THÔNG TIN CHUNG VỀ CHUYÊN ĐỀ
1. Tên chuyên đề: “Bài toán kim loại với dung dịch muối Fe
3+
”
2. Tác giả:
- Họ và tên: Nguyễn Tuấn Anh.
- Chức vụ: Giáo viên
- Đơn vị công tác: Trường THCS Tam Đảo – Tam Đảo.
3. Đối tượng học sinh bồi dưỡng:
Học sinh lớp 9 tham gia các kì thi HSG cấp huyện, cấp tỉnh
4. Thời gian bồi dưỡng: 5 tiết
NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ
I- Lí do chọn đề tài.
Trong chương trình SGK Hóa học lớp 9, chủ yếu là giới thiệu cho học sinh khái
niệm, phân loại, tính chất chung của các dạng chất (các loại hợp chất vô cơ, hữu
cơ, đơn chất kim loại và phi kim); giới thiệu 1 số đại diện cơ bản. Đây mới chỉ là
những kiến thức mang tính chung chung, chưa đi sâu vào những chi tiết, cụ thể.
chính vì điều đó khi học sinh vận dụng kiến thức lí thuyết vào giải bài tập, thường
hay mắc phải những sai lầm, nhất là những bài tập khó, những đề thi HSG.
Để thực hiện nhiệm vụ nâng cao chất lượng đội tuyển học sinh giỏi, ngoài việc
trang bị cho các em kiến thức, vận dụng những dạng toán cơ bản, bên cạnh đó cần
hướng dẫn các em tiếp xúc với các kiến thức nâng cao, vận dụng linh hoạt trong
giải các bài toán, nhất là những tính chất hóa học đặc biệt của các chất, những bẫy
thường mắc phải trong giải toán…Giúp các em hiểu sâu sắc bản chất, đặc thù của
bộ môn.
Trong các bài toán khó, học sinh thường dễ mắc những sai lầm có những bài toán
liên quan đến phản ứng giữa kim loại với dung dịch muối Fe
3+
, bởi nó có những
phản ứng tiếp diễn, hoặc thay đổi trình tự phản ứng, …Bài toán này không chỉ có ở
lớp 9, mà trong chương trình Hóa học cấp III, thi ĐHCĐ cũng thường hay gặp.

- Qua phần kiến thức cơ bản ở trên, hầu như chỉ nhắc đến kim loại tác dụng
với dung dịch muối tạo ra muối mới và kim loại mới.Và khi vận dụng những bài
toán có kim loại với dung dịch muối sắt (III), học sinh thường xác định sản phẩm
là tạo muối mới và kim loại sắt, nên dẫn đến kết quả sai trong nhiều trường hợp.
- Việc giải những bài toán dạng này học sinh cần phân loại ra các trường hợp
như sau:
* Đối với kim loại tan trong nước:
Với kim loại M tan trong nước (Na, Ca, Ba, K…) thì quá trình xảy ra như sau:
Đầu tiên: M + nH
2
O → M
n+
+ nOH
-
+ n/2 H
2
↑
Sau đó: Fe
3+
+ 3OH
-
→Fe(OH)
3
↓
VD: Cho 20,55 gam bột Ba vào 100ml dung dịch Fe
2
(SO
4
)
3

3
→ 3BaSO
4
↓ + 2Fe(OH)
3
↓
0,15mol → 0,05mol →0,15mol → 0,1mol
Vậy khối lượng chất rắn sau phản ứng là: 0,15.233+0,1.107 = 45,65 (g)
* Đối với kim loại không tan trong nước:
Xét trong dãy thế khử chuẩn:

Như
Vậy:
+ Đối với kim loại M không tan trong nước đứng trước Fe trong dãy điện hóa, thì
khi phản ứng với muối Fe
3+
có thể xảy ra theo 2 giai đoạn:
Đầu tiên: M + Fe
3+
→M
n+
+ Fe
2+
Sau đó: M + Fe
2+
→M
n+
+ Fe
2
Mg

n
FeCl
3
= 0,1 mol
Các quá trình xảy ra:
Zn + 2FeCl
3
→ ZnCl
2
+ 2FeCl
2
0,05mol← 0,1mol→ 0,1mol
Zn + FeCl
2
→ ZnCl
2
+ Fe
0,05mol→ 0,05mol→ 0,05mol
Vậy rắn sau phản ứng là Fe, m
Fe
= 0,05.56 = 2,8 (g)
+ Đối với kim loại từ Fe đến Cu thì phản ứng chỉ xảy ra theo một giai đoạn:
M + Fe
3+
→M
n+
+ Fe
2+
VD: Cho 1,28 gam Cu vào 100 gam dung dịch Fe
2






342
4
4
)(02,0
02,0
04,0
SOmolFe
molCuSO
molFeSO
hay





342
4
4
)(8
2,3
08,6
SOgamFe
gamCuSO
gamFeSO


CuSOC
FeSOC
+ Đối với kim loại sau Cu: không phản ứng với muối Fe
3+
VD: Cho kim loại Ag vào dung dịch muối FeCl
3
.
- Phương pháp giải:
+ Xác định chiều phản ứng
+ Xác định thứ tự phản ứng
+ Xác định các sản phẩm có thể tạo thành.
- Các dạng biến thường gặp:
+ Dấu trường hợp kim loại tác dụng với muối Fe
3+
trong sản phẩm tạo thành.
+Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch muối Fe
3+
.
+ Một kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp muối có chứa muối Fe
3+
.
+ Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp muối chứa muối Fe
3+
.
B. Bài tập vận dụng
Bài 1: Cho 4,8 gam Mg vào 500ml dung dịch Fe(NO
3
)
3
0,4M. Sau phản ứng thu

= 0,1.56 = 5,6 (g)
Bài 2: Cho a gam Mg vào dung dịch chứa 0,12 mol FeCl
3
. Sau phản ứng xảy ra
hoàn toàn thu được 3,36 gam chất rắn. Tìm giá trị của a?
Bài giải:
Ta có các PTHH :
Mg + 2FeCl
2
→ MgCl
2
+ 2FeCl
2
0,06 mol←0,12mol →0,12mol
Mg + FeCl
2
→ MgCl
2
+ Fe
0,06mol←0,06mol ←0,06mol
Chất rắn là Fe: n
Fe
= 3,36:56 = 0,06 mol (không thể có trường hợp chất rắn có dư
Mg vì khi đó khối lượng chất rắn > m
Fe
= 0,12.56 = 6,72g > 3,36g)
=> m
Mg
= (0,06+0,06).24 = 2,88 (g).
Bài 3: Cho 19,3 gam hỗn hợp bột Zn và Cu có tỉ lệ mol tương ứng là 1:2 vào dung

3
dư = 0,1 mol sẽ tiếp tục phản ứng với Cu:
Cu + Fe
2
(SO
4
)
3
→ 2FeSO
4
+ CuSO
4
0,1mol←0,1mol
=> n
Cu dư
= 0,2-0,1= 0,1 mol.
Vậy kim loại sau phản ứng chỉ là lượng Cu dư: m = m
Cu dư
=0,1.64 = 6,4(g)
Bài 4: Hòa tan 0,72 gam bột Mg vào 200ml dung dịch hỗn hợp AgNO
3
0,15M và
Fe(NO
3
)
3
0,1M. Khuấy đều tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất
rắn. Tìm giá trị của m?
Bài giải: =0,03 mol ; =0,03 mol ; = 0,02 mol
Có thể coi thứ tự phản ứng xảy ra như sau:

→ Mg(NO
3
)
2
+ Fe (3)
0,005mol→0,005mol →0,005mol
Chất rắn gồm 0,03mol Ag và 0,005mol Fe
4
Vậy giá trị m = 0,03.108+ 0,005.56 = 3,52 (g)
Bài 5: Nhúng 1 thanh Mg vào 400ml dung dịch Fe(NO
3
)
3
0,5M. Sau một thời gian
lấy thanh kim loại ra sấy khô và cân thấy khối lượng thanh kim loại tăng 0,8 gam.
Tính khối lượng Mg đã tan ra?
Bài giải:
n
Fe(NO
3
)
3
= 0,2 mol
m
thanh kim loại tăng
= m
Fe tạo thành
– m
Mg phản ứng


2
O
3
hòa tan hoàn toàn trong lượng cần thiết
dung dịch HCl 2M, sau phản ứng thu được 2,24 lit khí (ở đktc). Tính:
a) Phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu.
b) Thể tích dung dịch axit đã dùng.
Bài giải:
(Ở dạng bài này học sinh rất dễ nhầm lẫn chỉ có phản ứng của HCl với Fe, HCl
với Fe
2
O
3
). Hướng giải như sau:
Đặt số mol của Fe
2
O
3
là x (mol);
n
H
2
= 0,1 mol
PTHH:
Fe
2
O
3
+ 6HCl → 2FeCl
3

Bài giải: (ở bài này học sinh rất dễ nhầm lẫn thứ tự phản ứng). Hướng giải như
sau:
= 0,2 mol; = 0,15 mol; = 0,15 mol;
Ta có các phương trình phản ứng sau:
Al + 3Fe(NO
3
)
3
→ Al(NO
3
)
3
+ 3Fe(NO
3
)
2
(1)
0,05mol ← 0,15mol → 0,15mol
2Al + 3Cu(NO
3
)
2
→ 2Al(NO
3
)
3
+ 3Cu (2)
0,1mol ← 0,15mol → 0,15mol
5
2Al + 3Fe(NO

2
SO
4
loãng => A là H
2
Fe + H
2
SO
4loãng
→FeSO
4
+ H
2
↑(1)
Theo đề: a/b=37,5%= 3/8; nhưng ở (1) a/b = 1/1 > 3/8 (loại)
- => H
2
SO
4 đặc, nóng
=> A là SO
2
2Fe + 6H
2
SO
4 đặc nóng
→Fe
2
(SO
4
)

4
đặc nóng, thu được 0,784 lit khí SO
2
(đktc) và
dung dịch Y. Để tác dụng vừa đủ với dung dịch Y cần 100ml dung dịch KI 1,1M.
Viết các phương trình phản ứng và xác định công thức oxit sắt trên ?
Bài giải :
Các phản ứng có thể có :
2Fe
x
O
y
+ (6x-2y)H
2
SO
4
→xFe
2
(SO
4
)
3
+ (3x-2y)SO
2
+ (6x-2y)H
2
O (1)
2Fe +6H
2
SO

+ I
2
+ K
2
SO
4
(4)
= 0,02 mol;
. 0,1.1,1 = 0,055 mol
Trường hợp 1: Nếu không xảy ra phản ứng (3)
= 0,01 mol => 0,055-0,01= 0,045 mol
=>
Từ (1) ta có: (không hợp lí)
Trường hợp 2 : Nếu xảy ra phản ứng (3)
Gọi a, b, c lần lượt là số mol của Fe
x
O
y
, Fe tham gia các phản ứng (1), (2), (3).
=> , vậy công thức của oxit sắt là Fe
3
O
4
Bài 10: Nhúng một thanh kim loại R (hóa trị II) nặng 9,6g vào 0,5 lit dung dịch
hỗn hợp A gồm Fe
2
(SO
4
)
3

)
3
→ RSO
4
+ 2FeSO
4
(1)
7
0,12mol←0,12mol →0,12mol →0,12mol
Nếu chỉ có phản ứng (1) xảy ra thì m
ddB
> m
ddA
(do nhận thêm một lượng kim loại R
tan vào dung dịch) →trái với giả thiết (m
ddB
= m
ddA
). Vậy toàn bộ 0,12 mol
Fe
2
(SO
4
)
3
phản ứng hết và có thêm phản ứng sau:
R + FeSO
4
→ RSO
4

