Phân tích
Khi cho kim loại + HNO3, nếu đề yêu cầu xác định khối lượng của muối hoặc có liên quan tới muối thì tùy từng tình huống mà ta có phương pháp hợp lí.Cụ thể :
(1) Tình huống 1: đề cho số liệu ( mol , khối lượng…) của HNO3
Đây là bài toán rất hay gặp trong đề thi tuyển sinh đại học và là một trong những tình huống các thí sinh thường bị “ sập bẫy”.Với bài toán kiểu này thì hoặc là thí sinh không để ý tới tình huống tạo NH4NO3 → sập bẫy, hoặc có em thì biết có tạo NH4NO3 nhưng do phải làm các thao tác như tìm xem phản ứng có tạo NH4NO3 hay không? Số mol NH4NO3 tạo ra là bao nhiêu ? Từđó mới tính
loại M(NO3)n →mất quá nhiều thời gian và đôi khi còn nhầm lẫn.
Với dạng toán này, ta giải quyết nhanh chóng nhờ công thức giải nhanh sau (luôn đúng dù phản
ứng có tạo NH4NO3 hay không):
Bạn đọc có thể chứng minh( chính là phương pháp tự luận hay phương pháp nháp mà nhiều thí sinh”không kinh nghiệm” sử dụng trong khi làm bài) như sau:
Giả sử có kim loại M phản ứng với HNO3cho ra cả 5 sản phẩm khử như trên.Trong phản ứng này HNO3 làm 2 nhiệm vụ là tạo muối và tạo sản phẩm khử :
2HNO3 +1e →NO3-(trong muối) + NO2 + H2O 4HNO3 +3e →3NO3-(trong muối) + NO + 2H2O 10HNO3 +8e →8NO3-(trong muối) + N2O + H2O 12HNO3 +10e →10NO3-(trong muối) + N2 + H2O 10HNO3 +8e →8NO3-(trong muối) + NH4NO3 + H2O
( Bạn đọc có biết viết quá trình chuyển hóa này không?Nếu chưa biết hãy alo hoặc cmt cho tác giả, hoặc bạn có thể thay cấc quá trình trên bằng việc viết các phản ứng bình thường cũng được nhé, tuy nhiên làm như vậy thì quá cổđiển phải không bạn?).
Từ các quá trình trên bạn đọc thấy được 2 quy luật trong bài toán kim loại + HNO3, đó là :
( Thuật nhớ là = ∑ (hiệu số oxi hóa )×Chỉ số N×nspk) Và
( Thuật nhớ là = ∑ [ (hiệu số oxi hóa )×Chỉ số N+Chỉ số N ]×nspk) Vậy : mmuối = mM NO( 3)n +mNH NO4 3 = mkim loại + 3 NO m −(trong muối) +80.nNH NO4 3 = mkim loại +62×(nNO2+3nNO +8nN O2 +10nN2 +8nNH NO4 3) + 80.nNH NO4 3 = mkim loại +62 2 2 2 (nNO 3nNO 8nN O 10nN ) × + + + + 576. 4 3 NH NO n = mkim loại +62 2 2 2 (nNO 3nNO 8nN O 10nN ) × + + + +576. 3 ( 2 4 10 2 12 2) 10 HNO NO NO N O N n − n + n + n + n mmuối = mkim loại + 3 2 2 2 57,6×nHNO −53, 2×nNO −44, 4×nNO−80×nN O−71, 2×nN (Ok nhé bạn đọc !!!).
(2) Tình huống 2. Đề không cho số liệu của HNO3 nhưng cho số mol của kim loại và sản phẩm khử
Với thể loại này bạn đọc có thể sử dụng bảo toàn e “ kinh điển”để kiểm tra và tính mol của NH- 4NO3.Tuy nhiên, muốn không phải kiểm tra, không phải tính NH4NO3 thì bạn chỉ cần dùng công thức “ vạn năng” sau là OK :
( Thuật nhớ : mmuối = mkim loại + 72×∑nKimloai×Hoa tri−10×∑Sqt n× spk)
mmuối = mkim loại + 57,6×nHNO3 −53, 2×nNO2 −44, 4×nNO−80×nN O2 −71, 2×nN2 3 NO n − ∑ (trong muối)= ∑nenhận= 2 3 8 2 10 2 8 4 3 NO NO N O N NH NO n + n + n + n + n 3 HNO n ∑ (phản ứng)= 2nNO2+4nNO+10nN O2 +12nN2 +10nNH NO4 3
Việc chứng minh công thức này không quá khó khăn. Tin rằng bạn đọc chứng minh được! Bạn thử
xem nhé.
