lý thuyết và bài tập về phản ứng oxy hóa khử- có đáp án

CHƯƠNG I Nội dung định luật và CÁC DẠNG TOÁN CƠ BẢN   Bài toán: Cho một kim loại (hoặc hỗn hợp các kim loại) tác dụng với dung dịch acid không có tính oxy hóa mạnh như dung dịch acid HCl, HBr, H 2 SO 4 loãng,    !"# ! !$% ! #&' $ %( #HCl, H 2 SO 4 !)!$%( #!)*H + + #,- #  !(  +.  #/  #!  ,  0  +  0  !(  +  #     1  + H 2 . ↑+→+ ++ 2 222 nHMnHM n 345 ! 6#,'H 2 #,!)!#"+7' #& '  !H 8 9 Như vậy ta thấy kim loại nhường đi n.e và Hiđrô thu về 2 .e 3:#6;< => 0!5 ! 0!5?H 2  2 H n            !"# $ 3:#62@?50 %0 #,!A  2 H n    %    &'  −2 B SO m ( − Cl m ( − Br m  @,!+C0!0 %!DE :#6  &' )* # &+ ,#-.&&' • Với H 2 SO 4 :  %   /0 2 H n • Với HCl:  %   1 2 H n • Với HBr %   02 2 H n F?&;G!#HCI$%D"#JK#,!AG39L1 650 %A( ##M#=HCN90 %:  #,!$% J92CH;C2 34(56(5 39OCIPCQ R9;C22CB S&AT#D1!#!50 %#+ G2 UHCIHCNUNCI K#5#!:#6;#!#+>V#,/ * # 16:WPC W2G 2 # 2. P9 J 829 K U29 G2 U29N9IX2*;. 2H9 J 82B9 K UHCI*2.  1 V#,/*;.C*2.#+ J UN92! K UN9;! @Y+##?% J U2H9NC2UOCB K U2B9NC;U2CB7 Z 9F?&23!;OCIKMnO 4 #&' AHClT9@[#? 5?!#%E 5 ># =\ 74(0-# Z9NCOQ?#9 39NC2I?#9 R92CI?#9 *8#9#&! 1 :;4*  (< = #%*"'> $%?#@A#6*#&!4 BC5   #D!E%F &E@G4H 2 EKMnO 4 =0.25 mol từ đó suy ra thể tích clo thu được ở đktc là:0,25 . 22,4 =0,56 lít I-'>J9G-#!#!2N$%MgFe!A( #HCl #+;;C2?#5?#!#,E5#A]93:A]#/ #%D! =0 5^ 744(4 Z9_;CN9 39_NCN9 R9H;CN9 K'>8#9#&! 0 U 5 ! 8 !#!0  = 20 + 71.0,5=55.5g 37J9 I-'>5 9G-#_C;B%5 Cu, Mg,AlD`"#%YaA HCl#%HCIB?#5?]*5#.2COB#,bcAd93: Ad#%*.0 C+ #,A 7J(54 Z9PPC2O9 39PC__9 R9POCOI9 K'>8#9#&! 0 U 5 ! 8 !#!0  = (9,14-2,54)+ 71.7,84/22,4 =31,45 g 37J Ví dụ 5: Hòa tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H 2 SO 4 0,28M thu được dung dịch X và 8,736 lít khí H 2 (đktc). Cô cạn dung dịch X thu được lượng muối khan là: A. 38,93 g B. 25,95 g C. 103,85 g D.77,86 g  1 @e0!G 8 NCO9*;829NC2I.UNCHI! L0!G 2 ICHPQ22CBUNCP_! 2G 8 82fG 2 NCHI NCP_ ⇒<%G 8 # 16Ya9 P S&:#62#?50 %0   0 U 25 ! 8 −− + 2 B SO Cl mm = 7,74 + 1.0,5.35,5 + 0,28.0,5.96 =38,3 g 37J9 Ví dụ 6: Cho 24,6 gam hỗn hợp Mg, Al, Fe phản ứng hết với dung dịch HCl thu được 84,95 gam muối khan. Thể tích H 2 (đktc) thu được bằng: A. 18,06 lít B. 19,04 lít C. 14,02 lít D. 17,22 lít  1 @YD [#6#?50 %0  m muối = m kim loại + 71. 2 H n ⇒ 84,95 = 24,6 + 71. BC22 2 H V ⇒ 2 H V = 22,4.