GIẢI NHANH BÀI TOÁN HÓA BẰNG PP BẢO TOÀN ELECTRON

BÀI TOÁN SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON
- Giải nhanh các bài toán có nhiều phản ứng oxi hóa - khử phức tạp.
- Giải nhanh các bài toán có phản ứng oxi hóa – khử khó cân bằng.
- Giải nhanh các bài toán có nhiều phản ứng oxi hóa – khử không xác định rõ sản phẩm trung gian.
* Nguyên tắc: tổng số mol e của chất khử nhường = tổng số mol e của chất oxi hóa nhận.
Dạng 1. Kim loại tác dụng với HNO
3
Bài 1. Hòa tan hoàn toàn 12g hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1 : 1) bằng HNO
3
, thu được V lít (đktc) hỗn hợp khí X
(gồm NO và NO
2
) và dung dịch Y (chỉ chứa 2 muối và axit dư). Tỉ khối của X đối với H
2
bằng 19. Tính V
ĐS: 5,6 lít
Gợi ý: Dựa vào tỉ khối xác định được nNO = nNO
2
= a
n
e
nhận = nNO
2
+ 3nNO = 4a
n
e
nhường = 3nFe + 2nCu = 0,5 mol
=> a = 0,125 => V = 0,125.2.22,4 = 5,6
Bài 2. Hòa tan hoàn toàn một lượng bột sắt vào dung dịch HNO
3
thu được hỗn hợp khí gồm 0,015 mol N

2
O và
0,01 mol NO. Tính lượng Fe đã dùng. ĐS: 2,8g
Gợi ý:
gm
Fe
8,256
3
3.01,08.015,0
=
+
=
Bài 3. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,1 mol Fe và 0,25 mol Al vào dung dịch HNO
3
dư thu được hỗn hợp
khí A gồm NO và NO
2
có tỉ lệ số mol tương ứng là 2 : 1. Tính thể tích hỗn hợp khí A. ĐS: 10,08 lít
Gợi ý: Gọi số mol của NO
2
là x thì số mol của NO là 2x
x + 2x.3 = 0,1.3 + 0,25.3
V = (x + 2x)22,4 = 10,08 lít
Bài 4. Cho 11g hỗn hợp hai kim loại Al, Fe vào dung dịch HNO
3
loãng, dư thu được 6,72 lít khí NO (đktc) duy
nhất. Tính khối lượng của Al, Fe. ĐS: mFe = 5,6g, mAl = 5,4g
Bài 5. Hòa tan hoàn toàn 19,2g kim loại M trong dung dịch HNO
3
dư thu được 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm

NO
2
và NO có tỉ lệ thể tích 3 : 1. Xác định kim loại M. ĐS: Cu
Gợi ý: Gọi số mol của NO là x thì số mol của NO
2
là 3x
x + 3x = 0,4 => x = 0,1
n
e
nhường = n
e
nhận = 0,1.3 + 0,1.3 = 0,6 mol
32
6,0
2,19
==
n
M
=> n = 2, M = 64
Bài 6. Hòa tan hoàn toàn 11,2g Fe vào HNO
3
, thu được dung dịch A và 6,72 lít hỗn hợp khí B gồm NO và một
khí X, với tỉ lệ thể tích là 1 : 1. Xác định khí X. ĐS: NO
2
Gợi ý: nNO = nX = 0,15 mol
=
56
3.2,11
0,15.3 + 0,15.n
=> n = 1 => X là NO

2
Bài 7. Cho 1,35g hỗn hợp A gồm Cu, Mg, Al tác dụng với HNO
3
dư được 1,12 lít NO và NO
2
có khối lượng
mol trung bình là 42,8. Tính khối lượng muối nitrat tạo thành. ĐS: 5,69g
Gợi ý: Dựa vào sơ đồ đường chéo tính được nNO = 0,01 mol ; nNO
2
= 0,04 mol
 n
e
nhận = 0,01.3 + 0,04 = 0,07 mol
Gọi x, y, z là số mol của Cu, Mg, Al => n
e
nhường = 2x + 2y + 3z
 2x + 2y + 3z = 0,07
Khối lượng muối = 1,35 + 0,07.62 = 5,69g
Bài 8. Hòa tan 15g hỗn hợp X gồm 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, N
2
O, NO

