Nếu cho 34,8 gam hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch CuSO4 dư, lọc lấy toàn bộ chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO3 nóng dư thì thu được V lít khí NO2 (đktc)A. Al,[r]
(1)Phương pháp áp dụng định luật bảo toàn electron
Biên soạn : Thầy Phạm Ngọc Sơn - TT luyện Thi Trí Đức - KTX ĐHNN-ĐHQG HN
I - Nội dung
Trong phản ứng oxi hóa - khử, số mol electron mà chất khử cho số mol electron mà chất oxi hóa nhận
- Sử dụng cho tốn có phản ứng oxi hóa - khử, đặc biệt tốn có nhiều chất oxi hóa, nhiều chất khử
- Trong phản ứng hệ phản ứng, cần quan tâm đến trạng thái oxi hóa ban đầu cuối nguyên tử mà khơng cần quan tâm đến q trình biến đổi trung gian
- Cần kết hợp với phương pháp khác bảo toàn khối lượng, bảo tồn ngun tố để giải tốn
- Nếu có nhiều chất oxi hóa nhiều chất khử tham gia tốn, ta cần tìm tổng số mol electron nhận tổng số mol electron nhường cân II - Bài tập áp dụng
Bµi 1. Để m (g) bột sắt ngồi khơng khí thời gian thu được12 gam hỗn hợp chất rắn FeO, Fe3O4, Fe2O3, Fe Hịa tan hồn tồn hỗn hợp dung
dịch HNO lỗng thu 2,24 lít khí NO (đktc) Giá trị m
A 5,04 gam B 10,08 gam C 15,12 gam D 20,16 gam Hướng dẫn giải.
nFe = ; ; n NO giải phóng = 0,1 mol - Chất khử Fe:
- Chất oxi hóa gồm O2 HNO3 :
S
mol e- Fe nhường = S ne- chất oxi hóa (O 2, ) nhận: Þ m = 10,08 (g)
Đáp án B
Bµi 2. Hịa tan hồn tồn 17,4 gam hỗn hợp kim loại Al, Fe, Mg dung dịch HCl thấy thoát 13,44 lít khí Nếu cho 34,8 gam hỗn hợp tác dụng với dung dịch CuSO4 dư, lọc lấy toàn chất rắn thu sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO3 nóng dư thu V lít khí NO2 (đktc) Giá trị V
A 11,2 lít B 22,4 lít C 53,76 lít D 76,82 lít
Hướng dẫn giải. Al, Mg, Fe nhường e, số mol electron số mol e Cu
nhường tham gia phản ứng với HNO3 Số mol electron mà H+ nhận số mol electron mà HNO3 nhận
(2)Bµi 3. Hịa tan hồn toàn 28,8 gam kim loại Cu vào dung dịch HNO lỗng, tất khí NO thu đem oxi hóa thành NO2 sục vào nước có dịng oxi để chuyển hết thành HNO Thể tích khí oxi đktc tham gia vào trình
A 5,04 lít B 7,56 lít C 6,72 lít D 8,96 lít
Hướng dẫn giải
Ta nhận thấy, Cu nhường electron cho HNO3 tạo thành NO2, sau NO2 lại
nhường cho O2 Vậy toán này, Cu chất nhường, O2 chất nhận
electron Cu
- 2e ® Cu 2+
0,45 0,9 O2
+ 4e ® 2O 2- x 4x
4x = 0,9 Þ x = 0,225 Þ = 0,225.22,4 = 5,04 lít Đáp án A
Bµi 4. Chia m gam hỗn hợp kim loại A, B có hóa trị không đổi thành phần :
- Phần tan hết dung dịch HCl, tạo 1,792 lít H2 (đktc) - Phần nung oxi thu 2,84 g hỗn hợp oxit
Giá trị m
A 1,56 gam B 2,64 gam C 3,12 gam D 4,68 gam
Hướng dẫn giải. A,B chất khử, H (ở phần 1) O+ (ở phần 2) chất oxi hóa.
Số mol e- H nhận số mol O+ nhận 2H
++ 2.1e- ® H 2
0,16 0,08 O2 + 4e ® 2O 2- 0,04 0,16 Þ
mkl phần = moxit - mO = 2,84 - 0,04.32 = 1,56 gam m = 1,56.2 = 3,12 gam Đáp án C
Bµi 5. Chia 38,6 gam hỗn hợp gồm Fe kim loại M có hóa trị thành phần nhau:
- Phần 1: Tan vừa đủ lít dung dịch HCl thấy 14,56 lít H (đktc) - Phần 2: Tan hoàn toàn dung dịch HNO lỗng nóng thấy 11,2 lít khí NO (đktc)
a Nồng độ mol/l dung dịch HCl
A 0,45 M B 0,25M C 0,55 M D 0,65 M b Khối lượng hỗn hợp muối clorua khan thu cô cạn dung dịch sau phản ứng phần
(3)c %m Fe hỗn hợp ban đầu
A 30,05 % B 50,05 % C 50,03 % D Kết khác
d Kim loại M
A Mg B Fe C Al D Cu Hướng dẫn giải.
a = 0,65 (mol) Þ nH = 1,3 mol Þ n HCl = nH = 1,3 mol CM = 0,65M Đáp án D
b mmuối = mKl + Trong
mmuối = 19,3 + 1,3.36,5 = 65,45 gam ? Đáp án B
c áp dụng phương pháp bảo toàn e: - Phần 1:
Fe - 2e ® Fe 2+ 0,2
0,4 0,2 M
- ae ® Ma +
2H
++ 2e ® H 2 1,3 0,65 - Phần 2:
Fe
- 3e ® Fe 3+ M
- ae ® Ma + N
++5 3e ® N +2 (NO) 1,5 0,5 x = 0,2, ay = 0,9
Þ
nFe = 0,2 Þ %mFe = Đáp án C
d
Đáp án D
Bµi 6. Hịa tan hồn toàn 17,4 gam hỗn hợp kim loại Al, Fe, Mg dung dịch HCl thấy 13,44 lít khí
Nếu cho 8,7 gam hỗn hợp tác dụng dung dịch NaOH dư ® 3,36 lít khí
Vậy cho 34,8 gam hỗn hợp tác dụng với dung dịch CuSO4 dư, lọc lấy toàn chất rắn thu sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO3 nóng dư thu V lít khí NO2 Các khí đo điều kiện tiêu chuẩn
(4)A 26,88 lít B 53,70 lít C 13,44 lít D 44,8 lít Hướng dẫn giải
2Al
+ 6HCl ® AlCl + 3H Mg
+ HCl ® MgCl + H2 Fe
+ 2HCl ® FeCl + H2
Đặt số mol Al, Mg, Fe 17,4 gam hỗn hợp x, y, z Trong 34,7 gam hỗn hợp : nAl = 0,4; nMg = 0,3; nFe = 0,3
2Al
+ 3CuSO ® Al2(SO 4)3 + 3Cu Mg
+ CuSO ® MgSO + Cu Fe
+ CuSO ® FeSO + Cu Cu
+ 4HNO ® Cu(NO 3)2 + 2NO2 + H2O áp dụng định luật bảo toàn electron
- Al, Mg, Fe chất khử, nhường electron Cu
nhận e từ kim loại sau lại nhường cho HNO2+ 3 - HNO3 chất oxi hoá, nhận electron
N +5 + 1e ® N+4 (NO2 ) a a Þ a = 2,4
Þ Đáp án A
Bµi 7. Cho tan hồn tồn 3,6 gam hỗn hợp gồm Mg Fe dung dịch HNO3 2M, thu dung dịch D, 0,04 mol khí NO 0,01 mol N2O Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH lấy dư, lọc nung kết tủa đến khối lượng thu m gam chất rắn
a Giá trị m
A 2,6 gam B 3,6 gam C 5,2 gam D 7,8 gam
b Thể tích HNO3 phản ứng
A 0,5 lít B 0,24 lít C 0,26 lít D 0,13 lít
Hướng dẫn giải
a - HNO3 chất oxi hoá N +5 + 3e NO
0,12 0,04 (mol) 2N +5 + 8e 2N (N+1 2O)
(5)- Mg Fe chất khử Gọi x, y số mol Mg Fe hỗn hợp Mg - 2e Mg +2
Trong phản ứng oxi hóa - khử, số mol electron mà chất khử cho số molelectron mà chất oxi hóa nhận