Hóa học và ứng dụng - Phương pháp giải nhanh bài toán hỗn hợp kim loại AlZn và NaBa tác dụng với nước

Taïp chí Hoùa hoïc & ÖÙng duïng SỐ 12 (96) 2009

Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY Website: www.hoahocmoingay.com FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Email: hoahocmoingay.com@gmail.com

DeThi.edu.vn

Taïp chí Hoùa hoïc & ÖÙng duïng SỐ 12 (96) 2009

Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY Website: www.hoahocmoingay.com FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Email: hoahocmoingay.com@gmail.com

DeThi.edu.vn

Taïp chí Hoùa hoïc & ÖÙng duïng SỐ 12 (96) 2009

Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY Website: www.hoahocmoingay.com FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Email: hoahocmoingay.com@gmail.com

PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TOÁN HỖN HỢP KIM LOẠI

Al/Zn VÀ Na/Ba TÁC DỤNG VỚI NƯỚC

Tác giả: Hóa Học Mỗi Ngày I- CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bài toán hỗn hợp Al/Zn và Na/Ba tác dụng với nước dư sinh ra khí thì chúng ta cần lưu ý:

+ Kim loại Na/Ba + H2O → dung dịch bazơ NaOH/Ba(OH)2 + H2 + Kim loại Al/Zn + dung dịch bazơ sinh ra → muối + H2 Ta thấy khí H2 thoát ra do 2 quá trình tạo nên. Cụ thể: a/ Hỗn hợp Na và Al tác dụng với H2O

Na + H2O → NaOH + 1

2 H2

Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3

2 H2

Ta có: nNa = nNaOH = nAl(pư) b/ Hỗn hợp Ba và Al tác dụng với H2O

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2

Ta có: nBa = nBa(OH)2 = 1

2 nAl(pư)

Nhận xét: Dựa vào đặc điểm và dữ kiện bài toán ta có thể viết hai phương trình phản ứng rồi tính toán. Tuy nhiên với dạng bài tập này ta thấy là cả 2 ptpư trên đều là phản ứng oxi hóa khử nên có thể làm nhanh bằng phương pháp bảo toàn electron.Trường hợp Zn làm tương tự.

II- MỘT SỐ VÍ DỤ Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm Na và Al. Cho m gam hỗn hợp X vào một lượng dư nước thoát ra V lit khí (đktc). Nếu cũng cho m gam X vào dung dịch NaOH dư thì thu được 1,75V lit khí (đktc). Phần trăm khối lượng của Na trong X là: A. 39,87% B. 77,31% C. 59,87% D. 29,87% Hướng dẫn giải Cách 1: Giải bình thường (Đa số HS thường làm)

TN1: Na + H2O → NaOH + 1

2 H2

x(mol) x 0,5x

Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3

2 H2

x ← x 1,5x

TN2: Na + H2O → NaOH + 1

2 H2

x(mol) x 0,5x

DeThi.edu.vn

Taïp chí Hoùa hoïc & ÖÙng duïng SỐ 12 (96) 2009

Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY Website: www.hoahocmoingay.com FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Email: hoahocmoingay.com@gmail.com

Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3

2 H2

y(mol) → 1,5y So sánh thể tích ở 2 TN → ở TN1 Al còn dư và ở TN2 Al tan hết. Ta có: 0,5x + 1,5y = 1,75(0,5x + 1,5x)

→ y = 2x Xét 3 mol hỗn hợp X thì mNa = 23g và mAl = 54g

%Na = 23 *100% 29,87% 23 54   → Chọn D

Cách 2: Theo phương pháp bảo toàn electron TN1: Chất khử là Na và Al nên:

Na → Na+ + 1e x(mol) x Do Al dư và tỷ lệ Na : Al là 1:1 nên:

Al → Al3+ + 3e x 3x H2O là chất oxi hóa nên: 2H+ + 2e → H2

V*2

22,4 ← V ( ) 22,4 mol

Bảo toàn electron: x + 3x = V*2

22,4 (1)

TN2:

Na → Na+ + 1e x(mol) x Do Al pư hết nên:

Al → Al3+ + 3e y(mol) 3y Và: 2H+ + 2e → H2

1,75V*2

22,4 ← 1,75V ( ) 22,4 mol

Bảo toàn electron: x + 3y = 1,75V*2

22,4 (2)

Từ (1) và (2) → y = 2x Giải tương tự Cách 1 Ví dụ 2: Cho hỗn hợp X gồm 0,1 mol Na và 0,05 mol Al tác dụng với lượng nước dư thì thu được thể tích khí ở đktc là bao nhiêu ? A. 2,8 lit B. 1,12lit C. 1,67 lit D. 2,24lit Hướng dẫn giải

Nhận xét: Tỷ lệ Na : Al là 0,1 2 0,05  nên Al pư hết nên:

DeThi.edu.vn