Chuyên đề hóa học 2

Trường THPT Hương Khê GV. Nguyễn Thị Thủy
Giáo viên: Nguyễn Thị Thủy
Trường THPT Hương Khê
CHUYÊN ĐỀ:
PHƯƠNG PHÁP TÍNH NHANH KHỐI LƯỢNG MUỐI TẠO THÀNH
TRONG PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ
A. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:
Trong các đề thi tốt nghiệp cũng như đề thi ĐH-CĐ có rất nhiều bài toán yêu cầu
tính khối lượng muối tạo thành trong các phản ứng oxh - khử. Với đặc điểm của bài
tập trắc nghiệm là phải xử lý nhanh, do đó ngoài các phương pháp giải thông thường
thì còn có những phương pháp giải đặc biệt nhằm rút ngắn cách suy luận, nhanh
chóng tìm ra kết quả. Do đó tôi đã chọn đề tài này để góp phần giúp học sinh tính
nhanh khối lượng muối tạo thành trong các phản ứng oxh-khử.
B. NỘI DUNG ĐỀ TÀI:
I. Cơ sở lý thuyết:
1. Kim loại tác dụng với HNO
3.
a, Sản phẩm phản ứng là NO
2
: N
+5

+ 1e  N
+4
.
Ví dụ: Al + 6HNO
3
 Al(NO
3
)
3

+ 3NO
2
+ 3H
2
O.
Cu + 4HNO
3
 Cu(NO
3
)
2
+ 2NO
2
+ 2H
2
O
Trong mọi phản ứng không phụ thuộc vào hóa trị của kim loại tham gia phản ứng,
ta luôn có:
3
NO
n
−

(Trong muối)
=
2
NO
n
b, Sản phẩm phản ứng là NO: N
+5

+ 3e N
+2
.
Ví dụ: Fe + 4HNO
3
 Fe(NO
3
)
3
+ NO

+ 2H
2
O
3Cu + 8HNO
3
 Cu(NO
3
)
2
+ 2NO

+ 4H
2
O
3Ag + 4HNO
3
 3AgNO
3
+ NO

+ 2H
2
O
Trong mọi phản ứng không phụ thuộc vào hóa trị của kim loại tham gia phản ứng,
luôn có:
Cách tính nhanh khối lượng muối tạo thành trong phản ứng oxh – khử
1
Trường THPT Hương Khê GV. Nguyễn Thị Thủy
3
NO
n
−
(Trong muối)
= 3
NO
n
c, Sản phẩm phản ứng là N
2
O: 2N
+5
+ 8e  2N
+1
(N
2
O)
Ví dụ: 8Al + 30HNO
3
 8Al(NO
3

)
3
+ 3N
2
O

+ 15H
2
O
4Mg + 10HNO
3
 4Mg(NO
3
)
2
+ N
2
O

+ 5H
2
O
Với mọi phản ứng không phụ thuộc vào hóa trị của kim loại phản ứng luôn có:
3
NO
n
−

(Trong muối)
= 8

2
NO
n
=> Vậy với mọi kim loại khi tác dụng với HNO
3
, số mol
3
NO
−
trong muối được
tính theo công thức.
Trong đó: a là số electron mà N
+5
nhận để tạo thành sản phẩm X
N
+5
+ ae  X
X có thể là hỗn hợp nhiều chất khác nhau tạo thành do sự khử N
+5
.
Ví dụ 1:
Cho 1,35 g 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 lít và dung dịch A (không chứa muối
amoni). Biết thể tích khí đo được ở đktc.Cô cạn dd A thu được m gam muối khan.Giá
trị của m là:
A. 9,65 B. 7,28 C. 4,24 D. 5,69

Giải
* Cách giải thông thường:
Dựa vào sơ đồ đường chéo ta tính được số mol NO và NO
2
lần lượt là 0,01 mol và
0,04 mol. Ta có các sản phản ứng sau:
3
NO
−
+ 4H
+

+ 3e  NO + 2H
2
O
3
NO
−
+ 2H
+

+ 1e  NO
2
+ H
2
O
Tổng số Mol electron nhận là: 0,01 . 3 + 0,04 = 0,07 (Mol)
Gọi x, y, z lần lượt là số mol của Cu, Mg, Al có trong 1,35 gam hỗn hợp kim loại,
ta có:
Cách tính nhanh khối lượng muối tạo thành trong phản ứng oxh – khử

2
3
NO
n
−
(Trong muối)

= a . n
x
Trường THPT Hương Khê GV. Nguyễn Thị Thủy
Cu  Cu
+2
+ 2e
x 2x
Mg  Mg
+2
+ 2e
y 2y
Al  Mg
+3
+ 3e
z 3z
 2x + 2y + 3z = 0,07
Khối lượng muối nitrat sinh ra:
m =
3 2
( )Cu NO
m

+

3 2
( )Mg NO
m

+
3 3
( )Al NO
m
= 1,35 + 62 (2x + 2y + 3z)
= 1,35 + 62 . 0.07 = 5,69 (g)
* cách giải nhanh:
m
muối khan
= m
Kim loại
+
3
NO
m
−
Mà:
3
NO
n
−

= 3n
NO
+
2

NO
n
= 3.0,01 + 0.04 =0,07
=> m
Muối khan
= 1,35 + 0,07.62 = 5,69 (g)
Ví dụ 2:
Hòa tan hoàn toàn 5,04 g hỗn hợp gồm 3 kim loại x, y, z vào 100ml dd HNO
3
X(M) thu được m(g) muối, 0,02mol NO
2
và 0,005mol N
2
O. Giá trị của X và m là:
A. 0,03 M và 21,1gam B. 0,9 M và 8,76 gam
C. 0,23 M và 54,1 gam D. 0,2 M và 81,1 gam
Giải
Ta có: N
+5
+ 1e  N
+4
2N
+5
+ 8e  2N
+1
(N
2
O)

3

NO
n
−
(Trong muối)
=
2
NO
n
+ 8
2
N O
n
= 0,02 + 0,05. 8 = 0,06 (mol)
 m
Muối
= 0,06 .62 + 5,04 = 8,76 (g)
3
HNO
n

pứ =
3
NO
n
−
trong muối
+
2
NO
n

+ 2
2
N O
n

= 0.06 + 0,02 + 0,05 .2 = 0,09 (mol)
=> x =
3
( )M HNO
C

=
2
4
SO
n
−
= 0,9 M
=> Chọn đáp án B.
2. Kim loại tác dụng với H
2
SO
4
đặc, nóng:
Xét các phản ứng;
2Al + 6 H
2
SO
4
 Al

2
(SO
4
)
3
+ 3 SO
2
+ 6H
2
O
Cách tính nhanh khối lượng muối tạo thành trong phản ứng oxh – khử
3
Trường THPT Hương Khê GV. Nguyễn Thị Thủy
4Mg + 5 H
2
SO
4
 4MgSO
4
+ H
2
S + 4H
2
O
2Ag + 2 H
2
SO
4
 Ag
2

SO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O
Với mọi kim loại khi tác dụng với H
2
SO
4
, số mol muối Sunfat được tính theo
công thức:
Trong đó: b là số electron mà S
+6
nhận để tạo thành sản phẩm y.
S
+6
+ b.e  y
Ví dụ 3:
Hòa tan hết 16,3 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al và Fe trong dd H
2
SO
4
đặc,
nóng thu được 0,55 mol SO
2
. Cô cạn dd sau phản ứng, khối lượng chất rắn khan thu
được là:
A. 51,8 g B. 55,2 g C. 69,1 g D. 82,9 g

* Cách thông thường: Sử dụng phương pháp bảo toàn electron
Mg
0
 Mg
+2
+ 2e
x 2x
Al
0
 Al
+3
+ 3e
y 3y
Fe
0
 Fe
+3
+ 3e
z 3z
S
+6
+ 2e  S
+4
Ta có: 2x + 3y + 3z = 1,1 (I)
24x + 27y + 56z =16,3 (II)
Chất rắn khan thu được gồm MgSO
4
, Al
2
(SO

4
)
3
và Fe
2
(SO
4
)
3
m = 120x + 171y + 200z
Lấy pt (I) x 48 + pt (II) ta được:
m = 48 . 1,1 + 16,3 = 69,1 (g)
* Cách tính nhanh:
2
4
SO
n
−
trong muối
=
2
SO
n
= 0,55 (mol)
m
Muối
= m
KL
+
2

4
SO
m
−
trong muối
Cách tính nhanh khối lượng muối tạo thành trong phản ứng oxh – khử
4
2
4
SO
n
−
(Trong muối)
=
2
b
. n
y
Trường THPT Hương Khê GV. Nguyễn Thị Thủy
= 16,3 + 0,55.96 = 69,1 (g)
=> Đáp án C.
3. Kim loại tác dụng với hỗn hợp HNO
3
và H
2
SO
4
đặc nóng.
Tương tự hai trường hợp trên, khi kim loại tác dụng với hỗn hợp hai axit, nếu sản
phẩm tạo thành là hỗn hợp các chất sinh ra do sự khử N

+6
và S
+5
thì ta tính tổng số mol
muối
3
NO
−
và
2
4
SO
−
, sau đó xác định lượng muối tạo thành.
Ví dụ 4:
Cho 14,8 gam hỗn hợp kim loại A và B tan hết trong dd hỗn hợp gồm HNO
3
đặc
và H
2
SO
4
đặc nóng thấy thoát ra 0,3 mol NO và 0,3 mol SO
2.
Cô cạn dd sau phản ứng,
khối lượng chất rắn thu được là:
A. 42,2 g B.63,3 g C. 79,6 g D. 103 g
Giải
m = m
Kl

+
3
NO
m
−
(trong muối)
+
2
4
SO
m
−
(Trong muối)
Trong đó:
2
4
SO
n
−
(Trong muối)
=

2
SO
n
= 0,3 (mol)
3
SO
n
−

(Trong muối)
=

3
NO
n
= 3.0,3 = 0,9 (mol)
=> m = 18,4 + 0,3.96 + 0,9.62 = 103 (g)
=> Đáp án D.
Ví dụ 5:
Hòa tan 15 gam hỗn hợp gồm hai kim loại Mg và Al vào hỗn hợp dung dịch gồm
gồm HNO
3
và H
2
SO
4
đặc thu được 0,1 mol mỗi khí SO
2
, NO, NO
2
, N
2
O và dung dịch
A (không chứa muối amoni). Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối khan. Giá trị
của m là:
A. 80 g B. 85 g C. 99 g D. 70 g
Giải
m
Muối

= m
KL
+
3
NO
m
−
(Trong muối)
+
2
4
SO
m
−
(Trong muối)
Với
3
NO
n
−
(Trong muối)
=
2
NO
n
+ 3
NO
n
+ 8

2
N O
n
= 0,1 + 3. 0,1 + 8.0,1 = 0,12 (mol)
2
4
SO
n
−
(Trong muối)
=
2
SO
n
= 0,1 (mol)
=> m
Muối
= 15 + 1,2.62 + 0,1.96 = 99 (g)
=> Đáp án C.
Cách tính nhanh khối lượng muối tạo thành trong phản ứng oxh – khử
5
Trường THPT Hương Khê GV. Nguyễn Thị Thủy
II. Một số bài tập vận dụng
Bài 1: Hòa tan vừa đử 6 gam hỗn hợp hai kim loại X,Y có hóa trị tương ứng I và II
vào dung dịch hỗn hợp hai axit HNO
3
và H
2
SO
4

thì thu được 2,688 lít hỗn hợp khí B
gồm NO
2
và SO
2
(đktc) có tổng khối lượng là 5,88 gam. Cô cạn dung dịch sau cùng
thì thu được m (gam) muối khan. Giá trị của m là:
A. 14,12 g B. 23,12 g C. 21,11 g D. 41,21 g
Bài 2: Cho 12 gam hỗn hợp hai kim loại X,Y hòa tan hoàn toàn vào dung dịch
HNO
3
thu được m gam muối và 1,12 lít khí không duy trì sự cháy (đktc). Giá trị của m
là:
A. 51 g B. 25 g C. 21 g D. 43 g
Bài 3: Hòa tan hoàn toàn 58 gam hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch
HNO
3
2M thu được 0,15 mol NO, 0,05 mol N
2
O và dung dịch D (không chứa muối
amoni). Cô cạn dung dịch D, khối lượng muối khan thu được là:
A. 120,4 g B. 89,8 g C. 116,9 g D. 110,7 g
Bài 4: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu bằng dung dịch HNO
3
dư, kết thúc thí nghiệm thu được 6,72 lít (đktc) hỗn hợp khí NO, NO
2
có khối lượng
12,2 gam. Khối lượng muối nitrat sinh ra là:
A. 30,6 g B. 39,9 g C. 43 g D. 55,4 g
Cách tính nhanh khối lượng muối tạo thành trong phản ứng oxh – khử

6