SKKN mở RỘNG bài tập PHẢN ỨNG OXI hóa KHỬ TRONG DUNG DỊCH CHẤT điện LI

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Trong dạy học hóa học, phần nội dung kiến thức vơ quan trọọ̣ng Nóó́ sở, tiền đề để tiếp thu, để phát triển nội dung kiến thức khác Để nâng cao chất lượng dạy học va phat triên lực nhận thưc cho học sinh ta cóó́ nhiêu biện phap, phương phap khac Trong đó, giải bai tập hóa học với tư cach la môt phương phap dạy học có tac dụng rất tích cực đên việc giao dục, rèn luyện va phat triên học sinh, cũng la thước đo thực chất sự nắm vưng kiên thưc va kỹ hóa học của học sinh Trong chương trình hóa học phổ thông dung lượng kiên thưc phản ưng oxi hóa - khử tương đối lớn, phạọ̣m vi sửử̉ dụọ̣ng rộng, xuyên śó́t cảử̉ q trìì̀nh hóó́a họọ̣c phởử̉ thơng Khai niệm vê phản ưng oxi hóa - khử được củng cố, hoan thiện va phat triên qua từng lớp học Ở lớp 10 chúng ta nghiên cưu phản ưng oxi hóa khử sơ lý thuyêt chủ đạo vê cấu tạo nguyên tử, liên kêt hóa học cân bằng, phân loạọ̣i phảử̉n ứng oxi hóó́a – khửử̉, tậọ̣p bảử̉o toàn electron Đên lớp 11 khai niệm phản ưng oxi hóa khử được củng cố va mơ rông dung dịch chất điện li qua nghiên cưu nhóm nguyên tố VA, IVA Đên lớp 12 khai niệm phản ưng oxi hóa - khử được phat triên va mơ rông phân pin điện hóa va phản ưng điện phân, cac nhóm nguyên tố nhôm, sắt, crom, đồng La giao viên tham gia giảng dạy môn hóa học trường trung học phổ thông, nhận thấy cân có môt hệ thống bai tập cụọ̣ thể, đầy đủử̉, vớó́i độ chíó́nh xác cao, nhăm mục đích củng cố, phat triên va hoan thiện nội dung kiên thưc phần phản ưng oxi hóa - khử cho học sinh nhằm phụọ̣c vụọ̣ tớó́t nhấó́t cho kìì̀ thi THPTQG Vì thê, lựa chọn va triên khai đê tai sáng kiến kinh nghiệọ̣m: “MỞ RỘNG BÀI TẬP PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Nghiên cưu, xây dựng, tuyên chọn va sử dụng bai tập vê phản ưng oxi hóa khử xảy dung dịch chất điện li - Trang bịọ̣ cho họọ̣c sinh hệ thống bai tập nhăm củng cố va phat triên kiên thưc cho học sinh vê phản ưng oxi hóa - khử dung dịch chất điện li - Nâng cao chấó́t lượọ̣ng dạọ̣y họọ̣c mơn hóó́a họọ̣c trường THPT 1.3 Đối tượng nghiên cứu + Đối tượng nghiên cưu: Bai tập oxi hóa - khử dung dịch chất điện li + Khach thê nghiên cưu: Những họọ̣c sinh lớó́p 11A1, 12A1 Trường PT Nguyễn Mộng Tuân năm họọ̣c 2018 -2019 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tư liệọ̣u sảử̉n phẩm hoạọ̣t động sư phạọ̣m - Phương pháp quan sát thựọ̣c tế: quan sát cách cân phảử̉n ứng oxi hóó́a khửử̉, cách giảử̉i tậọ̣p bảử̉o toàn electron, tậọ̣p phảử̉n ứng oxi hoá - khửử̉ dung dịọ̣ch điệọ̣n li củử̉a họọ̣c sinh - Phương pháp hỏi đáp: trao đổử̉i trựọ̣c tiếp vớó́i giáo viên, họọ̣c sinh vấó́n đề liên quan đến nội dung đề tài 1.5 Những điểm sáng kiến kinh nghiệm - Sử dụng bai tập hóa học đê củng cố va phat triên khai niệm phản ưng oxi hóa - khử dung dịch chất điện li - Tríó́ch dẫn đượọ̣c nhiều tậọ̣p chuyên sâu phảử̉n ứng oxi hóó́a – khửử̉ dung dịọ̣ch chấó́t điệọ̣n li cóó́ đề thi THPTQG năm gần - Tôi phân thành từì̀ng dạọ̣ng từì̀ dễ đến khóó́ Ởử̉ tậọ̣p cóó́ hướó́ng dẫn họọ̣c sinh phân tíó́ch đề cách vậọ̣n dụọ̣ng líó́ thuyết cho từì̀ng dạọ̣ng đóó́ Sau giảử̉i xong từì̀ng dạọ̣ng tậọ̣p tơi đưa sớó́ tậọ̣p cóó́ đáp án khơng cóó́ đáp án để họọ̣c sinh cóó́ thể tựọ̣ giảử̉i, tựọ̣ rèì̀n luyệọ̣n kĩ tư cũũ̃ng sáng tạọ̣o củử̉a em 2 NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆỆ̣M 2.1 CƠ SỞ LÍ ḶN Trong sớó́ mơn họọ̣c tựọ̣ nhiên thìì̀ Hóó́a Họọ̣c mơn khoa họọ̣c nghiên cứu chấó́t, sựọ̣ biến đởử̉i chấó́t ứng dụọ̣ng củử̉a nóó́ đời sớó́ng sảử̉n x́ó́t Nhưng đớó́i vớó́i họọ̣c sinh THPT, lượọ̣ng kiến thức lạọ̣i rấó́t nhiều, đặc biệọ̣t việọ̣c vậọ̣n dụọ̣ng kiến thức vào giảử̉i tậọ̣p đề thi THPTQG cịn gặp nhiều khóó́ khăn - Bai tập hóa học la vấn đê lí thuyêt, thực tiên thuộc nganh khoa học hóa học được mô hình hóa cac dư kiện của cac dạng bai tập nhận thưc đăt cho học sinh dưới dạng câu hoi, bai toan va tìm lơi giải đap họ se tiêp thu được kiên thưc va ki hóa học - Như vậy, bai tập va lơi giải la nguồn tri thưc mới đối với học sinh Đê giải bai tập, học sinh cân tìm kiêm cac tri thưc đa học, cac nguồn thông tin bổ sung, sử dụng cach thưc tư sang tạo va cac phương phap nhận thưc khoa học - Bai tập hóa học tạo điêu kiện phat triên tư học sinh, giải bai tập đoi hoi học sinh phải suy lí, qui nạp, diên dịch, loại suy Khi kêt hợp bai tập hóa học với cac hoạt đông tự lực cung sach giao khoa tai liệu tham khảo, thì bai tập hóa học có vai tro kích thích, định hướng nhận thưc việc nghiên cưu đê tìm toi, giải quyêt vấn đê đăt - Kiến thức líó́ thuyết tậọ̣p phần phảử̉n ứng oxi hóó́a – khửử̉ nội dung kiến thức vơ quan trọọ̣ng, xun śó́t cảử̉ q trìì̀nh mơn hóó́a họọ̣c THPT Đặc biệọ̣t tậọ̣p phảử̉n ứng oxi hóó́a – khửử̉ chương điệọ̣n li - Trong tấó́t cảử̉ đề thi THPTQG củử̉a năm gần cóó́ tậọ̣p dạọ̣ng líó́ thuyết cũũ̃ng tậọ̣p mức độ thơng hiểu hay vậọ̣n dụọ̣ng thấó́p, vậọ̣n dụọ̣ng cao thuộc nội dung kiến thức phảử̉n ứng oxi hóó́a – khửử̉, họọ̣c sinh thìì̀ thường bịọ̣ vướó́ng mắó́c kĩ mức độ nắó́m bắó́t kiến thức chưa vững - Tôi lựa chọn va triên khai đê tai sáng kiến kinh nghiệọ̣m “MỞ RỘNG BÀI TẬP PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI” vớó́i mong ḿó́n em họọ̣c sinh củử̉a mìì̀nh nắó́m vững kiến thức phương pháp giảử̉i toán phảử̉n ứng oxi hóó́a - khửử̉ dung dịọ̣ch điệọ̣n li Từì̀ đóó́ giúó́p em tạọ̣o hứng thúó́ họọ̣c tậọ̣p mơn hóó́a họọ̣c nâng cao chấó́t lượọ̣ng họọ̣c tậọ̣p Nhằm giúó́p em đạọ̣t kết quảử̉ cao nhấó́t kìì̀ thi THPTQG 2.2 THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆỆ̣N ĐỀ TÀÀ̀I Thuận lợỆ̣i - Bảử̉n thân tơi giáo viên cóó́ nhiều năm kinh nghiệọ̣m giảử̉ng dạọ̣y chương trìì̀nh hố họọ̣c cấó́p THPT - Họọ̣c sinh nhiệọ̣t tìì̀nh họọ̣c tậọ̣p hố họọ̣c Khó khăn - Kiến thức hố họọ̣c lớó́p dướó́i họọ̣c sinh cịn chưa chắó́c chắó́n đặc biệọ̣t kiến thức phảử̉n ứng oxi hóó́a – khửử̉ - Họọ̣c sinh chưa vậọ̣n dụọ̣ng thành thạọ̣o tậọ̣p phảử̉n ứng oxi hố khửử̉ nhấó́t tậọ̣p mức độ vậọ̣n dụọ̣ng vậọ̣n dụọ̣ng cao đề thi THPTQG - Phần lớó́n họọ̣c sinh chưa làm đượọ̣c tậọ̣p bảử̉o toàn electron, bảử̉o toàn điệọ̣n tíó́ch 2.3 GIẢI PHÁP THỰC HIỆỆ̣N 2.3.1 Nêu kiến thức cần nắm chương phản ứng oxi hóakhử 2.3.1.1 Các khai niêm phan ưng oxi hoa- khư Định nghĩa * Phản ưng oxi hóa - khử la phản ưng đó có sự trao đổi electron giưa cac nguyên tử của cac chất tham gia phản ưng đó lam biên đổi số oxi hóa của chúng * Qui tắc tính số oxi hóa + Sớó́ oxi hóó́a củử̉a ngun tớó́ đơn chấó́t + Tổng số oxi hóa của cac nguyên tử môt phân tử băng + Trong hợọ̣p chấó́t sớó́ oxi hóó́a củử̉a ngun tửử̉ H thường +1 (trừì̀ hidrua kim loạọ̣i),củử̉a nguyên tửử̉ oxi thường -2 (trừì̀ OF 2, peroxit) Của kim loại la điện tích của ion đơn nguyên tử của kim loại đó + Tổng số oxi hóa của cac nguyên tử môt ion băng điện tích của ion đó Dựa vao sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tử phản ưng oxi hóa – khử ma ta xac định được sự cho, nhận electron 2.3.1.2 Cac phương phap lâp phương trình hoa học cua phan ưng oxi hoa - khư Thông thương ta sử dụng chủ yêu hai phương phap đó la: Phương phap thăng băng electron va phương phap thăng băng ion - electron * Phương pháp thăng bằng electron Phương phap dựa nguyên tắc: Tổng sô electron chất khử nhương phải đúng băng tổng số electron ma chất oxi hóa nhận ( ne cho = n e nhận) Ví dụ: Lập phương trình hóa học của phản ưng oxi hóa - khử theo sơ đồ sau: ⃗ FeO + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O Bước 1: Xac định số oxi hóa của nguyên tố có số oxi hóa thay đổi FeO H NO Fe(NO ) N O H2O Bước 2: Viêt qua trình oxi hóa, qua trình khử va cân băng môi qua trình Fe3+ + 1e (1) qua trình oxi hóa Fe2+⃗ N+5 +3e ⃗ (2) N+2 qua trình khử Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho: ne cho = n e nhận Hệ số của (1) la 3; Hệ số của (2) la Bước 4: Đăt hệ số vừa chọn vao công thưc hóa học tương ưng, hoan phương trình hóa học ⃗ 3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O Nhận xét: Phương phap thăng băng electron không nhưngthiêt lập được mọi phương trình hóa học ma chỉ được chất oxi hóa, chất khử, sự oxi hóa, sự khử Từ phương phap thăng băng electron ta ưng dụng giải bai tập có nhiêu phản ưng oxi hóa - khử sơ sự bảo toan electron Tuy nhiên phương phap thăng băng electron không phân tích rõ bản chất của phản ưng oxi hóa- khử dung dịch chất điện li * Phương pháp thăng bằng ion - electron Phương phap cũng dựa nguyên tắc: Tổng số e chất khử nhương = Tổng số e chất oxi hóa nhận Ví dụ: Lập phương trình phản ưng hóa học của phản ưng oxi hóa - khử NO Mn NO MnO H Bước 1: Xac định số oxi hóa của cac nguyên tố có số oxi hóa thay đổi NO Mn O H NO Mn2 Bước 2: Viêt qua trình oxi hóa, qua trình khử va cân băng môi qua trình theo nguyên tắc + Viêt đúng dạng tồn tại dung dịch của chất oxi hóa, chất khử, sản phâm bị khử va bị oxi hóa + Xét đên sự tham gia của cac chất tạo môi trương băng cach: thêm vao nưa phương trình khử hoăc nưa phương trình oxi hóa sau: Thêm vao vê dư oxi Môi trương axit hoăc sinh axit H+ Môi trương bazo hoăc sinh bazo H2O Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho: ne cho = n e nhận Thêm vao vê Thiêu oxi H2O OHsau đó công qua trình oxi hóa va qua trình khử vao phương trình ion của phản ưng đa cho NO 2 H ON O 3_ 2e 2H MnO 8H 5e 5NO 2MnO 6H Mn 4H2 O 5NO 2Mn 3H O Nhận xét: Đây la phương phap khoa học nhất đê lập phương trình hóa học của phản ưng oxi hóa khử xảy dung dịch chất điện li Phương phap phân tích rõ: + Chất oxi hóa - sự khử; chất khử- sự oxi hóa + Vai tro của môi trương phản ưng oxi hóa - khử + Bản chất của phản ưng oxi hóa - khử dung dịch chất điện li 2.3.2 Phat triên kiên thưc về phan ưng oxi hoa - khư dung dịch chất điên li chương trình hoa học 11 Ở chương trình lớp 11, sơ thuyêt điện li va sự nghiên cưu cac nhóm nguyên tố: Nhóm nitơ, Nhóm cacbon Khai niệm vê phản ưng oxi hóa - khử được củng cố va phat triên la chỉ được bản chất của phản ưng oxi hóa - khử xảy dung dịch chất điện li Từ cac kiên thưc đa được mơ rông, đao sâu của khai niệm phản ưng oxi hóa - khử ma học sinh có thê vận dụng giải quyêt vấn đê học tập như: Ví dụ: Vì kim loại Cu không tan dung dịch HCl hoăc dung dịch NaNO3, lại tan hôn hợp dung dịch HCl, NaNO3? Phân tíí́ch Cu đưng sau H day hoạt đông hoa học của kim loại nên Cu không tan HCl hoăc không tac dụng với dd NaNO đơn lẻ, hôn hợp HCl, NaNO3 thì Cu tan tạo dung dịch mau xanh va khí không mau bay lên hoa nâu ngoai không khí la NO 3- có tính oxi hoa mạnh môi trương axit H+ va Cu có tính khử Trong dung dịọ̣ch cac chất điện li đa xảy phản ưng oxi hóa - khử sau: ⃗ 3Cu + HCl + 2NaNO3 CuCl2 + NaCl + 2NO + H2O 2NO + O2 ⃗ 2NO2 (Không mau) ( nâu đo) Bản chất của phản ưng la: NO 3Cu + H+ + ⃗ Cu2+ + NO + H2O Nhơ có sự tiêp xúc đồng thơi của chất khử (Cu) va chất oxi hoa (có NaNO3 cung với chất tạo môi trương: H+ từ HCl ma phản ưng oxi hóa – khử đa xảử̉y ra, cac phân khac như: Na+, Cl- thực chất không tham gia vao phản ưng hoa học Như vậy có thê khai quat: muối Nitrat có khả oxi hoa được Cu môi trương axit Ví dụ: Thêm dung dịọ̣ch H2SO4 loãng vao dd Fe(NO3)2 thấy bọt khí không mau thoat va dung dịch không mau đổi mau vang Viêt phương trình hoa học dạng ion va xac định vai tro của cac chất phản ưng? Phân tíí́ch 3Fe2+ + NO + H+ ⃗ 3Fe3+ + NO + 2H2O Phương phap cân băng ion – electron Vận dụng kiên thưc học sinh có thê hiêu rõ bản chất của qua trình oxi hoa- khử xảy dung dịch chất điện li có ảnh hương bơi môi trương, thương găp la môi trương axit 2.3.3 Phat triên kiên thưc về phan ưng oxi hoa - khư phan ưng điên phân hoa học lơp 12 * Khái niệm về điện phân: Điện phân thực la qua trình oxi hóa - khử bê măt điện cực dưới tac dụng của dong điện môt chiêu bên ngoai * Cơ chế điện phân Tại catot: Xảy sự khử chất oxi hóa Rn+ + ne ⃗ R Nêu catot có măt đồng thơi nhiêu chất oxi hóa thuôc cac căp oxi hóa khử khac với môt điện thê điện phân thích hợp, chất oxi hóa thuôc căp oxi hóa - khử nao có thê điện cực cao hơn, tưc la có tính oxi hóa mạnh thì bị khử trước Thư tự khử gân đúng từ dê đên khó được quy ước sau: (1) Ưu tiên trước hêt la khử cac cation từ cuối day điện hóa Ví dụ: Au3+, Ag+, Fe3+, H+, Fe2+, Zn2+ ⃗ (2) Khử H2O: 2H2O +2e H2 + 2OH(3) Khử : Al3+, Mg2+, K+ Cac cation kim loại mạnh không bị khử điện phân dung môi nước(trừ trương hợp sử dụng catot băng vật liệu đăc biệt) Tại anot: Xảy sự oxi hóa chất khử R ⃗ Rn+ + ne - Nêu anot có măt đồng thơi nhiêu chất khử thuôc cac căp oxi hóa - khử khac thì chất khử thuôc thuôc căp oxi hóa – khử nao có thê điện cực thấp hơn, tưc la có tính khử mạnh thì bị oxi hóa trước - Nêu anot la kim loại thông thương thì anot bị oxi hóa, ta có hiện tượng anot tan - Nêu anot trơ thì môt cach gân đúng có thê xêp thư tự sự oxi hóa xảy anot điện phân dung dịch nước từ dê đên khó la: (1) Cac anion gốc axit không có oxi: S2-,, I-, Br-, Cl- (2) Khử H2O: ⃗ 2H2O (3) Khử OH-: 4OH- O2 + 4H+ +4e ⃗ O2 +2H2O +4e NO ; SO (4) Ion F- va cac anion gốc axit có oxi nói chung không bị oxi hóa điện phân dung dịch (trừ trương hợp đăc biệt) * Phân loại điện phân - Điện phân nóng chảy: Dung đê điêu chê kim loại có tính khử mạnh Na, Ca, Al…… - Điện phân dung dịch chất điện li với điện cực trơ (hay anot trơ) Ví dụ: Điện phân dung dịch CuCl2 Sơ đồ điện phân: CuCl2 ⃗ 2+ Cu H O + 2Cl - Anot có: Cl-, H2O sự oxi hóa: 2Cl- Catot có: Cu2+, H2O sự khử: Cu2+ +2e ⃗ Phương trình điện phân: CuCl2 2e + Cl2 ⃗ Cu Cu + Cl2 ⃗ dpdd Ví dụ: Điện phân dung dịch AgNO3 Sơ đờì̀ điệọ̣n phân: Anot có: H2O AgNO Ag NO3 4e +O2 +4H+ NO , H O sự oxi hóa: 2H2O Catot có: sự khử: Ag+ + 1e Ag , H O Phương trình điện phân: 4AgNO3 +2 H2O ⃗Ag+ 4Ag +4HNO3 + O2 ⃗ dpdd * Biểu thức của định luật Faraday n 9600 It e Số mol electron trao đổi điện cực: I(ampe): cương đô dong điện; t thơi gian điện phân Ví dụ: Điện phân dung dịch chưa 0,2 mol CuSO4 va 0,12 mol HCl băng điện cực trơ, I= 1,433 A giơ Tính thê tích khí thoat anot Phân tích n n 0,2, n HCl 0,12n CuSO 0, Cu2 H 0,12 It ne n Cl 0,12 , 96500 1,344.4.60.60 0,2 96500 Ta thấy Cu2+> H+ vê tính oxi hóa nên catot ion Cu2+ bị khử trước Phản ưng xảy catot Cu2+ + 2e 0,1 Cu ⃗ 0,2 Ta thấy Cu2+ chưa khử hêt, dư( 0,2 - 0,1=0,1) Vậy H+ chưa diện phân Phản ưng xảy anot: Thư tự xảy sau: 2Cl- - 2e ⃗ Cl2 012 0,12 0,06 Ta nhận thấy 0,12 < 0,2 ( số mol electron điện cực) chưng to có H2O điện phân 2H2O ⃗ O2 4e + (0,2- 0,12) Thê tích khí anot : + 4H+ 0,02 V Cl O2 0,08.22,4 1,792(lit) 2.3.4 BÀI TẬP PHAN ƯNG OXI HÓA - KHỬ TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI VÀ CACH SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG DAY HỌC HÓA HỌC 0,25 0,25 0,0625 Cac phản ưng xảy catot: Thư tự điện phân catot: Fe3+> Cu2+>H+>Fe2+ Fe3+ + 1e ⃗ Fe2+ 0,09 0,09 Cu2+ + 2e 0,02 0,04 ⃗ Cu Ta dê nhận thấy: 0,09 + 0,04 < 0,25 suy Fe2+ va Cu2+ điện phân hêt H+ điện phân (bao gồm lượng ban đâu va lượng anot) điện phân ∑ nH +=0 ,25+0 ,08=0 , 33 ⃗ 2H+ + 2e H2 0,12 0,06 0,12 Vậy H+ dư, Fe2+ chưa điện phân: Khối lượng catot tăng lên chính la khối lượng của Cu bam lên mCu= 64.0,02= 1,28 gam V (0,06 0,0625).22,4 2,744(lit) Chọn đap an D 2.3.4.4 Một sớí́ dạng tốn vận dụỆ̣ng phản ứng oxi hóa – Khử mở rộng tham khảo Bài tâp trăc nghiêm khach quan có lời giải Bài Hoa tan 5,6 gam bôt Fe 300 ml dung dịch HCl 1M, sau phản ưng thu được dung dịch X va khí H2 Cho lượng dư dung dịch AgNO3 vao dung dịch X thì thu được m gam chất rắn Gia trị m A 28,7 B 39,5 C 53,85 D 45,75 Phân tích nFe=0,1 mol; nH+= 0,3 mol Phương trình hóa học của phản ưng FeCl2 +H2 ⃗ Fe + 2HCl 0,1 0,2 0,1 14 n H du 0,1 0,1 n Fe n Cl 0,3 Dung dịch X chưa Khi Cho AgNO3 vao dung dịch X thì ta có phản ưng oxi hóa - khử giưa ion NO Fe va ion môi trương axit NO 3Fe2+ + 4H+ + ⃗ 3Fe3+ + NO + 2H2O 0,075 0,1 Ag+ + Cl- ⃗ AgCl 0,3 0,3 0,3 Ta thấy Fe2+ dư ( nFe dư= 0,1- 0,075= 0,025) nên Fe2+ tac dụng với Ag+: Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag ⃗ 0,025 0,025 Chất rắn thu được la: AgCl va Ag mrắn sau phản ưng = 0,3.143,5 + 0,025.108= 45,75 gam Chọn đap an D Bài 2: Hoa tan hoan toan 1,5 mol Cu va mol Fe băng dung dịch NaNO có pha thêm dung dịch H2SO4, biêt sau phản ưng sinh khí NO la sản phâm khử nhất Số mol NaNO3 tối thiêu cân dung la A B.10 C.11 D.12 Phân tích Cân chú ý ion NO có tính oxi hóa môi trương axit tương tự NO3 axit nitric HNO3 Vì vậy Cu va Fe bị oxi hóa tạo Fe3+ va Cu2+ Lượng tối thiêu chỉ đê đủ oxi hóa hêt Fe va môt phân Cu Sau đó lượng Cu dư tan dung dịch Fe3+ Kêt quả cuối cung dung dịch chỉ có chưa Fe2+ va Cu2+ Đên thực hiện cac phản ưng ban oxi hóa – khử đê giải bai toan Fe – 2e ⃗ Fe2+ 15 Cu – 2e 1,5 Cu2+ NO2 + H2O + 2H+ + e ⃗ NO3 5 5 Chọn đap an A Vậy n NaNO3 Bài 3: Tính thê tích (lít) dung dịch HNO3 1M (loang) tối thiêu đê hoa tan hoan toan hôn hợp chưa 0,15 mol Fe va 0,15 mol Cu ( biêt NO la sản phâm khử nhất) la A B 0,6 C.0,8 D 1,2 Phân tích Tính khử của Fe > Cu nên Fe tham gia phản ưng trước Cu, thê tích dung HNO3 tối thiêu toan bô lượng Cu phản ưng với ion Fe3+ Fe2+ Fe - 2e ⃗ 0,15 0,3 Cu - 2e ⃗ 0,15 4H+ + 3e Cu2+ 0,3 + NO3 NO +2 H2O ⃗ Vậy: ne nhận = 0,3 + 0,3 = 0,6 V HNO3 + ⇒ = 0,8 ⇒ n HNO3 0,8 nH 0,8 0,8 Chọn đap an C Bài 4: Cho 0,03 mol Fe vao dung dịch HCl dư, sau môt thơi gian thêm KNO3 vao dung dịch sau phản ưng Thê tích khí thu được ( biêt N+5 bị khử vê N+2) ? A 0,224 Phân tích B 1,008 C 0,672 D 0,896 Phương trình hóa học của phản ưng Fe + 2HCl 0,03 0,06 ⃗ FeCl2 0,03 + H2 0,03 16 Dung dịch thu được chưa H + dư, Fe2+ Khi cho thêm dung dịch KNO vao dung dịch thì xảy sự oxi hóa ion Fe2+ NO− 3Fe2+ + 4H+ + ⃗ 3Fe3+ + NO + 2H2O 0,03 V 0,01 (0,03 0,01).22,4 0,896 Chọn đap an D Bài 5: Dung dịch A chưa 0,01 mol Fe(NO3)3 va 0,15 mol HCl có khả hoa tan tối đa số gam Cu (Biêt NO la sản phâm khử nhất) A 2,88 B 3,92 C 3,2 5,12 Phân tích Ta thấy Cu tham gia phản ưng với Fe3+ va đồng thơi Cu cũng bị oxi hóa bơi NO môi trương axit ion Ta có phương trình ion thu gọn sau 2Fe3+ + Cu ⃗ Cu2+ + 2Fe2+ 0,01 0,005 3Cu + 8H+ + 0,045 3Cu2+ + 2NO +4H2O NO 0,12 0,03 mCu tối đa = (0,045 + 0,005).64 = 3,2 gam Chọn đap an C Bài 6: Cho 17,8 gam bôt Fe vao 0,8 lít dung dịch hôn hợp gồm Cu(NO 3)2 va H2SO4 0,25M Sau phản ưng xảy hoan toan, thu được m gam hôn hợp bôt kim loại va NO( sản phâm khử nhất, đktc) A 16,8 B17,8 C 13,48 D 10,68 Phân tích Đối với bai tập nhiêu học sinh trung bình cho la Fe tác dụng trực tiêp với H2SO4 loang, giải phóng khí H2 ma không đê ý đên vai tro của ion nitrat môi trương axit dân đên học sinh mắc phải sai lâm n 0,16 Cu( NO )2 n Cu2 n NO3 0,16 0,32 n ; H SO 0,2 n H 0,4 17 Phương trình hóa học của phản ưng 3Fe + 8H+ +2 0,15 0,4 Fe + Cu2+ 0,16 NO ⃗ 3Fe3+ + NO + 4H2O 0,1 ⃗Fe2+ + Cu 0,16 0,16 m= 17,8 - (0,31.56) +(0,16 64) = 10,68 gam Chọn đap an D BàÀ̀i 7: Điệọ̣n phân (vớó́i điệọ̣n cựọ̣c trơ) 200 ml dung dịọ̣ch CuSO cóó́ nờì̀ng độ x mol/l, kết thúó́c điệọ̣n phân catot bắó́t đầu cóó́ bọọ̣t khíó́ Dung dịọ̣ch sau điệọ̣n phân cóó́ khớó́i lượọ̣ng giảử̉m 16 gam so vớó́i dung dịọ̣ch ban đầu Giá trịọ̣ củử̉a x A 1,25 Phân tíí́ch B 0,5 C D Sơ đờì̀ điệọ̣n phân dung dịọ̣ch CuSO4 catot: anot ⃗ Cu2+ + 2e O2 0,2x 0,4x 2H2O Cu 0,2x - 4e 0,4x 4H+ + 0,1x Khi catot bắó́t đầu cóó́ khíó́ thìì̀ Cu2+ điệọ̣n phân hết Khớó́i lượọ̣ng dung dịọ̣ch giảử̉m chíó́nh khớó́i lượọ̣ng củử̉a Cu khỏi dung dịọ̣ch khíó́ O2 ⇒ mgiảử̉m = 0,2x.64 + 0,1x.32 = 16 x= BàÀ̀i 8: Điệọ̣n phân 300 ml dung dịọ̣ch hỗn hợọ̣p gờì̀m Cu(NO 3)2 0,105M NaCl 0,2M cho catot bắó́t đầu cóó́ bọọ̣t khíó́ thìì̀ dừì̀ng lạọ̣i Dung dịọ̣ch sau điệọ̣n phân cóó́ giá trịọ̣ A pH B.2 C.7 D.8 Phân tíí́ch n ) 0,0315 Cu( NO ; n NaCl 0,06 Điệọ̣n phân hỗn hợọ̣p dung dịọ̣ch Cu(NO3)2 NaCl Catot Cu2+, Na+, H2O anot Cl-, NO , H2O 18 Cu2+ + 2e ⃗ 2Cl- - 2e Cl2 Cu 0,0315 0,063 0,06 0,06 Ta nhậọ̣n thấó́y: 0,06 < 0,063 Chứng tỏ anot H2O bịọ̣ điệọ̣n phân Q trìì̀nh oxi hóó́a củử̉a H2O anot: 2H2O - 4e 4H+ + O2 0,003 0,003 0,01M 10 M 0,3 Vậọ̣y [H+] = 0,003 ⇒ pH = ChọỆ̣n đáp án B BàÀ̀i 9: Điệọ̣n phân dung dịọ̣ch cóó́ hịa tan 13,5 gam CuCl 14,9 gam KCl( cóó́ màng ngăn điệọ̣n cựọ̣c trơ) thời gian 5790 giây vớó́i cường độ dòng điệọ̣n 5A Dung dịọ̣ch sau điệọ̣n phân trung hịa vừì̀a đủử̉ V líó́t dung dịọ̣ch H2SO4 1M Giá trịọ̣ củử̉a V A 0,15 B 0,05 C 0,2 D 0,1 Phân tíí́ch n Cu2 n n CuCl2 0,1; n KCl 0,2 ; nK 0,1 0,4 0, n e 96500 ; Cu2+ 0,1 2H2O ⃗ 0,2 + 2e ⃗ Cu 96500 0,3 anot Điệọ̣n phân hỗn hợọ̣p dung dịọ̣ch ḿó́i Catot + 2e It 5.5790 2Cl- - 2e ⃗ 0,3 0,3 Cl2 - 2OH + H2 0,1 0,1 Vậọ̣y Cl- điệọ̣n phân chưa hết dư: 0,4 – 0,3 = 0,1 Phương trìì̀nh phảử̉n ứng trung hòa: OH- + H+ 0,1 V H2SO4 0,05 H2O 0,1 0,05 ChọỆ̣n đáp án B 19 BàÀ̀i 10: Điệọ̣n phân 200 ml dung dịọ̣ch Y gờì̀m KCl 0,1M Cu(NO 3)2 0,2M vớó́i cường độ dịng điệọ̣n 5A thời gian 1158 giây, điệọ̣n cựọ̣c trơ, màng ngăn xớó́p Giảử̉ sửử̉ H2O bay khơng đáng kể Độ giảử̉m củử̉a dung dịọ̣ch sau điệọ̣n phân A 3,59 gam Phân tíí́ch B 2,31 gam C 1,67 gam n n 0,04 n 0,02 K Cl n Cu n 0,02 0,04 0,08 ; NO3 Điệọ̣n phân hỗn hợọ̣p dung dịọ̣ch ḿó́i Catot n KCl Cu 0,02 ; + 2e Cu( NO )2 Cu ⃗ D 2,95 gam ; n e It 96500 5.1158 96500 0,06 anot 2Cl- - 2e ⃗ Cl2 2+ 0,03 0,06 0,03 0,02 2H2O - 4e 0,01 ⃗ 4H+ + O2 0,04 0,01 Khớó́i lượọ̣ng dung dịọ̣ch giảử̉m: mgiảử̉m = m Cu m O m Cl2 0,03.64 0,01.32 0,01.71 2,95 ChọỆ̣n đáp án D Bài tâp trăc nghiêm khach quan lời giải BàÀ̀i 1: Cho hỗn hợọ̣p Fe, Cu vào dung dịọ̣ch AgNO3 dư thìì̀ sau phảử̉n ứng kết thúó́c dung dịọ̣ch thu đượọ̣c cóó́ chấó́t tan A Fe(NO3)2, Cu(NO3)2 B Fe(NO3)3, Cu(NO3)2, AgNO3 C Fe(NO3)3, Cu(NO3)2 D Fe(NO3)2, Cu(NO3)2, AgNO3 BàÀ̀i 2: Điệọ̣n phân hỗn hợọ̣p dung dịọ̣ch gờì̀m CuSO4, Fe2(SO4)3 thu đượọ̣c dung dịọ̣ch chứa hai chấó́t tan Dung dịọ̣ch gờì̀m A H2SO4 CuSO4 C.H2SO4 FeSO4 B H2SO4, Fe2(SO4)3 D FeSO4, CuSO4 20 BàÀ̀i 3: Ḿó́i Fe2+ làm mấó́t màu dung dịọ̣ch KMnO mơi trường axit tạọ̣o ion Fe3+ Cịn ion Fe3+ tác dụọ̣ng vớó́i I- tạọ̣o I2 Fe2+ Sắó́p xếp chấó́t oxi hóó́a củử̉a ion Fe3+, I2, MnO4- theo thứ tựọ̣ mạọ̣ch dần A MnO4- < Fe3+< I2 C I2< Fe3+< MnO4- BàÀ̀i 4: Cho sơ đờì̀ phảử̉n ứng: B MnO4-