Các dạng bài tập về phương pháp bảo toàn electron 2022

Kinh Nghiệm Hướng dẫn Các dạng bài tập về phương pháp bảo toàn electron 2021

Bạn đang tìm kiếm từ khóa Các dạng bài tập về phương pháp bảo toàn electron 2022-06-06 00:46:03 san sẻ Bí quyết Hướng dẫn trong nội dung bài viết một cách Mới Nhất.

Tài liệu gồm 73 trang, được trích dẫn từ cuốn sách Phương Pháp Trọng Tâm Giải Toán Hóa Học THPT của tác giả Lê Văn Nam, hướng dẫn sử dụng phương pháp bảo toàn electron giải nhanh bài tập Hóa học THPT. I. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON 1. Nội dung phương pháp bảo toàn electron. – Cơ sở của phương pháp bảo toàn electron là định luật bảo toàn electron: Trong phản ứng oxi hóa – khử, tổng số electron mà những chất khử nhường luôn bằng tổng số electron mà những chất oxi hóa nhận. – Hệ quả của của định luật bảo toàn electron: + Hệ quả 1: Trong phản ứng oxi hóa – khử, tổng số mol electron mà những chất khử nhường luôn bằng tổng số mol electron mà những chất oxi hóa nhận. + Hệ quả 2: Đối với những bài tập tương quan đến phản ứng oxi hóa – khử, nếu số mol electron mà chất khử nhường to nhiều hơn số mol electron mà chất oxi hóa nhận thì chất khử dư và ngược lại. – Phương pháp bảo toàn electron là phương pháp giải bài tập hóa học sử dụng những hệ quả của định luật bảo toàn electron. 2. Ưu điểm của phương pháp bảo toàn electron. Phương pháp bảo toàn electron có ưu điểm là trong quy trình làm bài tập thay vì phải viết phương trình phản ứng, học viên chỉ việc lập sơ đồ phản ứng, tính toán đơn giảnvà cho kết quả nhanh. Như vậy, nếu sử dụng phương pháp bảo toàn electron một cách hiệu suất cao thì trọn vẹn có thể tăng đáng kể vận tốc làm bài so với việc sử dụng phương pháp thường thì. Đây là yếu tố rất có ý nghĩa so với những em học viên trong quy trình làm bài thi trắc nghiệm. 3. Phạm vi vận dụng. Phương pháp bảo toàn electron trọn vẹn có thể xử lý và xử lý được hầu hết những bài tập tương quan đến phản ứng oxi hóa – khử trong hóa vô cơ và một số trong những bài tập trong hóa hữu cơ. Một số dạng bài tập thường dùng phương pháp bảo toàn electron: + Kim loại tác dụng với phi kim, với dung dịch muối, với dung dịch axit. + Hỗn hợp Fe và những oxit của nó tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc hoặc dung dịch HNO3. + Muối Fe2+, muối Cl− phản ứng với dung dịch KMnO4 / H+, K2Cr2O7 / H+. + Khử oxit sắt kẽm kim loại bằng khí CO, H2, phản ứng nhiệt nhôm. + Phản ứng điện phân dung dịch chất điện ly. 4. Bảng tính nhanh số mol electron cho, nhận (số electron trao đổi). II. PHÂN DẠNG BÀI TẬP VÀ CÁC VÍ DỤ MINH HỌA Dạng 1: Tính lượng chất trong phản ứng oxi hóa – khử. Bước 1: Lập sơ đồ phản ứng màn biểu diễn quy trình chuyển hóa giữa những chất, để thấy rõ thực ra hóa học của bài toán. Bước 2: Nhận dạng nhanh phương pháp giải bài tập: Khi gặp bài tập tương quan đến phản ứng oxi hóa – khử mà giữa thông tin đề cho và yêu cầu của đề bài có mối liên hệ với nhau bằng biểu thức thì ta nên dùng phương pháp bảo toàn electron. Bước 3: Dựa vào sự thay đổi số oxi hóa để xác lập chất khử và chất oxi hóatrong toàn bộ quy trình phản ứng. Từ đó suy ra số mol electron trao đổi theo số mol chất khử (hoặc thành phầm oxi hóa), chất oxi hóa (hoặc thành phầm khử). Bước 4: Thiết lập phương trình bảo toàn electron. Ngoài ra, kết thích phù hợp với những giả thiết khác để lập những phương trình toán học có tương quan. Từ đó suy ra lượng chất cần tính. Lưu ý: + Đối với những nguyên tố mà số oxi hóa thay đổi phức tạp (thường là Fe, N…) thì chỉ việc quan tâm đến số oxi hóa ở trạng thái thứ nhất và ở đầu cuối. + Trong phương pháp bảo toàn electron, nếu xác lập sai hoặc thiếu chất oxi hóa, chất khử thì phương pháp bảo toàn electron không hề đúng nữa. Dạng 2: Xác định chất khử, thành phầm khử. Để xác lập chất khử, thành phầm khử trong phản ứng ta làm như sau: Đối với việc tìm chất khử là sắt kẽm kim loại: Dựa vào giả thiết và vận dụng bảo toàn electron để lập những phương trình toán học, từ đó suy ra biểu thức tương quan giữa nguyên tử khối của sắt kẽm kim loại (M) và số oxi hóa của nó (n). Thử với n bằng 1, 2, 3 suy ra giá trị M thích hợp. Đối với việc xác lập thành phầm khử (NO, N2, SO2, H2S…) hoặc những chất khử khác (FeO, Fe3O4…): Ta tính xem quy trình khử hoặc quy trình oxi hóa đã trao đổi bao nhiêu electron, từ đó ta suy ra công thức của thành phầm khử hoặc chất khử. Dạng 3: Xác định chất, tính lượng chất trong quy trình điện phân. Bước 1: Tính số mol electron trao đổi trong quy trình điện phân (nếu đề bài cho biết thêm thêm thời hạn điện phân và cường độ dòng điện). Bước 2: Xác định đúng chuẩn thứ tự khử trên catot, thứ tự oxi hóa trên anot của những ion và H2O (đấy là bước rất quan trọng, nếu làm sai bước này thì sẽ không còn tìm kiếm được kết quả của bài toán). Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn electron cho quy trình điện phân: Số mol electron trao đổi = Số mol electron mà những ion dương và H2O nhận ở catot = Số mol electron mà những ion âm và H2O nhường ở anot. Lưu ý: Thứ tự khử tại catot (cực âm) xẩy ra theo thứ tự ưu tiên từ trái qua phải. Thứ tự oxi hóa tại anot (cực dương) xẩy ra theo thứ tự ưu tiên từ trái qua phải. Phản ứng điện phân H2O ở những điện cực. Trong quy trình điện phân, khối lượng dung dịch giảm bằng khối lượng của những khí thoát ra và sắt kẽm kim loại sinh ra bám vào điện cực. III. BÀI TẬP ÁP DỤNG [ads] * Một số lưu ý cần nhớ +, Trong phản ứng OXH – Khử, tổng số mol e nhường bằng tổng số mol e nhận. Ta thường vận dụng phương pháp này so với những bài toán có xẩy ra phản ứng OXH Khử. Phương pháp này sẽ tương hỗ cho học viên thuận tiện và đơn thuần và giản dị hơn trong khâu tính toán mà không cần thiết phải viết quá nhiều phương trình. Dưới đấy là một số trong những dạng toán và vài ví dụ rõ ràng * Dạng 1: Kim loại tác dụng với dung dịch axit không tồn tại tính OXH mạnh (HCl, H2SO4 loãng) * Một số lưu ý cần nhớ: Khi cho a mol sắt kẽm kim loại M tan trọn vẹn vào dung dịch HX thu được b mol H2. => Sau phản ứng ta thu được dung dịch muối MXn và khí H2. Ta có quy trình trao đổi e như sau: M → Mn+ + ne a                   an (mol) 2H+ + 2e → H2 b        2b (mol) Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: an = 2b * Một số ví dụ rõ ràng: Ví dụ 1: Hòa tan 1 hỗn hợp 14,5 gam (Fe, Mg, Zn) bằng dung dịch HCl vừa đủ thì thu được dung dịch X có chứa 35,8 gam muối. Tính thể tích khí H2 thu được sau phản ứng. Hướng dẫn giải rõ ràng Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: m KL + m Cl- = m Muối => m Cl- = 35,8 – 14,5 = 21,3 (gam) => n Cl- = 21,3 : 35,5 = 0,6 (mol) => Số mol e nhường = n Cl- = 0,6 (mol) => n H2 = 0,6 : 2 = 0,3 (mol) V H2 = 0,3 * 22.4 = 6,72 (lít) Ví dụ 2: Cho 5 gam Mg, Zn vào dung dịch HCl dư thu được 3,136 lít H2. Số mol Mg thu được là? Hướng dẫn giải rõ ràng: Gọi số mol Mg, Zn lần lượt a, b mol n H2 = 3,136 : 22,4 = 0,14 mol Khối lượng của sắt kẽm kim loại nặng 5 gam => 24 a + 65 b = 5 (I) Ta có quy trình nhường nhận e như sau: Quá trình OXH Mg → Mg+2 + 2e  a                   2a Zn → Zn+2 + 2e b                    2b Qúa trình Khử 2H+ + 2e → H2            0,28  0,14 => Áp dụng định luật bảo toàn electron: 2a + 2b = 0,28 (II) Từ (I) và (II) => a = 0,1 mol ; b = 0,04 mol Vậy số mol Mg có trong hỗn hợp là 0,1 mol Ví dụ 3: Cho 9,32 gam Mg và Zn vào 200 ml dung dịch H2SO4 2M. Hãy cho biết thêm thêm kết luận nào tại đây đúng: A. Mg và Zn tan hết, H2SO4 dư B. Mg và Zn, H2SO4 đều hết C. Mg và Zn dư, H2SO4 hết D. Mg hết, H2SO4 hết, Zn dư Hướng dẫn giải rõ ràng n H2SO4 = 0,4 mol. Gỉa sử H2SO4 phản ứng hết => n e trao đổi = n H+ = 0,8 mol => n hh sắt kẽm kim loại = 0,8 : 2 = 0,4 (mol) Mặt khác 9,32 : 24 > n hh > 9,32 : 65 => 0,39 > nHH > 0,14 Mà 0,4 > 0,39 => Sau phản ứng axit còn dư, sắt kẽm kim loại tan hết. Đáp án A * Dạng 2: Kim loại và một số trong những hợp chất tán dụng với dung dịch axit có tính OXH mạnh * Một số lưu ý cần nhớ: + Đối với sắt kẽm kim loại tác dụng với HNO3 Hầu hết những sắt kẽm kim loại đều tác dụng với dung dịch HNO3 (trừ Au, Pt). Al, Fe, Cr bị thụ động trong HNO3 đặc nguội Để giải bài toán axit nitric tác dụng với sắt kẽm kim loại thường được giải bằng phương pháp bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng. Theo những phương pháp này, có 3 phương trình rất quan trọng cần nhớ là: ne = nkim loại.hóa trịkim loại = nNO2 + 3nNO + 8nN2O + 10nN2 + 8nNH4NO3 nHNO3 phản ứng = 2nNO2 + 4nNO + 10nN2O + 12nN2 + 10nNH4NO3 mmuối = mkim loại + 62ne + Đối với sắt kẽm kim loại tác dụng với H2SO4  H2SO4 đặc phản ứng được với hầu hết những sắt kẽm kim loại (trừ Au và Pt) → muối trong số đó sắt kẽm kim loại có hóa trị cao + H2O + SO2 (S, H2S). Bài tập sắt kẽm kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc thường gặp nhất là tạo khí SO2, khi giải thường vận dụng bảo toàn e và bảo toàn nguyên tố: ne = nkim loại.hóa trịkim loại = 2nSO2 nH2SO4 phản ứng = 2nSO2 mmuối = mkim loại + 96nSO2 – H2SO4 đặc nguội thụ động với Al, Fe và Cr. * Một số ví dụ rõ ràng Ví dụ 1: Cho 13,5 gam nhôm tác dụng vừa đủ với 2,5 lít dung dịch HNO3, phản ứng tạo ra muối nhôm và một hỗn hợp khí gồm NO và N2O có tỉ lệ mol tương ứng là 2: 3. Tính nồng độ mol của dung dịch HNO3. A. 0,95.                B. 0,86.  C. 0,76.                D. 0,9. Hướng dẫn giải rõ ràng: Gọi n NO, n N2O lần lượt là 2a, 3a mol Ta có: n Al = 13,5 : 27 = 0,5 (mol) Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: Qúa trình OXH Al → Al+3 + 3e 0,5              1,5    (mol) Qúa trình khử N+5 + 3e → N+2          6a       2a 2N+5 +8e → 2N+1          24a    3a Áp dụng định luật bảo toàn electron => 1,5 = 6a + 24a => 30a = 1,5 => a = 0,05 (mol) n NO = 0,1 mol; n N2O = 0,15 mol => n HNO3 = 4 * n NO + 10 * n N2O = 0,1 * 4 + 0,15 * 10 = 1,9 mol CM HNO3 = 1,9 : 2,5 = 0,76M Đáp án C Ví dụ 2: Hòa tan trọn vẹn 6,5 gam sắt kẽm kim loại Zn vào dung dịch HNO3 loãng, giả sử chỉ thu được 0,448 lít khí X duy nhất (đktc). Khí X là : A. N2.                  B. NO. C. N2O.               D. NO2. * Hướng dẫn giải rõ ràng: n Zn = 6,5 : 65 = 0,1 mol n X = 0,448 : 22,4 = 0,02 (mol) n e nhường = 2 * n Zn = 0,2 (mol) => 0,02 mol X nhận 0,2 mol e => 1 mol X nhận 10 mol e Vậy X là khí N2. Đáp án A Ví dụ 3:  Hòa tan 8,4 gam Fe trong dung dịch HNO3 dư, tính thể tích khí NO bay ra, biết NO là thành phầm khử duy nhất của HNO3 A. 2,24 lít       B. 3,36 lít C. 4,48 lít       D. 5,6 lít * Hướng dẫn giải rõ ràng n Fe = 8,4 : 56 = 0,15 (mol) Ta có quy trình trao đổi electron như sau: Fe → Fe+3 + 3e 0,15          0,45 N+5 +3e → N+2 Áp dụng đinh luật bảo toàn electron n e nhận = n e nhường = 0,45 mol => n NO = 1/3 n e nhận = 0,45 : 3 = 0,15 mol V NO  = 0,15 * 22, 4 = 3,36 lít Đáp án B Dạng 3: Một số bài toán có chứa phản ứng OXH KHỬ khác: Ví dụ 1: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan trọn vẹn hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 (dư), thoát ra 0,56 lít (đktc) NO (là thành phầm khử duy nhất). Giá trị của m là : A. 2,52.                              B. 2,22. C. 2,62.                              D. 2,32. Hướng dẫn giải rõ ràng: n NO = 0,56 : 22,4 = 0,025 mol Xét 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Đặt số mol Fe, O lần lượt là a, b => 56a + 16b = 3 (I) Áp dụng định luật bảo toàn electron: => 3 * nFe = 2 * n O + 3 * n NO => 3a = 2*b + 3 * 0,025 => 3a – 2b = 0,075 (II) Từ (I) và (II) => a = 0,045; b = 0,03 => m = n Fe * 56 = 0,045 * 56 = 2,52 (gam) Đáp án A Ví dụ 2: Nung hỗn hợp X gồm 13,44 gam Fe và 7,02 gam Al trong không khí thuở nào hạn, thu được 28,46 gam chất rắn Y. Cho Y tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư, thu được V lít khí SO2 (đktc). Giá trị của V là : A. 11,2.                B. 22,4.  C. 5,6.                  D. 13,44. Hướng dẫn giải rõ ràng: n Fe = 13,44 : 56 = 0,24 (mol) n Al = 7,02 : 27 = 0,26 (mol) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng => m KL + m O = m Y => m O = 28,46 – 13,44 – 7,02 = 8 (gam) => n O = 8 : 16 = 0,5 (mol) Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3 * n Fe + 3 * n Al = 2 * n O + 2 * n SO2 => n SO2 = 0,25 (mol) => V SO2 = 0,25 * 22,4 = 5,6 lít Đáp án C Loigiaihay.com

Video Các dạng bài tập về phương pháp bảo toàn electron ?

Một số hướng dẫn một cách rõ ràng hơn về Review Các dạng bài tập về phương pháp bảo toàn electron tiên tiến và phát triển nhất .

Chia Sẻ Link Down Các dạng bài tập về phương pháp bảo toàn electron miễn phí

Heros đang tìm một số trong những ShareLink Tải Các dạng bài tập về phương pháp bảo toàn electron Free.

#Các #dạng #bài #tập #về #phương #pháp #bảo #toàn #electron