Bài tập nhiều cách giải nhằm phát
triển t duy cho học sinh
Dơng Xuân Thành
Cổng giáo dục trực tuyến goedu
giỳp cho hc sinh phỏt trin nng lc t duy sỏng to thỡ phi tp luyn cho hc sinh
hot ng t duy sỏng to, thụng qua hot ng gii bi tp hoỏ hc v luụn khuyn khớch hc sinh
tỡm nhiu cỏch gii cho mt bi tp, chn cỏch gii hay nht, ngn gn nht. Vỡ vy ta cn phi
chn nhiu bi tp m bo yờu cu ny.

Bi 1: m gam phoi bo st (A) ngoi khụng khớ, sau mt thi gian ta thu c hn hp B
gm st v cỏc oxit FeO, Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3
cú khi lng 12 gam. Cho B tỏc dng hon ton vi dung
dch HNO
3
thy gii phúng ra 2,24 lớt khớ duy nht NO (ktc). Tớnh m.
Li gii
Cỏch 1:
A + O
2
: Xy ra cỏc phn ng
2Fe + O
2
2FeO
3Fe + 2O

3
Fe(NO
3
)
3
+ NO

+ 2H
2
O
3FeO + 10HNO
3
3Fe(NO
3
)
3
+ NO

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

NO
==++=
⇒ 3t + x + y = 0,3 (II)
Từ (I), (II) ⇒ 10x + 30y + 20z + 10t = 1,8 ⇒ x + 3y + 2z + t = 0,18
Trong m gam Fe có số mol:
18,0tz2y3xn
Fe
=
+
+
+
=

⇒ m = 56.0,18 = 10,08 (gam).
Cách 2:
Theo định luật BTKL ta có:
BO
mmm
=
+

⇒
m12m
O
−
=
⇒
)m12.(0625,0n
O
−

+ 2H
2
O
3.0,1 0,1
56
m
.3E
=
−

)m12.(125,03,0E
−
+
=
+

Bảo toàn số mol e ta có:
+−
=
EE
⇒
)m12.(125,03,0
56
m
.3
−+=

⇒ m = 10,08 (gam).
Cách 3:
Theo định luật BTKL ta có:

+=+=

)1,0
56
m
.3.(
2
1
n.
2
1
n
)−p(32
HNOOH
+==

Suy ra: 12 + 63.(3.
56
m
+ 0,1) = 242.
56
m
+ 30.0,1 + 18.
2
1
(3.
56
m
+ 0,1)
⇒ m = 10,08 (gam).

→
Fe(NO
3
)
3
+ NO
↑
+ 2H
2
O
3FeO + 10HNO
3

→
3Fe(NO
3
)
3
+ NO
↑
+ 5H
2
O
3Fe
3
O
4
+ 28HNO
3


NO
=+=
⇒ 3x + y = 0,3 (IV)
Từ (III), (IV) ⇒ 10x + 10y + 20z = 1,8 ⇒ x + y + 2z = 0,18
Trong m gam Fe có số mol:
Fe
n
= x + y + 2z = 0,18
⇒ m = 56.0,18 = 10,08 (gam).
Cách 5:
Vì B chỉ gồm các nguyên tố Fe và Oxi.
Đặt số mol các chất trong B { Fe: x ; O: y }
⇒ 56x + 16y = 12 (VII)
Quá trình nhường e Quá trình nhận e
Fe – 3e
→
Fe
3+
O + 2e
→
O
2-

x 3x y 2y
4H
+
+
−
3
NO

Đật công thức chung của 3 oxit là:
mn
OFe

Trong 12 gam B gồm { Fe
dư
: x ;

mn
OFe
: y }
⇒ 56x + (56n + 16m)y = 12 ⇒ 7x + (7n + 2m)y = 1,5 (V)
B + HNO
3
: Xảy ra các phản ứng
Fe + 4HNO
3

→
Fe(NO
3
)
3
+ NO
↑
+ 2H
2
O
3
mn

2
chỉ tạo ra Fe
2
O
3
.
Theo định luật BTKL ta có:
BO
mmm
2
=
+

⇒
m12m
2
O
−
=
⇒
32
m12
n
2
O
−
=

Từ phản ứng: Fe + 3O
2

Fe(NO
3
)
3
+ NO
↑
+ 2H
2
O
0,1 0,1
Fe
2
O
3
+ 6HNO
3

→
2Fe(NO
3
)
3
+ 3H
2
O
Bảo toàn nguyên tử:
)−p(Fe)B(Fe)A(Fe
nnn
+
=


⇒ Khối lượng Fe
2
O
3
tối đa là:
7
m10
2
.
56
m
.160m
32
OFe
==

Khối lượng O
2
thiếu là:
)12
7
m10
(m
2
O
−=
⇒
)12
7

O
4
, FeO với số mol bằng nhau. Lấy m gam
A cho vào ống sứ chịu nhiệt, nung nóng rồi cho luồng khí CO đi qua. Chất rắn B còn lại trong ống
sứ sau phản ứng có khối lượng là 19,20 gam gồm Fe, FeO, Fe
3
O
4
. Cho B tác dụng hết với dung
dịch HNO
3
, đun nóng được 2,24 lít khí NO (đktc) duy nhất. Tính m.
Lời giải
Số mol:
4,22
24,2
n
NO
=
= 0,1 mol.
Cách 1:
Đặt số mol các chất trong m gam A { Fe
2
O
3
: x ; Fe
3
O
4
: x ; FeO: x }

3
O
4
: t }
⇒ 56y + 72z + 232t = 19,2 ⇒ 7y + 9z + 29t = 2,4 (I)
B + HNO
3
: Xảy ra các phản ứng
Fe + 4HNO
3

→
Fe(NO
3
)
3
+ NO
↑
+ 2H
2
O
3FeO + 10HNO
3

→
3Fe(NO
3
)
3
+ NO

1
t = 0,1 ⇒ 3y + z + t = 0,3 (II)
Từ (I), (II) ⇒ 10y + 10z + 30t = 1,8 ⇒ y + z +3t = 0,27
Ta có:
)B(Fe)A(Fe
nn
=
⇒ 6x = y + z + 3t ⇒ x = 0,045.
Vậy m = 464x = 464.0,045 = 20,88 (gam).
Cách 2:
Đặt số mol các chất trong m gam A { Fe
2
O
3
: x ; Fe
3
O
4
: x ; FeO: x }
⇒ m = 160x + 232x + 72x = 464x
Theo định luật BTKL ta có:
2
COB)−p(COA
mmmm
+
=
+

⇒ 464x +
)−p(CO

- 1e = Fe
3+

3x x
C
2+
- 2e = C
4+

(29x-1,2) 2(29x-1,2)
E
-
= x + x + 2(29x-1,2) E
+
= 0,3
Bảo toàn số mol e ta có E
-
= E
+
⇒ x + x + 2(29x – 1,2) = 0,3 ⇒ x = 0,045
⇒ m = 464x = 464.0,045 = 20,88 (gam).
Cách 3:
Đặt số mol các chất trong m gam A {Fe
2
O
3
: x ; Fe
3
O
4

=
+
=)1,0x6.3.(
2
1
n.
2
1
n
)−p(32
HNOOH
+==

Suy ra: 19,2 + 63.(18x + 0,1) = 242.6x + 30.0,1 + 18.
2
1
(18x + 0,1)
⇒ x = 0,045 ⇒ m = 464.x = 44.0,045 = 20,88 (gam).
Cách 4:
Đặt số mol các chất trong m gam A { Fe
2
O
3
: x ; Fe
3
O
4

3
)
3
+ NO
↑
+ 2H
2
O
3FeO + 10HNO
3

→
3Fe(NO
3
)
3
+ NO
↑
+ 5H
2
O
3Fe
3
O
4
+ 28HNO
3

→
9Fe(NO

: x ; Fe
3
O
4
: x ; FeO: x }
⇒ m = 160x + 232x + 72x = 464x
Coi Fe
3
O
4

⇔
FeO.Fe
2
O
3
⇒ B gồm { Fe, FeO, Fe
2
O
3
}
Đặt số mol các chất trong 19,2 gam chất rắn B { Fe: y ; FeO: z ; Fe
2
O
3
: t }
⇒ 56y + 72z + 160t = 19,2 ⇒ 7y + 9z + 20t = 2,4 (V)
B + HNO
3
: Xảy ra các phản ứng

+ 6HNO
3

→
2Fe(NO
3
)
3
+ 3H
2
O
Số mol:
NO
n

= y +
3
1
z = 0,1 ⇒ 3y + z = 0,3 (VI)
Từ (V), (VI) ⇒ 10y + 10z + 20t = 1,8 ⇒ y + z +2t = 0,27
Ta có:
)B(Fe)A(Fe
nn
=
⇒ 6x = y + z + 2t ⇒ x = 0,045.
Vậy m = 464x = 464.0,045 = 20,88 (gam).
Cách 6:
Đặt số mol các chất trong m gam A {Fe
2
O

3
+ NO
↑
+ 2H
2
O
3Fe
n
O
m
+(12n-2m)HNO
3

→
3nFe(NO
3
)
3
+ (3n-2m)NO
↑
+ (6n – m)H
2
O
Số mol: n
NO
= y +
3
1
(3n-2m)z = 0,1 ⇒ 3y + (3n-2m)z = 0,3 (VIII)
Từ (VII), (VIII) ⇒ 10y + 10nz = 1,8 ⇒ y+ nz = 0,18

He/X
d
= 10,167 ⇒
M
= 10,167.4 = 40,668.
2
NO
NO
n
n
=
30668,40
668,4046
−
−
=
2
1
⇒
18,0n
NO
=
;
36,0n
2
NO
=

Cách 1:
Từ các phản ứng: 2Fe + O

4
: t}
⇒ 56x + 72y + 160z + 232t = 12 ⇒ 7x + 9y + 20z + 29t =13,1 (I)
A + HNO
3
: Xảy ra các phản ứng
Fe + 4HNO
3

→
Fe(NO
3
)
3
+ NO
↑
+ 2H
2
O
Fe + 6HNO
3

→
Fe(NO
3
)
3
+ 3NO
2
↑

3Fe
3
O
4
+ 28HNO
3

→
9Fe(NO
3
)
3
+ NO
↑
+14H
2
O
Fe
3
O
4
+ 10HNO
3

→
3Fe(NO
3
)
3
+ NO

233)−p(3
mmmmm
+
+
=
+

⇒ 104,8 +
OH)NO(FeHNO
233)−p(3
n.1854,0.668,40n.242n.63
+
+
=

Trong đó:
56
m
nn
Fe)NO(Fe
33
==54,0
56
m
.3nnn.3n
233)−p(3
NONO)NO(FeHNO

⇒ m = 78,4 (gam).
Cách 3:
Theo định luật BTKL ta có:
AO
mmm
=
+
⇒
O
m
= 104,8 - m ⇒
O
n
= 6,55 – 0,0625m
Quá trình nhường e Quá trình nhận e
Fe – 3e
→
Fe
3+
O + 2e
→
O
2-56
m
3.
56
m

-
= 3.
56
m
E
+
= 0,9 + 13,1 – 0,125m
Bảo toàn số mol e: E
-
= E
+
⇒ 3.
56
m
= 0,9 + 1,31 – 0,125m ⇒ m = 78,4g.
Cách 4:
Coi Fe
3
O
4

⇔
FeO.Fe
2
O
3
⇒ A gồm {Fe ; FeO ; Fe
2
O
3

3
)
3
+ 3NO
2
↑
+ 3H
2
O
3FeO + 10HNO
3

→
3Fe(NO
3
)
3
+ NO
↑
+ 5H
2
O
FeO + 4HNO
3

→
Fe(NO
3
)
3

Đặt công thức chung của 2 khí là
n
NO

Có
M
X
= 14 + 16n = 40,668 ⇒ n = 1,66675
Theo định luật BTKL ta có:
AO
mmm
=
+
⇒
O
m
= 104,8 - m ⇒
O
n
= 6,55 – 0,0625m
A+ HNO
3
: Xảy ra các phản ứng
(5-2n) Fe + (18-6n)HNO
3

→
(5-2n Fe(NO
3
)

→
3(5-2n)Fe(NO
3
)
3
+
↑
n
NO
+ (23-9n)H
2
O
Fe
2
O
3
+ 6HNO
3

→
2Fe(NO
3
)
3
+ 3H
2
O
Quá trình nhường e Quá trình nhận e
Fe – 3e
→

= 3.
56
m
E
+
= 2(6,55 – 0,0625m) + (5 – 2n).0,54
Bảo toàn số mol e ta có: E
-
= E
+
⇒ 3.
56
m
= 2(6,55– 0,0625m) + (5-2n).0,54
Thay n = 1,6667 ⇒ m = 78,4g.
Cách 6:
Vì B chỉ gồm các nguyên tố Fe và Oxi.
Đặt số mol các chất trong B { Fe: x ; O: y }
⇒ 56x + 16y = 104,8 (IX)
Quá trình nhường e Quá trình nhận e
Fe – 3e
→
Fe
3+
O + 2e
→
O
2-

x 3x y 2y

= 3x E
+
= 2y + 0,36 + 3.0,18
Bảo toàn số mol e ta có E
-
= E
+
⇒ 3x = 2y + 0,36 + 0,18.3 (X)
Từ (IX), (X) ⇒ x = 1,4 ; y = 1,65
Trong m gam Fe có:
4,1xn
Fe
=
=
⇒ m = 56.1,4 = 78,4 (gam).
Cách 7:
Đật công thức chung của 3 oxit là:
mn
OFe

A + O
2
: Xảy ra phản ứng
2nFe + mO
2

→
2
mn
OFe

)
3
+ 3NO
2
↑
+ 3H
2
O
3
mn
OFe
+ (12n-2m)HNO
3

→
3nFe(NO
3
)
3
+ (3n-2m)NO
↑

+ (6n – m)H
2
O

mn
OFe
+ (6n-2m)HNO
3

2
=
+

⇒
m8,104m
2
O
−
=
⇒
32
m8,104
n
2
O
−
=

Từ phản ứng:
4Fe + 3O
2

→
2Fe
2
O
3
O
0,18 0,18
Fe + 6HNO
3

→
Fe(NO
3
)
3
+ 3NO
2
↑
+ 3H
2
O
0,12 0,36
Fe
2
O
3
+ 6HNO
3

→
2Fe(NO
3
)
3
+ 3H

2

→
2Fe
2
O
3

⇒ Khối lượng Fe
2
O
3
tối đa là:
7
m10
2
.
56
m
.160m
32
OFe
==

Số mol O
2
thiếu là:
)8,104
7
m10