Phương pháp giải
1. Nội dung
Trong phản ứng oxi hóa khử:
Số electron nhường = Số electron nhận
Số mol electron nhường = Số mol electron nhận
2. Phạm vi sử dụngM
+ Chủ yếu áp dụng cho bài toán oxi hóa khử các chất vô cơ
+ Khi gặp bài toán có sử dụng HNO3, H2SO4 đặc nóng
Chú ý:
+ Xác định chính xác chất khử, chất oxi hóa ( dựa vào sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử trong các chất)
+ Có thể áp dụng bảo toàn e cho một số phương trình, nhiều phương trình hoặc toàn bộ quá trình
+ Xác định các chất nhường và nhận e. 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 e thường sử dụng kèm các phương pháp bảo toàn khác ( khối lượng, nguyên tố)
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Đốt 17,88g hỗn hợp X gồm Al và Fe trong khí Cl2 thu được hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y vào nước dư, thu được dung dịch Z và 2,4 gam kim loại. Dung dịch Z tác dụng tối đa với 0,228 mol KMnO4 trong dung dịch H2SO4 (không tạo SO2). Phần trăm khối lượng Fe trong hỗn hợp là:
A. 72,91%.
B. 64%
C. 66,67%
D. 69,8%
Giải:
Đặt x, y lần lượt là số mol của Fe và Al
⇒ 56a + 27b = 17,88
Vì trước và sau chuỗi các phản ứng đều là khí Cl2
⇒ Ta quy đổi hỗn hợp muối thành Fe, Al và Cl2
Bảo toàn electron ta có: ne cho = ne nhận
⇒3nFe phản ứng + 3nAl = 5nKMnO4
⇒ Đáp án D
Ví dụ 2: 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 mỗikhí SO2, NO, NO2, N2O. Phần trăm 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%.
Giải
Đặt
Ta có: 24x + 27y = 15 (1)
Các quá trình nhường electron:
Các quá trình nhận electron:
⇒Ví dụ 3: Đốt cháy 5,6g Fe bằng oxi không khí, sau phản ứng thu được 6,8g hỗn hợp các chất rắn. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn bằng dung dịch HNO3 dư. Sản phẩm là Fe(NO3)3 , V lít khí NO ở đktc và nước. Tính V?
A. 2,24 lít.
B. 1,12 lít.
C. 3,36 lít.
D. 5,6 lít.
Giải
Nhận thấy sau khi qua HNO3 thì tất cả Fe đều chuyển về Fe3+ . Như vậy trạng thái đầu là Fe, trạng thái cuối là Fe3+
⇒ Đáp án B
Ví dụ 4: Cho 33,35 gam hỗn hợp A gồm Fe3O4, Fe(NO3)3,Cu tác dụng hoàn toàn với dung dịch chứa 0.414 mol H2SO4 (loãng) thì thu được khí NO duy nhất và dung dịch B chỉ chứa 2 muối. Cô cạn B thu được bao nhiêu gam muối khan?
A. 64,400 hoặc 61,520.
B. 65,976 hoặc 61,520.
C. 73,122 hoặc 64,400.
D. 65,976 hoặc 75,922.
Giải
Gọi x, y, z là số mol của Fe3O4,Fe(NO3)3 , Cu có trong hỗn hợp A.
232x + 242y + 64z = 33,35 (l).
A + dd H2S04 → dd B chứa 2 muối ⇒ có 2 trường hợp xảy ra.
+Trường hợp 1: B chứa FeSO4 và CuSO4.
Các quá trình nhường và nhận electron:
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 2x + y + 9y = 2z ⇒ x + 5y - z = 0 (2)
+Trường hợp 2: B chứa Fe2(S04)3 và CuSO4.
Các quá trình nhường và nhận electron:
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: x + 2z = 9y
⇒ x - 9y + 2z = 0 (4)
⇒ Đáp án A.
Ví dụ 5: Cho 3,024 gam một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO3 loãng, thu được 940,8 ml khí NxOy (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) có tỉ khối đối với H2 bằng 22. Khí NxOy và kim loại M là:
A. NO và Mg
B. N2O và Al
C. N2O và Fe
D. NO2 và Al
Giải
Gọi n là hóa trị của kim loại M. Các quá trình nhuờng và nhận electron:
Quá trình nhường electron:
Quá trình nhận electron:
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron, ta có: n.nM = 8nN2O
⇒ Đáp án B.
Ví dụ 6: 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. X là
A. SO2.
B. S.
C. H2S.
D. SO2, H2S.
Giải
Dung dịch H2SO4 đậm đặc vừa là chất oxi hóa vừa là môi trường.
Gọi a là số oxi hóa của S trong X.
⇒ Đáp án C.
Ví dụ 7: Hoà tan hoàn toàn 1,2 gam kim loại M vào dung dịch HNO3 dư thu được 0,224 lít khí N2 (sản phẩm khử duy nhất) ở (đktc). Kim loại M là:
A. Mg.
B. Fe.
C. Al.
D. Cu.
Giải
Các quá trình nhường và nhận electron:
⇒ Đáp án A
Ví dụ 8: Trộn 0,81 gam bột nhôm với bột Fe2O3 và CuO rồi đốt nóng để tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp
A. Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO3 đun nóng thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất) ở đktc. Giá trị của V là:
A. 0,224 lít.
B. 0,672 lít.
C. 2,24 lít.
D. 6,72 lít.
Giải
Tóm tắt theo sơ đồ:
Như vậy, thực chất trong bài toán này toàn bộ quá trình chỉ có quá trình cho và nhận electron của nguyên tử Al và N.
Các quá trình nhường và nhận electron như sau:
⇒ Đáp án D.
Ví dụ 9: Điện phân dung dịch chứa m gam hỗn họp 2 muối CuSO4 và NaCl bằng điện cực trơ, có màng ngăn đến khi nước bị điện phân ở cả 2 điện cực thì ngừng điện phân. Dung dịch sau điện phân hoà tan vừa đủ 1,16 gam Fe3O4 và ở anot của bình điện phân có 448ml khí bay ra (đktc). Khối lượng dung dịch giảm sau khi điện phân là:
A. 7,10.
B. 1,03.
C. 8,60.
D. 2,95.
Giải:
Vì dung dịch sau điện phân hòa tan được Fe3O4 nên dung dịch sau điện phân có chứa H+.
Thứ tự các phản ứng xảy ra như sau:
Các bạn có thể viết các phương trình phản ứng như trên để dễ hiểu quá trình phản ứng và tính toán theo yêu cầu đề bài. Tuy nhiên, các bạn có thể rút ngắn quá trình tính toán mà không cần viết phương trình phản ứng như sau:
Ta có các bán phản ứng:
⇒ Đáp án D
Ví dụ 10: Cho 39,2 gam hỗn hợp M gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3, CuO và Cu tác dụng vừa đủ với HNO3 nồng độ a (mol/lít), thu được 0,2 mol NO (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của a là
A. 2,0
B. 1,5
C. 3,0
D. 1,0
Giải:
Coi hỗn hợp gồm Fe (x mol); Cu (y mol) và 0,45 mol O
⇒ 56x + 64y + 7,2 = 39,2 (l)
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:
⇒ Đáp án A
Được cập nhật: hôm kia lúc 3:17:16 | Lượt xem: 504
