MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lý do chọn đề tài
Hóa học là một môn khoa học lý thuyết và thực nghiệm, do đó trong quá trình
học tập đòi hỏi học sinh nắm vững lý thuyết để áp dụng vào bài tập. Việc giải bài tập
hóa học sẽ giúp học sinh hoạt động tự lực để củng cố và trau dồi kiến thức, tạo điều
kiện để phát triển tư duy, tính tích cực và sáng tạo cho học sinh. Do đó bài tập hóa học
sẽ góp phần làm tăng niềm say mê, hứng thú học tập cho học sinh. Vì vậy, bài tập hóa
học vừa là mục đích, vừa là nội dung và là một phương pháp dạy học hiệu quả.
Có rất nhiều phương pháp để giải bài toán hóa học trong chương trình hóa học
phổ thông. Trong đó phương pháp bảo toàn electron là phương pháp phổ biến và quan
trọng. Bên cạnh đó nó còn kết hợp với một số phương pháp khác để giải các bài toán.
Tuy nhiên, để giải tốt các bài tập đó đối với học sinh là một điều khó khăn, do khối
lượng kiến thức quá nhiều mà thời lượng của tiết học lại quá ít nên giáo viên không thể
giới thiệu đến học sinh được các phương pháp do đó đòi hỏi các em phải nắm vững
kiến thức và các phương pháp giải cũng như tư duy học tập thích hợp để giải bài toán.
Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về sử dụng các phương pháp để giải
bài tập trong chương trình hoá học phổ thông nhưng rất ít tài liệu đi sâu vào phương
pháp bảo toàn electron kết hợp một số phương pháp khác một cách sâu sắc. Xuất phát từ
những yêu cầu cấp thiết trên, nhằm giúp giáo viên nâng cao chất lượng dạy học và giúp
học sinh có thể nắm vững kiến thức và phương pháp giải bài toán một cách chi tiết
chúng tôi đã chọn đề tài nghiên cứu: “ Sử dụng phương pháp bảo toàn electron kết
hợp một số phương pháp khác để giải một số bài toán trong chương trình hóa học
phổ thông ”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng hệ thống bài tập bằng phương pháp bảo toàn electron kết hợp một số
phương pháp khác để giải bài toán hóa học nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy và
học môn hóa học cho học sinh phổ thông và học sinh ôn thi đại học.
1
3. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Hiện nay việc giải bài tập hóa học là vấn đề được giáo viên và học sinh đầu tư

thức hóa học của mình.
1.1.2. Tác dụng của bài tập hóa học
Bài tập hóa học là một trong những phương tiện hiệu nghiệm cơ bản nhất để dạy học
sinh vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và nghiên cứu khoa
học, biến những kiến thức đã tiếp thu được qua bài giảng thành những kiến thức của
chính mình. Kiến thức sẽ nhớ lâu khi được vận dụng thường xuyên như M.A. Đanilôp
nhận định: “Kiến thức sẽ được nắm vững thực sự, nếu học sinh có thể vận dụng thành
thạo chúng vào việc hoàn thành những bài tập lí thuyết và thực hành”.
1.1.2.1. Tác dụng trí dục
- Bài tập hóa học có tác dụng làm cho học sinh hiểu chính xác và biết vận dụng các
khái niệm đã học.
3
- Bài tập hóa học mở rộng sự hiểu biết một cách sinh động phong phú không làm
nặng nề khối lượng kiến thức của học sinh.
- Bài tập hóa học thúc đẩy thường xuyên rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo cần thiết về
hóa học.
- Bài tập hóa học có tác dụng củng cố kiến thức cũ một cách thường xuyên và hệ
thống hóa các kiến thức đã học.
- Bài tập hóa học tạo điều kiện phát triển tư duy như: Phân tích, tổng hợp, so sánh,
diễn dịch, quy nạp…
1.1.2.2. Tác dụng đức dục
- Bài tập hóa học có tác dụng rèn luyện đức tính chính xác, kiên nhẫn, khoa học ,
tính trung thực, sáng tạo và lòng yêu thích bộ môn.
- Với các bài tập có nội dung thực tiễn thì phải làm cho học sinh hứng thú đối với
khoa học hóa học.
1.1.2.3. Tác dụng giáo dục kĩ thuật tổng hợp
Những vấn đề thực tế, những số liệu kĩ thuật của sản xuất hóa học được thể hiện
trong nội dung của bài tập hóa học, giúp học sinh hiểu kĩ hơn các nguyên tắc kĩ thuật
tổng hợp, gắn kiến thức lí thuyết với thực tế sản xuất gây cho học sinh nhiều hứng thú
và có tác dụng hướng nghiệp.

2.1. Phng phỏp bo ton electron
2.1.1 Nguyờn tc ca phng phỏp
- Trong cỏc quỏ trỡnh oxi húa kh thỡ tng s electron cỏc cht kh nhng bng tng
s electron cỏc cht oxi húa nhn.
- Khi cú nhiu cht oxi húa hoc cht kh trong hn hp phn ng (nhiu phn ng
hoc phn ng qua nhiu giai on) thỡ tng s mol electron m cỏc phõn t cht kh
cho phi bng tng s mol eletron m cht oxi húa nhn.
2.1.2. Cụng thc
Trong cỏc phn ng oxi húa kh thỡ :
=

soỏ electron nhửụứng soỏ electron nhaọn

hay
=

soỏ mol electron nhửụứng soỏ mol electron nhaọn

2.1.3. Mt s du hiu, chỳ ý thng gp
- Ch yu ỏp dng cho bi toỏn oxi húa kh cỏc hp cht vụ c.
- Cú th ỏp dng phng phỏp ny cho mt s nhiu phng trỡnh.
- Xỏc nh chớnh xỏc cht nhng nhn electron. Nu xột cho mt quỏ trỡnh, ch cn
xỏc nh trng thỏi u trang thỏi cui s oxi húa ca nguyờn t, thng khụng quan
tõm ti trng thỏi trung gian s oxi húa ca nguyờn t.
- Khi ỏp dng phng phỏp ny cn phi nhn nh ỳng trng thỏi u trang thỏi cui
ca cỏc cht oxi húa v cỏc cht kh, nhiu khi khụng cn quan tõm ti vic cõn bng
phn ng húa hc xy ra.
Vớ d: Hũa tan 7,84 gam Fe vo 200 ml dung dch hn hp hai acid HCl 0,15M v
H
2

0,13 0,13 0,065
Ta thấy : ∑e (nhường) > ∑e (nhận) ⇒ Sắt dư và H
+
đã chuyển hết thành H
2
.
Vậy thể tích khí H
2
(đktc) là: V=22,4.0,065=1,456 lít.
→
Đáp án A.
2.2. Một số phương pháp khác
2.2.1 Phương pháp bảo tồn khối lượng
2.2.1.1. Ngun tắc của phương pháp
- Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các chất tạo thành
sau phản ứng.
Hay : Tổng khối lượng các chất trước phản ứng bằng tổng khối lượng các chất sau
phản ứng.
- Trong bài tốn xảy ra nhiều phản ứng, khơng nhất thiết phải viết phương trình phản
ứng mà chỉ cần lập sơ đồ phản ứng để có được quan hệ tỉ lệ mol giữa các chất.
2.2.1.2. Cơng thức
m m
sản phẩm tạo thành sản phẩm tạo thành
=
∑ ∑
 Hệ quả:
- Gọi mT là tổng khối lượng các chất trước phản ứng, ms là tổng khối lượng các chất
sau phản ứng. Dù cho phản ứng xảy ra vừa đủ hay có chất dư, hiệu suất phản ứng nhỏ
hơn 100% thì vẫn có:
S T