2
. Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. ĐS: %Al = 36%
Bài 9. Khi hòa tan hoàn toàn m gam kim loại M vào dung dịch HNO
3
thu được V
1
lít khí NO. Nhưng khi hòa
tan cũng m gam kim loại M vào dung dịch HCl thu được V
2
lít khí H
2
, với V
2
= V
1
. Khối lượng muối clorua thu
được = 52,48% muối nitrat. Xác định M. ĐS:Fe
Gợi ý: Gọi x là số mol e M nhường trong phản ứng với HNO
3
, => nNO =
3
x
y là số mol e mà M nhường trong phản ứng với HCl => nH
2
=
2
y
Vì V
1
= V

2
=>
3
x
=
2
y
=> x = 3, y = 2
3.62
2.5,35
+
+
M
M
=0,5248 => M = 56
Bài 10. Hòa tan hỗn hợp gồm 0,01 mol Ag và 0,04 mol Cu vào dung dịch HNO
3
thu được hỗn hợp khí X gồm
NO và NO
2
có tỉ lệ số mol tương ứng là 2 : 3. Tính thể tích của X. ĐS: 1,12 lít
Gợi ý: Gọi số mol của NO là 2x thì số mol của NO
2
là 3x
=> 2x.3 + 3x = 0,01 + 0,04.2 => x = 0,01
V = (2.0.01 + 3.0,01)22,4 = 1,12 lít
Bài 11. Hòa tan vừa đủ 6 gam hỗn hợp 2 kim loại X, Y có hóa trị tương ứng I, II vào dung dịch hỗn hợp 2 axit
HNO
3
và H

2
SO
4
thu được 2,688 lít hỗn hợp khí B gồm NO
2
và SO
2
(đktc) và tổng khối lượng là 5,88g. Cô cạn
dung dịch sau cùng được m gam muối khan. Tính m. ĐS: 14,12g
Gợi ý: Từ khối lượng và thể tích của B tính được nNO
2
= 0,1 , nSO
2
= 0,02 mol
Dù kim loại có hóa trị I, II hay III ta luôn có:
nNO
3
(trong muối) = nNO
2
; nSO
4
(trong muối) = nSO
2
m = 6 + 62.0,1 + 96.0,02 = 14,12g
Bài 12. Cho 12g hỗn hợp 2 kim loại X và Y hòa tan hoàn toàn vào dung dịch HNO
3
thu được m gam muối và
1,12 lít khí N
2
(đktc). Tính m. ĐS: 43g

Gợi ý: nNO
3
(trong muối) = n
e
nhường = n
e
nhận = 0,05.5.2 =0,5 mol
m = 12 + 62.0,5 = 43g
Bài 13. Hòa tan hoàn toàn 5,04 g hỗn hợp gồm 3 kim loại X, Y, Z vào 100ml dung dịch HNO
3
xM vừa đủ thu
được m gam muối , 0,02 mol NO
2
và 0,005 mol N
2
O. Tính x và m. ĐS: x = 0,9 ; m = 8,76g
Gợi ý: nNO
3
(trong muối) = n
e
nhường = n
e
nhận =0,02 + 0,005.8 = 0,06
m = 5,04 + 0,06.62 = 8,76g
nHNO
3
= nN = 0,06 + 0,02 + 0,005.2 = 0,09 mol
x =
1,0
09,0

