Phương pháp giải một số bài toán áp dụng định luật bảo toàn electron>

* Một số lưu ý cần nhớ

+, Trong phản ứng OXH – Khử, tổng số mol e nhường bằng tổng số mol e nhận .

Ta thường áp dụng phương pháp này đối với những bài toán có xảy ra phản ứng OXH Khử. Phương pháp này sẽ giúp cho học sinh dễ dàng hơn trong khâu tính toán mà không cần phải viết quá nhiều phương trình.

Bạn đang đọc: “>Phương pháp giải một số bài toán áp dụng định luật bảo toàn electron>

Dưới đây là một số dạng toán và vài ví dụ đơn cử

* Dạng 1: Kim loại tác dụng với dung dịch axit không có tính OXH mạnh (HCl, H2SO4 loãng)

* Một số lưu ý cần nhớ:

Khi cho a mol sắt kẽm kim loại M tan trọn vẹn vào dung dịch HX thu được b mol H2 .=> Sau phản ứng ta thu được dung dịch muối MXn và khí H2 .Ta có quy trình trao đổi e như sau :M → Mn + + nea an ( mol )2H + + 2 e → H2b 2 b ( mol )Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có : an = 2 b

* Một số ví dụ cụ thể:

Ví dụ 1: Hòa tan 1 hỗn hợp 14,5 gam (Fe, Mg, Zn) bằng dung dịch HCl vừa đủ thì thu được dung dịch X có chứa 35,8 gam muối. Tính thể tích khí H2 thu được sau phản ứng.

Hướng dẫn giải chi tiết

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :m KL + m Cl – = m Muối=> m Cl – = 35,8 – 14,5 = 21,3 ( gam )=> n Cl – = 21,3 : 35,5 = 0,6 ( mol )=> Số mol e nhường = n Cl – = 0,6 ( mol )=> n H2 = 0,6 : 2 = 0,3 ( mol )V H2 = 0,3 * 22.4 = 6,72 ( lít )

Ví dụ 2: Cho 5 gam Mg, Zn vào dung dịch HCl dư thu được 3,136 lít H2. Số mol Mg thu được là?

Hướng dẫn giải chi tiết:

Gọi số mol Mg, Zn lần lượt a, b moln H2 = 3,136 : 22,4 = 0,14 molKhối lượng của sắt kẽm kim loại nặng 5 gam=> 24 a + 65 b = 5 ( I )Ta có quy trình nhường nhận e như sau :

Quá trình OXH Mg → Mg + 2 + 2 e a 2 a Zn → Zn + 2 + 2 e b 2 b

Quá trình Khử 2H + + 2 e → H2 0,28 0,14

=> Áp dụng định luật bảo toàn electron : 2 a + 2 b = 0,28 ( II )Từ ( I ) và ( II ) => a = 0,1 mol ; b = 0,04 molVậy số mol Mg có trong hỗn hợp là 0,1 mol

Ví dụ 3: Cho 9,32 gam Mg và Zn vào 200 ml dung dịch H2SO4 2M. Hãy cho biết kết luận nào sau đây đúng:

A. Mg và Zn tan hết, H2SO4 dư

B. Mg và Zn, H2SO4 đều hết

C. Mg và Zn dư, H2SO4 hết

D. Mg hết, H2SO4 hết, Zn dư

Hướng dẫn giải chi tiết

n H2SO4 = 0,4 mol .Giả sử H2SO4 phản ứng hết => n e trao đổi = n H + = 0,8 mol=> n hh sắt kẽm kim loại = 0,8 : 2 = 0,4 ( mol )Mặt khác 9,32 : 24 > n hh > 9,32 : 65=> 0,39 > nHH > 0,14Mà 0,4 > 0,39=> Sau phản ứng axit còn dư, sắt kẽm kim loại tan hết .

Đáp án A

* Dạng 2: Kim loại và một số hợp chất tán dụng với dung dịch axit có tính OXH mạnh

* Một số lưu ý cần nhớ:

+ Đối với sắt kẽm kim loại công dụng với HNO3Hầu hết những sắt kẽm kim loại đều tính năng với dung dịch HNO3 ( trừ Au, Pt ) .

Al, Fe, Cr bị thụ động trong HNO3 đặc nguộiĐể giải bài toán axit nitric công dụng với sắt kẽm kim loại thường được giải bằng chiêu thức bảo toànelectron, bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng. Theo những chiêu thức này, có 3 phương trình rất quan trọng cần nhớ là :ne = nkim loại. hóa trịkim loại = nNO2 + 3 nNO + 8 nN2O + 10 nN2 + 8 nNH4NO3nHNO3 phản ứng = 2 nNO2 + 4 nNO + 10 nN2O + 12 nN2 + 10 nNH4NO3mmuối = mkim loại + 62 ne+ Đối với sắt kẽm kim loại tính năng với H2SO4H2SO4 đặc phản ứng được với hầu hết những sắt kẽm kim loại ( trừ Au và Pt ) → muối trong đó sắt kẽm kim loại có hóa trị cao + H2O + SO2 ( S, H2S ) .Bài tập sắt kẽm kim loại công dụng với axit sunfuric đặc thường gặp nhất là tạo khí SO2, khi giải thường vận dụng bảo toàn e và bảo toàn nguyên tố :ne = nkim loại. hóa trịkim loại = 2 nSO2nH2SO4 phản ứng = 2 nSO2mmuối = mkim loại + 96 nSO2

– H2SO4 đặc nguội thụ động với Al, Fe và Cr .

* Một số ví dụ cụ thể

Ví dụ 1: Cho 13,5 gam nhôm tác dụng vừa đủ với 2,5 lít dung dịch HNO3, phản ứng tạo ra muối nhôm và một hỗn hợp khí gồm NO và N2O có tỉ lệ mol tương ứng là 2: 3. Tính nồng độ mol của dung dịch HNO3.

A. 0,95.                B. 0,86. 

Xem thêm: DECAL DÁN XE Ô TÔ TẢI BỀN ĐẸP VÀ RẤT ĐƯỢC ƯA CHUỘNG

C. 0,76.                D. 0,9.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Gọi n NO, n N2O lần lượt là 2 a, 3 a molTa có : n Al = 13,5 : 27 = 0,5 ( mol )Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có :

Quá trình OXH Al → Al + 3 + 3 e 0,5 1,5 ( mol )

Quá trình khử N + 5 + 3 e → N + 2 6 a 2 a 2N + 5 + 8 e → 2N + 1 24 a 3 a

Áp dụng định luật bảo toàn electron=> 1,5 = 6 a + 24 a => 30 a = 1,5 => a = 0,05 ( mol )n NO = 0,1 mol ; n N2O = 0,15 mol=> n HNO3 = 4 * n NO + 10 * n N2O = 0,1 * 4 + 0,15 * 10 = 1,9 mol

CM HNO3 = 1,9 : 2,5 = 0,76 M

Đáp án C

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 6,5 gam kim loại Zn vào dung dịch HNO3 loãng, giả sử chỉ thu được 0,448 lít khí X duy nhất (đktc). Khí X là :

A. N2.                  B. NO.

C. N2O.               D. NO2.

* Hướng dẫn giải cụ thể:

n Zn = 6,5 : 65 = 0,1 moln X = 0,448 : 22,4 = 0,02 ( mol )n e nhường = 2 * n Zn = 0,2 ( mol )=> 0,02 mol X nhận 0,2 mol e=> 1 mol X nhận 10 mol eVậy X là khí N2 .

Đáp án A

Ví dụ 3:  Hòa tan 8,4 gam Fe trong dung dịch HNO3 dư, tính thể tích khí NO bay ra, biết NO là sản phẩm khử duy nhất của HNO3

A. 2,24 lít       B. 3,36 lít

C. 4,48 lít       D. 5,6 lít

* Hướng dẫn giải cụ thể

n Fe = 8,4 : 56 = 0,15 ( mol )Ta có quy trình trao đổi electron như sau :

Fe → Fe + 3 + 3 e 0,15 0,45

N + 5 + 3 e → N + 2

Áp dụng đinh luật bảo toàn electron n e nhận = n e nhường = 0,45 mol

=> n NO = 1/3 n e nhận = 0,45 : 3 = 0,15 molV NO = 0,15 * 22, 4 = 3,36 lít

Đáp án B

Dạng 3: Một số bài toán có chứa phản ứng OXH KHỬ khác:

Ví dụ 1: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 (dư), thoát ra 0,56 lít (đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là :

A. 2,52.                              B. 2,22.

C. 2,62.                              D. 2,32.

Hướng dẫn giải chi tiết:

n NO = 0,56 : 22,4 = 0,025 molXét 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Đặt số mol Fe, O lần lượt là a, b=> 56 a + 16 b = 3 ( I )Áp dụng định luật bảo toàn electron :=> 3 * nFe = 2 * n O + 3 * n NO=> 3 a = 2 * b + 3 * 0,025=> 3 a – 2 b = 0,075 ( II )Từ ( I ) và ( II ) => a = 0,045 ; b = 0,03=> m = n Fe * 56 = 0,045 * 56 = 2,52 ( gam )

Đáp án A

Ví dụ 2: Nung hỗn hợp X gồm 13,44 gam Fe và 7,02 gam Al trong không khí một thời gian, thu được 28,46 gam chất rắn Y. Cho Y tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư, thu được V lít khí SO2 (đktc). Giá trị của V là :

A. 11,2.                B. 22,4. 

C. 5,6.                  D. 13,44.

Hướng dẫn giải chi tiết:

n Fe = 13,44 : 56 = 0,24 ( mol )n Al = 7,02 : 27 = 0,26 ( mol )Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng=> m KL + m O = m Y=> m O = 28,46 – 13,44 – 7,02 = 8 ( gam )=> n O = 8 : 16 = 0,5 ( mol )Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có :3 * n Fe + 3 * n Al = 2 * n O + 2 * n SO2=> n SO2 = 0,25 ( mol )

=> V SO2 = 0,25 * 22,4 = 5,6 lít

Xem thêm: Bửng nhôm xe tải, Phụ kiện bửng nhôm, Đóng thùng bửng nhôm xe tải HCM

Đáp án C

Loigiaihay.com

Source: https://suachuatulanh.edu.vn
Category : Vận Chuyển