Bí Quyết Giải Nhanh Bài Toán Hỗn Hợp Kim Loại Tác Dụng Với Dung Dịch

B QUYT 16
Giải nhanh bài toán hỗn hợp kim loại tác dụng
với dung dịch HNO3 giải phóng nhiều hỗn hợp khí.
I. Cơ sở lý thuyết:
1. p dụng định luật bảo toàn e.

n e cho n e thu

áp dụng định luật bảo toàn e ta có các dạng sau:
1.1. Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 cho một sản phẩm khí NO2 duy nhất
Ví dụ: A là một kim loại hóa trị n.
A + HNO3 -> A(NO3)n + NO2 + H2O
áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n A = (5-4).n NO2 . trong đó: n là hóa trị của kim loại
A, nA là số mol của kim loại A, nNO2 là số mol của khí NO2.
1.2. Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 cho một sản phẩm khí NO duy nhất
Ví dụ: A là một kim loại hóa trị n.
A + HNO3 -> A(NO3)n + NO + H2O
áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n A = (5-2).n NO . trong đó: n là hóa trị của kim loại
A, nA là số mol của kim loại A, nNO là số mol của khí NO.
1.3. Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 cho một sản phẩm khí N2O duy nhất
Ví dụ: A là một kim loại hóa trị n.
A + HNO3 -> A(NO3)n + N2O + H2O
áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n A = 2(5-1).n N2O . trong đó: n là hóa trị của kim
loại A, nA là số mol của kim loại A, nN2O là số mol của khí N2O.
1.4. Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 cho một sản phẩm khí NxOy duy nhất
Ví dụ: A là một kim loại hóa trị n.
A + HNO3 -> A(NO3)n + NxOy + H2O
áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n A = (5x-2y).n NxOy . trong đó: n là hóa trị của kim
loại A, nA là số mol của kim loại A, n NxOy là số mol của khí NxOy.
1.5. Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 cho một sản phẩm khí N2 duy nhất
Ví dụ: A là một kim loại hóa trị n.

A + HNO3 -> A(NO3)n + N2 + H2O
áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n A = 2(5-0).n N2 . trong đó: n là hóa trị của kim loại
A, nA là số mol của kim loại A, nN2 là số mol của khí N2.


1


1.6. Hai kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 cho một sản phẩm khí NO2 duy nhất
Ví dụ: A, B là một kim loại hóa trị n, m.
A + HNO3 -> A(NO3)n + NO2 + H2O
B + HNO3 -> B(NO3)m + NO2 + H2O
áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n A +m.n B = (5-4).n NO2 . trong đó: n, m là hóa trị
của kim loại A, B. nA , nB là số mol của kim loại A, B. nNO2 là số mol của khí NO2.
1.7. Hai kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 cho một sản phẩm khí NO duy nhất
Ví dụ: A, B là một kim loại hóa trị n, m.
A + HNO3 -> A(NO3)n + NO + H2O
B + HNO3 -> B(NO3)m + NO + H2O
áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n A +m.n B = (5-2).n NO . trong đó: n, m là hóa trị
của kim loại A, B. nA , nB là số mol của kim loại A, B. nNO là số mol của khí NO.
1.8. Hai kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 cho một sản phẩm khí N2O duy nhất
Ví dụ: A, B là một kim loại hóa trị n, m.
A + HNO3 -> A(NO3)n + N2O + H2O
B + HNO3 -> B(NO3)m + N2O + H2O
áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n A +m.n B = 2(5-1).n N2O . trong đó: n, m là hóa trị
của kim loại A, B. nA , nB là số mol của kim loại A, B. nN2O là số mol của khí N2O.
1.9. Hai kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 cho một sản phẩm khí N2 duy nhất
Ví dụ: A, B là một kim loại hóa trị n, m.
A + HNO3 -> A(NO3)n + N2 + H2O
B + HNO3 -> B(NO3)m + N2 + H2O

áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n A +m.n B = 2(5-0).n N2 . trong đó: n, m là hóa trị
của kim loại A, B. nA , nB là số mol của kim loại A, B. nN2 là số mol của khí N2.
1.10. Hai kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 cho hai sản phẩm khí NO2 và NO.
Ví dụ: A, B là một kim loại hóa trị n, m.
A + HNO3 -> A(NO3)n + NO2 + H2O
B + HNO3 -> B(NO3)m + NO + H2O
áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n A +m.n B = (5-4).n NO2 (5-2).n NO trong đó: n, m
là hóa trị của kim loại A, B. nA , nB là số mol của kim loại A, B. nNO2 , nNO là số mol của khí NO2,
NO
1.11. Hai kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 cho hai sản phẩm khí NO và N2O.
Ví dụ: A, B là một kim loại hóa trị n, m.
A + HNO3 -> A(NO3)n + NO2 + H2O
B + HNO3 -> B(NO3)m + N2O + H2O



2


áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n A +m.n B = (5-2).n NO 2.(5-1).n N2O trong đó:
n, m là hóa trị của kim loại A, B. nA , nB là số mol của kim loại A, B. nNO , nN2O là số mol của khí
NO, N2O
1.12. Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 cho hai sản phẩm khí NO2 và NO.
Ví dụ: A là một kim loại hóa trị n.
A + HNO3 -> A(NO3)n + NO2 + H2O
A + HNO3 -> A(NO3)n + NO + H2O
áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n A = (5-4).n NO2 (5-2).n NO trong đó: n là hóa trị
của kim loại A. nA là số mol của kim loại A. nNO2 , nNO là số mol của khí NO2, NO
1.13. Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 cho hai sản phẩm khí NO và N2O.
Ví dụ: A là một kim loại hóa trị n.

A + HNO3 -> A(NO3)n + NO + H2O
A + HNO3 -> A(NO3)n + N2O + H2O
áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n A = (5-2).n NO 2.(5-1).n N2O trong đó: n là hóa
trị của kim loại A. nA là số mol của kim loại A. nNO , nN2O là số mol của khí NO, N2O.
- Nếu tính khối l-ợng muối nitrat ta áp dụng ĐLBT E.

mmuoi ntrat mA m NO mA 62.n NO
3

3

mA 62.(n.n A ) mA 62.((5-2).n NO 2.(5-1).n N2O )
- Nếu tính số mol HNO3 để tìm các giá trị khác ta áp dụng ĐLBT nguyên tố.

n HNO3 (5-2).n NO 2.(5-1).n N2O n NO 2n N2O

Trên đây là một số dạng cơ bản khi cho kim loại tác dụng với HNO3, ngoài ra còn có các dạng bài
toán khác thì chúng ta sẽ làm t-ơng tự và áp dụng ĐLBT E.

II. bài toán áp dụng.
Bài toán 1. (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 HNO3 thu đ-ợc V lít hỗn hợp khí X gồm NO và NO2 (đktc) và dung
dch Y ( chỉ chứa 2 muối và axit d- ). Tỉ khối của X so với H2 bằng 19. Giá trị V lít là:
A. 2.24 lít B. 3.36 lít.
C. 4.48 lít
D. 5.60 lít.
Bài giải:
Cách 1: áp dụng ph-ơng pháp ta có: theo bài ra thì n Fe n Cu 0,1mol
Mặt khác n NO n NO2 x mol. áp dụng ĐLBT E thì

3.n Fe +2.n Cu = (5-4).n NO2 (5-2).n NO 3.0,1+2.0.1 = x 3.x=4.x


3


=> x=0,125 mol => VHH=2.0,125.22,4=5,6 lít => D đúng
Cách 2: Xác định %V của NO và NO2 trong X:

M X 19.2

30x 46(1 x)
x 0,5hay50% n NO n NO2 xmol
1

Các ph-ơng trình oxi hoá khử: nFe = a nCu = a; 56a + 64a = 12 a = 0,1mol
N 5 3e N 2 (NO)
Fe 3e Fe3


3x
x
0,1 0,3

5

4
2
Cu 2e Cu
N 1e N (NO 2 )

0,1 0,2

x
x



áp dụng định luật bảo toàn e ta có: 0,3 + 0,2 = 3x + x x = 0,125mol
Vậy nHH = 0,125 . 2 = 0,25mol VHH = 0,25 . 22,4 = 5,6 lít D đúng
Chú ý: + Nếu nHH = 0,1. 2 = 0,2 mol VHH = 0,2 . 22,4 = 4,48 lít C sai.
+ Nếu nHH = 0,05. 2 = 0,1 mol VHH = 0,1 . 22,4 = 2,24 lít A sai.
+ Nếu nHH = 0,075. 2 = 0,15 mol VHH = 0,15 .22,4 = 3,36 lít B sai.
Bài toán 2. ( Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ khối A năm 2008). Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng
với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8 M và H2SO4 0,2 M. Sau khi phản ứng xẩy ra hoàn
toàn, sinh ra V lít khí NO ( sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là:
A. 0,112 lít.
B. 0,448 lít
C. 0,672 lít
D. 1,792 lít.
Bài giải.
Ta có: nH+ =0,08 +0,04 =0,12 mol, nCu= 0,05 mol, mà tỷ lệ phản ứng tạo NO là:

3Cu+8H + +2NO3- =3Cu 2+ +2NO +4H 2O
0,045...0,12.........................0,03mol
Nh- vậy H+ hết còn Cu d-=> nNO=0,03 mol
=>VNO=0,03.22,4=6,72 lít.=> C đúng.
Chú ý:+ Nếu nNO=0,08 mol =>VNO=0,08.22,4=1,792 lít.=> D sai.
+ Nếu nNO=0,02 mol =>VNO=0,02.22,4=0,448 lít.=> B sai.
+ Nếu nNO=0,05 mol =>VNO=0,05.22,4=0,112 lít.=> A sai.
Bài toán 3. ( Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ khối A năm 2008). Cho 2,16 gam bột Mg tác dụng

với dung dịch HNO3 d-. Sau khi phản ứng xẩy ra hoàn toàn sinh ra 0,896 lít khí NO ( ở đktc).
Khối l-ợng muối khan thu đ-ợc khi làm bay hơi dung dịch X là:
A. 8,88 gam. B. 13,92 gam
C. 6,52 gam
D. 13,32 gam.



4


Bài giải.
nMg=2,16:24= 0,09 mol, nNO= 0,896:22,4=0,04 mol.
Ta thấy rằng số mol e nh-ờng nhiều hơn số mol e nhận, điều đó chứng tỏ có tạo thành
NH4NO3. áp dụng công thức ta có:

2.n Mg = (5-2).n NO (5-(-3)).n NH4NO3 2.0.09 3.0,04 8.n NH4NO3
n NH4NO3 0,0075 mol
mmuoi khan =mMg(NO3 )2 + mNH4NO3 0,09.148 0,0075.80 13,92 gam
Phân tích bài toán:+ Nếu mmuoi =mMg(NO3 )2 0,06.148 8,88 gam =>A sai
+ Nếu mmuoi =mMg(NO3 )2 0,09.148 13,32 gam =>D sai
+Nếu mmuoi khan =mMg(NO3 )2 + m NH4NO3 0,04.148 0,0075.80 6,52 gam
=> C sai.
Qua bài toán này dễ thấy một điều rằng nếu chúng ta áp dụng không cẩn thận, không tính
táo, thiếu kỷ năng giải toán thì mất điểm câu này là điều không thể tránh khỏi. Do thí sinh th-ờng
áp dụng ĐL BT E thì thấy rằng số mol e thu không bằng nhận nên rất lúng túng khi giải bài toán
ny. Mặt khc thí sinh lm mò thì thấy có kết qu đúng, nhưng không phi như vậy. Theo tôi thi
bài này khá hay, đáp án nhiễu t-ơng đối tốt nên phân loại đ-ợc thí sinh dự thi.
Bài toán 4. ( Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ khối A năm 2008). Thể tích HNO3 loãng 1M ít
nhất cần dùng để hòa tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu là: ( biết p- tạo

chất khử duy nhất là NO)
A. 1,0 lít.
B. 0,6 lít
C. 0,8 lít
D. 1,2 lít.
Bài giải.
áp dụng ĐLBT E ta có.

2.n Fe +2.n Cu = (5-2).n NO 2.0,15 2.0,15 3.n NO , n NO 0, 2 mol
Mặt khác nH+=4.nNO=0,2.4=0,8 mol vì có quá trình sau:

NO3- 3e 4H NO 2H 2O
0, 2......0,6...0,8.......0, 2.......0, 4 mol
Vậy VHNO3=0,8:1= 0,8 lít. => C đúng.
Phân tích bài toán:
Xem kỹ bài toán thì thể tích HNO3 long 1M ít nhất cần dùng( nghĩa là HNO3 loãng chỉ tác
dụng hết với Fe tạo thành Fe3+, sau đó Fe3+ sẽ tác dụng với Cu, nên dung dịch chứa Fe2+ và Cu2+,
nh- vậy nếu Cu d- thì lúc đó Cu sẽ p- với HNO3, nh-ng trạng thái cuối của Cu vẫn là Cu2+.

Fe + 4HNO3 -> Fe(NO3 )3 + NO + 2H 2O
Cu+ 2Fe(NO3 )3 -> 2Fe(NO3 ) 2 + Cu(NO3 ) 2


5


Qua 2 phản -ng này ở trạng thái đầu Fe0, Cu0 còn trạng thái cuối là: Fe2+, Cu2+
(nhiều thí sinh xác định sai trạng thái cuối là Fe3+, nên làm sai là không tránh khỏi)
Bài toán 5. Hòa tan m gam Fe trong HNO3 loãng nóng thu đ-ợc hỗn hợp khí 0,015 mol N2O và
0,01 mol NO và dung dịch muối. Giá trị m gam là:

A. 2,8 gam.
B. 8,4 gam
C. 1,4 gam
D. 2,33 gam
Bài giải.
Cách 1: xem nh- các công thức tính ta phải nhớ để giải nhanh các bài toán nên áp dụng định luật
bảo toàn e ta có: n.n A = (5-2).n NO 2.(5-1).n N2O
3.n Fe = (5-2).0,01 2.(5-1).0,015=0,15 => nFe = 0.05 mol
mFe = 0,05.56 = 2,8 gam => A đúng
Cách 2: không nắm đ-ợc công thức giải nhanh thì chúng ta phải giải thông th-ờng,

Fe + 4HNO3 -> Fe(NO3 )3 + NO + 2H 2O
0,01mol ......................0,01mol
8Fe + 30HNO3 -> 8Fe(NO3 )3 + 3N 2O + 15H 2O
0,04mol .................................0,015mol
=> nFe = 0.05 mol. vậy mFe = 0,05.56 = 2,8 gam => A đúng
Phân tích bài toán:
Nếu chúng ta hiểu bản chất thì chỉ chứng minh công thức và nhớ để áp dụng thì nhanh hơn rất
nhiều, không phải viết ptp-, và không cẩn thận thì sẽ phản tác dụng.
+ Từ cách 1. nếu nFe = 0.15 mol => mFe = 0,15.56 = 8,4 gam => B sai
+ Từ cách 2. nếu không cân bằng ptp- thì nFe = 0.025 mol => mFe = 0,025.56 = 1,4 gam => C sai.
+ Từ cách 1 nếu nhớ một cách máy móc công thức thì sẽ dẫn tới kết quả sai là không tránh khỏi.
3.n Fe = 2.4.0,01 3.0,015=0,125 => nFe = 0.125/3 mol
mFe = (0,125.56):3 = 2,33 gam => D sai.
Bài toán 6. Trộn 0,02 mol bột Al với hỗn hợp bột CuO và Fe2O3 rồi tiến hành phản ứng nhiệt
nhôm trong điều kiện không có không khí thu đ-ợc chất rắn X. Hòa tan hoàn toàn X trong HNO 3
đặc nóng thu đ-ợc hỗn hợp khí NO và NO2 có tỷ lệ số mol 1: 3. Tổng thể tích hỗn hợp khí (đktc)
là:
A. 0,672 lít.
B. 0,896 lít

C. 1,344 lít
D. 0,224 lít.
Bài giải.
áp dụng công thức tính nhanh theo ph-ơng pháp bảo toàn e ta có:
Khi phân tích kỹ bài toán thì thực chất chỉ có Al là thay đổi số oxi hóa nên

3.n Al = (5-4).n NO2 (5-2).n NO 3.0.02 n NO2 3.n NO 0,06mol
Từ tỷ lệ mol 1:3 nên nNO2=0,03 mol, nNO= 0,01 mol


6


Vậy tổng số mol khí là 0,04 mol hay VHH = 0,04 . 22,4 = 0,896 lít B đúng
Chú ý: + Nếu quá vội vàng => VHH = 0,06 . 22,4 = 1,344 lít C sai
+ Nếu nHH = 0,01 mol VHH = 0,01 . 22,4 = 0,224 lít D sai.
+ Nếu nHH = 0,03 mol VHH = 0,03 . 22,4 = 0,672 lít A sai.
Bài toán 7. ôxi hóa hoàn toàn 11,2 gam bột Fe thu đ-ợc 12,8 gam hỗn hợp 3 ôxit gồm: FeO,
Fe3O4, Fe2O3. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp trong HNO3 đặc nóng thu đ-ợc V lít khí NO2 (duy nhất
ở đktc). Giá trị của V lít là:
A. 2,24 lít.
B. 8,96 lít
C. 1,344 lít
D. 3,36 lít.
Bài giải.
Ta có khối l-ợng của ôxi tham gia phản ứng để tạo ra oxit là:
mO =12,8 -11,2=1,6 gam => nO=0,1 mol. áp dụng ĐLBT E ta có:

3.n Fe = (5-1).n NO2 2.n O 3.0,2 = 4.n NO2 2.0,1
n NO2

0,6 0, 2
0,1mol VNO 0,1.22, 4 2, 24lit
4

=> A đúng

Bài toán 8. Hòa tan hoàn toàn 74,16 gam kim loại X trong HNO3 loãng thu đ-ợc hỗn hợp gồm
0,36 mol N2O , 0,24 mol N2 và 9 gam muối amoni nitrat. Kim loại X là:
A. Zn.
B. Mg
C. Al
D. Ca.
Bài giải.
Số mol amoni nitrat= 9: 80 =0,1125 mol, gọi t là hóa trị của kim loại X
áp dụng định luật bảo toàn e ta có:
t.n X = 2.(5-0).n N2 2.(5-1).n N2O (5 (3)).n NH
4

t.n X 10.0, 24 8.0,36 8.0,1125 6,18 M X

74,16
.t 12t
6,18

Ta có t=2 thì M =24 kim loại Mg là phù hợp => B đúng
Bài toán 9. Cho 32,5 gam bột kẽm vào dung dịch HNO3 loãng d- thu đ-ợc V lít khí không màu,
không mùi, không vị, không cháy d-ới 10000C (duy nhất ở đktc) và dung dịch muối X. Giá trị của
V lít là:
A. 1,12 lít.

B. 2,24 lít
C. 3,36 lít
D. 4,48 lít.
Bài giải.
Khí không màu, không mùi, không vị, không cháy d-ới 10000C là khí nitơ.
Mà số mol nZn=32,5:65 = 0,5 mol. Ta áp dụng định luật bảo toàn e:

n.n Zn =2.(5-0).n N2 2.0,5=10.n N2 n N2 0,1mol, VN2 0,1.22,4 2, 24 lit =>

B đúng


7


Bài toán 10. Hòa tan 6 gam bột kim loại X trong HNO3 loãng d- nóng thu đ-ợc 1,12 lít khí N2
(duy nhất ở đktc). Kim loại X là:
A. Fe.
B. Mg
C. Al
D. Ca.
Bài giải.
Xem nh- các công thức tính ta phải nhớ để giải nhanh các bài toán nên áp dụng định luật bảo toàn
e ta có:
n.n X =2.(5-0).n N2 10.0,05 0,5mol

0,5 1

m n X .M M m.2n 12n
n

2n
=> X là kim loại magie (Mg) hay B đúng
Bài toán 11. cho 13,92 gam bột ôxit Fe3O4 tan hoàn toàn trong HNO3 loãng thu đ-ợc 448 ml lít
khí NXOY (ở đktc). Khối l-ợng HNO3 nguyên chất tham gia phản ứng là:
A. 34,02 gam B. 25,2 gam
C. 35,28 gam D. 37,80 gam
nX

Bài giải.
Nếu giải bình th-ờng thì chung ta cần viết ptp-, cân bằng sau đó tính toán bình th-ờng.
Song áp dụng ĐLBT E ta có( tất nhiên là chúng ta đã viết ptp- thành thạo thì ph-ơng pháp giải
mới nhanh và có hiệu quả, không sai sót).
Số mol ôxit sắt từ là 0,06 mol, số mol của khí là 0,02 mol

8
3.(3- ).0,06=(5x-2y).0,02 < 3 5x 2y x 1, y 1, N x Oy NO
3
n HNO3 n N(HNO3 ) n N(muoi n i t rat) n N(NO) 3.n Fe3 n NO
3.3n Fe3O4 n NO 8.0,06 0,02 0,56 mol
mHNO3 =0,56.63 = 35,28 gam hay C đúng
Bài toán 12. ôxi hóa hoàn toàn 5,6 gam bột Fe thu đ-ợc 5,84 gam hỗn hợp chất rắn X gồm 2 ôxit
sắt. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X trong HNO3 loãng thu đ-ợc V lít khí NO (duy nhất ở đktc). Giá
trị của V lít là:
A. 2,24 lít.
B. 2,016 lít
C. 1,344 lít
D. 3,36 lít.
Bài giải.
Từ giả thuyết của bài toán thì khối l-ợng của ôxi tham gia phản ứng để tạo ra oxit là:
mO =5,84 -5,6=0,24 gam => nO=0,015 mol. áp dụng ĐLBT E ta có:

3.n Fe = (5-2).n NO 2.n O 3.0,1 = 3.n NO 2.0,015
n NO

0,3 0,03
0,09mol VNO 0,09.22, 4 2,016 lit
3



8


=> B đúng.
Bài toán 13. Hòa tan hoàn toàn 5,04 gam hỗn hợp 3 kim loại X, Y, Z vào 100 ml dung dịch
HNO3 nồng độ aM thu đ-ợc m gam muối và hỗn hợp khí gồm 0,02 mol NO2 và 0,005 mol N2O.
Giá trị m và a lần l-ợt là:
A. 8,76 gam và 0,45 mol/lít.
B. 4,38 gam và 0,90 mol/lít.
C. 8,76 gam và 0,90 mol/lít.
D. 4,38 gam và 0,45 mol/lít.
Bài giải.
Nếu gặp bài toán mà nhiều kim loại thì th-ờng chung ta phải đặt một kim loại trung bình và
hóa trị củng trung bình.
Trong tr-ờng hợp này ta đặt 3 kim loại X, Y, Z là T và hóa trị là t.

n NO (muoi) t.n T (5 4).0,02 2.(5 1).0,005 0,06 mol
3

m 5,04 62.0,06 8,76 gam

áp dụng ĐLBT nguyên tố:

n HNO3 n NO (muoi) n NO2 2.n N2O 0,06 0,02 2.0,005 0,09 mol
3

Nồng độ mol a=0,09: 0,1=0,9 mol/lít hay đáp án C đúng.
Bài toán 14. Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al phản ứng hết với HNO3 thu đ-ợc hỗn hợp
khí gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2. Khối l-ợng muối tạo ra trong dung dịch sau phản ứng là:
A. 3,38 gam
B. 4,54 gam
C. 5,69 gam
D. 4,00 gam
Bài giải.
Ta có: mmuoi = mKL + ( 3.n NO +1.n NO2 ).62=1,35+(3.0,01+1.0,04)=5,69 gam
=> đáp án C đúng.
Bài toán 15. Hòa tan hết m gam hỗn hợp 3 kim loại X, Y, Z vào dung dịch HNO 3 thu đ-ợc dung
dịch T và hỗn hợp khí gồm 0,12 mol NO , 0,08 mol N2O, 0,06 mol N2 và một dung dịch G khi tác
dụng với dung dịch NaOH d- thấy thoát ra 0,15 mol khí NH3. Khối l-ợng HNO3 tham gia phản
ứng là:
A. 220,5 gam.
B. 252 gam.
C. 189,0 gam.
D. 283,5 gam.
Bài giải.
Ta thấy rằng khi dung dịch G tác dụng với dung dịch NaOH d- thấy thoát ra 0,15 mol khí
NH3 chứng tỏ có sản phẩm khử là NH4NO3.

n HNO3 (tac dung) (4.n NO 10.n N2O 12.n N2 10.n NH3 )
(4.0,12 10.0,08 12.0,06 10.0,15) 3,5 mol
mHNO3 =3,5.63=220,5 gam => A đúng

9


III. bài toán tự giải.
Bài toán 1. ôxi hóa hoàn toàn m gam bột Fe thu đ-ợc 3,048 gam hỗn hợp chất rắn X gồm 2 ôxit
sắt. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X trong HNO 3 loãng thu đ-ợc 67,2 ml khí NO (duy nhất ở đktc).
Giá trị của m gam là:
A. 2,184 gam.
B. 1,94 gam
C. 2,24 gam
D.19,04 gam.
Bài toán 2. Trộn m gam bột Al với hỗn hợp bột CuO và Fe2O3 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm
trong điều kiện không có không khí thu đ-ợc chất rắn X. Hòa tan hoàn toàn X trong HNO 3 thu
đ-ợc 896 ml hỗn hợp khí(đktc) NO và NO2 có tỷ lệ số mol 1: 3. Giá trị của m gam là:
A. 0,54 gam.
B. 0,27 gam
C. 0,81 gam
D.1,08 gam.
Bài toán 3. Hòa tan 16,25 gam bột kim loại X trong HNO3 loãng d- thu đ-ợc 1,12 lít khí N2 (duy
nhất ở đktc). Kim loại X là:
A. Al.
B. Mg
C. Fe
D.Zn.
Bài toán 4. Hòa tan 2,8 gam Fe trong HNO3 loãng d- thu đ-ợc V ml hỗn hợp khí (đktc) gồm NO
và NO2 ( có tỷ lệ mol 2:3) và dung dịch muối. Giá trị V ml là:
A. 560 ml.

B. 448 ml
C. 336 ml
D. 672 ml.
Bài toán 5. Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Fe và Cu ( tỉ lệ mol 1:1) bằng HNO3 thu đ-ợc 5,6
lít hỗn hợp khí X gồm NO và NO2 (đktc) và dung dch Y ( chỉ chứa 2 muối và axit d- ). Tỉ khối
của hơi X so với H2 bằng 19. Giá trị m gam là:
A. 24 gam
B. 18,4 gam
C. 17,6 gam
D. 12 gam
Bài toán 6. Cho 2,46 gam hỗn hợp gồm Cu, Zn, Fe phản ứng hết với HNO3 thu đ-ợc hỗn hợp khí
gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2. Khối l-ợng muối tạo ra trong dung dịch sau phản ứng là:
A. 6,80 gam
B. 5,54 gam
C. 6,60 gam
D. 7,12 gam
Bài toán 7. Hòa tan hết m gam hỗn hợp 3 kim loại vào dung dịch HNO3 thu đ-ợc dung dịch X và
hỗn hợp khí gồm 0,24 mol NO2 , 0,08 mol N2O, 0,06 mol N2 và một dung dịch Y khi tác dụng với
dung dịch KOH d- thấy thoát ra 0,15 mol khí NH3. Số mol HNO3 tham gia phản ứng là:
A. 0,30 mol
B. 0,35 mol
C. 0,40 mol
D. 0,45 mol



10


B QUYT 17

Giải nhanh bài toán điện phân
I. Cơ sở lý thuyết:
Để giải nhanh về các bài toán điên phân đòi hỏi học sinh phải viết chính xác ph-ơng trình
điện phân của các quá trình điện phân. Nếu không nắm vững phần lý thuyết thì gặp rất nhiều khó
khăn trong quá trình giải nhanh bài toán trắc nghiệm.
1. Khái niệm về sự điện phân.
Sự điện phân là quá trình ôxi hóa khử xẩy ra ở trên các bề mặt điện cực khi đó dòng điện
một chiều đi qua chất điện ly nóng chảy hoặc dung dịch chất điện ly.
2. Bản chất sự điện phân.
+ Là một quá trình xẩy ra trên bề mặt các điện cực. Năng l-ợng dùng cho phản ứng là điện
năng dòng điện một chiều.
+ Sự cho và nhận điện tử không xẩy ra trực tiếp giữa các ion tham gia phản ứng phụ thuộc
vào dây dẫn dòng điện.
+ Sự phát sinh dòng điện trong pin điện hóa và sự điện phân là hai quá trình ng-ợc nhau
(một quá trình tạo ra dòng điện, một quá trình nhờ tác dụng dòng điện nên dấu của các điện cực là
ng-ợc nhau)
+ Trong pin thì anôt là cực âm, catôt là cực d-ơng còn trong bình điện phân thì ng-ợc lại:
anôt là cực d-ơng, catôt là cực âm.
3. Nguyên tắc điện phân.
a) ở catôt.
+ Nếu có nhiều chất ôxi hóa thì chất nào có tính ôxi hóa mạnh hơn thì sẽ tham gia nhận
electron tr-ớc.
+ Các cation kim loại nhẹ không bị điện phân trong dung dịch.(Kim loại nhẹ gồm: kim lọai
kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm).
+ Các cation kim loại nặng bị điện phân trong dung dịch theo thứ tự từ trái qua phải. (Kim
loại nặng gồm: Zn, Fe, Cd, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Pt, Au).
+ N-ớc là chất điện phân cuối cùng trong dung dịch, chất khí thoát ra ở catôt duy nhất là
H2 .
b) ở anôt.
+ Nếu có nhiều chất khử thì chất nào có tính khử mạnh hơn thì sẽ tham gia nh-ờng electron

tr-ớc.
+ Thứ tự nh-ờng e ở anôt sắp xếp theo tính khử tăng dần:
NO3 , SO42-, ClO4-, H2O, Cl-, Br-, I-.
+ Các anion gốc axit chứa ôxi không bị điện phân trong dung dịch.


11


+ Các anion gốc axit không chứa ôxi bị điện phân trong dung dịch theo thứ tự từ phải qua
trái.
+ N-ớc là chất điện phân tiếp sau halogen trong dung dịch ( ôxi là chất khí giải phóng sau
cùng ở anốt).
4. Định luật Faraday.
Ta có công thức Faraday:

m=

A.I.t
(1)
n.F

Trong đó: - m là khối l-ợng gam chất thu đ-ợc ở điện cực.
- A là khối l-ợng mol nguyên tử của chất thu đ-ợc ở điện cực.
- n là số electron mà nguyên tử hoặc ion cho hoặc nhận.
- I là c-ờng độ dòng điện (Ampe)
- t là thời gian quá trình điện phân.
- F là hằng số Faraday và bằng F=96500 Culong/mol.
Chú ý: tr-ờng hợp ở mỗi điện cực có nhiều quá trình nh-ờng hoặc nhận e xẩy ra, thì việc sử dụng
công thức tính trên rất mất nhiều thời gian nên ta áp dụng công thức tính: số mol e nh-ờng hoặc

nhận bằng số e nh-ờng hoặc nhận nhân số mol chất.

n e =n.

m
I.t
=> n e =
(2)
A
96500

5. Một số dạng điện phân tiêu biểu.
a. Điện phân nóng chảy muối halogen của kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ.
Pt p- sự điện phân.

2MXn dpnc 2M nX2
Trong đó M là kim loại kiềm hoặc kim loại thổ ( Na, K, Ca, Ba).
X là halogen ( Clo, Brom).
b. Điện phân nóng chảy ôxit kim loại: Al2O3
Pt p- sự điện phân.

2Al2 O3 dpnc 4Al 3O2
Các điện cực th-ờng dùng bằng grafit
c. Điện phân nóng chảy hiđrôxit kim loại kiềm:
Pt p- sự điện phân.

4MOH dpnc 4M O2 2H 2O
d. Điện phân dung dịch CuCl2.
Pt p- sự điện phân.

CuCl2 dpdd Cu Cl2
e. Điện phân dung dịch CuSO4, Ag2SO4


12


Pt p- sự điện phân.

2CuSO4 2H 2 O dpdd 2Cu 2H 2SO 4 O 2
2Ag 2SO4 2H 2 O dpdd 4Ag 2H 2SO 4 O 2
f. Điện phân dung dịch Cu(NO3)2 , AgNO3
Pt p- sự điện phân.

2Cu(NO3 ) 2 2H 2 O dpdd 2Cu 4HNO3 O 2
4AgNO3 2H 2 O dpdd 4Ag 4HNO3 O2
g. Điện phân dung dịch NaCl
Pt p- sự điện phân.

2NaCl 2H2O dpdd 2NaOH H 2 Cl2
II. bài toán áp dụng.
Bài toán 1. (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2007). Điện phân dung dịch CuCl2 với điện
cực trơ, sau một thời gian thu đ-ợc 0,32 gam Cu ở catôt và một l-ợng khí X ở anốt. Hấp thu l-ợng
khí X trên vào 200 ml dung dịch NaOH ( ở nhiệt độ th-ờng). Sau phản ứng nồng độ NaOH còn lại
là 0,05 M ( giả thiết dung dịch thay đổi không đáng kể). Nồng độ dung dịch NaOH ban đầu là:
A. 0,1 mol/lít B. 0,15 mol/lít
C. 0,2 mol/lít D. 0,05 mol/lít.
Bài giải.
Ta có pt p- sự điện phân dung dịch.

CuCl2 Cu Cl2
.............0,005...0,005mol
Cl2 2NaOH NaCl NaCl H 2O
0,005...0,01mol
Sau p- trên nồng độ NaOH còn lại là 0,05 M, nghĩa là NaOH d-.
n NaOH d-.= 0,05.0,2=0,01 mol, n NaOH ban đầu.= 0,01+0,01=0,02 mol.

NaOH

0,02
0,1 M A dung
0, 2

Bài toán 2. (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối B-2007). Tiến hành với điện cực trơ, màng
ngăn xốp dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl. Để sau quá trình điện phân thu đ-ợc dung
dịch tác dụng đ-ợc với phenolphtalein sang màu hồng thì mối quan hệ của a và b là:
A. 2aB. a=2 b
C. 2a > b
D. 2a=2.



13


Bài giải.
Ta có pt p- sự điện phân dung dịch.

CuSO4 2NaCl dp co mn Cu Cl2 Na 2SO4

a..............2a mol
Sau quá trình điện phân thu đ-ợc dung dịch tác dụng đ-ợc với phenolphtalein sang màu
hồng chứng tỏ phản ứng trên NaCl còn d- và tiếp tục điện phân tiếp tạo ra môi tr-ờng bazơ. Nên
suy ra 2a > b Vậy đáp án đúng là C.
Bài toán 3. Hòa tan 2,34 gam NaCl vào n-ớc rồi đem điện phân ( điện cực trơ, có màng ngăn) thu
đ-ợc 2,4 lít dung dịch có pH = 12. Hiệu suất của quá trình điện phân là:
A. 45 %.
B. 50 %
C. 60 %
D. 75 %.
Bài giải.
Ta có pt p- sự điện phân dung dịch.

2NaCl 2H 2O dp co mn 2NaOH H 2 Cl2
Dung dịch có pH =12 => pOH=2

=> OH 0,01 M n OH 0,01.2, 4 0,024 mol
=> nNaCl=0,024 mol, mặt khác theo giả thiết bài toán thì nNaCl=2,34:58,5=0,04 mol.

Vậy hiệu suất H

0,024
.100% 60% C dung .
0,04

Bài toán 4. Khi điện phân với điện cực trơ dung dịch hỗn hợp chứa HCl và 7,8 gam MCl2 đến khi
M2+ hết thấy ở anôt có 2,464 lít khí Cl2 và catôt lúc đầu có 1,12 lít khí H2 thoát ra, sau đó đến kim
loại M thoát ra. (Biết hiệu suất p- điện phân là 100% và các khí đều đo ở đktc). Công thức của
muối đem điện phân là:
A. CuCl2

B. ZnCl2
C. NiCl2
D. FeCl2.
Bài giải.

n H2

1,12
2, 464
0,05 mol, n Cl2
0,11 mol
22, 4
22, 4

Gọi x là số mol MCl2.
Tại catôt: 2H++2e H2
0,05.2.0,05
M2++2e M
x..2.x



Tại anôt: 2Cl- Cl2 +2e
0,112.0,11

14


x 0,06 mol
(M 71).x 7,8

2x 2.0,05 2.0,11 M 59 (Ni)

Ta có:

Vậy đáp án C đúng

Bài toán 5. Khi điện phân 500ml dung dịch CaCl2 với điện cực platin có màng ngăn thu đ-ợc 123
ml khí ( ở 270C, 1atm) ở anốt. Xem thể tính dung dịch thay đổi không đáng kể. Giá trị pH sau điện
phân là:
A. 2.
B. 12
C. 1,7
D. 12,3.
Bài giải.
Ta có pt p- sự điện phân dung dịch.
dp
CaCl2 2H2O
Ca(OH)2 H2 Cl2
mn

n khi(anot) n Cl2
=> OH



PV
0,005mol , => nOH- =2.0,005=0,01mol
RT

0,01
0,02 M pOH lg OH 1,7
0,5

=> pH= 14- pOH=14-1,7=12,3 => D đúng.
Bài toán 6. Đem điện phân 100 ml dung dịch muối sunfat của kim loại hóa trị II điện cực trơ và
dòng điện một chiều c-ờng độ 3A. sau thời gian 1930 giây thấy khối l-ợng tăng 1,92 gam. ( xem
sự điện phân và các quá trình khác xẩy ra với hiệu suất 100%). Kim loại hóa trị II với thể tích khí
thoát ra ở anôt lần l-ợt là:
A. Cu và 0,336 lít.
B. Cd và 0,224 lít.
C. Fe và 0,896 lít.
D. Zn và 1,344 lít.
Bài giải.

Catot : M 2 2e Cu,

I.t
3.1930

0,06mol
96500 96500
anot : 2H 2O 4H O 2 4e

.........0,06...0,03

.....................0,06....0,015....0,06mol

Ta có: n e

M

1,92
64 (Cu) va VO2 22, 4.0,015 0,336 (lit) . Vậy A đúng.
0,03



15


Bài toán 7. Đem điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 dùng hai điện cực trơ và dòng điện một chiều
c-ờng độ 1A đến khi catôt thấy xuất hiện bọt khí thoát ra thì dừng lại. Dung dịch sau điện phân có
pH=1( xem sự điện phân và các quá trình khác xẩy ra với hiệu suất 100%). Thời gian điện phân và
nồng độ mol của dung dịch CuSO4 lần l-ợt là:
A. 965 s và 0,1 M
B. 489 s và 0,5 M
C. 489 s và 0,4 M
D. 965 s và 0,05 M.
Bài giải.
Do điện phân đến khi catôt thấy xuất hiện bọt khí thoát ra nên Cu 2+ đã điện phân xong.
pH=1 =>
H 0,1 n 0,1.0,1 0,01 mol
H

2

Catot : Cu 2e Cu,

anot : 2H 2O 4H O 2 4e

.........0,005...0,01

.....................0,01..............0,01

I.t


n e 96500 0,01 t 965 (s),

áp dụng công thức ta có:
,
n Cu 2 0,005


n

0,05 M
2 0,005mol C M(CuSO )
4
Cu
V
0,1

Vậy D đúng.
Bài toán 8. Đem điện phân 100ml dung dịch AgNO3 có nồng độ x mol/lít dùng điện cực trơ. Sau
một thời gian thấy có kim loại bám vào catôt, ở catót không thấy xuất hiện bọt khí và thu đ-ợc
2,16 gam một kim loại. xem sự điện phân và các quá trình khác xẩy ra với hiệu suất 100%. Giá trị
x là:
A. 0,2 mol/lít B. 0,3 mol/lít C. 0,4 mol/lít D. 0,5 mol/lít.

Bài giải.
Ta có pt p- sự điện phân dung dịch.
dp
4AgNO3 2H2O
4Ag 4HNO3 O2

Sau điện phân thu đ-ợc 100 ml dung dịch có pH=1

=> H 0,1 HNO3 n AgNO3 n HNO3 0,1mol

Cô cạn dung dịch ta thu đ-ợc AgNO3 d-, đem nung thu đ-ợc kim loại Ag
0

t
2AgNO3
2Ag 2NO2 O2

n AgNO3 (du) n Ag



2,16
0,02 mol . Vậy số mol AgNO3 ban đầu:
108
16


n AgNO3 (bd) 0,01 0,02 0,03 mol
x AgNO3

0,03
0,3 mol / lit B dung
0,1

Bài toán 9. Điện phân 200 ml dung dịch Cu(NO3)2 đến khi bắt đầu có khí thoát ra ở catôt thì dừng
lại. Để yên dung dịch sau khi điện phân đến khi khối l-ợng của catôt không đổi thì thấy có 3,2
gam kim loại bám vào catôt. Nồng độ ban đầu của dung dịch Cu(NO3)2 ban đầu là:
A. 2 mol/lít
B. 3 mol/lít
C. 1 mol/lít
D. 0,5 mol/lít.
Bài giải.
Gọi x là số mol ban đầu của Cu(NO3)2
Ta có pt p- sự điện phân dung dịch.
dp
2Cu(NO3 )2 2H 2O
2Cu 4HNO3 O 2 (1)

x mol.......................................x.........2x.mol
Để yên dung dịch sau điện phân đến khi khối l-ợng của catót không đổi nên có ptp- sau.
dp
3Cu 8HNO3
3Cu(NO3 )2 2NO 2H 2O (2)

3
8

3
8

Từ (2) n Cu(pu) .n HNO3 .2x 0,75.x n Cu(1) x => Cu d- còn HNO3 hết. Ta có
nCu d-= x-0,75.x =0,25.x =3,2:64= 0,05 mol => x=0,2 mol
Vậy CMCu ( NO

3 )2



0, 2
1 mol / lit C dung .
0, 2

Bài toán 10. Điện phân dung dịch có chứa Cu(NO3)2 và Fe(NO3)3 . sau một thời gian ngừng điện
phân khi dung dịch hết màu xanh thì thu đ-ợc 0,168 lít khí (đktc) tại anôt, khối l-ợng dung dịch
giảm 0,88 gam. Tổng khối l-ợng của hai muối tr-ớc khi điện phân là:
A. 4,30 gam B. 1,88 gam
C. 2,42 gam
D. 2,44 gam.
Bài giải.
Vì dung dịch sau sau điện phân vừa hết nên Cu2+ điện phân vừa hết. Ta có pt p- điện phân
dung dịch.
dp
4Fe(NO3 )3 2H 2O
4Fe(NO3 ) 2 4HNO3 O 2 (1)
dp
2Cu(NO3 ) 2 2H 2O
2Cu 4HNO3 O 2 (2)

Thể tích thu đ-ợc ở anốt chính là thể tích khí oxi.

nO2

0,168
0, 075mol , mdd giam mO2 mCu ( catot ) 0,88 gam
22, 4



17


mCu= 0,88 32.0,0075 =0,64 gam.=> nCu = 0,01 mol
Từ (2) => n Cu(NO3 )2 0,01mol, n O2 (2) 0,005mol n O2 (1) 0,0025mol
Từ (1) => n Fe(NO3 )3 4.n O2 (1) 4.0.0025 0,01 mol . Vậy

mCu( NO3 )2 0,01.188 1,88 gam, mFe( NO3 )3 0,01.242 2, 42 gam
hay

(mCu( NO )

3 2

mFe( NO3 )3 ) 4,30 gam A dung

Bài toán 11. Hòa tan 30,4 gam FeSO4 vào 200 ml dung dịch HCl 1,095% thu đ-ợc dung dịch X,
đem điện phân dung dịch X với điện cực trơ màng ngăn xốp c-ờng độ dòng điện I= 1,34 A trong
thời gian 2 giờ. (Biết hiệu suất p- điện phân là 100%).
1. Khối l-ợng kim loại thoát ra ở catôt là:
A. 8,4 gam
B. 11,2 gam

C. 16,8 gam
D. 22,4 gam.
2. Thể tích thoát ra ở anôt (đktc) là:
A. 1,344 lít
B. 0,448 lít
C. 0,672 lít
D. 0,896 lít.
3. Khối l-ợng dung dịch sau phản ứng điện phân là:
A. 198,4 gam
B. 211,2 gam C. 126,8 gam D. 226,7 gam.
Bài giải.
Ta có:

30, 4
200.1,095
0, 2 mol, n HCl
0,06mol,
152
100.36,5
1,34.2.3600
ne
0,1 mol
96500
Catot : 2H 2e H 2 , Fe 2 2e Fe


.........0,06...0,06....0,03 x........2x.......x mol
0,06 2x 0,1 x 0,02 mol
n FeSO4

Anot : 2Cl Cl2 2e
2H 2O 4H O 2 4e


.........0,06....0,03....0,06 mol .............4y........y......4y mol
0,06 4y 0,1 y 0,0 1mol
1. Khối l-ợng kim loại thoát ra ở catôt là:
mFe =56.0,02 =1,12 gam => B đúng.
2. Thể tích thoát ra ở anôt (đktc) là:
V(O2+Cl2)=2,24.(0,01+0,03)= 0,896 lít => D đúng.
3. Khối l-ợng dung dịch sau phản ứng điện phân là:
mDD =30,4 +200 (mH2 + mFe + mCl2 + mO2)=226,77 gam
Vậy D đúng


18


Bài toán 12. Cho chất rắn X gồm 1,92 gam Cu và 0,84 gam Fe tác dụng hết với clo d-, sau đó lấy
sản phẩm hòa tan trong n-ớc đ-ợc dung dịch Y. Điện phân Y với điện cực trơ tới khi ở anốt thu
đ-ợc 504 ml khí (đktc). (Biết hiệu suất p- điện phân là 100%). Khối l-ợng catôt tăng lên là:
A. 1,08 gam B. 0,84 gam
C. 1,12 gam
D. 0,96 gam.
Bài giải.
Dung dịch Y gồm 0,03 mol CuCl2 và 0,015 mol FeCl3.
Tại catôt: Fe3+ + 1e Fe2+
0,015.0,015..0,015 mol.
Cu2+ + 2e Cu
x..2x..x

Tại anôt: 2Cl- Cl2 + 2e
0,0225..0,045 mol
áp dụng ĐLBT E ta có: 0,015 + 2x = 0,045 => x=0,015 mol < 0,03 mol nên Cu 2+ ch-a điện phân
hết. Khối l-ợng catot tăng lên do Cu bám vào.
mCu= 64. 0,015= 0,96 gam
Bài toán 13. Hòa tan 1,49 gam KCl vào n-ớc rồi đem điện phân ( điện cực trơ, có màng ngăn) thu
đ-ợc 500 ml dung dịch có pH = 12. Hiệu suất của quá trình điện phân là:
A. 25 %.
B. 35%
C. 50%
D. 75%.
Bài giải.
Ta có pt p- sự điện phân dung dịch.

2KCl 2H2O dp co mn 2KOH H 2 Cl2
Dung dịch có pH =12 => pOH=2

=> OH 0,01 M n OH 0,01.0,5 0,005 mol

=> nKCl=0,005 mol, mặt khác theo giả thiết bài toán thì nKCl=1,49:74,5=0,02 mol.
Vậy hiệu suất H

0,005
.100% 25% A dung
0,02

III. bài toán tự giải.
Bài toán 1. Điện phân dung dịch có chứa CuSO4 và KCl ( điện cực trơ, có vách ngăn) đến khi n-ớc
bắt đầu điện phân thì dừng lại, thì thu đ-ợc 0,896 lít khí (đktc) tại anôt, dung dịch sau điện phân
hòa tan vừa đủ 1,62 gam ZnO. ( biết Cu2+ điện phân hết, Cl- còn d-) Tổng khối l-ợng của hai muối

tr-ớc khi điện phân là:
A. 4,47 gam B. 5,96 gam
C. 12,47 gam D. 9,16 gam.



19


Bài toán 2. Sau một thời gian điện phân 200ml dung dịch CuSO4 thu đ-ợc 6,4 gam đồng bám vào
catôt. ngâm một đinh sắt sạch trong dung dịch sau điện phân cho đến khi phản ứng xẩy ra hoàn
toàn thì thấy khối l-ợng đinh sắt giảm 4,8 gam. Nồng độ ban đầu của dung dịch CuSO4 ban đầu là:
A. 2 mol/lít
B. 3 mol/lít
C. 1 mol/lít
D. 0,5 mol/lít.
Bài toán 3. Khi điện phân với điện cực trơ dung dịch hỗn hợp chứa HCl và 8,16 gam MCl 2 đến khi
M2+ hết thấy ở anôt có 0,11 mol khí Cl2 và catôt lúc đầu có 0,05 mol khí H2 thoát ra, sau đó đến
kim loại M thoát ra. (Biết hiệu suất p- điện phân là 100%). Công thức của muối đem điện phân là:
A. CuCl2
B. ZnCl2
C. NiCl2
D. FeCl2.
Bài toán 4. điện phân dung dịch chứa NaOH 0,01 M và Na2SO4 0,01 M. ( giả sử thể tích thay đổi
không đáng kể). pH của dung dịch sau điện phân có giá trị là:
A. pH=2
B. pH= 1
C. pH=13
D. pH=12.
Bài toán 5. Tiến hành với điện cực trơ, màng ngăn xốp dung dịch chứa x mol CuSO 4 và y mol

NaCl. Để sau quá trình điện phân thu đ-ợc dung dịch bazơ thì mối quan hệ của x và y là:
A. 2x>3y
B. 2x>y
C. 2xD. x=y.
Bài toán 6. Tiến hành với điện cực trơ, màng ngăn xốp dung dịch chứa y mol CuSO 4 và y mol
NaCl. Để sau quá trình điện phân thu đ-ợc dung dịch tác dụng đ-ợc với Al 2O3 thì mối quan hệ của
x và y là:
A. 2x = 3y
B. x 2 y
C. 2x < 3y
D. 2x y.
Bài toán 7. Điện phân 500ml dung dịch CaI2 với điện cực Platin với màng ngăn xốp thu đ-ợc
0,00535 mol I2 .
pH của dung dịch sau điện phân có giá trị là:
A. pH=1,67
B. pH= 2,68
C. pH=12,33 D. pH=11,32.
Bài toán 8. Điện phân dung dịch muối clorua của một kim loại X với điện cực trơ. Khi ở catôt thu
đ-ợc 16 gam kim loại X thì ở anốt thu đ-ợc 5,6 lít khí (đktc). Kim loại X là:
A. Cd
B. Ni
C. Cu
D. Zn.
Bài toán 9. Tiến hành với điện cực trơ, màng ngăn xốp dung dịch chứa x mol CuSO 4 và y mol
NaCl. Để sau quá trình điện phân thu đ-ợc dung dịch axit thì mối quan hệ của x và y là:
A. x>y
B. 2x>y
C. 2xD. x=y.

Bài toán 10. Tiến hành điện phân 400 ml dung dịch chứa HCl và KCl trong bình điện phân có
vách ngăn với c-ờng độ dòng điện 9,56 Ampe trong thời gian 20 phút thì ngừng điện phân, thu
đ-ợc một dung dịch chứa một chất tan và có pH =13. Nồng độ HCl và KCl ban đầu t-ơng ứng là:
A. 0,3 và 0,1 mol/lít
B. 0,1 và 0,3 mol/lít
C. 0,2 và 0,1 mol/lít
D. 0,3 và 0,2 mol/lít.



20


B QUYT 18
Giải nhanh bài toán bằng cách bỏ qua giai
đoạn trung gian
I. Cơ sở lý thuyết:
Đối với các bài toán hỗn hợp bao gồm nhiều ph-ơng trình phản ứng xảy ra, ta chỉ cần lập sơ
đồ hợp thức hóa giữa trạng thái chất đầu và trạng thái chất cuối, bỏ qua trạng thái trung gian.
Thí dụ 1: Ho tan a gam hn hp X gồm Al, Zn v Fe trong HCl d thì thu c hỗn hợp
dung dch muối Y1 và khí Y2 . Cho dung dch Y1 tác dng vi NaOH d, lc kt ta ri nung trong
không khí n khi lng không i thì thu c b gam cht rn Z.
Ta thấy chất rắn cuối cùng là Fe2O3, vậy nếu tính đ ợc số mol Fe có trong X ta sẽ tính
đ ợc số mol Fe2O3 và ng-ợc lại nếu tính đ ợc số mol Fe2O3 thì tính đ ợc số mol Fe. Cần chú ý
đối với dạng bài toán này nếu liên quan đến Al, Zn, Cr..là những hợp chất l-ỡng tính nên hiđrôxit
của chúng tan trong môi tr-ờng kiềm d-.
Thí dụ 2: Cho hỗn hợp X gồm các chất rắn Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 tan hoàn toàn trong
dung dịch HCl, dung dịch thu đ ợc cho tác dụng với dung dịch NaOH d , lọc kết tủa, nung trong
không khí đến khối l ợng không đổi thu đ ợc m gam chất rắn. Tính m.
Ta thấy chất rắn cuối cùng là Fe2O3, vậy nếu tính đ ợc tổng số mol Fe có trong X ta sẽ tính

đ ợc số mol Fe2O3.
Thí dụ 3: Cho hỗn hợp gồm: Fe, Zn, Mg tác dụng hết với dung dịch HCl, cho từ từ dung dịch
NaOH vào dung dịch thu đ ợc đến kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa, nung trong không khí đến khối
l ợng không đổi thu đ ợc m gam chất rắn, tính m. Ta thấy, nếu biết đ ợc số mol các kim loại
ban đầu, ta lập đ ợc sơ đồ hợp thức giữa chất đầu và cuối : Fe Fe2O3, Zn ZnO, Mg
MgO ta sẽ tính đ ợc khối l ợng các oxit.
Nh-ng cần chú ý nếu thu đ-ợc kết tủa nhỏ nhất thi sơ đồ hợp thức sẽ khác.
Thí dụ 4: Cho hỗn hợp Fe, Zn, Al tác dụng hết với dung dịch HCl, cho từ từ dung dịch
NaOH vào dung dịch thu đ ợc đến kết tủa nhỏ nhất, lọc kết tủa, nung trong không khí đến khối
l ợng không đổi thu đ ợc m gam chất rắn, tính m
Ta thấy, nếu biết đ ợc số mol các kim loại ban đầu, ta lập đ ợc sơ đồ hợp thức giữa chất đầu và
cuối : Fe Fe2O3 ta sẽ tính đ ợc khối l ợng oxit Fe2O3., còn không có quá trình sơ đồ hợp
thức: Zn ZnO, Al Al2O3 , ở đây hiđrôxit của Zn và Al đã tan hết trong NaOH d-.
Khi muốn giải nhanh các bài toán trắc nghiệm thì chúng ta cần có kỹ năng giải toán thuần
thục, nắm vững lý thuyết, viết ptp- thành thạo, lúc đó chúng ta không cần viết ptp- mà vần biết
đ-ợc trạng thái đầu và trạng thái cuối của các ph-ơng trình phản ứng đó.



21


II - Bi toán áp dụng
Bài toán 1: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối B-2008). Nung một hỗn hợp rắn gồm a mol
FeCO3 và b mol FeS2 trong bình kín chứa không khí d-, sau khi các phản ứng xẫy ra hoàn toàn,
đ-a bình về nhiệt độ ban đầu thì đ-ợc chất rắn duy nhất là Fe2O3 và hỗn hợp khí. Biết áp suất tr-ớc
và sau phản ứng đều bằng nhau. Mối liên hệ giữa và b là: ( biết sau các phản ứng l-u huỳnh có số
ôxi hóa +4, thể tích các chất rắn không đáng kể)
A. a= 0,05b

B. a=b

C. a=4b

D. a=2b

Bài giải:
Ta có sơ đồ hợp thức trạng thái đầu và trạng thái cuối
2FeCO3 Fe 2 O3

a
a b
a mol mol
trạng thái cuối là Fe2O3 nên ta có:
2

2 2
2FeS2 Fe 2 O3

b
b mol mol
2

a = b B đúng
Chú ý: + Nếu áp dụng ĐLBT E :
Fe 2 Fe3 1e

(a b)
(a b)

S1 S4 5e


b
5b

a +b =5b a = 4b C sai (do ch-a biết số mol oxi)
Bài toán 2: Hn hp cht rn X gm 16 gam Fe2O3 v 23,2 gam Fe3O4. Ho tan ho n to n X
bng dung dch HCl d- thu đ-ợc dung dịch Y. Cho NaOH d v o Y, thu c kt ta Z. Lc ly
kt ta, ra sch ri em nung trong không khí n khi lng không i thu c m gam cht
rn T. Giá trị m là:
A. 32,0 gam.
B. 64,0 gam.
C. 40,0 gam
D. 39,2 gam.



22


Bài giải:


16
Fe3O 4 8HCl FeCl2 2FeCl3 4H 2 O(2)
n Fe2O3
0,1mol

HCl NaOH NaCl H 2 O(3)

160

23, 2
FeCl 2 2NaOH Fe(OH) 2 2NaCl(4)
0,1mol
n Fe3O4
232
FeCl3 3NaOH Fe(OH)3 3NaCl(5)

4Fe(OH) 2 2H 2 O O 2 4Fe(OH)3 (6)

2Fe(OH)3 Fe 2 O3 3H 2 O(7)

Ta có trong m gam chất rắn T có 16 gam Fe2O3 ban đầu. Vậy chỉ cần tính
l ợng Fe2O3 tạo ra từ Fe3O4 theo mối quan hệ chất đầu (Fe3O4) và cuối (Fe2O3)
Fe 2 O3 6HCl 2FeCl3 3H 2 O(1)

2Fe3O4 3Fe2 O3 ;

0,1.... ... 0,15 mol
Nh- vậy khối l-ợng m gam chất rắn là:
mT = 16 +160.0,15=40,0 gam => C đúng
Chú ý: gặp bài toán dạng này không cần viết ptp- tức là bỏ qua trang thái trung gian ( 7 ptp-).
+ Nếu mT = 16 +160.0,1 =32,0 gam => A sai
+ Nếu mT = 16 +160.0,3 =64,0 gam => B sai
+ Nếu mT = 16 + 23,2 = 39,2 gam => D sai
Bài toán 3. Cho 16,8 gam Fe và 6,5 gam Zn tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng d . Sau phản
ứng thu đ ợc dung dịch A và V lít khí H2 (ở đktc). Cho dung dịch NaOH d vào dung dịch A thu
đ ợc kết tủa B. Lọc B nung trong không khí đến khối l ợng không đổi đ ợc m (gam) chất rắn.
1. Giá trị V có giá trị là

A. 6,72 lít
B. 4,48 lít
C. 8,96 lít
D. 2,24 lít
2. Giá trị của m là
A. 24,0 gam
B. 31,5 gam
C. 54,5 gam
D. 48,0 gam
Bài giải
1. ta có:

6,5 16,8

0, 4 mol
65 56
VH2 0, 4.22, 4 8,96 lit C dung
n H2 n Zn n Fe

Chú ý: Nếu chúng ta có kỹ năng làm toán thì không cần phải viết ptp-, nghĩa là bỏ qua trạng thái
trung gian, xác định trạng thái đầu và trạng thái cuối.
+ nếu VH2 0,3.22, 4 6,72 lit A sai



23


+ nếu VH2 0, 2.22, 4 4, 48 lit B sai
+ nếu VH2 0,1.22, 4 2, 24 lit D sai

2. Dựa vào sự thay đổi chất đầu và cuối, ta lập đ ợc sơ đồ hợp thức :
Cần chú ý đối với bài toán này vì liên quan đến Zn có tính chất l-ỡng tính nên kết tủa Zn(OH) 2 tan
trong môi tr-ờng kiềm d-, do vậy chỉ có quá trình sau:

2Fe Fe2 O3 ;
0,3.... ... 0,15 mol



mrăn = 0,15.160 = 24,0 gam vậy A đúng

Chú ý: cần phải xác định đ-ợc định trạng thái đầu và trạng thái cuối.
+ nếu mrăn = 0,15.160 + 0,1.65 = 31,5 gam => B sai
+ nếu mrăn = 0,3.160 + 0,1.65 = 54,5 gam => C sai
+ nếu mrăn = 0,3.56 = 48,0 gam => D sai
Bài toán 4: Ho tan 8 gam hn hp X gồm Al v Fe trong HCl d thì thu c hỗn hợp dung
dch muối Y1 và khí Y2 . Cho dung dch Y1 tác dng vi KOH d, lc kt ta ri nung trong không
khí n khi lng không i thì thu c 8 gam cht rn Z. Thành phần % Fe trong hn hp u
l :
A. 70,00 %
B. 45,45 %
C. 75.25 %
D. 80.64 %.
Bài giải:
Sản phẩm của quá trình nung là:
FeCl2 KOH Fe(OH)2
HCl
Fe

Al(OH)

Fe(OH)3 Fe2O3
AlCl3
Al

3tan




n Fe2O3

8
0,05mol .
160

Vậy chỉ cần tính l ợng Fe tạo ra từ Fe2O3 theo mối quan hệ chất đầu (Fe) và cuối (Fe2O3)

=> m Fe = 0,1.56 = 5,6 gam,
2Fe Fe2O3 ;



5,6
0,1.... ... 0,05 mol
%Fe = 8 .100 70 %

Vậy A đúng

Bài toán 5. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 11,2 gam Fe và 16 gam Fe2O3 vào dung dịch HCl
d thu đ ợc dung dịch X. Cho dung dịch X tác dụng với NaOH d thuđ ợc kết tủa. Lọc lấy kết

tủa, rửa sạch, sấy khô và nung trong không khí đến khối l ợng không đổi đ ợc m gam chất rắn,
m có giá trị là:
A. 43,2 gam
B. 27,2 gam
C. 32,0 gam
D. 48,0 gam
Bài giải
Ta có trong m gam chất rắn có 16 gam Fe2O3 ban đầu. Vậy chỉ cần tính


24


l ợng Fe2O3 tạo ra từ Fe theo mối quan hệ chất đầu (Fe) và cuối (Fe2O3)

2Fe Fe2 O3 ;

0,2.... ... 0,1 mol
Nh- vậy khối l-ợng m gam chất rắn là:
mrăn = 16+16=32 gam => C đúng
Chú ý: cần phải xác định đ-ợc định trạng thái đầu và trạng thái cuối. Nếu làm thông th-ờng thì
phải viết ít nhất 7 ptp- và mất rất nhiều thời gian để tìm ra kết quả của bài toán.
+ nếu mrăn = 16+ 32 = 48 gam => D sai
+ nếu mrăn = 11,2+16 =27,2 gam => B sai
+ nếu mrăn = 11,2+32 =43,2 gam => A sai
Bài toán 6. Hòa tan m gam bột FexOy trong dung dịch HCl, sau đó thêm NaOH d- vào, lọc lấy
kết tủa đem nung trong không khí đến khối l-ợng không đổi đ-ợc m gam chất rắn. Công thức của
ôxit sắt có thể là:
A. FeO
B. Fe2O3

C. Fe3O4
D. không xác định đ-ợc.

-

Bài giải
Lập sơ đồ hợp thức trạng thái đầu và trạng thái cuối: giả sử số mol ban đầu của FexOy là n
mol. Ta có:

2Fe x O y xFe2O3
n mol.... ... 0,5.n.x mol
Do khối l-ợng của trạng thái đầu bằng trạng thái cuối là m gam nên:
(56.x+16.y).n=0,5.n.x.160

x 2
=
=> oxit sat la Fe 2O3 => B dung
y 3
Chú ý: Ta không quan tâm đến trạng thái trung gian, tác dụng với axit hay bazơ gì, nh-ng sau
cùng vẩn tạo ra Fe2O3. Gặp bài toán dạng này thì chúng ta có thể chọn đại l-ợng thích hợp nh- giả
sử số mol của FexOy là 1 mol chẳng hạn thì bài toán trở nên đơn giản hơn nhiều.
Bài toán 7. Cho tan hoàn toàn 13,6 gam hỗn hợp gồm Fe và Fe2O3 trong dung dịch HCl thu
đ ợc 2,24 lít H2 (đktc) và dung dịch X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH d , lọc, nung kết
tủa trong không khí đến khối l ợng không đổi đ ợc m gam chất rắn, giá trị của m là
A. 8,8 gam
B. 24,0 gam
C. 16,0 gam
D. 32,0 gam.
<=>

Bài giải
Cách 1: Ta có ptp-

Fe +2HCl FeCl2 H 2
n Fe =n H2 =0,1 mol, m Fe2O3 (bandau) 13,6 0,1.56 8 gam


25