phản ứng oxi hoá khử Cân ph-ơng trình phản ứng oxi hoá khử I-Định nghĩa: Phản ứng oxi hoá-khử phản ứng nguyên tử ion nh-ờng electron cho nguyên tử ion khác Ví dụ: -Nguyên tử nhờng electron cho nguyên tử: 2x1e 2Na + Cl2 = 2NaCl -Nguyên tử nhờng electron cho ion: 2e Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu -Ion nh-ờng electron cho nguyên tử: 2x1e 2Fe + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl -Ion nh-ờng electron cho ion: 2+ 2x1e 2I + 2Fe3+ = I2 + 2Fe2+ Hoặc: MnO4 + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O Nh- vậy, nguyên tử, phân tử ion tham gia vào phản ứng oxi hoá-khử II-Các khái niệm: Chất oxi hoá chất thu electron chất khác Chất khử chất nhờng electron cho chất khác Quá trình oxi hoá (hay oxi hoá) trình xảy electron Quá trình khử (hay khử) trình xảy nhận electron Một chất nhờng eletron có mặt chất nhận eletron Vì phản ứng oxi hoá - khử, oxi hoá khử diễn đồng thời Ví dụ: 2Na + Cl2 = 2NaCl Na: Chất khử Cl2: Chất oxi hoá Sự oxi hoá (hoặc trình oxi hoá): Na - 1e = Na+ Sự khử (hoặc trình khử): Cl + 1e = Cl III-Cách cân phơng trình phản ứng oxi hoá- khử: 1-Số oxi hoá: Số oxi hoá điện tích nguyên tử phân tử với giả định cặp electron chung chuyển hẳn phía nguyên tử có độ âm điện lớn 2-Qui tắc xác định số oxi hoá: a-Số oxi hoá nguyên tử phân tử đơn chất luôn b-Trong phân tử hợp chất, tổng đại số số oxi hoá nguyên tử c-+Với ion đơn nguyên tử, số oxi hoá điện tích ion +Với ion đa nguyên tử, tổng đại số số oxi hoá nguyên tử điện tích ion d-Trong hợp chất: +Số oxi hoá H +1 ( trừ tr-ờng hợp hiđrua kim loại NaH, CaH2 hiđro có số oxi hoá -1) +Số oxi hoá Na, K, Ag +1; Mg, Ca, Ba, Zn +2; Al +3 + Số oxi hoá oxi -2 (trừ tr-ờng hợp peoxit H2O2 , Na2O2 , BaO2 , số oxi hoá oxi -1, OF2 số oxi hoá oxi +2) Định nghĩa oxi hoá khử sở số oxi hoá: Sự oxi hoá nguyên tố làm tăng số oxi hoá nguyên tố khử nguyên tố làm giảm số oxi hoá nguyên tố Vậy, phản ứng oxi hoá - khử phản ứng có biến đổi số oxi hoá nguyên tố Chú ý: Dựa vào số oxi hoá nguyên tố chất, dự đoán chất oxi hoá, chất khử Khi nguyên tố có số oxi hoá cao có tính oxi hoá mà có tính khử Ví dụ: KMnO4 , HClO4 , H2SO4 , K2Cr2O7 , HNO3 , Khi nguyên tố có số oxi hoá thấp có tính khử mà có tính oxi hoá Ví dụ: HI, HBr, HCl, H2S, NH3 Khi nguyên tố có số oxi hoá trung gian, tuỳ thuộc vào điều kiện (phản ứng với chất nào) mà thể tính oxi hoá hay tính khử Ví dụ: + 4e 2e (+4) S SO2 (+6)SO42 2H2S + SO2 = 3S + 2H2O SO2 + Br2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBr Tính số electron trao đổi (nh-ờng thu) nguyên tố phản ứng Số electron trao đổi = Số oxi hoá lớn - Số oxi hoá bé Ví dụ: HNO3 N2O : 2N+5 + 8e = 2N+1 (Số electron trao đổi: (51) = 8) HNO3 NxOy : xN+5 + (5x2y)e = xN+2y/x (Số electron trao đổi: x (5 2y ) = (5x2y) x FexOy Fe3+ xFe+2y/x (3x2y)e = xFe+3 (Số electron trao đổi: x (3 2y ) = (3x2y) x Chú ý- Không đ-ợc đổi dấu theo cách: (3x2y)e thành (3x+2y)e ! 6-Các b-ớc cân phơng trình phản ứng oxi hoá khử theo ph-ơng pháp thăng electron: -Viết sơ đồ phản ứng với với chất tham gia tạo thành sau phản ứng -Xác định chất oxi hoá chất khử -Viết nửa phản ứng Tính số electron mà phân tử (hoặc ion) chất oxi hoá nhận phân tử (hoặc ion) chất khử nhờng -Cân hệ số cho tổng số số electron chất khử tổng số số electron chất oxi hoá thu vào - Cân nguyên tố không thay đổi số oxi hoá (th-ờng theo thứ tự: Đếm số nguyên tử kim loại không thay đổi số oxi hoá, gốc axit, phân tử môi tr-ờng (axit, bazơ) cuối số phân tử n-ớc -Hoàn thành phơng trình dạng phân tử kiểm tra lại Ví dụ: Cân phơng trình phản ứng oxi hoá khử sau: 131 a/ KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 MnSO4 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O Mn+7 + 5e = Mn+2 2Fe+2 2e = 2Fe+3 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O b/ Al + HNO3 (loãng) Al(NO3)3 + N2O + H2O 2N+5 + 8e = 2N+1 Al0 3e = Al+3 8Al + 30HNO3 (loãng) = 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O 7-Tr-ờng hợp phân tử có nhiều nguyên tố thay đổi số oxi hoá, cân theo số oxi hoá riêng nguyên tố (cần ý đến tỉ lệ số nguyên tử nguyên tố phân tử) cân theo số electron phân tử chất trao đổi As2S3 + HNO3 loãng + H2O H3AsO4 + H2SO4 + NO 28 N+5 + 3e = N+2 2As+3 - 4e = 2As+5 (- 28e) 3S2 - 24e = 3S+6 Hoặc: (As2S3)0 - 28e = 2As+5 + 3S+6 (- 28e) 3As2S3 + 28HNO3 loãng + 4H2O = 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO * Trong trờng hợp phân tử có nhiều nguyên tố thay đổi số oxi hoá, nên áp dụng: Trong phân tử tổng đại số số oxi hoá nguyên tố 0, tính số electron trao đổi cho phân tử đơn giản tính số oxi hoá riêng nguyên tố Ví dụ: (As2S3)0; (Fe S2)0 8-Trờng hợp phản ứng tạo nhiều sản phẩm (của oxi hoá hay khử) có nhiều số oxi hoá khác viết riêng phản ứng sản phẩm viết gộp lại sau nhân với hệ số tỉ lệ theo đề cho viết nửa phản ứng riêng nhân với hệ số theo đề cho Ví dụ- Cân phơng trình phản ứng sau: Al + HNO3 loãng Al(NO3)3 + N2O + NO + H2O Biết hỗn hợp khí tạo thành có 25% N2O Giải: Tỉ lệ thể tích N2O : 25% tỉ lệ thể tích NO : 75% Tỉ lệ số mol N2O : NO = : Các phản ứng riêng: 8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (1) Al + 4HNO3 = Al(NO3)3 + NO + 2H2O (2) Để có tỉ lệ ta nhân phơng trình (2) với cộng hai phơng trình, ta có: 17Al + 66HNO3 loãng = 17Al(NO3)3 + 3N2O + 9NO + 33H2O Hoặc viết nửa phản ứng riêng: Al + HNO3 loãng Al(NO3)3 + N2O + NO + H2O 17 Al0 3e = Al+3 1x 2N+5 + 8e = 2N+1 (+17e) 3x N+5 + 3e = N+2 17Al + 66HNO3 loãng = 17Al(NO3)3 + 3N2O + 9NO + 33H2O 9-Hoàn thành phơng trình phản ứng dạng ion * Cách cân ph-ơng trình phản ứng oxi hoá -khử dạng ion: Bớc 1: Cân theo ph-ơng pháp thăng electron thông th-ờng Bớc 2- áp dụng định luật trung hoà điện: Tổng điện tích hai vế phải Thêm vào H+ (nếu môi trờng axit) OH (nếu môi trờng kiềm) cho điện tích hai vế Bớc 3: Thêm phân tử nớc H2O vào vế cho đủ Ví dụ: Cân phơng trình phản ứng oxi hoá- khử sau dạng ion: a) MnO4 + SO32 Mn2+ + SO42 Mn+7 + 5e = Mn+2 S+4 2e = S+6 2MnO4 + 5SO32 2Mn2+ + 5SO42 2MnO4 + 5SO32 + 6H+ = 2Mn2+ + 5SO42 + 3H2O Vế trái: 12 đơn vị diện tích (); Vế phải: đơn vị diện tích () + thêm vào vế trái ion H , vế phải phân tử nớc H2O 3+ b) Cr + Cl2 CrO42 + Cl Ci2 + 2e = 2Cl Cr+3 3e = Cr+6 2Cr3+ + 3Cl2 2CrO42 + 6Cl 2Cr3+ + 3Cl2 + 16OH = 2CrO42 + 6Cl + 8H2O Vế trái: đơn vị diện tích (+); Vế phải: 10 đơn vị diện tích () thêm vào vế trái 16 ion OH , vế phải phân tử nớc H2O FeS + HNO3 SO42 + N2OX + Fe3+ (10-2x) FeS - 9e = Fe+3 + S+6 +5 2N + (10-2x)e = 2N+x (10-2x)FeS + 18NO3 (10-2x)Fe3+ + (10-2x)SO42 + N2OX (10-2x)FeS+18NO3+(28-2x)H+(10-2x)Fe3++(10-2x)SO42 + 9N2OX + (14-x)H2O Vế trái: 18 đơn vị diện tích (-) Vế phải: (10 - 2x) đơn vị diện tích (+) + thêm vào vế trái (28 - 2x) ion H , vế phải (14 -x) phân tử nớc H2O 10-Cân phơng trình phản ứng (dạng tổng quát) theo ph-ơng pháp thăng electron: Ví dụ: FeXOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O xFe+2y/x (3x - 2y)e = xFe+3 (3x - 2y) N+5 + 3e = N+2 3FeXOy + (12x - 2y)HNO3 = 3xFe(NO3)3 + (3x-2y)NO + (6x - y) H2O Ví dụ: 11- Tr-ờng hợp phản ứng tạo nhiều sản phẩm oxi hoá hay khử nh-ng ch-a biết sản phẩm ứng vơí số oxi hoá Trong trờng hợp nên áp dụng định luật bảo toàn electron: Số mol electron chất khử cho = Số mol electron chất oxi hoá nhận để xác định số oxi hoá phù hợp Ví dụ 1: Cho 1,26 gam hỗn hợp Mg Al (trộn theo tỉ lệ mol : 2) tác dụng với H2SO4 đặc, nóng vừa đủ, thu đ-ợc 0,015 mol sản phẩm có chứa l-u huỳnh a) Xác định sản phẩm có chứa l-u huỳnh chất SO2, S H2S b) Tính thể tích dung dịch H2SO4 98% (D = 1,84 g/ml) Giải: a) Gọi số mol Al 1,26 gam hỗn hợp x, số mol Mg 1,5x 131 Ta có: 27x + 24.1,5.x = 1,26 Giải x = 0,02 Số mol Al: 0,02 mol, số mol Mg: 0,03 mol Gọi số oxi hoá lu huỳnh sản phẩm a Các nửa phản ứng nhờng electron chất khử: Al0 3e = Al+3 (mol) 0,02 0,06 Mg 2e = Mg+2 (mol) 0,03 0,06 Tổng số mol electron chất khử (Al, Mg) nhờng: 0,06 + 0,06 = 0,12 mol áp dụng định luật bảo toàn electron: Số mol electron chất khử(Al, Mg) cho = Số mol electron chất oxi hoá(S+6) nhận Nửa phản ứng nhận electron chất oxi hoá: S+6 + (6 a)e = Sa Theo nửa p.ứng (6 a) mol mol Theo 0,12 mol 0,015 mol (6 a ) Ta có tỉ lệ thức: = a = Vậy hợp chất tạo thành H2S 0,015 0,12 b) Tính thể tích dung dịch H2SO4 98% (D = 1,84 g/ml): Độc giả tự giải Ví dụ : Cho 0,1 mol Mg tác dụng với HNO3 thu đợc 0,02 mol khí X Xác định CTPT X Giải: Nửa phản ứng nhờng electron chất khử (Mg): Mg0 2e = Mg+2 (mol) 0,1 0,2 Số mol electron chất khử (Mg) nhờng: 0,2 mol Gọi số oxi hoá N sản phẩm phản ứng a Số nguyên tử N phân tử sản phẩm x ( x = 1, ) Nửa phản ứng nhận electron chất oxi hoá: xN+5 + (5x ax)e = xNa (1 phân tử) Theo nửa p.ứng (5x ax) mol mol Theo 0,2 mol 0,02 mol 10 (5x ax) Ta có tỉ lệ thức: = ; rút a theo x a = x 0,02 0,2 Chọn giá trị x = , a = Vậy CTPT X N2 131 12- Cân phản ứng hoá học hữu Các bớc tiến hành: Cũng qua bớc nh cân phản ứng oxi hoá khử chất vô Nhng tính số oxi hoá cacbon cần lu ý: - Nếu cho công thức dạng phân tử: Tính số oxi hoá trung bình C -Nếu cho công thức dạng cấu tạo, có C nhóm chức thay đổi số oxi hoá: Khi cân bằng, tính số oxi hoá C mang nhóm chức Tính số oxi hoá C hợp chất sau: C2H2 C2H4 CH2=CH2 CHCH C2H6 C2H6O C2H4O C2H4O2 CH3-CH3 CH3-CH2-OH CH3-CH=O CH3-COOH Vídụ-Cân phơng trình phản ứng sau theo phơng pháp thăng electron: a) K2Cr2O7 + C2H5OH + HCl CrCl3 + CH3CHO + 2Cr+6 + 6e = 2Cr+3 C 2e = C+1 K2Cr2O7 + 3C2H5OH + 8HCl 2CrCl3 + 3CH3CHO + 2KCl + 7H2O b) K2Cr2O7 + C2H6O + HCl CrCl3 + C2H4O + 2Cr+6 + 6e = 2Cr+3 2C 2e = 2C1 K2Cr2O7 + 3C2H6O + 8HCl 2CrCl3 + 3C2H4O + 2KCl + 7H2O 13-(Tham khảo thêm) Cân phơng trình phản ứng oxi hoá -khử theo phơng pháp ion-electron: ( Th-ờng áp dụng cho phản ứng xảy dung dịch) Nguyên tắc: Tổng electron mà chất khử cho tổng electron mà chất oxi hoá nhận Các b-ớc: -Viết dạng tồn ion dung dịch -Với nửa phản ứng, cân nguyên tố: Làm cho tổng nguyên tử nguyên tố hai vế +Trong môi tr-ờng axit: Nếu chất oxi hoá thừa oxi O kết hợp với H+ tạo thành H2O Nếu chất khử thiếu oxi kết hợp với H2O tạo thành H+ +Trong môi tr-ờng kiềm: Nếu chất oxi hoá thừa oxi O kết hợp với H2O tạo thành OH Nếu chất khử thiếu oxi kết hợp với OH tạo thành H2O +Trong môi tr-ờng trung tính: Nếu chất oxi hoá thừa oxi O kết hợp với H2O tạo thành OH Nếu chất khử thiếu oxi kết hợp với H2O tạo thành H+ -Làm cho tổng điện tích hai vế cách thêm bớt electron -Thăng số electron cho số electron nhận cộng hai nửa phản ứng, ta đợc phơng trình ion phản ứng Ví dụ : Viết phơng trình phản ứng dạng ion Fe2+ + MnO4 Fe3+ + Mn2+ Fe2+ - 1e = Fe3+ MnO4 + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O 5Fe2+ + MnO4 + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O IV-Phân loại phản ứng oxi hoá - khử 1-Phản ứng nguyên tử, phân tử ion Là phản ứng chất oxi hoá chất khử nằm chất khác Ví dụ: 2Na + Cl2 = 2NaCl 2-Phản ứng tự oxi hoá - khử Là phản ứng nguyên tử nguyên tố từ số oxi hoá biến thành nhiều số oxi hoá khác (số oxi hoá nguyên tố vừa tăng vừa giảm) Ví dụ: 2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O 3- Phản ứng oxi hóa - khử nội phân tử Là phản ứng nguyên tử nguyên tố hoá học khác phân tử có số oxi hoá thay đổi o MnO2 ,t Ví dụ: 2KClO3 2KCl + 3O2 Bài tập áp dụng a) Thế phản ứng oxi hoá-khử? Phân biệt khái niệm: Chất oxi hoá, oxi hoá, chất khử, khử Lấy phản ứng nhôm axit HNO3 loãng để minh hoạ: Al + HNO3 Al(NO3)3 + N2O + H2O b) Phân biệt phản ứng tự oxi hoá khử oxi hoá khử nội phân tử Cho ví dụ minh hoạ 2- a)Phản ứng trao đổi ion phản ứng oxy hoá - khử xảy theo chiều nào? Cho thí dụ để minh hoạ b) Cho phản ứng nA + mBn+ nAm+ + mB (1) m+ n+ Hãy so sánh tính oxi hoá -khử cặp A / A B / B để phản ứng (1) xảy theo chiều thuận Cho phản ứng: 1.Cu + HNO3(loãng) Cu(NO3)2+ NO + H2O (1) KMnO4 + HCl MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O (2) Hãy: a) Cân phản ứng oxi hoá - khử b) Viết ph-ơng trình ion thu gọn (rút gọn) c) Xác định chất khử, chất oxi hoá vai trò HNO3 (loãng) nh- HCl phản ứng a) Lấy phản ứng để minh hoạ phản ứng oxi hoá- khử, axit đóng vai trò chất oxi hoá, chất khử, môi trờng không tham gia cho nhận electron b) Viết hai phơng trình phản ứng chứng minh muối nitrat đóng vai trò oxi hoá môi trờng axit môi trờng bazơ a) Vai trò nguyên tử kim loại cation kim loại phản ứng oxi hoá-khử Cho thí dụ minh hoạ b) Hãy nêu tính chất hoá học ion kim loại Mn+ Cho biết cặp oxi hoá khử sau: Dãy trên: Tính oxi hoá tăng dần Fe2+ Cr3+ Cu2+ Fe3+ Fe Cr2+ Cu+ Fe2+ Dãy dới: Tính khử giảm dần Viết tất phản ứng xảy cho hai cặp tác dụng với dung dịch nớc Cân phản ứng ôxi hoá khử sau: a) As2S3 + HNO3 loãng + H2O H3AsO4 + H2SO4 + NO b) As2S3 + HNO3 + H2O H3AsO4 + H2SO4 +N2OX c) SO2 + KMnO4 + H2O K2SO4 + MnSO4 + H2SO4 d) K2SO3 + KMnO4 + KHSO4 K2SO4 + MnSO4 + H2O Viết phơng trình phản ứng sau dới dạng phân tử ion rút gọn: FeSO4 + Cl2 Fe(OH)2 + Br2 + NaOH Al + NaOH + H2O Cl2 + NaOH (nguội) 131 Fe + Fe2(SO4)3 Mg + HNO3 NH4+ Ca(HCO3)2 + NaOH (d) 10 Có phản ứng xảy cho chất sau tác dụng với (trong dung dịch): a) Mg + H+ + SO42 ? b) Cu + H2SO4 (loãng) + NaNO3 ? c) FeCl2 + H2SO4 (loãng) + KMnO4 ? 11 Cân phản ứng sau theo ph-ơng pháp cân electron: o a) KNO3 +FeS2 t KNO2 + Fe2O3 + SO3 b) CrCl3 + Br2 + NaOH Na2CrO4 + NaBr + NaCl + H2O 12 Cân viết ph-ơng trình ion rút gọn phản ứng sau: a) Fe3O4 + H2SO4 (đặc, nóng) + SO2 + b) FexOy + HI + I2 + 13 Hoàn thành cân ph-ơng trình phản ứng sau: a) FeS2 + HNO3 d Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + b) Cu2S.FeS2 + HNO3 Cu(NO3)2 +Fe(NO3)3+H2SO4+ NO+ H2O c) O3 + KI + H2O I2 + d) Na2O2 + CO2 O2 + e) Hoà tan muối cacbonat kim loại M dung dịch HNO3 thu đ-ợc dung dịch hỗn hợp khí NO CO2 14 Hoàn thành ph-ơng trình phản ứng sau: to a) FeS2 + H2SO4 (ođặc) b) Ag2S + O2 o t t c) NH4NO3 d) KNO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 KNO3 + Cr2(SO4)3 + 15 Hoàn thành ph-ơng trình dạng ion theo sơ đồ: a) FeS + HNO3 SO42 + N2OX + b) Cu + NO3 + H+ + NO + c) Al + NO3 + OH + H2O AlO2 + NH3 16 Cân phơng trình phản ứng sau (viết phơng trình phản ứng (b) dạng tổng quát): a Cl2 + NaOH NaClO3 + NaCl + H2 O b M2Ox + HNO3 M(NO3)3 + NO + H2O c M2(CO3)n + HNO3 M(NO3)m + NO + CO2 + H2O -Viết phơng trình phản ứng (a) dới dạng ion rút gọn -Với giá trị x, n, m phản ứng (b, c) phản ứng oxi hoá-khử phản ứng trao đổi? 17 Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 x mol Cu2S HNO3 vừa đủ thu đợc dung dịch A chứa muối sunfat khí NO Hãy viết phơng trình dạng ion phân tử Tìm giá trị x ? 18 Hãy mô tả tợng viết phơng trình phản ứng xảy khi: a) Cho dòng khí CO2 liên tục qua cốc đựng dung dịch Ca(OH)2 b) Cho dung dịch NaOH đến d vào cốc đựng dung dịch AlCl3 c) Cho dung dịch HCl loãng đến d vào cốc đựng dung dịch NaAlO2 d) Cho đến d dung dịch KMnO4 vào cốc đựng hỗn hợp FeSO4 H2SO4 loãng Trong phản ứng xảy phản ứng phản ứng oxi hoá- khử, chất chất oxi hoá, chất chất khử? 19-Cân phơng trình phản ứng oxi hoá- khử sau phơng pháp cân electron: FeO + H+ + NO3 Fe3+ + NO2 + NO + H2O Biết tỉ lệ số mol: NO2 : NO = a : b 20 Hoà tan 4,58 gam Al dung dịch HNO3 loãng thu đợc hỗn hợp khí NO N2O có tỉ khối so với hiđro 16,75 a) Viết cân phơng trình phản ứng theo phơng pháp cân electron b) Tính khối lợng muối nhôm thu đợc c) Tính thể tích khí hỗn hợp điều kiện tiêu chuẩn 21-Một hỗn hợp M gồm Mg MgO đợc chia thành hai phần Cho phần tác dụng hết với dung dịch HCl thu đợc 3,136 lít khí (đo đktc); cô cạn dung dịch làm khô thu đợc 14,25 gam chất rắn A Cho phần tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu đợc 0,448 lít khí X nguyên chất (đo đktc); cô cạn dung dịch làm khô thu đợc 23 gam chất rắn B -Xác định thành phần phần trăm theo khối lợng chất hỗn hợp M -Xác định công thức phân tử khí X 22-Cân hai phơng trình phản ứng sau phơng pháp thăng electron: a) KMnO4 + C2H4 + H2O C2H6O2 + KOH + MnO2 b) C12H22O11 + H2SO4 đ CO2 + SO2 + H2O c) KMnO4+ H2C2O4 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O 23-Cân hai phơng trình phản ứng sau phơng pháp thăng electron: a) K2Cr2O7 + C2H5OH + HCl CrCl3 + CH3CHO + b) R-CH2OH + KMnO4 R-CHO + MnO2 + KOH + H2O c) C6H5-NO2 + Fe + H2O Fe3O4 + C6H5-NH2 24- Hoàn thành cân phơng trình phản ứng theo phơng pháp cân ion-electron: a) CH2= CH- CH2OH + KMnO4 + H2O KOH + + b) CH2= CH2 + KMnO4 + H2SO4 25- Hỏi phân tử, nguyên tử hay ion sau a) thể tính oxi hoá; b) thể tính khử; c) thể vừa tính oxi hoá, vừa tính khử: Fe, Fe2+, Fe3+, Cu, Cl2, Cl, Mn, MnO2, MnO4, N2, NO3, NO2, S2, SO32, SO42 26-Cho phản ứng: Cu + HNO3 (loãng) Cu(NO3)2 + NO + H2O (1) KMnO4 + HCl MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O (2) Hãy: a Cân phản ứng oxi hoá - khử b Viết ph-ơng trình ion thu gọn (rút gọn) c.Xác định chất khử, chất oxi hoá vai trò HNO3 (loãng) nh- HCl phản ứng (CĐKN TPHCM-98) 27-Cân phản ứng oxi-hoá khử sau ph-ơng pháp thăng electron Chỉ trình oxi hoá-khử ? a Zn + HNO3 (rất loãng) Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O b FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2.(CĐSP Bắc Giang-98) c Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O 19- Hoàn thành ph-ơng trình phản ứng sau dạng phân tử dạng ion thu gọn: a Al + HNO3 Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O 131 b FeCO3 + HNO3 Fe(NO3)3 + N2O + CO2 + H2O c M + H2SO4 M2(SO4)n + SO2 + H2O (n: Hoá trị kim loại M) 28- Hãy cân ph-ơng trình phản ứng oxi hoá- khử sau ph-ơng pháp thăng electron: a K2S + KMnO4 + H2SO4 S + MnSO4 + K2SO4 + H2O b SO2 + KMnO4 + H2O K2SO4 + MnSO4 + H2SO4 c K2SO3 + KMnO4 + KHSO4 K2SO4 + MnSO4 + H2O d KMnO4 + KNO2 + H2SO4 K2SO4 + KNO3 + MnSO4 + H2O 29 Cân phản ứng sau: a FeCl3 + KI FeCl2 + KCl + I2 b K2S + K2Cr2O7 + H2SO4 S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O c K2SO3 + KMnO4 + KHSO4 K2SO4 + MnSO4 + H2O d SO2 + KMnO4 + H2OK2SO4 + MnSO4 + H2SO4 e K2S + KMnO4 + H2SO4S + K2SO4 + MnSO4 + H2O f HCl + HClO3 Cl2 + H2O g Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O h FeSO4 + Cl2 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + HCl i K2Cr2O7 + KI + H2SO4 Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + H2O j Fe(NO3)2 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O k KI + KClO3 + H2SO4 K2SO4+ I2 + KCl + H2O l Fe3O4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O m CrCl3 + Br2 + NaOH Na2CrO4 + NaBr + NaCl + H2O 30 Cân phản ứng sau theo ph-ơng pháp cân electron: to KNO2 + Fe2O3 + SO3 a KNO3 +FeS2 b Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O c FeSO4 + Cl2 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + HCl d CuS2 + HNO3 Cu(NO3)2 + H2SO4 + N2O + H2O e Cu + HCl + NaNO3 CuCl2 + NaCl + NO + H2 31- Cân phản ứng sau ph-ơng pháp thăng electron Chỉ rõ chất oxi hoá chất khử to N2 + HCl a Cl2 + NH3 b KMnO4+ NaNO2 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + NaNO3 + H2O c NH3 + Na NaNH2 + H2 (ĐH Đà Nẵng-99) Cân phản ứng oxi hoá khử có nhiều nguyên tố thay đổi số oxi hoá 32-Cân phản ứng ôxi hoá khử sau: a As2S3 + HNO3 loãng + H2O H3AsO4 + H2SO4 + NO b Cu2S.FeS2 + HNO3 Cu(NO3)2 + Fe(NO3)3+ H2SO4+ NO+ H2O c Hoà tan muối cacbonat kim loại M dung dịch HNO3 thu đ-ợc dung dịch hỗn hợp khí NO CO2 25 Cân phản ứng ôxi hoá khử sau: a FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 b CrI3 + Cl2 + KOH K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O c As2S3 + HNO3 + H2O H3AsO4 + H2SO4 + NO d KClO3 + NH3 KNO3 + KCl+ Cl2 + H2O e AgNO3 Ag + NO2 + O2 f FeS2 + HNO3 + HCl FeCl3 + H2SO4 + NO + H2O g FeS + HNO3 Fe(NO3)3+ Fe2(SO4)3 + NO + H2O Cân phản ứng oxi hoá khử có nhiều sản phẩm oxi hoá hay khử 33- a Nhôm tác dụng với HNO3 tạo thành nhôm nitrat, n-ớc hỗn hợp khí NO, N2O a Hãy viết cân ph-ơng trình phản ứng; cho biết tỉ số hệ số NO N 2O ph-ơng trình phản ứng cố định hay biến đổi ( sao?) b Tính l-ợng nhôm nitrat thể tích khí (đo đktc khí NO N2O thu đ-ợc cho 4,59 gam Al tác dụng hết với HNO3, biết tỉ khối hỗn hợp khí NO N2O so với hiđro 16,75 34-Cân ph-ơng trình phản ứng oxi hoá- khử sau ph-ơng pháp cân electron: FeO + H+ + NO3 Fe3+ + NO2 + NO + H2O Biết tỉ lệ số mol: NO2 : NO = a : b (ĐH Thuỷ lợi-2001tr160) Cân phản ứng dạng tổng quát 35-Hoàn thành ph-ơng trình dạng ion theo sơ đồ: FeS + HNO3 SO42 + N2OX + 36- Cân ph-ơng trình phản ứng sau (viết ph-ơng trình phản ứng dạng tổng quát): Cl2 + NaOH NaClO3 + NaCl + H2O M2Ox + HNO3 M(NO3)3 + NO + H2O -Viết ph-ơng trình phản ứng d-ới dạng ion rút gọn -Với giá trị x phản ứng phản ứng oxi hoá-khử phản ứng trao đổi? 37-Cân ph-ơng trình sau: As2S3 + HNO3 + H2O H3AsO4 + H2SO4 + N2OX 38-Cân phản ứng sau viết d-ới dạng phản ứng ion rút gọn Cho biết phản ứng phản ứng trao đổi, phản ứng phản ứng oxy hoá- khử? a CaCO3 + HCl b FexOy + HNO3 + NO2 + 39 Cân ph-ơng trình sau: a M + HNO3 M(NO3)n + NO + H2O b M + HNO3 M(NO3)3 + N2On + H2O c FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O d Zn + HNO3 Zn(NO3)2 + NxOy + H2O e FexOy + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O 131 f Al + FexOy Al2O3 + Fe g FenOm + CO Fe + CO2 Hoàn thành phản ứng oxi hóa - khử 40- Có phản ứng xảy cho chất sau tác dụng với (trong dung dịch): a Mg + H+ + SO42 ? b Cu + H2SO4 (loãng) + NaNO3 ? c FeCl2 + H2SO4 (loãng) + KMnO4 ? (HVQHQtế-98) 41- Hoàn thành cân ph-ơng trình phản ứng sau: a O3 + KI + H2O I2 + b Na2O2 + CO2 O2 + 42-Hoàn thành ph-ơng trình phản ứng sau: to a FeS2 + H2SO4 (đặc) o t b Ag2S + O2 c KNO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 KNO3 + Cr2(SO4)3 + t d NH4NO3 43- a Cân viết ph-ơng trình ion rút gọn phản ứng sau: Fe3O4 + H2SO4 (đặc, nóng) + SO2 + b Hãy mô tả t-ợng viết ph-ơng trình phản ứng xảy khi: Cho đến d- dung dịch KMnO4 vào cốc đựng hỗn hợp FeSO4 H2SO4 loãng Trong phản ứng xảy phản ứng phản ứng oxi hoá- khử, chất chất oxi hoá, chất chất khử? (ĐH Q Nhơn-98) 44-Viết ph-ơng trình phản ứng sau d-ới dạng phân tử ion rút gọn: FeSO4 + Cl2 Fe(OH)2 + Br2 + NaOH Al + NaOH + H2O Cl2 + NaOH (nguội) Fe + Fe2(SO4)3 Mg + HNO3 NH4+ Ca(HCO3)2 + NaOH (d-) 45-Cân ph-ơng trình phản ứng sau d-ới dạng ion: Mn2+ + H2O2 + OH MnO2 + H2O Ag + NO3 + H+ Ag+ + NO + H2O IO3 + I + H+ I2 + H2O MnO4 + Cl + H+ Mn2+ + Cl2 + H2O Cr3+ + ClO3 + OH CrO42 + Cl + H2O 46-Hoàn thành ph-ơng trình phản ứng sau: FeS2 + HNO3 d- Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + FeCO3 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 47-Hoàn thành ph-ơng trình phản ứng sau: a Fe3O4 + HCl b Cu + HNO3 NO + c Cl2 + H2O d Cu + H2SO4 đặc SO2 + 48-Cho biết phản ứng d-ới xảy nêu vắn tắt nguyên nhân xảy cho phản ứng: a CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O b C6H5ONa + CO2+ H2O C6H5OH + NaHCO3 c Cl2 + 2KI I2 + 2KCl o o t cao Si + 2CO (CĐSPHCM-99) d SiO2 + 2C 49-Hoàn thành ph-ơng trình phản ứng sau: a K + dd NaOH b Ba + dd Na2SO4 c Na + dd ZnCl2 50-Hoàn thành ph-ơng trình phản ứng sau (nếu có xảy ra): a Zn + H2SO4 loãng b S + H2SO4 đặc nóng c MgSO4 (dd + Na3PO4 (dd) 51-Hoàn thành phản ứng sau: d Cu + dd FeCl3 e Zn + dd Ni(NO3)2 d H2S (k) + SO2 (k) e FeS2 + HCl (dd) (ĐHQGtpHCM-99) o 1100 C c CuO to d NH4NO2 a FeCl3 + Na2CO3 + H2O b NH4Cl + NaAlO2 + H2O (ĐHkiến trúcHN-CB99) 52- Hoàn thành ph-ơng trình phản ứng sau: SO2 + Br2 + H2O ? SO2+ KMnO4+H2O ? SO2 + dd NaOH ? SO2 + H2S ? 