BIỆN LUẬN TÌM SẢN PHẨM KHỬ CỦA AXIT HNO3 VÀ H2SO4electron nhận n I.. Số mol electron do lượng Fe trên nhường khi bị hồ tan là A.. Hướng dẫn giải Sau phản ứng dung dịch chỉ chứa muối ni
Trang 1BIỆN LUẬN TÌM SẢN PHẨM KHỬ CỦA AXIT HNO3 VÀ H2SO4
electron nhận
n
I Sản phẩm khử của các quá trình khử ion
2
NO SO và tỉ lệ H
electron nhận
n
n tương ứng Bảng 1
2H NO 1e NO H O
electron nhận
n
2 n
4H NO 3e NO 2H O
electron nhận
n
1,333 n
10H 2NO 8e N O 5H O
H electron nhận
n
1,25 n
12H 2NO 10e N 6H O
H electron nhận
n
1,2 n
10H NO 8e NH 3H O
H electron nhận
n
1,25 n
Bảng 2
2
4H SO 2e SO 2H O
electron nhận
n
2 n
2
8H SO 6e S 4H O
H electron nhận
n
1,333 n
2
10H SO 8e H S 4H O
H electron nhận
n
1,25 n
II Các ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho a mol Fe tan hồn tồn trong dung
dịch chứa b mol HNO3 (tỉ lệ a : b = 16 : 61), thu
được một sản phẩm khử duy nhất và dung dịch
chỉ chứa muối nitrat Số mol electron do lượng
Fe trên nhường khi bị hồ tan là
A 2a B 3a
C 0,75b D b
Hướng dẫn giải
Sau phản ứng dung dịch chỉ chứa muối nitrat, chứng tỏ HNO3 đã hết Do đĩ ta tính số mol electron Fe nhường theo mol H+ hoặc theo mol
3
NO
tham gia vào quá trình khử Như vậy, vấn
đề quan trọng nhất của bài tập này là tìm được sản phẩm khử
Chọn
3
- Nếu dung dịch chỉ cĩ muối Fe(NO3)3 thì
nelectron nhường max 3nFe 48 mol.
- Nếu dung dịch chỉ cĩ muối Fe(NO3)2 thì
Suy ra : 32 n electron nhận nelectron nhường48
Từ bảng 1 suy ra sản phẩm khử là NO Vậy :
3
3
4
Ví dụ 2: Cho x mol hỗn hợp kim loại Zn, Fe (cĩ
tỉ lệ mol 1 : 1) tan hết trong dung dịch chứa y mol HNO3 (tỉ lệ x : y = 2 : 9) Sau khi kim loại tan hết thu được sản phẩm khử Y duy nhất và dung dịch Z chỉ chứa muối nitrat Số mol electron kim loại nhường là :
A 0,25y B 0,5y C y D 0,75y
Hướng dẫn giải
Chọn
3
Suy ra : 4 n electron nhận nelectron nhường 6
Trang 2Từ bảng 1 suy ra sản phẩm khử là NO2 Vậy :
3
1
2
Ví dụ 3: Cho x mol hỗn hợp kim loại Al và Fe
(tỷ lệ mol 1 : 1) tan hết trong dung dịch chứa y
mol HNO3 (tỷ lệ x : y = 3 : 17) Sau khi kim loại
tan hết thu được sản phẩm khử Y duy nhất và
dung dịch Z chỉ chứa muối nitrat Cho dung dịch
AgNO3 đến dư vào Z thu được m gam chất rắn
Giá trị của m là
A 54y/17 B 27y/17
C 108y/17 D 432y/17
Hướng dẫn giải
Chọn
3
n 17 mol; n 3 mol
Suy ra : nelectron nhường max 3n(Al, Fe)9 mol
Dung dịch sau phản ứng giữa Fe, Al với HNO3
cĩ khả năng phản ứng với AgNO3 tạo kết tủa,
chứng tỏ trong dung dịch cĩ muối Fe2+
Suy ra : nelectron nhận nelectron nhường 9
H
electron nhận
1,889
Từ bảng 1 suy ra sản phẩm khử là NO2 Áp dụng
bảo tồn electron cho tồn bộ quá trình, ta cĩ:
y
1
Ag Ag
n (3x 0,5y) n (3x 0,5y)
Theo giả thiết : x 3 3y
x
y 17 17
Ag
Ag
0,5y
m 108 54y :17 (gam)
17
Ví dụ 4: Cho x mol Fe tan hồn tồn trong dung
dịch chứa y mol H2SO4 (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 hồ tan là
A 3x B y C 2x D 2y
Hướng dẫn giải
Chọn
2 4
- Nếu dung dịch chỉ cĩ muối Fe2(SO4)3 thì
nelectron nhường max 3nFe 6 mol.
- Nếu dung dịch chỉ cĩ muối FeSO4 thì
Suy ra : 4 n electron nhận nelectron nhường 6
Từ bảng 2 suy ra sản phẩm khử là SO2 Do đĩ :
2
1
2
Ví dụ 5: Cho x mol hỗn hợp kim loại Zn, Fe (cĩ
tỉ lệ mol 1 : 1) tan hết trong dung dịch chứa y mol H2SO4 (tỉ lệ x : y = 2 : 5) Sau khi kim loại tan hết thu được sản phẩm khử Y duy nhất và dung dịch Z chỉ chứa muối sunfat Cho m gam
Cu tan hồn tồn trong dung dịch Z Giá trị m lớn nhất là :
A 6,4y B 19,2y
C 12,8y D 12,8x
Hướng dẫn giải
Chọn
2 4
Suy ra : 4 n electron nhận nelectron nhường 6
Từ bảng 2 suy ra sản phẩm khử là SO2
Dễ thấy sau tồn bộ quá trình dung dịch thu được chứa FeSO4 và CuSO4 Áp dụng bảo tồn electron cho tồn bộ quá trình phản ứng, ta cĩ :
Fe Zn Cu H Cu 0,5x
Cu
1
2
m 6,4y
x : y 2 : 5