Bài tập về phương pháp quy đổi hay và khó

ph­¬ng ph¸p quy ®æi I. c¬ së lý thuyÕt.. 1) Khi quy ®æi hçn hîp nhiÒu chÊt (VÝ dô: hçn hîp X gåm: Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 ...) (tõ 3 chÊt trë lªn) thµnh hçn hîp hai chÊt ( nh­: Fe, FeO hoÆc Fe, Fe2O3 hoÆc….) mét chÊt ( nh­: FexOy hoÆc…) ta ph¶i b¶o toµn sè mol nguyªn tè vµ b¶o toµn khèi l­îng hçn hîp. 2) Cã thÓ quy ®æi hçn hîp X vÒ bÊt kú cÆp chÊt nµo, thËm chÝ quy ®æi vÒ mét chÊt. Tuy nhiªn ta nªn chän cÆp chÊt nµo ®¬n gi¶n cã Ýt ph¶n øng oxi ho¸ khö nhÊt, ®Ó ®¬n gi¶n trong viÖc tÝnh to¸n. 3) Trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n theo ph­¬ng ph¸p quy ®æi ®«i khi ta gÆp sè ©m ( nh­ sè mol ©m, khèi l­îng ©m) ®ã lµ do sù bï trõ khèi l­îng cña c¸c chÊt trong hçn hîp, trong tr­êng hîp nµy ta vÉn tÝnh to¸n b×nh th­êng vµ kÕt qu¶ cuèi cïng vÉn tho¶ m•n. 4) Khi quy ®æi hçn hîp X vÒ mét chÊt lµ FexOy th× Oxit FexOy t×m ®­îc chØ lµ oxit gi¶ ®Þnh kh«ng cã thùc( vÝ dô nh­: Fe15O16 , Fe7O8…) 5) Khi quy ®æi hçn hîp c¸c chÊt vÒ nguyªn tö th× tu©n theo c¸c b­íc nh­ sau: B­íc 1: quy ®æi hçn hîp c¸c chÊt vÒ cac nguyªn tè t¹o thµnh hçn hîp ®ã B­íc 2: ®Æt Èn sè thÝch hîp cho sè mol nguyªn tö c¸c nguyªn tè trong hçn hîp. B­íc 3: LËp c¸c ph­¬ng tr×nh dùa vµo c¸c ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l­îng, b¶o toµn nguyªn tè, b¶o toµn electron… B­íc 4: lËp c¸c ph­¬ng tr×nh dùa vµo c¸c gi¶ thiÕt cña bµi to¸n nÕu cã. B­íc 5: gi¶i c¸c ph­¬ng tr×nh vµ tÝnh to¸n ®Ó t×m ra ®¸p ¸n. 6. Mét sè bµi to¸n ho¸ häc cã thÓ gi¶i nhanh b»ng ph­¬ng ph¸p b¶o toµn khèi l­îng, b¶o toµn nguyªn tè, b¶o toµn e… song ph­¬ng ph¸p quy ®æi còng t×m ra ®¸p ¸n rÊt nhanh, chÝnh x¸c vµ ®ã lµ ph­¬ng ph¸p t­¬ng ®èi ­u viÖt, kÕt qu¶ ®¸ng tin cËy, cã thÓ vËn dông vµo c¸c bµi tËp tr¾c nghiÖm ®Ó ph©n lo¹i häc sinh (nh­ ®Ò tuyÓn sinh §HC§ 2007 2008 mµ Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o ®• ra). 7. C«ng thøc gi¶i nhanh. Khi gÆp bµi to¸n d¹ng s¾t vµ hçn hîp s¾t ta ¸p dông c«ng thøc tÝnh nhanh sau: Khi ¸p dông c«ng thøc nµy th× chóng ta cÇn chøng minh ®Ó nhí vµ vËn dông linh ho¹t trong qu¸ ttr×nh lµm c¸c bµi to¸n tr¾c nghiÖm (c«ng thøc ®­îc chøng minh ë ph­¬ng ph¸p b¶o toµn e). a. Tr­êng hîp 1: tÝnh khèi l­îng s¾t ban ®Çu tr­íc khi bÞ «xi hãa thµnh m gam hçn hîp X gåm: Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 . , b. Tr­êng hîp 2: tÝnh khèi l­îng m gam hçn hîp X gåm: Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 . c. Tr­êng hîp 3: tÝnh khèi l­îng muèi t¹o thµnh khi cho m gam hçn hîp X gåm: Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 vµo dung dÞch HNO3 nãng d­. d. Tr­êng hîp 4: tÝnh khèi l­îng muèi t¹o thµnh khi cho m gam hçn hîp X gåm: Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 vµo dung dÞch H2SO4 ®Æc, nãng d­. Ii. Bµi to¸n ¸p dông: Bµi to¸n 1: (TrÝch ®Ò thi tuyÓn sinh §H C§ Khèi B 2008) Nung m gam bét s¾t trong oxi thu ®ù¬c 3 gam hçn hîp chÊt r¾n X. Hoµ tan hÕt hçn hîp X trong dung dÞch HNO3 d­ tho¸t ra 0.56 lÝt NO (®ktc) lµ s¶n phÈm khö duy nhÊt. Gi¸ trÞ m lµ: A. 2.52 gam B. 1.96 gam. C. 3.36 gam. D. 2.10 gam. Bµi gi¶i: C¸ch 1: Quy hçn hîp chÊt r¾n X vÒ hai chÊt Fe, Fe2O3 Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 0,025mol 0,025mol   = 3 0,025 .56 = 1,6gam   mFe = 56(0,025 + 0,02) = 2,52 gam  A ®óng Chó ý: NÕu  mFe = 56.(0,035) = 1,96g B sai C¸ch 2: Quy hçn hîp chÊt r¾n X vÒ hai chÊt FeO, Fe2O3 3FeO + 10HNO3  3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O 3.0,025 0,025  mFeO = 3.0,025 . 72 = 5,4g   = 3 5,4 = 2,4g  mFe = 56 .(0,075 + (0,03)) = 2,52 gam  A ®óng Chó ý: + KÕt qu¶ ©m ta vÉn tÝnh b×nh th­êng v× ®©y lµ ph­¬ng ph¸p quy ®æi + NÕu  mFe = 56.0,06 = 3,36g  C sai C¸ch 3: Quy hçn hîp chÊt r¾n X vÒ mÆt chÊt lµ Fex Oy 3FexOy + (12x 2y)HNO3  2Fe(NO3)3 +(3x2y)NO + (6x y)H2O 0,025mol     A ®óng Chó ý: NÕu  D sai C¸ch 4: ¸p dông c«ng thøc gi¶i nhanh. => A ®óng Bµi to¸n 2: ( TrÝch ®Ò thi tuyÓn sinh §H C§ Khèi A 2010). Cho 11.36 gam hçn hîp gåm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 ph¶n øng hÕt víi dung dÞch HNO3 lo•ng d­ thu ®­îc 1.344 lÝt khÝ NO (s¶n phÈm khö duy nhÊt ë đktc) vµ dung dịch X. C« c¹n dung dÞch X sau ph¶n øng ®­îc m gam muèi khan. Gi¸ trÞ m lµ: A. 34.36 gam. B. 35.50 gam. C. 49.09 gam D. 38.72 gam. Bµi gi¶i. C¸ch 1: Quy ®æi hçn hîp vÒ hai chÊt: Fe, Fe2O3 Hoµ tan hçn hîp víi HNO3 lo•ng d­  1,344 lÝt NO Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1) 0,06mol 0,6mol 0,06mol Fe2O3  2Fe(NO3)3 (2) 0,05 0,1mol  Tõ (1)  mFe = 56 . 0,06 = 3,36 g    mX = 242 (0,06 + 0,1) = 38,72g  D ®óng C¸ch 2: Quy hçn hîp vÒ hai chÊt: FeO, Fe2O3 3FeO + 10HNO3  3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O 0,18 0,18mol 0,06 Fe2O3  2Fe(NO3)3 0,01 0,02  mFeO = 12,96g;    D ®óng C¸ch 3: Quy hçn hîp vÒ mét chÊt FexOy 3FexOy + (12x 2y)HNO3  3xFe(NO3)3 + (3x 2y)NO + (6xy)H2O 0,06  150x = 160y    D ®óng C¸ch 4. ¸p dông ph­¬ng ph¸p quy ®æi nguyªn tö Ta xem 11.36 gam hçn hîp gåm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 lµ hçn hîp cña x mol Fe vµ y mol O. Ta cã: mHH =56x+16y =11,36 (1). MÆt kh¸c qu¸ tr×nh cho vµ nhËn electron nh­ sau ¸p dông §LBT E ta ®­îc: Gi¶i hÖ (1) vµ (2) => x=0,16 mol, y=0,15 mol. , D ®óng C¸ch 5: ¸p dông c«ng thøc gi¶i nhanh. => D ®óng C¸ch 6. LÊy c¸c ®¸p ¸n ®em chia cho khèi l­îng mol cña muèi lµ 242 th× c¸c sè ®Òu lÏ nh­ng chØ cã ®¸p ¸n D lµ sè kh«ng lÏ lµ 0,16 Bµi to¸n 3: Nung 8.4 gam Fe trong kh«ng khÝ, sau ph¶n øng thu ®­îc m gam X gåm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 . Hoµ tan m gam hçn hîp X b»ng HNO3 d­, thu ®­îc 2.24 lÝt khÝ NO2 (®ktc) lµ s¶n phÈm khö duy nhÊt. Gi¸ trÞ m lµ: A. 11.2 gam. B. 25.2 gam. C. 43.87 gam D. 6.8 gam. Bµi gi¶i. C¸ch 1: + Sö dông ph­¬ng ph¸p quy ®æi, Quy ®æi hçn hîp X vÒ hai chÊt Fe vµ Fe2O3 hoµ tan hçn hîp X vµo dung dÞch HNO3 d­ ta cã: Fe + 6HNO3  Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O: 0,13  0,1  Sè mol cña nguyªn tö Fe t¹o oxit Fe2O3 lµ:  VËy  A ®óng Chó ý: + NÕu  B sai + NÕu  C sai + NÕu kh«ng c©n b»ng pt :  mX = 0,05 (56 + 80) = 6,8  D sai TÊt nhiªn mX > 8,4 do vËy D lµ ®¸p ¸n v« lý) C¸ch 2: Quy ®æi hæn hîp X vÒ hai chÊt FeO vµ Fe2O3 FeO + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O 0,1 0,1  Ta cã:  A ®óng Chó ý: VÉn cã thÓ quy ®æi hçn hîp X vÒ hai chÊt (FeO vµ Fe3O4) hoÆc (Fe vµ FeO) hoÆc (Fe vµ Fe3O4) nh­ng viÖc gi¶i trë nªn phøc t¹p h¬n, cô thÓ lµ ta ph¶i ®Æt Èn sè mol mçi chÊt, lËp hÖ ph­¬ng tr×nh, gi¶i hÖ ph­¬ng tr×nh hai Èn sè). C¸ch 3: Quy hçn hîp X vÒ mét chÊt FexOy: FexOy + (6x 2y) HNO3  xFe(NO3)3 + (3x 2y) NO2 + (3x y) H2O mol 0,1mol ¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn nguyªn tè s¾t:  VËy c«ng thøc quy ®æi lµ: Fe6O7 (M = 448) vµ  mX = 0,025 . 448 = 11,2g  A ®óng NhËn xÐt: Quy ®æi hçn hîp gåm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 vÒ hçn hîp hai chÊt FeO, Fe2O3 lµ ®¬n gi¶n nhÊt. C¸ch 4: ¸p dông c«ng thøc gi¶i nhanh. trong ®ã mFe lµ khèi l­îng s¾t, mhh lµ khèi l­îng cña hçn hîp c¸c chÊt r¾n s¾t vµ «xit s¾t, ne lµ sè mol e trao ®æi. C«ng thøc nµy ®­îc chøng minh trong c¸c ph­¬ng ph¸p b¶o toµn e.. Ta cã; =>A ®óng Bµi to¸n 4: Nung m gam Fe trong kh«ng khÝ, sau mét thêi gian ta thu ®­îc 11,2 gam hçn hîp chÊt r¾n X gåm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO. Hoµ tan hÕt 11,2g hçn hîp chÊt r¾n X vµo dung dÞch HNO3 d­ thu ®­îc 2,24 lÝt khÝ NO2 (®ktc) lµ s¶n phÈm khö duy nhÊt. Gi¸ trÞ m lµ: A: 7,28gam B: 5,6gam C: 8,40gam D: 7,40gam Bµi gi¶i: C¸ch 1: T­¬ng tù nh­ vÝ dô 1, ®èi víi c¸ch 1 Quy vÒ hçn hîp X vÒ hai chÊt Fe vµ Fe2O3:  Sè mol cña nguyªn tö Fe t¹o oxit Fe2O3 lµ: VËy mX = mFe +   m = 8,4  C ®óng C¸ch 2: T­¬ng tù c¸ch 2 quy ®æi hçn hîp X vÒ FeO vµ Fe2O3  m = 8,4 g C¸ch 3: T­¬ng tù c¸ch 3 quy ®æi hçn hîp X vÒ FexOy  m = 8,4 g C¸ch 4: ¸p dông c«ng thøc gi¶i nhanh. => C ®óng Bµi to¸n 5: Hoµ tan hÕt m gam hçn hîp X gåm Fe, Fe2O3, Fe3O4 trong dung dÞch HNO3 ®Æc nãng thu ®­îc 4,48 lÝt khÝ mµu n©u duy nhÊt (®ktc). C« c¹n dung dÞch sau ph¶n øng thu ®­îc 145,2gam muèi khan, gi¸ trÞ m lµ: A: 78,4g B: 139,2g C: 46,4g D: 46,256g Bµi gi¶i: ¸p dông ph­¬ng ph¸p quy ®æi: Quy hçn hîp X vÒ hçn hîp hai chÊt C¸ch 1: Quy hçn hîp X vÒ 2 chÊt Fe vµ Fe2O3: Hoµ tan hçn hîp X vµo dung dÞch HNO3 ®Æc nãng d­. Ta cã: Fe + 6HNO3  Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (1) 0,23 0,23 0,2 Fe2O3 + 6HNO3  2Fe(NO3)3 + 3H2O (2) Ta cã: ;  Tõ pt (2):   C ®óng NÕu  D sai C¸ch 2: Quy hçn hîp X vÒ hçn hîp 2 chÊt FeO vµ Fe2O3 ta cã:  , mX = 0,2 (72 + 160) = 46,4gam  C ®óng Chó ý: + NÕu tõ (4) kh«ng c©n b»ng   mX = 0,2 (72 + 2 . 160) = 78,4 gam  A sai C¸ch 3: Quy hçn hîp X vÒ mét chÊt lµ FexOy: FexOy + (6x 2y) HNO3  xFe(NO3)3 + (3x 2y)NO2 + (3x y) H2O 0,6 0,2 ¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn nguyªn tè Fe:  6y= 8x   Fe3O4   C ®óng Chó ý: + NÕu mhh = 0,6  232 = 139,2 g  B sai C¸ch 4: ¸p dông c«ng thøc gi¶i nhanh. => mFe = 0,6.56=33,6 gam => C ®óng Bµi to¸n 6: Hoµ tan hoµn toµn 49.6 gam hh X gåm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 b»ng H2SO4 ®Æc, nãng thu ®­îc dung dÞch Y vµ 8.96 lÝt khÝ SO2(®ktc). Thµnh phÇn phÇn tr¨m vÒ khèi l­îng cña oxi trong hçn hîp X vµ khèi l­îng muèi trong dung dÞch Y lÇn l­ît lµ: A. 20.97% vµ 140 gam. B. 37.50% vµ 140 gam. C. 20.97% vµ 180 gam D.37.50% vµ 120 gam. Bµi gi¶i: C¸ch 1: + Quy hçn hîp X vÒ hai chÊt FeO vµ Fe2O3 ta cã: 49,6gam  noxi (X) = 0,8 + 3.