Các bài toán liên quan tới electron và điện tích

Một số bài tập hóa vui vui – Trang 1 Tài liệu trích từ các đề ôn thi của cố Đoàn Thúy Liễu, trường THPT Trấn Biên, Biên Hòa - Đồng Nai Các bài toán liên quan tới e-léc-tờ-rôn và điện tích Khi làm bài tập về các phản ứng oxi hóa khử thì việc trao nhận electron và cân bằng điện tích là vô cùng quan trọng cho việc giải toán của chúng ta. Các định luật bảo toàn về e- ai cũng thuộc, nôm na là âm bằng dương thì trung hòa, có chất cho thì có chất nhận. Dz thui! Sau đây là loạt bài tập đụng tới việc bảo toàn electron. Công thức chung vẫn là echo = e nhận. Lưu ý dùm, không hề có một công thức nào tổng quát hơn công thức trên, vần đề là biết vận dụng nó như thế nào cho hợp lí. Mỗi bài sau sẽ vận dụng công thức trên hợp lí. Thử làm các câu dưới đây trong vòng 1 phút xem sao. Mỗi bài toán sẽ có một điểm nhấn khác nhau, nên cần để ý mà còn gặp lại! Àh quên, ngoài việc tìm ra phương pháp nhanh thì cách bấm máy tính sao cho hợp lí nhất cũng rất quan trọng. Nếu cần thì phone tui tiếng tui chỉ cho hen! Nếu bạn hiểu hết những gì mình nói dưới đây thì chắc chắn bạn sẽ giải chúng chưa đầy 1 phút! Nếu đề bài không nói gì thì tức là hiệu suất phản ứng 100% và các thể tích khí đo ở đktc. Khối lượng phân tử cho như trên lớp. Ví dụ 1. Hòa tan 5.6g sắt bằng dd Axit Sunfuric loãng dư thu đc bao nhiêu lít khí Hidro? A. 1.12 B. 2.24 C. 3.36 D. 4.48 E. Người ra đề không bình thường. Giải: Đơn giản thế này, khi tdung với ait ko phai axit nitric hay Axit Sunfuric đặc, nóng thì 1 sắt chỉ nhường 2e. Trong khi đó, 1 H2 nhận 2 e (PT: 2H+ + 2e = H2) Như dz, bài toán đc tính như sau: (5.6 : 56)x22.4=2.24 (l) => chưa tới 15s. Ví dụ 2. Nung nóng m (g) bột Fe trong Oxi thì sau phản ứng thu đc 3g hh rắn X. hòa tan hết X vào dd axit nitric dư thì thấy thoát ra 0.56 (l) khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Tính m? A. 2.52 B. 5.04 C. 1.26 D. 0.63 E. Đề sai Giải: Mỗi bài toán có nhiều cách giải nhưng không phải cách nào cũng làm đc dưới 1 phút. Dễ thấy, trong toàn bộ quá trình Fe đã trờ thành Fe3+. Điều này cũng đồng nghĩa Fe đã nhưởng hết toàn bộ e có thể. Và 2 chất nhận là? NO (3e) và… O (2e). Như vậy nôm na ta đã có một phương trình dạng 3nFe = 2nO + 3nNO hay đẹp hơn là 3nFe - 2nO = 3nNO Thế thì vẫn chưa đc gì, nhưng hãy để ý: mX = nFe + nO ???????? Oh, thế là ta đã biết mình sẽ làm gì rùi chứ? Như dz, từ nay thấy bài này ta chỉ cần nhập hệ: – =+ = là tìm ngay đc số mol Fe. Cũng có thể coi đây như một công thức nếu có khả năng nhớ đc, nhưng tui khuyên là nên hiểu thui, đừng nhớ làm gì cho mệt. như vậy, áp dụng hệ này vào bài toán ta đc nFe = 0.045 mol => m = 2.52(g). Rốt cục là đã hiểu tại sao có hệ này chưa? Ví dụ 3. Cho m (g) Fe vào V (ml) vào dung dịch Axit nitric 1M thấy Fe tan hết chỉ thu đc 0.672 (l) khí NO và dung dịch muối Fe(II). m và V lần lượt là? Một số bài tập hóa vui vui – Trang 2 Tài liệu trích từ các đề ôn thi của cố Đoàn Thúy Liễu, trường THPT Trấn Biên, Biên Hòa - Đồng Nai a. 120ml và 2.52g b. 240ml và 2.52g c. 2.52g và 120ml d. Không thể xác định vì đề cho lan man Giải: Ta thấy cuối cùng chỉ nhận đc Fe(II) nên ta có thể nói một Fe chỉ nhường 2. (vì sau khi lên Fe(III) thì lại bị Fe dư khử xuống Fe(II)). NO sẽ nhận 3e, điều này đồng nghĩa 2nFe = 3nNO => nFe = 0.045mol => m = 2.52(g) Từ đầy lại suy ra n Axit nitric = 2nFe + nNO = 2x0.045 + 0.672:22.4 = 0.12mol => V = 120ml. Ví dụ 4. Hòa tan 5.6g Fe bằng dung dịch Axit Sunfuric loãng dư thu đc dung dịch X. dung dịch x phản ứng vừa đủ với Vml dung dịch KMnO4 0.5M. V=? A. 40ml B. 80ml C. 120ml D. 160ml E. Đề vớ vỉn, ko thấy đáp án. Giải: Fe nhường 3e khi tác dụng với chất OXH mạnh, KMnO4 nhận 5 nên ta có = ×× = . ×× × . = 0.12( ) = 120 . Hoan hô! Làm như thế thì không sai mà là SAI BE BÉT. Sai ở chỗ nào? Hãy nhớ khi đi qua dung dịch Axit Sunfuric thì Fe đã nhường 2e cho 2H+ để tạo khí Hidro rồi. Như dz, xuống dưới thì Fe chỉ còn có thể nhường thêm 1e nữa thui. Hay: = × = .× × . = 0.04( ) = 40 . Cẩn thận, chết như chơi đó! Ví dụ 5. Hòa tan 72g Cu và Mg trong dung dịch Axit Sunfuric đặc thu đc 27.72 (l) khí SO2 và 4.8g S. thành phần % của Mg là? A. K B. Na C. Al D. Cr E. Fe và Mg đều đúng Giải Dễ thấy ta có gay đc hệ 64 + 24 = 722 + 2 = 2 + 6 ⇔ = 0.7875= 0.9 ⇒ % = . × = 30%. Ptrình 2 ta lấy từ việc SO2 nhận 2 và S nhận 6e, còn Mg và Cu đều nhường 2e. Ví dụ 6. Hòa tan hoàn toàn 16.2g một kim loại hóa trị chưa rõ bằng dung dịch Axit nitric thu đc hh gồm NO và N2 có thể tích là 5.6(l) nặng 7.2 g. Kim oại đã dùng là? Giải: Bài tập này muốn nhanh khuyến khích nên dùng pp đường chéo để tìm số mol NO và N2. Cụ thể là = 30 0.8.. ÷ . = 28.8 −= 28 1.2 = hay = , suy ra nNO= 5.6 x 22.4 : 5 x 2= 0.1mol =>nN2=0.15mol. Như dz đã giải quyết đc số mol của NO và N2. (Một N2 nhận đến 10e). Gọi hóa trị của k.loại là n thì ta dễ dàng suy ra: = 16.23 × = 9 . Do đó chỉ có Nhôm là thỏa mãn. Một số bài tập hóa vui vui – Trang 3 Tài liệu trích từ các đề ôn thi của cố Đoàn Thúy Liễu, trường THPT Trấn Biên, Biên Hòa - Đồng Nai Ví dụ 7. Cho 4.48g Fe phản ứng với dung dịch Axit Sunfuric đặc, nóng thấy thoát ra 672 cm3 khí. Khối lượng chất rắn còn lại sau p.ứng là? A. 3.36g B. 1.68g C. 2.8g D. 3.92g E. Hé hé, hok có đáp án. Giải: Vì Fe tdung5 với Axit Sunfuric đặc nóng nên Fe nhường 3e, khí sinh là là SO2 nhận 2e. nên dễ dàng tìm đc số mol Fe còn lại là: ò ạ = đầ − × 56 = 3.36( ). Tèn ten! Nếu nghĩ như dz là sai, vì đề bài có nói “Chất rằn còn lại” => chắc chắn là Fe dư, mà nếu đã dư thì nó đã dư sức đưa Fe3+ về Fe2+. Như dz, ở đây ta có quyền coi Fe chỉ nhường 2e. Vậy đúng là: ò ạ = đầ − × 56 = 2.8( ) Ví dụ 8. Dẫn m gam hỗn hợp X gồm khí N2, O2 và O3 qua dung dịch KI dư thấy có 5.08g chất rắn màu tím than tạo thành đồng thời thu đc 1.568 (l) hỗn hợp khí Y thoát ra. Niết tỷ khối hơi của Y so với Hidro bắng 106/7. Giá trị của m (g) là? A. 3.66 B. 2.48 C. 3.08 D. 2.54 E. Tự chế ra đáp án mới đúng Giải: Hihi, nhận xét thấy trong 3 khí chỉ có O3 p.ứng. Mà O3 → O2 + O, điều này cũng có nghĩa 1 Ozon nhường 2e và để lị trong dung dịch 1 [O]. Như thế, sau khi ra khỏi dung dịch thì đã để lại O. Tóm lại là = + . Nói tới đây chắc bik làm sao rùi hen. Àh quên, bik số mol O ở đâu ra ko, = 2 = (Bảo toàn e-) Rồi ta có = × 16 + í × = . × × 16 + . . × × = 2.44( ) => E đúng. Ví dụ 9. Hỗn hợp A nặng 14.3g gồm K và Zn tan hết trong nước dư cho dung dịch chỉ chứa một chất duy nhất là muối. Xác định khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp. A. 7.8g K và 6.5g Zn B. 6.5g K và 7.8g Zn C. 4.2g K và 10.1g Zn D. 5.8g k và 8.5g Zn E. Hok có câu nào đúng hết Giải Câu này thì hok liên quan gì nhiều về định luật bào toàn e- nhưng cũng khá hay. Này nha, trong dung dịch chỉ chứa 1 muối tan duy nhất nên muối tan đó chắc chắn là K2ZnO2. Như thế thì bạn hãy tin chắc rằng số nZn=2nK. Nên bạn có thể tính ngay = × = .× = 0.1 . Thực ra đây chỉ là bước rút gọn của việc bạn đặt nZn=a rùi giải ra a thui.Tới đây thì bạn có thể làm tiếp rùi hen. Đáp án A. Ví dụ 10. Hòa tan hoàn toàn 15.52g hỗn hợp gốm các oxit sắt thì cần vừa đúng 540ml Axit Sunfuric loãng 0.5M, thu đc dung dịch Y. Thêm Axit Sunfuric loãng dư vào dung dịch Y rồi nhỏ dần dần V ml dung dịch KMnO4 vào và lắc nhẹ cho đến khi dung dịch bắt đầu xuất hiện màu hồng thì dừng lại. Tính V: A. 30 B. 45 C. 60 D. 120 E. Tác giả quên ghi đáp án Giải Thật ra câu này bạn chỉ cần lưu ý, khi Fe2+ mà gặp KMnO4 thì Mn7+ sẽ chuyển về Mn2+ tức là nó đã nhận 5e-, như dz vấn đề còn lại nhiều bạn sẽ nghĩ là tìm ra số mol Fe2+ nhưng thực ra tìm đc Fe là đc rùi. Một số bài tập hóa vui vui – Trang 4 Tài liệu trích từ các đề ôn thi của cố Đoàn Thúy Liễu, trường THPT Trấn Biên, Biên Hòa - Đồng Nai Này nhé, trong hỗn hợp chỉ gốm Fe và O (cái nhìn biểu kiến), nên ta có thể nói là Fe cho O 2e- và Mn7+ 5e-. Tóm lại tìm ra đc Fe là OK. Rồi, lưu ý, ta có thể tìm đc O thông qua số mol Axit Sunfuric, thử ngẫm coi có phải nH2SO4=nO trong Oxit đúng hok? Như thế dễ dàng suy ra đc = × = . . × = 0.2 Như dz, dễ dàng nhận ra = × × = . × . × = 0.012 . Suy ra V dễ dàng bạn hen! Đáp án câu C Ví dụ 11. Hoàn tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Mg và Al vào V ml dung dịch Axit nitric 2M vừa đủ. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đc dung dịch Y và hỗn hợp khí gốm 0.03 mol NO và 0.01 mol N2O. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y thì thu đc 12.31 g hỗn hợp 2 muối nitrat kim loại. Tính m và V: A. 1.8g; 110ml B. 1.77g; 220ml C. 1.8g; 220ml D. 1.77g; 120ml E. Có đề mà hok có đáp án. Giải Bài này ta cần chú ý gì? Đơn giản, bạn hãy lưu ý rắng 1e- linh động (có thể cho đi) sẽ tương đương với 1 gốc nitrat trong dung dịch muối. Cái chính là bạn phải hiều chỗ này, vì cả 2 đều mang 1- nên có thể coi tương đương nhau về điện. Đc thế thì: ố = ườ đ = 3 + 8 = 0.03 × 3 + 0.01 × 8 = 0.17 Từ đây dễ dàng suy ra khối lượng k.loại: . ạ = ố − = 12.31 − 0.17 × 62 = 1.77 Tới đây bạn dễ dàng thấy đc: = + 2 × + ố = 0.22 (bào toàn Nitơ) Suy ra V = 110 ml => đáp án là E Qua bài này bạn nên lưu ý sự tương đương điện tích mà ta thường ko để ý tới. Ví dụ 12. Hòa tan hoàn toàn 5.92g hỗn hợp FeS2 và FeS vào dung dịch Axit nitric thu đc dung dịch Z và hỗn hợp khí Y gồm 0.2mol NO + 0.06mol NO2. Cho dung dịch Z tdung với dung dịch Ba(OH)2 dư thu đc lượn kết tủa tối đa là: A. 6.42g B. 18.64g C. 20.4g D. 25.06g E. Chế đề nên hok có đáp án. Giải Giải bài này vô cùng đơn giản, tuy hơi dài. Trc tiên bạn quan tâm là FeS2 sẽ cho bao nhiêu e-. Rất nhiều bạn hay phân vân điều này khi cân bằng ptpư. Nhưng thật ra rất đơn giản. Dù ban đầu Fe cho S bao nhiêu thì sau khi td với Axit nitric hay Axit Sunfuric đặc nóng thì cả Fe và S đều cho đi tuốt tuồn tuột. Thế nên, ta cứ nói là Fe nhường 3 và S nhường 6 thì hok ai dám nói gì. Vì lẽ đó ta dễ dàng thấy đc FeS2 cho 15e còn FeS cho 9e. Như dz từ các giả thuyết ta lập ngay đc hệ × 15 + × 9 = 3 + ( ả à )120 × + 88 × = 5.92 Giải hệ đó ta đc ngay = 0.02 và = 0.04 Rồi, ta thấy kết tủa là Fe(OH)3 chứ gì: ( ) = + × 107 = 6.42 . Trong lúc hoảng loạn, thấy có đáp án, đánh ngay A thì chết tức khắc. Vì kết tủa còn BaSO4. Thì ra lại còn = 2 + × 233 = 18.64 . Có người chì nghĩ tới đây đánh B là cũng tiêu. Một số bài tập hóa vui vui – Trang 5 Tài liệu trích từ các đề ôn thi của cố Đoàn Thúy Liễu, trường THPT Trấn Biên, Biên Hòa - Đồng Nai Mà tùm lại là phải gồm cả 2 là 25.06g => D. Đề nhiều khi chơi đểu, đưa 2 cái có vẻ như có lí lên trc để dụ mình, nên phải thiệt là tỉnh táo àh nghen! Tóm lại bài này cần lưu ý dùm cái số e cho của FeS2 và FeS dùm. Những bài trên chỉ mang tính tham khảo chứ tui hok phải giáo viên dạy hóa, cũng hok học chuyên hóa,c ó gì sai sót bà con bỏ qua nha! Ông bà mình có câu, “Không cái ngu nào giống cái ngu nào”, thế nên gặp càng nhiều cái ngu càng tốt! TẶNG MỘT NGƯỜI BẠN QUAN TRỌNG CỦA TUI! CHÚC BẠN THI TỐT NHA