phương pháp bảo toàn nguyên tố - Pdf 11

GV: Lờ Quc Huy ST : 0966289968

-húa.vn Húa hc l Cuc sng
1
ph-ơng pháp bảo toàn nguyên tố
I. cơ sở lý thuyết
Dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố (BTNT) "Trong các phản ứng hoá học thông
th-ờng thì các nguyên tố luôn đ-ợc bảo toàn".
Nghĩa là: "Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố M bất kỳ nào đó thì tr-ớc và
sau phản ứng luôn bằng nhau".
Th-ờng sử dụng cho việc tính toán một kim loại, một phi kim, một chất, trong
nhiều chất, cần phải viết ph-ơng trình phản ứng nhiều thì phải nghĩ đến định luật bảo
toàn nguyên tố.
II. Bài toán áp dụng:
Bài toán 1: (Trích đề tuyển sinh ĐH- CĐ Khối A 2008). Cho hỗn hợp 2,7 gam nhôm và
5,6 gam sắt vào 550 ml dung dịch AgNO
3
1M. Sau khi phản ứng xẫy ra hoàn toàn thì
đ-ợc m gam chất rắn( biết Fe
3+
/Fe
2+
đứng tr-ớc Ag
+
/Ag). Giá trị m gam là:
A. 59,4 gam B. 64,8 gam C. 32,4 gam D. 54,0 gam
Bài giải:
Phản ứng xảy ra hoàn toàn, nên: AgNO
3
Ag + NO
3

2
O
3
và hỗn hợp
khí. Biết áp suất tr-ớc và sau phản ứng đều bằng nhau. Mối liên hệ giữa và b là: ( biết sau
các phản ứng l-u huỳnh có số ôxi hóa +4, thể tích các chất rắn không đáng kể)
A. a=0,05b B. a=b C. a=4b D. a=2b
Bài giải:

3 2 3
a a /2
2 2 3
b b/2
2FeCO Fe O
2FeS Fe O







áp dụng ĐLBT nguyên tố sắt
ab
22


a = b B đúng
Chú ý: + Nếu áp dụng ĐLBT e :


4
. Ho tan ho n
to n A bng dung dch HCl d- thu đ-ợc dd B. Cho NaOH d v o B, thu c kt ta C.
Lc ly kt ta, ra sch ri em nung trong không khí n khi lng không i thu
c m gam cht rn D. Giá trị m là:
A. 80 gam. B. 32.8 gam. C. 40 gam D. 16 gam.
Bài giải:

2 3 3 2
3 4 2 3 2
2
22
33
2 2 2 3
3 2 3 2
Fe O 6HCl 2FeCl 3H O
Fe O 8HCl FeCl 2FeCl 4H O
HCl NaOH NaCl H O
FeCl 2NaOH Fe(OH) 2NaCl
FeCl 3NaOH Fe(OH) 3NaCl
4Fe(OH) 2H O O 4Fe(OH)
2Fe(OH) Fe O 3H O











m
D
= 0,25 x 160 = 40 gam C đúng
Chú ý: + Nếu m
D
= 0,5 . 160 = 80 gam A sai
+ Nếu m
D
= 0,1 . 112 + 0,1 . 168 + 0,1 . 48 = 32,8 gam B sai
+ Nếu m
D
= 0,1 . 160 = 16 gam D sai
Bài toán 4: Sục khí clo vào dung dịch NaBr và NaI đến phản ứng hoàn toàn ta thu đ-ợc
1,17 gam NaCl. Xác định số mol hỗn hợp NaBr và NaI có trong dung dịch ban đầu.
A. 0.01 mol. B. 0.02 mol C. 0.04 mol D. 0.03 mol.
Bài giải:
- Ph-ơng trình phản ứng: Cl
2
+ 2NaBr 2NaCl + Br
2

Cl
2
+ 2NaI 2NaCl + I
2
- áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có:

NaBr NaI NaCl

3
đặc,
nóng thu đ-ợc 4.48 lít khí NO
2
(ktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng đ-ợc 145.2 gam
muối khan. Giá trị m là:
A. 23.2 gam. B. 46.4 gam. C. 64.2 gam D. 26.4 gam.
Bài giải:
Đặt a, b, c là số mol của FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4

GV: Lờ Quc Huy ST : 0966289968

-húa.vn Húa hc l Cuc sng
3

54
23
2
N 1e N (NO )
Fe 1e Fe
4,48
0,2 0,2mol
a c (a c)mol

242


(a + c) + 2 (b + c) = 0,6
0,6 0,2
b c 0,2mol
2




34
FeO Fe O FeO
m m m m 72a 160b 232c

= 72(a + c) + 160 (b + c) = 72.0,2 + 160 . 0,2 = 46,4g B đúng
Bài toán 6: . Ho tan ho n to n hn hp gm 6 gam FeS
2
v x gam Cu
2
S v o HNO
3

va thu c dung dch Y (Y ch cha mui sunfat) v khí duy nht NO
2
. Giá trị x
là.
A.`8 gam B. 2 gam C. Không xác định đ-ợc D. 4 gam
Bài giải:
Do Y chỉ chứa muối sunphát nên ta có sơ đồ:

áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với l-u huỳnh ta có:
x 2.x
0,05.2 3.0.025
160 160

x = 0,025 .160 = 4 gam D đúng
Chú ý: - Nếu (2)
2 2 4 3
x 2x
FeS Fe (SO ) 0,05.2 3.0,05
160 160
0,05 0,05


không xác định đ-ợc C sai
- Ta có thể thay các giá trị x gam và 6g FeS
2
bằng một giá trị bất kỳ khác (có thể số mol ,
g,)
- Khí thoát ra không nhất thiết là NO
2
, có thể NO, N
2
O, N
2
và có thể hỗn hợp khí của
Nitơ mà không làm ảnh h-ởng đến kết quả của bài toán.
Bài toán 7: ể kh ho n to n 3,04 gam hn hp X gm FeO, Fe
3
O

3
:
Bản chất của quá trình khử trên là H
2
sẽ lấy O trong oxít để tạo thành n-ớc theo sơ đồ:
O
(trong oxít)
+ H
2
H
2
O
0,05 0,05 0,05
áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với oxi ta có:
x + 4y + 3z = 0,05 (1)
áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với sắt ta có:

3,04 16.0,05
x 2y 2z 0,04mol
56


(2)
Lấy (1) - (2) ta có: y + z = 0,01, Từ đó ta thế vào (1) hoặc (2) x + y = 0,02
Trong các oxit sắt thì chỉ có FeO, Fe
3
O
4
phản ứng với H
2

2
(SO
4
)
3
+ SO
2
+ 10 H
2
O (4)
y y/2
Từ (3) và (4) ta suy ra:
2
SO
x y 0,02
n 0,01mol
22

2
SO
V 0,01.22,4 0,224l 224ml
B đúng
Chú ý: Nếu không cân bằng (3) và (4)
2
SO
n x y 0,02
V = 448ml D

O
0,26 0,13 0,13
m
O
= 0,13 . 16 = 2,08 gam ,m
Fe (trong oxít)
= 7,68 - 16. 0,13 = 5,6 gam
Fe
5,6
n 0,1mol
56


Sản phẩm cuối cùng của quá trình trên là: Fe
2
O
3

2 3 2 2 3 2 3
3 4 3 3
FeO
Fe O FeCl Fe(OH) Fe(OH) Fe O
Fe O FeCl Fe(OH)









lẽ , kết quả
khác
Bài toán 9: Cho 4,16 gam Cu tác dng vi 120 ml HNO
3
a M thu c 2,464 lít khí hn
hp 2 khí NO v NO
2
. Giá trị nng mol a M l : (Biết các khí đo ở đktc).
A.1.46 M B. 1.8765 M C. 2 M D. 3 M.
Bài giải:
- áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với nitơ ta có:
32
3
N(HNO ) N(NO NO)
N(NO )
n n n




2
3
Cu N(NO NO)
N(NO )
4,16 2,464
n 2n 2. 0,13mol,n 0,11mol
64 22,4



3
N(HNO )
0,175
n 0,065 0,11 0,175mol a 1,46
0,12

A sai
+ Nếu
3
Cu
N(NO )
1 0,065
n n 0,0325mol a 1,1875 Bsai
22



+ Nếu cho biết hỗn hợp trên (NO và NO
2
) có tỉ khối so với một chất nào đó thì ta
có thể áp dụng giải bài này bằng ph-ơng pháp bảo toàn e.
Bài toán 10: Ho tan ho n to n hn hp gồm 11.2 gam Fe và 16 gam Fe
2
O
3
v o HNO
3

loảng d thì thu c dung dch A. Cho A tác dng vi NaOH ri lc kt ta nung
trong không khí n khi lng không i thì thu c m gam cht rn. Giá tr m l :

n 2n n 0,1.2 0,1 0,3mol

Ta có ph-ơng trình làm mất màu thuốc tím:
5SO
2
+ 2 KMnO
4
+ 2H
2
O 2MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ 2 H
2
SO
4

0,3 0,12mol

0,12
V 0,12 120ml
1

A đúng
Chú ý: + Nếu
22
SO FeS CuS

Fe(OH) Fe O



23
Fe O
8
n 0,05mol
160

. áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe ta có:
23
Fe Fe O
n 2n 0,05.2 0,1mol
m
Fe
= 0,1.56 = 5,6gam, %Fe =50,00% D
đúng
Bài toán 13: Thổi t t rt chm 2,24 lít hn hp khí X gm H
2
v CO qua ng s ng
24gam hn hp gm (Al
2
O
3
, CuO, Fe
2
O
3
, Fe

= 0,2mol chất rắn: 24 - 0,2 . 1,6 =20,8 gam B sai
+ Nếu n
O
= 0,2mol chất rắn: 24 - 0,2 . 32 = 17,6 gam C sai
Oxít Al
2
O
3
rất bền nên C, H
2
, CO không khử Al
2
O
3
Al
Bài toán 14: Cho 4.04 gam hh X gồm 3 kim loại Fe, Cu, Al ở dạng bột tác dụng hoàn
toàn với oxi thu đ-ợc hỗn hợp Y gồm các oxit có khối l-ợng 5.96 gam. Thể tích dung
dịch HCl 2 M vừa đủ để phản ứng hết với hỗn hợp Y là:
A. 60 ml B. 120 ml C. 224 ml D. 30 ml.
Bài giải:
GV: Lờ Quc Huy ST : 0966289968

-húa.vn Húa hc l Cuc sng
7
áp dụng định luật bảo toàn khối l-ợng: m
O (oxit)
= 5,96 - 4,04 = 1,92 gam
2
2
O

2
O
1,92
n 0,06mol
32


2
HCl
HO
n n n


V = 30ml D sai
- Nếu thấy m
1
gam hỗn hợp các KL + O
2
m
2
oxit KL n
O
= ?
Thì phải nghĩ ngay đến định luật bảo toàn nguyên tố.
III. bài toán tự giải.
Bài 1: Cho m
1
gam hỗn hợp X gồm 3 kim loại A(hoá tri2), B( hoá trị 3), C(hoá trị n)
đều ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi thu đ-ợc hỗn hợp Y gồm các oxit có khối
l-ợng m

3
va thu
c dd Y (Y ch cha mui sunfat) v hn hp khí NO
2
và NO với tỉ lệ 1:3. Giá trị x
là.
A. 0.4 gam B. 6 gam C. 8.0 gam D. kết quả khác
Bài 3: Ho tan ho n to n hn hp gm y mol FeS
2
v x gam Cu
2
S v o HNO
3
va
thu c dung dch X (X ch cha 2 mui sunfat) v khí Y duy nht. Biểu thức liên hệ
giữa đai l-ợng x và y là: ( Biết khí Y không màu, không mùi, không vị, không cháy d-ới
1000
0
C).
A.x:y=1:2 B. x:y = 2:1 C. x:y =2:3 D. kết quả khác.
Bài 4: Hoà tan ho n to n m gam hn hp X gm FeO, Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3,
trong axit sunfuric
đặc nóng thu đ-ợc 0.224 lít khí không màu, mùi xốc. Mặt khác cho 1.12 lít khí H

thu đ-ợc kết tủa Z. Đem nung Z trong khồng khí đến khối l-ợng không đổi thì thu đ-ợc
1.6 gam chất rắn G. Giá trị m là.
A. 0.64 gam B. 0.56 gam. C. 3.04 gam D. kết quả khác.
Bài 7: (Đề ĐH- CĐ Khối A 2008). Cho 2.13 gam hỗn hợp X gồm 3 kim loại Mg, Cu, Al
ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi thu đ-ợc hỗn hợp Y gồm các oxit có khối l-ợng
3.33 gam. Thể tích dung dịch HCl 2 M vừa đủ để phản ứng hết với dung dịch Y là:
GV: Lờ Quc Huy ST : 0966289968

-húa.vn Húa hc l Cuc sng
8
A. 90 ml B. 57 ml C. 75 ml D. 50 ml.
Bài 8: . Ho tan ho n to n hn hp gồm 0.2 mol Fe và x mol Fe
2
O
3
v o HCl d thì thu
c dung dch X và khí Y. Cho X tác dng vi NaOH ri lc kt ta nung trong không
khí n khi lng không i thì thu c 32 gam cht rn. Giá tr x l :
A. 0.35 mol B. 0.15 mol C. 0.10 mol D. 0.02 mol.
Bài 9: Cho 8.32 gam Cu tác dng vi V ml HNO
3
1 M thu c 4.928 lít khí hn hp 2
khí NO v NO
2
. Giá trị V ml l : (Biết các khí đo ở đktc).
A.120 ml B. 240 ml C.360 ml D. 480 ml
Bài 10: t cháy ho n to n 45.76 gam FeS v 58.2 ZnS trong không khí ta thu đ-ợc
khí Y không màu mùi xốc duy nhất và chất rắn X. Cho khí Y tác dụng vừa đủ với V lít
dung dịch n-ớc brôm ( đo ở đktc). Giá trị V là:
A. 12,228 lít B. 22,244 lít C. 18,654 lít D. 25,088lít

rồi sục vào n ớc có dòng oxi để chuyển hết thành
HNO
3
. Thể tích khí oxi ở đktc đã tham gia vào quá trình trên là;
A. 5,04 lít B. 7,56 lít C. 6,72 lít D. 8,96 lít
Bài 14: Chia m gam hỗn hợp 2 kim loại A, B có hóa 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 đ ợc 2,84 g hỗn hợp oxit. Giá trị của m là
A. 1,56 gam B. 2,64 gam C. 3,12 gam D. 4,68 gam
Bài 15: Chia 44 gam hỗn hợp gồm Fe và kim loại M có hóa trị duy nhất thành 2 phần
bằng nhau:
- Phần 1: Tan vừa đủ trong 2 lít dung dịch HCl thấy thoát ra 14,56 lít H
2
(đktc).
- Phần 2: Tan hoàn toàn trong dung dịch HNO
3
loãng nóng thấy thoát ra 11,2 lít khí
NO duy nhất (đktc)
1. Nồng độ mol của dung dịch HCl là:
A. 0,45 M B. 0,25 M C. 0,55 M D. 0,65 M
2. Khối l ợng hỗn hợp muối clorua khan thu đ ợc khi cô cạn dung dịch sau phản ứng ở
phần 1 là:
A. 65,54 gam B. 54,65 gam C. 55,64 gam D. 68,15 gam
3. % khối l ợng của Fe trong hỗn hợp ban đầu là
A. 49,01 % B. 47,97 % C. 52,03 % D. 50,91 %
4. Kim loại M là:
A . Cu B. Zn C. Al D. Mg

2. Thể tích HNO
3
đã phản ứng là:
A. 0,5 lít B. 0,24 lít C. 0,13 lít D. 0,26 lít
Bài 18: Cho một luồng khí CO qua m gam bột Fe
2
O
3
nung nóng, thu đ ợc 14 gam hỗn
hợp X gồm 4 chất rắn. Cho hỗn hợp X tan hoàn toàn trong dung dịch HNO
3
thu đ ợc
2,24 lit khí NO (đktc). Giá trị của m là
A. 16,4 gam B. 14,6 gam C. 8,2 gam D. 20,5 gam
Bài 19: Cho tan hoàn toàn 58 gam hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO
3
2M
thu đ ợc 0,15 mol NO, 0,05 mol N
2
O và dung dịch D. Cô cạn dung dịch D, khối l ợng
muối khan thu đ ợc là:
A. 120,4 gam B. 89,8 gam C. 116,9 gam D. kết quả khác
Bài 20: Khử Fe
2
O
3
bằng CO ở nhiệt độ cao, đ ợc hỗn hợp X gồm 4 chất rắn.
Chia X thành 2 phần bằng nhau. Phần một tác dụng với dung dịch HNO
3
d , thu đ ợc

dịch HNO
3
thu đ ợc 0,48 mol NO
2
và dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với dung
dịch Ba(OH)
2
d , lọc và nung kết tủa đến khối l ợng không đổi, đ ợc m gam hỗn hợp
rắn. Giá trị của m là:
A. 11,650 gam B. 12,815 gam C. 13,980 gam D. 15,145 gam
Bài 23:. Cho tan hoàn toàn 7,2 gam Fe
x
O
y
trong dung dịch HNO
3
thu đ ợc 0,1 mol NO
2
.
Công thức phân tử của oxit là:
A. FeO B. Fe
3
O
4
C. Fe
2
O
3
D. cả FeO và Fe
3


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status