Phương pháp giải:

cân bằng theo thăng bằng e 

Lời giải chi tiết:

Phương pháp giải:

Xác định số oxi hóa của các nguyên tố để tìm chất oxi hoá và chất khử.

Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình.

Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hóa và chất khử sao cho tổng số electron cho bằng tổng số electron nhận.

Đặt hệ số của các chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng, từ đó tính ra hệ số các chất khác. Từ đó xác định được giá trị của a và b.

Lời giải chi tiết:

Xác định số oxi hóa của các nguyên tố hóa học thay đổi trong phản ứng:

Vậy phương trình hóa học được cân bằng là:

5 C₁₅H₂₁N₃O + 18 KMnO₄ + 27 H₂SO₄ → 5 C₁₅H₁₅N₃O₇ + 18 MnSO₄ + 9 K₂SO₄ + 42 H₂O.

Vậy giá trị của a và b lần lượt là 5 và 18.

Đáp án C

Phương pháp giải:

Xác định số oxi hóa của các nguyên tố để tìm chất oxi hoá và chất khử.

Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình.

Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hóa và chất khử sao cho tổng số electron cho bằng tổng số electron nhận.

Đặt hệ số của các chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng, từ đó tính ra hệ số các chất khác. Từ đó xác định đượchệ số nguyên tối giản đứng trước chất bị khử khi phản ứng cân bằng.

Lời giải chi tiết:

Xác định số oxi hóa của các nguyên tố hóa học thay đổi trong phản ứng:

Vậy phương trình hóa học được cân bằng là:

C₆H₅C₂H₅ + 4 KMnO₄ → C₆H₅COOK + 4 MnO₂ + K₂CO₃ + KOH + 2 H₂O

Hệ số nguyên tối giản đứng trước chất bị khử (KMnO₄) khi phản ứng cân bằng là: 4.

Đáp án A

Phương pháp giải:

Cân bằng theo phương pháp thăng bằng electron

Lời giải chi tiết:

Bước 1: Xác định sự thay đổi số oxi hóa của 1 số nguyên tố

\({\left. {\left( {C{u_2}S.Fe{S_2}} \right.} \right)^0} + H\mathop N\limits^{ + 5} {O_3} \to \,\mathop {Cu}\limits^{ + 2} {(N{O_3})_2} + \mathop {Fe}\limits^{ + 3} {(N{O_3})_3} + {H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4} + \mathop N\limits^{ + 2} O + {H_2}O\)

Bước 2: Viết quá trình nhường, nhận e và đặt hệ số trước mỗi quá trình sao cho tổng e chất khử nhường = tổng e chất oxi hóa nhận

Bước 3: Đặt hệ số vào các chất trong phương trình

\(3C{u_2}S.Fe{S_2} + 46H\mathop N\limits^{ + 5} {O_3} \to \,6\mathop {Cu}\limits^{ + 2} {(N{O_3})_2} + \mathop {3Fe}\limits^{ + 3} {(N{O_3})_3} + 9{H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4} + \mathop {25N}\limits^{ + 2} O + 14{H_2}O\) 

→ Tổng hệ số của các chất trong phương trình trên là: 3 + 46 + 6 + 3 + 9 + 25 + 14 = 106

Đáp án D

Phương pháp giải:

Từ thể tích và khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí Z ta tìm được số mol CO và CO₂ trong hỗn hợp Z.

Từ đó tìm được số mol O còn lại trong chất rắn Y.

Coi hỗn hợp Y gồm kim loại và O

Ta có các quá trình nhận electron:

O⁰ + 2e → O^-2

N⁺⁵ + 3e → N⁺²

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

Ta có: n _{e nhận} = n_{NO3- trong muối}

→ m _muối = m _{kim loại} + m_{NO3-trong muối}, từ đó giải tìm được giá trị m và giá trị b.

Lời giải chi tiết:

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.

Đáp án C

Phương pháp giải:

Chất rắn khan thu được chứa Zn(NO₃)₂ và có thể có NH₄NO₃.

Từ khối lượng chất rắn tính được mol của NH₄NO₃.

Giả sử 1 phân tử khí trao đổi n electron.

BTe: 2n_Zn = 8n_NH4NO3 + n.n _khí

=> n => Khí

Lời giải chi tiết:

Chất rắn khan thu được chứa Zn(NO₃)₂ và có thể có NH₄NO₃.

Ta có: n_Zn(NO3)2 = n_Zn = 0,2 mol

Giả sử 1 phân tử khí trao đổi n electron.

BT electron: n _{e cho} = n _{e nhận} => 2n_Zn = 8n_NH4NO3 + n.n _khí => 2.0,2 = 8.0,025 + n.0,02

=> n = 10 => X là N₂

Đáp án B

Phương pháp giải:

a) Cân bằng phản ứng oxi hóa - khử bằng phương pháp thăng bằng electron:

1. Xác định số oxi hóa của những nguyên tố có số oxi hóa thay đổi.

2. Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình.

3. Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron do chất oxi hóa nhận.

4. Đặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phương trình hóa học.

b) Dùng phương pháp quy đổi và dùng định luật bảo toàn electron.

Lời giải chi tiết:

a) Ta có: \(\mathop {Cu}\limits^0 \, + {H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4}\; \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} S{O_4}\; + \mathop S\limits^{ + 4} {O_2} + {H_2}O\)

Cu có số oxi hóa tăng từ 0 lên +2 → Cu là chất khử

S có số oxi hóa giảm từ +6 xuống +4 → H₂SO₄ là chất oxi hóa

\(\begin{array}{*{20}{c}}{\mathop {x1}\limits^{} }\\{\mathop {x1}\limits^{} }\end{array}\left| \begin{array}{l}\mathop {Cu}\limits^0 \mathop { \to Cu}\limits^{{\rm{         + 2}}} {\rm{ +  2e}}\\\mathop {\rm{S}}\limits^{{\rm{ + 6}}} {\rm{ +  2e}} \to \mathop {\rm{S}}\limits^{ + 4} \end{array} \right.\)

→ PTHH: Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O.

b) Quy đổi hỗn hợp thành Fe (a mol), Cu ( b mol) và O (c mol)

Ta có m_Y = 56a + 64b + 16c = 2,08 (gam)

Theo định luật bảo toàn electron: 3a + 2b = 2c + 0,02.2

Ta có m_muối = 400.a/2 + 160b = 5,6

Giải hệ trên ta tìm được a = 0,02 ; b = 0,01 và c = 0,02

Ta có x : y = n_Fe : n_O = 1 : 1. Vậy công thức oxit là FeO.

Từ đó ta tìm được %m_Cu = 30,77%.

Phương pháp giải:

- Quy đổi hỗn hợp X về Fe (x mol) và O (y mol)

- Biểu diễn khối lượng của X theo khối lượng Fe và khối lượng O (1)

- Áp dụng bảo toàn electron (2)

- Từ (1) và (2) tìm ra số mol Fe và O trong X

- Bảo toàn nguyên tố Fe tìm ra số mol muối, từ đó tìm được m.

Lời giải chi tiết:

\({n_{NO}} = \frac{{0,672}}{{22,4}} = 0,03\,\,mol\)

Quy đổi hỗn hợp X về Fe (x mol) và O (y mol)

Ta có: m_X = m_Fe + m_O → 56x + 16y = 5,68 (1)

Các quá trình trao đổi electron:

\(\mathop {F{\rm{e}}}\limits^0  \to \mathop {F{\rm{e}}}\limits^{ + 3}  + 3{\rm{e}}\)                           \(\mathop O\limits^0  + 2{\rm{e}} \to \mathop O\limits^{ - 2} \)

                                                         \(\mathop N\limits^{ + 5}  + 3{\rm{e}} \to \mathop N\limits^{ + 2} \)

Áp dụng bảo toàn electron: \(3{n_{F{\rm{e}}}} = 2{n_O} + 3{n_{NO}}\)

\( \to 3.x = 2y + 3.0,03 \to 3{\rm{x - 2y = 0,09}}\)(2)

Từ (1) và (2) → x = 0,08; y = 0,075

Bảo toàn nguyên tố Fe: 

\({n_{F{\rm{e}}{{(N{O_3})}_3}}} = {n_{F{\rm{e}}}} = 0,08mol\)

→ m muối = 0,08.242 = 19,36 gam

Phương pháp giải:

Cân bằng phương pháp ion - electron

áp dụng cho các phản ứng oxi hóa - khử xảy ra trong dd có sự tham gia của môi trường: axit, bazo, nước. Khi cân bằng sử dụng theo 4 bước như phương pháp thăng bằng electron nhưng chất oxi hóa, chất khử được viết đúng dạng mà nó tồn tại trong dd theo nguyên tắc sau:

1. Nếu phản ứng có axit tham gia:

+ Vế nào thiếu bao nhiêu O thêm bấy nhiêu H₂O để tạo ra H⁺ ở vế kia và ngược lại

VD: NO₃^‑  → NO

Ta thấy vế phải thiếu 2O, thêm vế phải 2H₂O để tạo vế trái 4H⁺, sau đó cân bằng điện tích của bán phản ứng

 NO₃^‑  + 4H⁺ + 3e → NO + 2H₂O

2. Nếu phản ứng có bazơ tham gia:

+ Vế nào thiếu bao nhiêu O thêm lượng OH^- gấp đôi để tạo H₂O ở vế kia và ngược lại

VD: Cr₂O₃ → 2CrO₄^-

Vế trái thiếu 5O thêm vế trái 10OH^- để tạo 5H₂O ở vế phải, sau đó cân bằng điện tích bán phản ứng

Cr₂O₃ + 10OH^- → 2CrO₄^- + 5H₂O +6e

3. Nếu phản ứng có H₂O tham gia

+ Sản phẩm phản ứng tạo ra axit, cân bằng theo nguyên tắc 1

+ Sản phẩm phản ứng tạo ra bazơ, cân bằng theo nguyên tắc 2

MnO₄^- + 2H₂O + 3e → MnO₂ + 4OH^-

Lời giải chi tiết:

Bước 1: Xác định sự thay đổi số oxi hóa của 1 số nguyên tố, xác định được chất khử, chất oxi hóa\(\mathop {Fe}\limits^{ + 2} S{O_4} + K\mathop {Mn}\limits^{ + 7} {O_4} + {H_2}O \to \,{K_2}S{O_4} + \mathop {Mn}\limits^{ + 4} {O_2} + \mathop {Fe}\limits^{ + 3} {(OH)_3} + \mathop {Fe_2^{}}\limits^{ + 3} {(S{O_4})_3}\)

Bước 2: Viết quá trình khử, quá trình oxi hóa, cân bằng mỗi quá trình và đặt hệ số thích hợp trước chất khử, chất oxi hóa

\(\begin{array}{l}\begin{array}{*{20}{c}}{3x}\\{1x}\end{array}\left| \begin{array}{l}F{e^{ + 2}} \to F{e^{ + 3}} + 1e\\Mn{O_4}^ -  + 2{H_2}O + 3e \to Mn{O_2}^ -  + 4O{H^ - }\end{array} \right.\\ \to 3F{e^{ + 2}} + Mn{O_4}^ -  + 2{H_2}O \to 3F{e^{ + 3}} + Mn{O_2}^ -  + 4O{H^ - }\end{array}\)

Bước 3: Viết bán phản ứng, ép đúng tỉ lệ Fe(OH)₃ và nhân hệ số thích hợp để triệt tiêu OH^-

\(\begin{array}{*{20}{c}}{3x}\\{4x}\end{array}\left| \begin{array}{l}3F{e^{ + 2}} + Mn{O_4}^ -  + 2{H_2}O \to 3F{e^{ + 3}} + Mn{O_2}^ -  + 4O{H^ - }(1)\\F{e^{3 + }} + 3O{H^ - } \to Fe{(OH)_3}\,\,\,\,(2)\end{array} \right.\)

\( \to 9F{e^{ + 2}} + 3Mn{O_4}^ -  + 6{H_2}O \to 5F{e^{ + 3}} + 3Mn{O_2}^ -  + 4Fe{(OH)_3}\,(3)\)

Ta thấy trong phương trình phân tử Fe⁺³ tồn tại ở dạng Fe₂(SO₄)₃ nên ta nhân cả 2 vê (3) với hệ số 2 để làm chẵn số nguyên tố Fe⁺³

\(18F{e^{ + 2}} + 6Mn{O_4}^ -  + 12{H_2}O \to 10F{e^{ + 3}} + 6Mn{O_2}^ -  + 8Fe{(OH)_3}\,(4)\)

Thêm ion K⁺, SO₄^2- vào phương trình ion (4) ta được phương trình phân tử ban đầu cân bằng.

→ 18FeSO₄ + 6KMnO₄ + 12H₂O → 3K₂SO₄ + 6MnO₂ + 8Fe(OH)₃ + 5Fe₂(SO₄)₃

Vậy hệ số của H₂O là 12

Đáp án A

Phương pháp giải:

- Tính số mol Fe₂(SO₄)₃, suy ra số mol ion Fe³⁺

- Giả sử số oxi hóa của Fe trong oxit là +n

Fe⁺ⁿ → Fe⁺³  +  (3-n)e                           S⁺⁶ +  2e →  S⁺⁴

Áp dụng bảo toàn e lập phương trình ẩn n ⟹ giá trị của n

+ Nếu n = 2 ⟹ oxit là FeO

+ Nếu n = 8/3 ⟹ oxit là Fe₃O₄

Lời giải chi tiết:

Muối khan thu được sau phản ứng là Fe₂(SO₄)₃

⟹ n_Fe2(SO4)3 = 120/400 = 0,3 mol

⟹ n_Fe3+ = 2n_Fe2(SO4)3 = 0,6 mol

Giả sử số oxi hóa của Fe trong oxit là +n

Fe⁺ⁿ → Fe⁺³  +  (3-n)e                           S⁺⁶ +  2e →  S⁺⁴

             0,6 → 0,6.(3-n)                                  0,2 ← 0,1

Áp dụng bảo toàn e: 0,6.(3 - n) = 0,2 ⟹ n = 8/3

Vậy oxit sắt là Fe₃O₄.

Đáp án B