Gv. Nguyễn Tiến Hoàn Trờng THPT Ngô Gia Tự Phơng pháp qui đổi
================================================================================
================================================================================
1
Giải bài toán bằng phơng pháp qui đổi
Bài 1: ( ĐHQG Hà Nội 1998).
Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp A có khối lợng
12g gồm Fe, FeO, Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3
. Cho A tác dụng hết với dung dịch HNO
3
loãng d thấy sinh ra
2,24 lít khí NO duy nhất ở đktc. Viết phơng trình phản ứng hóa học của các phản ứng xảy ra và
tính m.
Cách giải:
Các phơng trình phản ứng :
2Fe + O
2
2FeO (1)
3Fe + 2O
2
Fe
3
O
4

)
3
+ NO + 5H
2
O (5)
3Fe
3
O
4
+ 28HNO
3
9Fe(NO
3
)
3
+ NO +14H
2
O (6)
Fe
2
O
3
+ 6HNO
3
2Fe(NO
3
)
3
+ 3H
2

O
4
; 3FeO Fe.Fe
2
O
3
3Fe
3
O
4
Fe.4Fe
2
O
3
; Fe
3
O
4
FeO.Fe
2
O
3
Vì vậy hỗn hợp A có thể qui đổi về hỗn hợp gồm
- 3 chất: Fe, FeO, Fe
2
O
3
; Fe, Fe
3
O

; Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3
.
- 1 chất: Fe
x
O
y
hoặc FeO
a
.
ứng với mỗi cách qui đổi ta có một cách giải bài toán, sau đó áp dụng định luận bảo toàn
nguyên tử Fe ( n
Fe ban đầu
= n
Fe trong hỗn hợp A
= n
Fe
+ n
FeO
+ 3.n
Fe3O4
+ 2.n
Fe2O3
), hoặc định luật bảo toàn

+3
.
a 3a b b 3c c
( Giả sử Fe: a mol; FeO: b mol; Fe
3
O
4
: c mol )
Qui đổi về 3 chất.
Gv. Nguyễn Tiến Hoàn Trờng THPT Ngô Gia Tự Phơng pháp qui đổi
================================================================================
================================================================================
2
1/ Qui đổi hỗn hợp A thành hỗn hợp gồm 3 chất Fe:x mol,FeO:y mol,Fe
2
O
3
:z mol. Ta có hệ
phơng trình sau:
56 72 160 12(1)
3 0,3(2)
x y z
x y





x + y+ 2z = 0,18
( Nhân 8 với (2) rồi cộng với (1) ta đợc 80.(x+y+2z) = 14,4 )

4
:y mol,Fe
2
O
3
:z mol. Ta có
hệ phơng trình sau:
72 232 160 12(1)
0,3(2)
x y z
x y





x + 3y + 2z = 0,18
( Nhân 8 với(2) rồi cộng với (1) ta đợc 80.(x+3y+2x) = 14,4 )
m
Fe
= (x+3y+2z).56 = 0,18.56 = 10,08 gam.
Qui đổi về hai chất.
4/ Qui đổi hỗn hợp A thành hỗn hợp gồm Fe: x mol, FeO: y mol. ta có hệ phơng trình
sau:
56 72 12 0,06
3 0,3 0,12
x y x
x y y



: y mol. ta có hệ phơng trình
sau:
56 160 12 0,1
3 0,3 0,04
x y x
x y
m
Fe
= (0,1 + 2.0,4).56 = 10,08 gam
7/ Qui đổi hỗn hợp A thành hỗn hợp gồm FeO: x mol, Fe
3
O
4
: y mol. ta có hệ phơng trình
sau:
72 232 12 0,36
0,3 0,06
x y x
x y y






3
: y mol. Ta có hệ phơng
trình sau:
232 160 12 0,3
0,3 0,36
x y x
x y






m
Fe
=3.0,3 + 2.(-0,36).56 = 10,08g
Qui đổi về một chất.
Gv. Nguyễn Tiến Hoàn Trờng THPT Ngô Gia Tự Phơng pháp qui đổi
================================================================================
================================================================================
3
10/ Do hỗn hợp A chỉ gồm 2 nguyên tố là sắt và oxi nên có thể qui đổi về một chất có công
thức qui đổi là Fe
x
O
y
. Viết PTHH của phản ứng với công thức qui đổi:
3Fe
x
O

(*)
Từ (*) rút ra:
3
2
x
y

Công thức qui đổi là Fe
3
O
2
.
3 2
12
200; .3 0,18.
200
Fe O Fe
M m
56 = 10,08 gam
11/ Do hỗn hợp A chỉ gồm 2 nguyên tố là sắt và oxi nên có thể qui đổi về một chất có công
thức qui đổi là FeO
x
. Viết PTHH của phản ứng với công thức qui đổi:
3FeO
x
+ (12-2x)HNO
3
3Fe(NO
3
)

một phần sắt bị oxi hóa thành Fe
3
O
4
. Sau khi để nguội rồi đem hòa tan hết trong dung dịch HNO
3
đun nóng nhẹ, thấy giải phóng ra 4,032 lít khí duy nhất NO (đo ở đktc).
1/ Viết các phơng trình phản ứng xảy ra.
2/ Tính % lợng Fe của lò xo bị oxi hóa khi đốt nóng.
ĐS: %Fe = 64,28%
Bài 3: (ĐH Thái Nguyên 2000).
Nung m gam Fe trong không khí, sau một thời gian ngời ta thu đợc 104,800 gam hỗn
hợp rắn A gồm: Fe, FeO, Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3
. Hòa tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO
3
d, thu đợc
dung dịch B và 12,096 lít hỗn hợp khí NO và NO
2
(ở đktc) có tỉ khối so với He là 10,167.
1/ Viết các phơng trình phản ứng xảy ra.
2/ Tính khối lợng m = ?
3/ Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH d, thu đợc kết tủa C, Lọc kết tủa rồi
nung đến khối lợng không đổi thu đợc chất rắn D.

, đun nóng đợc 2,24 lít
khí NO duy nhất (ở đktc).
Gv. Nguyễn Tiến Hoàn Trờng THPT Ngô Gia Tự Phơng pháp qui đổi
================================================================================
================================================================================
4
1/ Viết các phơng trình phản ứng xảy ra.
2/ Tính khối lợng m
1
, m
2
và số mol HNO
3
đã phản ứng.
ĐS: m
1
= 20,88g ; m
2
= 20,685g ; số mol HNO
3
= 0,91 mol
Bài 5:
Cho luồng khí H
2
đi qua m gam Fe
2
O
3
ở nhiệt độ cao thu đợc 52g hỗn hợp rắn A gồm 4
chất. Hòa tan hỗn hợp A ở trên bằng dung dịch HNO

Đốt cháy 5,6g bột Fe trong bình đựng O
2
thu đợc 7,36g hỗn hợp A gồm Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
và
Fe. Hòa tan hoàn toàn lợng hỗn hợp A bằng dung dịch HNO
3
thu đợc V lít hỗn hợp B gồm NO
và NO
2
. Tỉ khối của B so với H
2
bằng 19.
1/ Viết các phơng trình phản ứng.
2/ Tính thể tích V ở đktc.
3/ Cho 1 bình kín dung tích không đổi là 4 lít chứa 640 ml H
2
O (d = 1g/ml), phần khí trong
bình chứa 1/5 thể tích O
2
, còn lại là N
2
(ở đktc). Bơm tất cả khí B vào bình lắc kĩ cho đến khi phản
ứng xong, thu đợc dung dịch X. Tính C% của dung dịch X.

2
SO
4
đặc, bình 2 đựng dung dịch NaOH d thấy
khối lợng bình 1 tăng 12,6g bình 2 tăng m gam.
Tính V, m = ?
Bài10:
Đốt cháy hoàn toàn 14,4g hỗn hợp A gồm CH
4
, C
2
H
4
, C
3
H
6
, C
4
H
10
cần V lít khí O
2
(ở đktc).
Sản phẩm sau phản ứng dẫn lần lợt qua bình 1 đựng H
2
SO
4
đặc, bình 2 đựng dung dịch NaOH d
thấy khối lợng bình 1 tăng 21,6g bình 2 tăng m gam.

4
sau một thời gian thu đợc 13,2g hỗn hợp A gồm C
2
H
4
, CH
3
CHO,
CH
3
COOH. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A cần V lít khí O
2
(ở đktc). Sản phẩm sau phản ứng dẫn
lần lợt qua bình 1 đựng H
2
SO
4
đặc, bình 2 đựng dung dịch NaOH d thấy khối lợng bình 1 tăng
10,8g bình 2 tăng x gam.
Tính V, m, x = ?