Áp dụng BTKL ta có: m
muối
= m
kim loại
+ m
ion
= 20 + 71.0,5 = 55,5 gam
→
Đáp án A.
2.2.2 Phương pháp bảo tồn ngun tố
2.2.2.1. Ngun tắc phương pháp
- Trong các phản ứng hóa học thơng thường, các ngun tố ln được bảo tồn. Điều
này có nghĩa là : Tổng số mol ngun tử của một ngun tố X bất kỳ trước và sau phản
ứng ln bằng nhau.
- Phương pháp này thường được áp dụng cho các bài tốn xảy ra nhiều phản ứng và để
giải nhanh ta chỉ cần thiết lập sơ đồ mối quan hệ giữa các chất.
2.2.2.2. Một số dạng bài tập thường gặp
- Hỗn hợp các oxit tác dụng với axit.
- Hỗn hợp kim loại và các oxit tác dụng với chất khử như
2
CO,C,H
,…
- Đốt cháy kim loại trong khơng khí.
8
Ví dụ: Khử hoàn toàn hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 và sắt kim loại bằng khí CO,
thu được 5,6 lít CO2 (đktc). Thể tích khí CO (đktc) đã tham gia phản ứng là:
A. 4,48 lít B. 5,6 lít C. 22,4 lít D. 10,08 lít
Hướng dẫn giải:
Theo bảo toàn nguyên tố C, trong phản ứng khử:
2

.
+ Anion : c mol
x
X
−
và d mol
y
Y
−
.
Theo định luật bảo toàn điện tích ta có :
cation anion
n n m.a n.b x.c y.d
= ⇒ + = +
∑ ∑

Ví dụ: Một dung dịnh chứa 0.02 mol Cu
2+
; 0,03 mol K
+
; x ml Cl- và y mol
4
2
SO
−
. Tổng
khối lượng các muối tan có trong dung dịch là 5,435 gam. Giá trị của x, y lần lượt là
bao nhiêu?
A. 0,01 và 0,03 B. 0,02 và 0,05 C. 0,05 và 0,01 D. 0,03 và 0,02
9

x
n
: là đại lượng đang xét của chất thứ i trong hỗn hợp
với
n : số mol của chất thứ i trong hỗn hợp
=
=

=


∑
∑

Dĩ nhiên theo tính chất tốn học ta ln có :
i i
i i
i i
min (X
min (X ) X max(X )
max(X )
) : là đại lượng nhỏ nhất trong tất cả X
với
: là đại lượng lớn nhất trong tất cả X

< <



Do đó có thể dựa vào các trị số trung bình để đánh giá bài tốn, qua đó thu gọn khoảng

- Sử dụng trong các bài toán trộn lẫn dung dịch có cùng chất tan, cùng nồng độ hoặc
trộn lẫn các chất khí không tác dụng với nhau.
- Phương pháp này thường được áp dụng cho các bài toán hỗn hợp chứa 2 thành phần
mà yêu cầu của bài toán là xác định tỉ lệ giữa 2 thành phần đó.
2.2.5.2. Công thức
- Đối với nồng độ % về khối lượng :
1 1
m : C

2
C C
−

C
2 2
m : C

1
C C−2
1
2 1
C C
m
m C C
−
⇒ =
−


2
D D
−

D
2 2
V : D

1
D D
−
2
1
2 1
D D
V
V D D
−
⇒ =
−
 Chú ý:
- Chất rắn coi như dung dịch có C = 100%
- Dung môi coi như dung dịch có C = 0%
- Khối lượng riêng của H2O là D = 1 g/ml.
Ví dụ: Hỗn hợp gồm hai khí CO2 và N2 có tỉ khối với H2 là 18. Vậy thành phần %
theo khối lượng của hỗn hợp là:

Câu 1. Dẫn luồng khí
CO
đi qua hỗn hợp gồm
CuO
và
2 3
Fe O
nung nóng, sau một thời
gian thu được chất rắn X và khí Y. Cho Y hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch
2
Ba(OH)

dư, thu được 29,55 gam kết tủa. Chất rắn X phản ứng với dung dịch
3
HNO
dư thu được
V lít khí
NO
(sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là :
A. 2,24 B. 4.48 C. 6,72 D. 3,36
( Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2012)
Hướng dẫn giải :
Ta có :
3 2
BaCO CO
n 0,15(mol) n n 0,15(mol)
↓
= ⇒ = =

Sơ đồ phản ứng :



