Tài liệu Những sai lầm trong phương pháp quy đổi trong hóa học pptx

L
UYỆN THI ĐẠI HỌC NĂM 2009 & 2010
UYỆN THI ĐẠI HỌC NĂM 2009 & 2010
CHUYÊN ĐỀ: NHỮNG SAI LẦM GẶP PHẢI TRONG GIẢI TOÁN
CHUYÊN ĐỀ: NHỮNG SAI LẦM GẶP PHẢI TRONG GIẢI TOÁN
VÀ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI
VÀ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI
Trong đời sống hằng ngày chúng ta thường xuyên dùng phép quy đổi để tiện cho việc thanh toán như quy giá trị của hàng hóa ra tiền để trả
tiền chứ không như đổi hàng hóa ở thời trung cổ, đối với những tài sản giá trị lớn như nhà, đất, … thì quy ra giá trị vàng hoặc đôla để thanh toán.
Trong hóa học ở nhiều trường hợp phản ứng có những trường hợp có những quá trình phản ứng diễn ra rất phức tạp như trong phản ứng oxi hóa -
khử chẳng hạn có nhiều phản ứng mà tất cả các chất trong cùng một hợp chất, hỗn hợp đều đóng vai trò là chất oxi hóa hoặc khử.
Ví dụ: Hỗn hợp chứa FeO, Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3
hoặc hỗn hợp chứa Fe, FeS và FeS
2
, …
Cho nên đối với những bài tập tính toán dạng này mà chúng ta dùng quá trình trao đổi electron thì sẽ rất là phức tạp, hay là trong những phản ứng
cháy của polime, hoặc những phản ứng trong dung dịch … Nếu giải theo cách thông thường thì rất mất nhiều thời gian, thậm chí còn không giải đ-
ược.
Vì thế nảy sinh ra vấn đề là phải “quy đổi” để làm đơn giản hơn, thuận lợi hơn. Phương pháp quy đổi là một phương pháp biến đổi toán
học nhằm đưa bài toàn ban đầu là một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản, qua đó làm cho các phép tính trở nên dễ dàng, thuận tiện.
Vậy với phương pháp quy đổi thì việc giải toán trở nên tương đối là đơn giản. Nhưng nếu chúng ta không biết cách áp dụng và hiểu rõ về
bản chất của các phản ứng hóa học xảy ra trong dung dịch thì việc áp dụng phương pháp này sẽ không tránh khỏi những sai xót.
Chúng ta cùng nhau xét ví dụ sau
Ví dụ: Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp X gồm: Fe; FeO; Fe

2
O
3
và Fe
3
O
4
trong HCl dư, sau phản ứng thấy tạo ra 12,7 gam FeCl
2
. Hỏi số gam
FeCl
3
thu được là bao nhiêu?
Hướng dẫn:
Trước tiên tôi xin đưa ra theo hướng giải của phương pháp quy đổi:
Phương pháp quy đổi như thế nào?
Với bài toán này thì chúng ta biết rằng hỗn hợp X gồm: Fe; FeO; Fe
2
O
3
và Fe
3
O
4
có thể có nhiều hướng quy đổi: (Fe và Fe
2
O
3
); (Fe và
FeO); (Fe và Fe

3
O
4
); (FeO và Fe
3
O
4
); (FeO và Fe
2
O
3
); (Fe
3
O
4
và Fe
2
O
3
) hoặc thậm chí là chỉ một chất Fe
x
O
y
.
Nhưng không phải là cách giải trong các phương pháp quy đổi trên là giống nhau mà nó cần phải chú ý dựa vào bản chất của phản ứng.
Trong các phương pháp quy đổi ở trên thì việc hiểu sai bản chất của phản ứng sẽ dẫn tới kết quả khác nhau.
bản chất của phản ứng sẽ dẫn tới kết quả khác nhau.
1) Cách quy đổi 01: Quy đổi hỗn hợp X về: FeO và Fe
3
O

4
Ta có:
{
{
{
{
{
2
3 4 2 3
2
2
x
x
y
y y
FeO FeCl
Fe O FeCl FeCl

→



→ +



Gọi x và y lần lượt là số mol của FeO và Fe
3
O
4

=> ta có: 72x + 232y = 11,2 gam (*)
Mặt khác ta có:
2
= 0,1 mol (2*)
FeCl
n x y
= +
Từ (*) và (2*) =>
3
0,075
2.0,025.(56 35,5.3) 8,125
0,025
gam
FeCl
x mol
m
y mol
=

