htpp://megabook.vn 1
BÍ QUYẾT 1: PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI
I. c¬ së lý thuyÕt
1) Khi quy ®æi hçn hîp nhiÒu chÊt (VÝ dô: hçn hîp X gåm: Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 ...)
(tõ 3 chÊt trë lªn) thµnh hçn hîp hai chÊt ( nh- : Fe, FeO hoÆc Fe, Fe2O3 hoÆc….) mét chÊt ( nh-:
FexOy hoÆc…) ta ph¶i b¶o toµn sè mol nguyªn tè vµ b¶o toµn khèi l- îng hçn hîp.
2) Cã thÓ quy ®æi hçn hîp X vÒ bÊt kú cÆp chÊt nµo, thËm chÝ quy ®æi vÒ mét chÊt. Tuy
nhiªn ta nªn chän cÆp chÊt nµo ®¬n gi¶n cã Ýt ph¶n øng oxi ho¸ khö nhÊt, ®Ó ®¬n gi¶n trong viÖc
tÝnh to¸n.
3) Trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n theo ph- ¬ng ph¸p quy ®æi ®«i khi ta gÆp sè ©m ( nh- sè mol
©m, khèi l- îng ©m) ®ã lµ do sù bï trõ khèi l- îng cña c¸c chÊt trong hçn hîp, trong tr- êng hîp
nµy ta vÉn tÝnh to¸n b×nh th- êng vµ kÕt qu¶ cuèi cïng vÉn tho¶ m·n.
4) Khi quy ®æi hçn hîp X vÒ mét chÊt lµ FexOy th× Oxit FexOy t×m ®- îc chØ lµ oxit gi¶
®Þnh kh«ng cã thùc( vÝ dô nh- : Fe15O16 , Fe7O8…)
5) Khi quy ®æi hçn hîp c¸c chÊt vÒ nguyªn tö th× tu©n theo c¸c b- íc nh- sau:
B- íc 1: quy ®æi hçn hîp c¸c chÊt vÒ cac nguyªn tè t¹o thµnh hçn hîp ®ã
B- íc 2: ®Æt Èn sè thÝch hîp cho sè mol nguyªn tö c¸c nguyªn tè trong hçn hîp.
B- íc 3: LËp c¸c ph- ¬ng tr×nh dùa vµo c¸c ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l- îng, b¶o toµn nguyªn
tè, b¶o toµn electron…
B- íc 4: lËp c¸c ph- ¬ng tr×nh dùa vµo c¸c gi¶ thiÕt cña bµi to¸n nÕu cã.
B- íc 5: gi¶i c¸c ph- ¬ng tr×nh vµ tÝnh to¸n ®Ó t×m ra ®¸p ¸n.
6. Mét sè bµi to¸n ho¸ häc cã thÓ gi¶i nhanh b»ng ph- ¬ng ph¸p b¶o toµn khèi l- îng, b¶o
toµn nguyªn tè, b¶o toµn e… song ph- ¬ng ph¸p quy ®æi còng t×m ra ®¸p ¸n rÊt nhanh, chÝnh x¸c
vµ ®ã lµ ph- ¬ng ph¸p t- ¬ng ®èi - u viÖt, kÕt qu¶ ®¸ng tin cËy, cã thÓ vËn dông vµo c¸c bµi tËp tr¾c
nghiÖm ®Ó ph©n lo¹i häc sinh (nh- ®Ò tuyÓn sinh §H-C§ - 2007 - 2008 mµ Bé gi¸o dôc vµ ®µo
t¹o ®· ra).
7. C«ng thøc gi¶i nhanh.
Khi gÆp bµi to¸n d¹ng s¾t vµ hçn hîp s¾t ta ¸p dông c«ng thøc tÝnh nhanh sau: Khi ¸p
dông c«ng thøc nµy th× chóng ta cÇn chøng minh ®Ó nhí vµ vËn dông linh ho¹t trong qu¸ ttr×nh
lµm c¸c bµi to¸n tr¾c nghiÖm (c«ng thøc ®- îc chøng minh ë ph- ¬ng ph¸p b¶o toµn e).
a. Tr- êng hîp 1: tÝnh khèi l- îng s¾t ban ®Çu tr- íc khi bÞ «xi hãa thµnh m gam hçn hîp X
gåm: Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 .
hh e
Fe
7.m 56.n
m (1)
10
,
b. Tr- êng hîp 2: tÝnh khèi l- îng m gam hçn hîp X gåm: Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 .
Fe e
hh
10.m 56.n
m (2)
7
c. Tr- êng hîp 3: tÝnh khèi l- îng muèi t¹o thµnh khi cho m gam hçn hîp X gåm: Fe,
FeO, Fe2O3 và Fe3O4 vµo dung dÞch HNO3 nãng d- .
3 3 3 3
Fe
Fe( NO ) Fe , Fe( NO )
m
n n ymol m 242.y gam(3)
56
htpp://megabook.vn 2
d. Tr- êng hîp 4: tÝnh khèi l- îng muèi t¹o thµnh khi cho m gam hçn hîp X gåm: Fe,
FeO, Fe2O3 và Fe3O4 vµo dung dÞch H2SO4 ®Æc, nãng 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. Bµi to¸n ¸p dông:
Bµi to¸n 1: (TrÝch ®Ò thi tuyÓn sinh §H C§ Khèi B- 2007) Nung m gam bét s¾t trong oxi thu
®ù¬c 3 gam hçn hîp chÊt r¾n X. Hoµ tan hÕt hçn hîp X trong dung dÞch HNO3 d- tho¸t ra 0.56
lÝt NO (®ktc) lµ s¶n phÈm khö duy nhÊt. Gi¸ trÞ m lµ:
A. 2.52 gam B. 1.96 gam. C. 3.36 gam. D. 2.10 gam.
Bµi gi¶i:
C¸ch 1: Quy hçn hîp chÊt r¾n X vÒ hai chÊt Fe, Fe2O3
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
0,025mol 0,025mol
NO
0, 56
n 0, 025mol
22, 4
23
Fe O
m
= 3 - 0,025 .56 = 1,6gam
23
Fe( trong Fe O )
1,6
n 2. 0,02mol
160
mFe = 56(0,025 + 0,02) = 2,52 gam A ®óng
Chó ý: NÕu
23
Fe( trong Fe O )
1,6
n 0, 01mol
160
mFe = 56.(0,035) = 1,96g B sai
C¸ch 2: Quy hçn hîp chÊt r¾n X vÒ hai chÊt FeO, Fe2O3
3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
3.0,025 0,025
mFeO = 3.0,025 . 72 = 5,4g
Fe(FeO)
5, 4
n 0, 075mol
72
23
Fe O
m
= 3 - 5,4 = -2,4g
23
Fe(Fe O )
2.( 2, 4) 4,8
n 0, 03mol
160 160
mFe = 56 .(0,075 + (-0,03)) = 2,52 gam A ®óng
Chó ý: + KÕt qu¶ ©m ta vÉn tÝnh b×nh th- êng v× ®©y lµ ph- ¬ng ph¸p quy ®æi
+ NÕu
23
Fe(Fe O )
n 0,015mol
mFe = 56.0,06 = 3,36g C sai
C¸ch 3: Quy hçn hîp chÊt r¾n X vÒ mÆt chÊt lµ Fex Oy
3FexOy + (12x - 2y)HNO3 2Fe(NO3)3 +(3x-2y)NO + (6x -y)H2O
3.0,025
3x 2y
0,025mol
xy
Fe O
3 3.0,025
n56x 16y 3x 2y
32
Fe O
x3m 200
y2
htpp://megabook.vn 3
Fe(oxit)
3.56.3
m 2,52g
200
A ®óng
Chó ý: NÕu
23
Fe O Fe 3.2.56
m 160 m 2,1g
160
D sai
C¸ch 4: ¸p dông c«ng thøc gi¶i nhanh.
hh e
Fe
7.m 56.n 7.3 56.0,025.3
m 2,52gam
10 10
=> A ®óng
Bµi to¸n 2: ( TrÝch ®Ò thi tuyÓn sinh §H C§- Khèi A- 2008). Cho 11.36 gam hçn hîp gåm Fe,
FeO, Fe2O3 và Fe3O4 ph¶n øng hÕt víi dung dÞch HNO3 lo·ng d- thu ®- îc 1.344 lÝt khÝ NO
(s¶n phÈm khö duy nhÊt ë đktc) vµ dung dịch X. C« c¹n dung dÞch X sau ph¶n øng ®- îc m gam
muèi khan. Gi¸ trÞ m lµ:
A. 34.36 gam. B. 35.50 gam. C. 49.09 gam D. 38.72 gam.
Bµi gi¶i.
C¸ch 1: Quy ®æi hçn hîp vÒ hai chÊt: Fe, Fe2O3
Hoµ tan hçn hîp víi HNO3 lo·ng d- 1,344 lÝt NO
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1)
0,06mol 0,6mol 0,06mol
Fe2O3 2Fe(NO3)3 (2)
0,05 0,1mol
NO
1,344
n 0, 06mol;
22, 4
Tõ (1) mFe = 56 . 0,06 = 3,36 g
23
Fe O
m 11,36 3,36 8g
23
Fe O
8
n 0, 05mol
160
mX = 242 (0,06 + 0,1) = 38,72g D ®óng
C¸ch 2: Quy hçn hîp vÒ hai chÊt: FeO, Fe2O3
3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
0,18 0,18mol 0,06
Fe2O3 2Fe(NO3)3
-0,01 -0,02
mFeO = 12,96g;
23
Fe O
m 1,6g
3
Fe(NO )3
m 242(0,18 0,02) 38,72g
D ®óng
C¸ch 3: Quy hçn hîp vÒ mét chÊt FexOy
3FexOy + (12x - 2y)HNO3 3xFe(NO3)3 + (3x - 2y)NO + (6x-y)H2O
3.0,06
3x 2y
3.x.0,06
3x 2y
0,06
xy
Fe O
11,36 0, 06.3
n56x 16y 3x 2y
150x = 160y
x 16
y 15
htpp://megabook.vn 4
33
Fe( NO )
3.16.0, 06
m .242 38, 72g
3.16 2.15
D ®óng
C¸ch 4. ¸p dông ph- ¬ng ph¸p quy ®æi nguyªn tö
Ta xem 11.36 gam hçn hîp gåm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 lµ hçn hîp cña x mol Fe vµ
y mol O. Ta cã: mHH =56x+16y =11,36 (1).
MÆt kh¸c qu¸ tr×nh cho vµ nhËn electron nh- sau
03
Fe 3e Fe
x 3x
02
O 2e O
y 2y
52
N 3e N
...0,18 0,06
¸p dông §LBT E ta ®- îc:
e
n 2y 0,18 3x, 3x 2y 0,18 (2)
Gi¶i hÖ (1) vµ (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 ®óng
C¸ch 5: ¸p dông c«ng thøc gi¶i 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 ®óng
C¸ch 6. LÊy c¸c ®¸p ¸n ®em chia cho khèi l- îng mol cña muèi lµ 242 th× c¸c sè ®Òu lÏ nh- ng chØ
cã ®¸p ¸n D lµ sè kh«ng lÏ lµ 0,16
Bµi to¸n 3: Nung 8.4 gam Fe trong kh«ng khÝ, sau ph¶n øng thu ®- îc m gam X gåm Fe, FeO,
Fe2O3 và Fe3O4 . Hoµ tan m gam hçn hîp X b»ng HNO3 d- , thu ®- îc 2.24 lÝt khÝ NO2 (®ktc) lµ
s¶n phÈm khö duy nhÊt. Gi¸ trÞ m lµ:
A. 11.2 gam. B. 25.2 gam. C. 43.87 gam D. 6.8 gam.
Bµi gi¶i.
- C¸ch 1: + Sö dông ph- ¬ng ph¸p quy ®æi,
Quy ®æi hçn hîp X vÒ hai chÊt Fe vµ Fe2O3 hoµ tan hçn hîp X vµo dung dÞch HNO3 d- ta
cã:
Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O:
2
NO
n 0,1mol
0,1/3 0,1
Sè mol cña nguyªn tö Fe t¹o oxit Fe2O3 lµ:
Fe
8,4 0,1 0,35
n (mol)
56 3 3
23
Fe O Fe
1 0,35
nn
2 2.3
VËy
23
X Fe Fe O
0,1 0,35 33,6
m m m .56 .160 11,2g
3 6 3
A ®óng
Chó ý:
+ NÕu
23
Fe O Fe X
0,35 0,35
n n m (56 160) 25,2g
33
B sai
htpp://megabook.vn 5
+ NÕu
23
Fe O Fe X
0,35 0,35
n 2n 2. m (56 320) 43,87g
33
C sai
+ NÕu kh«ng c©n b»ng pt :
2
Fe NO Fe
8,4
n n 0,1mol n 0,1 0,05mol
56
mX = 0,05 (56 + 80) = 6,8 D sai
TÊt nhiªn mX > 8,4 do vËy D lµ ®¸p ¸n v« lý)
- C¸ch 2: Quy ®æi hæn hîp X vÒ hai chÊt FeO vµ Fe2O3
FeO + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
0,1 0,1
Fe
8, 4
n 0,15mol
56
Ta cã:
2
2Fe O 2FeO
0,15mol 0,1 0,1mol
2
2 2 3
hX
4Fe 3O 2Fe O m 0,1.72 0,025.160 11,2g
0,05 0,025mol
A ®óng
Chó ý: VÉn cã thÓ quy ®æi hçn hîp X vÒ hai chÊt (FeO vµ Fe3O4) hoÆc (Fe vµ FeO) hoÆc (Fe vµ
Fe3O4) nh- ng viÖc gi¶i trë nªn phøc t¹p h¬n, cô thÓ lµ ta ph¶i ®Æt Èn sè mol mçi chÊt, lËp hÖ ph- ¬ng
tr×nh, gi¶i hÖ ph- ¬ng tr×nh hai Èn sè).
C¸ch 3: Quy hçn hîp X vÒ mét chÊt FexOy:
FexOy + (6x - 2y) HNO3 xFe(NO3)3 + (3x - 2y) NO2 + (3x -y) H2O
0,1
3x 2y
mol 0,1mol
¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn nguyªn tè s¾t:
Fe
8,4 0,1.x x 6
n56 3x 2y y 7
VËy c«ng thøc quy ®æi lµ: Fe6O7 (M = 448) vµ
67
Fe O
0,1
n 0,025mol
3.6 2.7
mX = 0,025 . 448 = 11,2g A ®óng
NhËn xÐt: Quy ®æi hçn hîp gåm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 vÒ hçn hîp hai chÊt FeO, Fe2O3 lµ ®¬n
gi¶n nhÊt.
C¸ch 4: ¸p dông c«ng thøc gi¶i nhanh.
hh e Fe e
Fe hh
7.m 56.n 10.m 56.n
mm
10 7
trong ®ã mFe lµ khèi l- îng s¾t, mhh lµ khèi
l- îng cña hçn hîp c¸c chÊt r¾n s¾t vµ «xit s¾t, ne lµ sè mol e trao ®æi. C«ng thøc nµy ®- îc chøng
minh trong c¸c ph- ¬ng ph¸p b¶o toµn e..
Ta cã;
Fe e
hh
10.m 56.n 10.8,4 56.0,1.
m 11, 2gam
77
=>A ®óng
Bµi to¸n 4: Nung m gam Fe trong kh«ng khÝ, sau mét thêi gian ta thu ®- îc 11,2 gam hçn hîp
chÊt r¾n X gåm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO. Hoµ tan hÕt 11,2g hçn hîp chÊt r¾n X vµo dung dÞch
HNO3 d- thu ®- îc 2,24 lÝt khÝ NO2 (®ktc) lµ s¶n phÈm khö duy nhÊt. Gi¸ trÞ m lµ:
A: 7,28gam B: 5,6gam C: 8,40gam D: 7,40gam
Bµi gi¶i:
C¸ch 1: T- ¬ng tù nh- vÝ dô 1, ®èi víi c¸ch 1
- Quy vÒ hçn hîp X vÒ hai chÊt Fe vµ Fe2O3:
