KIẾN THỨC CƠ BẢN Trường hợp áp dụng phương pháp: các chất phản ứng thì có thể giải bài tập thông qua các bán phản ứng.. Các bước lập phương trình ion-electron: Bước 1: Viết các quá hì
Trang 1Thầy phạm Minh Thuận Sống là để dạy hết mình 1
CHƯƠNG 26: PHƯƠNG PHÁP DÙNG PHƯƠNG TRÌNH ION-ELECTRON
A KIẾN THỨC CƠ BẢN
Trường hợp áp dụng phương pháp:
các chất phản ứng thì có thể giải bài tập thông qua các bán phản ứng
Các bước lập phương trình ion-electron:
Bước 1: Viết các quá hình oxi hoá - khử (cho - nhận electron)
Bước 2: Cân bằng các nguyên tố hiđro (H) và oxi (O):
Cân bằng nguyên tố oxi (O): Vế nào thiếu oxi (O) thì thêm H2O, thiếu bao nhiêu O thêm bấy nhiêu
H2O
Cân bằng nguyên tố hiđro (H): Vế nào thiếu hiđro (H) thì thêm H+, thiếu bao nhiêu hiđro (H) thì thêm
Bước 3: Tính số electron trao đổi và nhân các hệ số thích hợp
Bước 4: Cộng các bán phản ứng chúng ta sẽ được phương trình phản ứng (Chú ý giản ước những phân tử
ion cùng xuất hiện ở 2 vế)
Nhận xét
Với phương pháp này, ta có thể tiết kiệm thời gian giải những bài toán dài và giải được nhiều dạng toán phức tạp mà các cách thông thường không thể làm được
B VÍ DỤ MINH HỌA
Bài 1: Cho 1,35 gam hỗn hợp A gồm Cu, Mg, Al tác dụng với HNO3 dư được 1,12 lít NO và NO2 (đktc)
có khối lượng mol trung bình là 42,8 Tổng khối lượng muối nitrat sinh ra là:
Lời giải
Ta có các bán phản ứng:
Như vậy, tổng electron nhận là 0,07 mol
Gọi x, y, z lần lượt là số mol Cu, Mg, Al có trong 1,35 gam hỗn hợp kim loại
Ta có các bán phản ứng:
2
Al→Al++3e
=> 2x + 2y + 3z = 0,07
Khối lượng muối nitrat sinh ra là:
( 3 ) 2 ( 3 ) 2 ( 3 ) 3
Đáp án D
Trang 2Bài 2: Hỗn hợp A gồm nhiều kim loại chưa biết hóa trị hòa tan vừa vặn trong 800ml dung dịch HNO3
Lời giải
Ta có:
2,4 → 0,2
NO−+4H++3e→NO 2H O+ (2)
0,4→ 0,1
Từ (1) và (2)
3
HNO3
M
Đáp án C Bài 3: Hòa tan m gam hỗn hợp Y gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 (với
2 3 FeO Fe O
Lời giải
Fe3O4 nH+ =nHNO3 =0, 2.1, 5=0, 3 (mol)
Cách 1:
8
3 3
3
0, 3
3
28
NO−+4H++3e→NO 2H O+ (2)
3.0, 3
28
0, 3
28
28
Cách 2: 3Fe OA 4+28HNO3→9Fe NO( 3)3+NO 14H O+ 2
Trang 3Thầy phạm Minh Thuận Sống là để dạy hết mình 3
Mol: 3.0, 3
28 →0,3 → 0, 3
28
Suy ra kết quả như trên
Đáp án A Chú ý
Một số bạn có thể giải sai như sau:
8
3 3
3
NO3−+4H++3e→NO 2H O+ 2
=>m = 0,225.232 = 52,2 (g); x = 0,075.22,4 = 1,68 lít
Bài 4: Hòa tan 0,1 mol Cu kim loại trong 120 ml dung dịch X gồm HNO3 1M và H2SO4 0,5M Sau khi phản ứng kết thúc thu được V lít khí NO duy nhất (đktc) Giá trị của V là
Lời giải
H
3 NO
Phương trình ion:
Sau phản ứng: 0,01 0 0,06 → 0,06
=>VNO = l,344(lít)
Đáp án A Bài 5: Cho hỗn hợp gồm 0,15 mol CuFeS2 và 0,09 mol Cu2FeS2 tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu
lượng không đổi thu được a gam chất rắn Giá trị của m và a là:
Lời giải
Ta có các bán phản ứng:
CuFeS2+8H O2 →Cu2++Fe3++2SO24+16H++17e
Cu FeS2 2+8H O2 →2Cu2++Fe3++2SO24+16H++19e
Trang 4Mol: 0,09 → 0,18 →0,09 →0,18
4
SO
0,48 → 0,48
=> m = 233.0,48 = 111,84 gam
=> a = 80.0,33 +160.0,12 +111,84 = 157,44 gam
Đáp án A Nhận xét
bằng nguyên tố O và điện tích 2 vế của bán phản ứng Khi kết hợp với các bán phản ứng có sự tham gia
Bài 6: Dung dịch A chứa 0,01 mol Fe(NO3)3 và 0,15 mol HC1 có khả năng hòa tan tối đa bao nhiêu gam
Cu kim loại? (Biết NO là sản phẩm khử duy nhất)
Lời giải
Cu+2Fe + →2Fe ++Cu +
=> mCu tối đa = 64.(0,045 + 0,005) = 3,2 (g)
Đáp án C
C BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG
Câu 1: Cho 3,48g bột Mg tan hết trong dung dịch hỗn hợp HC1 và KNO3 thu được dung dịch X chứa m
Câu 2: Nung 18,1 gam chất rắn X gồm Al, Mg và Zn trong oxi một thời gian được 22,9 gam hỗn hợp
dung dịch chứa 73,9 gam muối Giá frị của V là
Câu 3: Hòa tan hết 2,24 gam bột Fe vào 120 ml dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch X Cho X tác
khử duy nhất, đktc) và m gam chất rắn Giá trị của m và V lần lượt là
Trang 5Thầy phạm Minh Thuận Sống là để dạy hết mình 5
Câu 4: Có ba dung dịch riêng biệt: H2SO4 1M; KNO3 1M; HNO3 M được đánh số ngẫu nhiên là (1), (2), (3)
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí đo ở cùng điều kiện
So sánh nào sau đây đúng?
Câu 5: Cho 17,9g hỗn hợp gồm Fe, Cu, Al vào bình đựng 200 gam dung dịch H2SO4 24,01% Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 9,6g chất rắn và có 5,6 lít khí (đktc) thoát ra Thêm tiếp 10,2g
tạo thành là và khối lượng muối trong dung dịch là:
Câu 6: Cho 30,88 g hỗn hợp Cu, Fe3O4 vào V ml dung dịch HCl 2M được dung dịch X và còn l,28g chất
gam kết tủa Giá trị m là:
Câu 7: Cho 3,2 gam Cu tác dụng với 100ml hỗn hợp HNO3 (0,8M) và H2SO4 0,2M, sản phẩm khử duy nhất là khí NO Số gam muối khan thu được khi cô cạn dung dịch sau phản ứng là:
Câu 8: Dung dịch X chứa các ion Fe3+, NO3−, NH4+, Cl- Chia dung dịch X thành 3 phần bằng nhau Phần
1 tác dụng với dung dịch NaOH dư đun nóng thu được 6,72 lít khí (đktc) và 21,4 gam kết tủa Phần 2 cô
ra khí NO Giá trị của mlà:
Câu 9: Để xác định nồng độ Ag+ có trong một mẩu dung dịch, người ta tiến hành như sau: Cho bột sắt dư
Câu 10: Cho 0,64 gam S tan hoàn toàn trong 150g dung dịch HNO3 63%, đun nóng thu được khí NO2
(sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X Hãy cho biết X có thể hòa tan bao nhiêu gam Cu (Biết sản phẩm khử duy nhất là NO)
Câu 11: Cho 19,2 gam Cu vào 500ml dung dịch NaNO3 1M Sau đó thêm 500ml dung dịch HCl 2M đến phản ứng hoàn toàn thu được khí NO và dung dịch X Phải thêm bao nhiêu lít dung dịch NaOH 0,4M để
Trang 6Câu 12: Cho m gam hỗn hợp gồm Cu và Fe vào 200ml dung dịch HNO3 2M và H2SO4 1M thấy có khí
NO duy nhất thoát ra và còn lại 0,2m gam chất rắn chưa tan Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 50g hỗn hợp muối khan Biết NO là sản phẩm khử duy nhất Vậy m là:
Câu 13: Cho 11,6 gam FeCO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp khí (CO2; NO) và dung dịch X Khi thêm HCl dư vào dung dịch X thì hòa tan tối đa bao nhiêu gam bột Cu (Có khí NO bay ra)
Câu 14: Hỗn hợp X gồm Fe(NO3)2, BaCl2, NH4NO3 đem hòa tan vào nưóc được dung dịch A Chia A thành 2 phân bằng nhau
Phần 1: cho HCl dư vào thấy thoát ra 448 ml khí NO.Tiếp tục thêm mẫu Cu dư vào và đun nóng thấy thoát ra tiếp 3136 ml khí NO Các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn
Hỏi thành phần phần trăm 3 muối trong hỗn hợp ban đầu là
A Fe(NO3)2:30,35%; BaCl2: 31,48%; NH4NO3: 38,17%
B Fe(NO3)2: 35,27%; BaCl2: 20,38%; NH4NO3: 44,35%
C Fe(NO3)2: 53,36%; BaCl2: 30,83%; NH4NO3:15,81%
D Fe(NO3)2: 35,13%; BaCl2: 42,24%; NH4NO3: 22,53%
Câu 15: Cho 18,2 gam hỗn hợp A gồm Al và Cu vào l00ml dung dịch B chứa HNO3 2M và H2SO4 12M
Câu 16: Cho miếng Fe nặng m gam vào dung dịch HNO3, sau phản ứng thấy có 13,44 lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) và còn lại 4,8 gam chất rắn không tan Giá trị của m là:
Câu 17: Khi hòa tan hoàn toàn 0,02 mol Au bằng nước cường toan thì số mol HCl phản ứng và số mol
NO (sản phẩm khử duy nhất) tạo thành lần lượt là:
Câu 18: Hòa tan hoàn toàn 0,1 mol Cu kim loại trong 120ml dung dịch X gồm HNO3 1M và H2SO4
0,5M Sau khi phản ứng kết thúc thu được V lít khí NO duy nhất (đktc) Giá trị của V là:
Câu 19: Cho 19,2 gam Cu vào 500ml dung dịch NaNO3 1M, sau đó thêm tiếp 500 ml dung dịch HCl 2M đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X và sản phẩm khử duy nhất là NO Phải thêm bao
Câu 20: Nhiệt phân một lượng AgNO3 được chất rắn X và hỗn hợp khí Y Cho toàn bộ Y vào một lượng
khử duy nhất) Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Phần trăm khối lượng X đã phản ứng là:
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT
Trang 7Thầy phạm Minh Thuận Sống là để dạy hết mình 7
Câu 1: Đáp án C
2
H
N
2
+
2
+
Ta có: ne cho = 0,29 > ne nhận = 0,21
=> Phản ứng tạo thành NH4+
4
NH
0, 29 0, 21
8 +
−
=> mmuối = mMg + mK + mCl
= 3,48 + 0,05.39 + 0,01.18 + 0,35.35,5 = 18,035 (g)
Câu 2: Đáp án C
3
NO
73, 9 18,1
0, 9(mol); n 0, 3 mol 62
−
2
2
;
4
NO
→
N
H
Câu 3: Đáp án D
2 2
→
2
2 3
3
0, 0
NO
3Fe
→
→
Ag AgCl
Câu 4: Đáp án C
3Cu 8H+ ++2NO−→3Cu ++2NO 4H O+
15
4
Trang 8Trường hợp trộn KNO3 và HNO3
5
4
10
4
Từ (1), (2) và (3) => V2 =3V1
Câu 5: Đáp án C
Đặt a, b lần lượt là số mol Fe và Al
=>56a + 27b = 17,9 - 9,6
2
H
n = +a 1, 5b=0, 25 =a 0,1; b=0,1
2 3
2
0,1
+
=> VNO = 0,12.22,4 = 2,668 lít
mmuối = mkim loại ++mSO 2 − +mNa + =67, 7 (g)
Câu 6: Đáp án A
=> 64a + 232b = 30,88
64
=
2
Fe
4H++NO−+3Fe + →Fe ++NO 2H O+
Ag
Ag AgCl
Câu 7: Đáp án C
3
2
Trang 9Thầy phạm Minh Thuận Sống là để dạy hết mình 9
Câu 8: Đáp án A
Xét trong mỗi phần:
Bảo toàn điện tích => a + b = 0,3 + 0,2.3 => a + b = 0,9 (1)
Bảo toàn khối lượng
=> 62a + 35,5b = 56,5 - 0,3.18 - 0,2.56 (2)
=
Khi cho Cu vào phần 3 ta được:
3 3
2
Câu 9: Đáp án B
2
Ag
Câu 10: Đáp án C
3
n =0, 02; n =1, 5(mol).Cho S vào HNO3
Cho Cu vào bình phản ứng:
2
8H++2NO−+3Cu→3Cu ++2NO 4H O+
=> nCu phản ứng 0, 02.2 1, 38
.3 0, 5325 8
+
=> m = 34,08 (g)
Câu 11: Đáp án C
3
2
=> Để kết tủa hết Cu2+
2
Câu 12: Đáp án A
Trang 102 4
Vì sau phản ứng còn kim loại dư
=> Fe bị oxi hóa lên Fe2+
Gọi M là kim loại chung
Bảo toàn e => 2nM = 0,6 => nM = 0,3 (mol)
Câu 13: Đáp án C
Tác dụng với HC1 và Cu
2
→
Câu 14: Đáp án C
2
3
2
NO(1) Fe
NO NO
+
−
Phần 2:
mkết tủa =
FeCO BaCO
=> y = 0,03
Ta có số mol 3 chất, từ đó dễ dàng tính được phần trăm khối lượng mỗi chất
Câu 15: Đáp án D
Theo sơ đồ đường chéo
2
SO
=
=
Trang 11Thầy phạm Minh Thuận Sống là để dạy hết mình 11
2
2
2
chÊt tan kim lo¹ i SO H
= 18,2 + 96 + 1 = 115,2 (g)
Câu 16: Đáp án C
2
NO
n =0, 6(mol)
→
Bảo toàn electron ta có:
Câu 17: Đáp án C
Bảo toàn electron ta có: ne cho = ne nhận
3 HCl
Câu 18: Đáp án A
3
2
8H++2NO−+3Cu→3Cu ++2NO 4H O+
Câu 19: Đáp án D
3
2
8H++2NO−+3Cu→3Cu ++2NO 4H O+
Cu phản ứng hoàn toàn => nH+ phản ứng = 0,8
NaOH
H du
Câu 20: Đáp án A
4H++NO−+3e→NO 2H O+
3
e