Đang tải... (xem toàn văn)
Giải hóa bằng phương pháp bảo toàn electron
PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Đăng tải trên Website: www.hoahoc.edu.vn ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -1- “CHUN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH mơn HĨA HỌC” ðể tìm hiểu và đăng ký học, hãy liên lạc đến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: Vanlongtdm@gmail.com I- PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Nội dung phương pháp Khi có nhiều chất oxi hóa, nhiều chất khử tham gia phản ứng (có thể cùng 1 giai đoạn hoặc qua nhiều giai đoạn) thì tổng số mol electron mà các chất khử cho phải bằng tổng số mol electron mà các chất oxi hóa nhận: e cho e nhận = ∑ ∑ ðiều quan trọng nhất là xác định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối cùng của các chất oxi hóa và chất khử (trước và sau q trình phản ứng), khơng cần tới các phương trình phản ứng trung gian. Viết các q trình oxi hóa ( cho electron) và q trình khử (nhận electron) tùy vào u cầu của bài tốn và sử dụng các bán phản ứng electron hoặc phương pháp ion electron. Tìm được e cho ∑ và e nhận ∑ sau đó áp dụng định luật bảo tồn electron. 2. Phạm vi áp dụng và một số chú ý a/ Phạm vi áp dụng: Phương pháp bảo tồn electron cho phép giải rất nhanh nhiều bài tốn trong đó có nhiều chất oxi hóa và chất khử tham gia vì theo phương pháp này chúng ta khơng cần viết các phương trình phản ứng và dĩ nhiên chúng ta khơng cần cân bằng phương trình phản ứng b/ Một số chú ý khi giải tốn Cần xác định đúng trạng thái oxi hóa của các chất (ngun tố), đặc biệt đối với Fe: + Nếu dùng Fe dư → muối Fe 2+ + Thể tích dung dịch HNO 3 ( hoặc H 2 SO 4 đặc nóng) cần dùng là nhỏ nhất → muối Fe 2+ ðể xác định đúng số mol axit HNO 3 (hoặc H 2 SO 4 ) phản ứng chúng ta nên sùng phương pháp bảo tồn ngun tố đối với N hoặc S 3. Các bước giải Xác định chất khử ( cho electron) và chất oxi hóa (nhận electron) ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối( bỏ qua các giai đoạn trung gian) Viết các q trình khử và q trình oxi hóa( có thể theo phương pháp thăng bằng electron hoặc ion electron) Tìm e cho ∑ và e nhận ∑ Áp dụng ðLBT electron PHƯƠNG PHÁP BẢO TỒN ELECTRON PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Đăng tải trên Website: www.hoahoc.edu.vn ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -2- “CHUN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH mơn HĨA HỌC” ðể tìm hiểu và đăng ký học, hãy liên lạc đến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: Vanlongtdm@gmail.com II- BÀI TẬP ÁP DỤNG BÀI 1: Hòa tan 5,4g Al bằng một lượng dung dịch H 2 SO 4 lỗng (dư). Sau phản ứng thu được V lit khí H 2 (đktc). Tính giá trị của V: A. 4,48 lit B. 3,36 lit C. 2,24 lit D. 6,72 lit HƯỚNG DẪN GIẢI + Các em có thể viết phương trình sau đó tính tốn + Dùng phương pháp bảo tồn electron Al → Al 3+ + 3e 5,4 0,2( ) 27 mol = → 0,6 (mol) 2H + + 2e → H 2 2x ← x (mol) Bảo tồn electron: e cho e nhận = ∑ ∑ → 2x = 0,6 → x = 0,3 → V(H 2 ) = 0,3.22,4 = 6,72 (lit) → Chọn D BÀI 2: Cho 5,6 g Fe tác dụng với H 2 SO 4 đặc, nóng, dư thu được bao nhiêu lit khí SO 2 (đktc): A. 2,24lit B. 3,36lit C. 4,48lit D. 5,6lit HƯỚNG DẪN GIẢI Fe 5,6 n = 0,1( ) 56 mol = Fe → Fe 3+ + 3e S +6 + 2e → S +4 0,1 mol → 0,3(mol) 2x ← x e cho e nhận = ∑ ∑ → 2x = 0,3 → x = 0,15 → V(SO 2 ) = 0,15.22,4 = 3,36 (lit) → Chọn B BÀI 3: Cho 8,3 gam hỗn hợp hai kim loại Al và Fe tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 đặc dư thu được 6,72 lit khí SO 2 (đktc). Khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu: A. 2,7g; 5,6g B. 5,4g; 4,8g C. 9,8g; 3,6g D. 1,35g; 2,4g HƯỚNG DẪN GIẢI 2 SO 6,72 n = 0,3( ) 22,4 mol = Al → Al 3+ + 3e Mg → Mg 2+ + 2e x → 3x y → 2y → e cho 3 2 x y = + ∑ +6 +4 2 S + 2e S(SO ) 0,6 0,3 (mol) → ← e cho e nhận = ∑ ∑ → 3x + 2y = 0,6 (1) PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Đăng tải trên Website: www.hoahoc.edu.vn ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -3- “CHUN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH mơn HĨA HỌC” ðể tìm hiểu và đăng ký học, hãy liên lạc đến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: Vanlongtdm@gmail.com Theo đề bài: 27x + 56y = 8,3 (2) Giải hệ phương trình (1) và (2) → x = y = 0,1 (mol) m Al = 0,1.27 = 2,7 (g) m Fe = 0,1.56 = 5,6 (g) → ðáp án A BÀI 4: Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Al vào dung dịch Y gồm HNO 3 và H 2 SO 4 đặc thu được 0,1 mol mỗi khí SO 2 , NO, NO 2 , N 2 O. Phần trăm khối lượng của Al và Mg trong X lần lượt là: A. 63% và 37%. B. 36% và 64%. C. 50% và 50%. D. 46% và 54%. HƯỚNG DẪN GIẢI ðặt n Mg = x mol ; n Al = y mol. Ta có: 24x + 27y = 15. (1) Q trình oxi hóa: Mg → Mg 2+ + 2e Al → Al 3+ + 3e x 2x y 3y ⇒ Tổng số mol e nhường bằng (2x + 3y). Q trình khử: N +5 + 3e → N +2 2N +5 + 2 × 4e → 2N +1 0,3 0,1 0,8 0,2 N +5 + 1e → N +4 S +6 + 2e → S +4 0,1 0,1 0,2 0,1 ⇒ Tổng số mol e nhận bằng 1,4 mol. Theo định luật bảo tồn electron: 2x + 3y = 1,4 (2) Giải hệ (1), (2) ta được: x = 0,4 mol ; y = 0,2 mol. ⇒ 27 0,2 %Al 100% 36%. 15 × = × = %Mg = 100% − 36% = 64%. → ðáp án B BÀI 5 : Cho 1,92g Cu hò a tan v ừ a đủ trong HNO 3 thu đượ c V lit NO( đ ktc). Th ể tí ch V và kh ố i l ượ ng HNO 3 đã phả n ứ ng: A . 0,048lit; 5,84g B . 0,224lit; 5,84g C . 0,112lit; 10,42g D . 1,12lit; 2,92g HƯỚNG DẪN GIẢI Theo ph ươ ng phá p bả o tồ n electron: Cu → Cu 2+ + 2e 0,03 mol 0,03 0,06 mol PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Đăng tải trên Website: www.hoahoc.edu.vn ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -4- “CHUN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH mơn HĨA HỌC” ðể tìm hiểu và đăng ký học, hãy liên lạc đến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: Vanlongtdm@gmail.com +5 +2 N + 3e N(NO) 0,02 0,06 0,02 (mol) → ← → V(NO) = 0,02.22,4 = 0,448 (lit) Các em chú ý là axit HNO 3 tham gia phản ứng cần dùng để tạo muối Cu(NO 3 ) 2 và tạo sản phẩm khử NO nên: nHNO 3 = n(NO 3 - tạo muối) + n(NO) = 0,03.2 + 0,02 = 0,08 (mol) [ Vì sao?] → m(HNO 3 ) = 0,08.63 = 5,84 (g) → Chọn A BÀI 6: Khi cho 9,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc thấy có 49 gam H 2 SO 4 tham gia phản ứng tạo muối MgSO 4 , H 2 O và sản phẩm khử X. X là: A. SO 2 B. S C. H 2 S D. SO 2 ,H 2 S HƯỚNG DẪN GIẢI Dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc vừa là chất oxi hóa vừa là mơi trường. Gọi a là số oxi hóa của S trong X: Mg → Mg 2+ + 2e 0,4 mol → 0,4 0,8 +6 a S + (6-a)e S 0,1 0,1(6-a) → → Tổng số mol H 2 SO 4 đã dùng: 49 0,5( ) 98 mol = Số mol H 2 SO 4 đã dùng để tạo muối bằng số mol Mg = 0,4 mol Số mol H 2 SO 4 đã dùng để oxi hóa Mg là: 0,5 – 0,4 = 0,1 (mol) Ta có: 0,1(6 – a) = 0,8 → a = - 2 → H 2 S → Chọn C BÀI 7: (ðTS A 2007): Hòa tan hồn tồn 12g hỗn hợp Fe, Cu( tỷ lệ mol 1:1) bằng axit HNO 3 , thu được V lit( đktc) hỗn hợp khí X( gồm NO và NO 2 ) và dung dịch Y( chỉ chứa 2 muối và axit dư). Tỷ khối của X đối với H 2 bằng 19. Giá trị của V là: A. 4,48lit B. 5,6 lit C. 3,36lit D. 2,24lit HƯỚNG DẪN GIẢI Dựa vào phương pháp đường chéo: (46) (30) 38 8 8 NO 2 NO 2 NO NO n 8 1 n 8 ⇒ = = Gọi số mol mỗi kim loại là y ta có: 56y + 64y = 12 → y = 0,1 Fe → Fe 3+ + 3e 0,1 0,3 Cu → Cu 2+ + 2e 0,1 0,2 PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Đăng tải trên Website: www.hoahoc.edu.vn ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -5- “CHUN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH mơn HĨA HỌC” ðể tìm hiểu và đăng ký học, hãy liên lạc đến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: Vanlongtdm@gmail.com +5 +2 +5 +4 2 N + 3e N(NO) 3x x N + 1e N(NO ) x x → ← → ← → 4x = 0,5 → x = 0,125 (mol) → V(khí) = 0,125.2.22,4 = 5,6 (lit) → Chọn B BÀI 8: Có 3,04g hỗn hợp Fe và Cu hòa tan hết trong dung dịch HNO 3 tạo thành 0,08 mol hỗn hợp NO và NO 2 có M 42 = . Hãy xác định thành phần % hỗn hợp kim loại ban đầu. HƯỚNG DẪN GIẢI Nếu các em viết phương trình phản ứng: Fe + HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + NO + H 2 O Fe + HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 + H 2 O Cu + HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + NO + H 2 O Cu + HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + NO 2 + H 2 O Sau đó đặt ẩn dựa vào phương trình thì có lẽ khơng biết có giải được khơng ? Ta giải theo phương pháp bảo tồn electron: Phương pháp đường chéo: (46) (30) 42 1 2 4 NO 2 NO 2 NO NO n 12 3 n 4 ⇒ = = Mà n(NO) + n(NO 2 ) = 0,08 → n(NO) = 0,02 mol và n(NO 2 ) = 0,06 mol a Fe → Fe 3+ + 3e b Cu → Cu 2+ + 2e 0,02 N +5 + 3e → N +2 0,06 N +5 + 1e → N +4 Theo e cho e nhận = ∑ ∑ → 3a + 2b = 0,02.3 + 0,06 = 0,12 Khối lượng kim loại: 56a + 64b = 3,04 → a = 0,02 → m Fe = 0,02.56 = 1,12 g → 36,84% → b = 0,03 → m Cu = 0,03.64 = 1,92 g → 63,16% BÀI 9: Oxi hóa hồn tồn 0,728 gam bột Fe ta thu được 1,016 gam hỗn hợp hai oxit sắt (hỗn hợp A).1. Hòa tan hỗn hợp A bằng dung dịch axit nitric lỗng dư. Tính thể tích khí NO duy nhất bay ra (ở đktc). A. 2,24 ml. B. 22,4 ml. C. 33,6 ml. D. 44,8 ml. 2. Cũng hỗn hợp A trên trộn với 5,4 gam bột Al rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhơm (hiệu suất 100%). Hòa tan hỗn hợp thu được sau phản ứng bằng dung dịch HCl dư. Tính thể tích bay ra (ở đktc). A. 6,608 lít. B. 0,6608 lít. C. 3,304 lít. D. 33,04. lít PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Đăng tải trên Website: www.hoahoc.edu.vn ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -6- “CHUN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH mơn HĨA HỌC” ðể tìm hiểu và đăng ký học, hãy liên lạc đến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: Vanlongtdm@gmail.com HƯỚNG DẪN GIẢI 1. Các phản ứng có thể có: 2Fe + O 2 o t → 2FeO (1) 2Fe + 1,5O 2 o t → Fe 2 O 3 (2) 3Fe + 2O 2 o t → Fe 3 O 4 (3) Các phản ứng hòa tan có thể có: 3FeO + 10HNO 3 → 3Fe(NO 3 ) 3 + NO ↑ + 5H 2 O (4) Fe 2 O 3 + 6HNO 3 → 2Fe(NO 3 ) 3 + 3H 2 O (5) 3Fe 3 O 4 + 28HNO 3 → 9Fe(NO 3 ) 3 + NO ↑ + 14H 2 O (6) Ta nhận thấy tất cả Fe từ Fe 0 bị oxi hóa thành Fe +3 , còn N +5 bị khử thành N +2 , O 2 0 bị khử thành 2O −2 nên phương trình bảo tồn electron là: 0,728 3n 0,009 4 3 0,039 56 + × = × = mol. trong đ ó, n là s ố mol NO thốt ra. Ta d ễ dàng rút ra n = 0,001 mol; V NO = 0,001×22,4 = 0,0224 lít = 22,4 ml. → →→ → ðáp án B 2. Các ph ả n ứ ng có th ể có: 2Al + 3FeO o t → 3Fe + Al 2 O 3 (7) 2Al + Fe 2 O 3 o t → 2Fe + Al 2 O 3 (8) 8Al + 3Fe 3 O 4 o t → 9Fe + 4Al 2 O 3 (9) Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ (10) 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 ↑ (11) Xét các ph ả n ứ ng (1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11) ta th ấ y Fe 0 cu ố i cùng thành Fe +2 , Al 0 thành Al +3 , O 2 0 thành 2O −2 và 2H + thành H 2 nên ta có ph ươ ng trình b ả o tồn electron nh ư sau: 5,4 3 0,013 2 0,009 4 n 2 27 × × + = × + × Fe 0 → Fe +2 Al 0 → Al +3 O 2 0 → 2O −2 2H + → H 2 ⇒ n = 0,295 mol ⇒ 2 H V 0,295 22,4 6,608 = × = lít. → →→ → ðáp án A Nhận xét: Trong bài tốn trên các bạn khơng cần phải băn khoăn là tạo thành hai oxit sắt (hỗn h ợp A) gồm những oxit nào và cũng khơng cần phải cân bằng 11 phương trình như trên mà chỉ cần quan tâm t ới trạng thái đầu và trạng thái cuối của các chất oxi hóa và chất khử rồi áp dụng luật bảo tồn electron để tính lược bớt được các giai đoạn trung gian ta sẽ tính nhẩm nhanh được bài tốn. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Đăng tải trên Website: www.hoahoc.edu.vn ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -7- “CHUN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH mơn HĨA HỌC” ðể tìm hiểu và đăng ký học, hãy liên lạc đến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: Vanlongtdm@gmail.com BÀI 10: (TSðH B 2007) : Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO 3 ( dư), thốt ra 0,56 lit (ở đktc) NO( là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là: A. 2,52 B. 2,22 C. 2,62 D. 2,32 HƯỚNG DẪN GIẢI NO Fe 0,56 n = 0,025( ) 22,4 m n = ( ) 56 mol mol = Dựa vào định luật bảo tồn khối lượng, ta có: m O = 3 – m(g) → O 3-m n = ( ) 16 mol 3+ Fe Fe + 3e m 3m 56 56 → → 2- 5 2 O + 2e O 3-m 2(3-m) 16 16 N + 3e N 0,075 0,025 + + → → → ← ta có: 3m 56 = 0,075 + 2(3-m) 16 → m = 2,52 → Chọn A BÀI 11: (TSðH A 2008) : Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 phản ứng hết với dung dịch HNO 3 lỗng(dư), thu được 1,344 lit (ở đktc) NO( là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Cơ cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị m là: A. 49,09 B. 34,36 C. 35,50 D. 38,72 HƯỚNG DẪN GIẢI NO Fe 1,344 n = 0,06( ) 22,4 m n = ( ) 56 mol mol = Dựa vào định luật bảo tồn khối lượng, ta có: m O = 11,36 – m(g) → O 11,36-m n = ( ) 16 mol PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Đăng tải trên Website: www.hoahoc.edu.vn ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -8- “CHUN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH mơn HĨA HỌC” ðể tìm hiểu và đăng ký học, hãy liên lạc đến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: Vanlongtdm@gmail.com 3+ Fe Fe + 3e m 3m 56 56 → → 2- 5 2 O + 2e O 11,36-m 2(11,36-m) 16 16 N + 3e N 0,18 0,06 + + → → → ← ta có: 3m 56 = 0,18 + 2(11,36-m) 16 → m = 8,96 m muối = m Fe + m NO3 - = 8,96 + 62.3n Fe = 8,96 + 62.3. 8,96 56 = 38,72gam → Chọn D BÀI 12: ðể a gam bột sắt ngồi khơng khí, sau một thời gian sẽ chuyển thành hỗn hợp A có khối lượng là 75,2 gam gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 . Cho hỗn hợp A phản ứng hết với dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc, nóng thu được 6,72 lít khí SO 2 (đktc). Khối lượng a gam là: A. 56 gam. B. 11,2 gam. C. 22,4 gam. D. 25,3 gam. HƯỚNG DẪN GIẢI Số mol Fe ban đầu trong a gam: Fe a n 56 = mol. S ố mol O 2 tham gia ph ả n ứ ng: 2 O 75,2 a n 32 − = mol. Q trình oxi hóa: 3 Fe Fe 3e a 3a mol mol 56 56 + → + (1) S ố mol e nh ườ ng: e 3a n mol 56 = Q trình kh ử : O 2 + 4e → 2O −2 (2) SO 4 2− + 4H + + 2e → SO 2 + 2H 2 O (3) T ừ (2), (3) → cho 2 2 e O SO n 4n 2n = + 75,2 a 3a 4 2 0,3 32 56 − = × + × = ⇒ a = 56 gam → ðáp án A BÀI 13: Cho tan hồn tồn 58g hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO 3 2M thu được 0,15 mol NO, 0,05mol N 2 O và dung dịch D. Cơ cạn dung dịch D, khối lượng muối khan thu được là: A. 120,4g B. 89,8g C. 116,9g D. 90,3g HƯỚNG DẪN GIẢI Áp dụng phương pháp bảo tồn electron: + Chất khử : Fe → Fe 3+ + 3e x 3x Cu → Cu 2+ + 2e PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Đăng tải trên Website: www.hoahoc.edu.vn ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -9- “CHUN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH mơn HĨA HỌC” ðể tìm hiểu và đăng ký học, hãy liên lạc đến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: Vanlongtdm@gmail.com y 2y Ag → Ag +1 +1e z z + Chất oxi hóa: N +5 + 3e → N +2 (NO) 0,45 ← 0,15 N +5 + 4e → N +1 (N 2 O) 0,4 ← 0,1 0,05 Ta có các phương trình: 56x + 64y + 108z = 58 (1) 3x + 2y + z = 0,85 (2) Muối thu được gồm: Fe(NO 3 ) 3 + Cu(NO 3 ) 2 + AgNO 3 = 242x + 188y + 170z Các em dùng phương pháp ghép ẩn số bằng cách nhân (2) với 62 rồi cộng (1) ta được : m = 242x + 188y + 170z = 116,9 (g) → Chọn C ðể làm được bài này ngồi kiến thức hóa học thì các em phải biết tính tốn một cách nhanh và vững vàng mới làm tốt được. Chú ý: Bài tốn này có một cách giải nhanh thật tuyệt vời ( chỉ mất 1 phút nếu các em làm quen) m(muối) = m(kim loại) + m(NO 3 - ) mà n(NO 3 -) = 3n(NO) + 8n(N 2 O) = 3.0,15 + 8.0,05 = 0,85 (mol) [Vì sao?] m(muối) = 58 + 0,85.62 = 116,9(g) Hoặc nhẩm nhanh: m(muối) = 58 + 62(3.0,15 + 8.0,05) = 116,9 (g) BÀI 14: Hòa tan hết 16,3 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al và Fe trong dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng thu được 0,55 mol SO 2 . Cơ cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng chất rắn khan thu được là: A. 51,8g B. 55,2g C. 69,1g D. 82,9g HƯỚNG DẪN GIẢI Áp dụng phương pháp bảo tồn electron: + Chất khử : Mg → Mg 2+ + 2e x 2x Al → Al 3+ + 3e y 3y Fe → Fe 3+ +3e z 3z + Chất oxi hóa: S +6 + 2e → S +4 1,1 ← 0,55 Ta có các phương trình: 24x + 27y + 56z = 16,3 (1) 2x + 3y + 3z = 1,1 (2) PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Đăng tải trên Website: www.hoahoc.edu.vn ThS. LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -10- “CHUN: Bồi dưỡng kiến thức – Luyện thi TN THPT – Cð & ðH mơn HĨA HỌC” ðể tìm hiểu và đăng ký học, hãy liên lạc đến SðT: 0986.616.225 (T.Long). Email: Vanlongtdm@gmail.com Muối thu được gồm: MgSO 4 , Al 2 (SO 4 ) 3 và Fe 2 (SO 4 ) 3 = 120x + 171y + 200z Các em dùng phương pháp ghép ẩn số bằng cách nhân (1) với 48 rồi cộng (2) ta được : m = 69,1 (g) → Chọn C Nhẩm nhanh: n(SO 4 2- ) = n(SO 2 ) = 0,55 (mol) [Vì sao?] m(muối) = 16,3 + 0,55.96 = 69,1 (g) BÀI 15: Cho 18,4 g hỗn hợp kim loại A,B tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm HNO 3 đặc và H 2 SO 4 đặc, nóng thấy thốt ra 0,2 mol NO và 0,3 mol SO 2 . Cơ cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng chất rắn thu được là: A. 42,2g B. 63,3g C. 79,6g D. 84,4g HƯỚNG DẪN GIẢI Trong bài tốn này ta chưa biết A,B có hóa trị mấy và khối lượng ngun tử là bao nhiêu thì làm sao viết phương trình và đặt ẩn → gặp khó khăn trong việc đặt ẩn, giải hệ phương trình. Nhưng ta có thể giải dễ dàng một cách tuyệt vời như thế này: Muối thu được chính là nitrat và sunfat m = 18,4 + 0,3*96 + 3.0,2*62 = 84,4 (g) [Vì sao?] → Chọn D Qua 3 bài tập trên các em thấy rằng “ có những cách giải bài tập hóa học rất nhanh” tuy nhiên để làm được điều đó thì các em phải thật sự nổ lực nhiều. BÀI 16: Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HNO 3 thu được hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO 2 . Tính khối lượng muối tạo ra trong dung dịch. A. 10,08 gam. B. 6,59 gam. C. 5,69 gam. D. 5,96 gam. HƯỚNG DẪN GIẢI Cách 1: ðặt x, y, z lần lượt là số mol Cu, Mg, Al. Nhường e: Cu → 2 Cu + + 2e Mg → 2 Mg + + 2e Al → 3 Al + + 3e x → x → 2x y → y → 2y z → z → 3z Thu e: 5 N + + 3e → 2 N + (NO) 5 N + + 1e → 4 N + (NO 2 ) 0,03 ← 0,01 0,04 ← 0,04 Ta có: 2x + 2y + 3z = 0,03 + 0,04 = 0,07 và 0,07 cũng chính là số mol NO 3 − Khối lượng muối nitrat là: 1,35 + 62×0,07 = 5,69 gam. → →→ → ðáp án C Cách 2: Nhận định mới: Khi cho kim loại hoặc hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO 3 tạo hỗn hợp 2 khí NO và NO 2 thì 3 2 HNO NO NO n 2n 4n = + 3 HNO n 2 0,04 4 0,01 0,12 = × + × = mol . ) 16 mol 3+ Fe Fe + 3e m 3m 56 56 → → 2- 5 2 O + 2e O 3-m 2(3-m) 16 16 N + 3e N 0,0 75 0,0 25 + + → → → ← ta có: 3m 56 = 0,0 75 + 2(3-m) 16 → m = 2 ,52 → Chọn A BÀI 11: (TSðH A 2008) :. n(NO 3 -) = 3n(NO) + 8n(N 2 O) = 3.0, 15 + 8.0, 05 = 0, 85 (mol) [Vì sao?] m(muối) = 58 + 0, 85. 62 = 116,9(g) Hoặc nhẩm nhanh: m(muối) = 58 + 62(3.0, 15 + 8.0, 05) = 116,9 (g) BÀI 14: Hòa tan hết. SðT: 0986.616.2 25 (T.Long). Email: Vanlongtdm@gmail.com +5 +2 +5 +4 2 N + 3e N(NO) 3x x N + 1e N(NO ) x x → ← → ← → 4x = 0 ,5 → x = 0,1 25 (mol) → V(khí) = 0,1 25. 2.22,4 = 5, 6 (lit) → Chọn