PP giải BT bằng ĐLBT e

GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC BẰNG PP ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN E.. Các dạng bài tập thường gặp: Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit (hoặc hỗn hợp axit) loại I (HCl, H2SO4 loãng, …). Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit (hoặc hỗn hợp axit) loại II (HNO3, H2SO4 đặc, nóng, …) tạo 1 sản phẩm khử hoặc hỗn hợp sản phẩm khử. Oxit kim loại (hoặc hỗn hợp oxit kim loại) tác dụng với axit (hoặc hỗn hợp axit) loại II (HNO3, H2SO4 đặc, nóng,…). Các bài toán liên quan tới sắt (điển hình là bài toán để sắt ngoài không khí). Bài toán nhúng kim loại vào dung dịch muối. Bài toán kim loại tác dụng với phi kim... Một số chú ý: Với phương pháp này cần nắm các vấn đề sau: Một chất có thể cho hoặc nhận e nhiều giai đoạn, ta chỉ viết 1 quá trình tổng cho và 1 quá trình tổng nhận.Ví dụ: Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hh (A) có khối lượng 12g gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Cho (A) tác dụng hoàn toàn với dd HNO3 thấy sinh ra 2,24 lít khí NO duy nhất ở đktc. Tính m. Bài toán này Fe có nhiều quá trình nhường e, nhưng cuối cùng đều tạo thành Fe3+. Do đó để ngắn gọn ta chỉ cần viết 1 quá trình: . Một chất có thể vừa cho e và vừa nhận e, ví dụ cho 2e và nhận 6e thì coi như là nhận 4e. Do đó với nguyên tố này ta chỉ cần viết 1 quá trình cho 4e. Ví dụ: Trộn 60g bột Fe với 30g lưu huỳnh rồi đun nóng (không có kkhí) thu được chất rắn A. Hoà tan A bằng dd axit HCl dư được dd B và khí C. Đốt cháy C cần V lít O2 (đktc). Tính V, biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Bài toán này S nhận 2e của Fe tạo , sau đó nhường 6e tạo (SO2). Do đó có thể coi S nhường 4e: . Một chất nếu giai đoạn đầu cho bao nhiêu e, giai đoạn 2 nhận bấy nhiêu e thì coi như chất này không nhận và không nhường e, tức không viết quá trình cho và nhận của chất này. Ví dụ: Cho 2,22 g hỗn hợp Al, Fe vào dung dịch chứa hỗn hợp Fe(NO3)3 và Cu(NO3)2. Sau một thời gian cho tiếp dung dịch HNO3 dư vào thấy thoát ra 1,12 lít khí NO (đktc). Tính khối lượng của Al và Fe. Bài toán này nếu Fe3+ và Cu2+ nhận bao nhiêu e khi tác dụng với Al và Fe thì sẽ nhường bấy nhiêu e khi tác dụng với HNO3. Do đó có thể coi Fe3+ và Cu2+ không nhận và không nhường e. Vậy trong bài toán có thể coi như chỉ có Al và Fe nhường e, còn nhận e. Đối với chất khử thể hiện cùng một mức oxi hóa thì với bất kỳ chất oxi hóa nào phản ứng với chúng đều có số mol e trao đổi như nhau. Dạng 2: Kim loại tác dụng với axit loại II (axit có tính oxi hóa mạnh): HNO3, H2SO4 đặc,……Một số kiến thức cần nhớ: Với axit loại II: HNO3, H2SO4 (đặc), …Kim loại + HNO3 (H2SO4 đặc) → Muối Nitrat (Muối sunfat) + sản phẩm khử + H2O Kim loại có nhiều số oxi hóa khác nhau khi phản ứng với dung dịch axit HNO3, H2SO4 (đặc) sẽ tạo muối với số oxi hóa cao nhất. Hầu hết các kim loại phản ứng được với HNO3, H2SO4 (đặc) khi đó trong HNO3, trong H2SO4 (đặc) bị khử về các mức oxi hóa thấp hơn trong những sản phẩm khử tương ứng. Các kim loại tác dụng với ion trong môi trường axit H+ xem như tác dụng với HNO3. Các kim loại Zn, Al tác dụng với ion trong môi trường kiềm giải phóng NH3↑. Các kim loại Fe, Al, Cr, … thụ động hóa trong HNO3 (đặc, nguội), H2SO4 (đặc, nguội) . Sản phẩm khử của có thể là: . Sản phẩm khử của (đặc) có thể là: . Dạng 3: Kim loại tác dụng với dung dịch muối:Dạng toán này thường gặp khi một kim loại hay hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa một muối hoặc hỗn hợp muối. Các phản ứng xẩy ra tuân theo quy tắc anpha trong dãy hoạt động hóa học.Ví dụ 1: Dung dịch X chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 có cùng nồng độ mol. Thêm một lượng hỗn hợp gồm 0,03 mol nhôm và 0,05 mol sắt vào 100ml dd X đồng thời khuấy kỹ, khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn Y gồm 3 kim loại. Cho Y vào dd HCl dư thấy giải phóng ra 0,07 gam khí. Nồng độ mol của 2 muối trong dung dịch ban đầu là?A. 0,2 MB. 0,04 MC. 0,4 MD. 0,8 MGiải Dạng 4: Xác định sản phẩm khử của phản ứng oxi hóa khử: Ví dụ 1: Cho 9,6 gam Mg tác dụng hết với H2SO4 đặc thấy có 49 gam axit phản ứng tạo thành MgSO4, H2O và sản phẩm X. X là:A. SB. SO2 C. H2SD. SO2 và H2S GiảinMg = 0,4 mol ;   1 mol nhận 8 mol e để tạo sản phẩm khử X  X là H2S Dạng 5: Phản ứng oxi hóa khử qua nhiều giai đoạn.Ví dụ: Nung m gam kim loại Fe trong không khí một thời gian được hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan X trong dung dịch HNO3 thu được muối và sản phẩm khử Y.Ta có: + Giai đoạn 1: Số mol e mà nhường để tạo hỗn hợp X bằng số mol e mà O2 nhận.+ Giai đoạn 2: Số mol e mà hỗn hợp X nhường để tạo bằng số mol e mà HNO3 nhận. Số mol e mà nhường đề tạo bằng tổng số mol e mà O2 và HNO3 nhận.Tương tự như vậy với trường hợp mà cho hỗn hợp X tác dụng với H2SO4 đặc, nóng.Ví dụ 1: Oxi hóa chậm m gam sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được 12gam chất rắn A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 và Fe. Cho A tan hoàn toàn vừa đủ trong 200 ml dd HNO3 thu được 2,24 lít NO duy nhất (ở đktc). Tính m?A. 5,04 gB. 10,08 gC. 12,08 gD. 20,16 gGiải m g 12 g Quá trình oxi hóa: Quá trình khử: Dạng 6: Bài toán oxi hóa khử có số electron trao đổi gián tiếp.Dạng toán này thường gặp khi dùng CO hoặc H2 để khử Fe2O3 thu được hỗn hợp chất rắn A có thể gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 dư. Sau đó cho hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HNO3 hoặc H2SO4 đặc, nóng thu thu được muối của Fe3+ và sản phẩm khử. Ở đây chúng ta có thể thấy trước và sau cả quá trình sắt đều có số oxi hóa +3. Do vậy số mol e mà trong Fe2O3 nhận của CO hoặc H2 để tạo hỗn hợp A bằng số mol mà trong hỗn hợp A nhường cho HNO3 hay H2SO4 đặc để tạo trong muối.Ví dụ 1: Khử m gam Fe2O3 bằng H2 thu được 2,7 gam nước và hỗn hợp A gồm 4 chất. Hòa tan A trong dd HNO3 dư thoát ra V lit NO duy nhất. Tính V?Giải H2 → 2H+ + 2e 0,3 0,3 0,3 0,1Số e mà H+ nhường ở giai đoạn 1 = số e mà nhận ở giai đoạn 2: nNO = 0,1  VNO = 2,24 lít Dạng 7: Bài toán kim loại phản ứng với HNO3 có sự tạo thành muối amoni:Ví dụ 1: Cho1,68g bột Mg tác dụng vừa đủ với 500ml dung dịch HNO3 aM thu được dung dịch Y và 0,448lít khí NO duy nhất. Tính a và khối lượng muối tạo thành trong Y?Giải+ Quá trình oxi hóa:Mg → Mg2+ + 2e (1)0,07 0,14+ Quá trình khử:NO3 + 4H+ + 3e → NO + 2H2O (2) 0,08 0,06 0,02Do Mg phản ứng vừa đủ với HNO3 mà quá trình (1) và (2) cho thấy số mol electron nhường lớn hơn số mol electron nhận. Do đó trong dung dịch phải có sinh ra ion NO3 + 10H+ + 8e → NH4+ + 3H2O (2)0,1 0,08 0,01 => Trong Y có 0,07mol Mg(NO3)2 và 0,01mol NH4NO3 => mmuối = 0,07.148 + 0,01.80 = 11,16gVí dụ 2: Hòa tan 1,68g kim loại Mg vào V lít dung dịch HNO3 0,25M vừa đủ thu được dung dịch X và 0,448 lít một chất khí Y duy nhất, nguyên chất. Cô cạn dung dịch X thu được 11,16gam muối khan. (Quá trình cô cạn không làm muối phân hủy). Tìm công thức phân tử của khí Y và tính V?Giải: Cần đánh giá được trong dung dịch X có tạo thành . Thật vậy, nMg= 0,07mol. Nếu Mg tác dụng với HNO3 không sinh ra NH4NO3 thì trong X có: 0,07mol Mg(NO3)2, do đó: mmuối = 0,07.148 = 10,36g < 11,16g => trong X còn có NH4NO3 với : Các quá trình xảy ra như sau:Mg → Mg2+ + 2e0,07 0,14NO3 + 10H+ + 8e → NH4+ + 3H2O 0,1 0,08 0,01 + Khí sinh ra có thể là NO, NO2, N2, N2O... Thì chỉ có khí NO la phù hợp với ()=> Y la NO và V = 0,72 lít. Bài tập tương tự: