Phương pháp bảo toàn Electron

Khi có nhiều chất oxi hoá, nhiều chất khử tham gia phản ứng ( có thể cùng 1 giai đoạnhoặc qua nhiều giai đoạn ) thì tổng số mol electron mà các chất khử cho phải bằngtổng số mol electron mà các chất oxi hoá nhận:
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phương pháp bảo toàn Electron Phương pháp bảo toàn Electron1. Nội dung phương pháp: Khi có nhiều chất oxi hoá, nhiều chất khử tham gia phản ứng ( có thể cùng 1 giai đoạn hoặc qua nhiều giai đoạn ) thì tổng số mol electron mà các chất kh ử cho ph ải bằng tổng số mol electron mà các chất oxi hoá nhận: Điều quan trọng nhất là nhận định đúng trạng thái đầu và tr ạng thái cu ối cùng c ủa các chất oxi hoá và chất khử ( trước và sau quá trình phản ứng ), không c ần t ới các phương trình phản ứng cũng như các sản phẩm trung gian. Viết các quá trình oxi hoá ( cho electron ) và quá trình kh ử ( nh ận electron ) tuỳ vào yêu cầu của bài toán và sử dụng các bán phản ứng electron hoặc phương pháp ion-electron. rồi áp dụng ĐLBT electron. Tìm2. Phạm vi áp dụng và một số chú ý: ( phần này thí sinh có thể nêu hoặc không ) Phạm vi áp dụng: Phương pháp bảo toàn electron cho phép giải rất nhanh nhi ều bài toán trong đó có nhiều chất oxi hoá và chất khử tham gia vì theo ph ương pháp này chúng ta không cần viết các phương trình phản ứng và dĩ nhiên không c ần cân b ằng phương trình phản ứng. Một số chú ý khi giải toán: Cần xác định đúng trạng thái oxi hoá của các chất ( nguyên t ố), đ ặc bi ệt đ ối v ới bài toán về Fe: + Nếu Fe dư muối Fe2+. 1 + Thể tích dung dịch axit HNO 3 ( hoặc H2SO4 đặc, nóng ) cần dùng là nhỏ nhất muối Fe2+. +Để xác định đúng số mol axit HNO 3 ( hoặc H2SO4 ) phản ứng, nên dùng phương pháp bảo toàn nguyên tố với N ( hoặc S ).3. Các bước giải: Xác định chất khử ( cho electron) và chất oxi hoá ( nh ận electron) ở giai đo ạn đ ầu và giai đoạn cuối ( bỏ qua giai đoạn trung gian ) Viết các quá trình khử và quá trình oxi hoá ( có thể theo phương pháp electron ho ặc ion electron) Tìm Áp dụng ĐLBT electron.4. Thí dụ minh hoạ: Thí dụ 1: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp rắn X. Hoà tan hết X trong dung dịch HNO3 ( dư ), thoát ra 0,56 lít NO ( sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc). Giá trị của m là: A. 2,52 B. 2,22 C. 2,62 D. 2,32 Hướng dẫn giải: Cách 1: Áp dụng công thức: mFe ( ban đầu ) =0,7.mrắn + 5,6.ne ( nhận ở quá trình 2 ) N+5 + 3e N+2 } ne( nhận ở quá trình 2 ) = 0,025.3 = 0,075 mFe ( ban đầu ) = 0,7.3 +5.6.0,075 = 2,52 gam. « Đáp án A. Cách 2: Phương pháp bảo toàn electron: Quá trình nhường electron: Fe Fe+3 + 3e 2 ne nhường = molCác quá trình nhận electron: mol 2O-2; N+5 +3e N+2 }O2 + 4e =Theo bảo toàn electron: = ne nhường = m = 2,52 gam« Đáp án A.Thí dụ 2: Để a gam bột sắt trong không khí một thời gian được 7,52 gam hỗn hợp rắnX gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3. Hoà tan hết X trong dung dịch H 2SO4 đặc, nóng ( dư )được 0,672 lít khí SO2 ( sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc ) và dung dịch Y. Cô c ạncẩn thận dung dịch Y được b gam muối khan. Giá trị của a và b lần lượt là:A. 7,0 và 25,0B. 4,2 và 15,0C. 4,48 và 16,0D. 5,6 và 20,0Hướng dẫn giải:Cách 1: Áp dụng công thức mFe ( ban đầu ) = 0,7.mrắn +5,6.ne ( nhận ở quá trình 2 )S+6 + 2e S+4 } ne ( nhận ở quá trình 2 ) =0,03. 2 = 0,06 a = mFe ( ban đầu ) = 0,7.7,52 + 5,6.0,06 = 5,6 gamCách 2: Phương pháp bảo toàn electron:Quá trình nhường electron: Fe Fe+3 +3e; ne nhường = 3. molCác quá trình nhận electron: 2O -2 ; S+6 + 2e S+4 }O2 + 4e = molTheo bảo toàn electron: 3 =3. a= 5,6 gamSơ đồ: 2Fe Fe2(SO4)3 } b = 0,05 . 400 = 20,0 gam« Đáp án D.Thí dụ 3: Nung m gam bột Cu trong oxi thu được 24,8 gam hỗn hợp ch ất rắn X gồmCu, CuO và Cu2O. Hoà tan hoàn toàn X trong H 2SO4 đặc nóng thoát ra 4,48 lít khí SO 2( sản phẩm khử duy nhất, ở đktc ). Giá trị của m là:A. 9,6. B. 14,72 C. 21,12 D. 22,4Hướng dẫn giải:Sơ đồ hoá bài toán: Cu2+ + S+4Cu XCách 1: Áp dụng công thức:m= 0,8mrắn + 6,4.me nhận ở (2) m= 0,8.22,8 + 6,4.0,2.2= 22,4« Đáp án D.Cách 2: Áp dụng ĐLBT electron:Các quá trình oxi hoá- khử: Cu+2 + 2e ; 2O-2 ; S+6 + 2e S+4Cu + 4e 0,4 0,2 = + 0,4 ...