( H; Q92B_OCIB − ) = 19,04 lít 37Z9 Ví dụ 7: Chia hỗn hợp hai kim loại A, B có hóa trị không đổi thành hai phần bằng nhau. Phần 1 hòa tan hết trong dung dịch HCl, thu được 1,792 lít khí H 2 (đktc). Phần 2 nung trong oxy thu được 2,84 gam hỗn hợp các oxit. Khối lượng hỗn hợp hai kim loại trong hỗn hợp đầu là: A. 1,56 gam B. 3,12 gam C. 2,2 gam D. 1,8 gam  1 g#:#6a 5 ! JCZKC++#,A9 h; ↑+→+ ++ 2 222 nHMnHM n ∑ e (M nhường) = ∑ e (H + nhận) h2 n OMnOM 22 2 →+ ∑ e (M nhường) = ∑ e (O 2 nhận) ⇒ ∑ e (H + nhận) = ∑ e (O 2 nhận) B 2 22 HeH →+ + 0,16 ← BC22 H_2C; − →+ 2 2 2B OeO a → 4a ⇒ 4a = 0,16 ⇒ a = 0,04 mol O 2 . 7 50 %aK#,!$ 9 @+m + 0,04.32 = 2,84 ⇒ m = 1,56 gam FTC50 %$% 5 ! #,!$% 2.m = 2. 1,56 = 3,12 gam 37Z9 Ví dụ 8: Hòa tan hết 2,925 gam kim loại M trong dung dịch HBr dư, sau phản ứng thu được 1,008 lít (đktc). Xác định kim loại M. A. Fe B. Zn C. Al D. Mg  1  S&:#6; 2 H n = hóa trị . n kim loại ⇒ 2. BC22 NNIC; = M _2OC2 .n *+#,Aa5 ! K.  ⇒ M = 32,5.n 37=2CK=QO937Z9 Ví dụ 9: Cho m gam hỗn hợp Mg và Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp acid HCl 1M và H 2 SO 4 0,5M thu được 5,32 lít H 2 (đktc) và dung dịch Y (xem thể tích dung dịch là không đổi). Dung dịch Y có pH là: A.1 B.2 C. 7 D. 6  1 g[#?G#?0!H + - 169 @e0!H + #,V16 B2 2 SOHHCl H nnn += + OCNOCN92OCN92;92OCN =+= mol i#,/5jH + #!G 2  2H + + 2e → H 2 O 0,475 mol BC22 P2CO mol ⇒0!H + )16 BHOCN k = + H n mol L0!H + - 0,5 – 0,475 = 0,025 mol l:"H + #,!AcmG 8 nU 2OCN N2OCN UNC;K ⇒pH=-lg[H + ]=-lg0,1=1. 37J9 Ví dụ 10: Hòa tan 7,84 gam Fe vào 200 ml dung dịch hỗn hợp hai acid HCl 0,15M và H 2 SO 4 0,25M thấy thoát ra V lít khí H 2 (đktc). Giá trị của V là: A. 1,456 lít B. 0,45 lít C. 0,75 lít D. 0,55 lít  1 Lo!(+b# Fe – 2e → Fe 2+ OQ IBCH 0,28 (mol) @e0!#,!b#W∑*W.UNC2I!9 @e0!H + n H + = 0,2.0,15+0,2.0,25.2=0,13 mol9 Lo5jH + : 2H + + 2e → H 2 0,13 0,13 0,065 @e0!H + T ∑ e (nhận) = 0,13 mol. @#  ∑ e (nhường) > ∑ e (nhận) ⇒Lb# H + )[p# #H 2 . FT#[#?5?H 2 *5#.V=22,4.0,065=1,456 lít. 37J9 Q Ví dụ 11: Cho 5,1 gam hai kim loại Al và Mg tác dụng với HCl dư thu được 5,6 lít khí H 2 (đktc). Thành phần phần trăm theo khối lượng của Al là: A. 52,94% B. 47,06% C. 32,94% D. 67,06%  1 SAT#D1!#!#,! ∑ e (nhường) = ∑ e (nh ận) #!##JWPCKW2,#+>V #,/ 2H9 J 82B9 K UO9;*;. P9 J 829 K U29 G2 *2.  1 > V#,/*;.