Phương pháp bảo toàn electron có lời giải chi tiết các bài tập

Phương pháp bảo toàn electron là phương pháp giải bài tập hóa học cơ bản, đặc trưng của bộ môn hóa học giúp học sinh hiểu rõ về bản chất của các quá trình hóa học, cách giải bài tập hóa học này giúp học sinh dễ dàng hiểu được bản chất của hóa học, từ đó nắm vững kiến thức hóa học. Đây cũng là tài liệu giúp giáo viên tham khảo để giảng dạy môn hóa học, giúp các em học sinh nâng cao kiến thức hóa học và yêu thích môn hóa học.

PHƯƠNG PHÁP BẢO BÀO TOÀN ELECTRON

Chất nhận e (chất oxi hóa) là những chất nào?

Chú ý khi giải bài tập:

– Xác định nhanh tất cả các nguyên tố thay đổi số oxh (không quan tâm tới chất không thay

đổi)

– Viết chính xác quá trình nhường nhận electron (nên nhớ thuộc lòng)

– Kết hợp linh hoạt với Bảo toàn nguyên tố

– Áp dụng công thức � �n e  n e.

– Chú ý với những trường hợp về axit HNO3 tạo ra muối NH4NO3; hỗn hợp muối Fe2+;Fe3+.– Trường hợp một nguyên tố tăng rồi lại giảm số oxi hóa hoặc ngược lại

B BÀI TẬP ÁP DỤNG

I Bảo toàn electron một nấc.

Bảo toàn electron một nấc nghĩa là chất khử sẽ có số oxi hóa được đưa ngay từ min tới max thông qua một chất oxi hóa (thường là HNO3 hoặc H2SO4)

0,015 mol N2O và 0,01 mol NO (phản ứng không tạo muối amoni) Tính m

và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và N2 Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so vớikhí H2 là 18 Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m là:

A 97,98 B 106,38 C 38,34 D 34,08.

Hướng dẫn giải

Ta có ngay:

2

4 2

II Bảo toàn electron nhiều nấc.

Bảo toàn electron nhiều nấc nghĩa là chất khử sẽ có số oxi hóa được đưa từ số oxi hóa min tới sốoxi hóa trung gian rồi tới max thông qua một sô chất oxi hóa

Với mức trung gian thường là : Oxi,Clo

Với mức max thường là:HNO3 hoặc H2SO4

Dạng bài tập này ta thường hay dùng kế “Chia để trị”.

Câu 1: Đốt cháy x mol Fe bởi oxi thu được 5,04 gam hỗn hợp (A) gồm các oxit sắt Hòa tan

hoàn toàn (A) trong dung dịch HNO3 thu được 0,035 mol hỗn hợp (Y) gồm NO và NO2 Tỷ khốihơi của Y đối với H2 là 19 Tính x

gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Cho B lội qua dung dịch nước vôi trong dư thấy tạo 6 gam kết tủa.Hòa tan D bằng H2SO4 đặc, nóng thấy tạo ra 0,18 mol SO2 còn dung dịch E Cô cạn E thu được

24 g muối khan Xác định thành phần % của Fe:

��� BTE � 0,12.3 2(a 0,06) 0,18.2 � a 0,06(mol)

0,12.56 0,06.16 Fe:0,08(mol)

→ Chọn A

gam chất rắn Y gồm 4 chất Hoà tan hết chất rắn Y bằng dung dịch HNO3 dư thu được 0,448 lítkhí NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở điều kiện chuẩn) và dung dịch Z Cô cạn dung dịch Z thuđược m1+16,68 gam muối khan Giá trị của m là:

X vào dung dịch AgNO3 dư đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chắt rắn.Giá trị của m là:

Ag: 0,4(mol)

1

Chú ý: Bài này ta áp dụng BTE cho cả quá trình Chất khử là Fe với số mol e nhường là

0,2.3 = 0,6 do đó tổng số mol e nhận (Cl và Ag+ ) cũng phải bằng 0,6

III Bảo toàn electron có nhiều yếu tố gây nhiễu.

Trong nhiều bài tập hóa học người ra đề rất hay dùng kỹ thuật tung hỏa mù bằng cách đưa

các nguyên tố gây nhiễu vào làm nhiều bạn học sinh không hiểu kỹ bản chất hóa học sẽ rât bối rối.Nhiều khi còn hoang mang và đành bó tay mặc dù bản chất nó rất đơn giản.Mình xin lấy một

ví dụ rât đơn giản như sau.Đảm bảo các bản sẽ không thể không hiểu

Giả sử : Sắt có 1 triệu ,Sắt cho Clo 0,2 triệu như vậy lúc này Sắt còn 0,8 triệu và Clo có 0,2 triệu.Rồi sau đó cả Clo và Sắt đưa toàn bộ số tiền này cho KMnO4 .Như vậy cuối cùng ta thấy chỉ

có Fe nhường tiền và KMnO4 còn Clo chẳng làm gì ở đây cả.Trong hóa học ta cần phải để ý những chất nhiễu kiểu như Clo trong ví dụ trên.

được hỗn hợp A Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO3 được hỗn hợp khí gồm NO và NO2

có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 3 Thể tích (đktc) khí NO và NO2 lần lượt là:

nhiệt nhôm thu được hỗn hợp X Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 đunnóng thu được V lít (đktc) hỗn hợp khí NO, NO2 có tỉ khối so với hiđro là 21 V có giá trị là:

vào nước dư, thu được dung dịch Z và 2,4 gam kim loại Dung dịch Z tác dụng được với tối đa0,21 mol KMnO4 trong dung dịch H2SO4 (không tạo ra SO2) Phần trăm khối lượng của Fe tronghỗn hợp X là:

Al :a(mol) 27a 56b 13,8 16,2 2,4 13,8

Fe:b(mol) 3a 3b 0,21.5

X và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và N2 Tỉ khối của hỗn hợp khí Y sovới khí H2 là 18 Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m là:

A 102,12 B 110,52 C 138,34 D 134,08.

nhất thoát ra, nhỏ tiếp dd HCl vừa đủ vào lại thấy có 0,02 mol khí NO duy nhất bay ra Cô cạn

dd sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng là

thu được 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 Hòa tan hết X trong dung dịchHNO3 đặc, nóng thu được 4,368 lít NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) Tính m ?

A.12 B.8 C.20 D.24

Câu 4: Cho 14,8(g) hỗn hợp gồm Al, Zn, Fe vào dung dịch H2SO4 đặc, t0 dư, sau phản ứng thấy

khối lượng dung dịch giảm 10,8(g) Tính thể tích khí thu được ở (00C, 2 atm) Biết khí đó khôngcho phản ứng với dung dịch CuCl2

được dd Y và 8,96 lit khí NO duy nhất Cho dd NaOH vào dd Y đến khi kết tủa hoàn toàn Cáccation kim loại thì thu được kết tủa Z Nung Z đến khối lượng không đổi thu được m gam hh cácoxit m có giá trị là:

A 39,2 B 23,2 C 26,4 D 29,6

được 0,675 mol SO2 Cho 23,4 gam X vào bình chứa 850 ml dd H2SO4 loãng 1M (dư) sau khi pứhoàn toàn thu đc khí Y, dẫn toàn bộ khí Y vào ống đựng bột CuO đun nóng, thấy khối lượng chấtrắn trong ống giảm 7,2 gam so với ban đầu Số mol Al, Fe, Cu trong hh X lần lượt là:

A.0,15; 0,2; 0,2 B.0,2;0,2;0,15

C.0,2;0,15;0,15 D.0,15;0,15;0,15

hoàn toàn thu đươc 1,344 lít hỗn khí A gồm NO và NO2 dung dịch Y và 1,2 kim loại Tỉ khối của

A so với He là 9,5 Cho dung dịch Y tác dụng với NaOH dư rồi nung trong không khí đến khốilượng không đổi thu được m g chất rắn Giá trị m là:

A 8 B 9 C.10 D.11

Câu 8: Oxi hóa chậm m gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được 12 gam hỗn hợp X

( Fe , FeO , Fe2O3 ,Fe3O4 ) Để hòa tan hết X , cần vừa đủ 300 ml dung dịch HCl 1M , đồng thờigiải phóng 0,672 lít khí ( đktc ) Tính m ?

A 10,08 B 8,96 C 9,84 D.10,64

Câu 9: Để hoà tan hoàn toàn 19,225 gam hỗn hợp X gồm Mg, Zn cần dùng vừa đủ 800 ml dung

dịch HNO3 1,5M Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y và 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí

A gồm N2, N2O, NO, NO2 ( trong đó số mol của N2O và NO2 bằng nhau) có tỉ khối đối với H2 là14,5 Phần trăm về khối lượng của Mg trong X là:

AgNO3 aM, thu được kết tủa A và dung dịch B Trong dung dịch B, nồng độ % của NaNO3 và KNO3 tương ứng theo tỉ lệ 3,4 : 3,03 Cho miếng kẽm vào dung dịch B, sau khi phản ứng xong lấy miếng kẽm ra khỏi dung dịch, thấy khối lượng tăng 1,1225g Giá trị của a là :

một thời gian thu được 51,6 gam chất rắn B Dẫn khí đi ra khỏi ống sứ vào dung dịch Ba(OH)2

dư thu được 88,65 gam kết tủa Cho B tác dụng hết với dung dịch HNO3 dư thu được V lít NO(đktc, sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của V là:

thu được hỗn hợp Y Cho toàn bộ Y vào dung dịch NaOH loãng, dư thấy có 11,024 gam chất rắnkhông tan và thu được 1,5456 lít khí (đktc) Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là:

NO (đktc) Thêm dung dịch chứa 0,1 mol HCl vào dung dịch X thì thấy khí NO tiếp tục thoát ra

và thu được dung dịch Y Để phản ứng hết với các chất trong dung dịch Y cần 115 ml dung dịchNaOH 2M Giá trị của m là:

nóng và khuấy đều Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 1,68 lít NO (sản phẩm khửduy nhất, ở đktc), dung dịch Y và còn dư 0,7 gam kim loại Cô cạn dung dịch Y, khối lượngmuối khan thu được là:

nóng và khuấy đều Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 2,24 lít khí NO duy nhất(đktc),dung dịch Y và còn lại 1,466 gam kim loại Phần trăm khối lượng Fe3O4 trong 18,56 gam hỗnhợp ban đầu là:

A 37,5% B 40,72% C 27,5% D 41,5%

và dung dịch X Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào X, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổithì khối lượng chất rắn thu được là:

A 17,545 gam B 18,355 gam

rắn Cho NH3 dư vào dung dịch sau phản ứng, lọc kết tủa rồi đem nhiệt phân trong điều kiệnkhông có không khí đến khối lượng không đổi thì thu được 29,65 gam chất rắn Y Giá trị của mlà:

thu được dung dịch Y (chứa một chất tan) và V ml (đktc) khí không màu duy nhất Trộn Y vớidung dịch chứa 0,01 mol NaOH thu được 200 ml dung dịch Z Gía trị của V và pH của dungdịch Z lần lượt là:

Câu 20: Hòa tan hoàn toàn 17,4 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Mg trong dung dịch HCl thấy

thoát ra 13,44 lít khí H2 (đktc) Mặt khác nếu cho 8,7 gam hỗn hợp đó tác dụng với dung dịchKOH dư thì thu được 3,36 lít khí H2 (đktc) Còn nếu cho 34,8 gam hỗn hợp đó tác dụng với dungdịch CuSO4 dư, lọc lấy chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO3 dư thì thểtích khí NO (sản phẩm khử duy nhất) thoát ra ở đktc là

Câu 21 Cho 6,675g hỗn hợp Mg và kim loại M ( hóa trị duy nhất n, đứng sau Mg , tác dụng

được với H+ giải phóng H2) có tỷ lệ mol là 1:1 vào dung dịch AgNO3 dư khi kết thúc phản ứngthu được 32,4g chất rắn Ở một thí nghiệm khác nếu cho 6,675g hỗn hợp kim loại trên vào dungdịch HNO3 dư sau phản ứng thu được V lít NO đktc ( sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của V là:

A 4,48 B 1,12 C 3,36 D 2,24.

lít khí Mặt khác, nếu hòa tan hoàn toàn hỗn hợp này vào dung dịch KOH dư thì thu được V2 lítkhí trong cùng điều kiện với V1 Biết V2 = 1,75V1 Khối lượng của kali và nhôm trong X lần lượtlà:

Câu 23: Đốt cháy 16,1 gam Na trong bình chứa đầy khí oxi, sau một thời gian thu được m gam

hỗn hợp chất rắn Y gồm Na2O, Na2O2 và Na dư Hòa tan hết toàn bộ lượng Y trên vào nước nóngthu được 5,04 lít (đktc) hỗn hợp khí Z có tỉ khối hơi so với heli là 3 Giá trị m là:

Câu 24.Chia m gam hỗn hợp các kim loại Al, Fe, Ba thành 3 phần bằng nhau

Phần 1 tác dụng với nước dư, thu được 0,896 lit H2 (đktc)

Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 1,568 lit H2(đktc)

Phần 3 tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 2,24 lit H2(đktc)

Giá trị của m là :

Câu 25: Hòa tan hoàn toàn 1,805 gam hỗn hợp gồm Fe và kim loại X vào bằng dung dịch HCl

,thu được 1,064 lít khí H2 Mặt khác hòa tan hoàn toàn 1,805 gam hỗn hợp trên bằng dung dịch

HNO3 loãng,(dư),thu được 0,896 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Biết các thể tích khí đều

đo đktc Kim loại X là:

Câu 26: Cho m gam hỗn hợp bột X gồm Fe và Cr tác dụng với dung dịch HCl loãng,dư,đun

nóng thấy giải phóng 3,36 lít khí H2(đktc) Mặt khác,khi cho m gam hỗn hợp X trên tác dụng với

Cl2,đun nóng thì thể tích khí Cl2 (đktc) đã tham gia phản ứng là:

hỗn hợp X(đktc) cần dùng để phản ứng với vừa đủ 9,6 gam Cu là:

thành 86,4 gam kết tủa Nồng độ của AgNO3 trong dung dịch ban đầu là:

Câu 29: Cho mangan đioxit tác dụng với dd axit clohidric đậm đặc dư đun nóng, sinh ra 0,56 lit

khí Cl2 (đktc) Số mol HCl bị oxi hoá là:

(đkc) Cho 11 gam hỗn hợp A trên phản ứng hết với dung dịch HNO3, thu được V lít NO (sảnphẩm khử duy nhất) Giá trị V là:

được dung dịch Y và chất rắn Z Cho Z vào dung dịch H2SO4 loãng không thấy khí bay ra Dungdịch Y phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch KMnO4 aM trong H2SO4 Giá trị của a là:

Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO4 0,5M Giá trị của V là:

Câu 33 Cho m gam hỗn hợp bột X gồm ba kim loại Zn, Cr, Sn có số mol bằng nhau tác dụng

hết với lượng dư dung dịch HCl loãng, nóng thu được dung dịch Y và khí H2 Cô cạn dung dịch

Y thu được 8,98 gam muối khan Nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng hoàn toàn với O2 (dư) đểtạo hỗn hợp 3 oxit thì thể tích khí O2 (đktc) phản ứng là:

Câu 34 Hòa tan m gam kim loại M trong dung dịch HCl (dư), thu được 2,46 gam muối Mặt

khác, khi cho m gam kim loại M tác dụng với Cl2 (dư), thu được 3,17 gam muối Kim loại M là:

Câu 35 Khi cho kalidicromat vào dung dịch HCl dư, đun nóng xảy ra phản ứng:

K2Cr2O7 + HCl → KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O

Nếu dùng 5,88 gam K2Cr2O7 thì số mol HCl bị oxi hóa là :

Câu 36 Cho 1,37 gam hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M hóa trị không đổi tác dụng với dung

dịch HCl dư thấy giải phóng 1,232 lít khí H2 (đktc) Mặt khác hỗn hợp X trên tác dụng vừa đủ

với lượng khí Cl2 diều chế bằng cách cho 3,792 gam KMnO4 tác dụng với dung dịch HCl đặc,

dư Tỉ lệ số mol của Fe và M trong hỗn hợp là 1 : 3 Kim loại M là :

Câu 37: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 1 kim loại hoá trị 1 và 1 oxit kim loại hoá trị 2 vào

nước Sau khi phản ứng xong thu được 500ml dung dịch X chỉ chứa 1 chất tan duy nhất và 5,376lít khí H2 Nồng độ mol của dung dịch X là:

V lít khí etilen (ở đktc) Giá trị tối thiểu của V là

hoàn toàn thì số mol HCl bị oxi hóa là

2,24 lít khí NO Thêm tiếp dung dịch H2SO4 dư vào bình thu được 0,896 lít khí NO và dung dịch Y.Biết trong cả 2 trường hợp NO là sản phẩm khử duy nhất,đktc Dung dịch Y hòa tan vừa hết 4,16gam Cu(không tạo thành sản phẩm khử của N+5) Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của mlà:

Fe:a(mol) 56a 16b 10,44 10,44

Câu 4: Chọn đáp án D

Giả sử :

NaCl : x

58,5x 119y 5,91 KBr : y

Vậy hiệu suất là (tính theo Cr2O3) 87%

b 0,075(mol) (a ).2 0,075.3 2b

N x 3y x y 2x 4y (x 2y)H O 3

BTE

HNO :a(mol) a b 0,009 a 0,008(mol)

b 0,001(mol) NO:b(mol) a 2b 0,0015.4

m 5,4(gam)

b 3a 1,75.4b a 0,2(mol) 27a 39b 9,3 b 0,1(mol) m 3,9(gam)

Al :a(mol) Fe:b(mol) n 0,04(mol) 2c 2c.3 0,04.2 Ba:c(mol)

Với phần 2:  ��� �  

2

BTE H

n 0,07(mol) 3a 2c 0,07.2Với phần 3: 2  ��� BTE �   

Fe:a(mol)

X :b(mol)

Cu 2

3 Ag

� ���� �   � 

�

��������   � � �

Câu 29: Chọn đáp án C

Chú ý: Số mol HCl bị oxi hóa là số mol Clo thay đổi số oxi hóa (số mol HCl phản ứng sẽ lớn

hơn số mol HCl bị oxi hóa do 1 phần HCl đóng vai trò làm môi trường →Clo không thay đổi

2 Zn

Vậy số mol HCl bị oxi hóa là 0,12(mol)

Chú ý : Số mol HCl phản ứng sẽ lớn hơn 0,12 do có phẩn HCl đóng vai trò là môi trường.

Fe:a(mol) 2a 3na 0,055.2 a 0,01(mol)

.2 0,065.2 0,14.3 m 8,12(gam) 56

Câu 1: Hỗn hợp X gồm Cu,Al,và Fe Cho m gam X vào dung dịch KOH lấy dư thu được 13,44

lít H2 ở đktc, còn khi cho m gam hỗn hợp X vào dung dịch HCl lấy dư, thu được 17,92 lít H2 ởđktc và 6,4 gam chất rắn không tan Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là:

Sục tiếp vào dung dịch Y 0,08 mol O2 thu được dung dịch Z Cho ½ dung dịch Z tác dụng vớidung dịch Ba(OH)2 lấy dư thu được x gam kết tủa Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trịcủa x là:

b lần lượt là:

Câu 4 Có 12 gam bột X gồm Fe và S (có tỉ lệ số mol là 1:2) Nung hỗn hợp X trong điều kiện

không có không khí, thu được hỗn hợp Y Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch HNO3 đặc, nóng(dư) thấy chỉ có một sản phẩm khử Z duy nhất Thể tích Z (đktc) thu được lớn nhất là :

A 33,6 lít B 44,8 lít C 11,2 lít D 3,36 lít.

lít khí C2H4 ở đktc Giá trị tối thiểu của V là:

được chất rắn A Để hòa tan hết A bằng dd HNO3 đặc nóng thì số mol HNO3

cần dùng để các phản xảy ra vừa đủ tạo thành dd chứa muối duy nhất là:

Câu 7 Hòa tan m gam hỗn hợp A gồm FeO,

Fe(OH) ,FeCO ,Fe O ,Fe O có cùng số mol tác dụng với dung dịch H SO loãng dư thu được

1,568 lít khí CO2 (đktc) và dung dịch X Dung dịch X có thể làm mất màu bao nhiêu ml dungdịch KMnO4 1M là:

thấy tan hoàn toàn thu được dd X Để oxi hóa hết Fe2+ trong dd X cần dùng 90 ml dung dịchKMnO4 0,4M Giá trị của m là:

(đktc) Nếu cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH dư, thì thu được 7,84 lít H2 (đktc) Phầntrăm khối lượng của K trong X là:

Câu 10: Cho 7,6 gam hỗn hợp X gồm Mg và Ca phản ứng vừa đủ với 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí

Khối lượng của Mg trong 7,6 gam X là:

và khí Cl2 Hấp thụ hết toàn bộ lượng khí Cl2 vào dung dịch chứa 0,06 mol NaBr, thu được mgam Br2 (giả thiết Cl2 và Br2 đều phản ứng không đáng kể với H2O) Các phản ứng đều xảy rahoàn toàn Giá trị của m là:

Câu 12: Cho m gam hỗn hợp X gồm Na, K và Ba phản ứng hết với dung dịch chứa 0,1 mol

FeCl2 và 0,15 mol CuCl2 Kết thúc các phản ứng thu được kết tủa Z, dung dịch Y và 0,3 mol H2

Cô cạn toàn bộ dung dịch Y thu được 40,15 gam chất rắn khan Giá trị của m là:

1,12 lít khí NO Thêm tiếp dung dịch H2SO4 dư vào bình thu được 0,448 lít khí NO và dung dịch

Y Biết trong cả hai trường hợp NOlà sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc Dung dịch Y hòa tanvừa hết 2,08 gam Cu (không tạo thành sản phẩm khử của N+5) Biết các phản ứng đều xảy rahoàn toàn Giá trị của m là:

thích hợp, thu được hỗn hợp khí X ở điều kiện thường Ở điều kiện thích hợp hỗn hợp X tácdụng vừa đủ với nhau tạo thành 9,6 gam chất rắn màu vàng và một chất lỏng không làm đổi màuquì tím Giá trị của m là

,đặc,nóng,dư thu được 15,12 lít SO2(đktc) Mặt khác: cho 23,4 gam X tác dụng với dung dịch

H2SO4 ,loãng,dư thu được 10,08 lít khí (đktc) % khối lượng Cu trong hỗn hợp X là: