Phuong phap giai nhanh cac BT on thi dai hoc(day du)

Phần CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ĐƯỢC VẬN DỤNG ĐỂ GIẢI NHANH CÁC BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN NHIỀU LỰA CHỌN PHẦN HOÁ VÔ CƠ V.1) Phương pháp bảo toàn khối lượng dựa vào Định luật bảo toàn khối lượng (ĐLBTKL) 1/Cơ sở lí thuyết * ĐLBTKL: Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng chất tạo thành sau phản ứng A + B -> C + D Ta có mA + mB = mC + mD Từ tính khối lượng chất A, B, C, D biết khối lượng chất lại * Đối với phản ứng có chất rắn tham gia : -Gọi mT tổng khối lượng chất trước phản ứng mS tổng khối lượng chất sau phản ứng Phản ứng xảy hoàn toàn hay không hoàn toàn ta có: mT = mS * Đối với phản ứng xảy dung dịch mà sản phẩm có chất kết tủa tạo thành có chất khí bay tìm khối lượng dung dịch sau phản ứng phải trừ khối lượng chất rắn chất khí tách khỏi dung dịch * Khi cô cạn dung dịch khối lượng hỗn hợp muối thu tổng khối lượng cation kim loại anion gốc axit 2/Một số tập minh hoạ Bài 1)Hoà tan 28,4 gam hỗn hợp gồm muối cacbonat kim loại hoá trị II dung dịch HCl dư thu 3,36 lít khí (ở 0oC, atm) dung dịch A Khối lượng muối có dung dịch A là: A 1,73 gam B 3,17 gam C 3,71 gam D 31,7 gam Giải: Gọi hai kim loại hoá trị II A ACO3 + 2HCl ACl2 + CO2 + H2O (1) nCO2 =(3,36x2): (0,082x273) = 0,3 mol Từ (1) suy nHCl = 2nCO2 = 2x0,3 = 0,6 mol nH2O = nCO2 = 0,3 mol Theo ĐLBTKL ta có: mACl2 = mACO3 + mHCl – mCO2 – mH2O = 28,4 +0,6x36,5- 44x0,3- 18x0,3 = 31,7 gam (chọn D) Bài 2) Cho hỗn hợp gồm kim loại A, B, C có khối lượng 2,17 gam tác dụng hết với dung dịch HCl tạo 1,68 lít H2 (đktc) Khối lượng muối clorua dung dịch sau phản ứng là: A.7,945 gam B 7,495 gam C 7,549 gam D 7,594 gam Giải: Kí hiệu R kim loại 2R + 2aHCl 2RCla + aH2↑ (1) nH2 = 1,68:22,4 = 0,075 mol Từ (1) nHCl = 2nH2 = 2x0,075= 0,15 mol Theo ĐLBTKL ta có : mRCla = mR + mHCl – mH2 = 2,17 + 0,15x36,5 – 0,075x2 = 7,495 gam (chọn B) Hoặc mRCla = mR + mCl-(muối), nCl-(muối) = nHCl Do mRCla = 2,17 + 0,15x35,5 = 7,495 gam Bài 3) Hoà tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Zn lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 loãng, thu 1,344 lít H2 (đktc) dung dịch chứa m gam muối, giá trị m là: A 8,98 gam B 9,52 gam C 10,27 gam D 7,25 gam Giải: Gọi R kim loại Fe, Mg, Zn R + H2SO4 RSO4 + H2 (1) nH2 = 1,344: 22,4 = 0,06 mol Theo (1) nH2SO4 = nH2 = 0,06 mol Theo ĐLBTKL ta có : mRSO4 = mR + mH2SO4 – mH2 = 3,22 + 0,06x98 – 0,06x2 = 8,98 gam (chọn A) Hoặc mRSO4 = mR + mSO42-(tạo muối), nSO42-(tạo muối)= nH2SO4 Do mRSO4 = 3,22 + 0,06x96 = 8,98 gam 3/Một số tập tương tự Bài 1) Hoà tan hết 38,60 gam hỗn hợp gồm Fe kim loại M dung dịch HCl dư thấy thoát 14,56 lít H (đktc) Khối lượng muối clorua khan thu là: A.48,75 gam B.84,75 gam C.74,85 gam D.78,45 gam Bài 2) Hoà tan 28,4 gam hỗn hợp gồm muối cacbonat kim loại hoá trị II dung dịch HCl dư thu 3,36 lít khí (ở 0oC, atm) dung dịch A Khối lượng muối có dung dịch A là: A 1,73 gam B 3,17 gam C 3,71 gam D 31,7 gam Bài 3) Cho 115,0 gam hỗn hợp gồm ACO3, B2CO3, R2CO3 tác dụng hết với dung dịch HCl thấy thoát 22,4 lít CO (đktc) Khối lượng muối clorua tạo dung dịch là: A 142 gam B 126 gam C 141 gam D 123 gam Bài 4) Cho 24,4 gam hỗn hợp Na2CO3 K2CO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl Sau phản ứng thu 39,4 gam kết tủa Lọc kết tủa, cô cạn dung dịch thu a gam muối clorua Giá trị a là: A 20 gam B 25,6 gam C 26,6 gam D 30 gam V.2) Phương pháp bảo toàn nguyên tử dựa vào Định luật bảo toàn nguyên tử nguyên tố(ĐLBTNT) * ĐLBTNT: Trong phản ứng hoá học, nguyên tố luôn bảo toàn -Khối lượng nguyên tố tham gia phản ứng khối lượng nguyên tố tạo thành sau phản ứng -Số mol nguyên tử nguyên tố tham gia phản ứng số mol nguyên tử nguyên tố tạo thành sau phản ứng 1/Một số tập minh hoạ Bài 1) Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,3 mol Fe; 0,1 mol Fe 3O4; 0,1 mol FeS2 vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu dung dịch A Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch A thu kết tủa B Lọc kết tủa, rửa sạch, sấy khô, nung đến khối lượng không đổi thu m gam chất rắn, m có giá trị là: A 84 gam B 51 gam C 56 gam D 48 gam Giải: Nếu giải toán cách thông thường: Viết phương trình hoá học phản ứng, dựa vào phương trình hoá học để tính toán tới kết dài dòng Tuy nhiên dùng bảo toàn lượng nguyên tố Fe ta tính nhanh đến kết sau: Toàn Fe hỗn hợp ban đầu chuyển hoá thành Fe2O3 theo sơ đồ sau: Fe → Fe FeS2 → Fe 0,3 mol 0,3 mol 0,1 mol 0,1 mol Fe3O4 → 3Fe 0,1 mol 0,3 mol Tổ hợp ta có: 2Fe → Fe2O3 0,7 mol 0,35 mol mFe2O3 = 0,35x160 = 56 gam (chọn C) Bài 2) Tính khối lượng quặng pirit sắt chứa 75% FeS (còn lại tạp chất trơ) cần dùng để điều chế dung dịch H2SO4 98% (hiệu suất trình điều chế H2SO4 80%) ? A 1,28 B C 1,05 D 1,2 Giải: Nếu viết đầy đủ phương trình hoá học cách giải toán trở nên phức tạp Tuy nhiên để giải nhanh ta lập sơ đồ (bảo toàn lượng nguyên tố S) sau: FeS2 → 2H2SO4 120 2x98 Khối lượng FeS2 cần dùng là: 0,98 x 120 x 100 = 0,75 x 98 x 80 Khối lượng quặng: (0,75 x 100):75 = (chọn B) Bài 3) Hoà tan hỗn hợp X gồm 0,01 mol Fe 3O4, 0,015 mol Fe2O3, 0,03 mol FeO 0,03 mol Fe lượng vừa đủ dung dịch HNO3 loãng Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu chất rắn Y Nung Y đến khối lượng không đổi thu chất rắn Z Khối lượng chất rắn Z là: A gam B 9,6 gam C 16 gam D 17,6 gam Giải: X (Fe3O4,Fe2O3,FeO,Fe) + dd HNO3 vừa đủ dd Fe(NO3)3, cô cạn dung dịch thu chất rắn Y Fe(NO3)3 Nung Y đến khối lượng không đổi thu chất rắn Z (Fe2O3) Bảo toàn lượng Fe ta có: nFe(Z) thu = nFe(X) ban đầu = 0,01x + 0,015x + 0,03 + 0,03 = 0,12 mol 2Fe ↔ Fe2O3 (mol) 0,12 0,06 mZ thu = mFe2O3 = 0,06x 160 = 9,6 gam (chọn B) 2/Một số tập tương tự Bài 1) Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3O4, Fe2O3 cần 0,05 mol H2 Mặt khác hoà tan hoàn toàn 3,04 hỗn hợp X dung dịch H 2SO4 đặc thu thể tích khí SO ( sản phẩm khử nhất) điều kiện tiêu chuẩn là: A 448 ml B 224 ml C 336 ml D 112 ml Bài 2) Thổi từ từ V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO H2 qua ống đựng 16,8 gam hỗn hợp oxit: CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng, phản ứng hoàn toàn Sau phản ứng thu m gam chất rắn hỗn hợp khí nặng khối lượng hỗn hợp khí ban đầu 0,32 gam Tính V m A 0,224 lít 14,48 gam B 0,672 lít 18,46 gam C 0,112 lít 12,28 gam D 0,448 lít 16,48 gam Bài 3) Thổi chậm 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm CO H qua ống sứ đựng hỗn hợp Al 2O3, CuO, Fe3O4, Fe2O3 có khối lượng 24 gam dư đun nóng Sau kết thúc phản ứng khối lượng chất rắn lại ống sứ là: A 22,4 gam B 11,2 gam C 20,8 gam D 16,8 gam Bài 4) Đốt cháy hoàn toàn 4,04 gam hỗn hợp bột kim loại gồm Al, Fe, Cu thu 5,96 gam hỗn hợp oxit Hoà tan hết hỗn hợp oxit dung dịch HCl Tính thể tích dung dịch HCl cần dùng A 0,5 lít B 0,7 lít C 0,12 lít D lít Bài 5) Hỗn hợp A gồm Fe3O4, FeO, Fe2O3, oxit có 0,5 mol Thể tích dung dịch HCl 1M để hoà tan hỗn hợp A là: A lít B lít C lít D lít V.3) Phương pháp bảo toàn điện tích dựa vào Định luật bảo toàn điện tích(ĐLBTĐT) * Định luật bảo toàn điện tích phát biểu tổng quát: “Điện tích hệ thống cô lập không đổi tức bảo toàn” -Trong dung dịch chất điện li chất điện li nóng chảy tổng số điện tích dương cation tổng số điện tích âm anion 1/Một số tập minh hoạ Bài 1) Dung dịch A có chứa ion sau: Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,1 mol Cl- 0,2 mol NO3- Thêm dần V lít dung dịch K2CO3 1M vào A đến lượng kết tủa lớn V có giá trị là: A 300ml B 200ml C 250ml D 150ml Giải : Để thu kết tủa lớn ion Mg2+, Ba2+, Ca2+ tác dụng hết với ion Ca2+ Mg2+ + CO32- → MgCO3↓ Ba2+ + CO32- → BaCO3↓ Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ Sau phản ứng kết thúc, dung dịch chứa ion K+, Cl- NO3- (kết tủa tách khỏi dung dịch) Áp dụng ĐLBTĐT ta có: nK+ = nCl- + nNO3- = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol nK2CO3 =0,15 mol Vd dK2CO3 = 0,15 : = 0,15 lít = 150 ml (chọn D) Bài 2) (TSĐH khối A 2007): Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 a mol Cu2S vào axit HNO3 (vừa đủ), thu dung dịch X (chỉ chứa muối sunfat) khí NO Giá trị a là: A 0,04 B 0,075 C.0,12 D.0,06 Giải : FeS2 → Fe3+ + 2SO420,12 0,12 0,24 Cu2S →2Cu2+ + SO42a 2a a Áp dụng ĐLBTĐT ta có : 3x0,12 + 2x2a = 0,24x2 + 2a a = 0,06 (chọn D) 2+ Bài 3) (TSCĐ khối A 2007): Một dung dịch chứa 0,02 mol Cu , 0,03 mol K+, x mol Cl- y mol SO42- Tổng khối lượng muối tan có dung dịch 5,435 gam Giá trị x y là: A 0,03 0,02 B 0,05 0,01 C 0,01 0,03 D 0,02 0,05 Giải : Ấp dụng ĐLBTĐT ta có : 2x0,02 + 0,03 = x + 2y hay x + 2y = 0,07(1) Khối lượng muối : 0,02x64 + 0,03x39 + 35,5x + 96y = 5,435 (2) Giải hệ (1) & (2) : x = 0,03 y = 0,02 chọn A 2/Một số tập tương tự Bài 1) Kết xác định nồng độ mol ion dung dịch sau: Ion : Na+ Ca2+ NO3ClHCO3Số mol: 0,05 0,01 0,01 0,04 0,025 Hỏi kết hay sai ? Tại Bài 2) Dung dịch A chứa a mol Na+, b mol NH4+, c mol HCO3-, d mol CO32- e mol SO42- ( không kể ion H+ OH- H2O) Cho ( c+ d+e ) mol Ba(OH)2 vào dung dịch A, đun nóng thu kết tủa B, dung dịch X khí Y Tính số mol cúa chất kết tủa B, khí Y có mùi khai ion dung dịch X theo a, b, c, d, e Bài 3) Cho dung dịch G chứa ion Mg2+, SO42-, NH4+, Cl- Chia dung dịch G thành phần Phần thứ tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng, 0,58 gam kết tủa 0,672 lít khí (đktc) Phần thứ hai tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, 4,66 gam kết tủa Viết phương trình hoá học phản ứng (dưới dạng ion thu gọn) Tính tổng khối lượng chất tan dung dịch G Bài 4) Dung dịch chứa ion: Na+ a mol, HCO3- b mol, CO32- c mol, SO42- d mol Để tạo kết tủa lớn người ta dùng 100 ml dung dịch Ba(OH)2 nồng độ x mol/lít Lập biểu thức tính x theo a b Bài 5) Dung dịch có chứa a mol Na+, b mol Ca2+, c mol HCO3- d mol Cl- Biểu thức liên hệ là: A a + b = c + d B a + 2b = c + 2d C a +2b = c + d D 2a + 2b = c + d V.4) Phương pháp bảo toàn electron dựa vào Định luật bảo toàn electron 1/ Định luật bảo toàn electron: Trong phản ứng oxi hoá khử tổng số mol electron chất khử nhường tổng mol electron chất oxi hoá nhận -Khi có nhiều phản ứng phản ứng qua nhiều giai đoạn cần nhận định trạng thái đầu trạng thái cuối chất oxi hoá, chất khử không cần quan tâm đến trạng thái trung gian không cần viết phương trình hoá học phản ứng xảy 2/ Các dạng tập vận dụng: * Dạng 1: Xác định sản phẩm oxi hóa-khử Đặc điểm loại toán phải xác định số oxi hóa sản phẩm trước sau phản ứng để từ xác định chất Ví dụ 1: Hòa tan hết 2,16g FeO HNO đặc Sau thời gian thấy thoát 0,224 lít khí X (đktc) sản phẩm khử Xác định X Giải: Khí X có chứa nitơ: NxOy nFeO = 0,03mol ; nNxOy = 0,01mol FeO + HNO3 -> Fe(NO3)3 + NxOy + H2O 0,03 Fe+2 – 1e -> Fe+3 0,01 xN+5 + (5x – 2y)e -> xN2y/x Phương trình bảo toàn e: 0,03 = 0,01(5x – 2y) 5x – 2y = -> x = ; y = (nhận) -> x = ; y = 2,5 (loại) Vậy X NO Ví dụ 2: Hòa tan 2,4g hỗn hợp Cu Fe có tỉ lệ số mol 1:1 dung dịch H 2SO4 đặc, nóng Kết thúc phản ứng thu 0,05mol sản phẩm khử có chứa lưu huỳnh Xác định sản phẩm Gọi a số mol Fe -> nCu = nFe = a -> mkl = 56a + 64a = 2,4 -> a = 0,02mol Có 0,02 Fe – 3e -> Fe+3 0,02 Cu – 2e -> Cu+2 0,05 S+6+ ne -> S+(6-n) Phương trình bảo toàn e: 0,02 x + 0,02 x = 0,05n -> n = -> S+4 Vậy sản phẩm khử SO2 * Dạng 2: Hỗn hợp kim loại tạo hỗn hợp khí Ví dụ 3: Có 3,04g hỗn hợp Fe Cu hòa tan hết dung dịch HNO tạo 0,08mol hỗn hợp NO NO có = 42 Hãy xác định thành phần % hỗn hợp kim loại ban đầu M Giải: Ta có NO 30 n NO = 42 -> nNO NO2 46 12 Mà nNO + nNO2 = 0,08 -> nNO = 0,02mol ; nNO2 = 0,06mol Fe Fe(NO3)3 + Cu(NO3)2 + H2O Cu NO + NO2 + H2O a Fe – 3e -> Fe+3 b Cu – 2e -> Cu+2 0,02 N+5 + 3e -> N+2 0,06 N+5 + 1e -> N+4 Bảo toàn electron, ta có: 3a + 2b = 0,02 x + 0,06 -> 3a + 2b = 0,12 (1) Khối lượng kim loại: 56a + 64b = 3,04 (2) Hệ (1) & (2) -> a = 0,02 ; b = 0,03 -> Fe = 1,12g hay 63,16% -> Cu = 1,92g hay 36,84% * Dạng 3: Hỗn hợp kim loại cộng hỗn hợp muối Với dạng cần phân biệt rõ chất có không thay đổi số oxi hóa Ví dụ 4: Khuấy kỹ 100ml dung dịch A chứa AgNO3.Cu(NO3)2 với hỗn hợp kim loại có 0,03mol Al 0,05mol Fe Sau phản ứng dung dịch C 8,12g chất rắn B gồm kim loại Cho B tác dụng với HCl dư thu 0,672 lít H2 (đktc) Tính nồng độ mol/lít AgNO3 Cu(NO3)2 A Giải: kim loại thu Ag, Cu Fe dư Giả sử: Cu(NO3)2 a mol AgNO3 b mol Lượng Fe phản ứng với dung dịch muối x mol Lượng Fe dư sau phản ứng y mol Fe dư phản ứng với HCl: Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2 y(mol) y(mol) Ta có: nFe = x + y = 0,05 nH2 = y = 0,03 -> x = 0,02 mol ; y = 0,03 mol Mặt khác: 0,03 Al – 3e -> Al+3 0,05 Fe – 2e -> Fe+2 a Cu+2 + 2e -> Cu b Ag+ + 1e -> Ag 0,03 2H+ + 2e -> H2 Bảo toàn electron, ta có: 2a + b + (0,03 x 2) = (0,03 x 3) + (0,05 x 2) -> 2a + b = 0,13 (1) Khối lượng B: mCu + mAg + mFe/dư = 64a + 108b + (56 x 0,03) = 8,12 -> 64a + 108b = 6,44 (2) Từ (1) (2) : -> a = 0,05mol Cu(NO3)2 hay 0,5M b = 0,03mol AgNO3 hay 0,3M *Với ví dụ trên, giải phương pháp đại số thông thường phải viết đến phương trình giải hệ ẩn khó khăn * Dạng 4: Nhiều phản ứng xảy đồng thời Ví dụ 5: Để p gam bột Fe không khí sau thời gian thu chất rắn R nặng 7,52g gồm chất rắn R nặng 7,52g gồm Fe, FeO, Fe3O4: Hòa tan R dung dịch HNO đặc, nóng thu 0,672 lít (đktc) hỗn hợp NO NO2 có tỷ lệ số mol 1:1 Tính p Giải: Có moxit = mFe + mO2 = p + mO2 = 7,52 7,52 - p -> mO2 = 7,52 – p -> = n O2 = 32 nkhí = 0,03 mol -> nNO = nNO2 = 0,015mol p 56 7,52 - p 32 Xét 0,015 Fe – 3e -> Fe+3 O2 + 4e -> 2O-2 N+5 + 3e -> N+2 0,015 N+5 + 1e -> N+4 Bảo toàn electron, ta có: p 7,52 - p x3= x + 0,015 x + 0,015 56 32 -> p = 5,6g * Dạng 5: Phản ứng nhiệt nhôm Ví dụ 6: Trộn 2,7g Al vào 20g hỗn hợp Fe 2O3 Fe3O4 tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp A Hòa tan A HNO3 thấy thoát 0,36mol NO2 sản phẩm khử Xác định khối lượng Fe 2O3 Fe3O4 Ta có: 0,1 Al – 3e -> Al+3 a 3Fe+8/3 – 1e -> 3Fe+3 0,36 N+5 + 1e -> N+4 Bảo toàn electron, ta có: 0,1 x + a = 0,36 x -> a = 0,06 -> nFe3O4 = 0,06mol hay 13,92g nFe2O3 = 20 – 13,92 = 6,08g * Dạng 6: Bài toán điện phân Ví dụ 7: Tiến hành điện phân hoàn toàn dung dịch X chứa AgNO Cu(NO3)2 thu 56g hỗn hợp kim loại catốt 4,48 lít khí anốt (đktc) Tính số mol muối X Giải: Khí thoát O2 a Ag+ + 1e -> Ag b Cu2+ + 2e -> Cu 0,2 2O2- - 4e -> O2 Bảo toàn electron, ta có: a + 2b = 0,8 (1) Khối lượng kim loại: 108a + 64b = 56 (2) Hệ (1) & (2) -> a = 0,4 = nAgNO3 b = 0,2 = nCu(NO3)2 *Dạng 7: Phản ứng khử tạo nhiều sản phẩm Ví dụ 8: Thổi luồng CO qua hỗn hợp Fe Fe 2O3 nung nóng chất khí B hỗn hợp D gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 Cho B lội qua dung dịch nước vôi (dư) thấy tạo 6g kết tủa Hòa tan D H 2SO4 (đặc, nóng) thấy tạo 0,18mol SO2, dung dịch E Cô cạn E thu 24g muối khan Xác định thành phần hỗn hợp ban đầu Giải: 2Fe -> Fe2(SO4)3 a 0,5a mol Fe2O3 -> Fe2(SO4)3 b b mol -> nCO2 = nCaCO3 = 0,06mol nSO2 = 0,18mol a Fe – 3e -> Fe+3 0,06 C+2 – 2e – C+4 0,18 S+6 + 2e -> S+4 Bảo toàn electron, ta có: 3a + (2 x 0,06) = 0,18 x -> a = 0,08 (1) Khối lượng muối: 400 x (0,5a + b) = 24 -> 0,5a + b = 0,06mol (2) Từ (1) (2): -> a = 0,08mol = nFe hay 4,48g b = 0,02mol = nFe2O3 hay 3,2g 3/ Hệ quả: Một hỗn hợp gồm nhiều kim loại có hoá trị không đổi có khối lượng cho trước phải nhường số mol electron không đổi cho tác nhân oxi hoá Bài tập minh hoạ: Chia 1,24 gam hỗn hợp kim loại có hoá trị không đổi thành phần : - Phần I : Bị oxi hoá hoàn toàn thu 0,78 gam hỗn hợp oxit -Phần II : Tan hoàn toàn dung dịch H2SO4 loãng thu V lít H2 (đktc) Giá trị V : A 2,24 lít B 0,112 lít C 5,6 lít D 0,224 lít Giải: Khối lượng phần: 1,24:2 = 0,62 gam Số mol O kết hợp với 0,62 gam hỗn hợp kim loại = (0,78 – 0,62) : 16 = 0,01 mol Quá trinh tạo oxit: O + 2e → O2mol: 0,01→0,02 Như phần II hỗn hợp kim loại khử H+ dung dịch axit nhường 0,02 mol electron 2H+ +2e → H2 mol: 0,02 →0,01 Vậy thể tích H2 thu là: 0,01 x 22,4 = 0,224 lít (chọn D) Bài tập tương tự: Bài 1) Chia hỗn hợp kim loại A, B có hoá trị không đổi thành phần : -Phần I : Tan hết dung dịch HCl tạo 1,792 lít H2 (đktc) -Phần II : Nung nóng không khí đến khối lượng không đổi thu 2,84 gam chất rắn Khối lượng hỗn hợp kim loại hỗn hợp ban đầu : A 2,4 gam B 3,12 gam C 2,2 gam D 1,8 gam Bài 2) Lấy 7,88 gam hỗn hợp A gồm kim loại hoạt động X, Y có hoá trị không đổi, chia thành phần nhau: - Phần I: Nung oxi dư để oxi hoá hoàn toàn thu 4,74 gam hỗn hợp oxit -Phần II: Hoà tan hoàn toàn dung dịch chứa hỗn hợp axit HCl H 2SO4 loãng thu V lít khí (đktc) Giá trị V là: A 2,24 lít B 0,112 lít C.1,12 lít D 0,224 lít -V.5) VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON TÍNH NHANH SỐ MOL AXIT CÓ TÍNH OXI HÓA THAM GIA PHẢN ỨNG VỚI KIM LOẠI 1/ Cơ sở lý thuyết: Xét phản ứng a mol kim loại R (có số oxi hóa + m) với HNO3 Trong N+5 bị khử xuống N+x Đặt nN+x = b Các bán phản ứng: R -> R+n + me N+5 + ( – x)e -> N+x a a ma (5 – x)b b Áp dụng định luật bảo toàn e: ma -> ma = (5 – x)b -> b = (5 − x) - Sản phẩm muối kim loại tồn dạng R(NO3)m (a mol) -> n NO3 tạo muối với kim loại = ma = ne (số mol electron cho – nhận) (I) Ta có: ∑ n HNO = n NO tạo muối với kim loại + n NO tạo sản phẩm khử N+ x 3 ma (6 − x) = ma x ( ) (5 − x) (5 − x ) (6 − x) = ne.( ) (II) (5 − x ) Tương tự ta xây dựng công thức tổng quát trường hợp kim loại tác dụng với H 2SO4 = ma + b = ma + đặc R -> R+n + me S+6 + ( – x)e -> S+x a a ma (6 – x)b b Áp dụng định luật bảo toàn e: ma -> ma = (6 – x)b -> b = (6 − x ) - Sản phẩm muối kim loại tồn dạng R2(SO4)m (a/2mol) ma -> n SO2- tạo muối với kim loại = = ne (số mol electron cho – nhận) (III) +x Ta có: ∑ n H SO4 = n 2+ n 2SO = tạo muối với kim loại SO tạo sản phẩm khử S ma (8 − x) ma ma +b= + = ma x ( ) (6 − x ) 2(6 − x) 2 (8 − x) = ne.( ) (IV) (6 − x) Kết luận: Từ (I) (III) ta nhận thấy: ne = n NO tạo muối với kim loại = n SO2- tạo muối với kim loại Từ (II) (IV) ta nhận thấy: Nếu biết số mol electron cho – nhận số oxi hóa sản phẩm khử phản ứng axit có tính oxi hóa với kim loại tính nhanh số mol axit tham gia phản ứng 2/ Một số tập áp dụng: * Bài 1: Cho m(g) Al tác dụng với 150ml dung dịch HNO a(M) vừa đủ thu khí N 2O dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu muối khan có khối lượng (m + 18,6)g Giá trị a là: A 1,5 B C 2,5 D +1 Giải: Sản phẩm khử N O -> x = +1 muốimuối = mk.im loại + m NO3− tạo muối với kim loại -> mNO3− tạo muối với kim loại = mmuối – mkim loại = (m +18,6) – m =18,6g 18, nNO − -> ne = tạo muối với kim loại = 62 =0,3 ∑ nHNO3 (6 − x) (5 − x ) = ne x = 0,3 x = 0,375 mol 0,375 -> a = 0,15 = 2,5 -> Đáp án C Khi có kim loại tham gia phản ứng phương pháp tỏ vượt trội so với phương pháp thông thường hỗn hợp nhiều kim loại không rõ hóa trị tham gia phản ứng phương pháp tỏ ưu việt nhiều * Bài 2: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp kim loại X, Y, Z lượng vừa đủ 200ml HNO b(M) thu khí không màu hóa nâu không khí dung dịch A không chứa ion NH 4+ Cô cạn dung dịch A thu (m + 37,2)g muối khan Giá trị b là: A B C D +2 Giải: Sản phẩm khử là: N O -> x = + mmuối = mkim loại + m NO3− 37,2 -> ne = n NO3− = = 0,6 62 (6 − x) n HNO3 ∑ (5 − x ) -> = ne x = 0,6 x = 0,8 mol 0,8 -> b = 0, = -> Đáp án C * Bài 3: Cần vừa đủ 0,5 lít dung dịch HNO3 x (M) để hòa tan hoàn toàn m gam hợp kim Al Mg Sau phản ứng thu dung dịch A hỗn hợp khí B gồm N 2O NO Khi cô cạn dung dịch A thu hai muối khan có tổng khối lượng (m + 136,4) Biết A 4,8 B 5,6 Giải: d B/H = 18,5 -> d B/H = 18,5 Giá trị x là: M B = 37 = 44 + 30 C 6,2 D 7,0 n n -> nNO: N O = 1: Đặt nNO = N O = x 2 Xét bán phản ứng: N+5 + 3e -> N+2 2N+5 + 8e -> 2N+1 3x ne = n NO3− = = 2,2 (II) 62 Từ (I) (II) -> 11x = 2,2 -> x = 0,2 Ta có: ∑ n HNO3 = n NO3- tạo muối với kim loại + nNO + N N2O = ne + n NO + N N2O = 2,2 + 0,2 + x 0,2 = 2,8 mol 2,8 -> x = = 5,6 0,5 -> Đáp án B * Bài 4: m gam hỗn hợp ba kim loại X, Y, Z tác dụng vừa đủ với 250ml dung dịch HNO c(M) vừa đủ thu dung dịch A Nếu cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thấy thoát khí có mùi khai Mặt khác cô cạn cẩn thận dung dịch A thu (m + 21,6)g muối khan Giá trị c là: A 1,5 B 1,75 C 2,5 D 2,75 Giải: X, Y, Z -> ion kim loại + ne N+5 + 8e -> N-3 ne -> ne mmuối = mmuối kim loại + mmuối amoni mmuối = mkim loại + m NO3- tạo muối với kim loại + mmuối amoni mmuối = m + 21,6 = m + ne x 62 + ne x 80 -> ne = 0,3 ∑ n HNO3 = n NO3- tạo muối với kim loại + n NO3- tạo sản phẩm khử N-3 ∑n HNO3 -> c = = ne + n N - = ne + x 0,375 ne 0,3 = 0,3 + x = 0,375 8 = 1,5 0, 25 -> Đáp án A * Bài 5: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp hai kim loại A, B axit H 2SO4 (đặc, nóng) dư thu khí SO2 dung dịch X Dẫn toàn lượng khí sinh qua bình đựng dung dịch nước Brom dư thấy có 96g brom phản ứng Số mol axit H2SO4 tham gia phản ứng là: A 0,8 B 1,1 C 1,2 D 1,4 Giải: Khi dẫn khí SO2 qua dung dịch nước Brom: SO2 + Br2 + 2H2O -> 2HBr + H2SO4 0,6 x = S+6 + 2e -> S+4 1,2 ne = 1,2 (8 - x) ∑ n H2SO4 = ne x ( 2(6 − x) ) = 1,2 x = 1,2 mol -> Đáp án C 3/Một số tập giải phương pháp bảo toàn electron: Bài 1) Hoà tan hết 2,16 gam FeO HNO đặc Sau thời gian thấy thoát 0,224 lít khí X (đktc) sản phẩm khử Xác định X A.NO B NO2 C N2O D.N2 Bài 2) Hoà tan 2,4 gam hỗn hợp Cu Fe có tỉ lệ mol 1:1 vào dung dịch H 2SO4 đặc, nóng Kết thúc phản ứng thu 0,05 mol sản phẩm khử chứa lưu huỳnh Xác định sản phẩm A H2S B SO2 C S D.Không xác định Bài 3) Hoà tan hết 3,04 gam hỗn hợp Fe Cu dung dịch HNO tạo 0,08 mol hỗn hợp khí gồm NO NO có M = 42 Thành phần % khối lượng hỗn hợp kim loại Fe, Cu là: A 36,15%, 63, 85% B 42,12%, 57,88% C 63,16%, 36,84% D 36, 45%, 63, 55% Bài 4) Khuấy kỹ 100ml dung dịch A chứa AgNO3, Cu(NO)2 với hỗn hợp kim loại có 0,03 mol Al 0,05 mol Fe Sau phản ứng dung dịch C 8,12 gam chất rắn B gồm kim loại Cho B tác dụng với HCl dư thu 0,672 lít H2 (đktc) Nồng độ mol/lít AgNO3 Cu(NO3)2 A là: A 0,3M; 0,5M B 0,3M; 0,4M C 0,2M; 0,5M D 0,4M; 0,5M Bài 5) Để p gam bột Fe không khí sau thời gian thu chất rắn A có khối lượng 7,52 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4 Hoà tan A dung dịch HNO3 đặc, nóng thu 0,672 lít (đktc) hỗn hợp NO NO có tỉ lệ mol 1:1 Tính p A 5,6 gam B 4,6 gam C 3,6 gam D 7,6 gam Bài 6) Trộn 2,7 gam Al vào 20 gam hỗn hợp Fe 2O3 Fe3O4 tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp A Hoà tan A HNO3 thấy thoát 0,36 mol NO2 sản phẩm khử Xác định khối lượng Fe2O3 Fe3O4 ĐS: Fe2O3: 6,08 gam; Fe3O4: 13,92 gam Bài 7) Điện phân hoàn toàn dung dịch X chứa AgNO Cu(NO3)2 thu 56 gam hỗn hợp kim loại catot 4,48 lít khí anot (đktc) Tính số mol muối X ĐS: AgNO3 = 0,4 mol, Cu(NO3)2 = 0,2 mol Bài 8) Thổi luồng khí CO qua hỗn hợp Fe Fe 2O3 nung nóng chất khí B hỗn hợp D gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 Cho B qua dung dịch nước vôi dư thấy tạo gam kết tủa Hoà tan D H 2SO4 (đặc, nóng) thấy tạo 0,18 mol SO2 dung dịch E Cô cạn E thu 24 gam muối khan Xác định thành phần hỗn hợp ban đầu ĐS: Fe = 4,48 gam; Fe2O3 = 3,2 gam Bài 9) 11,2 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm clo oxi tác dụng vừa đủ với 16,98 gam hỗn hợp B gồm Mg Al tạo 42,34 gam hỗn hợp clorua oxit hai kim loại Xác định % thể tích chất hỗn hợp A % khối lượng chất hỗn hợp B ĐS: Trong A có 48% VCl, 52%VO2 Trong B có 77,74% khối lương Mg; 22,26 % khối lượng Al Bài 10) Hoà tan 2,16 gam kim loại R có hoá trị không đổi cần vừa đủ dung dịch chứa 0,17 mol H 2SO4 thu hỗn hợp khí A gồm H2, H2S, SO2 (không có sản phẩm khử khác) có tỉ lệ mol tương ứng 1:2:3 Kim loại R cần tìm A Al B Fe C Zn D Mg Bài 11) Khử hoàn toàn 12 gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 thu 10,08 gam Fe a) Tính thể tích dung dịch chứa H2SO4 1M HCl 2M cần để hoà tan hết 12 gam hỗn hợp A b) Tính thể tích SO2 (đktc) thu hoà tan hoàn toàn hỗn hợp A dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư c) Tính thể tích dung dịch HNO 2M cần lấy để hoà tan hoàn toàn hỗn hợp A cho sản phẩm khử khí NO ĐS: a) 0,06 lít; b) 3,36 lít; c) 0,32 lít Bài 12) Oxi hoá hoàn toàn 2,184 gam bột sắt thu 3,084 gam hỗn hợp oxit sắt (hỗn hợpA) Chia A thành phần a) Để khử hoàn toàn phần cần lít H2 (đktc)? b) Hoà tan hoàn toàn phần dung dịch HNO3 dư Tính thể tích (đktc) khí NO (duy nhất) thoát ? c) Phần thứ đem trộn với 5,4 gam Al tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (hiệu suất 100%) Hoà tan chất rắn thu sau phản ứng dung dịch HCl dư Tính thể tích H2 thoát (đktc) ĐS: a) 0,4032 lít b) 22,4 ml c) 6,608 lít Bài 13) 2,8 gam Fe tác dụng hết với dung dịch HNO dư thu V lít hỗn hợp NO NO theo tỉ lệ mol NO2:NO = 2:1 V có giá trị là: A 2,016 lít B.1,008 lít C 1,12 lít D 2,24 lít Bài 14) Khử hoàn toàn m gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe 2O3 Fe3O4 khí CO Lượng CO2 sinh sau phản ứng hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu 20 gam kết tủa Thể tích dung dịch B chứa HCl 1M H 2SO4 0,5M cần để hoà tan hết m gam hỗn hợp A là: A 300 ml B 250 ml C 200 ml D 150 ml Bài 15) Cho 0,03 mol FexOy tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu 0,224 lít khí X ( sản phẩm khử nhất) đktc Xác định X ? A NO B N2O C N2 D NO2 Bài 16) Hỗn hợp A gồm Fe3O4, FeO, Fe2O3, oxit có 0,5 mol Thể tích dung dịch HCl 1M để hoà tan hỗn hợp A là: A lít B lít C lít D lít Bài 17) Tính khối lượng Fe cần hoà tan vào dung dịch H 2SO4 loãng, dư để thu dung dịch phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch chứa KMnO4 0,2M K2Cr2O7 0,1M A 8,96 gam B 9,86 gam C 9,68 gam D 6,98 gam Bài 18) Hoà tan hỗn hợp X gồm 0,01 mol Fe3O4, 0,015 mol Fe2O3, 0,03 mol FeO, 0,03 mol Fe lượng vừa đủ dung dịch HNO3 loãng Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu chất rắn Y Nung Y đến khối lượng không đổi thu chất rắn Z Khối lượng chất rắn Z là: A gam B 9,6 gam C 16 gam D 17,6 gam Bài 19) Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,002 mol FeS 0,003 mol FeS vào dung dịch H 2SO4 đặc, nóng dư thu khí A Thể tích dung dịch NaOH 1M tối thiểu để hấp thụ hết lượng khí A là: A 25,8 m B 14 ml C 28,5 ml D 57 ml Bài 20) Hoà tan 2,4 gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeS S ( số mol FeS số mol S) vào dung dịch H 2SO4 đặc, nóng dư Thể tích SO2 (đktc) thu là: A 0,784 lít B 0,896 lít C 3,36 lít D 4,48 lít Bài 21) (TSĐH B 2007): Nung m gam bột sắt oxi, thu gam hỗn hợp chất rắn X Hoà tan hết hỗn hợp X dung dịch HNO3 (dư) thoát 0,56 lít (đktc) NO (là sản phẩm khử nhất) Giá trị m là: A 2,52 B 2,22 C 2,62 D 2,32 Bài 22) (TSĐH A 2008): Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu 1,344 lít (đktc) NO (là sản phẩm khử nhất) dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu m gam muối khan Giá trị m : A 49,09 B 34,36 C 35,50 D 38,72 ************************************************************** [...]... gồm clo và oxi tác dụng vừa đủ với 16,98 gam hỗn hợp B gồm Mg và Al tạo ra 42,34 gam hỗn hợp clorua và oxit của hai kim loại Xác định % thể tích từng chất trong hỗn hợp A và % khối lượng từng chất trong hỗn hợp B ĐS: Trong A có 48% VCl, 52%VO2 Trong B có 77,74% khối lương Mg; 22,26 % khối lượng Al Bài 10) Hoà tan 2,16 gam kim loại R có hoá trị không đổi cần vừa đủ dung dịch chứa 0,17 mol H 2SO4 thu... tối thi u để hấp thụ hết lượng khí A ở trên là: A 25,8 m B 14 ml C 28,5 ml D 57 ml Bài 20) Hoà tan 2,4 gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeS và S ( trong đó số mol FeS bằng số mol S) vào dung dịch H 2SO4 đặc, nóng dư Thể tích SO2 (đktc) thu được là: A 0,784 lít B 0,896 lít C 3,36 lít D 4,48 lít Bài 21) (TSĐH B 2007): Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X Hoà tan hết hỗn hợp X trong... tiến hành phản ứng nhiệt nhôm được hỗn hợp A Hoà tan A trong HNO3 thấy thoát ra 0,36 mol NO2 là sản phẩm khử duy nhất Xác định khối lượng của Fe2O3 và Fe3O4 ĐS: Fe2O3: 6,08 gam; Fe3O4: 13,92 gam Bài 7) Điện phân hoàn toàn dung dịch X chứa AgNO 3 và Cu(NO3)2 thu được 56 gam hỗn hợp kim loại ở catot và 4,48 lít khí ở anot (đktc) Tính số mol mỗi muối trong X ĐS: AgNO3 = 0,4 mol, Cu(NO3)2 = 0,2 mol Bài 8)... là: SO 2 -> x = 4 S+6 + 2e -> S+4 1,2 ne = 1,2 (8 - x) 4 ∑ n H2SO4 = ne x ( 2(6 − x) ) = 1,2 x 4 = 1,2 mol -> Đáp án C 3/Một số bài tập giải bằng phương pháp bảo toàn electron: Bài 1) Hoà tan hết 2,16 gam FeO trong HNO 3 đặc Sau một thời gian thấy thoát ra 0,224 lít khí X (đktc) là sản phẩm khử duy nhất Xác định X A.NO B NO2 C N2O D.N2 Bài 2) Hoà tan 2,4 gam hỗn hợp Cu và Fe có tỉ lệ mol 1:1... Cho B tác dụng với HCl dư thì thu được 0,672 lít H2 (đktc) Nồng độ mol/lít của AgNO3 và Cu(NO3)2 trong A lần lượt là: A 0,3M; 0,5M B 0,3M; 0,4M C 0,2M; 0,5M D 0,4M; 0,5M Bài 5) Để p gam bột Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được chất rắn A có khối lượng 7,52 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4 Hoà tan A trong dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 0,672 lít (đktc) hỗn hợp NO và NO 2 có tỉ lệ mol 1:1 Tính p A... trong X ĐS: AgNO3 = 0,4 mol, Cu(NO3)2 = 0,2 mol Bài 8) Thổi một luồng khí CO qua hỗn hợp Fe và Fe 2O3 nung nóng được chất khí B và hỗn hợp D gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 Cho B qua dung dịch nước vôi trong dư thấy tạo ra 6 gam kết tủa Hoà tan D bằng H 2SO4 (đặc, nóng) thấy tạo ra 0,18 mol SO2 và dung dịch E Cô cạn E thu được 24 gam muối khan Xác định thành phần hỗn hợp ban đầu ĐS: Fe = 4,48 gam; Fe2O3...∑n HNO3 -> c = = ne + 2 n N - 3 = ne + 2 x 0,375 ne 0,3 = 0,3 + 2 x = 0,375 8 8 = 1,5 0, 25 -> Đáp án A * Bài 5: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp hai kim loại A, B trong axit H 2SO4 (đặc, nóng) dư thu được khí SO2 duy nhất và dung dịch X Dẫn toàn bộ lượng khí sinh ra qua bình đựng dung dịch nước Brom dư thấy có 96g brom phản ứng Số mol axit H2SO4 đã tham gia phản ứng... H 2SO4 đặc, nóng Kết thúc phản ứng thu được 0,05 mol một sản phẩm khử duy nhất chứa lưu huỳnh Xác định sản phẩm đó A H2S B SO2 C S D.Không xác định được Bài 3) Hoà tan hết 3,04 gam hỗn hợp Fe và Cu trong dung dịch HNO 3 tạo ra 0,08 mol hỗn hợp khí gồm NO và NO 2 có M = 42 Thành phần % khối lượng hỗn hợp 2 kim loại Fe, Cu lần lượt là: A 36,15%, 63, 85% B 42,12%, 57,88% C 63,16%, 36,84% D 36, 45%, 63, ... pháp bảo toàn electron dựa vào Định luật bảo toàn electron 1/ Định luật bảo toàn electron: Trong phản ứng oxi hoá khử tổng số mol electron chất khử nhường tổng mol electron chất oxi hoá nhận... Để thu kết tủa lớn ion Mg2+, Ba2+, Ca2+ tác dụng hết với ion Ca2+ Mg2+ + CO32- → MgCO3↓ Ba2+ + CO32- → BaCO3↓ Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ Sau phản ứng kết thúc, dung dịch chứa ion K+, Cl- NO3- (kết... gam V.2) Phương pháp bảo toàn nguyên tử dựa vào Định luật bảo toàn nguyên tử nguyên tố(ĐLBTNT) * ĐLBTNT: Trong phản ứng hoá học, nguyên tố luôn bảo toàn -Khối lượng nguyên tố tham gia phản ứng khối