CHUYÊN ĐỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ - NGUYỄN NGỌC TUẤN (DEPTH)

ph¶n øng oxi ho¸ khö C©n b»ng ph-¬ng tr×nh ph¶n øng oxi ho¸ khö I-§Þnh nghÜa: Ph¶n øng oxi ho¸-khö lµ ph¶n øng trong ®ã nguyªn tö hoÆc ion nµy nh-êng electron cho nguyªn tö hoÆc ion kh¸c.

VÝ dô: -Nguyªn tö nhêng electron cho nguyªn tö: 2x1e 2Na + Cl2 = 2NaCl -Nguyªn tö nhêng electron cho ion: 2e Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu -Ion nh-êng electron cho nguyªn tö: 2x1e 2Fe + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl -Ion nh-êng electron cho ion: 2+

2x1e 2I + 2Fe3+ = I2 + 2Fe2+ HoÆc: MnO4 + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O Nh- vËy, nguyªn tö, ph©n tö vµ ion ®Òu cã thÓ tham gia vµo ph¶n øng oxi ho¸-khö.

II-C¸c kh¸i niÖm: •ChÊt oxi ho¸ lµ chÊt thu electron cña chÊt kh¸c.

•ChÊt khö lµ chÊt nhêng electron cho chÊt kh¸c.

•Qu¸ tr×nh oxi ho¸ (hay sù oxi ho¸) lµ qu¸ tr×nh x¶y ra sù mÊt electron.

•Qu¸ tr×nh khö (hay sù khö) lµ qu¸ tr×nh x¶y ra sù nhËn electron.

Mét chÊt chØ cã thÓ nhêng eletron khi cã mÆt mét chÊt nhËn eletron. V× vËy trong ph¶n øng oxi ho¸ - khö, sù oxi ho¸ vµ sù khö bao giê còng diÔn ra ®ång thêi.

VÝ dô: 2Na + Cl2 = 2NaCl Na: ChÊt khö.

Cl2: ChÊt oxi ho¸.

Sù oxi ho¸ (hoÆc qu¸ tr×nh oxi ho¸): Na - 1e = Na+ Sù khö (hoÆc qu¸ tr×nh khö): Cl + 1e = Cl 

III-C¸ch c©n b»ng ph¬ng tr×nh ph¶n øng oxi ho¸- khö: 1-Sè oxi ho¸: Sè oxi ho¸ lµ ®iÖn tÝch cña nguyªn tö trong ph©n tö víi gi¶ ®Þnh r»ng c¸c cÆp electron chung chuyÓn h¼n vÒ phÝa nguyªn tö cã ®é ©m ®iÖn lín h¬n.

2-Qui t¾c x¸c ®Þnh sè oxi ho¸: a-Sè oxi ho¸ cña nguyªn tö trong ph©n tö ®¬n chÊt lu«n lu«n b»ng 0. b-Trong ph©n tö hîp chÊt, tæng ®¹i sè sè oxi ho¸ cña c¸c nguyªn tö b»ng 0. c-+Víi c¸c ion ®¬n nguyªn tö, sè oxi ho¸ b»ng ®iÖn tÝch cña ion ®ã. +Víi c¸c ion ®a nguyªn tö, tæng ®¹i sè sè oxi ho¸ cña c¸c nguyªn tö b»ng ®iÖn tÝch cña ion. d-Trong c¸c hîp chÊt: +Sè oxi ho¸ cña H lµ +1 ( trõ tr-êng hîp c¸c hi®rua kim lo¹i NaH, CaH2 ... hi®ro cã sè oxi ho¸ lµ -1). +Sè oxi ho¸ cña Na, K, Ag lµ +1; cña Mg, Ca, Ba, Zn lµ +2; cña Al lµ +3. + Sè oxi ho¸ cña oxi lµ -2 (trõ tr-êng hîp c¸c peoxit H2O2 , Na2O2 , BaO2 , sè oxi ho¸ cña oxi lµ -1, trong OF2 sè oxi ho¸ cña oxi lµ +2). §Þnh nghÜa sù oxi ho¸ vµ sù khö trªn c¬ së sè oxi ho¸: Sù oxi ho¸ mét nguyªn tè lµm t¨ng sè oxi ho¸ cña nguyªn tè ®ã vµ sù khö mét nguyªn tè lµ lµm gi¶m sè oxi ho¸ cña nguyªn tè ®ã.

VËy, ph¶n øng oxi ho¸ - khö lµ ph¶n øng trong ®ã cã sù biÕn ®æi sè oxi ho¸ cña c¸c nguyªn tè.

Chó ý: Dùa vµo sè oxi ho¸ cña mét nguyªn tè trong mét chÊt, cã thÓ dù ®o¸n chÊt oxi ho¸, chÊt khö.

•Khi mét nguyªn tè cã sè oxi ho¸ cao nhÊt th× chØ cã thÓ cã tÝnh oxi ho¸ mµ kh«ng thÓ cã tÝnh khö.

VÝ dô: KMnO4 , HClO4 , H2SO4 , K2Cr2O7 , HNO3 ,...

•Khi mét nguyªn tè cã sè oxi ho¸ thÊp nhÊt th× chØ cã thÓ cã tÝnh khö mµ kh«ng thÓ cã tÝnh oxi ho¸.

VÝ dô: HI, HBr, HCl, H2S, NH3...

•Khi mét nguyªn tè cã sè oxi ho¸ trung gian, tuú thuéc vµo ®iÒu kiÖn (ph¶n øng víi chÊt nµo) mµ thÓ hiÖn tÝnh oxi ho¸ hay tÝnh khö.

VÝ dô: + 4e  2e 0 (+4) S  SO2  (+6)SO42 2H2S + SO2 = 3S + 2H2O SO2 + Br2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBr •TÝnh sè electron trao ®æi (nh-êng hoÆc thu) cña mét nguyªn tè trong ph¶n øng Sè electron trao ®æi = Sè oxi ho¸ lín - Sè oxi ho¸ bÐ VÝ dô: HNO3  N2O : 2N+5 + 8e = 2N+1 (Sè electron trao ®æi: 2  (51) = 8).

HNO3  NxOy : xN+5 + (5x2y)e = xN+2y/x (Sè electron trao ®æi: x  (5 

2y ) = (5x2y). x

FexOy  Fe3+ xFe+2y/x  (3x2y)e = xFe+3. (Sè electron trao ®æi: x  (3 

2y ) = (3x2y). x

Chó ý- Kh«ng ®-îc ®æi dÊu theo c¸ch:  (3x2y)e thµnh (3x+2y)e !

6-C¸c b-íc c©n b»ng ph¬ng tr×nh ph¶n øng oxi ho¸ khö theo ph-¬ng ph¸p th¨ng b»ng electron: -ViÕt s¬ ®å ph¶n øng víi víi nh÷ng chÊt tham gia vµ t¹o thµnh sau ph¶n øng.

-X¸c ®Þnh c¸c chÊt oxi ho¸ vµ chÊt khö.

-ViÕt c¸c nöa ph¶n øng. TÝnh sè electron mµ mçi ph©n tö (hoÆc ion) chÊt oxi ho¸ nhËn vµ mçi ph©n tö (hoÆc ion) chÊt khö nhêng.

-C©n b»ng c¸c hÖ sè sao cho tæng sè sè electron cña chÊt khö mÊt ®i b»ng tæng sè sè electron cña chÊt oxi ho¸ thu vµo.

- C©n b»ng c¸c nguyªn tè kh«ng thay ®æi sè oxi ho¸ (th-êng theo thø tù: §Õm sè nguyªn tö kim lo¹i kh«ng thay ®æi sè oxi ho¸, gèc axit, c¸c ph©n tö m«i tr-êng (axit, baz¬) vµ cuèi cïng lµ sè ph©n tö n-íc.

-Hoµn thµnh ph¬ng tr×nh ë d¹ng ph©n tö vµ kiÓm tra l¹i.

VÝ dô: C©n b»ng ph¬ng tr×nh ph¶n øng oxi ho¸ khö sau:

131 1

2 5 3 8

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 (lo·ng)  Al(NO3)3 + N2O + H2O 2N+5 + 8e = 2N+1 Al0  3e = Al+3 8Al + 30HNO3 (lo·ng) = 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O

7-Tr-êng hîp mét ph©n tö cã nhiÒu nguyªn tè thay ®æi sè oxi ho¸, cã thÓ c©n b»ng theo sè oxi ho¸ riªng cña tõng nguyªn tè (cÇn chó ý ®Õn tØ lÖ sè nguyªn tö c¸c nguyªn tè trong ph©n tö) hoÆc c©n b»ng theo sè electron 1 ph©n tö chÊt trao ®æi.

As2S3 + HNO3 lo·ng + H2O  H3AsO4 + H2SO4 + NO 28  N+5 + 3e = N+2 .

2As+3 - 4e = 2As+5 3 (- 28e) 3S2 - 24e = 3S+6 HoÆc: (As2S3)0 - 28e = 2As+5 + 3S+6 (- 28e) 3As2S3 + 28HNO3 lo·ng + 4H2O = 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO * Trong trêng hîp mét ph©n tö cã nhiÒu nguyªn tè thay ®æi sè oxi ho¸, nªn ¸p dông: Trong ph©n tö tæng ®¹i sè sè oxi ho¸ cña c¸c nguyªn tè b»ng 0, tÝnh sè electron trao ®æi cho 1 ph©n tö sÏ ®¬n gi¶n h¬n tÝnh sè oxi ho¸ riªng cña tõng nguyªn tè.

VÝ dô: (As2S3)0; (Fe S2)0....

8-Trêng hîp ph¶n øng t¹o ra nhiÒu s¶n phÈm (cña sù oxi ho¸ hay sù khö) trong ®ã cã nhiÒu sè oxi ho¸ kh¸c nhau th× cã thÓ viÕt riªng tõng ph¶n øng ®èi víi tõng s¶n phÈm råi viÕt gép l¹i sau khi ®· nh©n víi hÖ sè tØ lÖ theo ®Ò bµi cho hoÆc viÕt c¸c nöa ph¶n øng riªng råi nh©n víi hÖ sè theo ®Ò bµi cho.

VÝ dô- C©n b»ng ph¬ng tr×nh ph¶n øng sau: Al + HNO3 lo·ng  Al(NO3)3 + N2O + NO + H2O BiÕt hçn hîp khÝ t¹o thµnh cã 25% N2O. Gi¶i: TØ lÖ thÓ tÝch N2O : 25%  tØ lÖ thÓ tÝch NO : 75%.

TØ lÖ sè mol N2O : NO = 1 : 3.

C¸c ph¶n øng riªng: 8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (1) Al + 4HNO3 = Al(NO3)3 + NO + 2H2O (2) §Ó cã tØ lÖ trªn ta nh©n ph¬ng tr×nh (2) víi 9 råi céng hai ph¬ng tr×nh, ta cã: 17Al + 66HNO3 lo·ng = 17Al(NO3)3 + 3N2O + 9NO + 33H2O HoÆc viÕt c¸c nöa ph¶n øng riªng: Al + HNO3 lo·ng  Al(NO3)3 + N2O + NO + H2O 17  Al0  3e = Al+3 .

1x 2N+5 + 8e = 2N+1 3 (+17e) 3x N+5 + 3e = N+2 17Al + 66HNO3 lo·ng = 17Al(NO3)3 + 3N2O + 9NO + 33H2O 9-Hoµn thµnh ph¬ng tr×nh ph¶n øng d¹ng ion. * C¸ch c©n b»ng ph-¬ng tr×nh ph¶n øng oxi ho¸ -khö d¹ng ion: Bíc 1: C©n b»ng theo ph-¬ng ph¸p th¨ng b»ng electron th«ng th-êng.

Bíc 2- ¸p dông ®Þnh luËt trung hoµ ®iÖn: Tæng ®iÖn tÝch hai vÕ ph¶i b»ng nhau. Thªm vµo H+ (nÕu m«i trêng axit) hoÆc OH (nÕu m«i trêng kiÒm) cho ®iÖn tÝch hai vÕ b»ng nhau.

Bíc 3: Thªm c¸c ph©n tö níc H2O vµo vÕ kia cho ®ñ.

VÝ dô: C©n b»ng ph¬ng tr×nh ph¶n øng oxi ho¸- khö sau d¹ng ion: a) MnO4 + SO32  Mn2+ + SO42 2 Mn+7 + 5e = Mn+2 5 S+4  2e = S+6 2MnO4 + 5SO32  2Mn2+ + 5SO42 2MnO4 + 5SO32 + 6H+ = 2Mn2+ + 5SO42 + 3H2O VÕ tr¸i: 12 ®¬n vÞ diÖn tÝch (); VÕ ph¶i: 6 ®¬n vÞ diÖn tÝch () + thªm vµo vÕ tr¸i 6 ion H , vÕ ph¶i 3 ph©n tö níc H2O. 3+ b) Cr + Cl2  CrO42 + Cl 3 Ci2 + 2e = 2Cl 2 Cr+3  3e = Cr+6 2Cr3+ + 3Cl2  2CrO42 + 6Cl 2Cr3+ + 3Cl2 + 16OH = 2CrO42 + 6Cl + 8H2O VÕ tr¸i: 6 ®¬n vÞ diÖn tÝch (+); VÕ ph¶i: 10 ®¬n vÞ diÖn tÝch ()  thªm vµo vÕ tr¸i 16 ion OH , vÕ ph¶i 8 ph©n tö níc H2O. FeS + HNO3  SO42 + N2OX + Fe3+ (10-2x)  FeS - 9e = Fe+3 + S+6 +5 9  2N + (10-2x)e = 2N+x (10-2x)FeS + 18NO3  (10-2x)Fe3+ + (10-2x)SO42 + 9 N2OX (10-2x)FeS+18NO3+(28-2x)H+(10-2x)Fe3++(10-2x)SO42 + 9N2OX + (14-x)H2O VÕ tr¸i: 18 ®¬n vÞ diÖn tÝch (-) VÕ ph¶i: (10 - 2x) ®¬n vÞ diÖn tÝch (+) + thªm vµo vÕ tr¸i (28 - 2x) ion H , vÕ ph¶i (14 -x) ph©n tö níc H2O. 10-C©n b»ng c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng (d¹ng tæng qu¸t) theo ph-¬ng ph¸p th¨ng b»ng electron: VÝ dô: FeXOy + HNO3  Fe(NO3)3 + NO + H2O 3  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 VÝ dô:

11- Tr-êng hîp ph¶n øng t¹o ra nhiÒu s¶n phÈm cña sù oxi ho¸ hay khö nh-ng ch-a biÕt s¶n phÈm øng v¬Ý sè oxi ho¸ nµo.

Trong trêng hîp nµy nªn ¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn electron: Sè mol electron chÊt khö cho = Sè mol electron chÊt oxi ho¸ nhËn ®Ó x¸c ®Þnh sè oxi ho¸ phï hîp.

VÝ dô 1: Cho 1,26 gam hçn hîp Mg vµ Al (trén theo tØ lÖ mol 3 : 2) t¸c dông víi H2SO4 ®Æc, nãng võa ®ñ, thu ®-îc 0,015 mol s¶n phÈm cã chøa l-u huúnh. a) X¸c ®Þnh s¶n phÈm cã chøa l-u huúnh lµ chÊt nµo trong SO2, S vµ H2S. b) TÝnh thÓ tÝch dung dÞch H2SO4 98% (D = 1,84 g/ml).

Gi¶i: a) Gäi sè mol Al trong 1,26 gam hçn hîp lµ x, sè mol Mg lµ 1,5x.

131 2

Ta cã: 27x + 24.1,5.x = 1,26 Gi¶i ra x = 0,02  Sè mol Al: 0,02 mol, sè mol Mg: 0,03 mol.

Gäi sè oxi ho¸ cña lu huúnh trong s¶n phÈm lµ a.

C¸c nöa ph¶n øng nhêng electron cña chÊt khö: Al0  3e = Al+3 (mol) 0,02 0,06 0 Mg  2e = Mg+2 (mol) 0,03 0,06 Tæng sè mol electron chÊt khö (Al, Mg) nhêng: 0,06 + 0,06 = 0,12 mol. ¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn electron: Sè mol electron chÊt khö(Al, Mg) cho = Sè mol electron chÊt oxi ho¸(S+6) nhËn.

Nöa ph¶n øng nhËn electron cña chÊt oxi ho¸: S+6 + (6  a)e = Sa Theo nöa p.øng (6  a) mol 1 mol Theo bµi 0,12 mol 0,015 mol (6  a ) 1 Ta cã tØ lÖ thøc: =  a =  2. VËy hîp chÊt t¹o thµnh lµ H2S. 0,015 0,12 b) TÝnh thÓ tÝch dung dÞch H2SO4 98% (D = 1,84 g/ml): §éc gi¶ tù gi¶i.

VÝ dô 2 : Cho 0,1 mol Mg t¸c dông víi HNO3 thu ®îc 0,02 mol khÝ X. X¸c ®Þnh CTPT cña X. Gi¶i: Nöa ph¶n øng nhêng electron cña chÊt khö (Mg): Mg0  2e = Mg+2 (mol) 0,1 0,2 Sè mol electron chÊt khö (Mg) nhêng: 0,2 mol.

Gäi sè oxi ho¸ cña N trong s¶n phÈm ph¶n øng lµ a.

Sè nguyªn tö N trong 1 ph©n tö s¶n phÈm lµ x ( x = 1, 2 ).

Nöa ph¶n øng nhËn electron cña chÊt oxi ho¸: xN+5 + (5x  ax)e = xNa (1 ph©n tö) Theo nöa p.øng (5x  ax) mol 1 mol Theo bµi 0,2 mol 0,02 mol 10 (5x  ax) 1 Ta cã tØ lÖ thøc: = ; rót a theo x  a = 5  . x 0,02 0,2 Chän gi¸ trÞ x = 2 , a = 0. VËy CTPT X lµ N2.

131 3

12- C©n b»ng c¸c ph¶n øng ho¸ häc h÷u c¬.

C¸c bíc tiÕn hµnh: Còng qua c¸c bíc nh c©n b»ng ph¶n øng oxi ho¸ khö trong chÊt v« c¬. Nhng khi tÝnh sè oxi ho¸ cña cacbon cÇn lu ý: - NÕu cho c«ng thøc d¹ng ph©n tö: TÝnh sè oxi ho¸ trung b×nh cña C. -NÕu cho c«ng thøc d¹ng cÊu t¹o, chØ cã C cña nhãm chøc thay ®æi sè oxi ho¸: Khi c©n b»ng, chØ tÝnh sè oxi ho¸ cña C mang nhãm chøc.

TÝnh sè oxi ho¸ cña C trong c¸c hîp chÊt sau: C2H2 C2H4 CH2=CH2 CHCH C2H6 C2H6O C2H4O C2H4O2 CH3-CH3 CH3-CH2-OH CH3-CH=O CH3-COOH VÝdô-C©n b»ng c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng sau theo ph¬ng ph¸p th¨ng b»ng electron: a) K2Cr2O7 + C2H5OH + HCl  CrCl3 + CH3CHO + ...

1 2Cr+6 + 6e = 2Cr+3 3 C 1  2e = C+1 K2Cr2O7 + 3C2H5OH + 8HCl  2CrCl3 + 3CH3CHO + 2KCl + 7H2O b) K2Cr2O7 + C2H6O + HCl  CrCl3 + C2H4O + ...

1 2Cr+6 + 6e = 2Cr+3 3 2C 2  2e = 2C1 K2Cr2O7 + 3C2H6O + 8HCl  2CrCl3 + 3C2H4O + 2KCl + 7H2O 13-(Tham kh¶o thªm) C©n b»ng ph¬ng tr×nh ph¶n øng oxi ho¸ -khö theo ph¬ng ph¸p ion-electron: ( Th-êng ¸p dông cho ph¶n øng x¶y ra trong dung dÞch).

Nguyªn t¾c: Tæng electron mµ chÊt khö cho b»ng tæng electron mµ chÊt oxi ho¸ nhËn.

C¸c b-íc: -ViÕt ®óng d¹ng tån t¹i cña c¸c ion trong dung dÞch.

-Víi c¸c nöa ph¶n øng, c©n b»ng c¸c nguyªn tè: Lµm cho tæng c¸c nguyªn tö cña c¸c nguyªn tè ë hai vÕ b»ng nhau. +Trong m«i tr-êng axit: NÕu chÊt oxi ho¸ thõa oxi th× O kÕt hîp víi H+ t¹o thµnh H2O. NÕu chÊt khö thiÕu oxi th× kÕt hîp víi H2O t¹o thµnh H+. +Trong m«i tr-êng kiÒm: NÕu chÊt oxi ho¸ thõa oxi th× O kÕt hîp víi H2O t¹o thµnh OH.

NÕu chÊt khö thiÕu oxi th× kÕt hîp víi OH t¹o thµnh H2O. +Trong m«i tr-êng trung tÝnh: NÕu chÊt oxi ho¸ thõa oxi th× O kÕt hîp víi H2O t¹o thµnh OH.

NÕu chÊt khö thiÕu oxi th× kÕt hîp víi H2O t¹o thµnh H+.

-Lµm cho tæng ®iÖn tÝch ë hai vÕ b»ng nhau b»ng c¸ch thªm hoÆc bít electron.

-Th¨ng b»ng sè electron cho vµ sè electron nhËn råi céng hai nöa ph¶n øng, ta ®îc ph¬ng tr×nh ion cña ph¶n øng.

VÝ dô : ViÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng d¹ng ion Fe2+ + MnO4  Fe3+ + Mn2+ 5 Fe2+ - 1e = Fe3+ 1  MnO4 + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O 5Fe2+ + MnO4 + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O IV-Ph©n lo¹i ph¶n øng oxi ho¸ - khö

1-Ph¶n øng gi÷a c¸c nguyªn tö, ph©n tö hoÆc ion.

Lµ ph¶n øng trong ®ã c¸c chÊt oxi ho¸ vµ chÊt khö n»m ë nh÷ng chÊt kh¸c nhau.

VÝ dô: 2Na + Cl2 = 2NaCl 2-Ph¶n øng tù oxi ho¸ - khö.

