MỘT HưỚNG SUY NGHĨ về PHƢƠNG PHÁP bảo TOÀN số MOL ELECTRON
: admin@hoahoc.org – : facebook.com/hoahoc.org – web: hoahoc.org MỘT HƢỚNG SUY NGHĨ VỀ PHƢƠNG PHÁP BẢO TOÀN SỐ MOL ELECTRON CÂU 36 - MÃ ĐỀ 537 - ĐẠI HỌC KHỐI B - 2013 Đ/c Nguyễn Thanh Phƣơng Trƣờng THPT Nguyễn Ngọc Thăng - Bến Tre. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 2,8 gam Fe và 1,6 gam Cu trong 500 ml dung dịch hỗn hợp HNO 3 0,1M và HCl 0,4M, thu được khí NO (khí duy nhất) và dung dịch X. Cho X vào dung dịch AgNO 3 dư, thu được m gam chất rắn, Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất của N +5 trong các phản ứng. Giá trị của m là A. 29,24 B. 30,05 C. 28,70 D. 34,10 Phân tích: Bài toán có nhiều phản ứng xảy ra. Vậy làm sao để đơn giản? Nếu nhận ra bản chất của bài toán để thấy hóa học không phức tạp và đáng sợ với một đống phƣơng trình, không biết cái nào trƣớc cái nào sau, còn dƣ thiếu… ? Bắt đầu giải quyết Số mol H + = 0,25 mol, NO 3 - = 0,05 mol, Fe = 0,05 mol, Cu = 0,025 mol, Cl - = 0,2 mol 4H + + NO 3 - + 3e→ NO + 2H 2 O 0,25 0,05 0,25 0,0625 H + còn dƣ, n e nhận (theo 3 NO ) : 0,05x3=0,15 < n e nhƣờng : 0,05.3 + 0,025.2=0,2 mol => NO 3 - hết , Fe hết Khí NO là duy nhất vậy Fe không phản ứng với H + ( tôi nghĩ đây chỉ là lý thuyết chứ thật tế làm sao ngăn Fe tác dụng với H + , giả thuyết đưa ra để đảm bảo bài toán được giải chính xác), Cu không phản ứng với H + mà phản ứng với Fe 3+ ( 2Fe 3+ 0,05 mol + Cu 0,025 mol→Cu 2+ + 2Fe 2+ ), Cu, Fe 3+ hết. Không cần lo lắng ở điểm này. Dung dịch X có Cu 2+ và Fe 2+ , lúc này cho AgNO 3 dư vào đồng nghĩa thêm lượng NO 3 - dư, giúp cho quá trình oxi hóa Fe 2+ thành Fe 3+ tiếp tục xảy ra (do H + còn dư). Vậy lƣợng Fe 2+ có phản ứng hết không? Đúng vậy, nếu như lượng H + không đủ cho quá trình oxi hóa thì ta vẫn còn Ag + . Ag + + Fe 2+ → Ag + Fe 3+ Chúng ta nghĩ sâu về bản chất của hóa học thì sẽ thấy nếu Fe 2+ có tác dụng với Ag + để tạo thành Ag khi đó nếu H + còn dư thì Ag cũng bị oxi hóa thành Ag + như ban đầu. Như vậy chỉ khi nào H + hết và nếu Fe 2+ còn dư thì sẽ phản ứng với Ag + . Vậy chắc chắn Fe 2+ sẽ hết còn H + có hết không? Nếu như H + vẫn còn dư thì kết tủa chỉ là AgCl (0,2 mol tính theo Cl - vì AgNO 3 dư) ở đây đề bài có : admin@hoahoc.org – : facebook.com/hoahoc.org – web: hoahoc.org phương án 0,2.143,5=28,7 ta có chọn không ? Có dễ không? Đây là cái bẫy. Vậy làm sao biết lượng H + còn dư hay hết????? Trở lại phương trình 4H + + NO 3 - + 3e NO + 2H 2 O 0,25 0,05 0,25 0,1875 Nếu lượng NO 3 - đủ để phản ứng thì khi đó n e nhận tính theo H + là (0,25x3):4=0,1875 vẫn nhỏ hơn n e nhường là 0,2 mol. Vậy khi thêm NO 3 - chính là để H + phản ứng hết. Như vậy bài toán dẫn chúng ta đi vòng vòng cuối cùng cũng oxi hóa Fe thành Fe 3+ , Cu thành Cu 2+ và H + phản ứng hết. Vấn đề ở đây là kết tủa gồm chất nào? Có thể có Ag không? Nếu chịu khó suy nghĩ dễ thấy rằng n e nhường là 0,2 mol còn n e nhận là 0,1875 (tính theo H + vì H + hết, còn NO 3 - cho vào dư để phản ứng tiếp tục) vậy còn 0,0125 mol e nhường đi đâu? Ai nhận? Chỉ có thể là Ag + nhận thôi. Khi đó kết tủa gồm AgCl 0,2 mol và Ag 0,0125 mol (Ag + nhận 1e) . Vậy khối m↓= 0,2x143,5+0,0125x108=30,05 g VẤN ĐỀ BÀI TOÁN Ở ĐÂU TA THẤY CHẤT KHỬ LÀ Fe, Cu VÀ CHẤT OXI HÓA LÀ NO 3 - , Ag + CÕN H + LÀ MÔI TRƢỜNG. H + LÀ CHÌA KHÓA VÌ NO 3 - , Ag + ĐỀU DƢ 3x0,05+2x0,025= (0,25x3):4 + n Ag . (Nếu n Ag ≤0 khi đó H n vừa đủ hoặc dư kết tủa chỉ có AgCl) Mong đƣợc đóng góp ý kiến về Nguyễn Thanh Phƣơng - giáo viên hóa học Trƣờng THPT Nguyễn Ngọc Thăng - Giồng Trôm - Bến Tre. E_mail: nguyenthanhphuongsph04@yahoo.com . hoahoc.org MỘT HƢỚNG SUY NGHĨ VỀ PHƢƠNG PHÁP BẢO TOÀN SỐ MOL ELECTRON CÂU 36 - MÃ ĐỀ 537 - ĐẠI HỌC KHỐI B - 2013 Đ/c Nguyễn Thanh Phƣơng Trƣờng THPT Nguyễn Ngọc Thăng - Bến Tre. Hòa tan hoàn toàn. với một đống phƣơng trình, không biết cái nào trƣớc cái nào sau, còn dƣ thiếu… ? Bắt đầu giải quyết Số mol H + = 0,25 mol, NO 3 - = 0,05 mol, Fe = 0,05 mol, Cu = 0,025 mol, Cl - = 0,2 mol. không? Nếu chịu khó suy nghĩ dễ thấy rằng n e nhường là 0,2 mol còn n e nhận là 0,1875 (tính theo H + vì H + hết, còn NO 3 - cho vào dư để phản ứng tiếp tục) vậy còn 0,0125 mol e nhường đi