Bí Quyết Giải Nhanh Bài Toán Hỗn Hợp Kim Loại Tác Dụng Với Dung Dịch

Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO 3 cho một sản phẩm khí NO 2 duy nhất Ví dụ: A là một kim loại hóa trị n.. Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO 3 cho một sản phẩm khí NO duy n

BÍ QUYẾT 16 Giải nhanh bài toán hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 giải phóng nhiều hỗn hợp khí

áp dụng định luật bảo toàn e ta có các dạng sau:

1.1 Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO 3 cho một sản phẩm khí NO 2 duy nhất

Ví dụ: A là một kim loại hóa trị n

A + HNO3 -> A(NO3)n + NO2 + H2O

áp dụng định luật bảo toàn e ta có:

2

n.n = (5-4).n trong đó: n là hóa trị của kim loại

A, nA là số mol của kim loại A, nNO2 là số mol của khí NO2

1.2 Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO 3 cho một sản phẩm khí NO duy nhất

Ví dụ: A là một kim loại hóa trị n

A + HNO3 -> A(NO3)n + NO + H2O

áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n = (5-2).nA NO . trong đó: n là hóa trị của kim loại

A, nA là số mol của kim loại A, nNO là số mol của khí NO

1.3 Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO 3 cho một sản phẩm khí N 2 O duy nhất

Ví dụ: A là một kim loại hóa trị n

1.4 Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO 3 cho một sản phẩm khí NxOy duy nhất

Ví dụ: A là một kim loại hóa trị n

A + HNO3 -> A(NO3)n + NxOy + H2O

áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n = (5x-2y).nA NxOy. trong đó: n là hóa trị của kim loại A, nA là số mol của kim loại A, n NxOy là số mol của khí NxOy

1.5 Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO 3 cho một sản phẩm khí N 2 duy nhất

Ví dụ: A là một kim loại hóa trị n

A + HNO3 -> A(NO3)n + N2 + H2O

áp dụng định luật bảo toàn e ta có:

2

n.n = 2(5-0).n trong đó: n là hóa trị của kim loại

A, nA là số mol của kim loại A, nN2 là số mol của khí N2

1.6 Hai kim loại phản ứng với dung dịch HNO 3 cho một sản phẩm khí NO 2 duy nhất

Ví dụ: A, B là một kim loại hóa trị n, m

1.7 Hai kim loại phản ứng với dung dịch HNO 3 cho một sản phẩm khí NO duy nhất

Ví dụ: A, B là một kim loại hóa trị n, m

A + HNO3 -> A(NO3)n + NO + H2O

B + HNO3 -> B(NO3)m + NO + H2O

áp dụng định luật bảo toàn e ta có: n.n +m.n = (5-2).nA B NO . trong đó: n, m là hóa trị của kim loại A, B nA , nB là số mol của kim loại A, B nNO là số mol của khí NO

1.8 Hai kim loại phản ứng với dung dịch HNO 3 cho một sản phẩm khí N 2 O duy nhất

Ví dụ: A, B là một kim loại hóa trị n, m

1.9 Hai kim loại phản ứng với dung dịch HNO 3 cho một sản phẩm khí N 2 duy nhất

Ví dụ: A, B là một kim loại hóa trị n, m

1.10 Hai kim loại phản ứng với dung dịch HNO 3 cho hai sản phẩm khí NO 2 và NO

Ví dụ: A, B là một kim loại hóa trị n, m

1.11 Hai kim loại phản ứng với dung dịch HNO 3 cho hai sản phẩm khí NO và N 2 O

Ví dụ: A, B là một kim loại hóa trị n, m

A + HNO3 -> A(NO3)n + NO2 + H2O

B + HNO3 -> B(NO3)m + N2O + H2O

áp dụng định luật bảo toàn e ta có:

1.12 Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO 3 cho hai sản phẩm khí NO 2 và NO

Ví dụ: A là một kim loại hóa trị n

1.13 Một kim loại phản ứng với dung dịch HNO 3 cho hai sản phẩm khí NO và N 2 O

Ví dụ: A là một kim loại hóa trị n

- Nếu tính khối l-ợng muối nitrat ta áp dụng ĐLBT E

II bài toán áp dụng

Bài toán 1 (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2007) Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp

Fe và Cu ( tỉ lệ mol 1:1) bằng HNO3 thu đ-ợc V lít hỗn hợp khí X gồm NO và NO2 (đktc) và dung dịch Y ( chỉ chứa 2 muối và axit d- ) Tỉ khối của X so với H2 bằng 19 Giá trị V lít là:

Chú ý: + Nếu nHH = 0,1 2 = 0,2 mol  VHH = 0,2 22,4 = 4,48 lít  C sai

+ Nếu nHH = 0,05 2 = 0,1 mol  VHH = 0,1 22,4 = 2,24 lít  A sai

+ Nếu nHH = 0,075 2 = 0,15 mol VHH = 0,15 22,4 = 3,36 lít  B sai

Bài toán 2 ( Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ khối A năm 2008) Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng

với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8 M và H2SO4 0,2 M Sau khi phản ứng xẩy ra hoàn toàn, sinh ra V lít khí NO ( sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Giá trị của V là:

Chú ý:+ Nếu nNO=0,08 mol =>VNO=0,08.22,4=1,792 lít.=> D sai

+ Nếu nNO=0,02 mol =>VNO=0,02.22,4=0,448 lít.=> B sai

+ Nếu nNO=0,05 mol =>VNO=0,05.22,4=0,112 lít.=> A sai

Bài toán 3 ( Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ khối A năm 2008) Cho 2,16 gam bột Mg tác dụng

với dung dịch HNO3 d- Sau khi phản ứng xẩy ra hoàn toàn sinh ra 0,896 lít khí NO ( ở đktc) Khối l-ợng muối khan thu đ-ợc khi làm bay hơi dung dịch X là:

A 8,88 gam B 13,92 gam C 6,52 gam D 13,32 gam

m =m  0,06.148  8,88 gam=>A sai + Nếu

3 2 muoi Mg(NO )

Bài toán 4 ( Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ khối A năm 2008) Thể tích HNO3 loãng 1M ít nhất cần dùng để hòa tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu là: ( biết p- tạo chất khử duy nhất là NO)

Qua 2 phản -ng này ở trạng thái đầu Fe0, Cu0 còn trạng thái cuối là: Fe2+, Cu2+

(nhiều thí sinh xác định sai trạng thái cuối là Fe3+, nên làm sai là không tránh khỏi)

Bài toán 5 Hòa tan m gam Fe trong HNO3 loãng nóng thu đ-ợc hỗn hợp khí 0,015 mol N2O và 0,01 mol NO và dung dịch muối Giá trị m gam là:

A 2,8 gam B 8,4 gam C 1,4 gam D 2,33 gam

+ Từ cách 1 nếu nFe = 0.15 mol => mFe = 0,15.56 = 8,4 gam => B sai

+ Từ cách 2 nếu không cân bằng ptp- thì nFe = 0.025 mol => mFe = 0,025.56 = 1,4 gam => C sai + Từ cách 1 nếu nhớ một cách máy móc công thức thì sẽ dẫn tới kết quả sai là không tránh khỏi Fe

A 0,672 lít B 0,896 lít C 1,344 lít D 0,224 lít

Bài giải

áp dụng công thức tính nhanh theo ph-ơng pháp bảo toàn e ta có:

Khi phân tích kỹ bài toán thì thực chất chỉ có Al là thay đổi số oxi hóa nên

Vậy tổng số mol khí là 0,04 mol hay VHH = 0,04 22,4 = 0,896 lít  B đúng

Chú ý: + Nếu quá vội vàng => VHH = 0,06 22,4 = 1,344 lít  C sai

+ Nếu nHH = 0,01 mol  VHH = 0,01 22,4 = 0,224 lít  D sai

+ Nếu nHH = 0,03 mol  VHH = 0,03 22,4 = 0,672 lít  A sai

Bài toán 7 ôxi hóa hoàn toàn 11,2 gam bột Fe thu đ-ợc 12,8 gam hỗn hợp 3 ôxit gồm: FeO,

Fe3O4, Fe2O3 Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp trong HNO3 đặc nóng thu đ-ợc V lít khí NO2 (duy nhất

ở đktc) Giá trị của V lít là:

A 2,24 lít B 8,96 lít C 1,344 lít D 3,36 lít

Bài giải

Ta có khối l-ợng của ôxi tham gia phản ứng để tạo ra oxit là:

mO =12,8 -11,2=1,6 gam => nO=0,1 mol áp dụng ĐLBT E ta có:

Số mol amoni nitrat= 9: 80 =0,1125 mol, gọi t là hóa trị của kim loại X

áp dụng định luật bảo toàn e ta có:

Khí không màu, không mùi, không vị, không cháy d-ới 10000C là khí nitơ

Mà số mol nZn=32,5:65 = 0,5 mol Ta áp dụng định luật bảo toàn e:

n.n =2.(5-0).n  2.0,5=10.n  n  0,1mol, V  0,1.22, 4  2, 24 lit=>

B đúng

Bài toán 10 Hòa tan 6 gam bột kim loại X trong HNO3 loãng d- nóng thu đ-ợc 1,12 lít khí N2 (duy nhất ở đktc) Kim loại X là:

=> X là kim loại magie (Mg) hay B đúng

Bài toán 11 cho 13,92 gam bột ôxit Fe3O4 tan hoàn toàn trong HNO3 loãng thu đ-ợc 448 ml lít khí NXOY (ở đktc) Khối l-ợng HNO3 nguyên chất tham gia phản ứng là:

A 34,02 gam B 25,2 gam C 35,28 gam D 37,80 gam

Bài giải

Nếu giải bình th-ờng thì chung ta cần viết ptp-, cân bằng sau đó tính toán bình th-ờng Song áp dụng ĐLBT E ta có( tất nhiên là chúng ta đã viết ptp- thành thạo thì ph-ơng pháp giải mới nhanh và có hiệu quả, không sai sót)

Số mol ôxit sắt từ là 0,06 mol, số mol của khí là 0,02 mol

mHNO3 =0,56.63 = 35,28 gam hay C đúng

Bài toán 12 ôxi hóa hoàn toàn 5,6 gam bột Fe thu đ-ợc 5,84 gam hỗn hợp chất rắn X gồm 2 ôxit

sắt Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X trong HNO3 loãng thu đ-ợc V lít khí NO (duy nhất ở đktc) Giá trị của V lít là:

A 2,24 lít B 2,016 lít C 1,344 lít D 3,36 lít

Bài giải

Từ giả thuyết của bài toán thì khối l-ợng của ôxi tham gia phản ứng để tạo ra oxit là:

mO =5,84 -5,6=0,24 gam => nO=0,015 mol áp dụng ĐLBT E ta có:

=> B đúng

Bài toán 13 Hòa tan hoàn toàn 5,04 gam hỗn hợp 3 kim loại X, Y, Z vào 100 ml dung dịch

HNO3 nồng độ aM thu đ-ợc m gam muối và hỗn hợp khí gồm 0,02 mol NO2 và 0,005 mol N2O Giá trị m và a lần l-ợt là:

A 8,76 gam và 0,45 mol/lít B 4,38 gam và 0,90 mol/lít

C 8,76 gam và 0,90 mol/lít D 4,38 gam và 0,45 mol/lít

Nồng độ mol a=0,09: 0,1=0,9 mol/lít hay đáp án C đúng

Bài toán 14 Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al phản ứng hết với HNO3 thu đ-ợc hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2 Khối l-ợng muối tạo ra trong dung dịch sau phản ứng là:

A 3,38 gam B 4,54 gam C 5,69 gam D 4,00 gam

Bài giải

Ta có:

2 muoi KL NO NO

m = m + ( 3.n +1.n ).62=1,35+(3.0,01+1.0,04)=5,69 gam

=> đáp án C đúng

Bài toán 15 Hòa tan hết m gam hỗn hợp 3 kim loại X, Y, Z vào dung dịch HNO3 thu đ-ợc dung dịch T và hỗn hợp khí gồm 0,12 mol NO , 0,08 mol N2O, 0,06 mol N2 và một dung dịch G khi tác dụng với dung dịch NaOH d- thấy thoát ra 0,15 mol khí NH3 Khối l-ợng HNO3 tham gia phản ứng là:

A 220,5 gam B 252 gam C 189,0 gam D 283,5 gam

m =3,5.63=220,5 gam=> A đúng

III bµi to¸n tù gi¶i

Bµi to¸n 1 «xi hãa hoµn toµn m gam bét Fe thu ®-îc 3,048 gam hçn hîp chÊt r¾n X gåm 2 «xit

s¾t Hßa tan hoµn toµn hçn hîp X trong HNO3 lo·ng thu ®-îc 67,2 ml khÝ NO (duy nhÊt ë ®ktc) Gi¸ trÞ cña m gam lµ:

A 2,184 gam B 1,94 gam C 2,24 gam D.19,04 gam

Bµi to¸n 2 Trén m gam bét Al víi hçn hîp bét CuO vµ Fe2O3 råi tiÕn hµnh ph¶n øng nhiÖt nh«m trong ®iÒu kiÖn kh«ng cã kh«ng khÝ thu ®-îc chÊt r¾n X Hßa tan hoµn toµn X trong HNO3 thu

®-îc 896 ml hçn hîp khÝ(®ktc) NO vµ NO2 cã tû lÖ sè mol 1: 3 Gi¸ trÞ cña m gam lµ:

A 0,54 gam B 0,27 gam C 0,81 gam D.1,08 gam

Bµi to¸n 3 Hßa tan 16,25 gam bét kim lo¹i X trong HNO3 lo·ng d- thu ®-îc 1,12 lÝt khÝ N2 (duy nhÊt ë ®ktc) Kim lo¹i X lµ:

A Al B Mg C Fe D.Zn.

Bµi to¸n 4 Hßa tan 2,8 gam Fe trong HNO3 lo·ng d- thu ®-îc V ml hçn hîp khÝ (®ktc) gåm NO

vµ NO2 ( cã tû lÖ mol 2:3) vµ dung dÞch muèi Gi¸ trÞ V ml lµ:

Bµi to¸n 5 Hoµ tan hoµn toµn m gam hçn hîp Fe vµ Cu ( tØ lÖ mol 1:1) b»ng HNO3 thu ®-îc 5,6 lÝt hçn hîp khÝ X gåm NO vµ NO2 (®ktc) vµ dung dịch Y ( chØ chøa 2 muèi vµ axit d- ) TØ khèi cña h¬i X so víi H2 b»ng 19 Gi¸ trÞ m gam lµ:

A 24 gam B 18,4 gam C 17,6 gam D 12 gam

Bµi to¸n 6 Cho 2,46 gam hçn hîp gåm Cu, Zn, Fe ph¶n øng hÕt víi HNO3 thu ®-îc hçn hîp khÝ gåm 0,01 mol NO vµ 0,04 mol NO2 Khèi l-îng muèi t¹o ra trong dung dÞch sau ph¶n øng lµ:

A 6,80 gam B 5,54 gam C 6,60 gam D 7,12 gam

Bµi to¸n 7 Hßa tan hÕt m gam hçn hîp 3 kim lo¹i vµo dung dÞch HNO3 thu ®-îc dung dÞch X vµ hçn hîp khÝ gåm 0,24 mol NO2 , 0,08 mol N2O, 0,06 mol N2 vµ mét dung dÞch Y khi t¸c dông víi dung dÞch KOH d- thÊy tho¸t ra 0,15 mol khÝ NH3 Sè mol HNO3 tham gia ph¶n øng lµ:

A 0,30 mol B 0,35 mol C 0,40 mol D 0,45 mol

BÍ QUYẾT 17 Giải nhanh bài toán điện phân

I Cơ sở lý thuyết:

Để giải nhanh về các bài toán điên phân đòi hỏi học sinh phải viết chính xác ph-ơng trình

điện phân của các quá trình điện phân Nếu không nắm vững phần lý thuyết thì gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình giải nhanh bài toán trắc nghiệm

1 Khái niệm về sự điện phân

Sự điện phân là quá trình ôxi hóa khử xẩy ra ở trên các bề mặt điện cực khi đó dòng điện một chiều đi qua chất điện ly nóng chảy hoặc dung dịch chất điện ly

+ Trong pin thì anôt là cực âm, catôt là cực d-ơng còn trong bình điện phân thì ng-ợc lại: anôt là cực d-ơng, catôt là cực âm

+ Các cation kim loại nặng bị điện phân trong dung dịch theo thứ tự từ trái qua phải (Kim

loại nặng gồm: Zn, Fe, Cd, Ni, Sn, Pb, H 2, Cu, Hg, Ag, Pt, Au)

+ N-ớc là chất điện phân cuối cùng trong dung dịch, chất khí thoát ra ở catôt duy nhất là

+ Các anion gốc axit không chứa ôxi bị điện phân trong dung dịch theo thứ tự từ phải qua trái

+ N-ớc là chất điện phân tiếp sau halogen trong dung dịch ( ôxi là chất khí giải phóng sau cùng ở anốt)

4 Định luật Faraday

Ta có công thức Faraday: A.I.t

m=

n.F (1) Trong đó: - m là khối l-ợng gam chất thu đ-ợc ở điện cực

- A là khối l-ợng mol nguyên tử của chất thu đ-ợc ở điện cực

- n là số electron mà nguyên tử hoặc ion cho hoặc nhận

- I là c-ờng độ dòng điện (Ampe)

- t là thời gian quá trình điện phân

- F là hằng số Faraday và bằng F=96500 Culong/mol

Chú ý: tr-ờng hợp ở mỗi điện cực có nhiều quá trình nh-ờng hoặc nhận e xẩy ra, thì việc sử dụng

công thức tính trên rất mất nhiều thời gian nên ta áp dụng công thức tính: số mol e nh-ờng hoặc nhận bằng số e nh-ờng hoặc nhận nhân số mol chất

n =n => n = (2)

5 Một số dạng điện phân tiêu biểu

a Điện phân nóng chảy muối halogen của kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ

Pt p- sự điện phân

2MX dpnc 2M nX   Trong đó M là kim loại kiềm hoặc kim loại thổ ( Na, K, Ca, Ba…)

X là halogen ( Clo, Brom…)

b Điện phân nóng chảy ôxit kim loại: Al 2 O 3

Pt p- sự điện phân

2Al O dpnc 4Al 3O  

Các điện cực th-ờng dùng bằng grafit

c Điện phân nóng chảy hiđrôxit kim loại kiềm:

II bài toán áp dụng

Bài toán 1 (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2007) Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ, sau một thời gian thu đ-ợc 0,32 gam Cu ở catôt và một l-ợng khí X ở anốt Hấp thu l-ợng khí X trên vào 200 ml dung dịch NaOH ( ở nhiệt độ th-ờng) Sau phản ứng nồng độ NaOH còn lại

là 0,05 M ( giả thiết dung dịch thay đổi không đáng kể) Nồng độ dung dịch NaOH ban đầu là:

A 0,1 mol/lít B 0,15 mol/lít C 0,2 mol/lít D 0,05 mol/lít

Bài giải

Ta có pt p- sự điện phân dung dịch

CuCl Cu Cl 0,005 0,005mol

Sau p- trên nồng độ NaOH còn lại là 0,05 M, nghĩa là NaOH d-

n NaOH d-.= 0,05.0,2=0,01 mol, n NaOH ban đầu.= 0,01+0,01=0,02 mol

NaOH 0,1 M A dung

0, 2

Bài toán 2 (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối B-2007) Tiến hành với điện cực trơ, màng

ngăn xốp dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl Để sau quá trình điện phân thu đ-ợc dung dịch tác dụng đ-ợc với phenolphtalein sang màu hồng thì mối quan hệ của a và b là:

A 2a<b B a=2 b C 2a > b D 2a=2

Bài toán 3 Hòa tan 2,34 gam NaCl vào n-ớc rồi đem điện phân ( điện cực trơ, có màng ngăn) thu

đ-ợc 2,4 lít dung dịch có pH = 12 Hiệu suất của quá trình điện phân là:

=> nNaCl=0,024 mol, mặt khác theo giả thiết bài toán thì nNaCl=2,34:58,5=0,04 mol

Vậy hiệu suất 0,024

H 100% 60% C dung 0,04

Bài toán 4 Khi điện phân với điện cực trơ dung dịch hỗn hợp chứa HCl và 7,8 gam MCl2 đến khi

M2+ hết thấy ở anôt có 2,464 lít khí Cl2 và catôt lúc đầu có 1,12 lít khí H2 thoát ra, sau đó đến kim loại M thoát ra (Biết hiệu suất p- điện phân là 100% và các khí đều đo ở đktc) Công thức của muối đem điện phân là:

A CuCl2 B ZnCl2 C NiCl2 D FeCl2

Bài toán 5 Khi điện phân 500ml dung dịch CaCl2 với điện cực platin có màng ngăn thu đ-ợc 123

ml khí ( ở 270C, 1atm) ở anốt Xem thể tính dung dịch thay đổi không đáng kể Giá trị pH sau điện phân là:

Bài toán 6 Đem điện phân 100 ml dung dịch muối sunfat của kim loại hóa trị II điện cực trơ và

dòng điện một chiều c-ờng độ 3A sau thời gian 1930 giây thấy khối l-ợng tăng 1,92 gam ( xem

sự điện phân và các quá trình khác xẩy ra với hiệu suất 100%) Kim loại hóa trị II với thể tích khí thoát ra ở anôt lần l-ợt là:

1,92

M 64 (Cu) va V 22, 4.0,015 0,336 (lit)

0,03

Bài toán 7 Đem điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 dùng hai điện cực trơ và dòng điện một chiều c-ờng độ 1A đến khi catôt thấy xuất hiện bọt khí thoát ra thì dừng lại Dung dịch sau điện phân có pH=1( xem sự điện phân và các quá trình khác xẩy ra với hiệu suất 100%) Thời gian điện phân và nồng độ mol của dung dịch CuSO4 lần l-ợt là:

4

e

Cu M(CuSO ) Cu

I.t

n 0, 01 t 965 (s),96500

4AgNO  2H O  4Ag 4HNO   O 

Sau điện phân thu đ-ợc 100 ml dung dịch có pH=1

=>   H   0,1   HNO3  nAgNO3  nHNO3  0,1mol

Cô cạn dung dịch ta thu đ-ợc AgNO3 d-, đem nung thu đ-ợc kim loại Ag

0 t

 

3 AgNO (bd)

A 2 mol/lÝt B 3 mol/lÝt C 1 mol/lÝt D 0,5 mol/lÝt

A 4,30 gam B 1,88 gam C 2,42 gam D 2,44 gam

Bài toán 11 Hòa tan 30,4 gam FeSO4 vào 200 ml dung dịch HCl 1,095% thu đ-ợc dung dịch X,

đem điện phân dung dịch X với điện cực trơ màng ngăn xốp c-ờng độ dòng điện I= 1,34 A trong thời gian 2 giờ (Biết hiệu suất p- điện phân là 100%)

1 Khối l-ợng kim loại thoát ra ở catôt là:

A 8,4 gam B 11,2 gam C 16,8 gam D 22,4 gam

2 Thể tích thoát ra ở anôt (đktc) là:

A 1,344 lít B 0,448 lít C 0,672 lít D 0,896 lít

3 Khối l-ợng dung dịch sau phản ứng điện phân là:

A 198,4 gam B 211,2 gam C 126,8 gam D 226,7 gam

Bài toán 12 Cho chất rắn X gồm 1,92 gam Cu và 0,84 gam Fe tác dụng hết với clo d-, sau đó lấy

sản phẩm hòa tan trong n-ớc đ-ợc dung dịch Y Điện phân Y với điện cực trơ tới khi ở anốt thu

đ-ợc 504 ml khí (đktc) (Biết hiệu suất p- điện phân là 100%) Khối l-ợng catôt tăng lên là:

A 1,08 gam B 0,84 gam C 1,12 gam D 0,96 gam

0,0225… 0,045 mol

áp dụng ĐLBT E ta có: 0,015 + 2x = 0,045 => x=0,015 mol < 0,03 mol nên Cu2+ ch-a điện phân hết Khối l-ợng catot tăng lên do Cu bám vào

mCu= 64 0,015= 0,96 gam

Bài toán 13 Hòa tan 1,49 gam KCl vào n-ớc rồi đem điện phân ( điện cực trơ, có màng ngăn) thu

đ-ợc 500 ml dung dịch có pH = 12 Hiệu suất của quá trình điện phân là:

=> nKCl=0,005 mol, mặt khác theo giả thiết bài toán thì nKCl=1,49:74,5=0,02 mol

Vậy hiệu suất 0,005

H 100% 25% A dung 0,02

III bài toán tự giải

Bài toán 1 Điện phân dung dịch có chứa CuSO4 và KCl ( điện cực trơ, có vách ngăn) đến khi n-ớc bắt đầu điện phân thì dừng lại, thì thu đ-ợc 0,896 lít khí (đktc) tại anôt, dung dịch sau điện phân hòa tan vừa đủ 1,62 gam ZnO ( biết Cu2+ điện phân hết, Cl- còn d-) Tổng khối l-ợng của hai muối tr-ớc khi điện phân là:

A 4,47 gam B 5,96 gam C 12,47 gam D 9,16 gam.

Bài toán 2 Sau một thời gian điện phân 200ml dung dịch CuSO4 thu đ-ợc 6,4 gam đồng bám vào catôt ngâm một đinh sắt sạch trong dung dịch sau điện phân cho đến khi phản ứng xẩy ra hoàn toàn thì thấy khối l-ợng đinh sắt giảm 4,8 gam Nồng độ ban đầu của dung dịch CuSO4 ban đầu là:

A 2 mol/lít B 3 mol/lít C 1 mol/lít D 0,5 mol/lít

Bài toán 3 Khi điện phân với điện cực trơ dung dịch hỗn hợp chứa HCl và 8,16 gam MCl2 đến khi

M2+ hết thấy ở anôt có 0,11 mol khí Cl2 và catôt lúc đầu có 0,05 mol khí H2 thoát ra, sau đó đến kim loại M thoát ra (Biết hiệu suất p- điện phân là 100%) Công thức của muối đem điện phân là:

A CuCl2 B ZnCl 2 C NiCl2 D FeCl2

Bài toán 4 điện phân dung dịch chứa NaOH 0,01 M và Na2SO4 0,01 M ( giả sử thể tích thay đổi không đáng kể) pH của dung dịch sau điện phân có giá trị là:

A pH=2 B pH= 1 C pH=13 D pH=12.

Bài toán 5 Tiến hành với điện cực trơ, màng ngăn xốp dung dịch chứa x mol CuSO4 và y mol NaCl Để sau quá trình điện phân thu đ-ợc dung dịch bazơ thì mối quan hệ của x và y là:

A 2x>3y B 2x>y C 2x<y D x=y

Bài toán 6 Tiến hành với điện cực trơ, màng ngăn xốp dung dịch chứa y mol CuSO4 và y mol NaCl Để sau quá trình điện phân thu đ-ợc dung dịch tác dụng đ-ợc với Al2O3 thì mối quan hệ của

Bài toán 8 Điện phân dung dịch muối clorua của một kim loại X với điện cực trơ Khi ở catôt thu

đ-ợc 16 gam kim loại X thì ở anốt thu đ-ợc 5,6 lít khí (đktc) Kim loại X là:

Bài toán 9 Tiến hành với điện cực trơ, màng ngăn xốp dung dịch chứa x mol CuSO4 và y mol NaCl Để sau quá trình điện phân thu đ-ợc dung dịch axit thì mối quan hệ của x và y là:

A x>y B 2x>y C 2x<y D x=y

Bài toán 10 Tiến hành điện phân 400 ml dung dịch chứa HCl và KCl trong bình điện phân có

vách ngăn với c-ờng độ dòng điện 9,56 Ampe trong thời gian 20 phút thì ngừng điện phân, thu

đ-ợc một dung dịch chứa một chất tan và có pH =13 Nồng độ HCl và KCl ban đầu t-ơng ứng là:

A 0,3 và 0,1 mol/lít B 0,1 và 0,3 mol/lít

C 0,2 và 0,1 mol/lít D 0,3 và 0,2 mol/lít

BÍ QUYẾT 18 Giải nhanh bài toán bằng cách bỏ qua giai

đoạn trung gian

I Cơ sở lý thuyết:

Đối với các bài toán hỗn hợp bao gồm nhiều ph-ơng trình phản ứng xảy ra, ta chỉ cần lập sơ

đồ hợp thức hóa giữa trạng thái chất đầu và trạng thái chất cuối, bỏ qua trạng thái trung gian

Thí dụ 1: Hoà tan a gam hỗn hợp X gồm Al, Zn và Fe trong HCl dư thì thu được hỗn hợp

dung dịch muối Y1 và khí Y2 Cho dung dịch Y1 tác dụng với NaOH dư, lọc kết tủa rồi nung trong không khí đến khối lượng không đổi thì thu được b gam chất rắn Z

Ta thấy chất rắn cuối cùng là Fe2O3, vậy nếu tính đ− ợc số mol Fe có trong X ta sẽ tính

đ− ợc số mol Fe2O3 và ng-ợc lại nếu tính đ− ợc số mol Fe2O3 thì tính đ− ợc số mol Fe Cần chú ý

đối với dạng bài toán này nếu liên quan đến Al, Zn, Cr là những hợp chất l-ỡng tính nên hiđrôxit của chúng tan trong môi tr-ờng kiềm d-

Thí dụ 2: Cho hỗn hợp X gồm các chất rắn Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 tan hoàn toàn trong dung dịch HCl, dung dịch thu đ− ợc cho tác dụng với dung dịch NaOH d− , lọc kết tủa, nung trong không khí đến khối l− ợng không đổi thu đ− ợc m gam chất rắn Tính m

Ta thấy chất rắn cuối cùng là Fe2O3, vậy nếu tính đ− ợc tổng số mol Fe có trong X ta sẽ tính

đ− ợc số mol Fe2O3

Thí dụ 3: Cho hỗn hợp gồm: Fe, Zn, Mg tác dụng hết với dung dịch HCl, cho từ từ dung dịch

NaOH vào dung dịch thu đ− ợc đến kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa, nung trong không khí đến khối l− ợng không đổi thu đ− ợc m gam chất rắn, tính m Ta thấy, nếu biết đ− ợc số mol các kim loại ban đầu, ta lập đ− ợc sơ đồ hợp thức giữa chất đầu và cuối : Fe → Fe2O3, Zn → ZnO, Mg → MgO ta sẽ tính đ− ợc khối l− ợng các oxit

Nh-ng cần chú ý nếu thu đ-ợc kết tủa nhỏ nhất thi sơ đồ hợp thức sẽ khác

Thí dụ 4: Cho hỗn hợp Fe, Zn, Al tác dụng hết với dung dịch HCl, cho từ từ dung dịch

NaOH vào dung dịch thu đ− ợc đến kết tủa nhỏ nhất, lọc kết tủa, nung trong không khí đến khối l− ợng không đổi thu đ− ợc m gam chất rắn, tính m

Ta thấy, nếu biết đ− ợc số mol các kim loại ban đầu, ta lập đ− ợc sơ đồ hợp thức giữa chất đầu và cuối : Fe → Fe2O3 ta sẽ tính đ− ợc khối l− ợng oxit Fe2O3., còn không có quá trình sơ đồ hợp thức: Zn → ZnO, Al→ Al2O3 , ở đây hiđrôxit của Zn và Al đã tan hết trong NaOH d-

Khi muốn giải nhanh các bài toán trắc nghiệm thì chúng ta cần có kỹ năng giải toán thuần thục, nắm vững lý thuyết, viết ptp- thành thạo, lúc đó chúng ta không cần viết ptp- mà vần biết

đ-ợc trạng thái đầu và trạng thái cuối của các ph-ơng trình phản ứng đó

II - Bμi toán áp dụng

Bài toán 1: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối B-2008) Nung một hỗn hợp rắn gồm a mol

FeCO3 và b mol FeS2 trong bình kín chứa không khí d-, sau khi các phản ứng xẫy ra hoàn toàn,

đ-a bình về nhiệt độ ban đầu thì đ-ợc chất rắn duy nhất là Fe2O3 và hỗn hợp khí Biết áp suất tr-ớc

và sau phản ứng đều bằng nhau Mối liên hệ giữa và b là: ( biết sau các phản ứng l-u huỳnh có số

ôxi hóa +4, thể tích các chất rắn không đáng kể)

A a= 0,05b B a=b C a=4b D a=2b

a +b =5b a = 4b C sai (do ch-a biết số mol oxi)

Bài toán 2: Hỗn hợp chất rắn X gồm 16 gam Fe2O3 và 23,2 gam Fe3O4 Hoà tan hoà n toà n X bằng dung dịch HCl d- thu đ-ợc dung dịch Y Cho NaOH dư và o Y, thu được kết tủa Z Lọc lấy

kết tủa, rữa sạch rồi đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất

rắn T Giá trị m là:

A 32,0 gam B 64,0 gam C 40,0 gam D 39,2 gam

Fe O 8HCl FeCl 2FeCl 4H O(2)

HCl NaOH NaCl H O(3)

FeCl 2NaOH Fe(OH) 2NaCl(4)

FeCl 3NaOH Fe(OH) 3NaCl(5)

Ta có trong m gam chất rắn T có 16 gam Fe2O3 ban đầu Vậy chỉ cần tính

l− ợng Fe2O3 tạo ra từ Fe3O4 theo mối quan hệ chất đầu (Fe3O4) và cuối (Fe2O3)

Chú ý: gặp bài toán dạng này không cần viết ptp- tức là bỏ qua trang thái trung gian ( 7 ptp-)

+ Nếu mT = 16 +160.0,1 =32,0 gam => A sai

+ Nếu mT = 16 +160.0,3 =64,0 gam => B sai

+ Nếu mT = 16 + 23,2 = 39,2 gam => D sai

Bài toán 3 Cho 16,8 gam Fe và 6,5 gam Zn tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng d− Sau phản ứng thu đ− ợc dung dịch A và V lít khí H2 (ở đktc) Cho dung dịch NaOH d− vào dung dịch A thu

đ− ợc kết tủa B Lọc B nung trong không khí đến khối l− ợng không đổi đ− ợc m (gam) chất rắn

Chú ý: Nếu chúng ta có kỹ năng làm toán thì không cần phải viết ptp-, nghĩa là bỏ qua trạng thái

trung gian, xác định trạng thái đầu và trạng thái cuối

+ nếu

2 H

V  0,3.22, 4  6,72 lit  A sai