Tiểu luận Giải nhanh bài tập hóa học THPT bằng phương pháp bảo toàn electron

 25,6	 B. 16 	C. 2,56	D. 8
15. Hoà tan hoàn toàn 32 gam kim loại M trong dung dịch HNO3 dư thu được 8,96 lít
 (đktc) hỗn hợp khí gồm NO2 và NO, có tỉ khối so H2 bằng 17. Kim loại M là: [6]
	A. Cu	B. Zn	C. Fe	D. Ca
16. Một hỗn hợp gồm 2 kim loại Mg và Al được chia làm 2 phần bằng nhau.
- Phần 1: Cho tác dụng với HCl dư thu được 3,36 lít khí H2 ( đktc).
	- Phần 2: Hoàn tan hết trong HNO3 loãng dư thu được V lít khí không màu hóa nâu trong không khí ( các thể tích khí đo ở cùng điều kiện ). Giá trị của V: [9]
	A. 2,24 lít 	B. 11,2 lít 	C. 22,4 lít 	D. Kết quả khác
17. Cho 13,5 gam Al tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 thấy thoát ra một hỗn hợp khí gồm NO và N2O có tỉ khối so với H2 là 19,2. Số mol NO trong hỗn hợp là: [7]
	A. 0,05 	B. 0,1 	C. 0,15 	D. 0,2 
18. Nung đến hoàn toàn 0,05 mol FeCO3 trong bình kín chứa 0,01 mol O2 thu được chất rắn A. Để hòa tan A bằng dung dịch HNO3 (đặc, nóng) thì số mol HNO3 tối thiểu là: [4]
	A. 0,14 	B. 0,25 	C. 0,16 	D. 0,18.
19. Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lít khí NO (đktc) và dung dịch X. Khối lượng muối khan thu được khí cô cạn dung dịch X là: [1]
	A. 8,88 g	B. 13,92 g	C. 6,52 g	D. 13,32 g
20. Hòa tan hết 0,02 mol Al và 0,03 mol Ag vào dung dịch HNO3 dư rồi cô cạn và nung nóng đến khối lượng không đổi thì thu được chất rắn nặng: [2]
	A. 4,26g 	B. 4,5g 	C. 3,78g 	D. 7,38g
21. Lấy 0,1 mol Cu tác dụng với 500 ml dung dịch KNO3 0,2M và HCl 0,4M thu được bao nhiêu lít khí NO (đktc). [1]
	A. 2,24 	B. 1,12	C. 3,36	D. 8,96
22. Hòa tan 3,06 g MxOy (hóa trị của M không đổi) trong đung dịch HNO3 dư thu được 5,22g muối. Khối lượng mol của MxOy. [4]
	A. 153 	B. 40 	C. 160	 D. 232
23. Hòa tan hoàn toàn 3,28g hỗn hợp Fe và R có hóa trị II bằng dung dịch HCl dư được 2,464 lít H2 (đktc). Cũng lượng hỗn hợp kim loại trên tác dụng với dung dịch HNO3 loãng thu được 1,792 lít khí NO (đktc). Kim loại R là: [6]
	A. Al 	B. Mg 	 C. Cu 	 D. Zn 	
24. Để 2,8 gam bột Fe ngoài không khí một thời gian thấy khối lượng tăng lấn 3,44 gam. Tính phần trăm Fe đã phản ứng. Giả sử phản ứng chỉ tạo nên Fe3O4. [2]
	A. 48.8% 	B. 60% 	C. 81.4 % 	D. 99.9%
25. Hòa tan hết 0,1 mol Zn vào 100 ml dung dịch HNO3 nồng độ a M thì không thấy khí thoát ra. Tính giá trị a của HNO3. [5]
	A. 0,25 M 	B. 1,25 M 	C. 2,25 M 	D. 2,5M
26. Cho 0,8 mol Al tác dụng với dung dịch HNO3 thu được 0,3 mol khí X ( không có sản phẩm khác). Khí X là: [5]
	A. NO2 	B. NO 	C. N2O 	D. N2
27. Hoàn tan 7,68 gam kim loại M ( hóa trị n ) vào dung dịch HNO3 vừa đủ thu được 1,792 lít khí NO. Kim loại M là: [5]
	A. Fe 	B. Cu 	C. Zn	D. Al
Dạng 3: 
Bài toán: Cho một kim loại (hoặc hỗn hợp các kim loại) tác dụng với một dung dịch acid acid H2SO4 đặc nóng cho sản phẩm là khí SO2 (khí mùi sốc), S (kết tủa màu vàng), hoặc khí H2S (khí mùi trứng thối).
Khi gặp bài tập dạng này cần lưu ý:
Kim loại có nhiều số oxy hóa khác nhau khi phản ứng với dung dịch acid H2SO4 đặc nóng sẽ đạt số oxy hóa cao nhất.
Hầu hết các kim loại phản ứng được với H2SO4 đặc nóng (trừ Pt, Au) khi đó S+6 trong H2SO4 đặc nóng bị khử về các mức oxy hóa thấp hơn trong những sản phẩm như là khí SO2, H2S hoặc S.
Mốt số kim loại như Al, Fe, Cr, thụ động trong H2SO4 đặc nguội.
Để áp dụng định luật bảo toàn electron, ta ghi các bán phản ứng (theo phương pháp thăng bằng điện tử hoặc phương pháp ion-electron). Gọi ni, xi là hóa trị cao nhất và số mol của kim loại thứ i; nj là số oxy hóa của S trong sản phẩm khử thứ j và xj là số mol tương ứng. Ta có:
Liên hệ giữa số mol kim loại và sản phẩm khử:
åni.xi = ånj.xj
Liên hệ giữa H2SO4 và sản phẩm khử:
số mol sản phẩm khử + số mol electron nhận
	Với SO2:	
	Với S:	
	Với H2S:	
Tính khối lượng muối trong dung dịch:
mmuối = mkim loại+ = mkim loại+ 96.åe (trao đổi)
Ví dụ 1: Hòa tan hết 29,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Cu theo tỉ lệ 	mol 1:2:3 bằng H2SO4 đặc nguội được dung dịch Y và 3,36 lít SO2 (đktc). Cô cạn dung dịch Y được khối lượng muối khan là: [2]
	A. 38,4 gam	B. 21,2 gam	C. 43,4 gam	D. 36,5 gam
Giải: Gọi x là số mol Fe trong hỗn hợp X, Þ nMg = 2x, nCu=3x.
	Þ 56x+24.2x+64.3x=29,6 Þ x= 0,1 mol.
	Þ nFe = 0,1 mol, nMg=0,2 mol, nCu=0,3 mol
Do acid H2SO4 đặc nguội, nên sắt không phản ứng.	
	SO42-	+ 	2e	® S+4
	 	 	0,3 ¬ 
Theo biểu thức: mmuối=mCu +mMg + = mCu +mMg + 96.åe (trao đổi)
	=64.0,3+24.0,2 +96.0,3 = 38,4 gam.
Chọn đáp án A.
Ví dụ 2: Hòa tan 0,1 mol Al và 0,2 mol Cu trong dung dịch H2SO4 đặc dư thu được V lít SO2 (ở 00C, 1 atm). Giá trị của V là: [2]
	A. 3,36	B. 4,48	C. 7,84	D. 5,6
Giải: Ở 00C, 1 atm là điều kiện tiêu chuẩn. Áp dụng định luật bảo toàn electron:
	2.nCu+3.nAl=(6-4).n Þ 2.0,1+3.0,2=(6-4).n 
	Þ n = 0,35 mol	 Þ V=0,35.22,4=7,84 lít.
Chọn đáp án A.
Ví dụ 3: Hòa tan vừa đủ hỗn hợp X 10,08 lít SO2 duy nhất. Nông độ % của dung dịch H2SO4 là: [2]
	A. 82,89%	B. 89,2%	C. 7,84%	D. 95,2%
Giải: Áp dụng định luật bảo toàn electron:
 mol
. Chọn đáp án A.
Ví dụ 4: Cho 5,94g Al tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 1,848 lít sản phẩm ( X ) có lưu huỳnh ( đktc), muối sunfat và nước. Cho biết ( X ) là khí gì trong hai khí SO2, H2S ? [9]
	A. H2S	B. SO2	C. Cả hai khí	D. S
Giải:	nAl = 5,94 : 27 = 0,22 mol
	nX = 1,848 : 22,4 = 0,0825 mol
Quá trình oxy hóa Al :	 Al	- 3e ®	Al3+
	 	0,22	® 0,66
	ne (cho) = 0,22.3 = 0,66 mol
Quá trình khử S6+ : S+6	 + ( 6-x )e ® Sx 
	0,0825(6-x)	¬ 0,0825
	ne (nhận) = 0,0825(6-x) mol
( x là số oxy hóa của S trong khí X )
Áp dụng định luật bảo toàn electron, ta có : 0,0825(6-x) = 0,66 Þ x = -2
Vậy X là H2S ( trong đó S có số oxy hóa là -2). Chọn đáp án A.
Ví dụ 5: Hoà tan hết 16,3 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al và Fe trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được 0,55 mol SO2. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng chất rắn khan thu được là: [7]
51,8 gam 	B. 55,2 gam	C. 69,1 gam	 D. 82,9 gam
Giải: Sử dụng phương pháp bảo toàn electron với chất khử là các kim loại Mg, Al, Fe, chất oxy hoá H2SO4.
S+6 	+ 2e	®	S+4
	0,55.2	0,55
Khối lượng muối khan là: 
	mmuối=mkim loại+ = mkim loại+ 96.åe (trao đổi)
	 gam . Chọn đáp án C.
Một số bài tập tương tự:
01. Hòa tan 2,4 g hỗn hợp Cu và Fe có tỷ lệ số mol 1:1 vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng. Kết thúc phản ứng thu được 0,05 mol một sản phẩm khử duy nhất có chứa lưu huỳnh. Xác định sản phẩm đó: [11]
	A. SO2	B. H2S	C. S	D. H2
02. Thổi một luồng CO qua hỗn hợp Fe và Fe2O3 nung nóng được chất khí B và hỗn hợp D 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 24g muối khan. Xác định thành phần % của Fe: [2]
	A. 58,33%	B. 41,67%	C. 50%	D. 40%
03. Cho 8,3 gam hỗn hợp hai kim loại Al và Fe tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc dư thu được 6,72 lit khí SO2 (đktc). Khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu: [2]
	A. 2,7g; 5,6g	B. 5,4g; 4,8g	C. 9,8g; 3,6g	D. 1,35g; 2,4g
04. Để a gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian sẽ chuyển thành hỗn hợp A có khối lượng 75,2 gam gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Cho hỗn hợp A phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc, nóng thu được 6,72 lit khí SO2( đktc). Khối lượng a gam là: [2]
	A. 56g	B. 11,2g	C. 22,4g	D. 25,3g
05. Khi cho 9,6gam Mg tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc thấy có 49gam H2SO4 tham gia phản ứng tạo muối MgSO4, H2O và sản phẩm khử X. X là: [11]
	A. SO2	B. S	 	C. H2S	D. SO2,H2S
06. Hòa tan hết 16,3 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al và Fe trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được 0,55 mol SO2. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng chất rắn khan thu được là: [7]
	A. 51,8g	B. 55,2g	C. 69,1g	D. 82,9g
07. Hòa tan hoàn toàn 4,0 gam hỗn hợp Mg, Fe, Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, thu được 2,24 lít khí SO2 duy nhất (đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là: [6]
	A. 23,2.	B. 13,6.	C. 12,8.	D. 14,4.
08. Cho 0,01 mol một hợp chất của sắt tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, thoát ra 0,112 lít khí (đktc) khí SO2 (là sản phẩm khử duy nhất). Công thức của hợp chất đó là:	 [1]
A. FeCO3.	B. FeS2.	C. FeS.	D. FeO.
09. Hòa tan 23,4 gam hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu bằng một lượng vàu đủ dung dịch H2SO4, thu được 15,12 lít khí SO2 (đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là: [6]
	A. 153,0.	B. 95,8.	C. 88,2.	D. 75,8. 
09. Hòa tan hoàn toàn 9,6 gam một kim loại M trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thoát ra 3,36 lít khí SO2 (đktc). Kim loại M là: [6]
	A. Mg.	B. Al.	C. Fe.	D. Cu. 
10. Cho 1,44g hỗn hợp gồm kim loại M và oxit của nó MO, có số mol bằng nhau, tác dụng hết với H2SO4 đặc, đun nóng. Thể tích khí SO2 (đktc) thu được là 0,224 lít. Cho biết rằng hoá trị lớn nhất của M là II. Kim loại M là: [11]
	A. Cu	B. Fe	C. Al	D. Zn
Dạng 4: 
Bài toán: Cho một kim loại (hoặc hỗn hợp các kim loại) tác dụng với một dung dịch hỗn hợp các acid như dung dịch hỗn hợp acid HNO3 loãng, acid HNO3 đặc nóng, dung dịch acid H2SO4 đặc nóng, ...cho ra hỗn hợp các khí ...
Các lưu ý và cách giải giống với dạng 2 và dạng 3.
Ví dụ 1: Hòa 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. Phần trăm khối lượng của Al và Mg trong X lần lượt là: [9]
	A. 63% và 37%.	B. 36% và 64%.	C. 50% và 50%.	D. 46% và 54%.
Giải: Đặt nMg = x mol ; nAl = y mol. Ta có: 
	24x + 27y = 15.	(1)
Quá trình oxy hóa:
	Mg ® Mg2+ + 2e	Al ® Al3+ + 3e
	x 2x	y 3y
Þ Tổng số mol e nhường bằng (2x + 3y).
Quá trình khử:
	N+5 + 3e ® N+2	2N+5 + 24e ® 2N+1
	 0,3 0,1	 0,8 0,2
	N+5 + 1e ® N+4	S+6 + 2e ® S+4
	 0,1 0,1	 0,2 0,1
Þ Tổng số mol e nhận bằng 1,4 mol.
Theo định luật bảo toàn electron:
	2x + 3y = 1,4	(2)
Giải hệ (1), (2) ta được: x = 0,4 mol ; y = 0,2 mol.
Þ	
	%Mg = 100% - 36% = 64%. Đáp án B.
Ví dụ 2: Một hỗn hợp X có khối lượng 18,2g gồm 2 Kim loại A (hóa trị 2) và B (hóa trị 3). Hòa tan X hoàn toàn trong dung dịch Y chứa H2SO4 và HNO3. Cho r