(0,05) = 0,65mol   A vµ C  A ®óng Chó ý: + NÕu  C sai + T­¬ng tù quy ®æi vÒ hai chÊt kh¸c… C¸ch 2. ¸p dông ph­¬ng ph¸p quy ®æi nguyªn tö Ta xem 49,6 gam hçn hîp gåm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 lµ hçn hîp cña x mol Fe vµ y mol O. Ta cã: mHH =56x+16y =49,6 (1). MÆt kh¸c qu¸ tr×nh cho vµ nhËn electron nh­ sau ¸p dông §LBT E ta ®­îc: Gi¶i hÖ (1) vµ (2) => x=0,7 mol, y=0,65 mol. C¸ch 3: ¸p dông c«ng thøc gi¶i nhanh. => A ®óng Bµi to¸n 7: §Ó khö hoàn toàn 3,04 gam hçn hîp X gåm FeO, Fe3O4, Fe2O3, cÇn 0,05 mol H2. MÆt kh¸c hoà tan hoàn toàn 3,04 gam hçn hîp X trong dung dÞch H2SO4 ®Æc nãng th× thu ®­îc thÓ tÝch V ml SO2 (®ktc). Gi¸ trÞ V(ml) là: A.112 ml B. 224 ml C. 336 ml D. 448 ml. Bµi gi¶i: C¸ch 1: Quy ®æi hçn hîp X vÒ hçn hîp hai chÊt FeO vµ Fe2O3 víi sè mol lµ x, y Ta cã: (1) x x x Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O (2) y 3y 2y Tõ (1) vµ (2) ta cã: 2FeO + 4 H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O (3) 0,02mol 0,01mol VËy 0,01  22,4 = 0,224 lÝt hay 224ml  B ®óng Chó ý: NÕu (3) kh«ng c©n b»ng: = 0,02  22,4 = 0,448 lÝt = 448ml  D sai C¸ch 2: ¸p dông c«ng thøc gi¶i nhanh. mFe = m«xit – mO =2,24 gam =>  B ®óng Bµi to¸n 8: Hỗn hợp X gåm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 víi sè mol mçi chÊt lµ 0.1 mol hoµ tan hÕt vµo dung dÞch Y gåm ( HCl, H2SO4 lo•ng) d­ thu ®­îc dung dÞch Z. Nhá tõ tõ dung dÞch Cu(NO3)2 1M vµo dd Z cho tíi khi ngõng tho¸t khÝ NO. ThÓ tÝch dung dÞch Cu(NO3)2 cÇn dïng vµ thÓ tÝch khÝ tho¸t ra ë ®ktc thuéc ph­¬ng ¸n nµo: A. 50 ml vµ 6.72 lÝt B. 100 ml vµ 2.24 lÝt. C. 50 ml vµ 2.24 lÝt D. 100 ml vµ 6.72 lÝt. Bµi gi¶i: Quy hçn hîp 0,1 mol Fe2O3 vµ 0,1 mol FeO thµnh 0,1 mol Fe3O4 Hçn hîp X gåm: Fe3O4 mol: Fe(0,2mol) + dung dÞch Y Fe3O4 + 8H+  Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O (1) 0,2mol 0,2 0,4mol Fe + 2H+  Fe2+ + H2 (2) 0,1 0,1 D2 Z (Fe2+: 0,3mol; Fe3+: 0,4mol) + Cu(NO3)2 (3) (4) 0,3 0,1 0,1 VNO = 0,1  22,4 = 2,24 lÝt; lÝt (hay 50ml)  C ®óng Chó ý: + NÕu  B sai + Tõ (4) nÕu kh«ng cÇn b»ng: VNO = 0,3  22,4 = 6,72 lÝt  A sai Bµi to¸n 9: Nung x mol Fe vµ 0,15 mol Cu trong kh«ng khÝ mét thêi gian thu ®­îc 63,2 gam hçn hîp chÊt r¾n. Hoµ tan hoµn toµn hçn hîp chÊt r¾n trªn b»ng H2SO4 ®Æc, nãng, d­ thu ®­îc dung dÞch Y vµ 6,72 lÝt khÝ SO2(®ktc). Gi¸ trÞ cña x mol lµ: A. 0,7 mol B. 0,3 mol C. 0,45 mol D. 0,8 mol Bµi gi¶i. Xem hçn hîp chÊt r¾n lµ hçn hîp cña x mol Fe , 0,15 mol Cu vµ y mol O. Ta cã: mHH=56x + 64.0,15 +16y=63,2 56x+16y=53,6 (1) MÆt kh¸c qu¸ tr×nh cho vµ nhËn electron nh­ sau ¸p dông §LBT E ta ®­îc: Gi¶i hÖ (1) vµ (2) => x=0,7 mol, y=0,9 mol. A ®óng Bµi to¸n 10. Hoµ tan hÕt m gam hçn hîp X gåm Fe, FeS , FeS2, vµ S b»ng HNO3 nãng d­ thu ®­îc 9,072 lÝt khÝ mµu n©u duy nhÊt (đktc, s¶n phÈm kh­ duy nhÊt ) vµ dung dÞch Y. Chia dung dÞch Y thµnh 2 phÇn b»ng nhau. PhÇn 1 cho t¸c dông víi dung dÞch BaCl2 d­ thu ®­îc 5,825 gam kÕt tña tr¾ng. PhÇn 2 tan trong dung dÞch NaOH d­ thu ®­îc kÕt tña Z, nung Z trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l­îng kh«ng ®æi ®­îc a gam chÊt r¾n. Gi¸ trÞ cña m vµ a lÇn l­ît lµ: A. 5,52 gam vµ 2,8 gam. B. 3,56 gam vµ 1,4 gam. C. 2,32 gam vµ 1,4 gam D. 3,56 gam vµ 2,8 gam. Bµi gi¶i. Xem hçn hîp chÊt r¾n X lµ hçn hîp cña x mol Fe u vµ y mol S. Qu¸ tr×nh cho vµ nhËn electron nh­ sau ¸p dông §LBT E ta ®­îc: MÆt kh¸c trong 12 dung dÞch Y: Thay vµo (1) ta ®­îc x=0,035 mol m = mX=56x+32y=56.0,035+32.0,05=3,56 gam => B ®óng. iii. bµi tËp tù gi¶i Bµi 1: Hoµ tan hÕt m gam hçn hîp X gåm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 b»ng HNO3 thu ®­îc 2.24 lÝt khÝ mµu n©u duy nhÊt (đktc). C« c¹n dung dÞch sau ph¶n øng ®­îc 96.8 gam muèi khan. Gi¸ trÞ m lµ: A. 55.2 gam. B. 31.2 gam. C. 23.2 gam D. 46.4 gam. Bµi 2: Hoµ tan 52.2 gam hh X gåm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 b»ng HNO3 ®Æc, nãng thu ®­îc 3.36 lÝt khÝ NO2 (đktc). C« c¹n dd sau ph¶n øng ®­îc m gam muèi khan. Gi¸ trÞ m lµ: A. 36.3 gam. B. 161.535 gam. C. 46.4 gam D. 72.6 gam. Bµi 3: Vµo thÕ kû XVII c¸c nhµ khoa häc ®• lÊy ®­îc mét mÈu s¾t nguyªn chÊt tõ c¸c m¶nh vì cña thiªn th¹ch. Sau khi ®em vÒ phßng thÝ nghiÖm do b¶o qu¶n kh«ng tèt nªn nã bÞ oxi hãa thµnh m gam chÊt r¾n X gåm Fe vµ c¸c «xit cña nã. §Ó x¸c ®Þnh khèi l­îng cña mÈu s¾t th× c¸c nhµ khoa häc ®• cho m gam chÊt r¾n X trªn vµo vµo dung dÞch HNO3 lo•ng thu ®­îc khÝ NO duy nhÊt vµ dung dÞch muèi Y, c« c¹n dung dÞch muèi Y c©n nÆng 48,4 gam chÊt r¾n khan. MÈu thiªn th¹ch b»ng s¾t nguyªn chÊt ®ã cã khèi l­îng lµ: A. 11,2gam. B. 5,6 gam C. 16,8 gam D. 8,4 gam Bµi 4: Vµo thÕ kû XIX c¸c nhµ khoa häc ®• lÊy ®­îc mét mÈu s¾t nguyªn chÊt tõ c¸c m¶nh vì cña thiªn th¹ch. Sau khi ®em vÒ phßng thÝ nghiÖm c¸c nhµ khoa häc ®• lÊy 2,8 gam Fe ®Ó trong èng thÝ nghiÖm kh«ng ®Ëy n¾p kÝn nã bÞ «xi hãa thµnh m gam chÊt r¾n X gåm Fe vµ c¸c «xit cña nã. Cho m1 gam chÊt r¾n X trªn vµo vµo dung dÞch HNO3 lo•ng thu ®­îc 896 ml khÝ NO duy nhÊt (®ktc) vµ dung dÞch muèi Y, c« c¹n dung dÞch muèi Y c©n nÆng m2 gam chÊt r¾n khan. 1. gi¸ trÞ cña m2 lµ: A. 72,6 gam B. 12,1 gam. C. 16,8 gam D. 72,6 gam 2. gi¸ trÞ cña m1 lµ: A. 6,2gam. B. 3,04 gam. C. 6,68 gam D. 8,04 gam Bµi 5: mét chiÕc kim b»ng s¾t l©u ngµy bÞ oxi hãa, sau ®ã ng­êi ta c©n ®­îc 8,2 gam s¾t vµ c¸c «xit s¾t cho toµn bé vµo dung dÞch HNO3 ®Æc nãng thu ®­îc 4,48 lÝt khÝ mµu n©u duy nhÊt (®ktc) vµ dung dÞch muèi Y, c« c¹n dung dÞch muèi Y thu ®­îc m gam muèi khan. 1. khèi l­îng chiÕc kim b»ng s¾t lµ: A. 6,86 gam. B. 3,43 gam. C. 2,42 gam D. 6.26 gam 2. gi¸ trÞ cña m gam muèi lµ: A. 29,645 gam. B. 29,5724 gam. C. 31,46 gam D. 29,04 gam Bµi 6: C¸c nhµ khoa häc ®• lÊy m1 gam mét m¶nh vì thiªn thach b»ng s¾t nguyªn chÊt do b¶o qu¶n kh«ng tèt nªn nã bÞ oxi hãa thµnh m2 gam chÊt r¾n X gåm Fe vµ c¸c «xit cña nã. §Ó x¸c ®Þnh khèi l­îng cña mÈu s¾t th× c¸c nhµ khoa häc ®• cho m2 gam chÊt r¾n X trªn vµo vµo dung dÞch HNO3 lo•ng d­ thu ®­îc 6,72 lÝt khÝ NO duy nhÊt(®ktc) vµ dung dÞch muèi Y, c« c¹n dung dÞch muèi Y c©n nÆng 121 gam chÊt r¾n khan. 1. gi¸ trÞ cña lµ: m1 A. 28 gam B. 56 gam. C. 84 gam D. 16,8 gam 2. gi¸ trÞ cña m2 lµ: A. 32,8 gam. B. 65,6 gam. C. 42,8 gam D. 58,6 gam Bµi 7: c¸c nhµ th¸m hiÓm ®• t×m thÊy mét chÊt r¾n bÞ gÜ s¾t d­íi ®¹i d­¬ng, sau khi ®­a mÈu gØ s¾t ®Ó x¸c ®Þnh khèi l­îng s¾t tr­íc khi bÞ oxi hãa th× ng­êi ta cho 16 gam gÜ s¾t ®ã vµo vµo dung dÞch HNO3 ®Æc nãng d­ thu ®­îc 3,684 lÝt khÝ NO2 duy nhÊt(®ktc) vµ dung dÞch muèi X, c« c¹n dung dÞch muèi X c©n nÆng m gam chÊt r¾n khan. 1. khèi l­îng s¾t ban ®Çu lµ: A. 11,200 gam B. 12,096 gam. C. 11,760 gam D. 12,432 gam 2. gi¸ trÞ cña m lµ: A. 52,514 gam. B. 52,272 gam. C. 50,820 gam D. 48,400 gam Bµi 8: cho 12,096 gam Fe nung trong kh«ng khÝ thu ®­îc m1 gam chÊt r¾n X gåm Fe vµ c¸c «xit cña nã. Cho m1 gam chÊt r¾n X trªn vµo vµo dung dÞch H2SO4 ®Æc nãng thu ®­îc 1,792 lÝt khÝ SO2 duy nhÊt (®ktc) vµ dung dÞch muèi Y, c« c¹n dung dÞch muèi Y c©n nÆng m2 gam chÊt r¾n khan. 1. gi¸ trÞ cña m1 lµ: A. 14 gam B. 16 gam. C. 18 gam D. 22,6 gam 2. gi¸ trÞ cña m2 lµ: A. 43,6 gam. B. 43,2 gam. C. 42,0 gam D. 46,8 gam Bµi 9: Sau khi khai th¸c quÆng b«xit nh«m cã lÉn c¸c t¹p chÊt: SiO2, Fe, c¸c oxit cña Fe. §Ó lo¹i bá t¹p chÊt ng­êi ta cho quÆng vµo dung dÞch NaOH ®Æc nãng d­ thu ®­îc dung dÞch X vµ m gam chÊt r¾n kh«ng tan Y. ®Ó x¸c ®Þnh m gam chÊt r¾n kh«ng tan chiÕm bao nhiªu phÇn trÈmtng quÆng ta cho m gam chÊt r¾n ®ã vµo dung dÞch HNO3 lo•ng d­ thu ®­îc 6,72 lÝt khÝ NO duy nhÊt(®ktc) vµ dung dÞch muèi Y, c« c¹n dung dÞch muèi Y c©n nÆng 121 gam chÊt r¾n khan. Gi¸ trÞ cña lµ m1 A. 32,8 gam B. 34,6 gam. C. 42,6 gam D. 36,8 gam Bµi 10: Hßa tan hoµn toµn mét «xit s¾t FexOy b»ng dung dÞch H2SO4 ®Æc nãng thu ®­îc 2,24 lÝt khÝ SO2 duy nhÊt (®ktc) vµ dung dÞch muèi Y, c« c¹n dung dÞch muèi Y c©n nÆng 120 gam chÊt r¾n khan. C«ng thøc ph©n tö cña «xit s¾t lµ: A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Kh«ng x¸c ®Þnh ®­îc Bµi 11: Nung y mol Fe trong kh«ng khÝ mét thêi gian thu ®­îc 16,08 gam hçn hîp A gåm 4 chÊt r¾n gåm Fe vµ c¸c «xit s¾t. hßa tan hÕt l­îng hçn hîp A trªn b»ng dung dÞch HNO3 lo•ng d­ thu ®­îc 672 ml khÝ NO duy nhÊt(®ktc) vµ dung dÞch muèi. Gi¸ trÞ cña lµ y: A. 0.21 mol B. 0,232 mol. C. 0,426 mol D. 36,8 mol Bµi 12: Hßa tan m gam hçn hîp X bèn chÊt r¾n gåm Fe vµ c¸c «xit s¾t b»ng dung dÞch HNO3 d­ thu ®­îc 4,48 lit khÝ NO2 duy nhÊt(®ktc) vµ 145,2 gam muèi khan. Gi¸ trÞ cña lµ m gam: A. 44 gam B. 46,4 gam. C. 58 gam D. 22 gam Bµi 13. §èt ch¸y hoµn toµn 6,48 gam hçn hîp X gåm: FeS , FeS2, S, Cu, CuS, FeCu2S2 th× cÇn 2,52 lÝt «xi vµ thÊy tho¸t ra 1,568 lÝt(®ktc) SO2, mÆt kh¸c cho 6,48 gam X t¸c dông dung dÞch HNO3 nãng d­ thu ®­îc V lÝt khÝ mµu n©u duy nhÊt (®ktc, s¶n phÈm kh­ duy nhÊt ) vµ dung dÞch Y. Cho dung dÞch Y t¸c dông víi dung dÞch Ba(OH)2 d­ thu ®­îc m gam kÕt tña tr¾ng. Gi¸ trÞ cña V vµ m lÇn l­ît lµ: A. 13,44 lÝt vµ 23,44 gam. B. 8,96 lÝt vµ 15,60 gam. C. 16,80 lÝt vµ 18,64 gam. D. 13,216 lÝt vµ 23,44 gam. Hết Đã từng thử. Đã từng thất bại. Không sao cả. Hãy thử lại. Lại thất bại. Thất bại tốt hơn. Vinh quang nằm trong nỗ lực, không phải kết quả, nỗ lực hết mình là thắng lợi hoàn toàn.

