Câu 1: Hòa tan một lượng bột sắt vào dung dịch HNO3 loãng thu được hỗn hợp khí gồm 0,015 mol N2O và 0,01 mol NO. Tính khối lượng sắt đã hòa tan.
Giải:
Thu e: 2N+5 + 8e ( N2O+1
0,12 0,015
N+5 + 3e ( NO+5
0,03 0,01
Tổng số mol e thu là: 0,12 + 0,03 = 0,15
Do đó Fe đã nhường 0,15 mol e.
Fe - 3e ( Fe+3
0,05 0,15
Vậy mFe = 56. 0,05 = 2,8g
- Kiến thức cũ cần tái hiện:
HS phải viết được quá trình nhường, thu electron.
- Kiến thức mới cần thu nhận được:
- Khi biết số e nhường hoặc thu suy ra biết được số e thu hoặc nhường ( phương pháp bảo toàn e.
Tổng số e nhường = tổng số e thu.
Câu 2: Hỗn hợp X gồm 2 kim loại R1; R2 có hóa trị x, y không đổi (R1, R2 không tác dụng với nước và đứng trước Cu trong dãy điện hóa của kim loại. Cho hỗn hợp X phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư được 1,12 lít khí NO duy nhất (đktc). Nếu cho lượng hỗn hợp X trên phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3. Tính thể tích khí N2 (đktc).
Giải:
Lúc đầu R1, R2 nhường e cho Cu2+ để chuyển thành Cu. Sau đó Cu lại nhường e vừa nhận cho N+5 của HNO3 để tạo ra NO. Từ số mol NO suy ra số mol e thu.
N+5 + 3e ( N+5 (NO)
0,15

Như vậy R1, R2 có khả năng nhường 0,15 mol electron. Khi cho R1, R2 tác dụng với HNO3 thì nó nhường 0,15 mol e cho N+5 của HNO3 để thành N2.
2N+5 + 10e ( N2
0,15

(
= 0,015 - 22,4 = 0,336 lít
- Kiến thức cũ cần tái hiện: nhường
- Học sinh phải biết được R1, R2 nhường e cho Cu2+(Cu(N+5(HNO3)( NO
- Sau đó phải viết được quá trình nhường và thu e.
- Kiến thức mới cần thu nhận được:
Khi biết số e nhường hoặc thu suy ra biết số e thu hoặc nhường ( phương pháp bảo toàn e.
Tổng số e nhường = tổng số e thu.
Kết luận:
Đối với các bài toán có các quá trình oxi hóa - khử, giải bằng phương pháp thông thường thì rất dài và phức tạp, còn giải bằng phương pháp bảo toàn electron lại rất ngắn gọn và đơn giản cho kết quả nhanh, tính toán nhẹ nhàng. Mặt khác, phương pháp bảo toàn electron còn chỉ ra bản chất của các quá trình phản ứng, giúp học sinh hiểu sâu sắc kiến thức hóa học.
Câu 3: Hòa tan hỗn hợp gồm 0,05 mol Ag và 0,03 mol Cu vào dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp khí A gồm NO và NO2 có tỉ lệ số mol tương ứng là 2: 3. Tính thể tích hỗn hợp khí A ở đktc.
Giải:
Ag và Cu nhường e còn N+5 của HNO3 thu e để tạo ra NO và NO2. Gọi số mol NO là 2x thì số mol NO2 là 3x.
Ta có: nhường e: Ag - 1e ( Ag+
0,05 0,05
Cu - 2e ( Cu+2
0,03 0,06
Thu e: N+5 + 3e ( N+2(NO)
6x 2x
N+5 + 1e ( N+4 (NO2)
3x 3x
Theo định luật bảo toàn electron
6x + 3x = 0,05 + 0,06 ( x = 0,0122 mol. Vì tổng số mol khí trong hỗn hợp là 5x nên VA = 0,0122. 5. 22,4 = 1,366 lít.
- Kiến thức cũ cần tái hiện:
Học sinh viết được quá trình nhường, thu electron
- Kiến thức mới cần thu nhận được.
Khi biết số e nhường hoặc thu suy ra biết được số e thu hoặc nhường ( phương pháp bảo toàn e.
Tổng số e nhường = tổng số e thu.
Câu 4: Trộn 0,54g bột Al với bột Fe2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp A. Hòa tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO3 thu được