Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt bài tập axit
sunfuric đặc Hóa 10 ban cơ bản

Phần A: ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Lý do chọn đề tài
Đối với môn hóa học, bài tập đóng vai trò quan trọng trong việc củng
cố, khắc sâu kiến thức đã học. Nội dung môn hóa ở trường phổ thông rất
phong phú, đa dạng và đối với học sinh thì môn hóa là một môn học khó. Vì
thế các em rất e ngại khi giải bài tập, kĩ năng giải bài tập của các em còn yếu
do thời gian học tập trên lớp còn hạn chế ( 02 tiết/tuần đối với ban cơ bản),
chủ yếu thiên về lí thuyết. Do đó, nếu học sinh nắm vững các dạng bài tập,
biết cách giải chúng thì việc học môn hóa trở nên đơn giản và dễ dàng hơn.
Sử dụng bài tập để luyện tập là một biện pháp hết sức quan trọng để
nâng cao chất lượng dạy và học. Bài tập hóa học có ý nghĩa tác dụng to lớn về
nhiều mặt như:
- Ý nghĩa trí dục:
+ Ôn tập hệ thống hóa kiến thức một cách tích cực nhất.
+ Rèn luyện các kỹ năng hóa học như: tính toán, …
- Ý nghĩa phát triển: Phát triển ở học sinh ở năng lực tư duy logic, biện
chứng, khái quát, độc lập, thông minh và sáng tạo.
- Ý nghĩa giáo dục: Rèn luyện đức tính kiên nhẫn, trung thực và lòng
say mê khoa học hóa học.
Thực tiễn đã chứng minh cách tốt nhất để nhớ, hiểu và vận dụng kiến
thức đã học là giải bài tập. Để giúp các em có thể giải tốt hơn các bài tập về
axit sunfuric đặc tôi mạnh dạn nghiên cứu đề tài " Sử dụng phương pháp
bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt bài tập axit sunfuric đặc Hóa 10
ban cơ bản."
II. Mục đích nghiên cứu: tìm ra phương pháp giải toán nhanh giúp học sinh
dễ hiểu, khắc sâu kiến thức và hứng thú hơn với môn học.
III. Phạm vi nghiên cứu: Bài tập về axit sunfuric đặc - Hóa 10 ban cơ bản.
IV. Đối tượng nghiên cứu: Học sinh trường THPT Phạm Văn Đồng.

em rất ngại làm bài. Khi làm bài các em chỉ dừng lại ở phần viết phương trình
phản ứng vì các em lúng túng trong việc cân bằng đúng phản ứng oxi hóa khử. Để khắc phục tình trạng này, trong các tiết luyện tập các dạng bài tập
liên quan đến axit sunfuric đặc, tôi đã sử dụng phương pháp bảo toàn electron
để hướng dẫn học sinh, giúp học sinh giải bài tập nhanh hơn, chính xác hơn.

Sáng kiến kinh nghiệm

3


Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt bài tập axit
sunfuric đặc Hóa 10 ban cơ bản
CHƯƠNG 2: KIẾN THỨC CƠ BẢN
I. Số oxi hóa
Quy tắc xác định số oxi hóa
- Đối với đơn chất: số oxi hóa của các nguyên tố trong các đơn chất
bằng không.
Ví dụ: Số oxi hóa của Mg, Cu, N2, Cl2, P... đều bằng không.
- Đối với hợp chất:
+ Trong hầu hết các hợp chất, số oxi hóa của hiđro bằng +1 (trừ hiđrua
-1

-1

+2

kim loại: Na H ,Ca H 2 ...). Số oxi hóa của oxi bằng -2 (trừ hợp chất O F2 và
-1

-1

4


Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt bài tập axit
sunfuric đặc Hóa 10 ban cơ bản
Ion NO3 : số oxi hóa N + (3. số oxi hóa O) = -1

x -2

( N O )3- ⇔ x.1 + (-2).3 = -1 => x = +5

* Cách ghi số oxi hóa: số oxi hóa được đặt phía trên kí hiệu của nguyên tố.
Ghi dấu trước, số sau.
+4 -2

+5 -2

0

0

+1

+6 -2

Ví dụ: S O 2 , N O3 , H 2 , Fe, H 2 S O 4 ...

II. Phản ứng oxi hóa - khử
1. Chất khử (chất bị oxi hóa) là chất nhường electrron hay là chất có số oxi
hóa tăng sau phản ứng.

t
KMnO 4 
→ K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (2)

Số oxi hóa được xác định như sau:
+2 +4 -2

+2 -2

0

+4 -2

t
Ba C O3 
→ Ba O + C O 2 (1)

+1

+7

-2

+1

0

+6

−2

e nhan

IV. Tính chất hóa học của axit sunfuric đặc.
Axit sunfuric đặc là axit mạnh, có tính oxi hóa mạnh và rất háo nước.
1. Tính axit mạnh
Trong dung dịch loãng, axit sunfuric phân li hoàn toàn thành cation
H + và anion HSO 4 .

- Dung dịch H2SO4 làm quỳ tím hóa đỏ.
- Tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo muối và nước
Ví dụ:

→ Na2SO4 + H2O
2NaOH + H2SO4 

Sáng kiến kinh nghiệm

6


Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt bài tập axit
sunfuric đặc Hóa 10 ban cơ bản
→ CuSO4 + H2O
CuO + H2SO4 

- Tác dụng với muối của axit yếu hơn tạo muối sunfat và axit mới
→ Na2SO4 + CO2 + H2O
Na2CO3 + H2SO4 

Ví dụ:


+2

+4

t

→
Cu SO +4 S O +22H O2

t
→Fe
) 
0

+3

SO
2(

+4

+) 3SO +26H O2

4 3

* Một số kim loại như Al, Fe, Cr...bị thụ động hóa trong dung dịch
H2SO4 đặc, nguội.
2.2. Với phi kim
Khi đun nóng, axit H2SO4 đặc có thể oxi hóa được nhiều phi kim như

+6

C + 2H 2 S Ođ4 (

+4

t
→C O
) 
0

+4

+22 S O +22H O2

2.3. Với hợp chất
Khi đun nóng, axit sunfuric đặc có thể oxi hóa được nhiều hợp chất như
H2S, HI, FeO, muối sắt (II)…
-2

Ví dụ:

+6

+4

H 2 S + 3H 2 S O 4 (d) 
→ 4 S O 2 + 4H 2 O
+2



4

Da thịt tiếp xúc với H2SO4 đặc sẽ bị bỏng rất nặng, vì vậy khi sử dụng H 2SO4
đặc phải hết sức thận trọng.

Sáng kiến kinh nghiệm

8


Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt bài tập axit
sunfuric đặc Hóa 10 ban cơ bản

CHƯƠNG 3:
MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP LIÊN QUAN ĐẾN AXIT SUNFURIC ĐẶC
Bài tập liên quan đến axit sunfuric đặc chủ yếu tập trung ở những dạng
sau:
I. Kim loại tác dụng với axit H2SO4 đặc.
Với dạng bài tập này ta có thể làm theo các bước sau:
Bước 1: - Xác định hóa trị của kim loại tham gia phản ứng với H 2SO4 đặc.
Kim loại có hóa trị bao nhiêu sẽ nhường bấy nhiêu electron. Nếu kim loại
tham gia phản ứng với H2SO4 đặc chưa biết và chưa cho hóa trị thì có thể gọi
x là hóa trị của kim loại đã cho.
- Xác định sản phẩm khử của lưu huỳnh thông thường là SO 2, một số
trường hợp có thể là H2S hoặc S tùy vào tính khử của kim loại và yêu cầu của
đề bài.
Sáng kiến kinh nghiệm

9

S + 2e 
→ S /SO 2

Bước 3: đưa dữ kiện mà đề đã cho vào các quá trình oxi hóa, quá trình khử để
suy ra số mol e nhường, số mol e nhận. Nếu có nhiều quá trình khử thì ta tính
tổng số mol e nhận của các quá trình khử đó lại với nhau.
Áp dụng định luật bảo toàn electron: số mol electron do các chất khử
nhường luôn bằng số mol electron do các chất oxi hóa nhận. Từ đó ta có thể
suy ra dữ kiện cần tìm.
Ta có:

Hay

n H2SO4 (pu) =

1
n e nhuong + n S/SO2 + n S/S + n S/H 2S
2

n H SO = 4nS + 2.n SO + 5n H S
2 4
2
2

m muôi sunfat = m

KL pöù

+ n e nhuong(nhan) .


Quá trình khử

+3

0

S + 2e 
→ S /SO 2


→ Al + 3e

Al

8,1
= 0,3
27
(mol)....> 3.0,3 = 0,9(mol)

số mol e nhường = 0,9 (mol)

+4

+6

2a (mol)
+6

+4

S + 2e 
→ S /SO 2

2a (mol) 3.0,3 = 0,9(mol)

ne nhường = 0,4 +0,9 = 1,3 (mol)
Sáng kiến kinh nghiệm

ne nhận = 2a(mol)
11


Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt bài tập axit
sunfuric đặc Hóa 10 ban cơ bản
số mol e nhường = số mol e nhận < => 1,3 = 2a => a = 1,3/2 = 0,65
VSO2 = 0,65.22,4 = 14,56 (lit)
1
1
n H2SO4 (pu) = n e nhuong + n SO 2 = .1,3 + 0,65 = 1,3(mol)

Al

Quá trình khử
+6

+4

S + 2e 
→ S /SO 2

1,45 mol 3b(mol)
số mol e nhường = 2a +3b (mol)
số mol e nhận = 1,45(mol)
số mol e nhường = số mol e nhận < => 2a +3b = 1,45
mặt khác: mhh = mMg + mAl = 24a + 27b = 15,15
=> a = 0,35; b = 0,25
m Mg = 0,35.24 = 8,4 (gam); m Al = 0,25.27 = 6,75 (gam)

Ví dụ 4: Cho 5,76 gam kim loại Mg vào dung dịch H 2SO4 đặc nóng,
dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 1,344 lít khí X (duy nhất ở
đktc). Tìm công thức của khí X.
Hướng dẫn:
Sáng kiến kinh nghiệm

1,344
= 0,06(mol)
22,4
(6-x).0,06 x =

6-

0,48
-2
= -2
H
S
0,06
2
=> Vậy khí X là

Ví dụ 5: Cho 9,75 gam kim loại R (hóa trị II) vào dung dịch H 2SO4
đặc, nóng dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,15 mol SO 2.
Tìm tên kim loại R.
Hướng dẫn:
Quá trình oxi hóa
0

R


. Vậy R là Zn

Ví dụ 6: Cho 7,2 gam kim loại R tác dụng hoàn toàn với dung dịch
H2SO4 đặc, nóng dư thu được 6,72 lít khí SO2 (duy nhất ở đktc). Tìm kim loại
R.
Hướng dẫn: R là kim loại chưa biết hóa trị nên gọi x là hóa trị của R.
Ta có các quá trình oxi hóa - khử sau:
Quá trình oxi hóa

Sáng kiến kinh nghiệm

Quá trình khử

13


Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt bài tập axit
sunfuric đặc Hóa 10 ban cơ bản
0

R

+x

+4

+6


→ R + x.e

Chỉ có Mg có hóa trị II và M = 24 là phù hợp nên R là Mg

3
36

I.2. Bài tập rèn luyện kĩ năng
1. Cho 23,6 gam kim loại R (hóa trị II) vào dung dịch H 2SO4 đặc, nóng dư .
Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8,96 lít SO2 (duy nhất ở đktc).
Tìm tên kim loại R.
A. Mg

B. Zn

C. Cu

D. Ni

2. Cho 17,55 gam kim loại Al vào dung dịch H 2SO4 đặc, nóng dư. Sau khi
phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 5,46 lít khí X (duy nhất ở đktc). Tìm
công thức của khí X.
A. SO

B. SO2

C. H2S

D. S

3. Cho m gam Al vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư. Sau khi phản ứng xảy ra
hoàn toàn, thu được 0,045 mol SO2. Tìm giá trị của m.

B. 22,4 g

C. 9,6 g

D. 6,8 g

6. Cho 35,4 gam kim loại R vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư . Sau khi phản
ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 13,44 lít SO2 (duy nhất ở đktc). Sau phản ứng,
khối lượng muối thu được là
A. 46,5

B. 64,2

C. 58,8

D. 94,2

7. Cho 35,1 gam kim loại Al vào dung dịch H 2SO4 đặc, nóng dư. Sau khi phản
ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 10,92 lít khí X (duy nhất ở đktc). Khối lượng
H2SO4 đã phản ứng là
A. 382,200

B. 191,100

C. 429,975

D. 238,875

8. Cho m gam Al vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư. Sau khi phản ứng xảy ra
hoàn toàn, thu được 0,045 mol SO2 (duy nhất ở đktc). Khối lượng muối thu


11. Hoà tan hết 16,3g hỗn hợp kim loại gồm Fe, Al, Mg trong dung dịch
H2SO4 đặc, nóng thu được 0,55 mol SO 2. Cô cạn dd sau phản ứng, khối lượng
chất rắn khan thu được là
Sáng kiến kinh nghiệm

15


Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt bài tập axit
sunfuric đặc Hóa 10 ban cơ bản
A. 69,1.

B. 96,1

C. 61,9

D. 91,6

12. Cho 11,9 gam hỗn hợp Al và Zn tác dụng vừa đủ với dd H 2SO4 đặc, nóng
thu được 3,92 lít (đktc) hỗn hợp 2 khí H 2S và SO2 có tỷ khối so với H2 là
23,429. Khối lượng muối thu được sau khi cô cạn dung dịch sau phản ứng là
A. 57,5

B. 49,5

C. 43,5

D. 46,9



16


Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt bài tập axit
sunfuric đặc Hóa 10 ban cơ bản
Ví dụ 1: Khi hòa tan 30 gam hỗn hợp Cu và CuO trong dung dịch
H2SO4 đặc lấy dư, thu được 6,72 lít khí SO2 (duy nhất ở đktc). Tìm khối
lượng CuO trong hỗn hợp và khối lượng H2SO4 đã phản ứng.
Hướng dẫn:
Quá trình oxi hóa
0

Cu

+2

Quá trình khử
+4

+6


→ Cu + 2e

S + 2e 
→ S /SO 2

x (mol)...............> 2x (mol)
0,6


→ Fe + 3e

x (mol)...............> 3x (mol)

+2

Quá trình khử
+6

+4

S + 2e 
→ S /SO 2

13, 44
= 0,6 mol
1,2(mol) y (mol)
n e nhường = 3x + y (mol)
n e nhận = 1,2 (mol)
n e nhường = n e nhận < => 3x + y = 1,2 (mol) (1)
mhh = mFe + mFeO = 56.x + 72.y = 70,4 (2)
Sáng kiến kinh nghiệm

C. 24,3 g; 120,75 g

D. 29,25 g; 120,75 g

3. Cho 29,4 gam hỗn hợp gồm Al và CuO vào 90 gam dung dịch H 2SO4 98%
vừa đủ. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được V lít khí SO 2 (duy nhất
ở đktc). Giá trị của V là
A. 6,72

B. 4,48

C. 8,96

D. 2,24

4. Cho 7,44 gam hỗn hợp gồm Mg và Fe3O4 (có tỉ lệ mol 2:3) vào dung dịch
H2SO4 đặc, dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được V lít SO 2 (duy
nhất ở đktc). Giá trị của V là
A. 1,568

B. 0,784

C. 1,120

D. 0,896

5. Cho 35,7 gam hỗn hợp gồm Zn và ZnO vào dung dịch H 2SO4 đặc, dư. Sau
khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 6,72 lít SO 2 (duy nhất ở đktc) và
dung dịch X chỉ chứa một muối và axit dư. Khối lượng H2SO4 đã phản ứng là
A. 49,0

0

Fe

Quá trình khử

+3

0


→ Fe + 3e

m
m
(mol)
3. (mol)
56
...............> 56

m hhX -m Fe 12 - m
=
(mol)
16
16

O

-2


+ 0,2(mol)
n e nhận = 8

3m 12 - m
=
+ 0,2 => m = 9,52 (gam)
8
n e nhường = n e nhận < => 56

Ví dụ 2: Cho 11,2 gam Fe tác dụng với oxi thu được m gam hỗn hợp X
gồm các oxit. Hòa tan hết X vào dung dịch H2SO4 đặc dư, thu được 1344 ml
khí SO2 (duy nhất ở đktc). Tìm giá trị của m.
Sáng kiến kinh nghiệm

19


Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt bài tập axit
sunfuric đặc Hóa 10 ban cơ bản

Hướng dẫn:
Quá trình oxi hóa
0

Fe

Quá trình khử

+3


S + 2e 
→ S /SO 2
1,344
= 0,06(mol)
22,4
0,12 mol m = 15,04 (gam)
8

Ví dụ 3: Cho 11,36 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe 3O4, Fe2O3 phản ứng hết
với dung dịch H2SO4 đặc dư, thu được 2,016 lít khí SO 2 (duy nhất ở đktc) và
dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được bao nhiêu gam muối khan.
Hướng dẫn:
Quá trình oxi hóa
0

Fe

16
...> 8
+6

+4

S + 2e 
→ S /SO 2
2, 016
= 0,09(mol)
22,4
0,18 mol
PÖÙ

=

3.m Fe
+ n S/SO
2
112

III.2. Bài tập rèn luyện kĩ năng
1. Để m gam bột sắt ngoài không khí một thời gian, thu được 11,8 gam hỗn
hợp gồm Fe và các oxit sắt. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dung dịch
H2SO4 đặc, dư, thu được 3,36 lít khí SO2 (duy nhất ở đktc). Giá trị của m là
A. 9,94

B. 10,04

C. 15,12

D. 20,16

2. Nung 2,52 gam bột sắt trong oxi không khí, thu được m gam hỗn hợp rắn X
gồm sắt và các oxit sắt. Hòa tan hết X trong H2SO4 đặc dư, thu được 0,84 lít
khí SO2 (duy nhất ở đktc). Giá trị của m là
A. 2,62

B. 3,00

C. 3,02


H2SO4 đặc dư, thu được V lít khí SO2 (duy nhất ở đktc) và dung dịch X. Cô
cạn dung dịch X thu được 107,8 gam muối khan. Giá trị của V là
A. 3,136

B. 4,704

C. 3,92

D. 5,488

6. Cho m gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch
H2SO4 đặc dư, thu được 6,72 lít khí NO (duy nhất ở đktc) và dung dịch X. Cô
cạn dung dịch X thu được 154,0 gam muối khan. Giá trị của m là
A. 51,12

B. 45,44

C. 56,8

D. 54,88

7. Để a gam Fe ngoài không khí sau một thời gian sẽ chuyển thành hỗn hợp X
có khối lượng 75,2 gam gồm FeO, Fe 2O3, Fe3O4 và Fe. Cho X tác dụng với
H2SO4 đặc, nóng dư thu được 6,72 lít khí SO 2 (duy nhất ở đktc). Giá trị của a
là
A. 28

B. 42

C. 50,4

Quá trình khử
22


Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt bài tập axit
sunfuric đặc Hóa 10 ban cơ bản
+2

+4

+4

+6

C /CO 
→ C /CO 2 + 2e

S + 2e 
→ S /SO 2

a (mol)......> a(mol)....>2a (mol)

2,912
= 0,13 (mol)
0,26 (mol) a = 0,13 (mol)
m Fe2O3 + m CO = m hh ran + m

S + 2e 
→ S /SO 2

a (mol).....> a (mol).....>2a (mol)

1, 456
=0,065 (mol)
22,
4
0,13 (mol) a = 0,065 (mol)
m Fe2O3 + m CO = m hh ran + m

CO 2

< => 8 + 0,065.28 = m + 0,065.44

=> m = 6,96 (gam)
IV.2. Bài tập rèn luyện kĩ năng
1. Cho khí CO đi qua ống chứa 10 gam Fe 2O3 đốt nóng, thu được m gam hỗn
hợp X gồm 3 oxit. Hòa tan hỗn hợp X trong H 2SO4 đặc, nóng, dư thu được
4,48 lít SO2 (duy nhất ở đktc). Giá trị của m là
A. 8,4
Sáng kiến kinh nghiệm

B. 7,2



4. Cho khí CO đi qua Fe2O3 đốt nóng, ta được m gam hỗn hợp rắn X gồm 4
chất. Hỗn hợp rắn X đem hòa vào H 2SO4 đặc, nóng, dư thu được 3,64 lít SO 2
(duy nhất ở đktc) và 50,0 gam Fe2(SO4)3. Tìm giá trị của m.
A. 17,4

B. 20,0

C. 26,0

D. 14,2

5. Khử Fe2O3 bằng CO ở nhiệt độ cao thu được hỗn hợp X gồm 4 chất rắn.
Chia X thành 2 phần bằng nhau.
- Phần 1 cho tác dụng với HNO3 dư thu được 0,02 mol NO và 0,03 mol N2O.
- Phần 2 cho tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư thu được V lít khí SO2 (duy
nhất ở đktc). Giá trị của V là
A. 2,24

B. 3,36

C. 4,48

D. 6,72

6. Lấy 8 gam oxit Fe2O3 đốt nóng cho CO đi qua, ta nhận được m gam hỗn
hợp X gồm 3 oxit, hỗn hợp X đem hoà vào H 2SO4 đặc nóng dư, nhận được
0,672 lít SO2 (duy nhất ở đktc). Vậy m gam X có giá trị là
A. 8,9 g


phương trình phản ứng, không cần mất thời gian cân bằng phương trình mà
vẫn tìm ra được đáp án của bài toán một cách nhanh chóng và chính xác.
Tuy nhiên, số lượng bài tập liên quan đến tính oxi hóa của axit H 2SO4
đặc còn hạn chế nên giáo viên phải biên soạn bài tập từ đơn giản đến phức
Sáng kiến kinh nghiệm

25