ph ơng pháp quy đổi

I cơ sở lý thuyết

1) Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất (Ví dụ: hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe2O3 v Feà Fe 3O4 ) (từ 3 chất trở lên) thành hỗn hợp hai chất ( nh:

Fe, FeO hoặc Fe, Fe2O3 hoặc….) một chất ( nh.) một chất ( nh: FexOy hoặc….) một chất ( nh) ta phải bảo toàn số mol nguyên tố và bảo toàn khối lợng hỗn hợp

2) Có thể quy đổi hỗn hợp X về bất kỳ cặp chất nào, thậm chí quy

đổi về một chất Tuy nhiên ta nên chọn cặp chất nào đơn giản có ít phản ứng oxi hoá khử nhất, để đơn giản trong việc tính toán

3) Trong quá trình tính toán theo phơng pháp quy đổi đôi khi ta gặp

số âm ( nh số mol âm, khối lợng âm) đó là do sự bù trừ khối lợng của các chất trong hỗn hợp, trong trờng hợp này ta vẫn tính toán bình thờng và kết quả cuối cùng vẫn thoả mãn

4) Khi quy đổi hỗn hợp X về một chất là FexOy thì Oxit FexOy tìm

đ-ợc chỉ là oxit giả định không có thực( ví dụ nh: Fe15O16 , Fe7O8….) một chất ( nh)

5) Khi quy đổi hỗn hợp các chất về nguyên tử thì tuân theo các bớc

nh sau:

Bớc 1: quy đổi hỗn hợp các chất về cac nguyên tố tạo thành hỗn hợp

đó

Bớc 2: đặt ẩn số thích hợp cho số mol nguyên tử các nguyên tố trong hỗn hợp

Bớc 3: Lập các phơng trình dựa vào các định luật bảo toàn khối l-ợng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron….) một chất ( nh

Bớc 4: lập các phơng trình dựa vào các giả thiết của bài toán nếu có Bớc 5: giải các phơng trình và tính toán để tìm ra đáp án

6 Một số bài toán hoá học có thể giải nhanh bằng phơng pháp bảo

toàn khối lợng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn e….) một chất ( nh song phơng pháp quy

đổi cũng tìm ra đáp án rất nhanh, chính xác và đó là phơng pháp tơng đối

u việt, kết quả đáng tin cậy, có thể vận dụng vào các bài tập trắc nghiệm

để phân loại học sinh (nh đề tuyển sinh ĐH-CĐ - 2007 - 2008 mà Bộ giáo dục và đào tạo đã ra)

7 Công thức giải nhanh

Khi gặp bài toán dạng sắt và hỗn hợp sắt ta áp dụng công thức tính nhanh sau: Khi áp dụng công thức này thì chúng ta cần chứng minh để nhớ và vận dụng linh hoạt trong quá ttrình làm các bài toán trắc nghiệm (công thức đợc chứng minh ở phơng pháp bảo toàn e)

a Trờng hợp 1: tính khối lợng sắt ban đầu trớc khi bị ôxi hóa thành

m gam hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe2O3 v Feà Fe 3O4

Fe

7.m 56.n

10



b Trờng hợp 2: tính khối lợng m gam hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe2O3 v Feà Fe 3O4

Fe e hh

10.m 56.n

7





c Trờng hợp 3: tính khối lợng muối tạo thành khi cho m gam hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe2O3 v Feà Fe 3O4 vào dung dịch HNO3 nóng d.

Fe

m

56

d Trờng hợp 4: tính khối lợng muối tạo thành khi cho m gam hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe2O3 v Feà Fe 3O4 vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng d.

Fe

m 1

Ii Bài toán áp dụng:

Bài toán 1: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ Khối B- 2008) Nung m

gam bột sắt trong oxi thu đựơc 3 gam hỗn hợp chất rắn X Hoà tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 d thoát ra 0.56 lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất Giá trị m là:

A 2.52 gam B 1.96 gam C 3.36 gam D 2.10

gam

Bài giải:

Cách 1: Quy hỗn hợp chất rắn X về hai chất Fe, Fe 2 O 3

Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

0,025mol 0,025mol

 NO

0,56

22, 4

 m Fe O2 3= 3 - 0,025 56 = 1,6gam 

2 3

Fe(trong Fe O )

1,6

160

 mFe = 56(0,025 + 0,02) = 2,52 gam  A đúng

Chú ý: Nếu nFe(trong Fe O )2 3 1, 6 0, 01mol

160

   mFe = 56.(0,035) = 1,96g B sai

Cách 2: Quy hỗn hợp chất rắn X về hai chất FeO, Fe 2 O 3

3FeO + 10HNO3  3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

3.0,025 0,025

 mFeO = 3.0,025 72 = 5,4g  Fe(FeO)

5, 4

72

 m Fe O 2 3 = 3 - 5,4 = -2,4g

 Fe(Fe O )2 3

2.( 2, 4) 4,8



mFe = 56 (0,075 + (-0,03)) = 2,52 gam  A đúng

+ Nếu n Fe(Fe O )2 3  0,015mol  mFe = 56.0,06 = 3,36g  C sai

Cách 3: Quy hỗn hợp chất rắn X về mặt chất là Fe x O y

3FexOy + (12x - 2y)HNO3  2Fe(NO3)3 +(3x-2y)NO + (6x -y)H2O

 Fe Ox y

3 3.0, 025 n

56x 16y 3x 2y

x 3

 mFe(oxit) 3.56.3 2,52g

200

Chú ý: Nếu mFe O2 3  160  mFe 3.2.56160 2,1g  D sai

Cách 4: áp dụng công thức giải nhanh.

Fe

7.m 56.n 7.3 56.0,025.3

Bài toán 2: ( Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A- 2010) Cho

11.36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng d thu đợc 1.344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X sau phản ứng đợc m gam muối khan Giá trị m là:

A 34.36 gam B 35.50 gam C 49.09 gam D 38.72 gam

Bài giải.

Cách 1: Quy đổi hỗn hợp về hai chất: Fe, Fe 2 O 3

Hoà tan hỗn hợp với HNO3 loãng d  1,344 lít NO

Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1)

0,06mol 0,6mol 0,06mol

0,05 0,1mol

 NO

1,344

22, 4

Từ (1)  mFe = 56 0,06 = 3,36 g  m Fe O2 3  11,36 3,36 8g  



2 3

Fe O

8

160

   mX = 242 (0,06 + 0,1) = 38,72g  D đúng

Cách 2: Quy hỗn hợp về hai chất: FeO, Fe 2 O 3

3FeO + 10HNO3  3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

0,18 0,18mol 0,06

Fe2O3  2Fe(NO3)3

-0,01 -0,02

 mFeO = 12,96g;  m Fe O2 3  1, 6g

 m Fe(NO )33  242(0,18 0,02) 38,72g    D đúng

Cách 3: Quy hỗn hợp về một chất Fe x O y

3FexOy + (12x - 2y)HNO3  3xFe(NO3)3 + (3x - 2y)NO +

(6x-y)H2O

3.0,06

3x 2y  3.x.0,06

3x 2y  0,06

x y

Fe O

11,36 0, 06.3 n

56x 16y 3x 2y

   150x = 160y  x 16

y 15

 mFe(NO )3 3 3.16.0, 06 .242 38, 72g

3.16 2.15

Cách 4 áp dụng phơng pháp quy đổi nguyên tử

Ta xem 11.36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 v Feà Fe 3O4 là hỗn hợp của x mol Fe và y mol O Ta có: mHH =56x+16y =11,36 (1)

Mặt khác quá trình cho và nhận electron nh sau

Fe 3e Fe

x 3x





O 2e O

y 2y





N 3e N 0,18 0,06



áp dụng ĐLBT E ta đợc:

e

n  2y 0,18 3x,    3x 2y 0,18 (2)  

Giải hệ (1) và (2) => x=0,16 mol, y=0,15 mol

n  n   x 0,16mol  m  0,16.242 38,72gam  , D đúng

Cách 5: áp dụng công thức giải nhanh.

hh e

Fe

Fe(NO ) Fe , Fe( NO )

7.m 56.n 7.11,36 56.0,06.3

8,96

56

=> D đúng

Cách 6 Lấy các đáp án đem chia cho khối lợng mol của muối là 242 thì

các số đều lẽ nhng chỉ có đáp án D là số không lẽ là 0,16

Bài toán 3: Nung 8.4 gam Fe trong không khí, sau phản ứng thu đợc m

gam X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 Hoà tan m gam hỗn hợp X bằng HNO3 d, thu đợc 2.24 lít khí NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất Giá trị m là:

A 11.2 gam B 25.2 gam C 43.87 gam D 6.8 gam

Bài giải.

- Cách 1: + Sử dụng phơng pháp quy đổi,

Quy đổi hỗn hợp X về hai chất Fe và Fe2O3 hoà tan hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 d ta có:

Fe + 6HNO3  Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O: n NO2  0,1mol

0,1/3  0,1

 Số mol của nguyên tử Fe tạo oxit Fe2O3 là:

Fe

8,4 0,1 0,35

    nFe O2 3 1nFe 0,35

Vậy X Fe Fe O2 3

Chú ý:

+ Nếu Fe O2 3 Fe X

+ Nếu Fe O2 3 Fe X

+ Nếu không cân bằng pt : nFe nNO2 0,1mol nFe 8, 4 0,1 0,05mol

56

 mX = 0,05 (56 + 80) = 6,8  D sai

Tất nhiên mX > 8,4 do vậy D là đáp án vô lý)

- Cách 2: Quy đổi hổn hợp X về hai chất FeO và Fe 2 O 3

FeO + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

 Fe

8, 4

56

  Ta có: 0,15mol2Fe O0,1  2 2FeO0,1mol

 2

2 2 3

h X

4Fe 3O 2Fe O

m 0,1.72 0,025.160 11,2g



Chú ý: Vẫn có thể quy đổi hỗn hợp X về hai chất (FeO và Fe3O4) hoặc (Fe

và FeO) hoặc (Fe và Fe3O4) nhng việc giải trở nên phức tạp hơn, cụ thể là

ta phải đặt ẩn số mol mỗi chất, lập hệ phơng trình, giải hệ phơng trình hai

ẩn số)

Cách 3: Quy hỗn hợp X về một chất Fe x O y :

FexOy + (6x - 2y) HNO3  xFe(NO3)3 + (3x - 2y) NO2 + (3x -y) H2O

0,1

áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố sắt:  Fe

n



Vậy công thức quy đổi là: Fe6O7 (M = 448) và Fe O6 7

0,1

3.6 2.7



 mX = 0,025 448 = 11,2g  A đúng

Nhận xét: Quy đổi hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 về hỗn hợp hai chất FeO, Fe2O3 là đơn giản nhất

Cách 4: áp dụng công thức giải nhanh.

7.m 56.n 10.m 56.n

   trong đó mFe là khối lợng sắt, mhh là khối lợng của hỗn hợp các chất rắn sắt và ôxit sắt, ne là số mol e trao đổi Công thức này đợc chứng minh trong các phơng pháp bảo toàn e

hh

Bài toán 4: Nung m gam Fe trong không khí, sau một thời gian ta thu

đ-ợc 11,2 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO Hoà tan hết 11,2g hỗn hợp chất rắn X vào dung dịch HNO3 d thu đợc 2,24 lít khí NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất Giá trị m là:

A: 7,28gam B: 5,6gam C: 8,40gam D:

7,40gam

Bài giải:

Cách 1: Tơng tự nh ví dụ 1, đối với cách 1

- Quy về hỗn hợp X về hai chất Fe và Fe2O3:

3

 Số mol của nguyên tử Fe tạo oxit Fe2O3 là:

2 3

Vậy mX = mFe + m Fe O2 3  11, 2 56.0,1 1 m 0,1 .160

   m = 8,4  C đúng

Cách 2: Tơng tự cách 2 quy đổi hỗn hợp X về FeO và Fe2O3  m = 8,4 g

Cách 3: Tơng tự cách 3 quy đổi hỗn hợp X về FexOy  m = 8,4 g

Cách 4: áp dụng công thức giải nhanh.

Fe

7.m 56.n 7.11,2 56.0,1

Bài toán 5: Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4 trong dung dịch HNO3 đặc nóng thu đợc 4,48 lít khí màu nâu duy nhất (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu đợc 145,2gam muối khan, giá trị m là:

A: 78,4g B: 139,2g C: 46,4g D: 46,256g

Bài giải:

áp dụng phơng pháp quy đổi: Quy hỗn hợp X về hỗn hợp hai chất

Cách 1: Quy hỗn hợp X về 2 chất Fe và Fe 2 O 3 :

Hoà tan hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 đặc nóng d

Ta có: Fe + 6HNO3  Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (1)

0,2/3 0,2/3 0,2 Fe2O3 + 6HNO3  2Fe(NO3)3 + 3H2O (2)

Ta có: NO2

4,48

22, 4

  ; n nFe(NO )3 3 145, 2 0,6mol

242

muối khan

 Từ pt (2): Fe O2 3 Fe(NO )3 3

 h X2 Fe Fe O2 3

Nếu mh X2  m Fe  n Fe O2 3  0,66.56 0,266.160 46, 256g    D sai

Cách 2: Quy hỗn hợp X về hỗn hợp 2 chất FeO và Fe 2 O 3 ta có:





 Fe(NO )3 3

145, 2

242

  , mX = 0,2 (72 + 160) = 46,4gam  C đúng

Chú ý: + Nếu từ (4) không cân bằng  n Fe O2 3  0, 4mol

 mX = 0,2 (72 + 2 160) = 78,4 gam  A sai

Cách 3: Quy hỗn hợp X về một chất là Fe x O y :

FexOy + (6x -2y) HNO3  xFe(NO3)3 + (3x - 2y)NO2 + (3x - y) H2O

0, 23x 2y 0,6 0,2

áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe: 3x 2y0, 2 0, 6x

 x 3

y 4  Fe3O4  h 2

0, 2

3.3 4.2

Chú ý: + Nếu mhh = 0,6  232 = 139,2 g  B sai

Cách 4: áp dụng công thức giải nhanh.

3 3

Fe Fe( NO )

145,2

242

   => mFe = 0,6.56=33,6 gam

hh

10.m 56.n 10.33,6 56.0,2

Bài toán 6: Hoà tan hoàn toàn 49.6 gam hh X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe Fe3O4 bằng H2SO4 đặc, nóng thu đợc dung dịch Y và 8.96 lít khí SO2(đktc) Thành phần phần trăm về khối lợng của oxi trong hỗn hợp X

và khối lợng muối trong dung dịch Y lần lợt là:

A 20.97% và 140 gam B 37.50% và 140 gam

C 20.97% và 180 gam D.37.50% và 120 gam

Bài giải:

Cách 1: + Quy hỗn hợp X về hai chất FeO và Fe 2 O 3 ta có:

49,6gam

2FeO 4H SO Fe (SO ) SO 4H O 0,8 0, 4 0, 4mol

Fe O 3H SO Fe (SO ) 3H O

0, 05 0, 05

2 3

2 3

Fe O

Fe O

8

160

 noxi (X) = 0,8 + 3.(-0,05) = 0,65mol

 O

0, 65.16.100

49, 6

2 4 3

Fe (SO )

m  [0, 4 ( 0, 05)).400 140gam     A đúng

Chú ý: + Nếu m Fe (SO ) 2 4 3  (0, 4 0, 05).400 180g    C sai

+ Tơng tự quy đổi về hai chất khác….) một chất ( nh

Cách 2 áp dụng phơng pháp quy đổi nguyên tử

Ta xem 49,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 v Feà Fe 3O4 là hỗn hợp của x mol Fe và y mol O Ta có: mHH =56x+16y =49,6 (1)

Mặt khác quá trình cho và nhận electron nh sau

0 3

Fe 3e Fe

x 3x





O 2e O

y 2y





S 2e S 0,8 0,4



áp dụng ĐLBT E ta đợc:

e

n  2y 0,18 3x,    3x 2y 0,8 (2)  

Giải hệ (1) và (2) => x=0,7 mol, y=0,65 mol

2 4 3

2 4 3

Fe (SO ) Fe

Fe (SO )

m 0,35.400 140gam A dung

Cách 3: áp dụng công thức giải nhanh.

Fe

7.m 56.n 7.49,6 56.0,4.2

49,6



Fe (SO ) Fe Fe (SO )

Bài toán 7: Để khử ho n to n 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Feà Fe à Fe 3O4, Fe2O3, cần 0,05 mol H2 Mặt khác ho tan ho n to n 3,04 gam hỗn à Fe à Fe à Fe hợp X trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thì thu đợc thể tích V ml SO2 (đktc) Giá trị V(ml) l : à Fe

A.112 ml B 224 ml C 336 ml D 448

ml

Bài giải:

Cách 1:

Ta có: t0

FeO H    Fe H O  (1)

x x x

Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O (2)

y 3y 2y

Từ (1) và (2) ta có: x 3y 0, 05 x 0, 02mol

72x 160y 3, 04 y 0, 01mol



2FeO + 4 H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O (3)

0,02mol 0,01mol

Vậy V SO2 0,01  22,4 = 0,224 lít hay 224ml  B đúng

Chú ý: Nếu (3) không cân bằng: V SO2= 0,02  22,4 = 0,448 lít = 448ml 

D sai

Cách 2: áp dụng công thức giải nhanh.

n  n  0,05mol,m  0,05.16 0,8gam  mFe = môxit – mO =2,24 gam =>

10.22,4 7.3,04

56.2



Bài toán 8: Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 v Feà Fe 3O4 với số mol mỗi chất là 0.1 mol hoà tan hết vào dung dịch Y gồm ( HCl, H2SO4 loãng) d thu đợc dung dịch Z Nhỏ từ từ dung dịch Cu(NO3)2 1M vào dd Z cho tới khi ngừng thoát khí NO Thể tích dung dịch Cu(NO3)2 cần dùng và thể tích khí thoát ra ở đktc thuộc phơng án nào:

A 50 ml và 6.72 lít B 100 ml và 2.24 lít

C 50 ml và 2.24 lít D 100 ml và 6.72 lít

Bài giải:

Quy hỗn hợp 0,1 mol Fe2O3 và 0,1 mol FeO thành 0,1 mol Fe3O4 Hỗn hợp X gồm: Fe3O4 mol: Fe(0,2mol) + dung dịch Y

Fe3O4 + 8H+  Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O (1)

0,2mol 0,2 0,4mol

Fe + 2H+  Fe2+ + H2 (2)

D2 Z (Fe2+: 0,3mol; Fe3+: 0,4mol) + Cu(NO3)2 (3)

3Fe  NO  4H  3Fe  NO 2H O

0,3 0,1 0,1

VNO = 0,1  22,4 = 2,24 lít; Cu( NO ) 3 2 NO3

1

2

3 2

d Cu(NO )

0, 05

1

  lít (hay 50ml)  C đúng

Chú ý: + Nếu n Cu( NO ) 3 2  nNO3  0,1mol  V Cu( NO ) 3 2  100ml  B sai

+ Từ (4) nếu không cần bằng: VNO = 0,3  22,4 = 6,72 lít  A sai

Bài toán 9: Nung x mol Fe và 0,15 mol Cu trong không khí một thời

gian thu đợc 63,2 gam hỗn hợp chất rắn Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn trên bằng H2SO4 đặc, nóng, d thu đợc dung dịch Y và 6,72 lít khí SO2(đktc) Giá trị của x mol là:

A 0,7 mol B 0,3 mol C 0,45 mol D 0,8 mol

Bài giải.

Xem hỗn hợp chất rắn là hỗn hợp của x mol Fe , 0,15 mol Cu và y mol O

Ta có: mHH=56x + 64.0,15 +16y=63,2

56x+16y=53,6 (1) Mặt khác quá trình cho và nhận electron nh sau

Fe 3e Fe Cu 2e Cu

O 2e O

y 2y





S 2e S 0,6 0,3



áp dụng ĐLBT E ta đợc:

e

n  3x 0,3 0,6 2y,     3x 2y 0,3 (2)  

Giải hệ (1) và (2) => x=0,7 mol, y=0,9 mol A đúng

Bài toán 10 Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS , FeS2, và S bằng HNO3 nóng d thu đợc 9,072 lít khí màu nâu duy nhất (đktc, sản

phẩm kh duy nhất ) và dung dịch Y Chia dung dịch Y thành 2 phần bằng nhau

Phần 1 cho tác dụng với dung dịch BaCl2 d thu đợc 5,825 gam kết tủa trắng

Phần 2 tan trong dung dịch NaOH d thu đợc kết tủa Z, nung Z trong không khí đến khối lợng không đổi đợc a gam chất rắn

Giá trị của m và a lần lợt là:

A 5,52 gam và 2,8 gam B 3,56 gam và 1,4 gam

C 2,32 gam và 1,4 gam D 3,56 gam và 2,8 gam

Bài giải.

Xem hỗn hợp chất rắn X là hỗn hợp của x mol Fe u và y mol S

Quá trình cho và nhận electron nh sau

Fe 3e Fe





S 6e S



N 1e N 0,405 0,405mol



áp dụng ĐLBT E ta đợc:

2

9,072

22,4

Mặt khác trong 1/2 dung dịch Y:

0

2

4

3

2

6

Ba 2

BaSO

mol mol

mol mol











Thay vào (1) ta đợc x=0,035 mol

m = mX=56x+32y=56.0,035+32.0,05=3,56 gam

2 3

Fe O

iii bài tập tự giải

Bài 1: Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 v Feà Fe 3O4 bằng HNO3 thu đợc 2.24 lít khí màu nâu duy nhất (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng đợc 96.8 gam muối khan Giá trị m là:

A 55.2 gam B 31.2 gam C 23.2 gam D 46.4 gam.

Bài 2: Hoà tan 52.2 gam hh X gồm FeO, Fe2O3 v Feà Fe 3O4 bằng HNO3

đặc, nóng thu đợc 3.36 lít khí NO2 (đktc) Cô cạn dd sau phản ứng đợc

m gam muối khan Giá trị m là:

A 36.3 gam B 161.535 gam C 46.4 gam D 72.6 gam.