BIỆN LUẬN tìm sản PHẨM KHỬn

Biên soạn : Thầy Nguyễn Minh Tuấn – THPT huyên Hùng Vương – Phú Thọ; />
BIỆN LUẬN TÌM SẢN PHẨM KHỬ CỦA AXIT HNO3 VÀ H2SO4
nH
DỰA VÀO TỈ LỆ
n electron nhaän


I. Sản phẩm khử của các quá trình khử ion
n H
tương ứng
NO3 , SO 4 2 và tỉ lệ
n electron nhaän
Bảng 1




2H  NO3  1e  NO 2  H2O

n H

2

nelectron nhaän

Sau phản ứng dung dịch chỉ chứa muối nitrat,
chứng tỏ HNO3 đã hết. Do đó ta tính số mol
electron Fe nhường theo mol H+ hoặc theo mol
NO3 tham gia vào quá trình khử. Như vậy, vấn
đề quan trọng nhất của bài tập này là tìm được
sản phẩm khử.

Chọn n HNO  61 mol; n Fe  16 mol.
3





4H  NO3  3e  NO  2H2 O

n H
nelectron nhaän

10H   2NO3  8e  N2O  5H 2O

 1,333

n H
nelectron nhaän

12H   2NO3  10e  N 2  6H 2O

n H
nelectron nhaän

10H   NO3   8e  NH 4   3H2 O

n H
nelectron nhaän

nelectron nhöôøng max  3nFe  48 mol.
 1,25

 1,2

 1,25

n H
nelectron nhaän

10H   SO 42   8e  H 2S  4H2O

Suy ra : 32  n electron nhaän  n electron nhöôøng  48
nH
nH
61
61


 1,27 
 1,9
48 n electron nhaän 32
n electron nhaän

Từ bảng 1 suy ra sản phẩm khử là NO. Vậy :
n H
nelectron nhaän

8H   SO 42   6e  S  4H 2O

- Nếu dung dịch chỉ có muối Fe(NO3)2 thì

nelectron nhöôøng min  2n Fe  32 mol.

Bảng 2
4H   SO4 2   2e  SO2  2H 2O

- Nếu dung dịch chỉ có muối Fe(NO3)3 thì

n H
nelectron nhaän

2

 1,333

 1,25

II. Các ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho a mol Fe tan hoàn toàn trong dung
dịch chứa b mol HNO3 (tỉ lệ a : b = 16 : 61), thu
được một sản phẩm khử duy nhất và dung dịch
chỉ chứa muối nitrat. Số mol electron do lượng
Fe trên nhường khi bị hoà tan là
A. 2a.
B. 3a.
C. 0,75b.
D. b.
Hướng dẫn giải

3
n   0,75b
3
4 H
Ví dụ 2: Cho x mol hỗn hợp kim loại Zn, Fe (có
tỉ lệ mol 1 : 1) tan hết trong dung dịch chứa y
mol HNO3 (tỉ lệ x : y = 2 : 9). Sau khi kim loại
tan hết thu được sản phẩm khử Y duy nhất và
dung dịch Z chỉ chứa muối nitrat. Số mol
electron kim loại nhường là :
A. 0,25y. B. 0,5y.
C. y.
D. 0,75y.
Hướng dẫn giải
n e do Fe nhöôøng  n e do NO  nhaän 

Chọn n HNO  9 mol; n Fe  n Zn  1 mol.
3

Suy ra : 4  n electron nhaän  n electron nhöôøng  6
nH
n H
9
9

  1,5 
 2,25
6 n electron nhaän 4
n electron nhaän

Trên bước đường thành công không có dấu chân của kẻ lười biếng

1


Biên soạn : Thầy Nguyễn Minh Tuấn – THPT huyên Hùng Vương – Phú Thọ; />
Từ bảng 1 suy ra sản phẩm khử là NO2. Vậy :
1
n   0,5y
3
2 H
Ví dụ 3: Cho x mol hỗn hợp kim loại Al và Fe
(tỷ lệ mol 1 : 1) tan hết trong dung dịch chứa y
mol HNO3 (tỷ lệ x : y = 3 : 17). Sau khi kim loại
tan hết thu được sản phẩm khử Y duy nhất và
dung dịch Z chỉ chứa muối nitrat. Cho dung dịch
AgNO3 đến dư vào Z thu được m gam chất rắn.
Giá trị của m là
A. 54y/17.
B. 27y/17.
C. 108y/17.
D. 432y/17.
Hướng dẫn giải
n e do Fe nhöôøng  n e do NO  nhaän 

Chọn n HNO  17 mol; n(Al, Fe)  3 mol.
3

Suy ra : n electron nhöôøng max  3n(Al, Fe)  9 mol.
Dung dịch sau phản ứng giữa Fe, Al với HNO3

có khả năng phản ứng với AgNO3 tạo kết tủa,
chứng tỏ trong dung dịch có muối Fe2+.
Suy ra : n electron nhaän  n electron nhöôøng  9.
n H
n electron nhaän



17
 1,889
9

Từ bảng 1 suy ra sản phẩm khử là NO2. Áp dụng
bảo toàn electron cho toàn bộ quá trình, ta có:
1
3n (Al, Fe)  n H  n Ag . Suy ra :
 2  
x

y

?

 n Ag  3.

x 3
3y
 x
y 17
17

3y
0,5y
 0,5y 
mol
17
17

0,5y
 54y :17 (gam)
17
Ví dụ 4: Cho x mol Fe tan hoàn toàn trong dung
dịch chứa y mol H2SO4 (tỉ lệ x : y = 2 : 5), thu
được một sản phẩm khử duy nhất và dung dịch
chỉ chứa muối sunfat. Số mol electron do lượng
Fe trên nhường khi bị hoà tan là
 m Ag  108.

2

B. y.
C. 2x.
Hướng dẫn giải

D. 2y.

Chọn n H SO  5 mol; n Fe  2 mol.
2

4

- Nếu dung dịch chỉ có muối Fe2(SO4)3 thì

nelectron nhöôøng max  3nFe  6 mol.
- Nếu dung dịch chỉ có muối FeSO4 thì

nelectron nhöôøng min  2n Fe  4 mol.
Suy ra : 4  n electron nhaän  n electron nhöôøng  6
nH
n H
10
10


 1,66 
 2,5
6 n electron nhaän 4
n electron nhaän

Từ bảng 2 suy ra sản phẩm khử là SO2. Do đó :
1
n   y
4
2 H
Ví dụ 5: Cho x mol hỗn hợp kim loại Zn, Fe (có
tỉ lệ mol 1 : 1) tan hết trong dung dịch chứa y
mol H2SO4 (tỉ lệ x : y = 2 : 5). Sau khi kim loại
tan hết thu được sản phẩm khử Y duy nhất và
dung dịch Z chỉ chứa muối sunfat. Cho m gam
Cu tan hoàn toàn trong dung dịch Z. Giá trị m

lớn nhất là :
A. 6,4y.
B. 19,2y.
C. 12,8y.
D. 12,8x.
Hướng dẫn giải
n e do Fe nhöôøng  n e do SO 2 nhaän 

Chọn n H SO  5 mol; n Fe  n Zn  1 mol.
2

n Ag  (3x  0,5y)  n Ag  (3x  0,5y)
Theo giả thiết :

A. 3x.

4

Suy ra : 4  n electron nhaän  n electron nhöôøng  6
nH
n H
10
10


 1,66 
 2,5
6 n electron nhaän 4
n electron nhaän

Từ bảng 2 suy ra sản phẩm khử là SO2.
Dễ thấy sau toàn bộ quá trình dung dịch thu
được chứa FeSO4 và CuSO4. Áp dụng bảo toàn
electron cho toàn bộ quá trình phản ứng, ta có :

1
n Fe  2 n Zn  2 nCu  n H 

2 

 2   n Cu  0,1y
 0,5x

0,5x
?
2y

m Cu  6,4y

x
:
y
2
:
5


Trên bước đường thành công không có dấu chân của kẻ lười biếng

Biên soạn : Thầy Nguyễn Minh Tuấn – THPT huyên Hùng Vương – Phú Thọ; />
Trên bước đường thành công không có dấu chân của kẻ lười biếng

3