→
 


→



Dựa vào sơ đồ ta thấy chất khử là
CO
và chất oxi hóa là
3
HNO
.
Quá trình nhường electron :
2 4
C 2e C
0,15 0,3 0,15
+ +
− →

14
Quá trình nhận electron :
5 2
N 3e N
3x x
+ +
+ →

3 3
4
2 3
H NO
Al
3 2 2 2
0,54g
3
3 3
Fe(NO )
Fe O
hh X Cu(NO ) N O H O
CuO
Al(NO )
+
+
+
+
+




→ → + +
 






Al
vào lượng dư dung dịch hỗn hợp
NaOH
và
3
NaNO
thấy
xuất hiện 6,72 lít (đktc) hỗn hợp khí
3
NH
và
2
H
với số mol bằng nhau. Giá trị của m
là :
A. 6,75 B. 7,59 C. 8,10 D. 13,5
Hướng dẫn giải :
Sơ đồ phản ứng :
2
3
1
0
3
5
3
0
3
2
AlO
NaOH

NaOH
(có thể là H
2
O) và
3
NaNO

.
Ta có :
3 2
hh NH H
6,72 0,3
n 0,3(mol) N n 0,15(mol)
22,4 2
= = ⇒ = = =
khí

Al
m
n (mol)
27
=

Quá trình nhường electron :
0 3
Al 3e Al
m m
27 9
+
− →

có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 7 : 3. Lấy m gam X
phản ứng hồn tồn với dung dịch chứa 0,7 mol
3
HNO
. Sau phản ứng còn lại 0,75m
gam chất rắn và có 0,25 mol khí Y gồm
NO
và
2
NO
. Giá trị của m là :
A. 40,5 B. 50,4 C. 50,2 D. 50
Hướng dẫn giải :
Ta có :
Fe Cu
3
m m 0,3m(gam) m 0,7m(gam)
3 7
= = ⇒ =
+

Vì
Fe
phản ứng trước
Cu
và sau phảm ứng còn 0,75m (gam) chất rắn
Cu 0,7mgam
Fe 0,75m 0,7m 0,05mgam
chưa phản ứng
dư

0, 25m 0,25m
56 28
+
− →

Q trình nhận electron :
3 2
NO 4H 3e NO 2H O
4a 3a a
− +
+ + → +

17
3 2 2
NO 2H 1e NO H O
2b b b
− +
+ + → +
Ta có hệ phương trình :
a b 0,25 a 0,1(mol)
4a 2b 0,7 b 0,15(mol)
+ = =
 
⇒
 
+ = =
 

Áp dụng ĐLBT electron ta có :
0,25m

dư.
⇒

Al
và 2 muối trong Y hết.
Khi Z tác dụng với
HCl
thì Fe dư pứ :
2 2
Fe 2HCl FeCl H
0,035 0,035
+ → + ↑

Fe ( Y)
n 0,05 0,035 0,015(mol)
⇒ = − =
pöù vôùi

Quá trình nhường electron ;
0 3
Al 3e Al
0,03 0,09
+
− →

18
0 2
Fe 2e Fe
0,015 0,03
+

S
. Nung A sau một thời gian được
hỗn hợp B gồm
Fe
,
FeS
,
S
. Hòa tan hết B trong
2 4
H SO
đặc nóng thu được V lít khí
2
SO
(đktc). V có giá trị là :
A. 6,72 B. 33,6 C. 20,16 D. 26,88
Hướng dẫn giải :
Ta có :
Fe S
n 0,2(mol) ; n 0,3(mol)= =
.
Sơ đồ phản ứng :
6
2 4
0
2 2 4 3
H S O
Nung
2 2 4 3
0

0 3
Fe 3e Fe
0,2 0,6
+
− →
0 4
S 4e S
0,3 1,2
+
− →
Quá trình nhận electron :
6 4
S 2e S
2x x
+ +
+ →
Áp dụng ĐLBT electron ta có :
2x 0,6 1,2 x 0,9(mol)
= + ⇒ =

2 2
SO SO
n 0,9 0,3 1,2(mol) V 1,2.22,4 26,88( )
⇒ = + = ⇒ = =
lít

→
Đáp án D.
Câu 7. Chia hỗn hợp X gồm
Mg

Zn Zn
+
+
+
+
+
 
 
 
→ +
 
 
 
 

20
Ở phần 2 .
5
3
0 2
0 3 2
H NO
2
0 2
Mg Mg
Al Al NO H O
Zn Zn
+
+
+ +

NO
3x 0,3 x 0,1(mol) V 0,1.22,4 2,24(lít)⇒ = ⇒ = ⇒ = =

→
Đáp án A.
Câu 8. Cho 18,4 gam hỗn hợp X gồm
2
Cu S
,
CuS
,
2
Fe S
và
FeS
tác dụng hết với
3
HNO

(đặc nóng dư) thu được V lít khí chỉ có
2
NO
(ở đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung
dịch Y. Cho toàn bộ Y vào một lượng dư dung dịch
2
BaCl
, thu được 46,6 gam kết tủa,
còn khi cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch
3
NH

Cu
hh X Fe
dd Y Fe BaSO :46,6gam
S
S
+
+
+
+
+









→

 
→ ↓

 

 




4 4
BaSO S BaSO
46,6
n 0, 2(mol) n n 0,2(mol)
233
= = ⇒ = =

( )
3
Fe(OH) Fe
10,7
n 0,1 mol n 0,1(mol)
107
= = ⇒ =

Cu trong X hhX Fe S Cu
m m m m 18,4 0,1.56 0, 2.32 6,4(gam) n 0,1(mol)
⇒ = − − = − − = ⇒ =

Quá trình nhường eletron :
0 2
Cu 2e Cu
0,1 0,2
+
− →

0 3
Fe 3e Fe
0,1 0,3
+

Clo và Oxi, sau phản ứng chỉ thu được hỗn hợp Y gồm các oxit và muối clorua (không
còn khí dư) hòa tan Y bằng một lượng vừa đủ 120 ml dung dịch
HCl
2M, thu được
dung dịch Z. Cho
3
AgNO
dư vào dung dịch Z thu được 56,69 gam kết tủa. Phần trăm
thể tích của Clo trong hỗn hợp X là :
A. 51,72% B. 76,70% C. 53,85% D. 56,36%
( Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2012)
Hướng dẫn giải :
Sơ đồ phản ứng :
{
2
2
3
2 2
1
2
Cl
2
hh X
O
AgNO
HCl2M:120ml
3
2 3
3
3









Ta có :
HCl Mg Fe
n 0,24(mol); n 0,08(mol); n 0,08(mol)
= = =

2
2
2H O H O
0,24 0,12
+ −
+ →

OtrongY
n 0,12(mol)
⇒ =

2
0,12
0,06
2
O
n mol

0,08 x 0,24 3x
+
− →
− −
Qua trình nhận electron :
0 1
2
Cl 2e Cl
y 2y
−
+ →

0 2
2
O 4e O
0,06 0, 24
−
+ →

Áp dụng ĐLBT electron ta có :
0,16 2x 0,24 3x 2y 0,24 x 2y 0,16 (1)
+ + − = + ⇔ + =

Khi dung dịch
3
AgNO
với dd Z thì :
Ag Cl AgCl
0,24 2y 0,24 2y
+ −

Đáp án C.
Câu 10. Đốt 16,2 gam hỗn hợp X gồm
Al
và
Fe
trong khí
2
Cl
thu được hỗn hợp chất
rắn Y. Cho Y vào nước dư, thu được dung dịch Z và 2,4 gam kim loại. Dung dịch Z tác
dụng được với tối đa 0,21 mol
4
KMnO
trong dung dịch
2 4
H SO
(không tạo ra
2
SO
).
Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X là :
A. 72,91% B. 64,00% C. 66,67% D. 37,33%
( Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2012)
Hướng dẫn giải :
Sơ đồ phản ứng :
7
4
0
2 2
2 4

+ −
+


 

 


→
   
→ →
 
 

 







Kim loại dư là
Fe
. Gọi a là số mol của
Al
và b là số mol
Fe
đã phản ứng.