1 8 bài toán vận dụng tư duy điền số điện tích

Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được V lít đktc hỗn hợp hai khí, trong đó có một khí màu nâu đỏ sản phẩm khử duy nhất và dung dịch chỉ chứa muối sunfat trung hòa... Cho Mg vào

Trang 1

Học online: NguyenAnhPhong.Vn Mua sách: Napbook.Vn Học off tại Hà Nội: 0975.509.422

1.8 Bài toán vận dụng tư duy điền số điện tích.

A Định hướng tư duy

+) Điền số điện tích là tư duy xử lý rất hay cho các dung dịch Bản chất là dựa vào sự trung hòa điện tích (số mol điện tích âm = số mol điện tích dương)

Ví dụ: Xét một dung dịch

3 2

2 4

Fe : a

Cu : b

3a 2b c 2d

Cl : c

SO : d

+ +

−











+) Ở đây chúng ta cần thêm 1 bước đó là điền được các ion vào dung dịch Muốn xử lý được linh hoạt vấn đề này các bạn chỉ cần hiểu được sự di chuyển của nguyên tố và trong quá trình điền số cần kết hợp với các định luật bảo toàn để tiết kiệm tối đa thời gian

B Ví dụ minh họa

NAP 1: Cho hỗn hợp chứa 12,0 gam Cu và 19,2 gam Fe2O3 vào dung dịch H2SO4 loãng dư, kết thúc phản

ứng còn lại m gam kim loại không tan Giá trị m là

Định hướng tư duy giải

Ta có:

2

2 3

2

Fe DSDT

BTDT

SO

n 0, 24

+ +

−





Giải thích tư duy

Cu chạy vào Cu2 + Vì có kim loại Cu dư nên toàn bộ Fe3 +chuyển hết thành Fe2 +: 0,24 mol → Theo

BTE số mol Cu phản ứng sinh ra Cu2 +là 0,12 mol

NAP 2: Hòa tan hết hỗn hợp gồm 0,01 mol Cu2S, 0,04 mol FeCO3 và x mol FeS2 bằng dung dịch HNO3

vừa đủ Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được V lít (đktc) hỗn hợp hai khí, trong đó có một khí màu nâu đỏ (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch chỉ chứa muối sunfat trung hòa Giá trị của V là:

Điền số điện tích

2

BTDT 3

2 4

Cu : 0,02

SO : 0,01 2x

+ +

−







2

BTE

NO

n 0, 01.10 0,04 0,14.15 2, 24 V 2, 28.22, 4 51,072

Do dung dịch chỉ chứa muối sunfat, Cu chạy vào Cu2 +, Fe chạy vào Fe3 +, nên ta điền số được dung dịch như bên cạnh Hai khí ở đây là CO2 và NO2 nên toàn bộ S chạy hết vào SO24−

Trang 2

NAP 3: Cho 5,6 gam Fe vào 200 ml dung dịch Cu NO( 3 2) 0,5M và HCl 1M thu được khí NO và m gam

kết tủa Xác định m Biết rằng NO là sản phẩm khử duy nhất của NO3 và không có khí H2 bay ra.

H : 0, 2

+

−







Khi đó dung dịch có: 23

2

Cl : 0, 2

NO : 0, 2 0,05 0,15

Fe : 0,1

Cu : a

−

− + +











BTDT 2a 0, 2 0,15 0, 2 a 0,075 mol

BTDT.Cu m 0,1 0,075 64 1,6 gam

NAP 4: Cho 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm vào HCl 0,8M và Fe(NO3)3 0,6M có thể hòa tan hoàn toàn

tối đa m (g) hỗn hợp Fe và Cu (tỉ lệ mol 2:3) sau phản ứng thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+ 5) Khối lượng muối khan khi cô cạn dung dịch X gần nhất với:

Ta có:

H NO 3

3

Fe : 0,3

NO : 0,9

+

−



→ 





Điền số cho X 23

2

Cl : 0, 4

NO : 0,8

Fe : 0,3 2 a

Cu : 3a

−

− + +





+





Cl− luôn không đổi là 0,4 mol, để tính NO3 trong X ta dùng BTNT.N là xong Toàn bộ Fe và Cu cuối cùng sẽ chạy vào 2

Fe + và 2

Cu +

NAP 5: Hòa tan bột Fe trong dung dịch X có chứa KNO3 và H2SO4 Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được

dung dịch Y, chất rắn không tan và 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm NO và H2, tỷ khối hơi của X so với H2 là 11,5 Cô cạn dung dịch Y thì thu được m gam rắn khan Giá trị của m là:

Trang 3

BTE BTE

2

NO : 0,3





Vì có khí H2 nên NO3− phải hết BTNT.N→nKNO3 =0,3

2

BTKL BTDT 2

4

Fe : 0,55

SO : 0,7

+

−





 →



Vì có chất rắn dư là Fe nên muối cùng là Fe2+ Có khí H2 nên dung dịch muối chỉ là muối sunfat

NAP 6: Dung dịch X chứa 0,01 mol Fe NO( 3 3) , x mol H2SO4 và 0,04 mol HNO3 Cho Mg vào X khuấy

đều tới khi các phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y, chất rắn gồm 2,96 gam hỗn hợp các kim loại và 0,1 mol hỗn hợp khí Z chứa NO và H2 Biết Y có thể tác dụng tối đa 0,38 mol KOH Cô cạn Y thu được m gam muối khan Giá trị của m là:

Đi tắt đón đầu →nKOH =0,38→nK SO2 4 =0,19→nH+ =0, 42

2

NO : a NH : 0,07 a

a 0,06

H : 0,1 a

+

→ =



Điền số điện tích

2 4 4 2

SO : 0,19

NH : 0,01 m 22,86

Mg : 0,185

− + +







NAP 7: Hòa tan bột Fe vào 200 ml dung dịch chứa NaNO3 và H2SO4 Sau phản ứng hoàn toàn thu được

dung dịch A và 6,72 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm NO và H2 có tỉ lệ mol 2:1 và 3 gam chất rắn không tan. Biết dung dịch A không chứa amoni Cô cạn dung dịch A thu được khối lượng muối khan là

BTE

2

NO : 0, 2





BTKL 2

BTDT 2

4

Na : 0, 2

SO : 0,5

+

−





→



Trang 4

Vì có chất rắn dư là Fe nên muối cùng là 2

Fe + Có khí H2 nên dung dịch muối chỉ là muối sunfat Toàn bộ

N trong NaNO3 đã bay hết lên dưới dạng NO: 0,2 mol nên số mol NaNO3 ban đầu cũng là 0,2 mol Do đó

ta điền số được cho A như lời giải bên

Phần lớn người ta thất bại không phải do họ không có khả năng, mà vì ý chí không kiên định

Ngạn ngữ của người Do Thái

Học vấn do người siêng năng đạt được, tài sản do người tinh tế sở hữu, quyền lợi do người dũng cảm nắm giữ, thiên đường do người lương thiện xây dựng

Franklin (Mỹ)

Trang 5

BÀI TẬP VẬN DỤNG NAP 1: Hòa tan bột Fe vào 200 ml dung dịch chứa NaNO3 và H2SO4 Sau phản ứng hoàn toàn thu được

dung dịch A và 6,72 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm NO và H2 có tỉ lệ mol 2:1 và 3 gam chất rắn không tan. Biết dung dịch A không chứa muối amoni Cô cạn dung dịch A thu được khối lượng muối khan là

NAP 2: Cho m gam bột Fe vào 200 ml dung dịch hỗn hợp A chứa H2SO4 1M, Fe(NO3)3 0,5M và CuSO4

0,25M Khuấy đều cho đến khi phản ứng kết thúc thu được 0,85m gam chất rắn Biết NO là sản phẩm khử duy nhất của 5

N+ Giá trị của m là:

NAP 3: Hòa tan hoàn toàn m gam Fe trong dung dịch HNO3 thấy 0,3 mol khí NO2 sản phẩm khử duy

nhất thoát ra, nhỏ tiếp dung dịch HCl vừa đủ vào lại thấy có 0,02 mol khí NO duy nhất bay ra Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng là:

NAP 4: 1200 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,8M và Fe(NO3)3 0,1M hòa tan hoàn toàn tối đa m gam

Fe (sản phẩm khử của NO3- là NO duy nhất) Giá trị của m gần nhất với:

NAP 5: Dung dịch X chứa 0,1 mol Fe(NO3)3 vào 0,24 mol HCl Dung dịch X có thể hòa tan được tối đa

bao nhiêu gam Cu (biết phản ứng tạo ra khí NO là sản phẩm khử duy nhất)

NAP 6: Dung dịch X chứa a mol Fe(NO3)3, 0,08 mol H2SO4 và 0,16 mol HCl Dung dịch X có thể hòa tan

được tối đa m gam Fe thu được 0,1 mol hỗn hợp khí NO và H2 Biết dung dịch sau phản ứng không có ion 4

NH+ Giá trị của m là:

NAP 7: Dung dịch X chứa 0,01 mol Fe(NO3)3, x mol H2SO4 và 0,04 mol HNO3 Cho m gam Mg vào X

khuấy đều tới khi các phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y, chất rắn gồm 2,96 gam hỗn hợp các kim loại và 0,1 mol hỗn hợp khí Z chứa NO và H2 Biết Y có thể tác dụng tối đa 0,38 mol KOH Giá trị của m là:

NAP 8: Cho m gam Fe vào 1 lít dung dịch gồm H2SO4 0,1M, Cu(NO3)2 0,1M, Fe(NO3)3 0,1M Sau khi

phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,69m gam hỗn hợp kim loại, dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Cô cạn dung dịch X thu được khối lượng muối khan là:

NAP 9: Cho m (g) Fe tác dụng với dung dịch gồm NaNO3 và H2SO4 khuấy đều trong điều kiện thích hợp,

sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X và 1,792 lít hỗn hợp khí Y và 1 phần kim loại không

Trang 6

tan Biết rằng Y có một khí hóa nâu ngoài không khí và tỉ khối của Y so với H2 là 8 Khối lượng muối tạo thành trong dung dịch X là:

NAP 10: Cho 2,0 gam bột Fe vào 100 ml dung dịch X chứa H2SO4 0,1M; CuSO4 0,15M; Fe(NO3)3 0,1M

thu được dung dịch Y; hỗn hợp rắn Z và khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Cô cạn dung dịch Y thu được

m gam muối khan Giá trị của m là:

NAP 11: Hòa tan hết 6,72 gam bột Fe vào 400 ml dung dịch chứa 0,16 mol KNO3 và H2SO4 Sau phản

ứng hoàn toàn thu được dung dịch A chỉ chứa các muối và 3,136 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm NO và NO2

có tỉ khối hơi so với H2 là 19 Biết dung dịch A không chứa muối amoni Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối khan Giá trị của m là:

NAP 12: Hòa tan hết m gam bột Fe vào 400 ml dung dịch chứa 0,16 mol KNO3 và H2SO4 Sau phản ứng

hoàn toàn thu được dung dịch A chỉ chứa các muối và 3,584 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm NO và NO2 có

tỉ khối hơi so với H2 là 17 Biết dung dịch A không chứa muối amoni Cô cạn dung dịch A thu được 42,08 gam muối khan Giá trị của m là:

NAP 13: Cho 1,98 gam Mg vào 100 ml dung dịch hỗn hợp chứa Fe(NO3)3 0,2M; Cu(NO3)2 0,2M và

H2SO4 0,8M Khuấy đều cho tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được V lít khí NO (đktc), 0,64 gam chất rắn và dung dịch X Tổng khối lượng muối có trong X là:

NAP 14: Cho 5,6 gam Fe vào 200 ml dung dịch Cu(NO3)2 0,5M và HCl 1M thu được khí NO và m gam

kết tủa Xác định m Biết rằng NO là sản phẩm khử duy nhất của NO3 và không có khí H2 bay ra.

NAP 15: Cho hỗn hợp 0,02 mol Fe và 0,03 mol Cu vào dung dịch chứa 0,3 mol H2SO4 và 0,1 mol NaNO3 Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X và khí NO (sp khử duy nhất) Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào X thì lượng kết tủa lớn nhất Giá trị tối thiểu của V là:

NAP 16: Cho 1 lượng bột Fe tan hết trong dung dịch chứa HNO3, sau khi phản ứng kết thúc thì thu được

2,688 lít NO (đktc) và dung dịch X Thêm dung dịch chứa 0,3 mol HCl (loãng) vào lọ thì thấy khí NO tiếp tục thoát ra và cuối cùng thu được dung dịch Y Để phản ứng hết với các chất trong dung dịch Y cần vừa hết 650 ml dung dịch KOH 1M (Biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5) Khối lượng muối có trong X là:

Trang 7

NAP 17: Cho hỗn hợp X gồm 0,09 mol Fe và 0,05 mol Fe(NO3)3 vào 500 ml dung dịch HCl 1M kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và khí NO (spkdn) Hỏi dung dịch Y hòa tan tối đa bao nhiêu gam Cu:

NAP 18: Hòa tan hết a gam bột Fe trong 100 ml dung dịch HCl 1,2M, thu được dung dịch X và 0,896 lít

khí H2 Cho X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3, sau khi kết thúc các phản ứng thu được V lít khí

NO (sản phẩm khử duy nhất) và b gam chất rắn (biết các khí đo ở đktc) Giá trị của b và V lần lượt là:

NAP 19: Cho 11,2 gam Fe vào 300 ml dung dịch chứa (HNO3 0,5M và HCl 2M) thu được khí NO duy

nhất và dung dịch X Cho dung dịch X tác dụng với lượng dư dung dịch KMnO4/ H2SO4 loãng Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Tính khối lượng KMnO4 đã bị khử

NAP 20: Cho hỗn hợp chứa 12,0 gam Cu và 27,84 gam Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 loãng dư, kết thúc

phản ứng còn lại m gam kim loại không tan Giá trị của m là:

ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI BÀI TẬP VẬN DỤNG NAP 1: Hòa tan bột Fe vào 200 ml dung dịch chứa NaNO3 và H2SO4 Sau phản ứng hoàn toàn thu được

dung dịch A và 6,72 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm NO và H2 có tỉ lệ mol 2:1 và 3 gam chất rắn không tan. Biết dung dịch A không chứa muối amoni Cô cạn dung dịch A thu được khối lượng muối khan là

Vì có khí H2 bay ra nên chắc chắn NO3− phải biến thành NO hết

2

NO : 0, 2 mol

H : 0,1 mol





2

BTE TrongA BTNT.N TrongA

NO

2

DSDT BTDT

2 4

Fe : 0, 4

Na : 0, 2 2a 0, 2 0, 4.2 a 0,5

SO : a

+ +

−







( ) ( )

4

m m Fe , Na ,SO+ + − 75 gam

NAP 2: Cho m gam bột Fe vào 200 ml dung dịch hỗn hợp A chứa H2SO4 1M; Fe(NO3)3 0,5M và CuSO4

0,25M Khuấy đều cho đến khi phản ứng kết thúc thu được 0,85m gam chất rắn Biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 Giá trị của m là:

Trang 8

Ta có:

2

3

Fe

SO NO

BTNT.N

NO

n 0, 4

n 0, 2

+ +

−

↑



=



BTKL m 0,1.56 0,05.64 0,85m 0,35.56 m 72

NAP 3: Hòa tan hoàn toàn m gam Fe trong dung dịch HNO3 thấy có 0,3 mol khí NO2 sản phẩm khử duy

nhất thoát ra, nhỏ tiếp dung dịch HCl vừa đủ vào lại thấy có 0,02 mol khí NO duy nhất bay ra Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng là:

Ta có: NO 2 BTE

NO

=



Lại có:

3

Fe

BTDT

NO

n 0, 28

+

−





NAP 4: 1200 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,8M và Fe(NO3)3 0,1M hòa tan hoàn toàn tối đa m gam

Fe ( sản phẩm khử của NO3- là NO duy nhất) Giá trị của m gần nhất với:

3

2

NO

+

−

↑

+

=



NAP 5: Dung dịch X chứa 0,1 mol Fe(NO3)3 vào 0,24 mol HCl Dung dịch X có thể hòa tan được tối đa

bao nhiêu gam Cu (biết phản ứng tạo ra khí NO là sản phẩm khử duy nhất)

0, 24

4

↑

BTNT.N

3 BTNT.Fe 2

2

NO : 0,3 0,06 0, 24 mol

Fe : 0,1 mol

a 0,14 mol m 0,14.64 8,96 gam

Cl : 0, 24 mol

Cu : a mol

− +

−

+

 →





Trang 9

NAP 6: Dung dịch X chứa a mol Fe(NO3)3, 0,08 mol H2SO4 và 0,16 mol HCl Dung dịch X có thể hòa tan

được tối đa m gam Fe thu được 0,1 mol hỗn hợp khí NO và H2 Biết dung dịch sau phản ứng không có ion 4

NH+ Giá trị của m là:

2

NO : x

H : 0,1 x



Dung dịch cuối cùng chứa

2 4

BTNT.Fe BTDT 2

SO : 0,08

Fe : 0,16

−

+





 →



NAP 7: Dung dịch X chứa 0,01 mol Fe(NO3)3, x mol H2SO4 và 0,04 mol HNO3 Cho m gam Mg vào X

khuấy đều tới khi các phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y, chất rắn gồm 2,96 gam hỗn hợp các kim loại và 0,1 mol hỗn hợp khí Z chứa NO và H2 Biết Y có thể tác dụng với tối đa 0,38 mol KOH Giá trị của m là:

Ta có: nKOH =0,38→ =x 0,19→nH+ =0, 42

4

2

NO : a

NH : 0,07 a 4a 10 0,07 a 2 0,1 a 0, 42 a 0,06

H : 0,1 a

+







2

4

2

SO : 0,19

NH : 0,01 m 0,185.24 2,96 0,01.56 6,84

Mg : 0,185

−

+





 →



NAP 8: Cho m gam Fe vào 1 lít dung dịch gồm H2SO4 0,1M; Cu(NO3)2 0,1M; Fe(NO3)3 0,1M Sau khi

phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,69m gam hỗn hợp kim loại, dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Cô cạn dung dịch X thu được khối lượng muối khan là:

+ Nhìn thấy ngay H+ hết NO ( )

0, 2

4

↑

Do đó X là

2 4 BTNT.N BTKL

BTDT 2

SO : 0,1 mol

NO : 0, 45 mol m 55, 7 gam

Fe : 0,325 mol

−

− +





 →



Trang 10

NAP 9: Cho m (g) Fe tác dụng với dung dịch gồm NaNO3 và H2SO4 khuấy đều trong điều kiện thích hợp,

sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X và 1,792 lít hỗn hợp khí Y và 1 phần kim loại không tan Biết rằng Y có một khí hóa nâu ngoài không khí và tỷ khối của Y so với H2 là 8 Khối lượng muối tạo thành trong dung dịch X là:

2

NO

H

n 0,04 mol

n 0, 04 mol

=



 Chú ý có H2 bay ra thì X không thể có NO3

−

Con đường tư duy của chúng ta lại trở thành vô cùng quen thuộc

2

BTNT.N

Na

Fe BTDT

SO

n 0,04 mol 0,04.2 0,04.3

2

n 0,12 mol

+

−





NAP 10: Cho 2,0 gam bột Fe vào 100 ml dung dịch X chứa H2SO4 0,1M; CuSO4 0,15M; Fe(NO3)3 0,1M

thu được dung dịch Y; hỗn hợp rắn Z và khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Cô cạn dung dịch Y thu được

m gam muối khan Giá trị của m là:

Z là hỗn hợp→(Fe,Cu)→muối cuối cùng là Fe2 +

Ta có: 3

2

H

NO Fe

NO SO

n 0,02

n 0,03; n 0,025

+







BTNT.Nito

3 2

4

BTDT 2

NO : 0,03 0,005 0,025

Fe : 0,0375

−

+



 →



NAP 11: Hòa tan hết 6,72 gam bột Fe vào 400 ml dung dịch chứa 0,16 mol KNO3 và H2SO4 Sau phản

ứng hoàn toàn thu được dung dịch A chỉ chứa các muối và 3,136 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm NO và NO2

có tỉ khối hơi so với H2 là 19 Biết dung dịch A không chứa muối amoni Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối khan Giá trị của m là:

2

NO : 0,07





Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	351,5 KB