Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạ[r]
Trang 1Bài toán đơn giản áp dụng định luật bảo toàn điện tích môn Hóa học 11 năm 2021
1 Điện tích luôn xuất hiện hoặc mất đi từng cặp có giá trị bằng nhau nhưng ngược dấu
Bài 1: Một dung dịch chứa a(mol) Na+ ; b(mol) Ca2+ ; c(mol) HCO3- ; d(mol) Cl
-a Lập biểu thức liên hệ giữa a, b, c, d
b Lập công thức tính khối lượng muối trong dung dịch
Hướng dẫn giải
Tổng số điện tích (+) bằng tổng số điện tích (-) chứa trong cùng một dung dịch
a.1 + b.2 = c.1 + d.1
KL muối = 23.a + 40.b + 61.c + 34,5.d
2 Trong phản ứng OXHK : số electron nhường = số electron nhận
Bài 2: 1,92g Cu + HNO3 loãng, nóng, vừa đủ à V (lít) khí NO (đktc) Tính V, khối lượng HNO3 nguyên chất đã phản ứng
Hướng dẫn giải
Cách 1 :
Viết và cân bằng PTPU
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
0,03 0,08 -0,02
Cách 2 :
Theo định luật BTĐT : Số mol e nhường = Số mol e nhận
Cu – 2e → Cu2+ (1) N+5 + 3e → N+2 (2)
0,03 - 0,06 0,06 -0,02
→ NO3
= N+5 (2) + NO3- tham gia môi trường
Trang 2Bài 3: 13,92g Fe3O4 + HNO3 → 0,448 lít khí NxOy (đktc) Tính khối lượng HNO3 nguyên chất phản ứng
Hướng dẫn giải
Cách 1 :
Viết và cân bằng PTPU
(5x-2y)Fe3O4 + (46x-18y)HNO3 → (15x-6y)Fe(NO3)3 + NxOy + (23x-9y)H2O
0,06 0,02
Cách 2 :
3Fe+8/3 - e → 3Fe+3
0,06 -0,06
xN+5 + (5x-2y) → à xN+2y/x 0,02(5x-2y) - 0,02 Điều kiện : x £ 2 ; y £ 5 ( x,y Î N )
→ 0,02 (5x-2y) = 0,06
Nghiệm hợp lý : x = 1 ; y =1
→ NO3- = OXHK + môi trường = 0,02 + 3 0,06 3 = 0,56 (mol)
Bài 4: 18,56g oxit sắt + HNO3 à 0,224 lít khí một oxit của Nito (đktc) Tìm công thức 2 oxit Tính khối
lượng HNO3 phản ứng
Hướng dẫn giải
Công thức tổng quát : Fe2On ; N2Om với điều kiện n <3 ; m < 5 ( n, m Î R+ )
2Fe+n - 2(3-n)e → 2Fe+3
18,56/(112 + 16n) 2(3-n)/(112 + 16n) 18,56
2N+5 + 2(5-m)e → 2N+m
0,02(5-m) 0,01
Theo định luật BTĐT :
Trang 3Với điều kiện trên phương trình có nghiệm hợp lý : m =1 ; n = 8/3
→ NO3- = OXHK + môi trường = 0,02 + 3 0,24 = 0,74 (mol)
- Việc viết và tính theo phương trình phản ứng hiển nhiên không còn ưu việt nữa Nếu thực hiện theo
cách 1 như bài trước quả thật khó khăn hơn rất rất nhiều
3 Mở rộng hơn quá trình nhường electron của kim loại
Bài 5: 3,94g hỗn hợp A gồm 2 kim loại hoạt động (X, Y) – hoá trị kim loại không đổi A + O2 dư à
4,74g hỗn hợp 2 oxit
A + hỗn hợp (HCl ; H2SO4) loãng
1/ Tính thể tích H2 (đktc)
2/ Tìm giới hạn muối thu được
3/ Nếu X, Y thuộc 2 chu kỳ liên tiếp của PNC II, dung dịch axit chỉ chứa HCl
Tính % khối lượng mỗi muối
Hướng dẫn giải
Quá trình nhận e của oxi và quá trình nhận e của H+
trong dung dịch axit khi phản ứng với kim loại là như nhau về số mol e (cùng khối lượng kim loại) :
1 Số mol O = (k/lượng oxit – k/lượng A)/ 16 = (4,74 – 3,94)/ 16 = 0,05 mol
O + 2e → O-2
0,05 -0,1 -0,05
H+ + e → 1/ 2 H2 0,1 -0,05
2
M - ne → M+n
-0,1 -
H+ + e → 1/ 2 H2 0,1 -0,05 Tổng số mol e nhường của kim loại = 0,1 mol
Muối tạo thành do sự kết hợp Cl
và SO42- với Mn+ tuân theo định luật BTĐT :
Trang 4Gọi a, b là số mol Cl
và SO42- tham gia tạo muối
a.1 + b.2 = 0,1 (*)
Điều kiện : aÎ[0 ; 0,1] và b[0 ; 0,5]
Khối lượng muối = k/lượng kim loại + k/lượng Cl
+ k/lượng SO42- = 3,94 + 35,5.a + 96.b Thay (*) = 3,94 + 35,5.a + 96(0,1-a)/2
y = 8,74 – 12,5.a
Nhận xét y (khối lượng muối) là hàm nghịch biến theo aÎ[0 ; 0,1] do đó :
y (max) = y(0) = 8,74 (g)
y (min) = y(0,1) = 7,49 (g)
3/ Thay n = 2 à số mol kim loại = 0,1/2 = 0,05
→ KLNTTB = 3,94/0,05 = 78,8
→ Ca và Sr
Bài 6 13,6g hỗn hợp 2 kim loại + O2 à 2 oxit m(g) 2 oxit + H2SO4 500ml ; 1M
1/ Tính m
2/ Xác định 2 kim loại biết chúng ở PNC II, hoá trị không đổi, KLNT của kim loại này = KLPT oxit của kim loại kia
Hướng dẫn giải
1/
2Mn+ + nSO42- → M2(SO4)n
0,5 → 0,5/n
2M → M2On → M2(SO4)n
0,5/n 0,5/n
Theo định luật BTKL : m = k/lượng KL +k/lượng O = 13,6 + n.0,5/n 16 = 21,6 (g)
Trang 52/ Số mol e nhường nhận trong phản ứng oxy hoá là 1 mol :
O + 2e → O-2
0,5 1
M - 2e → M2+
0,5 < 1
→ Bài toán thực hiện theo cách gọi CTPT của oxit AxOy và XmOn ; gọi a,b là số mol từng kim loại ; viết PTPU với H2SO4 ; lập phương trình đại số 13,6g và 0,5 mol H2SO4 là cách giải thông thường rất dài và
phức tạp vì đặt nhiều ẩn số
Bài 7: (*1) 38g X (Fe ; Fe2O3) + HCl → 5,6 lít H2
(*2) 38g X (Fe ; Fe2O3) + HNO3 đặc, nóng → 16,8 lít NO2
1/ Tính % khối lượng mỗi chất trong X
2/ Tính khối lượng HCl ; HNO3 nguyên chất tham gia phản ứng
Các thể tích đo ở đktc ; không xét quá trình Fe + 2Fe3+
→ 3Fe2+)
Hướng dẫn giải
1/ X + HCl →
Fe - 2e → Fe2+
0,25 < -0,5 -0,25
2H+ + 2e → H2 0,5 < -0,25
X + HNO3 đ,n →
Fe - 3e → Fe3+
0,25 - >0,75 - 0,25
N+5 + 1e → N+4 0,75 0,75 < -0,75
Sử dụng giả thiết (*1) hay (*2) đều xác định đuợc số mol Fe
2/
Muối clorua: Fe2+
: 0,25 mol ; Fe3+ (trong Fe2O3) + Cl -Muối nitrat: Fe3+
= 0,25 + Fe3+ (trong Fe2O3) + NO3
-→ Chú ý áp dụng định luật bảo toàn e cho quá trình OXHK tương ứng
Trang 6Bài 8: 62,1g Al + HNO3 loãng à 16,8 lít hỗn hợp X (N2O ; N2) (đktc)
1/ Tính thể tích dung dịch HNO3 2M, biết đã lấy dư 25%
2/ Tính thể tích mỗi khí
Hướng dẫn giải
1/ Số mol X = 0,75 mol
Al - 3e → Al3+
2,3 6,9 2,3
2N+5 + 8e → N2O 2x 8x x 2N+5 + 10e → N2 2(0,75-x) 10(0,75-x) (0,75-x ) SNO3- = OXHK + môi trường = 2 0,75 + 2,3 3 = 8,4 mol
2/ Theo đinh luật BTĐT : 2,3 3 = 8x + 10(0,75-x) → x = 0,3 mol
- Thông thường với bài toán trên viết 2 PTPU sản phẩm là N2O và N2 ; lập phương trình đại số và giải hệ
2 phương trình
Bài 9: m(g) Cu + HNO3 → 10,08 lít hỗn hợp (NO ; NO2) có tỷ khối so với H2 là 16,6 Tính m và lượng
HNO3 đã phản ứng Các thể tích khí đo ở đktc
Hướng dẫn giải
Dễ dàng tính được số mol NO : 0,36 mol ; số mol NO2 : 0,09 mol
Cu - 2e → Cu2+
(1,08+0,09)
N+5 + 3e → N+2 0,36 1,08 0,36
N+5 + 1e → N+4 0,09 0,09 0,09 Tính được : số mol Cu = 0,585 mol
SNO3- = OXHK + môi trường = 0,36 +0,09 + 2 0,585 = 1,62 mol
Trang 7→ Sau khi tính được tỷ lệ NO : NO2 có thể viết PTPU, cân bằng theo tỷ lệ và tính theo PTPU, hệ số
PTPU là lớn
13Cu + 36HNO3 → 13Cu(NO3)3 + 8NO + 2NO2 + 18H2O
Bài 10:
m(g) hỗn hợp (Al ; Fe) + HCl → 7,28 lít H2 (đktc)
m(g) hỗn hợp (Al ; Fe) + HNO3 loãng, nóng → 5,6 lít NO (đktc)
Tính % khối lượng mỗi kim loại
Hướng dẫn giải
Tác dụng với HCl
Al - 3e → Al3+
Fe - 2e → Fe2+
H+ + 1e → 1/ 2H2 0,65 0,325 Tác dụng với HNO3
M - 3e → M+3
0,25 0,75
N+5 + 3e → N+2 0,75 0,25 Nhận xét :
Số mol e hỗn hợp Al ; Fe nhường khi tác dụng HCl : 0,65 mol
Số mol e hỗn hợp Al ; Fe nhường khi tác dụng HNO3: 0,75 mol
Số mol e mà Al nhường là như nhau với HCl và HNO3 ; 1 mol Fe nhường cho HNO3 nhiều hơn cho HCl
là 1 mol e ;
Số mol Fe = 0,75 – 0,65 = 0,1 mol ;
Số mol Al = 0,25 – 0,1 = 0,15 mol
Trang 8Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,
giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên
danh tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 Toán: Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên
khác cùng TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thày Nguyễn Đức Tấn
II Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS
THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh
Trình, TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí
