Xem mẫu
- Trích từ phần: “10 PHƯƠNG PHÁP GI ẢI NHANH B ÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC” PGS.TS Đặng Thị Oanh http://webdayhoc.net
Phương pháp 7
QUI ĐỔI HỖN HỢP NHIỀU CHẤT VỀ SỐ L ƯỢNG CHẤT ÍT H ƠN
Một số bài toán hóa h ọc có thể giải nhanh bằng các ph ương pháp b ảo to àn electron, b ảo toàn nguyên
tử, bảo to àn khối lượng song ph ương pháp quy đ ổi cũng t ìm ra đáp số rất nhanh v à đó l à phương pháp tương
đối ưu việt, có thể vận dụng v ào các bài t ập trắc nghiệm để phân loại học sinh.
Các chú ý khi áp d ụng ph ương pháp quy đ ổi:
1. Khi quy đ ổi hỗn hợp nhiều chất (hỗn hợp X) (từ ba chất trở l ên) thành h ỗn hợp hai chất hay chỉ c òn
một chất ta phải bảo to àn số mol nguyên tố và bảo toàn khối lượng hỗn hợp.
2. Có thể quy đổi hỗn hợp X về bất kỳ cặp chất n ào, thậm chí quy đổi về một chất. Tuy nhi ên ta nên chọn
cặp chất nào đơn giản có ít phản ứng oxi hóa khử nhất để đ ơn giản việc tính toán.
3. Trong quá trình tính toán theo ph ương pháp quy đ ổi đôi khi ta gặp số âm đó l à do s ự bù trừ khối
lượng của các chất trong hỗn hợp. Trong tr ường hợp n ày ta v ẫn tính toán b ình thường v à kết quả cuối c ùng
vẫn thỏa m ãn.
4. Khi quy đ ổi hỗn hợp X về một chất l à FexOy thì oxit Fe xOy tìm được chỉ l à oxit gi ả định không có
thực.
Ví dụ 1: Nung 8,4 gam Fe trong không khí, sau ph ản ứng thu đ ược m gam chất rắn X gồm Fe, Fe 2O3,
Fe3O4, FeO. Hòa tan m gam h ỗn hợp X v ào dung d ịch HNO 3 dư thu đư ợc 2,24 lít khí NO 2 (đktc)
là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị của m l à
A. 11,2 gam. B. 10,2 gam. C. 7,2 gam. D. 6,9 gam.
Hướng dẫn giải
Quy hỗn hợp X về hai chất Fe v à Fe2O3:
Hòa tan h ỗn hợp X v ào dung d ịch HNO 3 dư ta có
Fe + 6HNO 3 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
0,1
0,1 mol
3
Số mol của nguy ên tử Fe tạo oxit Fe 2O3 là
8,4 0,1 0,35 0,35
n Fe n Fe2O3
56 3 3 32
Vậy: mX m Fe m Fe2O3
0,1 0,35
160 = 11,2 gam.
mX 56
3 3
Quy hỗn hợp X về hai chất F eO và Fe2O3:
FeO + 4HNO 3 Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
0,1 0,1 mol
http://webdayhoc.net Tư liệu dành cho giáo viên trung h ọc
- Trích từ phần: “10 PHƯƠNG PHÁP GI ẢI NHANH B ÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC” PGS.TS Đặng Thị Oanh http://webdayhoc.net
2Fe O2 2FeO
0,1 0,1 mol
ta có: 0,15 mol
4Fe 3O 2 2Fe 2O 3
0,05 0,025 mol
m h 2 X = 0,1 72 + 0,025 160 = 11,2 gam. ( Đáp án A )
Chú ý: Vẫn có thể quy hỗn hợp X về hai chất (FeO v à Fe3O4) hoặc (Fe và FeO), ho ặc (Fe v à Fe3O4)
nhưng vi ệc giải trở n ên phức tạp h ơn (cụ thể là ta phải đặt ẩn số mol mỗi chất, lập hệ ph ương trình, giải hệ
phương tr ình hai ẩn số).