*2.C#+ J U K U  NC; @#,M#!50 %a: q_BCO2;NN9 ;CO 2H9;CN q ==Al 37J9 Một số bài tập tương tự: 293!HCQI$%]rMgAl!BNNAcr HCl;KH 2 SO 4 NCOK9L5 16(1,!#!#% ICO;2?#5?*5#.9Z p##,!AC  !#! # !9h#,M50 %aAl#,!X J92Oq Z9HOq <40(4L R9 BPCHOq 29G!#HCI$%D"#JK#,!AG39L1 650 %A( ##M#=HCN90 %:  #,!$% J92CH;C2 34(56(5 39OCIPCQ R9 ;C22CB H 2J93!;OCIKMnO 4 #&' HClT9@[#?5?! #%E 5 ># =\ 74(0-# Z9NCOQ?#9 39NC2I?#9 R92CI?#9 259G-#!#!2N$%MgFe!A( #HCl #+;;C2?#5?#!#,E5#A]93:A] #/#%D! =0 5^ 744(4 Z9_;CN9 39_NCN9 R9H;CN9 249G-#_C;B%5 Cu, Mg,AlD`"#%YaA HCl#%HCIB?#5?]*5#.2COB#,bcAd9 3:Ad#%*.0 C+ #,A 7J(54 Z9PPC2O9 39PC__9 R9POCOI9 2093!;;CP$%MgZn#&' AH 2 SO 4 2K #/#%QCH2?#5?*5#.93:A#%16 #%50 %0 5 752( Z9B;C; 39B;C2 R9;BC2 2193!BN$%CDCrCb#C5s#&' O 2  +#%$%]93!$%]#&Ya AHClBNNAHCl2K*5:+H 2 D,.9@? 50 %9 750(5& Z9BBCQ 39O2CI R9 OIC2 2M93!Fe#&' AH 2 SO 4 !)#!;CH_2?#5? *5#.93t!Fe#&' HNO 3 !)#/##!#,F ?#5?*5#.5?N 2 O9 #,AF I 72(01-# ZC;9PBB?# 39BCNP2?# R9 PCPQ?# 2/9G!#;C_25 ! K*+#,A.!AHClH 2 SO 4 !)Ya#%;CH_2?#5?H 2 9 ! K A. Fe B. Cu C. Zn D. Mg 293!OC;$% 5 ! AlMg#&' A HCl#%OCQ?#H 2 *5#.9@?#q#!50 % aAl#,!$% 74(/5L Z9P2C_Bq 39ONq R9QNq  Bài toán: Cho một kim loại (hoặc hỗn hợp các kim loại) tác dụng với dung dịch acid HNO 3 loãng, dung dịch acid HNO 3 đặc nóng cho ra hỗn hợp khí hợp chất của nitơ như NO 2 , NO, N 2 O, N 2 ,hoặc NH 3 (tồn tại dạng muối NH 4 NO 3 trong dung dịch).  D #T   ! + 0!(+55 16'  A HNO 3 !)CA HNO 3 +s#0!( +!#9  Gp#5 ! 16%' HNO 3 +*#,YPtC Au.HNO 3 " *#,YPtCAuCFeCAlCCru.C5 +N +5 #,! HNO 3 DA5j6!(+#V#,!V# 5?#V69 _  35 ! #&'  ! − P NO #,!: #,W( #H + ( #&' HNO 3 935 ! ZnCAl#&'  ! − P NO #,!: #,W5 OH -  1 +NH 3 9 g[&AT#D1!#!#,!C# D16*#! V#MD` >#j!V !#,!.97  C( +#,A!#0!a5 ! #6 v w 0!(+al#,! %#5?#6w( w 0!#V69@+ < => 0!5 ! 1\5j ∑  N  ∑ O N O < => HNO 3 1\5j F' N 2  22P .9NO*292 NNHNO nnn −+=  F' N 2 O ONONHNO nnn 22P .9;O9*292 −+= F' NO NONOHNO nnn .92O* P −+= F' NO 2  P 2 2 *O B.9 HNO NO NO n n n= + − F' NH 4 NO 3 PBPBP .9PO*92 NONHNONHHNO nnn ++= < =>  !lx  1\5j*5:+1\5jlG B lx P . @e0!lx  U;N9 l2 8I9 l2x 8P9 lx 8;9 lx2 @?50 %0 #,!A m muối = m kim loại + − P NO m = m kim loại + 62. ∑ e (trao đổi) 36#6P#&Q## RC J   SC 5 8# %&R 5 RC J 3y Glx P CG 2 Lx B " 5:#&' JC zC3,  Lj&VD1!#! ;N [...]... 1,12 lít NO và NO2 có khối lượng trung bình là 42,8 Biết thể tích khí đo ở đktc Tổng khối lượng muối nitrat sinh ra là: [6] A 9,65g B 7,28g C 4,24g D 5,69g 33 Dạng 6: Các bài tập về kim loại qua nhiều trạng thái oxy hóa như Fe, Cu Các kim loại này có nhiều trạng thái oxy hóa nên khi oxy hóa chúng thường thu được hỗn hợp các oxit và có thể có kim loại chưa bị oxy hóa Thông thường, bài toán cho toàn... HNO3 0,8 M và H2SO4 0,2 M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sinh ra V lít khí NO (là sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Giá trị của V là: A 0,746 B 0,448 C 1,792 D 0,672 Dạng 5: Tính nhanh khối lượng muối tạo thành trong phản ứng oxy hóa khử Trong các phản ứng oxy hóa khử, sản phẩm tạo thành có chứa các muối mà ta thường gặp như muối sunfat SO42- (có điện tích là -2), muối nitrat NO3-, ( có điện tích... vàng), hoặc khí H2S (khí mùi trứng thối) Khi gặp bài tập dạng này cần lưu ý: - Kim loại có nhiều số oxy hóa khác nhau khi phản ứng với dung dịch acid H2SO4 đặc nóng sẽ đạt số oxy hóa cao nhất - Hầu hết các kim loại phản ứng được với H2SO4 đặc nóng (trừ Pt, Au) khi đó S+6 trong H2SO4 đặc nóng bị khử về các mức oxy hóa thấp hơn trong những sản phẩm như là khí SO2, H2S hoặc S - Mốt số kim loại như Al,... áp dụng định luật bảo toàn electron, ta ghi các bán phản ứng (theo phương pháp thăng bằng điện tử hoặc phương pháp ion-electron) Gọi n i, xi là hóa trị cao nhất và số mol của kim loại thứ i; n j là số oxy hóa của S trong sản phẩm khử thứ j và xj là số mol tương ứng Ta có: Liên hệ giữa số mol kim loại và sản phẩm khử: ∑ni.xi = ∑nj.xj Liên hệ giữa H2SO4 và sản phẩm khử: nH 2SO4 = số 1 mol sản phẩm khử... 0,0825(6-x) ne (nhận) = 0,0825(6-x) mol ( x là số oxy hóa của S trong khí X ) 23 D S Áp dụng định luật bảo toàn electron, ta có : 0,0825(6-x) = 0,66 ⇒ x = -2 Vậy X là H2S ( trong đó S có số oxy hóa là -2) Chọn đáp án A Ví dụ 5: Hoà tan hết 16,3 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al và Fe trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được 0,55 mol SO2 Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng chất rắn khan thu được là: A... kim loại Mg, Al, Fe, chất oxy hoá H2SO4 S+6 + 2e → S+4 0,55.2 0,55 Khối lượng muối khan là: mmuối=mkim loại+ mSO 2− 4 1 = 16,3 + 96 .0,55.2 = 69,1 2 1 = mkim loại+ 96 2 ∑e (trao đổi) gam Chọn đáp án C Một số bài tập tương tự: 01 Hòa tan 2,4 g hỗn hợp Cu và Fe có tỷ lệ số mol 1:1 vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng Kết thúc phản ứng thu được 0,05 mol một sản phẩm khử duy nhất có chứa lưu huỳnh Xác định... ta có a = b = 0,2 mol Vậy 0,2A + 0,2B = 18,2 ⇒ A + B = 91 ⇒ A là Cu và B là Al Một số bài tập tương tự: 01 Cho 18,4 g hỗn hợp kim loại A, B tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 đặc và H2SO4 đặc, nóng thấy thoát ra 0,3 mol NO và 0,3mol SO2 Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng chất rắn thu được là: A 103g B 63,3g C 79,6g 28 D 84,4g 02 Hòa tan vừa đủ 6g hỗn hợp 2 kim loại X,Y có hóa trị tương ứng. .. duy nhất Tính % về khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu Theo đề bài ta thấy khi tham gia phản ứng Mg nhường 2.e ,Al nhường 3.e và NO3- (+5e) thu 4.2.e N2O(+1) Áp dụng định luật bảo toàn e và đề bài ta có hệ phương trình 24.nMg +27.nAl =1,86 (1) 11 2.n Mg + 3.nAl=8.n N2O=8.0,025 =0,2(2) Giải hệ phương trình ta có nMg =0,01 và nAl =0,06 từ đó suy ra m Al =27.0,06 =1,62 gam Và mMg =0,24 gam... gam hỗn hợp Zn và Al vào 275 ml dung dịch HNO3 thu được dung dịch A, chất rắn B gồm các kim loại chưa tan hết cân nặng 2,516 gam và 1,12 lít hỗn hợp khí D (ở đktc) gồm NO và NO2 Tỉ khối của hỗn hợp D so với H2 là 16,75 Tính nồng độ mol/l của HNO3 và tính khối lượng 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 11,794 gam D 0,55M và 12.35 gam... chuyển về một trạng thái oxy hóa cao nhất Để giải quyết dạng bài tập này cần chú ý: • Chỉ quan tâm đến trạng thái oxy hóa đầu và cuối của kim loại, không cần quan tâm đến các trạng thái oxy hóa trung gian • Đặt ẩn số với chất đóng vai trò chất khử Ví dụ 1: 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 . CHƯƠNG I Nội dung định luật và CÁC DẠNG TOÁN CƠ BẢN   Bài toán: Cho một kim loại (hoặc hỗn hợp các kim loại) tác dụng với dung dịch acid không có tính oxy hóa mạnh như dung dịch acid. loại A và B ứng trước H trong dãy điện hóa và có hóa trị không đổi trong các hợp chất. Chia m gam X thành hai phần bằng nhau: - Phần 1: Hòa tan hoàn toàn trong dung dịch chứa axit HCl và H 2 SO 4 loãng. hỗn hợp Mg và Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp acid HCl 1M và H 2 SO 4 0,5M thu được 5,32 lít H 2 (đktc) và dung dịch Y (xem thể tích dung dịch là không đổi). Dung dịch Y có pH là: A.1