phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập về sắt và hợp chất của sắt trong luyện thi đại học - Pdf 13

A. ĐẶT VẤN ĐỀ :
I. LỜI NÓI ĐẦU :
Trong quá trình dạy học hiện nay, việc đổi mới phương pháp dạy học là vô cùng
quan trọng để kịp thời đáp ứng với việc học tập ngày càng được quan tâm của
học sinh, của ngành, của các bậc phụ huynh và toàn xã hội. Do đó đòi hỏi giáo
viên phải trăn trở rất nhiều làm thế nào để nâng cao chất lượng dạy học giúp cho
học sinh có thể vượt qua các kì thi một cách có hiệu quả. Hơn nữa vớí hình thức
thi trắc nghiệm hiện nay việc sử dụng một số phương pháp giải tự luận trước đây
đã không còn phù hợp, yêu cầu đặt ra với mỗi học sinh là trong một thời gian
ngắn nhất phải tìm ra được chính xác đáp án, hình thức thi trắc nghiệm là cơ hội
tốt để các cá nhân thể hiện các thủ thuật và áp dụng các phương pháp ngắn gọn,
hiệu quả tạo tối ưu nhất định đối với cá nhân khác.
Trong thời gian dạy học, Tôi thấy rằng trong các kì thi học sinh giỏi, đại học
đều đề cập đến một số lượng đáng kể các câu lý thuyết và bài tập về sắt, các hợp
chất của sắt rất đa dạng và phong phú ở những mức độ khác nhau. Qua nghiên
cứu Tôi thấy loại bài tập liên quan đến sắt và các hợp chất của sắt được đề cập
rất sớm từ chương trình THCS nó có nhiều dạng, khó phải rất linh động trong
việc giải chúng và những bài tập về sắt phần nào gây khó khăn cho học sinh.
Như vậy bài toán về sắt và hợp chất sắt không thể tách rời trong quá trình dạy
học. Mặc dù sách giáo khoa đề cập từ lớp 9, ở bậc Trung học phổ thông và nhiều
tài liệu khác, song cũng chưa thể đáp ứng nhu cầu đầy đủ cho việc dạy và học
hiện nay. Hơn nữa khi giải loại bài tập này nhiều học sinh lúng túng không biết
nên chọn cách giải nào cho ngắn gọn phù hợp với mỗi loại. Mặt khác phương
pháp giải các bài toán lập về sắt và hợp chất của sắt cũng chưa được trình bày
đầy đủ. Vì lý do trên, Tôi đã chọn đề tài: “Phân loại và phương pháp giải
nhanh một số dạng bài tập về sắt, hợp chất sắt trong luyện thi đại học”.
II. THỰC TRẠNG CỦA BÀI TẬP VỀ SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT:
- Sắt là kim loại đa hoá trị, trong các phản ứng hoá học, tuỳ thuộc vào tác
nhân tham gia phản ứng sắt có thể thể hiện số oxi hoá +2 hoặc +3 hoặc cả +2,
+3. Khi làm bài tập về sắt nó thường gây khó dễ cho nhiều học sinh. Để giúp học
sinh hiểu kỹ hơn về sắt và các hợp chất của sắt thì trong quá trình dạy học tôi


II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI TỪNG LOẠI VÀ VÍ DỤ ÁP DỤNG
1/ Khái quát qua về kim loại sắt và hợp chất sắt
- Cấu hình eléctron: [Ar] 3d
6
4s
2
. Sắt là kim loại chuyển tiếp
Sắt có 2 số oxi hoá bền, đặc trưng là +2 và +3
Thế điện cực chuẩn
2
0
0,44
Fe
V
Fe
E
+
= −
,
3
0
0,77
Fe
V
Fe
E
+
= +
- Hợp chất sắt (II): Tính chất hoá học cơ bản là tính khử

Dạng 1: KIM LOẠI SẮT HOẶC HỖN HỢP KIM LOẠI KHI PHẢN ỨNG
VỚI DUNG DỊCH MUỐI
1a/ Kim loại sắt khi phản ứng với dd AgNO
3
2
+ Phương pháp : Dựa vào tỉ lệ các chất và thứ tự các cặp oxi hoá khử Fe
2+
/Fe,
Fe
3+
/Fe, Ag
+
/Ag trong dãy điện hoá rồi từ đó viết phương trình phản ứng và tính
khối lượng các chất theo yêu cầu của bài toán.
Dạng tổng quát : Fe + 2Ag
+


Fe
2+
+ 2Ag

(1)
Fe + 3Ag
+


Fe
3+
+ 3Ag

Ví dụ 1: Cho 3,08 gam Fe vào 150 ml dd AgNO
3
1M, lắc kĩ cho phản ứng xảy
ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 11,88 B. 16,20 C. 18,20 D. 17,96.
Giải : n
3
0,15
AgNO
mol
=
,
0,055
Fe
n mol
=
=> 1 < T=
0,15
2,73
0,055
=
< 2
Nên xảy ra trường hợp 3. Đặt x là số mol Fe ở pứ (1) thì số mol AgNO
3
ở (1) là
2x; y là số mol Fe ở pứ (2) thì số mol AgNO
3
ở (2) là 3y
Ta có hệ phương trình: x+y = 0,055 Vậy x = 0,04 mol
2x + 3y = 0,15 y= 0,015 mol

0,14 M D. Fe(NO
3
)
2
0,14M; AgNO
3
0,02M
Giải:

0,784
0,014
56
Fe
n mol
= =
,
3
0,1.0,3 0,03
AgNO
n mol
= =
thì 1 < T = 0,03/0,014 < 2 nên bài này có cách giải tương tự như ví dụ 1
kết quả thu được 2 muối là Fe(NO
3
)
2
0,12 M và Fe(NO
3
)
3



CuCl
2
+ 2FeCl
2
x 2x x 2x
Ta có: 232 x + 64 x = 14- 2,16 = 11,84 => x = 0,04 mol
dd X thu được gồm FeCl
2
và CuCl
2
. Cho X tác dụng với AgNO
3
dư có các pứ
xảy ra:
Ag
+
+ Fe
2+
-> Fe
3+
+ Ag

0,12
¬
0,04 .3

0,12
Ag

+ 8HCl

FeCl
2
+ 2 FeCl
3
0.05 0,4 0.05 0,1
Cu + 2FeCl
3


CuCl
2
+ 2FeCl
2
0,05 0,1 0,05 0,1
Dung dịch thu được gồm FeCl
2
và CuCl
2
. Cho tác dụng với AgNO
3
dư có các
pứ xảy ra:
Ag
+
+ Fe
2+
-> Fe
3+

4
- Từ số mol ban đầu của các chất tham gia phản ứng → biện luận các trường
hợp xảy ra
- Nếu chưa biết số mol các chất phản ứng thì dựa vào thành phần dung dịch sau
phản ứng và chất rắn thu được → biện luận các trường hợp xảy ra
- Kim loại khử anion của muối trong môi trường axit thì nên viết phương trình
dạng ion thu gọn
- Kim loại (Mg → Cu) đẩy được Fe
3+
về Fe
2+
.
Ví dụ: Fe + 2Fe
3+
→ 3Fe
2+
; Cu + 2Fe
3+
→ Cu
2+
+ 2Fe
2+

- Fe + 2Ag
+
→ Fe
2+
+ 2Ag. Nếu Fe hết, Ag
+
còn dư thì:


= x mol
M + Fe
2+
→ M
2+
+ Fe
2x ← 2x → 2x
→ ∆m↓ = 2x.(M – 56) → % m
Kl
giảm =
2 ( 56)
100 6
x M
m

=
(1)
M + 2Ag
+
→ M
2+
+ 2Ag
0,5x ← x → x
→ ∆m↑ = 0,5x.(216 – M) → % m
Kl
tăng =
0,5 .(216
.100 25
x M

+
→ Ni
2+
+ 2Ag (1)
Cu + 2Ag
+
→ Cu
2+
+ 2Ag (2)
Ni + Cu
2+
→ Ni
2+
+ Cu (3)
- Từ (3) → (64 – 59).x = 0,5 → x = 0,1 mol (*)
- Từ (1) → nAg
(1)
= 0,2 mol → mAg
(1)
= 21,6 gam
→ mAg
(2)
= 54 – 21,6 = 32,4 gam → nAg
(2)
= 0,3 mol → y = 0,15 mol (**)
5
- Từ (*) ; (**) → m = 0,1.59 + 0,15.64 = 15,5 gam → đáp án A
Ví dụ 3 : Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO
3
0,1M và Cu(NO

→ Fe
2+
+ Cu (2)
0,03 → 0,03
Từ (1) ; (2) → mY = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08 gam → đáp án B
Ví dụ 4 : Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO
3
)
2
0,2M
và H
2
SO
4
0,25M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam
hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị
của m và V lần lượt là:
A. 17,8 và 4,48 B. 17,8 và 2,24 C. 10,8 và 4,48 D. 10,8 và 2,24
Giải

: nCu
2+
= 0,16 mol ; n
3
NO

= 0,32 mol ; nH
+
= 0,4 mol
- Các phản ứng xảy ra là:

- Hỗn hợp bột kim loại gồm Fe dư và Cu → (m – 0,31.56) + 0,16.64 = 0,6m
→ m = 17,8 gam (**)
**Một số ví dụ khác để các bạn đồng nghiệp tham khảo
Câu 1: Cho hỗn hợp A gồm 11,2 gam Fe và 2,4 gam Mg vào dung dịch có chứa
0,1 mol Ag
+
, 0,15 mol Fe
3+
và 0,15 mol Cu
2+
. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn
thu được dung dịch B và m gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 20,4 B.23,6 C.21,8 D. 3,24
Câu 2: Cho hỗn hợp gồm 1,2 mol Mg và x mol Zn vào dung dịch chứa 2 mol
Cu
2+
và 1 mol Ag
+
đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một dung
dịch chứa ba ion kim loại. Trong các giá trị sau đây, giá trị nào của x thoả mãn
trường hợp trên:
A. 1,8 B. 1,5 C. 1,2 D. 2,0
6
Câu 3 : (Thi thử ĐH lần 2- 2010 THPT Ba Đình) Cho hỗn hợp X dạng bột gồm
0,05 mol Fe và 0,1 mol Al vào 200 ml dung dịch AgNO
3
2,1M. Sau khi phản
ứng xảy ra hoàn toàn thu được dd Y và chất rắn Z. Dung dịch Y chứa các ion
A. Al
3+

, NO
3
-
Câu 4 : Cho m gam Fe tác dụng hết với dung dịch chứa y mol CuSO
4
và z mol
H
2
SO
4
loãng, sau phản ứng hoàn toàn thu được khí H
2
, m gam Cu và dung dịch
chỉ chứa một chất tan duy nhất. Mối quan hệ giữa y và z là
A. y = 7z. B. y = 5z. C. y = z. D. y = 3z.
Câu 5: Cho hỗn hợp bột gồm 0,48g Mg và 1,68 gam Fe vào dung dịch CuCl
2
rồi khuấy đều đến phản ứng hoàn toàn thu được 3,12 gam chất rắn không tan X.
Số mol CuCl
2
tham gia phản ứng là:
A. 0,06mol. B. 0,04mol. C. 0,05mol. D. 0,03mol.
Dạng 2: KIM LOẠI SẮT HOẶC HỖN HỢP KIM LOẠI SẮT VÀ KIM
LOẠI KHÁC KHI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT
2a/ Một số chú ý khi giải bài tập:
- Kim loại tác dụng với hỗn hợp axit HCl, H
2
SO
4
loãng (H


đóng vai
trò chất oxi hóa) và so sánh các tỉ số giữa số mol ban đầu và hệ số tỉ lượng trong
phương trình xem tỉ số nào nhỏ nhất thì chất đó sẽ hết trước (để tính theo)
- Các kim loại tác dụng với ion
3
NO

trong môi trường axit H
+
xem như tác dụng
với HNO
3
- Khi hỗn hợp nhiều kim loại tác dụng với hỗn hợp axit thì dùng định luật bảo
toàn mol electron và phương pháp ion – electron để giải cho nhanh. So sánh tổng
số mol electron cho và nhận để biện luận xem chất nào hết, chất nào dư
- Khi hỗn hợp kim loại trong đó có Fe tác dụng với H
2
SO
4
đặc nóng hoặc HNO
3
cần chú ý xem kim loại có dư không. Nếu kim loại (Mg → Cu) dư thì có phản
ứng kim loại khử Fe
3+
về Fe
2+
.
Ví dụ: Fe + 2Fe
3+

7
(m
anion tạo muối
= m
anion ban đầu
– m
anion tạo khí
)
- Cần nhớ một số các bán phản ứng sau:
2H
+
+ 2e → H
2

3
NO

+ e + 2H
+
→ NO
2
+ H
2
O
SO
4
2–
+ 2e + 4H
+
→ SO

SO
4
2–
+ 8e + 10H
+
→ H
2
S + 4H
2
O 2
3
NO

+ 10e + 12H
+
→ N
2
+ 6H
2
O

3
NO

+ 8e + 10H
+
→ NH
4
+
+ 3H

+5
nhận để tạo ra sản phẩm khử X)
n HNO
3 phản ứng
= 2nNO
2
+ 4nNO + 10nN
2
O + 12nN
2

2b/ Một số ví dụ minh họa
Đối với loại bài toán này nên đưa về 3 trường hợp
- Trường hợp 1: Khi Fe hoặc hỗn hợp kim loại Fe và kim loại khác tác dụng với
dd HNO
3
loãng , HNO
3
đặc, nóng và H
2
SO
4
đặc, nóng mà các dung dịch axit này
đều dư thì muối thu được là Fe
3+
Ví dụ 1: ( Đại học khối A- 2007) Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe và Cu
(tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO
3
, thu được V lít (đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và
NO

e nhận
= 3x + y = 4x, n
e cho
= 0,5 => 4x = 0,5 . Vậy x= 0,125 mol
V = 0,125.2. 22.4= 5,6 lít (đáp án B)
Ví dụ 2 : (ĐH khối A- 2009) Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào
400 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H
2
SO
4
0,5 M và NaNO
3
0,2 M. Sau khi các
phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy
nhất). Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì lượng kết tủa thu
được là lớn nhất.
Giá trị tối thiểu của V là:
A. 360 ml B. 240 ml C. 400 ml D. 120 ml
8
Gi ải : nFe = 0,02 mol ; nCu = 0,03 mol → Σ n
e
cho = 0,02.3 + 0,03.2 = 0,12
mol; nH
+
= 0,4 mol ; n
3
NO

= 0,08 mol (Ion
3

→ V = 0,36 lít hay 360 ml → đáp án A
Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 100 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu , Ag trong dung dịch
HNO
3
(dư). Kết thúc phản ứng thu được 13,44 lít hỗn hợp khí Y gồm NO
2
, NO,
N
2
O theo tỉ lệ số mol tương ứng là 3 : 2 : 1 và dung dịch Z (không chứa muối
NH
4
NO
3
). Cô cạn dung dịch Z thu được m gam muối khan. Giá trị của m và số
mol HNO
3
đã phản ứng lần lượt là:
A. 205,4 gam và 2,5 mol B. 199,2 gam và 2,4 mol
C. 205,4 gam và 2,4 mol D. 199,2 gam và 2,5
mol
Giải : nY = 0,6 mol → nNO
2
= 0,3 mol ; nNO = 0,2 mol ; nN
2
O = 0,1 mol
- n
3
NO


NO
+ 10.n
N
2
O
= 2.0,3 + 4.0,2 + 10.0,1 = 2,4 mol (2)
- Từ (1) ; (2) → đáp án C
- Trường hợp 2: Fe hoặc hỗn hợp kim loại Fe và kim loại khác tác dụng với các
dung dịch axit trên mà kim loại dư, hoặc lượng axit là tối thiểu thì sản phẩm là
muối Fe
2+
Áp dụng
Ví dụ 1 : Thể tích dung dịch HNO
3
1M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn
toàn 18 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu trộn theo tỉ lệ mol 1 : 1 là: ( biết phản ứng
tạo chất khử duy nhất là NO)
A. 1,0 lít B. 0,6 lít C. 0,8 lít D. 1,2 lít
Gi ải : nFe = nCu = 0,15 mol
- Do thể tích dung dịch HNO
3
cần dùng ít nhất → muối Fe
2+

→ ∑ ne cho = 2.(0,15 + 0,15) = 0,6 mol
- Theo đlbt mol electron: nH
+
= nHNO
3
= (0,6.4) : 3 = 0,8 mol → V

= =

Fe
0
-> Fe
2+
+ 2e ; S
+6
+ 2e -> S
+4
0,06 0,12 0,06 0,12
Khối lượng muối khan thu được là: 0,06. 96 + 3,36 = 9,12 gam
Ví dụ 3: Cho 2,236 gam hỗn hợp A dạng bột gồm Fe và Fe
3
O
4
hoà tan hoàn toàn
trong 100ml dd HNO
3
có nồng độ C (mol/l), có 246,4 ml khí NO (đktc) thoát ra.
Sau phản ứng còn lại 0,448 gam kim loại. Giá trị của C là.
A. 0,5 M B. 0,68 M C. 0,4 M D. 0,72 M
Giải
Fe + 4 HNO
3


NO + Fe(NO
3
)

2
x + 9y
9
2
x y+
mà x + y = n
NO
= 0,011
Nên : 56 x + 3y.232 +
9
56
2
x y+
= 2,236- 0,448 = 1,788
=> 84 x + 948 y = 1,788 => x= 0,01 mol; y =0,001 mol
3
4 28 0,068
HNO
n x y mol= + =
=> C
HNO3
=0,68 M.
Về bản chất hoá học thì học sinh viết phương trình phản ứng và có cách giải như
trên, Hoặc học sinh chọn cách giải nhanh bằng phương pháp bảo toàn electron
như sau:
Fe
0


Fe

n n n x y mol
= + = + + =
=> C = 0,68M
10
- Trường hợp 3: Cả hai muối Fe
3+
và Fe
2+
được tạo thành
Ví dụ 1: Hoà tan 6,72 gam Fe trong một lượng HNO
3
loãng thu được 2,24 lít khí
NO (đktc) và dd A. Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối khan. Tính m, thể
tích HNO
3
2M đã tham gia phản ứng
Giải
Giả sử Fe

Fe
3+
+ 3e thì n
e cho
= ( 6,72 : 56). 3 = 0,36 mol
N
+5
+ 3e

N
+2

( ) ( )
2 3 0,31( )
HNO Fe NO Fe NO NO
n n n n mol
= + + =
=> V
HNO
3
= 0,31/2 = 0,155 (l)
Ví dụ 2
: Cho 6,72 gam Fe vào 400 ml dung dịch HNO
3
1M, đến khi phản ứng
xảy ra hoàn toàn, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X.
Dung dịch X có thể hoà tan tối đa m gam Cu. Giá trị của m là:

A. 1,92 gam
B. 3,20 gam C. 0,64 gam D. 3,84
gam
Giải:
nFe = 0,12 mol → n
e
cho = 0,36 mol; nHNO
3
= 0,4 mol → n
e
nhận = 0,3 mol
- Do n
e
cho > n

Câu 1: Hoà tan hết 2,08 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu bằng dd HNO
3
thu được dd
X và 672 ml khí NO (đktc). Thêm từ từ 1,2 gam Mg vào hỗn hợp X đến khi phản
ứng xảy ra hoàn toàn thu được 224 ml khí NO (đktc), dd Y và m gam chất rắn
không tan. Giá trị của m là
A. 1,44 gam B. 1,52 gam C. 0,84 gam D. 1,71gam
Câu 2: Cho 12 gam hỗn hợp Fe và Cu vào 200ml dd HNO
3
2M, thu được một
chất khí (sản phẩm khử duy nhất) không màu, hoá nâu trong không khí và có
11
một kim loại dư. Sau đó cho thêm dd H
2
SO
4
2M, thấy chất khí trên tiếp tục thoát
ra, để hoà tan hết kim loại cần 33,33 ml. Khối lượng Fe trong hỗn hợp là.
A. 8,4 g B. 2,8 g C. 5,6 g D. 1,4 g
Câu 3: Cho x mol Fe tan hết trong dung dịch chứa y mol HNO
3
(tỷ lệ x : y = 16 :
61) ta thu được một sản phẩm khử Y duy nhất và dung dịch Z chỉ chứa muối sắt.
Số mol electron mà x mol Fe đã nhường khi tham gia phản ứng là :
A. 0,75y mol B. y mol C. 2x mol D. 3x mol
Câu 4: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe
2
O
3
, Fe

Al
2
O
3
+ 2Fe
+ 2y Al + 3 Fe
x
O
y
Al
2
O
3
+ 3x Fe
+ (6x - 4y ) Al + 3x Fe
2
O
3
6 Fe
x
O
y
+ (3x - 2y)
- Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn thì tuỳ theo tính chất của hỗn hợp Y tạo thành
để biện luận . Ví dụ:
+ Hỗn hợp Y chứa 2 kim loại =. Al dư; oxits kim loại hết
+ Hỗn hợp Y tác dung với dung dịch bazơ kiềm (NaOH, KOH, )giải
phóng H
2
=> Al dư.

12
+ Định luật bảo toàn nguyên tố (mol nguyên tử ): n
Al (X)
= n
Al (Y)
; n
Fe (X)
= n
Fe (Y)
n
O
(X)
= n
O

(Y)

3b/ Một số ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Nung nóng m gam hỗn hợp Al và Fe
2
O
3
(trong điều kiện không có
không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn , thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y
thành hai phần bằng nhau:
• Phần 1: tác dụng với dung dịch H
2
SO
4
loãng (dư) sinh ra 3,08 lít khí H

O
3
= nFe
2
O
3
= n
Fe
/

2 = 0,05 mol
- Theo đlbt khối lượng: m = (0,05.102 + 0,1.56 + 0,025.27).2 = 22,75 gam →
đáp án A
Ví dụ 2: Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe
3
O
4
trong điều kiện không có
không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X
tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít
khí H
2
(ở đktc). Sục khí CO
2
(dư) vào dung dịch Y, thu được 39 gam kết tủa.
Giá trị của m là
A. 45,6 gam B. 57,0 gam C. 48,3 gam D. 36,7 gam
Gi ải: : nH
2
= 0,15 mol ; nAl(OH)

+ NaHCO
3

nH
2
= 0,15 mol → y = 0,1 mol
- Theo đlbt nguyên tố đối với Al: 2x + y = 0,5 → x = 0,2 mol
- Theo đlbt nguyên tố đối với O: nO
(
3 4
Fe O
)
= nO
(
2 3
Al O
)
13
→ nFe
3
O
4
= 0,2 .3/4 = 0,15 mol
- Theo đlbt nguyên tố đối với Fe: nFe = 3nF
3
O
4
= 3.0,15 = 0,45 mol
- Theo đlbt khối lượng: m = 0,45.56 + 0,2.102 + 0,1.27 = 48,3 gam → đáp án C
Ví dụ 3: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al và một oxit sắt

2
O
3
D. 45,9 gam và Fe
3
O
4
Gi ải:

2
0,375
H
n mol=
;
2( )
2.0,6 1,2
Z
SO
n mol
= =

- Từ đề suy ra thành phần chất rắn Y gồm: Fe, Al
2
O
3
, Al dư và phần không tan Z
là Fe

2
0,375

- Ta có:
0
0,8 2
1,2 3
Fe
n
x
y n
= = =
→ công thức oxit sắt là Fe
2
O
3
(2)
- Từ (1) ; (2) → đáp án C
Ví dụ 4: Trộn 5,4 gam bột Al với 17,4 gam bột Fe
3
O
4
rồi tiến hành phản ứng
nhiệt nhôm (trong điều kiện không có không khí). Giả sử chỉ xảy ra phản ứng
khử Fe
3
O
4
thành Fe. Hòa tan hoàn toàn chất rắn sau phản ứng bằng dung dịch
H
2
SO
4

- Ta có phương trình: 9/8 x.2 + (0,2 – x).3 = 0,24.2 → x = 0,16 mol →
H
phản ứng
=
1,6
100% 80%
0,2
=
(1)
- nH
+
phản ứng
= 2.nFe + 3.nAl + 6.nAl
2
O
3
+ 8.nFe
3
O
4
= 0,36 + 0,12 + 0,48 + 0,12
= 1,08 mol
→ nH
2
SO
4phản ứng
= 1,08/2 = 0,54 mol (2)
- Từ (1) ; (2) → đáp án D
D ạng 4 : MỘT SỐ BÀI TOÁN KINH ĐIỂN
4a/ Nội dung tổng quát:

- Gọi: nM = x mol ; n
e (2)
nhận = y mol →∑ n
e
nhường = x.n mol
- Theo đlbt khối lượng từ (1) → nO =
1 2
16
m m

mol
- ∑ n
e
nhận = n
e

(oxi)
+ n
e (2)
=
1 2
16
m m

.2 + y =
1 2
8
m m

+ y mol

(*)
- Thay M = 56 (Fe) ; n = 3 vào (*) ta được: m = 0,7.m
1
+ 5,6.y (1)
- Thay M = 64 (Cu) ; n = 2 vào (*) ta được: m = 0,8.m
1
+ 6,4.y (2)
15
(Khi biết 2 trong 3 đại lượng m, m
1
, y ta sẽ tính được đại lượng còn lại)
Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: ( Trích đề th ĐH K
A
- 2007). Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO,
Fe
2
O
3
và Fe
3
O
4
phản ứng hết với dung dịch HNO
3
loãng (dư), thu được 1,344 lít
khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X
thu được m gam muối khan.
Giá trị m là:
A. 38,72 gam B. 35,50 gam C. 49,09 gam D. 34,36

SO
4
đặc thu được V ml khí SO
2
(sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Giá trị của V là:
A. 112 ml B. 224 ml C. 336 ml D. 448 ml
Gi ải : Thực chất phản ứng khử các oxit là: H
2
+ O
(oxit)
→ H
2
O.
Vì vậy nO
(oxit)
= nH
2
= 0,05 mol → mFe = 3,04 – 0,05.16 = 2,24 gam
Theo công thức (1) ta có: n
e
nhận (S
+6
→ S
+4
) = y =
2,24 0,7.3,04
0,02
5,6
mol


3
)
2
0,1M vào
dung dịch A thấy xuất hiện chất rắn không tan nặng 1,44 gam, khí D duy nhất
không màu hoá nâu ngoài không khí và dung dich E có màu vàng nhạt.
16
a/ Tính khối lượng chất rắn B.
b/ Tính thể tích khí H
2
S ở 1,1atm; 27,3
0
C
c/ Tính nồng độ mol các chất trong dung dịch E
Giải:
a/ Số mol CuCl
2
=0,03 mol, số mol FeCl
3
= 0,03 mol. Khi cho H
2
S vào dung
dịch xảy ra phản ứng:
Cu
2+
+ H
2
S → CuS

+ 2H

=
.
Khi cho dung dịch Cu(NO
3
)
2
vào dd A có phản ứng
Cu
2+
+ H
2
S → CuS

+ 2H
+
0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol 0,02 mol
Vì dung dịch E không có màu xanh nên Cu
2+
tác dụng hết.
Khí D không màu, hoá nâu ngoài không khí là NO.
Chất rắn không tan phải là S nặng 1,44 - 0,01. 96 = 0,48 gam tạo thành theo phản
ứng 3 H
2
S + 2
3
NO

+ 2H
+
→ 3S + 2NO + 4 H

c/ Dung dịch E gồm: Fe
3+
= 0,03mol; H
+
= 0,06 mol; Cl
-
= 0,15mol
Vậy dung dịch E chứa 2 chất tan là FeCl
3
: C
M
= 0,03/0,4 = 0,075 mol
HCl; C
M
= 0,06/0,4 = 0,15 mol.
Bài tập áp dụng
Ví dụ : (Thi thử ĐH trường Amterđam Hà Nội 2012).
17
Hòa tan m gam hh X gồm CuCl
2
và FeCl
3
trong nước được dung dịch Y Chia Y
thành 2 phần bằng nhau. Phần 1: cho khí H
2
S dư vào được 1,28 g kết tủa. Phần
2: cho Na
2
S dư vào được 3,04 g kết tủa. Giá trị của m là:
A. 10,2 g B. 9,2 g C. 8,4 g D. 14,6 g

+ 1e → N
+4
0,48mol 0,48 mol

echo e
n n=
∑ ∑
nhận
, nên ta có 3x + 6y = 0,48 mol (**).
Từ (*) và (**) suy ra x = 0,03 mol
y = 0,065 mol
m
chất rắn
= 1/2.0,03. 160 + 0,065.233 = 17,545 gam => đáp án A

***Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố :
- Trong phản ứng hóa học, các nguyên tố luôn được bảo toàn.
Nguyên tắc áp dụng :
- Trong phản ứng hóa học, tổng số mol của nguyên tố trước và sau phản ứng
luôn bằng nhau.
Bài tập 1 : Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS
2
và a mol Cu
2
S vào
axit HNO
3
(vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy
nhất NO. Giá trị của a là :
A. 0,04. B. 0,075. C. 0,12. D. 0,06.

2
và y mol Cu
2
S vào axit
HNO
3
(vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy
nhất NO. Tỉ lệ x : y là :
A. 1 : 3. B. 3 : 1. C. 1 : 2. D. 2 : 1.

Bài tập 2 : Cho hỗn hợp gồm 0,15 mol CuFeS
2
và 0,09 mol Cu
2
FeS
2
tác dụng
với dung dịch HNO
3
dư thu được dung dịch X và hỗn hợp khí Y gồm NO và
NO
2
. Thêm BaCl
2
dư vào dung dịch X thu được m gam kết tủa. Mặt khác, nếu
thêm Ba(OH)
2
dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung trong không khí đến khối
lượng không đổi thu được a gam chất rắn. Giá trị của m và a là:
A. 111,84 gam và 157,44 gam. B. 111,84 gam và 167,44 gam.

đạt 21%
18 hs
đạt 47,4%
8 hs
đạt 21%
2 hs
đạt 5,3%
Như vậy: Qua bảng kết quả trên thì thấy sự chênh lệch về kết qủa tương đối lớn.
Vì vậy tôi tiếp tục triển khai sáng kiến kinh nghiệm này ở các lớp còn lại để giúp
học sinh học tốt các bài tập về sắt và hợp chất của sắt hoặc dự thi Đại học hoặc
thi học sinh giỏi cấp tỉnh, giúp học sinh xác định tốt hướng đi và giải tốt những
bài toán về sắt và hợp chất sắt để các bài thi môn Hoá đạt điểm cao hơn. Từ đó
khuyến khích được học sinh tự tin hơn, yêu thích môn hoá và tin tưởng hơn vào
chính mình, góp phần giúp học sinh ôn luyện chuẩn bị cho kì thi Đại học sắp tới
tốt hơn.
Tuy nhiên việc phân loại là việc làm nghiêm túc đòi hỏi nhiều thời gian, nên
trong phạm vi bài viết này tôi chỉ bước đầu phân tích một số dạng bài toán về sắt
và hợp chất của sắt trong quá trình hướng dẫn học sinh và ôn luyện chuẩn bị cho
kỳ thi vào các trường Đại học, cao đẳng sắp tới. Trên cơ sở bài viết này tôi dự
định sẽ tiếp tục phát triển rộng hơn, khái quát hơn về bài toán về sắt và hợp chất
của sắt ở bậc phổ thông và xây dựng hệ thống câu hỏi bằng hình thức thi trắc
nghiệm để học sinh áp dụng. Vì điều kiện thời gian làm hạn chế nên bài viết này
không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong các bạn đồng nghiệp tham khảo và
đóng góp ý kiến
20
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1, Hoá học lớp 12
Nhà xuất bản giáo dục năm 2008
2, Hướng dẫn giải nhanh Bài tập hoá học tập 1,3
Nhà xuất bản ĐHQG Hà Nội


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status