Nãi chung bÊt kú bµi to¸n nµo liªn quan tíi sù thay ®æi sè oxi ho¸ ®Òu cã ph¸p nµy.[r]
Trang 1Cơ Sở Luyện Thi Đại Học Ngày Mới 18A/88 – Đinh Văn Tả - TP.Hải Dương
Phương pháp 11 1 00 0 :: : bảo toàn electron
I
II phương pháp gi ii ải ii
1
11 . Ng gg uu u yy y êê ê nn n tt t ắắ ắ cc c
Trong phản ứng oxi hóa khử ta luôn có: ∑Số electron nhận = ∑Số electron cho
2
22 . Nh hh ữữ ữ nn n gg g đđ đ ii i ểể ể m cc c hh h úú ú ýý ý & Ưu uu đđ đ ii i ểể ể m cc c ủủ ủ aa a pp p hh h ưư ư ơơ ơ nn n gg g pp p hh h áá á pp p
- Phương pháp này áp dụng cho các bài toán mà các chất tham gia phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa, mặc dù là bài toán rất phức tạp, xảy ra qua nhiều quá trình, thậm trí nhiều bài không xác định được chất dư, chất phản ứng hết Với phương pháp này ta không cần viết bất cứ một phương trình phản ứng nào, không cần quan tâm tới các giai đoạn trung gian mà mấu chốt của dạng toán này là chỉ cần biết được trạng thái số oxi hóa đầu tiên và trạng thái số oxi hóa cuối cùng của các chất trong phản ứng
- Để xác định chính xác trạng thái đầu và trạng thái cuối ta nên lập sơ đồ hình tam giác với các đỉnh của các tam giác là các chất của phản ứng Xác định chính xác các chất khử (cho electron) và các chất oxi hóa (nhận electron) từ đầu quá trình đến cuối quá trình, sau đó dựa vào dữ kiện bài toán để tìm ra
e cho và e nhận
∑ ∑ rồi áp dụng định luật bảo toàn electron
- Với phương pháp này sẽ giúp ta tính toán kết quả rất là nhanh, tính toán nhẹ nhàng (phù hợp với thi trắc nghiệm)
- Khắc sâu được bản chất thu electron và nhường electron của các quá trình oxi hóa
- Cho phép giải nhanh chóng nhiều bài toán trong đó có nhiều chất oxi hóa và chất khử (đặc biệt là những bài toán có rất nhiều phản ứng, việc viết phương trình và cân bằng các phương trình phản ứng mất nhiều thời gian, thậm chí có những bài toàn không thể viết được phương trình khi mà chưa biết phản ứng
có xảy ra hoàn toàn không)
- Chủ yếu áp dụng cho các bài toán oxi hóa khử các chất vô cơ
- Có thể áp dụng bảo toàn electron cho một phương trình, nhiều phương trình hoặc toàn bộ quá trình
- Khi áp dụng phương pháp bảo toàn electron ta thường cần kết hợp các phương pháp bảo toàn khác như: bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng)
- Khi cho kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 và dung dịch sau phản ứng không chứa muối amoni (
4)
NH+ thì ta luôn có:
3
muối
Số mol electron nhường (hoặc nhận)
NO
n ư =∑
Lưu ý: Phương pháp này chỉ dùng cho hệ phương trình phản ứng oxi hóa – khử va thường chỉ áp
dùng cho hóa học vô cơ là chính
I
II II I Cá áá cc c dạ ạạ ng gg bà àà ii i tt t oo o áá á n vv v àà à bà àà ii i tt t ậậ ậ p mi ii nh họ ọọ aa a
Với dạng toán này, chúng ta thường gặp một số dạng toán trong chương trình hóa học phổ thông là:
1 Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) không có tính oxi hoá (HCl,
H2SO4 loãng )
Trang 2Cơ Sở Luyện Thi Đại Học Ngày M
Copyright â 2007 – 2009 Ngụ Xuõn Qu
2 Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) có tính oxi hoá (HNO
đặc, nóng ) tạo 1 khí hoặc hỗn hợp khí
3 Oxit kim loại (hoặc hỗn hợp ox it kim loại) tác dụng với axit ( hoặc
(HNO3, H2SO4 đặc, nóng )
4 Các bài toán liên quan tới sắt (điển hình là bài toán để sắt ngoài không khí)
5 Bài toán nhúng kim loại vào dung dịch muối
Nói chung bất kỳ bài toán nào liên quan tới sự thay đổi số oxi hoá đều có
pháp này
1
11 . Cá áá cc c bb b àà à ii i tt t ậậ ậ pp p mi ii nn n hh h hh h ọọ ọ aa a
Ví dụ 1: Cho khí CO nóng qua ống sứ đựng m gam Fe
gam hỗn hợp X Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X bằng dung dị
0,448 lít khí NO (Sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là?
Hướng dẫn: Tư duy bài toán qua việc sơ đồ hóa bài toán:
Fe2O3
Hỗn hợp X
+3
m gam
mX= 6,72 gam
CO CO2
0,06 0,03 0,03
0,06 0,02
chất khử : C - 2e đ C
chất OXH : N + 3e đ N
CO(pứ) Fe O (bđ) CO (tạo thành)
Ví dụ 2: Trộn 0,54 bột Al với h2
không có không khí một thời gian, được h
tích NO2 (sản phẩm khử duy nhất) thu đươc ở đktc là:
A 0,672 lít B 0, 896 lít
Hướng dẫn: Sơ đồ hóa bài toán:
c Ngày Mới 18A/88 – Đinh Văn T
2009 Ngụ Xuõn Quỳnh
2 Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) có tính oxi hoá (HNO
) tạo 1 khí hoặc hỗn hợp khí
3 Oxit kim loại (hoặc hỗn hợp ox it kim loại) tác dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) có tính oxi hoá
4 Các bài toán liên quan tới sắt (điển hình là bài toán để sắt ngoài không khí)
5 Bài toán nhúng kim loại vào dung dịch muối
Nói chung bất kỳ bài toán nào liên quan tới sự thay đổi số oxi hoá đều có
: Cho khí CO nóng qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 một thời gian, sau phản ứng ta thu được 6,72 gam hỗn hợp X Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X bằng dung dịch HNO3 dư, sau phản ứng thấy tạo thành 0,448 lít khí NO (Sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là?
Tư duy bài toán qua việc sơ đồ hóa bài toán:
Fe+3 + + HNO 3
+5
+3e m
2
Theo định luật bảo toàn electron
CO(pứ) CO (tạo thành)
6,72
CO(pứ) Fe O (bđ) CO (tạo thành)
X
674 8
2 bột Fe2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí một thời gian, được h2 rắn X Hòa tan X trong dung dịch HNO
hẩm khử duy nhất) thu đươc ở đktc là:
B 0, 896 lít C 1,12 lít Sơ đồ hóa bài toán:
Đinh Văn Tả - TP.Hải Dương
Trang 2 | 50
2 Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) có tính oxi hoá (HNO3, H2SO4
hỗn hợp axit) có tính oxi hoá
thể giải được bằng phương
một thời gian, sau phản ứng ta thu được 6,72
dư, sau phản ứng thấy tạo thành
D 8,80 gam
NO + H2O +2
CO(pứ) CO (tạo thành)
nhiệt nhôm trong điều kiện rắn X Hòa tan X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng dư thì thể
D 1,344lít
Trang 3Cơ Sở Luyện Thi Đại Học Ngày Mới 18A/88 – Đinh Văn Tả - TP.Hải Dương
2
3+
0,02 0,06
NO
0,06 0,06
chất khử: Al- 3e Al
V = 0,06x22,4 =1,344lít (Đápán D) chất OXH : N + 1e N
→
Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 11,2g Fe vào dung dịch HNO3, được dung dịch X và 6,72 lít h2 khí Y gồm
NO và 1 khí Z (với tỉ lệ thể tích là 1 : 1) Biết chỉ xảy ra 2 quá trình khử, khí Z là:
Hướng dẫn:
3+
0,2 0,6
0,15 (5-n)0,15
+4 2
n = 0, 3 ị n = n = 0,15; Gọi n là số OXH của N trong khí Z; n = 0, 2
sự OXH : Fe- 3e Fe
Ta có : N + 3e N 0, 6 = 0, 45 + (5 - n).0,15
sự khử
N + (5 - n)e N
n = 4(N O )
→ →
LBTe
Đ
(Đáp án A)
Ví dụ 4: Nung m(g) bột Fe trong O2, thu được 3g h2 chất rắn X Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 (dư), thoát ra 0,56 lít (đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là?
(TSĐH – Khối B – 2007)
Hướng dẫn: Tư duy bài toán qua việc sơ đồ hóa:
3+
56 56
2-2 3-m 3-m 8 32
chất khử : Fe- 3e Fe
3m 3 - m
O + 4e 2O ĐLBTe : = + 0,075 m = 2, 52 ( Đáp án C)
56 8 chất OXH :
N + 3e N
→
→
Ví dụ 5: Để m (g) phoi bào Fe ngoài không khí, sau một thời gian được 12g chất rắn X gồm Fe, FeO,
Fe3O4, Fe2O3 Hòa tan hết X trong dung dịch H2SO4 đ, nóng được 2,24 lít SO2 (đktc) Giá trị của m là?
(TS ĐHQG – HN – 2000)
Hướng dẫn: Tư duy bài toán qua việc sơ đồ hóa bài toán