định luật bảo toàn electron

ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ELECTRON
A. PHƯƠNG PHÁP GI ẢI
1.GIỚI THIỆU
Đối với những bài tóan cân bằng phản ứng oxh-khử (có sự cho và nhận electron)
thì việc viết phương trình phản ứng và cân bằng phản ứng rất mất thời gian chưa kể
tính toán. Khi gặp những bài toán như vậy chúng ta hãy sử dụng định luật bảo toàn
electron để giải.
2.PHẠM VI ÁP DỤNG
-Bài toán xảy ra phản ứng oxh-khử (đặc biệt với những bài toán xảy ra nhiều quá
trình).
-Áp dụng được cho những dạng toán sau:
+Kim loại + axit
+ Kim loại + hỗn hợp axit
+ Hỗn hợp kim loại + axit
M + HCl à MClm + H
2
M + H
2
SO
4
l à M
2
SO
4
)m + H
2
H
2
S
M + H
2

SO
4đ
,
n
à M
2
(SO
4
)n + SO
2
+ H
2
O
S
N
2
O
M + HNO
3
l à M(NO
3
)n + N
2
+ H
2
O
N
2
NH
4

NO
3
M + HNO
3
đ,n à M(NO
3
)n + NO
2
+ H
2
O
Với m: hoá trị thấp nhất của kim loại nhiều hóa trị và M phải đứng trước H
2

n : hoá trị cao nhất của kim loại nhiều hoá trị
+ Kim loại + muối:
+ Kim loại + hỗn hợp muối
+ Hỗn hợp kim loại + muối
- Hay gặp và dễ sai nhất đó là phản ứng của muối Fe
3+
- Trong dãy diện hoá Fe có ba vị trí quan trọng do đó khi cho đề nghười ta
thường đánh mạnh vào tính chất này vì thế chúng ta đặc biệt lưu ý đối với các
phản ứng của Fe. Và phản ứng này tuân theo quy tắc anpha (α):
TQ: M + Fe
3+
Fe
2+
+M
n+

(n: hoá trị của kim loại M (Al đến Cu)
Oxh yếu oxh mạnh
khử mạnh khử yếu
- Ba vị trí quan trọng của Fe là:
Fe
2+
/Fe Ni
2+
/Ni Sn
2+
/Sn Pb
2+
/Pb Fe
3+
/Fe H
+
/H
2
Cu
2+
/Cu Fe
3+
/Fe
2+
Ví dụ: Fe + AgNO
3

Fe + Cu(NO
3
)

2

Fe + Zn(NO
3
)
2

Fe + Al(NO
3
)
3

Ví dụ: Các phản ứng dưới đây dễ bị sai
Fe + FeCl
3
FeCl
2
Fe + Fe
2
(SO
4
)
3
FeSO
4
Cu + FeCl
3
FeCl
2
+ CuCl

2
Cu + Fe
2
(SO
4
)
3
FeSO
4
+ CuSO
4
Ví dụ: Phản ứng này rất quan trọng (duy nhất 2 muối cùng gốc axit
tác dụng với nhau)cần lưu ý:
Fe(NO
3
)
2
+ AgNO
3
Fe(NO
3
)
3
+ Ag (Fe
2+
là kim loại chứ không

phải muối)
Theo quy tắc anpha ta có:
Oxh yếu (Fe

3+
) oxh mạnh (Ag
+
)
khử mạnh (Fe
2+
) khử yếu (Ag)
+ Oxit, hidroxit...(có thể hiện tính khử) + HNO
3
hoặc H
2
SO
4
đặc nóng
Ví dụ: Hay gặp nhất là bài toán các oxit Fe
FeO + HNO
3
l à Fe(NO
3
)
3
+ NO + H
2
O
Fe
2
O
3
+ HNO
3

l à Fe(NO
3
)
3
+ H
2
O
Fe
3
O
4
+ HNO
3
l à Fe(NO
3
)
3
+ NO + H
2
O
FeO + HNO
3

đ,n
à Fe(NO
3
)
3
+ NO + H
2

O
Fe
2
O
3
+ HNO
3

đ,n
à Fe(NO
3
)
3
+ H
2
O
Fe
3
O
4
+ HNO
3

đ,n
à Fe(NO
3
)
3
+ NO + H
2

O
Fe(OH)
2
+ HNO
3
l à Fe(NO
3
)
3
+ NO + H
2
O
Fe(OH)
3
+ HNO
3
l à Fe(NO
3
)
3
+ H
2
O
Fe(OH)2 + HNO
3

đ,n
à Fe(NO
3
)

3
+ NO + H
2
O
Fe(OH)
3
+ HNO
3

đ,n
à Fe(NO
3
)
3
+ H
2
O
FeO + H
2
SO
4

đ,n
à Fe
2
(SO
4
)
3
+ SO

2
+ H
2
O
Fe
2
O
3
+ H
2
SO
4

đ,n
à Fe
2
(SO
4
)
3
+ H
2
O
Fe
3
O
4
+ H
2
SO

4

đ,n
à Fe
2
(SO
4
)
3
+ SO
2
+ H
2
O
FeO + H
2
SO
4

đ,n
à Fe
2
(SO
4
)
3
+ SO
2
+ H
2

O
Fe(OH)
3
+ H2SO
4

đ,n
à Fe
2
(SO
4
)
3
+ H
2
O
+ CO, C, H
2
, Al + hỗn hợp kim loại
TQ:
CO CO
2
MxOy + C M + CO
H
2
H
2
O
Al Al
2

O
3
Với M: Zn đến Cu
Ví dụ:
FeO + CO à Fe+ CO
2
Fe
2
O
3
+ CO à Fe+ CO
2
Fe
3
O
4
+ CO à Fe+ CO
2
FeO + C à Fe+ CO
Fe
2
O
3
+ C à Fe+ CO
Fe
3
O
4
+ C à Fe+ CO
FeO + Al à Fe+ Al

2
O
3
Fe
2
O
3
+ Al à Fe+ Al
2
O
3
Fe
3
O
4
+ Al à Fe+ Al
2
O
3
3.NỘ I DUNG Đ ỊNH LUẬT
-Trong một phản ưng oxh-khử ta có
+Tổng electron chất khử cho bằn tổng electron chất oxh nhận
∑e cho = ∑e nhận
+Tổng số mol chât khử cho băng tổng số mol chất oxh nhận.
∑n
e cho
= ∑n
e nhận
4.CÁC BƯ ỚC TẾN HÀNH
-B1: Tóm tắt đề (đói với những bài toán có nhiều phản ứng).

-B2: Căn cứ vào tóm tắt đề xác định quá trình cho và nhận electron.
-B3: Viết quá trình cho electron và tính số mol electron cho.
-B4: Viết quá trình nhận electron và tính số mol electron nhận.
-B5: Áp dung định luật bảo toàn electron:
∑n
electron cho
= ∑n
electron nhận
-B6: Tính toán
5.CHÚ Ý
-Nếu cho chất A tác dụng với chất B tạo ra chất A
1
và chất B
1.
cho A
1
tác dụng
với C tạo ra A
2
và C
1
. với A
1
là chất khử cho electron tạo ra A
1
, A
1
là chất cho electron
tạo ra A
2

, B là chất oxh nhận electron tạo ra B
1
, C là chất oxh nhận electron tạo ra C
2
.
khi đó bài toán thực chất là chât a cho electron tạo ra A
2
, B là chất oxh nhận electron
tạo ra B
1
, C là chất oxh nhận electron tạo ra C
2
.
-Khi đó ta có sơ đồ sau:
A + B àA
1
+ B
1
(1)
A
1
+ C àA
2
+ C
1
(2)
(1) +(2) ta được:
A +B +C à A
2
+ B

1
+ C
1
- Qúa trình cho electron:
A à A
2
- Qúa trình nhận electron:
ƠB à B
1
C à C
1
- Nếu chia hỗn hợp làm hai phần bằng nhau ta có:
n e cho p
1
= n e nhận p
1
n e cho p
2
= n e nhận p
2
n nhận p
1
= n nhận p
2

n e cho p
1
= n e cho p
2
- đôi khi ta còn kết hợp với định luật bảo tòan khối lượng để giải.

-nếu áp dụng định luật bảo toàn khối lượng mà:
+∑n e cho ‹ ∑n e nhận → trong hỗn hợp chất nhận có 1 chất còn dư.
+ ∑n e cho › ∑n e nhận → trong hỗn hợp chất cho có 1 chất còn dư.
- Công thức tính số mol của HNO
3
là:
n
HNO3
= n
NO3-
=n
NO3-

tạo ra muối
+ n
NO3- tạo ra khí
- Công thức tính số mol của H
2
SO
4
là:
n
H2SO4
= n
SO4 2-
=n
SO4 2-

tạo ra muối
+ n

SO4 2- tạo ra khí
B. BÀI TẬP
Dạ ng xác đ ịnh công thức phân tử gồm các bài: 2, 11, 45, 49, 55, 57
Dạng kim loại tác dụng với muối gồm các bài:
Dạng kim loại tác dụng với axit gồm các bài:
Dạng toán của CO gồm các bài:
Câu 1: Chia x gam hỗn hợp Fe thành hai phần bằng nhau:
P1: tác dụng với H
2
SO
4
loãng dư thu được khí X
P2: tác dung với H
2
SO
4
đặc nóng dư thu được khí Y.
Số mol X và Y hơn kém nhau 0,2 mol. Tìm x.
A. 44,8 g B. 8,96 g C. 112 g D. 22,4 g
Câu 2: Cho 0,2 mol chất A tác dụng với dd H
2
SO
4
đặc nóng co dư thu được 0,1
mol khí SO
2
, muối Fe
2
(SO
4

)
3
và H
2
O. A là:
A. FeCO
3
` B. Fe C. Fe
2
O
3
D. Fe(OH)
2
Câu 3: Dung dịch A chứa đồng thời 3 muối: KNO
3
, Cu(NO
3
)
2
, AgNO
3
với nồng
độ lần lươt là: 0,1M; 0,2M; 0,3M. lấy 200ml dd A thêm vào đó 0,05 mol Zn mịn
và khuấy kỹ cho đến phản ứng kết thúc. Sau phản ứng thu được hỗn hợp kim
loại M. Khối lượng hỗn hợp kim loại M là:
A. 8,43g B. 7,76g C. 10,65g D. 12g
Câu 4: Cho Mg vào 2 lít dd HNO
3
phản ứng vừa đủ thu được 0,1 mol NO
2

và dd
X. Cho NaOH dư vào dd X thấy thoát ra 0,1 mol khí mùi khai. Nồng độ HNO
3

trong dd ban dầu là:
A. 2,8M B. 17M C. 1,4M D. 1M
Câu 5: Cho m gam Fe tác dụng hoàn toàn với 5,6 lít O
2
(đktc) thu được hỗn hợp
A gồm 4 chất: Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
, FeO, Fe dư. Cho hỗn hợp A vào bình H
2
SO
4
đặc nóng
dư thu được 8,96 lít SO
2
duy nhất (đktc). Giá trị m là:
A. 39,2g B. 25,2g C. 33,6g D.28g
Câu 6: Cho hỗn hợp gồm: 0,1 mol Zn; 0,3 mol Al; 0,5 mol Ag tác dụng với H
2
SO
4

đặc nongschir sinh ra một khí SO
2
duy nhất. Tìm số mol SO
2
thu được:
A. 0,8 B. 0,55 C. 1,6 D. 1,1
Câu 7: Cho hỗn hợp A gồm Fe
3
O
4
và Cuo. Cho A tác dụng với 5,4 gam Al nung
nóng, phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp B gồm: Al
2
O
3
, Fe
3
O
4
, CuO, FeO, Cu,
Fe. Hòa tan B vào NaOH dư thu được hỗn hợp rắn C. cho C tác dụng với H
2
ở
nhiệt độ cao phản ứng vừa đủ thu được hỗn hợp gồm 36 gam hai kim loại.lượng
H2 đã phản ứng là 8,96 lít (đktc). Phần trăm số mol của CuO trong hỗn hợp ban
đầu là:
A. 75 B. 50 C. 25 D. 37,5
Câu 8: Cho Cu tác dụng với HNO
3

thu được muối Cu(NO
3
)
2
và hỗn hợp khí gồm
0,1 mol NO và 0,2 mol NO
2
. khối lượng Cu đã phản ứng là:
A. 3,2g B. 6,4g C.12,8g D. 16g
Câu 9: Cho hỗn hợp A gồm 0,5 mol Fe
2
O
3
và 0,2 mol Fe
3
O
4
. cho A tác dụng vừa
đủ với 11,2 lít CO (đktc), phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp B gồm 4 chất.
Tìm thể tích H
2
ở (đktc) cần để khử hoàn toàn hỗn hợp B thành Fe.
A. 8,96 B. 33,6 C. 16,8 D. 40,32
Câu 10: Cho 0,2 mol Mg tác dụng với HNO
3
có dư tạo ra khí N
2
O. Số mol HNO3
bị khử là:
A. 0,5 B. 0,1 C. 1 D. Đáp án khác

Câu 11: Cho phản ứng Mg + H
2
SO
4
→ MgSO
4
+ X + H
2
O. Từ 0,4 mol Mg tạo ra
0,1 mol X. X là chất nào sau đây:
A. H
2
S B. S C. SO
2
D. H
2
Câu 12:
Cho bột Al tác dụng với dd HNO
3
có dư thu được 0,3 mol N
2
và 0,1 mol NO.
Khối lượng của bột Al là:
A. 27 B. 29,7 C. 36 D. Số khác
Câu 13: Cho m gam Al tác dụng với Fe
2
O
3
đun nóng thu được hỗn hợp B gồm
Al

2
O
3
, Al dư, Fe. Cho B tác dụng với dd HNO
3
loãng thu được 0,15 mol N
2
O và
0,3 mol N
2
. Tìm m:
A. 40,5 B. 32,9 C. 36,45 D. 37,8
Câu 14: Cho 7,64 gam hỗn hợp A gồm Cu và Fe vào 1,1 lít dd Fe
2
(SO
4
)
3
0,1M. Sau
phản ứng kết thúc thu được ddB và 0,96 gam một chất rắn C. Cho C vào dd
H
2
SO
4
loãng không có khí thoát ra. Khối lượng của Cu tong hỗn hợp A là:
A. 5,12 B.4,16 C. 5,02 D. 1,2
Câu 15: Cho 0,02 mol Mg tác dụng với 100 ml dd của hỗn hợp muối CuSO
4
và
FeSO

4
. Sau khi phản ứng xảy ra thu được 1,2 gam chất rắn A. Phần dd còn lại B