Giải bài tập hóa bằng phương pháp quy đổi (có ví dụ và bài tập áp dụng) - Pdf 21

PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI
PHẦN 1
I. CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP
Phương pháp quy đổi là một phương pháp rất hay trong giải toán hóa học , nhờ nó mà đôi khi một bài
toán rất khó lại trở lên rất đơn giản .Để hiểu được phương pháp này các em lưu ý một số điểm sau :
F1. Khi quy đổi một hỗn hợp nhiều chất ( thường hỗn hợp có từ 3 chất trở lên nhưng số lượng nguyên
tố ít hơn số lượng chất )
Ví dụ 1: Thường gặp là hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3
số chất là 4 , số nguyên tố là 2( Fe và
O ) nên để bài toán đơn giản ta thường quy đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp gồm 2 chất hoặc 3 chất như
( Fe và O ) ; (Fe và Fe
2
O
3
) ; (Fe và Fe
3
O
4
); (FeO và Fe
2
O
3
) ; (Fe
3

3
) + HCl -> FeCl
2
+ FeCl
3
+ H
2
(0,1 mol) + H
2
O .
Nếu ta quy đổi hỗn hợp thành (Fe và O ) thì:
11,36 gam (Fe và O ) + HCl -> FeCl
2
+ FeCl
3
+ H
2
(0,1 mol) + H
2
O
Nếu chúng ta hiểu là do quy đổi thành Fe nên phản ứng chi tạo muối FeCl
2
không có muối FeCl
3
là sai !
F3.Trong quá trình tính toán theo phương pháp quy đổi đôi khi ta gặp số âm ( như số mol âm, khối
lượng âm …) đó là do sự bù trừ khối lượng của các chất trong hỗn hợp, trong trường hợp này ta vẫn
tính toán bình thường và kết quả cuối cùng vẫn thoả mãn.
F4. Phương pháp quy đổi mặc dù được coi là phương pháp rất hay dùng để giải quyết một số bài toán
liên quan đến Fe và hợp chất của Fe … Tuy nhiên nếu chỉ áp dụng phương pháp quy đổi thì ta không

-> Muối Fe
3+
+ NO + H
2
O
Số oxi hóa của N giảm 3 ( từ N
+5
trong HNO
3
giảm xuống N
+2
trong NO)
=> m
Fe(X)
= 0,7m
X
+ 56.3.n
NO
Ví dụ 2: Hỗn hợp X ( Fe và oxit sắt ) + HNO
3
-> Muối Fe
3+
+ NO
2
+ H
2
O
Số oxi hóa của N giảm 1 ( từ N
+5
trong HNO

+4
trong SO
2
)
=> m
Fe(X)
= 0,7m
X
+ 56.2.n
SO2
1
II. BÀI TẬP MINH HỌA
Bài 1: Cho m gam X gồm Fe, FeO, Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3
vào 400 ml dung dịch HCl 2M , sau phản ứng thu
được 2,24l H
2
(đktc), dung dịc Y, và 2,8 gam Fe không tan. Giá trị m là.
A.30,0 B.31,6 C.27,2 D.24,4
Giải
n
HCl
= 0,4.2 =0,8(mol) ; n
H2

Theo bảo toàn e ta có : n
Fe pư
= n
H2
= 0,1 mol .
Theo bảo toàn nguyên tố H => 2n
H2O
= n
HCl
- 2n
H2
= 0,8 -2.0,1 =0,6 => nH2O = 0,3(mol)
=> Theo bảo toàn nguyên tố O => nFeO = nH2O = 0,3(mol)
=> m = m
Fe dư
+ m
Fe phản ứng
+ m
FeO
= 2,8 + 0,1.56 + 0,3.72 = 30(gam)
=> Đáp án A
Cách 2: Dùng phương pháp quy đổi kết với với định luật bảo toàn nguyên tố , Định luật bảo toàn
nguyên tố , Định luật bảo toàn electron .Do sau phản ứng có Fe dư ( 2,8 gam ) nên sau phản ứng chỉ
có muối FeCl
2
.Do đó để cho bài toán đơn giân ta quy đổi hỗn hợp ban đầu thành (Fe và O):
Bài trên chúng ta có thể còn nhiều cách quy đổi , các em hãy thử làm các cách khác để xem thế nào
2
nhé!
Chẳng hạn các em có thể quy đổi thành (Fe và Fe

với các phương pháp khác như : Định luật bảo toàn nguyên tố , Định luật bảo toàn electron
+ Đặt V lít <=> a mol .Vậy 1,5V lít <=> 1,5a mol
+Ta chỉ xét 1/2 hỗn hợp X .Ta có sơ đồ phản ứng .
=> Đáp án B
3
Bài 3: Hoà tan hoàn toàn 34,8 gam hỗn hợp X ( Gồm FeO, Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3
) cần tối thiểu Vml dung dịch
H
2
SO
4
25 % (d=1,2 g/ml), sau phản ứng thu được hỗn hợp hai muối có số mol bằng nhau. Giá trị của V

A.300 B.216 C.196 D.240
Giải
Nếu chúng ta để ý đối với bài này chỉ tạo ra hai muối FeSO
4
và Fe
2
(SO
4
)
3

SO
4
-> FeSO
4
+ H
2
O
a mol < a mol < a mol

Fe
2
O
3
+ 3H
2
SO
4
-> Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3 H
2
O
a mol < 3a mol < a mol
Ta có : mX = m
FeO
+ m

FeSO4=
n
Fe2(SO4)3
=>
n
FeO
=n
Fe2O3
=> n
FeO
=n
Fe2O3
= 34,8/(72+160) =0,15(mol)
Bảo toàn nguyên tố S => n
H2SO4
= n
FeSO4
+ 3n
Fe2(SO4)3
=0,15+3.0,15 =0,6(mol)
Bài 4: Cho 26 gam hỗn hợp rắn A gồm Ca, MgO, Na
2
O tác dụng hết với V ml dung dịch HCl 1M (vừa
đủ) thu được dung dịch A trong đó có 23,4 gam NaCl. Giá trị của V là
A. 1200. B. 1080. C. 720. D. 900.
Giải
Nếu chúng ta để ý kĩ một chút sẽ thấy Ca =MgO =40 .Do đó ta quy đổi MgO thành Ca .Vậy hỗn hợp
A chỉ gồm Na
2
O và Ca

CaCl2
= nCa =0,34(mol)
4
Bảo toàn nguyên tố Cl => n
HCl
= n
NaCl
+ 2n
CaCl2
= 0,4 + 2.0,34 =1,08(mol)
Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp X (glucozơ, fructozơ, metanal và etanoic) cần 3,36 lít O
2
(điều
kiện chuẩn). Dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ca(OH)
2
dư, sau phản ứng hoàn toàn thu
được m gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 10,0 B. 12,0 C. 15,0 D. 20,5
Giải :
glucozơ : C
6
H
12
O
6
-> (CH
2
O)
6
fructozơ : C

2
O : CH
2
O + O
2
> CO
2
+ H
2
O
0,15(mol) > 0,15(mol)
CO
2
+ Ca(OH)
2
-> CaCO
3
+ H
2
O
0,15(mol) > 0,15(mol)
=> m
CaCO3
= 0,15.100 = 15(gam) => Đáp án C
Hoặc không viết phương trình có thể tính CaCO
3
bằng cách bảo toàn nguyên tố C => nCaCO3 =
nCO2 =0,15(mol)
Bài 6:Đốt cháy hoàn toàn 29,6 gam hỗn hợp X gồm CH
3

3
-COOH + NaHCO
3
-> -COONa + CO
2
+ H
2
O
Từ phản ứng => n
COOH
= n
CO2
= 0,5(mol)
Sơ đồ phản ứng :
5
=> Đáp án A

Bài 7: Nung m gam bột sắt trong oxi thu đựơc 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hết hỗn hợp X trong
dung dịch HNO
3
dư thoát ra 0,56 lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị m là:
A. 2.52 gam B. 1.96 gam. C. 3.36 gam. D. 2.10 gam.
Giải
Fe + O
2
-> Chất rắn X => Việc xác định thành phần chất rắn X là rất khó mà lại không cần thiết
.Nhưng chắc chắn chất rắn X sẽ chứa 2 nguyên tố Fe và O .Vậy ta quy đổi chất rắn X thành (Fe và O )
và sử dụng phương pháp bảo toàn e ta sẽ giảdduwwocj bài này.
=> Đáp án A
Đối với dạng toán : Hỗn hợp X ( Fe và oxit sắt ) + HNO

3)
rồi
giải thử nhé các em .Mục đích để rèn luyện kĩ năng về phương pháp này thôi !
Chú ý : Nếu gặp dạng toán như trên các em có thể giải hệ sau :
6
Bài 8 :Đốt 24 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu trong không khí thu được m gam hỗn hợp chất rắn Y gồm
Fe, Cu, CuO, Fe
3
O
4
. Cho hỗn hợp Y vào dd H
2
SO
4
đặc, nóng thu được 6,72 lít SO
2
(đktc) và dd có chứa
72 gam muối sunfat. Giá trị của m là
A. 25,6 B. 28,8 C. 27,2 D. 26,4
Giải
Ta quy đổi hỗn hợp Y thành ( Fe , Cu ,O) và áp dụng định luật bảo toàn e + Định luật bảo toàn
nguyên tố .
=> Đáp án C
Bài 9 :Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS , FeS
2
, và S bằng HNO
3
nóng dư thu được 9,072
lít khí màu nâu duy nhất (đktc, sản phẩm khư duy nhất ) và dung dịch Y. Chia dung dịch Y thành 2
phần bằng nhau.

KOH 0,25M và NaOH 0,5M thu được dung dịch X. Cho dung dịch BaCl
2
dư vào dung dịch X, sau
phản ứng thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 19,70 B. 11,82 C. 29,55 D. 9,85
Giải :
+nCO
2
= 4,48/22,4 =0,2(mol)
+nNa
2
CO
3
= 0,2.0,5 =0,1(mol)
+nKOH =0,25.0,2 =0,05(mol)
+nNaOH =0,2.0,5 =0,1(mol)
Giải giải bài này ta dùng phương pháp quy đổi . Ta quy đổi Na
2
CO
3
thành NaOH và CO
2
như sau :
Na
2
CO
3
-> 2 NaOH +CO
2
( đây là phương trình không có thật , nó dùng để quy đổi Na

khí X và còn lại một phần không tan Y. Để đốt cháy hoàn toàn X và Y cần vừa đủ V lít khí oxi (đktc).
Giá trị của V là
A. 2,8. B. 3,36. C. 4,48. D. 3,08.
Giải :
+n
Fe
= 5,6/56 =0,1(mol)
+n
S
= 2,4/32 =0,075(mol)
Nhận xét : Nếu chúng ta để ý một chút thì dễ thấy chất rắn M gồm ( FeS , Fe và S ) .FeS khi phản ứng
với HCl cho khí H
2
S , còn Fe phản ứng với HCl cho khí H
2
vậy hỗn hợp khí X gồm ( H
2
S và H
2
) .Còn
chất rắn không tan Y là S .
Vậy để cho đơn giản ta quy đổi X thành (H
2
và S ) do đó đốt cháy hỗn hợp X và chất rắn Y coi như đốt
cháy S và H
2
.H2 được tạo ra do Fe tác dụng với HCl
Fe + 2HCl -> FeCl
2
+ H

+n
NaOH
= 0,1.0,1 =0,01 (mol)
+n
NaAlO2
= 0,3.0,1 =0,03(mol)
+n
Al2O3
= 1,02/102 =0,01(mol)
Trong bài này ta áp dụng phương pháp quy đổi để quy đổi NaAlO
2
thành Al(OH)
3
và NaOH theo sơ
đồ :
NaAlO
2
> Al(OH)
3
+ NaOH
0,03 mol > 0,03 mol > 0,03 mol
Vậy bài toán của chúng ta thành cho hỗn hợp 2 bazơ (NaOH 0,01+0,03 =0,04 mol và Al(OH)
3
= 0,03
mol ) tác dụng với HCl trong đó 1 phần Al(OH)
3
bị hòa tan phần chưa tan hết nhiệt phân thành Al
2
O
3

Polime X là ( -CH
2
-CH=CH-CH
2
)
a
(-CH
2
-CH(CN)
b
.Vì tỉ lệ % thể tích CO
2
không phụ thuộc vào lượng
ban đầu nên ta chọn đốt chất 1 mol chất X . Ta quy 1 mol X thành 2 monome là CH
2
=CH-
CH=CH
2
(C
4
H
6
) a mol và CH
2
=CH-CN ( C
3
H
3
N) b mol .Vậy khi đốt cháy X coi như đốt cháy C
4

O + N
2
b mol > 3b mol > 1,5b mol > 0,5b mol
Trong cùng điều kiện về nhiệt độ , áp suất thì tỉ lệ về thể tích cũng chính là tỉ lệ về số mol .
=> %nCO2 =(4a + 3b) /(4a +3b + 3a +1,5b + 0,5b ) = 0,591 <=> a/b = 1/3 => Đáp án C
Bài 4: Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
tác dụng với dung dịch HCl (dư). Sau khi các
phản ứng xảy ra hoàn toàn, được dung dịch Y ; cô cạn Y thu được 7,62 gam FeCl
2
và m gam FeCl
3
. Giá
10
trị của m là
A. 4,875 . B. 9,60. C. 9,75. D. 4,80.
Giải :
+ n
FeCl2
= 7,62 /127 =0,06(mol)
Do Fe
3
O
4

O
3
tạo muối FeCl
3
=> Bảo toàn nguyên tố Fe => n
FeCl3
= 2n
Fe2O3
= 2.0,03 =0,06(mol) => m =0,06 .
162,5 = 9,75(mol) => Đáp án C
Bài 5:Hoà tan hoàn toàn 14,52 gam hỗn hợp X gồm NaHCO
3
, KHCO
3
và MgCO
3
trong dung dịch HCl
dư, thu được 3,36 lít khí CO
2
(đktc). Khối lượng muối KCl tạo thành trong dung dịch sau phản ứng là
A. 8,94 gam. B. 16, 7 gam. C. 7,92 gam. D. 12,0 gam.
Giải
Dễ thấy NaHCO
3
= MgCO
3
= 84 .Cho nên ta dùng phương pháp quy đổi , quy đổi MgCO
3
thành
NaHCO

NO duy nhất (đktc) và dung dịch Y. Thêm Ba(OH)
2
dư vào Y thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 81,55. B. 104,20. C. 110,95. D. 115.85.
Giải :
+ n
NO
= 20,16/22,4 = 0,9(mol)
Ta quy đổi hỗn hợp X thành ( Cu và S ) và áp dụng định luật bảo toàn electron
11
Sơ đồ phản ứng :
=> Đáp án C
Bài 7:Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3,0 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X
trong dung dịch HNO
3
(dư), thoát ra 0,56 lít (đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là:
A. 2,52 B. 2,22 C. 2,62 D. 2,32
Giải :
+ n
NO
= 0,56/22,4 =0,025(mol)
Dễ thấy X + HNO
3
-> Fe
3+
ta cũng có thể hiểu để biến hỗn hợp X thành Fe
3+
bằng cách cho tác dụng
với oxi (O)
X + O -> Fe

SO
4
đặc thành O rồi áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta sẽ tính được khối lượng
Fe
2
O
3
=> m
Fe
Đối với bài trên ta có thể bấm máy tính theo công thức :
12
Tương tự như vậy ta làm bài tập 8 nhé!
Bài 8:Nung m gam bột Cu trong oxi thu được 24,8 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Cu, CuO và
Cu
2
O Hoà tan hoàn toàn X trong H
2
SO
4
đặc nóng thoát ra 4,48 lít khí SO
2
duy nhất (đktc). Giá trị của m

A. 9,6 B. 14,72. C. 21,12. D. 22,4.
Giải
n
SO2
= 4,48/22,4 =0,2(mol)
Ta quy đổi H
2

O thu được là
A. 34,50 gam. B. 36,66 gam. C. 37,20 gam. D. 39,90 gam.
Giải
Butan -> C
4
H
10
Metylxiclopropan -> C
4
H
10
But-2-en -> C
4
H
8
Etylaxetilen -> C
4
H
6
13
Đivinyl -> C
4
H6
Ta quy đổi hỗn hợp thành C và H với n
C
= 4.n
X
= 4.0,15 =0,6 (mol)
mX = 27,8 .2.0,15 =8,34(gam) => m
H

3
(M là kim loại kiềm, MOH và
MHCO
3
có số mol bằng nhau) tác dụng với lượng dư dung dịch HCl , sau khi kết thúc các phản ứng thu
được dung dịch Y và 0,3 mol CO
2
. Kim loại M là
A. K. B. Na. C. Li. D. Rb.
Giải :
Do số mol của MOH và MHCO
3
bằng nhau nên ta có thể coi MOH + MHCO
3
-> M
2
CO
3
.H
2
O .Vậy ta
quy đổi hỗn hợp X thành ( M
2
CO
3
và M
2
CO
3
.H

O
<=> (2M + 60) < 86 < ( 2M + 60 +18) < => 4 < M < 13 => M phải là Li(M=7)
=> Đáp án C
Bài 2 : Hỗn hợp X gồm MgO, CaO, Mg và Ca. Hòa tan 10,72 gam X vào dung dịch HCl vừa đủ thu
được 3,248 lit khí (đktc) và dung dịch Y trong đó có 12,35 gam MgCl
2
và x gam CaCl
2
. Giá trị x là
A. 15,54 B. 16,98 C. 21,78 D. 31,08
Giải
Quy đổi hỗn hợp X thành ( Mg , Ca , O ) và áp dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố và phương pháp
bảo toàn e
14
=> Đáp án A
Bài 3 : Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Cu và 2 oxit sắt cần vừa đủ 500ml dung dịch HCl 1,2M. Cô
cạn dung dịch sau phản ứng thu được 38,74 gam hỗn hợp hai muối khan . m nhận giá trị ?
A.22,24 B.20,72 C.23,36 D.27,04
Giải
Quy đổi 2 oxit sắt thành FeO và Fe
2
O
3
=> Hỗn hợp X gồm ( FeO , Fe
2
O
3
,Cu)
+ n
HCl

Bài 4 : Hòa tan hết m gam hỗn hợp A gồm Cu và 1 oxit sắt bằng 320 ml dung dịch HCl 1M ( vừa đủ ).
Dung dịch thu được sau phản ứng chỉ chứa hai muối là FeCl
2
( có khối lượng 15,24 gam ) và CuCl
2
.
Xác định công thức của oxit sắt và giá trị m ?
A.Fe
3
O
4
và m =11,84 gam B.Fe
3
O
4
và m =14, 4 gam
C.Fe
2
O
3
và m =11,84 gam D.Fe
2
O
3
và m =14, 4 gam
Giải
Quy đổi hỗn hợp A thành ( Fe , Cu ,O ) kết hợp với phương pháp bảo toàn nguyên tố
+n
HCl
= 0,32 (mol) ; n

4
O
2
-> CTĐGN là CH
2
O
HCOOCH
3
-> CTPT là C
2
H
4
O
2
-> CTĐGN là CH
2
O
CH
3
CH(OH)COOH -> CTPT là C
3
H
6
O
3
-> CTĐGN là CH
2
O
Ta dùng phương pháp quy đổi , quy đổi các chất đã cho thành CH
2

2
ở (đktc) sản phẩm khử duy nhất. Dung
dịch X phản ứng vừa đủ với 270 ml dung dịch NaOH 1M thu được kết tủa, nung kết tủa này trong
không khí đến khối lượng không đổi thu được 5,6 gam chất rắn. Giá trị của V là:
A. 0,39 B. 0,21 C. 0,44 D. 0,23
Giải
16
Quy đổi hỗn hợp đã cho thành ( Fe , S , O) và kết hợp với các phương pháp bảo toàn nguyên tố , Bảo
toàn e.
+n
NO2
= 4,704/22,4 =0,21(mol) ; n
NaOH
= 0,27.1 =0,27(mol) ; n
Fe2O3
= 5,6/160 =0,035(mol)
=> Đáp án C

Bài 7 :Một hỗn hợp X gồm C
2
H
4
, C
3
H
6
, CH
4
và C
2

và C
2
H
2
thành 1 chất
C
3
H
6
=> Hỗn hợp X gồm C
2
H
4
và C
3
H
6
.Dễ thầy trong hỗn hợp X thì n
H
= 2n
C
.Do đó ta lại quy tiếp hỗn
hợp X thành C và H với n
C
= a(mol) => n
H
=2a (mol) => m
X
=12a + 2a.1 =2,8 => a = 0,2(mol)
X ( C (0,2 mol) + H(0,4 mol) + O2 -> CO

Bài 9 :Tiến hành nhiệt phân hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Cu(NO
3
)
2
và Cu trong một bình kín, thu
được chất rắn Y có khối lượng (m – 7,36) gam. Cho toàn bộ chất rắn Y tác dụng với dung dịch
H
2
SO
4
đặc nóng dư đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,672 lít SO
2
(đktc) là sản phẩm khử
duy nhất. Giá trị m là:
A. 19,52 g. B. 20,16 g. C. 22,08 g. D. 25,28 g.
Giải
Chắc chắn rằng chất rắn Y chứa CuO .Do Y + H2SO4 đặc cho khí SO nên trong Y phải có Cu dư =>
khí tạo thành chỉ có NO
2
.Do đó ta quy đổi chất rắn Y thành ( Cu và O) và kết với định luật bảo toàn
nguyên tố - Định luật bảo toàn electron
18
=> Đáp án C
Bài 10 :Hỗn hợp X gồm axit axetic, axit fomic, axit acrylic và axit oxalic. Khi cho m gam X tác dụng
với NaHCO
3
(dư) thì thu được 7,84 lít khí CO
2
(đktc). Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X cần 4,48
lít khí O

Sơ đồ phản ứng :
=> Đáp án D
19


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

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