Lµ ph¶n øng trong ®ã c¸c nguyªn tö cña cïng mét nguyªn tè tõ cïng mét sè oxi ho¸ biÕn thµnh nhiÒu sè oxi ho¸ kh¸c (sè oxi ho¸ cña nguyªn tè ®ã võa t¨ng võa gi¶m). VÝ dô: 2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O 3- Ph¶n øng oxi hãa - khö néi ph©n tö.

Lµ ph¶n øng trong ®ã c¸c nguyªn tö cña nh÷ng nguyªn tè ho¸ häc kh¸c nhau ë trong cïng mét ph©n tö cã sè oxi ho¸ thay ®æi. o MnO2 ,t VÝ dô: 2KClO3 2KCl + 3O2 Bµi tËp ¸p dông

1. a) ThÕ nµo lµ ph¶n øng oxi ho¸-khö? Ph©n biÖt c¸c kh¸i niÖm: ChÊt oxi ho¸, sù oxi ho¸, chÊt khö, sù khö. LÊy ph¶n øng nh«m vµ axit HNO3 lo·ng ®Ó minh ho¹: Al + HNO3  Al(NO3)3 + N2O + H2O b) Ph©n biÖt ph¶n øng tù oxi ho¸ khö vµ oxi ho¸ khö néi ph©n tö. Cho vÝ dô minh ho¹.

2- a)Ph¶n øng trao ®æi ion vµ ph¶n øng oxy ho¸ - khö x¶y ra theo chiÒu nµo? Cho c¸c thÝ dô ®Ó minh ho¹. b) Cho ph¶n øng nA + mBn+ nAm+ + mB (1) m+ n+ H·y so s¸nh tÝnh oxi ho¸ -khö cña c¸c cÆp A / A vµ B / B ®Ó ph¶n øng (1) x¶y ra theo chiÒu thuËn.

3. Cho c¸c ph¶n øng: 1.Cu + HNO3(lo·ng)  Cu(NO3)2+ NO + H2O (1) 2. KMnO4 + HCl  MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O (2) H·y: a) C©n b»ng c¸c ph¶n øng oxi ho¸ - khö trªn. b) ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ion thu gän (rót gän). c) X¸c ®Þnh c¸c chÊt khö, c¸c chÊt oxi ho¸ vµ vai trß cña HNO3 (lo·ng) còng nh- HCl trong c¸c ph¶n øng trªn.

4. a) LÊy 3 ph¶n øng ®Ó minh ho¹ r»ng trong ph¶n øng oxi ho¸- khö, c¸c axit cã thÓ ®ãng vai trß chÊt oxi ho¸, chÊt khö, hoÆc chØ lµ m«i trêng kh«ng tham gia cho nhËn electron. b) ViÕt hai ph¬ng tr×nh ph¶n øng chøng minh muèi nitrat ®ãng vai trß oxi ho¸ trong m«i trêng axit vµ m«i trêng baz¬.

5. a) Vai trß cña nguyªn tö kim lo¹i vµ cation kim lo¹i trong ph¶n øng oxi ho¸-khö. Cho thÝ dô minh ho¹. b) H·y nªu tÝnh chÊt ho¸ häc c¬ b¶n cña ion kim lo¹i Mn+.

7. Cho biÕt cÆp oxi ho¸ khö sau: D·y trªn: TÝnh oxi ho¸ t¨ng dÇn  Fe2+ Cr3+ Cu2+ Fe3+ Fe Cr2+ Cu+ Fe2+ D·y díi: TÝnh khö gi¶m dÇn  ViÕt tÊt c¶ c¸c ph¶n øng cã thÓ x¶y ra khi cho hai cÆp mét t¸c dông víi nhau trong dung dÞch níc.

8. C©n b»ng c¸c ph¶n øng «xi ho¸ khö sau: a) As2S3 + HNO3 lo·ng + 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 9. ViÕt c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng sau ®©y díi d¹ng ph©n tö vµ ion rót gän: 1. FeSO4 + Cl2 2. Fe(OH)2 + Br2 + NaOH 3. Al + NaOH + H2O 4. Cl2 + NaOH (nguéi)

131 4

5. Fe + Fe2(SO4)3 6. Mg + HNO3  NH4+ 7. Ca(HCO3)2 + NaOH (d) 10. Cã ph¶n øng g× x¶y ra khi cho c¸c chÊt sau ®©y t¸c dông víi nhau (trong dung dÞch): a) Mg + H+ + SO42  ? b) Cu + H2SO4 (lo·ng) + NaNO3  ? c) FeCl2 + H2SO4 (lo·ng) + KMnO4  ?

11. C©n b»ng c¸c ph¶n øng sau ®©y theo ph-¬ng ph¸p c©n b»ng electron: o a) KNO3 +FeS2 t KNO2 + Fe2O3 + SO3 b) CrCl3 + Br2 + NaOH  Na2CrO4 + NaBr + NaCl + H2O 12. C©n b»ng vµ viÕt ph-¬ng tr×nh ion rót gän cña ph¶n øng sau: a) Fe3O4 + H2SO4 (®Æc, nãng)  ... + SO2 + ... b) FexOy + HI  ... + I2 + ...

13. Hoµn thµnh vµ c©n b»ng c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng 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) Hoµ tan mét muèi cacbonat kim lo¹i M b»ng dung dÞch HNO3 thu ®-îc dung dÞch vµ hçn hîp 2 khÝ NO vµ CO2.

14. Hoµn thµnh c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng sau: to a) FeS2 + H2SO4 (o®Æc) b) Ag2S + O2 o t t c) NH4NO3 d) KNO2 + K2Cr2O7 + H2SO4  KNO3 + Cr2(SO4)3 + ...

15. Hoµn thµnh ph-¬ng tr×nh d¹ng ion theo s¬ ®å: a) FeS + HNO3  SO42 + N2OX + ... b) Cu + NO3 + H+  ... + NO + ... c) Al + NO3 + OH + H2O  AlO2 + NH3 16. C©n b»ng ph¬ng tr×nh ph¶n øng sau (viÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng (b) ë d¹ng tæng qu¸t): 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 -ViÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng (a) díi d¹ng ion rót gän.

-Víi gi¸ trÞ nµo cña x, n, m ph¶n øng (b, c) sÏ lµ ph¶n øng oxi ho¸-khö hoÆc ph¶n øng trao ®æi?

17. Hoµ tan hoµn toµn hçn hîp gåm 0,12 mol FeS2 vµ x mol Cu2S b»ng HNO3 võa ®ñ thu ®îc dung dÞch A chØ chøa c¸c muèi sunfat vµ khÝ NO. H·y viÕt c¸c ph¬ng tr×nh ë d¹ng ion vµ ph©n tö. T×m gi¸ trÞ cña x ?

18. H·y m« t¶ hiÖn tîng vµ viÕt c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra khi: a) Cho dßng khÝ CO2 liªn tôc qua cèc ®ùng dung dÞch Ca(OH)2. b) Cho dÇn dÇn dung dÞch NaOH ®Õn d vµo cèc ®ùng dung dÞch AlCl3. c) Cho dÇn dÇn dung dÞch HCl lo·ng ®Õn d vµo cèc ®ùng dung dÞch NaAlO2. d) Cho dÇn dÇn ®Õn d dung dÞch KMnO4 vµo cèc ®ùng hçn hîp FeSO4 vµ H2SO4 lo·ng. Trong c¸c ph¶n øng x¶y ra ph¶n øng nµo lµ ph¶n øng oxi ho¸- khö, chÊt nµo lµ chÊt oxi ho¸, chÊt nµo lµ chÊt khö?

19-C©n b»ng ph¬ng tr×nh ph¶n øng oxi ho¸- khö sau b»ng ph¬ng ph¸p c©n b»ng electron: FeO + H+ + NO3  Fe3+ + NO2 + NO + H2O BiÕt tØ lÖ sè mol: NO2 : NO = a : b.

20. Hoµ tan 4,58 gam Al b»ng dung dÞch HNO3 lo·ng thu ®îc hçn hîp khÝ NO vµ N2O cã tØ khèi so víi hi®ro b»ng 16,75. a) ViÕt vµ c©n b»ng ph¬ng tr×nh ph¶n øng theo ph¬ng ph¸p c©n b»ng electron. b) TÝnh khèi lîng muèi nh«m thu ®îc. c) TÝnh thÓ tÝch mçi khÝ trong hçn hîp ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn.

21-Mét hçn hîp M gåm Mg vµ MgO ®îc chia thµnh hai phÇn b»ng nhau.

Cho phÇn 1 t¸c dông hÕt víi dung dÞch HCl th× thu ®îc 3,136 lÝt khÝ (®o ë ®ktc); c« c¹n dung dÞch vµ lµm kh« th× thu ®îc 14,25 gam chÊt r¾n A. Cho phÇn 2 t¸c dông hÕt víi dung dÞch HNO3 th× thu ®îc 0,448 lÝt khÝ X nguyªn chÊt (®o ë ®ktc); c« c¹n dung dÞch vµ lµm kh« th× thu ®îc 23 gam chÊt r¾n B. -X¸c ®Þnh thµnh phÇn phÇn tr¨m theo khèi lîng cña mçi chÊt trong hçn hîp M. -X¸c ®Þnh c«ng thøc ph©n tö cña khÝ X. 22-C©n b»ng hai ph¬ng tr×nh ph¶n øng sau b»ng ph¬ng ph¸p th¨ng b»ng electron: a) KMnO4 + C2H4 + H2O  C2H6O2 + KOH + MnO2 b) C12H22O11 + H2SO4 ®  CO2 + SO2 + H2O c) KMnO4+ H2C2O4 + H2SO4  K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O 23-C©n b»ng hai ph¬ng tr×nh ph¶n øng sau b»ng ph¬ng ph¸p th¨ng b»ng 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- Hoµn thµnh vµ c©n b»ng ph¬ng tr×nh ph¶n øng theo ph¬ng ph¸p c©n b»ng ion-electron: a) CH2= CH- CH2OH + KMnO4 + H2O  KOH + ... + ... b) CH2= CH2 + KMnO4 + H2SO4  25- Hái ph©n tö, nguyªn tö hay ion nµo sau ®©y a) chØ thÓ hiÖn tÝnh oxi ho¸; b) chØ thÓ hiÖn tÝnh khö; c) thÓ hiÖn võa tÝnh oxi ho¸, võa tÝnh khö: Fe, Fe2+, Fe3+, Cu, Cl2, Cl, Mn, MnO2, MnO4, N2, NO3, NO2, S2, SO32, SO42.

26-Cho c¸c ph¶n øng: 1. Cu + HNO3 (lo·ng)  Cu(NO3)2 + NO + H2O (1) 2. KMnO4 + HCl  MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O (2) H·y: a. C©n b»ng c¸c ph¶n øng oxi ho¸ - khö trªn. b. ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ion thu gän (rót gän). c.X¸c ®Þnh c¸c chÊt khö, c¸c chÊt oxi ho¸ vµ vai trß cña HNO3 (lo·ng) còng nh- HCl trong c¸c ph¶n øng trªn. (C§KN TPHCM-98) 27-C©n b»ng c¸c ph¶n øng oxi-ho¸ khö sau b»ng ph-¬ng ph¸p th¨ng b»ng electron. ChØ ra c¸c qu¸ tr×nh oxi ho¸-khö ? a. Zn + HNO3 (rÊt lo·ng)  Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O b. FeS2 + O2  Fe2O3 + SO2.(C§SP B¾c Giang-98) c. Mg + HNO3  Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O. 19- Hoµn thµnh c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng sau ®©y ë d¹ng ph©n tö vµ d¹ng ion thu gän: a. Al + HNO3  Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O

131 5

b. FeCO3 + HNO3  Fe(NO3)3 + N2O + CO2 + H2O c. M + H2SO4  M2(SO4)n + SO2 + H2O (n: Ho¸ trÞ cña kim lo¹i M).

28- H·y c©n b»ng c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng oxi ho¸- khö sau b»ng ph-¬ng ph¸p th¨ng b»ng 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. C©n b»ng c¸c ph¶n øng 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 + H2OK2SO4 + MnSO4 + H2SO4 e. K2S + KMnO4 + H2SO4S + 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. C©n b»ng c¸c ph¶n øng sau ®©y theo ph-¬ng ph¸p c©n b»ng 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- C©n b»ng ph¶n øng sau b»ng ph-¬ng ph¸p th¨ng b»ng electron. ChØ râ chÊt oxi ho¸ vµ chÊt khö. to  N2 + HCl a. Cl2 + NH3  b. KMnO4+ NaNO2 + H2SO4  K2SO4 + MnSO4 + NaNO3 + H2O c. NH3 + Na  NaNH2 + H2 (§H §µ N½ng-99) C©n b»ng ph¶n øng oxi ho¸ khö cã nhiÒu nguyªn tè thay ®æi sè oxi ho¸.

32-C©n b»ng c¸c ph¶n øng «xi ho¸ khö sau: a. As2S3 + HNO3 lo·ng + H2O  H3AsO4 + H2SO4 + NO b. Cu2S.FeS2 + HNO3  Cu(NO3)2 + Fe(NO3)3+ H2SO4+ NO+ H2O c. Hoµ tan mét muèi cacbonat kim lo¹i M b»ng dung dÞch HNO3 thu ®-îc dung dÞch vµ hçn hîp 2 khÝ NO vµ CO2.

25. C©n b»ng c¸c ph¶n øng «xi ho¸ khö 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 C©n b»ng ph¶n øng oxi ho¸ khö cã nhiÒu s¶n phÈm cña sù oxi ho¸ hay sù khö.

33- a. Nh«m cã thÓ t¸c dông víi HNO3 t¹o thµnh nh«m nitrat, n-íc vµ hçn hîp khÝ NO, N2O. a. H·y viÕt vµ c©n b»ng ph-¬ng tr×nh ph¶n øng; cho biÕt tØ sè gi÷a c¸c hÖ sè cña NO vµ N 2O trong ph-¬ng tr×nh ph¶n øng ®ã lµ cè ®Þnh hay cã thÓ biÕn ®æi ( t¹i sao?). b. TÝnh l-îng nh«m nitrat vµ thÓ tÝch mçi khÝ (®o ë ®ktc. mçi khÝ NO vµ N2O thu ®-îc khi cho 4,59 gam Al t¸c dông hÕt víi HNO3, biÕt r»ng tØ khèi cña hçn hîp khÝ NO vµ N2O so víi hi®ro lµ 16,75.

34-C©n b»ng ph-¬ng tr×nh ph¶n øng oxi ho¸- khö sau b»ng ph-¬ng ph¸p c©n b»ng electron: FeO + H+ + NO3  Fe3+ + NO2 + NO + H2O BiÕt tØ lÖ sè mol: NO2 : NO = a : b. (§H Thuû lîi-2001tr160) C©n b»ng ph¶n øng d¹ng tæng qu¸t.

35-Hoµn thµnh ph-¬ng tr×nh d¹ng ion theo s¬ ®å: FeS + HNO3  SO42 + N2OX + ...

36- C©n b»ng ph-¬ng tr×nh ph¶n øng sau (viÕt ph-¬ng tr×nh ph¶n øng 2 ë d¹ng tæng qu¸t): 1. Cl2 + NaOH  NaClO3 + NaCl + H2O 2. M2Ox + HNO3  M(NO3)3 + NO + H2O -ViÕt ph-¬ng tr×nh ph¶n øng 1 d-íi d¹ng ion rót gän.

-Víi gi¸ trÞ nµo cña x ph¶n øng 2 sÏ lµ ph¶n øng oxi ho¸-khö hoÆc ph¶n øng trao ®æi?

37-C©n b»ng ph-¬ng tr×nh sau: As2S3 + HNO3 + H2O  H3AsO4 + H2SO4 + N2OX 38-C©n b»ng c¸c ph¶n øng sau vµ viÕt d-íi d¹ng ph¶n øng ion rót gän. Cho biÕt ph¶n øng nµo lµ ph¶n øng trao ®æi, ph¶n øng nµo lµ ph¶n øng oxy ho¸- khö? a. CaCO3 + HCl  b. FexOy + HNO3  ... + NO2 + ....

39. C©n b»ng ph-¬ng tr×nh 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 6

f. Al + FexOy  Al2O3 + Fe g. FenOm + CO  Fe + CO2 Hoµn thµnh ph¶n øng oxi hãa - khö 40- Cã ph¶n øng g× x¶y ra khi cho c¸c chÊt sau ®©y t¸c dông víi nhau (trong dung dÞch): a. Mg + H+ + SO42  ? b. Cu + H2SO4 (lo·ng) + NaNO3  ? c. FeCl2 + H2SO4 (lo·ng) + KMnO4  ?

(HVQHQtÕ-98) 41- Hoµn thµnh vµ c©n b»ng c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng sau: a. O3 + KI + H2O  I2 + ... b. Na2O2 + CO2  O2 + ...

42-Hoµn thµnh c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng sau: to  a. FeS2 + H2SO4 (®Æc)  o

t  b. Ag2S + O2 

c. KNO2 + K2Cr2O7 + H2SO4  KNO3 + Cr2(SO4)3 + ... t d. NH4NO3   43- a. C©n b»ng vµ viÕt ph-¬ng tr×nh ion rót gän cña ph¶n øng sau: Fe3O4 + H2SO4 (®Æc, nãng) ...+ SO2 +... b. H·y m« t¶ hiÖn t-îng vµ viÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra khi: Cho dÇn dÇn ®Õn d- dung dÞch KMnO4 vµo cèc ®ùng hçn hîp FeSO4 vµ H2SO4 lo·ng. Trong c¸c ph¶n øng x¶y ra ph¶n øng nµo lµ ph¶n øng oxi ho¸- khö, chÊt nµo lµ chÊt oxi ho¸, chÊt nµo lµ chÊt khö? (§H Q. Nh¬n-98) 44-ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng sau ®©y d-íi d¹ng ph©n tö vµ ion rót gän: 1. FeSO4 + Cl2 2. Fe(OH)2 + Br2 + NaOH 3. Al + NaOH + H2O 4. Cl2 + NaOH (nguéi) 5. Fe + Fe2(SO4)3 6. Mg + HNO3  NH4+ 7. Ca(HCO3)2 + NaOH (d-) 45-C©n b»ng c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng sau d-íi d¹ng 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-Hoµn thµnh c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng sau: FeS2 + HNO3 d-  Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + ...

FeCO3 + HNO3  Fe(NO3)3 + NO + ...

Fe3O4 + HNO3  Fe(NO3)3 + NO +...

47-Hoµn thµnh c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng sau: a. Fe3O4 + HCl ... b. Cu + HNO3  NO +... c. Cl2 + H2O .... d. Cu + H2SO4 ®Æc  SO2 +...

48-Cho biÕt ph¶n øng nµo d-íi ®©y cã thÓ x¶y ra vµ nªu v¾n t¾t nguyªn nh©n x¶y ra cho tõng ph¶n øng: a. CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O b. C6H5ONa + CO2+ H2O  C6H5OH + NaHCO3 c. Cl2 + 2KI  I2 + 2KCl o

o

t cao  Si + 2CO (C§SPHCM-99) d. SiO2 + 2C  49-Hoµn thµnh c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng sau: a. K + dd NaOH b. Ba + dd Na2SO4 c. Na + dd ZnCl2 50-Hoµn thµnh ph-¬ng tr×nh ph¶n øng sau ®©y (nÕu cã x¶y ra): a. Zn + H2SO4 lo·ng b. S + H2SO4 ®Æc nãng c. MgSO4 (dd. + Na3PO4 (dd).

51-Hoµn thµnh c¸c ph¶n øng sau:

d. Cu + dd FeCl3 e. Zn + dd Ni(NO3)2 d. H2S (k) + SO2 (k) e. FeS2 + HCl (dd). (§HQGtpHCM-99) o

1100 C  c. CuO  to  d. NH4NO2 

a. FeCl3 + Na2CO3 + H2O b. NH4Cl + NaAlO2 + H2O (§HkiÕn trócHN-CB99) 52- Hoµn thµnh c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng sau: SO2 + Br2 + H2O  ?

SO2+ KMnO4+H2O ?

SO2 + dd NaOH  ?

SO2 + H2S  ?

131 7

C©n b»ng c¸c ph¶n øng ho¸ häc h÷u c1- Hoµn thµnh vµ c©n b»ng ph-¬ng tr×nh ph¶n øng theo ph-¬ng ph¸p c©n b»ng ion-®iÖn tö: a. CH2= CH- CH2OH + KMnO4 + H2O  KOH + ... b. CH2= CH2 + KMnO4 + H2SO4  c. C6H5 CH=CH2+KMnO4+Ba(OH)2  (C6H5-COO)2Ba + …

2-C©n b»ng hai ph-¬ng tr×nh ph¶n øng sau b»ng ph-¬ng ph¸p th¨ng b»ng 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 ®  CO2+ SO2+ H2O g. KMnO4+ H2C2O4 + H2SO4  K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O

131 8

VËn dông ph-¬ng ph¸p b¶o toµn electron tÝnh nhanh sè mol axit cã tÝnh oxi ho¸ tham gia ph¶n øng víi kim lo¹i §Ó tiÕt kiÖm thêi gian trong qu¸ tr×nh lµm bµi thi tr¾c nghiÖm th× c¸c ph-¬gn ph¸p nhanh cÇn vËn dông triÖt ®Ó. Ph-¬ng ph¸p b¶o toµn electron lµ mét ph-¬ng ph¸p nhanh vµ h÷u hiÖu. Trong c¸c bµi to¸n ho¸ viÖc tÝnh sè mol axit cã tÝnh oxi ho¸ tham gia ph¶n øng víi kim lo¹i cã rÊt nhiÒu c¸ch tÝnh, mét trong c¸c ph-¬ng ph¸p ®ã lµ ¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn electron vµo lµm gióp cho qu¸ tr×nh tÝnh to¸n nhanh h¬n.

I. C¬ së lÝ thuyÕt.

1. XÐt ph¶n øng cña kim lo¹i R (cã sè oxi ho¸ lµ +m). víi HNO3 trong ®ã N+5 bÞ khö xuèng møc oxi ho¸ lµ N+x. ®Æt sè mol cña N+x = a mol, ta cã c¸c b¸n ph¶n øng oxi ho¸ khö x¶y ra: R R+m + me N+5 + (5 – x)e N+x b mol mb mol a mol (5-x)a mol a mol ¸p dông ®iÞnh luËt b¶o toµn electron ta cã mb = (5-x)a vËy a = mb/(5-x) VËy sè mol NO3- tham gia qu¸ tr×nh khö thµnh N+x lµ a = mb/(5-x) mol.

Sè mol NO3- t¹o muèi R(NO3)3 lµ mb mol = ne nh-êng (nhËn).

VËy sã mol NO3- tham gia ph¶m øng = sè mol NO3- tham gia qu¸ tr×nh khö + sè mol NO3- tham gia t¹o muèi = mb/(5-x) + mb = mb.(6-x)/(5x) = ne nh-êng (nhËn).(6-x)/(5-x) 2. T-¬ng tù nh- trªn ta cã Sè mol SO42- tham gia ph¶n øng = ne nh-êng (nhËn).(8-x)/2(6-x) Mét sè chó ý

* ne nh-êng (nhËn) = n(NO3-) t¹o muèi. * ne nh-êng (nhËn) = 2n(SO42-) t¹o muèi. * Gi¶ sö cã b mol R tham gia ph¶n øng ¸p sông ®Þnh luËt b¶o toµn electron ta cã n(N+x) = mb/(5-x) mol VËy ta cã n(NO3-) t¹o muèi/ n(N+x) = 5 – x mol hay n(NO3-) t¹o muèi = (5 – x) n(N+x).

- T-¬ng tù víi SO42- t¸ cã n(SO42-) t¹o muèi = (6-x)/2.n(S+x).

KÕt luËn: Sè mol electron trao ®æi gÊp bao nhiªu lÇn sè mol ®iÖn tÝch cña anion trao ®æi th× sè mol cña anion t¹o muèi gÊp bÊy nhiªu lÇn sè mol cña chÊt cã sè oxi hoa +x (chÊt khö yÕu h¬n) VD: Cho m gam Fe t¸c dông võa ®ñ víi 100 ml dung dÞch HNO3 x (M) thu ®-îc 2,24 lÝt khÝ NO (®ktc). TÝnh gi¸ trÞ cña x?

Gi¶i.

C¸ch 1. Ta cã ph-¬ng tr×nh ph¶n øng Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1).

Theo 1 ta cã n(HNO3) = 4n(NO) = 0,4 mol vËy x = 4 M. C¸ch 2. Ta cã ph-¬ng tr×nh nhËn electron N+5 + 3e N+2 ta nhËn thÊy sè mol electron trao ®æi gÊp 3 lÇn sè mol ®iÖn tÝch anion t¹o muèi nªn ta cã nNO3 t¹o muèi = 3nNO mµ nHNO3 = nNO + nNO3- t¹o muèi = 4nNO = 0,4 mol.

VËy x = 4 M. C¸ch 3. ta cã N+5 + 3e N+2 0,3 mol 0,1 mol nHNO3 tham gia ph¶n øng = 0,3x(6-2)/(5-2)= 0,4 mol VËy x = 4 M II. Mét sè vÝ dô minh ho¹ 1. Cho m gam Al t¸c dông víi 150 ml dung dÞch HNO3 a (M) võa ®ñ thu ®-îc khÝ N2O duy nhÊt vµ dung dÞch A. C« c¹n dung dÞch A thu ®-îc muèi khan cã khèi l-îng lµ m + 18,6 gam. TÝnh a?

Gi¶i.

C¸ch 1 C¸c em cã thÓ tÝnh theo c¸ch th«ng th-êng.

C¸ch 2. Theo lÝ thuyÕt trªn ta cã thÓ lËp luËn nh- sau.

Ta cã mmuèi = mkim lo¹i + mNO3 t¹o muèi. Do ®ã mNO3 t¹o muèi = mmuèi- mkim lo¹i. = 18,6 gam.

MÆt kh¸c ta l¹i cã ne nh-êng (nhËn) = nNO3 t¹o muèi = 0,3 mol.

VËy sè mä HNO3 tham gia ph¶n øng = 0,3x (6-1)/(5-1)= 0,375 mol. (Do trong N2O th× N cã SOH lµ +1).

VËy a = 0,375/0,15 = 2,5M. 2. Hoµ tan hoµn toµn hçn hîp 3 kim lo¹i X, Y, Z trong mét l-îng võa ®ñ 200 ml HNO3 b(M) thu ®-îc khÝ kh«ng mµu ho¸ n©u ngoµi kh«ng khÝ vµ dung dÞch A mµ kh«ng chøa NH4+ C« c¹n dung dÞch A thu ®-îc m + 37,2 gam muèi khan. TÝnh b?

Gi¶i. C¸ch lµm t-¬ng tù nh- vËy ta cã b = 4M. NhËn xÐt: ph-¬ng ph¸p gi¶i bµi to¸n theo c¸ch 2 tá ra v-ît tréi h¬n so víi c¸c ph-¬ng ph¸p th«ng th-êng ®èi víi c¸c bµi to¸n vÒ hçn hîp nhiÒu kim lo¹i.

3. Cho m gam kim lo¹i X t¸c dông võa ®ñ víi 100 ml dung dÞch HNO3 x(M) thu ®-îc 2,24 lit khÝ NO(®ktc). TÝnh gi¸ trÞ cña x?

Gi¶i.

Ta cã ph-¬ng tr×nh nhËn electron N+5 + 3e N+2 Ta nhËn thÊy sè mol electron trao ®æi gÊp 3 lÇn sè mol ®iÖn tÝch cña anion t¹o muèi nªn ta cã: nNO3- t¹o muèi = 3nNO. mµ nNO3- tham gia qu¸ tr×nh khö = nNO. VËy nHNO3 tham gia ph¶n øng = 4nNO= 0,4 mol VËy x = 4M. NhËn xÐt: víi bµi to¸n nµy nÕu ta ¸p dông c¸ch gi¶i th«ng th-êng th× kh«ng gi¶i ®-îc.

4. Hoµ tan võa ®ñ 6 gam hçn hîp hai kim lo¹i X vµ Y cã ho¸ trÞ t-¬ng øng lµ I vµ II vµo dung dÞch hçn hîp 2 axit HNO3 vµ H2SO4, th× thu ®-îc 2,688 lit hçn hîp khÝ B gåm NO2 vµ SO2 (®ktc) vµ cã tæng khèi l-îng lµ 5,88 gam. C« c¹n dung dÞch sau ph¶n øng thu ®-îc m gam muèi khan. tÝnh m?

Gi¶i.

- Theo gi¶ thuyÕt ta tÝnh ®-îc nNO2 = 0,1 mol, nSO2 = 0,02 mol.

Ta cã c¸c ph-¬ng tr×nh nhËn electron S+6 + 4e S+4 N+5 + 1e N+4 Ta cã nSO42- t¹o muèi = nSO2x(6-4)/2 = 0,02.2/2= 0,02 mol. nNO3- t¹o muèi = nNO = 0,1 mol vËy mmuèi = mkl + mso42-+ mNO3- = 6 + 0,02.96 + 0,1.62 = 14,12 gam.

5. Cho 12 gam hçn hîp hai kim lo¹i X vµ Y hoµ tan hoµn toµn vµo dung dÞch HNO3 thu ®ùoc m gam muèi vµ 1,12 lÝt khÝ kh«ng duy tr× sù ch¸y (®ktc). TÝnh gi¸ trÞ cña m? m = 43 gam 6. Hoµ tan hçn hîp gåm Mg, Fe vµ kim lo¹i X vµo dung dÞch HNO3 thu ®-îc hçn hîp khÝ gåm 0,03 mol NO2 vµ 0,02 mol NO. TÝnh sè mol HNO3 tham gia ph¶n øng? §S: 0,14 mol.

7. Hoµ tan hoµn toµn 5,04 gam hçn hîp gåm 3 kim lo¹i X, Y, Z vµo 100 ml dung dÞch HNO3 x(M) thu ®-îc m gam muèi, 0,02 mol NO2, 0,005 nol N2O. TÝnh gi¸ trÞ cña x vµ m? §S. 0,9 M, 8,76 gam.

8. CÇn võa ®ñ 0,5 lit dung dÞch HNO3 x(M) ®Ó hoµ yan hoµn toµn m gam hîp kim Al vµ Mg. Sau ph¶n øng thu ®-îc hçn hîp khÝ B gåm N2O vµ NO. Khi c« c¹n dung dÞch A th× thu ®-îc hai muèi khan cã tæng khèi l-îng lµ m + 136,4 gam. BiÕt tû khèi h¬i cña B so víi H2 lµ 18,5. tÝnh gi¸ trÞ cña x?

131 9

x = 5,6 M 9. m gam hçn hîp ba kim lo¹i X, Y, Z t¸c dông víi 250 ml dung dÞch HNO3 c(M) võa ®ñ thu ®-îc dung dÞch A duy nhÊt. NÕu cho dung dÞch A t¸c dôgn víi dung dÞch NaOH d- thÊy tho¸t ra khÝ cã mïi khai. MÆt kh¸c nÕu c« c¹n cÈn thËn dung dÞch A thu ®ù¬c m + 21,6 ham muèi khan. TÝnh c?

C = 1,5 M. 10. hoµ tan hoµn toµn hçn hîp hai kim lo¹i A vµ B trong dung dÞch H2SO4 ®Æc nãng d- thu ®-îc khÝ SO2 duy nhÊt. DÉn toµn bé l-îng khÝ sinh ra qua b×nh ®ùng n-íc brom d- thÊy cã 96 gam brom tham gia ph¶n øng. TÝnh sè mol H2SO4 tham gia ph¶n øng? §S. 1,2 mol.

11. Hoµ tan hÕt 13,6 gam hçn hîp kim lo¹i gåm Mg, Fe vµ Al trong dung dÞch H2SO4 ®Æc nãng thÊy tho¸t ra 0,55 mol khÝ SO2. C« c¹n dung dÞch sau ph¶n øng thu ®-îc bao nhiªu gam muèi khan?

12. Cho 18,4 gam hçn hîp kim lo¹i A vµ B hÕt trong dung dÞch hçn hîp HNO3 ®Æc vµ H2SO4 ®Æc nãng thÊy tho¸t ra 0,3 mol NO vµ 0,3 mol SO2. C« c¹n dung dÞch sau ph¶n øng khèi l-îng chÊt r¾n thu ®-îc lµ bao nhiªu?

13.

¸p dông ph--¬ng ph¸p b¶o toµn electron gi¶i c¸c bµi to¸n ho¸ häc i. C¬ së cña ph-¬ng ph¸p.

Ph-¬ng ph¸p th¨ng b»ng electron dù trªn nguyªn t¾c: Tæng sè electron do chÊt khö nh-êng b»ng tæng sè electron do chÊt oxi ho¸ nhËn. Tõ ®ã cã thÓ suy ra: Tæng sè mol elelectron mµ c¸c chÊt khö nh-êng ph¶i b»ng tæng sè mol electron mµ c¸c chÊt oxi ho¸ nhËn. Dùa trªn nguyªn t¾c nµy mµ chóng ta cã thÓ gi¶i ®-îc mét sè bµi to¸n nÕu dïng ph-¬ng ph¸p ®¹i sè sÏ kh«ng gi¶i ®-îc hoÆc lêi gi¶i sÏ rÊt dµi dßng.

II. Ph-¬ng ph¸p nµy chñ yÕu gåm c¸c dông chÝnh nh- sau: D¹ng 1.X¸c ®Þnh c¸c s¶n phÈm oxi ho¸ khö.

I. Lý thuyÕt.

C¸ch lµm: §Æc ®iÓm cña lo¹i nµy lµ ph¶i x¸c ®Þnh ®-îc sè oxi ho¸ cña s¶n phÈm tr-íc vµ sau ph¶n øng ®Ó tõ ®ã x¸c ®Þnh ®ã lµ chÊt g×.

VD 1. Hoµ tan hÕt 2,16 gam FeO trong HNO3 sau mét thêi gain thÊy tho¸t ra 0,244 lit khÝ X (§ktc) lµ s¶n phÈm khö duy nhÊt. X¸c ®Þnh X? Gi¶i. KhÝ X sinh ra chøa nit¬: NxOy (x= 1, 2. y = 0, 1, 2, 3).

Theo gi¶ thuyÕt ta cã nFeO = 0,03 mol, nX = 0,01 mol Ta cã c¸c b¸n ph¶n øng oxi ho¸ khö x¶y ra 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 ¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn electron ta cã 0,03 = (5x – 2y)0,01 VËy 5x – 2y = 3 x y

1 1 nhËn

2 2,5 lo¹i

VËy khÝ X lµ: NO VD 2. Hoµ tan 2,4 gam hçn hîp Cu vµ Fe theo tû lÖ sè mol lµ 1:1 vµo dung dÞch H2SO4 ®Æc nãng. KÕt thóc ph¶n øng thu ®-îc 0,05 mol mét s¶n phÈm khö duy nhÊt cã chøa l-u huúnh. X¸c ®Þnh s¶n phÈm ®ã?

Gi¶i. Theo gi¶ thuyÕt ta cã nFe = 0,02 mol = nCu. Ta cã c¸c b¸n ph¶n øng oxi ho¸ khö x¶y ra 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 ¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn electron ta cã 0,1 = 0,05n vËy n = 2 S¶n phÈn chøa l-u huúnh lµ SO2.

II. C¸c vÝ dô minh ho¹.

Bµi 1. Hoµ tan hoµn toµn 2,52 gam hçn hîp Mg vµ Al b»ng dung dÞch HCl thu ®-îc 2,688 lÝt hi®ro (®ktc). Còng l-îng hçn hîp nµy nÕu hoµ tan b»ng dung dÞch H2SO4 ®Æc nãng th× thu ®-îc 0,03 mol mét s¶n phÈm duy nhÊt h×nh thµnh do sù khö S+6. a) X¸c ®Þnh s¶n phÈm duy nhÊt nãi trªn. b) NÕu hoµ tan cung l-îng hçn hîp trªn b»ng dung dÞch HNO3 10,5% (d=1,2g/ml) th× còng thu ®-îc 0,03 mol s¶n phÈm duy nhÊt h×nh thµnh do sù khö N+5. X¸c ®Þnh s¶n phÈm vµ tÝnh thÓ tÝch tèi thiÓu dung dÞch HNO3 ®· dïng.

D¹ng 2. Hçn hîp kim lo¹i (hçn hîp c¸c hîp chÊt cã tÝnh khö) t¸c dông víi c¸c dung dÞch axit t¹o hçn hîp khÝ.

I. Lý thuyÕt: TÝnh chÊt cña axit

131 10

* Víi c¸c axit HCl, H2SO4 lo·ng th× tÝnh oxi ho¸ thÓ hiÖn ë H+ khi tham gia ph¶n øng víi kim lo¹i ®øng tr-íc hi®ro.

Khi ®ã R R+n + ne (n lµ hãa trÞ thÊp cña kim lo¹i R) 2H+ + 2e H2 * víi c¸c axit H2SO4 ®Æc, nãng. HNO3 tÝnh oxi h¸o thÓ hÞªn ë S+6 vµ N+5.

Khi ®ã R R+m + me (m lµ hãa trÞ cao nhÊt cña kim lo¹i R) SO4

2-

+

+ H + ne

S SO2 H2 S

+ H2 O

N2 N2 O + NO3 + H + ne NO + H2 O NO2 NH4NO3 (S¶n phÈn khö phô thuéc vµo nång ®é cña HNO3 vµ b¶n chÊt cña c¸c chÊt khö (kim lo¹i)).

VD 1. Cã 3,04 gam hçn hîp Fe vµ Cu hoµ tan hÕt trong dung dÞch HNO3 t¹o thµnh 0,08 mol hçn hîp NO vµ NO2 cã tû khèi h¬i so víi H2 lµ 21. X¸c ®Þnh % hçn hîp kim lo¹i ban ®Çu?

Gi¶i. Theo gi¶ thuyÕt ta cã nNO = 0,02 mol, nNO2 = 0,06 mol.

Gäi x vµ y lÇn l-ît lµ sè mol cña Fe vµ Cu trong 3,04 gam hçn hîp.

Ta cã c¸c b¸n ph¶n øng oxi ho¸ khö x¶y ra lµ.

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

¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn electron ta cã: 3x + 2y = 0,12 mol Theo gi¶ thuyÕt ta cã: 56x + 64y = 3,04 gi¶I hÖ ta cã nFe = x = 0,02 mol, nCu = y = 0,03 mol

II. Mét sè bµi to¸n minh ho¹ 1. Hoµ tan 58 gam hçn hîp A gåm Fe, Ag vµ Cu trong dung dÞch HNO3 2M d- thu ®-îc 0,15 mol NO vµ 0,05 mol N2O vµ dung dÞch D. C« c¹n dung dÞch D thu ®-îc bao nhiªu gam muèi khan?

2. Hçn hîp X gåm hai kim lo¹i Cu vµ Al. Cho 18,2 gam hçn hîp B vµo 100 ml dung dÞch Y gåm H2SO4 12M vµ HNO3 2M, ®un nãng, thu ®-îc dung dÞch Z vµ 8,96 lÝt hçn hîp khÝ T (®ktc) gåm NO vµ mét chÊt khÝ D kh«ng mµu. Hçn hîp khÝ T cã tØ khèi so víi hi®ro b»ng 23,5.

1- TÝnh khèi l-îng mçi kim lo¹i trong hçn hîp X ban ®Çu.

2- TÝnh khèi l-îng mçi muèi trong dung dÞch Z. 3. Hoµ tan a gam hçn hîp Cu vµ Fe (trong ®ã Fe chiÕm 30% vÒ khèi l-îng) b»ng 50 ml dung dÞch HNO3 63% (d = 1,38 g/ml), khuÊy ®Òu cho tíi ph¶n øng hoµn toµn thu ®-îc chÊt r¾n X nÆng 0,75a gam, dung dÞch Y vµ 6,104 lÝt hçn hîp khÝ NO vµ NO2 (®ktc).

Hái khi c« c¹n dung dÞch Y th× thu ®-îc bao nhiªu gam muèi khan? (Gi¶ thiÕt khi c« c¹n kh«ng cã ph¶n øng ho¸ häc x¶y ra).

4. Hoµ tan 17,4 gam hçn hîp 3 kim lo¹i Al, Cu, Fe trong dung dÞch HCl d- thÊy tho¸t ra 8,96 lÝt khÝ (®ktc). NÕu cho 34,8 gam hçn hîp trªn t¸c dông víi dung dÞch CuSO4 d- råi läc chÊt r¾n t¹o ra hoµ tan b»ng HNO3 th× tho¸t ra hçn hîp 2 khÝ cã 1 khÝ ho¸ n©u ngoµi kh«ng khÝ , cã thÓ tÝch lµ 26,88 lÝt khÝ (®ktc) cã tØ khèi so víi oxi b»ng 1,27. ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng vµ tÝnh thµnh phÇn hçn hîp ban ®Çu.

5. Hoµ tan hoµn toµn 4,431 gam hçn hîp Al vµ Mg trong HNO3 lo·ng thu ®-îc dung dÞch A vµ 1,568 lÝt (®ktc) hçn hîp hai khÝ ®Òu kh«ng mµu cã khèi l-îng 2,59 gam, trong ®ã cã mét khÝ bÞ hãa n©u trong kh«ng khÝ. a. TÝnh phÇn tr¨m theo khèi l-îng cña mçi kim lo¹i trong hçn hîp. b. TÝnh sè mol HNO3 ®· ph¶n øng. c. Khi c« c¹n dung dÞch A th× thu ®-îc bao nhiªu gam muèi khan.

6. Cho 200ml dung dÞch HNO3 t¸c dông víi 5 gam hçn hîp Zn vµ Al. Ph¶n øng gi¶i phãng 0,896 lÝt (®ktc) hçn hîp khÝ gåm NO vµ N2O. Hçn hîp khÝ ®ã cã tØ khèi h¬i so víi H2 lµ 16,75. Sau khi kÕt thóc ph¶n øng ®em läc, thu ®-îc 2,013 gam kim lo¹i. Hái sau khi c« c¹n dung dÞch A th× thu ®-îc bao nhiªu gam muèi khan? TÝnh nång ®é dung dÞch HNO3 ban ®Çu.

7 . Hoµ tan hoµn toµn 24,3 gam kim lo¹i A võa ®ñ vµo z ml dung dÞch HNO3 0,6 M ®-îc dung dÞch B cã chøa A(NO3)3, ®ång thêi t¹o ra 6,72 lÝt hçn hîp khÝ N2O vµ N2 cã tØ khèi h¬i so víi O2 lµ 1,125.

1. X¸c ®Þnh kim lo¹i A vµ tÝnh z.

2. Cho vµo dung dÞch B 300ml dung dÞch NaOH 1M. Sau khi ph¶n øng xong läc lÊy kÕt tña, röa s¹ch, ®un nãng ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc mét chÊt r¾n. TÝnh khèi l-îng cña chÊt r¾n ®ã. C¸c thÓ tÝch khÝ ®o ë ®ktc.

8. Hoµ tan hoµn toµn 24,3 gam kim lo¹i M b»ng HNO3 ®-îc 8,96 lÝt (®ktc) hçn hîp khÝ X gåm hai khÝ kh«ng mµu trong ®ã cã mét khÝ hãa n©u ngoµi kh«ng khÝ. BiÕt tØ khèi cña X so víi H2 lµ 20,25. a. X¸c ®Þnh kim lo¹i M. b. TÝnh thÓ tÝch dung dÞch HNO3 4M tèi thiÓu cÇn dïng.

9 . Chia 16 gam hçn hîp X gåm Fe vµ kim lo¹i M cã ho¸ trÞ kh«ng ®æi lµm 2 phÇn b»ng nhau: - Hoµ tan hÕt phÇn 1 b»ng H2SO4 lo·ng ®-îc 4,48 lÝt H2(®ktc).

- Hoµ tan hÕt phÇn 2 b»ng HNO3 ®un nãng thu ®-îc 8,96 lÝt (®ktc) hçn hîp A gåm NO vµ NO2. BiÕt dA/O2 = 1,375. a. T×m M. b. TÝnh thÓ tÝch dung dÞch HNO3 4M ®· dïng biÕt ng-êi ta dïng d- 10% so víi lý thuyÕt.

10. Chia 2,76g hçn hîp A gåm Fe vµ kim lo¹i M cã ho¸ trÞ kh«ng ®æi lµm 2 phÇn b»ng nhau.

- Hoµ tan hÕt phÇn 1 b»ng HCl ®-îc 2,016 lÝt H2(®ktc).

- Hoµ tan hÕt phÇn 2 b»ng dung dÞch chøa hçn hîp HNO3 ®Æc vµ H2SO4 ë nhiÖt ®é thÝch hîp thu ®-îc 1,8816 lÝt (®ktc) hçn hîp 2 khÝ cã tû khèi so víi H2 lµ 25,25. a. X¸c ®Þnh M. b. TÝnh % khèi l-îng c¸c kim lo¹i A. 11. Hoµ tan hoµn toµn 9,41 gam hçn hîp hai kim lo¹i Al vµ Zn vµo 530 ml dung dÞch HNO3 2M thu ®-îc dung dÞch A vµ 2,464 lÝt hçn hîp hai chÊt khÝ N2O vµ NO kh«ng mµu ®o ë ®ktc cã khèi l-îng 4,28 gam. a. TÝnh thµnh phÇn phÇn tr¨m cña mçi kim lo¹i cã trong 9,41 gam hçn hîp trªn. b. TÝnh thÓ tÝch dung dÞch HNO3 2M ®· tham gia ph¶n øng.

12. Hoµ tan hoµn toµn 24,9 gam hçn hîp Al vµ Zn b»ng dung dÞch HNO3 cã chøa m gam HNO3 lÊy d- 10%, thu ®-îc 2,24 lÝt hçn hîp N2 vµ N2O, cã tØ khèi so víi O2 lµ 1,175 vµ dung dÞch X. Cho NaOH d- vµo dung dÞch X ®-îc 0,896 lÝt NH3. C¸c thÓ tÝch khÝ ®o ë ®ktc. a. TÝnh phÇn tr¨m khèi l-îng mçi kim lo¹i. b. TÝnh m.

13. Hoµ tan 7,02 gam kim lo¹i M b»ng dung dÞch cã chøa m gam HNO3 lÊy d- 10% thu ®-îc dung dÞch X vµ 1,344 lÝt ®ktc hçn hîp khÝ Y gåm N2 vµ N2O. Cho dung dÞch X t¸c dông víi NaOH d- thu ®-îc 0,672 lÝt NH3 ®ktc. BiÕt tØ khèi cña Y so víi H2 lµ 18. T×m tªn M vµ tÝnh m.

14. §Ó hoµ tan hÕt 4,86 gam kim lo¹i M ng-êi ta ph¶i dïng mét dung dÞch HNO3 cã chøa 41,58 gam HNO3. Sau ph¶n øng thu ®-îc dung dÞch X vµ 1,344 lÝt ®ktc hçn hîp khÝ Y gåm N2 vµ N2O. BiÕt dung dÞch X t¸c dông víi NaOH d- kh«ng thÊy cã khÝ bay ra. a. T×m tªn M. b. TÝnh tØ khèi cña Y so víi H2. c. Thªm V ml dung dÞch NaOH 2M vµo dung dÞch Y thÊy xuÊt hiÖn 7,8 gam kÕt tña. TÝnh V.

131 11

15. §Ó khö 4,06 gam mét oxit kim lo¹i thµnh kim lo¹i ph¶i dïng 1,568 lÝt H2 (®ktc). §Ó hoµ tan hÕt l-îng kim lo¹i t¹o thµnh ë trªn b»ng dung dÞch H2SO4 lo·ng thu ®-îc 1,176 lÝt H2 (®ktc). T×m c«ng thøc oxit.

16. X lµ hçn hîp Fe, FeO, Fe3O4 (tØ lÖ sè mol 1: 2: 3). Hoµ tan hoµn toµn 44,8 gam X b»ng HNO3 thu ®-îc 4,48 lÝt (®ktc) hçn hîp Y gåm NO vµ NO2. a. T×m tØ khèi cña Y so víi H2. b. TÝnh thÓ tÝch dung dÞch HNO3 tèi thiÓu cÇn dïng. c. §Ó chuyÓn toµn bé ion Fe3+ cã trong dung dÞch sau ph¶n øng thµnh ion Fe2+ th× cÇn ph¶i dïng tèi thiÓu bao nhiªu lÝt dung dÞch KI 0,5M. 17. Hoµ tan 6,25 g hçn hîp gåm Zn vµ Al vµo 275 ml dung dÞch HNO3, thu ®-îc dung dÞch A, chÊt r¾n B gåm c¸c kim lo¹i ch-a tan hÕt c©n nÆng 2,516g vµ 1,12 lÝt hçn hîp khÝ D (ë ®ktc) gåm NO vµ N2O. Hçn hîp khÝ D cã tØ khèi h¬i so víi H2 lµ 16,75.

1. Hái khi c« c¹n dung dÞch A th× thu ®-îc bao nhiªu gam muèi khan.

2.TÝnh nång ®é mol cña dung dÞch HNO3 ban ®Çu.

18 -Hoµ tan hoµn toµn m gam hçn hîp gåm FeS2 vµ Cu2S vµo H2SO4 ®Æc nãng, thu ®-îc dung dÞch A vµ khÝ SO2.

HÊp thô hÕt SO2 vµo 1 lÝt dung dÞch KOH 1M thu ®-îc dung dÞch B. Cho 1/2 l-îng dung dÞch A t¸c dông víi mét l-îng d- dung dÞch NH3, lÊy kÕt tña nung ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi thu ®-îc 3,2 gam chÊt r¾n.

Cho dung dÞch NaOH d- vµo 1/2 l-îng dung dÞch A. LÊy kÕt tña nung ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi, sau ®ã thæi hy®r« (d-) ®i qua chÊt r¾n cßn l¹i, sau khi ph¶n øng hoµn toµn thu ®-îc 1,62 gam h¬i n-íc.

1) TÝnh m.

2) TÝnh sè gam c¸c muèi cã trong dung dÞch B. 19. Cho m1 gam hçn hîp gåm Mg vµ Al vµo m2 gam dung dÞch HNO3 24%. Sau khi c¸c kim lo¹i tan hÕt vµ cã 8,96 lÝt hçn hîp khÝ X gåm NO, N2O, N2 bay ra (®ktc) vµ ®-îc dung dÞch A. Thªm mét l-îng O2 võa ®ñ vµo X, sau ph¶n øng thu ®-îc hçn hîp khÝ Y. DÉn Y tõ tõ qua dung dÞch NaOH d-, cã 4,48 lÝt hçn hîp khÝ Z ®i ra (®ktc). TØ khèi h¬i cña Z ®èi víi H2 b»ng 20. NÕu cho dung dÞch NaOH vµo A ®Ó ®-îc l-îng kÕt tña lín nhÊt th× thu ®-îc 62,2 gam kÕt tña..

1. ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng.

2. TÝnh m1, m2. BiÕt l-îng HNO3 ®· lÊy d- 20% so víi l-îng cÇn thiÕt.

3. TÝnh C% c¸c chÊt trong dung dÞch A.

D¹ng 3. Kim lo¹i t¸c dông víi dung dÞch muèi.

I. C¬ së lý thuyÕt.

1. Quy luËt vÒ chiÒu cña c¸c ph¶n øng oxi ho¸ khö.

Ph¶n øng oxi ho¸ khö lu«n x¶y ra theo chiÒu: chÊt khö m¹nh h¬n khö chÊt khö m¹nh h¬n ®Ó sinh ra chÊt khö yÕu h¬n vµ chÊt oxi ho¸ yÕu hoan.

Khi c¸c kim lo¹i tõ Mg trë vÒ sau khö ®-îc c¸c ion kim lo¹i kh¸c ë tr¹ng th¸i dung dÞch: Ta cã c¸c ®Þnh luËt sau. * Kim lo¹i ®øng trøc míi khö ®-îc cation cña kim lo¹i ®øng sau hay ng-îc l¹i c¸c cation kim lo¹i ®øng sau míi oxi ho¸ ®-îc kim lo¹i ®øng tr-íc. * NÕu mét kim lo¹i khö ®-îc ®ång thêi nhiÒu ion kh¸c nhau trong cïng mét dung dÞch muèi th× cation th× cation kim lo¹i cã tÝnh oxi ho¸ cµng m¹nh (cµng ®øng sau) cµng bÞ khö tr-íc. * Cho hçn hîp nhiÒu kim lo¹i cïng khö mét cation trong mét dung dÞch muèi th× kim lo¹i cã tÝnh khö cµng m¹nh (cµng ®øng tr-íc) cµng bÞ oxi ho¸ tr-íc.

Chó ý: c¸c quy luËt trªn chØ ®óng cho c¸c kim lo¹i ®øng sau Mg.

II. C¸c bµi to¸n minh ho¹.

1. Cho 12,88 gam hçn hîp Mg vµ Fe vµo 700 ml dung dÞch AgNO3. Sau khi ph¶n øng hoµn toµn, t¸c dông chÊt r¾n C nÆng 48,72 gam vµ dung dÞch D. Cho dung dÞch NaOH d- vµo dung dÞch D, råi lÊy kÕt tña nung trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi thu ®-îc 14 gam chÊt r¾n.

TÝnh phÇn tr¨m khèi l-îng cña mçi kim lo¹i trong hçn hîp ban ®Çu vµ nång ®é mol cña dung dÞch AgNO3 ®· dïng.

2. Cho 1,58 gam hçn hîp ë d¹ng bét gåm Mg vµ Fe t¸c dông víi 125 ml dung dÞch CuCl2. KhuÊy ®Òu hçn hîp, läc röa kÕt tña thu ®-îc dung dÞch B vµ 1,92 gam chÊt r¾n C. Thªm vµo B mét l-îng dung dÞch NaOH lo·ng, d-, läc röa kÕt tña míi t¹o thµnh. Nung kÕt tña ®ã trong kh«ng khÝ ë nhiÖt ®é cao, thu ®-îc 0,7 gam chÊt r¾n D gåm 2 oxit kim lo¹i. TÊt c¶ c¸c ph¶n øng ®Òu x¶y ra hoµn toµn.

1. ViÕt ph-¬ng tr×nh ph¶n øng vµ gi¶i thÝch.

2. TÝnh thµnh phÇn phÇn tr¨m theo khèi l-îng cña mçi kim lo¹i trong A vµ nång ®é mol cña dung dÞch CuCl2.

3. Cho 0,411 gam hçn hîp Fe vµ Al vµo 250 ml dung dÞch AgNO3 0,12M. Sau khi ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn ®-îc chÊt r¾n A nÆng 3,324 gam vµ dung dÞch n-íc läc. Cho dung dÞch n-íc läc t¸c dông víi dung dÞch NaOH d- th× t¹o kÕt tña tr¾ng dÇn dÇn ho¸ n©u trong kh«ng khÝ. a. ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra. b. TÝnh khèi l-îng mçi kim lo¹i trong hçn hîp ban ®Çu.

4. Cho 10,72 gam hçn hîp Fe vµ Cu t¸c dông víi 500ml dung dÞch AgNO3. Sau khi ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn thu ®-îc dung dÞch A vµ 35,84 gam chÊt r¾n B. Cho dung dÞch A t¸c dông víi NaOH d-. Läc lÊy kÕt tña röa s¹ch råi nung ë nhiÖt ®é cao ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc 12 gam chÊt r¾n C. a. TÝnh khèi l-îng c¸c kim lo¹i trong hçn hîp ban ®Çu. b. TÝnh nång ®é mol dung dÞch AgNO3.

5. Cho 1,36 gam hçn hîp Fe vµ Mg vµo 400ml dung dÞch CuSO4 ch-a râ nång ®é. Sau khi c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn ®-îc chÊt r¾n A nÆng 1,84 gam vµ dung dÞch B. Cho dung dÞch B t¸c dông víi NaOH d-. Läc lÊy kÕt tña ®em nung ngoµi kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi thu ®-îc hçn hîp oxit nÆng 1,2 gam. a. TÝnh khèi l-îng mçi kim lo¹i ban ®Çu. b. TÝnh nång ®é mol dung dÞch CuSO4.

6. Cho 7,64 gam hçn hîp A gåm Cu, Fe vµo 1,1 lÝt dung dÞch Fe2(SO4)3 0,1M. Sau khi ph¶n øng kÕt thóc thu ®-îc dung dÞch B vµ 0,96 gam mét chÊt r¾n C. Cho C vµo dung dÞch H2SO4 lo·ng kh«ng thÊy cã khÝ tho¸t ra.

1. TÝnh khèi l-îng Cu, Fe cã trong 7,64 gam hçn hîp A. 2. Cho dung dÞch B ph¶n øng võa ®ñ víi 100 ml dung dÞch KMnO4 trong m«i tr-êng axit H2SO4. TÝnh nång ®é mol cña dung dÞch KMnO4 (biÕt trong m«i tr-êng axit MnO4-  Mn2+).

7. Cho 12,9 gam hçn hîp Zn vµ Cu ph¶n øng víi 0,2 lÝt dung dÞch AgNO3. Sau khi kÕt thóc c¸c ph¶n øng thu ®-îc 35,6 gam chÊt r¾n A vµ dung dÞch B. C« c¹n dung dÞch B ®-îc 28,3 gam muèi khan. a. TÝnh % khèi l-îng c¸c kim lo¹i ban ®Çu. b. TÝnh nång ®é mol cña dung dÞch AgNO3.

8. Cho 5,6 gam hçn hîp Mg, Cu vµo 400 ml dung dÞch AgNO3, sau khi c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn thu ®-îc 32,4 gam chÊt r¾n A vµ dung dÞch n-íc läc B. a. TÝnh sè gam mçi kim lo¹i cã trong hçn hîp ban ®Çu. b. TÝnh nång ®é mol cña c¸c muèi trong n-íc läc B. 9. Cho 21,44 gam Fe vµ Cu vµo 2 lÝt dung dÞch AgNO3. Sau khi c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn thu ®-îc 71,68 gam chÊt r¾n A vµ dung dÞch B. Cho NaOH d- vµo dung dÞch B thÊy cã kÕt tña. Läc lÊy kÕt tña ®em nung trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc 25,6 gam chÊt r¾n. a. TÝnh sè gam Fe, Cu trong hçn hîp ban ®Çu. b. TÝnh nång ®é mol dung dÞch AgNO3.

10. Cho 1,66 gam hçn hîp bét A gåm Al vµ Fe t¸c dông víi 400 ml dung dÞch CuCl2 0,1M. Sau khi ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn ®em läc t¸ch ®-îc kÕt tña B gåm 2 kim lo¹i cã khèi l-îng lµ 3,12 gam vµ dung dÞch C. 1. H·y tÝnh thµnh phÇn phÇn tr¨m khèi l-îng c¸c chÊt trong A.

131 12

2. Thªm Ba(OH)2 0,015M vµo dung dÞch C. H·y tÝnh thÓ tÝch dung dÞch Ba(OH)2 cÇn cho vµo ®Ó thu ®-îc kÕt tña lín nhÊt.

11. Cho 1,1 gam hçn hîp Al vµ Fe (nAl= 2nFe) vµo 100ml dung dÞch AgNO3 0,5 M. KhuÊy ®Òu cho ®Õn ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn.

1. TÝnh khèi l-îng chÊt r¾n sinh ra.

2. TÝnh nång ®é mol cña dung dÞch thu ®-îc.

12. Cho 9,16 gam bét A gåm Zn, Fe, Cu vµo cèc ®ùng 170 ml dung dÞch CuSO4 1M. Sau ph¶n øng thu ®-îc dung dÞch B vµ kÕt tña C. Nung C trong kh«ng khÝ ë nhiÖt ®é cao ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc 12 gam chÊt r¾n. Thªm dung dÞch NaOH vµo mét nöa dung dÞch B, läc lÊy kÕt tña, röa vµ nung trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc 5,2 gam chÊt r¾n D. C¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn. TÝnh khèi l-îng mçi kim lo¹i cã trong hçn hîp ban ®Çu.

13. Hoµ tan 3,28 gam hçn hîp X gåm Al vµ Fe trong 500ml dung dÞch HCl 1M ®-îc dung dÞch Y. Thªm 200 gam dung dÞch NaOH 12% vµo dung dÞch Y, ph¶n øng xong ®em läc thu lÊy kÕt tña, lµm kh« råi ®em nung ngoµi kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc 1,6 gam chÊt r¾n (c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn). H·y tÝnh thµnh phÇn phÇn tr¨m theo khèi l-îng mçi kim lo¹i cã trong 3,28 gam hçn hîp ban ®Çu.

14. Hoµ tan hoµn toµn 19,92 gam hçn hîp Al vµ Fe trong 4,7 lÝt dung dÞch HCl 0,5M. Thªm 400 gam dung dÞch NaOH 24% vµo dung dÞch thu ®-îc ë trªn, läc lÊy kÕt tña, röa s¹ch råi nung ngoµi kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi , c©n nÆng 27,3g.

X¸c ®Þnh khèi l-îng cña Al, Fe trong hçn hîp ®Çu.

15. Cho 9,10 gam bét kÏm vµo mét dung dÞch chøa hçn hîp hai muèi tan gåm cã AgNO3 0,1 mol vµ Hg(NO3)2 0,1 mol. Ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn. a. ViÕt ph-¬ng tr×nh ph¶n øng tuÇn tù x¶y ra (d¹ng ion thu gän) cã gi¶i thÝch. b. T×m khèi l-îng chÊt r¾n thu ®-îc.

16. Cho hçn hîp Mg vµ Cu t¸c dông víi 200 ml dung dÞch chøa hçn hîp hai muèi AgNO3 0,3M vµ Cu(NO3)2 0,25 M. Sau khi ph¶n øng xong, ®-îc dung dÞch A vµ chÊt r¾n B. Cho A t¸c dông víi dung dÞch NaOH d-, läc lÊy kÕt tña ®em nung ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc 3,6 gam hçn hîp hai oxit. Hoµ tan hoµn toµn B trong H2SO4 ®Æc, nãng ®-îc 2,016 lÝt khÝ SO2 (ë ®ktc). TÝnh khèi l-îng Mg vµ Cu trong hçn hîp ban ®Çu.

17. Cho 1,7g hçn hîp bét Mg vµ Fe vµo 500ml dung dÞch CuSO4 ch-a biÕt nång ®é. Sau khi kÕt thóc ph¶n øng thu ®-îc chÊt r¾n A c©n nÆng 2,3g vµ dung dÞch (n-íc läc) B. Cho B t¸c dông víi dung dÞch NaOH d- khi cã mÆt kh«ng khÝ. Läc lÊy kÕt tña ®em nung ë nhiÖt ®é cao ®-îc hçn hîp oxit c©n nÆng 1,5g. a. TÝnh khèi l-îng Mg vµ Fe cã trong hçn hîp ®Çu. b. TÝnh nång ®é mol/l cña dung dÞch CuSO4.

18. Cho 3,16 gam hçn hîp B ë d¹ng bét gåm Mg, Fe t¸c dông víi 250ml dung dÞch CuCl2. KhuÊy ®Òu hçn hîp, läc röa kÕt tña ®-îc dung dÞch B1 vµ 3,84 gam chÊt r¾n B2. Thªm vµo B1 mét l-îng d- dung dÞch NaOH lo·ng råi läc, röa kÕt tña míi ®-îc t¹o thµnh. Nung kÕt tña ®ã trong kh«ng khÝ ë nhiÖt ®é cao, ®-îc 1,4 gam chÊt r¾n B3 gåm 2 oxit kim lo¹i. TÊt c¶ c¸c ph¶n øng ®Òu x¶y ra hoµn toµn.

1. ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra vµ gi¶i thÝch.

2. TÝnh thµnh phÇn phÇn tr¨m theo khèi l-îng cña mçi kim lo¹i trong B vµ tÝnh nång ®é mol dung dÞch CuCl2.

19. Trén hai dung dÞch AgNO3 0,44M vµ Pb(NO3)2 0,36 M víi thÓ tÝch b»ng nhau ®-îc dung dÞch A. Thªm 0,828 gam bét nh«m vµo 100 ml dung dÞch A, thu ®-îc chÊt r¾n B vµ dung dÞch C. a. TÝnh khèi l-îng cña B. b. Cho 20ml dung dÞch NaOH vµo dung dÞch C thu ®-îc 0,936 gam kÕt tña. TÝnh nång ®é mol cña dung dÞch NaOH. c. Cho chÊt r¾n B vµo dung dÞch Cu(NO3)2, sau khi ph¶n øng kÕt thóc thu ®-îc 6,046 gam chÊt r¾n D. TÝnh % vÒ khèi l-îng c¸c chÊt trong D. 20. L¾c m gam bét Fe víi 500ml dung dÞch A gåm AgNO3 vµ Cu(NO3)2 ®Õn khi ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn thu ®-îc 17,2 gam chÊt r¾n B. T¸ch B ta ®-îc dung dÞch C. Cho dung dÞch C t¸c dông víi NaOH d- ®-îc 18,4 gam kÕt tña hai hi®roxit kim lo¹i. Nung kÕt tña trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc 16 gam chÊt r¾n. a. X¸c ®Þnh m. b. TÝnh nång ®é mol cña c¸c muèi trong A. 21. Cho 2,24 gam bét Fe vµo 200ml dung dÞch hçn hîp gåm AgNO3 0,1M vµ Cu(NO3)2 0,5M, khuÊy ®Òu tíi ph¶n øng hoµn toµn ®-îc chÊt r¾n A vµ dung dÞch B. a. TÝnh sè gam chÊt r¾n A. b. TÝnh nång ®é mol cña c¸c chÊt trong dung dÞch B. c. Cho dung dÞch amoniac ®Õn d- vµo dung dÞch B, khuÊy ®Òu ®Ó ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn ®-îc kÕt tña C. Läc kÕt tña C röa s¹ch vµ nung ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc m gam chÊt r¾n. TÝnh m? d. Hoµ tan hoµn toµn chÊt r¾n A b»ng dung dÞch HNO3 ®Æc th× thu ®-îc mét khÝ mµu n©u duy nhÊt bay ra. TÝnh thÓ tÝch khÝ ®ã ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn.

22. Cã 5,56 gam hçn hîp A gåm Fe vµ 1 kim lo¹i M (cã ho¸ trÞ kh«ng ®æi). Chia A lµm 2 phÇn b»ng nhau . PhÇn 1 hoµ tan hÕt trong dung dÞch HCl ®-îc 1,568 lÝt Hoµ tan hoµn toµn. Hoµ tan hÕt phÇn 2 trong dung dÞch HNO3 lo·ng thu ®-îc 1,344 lÝt khÝ NO duy nhÊt vµ kh«ng t¹o ra NH4NO3.

1.X¸c ®Þnh kim lo¹i M vµ thµnh phÇn % khèi l-îng mçi kim lo¹i trong A. 2. Cho 2,78 gam A t¸c dông víi 100ml dung dÞch B chøa AgNO3 vµ Cu(NO3)2 thu ®-îc dung dÞch E vµ 5,84 gam chÊt r¾n D gåm 3 kim lo¹i. Cho D t¸c dông víi dung dÞch HCl d- ®-îc 0,448 lÝt Hoµ tan hoµn toµn. TÝnh nång ®é mol c¸c muèi trong B ( c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn vµ thÓ tÝch c¸c khÝ ®o ë ®ktc).

23. Cho 12g Mg vµo 1 lÝt dung dÞch ASO4 vµ BSO4 cã cïng nång ®é lµ 0,1M ( tÝnh khö Mg>A>B). a. Chøng minh A vµ B kÕt tña hÕt. b. BiÕt r»ng ph¶n øng cho s¶n phÈm chÊt r¾n C cã khèi l-îng 19,2 gam. Khi cho C t¸c dông víi dung dÞch H2SO4 lo·ng, d- cßn l¹i 1 kim lo¹i kh«ng ta cã khèi l-îng 6,4 gam. X¸c ®Þnh 2 kim lo¹i A,B. c. LÊy 1 lÝt dung dÞch ASO4 vµ BSO4 víi nång ®é mçi muèi lµ 0,1M vµ thªm vµo ®ã m gam Mg. Läc lÊy dung dÞch C. Thªm NaOH d- vµo dung dÞch D thu ®-îc kÕt tña E. Nung E ngoµi kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi thu ®-îc 10 gam chÊt r¾n F. TÝnh gi¸ trÞ cña M. 24. A lµ dung dÞch AgNO3 nång ®é a mol/l. Cho 13,8 g hçn hîp bét Fe vµ bét Cu vµo 750 ml dung dÞch A. Sau khi ph¶n øng kÕt thóc thu ®-îc dông dÞch B vµ 37,2 g chÊt r¾n E. Cho NaOH d- vµo dung dÞch B thu ®-îc kÕt tña. LÊy kÕt tña nung trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi thu ®-îc 12 g hçn hîp gåm 2 oxit cña hai kim lo¹i.

1. TÝnh % khèi l-îng hai kim lo¹i trong hçn hîp ban ®Çu.

2. TÝnh a ?

(Cho c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn; Fe + 2Ag+ = Fe2+ + 2Ag).

25. Cho 2,24 gam bét Fe vµo 200 ml dung dÞch hçn hîp gåm AgNO3 0,1M vµ Cu(NO3)2 0,5M, khuÊy ®Òu tíi ph¶n øng hoµn toµn, thu ®-îc chÊt r¾n A vµ dung dÞch B. a. TÝnh sè gam chÊt r¾n A. b. TÝnh nång ®é mol cña c¸c chÊt cã trong dung dÞch B. c. Cho dung dÞch amoniac ®Õn d- vµo dung dÞch B, khuÊy ®Òu ®Ó ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn, ®-îc kÕt tña C. Läc lÊy kÕt tña C, röa s¹ch vµ nung ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc m gam chÊt r¾n. TÝnh m. d.Hoµ tan hoµn toµn chÊt r¾n A b»ng dung dÞch HNO3 (®) th× thu ®-îc mét khÝ mµu n©u duy nhÊt bay ra. TÝnh thÓ tÝch khÝ ®ã ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn.

26. Cho 11,2 gam Fe t¸c dông víi 500ml dung dÞch gåm hai chÊt Cu(NO3)2 0,04M vµ AgNO3 0,2M. Sau khi ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn, läc t¸ch chÊt r¾n A vµ thu ®-îc dung dÞch B. 1. TÝnh khèi l-îng cña A. 2. X¸c ®Þnh nång ®é mol/lÝt cña dung dÞch B, biÕt r»ng thÓ tÝch dung dÞch sau ph¶n øng vÉn kh«ng thay ®æi.

3. Hoµ tan chÊt r¾n A vµo dung dÞch HNO3 ®Æc nguéi thÊy tho¸t ra mét khÝ mµu n©u duy nhÊt. TÝnh thÓ tÝch khÝ nµy ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn.

131 13

27. Cho hçn hîp bét kim lo¹i Fe vµ Mg (cã sè mol b»ng nhau) vµo dung dÞch CuSO4. Sau khi ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn thu ®-îc hçn hîp hai kim lo¹i nÆng 2,48 gam trong ®ã cã 1,92 gam Cu. TÝnh sè mol Fe vµ Mg ®· dïng.

28. Cho a gam bét s¾t vµo 200ml dung dÞch X gåm hçn hîp hai muèi lµ AgNO3 vµ Cu(NO3)2. Ph¶n øng xong, thu ®-îc 3,44 gam chÊt r¾n B vµ dung dÞch C. T¸ch B råi cho dung dÞch C t¸c dông víi NaOH d-, thu ®-îc 3,68 gam kÕt tña hai hi®roxit kim lo¹i. Nung kÕt tña trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc 3,2 gam chÊt r¾n.

1. X¸c ®Þnh a.

2. TÝnh nång ®é mol/l cña c¸c muèi trong dung dÞch X. 29. Mét lo¹i muèi Al2(SO4)3 lÉn c¸c t¹p chÊt FeSO4 , Fe2(SO4)3 vµ CuSO4. Hoµ tan 36,708 g muèi nµy vµo n-íc, chia dung dÞch lµm 2 phÇn b»ng nhau. PhÇn 1 ph¶n øng võa ®ñ víi 9ml dung dÞch KMnO4 0,1M khi cã mÆt H2SO4 d-. Ng©m mét mÈu s¾t kim lo¹i vµo phÇn 2 ®Õn ph¶n øng hoµn toµn, khèi l-îng mÈu s¾t gi¶m ®i 0,0396g. Dung dÞch thu ®-îc ph¶n øng võa ®ñ víi 42 ml dung dÞch KMnO4 0,1M khi cã mÆt H2SO4 d-.

1. TÝnh phÇn tr¨m khèi l-îng tõng t¹p chÊt trong mÉu muèi trªn.

2. TÝnh l-îng NaOH tèi thiÓu ®Ó chØ kÕt tña hÕt c¸c t¹p chÊt s¾t vµ ®ång d-íi d¹ng hi®roxit.

30. Chia 1,5 gam hçn hîp bét Fe, Al, Cu thµnh 2 phÇn b»ng nhau. a. LÊy phÇn 1 hoµ tan b»ng dung dÞch HCl thÊy cßn l¹i 0,2 gam chÊt r¾n kh«ng tan vµ cã 448 ml khÝ bay ra (®ktc). TÝnh khèi l-îng mçi kim lo¹i trong mçi phÇn. b. LÊy phÇn thø hai cho vµo 400ml dung dÞch hçn hîp AgNO3 0,08M vµ Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi kÕt thóc c¸c ph¶n øng thu ®-îc chÊt r¾n A vµ dung dÞch B. TÝnh khèi l-îng chÊt r¾n A vµ nång ®é mol cña c¸c chÊt trong dung dÞch B. 31. L¾c m gam Fe vµo dung dÞch A gåm AgNO3 vµ Cu(NO3)2 ®Õn khi ph¶n øng kÕt thóc thu ®-îc x gam chÊt r¾n B. T¸ch B ®-îc n-íc läc C. Cho n-íc läc C t¸c dông víi NaOH d- thu ®-îc a gam kÕt tña cña hai hi®roxit kim lo¹i, nung kÕt tña trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc b gam chÊt r¾n. a. LËp biÓu thøc tÝnh a, b. b. TÝnh m, sè mol hai muèi ban ®Çu biÕt a = 36 gam, b = 32 gam, x = 34,4gam.

32. Cho hçn hîp X gåm 0,006 mol Ag; 0,054 mol Pb vµ 0,034 mol Al vµo 500ml dung dÞch Cu(NO3)2. Sau khi c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn thu ®-îc 18,138 gam chÊt r¾n Y. a. TÝnh % khèi l-îng c¸c chÊt trong Y. b. TÝnh nång ®é mol dung dÞch Cu(NO3)2.

33. Cho 3,58 gam hçn hîp bét X gåm Al, Fe, Cu vµo 200 ml Cu(NO3)2 0,5M, ®Õn khi ph¶n øng kÕt thóc thu ®-îc dung dÞch A vµ chÊt r¾n B. Nung B trong kh«ng khÝ ë nhiÖt ®é cao ®Õn ph¶n øng hoµn toµn ®-îc 6,4 gam chÊt r¾n. Cho A t¸c dông víi dung dÞch NH3 d-, läc lÊy kÕt tña ®em nung trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc 2,62 gam chÊt r¾n D. a. TÝnh phÇn tr¨m khèi l-îng c¸c chÊt trong hçn hîp X. b. Hoµ tan hoµn toµn 3,58 gam hçn hîp X vµo 250 ml dung dÞch HNO3 a mol/l ®-îc dung dÞch E vµ khÝ NO. Dung dÞch E võa t¸c dông hÕt víi 0,88 gam bét Cu. TÝnh a?

34. Cho 3,61 gam hçn hîp X gåm Al, Fe, Zn t¸c dông víi 200ml dung dÞch Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn ®-îc dung dÞch A vµ 5,12 gam chÊt r¾n B. Läc bá chÊt r¾n B, råi cho NaOH d- vµo phÇn n-íc läc thÊy cã kÕt tña. Läc lÊy kÕt tña ®em nung trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc 3,2 gam chÊt r¾n D. a. ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra. b. X¸c ®Þnh khèi l-îng mçi kim lo¹i trong X. 35. Cho 9,16 gam hçn hîp Zn, Cu, Fe vµo cèc ®ùng 170 ml dung dÞch CuSO4 1M. Sau ph¶n øng thu ®-îc dung dÞch B vµ kÕt tña C. Hoµ tan hÕt C b»ng dung dÞch HNO3 lo·ng, thu ®-îc 2,8 lÝt NO (®ktc). Thªm NaOH d- vµo dung dÞch B, läc lÊy kÕt tña ®em nung ngoµi kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc 10,4 gam chÊt r¾n E. a. ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra. b. TÝnh sè gam mçi kim lo¹i trong hçn hîp ban ®Çu.

36. Cho 7,16 gam hçn hîp X gåm Al, Fe, Cu t¸c dông víi 400ml Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi ph¶n øng kÕt thóc thu ®-îc dung dÞch A vµ chÊt r¾n B. nung B trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc 5,24 gam chÊt r¾n D. a. Chøng minh r»ng Cu(NO3)2 ®· dïng d-. b. TÝnh % khèi l-îng c¸c chÊt trong X. 37. KhuÊy kü dung dÞch chøa 13,6 gam AgNO3 vµ m gam bét ®ång råi thªm tiÕp vµo ®ã dung dÞch H2SO4 lo·ng vµ ®un nãng cho tíi khi ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn th× thu ®-îc 9,28 gam bét kim lo¹i, dung dÞch A vµ khÝ NO. L-îng NaOH cÇn thiÕt ®Ó t¸c dông hÕt víi c¸c chÊt trong A lµ 13 gam. H·y x¸c ®Þnh c¸c chÊt cã trong A vµ tÝnh m.

38. L¾c 0,81g bét nh«m trong 200ml dung dÞch chøa AgNO3vµ Cu(NO3)2 mét thêi gian, thu ®-îc chÊt r¾n A vµ dung dÞch B. Cho A t¸c dông víi NaOH d- thu ®-îc 100,8ml khÝ hi®ro (®o ë ®ktc) vµ cßn l¹i 6,012g hçn hîp 2 kim lo¹i. Cho B t¸c dông víi NaOH d-, ®-îc kÕt tña, nung ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi thu ®-îc 1,6g mét oxit. TÝnh nång ®é CM (mol/lÝt) cña AgNO3 vµ Cu(NO3)2 trong dung dÞch ®Çu.

39. A lµ hçn hîp Zn, Cu. LÊy 25,9 gam vµo 400 ml dung dÞch NaOH cho ®Õn khi ngõng tho¸t khÝ, ®-îc 5,6 lÝt H2 (®ktc) vµ thÊy cßn m gam chÊt r¾n B. Nung m gam chÊt r¾n B trong kh«ng khÝ cho ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc 1,2487m gam chÊt r¾n C. a. TÝnh sè gam Zn, Cu ban ®Çu. b. TÝnh nång ®é mol dung dÞch NaOH. 40. Cho 1,39 gam hçn hîp A gåm Al vµ Fe ë d¹ng bét ph¶n øng víi 500ml CuSO4 0,05M. KhuÊy kÜ ®Ó c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn. Sau ph¶n øng thu ®-îc 2,16 gam chÊt r¾n B gåm hai kim lo¹i vµ dung dÞch C. 1. CÇn bao nhiªu ml dung dÞch HNO3 0,1M ®Ó hoµ tan hÕt chÊt r¾n B, biÕt r»ng c¸c ph¶n øng chØ gi¶i phãng khÝ NO duy nhÊt.

2. §iÖn ph©n dung dÞch C (®iÖn cùc tr¬) víi c-êng ®é dßng ®iÖn 1A, thêi gian 32 phót 10 gi©y. TÝnh khèi l-îng kim lo¹i tho¸t ra ë catot vµ thÓ tÝch khÝ (®ktc) tho¸t ra ë anot. (Cho biÕt hiÖu suÊt ®iÖn ph©n lµ 100% vµ thø tù ®iÖn ph©n ë catot lµ: Cu2+, Fe2+, H+ ).

41. Cho 2,04 gam hçn hîp A gåm Fe vµ Mg vµo 200 ml dung dÞch CuSO4 , ®Õn khi ph¶n øng kÕt thóc thu ®-îc 2,76 gam chÊt r¾n B vµ dung dÞch C. Cho dung dÞch C t¸c dông víi xót d-, läc lÊy kÕt tña ®em nung trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi thu ®-îc 1,8 gam chÊt r¾n D. ChÊt r¾n B cho t¸c dông víi Clo d-, sau ®ã lÊy s¶n phÈm hoµ tan trong n-íc ®-îc dung dÞch E. §iÖn ph©n dung dÞch E víi ®iÖn cùc trtíi khi ë Anèt thu ®-îc 504 ml khÝ (ë ®.k.t.c).

1. TÝnh thµnh phÇn % khèi l-îng c¸c chÊt trong hçn hîp A? 2. TÝnh nång ®é mol/l cña dung dÞch CuSO4 ?

3. TÝnh khèi l-îng kim lo¹i t¹o thµnh ë Catèt ?

42. Cho 4,15 gam hçn hîp bét Fe vµ Al t¸c dông víi 200ml dung dÞch CuSO4 0,525M. KhuÊy kÜ hçn hîp ®Ó c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn. §em läc ®-îc kÕt tña A gåm hai kim lo¹i cã khèi l-îng 7,84 g vµ dung dÞch n-íc läc B. 1. §Ó hoµ tan kÕt tña tña A cÇn dïng Ýt nhÊt bao nhiªu ml HNO3 2M, biÕt r»ng ph¶n øng gi¶i phãng ra khÝ NO. 2. Thªm dung dÞch hçn hîp Ba(OH)2 0,05M + NaOH 0,1M vµo dung dÞch B. Hái cÇn thªm bao nhiªu ml hçn hîp dung dÞch ®ã ®Ó kÕt tña hoµn toµn hai hi®roxit cña hai kim lo¹i. Sau ®ã nÕu ®em läc, röa kÕt tña, nung nã trong kh«ng khÝ ë nhiÖt ®é cao tíi khi c¸c hi®roxit bÞ nhiÖt ph©n hÕt th× thu ®-îc bao nhiªu gam chÊt r¾n 43. Cho 2,78 gam hçn hîp A gåm Al vµ Fe ë d¹ng bét vµo 500 ml dung dÞch CuSO4 0,1M. Sau khi c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn thu ®-îc 4,32 gam chÊt r¾n B gåm hai kim lo¹i vµ dung dÞch C. 1. TÝnh phÇn tr¨m khèi l-îng mçi kim lo¹i trong hçn hîp A. 2. Cho 300 ml dung dÞch NaOH 0,5M vµo dung dÞch C. Sau khi ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn, läc kÕt tña röa s¹ch vµ nung trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi thu ®-îc chÊt r¨n D . TÝnh khèi l-îng cña chÊt r¾n D. 44. Mét dung dÞch chøa 3,2 gam CuSO4 vµ 6,24 gam CdSO4. Cho thanh kÏm 65 gam vµo dung dÞch. Sau khi ph¶n øng hoµn tÊt, tÊt c¶ kim lo¹i tho¸t ra ®Òu b¸m vµo thanh kim lo¹i. ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra. Hái khèi l-îng sau cïng cña thanh kim lo¹i b»ng bao nhiªu?

131 14

45. Cho m gam bét Al vµo 500ml dung dÞch A chøa Ag2SO4 vµ CuSO4 mét thêi gian, thu ®-îc 3,33 gam chÊt r¾n B vµ dung dÞch C. Chia B lµm hai phÇn b»ng nhau.

Cho phÇn thø nhÊt vµo dung dÞch NaOH d- thÊy tho¸t ra 1.512 lÝt H2 (®ktc).

Hoµ tan phÇn thø hai trong dung dÞch HNO3 lo·ng d- thu 1,455 gam khÝ NO duy nhÊt. Thªm HCl d- vµo dung dÞch C kh«ng thÊy xuÊt hiÖn kÕt tña, thu ®-îc dung dÞch D. Nhóng mét thanh s¾t vµo dung dÞch D cho ®Õn khi dung dÞch hÕt mµu xanh vµ l-îng khÝ H2 tho¸t ra lµ 0,448 lÝt (®ktc) th× nhÊc thanh s¾t ra, thÊy khèi l-îng thanh s¾t gi¶m ®i 1,072 gam so víi ban ®Çu (kim lo¹i gi¶i phãng ra b¸m hoµn toµn trªn thanh s¾t).

TÝnh m vµ nång ®é cña tõng muèi trong dung dÞch A. 46. Cho hçn hîp Y gåm 2,8 gam Fe vµ 0,81 gam Al vµo 200 mililÝt dung dÞch C chøa AgNO3 vµ Cu(NO3)2. Khi ph¶n øng kÕt thóc, thu ®-îc dung dÞch D vµ 8,12 gam chÊt r¾n E gåm 3 kim lo¹i. Cho chÊt r¾n E t¸c dông víi dung dÞch HCl d- th× thu ®-îc 0,672 lÝt khÝ H2 (®ktc). TÝnh nång ®é mol cña Cu(NO3)2 vµ AgNO3 trong dung dÞch C. 47. Cho 3,78 gam bét Al ph¶n øng võa ®ñ víi dung dÞch muèi XCl3 t¹o thµnh dung dÞch Y. Khèi l-îng chÊt tan trong dung dÞch Y gi¶m 4,06 gam so víi dung dÞch XCl3. X¸c ®Þnh c«ng thøc cña muèi XCl3.

Cho dung dÞch Y t¸c dông víi NaOH d-, sau ®ã sôc khÝ CO2 vµo cho ®Õn khi ph¶n øng kÕt thóc th× thu ®-îc m gam chÊt kÕt tña. ViÕt ph-¬ng tr×nh c¸c ph¶n øng vµ tÝnh m.

48. Cã mét dung dÞch muèi clorua kim lo¹i. Cho mét tÊm Fe nÆng 10 gam vµo 100 ml dung dÞch trªn; ph¶n øng xong khèi l-îng tÊm kim lo¹i lµ 10,1 gam. L¹i bá mét tÊm Ca®imi Cd 10 gam vµo 100 ml dung dÞch míi muèi clorua kim lo¹i trªn; ph¶n øng xong, khèi l-îng tÊm kim lo¹i lµ 9,4 gam. a. ViÕt ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra. b. §Þnh tªn clorua kim lo¹i, biÕt r»ng nguyªn tö khèi kim lo¹i nhá h¬n 96 ®vC. c. Nång ®é mol dung dÞch muèi clorua kim lo¹i.

49. Cho 15,28 gam hçn hîp A gåm Cu vµ Fe vµo 1,1 lÝt dung dÞch Fe2(SO4)3 0,2M. Ph¶n øng kÕt thóc thu ®-îc dung dÞch X vµ 1,92 gam chÊt r¾n B. Cho B vµo dung dÞch H2 SO4 lo·ng kh«ng thÊy cã khÝ bay ra.

1.TÝnh khèi l-îng cña Fe vµ Cu trong 15,28 gam hçn hîp A. 2. Dung dÞch X ph¶n øng ®ñ víi 200ml dung dÞch KMnO4 trong H2SO4. TÝnh nång ®é mol/lÝt cña dung dÞch KMnO4.

D¹ng 4. ph¶n øng nhiÖt nh«m I. C¬ së lÝ thuyÕt- Ph¶n øng nhiÖt nh«m Ph¶n øng nhiÖt nh«m: Lµ ph¶n øng cña nh«m víi c¸c oxit kim lo¹i kÐm ho¹t ®éng h¬n nh«m ë nhiÖt ®é cao.

Ph-¬ng tr×nh ph¶n øng: 2Al + Fe2O3 8Al + 3Fe3O4 t

t

o

t

o

o

Al2O3 + 2Fe 4Al2O3 + 9Fe

2yAl + 3FexOy yAl2O3 + 3xFe * NÕu ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn (hoÆc hiÖu suÊt ph¶n øng lµ 100%): Ba tr-êng hîp cã thÓ x¶y ra. võa ®ñ: S¶n phÈm gåm Al2O3, Fe. Al + S¾t oxit

d- Al: S¶n phÈm gåm Al2O3, Fe vµ Al d-

d- s¾t oxit: S¶n phÈm gåm Al2O3, Fe vµ s¾t oxit d-. * NÕu ph¶n øng x¶y ra kh«ng hoµn toµn: S¶n phÈm gåm Al2O3, Fe, Al vµ s¾t oxit.

Hoµ tan s¶n phÈm b»ng dung dÞch kiÒm d- (vÝ dô NaOH): Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 Hoµ tan s¶n phÈm b»ng dung dÞch axit d- (vÝ dô 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

NhËn xÐt: * Cïng mét l-îng nh«m, hoµ tan trong dung dÞch axit hoÆc kiÒm thÓ tÝch H2 (hoÆc sè mol) thu ®-îc lµ nh- nhau. * S¶n phÈm ®em hoµ tan trong dung dÞch kiÒm d-: Tan: Al2O3 vµ Al (cã khÝ H2).

Kh«ng tan: Fe, s¾t oxit. * S¶n phÈm ®em hoµ tan trong dung dÞch axit th«ng th-êng (HCl, H2SO4 lo·ng): Tan, cã khÝ H2: Fe, Al. Tan, kh«ng cã khÝ tho¸t ra: Al2O3, s¾t oxit.

Chó ý: -Ph¶n øng nhiÖt nh«m th-êng ®-îc tiÕn hµnh trong ®iÒu kiÖn kh«ng cã kh«ng khÝ, nÕu cã kh«ng khÝ, s¶n phÈm ph¶n øng lµ Fe vµ Al ë tr¹ng th¸i nãng ch¶y sÏ ph¶n øng víi oxi cña kh«ng khÝ, ta kh«ng thÓ x¸c ®Þnh chÝnh x¸c l-îng s¾t t¹o ra vµ l-îng nh«m cßn d-.

-Hçn hîp sau ph¶n øng cã thÓ chia thµnh c¸c phÇn ®Òu nhau hoÆc kh«ng ®Òu nhau tuú theo tõng bµi ra cô thÓ, cÇn ®äc kÜ ®Çu bµi ®Ó tr¸nh nhÇm lÉn.

II. Mét sè vÝ dô vÒ to¸n nhiÖt nh«m: VÝ dô 1: §èt nãng mét hçn hîp bét gåm Al vµ Fe3O4 trong m«i tr-êng kh«ng cã kh«ng khÝ. Nh÷ng chÊt cßn l¹i sau ph¶n øng nÕu cho t¸c dông víi dung dÞch NaOH d-, sÏ thu ®-îc 6,72 lÝt khÝ hi®ro (®o ë ®ktc). NÕu cho t¸c dông víi dung dÞch HCl d-, sÏ thu ®-îc 26,88 lÝt khÝ hi®ro (®o ë ®ktc). a. Gi¶i thÝch c¸c thÝ nghiÖm, viÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng. b. TÝnh thµnh phÇn phÇn tr¨m cña tõng chÊt trong hçn hîp ban ®Çu.

Gi¶i: -Sè mol H2 thu ®-îc trong TN1:

26,88 6,72 = 0,3 mol. -Sè mol H2 thu ®-îc trong TN2: = 1,2 mol.

22,4 22,4

a) C¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng: o

8Al + 3Fe3O4 t 4Al2O3 + 9Fe (1) (mol) 0,8 0,3 0,9 Tuy nhiÖt ®é cao nh-ng Fe sinh ra vµ Al d- kh«ng bÞ oxi ho¸ v× kh«ng cã kh«ng khÝ. Al cßn d-, vËy Fe3O4 hÕt. S¶n phÈm ph¶n øng cã Fe, Al2O3 vµ Al cßn d-.

131 15

Hoµ tan s¶n phÈm ph¶n øng trong dung dÞch NaOH d-, ph-¬ng tr×nh ph¶n øng: 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 (2) (mol) 0,2 0,3 Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O (3) Hoµ tan s¶n phÈm trong dung dÞch 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) Sè gam mçi chÊt trong hçn hîp ®Çu: Theo ph-¬ng tr×nh (2) Sè mol Al (d-) =

2 2  sè mol H2 =  0,3 = 0,2 mol.

3 3

Theo ph-¬ng tr×nh (4) Sè mol H2 (do Al sinh ra) = 0,3 mol.

Theo p.tr×nh (5) Sè mol H2 (do Fe sinh ra) = Sè mol Fe =1,2  0,3 = 0,9 mol.

1 1  sè mol Fe =  0,9 = 0,3 mol.

3 3 8 8 Theo ph-¬ng tr×nh (1) Sè mol Al (ph¶n øng) =  sè mol Fe =  0,9 = 0,8 mol.

9 9 Sè gam Al trong hçn hîp ®Çu: 27  (0,8 + 0,2) = 27 gam (Al).

Sè gam Fe3O4 trong hçn hîp ®Çu: 232  0,3 = 69,6 gam (Fe3O4).

Theo ph-¬ng tr×nh (1) Sè mol Fe3O4 =

Khèi l-îng hçn hîp ban ®Çu: 27 + 69,6 = 96,6 gam. %Al =

27  100 = 27,95 % 96,6

%Fe3O4 = 100  27,95 = 72,05% VÝ dô 2. Trén 2,7 gam Al vµo 20 gam hçn hîp Fe2O3 vµ Fe3O4 råi tiÕn hµnh ph¶n øng nhiÖt nh«m ®-îc hçn hîp A. Hoµ tan A trong HNO3 thÊy tho¸t ra 0,36 mol NO2 lµ s¶n phÈm duy nhÊt. X¸c ®Þnh khèi l-îng cña c¸c oxit cã trong hçn hîp.

Gi¶i. §èi víi bµi to¸n nµy nÕu gi¶i theo ph-¬ng ph¸p th«ng th-êng sÏ cho rÊt nhiÒu c¸c tr-êng hîp x¶y ra. Bµi to¸n nµy ta nªn ¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn electron th× bµi to¸n tr¬ nªn ®¬n gi¶n h¬n. *NhËn thÊy: (Fe2O3, Fe3O4) hçn hîp A (Fe3+, Al3+) Theo gi¶ thuyÕt ta cã nAl = 0,1 mol, gäi sè mol cña Fe3O4 trong hçn hîp lµ a mol Trong c¸c qu¸ tr×nh trªn ta cã c¸c qu¸ tr×nh cho vµ nhËn electron x¶y ra 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 ¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn electron ta cã 0,3 + a = 0,36 vËy a = 0.06 mol.

VÝ dô 3: Hoµ tan hoµn toµn mét l-îng oxit FeXOy b»ng H2SO4 ®Æc nãng, thu ®-îc 2,24 lÝt SO2 (ë ®ktc), phÇn dung dÞch chøa 120 gam mét lo¹i muèi s¾t duy nhÊt.

1) X¸c ®Þnh c«ng thøc cña oxit s¾t trªn.

2) Trén 10,8 gam bét Al víi 34,8 gam bét FeXOy ë trªn råi tiÕn hµnh ph¶n øng nhiÖt nh«m. Gi¶ sö chØ x¶y ra ph¶n øng khö FeXOy thµnh Fe. Hoµ tan hoµn toµn hçn hîp chÊt r¾n sau ph¶n øng b»ng dung dÞch H2SO4 20% (d = 1,14 g/ml) th× thu ®-îc 10,752 lÝt H2 (ë ®ktc). a) TÝnh hiÖu suÊt cña ph¶n øng nhiÖt nh«m. b) TÝnh thÓ tÝch tèi thiÓu dung dÞch H2SO4 20% ®· dïng.

Gi¶i: 1) X¸c ®Þnh c«ng thøc cña oxit s¾t: TÝnh: Sè mol SO2 =

2,24 = 0,1 mol.

22,4

Sè mol Fe2(SO4)3 =

120 = 0,3 mol.

400

Ph¶n øng hoµ tan s¾t oxit: (mol) 2FexOy + (6x2y)H2SO4 = xFe2(SO4)3 + (3x2y)SO2 + (6x2y)H2O (1) Theo p.t.p.ø x (3x2y) Theo bµi 0,3 0,1 4 y (3x  2 y ) x = , rót ra = . x 3 0,1 0,3

Theo p.t (1) ta cã tØ lÖ thøc:

VËy CTPT cña s¾t oxit lµ Fe3O4.

2. a) HiÖu suÊt ph¶n øng nhiÖt nh«m: 10,8 = 0,4 mol.

27 34,8 10,752 Sè mol Fe3O4 = = 0,15 mol; sè mol H2 = = 0,48 mol.

232 22,4

TÝnh: Sè mol Al =

V× tØ lÖ: Sè mol Al : Sè mol Fe3O4 = 0,4 : 0,15 = 8 : 3, l-îng c¸c chÊt ®óng víi tØ lÖ ph¶n øng, do ®ã muèn tÝnh hiÖu suÊt ph¶n øng theo Al hay Fe3O4 ®Òu ®-îc.

Gäi sè mol Al tham gia ph¶n øng lµ x, ta cã: (mol) Tr-íc p.øng Tham gia p.ø Sau p.øng

8Al 0,4

+

(0,4  x)

(0,15  + H2SO4

9 x 8

4Al2O4

+

9Fe

(mol) (0,15  Al2O3

= FeSO4

(2)

x 2

9 x 8

+ H2 

3 (0,4x) 2

(4)

3 (0,4x) 2

+ 4H2SO4 = FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O 3 x) 8

(3)

9 x 8

9 x 8

(0,4x) Fe3O4

3 x) 8

+ 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2

2Al (mol)

o

3 x 8

x

Fe (mol)

t

3Fe3O4 0,15

(5)

3 8

4(0,15 x)

+ 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O

(6)

131 16

(mol)

x 2

3

x 2

9 3 x + (0,4x) = 0,48  x = 0,32.

8 2 0,32 VËy hiÖu suÊt ph¶n øng nhiÖt nh«m: h =  100 = 80% 0,4

Theo p.t (3,4) ta cã:

b) TÝnh thÓ tÝch dung dÞch H2SO4 20%: Theo ph-¬ng tr×nh (3, 4, 5, 6), thay x = 0,32 ta cã: +Sè mol H2SO4 = 0,36 + 0,48 + 0,12 + 0,12 = 1,08 mol. +Khèi l-îng 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. C¸c bµi tËp ¸p dông 1. LÊy mét hçn hîp bét nh«m vµ s¾t (III) oxit ®em thùc hiÖn ph¶n øng nhiÖt nh«m ë n¬i kh«ng cã kh«ng khÝ. Hçn hîp thu ®-îc sau ph¶n øng ®-îc chia lµm hai phÇn ®Òu nhau.

Cho phÇn 1 vµo dung dÞch NaOH lÊy d- th× thu ®-îc 6,72 lÝt khÝ hi®ro.

Hoµ tan hÕt phÇn 2 vµo dung dÞch HCl th× thu ®-îc 15,68 lÝt hi®ro. C¸c thÓ tÝch ®o ë ®ktc, c¸c ph¶n øng ®-îc thùc hiÖn hoµn toµn. a. Gi¶i thÝch c¸c thÝ nghiÖm, viÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng. b. TÝnh khèi l-îng tõng chÊt trong hçn hîp ban ®Çu.

2. Khi nung m gam hçn hîp A gåm Al vµ Fe3O4 ng-êi ta thu ®-îc chÊt r¾n B. Chia chÊt r¾n B thµnh 2 phÇn b»ng nhau. PhÇn thø nhÊt cho t¸c dông víi dung dÞch H2SO4 lo·ng cã d- th× thu ®-îc 9,846 lÝt khÝ ®o ë 1,5 atm vµ 27OC. PhÇn thø hai cho t¸c dông víi dung dÞch NaOH d- th× thu ®-îc 2,461 lÝt khÝ còng ë 1,5 atm vµ 27OC. Cho r»ng hiÖu suÊt cña ph¶n øng nhiÖt nh«m lµ 100%. H·y: a. X¸c ®Þnh khèi l-îng m. b. TÝnh thµnh phÇn phÇn tr¨m cña B. c. TÝnh thÓ tÝch dung dÞch H2SO4 1,0 M cÇn thiÕt ®Ó hoµ tan hÕt 1/2B. 3. Cho hçn hîp gåm nh«m vµ s¾t (III) oxit. Thùc hiÖn ph¶n øng nhiÖt nh«m hçn hîp ®ã trong ®iÒu kiÖn kh«ng cã kh«ng khÝ. Chia hçn hîp thu ®-îc sau ph¶n øng (®· trén ®Òu) thµnh hai phÇn. PhÇn 1 t¸c dông võa ®ñ víi 100 ml dung dÞch NaOH 1M, thu ®-îc dung dÞch A vµ cÆn r¾n D. PhÇn 2 t¸c dông võa ®ñ víi 1,12 lÝt dung dÞch HCl 1M nhËn ®-îc dung dÞch B vµ ®ång thêi thu ®-îc 2,4 lÝt khÝ H2 (®o ë 19,5OC vµ 2 atm). BiÕt r»ng hiÖu suÊt c¸c ph¶n øng ®Òu lµ 100%. a. TÝnh khèi l-îng s¾t t¹o thµnh trong ph¶n øng nhiÖt nh«m. b. X¸c ®Þnh khèi l-îng cÆn r¾n D. c. X¸c ®Þnh khèi l-îng vµ thµnh phÇn % khèi l-îng cña hçn hîp ban ®Çu.

4.Khö hoµn toµn 11,6 gam mét oxit s¾t b»ng CO. Khèi l-îng s¾t kim lo¹i thu ®-îc Ýt h¬n khèi l-îng oxit lµ 3,2 gam. a. T×m c«ng thøc cña oxit s¾t. b. Cho khÝ CO2 thu ®-îc trong ph¶n øng khö oxit s¾t hÊp thô hoµn toµn vµo 175ml dung dÞch NaOH 2 mol/l. TÝnh khèi l-îng muèi t¹o thµnh . c. Trén 10,44 gam oxit s¾t ë trªn víi 4,05 gam bét nh«m kim lo¹i råi tiÕn hµnh ph¶n øng nhiÖt nh«m (kh«ng cã mÆt kh«ng khÝ). Sau khi kÕt thóc thÝ nghiÖm, lÊy chÊt r¾n thu ®-îc cho t¸c dông víi dung dÞch NaOH d- thÊy tho¸t ra 1,68lÝt H2 (®o ë ®ktc) TÝnh hiÖu suÊt ph¶n øng nhiÖt nh«m.

5. LÊy mét hçn hîp bét nh«m vµ s¾t (III) oxit ®em thùc hiÖn ph¶n øng nhiÖt nh«m ë n¬i kh«ng cã kh«ng khÝ. §Ó nguéi hçn hîp thu ®-îc sau ph¶n øng, nghiÒn nhá, trén ®Òu råi chia hçn hîp ®ã thµnh hai phÇn cã khèi l-îng kh¸c nhau.

Cho phÇn 1 vµo dung dÞch NaOH lÊy d- th× thu ®-îc 8,96 lÝt hi®ro vµ chÊt r¾n kh«ng tan trong dung dÞch NaOH cã khèi l-îng b»ng 44,8% khèi l-îng cña phÇn 1.

Hoµ tan hÕt phÇn 2 vµo dung dÞch HCl th× thu ®-îc 26,88 lÝt hi®ro. C¸c thÓ tÝch ®o ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn, c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn. a. TÝnh khèi l-îng phÇn 1 vµ phÇn 2. b. TÝnh khèi l-îng tõng chÊt trong hçn hîp ban ®Çu.

6. LÊy mét hçn hîp bét nh«m vµ Fe3O4 ®em thùc hiÖn ph¶n øng nhiÖt nh«m ë n¬i kh«ng cã kh«ng khÝ. §Ó nguéi hçn hîp thu ®-îc sau ph¶n øng, nghiÒn nhá, trén ®Òu råi chia hçn hîp ®ã thµnh hai phÇn;khèi l-îng cña phÇn 1 b»ng 75% khèi l-îng cña phÇn 2.

Cho phÇn 1 vµo dung dÞch NaOH d- th× thu ®-îc 7,56 lÝt hi®ro. Hoµ tan hÕt phÇn 2 vµo dung dÞch HCl th× thu ®-îc 25,2 lÝt hi®ro. C¸c thÓ tÝch ®o ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn, c¸c ph¶n øng ®Òu hoµn toµn. a. TÝnh khèi l-îng phÇn 1 vµ phÇn 2. b. TÝnh khèi l-îng tõng chÊt trong hçn hîp ban ®Çu.

7. Cho hçn hîp A cã khèi l-îng m gam gåm bét Al vµ s¾t oxit FexOy. TiÕn hµnh ph¶n øng nhiÖt nh«m hçn hîp A trong ®iÒu kiÖn kh«ng cã kh«ng khÝ, ®-îc hçn hîp B. NghiÒn nhá, trén ®Òu B råi chia thµnh hai phÇn. PhÇn 1 cã khèi l-îng 14,49 gam ®-îc hoµ tan hÕt trong dung dÞch HNO3 ®un nãng, ®-îc dung dÞch C vµ 3,696 lÝt khÝ NO duy nhÊt (®ktc). Cho phÇn 2 t¸c dông víi l-îng d- dung dÞch NaOH ®un nãng thÊy gi¶i phãng 0,336 lÝt khÝ H2 (®ktc) vµ cßn l¹i 2,52 gam chÊt r¾n. C¸c ph¶n øng ®Òu x¶y ra hoµn toµn.

1. ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra.

2. X¸c ®Þnh c«ng thøc s¾t oxit vµ tÝnh m.

8-TiÕn hµnh ph¶n øng nhiÖt nh«m hçn hîp X gåm Al vµ Fe3O4 (hiÖu suÊt 100%) th× thu ®-îc hçn hîp Y. L-îng dung dÞch xót tèi ®a ®Ó ph¶n øng víi Y lµ 100 ml nång ®é 0,8M vµ khi ®ã thu ®-îc 806,4 ml khÝ H2 (®ktc). TÝnh sè mol mçi chÊt trong hçn hîp X. 9-Hçn hîp A gåm 0,56 gam Fe vµ 16 gam Fe2O3. Trén A víi n (mol) bét nh«m råi nung ë nhiÖt ®é cao (kh«ng cã kh«ng khÝ) thu ®-îc hçn hîp D. NÕu cho D tan trong dung dÞch H2SO4 lo·ng (d-) th× thu ®-îc a (lÝt) khÝ, nh-ng cho D t¸c dông víi NaOH (d-) th× thÓ tÝch khÝ thu ®-îc 0,25a (lÝt) trong cïng ®iÒu kiÖn.

1. ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng.

2. Hái khèi l-îng cña nh«m cã gi¸ trÞ trong kho¶ng nµo nÕu ph¶n øng nhiÖt nh«m chØ t¹o ra Fe. 10- Khi nung hçn hîp A gåm Al, Fe2O3 ®-îc hçn hîp B (gi¶ thiÕt hiÖu suÊt 100%). Cã thÓ chia hçn hîp B thµnh hai phÇn hoµn toµn gièng nhau.

Hoµ tan mét phÇn trong dung dÞch H2SO4 lo·ng, thu ®-îc 1,12 lÝt khÝ ë ®ktc. PhÇn cßn l¹i hoµ tan trong dung dÞch NaOH d- th× l-îng chÊt r¾n kh«ng tan lµ 4,4 gam. a. ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra. b. X¸c ®Þnh khèi l-îng c¸c chÊt trong c¸c hçn hîp A, B. (§H Th¸i Nguyªn-92) 11*. Trén ®Òu a gam bét Al víi x gam bét Fe3O4 ®-îc hçn hîp A. Sau khi thùc hiÖn ph¶n øng nhiÖt nh«m xong, thu ®-îc chÊt r¾n B. Cho B t¸c dông hÕt víi dung dÞch H2SO4 lo·ng, thu ®-îc V lÝt khÝ (®ktc). ThiÕt lËp biÓu thøc tÝnh x theo V, a. ¸p dông: a = 2,835 gam ; V = 2,805 lÝt.

D¹ng 5. Ph¶n øng ®iÖn ph©n.

I. C¬ së lý thuyÕt.

I- §Þnh nghÜa: §iÖn ph©n lµ qu¸ tr×nh oxi ho¸-khö x¶y ra trªn bÒ mÆt c¸c ®iÖn cùc khi cho dßng ®iÖn mét chiÒu ®i qua dung dÞch chÊt ®iÖn li hoÆc chÊt ®iÖn li ë tr¹ng th¸i nãng ch¶y.

131 17

VÝ dô: §iÖn ph©n NaCl nãng ch¶y ®iÒu chÕ Na. ®.p n.c

2NaCl 2Na + Cl2 §iÖn cùc: Lµ thanh kim lo¹i hoÆc c¸c vËt dÉn ®iÖn kh¸c (nh- cacbon (graphit)), nhê nã, c¸c electron chuyÓn tõ dung dÞch trong b×nh ®iÖn ph©n vµo m¹ch ®iÖn hoÆc ng-îc l¹i, chuyÓn tõ m¹ch ®iÖn vµo dung dÞch. §iÖn cùc nèi víi cùc ©m () cña nguån ngoµi ®-îc gäi lµ cat«t; kÝ hiÖu lµ cùc (). §iÖn cùc nèi víi cùc d-¬ng (+) cña nguån ngoµi ®-îc gäi lµ an«t; kÝ hiÖu lµ cùc (+).

II-HiÖn t-îng ®iÖn ph©n Lµ hiÖn t-îng t¹i c¸c ®iÖn cùc anot vµ catot x¶y ra c¸c qu¸ tr×nh nh-êng vµ nhËn electron.

•Trªn bÒ mÆt cùc ©m (), catot, cation cña chÊt ®iÖn li ®Õn nhËn electron (tæng qu¸t: ChÊt oxi ho¸ ®Õn nhËn electron).

XÐt vÝ dô trªn: Na+ + 1e = Na VËy trªn catot x¶y ra sù khö, cã sù chuyÓn electron tõ ®iÖn cùc ®Õn cation chÊt ®iÖn li.

•Trªn bÒ mÆt cùc d-¬ng (+), anot, anion cña chÊt ®iÖn li ®Õn nh-êng electron (tæng qu¸t: ChÊt khö nh-êng electron).

Còng xÐt vÝ dô trªn: 2Cl  2e = Cl2 VËy trªn anot x¶y ra sù oxi ho¸, cã sù chuyÓn electron tõ anion cña chÊt ®iÖn li tíi bÒ mÆt ®iÖn cùc.

VÝ dô: §iÖn ph©n NaCl nãng ch¶y. n.c

NaCl Na+ + Cl + Na + 1e = Na 2Cl  2e = Cl2

2 1

T¹i cat«t(): T¹i an«t(+):

2Na+ + 2Cl hoÆc:

2NaCl

®.p n.c

®.p n.c

2Na + Cl2

2Na + Cl2

III-C¸c tr-êng hîp ®iÖn ph©n: A.§iÖn ph©n nãng ch¶y 1. §iÖn ph©n muèi nãng ch¶y ChØ ®iÖn ph©n muèi clorua.

Khi ®iÖn ph©n muèi sunfat, cacbonat do nhiÖt ®é nãng ch¶y cña c¸c muèi nµy cao. Muèi cacbonat bÞ nãng ch¶y tr-íc khi nãng ch¶y.

Muèi nitrat nhiÖt ®é ph©n huû thÊp nªn chóng bÞ ph©n huû tr-íc khi bÞ nãng ch¶y Mét sè muèi clorua AlCl3, ZnCl2…nhiÖt ®é nãng ch¶y s¸t víi nhiÖt ®é th¨ng hoa nªn k«gn ®iÖn ph©n nãng ch¶y ®-îc.

VÝ dô: ®iÖn ph©n muèi NaCl n/c. n.c

T¹i cat«t(): T¹i an«t(+):

2 1

NaCl Na+ + Cl + Na + 1e = Na 2Cl  2e = Cl2

2Na+ + 2Cl hoÆc:

®.p n.c

2Na + Cl2

®.p n.c

2NaCl 2Na + Cl2 2. §iÖn ph©n hi®roxit nãng ch¶y.

VÝ dô: §iÖn ph©n NaOH nãng ch¶y NaOHn/c Na+ + OHT¹i catot (-): Na+ T¹i anot (+): OH+ 4Na + 4e 4Na 4OHO2 + 2H2O + 4e P- ®iÖn ph©n: 4NaOH 4Na + O2 + 2H2O Chó ý: Ph-¬ng ph¸p nµy chØ ¸p dông cho c¸c kim lo¹i kiÒm v× c¸c hi®roxit cña c¸c kim loÞa kh¸c ë nhiÖt ®é cao ®Òu chuyÓn thµnh c¸c oxit t-¬ng øng.

3. §iÖn ph©n c¸c oxit nãng ch¶y.

C¸c oxit kiem lo¹i th-êng cã nhiÖt ®é nãng ch¶y rÊt cao nªn ng-êi ta kh«ng ®iÖn ph©n nãng ch¶y. Riªng víi oxit nh«m nhiÖt ®é nãng ch¶y 2050oC khi cã mÆt cña criolit Na3AlF6 lµm chÊt ch¶y th× nhiÖt ®é nãng ch¶y cña hçn hîp gi¶m xuèng cßn 900oC nªn cã thÎ ®iÖn ph©n nãng ch¶y.

Al2O3 n/c 2Al3+ + 3O2T¹i catot (-): Al3+ T¹i anot (+): O23+ 3+ 4Al + 12e 4Al 6O23O2 + 12e P- ®iÖn ph©n: 2Al2O3 4Al + 3O2 ( *Criolit lµm gi¶m nhiÖt ®é nãng ch¶y cña nh«m oxit vµ do cã sù ph©n li Na3[AlF6] = 3Na+ + [AlF6]3 lµm t¨ng ®é dÉn ®iÖn cña hçn hîp chÊt ®iÖn li. *Ng-êi ta cã ®-a ra mét c¬ chÕ cña sù ®iÖn ph©n, coi criolit lµ hçn hîp cña AlF3 vµ 3NaF: d.p 2NaF 2Na + F2 3Na + AlF3  3NaF + Al 6F2 + 2Al2O3  4AlF3 + 3O2 Do vËy nång ®é cña criolit trong thïng ®iÖn ph©n hÇu nh- kh«ng ®æi).

B. §iÖn ph©n dung dÞch n-íc: 1. Nguyªn t¾c: Khi ®iÖn ph©n dung dÞch n-íc, ngoµi c¸c ion cña chÊt ®iÖn ph©n cßn cã thÓ cã c¸c ion H+ vµ ion OH cña n-íc vµ b¶n th©n kim lo¹i lµm ®iÖn cùc tham gia c¸c qu¸ tr×nh oxi ho¸- khö ë ®iÖn cùc. Khi ®ã qu¸ tr×nh oxi ho¸-khö thùc tÕ x¶y ra phô thuéc vµo so s¸nh tÝnh oxi ho¸-khö m¹nh hay yÕu cña c¸c chÊt trong b×nh ®iÖn ph©n. Ta xÐt tr-êng hîp ®iÖn ph©n dung dÞch muèi víi ®iÖn cùc tr¬. a. Thø tù khö ë cat«t: Nãi chung, nÕu kim lo¹i cã tÝnh khö cµng yÕu th× cation kim lo¹i cã tÝnh oxi ho¸ cµng m¹nh vµ cµng dÔ bÞ khö. +Khi ®iÖn ph©n dung dÞch n-íc, th-êng nh÷ng kim lo¹i nµo ®øng sau nh«m sÏ tho¸t ra trªn cat«t (nh÷ng kim lo¹i ®øng sau nh«m th× bÞ ®iÖn ph©n trong dung dÞch do tÝnh khö cña ion kim lo¹i sau nh«m cã tÝnh oxi ho¸ m¹nh hoan n-íc) Mn+ + ne = M + (Sù khö ion H khã h¬n mét lo¹i cation kim lo¹i cã tÝnh oxi ho¸ yÕu h¬n nã lµ v× qu¸ tr×nh khö ion H3O+ trong dung dÞch n-íc x¶y ra nhiÒu giai ®o¹n phøc t¹p ®ßi hái tiªu thô n¨ng l-îng). +NÕu trong dung dÞch chÊt ®iÖn li cã cation cña kim lo¹i cã tÝnh khö m¹nh (tõ K+ ®Õn Al3+), nh÷ng cation nµy lµ nh÷ng chÊt oxi ho¸ yÕu, chóng khã bÞ khö h¬n c¸c ph©n tö n-íc. Thùc tÕ, ë cat«t chØ x¶y ra sù khö c¸c ph©n tö n-íc thµnh khÝ hi®ro vµ ion OH: 2H2O 2H+ + 2OH 2H+ + 2e = H2 2H2O + 2e = H2 + 2OH b. Thø tù oxi ho¸ ë an«t: Nãi chung, nh÷ng phi kim cã tÝnh oxi ho¸ cµng yÕu th× anion cña nã cã tÝnh khö cµng m¹nh vµ cµng dÔ bÞ oxi ho¸.

Th-êng khi ®iÖn ph©n dung dÞch n-íc, thø tù phãng ®iÖn cña c¸c anion nh- sau:

131 18

+NÕu trong dung dÞch chÊt ®iÖn li cã anion gèc axit kh«ng cã oxi (S2, I, Br, Cl...). Nh÷ng ion nµy dÔ bÞ oxi ho¸ h¬n so víi ph©n tö n-íc. Thùc tÕ trªn an«t chØ x¶y ra sù oxi ho¸ c¸c ion nµy thµnh nguyªn tö (ph©n tö) tù do: 2X - 2e = X2 + NÕu trong dung dÞch chÊt ®iÖn li cã anion gèc axit cã oxi (SO42, NO3...), nh÷ng anion nµy khã bÞ oxi ho¸ h¬n c¸c ph©n tö n-íc. Do vËy trªn an«t chØ x¶y ra sù oxi ho¸ c¸c ph©n tö n-íc t¹o ra khÝ oxi vµ ion H+: 4H2O 4H+ + 4OH 4OH = O2 + 2H2O + 4e 2H2O = O2 + 4H+ + 4e 2. C¸c tr-êng hîp cô thÓ: a. §iÖn ph©n dung dÞch muèi cña axit kh«ng cã oxi (HCl, HBr...) víi c¸c kim lo¹i tõ nh«m trë vÒ tr-íc (Al3+, Mg2+, Na+, Ca2+, K+).

VÝ dô: §iÖn ph©n dung dÞch NaCl cã mµng ng¨n.

NaCl = Na+ + Cl H2 O H+ + OH 1 T¹i cat«t(): 2H2O + 2e = H2 + 2OH T¹i an«t(+): 1 2Cl  2e = Cl2 Ph-¬ng tr×nh ion:

2Cl + 2H2O

®.p m n

2OH + H2 + Cl2

®.p m n

2NaOH + H2 + Cl2 P. tr×nh ph©n tö: 2NaCl + 2H2O NÕu kh«ng cã mµng ng¨n Cl2 t¸c dông víi NaOH t¹o thµnh n-íc Javen: 2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O b. §iÖn ph©n dung dÞch muèi cña axit kh«ng cã oxi (HCl, HBr...) víi c¸c kim lo¹i tõ sau nh«m. VÝ dô: +§iÖn ph©n dung dÞch CuCl2.

CuCl2 = Cu2+ + 2Cl H2 O H+ + OH 1 T¹i cat«t(): Cu2+ + 2e = Cu T¹i an«t(+): 1 2Cl  2e = Cl2 ®.p Ph-¬ng tr×nh 2+  Cu + 2Cl Cu + Cl2 ion: ®.p P. tr×nh ph©n tö: CuCl2 Cu + Cl2 +§iÖn ph©n dung dÞch axit kh«ng chøa oxi (HCl, HBr...).

HCl = H+ + Cl H2 O H+ + OH T¹i cat«t(-): 1 2H+ + 2e = H2 T¹i an«t(+): 1 2Cl  2e = Cl2 ®.p Ph-¬ng tr×nh +  2H + 2Cl H2  + ion: Cl2 ®.p P. tr×nh ph©n tö: 2HCl H2 + Cl2 c. §iÖn ph©n dung dÞch muèi cña axit cã oxi (H2SO4, HNO3...) víi c¸c kim lo¹i tõ sau nh«m.

VÝ dô: §iÖn ph©n dung dÞch CuSO4.

CuSO4 = Cu2+ + SO42 H2 O H+ + OH 2 T¹i cat«t(): Cu2+ + 2e = Cu T¹i an«t(+): 1 2H2O  4e = O2 + 4H+ ®.p.dd Ph-¬ng tr×nh 2+ 2Cu + 2H 2Cu + O2 + 4H+ 2O ion: ®.p.dd P. tr×nh ph©n tö: 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4 (Khi ®iÖn ph©n dung dÞch FeSO4 , t¹i an«t 2H2O - 4e = O2 + 4H+ , O2 tho¸t ra trong m«i tr-êng H+ sÏ oxi ho¸ Fe2+ t¹o ra Fe3+ : 4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O) d. §iÖn ph©n n-íc: +§iÖn ph©n dung dÞch muèi cña c¸c axit cã oxi (H2SO4, HNO3...) víi c¸c kim lo¹i tõ nh«m trë vÒ tr-íc (K+, Na+, Ca2+...): VÝ dô: §iÖn ph©n dung dÞch Na2SO4: Na2SO4 = 2Na+ + SO42 H2 O H+ + OH 2  2H2O + 2e = H2+ 2OH T¹i cat«t(): T¹i an«t(+): 1  2H2O  4e = O2 + 4H+ ®.p.dd

P. tr×nh ®iÖn ph©n:

2H2O

(Na2SO4)

2H2 + O2

( Trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n, nång ®é ion H3O+ ë khu vùc an«t t¨ng vµ nång ®é OH t¨ng ë khu vùc cat«t. Do ®ã, ë khu vùc an«t cã ph¶n øng axit cßn ë khu vùc cat«t cã ph¶n øng kiÒm). +§iÖn ph©n dung dÞch c¸c axit cã oxi ( vÝ dô H2SO4 lo·ng...): H2SO4 = 2H+ + SO42 H2 O H+ + OH 2  2H+ + 2e = H2 T¹i cat«t(): T¹i an«t(+): 1  2H2O  4e = O2 + 4H+ ®.p.dd

P. tr×nh ®iÖn ph©n:

2H2O

(H2SO4)

2H2 + O2

+§iÖn ph©n dung dÞch kiÒm (NaOH, KOH...): NaOH = Na+ + OH H2 O H+ + OH 2 T¹i cat«t(): 2H2O + 2e = H2 + 2OH T¹i an«t(+): 1 4OH  4e = O2 + 2H2O

131 19

®.p.dd

P. tr×nh ®iÖn ph©n:

2H2O

(NaOH)

2H2 + O2

*Trong c¸c tr-êng hîp ®iÖn ph©n dung dÞch muèi Na2SO4, axit H2SO4, baz¬ kiÒm NaOH... b¶n chÊt lµ sù ®iÖn ph©n n-íc. Khi ®ã muèi, axit, kiÒm chØ ®ãng vai trß chÊt dÉn ®iÖn. L-îng chÊt (sè mol) c¸c chÊt trong dung dÞch kh«ng thay ®æi (nång ®é c¸c chÊt t¨ng dÇn do n-íc bÞ ®iÖn ph©n, thÓ tÝch dung dÞch gi¶m).

(Chó ý:-Trong dung dÞch ®iÖn li nÕu cã ion F vµ n-íc th× H2O sÏ bÞ ®iÖn ph©n.

-NÕu cã ion R-COO khi bÞ ®iÖn ph©n: 2R-COO  2e = R-R + 2CO2 ).

3.§iÖn ph©n hçn hîp +NÕu trong dung dÞch chÊt ®iÖn li cã chøa nhiÒu ion cña nh÷ng kim lo¹i kh¸c nhau (cã nång ®é mol b»ng nhau) th× ë cat«t sÏ xÈy ra sù khö nh÷ng ion kim lo¹i nµy theo tr×nh tù sau: Ion kim lo¹i nµo cã tÝnh oxi ho¸ m¹nh h¬n (®øng sau trong d·y thÕ ®iÖn ho¸) sÏ bÞ khö tr-íc. + NÕu trong dung dÞch chÊt ®iÖn li cã nh÷ng anion gèc axit kh¸c nhau cïng kh«ng chøa oxi nh-: Br, Cl, S2, I (cã cïng nång ®é mol) th× anion nµo cã tÝnh khö m¹nh h¬n sÏ bÞ oxi ho¸ tr-íc. Trªn an«t sÏ x¶y ra sù oxi ho¸ nh÷ng anion trªn theo tr×nh tù: S2, I , Br, Cl.

Chó ý: Khi ®iÖn ph©n ®ång thêi hçn hîp cña nhiÒu muèi trong dung dÞch n-íc mét c¸ch t-¬ng ®èi ta dù vµo thÕ ®iÖn cùc: * ë catot nÕu E0 cña cÆp nµo lín h¬n d¹ng oxi ho¸ cña nã sÏ nhËn ®iÖn tö tr-íc tiªn hÕt ion ®ã råi ®Õn c¸c ion cã E0 bÐ h¬n tiÕp theo.

VÝ dô: §iÖn ph©n dung dÞch chøa hçn hîp c¸c muèi KBr, FeCl3, CuCl2, FeCl2. H·y viÕt thø tù c¸c ph¶n øng x¶y ra t¹i c¸c ®iÖn cùc.

Ph-¬ng tr×nh ph©n li: KBr = K+ + Br FeCl3 = Fe3+ + 3Cl CuCl2 = Cu2+ + 2Cl FeCl2 = Fe2+ + 2Cl H2 O H+ + OH TÝnh oxi ho¸ cña c¸c ion kim lo¹i t¨ng K+

Fe2+

K Thø tù ®iÖn ph©n t¹i cat«t: (Cùc ©m) ®ång thêi víi sù khö n-íc

Cu2+

Fe Cu Fe3+ + 1e = Fe2+ Cu2+ + 2e = Cu Fe2+ + 2e = Fe 2H2O + 2e = H2 + 2OH

Fe3+ Fe2+

TÝnh khö cña c¸c anion gi¶m I Thø tù ®iÖn ph©n t¹i an«t: (Cùc d-¬ng)

Cl OH (cña H2O) 2Br 2e = Br2 2Cl 2e = Cl2 2H2O 4e = O2 + 4H+ 3. §iÖn ph©n víi an«t (d-¬ng cùc) tan §iÖn cùc tr¬: Lµ ®iÖn cùc chØ ®ãng vai trß chÊt dÉn ®iÖn, kh«ng tham gia cho nhËn electron (oxi ho¸-khö) trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n. §ã lµ ®iÖn cùc platin (Pt), cacbon (graphit) (C).

NÕu khi ®iÖn ph©n ta dïng an«t b»ng kim lo¹i hoÆc hîp kim th× lóc ®ã an«t bÞ tan dÇn do kim lo¹i bÞ oxi ho¸ thµnh ion kim lo¹i.

VÝ dô: Khi ®iÖn ph©n dung dÞch CuSO4 nÕu thay cùc d-¬ng (anot) tr¬ (Pt hay than ch×) b»ng b¶n ®ång th× s¶n phÈm cña sù ®iÖn ph©n sÏ kh¸c.

CuSO4 = Cu2+ + SO42 H2 O H+ + OH T¹i cat«t (): Cu2+ + 2e = Cu T¹i an«t (Cu) (+): Cu  2e = Cu2+ KÕt qu¶: Cu kim lo¹i kÕt tña ë cùc ©m (cat«t), khèi l-îng cat«t t¨ng, cùc d-¬ng (an«t) tan ra, khèi l-îng an«t gi¶m, nång ®é ion Cu2+ vµ SO42 trong dung dÞch kh«ng biÕn ®æi. KÕt qu¶ nh- lµ sù vËn chuyÓn Cu tõ anot sang catot.

Trong c«ng nghiÖp, ng-êi ta lîi dông tÝnh tan cña cùc d-¬ng khi ®iÖn ph©n ®Ó tinh chÕ c¸c kim lo¹i, nhÊt lµ ®ång vµ ®Ó m¹ kim lo¹i.

Ch¼ng h¹n muèn m¹ mét kim lo¹i lªn trªn mét vËt nµo ®ã, ng-êi ta ®Ó vËt ®ã ë cùc ©m (cat«t) råi ®iÖn ph©n dung dÞch muèi cña kim lo¹i víi cùc d-¬ng (an«t) lµm b»ng chÝnh kim lo¹i ®ã.

5.§Þnh l-îng trong ®iÖn ph©n C«ng thøc Faraday: m=

Br

1 A   It F n

hoÆc m =

1 A   It 96.500 n

Trong ®ã:

m - L-îng chÊt tho¸t ra ë ®iÖn cùc (gam).

F lµ h»ng sè Faraday (th-êng ®-îc lÊy trßn 96.500 C/mol).

A - Khèi l-îng mol (nguyªn tö, ph©n tö hoÆc ion). n - Sè electron trao ®æi.

I - C-êng ®é dßng ®iÖn (Ampe, A). t - Thêi gian ®iÖn ph©n (gi©y, s).

(TÝch sè It = Q lµ ®iÖn l-îng chuyÓn dêi qua b×nh ®iÖn ph©n, C (cul«ng)).

Khi thêi gian ®iÖn ph©n tÝnh b»ng giê (h): m=

1 A   It (h) 26,8 n

Khi cÇn tÝnh khèi l-îng cña hîp chÊt sinh ra hoÆc tham gia ph¶n øng khi ®iÖn ph©n, cÇn tÝnhkhèi l-îng cña ®¬n chÊt tr-íc theo c«ng thøc Faraday, sau ®ã tÝnh khèi l-îng hîp chÊt theo ph-¬ng tr×nh ®iÖn ph©n. ( F lµ h»ng sè Faraday: F = e  NA trong ®ã e lµ ®iÖn tÝch nguyªn tè: e = 1,6021892  1019C, NA lµ sè Av«ga®ro: NA = 6,022045  1023/mol F = 96.485 C/mol vµ th-êng ®-îc lÊy trßn lµ 96.500 C/mol. ý nghÜa: Sè Faraday lµ ®iÖn tÝch cña 1mol electron. Do ®ã, nÕu biÕt ®iÖn l-îng chuyÓn qua m¹ch, tÝnh ®-îc sè mol electron ®· chuyÓn dêi trong m¹ch.

Q ne = ).

96.500

131 20

VÝ dô: Cho dßng ®iÖn I = 0,5A qua b×nh ®iÖn ph©n chøa 200ml dung dÞch Cu(NO3)2 0,1M; c¸c ®iÖn cùc tr¬. a) TÝnh thÓ tÝch O2 thu ®-îc ë 27,3oC; 1atm. b) T×m nång ®é cña dung dÞch sau ®iÖn ph©n.

BiÕt thêi gian ®iÖn ph©n 10 phót. Coi hiÖu suÊt ®iÖn ph©n 100%. Kh«ng xÐt ph¶n øng phô.

Gi¶i: C¸c néi dung kh¸c, ®éc gi¶ tù gi¶i, chóng t«i chØ l-u ý phÇn tÝnh thÓ tÝch khÝ oxi.

Trªn an«t x¶y ra ph¶n øng: 2H2O 4e = O2 + 4H+ ¸p dông:

1 A   It 96.500 n 1 It m  nO2 = = 96.500 n A mO2 =

V× tÝnh sè mol O2 nªn cÇn dïng: (A = 32); n =4.

(NÕu dïng (A = 16); n = 2 th× míi tÝnh ra sè mol nguyªn tö oxi!)

1. (Tr-êng hîp chØ mét kim lo¹i bÞ khö) Hoµ tan hçn hîp A gåm kim lo¹i M vµ oxit MO cña kim lo¹i Êy (m chØ cã mét ho¸ trÞ) trong 2 lit HNO3 1M th× cã 4,48 lit (®ktc) No bay ra. §Ó trung hoµ l-äng axit d- trßn dung dÞch B thu ®-îc cÇn 2 lÝt dung dÞch NaOH 0,5 M, khi ®ã ta ®-îc dung dÞch C. a. TÝnh sè mol M vµ MO trong hçn hîp. b. ®iÖn ph©n dung dÞch C víi ®ienÑ cùc tr¬ trong thêi gian lµ 48 phót 15 gi©y th× thu ®-îc 11,52 kim lo¹i M bªn catot vµ 2,016 lÝt khÝ (®ktc) bªn anot. X¸c ®Þnh kim lo¹i M vµ c-êng ®é dßng ®iÖn. c. TÝnh thêi gain ®iÖn ph©n ®Ó mÊt hÕt M2+ . C-êng ®é dßng ®iÖn vÉn gi÷ nh- trªn. §S: nMO = 0,1, mol nM = 0,3 mol, I = 12A, t = 6433 s.

2. (Tr-êng hîp cã n-íc bÞ khö hoÆc oxi ho¸ ë c¸c ®iÖn cùc) Dïng mét l-îng thõa Ba ®Ó khö hÕt FeO cho ra chÊt r¾n A. A tan võa ®ñ trong 4 lÝt dung dÞch HCl 0,875 M ®ång thêi cã 22,4 lit khÝ H2 bay ra. a. TÝnh sè mol cña Ba vµ FeO ban ®Çu. b. §iÖn ph©n dung dÞch 2 muèi clorua nãi trªn (Vdd = 4 lÝt) víi anot b»ng Phân tích. TÝnh nång ®é c¸c ion Cl-, Fe2+, Ba2+ sau khi thu ®-îc 1,12 lÝt khÝ Clo bªn anot. TÝnh c-êng ®é dßng ®iÖn I biÕt r»ng ph¶I ®iÖn ph©n trong 500s ®Ó thu ®-îc l-îng clo nãi trªn. c. TÝnh thêi hian ®iÖn ph©n ®Ó mÊt hÕt Fe2+. Sau ®ã ng-êi ta tiÕp tôc ®iÖn ph©n víi c-êng ®é I nh- trªn cho tíi khi dung dÞch cã pH = 12 th× dõng l¹i. TÝnh thêi gian ®iÖn ph©n trong giai ®în nµy. §S: nFeO = 0,75 mol, nBa = 1 mol, nång ®é: Cl-, Fe2+, Ba2+ lµ: 0,85 M, 0,175M, 0,25M, I= 19,3A, t = 7500s, t = 200s.

3. TiÕn hµnh ®iÖn ph©n (víi ®iÖn cùc tr¬ cã mµng ng¨n xèp) mét dung dÞch chøa m gam hçn hîp CuSO4 vµ NaCl cho tíi khi n-íc b¾t ®Çu bÞ ®iÖn ph©n ë hai ®iÖn cùc th× dõng l¹i. ë anot thu ®-îc 0,448 lÝt khÝ (®ktc). Dung dÞch sau ®iÖn ph©n cã thÓ hoµ tan tèi ®a 0,68 gam Al2O3. a. TÝnh khèi l-äng m. b. TÝnh ®é t¨ng khèi l-îng ë catot trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n. c. TÝnh ®é gi¶m khèi l-îng cña dung dÞch trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n, gi¶ sö n-íc bay h¬i kh«ng ®¸ng kÓ.

4. a. ViÕt ph-¬ng tr×nh ph¶n øng ®iÖn ph©n dung dÞch NiSO4 víi an«t b»ng Ni. b. . ViÕt ph-¬ng tr×nh ph¶n øng ®iÖn ph©n dung dÞch KNO3 víi an«t b»ng Cu. 5. a. H·y nªu ý nghÜa cña sè Faraday ? b. Khi ®iÖn ph©n 500 ml dung dÞch CaI2 víi ®iÖn cùc platin cã mµng ng¨n, thu ®-îc 5,35.103 mol I2 . Hái cã bao nhiªu Faraday ®iÖn l-îng ®· ®i qua dung dÞch vµ pH cña dung dÞch thu ®-îc lµ bao nhiªu.

6-Hoµ tan 20g K2SO4 vµo 150g n-íc, thu ®-îc dung dÞch A. TiÕn hµnh ®iÖn ph©n dung dÞch A mét thêi gian. Sau khi ®iÖn ph©n khèi l-îng K2SO4 trong dung dÞch chiÕm 15% khèi l-îng cña dung dÞch. BiÕt l-îng n-íc bÞ bay h¬i lµ kh«ng ®¸ng kÓ. a)TÝnh thÓ tÝch khÝ tho¸t ra ë mçi ®iÖn cùc ®o ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn. b) TÝnh thÓ tÝch H2S (®ktc) cÇn dïng ®Ó ph¶n øng hÕt víi khÝ tho¸t ra ë anot.

7. Cho dßng ®iÖn 0,1A qua dung dÞch CuSO4 trong 50 phót 36 gi©y, thu ®-îc 0,1 gam Cu. Tõ d÷ kiÖn ®ã, h·y x¸c ®Þnh gi¸ trÞ cña sè Av«ga®r«.

8. M¾c nèi tiÕp c¸c b×nh ®iÖn ph©n sau ®©y: B×nh 1 ®ùng dung dÞch CuSO4, b×nh 2 ®ùng dung dÞch KCl (cã mµng ng¨n xèp), b×nh 3 ®ùng dung dÞch AgNO3. Hái sau khi ë cat«t b×nh 1 tho¸t ra 3,2 gam kim lo¹i th× ë c¸c ®iÖn cùc cßn l¹i tho¸t ra nh÷ng chÊt g×? Bao nhiªu gam (®èi víi chÊt r¾n) vµ bao nhiªu lÝt (ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn ®èi víi chÊt khÝ) biÕt r»ng sau khi ®iÖn ph©n trong c¸c dung dÞch vÉn cßn muèi vµ kh«ng dïng c«ng thøc cña ®Þnh luËt Faraday.

9. TÝnh thÓ tÝch dung dÞch NaOH 0,01M cÇn ®Ó t¸c dông võa hÕt víi 10 ml dung dÞch A chøa H2SO4 0,1M vµ CuSO4 0,05M. TÝnh thêi gian ®iÖn ph©n 100 ml dung dÞch A víi dong ®iÖn 0,05A ®Ó thu ®-îc 0,016 gam ®ång, biÕt hiÖu suÊt ®iÖn ph©n lµ 80%.

10. §iÖn ph©n 100 ml dung dÞch chøa Cu2+, Na+, ClO4 ë pH= 1, dïng ®Ön cùc platin. Sau khi ®iÖn ph©n mét thêi gian, thÊy khèi l-îng cat«t t¨ng 0,64 gam vµ dung dÞch cã mµu xanh rÊt nh¹t. a. ViÕt ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra khi ®iÖn ph©n. b. TÝnh nång ®é ion H+ trong dung dÞch sau khi ®iÖn ph©n (biÕt r»ng ion ClO4 kh«ng bÞ khö ë ®iÖn cùc vµ thÓ tÝch cña dung dÞch kh«ng thay ®æi trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n).

11. Ion Na+ cã bÞ khö hay kh«ng khi ng-êi ta thùc hiÖn nh÷ng ph¶n øng ho¸ häc sau: a-§iÖn ph©n NaCl nãng ch¶y. b-§iÖn ph©n dung dÞch NaCl. c-Dung dÞch NaOH t¸c dông víi dung dÞch HCl. 12. TiÕn hµnh ®iÖn ph©n (trong nh÷ng ®iÒu kiÖn thÝch hîp, dïng 2 ®iÖn cùc tr¬): a) NaOH nãng ch¶y, b) dung dÞch NaOH. H·y viÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra trªn c¸c ®iÖn cùc vµ ph-¬ng tr×nh biÓu diÔn sù ®iÖn ph©n cña c¸c tr-êng hîp ®ã.

13. ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng ®iÖn ph©n x¶y ra khi ®iÖn ph©n (víi ®iÖn cùc tr¬, mµng ng¨n xèp) dung dÞch chøa a mol CuSO 4 , b mol NaCl, trong 3 tr-êng hîp: b = 2a ; b < 2a ; b >2a.

14. ViÕt ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra khi ®iÖn ph©n hçn hîp dung dÞch gåm KCl, HCl, CuCl2 víi ®iÖn cùc tr¬, b×nh ®iÖn ph©n cã mµng ng¨n.

Trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n pH cña dung dÞch thay ®æi nh- thÕ nµo (t¨ng hay gi¶m)?.

15. ViÕt s¬ ®å vµ ph-¬ng tr×nh ph¶n øng ho¸ häc x¶y ra khi ®iÖn ph©n dung dÞch hçn hîp: CuSO4 , NaBr. Trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n pH cña dung dÞch thay ®æi thÕ nµo? BiÕt nång ®é mol/l cña CuSO4 vµ NaBr b»ng nhau.

18. TiÕn hµnh ®iÖn ph©n (víi ®iÖn cùc tr¬, mµng ng¨n xèp), dung dÞch chøa hçn hîp gåm: HCl 0,01M, CuCl2 0,1M vµ NaCl 0,1M. VÏ ®å thÞ biÓu diÔn sù biÕn thiªn pH cña dung dÞch theo thêi gian ®iÖn ph©n.

19-§iÖn ph©n 200ml dung dÞch CuSO4 víi c¸c ®iÖn cùc tr¬ dßng ®iÖn mét chiÒu I = 9,65A. Khi thÓ tÝch c¸c khÝ tho¸t ra ë c¶ 2 ®iÖn cùc ®Òu b»ng 1,12 lÝt (®ktc) th× ngõng ®iÖn ph©n. ViÕt ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra trªn c¸c ®iÖn cùc vµ ph-¬ng tr×nh biÓu diÔn sù ®iÖn ph©n. TÝnh khæi l-îng kim lo¹i sinh ra ë catot vµ thêi gian ®iÖn ph©n.

20-§iÖn ph©n 200ml dung dÞch cã chøa 12,5 gam tinh thÓ muèi ®ång sunfat ngËm n-íc trong b×nh ®iÖn ph©n víi c¸c ®iÖn cùc tr¬ ®Õn khi b¾t ®Çu cã khÝ tho¸t ra ë cat«t th× thÊy khèi l-îng cat«t t¨ng 3,2 gam. a) ViÕt ph-¬ng tr×nh ®Ó biÓu diÔn ph¶n øng ®iÖn ph©n dung dÞch CuSO4 vµ t×m c«ng thøc cña muèi ®ång sunfat ngËm n-íc. b) Tinh pH cña dung dÞch sau khi ®iÖn ph©n, gi¶ sö thÓ tÝch dung dÞch kh«ng thay ®æi trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n.

21. §iÖn ph©n 200 ml dung dÞch CuSO4 dïng hai ®iÖn cùc tr¬ vµ dßng ®iÖn mét chiÒu c-êng ®é dßng ®iÖn kh«ng ®æi 1 ampe. KÕt thóc ®iÖn ph©n khi ë cat«t b¾t ®Çu cã bät khÝ tho¸t ra. §Ó trung hoµ dung dÞch sau khi kÕt thóc ®iÖn ph©n ®· dïng võa ®ñ 50 ml dung dÞch NaOH 0,2M. BiÕt hiÖu suÊt ®iÖn ph©n lµ 100%. a. ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra trªn c¸c ®iÖn cùc vµ ph-¬ng tr×nh biÓu diÔn sù ®iÖn ph©n.

131 21

b. TÝnh thêi gian ®iÖn ph©n vµ nång ®é mol cña dung dÞch CuSO4.

22. §iÖn ph©n 250 ml dung dÞch AgNO3 dïng hai ®iÖn cùc tr¬ vµ dßng ®iÖn mét chiÒu c-êng ®é dßng ®iÖn kh«ng ®æi 1 ampe. KÕt thóc ®iÖn ph©n khi ë cat«t b¾t ®Çu cã bät khÝ tho¸t ra vµ ë an«t ®· cã V1 lÝt khÝ oxi (®ktc) tho¸t ra. §Ó trung hoµ dung dÞch sau khi ®iÖn ph©n ®· dïng võa ®ñ 60 ml dung dÞch NaOH 0,2M. BiÕt hiÖu suÊt ®iÖn ph©n lµ 100%. a. ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra trªn c¸c ®iÖn cùc vµ ph-¬ng tr×nh biÓu diÔn sù ®iÖn ph©n. TÝnh thêi gian ®iÖn ph©n. b. TÝnh thÓ tÝch oxi tho¸t ra ë an«t (V1) vµ nång ®é mol cña dung dÞch b¹c nitrat.

23. TiÕn hµnh ®iÖn ph©n (®iÖn cùc tr¬, mµng ng¨n xèp) 500 ml dung dÞch hçn hîp HCl 0,02M vµ NaCl 0,2M. Sau khi ë an«t tho¸t ra 0,448 lÝt khÝ th× ngõng ®iÖn ph©n. a. TÝnh pH cña dung dÞch tr-íc vµ sau ®iÖn ph©n. b. LÊy dung dÞch sau ®iÖn ph©n, trung hoµ b»ng dung dÞch HNO3 sau ®ã thªm l-îng d- AgNO3 vµo. TÝnh khèi l-îng kÕt tña thu ®-îc. c. NÕu thêi gian ®iÖn ph©n lµ 24 phót, hiÖu suÊt ®iÖn ph©n (kh«ng ®æi) b»ng 80% th× c-êng ®é dßng ®iÖn (kh«ng ®æi) ®· dïng lµ bao nhiªu? BiÕt khÝ ®o ë ®.k.t.c.

24. 13,0625 gam hçn hîp (X) gåm mét muèi clorua vµ hi®roxit cña cïng mét kim lo¹i kiÒm ®-îc hoµ tan vµo n-íc thµnh dung dÞch (A). §iÖn ph©n (cã v¸ch ng¨n, ®Ön cùc tr¬) dung dÞch (A) thu ®-îc 200 ml dung dÞch (B). Dung dÞch (B) chØ cßn mét chÊt tan vµ cã nång ®é lµ 6% (D = 1,05 g/ml). Cho biÕt 10 ml dung dÞch (B) ph¶n øng võa ®ñ víi 5 ml dung dÞch HCl 2,25M. a. X¸c ®Þnh c«ng thøc c¸c chÊt trong hçn hîp (X), tÝnh khèi l-îng mçi chÊt. b. TiÕp tôc ®iÖn ph©n dung dÞch (B) b»ng dßng ®iÖn 96,5A. TÝnh thêi gian ®iÖn ph©n ®Ó nång ®é dung dÞch thay ®æi 2%.

25. §iÖn ph©n 200 ml dung dÞch CuSO4, sau khi ®iÖn ph©n khèi l-îng cña dung dÞch gi¶m ®i 8 gam. MÆt kh¸c, ®Ó lµm kÕt tña hÕt l-îng CuSO4 cßn l¹i ch-a bÞ ®iÖn ph©n ph¶i dïng hÕt 1,12 lÝt H2S (ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn). TÝnh nång ®é phÇn tr¨m vµ nång ®é mol/l cña dung dÞch CuSO4 tr-íc khi ®iÖn ph©n. BiÕt tØ khèi cña dung dÞch nµy lµ 1,25 vµ trong khi ®iÖn ph©n l-îng n-íc mÊt ®i do ®un nãng lµ kh«ng ®¸ng kÓ.

26 .§iÖn ph©n 400 gam dung dÞch ®ång (II) sunfat 8% cho ®Õn khi khèi l-îng cña dung dÞch gi¶m bít 20,5 gam. TÝnh phÇn khèi l-îng cña hîp chÊt trong dung dÞch khi th«i ®iÖn ph©n vµ khèi l-îng cña c¸c chÊt tho¸t ra ë ®iÖn cùc tr¬.)

27. a. ViÕt c¸c qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n lÇn l-ît x¶y ra ë c¸c ®iÖn cùc khi ®iÖn ph©n dung dÞch chøa FeCl3, CuCl2 vµ HCl, biÕt thø tù thÕ ®iÖn ho¸ nh- sau: Fe3+/Fe2+ > Cu2+/Cu > 2H+/H2 > Fe2+/Fe . b. H·y viÕt s¬ ®å vµ ph-¬ng tr×nh ®iÖn ph©n x¶y ra khi ®iÖn ph©n dung dÞch CuSO4 víi hai ®iÖn cùc platin (Pt).

D¹ng 6. ph¶n øng khö t¹o ra nhiÒu s¶n phÈm.

1. Thæi mét luång khÝ CO qua hèn hîp gåm Fe vµ Fe2O3 nung nãng ®-îc mét chÊt khÝ B vµ hèn hîp D gåm Fe, FeO, Fe2O3 vµ Fe3O4. ChoB néi qua dung dÞch n-íc v«i trong d- thÊy t¹o ra 6 gam kÕt tña. Hoµ tan D b»ng H2SO4 ®Æc nãng thÊy r¹o ra 0,18 mol SO2, cßn dung dÞch E. C« c¹n dung dÞch Electron thu ®-îc 24 gam muèi khan. X¸c ®Þnh thµnh phÇn cña hçn hîp ban ®Çu?

2. Cho m gam bét Fe ra ngoµi kh«ng khÝ, sau mét thêi gian ng-êi ta thu ®-îc 12 gam hçn hîp B gåm Fe, FeO, Fe2O3 vµ Fe3O4. Hoµ tan hçn hîp nµy b»ng dung dÞch HNO3 ng-êi ta thu ®-îc dung dÞch A vµ 2,24 lÝt khÝ NO (®ktc). ViÕt ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra vµ tÝnh m.

Nung m gam bét Fe trong kh«ng khÝ mét thêi gian ng-êi ta thu ®-îc 104,8 gam hçn hîp r¾n A gåm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4.

Hoµ tan hoµn toµn A trong dung dÞch HNO3 d- th× thu ®-îc dung dÞch B vµ 12,096 lÝt hçn hîp khÝ NO vµ N2O ë ®ktc cã tØ khèi h¬i so víi H2 lµ 20,334. a. TÝnh gi¸ trÞ cña m. b. Cho dung dÞch B t¸c dông víi dung dÞch NaOH d- thu ®-îc kÕt tña C. Läc kÕt tña råi nung ®Õn khèi l-îng kh«ng ®æi ®-îc chÊt r¾n D. TÝnh khèi l-îng cña D. 3. §èt ch¸y x mol Fe bëi O2 thu ®-îc 5,04 gam hçn hîp A gåm c¸c oxit s¾t. Hoµ tan hoµn toµn trong HNO3 thu ®-îc 0,035 mol hçn hîp Y gåm NO vµ NO2. TØ khèi h¬i cña Y so víi H2 lµ 19. TÝnh x.

4. Cho 16,9 hçn hîp Fe, Mg, Zn t¸c dông hoµn toµn víi dung dÞch HCl thu ®-îc 8,9 lÝt H2(®ktc). Hoµ tan hÕt còng l-îng hçn hîp nµy b»ng dung dÞch HNO3 lo·ng ®-îc 2,24 lÝt (®ktc). Hçn hîp X gåm 2 khÝ kh«ng mµu, kh«ng ho¸ n©u ngoµi kh«ng khÝ, biÕt dX/H2 = 18. a. TÝnh % khèi l-îng mçi kim lo¹i trong hçn hîp . b. TÝnh thÓ tÝch dung dÞch HNO3 2M ®· dïng d- 25% so víi lý thuyÕt.

5. Nung nãng 16,8g bét Fe ngoµi kh«ng khÝ, sau 1 thêi gian thu ®-îc m gam hçn hîp X gåm oxÝt s¾t. Hoµ tan hÕt hçn hîp X b»ng H2SO4 ®Æc nãng thu ®-îc 5,6 lÝt SO2 (®ktc). a. ViÕt tÊt c¶ c¸c ph¶n øng x¶y ra. b. T×m m. c. NÕu hoµ tan hÕt X b»ng HNO3 ®Æc nãng th× thÓ tÝch NO2 (®kc) thu ®-îc lµ bao nhiªu.

6. Nung nãng m gam bét Fe ngoµi kh«ng khÝ. Sau mét thêi gian thu ®-îc 10 gam hçn hîp X gåm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Hoµ tan hÕt X b»ng HNO3 thu ®-îc 2,8 lÝt (®ktc) hçn hîp Y gåm NO vµ NO2. Cho tØ khèi cña Y so víi H2 lµ 19. TÝnh m?

7. Cho mét luång CO ®i qua èng sø ®ùng m gam Fe2O3 nung nãng mét thêi gian, ®-îc 13,92 gam chÊt r¾n X gåm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Hoµ tan hÕt X b»ng HNO3 ®Æc nãng thu ®-îc 5,829 lÝt NO2 (®ktc). TÝnh m?

8. Cho mét luång CO ®i qua èng sø ®ùng m gam Fe2O3 nung nãng sau mét thêi gian thu ®-îc hçn hîp X nÆng 44,64 gam gåm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Hoµ tan hÕt X b»ng HNO3 ®Æc nãng thu ®-îc 3,136 lÝt NO (®ktc). TÝnh m?

9. Cho mét luång CO ®i qua èng sø ®ùng m gam Fe2O3 nung nãng. Sau mét thêi gian thu ®-îc 13,92 gam hçn hîp X gåm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Hoµ tan hÕt X b»ng HNO3 ®Æc nãng ®-îc 5,824 lÝt NO2 ®ktc. a. ViÕt c¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra. b. TÝnh m.

Bµi gi¶ng ho¸ v« cChuyªn ®Ò ph¶n øng oxi ho¸ khö (dµnh cho c¸c líp chon - «n thi ®¹i häc) 131 22

Ng-êi biªn so¹n GV:

NguyÔn Ngäc TuÊn

131 23