Áp dụng phương trình ion_electron

Để giải tốt các bài toán bằng việc áp dụng phương pháp ion, điều đầu tiên các bạn phải nắm chắc phương trình phản ứng dưới dạng phân tử từ đó suy ra phương trình ion. Đôi khi có một số bài tập không thể giải theo các phương trình phân tử được mà phải giải dựa theo phương trình ion. Việc giải bài toán hoá học bằng cách áp dụng phương pháp ion giúp chúng ta hiểu kĩ hơn về bản chất của các phương trình hoá học. Từ một phương trình ion có thể đúng với rất nhiều phương trình phân tử. Ví dụ phản ứng giữa hỗn hợp dung dịch axit với dung dịch bazơ đều có chung một phương trình ion là:
12 trang | Chia sẻ: giathuc10 | Lượt xem: 1241 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Áp dụng phương trình ion_electron, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ố mol của HNO3 phản ứng.
- Nếu là H2SO4: Số mol của H2O = số mol của H2SO4 phản ứng.
Ví dụ minh họa 1: Cho m gam bột sắt ra ngoài không khí sau một thời gian người ta thu được 12 gam hỗn hợp B gồm Fe; FeO; Fe2O3; Fe3O4. Hoà tan hỗn hợp này bằng dung dịch HNO3 người ta thu được dung dịch A và 2,24 lít khí NO (đktc). Tính m.
Hướng dẫn giải:
Sơ đồ hóa bằng tuyệt chiêu số 4.
Fe + O2 → Chất rắn B + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O.
m gam         12 gam                                              0,1mol
x mol                                                x mol
Gọi x là số mol của Fe có trong m gam. Theo nguyên lý bảo toàn thì số mol Fe có trong Fe(NO3)3 cũng là x mol.
Mặt khác, số mol HNO3 phản ứng =  (3x + 0,1) → số mol của H2O = 1/2 số mol HNO3 = 1/2 (3x + 0,1)
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: 12 + 63(3x + 0,1) = 242 . x + 0,1 . 30 + 18. 1/2(3x + 0,1)
→ x = 0,18 (mol). → m = 10,08 (g).
Tuyệt chiêu số 4 này có tầm áp dụng rất tổng quát, có thể xử lý hết được tất cả các bài toán thuộc các chiêu 1, 2, 3. Trên đây thầy chỉ trình bày một khía cạnh rất nhỏ bé của tuyệt chiêu này. Thầy sẽ phân tích kỹ hơn cho các em ở trên lớp luyện thi tại các trung tâm. Các em chú ý theo dõi.
Các bài tập có thể giải bằng tuyệt chiêu này:
Bài 1: Hoà tan hoàn toàn 4,431 gam hỗn hợp Al và Mg trong HNO3 loãng thu được dung dịch A và 1,568 lít (đktc) hỗn hợp hai khí đều không màu có khối lượng 2,59 gam trong đó có một khí bị hoá nâu trong không khí.
1. Tính phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp.
2. Tính số mol HNO3 đã phản ứng.       
3. Khi cô cạn dung dịch A thì thu được bao nhiêu gam muối khan.
PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CÔNG THỨC KINH NGHIỆM
I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1. Nội dung phương pháp
* Xét bài toán tổng quát quen thuộc:
+ O2 +HNO3(H2SO4 đặc, nóng)
m gam                   m1gam                                                      (n: max)
Gọi:
Số mol kim loại a
Số oxi hoá cao nhất (max) của kim loại là n
Số mol electron nhận ở (2) là t mol
Ta có:
Mặt khác:
ne nhận = n e (oxi) + ne (2)
+ Ứng với M là Fe (56), n = 3 ta được: m = 0.7.m1 + 5,6.t (2) 
+ Ứng với M là Cu (64), n = 2 ta được: m = 0.8.m1 + 6,4.t (3)
Từ (2,3) ta thấy:
+ Bài toán có 3 đại lượng: m, m1 và Σne nhận (2) (hoặc V khí (2)).
Khi biết 2 trong 3 đại lượng trên ta tính được ngay đại lượng còn lại.
+ Ở giai đoạn (2) đề bài có thể cho số mol, thể tích hoặc khối lượng của 1
khí hay nhiều khí; ở giai đoạn (1) có thể cho số lượng chất rắn cụ thể là
các oxit hoặc hỗn hợp gồm kim loại dư và các oxit.
2. Phạm vi áp dụng và một số chú ý
+ Chỉ dùng khí HNO3 (hoặc (H2SO4 đặc, nóng) lấy dư hoặc vừa đủ.
+ Công thức kinh nghiệm trên chỉ áp dụng với 2 kim loại Fe và Cu.
3. Các bước giải
+ Tìm tổng số mol electron nhận ở giai đoạn khử N+5 hoặc S+6
+ Tìm tổng khối lượng hỗn hợp rắn (kim loại và oxit kim loại): m1
+ Áp dụng công thức (2) hoặc (3)
II. THÍ DỤ MINH HOẠ
Thí dụ 1. Đốt cháy hoàn toàn 5,6 gam bột Fe trong bình O2 thu được
7,36 gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, Fe3O4 và một phần Fe còn dư.
Hoà tan hoàn toàn lượng hỗn hợp X ở trên vào dung dịch HNO3 thu
được V lít hỗn hợp khí Y gồm NO2 và NO có tỉ khối so với H2 bằng 19.
Giá trị của V là:
A. 0,896.                    B. 0,672.                 C. 1,792.                 D.0,448.
Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức (1): ∑ne nhận (2) => ∑ne nhận (2) = 0,08
Từ dy/H2 =19 => nNO2 = nNO = x
Vậy: V = 22,4.0,02.2 = 0,896 lít -> Đáp án A.
Thí dụ 2. Để m gam bột Fe trong không khí một thời gian thu được
11,28 gam hỗn hợp X gồm 4 chất. Hoà tan hết X trong lượng dư
dung dịch HNO3 thu được 672ml khí NO (sản phẩm khử duy nhất,
đktc). Giá trị của m là:
A. 5,6.                        B.11.2.                    C.7,0                                       D. 8.4.
Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức (2):
-> Đáp án D. 
Thí dụ 3. Cho 11,36 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4
phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 1,344 lít khí NO
(sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch
Y thu được m gam muối khan.Giá trị của m là:
A. 49,09                     B. 35,50                  C. 38,72.                 D.34,36.
Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức (2):
=> m = 38,72 gam
Đáp án C.
Thí dụ 4. Cho 11,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 vào dung
dịch HNO3 loãng, dư thu được V lít khí Y gồm NO  và NO2 có tỉ khối
so với H2 bằng 19. Mặt khác, nếu cho cùng lượng hỗn hợp X trên
tác dụng với khí CO nóng dư  thì sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn
thu được 9,52 gam Fe. Giá trị của V là:
A. 1,40.                      B. 2,80                    C.5,60.                    D.4,20
Hướng dẫn giải:
Từ dy/H2 =19 => nNO2 = nNO = x => ∑ne nhận = 4x
Áp dụng công thức: 9,52 = 0,7.11,6 + 5,6.4x => x = 0,0625
=> V = 22,4.0,0625.2 = 2,80 lít -> Đáp án B
Thí dụ 5. Nung m gam bột Cu trong oxi thu được 24,8 gam hỗn hợp
chất rắn X gồm Cu, CuO và Cu2O. Hoà tan hoàn toàn X trong H2SO4 
đặc nóng thoát ra 4,48 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc).
Giá trị của m là:
A. 9,6                         B. 14,72                  C. 21,12                  D. 22,4.
Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức (3):
M = 0,8m rắn + 6,4.n e nhận ở (2)
=> m = 0,8.24,8 + 6,4.0,2.2 = 22,4 gam => Đáp án D.
III. Bài tập áp dụng
Câu 1: Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian thấy
khối lượng của hỗn hợp thu được là 12 gam. Hòa tan hỗn hợp
này trong dung dịch HNO3 thu được 2,24 lít khí NO (sản phẩm khử
duy nhất, ở đktc). Giá trị của m là:
A. 5,6 gam.
B. 20,08 gam.
C. 11,84 gam.
D. 14,95 gam.
Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 10 gam hỗn hợp X (Fe, Fe2O3) trong dung
dịch HNO3 vừa đủ thu được 1,12 lít NO (ở đktc, sản phẩm khử duy
nhất) và dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dư được
kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khi khối lượng không đổi được
m gam chất rắn. Giá trị của m là:
A. 12 gam.
B. 16 gam.
C. 11,2 gam.
D. 19,2 gam.
Câu 3: Hòa tan hết m gam hỗn hợp Fe, Fe2O3, Fe3O4 trong dung
dịch HNO3 đặc,nóng dư được 448 ml khí NO2 (ở đktc). Cô cạn
dung dịch sau phản ứng được 14,52 gam muối khan. Giá trị của m là:
A. 3,36 gam.
B. 4,28 gam.
C. 4,64 gam.
D. 4,80 gam.
Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn 5,6 gam bột Fe trong bình oxi thu được 7,36
gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, Fe3O4 và một phần Fe dư. Hòa tan hoàn
toàn hỗn hợp X bằng dung dịch HNO3 thu được V lít khí Y gồm NO2 và
NO có tỉ khối so với H2 bằng 19.
Giá trị của V là:
A. 0,896 lít.
B. 0,672 lít.
C. 0,448 lít.
D. 1,08 lít.
Câu 5: Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng.
Sau một thời gian thu được 13,92 gam hỗn hợp X gồm 4 chất. Hòa tan
hết X bằng HNO3 đặc, nóng dư được 5,824 lít NO2 (sản phẩm khử duy
nhất, đktc). Giá trị của m là:
A. 16 gam.
B. 32 gam.
C. 48 gam.
D. 64 gam.
Câu 6: Cho 11,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 vào dung dịch
HNO3 loãng, dư được V lít khí Y gồm NO và NO2 có tỉ khối hơi so với
H2 là 19. Mặt khác, nếu cho cùng lượng khí hỗn hợp X trên tác dụng với
khí CO dư thì sau phản ứng hoàn toàn được 9,52 gam Fe.
Giá trị của V là:
A. 2,8 lít.
B. 5,6 lít.
C. 1,4 lít.
D. 1,344 lít.
Câu 7: Nung m gam bột đồng kim loại trong oxi thu được 24,8 gam hỗn
hợp rắn X gồm Cu, CuO và Cu2O. Hòa tan hoàn toàn X trong H2SO4
đặc nóng thoát ra 4,48 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc).
Giá trị của m là:
A. 9,6 gam.
B. 14,72 gam.
C. 21,12 gam.
D. 22,4 gam.
Câu 8: Hòa tan hoàn toàn 18,16 gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4
trong 2 lít dung dịch HNO3 2M thu được dung dịch Y và 4,704 lít khí
NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc).
Phần trăm khối lượng Fe trong hỗn hợp X là:
A. 38,23%.
B. 61,67%.
C. 64,67%.
D. 35,24%.
Câu 9: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với 200 ml dung
dịch HNO3 3,2M. Sau khi phản ứng hoàn toàn được 0,1 mol khí NO (sản
phẩm khử duy nhất) và còn lại 1,46 gam kim loại không tan.
Giá trị của m là:
A. 17,04 gam.
B. 19,20 gam.
C. 18,50 gam.
D. 20,50 gam.
Câu 10: Để m gam Fe trong không khí 1 thời gian được 7,52 gam hỗn
hợp X gồm 4 chất. Hòa tan hết X trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư
được 0,672 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch Y.
Cô cạn cẩn thận dung dịch Y được m1 gam muối khan.
Giá trị của m và m1 lần lượt là:
A. 7 gam và 25 gam.
B. 4,2 gam và 1,5 gam.
C. 4,48 gam và 16 gam.
D. 5,6 gam và 20 gam.
Câu 11: Cho 5,584 gam hỗn hợp bột Fe và Fe3O4 tác dụng vừa đủ
với 500 ml dung dịch HNO3 loãng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn
được 0,3136 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X.
Nồng độ mol của dung dịch HNO3 là:
A. 0,472M.
B. 0,152M
C. 3,04M.
D. 0,304M.
Câu 12: Để khử hoàn toàn 9,12 gam hỗn hợp các oxit: FeO, Fe3O4 và
Fe2O3 cần 3,36 lít H2 (đktc). Nếu hòa tan 9,12 gam hỗn hợp trên bằng
H2SO4 đặc nóng dư thì thể tích khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc)
thu được tối đa là:
A. 280 ml.
B. 560 ml.
C. 672 ml.
D. 896 ml.
Câu 13: Cho khí CO đi qua ống sứ đựng 16 gam Fe2O3 đun nóng, sau
khi phản ứng thu được hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3. Hòa
tan hoàn toàn X bằng H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch Y. Khối lượng
muối trong Y là:
A. 20 gam.
B. 32 gam.
C. 40 gam.
D. 48 gam.
Câu 14: Hòa tan 11,2 gam kim loại M trong dung dịch HCl dư thu được
4,48 lít H2 (ở đktc). Còn nếu hòa tan hỗn hợp X gồm 11,2 gam kim loại M
và 69,6 gam oxit MxOy trong lượng dư dung dịch HNO3 thì được 6,72 lít
khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Công thức của oxit kim loại là:
A. Fe3O4.
B. FeO
C. Cr2O3.
D. CrO.
Câu 15: Cho 37 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với 640 ml
dung dịch HNO3 2M loãng, đung nó
File đính kèm:
baihay101112.doc