Số mol electron do lượng Fe trên nhường khi bị hoà tan là.[r]
(1)TRAO ĐỔI VỀ HAI BÀI TOÁN HAY Ví dụ 1: (Câu 18 - Mã đề 856 - Khối A - TSĐH 2010) Hoà tan hoàn toàn m gam ZnSO4 vào nước được dung dịch X Nếu cho 110 ml dung dịch KOH 2M vào X thì thu được 3a gam kết tủa Mặt khác, nếu cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thì thu được 2a gam kết tủa Giá trị của m là A 32,20 B 24,15 C 17,71 D 16,10 Cách 1: Bài toán này được giải với trường hợp tổng quát là TN1, Zn(OH)2 bị tan phần và TN2 số mol KOH lớn nên Zn(OH)2 bị tan nhiều TN1 nKOH = 0,22 mol 2KOH + ZnSO4 → Zn(OH)2 + K2SO4 (1) 2KOH + Zn(OH)2 → K2ZnO2 + 2H2O (2) Gọi x là số mol của Zn(OH)2 phản ứng pt (2) 3a 3a Số mol của Zn(OH)2 tạo pt (1) là x+ ; nKOH = 2x + 2(x + ) = 0,22 mol (1') 99 99 TN2 nKOH = 0,28 ; Lượng KOH thí nghiệm lớn TN1 là 0,28 – 0,22 = 0,06 mol 2a Tương tự trên ta có: nKOH = (2x + 0,06) + 2(x +0 , 03+ ) = 0,28 mol 99 (2') 3a Từ (1') và (2') => x = 0,01 ; a = 2,97 ==> nZnSO4 = x+ = 0,1 mol => mZnSO4 = 161.0,1 = 16,1g 99 Cách 2: Sơ đồ: ZnSO4 + 0,22 mol OH- → 3a gam Zn(OH)2 ↓ ZnSO4 + 0,28 mol OH- → 2a gam Zn(OH)2 ↓ → số mol OH tham gia hòa tan a gam Zn(OH)2 ↓ là 0,28 – 0,22 = 0,06 mol Zn(OH)2 ↓ + 2OH- → Zn(OH)42- (tan) 0,03 0,06 (mol) → a gam Zn(OH)2 ↓ tương đương với 0,03 mol Zn(OH)2 ↓ Đưa bài toán dạng ZnSO4 + 0,28 mol OH- → 2a gam Zn(OH)2 ↓( 0,06mol) và Zn(OH)42- (tan) * Bảo toàn nhóm OH → số mol OH- ban đầu = số mol OH- Zn(OH)2 ↓ + số mol OH- Zn(OH)420,28 = x 0,06 + x số mol Zn(OH)422→ số mol Zn(OH)4 = 0,04 mol * Bảo toàn Zn:→ số mol Zn2+ ban đầu = số mol Zn2+ Zn(OH)2 ↓ + số mol Zn2+ Zn(OH)42- (tan) Số mol ZnSO4 = Số mol Zn(OH)2 ↓ + số mol Zn(OH)42- = 0,06 + 0,04 = 0,1 mol → m = 0,1x 161 = 16,1 gam → Chọn đáp án A Cách 3: TN 1: nKOH=0,22 mol =>3a g kết tủa TN 2: nKOH=0,28 mol =>2a g kết tủa => Khi cho thêm 0,06 mol KOH thì kết tủa bị hòa tan a g, tức là kiềm hết, kết tủa dư => Số mol kết tủa bị hòa tan TN2 =0,06/2=0,03 mol => Số mol Zn(OH)2 TN1 = 0,09 mol < 0,22/2 => TN1: kiềm dư, ZnSO4 hết ZnSO4 + 2KOH => Zn(OH)2 (1) a mol 2a a Zn(OH)2 + 2KOH => K2ZnO2 + 2H2O (2) b mol 2b Ta có: 2a + 2b = 0,22 a - b = 0,09 => a = 0,1 => m = 0,1.161 = 16,1g TN1: TN : Cách 4: 3a 99 2a 2n 0,28 4x * 99 nOH 4nZn2 2n 0,22 4x * (1) nOH 4nZn2 (2) Giải hệ và => m = 2,97 gam thayvào ta có x = 0,1 mol => m = 16,1 gam Câu 2: Cho x mol Fe tan hoàn toàn dung dịch chứa y mol H2SO4 (tỉ lệ x : y = : 5), thu được sản phẩm khử và dung dịch chỉ chứa mối sunfat Số mol electron lượng Fe trên nhường bị hoà tan là (2) A 3x B y C 2x D 2y Cách 1: Không phụ thuộc kim loại luôn có: ne trao đổi = (trong muối) = = (trong muối) + = = y Cách 2: Vì sản phẩm chỉ chứa muối sunfat nên H2SO4 hết và sắt phản ứng hết (hòa tan hoàn toàn) Sản phẩm phản ứng có thể chỉ chứa muối sắt (III) hoặc muối sắt (II) hoặc muối nên ta đặt n là hóa trị trung bình của sắt Theo đề bài: x : y = : =>y = 2,5x ; n H+ = 2.nH2SO4 = 2y = 5x n+ Fe = > Fe + ne x nx Bảo toàn e: nx = 2,5x = y 4H+ + SO42- + 2e => SO2 + 2H2O 5x 2,5x (3)