Rss Feed Đăng nhập

CHUYÊN ĐỀ THÁNG 9: “PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HỖN HỢP SẮT VÀ OXIT SẮT”

Gửi lên: 24/09/2019 15:08, Người gửi: hoahoc, Đã xem: 61
CHUYÊN ĐỀ THÁNG 9: PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HỖN HỢP SẮT VÀ OXIT SẮT”
                                                                   Người thực hiện: Nguyễn Thị Hoàng Yến
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ:
  Hình thức kiểm tra đánh giá bằng trắc nghiệm không còn lạ lẫm với các em  học sinh, nhưng thi trắc nghiệm yêu cầu học sinh trong một khoảng thời gian ngắn các em phải giải quyết một số lượng bài tập tương đối lớn. Hầu như với khoảng thời gian đó các em khó có thể giải quyết tốt các bài toán có trong đề. Muốn làm tốt được đề thi đòi hỏi học sinh phải trang bị cho mình những kinh nghiệm giải quyết bài toán nhanh và gọn.
  Để giải quyết làm được điều đó đòi hỏi các em  phải biết vận dụng linh  hoạt các định luật bảo toàn, có các mẹo thay thế chất để có thể chuyển đổi từ hỗn hợp phức tạp thành dạng đơn giản hơn, một trong số dạng bài toán hoá phức tạp hay gặp trong các đề tốt nghiệp, thi đại học là các bài toán về sắt và các oxit sắt.
  Thông thường những bài tập về sắt thường khá phức tạp và xảy ra theo nhiều phương trình phản ứng khác nhau. Các em thường khó khăn trong việc phán đoán và giải quyết những bài toán về sắt. Tôi nghiên cứu đề tài này với mong muốn giúp các em giải quyết những khó khăn gặp phải khi đối diện với những bài tập về sắt .
PHẦN II. GIẢI QUYẾT VẦN ĐỀ.
1. Cơ sở lí thuyết.
Định luật bảo toàn khối lượng: Khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng khối lượng các chất được tạo thành sau phản ứng.
Định luật bảo toàn nguyên tố: Tổng khối lượng một nguyên tố trước phản ứng bằng tổng khối lượng của nguyên tố đó sau phản ứng. Nội dung định luật có thể hiểu là tổng số mol của một nguyên tố được bảo toàn trong phản ứng.
Định luật bảo toàn electron: Trong phản ứng oxi hóa khử: Số mol electron mà chất khử cho đi bằng số mol electron mà chất oxi hóa nhận về.
Khi vận dụng định luật bảo toàn electron vào dạng toán này cần lưu ý:
  1. Trong phản ứng hoặc một hệ phản ứng chỉ cần quan tâm đến trạng thái đầu và trạng thái cuối mà không cần quan tâm đến trạng thái trung gian.
  2. Nếu có nhiều chất oxi hóa và chất khử thì số mol electron trao đổi là tổng số mol của tất cả chất nhường hoặc nhận electron.
 
 
 
2. Thí dụ minh họa.
2.1  Dạng chuyển đổi hỗn hợp tương đương:
  • Trong số oxit sắt thì ta coi Fe3O4 là hỗn hợp của FeO và Fe2O3 có số mol bằng nhau. Như vậy có thể có hai dạng chuyển đổi.
  • Nếu cho số mol FeO và Fe2O3 có số mol bằng nhau thì ta coi như trong hỗn hợp chỉ là Fe3O4.
  • Nếu số mol của FeO và Fe2O3 không bằng nhau thì ta coi hỗn hợp là FeO và Fe2O3.
  • Hỗn hợp gồm Fe, S , FeS và FeS2 có thể coi như hỗn hợp gồm Fe và S. vì trong
hợp chất thì tổng số oxi hóa bằng 0.
 Như vậy hỗn hợp từ 3 chất ta có thể chuyển thành hỗn hợp 2 chất hoặc 1 chất tương đương.
Ví dụ 1:  Để hoà tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3  (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ V lít dd HCl 1M. Giá trị của V là
A. 0,23                       B. 0,18                        C. 0,08                        D. 0,16
Cách giải thông thường:
            FeO + 2HCl  FeCl2 + H2O
            x           2x
            Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O
            x           6x
            Fe3O4 + 8HCl  FeCl2 + 2FeCl3 + 3H2O
            y           8y
Gọi x là số mol FeO
  số mol x cung là số mol của Fe2O3.
Gọi y là số mol của Fe3O4
           72x + 160x + 232y = 2,32
      232x + 232y = 2,32
      x + y = 0,01 (1)


Giải nhanh:
 Coi như hỗn hợp chỉ có Fe3O4.

Ta có:

Ví dụ 2:  Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dd HCl (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, được dung dịch Y. Cô cạn Y thu được 7,62 gam FeCl2 và m gam FeCl3. Giá trị của m là :
A. 9,75gam                B. 8,75gam                C. 7,80gam                D. 6,50gam
Cách giải thông thường:
            FeO + 2HCl  FeCl2 + H2O
            x           2x                 x
            Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O
            y           6y                  2y
            Fe3O4 + 8HCl  FeCl2 + 2FeCl3 + 3H2O
            z             8z                 z            2z
Gọi x, y, z lần lượt là số mol của FeO, Fe2O3 và Fe3O4 có trong 9,12 gam hỗn hợp.
           72x + 160y + 232z = 9,12 (1)
            (2)
           Từ (1)    160(y + z) + 72(x +z) = 9,12
                         y + z = 0,03
          
Giải nhanh:
           Coi như hỗn hợp gồm FeO và Fe2O3
          
          
          
Ví dụ 3:  Hòa tan hoàn toàn 3,76 gam hỗn hợp: S, FeS, FeS2 trong HNO3 dư được 0,48 mol NO2 duy nhất và dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào X, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn thu được là:
         A. 17,545gam            B. 18,355gam            C. 15,145gam            D. 2,4000gam
Giải nhanh:
Coi như hỗn hợp chỉ gồm Fe và S

Quá trình nhường elctron                Quá trình nhận elctron


mrắn =
2.2  Dạng đốt cháy Sắt trong không khí rồi cho sản phẩm phản ứng với chất oxi hóa
  • Khi đốt cháy sắt trong không khí sẽ tạo ra hỗn hợp sản phẩm. Nếu học sinh
viết phương trình hóa học và lập hệ phương trình để giả quyết thì se gặp vô vàn khó khăn. Đề giải dạng bài tập này ta vận dụng định luật bào toàn khối lượng và bào toàn electron.
Ví dụ 1:  Nung m gam bột Fe trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn A. Hòa tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO3 dư thu được 0,56 lít  (đktc) NO (duy nhất). Giá trị m là:
A. 2,22gam.               B. 2,26gam.               C. 2,52gam.               D. 2,32gam.
Giải nhanh theo định luật:
                                              
Quá trình nhường elctron                Quá trình nhận elctron


mFe  = 0,04556 = 2,25 gam.
Giải nhanh theo công thức kinh nghiệm:           mrắn = 80nFe  - 8ne nhận
           
Ví dụ 2:  Nung nóng 12,6 gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3  và Fe3O4 . Hỗn hợp này phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư), thu được 4,2 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính m?
            A. 12gam                   B. 12,25gam              C. 15g am                   D. 20gam
Giải nhanh theo định luật:
                                               
Quá trình nhường elctron                Quá trình nhận elctron


mrắn = 12,6 + 0,07532 =  15 gam.
Giải nhanh theo công thức kinh nghiệm:           mrắn = 80nFe  - 8ne nhận
            mrắn
Ví dụ 3:  Nung nóng m gam bột sắt ngoài không khí, sau  phản ứng thu được 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3  và Fe3O4 . Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 loãng  thu được 5,6 lít hỗn hợp khí Y gồm NO và NO2 có tỉ khối so với H2 là 19. Tính m và thể tích HNO3 1M đã dùng?
A. 16,8gam và 1,15 lít                                             B. 14gam và  1,15 lít
C. 16,8gam và 1,5 lít                                                D. 14gam và  1,5 lít
Giải nhanh theo định luật:


Quá trình nhường elctron                Quá trình nhận elctron


mFe  = 0,356 = 16,8 gam.

 lít
Bài tập tương tự.
Ví dụ 4:  Nung x mol Fe trong không khí thu được 16,08 gam hỗn hợp rắn A. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn A trong dung dịch HNO3 dư thu được 0,972 lít (đktc) khí NO. Giá trị của x là:
A. 0,15                       B. 0,214                     C. 0,24                       D.0,22
Ví dụ 5:  Để m gam bột sắt (A) trong không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp rắn B có khối lượng  12 gam. Cho B tác dụng hoàn toàn với dd HNO3 thấy sinh ra 2,24l khí NO duy nhất ở đktc. Giá trị m là:
A. 10,08 g                  B.21,6g                       C.16,8 g                     D. 11,2g
Ví dụ 6:  Nung m gam Fe trong không khí thu được 104,8 gam hỗn hợp rắn A. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn A trong dung dịch HNO3 dư thu được 12,096 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO và NO2 có tỉ khối hơi so với H2 là 20,334. Giá trị của m là:
A. 74,8 g                    B. 87,4g                      C. 47,8g                     D.78,4g
2.3 Dạng khử không hoàn toàn Fe2O3 sau cho sản phẩm phản ứng với chất oxi hóa mạnh là HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng:
Ví dụ 1: Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu được 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3  và Fe3O4 . Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng  thu được 4,368 lít NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Tính m
A. 11,2gam                B. 16,0gam                C. 24gam                   D. 12gam
Phân tích đề: Sơ đồ phản ứng

Trong trường hợp này xét quá trình đầu và cuối ta thấy chất nhường e là CO, chất nhận e là HNO3. Nhưng nếu biết tổng số mol Fe trong oxit ta sẽ biết được số mol Fe2O3. Bởi vậy ta dùng chính dữ kiện bài toán hòa tan X trong HNO3 đề tính tổng số mol Fe.
Giải bằng định luật bảo toàn electron

Gọi số mol Fe và O tương ứng trong X là a và b ta có: 56a + 16b = 10,44 (1).
Quá trình nhường e:                                     Quá trình nhận e:
                 
Áp dụng định luật bảo toàn electron  ta có: 3a = 2b + 0,195          (2)
Từ (1) và (2) ta có hệ
Giải hệ trên ta có a = 0,15 và  b = 0,1275 
Như vậy nFe = 0,15 mol nên  m = 12 gam.
Giải nhanh:
Quá trình nhường elctron.                                       Quá trình nhận elctron

2a = 0,195  a = 0,0975.
Ta có
m = 10,44 + 0,097516 = 12 gam.
Ví dụ 2: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 cần 0,05
mol H2. Mặt khác hòa tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H2SO4 đặc thu được thể tích khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất) ở điều kiện tiêu chuẩn là
A. 448 ml.      B. 224 ml.        C. 336 ml.       D. 112 ml.
Giải nhanh:
Sơ đồ phản ứng:
Thực chất phản ứng khử các oxit trên là
                H2        +      O   ¾®   H2O
                0,05     ®   0,05 mol
Coi hỗn hợp ban đầu có 0,05 mol O và
Quá trình nhường elctron                       Quá trình nhận elctron
Fe  ¾®   Fe3+ + 3e                                  O +     2e ¾®   O-2
0,04                     0,12  (mol)                    0,05    0,1                   (mol)
                                                                   
0,12 = 0,1 + 2a  a = 0,01 mol
Vậy:         
 
Bài tập tương tự
Ví dụ 3:  Hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3).  Hòa tan 4,64 gam trong dung dịch H2SO4 loãng dư được 200 ml dung dịch X  . Tính thể tích dung dịch KMnO4 0,1M cần thiết để chuẩn độ hết 100 ml dung dịch X?
A. 20ml                      B. 25ml                      C. 15ml                      D. 10ml         
PHẦN III. KẾT LUẬN
    Do kinh nghiệm còn hạn chế nên các phương pháp giải nhanh chưa được phong phú và đa dạng dể đáp ứng nhu cầu của các em học sinh. Mong được đồng nghiệp nhận xét và góp ý.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Tải về

Từ site Trường THPT Nghèn, huyện Can Lộc, tỉnh Hà Tĩnh:
( Dung lượng: 128.50 KB )

  • Phiên bản: N/A
  • Tác giả: Nguyễn Thị Hoàng Yến (huongthaophan1985@gmail.com)
  • Website hỗ trợ: N/A
  • Cập nhật: 24/09/2019 15:08
  • Thông tin bản quyền: N/A
  • Đã tải về:
    9
Đánh giá
Bạn đánh giá thế nào về file này?

Hãy click vào hình sao để đánh giá File
 

VĂN BẢN MỚI

Số: 3313/BGDĐT-GDĐH
Tên: (Điều chỉnh lịch triển khai công tác tuyển sinh)

Ngày BH: (28/08/2020)

Số: 61 /KH-THPTN
Tên: (Thực hiện công văn chỉ đạo Số: 611/SGDĐT-GDPT, ngày 16/4/2020 và các công văn hướng dẫn của Sở về việc dạy học qua Internet trong thời gian qua, Trường THPT nghèn xây dựng quy định về việc dạy học qua Internet trong thời gian tới như sau:)

Ngày BH: (18/04/2020)

Số: Số: 239-KH/TWĐTN-TNTH
Tên: (KẾ HOẠCH Tổ chức Cuộc thi tìm hiểu lịch sử, văn hóa dân tộc “Tự hào Việt Nam” lần thứ III, năm học 2019 - 2020)

Ngày BH: (18/10/2019)

Số: /KHNH20192020
Tên: (Kế hoạch năm học 2019 - 2020)

Ngày BH: (10/09/2019)

Số: K/HLS
Tên: (I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU. II. NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP, THỜI GIAN, HOẠT ĐỘNG)

Ngày BH: (27/11/2018)

Số: KẾ HOACH NGOẠI KHÓA lLỊCH SỬ 2018/06/KH-LS
Tên: (GIÁO DỤC TRUYỀN THỒNG YÊU NƯỚC CHO ĐOÀN VIÊN THANH NIÊN QUA DI SẢN VÀ DANH NHÂN ĐỊA PHƯƠNG I. MỤC ĐÍCH II. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH III. CƠ CẤU GIẢI THƯỞNG)

Ngày BH: (02/02/2018)

Số: Số: 28/QĐ-THPTN
Tên: (Quyết định thành lập BCĐ viết Kỷ yếu, hướng tới kỷ niệm 30 năm ngày thành lập Trường THPT Nghèn 1988-2018)

Ngày BH: (20/05/2017)

Số: Số: 29/QĐ-THPTN
Tên: (Quyết định thành lập Ban chỉ đạo xây dựng truyền thống, hướng tới kỷ niệm 30 năm ngày thành lập Trường THPT Nghèn 1988-2018)

Ngày BH: (20/05/2017)

Số: QUY ĐỊNH Về đạo đức nhà giáo- Số: 16/2008/QĐ-BGDĐT
Tên: (QUYẾT ĐỊNH Ban hành Quy định về đạo đức nhà giáo)

Ngày BH: (16/04/2008)

Số: /QĐ-THPTN
Tên: (Quy tắc ứng xử trường THPT Nghèn)

Ngày BH: (06/03/2017)

Danh mục

Thư viện hình ảnh

  Hoạt động

-1 photos | 2082 view

  Giải trí

1 photos | 1921 view

  Kỷ yếu

0 photos | 742 view

Thống kê

  • Đang truy cập: 8
  • Hôm nay: 3219
  • Tháng hiện tại: 3219
  • Tổng lượt truy cập: 3210821

Hỗ trợ online

Võ Đức Ân
0964867606