Phương pháp bảo toàn Electron

Chia sẻ: Tai Tran | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

568
lượt xem 90
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khi có nhiều chất oxi hoá, nhiều chất khử tham gia phản ứng ( có thể cùng 1 giai đoạn hoặc qua nhiều giai đoạn ) thì tổng số mol electron mà các chất khử cho phải bằng tổng số mol electron mà các chất oxi hoá nhận:

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phương pháp bảo toàn Electron

Phương pháp bảo toàn Electron 1. Nội dung phương pháp: Khi có nhiều chất oxi hoá, nhiều chất khử tham gia phản ứng ( có thể cùng 1 giai đoạn hoặc qua nhiều giai đoạn ) thì tổng số mol electron mà các chất kh ử cho ph ải bằng tổng số mol electron mà các chất oxi hoá nhận: Điều quan trọng nhất là nhận định đúng trạng thái đầu và tr ạng thái cu ối cùng c ủa các chất oxi hoá và chất khử ( trước và sau quá trình phản ứng ), không c ần t ới các phương trình phản ứng cũng như các sản phẩm trung gian. Viết các quá trình oxi hoá ( cho electron ) và quá trình kh ử ( nh ận electron ) tuỳ vào yêu cầu của bài toán và sử dụng các bán phản ứng electron hoặc phương pháp ion-electron. rồi áp dụng ĐLBT electron. Tìm 2. Phạm vi áp dụng và một số chú ý: ( phần này thí sinh có thể nêu hoặc không ) Phạm vi áp dụng: Phương pháp bảo toàn electron cho phép giải rất nhanh nhi ều bài toán trong đó có nhiều chất oxi hoá và chất khử tham gia vì theo ph ương pháp này chúng ta không cần viết các phương trình phản ứng và dĩ nhiên không c ần cân b ằng phương trình phản ứng. Một số chú ý khi giải toán: Cần xác định đúng trạng thái oxi hoá của các chất ( nguyên t ố), đ ặc bi ệt đ ối v ới bài toán về Fe: + Nếu Fe dư muối Fe2+. 1
+ Thể tích dung dịch axit HNO 3 ( hoặc H2SO4 đặc, nóng ) cần dùng là nhỏ nhất muối Fe2+. +Để xác định đúng số mol axit HNO 3 ( hoặc H2SO4 ) phản ứng, nên dùng phương pháp bảo toàn nguyên tố với N ( hoặc S ). 3. Các bước giải: Xác định chất khử ( cho electron) và chất oxi hoá ( nh ận electron) ở giai đo ạn đ ầu và giai đoạn cuối ( bỏ qua giai đoạn trung gian ) Viết các quá trình khử và quá trình oxi hoá ( có thể theo phương pháp electron ho ặc ion electron) Tìm Áp dụng ĐLBT electron. 4. Thí dụ minh hoạ: Thí dụ 1: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp rắn X. Hoà tan hết X trong dung dịch HNO3 ( dư ), thoát ra 0,56 lít NO ( sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc). Giá trị của m là: A. 2,52 B. 2,22 C. 2,62 D. 2,32 Hướng dẫn giải: Cách 1: Áp dụng công thức: mFe ( ban đầu ) =0,7.mrắn + 5,6.ne ( nhận ở quá trình 2 ) N+5 + 3e N+2 } ne( nhận ở quá trình 2 ) = 0,025.3 = 0,075 mFe ( ban đầu ) = 0,7.3 +5.6.0,075 = 2,52 gam. « Đáp án A. Cách 2: Phương pháp bảo toàn electron: Quá trình nhường electron: Fe Fe+3 + 3e 2
ne nhường = mol Các quá trình nhận electron: mol 2O-2; N+5 +3e N+2 } O2 + 4e = Theo bảo toàn electron: = ne nhường = m = 2,52 gam « Đáp án A. Thí dụ 2: Để a gam bột sắt trong không khí một thời gian được 7,52 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3. Hoà tan hết X trong dung dịch H 2SO4 đặc, nóng ( dư ) được 0,672 lít khí SO2 ( sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc ) và dung dịch Y. Cô c ạn cẩn thận dung dịch Y được b gam muối khan. Giá trị của a và b lần lượt là: A. 7,0 và 25,0 B. 4,2 và 15,0 C. 4,48 và 16,0 D. 5,6 và 20,0 Hướng dẫn giải: Cách 1: Áp dụng công thức mFe ( ban đầu ) = 0,7.mrắn +5,6.ne ( nhận ở quá trình 2 ) S+6 + 2e S+4 } ne ( nhận ở quá trình 2 ) =0,03. 2 = 0,06 a = mFe ( ban đầu ) = 0,7.7,52 + 5,6.0,06 = 5,6 gam Cách 2: Phương pháp bảo toàn electron: Quá trình nhường electron: Fe Fe+3 +3e; ne nhường = 3. mol Các quá trình nhận electron: 2O -2 ; S+6 + 2e S+4 } O2 + 4e = mol Theo bảo toàn electron: 3
= 3. a= 5,6 gam Sơ đồ: 2Fe Fe2(SO4)3 } b = 0,05 . 400 = 20,0 gam « Đáp án D. Thí dụ 3: Nung m gam bột Cu trong oxi thu được 24,8 gam hỗn hợp ch ất rắn X gồm Cu, CuO và Cu2O. Hoà tan hoàn toàn X trong H 2SO4 đặc nóng thoát ra 4,48 lít khí SO 2 ( sản phẩm khử duy nhất, ở đktc ). Giá trị của m là: A. 9,6. B. 14,72 C. 21,12 D. 22,4 Hướng dẫn giải: Sơ đồ hoá bài toán: Cu2+ + S+4 Cu X Cách 1: Áp dụng công thức: m= 0,8mrắn + 6,4.me nhận ở (2) m= 0,8.22,8 + 6,4.0,2.2= 22,4 « Đáp án D. Cách 2: Áp dụng ĐLBT electron: Các quá trình oxi hoá- khử: Cu+2 + 2e ; 2O-2 ; S+6 + 2e S+4 Cu + 4e 0,4 0,2 = + 0,4 m= 22.4 gam. Theo ĐLBT electron: « Đáp án D. Thí dụ 4. Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe 3O4 tác dụng với 200ml dung dịch HNO 3 3,2M đun nóng và khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lít khí NO ( sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc ) và còn lại 1,46 gam kim loại. Giá trị của m là : A. 17,04. B. 19,20 C. 18,5 D. 20,42. 4
Hướng dẫn giải: Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn mà còn dư kim lo ại (Fe) HNO3 hết và muối thu được chỉ có Fe(NO3)2. Áp dụng ĐLBT nguyên tố với N: =2 = = 0,27 mol Áp dụng ĐLBT electron: Gọi a,b là số mol Fe và Fe3O4 phản ứng. Các quá trình nhường, nhận electron: Fe+2 + 2e ; 3Fe+8/3 + 2e 3Fe+2 ; N+5 + 3e N+2 Fe a a 2a 3b 2b 3b 0,3 0,1 Theo ĐLBT electron: 2a – 2b =0,3 (1) Mật khác: = a + 3b = 0,27 (2) Từ (1) và (2) suy ra được a= 0,18 và b=0,03 m= 56.0,18 + 232.0,03 + 1,46 =18,5 gam « Đáp án C. 5