PHUONG PHAP DUNG DINH LUAT BAO TOAN ELECTRON

GV: Nguyễn Minh Thạnh Trường THPT Hồng Ngự I PHƯƠNG PHÁP DÙNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ELECTRON  A. PHƯƠNG PHÁP Phương pháp này sử dụng khi phản ứng xảy ra là phản ứng oxi hóa – khử, đặc biệt đối với những trường hợp số các phản ứng xảy ra nhiều và phức tạp. Trước hết ta phải nắm được thế nào là phản ứng oxi hóa – khử:  Phản ứng oxi hóa – khử là những phản ứng hóa học trong đó có sự cho và nhận electron, hay nói cách khác trong phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố. - Quá trình ứng với sự cho electron gọi là quá trình oxi hóa - Quá trình ứng với sự nhận electron gọi là quá trình khử  Trong phản ứng oxi hóa – khử: tổng số electron do chất khử những phải đúng bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận. Từ đó suy ra: tổng số mol electron do chất khử nhường bằng tổng số mol electron mà chất oxi hóa nhận. Đó chính là nội dung của đònh luật bảo toàn electron.  Điều kiện để có phản ứng oxi hóa – khử: đó là chất oxi hóa mạnh phải tác dụng với chất khử mạnh tạo thành chất oxi hóa yếu hơn và chất khử yếu hơn.  Khi giải toán mà phản ứng xảy ra là phản ứng oxi hóa – khử, nhất là khi số phản ứng xảy ra nhiều và phức tạp, chúng ta nên viết các quá trình oxi hóa, các quá trình khử, sau đó vận dụng Đònh lật bảo toàn electron cho các quá trình này. B. BÀI TẬP MẪU Bài 1 : Hòa tan hoàn toàn a gam Al trong dung dòch HNO 3 thì thu được 8.96 lít (đktc) hỗn hợp khí (X) (gồm NO và N 2 O) có khối 75,16 2 = H A d . a gam có giá trò là : A. 15,3g B. 13,5g C. 18,5g D. 20,6g Giải : Đặt x mol NO , y mol N 2 O Ta có : x + y = 4,0 4,22 96,8 = mol (1) 5,33 4430 = + + yx yx (2) x = 0,3 mol và y= 0,1 Quá trình oxi hóa : Al – 3e Al 3+ x 3x quá trình khử : 25 3 ++ →+ NeN 0,9 0,3 Và : ONeN 1 2 5 4.22 ++ →+ 0,8 0,1 p dụng đònh luật bảo toàn electron , ta có : 3x = 0,9 + 0,8 =1,7 x = = 3 7,1 a = 15,3gam Bài 2 : Hòa tan hoàn toàn một lượng bột sắt vào dung dòch HNO 3 loãng thu được hỗn hợp khí gồm 0,015mol N 2 O và 0,01mol NO . Lượng sắt đã hòa tan là : A. 0,56g B. 0,84g C. 2,8g D. 1,4g Giải : Thu e : 1 GV: Nguyễn Minh Thạnh Trường THPT Hồng Ngự I ONeN 1 2 5 82 ++ →+ 0,12 0,015 Tổng số mol e thu là : 0,12 + 0,03 = 0,15mol ONeN 25 3 ++ →+ 0,03 0,01 Do đó : Fe đã nhường 0 15mol e Fe – 3e Fe +3 gamm Fe 8,205,0.56 == 0,05 0,15 Bài 3 : Hòa tan hỗn hợp gồm 0,05mol Ag và 0,03mol Cu vào dung dòch HNO 3 thu được hỗn hợp khí A gồm NO vàNO 2 có tỉ lệ mol tương ứng 2 : 3 . Thể tích hỗn hợp khí A ở đkct là : A. 2,737 lít B. 1,366 lít C. 2,224 lít D. 3,3737lít . Giải : Ag và Cu nhường e , còn 5 + N của HNO 3 thu e để tạo ra NO và NO 2 Đặt số mol NO là 2x thì số mol NO 2 là 3x . Tacó nhường e : Ag - 1e  Ag +1 0,05 0,05 Cu - 2e  Cu 2+ 0,03 0,06 Thu e : )(3 25 NONeN ++ →+ 6x 2x )(1 2 45 NONeN ++ →+ 3x 3x Theo đònh luật bảo toàn e : 6x+3x=0,05+0,06 x=0,0122 mol . Vậy tổng số mol khí là 5x mol V A = 0,0122 .5 .22,4 = 1,366 lít Bài 4 : Nung m gam bột sắt trong oxi , thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X . Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dòch HNO 3 (dư) thoát ra 0,56lít (đktc) NO (là sản phẩm duy nhất . Giá trò của m là : A. 2,52g B. 2,22g C. 2,32g D. 2,62g Giải : moln NO 025,0 4,22 56,0 == , mol m n Fe 56 = Dựa vào đònh luật bảo toàn khối lượng ,ta có : m mo −= 3 2 n O 2 = mol m 32 3 − p dụng đònh luật bảo toàn điện tích )()( nhânnchon ee ∑∑ = Số e cho : Fe - 3e  Fe 3+ 56 m 56 3m )(chon e ∑ Số e nhận : O 2 + 4e  2O 2 – 32 3 m − 32 )3(4 m − )(3 25 NONeN ++ →+ )(nhânn e ∑ 0,075 0,025 2 GV: Nguyễn Minh Thạnh Trường THPT Hồng Ngự I 56 3 075,0 32 )3(4 mm =+ − m = 2,52g Bài 5 : Cho hỗn hợp gồm FeO ,CuO , Fe 3 O 4 có số mol 3 chất đều bằng nhau tác dụng hết với dung dòch HNO 3 thu được hỗn hợp khí gồm 0,09 mol NO 2 và 0,05 mol NO. Số mol của mỗi chất là: A. 0,12 B. 0,24 C. 0,21 D. 0,36 Giải: Phương pháp bảo toàn e: Coi Fe 3 O 4 là hỗn hợp 3 2 32 . OFeOFe ++ và đặt số mol của mỗi chất là x thì tổng số mol 2 + Fe là 2x Nhường e : 32 1 ++ →− FeeFe 2x 2x Thu e : )(1 2 45 NONeN ++ →− 0,09 0,09 0,05 0,05 ⇒ 2x = 0,09 + 0,15 = 0,24 ⇒ x = 0,12. Bài 6 : Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp M có khối lượng 12g gồm: Fe, FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 . Hòa tan hoàn toàn m vào dung dòch H 2 SO 4 đặc nóng thu được 3,36 lít SO 2 duy nhất ở đktc. m có giá trò là: A. 10,08g B. 1,008g C. 10,80g D. 8,10g Bài 7 : Cho 1,35 gam hỗn hợp Cu, Mg, Al tác dụng với HNO 3 dư thu được 1,12 lít (đktc) hỗn hợp khí NO và NO 2 có khối lượng mol trung bình là 42,89 đ.v.C . Tổng khối lượng muối nitrat sinh ralà : A. 6,553 g B. 5,653 g C. 56,53g D. 3,565g Bài 8 : Hòa tan hoàn toàn 19,2g Cu vào dung dòch HNO 3 loãng, tất cả khí NO thu được đem oxi hóa thành NO 2 rồi sục vào nước có dòng khí O 2 để chuyển hết thành HNO 3 . Thể tích khí O 2 (đktc) đã tham gia vào quá trình trên là: A. 2,24 l B. 4,48 l C. 3,36 l D. 6,72 l Bài 9 : Hòa tan 3,3g hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M (M có hóa trò không đổi trong dung dòch HCl dư) thu được 2,688 lít khí H 2 . Nếu hoà tan cũng lượng hỗn hợp X trên trong dung dòch HNO 3 dư thu được 0,896 lít hỗn hợp khí gồm NO và N 2 O có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 20,25. Kim loại M là kim loại nào sau đây: A. Na B. Ca C. Fe D. Al Bài 10 : Cho 9,94 hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Cu tác dụng với dung dòch HNO 3 loãng , dư thu được 3,568 lít khí NO (ở đktc) . Tổng khối lượng muối khan tạo thành là : A. 39g B. 39,7g C. 29,7g D 50g Bài 11 : Đốt cháy x mol Fe bởi oxi thu được 5,04 gam hỗn hợp A gồm các oxit sắt . Hòa tan hoàn toàn A trong dung dòch HNO 3 thu được 0,035 mol hỗn hợp Y gồm NO và NO 2 . Tỉ khối hơi của Y đối với H 2 là 19 . Giá trò của x là : A. 0,03 mol B . 0,04 mol C. 0,07mol D. 0,05mol Bài 12 : Hỗn hợp X gồm 2 kimloại R 1 , R 2 có hóa trò x,y không đổi (R 1 ,R 2 không tác dụng với nước và đứng trước Cu trong dãy điện hóa của kim loại). Cho hỗn hợp X phản ứng hoàn toàn 3 )(3 25 NONeN ++ →+ GV: Nguyễn Minh Thạnh Trường THPT Hồng Ngự I với dung dòch HNO 3 dư được 1,12 lít khí NO duy nhất (đktc). Nếu cho lượng hỗn hợp X trên phản ứng hoàn toàn với dung dòch HNO 3 thì thể tích khí N 2 ở đktc thu được là: A. 0,224 l B. 0,336 l C. 0,448 l D. 0,672 l Bài 13 : Hòa tan hoàn toàn 10,8g kim loại M bằng HNO 3 dư được dung dòch A (không thấy có khí thoát ra). Cho NaOH dư vào dung dòch A thấy bay ra 3,36 lít khí (đktc). Kim loại M là : A. Al B. Cu C. Fe D. Zn Bài 14 : Hòa tan hết 4,431 gam hỗn hợp Al và Mg trong HNO 3 loãng thu được dung dòch A và 1,568 lít (đktc) hỗn hợp hai khí (đều không màu) có khối lượng 2,59 gam, trong đó có một khí bò hóa nâu trong không khí. 1. Thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp lần lượt là A. 12,8%, 87,2% B. 60%,40% C. 37%,63% D. 45,5%,54,5% 2. Tính số mol HNO 3 đã phản ứng A. 0,51 mol B. 0,49 mol C. 0,35 mol D. 0,21 mol 3. Khi cô cạn dung dòch A thì thu được bao nhiêu gam muối khan là A. 4,473g B. 28,301g C. 36,97g D. 7896,68g Bài 15 : Cho hỗn hợp Y gồm 2,8g Fe và 0,8g Al vào 200ml dung dòch C chứa AgNO 3 và Cu(NO 3 ) 2 . Khi phản ứng kết thúc được dung dòch D và 8,12g chất rắn E gồm 3 kim loại. Cho chất rắn E tác dụng với dung dòch HCl dư thì được 0,672 lít H 2 (đktc). Nồng độ mol của AgNO 3 và Cu(NO 3 ) 2 trong dung dòch C lần lượt là : A. 0,30M và 0,70M B. 0,68M và 0,95M C. 0,123M và 0,89M D. 0,15M và 0,25M Bài 16 :Cho 2,4g Mg và 3,25g Zn tác dụng với 500ml dung dòch A chứa AgNO 3 và Cu(NO 3 ) 2 . Sau phản ứng thu được dung dòch B và 26,34g hỗn hợp C gồm 3 kim loại. Cho C tác dụng với dung dòch HCl được 0,448 lít H 2 (đktc). Nồng độ mol củaAgNO 3 và Cu(NO 3 ) 2 trong dung dòch A lần lượt là A. 0,44M và 0,04M B. 0,5M và 0,6M C. 0,05M và 0,5M D. 0,75M và 0,36M Bài 17 : Để m gam một phôi bào sắt ngoài không khí, sau một thời gian người ta thu được 12 gam hỗn hợp gồm sắt và các oxit FeO, Fe 3 O 4 và Fe 2 O 3 . Hòa tan hỗn hợp này bằng dung dòch HNO 3 người ta thu được dung dòch A và 2,24 lít khí NO (đktc). Tính m = ? A. 9,08g B. 8,09g C. 10,08g D. 80,10g Bài 18 : Trộn 60g bột Fe với 30g bột lưu huỳnh rồi đun nóng (không có không khí) thu được chất rắn A. Hòa tan A bằng dung dòch axit HCl dư được dung dòch B và khí C. Đốt cháy C cần V lít O 2 (đktc). Tính V, biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. A. 8,96 l B. 5,6 l C. 32,928 l D. 52,53 l Bài 19 : Cho 1,08gam một kim loại hóa trò 3 . Khi tác dụng hoàn toàn với dung dòch axit HNO 3 loãng thì thu được 0,336 lít khí (đktc) có công thức N x O y . 22 2 = H ON d yx . Kim loại là : A . Fe(56) B. Cr(52) C. Al(27) D. Mn(55) Bài 20: Hòa tan hồn tồn 19,2g kim loại M trong dung dịch HNO 3 dư thu được 8,96lít(đktc) hỗn hợp khí gồm NO 2 và NO có tỉ lệ thể tích 3:1. Xác định kim loại M. A. Fe(56) B. Cu(64) C. Al(27) D. Zn(65) Bài 21: Hòa tan hồn tồn 11,2g Fe vào HNO 3 dư thu được dung dịch A và 6,72 lít hỗn hợp khí B gồm NO và một khí X, với tỉ lệ thể tích là 1:1. Xác định khí X? A. NO B. N 2 O C. NO 2 D. N 2 4 GV: Nguyễn Minh Thạnh Trường THPT Hồng Ngự I Bài 23: Khi cho 1,92g hỗn hợp X gồm Mg và Fe có tỉ lệ mol 1:3 tác dụng hồn tồn với HNO 3 tạo ra hỗn hợp khí gồm NO và NO 2 có thể tích 1,736 lít (đktc). Tính khối lượng muối tạo thành và số mol HNO 3 đã phản ứng. A. 8,074gam và 0,018mol B. D. 8,4gam và 0,8mol C. 8,7gam và 0,1mol D. 8,74gam và 0,1875mol Bài 24: Cho 3g hỗn hợp gồm Cu, Ag tan hết trong dung dịch gồm HNO 3 và H 2 SO 4 thu 2,94g hỗn hợp 2 khí NO 2 và SO 2 có thể tích 1,344lít (đktc). Tính % khối lượng mỗi kim loại? A. 60% và 40% B. 65% và 35% C. 64% và 36% D. 40% và 60% Bài 25 : Hồ tan hết 1,88g hỗn hợp gồm Fe và Mg trong dung dịch HNO 3 vừa đủ được 985,6 ml hỗn hợp khí (ở 27,3 0C , 1atm) gồm NO và N 2 . Tỉ khối của hỗn hợp khí này so với H 2 =14,75. Tính thành % theo khối lượng mỗi kim loại. A. 31,18% và 61,8% B. 38,11 và 61,89% C. 70,21% và 29,79% D. 29,79% và 70,21% Bài 26 : Cho khí CO qua ống sứ chứa 15,2gam hỗn hợp chất rắn CuO và Fe 3 O 4 nung nóng, thu được khí X và 13,6gam chất rắn Y. Dẫn từ từ khí X vào dung dịch Ca(OH) 2 dư thấy có kết tủa. Lọc láy kết tủa và nung đến khối lượng khơng đổi được mgam rắn. Tìm m? A. 10gam B. 16gam C. 12gam D. 5,6gam Bài 27 : Nung nóng 16,8gam bột sắt ngồi khơng khí, sau một thời gian thu được mgam hỗn hợp X gồm oxit sắt và sắt dư. Hòa tan hết hỗn hợp X bằng H 2 SO 4 đặc nóng thu được 5,6lít SO 2 (đktc0. Gía trị của m là? A. 24g B. 26g C. 20g D. 22g Bài 28 : Khử 16gam hỗn hợp các oxit kim loại FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , CuO và PbO bằng khí CO ở nhiệt đọ cao, khối lượng chất rắn thu được là 11,2gam. Thể tích khí CO đã phản ứng (đktc) là bao nhiêu? A. 2,24lít B. 3,36lít C. 6,72lít D. khơng xác định Bài 29 : Nung m gam bột Fe trong oxi thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO 3 (dư) thốt ra 0,56 lít(đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất). Gía trị của m là? A. 2,52 B. 2,22 C. 2,62 D. 2,32 Bài 30: Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dung dịch CuSO 4 Sau khi kết thúc các phản ứnglọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn. Thành phần % theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp bột ban đầu là? A. 90,27 B. 85,30% C. 82,20% D. 12,67% Bài 31 : 0,3 mol Fe x O y phản ứng với dd HNO 3 dư thu được 0,1mol khí NO. Xác định Fe x O y . Giải : xFe 2y/x – ( 3x-2y) → xFe +3 n FexOy = 0,3 ⇒ n Fe 2y/x = 0,3x ⇒ x = 3 0,3x → 0,3(3x-2y) y = 4 hoặc x=y=1 N +5 + 3e → N +2 0,3.(3x – 2y) = 0,3 ⇒ 3x – 2y = 1 0,3 0,1 Vậy CTPT : Fe 3 O 4 hoặc FeO Bài 32 :Khi để m gam sắt ngồi khơng khí một thời gian thì bị oxi hóa thành 28,4 gam hỗn hợp A gồm các oxit sắt và một phần sắt còn lại. Cho hh A tác dụng hồn tồn với dd HNO 3 thì thu được 3,36 lít NO (đkc). Giá trị của m là : A. 19,6 gam B. 8,4 gam C. 14 gam D. 22,4 gam 5 GV: Nguyeón Minh Thaùnh Trửụứng THPT Hong Ngửù I 6 . ra: tổng số mol electron do chất khử nhường bằng tổng số mol electron mà chất oxi hóa nhận. Đó chính là nội dung của đònh luật bảo toàn electron.  Điều. ứng với sự nhận electron gọi là quá trình khử  Trong phản ứng oxi hóa – khử: tổng số electron do chất khử những phải đúng bằng tổng số electron mà chất