131 Cân phản ứng hoá học hữu 1- Hoàn thành cân ph-ơng trình phản ứng theo ph-ơng pháp cân ion-điện tử: a CH2= CH- CH2OH + KMnO4 + H2O KOH + b CH2= CH2 + KMnO4 + H2SO4 c C6H5 CH=CH2+KMnO4+Ba(OH)2 (C6H5-COO)2Ba + 2-Cân hai ph-ơng trình phản ứng sau ph-ơng pháp thăng electron: a R-CH2OH + KMnO4 R-CHO + MnO2 + KOH + H2O b C6H5-NO2 + Fe + H2O Fe3O4 + C6H5-NH2 c KMnO4 + C2H4 + H2O C2H6O2 + KOH + MnO2 d K2Cr2O7 + C2H5OH + HCl CrCl3 + CH3CHO + e C12H22O11 + H2SO4 đ CO2+ SO2+ H2O g KMnO4+ H2C2O4 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O 131 Vận dụng ph-ơng pháp bảo toàn electron tính nhanh số mol axit có tính oxi hoá tham gia phản ứng với kim loại Để tiết kiệm thời gian trình làm thi trắc nghiệm ph-ơgn pháp nhanh cần vận dụng triệt để Ph-ơng pháp bảo toàn electron ph-ơng pháp nhanh hữu hiệu Trong toán hoá việc tính số mol axit có tính oxi hoá tham gia phản ứng với kim loại có nhiều cách tính, ph-ơng pháp áp dụng định luật bảo toàn electron vào làm giúp cho trình tính toán nhanh I Cơ sở lí thuyết Xét phản ứng kim loại R (có số oxi hoá +m) với HNO3 N+5 bị khử xuống mức oxi hoá N+x đặt số mol N+x = a mol, ta có bán phản ứng oxi hoá khử xảy ra: R R+m + me N+5 + (5 x)e N+x b mol mb mol a mol (5-x)a mol a mol áp dụng điịnh luật bảo toàn electron ta có mb = (5-x)a a = mb/(5-x) Vậy số mol NO3- tham gia trình khử thành N+x a = mb/(5-x) mol Số mol NO3- tạo muối R(NO3)3 mb mol = ne nh-ờng (nhận) Vậy só mol NO3- tham gia phảm ứng = số mol NO3- tham gia trình khử + số mol NO3- tham gia tạo muối = mb/(5-x) + mb = mb.(6-x)/(5x) = ne nh-ờng (nhận).(6-x)/(5-x) T-ơng tự nh- ta có Số mol SO42- tham gia phản ứng = ne nh-ờng (nhận).(8-x)/2(6-x) Một số ý * ne nh-ờng (nhận) = n(NO3-) tạo muối * ne nh-ờng (nhận) = 2n(SO42-) tạo muối * Giả sử có b mol R tham gia phản ứng áp sụng định luật bảo toàn electron ta có n(N+x) = mb/(5-x) mol Vậy ta có n(NO3-) tạo muối/ n(N+x) = x mol hay n(NO3-) tạo muối = (5 x) n(N+x) - T-ơng tự với SO42- tá có n(SO42-) tạo muối = (6-x)/2.n(S+x) Kết luận: Số mol electron trao đổi gấp lần số mol điện tích anion trao đổi số mol anion tạo muối gấp nhiêu lần số mol chất có số oxi hoa +x (chất khử yếu hơn) VD: Cho m gam Fe tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch HNO3 x (M) thu đ-ợc 2,24 lít khí NO (đktc) Tính giá trị x? Giải Cách Ta có ph-ơng trình phản ứng Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1) Theo ta có n(HNO3) = 4n(NO) = 0,4 mol x = M Cách Ta có ph-ơng trình nhận electron N+5 + 3e N+2 ta nhận thấy số mol electron trao đổi gấp lần số mol điện tích anion tạo muối nên ta có nNO3 tạo muối = 3nNO mà nHNO3 = nNO + nNO3- tạo muối = 4nNO = 0,4 mol Vậy x = M Cách ta có N+5 + 3e N+2 0,3 mol 0,1 mol nHNO3 tham gia phản ứng = 0,3x(6-2)/(5-2)= 0,4 mol Vậy x = M II Một số ví dụ minh hoạ Cho m gam Al tác dụng với 150 ml dung dịch HNO3 a (M) vừa đủ thu đ-ợc khí N2O dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu đ-ợc muối khan có khối l-ợng m + 18,6 gam Tính a? Giải Cách Các em tính theo cách thông th-ờng Cách Theo lí thuyết ta lập luận nh- sau Ta có mmuối = mkim loại + mNO3 tạo muối Do mNO3 tạo muối = mmuối- mkim loại = 18,6 gam Mặt khác ta lại có ne nh-ờng (nhận) = nNO3 tạo muối = 0,3 mol Vậy số mọ HNO3 tham gia phản ứng = 0,3x (6-1)/(5-1)= 0,375 mol (Do N2O N có SOH +1) Vậy a = 0,375/0,15 = 2,5M Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp kim loại X, Y, Z l-ợng vừa đủ 200 ml HNO3 b(M) thu đ-ợc khí không màu hoá nâu không khí dung dịch A mà không chứa NH4+ Cô cạn dung dịch A thu đ-ợc m + 37,2 gam muối khan Tính b? Giải Cách làm t-ơng tự nh- ta có b = 4M Nhận xét: ph-ơng pháp giải toán theo cách tỏ v-ợt trội so với ph-ơng pháp thông th-ờng toán hỗn hợp nhiều kim loại Cho m gam kim loại X tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch HNO3 x(M) thu đ-ợc 2,24 lit khí NO(đktc) Tính giá trị x? Giải Ta có ph-ơng trình nhận electron N+5 + 3e N+2 Ta nhận thấy số mol electron trao đổi gấp lần số mol điện tích anion tạo muối nên ta có: nNO3- tạo muối = 3nNO mà nNO3- tham gia trình khử = nNO Vậy nHNO3 tham gia phản ứng = 4nNO= 0,4 mol Vậy x = 4M Nhận xét: với toán ta áp dụng cách giải thông th-ờng không giải đ-ợc Hoà tan vừa đủ gam hỗn hợp hai kim loại X Y có hoá trị t-ơng ứng I II vào dung dịch hỗn hợp axit HNO3 H2SO4, thu đ-ợc 2,688 lit hỗn hợp khí B gồm NO2 SO2 (đktc) có tổng khối l-ợng 5,88 gam Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu đ-ợc m gam muối khan tính m? Giải - Theo giả thuyết ta tính đ-ợc nNO2 = 0,1 mol, nSO2 = 0,02 mol Ta có ph-ơng trình nhận electron S+6 + 4e S+4 N+5 + 1e N+4 Ta có nSO42- tạo muối = nSO2x(6-4)/2 = 0,02.2/2= 0,02 mol nNO3- tạo muối = nNO = 0,1 mol mmuối = mkl + mso42-+ mNO3- = + 0,02.96 + 0,1.62 = 14,12 gam Cho 12 gam hỗn hợp hai kim loại X Y hoà tan hoàn toàn vào dung dịch HNO3 thu đựoc m gam muối 1,12 lít khí không trì cháy (đktc) Tính giá trị m? m = 43 gam Hoà tan hỗn hợp gồm Mg, Fe kim loại X vào dung dịch HNO3 thu đ-ợc hỗn hợp khí gồm 0,03 mol NO2 0,02 mol NO Tính số mol HNO3 tham gia phản ứng? ĐS: 0,14 mol Hoà tan hoàn toàn 5,04 gam hỗn hợp gồm kim loại X, Y, Z vào 100 ml dung dịch HNO3 x(M) thu đ-ợc m gam muối, 0,02 mol NO2, 0,005 nol N2O Tính giá trị x m? ĐS 0,9 M, 8,76 gam Cần vừa đủ 0,5 lit dung dịch HNO3 x(M) để hoà yan hoàn toàn m gam hợp kim Al Mg Sau phản ứng thu đ-ợc hỗn hợp khí B gồm N2O NO Khi cô cạn dung dịch A thu đ-ợc hai muối khan có tổng khối l-ợng m + 136,4 gam Biết tỷ khối B so với H2 18,5 tính giá trị x? 131 x = 5,6 M m gam hỗn hợp ba kim loại X, Y, Z tác dụng với 250 ml dung dịch HNO3 c(M) vừa đủ thu đ-ợc dung dịch A Nếu cho dung dịch A tác dụgn với dung dịch NaOH d- thấy thoát khí có mùi khai Mặt khác cô cạn cẩn thận dung dịch A thu đựơc m + 21,6 ham muối khan Tính c? C = 1,5 M 10 hoà tan hoàn toàn hỗn hợp hai kim loại A B dung dịch H2SO4 đặc nóng d- thu đ-ợc khí SO2 Dẫn toàn l-ợng khí sinh qua bình đựng n-ớc brom d- thấy có 96 gam brom tham gia phản ứng Tính số mol H2SO4 tham gia phản ứng? ĐS 1,2 mol 11 Hoà tan hết 13,6 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Fe Al dung dịch H2SO4 đặc nóng thấy thoát 0,55 mol khí SO2 Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu đ-ợc gam muối khan? 12 Cho 18,4 gam hỗn hợp kim loại A B hết dung dịch hỗn hợp HNO3 đặc H2SO4 đặc nóng thấy thoát 0,3 mol NO 0,3 mol SO2 Cô cạn dung dịch sau phản ứng khối l-ợng chất rắn thu đ-ợc bao nhiêu? 13 áp dụng ph ơng pháp bảo toàn electron giải toán hoá học i Cơ sở ph-ơng pháp Ph-ơng pháp thăng electron dự nguyên tắc: Tổng số electron chất khử nh-ờng tổng số electron chất oxi hoá nhận Từ suy ra: Tổng số mol elelectron mà chất khử nh-ờng phải tổng số mol electron mà chất oxi hoá nhận Dựa nguyên tắc mà giải đ-ợc số toán dùng ph-ơng pháp đại số không giải đ-ợc lời giải dài dòng II Ph-ơng pháp chủ yếu gồm dụng nh- sau: Dạng 1.Xác định sản phẩm oxi hoá khử I Lý thuyết Cách làm: Đặc điểm loại phải xác định đ-ợc số oxi hoá sản phẩm tr-ớc sau phản ứng để từ xác định chất VD Hoà tan hết 2,16 gam FeO HNO3 sau thời gain thấy thoát 0,244 lit khí X (Đktc) sản phẩm khử Xác định X? Giải Khí X sinh chứa nitơ: NxOy (x= 1, y = 0, 1, 2, 3) Theo giả thuyết ta có nFeO = 0,03 mol, nX = 0,01 mol Ta có bán phản ứng oxi hoá khử xảy nh- sau; Fe+2 Fe+3 + 1e xN+5 + (5x- 2y)e xN+2y/x 0,03 mol 0,03 mol (5x 2y)0,01 mol 0,01x mol áp dụng định luật bảo toàn electron ta có 0,03 = (5x 2y)0,01 Vậy 5x 2y = x y 1 nhận 2,5 loại Vậy khí X là: NO VD Hoà tan 2,4 gam hỗn hợp Cu Fe theo tỷ lệ số mol 1:1 vào dung dịch H2SO4 đặc nóng Kết thúc phản ứng thu đ-ợc 0,05 mol sản phẩm khử có chứa l-u huỳnh Xác định sản phẩm đó? Giải Theo giả thuyết ta có nFe = 0,02 mol = nCu Ta có bán phản ứng oxi hoá khử xảy nh- sau: Fe Fe Cu Cu+2 + 2e S+6 +ne S+(6-n) 0,02 mol 0,06 mol 0,02 mol 0,04 mol 0,05n mol 0,05 mol áp dụng định luật bảo toàn electron ta có 0,1 = 0,05n n = Sản phẩn chứa l-u huỳnh SO2 II Các ví dụ minh hoạ Bài Hoà tan hoàn toàn 2,52 gam hỗn hợp Mg Al dung dịch HCl thu đ-ợc 2,688 lít hiđro (đktc) Cũng l-ợng hỗn hợp hoà tan dung dịch H2SO4 đặc nóng thu đ-ợc 0,03 mol sản phẩm hình thành khử S+6 a) Xác định sản phẩm nói b) Nếu hoà tan cung l-ợng hỗn hợp dung dịch HNO3 10,5% (d=1,2g/ml) thu đ-ợc 0,03 mol sản phẩm hình thành khử N+5 Xác định sản phẩm tính thể tích tối thiểu dung dịch HNO3 dùng Dạng Hỗn hợp kim loại (hỗn hợp hợp chất có tính khử) tác dụng với dung dịch axit tạo hỗn hợp khí I Lý thuyết: Tính chất axit 131 10 * Với axit HCl, H2SO4 loãng tính oxi hoá thể H+ tham gia phản ứng với kim loại đứng tr-ớc hiđro Khi R R+n + ne (n hóa trị thấp kim loại R) 2H+ + 2e H2 * với axit H2SO4 đặc, nóng HNO3 tính oxi háo thể hịên S+6 N+5 Khi R R+m + me (m hóa trị cao kim loại R) SO4 2- + + H + ne S SO2 H2 S + H2 O N2 N2 O + NO3 + H + ne NO + H2 O NO2 NH4NO3 (Sản phẩn khử phụ thuộc vào nồng độ HNO3 chất chất khử (kim loại)) VD Có 3,04 gam hỗn hợp Fe Cu hoà tan hết dung dịch HNO3 tạo thành 0,08 mol hỗn hợp NO NO2 có tỷ khối so với H2 21 Xác định % hỗn hợp kim loại ban đầu? Giải Theo giả thuyết ta có nNO = 0,02 mol, nNO2 = 0,06 mol Gọi x y lần l-ợt số mol Fe Cu 3,04 gam hỗn hợp Ta có bán phản ứng oxi hoá khử xảy Fe Fe+3 + 3e Cu Cu+2 + 2e X mol 3x mol y mol 2y mol NO3- + 4H+ + 3e NO + 2H2O 0,06 mol 0,02 mol NO3- + 2H+ + 1e 0,06 mol NO2 + H2O 0,06 mol áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x + 2y = 0,12 mol Theo giả thuyết ta có: 56x + 64y = 3,04 giảI hệ ta có nFe = x = 0,02 mol, nCu = y = 0,03 mol II Một số toán minh hoạ Hoà tan 58 gam hỗn hợp A gồm Fe, Ag Cu dung dịch HNO3 2M d- thu đ-ợc 0,15 mol NO 0,05 mol N2O dung dịch D Cô cạn dung dịch D thu đ-ợc gam muối khan? Hỗn hợp X gồm hai kim loại Cu Al Cho 18,2 gam hỗn hợp B vào 100 ml dung dịch Y gồm H2SO4 12M HNO3 2M, đun nóng, thu đ-ợc dung dịch Z 8,96 lít hỗn hợp khí T (đktc) gồm NO chất khí D không màu Hỗn hợp khí T có tỉ khối so với hiđro 23,5 1- Tính khối l-ợng kim loại hỗn hợp X ban đầu 2- Tính khối l-ợng muối dung dịch Z Hoà tan a gam hỗn hợp Cu Fe (trong Fe chiếm 30% khối l-ợng) 50 ml dung dịch HNO3 63% (d = 1,38 g/ml), khuấy phản ứng hoàn toàn thu đ-ợc chất rắn X nặng 0,75a gam, dung dịch Y 6,104 lít hỗn hợp khí NO NO2 (đktc) Hỏi cô cạn dung dịch Y thu đ-ợc gam muối khan? (Giả thiết cô cạn phản ứng hoá học xảy ra) Hoà tan 17,4 gam hỗn hợp kim loại Al, Cu, Fe dung dịch HCl d- thấy thoát 8,96 lít khí (đktc) Nếu cho 34,8 gam hỗn hợp tác dụng với dung dịch CuSO4 d- lọc chất rắn tạo hoà tan HNO3 thoát hỗn hợp khí có khí hoá nâu không khí , tích 26,88 lít khí (đktc) có tỉ khối so với oxi 1,27 Viết ph-ơng trình phản ứng tính thành phần hỗn hợp ban đầu Hoà tan hoàn toàn 4,431 gam hỗn hợp Al Mg HNO3 loãng thu đ-ợc dung dịch A 1,568 lít (đktc) hỗn hợp hai khí không màu có khối l-ợng 2,59 gam, có khí bị hóa nâu không khí a Tính phần trăm theo khối l-ợng kim loại hỗn hợp b Tính số mol HNO3 phản ứng c Khi cô cạn dung dịch A thu đ-ợc gam muối khan Cho 200ml dung dịch HNO3 tác dụng với gam hỗn hợp Zn Al Phản ứng giải phóng 0,896 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO N2O Hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 16,75 Sau kết thúc phản ứng đem lọc, thu đ-ợc 2,013 gam kim loại Hỏi sau cô cạn dung dịch A thu đ-ợc gam muối khan? Tính nồng độ dung dịch HNO3 ban đầu Hoà tan hoàn toàn 24,3 gam kim loại A vừa đủ vào z ml dung dịch HNO3 0,6 M đ-ợc dung dịch B có chứa A(NO3)3, đồng thời tạo 6,72 lít hỗn hợp khí N2O N2 có tỉ khối so với O2 1,125 Xác định kim loại A tính z Cho vào dung dịch B 300ml dung dịch NaOH 1M Sau phản ứng xong lọc lấy kết tủa, rửa sạch, đun nóng đến khối l-ợng không đổi đ-ợc chất rắn Tính khối l-ợng chất rắn Các thể tích khí đo đktc Hoà tan hoàn toàn 24,3 gam kim loại M HNO3 đ-ợc 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm hai khí không màu có khí hóa nâu không khí Biết tỉ khối X so với H2 20,25 a Xác định kim loại M b Tính thể tích dung dịch HNO3 4M tối thiểu cần dùng Chia 16 gam hỗn hợp X gồm Fe kim loại M có hoá trị không đổi làm phần nhau: - Hoà tan hết phần H2SO4 loãng đ-ợc 4,48 lít H2(đktc) - Hoà tan hết phần HNO3 đun nóng thu đ-ợc 8,96 lít (đktc) hỗn hợp A gồm NO NO2 Biết dA/O2 = 1,375 a Tìm M b Tính thể tích dung dịch HNO3 4M dùng biết ng-ời ta dùng d- 10% so với lý thuyết 10 Chia 2,76g hỗn hợp A gồm Fe kim loại M có hoá trị không đổi làm phần - Hoà tan hết phần HCl đ-ợc 2,016 lít H2(đktc) - Hoà tan hết phần dung dịch chứa hỗn hợp HNO3 đặc H2SO4 nhiệt độ thích hợp thu đ-ợc 1,8816 lít (đktc) hỗn hợp khí có tỷ khối so với H2 25,25 a Xác định M b Tính % khối l-ợng kim loại A 11 Hoà tan hoàn toàn 9,41 gam hỗn hợp hai kim loại Al Zn vào 530 ml dung dịch HNO3 2M thu đ-ợc dung dịch A 2,464 lít hỗn hợp hai chất khí N2O NO không màu đo đktc có khối l-ợng 4,28 gam a Tính thành phần phần trăm kim loại có 9,41 gam hỗn hợp b Tính thể tích dung dịch HNO3 2M tham gia phản ứng 12 Hoà tan hoàn toàn 24,9 gam hỗn hợp Al Zn dung dịch HNO3 có chứa m gam HNO3 lấy d- 10%, thu đ-ợc 2,24 lít hỗn hợp N2 N2O, có tỉ khối so với O2 1,175 dung dịch X Cho NaOH d- vào dung dịch X đ-ợc 0,896 lít NH3 Các thể tích khí đo đktc a Tính phần trăm khối l-ợng kim loại b Tính m 13 Hoà tan 7,02 gam kim loại M dung dịch có chứa m gam HNO3 lấy d- 10% thu đ-ợc dung dịch X 1,344 lít đktc hỗn hợp khí Y gồm N2 N2O Cho dung dịch X tác dụng với NaOH d- thu đ-ợc 0,672 lít NH3 đktc Biết tỉ khối Y so với H2 18 Tìm tên M tính m 14 Để hoà tan hết 4,86 gam kim loại M ng-ời ta phải dùng dung dịch HNO3 có chứa 41,58 gam HNO3 Sau phản ứng thu đ-ợc dung dịch X 1,344 lít đktc hỗn hợp khí Y gồm N2 N2O Biết dung dịch X tác dụng với NaOH d- không thấy có khí bay a Tìm tên M b Tính tỉ khối Y so với H2 c Thêm V ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y thấy xuất 7,8 gam kết tủa Tính V 131 11 15 Để khử 4,06 gam oxit kim loại thành kim loại phải dùng 1,568 lít H2 (đktc) Để hoà tan hết l-ợng kim loại tạo thành dung dịch H2SO4 loãng thu đ-ợc 1,176 lít H2 (đktc) Tìm công thức oxit 16 X hỗn hợp Fe, FeO, Fe3O4 (tỉ lệ số mol 1: 2: 3) Hoà tan hoàn toàn 44,8 gam X HNO3 thu đ-ợc 4,48 lít (đktc) hỗn hợp Y gồm NO NO2 a Tìm tỉ khối Y so với H2 b Tính thể tích dung dịch HNO3 tối thiểu cần dùng c Để chuyển toàn ion Fe3+ có dung dịch sau phản ứng thành ion Fe2+ cần phải dùng tối thiểu lít dung dịch KI 0,5M 17 Hoà tan 6,25 g hỗn hợp gồm Zn Al vào 275 ml dung dịch HNO3, thu đ-ợc dung dịch A, chất rắn B gồm kim loại ch-a tan hết cân nặng 2,516g 1,12 lít hỗn hợp khí D (ở đktc) gồm NO N2O Hỗn hợp khí D có tỉ khối so với H2 16,75 Hỏi cô cạn dung dịch A thu đ-ợc gam muối khan 2.Tính nồng độ mol dung dịch HNO3 ban đầu 18 -Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm FeS2 Cu2S vào H2SO4 đặc nóng, thu đ-ợc dung dịch A khí SO2 Hấp thụ hết SO2 vào lít dung dịch KOH 1M thu đ-ợc dung dịch B Cho 1/2 l-ợng dung dịch A tác dụng với l-ợng d- dung dịch NH3, lấy kết tủa nung đến khối l-ợng không đổi thu đ-ợc 3,2 gam chất rắn Cho dung dịch NaOH d- vào 1/2 l-ợng dung dịch A Lấy kết tủa nung đến khối l-ợng không đổi, sau thổi hyđrô (d-) qua chất rắn lại, sau phản ứng hoàn toàn thu đ-ợc 1,62 gam n-ớc 1) Tính m 2) Tính số gam muối có dung dịch B 19 Cho m1 gam hỗn hợp gồm Mg Al vào m2 gam dung dịch HNO3 24% Sau kim loại tan hết có 8,96 lít hỗn hợp khí X gồm NO, N2O, N2 bay (đktc) đ-ợc dung dịch A Thêm l-ợng O2 vừa đủ vào X, sau phản ứng thu đ-ợc hỗn hợp khí Y Dẫn Y từ từ qua dung dịch NaOH d-, có 4,48 lít hỗn hợp khí Z (đktc) Tỉ khối Z H2 20 Nếu cho dung dịch NaOH vào A để đ-ợc l-ợng kết tủa lớn thu đ-ợc 62,2 gam kết tủa Viết ph-ơng trình phản ứng Tính m1, m2 Biết l-ợng HNO3 lấy d- 20% so với l-ợng cần thiết Tính C% chất dung dịch A Dạng Kim loại tác dụng với dung dịch muối I Cơ sở lý thuyết Quy luật chiều phản ứng oxi hoá khử Phản ứng oxi hoá khử xảy theo chiều: chất khử mạnh khử chất khử mạnh để sinh chất khử yếu chất oxi hoá yếu hoan Khi kim loại từ Mg trở sau khử đ-ợc ion kim loại khác trạng thái dung dịch: Ta có định luật sau * Kim loại đứng trức khử đ-ợc cation kim loại đứng sau hay ng-ợc lại cation kim loại đứng sau oxi hoá đ-ợc kim loại đứng tr-ớc * Nếu kim loại khử đ-ợc đồng thời nhiều ion khác dung dịch muối cation cation kim loại có tính oxi hoá mạnh (càng đứng sau) bị khử tr-ớc * Cho hỗn hợp nhiều kim loại khử cation dung dịch muối kim loại có tính khử mạnh (càng đứng tr-ớc) bị oxi hoá tr-ớc Chú ý: quy luật cho kim loại đứng sau Mg II Các toán minh hoạ Cho 12,88 gam hỗn hợp Mg Fe vào 700 ml dung dịch AgNO3 Sau phản ứng hoàn toàn, tác dụng chất rắn C nặng 48,72 gam dung dịch D Cho dung dịch NaOH d- vào dung dịch D, lấy kết tủa nung không khí đến khối l-ợng không đổi thu đ-ợc 14 gam chất rắn Tính phần trăm khối l-ợng kim loại hỗn hợp ban đầu nồng độ mol dung dịch AgNO3 dùng Cho 1,58 gam hỗn hợp dạng bột gồm Mg Fe tác dụng với 125 ml dung dịch CuCl2 Khuấy hỗn hợp, lọc rửa kết tủa thu đ-ợc dung dịch B 1,92 gam chất rắn C Thêm vào B l-ợng dung dịch NaOH loãng, d-, lọc rửa kết tủa tạo thành Nung kết tủa không khí nhiệt độ cao, thu đ-ợc 0,7 gam chất rắn D gồm oxit kim loại Tất phản ứng xảy hoàn toàn Viết ph-ơng trình phản ứng giải thích Tính thành phần phần trăm theo khối l-ợng kim loại A nồng độ mol dung dịch CuCl2 Cho 0,411 gam hỗn hợp Fe Al vào 250 ml dung dịch AgNO3 0,12M Sau phản ứng xảy hoàn toàn đ-ợc chất rắn A nặng 3,324 gam dung dịch n-ớc lọc Cho dung dịch n-ớc lọc tác dụng với dung dịch NaOH d- tạo kết tủa trắng hoá nâu không khí a Viết ph-ơng trình phản ứng xảy b Tính khối l-ợng kim loại hỗn hợp ban đầu Cho 10,72 gam hỗn hợp Fe Cu tác dụng với 500ml dung dịch AgNO3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu đ-ợc dung dịch A 35,84 gam chất rắn B Cho dung dịch A tác dụng với NaOH d- Lọc lấy kết tủa rửa nung nhiệt độ cao đến khối l-ợng không đổi đ-ợc 12 gam chất rắn C a Tính khối l-ợng kim loại hỗn hợp ban đầu b Tính nồng độ mol dung dịch AgNO3 Cho 1,36 gam hỗn hợp Fe Mg vào 400ml dung dịch CuSO4 ch-a rõ nồng độ Sau phản ứng xảy hoàn toàn đ-ợc chất rắn A nặng 1,84 gam dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với NaOH d- Lọc lấy kết tủa đem nung không khí đến khối l-ợng không đổi thu đ-ợc hỗn hợp oxit nặng 1,2 gam a Tính khối l-ợng kim loại ban đầu b Tính nồng độ mol dung dịch CuSO4 Cho 7,64 gam hỗn hợp A gồm Cu, Fe vào 1,1 lít dung dịch Fe2(SO4)3 0,1M Sau phản ứng kết thúc thu đ-ợc dung dịch B 0,96 gam chất rắn C Cho C vào dung dịch H2SO4 loãng không thấy có khí thoát Tính khối l-ợng Cu, Fe có 7,64 gam hỗn hợp A Cho dung dịch B phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch KMnO4 môi tr-ờng axit H2SO4 Tính nồng độ mol dung dịch KMnO4 (biết môi tr-ờng axit MnO4- Mn2+) Cho 12,9 gam hỗn hợp Zn Cu phản ứng với 0,2 lít dung dịch AgNO3 Sau kết thúc phản ứng thu đ-ợc 35,6 gam chất rắn A dung dịch B Cô cạn dung dịch B đ-ợc 28,3 gam muối khan a Tính % khối l-ợng kim loại ban đầu b Tính nồng độ mol dung dịch AgNO3 Cho 5,6 gam hỗn hợp Mg, Cu vào 400 ml dung dịch AgNO3, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu đ-ợc 32,4 gam chất rắn A dung dịch n-ớc lọc B a Tính số gam kim loại có hỗn hợp ban đầu b Tính nồng độ mol muối n-ớc lọc B Cho 21,44 gam Fe Cu vào lít dung dịch AgNO3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu đ-ợc 71,68 gam chất rắn A dung dịch B Cho NaOH d- vào dung dịch B thấy có kết tủa Lọc lấy kết tủa đem nung không khí đến khối l-ợng không đổi đ-ợc 25,6 gam chất rắn a Tính số gam Fe, Cu hỗn hợp ban đầu b Tính nồng độ mol dung dịch AgNO3 10 Cho 1,66 gam hỗn hợp bột A gồm Al Fe tác dụng với 400 ml dung dịch CuCl2 0,1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn đem lọc tách đ-ợc kết tủa B gồm kim loại có khối l-ợng 3,12 gam dung dịch C Hãy tính thành phần phần trăm khối l-ợng chất A 131 12 Thêm Ba(OH)2 0,015M vào dung dịch C Hãy tính thể tích dung dịch Ba(OH)2 cần cho vào để thu đ-ợc kết tủa lớn 11 Cho 1,1 gam hỗn hợp Al Fe (nAl= 2nFe) vào 100ml dung dịch AgNO3 0,5 M Khuấy phản ứng xảy hoàn toàn Tính khối l-ợng chất rắn sinh Tính nồng độ mol dung dịch thu đ-ợc 12 Cho 9,16 gam bột A gồm Zn, Fe, Cu vào cốc đựng 170 ml dung dịch CuSO4 1M Sau phản ứng thu đ-ợc dung dịch B kết tủa C Nung C không khí nhiệt độ cao đến khối l-ợng không đổi đ-ợc 12 gam chất rắn Thêm dung dịch NaOH vào nửa dung dịch B, lọc lấy kết tủa, rửa nung không khí đến khối l-ợng không đổi đ-ợc 5,2 gam chất rắn D Các phản ứng xảy hoàn toàn Tính khối l-ợng kim loại có hỗn hợp ban đầu 13 Hoà tan 3,28 gam hỗn hợp X gồm Al Fe 500ml dung dịch HCl 1M đ-ợc dung dịch Y Thêm 200 gam dung dịch NaOH 12% vào dung dịch Y, phản ứng xong đem lọc thu lấy kết tủa, làm khô đem nung không khí đến khối l-ợng không đổi đ-ợc 1,6 gam chất rắn (các phản ứng xảy hoàn toàn) Hãy tính thành phần phần trăm theo khối l-ợng kim loại có 3,28 gam hỗn hợp ban đầu 14 Hoà tan hoàn toàn 19,92 gam hỗn hợp Al Fe 4,7 lít dung dịch HCl 0,5M Thêm 400 gam dung dịch NaOH 24% vào dung dịch thu đ-ợc trên, lọc lấy kết tủa, rửa nung không khí đến khối l-ợng không đổi , cân nặng 27,3g Xác định khối l-ợng Al, Fe hỗn hợp đầu 15 Cho 9,10 gam bột kẽm vào dung dịch chứa hỗn hợp hai muối tan gồm có AgNO3 0,1 mol Hg(NO3)2 0,1 mol Phản ứng xảy hoàn toàn a Viết ph-ơng trình phản ứng xảy (dạng ion thu gọn) có giải thích b Tìm khối l-ợng chất rắn thu đ-ợc 16 Cho hỗn hợp Mg Cu tác dụng với 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp hai muối AgNO3 0,3M Cu(NO3)2 0,25 M Sau phản ứng xong, đ-ợc dung dịch A chất rắn B Cho A tác dụng với dung dịch NaOH d-, lọc lấy kết tủa đem nung đến khối l-ợng không đổi đ-ợc 3,6 gam hỗn hợp hai oxit Hoà tan hoàn toàn B H2SO4 đặc, nóng đ-ợc 2,016 lít khí SO2 (ở đktc) Tính khối l-ợng Mg Cu hỗn hợp ban đầu 17 Cho 1,7g hỗn hợp bột Mg Fe vào 500ml dung dịch CuSO4 ch-a biết nồng độ Sau kết thúc phản ứng thu đ-ợc chất rắn A cân nặng 2,3g dung dịch (n-ớc lọc) B Cho B tác dụng với dung dịch NaOH d- có mặt không khí Lọc lấy kết tủa đem nung nhiệt độ cao đ-ợc hỗn hợp oxit cân nặng 1,5g a Tính khối l-ợng Mg Fe có hỗn hợp đầu b Tính nồng độ mol/l dung dịch CuSO4 18 Cho 3,16 gam hỗn hợp B dạng bột gồm Mg, Fe tác dụng với 250ml dung dịch CuCl2 Khuấy hỗn hợp, lọc rửa kết tủa đ-ợc dung dịch B1 3,84 gam chất rắn B2 Thêm vào B1 l-ợng d- dung dịch NaOH loãng lọc, rửa kết tủa đ-ợc tạo thành Nung kết tủa không khí nhiệt độ cao, đ-ợc 1,4 gam chất rắn B3 gồm oxit kim loại Tất phản ứng xảy hoàn toàn Viết ph-ơng trình phản ứng xảy giải thích Tính thành phần phần trăm theo khối l-ợng kim loại B tính nồng độ mol dung dịch CuCl2 19 Trộn hai dung dịch AgNO3 0,44M Pb(NO3)2 0,36 M với thể tích đ-ợc dung dịch A Thêm 0,828 gam bột nhôm vào 100 ml dung dịch A, thu đ-ợc chất rắn B dung dịch C a Tính khối l-ợng B b Cho 20ml dung dịch NaOH vào dung dịch C thu đ-ợc 0,936 gam kết tủa Tính nồng độ mol dung dịch NaOH c Cho chất rắn B vào dung dịch Cu(NO3)2, sau phản ứng kết thúc thu đ-ợc 6,046 gam chất rắn D Tính % khối l-ợng chất D 20 Lắc m gam bột Fe với 500ml dung dịch A gồm AgNO3 Cu(NO3)2 đến phản ứng xảy hoàn toàn thu đ-ợc 17,2 gam chất rắn B Tách B ta đ-ợc dung dịch C Cho dung dịch C tác dụng với NaOH d- đ-ợc 18,4 gam kết tủa hai hiđroxit kim loại Nung kết tủa không khí đến khối l-ợng không đổi đ-ợc 16 gam chất rắn a Xác định m b Tính nồng độ mol muối A 21 Cho 2,24 gam bột Fe vào 200ml dung dịch hỗn hợp gồm AgNO3 0,1M Cu(NO3)2 0,5M, khuấy tới phản ứng hoàn toàn đ-ợc chất rắn A dung dịch B a Tính số gam chất rắn A b Tính nồng độ mol chất dung dịch B c Cho dung dịch amoniac đến d- vào dung dịch B, khuấy để phản ứng xảy hoàn toàn đ-ợc kết tủa C Lọc kết tủa C rửa nung đến khối l-ợng không đổi đ-ợc m gam chất rắn Tính m? d Hoà tan hoàn toàn chất rắn A dung dịch HNO3 đặc thu đ-ợc khí màu nâu bay Tính thể tích khí điều kiện tiêu chuẩn 22 Có 5,56 gam hỗn hợp A gồm Fe kim loại M (có hoá trị không đổi) Chia A làm phần Phần hoà tan hết dung dịch HCl đ-ợc 1,568 lít Hoà tan hoàn toàn Hoà tan hết phần dung dịch HNO3 loãng thu đ-ợc 1,344 lít khí NO không tạo NH4NO3 1.Xác định kim loại M thành phần % khối l-ợng kim loại A Cho 2,78 gam A tác dụng với 100ml dung dịch B chứa AgNO3 Cu(NO3)2 thu đ-ợc dung dịch E 5,84 gam chất rắn D gồm kim loại Cho D tác dụng với dung dịch HCl d- đ-ợc 0,448 lít Hoà tan hoàn toàn Tính nồng độ mol muối B ( phản ứng xảy hoàn toàn thể tích khí đo đktc) 23 Cho 12g Mg vào lít dung dịch ASO4 BSO4 có nồng độ 0,1M ( tính khử Mg>A>B) a Chứng minh A B kết tủa hết b Biết phản ứng cho sản phẩm chất rắn C có khối l-ợng 19,2 gam Khi cho C tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, d- lại kim loại không ta có khối l-ợng 6,4 gam Xác định kim loại A,B c Lấy lít dung dịch ASO4 BSO4 với nồng độ muối 0,1M thêm vào m gam Mg Lọc lấy dung dịch C Thêm NaOH d- vào dung dịch D thu đ-ợc kết tủa E Nung E không khí đến khối l-ợng không đổi thu đ-ợc 10 gam chất rắn F Tính giá trị M 24 A dung dịch AgNO3 nồng độ a mol/l Cho 13,8 g hỗn hợp bột Fe bột Cu vào 750 ml dung dịch A Sau phản ứng kết thúc thu đ-ợc dụng dịch B 37,2 g chất rắn E Cho NaOH d- vào dung dịch B thu đ-ợc kết tủa Lấy kết tủa nung không khí đến khối l-ợng không đổi thu đ-ợc 12 g hỗn hợp gồm oxit hai kim loại Tính % khối l-ợng hai kim loại hỗn hợp ban đầu Tính a ? (Cho phản ứng xảy hoàn toàn; Fe + 2Ag+ = Fe2+ + 2Ag) 25 Cho 2,24 gam bột Fe vào 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm AgNO3 0,1M Cu(NO3)2 0,5M, khuấy tới phản ứng hoàn toàn, thu đ-ợc chất rắn A dung dịch B a Tính số gam chất rắn A b Tính nồng độ mol chất có dung dịch B c Cho dung dịch amoniac đến d- vào dung dịch B, khuấy để phản ứng xảy hoàn toàn, đ-ợc kết tủa C Lọc lấy kết tủa C, rửa nung đến khối l-ợng không đổi đ-ợc m gam chất rắn Tính m d.Hoà tan hoàn toàn chất rắn A dung dịch HNO3 (đ) thu đ-ợc khí màu nâu bay Tính thể tích khí điều kiện tiêu chuẩn 26 Cho 11,2 gam Fe tác dụng với 500ml dung dịch gồm hai chất Cu(NO3)2 0,04M AgNO3 0,2M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, lọc tách chất rắn A thu đ-ợc dung dịch B Tính khối l-ợng A Xác định nồng độ mol/lít dung dịch B, biết thể tích dung dịch sau phản ứng không thay đổi Hoà tan chất rắn A vào dung dịch HNO3 đặc nguội thấy thoát khí màu nâu Tính thể tích khí điều kiện tiêu chuẩn 131 13 27 Cho hỗn hợp bột kim loại Fe Mg (có số mol nhau) vào dung dịch CuSO4 Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu đ-ợc hỗn hợp hai kim loại nặng 2,48 gam có 1,92 gam Cu Tính số mol Fe Mg dùng 28 Cho a gam bột sắt vào 200ml dung dịch X gồm hỗn hợp hai muối AgNO3 Cu(NO3)2 Phản ứng xong, thu đ-ợc 3,44 gam chất rắn B dung dịch C Tách B cho dung dịch C tác dụng với NaOH d-, thu đ-ợc 3,68 gam kết tủa hai hiđroxit kim loại Nung kết tủa không khí đến khối l-ợng không đổi đ-ợc 3,2 gam chất rắn Xác định a Tính nồng độ mol/l muối dung dịch X 29 Một loại muối Al2(SO4)3 lẫn tạp chất FeSO4 , Fe2(SO4)3 CuSO4 Hoà tan 36,708 g muối vào n-ớc, chia dung dịch làm phần Phần phản ứng vừa đủ với 9ml dung dịch KMnO4 0,1M có mặt H2SO4 d- Ngâm mẩu sắt kim loại vào phần đến phản ứng hoàn toàn, khối l-ợng mẩu sắt giảm 0,0396g Dung dịch thu đ-ợc phản ứng vừa đủ với 42 ml dung dịch KMnO4 0,1M có mặt H2SO4 d- Tính phần trăm khối l-ợng tạp chất mẫu muối Tính l-ợng NaOH tối thiểu để kết tủa hết tạp chất sắt đồng d-ới dạng hiđroxit 30 Chia 1,5 gam hỗn hợp bột Fe, Al, Cu thành phần a Lấy phần hoà tan dung dịch HCl thấy lại 0,2 gam chất rắn không tan có 448 ml khí bay (đktc) Tính khối l-ợng kim loại phần b Lấy phần thứ hai cho vào 400ml dung dịch hỗn hợp AgNO3 0,08M Cu(NO3)2 0,5M Sau kết thúc phản ứng thu đ-ợc chất rắn A dung dịch B Tính khối l-ợng chất rắn A nồng độ mol chất dung dịch B 31 Lắc m gam Fe vào dung dịch A gồm AgNO3 Cu(NO3)2 đến phản ứng kết thúc thu đ-ợc x gam chất rắn B Tách B đ-ợc n-ớc lọc C Cho n-ớc lọc C tác dụng với NaOH d- thu đ-ợc a gam kết tủa hai hiđroxit kim loại, nung kết tủa không khí đến khối l-ợng không đổi đ-ợc b gam chất rắn a Lập biểu thức tính a, b b Tính m, số mol hai muối ban đầu biết a = 36 gam, b = 32 gam, x = 34,4gam 32 Cho hỗn hợp X gồm 0,006 mol Ag; 0,054 mol Pb 0,034 mol Al vào 500ml dung dịch Cu(NO3)2 Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu đ-ợc 18,138 gam chất rắn Y a Tính % khối l-ợng chất Y b Tính nồng độ mol dung dịch Cu(NO3)2 33 Cho 3,58 gam hỗn hợp bột X gồm Al, Fe, Cu vào 200 ml Cu(NO3)2 0,5M, đến phản ứng kết thúc thu đ-ợc dung dịch A chất rắn B Nung B không khí nhiệt độ cao đến phản ứng hoàn toàn đ-ợc 6,4 gam chất rắn Cho A tác dụng với dung dịch NH3 d-, lọc lấy kết tủa đem nung không khí đến khối l-ợng không đổi đ-ợc 2,62 gam chất rắn D a Tính phần trăm khối l-ợng chất hỗn hợp X b Hoà tan hoàn toàn 3,58 gam hỗn hợp X vào 250 ml dung dịch HNO3 a mol/l đ-ợc dung dịch E khí NO Dung dịch E vừa tác dụng hết với 0,88 gam bột Cu Tính a? 34 Cho 3,61 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Zn tác dụng với 200ml dung dịch Cu(NO3)2 0,5M Sau phản ứng xảy hoàn toàn đ-ợc dung dịch A 5,12 gam chất rắn B Lọc bỏ chất rắn B, cho NaOH d- vào phần n-ớc lọc thấy có kết tủa Lọc lấy kết tủa đem nung không khí đến khối l-ợng không đổi đ-ợc 3,2 gam chất rắn D a Viết ph-ơng trình phản ứng xảy b Xác định khối l-ợng kim loại X 35 Cho 9,16 gam hỗn hợp Zn, Cu, Fe vào cốc đựng 170 ml dung dịch CuSO4 1M Sau phản ứng thu đ-ợc dung dịch B kết tủa C Hoà tan hết C dung dịch HNO3 loãng, thu đ-ợc 2,8 lít NO (đktc) Thêm NaOH d- vào dung dịch B, lọc lấy kết tủa đem nung không khí đến khối l-ợng không đổi đ-ợc 10,4 gam chất rắn E a Viết ph-ơng trình phản ứng xảy b Tính số gam kim loại hỗn hợp ban đầu 36 Cho 7,16 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu tác dụng với 400ml Cu(NO3)2 0,5M Sau phản ứng kết thúc thu đ-ợc dung dịch A chất rắn B nung B không khí đến khối l-ợng không đổi đ-ợc 5,24 gam chất rắn D a Chứng minh Cu(NO3)2 dùng d- b Tính % khối l-ợng chất X 37 Khuấy kỹ dung dịch chứa 13,6 gam AgNO3 m gam bột đồng thêm tiếp vào dung dịch H2SO4 loãng đun nóng phản ứng xảy hoàn toàn thu đ-ợc 9,28 gam bột kim loại, dung dịch A khí NO L-ợng NaOH cần thiết để tác dụng hết với chất A 13 gam Hãy xác định chất có A tính m 38 Lắc 0,81g bột nhôm 200ml dung dịch chứa AgNO3và Cu(NO3)2 thời gian, thu đ-ợc chất rắn A dung dịch B Cho A tác dụng với NaOH d- thu đ-ợc 100,8ml khí hiđro (đo đktc) lại 6,012g hỗn hợp kim loại Cho B tác dụng với NaOH d-, đ-ợc kết tủa, nung đến khối l-ợng không đổi thu đ-ợc 1,6g oxit Tính nồng độ CM (mol/lít) AgNO3 Cu(NO3)2 dung dịch đầu 39 A hỗn hợp Zn, Cu Lấy 25,9 gam vào 400 ml dung dịch NaOH ngừng thoát khí, đ-ợc 5,6 lít H2 (đktc) thấy m gam chất rắn B Nung m gam chất rắn B không khí khối l-ợng không đổi đ-ợc 1,2487m gam chất rắn C a Tính số gam Zn, Cu ban đầu b Tính nồng độ mol dung dịch NaOH 40 Cho 1,39 gam hỗn hợp A gồm Al Fe dạng bột phản ứng với 500ml CuSO4 0,05M Khuấy kĩ để phản ứng xảy hoàn toàn Sau phản ứng thu đ-ợc 2,16 gam chất rắn B gồm hai kim loại dung dịch C Cần ml dung dịch HNO3 0,1M để hoà tan hết chất rắn B, biết phản ứng giải phóng khí NO Điện phân dung dịch C (điện cực trơ) với c-ờng độ dòng điện 1A, thời gian 32 phút 10 giây Tính khối l-ợng kim loại thoát catot thể tích khí (đktc) thoát anot (Cho biết hiệu suất điện phân 100% thứ tự điện phân catot là: Cu2+, Fe2+, H+ ) 41 Cho 2,04 gam hỗn hợp A gồm Fe Mg vào 200 ml dung dịch CuSO4 , đến phản ứng kết thúc thu đ-ợc 2,76 gam chất rắn B dung dịch C Cho dung dịch C tác dụng với xút d-, lọc lấy kết tủa đem nung không khí đến khối l-ợng không đổi thu đ-ợc 1,8 gam chất rắn D Chất rắn B cho tác dụng với Clo d-, sau lấy sản phẩm hoà tan n-ớc đ-ợc dung dịch E Điện phân dung dịch E với điện cực trơ tới Anốt thu đ-ợc 504 ml khí (ở đ.k.t.c) Tính thành phần % khối l-ợng chất hỗn hợp A? Tính nồng độ mol/l dung dịch CuSO4 ? Tính khối l-ợng kim loại tạo thành Catốt ? 42 Cho 4,15 gam hỗn hợp bột Fe Al tác dụng với 200ml dung dịch CuSO4 0,525M Khuấy kĩ hỗn hợp để phản ứng xảy hoàn toàn Đem lọc đ-ợc kết tủa A gồm hai kim loại có khối l-ợng 7,84 g dung dịch n-ớc lọc B Để hoà tan kết tủa tủa A cần dùng ml HNO3 2M, biết phản ứng giải phóng khí NO Thêm dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,05M + NaOH 0,1M vào dung dịch B Hỏi cần thêm ml hỗn hợp dung dịch để kết tủa hoàn toàn hai hiđroxit hai kim loại Sau đem lọc, rửa kết tủa, nung không khí nhiệt độ cao tới hiđroxit bị nhiệt phân hết thu đ-ợc gam chất rắn 43 Cho 2,78 gam hỗn hợp A gồm Al Fe dạng bột vào 500 ml dung dịch CuSO4 0,1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu đ-ợc 4,32 gam chất rắn B gồm hai kim loại dung dịch C Tính phần trăm khối l-ợng kim loại hỗn hợp A Cho 300 ml dung dịch NaOH 0,5M vào dung dịch C Sau phản ứng xảy hoàn toàn, lọc kết tủa rửa nung không khí đến khối l-ợng không đổi thu đ-ợc chất răn D Tính khối l-ợng chất rắn D 44 Một dung dịch chứa 3,2 gam CuSO4 6,24 gam CdSO4 Cho kẽm 65 gam vào dung dịch Sau phản ứng hoàn tất, tất kim loại thoát bám vào kim loại Viết ph-ơng trình phản ứng xảy Hỏi khối l-ợng sau kim loại bao nhiêu? 131 14 45 Cho m gam bột Al vào 500ml dung dịch A chứa Ag2SO4 CuSO4 thời gian, thu đ-ợc 3,33 gam chất rắn B dung dịch C Chia B làm hai phần Cho phần thứ vào dung dịch NaOH d- thấy thoát 1.512 lít H2 (đktc) Hoà tan phần thứ hai dung dịch HNO3 loãng d- thu 1,455 gam khí NO Thêm HCl d- vào dung dịch C không thấy xuất kết tủa, thu đ-ợc dung dịch D Nhúng sắt vào dung dịch D dung dịch hết màu xanh l-ợng khí H2 thoát 0,448 lít (đktc) nhấc sắt ra, thấy khối l-ợng sắt giảm 1,072 gam so với ban đầu (kim loại giải phóng bám hoàn toàn sắt) Tính m nồng độ muối dung dịch A 46 Cho hỗn hợp Y gồm 2,8 gam Fe 0,81 gam Al vào 200 mililít dung dịch C chứa AgNO3 Cu(NO3)2 Khi phản ứng kết thúc, thu đ-ợc dung dịch D 8,12 gam chất rắn E gồm kim loại Cho chất rắn E tác dụng với dung dịch HCl d- thu đ-ợc 0,672 lít khí H2 (đktc) Tính nồng độ mol Cu(NO3)2 AgNO3 dung dịch C 47 Cho 3,78 gam bột Al phản ứng vừa đủ với dung dịch muối XCl3 tạo thành dung dịch Y Khối l-ợng chất tan dung dịch Y giảm 4,06 gam so với dung dịch XCl3 Xác định công thức muối XCl3 Cho dung dịch Y tác dụng với NaOH d-, sau sục khí CO2 vào phản ứng kết thúc thu đ-ợc m gam chất kết tủa Viết ph-ơng trình phản ứng tính m 48 Có dung dịch muối clorua kim loại Cho Fe nặng 10 gam vào 100 ml dung dịch trên; phản ứng xong khối l-ợng kim loại 10,1 gam Lại bỏ Cađimi Cd 10 gam vào 100 ml dung dịch muối clorua kim loại trên; phản ứng xong, khối l-ợng kim loại 9,4 gam a Viết ph-ơng trình phản ứng xảy b Định tên clorua kim loại, biết nguyên tử khối kim loại nhỏ 96 đvC c Nồng độ mol dung dịch muối clorua kim loại 49 Cho 15,28 gam hỗn hợp A gồm Cu Fe vào 1,1 lít dung dịch Fe2(SO4)3 0,2M Phản ứng kết thúc thu đ-ợc dung dịch X 1,92 gam chất rắn B Cho B vào dung dịch H2 SO4 loãng không thấy có khí bay 1.Tính khối l-ợng Fe Cu 15,28 gam hỗn hợp A Dung dịch X phản ứng đủ với 200ml dung dịch KMnO4 H2SO4 Tính nồng độ mol/lít dung dịch KMnO4 Dạng phản ứng nhiệt nhôm I Cơ sở lí thuyết- Phản ứng nhiệt nhôm Phản ứng nhiệt nhôm: Là phản ứng nhôm với oxit kim loại hoạt động nhôm nhiệt độ cao Ph-ơng trình phản ứng: 2Al + Fe2O3 8Al + 3Fe3O4 t t o t o o Al2O3 + 2Fe 4Al2O3 + 9Fe 2yAl + 3FexOy yAl2O3 + 3xFe * Nếu phản ứng xảy hoàn toàn (hoặc hiệu suất phản ứng 100%): Ba tr-ờng hợp xảy vừa đủ: Sản phẩm gồm Al2O3, Fe Al + Sắt oxit d- Al: Sản phẩm gồm Al2O3, Fe Al d- d- sắt oxit: Sản phẩm gồm Al2O3, Fe sắt oxit d- * Nếu phản ứng xảy không hoàn toàn: Sản phẩm gồm Al2O3, Fe, Al sắt oxit Hoà tan sản phẩm dung dịch kiềm d- (ví dụ NaOH): Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 Hoà tan sản phẩm dung dịch axit d- (ví dụ HCl): Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O FexOy + 2yHCl = xFeCl2y/x + yH2O Nhận xét: * Cùng l-ợng nhôm, hoà tan dung dịch axit kiềm thể tích H2 (hoặc số mol) thu đ-ợc nh- * Sản phẩm đem hoà tan dung dịch kiềm d-: Tan: Al2O3 Al (có khí H2) Không tan: Fe, sắt oxit * Sản phẩm đem hoà tan dung dịch axit thông th-ờng (HCl, H2SO4 loãng): Tan, có khí H2: Fe, Al Tan, khí thoát ra: Al2O3, sắt oxit Chú ý: -Phản ứng nhiệt nhôm th-ờng đ-ợc tiến hành điều kiện không khí, có không khí, sản phẩm phản ứng Fe Al trạng thái nóng chảy phản ứng với oxi không khí, ta xác định xác l-ợng sắt tạo l-ợng nhôm d- -Hỗn hợp sau phản ứng chia thành phần không tuỳ theo cụ thể, cần đọc kĩ đầu để tránh nhầm lẫn II Một số ví dụ toán nhiệt nhôm: Ví dụ 1: Đốt nóng hỗn hợp bột gồm Al Fe3O4 môi tr-ờng không khí Những chất lại sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch NaOH d-, thu đ-ợc 6,72 lít khí hiđro (đo đktc) Nếu cho tác dụng với dung dịch HCl d-, thu đ-ợc 26,88 lít khí hiđro (đo đktc) a Giải thích thí nghiệm, viết ph-ơng trình phản ứng b Tính thành phần phần trăm chất hỗn hợp ban đầu Giải: -Số mol H2 thu đ-ợc TN1: 26,88 6,72 = 0,3 mol -Số mol H2 thu đ-ợc TN2: = 1,2 mol 22,4 22,4 a) Các ph-ơng trình phản ứng: o 8Al + 3Fe3O4 t 4Al2O3 + 9Fe (1) (mol) 0,8 0,3 0,9 Tuy nhiệt độ cao nh-ng Fe sinh Al d- không bị oxi hoá không khí Al d-, Fe3O4 hết Sản phẩm phản ứng có Fe, Al2O3 Al d- 131 15 Hoà tan sản phẩm phản ứng dung dịch NaOH d-, ph-ơng trình phản ứng: 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 (2) (mol) 0,2 0,3 Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O (3) Hoà tan sản phẩm dung dịch axit HCl d-: 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 (4) (mol) 0,2 0,3 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (5) (mol) 0,9 0,9 Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O (6) b) Số gam chất hỗn hợp đầu: Theo ph-ơng trình (2) Số mol Al (d-) = 2 số mol H2 = 0,3 = 0,2 mol 3 Theo ph-ơng trình (4) Số mol H2 (do Al sinh ra) = 0,3 mol Theo p.trình (5) Số mol H2 (do Fe sinh ra) = Số mol Fe =1,2 0,3 = 0,9 mol 1 số mol Fe = 0,9 = 0,3 mol 3 8 Theo ph-ơng trình (1) Số mol Al (phản ứng) = số mol Fe = 0,9 = 0,8 mol 9 Số gam Al hỗn hợp đầu: 27 (0,8 + 0,2) = 27 gam (Al) Số gam Fe3O4 hỗn hợp đầu: 232 0,3 = 69,6 gam (Fe3O4) Theo ph-ơng trình (1) Số mol Fe3O4 = Khối l-ợng hỗn hợp ban đầu: 27 + 69,6 = 96,6 gam %Al = 27 100 = 27,95 % 96,6 %Fe3O4 = 100 27,95 = 72,05% Ví dụ Trộn 2,7 gam Al vào 20 gam hỗn hợp Fe2O3 Fe3O4 tiến hành phản ứng nhiệt nhôm đ-ợc hỗn hợp A Hoà tan A HNO3 thấy thoát 0,36 mol NO2 sản phẩm Xác định khối l-ợng oxit có hỗn hợp Giải Đối với toán giải theo ph-ơng pháp thông th-ờng cho nhiều tr-ờng hợp xảy Bài toán ta nên áp dụng định luật bảo toàn electron toán trơ nên đơn giản *Nhận thấy: (Fe2O3, Fe3O4) hỗn hợp A (Fe3+, Al3+) Theo giả thuyết ta có nAl = 0,1 mol, gọi số mol Fe3O4 hỗn hợp a mol Trong trình ta có trình cho nhận electron xảy nh- sau: Al Al+3 + 3e 3Fe+8/3 3Fe+3 + 1e NO3- + 2H+ + 1e NO2 + H2O 0,1 mol 0,3 mol 3a mol a mol 0,36 mol 0,36 mol áp dụng định luật bảo toàn electron ta có 0,3 + a = 0,36 a = 0.06 mol Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn l-ợng oxit FeXOy H2SO4 đặc nóng, thu đ-ợc 2,24 lít SO2 (ở đktc), phần dung dịch chứa 120 gam loại muối sắt 1) Xác định công thức oxit sắt 2) Trộn 10,8 gam bột Al với 34,8 gam bột FeXOy tiến hành phản ứng nhiệt nhôm Giả sử xảy phản ứng khử FeXOy thành Fe Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn sau phản ứng dung dịch H2SO4 20% (d = 1,14 g/ml) thu đ-ợc 10,752 lít H2 (ở đktc) a) Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm b) Tính thể tích tối thiểu dung dịch H2SO4 20% dùng Giải: 1) Xác định công thức oxit sắt: Tính: Số mol SO2 = 2,24 = 0,1 mol 22,4 Số mol Fe2(SO4)3 = 120 = 0,3 mol 400 Phản ứng hoà tan sắt oxit: (mol) 2FexOy + (6x2y)H2SO4 = xFe2(SO4)3 + (3x2y)SO2 + (6x2y)H2O (1) Theo p.t.p.ứ x (3x2y) Theo 0,3 0,1 y (3x y ) x = , rút = x 0,1 0,3 Theo p.t (1) ta có tỉ lệ thức: Vậy CTPT sắt oxit Fe3O4 a) Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm: 10,8 = 0,4 mol 27 34,8 10,752 Số mol Fe3O4 = = 0,15 mol; số mol H2 = = 0,48 mol 232 22,4 Tính: Số mol Al = Vì tỉ lệ: Số mol Al : Số mol Fe3O4 = 0,4 : 0,15 = : 3, l-ợng chất với tỉ lệ phản ứng, muốn tính hiệu suất phản ứng theo Al hay Fe3O4 đ-ợc Gọi số mol Al tham gia phản ứng x, ta có: (mol) Tr-ớc p.ứng Tham gia p.ứ Sau p.ứng 8Al 0,4 + (0,4 x) (0,15 + H2SO4 x 4Al2O4 + 9Fe (mol) (0,15 Al2O3 = FeSO4 (2) x x + H2 (0,4x) (4) (0,4x) + 4H2SO4 = FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O x) (3) x x (0,4x) Fe3O4 x) + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2 2Al (mol) o x x Fe (mol) t 3Fe3O4 0,15 (5) 4(0,15 x) + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O (6) 131 16 (mol) x x x + (0,4x) = 0,48 x = 0,32 0,32 Vậy hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm: h = 100 = 80% 0,4 Theo p.t (3,4) ta có: b) Tính thể tích dung dịch H2SO4 20%: Theo ph-ơng trình (3, 4, 5, 6), thay x = 0,32 ta có: +Số mol H2SO4 = 0,36 + 0,48 + 0,12 + 0,12 = 1,08 mol +Khối l-ợng H2SO4 = 1,08 98 = 105,84 gam *m H2SO4 20% = 105,84 529,2 = 464,21 ml 100 = 529,2 gam *V H2SO4 20% = 20 114 , III Các tập áp dụng Lấy hỗn hợp bột nhôm sắt (III) oxit đem thực phản ứng nhiệt nhôm nơi không khí Hỗn hợp thu đ-ợc sau phản ứng đ-ợc chia làm hai phần Cho phần vào dung dịch NaOH lấy d- thu đ-ợc 6,72 lít khí hiđro Hoà tan hết phần vào dung dịch HCl thu đ-ợc 15,68 lít hiđro Các thể tích đo đktc, phản ứng đ-ợc thực hoàn toàn a Giải thích thí nghiệm, viết ph-ơng trình phản ứng b Tính khối l-ợng chất hỗn hợp ban đầu Khi nung m gam hỗn hợp A gồm Al Fe3O4 ng-ời ta thu đ-ợc chất rắn B Chia chất rắn B thành phần Phần thứ cho tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng có d- thu đ-ợc 9,846 lít khí đo 1,5 atm 27OC Phần thứ hai cho tác dụng với dung dịch NaOH d- thu đ-ợc 2,461 lít khí 1,5 atm 27OC Cho hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm 100% Hãy: a Xác định khối l-ợng m b Tính thành phần phần trăm B c Tính thể tích dung dịch H2SO4 1,0 M cần thiết để hoà tan hết 1/2B Cho hỗn hợp gồm nhôm sắt (III) oxit Thực phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp điều kiện không khí Chia hỗn hợp thu đ-ợc sau phản ứng (đã trộn đều) thành hai phần Phần tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch NaOH 1M, thu đ-ợc dung dịch A cặn rắn D Phần tác dụng vừa đủ với 1,12 lít dung dịch HCl 1M nhận đ-ợc dung dịch B đồng thời thu đ-ợc 2,4 lít khí H2 (đo 19,5OC atm) Biết hiệu suất phản ứng 100% a Tính khối l-ợng sắt tạo thành phản ứng nhiệt nhôm b Xác định khối l-ợng cặn rắn D c Xác định khối l-ợng thành phần % khối l-ợng hỗn hợp ban đầu 4.Khử hoàn toàn 11,6 gam oxit sắt CO Khối l-ợng sắt kim loại thu đ-ợc khối l-ợng oxit 3,2 gam a Tìm công thức oxit sắt b Cho khí CO2 thu đ-ợc phản ứng khử oxit sắt hấp thụ hoàn toàn vào 175ml dung dịch NaOH mol/l Tính khối l-ợng muối tạo thành c Trộn 10,44 gam oxit sắt với 4,05 gam bột nhôm kim loại tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (không có mặt không khí) Sau kết thúc thí nghiệm, lấy chất rắn thu đ-ợc cho tác dụng với dung dịch NaOH d- thấy thoát 1,68lít H2 (đo đktc) Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm Lấy hỗn hợp bột nhôm sắt (III) oxit đem thực phản ứng nhiệt nhôm nơi không khí Để nguội hỗn hợp thu đ-ợc sau phản ứng, nghiền nhỏ, trộn chia hỗn hợp thành hai phần có khối l-ợng khác Cho phần vào dung dịch NaOH lấy d- thu đ-ợc 8,96 lít hiđro chất rắn không tan dung dịch NaOH có khối l-ợng 44,8% khối l-ợng phần Hoà tan hết phần vào dung dịch HCl thu đ-ợc 26,88 lít hiđro Các thể tích đo điều kiện tiêu chuẩn, phản ứng xảy hoàn toàn a Tính khối l-ợng phần phần b Tính khối l-ợng chất hỗn hợp ban đầu Lấy hỗn hợp bột nhôm Fe3O4 đem thực phản ứng nhiệt nhôm nơi không khí Để nguội hỗn hợp thu đ-ợc sau phản ứng, nghiền nhỏ, trộn chia hỗn hợp thành hai phần;khối l-ợng phần 75% khối l-ợng phần Cho phần vào dung dịch NaOH d- thu đ-ợc 7,56 lít hiđro Hoà tan hết phần vào dung dịch HCl thu đ-ợc 25,2 lít hiđro Các thể tích đo điều kiện tiêu chuẩn, phản ứng hoàn toàn a Tính khối l-ợng phần phần b Tính khối l-ợng chất hỗn hợp ban đầu Cho hỗn hợp A có khối l-ợng m gam gồm bột Al sắt oxit FexOy Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp A điều kiện không khí, đ-ợc hỗn hợp B Nghiền nhỏ, trộn B chia thành hai phần Phần có khối l-ợng 14,49 gam đ-ợc hoà tan hết dung dịch HNO3 đun nóng, đ-ợc dung dịch C 3,696 lít khí NO (đktc) Cho phần tác dụng với l-ợng d- dung dịch NaOH đun nóng thấy giải phóng 0,336 lít khí H2 (đktc) lại 2,52 gam chất rắn Các phản ứng xảy hoàn toàn Viết ph-ơng trình phản ứng xảy Xác định công thức sắt oxit tính m 8-Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al Fe3O4 (hiệu suất 100%) thu đ-ợc hỗn hợp Y L-ợng dung dịch xút tối đa để phản ứng với Y 100 ml nồng độ 0,8M thu đ-ợc 806,4 ml khí H2 (đktc) Tính số mol chất hỗn hợp X 9-Hỗn hợp A gồm 0,56 gam Fe 16 gam Fe2O3 Trộn A với n (mol) bột nhôm nung nhiệt độ cao (không có không khí) thu đ-ợc hỗn hợp D Nếu cho D tan dung dịch H2SO4 loãng (d-) thu đ-ợc a (lít) khí, nh-ng cho D tác dụng với NaOH (d-) thể tích khí thu đ-ợc 0,25a (lít) điều kiện Viết ph-ơng trình phản ứng Hỏi khối l-ợng nhôm có giá trị khoảng phản ứng nhiệt nhôm tạo Fe 10- Khi nung hỗn hợp A gồm Al, Fe2O3 đ-ợc hỗn hợp B (giả thiết hiệu suất 100%) Có thể chia hỗn hợp B thành hai phần hoàn toàn giống Hoà tan phần dung dịch H2SO4 loãng, thu đ-ợc 1,12 lít khí đktc Phần lại hoà tan dung dịch NaOH d- l-ợng chất rắn không tan 4,4 gam a Viết ph-ơng trình phản ứng xảy b Xác định khối l-ợng chất hỗn hợp A, B (ĐH Thái Nguyên-92) 11* Trộn a gam bột Al với x gam bột Fe3O4 đ-ợc hỗn hợp A Sau thực phản ứng nhiệt nhôm xong, thu đ-ợc chất rắn B Cho B tác dụng hết với dung dịch H2SO4 loãng, thu đ-ợc V lít khí (đktc) Thiết lập biểu thức tính x theo V, a áp dụng: a = 2,835 gam ; V = 2,805 lít Dạng Phản ứng điện phân I Cơ sở lý thuyết I- Định nghĩa: Điện phân trình oxi hoá-khử xảy bề mặt điện cực cho dòng điện chiều qua dung dịch chất điện li chất điện li trạng thái nóng chảy 131 17 Ví dụ: Điện phân NaCl nóng chảy điều chế Na đ.p n.c 2NaCl 2Na + Cl2 Điện cực: Là kim loại vật dẫn điện khác (nh- cacbon (graphit)), nhờ nó, electron chuyển từ dung dịch bình điện phân vào mạch điện ng-ợc lại, chuyển từ mạch điện vào dung dịch Điện cực nối với cực âm () nguồn đ-ợc gọi catôt; kí hiệu cực () Điện cực nối với cực d-ơng (+) nguồn đ-ợc gọi anôt; kí hiệu cực (+) II-Hiện t-ợng điện phân Là t-ợng điện cực anot catot xảy trình nh-ờng nhận electron Trên bề mặt cực âm (), catot, cation chất điện li đến nhận electron (tổng quát: Chất oxi hoá đến nhận electron) Xét ví dụ trên: Na+ + 1e = Na Vậy catot xảy khử, có chuyển electron từ điện cực đến cation chất điện li Trên bề mặt cực d-ơng (+), anot, anion chất điện li đến nh-ờng electron (tổng quát: Chất khử nh-ờng electron) Cũng xét ví dụ trên: 2Cl 2e = Cl2 Vậy anot xảy oxi hoá, có chuyển electron từ anion chất điện li tới bề mặt điện cực Ví dụ: Điện phân NaCl nóng chảy n.c NaCl Na+ + Cl + Na + 1e = Na 2Cl 2e = Cl2 Tại catôt(): Tại anôt(+): 2Na+ + 2Cl hoặc: 2NaCl đ.p n.c đ.p n.c 2Na + Cl2 2Na + Cl2 III-Các tr-ờng hợp điện phân: A.Điện phân nóng chảy Điện phân muối nóng chảy Chỉ điện phân muối clorua Khi điện phân muối sunfat, cacbonat nhiệt độ nóng chảy muối cao Muối cacbonat bị nóng chảy tr-ớc nóng chảy Muối nitrat nhiệt độ phân huỷ thấp nên chúng bị phân huỷ tr-ớc bị nóng chảy Một số muối clorua AlCl3, ZnCl2nhiệt độ nóng chảy sát với nhiệt độ thăng hoa nên kôgn điện phân nóng chảy đ-ợc Ví dụ: điện phân muối NaCl n/c n.c Tại catôt(): Tại anôt(+): NaCl Na+ + Cl + Na + 1e = Na 2Cl 2e = Cl2 2Na+ + 2Cl hoặc: đ.p n.c 2Na + Cl2 đ.p n.c 2NaCl 2Na + Cl2 Điện phân hiđroxit nóng chảy Ví dụ: Điện phân NaOH nóng chảy NaOHn/c Na+ + OHTại catot (-): Na+ Tại anot (+): OH+ 4Na + 4e 4Na 4OHO2 + 2H2O + 4e P- điện phân: 4NaOH 4Na + O2 + 2H2O Chú ý: Ph-ơng pháp áp dụng cho kim loại kiềm hiđroxit kim loịa khác nhiệt độ cao chuyển thành oxit t-ơng ứng Điện phân oxit nóng chảy Các oxit kiem loại th-ờng có nhiệt độ nóng chảy cao nên ng-ời ta không điện phân nóng chảy Riêng với oxit nhôm nhiệt độ nóng chảy 2050oC có mặt criolit Na3AlF6 làm chất chảy nhiệt độ nóng chảy hỗn hợp giảm xuống 900oC nên có thẻ điện phân nóng chảy Al2O3 n/c 2Al3+ + 3O2Tại catot (-): Al3+ Tại anot (+): O23+ 3+ 4Al + 12e 4Al 6O23O2 + 12e P- điện phân: 2Al2O3 4Al + 3O2 ( *Criolit làm giảm nhiệt độ nóng chảy nhôm oxit có phân li Na3[AlF6] = 3Na+ + [AlF6]3 làm tăng độ dẫn điện hỗn hợp chất điện li *Ng-ời ta có đ-a chế điện phân, coi criolit hỗn hợp AlF3 3NaF: d.p 2NaF 2Na + F2 3Na + AlF3 3NaF + Al 6F2 + 2Al2O3 4AlF3 + 3O2 Do nồng độ criolit thùng điện phân hầu nh- không đổi) B Điện phân dung dịch n-ớc: Nguyên tắc: Khi điện phân dung dịch n-ớc, ion chất điện phân có ion H+ ion OH n-ớc thân kim loại làm điện cực tham gia trình oxi hoá- khử điện cực Khi trình oxi hoá-khử thực tế xảy phụ thuộc vào so sánh tính oxi hoá-khử mạnh hay yếu chất bình điện phân Ta xét tr-ờng hợp điện phân dung dịch muối với điện cực trơ a Thứ tự khử catôt: Nói chung, kim loại có tính khử yếu cation kim loại có tính oxi hoá mạnh dễ bị khử +Khi điện phân dung dịch n-ớc, th-ờng kim loại đứng sau nhôm thoát catôt (những kim loại đứng sau nhôm bị điện phân dung dịch tính khử ion kim loại sau nhôm có tính oxi hoá mạnh hoan n-ớc) Mn+ + ne = M + (Sự khử ion H khó loại cation kim loại có tính oxi hoá yếu trình khử ion H3O+ dung dịch n-ớc xảy nhiều giai đoạn phức tạp đòi hỏi tiêu thụ l-ợng) +Nếu dung dịch chất điện li có cation kim loại có tính khử mạnh (từ K+ đến Al3+), cation chất oxi hoá yếu, chúng khó bị khử phân tử n-ớc Thực tế, catôt xảy khử phân tử n-ớc thành khí hiđro ion OH: 2H2O 2H+ + 2OH 2H+ + 2e = H2 2H2O + 2e = H2 + 2OH b Thứ tự oxi hoá anôt: Nói chung, phi kim có tính oxi hoá yếu anion có tính khử mạnh dễ bị oxi hoá Th-ờng điện phân dung dịch n-ớc, thứ tự phóng điện anion nh- sau: 131 18 +Nếu dung dịch chất điện li có anion gốc axit oxi (S2, I, Br, Cl ) Những ion dễ bị oxi hoá so với phân tử n-ớc Thực tế anôt xảy oxi hoá ion thành nguyên tử (phân tử) tự do: 2X - 2e = X2 + Nếu dung dịch chất điện li có anion gốc axit có oxi (SO42, NO3 ), anion khó bị oxi hoá phân tử n-ớc Do anôt xảy oxi hoá phân tử n-ớc tạo khí oxi ion H+: 4H2O 4H+ + 4OH 4OH = O2 + 2H2O + 4e 2H2O = O2 + 4H+ + 4e Các tr-ờng hợp cụ thể: a Điện phân dung dịch muối axit oxi (HCl, HBr ) với kim loại từ nhôm trở tr-ớc (Al3+, Mg2+, Na+, Ca2+, K+) Ví dụ: Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn NaCl = Na+ + Cl H2 O H+ + OH Tại catôt(): 2H2O + 2e = H2 + 2OH Tại anôt(+): 2Cl 2e = Cl2 Ph-ơng trình ion: 2Cl + 2H2O đ.p m n 2OH + H2 + Cl2 đ.p m n 2NaOH + H2 + Cl2 P trình phân tử: 2NaCl + 2H2O Nếu màng ngăn Cl2 tác dụng với NaOH tạo thành n-ớc Javen: 2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O b Điện phân dung dịch muối axit oxi (HCl, HBr ) với kim loại từ sau nhôm Ví dụ: +Điện phân dung dịch CuCl2 CuCl2 = Cu2+ + 2Cl H2 O H+ + OH Tại catôt(): Cu2+ + 2e = Cu Tại anôt(+): 2Cl 2e = Cl2 đ.p Ph-ơng trình 2+ Cu + 2Cl Cu + Cl2 ion: đ.p P trình phân tử: CuCl2 Cu + Cl2 +Điện phân dung dịch axit không chứa oxi (HCl, HBr ) HCl = H+ + Cl H2 O H+ + OH Tại catôt(-): 2H+ + 2e = H2 Tại anôt(+): 2Cl 2e = Cl2 đ.p Ph-ơng trình + 2H + 2Cl H2 + ion: Cl2 đ.p P trình phân tử: 2HCl H2 + Cl2 c Điện phân dung dịch muối axit có oxi (H2SO4, HNO3 ) với kim loại từ sau nhôm Ví dụ: Điện phân dung dịch CuSO4 CuSO4 = Cu2+ + SO42 H2 O H+ + OH Tại catôt(): Cu2+ + 2e = Cu Tại anôt(+): 2H2O 4e = O2 + 4H+ đ.p.dd Ph-ơng trình 2+ 2Cu + 2H 2Cu + O2 + 4H+ 2O ion: đ.p.dd P trình phân tử: 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4 (Khi điện phân dung dịch FeSO4 , anôt 2H2O - 4e = O2 + 4H+ , O2 thoát môi tr-ờng H+ oxi hoá Fe2+ tạo Fe3+ : 4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O) d Điện phân n-ớc: +Điện phân dung dịch muối axit có oxi (H2SO4, HNO3 ) với kim loại từ nhôm trở tr-ớc (K+, Na+, Ca2+ ): Ví dụ: Điện phân dung dịch Na2SO4: Na2SO4 = 2Na+ + SO42 H2 O H+ + OH 2H2O + 2e = H2+ 2OH Tại catôt(): Tại anôt(+): 2H2O 4e = O2 + 4H+ đ.p.dd P trình điện phân: 2H2O (Na2SO4) 2H2 + O2 ( Trong trình điện phân, nồng độ ion H3O+ khu vực anôt tăng nồng độ OH tăng khu vực catôt Do đó, khu vực anôt có phản ứng axit khu vực catôt có phản ứng kiềm) +Điện phân dung dịch axit có oxi ( ví dụ H2SO4 loãng ): H2SO4 = 2H+ + SO42 H2 O H+ + OH 2H+ + 2e = H2 Tại catôt(): Tại anôt(+): 2H2O 4e = O2 + 4H+ đ.p.dd P trình điện phân: 2H2O (H2SO4) 2H2 + O2 +Điện phân dung dịch kiềm (NaOH, KOH ): NaOH = Na+ + OH H2 O H+ + OH Tại catôt(): 2H2O + 2e = H2 + 2OH Tại anôt(+): 4OH 4e = O2 + 2H2O 131 19 đ.p.dd P trình điện phân: 2H2O (NaOH) 2H2 + O2 *Trong tr-ờng hợp điện phân dung dịch muối Na2SO4, axit H2SO4, bazơ kiềm NaOH chất điện phân n-ớc Khi muối, axit, kiềm đóng vai trò chất dẫn điện L-ợng chất (số mol) chất dung dịch không thay đổi (nồng độ chất tăng dần n-ớc bị điện phân, thể tích dung dịch giảm) (Chú ý:-Trong dung dịch điện li có ion F n-ớc H2O bị điện phân -Nếu có ion R-COO bị điện phân: 2R-COO 2e = R-R + 2CO2 ) 3.Điện phân hỗn hợp +Nếu dung dịch chất điện li có chứa nhiều ion kim loại khác (có nồng độ mol nhau) catôt xẩy khử ion kim loại theo trình tự sau: Ion kim loại có tính oxi hoá mạnh (đứng sau dãy điện hoá) bị khử tr-ớc + Nếu dung dịch chất điện li có anion gốc axit khác không chứa oxi nh-: Br, Cl, S2, I (có nồng độ mol) anion có tính khử mạnh bị oxi hoá tr-ớc Trên anôt xảy oxi hoá anion theo trình tự: S2, I , Br, Cl Chú ý: Khi điện phân đồng thời hỗn hợp nhiều muối dung dịch n-ớc cách t-ơng đối ta dự vào điện cực: * catot E0 cặp lớn dạng oxi hoá nhận điện tử tr-ớc tiên hết ion đến ion có E0 bé Ví dụ: Điện phân dung dịch chứa hỗn hợp muối KBr, FeCl3, CuCl2, FeCl2 Hãy viết thứ tự phản ứng xảy điện cực Ph-ơng trình phân li: KBr = K+ + Br FeCl3 = Fe3+ + 3Cl CuCl2 = Cu2+ + 2Cl FeCl2 = Fe2+ + 2Cl H2 O H+ + OH Tính oxi hoá ion kim loại tăng K+ Fe2+ K Thứ tự điện phân catôt: (Cực âm) đồng thời với khử n-ớc Cu2+ Fe Cu Fe3+ + 1e = Fe2+ Cu2+ + 2e = Cu Fe2+ + 2e = Fe 2H2O + 2e = H2 + 2OH Fe3+ Fe2+ Tính khử anion giảm I Thứ tự điện phân anôt: (Cực d-ơng) Cl OH (của H2O) 2Br 2e = Br2 2Cl 2e = Cl2 2H2O 4e = O2 + 4H+ Điện phân với anôt (d-ơng cực) tan Điện cực trơ: Là điện cực đóng vai trò chất dẫn điện, không tham gia cho nhận electron (oxi hoá-khử) trình điện phân Đó điện cực platin (Pt), cacbon (graphit) (C) Nếu điện phân ta dùng anôt kim loại hợp kim lúc anôt bị tan dần kim loại bị oxi hoá thành ion kim loại Ví dụ: Khi điện phân dung dịch CuSO4 thay cực d-ơng (anot) trơ (Pt hay than chì) đồng sản phẩm điện phân khác CuSO4 = Cu2+ + SO42 H2 O H+ + OH Tại catôt (): Cu2+ + 2e = Cu Tại anôt (Cu) (+): Cu 2e = Cu2+ Kết quả: Cu kim loại kết tủa cực âm (catôt), khối l-ợng catôt tăng, cực d-ơng (anôt) tan ra, khối l-ợng anôt giảm, nồng độ ion Cu2+ SO42 dung dịch không biến đổi Kết nh- vận chuyển Cu từ anot sang catot Trong công nghiệp, ng-ời ta lợi dụng tính tan cực d-ơng điện phân để tinh chế kim loại, đồng để mạ kim loại Chẳng hạn muốn mạ kim loại lên vật đó, ng-ời ta để vật cực âm (catôt) điện phân dung dịch muối kim loại với cực d-ơng (anôt) làm kim loại 5.Định l-ợng điện phân Công thức Faraday: m= Br A It F n m = A It 96.500 n Trong đó: m - L-ợng chất thoát điện cực (gam) F số Faraday (th-ờng đ-ợc lấy tròn 96.500 C/mol) A - Khối l-ợng mol (nguyên tử, phân tử ion) n - Số electron trao đổi I - C-ờng độ dòng điện (Ampe, A) t - Thời gian điện phân (giây, s) (Tích số It = Q điện l-ợng chuyển dời qua bình điện phân, C (culông)) Khi thời gian điện phân tính (h): m= A It (h) 26,8 n Khi cần tính khối l-ợng hợp chất sinh tham gia phản ứng điện phân, cần tínhkhối l-ợng đơn chất tr-ớc theo công thức Faraday, sau tính khối l-ợng hợp chất theo ph-ơng trình điện phân ( F số Faraday: F = e NA e điện tích nguyên tố: e = 1,6021892 1019C, NA số Avôgađro: NA = 6,022045 1023/mol F = 96.485 C/mol th-ờng đ-ợc lấy tròn 96.500 C/mol ý nghĩa: Số Faraday điện tích 1mol electron Do đó, biết điện l-ợng chuyển qua mạch, tính đ-ợc số mol electron chuyển dời mạch Q ne = ) 96.500 131 20 Ví dụ: Cho dòng điện I = 0,5A qua bình điện phân chứa 200ml dung dịch Cu(NO3)2 0,1M; điện cực trơ a) Tính thể tích O2 thu đ-ợc 27,3oC; 1atm b) Tìm nồng độ dung dịch sau điện phân Biết thời gian điện phân 10 phút Coi hiệu suất điện phân 100% Không xét phản ứng phụ Giải: Các nội dung khác, độc giả tự giải, l-u ý phần tính thể tích khí oxi Trên anôt xảy phản ứng: 2H2O 4e = O2 + 4H+ áp dụng: A It 96.500 n It m nO2 = = 96.500 n A mO2 = Vì tính số mol O2 nên cần dùng: (A = 32); n =4 (Nếu dùng (A = 16); n = tính số mol nguyên tử oxi!) (Tr-ờng hợp kim loại bị khử) Hoà tan hỗn hợp A gồm kim loại M oxit MO kim loại (m có hoá trị) lit HNO3 1M có 4,48 lit (đktc) No bay Để trung hoà l-ọng axit d- tròn dung dịch B thu đ-ợc cần lít dung dịch NaOH 0,5 M, ta đ-ợc dung dịch C a Tính số mol M MO hỗn hợp b điện phân dung dịch C với đienẹ cực trơ thời gian 48 phút 15 giây thu đ-ợc 11,52 kim loại M bên catot 2,016 lít khí (đktc) bên anot Xác định kim loại M c-ờng độ dòng điện c Tính thời gain điện phân để hết M2+ C-ờng độ dòng điện giữ nh- ĐS: nMO = 0,1, mol nM = 0,3 mol, I = 12A, t = 6433 s (Tr-ờng hợp có n-ớc bị khử oxi hoá điện cực) Dùng l-ợng thừa Ba để khử hết FeO cho chất rắn A A tan vừa đủ lít dung dịch HCl 0,875 M đồng thời có 22,4 lit khí H2 bay a Tính số mol Ba FeO ban đầu b Điện phân dung dịch muối clorua nói (Vdd = lít) với anot Phõn tớch Tính nồng độ ion Cl-, Fe2+, Ba2+ sau thu đ-ợc 1,12 lít khí Clo bên anot Tính c-ờng độ dòng điện I biết phảI điện phân 500s để thu đ-ợc l-ợng clo nói c Tính thời hian điện phân để hết Fe2+ Sau ng-ời ta tiếp tục điện phân với c-ờng độ I nh- dung dịch có pH = 12 dừng lại Tính thời gian điện phân giai đợn ĐS: nFeO = 0,75 mol, nBa = mol, nồng độ: Cl-, Fe2+, Ba2+ là: 0,85 M, 0,175M, 0,25M, I= 19,3A, t = 7500s, t = 200s Tiến hành điện phân (với điện cực trơ có màng ngăn xốp) dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 NaCl n-ớc bắt đầu bị điện phân hai điện cực dừng lại anot thu đ-ợc 0,448 lít khí (đktc) Dung dịch sau điện phân hoà tan tối đa 0,68 gam Al2O3 a Tính khối l-ọng m b Tính độ tăng khối l-ợng catot trình điện phân c Tính độ giảm khối l-ợng dung dịch trình điện phân, giả sử n-ớc bay không đáng kể a Viết ph-ơng trình phản ứng điện phân dung dịch NiSO4 với anôt Ni b Viết ph-ơng trình phản ứng điện phân dung dịch KNO3 với anôt Cu a Hãy nêu ý nghĩa số Faraday ? b Khi điện phân 500 ml dung dịch CaI2 với điện cực platin có màng ngăn, thu đ-ợc 5,35.103 mol I2 Hỏi có Faraday điện l-ợng qua dung dịch pH dung dịch thu đ-ợc 6-Hoà tan 20g K2SO4 vào 150g n-ớc, thu đ-ợc dung dịch A Tiến hành điện phân dung dịch A thời gian Sau điện phân khối l-ợng K2SO4 dung dịch chiếm 15% khối l-ợng dung dịch Biết l-ợng n-ớc bị bay không đáng kể a)Tính thể tích khí thoát điện cực đo điều kiện tiêu chuẩn b) Tính thể tích H2S (đktc) cần dùng để phản ứng hết với khí thoát anot Cho dòng điện 0,1A qua dung dịch CuSO4 50 phút 36 giây, thu đ-ợc 0,1 gam Cu Từ kiện đó, xác định giá trị số Avôgađrô Mắc nối tiếp bình điện phân sau đây: Bình đựng dung dịch CuSO4, bình đựng dung dịch KCl (có màng ngăn xốp), bình đựng dung dịch AgNO3 Hỏi sau catôt bình thoát 3,2 gam kim loại điện cực lại thoát chất gì? Bao nhiêu gam (đối với chất rắn) lít (ở điều kiện tiêu chuẩn chất khí) biết sau điện phân dung dịch muối không dùng công thức định luật Faraday Tính thể tích dung dịch NaOH 0,01M cần để tác dụng vừa hết với 10 ml dung dịch A chứa H2SO4 0,1M CuSO4 0,05M Tính thời gian điện phân 100 ml dung dịch A với dong điện 0,05A để thu đ-ợc 0,016 gam đồng, biết hiệu suất điện phân 80% 10 Điện phân 100 ml dung dịch chứa Cu2+, Na+, ClO4 pH= 1, dùng đện cực platin Sau điện phân thời gian, thấy khối l-ợng catôt tăng 0,64 gam dung dịch có màu xanh nhạt a Viết ph-ơng trình phản ứng xảy điện phân b Tính nồng độ ion H+ dung dịch sau điện phân (biết ion ClO4 không bị khử điện cực thể tích dung dịch không thay đổi trình điện phân) 11 Ion Na+ có bị khử hay không ng-ời ta thực phản ứng hoá học sau: a-Điện phân NaCl nóng chảy b-Điện phân dung dịch NaCl c-Dung dịch NaOH tác dụng với dung dịch HCl 12 Tiến hành điện phân (trong điều kiện thích hợp, dùng điện cực trơ): a) NaOH nóng chảy, b) dung dịch NaOH Hãy viết ph-ơng trình phản ứng xảy điện cực ph-ơng trình biểu diễn điện phân tr-ờng hợp 13 Viết ph-ơng trình phản ứng điện phân xảy điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch chứa a mol CuSO , b mol NaCl, tr-ờng hợp: b = 2a ; b < 2a ; b >2a 14 Viết ph-ơng trình phản ứng xảy điện phân hỗn hợp dung dịch gồm KCl, HCl, CuCl2 với điện cực trơ, bình điện phân có màng ngăn Trong trình điện phân pH dung dịch thay đổi nh- (tăng hay giảm)? 15 Viết sơ đồ ph-ơng trình phản ứng hoá học xảy điện phân dung dịch hỗn hợp: CuSO4 , NaBr Trong trình điện phân pH dung dịch thay đổi nào? Biết nồng độ mol/l CuSO4 NaBr 18 Tiến hành điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp), dung dịch chứa hỗn hợp gồm: HCl 0,01M, CuCl2 0,1M NaCl 0,1M Vẽ đồ thị biểu diễn biến thiên pH dung dịch theo thời gian điện phân 19-Điện phân 200ml dung dịch CuSO4 với điện cực trơ dòng điện chiều I = 9,65A Khi thể tích khí thoát điện cực 1,12 lít (đktc) ngừng điện phân Viết ph-ơng trình phản ứng xảy điện cực ph-ơng trình biểu diễn điện phân Tính khổi l-ợng kim loại sinh catot thời gian điện phân 20-Điện phân 200ml dung dịch có chứa 12,5 gam tinh thể muối đồng sunfat ngậm n-ớc bình điện phân với điện cực trơ đến bắt đầu có khí thoát catôt thấy khối l-ợng catôt tăng 3,2 gam a) Viết ph-ơng trình để biểu diễn phản ứng điện phân dung dịch CuSO4 tìm công thức muối đồng sunfat ngậm n-ớc b) Tinh pH dung dịch sau điện phân, giả sử thể tích dung dịch không thay đổi trình điện phân 21 Điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 dùng hai điện cực trơ dòng điện chiều c-ờng độ dòng điện không đổi ampe Kết thúc điện phân catôt bắt đầu có bọt khí thoát Để trung hoà dung dịch sau kết thúc điện phân dùng vừa đủ 50 ml dung dịch NaOH 0,2M Biết hiệu suất điện phân 100% a Viết ph-ơng trình phản ứng xảy điện cực ph-ơng trình biểu diễn điện phân 131 21 b Tính thời gian điện phân nồng độ mol dung dịch CuSO4 22 Điện phân 250 ml dung dịch AgNO3 dùng hai điện cực trơ dòng điện chiều c-ờng độ dòng điện không đổi ampe Kết thúc điện phân catôt bắt đầu có bọt khí thoát anôt có V1 lít khí oxi (đktc) thoát Để trung hoà dung dịch sau điện phân dùng vừa đủ 60 ml dung dịch NaOH 0,2M Biết hiệu suất điện phân 100% a Viết ph-ơng trình phản ứng xảy điện cực ph-ơng trình biểu diễn điện phân Tính thời gian điện phân b Tính thể tích oxi thoát anôt (V1) nồng độ mol dung dịch bạc nitrat 23 Tiến hành điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) 500 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,02M NaCl 0,2M Sau anôt thoát 0,448 lít khí ngừng điện phân a Tính pH dung dịch tr-ớc sau điện phân b Lấy dung dịch sau điện phân, trung hoà dung dịch HNO3 sau thêm l-ợng d- AgNO3 vào Tính khối l-ợng kết tủa thu đ-ợc c Nếu thời gian điện phân 24 phút, hiệu suất điện phân (không đổi) 80% c-ờng độ dòng điện (không đổi) dùng bao nhiêu? Biết khí đo đ.k.t.c 24 13,0625 gam hỗn hợp (X) gồm muối clorua hiđroxit kim loại kiềm đ-ợc hoà tan vào n-ớc thành dung dịch (A) Điện phân (có vách ngăn, đện cực trơ) dung dịch (A) thu đ-ợc 200 ml dung dịch (B) Dung dịch (B) chất tan có nồng độ 6% (D = 1,05 g/ml) Cho biết 10 ml dung dịch (B) phản ứng vừa đủ với ml dung dịch HCl 2,25M a Xác định công thức chất hỗn hợp (X), tính khối l-ợng chất b Tiếp tục điện phân dung dịch (B) dòng điện 96,5A Tính thời gian điện phân để nồng độ dung dịch thay đổi 2% 25 Điện phân 200 ml dung dịch CuSO4, sau điện phân khối l-ợng dung dịch giảm gam Mặt khác, để làm kết tủa hết l-ợng CuSO4 lại ch-a bị điện phân phải dùng hết 1,12 lít H2S (ở điều kiện tiêu chuẩn) Tính nồng độ phần trăm nồng độ mol/l dung dịch CuSO4 tr-ớc điện phân Biết tỉ khối dung dịch 1,25 điện phân l-ợng n-ớc đun nóng không đáng kể 26 Điện phân 400 gam dung dịch đồng (II) sunfat 8% khối l-ợng dung dịch giảm bớt 20,5 gam Tính phần khối l-ợng hợp chất dung dịch điện phân khối l-ợng chất thoát điện cực trơ.) 27 a Viết trình điện phân lần l-ợt xảy điện cực điện phân dung dịch chứa FeCl3, CuCl2 HCl, biết thứ tự điện hoá nh- sau: Fe3+/Fe2+ > Cu2+/Cu > 2H+/H2 > Fe2+/Fe b Hãy viết sơ đồ ph-ơng trình điện phân xảy điện phân dung dịch CuSO4 với hai điện cực platin (Pt) Dạng phản ứng khử tạo nhiều sản phẩm Thổi luồng khí CO qua hốn hợp gồm Fe Fe2O3 nung nóng đ-ợc chất khí B hốn hợp D gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 ChoB nội qua dung dịch n-ớc vôi d- thấy tạo gam kết tủa Hoà tan D H2SO4 đặc nóng thấy rạo 0,18 mol SO2, dung dịch E Cô cạn dung dịch Electron thu đ-ợc 24 gam muối khan Xác định thành phần hỗn hợp ban đầu? Cho m gam bột Fe không khí, sau thời gian ng-ời ta thu đ-ợc 12 gam hỗn hợp B gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 Hoà tan hỗn hợp dung dịch HNO3 ng-ời ta thu đ-ợc dung dịch A 2,24 lít khí NO (đktc) Viết ph-ơng trình phản ứng xảy tính m Nung m gam bột Fe không khí thời gian ng-ời ta thu đ-ợc 104,8 gam hỗn hợp rắn A gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Hoà tan hoàn toàn A dung dịch HNO3 d- thu đ-ợc dung dịch B 12,096 lít hỗn hợp khí NO N2O đktc có tỉ khối so với H2 20,334 a Tính giá trị m b Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH d- thu đ-ợc kết tủa C Lọc kết tủa nung đến khối l-ợng không đổi đ-ợc chất rắn D Tính khối l-ợng D Đốt cháy x mol Fe O2 thu đ-ợc 5,04 gam hỗn hợp A gồm oxit sắt Hoà tan hoàn toàn HNO3 thu đ-ợc 0,035 mol hỗn hợp Y gồm NO NO2 Tỉ khối Y so với H2 19 Tính x Cho 16,9 hỗn hợp Fe, Mg, Zn tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl thu đ-ợc 8,9 lít H2(đktc) Hoà tan hết l-ợng hỗn hợp dung dịch HNO3 loãng đ-ợc 2,24 lít (đktc) Hỗn hợp X gồm khí không màu, không hoá nâu không khí, biết dX/H2 = 18 a Tính % khối l-ợng kim loại hỗn hợp b Tính thể tích dung dịch HNO3 2M dùng d- 25% so với lý thuyết Nung nóng 16,8g bột Fe không khí, sau thời gian thu đ-ợc m gam hỗn hợp X gồm oxít sắt Hoà tan hết hỗn hợp X H2SO4 đặc nóng thu đ-ợc 5,6 lít SO2 (đktc) a Viết tất phản ứng xảy b Tìm m c Nếu hoà tan hết X HNO3 đặc nóng thể tích NO2 (đkc) thu đ-ợc Nung nóng m gam bột Fe không khí Sau thời gian thu đ-ợc 10 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Hoà tan hết X HNO3 thu đ-ợc 2,8 lít (đktc) hỗn hợp Y gồm NO NO2 Cho tỉ khối Y so với H2 19 Tính m? Cho luồng CO qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng thời gian, đ-ợc 13,92 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Hoà tan hết X HNO3 đặc nóng thu đ-ợc 5,829 lít NO2 (đktc) Tính m? Cho luồng CO qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng sau thời gian thu đ-ợc hỗn hợp X nặng 44,64 gam gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Hoà tan hết X HNO3 đặc nóng thu đ-ợc 3,136 lít NO (đktc) Tính m? Cho luồng CO qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng Sau thời gian thu đ-ợc 13,92 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Hoà tan hết X HNO3 đặc nóng đ-ợc 5,824 lít NO2 đktc a Viết ph-ơng trình phản ứng xảy b Tính m Bài giảng hoá vô Chuyên đề phản ứng oxi hoá khử (dành cho lớp chon - ôn thi đại học) 131 22 Ng-ời biên soạn GV: Nguyễn Ngọc Tuấn 131 23 ... ứng phản ứng oxi hoá -khử phản ứng trao đổi? 37-Cân ph-ơng trình sau: As2S3 + HNO3 + H2O H3AsO4 + H2SO4 + N2OX 38-Cân phản ứng sau viết d-ới dạng phản ứng ion rút gọn Cho biết phản ứng phản ứng. .. IV-Phân loại phản ứng oxi hoá - khử 1 -Phản ứng nguyên tử, phân tử ion Là phản ứng chất oxi hoá chất khử nằm chất khác Ví dụ: 2Na + Cl2 = 2NaCl 2 -Phản ứng tự oxi hoá - khử Là phản ứng nguyên tử... đựng hỗn hợp FeSO4 H2SO4 loãng Trong phản ứng xảy phản ứng phản ứng oxi hoá- khử, chất chất oxi hoá, chất chất khử? 19-Cân phơng trình phản ứng oxi hoá- khử sau phơng pháp cân electron: FeO +