Công phá hóa CHƯƠNG 25 bảo toàn electron

CHƯƠNG 25: PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON A.KIẾN THỨC CƠ BẢN Trong phản ứng oxi hóa - khử, ta ln có: ∑ electron mà chất khử nhường = ⇒∑ ∑ nelectron nhường = electron mà chất oxi hóa nhận ∑ nelectron nhận Một số khái niệm cắn nắm vững: Chất khử chất nhường electron có số oxi hóa tăng sau phản ứng Chất oxi hóa chất nhận electron có số oxi hóa giảm sau phản ứng Các trường hợp áp dụng: Phương pháp cho phép giải nhanh nhiều tốn oxi hóa khử từ đơn giản đến phức tạp Một số toán phức tạp liên quan đến phản ứng oxi hóa - khử thường gặp: Trường hợp 1: Các chất phản ứng có nhiều chất oxi hóa, chất khử khác nhau, ta gặp khó khăn việc lập xác định thứ tự phương trình phản ứng Trường hợp 2: Phản ứng oxi hóa khử xảy nhiều giai đoạn trung gian Nhận xét Ưu điểm phương pháp rút ngắn q trình tính tốn, q trình làm khơng cần viết phương trình phản ứng Các bước áp dụng: Bước 1: Xác định chất khử, chất oxi hóa (Dựa vào thay đổi số oxi hóa nguyên tử chất) Bước 2: Viết cân trình nhường nhận electron Bước 3: Từ định luật bảo toàn electron giả thiết khác đề bài, rút phương trình, giải phương trình tính tốn theo u cầu tốn Chú ý: - Mỗi lần áp dụng phương pháp bảo toàn mol electron ta rút phương trình Do q trình làm tập liên quan đến phản ứng oxi hóa khử, thường kết hợp thêm với phương pháp khác bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, để rút thêm phương trình khác - Với chất khử ln thể mức oxi hố xác định (đối với chất oxi hoá dù mạnh hay yếu) với lượng khơng đổi, thì: số mol electron nhường cho chất oxi hoá hay cho chất oxi hố khác, có mức độ hoạt động (nghĩa có khả oxi hố) tương đương khơng tương đương ln Nhận xét Với tốn hố học phức tạp, khó xác định số lượng thứ tự phương trình phản ứng hố học phản ứng oxi hoá - khử chắn hay xảy ra, bạn cần xác định trạng thái đầu trạng thái cuối số oxi hố ngun tố, mà khơng cần quan tâm đến trạng thái trung gian số oxi hoá nguyên tố đó, việc cân phương trình hố học Khi cho kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 dung dịch sau phản ứng không chứa muối amoni: n NO− muối = ∑ nelectron trao đổi Khi sản phẩm sau phản ứng có tạo thành muối amoni thì: n NO− (muối kim loại) = n NO− (muối) = ∑ ∑ nelectron trao đổi n NH4 NO3 nelectron trao đổi + B VÍ DỤ MINH HỌA Bài 1: Cho 3,024 gam kim loại M tan hết dung dịch HNO3 lỗng, thu 940,8 ml khí NxOy (sản phẩm khử đktc) có tỉ khối H2 22 Khí NxOy kim loại M là: A NO Mg B N2O Al C N2O Fe D NO2 Al Lời giải M Nx Oy = 22.2 = 44(gam / mol) ⇒ N x O y N2O n N 2O = 0, 9408 = 0, 042 22, Có Gọi n hóa trị kim loại M Các trình nhuờng nhận electron: Quá trình nhường electron: +5 Quá trình nhận electron: +n M → M + ne +1 N + 8e → N n.n M = 8n N 2O Áp dụng định luật bảo toàn mol electron, ta có: ⇒ n  n =3 3, 024 = 8.0, 042 ⇔ M = 9n ⇒  M M = 27 Al Đáp án B Bài 2: Khi cho 9,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc, thấy có 49 gam H2SO4 tham gia phản ứng, tạo muối MgSO4, H2O sản phẩm khử X X A SO2 B S C H2S D SO2, H2S Lời giải Dung dịch H2SO4 đậm đặc vừa chất oxi hóa vừa mơi trường Gọi a số oxi hóa S X +2 +6 Mol: 0,4 → n H2SO4 phan ung = nH SO a S + (6 − a)e → S Mg → Mg + 2e 0,8 0,1 → 0,l(6-a) 49 = 0,5mol 98 cung cÊp gèc SO24− t¹ o muèi = nMg = Có 9,6 = 0,4(mol) 24 ⇒ nH2SO4 bÞkhư = 0,5− 0,4 = 0,1 Áp dụng định luật bảo tồn mol electron, ta có: 2nMg = ( − a) nH2SO4 bÞkhư ⇒ 0,8 = 0,1(6 − a) ⇔ a = −2 