SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA

TRƯỜNG THPT HÀM RỒNG

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
MÔN HÓA HỌC

"KHAI THÁC CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU ĐỂ
GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC
PHẦN SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT"

Người viết: Nguyễn Thanh Hải
Tổ: Hoá – Sinh – Công nghệ

Tháng 5/2011


2


MỤC LỤC
Trang
A. Đặt vấn đề

3

B. Nội dung

4

I. Kiến thức cơ bản về sắt và hợp chất của sắt

kỹ năng về hoá học. Thông qua giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích
cực, trí thông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập.
Việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải bài tập lại càng có ý nghĩa
quan trọng hơn. Mỗi bài tập có thể có nhiều phương pháp giải khác nhau. Nếu
biết lựa chọn phương pháp hợp lý, sẽ giúp học sinh nắm vững hơn bản chất của
các hiện tượng hoá học.
Qua quá trình giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều năm và việc tham
khảo nhiều tài liệu, tôi đã tích luỹ được một số phương pháp để giải bài tập hoá
học, đặc biệt là phần bài tập có liên quan đến sắt và các hợp chất của sắt. Việc
vận dụng các phương pháp khác nhau để giải bài tập hoá học đã tỏ ra có nhiều
ưu điểm, đặc biệt là khi các kỳ thi ngày nay đã chuyển đổi sang phương pháp
TNKQ. Trong trường hợp này, học sinh tiết kiệm được rất nhiều thời gian tính
toán để có kết quả. Một số tác giả khác cũng đã đề cập đến nhiều phương pháp
giải bài tập khác nhau trong một số tài liệu tham khảo. Tuy nhiên, ở đó cũng mới
chỉ dừng lại ở việc giải một số bài tập đơn lẻ mà chưa có tính khái quát.
Chính vì vậy, tôi viết đề tài này nhằm mở rộng, khái quát việc vận dụng các
phương pháp khác nhau trong việc giải một số bài tập hoá học phần sắt và các
hợp chất. Thông qua đó tôi muốn giới thiệu với các thầy cô giáo và học sinh
nhiều cách nhìn khác nhau trong phương pháp giải bài tập rất có hiệu quả. Vận
dụng được các phương pháp này sẽ giúp cho quá trình giảng dạy và học tập môn
hoá học được thuận lợi hơn rất nhiều, nhanh chóng có kết quả để trả lời câu hỏi
TNKQ trong đề thi.
Đề tài được viết dựa trên cơ sở giải một số bài tập điển hình bằng nhiều
phương pháp khác nhau. Tổ chức giảng dạy ở một lớp, đánh giá việc học sinh
vận dụng các phương pháp này sau khi đã được học tập. So sánh kết quả làm bài
với học sinh của một lớp khác không được giới thiệu các phương pháp. Trên cơ
sở kết quả thu được, đánh giá được ưu điểm và khái quát thành các phương
pháp chung cho một số dạng bài tập phần này.

4

/ Fe2 +

= +0,77 V

b. Hợp chất sắt (III):
- Chỉ thể hiện tính oxi hóa.
- Tùy theo chất khử tác dụng với hợp chất sắt (III) mà ion Fe 3+ có thể bị
khử thành ion Fe2+ hoặc bị khử thành đơn chất:
Fe3+ + 1e → Fe2+
Fe3+ + 3e → Fe
Ngoài ra, các oxit và hidroxit của sắt đều là những chất rắn, không tan
trong nước. Riêng các hidroxit sắt còn kém bền đối với nhiệt, dễ phân tích thành
oxit và nước.

5


II. CÁC VÍ DỤ

Ví dụ 1:
Hòa tan hoàn toàn 4,64 gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 bằng dung
dịch H2SO4 đặc nóng, dư thì thu được dung dịch B và 224 ml SO2 (đktc).
Tính khối lượng muối trong B.
(Đề thi TS ĐH năm 2009 – Khối A)
Hướng dẫn:
- Ta biết axit H2SO4 đặc là chất oxi hóa rất mạnh.
- Dựa vào tính chất của hợp chất sắt (II) và (III) ta nhận thấy ở bài tập này:
+ Các ion sắt trong A đã bị oxi hóa hết thành ion Fe3+.
+ Dung dịch B chỉ có muối Fe2(SO4)3 mà không có muối FeSO4.
- Sơ đồ phản ứng:

4,8
x 3y
= 0,03 (mol)
+
+z =
2 2
160

* Phương pháp 2: Bảo toàn nguyên tố
- Gọi số mol Fe2(SO4)3 là x (mol).
- Nhận thấy:
6


Số mol H2SO4 = Số mol H2O

(bảo toàn H)

= 3×Số mol Fe2(SO4)3 + Số mol SO2 (bảo toàn S)
= 3x + 0,01 (mol)
- Theo ĐLBTKL:
4,64 + (3x + 0,01)×98 = 400x + 0,01×64 + (3x + 0,01)×98 (gam)
→ x = 0,03 (mol)
Vậy: Khối lượng muối trong B là:
mB = 0,03×400 = 12 (gam)
* Phương pháp 3: Qui đổi tương đương
- Coi hỗn hợp A gồm Fe và O tương ứng có số mol là x và y (mol).
- Các quá trình oxi hóa xảy ra:
Fe0 → 3e + Fe3+
O0 + 2e → O2S +6 + 2e → S+4

a. Tính x và y biết x : y = 2,5 : 6.
b. Tính tỉ khối của B so với không khí.
(Đề thi TS ĐH Ngoại thương - Năm 2000)
Hướng dẫn:
- Nếu axit H2SO4 loãng thì x : y = 1 (trái giả thiết).
Fe + H 2SO4 → FeSO4 + H2
- Nếu axit H2SO4 đặc:
2 Fe + 6 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3 SO2 + 6 H2O
Theo phương trình dễ thấy Fe phải dư và khử Fe2(SO4)3 thành FeSO4 để
thỏa mãn điều kiện x : y = 2,5 : 6.
Fe + Fe2(SO4)3 → 3 FeSO4
* Phương pháp 1: Tính theo phương trình
- Vì Fe dư nên H2SO4 đã phản ứng hết.
- Theo phương trình:
2 Fe + 6 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3 SO2 + 6 H2O
y
3

y

y
6

(mol)

Fe + Fe2(SO4)3 → 3 FeSO4
(x -

y
)

- Theo phương trình:
2 Fe + 6 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3 SO2 + 6 H2O
y

y
2

(mol)

- Trong dung dịch B, số mol ion SO42- còn lại để tạo thành muối là:
8


y–

y
y
=
(mol)
2
2

- Khi đó, lượng muối trong B được tính bằng biểu thức:
56x + 96×

y
= 42,8 (gam)
2

x : y = 2,5 : 6

* Phương pháp 1: Tính theo phương trình
- Các phương trình phản ứng xảy ra:
9


Fe + 4 HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O
0,02

0,005

(mol)

Fe + 2 Fe(NO3)3 → 3 Fe(NO3)2
(0,022+0,005)

0,0405

(mol)

Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu
0,0045

0,0045

(mol)

- Số mol HNO3 đã còn dư trong E:
0,3×0,4 – 4×0,025 = 0,02 (mol)
- Vì Fe dư nên dung dịch Y chỉ có Fe(NO3)2:
Số mol Fe(NO3)2 = 0,0405 + 0,0045 = 0,045 (mol) ↔ 8,1 gam

- Các phương trình phản ứng xảy ra:
Fe + 6 HNO3 → Fe(NO3)3 + 3 NO2 + 3 H2O
10


Fe + 4 HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O
- Gọi x, y là số mol Fe tham gia vào mỗi phản ứng:
x+y=

1,68
= 0,03 (mol)
56

3x + y =

1,12
= 0,05 (mol)
22,4

- Giải hệ phương trình được: x = 0,01 (mol) và y = 0,02 (mol).
- Theo phương trình ta tính được:
Số mol HNO3 = 6x + 4y = 0,14 (mol)
- Vậy, nồng độ dung dịch HNO3 đã dùng là:
[HNO3] =

0,14
= 5,6 (M)
0,025

* Phương pháp 2: Bảo toàn electron

thì thu được m gam chất rắn Z. Giá trị của m là
A. 8 gam.

B. 12 gam.

C. 16 gam.

D. 24 gam.

(Đề thi TS CĐ năm 2010 – Khối A)
Hướng dẫn:
- Do HCl chỉ là axit mạnh, không có tính oxi hóa mạnh nên không làm thay
đổi số oxi hóa của Fe trong X.
- Khi nung kết tủa trong không khí, O2 của không khí sẽ oxi hóa hết các ion
sắt thành Fe3+.
* Phương pháp 1: Ghép ẩn
- Các phương trình phản ứng:
FeO + 2 H + → Fe2+ + H2O
Fe3O4 + 8 H+ → Fe2+ + 2 Fe3+ + 4 H2O
Fe2O3 + 6 H+ → 2 Fe3+ + 3 H2O
Fe2+ + 2 OH- → Fe(OH)2
Fe3+ + 3 OH- → Fe(OH)3
4 Fe(OH)2 + O2 → 2 Fe2O3 + 4 H2O
2 Fe(OH) 3 → Fe2O3 + 3 H2O
- Gọi x, y, z là số mol FeO, Fe3O4 và Fe2O3 trong X:
72x + 232y + 160z = 7,68
8×

2x + 8y + 6z = 0,26×1
56x + 168y + 112z = 5,6

Số mol Fe2O3 =

1
1
Số mol Fe = ×0,1 = 0,05 (mol)
2
2

Ví dụ 5:
Hòa tan hết m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 có số mol bằng nhau
trong dung dịch HNO3 thì thu được 2,688 lít NO (đktc). Giá trị của m là
A. 70,82 gam.

B. 83,52 gam.

C. 62,64 gam.

D. 41,76 gam.

(Đề thi TS ĐH năm 2010 – Khối A)
* Phương pháp 1: Tính theo phương trình
- Các phương trình phản ứng:
3 FeO + 10 HNO3 → 3 Fe(NO3)3 + NO + 5 H2O
3 Fe3O4 + 28 HNO3 → 9 Fe(NO3)3 + NO + 14 H2O
Fe2O3 + 6 HNO3 → 2 Fe(NO3)3 + 3 H2O
- Gọi x là số mol mỗi oxit trong hỗn hợp.
- Theo phương trình:
Số mol NO =

2,688

phương khác nhau: tính theo phương trình, ghép ẩn, bảo toàn electron, bảo toàn
nguyên tố, …. Việc vận dụng mỗi phương pháp cho mỗi bài toán mang lại hiệu
quả khác nhau rất khác nhau, đòi hỏi thầy cô giáo và học sinh phải vận dụng rất
linh hoạt trong quá trình giảng dạy và học tập.
Trên cơ sở những ví dụ đã giới thiệu ở trên, chúng ta có thể liên hệ, xây
dựng được nhiều bài toán tương tự phục vụ cho giảng dạy và học tập.
III. THỰC NGHIỆM

Với nội dung các phương pháp như đã được trình bày ở trên, tôi đã áp dụng
giảng dạy ở các lớp khối 12 và thu được kết quả rất tốt.
Đối tượng áp dụng là học sinh các lớp 12C1; 12C5 và lớp 12C8 trường
THPT Hàm Rồng năm học 2010 - 2011. Học sinh lớp 12C1; 12C8 được khai
thác nhiều phương pháp khác nhau để giải các bài tập, còn học sinh lớp 12C5 thì
chưa được giới thiệu.
Đề bài kiểm tra TNKQ thực nghiệm:
Câu 1: Thổi khí CO dư đi qua m gam Fe2O3 nung nóng thì thu được 6,72
gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan X trong HNO3 đặc, nóng, dư thì thu được 0,16
mol NO2 (duy nhất ). Giá trị của m là
A. 7,5 gam.

B. 8,0 gam.

C. 8,5 gam.

D. 9,0 gam.

Câu 2: Cho V lít khí CO (đktc) qua ống sứ đựng 10 gam Fe2O3 nung nóng
thu được hỗn hợp X. Cho X tan trong dung dịch HNO3 dư thì thu được 0,05 mol
NO. Giá trị của V và khối lượng hỗn hợp X là
A. 1,68 lít và 8,8 gam.


Câu 5: Hòa tan hoàn toàn 14,8 gam hỗn hợp kim loại Fe và Cu vào lượng
dư dung dịch hỗn hợp HNO3 và H2SO4 đặc, nóng. Sau phản ứng thu được 10,08
lít khí NO2 và 2,24 lít SO2 (đktc). Khối lượng Fe trong hỗn hợp là
A. 5,6 gam.

B. 8,4 gam.

C. 18 gam.

D. 18,2 gam.

Câu 6: Hòa tan vừa đủ 23,2 gam Fe3O4 trong dung dịch HNO3 rồi cô cạn
dung dịch và nhiệt phân muối đến khối lượng không đổi thì thu được chất rắn có
khối lượng
A. 23,2 gam.

B. 24 gam.

C. 21,6 gam.

D. 72,6 gam.

Câu 7: Cho 11 gam hỗn hợp Fe, Al tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng
thì thu được 0,3 mol khí NO. Thành phần %Al trong hỗn hợp theo khối lượng là
A. 49,1%.

B. 50,9%.

C. 36,2%.

A. 10,06 gam.

B. 10,07 gam.

C. 10,08 gam.

D. 10,09 gam.

Câu 11: Thổi một luồng khí CO dư qua hỗn hợp Fe2O3 và CuO nung nóng
đến phản ứng hoàn toàn thì thu được 3,04 gam chất rắn. Khí thoát ra được hấp
thụ vào nước vôi trong dư thấy có 5 gam kết tủa. Khối lượng hỗn hợp oxit ban
đầu là
A. 3,48 gam.

B. 3,84 gam.

C. 3,82 gam.

D. 3,28 gam.

Câu 12: Cùng một lượng kim loại R được hoà tan hết bằng dung dịch HCl
và bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng thì khối lượng SO2 thoát ra gấp 48 lần khối
lượng H2. Mặt khác khối lượng muối clorua bằng 63,5% khối lượng muối sunfat
thu được. R là
A. Magie.

B. Sắt.

C. Nhôm.



C. Fe(NO3)2.

D. Fe(NO3)2, Fe(NO3)3.

Câu 16: Hòa tan hoàn toàn 10 gam hỗn hợp muối khan gồm FeSO4 và
Fe2(SO4)3 thì thu được dung dịch A. Cho A phản ứng vừa đủ với 1,58 gam
KMnO4 trong môi trường H2SO4. Thành phần %FeSO4 trong hỗn hợp theo khối
lượng là
A. 76%.

B. 50%.

C. 60%.

D. 55%.

Câu 17: Cho hỗn hợp gồm 0,3 mol Fe; 0,15 mol Fe2O3 và 0,1 mol Fe3O4 tác
dụng hết với dung dịch H2SO4 loãng thì thu được dung dịch A. Cho dung dịch A
tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa, nung trong không khí đến khối
lượng không đổi thì thu được m gam chất rắn C. Giá trị của m là
A. 70 gam.

B. 72 gam.

C. 65 gam.

D. 75 gam.

Câu 18: Cho 11,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 vào dung dịch HNO3

D. CrO.

Câu 21: Hoà tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu
bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư. Sau phản ứng thu được 0,504 lít SO2
(đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat. Thành phần %Cu theo
khối lượng trong X là
A. 39,34%.

B. 65,57%.

C. 26,23%.

D. 13,11%.
16


Câu 22: Cho 0,1 mol FeO tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thì thu được
dung dịch X. Cho từ từ luồng khí Cl2 đi qua X đến phản ứng hoàn toàn thì thu
được dung dịch chứa a gam muối. Giá trị của a là
A. 18,5 gam.

B. 20 gam.

C. 18,75 gam.

D. 16,5 gam.

Câu 23: Cho 1,35 gam hỗ hợp X gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung
dịch HNO3 thì thu được 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2. Khối lượng muối thu
được là

gian thu được 5,2 gam hỗn hợp X gồm 4 chất rắn. Hòa tan hết hỗn hợp X bằng
HNO3 đặc, nóng thì thu được 0,785 mol khí NO2. Giá trị a là
A. 11,48 gam.

B. 24,04 gam.

C. 17,46 gam.

D. 8,34 gam.

Câu 27: Hòa tan hoàn toàn 20,88 gam một oxit sắt bằng dung dịch H2SO4
đặc, nóng thì thu được dung dịch X và 3,248 lít SO2 (đktc). Cô cạn dung dịch X,
thu được m gam muối sunfat khan. Giá trị của m là
A. 52,2 gam.

B. 48,4 gam.

C. 54,0 gam.

D. 58,0 gam.

Câu 28: Cho CO đi qua ống sứ chứa m gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời
gian thu đuợc 5,2 gam hỗn hợp X gồm Fe và 3 oxit kim loại. Hòa tan X bằng
dung dịch HNO3 đặc, nóng thì thu được 0,05 mol khí NO2. Giá trị của m là
A. 5,6 gam.

B. 4,7 gam.

C. 4,76 gam.



Từ 5 → 6,5

Từ 6,5 → 8

Trên 8

Lớp 12C1

47

2,1%

12,8%

21,3%

63,8%

Lớp 12C8

50

12%

20%

28%

48%

- Trong quá trình tự học, học sinh tự tìm tòi, tự phát hiện được nhiều
phương pháp khác nhau trong giải bài tập hoá học
- Niềm hứng thú, say mê trong học tập của học sinh càng được phát huy
khi biết sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để giải bài tập.
- Học sinh nhanh chóng có được kết quả để trả lời câu hỏi TNKQ, giảm
được tối đa thời gian làm bài.
Do năng lực và thời gian có hạn, đề tài có thể chưa bao quát hết được các
phương pháp khác nhau. Các ví dụ được đưa ra trong đề tài có thể chưa thực sự
điển hình nhưng vì lợi ích thiết thực của phương pháp trong công tác giảng dạy
và học tập nên tôi mạnh dạn viết, giới thiệu với các thầy cô và học sinh.
Rất mong sự đóng góp ý kiến bổ sung cho cho đề tài để thực sự góp phần
giúp các thầy cô giáo trong công tác giảng dạy, các em học sinh trong học tập
ngày càng tốt hơn.
Xin chân thành cảm ơn.
Thanh Hóa, ngày 12 tháng 5 năm 2011
Người viết

Nguyễn Thanh Hải

19