Tổng hợp bài tập phản ứng oxi hóa - khử hay và khó

Cách 1:

Zn      + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag

0,015 ← 0,03 (mol)

=> m_Zn = 0,015.65 = 0,975 (g)

Cách 2:

BTe: 2n_Zn = n_Ag+ => n_Zn = n_Ag+/2 = 0,03/2 = 0,015 mol

=> m_Zn = 0,015.65 = 0,975 (g)

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{3F{e^{ + 8/3}} \to 3F{{\rm{e}}^{ + 3}} + 1{\rm{e}}}\\{x{N^{ + 5}} + (5{\rm{x}} - 2y) \to x{N^{2y/x}}}\end{array}} \right.\)

(5x-2y) Fe₃O₄ +(46x – 18y) HNO₃ → (15x-6y)Fe(NO₃)₃ + N_XO_Y + (23x-9y)H₂O

Số lượng phân tử HNO₃ môi trường là số phân tử HNO₃ tạo muối Fe(NO₃)₃ 

=> 3.(15x - 6y) = 45x -18y

Số mol Fe(NO₃)₃ là 0,03 mol

PTHH:   2Fe(NO₃)₃  + Cu → Cu(NO₃)₂ + 2Fe(NO₃)₂

                 0,03    → 0,015

=> Cu bị tan ra 0,015 mol nên khối lượng thanh đồng giảm là m = 0,015.64 = 0,96 gam

Đặt CTHH của muối là MCl

Thì ta có: \(2MCl\xrightarrow{dpnc}2M+C{{l}_{2}}\)

Ta có số mol khí Cl₂ là  0,04 mol

Suy ra số mol kim loại là 0,08 mol

Vì thế M = \(\frac{3,12}{0,08}\) = 39 (K)

Vì khi cho NaOH vào dd X thì tạo ra khí NH₃ nên phản ứng tạo muối NH₄NO₃

Ta có sơ đồ:

Quá trình cho e:    Al → Al⁺³ + 3e  

Quá trình nhận e:  2N⁺⁵ +10e → N₂   

                                              N⁺⁵ + 8e → N^-3

Số mol khí N₂ là 0,06 mol

Số mol khí NH₃ là 0,06 mol

Ta có NH₄NO₃ + NaOH → NaNO₃ + NH₃ +H₂O

Số mol NH₄NO₃ là 0,06 mol

Áp dụng định luật bảo toàn e thì 3n_Al = 10.0,06 + 8.0,06 => n_Al = 0,36 mol

Khối lượng của Al là 0,36.27 = 9,72 gam

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

K₂Cr₂O₇ + 14HCl → 2KCl + 2CrCl₃ + 3Cl₂ + 7H₂O 

KClO₃ + 6HCl → KCl + 3Cl₂ + 3H₂O

Số mol Cl₂ tạo ra ít nhất ở phản ứng A

Sau phản ứng tạo thành hợp chất M(NO₃)₃ => M có số oxi hóa cao nhất là +3

=> trong hợp chất M_xO_y, số oxi hóa của M là $+\frac{2y}{x}<+3\Rightarrow y<1,5\text{x}$

+) Với x = 1 => y < 1,5 => y = 1

+) Với x = 2 => y < 3 => y = 1 (loại y = 2 vì x và y chưa tối giản)

Vậy x =1 hoặc 2; y = 1

Đặt công thức trung bình của 2 kim loại là \(\overline{M}\)thì

\(\overline{2M}+2{{H}_{2}}O\to 2\overline{M}OH+{{H}_{2}}\)

Số mol khí H₂ là 5,6 :22,4 =0,25 mol

Nên số mol của \(\overline{M}\) là 0,5 mol

Suy ra \(\overline{M}\)=6,7 : 0,5=13,4

Vậy 2 kim loại là Na va Li

Ta có 

$\left| {\begin{array}{*{20}{l}}{F{\rm{e}}S \to \mathop {F{\rm{e}}}\limits^{ + 3}  + \mathop {{\rm{}}S}\limits^{ + 6} O_4^{2 - } + 9{\rm{e}}}\\{\mathop {{\rm{ }}N}\limits^{ + 5}  + 3{\rm{e}} \to \mathop {{\rm{ }}N}\limits^{ + 2} }\end{array}} \right.$

=> PTHH: FeS + 4H⁺ + 3NO₃⁻ → Fe³⁺ + SO₄²⁻ + 3NO + 2H₂O

Vậy a + b + c = 8

Phần 1:

n_Cu = 0,09 mol  

Số mol HNO₃  là 0,12 mol

PTHH:  3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Theo PTHH thì số mol H⁺ hết nên NO sẽ tính theo H⁺ suy ra n_NO = 0,03mol

=> V₁ = 0,672 lít

Phần 2

Số mol H⁺ là 0,12.1 + 0,12.0,5.2 = 0,24 mol

Số mol NO₃^- là 0,12 mol

  \(3Cu+8{{H}^{+}}+2NO_{3}^{-}\to 3C{{u}^{2+}}+4{{H}_{2}}O+2NO\)

Theo phương trình hóa học số mol H⁺ và Cu vừa đủ nên n_NO = 0,06 mol

=> V₂ = 1,344 lít

Suy ra V₂ = 2V₁

n_Al = 0,4 mol

Đặt n_NO = a mol và n_NO2 = b mol

Sau tất cả quá trình thì chỉ có Al có số oxi hóa tăng

Bảo toàn electron, ta có: $3.{{n}_{Al}}=3.{{n}_{NO}}+{{n}_{N{{O}_{2}}}}\Rightarrow 3a+b=0,4.3$ 

_{­ \({{\bar{M}}_{hh}}=\frac{30a+46b}{a+b}=21.2\)}

=> a = 0,2 và b = 0,6

=> n_khí = 0,8 mol => V = 17,92 lít

Mg + 2AgNO₃ → Mg(NO₃)₂ + 2Ag

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag

Nếu chỉ có Mg phản ứng thì:

\({{n}_{Mg}}=\dfrac{46-10,8}{108.2-24}=\dfrac{11}{60}\)

=> \({{m}_{MgO}}=40.\dfrac{11}{60}=\dfrac{22}{3}\ne 12\) (vô lí)

=> Mg phản ứng hết, Fe phản ứng còn dư

Đặt a, b, c là số mol Mg, Fe phản ứng và Fe còn dư

m_A = 24a + 56.(b + c) = 10,8

Bảo toàn electron: n_Ag = 2a + 2b

=> m_D = 108.(2a + 2b) + 56c = 46

E gồm MgO (a mol) và Fe₂O₃ (0,5b mol)

=> m_E = 40a + 160.0,5b = 12

=> a = 0,1; b = 0,1 và c = 0,05

=> n_AgNO3 = n_Ag = 2a + 2b = 0,4

=> C_M = 0,8M

n_NaOH = 0,3 mol

Nếu sản phẩm là Na₂SO₃ (0,15 mol) => m_Na2SO3 = 18,9 gam

Theo đề thì m_rắn = 18,9 gam => sản phẩm là Na₂SO₃­ => n_SO2 = 0,15 mol

Gọi kim loại M có hóa trị x

Bảo toàn electron: x.n_M = 2.n_SO2 => 9,6x/M = 0,15.2

=> M = 32x

=> x = 2 và M = 64 => M là Cu

đặt công thức trung bình của 2 kim loại là \(\overline{M}\)thì

 \(\overline{2M}+2{{H}_{2}}O\to 2\overline{M}OH+{{H}_{2}}\)

Số mol khí H₂ là 5,6 :22,4 =0,25 mol

Nên số mol của \(\overline{M}\) là 0,5 mol

Suy ra \(\overline{M}\)=16,3 : 0,5=32,6

Vậy 2 kim loại là Na va K

Vì dung dịch khi cho X tác dụng với Y chỉ chưa 2 muối nên 2 muối đó là Al(NO₃)₃ và Zn(NO₃)₂

 và 3 kim loại thu được là Ag, Cu, Zn

Ta có 

Al → Al⁺³+ 3e   

Zn  → Zn⁺²+ 2e

Cu⁺²+ 2e → Cu

Ag⁺¹+ 1e → Ag

A tác dụng với HCl thì Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Suy ra số mol H₂ = số mol Zn dư và bằng 0,15 mol

Suy ra tổng só mol Al và Zn trong dd B là 0,4 - 0,15 =0,25 mol trong đó có 0,2 mol Al và 0,05 mol Zn

Trong A thì khối lượng Cu và Ag là 47,35 – 0,15.65 = 37,6 g

Đặt số mol Cu và Ag trong dd Y ban đầu là x và y thì 64x + 108y = 37,6

Theo bảo toàn e thì 2x + y = 0,2.3 + 0,05.2 = 0,7 suy ra x = 0,25 và y = 0,2

Nên nồng độ của Ag(NO₃) trong hỗn hợp Y là 0,2 : 0,5 = 0,4 M

Ta tính được: n_H2SO4 = 2,15 mol

Khi cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 1922,4 gam H₂O gồm 1896,3 gam H₂O trong dung dịch H₂SO₄ ban đầu. Suy ra m_{H2O sinh ra} = 1922,4 - 1896,3 = 26,1 (gam) → n_{H2O sinh ra} = 1,45 mol

- Ta có 11,2 lít (đktc) hỗn hợp NO (x mol), H­₂(y mol) có tỉ khối so với H₂ là 6,6

+ n_{hỗn hợp} = x + y = 11,2 : 22,4 = 0,5 mol

+ m_{hỗn hợp} = m_NO + m_H2 = 30x + 2y = 6,6.2.0,5 = 6,6 (g)

Giải hệ trên ta được x = 0,2 và y = 0,3

- Sơ đồ phản ứng:

Do phản ứng sinh ra H₂ nên NO₃^- đã phản ứng hết => Dung dịch Y không chứa ion NO₃^-

\(\left\{ \matrix{
Mg \hfill \cr
NaN{O_3} \hfill \cr
{\rm{ }}FeO \hfill \cr} \right\} + {\rm{ }}{H_2}S{O_4}:2,15 \to \left\{ \matrix{
M{g^{2 + }} \hfill \cr
N{a^ + } \hfill \cr
{\rm{ }}F{e^{x + }} \hfill \cr
{\rm{ }}N{H_4}^ + \hfill \cr
{\rm{ }}S{O_4}^{2 - } \hfill \cr} \right\} + \left\{ \matrix{
NO:0,2 \hfill \cr
{H_2}:0,3 \hfill \cr} \right. + {H_2}O:1,45\)

Bảo toàn nguyên tố H: n_NH4+ = (2n_H2SO4 - 2n_H2 - 2n_H2O)/4 = 0,2 mol

Bảo toàn nguyên tố N: n_NaNO3 =  n_NH4+ + n_NO = 0,4 mol

Bảo toàn nguyên tố O: n_FeO = 4n_SO42- + n_NO + n_H2O - 4n_H2SO4 - 3n_NaNO3 = 0,45 mol

=> n_{O (X)} = 3n_NaNO3 + n_FeO = 1,65 mol => m = 100 gam

Mà m_{Mg trong X} = m _hh - m_NaNO3 - m_FeO = 33,6 gam

Vậy %m_Mg = 33,6% gần nhất với giá trị 33%.

Giả sử Z gồm a mol CO dư và b mol CO₂

+ BTNT "C": n_{CO bđ} = n_{CO dư} + n_CO2 => a + b = 0,4 (1)

+ m_Z = 28a + 44b = 0,4.19.2 (2)

Giải hệ (1) và (2) được a = 0,15 và b = 0,25

Quá trình khử oxit KL bằng CO có thể viết đơn giản là: CO + O → CO₂

→ n_O pư = n_CO2 = 0,25 mol

→ n_O dư = 0,2539m/16 - 0,25 mol

n_NO = 7,168/22,4 = 0,32 mol

Coi hỗn hợp Y gồm {KL: 0,7461m (gam); O: 0,2539m/16 - 0,25 (mol)}

Ta có các quá trình nhận electron:

O⁰                         +               2e        →                    O^-2

0,2539m/16-0,25   →       0,2539m/8-0,5

N⁺⁵                  + 3e  →              N⁺²

                         0,96         ←    0,32

Cô cạn dung dịch T thu được 3,456m gam muối khan gồm kim loại và NO₃^- (trong muối)

Ta có: n _{NO3- trong muối} = n _{e nhận} = 0,2539m/8 - 0,5 + 0,96 = 0,2539m/8 + 0,46 (mol)

→ m _muối = m _{kim loại} + m_{NO3-trong muối}

=> 0,7461m + 62.(0,2539m/8 + 0,46) = 3,456m

→ m = 38,4276 gam → b = 3,456m =  132,8 gam

Vậy giá trị của b gần nhất với giá trị 133,056.

Đặt n_Al = n_Fe = a (mol) → 27a + 56a = 8,3 → a = 0,1 (mol)

Cho rắn A pư với dd HCl dư chỉ có Fe pư

BT e: n_{Fe dư} = n_H2 = 0,05 (mol)

→ n_Fe pư = n_{Fe bđ} - n_{Fe dư} = 0,1 - 0,05 = 0,05 (mol)

Xét quá trình hh kim loại tác dụng với hh muối có:

Bảo toàn e ta có:

∑ n_{e (KL nhường)} = n_{e (Ag+, Cu2+ nhận)}

→ 0,3 + 0,1 = 2a + b (I)

Mặt khác có: m_B = 64a + 108b = 28 (II)

giải hệ (I) và (II) được a = 0,1 và b = 0,2

\( \Rightarrow \left\{ \matrix{
{C_M}Cu{(N{O_3})_2} = {{{n_{Cu(N{O_3})}}_2} \over {{V_Y}}} = {{0,1} \over {0,1}} = 1(M) \hfill \cr
{C_M}AgN{O_3} = {{{n_{AgN{O_3}}}} \over {{V_Y}}} = {{0,2} \over {0,1}} = 2(M) \hfill \cr} \right.\)