Do X H2S Đáp án C Bài 3: Hoà tan hoàn toàn 1,2 gam kim loại M vào dung dịch HNO3 dư thu 0,224 lít khí N2 (sản phẩm khử nhất) (đktc) Kim loại M là: A Mg B Fe C Al D Cu Lời giải Các trình nhường nhận electron: +n M → M + ne 0,1 n → ⇒ nM = 0,1 +5 2N + 10e → N 0,1 → 0,01  n= 0,1 1,2 ⇒M = = 12n ⇒  0,1 n M = 24 n Đáp án A Bài 4: Trộn 0,81 gam bột nhôm với bột Fe2O3 CuO đốt nóng để tiến hành phản ứng nhiệt nhơm thu hỗn hợp A Hoà tan hoàn toàn A dung dịch HNO3 đun nóng thu V lít khí NO (sản phẩm khử nhất) đktc Giá trị V A 0,224 lít B 0,672 lít C 2,24 lít D 6,72 lít Lời giải Tóm tắt theo sơ đồ: rFeoOo t° _ Hòa tan hồn tồn HNO3 Fe O t 0,81gamAl +  Hòa tan hoàntoàn HNO3 VNO = ? CuO Như vậy, thực chất tốn có q trình cho nhận electron nguyên tử Al N Các trình nhường nhận electron sau: +3 Al → Al + 3e 8,1 27 → 0,09 +5 +2 N+ 3e → N 0,09 → 0,03 ⇒ VNO = 0,03.22, = 0, 672 lít Đáp án D Bài 5: Điện phân dung dịch chứa m gam hỗn họp muối CuSO4 NaCl điện cực trơ, có màng ngăn đến nước bị điện phân điện cực ngừng điện phân Dung dịch sau điện phân hoà tan vừa đủ 1,16 gam Fe3O4 anot bình điện phân có 448ml khí bay (đktc) Khối lượng dung dịch giảm sau điện phân là: A 7,10 B 1,03 C 8,60 D 2,95 Lời giải n Fe3O4 = 0, 05; n khí = 0, 02 Vì dung dịch sau điện phân hòa tan Fe3O4 nên dung dịch sau điện phân có chứa H+ Thứ tự phản ứng xảy sau: dpdd CuSO + 2NaCl  → Cu + Cl ↑ + Na 2SO dpdd CuSO + H 2O  → Cu + O ↑ + H 2SO Fe3O + 4H 2SO → FeSO + Fe ( SO ) + 4H 2O Các bạn viết phương trình phản ứng để dễ hiểu trình phản ứng tính tốn theo u cầu đề Tuy nhiên, bạn rút ngắn q trình tính tốn mà khơng cần viết phương trình phản ứng sau: Ta có bán phản ứng: 2Cl − → Cl + 2e Cu 2+ + 2e → Cu 2H O → 4H + + O + 4e → 0,04 0,01 ⇒ n Cl2 = 0, 02 − 0, 01 = 0, 01(mol) Áp dụng phương pháp bảo tồn electron ta có: 2n Cu = 4n O2 + 2n Cl2 = 0, 06(mol) ⇒ n Cu = 0, 03 Khối lượng dung dịch giảm: m Cu + mO2 + m Cl2 = 64.0,03 + 32.0, 01 + 71.0, 01 = 2,95(g) Đáp án D Bài 6: Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg Al vào dung dịch Y gồm HNO3 H2SO4 đặc thu 0,1 mol mỗikhí SO2, NO, NO2, N2O Phần trăm khối lượng Al Mg X A 63% 37% B 36% va 64% C 50% 50% Lời giải n Mg = xmol; n Al = ymol Đặt Ta có: 24x + 27y = 15 (1) Các q trình nhường electron: +2 Mg → Mg + 2e x 2x => +3 Al → Al+ 3e y 3y Các trình nhận electron: ∑ n electron nhường = x + 3y D 46% 54% +6 +4 S + 2e → S 0,2 0,1 +5 +2 N + 3e → N 0,3 0,1 +5 +4 N + 1e → N 0,1 0,1 +5 +1 N + 8e → N 0,8 => 0,2 ∑n = 2n SO2 + 3n NO + n NO2 + 8n N 2O = 1, electron nhận Giải hệ (1), (2) ta được: x = 0,4 mol; y = 0,2 mol ⇒ %m Al = 27.0, 100% = 36%;%m Mg = 100%36% = 64% 15 Đáp án B Bài 7: Đốt cháy 5,6g Fe oxi khơng khí, sau phản ứng thu 6,8g hỗn hợp chất rắn Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn dung dịch HNO3 dư Sản phẩm Fe(NO3)3 , V lít khí NO đktc nước Tính V? A 2,24 lít B 1,12 lít C 3,36 lít D 5,6 lít Lời giải Nhận thấy sau qua HNO3 tất Fe chuyển Fe3+ Như trạng thái đầu Fe, trạng thái +3 cuối Fe n Fe = 0,1(mol); n Oxi oxit = 6,8 − 5, = 0, 075(mol) 16 Các trình nhường nhận electron: +3 Fe → Fe+ 3e −2 O + 2e → O +5 +2 N + 3e → N ⇒ n NO = 3n Fe − 2n oxi oxit = 0, 05 ⇒ V = 1,12 (lít) Phân tích: Đốt cháy Fe oxi sản phẩm hỗn hợp chất phức tạp FeO, Fe2O3, Fe3O4 có Fe dư Q trình viết phản ứng tính tốn dài dòng, thời gian, ta áp dụng định luật bảo toàn mol electron để giải tập Đáp án B Bài 8: Cho 33,35 gam hỗn hợp A gồm Fe3O4, Fe(NO3)3,Cu tác dụng hoàn toàn với dung dịch chứa 0.414 mol H2SO4 (lỗng) thu khí NO dung dịch B chứa muối Cô cạn B thu gam muối khan? A 64,400 61,520 B 65,976 61,520 C 73,122 64,400 Lời giải Gọi x, y, z số mol Fe3O4,Fe(NO3)3 , Cu có hỗn hợp A 232x + 242y + 64z = 33,35 (l) A + dd H2S04 → dd B chứa muối => có trường hợp xảy +Trường hợp 1: B chứa FeSO4 CuSO4 Các trình nhường nhận electron: + +2 3Fe+ 2e → Fe Mol: 3x → 2x +5 → 3x +3 +2 Fe+ 1e → Fe y → y → y +2 Cu → Cu + 2e z → z → 2z +2 N + 3e → N Mol: 3y → 9y Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: 2x + y + 9y = 2z => x + 5y - z = (2) n SO2− = n FeSO4 + n CuSO4 ⇒ 3x + y + z = 0, 414 (3) Từ (1), (2) (3) ta được: x = 0,069; y = 0,023; z = 0,184 m = m FesO4 + m CuSO4 =152.(3x+y)+160z =152.0,23+160.0,184=64,4(g) +Trường hợp 2: B chứa Fe2(SO4)3 CuSO4 Các trình nhường nhận electron: D 65,976 75,922 + +3 Mol: 3x → 3x +5 → +2 3Fe → 3Fe + 1e Cu → Cu + 2e x z → z → 2z +2 N + 3e → N Mol: 3y → 9y Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: x + 2z = 9y => x - 9y + 2z = (4) n SO2− = n Fe2 ( SO4 ) + n CuSO4 ⇒ 1,5(3x + y) + z = 0, 414 (5) Từ (1), (4) (5) ta được: x = 0,021; y = 0,055; z = 0,237 3x + y m = m Fe2 ( SO ) + m CusO4 = 400 × + 160z = 400.0, 059 + 160.0, 237 = 61,52(g) Đáp án A C BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG Câu 1: Cho 39,2 gam hỗn hợp M gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3, CuO Cu tác dụng vừa đủ với HNO3 nồng độ a (mol/lít), thu 0,2 mol NO (sản phẩm khử nhất) Giá trị a A 2,0 B 1,5 C 3,0 D 1,0 Câu 2: Cho 7,6 gam hỗn hợp X gồm Mg Ca phản ứng vừa đủ với 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm Cl2 O2 thu 19,85 gam chất rắn Z gồm muối clorua oxit kim loại Khối lượng Mg 7,6gam X A 2,4 gam B 1,8 gam C 4,6 gam D 3,6 gam Câu 3: Cho a gam hỗn hợp bột gồm Ni Cu vào dung dịch AgNO3 (dư) Sau kết thúc phản ứng thu 54g chất rắn Mặt khác cho a gam hỗn hợp vào dung dịch CuSO4 (dư) Sau kết thúc phản ứng thu chất rắn có khối lượng (a + 0,5) gam Giá trị a là: A 15,5 B 42,5g C 33,7g D 53,5g Câu 4: Hòa tan 20g muối sunfat ngậm nước kim loại M (chưa rõ hóa trị) vào nước đem điện phân hoàn toàn, thấy catot tách 5,12 g kim loại, anot 0,896 lit khí (đktc) Cơng thức muối là: A Al2(SO4)3 B CuSO4.5 H2O C CuSO4.3 H2O D FeSO4.7 H2O Câu 5: Cho hỗn hợp gồm Mg Fe có khối lượng 8,64 gam chia thành hai phần Phần 1: Hòa tan hồn tồn vào dung dịch HNO3 lỗng, dư 555ml hỗn hợp khí NO NO2 đo 27,3° C atm có tỉ khối so với H2 18,8889 Phần 2: Đem hòa tan vào 400ml dung dịch chứa AgNO3 Cu(NO3)2 Sau phản ứng thu chất rắn gồm kim loại có khối lượng 7,68g Hòa tan chất rắn dung dịch HCl dư thấy khối lượng chất rắn giảm 21,88% Nồng độ dung dịch AgNO3 Cu(NO3)2 dung dịch A 0,15M 0,1M B 0,1M 0,1M C 0,05M 0,15M D 0,125M 0,215M Câu 6: Chia 31,2g hỗn hợp X gồm Cr, Zn, Ni, Al thành phần Hòa tan hết phần lượng dư HCl lỗng nóng thu 7,281 H2 Cho phần tác dụng với khí Cl2 dư đốt nóng thu 42,225 gam muối Clorua Phần trăm khối lượng Crom hỗn hợp là: A 26,04% B 66,67% C 33,33% D 39,07% Câu 7: Điện phân 150ml dung dịch AgNO3 1M với điện cực trơ t giờ, cường độ dòng điện khơng đổi 1,34 A (Hiệu suất trình điện phân 100%), thu chất rắn X, dung dịch Y khí Z Cho 13 g Fe vào Y, sau phản ứng kết thúc thu 13,9g hỗn hợp kim loại khí NO (sản phẩm khử nhất) Giá trị t là: A 1,0 B 3,0 C 2,0 D 1,5 Câu 8: Cho miếng Fe nặng m gam vào dung dịch HNO3, sau phản ứng thấy có 13,441 NO2 (sản phẩm khử nhất) lại 4,8g chất rắn khơng tan Giá trị m là: A 23,8g B 16g C 21,6g D 10,8g Câu 9: Khi hòa tan hồn tồn 0,02 mol Au nước cường toan số mol HCl phản ứng số mol NO (sản phẩm khử nhất) tạo thành là: A 0,03 0,02 B 0,06 0,01 C 0,06 0,02 D 0,03 0,01 Câu 10: Hòa tan hồn tồn 1,23 g hỗn hợp X gồm Cu Al vào dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư thu 1,344 lít NO2 (duy đktc) Phần trăm khối lượng Cu hỗn hợp X là: A 78,05% B 21,95% C 35% D 75% Câu 11: Hòa tan hỗn hợp bột gồm m gam Cu 4,64 gam Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 (loãng, dư), sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch X Dung dịch X làm màu vừa đủ l00ml dung dịch KMnO4 0,1M Giá trị m là: A 0,96 B 3,2 C 0,64 D 1,24 Câu 12: Hỗn hợp A gồm kim loại X, Y có hóa trị khơng đổi Cho hỗn hợp A phản ứng hồn tồn với dung dịch HNO3 dư thu 1,12 lít NO sản phẩm khử Nếu cho lượng hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 nồng độ thấp thu V lít khí N2 sản phẩm khử Các thể tích khí đo đktc Giá trị V là: A 0,224 lít B 0,336 lít C 0,448 lít D 0,672 lít Câu 13: Dung dịch X gồm AgNO3 Cu(NO3)2 có nồng độ mol Lấy lượng hỗn hợp gồm 0,03 mol Al 0,05 mol Fe cho vào l00 ml dung dịch X đến phản ứng kết thúc thu rắn Y chứa kim loại Cho Y vào dung dịch HCl dư giải phóng 0,07 gam khí Nồng độ mol muối là: A 0,3M B 0,4M C 0,42M D 0,45M Câu 14: Hòa tan hết 0,03 mol Oxit FexOy vào dung dịch HNO3 loãng dư thu 0,01 mol oxit nitơ (sản phẩm khử nhất) có công thức NzOt Mối quan hệ x, y, z, t là: A 9x-8y = 5z-2t B 3x-2y = 5z-2t C 27x-18y = 5z-2t D 9x-6y = 5z-2t Câu 15: Đốt cháy hỗn hợp gồm l,92g Mg 4,48g Fe với hỗn hợp khí X gồm O2 Cl2 Sau phản ứng thu hỗn hợp Y gồm oxit muối clorua ( khơng khí dư) Hòa tan Y 120ml dung dịch HCl 2M (vừa đủ) thu dung dịch Z Cho AgNO3 (dư) vào Z thu 56,69g kết tủa Phần trăm thể tích khí Cl2 hỗn hợp X A 51,72% B 76,70% C 53,85% D 56,36% Câu 16: Cho 61,2g hỗn hợp X gồm Cu Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng, đun nóng khuấy Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 3,361 NO (sản phẩm khử nhất, đktc), dung dịch Y lại 2,4g kim loại Cơ cạn dung dịch Y thu m g muối khan Giá trị m là: A 151,5 B 97,5 C 108,9 D 137,1 Câu 17: Nhiệt phân 50,56g KMnO4 sau thời gian thu 46,72 gam chất rắn Cho tồn lượng khí sinh phản ứng hết với hỗn hợp X gồm Mg,Fe thu hỗn hợp Y nặng 13,04gam Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Y dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu 1,344 lít SO2 (đktc).Hỏi % khối lượng Mg X là: A 52,17% B 46,15% C 28,15% D 39,13% Câu 18: Hỗn hợp X gồm 0,15 mol Mg 0,1 mol Fe cho vào 500ml dung dịch Y gồm AgNO3 Cu(NO3)2; sau phản ứng xong nhận 20g chất rắn Z dung dịch E; cho NaOH dư vào dung dịch E, lọc kết tủa, nung ngồi khơng khí nhận 8,4g hỗn hợp oxit Nồng độ mol AgNO3 Cu(NO3)2 là: A 0,24M 0,5M B 0,12M 0,36M C 0,12M 0,3M D 0,24M 0,6M Câu 19: Dẫn luồng khí CO qua hỗn hợp gồm CuO, Fe2O3, Al2O3 ZnO đun nóng, sau thời gian thu chất rắn X hỗn hợp khí Y Cho Y lội chậm qua bình đựng dung dịch Ba(OH) dư, kết thúc phản ứng thu 49,25g kết tủa Cho tồn X phản ứng vói lượng dư dung dịch H2SO4 đặc nóng, kết thúc phản ứng thu V lít SO2 (sản phẩm khử nhất,đktc) Giá trị V là: A 4,48 lít B 3,36 lít C 6,72 lít D 5,6 lít Câu 20: Hòa tan hoàn toàn 30,4 g chất rắn X gồm Cu, CuS, Cu2S S HNO3 dư, 20,16 lít khí NO (đktc) dung dịch Y Thêm Ba(OH)2 dư vào Y thu m gam kết tủa Giá trị m là: A 119,5 g B 112 g C 115,9 g D 110,95 g Câu 21: Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 0,2 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) thời gian t giây, thu 2,464 lít khí anot (đktc) Nếu thời gian điện phân 2t giây tổng thể tích khí thu hai điện cực 5,824 lít (đktc) Biết hiệu suất điện phân 100%, khí sinh không tan dung dịch Giá trị a A 0,15 B 0,18 C 0,24 D 0,26 Câu 22: Nung nóng hỗn hợp gồm 0,12 mol Al 0,04 mol Fe3O4 thời gian, thu hỗn hợp rắn X Hòa tan hồn tồn X dung dịch HCl dư thu 0,15 lít khí H2 m gam muối Giá trị m là: A 33,39 B 32,58 C 34,1 D 31,97 Câu 23: Cho phương trình phản ứng: Mg + HNO3 → Mg ( NO3 ) + NO + NO2 + H O Tỉ khối hỗn hợp NO N2O so với H2 19,2 Tỉ lệ phân tử bị khử bị oxi hóa phản ứng là: A :15 B :11 C 11:28 D 38 :15 Câu 24: Cho 61,2g hỗn hợp X gồm Cu Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng, đun nóng, khuấy Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 3,361 NO (sản phẩm khử nhất, đktc), dung dịch Y 2,4g kim loại Cô cạn Y thu m gam muối khan Giá trị m A 137,1 B 151,5 C 97,5 D 108,9 Câu 25: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe2O3; CuO; MgO; FeO; Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu 3,36 lít khí SO2 (đktc) Mặt khác nung nóng 2m gam hỗn hợp X với khí CO dư thu chất rắn Y hỗn hợp khí Z Cho Z vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu 70 g kết tủa Cho chất rắn Y vào dung dịch HNO3 đặc nóng, dư thu V1 khí NO2 (là sản phẩm khử đktc) Giá trị V là: A 44,8 lít B 22,4 lít C 17,92 lít D 89,6 lít Câu 26: Cho a gam hỗn hợp A gồm Fe2O3, Fe3O4 Cu vào dung dịch HCl dư thấy có mol axit phản ứng lại 0,256a gam chất rắn khơng tan Mặt khác khử hồn toàn a gam hỗn hợp A H2 thu 42g chất rắn Tính phần trăm khối lượng Cu hỗn hợp A A 44,8% B 50% C 32% D 25,6% Câu 27: Dẫn 0,5 mol hỗn hợp khí gồm H2 có có tỉ khối so với H2 4,5 qua ống đựng 0,4 mol Fe2O3 0,2 mol CuO đun nóng Sau phản ứng hồn tồn cho chất rắn ống vào dung dịch HNO3 loãng dư thu V lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) Giá trị V là: A 20,907 lít B 3,730 lít C 34,720 lít D 7,467 lít Câu 28: Cho m gam hỗn hợp gồm Fe Au tác dụng với dung dịch HCl đặc, dư thu khí H2 hỗn hợp X Thêm từ từ HNO3 vào hỗn hợp X đến khí NO (phẩm khử nhất) dừng lại Biết thể tích khí NO thu thể tích khí H2 (cùng điều kiện) Phần trăm theo khối lượng Fe hỗn hợp là: A 22,13% B 15,93% C 19,93% D 29,89% Câu 29: Hợp kim X gồm Au, Ag, Cu Cho 47,8 gam X tác dụng với nước cường toan dư, sau phản ứng thu 5,376 lít NO (sản phẩm khử nhất) 8,61 gam kết tủa Y dung dịch Z Thành phần phần trăm khối lượng Au hợp kim là: A 86,55% B 82,43% C 92,73% D 61,82% Câu 30: Đốt 17,88g hỗn hợp X gồm Al Fe khí Cl2 thu hỗn hợp chất rắn Y Cho Y vào nước dư, thu dung dịch Z 2,4 gam kim loại Dung dịch Z tác dụng tối đa với 0,228 mol KMnO4 dung dịch H2SO4 (không tạo SO2) Phần trăm khối lượng Fe hỗn hợp A 72,91% B 64% C 66,67% D 69,8% HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT l.A 2.D 3.A 4.B 5.C 6.C 7.C 8.C 9.C 10.A ll.A 12.B 13.B 14.D 15.C 16.A 17.D 18.C 19.D 20.D 21.A 22 D 23.A 24.B 25.B 26.A 27.D 28.D 29.B 30.D Câu 1: Đáp án A Coi hỗn hợp gồm Fe (x mol); Cu (y mol) 0,45 mol O => 56x + 64y + 7,2 = 39,2 (l) Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: 3n Fe + 2n Cu = 2n O + 3n NO ⇒ 3x + 2y = 1,5(2) Từ (1) (2)  x = 0, ⇒  y = 0,15 ⇒ n HNO3 = n NO− tao muoi + n NO = 1, ⇒ a = Câu 2: Đáp án D Gọi x, y số mol Cl2 O2 có 0,2 mol hỗn hợp khí Y => x + y = ,2 (1 ) Theo định luật bảo toàn khối lượng: m Y = m Z − m X = 19,85 − 7, = 12, 25 ⇒ 71x + 32y = 12, 25(2) (1) (2)  x = 0,15 ⇒  y = 0, 05 Gọi a, b số mol Mg Ca ⇒ 24a + 40b = 7, 6(3) = n e cho ⇒ 2n Cl2 + 4n O2 = 2n Mg + 2n Ca ne nhận ⇒ 0,15.2 + 0, 05.4 = 2a + 2b(4) (3) (4) a = 0,15 ⇒  b = 0,1 ⇒ m Mg = 0,15.24 = 3,6(g) Câu 3: Đáp án A n Ag = 0,5(mol); n Ni = x(mol); n Cu = y(mol) Kim loại phản ứng với AgNO3 => ne nhường = ne nhận ⇒ 2n Cu + 2n Ni = n Ag ⇒ 2x + 2y = 0,5 Kim loại phản ứng với CuSO4:  Ni + Cu 2+ → Ni 2+ + Cu  x → x  ⇒ ∆m = x(64 − 59) = 0,5(g) ⇒ x = 0,1 ⇒ y = 0,15 ⇒ a = 0,1.59 + 0,15.64 = 15,5(g) Câu 4: Đáp án B  Catot: M m + (x mol )  Anot:  +  m +  M + me → M ; 2H 2O → O + 4H + 4e   x → mx 0, 04 → 0,16   ⇒ mx = 0,16 ⇒ x = Bảo toàn electron ⇒M= 0,16 m 5,12 5,12m = = 32m x 0,16 Thử ta M Cu = 20 = 250 ⇒ 0, 08 M sunfat ngậm nước Câu 5: Đáp án C muối la CuSO4.5H2O Gọi x, y số mol Mg Fe phần => 24x + 56y = 4,32 M khí = 18,889.2 = 37,778 Phần 1: n khí = ⇒ 2.0,555 2.0,555 = 0, 045(mol) 0, 082.300, n N2O n NO = 37, 778 − 30 = 1, 25 :1 44 − 37, 778 ⇒ n N2O = 0, 025(mol); n NO = 0, 02(mol) Bảo toàn electron ta có: ne cho = ne nhận ⇒ 2n Mg + 3n Fe = 8n N 2O + 3n NO ⇒ 2x + 3y = 0, 26 => x = 0,04; y = 0,06 Phần 2: Gọi a, b số mol AgNO3 Cu(NO3)2 Sau phản ứng có kim loại Ag, Cu Fe dư Gọi số mol Fe tham gia phản ứng t (mol) Bảo tồn electron ta có: n e nhường = ne nhận ⇒ 2n Mg + 2n Fe phan ung = n AgNO3 + 2n Cu ( NO3 ) ⇒ 0, 08 + 2t = a + 2b mkim loai = mAg + mCu + mFed­ = 108a + 64b + 56.(0, 06 − t) = 7, 68 ⇒ 108a + 64b − 56t = 4,32 Chỉ có Fe dư tan HCl 56(0, 06 − t) = 21,88% ⇔ t = 0, 03( mol ) 7, 68 ⇒ a = 0, 02( mol ); b = 0, 06( mol ) ⇒ 0, 02  C = = 0, 05M M AgNO ( )  0, ⇒ 0, 06 C = = 0,15M M ( Cu ( NO3 ) )  0, Câu 6: Đáp án C n H2 = 0,325(mol); n Cl2 = 42, 225 − 15, = 0,375(mol) 71 Tác dụng vói HCl: Cr, Zn, Ni tạo muối (II) Ta gọi R công thức chung kim loại Zn Ni Gọi x, y, z số mol R, Al Cr Bảo tồn electron ta có: ne cho = ne nhận ⇒ 2n R + 3n Al + 2n Cr = 2n H ⇒ 2x + 3y + 2z = 0, 65(1) Tác dụng với Cl2 Zn Ni tạo muối (II) Bảo tồn electron ta có: ne cho = ne nhận ⇒ 2n R + 3n Al + 3n Cr = 2n Cl2 ⇒ 2x + 3y + 3z = 0, 75(2) ⇒ z = 0,1 ⇒ % m Cr = 0, 2.52 100% = 33,33% 31, Từ (1) (2) Câu 7: Đáp án C n AgNO3 = 0,15(mol) = n electron trao đổi It 1,34.3600t = = 0, 05t(mol) F 96500 Rắn X Ag; khí Z O2 Dung dịch Y gồm HNO3 AgNO3 dư (Y phản ứng với Fe thu hỗn hợp kim loại) 4AgNO3 + 2H O → 4Ag + O + 4HNO3 → x x Fe + 4HNO3 → Fe ( NO3 ) + NO + 2H O 0,25x → x Fe + 2AgNO3 → 2Ag + Fe ( NO3 ) y → → 2y 2y ∆m = m Ag − m Fe = 1,9 ⇒ 108.2y − 56.(0, 25x + y) = 1,9 ⇒ 160y − 14x = 1,9 n AgNO3 = x + 2y = 0,15(mol) Mặt khác ta có ⇒ x = 0,107; y = 0, 021 ⇒ t = 0,107 = 2,14(h) 0, 05 Câu 8: Đáp án C n NO2 = 0, 6mol , Fe dư 4,8g => Fe bị oxi hóa lên Fe2+ Bảo tồn electron ta có: ne cho = ne nhận ⇒ 2n Fe = n NO2 ⇒ n Fe = 0,3(mol) ⇒ m = 0,3.56 + 4,8 = 21, 6(g) Câu 9: Đáp án C Bảo toàn electron ta có: ne cho = ne nhận ⇒ 3n Al + 2n Cu = n NO2 ⇒ 3x + 2y = 0, 06(2) ⇒ x = 0, 01; y = 0, 015(mol) (1) (2) ⇒ %m Cu = 0, 015.64 ×100% = 78, 05% 1, 23 Câu 11: Đáp án A H2SO4 lỗng khơng nhận electron hỗn hợp mà có KMnO4 nhận electron Bảo tồn electron cho tồn q trình ⇒ 2n Cu + n Fe3O4 = 5n KMnO4 ⇒ n Cu = 0, 015 ⇒ m = 0,96(g) Câu 12: Đáp án B Phản ứng tạo NO Bảo tồn electron ta có: ne cho = ne nhận = 3nNO = 3.0, 05 = 0,15 (mol) Phản ứng tạo N2 Bảo tồn electron ta có: 10n N2 = 0,15 ne cho = ne nhận = ⇒ n N = 0, 015 ⇒ V = 0,336 lít Câu 13: Đáp án B Fe dư => AgNO3,Cu(NO3)2 Al phản ứng hết, phản ứng tạo Fe2+ Sự oxi hóa: Sự khử: +3  Al → Al+ 3e  0, 09 0, 03 ; +2  Fe → Fe + 2e  0, 05 → 0,10  +1 Ag + 1e → Ag   x → x  +2 Cu + 2e → Ag   x → 2x ;  +1 H + 2e → H  0, 07 → 0, 035  Bảo tồn electron ta có: ne cho = ne nhận ⇒ 0,19 = 3x + 0, 07 ⇔ x = 0, 04 ⇒ C M = 0, 04 = 0, 4M 0,1 Câu 14: Đáp án D 2y +  xFe x → xFe3+ + (3x − 2y)e  0, 03x → 0, 03.(3x − 2y) ; 2t +  +5 zN + (5z − 2t)e → zN z   0, 01(5z − 2t) → 0, 01z Bảo toàn mol electron ⇒ 0, 03(3x − 2y) = 0, 01.(5z − 2t) ⇒ 9x − 6y = 5z − 2t Nhận xét: Một số dạng nên thay số trực tiếp ghép đáp án làm nhanh không bị nhầm lẫn Câu 15: Đáp án C n Fe = n Mg = 0,08(mol); n HCl = 0, 24(mol) Sự oxi hóa: +2  Mg → Mg + 2e  0, 08 → 0,16 ; +2  Fe → Fe+ 2e  0, 08 → 0,16 ; +3  +2 Fe → Fe + 1e  z → z Sự khử: −2  O + 4e → O   x → 4x → 2x ; −1  Cl2 + 2e → Cl   y → 2y → 2y Bảo toàn electron ta có: ne cho = ne nhận ⇒ 0,16 + 0,16 + z = 4x + 2y ⇒ 4x + 2y − z = 0,32 ⇒ n HCl = 2n O2− = 0, 24 Y tan HCl vừa đủ ⇒ 4x = 0, 24 ⇒ x = 0, 06 ⇒ 2y − z = 0, 08(1) Y tác dụng với AgNO3 Quá trình trao đổi electron: +3  +2 Fe → Fe+ 1e  ( 0, 08 − z ) → ( 0, 08 − z ) ;  +2 Ag + 1e → Ag  ( 0, 08 − z ) → ( 0, 08 − z ) Tạo kết tủa AgCl Ag => m kết tủa = mAgCl + mAg = (2y + 0, 24).143,5 + (0, 08 − z).108 = 56, 69(g) ⇒ 287y − 108z = 13, 61(2) (1) (2) => y = 0,07; z = 0,06 ⇒ %VCl2 = 0, 07 ×100% = 53,85% 0, 07 + 0, 06 Câu 16: Đáp án A nNO = 0,15 (mol), kim loại lại sau phản ứng Cu nCu dư = 0,0375(mol) nX phản ứng = 61,2 - 2,4 = 58,8 (g) Đặt x y số mol Cu Fe3O4 Quy Fe3O4 thành hỗn hợp FeO Fe2O3 có tỉ lệ mol 1:1 Theo khối lượng X => 64x + 232y = 58,8 Bảo tồn electron ta có: ne cho = ne nhận  x = 0,375 ⇒ 2n Cu = n Fe3+ + 3n NO ⇒ 3x = 2y + 0, 45 ⇒   y = 0,15 => dd Y gồm Cu ( NO3 ) : x = 0,375(mol)  Fe ( NO3 ) : 3y = 0, 45(mol) ⇒ m = 0,375.188 + 0, 45.180 = 151,5(g) Câu 17: Đáp án D n KMnO4 = 0,32(mol); n SO2 = 0,06(mol) Phương trình hóa học: 2KMnO t → K MnO + MnO + O m O2 = 50,56 − 46,72 = 3,84 Bài toàn khối lượng: ⇒ n O2 = 0,12(mol) Gọi x y số mol Mg Fe => 24x + 56y = 9,2 Bảo tồn electron ta có n e cho = n e nhan ⇒ 3n Fe + 2n Mg = 4n O2 + 2n SO2 => 2x + 3y = 0,12.4 + 0,06.2 = 0,6  x = 0,15 0,15.24 ⇒ ⇒ %m Mg = 100% = 39,13% 9,  y = 0,1 Câu 18: Đáp án C AgNO3 Cu(NO3) phản ứng hết => Fe dư phản ứng vừa đủ m Fe2O3 + m MgO = 8, 4g ⇒ m Fe2O3 = 2, 4(g) => nFe phản ứng = 0,03 (mol) nFe dư = 0,07 (mol) => mCu + mAg = 20 - 0,07.56 = 16,08 (g) Đặt x y số mol Ag Cu => 108x + 64y = 16,08 Bảo tồn electron ta có: ne cho = ne nhận => 2nMg + 2nFe phản ứng = nAg + 2nCu => x + 2y = 0,36  x = 0, 06 C M( AgNO3 ) = 0,12M ⇒ ⇒  y = 0,15 C M( Cu ( NO3 ) ) = 0,3M Câu 19: Đáp án D n CO2 = n BaCO3 = 0, 25(mol) Bảo toàn electron cho q trình khử Oxit CO ta có (l) ⇒ 2n CO2 = ne cho = ne nhận ne nhận Bảo tồn e cho q trình Oxi hóa H2SO4 (2) ⇒ 2n SO2 = => ne cho = ne nhận ne cho Vì Oxit trước trình sau q trình trạng thái có số oxi hóa cao => ne nhận = ne cho ⇒ n SO2 = 0, 25(mol) ⇒ V = 5, (lít) Câu 20: Đáp án D Coi hỗn hợp gồm Cu (a mol) S (b mol) => 64a + 32b = 30,4 Bảo tồn electron ta có: 2nCu + 6nS = 3nNO  a = 0,3 ⇒ 2a + 6b = 2, ⇒  b = 0,35 m BaSO4 + m Cu(OH)2 = 110,95 => mkết tủa = Câu 21: Đáp án A Sau t giây 2Cl− → Cl2 + 2e 2H O → 4H + + O + 4e   0, 04 → 0, 01 → 0, 04 0, → 0,1 → 0,  ; => ne trao đổi = 0,2 + 0,04 = 0,24 (mol) Sau 2t giây: 0, 48n O2 = => ne trao đổi = 0, 28 = 0, 07(mol) −n Cl2 − n O2 = 0,26 - 0,1 - 0,07=0,09 => nkhí catot = nkhí sinh ⇒ n H2 = 0,09 = 2n Cu + 2n H2 = 0, 48 Ta lại có: ne trao đổi = ⇒ n Cu = 0,15(mol) Câu 22: Đáp án D Quy hỗn hợp thành Al, Fe O  +1 H + 2e → H   0,3 → 0,15 ; −2  O + 2e → O  0,16 → 0,32 Bảo toàn electron => ne cho = ne nhận = 0,32 + 0,3 = 0,62 (mol) n Cl− ⇒ Mà ne cho = Bảo tồn khối lượng ta có m = 0,12.27 + 0,12.56 + 0,62.35,5 = 31,97 (g) Câu 23: Đáp án A Chọn mol hỗn hợp khí NO N2O ⇒ Theo phương pháp đường chéo n NO n NO = 0, 4(mol) = ⇒ n N2O n N2O = 0, 6(mol) => nN bị khử = 1,6 (mol) 2n Mg = 3n NO + 8n N2O Bảo tồn electron ta có: ⇒ n Mg = 3(mol) ⇒ Có tỉ lệ: 1, = 15 Câu 24: Đáp án B Quy đổi X thành hỗn hợp đơn chất với: Cu (x mol); Fe ( 1,5y mol); O2 (y mol) => 64x + 116y = 61,2 - 2,4 = 58,8 (l) Bảo toàn electron ta có: ne cho = ne nhận ⇒ 2n Cu + 2n Fe = 4n O2 + 3n NO ⇒ 2x + 3y = 4y + 0, 45(2) Từ (1) (2)  x = 0,375 ⇒  y = 0,3 ⇒ m = m Cu ( NO3 ) + mFe( NO3 ) = 0,375.188 + 0, 45.180 = 151,5(g) 2 Câu 25: Đáp án B Số oxi hóa thấp (A) CO ¬  X H 2SO dac nong → nhan e Cho e  X  → ( B) ( A ) ¬  Cho e ( 3) → ( B) ( A )  Với m gam X + H2SO4 (đặc nóng) 2n SO2 Bảo tồn e ta có ne cho = ne nhận = = 0,3(mol) Với 2m gam X phản ứng với CO =>Bảo tồn electron ta có: 2n CO2 ne cho = ne nhận = = 0,14(mol) => Với m gam X phản ứng với CO có ne nhận = 0,7(mol) ⇒ n e cho (3) = 0,3 + 0, = 1( mol ) ⇒ n NO2 = 1(mol) => Trong 2m gam X tạo mol NO2 Câu 26: Đáp án A Còn lại phần chất rắn khơng tan => Cu dư n O A = n HCl = 0,5 ⇒ m kim loai + mO A = a = 42 + 16.0,5 = 50(g) Đặt  n Fe2O3 = x ( mol )   n Fe3O4 = y ( mol ) ⇒   n Cu = z ( mol ) Ta có hệ: Số oxi hóa cao (B)  n HCl = 2n O A = 6x + 8y =  160x + 232y + 64z = 0, 744a = 37,  x + y = z (bao toan electron  (bảo toàn khối lượng)  x = 0,1  ⇔  y = 0, 05  z = 0,15  ⇒ %m Cu = (0,15.64 + 0, 256.50) ×100% = 44,8% 50 Câu 27: Đáp án D n O (oxit ) = 3n Fe2O3 + n CuO = 1, > n H2 + n CO => H2 CO phản ứng hết ( ) ⇒ 3n NO = n H + n CO = Bảo toàn electron ⇒ n NO = Câu 28: Đáp án D Đặt a, b số mol Fe Au Sau phản ứng với HCl ⇒ Fe → Fe 2+ ⇒ n H2 = n Fe = a(mol) Sau phản ứng với HNO3, bảo tồn electron ta có: n Fe2+ + 3n Au = n NO ⇒ 3a = a + 3b ⇒ a + 3b =a Câu 29: Đáp án B Đặt a, b, c số mol Au, Ag Cu => mX = 197a + 108b + 64c = 47,8 (1) Bảo toàn electron ta có: 3nAu + nAg + 2nCu = 3nNO => 3a + b + 2c = 0,72 (2) mAgCl = 143,5b = 8,6l (3) (l) (2) (3) ⇒ %m Au = a = 0,  ⇒ b = 0, 06 c = 0, 03  197.0, ×100% = 82, 43% 47,8 Câu 30: Đáp án D Đặt x, y số mol Fe Al => 56a + 27b = 17,88 Vì trước sau chuỗi phản ứng khí Cl2 => Ta quy đổi hỗn hợp muối thành Fe, Al Cl2 Bảo tồn electron ta có: ne cho = ne nhận 5n KMnO4 => 3nFe phản ứng + 3nA1 = 2,  2,  a = 0,18 +  ⇒ 3 a − 56 ÷+ 3b = 1,14 ⇒  56    b = 0, ⇒ % m Fe = 0,18.56 + 2, = 69,8% 17,88 ... khơng nhận electron hỗn hợp mà có KMnO4 nhận electron Bảo toàn electron cho toàn trình ⇒ 2n Cu + n Fe3O4 = 5n KMnO4 ⇒ n Cu = 0, 015 ⇒ m = 0,96(g) Câu 12: Đáp án B Phản ứng tạo NO Bảo tồn electron. .. Gọi n hóa trị kim loại M Các trình nhuờng nhận electron: Quá trình nhường electron: +5 Quá trình nhận electron: +n M → M + ne +1 N + 8e → N n.n M = 8n N 2O Áp dụng định luật bảo tồn mol electron, ... 19: Đáp án D n CO2 = n BaCO3 = 0, 25( mol) Bảo tồn electron cho q trình khử Oxit CO ta có (l) ⇒ 2n CO2 = ne cho = ne nhận ne nhận Bảo toàn e cho q trình Oxi hóa H2SO4 (2) ⇒ 2n SO2 = => ne cho