(3).Tình huống 3.Đề cho khối lượng của hỗn hợp kim loại ( nhưng không tính được mol) và mol sản phẩm khử : tình huống này sẽ không có muối NH4NO3 và :
( Thuật nhớ : mmuối = mkim loại + +62×∑Sqt n× spk)
Ghi chú : Sqt = ∑ (hiệu số oxi hóa )×Chỉ số N.
Công thức này bạn đọc cũng chứng minh được nếu đã nghiên cứu kĩ tình huống 1.Bạn hãy thử
chứng minh đi!!!
Nhận xét : trên đây là một số” kĩ thuật giải siêu tốc” giúp bạn đọc tiết kiệm thời gian và thắng thế
trong các kì thi.Ngoài cách cách trên thì bạn đọc có thể giải theo các phương pháp khác như viết phản ứng hoặc viết quá trình cho – nhận e như các sách tham khảo đã viết ( nếu bạn muốn quay về
thời kì đồđá!!!).
HƯỚNG DẪN GIẢI
CónNO = 0,2 mol; n N2O =0,05 mol
Cách 1.Sử dụng công thức tính nhanh
Bài toán này thuộc tình huống 1 nên:
mmuối = mkim loại + 57,6×nHNO3 −44, 4×nNO−80×nN O2 =29+57,6.0,95.1,5-44,4.0,2-80.0,05=98,2g Cách 2.Bảo toàn nguyên tố N.
Đặt n NH4NO3 = x mol; nNO3-trong kim loại = 8x + 3nNO + 8nN2O = 8x + 1 Bảo toàn N có: (8x + 1 ) + 2x + 0,2.1 + 0,05.2 = 1,425 => x = 0,0125 mol
→Khối lượng hỗn hợp muối = 29 + (8.0,0125 + 1).62 + 80.0,0125 = 98,2 gam.
Trên đây là một số kĩ thuật giúp các bạn đọc giải nhanh bài toán liên quan tới Fe – Cr-Cu và hợp chất của chúng.Mặc dù rất cố gắng nhưng có lẻ chuyên đề có thẻ chưa đáp ứng hết được sự kì vọng của các bạn, mong bạn đọc có những góp ý trân thành để chuyên đề được hoàn thiện hơn.Trân trọng cảm ơn. Chúc các bạn học giỏi và tìm thấy niềm vui trong học tập !!!
Ghi chú. Lắng nghe ý kiến góp ý của rất nhiếu bạn đọc trên mọi miền tổ quốc, từ năm học 2015 trở đi, ad chỉ viết sách giải và phân tích các câu hỏi lí thuyết, còn các kĩ thuật ,kinh nghiệm giải nhanh
đước ad viết dưới dạng chuyên đề . Với sách lí thuyết ,do đã mang lại thành công lớn cho nhiều bạn thí sinh trong mùa thi 2014 , nên tác giả tiếp tục phát hành nhưng sẽ có rất nhiều bổ sung ,cập nhật và đổi mới cách viết hơn nữa để hoàn thiện hơn.Với các kĩ thuật – kinh nghiệm giải nhanh bài tập, ad sẽ viết theo chuyên đề ( tương ứng với các chương trong SGK) đáp ứng yêu cầu của bạn
đọc,trong quá trình ôn thi bạn đọc cảm thấy mình yếu chuyên đề nào thì đăng kí với ad theo chuyên
đềđó, kịp thời bổ sung và hoàn thiện kiến thức cho mình. Hình thức đăng kí :
+ Thông báo chuyên đề cần đăng kí lên nhóm FC – HOÁ HỌC VÙNG CAO 2.0 với địa chỉ
https://www.facebook.com/groups/210136082530524/ ( hoặc vào hộp tin nhắn của địa chỉ facebook : DongHuuLee với địa chỉhttps://www.facebook.com/donghuu.lee
+ Kinh phí (50k/ 1 chuyên đề và 250K/ Sách phân tích và giải nhanh lí thuyết) được thanh toán bằng 1 trong các hình thức sau :