Phương pháp quy đổi trong môn hóa

Lovebook.vn Your dreams – Our mission Hãy khám phá điểm khác biệt Lovebook.vn Fanpage: https://www.facebook.com/Lovebook.vn/ Giải đáp thắc mắc qua diễn đàn http://vedu.vn/forums/ Học trực tuyến qua https://hoctructuyen.tv/ Sưu tầm Biên soạn Trần Phương Duy Chinh phục phương pháp giải toán Hóa học Truy cập website: http://tailieulovebook.com/ để tiếp tục nhận tài liệu đồng hành Kênh video giảng: https://www.youtube.com/channel/UCigDyKwNidYmAAvZpgdeDjw Phương pháp Lovebook.vn QUI ĐỔI HỖN HỢP NHIỀU CHẤT VỀ SỐ LƯỢNG CHẤT ÍT HƠN Một số toán hóa học giải nhanh phương pháp bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tử, bảo toàn khối lượng song phương pháp quy đổi tìm đáp số nhanh phương pháp tương đối ưu việt, vận dụng vào tập trắc nghiệm để phân loại học sinh Các ý áp dụng phương pháp quy đổi: Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất (hỗn hợp X) (từ ba chất trở lên) thành hỗn hợp hai chất hay chất ta phải bảo toàn số mol nguyên tố bảo toàn khối lượng hỗn hợp Có thể quy đổi hỗn hợp X cặp chất nào, chí quy đổi chất Tuy nhiên ta nên chọn cặp chất đơn giản có phản ứng oxi hóa khử để đơn giản việc tính toán Trong trình tính toán theo phương pháp quy đổi ta gặp số âm bù trừ khối lượng chất hỗn hợp Trong trường hợp ta tính toán bình thường kết cuối thỏa mãn Khi quy đổi hỗn hợp X chất FexOy oxit FexOy tìm oxit giả định thực Ví dụ 1: Nung 8,4 gam Fe không khí, sau phản ứng thu m gam chất rắn X gồm Fe, Fe 2O3, Fe3O4, FeO Hòa tan m gam hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 dư thu 2,24 lít khí NO2 (đktc) sản phẩm khử Giá trị m bao nhiêu? Hướng dẫn giải  Quy hỗn hợp X hai chất Fe Fe2O3: Hòa tan hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 dư ta có Fe + 6HNO3  Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 0,1  0,1 mol  Số mol nguyên tử Fe tạo oxit Fe2O3 8,4 0,1 0,35 0,35 n Fe     n Fe2O3  56 32 0,1 0,35  56  160 = 11,2 gam Vậy: mX  mFe  mFe2O3  m X  3  Quy hỗn hợp X hai chất FeO Fe2O3: FeO + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O 0,1  0,1 mol 2Fe  O2   2FeO   0,1 mol  0,1 ta có: 0,15 mol   2Fe2O3 4Fe  3O2  0,05  0,025 mol  m h X = 0,172 + 0,025160 = 11,2 gam Lovebook.vn Your dreams – Our mission Hãy khám phá điểm khác biệt Lovebook.vn Fanpage: https://www.facebook.com/Lovebook.vn/ Giải đáp thắc mắc qua diễn đàn http://vedu.vn/forums/ Học trực tuyến qua https://hoctructuyen.tv/ Sưu tầm Biên soạn Trần Phương Duy Chinh phục phương pháp giải toán Hóa học Truy cập website: http://tailieulovebook.com/ để tiếp tục nhận tài liệu đồng hành Kênh video giảng: https://www.youtube.com/channel/UCigDyKwNidYmAAvZpgdeDjw Lovebook.vn Chú ý: Vẫn quy hỗn hợp X hai chất (FeO Fe3O4) (Fe FeO), (Fe Fe3O4) việc giải trở nên phức tạp (cụ thể ta phải đặt ẩn số mol chất, lập hệ phương trình, giải hệ phương trình hai ẩn số)  Quy hỗn hợp X chất FexOy: FexOy + (6x2y)HNO3  Fe(NO3)3 + (3x2y) NO2 + (3xy)H2O 0,1 mol  0,1 mol 3x  2y x 8,4 0,1.x n Fe   mol    y 56 3x  2y Vậy công thức quy đổi Fe6O7 (M = 448) 0,1 n Fe6O7  = 0,025 mol 36  7  mX = 0,025448 = 11,2 gam Nhận xét: Quy đổi hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 hỗn hợp hai chất FeO, Fe2O3 đơn giản Ví dụ 2: Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 HNO3 đặc nóng thu 4,48 lít khí NO2 (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 145,2 gam muối khan giá trị m bao nhiêu? Hướng dẫn giải Quy hỗn hợp X hỗn hợp hai chất FeO Fe2O3 ta có FeO + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O 0,2 mol  0,2 mol  0,2 mol Fe2O3 + 6HNO3  2Fe(NO3)3 + 3H2O 0,2 mol  0,4 mol 145,2 n Fe( NO3 )3  = 0,6 mol  mX = 0,2(72 + 160) = 46,4 gam (Đáp án B) 242 Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 H2SO4 đặc nóng thu dung dịch Y 8,96 lít khí SO2 (đktc) a) Tính phần trăm khối lượng oxi hỗn hợp X b) Tính khối lượng muối dung dịch Y Hướng dẫn giải Quy hỗn hợp X hai chất FeO, Fe2O3, ta có:  2FeO  4H 2SO4   Fe2 (SO )3  SO2  4H 2O   0,4  0,4 mol  0,8 49,6 gam   Fe2 (SO4 )3  3H 2O  Fe2O3  3H 2SO4   0,05   0,05 mol   m Fe2O3 = 49,6  0,872 = 8 gam  (0,05 mol)  nO (X) = 0,8 + 3(0,05) = 0,65 mol Lovebook.vn Your dreams – Our mission Hãy khám phá điểm khác biệt Lovebook.vn Fanpage: https://www.facebook.com/Lovebook.vn/ Giải đáp thắc mắc qua diễn đàn http://vedu.vn/forums/ Học trực tuyến qua https://hoctructuyen.tv/ Sưu tầm Biên soạn Trần Phương Duy Chinh phục phương pháp giải toán Hóa học Truy cập website: http://tailieulovebook.com/ để tiếp tục nhận tài liệu đồng hành Kênh video giảng: https://www.youtube.com/channel/UCigDyKwNidYmAAvZpgdeDjw Vậy: a) b) Lovebook.vn 0,65 16 100 = 20,97% 49,9 m Fe2 (SO4 )3 = [0,4 + (-0,05)]400 = 140 gam %m O  Ví dụ 4: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 cần 0,05 mol H2 Mặt khác hòa tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X dung dịch H2SO4 đặc nóng thu thể tích khí SO2 (sản phẩm khử đktc) bao nhiêu? Hướng dẫn giải Quy hỗn hợp X hỗn hợp hai chất FeO Fe2O3 với số mol x, y, ta có: t FeO + H2   Fe + H2O x y o t Fe2O3 + 3H2   2Fe + 3H2O x 3y  x  3y  0,05  x  0,02 mol    72x  160y  3,04  y  0,01 mol o Vậy: 2FeO + 4H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O 0,02  0,01 mol VSO = 0,0122,4 = 0,224 lít (hay 224 ml) Ví dụ 5: Nung m gam bột sắt oxi, thu gam hỗn hợp chất rắn X Hòa tan hết hỗn hợp X dung dịch HNO3 (dư) thoát 0,56 lít NO (ở đktc) (là sản phẩm khử nhất) Giá trị m bao nhiêu? Hướng dẫn giải Quy hỗn hợp chất rắn X hai chất Fe, Fe2O3: Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 0,025  0,025  0,025 mol 1,6  = 0,02 mol  m Fe2O3 =  560,025 = 1,6 gam  m Fe ( Fe2O3 )  160  mFe = 56(0,025 + 0,02) = 2,52 gam Ví dụ 6: Hỗn hợp X gồm (Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO) với số mol chất 0,1 mol, hòa tan hết vào dung dịch Y gồm (HCl H2SO4 loãng) dư thu dung dịch Z Nhỏ từ từ dung dịch Cu(NO 3)2 1M vào dung dịch Z ngưng thoát khí NO Tính thể tích dung dịch Cu(NO3)2 cần dùng thể tích khí thoát đktc? Hướng dẫn giải Quy hỗn hợp 0,1 mol Fe2O3 0,1 mol FeO thành 0,1 mol Fe3O4 Hỗn hợp X gồm: Fe3O4 0,2 mol; Fe 0,1 mol + dung dịch Y Fe3O4 + 8H+  Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O 0,2  0,2 0,4 mol + 2+ Fe + 2H  Fe + H2 0,1  0,1 mol Lovebook.vn Your dreams – Our mission Hãy khám phá điểm khác biệt Lovebook.vn Fanpage: https://www.facebook.com/Lovebook.vn/ Giải đáp thắc mắc qua diễn đàn http://vedu.vn/forums/ Học trực tuyến qua https://hoctructuyen.tv/ Sưu tầm Biên soạn Trần Phương Duy Chinh phục phương pháp giải toán Hóa học Truy cập website: http://tailieulovebook.com/ để tiếp tục nhận tài liệu đồng hành Kênh video giảng: https://www.youtube.com/channel/UCigDyKwNidYmAAvZpgdeDjw Lovebook.vn Dung dịch Z: (Fe2+: 0,3 mol; Fe3+: 0,4 mol) + Cu(NO3)2: 3Fe2+ + NO3 + 4H+  3Fe3+ + NO + 2H2O 0,3 0,1 0,1 mol  VNO = 0,122,4 = 2,24 lít 0,05 n Cu( NO3 )2  n NO = 0,05 mol  Vd Cu( NO )  = 0,05 lít (hay 50 ml) 3 Ví dụ 7: Nung 8,96 gam Fe không khí hỗn hợp A gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 A hòa tan vừa vặn dung dịch chứa 0,5 mol HNO3, bay khí NO sản phẩm khử Số mol NO thoát Hướng dẫn giải 8,96 n Fe   0,16 mol 56 Quy hỗn hợp A gồm (FeO, Fe3O4, Fe2O3) thành hỗn hợp (FeO, Fe2O3) ta có phương trình: 2Fe + O2  2FeO x  x 4Fe + 3O2  2Fe2O3 y  y/2 3FeO + 10HNO3  3Fe(NO3)3 + NO + 2H2O x  10x/3  x/3 Fe2O3 + 6HNO3  2Fe(NO3)3 + 3H2O y/2  3y Hệ phương trình:  x  y  0,16 0,06 x  0,06 mol   0,02 mol   , n NO  10x  y  0,1 mol   3y  0,5 Lovebook.vn Your dreams – Our mission Hãy khám phá điểm khác biệt Lovebook.vn Fanpage: https://www.facebook.com/Lovebook.vn/ Giải đáp thắc mắc qua diễn đàn http://vedu.vn/forums/ Học trực tuyến qua https://hoctructuyen.tv/ Sưu tầm Biên soạn Trần Phương Duy Chinh phục phương pháp giải toán Hóa học Truy cập website: http://tailieulovebook.com/ để tiếp tục nhận tài liệu đồng hành Kênh video giảng: https://www.youtube.com/channel/UCigDyKwNidYmAAvZpgdeDjw Lovebook.vn BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu : Để hoà tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4 Fe2O3 (trong số mol FeO số mol Fe2O3) cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M Giá trị V A 0,08 B 0,16 C 0,18 D 0,23 Câu : Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 Phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu 1,344 lít NO (sản phẩm khử đktc) dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu m gam muối khan Giá trị m A 49,09 B 38,72 C 35,50 D 34,36 Câu : Oxi hoá chậm m gam Fe không khí thu 12 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4 Fe2O3 Fe dư Hoà tan hoàn toàn X HNO3 thu 2,24 lít NO (chất khử nhất, đo đktc) Giá trị m A 7,57 B 7,75 C 10,08 D 10,80 Câu : Đốt cháy 6,72 gam bột Fe không khí dư m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4 Fe2O3 Fe dư Để hoà tan X cần dùng vừa hết 255ml dung dịch chứa HNO3 2M thu V lít khí NO2 (Sản phẩm khử nhất, đo đktc) Giá trị m, V A 8,4 3,360 B 8,4 5,712 C 10,08 3,360 D 10,08 5,712 Câu : Hỗn hợp X gồm Mg, MgS S Hoà tan hoàn toàn m gam X HNO3 đặc, nóng thu 2,912 lít khí N2 (đktc) dung dịch Y Thêm Ba(OH)2 dư vào Y 46,55 gam kết tủa Giá trị m A 4,8 B 7,2 C 9,6 D 12,0 Câu : Cho 18,5 gam hỗn hợp gồm Fe Fe3O4 vào 200ml HNO3 đun nóng Sau phản ứng thu 2,24 lít khí NO (đktc), dung dịch X lại 1,46 gam kim loại chứa tan Nồng độ mol dung dịch HNO3 dùng A 2,7M B 3,2M C 3,5M D 2,9M Câu : Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeCl2 , FeCl3 H2SO4 đặc nóng, thoát 4,48 lít khí SO2 (đktc) dung dịch Y Thêm NH3 dư vào Y thu 32,1 gam kết tủa Giả trị m A 16,8 B 17,75 C 25,675 D 34,55 Câu : Hoà tan hoàn toàn 34,8 gam oxit sắt dạng FexOy dung dịch H2SO4 đặc nóng Sau phản ứng thu 1,68 lít khí SO2 (sản phẩm khử đo đktc) Oxit FexOy A FeO B Fe3O4 C FeO Fe3O4 D Fe2O3 Câu : Hoà tan hoàn toàn 25,6 gam chất rắn X gồm Fe , FeS, FeS2 S dung dịch HNO3 dư, đktc V lít khí NO (đktc) dung dịch Y Thêm Ba(OH)2 dư vào Y thu 126,25 gam kết tủa Giá trị V A 17,92 B 19,04 C 24,64 D 27,58 Câu 10 : Cho hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 , Fe3O4 với số mol Lấy a gam X cho phản ứng với CO nung nóng sau phản ứng bình lại 16,8 lít hỗn hợp rắn Y Hoà tan hoàn toàn Y H2SO4 đặc, nóng thu 3,36 lít khí SO2 (đktc) Giá trị a số mol H2SO4 phản ứng A 19,20 0,87 B 19,20 0,51 C 18,56 0,87 D 18,56 0,51 Câu 11 : Hỗn hợp X có tỉ khối so với H2 27,8 gồm butan, metylxiclopropan, but-2-en, etylaxetilen đivinyl Khi đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol X, tổng khối lượng CO2 H2O thu A 34,50 gam B 36,66 gam C 37,20 gam D 39,90 gam Câu 12 : Hoà tan hoàn toàn 14,52 gam hỗn hợp X gồm NaHCO3 , KHCO3 MgCO3 dung dịch HCl dư, thu 3,36 lít khí CO2 (đktc) Khối lượng muối KCl tạo thành dung dịch sau phản ứng Lovebook.vn Sưu tầm Biên soạn Your dreams – Our mission Hãy khám phá điểm khác biệt Lovebook.vn Trần Phương Duy Chinh phục phương pháp giải toán Hóa học Fanpage: https://www.facebook.com/Lovebook.vn/ Giải đáp thắc mắc qua diễn đàn http://vedu.vn/forums/ Học trực tuyến qua https://hoctructuyen.tv/ Truy cập website: http://tailieulovebook.com/ để tiếp tục nhận tài liệu đồng hành Kênh video giảng: https://www.youtube.com/channel/UCigDyKwNidYmAAvZpgdeDjw Lovebook.vn A 8,94 gam B 16, gam C 7,92 gam D 12,0 gam Câu 13 : Cho 13,92 gam hỗn hợp X gồm Cu oxit sắt vào dung dịch HNO3 loãng dư thu 2,688 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đo đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 42,72 gam muối khan Công thức oxit sắt A FeO B Fe3O4 C Fe2O3 D Fe3O4 FeO Câu 14 : Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3 , Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl (dư) Sau phản ứng xảy hoàn toàn, dung dịch Y ; cô cạn Y thu 7,62 gam FeCl2 m gam FeCl3 Giá trị m A 4,875 B 9,60 C 9,75 D 4,80 ... http://vedu.vn/forums/ Học trực tuyến qua https://hoctructuyen.tv/ Sưu tầm Biên soạn Trần Phương Duy Chinh phục phương pháp giải toán Hóa học Truy cập website: http://tailieulovebook.com/ để tiếp tục nhận tài... Chú ý: Vẫn quy hỗn hợp X hai chất (FeO Fe3O4) (Fe FeO), (Fe Fe3O4) việc giải trở nên phức tạp (cụ thể ta phải đặt ẩn số mol chất, lập hệ phương trình, giải hệ phương trình hai ẩn số)  Quy hỗn hợp... n Fe   mol    y 56 3x  2y Vậy công thức quy đổi Fe6O7 (M = 448) 0,1 n Fe6O7  = 0,025 mol 36  7  mX = 0,025448 = 11,2 gam Nhận xét: Quy đổi hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 hỗn hợp