SKKN Phương pháp giải nhanh một số dạng bài toán về axit nitric ở lớp 11 THPT 1 Mục lục PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1 1 Lí do chọn đề tài 2 1 2 Mục đích nghiên cứu 2 1 3 Đối tượng nghiên cứu 2 1 4 Phương pháp nghiên cứu 2 PHẦN 2 NỘI DUNG 2 1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 3 2 2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 3 2 3 Nội dung của các dạng bài toán 2 3 1 Lý thuyết trọng tâm về axit nitric 3 2 3 2 Định luật thường vận dụng 4 2 3 3 Một số dạng bài tập về HNO3 Dạng 1 Kim loại ( ho[.]
Trang 1Mục lục
PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1.1 Lí do chọn đề tài 2
1.2 Mục đích nghiên cứu……….2
1.3 Đối tượng nghiên cứu………2
1.4.Phương pháp nghiên cứu……… 2
PHẦN 2: NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm……… 3
2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm………… 3
2.3 Nội dung của các dạng bài toán 2.3.1 Lý thuyết trọng tâm về axit nitric 3
2.3.2 Định luật thường vận dụng 4
2.3.3 Một số dạng bài tập về HNO3 Dạng 1: Kim loại ( hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với dung dịch HNO3 Dạng 1.1: Sản phẩm khử không có NH4NO3 4
Dạng 1.2 Đánh giá sự tạo thành muối amoni 7
Dạng 2: Bài toán xác định sản phẩm khử của HNO3 11
Dạng 3: Bài toán NO3- trong môi trường axit 14
Dạng 4: Cho hỗn hợp X (kim loại và hợp chất của kim loại với lưu huỳnh) tác dụng với dung dịch HNO3 16
2.4 Thực nghiệm sư phạm 17
PHẦN 3: KẾT LUẬN 19
Trang 2PHÂN 1: MỞ ĐẦU
Hiện nay trong quỏ trỡnh đổi mới phương phỏp giảng dạy cũng như hỡnh thức kiểm tra đỏnh giỏ chất lượng học sinh thỡ kiểm tra trắc nghiệm đó được ỏp dụng cú hiệu quả Kiểm tra trắc nghiệm là một phương phỏp kiểm tra cú hiệu quả với học sinh yờu cầu học sinh phải học tập, nghiờn cứu vấn đề ở mức độ cao hơn: tư duy nhanh hơn, kỹ năng làm bài nhanh, cỏc phương phỏp làm bài cũng
đa dạng hơn, phong phỳ hơn nhằm giỳp học sinh tỡm ra kết quả một cỏch nhanh nhất và chớnh xỏc
Vậy để học sinh cú những kỹ năng như thế ngoài tự học, tự sỏng tạo của học sinh thỡ giỏo viờn cũng phải cung cấp cho học sinh những phương phỏp giải nhanh phự hợp với yờu cầu của hỡnh thức thi Trong cỏc đề thi trắc nghiệm quốc gia, bài tập về axit nitric thường rất phong phỳ và liờn quan đến nhiều chất đặc biệt là kim loại và hợp chất của kim loại Cú những bài toỏn xảy ra nhiều quỏ trỡnh phức tạp đũi hỏi học sinh phải biết phõn tớch, đỏnh giỏ đỳng bản chất và chọn được phương phỏp giải nhanh phự hợp nhất Nhiều học sinh khụng biết làm một cỏch tổng quỏt mà chỉ xột cỏc trường hợp hoặc viết một loạt cỏc phương trỡnh phản ứng… rồi đưa ra đỏp ỏn, với cỏch giải này đụi khi khụng giải
ra kết quả Như vậy trong khi thi trắc nghiệm yếu tố thời gian là rất cần thiết Nếu học sinh giải như vậy sẽ mất nhiều thời gian, kết quả đạt được sẽ khụng cao Vỡ vậy thực tế yờu cầu cần thiết phải cú phương phỏp giải nhanh bài toỏn phự hợp với cỏc dạng bài toỏn
Vỡ vậy tụi đó phõn dạng bài tập, nờu cỏch giải nhanh trong từng dạng và đỳc rỳt trong đề tài: " PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI
Thăm dò khả năng và năng lực riêng của học sinh khi tiếp xúc với một phương pháp giải toán mới
Sử dụng định luật bảo toàn electron để giải nhanh bài toán hoá học
Phân loại và tuyển chọn một số bài tập, một số đề tuyển sinh vào các trường
đại học, cao đẳng để học sinh luyện thi đại học
Rèn trí thông minh, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh, tạo ra hứng thú học tập bộ môn hoá học của học sinh phổ thông
Trong đề tài này tụi tổng kết phương phỏp giải nhanh một số dạng bài tập về axit nitric
- Kim loại tỏc dụng với dung dịch HNO3
- Phương phỏp xỏc định sản phẩm khử
- Bài toỏn NO3- trong cỏc mụi trường đặc biệt là mụi trường axit
- Cho hỗn hợp ( kim loại, hợp chất của kim loại với lưu huỳnh tỏc dụng với HNO3
- Nghiờn cứu lý thuyết: Nghiờn cứu sỏch giỏo khoa, sỏch bài tập húa phổ
Trang 3thụng, hệ thống bài tập thi ĐH-CĐ, cỏc nội dung lớ thuyết về bài tập húa học, định luật bảo toàn electron, định luật bảo toàn nguyờn tố làm cơ sở
- Tổng kết kinh nghiệm và thủ thuật giải bài toỏn về HNO3
- Thực nghiệm
+ Trao đổi, trò chuyện với đồng nghiệp, học sinh trong quá trình nghiên cứu + Thực nghiệm sư phạm: Bồi dưỡng học sinh giỏi Húa THPT, ụn thi THPT quốc gia
+ Phương phỏp thống kờ toỏn học và xử lớ kết quả thực nghiệm
PHẦN 2: NỘI DUNG
Hiện nay trong cỏc bài kiểm tra, cỏc kỡ thi học sinh phải làm bài mụn hoỏ học dưới hỡnh thức trắc nghiệm (50 cõu trong thời gian 90 phỳt) đũi hỏi cỏc em khụng những phải nắm vững kiến thức mà cũn phải cú phương phỏp giải bài tập ngắn gọn nhất, kỹ năng tớnh toỏn nhanh và chớnh xỏc
Tuy nhiờn trong quỏ trỡnh giảng dạy tụi nhận thấy nhiều học sinh cũn lỳng tỳng trong việc tỡm phương ỏn nhanh nhất để đi đến kết quả cuối cựng Vậy trước hết, học sinh phải nắm vững kiến thức lý thuyết trọng tõm liờn quan đến bài toỏn, từ đú tiến hành cỏc thao tỏc tư duy Trong logic học, người ta thường biết cú ba phương phỏp hỡnh thành những phỏn đoỏn mới: Quy nạp, suy diễn và loại suy.Ba phương phỏp này cú quan hệ chặt chẽ với những thao tỏc tư duy: phõn tớch, tổng hợp, so sỏnh, khỏi quỏt hoỏ
Sau khi tiến hành tư duy xong, học sinh lựa chọn phương phỏp giải nhanh phự hợp với bài toỏn Cụ thể với bài toỏn về HNO3 chủ yếu xảy ra cỏc quỏ trỡnh oxh và quỏ trỡnh khử nờn thường sử dụng phương phỏp bảo toàn eletron trờn cơ
sở nắm vững bản chất: Xỏc định chớnh xỏc sự biến đổi số oxh từ trạng thỏi đầu đến trạng thỏi cuối của cỏc chất kết hợp thờm bảo toàn điện tớch, phương phỏp trung bỡnh, bảo toàn nguyờn tố
2.2 Thực trạng
Với học sinh trường THPT Hoằng Hoỏ 3, chất lượng cũn thấp, độ nhanh nhạy chưa cao, phỏt hiện vấn đề cũn chậm, khả năng tư duy cũn hạn chế Hơn nữa, cỏc em thường quen với cỏch giải truyền thống: đú là viết phương trỡnh phản ứng và lập phương trỡnh hoặc lập hệ phương trỡnh và biện luận Với cỏch giải này cỏc em mất khỏ nhiều thời gian để đi đến kết quả của bài toỏn, khụng phự hợp với kiểu bài thi trắc nghiệm hiện nay Vỡ vậy, phõn dạng bài tập một cỏch chi tiết, phõn tớch bản chất của bài toỏn để ỏp dụng phương phỏp giải nhanh phự hợp đối với học sinh là rất cần thiết Đú là cỏch mà tụi ỏp dụng trong quỏ trỡnh giảng dạy và đỳc rỳt nờn đề tài này
2.3.1 Lý thuyết trọng tõm về axit nitric
- HNO3 là axớt mạnh: cú đầy đủ tớnh chất của axit
- HNO3 cú tớnh oxh mạnh : là tớnh chất của ion NO3-/H+
Trang 4 Tác dụng với kim loại
Kim loại có nhiều số oxi hóa khác nhau khi phản ứng với dung dịch axit HNO3 loãng, dung dịch axit HNO3đặc nóng sẽ đạt số oxi hóa cao (Fe0→ Fe+3) Hầu hết các kim loại phản ứng được với HNO3 (trừ Pt, Au) khi đó N+5 trong HNO3 bị khử về các mức oxi hóa thấp hơn Tùy theo bản chất của kim loại và nồng độ HNO3 mà tạo thành các sản phẩm khử: NO2, NO, N2O, N2 , NH 4NO3
HNO3đặc nguội làm thụ động một số kim loại như: Fe, Al, Cr…
Tác dụng với phi kim:
HNO3 tác dụng với nhiều phi kim : C, S, P oxh phi kim lên mức oxh cao:
CO2, H2SO4, H3PO4 đồng thời giải phóng NO hoặc NO2 tùy theo nồng độ HNO3
Tác dụng với nhiều chất khử
Đặc biệt chú ý các hợp chất của sắt mà trong đó sắt có số oxh < +3
Bản chất Fe+2→ Fe+3
Định luật bảo toàn electron được vận dụng chủ yếu trong giải bài toán về
HNO3
Nguyên tắc của phương pháp như sau: khi có nhiều chất oxy hóa, chất khử trong một hỗn hợp phản ứng (nhiều phản ứng hoặc phản ứng qua nhiều giai đoạn) thì tổng số electron của các chất khử cho phải bằng tổng số electron mà các chất oxy hóa nhận Phương pháp này đặc biệt hữu ích đối với các bài toán cần phải biện luận nhiều trường hợp có thể xảy ra Chỉ cần các em xác định đúng trạng thái oxi hoá-trạng thái khử và xác định đúng tổng số e nhường và tổng số e nhận
Khi vận dụng định luật bảo toàn electron vào dạng toán này cần lưu ý:
- Trong phản ứng hoặc một hệ phản ứng chỉ cần quan tâm đến trạng thái đầu và trạng thái cuối mà không cần quan tâm đến trạng thái trung gian
- Nếu có nhiều chất oxi hóa và chất khử thì số mol electron trao đổi là tổng
số mol của tất cả chất nhường hoặc nhận electron
- Tất cả các phản ứng của kim loại với dung dịch HNO3đều là phản ứng oxi hoa-khử Vì vậy, phương pháp chủ đạo được áp dụng là định luật bảo toàn electron
- Các quá trình oxi hóa và quá trình khử xảy ra khi cho kim loại M tác dụng với dung dịch HNO3
Các quá trình oxi-hóa Các quá trình khử:
M → Mn+ + n e 2H + + NO3- + 1e NO2 + H2O
a a.n mol 4H+ + NO3- +3 e NO + 2H2O 10H+ + 2NO3- +8e N2O +5 H2O 12H+ + 2 NO3- +10 e N2 + 6 H2O 10H+ + NO3- +8e NH4+ +3H2O
Trang 5Hoặc có thể viết:
Các quá trình oxh các quá trình khử
M → Mn+ + n e N+5 + 1e → N+4
a a a.n mol N+5 + 4e → N+1
2N+5 + 10e → N2
N+5 + 3e → N+2
N+5 + 8e → N-3
Vậy ne nhường = nenhận = ne trao đổi
a.n mol = nNO2 + 3.nNO + 8.nN2O + 10.nN2 + 8.nNH4+
1) Tính khối lượng muối trong dung dịch sau phản ứng
Dễ thấy số mol của NO3- trong muối M(NO3)n bằng a.n mol = ne trao đổi
mmuối= mkim loại+ = mkim loại+ 62 ne trao đổi (1)
3
NO
m
2) Tính HNO3
Cách 1: Dựa vào các bán phản ứng trên
HNO3 12 N2 10N O2 4 NO 2 NO2 (2)
H
Cách 2: áp dụng định luật dảo toàn nguyên tố Nitơ
= n e trao đổi +n N(spk) (3)
( ) (muoi) (spk)
Chú ý:
- Với những bài toán đề bài đã cho biết số mol của HNO3 thì phải dùng các bán phản ứng để giải chứ không được dùng các quá trình tắt:
N+5 + 1e → N+4
N+5 + 4e → N+1
2N+5 + 10e → N2
N+5 + 3e → N+2
Khi đó các em dễ mắc phải sai lầm đưa toàn bộ số mol N+5 trong HNO3 vào để tính ne mà N+5 trong HNO3 có 2 vai trò: một phần bị khử trong môi trường H+ tạo sản phẩm khử, một phần không bị khử (tạo muối)
Bài 1: Cho 11 g hỗn hợp hai kim loại Al và Fe vào dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 6,72 lit khí NO (đktc) duy nhất Khối lượng (g) của Al và Fe trong hỗn hợp đầu là:
A 5,6 và 5,4 B 5,4 và 5,6 C 4,4 và 6,6 D 4,6 và 6,4
Giải: nNO = = 0,3 mol
4 , 22
72 , 6
Gọi x, y lần lượt là số mol Al và Fe trong hỗn hợp đầu
Ta có: 27x + 56y = 11 (1)
N5 + 3e N2 Al Al+3 + 3e
0,9 mol 0,3 mol x mol 3x mol
Fe Fe+3 + 3e
y mol 3y mol
Trang 6Theo định luật bảo toàn e: ne nhường = ne nhận = 0,9 mol
hay: 3x + 3y = 0,9 (2)
Từ (1) và (2) ta có
mol 0,1
y
mol 0,2
x
g 5,6 56.0,1 m
g 5,4 27.0,2 m
Fe
Al
→ Đáp án B
Hòa tan hoàn toàn 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 H2bằng 19 Giá trị của V là
A 2,24 lít B 4,48 lít D 3,36 lít D 5,60 lít.
Giải:
nFe = nCu = 12/(56+64) = 0,1 mol
áp dụng sơ đồ đường chéo:
NO 30 8
38
NO2 46 8
Vậy nNO : nNO2 = 1:1
Fe0 → Fe+3 + 3e N+5 + 3e → N+2
0,1 0,3 mol 3.x x mol
Cu0 → Cu+2 + 2e N+5 + 1e → N+4
0,1 0,2 mol x x mol
Theo định luật bảo toàn e: ne nhường = ne nhận = 0,5 mol
Ta có: 4.x = 0,5 → x = 0,125
Vậy V = 0,125.2.22,4 = 5,6 lít → Đáp án D
M phản ứng vừa đủ thu được 1,792 lít khí X (đktc) gồm N2 và NO2 có tỉ khối hơi so với He bằng 9,25 Nồng độ mol/lít HNO3 trong dung dịch đầu và tổng khối lượng muối thu được là:
C 1,7M; 35,19 gam D 1,2M ; 31,59 gam
Phân tích đề: Đây là bài toán đã cho dữ kiện để tính sản phẩm khử, bài toán
yêu cầu tính tổng muối chứ không yêu cầu tính muối của mỗi kim loại, và tính HNO3 nên ta chỉ cần tính ne trao đổi rồi áp dụng công thức tính nhanh đã lập ở trên
Giải: nX = 0,08 mol
áp dụng sơ đồ đường chéo:
N2 28 9
37 Vậy nN2 : nNO2 = 1:1 → nN2 = nNO2 = 0,04 mol
NO2 46 9
Ta có: 12H+ + 2 NO3- +10 e N2 + 6 H2O
0,48 0,4 0,04 mol
2H + + NO3- + 1e NO2 + H2O
0,08 0,04 0,04 mol
Trang 7Vậy số mol HNO3: 0,48 +0,08 = 0,56 mol → x = 0,56/2 = 0,28M
Khối lượng muối thu được:
mmuối = m kim loại+ 62 ne trao đổi = 8,63 + 0,44.62 =35,91 gam → Đáp án A
toàn 18 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu trộn theo tỉ lệ mol 1 : 1 là: (biết phản ứng tạo chất khử duy nhất là NO):
A.1,0 lít B 0,6 lít C 0,8 lít D 1,2 lít
Phân tích đề:
- Đây là bài toán dù đơn giản nhưng khá hay, yêu cầu học sinh phải nắm vững tính chất của các chất nên rất dễ mắc sai lầm
- Vận dụng tính chất Fe3+ oxh được Feo→ HNO3 dùng ít nhất khi ta lợi dụng
Fe3+ sinh ra hòa tan một phần sắt và Cu → sản phẩm cuối cùng của sắt là Fe2+
Giải:
nFe = nCu = 18/(56+64) = 0,15 mol
Fe0 → Fe+2 + 2e 4H+ + NO3- +3 e NO + 2H2O 0,15 0,3 mol 0,8 0,6 mol
Cu0 → Cu+2 + 2e
0,15 0,3 mol
Vậy số mol HNO3 = số mol H+ = 0,8 mol → VHNO3 = 0,8 (lít)
8,96lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO2 và NO, có tỉ khối so H2bằng 17 Kim loại
Giải:
nX = 0,4 mol
áp dụng sơ đồ đường chéo:
NO 30 12
34
NO2 46 4
Vậy nNO : nNO2 = 3:1 → nNO = 0,3 mol , nNO2 = 0,1mol
M → Mn+ + n e N+5 + 1e → N+4
1/n 1,0 mol 0,1 0,1 mol
N+5 + 3e → N+2
0,9 0,3 mol
M = 32.n với n = 2, M = 64 (Cu) → Đáp án A
Dạng 1.2 Đánh giá sự tạo thành muối amoni
Cho chất khử tác dụng với dung dịch HNO3, ngoài sản phẩm khử là các khí, còn có thể có sản phẩm khử là NH4NO3
Đây là một số phương pháp đánh giá sự tạo thành muối amoni
Cách 1: Cho chất khử ( thường là kim loại) tác dụng với dung dịch HNO3 không có khí thoát ra → sản phẩm khử phải là NH4NO3
Trang 8Cách 2: Cho chất khử ( thường là kim loại) tác dụng với dung dịch HNO3 thu được dung dịch A, cho dung dịch A tác dụng với dung dịch kiềm thu được khí làm quỳ tím ẩm hóa xanh → khí đó là NH3 → dung dịch A chứa muối amoni: NH4+ + OH- → NH3 + H2O
Cách 3: Cho chất khử ( thường là kim loại) tác dụng với dung dịch HNO3 thu được dung dịch A, cô cạn cẩn thận dung dịch A (chỉ có H2Obay hơi) thu được m gam muối khan
VD: Đề bài đã cho số mol kim loại M là a mol, cho khối lương muối sau phản ứng là m gam
Đánh giá:
M → M(NO3)n
a mol a mol
Vậy ta tính được: Khối lượng muối M(NO3)n = b gam
So sánh m và b, nếu m > b chứng tỏ trong dung dịch A còn có muối amoni nitrat
→ Khối lượng NH4NO3 = m – b
Cách 4: Cho chất khử ( thường là kim loại) tác dụng với dung dịch HNO3 thu được sản phẩm khử là khí (đề đã cho dữ kiện tính số mol khí)
VD: Đề bài đã cho số mol kim loại M là a mol và cho số mol khí
Áp dụng định luật bảo toàn electron
M M+n + n e N+5 + (5-x) e N+x (khí)
a mol a.n mol b mol
Vậy ne trao đổi = a.n
Nếu a.n > b thì chứng tỏ ngoài sản phẩm là khí còn có sản phẩm khử NH4NO3
Ta có : NO3- + 10H+ + 8e NH4+ +3H2O
(n.a – b) mol
phẩm khử là khí (HNO3phản ứng vừa đủ)
Ta có: Nếu số mol H+ (trong HNO3 ban đầu) > số mol H+ tạo khí (sản phẩm khử chứa nito) thì có muối amoni
Phương pháp giải :
Sau khi đánh giá bài toán có tạo ra NH4NO3,ta sử dụng định luật bảo toàn e giải tương tự dạng 1.1
m muối =( m kim loại + 62 n e trao đổi ) + (4)
4 3
NH NO
m
+ (5)
HNO H N N O NO NO
n n n n n
4
10
NH
n
( ) (muoi) (spk)
N HNO HNO N N
n n n n
+ Kim loại tham gia phản ứng thường là kim loại hoạt động manh: Mg, Zn, Al + Bài toán vừa cho số mol chất khử ( kim loại) vừa cho khối lượng muối sau phản ứng
+ Bài toán vừa cho số mol chất khử ( kim loại) vừa cho số mol sản phẩm khử là khí
+ Bài toán vừa cho số mol HNO3thường cho số mol sản phẩm khử là khí
Trang 9Bài tập vận dụng:
0,001M không có khí thoát ra Tính thành phần % (m) mỗi kim loại trong hỗn hợp
Phân tích đề:
+ Theo giả thiết, hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 không có khí thoát ra → Sản phẩm khử là NH4NO3
+ Bài toán đã cho số mol HNO3 nên dùng bán phản ứng
10H+ +NO3- +8e NH4+ +3H2O tính số mol e theo H+ vì NO3- còn dư (muối)
Không nên dùng quá trình :N+5 + 8e → N-3 vì HS dễ mắc sai lầm : đưa toàn bộ số mol N+5 trong HNO3 vào để tính ne vì N+5 trong HNO3 có 2 vai trò: một phần bị khử trong môi trường H+ tạo sản phẩm khử, một phần không bị khử
để tạo muối
Giải:
số mol HNO3: 25.0,001 = 0,025 mol
Al0 → Al+3 + 3e 10H+ + NO3- +8e NH4+ +3H2O
x 3x mol 0,025 0,02mol
Zn0 → Zn+2 + 2e
Y 2y mol
Áp dụng bảo toàn e ta có phương trình: 3x + 2y = 0,02 (1)
Mặt khác, theo giải thiết ta có: 27x + 65y = 0,368 (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được: x=0,004 , y = 0,004
%mAl = 100% 29,35% %mZn = 100% - 29,35% =70,65%
368
,
0
27 004
,
0
được 0,56 lít khí không màu, hóa nâu trong không khí và dd A chứa 21,51 gam muối khan Nếu cho dd NaOH đến dư vào dd A thì thấy thoát ra 67,2 ml khí mùi khai Biết các khí đo ở đktc khối lượng (m) của hỗn hợp đầu ?
Phân tích đề:
+ dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH có khí mùi khai thoát ra → trong dung dịch A có NH4NO3
+ Chỉ có Al phản ứng với HNO3 sinh ra sản phẩm khử, còn Al2O3phản ứng với HNO3chỉ tạo muối và H2O
+ Khí không màu hóa nâu trong không khí là NO
Giải:
NH4+ + OH- → NH3 + H2O
3.10-3 3.10-3 mol Vậy số mol NH4NO3 là 3.10-3 mol
Khối lượng muối Al(NO3)3 : 21,51 – 3.10-3.80 = 21,27 gam
Số mol Al(NO3)3 : 0,1 mol
Trang 10
Al0→ Al+3 + 3e N+5 + 3e → N+2
0.033 0,099 mol 0,075 0,025 mol
N+5 + 8e → N-3
0,024 3.10-3 mol
Áp dụng bảo toàn e : ne nhường = nenhận = 0,075 + 0,024 = 0,099 mol
Áp dụng bảo toàn nguyên tố Al:
số mol Al2O3 = (0,1- 0,033)/2 = 0,0335 mol
m = 0,033.27 + 0,0335.102 = 4,308 gam
Bài 3: Hòa tan hoàn toàn 9,24 gam Mg vào dung dịch HNO3 dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và hỗn hợp 2 khí gồm 0,025 mol N2O và 0,15 mol NO Vậy số mol HNO3đã bị khử ở trên và khối lượng muối trong dung dịch Y là
A 0,215 mol và 58,18 gam B 0,65 mol và 58,18 gam
C 0,65 mol và 56,98 gam D 0,215 mol và 56,98 gam
Phân tích đề:
+ Bài toán vừa cho số mol của kim loại vừa cho số mol sản phẩm khí → dự đoán có muối amoni (cách đánh giá 4)
+ số mol HNO3 bị khử về sản phẩm khử = số mol N trong sản phẩm khử
Giải:
nMg = 0,385 mol → ne nhường = 0,385.2 =0,77 mol
ne nh ận tạo khí = 0,025.8 + 0,15.3 = 0,65 mol < 0,77 → có muối amoni
ne nh ận tạo NH4+ = 0,77 – 0,65 = 0,12 mol
→ số mol NH4NO3 = 0,12/8 = 0,015 mol
Số mol HNO3 bị khử: 0,025.2 + 0,15 + 0,015 =0.215 mol
Khối lượng muối thu được: (9,24 + 0,77.62) + 0,015.80 = 58,18 gam
Bài 4: Hòa tan hoàn toàn 30 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al và Zn trong dung dịch
HNO3, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và hỗn hợp gồm 0,1 mol
N2O và 0,1 mol NO Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 127 gam hỗn hợp
muối Số mol HNO3đã bị khử trong phản ứng trên là
Phân tích đề:
+ Bài toán vừa cho số mol khí, vừa cho khối lượng kim loại, vừa cho số mol sản phẩm khí→ dự đoán có muối NH4NO3
+ Khi tính số mol e trao đổi chú ý phải cộng thêm e ở quá trình tạo NH4+
+ số mol HNO3 bị khử về sản phẩm khử = số mol N trong sản phẩm khử
Giải:
Gỉa sử không có muối amoni:
mmuối = 30 + (0,1.8 + 0,1.3).62 = 98,2 # 127 → chứng tỏ có muối amoni
Gọi số mol NH4NO3 là x mol
mmuối = [30 + (0,1.8 + 0,1.3 + 8x).62] + 80x = 127 → x = 0,05 mol
số mol HNO3 bị khử = 0,1.2 + 0,1 + 0,05 =0,35 mol → Đáp án C
(GV nêu vấn đề: nếu tính khối lượng NH 4 NO 3 = 127 – 98,2 =28,8 gam đúng hay sai? Vì sao? GV nhấn mạnh: cách tính này hoàn toàn sai vì 98,2 không