Bài tập bảo toàn nguyên tố Bảo toàn điện tích

Cách tư duy để giải bài toán hóa họcBài toán  Cho m gam hỗn hợp Cu2S và FeS2 phản ứng vừa đủ với 1 lít dung dịch HNO3 0,4M, chỉ tạo thành dung dịch muối sunfat và khí NO là sản phẩm khử

Cách tư duy để giải bài toán hoá học

Cách tư duy để giải bài toán hóa học

Bài toán

 Cho m gam hỗn hợp Cu2S và FeS2 phản ứng vừa đủ với 1 lít dung dịch HNO3 0,4M, chỉ tạo thành dung dịch muối sunfat và khí NO (là sản phẩm khử duy nhất) Tính m và khối lượng muối sunfat tạo thành

1 Tư duy giải bài toán theo phương trình hóa học

 Phương pháp này có cái hay và không hay sau:

• Cái hay là tính toán đơn giản

• Cái không hay là mất thời gian vào việc viết đúng, đủ và cân bằng phương trình hóa học

Giải theo phương trình hóa học

Khó khăn thường mắc phải khi lập phương trình hóa học:

 Theo dữ kiện đã cho là chỉ tạo muối sunfat bạn sẽ lúng túng khi cân bằng phương trình hóa học

 Cụ thể đối với phương trình của Cu2S sẽ thiếu gốc sunfat, đối với FeS2 lại thừa gốc sunfat

Cách tư duy để giải bài toán hóa học

Giải theo phương trình hóa học (tt)

 Nếu viết p.t.p.ư của Cu2S trước thì thấy ngay:

Cu2S + HNO3 CuSO4 + NO + H2O (1)

Phương trình này không cân bằng được vì số nguyên tử Cu trước p/ư nhiều hơn số nguyên tử S Vậy thì phải suy nghĩ gốc sunfat do p/ư của FeS2 cung cấp theo p.t sau:

2FeS2 + 10HNO3 Fe2(SO4)3 + 10NO + H2SO4 + 4H2O (2)

Giải theo phương trình hóa học (tt) - Viết đúng thứ tự p.t.h.h

 Đảo lại thứ tự viết

2FeS2 + 10HNO3 Fe2(SO4)3 + 10NO + H2SO4 + 4H2O (3)

x (mol) 5x 0,5x 5x 0,5x

3Cu2S +10HNO3 + 3H2SO4 6CuSO4 + 10NO + 8H2O (3) 0,5x 10.0,5x/3 0,5x x

Cách tư duy để giải bài toán hóa học

Giải theo phương trình hóa học (tt) - Viết đúng thứ tự p.t.h.h

 Tính toán

• Số mol HNO3 = 1.0,4 =0,4 mol

• Gọi số mol FeS2 là x, theo (3) và (4), ta có:

+ 5x = 0,4 x = = 0,06(mol)

Giải theo phương trình hóa học (tt) - Viết đúng thứ tự p.t.h.h (tt)

 Khối lượng m

 Khối lượng muối sunfat

m + m = 0,03 x 400 + 0,06 x 160 = 21,6 (gam)

2 Tư duy bài toán theo phản ứng oxi hóa- khử.

 Phương pháp này có cái hay:

• Không cần viết và cân bằng đầy đủ các phương trình hóa học nên

đỡ mất thời gian

• Yêu cầu các bạn phải xác định được: chất cho electron, chất nhận electron, tổng số electron cho đi, tổng số electron nhận được

• Qui luật bảo toàn electron là: tổng số electron cho đi luôn luôn bằng tổng số electron nhận được hay nó chính là một (bảo toàn) hay số mol e cho đi và số mol e nhận được là một

Các quá trình cho và nhận electron

• Quá trình cho e – quá trình oxihóa:

- FeS2 – 15e Fe3+ + 2S+6

x mol 15x x 2x

- Cu2S – 10e 2Cu2+ + S+6 ymol 10y 2y y

• Tổng số mol e cho là 15x+10y (1)

Cách tư duy để giải bài toán hóa học

Quá trình nhận e - quá trình khử

SP chỉ tạo muối sunfat  HNO 3 chỉ tạo Sp khử NO

 theo bảo toàn n tố N: nHNO 3 = nNO = 0,4

- Số mol e nhận:

1N+5 + 3e  1N+2  1NO

3.0,4 0,4

- Ta có phương trình 15x +10y = 1,2 (2)

Áp dụng qui luật bảo toàn điện tích trong dd sau pứ

Số đơn vị điện tích dương phải bằng số đơn vị điện tích âm Hai muối

Fe2(SO4)3 có x/2 (mol), CuSO4 có 2y (mol)

2-4

3.n + 2.n = 2.n 3x + 2.2y = 2(2x + y) x = 2y(3)

Cách tư duy để giải bài toán hóa học

FeS2 – 15e  Fe3+ + 2S+6

x mol 15x x 2x

Cu2S – 10e  2Cu2+ + S+6 ymol 10y 2y y

1.S+6  1.SO4 2x+y 2x+y

Giải hệ (2) và (3):

x = 0,06; y= 0,03;

m= m + m = 0,06 x 120 + 0,03 x 160 = 12(gam)

Kh i l ng mu i sunfat:

m +m =0,03 x 400 + 0,06 x 160 = 21,6(gam)