích hợp, chất oxi hóa thuộc cặp oxi hóa khử nào có thế điện cực cao hơn, tức là có tính oxi hóa mạnh thì bị khử trước Thứ tự khử gần đúng từ dễ đến khó được quy ước sau: (1) Ưu tiên trước hết là khử các cation từ cuối dãy điện hóa Ví dụ: Au3+, Ag+, Fe3+, H+, Fe2+, Zn2+ (2) Khử H2O: 2H2O +2e ⃗ H2 + 2OH- (3) Khử : Al3+, Mg2+, K+ Các cation kim loại mạnh không bị khử điện phân dung môi nước(trừ trường hợp sử dụng catot bằng vật liệu đặc biệt) download by : skknchat@gmail.com Tại anot: Xảy sự oxi hóa chất khử ⃗ R Rn+ + ne - Nếu ở anot có mặt đồng thời nhiều chất khử thuộc các cặp oxi hóa - khử khác thì chất khử thuộc thuộc cặp oxi hóa – khử nào có thế điện cực thấp hơn, tức là có tính khử mạnh thì bị oxi hóa trước - Nếu anot là kim loại thông thường thì anot bị oxi hóa, ta có hiện tượng anot tan - Nếu anot trơ thì một cách gần đúng có thể xếp thứ tự sự oxi hóa xảy ở anot điện phân dung dịch nước từ dễ đến khó là: (1) Các anion gốc axit không có oxi: S2-,, I-, Br-, Cl(2) Khử H2O: (3) Khử OH-: 2H2O ⃗ 4OH- ⃗ O2 + 4H+ +4e O2 +2H2O +4e (4) Ion F- và các anion gốc axit có oxi nói chung không bị oxi hóa điện phân dung dịch (trừ trường hợp đặc biệt) * Phân loại điện phân - Điện phân nóng chảy: Dùng để điều chế kim loại có tính khử mạnh Na, Ca, Al…… - Điện phân dung dịch chất điện li với điện cực trơ (hay anot trơ) Ví dụ: Điện phân dung dịch CuCl2 Sơ đồ điện phân: H2O CuCl2 ⃗ Cu2+ + 2Cl- Anot có: Cl-, H2O ⃗ sự oxi hóa: 2Cl- sự khử: Cu2+ +2e ⃗ Catot có: Cu2+, H2O Phương trình điện phân: CuCl2 dpdd ⃗ 2e + Cl2 Cu Cu + Cl2 Ví dụ: Điện phân dung dịch AgNO3 Sơ đồ điện phân: Anot có: sự oxi hóa: 2H2O ⃗ 4e +O2 +4H+ download by : skknchat@gmail.com sự khử: Ag+ + 1e ⃗ Catot có: Phương trình điện phân: 4AgNO3 +2 H2O dpdd ⃗ Ag+ 4Ag +4HNO3 + O2 * Biểu thức của định luật Faraday Số mol electron trao đổi điện cực: I(ampe): cường độ dòng điện; t thời gian điện phân Ví dụ: Điện phân dung dịch chứa 0,2 mol CuSO4 và 0,12 mol HCl bằng điện cực trơ, I= 1,433 A giờ Tính thề tích khí thoát ở anot Phân tích , Ta thấy Cu2+> H+ về tính oxi hóa nên catot ion Cu2+ bị khử trước Phản ứng xảy catot Cu2+ + 2e 0,1 ⃗ Cu 0,2 Ta thấy Cu2+ chưa khử hết, dư( 0,2 - 0,1=0,1) Vậy H+ chưa diện phân Phản ứng xảy anot: Thứ tự xảy sau: 2Cl- - 2e ⃗ 012 Cl2 0,12 0,06 Ta nhận thấy 0,12 < 0,2 ( số mol electron điện cực) chứng tỏ có H 2O điện phân 2H2O ⃗ 4e + (0,2- 0,12) O2 + 4H+ 0,02 Thể tích khí anot : 2.3.4 BÀI TẬP PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI VÀ CÁCH SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC 10 download by : skknchat@gmail.com 10FeCl3 + 6KMnO4 + 24 H2SO4 ⃗ 5Fe2(SO4)3 + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 15Cl2 + 24H2O Vậy ⇒ 2.3.4.3 Bài tập sử dụng hiệu định luật bảo toàn khối lượng bảo toàn nguyên tố để củng cố phát triển kiến thức phản ứng oxi hóa - khử Hòa tan hết 8,56 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và CuO 400ml dung dịch HNO3 1M, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và 0,01 mol NO( sản phẩm khử nhất) Điện phân dung dịch Y(điện cực trơ, không màng ngăn, hiệu suất 100%) với cường độ dòng điện không đổi 5A, 1giờ 20 phút 25 giây Khối lượng catot tăng lên và tổng thể tích khí thoát ra(đktc) ở hai điện cực kết thúc điện phân lần lượt là A 2,4 gam và 1,4 lít B 2,4 gam và 1,848 lít C 1,28 gam và 1,4 lít C 1,28 gam và 2,744 lít Phân tích Phương trình hóa học của các phản ứng CuO + 2HNO3 ⃗ Cu(NO3)2 + H2O 0,02 0,02 0,04 3Fe3O4 + 28HNO3 ⃗ 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O 0,03 0,09 0,28 Dung dịch Y sau phản ứng có 0,01 Cu( NO )2 Fe( NO )3 HNO3 du { ⇒ − Điện phân dung dịch Y( Cu2+, Fe3+, H+, NO , H2O) Phản ứng xảy ở anot: 2H2O – 4e ⃗ 4H+ + O2 13 download by : skknchat@gmail.com 0,25 0,25 0,0625 Các phản ứng xảy catot: Thứ tự điện phân catot: Fe3+> Cu2+>H+>Fe2+ Fe3+ + 1e ⃗ 0,09 Fe2+ 0,09 ⃗ Cu2+ + 2e 0,02 Cu 0,04 Ta dễ nhận thấy: 0,09 + 0,04 < 0,25 suy Fe2+ và Cu2+ điện phân hết H+ điện phân (bao gồm lượng ban đầu và lượng ở anot) điện phân ∑ n H =0 ,25+ ,08=0 , 33 + 2H+ + 2e 0,12 ⃗ H2 0,12 0,06 Vậy H+ dư, Fe2+ chưa điện phân: Khối lượng catot tăng lên chính là khối lượng của Cu bám lên mCu= 64.0,02= 1,28 gam Chọn đáp án D 2.3.4.4 Một số dạng toán vận dụng phản ứng oxi hóa – Khử mở rộng tham khảo Bài tập trắc nghiệm khách quan có lời giải Bài Hòa tan 5,6 gam bột Fe 300 ml dung dịch HCl 1M, sau phản ứng thu được dung dịch X và khí H2 Cho lượng dư dung dịch AgNO vào dung dịch X thì thu được m gam chất rắn Giá trị m A 28,7 B 39,5 C 53,85 D 45,75 Phân tích nFe=0,1 mol; nH+= 0,3 mol Phương trình hóa học của phản ứng Fe + 2HCl ⃗ 0,1 0,2 FeCl2 +H2 0,1 14 download by : skknchat@gmail.com Dung dịch X chứa Khi Cho AgNO3 vào dung dịch X thì ta có phản ứng oxi hóa - khử giữa ion và ion môi trường axit Phương trình hóa học: ⃗ 3Fe2+ + 4H+ + 0,075 3Fe3+ + NO + 2H2O 0,1 Ag+ + Cl0,3 ⃗ AgCl 0,3 0,3 Ta thấy Fe2+ dư ( nFe dư= 0,1- 0,075= 0,025) nên Fe2+ tác dụng với Ag+: ⃗ Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag 0,025 0,025 Chất rắn thu được là: AgCl và Ag mrắn sau phản ứng = 0,3.143,5 + 0,025.108= 45,75 gam Chọn đáp án D Bài 2: Hòa tan hoàn toàn 1,5 mol Cu và mol Fe bằng dung dịch NaNO3 có pha thêm dung dịch H2SO4, biết sau phản ứng sinh khí NO2 là sản phẩm khử nhất Số mol NaNO3 tối thiểu cần dùng là A B.10 C.11 D.12 Phân tích Cần chú ý rằng ion có tính oxi hóa môi trường axit tương tự axit nitric HNO3 Vì vậy Cu và Fe bị oxi hóa tạo thành Fe3+ và Cu2+ Lượng tối thiếu chỉ để đủ oxi hóa hết Fe và một phần Cu Sau đó lượng Cu dư tan dung dịch Fe3+ Kết quả cuối cùng dung dịch chỉ có chứa Fe2+ và Cu2+ Đến thực hiện các phản ứng bán oxi hóa – khử để giải bài toán này Fe – 2e ⃗ Fe2+ 15 download by : skknchat@gmail.com ⃗ Cu – 2e 1,5 Cu2+ + 2H+ + e ⃗ 5 NO2 + H2O Vậy Chọn đáp án A Bài 3: Tính thể tích (lít) dung dịch HNO 1M (loãng) tối thiểu để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp chứa 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu ( biết NO là sản phẩm khử nhất) là A B 0,6 C.0,8 D 1,2 Phân tích Tính khử của Fe > Cu nên Fe tham gia phản ứng trước Cu, thể tích dùng HNO3 tối thiểu toàn bộ lượng Cu phản ứng với ion Fe3+ Fe - 2e ⃗ 0,15 Cu Fe2+ 0,3 ⃗ - 2e 0,15 Cu2+ 0,3 4H+ + ⃗ + 3e Vậy: ne nhận = 0,3 + 0,3 = 0,6 NO +2 H2O ⇒ nH+= 0,8 ⇒ Chọn đáp án C Bài 4: Cho 0,03 mol Fe vào dung dịch HCl dư, sau một thời gian thểm KNO vào dung dịch sau phản ứng Thể tích khí thu được ( biết N+5 bị khử về N+2) ? A 0,224 B 1,008 C 0,672 D 0,896 Phân tích Phương trình hóa học của phản ứng Fe + 0,03 2HCl 0,06 ⃗ FeCl2 0,03 + H2 0,03 16 download by : skknchat@gmail.com Dung dịch thu được chứa H+ dư, Fe2+ Khi cho thêm dung dịch KNO vào dung dịch thì xảy sự oxi hóa ion Fe2+ − 3Fe2+ + 4H+ + NO ⃗ 3Fe3+ + NO + 2H2O 0,03 0,01 Chọn đáp án D Bài 5: Dung dịch A chứa 0,01 mol Fe(NO3)3 và 0,15 mol HCl có khả hòa tan tối đa số gam Cu (Biết NO là sản phẩm khử nhất) A 2,88 B 3,92 C 3,2 5,12 Phân tích Ta thấy Cu tham gia phản ứng với Fe3+ và đồng thời Cu cũng bị oxi hóa bởi ion môi trường axit Ta có phương trình ion thu gọn sau 2Fe3+ + Cu ⃗ 0,01 0,005 3Cu + 8H+ + 0,045 Cu2+ + 2Fe2+ 0,12 ⃗ 3Cu2+ + 2NO +4H2O 0,03 mCu tối đa = (0,045 + 0,005).64 = 3,2 gam Chọn đáp án C Bài 6: Cho 17,8 gam bột Fe vào 0,8 lít dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 và H2SO4 0,25M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu được m gam hỗn hợp bột kim loại và NO( sản phẩm khử nhất, ở đktc) A 16,8 B17,8 C 13,48 D 10,68 Phân tích Đối với bài tập này nhiều học sinh trung bình cho rằng là Fe tác dụng trực tiếp với H2SO4 loãng, giải phóng khí H2 mà không để ý đến vai trò của ion nitrat môi trường axit dẫn đến học sinh mắc phải sai lầm ; 17 download by : skknchat@gmail.com Phương trình hóa học của phản ứng ⃗ 3Fe + 8H+ + 0,15 0,4 + Cu2+ Fe 0,16 3Fe3+ + NO + 4H2O 0,1 ⃗ Fe2+ + Cu 0,16 0,16 m= 17,8 - (0,31.56) +(0,16 64) = 10,68 gam Chọn đáp án D Bài 7: Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO4 có nồng độ x mol/l, kết thúc điện phân catot bắt đầu có bọt khí Dung dịch sau điện phân có khối lượng giảm 16 gam so với dung dịch ban đầu Giá trị x A 1,25 B 0,5 C D Phân tích Sơ đồ điện phân dung dịch CuSO4 catot: anot ⃗ Cu2+ + 2e Cu 2H 2O ⃗ - 4e 4H+ + O2 0,2x 0,4x 0,2x 0,4x 0,1x Khi catot bắt đầu có khí Cu2+ điện phân hết Khối lượng dung dịch giảm khối lượng Cu khỏi dung dịch khí O2 mgiảm = 0,2x.64 + 0,1x.32 = 16 ⇒ x= Bài 8: Điện phân 300 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,105M NaCl 0,2M cho catot bắt đầu có bọt khí dừng lại Dung dịch sau điện phân có giá trị pH A B.2 C.7 D.8 Phân tích ; Điện phân hỗn hợp dung dịch Cu(NO3)2 NaCl Catot anot Cu2+, Na+, H2O Cl-, , H2O 18 download by : skknchat@gmail.com Cu2+ + ⃗ 2e 0,0315 2Cl- - 2e ⃗ Cu 0,063 0,06 Cl2 0,06 Ta nhận thấy: 0,06 < 0,063 Chứng tỏ anot H2O bị điện phân Quá trình oxi hóa H2O anot: ⃗ 2H2O - 4e 0,003 Vậy [H+] = 4H+ + O2 0,003 pH = Chọn đáp án B ⇒ Bài 9: Điện phân dung dịch có hịa tan 13,5 gam CuCl 14,9 gam KCl( có màng ngăn điện cực trơ) thời gian 5790 giây với cường độ dòng điện 5A Dung dịch sau điện phân trung hòa vừa đủ V lít dung dịch H2SO4 1M Giá trị V A 0,15 B 0,05 C 0,2 D 0,1 Phân tích ; ; ; Điện phân hỗn hợp dung dịch muối Catot ⃗ Cu2+ + 2e 0,1 anot 2Cl- Cu 0,2 0,3 2H2O + 2e ⃗ 0,1 - 2e ⃗ Cl2 0,3 2OH- + H2 0,1 Vậy Cl- điện phân chưa hết dư: 0,4 – 0,3 = 0,1 Phương trình phản ứng trung hịa: OH0,1 + H+ ⃗ H2O 0,1 Chọn đáp án B 19 download by : skknchat@gmail.com Bài 10: Điện phân 200 ml dung dịch Y gồm KCl 0,1M Cu(NO3)2 0,2M với cường độ dòng điện 5A thời gian 1158 giây, điện cực trơ, màng ngăn xốp Giả sử H2O bay không đáng kể Độ giảm dung dịch sau điện phân A 3,59 gam B 2,31 gam C 1,67 gam D 2,95 gam Phân tích ; ; ; Điện phân hỗn hợp dung dịch muối Catot Cu2+ 0,03 + 2e anot ⃗ 0,06 2Cl- Cu 0,03 ⃗ - 2e 0,02 Cl2 0,01 ⃗ 2H2O - 4e 4H+ + O2 0,04 0,01 Khối lượng dung dịch giảm: mgiảm = Chọn đáp án D Bài tập trắc nghiệm khách quan khơng có lời giải Bài 1: Cho hỗn hợp Fe, Cu vào dung dịch AgNO3 dư sau phản ứng kết thúc dung dịch thu có chất tan A Fe(NO3)2, Cu(NO3)2 B Fe(NO3)3, Cu(NO3)2, AgNO3 C Fe(NO3)3, Cu(NO3)2 D Fe(NO3)2, Cu(NO3)2, AgNO3 Bài 2: Điện phân hỗn hợp dung dịch gồm CuSO4, Fe2(SO4)3 thu dung dịch chứa hai chất tan Dung dịch gồm A H2SO4 CuSO4 B H2SO4, Fe2(SO4)3 C.H2SO4 FeSO4 D FeSO4, CuSO4 20 download by : skknchat@gmail.com Bài 3: Muối Fe2+ làm màu dung dịch KMnO4 môi trường axit tạo ion Fe3+ Còn ion Fe3+ tác dụng với I- tạo I2 Fe2+ Sắp xếp chất oxi hóa ion Fe3+, I2, MnO4- theo thứ tự mạch dần A MnO4- < Fe3+< I2 B MnO4-