= 9,6 (**)

n
H
2
= x+b = x+a- (0,12+x) =0,28 (***)
Từ (*), (**), (***) ta được: a= 0,4; M
R
=24 (Mg); x=0,09 mol
b, từ kết quả trên, suy ra trong dung dịch B chứa: 0,21 mol MgSO
4
và 0,25 mol
Fe
2
(SO
4
)
3
, vậy:

C. Bài tập tự giải.
1. Cho m gam nhôm vào 200ml dung dịch chứa Cu(NO
3
)
2
1M và
Fe(NO
3
)
3

0,5M. Sau
khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn A và dung dịch B.
a. Tính khối lượng của A?
b. Tính nồng độ của dung dịch B?
6. Cho a gam bột Fe tan vừa hết trong dung dịch chứa y mol H
2
SO
4
thu được
2,688 lit SO
2
(đktc) và dung dịch A, cô cạn A được 16,56 gam muối khan. Tìm
giá trị x, y?
7. Tính lượng dung dịch HNO
3
1M cần thiết để hòa tan hết 8,4 gam Fe. Biết
trong quá trình phản ứng thoát ra khí NO duy nhất.
8. Cho một oxit sắt vào dung dịch H
2
SO
4
loãng dư thu được dung dịch X.
Dung dịch X có khả năng tác dụng được với dung dịch brom, làm mất màu dung
dịch thuốc tím, hòa tan được đồng kim loại. Tìm công thức của oxit sắt và viết các
phương trình phản ứng xảy ra?
9. Tính khối lượng dung dịch H
2
SO
4
nhỏ nhất để hòa tan hoàn toàn 18 gam hỗn

duy nhất và dung dịch Z. Biện luận để xác định thành phần các chất trong dung
dịch Z theo x, y?
9
14. Cho 18,5 gam hỗn hợp Z gồm Fe, Fe
2
O
3
tác dụng với 200ml dung dịch
HNO
3
loãng đun nóng và khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được
2,24 lit khí NO duy nhất(đktc), dung dịch Z
1
và còn lại 1,46 gam kim loại.
a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra
b. Tính nồng độ mol của dung dịch HNO
3
c. Tính khối lượng muối trong dung dịch Z
1
15. Một dung dịch chứa a mol H
2
SO
4
hòa tan vừa hết b mol Fe thu được khí A
và 42,8 gam muối khan. Nung lượng muối này ở nhiệt độ cao, không có không
khí đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp khí B và một chất rắn nguyên
chất.
a. Tính a, b, biết a/b = 2,4.
b. Tính tỉ khối hỗn hợp khí B so với không khí?
16. Cho p gam Fe vào V ml dung dịch HNO

2
SO
4
đặc, nóng, dư. Sau phản ứng thu được dung dịch B và 3,36 lit khí SO
2
duy nhất. Cô cạn dung dịch B được 76 gam muối khan.
a. Xác định công thức của oxit sắt
b. Lấy 29,6 gam hỗn hợp A ở trên tác dụng với axit HCl vừa đủ thu được dung
dịch X. Cho tiếp dung dịch AgNO
3
đến dư vào dung dịch X thu được m gam kết
tủa. Tính m?
20. Nêu hiện tượng xảy ra, giải thích, viết phương trình phản ứng cho mỗi
trường hợp:
a. Cho lá đồng vào dung dịch Fe
2
(SO
4
)
3
10
b. Cho Natri kim loại vào dung dịch FeCl
3
21. Cho 0,1 mol Fe vào dung dịch HNO
3
, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được
khí NO và dung dịch A, cô cạn dung dịch A thu được 22,34 gam chất rắn khan.
a. Tính số mol HNO
3
đã tham gia phản ứng và thể tích khí NO (đktc) thu được.