Phương pháp giải nhanh các dạng bài tập liên quan đến phản ứng oxi hóa - khử môn Hóa học 10 năm 2020

PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH CÁC DẠNG BÀI TẬP PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ Để giải nhanh các dạng toán có liên quan đến phản ứng oxi hoá – khử chúng ta nên áp dụng định luật bảo toàn electron.. * [r]

(1)

PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH CÁC DẠNG BÀI TẬP PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ Để giải nhanh dạng tốn có liên quan đến phản ứng oxi hoá – khử nên áp dụng định luật bảo toàn electron

* Nội dung định luật bảo toàn electron:

Trong phản ứng oxi hoá – khử, số mol electron chất khử cho số mol electron chất oxi hoá nhận

e(cho) e(nhaän)

n  n



* Lưu ý:

- Trong phản ứng hệ phản ứng oxi hoá – khử, cần quan tâm đến trạng thái oxi hoá ban đầu cuối nguyên tố, không quan tâm đến trình biến đổi trung gian

- Cần kết hợp với phương pháp khác phương pháp quy đổi, bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, bảo tồn điện tích để giải tốn

● Dạng 1: Kim loại tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 (lỗng) Kim loại bị oxi hố:

n

e cho

MM ne n an (a n số mol hoá trị M)

1

2 4

H Cl, H SO (lỗng)

 

thể tính oxi hoá H+:

2

2H2eH

2

e nhaän H H

n  n 2n

  

n

2

HCl

M M H

H SO (loãng)





  



Theo định luật bảo tồn electron, ta có:

2

H

an2n

Lưu ý: Kim loại có nhiều hố trị (Fe, Cr) tác dụng với HCl H2SO4 lỗng đạt hố trị thấp

Ví dụ 1:Hồ tan hồn tồn 5,4 gam Al dung dịch H2SO4 lỗng, thu V lít H2 (ở đktc) Giá trị V

A. 4,48 B. 3,36 C 6,72. D. 2,24 Hướng dẫn giải

Bảo toàn electron: 5,4 V V 6,72 lít 27  22,4 

Ví dụ 2:Cho 10,0 gam hỗn hợp X gồm Fe Cu phản ứng với dung dịch HCl loãng (dư), đến phản ứng xảy hồn tồn thu 3,36 lít H2 (đktc) Khối lượng Cu có 10,0 gam hỗn hợp X

A. 2,8 gam B. 5,6 gam C 1,6 gam. D. 8,4 gam Hướng dẫn giải

Chỉ có Fe phản ứng với HCl, ta có: 2.nFe 2.nH2 2.3,36 22,4

 

Fe Cu

n 0,15mol m 10 0,15.56 1,6 gam

     

Ví dụ 3:Cho 0,3 gam kim loại hoá trị II phản ứng hết với dung dịch HCl, thu 0,28 lít H2 (đktc) Kim loại

(2)

Hướng dẫn giải Ta có: 0,3 2.0,28 M 24 M laø Mg

M   22,4  

Ví dụ 4:Cho 5,1 gam hai kim loại Mg Al tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, thu 5,6 lít khí H2 (đktc) Tỉ lệ phần trăm theo khối lượng Al hỗn hợp ban đầu

A 52,94%. B. 47,06% C. 32,94% D. 67,06% Hướng dẫn giải

Đặt a b số mol Mg Al, ta có:

kim loại

Al

m 24a 27b 5,1

a 0,1mol 5,6

b 0,1mol Bảo toàn electron: 3a 2b

22,4 0,1.27

%m 100% 52,94%

5,1

   

 

 

 



   

 

   

Ví dụ 5:Hồ tan 1,92 gam kim loại M (hoá trị n) vào dung dịch HCl H2SO4 loãng (vừa đủ), thu 1,792 lít khí H2 (đktc) Kim loại M

A. Fe B. Cu C. Al D Mg

Hướng dẫn giải

Bảo toàn electron, ta có: 1,92 n 2.1,792 M 12n n M laø Mg

M 22,4 M 24

 

     





Ví dụ 6:Hỗn hợp X gồm Zn, Mg, Fe Hoà tan hết 23,40 gam hỗn hợp X vào dung dịch HCl, thu 11,20 lít khí (đktc) Để tác dụng vừa hết với 23,40 gam hỗn hợp X cần 12,32 lít khí clo (đktc) Khối lượng Fe hỗn hợp

A. 8,4 gam B. 11,2 gam C. 2,8 gam D 5,6 gam Hướng dẫn giải

 Mg Zn bị HCl Cl2 oxi hoá đến mức +2

 Fe bị HCl oxi hoá đến F e2



; bị Cl2 oxi hoá đến F e.3



Đặt a tổng số mol Mg Zn; b số mol Fe, bảo toàn electron ta có:

H2

Fe Cl2

2a 2b 2.n 2a 2b 1

b 0,1 m 5,6 gam

2a 3b 2.n 2a 3b 1,1

     

     

 

    



Ví dụ 7:Chia hỗn hợp hai kim loại A, B có hố trị khơng đổi thành hai phần Phần hoà tan hết dung dịch HCl, thu 1,792 lít khí H2 (đktc) Phần nung oxi, thu 2,84 gam hỗn hợp oxit Khối lượng hai kim loại hỗn hợp đầu

A. 1,56 gam B 3,12 gam. C. 2,2 gam D. 1,8 gam Hướng dẫn giải

Ta có:

2

kim loại oxit O

m m m

(3)

       

   



kim loại

1

n n 2n 4n n 0,08 0,04mol

2 m 2.(2,84 0,04.32) 3,12 (gam)

● Dạng 2: Kim loại tác dụng với dung dịch H2SO4 (đặc) * H2SO4 đặc: tính oxi hố thể

6

S



6 o

t

2

(trừ Au, Pt) (SO , S, H S)

2

Kim loại + H SO (đặc)  Muối + sản phẩm khử H O * Các trình khử

6

S



Quá trình khử

Mối liên hệ

2

H SO

n với nsản phẩm

khử

ne nhận

 2   

4 2

4H SO 2e SO 2H O

2

H SO SO

n 2n

2

e nhaän SO

n 2n

2

4

8H SO  6e S 4H O

2

H SO S

n 4n ne nhaän 6nS

2

4 2

10HSO 8eH S 4H O

2

H SO H S

n 5n

2

e nhaän H S

n 8n * Lưu ý:

- Kim loại có nhiều hố trị (Fe, Cr) phản ứng với H2SO4 đặc đạt hoá trị cao - Fe, Al, Cr không phản ứng với H2SO4 (đặc, nguội) bị thụ động hố

Ví dụ 8:Cho 9,2 gam hỗn hợp gồm Zn Al phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 5,6 lít khí SO2 (ở đktc, sản phẩm khử nhất) Khối lượng Al có hỗn hợp

A 2,7 gam. B. 5,4 gam C. 8,1 gam D. 6,75 gam Hướng dẫn giải

Đặt a b số mol Zn Al, ta có:

Al

65a 27b 9,2

a 0,1

m 2,7 gam 5,6

Bảo toàn electron: 2a 3b b 0,1 22,4

    

   

 

   



Ví dụ 9:Hồ tan hồn tồn 0,756 gam kim loại M lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 2,688 gam khí SO2 (là sản phẩm khử nhất) M

A. Fe B. Cu C. Zn D Al

Hướng dẫn giải Bảo toàn electron: n.0,756 2.2,688 M 9n n

M 64 M 27 (Al)

  

    

 

Ví dụ 10: Cho m gam Fe tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 3,36 lít khí SO2 (ở đktc, sản phẩm khử nhất) Giá trị m

(4)

Bảo toàn electron: 3.m 2.3,36 m 5,6 gam 56 22,4 

Ví dụ 11: Cho 18,4 gam hỗn hợp Zn Al tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 11,2 lít khí SO2 (ở đktc, sản phẩm khử nhất) Phần trăm khối lượng Zn hỗn hợp ban đầu

A 70,65%. B. 29,35% C. 45,76% D. 66,33% Đặt a b số mol Zn Al, ta có:

Zn

65a 27b 18,4

a 0,2

%m 70,65%

11,2

Bảo toàn electron: 2a 3b b 0,2 22,4

    

   

 

   



Ví dụ 12: Để hồ tan hết 11,2 gam Fe cần tối thiểu dung dịch chứa a mol H2SO4 đặc, nóng tạo sản phẩm khử SO2 Giá trị a

A. 0,45 B 0,4. C. 0,6 D. 0,2 Hướng dẫn giải

Vì dùng lượng tối thiểu H2SO4 đặc, nóng nên sau phản ứng toàn Fe3+ phản ứng với Fe để tạo Fe2+

Bảo toàn electron:

2

Fe SO SO

2.n 2.n n 0,2mol

2

H SO SO

n 2.n 0,4mol a 0,4

    

Ví dụ 13: Cho 0,01 mol hợp chất sắt tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, nóng, 0,112 lít (đktc) khí SO2 (là sản phẩm khử nhất) Công thức hợp chất

A. FeCO3 B. FeS2 C. FeS D FeO. Hướng dẫn giải

Vì sau phản ứng thu SO2 nên ta loại phương án A (do tạo CO2) Ta có: ne nhận = 0,005 = 0,01 mol, suy ne cho = 0,01 mol

Xét q trình oxi hố:

6

3

FeS Fe S 15e

FeS Fe S 9e

FeO Fe 1e

 

  



  

 

Chỉ có 0,01 mol FeO cho 0,01 mol electron

Ví dụ 14: Cho 1,44 gam hỗn hợp gồm kim loại M oxit MO, có số mol nhau, tác dụng hết với H2SO4 đặc, đun nóng Thể tích khí SO2 (đktc) thu 0,224 lít Kim loại M

A Cu. B. Fe C. Al D. Zn

Hướng dẫn giải Loại phương án C oxit Al khơng thể có dạng MO Xét trường hợp M có hố trị II, bảo tồn electron ta có:

2

M SO M MO

2.n 2.n n n 0,01mol

(5)

Xét trường hợp M Fe, ta có: nFe nFeO 1,44 0,01125mol 56 72

  



e cho e nhaän

n 0,1125(3 1) 0,045mol n 0,02mol,

      loại trường hợp

● Dạng 3: Kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 * HNO3 thể tính oxi hố

5

N



3

(trừ Au, Pt)

(NO, N , N O, NH2 2 4 )

Kim loại + H N O (loãng) Muối + sản phẩm khử H O



 

5 o

t

3 2

(trừ Au, Pt)

Kim loại + H N O (đặc) Muối + NO H O



 

* Các trình khử

5

N



Quá trình khử

Mối liên hệ

3

HNO

n với nsản phẩm

khử

ne nhận

3 2

2HNO 1eNO H O

3

HNO NO

n 2n

2

e nhaän NO

n n

3

4H NO3eNO 2H O

3

HNO NO

n 4n ne nhaän 3nNO

3 2

10H2NO8eN O 5H O

3

HNO N O

n 10n

2

e nhaän N O

n 8n

3 2

12H 2NO 10eN 6H O

3

HNO N

n 12n

2

e nhaän N

n 10n

3

10HNO8eNH  3H O

3

HNO NH

n 10n 

4

e nhaän NH

n 8n  * Lưu ý:

- Các kim loại Fe, Cu, Ag khử HNO3 loãng đến NO

- Các kim loại Mg, Al, Zn phản ứng với HNO3 lỗng ngồi tạo NO cịn tạo sản phẩm khử khác N2, N2O NH4NO3

- Kim loại có nhiều hố trị (Fe, Cr) phản ứng với HNO3 đạt hoá trị cao - Fe, Al, Cr không phản ứng với HNO3 (đặc, nguội) bị thụ động hố

Ví dụ 15:Hồ tan hồn toàn 6,4 gam Cu dung dịch HNO3 (dư), thu x mol NO2 (là sản phẩm khử N5+) Giá trị x

Bảo tồn electron, ta có: 2.6,4 x x 0,2 64   

Ví dụ 16: Cho m gam Fe tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 lỗng tạo 1,792 lít khí (đktc) Cũng cho m gam Fe tác dụng với lượng dư dung dịch HNO3 lỗng thấy V lít khí (đktc) khí NO Giá trị V

(6)

Bảo tồn electron, ta có:

2

Fe H

NO H NO H

Fe NO

2n 2n

n n V V 1,792 (lít)

3n 3n

 

     

  

Ví dụ 17:Hoà tan m gam hỗn hợp FeO, Fe(OH)2, FeCO3 Fe3O4 (trong Fe3O4 chiếm 1/3 tổng số mol hỗn hợp) vào dung dịch HNO3 loãng (dư), thu 8,96 lít (đktc) hỗn hợp gồm CO2 NO (sản phẩm khử N+5) có tỉ khối so với H2 18,5 Số mol HNO3 phản ứng

A 1,8 B 3,2. C 2,0 D 3,8

Hướng dẫn giải Đặt x y số mol CO2 NO, ta có:

x y 0,4 x 0,2

44x 30y 0,4.2.18,5 y 0,2

    



    

 

Bảo tồn electron, ta có: NO

Fe Fe

1.n 3.n n 0,6mol Vì

3

hh Fe O

F e

n n 0,6moln 0,2mol Bảo toàn nguyên tố Fe N, ta có:

3

3 3

Fe(NO ) Fe

HNO Fe(NO ) NO

n n 0,4 3.0,2 1mol

n 3.n n 3.1 0,2 3,2mol

    

 

    





Ví dụ 18:Hồ tan hồn tồn 7,5 gam hỗn hợp gồm Mg Al lượng vừa đủ V lít dung dịch HNO3 1M Sau phản ứng kết thúc, thu 0,672 lít N2 (ở đktc) dung dịch chứa 54,9 gam muối Giá trị V

A. 0,72 B. 0,65 C. 0,70 D 0,86 Hướng dẫn giải

Nếu sản phẩm khử khơng có NH4NO3, ta có:

muối

0,672

m 7,5 62.10 26,1 gam 54,9 gam 22,4

   

Vậy phản ứng có tạo NH4NO3 Đặt x số mol NH4NO3, ta có:

3

muối

HNO N NH NO

m 7,5 62.(10.0,03 8x) 80x 54,9 x 0,05 n 12.n 10n 12.0,03 10.0,05 0,86mol

      

     

Ví dụ 19:Hồ tan hồn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) axit HNO3, thu V lít (ở đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO NO2) dung dịch Y (chỉ chứa hai muối axit dư) Tỉ khối X H2 19 Giá trị V

Vì Fe Cu có tỉ lệ mol 1:1 nên nFe nCu 12 0,1mol 56 64

  



Đặt x y số mol NO NO2 hỗn hợp X, ta có:

X X

M n

Bảo toàn electron: 0,1.3 + 0,1.2 = 3x + y

x 0,125

V 5,6 (lít) m 30x 46y 38(x y)

y 0,125 

 

   

   

 

  

(7)

Ví dụ 20: Hỗn hợp X gồm hai kim loại A B đứng trước H dãy điện hố có hố trị khơng đổi hợp chất Chia m gam X thành hai phần nhau:

- Phần 1: Hoà tan hoàn toàn dung dịch chứa axit HCl H2SO4 loãng tạo 3,36 lít khí H2 - Phần 2: Tác dụng hồn tồn với dung dịch HNO3 thu V lít khí NO (sản phẩm khử nhất) Biết thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn Giá trị V

A 2,24. B. 3,36 C. 4,48 D. 6,72 Hướng dẫn giải

Vì A B có hố trị khơng đổi nên

2

e cho (phần 1) e cho (phần 2) e nhận (phần 1) e nhận (phần 2)

H NO NO NO

n n n n

2

2n 3n n 0,15 0,1mol V 2,24 (lít)

3

  

       



Ví dụ 21: Cho 18,5 gam hỗn hợp Z gồm Fe Fe3O4 tác dụng với 200 ml dung dịch HNO3 loãng, đun nóng khuấy Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu 2,24 lít khí NO (đktc) dung dịch X lại 1,46 gam kim loại Nồng độ mol/ lít dung dịch HNO3

A. 3,5M B. 2,5M C 3,2M. D. 2,4M Hướng dẫn giải

Vì sau phản ứng 1,46 gam Fe nên sau phản ứng thu Fe2+ Quy đổi hỗn hợp Z thành hỗn hợp Z’ gồm Fe O

Đặt a b số mol Fe O tham gia phản ứng, ta có: 56a 16b 18,5 1,46 17,04 a 0,27

Bảo toàn electron: 2a 2b 3.0,1 b 0,12

      



 

  

 

3

HNO NO O (oxit ) M (HNO )

n 4n 2n 4.0,1 2.0,12 0,64mol C 3,2M

       

Ví dụ 22: Hồ tan hoàn toàn 32 gam kim loại M dung dịch HNO3 (dư) thu 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO2 NO, có tỉ khối so H2 17 Kim loại M

A Cu. B. Zn C. Fe D. Ca

Hướng dẫn giải Đặt a b số mol NO NO2, ta có:

hh hh

n a b 0,4 a 0,3

m 30a 46b 17.2.0,4 b 0,1

     

 

 

   

 



n 32

n 0,3.3 0,1.1 M 32n M laø Cu

M M 64

 

       

 

Ví dụ 23: Lấy 0,1 mol Cu tác dụng với 500 ml dung dịch chứa KNO3 0,2M HCl 0,4M thu lít khí NO (đktc)?

A. 2,24 lít B 1,12 lít. C. 3,36 lít D. 8,96 lít Hướng dẫn giải

3

Cu H NO

n 0,1mol; n  0,2mol; n  0,1mol

(8)

2

3

NO

3Cu 8H 2NO 3Cu 2NO 4H O

0,2mol 0,05mol

V 1,12 (lít)

  

    

 

(Vì nNO3 nCu nH

2

 

  nên phản ứng tính theo lượng H+.)

Ví dụ 24: Hồ tan hồn tồn 3,28 gam hỗn hợp Fe R có hoá trị II dung dịch HCl (dư) 2,464 lít H2 (đktc) Cũng lượng hỗn hợp kim loại tác dụng với lượng dư dung dịch HNO3 lỗng thu 1,792 lít khí NO (đktc) Kim loại R

A. Pb B Mg. C. Cu D. Zn Hướng dẫn giải

Đặt a b số mol Fe R, theo bảo tồn electron ta có:

R

2,464 2a 2b

a 0,02 3,28 0,02.56

22,4

M 24 R laø Mg

0,09 1,792 b 0,09

3a 2b 22,4 

  

   

     

 

     



Ví dụ 25: Hoà tan hết 0,1 mol Zn vào 100 ml dung dịch HNO3 nồng độ aM khơng thấy khí thoát Giá trị a

A. 0,25 B. 1,25 C. 2,25 D 2,5. Hướng dẫn giải Sản phẩm khử HNO3 trường hợp NH4NO3 Bảo toàn electron, suy ra:

4

NH NO

2.0,1

n 0,025mol

8

 

3

HNO NH NO

n 10n 0,25mol a 2,5M

    

● Dạng 4: Kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp axit

Ví dụ 26: Cho 7,2 gam bột Mg tan hết dung dịch hỗn hợp HCl (dư) KNO3, thu dung dịch X chứa m gam muối 2,688 lít khí Y (đktc) gồm N2 H2 có khối lượng 0,76 gam Giá trị m A. 29,87 B. 24,03 C. 32,15 D 34,68.

Do tính oxi hố NO3- mơi trường axit mạnh tính oxi hố H+ nên thu khí H2 NO3- phản ứng hết

Đặt x y số mol N2 H2, ta có:

x y 0,12 x 0,02

28x 2y 0,76 y 0,1

    



 

  

 

4

NH NH

7,2

2 10.0,02 2.0,1 8.n n 0,025mol

24       

Ta có dung dịch K

NH : 0,025mol X

Mg : 0,3mol Cl

 

 

(9)

Bảo toàn nguyên tố N bảo toàn điện tích dung dịch X, ta có:

3

2

4

KNO N

K NH Cl

X

K Mg NH Cl

n n 2.n n 0,065mol n 0,69mol

1.n 2.n 1.n 1.n m 34,68 gam

  

   

      

 

 

   

 



Ví dụ 27: Hồ tan hồn tồn 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg Al vào dung dịch Y gồm HNO3 H2SO4 đặc thu 0,1 mol khí SO2, NO, NO2, N2O Phần trăm khối lượng Al Mg X là:

A. 63% 37% B 36% 64%. C. 50% 50% D. 46% 54%

Hướng dẫn giải Đặt a b số mol Mg Al, ta có:

Mg X

Al

%m 64%

m 24a 27b 15 a 0,1

b 0,2

Bảo toàn electron: 2a + 3b = 0,1(2 + + + 8) %m 36%

 

     

  

  

 

 

 

Ví dụ 28: Thí nghiệm 1: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80ml dung dịch HNO3 1M V1 lít khí NO

Thí nghiệm 2: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80ml dung dịch HNO3 1M H2SO4 0,5M thoát V2 lít khí NO

Biết NO sản phẩm khử nhất, thể tích khí đo điều kiện Quan hệ V1 V2 A. V2 = V1 B. V2 = 2,5V1 C V2 = 2V1 D. V2 = 1,5V1

Hướng dẫn giải Thí nghiệm 1:

3

Cu H NO

n 0,06mol; n  0,08mol; n  0,08mol Phản ứng xảy sau:

2

3

NO (1)

0,08mol 0,02mol

V 0,448 (lít)

  

    

 

(Vì NO3 Cu H

n n n

2

 

  nên phản ứng tính theo lượng H+.) Thí nghiệm 2:

3

Cu H NO

n 0,06mol; n  0,16mol; n  0,08mol Phản ứng xảy sau:

2

3

NO(2)

0,16mol 0,04mol

V 0,896 (lít)

  

    

 

(Vì nNO3 nCu nH

2

 

  nên phản ứng tính theo lượng H+ Cu.) Vậy V2 = 2V1

(10)

bằng 11,4 Giá trị m

A. 16,085 B. 14,485 C. 18,300 D 18,035. Hướng dẫn giải

Vì thu khí H2 nên NO3- phản ứng hết Đặt x y số mol N2 H2, ta có:

x y 0,025 x 0,02

28x 2y 0,025.2.11,4 y 0,005

    



 

  

 

4

NH NH

3,48

2 10.0,02 2.0,005 8.n n 0,01mol

24       

Bảo toàn nguyên tố N bảo toàn điện tích dung dịch X, ta có:

3

2

4

KNO N

K NH Cl

X

K Mg NH Cl

n n 2.n n 0,05mol n 0,35mol

1.n 2.n 1.n 1.n m 18,035 gam

  

   

      

 

    



 



● Dạng 5: Tính nhanh khối lượng muối tạo thành phản ứng oxi hoá – khử kim loại tác dụng với axit

Ta cĩ cơng thức tính nhanh: mmuối mkim loại Mgốc axit netrao đổi hoa ùtrị gốc axit

 



2

1

2e

H

muối clorua kim loại kim loại H

1

2e

2 4

H

muối sunfat kim loại kim loại H

6

ne

2 2

muoái sunfat k

2H Cl H

35,5.2n

m m m 71n

1

H SO H

96.2n

m m m 96n

2

H SO sản phẩm khử ( SO ,S, H S)

m m

 



  



 

   

 

   

 



4

etrao đổi

im loại kim loại etrao đổi

5

ne

3 2

etrao đổi

muối nitrat kim loại NH NO kim loại etrao đổi NH NO

96 n

m 48 n

2

H N O sản phẩm khử (NO, N , N O, NO , NH NO ) 62 n

m m m m 62 n m

1

 

  

 

     



Lưu ý: Vì sản phẩm khử HNO3 NH4NO3 tan dung dịch nên tính khối lượng muối ta phải xét xem phản ứng có tạo NH4NO3 hay khơng Nếu có tạo NH4NO3 ta phải cộng thêm phần khối lượng

Ví dụ 30: Cho 8,8 gam hỗn hợp X gồm Fe Cu phản ứng với dung dịch HCl loãng (dư), đến phản ứng xảy hồn tồn thu 3,36 lít khí H2 (đktc) m gam muối khan Giá trị m

A. 20,25 B. 19,45 C. 8,4 D 19,05 Hướng dẫn giải

Cu không phản ứng với dung dịch HCl Bảo toàn electron:

2

Fe H Fe

n n 0,15molm 8,4 gam

muoái H

m 8,4 71.n 19,05 gam

(11)

Ví dụ 31: Hồ tan hồn tồn 7,8 gam hỗn hợp gồm Al Mg dung dịch HCl (dư), thu 8,96 lít khí H2 (đktc) dung dịch chứa m gam muối Giá trị m

Vì HCl dư nên kim loại phản ứng hết Ta có:

2

muối clorua kim loại H

8,96

m m 71n 7,8 71 36,2 gam

22,4

     

Ví dụ 32: Hồ tan hết 16,3 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al Fe dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 0,55 mol SO2 (sản phẩm khử nhất) Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng chất rắn khan thu

mmuối = mkim loại48



Ví dụ 33: Hỗn hợp X gồm kim loại Mg, Al, Zn Lấy m gam hỗn hợp X tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), thu 6,72 lít khí (ở đktc) Cũng lấy m gam X tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư), thu V lít khí SO2 (sản phẩm khử nhất, đktc) (m + a) gam muối Giá trị V a

A. 3,36 28,8 B. 3,36 14,4 C 6,72 28,8. D. 6,72 57,6 Hướng dẫn giải

Vì hỗn hợp X gồm kim loại có hố trị khơng đổi nên

2 2

e cho ( phaàn 1) e cho ( phần 2) e nhận ( phần 1) e nhận ( phần 2)

H SO SO SO

n n n n

2n 2n n 0,3mol V 6,72 (lít)

  

     



Ta cĩ: mmuối mkim loại48.



Ví dụ 34: Hồ tan hết 7,2 gam Mg dung dịch HNO3 loãng (dư), sau phản ứng hoàn toàn thu dung dịch X 2,688 lít khí NO (duy nhất, đktc) Cơ cạn cẩn thận dung dịch X thu m gam muối khan Giá trị m

A. 44,40 B 46,80. C. 31,92 D. 29,52

(Đề Kiểm tra chất lượng – Sở Giáo dục Đào tạo Bắc Ninh, năm 2016)

Hướng dẫn giải Ta có:  

 

Mg

NO

n 0,3mol n 0,12mol

4

NH NO NH NO

2.0,3 3.0,12 8.n  n 0,03mol

muối kim loại etrao đổi NH NO

m m 62



Ví dụ 35:Hồ tan 9,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al lượng vừa đủ dung dịch HCl thu 7,84 lít khí X (đktc) 2,54 gam chất rắn Y dung dịch Z Cô cạn dung dịch Z thu m gam muối, m có giá trị

(12)

Hướng dẫn giải Cu không phản ứng với dung dịch HCl, suy Y Cu

Mg Al phản ứng với dung dịch HCl tạo H2, suy X H2

muoái clorua

7,84

m (9,14 2,54) 71 31,45 (gam)

22,4

    

Ví dụ 36: Oxi hố hồn tồn 7,2 gam hỗn hợp X gồm Al, Mg, Zn oxi dư 12,8 g hỗn hợp oxit Y Hoà tan hết Y dung dịch H2SO4 loãng thu dung dịch T Cô cạn dung dịch T thu lượng muối khan

A. 50,8 gam B. 20,8 gam C. 30,8 gam D 40,8 gam Hướng dẫn giải

Ta có:

O e trao đổi

12,8 7,2

n 0,175mol n 4.0,175 0,7mol

32 

    

mmuối sunfat = mkim loại + 48.ne trao đổi = 7,2 + 48.0,7 = 40,8 gam

Ví dụ 37: Cho 11,8 gam hỗn hợp Al, Cu phản ứng với hỗn hợp dung dịch HNO3 H2SO4 dư, thu 13,44 lít (đktc) hỗn hợp khí SO2 NO2 có tỉ khối so với H2 26 Khối lượng muối tạo dung dịch

A 55,8 gam. B. 50 gam C. 61,2 gam D. 56 gam Hướng dẫn giải

Đặt a b số mol SO2 NO2, ta có: 13,44

a b 0,6 a 0,2

22,4

b 0,4 64a 46b 0,6.2.26



   

 

  



  



 mmuối = 11,8 + 48.0,2.2 + 62.0,4.1 =55,8 gam

Ví dụ 38: Cho 8,5 gam kim loại Al Mg tan hết dung dịch hỗn hợp HNO3 loãng H2SO4 loãng, thu 11,2 lit (đktc) hỗn hợp khí B gồm NO H2 có tỉ khối so với H2 Cô cạn dung dịch sau phản ứng lượng muối khan

A. 59 gam B. 69 gam C 79 gam. D. 89 gam Hướng dẫn giải

Đặt a b số mol NO H2, ta có:

a b 0,5 a 0,25

30a 2b 0,5.2.8 b 0,25

    



 

  

 

mmuối = 8,5 + 62.0,25,3 + 96.0,25 = 79 gam

● Dạng 6: Phản ứng oxi hoá – khử qua nhiều giai đoạn

Ví dụ 39: Để 2,8 gam bột Fe ngồi khơng khí thời gian thấy khối lượng tăng lên 3,44 gam Tính phần trăm Fe phản ứng Giả sử phản ứng tạo nên Fe3O4

A. 48,8% B 60%. C. 81,4 % D. 99,9% Hướng dẫn giải

Ta có sơ đồ phản ứng sau: 2,8 gam Fe O23,44 gam chất rắn

Bảo toàn khối lượng, suy ra:

2

O O

(13)

Bảo toàn electron, suy ra:

2

Fe(pö) O Fe(pö)

8

n 4.n n 0,03mol

3

   

Fe ( pö )

0,03.56

%m 100% 60%

2,8

   

Ví dụ 40: Nhiệt phân hoàn toàn m gam KClO3 với xúc tác MnO2, lượng khí oxi hố 1,26m gam hỗn hợp Fe Cu thu hỗn hợp X gồm oxit Cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu dung dịch Y 0,896 lít NO (đktc, sản phẩm khử nhất) Cơ cạn dung dịch Y thu 175,76 gam muối khan Giá trị m

Tóm tắt đề bài:



2 o

Fe

1,26mgam HNO dö

MnO Cu

3 t cô cạn

mgam

0,04mol NO

KClO O X

dung dòch Y 175,76 gam

 

  



2 o

MnO

3 t

2KClO 2KCl3O

Ta có:

O

3 m 3m

n mol

2 122,5 245

  

muoái

3m

m 1,26m 62.(3.0,04 ) 175,76 m 39,17 gam 245

      

Ví dụ 41: Hỗn hợp X gồm Al, Fe3O4 CuO, oxi chiếm 25% khối lượng hỗn hợp Cho 1,344 lít khí CO (đktc) qua m gam X nung nóng, sau thời gian thu chất rắn Y hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 18 Hoà tan hoàn toàn Y dung dịch HNO3 loãng, dư, thu dung dịch chứa 3,08m gam muối 0,896 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) Giá trị m gần với giá sau đây?

A 9,5. B. 9,0 C. 8,0 D. 8,5

Hướng dẫn giải Tóm tắt đề bài:

2

3

Z/ H 0,6 mol CO

3

HNO dö

CO

Z (d 18)

Al

CO m gam X Fe O (%O 25%)

0,04mol NO

CuO Y

3,08m gam muoái



 

 



   



 



Ta có:

2

CO(Z) CO

CO CO

Z

Bảo toàn nguyên tố C: n n 0,6

0,6

n n 0,3mol

M M

2

M 36

2

  

    

 

  

 Ta có: O

kim loại

m 0,25m

m 0,75m

 

 

 

muoái

0,25m

m 0,75m 62.(3.0,04 2.0,03) 3,08m m 9,478 gam 16

       

(14)

A. 8,96 B. 11,65 C. 3,36 D 11,76. Hướng dẫn giải

Vì X phản ứng với H2SO4 đặc, nóng (dư) nên ta sau phản ứng ta thu Fe3+

Bảo toàn electron: 3.5,6 V V 11,76 (lít) 56 32 22,4 

Ví dụ 43: Thổi luồng CO qua hỗn hợp Fe Fe2O3 nung nóng chất khí B hỗn hợp D gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Cho B lội qua dung dịch nước vôi dư thấy tạo gam kết tủa Hồ tan D H2SO4 đặc, nóng thấy tạo 0,18 mol SO2 cịn dung dịch E Cơ cạn E thu 24g muối khan Thành phần phần trăm Fe hỗn hợp ban đầu

A 58,33%. B. 41,67% C. 50% D. 40% Hướng dẫn giải

2

Ca(OH) dö

3 CO

(1) H SO đặc, nóng, dư

2 (2)

x y

khí B gam CaCO

Fe (a mol)

Fe 0,18 mol SO

Fe O (b mol) D

Fe O 24 gam Fe (SO )

 





  

  

 





Theo đề bài, phản ứng oxi hoá – khử xảy qua hai giai đoạn Ở giai đoạn (1): CO + [O](oxit) o

t

CO2

Vì khí B phản ứng với lượng dư dung dịch Ca(OH)2 nên:

2

CO CaCO

n n 0,06mol

CO CO

n n 0,06mol

  

Bảo tồn electron cho q trình phản ứng, ta có:

2

CO SO

2.0,18 2.0,06

3a 2n 2n a 0,08

3 

    

Bảo toàn nguyên tố Fe, suy ra:

24

2 0,08

400

b 0,02

2

 

 

Fe

0,08.56

%m 100% 58,33%

0,08.56 0,02.160

   



Ví dụ 44: Để a gam bột sắt ngồi khơng khí, sau thời gian chuyển thành hỗn hợp A có khối lượng 75,2 gam gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Cho hỗn hợp A phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc, nóng thu 6,72 lit khí SO2( đktc) Khối lượng a gam là:

A 56 gam. B. 11,2 gam C. 22,4 gam D. 25,3 gam Hướng dẫn giải

2

O H SO đặc, nóng, dư

3 x y

Fe 0,3mol SO

a gam Fe 75,2 gam A

Fe O Fe

 





  



Bảo toàn electron cho trình phản ứng, ta có:

2

O SO

a a 7,52 a

3 4n 2n 2.0,3 a 56 gam

56 56 32



(15)

Ví dụ 45: Để m gam bột sắt ngồi khơng khí sau thời gian thu gam hỗn hợp chất rắn Hồ tan hồn tồn hỗn hợp dung dịch HNO3 thu 1,12 lít khí NO (đktc) Giá trị m :

3

2 HNO dö

O

3 x y

Fe 0,05mol NO

m gam Fe gam

Fe O Fe

 





  



Bảo tồn electron cho q trình phản ứng, ta có:

2

O NO

m

3 4n 3n

56

  

m m

3 3.0,05 m 5,04 gam

56 32



      

Ví dụ 46: Cho 16,2 gam kim loại M, hoá trị n tác dụng với 0,15 mol O2 Chất rắn thu sau phản ứng cho hoà tan hoàn toàn vào dung dịch HCl dư thu 13,44 lít khí H2 (đktc) Kim loại M

A. Fe B Al. C. Cu D. Zn

2

0,15 mol O HCl dö

n n

0,6mol H M

16,2 gam M

M O M

 





 



Bảo toàn electron cho q trình phản ứng, ta có:

2

O H

n 16,2

n 4n 2n M 9n M laø Al

M M 27

 

      

 

Ví dụ 47: Cho H2 qua ống sứ chứa a gam Fe2O3 đun nóng, sau thời gian thu 5,2 gam hỗn hợp X gồm chất rắn Hoà tan hết hỗn hợp X HNO3 đặc, nóng thu 0,785 mol khí NO2 Giá trị a

3

2 HNO đặc, nóng, dư

H

2 (1)

x y

Fe 0,785mol NO

a gam Fe O 5,2 gam X

Fe O Fe

 





  



Theo đề bài, phản ứng oxi hoá – khử xảy qua hai giai đoạn Ở giai đoạn (1): H2 + [O](oxit) to

H2O

Vì số oxi hoá Fe ban đầu cuối nên bảo tồn electron cho q trình phản ứng, ta có:

H2 NO2 H2

2.n n n 0,3925mol

X H2

a m 16.n 11,48 gam

   

● Dạng 7: Xác định sản phẩm khử

(16)

A. SO2 B. S C H2S D. SO2 H2S

Mg H SO2 4

n 0,4mol; n 0,5mol Phản ứng xảy sau:

2 4

Mg H SO MgSO X H O

0,4mol 0,5mol 0,4mol

   

Bảo toàn nguyên tố S, suy nX = 0,5 - 0,4 = 0,1mol Đặt a số oxi hoá S X

Theo định luật bảo toàn electron, ta có: 2.0,4 = (6 - a).0,1  a = -2 Vậy X H2S

Ví dụ 49: Cho 5,2 gam Zn tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch HNO3 1M thu Zn(NO3)2, H2O sản phẩm khử khí X Sản phẩm khử X

A. N2 B N2O C. NO D. NO2

Zn HNO

n 0,08mol; n 0, 2mol Phản ứng xảy sau:

 3 3 2  2

Zn HNO Zn(NO ) X H O 0,08mol 0,2mol 0,08mol

Bảo toàn nguyên tố N, suy nN (X) = 0,2 – 2.0,08 = 0,04mol Đặt a số oxi hoá N X

Theo định luật bảo tồn electron, ta có: 2.0,08 = (5 - a).0,04  a = +1 Vậy X N2O

Ví dụ 50: Cho 3,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư), sinh 2,24 lít khí X (sản phẩm khử nhất, đktc) Khí X

A. N2O B. NO2 C. N2 D NO

Hướng dẫn giải Đặt a số oxi hoá N trong sản phẩm khử

Nếu X chứa nguyên tử N nN (X) = 0,1 mol,

Bảo tồn electron, suy ra: 3,6 (5 a).0,1 a X laø NO 24

      

Nếu X chứa nguyên tử N nN (X) = 0,2 mol,

Bảo tồn electron, suy ra: 3,6 (5 a).0,2 a 3,5 (loại) 24

    

Ví dụ 51: Hồ tan hoàn toàn hỗn hợp M gồm 0,07 mol Mg 0,005 mol MgO vào dung dịch HNO3 dư, thu 0,224 lít khí X (đktc) dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu 11,5 gam muối khan Khí X

A N2 B. N2O C. NO D. NO2

(17)

    



cô cạn

Mg(0,07mol) dung dịch Y 11,5gam muối

HNO

MgO(0,005mol) X(0,01mol)

Bảo toàn nguyên tố Mg, suy

3 Mg( NO )

n 0,070,0050,075mol

Vì Mg phản ứng với HNO3 có khả tạo NH4NO3 nên ta phải so sánh lượng muối Mg MgO tạo với lượng muối đề cho

Ta có:

3 Mg( NO )

m 0,075.148 11,1gam 11,5gam. 

Vậy phản ứng có tạo NH4NO3, suy   

NH NO

11,5 11,1

n 0,005mol

80 Đặt a số oxi hoá N X

- Nếu X chứa nguyên tử N nN (X) = 0,01 mol,

bảo tồn electron: 0,07.2 = (5 – a).0,01 + 8.0,005  a = -5 (loại) - Nếu X chứa nguyên tử N nN (X) = 2.0,01 = 0,02 mol,

bảo toàn electron: 0,07.2 = (5 – a).0,02 + 8.0,005  a = Vậy X N2

● Dạng 8: Tính oxi hố hợp chất KMnO4, MnO2, KClO3 tính khử dung dịch HCl

Ví dụ 52: Hỗn hợp X gồm Mg Al (MX 26).Biết m gam hỗn hợp X phản ứng vừa đủ với lượng

O2 tạo nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,2 mol KMnO4 0,2 mol KClO3 Giá trị m

Phản ứng nhiệt phân KMnO4 KClO3: o

o

t

4 2

t

3

2KMnO K MnO MnO O

0,2mol 0,1mol

2KClO 2KCl 3O

0,2mol 0,3mol

  

 

Đặt a b số mol Mg Al, ta có:

2

X

O

24a 27b

M 26

a b

Bảo toàn electron: 2a 3b 4.n

2a b a 0,2

m (0,2 0,4).26 15,6 gam 2a 3b 1,6 b 0,4

 

 

 



  



    

     

  

 

Ví dụ 53: Đun nóng 48,2 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 KClO3, sau thời gian thu 43,4 gam hỗn hợp chất rắn Y Cho Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl đặc, sau phản ứng thu 15,12 lít Cl2 (đktc) dung dịch gồm MnCl2, KCl HCl dư Số mol HCl phản ứng

A 1,8. B 2,4 C 1,9 D 2,1

(18)

1 o

0

7 2

t H C l đặc

4 2

5

0,675mol Cl

K M nO O M nCl

48,2gam

43,4gam Y KCl

K ClO

HCl dö 

 

 

  

 

 

 

 Bảo toàn khối lượng, suy

2

O O

m 48,2 43,4 4,8 gam  n 0,15mol

2

1

2

Các trình oxi hố:

2O O 4e

2Cl Cl 2e

 

   

7

5

Các trình oxi khửù:

M n 5e M n

Cl 6e Cl

 

 

    Đặt a b số mol KMnO4 KClO3, ta có:

158a 122,5b 48,2 a 0,15

Bảo toàn electron: 4.0,15 2.0,675 5a 6b b 0,2

    



     

 

Bảo toàn nguyên tố, ta có:

4

2

KCl KMnO KClO

MnCl KMnO

HCl Cl MnCl KCl KClO

n n n 0,35mol

n n 0,15mol

n 2.n 2.n n n 1,8mol

   

 

 



     

Ví dụ 54: Hồ tan 5,6 gam Fe dung dịch H2SO4 loãng dư thu dung dịch X Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO4 0,5M Giá trị V

A 80 B 20 C 40. D 60

7

2 4

3

H SO loãng,dư K M nO

4

2

4

Fe (SO ) FeSO 0,1mol

0,1mol Fe

H SO dö M nSO



 





 

 

 

 

Bảo toàn electron, ta có:1.0,1 5.0,5 V V 40 ml 1000

(19)

Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng

I.Luyện Thi Online

-Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học

-Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.

II.Khoá Học Nâng Cao HSG

-Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, yêu thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG

-Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS

Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn

đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

III.Kênh học tập miễn phí

-HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động

-HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online Chuyên Gia