- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
Chìa khóa vàng 4. ph ơng pháp bảo toàn electron
I. cơ sở lý thuyết
- Trong một hệ oxi hoá khử: tổng số e do chất khử nhờng bằng tổng số e mà chất oxi hoá nhận.
Hay tổng số mol e chất khử nhờng bằng tổng số mol e chất oxi hoá nhận.
Ví dụ:
Cr - 3e Cr
3+

x 3x x
Cu - 2e Cu
2+
y 2y y
Fe - 3e Fe
3+
z 3z z
N
5+
+ 3e N
2+
t 3t t
áp dụng phơng pháp bảo toàn e thì: 3x + 2y + 3z = 3t
- Quan trọng nhất là khi áp dụng phơng pháp này đó là việc phải nhận định đúng trạng thái đầu và
trạng thái cuối của hệ oxi hoá khử, ta không cần quan tâm đến việc cân bằng phản ứng oxi hoá khử xảy ra.
- Khi áp dụng phơng pháp bảo toàn electron ta phải làm các bớc sau:
+ B
1
: Từ dữ kiện của bài toán đổi ra số mol
+ B
2
: Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử, đồng thời thiết lập các đại lợng theo số mol.

3
2 4
H (HNO )
H
2 4
H (H SO )
n 0,08mol
n 0,12mol
n 2.H SO 2.0,2.0,1 0,04
+
+
+
=


=

= = =


V
NO
= 0,03 x 22,4 = 0,672lít D đúng
Phân tích bài toán:
+ Học sinh A làm: Cu - 2e Cu
2+
0,05 0,1 0,05
5 2
N 3e N (NO)
x 3x x



(không thoả mãn) vì n
Cu
= 0,05mol
+ Học sinh C làm:
2+
3 2
Cu - 2e Cu
0,05 0,1 0,1
0,1
x (sai)
3
NO 4H 3e NO 2H O
x 4x 3x x
+




=

+ + +



+ Học sinh D làm:
+
3
2 4

loãng d sinh ra 3.08 lít khí hiđrô (đktc).
- Phần 2 tác dụng NaOH d sinh ra 0.84 lít khí hiđrô (đktc). Giá trị m gam là:
A. 22.75 B. 21.40 C. 29.40 D. 29.43 .
Bài giải:
Phân tích bài toán: Từ P
2
+ NaOH d nên Al d còn Fe
2
O
3
hết:
Nh vậy hỗn hợp Y: Fe, Al
2
O
3
và Al d
Gọi x, y, z lần lợt là số mol Al
2
O
3
, Fe và Al d trong mỗi phần:
P
1
:
3
2
2
Al 3e Al
z 3z z
Fe 2e Fe

+
+





+




áp dụng ĐLBT e: 3z = 0,075 z= 0,025M
Thay vào (1) y = 0,1mol: Fe
2
O
3
+ 2Al Al
2
O
3
+ 2Fe (3)
Từ (3)
2 3
Al O Fe
1
x n n 0,05mol
2
= = =
m = 2.(0,05 . 102 + 56. 0,1 + 27 . 0,025)= 22,75 A đúng

56x+ 32y=3 (2)
O
2
+ 4e 2O
-2
y 4y
Từ (1) và (2)
x 0,045
y 0,015
=


=


m = 56 ì 0,045 = 2,52g D đúng
Bài toán 4: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2007). Hoà tan 5.6 gam Fe bằng dung dch H
2
SO
4
loãng thu đợc dung dch X. Dung dch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dch KMnO
4
0.5 M. Giá trị V ml
là:
A. 20 B. 40 C. 60 D. 80.
Bài giải
Fe
5,6
n 0,1mol
56

tạo V
1
lít H
2
thì:
3
2
7 2
Fe 3e Fe
a 3a a
2H 2e H
3a 2b 5c
2b b
M 5e Mn
c 5c c
+
+
+ +





+

= +



+

= a n
Cu
= a;
56a + 64a = 12 a = 0,1mlol
5 2
3
5 4
2
2
N 3e N (NO)
Fe 3e Fe
3x x
0,1 0,3
N 1e N (NO )
Cu 2e Cu
0,1 0,2
x x
+ +
+
+ +
+


+







27
2H 2e H
0,6 0,3
+
+




= = =

+



ứng với 6,72 lít D đúng
Bài toán 7: (Đề thi thử ĐH Vinh). Hoà tan hết hỗn hợp bột gồm m gam Cu và 4.64 gam Fe
3
O
4
vào dung
dch H
2
SO
4
loãng d, sau phản ứng hoàn toàn thu đợc dung dch X. Dung dch

X làm mất màu vừa đủ 100
ml dung dch KMnO
4

4
+ 2FeSO
4

0,02 0,04
Dung dịch X là H
2
SO
4
d FeSO
4
, CuSO
4
10FeSO
4
+ 2KMnO
4
+ 8 H
2
SO
4
5Fe
2
(SO
4
)
3
+ 2K
2
SO

n 0,5mol n 0,2mol;n 0,1mol; n 0,2mol
22,4
= = = = =
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
4
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
+ Quá trình oxi hoá:
Al - 3e Al
3+
(1)
a 3a a
+ Quá trình khử:
2N
+5
+ 10e N
2
(2)
0,4 2 0,2
N
+5
+ 3e N
+2
(NO) (3)
0,3 0,1
2N
+5
+ 8e N
+1
(N
2

O
3
, Fe, Fe
3
O
4
. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dung dịch HNO
3
loãng thu đợc 2,24 lít khí NO duy
nhất (đktc). Giá trị m gam là:
A: 9,52 gam B: 9,94 gam C: 8,96 gam D: 8,12 gam
Bài giải:
2
Fe O NO(gp)
m 11,8 m
n ; n ; n 0,1mol
56 32

= = =
(p )
Chất khử là Fe; Chất oxi hoá gồm O
2
và HNO
3
Fe
O
- 3e Fe
3+

m

0, 3
56 8

= +
m = 9,94 gam B đúng
Bài toán 11: Hoà tan hoàn toàn 17.4 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Mg trong dung dịch HCl thấy thoát
ra 13.44 lít khí, nếu cho 34.8 gam hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch CuSO
4
d, lọc lấy toàn bộ chất rắn
thu đợc sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO
3
nóng d, thu đợc V lít khí NO
2
đktc. Giá trị V là:
A. 11.2 lit B. 22.4 lít C. 53.76 lít D. 26.88 lít.
Bài giải:
Al, Fe, Mg nhờng e, số mol e này chính bằng số mol e Cu nhờng khi tham gia phản ứng với HNO
3

số mol e mà H
+
nhận cũng chính là số mol e mà HNO
3
nhận.
2H
+
+ 2e H
2
1,2mol
13,44

V 2,4.22,4 53,76= =
lít C đúng
Chú ý: Nếu
H
n 1,2
+
=

2
NO
V 1, 2.22,4 26,88= =
lít D sai
Bài toán 12: Hoà tan hoàn toàn 43.2 gam kim loại Cu vào dung dịch HNO
3
loãng d, tất cả khí NO thu đợc
đem ôxi hoá thành NO
2
rồi sục vào nớc có dòng oxi để chuyển hết thành dung dịch HNO
3
. V lít khí O
2
đktc tham gia vào quá trình trên là:
A. 15.12 lít B. 7.56 lít C. 6.72 lít D. 8.96 lít
Bài giải:
Ta nhận thấy Cu nhờng e cho HNO
3
tạo thành NO
2

, sau đó NO

= =
lít A sai
Bài toán 13: Chia m gam hỗn hợp 2 kim loại A, B có hoá trị không đổi thành 2 phần bằng nhau. Phần
1 tan hết trong dung dịch HCl tạo ra 1.792 lít H
2
đktc.
- Phần 2 nung trong oxi thu đợc 2.84 gam hỗn hợp oxit. Giá trị của m là
A. 1.56 gam. B. 4.4 gam. C. 3.12 gam D. 4.68 gam.
Bài giải:
A, B là chất khử H
+
(ở, P1) và O
2
(ở P2) là chất oxi hoá
eH
n
+

nhận =
2
eO
n
nhận
2H
+
- 2.1e H
2
0,16 0,08
O
2

2 2
H HCl H
n 0,65mol n 2n 2.0,65 1,3mol= = = =
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
6
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
M
1,3
C 0,65M
2
= =
Đáp án D đúng
b)
KL
Cl
m m m

= +
muối
. Trong đó:
HCl
Cl
n n 1,3mol

= =
m
muói
= 22 + 1,3 . 35,5 = 68,15g Đáp án B
c) áp dụng định luật bảo toàn e:
P



+ = =

n
Fe
= 0,2
Fe
0,2.56
%m .100% 50,91%
22
= =
D đúng
d) m
M
= 22 - 0,2 . 56 = 10,8g,
M
0,9 m 10,8.a
n y ; M 12a
a n 0,9
= = = = =
Vậy a = 2; M = 24(Mg) là phù hợp
Bài toán 15: Cho luồng khí CO qua m gam bột Fe
2
O
3
nung nóng thu đợc 14 gam hỗn hợp X gồm 4 chất
rắn
.
Cho hỗn hợp X hòa tan hoàn toàn bằng HNO


- HNO
3
là chất oxi hoá: N
+5
+ 3e N
+2
0,3 0,1mol
Ta có:
m 14
0,3 m 16,4g
8

= =
A đúng
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
7
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
Bài toán 16: Cho tan hoàn toàn 58 gam hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO
3
2M loãng nóng
thu đợc dung dich B và 0.15 mol khí NO và 0.05 mol NO
2
. Cô cạn dung dich B khối lợng muối khan thu
đợc là:
A. 120.4 gam B. 89.8 gam C. 116.9 gam D. kết quả khác.
Bài giải:
Nếu chỉ dùng phơng pháp bảo toàn e thông thờng, ta cũng chỉ lập đợc 2 phơng trình 3 ẩn số và sẽ
gặp khó khăn trong việc giải. Để tính khối lợng muối
3

m
muối khan
= 58 + 0,95 . 62 = 116,9g C đúng
Bài toán 17: Cho luồng khí CO qua m gam bột Fe
2
O
3
nung nóng thu đợc X gồm 4 chất rắn.

chia X thành
2 phần bằng nhau.
- Phần 1 hoà tan bằng HNO
3
d, thu đợc 0.02 mol khí NO và 0.03 mol N
2
O.
- Phần 2 hoà tan hoàn toàn trong dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng thu đợc V lít SO
2
(đktc). Giá trị V là:
A. 2.24 lít B. 3.36 lít C. 4.48 lít D. 6.72 lít.
Bài giải:
HNO
3
là chất ôxi hóa:
N
+5

0,3 0,15
+ +

+
= =


lít B đúng
Bài toán 18: Chia hỗn hợp X gồm Al và Al
2
O
3
thành 2 phần bằng nhau.
- Phần 1 tác dụng NaOH d thu đợc 0.3 mol khí.
- Phần 2 tan hoàn toàn trong dung dịch HNO
3
thu đợc 0.075 mol khí Y duy nhất. Y là:
A. NO
2
B. NO C. N
2
O D. N
2

Bài giải:
Trong X chỉ có Al có tính khử: 2H
2
O + 2e H
2
+ 2OH

C. Fe
3
O
4
D. kết quả khác.
Bài giải:
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
8
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
N
+5
+ 1e N
+4
(NO
2
) , Fe
x
O
y
là chất khử
0,1 0,1 0,1
2y
3
x
2y 7,2
x.Fe x. 3 e x.Fe (3x 2y) 0,1
x 56x 16y
+
+


vì
2 2
NO NO
NO NO
V n
3 3
V 1 n 1
= =

2
NO
3
n .0,4 0,3mol
4
= =
n
NO
= 0,1mol
Chất khử M: M - ne M
n+
(1)
19,2
M

19,2
M
.n
Chất oxi hoá:
3 2 2
3 2


3
HNO
m 1.63 63gam= =
C đúng
Chú ý: + Nếu (2) và (3) cân bằng phơng trình bán oxi hoá khử:
3
HNO
H
n n 0,4mol
+
= =

3
HNO
m 63.0,4 25,2gam= =
B sai
+ Nếu (2) cân bằng và (3) không cân bằng phơng trình bán oxi hoá khử:
3
HNO
H
n n 0,7mol
+
= =

3
HNO
m 63.0,7 44,1mol= =
A sai
+ Nếu (3) cân bằng mà (2) không cân bằng:

22,4 56
= = = =
khí
- Quá trình oxi hoá: Fe - 3e Fe
3+
(1)
0,2 0,6 0,2
- Quá trình khử:
3 2
NO 3e 4H H O NO
0,15 0,45 0,6 0,15
+
+ + +2
(2)
3 x y
5x 2y
0,15 .0,15
x
xNO (5x 2y)e N O



+
(3)
áp dụng định luật bảo toàn e:
5x 2y
0,6 0,45 .0,15
x

= +

2
+ H
2
Khối lợng mỗi phần
26,1
m 8,7g
3
= =
Gọi x, y, z là số mol Al, Mg, Fe trong 7,4 gam hỗn hợp
27x 24y 56z 8,7 x 0,1
1,5x y z 0,3 y 0,075
1,5 0,15 x 0,075
+ + = =+ + = = =trong 34,7 g hỗn hợp n
Al
= 0,4; n
Mg
= 0,3; n
Fe
= 0,3
2Al + 3CuSO
4

khi các kim loại tác dụng với dung dịch CuSO
4
tạo thành Cu, lợng Cu này tác dụng với
HNO
3
tạo ra Cu
2+
. Do đó: Al, Mg, Fe là chất khử, nhờng e.
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
10
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :
n
e nhờng
= 3. 0,1 + 2. 0,075 + 2. 0,075 = 0,6mol
- HNO
3
là chất oxi hoá, nhận e: N
+5
+ 1e N
+4
(NO
2
) a = 0,6
a a
2 2
NO NO
n 0,6mol V 0,6.22,4 13,44l= = =
it C đúng
Bài toán 23: Chia hỗn hợp X gồm Al, Al
2

+ ne Y
0,075n 0,075
0,075n = 0,6, n là số e mà N
+5
nhận để
tạo thành Y. n = 8.
Vậy Y là N
2
O
C đúng
Bài toán 24: Cho tan hoàn toàn 3.76 gam hỗn hợp X ở dạng bột gồm: S, FeS và FeS
2
trong dung dch
HNO
3
thu đợc 0.48 mol NO
2
và dung dch dung dch D. Cho dung dch D tác dụng dung dch Ba(OH)
2
d,
lọc và nung kết tủa đến khối lợng không đổi đợc m gam chất hỗn hợp rắn. Giá trị m gam là:
A. 11.650 B. 12.815 C. 13.980 D. 17.545.
Bài giải:
2 1
2
Fe S
+
tơng đơng với Fe
2+
. S

SO
n n n n 0,035 0,03 0,065mol

= = + = + =
4
BaSO
m 0,065.233 15,145g= =
,
2 3
Fe O
m 0,015.160 2,4g= =
m 15,145 2,4 17,545gam= + =
D đúng
Bài toán 25: Cho tan hoàn toàn 3.6 gam hỗn hợp gồm Fe và Mg trong dung dịch HNO
3
2M loãng nóng
thu đợc dung dịch D, 0.04 mol khí NO và 0.01 mol N
2
O . Cho dung dịch D tác dụng với NaOH lấy d, lọc
và nung kết tủa đến khối lợng không đổi thu đợc m gam chất rắn.
1. Giá trị m là
A. 2.6 gam B. 3.6 gam C. 5.2 gam D. 7.8 gam.
2. Thể tích HNO
3
đã phản ứng là:
A. 0.5 lít B. 0.24 lít C. 0.26 lít D. 0.13 lít.
Bài giải:
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
11
- Download ti liu hc tp ti, xem Video bi ging ti :

24x 56y 3,6
y 0,06molFe 0,03molFe O
2x 3y 0,2
=
+ =




=
+ =


2 3
MgO Fe O
m m m 0,01.40 0,03.160 5,2g= + = + =
Ta có thể tính theo cách sau: Ta có sơ đồ: Mg MgO; Fe Fe
2
O
3
. Trong đó Mg và Fe là chất khử, oxi là
chất oxi hoá, số mol e nhân vẫn là 0,2mol:
O + 2e O
2-
0,1 0,2 m = m
Mg, Fe
+ m
O
= 3,6 + 16. 0,1 = 5,2gam C đúng
b) Theo định luật bảo toàn nguyên tố N ta có:

A: 11,8 gam B: 16,2 gam C: 23,2 gam D: 13,6 gam
Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 1,74 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Mg trong dung dịch HCl thấy thoát ra 1,344
lít khí, nếu cho một lợng gấp đôi hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch CuSO
4
d, lọc lấy toàn bộ chất rắn
thu đợc sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO
3
nóng d, thu đợc V lít khí NO
2
đktc. Giá trị V là:
A. 16,128 lit B. 26,88 lít C. 53.76 lít D. 8,046 lít.
Bài 3: Hoà tan hoàn toàn m gam kim loại Cu vào dung dịch HNO
3
loãng d, tất cả khí NO thu đợc đem ôxi
hoá thành NO
2
rồi sục vào nớc có dòng 7,56 lít oxi để chuyển hết thành dung dịch HNO
3
. Giá trị m là:
A. 42,624 B: 43,2 gam C: 38,72 gam D: 38,4 gam
Bài 4: Cho luồng khí CO qua 16,4 gam bột Fe
2
O
3
nung nóng thu đợc m gam hỗn hợp X gồm 4 chất rắn
gồm FeO, Fe
2
O
3
, Fe, Fe

Fe
3
O
4
.

chia X thành 2 phần bằng nhau.
- Phần 1 hoà tan bằng HNO
3
d, thu đợc 0.15 mol khí NO và 0.05 mol N
2
O.
- Phần 2 hoà tan hoàn toàn trong dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng thu đợc V lít SO
2
(đktc). Giá trị V là:
A. 4,48 lít B. 21,28 lít C. 14,56 lít D. 12,32 lít.
Bài 7: Nung Al trong oxi thu đợc chất rắn X. Chia hỗn hợp X thành 2 phần bằng nhau.
- Phần 1 tác dụng NaOH d thu đợc 6,72 lít khí không màu (đktc).
- Phần 2 tan hoàn toàn trong dung dịch HNO
3
thu đợc V lít khí N
2
O duy nhất. Và dng dịch muối. Giá trị V
là:
A. 1,68 lít B. 1,568 lít C. 1,344 lít D. 6,72 lít.
Bài 8: Chia hỗn hợp m gam gồm Al và Al

2
có tỉ lệ về thể tích 1:3, và dung dịch muối, cô cạn dung dịch muối thu đợc khối lợng là:
A. 3,76 gam B. 9,4 gam C. 7,52 gam D. 5,64 gam.
Bài 11: Hoà tan hoàn toàn m gam Fe trong dung dịch HNO
3
d, thu đợc 6,72 lít hỗn hợp khí X(đktc) gồm
NO và NO
2
với tỉ lệ mol là 1: 1. Giá trị m gam là:
A: 5,6 gạm B. 11,2 gam C. 16,8 gam D: 19,6 gam.
Bài 12: Cho 6,4 gam bột Cu tác dụng với 400 ml dung dịch hỗn hợp HNO
3
0.2 M và H
2
SO
4
0.05 M. Sau
khi các phản ứng xẫy ra hoàn toàn sinh ra V lít khí NO (đktc) sản phẩm khử duy nhất. Giá trị V lít là:
A. 1,12 lít B. 1,344 lít. C. 9,68 lít D. 0,672 lít.
Bài 13: Hoà tan 11,2 gam Fe bằng dung dch H
2
SO
4
loãng thu đợc dung dch X. Dung dch X phản ứng vừa
đủ với V lít dung dch KMnO
4
0,05 M.
Giá trị V lít là:
A. 0,4 lít B. 0,6 lít C. 0,8 lít D. 0,2 lít.
Bài 14. Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Fe và Cu ( tỉ lệ mol 1:1) bằng HNO

bằng HNO
3
đặc, nóng thu đợc 3.36 lít khí NO
2
(ktc). Cô cạn dd sau phản ứng đợc m gam muối khan. Giá trị m là:
A. 36.3 gam. B. 161.535 gam. C. 46.4 gam D. 72.6 gam.
Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email:
13