Trong trường hợp này, nên dùng phản ứng dạng ion và nên áp dụng phương pháp bảo toàn electron.
electron cho bởi 2KL = electron nhận bởi 2 axit
- Nếu 2 axit ấy tác dụng do tính oxi hóa của ion H+ (HCl, H2SO4 loãng):
electron nhận = (do: )
electron cho = KL x hóa trị của kim loại.
Ví dụ: nelectron cho= 2x x 2x
nelectron cho= 3y y 3y
- Nếu 2 axit tác dụng do tính oxi hóa của anion (H2SO4 đặc nóng, HNO3) và giả sử phản ứng cho ra SO2, NO nelectron nhận= 2x x 2x nelectron nhận= 3y y 3y Ví dụ 1:
Một hỗn hợp X có khối lượng 3,9 gam gồm 2 kim loại A,B có tỉ lệ khối lượng nguyên tử A : B = 8 : 9 và tỉ số mol a : b = 1 : 2
a. Biết rằng A và B đều có khối lượng nguyên tử nhỏ hơn 30, xác địnhA, B và % mỗi kim loại trong hỗn hợp X.
b. Lấy 3,9 gam hỗn hợp X cho tác dụng với 100 ml dung dịch Y chứa HCl 3M và H2SO4 1M. Chứng tỏ rằng hỗn hợp X tan hết cho ra dung dịch Z.
Hướng dẫn giải:
Bài tốn có 6 ẩn (khối lượng ngun tử A, B; số mol a, b của A, B; hóa trị n, m của A, B) mà chỉ có 3 phương trình: a. Đặt: Do B < 30 hay có thể là 1, 2, 3: : A = 8, B = 9 (loại) : A = 16 (Oxi), B = 18 (loại) : A = 24 (Mg), B = 27 (Al) Vậy A là Mg, B là Al
Gọi a = nMg, b = nAl suy ra: mX = 24a + 27b = 3,9 Do b = 2a 24a + 54a = 3,9
a = 0,05(mol) b = 0,1(mol)
Khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X là: % mỗi kim loại trong X là:
b. Hai axit HCl và H2SO4 1M(lỗng) tác dụng do tính oxi hóa của H+. Nếu Mg và Al tan hết, tổng số mol electron (cho):
0,05 0,1 0,05 0,1 0,3 0,1
Tổng số mol H+ của 2 axit là : Chú ý: H2SO4 2H+ nên
0,5 mol H+ có thể nhận 0,5 mol electron > 0,4 mol Vậy axit dư nên hỗn hợp X tan hết.
* Nhận xét:
Đây là một dạng bài tập khó dành cho các em học sinh khá giỏi cần nắm vững những kiến thức cơ bản và có lập luận chặt chẽ để biện luận cho bài toán của mình, phải đọc kĩ đề trước khi bắt đầu làm.
Ví dụ 2:
Một hỗn hợp X gồm hai kim loại A, B (đều hóa trị II) với MA MB, mX = 9,7 gam. Hỗn hợp X tan hết trong 200 ml dung dịch chứa H2SO4 12M và HNO3 2M tạo ra hỗn hợp Z gồm 2 khí SO2 và NO có tỉ khối của Z đối với H2 bằng 23,5 và V = 2,688 lít (đktc)
a. Tính số mol SO2 và NO trong hỗn hợp Z.
b. Xác định A, B và khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X.
Hướng dẫn giải:
a. Thành phần hỗn hợp khí Z
Gọi trong hỗn hợp Z ta có: (1)
(2)
Từ (1) và (2) suy ra: x = y = 0,06(mol)
b. Số mol electron nhận bởi hai axit:
S+6 + 2e S+4
0,12 0,06 electron nhận= 0,12 + 0,18 = 0,3 (mol)
0,18 0,06
Số mol electron cho bởi A, B
Gọi a = nA, b = nB ; nA cho 2 nA mol electron, tương tự cho nB A - 2e A+2
2a a electron cho= 2(a + b)
B - 2a B+2
2b b
Theo ĐLBT electron ta có: 2(a + b) = 0,3 a + b = 0,15 (mol) (3) Xác định A, B.
Vì MA MB nên
Suy ra : MA = 64 (A là Cu); MB = 65 (B là Zn) mx = 64a + 65b = 9,7 (4)
Từ (3) và (4)
Vậy khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X là: