Ví dụ 1:
Khi hịa tan một lượng kim loại R vào dung dịch HNO3 đặc, nóng và vào dung dịch H2SO4 lỗng thì thể tích khí NO2 thu được gấp 3 lần thể tích khí H2 ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Khối lượng muối sunfat thu được bằng 62,81% khối lượng muối nitrat tạo thành. Hãy tính khối lượng nguyên tử của R và R là kim loại gì ?
Hướng dẫn giải :
Vì kim loại khi tác dụng với axit khác nhau có thể biểu hiện hóa trị khác nhau, nên gọi n là hóa trị của R khi tác dụng với HNO3 đặc, ; m là hóa trị của R khi tác dụng với H2SO4 lỗng. Gọi số mol kim loại R tham gia phản ứng là a mol (a > 0)
Với , nguyên dương.
a 0,5a 0,5ma (mol) R + 2nHNO3 R(NO3)n + nNO2 + nH2O
a a na
Ta có: na = 3.0,5ma n = 1,5m Nghiệm thích hợp: n = 3, m = 2
Theo đề: mmuối sunfat = m.0,6281.mmuối nitrat (R+96).a = (R + 186).a.0,6281 R = 56 Vậy kim loại đó là sắt (Fe)
Ví dụ 2:
Cho bột sắt dư tác dụng với 100ml dung dịch gồm 2 axit HCl 1M và H2SO4 0,5 M. Hãy tính khối lượng sắt tham gia phản ứng và thể tích khí bay ra ở đktc.
Hướng dẫn giải: Cách 1: Áp dụng phương trình phản ứng và cơng thức: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 0,05 0,1 0,05 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 0,05 0,05 0,05 Số mol của 2 axit là:
Vậy khối lượng Fe tham gia phản ứng và thể tích khí H2 là : mFe= 0,1.56=5,6(gam)
Cách 2: Áp dụng phương pháp bảo tồn electron:
Fe - 2e Fe2+
x 2x
2H+ + 2e H2 0,2 0,2 0,1
Theo ĐLBT electron ta được: 2x = 0,2 x = 0,1(mol) Vậy khối lượng Fe tham gia phản ứng và thể tích khí H2 là :
mFe= 0,1.56=5,6(gam) ;
* Nhận xét chung ví dụ 1,2:
Đây là một dạng tốn khá phức tạp. Khi đọc đề bài trước hết ta phải hiểu hết từ ngữ, thấy được logic của bài toán, hiểu được ý đồ của tác giả, hình dung được tiến trình luận giải và phát hiện những chỗ có vấn đề của bài tốn thì sẽ giả quyết được.