= 0,9M
Bài 14. Hòa tan 5,95g hỗn hợp Zn và Al tỉ lệ mol 1 : 2 bằng dung dịch HNO
3
thu được 0,896 lít một sản phẩm
khử X duy nhất chứa nito. Xác định X. ĐS: N
2
Gợi ý: Từ khối lượng và tỉ lệ mol tìm được nZn = 0,05 ; nAl = 0,1 mol
 n
e
nhường = 0,05.2 + 0,1.3 = 0,4 mol
x
y
xNe
x
y
xxN
2
5
)
2
5( →−+
+
(N
x
O
y
)
0,04(5x – 2y) ← 0,04 mol
0,04(5x – 2y) = 0,4 => x = 2 , y = 0 => N
2

Dạng 2. Bài toán hỗn hợp oxit sắt
Bài 1. Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong trong
dung dịch HNO
3
dư, thoát ra 0,56 lít (đktc) NO. Tính m. ĐS: 2,52g
Gợi ý: n
e
của sắt nhường = n
e
của O
2
và N
+5
nhận
3
4,22
56,0
4
32
3
3
56
+
−
=
mm
=> m =2,52g
Bài 2. Đốt cháy x mol Fe bởi oxi thu được 5,04g hỗn A. Hòa tan A bằng dung dịch HNO
3
dư thu được 0,035

mol hỗn hợp Y gồm NO và NO
2
. Tỉ khối hơi của Y đối với H
2
bằng 19. Tìm x. ĐS: 0,07
Gợi ý: nNO = nNO
2
= 0,0125 mol
n
e
của sắt nhường = n
e
của O
2
và N
+5
nhận
015,03.0125,04
32
5604,5
3 ++
−
=
x
x
=> x =0,07g
Bài 3. Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe
2
O
3

ở nhiệt độ cao, thu được 6,72g hỗn hợp chất rắn A.
Đem hòa tan A trong dung dịch HNO
3
dư 0,448 lít khí NO (đktc). Tính m. ĐS: 7,2
Gợi ý: n
e
của C
+2
(CO) nhường = n
e
của N
+5
nhận
nCO = nO
3
4,22
448,0
2
16
72,6
=
−m
=> m = 7,2g
Bài 4. Cho a gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe
3
O
4
và CuO có số mol bằng nhau tác dụng vừa đủ với 250 ml dung
dịch HNO
3

xM thu được dung dịch B và 3,136 lít hỗn hợp NO
2
và NO có tỉ khối so với H
2
bằng 20,143. Tính a
và x. ĐS: 46,08 ; 7,28
Gợi ý: nNO = 0,05 ; nNO
2
= 0,09 mol
Gọi số mol mỗi chất trong A là x
2x = 0,05.3 + 0,09 => x = 0,12
a = (72 + 80 + 232)0,12 = 46,08 g
nHNO
3
= nN = nNO + nNO
2
+ nNO
3
(trong muối)
nNO
3
= 3nFeO + 9nFe
3
O
4
+ 2nCuO
=>
25,0
2.12,09.12,03.12,009,005,0 ++++
=x

=7,28
Bài 5. Để a gam Fe ngoài không khí sau một thời gian sẽ chuyển thành hỗn hợp A có khối lượng 75,2g gồm
FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
và Fe. Cho A tác dụng với H
2
SO
4
đặc nóng dư thu được 6,72 lít khí SO
2
(đktc). Tính a.
ĐS: 56g
Gợi ý: n
e
của sắt nhường = n
e
của O
2
và S
+6
nhận
2
4,22
72,6

4
32
2,75
3
56
+
−
=
aa
=> a =56g
Bài 6. Cho 13,92g oxit sắt từ tác dụng với HNO
3
dư thu được 0,448 lít khí N
x
O
y
(đktc). Tính khối lượng
HNO
3
. ĐS: 35,28g
Gợi ý: n
e
nhường =
232
92,13
= 0,06 mol
x
y
xNe
x

y
xxN
2
5
)
2
5( →−+
+
(N
x
O
y
)
0,02(5x – 2y) ← 0,02 mol
=> 0,02(5x – 2y) = 0,06
=> x = 1, y = 1 => NO
nHNO
3
= nN = nNO + 9nFe
3
O
4
= 0,02 + 9.0,06 = 0,56 mol
mHNO
3
= 0,56.63 = 35,28g