CONG PHA BAI TOAN OXI HOA KHU

Nội dung định luật bảo toàn nguyên tố : - Trong phản ứng hóa học, các nguyên tố luôn được bảo toàn.. - Điểm mấu chốt của phương pháp là phải xác định được đúng các hợp phần có chứa nguy

Trang 1

30S CÔNG PHÁ BÀI TOÁN

OXI HÓA KHỬ

Vũ Thanh Tùng – GV Hóa Học Tại Hà Nội

Người đọc quá nhiều và dùng tới bộ óc quá ít sẽ rơi vào thói quen suy nghĩ lười biếng

Any man who reads too much and uses his own brain too little falls into lazy habits of thinking

Albert Einstein

JULY 10, 2016

0947.15.94.36

www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01

Trang 2

Cập nhật tài liệu & clip Ôn Thi miễn phí tại: https://www.facebook.com/tungtnv

Trung tâm Hỗ Trợ Giáo Dục cộng đồng

Ban chuyên môn

Thầy Tùng TNV tặng tất cả các em Chúc các em học tập thật tốt!

Vài lời thầy nhắn nhủ đến các em: Học tập là một quá trình cần sự nỗ lực, cố gắng

từ chính bản thân các em, để đạt đến trình độ 30s cho 1 câu oxi hóa khử thậm chí ít thời gian hơn nữa các em cần bỏ thời gian rèn luyện & không ngừng sáng tạo Với

kinh nghiệm 8 năm giảng dạy môn Hóa Học, dưới đây là những gì chắt lọc nhất có

thể hệ thống & tổng hợp giúp các em Hãy đừng cố gắng mà hãy thể hiện hết khả

năng, thầy tin các em sẽ sử dụng hiệu quả tài liệu này Chúc các em thành công

Nếu thấy hay hãy chia sẻ & cho thầy biết cảm nghĩ sau khi đã sử dụng tài liệu

Chúng ta có thể làm bạn facebook để thầy có cơ hội đồng hành cùng sự thành công

của các em!

Thân ái: Vũ Thanh Tùng

Trang 3

A Cơ sở lí thuyết

I Định luật bảo toàn nguyên tố

1 Nội dung định luật bảo toàn nguyên tố :

- Trong phản ứng hóa học, các nguyên tố luôn được bảo toàn

2 Nguyên tắc áp dụng :

- Trong phản ứng hóa học, tổng số mol của nguy ên tố trước và sau phản ứng luôn bằng nhau

- Điểm mấu chốt của phương pháp là phải xác định được đúng các hợp phần có chứa nguyên tố X trước và sau phản ứng, áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố rút ra mối quan hệ giữa các hợp phần trước và sau phản ứng

=> kết luận cần thiết

3 Ví dụ minh họa

Câu 1: Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin và vinylaxetilen có tỉ khối so với H2 là 17 Đốt cháy hoàn toàn

0,05 mol hỗn hợp X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình dung dịch Ca(OH)2 (dư) thì khối lượng bình tăng thêm m gam Giá trị của m là

(trích thi tuyển sinh khối B 2011) HD1: [ - CT các Hiđrôcacbon là CH 4 , C 2 H 4 , C 3 H 4 , C 4 H 4 với tổng số mol là 0,05 vậy n H2O = 0,05 2=0,1 mol

- m hiđrôcacbon = m C +m H = 17.2 0,05 = 1,7g → m C = 1,7 – 2 0,1 =1,5g( do khối lượng Hiđrô chuyển hoàn toàn

vào H 2 O)

- C trong hiđrocacbon chuyển về hoàn toàn trong CO 2 nên n CO2 =n C = 1,5/12= 0,125 mol

- Khối lượng bình tăng m= m CO2 +m H2O = 0,125 44 + 18 0,1 =7,3 g ]

Câu 2: Đipeptit mạch hở X và tripeptit mạch hở Y đều được tạo nên từ một aminoaxit (no, mạch hở, trong phân

tử chứa một nhóm -NH

2 và một nhóm -COOH) Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y, thu được tổng khối lượng CO

2 và H

2O bằng 54,9 gam Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, sản phẩm thu được cho lội từ từ qua nước vôi trong dư, tạo

ra m gam kết tủa Giá trị của m là

( Trích thi tuyển sinh khối B 2010) HD2: [- xét aminoaxit thỏa mãn đề bài có CT là C n H 2n+1 NO 2 vậy đipeptit X có CT là C2nH4nN 2 O 3 , Y có CT

là C 3n H 6n-1 N 3 O 4

- khi đốt cháy Y: C 3n H 6n-1 N 3 O 4 + O 2 → 3n CO 2 + (3n – ½ ) H 2 O + N 2 ta được n CO2 - n H2O = ½ n Y , dựa vào pt tổng khối lượng CO 2 , H 2 O xđ số mol CO 2 , H 2 O và xđ CT Y => CT X ]

- Gọi số mol CO 2 , H 2 O lần lượt là a,b mol Ta có:

- Σm CO2 +m H2O = 44a +18b = 54,9(g)

- n CO2 - n H2O = ½ n Y  a- b= ½ 0,1

- Vậy số mol a= 0,9; b= 0,85 vậy CT của Y là C 9 H 17 N 3 O 4 và CT amino axit đó là C 3 H 7 NO 2 => CT của X là

C 6 H 12 N 2 O 3

- Vậy khi đốt cháy 0,2 mol X thì số mol CO 2 thu được là 1,2 mol và m CaCO3 = 120(g)

4 Bài tập học sinh tự giải

Câu 3: Cho 13,74 gam 2,4,6-trinitrophenol vào bình kín rồi nung nóng ở nhiệt độ cao Sau khi phản ứng xảy ra

hoàn toàn, thu được x mol hỗn hợp khí gồm: CO

2, CO, N

2 và H

2 Giá trị của x là

( trích thi tuyển sinh khối B 2010) www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01

Trang 4

Câu 4: Hỗn hợp X gồm axit axetic, axit fomic và axit oxalic Khi cho m gam X tác dụng với NaHCO

3 (dư) thì thu được 15,68 lít khí CO

2 (đktc) Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X cần 8,96 lít khí O

2 (đktc), thu được 35,2 gam CO

2 và y mol H

2O Giá trị của y là

(trích tuyển sinh khối A năm 2011)

Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn 0,11 gam một este X (tạo nên từ một axit cacboxylic đơn chức và một ancol đơn

chức) thu được 0,22 gam CO

2 và 0,09 gam H

2O Số este đồng phân của X là

Câu 6: Hỗn hợp X gồm C

2H

2 và H

2 có cùng số mol Lấy một lượng hỗn hợp X cho qua chất xúc tác nung nóng, thu được hỗn hợp Y gồm C

2H

4, C

2H

6, C

2H

2 và H

2 Sục Y vào dung dịch brom (dư) thì khối lượng bình brom tăng 10,8 gam và thoát ra 4,48 lít hỗn hợp khí (đktc) có tỉ khối so với H

2 là 8 Thể tích O

2 (đktc) cần để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y là

A 33,6 lít B 22,4 lít C 26,88 lít D 44,8 lít

Câu 7: Đốt cháy hoàn toàn x gam hỗn hợp gồm hai axit cacboxylic hai chức, mạch hở và đều có một liên kết đôi

C=C trong phân tử, thu được V lít khí CO

2 (đktc) và y mol H

2O Biểu thức liên hệ giữa các giá trị x, y và V là

A V=28/95(x- 62y) B V=28/55(x+30y) C 28/55(x- 30y) D V= 28/95(x +62y)

Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn 3,42 gam hỗn hợp gồm axit acrylic, vinyl axetat, metyl acrylat và axit oleic, rồi hấp

thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)

2 (dư) Sau phản ứng thu được 18 gam kết tủa và dung dịch X Khối lượng X so với khối lượng dung dịch Ca(OH)

2 ban đầu đã thay đổi như thế nào?

A Giảm 7,74 gam B Giảm 7,38 gam C Tăng 2,70 gam D Tăng 7,92 gam

Câu 9: Nung m gam hỗn hợp X gồm FeS và FeS

2 trong một bình kín chứa không khí (gồm 20% thể tích O

2 và 80% thể tích N

2) đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một chất rắn duy nhất và hỗn hợp khí Y có thành phần thể tích: 84,8% N

2, 14% SO

2, còn lại là O

2 Phần trăm khối lượng của FeS trong hỗn hợp X là

Câu 10: Khử 1,6 gam hỗn hợp 2 anđehit no bằng H2 thu được hỗn hợp 2 ancol Đun nóng hỗn hợp 2 ancol với

H2SO4 đặc được hỗn hợp 2 olefin là đồng đẳng liên tiếp Đốt cháy hết 2 olefin này được 3,52 gam CO2 Các phản ứng xảy ra hoàn toàn Công thức của 2 anđehit là:

A HCHO và CH3CHO B CH3CHO và CH2(CHO)2

C CH3CHO và C2H5CHO D C2H5CHO và C3H7CHO

( trích thi thử chuyên Nguyễn Huệ lần 1 năm 2011)

Câu 11: Cho 27,48 gam axit picric vào bình kín dung tích 20 lít rồi nung nóng ở nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra

hoàn toàn thu được hỗn hợp khí gồm CO2, CO, N2 và H2 Giữ bình ở 12230C thì áp suất của bình là P atm Giá trị của P là:

A 7,724 atm B 6,624 atm C 8,32 atm D 5,21 atm

Câu 12: Đốt cháy hoàn toàn 29,16 gam hỗn hợp X gồm RCOOH, C2H3COOH, và (COOH)2 thu được m gam

H2O và 21,952 lít CO2 (đktc) Mặt khác, 29,16 gam hỗn hợp X phản ứng hoàn toàn với NaHCO3 dư thu được 11,2 lít (đktc) khí CO2.Giá trị của m là

( trích thi thử chuyên Nguyễn Huệ lần 1 2012) www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01

Trang 5

Câu 13: Hỗn hợp khí X gồm etilen, metan, propin và vinylaxetilen có tỉ khối so với H2 là 17 Đốt cháy hoàn

toàn 0,1 mol hỗn hợp X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình dung dịch Ca(OH)2 (dư) thì khối lượng dung dịch thay đổi:

A giảm 10,4 gam B tăng 7,8 gam C giảm 7,8 gam D tăng 14,6 gam

( trích thi thử chuyên Nguyễn Huệ lần 1 2012)

Câu 14: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm FeS2 và Ag2S với số mol bằng nhau thu được 3,696 lít SO2 (đktc) và chất rắn B Cho B tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư, sau phản ứng hoàn toàn thấy còn lại m gam chất rắn không tan Giá trị của m là:

Câu 15: Một loại phân Supephotphat kép có chứa 72,68% muối canxi đihiđrophotphat còn lại gồm các chất

không chứa phốt pho Độ dinh dưỡng của loại phân lân này là:

Câu 16: Đốt cháy hoàn toàn 5,4g một amin X đơn chức trong lượng vừa đủ không khí Dẫn sản phẩm khí qua bình

đựng nước vôi trong dư thu được 24g kết tủa và có 41,664 lít (đktc) một chất khí duy nhất thoát ra X tác dụng với

HNO2 tạo ra khí N2 X là:

A đimetylamin B anilin C etylamin D metylamin

(trích thi thử đại học lần 3 năm 2011)

Câu 17 Hỗn hợp X gồm 1 ankan và 1 anken Cho X tác dụng với 4,704 lít H2 (đktc) cho đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp Y gồm 2 khí trong đó có H2 dư và 1 hiđrocacbon Đốt cháy hoàn toàn Y rồi cho sản phẩm vào nước vôi trong dư thấy khối lượng bình đựng nước vôi trong tăng 16,2 gam và có 18 gam kết tủa tạo thành Công thức của 2 hiđrocacbon là:

A C2H6 và C2H4 B C2H8 và C3H6 C C4H10 và C4H8 D C5H10 và C5H12

(trích thi thử đại học lần 3 năm 2011)

Câu 18: Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 trong 50 ml dung dịch H2SO4

18M (đặc, dư, đun nóng), thu được dung dịch Y và V lít khí SO2 (đktc và là sản phẩm khử duy nhất) Cho 450

ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y thu được 21,4 gam kết tủa Giá trị của V là:

A 3,36 lít B 4,48 lít C 6,72 lít D 5,60 lít

(trích thi thử chuyên Nguyễn Huệ lần 4 năm 2012)

Câu 19: Đốt cháy 3,2 gam một este E đơn chức, mạch hở được 3,584 lít CO2 (đktc) và 2,304 gam H2O Nếu cho

15 gam E tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 1M, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 14,3 gam chất rắn khan Vậy công thức của ancol tạo nên este trên có thể là

A CH2=CH-OH B CH3OH C CH3CH2OH D CH2=CH-CH2OH

( trích thi thử chuyên KHTN-ĐHQGHN lần 2 năm 2011)

Câu 20: Cho 200 ml dung dịch AgNO3 2,5a mol/l tác dụng với 200 ml dung dịch Fe(NO3)2 a mol/l Sau khi phản ứng kết thúc thu được 17,28 gam chất rắn và dung dịch X Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch X thu được m gam kết tủa Giá trị của m là

( trích thi thử chuyên KHTN-ĐHQGHN lần 2 năm 2011)

Câu 21: Đốt cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp X gồm 2 ancol (đều no, đa chức, mạch hở, có cùng số nhóm

-OH) cần vừa đủ V lít khí O

2, thu được 11,2 lít khí CO

2 và 12,6 gam H

2O (các thể tích khí đo ở đktc) Giá trị của

V là

(trích thi tuyển sinh khối B 2010)

II PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG

1 Nội dung định luật bảo toàn khối lượng:

- Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng luôn bằng tổng khối l ượng

Trang 6

các sản phẩm tạo thành

- Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng luôn bằng tổng khối l ượng

các sản phẩm tạo thành

- Tổng khối lượng các chất đem phản luôn bằng tổng khối l ượng các chất thu được

- Trong phản ứng của kim loại với dung dịch axit: Khối l ượng muối thu được bằng tổng khối lượng

kim loại cộng khối lượng gốc axit tạo muối

- Tổng khối lượng các chất tan trong dung dung dịch bằng tổng khối lượng của các ion

- Tổng khối lượng dung dịch sau phản ứng bằng tổng khối l ượng của dung dịch trước phản ứng

cộng khối lượng chất tan vào dung dịch trừ đi khối lượng chất kết tủa, chất bay hơi

3 Ví dụ minh họa

Câu 1: Cho 200 gam một loại chất béo có chỉ số axit bằng 7 tác dụng vừa đủ với một lượng NaOH, thu được

207,55 gam hỗn hợp muối khan Khối lượng NaOH đã tham gia phản ứng là

A 31,45 gam B 31 gam C 32,36 gam D 30 gam

( Trích đề thi tuyển sinh đại học khối B năm 2011)

Hd giải: [ pp sử dụng: m chất béo + m NAOH = m hỗn hợp muối khan + m H2O + m glixerol ] hoặc sd pp tăng giảm khối lượng ( xem 16.2)

- Do chất béo có chỉ số axit là 7 nên n NaOHpư với axit =n H2O =n KOHpư với axit = (200 7): (1000 56) =0,025 mol

- gọi số mol NaOH pư là x mol, vậy số mol NaOH thực hiện pư với este là (x – 0,025) mol, vậy số mol glixerol là (x – 0,025)/3 mol

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có pt: m chất béo + m NAOH = m hỗn hợp muối khan + m H2O + m glixerol <=> 200 + 40x = 207,55 + 0,025 18 + 92 (x – 0,025)/3 => x = 0,775 mol => m NaOH =31 gam

Câu 2: Trộn 10,8 gam bột Al với 34,8 gam bột Fe

3O

4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không

có không khí Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H

2SO

4 loãng (dư), thu được 10,752 lít khí H

2 (đktc) Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là

(trích đề thi tuyển sinh khối B 2010)

Hd giải: [ pp sd: áp dụng bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố đối với nhôm và sắt]

- Gọi số mol Al và Fe sau khi thực hiện phản ứng nhiệt nhôm là x, y mol

- Ta có Σn H2 = 1,5n Al + n Fe =1,5x + y= 0,48 mol (1)

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có m Al (trước pư) + m Fe3O4(trước pư) = m Al dư + m Fe3O4 dư + m Al2O3 + m Fe 

27x+232.(0,15 3 – y)/3 +102(0,4 – x)/2 + 56y = 10,8 + 34,8

 24x + 64/3y =9,6 (2)

- Từ (1) và (2) suy ra x = 0,08 và y= 0,36 Vậy H% = (0,4 – 0,08)/0,4=80%

4 Bài tập học sinh tự giải (15-20 bài)

Câu 3: Thuỷ phân hoàn toàn 0,2 mol một este E cần dùng vừa đủ 100 gam dung dịch NaOH 24%, thu được một

ancol và 43,6 gam hỗn hợp muối của hai axit cacboxylic đơn chức Hai axit đó là

C CH3COOH và C2H5COOH D C2H5COOH và C3H7COOH

(trích thi tuyển sinh khối A 2010) www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01

Trang 7

Câu 4: Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,02 mol C2H2 và 0,03 mol H2 trong một bình kín (xúc tác Ni), thu được

hỗn hợp khí Y Cho Y lội từ từ vào bình nước brom (dư), sau khi kết thúc các phản ứng, khối lượng bình tăng m gam và có 280 ml hỗn hợp khí Z (đktc) thoát ra Tỉ khối của Z so với H2 là 10,08 Giá trị của m là

A 0,328 B 0,620 C 0,585 D 0,205

(trích thi tuyển sinh khối A 2010)

Câu 5: Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic và hai axit cacboxylic (no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng

đẳng) tác dụng hết với Na, giải phóng ra 6,72 lít khí H2 (đktc) Nếu đun nóng hỗn hợp X (có H2SO4 đặc làm xúc tác) thì các chất trong hỗn hợp phản ứng vừa đủ với nhau tạo thành 25 gam hỗn hợp este (giả thiết phản ứng este hoá đạt hiệu suất 100%) Hai axit trong hỗn hợp X là

C C3H7COOH và C4H9COOH D C2H5COOH và C3H7COOH

(trích thi tuyển sinh khối A 2010) Câu 6: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, NaOH và Na2CO3 trong dung dịch axít H2SO4 40% (vừa đủ) thu được 8,96 lít hỗn hợp khí có tỷ khối đối với H2 bằng 16,75 và dung dịch Y có nồng độ 51,449%

Cô cạn Y thu được 170,4 gam muối Giá trị của m là:

A 37,2 gam B 50,4 gam C 50,6 gam D 23,8 gam

(trích thi thử chuyên Nguyễn Huệ lần 1 năm 2012)

Câu 7: Cho 17,6 gam Chất X công thức C4H8O2 tác dụng hoàn toàn với 100 ml dung dịch chứa NaOH 1,5M và

KOH 1,0M Sau phản ứng cô cạn thu 20 gam chất rắn Công thức X là

Câu 8: Chia 23,6 gam hỗn hợp gồm HCHO và chất hữu cơ X là đồng đẳng của HCHO thành 2 phần bằng nhau

Phần 1, cho tác dụng với H2 dư (t0C, xúc tác), sau phản ứng thu được 12,4 gam hỗn hợp ancol Phần 2, cho tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư thu được108 gam bạc Công thức phân tử của X là:

A C2H3CHO B C2H5CHO C (CHO)2 D CH3CHO

Câu 9: Cho 27,3 gam hỗn hợp A gồm hai este no, đơn chức tác dụng vừa đủ với dung dịch KOH, thu được 30,8

gam hỗn hợp hai muối của 2 axit kế tiếp và 16,1 gam một ancol Khối lượng của este có khối lượng phân tử nhỏ

có trong hỗn hợp A là

A 21 gam B 22 gam C 17,6 gam D 18,5 gam

( trích thi thử chuyên Nguyễn Huệ lần 2 2012)

Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 3,9 gam kali vào 36,2 gam nước thu được dung dịch có nồng độ

( trích thi thử lần 1 năm 2010 chuyên ĐHSPHN)

Câu 11: Cho 10,6 gam hỗn hợp hai ancol no, đơn chức tách nước ở 1400C, xúc tác H2SO4 đậc thu được 8,8 gam

hỗn hợp 3 ete có số mol bằng nhau Hai ancol là:

( trích thi thử chuyên ĐHSPHN lần 1 năm 2011)

Câu 12: Cho 16,4 gam hỗn hợp X gồm 2 axit cacboxylic là đồng đẳng kế tiếp nhau phản ứng hoàn toàn với

200ml dung dịch NaOH 1M và KOH 1M, thu được dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y, thu được 31,1 gam hỗn

hợp chất rắn khan Công thức của 2 axit trong X là:

A C3H6O2 và C4H8O2 B C3H4O2 và C4H6O2 C C2H4O2 và C3H4O2 D C2H4O2 và C3H6O2

( trích thi thử chuyên ĐHSPHN lần 1 năm 2011)

Câu 13: Hòa tan hết 26,43 gam hỗn hợp bột gồm Mg, Al, Al2O3 và MgO bằng 795 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,5M và H2SO4 0,75M (vừa đủ) Sau phản ứng thu được dung dịch X và 4,368 lít khí H2 (ở đktc) Cô cạn dung dịch X thu được khối lượng muối khan là

( trích thi thử THPT Phụ Dực_TB năm 2010) www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01

Trang 8

Câu 14: Cho V lít (đktc) hỗn hợp khí gồm 2 olefin liên tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng hợp nước (xúc tác

H+) thu được 12,9 gam hỗn hợp X gồm 3 ancol Đun nóng X trong H2SO4 đặc ở 1400C thu được 10,65 gam hỗn hợp Y gồm 6 ete khan Giả sử hiệu suất các phản ứng là 100% Công thức phân tử của 2 olefin và giá trị của V là

A C2H4, C3H6, 5,60 lít B C4H8, C5H10, 5,6 lít C C2H4, C3H6, 4,48 lít D C3H6, C4H8, 4,48 lít

( trích thi thử THPT Phụ Dực_TB năm 2011) Câu 15:Đun nóng 15,2 gam hỗn hợp 2 rượu no đơn chức, là đồng đẳng kế tiếp với H2SO4 đặc ở 140OC, thu được 12,5 gam hỗn hợp 3 ete (h = 100%) Công thức của 2 rượu là

A C3H7OH và C4H9OH B CH3OH và C2H5OH

C C2H5OH và C3H7OH D CH3OH và C3H7OH

Kết hợp hai phương pháp bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố

- Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với một nguyên tố nào đó để tìm mối liên quan về số mol

của các chất trong phản ứng, từ đó áp dụng định luật bảo to àn khối lượng để tìm ra kết quả mà đề

bài yêu cầu

2 Các ví dụ minh họa:

Các ví dụ dành cho học sinh lớp 11, 12

Bài tập : Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng với dung dịch HNO 3 dư, thu được 1,12 lít (đktc) hỗn hợp khí NO và NO2 có tỉ khối so với hiđro bằng 20 Tổng khối l ượng muối nitrat sinh ra là :

Bài tập : Cho hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu Lấy 9,94 gam X hòa tan trong lượng dư HNO3 loãng thì thoát ra 3,584 lít khí NO (đktc) Tổng khối lượng muối khan tạo thành là :

Bài tập : : Cho 18,5 gam hỗn hợp gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với 200 ml dung dịch HNO3 loãng, đun nóng Sau phản ứng thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc), dung dịch D v à còn lại 1,46 gam kim loại Nồng độ mol của dung dịch HNO3 là :

Bài tập : Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 cần 0,05 mol H2 Mặt khác hòa tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H2SO4 đặc thu được thể tích khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất) ở điều kiện ti êu chuẩn là :

A 448 ml B 224 ml C 336 ml D 112 ml

3 Bài tập áp dụng

● Bài tập dành cho học sinh lớp 11, 12

Bài tập : Hòa tan hoàn toàn 20,88 gam một oxit sắt bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được dung dịch X và 3,248 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Cô cạn dung dịch X, thu được m gam muối sunfat khan Giá trị của m là :

Bài tập : Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X

trong dung dịch HNO3 (dư), thoát ra 0,56 lít (đktc) NO (là s ản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là :

Bài tập : Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan Giá trị của m là :

Bài tập : Hòa tan hoàn toàn a gam Fe xOy bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng vừa đủ, có chứa 0,075 mol H2SO4, thu được b gam một muối và có 168 ml khí SO2 (đktc) duy nhất thoát ra Giá trị của b, a và công thức của FexOy

Trang 9

lần lượt là :

A b: 3,48 gam; a: 9 gam; FeO B b: 9 gam; a: 3,48 gam; Fe3O4

C b: 8 gam; a: 3,84 gam; FeO D b: 3,94 gam; a: 8 gam; Fe3O4

Bài tập : Khi oxi hoá chậm m gam Fe ngoài không khí thu được 12 gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe 2O3, Fe3O4 và

Fe dư Hoà tan A vừa đủ bởi 200 ml dung dịch HNO3, thu được 2,24 lít NO duy nhất (đktc) Giá trị m và CM của dung dịch HNO3 là :

A 10,08 gam và 1,6M B 10,08 gam và 2M

C 10,08 gam và 3,2M D 5,04 gam và 2M

Bài tập : Cho 18,5 gam hỗn hợp gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với 200 ml dung dịch HNO3 loãng , đun nóng Sau phản ứng thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc), dung dịch D và còn lại 1,46 gam kim loại

a Nồng độ mol của dung dịch HNO3 là :

b Khối lượng muối thu khi cô cạn dung dịch D l à :

A 48,6 gam B 65,34 gam C 24 gam D 36 gam

Bài tập : Hoà tan hoàn toàn 2,9 gam hỗn hợp gồm kim loại M và oxit của nó M2On vào nước, thu được 500 ml dung dịch chứa một chất tan có nồng độ 0,04M v à 0,224 lít khí H2 (đktc) Kim loại M là :

Bài tập : Cho V lít khí CO (đktc) đi qua m gam h ỗn hợp X gồm 3 oxit của Fe nung nóng thu được (m–4,8) gam

hỗn hợp Y và V lít CO2 (đktc) Cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được V lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Z Cô cạn dung dịch Z thu được 96,8 gam chất rắn khan m có giá trị là :

Bài tập : Cho m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl (dư) Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, được dung dịch Y Cô cạn Y thu được 7,62 gam FeCl2 và 9,75 gam FeCl3 Giá trị của m là :

III Định luật bảo toàn electron

1 Nội dung định luật bảo toàn electron :

- Trong phản ứng oxi hóa - khử, tổng số electron mà các chất khử nhường luôn bằng tổng số electron mà các chất oxi hóa nhận

2 Nguyên tắc áp dụng :

- Trong phản ứng oxi hóa - khử, tổng số mol electron mà các chất khử nhường luôn bằng tổng số mol elctron

mà các chất oxi hóa nhận

● Lưu ý : Khi giải bài tập bằng phương pháp bảo toàn electron ta cần phải xác định đầy đủ, chính xác chất khử và chất oxi hóa; trạng thái số oxi hóa của chất khử, chất oxi hóa trước và sau phản ứng; không cần quan

tâm đến trạng thái oxi hóa của chất khử và chất oxi hóa ở các quá trình trung gian

BỔ ĐỀ BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN HNO3

1 Tính khối lượng muối sunfat thu được khi hoà tan hết hỗn hợp các kim loại bằng H 2 SO 4 đặc,nóng giải phóng khí SO 2 :

m Muối = m kl +96n SO2

2 Tính khối lượng muối sunfat thu được khi hoà tan hết hỗn hợp các kim loại bằng H 2 SO 4 đặc,nóng giải phóng khí SO 2 , S, H 2 S:

m Muối = m kl + 96(n SO2 + 3n S +4n H2S )

3 Tính số mol HNO 3 cần dùng để hòa tan hỗn hợp các kim loại:

n HNO3 = 4n NO + 2n NO2 + 10n N2O +12n N2 +10n NH4NO3

Trang 10

Lưu ý: +) Không tạo ra khí nào thì số mol khí đó bằng 0

+) Giá trị n HNO3 không phụ thuộc vào số kim loại trong hỗn hợp

+)Chú ý khi tác dụng với Fe 3+ vì Fe khử Fe 3+ về Fe 2+ nên số mol HNO 3 đã dùng để hoà tan hỗn hợp kim loại nhỏ hơn so với tính theo công thức trên Vì thế phải nói rõ HNO 3 dư bao nhiêu %

4 Tính số mol H 2 SO 4 đặc,nóng cần dùng để hoà tan 1 hỗn hợp kim loại dựa theo SO 2 duy nhất:

n H2SO4 = 2n SO2

5 Tính khối lượng muối nitrat kim loại thu được khi cho hỗn hợp các kim loại tác dụng HNO 3 ( không có

sự tạo thành NH 4 NO 3 ):

m muối = m kl + 62( 3n NO + n NO2 + 8n N2O +10n N2 ) Lưu ý: +) Không tạo ra khí nào thì số mol khí đó bằng 0

+) Nếu có sự tạo thành NH 4 NO 3 thì cộng thêm vào m NH4NO3 có trong dd sau phản ứng Khi

đó nên giải theo cách cho nhận electron

+) Chú ý khi tác dụng với Fe 3+ ,HNO 3 phải dư

3 Các ví dụ minh họa

Câu 1: Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ, thu được 15,68 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CO, CO2 và H2 Cho

toàn bộ X tác dụng hết với CuO (dư) nung nóng, thu được hỗn hợp chất rắn Y Hoà tan toàn bộ Y bằng dung dịch HNO3 (loãng, dư) được 8,96 lít NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Phần trăm thể tích khí CO trong X là

(trích thi tuyển sinh khối B 2011) HD1: [ Pp: Từ số mol NO → số mol n Cu = 0,6 mol → Σn CO, H2 =n Cu =0,6 mol, Áp dụng ĐLBT e cho quả trình

hơi nước qua than nóng đỏ ta xđ được yc đề bài ]

- Gọi số mol CO, H 2 , CO 2 trong 15,68 lít hỗn hợp lần lượt là x, y, z mol Ta có Σn hh = x +y +z= 0,7 mol (I) và Σn CO,

H2 = x +y= 0,6 mol (II)

- Áp dụng ĐLBT e ta có:

Từ (I), (II), (III) ta được x = 0,2; y = 0,4; z = 0,1  % V

CO = 28,57%

Câu 2: Trộn 0,54g bột Al với 50g hỗn hợp Fe2O3, CuO, ZnO, MgO, rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm một thời gian (không có không khí), thu được hỗn hợp rắn X Hoà tan X trong dd HNO3 dư thu được 0,896 lít hỗn hợp

khí Y gồm NO2 và NO ở (đktc) Tỉ khối hơi của hỗn hợp Y so với H2 là

HD2: [ Pp: nhận thấy trong toàn bộ quá trình Al về Al +3 ; Fe về Fe +3 ; Cu về Cu +2 ; Mg về Mg +2 ; Zn về Zn +2 Vì vậy xét toàn bộ cho cả quá trình chỉ có Al nhường e và N +5 nhận e]

-Gọi số mol của NO 2 ; NO trong hỗn hợp lần lượt là: x, y mol Ta có: x +y = 0,04 mol (I)

- Quá trình nhường nhận e:

- Áp dụng ĐLBT e ta có: x +3y =0,06 (II)

- Từ (I)và (II) ta được x =0,03; y = 0,01 Vậy M hh = 42 và d hh/H2 = 21

4 Bài tập học sinh tự giải

Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	856,23 KB