Giúp học sinh phân dạng và giải nhanh bài tập về tính oxi hóa của NO3 trong môi trường axit, chương nito – photpho, để bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học 11 ở trường THPT

Trong chương trình lớp 11, bài tập về “Tính oxi hóa của NO3 -trong môi trường axit” thuộc chương Nito – Photpho vô cùng quan trọng, haynhưng khá khó, tôi nhận thấy học sinh còn rất lúng

MỤC LỤC

1 Mở đầu 2

1.1 Lý do chọn đề tài 2

1.2 Mục đích nghiên cứu 2

1.3 Đối tượng nghiên cứu 3

1.4 Phương pháp nghiên cứu 3

2 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 3

2.1 Cơ sở lý luận 3

2.2 Thực trạng của vấn đề 5

2.3 Giải pháp và tổ chức thực hiện để giải quyết vấn đề 5

2.4 Hiệu quả trong việc triển khai đề tài 20

3 Kết luận và kiến nghị 21

3.1 Kết luận 21

3.2 Kiến nghị 21

Tài liệu tham khảo 24

Một số kí hiệu dùng trong đề tài 24 Danh mục các đề tài sáng kiến kinh nghiệm đã được hội đồng

đánh giá xếp loại cấp phòng GD&ĐT, cấp sở GD&ĐT và các

cấp cao hơn xếp loại từ C trở lên

25

1 PHẦN MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tài

Đất nước ta đang bước vào giai đoạn quyết định của thời kì công nghiệp hiện đại hóa đất nước, cùng với sự phát triển như vũ bão của khoa học – kĩ thuật, sựbùng nổ của công nghệ cao, trong xu thế toàn cầu hóa, việc chuẩn bị và đầu tư vàocon người nhằm tạo ra những con người có đủ năng lực trình độ để nắm bắt khoahọc kĩ thuật, đủ bản lĩnh để làm chủ vận mệnh đất nước là vấn đề sống còn củaquốc gia “ Nâng cao dân trí – Đào tạo nhân lực – Bồi dưỡng nhân tài” luôn lànhiệm vụ trung tâm của giáo dục - đào tạo Trong đó việc phát hiện và bồi dưỡngnhững học sinh có năng khiếu về các môn học ở bậc học phổ thông chính là bướckhởi đầu quan trọng để góp phần đào tạo các em thành những người đi đầu trongcác lĩnh vực của khoa học và đời sống Vì lẽ đó nên công tác bồi dưỡng học sinhgiỏi là nhiệm vụ tất yếu của mỗi trường học, mỗi giáo viên

Việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa nằm trong nhiệm vụ phát hiện vàbồi dưỡng nhân tài chung của giáo dục phổ thông; nó là nhiệm vụ then chốt trongmỗi nhà trường và là công việc thường xuyên của mỗi giáo viên dạy hóa học Cólàm tốt điều đó mới có thể đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao của chất lượnggiáo dục, tiếp cận với chương trình dạy học mới Và sử dụng bài tập Hóa học làmột trong những phương pháp dạy học quan trọng nhất để nâng cao chất lượng bộmôn Đối với học sinh, giải bài tập hóa học là một phương pháp học tập tích cực

Vì vậy giáo viên cần tự biên soạn tài liệu dùng để ôn thi học sinh giỏi Làm thế nào

để học sinh có thể phân loại và hiểu phương pháp giải từ đó sử dụng linh hoạt vàogiải quyết những vấn đề quen thuộc, tiết kiệm được thời gian

Từ năm học 2017-2018 thi học sinh giỏi tỉnh ở tỉnh Thanh Hóa lại thi đối tượng

là học sinh lớp 11 Trong chương trình lớp 11, bài tập về “Tính oxi hóa của NO3

-trong môi trường axit” thuộc chương Nito – Photpho vô cùng quan trọng, haynhưng khá khó, tôi nhận thấy học sinh còn rất lúng túng khi giải một số bài tập loạinày, đặc biệt là bài tập vô cơ tổng hợp Trong khi đó, bài tập về “Tính oxi hóa của

NO3- trong môi trường axit”, thuộc chương Nito - Photpho hầu như có nhiều trongcác đề tốt nghiệp, đề thi THPT QG, đặc biệt là đề thi học sinh giỏi văn hóa cấp tỉnh

11 Vì vậy, tôi đã chọn đề tài “ Giúp học sinh phân dạng và giải nhanh bài tập

về tính oxi hóa của NO 3 - trong môi trường axit, chương Nito – Photpho, để bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học 11 ở trường THPT” làm đề tài sáng kiến kinh

nghiệm của mình

1.2 Mục đích nghiên cứu.

Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn một số dạng toán vô cơ về “Tính oxi hóacủa NO3- trong môi trường axit”, trong chương Nito- Photpho hay gặp, từ đó đềxuất phương pháp giải nhanh phù hợp với tư duy để HS, nhằm nâng cao chất lượngdạy và học đội tuyển học sinh giỏi Hóa học 11

Xây dựng hệ thống bài tập giải toán “Tính oxi hóa của NO3- trong môi trườngaxit” thuộc nhóm Nito - Photpho để bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học khối 11 theohướng phát triển tư duy cho HS

Đánh giá tính khả thi thông qua khả năng nhận thức của HS và hiệu quả đề tàithông qua các dạng bài tập hóa học

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

tư duy đạt hiệu quả cao

1.4 Phương pháp nghiên cứu

1.4.1 Nghiên cứu lí thuyết

Đọc, nghiên cứu các dạng bài tập “Tính oxi hóa của NO3- trong môi trườngaxit” chương Nito - photpho phức tạp

Đọc, tìm hiểu và nghiên cứu các tài liệu viết về phương pháp giải các dạngtoán “Tính oxi hóa của NO3- trong môi trường axit”

1.4.2 Nghiên cứu thực tiễn

Tìm hiểu, quan sát quá trình học tập, giải BTHH của học sinh

Khảo sát các đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh của tỉnh Thanh Hoá và các đề thi thửHSG , các đề giao lưu khảo sát chất lượng học sinh giỏi của các trường trong cácnăm học 2019-2020

Chọn 02 tốp học sinh lớp 11 trong đó có 01 tốp học ban cơ bản A không áp dụng

đề tài, 01 tốp học cơ bản A triển khai đề tài Qua đó tôi so sánh, đối chiếu kết quảtrước và sau khi thực hiện đề tài để rút ra kết luận

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

2.1 Cơ sở lí luận

2.1.1 Tính chất hóa học của HNO 3

2.1.1.1 Tính axit: HNO3 là một trong số các axit mạnh nhất, trong dung dịch: HNO3 H + + NO3–

- Dung dịch axit HNO3 có đầy đủ tính chất của một dung dịch axit: làm đỏ quỳ tím,tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối của axit yếu hơn

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O

Ba(OH)2 + 2HNO3 → Ba(NO3)2 + 2H2O

CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O

2.1.1.2 Tính oxi hóa :

Kim loại hay phi kim khi gặp axit HNO3 đều bị oxi hóa về trạng thái oxi hóa caonhất Tùy vào nồng độ của axit và bản chất của chất khử mà HNO3 có thể bị khửđến: N2,N2O, NO, NO2, NH4NO3

a) Với kim loại: HNO3 oxi hóa được hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt), không giải phóng khí H2, do ion NO 3 - có khả năng oxi hóa mạnh hơn H + Khi đó kim loại bị oxi hóa đến mức oxi hoá cao nhất.

- Với những kim loại có tính khử yếu như: Cu, Ag…thì HNO 3 đặc nóng bị khử đến NO 2 ; HNO 3 loãng bị khử đến NO.

Ví dụ: Cu + 4HNO3(đặc nóng Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H 2O

3Cu + 8HNO3(loãng) 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H 2O

- Khi tác dụng với những kim loại có tính khử mạnh hơn như: : Mg, Zn, Al…

+ HNO 3 đặc nóng bị khử đến NO 2

+ HNO3 loãng bị khử đến N2O , N2 hoặc NH4NO3

+ Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc nguội

b) Với phi kim: Khi đun nóng HNO3 đặc có thể tác dụng được chủ yếu với: C, P, S…(trừ N2 và halogen)

2.1.2 Tính chất hóa học của anion NO 3

-2.1.2.1 Anion gốc axit NO 3 - trong môi trường trung tính.

Trong môi trường trung tính anion NO3- không có tính oxi hoá

Ví dụ: Cho mảnh kim loại Cu vào dd KNO3 không xảy ra phản ứng

2.1.2.2 Anion gốc axit NO 3 - trong môi trường axit.

Trong môi trường axit, anion NO3- có tính oxi hoá mạnh như axit HNO3 Khi đó

nó sẽ oxi hoá được các chất có tính khử như: các kim loại, phi kim và một số hợpchất có tính khử Đồng thời dung dịch hỗn hợp (NO3-, H+) cũng có đầy đử tính chấthóa học của (H+) axit mạnh

Ví dụ 1: Khi cho mảnh kim loại Cu vào dung dich KNO3 sau đó thêm tiếp vàolượng dư dung dịch axit HCl lại thấy dung dịch chuyển màu xanh và có bọt khíthoát ra

 PTHH: 3Cu + 8H+ + 2NO3-  3Cu2+ + 2NO + 4H2O

Ví dụ 2: Rót một lượng dung dịch FeCl2 vào cốc đựng dung dịch NaNO3, khôngthấy có hiện tượng gì, nhưng khi nhỏ thêm dung dịch H2SO4 loãng vào thi thấy cókhí thoát ra và dung chuyển sang màu vàng nâu của muối sắt III

 PTHH: 3Fe2+ + 4H+ + NO3-  3Fe2+ + NO + 2H2O

Ví dụ 3: Khi cho kim loại Fe tác dụng với dung dịch hỗn hợp hai axit (H2SO4

loãng và HNO3) hay dung dịch hỗn hợp axit (HCl, H2SO4 loãng và muối nitrat)thấy Fe tan và có khí thoát ra

 PTHH: Fe + 4H+ + NO3-  Fe3+ + NO + 2H2O

2.1.2.3 Anion gốc axit NO 3 - trong môi trường bazơ.

Trong môi trường bazơ ion NO3- có tính oxi hoá yếu Những kim loai như Al, Zn

có thể bị oxi hoá bởi ion NO3- trong môi trường bazơ và N+5 có thể bị khử xuống

N-3 trong NH3:

8Al + 5OH- + 3NO3- + 2H2O  8AlO2- + 3NH3 

4Zn + NO3- + 7OH-  4ZnO22- + NH3  + 2H2O

2.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

Qua điều tra, khảo sát về phía học sinh, qua nghiên cứu chương trình giảng dạy, qua kết quả bài làm của đội tuyển HSG lớp 11, qua trao đổi trực tiếp với đồng nghiệp và thực tế trực tiếp giảng dạy ở trường THPT Thọ Xuân 4, tôi rút ra một số nhận xét về thực trạng của vấn đề nghiên cứu cụ thể như sau:

2.2.1.Về phía học sinh: Khi giải các bài tập vô cơ phức tạp về “Tính oxi hóa của

NO3- trong môi trường axit”, nhiều HS ngại khó, chưa tự giác tích cực, chưa pháthuy được khả năng tư duy sáng tạo; học sinh thiếu kiến thức cơ bản về kĩ năng làmbài tập khó, nên khi gặp bài khó học sinh thường gặp lúng túng và không giải được

2.2.2.Về phía giáo viên

- Giáo viên, phần vì không có đủ thời gian rèn luyện kĩ năng cho học sinh nhiềutrên lớp, phần vì còn dạy truyền thụ theo phương pháp truyền thống và dạy sơ sàiqua loa vì nghĩ học sinh không thích học phần khó nên cũng chẳng cần phải đầu tư.Trong khâu rèn kĩ năng cho học sinh, thì đôi khi chỉ chú trọng cho học sinh làm cácbài tập đơn giản để dễ gỡ điểm

2.2.3.Về phía phụ huynh: Sự quan tâm của một số phụ huynh đến việc học tập

của con em mình còn hạn chế

2.3 Giải pháp và tổ chức thực hiện để giải quyết vấn đề

Dạng bài tập 1: Vận dụng linh hoạt các định luật bảo toàn qua bài toán: kim loại hoặc hỗn hợp kim loại tác dụng với NO 3 - trong môi trường axit (H + )

Bản chất của phản ứng giữa kim loại hoặc hỗn hợp kim loại tác dụng với NO 3

-trong môi trường H + chính là phản ứng của kim loại hoặc hỗn hợp kim loại với

dung dịch chứa (a mol H+ và b mol NO3-), tương tự như HNO3.

* Khi giải cần chú ý một số điểm sau:

+ Sau phản ứng nếu có khí H 2 thoát ra thì dung dịch không còn ion NO 3

-+ Nếu hỗn hợp kim loại có Fe, Cu còn dư thì trong dung dịch sau phản ứng chỉ thuđược muối Fe2+

+ Nếu H+, NO3- còn dư thì chỉ tạo muối sắt III (Fe3+)

+ Kim loại ban đầu tham gia phản ứng có Al, Mg, Zn thì sau phản ứng thường cósản phẩm khử là NH4+ tạo thành trong dung dịch, nên đặt số mol NH4+ bằng lượng

x (mol) ( với x ≥ 0)

+ Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được sau phản ứng thu được chất rắn, chấtrắn đó thường là muối, chứa các ion: Ion chưa phản ứng; ion phản ứng còn dư; ionvừa sinh ra

+ Nếu ion sau phản ứng còn dư H+, mà dung dịch sau phản ứng có ion Cl- hoặc

NO3- hoặc thì khi cô cạn dung dịch sau phản ứng thì HCl, HNO3 sẽ bay hơi

+ Với các kim loại có tính khử trung bình và yếu (thường là kim loại từ Fe trở đi:

Fe, Cu, Pb, Ag ) thì sản phẩm khử thường NO

* Phương pháp giải:

- Đối với loại bài toán này là thường phải viết phương trình ion rút gọn có sự thamgia của ion H+, NO3-, kim loại Sau đó so sánh số mol của chất khử (kim loại M)với tổng số mol H+ và tổng số mol NO3- để xem chất hay ion nào đã phản ứng hết,

rồi mới tính toán tiếp theo số mol hết

- Khi giải thường kết hợp linh hoạt các định luật bảo toàn:

+ Bảo toàn khối lượng:

mCác chát trước phản ứng = mCác chất sau phản ứng

mChất rắn sau phản ứng = m Các ion dương + mCác ion âm

mPhân tử = m Khối lượng các nguyên tố trong phân tử

+ Bảo toàn Electron:

nSố mol e nhường của các kim loại = nSố mol e nhận NO3- + nsố mol e nhận của H+ + nsoosmol e nhận của O(oxit)

+ Bảo toàn nguyên tố N, H, O, kim loại

Bảo toàn nguyên tố N: n NO bd3  ( ) n N Spk NO NO N N O NH( : , 2 , 2 , 2 , 4  ) n N NO muoi( 3  )

Bảo toàn nguyên tố H: n H(pu) n H(tao spk ) n H(tao H 2)n H H O( 2 )

Bảo toàn nguyên tố O: n O oxit( ) n O NO( 3) n O Spk NO NO N O( : , 2 , 2 ) n O H O( 2 )

Bảo toàn nguyên tố kim loại: nKim loại ban đầu = nIon kim loại trong dung dịch + nKim loại dư

+ Bảo toàn điện tích: Trong dung dịch bất kì  nĐiện tích dương =  nĐiện tích âm

* Một số ví dụ minh họa

Ví dụ 1: (1) Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H2SO4 0,5M và NaNO3 0,2M Sau khi các phản ứng xảy rahoàn toàn, thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Cho V ml

dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất Tínhgiá trị tối thiểu của V.

Mol ban đầu: 0,08 0,24  ne nhận > ne nhường  Fe tan hết

Mol PƯ: 0,04 0,12 0,16  nH+ dư = 0,4 - 0,16 = 0,24 molLượng dung dịch NaOH tối thiểu cần cho vào dung dịch X, để thu được lượng kết tủa lớn nhất khi OH- tác dụng vừa hết với H+ dư, Fe3+, Cu2+

H+ + OH- → H2O

Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3 

Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2 

2 3

NaOH

Ví dụ 2: (2) Hòa tan 1,12 gam Fe bằng 300 ml dung dịch HCl 0,2 M, thu được

dung dịch X và khí H2 Cho dung dịch AgNO3 dư vào X, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5) và m gam kết tủa Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là

2

( ) (0,06 )

0

: ( ), : 0, 02

Cl

dd Ag NO du HCl mol

Áp dụng định luật bảo toàn electron, cho 3 quá trình oxi hóa – khử trên, ta có:

ne nhường = ne nhận => 2 a = 0,8 => a = 0,4 Thay a vào (1), (2) => b = 0,02, x = 0,09

=> Dung dịch sau phản ứng chứa: 0,4 mol Mg2+; 0,02 mol Cu2+; 0,09 mol Na+; 0,05mol NH4+ và 0,98 mol Cl-

Vậy khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch Y là:

4 0,02.64 0, 4.24 0,09.23 0,05.18 0,98.35,5 48,64( )

Ví dụ 4: (1) Cho 31,15 gam hỗn hợp bột Zn và Mg (tỷ lệ mol 1:1) tan hết trong

dung dịch hỗn hợp gồm NaNO3 và NaHSO4 thu được dung dịch A chỉ chứa m gam

hỗn hợp các muối và 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí B gồm N2O và H2 Khí B có tỷ khối so với H2 bằng 11,5 Tính m?

Hướng dẫn giải

Đặt số mol của Zn và Mg lần lượt là a và b, ta có hệ phương trình sau

0,35 0,35

65 24 31,15

Zn Mg hh

2 3

4

4 2

2

Zn :0, 35mol

Mg :0, 35mol

dd A Na : (x 0, 25)mol H O NaNO 0, 25mol

A là

A.

0,128 lit B 0,218lit C 1,28 lit D 0,182 lit

Bài 3: Hoà tan hết 10,32g hỗn hợp Ag, Cu bằng lượng vừa đủ 160ml dung dịch

gồm HNO3 1M và H2SO4 0,5M thu được dung dịch X và sản phẩm khử NO duy

nhất Cô cạn dung dịch A thu được khối lượng muối khan là:

A.

22,96g B 18,00g C 27,92g D 29,72g

Bài 4: (3) Hòa tan hết 2,04 gam kim loại M trong dung dịch X gồm HNO3 0,1M và

H2SO4 0,3M, thu được dung dịch Y (không chứa muối amoni) và 0,784 lít (đktc) hỗn hợp Z gồm ba khí Biết hỗn hợp khí Z chứa 0,28 gam N2, 0,6 gam NO và

nguyên tố nitơ trong Z chiếm 62,92% về khối lượng Xác định kim loại M (Đáp số: M là Mg)

Dạng bài tập 2: Xử lí tinh tế bài toán kim loại và oxit kim loại tác dụng với

NO 3 - trong môi trường H +

Đây là một trong những dạng toán tổng hợp thường được các đề thi trung học phổ

thông quốc gia, đề thi học sinh giỏi hóa học 11 khai thác để làm câu hỏi phân loại

* Phương pháp giải:

Khi giải loại toán này cần chú ý đến 2 kỹ thuật tư duy chủ đạo gồm:

*Kỹ thuật thứ nhất: Tư duy phân chia nhiệm của H +

Tương tự dạng bài tập 1, H + thường làm một hoặc một số các nhiệm vụ: như H+

kết hợp với NO3- sinh ra các sản phẩm khử sau: NO, NO2, N2, N2O, NH4+, H2.Ngoài ra khác với dạng bài tập 1, H+ còn tác dụng với O2- trong oxit thành H2O

- Để áp dụng tốt tư duy phân chia nhiệm vụ của H+, cần nhớ các phương trình Ion- electron sau:

(1) 4H+ + NO3- + 3e  NO + 2H2O (2) 2H+ + NO3- + 1e  NO2  + H2O

(3) 10H+ + 2NO3- + 8e  N2O + 5H2O (4) 2H+ + O2-  H2O

(5) 12H+ + 2NO3- + 10e N2  + 6H2O (6) 2H+  H2 

(7) 10H+ + NO3- + 8e NH4+ + 3H2O

*Kỹ thuật thứ hai: Kĩ thuật tư duy “Đi tắt đón đầu”

- Theo hóa học, tư duy “ Đi tắt đón đầu”, thực chất là trả lời các câu hỏi sau

+ Sản phẩm sau phản ứng gồm những chất nào?

+ Cuối cùng những nguyên tố ban đầu, những chất ban đầu đã chạy vào đâu,

chuyển hóa vào những chất nào?

+ Trong cả quá trình, những nguyên tố nào có số oxi hóa tăng, giảm?

+ Dung dịch sau phản ứng gồm những ion nào, số mol là bao nhêu?

+ Chất khí, chất kết tủa, chất rắn gồm những chất nào, số mol là bao nhiêu?

 Sau khi trả lời những câu hỏi trên thì chúng ta sẽ:

 Thường sẽ quy đổi hỗn hợp – kim loại và oxit kim loại – thành các đơn chất kim loại và O, từ đó biến bài toán thành: hỗn hợp các kim loại và O tác dụng với NO3- trong môi trường H+

 Viết sơ đồ chuyển hóa giữa các chất phản ứng, sản phẩm cho cả quá trình;

xác định các chất khử, các chất oxi hóa, điền lượng các chất đã biết vào sơ đồ

 Sau đó vận dụng linh hoạt các định luật bảo toàn như: bảo toàn khối lượng,

bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố (N,H,O, kim loại…), bảo toàn điện tích…

để lập các phương trình đại số, kết hợp giải hệ, tìm ra các ẩn số của bài toán và suy ra đáp án nhanh chóng.

* Một số ví dụ minh họa

Ví dụ 1: (1) Hòa tan 349,32 gam hỗn hợp muối NaHSO4 và Mg(NO3)2 vào nước dưthu được dung dịch A Chia dung dịch A làm 2 phần bằng nhau Cho phần 1 tác dụng với lượng dư dung dịch Ba(OH)2 thu được 328,81 gam kết tủa Sau đó cho m gam hỗn hợp B gồm Mg, Al, Al2O3 và MgO (với tỉ lệ mol của 3 chất đầu tương ứng

là 1:2:1) vào phần 2 rồi khuấy đều tới khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy B tanhết, thu được dung dịch C chỉ chứa các muối và có 2,912 lít (đktc) hỗn hợp khí D không màu, có tổng khối lượng là 1,78 gam, trong đó NO chiếm 3/13 số mol hỗn hợp và khí N2O chiếm 1/13 số mol hỗn hợp Tính giá trị của m?

Hướng dẫn giải

-Trong 1/2 dung dịch A: Gọi số mol của NaHSO4 và Mg(NO3)2 tương ứng là a mol

và b mol  120 a + 148 b = 174,66 (1)

+ Cho phần 1 tác dụng với lượng dư dung dịch Ba(OH)2:

Ba2+ + SO42- → BaSO4  Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2 

 233a + 58b = 328,81 (2)

Giải hệ các phương trình (1) và (2) ta có a = 1,4 mol và b = 0,045 mol

 n H  1, 4mol n; NO3   0,09mol

+ Xét hỗn hợp khí D: nD = 0,13 mol  n NO  0,03mol n; N O2  0, 01mol

Mà D gồm các khí không màu nên đó là các khí NO, N2O, N2: x mol và H2: y mol.Khi đó ta có: nD = 0,03 + 0,01 + x + y = 0,13 (3)

mD = 30.0,03 + 44.0,01 + 28x + 2y = 1,78 (4)

Giải hệ các phương trình (3) và (4) ta có x = 0,01 mol và y = 0,08 mol

-Trong m (g) hỗn hợp B: đặt n Mg n Al O2 3 z mol( ) và n Al 2 (z mol)

Ta có các quá trình nhận e: Quá trình nhận e:

4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O Mg → Mg2+ + 2e 0,12 0,03 0,09 ← 0,03 z 2z10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O Al → Al3+ + 3e 0,1 0,02 0,08 ← 0,01 2z 6z 12H+ + 2NO3- + 10e → N2 + 6H2O 2H+ + 2e → H2

     Mà sau các phản ứng chỉ chứa muối nên H+ hết

 Số mol H+ phản ứng với O2- trong oxit = 1,4 - 0,7 = 0,7 mol

2H+ + O2- → H2O

0,7 → 0,35  Số mol O trong B = 0,35 mol

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố O trong hỗn hợp B:

n O B( ) n O Al O( 2 3 ) n O MgO( )  0,35 3.0,07375  n MgO  n MgO  0,12875mol

m gam kết tủa Các phản ứng xảy ra hoàn toàn Tính m

Hướng dẫn giải

Ta có: n H 0,7mol ; n NO3   0,5mol

; n SO2  0,1mol

 Giả sử 1kết tủa thu được ở phần 1 là Fe(OH)3.

Quy đổi hỗn hợp X (Fe và Fe3O4) thành Fe và O, ta có sơ đồ phản ứng sau:

3 2 4 3 3

2 4

Bảo toàn electron ta có: 3x = 2y + 0,3 + a (1)

Khối lượng: 56x + 16y = 10,24 (2)

Từ trên ta có số mol H+ còn dư = 0,7 – 2y – 0,4 – 2a = 0,3 – 2y – 2a

- Khi cho phần 1 tác dụng với 0,2 mol KOH, ta có

KOH + H+ H2O + K+ Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3

 Tổng số mol OH- = 0,15 – y – a + 0,05 x 3 = 0,2  y + a = 0,1 (3)

Giải hệ (1), (2), (3) ta được x = 0,16; y = 0,08; a = 0,02

- Vậy khi cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào phần hai thì có 2 kết tủa: Fe(OH)3,BaSO4

Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3  Ba2+ + SO42- → BaSO4 

0,08 0,08 0,05 0,05

 m m Fe OH( ) 3 m BaSO4  0,0,08.107 0, 05.233 20, 21(   gam) .Vậy: m = 20,21 gam.

Ví dụ 3: (1) Cho m gam hỗn hợp H gồm FexOy, Fe, Cu tác dụng hết với 200 gamdung dịch chứa HCl 32,85% và HNO3 9,45%, sau phản ứng thu được 5,824 lít khí

NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất và dung dịch X chứa (m + 60,24) gam chấttan Cho p gam Mg vào dung dịch X, khi kết thúc phản ứng thấy thoát ra khí Ygồm 2 khí, trong đó có khí hóa nâu trong không khí; tỉ khối của Y đối với He bằng4,7 và (m - 6,04) gam chất rắn T Tìm giá trị của p?

(m 60,24)g 3

2 2

a gam 3

2 2

T : Cu, Fe, Mg (m 6, 04) g Fe

Mg Cu

NH b H