Kinh nghiệm giải nhanh áp dụng cho các bài tập chương sắt
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI
TRƯỜNG THPT CAO BÁ QUÁT GIA LÂM
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
KINH NGHIỆM GIẢI NHANH ÁP DỤNG CHO
CÁC BÀI TẬP HÓA HỌC CHƯƠNG SẮT
Môn : Hóa học
Người viết: Chu Thị Minh.
Chức vụ : Tổ trưởng tổ Hóa - Sinh- Công nghệ.
Năm học 2011-2012
Chu Thị Minh –THPT Cao Bá Quát Gia Lâm – Năm học 2011-2012
1
Kinh nghiệm giải nhanh áp dụng cho các bài tập chương sắt
KINH NGHIỆM GIẢI NHANH ÁP DỤNG CHO
CÁC BÀI TẬP HÓA HỌC CHƯƠNG SẮT
A.ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LỜI MỞ ĐẦU
Phấn đấu nâng cao chất lượng dạy và học của nghành giáo dục là một công
việc có tính chất thời sự và thường xuyên. Để có kết quả ngày càng cao chất
lượng dạy học và giáo dục là việc làm suốt đời của thầy cô giáo. Để làm được
công việc to lớn và khó khăn này giáo viên phải đi sâu nghiên cứu những vấn đề
về nội dung - kiến thức khoa học cơ bản, những phương pháp, những hình thức
tổ chức dạy học, kĩ năng vận dụng kiến thức một cách linh hoạt sáng tạo cho học
sinh
Ở trường THPT, môn Hoá là một trong những môn học cơ bản trong giảng
dạy hoá học, bài tập hoá học là một phương tiện rất cần thiết giúp học sinh nắm
vững nhớ lâu các kiến thức cơ bản, mở rộng và đào sâu những nội dung đã được
trang bị. Nhờ đó học sinh được hoàn thiện kiến thức đồng thời phát triển trí
thông minh , sáng tạo, rèn luyện được tính kiên nhẫn, những kĩ năng, kĩ xảo,
năng lực nhận thức và tư duy phát triển hơn. Thông qua bài tập Hoá học giúp
giáo viên đánh giá kết quả học tập của học sinh từ đó phân loại học sinh và có kế

I. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP THƯỜNG GẶP Ở CÁC BÀI TẬP VỀ SẮT
* Trước hết tôi yêu cầu học sinh phải nắm vững kiến thức lý thuyết về các phản
ứng hoá học, về tính chất của các chất ứng với từng nội dung trong các bài học.
Nắm vững phương pháp tính theo công thức hoá học và phương trình hoá học -
là phương pháp cơ bản nhất và quan trọng nhất trong việc hình thành kỹ năng
giải toán hoá học của học sinh. Tiếp đó tôi trang bị cho học sinh một hệ thống
nội dung các phương pháp giải nhanh , các thí dụ minh hoạ và các thí dụ áp
dụng.
1. Phương pháp bảo toàn nguyên tố:
a . Nội dung phương pháp:
- Nội dung: "Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố trước phản ứng hoá học
bằng tổng số mol nguyên tử nguyên tố đó sau phản ứng hoá học".
Chu Thị Minh –THPT Cao Bá Quát Gia Lâm – Năm học 2011-2012
3
Kinh nghiệm giải nhanh áp dụng cho các bài tập chương sắt
- Tổng quát: "Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố trước thí nghiệm bằng
tổng số mol nguyên tử nguyên tố đó sau thí nghiệm", nghĩa là nguyên tố hoá học
được bảo toàn.
b. Cơ sở phương pháp:
- Vì phản ứng hoá học chỉ làm thay đổi trật tự và cách thức liên kết giữa các
nguyên tử mà không làm mất đi nguyên tố hoá học nên nguyên tố hoá học được
bảo toàn.
c. Các điểm lưu ý khi áp dụng:
- Phương pháp bảo toàn nguyên tố có thể áp dụng khi giải toán hoá học vô cơ
cũng như khi giải toán hoá học hữu cơ.
- Điểm mấu chốt của phương pháp là phải xác định đúng thành phần nguyên tố
trước và sau phản ứng hoá học.
d. Thí dụ minh hoạ phương pháp:
Cho khí CO đi qua 0,2 mol Fe
2

2
SO
4
đặc nóng, dư thu được dung dịch Y và khí
SO
2
. Lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch Y là (cho Fe = 56, S =
32, O = 16).
A. 16 (g) B. 20 (g) C. 18 (g) D. 24 (g)
Hướng dẫn: Muối khan thu được là Fe
2
(SO
4
)
3
. áp dụng định luật bảo toàn
nguyên tố ta có: Số mol Fe trong Fe
2
O
3
bằng số mol Fe trong Fe
2
(SO
4
)
3
.
Chu Thị Minh –THPT Cao Bá Quát Gia Lâm – Năm học 2011-2012
4
Kinh nghiệm giải nhanh áp dụng cho các bài tập chương sắt

S vào dung dịch
HNO
3
(vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy
nhất NO. Giá trị của a là (cho Fe = 56 , Cu = 64 , S = 32) :
A. 0,075 B. 0,12 C. 0,06 D. 0,04
Hướng dẫn: Yêu cầu học sinh phải viết được công thức của sản phẩm, hiểu
được bản chất của phản ứng là phản ứng oxi hoá - khử: Các nguyên tố Fe, Cu, S
sẽ bị HNO
3
oxi hoá lên số oxi hoá cao nhất. Vậy công thức của hai muối sunfat
là Fe
2
(SO
4
)
3
và CuSO
4
.
Ta có sơ đồ hợp thức: 2FeS
2

→
Fe
2
(SO
4
)
3

D. Không xác định được
Hướng dẫn: Yêu cầu học sinh phải viết được công thức của sản phẩm, hiểu
được bản chất của phản ứng là phản ứng oxi hoá - khử: Công thức của hai muối
sunfat là Fe
2
(SO
4
)
3
Ta có n
muối
= 40 /400= 0,1
→
n
Fe trong muối
= 0,2 = n
Fe trong oxit
Chu Thị Minh –THPT Cao Bá Quát Gia Lâm – Năm học 2011-2012
5
Kinh nghiệm giải nhanh áp dụng cho các bài tập chương sắt
→
n
o trong oxit
= ( 14,4-0,2.56) : 16 = 0,2
Vậy n
Fe
: n
O
= 0,2 : 0,2 = 1 . Công thức oxit là FeO
Thí dụ 4.

=0,13
→
n
Fe
trong oxit =( 7,68-0,13.16) : 56=0,1. Áp dụng định luật
bảo toàn với Fe có n
Fe2O3
= 0,05 nên khối lượng 8gam . Đáp án A
Thí dụ 5. Hòa tan hết a gam hỗn hợp X gồm Fe và một oxit sắt trong b gam
dung dịch H
2
SO
4
9,8% ( lượng vừa đủ), sau phản ứng thu được dung dịch chứa
51,76 gam hỗn hợp hai muối khan. Mặt khác nếu hòa tan hết a gam X bằng dung
dịch H
2
SO
4
đặc nóng thì thu được duy nhất 58 gam muối Fe (III). Xác định b ?
A. 370 B. 220 C. 500 D. 420
Hướng dẫn: Học sinh hiểu được khi hỗn hợp tác dụng H
2
SO
4
loãng tạo hỗn hợp
hai muối , còn khi tác dụng H
2
SO
4

b. Cơ sở của phương pháp:
- Vì có sự bảo toàn nguyên tố hoá học nên dẫn đến sự bảo toàn khối lượng các
chất trong một phản ứng hoá học cũng như trong một thí nghiệm.
c. Các điểm lưu ý khi áp dụng:
- Định luật bảo toàn khối lượng có thể áp dụng khi giải toán hoá học vô cơ cũng
như khi giải toán hoá học hữu cơ.
- Cần tìm ra mối tương quan giữa các hệ số tỉ lượng trong phương trình hoá học.
d. Thí dụ minh hoạ phương pháp:
Thí dụ 1:
Hoà tan hoàn toàn 23,2 (g) một oxit kim loại bằng dung dịch H
2
SO
4
đặc, nóng
(vừa đủ) thu được 1,12 lít khí SO
2
(ở đktc) và 60 (g) muối. Xác định công thức
phân tử của oxit.
Hướng dẫn: + Gọi công thức của oxit là: M
x
O
y
+ Số mol SO
2
=
4,22
12,1
= 0,05 (mol)
+ Gọi hoá trị cao nhất của M là n .
Ta có sơ đồ phản ứng:

4
2-
trong muối 0,5-0,05 = 0,45
→khối lượng kim loại trong muối =60-0,45.96=16,8
Theo công thức số mol kim loại trong muối là 0,9/n →M
KL
= 16,8:
( 0,9/n)=56n/3. đúng với n=3 là Fe →nFe : nO = 0,3: 0,4 =3:4
⇒
Công thức của oxit là: Fe
3
O
4
Chu Thị Minh –THPT Cao Bá Quát Gia Lâm – Năm học 2011-2012
7
Kinh nghiệm giải nhanh áp dụng cho các bài tập chương sắt
Thí dụ 2: Cho 2,81 (g) hỗn hợp A gồm 3 oxít Fe
2
O
3
, MgO , ZnO tan vừa đủ
trong 300 ml dung dịch H
2
SO
4
0,1M thì khối lượng hỗn hợp các muối khan thu
được là (cho Fe = 56 , Mg = 24 , Zn = 65 , O = 16 , H = 1 , S = 32).
A. 3,81 (g) B. 4,81 (g) C. 5,21 (g) D. 4,80 (g)
Hướng dẫn: Sơ đồ phản ứng: Oxit + Axit
→

bằng dung
dịch HNO
3
đặc, nóng thu được 4,48 lít khí NO
2
(ở đktc). Cô cạn dung dịch sau
phản ứng thu được 145,2 (g) muối khan. Giá trị của m là:(cho Fe=56, N=14,
O=16, H=1)
A. 46,4 B. 35,7 C. 15,8 D. 77,7
Hướng dẫn: Muối thu được là Fe(NO
3
)
3
- Số mol Fe(NO
3
)
3
=
242
2,145
= 0,6 (mol)
- Số mol NO
2
=
4,22
48,4
= 0,2 (mol)
Sơ đồ phản ứng: A + HNO
3
= Fe(NO

→
Đáp án A .
Thí dụ 4 . Hoà tan 10,14 gam hợp kim Cu , Mg , Al bằng một lượng vừa đủ
dd HCl thu được 7,84 lít khí A (đktc) và 1,54 gam chất rắn B và dd C. Cô cạn dd
C thu được m gam muối , m có giá trị là .
A. 33,45g B. 33,25g C. 32,99g D. 35,58g
Hướng dẫn : Học sinh biết chất rắn C chính là Cu , dung dịch C chứa hai muối
MgCl
2
và AlCl
3
vì vậy có thể tìm khối lượng chất rắn trong C theo hai cách
Theo định luật bảo toàn khối lượng :
Cách 1: m = m (Al+Mg) + m Cl
-
= ( 10,14 – 1,54) + 0,7. 35,5
= 6,6 + 24,85
= 33,45 (g)
⇒
Chọn A
Cách 2: Có n
HCl =
2 n
H2
=0,7
m= m( Cu +Mg+Al) + n
HCl
- m
chất rắn
–m

2
phản ứng với axit HNO
3
thoát ra khí NO (sản phẩm khử
duy nhất). Ta có thể viết các quá trình oxi hoá và quá trình khử như sau:
* Quá trình oxi hoá : Fe
+2

→
Fe
+3
+ e
Hoặc viết: FeO + 2H
+

→
Fe
3+
+ H
2
O + e
Fe(OH)
2
+ 2H
+
→
Fe
3+
+ 2H
2

Hướng dẫn: Gọi số mol CO phản ứng bằng x (mol)
Số mol NO =
4,22
896,0
= 0,04 (mol)
Sơ đồ phản ứng:
3
3
2
OFe
+
+
2
CO
+
→
o
t
X (Fe
2
O
3
dư, Fe
3
O
4
, FeO , Fe) +
4
2
CO

-2
và H
+1
không tham gia nhường và nhận electron.
+ Số oxi hoá của C tăng từ +2 lên +4 . Vậy C
+2
là chất khử.
+ Số oxi hoá của N giảm từ +5 xuống +2. Vậy N
+5
là chất oxi hoá.
- Ta có các quá trình oxi hoá, quá trình khử:
+ Quá trình oxi hoá:
2
C
+

→

4
C
+
+ 2 e (3)
x(mol) 2x(mol)
⇒
Số mol electron nhường = 2x (mol) .
+ Quá trình khử:
5
N
+
+ 3 e

(đktc). Mặt khác nếu khử hoàn toàn X bằng khí CO dư thì sau phản ứng
thu được 9,52 (g) Fe. Tính V:
Hướng dẫn:
+ Số mol Fe thu được khi khử X là:
56
52,9
= 0,17 (mol)
+ Tổng khối lượng O trong 11,6(g) X bằng: m
O
= 11,6 - 9,52 = 2,08(g)
⇒
Số mol O =
16
08,2
= 0,13 (mol)
+ Số mol NO
2
=
4,24
V
(mol)
Chu Thị Minh –THPT Cao Bá Quát Gia Lâm – Năm học 2011-2012
11
Kinh nghiệm giải nhanh áp dụng cho các bài tập chương sắt
* Ta xem như hỗn hợp X được tạo thành do phản ứng của 0,17(mol) Fe và
2
O)mol(065,0
2
13,0
=

+ 3e (2)
0,17(mol) 3.0,17(mol)
Từ (2) ta có tổng số mol electron nhường = 3.0,17 = 0,51 (mol)
- Quá trình khử:
o
O
+ 2e
→
2
O
−
(3)
0,13(mol) 0,13.2(mol)
5
N
+
+ e
→

4
N
+
(4)
)mol(
4,22
V

)mol(
4,22
V

= 0,125 (mol)
Chu Thị Minh –THPT Cao Bá Quát Gia Lâm – Năm học 2011-2012
12
Kinh nghiệm giải nhanh áp dụng cho các bài tập chương sắt
* Khi cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl ta có:
- Quá trình oxi hoá:
o
Mg
→
2
Mg
+
+ 2e
x(mol) 2x(mol)
o
Al

→

3
Al
+
+ 3 e
y(mol) 3y(mol) (1)
o
Fe

→
2+
Fe

Al

→

3
Al
+
+ 3e
y(mol) 3y(mol) (3)
o
Fe
→

3
Fe
+
+ 3e
z(mol) 3z(mol)
Theo (3), tổng số mol electron nhường = 2x + 3y + 3z (mol).
- Quá trình khử:
5
N
+
+ 3e
→

2
N
+
(4)

o
t
→
FeS, Fe dư, S dư khi tác dụng HCl Khí là H
2
, H
2
S
Chất rắn là S
Khi đốt khí và chất rắn sản phẩm là SO
2
và H
2
S .
Qua sơ đồ học sinh nhận thấy có các quá trình oxi hóa khử
Fe
→
Fe
+2
+ 2e
S
→
S
+4
+ 4e
O
2
+ 2.2e
→
2O

hợp rắn gồm CuO, Fe
2
O
3

(ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn
toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch
Ca(OH)
2

thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 1,120. B. 0,896. C. 0,448. D. 0,224.
Câu 3. : Hòa tan hết 3,53 gam hỗn hợp A gồm ba kim loại Mg , Al và Fe trong
dung dịch HCl có 2,352 lit khí thoát ra (đktc) và thu được dung dịch D. Cô cạn
dung dịch D thu được m gam hỗn hợp muối khan . Tính m ?
A.12,405g B.10,985g C.11,195g D.7,2575g
ÁP DỤNG ĐLBT NGUYÊN TỐ
Câu 4 .Hòa tan hỗn hợp X gồm 0,2mol Fe và 0,1mol Fe2O3 vào dd HCl dư
được dd D. Cho dd D tác dụng với NaOH dư thu được kết tủa. Lọc kết tủa, rửa
sạch đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất
răn Y. Gía trị của m là.
A. 16 gam B. 30,4 gam C. 32gam D. 48 gam Câu 5
.Đun nóng hỗn hợp bột X gồm 0.06mol Al, 0,01mol Fe
3
O
4
, 0,015mol Fe
2
O
3

3
, 75% C. Fe
2
O
3
, 65% D. Fe
3
O
4
, 65%
Câu 9 .cho một luồng khí CO đi qua ống đựng 0,01mol FeO và 0,03mol
Fe
2
O
3
(hỗn hợp A) đốt nóng .Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được 4,784gam
chất rắn B gồm 4 chất trong đó có oxit sắt từ. Hòa tan chất rắn B bằng dd HCl
dư thấy thoát ra 0,6272 lit H2 (ở đktc). Xác định số mol oxit săt từ trong hỗn
hợp B. Biết rằng trong B số mol oxit sắt từ băng 1/3 tổng số mol sắt (II) oxit và
sắt (III) oxit.
A. 0,006 mol B. 0,008 mol C. 0,01 mol D. 0,012mol
Câu 10 .khử hoàn toàn 24g hỗn hợp A gồm CuO và FexOy bằng H
2
(dư) ở nhiệt
độ cao thu được 17,6g hỗn hợp 2 kim loại. Khối lượng H
2
O tạo thành là:
A. 1,8 g B.5,4 g C. 7,2 g D. 3,6 g
Câu 11: Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H
2

O
4
( trong đó tỉ
lệ khối lượng của FeO và Fe
2
O
3
bằng 9:20 ) bằng dung dịch HCl , thu được
16,25 gam FeCl
3
. Khối lượng muối FeCl
2
thu được sau phản ứng bằng :
Chu Thị Minh –THPT Cao Bá Quát Gia Lâm – Năm học 2011-2012
16
Kinh nghiệm giải nhanh áp dụng cho các bài tập chương sắt
A. 5,08gam B. 6,35gam C. 7,62gam D. 12,7 gam
Câu 14 Cho m gam hỗn hợp FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
vào lượng đủ dung dịch HCl
thu được dung dịch Y có tỉ lệ số mol Fe
2+
: Fe
3+

và
Fe
3
O
4
. Hòa tan hết X trong dung dịch HNO
3
đặc, nóng thu được 4.368 lít NO
2
(sản phẩm khử duy nhất ở điều kiện chuẩn). Giá trị của m là
A. 12 B. 24 C. 10.8 D. 16
Câu 17 .Trộn 0,81g bột nhôm với bột Fe2O3 và CuO rồi đốt nóng để tiến hành
phản ứng nhiệt nhôm thu được hốn hợp A. Hòa tan hoàn toàn A trong dd HNO3
đun nóng thu được V lit khí NO (sản phẩm khử duy nhất) ở đktc. Gía trị của V
là:(cho O = 16, Fe = 56)
A. 0,224lit B. 0,672lit C. 2,24lit D.6,72lit
Câu 18 .Hòa tan hoàn toàn 12g hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3,
thu được V lit (ở đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dd Y (chỉ chứa hai
muối và axit dư).Tỉ khối đối với H2 bằng 19. Gía trị của V là
A. 2,24lit. B. 4,48lit. C. 5,6lit D. 3,36lit
Câu 19. Nung 8,96 gam Fe trong không khí được hỗn hợp A gồm FeO, Fe
3
O
4
,
Fe
2
O
3
. A hòa tan vừa vặn trong dung dịch chứa 0,5 mol HNO

O
4
tác dụng với 200 ml dung dịch
HNO
3
3,2M. Sau khi phản ứng hoàn toàn được 0,1 mol khí NO (sản phẩm khử
duy nhất) và còn lại 1,46 gam kim loại không tan. Giá trị của m là
A. 17,04 gam. B. 19,20 gam. C. 18,50 gam. D.20,50 gam.
Câu 24 .Cho 20,80 gam hỗn hợp Fe, FeS, FeS
2
, S tác dụng với dung dịch HNO
3
đặc nóng dư thu được V lít khí NO
2
(là sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) và
dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH)
2
dư thu được 91,30 gam kết
tủa. Tính V?
A. 17,545 B 15,475 C. 15,4 D. Tất cả sai
Câu 25. Để m gam phôi sắt ngoài không khí, sau 1 thời gian Fe bị oxi hoá thành
hỗn hợp X gồm 4 chất rắn có khối lượng 27,2 gam. Hoà tan vừa hết X trong 300
ml dung dịch HCl nồng độ a mol/l thấy thoát ra 3,36 lít H
2
(đktc) và dung dịch
Y. Cho tiếp dung dịch HNO
3
tới dư vào dung dịch Y được dung dịch Z chứa hỗn
hợp FeCl
3

khó đòi hỏi phải vận dụng tất cả các phương pháp .
Qua việc kiểm chứng trên một số lớp ở trường THPT Cao Bá Quát Gia Lâm
mà tôi đã giảng dạy như: Các lớp 12A
9
, 12A
13
khoá học 2011-2012, những học
sinh nắm vững các phương pháp trên đã rất tự tin khi giải toán hoá học. Học
sinh chủ động giải quyết các bài tập dựa trên các cơ sở lý thuyết tương ứng và vì
vậy hiệu quả học tập được nâng lên.
Chu Thị Minh –THPT Cao Bá Quát Gia Lâm – Năm học 2011-2012
19
Kinh nghiệm giải nhanh áp dụng cho các bài tập chương sắt
* Kết quả xếp loại bài tập chương sắt 2011-2012 trước và sau khi áp dụng
Lớp Sĩ
số
Loại giỏi Loại khá Loại TB Loại yếu Loại kém
SL % SL % SL % SL % SL %
12A
9
Trước 49 3 6,12 23 46,9 12 24,5 8 16,3 3 6,12
Sau 49 7 14,28 31 63,26 6 12,24 4 8,16 1 2
12A
13
Trước 48 12 25 25 52 9 18,75 2 4,1 0
Sau 48 23 47,9 19 39,6 5 10,4 1 2 0
III. NHỮNG KIẾN NGHỊ ĐỀ XUẤT
- Tổ chức nhiều chuyên đề có chất lượng, có giờ dạy minh hoạ hoặc bằng băng
đĩa hình.
- Tổ chức các buổi ngoại khoá để các em học sinh trao đổi về cách học tập của

1 .Nguyễn Ngọc Quang
Phương pháp dạy học hoá học
2 .Nguyễn Quang Vinh
Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua bài tập hoá học
3. TS. Phùng Ngọc Trác
Phương pháp mới giải nhanh các bài toán hoá học THPT
4.Lê Phạm Thành
Phương pháp và kĩ thuật giải nhanh bài tập trắc nghiệm hoá hoc
5. Cao Thiên An
Phương pháp giải nhanh các bài toán hoá học THPT
6. Nguyễn Thị Khoa Phượng
Phương pháp giải nhanh các bài tập trắc nghiệm
7. Sách Hóa học lớp 12
8. Sách bài tập hóa học lớp 12
Chu Thị Minh –THPT Cao Bá Quát Gia Lâm – Năm học 2011-2012
22