ứng dụng phương pháp bảo toàn electron trong giải toán hóa học

- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
Chìa khóa vàng 4. ph ơng pháp bảo toàn electron
I. cơ sở lý thuyết
- Trong một hệ oxi hoá khử: tổng số e do chất khử nhờng bằng tổng số e mà chất oxi hoá nhận.
Hay tổng số mol e chất khử nhờng bằng tổng số mol e chất oxi hoá nhận.
Ví dụ:
Cr - 3e Cr
3+

x 3x x
Cu - 2e Cu
2+
y 2y y
Fe - 3e Fe
3+
z 3z z
N
5+
+ 3e N
2+
t 3t t
áp dụng phơng pháp bảo toàn e thì: 3x + 2y + 3z = 3t
- Quan trọng nhất là khi áp dụng phơng pháp này đó là việc phải nhận định đúng trạng thái đầu và
trạng thái cuối của hệ oxi hoá khử, ta không cần quan tâm đến việc cân bằng phản ứng oxi hoá khử xảy ra.
- Khi áp dụng phơng pháp bảo toàn electron ta phải làm các bớc sau:
+ B
1
: Từ dữ kiện của bài toán đổi ra số mol
+ B
2
: Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử, đồng thời thiết lập các đại lợng theo số mol.

+ B
3
: áp dụng định luật bảo toàn e cho hai quá trình trên: Tổng số mol e chất nhờng bằng tổng số mol e
chất nhận. Từ đó thiết lập phơng trình đại số (nếu cần), kết hợp với giả thiết của bài toán để tìm ra két quả
nhanh nhất và chính xác nhất.
II. Phạm vi sử dụng:
Gặp nhiều chất trong bài toán mà khi xét phơng trình phản ứng là phản ứng oxi hóa khử (có sự thay
đổi số e) hoặc phản ứng xảy ra phức tạp, nhiều đoạn, nhiều quá trình thì ta áp dụng phơng pháp bảo toàn e.
- Cần kết hợp các phơng pháp nh bảo toàn khối lợng, bảo toàn nguyên tố để giải bài toán.
- Cần có nhiều chất oxi hoá và nhiều chất khử cùng tham gia trong bài toán ta cần tìm tổng số mol
e nhận và tổng số mol e nhờng rồi mới cân bằng.
III. Bài toán áp dụng
Bài toán 1: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2008). Cho 3.2 gam bột Cu tác dụng với 100 ml
dung dịch hỗn hợp HNO
3
0.8 M và H
2
SO
4
0.2 M. Sau khi các phản ứng xẫy ra hoàn toàn sinh ra V lít khí
NO (đktc) sản phẩm khử duy nhất. Giá trị V lít là:
A. 0.746 lít. B. 0.448 lít. C. 1.792 lít. D. 0.672 lít.
Bài giải:
áp dụng phản ứng oxi hoá khử:
3 2
NO 4H 3e NO 2H O
0,12 0,03
+
+ + +
Ta có:

3
2 4
H (HNO )
H
2 4
H (H SO )
n 0,08mol
n 0,12mol
n 2.H SO 2.0,2.0,1 0,04
+
+
+
=


=

= = =


V
NO
= 0,03 x 22,4 = 0,672lít D đúng
Phân tích bài toán:
+ Học sinh A làm: Cu - 2e Cu
2+
0,05 0,1 0,05
5 2
N 3e N (NO)
x 3x x

+ +
+

2
NO
0,1 0,1
x V .22,4
3 3
= =
=>sai
+ Học sinh B làm:
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
1
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
2+
5 2
Cu - 2e Cu
x 2x x
2x 0,24 x 0,12
N 3e N (NO)
0,05 0,24 0,08
+ +




= =

+

(không thoả mãn) vì n
Cu
= 0,05mol
+ Học sinh C làm:
2+
3 2
Cu - 2e Cu
0,05 0,1 0,1
0,1
x (sai)
3
NO 4H 3e NO 2H O
x 4x 3x x
+




=

+ + +



+ Học sinh D làm:
+
3
2 4

H (HNO )
NO
H
H (H SO )
n 0,08mol
1
n 0,1mol V .0,1.22,4 0,56(Sai)
n 0,02mol
4
+
+
=


= = =

=


+ Học sinh E nhận xét: Có thể Cu d hoặc Cu phản ứng hết nên làm nh A đúng.
Bài toán 2: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2008). Nung nóng m gam hỗn hợp Al và Fe
2
O
3
(trong môi trờng không có không khí) đến phản ứng xẫy ra hoàn toàn thu đợc hỗn hợp rắn Y, chia Y thành
hai phần bằng nhần bằng nhau:
- Phần 1 tác dụng với H
2
SO
4

loãng d sinh ra 3.08 lít khí hiđrô (đktc).
- Phần 2 tác dụng NaOH d sinh ra 0.84 lít khí hiđrô (đktc). Giá trị m gam là:
A. 22.75 B. 21.40 C. 29.40 D. 29.43 .
Bài giải:
Phân tích bài toán: Từ P
2
+ NaOH d nên Al d còn Fe
2
O
3
hết:
Nh vậy hỗn hợp Y: Fe, Al
2
O
3
và Al d
Gọi x, y, z lần lợt là số mol Al
2
O
3
, Fe và Al d trong mỗi phần:
P
1
:
3
2
2
Al 3e Al
z 3z z
Fe 2e Fe

y 2y y
2H 2e H
0,275 0,1375
+
+
+










+



áp dụng ĐLBT e: 3z + 2y = 0,275 (1)
P
2
:
3
2
Al 3e Al
z 3z z
2H 2e H
0,075 0,0375

+
+





+




áp dụng ĐLBT e: 3z = 0,075 z= 0,025M
Thay vào (1) y = 0,1mol: Fe
2
O
3
+ 2Al Al
2
O
3
+ 2Fe (3)
Từ (3)
2 3
Al O Fe
1
x n n 0,05mol
2
= = =
m = 2.(0,05 . 102 + 56. 0,1 + 27 . 0,025)= 22,75 A đúng

Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
2
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
Bài toán 3: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối B-2007). Nung m gam bột Fe trong ôxi thu đợc 3 gam
hỗn hợp chất rắn X.

Hoà tan hết hỗn hợp X bằng HNO
3
d, thu đợc 0.56 lít khí NO (ktc) là sản phẩm khử
duy nhất. Giá trị m gam là:
A. 2.62 B. 2.32 C. 2.22 D. 2.52
Bài giải.
Fe - 3e Fe
3+
x 3x
N
+5
+ 3e N
+2
(NO)
0,075 0,025
áp dụng ĐLBT e: 3x = 0,075 + 4y (1)
Mặt khác: m
X
= m
Fe
+
2
O
m

56x+ 32y=3 (2)
O
2
+ 4e 2O
-2
y 4y
Từ (1) và (2)
x 0,045
y 0,015
=


=


m = 56 ì 0,045 = 2,52g D đúng
Bài toán 4: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2007). Hoà tan 5.6 gam Fe bằng dung dch H
2
SO
4
loãng thu đợc dung dch X. Dung dch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dch KMnO
4
0.5 M. Giá trị V ml
là:
A. 20 B. 40 C. 60 D. 80.
Bài giải
Fe
5,6
n 0,1mol
56

= =
; Fe - 2e Fe
2+
0,1 0,2 0,1
Fe
2+
- 1e Fe
3+
0,1 0,1 0,1
Mn
+7
+ 5e Mn
2+
x 5x
áp dụng ĐLBT e: 5x = 0,1 x =
0,1
0,02
5
=
4
KMnO
0,02
V 0,04lit 40ml
0,5
= = =
B đúng
Phân tích bài toán: Nếu Fe + H
2
SO
4

tạo V
1
lít H
2
thì:
3
2
7 2
Fe 3e Fe
a 3a a
2H 2e H
3a 2b 5c
2b b
M 5e Mn
c 5c c
+
+
+ +





+

= +



+

Bài toán 5 (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2007). Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe và Cu
( tỉ lệ mol 1:1) bằng HNO
3
thu đợc V lít hỗn hợp khí X gồm NO và NO
2
(đktc) và dung dch Y ( chỉ chứa
2 muối và axit d ). Tỉ khối của X so với H
2
bằng 19. Giá trị V lít là:
A. 2.24 B. 3.36. C. 4.48 D. 5.60.
Bài giải:
Xác định %V của NO và NO
2
trong X:
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
3
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
2
X NO NO
30x 46(1 x)
M 19.2 x 0,5hay50% n n xmol
1
+
= = = = =
Các phơng trình oxi hoá khử: n
Fe

= a n
Cu
= a;
56a + 64a = 12 a = 0,1mlol
5 2
3
5 4
2
2
N 3e N (NO)
Fe 3e Fe
3x x
0,1 0,3
N 1e N (NO )
Cu 2e Cu
0,1 0,2
x x
+ +
+
+ +
+


+

+





áp dụng định luật bảo toàn e ta có: 0,3 + 0,2 = 3x + x x = 0,125
Vậy n
X
= 0,125 . 2 = 0,25mol V
X
= 0,25 . 22,4 = 5,6 lít D đúng
Bài toán 6: ( TN TH PT 2007). Hoà tan 5.4 gam Al bằng một lợng dung dịch H
2
SO
4
loãng đ. Sau phản ứng
thu đợc dung dịch X và V lít khí H
2
đktc. Giá trị của V lít:
A. 2.24 B. 3.36. C. 4.48 D. 6.72
Bài giải:
2
3
Al H
2
Al 3e Al
0,2 0,6
5,4
n 0,2 n 0,3

27
2H 2e H
0,6 0,3
+
+




= = =

+



ứng với 6,72 lít D đúng
Bài toán 7: (Đề thi thử ĐH Vinh). Hoà tan hết hỗn hợp bột gồm m gam Cu và 4.64 gam Fe
3
O
4
vào dung
dch H
2
SO
4
loãng d, sau phản ứng hoàn toàn thu đợc dung dch X. Dung dch

X làm mất màu vừa đủ 100
ml dung dch KMnO
4

0.1 M. Giá trị của m gam là:
A. 1.92 B. 0.96 C. 0.48 D. 1.44
Bài giải:
Fe
3
O
4
+ 4 H
2
SO
4
FeSO
4
+ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 4H
2
O
0,02 0,02 0,02
Cu + Fe
2
(SO
4
)
3
CuSO

4
+ 2FeSO
4

0,02 0,04
Dung dịch X là H
2
SO
4
d FeSO
4
, CuSO
4
10FeSO
4
+ 2KMnO
4
+ 8 H
2
SO
4
5Fe
2
(SO
4
)
3
+ 2K
2
SO

4
+ 2MnSO
4
+ 8H
2
O
0,05 0,01
2 4 3
Fe (SO )
n
còn d
Cu
0,03
m 64. 0,96g
2
= =
B đúng
Bài toán 8: Cho m gam Al tan hoàn toàn dung dịch HNO
3
nóng d thu đợc 11.2 lít (đktc) hh khí A gồm:
N
2
, NO, N
2
O có tỉ lệ về số mol tơng ứng là 2:1:2. Giá trị m gam là:
A. 35.1 B. 18.9 C. 27.9 D. 26.1
Bài giải:
2 2
A N NO N O
11, 2

n 0,5mol n 0,2mol;n 0,1mol; n 0,2mol
22,4
= = = = =
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
4
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
+ Quá trình oxi hoá:
Al - 3e Al
3+
(1)
a 3a a
+ Quá trình khử:
2N
+5
+ 10e N
2
(2)
0,4 2 0,2
N
+5
+ 3e N
+2
(NO) (3)
0,3 0,1
2N
+5
+ 8e N
+1
(N
2

O) (4)
1,6 0,2
áp dụng ĐLBT e:
3a = 2 + 0,3 + 1,6 = 3,9 a = 1,3
m
Al
= 27 . 1,3 = 35,1g A đúng
Phân tích bài toán:
+ Nếu (2, 3, 4) không cân bằng 3a = 1 + 0,3 + 0,8 a = 0,7 m
Al
= 18,9g B sai
+ Nếu (2, 3) cân bằng còn (4) không: 3a = 2 + 0,3 + 0,8
3,1
a
3
=
m
Al
= 27,9 C sai
+ Nếu (2) không cân bằng, (3,4) cân bằng 3a = 1 + 0,3 + 1,6
2,9
a
3
=
m
Al
= 26,1 D sai
Bài toán 10: Để m gam bột sắt ngoài không khí 1 thời gian thu đợc 11,8 gam hỗn hợp các chất rắn FeO,
Fe
2

O
3
, Fe, Fe
3
O
4
. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dung dịch HNO
3
loãng thu đợc 2,24 lít khí NO duy
nhất (đktc). Giá trị m gam là:
A: 9,52 gam B: 9,94 gam C: 8,96 gam D: 8,12 gam
Bài giải:
2
Fe O NO(gp)
m 11,8 m
n ; n ; n 0,1mol
56 32

= = =
(p )
Chất khử là Fe; Chất oxi hoá gồm O
2
và HNO
3
Fe
O
- 3e Fe
3+

m

56

3m
56
2-
2
.4
11, 8 m 11, 8 m
32 8.4
O + 4e 2O


N
+5
+ 3e N
+2
(NO)
0,3 0,1
n
e nhờng
= n
e chất oxi hoá nhận
(O
2
,
3
NO

)
3m 11,8 m

0, 3
56 8

= +
m = 9,94 gam B đúng
Bài toán 11: Hoà tan hoàn toàn 17.4 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Mg trong dung dịch HCl thấy thoát
ra 13.44 lít khí, nếu cho 34.8 gam hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch CuSO
4
d, lọc lấy toàn bộ chất rắn
thu đợc sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO
3
nóng d, thu đợc V lít khí NO
2
đktc. Giá trị V là:
A. 11.2 lit B. 22.4 lít C. 53.76 lít D. 26.88 lít.
Bài giải:
Al, Fe, Mg nhờng e, số mol e này chính bằng số mol e Cu nhờng khi tham gia phản ứng với HNO
3

số mol e mà H
+
nhận cũng chính là số mol e mà HNO
3
nhận.
2H
+
+ 2e H
2
1,2mol
13,44

0,6mol
22,4
=
17,4 gam hỗn hợp H
+
nhận 1,2mol e.
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
5
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
Vậy 34,8gam số mol mà H
+
nhận là: 2,4 mol
17,4g hỗn hợp
H
n 1,2
+
=
34,8g hỗn hợp
H
n 2,4mol
+
=
N
+5
+ 1e NO
2

2,4 2,4mol
2
NO

V 2,4.22,4 53,76= =
lít C đúng
Chú ý: Nếu
H
n 1,2
+
=

2
NO
V 1, 2.22,4 26,88= =
lít D sai
Bài toán 12: Hoà tan hoàn toàn 43.2 gam kim loại Cu vào dung dịch HNO
3
loãng d, tất cả khí NO thu đợc
đem ôxi hoá thành NO
2
rồi sục vào nớc có dòng oxi để chuyển hết thành dung dịch HNO
3
. V lít khí O
2
đktc tham gia vào quá trình trên là:
A. 15.12 lít B. 7.56 lít C. 6.72 lít D. 8.96 lít
Bài giải:
Ta nhận thấy Cu nhờng e cho HNO
3
tạo thành NO
2

, sau đó NO

2
lại nhờng cho O
2
. Vậy trong bài toàn
này, Cu là chất nhờng với O
2
là chất nhận e.
Cu - 2e Cu
2+
0,675 1,35
O
2
+ 4e 2O
2-
x 4x
4x = 1,35 x = 0,3375
2
O
V 0,3375.22,4 7,56= =
lít B đúng
Phân tích: Nếu O
2
+ 2e 2O
2-

2
O
1,35
x V 15,12
2

= =
lít A sai
Bài toán 13: Chia m gam hỗn hợp 2 kim loại A, B có hoá trị không đổi thành 2 phần bằng nhau. Phần
1 tan hết trong dung dịch HCl tạo ra 1.792 lít H
2
đktc.
- Phần 2 nung trong oxi thu đợc 2.84 gam hỗn hợp oxit. Giá trị của m là
A. 1.56 gam. B. 4.4 gam. C. 3.12 gam D. 4.68 gam.
Bài giải:
A, B là chất khử H
+
(ở, P1) và O
2
(ở P2) là chất oxi hoá
eH
n
+

nhận =
2
eO
n
nhận
2H
+
- 2.1e H
2
0,16 0,08
O
2

+ 4e 2O
2-
0,04 0,16

2
KLP oxit oxi
m m m 2,84 0,04.32 1,56g= = =
m = 1,56 x2 = 3,12g C đúng
Phân tích: Nếu
2
KLP
m 2,84 0,04 x16 2,2g= =
m = 4,4g B sai
Bài toán 14: : Chia 44 gam hỗn hợp gồm Fe và kim loại M có hoá trị không đổi thành 2 phần bằng nhau.
- P1 tan hết trong 2 lít dung dich HCl tạo ra 14.56 lít H
2
đktc.
- P2 tan hoàn toàn trong dung dich HNO
3
loãng nóng thấy thoát ra 11.2 lít khí NO duy nhất ở đktc.
1. Nồng độ mol của dung dich HCl là:
A. 0.45 M B. 0.25 M C. 0.55 M D. 0.65 M.
2. Khối lợng hỗn hợp muối clorua khan thu đợc khi cô cạn dung dch sau p ở P1 là:
A. 65.54 gam B. 68.15 gam C. 55.64 gam D. 54.65 gam.
3. Phần trăm khối lợng của Fe trong hỗn hợp ban đầu là:
A. 49.01 % B. 47.97 % C. 52.03 % D. 50.91 %.
4. Kim loại M là:
A. Mg B. Zn C. Al D. Cu.
Bài giải:
a)

2 2
H HCl H
n 0,65mol n 2n 2.0,65 1,3mol= = = =
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
6
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
M
1,3
C 0,65M
2
= =
Đáp án D đúng
b)
KL
Cl
m m m

= +
muối
. Trong đó:
HCl
Cl
n n 1,3mol

= =
m
muói
= 22 + 1,3 . 35,5 = 68,15g Đáp án B
c) áp dụng định luật bảo toàn e:
P

1
: Fe: Fe - 2e Fe
2+
x 2x
M - ae M
a+
y ay
2H
+
+ 2e H
2
1,3 0,65
3
x 3x
Fe 3e Fe
+

M - ae M
a+
N
+5
+ 3e N
+2
(NO)
1,5 0,5

2x ay 1,3 x 0,2
3x ay 1,5 ay 0,9
+ = =

+ = =

n
Fe
= 0,2
Fe
0,2.56
%m .100% 50,91%
22
= =
D đúng
d) m
M
= 22 - 0,2 . 56 = 10,8g,
M
0,9 m 10,8.a
n y ; M 12a
a n 0,9
= = = = =
Vậy a = 2; M = 24(Mg) là phù hợp
Bài toán 15: Cho luồng khí CO qua m gam bột Fe
2
O
3
nung nóng thu đợc 14 gam hỗn hợp X gồm 4 chất
rắn
.
Cho hỗn hợp X hòa tan hoàn toàn bằng HNO

3
d, thu đợc 2.24 lít khí NO (ktc) là sản phẩm khử duy
nhất. Giá trị m là:
A. 16.4 gam. B. 14.6 gam. C. 8.2 gam D. 20.5 gam.
Bài giải:
CO là chất khử (ta coi Fe
2
O
3
không tham gia vào phản ứng oxi hoá khử)
m
oxi(trong oxit)
= m - 14g. n
CO
= n
O(oxit)
=
m 14
16

C
+2
+ 2e C
+4
m 14
16


m 14
8

- HNO
3
là chất oxi hoá: N
+5
+ 3e N
+2
0,3 0,1mol
Ta có:
m 14
0,3 m 16,4g
8

= =
A đúng
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
7
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
Bài toán 16: Cho tan hoàn toàn 58 gam hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO
3
2M loãng nóng
thu đợc dung dich B và 0.15 mol khí NO và 0.05 mol NO
2
. Cô cạn dung dich B khối lợng muối khan thu
đợc là:
A. 120.4 gam B. 89.8 gam C. 116.9 gam D. kết quả khác.
Bài giải:
Nếu chỉ dùng phơng pháp bảo toàn e thông thờng, ta cũng chỉ lập đợc 2 phơng trình 3 ẩn số và sẽ
gặp khó khăn trong việc giải. Để tính khối lợng muối
3

NO

trong bài toán trên ta có công thức
3
NO
n


(trong muối) = a. n
X
.
Trong đó a là số e mà N
+5
nhận để tạo thành Y
Nh vậy: m
muối khan
= m
Fe, Cu, Ag
+
3
NO
m

2
3
NO N O
NO
n 3.n 8n 3.0,15 8.0,05 0,95mol

= + = + =

m
muối khan
= 58 + 0,95 . 62 = 116,9g C đúng
Bài toán 17: Cho luồng khí CO qua m gam bột Fe
2
O
3
nung nóng thu đợc X gồm 4 chất rắn.

chia X thành
2 phần bằng nhau.
- Phần 1 hoà tan bằng HNO
3
d, thu đợc 0.02 mol khí NO và 0.03 mol N
2
O.
- Phần 2 hoà tan hoàn toàn trong dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng thu đợc V lít SO
2
(đktc). Giá trị V là:
A. 2.24 lít B. 3.36 lít C. 4.48 lít D. 6.72 lít.
Bài giải:
HNO
3
là chất ôxi hóa:
N
+5

+ 3e N
+2

0,06 0,02mol
2N
+5
+ 8e 2N
+1
(N
2
O)

0,24 0,06 0,03
n
e nhận
= 0,06 + 0,24 = 0,3mol
- Chất khử ở hai phần là nh nhau, do đó số mol eletron H
2
SO
4
nhận bằng số mol eletron HNO
3

nhận. Ta có
2
6 4
2
SO
S 2e S (SO )
V 0,15.22,4 3,36

0,3 0,15
+ +

+
= =


lít B đúng
Bài toán 18: Chia hỗn hợp X gồm Al và Al
2
O
3
thành 2 phần bằng nhau.
- Phần 1 tác dụng NaOH d thu đợc 0.3 mol khí.
- Phần 2 tan hoàn toàn trong dung dịch HNO
3
thu đợc 0.075 mol khí Y duy nhất. Y là:
A. NO
2
B. NO C. N
2
O D. N
2

Bài giải:
Trong X chỉ có Al có tính khử: 2H
2
O + 2e H
2
+ 2OH

-
0,6 0,3
Khi tác dụng với HNO
3
, chất oxi hoá là HNO
3

N
+5
+ ne Y
0,075n.0,075mol ta có: 0,075n = 0,6
Với n là số e mà N
+5
nhận để tạo thành Y n = 8. Vậy Y là N
2
O C đúng
Bài toán 19: Cho tan hoàn toàn 7.2 gam Fe
x
O
y
trong HNO
3
thu đợc 0.1 mol NO
2
. Công thức phân tử của
ôxit là:
A. FeO, B. Fe
2
O
3

C. Fe
3
O
4
D. kết quả khác.
Bài giải:
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
8
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
N
+5
+ 1e N
+4
(NO
2
) , Fe
x
O
y
là chất khử
0,1 0,1 0,1
2y
3
x
2y 7,2
x.Fe x. 3 e x.Fe (3x 2y) 0,1
x 56x 16y
+
+

=
ữ
+

7,2 7,2
(3x 2y) 16x 16y x y
56x 16y 56x 16y
> = =
+ +
FeO A đúng
Bài toán 20: Hoà tan hoàn toàn 19.2 gam kim loại M trong dung dịch HNO
3
d thu đợc 8.96 lít (đktc) hỗn
hợp khí NO
2
và NO có tỉ lệ về thể tích 3:1.
1. Kim loại M là:
A. Al B. Cu. C. Mg D. Fe.
2. Khối lợng HNO
3
đã tham gia phản ứng là.
A. 44.1 gam B. 25.2 gam C. 63 gam D. kết quả khác.
Bài giải:
2
h
8,96
n 0,4mol
22,4
= =
khí

vì
2 2
NO NO
NO NO
V n
3 3
V 1 n 1
= =

2
NO
3
n .0,4 0,3mol
4
= =
n
NO
= 0,1mol
Chất khử M: M - ne M
n+
(1)
19,2
M

19,2
M
.n
Chất oxi hoá:
3 2 2
3 2

NO 1e 2H NO H O (2)
0,3 0,3 0,6 0,3
NO 3e 4H NO 2H O (3)
0,1 0,3 0,4 0,1 0,2
+
+
+ + +
+ + +
áp dụng định luật bảo toàn e: n
e nhận
= n
e nhờng

19,2
.n 0,6
M
=
1)
19,2
M .n 32n M 64(n 2)
0,6
= = = =
Cu B đúng
2)
3
HNO
H
n n 0,6 0,4 1mol
+
= = + =

3
HNO
m 1.63 63gam= =
C đúng
Chú ý: + Nếu (2) và (3) cân bằng phơng trình bán oxi hoá khử:
3
HNO
H
n n 0,4mol
+
= =

3
HNO
m 63.0,4 25,2gam= =
B sai
+ Nếu (2) cân bằng và (3) không cân bằng phơng trình bán oxi hoá khử:
3
HNO
H
n n 0,7mol
+
= =

3
HNO
m 63.0,7 44,1mol= =
A sai
+ Nếu (3) cân bằng mà (2) không cân bằng:

3
HNO
H
n n 0,7mol
+
= =
A sai
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
9
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
Bài toán 21: Hoà tan hoàn toàn 11,2g Fe trong dung dịch HNO
3
d, thu đợc A và 6,72 lít hỗn hợp khí X
gồm NO và một khí X với tỉ lệ thể tích là 1: 1. Khí X có công thức là:
A: NO
2
B: N
2
C: N
2
O D: N
2
O
3
Bài giải:
2
Fe
h
6,72 11, 2
n 0,3mol n 0,2mol

22,4 56
= = = =
khí
- Quá trình oxi hoá: Fe - 3e Fe
3+
(1)
0,2 0,6 0,2
- Quá trình khử:
3 2
NO 3e 4H H O NO
0,15 0,45 0,6 0,15
+
+ + +2
(2)
3 x y
5x 2y
0,15 .0,15
x
xNO (5x 2y)e N O



+
(3)
áp dụng định luật bảo toàn e:
5x 2y
0,6 0,45 .0,15
x

= +

2
x 1
NO
y 2
=
A đúng
Bài toán 22: Một hỗn hợp 3 kim loại gồm Al , Fe, Mg có khối lợng 26.1 gam đợc chia làm 3 phần bằng
nhau.
- Phần 1 cho tan hết trong dung dịch HCl thấy thoát ra 13.44 lít khí.
- Phần 2 cho tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc 3.36 lít khí
- Phần 3 cho tác dung dịch CuSO
4
d , lọc lấy toàn bộ chất rắn thu đợc sau phản ứng đem hoà tan trong
dung dịch HNO
3
d thì thu đợc V lít khí NO
2
( các khí đều đo đktc). Giá trị V lít thu đợc là:
A. 26.88. B. 53.70. C. 13.44 D. 44.8.
Bài giải:
2Al + 6HCl AlCl
3
+ 3H
2
Mg + 2HCl MgCl
2
+ H
2
Fe + 2HCl FeCl

2
+ H
2
Khối lợng mỗi phần
26,1
m 8,7g
3
= =
Gọi x, y, z là số mol Al, Mg, Fe trong 7,4 gam hỗn hợp
27x 24y 56z 8,7 x 0,1
1,5x y z 0,3 y 0,075
1,5 0,15 x 0,075
+ + = =


+ + = =


=


trong 34,7 g hỗn hợp n
Al
= 0,4; n
Mg
= 0,3; n
Fe
= 0,3
2Al + 3CuSO
4

Al
2
(SO
4
)
3
+ 3Cu
Mg + CuSO
4
MgSO
4
+ Cu
Fe + CuSO
4
FeSO
4
+ Cu
Cu + 4HNO
3
Cu(NO
3
)
2
+ 2NO
2
+ 2H
2
O
- ở P
3

khi các kim loại tác dụng với dung dịch CuSO
4
tạo thành Cu, lợng Cu này tác dụng với
HNO
3
tạo ra Cu
2+
. Do đó: Al, Mg, Fe là chất khử, nhờng e.
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
10
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
n
e nhờng
= 3. 0,1 + 2. 0,075 + 2. 0,075 = 0,6mol
- HNO
3
là chất oxi hoá, nhận e: N
+5
+ 1e N
+4
(NO
2
) a = 0,6
a a
2 2
NO NO
n 0,6mol V 0,6.22,4 13,44l= = =
it C đúng
Bài toán 23: Chia hỗn hợp X gồm Al, Al
2

O
3
, ZnO thành 2 phần bằng nhau.
Phần 1 cho tác dụng dung dch NaOH d thu đợc 0.3 mol khí.
Phần 2 tan hoàn toàn trong dung dch HNO
3
thu đợc 0.075 mol khí Y duy nhất. Khí Y là:
A. NO
2
B. NO C. N
2
O C. N
2
.
Bài giải:
Trong X chỉ có Al có tính khử nớc bị nhôm khử theo phơng trình
2H
2
O + 2e H
2
+ 2OH
-
0,6 0,3mol
Khi tác dụng với HNO
3
, chất oxi hoá là
HNO
3
N
+5

+ ne Y
0,075n 0,075
0,075n = 0,6, n là số e mà N
+5
nhận để
tạo thành Y. n = 8.
Vậy Y là N
2
O
C đúng
Bài toán 24: Cho tan hoàn toàn 3.76 gam hỗn hợp X ở dạng bột gồm: S, FeS và FeS
2
trong dung dch
HNO
3
thu đợc 0.48 mol NO
2
và dung dch dung dch D. Cho dung dch D tác dụng dung dch Ba(OH)
2
d,
lọc và nung kết tủa đến khối lợng không đổi đợc m gam chất hỗn hợp rắn. Giá trị m gam là:
A. 11.650 B. 12.815 C. 13.980 D. 17.545.
Bài giải:
2 1
2
Fe S
+
tơng đơng với Fe
2+
. S

-2
. S
0
, Vì vậy có thể coi hỗn hợp X gồm hai chất S và FeS có số mol a
và b ta có: Số gam: X = 32a + 88b = 3,76 (I)
Chất khử: S
0
- 6e S
+6
a 6a
FeS
-2
- 9e Fe
3+
+ S
+6
b 9b
Chất oxi hoá: N
+5
+ 1e N
+4
(NO
2
)
0,48 0,48
Ta có: 6a + 9b = 0,4 8 (II), Từ (I) và (II): a = 0,035 mol S, b = 0,03 mol FeS
2
4
4
BaSO S FeS

SO
n n n n 0,035 0,03 0,065mol

= = + = + =
4
BaSO
m 0,065.233 15,145g= =
,
2 3
Fe O
m 0,015.160 2,4g= =
m 15,145 2,4 17,545gam= + =
D đúng
Bài toán 25: Cho tan hoàn toàn 3.6 gam hỗn hợp gồm Fe và Mg trong dung dịch HNO
3
2M loãng nóng
thu đợc dung dịch D, 0.04 mol khí NO và 0.01 mol N
2
O . Cho dung dịch D tác dụng với NaOH lấy d, lọc
và nung kết tủa đến khối lợng không đổi thu đợc m gam chất rắn.
1. Giá trị m là
A. 2.6 gam B. 3.6 gam C. 5.2 gam D. 7.8 gam.
2. Thể tích HNO
3
đã phản ứng là:
A. 0.5 lít B. 0.24 lít C. 0.26 lít D. 0.13 lít.
Bài giải:
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
11
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :

a) HNO
3
là chất oxi hoá: N
+5
+ 3e NO
0,12 0,04 mol
2N
+5
+ 8e 2N
+1
(N
2
O)
0,08 0,02 0,01mol
n
e nhận
= 0,12 + 0,08 = 0,2mol .
- Mg và Fe là chất khử. Gọi x, y là số mol Mg và Fe trong hỗn hợp
Mg - 2e Mg
3+
x 2x mol
Fe - 3e Fe
3+
y 3y mol
n
e nhờng
= 2x + 3y
Ta có hệ phơng trình:
2 3
x 0,01molMg 0,01molMgO

24x 56y 3,6
y 0,06molFe 0,03molFe O
2x 3y 0,2
=
+ =




=
+ =


2 3
MgO Fe O
m m m 0,01.40 0,03.160 5,2g= + = + =
Ta có thể tính theo cách sau: Ta có sơ đồ: Mg MgO; Fe Fe
2
O
3
. Trong đó Mg và Fe là chất khử, oxi là
chất oxi hoá, số mol e nhân vẫn là 0,2mol:
O + 2e O
2-
0,1 0,2 m = m
Mg, Fe
+ m
O
= 3,6 + 16. 0,1 = 5,2gam C đúng
b) Theo định luật bảo toàn nguyên tố N ta có:

3 3 2
N(HNO ) N(NO ) N(NO) N( N O)
n n n n= + +
Hay
3 3 2 3 3 2
HNO Mg(NO ) Fe( NO ) NO N O
n 2n 3n n 2n= + + +

2.0,01 3.0,06 0,04 2.0,01 0,26= + + + =
3
HNO
0,26
V 0,13
2
= =
lít D đúng
IV. bài tập t giải
Bài 1: Để 9,94 gam bột sắt ngoài không khí một thời gian thu đợc a gam hỗn hợp các chất rắn FeO, Fe
2
O
3
,
Fe, Fe
3
O
4
. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dung dịch HNO
3
loãng thu đợc 2,24 lít khí NO duy nhất
(đktc). Giá trị a gam là:

A: 11,8 gam B: 16,2 gam C: 23,2 gam D: 13,6 gam
Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 1,74 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Mg trong dung dịch HCl thấy thoát ra 1,344
lít khí, nếu cho một lợng gấp đôi hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch CuSO
4
d, lọc lấy toàn bộ chất rắn
thu đợc sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO
3
nóng d, thu đợc V lít khí NO
2
đktc. Giá trị V là:
A. 16,128 lit B. 26,88 lít C. 53.76 lít D. 8,046 lít.
Bài 3: Hoà tan hoàn toàn m gam kim loại Cu vào dung dịch HNO
3
loãng d, tất cả khí NO thu đợc đem ôxi
hoá thành NO
2
rồi sục vào nớc có dòng 7,56 lít oxi để chuyển hết thành dung dịch HNO
3
. Giá trị m là:
A. 42,624 B: 43,2 gam C: 38,72 gam D: 38,4 gam
Bài 4: Cho luồng khí CO qua 16,4 gam bột Fe
2
O
3
nung nóng thu đợc m gam hỗn hợp X gồm 4 chất rắn
gồm FeO, Fe
2
O
3
, Fe, Fe

3
O
4 .
Cho hỗn hợp X hòa tan hoàn toàn bằng HNO
3
d, thu đợc 2.24 lít khí NO
(ktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị m là:
A. 3,04 gam. B. 8,0 gam. C. 14,0 gam D. 16,0 gam.
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
12
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
Bài 5: Cho tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO
3
loãng nóng thu đợc
dung dich Y và hỗn hợp khí gồm: 3,36 lít khí NO và 1,12 lít khí NO
2
(đktc). Cô cạn dung dich Y khối l-
ợng muối khan thu đợc là 116 gam. Giá trị m gam là:
A. 48,3 gam B. 58,9 gam C. 78,3 gam D. 23,2 gam.
Bài 6: Cho luồng khí H
2
qua m gam bột Fe
2
O
3
nung nóng thu đợc X gồm 4 chất rắn gồm FeO, Fe
2
O
3
, Fe,

Fe
3
O
4
.

chia X thành 2 phần bằng nhau.
- Phần 1 hoà tan bằng HNO
3
d, thu đợc 0.15 mol khí NO và 0.05 mol N
2
O.
- Phần 2 hoà tan hoàn toàn trong dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng thu đợc V lít SO
2
(đktc). Giá trị V là:
A. 4,48 lít B. 21,28 lít C. 14,56 lít D. 12,32 lít.
Bài 7: Nung Al trong oxi thu đợc chất rắn X. Chia hỗn hợp X thành 2 phần bằng nhau.
- Phần 1 tác dụng NaOH d thu đợc 6,72 lít khí không màu (đktc).
- Phần 2 tan hoàn toàn trong dung dịch HNO
3
thu đợc V lít khí N
2
O duy nhất. Và dng dịch muối. Giá trị V
là:
A. 1,68 lít B. 1,568 lít C. 1,344 lít D. 6,72 lít.
Bài 8: Chia hỗn hợp m gam gồm Al và Al

2
O
3
thành 2 phần bằng nhau.
- Phần 1 tác dụng HNO
3
d thu đợc 1,68 lít khí N
2
O duy nhất (đktc).
- Phần 2 tan hoàn toàn trong dung dịch NaOH thu đợc V lít khí H
2
duy nhất (đktc). Giá trị của V là:
A. 1,568 lít B. 6,72 lít C. 8,96 lít D. 3,36 lít.
Bài 9: Cho 3,6 gam một ôxit sắt tan hoàn toàn trong HNO
3
thu đợc 1,12 lít khí màu nâu duy nhất (đktc) .
Công thức phân tử của ôxit sắt là:
A. FeO, B. Fe
2
O
3
C. Fe
3
O
4
D. không xác. định đợc.
Bài 10: Hoà tan hoàn toàn 1,92 gam kim loại M trong dung dịch HNO
3
d thu đợc 896 ml (đktc) hỗn hợp
khí NO và NO

2
có tỉ lệ về thể tích 1:3, và dung dịch muối, cô cạn dung dịch muối thu đợc khối lợng là:
A. 3,76 gam B. 9,4 gam C. 7,52 gam D. 5,64 gam.
Bài 11: Hoà tan hoàn toàn m gam Fe trong dung dịch HNO
3
d, thu đợc 6,72 lít hỗn hợp khí X(đktc) gồm
NO và NO
2
với tỉ lệ mol là 1: 1. Giá trị m gam là:
A: 5,6 gạm B. 11,2 gam C. 16,8 gam D: 19,6 gam.
Bài 12: Cho 6,4 gam bột Cu tác dụng với 400 ml dung dịch hỗn hợp HNO
3
0.2 M và H
2
SO
4
0.05 M. Sau
khi các phản ứng xẫy ra hoàn toàn sinh ra V lít khí NO (đktc) sản phẩm khử duy nhất. Giá trị V lít là:
A. 1,12 lít B. 1,344 lít. C. 9,68 lít D. 0,672 lít.
Bài 13: Hoà tan 11,2 gam Fe bằng dung dch H
2
SO
4
loãng thu đợc dung dch X. Dung dch X phản ứng vừa
đủ với V lít dung dch KMnO
4
0,05 M.
Giá trị V lít là:
A. 0,4 lít B. 0,6 lít C. 0,8 lít D. 0,2 lít.
Bài 14. Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Fe và Cu ( tỉ lệ mol 1:1) bằng HNO

3
thu đợc 5,6 lít hỗn hợp khí
X gồm NO và NO
2
(đktc) và dung dch Y ( chỉ chứa 2 muối và axit d ). Tỉ khối của X so với H
2
bằng 19.
Giá trị m gam là:
A. 12 gam B. 16 gam C. 18 gam D. 22 gam.
Bài 15: Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe
2
O
3
v Fe
3
O
4
bằng HNO
3
thu đợc 2.24 lít khí màu
nâu duy nhất (ktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng đợc 96.8 gam muối khan. Giá trị m là:
A. 55.2 gam. B. 31.2 gam. C. 23.2 gam D. 46.4 gam.
Bài 16: Hoà tan 52.2 gam hh X gồm FeO, Fe
2
O
3
v Fe
3
O
4

bằng HNO
3
đặc, nóng thu đợc 3.36 lít khí NO
2
(ktc). Cô cạn dd sau phản ứng đợc m gam muối khan. Giá trị m là:
A. 36.3 gam. B. 161.535 gam. C. 46.4 gam D. 72.6 gam.
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
13