Chuyên đề: Bảo toàn electron.

* Cơ sở của phương pháp

Trong phản ứng oxi hóa khử:

số electron nhường =   số electron nhận

số mol electron nhường = số mol electron nhận

*Một số chú ý.

- Chủ yếu áp dụng cho 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.

- Xác định chính xác chất nhường và nhận electron. Nếu xét cho một quá trình, chỉ cần xác định trạng thái đầu và trạng thái cuối số oxi hóa của nguyên tố, thường không quan tâm đến trạng thái trung gian số oxi hóa của nguyên tố.

- Khi áp dụng phương pháp bảo toàn electron thường sử dụng kèm các phương pháp bảo toàn khác (bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố)

II. CÁC DẠNG BÀI TOÁN THƯỜNG GẶP

Ví dụ 1 : Hoà tan hoàn toàn 19,2 gam Cu bằng dung dịch HNO3  toàn bộ lượng khí NO (sản phẩm khử duy nhất) thu được đem oxit hoá thành NO2  rồi chuyển hết thành HNO3  Thể tích khí oxi (đktc) đã tham gia vào quá trình trên là:

A. 2,24 lít.                 B. 4,48 lít.                    C. 3,36 lít.                 D. 6,72 lít.

Ví dụ 2 : Oxi hoá hoàn toàn 0,728 gam bột Fe ta thu được 1,016 gam hỗn hợp X gồm hai oxit sắt. Hoà tan hoàn toàn X bằng dung dịch axit HNO3  loãng dư. Thể tích khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) thu được sau phản ứng là:

A. 2,24ml.                 B. 22,4ml.                     C. 33,6ml.                 D. 44,8ml.

Ví dụ 3 : Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hết hỗn hợp X bằng dung dịch HNO3  dư thu được 0,56 lít NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Giá trị của m là:

A. 2,52 gam.              B. 2,22 gam.                 C. 2,62 gam.           D. 2,32 gam.

Ví dụ 4 : Cho m gam bột Fe vào dụng dịch HNO3  lấy dư, ta được hỗn hợp gồm hai khí NO2  và NO có VX  = 8,96 lít (đktc) và tỉ khối đối với O2  bằng 1,3125. Thành phần % NO và % NO2  theo thể tích trong hỗn hợp X và khối lượng m của Fe đã dùng lần lượt là:

A. 25% và 75% ; 1,12 gam.                                     B. 25% và 75% ; 11,2 gam. C. 35% và 65% ; 11,2 gam.                                          D. 45% và 55% ; 1,12 gam.

Ví dụ 5: Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian sẽ chuyển thành hỗn hợp X có khối lượng là 75,2 gam gồm Fe, FeO, Fe2O3  và Fe3O4. Cho hỗn hợp X phản ứng hết với dung dịch H2SO4  đậm đặc, nóng thu được 6,72 lit khí SO2 (đktc). Giá trị của m là:

A. 56                          B. 11,2                          C. 22,4                          D. 25,3

Ví dụ 6 : Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1 bằng axit HNO3 thu được V lít (ở đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2  và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư). Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19. Giá trị của V là:

A. 2,24 lít.           B. 4,48 lít            C. 5,6 lít.             D. 3,36 lít.

Ví dụ 7 : Hoà tan 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Al vào dung dịch Y gồm HNO3  và H2SO4 đặc thu được 0,1 mol mỗi khí SO2,  NO, NO2 , N2O. Thành phần % khối lượng của Al và Mg trong X lần lượt là:

A. 63% và 37%.                                                        B. 36% và 64%. C. 50% và 50%.                                                                      D. 46% và 54%.

Ví dụ 8 : Hỗn hợp X gồm 2 kim loại R1, R2  có hoá trị x,y không đổi (R1, R2 không tác dụng với nước và đứng  trước Cu trong dãy hoạt động hoá học của kim loại). Cho hỗn hợp X tan hết trong dung dịch Cu(NO3)2  sau đó lấy chất rắn thu được phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3  dư thu được 1,12 lít khí NO duy nhất ở đktc. Nếu cũng lượng hỗn hợp X ở trên phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3  loãng dư thì thu được bao nhiêu lít N2  (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) ?

A. 0,224 lít.               B. 0,336 lít.                  C. 0,448 lít.             D. 0,672 lít.

Ví dụ 9 : Hỗn hợp X gồm hai kim loại đứng trước H trong dãy điện hoá và có hoá trị không đổi trong các hợp chất. Chia m gam X thành hai phần bằng nhau.

- Phần 1 : Hoà tan hoàn toàn trong dung dịch chứa axit HCl và H2SO4  loãng tạo ra 3,36 lít khí H2.

- Phần 2 : Tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3  thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Biết các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Giá trị của V là:

A. 2,24 lít.                     B. 3,36 lít.                    C. 4,48 lít.                 D. 6,72 lít.

Ví dụ 10: Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HNO3  thu được hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2. Biết phản ứng không tạo muối NH4NO3. Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là:

A. 10,08 gam                    B. 6,59 gam               C. 5,69 gam             D. 5,96 gam

Ví dụ 11: Cho 3 kim loại Al, Fe, Cu vào 2 lít dung dịch HNO3  phản ứng vừa đủ thu được 1,792 lít khí X(đktc) gồm N2  và NO2  có tỉ khối hơi so với He bằng 9,25. Nồng độ mol của HNO3  trong dung dịch đầu là:

 A. 0,28 M                 B. 1,4 M                       C. 1,7 M                      D. 1,2 M

Ví dụ 12 : Chia m gam hỗn hợp X gồm Al, Fe thành hai phần bằng nhau :

- Phần 1 : Hoà tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư thu được 7,28 lít H2.

- Phần 2 : Hoà tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3   loãng dư thu được 5,6 lít NO (sản phẩm khử duy nhất).

- Biết thể tích các khí đo ở đktc  Khối lượng Fe, Al có trong X lần lượt là:

A. 5,6 gam và 4,05 gam.                                           B. 16,8 gam và 8,1 gam. C. 5,6 gam và 5,4 gam.                                                        D. 11,2 gam và 4,05 gam.

Ví dụ 13 : Hoà tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp Cu - Ag bằng 19,6 gam dung dịch H2SO4  đặc đun nóng sau phản ứng thu được khí X và dung dịch Y. Toàn bộ khí X được dẫn chậm qua dung dịch nước clo dư, dung dịch thu được cho tác dụng với BaCl2  dư  thu được 18,64 gam kết tủa. Khối lượng Cu, Ag và nồng độ của dung dịch H2SO4  ban đầu lần lượt là :

A. 2,56 ; 8,64 và 96%.                                             B. 4,72 ; 6,48 và 80%. C. 2,56 ; 8,64 và 80%.                                                  D. 2,56 ; 8,64 và 90%.

Ví dụ 14 : Cho hỗn hợp X gồm 0,1 mol Al và 0,1 mol Fe vào 100ml dung dịch Y gồm Cu(NO3)2   và AgNO3 , sau khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn Z gồm 3 kim loại. Hoà tan hoàn toàn Z bằng dung dịch HCl dư thu được 0,05 mol H2  và còn lại 28 gam chất rắn không tan. Nồng độ mol của Cu(NO3)2  và của AgNO3 trong Y lần lượt là :

A. 2M và 1M.                                                            B. 1M và 2M.

C. 0,2M và 0,1M.                                                     D. 0,5M và 0,5M.

Ví dụ 15 : Trộn 0,54 gam bột Al với hỗn hợp bột Fe2O3  và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí một thời gian. Thu được hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO3  đặc, nóng, dư thì thể tích NO2  (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) thu được là:

A. 0,672 lít.               B. 0,896 lít.                  C. 1,12 lít.               D. 1,344 lít.

Ví dụ 16 : Trộn 60 gam bột Fe với 30 gam bột lưu huỳnh rồi đun nóng (không có không khí) thu được chất rắn X. Hoà tan X bằng dung dịch axit HCl dư được dung dịch Y và khí Z. Đốt cháy hoàn toàn Z cần tối thiểu V lít O2  (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là:

A. 11,2.                      B. 21.                            C. 33.                            D. 49.

Ví dụ 17 : Hoà tan hoàn toàn 1,08 gam Al bằng dung dịch HNO3  dư, sản phẩm ứng thu được 0,336 lít khí

X (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Công thức phân tử của X là:

A. NO2                      B. N2O                         C. N2                            D. NO

Ví dụ 18 : Khi cho 9,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch H2SO4  đậm đặc, thấy có 49 gam H2SO4  tham

gia phản ứng tạo muối MgSO4, H2O và sản phẩm khử X là :

A. SO2                       B. S.                              C. H2S.                         D. H2

Ví dụ 19 : Cho 13,92 gam Fe3O4  tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3  sau phản ứng thu được dung dịch X và 0,448 lít khí NxOy  (Sản phẩm khử duy nhất ở (đktc). Khối lượng HNO3  nguyên chất đã tham ra phản ứng là:

A. 35,28 gam.            B. 33,48 gam.               C. 12,6 gam.         D. 17,64 gam.

Ví dụ 20 : Cho 18,56 gam sắt oxit tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3  sau phản ứng thu được dung dịch X và 0,224 lít khí một oxit của nitơ (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Công thức của hai oxit lần lượt là

A. FeO và NO.                                                          B. Fe3O4  và NO2

C. FeO và N2O.                                                        D. Fe3O4  và N2O.

III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 1 : Hoà tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch HNO3  rất loãng thì thu được hỗn hợp gồm 0,015 mol khí N2O và 0,01mol khí NO (phản ứng không tạo NH4NO3). Giá trị của m là

A. 13,5 gam               B. 1,35 gam.                 C. 0,81 gam.            D. 8,1 gam. Câu 2 : Cho m gam Cu phản ứng hết với dung dịch HNO3  thu được 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí NO và NO2  có khối lượng là 15,2 gam. Giá trị của m là

A. 25,6                       B. 16.                            C. 2,56.                         D. 8.

Câu 3 : Một hỗn hợp gồm 4 kim loại : Mg, Ni, Zn và Al được chia thành hai phần bằng nhau :

- Phần 1 : cho tác dụng với HCl dư thu được 3,36 lít H2

- Phần 2 : hoà tan hết trong HNO3  loãng dư thu được V lít một khí không màu, hoá nâu trong không khí (các thể tích khí đều do ở đktc). Giá trị của V là

A. 2,24 lít.                 B. 3,36 lít.                    C. 4,48 lít.                  D. 5,6 lít. Câu 4 : Cho 3,35 gam hỗn hợp gồm Mg, Al, Cu tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4  đặc nóng, dư được 2,8 lít khí SO2  (đktc). Khi đốt 3,35 gam hỗn hợp trên trong khí Clo dư thì khối lượng muối clorua thu được là

A. 10,225 gam.         B. 12,225 gam              C. 8,125 gam.        D. 9,255 gam

Câu 5 : Hoà tan hoàn toàn 12,9 gam hỗn hợp Cu, Zn vào dung dịch H2SO4  đặc, nóng được 0,14 mol SO2;

0,64 gam S và dung dịch muối sunfat. % khối lượng Cu trong hỗn hợp ban đầu là

A. 50,39%                 B. 54,46%                    C. 50,15%              D. 49,61%

Câu 6 : Cho 1,35 gam hỗn hợp Cu, Mg, Al tác dụng với HNO3  dư được 896ml hỗn hợp gồm NO và NO2

có M=42 . Tính tổng khối lượng muối nitrat sinh ra (khí ở đktc).