Quy hỗn hợp X về một chất l à FexOy:
FexOy + (6x 2y)HNO3 Fe(NO3)3 + (3x 2y) NO2 + (3x y)H2O
0,1
mol 0,1 mol.
3x 2y
8,4 0,1.x x 6
mol.
n Fe
56 3x 2y y 7
Vậy công thức quy đổi l à Fe6O7 (M = 448) và
0,1
= 0,025 mol.
n Fe6O7
3627
mX = 0,025 448 = 11,2 gam.
Nhận xét: Quy đổi hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2O3, Fe3O4 về hỗn hợp hai chất l à FeO, Fe2O3 là đơn gi ản
nhất.
Ví dụ 2: Hòa tan h ết m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 2O3, Fe3O4 bằng HNO 3 đặc nóng thu đ ược 4,48 lít khí
NO2 (đktc). Cô c ạn dung dịch sau phản ứng thu đ ược 145,2 gam mu ối khan giá trị của m l à
A. 35,7 gam. B. 46,4 gam. C. 15,8 gam. D. 77,7 gam.
Hướng dẫn giải
Quy hỗn hợp X về hỗn hợp hai chất FeO v à Fe2O3 ta có
FeO + 4HNO 3 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
= 0,6 mol.
n Fe( NO3 )3
242
mX = 0,2 (72 + 160) = 46,4 gam. ( Đáp án B )
Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 49,6 gam h ỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 2O3, Fe3O4 bằng H2SO4 đặc nóng thu
được dung dịch Y v à 8,96 lít khí SO 2 (đktc).
a) Tính ph ần trăm khối l ượng oxi trong hỗn hợp X.
http://webdayhoc.net Tư liệu dành cho giáo viên trung h ọc
- Trích từ phần: “10 PHƯƠNG PHÁP GI ẢI NHANH B ÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC” PGS.TS Đặng Thị Oanh http://webdayhoc.net
A. 40,24%. B. 30,7%. C. 20,97%. D. 37,5%.
b) Tính kh ối lượng muối trong dung dịch Y.
A. 160 gam. B.140 gam. C. 120 gam. D. 100 gam.
Hướng dẫn giải
Quy hỗn hợp X về hai chất FeO, Fe 2O3, ta có:
2FeO 4H 2SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 SO 2 4H 2O
0,8 0,4 0,4 mol
49,6 gam
Fe2O 3 3H 2SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 3H 2O
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.
0,65 16 100
Vậy: a) = 20,97%. ( Đáp án C )
%m O
49,9
b) m Fe2 (SO4 )3 = [0,4 + ( -0,05)] 400 = 140 gam. ( Đáp án B )
Ví dụ 4: Để khử ho àn toàn 3,04 gam h ỗn hợp X gồm FeO, Fe 2O3, Fe3O4 thì cần 0,05 mol H 2. Mặt khác h òa
tan hoàn toàn 3,04 gam h ỗn hợp X trong dung dịch H 2SO4 đặc nóng th ì thu được thể tích khí SO 2
(sản phẩm khử duy nhất ở đktc) l à.
A. 224 ml. B. 448 ml. C. 336 ml. D. 112 ml.
Hướng dẫn giải
Quy hỗn hợp X về hỗn hợp hai chất FeO v à Fe2O3 với số mol l à x, y, ta có:
to
FeO + H 2 Fe + H2O
x y
to
Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O
x 3y
x 3y 0,05 x 0,02 mol
72x 160y 3,04 y 0,01 mol
2FeO + 4H 2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
0,02 0,01 mol
Vậy: VSO2 = 0,01 22,4 = 0,224 lít (hay 224 ml). ( Đáp án A)
Ví dụ 5: Nung m gam b ột sắt trong oxi, thu đ ược 3 gam hỗn hợp chất rắn X. H òa tan hết hỗn hợp X trong
dung dịch HNO 3 (dư) thoát ra 0,56 lít NO ( ở đktc) (l à sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m l à
A. 2,52 gam. B. 2,22 gam. C. 2,62 gam. D. 2,32 gam.
Hướng dẫn giải
Quy hỗn hợp chất rắn X về hai chất Fe, Fe 2O3:
http://webdayhoc.net Tư liệu dành cho giáo viên trung h ọc
- Trích từ phần: “10 PHƯƠNG PHÁP GI ẢI NHANH B ÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC” PGS.TS Đặng Thị Oanh http://webdayhoc.net
Fe + 4HNO 3 Fe(NO3)3 + NO + 2H 2O
0,025 0,025 0,025 mol
m Fe2O3 = 3 56 0,025 = 1,6 gam
1,6
2 = 0,02 mol
m Fe ( trong Fe2O3 )
160
mFe = 56 (0,025 + 0,02) = 2,52 gam. ( Đáp án A )
Ví dụ 6: Hỗn hợp X gồm (Fe, Fe 2O3, Fe3O4, FeO) với số mol mỗi chất l à 0,1 mol, hòa tan h ết vào dung d ịch
Y gồm (HCl v à H2SO4 loãng) d ư thu đư ợc dung dịch Z. Nhỏ từ từ dung dịch Cu(NO 3)2 1M vào
dung dịch Z cho tới k hi ngưng thoát khí NO. Th ể tích dung dịch Cu(NO 3)2 cần dùng và th ể tích khí
thoát ra ở đktc thuộc ph ương án nào?
A. 25 ml; 1,12 lít. B. 0,5 lít; 22,4 lít.
C. 50 ml; 2,24 lít. D. 50 ml; 1,12 lít.
Hướng dẫn giải
Quy hỗn hợp 0,1 mol Fe 2O3 và 0,1 mol FeO t hành 0,1 mol Fe 3O4.
Hỗn hợp X gồm: Fe 3O4 0,2 mol; Fe 0,1 mol + dung d ịch Y
Fe3O4 + 8H+ Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O
0,2 0,2 0,4 mol
Fe + 2H + Fe2+ + H2
0,1 0,1 mol
Dung dịch Z: (Fe : 0,3 mol; Fe 3+: 0,4 mol) + Cu(NO 3)2:
2+
3Fe2+ + NO3 + 4H+ 3Fe3+ + NO + 2H2O
0,3 0,1 0,1 mol
VNO = 0,1 22,4 = 2,24 lít.
1
n = 0,05 mol.
n Cu( NO3 )2
2 NO3
0,05
= 0,05 lít (hay 50 ml). ( Đáp án C )
Vd 2 Cu( NO
3 )2
1
Ví dụ 7: Nung 8,96 gam Fe trong không khí đư ợc hỗn hợp A gồm FeO, Fe 3O4, Fe2O3. A hòa tan v ừa vặn
trong dung d ịch chứa 0,5 mol HNO 3, bay ra khí NO là s ản phẩm khử duy nhất. Số mol NO bay ra
là.
A. 0,01. B. 0,04. C. 0,03. D. 0,02.
Hướng dẫn giải
mol
Quy hỗn hợp A gồm (FeO, Fe 3O4, Fe2O3) thành h ỗn hợp (FeO, Fe 2O3) ta có phương tr ình:
2Fe + O 2 2FeO
http://webdayhoc.net Tư liệu dành cho giáo viên trung h ọc
- Trích từ phần: “10 PHƯƠNG PHÁP GI ẢI NHANH B ÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC” PGS.TS Đặng Thị Oanh http://webdayhoc.net
x x
4Fe + 3O 2 2Fe2O3
y y/2
3FeO + 10HNO 3 3Fe(NO3)3 + NO + 2H 2O
x 10x/3 x/3
Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O
y/2 3y
Hệ phương trình:
x y 0,16
x 0,06 mol
10x
y 0,1 mol
3y 0,5
3
0,06
0,02 mol. (Đáp án D)
n NO
3
http://webdayhoc.net Tư liệu dành cho giáo viên trung h ọc
nguon tai.lieu . vn
