TUYỆT CHIÊU GIẢI NHANH PP QUY ĐỔI VÀ ĐỒ THI ,CHÌA KHÓA VÀNG

Chìa khóa vàng 1: 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, Fe 2 O 3 v Fe 3 O 4 . ) (từ 3 chất trở lên) thành hỗn hợp hai chất ( nh: Fe, FeO hoặc Fe, Fe 2 O 3 hoặc.) một chất ( nh: Fe x O y hoặc) 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 l- ợng 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 Fe x O y thì Oxit Fe x O y tìm đợc chỉ là oxit giả định không có thực( ví dụ nh: Fe 15 O 16 , Fe 7 O 8 ) 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 lợng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron 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 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, Fe 2 O 3 v Fe 3 O 4 . hh e Fe 7.m 56.n m (1) 10 + = , b. Trờng hợp 2: tính khối lợng m gam hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe 2 O 3 v Fe 3 O 4 . Fe e hh 10.m 56.n m (2) 7 = c. Trờng hợp 3: tính khối lợng muối tạo thành khi cho m gam hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe 2 O 3 v Fe 3 O 4 vào dung dịch HNO 3 nóng d. 3 3 3 3 Fe Fe(NO ) Fe , Fe(NO ) m n n ymol m 242.y gam(3) 56 = = = = d. Trờng hợp 4: tính khối lợng muối tạo thành khi cho m gam hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe 2 O 3 v Fe 3 O 4 vào dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng d. 2 4 3 2 4 3 Fe Fe (SO ) Fe , Fe (SO ) m 1 n .n x mol m 400.x gam(4) 2 112 = = = = Ii. Bài toán áp dụng: Bài toán 1: 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 HNO 3 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 + 4HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + NO + 2H 2 O 0,025mol 0,025mol NO 0,56 n 0,025mol 22,4 = = 2 3 Fe O m = 3 - 0,025 .56 = 1,6gam 2 3 Fe(trongFe O ) 1,6 n 2. 0,02mol 160 = = m Fe = 56(0,025 + 0,02) = 2,52 gam A đúng Chú ý: Nếu 2 3 Fe(trong Fe O ) 1,6 n 0,01mol 160 = = m Fe = 56.(0,035) = 1,96g B sai Cách 2: Quy hỗn hợp chất rắn X về hai chất FeO, Fe 2 O 3 3FeO + 10HNO 3 3Fe(NO 3 ) 3 + NO + 5H 2 O 3.0,025 0,025 m FeO = 3.0,025 . 72 = 5,4g Fe(FeO) 5,4 n 0,075mol 72 = = 2 3 Fe O m = 3 - 5,4 = -2,4g 2 3 Fe(Fe O ) 2.( 2, 4) 4,8 n 0,03mol 160 160 = = = m Fe = 56 .(0,075 + (-0,03)) = 2,52 gam A đúng Chú ý: + Kết quả âm ta vẫn tính bình thờng vì đây là phơng pháp quy đổi + Nếu 2 3 Fe(Fe O ) n 0,015mol= m Fe = 56.0,06 = 3,36g C sai Cách 3: Quy hỗn hợp chất rắn X về mặt chất là Fe x O y 3Fe x O y + (12x - 2y)HNO 3 2Fe(NO 3 ) 3 +(3x-2y)NO + (6x -y)H 2 O 3.0,025 3x 2y 0,025mol x y Fe O 3 3.0,025 n 56x 16y 3x 2y = = + 3 2 Fe O x 3 m 200 y 2 = = Fe(oxit) 3.56.3 m 2,52g 200 = = A đúng Chú ý: Nếu 2 3 Fe O Fe 3.2.56 m 160 m 2,1g 160 = = = D sai Cách 4: áp dụng công thức giải nhanh. hh e Fe 7.m 56.n 7.3 56.0,025.3 m 2,52gam 10 10 + + = = = => A đúng Bài toán 2: Cho 11.36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 v Fe 3 O 4 phản ứng hết với dung dịch HNO 3 loãng d thu đợc 1.344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở ktc) và dung dch 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 HNO 3 loãng d 1,344 lít NO Fe + 4HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + NO + 2H 2 O (1) 0,06mol 0,6mol 0,06mol Fe 2 O 3 2Fe(NO 3 ) 3 (2) 0,05 0,1mol NO 1,344 n 0,06mol; 22, 4 = = Từ (1) m Fe = 56 . 0,06 = 3,36 g 2 3 Fe O m 11,36 3,36 8g= = 2 3 Fe O 8 n 0,05mol 160 = = m X = 242 (0,06 + 0,1) = 38,72g D đúng Cách 2: Quy hỗn hợp về hai chất: FeO, Fe 2 O 3 3FeO + 10HNO 3 3Fe(NO 3 ) 3 + NO + 5H 2 O 0,18 0,18mol 0,06 Fe 2 O 3 2Fe(NO 3 ) 3 -0,01 -0,02 m FeO = 12,96g; 2 3 Fe O m 1,6g= 3 Fe(NO )3 m 242(0,18 0,02) 38,72g= + = D đúng Cách 3: Quy hỗn hợp về một chất Fe x O y 3Fe x O y + (12x - 2y)HNO 3 3xFe(NO 3 ) 3 + (3x - 2y)NO + (6x-y)H 2 O 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 = 3 3 Fe(NO ) 3.16.0,06 m .242 38,72g 3.16 2.15 = = D đúng Cách 4. áp dụng phơng pháp quy đổi nguyên tử Ta xem 11.36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 v Fe 3 O 4 là hỗn hợp của x mol Fe và y mol O. Ta có: m HH =56x+16y =11,36 (1). Mặt khác quá trình cho và nhận electron nh sau 0 3 Fe 3e Fe x 3x + 0 2 O 2e O y 2y + 5 2 N 3e N 0,18 0,06 + + + ơ 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. 3 3 3 3 Fe(NO ) Fe , Fe(NO ) n n x 0,16mol m 0,16.242 38,72gam = = = => = = , D đúng Cách 5: áp dụng công thức giải nhanh. 3 3 3 3 hh e Fe Fe(NO ) Fe , Fe(NO ) 7.m 56.n 7.11,36 56.0,06.3 m 8,96gam 10 10 8,96 n n 0,16mol m 0,16.242 38,72gam 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, Fe 2 O 3 v Fe 3 O 4 . Hoà tan m gam hỗn hợp X bằng HNO 3 d, thu đợc 2.24 lít khí NO 2 (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 Fe 2 O 3 hoà tan hỗn hợp X vào dung dịch HNO 3 d ta có: Fe + 6HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O: 2 NO n 0,1mol= 0,1/3 0,1 Số mol của nguyên tử Fe tạo oxit Fe 2 O 3 là: Fe 8,4 0,1 0,35 n (mol) 56 3 3 = = 2 3 Fe O Fe 1 0,35 n n 2 2.3 = = Vậy 2 3 X Fe Fe O 0,1 0,35 33,6 m m m .56 .160 11,2g 3 6 3 = + = + = = A đúng Chú ý: + Nếu 2 3 Fe O Fe X 0,35 0,35 n n m (56 160) 25,2g 3 3 = = = + = B sai + Nếu 2 3 Fe O Fe X 0,35 0,35 n 2n 2. m (56 320) 43,87g 3 3 = = = + = C sai + Nếu không cân bằng pt : 2 Fe NO Fe 8,4 n n 0,1mol n 0,1 0,05mol 56 = = = = m X = 0,05 (56 + 80) = 6,8 D sai Tất nhiên m X > 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 + 4HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 + 2H 2 O 0,1 0,1 Fe 8,4 n 0,15mol 56 = = Ta có: 2 2Fe O 2FeO 0,15mol 0,1 0,1mol + 2 2 2 3 h X 4Fe 3O 2Fe O m 0,1.72 0,025.160 11,2g 0,05 0,025mol + = + = A đúng Chú ý: Vẫn có thể quy đổi hỗn hợp X về hai chất (FeO và Fe 3 O 4 ) hoặc (Fe và FeO) hoặc (Fe và Fe 3 O 4 ) nh- ng 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 : Fe x O y + (6x - 2y) HNO 3 xFe(NO 3 ) 3 + (3x - 2y) NO 2 + (3x -y) H 2 O 0,1 3x 2y mol 0,1mol áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố sắt: Fe 8,4 0,1.x x 6 n 56 3x 2y y 7 = = = Vậy công thức quy đổi là: Fe 6 O 7 (M = 448) và 6 7 Fe O 0,1 n 0,025mol 3.6 2.7 = = m X = 0,025 . 448 = 11,2g A đúng Nhận xét: Quy đổi hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 về hỗn hợp hai chất FeO, Fe 2 O 3 là đơn giản nhất. Cách 4: áp dụng công thức giải nhanh. hh e Fe e Fe hh 7.m 56.n 10.m 56.n m m 10 7 + = => = trong đó m Fe là khối lợng sắt, m hh là khối lợng của hỗn hợp các chất rắn sắt và ôxit sắt, n e là số mol e trao đổi. Công thức này đợc chứng minh trong các ph- ơng pháp bảo toàn e Ta có; Fe e hh 10.m 56.n 10.8,4 56.0,1. m 11,2gam 7 7 = = = =>A đúng Bài toán 4: Nung m gam Fe trong không khí, sau một thời gian ta thu đợc 11,2 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Fe, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , FeO. Hoà tan hết 11,2g hỗn hợp chất rắn X vào dung dịch HNO 3 d thu đợc 2,24 lít khí NO 2 (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 Fe 2 O 3 : 3 3 3 2 2 Fe 6HNO Fe(NO ) 3NO 3H O 0,1 0,1 3 + + + Số mol của nguyên tử Fe tạo oxit Fe 2 O 3 là: 2 3 Fe Fe O m 0,1 1 m 0,1 n mol n 56 3 2 56 3 = = ữ ữ Vậy m X = m Fe + 2 3 Fe O m 0,1 1 m 0,1 11,2 56. .160 3 2 56 3 = + ữ m = 8,4 C đúng Cách 2: Tơng tự cách 2 quy đổi hỗn hợp X về FeO và Fe 2 O 3 m = 8,4 g Cách 3: Tơng tự cách 3 quy đổi hỗn hợp X về Fe x O y m = 8,4 g Cách 4: áp dụng công thức giải nhanh. hh e Fe 7.m 56.n 7.11,2 56.0,1 m 8,4gam 10 10 + + = = = => C đúng Bài toán 5: Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 trong dung dịch HNO 3 đặc nóng thu đ- ợc 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 HNO 3 đặc nóng d. Ta có: Fe + 6HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O (1) 0,2/3 0,2/3 0,2 Fe 2 O 3 + 6HNO 3 2Fe(NO 3 ) 3 + 3H 2 O (2) Ta có: 2 NO 4,48 n 0,2mol 22,4 = = ; 3 3 Fe(NO ) 145,2 n n 0,6mol 242 = = = muối khan Từ pt (2): 2 3 3 3 Fe O Fe( NO ) 1 1 0,2 0,8 n n 0,6 (mol) 2 2 3 3 = = = ữ 2 2 3 Fe Fe O h X 0,2 0,8 m m n .56 .160 46,4g 3 3 = + = + = C đúng Nếu 2 2 3 Fe Fe O h X m m n 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: 3 3 3 2 2 2 3 3 3 3 2 FeO + 4HNO Fe(NO ) + NO + 2H O (3) 0,2 0,2 0,2 Fe O + 6HNO 2Fe(NO ) +3H O (4) 0,2mol 0,4mol 3 3 Fe(NO ) 145,2 n 0,6mol 242 = = , m X = 0,2 (72 + 160) = 46,4gam C đúng Chú ý: + Nếu từ (4) không cân bằng 2 3 Fe O n 0,4mol= m X = 0,2 (72 + 2 . 160) = 78,4 gam A sai Cách 3: Quy hỗn hợp X về một chất là Fe x O y : Fe x O y + (6x -2y) HNO 3 xFe(NO 3 ) 3 + (3x - 2y)NO 2 + (3x - y) H 2 O 0,2 3x 2y 0,6 0,2 áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe: 0,2 0,6 3x 2y x = 6y= 8x x 3 y 4 = Fe 3 O 4 2 h 0,2 m .232 46,4g 3.3 4.2 = = C đúng Chú ý: + Nếu m hh = 0,6 ì 232 = 139,2 g B sai Cách 4: áp dụng công thức giải nhanh. 3 3 Fe Fe(NO ) 145,2 n n 0,6mol 242 = = = => m Fe = 0,6.56=33,6 gam Fe e hh 10.m 56.n 10.33,6 56.0,2 m 46,4gam 7 7 = = = => C đúng Bài toán 6: Hoà tan hoàn toàn 49.6 gam hh X gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 v Fe 3 O 4 bằng H 2 SO 4 đặc, nóng thu đợc dung dịch Y và 8.96 lít khí SO 2 (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 2 4 2 4 3 2 2 2 3 2 4 2 4 3 2 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 m 49,6 0,8.72 8g 8 n 0,05mol 160 = = = = n oxi (X) = 0,8 + 3.(-0,05) = 0,65mol O 0,65.16.100 %m 20,97% 49,6 = = A và C 2 4 3 Fe (SO ) m [0,4 ( 0,05)).400 140gam = + = A đúng Chú ý: + Nếu 2 4 3 Fe (SO ) m (0,4 0,05).400 180g = + = C sai + Tơng tự quy đổi về hai chất khác Cách 2. áp dụng phơng pháp quy đổi nguyên tử Ta xem 49,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 v Fe 3 O 4 là hỗn hợp của x mol Fe và y mol O. Ta có: m HH =56x+16y =49,6 (1). Mặt khác quá trình cho và nhận electron nh sau 0 3 Fe 3e Fe x 3x + 0 2 O 2e O y 2y + 6 4 S 2e S 0,8 0,4 + + + ơ 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 ) 0,65.16 1 %O 100% 20,97%,n n 0,35mol 249,6 2 m 0,35.400 140gam A dung = = = = => = = Cách 3: áp dụng công thức giải nhanh. hh e Fe 7.m 56.n 7.49,6 56.0,4.2 m 39,2gam 10 10 + + = = = 49,6 39,2 %O .100 20,97% 49,6 = = 2 4 3 2 4 3 Fe (SO ) Fe Fe (SO ) 1 39,2 n n 0,35mol,m 0,35.400 140gam 2 56.2 = = = = = => A đúng Bài toán 7: Để khử ho n to n 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3, cần 0,05 mol H 2 . Mặt khác ho tan ho n to n 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng thì thu đợc thể tích V ml SO 2 (đktc). Giá trị V(ml) l : A.112 ml B. 224 ml C. 336 ml D. 448 ml. Bài giải: Cách 1: Quy đổi hỗn hợp X về hỗn hợp hai chất FeO và Fe 2 O 3 với số mol là x, y Ta có: 0 t 2 2 FeO H Fe H O + + (1) x x x Fe 2 O 3 + 3H 2 2Fe + 3H 2 O (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 H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + 4H 2 O (3) 0,02mol 0,01mol Vậy 2 SO V = 0,01 ì 22,4 = 0,224 lít hay 224ml B đúng Chú ý: Nếu (3) không cân bằng: 2 SO V = 0,02 ì 22,4 = 0,448 lít = 448ml D sai Cách 2: áp dụng công thức giải nhanh. O H2 O n n 0,05mol,m 0,05.16 0,8gam = = = = m Fe = m ôxit m O =2,24 gam => e 2 10.22,4 7.3,04 n 0,01mol,Vso 0,01.22,4 0,224lit 224ml 56.2 = = = = = B đúng Bài toán 8: Hn hp X gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 v Fe 3 O 4 với số mol mỗi chất là 0.1 mol hoà tan hết vào dung dịch Y gồm ( HCl, H 2 SO 4 loãng) d thu đợc dung dịch Z. Nhỏ từ từ dung dịch Cu(NO 3 ) 2 1M vào dd Z cho tới khi ngừng thoát khí NO. Thể tích dung dịch Cu(NO 3 ) 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 Fe 2 O 3 và 0,1 mol FeO thành 0,1 mol Fe 3 O 4 Hỗn hợp X gồm: Fe 3 O 4 mol: Fe(0,2mol) + dung dịch Y Fe 3 O 4 + 8H + Fe 2+ + 2Fe 3+ + 4H 2 O (1) 0,2mol 0,2 0,4mol Fe + 2H + Fe 2+ + H 2 (2) 0,1 0,1 D 2 Z (Fe 2+ : 0,3mol; Fe 3+ : 0,4mol) + Cu(NO 3 ) 2 (3) 2 3 3 2 3Fe NO 4H 3Fe NO 2H O + + + + + + + (4) 0,3 0,1 0,1 V NO = 0,1 ì 22,4 = 2,24 lít; 3 2 3 Cu(NO ) NO 1 n n 0,05mol 2 = = 2 3 2 d Cu(NO ) 0,05 n 0,05 1 = = lít (hay 50ml) C đúng Chú ý: + Nếu 3 2 3 2 3 Cu(NO ) Cu(NO ) NO n n 0,1mol V 100ml = = = B sai + Từ (4) nếu không cần bằng: V NO = 0,3 ì 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 H 2 SO 4 đặc, nóng, d thu đợc dung dịch Y và 6,72 lít khí SO 2 (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: m HH =56x + 64.0,15 +16y=63,2 56x+16y=53,6 (1) Mặt khác quá trình cho và nhận electron nh sau 0 3 0 2 Fe 3e Fe Cu 2e Cu x 3x 0,15 0,3 + + 0 2 O 2e O y 2y + 6 4 S 2e S 0,6 0,3 + + + ơ 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 , FeS 2 , và S bằng HNO 3 nóng d thu đợc 9,072 lít khí màu nâu duy nhất (ktc, 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 BaCl 2 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 0 3 Fe 3e Fe x 3x x + 0 6 S 6e S y 6y y + 5 4 N 1e N 0,405 0,405mol + + + ơ áp dụng ĐLBT E ta đợc: 2 e NO 9,072 n 3x 6y n 0,405mol, 3x 6y 0,405 (1) 22,4 = + = = = => + = Mặt khác trong 1/2 dung dịch Y: 0 2 4 3 3OH t 2 3 3 6 Ba 2 4 4 BaSO Fe Fe(OH) (Z) Fe O x x mol mol 2 4 S(SO ) BaSO y y mol mol 2 2 y 5,825 n 0,025mol y 0,05mol 2 233 + + + = = = => = Thay vào (1) ta đợc x=0,035 mol m = m X =56x+32y=56.0,035+32.0,05=3,56 gam 2 3 Fe O x 0,035 a m .160 .160 1,4gam 4 4 = = = = => B đúng. iii. bài tập tự giải Bài 1: Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 2 O 3 v Fe 3 O 4 bằng HNO 3 thu đợc 2.24 lít khí màu nâu duy nhất (ktc). 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, Fe 2 O 3 v Fe 3 O 4 bằng HNO 3 đặc, nóng thu đợc 3.36 lít khí NO 2 (ktc). 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. Bài 3: Vào thế kỷ XVII các nhà khoa học đã lấy đợc một mẩu sắt nguyên chất từ các mảnh vỡ của thiên thạch. Sau khi đem về phòng thí nghiệm do bảo quản không tốt nên nó bị oxi hóa thành m gam chất rắn X gồm Fe và các ôxit của nó. Để xác định khối lợng của mẩu sắt thì các nhà khoa học đã cho m gam chất rắn X trên vào vào dung dịch HNO 3 loãng thu đợc khí NO duy nhất và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng 48,4 gam chất rắn khan. Mẩu thiên thạch bằng sắt nguyên chất đó có khối l- ợng là: A. 11,2gam. B. 5,6 gam C. 16,8 gam D. 8,4 gam Bài 4: Vào thế kỷ XIX các nhà khoa học đã lấy đợc một mẩu sắt nguyên chất từ các mảnh vỡ của thiên thạch. Sau khi đem về phòng thí nghiệm các nhà khoa học đã lấy 2,8 gam Fe để trong ống thí nghiệm không đậy nắp kín nó bị ôxi hóa thành m gam chất rắn X gồm Fe và các ôxit của nó. Cho m 1 gam chất rắn X trên vào vào dung dịch HNO 3 loãng thu đợc 896 ml khí NO duy nhất (đktc) và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng m 2 gam chất rắn khan. 1. giá trị của m 2 là: A. 72,6 gam B. 12,1 gam. C. 16,8 gam D. 72,6 gam 2. giá trị của m 1 là: A. 6,2gam. B. 3,04 gam. C. 6,68 gam D. 8,04 gam Bài 5: một chiếc kim bằng sắt lâu ngày bị oxi hóa, sau đó ngời ta cân đợc 8,2 gam sắt và các ôxit sắt cho toàn bộ vào dung dịch HNO 3 đặc nóng thu đợc 4,48 lít khí màu nâu duy nhất (đktc) và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y thu đợc m gam muối khan. 1. khối lợng chiếc kim bằng sắt là: A. 6,86 gam. B. 3,43 gam. C. 2,42 gam D. 6.26 gam 2. giá trị của m gam muối là: A. 29,645 gam. B. 29,5724 gam. C. 31,46 gam D. 29,04 gam Bài 6: Các nhà khoa học đã lấy m 1 gam một mảnh vỡ thiên thach bằng sắt nguyên chất do bảo quản không tốt nên nó bị oxi hóa thành m 2 gam chất rắn X gồm Fe và các ôxit của nó. Để xác định khối lợng của mẩu sắt thì các nhà khoa học đã cho m 2 gam chất rắn X trên vào vào dung dịch HNO 3 loãng d thu đ- ợc 6,72 lít khí NO duy nhất(đktc) và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng 121 gam chất rắn khan. 1. giá trị của là: m 1 A. 28 gam B. 56 gam. C. 84 gam D. 16,8 gam 2. giá trị của m 2 là: A. 32,8 gam. B. 65,6 gam. C. 42,8 gam D. 58,6 gam Bài 7: các nhà thám hiểm đã tìm thấy một chất rắn bị gĩ sắt dới đại dơng, sau khi đa mẩu gỉ sắt để xác định khối lợng sắt trớc khi bị oxi hóa thì ngời ta cho 16 gam gĩ sắt đó vào vào dung dịch HNO 3 đặc nóng d thu đợc 3,684 lít khí NO 2 duy nhất(đktc) và dung dịch muối X, cô cạn dung dịch muối X cân nặng m gam chất rắn khan. 1. khối lợng sắt ban đầu là: A. 11,200 gam B. 12,096 gam. C. 11,760 gam D. 12,432 gam 2. giá trị của m là: A. 52,514 gam. B. 52,272 gam. C. 50,820 gam D. 48,400 gam Bài 8: cho 12,096 gam Fe nung trong không khí thu đợc m 1 gam chất rắn X gồm Fe và các ôxit của nó. Cho m 1 gam chất rắn X trên vào vào dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng thu đợc 1,792 lít khí SO 2 duy nhất (đktc) và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng m 2 gam chất rắn khan. 1. giá trị của m 1 là: A. 14 gam B. 16 gam. C. 18 gam D. 22,6 gam 2. giá trị của m 2 là: A. 43,6 gam. B. 43,2 gam. C. 42,0 gam D. 46,8 gam Bài 9: Sau khi khai thác quặng bôxit nhôm có lẫn các tạp chất: SiO 2 , Fe, các oxit của Fe. Để loại bỏ tạp chất ngời ta cho quặng vào dung dịch NaOH đặc nóng d thu đợc dung dịch X và m gam chất rắn không tan Y. để xác định m gam chất rắn không tan chiếm bao nhiêu phần trẩmtng quặng ta cho m gam chất rắn đó vào dung dịch HNO 3 loãng d thu đợc 6,72 lít khí NO duy nhất(đktc) và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng 121 gam chất rắn khan. Giá trị của là m 1 A. 32,8 gam B. 34,6 gam. C. 42,6 gam D. 36,8 gam Bài 10: Hòa tan hoàn toàn một ôxit sắt Fe x O y bằng dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng thu đợc 2,24 lít khí SO 2 duy nhất (đktc) và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng 120 gam chất rắn khan. Công thức phân tử của ôxit sắt là: A. FeO B. Fe 2 O 3 C. Fe 3 O 4 D. Không xác định đợc Bài 11: Nung y mol Fe trong không khí một thời gian thu đợc 16,08 gam hỗn hợp A gồm 4 chất rắn gồm Fe và các ôxit sắt. hòa tan hết lợng hỗn hợp A trên bằng dung dịch HNO 3 loãng d thu đợc 672 ml khí NO duy nhất(đktc) và dung dịch muối. Giá trị của là y: A. 0.21 mol B. 0,232 mol. C. 0,426 mol D. 36,8 mol Bài 12: Hòa tan m gam hỗn hợp X bốn chất rắn gồm Fe và các ôxit sắt bằng dung dịch HNO 3 d thu đợc 4,48 lit khí NO 2 duy nhất(đktc) và 145,2 gam muối khan. Giá trị của là m gam: A. 44 gam B. 46,4 gam. C. 58 gam D. 22 gam Bài 13. Đốt cháy hoàn toàn 6,48 gam hỗn hợp X gồm: FeS , FeS 2 , S, Cu, CuS, FeCu 2 S 2 thì cần 2,52 lít ôxi và thấy thoát ra 1,568 lít(đktc) SO 2 , mặt khác cho 6,48 gam X tác dụng dung dịch HNO 3 nóng d thu đợc V lít khí màu nâu duy nhất (đktc, sản phẩm kh duy nhất ) và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH) 2 d thu đợc m gam kết tủa trắng. Giá trị của V và m lần lợt là: A. 13,44 lít và 23,44 gam. B. 8,96 lít và 15,60 gam. C. 16,80 lít và 18,64 gam. D. 13,216 lít và 23,44 gam. Chìa khóa vàng 2. PHƯƠNG PHáP Đồ THị I. cơ sở lý thuyết Chúng ta thờng gặp các dạng bài toán khi cho oxit axit CO 2 , SO 2 tác dụng với dung dịch NaOH, KOH, Ca(OH) 2 hay Ba(OH) 2 thu đợc muối, kết tủa, đó cũng là những dạng bài toán khó và có nhiều tr- ờng hợp xãy ra trong bài toán. Để giải nhanh đối với những dạng bài toán này tôi xin trình bày phơng pháp và công thức giải nhanh dạng bài toán cho oxit axit CO 2 hoặc SO 2 tác dụng với dung dịch Ca(OH) 2 hoặc Ba(OH) 2 thu đợc kết tủa. 1. Dạng bài toán cho oxit axit CO 2 , SO 2 tác dụng với dung dịch Ca(OH) 2 , Ba(OH) 2 thu đợc kết tủa. a. Điều kiện bài toán: Tính số mol hay thể tích Oxit axit CO 2 khi biết 2 Ca(OH) n và 3 CaCO n , tuy nhiên tùy thuộc vào bài toán mà có thể vận dụng khi đã biết 2 thông số và tìm thông số còn lại. Nh cho biết số mol 2 CO n và số mol 2 Ca(OH) n . Tính khối lợng kết tủa 3 CaCO m . Ta có các phản ứng hóa học có thể xãy ra nh sau: CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O (1) CaCO 3 + CO 2 + H 2 O Ca(HCO 3 ) 2 (2) 2CO 2 + Ca(OH) 2 Ca(HCO 3 ) 2 (3) b. Phơng pháp vẽ đồ thị: Dạng bài toán này ngoài giải phơng pháp thông thờng tôi xin giới thiệu phơng pháp đồ thị sau đó rút ra bản chất của bài toán bằng công thức giải nhanh. Giới thiệu về cách vẽ đồ thị nh sau: Giả sử cho biết số mol 2 Ca(OH) n a mol = . Từ trục tung (Oy) của tọa độ ( hình vẽ ) chọn một điểm có giá trị là a. Từ trục hoành (Ox) của tọa độ ( hình vẽ ) chọn hai điểm có giá trị a và 2a. Sau đó tại điểm có giá trị a của trục Ox và tại điểm có giá trị a của trục Oy kẻ vuông góc và chúng giao nhau tại điểm A. Từ điểm giao nhau của A(a,a) ta nối với toạ độ O(0,0) và điểm (2a,0) ta đợc 1 tam giác vuông cân đỉnh là A. Giả sử cho biết số mol kết tủa 3 CaCO n b mol = .Trong đó 0< b <a . Lấy một điểm có giá trị là b ( hình vẽ) trên trục tung Oy. Kẻ một đờng thẳng song song với trục hoành cắt trục tung tại điểm có giá trị là a. đờng thẳng song song này sẽ cắt tam giác vuông cân ( hình vẽ) tại hai điểm. Từ hai điểm hạ vuông góc với trục hoành Ox thì ta sẽ đợc 2 điểm trên trục hoành Ox có giá trị là n 1 và n 2 đó cũng chính là số mol CO 2 chúng ta cần tìm. Nh vậy số mol CO 2 tham gia phản ứng có thể xãy ra 2 trờng hợp: giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất tơng ứng là: + Trờng hợp 1: 2 min CO n n= = n 1 mol. + Trờng hợp 2: 2 max CO n n= = n 2 mol. A b CO 2(min) 2 3 Ca(OH) CaCO n mol bmol n a mol n b mol mol 2a bmol = = => = = 2(max) 1 CO 2 = n n = n Từ phơng pháp trên thì bản chất của dang bài toán này chính là công thức giải nhanh sau rất phù hợp với phơng pháp trắc nghiệm nh hiện nay: 2(min) CO 2(min) 2(max) CO CO V n 22,4 (lit) V (2a b).22,4 (lit) = => = 2(max) CO .22,4 = b. = n .22,4 Trong đó b là số mol kết tủa CaCO 3 , a là số mol Ca(OH) 2 . 3. bài toán áp dụng Bài toán 1: ( Trích câu 5 trang 119. tiết 39- 40 bài 26: kim loại kiềm thổ và hợp chất của kim loại kiềm thổ. SGK ban cơ bản). Cho 2,8 gam CaO tác dụng với một lợng nớc d thu đợc đung dịch A. Sục 1,68 lít khí CO 2 (đktc) vào dung dịch A: CaCO 3 y CO 2 a n 1 a n 2 2a [...]... và một kim loại kiềm M vào trong nước Sau phản ứng thu được dung dịch B và 5,6 lít khí (ở đktc) Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch B để thu được một lượng kết tủa lớn nhất Lọc và cân kết tủa được 7,8 gam Kim loại kiềm là: A Li B Na C K D Rb Bµi 14: Trộn 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 1M với 700 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch X và kết tủa Y nung Y đến khối lượng khơng đổi thì khối lượng chất... CO2 (đktc) vào 100 ml dd Ca(OH) 2 0,5M và KOH 2M Khối lượng kết tủa thu được sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn là : A 5,0 gam B 30,0 gam C 10,0 gam D 0,0 gam Bµi 12: Cho 8,05 gam kim loại Na vào 500 ml dung dịch Al 2(SO4)3 0,1M, sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn ta thu được chất kết tủa B có khối lượng là A 7,8 gam B 5,4 gam C 3,9 gam D 7,7 gam Bµi 13: Cho 10,5 gam hỗn hợp 2 kim loại gồm Al và một kim... C«ng thøc gi¶i nhanh ®ỵc rót ra tõ ®å thÞ trªn: x 4a x1 2 NÕu bµi to¸n yªu cÇu tÝnh sè mol hay thĨ tÝch cđa dung dÞch axit H+ nÕu biÕt sè mol kÕt tđa n Al(OH)3 ↓ = b mol vµ sè mol cđa n AlO − = a mol 2 hc ngỵc l¹i th× ta ¸p dơng c«ng thøc gi¶i nhanh sau:  n + = b mol  H (min) n = (4.a - 3.b) mol  H+(max) + KÕt ln: Sư dơng c«ng thøc gi¶i nhanh sÏ gióp gi¶i c¸c bµi to¸n tr¾c nghiƯm nhanh h¬n vµ kh«ng... thêng gi¶i phøc t¹p h¬n nhiỊu, mÊt nhiỊu thêi gian, nÕu kh«ng cÈn thËn sÏ thi u trêng hỵp , dÉn tíi kÕt qu¶ sai lµ kh«ng thĨ tr¸nh khái - Ph¬ng ph¸p ®å thÞ gi¶i nhanh vµ gon, kh«ng ph¶i viÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng, chØ vÏ ®å thÞ ta thÊy cã 2 trêng hỵp x·y ra, nã rÊt phï hỵp víi ph¬ng ph¸p tr¾c nghiƯm nh hiƯn nay Bµi to¸n 5: ( TrÝch ®Ị thi tèt nghiƯp THPT n¨m 2007) HÊp thơ hoµn toµn 4,48 lÝt SO2 (ë ®ktc)... dung dịch X và kết tủa Y nung Y đến khối lượng khơng đổi thì khối lượng chất rắn thu được A 10,2 gam B 20,4 gam C 2,25 gam D 5,1 gam Bµi 15: Hòa tan hồn tồn 13,275 g hỗn hợp BaO và Al vào nước được dung dịch X Sục CO 2 dư vào X thu được 7,410 g kết tủa (Ba = 137, Al = 27 , O=16 , H=1).Phần trăm khối lượng BaO trong hỗn hợp là A 70,688 % B 78,806% C 80,678% D 80,876 % Bµi 16: HÊp thơ hoµn toµn 2.24... ⇒ gi¸ trÞ lín nhÊt lµ 2 lÝt ⇒ C ®óng Al3+ 0,3 0,2 n OH0,3 + C¸ch 2: Gi¶i b»ng ph¬ng ph¸p th«ng thêng + C¸ch 3: ¸p dơng c«ng thøc gi¶i nhanh sau: n OH −(max) 0,6 = (4.a - b) = (4.0,3 − 0, 2) = 1 mol => VNaOH(max) = 0,9 1 1,2 1 = 2lit C ®óng 0,5 Bµi to¸n 15: (TrÝch ®Ị thi tun sinh §H-C§ - KA ” 2008) Cho V lÝt dung dÞch NaOH 2M vµo dung dÞch chøa 0,1mol Al2(SO4)3 vµ 0,1mol H2SO4 ®Õn khi ph¶n øng hoµn... mol/lÝt B: 1,5 mol/lÝt vµ 2,5 mol/lÝt C: 2,5 mol/lÝt vµ 3,5 mol/lÝt D: 2,5 mol/lÝt vµ 4,5 mol/lÝt Bµi 8 :Trộn 150ml dd Na2CO3 1M và K2CO3 0,5M với 250ml dd HCl 2M thì thể tích khí CO 2 sinh ra ở đktc là: A 2,52 lít B 5,04 lít C 3,36 lít D 5,60 lít Bµi 9: Thổi V lít (đktc) khí CO2 vào 300 ml dung dịch Ca(OH)2 0,02M thì thu được 0,2 gam kết tủa Giá trị của V là: A 44,8 ml hoặc 89,6 ml B 224 ml C 44,8 ml hoặc... 2,5a 0.12 0,1 5a = 0, 04 mol / lit ⇒ C lµ ®óng ⇒ n Ba (OH)2 = 2,5a mol = 0,1mol ⇒ a = 2,5 C¸ch 3: ¸p dơng c«ng thøc gi¶i nhanh: n CO2(max) = (2a − b) = 2.n Ba(OH)2 − n BaCO3 ⇒ n Ba(OH)2 = 0,12 + 0,08 0,1 = 0,1 mol ⇒ CM Ba ( OH ) = = 0,04 M 2 2 2,5 ®¸p ¸n ®óng lµ C Bµi to¸n 7: (TrÝch ®Ị thi tun sinh Cao ®¼ng -§¹i häc Khèi A n¨m 2008) HÊp thơ hoµn toµn 4,48 lÝt khÝ CO2 (ë ®ktc) vµo 500 ml dung dÞch hçn hỵp... OH- Al(OH)3 n Al(OH) ↓ = b mol 3   n Al3+ = a mol  = x1 , x 2 n OH−  A a b OHx1 3a x2 4a + C«ng thøc gi¶i nhanh ®ỵc rót ra tõ ®å thÞ trªn: NÕu bµi to¸n yªu cÇu tÝnh sè mol hay thĨ tÝch cđa dung dÞch kiỊm OH- nÕu biÕt sè mol kÕt tđa = a mol hc ngỵc l¹i th× ta ¸p dơng c«ng thøc gi¶i nhanh n Al(OH)3 ↓ = b mol vµ sè mol cđa n Al3+ sau:  n − = 3.b mol  OH (min) n = (4.a - b) mol OH −(max)  AlO... CaCO3 = 0, 04mol, ∑ n CO2 2x m ol = 0,04 + 0,03 = 0, 07mol ®¸p ¸n ®óng lµ C C¸ch 3: ¸p dơng c«ng thøc gi¶i nhanh NÕu chóng ta gỈp mét bµi to¸n khi cho oxit axit CO2 t¸c dơng víi dung dÞch Ca(OH)2 hay Ba(OH)2 thu ®ỵc x mol kÕt tđa vµ sau ®ã ®un nãng thu ®ỵc y mol kÕt tđa n÷a th× ¸p dơng c«ng thøc tÝnh nhanh sau, n CO2 = x + 2y thay gi¸ trÞ vµo ta ®ỵc n CO2 = x + 2y = 0,03 + 2.0,02 = 0,07 mol => ®¸p ¸n ®óng . trắng. Giá trị của V và m lần lợt là: A. 13,44 lít và 23,44 gam. B. 8,96 lít và 15,60 gam. C. 16,80 lít và 18,64 gam. D. 13,216 lít và 23,44 gam. Chìa khóa vàng 2. PHƯƠNG PHáP Đồ THị I. cơ sở lý. vẽ đồ thị: Dạng bài toán này ngoài giải phơng pháp thông thờng tôi xin giới thi u phơng pháp đồ thị sau đó rút ra bản chất của bài toán bằng công thức giải nhanh. Giới thi u về cách vẽ đồ thị. quy đổi hỗn hợp X về hai chất (FeO và Fe 3 O 4 ) hoặc (Fe và FeO) hoặc (Fe và Fe 3 O 4 ) nh- ng việc giải trở nên phức tạp hơn, cụ thể là ta phải đặt ẩn số mol mỗi chất, lập hệ phơng trình, giải