Phương pháp bảo toàn electron hay, chi tiết

A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

Quảng cáo

Trong phản ứng oxi hóa – khử, số mol electron mà chất khử cho bằng số mol electron mà chất oxi hóa nhận. ∑ ne cho = ∑ ne nhận
Sử dụng đặc thù này để thiết lập các phương trình liên hệ, giải các bài toán theo phương pháp bảo toàn electron .
* Nguyên tắc
Viết 2 sơ đồ : sơ đồ chất khử nhường e – và sơ đồ chất oxi hóa nhận e – .
* Một số chú ý quan tâm
– Chủ yếu vận dụng cho bài toán oxi hóa khử các chất vô cơ
– Có thể vận dụng bảo toàn electron cho một phương trình, nhiều phương trình hoặc hàng loạt quy trình .
– Xác định đúng chuẩn chất nhường và nhận electron. Nếu xét cho một quy trình, chỉ cần xác lập trạng thái đầu và trạng thái cuối số oxi hóa của nguyên tố, thường không chăm sóc đến trạng thái trung gian số oxi hóa của nguyên tố .
– Khi vận dụng PP bảo toàn electron thường sử dụng kèm các PP bảo toàn khác ( bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố ) .
– Khi cho KL công dụng với dung dịch HNO3 và dung dịch sau phản ứng không chứa muối amoni : nNO3 – = tổng số mol e nhường ( hoặc nhận ) .

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Cho 15,8 gam KMnO4 tác dụng với dung dịch HCl đậm đặc. Thể tích khí clo thu được ở điều kiện tiêu chuẩn là:
A. 5,6 lít. B. 0,56 lít. C. 0,28 lít. D. 2,8 lít .
Hướng dẫn:
Ta có : Mn + 7 nhường 5 e ( Mn + 2 ), Cl – thu 2. e ( Cl2 )
Áp dụng định luật bảo toàn e ta có :
5. nKMnO4 = 2. nCl2
⇒ nCl2 = 5/2 nKMnO4 = 0.25 mol ⇒ VCl2 = 0,25. 22,4 = 0,56 lít

Quảng cáo

Ví dụ 2. Cho hỗn hợp chứa 0,05 mol Fe và 0,03 mol Al tác dụng với 100ml dd Y gồm AgNO3 và Cu(NO3)2 cùng nồng độ mol. Sau phản ứng được chất rắn Z gồm 3 kim loại. Cho Z tác dụng với dd HCl dư thu được 0,35mol khí.Nồng độ mol mỗi muối trong Y là?

Hướng dẫn:
3 sắt kẽm kim loại trong chất rắn Z là Ag, Cu và Fe dư ⇒ Al và 2 muối trong Y hết
Z + HCl :

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Cho m gam bột Cu vào 400 ml dung dịch AgNO3 0,2M, sau một thời gian phản ứng thu được 7,76 gam hỗn hợp chất rắn X và dung dịch Y. Lọc tách X, rồi thêm 5,85 gam bột Zn và Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 10,53 gam chất rắn Z. Giá trị của m là?
Hiển thị đáp án
Đáp án:
Ta có : nAgNO3 = 0,08 mol ; nZn = 0,09 mol

Dựa vào sơ đồ ( chăm sóc đến trạng thái đầu và trạng thái cuối )
⇒ Ag + là chất nhận e và Zn là chất nhường e
Ag + + 1 e → Ag
0,08 0,08 0,08
Zn – 2 e → Zn2 +
x 2 x
Bảo toàn e ⇒ 2 x = 0,08 ⇒ x = 0,04
nZn dư = 0,09 – 0,04 = 0,05 mol
Ta thấy : hỗn hợp rắn X và hỗn hợp rắn Z gồm 3 sắt kẽm kim loại Ag, Cu, Zn dư với
∑ mkl = 7,76 + 10,53 = 18,29 g
mCu = 18,29 – ( mAg + mZn dư ) = 18,29 – ( 0,08. 108 + 0,05. 65 ) = 6,4 g
Câu 2. Hòa tan hết 7,44 gam hỗn hợp Al, Mg trong thể tích vừa đủ là 500 ml dung dịch HNO3 loãng thu được dung dịch A và 3,136 lít (đktc) hỗn hợp hai khí đẳng mol có khối lượng 5,18 gam, trong đó có một khí bị hóa nâu trong không khí. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp.
Hiển thị đáp án
Đáp án:
nhh = 3,136 / 22,4 = 0,14 ; ( M – khí ) = 5,18 / 0,14 = 37
NO ( M = 30 ) → Khí 2 : N2O ( M = 44 )
nNO = nNO2 = 0,14 / 2 = 0,07 mol
Al – 3 e → Al3 +
x mol
Mg – 2 e → Mg2 +
y mol
N + 5 + 3 e → N + 2 ( NO )
3 a a
2N + 5 + 8 e → 2N + 1 ( N2O )
8 a a
Theo định luật bảo toàn e ⇒ 3 x + 2 y = 3 a + 8 a = 0,77
Lại có : 27 x + 24 y = 7,44
→ x = 0,2 ; y = 0,085
%mMg = 27,42%; %mAl = 72,85%

Quảng cáo

Câu 3. Hòa tan 19,2 gam kim loại M trong H2SO4 đặc dư thu được khí SO2. Cho khí này hấp thụ hoàn toàn trong 1 lít dung dịch NaOH 0,6M, sau phản ứng đem cô cạn dung dịch thu được 37,8 gam chất rắn. Xác định M.
Hiển thị đáp án
Đáp án:
nNaOH = 0,6 mol
Nếu chất rắn là NaHSO3 thì : nNaHSO3 = 0,3635 mol
Nếu chất rắn là Na2SO3 thì : nNa2SO3 = 0,3 mol
Nhận thấy : nNaOH = 2 nNa2SO3 nên phản ứng giữa SO2 với NaOH là :
SO2 + 2N aOH → Na2SO3 + H2O
0,3 0,6 0,3
Ta có : M – ne → Mn +
S + 6 + 2 e → S + 4 ( SO2 )
0,6 0,3
Áp dụng định luật bảo toàn e ta có :
nM = 0,6 / n → M = 19,2 / ( 0,6 / n ) = 32 n
Chọn n = 2 → M = 64 ( Cu )
Câu 4. Cho 19,2g Cu tác dụng hết với dung dịch HNO3. Tất cả lượng khí NO sinh ra đem oxi hóa thành NO2 rồi sục vào nước cùng với dòng khí oxi để chuyển hết thành HNO3. Tính thể tích Oxi (đktc) đã tham gia vào quá trình trên.
Hiển thị đáp án
Đáp án:
Phương pháp bảo toàn e
Cu – 2 e → Cu + 2
0,3 0,6
O2 + 4 e → 2O-2
x 4 x
→ 4 x = 0,6 → x = 0,15
→ VO2 = 0,15 × 22,4 = 3,36 l
Câu 5. Cho a gam hỗn hợp A gồm FeO, CuO, Fe3O4, (có số mol bằng nhau) tác dụng vừa đủ với 250ml dung dịch HNO3 thu được dung dịch B và 3,136 lít hỗn hợp NO2 và NO có tỉ khối 90 với hidro là 20,143. Tính a và CM của HNO3.
Hiển thị đáp án
Đáp án:
Số mol e cho = số mol e nhận ⇒ 0,09 + ( 0,05 × 3 ) = 0,24 ( mol )
→ Số mol Fe + 2 = 0,24 mặt khác nFeO = nFe3O4 = 0,12 ( mol )
a = 0,12 ( 80 + 72 + 232 ) = 46,08
nHNO3 = nNO + nNO2 + 3 nFe + 2 nCu = 0,14 + 3 ( 0,12 × 4 ) + 2 × 0,12 = 1,82 ( mol )
Vậy CMHNO3 = 1,82 : 0,25 = 7,28 M
Câu 6. Để m g phoi bào sắt (A) ngoài không khí sau một thời gian biến thành hỗn hợp (B) có khối lượng 30g gồm Fe và các oxit FeO, Fe3O4, Fe2O3. Cho B tác dụng hoàn toàn axit nitric thấy giải phóng ra 5,6 lít khí NO duy nhất (đktc). Tính m?
Hiển thị đáp án
Đáp án:
Fe + 50% O2 → FeO ( 1 )
3F e + 2 O2 → Fe3O4 ( 2 )
2F e + 3/2 O2 → Fe2O3 ( 3 )
Fe + 4 HNO3 → Fe ( NO3 ) 3 + NO ↑ + 2H2 O ( 4 )
3F eO + 10 HNO3 → 3F e ( NO3 ) 3 + NO ↑ + 5H2 O ( 5 )
3F e3O4 + 28HNO3 → 9F e ( NO3 ) 3 + NO ↑ + 14H2 O ( 6 )
Fe2O3 + 6HNO3 → 2F e ( NO3 ) 3 + 3H2 O ( 7 )
7 phương trình phản ứng trên được màn biểu diễn bằng các quy trình oxi hóa khử sau :
Fe – 3 e → Fe + 3
O ( O2 ) + 2 e → O-2
N + 5 + 3 e → N + 2
Vậy nNO = 0,25 ( theo giả thiết ), số mol Fe là x và số mol nguyên tử oxi là y
Theo quy tắc bảo toàn e ta có : 3 x = 2 y + 0,75 ( I )
Mặt khác B chỉ gồm Fe và O nên ta còn có 56 x + 16 y = 30 ( II )
Giải hệ ta được : x = 0,45 và m = 0,45 × 56 = 25,2 g

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 10 có trong đề thi THPT Quốc gia khác :

Đã có giải thuật bài tập lớp 10 sách mới :

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm lớp 10 tại khoahoc.vietjack.com

Đã có app VietJack trên điện thoại thông minh, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi trực tuyến, Bài giảng …. không lấy phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS .

Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k6: fb.com/groups/hoctap2k6/

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.
phan-ung-hoa-hoc-phan-ung-oxi-hoa-khu.jsp
Giải bài tập lớp 10 sách mới các môn học

Source: https://vietsofa.vn
Category : Góc học tập