Tải bản đầy đủ (.doc) (10 trang)

PP giải BT bằng ĐLBT e

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (177.41 KB, 10 trang )

GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC BẰNG PP ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN E
.. Các dạng bài tập thường gặp:
* Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit (hoặc hỗn hợp axit) loại I (HCl, H2SO4 loãng, …).
* Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit (hoặc hỗn hợp axit) loại II (HNO 3, H2SO4 đặc, nóng, …)
tạo 1 sản phẩm khử hoặc hỗn hợp sản phẩm khử.
* Oxit kim loại (hoặc hỗn hợp oxit kim loại) tác dụng với axit (hoặc hỗn hợp axit) loại II (HNO 3, H2SO4 đặc,
nóng,…).
* Các bài tốn liên quan tới sắt (điển hình là bài tốn để sắt ngồi khơng khí).
* Bài tốn nhúng kim loại vào dung dịch muối.
* Bài toán kim loại tác dụng với phi kim.
.. Một số chú ý:
Với phương pháp này cần nắm các vấn đề sau:
* Một chất có thể cho hoặc nhận e nhiều giai đoạn, ta chỉ viết 1 q trình tổng cho và 1 q trình tổng nhận.
Ví dụ: Để m gam bột sắt ngồi khơng khí, sau một thời gian biến thành hh (A)
có khối lượng 12g gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Cho (A) tác dụng hoàn tồn với dd HNO3 thấy sinh ra 2,24 lít khí
NO duy nhất ở đktc. Tính m.
� Bài tốn này Fe có nhiều q trình nhường e, nhưng cuối cùng đều tạo thành Fe 3+. Do đó để ngắn gọn ta chỉ
0

3

cần viết 1 quá trình: Fe � Fe +3e.
* Một chất có thể vừa cho e và vừa nhận e, ví dụ cho 2e và nhận 6e thì coi như là nhận 4e. Do đó với nguyên tố
này ta chỉ cần viết 1 q trình cho 4e.
Ví dụ: Trộn 60g bột Fe với 30g lưu huỳnh rồi đun nóng (khơng có kkhí) thu được chất rắn A. Hồ tan A bằng
dd axit HCl dư được dd B và khí C. Đốt cháy C cần V lít O2 (đktc). Tính V, biết các phản ứng xảy ra hồn tồn.
� Bài tốn này S nhận 2e của Fe tạo -2 , sau đó -2 nhường 6e tạo +4 (SO2).
S
S
S
0



+4

Do đó có thể coi S nhường 4e: S � S+4e.
* Một chất nếu giai đoạn đầu cho bao nhiêu e, giai đoạn 2 nhận bấy nhiêu e thì coi như chất này khơng nhận và
khơng nhường e, tức khơng viết q trình cho và nhận của chất này.
Ví dụ: Cho 2,22 g hỗn hợp Al, Fe vào dung dịch chứa hỗn hợp Fe(NO 3)3 và Cu(NO3)2. Sau một thời gian cho
tiếp dung dịch HNO3 dư vào thấy thốt ra 1,12 lít khí NO (đktc). Tính khối lượng của Al và Fe.
� Bài tốn này nếu Fe3+ và Cu2+ nhận bao nhiêu e khi tác dụng với Al và Fe thì sẽ nhường bấy nhiêu e khi
tác dụng với HNO3. Do đó có thể coi Fe 3+ và Cu2+ không nhận và không nhường e. Vậy trong bài tốn có thể coi
5
như chỉ có Al và Fe nhường e, còn N nhận e.
* Đối với chất khử thể hiện cùng một mức oxi hóa thì với bất kỳ chất oxi hóa nào phản ứng với chúng đều có số
mol e trao đổi như nhau.
II. BÀI TẬP ÁP DỤNG:
* Dạng 1: Kim loại tác dụng với dung dịch axit loại I: HCl, H2SO4 loãng, ...
* Với axit loại I: HCl, HBr, H2SO4 (lỗng),….:
+1
- Tính oxi hóa thể hiện ở H
- Tác dụng được với các kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học.
Kim loại + Axit → Muối + H2

2M  2nH � 2M n  nH2 �
+ Q trình oxi hóa:
0

+m

M � M + me
ne nh��ng = m.nM


+ Quá trình khử:
+1

ne nh�n = 2.nH2

+ Áp dụng ĐLBT e:

ne nh��ng  ne nh�n � nM =
+

2
nH , (m: l�h�
a tr�c�
a kim lo�
i M).
m 2

nHCl ph�n �ng =nH+ =nCl- =2nH2

0

2H + 2e � H2


+

nH2SO4 ph�n �ng =nSO2- =
4


+

1
n + =nH2
2 H

mMu�i =mKimlo�i +mg�c axit (mCl- , mSO2- , mBr- ,...)
4

+ mg�c axit  M g�c axit .ng�c axit =M g�c axit .
+ Với H2SO4 : mMu�i

�s�mol e trao ��i

i�
n t�
ch g�
c axit

 mKimlo�i +96.nH2

+ Với HCl:

mMu�i  mKimlo�i + 71.nH2

+ Với HBr:

mMu�i = mKimlo�i +160.nH2

Một số ví dụ:

Ví dụ 1. Hịa tan 9,14g hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được 7,84 lít khí X (đktc)
và 2,54g chất rắn Y và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được m (g) muối.
1. Giá trị của m là: A. 31,45g.
B. 33,25g.
C. 3,99g.
D. 35,58g.
2. Thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp là:
A. 27,79%; 13,13%; 59,08%.
B. 25%; 25%; 50%.
C. 28,01%; 67,86%; 4,13%.
D. 27,79%; 36,15%; 36,15%
Ví dụ 2: Hịa tan 7,84 gam Fe vào 200 ml dung dịch hỗn hợp hai acid HCl 0,15M và H 2SO4 0,25M thấy thốt ra
V lít khí H2 (đktc). Giá trị của V là: A. 0,45 lít
B. 1,456 lít
C. 0,75 lít
D. 0,55 lít
Ví dụ 3: Hịa tan hồn toàn 6 gam hỗn hợp X gồm Fe và một kim loại M (hóa trị II) vào dung dịch HCl dư, thu
được 3,36 lít khí H2 (ở đktc). Nếu chỉ hịa tan 1,0 gam M thì dùng khơng đến 0,09 mol HCl trong dung dịch. Kim
loại M là: A. Zn
B. Ca
C. Mg
D. Ni
* Bài tập áp dụng:
Bài 1. Cho 7,68 gam hỗn hợp X gồm Mg và Al vào 400 ml dung dịch Y gồm HCl 1M và H 2SO4 0,5M. Sau khi
phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 8,512 lít khí (đktc). Biết trong dung dịch, các acid phân li hoàn toàn thành
các ion. Phần trăm về khối lượng của Al trong X là:A. 25% B. 75%
C. 56,25%
D. 43,75%
Bài 2. Cho 11,3 gam hỗn hợp Mg và Zn tác dụng với dung dịch H2SO4 2M dư thì thu được 6,72 lít khí (đktc). Cơ
cạn dung dịch thu được sau phản ứng thu được khối lượng muối khan là: A. 40,1g B. 41,1g C. 41,2g D. 14,2g

Bài 4. Hoà tan 1,92 gam kim loại M ( hóa trị n ) vào dung dịch HCl và H 2SO4 loãng vừa đủ thu được 1,792 lít
khí H2. Kim loại M là: A. Fe B. Cu C. Zn D. Mg
* Dạng 2: Kim loại tác dụng với axit loại II (axit có tính oxi hóa mạnh): HNO3, H2SO4 đặc,……
Một số kiến thức cần nhớ:
* Với axit loại II: HNO3, H2SO4 (đặc), …
Kim loại + HNO3 (H2SO4 đặc) → Muối Nitrat (Muối sunfat) + sản phẩm khử + H2O
- Kim loại có nhiều số oxi hóa khác nhau khi phản ứng với dung dịch axit HNO 3, H2SO4 (đặc) sẽ tạo muối với số
oxi hóa cao nhất.
+5
+6
- Hầu hết các kim loại phản ứng được với HNO 3, H2SO4 (đặc) khi đó N trong HNO3, S trong H2SO4 (đặc) bị khử
về các mức oxi hóa thấp hơn trong những sản phẩm khử tương ứng.
+5

- Các kim loại tác dụng với ion N O-3 trong môi trường axit H+ xem như tác dụng với HNO3. Các kim loại Zn,
+5

Al tác dụng với ion N O-3 trong mơi trường kiềm
OH- giải phóng NH3↑.
- Các kim loại Fe, Al, Cr, … thụ động hóa trong HNO3 (đặc, nguội), H2SO4 (đặc, nguội) .
+5

+4

+2

+1

0


-3

- Sản phẩm khử của H N O3 có thể là: NO , N O, N2 O, N 2 , N H NO . .
2
4
3
+6

+4

0

-2

Sản phẩm khử của H2 SO4 (đặc) có thể là: SO , S, H S .
2
2


* Với bài toán kim loại tác dụng với HNO3 :
+ Q trình oxi hóa:
0

+ Q trình khử:

n

+5

+4


N O-3 + 2H+ +1e � N O2 + H2O

M � M + ne

+5

3

N O + 4H

+

+2

+ 3e � N O + 2H2O
1

+5

2N O-3 + 10H+ + 8e � N2 O + 5H2O
+5

0

2N O-3 + 12H+ + 10e � N 2 + 6H2O
+5

-3


2N O-3 +10H+ +8e � N H4NO3 + 3H2O
*

ne nh��ng = n. nKim lo�i ; ( n l�h�
a tr�
cao nh�
t c�
a kim lo�
i ).

*

ne nh�n = nNO2 + 3.nNO + 8.nN2O + 10.nN2 + 8.nNH4NO3

* Định luật bảo toàn e:
*

ne nh��ng = ne nh�n

mmu�initrat =mkimlo�i +mNO- t�o mu�iv�iion kimlo�i +mNH4NO3
3

� mmu�initrat =mkimlo�i +62(nNO2 +3.nNO +8.nN2O +10.nN2 +8.nNH4NO3 )+mNH4NO3
*

nHNO3 ph�n �ng = nH+ = nNO-

3

t�

o mu�
i

+nNO-

3

oxi h�
a

+ Nếu khơng có muối NH4NO3 tạo thành thì:

mmu�i = mkimlo�i + mg�c nitrat t�o mu�i
= mkimlo�i +62.nNO-

3

t�
o mu�
i

= mkim lo�i +62.ne trao ��i

=mkimlo�i +62.(nNO2 +3.nNO +8.nN2O +10.nN2 )
* Với bài toán kim loại tác dụng với H2SO4 đặc:
+ Q trình oxi hóa:
0

+ Q trình khử:


n

+6

S + 2e �

M � M + ne

6

S + 6e

+6

S + 8e

*

ne nh��ng = n. nKim lo�i ; ( n l�h�
a tr�
cao nh�
t c�
a kim lo�
i ).

*

ne nh�n =2.nSO2 +6.nS + 8.nH2S

* Định luật bảo toàn e:


+4

S (SO2)
0



S (S)
-2

� S (H2S)

ne nh��ng = ne nh�n

mmu�isunfat = mkimlo�i + mSO2- t�o mu�i
4

=mkimlo�i + 96.nSO2 t�o mu�i=mkim lo�i + 96.
4

1
ne trao ��i
2

1
= mkimlo�i + 96. (2.nSO2 + 6.nS + 8.nH2S )
2

Ví dụ 1: Hòa tan 16,2 gam một kim loại M bằng dung dịch HNO 3 1M vừa đủ thu được 5,6 lít hỗn hợp khí A ( ở

đktc ) nặng 7,2 gam gồm NO và N2 ,( giả thiết khơng có muối amoni tạo thành).
1. Kim loại M là:
A. Fe
B. Mg C. Al
D. Cr
2. Khối lượng muối thu được là:A. 127,8 g B. 128,7 g C. 172,8 D. 154,8 g.
3. Thể tích dung dịch HNO3 1M tham gia phản ứng là:
A. 11 lít
B. 22 lít
C. 2,2 lít
D. 4,93 lít
Giải
1.


nNO = a; nN2 = b
5,6

a +b =
= 0,25

� �
22,4

30a + 28b = 7,2

+ Q trình oxi hóa:
0

a = 0,1



b = 0,15




+ Quá trình khử:

+m

+5

+2

N O3 +4H +3e � N O +2H2O

M � M +me
nM
m.nM

0,4

ne nh��ng =m.nM

0,3

0,1

+5


0

2NO3 + 12H +10e � N2 +6H2O
� ne nh�n

1,8
1,5
0,15
= 1,5 +0,3 =1,8 mol

* Áp dụng định luật bảo toàn e :

ne nh��ng = ne nh�n


� m.nM = 1,8 mol

1,8
. M =16,2 � M = 9m
m
m
1
2
3
M
9
18
27


� nM =

1,8
m

� m = 3; M = 29 � M là Al
� Chọn đáp án C.

2. Khối lượng muối thu được:

mmu�i =mkimlo�i +62. (3.nNO +10.nN ) =16,2 +62.(3.0,1 +10.0,15) =127,8 gam
� Chọn đáp án A.
3. Số mol HNO3 phản ứng:

� Vdd HNO

3

ph�
n�
ng

=

2

nHNO

3


ph�
n�
ng

=nH =0,4 +1,8 =2,2 mol

2,2
=2,2 (l�
t).
1



� Chọn đáp án C.

Ví dụ 2: Hịa tan hồn tồn 14,8 gam hỗn hợp Fe và Cu vào lượng dư dd hỗn hợp HNO 3 và H2SO4 đặc thu được
12,32 lít hỗn hợp NO2, SO2 (đktc) có khối lượng 27,1 gam. Phần trăm khối lượng Fe trong hỗn hợp ban đầu là?
A. 76,56%
B. 56,76%
C. 57,67%
D. 67,57%
Giải

nNO2 = x ;
12,32

x + y =
=0,55

22,4



46x +64y = 27,1

Q trình oxi hóa:
0

+3

Fe � Fe + 3e
a
0

3a
+2

Cu � Cu + 2e
b
2b
56a + 64b = 14,8
a = 0,15


 �
 �
b = 0,1
3a + 2b = 0,65




nSO2 = y
�x =0,45
 �
�y =0,1
Quá trình khử:
4

+5

N + 1e � N
0,45
6

S + 2e
0,2

0,45
+4

� S
0,1

� Chọn đáp án B.
 mFe = 8,4 gam. � %mFe = 56,76 %
VD3: Cho 6,51 gam hỗn hợp X gồm FeS 2 và MS (M có hóa trị khơng đổi) có tỉ lệ mol 1:1 tác dụng hồn tồn
với ddHNO3 dư thấy sinh 13,216 lít hh khí NO2, NO có khối lượng 26,34 gam. M là:A.Al B.Fe C.Zn D.Cu


Giải


nNO2 = a;

nNO

= b

13,216

a +b =
=0,59
a = 0,54


� �
� �
22,4
b = 0,05


46a + 30b =26,34

Q trình oxi hóa:
+3

Q trình khử:

+6

(FeS2 )0 � Fe +2S +15e
x


+5

0,54

15x
2 -2

+2

+6

0,54

+5

M S � M + S +8e
x

+4

N +1e � N (NO2 )
+2

N +3e � N (NO)
0,15 0,05

8x

Áp dụng định luật bảo toàn e suy ra:

23x = 0,69  x = 0,03  0,03.120 + 0,03 ( M + 32) = 6,51
 M = 65  M là Zn. � Chọn đáp án C
* Bài tập áp dụng:
Bài 1: Cho 2,16 g Al tác dụng với V lít dung dịch HNO 3 10,5 % ( d = 1,2 g/ml ) thu được 0,03 mol một sản
phẩm khử duy nhất. Thể tích dd HNO3 10,5 % đã dùng là :A.7,21 ml B.1,21 ml C.1,81 ml
D.Kq khác.
Bài 2 : Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Mg, Al, Cu tác dụng hết với dung dịch HNO 3 thu được hỗn hợp khí gồm
0,01 mol NO và 0,04 mol NO2. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được khối lượng muối khan là: (giả thiết
rằng phản ứng không tạo thành muối amoni).A. 4,98 g
B. 4,72 g
C. 5,5 g
D. 5,69 g
Bài 3: Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp A gồm Fe va kim loại M (hóa trị khơng đổi) trong dd HCl thu được
1,008 lít khí và 4,575 gam hỗn hợp 2 muối. Mặt khác nếu hòa tan m gam A trong dd hỗn hợp gồm HNO 3, H2SO4
đặc dư thấy thốt ra 0,084 mol hỗn hợp khí NO2, SO2 có tỉ khối so với hidro là 25,25. Xác đinh kim loại M?
A. Al
B. Zn
C. Cu
D. Mg
* Dạng 3: Kim loại tác dụng với dung dịch muối:
Dạng toán này thường gặp khi một kim loại hay hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa một muối hoặc
hỗn hợp muối. Các phản ứng xẩy ra tuân theo quy tắc anpha trong dãy hoạt động hóa học.
Ví dụ 1: Dung dịch X chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 có cùng nồng độ mol. Thêm một lượng hỗn hợp gồm 0,03 mol
nhôm và 0,05 mol sắt vào 100ml dd X đồng thời khuấy kỹ, khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn Y gồm 3 kim
loại. Cho Y vào dd HCl dư thấy giải phóng ra 0,07 gam khí. Nồng độ mol của 2 muối trong dung dịch ban đầu
là?A. 0,2 M
B. 0,04 M
C. 0,4 M
D. 0,8 M
Giải

Y gồm 3 kim loại: Ag, Cu, Fe dư hoặc chưa phản ứng  Al, AgNO3 và Cu(NO3)2 hết.

nAgNO3 =nCu(NO3)2 = a ;

nH2 = 0,035 mol

Fe( dư) + 2HCl → FeCl2 + H2
0,035
0,035
 Khi phản ứng với dung dịch X có: 0,015 mol Fe ; 0,03 mol Al phản ứng.
Q trình oxi hóa:
Q trình khử:
0

+2

Fe � Fe + 2e
0,15
0

0,3
+3

Al � Al + 3e
0,03
0,09
 3a = 0,12




 a = 0,04



+1

0

0

+2

A g + 1e � A g
a
a
Cu
a

+ 2e � Cu
2a

CM AgNO3 = CM Cu(NO3 ) =0,4 M

Chọn đáp án C.
* Bài tập tương tự:
Bài 1: Cho hỗn hợp gồm 0,03 mol Al và 0,05 mol Fe tác dụng với 100 ml dung dịch chứa AgNO 3 và Cu(NO3)2,
khuấy kỹ cho đến khi phản ứng hoàn toàn. Sau phản ứng thu được dung dịch A và 8,12 gam chất rắn B gồm 3


kim loại. Hòa tan B bằng dung dịch HCl dư thấy bay ra 6,72 ml khí H 2. Nồng độ CM của dung dịch AgNO3 và

Cu(NO3)2 trong dung dịch ban đầu là:A. 0,25 và 0,4 B. 0,35 và 0,5 C. 0,55 và 0,12
D. Kết quả khác
2+
Bài 2: Cho hỗn hợp X gồm 1,2 mol Mg và x mol Zn vào dung dịch chứa 2 mol Cu và 1 mol Ag+. Khi phản ứng
xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch chứa 3 ion kim loại. Giá trị nào của x thõa mãn trường hợp trên:
A. 1,5
B. 2,0
C. 1,8
D. 1,2
Bài 3: Cho 2,8 gam Fe vào 200 ml dung dịch chứa Zn(NO 3)2 0,2M, Cu(NO3)2 0,18M, AgNO3 0,1M. Khối lượng
chất rắn thu được sau phản ứng là:A. 4,688 g
B. 4,464 g
C. 2,344 g D. 3,826 g
* Dạng 4: Xác định sản phẩm khử của phản ứng oxi hóa - khử:
Ví dụ 1: Cho 9,6 gam Mg tác dụng hết với H 2SO4 đặc thấy có 49 gam axit phản ứng tạo thành MgSO 4, H2O và
sản phẩm X. X là:A. S
B. SO2
C. H2S
D. SO2 và H2S
Giải
nMg = 0,4 mol ;

nH2SO4 ph�n �ng = 0,5 mol

 nMgSO4 =0,4 mol � nSO2-4 t�o mu�i  0,4 mol � nSO2-4 oxi h�a  0,1 mol
0

+6

+2


M g � M g + 2e
0,4

S + ne � X

0,8

0,1 0,8
1

8

6

 1 mol S nhận 8 mol e để tạo sản phẩm khử X
 X là H2S

� Chọn đáp án C
Ví dụ 2: Một hỗn hợp X gồm 0,04 mol Al và 0,06 mol Mg. Nếu đem hỗn hợp X hịa tan hồn tồn trong HNO 3
+5
đặc, nóng thu được 0,03 mol sản phẩm Y do sự khử của N . Nếu đem hỗn hợp X đó hồ tan hồn tồn trong
+6

H2SO4 đặc, nóng thu được 0,12 mol sản phẩm Z do sự khử của S . Y và Z lần lượt là:
A. N2O và H2SB. NO2 và SO2
C. N2O và SO2
D. NH4NO3 và H2S
Giải
+ Q trình oxi hóa:

+ Q trình oxi hóa:
0

+3

Al � Al +3e
0,04
0

0,12
+2

Mg � Mg +2e
0,06
0,12
� ne nh��ng =0,24 mol

+5

N + ye � Y
0,24 0,03
8
1
� Y l�N 2O ho�
c NH4NO3
+6

S + ze � Z
0,24 0,12
2

1
� Z l�SO2
� Ch�
n�

p�
nC

* Bài tập tương tự:
Bài 1: Cho 3,9 gam hỗn hợp A gồm Al và Mg tác dụng với dd H 2SO4 lỗng, dư giải phóng ra 4,48 lít khí (đktc).
Mặt khác hịa tan 3,9 gam A trong HNO3 lỗng dư thu được 1,12 lít khí X duy nhất. X là:
A. N2
B. NO
C. N2O
D. NO2
Bài 2: Hòa tan 5,95 gam hỗn hợp Al, Zn có tỉ lệ mol 2:1 bằng HNO 3 lỗng dư thu được 0,896 lít khí X (ở đktc)
là sản phẩm khử duy nhất. X là:A. N2
B. N2O
C. NO
D. NO2
Bài 3: Hòa tan 0.03 mol FexOy trong dd HNO3 dư thấy sinh ra 0.672 lít khí X duy nhất. X là:
A. N2
B. N2O
C. NO
D. NO2
Bài 4. Cho 3,024 gam một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO 3 lỗng, thu được 940,8 ml khí NxOy (sản
phẩm khử duy nhất, ở đktc) có tỉ khối đối với H2 bằng 22. Khí NxOy và kim loại M là:
A. N2O và Fe.
B. NO2 và Al.
C. N2O và Al.

D. NO và Mg.


* Dạng 5: Phản ứng oxi hóa khử qua nhiều giai đoạn.
Ví dụ: Nung m gam kim loại Fe trong khơng khí một thời gian được hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan X trong dung
dịch HNO3 thu được muối và sản phẩm khử Y.
0

Ta có: Fe

 O
���

2

hh X

3

 HNO
����
Fe + s�
n ph�
m kh�Y
3

0

+ Giai đoạn 1: Số mol e mà F e nhường để tạo hỗn hợp X bằng số mol e mà O2 nhận.
3

+ Giai đoạn 2: Số mol e mà hỗn hợp X nhường để tạo F e bằng số mol e mà HNO3 nhận.
3
� Số mol e mà F0 e nhường đề tạo F
e bằng tổng số mol e mà O2 và HNO3 nhận.

Tương tự như vậy với trường hợp mà cho hỗn hợp X tác dụng với H2SO4 đặc, nóng.
Ví dụ 1: Oxi hóa chậm m gam sắt ngồi khơng khí, sau một thời gian thu được 12gam chất rắn A gồm FeO,
Fe2O3, Fe3O4 và Fe. Cho A tan hoàn toàn vừa đủ trong 200 ml dd HNO 3 thu được 2,24 lít NO duy nhất (ở đktc).
Tính m?
A. 5,04 g
B. 10,08 g
C. 12,08 g
D. 20,16 g
Giải
+8
+2
+3
0
+2


3

� +H +N5O3 +3
Fe���
� hhB �
F eO,F e2O3, F e3O4,F e����

� F e +N O



0

+O2 kk

mg

12 g

mO2 = 12 - m



nO2 =

12-m
32

Q trình oxi hóa:
0

Fe
m
56



+3

Fe


Q trình khử:
0

+ 3e
3m
56

O2

+

4e

12  m
32
5

N

-2



2O

12-m
8

+ 3e


+2



N

0,3

0,1

Áp dụng định luật bảo toàn e cho cả q trình:

3m 12-m
=
+0,3 � m =10,08 gam.
56
8



Chọn đáp án B.

Ví dụ 2: Oxi hóa 5,6 gam sắt thu được 7,36 gam hỗn hợp A gồm Fe 2O3, Fe3O4 và 1 phần Fe cịn dư. Hịa tan
hồn tồn A bằng HNO3 dư thấy thốt ra V lít hỗn hợp khí B gồm NO, NO2 (đktc) có dB H =19. Tính V?
2

A. 0,896 lít

B. 8,96 lít


C. 4,48 lít
Giải

D. 0,672 lít

+8
+3
0 �
+3
+2
4

3

� +H +N5O3
Fe ���� hhA �
F e2O3, F e3O4, F e� ����
� F e + N O + N O2


0

+O2 kk

5,6 g

7,36 g

mO2 = 7,36 - 5,6 =1,76 g � nO2 =


1,76
= 0,055 mol ; nFe = 0,1 mol
32

Q trình oxi hóa:
0

Fe �
0,1

+3

Fe + 3 e
0,3

Quá trình khử:
0

O2

0,055
5

-2

+ 4e � 2O
0,22
+2


N +3e � N
3x
x
5

+4

N +1e � N
y
y


3x +y +0,22 = 0,3

� �
30x + 46y = 19.2.(x+y)


x = 0,02

��
 V = (x+y).22,4 = 0,896 lít. � Chọn đáp án A.
y
=
0,02


* Bài tập tương tự:
Bài 1: Nung nóng 8,4gam bột sắt trong không khi thu được m gam hỗn hợp X gồm 4 chất rắn. Hòa tan hết m
gam X bằng HNO3 thu được 2,24 lít khí NO2 duy nhất. Giá trị của m là: A. 11,2 g B. 10,2 g C.7,2 g

D. 6,9 g
Bài 2: Nung x gam sắt trong khơng khí một thời gian thu được 10 gam hỗn hợp A gồm các 4 chất rắn. Hịa tan
hồn tồn hỗn hợp A trong dd HNO3 dư sinh ra 2,8 lít hỗn hợp Y gồm NO, NO2 có dY H =19. Gía trị của x là:
2

A. 5,68 g
B. 8,4 g
C. 7,24 g
D. 9,24 g
Bài 3: Đốt 8,4 gam bột Fe ngồi khơng khí, sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn A có khối lượng 10,8
gam. Hòa tan hết hỗn hợp A trong dung dịch HNO 3 lỗng, dư sinh ra V lít NO duy nhất (ở đktc). Giá trị của V là
:A. 5,6 lít
B. 2,24 lít
C. 1,12 lít
D. 3,36 lít
* Dạng 6: Bài tốn oxi hóa - khử có số electron trao đổi gián tiếp.
Dạng toán này thường gặp khi dùng CO hoặc H 2 để khử Fe2O3 thu được hỗn hợp chất rắn A có thể gồm Fe, FeO,
Fe3O4 và Fe2O3 dư. Sau đó cho hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HNO 3 hoặc H2SO4 đặc, nóng thu thu được
muối của Fe3+ và sản phẩm khử.
3

Ở đây chúng ta có thể thấy trước và sau cả q trình sắt đều có số oxi hóa +3. Do vậy số mol e mà Fe trong
n
Fe2O3 nhận của CO hoặc H2 để tạo hỗn hợp A bằng số mol mà Fe trong hỗn hợp A nhường cho HNO3 hay
3

H2SO4 đặc để tạo Fe trong muối.
Ví dụ 1: Khử m gam Fe2O3 bằng H2 thu được 2,7 gam nước và hỗn hợp A gồm 4 chất. Hịa tan A trong dd HNO 3
dư thốt ra V lit NO duy nhất. Tính V?
Giải

3

+3

+H2 , t
 HNO3
F e2O3 ����
hhA  Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 ����
� Fe
0

nH2O = 0,15 ;

� nH+ = 0,3

H2 → 2H+ + 2e
0,3
0,3

5

+2

N + 3e � N
0,3

0,1

5


Số e mà H nhường ở giai đoạn 1 = số e mà NO nhận ở giai đoạn 2:
nNO = 0,1  VNO = 2,24 lít
3
Ví dụ 2: Hòa tan hết 28,8 gam Cu vào dd HNO 3 lỗng, tất cả khí NO sinh ra đem oxi hóa hết thành NO 2 rồi sục
vào nước có dịng oxi để chuyển hết thành HNO3. Thể tích oxi đã tham gia vào phản ứng trong quá trình trên?
Giải
+

+5

0

+2

+4

+5

+O2
+O2 +H2O
+ Cu
H N O3 ���
� N O ���
� N O2 ����
� H N O3
0

+2

0


-2

Cu � Cu + 2e
O2 + 4e � 2O
0,45
0,9
x
0,9
2+
Số e mà Cu nhường ở giai đoạn 1 để tạo Cu bằng số e mà NO nhận ở giai đoạn 2 và 3 để tạo thành HNO3.
t
 4x = 0,9  x = 0,225 � VO2 =5,04 l�
* Bài tập tương tự:
Bài 1: Thổi dịng khí CO đi qua 10 gam Fe 2O3 thu được m gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hỗn hợp X vào
dung dịch HNO3 dư thu được 8,96 lít NO2 duy nhất (ở đktc). Giá trị của m là:A. 8,4 g B. 7,2 g C. 6,8 g D. 5,6 g
Bài 2: Thổi dịng khí CO đi qua 16 gam Fe 2O3 thu được m gam hỗn hợp chất rắn A và hỗn hợp khí X. Cho X tác
dụng với dung dịch nước vôi trong dư thu được 6 gam kết tủa. Hòa tan hỗn hợp A vào dung dịch HNO 3 loãng,
dư thu được V lít NO duy nhất ( ở đktc ) . Giá trị của V là:A. 0,56 lít B. 0,672 lít C. 0,896 lít
D. 1,12 lít
Bài 3: Thổi một luồng khí CO qua m gam Fe 2O3 nung nóng thu được 6,6 gam hỗn hợp D gồm 4 chất rắn. Cho
hỗn hợp D tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được 2,24 lít khí Y gồm NO và NO2 có dY H

2

= 21,8. Giá trị

của m là:A. 10,2 g
B. 9,6 g
C. 8 g

D. 7,73 g
* Dạng 7: Bài toán kim loại phản ứng với HNO3 có sự tạo thành muối amoni:
Ví dụ 1: Cho1,68g bột Mg tác dụng vừa đủ với 500ml dung dịch HNO 3 aM thu được dung dịch Y và 0,448lít khí
NO duy nhất. Tính a và khối lượng muối tạo thành trong Y?
Giải


+ Q trình oxi hóa:
+ Q trình khử:
Mg → Mg2+ + 2e (1)
NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O (2)
0,07
0,14
0,08 0,06
0,02
Do Mg phản ứng vừa đủ với HNO3 mà quá trình (1) và (2) cho thấy số mol electron nhường lớn hơn số mol
3

electron nhận. Do đó trong dung dịch phải có sinh ra ion N H
4
+
NO3 + 10H + 8e → NH4+ + 3H2O (2)
0,1
0,08
0,01

� n HNO3  n H  0,18mol � a  0,36M

=> Trong Y có 0,07mol Mg(NO3)2 và 0,01mol NH4NO3
=> mmuối = 0,07.148 + 0,01.80 = 11,16g

Ví dụ 2: Hịa tan 1,68g kim loại Mg vào V lít dung dịch HNO 3 0,25M vừa đủ thu được dung dịch X và 0,448 lít
một chất khí Y duy nhất, ngun chất. Cơ cạn dung dịch X thu được 11,16gam muối khan. (Q trình cơ cạn
khơng làm muối phân hủy). Tìm cơng thức phân tử của khí Y và tính V?
Giải:

Cần đánh giá được trong dung dịch X có tạo thành NH 4 . Thật vậy, nMg= 0,07mol. Nếu Mg tác dụng với HNO 3
không sinh ra NH4NO3 thì trong X có: 0,07mol Mg(NO3)2, do đó: mmuối = 0,07.148 = 10,36g < 11,16g => trong
X cịn có NH4NO3 với :

n NH4NO3 
Các q trình xảy ra như sau:
Mg → Mg2+ + 2e
0,07
0,14

11,16  10,36
 0,01 mol
80

NO3- + 10H+ + 8e → NH4+ + 3H2O
0,1
0,08 0,01
5

N + ne � X
0,06
3

0,02
1


+ Khí sinh ra có thể là NO, NO2, N2, N2O... Thì chỉ có khí NO la phù hợp với (*)
=> Y la NO và V = 0,72 lít.
- Bài tập tương tự:
Bài 1: Hịa tan m gam Al vào dung dịch HNO 3 loãng, dư thu được 1,344 lít khí N 2 ( ở đktc ) và dung dịch X.
Thêm NaOH dư vào dung dịch X , đun sơi thì thu được 1,344 lít khí NH3. Tính giá trị của m.
Bài 2: Hịa tan hồn tồn 7,8gam kim loại Zn vào 800ml dung dịch HNO 3 aM, vừa đủ thu được dung dịch Y và
1,792 lít khí màu nâu duy nhất. Tính a và khối lượng muối thu được trong Y?
Bài 3: Hòa tan 6gam Ca vào V lít dung dịch HNO 3 1M vừa đủ thu được dung dich Y chứa 25,4 gam muối và
0,4928 lít một chất khí X duy nhất. Tìm CTPT của X và tính V?
Bài 4: Hịa tan hồn tồn hỗn hợp X gồm 0,12mol Zn và 0,04mol Al 2O3 trong mgam dung dịch HNO3 20% vừa
đủ thu được dung dịch Y và 1,792 lít NO2 duy nhất. Tính m và khối lượng muối thu được trong Y?
III. MỘT SỐ BÀI TẬP
C©u 1: Thực hiện hai thí nghiệm:
1) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1M thốt ra V1 lít NO.
2) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M và H2SO4 0,5 M thốt ra V2 lít NO.
Biết NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí đo ở cùng điều kiện. Quan hệ giữa V1 và V2 là
A. V2 = V1.
B. V2 = 2V1.
C. V2 = 2,5V1.
D. V2 = 1,5V1.
C©u 2:.(KB-09)- Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO 3)2 0,2M và H2SO4 0,25M.
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO (sản phẩm khử
duy nhất, ở đktc). Giá trị của m và V lần lượt là: A. 17,8 và 4,48. B. 17,8 và 2,24. C. 10,8 và 4,48. D. 10,8 và
2,24.
C©u 3. (KA - 2010) -Cho x mol Fe tan hoàn toàn trong dung dịch chứa y mol H 2SO4 (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: A. 3x
B. y
C. 2x

D. 2y
C©u 4.(KB-2010)- Nung 2,23 gam hỗn hợp X gồm các kim loại Fe, Al, Zn, Mg trong oxi, sau một thời gian
thu được 2,71 gam hỗn hợp Y. Hịa tan hồn tồn Y vào dung dịch HNO 3 (dư), thu được 0,672 lít khí NO (sản


phẩm khử duy nhất, ở đktc). Số mol HNO3 đã phản ứng là :
A. 0,12 .
B. 0,14.
C.
0,16.
D. 0,18.
C©u 5 .(KA-09)- Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al 2O3 nung nóng đến khi phản
ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là:
A. 0,8 gam.
B. 8,3 gam.
C. 2,0 gam.
D. 4,0 gam.
C©u 6 .(CĐ-07)- Hịa tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng một lượng vừa đủ dung
dịch H2SO4 lỗng, thu được 1,344 lít hiđro (ở đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là:
A. 9,52.
B. 10,27.
C. 8,98.
D. 7,25.
C©u 7.(CĐ-08)- Hồ tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500 ml dung dịch hỗn hợp HCl
1M và H2SO4 0,28M thu được dung dịch X và 8,736 lít khí H2 (ở đktc). Cơ cạn dung dịch X thu được lượng
muối khan là:A. 38,93 gam.
B. 103,85 gam.
C. 25,95 gam.
D. 77,86 gam.
C©u 8. Hồ tan 5,6 gam Fe bằng ddH2SO4 loãng (dư), thu được dd X. Dd X phản ứng vừa đủ với V ml dd

KMnO4 0,5M. Giá trị của V là (cho Fe=56): A. 80.
B. 40.
C. 20.
D. 60.
C©u 9.(KA-08)- Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M và H2SO4
0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của
V là:A. 0,746.
B. 0,448.
C. 0,672.
D. 1,792.
C©u 10.(KA-07)- Hịa tan hồn tồn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3, thu được V lít
(ở đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư). Tỉ khối của X đối với
H2 bằng 19. Giá trị của V là (cho N= 14, O = 16, Fe= 56, Cu = 64) .A. 2,24
B. 4,48 C. 5,60.
D. 3,36.
C©u 11. Hồ tan hồn tồn hh gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit HNO3 (vừa đủ), thu được ddX
(chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy nhất NO. Giá trị của a là :A. 0,04. B. 0,075. C. 0,12.
D. 0,06.
C©u 12.(KA-08)- Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H2 phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn
gồm CuO và Fe3O4 nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam.
Giá trị của V là :A. 0,112.
B. 0,560.
C. 0,448.
D. 0,224.
C©u 13. Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu vào dd HCl (dư), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 3,36 lít khí
(ở đktc). Nếu cho m gam hỗn hợp X trên vào một lượng dư axit nitric (đặc, nguội), sau khi kết thúc phản ứng
sinh ra 6,72 lít khí NO2 (spk duy nhất, ở đktc). Giá trị của m là :A. 11,5. B. 10,5. C. 12,3.
D. 15,6.
C©u 14. Cho 61,2 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe 3O4 tác dụng với dd HNO3 loãng, đun nóng và khuấy đều.
Sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được 3,36 lít khí NO (sp khử duy nhất, ở đktc), dd Y và còn lại 2,4

gam kim loại. Cô cạn dd Y, thu được m gam muối khan. Giá trị của m là : A. 151,5.
B. 97,5. C. 137,1.D.
108,9.
C©u 15. Cho 13,5 gam hỗn hợp các kim loại Al, Cr, Fe tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 lỗng
nóng (trong điều kiện khơng có khơng khí), thu được dung dịch X và 7,84 lít khí H2 (ở đktc). Cô cạn dd X
(trong điều kiện không có khơng khí) được m gam muối khan. Giá trị của m là :A. 42,6. B. 45,5. C. 48,8.D.
47,1.
C©u 16.(KB-2010) Hoà tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm Fe xOy và Cu bằng dung dịch H 2SO4 đặc
nóng (dư). Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO 2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam
hỗn hợp muối sunfat. Phần trăm khối lượng của Cu trong X là :A. 39,34%.B. 65,57%.
C. 26,23%. D. 13,11%.
C©u 17. Hịa tan hồn tồn 13,00 gam Zn trong dung dịch HNO 3 loãng, dư thu được dung dịch X và 0,448 lít
khí N2 (đktc). Khối lượng muối trong dd X là :A. 18,90 gam.
B. 37,80 gam. C. 39,80 gam.
D.
28,35 gam.
C©u 18.(KA-11) Cho 0,87 gam hỗn hợp gồm Fe, Cu và Al vào bình đựng 300 ml dung dịch H 2SO4 0,1M. Sau
khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,32 gam chất rắn và có 448 ml khí (đktc) thốt ra. Thêm tiếp vào
bình 0,425 gam NaNO3, khi các phản ứng kết thúc thì thể tích khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) tạo thành
và khối lượng muối trong dung dịch là:
A. 0,224 l và 3,750 g. B. 0,112 l và 3,750 g. C. 0,112 l và 3,865 g.
D. 0,224 l và 3,865 g.
C©u 19.(KA-11) Đun nóng m gam hỗn hợp Cu và Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng 7 : 3 với một lượng dung
dịch HNO3. Khi các phản ứng kết thúc, thu được 0,75m gam chất rắn, dung dịch X và 5,6 lít hỗn hợp khí (đktc)
5
gồm NO và NO2 (khơng có sản phẩm khử khác của N ). Biết lượng HNO3 đã phản ứng là 44,1 gam. Giá trị của
m là:A. 44,8.
B. 40,5.
C. 33,6.
D. 50,4.

C©u 20.(KA-11) Cho 7,68 gam Cu vào 200 ml dung dịch gồm HNO 3 0,6M và H2SO4 0,5M. Sau khi các phản
ứng xảy ra hồn tồn (sản phẩm khử duy nhất là NO), cơ cạn cẩn thận toàn bộ dung dịch sau phản ứng thì khối
lượng muối khan thu được là:A. 20,16 gam. B. 19,76 gam.
C. 19,20 gam.
D. 22,56 gam.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×