phương pháp quy đổi tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kinh tế,...
Khóa h ọc Luy ện thi ĐH Đảm bảo TLBG Phương pháp quy đổi Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI 1. Nguyên tắc Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất về hỗn hợp ít chất hơn hoặc chỉ còn một chất hoặc về các nguyên tử tương ứng, phải bảo toàn số mol nguyên tố, bảo toàn số oxi hoá và bảo toàn khối lượng hỗn hợp. Một số trường hợp quy đổi : - Hỗn hợp gồm các oxit của sắt : + Quy về FeO và Fe 2 O 3 + Qui về Fe 3 O 4 (nếu số mol FeO = Fe 2 O 3 ) + Qui về Fe và O 2 . - Hỗn hợp gồm sắt và các oxit của sắt : qui về Fe và O 2 . - Hỗn hợp gồm : Fe, FeS, FeS 2 : qui về Fe và S. Sau khi qui đổi, thường sử dụng các phương pháp bảo toàn mol electron, bảo toàn nguyên tố để tìm kết quả. 2. Các ví dụ minh hoạ Ví dụ 1: (2008 - Khối A) Để hoà tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 3 O 4 và Fe 2 O 3 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe 2 O 3 ), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M. Giá trị của V là A. 0,23. B. 0,18. C. 0,08. D. 0,16. Hướng dẫn Quy đổi hỗn hợp 3 oxit về 1 oxit Fe 3 O 4 (vì Fe 3 O 4 ≡ FeO.Fe 2 O 3 ) Fe 3 O 4 + 8HCl → FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O 0,01 → 0,08 3 4 Fe O n = 2,32 232 = 0,01 (mol); V ậ y V = 0,08 1 = 0,08 (l). Ví dụ 2: Cho 9,12 gam h ỗ n h ợ p g ồ m FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 tác d ụ ng v ớ i dung d ị ch HCl (d ư ). Sau khi các ph ả n ứ ng x ả y ra hoàn toàn, đượ c dung d ị ch Y; cô c ạ n Y đượ c 7,62 gam FeCl 2 và m gam FeCl 3 . Giá tr ị c ủ a m là ( Trích đề thi TSĐH năm 2008 - Khối B ) A. 9,75. B. 8,75. C. 7,80. D. 6,50. Hướng dẫn Quy h ỗ n h ợ p v ề hai oxit FeO và Fe 2 O 3 FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O (1) 0,06 ← 0,06 Fe 2 O 3 + 6HCl → 2FeCl 3 + 3H 2 O (2) 0,03 → 0,06 Ta có 2 FeCl n = 7,62 127 = 0,06 (mol); → 2 3 Fe O n = 9,12 72 0,06 160 − × = 0,03 (mol). V ậ y m = 162,5 × 0,06 = 9,75 Ví dụ 3: Hoà tan h ế t m gam h ỗ n h ợ p X g ồ m FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 b ằ ng HNO 3 đặ c nóng thu đượ c 4,48 lít khí NO 2 ( ở đ ktc). Cô c ạ n dung d ị ch sau ph ả n ứ ng thu đượ c 145,2 gam mu ố i khan. Giá tr ị c ủ a m là A. 92,8. B. 78,4. C. 46,4. D. 47,2. Hướng dẫn Quy h ỗ n h ợ p X v ề hai ch ấ t FeO và Fe 2 O 3 FeO + 4HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 ↑ + 2H 2 O (1) Khóa h ọc Luy ện thi ĐH Đảm bảo TLBG Phương pháp quy đổi Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - 0,2 0,2 ← 0,2 Fe 2 O 3 + 6HNO 3 → 2Fe(NO 3 ) 3 + 3H 2 O (2) 0,2 ← 0,4 Ta có 2 NO n = 4,48 22,4 = 0,2 (mol) ; 3 3 Fe( NO ) n = 145,2 242 = 0,6 (mol) → 3 3 Fe( NO ) n ở (2) = 0,6 – 0,2 = 0,4 (mol) Vậy m = (72 +160) × 0,2 = 46,4 (g). Ví dụ 4: Hoà tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 bằng H 2 SO 4 đặc nóng thu được dung dịch Y và 8,96 lít khí SO 2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Phần trăm khối lượng oxi trong hỗn hợp X là A. 20,97. B. 71,77. C. 79,03. D. 28,23. Quy hỗn hợp X về hai chất FeO, Fe 2 O 3 2FeO + 4H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 ↑ + 4H 2 O (1) 0,8 ← 0,4 Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O (2) 0,05 − Ta có 2 SO n = 8,96 22,4 = 0,4 (mol); → 2 3 Fe O n = 49,6 72 0,8 160 − × = 0,05 − (mol) O n trong hh X = 0,8 + 3 × ( 0,05 − ) = 0,65 (mol) Vậy O % m = 16 0,65 49,6 × × 100% 20,97%. * Quy hỗn hợp X về hai chất Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 2Fe 3 O 4 + 10H 2 SO 4 → 3Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 ↑ + 10H 2 O (1) 0,8 ← 0,4 Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O (2) 0,85 − → 2 3 Fe O n = 49,6 232 0,8 160 − × = 0,85 − (mol); O n trong hh X = 4 × 0,8 + 3 × ( 0,85 − ) = 0,65 (mol) Vậy % O m = 16 0,65 49,6 × × 100% 20,97%. Ví dụ 5: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 phản ứng hết với dung dịch HNO 3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là A. 38,72. B. 35,50. C. 49,09. D. 34,36. (Trích đề thi TSĐH năm 2008 - Khối A) * Quy hỗn hợp X về hai chất FeO, Fe 2 O 3 3FeO + 10HNO 3 → 3Fe(NO 3 ) 3 + NO ↑ + 5H 2 O (1) 0,18 0,18 ← 0,06 Fe 2 O 3 + 6HNO 3 → 2Fe(NO 3 ) 3 + 3H 2 O (2) 0,01 − → 0,02 − NO n = 1,344 22,4 = 0,06 (mol); → 2 3 Fe O n = 11,36 72 0,18 160 − × = 0,01 − (mol) Khóa h ọc Luy ện thi ĐH Đảm bảo TLBG Phương pháp quy đổi Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - 3 3 Fe(NO ) n = 0,18 + ( 0,02 − ) = 0,16 (mol); Vậy m = 242 × 0,16 = 38,72 (g). * Quy hỗn hợp X về hai chất Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 3Fe 3 O 4 + 28HNO 3 → 9Fe(NO 3 ) 3 + NO ↑ + 14H 2 O (1) 0,18 0,54 ← 0,06 Fe 2 O 3 + 6HNO 3 → 2Fe(NO 3 ) 3 + 3H 2 O (2) 0,19 − → 0,38 − → 2 3 Fe O n = 11,36 232 0,18 160 − × = 0,19 − (mol) 3 3 Fe(NO ) n = 0,54 + ( 0,38 − ) = 0,16 (mol) Vậy m = 242 × 0,16 = 38,72 (g). Ví dụ 6: (CĐ năm 2008 - Khối A, B) Trộn 5,6 gam bột sắt với 2,4 gam bột lưu huỳnh rồi nung nóng (trong điều kiện không có không khí), thu được hỗn hợp rắn M. Cho M tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, giải phóng hỗn hợp khí X và còn lại một phần không tan G. Để đốt cháy hoàn toàn X và G cần vừa đủ V lít khí O 2 (ở đktc). Giá trị của V là A. 2,80. B. 3,36. C. 3,08. D. 4,48. Ta có Fe n = 5,6 56 = 0,1 (mol) ; S n = 2,4 32 = 0,075 (mol) Ta nhận thấy hỗn hợp khí X gồm H 2 và H 2 S ; phần không tan G là S. Quy đổi hỗn hợp X thành H 2 và S, như vậy đốt cháy X và G coi như đốt cháy H 2 và S: 2H 2 + O 2 → 2H 2 O (1) 0,1 → 0,05 S + O 2 → SO 2 (2) 0,075 → 0,075 Vậy V = 22,4 × (0,05 + 0,075) = 2,8 (l). Ví dụ 7: Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp A có khối lượng 12g gồm Fe, FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 . Cho A tác dụng hết với dung dịch HNO 3 loãng dư thấy sinh ra 2,24 lít khí NO duy nhất ở đktc. m có giá trị là A. 12,08 gam B. 10,08 gam C. 11,58 gam D. 9,05 gam Lời giải Ta có thể quy đổi như sau: 4FeO ↔ Fe.Fe 3 O 4 ; 3FeO ↔ Fe.Fe 2 O 3 3Fe 3 O 4 ↔ Fe.4Fe 2 O 3 ; Fe 3 O 4 ↔ FeO.Fe 2 O 3 Vì vậy hỗn hợp A có thể quy đổi về hỗn hợp gồm : – 3 chất: Fe, FeO, Fe 2 O 3 ; Fe, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 ; FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 . – 2 chất: Fe, FeO; Fe, Fe 3 O 4 ; Fe, Fe 2 O 3 ; FeO, Fe 3 O 4 ; FeO, Fe 2 O 3 ; Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 – 1 chất: Fe x O y hoặc FeO a . Ứng với mỗi cách quy đổi là có một cách giải bài toán, sau đó áp dụng sự bảo toàn nguyên tố Fe và định luật bảo toàn khối lượng. m Fe + m oxi phản ứng = m oxit Ví dụ 8: Cho 1,35 gam hỗn hợp 3 kim loại tác dụng hết với dung dịch HNO 3 loãng, dư thu được 1,12 lít (đktc) hỗn hợp 2 khí NO và NO 2 có tỉ khối so với H 2 là 21,4. Khối lượng muối nitrat tạo ra là A. 5,69 g B. 6,59 g C. 5,00 g D. 6,5 g Lời giải Gọi = = 2 NO NO n x (mol) ; n y (mol) . Ta có hệ phương trình: Khóa h ọc Luy ện thi ĐH Đảm bảo TLBG Phương pháp quy đổi Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 4 - = ⇒ = x + y = 0,05 x 0, 01 30x + 46y = 2,14 y 0, 04 Coi hỗn hợp 3 kim loại chỉ là một kim loại M, hoá trị n, số mol là a (mol) Bảo toàn electron ta có các quá trình cho và nhận electron : M → M n+ + ne a na N +5 +3e → N +2 N +5 +1e → N +4 na = 3x+ y = 0,07 m muối = m KL + 3 NO m − = 1,35 + n.a.62 = 1,35 + 0,07. 62 = 5,69 (g) Ví dụ 9: Cho 4,64 gam hỗn hợp A gồm (FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ) trong đó số mol của FeO bằng số mol của Fe 2 O 3 tan vừa đủ trong V lít dung dịch hỗn hợp gồm: H 2 SO 4 0,2M và HCl 0,6 M. V có giá trị là A. 0,16 B. 0,32 C. 0,11 D. 0,1 Lời giải Do = 2 3 FeO Fe O n n nên coi hỗn hợp chỉ là Fe 3 O 4 . = = 3 4 Fe O 4,64 n 0,02 (mol) 232 + = ∑ H n 0,4V + 0,6V = V (mol) Fe 3 O 4 + 8H + → 2Fe 3+ + Fe 2+ + 4H 2 O + = H n 8. 0,02 = 0,16 ⇒ V = 0,16 (lít) Ví dụ 10: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp (FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ) vừa hết với dung dịch H 2 SO 4 loãng thu được dung dịch A. Chia A làm 2 phần bằng nhau: – Phần 1 cho tác dụng dd NaOH dư thu kết tủa rồi nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 8,8 gam chất rắn. – Phần 2 làm mất màu vừa đủ 100 ml dung dịch KMnO 4 0,1M trong môi trường H 2 SO 4 loãng dư. Vậy m có giá trị là A. 8,4 g B. 16,8 g C. 20,2 g D. 22 g Lời giải Cách 1. Quy Fe 3 O 4 về FeO và Fe 2 O 3 Nên hỗn hợp đầu quy về hỗn hợp FeO và Fe 2 O 3 . Gọi = = 2 3 FeO Fe O n x(mol) ; n y(mol) trong 1/2 hỗn hợp. = = 2 3 Fe O 8,8 n 0, 055 (mol) 160 Sơ đồ đơn giản: FeO → Fe 2 O 3 Fe 2 O 3 → Fe 2 O 3 Bảo toàn nguyên tố Fe: x + 2y = 0,11 (mol) = 4 KMnO n 0, 01 (mol) . Với KMnO 4 thì: Fe 2+ → Fe 3+ + e Mn +7 + 5e → Mn +2 x x 0,01 0,05 Khóa h ọc Luy ện thi ĐH Đảm bảo TLBG Phương pháp quy đổi Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 5 - = ⇒ = + = = x 0, 05 (mol) m 2(0, 05.72 0, 03.160) 16,8 (g) y 0, 03 (mol) Cách 2. Quy hỗn hợp về một chất có công thức quy đổi là FeO a . FeO a → Fe 2 O 3 0,11 0,055 Fe +2a → Fe +3 + (3 – 2a)e Mn +7 + 5e → Mn +2 0,11 (3 – 2a).0,11 0,01 0,05 0,11(3 – 2a) = 0,05 0,28 14 a 0,22 11 ⇒ = = m = 2.[0,11(56 + 16. 14 11 )] = 16,8 (g) Giáo viên: Phạm Ngọc Sơn Nguồn: Hocmai.vn . bảo TLBG Phương pháp quy đổi Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI 1. Nguyên tắc Khi quy đổi hỗn. Hướng dẫn Quy h ỗ n h ợ p X v ề hai ch ấ t FeO và Fe 2 O 3 FeO + 4HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 ↑ + 2H 2 O (1) Khóa h ọc Luy ện thi ĐH Đảm bảo TLBG Phương pháp quy đổi Hocmai.vn. Lời giải Gọi = = 2 NO NO n x (mol) ; n y (mol) . Ta có hệ phương trình: Khóa h ọc Luy ện thi ĐH Đảm bảo TLBG Phương pháp quy đổi Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng