sö dông phng ph¸p bo toµn electron sö dông ph¬ng ph¸p b¶o toµn electron Người soạn Hoàng Nữ Tú Oanh I Nguyªn t¾c cña ph¬ng ph¸p b¶o toµn e Khi cã nhiÒu chÊt oxi ho¸ hoÆc chÊt khö trong hçn hîp ph¶n ø[.]
sử dụng phơng pháp bảo toàn electron Ngi son: Hong N Tỳ Oanh I Nguyên tắc phơng pháp bảo toàn e Khi có nhiều chất oxi hoá chất khử hỗn hợp phản ứng (nhiều phản ứng phản ứng qua nhiều giai đoạn ) "Tổng số mol e mà chất khử cho phải tổng số mol e mà chất oxi hoá nhận " Tøc lµ : n e nhêng = n e nhËn II Các giải pháp để tổ chức thực Mấu chốt quan trọng học sinh phải nhận định trạng thái đầu trạng thái cuối chất o xi hoá ,chất khử ,nhiều không cần quan tâm tới cân phản ứng Phơng pháp đặc biệt lý thú toán phải biện luận nhiều trờng hợp xảy III.Các ví dụ skkn 1- VÝ dơ 1: Hoµ tan hoµn toµn 1.2 gam Kim loại M vào dung dịch HNO d thu đợc 0.224 lít khí N2 đktc Kim loại M : A- Mg B- Fe Híng dÉn : M- n(e) Suy D- Cu Chän ®¸p ¸n A Sè mol cđa N2 = 0.01 0.1/n C- Al Theo bảo toàn e có Mn+ 2N+5 + 10 (e) 0.1 0.1 M = 12n LËp b¶ng N2 0.01 M= 24 ( Mg) 2- VÝ dô Cho 40.5 gam Al tác dụng với dung dịch HNO thu đợc 10.08 lít khí X đktc ( sản phẩm khử khác ) X lµ A.NO2 Híng dÉn : B.NO C N 2O Chän ®¸p ¸n D skkn D N2 Sè mol cđa Al = 1.5 ( mol) vµ sè mol khÝ X = 0.45 mol Theo bảo toàn e có Al- 3(e) 1.5 Suy Al3+ N+5 + n (e) 4.5 0.45 n = 4.5 s¶n phÈm 0.45n 0.45 n = 10 VËy khÝ X lµ N2 3- VÝ dơ Cho 8,3 gam hỗn hợp gồm Al,Fe vào lít dung dịch AgNO 0.1 M Cu(NO3)2 0.2 M Sau phản ứng kết thúc thu đợc chất rắn Z ( không tác dụng với dung dịch HCl ) dung dịch T không màu xanh Khối läng cđa Z vµ %mAl X lµ : A 23.6 gam & 32.53% B 2.36 gam & 32.53% C 23.6 gam & 45.53% D 12.2 gam & 28.27% Hớng dẫn : Chọn đáp án A Z không tác dụng với với dung dịch HCl Dung dịch T không màu xanh Al, Fe hết Cu(NO3)2 phản ứng hết skkn VËy chÊt r¾n Z gåm cã Ag,Cu mZ = mAg + mCu = 0.1x108 + 0.2 x 64 = 23.6 gam Gọi số mol Al ,Fe lần lợt lµ a,b Al -3(e) a Ag + + 1(e) 3a Fe - 2(e) b Al3+ 0.1 Fe2+ 0.1 Cu 2+ + 2(e) 2b 0.2 Theo Bảo toàn e ta có phơng trình Ag Cu 0.4 3a + 2b =0.5 Vậy ta có hệ phơng trình %mAl = =32.53% 4- Ví dụ Hoà tan hỗn hợp X gồm Al Fe vào dd HNO3 d sau phản ứng hoàn toàn thu đợc dd A 4.4 gam hh khí Y tích 2.688 lít (đktc) gồm khí không màu có khí tự hoá nâu không khí Số e mà hh X nhờng : skkn A 2,53 1023 B 3,97 1023 C.3,25 1023 D 5,53 1023 Giáo viên gợi ý : Muốn tìm số e nhờng phải tìm đợc số mol e nhờng ®ã mol bao giê cịng cã 6.023 1023 e ,nên học sinh nghĩ phơng pháp sử dụng bảo toàn e Cách giải : Số mol khÝ Y lµ 2.688 : 22.4 = 0.12 mol Suy = = 37 mµ cã khÝ NO (M = 30) khí lại N2O Gọi số mol NO , N2O lần lợt a , b Ta có hệ a=b=0.06 Khi cho Al,Fe vào dd HNO3 Quá trình oxi hoá Al - e Al3+ Fe- e Fe3+ Quá trình khử N +5 + 3e 3a N+2 a 2N+5 + 8e 8a skkn N2+1 a n e nhêng n e nhËn = 11 a = 0.66 mol Theo định luật bảo toàn e : n e nhêng = n e nhËn = 0.66 mol Sè e mµ hh X nhêng lµ : 0,66 x6.023 1023 = 3,97 1023 Đáp án B 5- Ví dụ Hỗn hợp X gồm FeS2 MS có số mol ,M kim loại hoá trị không đổi Cho 6.51g X tác dụng hoàn toàn với dd HNO d đợc dd A 13.216 lít khí đktc hỗn hợp khí B gồm NO2 NO có khối lợng 26.34 gam Thêm lợng d dd BaCl2 vào ddA thấy tạo m gam kết tủa Kim loại M khối lợng m : A- Zn vµ 20.97g B Al vµ 15.57g C Mg vµ 4.55 g D Cu vµ 45.69g Híng dÉn nkhÝ B = 13.216 :22.4 = 0.5875 mol Gäi sè mol NO2 vµ NO lµ a,b Ta cã hƯ skkn dd A + BaCl2 t¹o kÕt tđa pt dd A cã SO42- Ba2+ + SO42- = BaSO4 Gäi x lµ sè mol FeS2 MS Quá trình oxi hoá Fe3+ + 2S+6 FeS2 - 15 e x N+5 + 3e 15x MS - e x Quá trình khử M2+ + 2S+6 N+2 3a a N+5 + e N+4 8x b n e nhờng n e nhận = 15x+8x Theo định luật bảo toàn e : n e nhờng = b = 3a+b = 0.69 mol n e nhËn x = 0.03 Mặt khác 120.0,03 + (M+32) 0,03 = 6.51 M = 65 (Zn) sè mol SO42- = nZnS + 2nFeS2 = 0.03 + 2.0,03 = 0.09 m = 0.09 x 233 = 20.97 gam Đáp án A skkn 23 x =0.69 6- VÝ dô Nung 8.4 gam Fe không khí sau p thu đợc m gam chất rắn X gåm Fe ,Fe2O3 ,FeO , Fe3O4 Hoµ tan hết m gam chất rắn X vào dd HNO3 d đợc 2.24 lít khí NO2 đktc sản phẩm khử Giá trị m : A- 11.2 gam B- 10.2 gam C-7.2 gam D- 6.9 gam Híng dÉn 8.4 gam Fe m gam X :FeO ,Fe2O3 ,FeO , Fe3O4 muèi Fe3+ Tõ trªn ta thÊy Fe ban đầu đà chuyển hết vào dd dới dạng muối Fe3+ mO = m - 8.4 nO = Quá trình oxi hoá Fe- e 0.15 Fe3+ Quá trình khử O 0.45 skkn + 2e O-2 N+5 + e N+4 0.1 n e nhêng n e nhËn = 0.45 Theo định luật bảo toàn e : + 0.1 =0.45 n e nhêng = m = 11.2 gam 0.1 = + 0.1mol n e nhận Đáp án A 7- Ví dụ Để m gam phoi sắt A không khí sau p thu đợc 12.0 gam chất rắn B gồm FeO ,Fe2O3 ,Fe , Fe3O4 Cho B t¸c dơng hoàn toàn với dd HNO3 d đợc 2.24 lít khí NO đktc sản phẩm khử Giá trị m : A- 11.2 gam B- 10.08 gam C-11.08 gam D- 1.12 gam Híng dÉn m gam Fe 12 gam X :FeO,Fe2O3 ,FeO , Fe3O4 muèi Fe3+ Từ ta thấy Fe ban đầu đà chuyển hết vào dd dới dạng muối Fe3+ skkn mO =12 - m nO = nFe = m/56 Quá trình oxi hoá Fe - e Quá trình khử Fe3+ O + N+5 + 3e 0.3 n e nhêng n e nhËn = N+2 0.1 = mol Theo định luật bảo toàn e : + 0.3 = n e nhêng = m = 10.08 gam n e nhận Đáp án B IV.Các tập đề nghị Bài tập skkn O-2 2e + 0.3 Hoµ tan hoµn toµn 9.6 gam Mg lợng dd HNO3thì thu đợc 2.24 lít khí A đktc Khí A : A- NO B- NO2 C- N2 D- N2O Bµi tËp LÊy 0.03 mol Al 0.05 mol Fe cho tác dụng với 100 ml dd chứa AgNO Cu(NO3)2 khuyâý kỹ tới phản ứng xảy hoàn toàn thu đợc 8.12 g chất rắn gồm kim loại Hoà tan chất rắn dd HCl d thấy bay 0.672 lít khí H2 đktc Hiệu suất phản ứng 100 % Nồng độ mol/l AgNO3 Cu(NO3)2 lần lợt : A- 0.3 M vµ 0.5 M B- 0.3 M vµ 0.15 M C- 0.13 M vµ 0.25 M D- 0.1 M vµ 0.2 M Bài tập3 Cho 3.04 gam hợp kim Fe ,Cu tan hoàn toàn dd HNO nóng thu ®ỵc 1.792 lÝt khÝ NO ,NO2 ë ®ktc cã tû khối H2 21 %mCu %mFe lần lợt : skkn A-63.16% 36.84 % B- 50% vµ 50 % C- 27.1% vµ 72.9 % D- 19.4% vµ 80.6% Bµi tËp Cho Al vµo dd CuSO4 ,sau mét thêi gian nhÊc Al thấy Al tăng m gam Al có 3,613.1023 electron tham gia phản ứng trao đổi trình phản ứng với CuSO4 Vậy m có giá trị lµ : A-13.8 gam B- 1.38 gam C- 2.7 gam D - 27.8 gam Bµi tËp Khi cho mét Fe vµo dd CuSO4 ,sau mét thêi gian nhÊc Fe làm khô cân nặng thấy sắt tăng lên 6.4 gam Số electron tham gia phản ứng trao đổi Fe trình phản ứng víi CuSO : A-1,44.1024 B- 4,818.1023 0.8 skkn C- 9,636.1023 D- ... cho Al,Fe vào dd HNO3 Quá trình oxi ho¸ Al - e Al3+ Fe- e Fe3+ Quá trình khử N +5 + 3e 3a N+2 a 2N+5 + 8e 8a skkn N2+1 a n e nhêng n e nhËn = 11 a = 0.66 mol Theo định luật bảo toàn e : n e nhờng... :FeO,Fe2O3 ,FeO , Fe3O4 muèi Fe3+ Tõ ta thấy Fe ban đầu đà chuyển hết vào dd díi d¹ng mi Fe3+ skkn mO =12 - m nO = nFe = m/56 Quá trình oxi hoá Fe - e Quá trình khử Fe3+ O + N+5 + 3e 0.3 n e. .. gam Fe m gam X :FeO ,Fe2O3 ,FeO , Fe3O4 muèi Fe3+ Tõ trªn ta thÊy Fe ban đầu đà chuyển hết vào dd dới dạng muối Fe3+ mO = m - 8.4 nO = Quá trình oxi hoá Fe- e 0.15 Fe3+ Quá trình khử O 0.45 skkn