Phương pháp Ion electron 2

Chia sẻ: Trương Thi Lưu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

300
lượt xem 21
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu này gồm những bài toán sử dụng phương pháp Ion electron nhằm giúp bạn tiết kiệm thời gian trong việc giải trắc nghiệm môn hóa. Tài liệu gồm có phần tóm tắt lý thuyết, bài tập vận dụng lý thuyết và bài tập tự luyện. Mời các bạn cùng xem.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phương pháp Ion electron 2

PHƯƠNG PHÁP ION – ELECTRON I.LÍ THUYẾT Áp dụng giải các bài toán phản ứng oxi hóa –khử có môi trường ;cân bằng các ph ản ứng oxi hóa –kh ử có môi trường phức tạp; tính lượng môi trường H+ tham gia phản ứng và ngược lại ; biết lượng sản phẩm khử,tính lượng H+. Chỉ áp dụng cho dạng toán kim loại hoặc hỗn hợp các kim loại tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh H2SO4 đặc , HNO3 là tối ưu nhất . Nếu học sinh không biết phương pháp ion-electron này mà sử dụng phương pháp khác đ ể giải nh ững bài toán hóa dạng trên , sẽ mất thời gian và có thể không tìm ra k ết quả của bài toán . Đối với bài toán oxit kim loại hoặc hỗn hợp oxit kim loại tác dụng với axit theo ph ản ứng oxi hóa khử , khi s ử dụng phương pháp ion – electron thì ngoài số mol H+ tính theo bán phản ứng ion – electron còn có s ố mol H+ lấy oxi của oxit để tạo H2O . *PHƯƠNG PHÁP: Cân bằng theo phương pháp ion-electron áp dụng cho các phản ứng oxi hóa – khử x ẩy ra trong dung dịch có sự tham gia của môi trường : axit , bazơ , nước . Khi cân bằng cũng sử dụng theo 4 b ước nh ư phương pháp thăng bằng electron nhưng chất oxi hóa , chất khử được viết đúng dạng mà nó tồn t ại trong dung dịch theo nguyên tắc sau : 1. Nếu phản ứng có axit tham gia : + Vế nào thiếu bao nhiêu O thêm bấy nhiêu H2O đ ể t ạo ra H+ ở v ế kia và ngược lại . Ví dụ : NO3- NO Vế phải thiếu 2 O , thêm vế phải 2H2O để tạo vế trái 4 H+ sau đó cân bằng điện tích của bán ph ản ứng . NO3- + 4H+ + 3e NO +2H2O 2. Nếu phản ứng có bazơ tham gia : + Vế nào thiếu bao nhiêu O thêm lượng OH- gấp đôi để t ạo H2O ở v ế kia và ngược lại . Ví dụ : Cr2O3 2CrO42- Vế trái thiếu 5 O thêm vế trái 10 OH- để tạo 5H2O ở vế phải , sau đó cân bằng điện tích bán ph ản ứng . Cr2O3 +10 OH- 2CrO42- + 5H2O + 6e Ngoài ra học sinh cần phải linh hoạt trong các trường hợp ngoài lệ . 3. Nếu phản ứng có H2O tham gia : * Sản phẩm phản ứng tạo ra axit , theo nguyên t ắc 1. * S ản ph ẩm ph ản ứng tạo ra bazơ , theo nguyên tắc 2. MnO4- + 2H2O +3e MnO2 + 4OH- ***Chú ý sự thay đổi số oxi hóa của một số chất theo môi trường : KMnO4 +Trong môi trường bazơ : tạo K2MnO4 +Trong môi trường trung tính và kiềm yếu : tạo MnO2 , KOH + Trong môi trường axit : tạo Mn2+ Các bước cân bằng theo ion – electron Bước 1: Tách các ion chứa nguyên tố có sự thay đổi số oxi hoá và viết các nửa phản ứng oxi hoá - khử. Bước 2: Cân bằng các nửa phản ứng + Cân bằng nguyên tử: - Vế nào thiếu Oxi thì thêm H2O - Vế nào thiếu Hidro thì thêm H+ + Cân bằng điện tích Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá theo quy tắc: Tổng số e nhường = Tổng số e nhận Bước 4: Cộng các nửa phản ứng được phương trình ion rút gọn Bước 5: Cộng thêm các ion thích hợp để cân bằng phản ứng dạng phân tử. Ví dụ 1: Cân bằng phản ứng sau: Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O Bước 1: Tách các ion chứa nguyên tố có sự thay đổi số oxi hoá và viết các nửa phản ứng oxi hoá - khử. 0 +3 Al → Al +5 +1 N O3 → N 2O - Bước 2: Cân bằng các nửa phản ứng + Cân bằng nguyên tử: 0 +3 Al → Al
+5 +1 2 N O - + 10H+ → N 2O + 5H2O 3 + Cân bằng điện tích 0 +3 Al → Al + 3e +5 +1 2 N O - + 10H+ + 8e → N 2O + 5H2O 3 Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá 0 +3 8 Al → Al + 3e +5 +1 3 2 N O - + 10H+ + 8e → N 2O + 5H2O 3 Bước 4: Cộng các nửa phản ứng được phương trình ion rút gọn 0 +5 +3 +1 8 Al + 6 N O - + 30H+ → 8 Al + 3 N 2O + 15H2O 3 Bước 5: Cộng thêm các ion thích hợp để cân bằng phản ứng dạng phân tử. 0 +5 +3 +1 8 Al + 30H N O → 8 Al (NO3)3 + 3 N 2O + 15H2O 3 Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng sau: KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O Bước 1: Tách các ion chứa nguyên tố có sự thay đổi số oxi hoá và viết các nửa phản ứng oxi hoá - khử. +2 +3 Fe → Fe +7 +2 Mn O-4 → Mn Bước 2: Cân bằng các nửa phản ứng +2 +3 Fe → Fe + 1e +7 +2 + Mn O-4 + 8H + 5e → Mn + 4H2O Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá +2 +3 5 Fe → Fe + 1e +7 +2 + 1 Mn O-4 + 8H + 5e → Mn + 4H2O Bước 4: Cộng các nửa phản ứng được phương trình ion rút gọn +2 +7 +3 +2 5 Fe + Mn O - + 8H+ → 5 Fe + Mn + 4H2O 4 Bước 5: Cộng thêm các ion thích hợp để cân bằng phản ứng dạng phân tử. 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O * BÀI TẬP VẬN DỤNG: Dạng 1 : Cân bằng phản ứng oxi hóa khử có môi trường. Cân bằng các phản ứng sau bằng phương pháp ion – electron 1. KMnO4 + NaNO2 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + NaNO3 + H2O 2. NaNO3 + KI + H2SO4 → NO + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O 3. NaNO2 + KI + H2SO4 → NO + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O 4. KMnO4 + HI + H2SO4 → I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O 5. Al + KOH + KNO3 → KAlO2 + NH3 + H2O 6. FeSO4 + Cl2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 2HCl 7. K2S + KMnO4 + H2SO4 → S + MnSO4 + K2SO4 + H2O 8. NaCl + KMnO4 + H2SO4 → Na2SO4 + K2SO4 + Cl2 + MnSO4 + H2O 9. FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
10. KBr + KMnO4 + H2SO4 → Br2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O 11. KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O 12. KMnO4 + KNO2 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + KNO3 + H2O 13. Cu + NaNO3 + H2SO4 → Cu(NO3)2 + Na2SO4 + NO + H2O 1Dạng 2 : Kim loại hoặc hỗn hợp kim loại tác dụng với axit có tính oxi hóa 2. Hỗn hợp A gồm nhiều kim loại chưa biết hóa trị hòa tan vừa vặn trong 800ml dung dịch HNO3 sinh ra h ỗn hợp gồm 0,2 mol N2 + 0,1 mol NO .Tính nồng độ CM của dung dịch HNO3 đã dùng ? A. 1,5M B. 2,5M C.3,5M D.4,5M 3. Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe , Al , Mg tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 6,72 lit hiđro ở (đktc) . Tính thể tích dung dịch HNO3 2M đã dùng để hòa tan hết cũng m gam hỗn hợp X trên ? Biết lượng HNO3 đã dùng dư 20% so với lượng cần thiết và NO là sản phẩm khử duy nhất . V dd HNO3 = 0,96 : 2 = 0,48 lit Dạng 3 : Oxit kim loại hoặc hỗn hợp oxit kim loại tác dụng với axit theo phản ứng oxi hóa kh ử . 4. Hòa tan m gam hỗn hợp Y gồm FeO , Fe2O3 , Fe3O4 (với nFeO : n Fe2O3 = 1 : 1 ) cần 200ml dung dịch HNO3 1,5M thu được x lit khí NO (đktc) là s ản ph ẩm kh ử duy nhất . Giá trị của m,x lần lượt là : A.7,46 gam;0,24 lit B.52,2gam;1,68 lit C. 52gam; 0.07 lit D.51,2gam; 1,68 lit III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN : 12 . Hòa tan 3,085 gam hỗn hợp gồm Al , Zn , Fe trong 0,04 lit dung dịch H2SO4đăcnong x mol/lit v ừa đ ủ thu được dung dịch A ; 1,792 lit ( đktc) khí SO2 và 0,32gam S . Cô cạn dung dịch A thu đ ược m gam mu ối khan . Giá trị của m và x là : A. 13,645g và 10M B. 13,645 g và 5M C. 13,55g và 12M D. 13,55g và 22M 3. Để m gam bột Fe trong không khí thu được 3g hỗn hợp chất rắn X . Hòa tan vừa h ết 3g h ỗn h ợp X này c ần 500ml dung dịch HNO3 a mol/lit thu được 0,56 lit NO sản phẩm khử duy nhất . Giá trị của m và a l ần l ượt là : A. 0,4M ; 2,152g B. 0,3M ; 2,152g C. 0,32 M ; 2,52g D. 0,2M; 2,52g 4. Có 2 dung dịch X , Y thỏa mãn : không phản ứng→ không phản ứng ; Cu + X X + Y không phản ứng ; Cu + X + Y Cu2+ + NO + …→ Cu + Y X , Y là : A. NaNO3 ; K2SO4 B. Na3PO4 ; KNO3 C. NaNO3 ; KHSO4 D. NaCl ; AgNO3 6. Hòa tan 10,71gam hỗn hợp gồm Al , Zn , Fe trong 4 lit dung dịch HNO3 x mol/lit vừa đ ủ thu đ ược dung d ịch A và 1,792 lit ( đktc) hỗn hợp khí gồm N2 và N2O có tỉ khối so với heli là 9 . Cô cạn dung d ịch A thu đ ược m gam muối khan .Giá trị của m và x là : A. 55,35g và 2,2M B. 55,35g và 0,22M C. 53,55g và 2,2M D. 53,55g và 0,22M 7. Cho m gam bột Fe tác dụng với dung dịch chứa 1 mol HNO3 đun nóng khuấy đều , phản ứng toàn , gi ải phóng ra 0,25 mol khí NO là sản phẩm khử duy nhất của HNO3 , sau phản ứng còn lại 1 g kim loại . Tính m ? A. 14g B. 15g C. 22g D. 29g 8. Cho 13,4g hỗn hợp Fe , Al , Mg tác dụng hết với một lượng dung dịch HNO3 2M (lấy d ư 10% ) thu đ ược 4,48 lit hỗn hợp NO và N2O có tỉ khối so với hiđro bằng 18,5 và dung dịch không chứa mu ối amoni . Th ể tích dung dịch HNO3 đã dùng và khối lượng muối có trong dung dịch sau phản ứng lần lượt là : A. 15,4 lit và 81g B. 0,77 lit và 81,6g C. 1,4 lit và 86g D. 0,7 lit và 80,6g 9. Hòa tan hoàn hỗn hợp X gồm 2 kim loại A và B trong dung dịch HNO3loãng . Kết thúc ph ản ứng thu d ược hỗn hợp khí Y gồm 0,1mol NO ; 0,15mol NO2 ; 0,05 mol N2O . Biết rằng không có phản ứng t ạo NH4NO3 . S ố mol HNO3 phản ứng là : A. 0,75mol B. 0,9mol C. 1,2mol D. 1,05mol 10. Hòa tan 1,68 g kim loại M trong dung dịch HNO3 3,5M lấy dư 10% thu được s ản ph ẩm khử g ồm 0,03mol NO2 và 0,02mol NO . Thể dung dịch HNO3 đã dùng và kim loại M là : A. 40ml , Fe B. 44ml , Fe C. 40ml , Al D. 44ml , Al 2B 3C 4C 5D 6B 7C 8 Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam kim loại M trong ddHNO3 dư thu được 8,96 lit(đktc) h ỗn h ợp g ồm NO2 và NO có tỉ lệ thể tích 3:1.Xác định kim loại M Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam Fe vào HNO3 dư thu được dd A và 6,72 lit hỗn hợp khí B g ồm NO và m ột khí X với tỉ lệ thể tích là 1:1. Xác định khí X Câu 3: Hòa tan hết 2,16g FeO trong HNO3 đặc. Sau một htời gian thấy thoát ra 0,224 lit khí X( đktc) là s ản phẩm khử duy nhất. Xác định X Câu 4: Hòa tan 2,4 g hỗn hợp Cu và Fe có tỷ lệ số mol 1:1 vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng. Kết thúc ph ản ứng thu được 0,05 mol một sản phẩm khử duy nhất có chứa lưu huỳnh. Xác định sản phẩm đó Câu 5: Có 3,04g hỗn hợp Fe và Cu hòa tan hết trong dung dịch HNO3 t ạo thành 0,08 mol h ỗn h ợp NO và NO2 có
. Hãy xác định thành phần % hỗn hợp kim loại ban đầu Câu 6: Khuấy kỹ 100 ml dung dịch A chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 với hỗn hợp kim lo ại có 0,03 mol Al và 0,05 mol Fe. Sau phản ứng được dung dịch C và 8,12 gam chất rắn B gồm 3 kim loại. Cho B tác d ụng v ới dd HCl d ư thì thu được 0,672 lit H2( đktc). Tính nồng độ mol/l của AgNO3 và Cu(NO3)2 trong A Bài 7: Đề p gam bột sắt ngoài không khí sau một thời gian thu được chất rắn R n ặng 7,52 gam g ồm Fe, FeO, Fe3O4. Hòa tan R bằng dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 0,672 lit( đktc) hỗn h ợp NO và NO2 có t ỷ l ệ s ố mol 1:1. Tính p Bài 8: Trộn 2,7 gam Al vào 20 g hỗn hợp Fe2O3 và Fe3O4 rồi tiến hành ph ản ứng nhiệt nhôm đ ược h ỗn h ợp A. Hòa tan A trong HNO3 thấy thoát ra 0,36 mol NO2 là sản phẩm khử duy nhất. Xác đ ịnh kh ối l ượng của Fe2O3 và Fe3O4 Bài 9: tiến hành điện phân hoàn toàn dung dịch X chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 thu đ ược 56 gam h ỗn h ợp kim lo ại ở catôt và 4,48 lit khí ở anôt( đktc). Tính số mol mỗi muối trong X Bài 10: Thổi một luồng CO qua hỗn hợp Fe và Fe2O3 nung nóng được chất khí B và hỗn h ợp D g ồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Cho B lội qua dung dịch nước vôi trong dư thấy tạo 6 gam kết tủa. Hòa tan D b ằng H2SO4 đ ặc, nóng thấy tạo ra 0,18mol SO2 còn dung dịch E. Cô cạn E thu được 24g muối khan. Xác định thành ph ần h ỗn hợp ban đầu Bài 11: Cho 5,1 gam hỗn hợp hai kim loại Al và Mg tác dụng với dung dịch HCl d ư thu đ ược 5,6 lit H2(đktc). Tính thành phần % theo khối lượng của Al và Mg trong hỗn hợp đầu: A. 52,94%; 47,06% B. 32,94%; 67,06% C. 50%; 50% D. 60%; 40% Bài 12: Cho 8,3 gam hỗn hợp hai kim loại Al và Fe tác dụng với dung dịch H2SO4 đ ặc d ư thu đ ược 6,72 lit khí SO2 (đktc). Khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu: A. 2,7g; 5,6g B. 5,4g; 4,8g C. 9,8g; 3,6g D. 1,35g; 2,4g Bài 13: Trộn 60g bột Fe với 30 g bột lưu huỳnh rồi đun nóng( không có không khí) thu đ ược ch ất rắn A. Hòa tan A bằng dung dịch HCl dư được dung dịch B và khí C. Đốt cháy C cần V lit O2 (đktc) ( biết các p ư x ảy ra hoàn toàn). V có giá trị: A. 32,928lit B. 16,454lit C. 22,4lit D. 4,48lit Bài 14: Để a gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian sẽ chuyển thành hỗn h ợp A có kh ối l ượng 75,2 gam gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Cho hỗn hợp A phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đ ậm đ ặc, nóng thu đ ược 6,72 lit khí SO2( đktc). Khối lượng a gam là: A. 56g B. 11,2g C. 22,4g D. 25,3g Bài 15: Cho 1,92g Cu hòa tan vừa đủ trong HNO3 thu được V lit NO( đktc). Th ể tích V và kh ối l ượng HNO3 đã phản ứng: A. 0,048lit; 5,84g B. 0,224lit; 5,84g C. 0,112lit; 10,42g D. 1,12lit; 2,92g Bài 16: Hỗn hợp A gồm 2 kim loại R1, R2 có hóa trị x,y không đổi( R1 và R2 không tác d ụng v ới n ước và đ ứng trước Cu trong dãy hoạt động hóa học). Cho hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch CuSO4 dư, lấy Cu thu được cho phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư thu được 1,12 lit NO duy nhất( đktc). N ếu cho h ỗn hợp A trên phản ứng hoàn toàn với HNO3 thì thu được N2 với thể tích là: A. 0,336lit B. 0,2245lit C. 0,448lit D. 0,112lit Bài 17: Khi cho 9,6gam Mg tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc thấy có 49gam H2SO4 tham gia ph ản ứng tạo muối MgSO4, H2O và sản phẩm khử X. X là: A. SO2 B. S C. H2S D. SO2,H2S Bài 18: Cho 1,35gam hỗn hợp A gồm Cu, Mg, Al tác dụng với HNO3 dư được 1,12lit NO và NO2 có kh ối lượng trung bình là 42,8. Biết thể tích khí đo ở đktc. Tổng khối lượng muối nitrat sinh ra là: A. 9,65g B. 7,28g C. 4,24g D. 5,69g Bài 19: Cho a gam hỗn hợp gồm FeO, CuO, Fe3O4 có số mol bằng nhau tác dụng hoàn toàn v ới l ượng v ừa đ ủ là 250ml dung dịch HNO3, khi đun nóng nhẹ được dung dịch B và 3,136 lit hỗn hợp khí C( đktc) g ồm NO2 và NO có tỷ khối so với H2 bằng 20,143 a/ a nhận giá trị là: A. 46,08g B. 23,04g C. 52,7g D. 93g b/ Nồng độ mol/l HNO3 đã dùng là: A. 1,28 B. 4,16 C. 6,2 D. 7,28 Bài 20(ĐTS A 2007): Hòa tan hoàn toàn 12g hỗn hợp Fe, Cu( tỷ lệ mol 1:1) b ằng axit HNO3, thu đ ược V lit( đktc) hỗn hợp khí X( gồm NO và NO2) và dung dịch Y( chỉ chứa 2 mu ối và axit d ư). T ỷ kh ối c ủa X đ ối v ới H2 bằng 19. Giá trị của V là: A. 4,48lit B. 5,6lit C. 3,36lit D. 2,24lit Bài 21: Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 ở nhiệt độ cao m ột thời gian người ta thu đ ược 6,72 g hỗn hợp gồm 4 chất rắn khác nhau A. Đem hòa tan hoàn toàn hỗn hợp này vào dung d ịch HNO3 d ư th ấy tạo thành 0,448 lit khí B duy nh6at1 có tỷ khối so với H2 bằng 15. m nhận giá trị là: A. 5,56g B. 6,64g C. 7,2g D. 8,8g Bài 22: Nung m gam sắt trong không khí, sau một thời gian người ta thu được 104,8 gam h ỗn h ợp rắn A g ồm Fe,FeO,Fe2O3 và Fe3O4. Hòa tan hoàn toàn A trong HNO3 dư thu đ ược dung d ịch B và 12,096 lit h ỗn h ợp khí NO và NO2 (đktc) có tỷ khối so với He là 10,167. Giá trị m là: A. 72g B. 69,54g C. 91,28 D.ĐA khác