Các cách giải một bài toán trong đề thi đại học khối B năm 2013 – 2014 Nung hỗn hợp gồm 0,12 mol Al và 0,04 mol Fe 3 O 4 một thời gian, thu được hỗn hợp rắn X. Hòa tan hoàn toàn X trong dd HCl dư thu được 0,15 mol khí H 2 và m gam muối. Giá trị của m là: A. 34,10. B. 32,58. C. 31,97. D. 33,39. Các cách giải: Cách 1: Ta có: số mol e do Al nhường là: 0,12×3 = 0,36 mol e số mol e do H + nhận là: 0,15×2 = 0,3 mol e => số mol e do Fe 3 O 4 nhận = 0,36 – 0,3 = 0,06 mol e Mặt khác số mol điện tích dương trong Fe 3 O 4 ban đầu là: 0,04×3×8/3 = 0,32 mol(+) => số mol điện tích (+) do Fe tạo ra trong dd sau khi nhận e là: 0,32 – 0,06 = 0,26 mol(+) Vậy tổng số mol điện tích dương trong dung dịch (do nhôm và sắt tạo ra) là: 0,12×3 + 0,26 = 0,62 mol(+) => số mol Cl - trong muối = số mol điện tích âm = số mol điện tích dương = 0,62 mol => m = m Al + m Fe + m Cl - = 0,12×27 + 0,04×3.56 + 0,62×35,5 = 31,97g Cách 2 8Al + 3Fe 3 O 4 0 t → 9Fe + 4Al 2 O 3 Ban đầu : 0,12 0,04 Pư: 8a 3a 9a 4a Sau pư : 0,12-8a 0,04-3a 9a 4a Bảo toàn e : 3.(0,12-8a) + 2×9a = 2×0,15 => a = 0,01 => X gồm : Al dư (0,04 mol) ; Fe 3 O 4 (0,01 mol) ; Fe (0,09 mol) ; Al 2 O 3 (0,04 mol) => Tổng số mol Al 3+ trong muối = 0,4 + 2×0,2 = 0,12 Tổng số mol Fe 2+ trong muối = 0,09 + 2×0,01 = 0,1 Tổng số mol Fe 3+ trong muối = 2×0,01 = 0,02 => Số mol Cl - = 0,12×3 + 0,1×2 + 0,02×3 = 0,62 mol => m = m Al + m Fe + m Cl - = 0,12×27 + 0,12×56 + 0,62×35,5 = 31,97 gam Cách 3 + → → + OH Hmol0,15 muôim(g) Fe OAl OFe Al X OFemol0,04 Almol0,12 2 2 HCl 32 4du3 du t 43 du o Bảo toàn nguyên tố oxi và hidro: n H2O = n (O)trong Fe3O4 = 0,04×4 = 0,16 mol n HCl =2n H + = 2n H2O + 2n H2 = 2×0,16 + 2×0,15 = 0,62 mol Bảo toàn khối lượng: m X + m HCl = m muối + m H2 + m H2O => m muối = m X + m HCl - m H2 - m H2O => m muối = (0,12×27 + 0,12×56) + 0,62×36,5 – 0,15×2 – 0,16×18 = 31,97 gam Cách 4: Trong 0,04 mol Fe 3 O 4 có 0,16 mol O 2- Số mol Cl - trong muối sắt = 2 lần số mol O 2- = 2×0,16 = 0,32 mol Số mol Cl - trong muối nhôm = 2 lần số mol H 2 thoát ra = 2×0,15 = 0,3 mol => n Cl - = 0,32 + 0,3 = 0,62 mol => m = m Al + m Fe + m Cl - = 0,12×27 + 0,04×3×56 + 0,62×35,5 = 31,97g Trên đây là 4 cách giải có thể để tham khảo. Hãy cho nhận xét và đưa ra thêm các cách giải khác cũng như hệ thống các bài tập tương tự để vận dụng. 1