cac phuong phap giai nhanh on thi dai hoc

-Khi có nhiều phản ứng hoặc phản ứng qua nhiều giai đoạn thì cần nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối của các chất oxi hoá, hoặc chất khử không cần quan tâm đến trạng thái tr[r]

(1)

Phần CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ĐƯỢC VẬN DỤNG ĐỂ GIẢI NHANH CÁC BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN NHIỀU LỰA CHỌN PHẦN HỐ VƠ CƠ.

V.1) Phương pháp bảo toàn khối lượng dựa vào Định luật bảo toàn khối lượng (ĐLBTKL)

1/Cơ sở lí thuyết

* ĐLBTKL: Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng chất tạo thành sau phản ứng

A + B -> C + D Ta có mA + mB = mC + mD

Từ tính khối lượng chất A, B, C, D biết khối lượng chất lại * Đối với phản ứng có chất rắn tham gia :

-Gọi mT tổng khối lượng chất trước phản ứng mS tổng khối lượng chất sau phản ứng

Phản ứng xảy hoàn toàn hay khơng hồn tồn ta ln có: mT = mS

* Đối với phản ứng xảy dung dịch mà sản phẩm có chất kết tủa tạo thành có chất khí bay tìm khối lượng dung dịch sau phản ứng phải trừ khối lượng chất rắn chất khí tách khỏi dung dịch

* Khi cạn dung dịch khối lượng hỗn hợp muối thu tổng khối lượng cation kim loại anion gốc axit

2/Một số tập minh hoạ

Bài 1)Hoà tan 28,4 gam hỗn hợp gồm muối cacbonat kim loại hoá trị II dung

dịch HCl dư thu 3,36 lít khí (ở 0oC, atm) dung dịch A Khối lượng muối có trong

dung dịch A là:

A 1,73 gam B 3,17 gam C 3,71 gam D 31,7 gam

Giải: Gọi hai kim loại hoá trị II A

ACO3 + 2HCl ACl2 + CO2 + H2O (1)

nCO2 =(3,36x2): (0,082x273) = 0,3 mol

Từ (1) suy nHCl = 2nCO2 = 2x0,3 = 0,6 mol

nH2O = nCO2 = 0,3 mol

Theo ĐLBTKL ta có: mACl2 = mACO3 + mHCl – mCO2 – mH2O

= 28,4 +0,6x36,5- 44x0,3- 18x0,3 = 31,7 gam (chọn D)

Bài 2) Cho hỗn hợp gồm kim loại A, B, C có khối lượng 2,17 gam tác dụng hết với dung dịch HCl tạo 1,68 lít H2 (đktc) Khối lượng muối clorua dung dịch sau phản ứng là:

A.7,945 gam B 7,495 gam C 7,549 gam D 7,594 gam

Giải: Kí hiệu R kim loại

2R + 2aHCl 2RCla + aH2↑ (1)

nH2 = 1,68:22,4 = 0,075 mol

Từ (1) nHCl = 2nH2 = 2x0,075= 0,15 mol

Theo ĐLBTKL ta có : mRCla = mR + mHCl – mH2

= 2,17 + 0,15x36,5 – 0,075x2 = 7,495 gam (chọn B) Hoặc mRCla = mR + mCl-(muối), nCl-(muối) = nHCl

Do mRCla = 2,17 + 0,15x35,5 = 7,495 gam

(2)

Giải: Gọi R kim loại Fe, Mg, Zn

R + H2SO4 RSO4 + H2 (1)

nH2 = 1,344: 22,4 = 0,06 mol

Theo (1) nH2SO4 = nH2 = 0,06 mol

Theo ĐLBTKL ta có : mRSO4 = mR + mH2SO4 – mH2

= 3,22 + 0,06x98 – 0,06x2 = 8,98 gam (chọn A) Hoặc mRSO4 = mR + mSO42-(tạo muối), nSO42-(tạo muối)= nH2SO4 Do mRSO4 = 3,22 + 0,06x96 = 8,98 gam

3/Một số tập tương tự

Bài 1) Hoà tan hết 38,60 gam hỗn hợp gồm Fe kim loại M dung dịch HCl dư thấy 14,56 lít H2 (đktc) Khối lượng muối clorua khan thu là:

A.48,75 gam B.84,75 gam C.74,85 gam D.78,45 gam

Bài 2) Hoà tan 28,4 gam hỗn hợp gồm muối cacbonat kim loại hoá trị II dung

dịch HCl dư thu 3,36 lít khí (ở 0oC, atm) dung dịch A Khối lượng muối có trong

dung dịch A là:

Bài 3) Cho 115,0 gam hỗn hợp gồm ACO3, B2CO3, R2CO3 tác dụng hết với dung dịch HCl thấy

thoát 22,4 lít CO2 (đktc) Khối lượng muối clorua tạo dung dịch là:

A 142 gam B 126 gam C 141 gam D 123 gam

Bài 4) Cho 24,4 gam hỗn hợp Na2CO3 K2CO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2 Sau phản

ứng thu 39,4 gam kết tủa Lọc kết tủa, cô cạn dung dịch thu a gam muối clorua Giá trị a là:

A 20 gam B 25,6 gam C 26,6 gam D 30 gam

V.2) Phương pháp bảo toàn nguyên tử dựa vào Định luật bảo toàn nguyên tử các nguyên tố(ĐLBTNT)

* ĐLBTNT: Trong phản ứng hố học, ngun tố ln ln bảo toàn

-Khối lượng nguyên tố tham gia phản ứng khối lượng nguyên tố tạo thành sau phản ứng

-Số mol nguyên tử nguyên tố tham gia phản ứng số mol nguyên tử nguyên tố tạo thành sau phản ứng

Bài 1) Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,3 mol Fe; 0,1 mol Fe3O4; 0,1 mol FeS2 vào dung dịch

H2SO4 đặc, nóng, dư thu dung dịch A Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch A thu

kết tủa B Lọc kết tủa, rửa sạch, sấy khô, nung đến khối lượng khơng đổi thu m gam chất rắn, m có giá trị là:

A 84 gam B 51 gam C 56 gam D 48 gam

Giải: Nếu giải tốn cách thơng thường: Viết phương trình hố học phản ứng, dựa vào phương trình hố học để tính tốn tới kết dài dịng Tuy nhiên dùng bảo tồn lượng nguyên tố Fe ta tính nhanh đến kết sau:

Toàn Fe hỗn hợp ban đầu chuyển hoá thành Fe2O3 theo sơ đồ sau:

Fe → Fe FeS2 → Fe Fe3O4 → 3Fe

(3)

0,7 mol 0,35 mol

mFe2O3 = 0,35x160 = 56 gam (chọn C)

Bài 2) Tính khối lượng quặng pirit sắt chứa 75% FeS2 (còn lại tạp chất trơ) cần dùng để điều

chế dung dịch H2SO4 98% (hiệu suất trình điều chế H2SO4 80%) ?

A 1,28 B C 1,05 D 1,2

Giải: Nếu viết đầy đủ phương trình hố học cách giải tốn trở nên phức tạp Tuy nhiên để giải nhanh ta lập sơ đồ (bảo toàn lượng nguyên tố S) sau:

FeS2 → 2H2SO4

120 2x98 Khối lượng FeS2 cần dùng là:

0,98 x120x100

2 x98 x 80 = 0,75

Khối lượng quặng: (0,75 x 100):75 = 1 (chọn B)

Bài 3) Hoà tan hỗn hợp X gồm 0,01 mol Fe3O4, 0,015 mol Fe2O3, 0,03 mol FeO 0,03 mol Fe

bằng lượng vừa đủ dung dịch HNO3 lỗng Cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu chất

rắn Y Nung Y đến khối lượng không đổi thu chất rắn Z Khối lượng chất rắn Z là: A gam B 9,6 gam C 16 gam D 17,6 gam

Giải: X (Fe3O4,Fe2O3,FeO,Fe) + dd HNO3 vừa đủ dd Fe(NO3)3, cô cạn dung dịch thu

được chất rắn Y Fe(NO3)3 Nung Y đến khối lượng không đổi thu chất rắn Z (Fe2O3)

Bảo toàn lượng Fe ta có: nFe(Z) thu = nFe(X) ban đầu = 0,01x + 0,015x + 0,03 + 0,03 = 0,12 mol 2Fe ↔ Fe2O3

(mol) 0,12 0,06

mZ thu = mFe2O3 = 0,06x 160 = 9,6 gam (chọn B) 2/Một số tập tương tự

Bài 1) Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 cần 0,05 mol H2 Mặt khác

hoà tan hoàn toàn 3,04 hỗn hợp X dung dịch H2SO4 đặc thu thể tích khí SO2 ( sản

phẩm khử nhất) điều kiện tiêu chuẩn là:

A 448 ml B 224 ml C 336 ml D 112 ml

Bài 2) Thổi từ từ V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO H2 qua ống đựng 16,8 gam hỗn hợp

3 oxit: CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng, phản ứng hồn tồn Sau phản ứng thu m gam chất

rắn hỗn hợp khí nặng khối lượng hỗn hợp khí ban đầu 0,32 gam Tính V m A 0,224 lít 14,48 gam B 0,672 lít 18,46 gam

C 0,112 lít 12,28 gam D 0,448 lít 16,48 gam

Bài 3) Thổi chậm 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm CO H2 qua ống sứ đựng hỗn

hợp Al2O3, CuO, Fe3O4, Fe2O3 có khối lượng 24 gam dư đun nóng Sau kết thúc

phản ứng khối lượng chất rắn lại ống sứ là:

(4)

Bài 4) Đốt cháy hoàn toàn 4,04 gam hỗn hợp bột kim loại gồm Al, Fe, Cu thu 5,96 gam hỗn hợp oxit Hoà tan hết hỗn hợp oxit dung dịch HCl Tính thể tích dung dịch HCl cần dùng

A 0,5 lít B 0,7 lít C 0,12 lít D lít

Bài 5) Hỗn hợp A gồm Fe3O4, FeO, Fe2O3, oxit có 0,5 mol Thể tích dung dịch HCl 1M

để hồ tan hỗn hợp A là:

A lít B lít C lít D lít

V.3) Phương pháp bảo tồn điện tích dựa vào Định luật bảo tồn điện tích(ĐLBTĐT)

* Định luật bảo tồn điện tích phát biểu tổng quát: “Điện tích hệ thống lập ln khơng đổi tức bảo toàn”

-Trong dung dịch chất điện li chất điện li nóng chảy tổng số điện tích dương cation tổng số điện tích âm anion

Bài 1) Dung dịch A có chứa ion sau: Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,1 mol Cl- 0,2 mol NO

3- Thêm

dần V lít dung dịch K2CO3 1M vào A đến lượng kết tủa lớn V có giá trị là:

A 300ml B 200ml C 250ml D 150ml

Giải : Để thu kết tủa lớn ion Mg2+, Ba2+, Ca2+ tác dụng hết với ion Ca2+.

Mg2+ + CO

32- → MgCO3↓

Ba2+ + CO

32- → BaCO3↓

Ca2+ + CO

32- → CaCO3↓

Sau phản ứng kết thúc, dung dịch chứa ion K+, Cl- NO

3- (kết tủa tách khỏi dung

dịch)

Áp dụng ĐLBTĐT ta có: nK+ = nCl- + nNO

3- = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol nK2CO3 =0,15 mol

Vd dK2CO3 = 0,15 : = 0,15 lít = 150 ml (chọn D)

Bài 2)(TSĐH khối A 2007): Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 a mol Cu2S vào

axit HNO3 (vừa đủ), thu dung dịch X (chỉ chứa muối sunfat) khí NO Giá trị

của a là:

A 0,04 B 0,075 C.0,12 D.0,06

Giải : FeS2 → Fe3+ + 2SO4

0,12 0,12 0,24 Cu2S →2Cu2+ + SO4

a 2a a

Áp dụng ĐLBTĐT ta có : 3x0,12 + 2x2a = 0,24x2 + 2a a = 0,06 (chọn D)

Bài 3) (TSCĐ khối A 2007): Một dung dịch chứa 0,02 mol Cu2+, 0,03 mol K+, x mol Cl- y

mol SO42- Tổng khối lượng muối tan có dung dịch 5,435 gam Giá trị x y lần

lượt là:

A 0,03 0,02 B 0,05 0,01 C 0,01 0,03 D 0,02 0,05

Giải : Ấp dụng ĐLBTĐT ta có : 2x0,02 + 0,03 = x + 2y hay x + 2y = 0,07(1) Khối lượng muối : 0,02x64 + 0,03x39 + 35,5x + 96y = 5,435 (2)

Giải hệ (1) & (2) : x = 0,03 y = 0,02 chọn A

2/Một số tập tương tự

Bài 1) Kết xác định nồng độ mol ion dung dịch sau: Ion : Na+ Ca2+ NO

3- Cl- HCO3

Số mol: 0,05 0,01 0,01 0,04 0,025 Hỏi kết hay sai ? Tại

Bài 2) Dung dịch A chứa a mol Na+, b mol NH

4+, c mol HCO3-, d mol CO32- e mol SO4

2-( không kể ion H+ OH- H

(5)

thu kết tủa B, dung dịch X khí Y Tính số mol cúa chất kết tủa B, khí Y có mùi khai ion dung dịch X theo a, b, c, d, e

Bài 3) Cho dung dịch G chứa ion Mg2+, SO

42-, NH4+, Cl- Chia dung dịch G thành phần

bằng Phần thứ tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng, 0,58 gam kết tủa 0,672 lít khí (đktc) Phần thứ hai tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, 4,66 gam kết tủa Viết

phương trình hoá học phản ứng (dưới dạng ion thu gọn) Tính tổng khối lượng chất tan dung dịch G

Bài 4) Dung dịch chứa ion: Na+ a mol, HCO

3- b mol, CO32- c mol, SO42- d mol Để tạo kết

tủa lớn người ta dùng 100 ml dung dịch Ba(OH)2 nồng độ x mol/lít Lập biểu thức tính x

theo a b

Bài 5) Dung dịch có chứa a mol Na+, b mol Ca2+, c mol HCO

3- d mol Cl- Biểu thức liên hệ

đúng là:

A a + b = c + d B a + 2b = c + 2d C a +2b = c + d D 2a + 2b = c + d

V.4) Phương pháp bảo toàn electron dựa vào Định luật bảo toàn electron

1/ Định luật bảo tồn electron: Trong phản ứng oxi hố khử tổng số mol electron chất khử nhường tổng mol electron chất oxi hố nhận

-Khi có nhiều phản ứng phản ứng qua nhiều giai đoạn cần nhận định trạng thái đầu trạng thái cuối chất oxi hố, chất khử khơng cần quan tâm đến trạng thái trung gian không cần viết phương trình hố học phản ứng xảy

2/ Các dạng tập vận dụng:

* Dạng 1: Xác định sản phẩm oxi hóa-khử.

Đặc điểm loại tốn phải xác định số oxi hóa sản phẩm trước sau phản ứng để từ xác định chất

Ví dụ 1: Hịa tan hết 2,16g FeO HNO3 đặc Sau thời gian thấy 0,224 lít

khí X (đktc) sản phẩm khử Xác định X

Giải: Khí X có chứa nitơ: NxOy

nFeO = 0,03mol ; nNxOy = 0,01mol

FeO + HNO3 -> Fe(NO3)3 + NxOy + H2O

0,03 Fe+2 – 1e -> Fe+3

0,01 xN+5 + (5x – 2y)e -> xN2y/x

Phương trình bảo tồn e: 0,03 = 0,01(5x – 2y)

5x – 2y = -> x = ; y = (nhận) -> x = ; y = 2,5 (loại) Vậy X NO

Ví dụ 2: Hịa tan 2,4g hỗn hợp Cu Fe có tỉ lệ số mol 1:1 dung dịch H2SO4 đặc,

nóng Kết thúc phản ứng thu 0,05mol sản phẩm khử có chứa lưu huỳnh Xác định sản phẩm

Gọi a số mol Fe -> nCu = nFe = a -> mkl = 56a + 64a = 2,4 -> a = 0,02mol

Có 0,02 Fe – 3e -> Fe+3

0,02 Cu – 2e -> Cu+2

0,05 S+6+ ne -> S+(6-n)

Phương trình bảo tồn e:

0,02 x + 0,02 x = 0,05n -> n = -> S+4

Vậy sản phẩm khử SO2

(6)

Ví dụ 3: Có 3,04g hỗn hợp Fe Cu hòa tan hết dung dịch HNO3 tạo 0,08mol hỗn

hợp NO NO2 có

M

Giải:

Ta có NO 30

42 -> NO

2

n

nNO 3

NO2 46 12

Mà nNO + nNO2 = 0,08

-> nNO = 0,02mol ; nNO2 = 0,06mol

Fe Fe(NO3)3 + Cu(NO3)2 + H2O

Cu NO + NO2 + H2O

a Fe – 3e -> Fe+3

b Cu – 2e -> Cu+2

0,02 N+5 + 3e -> N+2

0,06 N+5 + 1e -> N+4

Bảo tồn electron, ta có:

3a + 2b = 0,02 x + 0,06 -> 3a + 2b = 0,12 (1) Khối lượng kim loại: 56a + 64b = 3,04 (2)

Hệ (1) & (2) -> a = 0,02 ; b = 0,03 -> Fe = 1,12g hay 63,16% -> Cu = 1,92g hay 36,84%

* Dạng 3: Hỗn hợp kim loại cộng hỗn hợp muối.

Với dạng cần phân biệt rõ chất có khơng thay đổi số oxi hóa

Ví dụ 4: Khuấy kỹ 100ml dung dịch A chứa AgNO3.Cu(NO3)2 với hỗn hợp kim loại có

0,03mol Al 0,05mol Fe Sau phản ứng dung dịch C 8,12g chất rắn B gồm kim loại

Cho B tác dụng với HCl dư thu 0,672 lít H2 (đktc) Tính nồng độ mol/lít AgNO3

Cu(NO3)2 A

Giải: kim loại thu Ag, Cu Fe dư Giả sử: Cu(NO3)2 a mol AgNO3 b mol

Lượng Fe phản ứng với dung dịch muối x mol Lượng Fe dư sau phản ứng y mol Fe dư phản ứng với HCl:

Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2

y(mol) y(mol)

Ta có: nFe = x + y = 0,05

nH2 = y = 0,03

-> x = 0,02 mol ; y = 0,03 mol

Mặt khác: 0,03 Al – 3e -> Al+3

0,05 Fe – 2e -> Fe+2

a Cu+2 + 2e -> Cu

b Ag+ + 1e -> Ag

0,03 2H+ + 2e -> H

Bảo toàn electron, ta có:

2a + b + (0,03 x 2) = (0,03 x 3) + (0,05 x 2)

-> 2a + b = 0,13 (1)

Khối lượng B:

mCu + mAg + mFe/dư = 64a + 108b + (56 x 0,03) = 8,12

-> 64a + 108b = 6,44 (2)

Từ (1) (2) :

-> a = 0,05mol Cu(NO3)2 hay 0,5M

(7)

*Với ví dụ trên, giải phương pháp đại số thông thường phải viết đến phương trình giải hệ ẩn khó khăn

* Dạng 4: Nhiều phản ứng xảy đồng thời.

Ví dụ 5: Để p gam bột Fe ngồi khơng khí sau thời gian thu chất rắn R nặng

7,52g gồm chất rắn R nặng 7,52g gồm Fe, FeO, Fe3O4: Hòa tan R dung dịch HNO3 đặc,

nóng thu 0,672 lít (đktc) hỗn hợp NO NO2 có tỷ lệ số mol 1:1 Tính p

Giải: Có moxit = mFe + mO2 = p + mO2 = 7,52

-> mO2 = 7,52 – p -> =

n

7,52 - p

nkhí = 0,03 mol -> nNO = nNO2 = 0,015mol

Xét

p

56

7,52 - p

32

0,015 N+5 + 3e -> N+2

0,015 N+5 + 1e -> N+4

p

56

7,52 - p

32 x + 0,015 x + 0,015

-> p = 5,6g

* Dạng 5: Phản ứng nhiệt nhơm.

Ví dụ 6: Trộn 2,7g Al vào 20g hỗn hợp Fe2O3 Fe3O4 tiến hành phản ứng nhiệt

nhơm hỗn hợp A Hịa tan A HNO3 thấy thoát 0,36mol NO2 sản phẩm khử

nhất Xác định khối lượng Fe2O3 Fe3O4

Ta có: 0,1 Al – 3e -> Al+3

a 3Fe+8/3 – 1e -> 3Fe+3

0,36 N+5 + 1e -> N+4

0,1 x + a = 0,36 x -> a = 0,06 -> nFe3O4 = 0,06mol hay 13,92g

nFe2O3 = 20 – 13,92 = 6,08g * Dạng 6: Bài tốn điện phân.

Ví dụ 7: Tiến hành điện phân hoàn toàn dung dịch X chứa AgNO3 Cu(NO3)2 thu

56g hỗn hợp kim loại catốt 4,48 lít khí anốt (đktc) Tính số mol muối X

Giải: Khí O2

a Ag+ + 1e -> Ag

b Cu2+ + 2e -> Cu

0,2 2O2- - 4e -> O

Bảo tồn electron, ta có: a + 2b = 0,8 (1)

Khối lượng kim loại: 108a + 64b = 56 (2) Hệ (1) & (2) -> a = 0,4 = nAgNO3

b = 0,2 = nCu(NO3)2

*Dạng 7: Phản ứng khử tạo nhiều sản phẩm.

Ví dụ 8: 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 vơi (dư) thấy tạo 6g

kết tủa Hịa tan D H2SO4 (đặc, nóng) thấy tạo 0,18mol SO2, cịn dung dịch E Cơ cạn E

thu 24g muối khan Xác định thành phần hỗn hợp ban đầu

Giải:

(8)

a 0,5a mol

Fe2O3 -> Fe2(SO4)3

b b mol

-> nCO2 = nCaCO3 = 0,06mol

nSO2 = 0,18mol

a Fe – 3e -> Fe+3

0,06 C+2 – 2e – C+4

0,18 S+6 + 2e -> S+4

Bảo tồn electron, ta có: 3a + (2 x 0,06) = 0,18 x -> a = 0,08 (1)

Khối lượng muối: 400 x (0,5a + b) = 24 -> 0,5a + b = 0,06mol (2)

Từ (1) (2): -> a = 0,08mol = nFe hay 4,48g b = 0,02mol = nFe2O3 hay 3,2g 3/ Hệ quả:

Một hỗn hợp gồm nhiều kim loại có hố trị khơng đổi có khối lượng cho trước phải nhường số mol electron khơng đổi cho tác nhân oxi hố nào.

Bài tập minh hoạ:

Chia 1,24 gam hỗn hợp kim loại có hố trị khơng đổi thành phần : - Phần I : Bị oxi hố hồn tồn thu 0,78 gam hỗn hợp oxit

-Phần II : Tan hồn tồn dung dịch H2SO4 lỗng thu V lít H2 (đktc) Giá trị V

là :

A 2,24 lít B 0,112 lít C 5,6 lít D 0,224 lít

Giải: Khối lượng phần: 1,24:2 = 0,62 gam

Số mol O kết hợp với 0,62 gam hỗn hợp kim loại = (0,78 – 0,62) : 16 = 0,01 mol Quá trinh tạo oxit: O + 2e → O

mol: 0,01→0,02

Như phần II hỗn hợp kim loại khử H+ dung dịch axit nhường 0,02 mol electron.

2H+ +2e → H

2

mol: 0,02 →0,01

Vậy thể tích H2 thu là: 0,01 x 22,4 = 0,224 lít (chọn D) Bài tập tương tự:

Bài 1) Chia hỗn hợp kim loại A, B có hố trị không đổi thành phần : -Phần I : Tan hết dung dịch HCl tạo 1,792 lít H2 (đktc)

-Phần II : Nung nóng khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 2,84 gam chất rắn

Khối lượng hỗn hợp kim loại hỗn hợp ban đầu :

Bài 2) Lấy 7,88 gam hỗn hợp A gồm kim loại hoạt động X, Y có hố trị khơng đổi, chia thành phần nhau:

- Phần I: Nung oxi dư để oxi hố hồn tồn thu 4,74 gam hỗn hợp oxit

-Phần II: Hoà tan hoàn toàn dung dịch chứa hỗn hợp axit HCl H2SO4 loãng thu

V lít khí (đktc) Giá trị V là:

A 2,24 lít B 0,112 lít C.1,12 lít D 0,224 lít

V.5) VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TỒN ELECTRON TÍNH NHANH SỐ MOL AXIT CĨ TÍNH OXI HĨA THAM GIA PHẢN ỨNG VỚI KIM LOẠI

(9)

Xét phản ứng a mol kim loại R (có số oxi hóa + m) với HNO3 Trong N+5 bị khử

xuống N+x

Đặt nN+x = b Các bán phản ứng:

R -> R+n + me N+5 + ( – x)e -> N+x

a a ma (5 – x)b b

Áp dụng định luật bảo toàn e: -> ma = (5 – x)b -> b = (5 )

ma x 

- Sản phẩm muối kim loại tồn dạng R(NO3)m (a mol)

->

n

= ne (số mol electron cho – nhận) (I)

Ta có:



= ma + b = ma + (5 )

ma x

 = ma x (

(6 ) (5 ) x x   )

= ne.(

(6 ) (5 ) x x 

 ) (II)

Tương tự ta xây dựng công thức tổng quát trường hợp kim loại tác dụng với H2SO4 đặc

R -> R+n + me S+6 + ( – x)e -> S+x

a a ma (6 – x)b b

Áp dụng định luật bảo toàn e: -> ma = (6 – x)b -> b = (6 )

ma x 

- Sản phẩm muối kim loại tồn dạng R2(SO4)m (a/2mol)

-> SO2-4

n

tạo muối với kim loại =

ma

=

1

2ne (số mol electron cho – nhận) (III)

Ta có:

2-4

H SO SO

n n



tạo muối với kim loại +

2-4 SO

n

tạo sản phẩm khử S+ x

=

ma

+ b =

ma

+ (6 )

ma x

 = ma x (

(8 ) 2(6 ) x x   )

= ne.(

(8 ) (6 ) x x 

 ) (IV)

Kết luận:

Từ (I) (III) ta nhận thấy: ne = NO3

n

2-4 SO

n

tạo muối với kim loại

Từ (II) (IV) ta nhận thấy:

Nếu biết số mol electron cho – nhận số oxi hóa sản phẩm khử phản ứng axit có tính oxi hóa với kim loại tính nhanh số mol axit tham gia phản ứng

2/ Một số tập áp dụng:

* Bài 1: Cho m(g) Al tác dụng với 150ml dung dịch HNO3 a(M) vừa đủ thu khí

N2O dung dịch A Cơ cạn dung dịch A thu muối khan có khối lượng (m +

18,6)g Giá trị a là:

(10)

Giải: Sản phẩm khử N O21



-> x = +1 muốimuối = mk.im loại +

m

NO

tạo muối với kim loại

-> mNO3

tạo muối với kim loại = mmuối – mkim loại

= (m +18,6) – m =18,6g -> ne = NO3

n 

18,

62 =0,3

3

HNO

n



(6 ) (5 ) x x 

 = 0,3 x

5

4= 0,375 mol

-> a =

0,375

0,15 = 2,5 -> Đáp án C.

Khi có kim loại tham gia phản ứng phương pháp tỏ vượt trội so với phương pháp thông thường hỗn hợp nhiều kim loại không rõ hóa trị tham gia phản ứng phương pháp tỏ ưu việt nhiều

* Bài 2: Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp kim loại X, Y, Z lượng vừa đủ

200ml HNO3 b(M) thu khí khơng màu hóa nâu khơng khí dung dịch A khơng chứa

ion NH4+ Cô cạn dung dịch A thu (m + 37,2)g muối khan Giá trị b là:

A B C D

Giải: Sản phẩm khử là: +2

N O

mmuối = mkim loại +

m

NO

n

NO

37,2

62 = 0,6

->



n

HNO

(6 ) (5 ) x x 

 = 0,6 x

4

3 = 0,8 mol

-> b =

0,8

0, = -> Đáp án C.

* Bài 3: Cần vừa đủ 0,5 lít dung dịch HNO3 x (M) để hịa tan hồn tồn m gam hợp kim

Al Mg Sau phản ứng thu dung dịch A hỗn hợp khí B gồm N2O NO Khi cô cạn

dung dịch A thu hai muối khan có tổng khối lượng (m + 136,4) Biết

d

trị x là:

A 4,8 B 5,6 C 6,2 D 7,0

Giải:

d

B 44 30

M 37

2



 

-> nNO:

n

Xét bán phản ứng:

N+5 + 3e -> N+2 2N+5 + 8e -> 2N+1

3x <- x 8x <- x

-> ne = 3x + 8x = 11x (I)

Ta có:

m

NO

muối - mkim loại

= (m + 136,4) – m = 136,4g -> ne =

n

NO

136,4

62 = 2,2 (II)

(11)

Ta có:



n

HNO

n

-tạo muối với kim loại + nNO + 2

N

= ne +

n

N

= 2,2 + 0,2 + x 0,2 = 2,8 mol -> x =

2,8 0,5 = 5,6

-> Đáp án B

* Bài 4: m gam hỗn hợp ba kim loại X, Y, Z tác dụng vừa đủ với 250ml dung dịch HNO3

c(M) vừa đủ thu dung dịch A Nếu cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thấy khí có mùi khai Mặt khác cạn cẩn thận dung dịch A thu (m + 21,6)g muối khan Giá trị c là:

A 1,5 B 1,75 C 2,5 D 2,75

Giải:

X, Y, Z -> ion kim loại + ne

N+5 + 8e -> N-3

ne ->

e

8

n

mmuối = mmuối kim loại + mmuối amoni

mmuối = mkim loại + -3

NO

m

tạo muối với kim loại + mmuối amoni

mmuối = m + 21,6 = m + ne x 62 +

e

8

n

x 80 -> ne = 0,3

3

n

HNO



-3

NO

n

tạo muối với kim loại + -3

NO

n

tạo sản phẩm khử N-3

3

n

HNO



n

= ne + x

e

n

8

0,3

8

-> c = 0, 25

0,375

= 1,5 -> Đáp án A

* Bài 5: Hịa tan hồn tồn hỗn hợp hai kim loại A, B axit H2SO4 (đặc, nóng) dư

thu khí SO2 dung dịch X Dẫn tồn lượng khí sinh qua bình đựng dung

dịch nước Brom dư thấy có 96g brom phản ứng Số mol axit H2SO4 tham gia phản ứng là:

A 0,8 B 1,1 C 1,2 D 1,4

Giải:

Khi dẫn khí SO2 qua dung dịch nước Brom:

SO2 + Br2 + 2H2O -> 2HBr + H2SO4

0,6 <- 0,6

Ta có: Sản phẩm khử là:

2

SO

S+6 + 2e -> S+4

1,2 <- 0,6 -> ne = 1,2

2

n

H SO



(8 - x)

2(6 x)) = 1,2 x

4

4 = 1,2 mol

-> Đáp án C

(12)

Bài 1) Hoà tan hết 2,16 gam FeO HNO3 đặc Sau thời gian thấy thoát 0,224 lít khí X

(đktc) sản phẩm khử Xác định X

A.NO B NO2 C N2O D.N2

Bài 2) Hoà tan 2,4 gam hỗn hợp Cu Fe có tỉ lệ mol 1:1 vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng Kết

thúc phản ứng thu 0,05 mol sản phẩm khử chứa lưu huỳnh Xác định sản phẩm

A H2S B SO2 C S D.Khơng xác định

Bài 3) Hồ tan hết 3,04 gam hỗn hợp Fe Cu dung dịch HNO3 tạo 0,08 mol hỗn hợp

khí gồm NO NO2 có M = 42 Thành phần % khối lượng hỗn hợp kim loại Fe, Cu là:

A 36,15%, 63, 85% B 42,12%, 57,88% C 63,16%, 36,84% D 36, 45%, 63, 55%

Bài 4) Khuấy kỹ 100ml dung dịch A chứa AgNO3, Cu(NO)2 với hỗn hợp kim loại có 0,03 mol

Al 0,05 mol Fe Sau phản ứng dung dịch C 8,12 gam chất rắn B gồm kim loại Cho B tác dụng với HCl dư thu 0,672 lít H2 (đktc) Nồng độ mol/lít AgNO3 Cu(NO3)2

trong A là:

A 0,3M; 0,5M B 0,3M; 0,4M C 0,2M; 0,5M D 0,4M; 0,5M

Bài 5) Để p gam bột Fe khơng khí sau thời gian thu chất rắn A có khối lượng

7,52 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4 Hồ tan A dung dịch HNO3 đặc, nóng thu 0,672 lít

(đktc) hỗn hợp NO NO2 có tỉ lệ mol 1:1 Tính p

Bài 6) Trộn 2,7 gam Al vào 20 gam hỗn hợp Fe2O3 Fe3O4 tiến hành phản ứng nhiệt nhôm

được hỗn hợp A Hồ tan A HNO3 thấy 0,36 mol NO2 sản phẩm khử

Xác định khối lượng Fe2O3 Fe3O4

ĐS: Fe2O3: 6,08 gam; Fe3O4: 13,92 gam

Bài 7) Điện phân hoàn toàn dung dịch X chứa AgNO3 Cu(NO3)2 thu 56 gam hỗn hợp

kim loại catot 4,48 lít khí anot (đktc) Tính số mol muối X ĐS: AgNO3 = 0,4 mol, Cu(NO3)2 = 0,2 mol

Bài 8) Thổi luồng khí CO qua hỗn hợp Fe Fe2O3 nung nóng chất khí B hỗn hợp

D gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 Cho B qua dung dịch nước vôi dư thấy tạo gam kết

tủa Hoà tan D H2SO4 (đặc, nóng) thấy tạo 0,18 mol SO2 dung dịch E Cô cạn E thu

được 24 gam muối khan Xác định thành phần hỗn hợp ban đầu

ĐS: Fe = 4,48 gam; Fe2O3 = 3,2 gam

Bài 9) 11,2 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm clo oxi tác dụng vừa đủ với 16,98 gam hỗn hợp B gồm Mg Al tạo 42,34 gam hỗn hợp clorua oxit hai kim loại

Xác định % thể tích chất hỗn hợp A % khối lượng chất hỗn hợp B ĐS: Trong A có 48% VCl, 52%VO2

Trong B có 77,74% khối lương Mg; 22,26 % khối lượng Al

Bài 10) Hoà tan 2,16 gam kim loại R có hố trị khơng đổi cần vừa đủ dung dịch chứa 0,17 mol

H2SO4 thu hỗn hợp khí A gồm H2, H2S, SO2 (khơng có sản phẩm khử khác) có tỉ lệ mol

tương ứng 1:2:3 Kim loại R cần tìm

A Al B Fe C Zn D Mg

Bài 11) Khử hoàn toàn 12 gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 thu 10,08 gam Fe

a) Tính thể tích dung dịch chứa H2SO4 1M HCl 2M cần để hoà tan hết 12 gam hỗn hợp

A

b) Tính thể tích SO2 (đktc) thu hồ tan hoàn toàn hỗn hợp A dung dịch

H2SO4 đặc, nóng, dư

c) Tính thể tích dung dịch HNO3 2M cần lấy để hồ tan hoàn toàn hỗn hợp A cho sản

phẩm khử khí NO

ĐS: a) 0,06 lít; b) 3,36 lít; c) 0,32 lít

Bài 12) Oxi hố hồn tồn 2,184 gam bột sắt thu 3,084 gam hỗn hợp oxit sắt (hỗn hợpA) Chia A thành phần

(13)

b) Hoà tan hoàn toàn phần dung dịch HNO3 dư Tính thể tích (đktc) khí NO (duy

nhất) ?

c) Phần thứ đem trộn với 5,4 gam Al tiến hành phản ứng nhiệt nhơm (hiệu suất 100%)

Hồ tan chất rắn thu sau phản ứng dung dịch HCl dư Tính thể tích H2 (đktc)

ĐS: a) 0,4032 lít b) 22,4 ml c) 6,608 lít

Bài 13) 2,8 gam Fe tác dụng hết với dung dịch HNO3 dư thu V lít hỗn hợp NO NO2

theo tỉ lệ mol NO2:NO = 2:1 V có giá trị là:

A 2,016 lít B.1,008 lít C 1,12 lít D 2,24 lít

Bài 14) Khử hồn tồn m gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3 Fe3O4 khí CO Lượng CO2

sinh sau phản ứng hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu 20 gam kết tủa Thể tích dung

dịch B chứa HCl 1M H2SO4 0,5M cần để hoà tan hết m gam hỗn hợp A là:

A 300 ml B 250 ml C 200 ml D 150 ml

Bài 15) Cho 0,03 mol FexOy tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu 0,224 lít khí X ( sản

phẩm khử nhất) đktc Xác định X ?

A NO B N2O C N2 D NO2

Bài 16) Hỗn hợp A gồm Fe3O4, FeO, Fe2O3, oxit có 0,5 mol Thể tích dung dịch HCl 1M

để hoà tan hỗn hợp A là:

A lít B lít C lít D lít

Bài 17) Tính khối lượng Fe cần hồ tan vào dung dịch H2SO4 lỗng, dư để thu dung dịch

phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch chứa KMnO4 0,2M K2Cr2O7 0,1M

Bài 18) Hoà tan hỗn hợp X gồm 0,01 mol Fe3O4, 0,015 mol Fe2O3, 0,03 mol FeO, 0,03 mol Fe

bằng lượng vừa đủ dung dịch HNO3 lỗng Cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu chất

rắn Y Nung Y đến khối lượng không đổi thu chất rắn Z Khối lượng chất rắn Z là: A gam B 9,6 gam C 16 gam D 17,6 gam

Bài 19) Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,002 mol FeS2 0,003 mol FeS vào dung dịch

H2SO4 đặc, nóng dư thu khí A Thể tích dung dịch NaOH 1M tối thiểu để hấp thụ hết lượng

khí A là:

A 25,8 m B 14 ml C 28,5 ml D 57 ml

Bài 20) Hoà tan 2,4 gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeS S ( số mol FeS số mol S)

vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư Thể tích SO2 (đktc) thu là:

A 0,784 lít B 0,896 lít C 3,36 lít D 4,48 lít

Bài 21) (TSĐH B 2007): Nung m gam bột sắt oxi, thu gam hỗn hợp chất rắn X

Hoà tan hết hỗn hợp X dung dịch HNO3 (dư) thoát 0,56 lít (đktc) NO (là sản phẩm khử

duy nhất) Giá trị m là:

A 2,52 B 2,22 C 2,62 D 2,32

Bài 22) (TSĐH A 2008): Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 phản ứng hết

với dung dịch HNO3 lỗng (dư), thu 1,344 lít (đktc) NO (là sản phẩm khử nhất)