→ = + =

=

2) Cách quy đổi 02 : Quy đổi hỗn hợp X về : FeO và Fe
2
O
3
Ta có
{
{

{
{
2
2 3 3
2
2
x
x
y y
FeO FeCl
Fe O FeCl

→



→



Gọi x và y lần lượt là số mol của FeO và Fe
2
O
3
=> ta có 72x + 160y = 11,2 gam (*)
Mặt khác
2
= 0,1 mol (2*)
FeCl
n x

=
Từ (*) và (2*) => y = 0,025 mol =>
3
2.0,025.(56 35,5.3) 8,125 gam
FeCl
m
= + =
3) Cách quy đổi 03: Quy đổi hỗn hợp X về: Fe
3
O
4
và Fe
2
O
3
Ta có
{
{
{
{
{
3 4 2 3
2
2 3 3
2
2
2
xx x
y y
Fe O FeCl FeCl

Fe O FeCl

→ +



→



Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 09798.17.8.85 (gặp Thầy Quỳnh)
Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: – Website: hoahoc.org)
 TRÊN ĐƯỜNG THÀNH CÔNG KHÔNG CÓ BƯỚC CHÂN CỦA KẺ LƯỜI BIẾNG
L
UYỆN THI ĐẠI HỌC NĂM 2009 & 2010
UYỆN THI ĐẠI HỌC NĂM 2009 & 2010
CHUYÊN ĐỀ: NHỮNG SAI LẦM GẶP PHẢI TRONG GIẢI TOÁN
CHUYÊN ĐỀ: NHỮNG SAI LẦM GẶP PHẢI TRONG GIẢI TOÁN
VÀ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI
VÀ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI
Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe
3
O
4
và Fe
2
O
3
=> ta có 232x + 160y = 11,2 gam (*)
Mặt khác

2
= 0,1 mol (2*)
FeCl
n x
=

Từ (*) và (2*) => y = -0,075 mol =>
3
2 2 = 0,1.2 + 2.(-0,075) = 0,05mol
FeCl
n x y
= +
=>
3
8,125 gam
FeCl
m
=
4) Cách quy đổi 04 : Quy đổi về Fe
x
O
y
Fe
x
O
y
=> (3x-2y)FeCl
2
+ (2y-2x)FeCl
3

Ta có
2
0,1 mol
FeCl
n
=
=>
6 7
0,1 0,1 6
(56 16 ) 11,2
3 2 3 2 7
x y
Fe O
x
n mol x y Fe O
x y x y y
= → + = => = →
− −
Vậy : Fe
6
O
7
+ 14HCl => 4FeCl
2
+ 2FeCl
3
+ 7H
2
O
Ta có

2
0,1 mol
FeCl
n
=
=>
2
0,05mol
FeCl
n
=
=>
3
8,125 gam
FeCl
m
=
5) Cách quy đổi 05: Quy đổi hỗn hợp X về: Fe và Fe
2
O
3
{
{
{
{
2
2 3 3
2
2
x

x
y y
Fe FeCl
Fe O FeCl

→



→



Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe và Fe
2
O
3
=> ta có 56x + 160y = 11,2 gam
Ta có
2
0,1 mol
FeCl
n x
= =
=> y = 0,035 mol => =>
3
2.0,035.162,5 11,375 8,125 gam gam
FeCl
m
= = ≠

6) Cách quy đổi 06 : Quy đổi hỗn hợp X về : Fe và Fe
3
O
4
{
{
{
{
{
2
3 4 2 3
2
2
x
x
y
y y
Fe FeCl
Fe O FeCl FeCl

→



→ +



Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe và Fe
3

O
4
=> 56x + 232y = 11,2 gam (*)
Mặt khác
2
0,1 mol (2*)
FeCl
n x y
= + =
Từ (*) và (2*) =>
3
3
7
44
2. .(56 35,5.3) 10,341 8,125
7
220
220
gam
FeCl
x mol
m
y mol

=


→ = + = ≠



=


Tại sao ở hai phương án quy đổi về : Fe và Fe
2
O
3
và Fe và Fe
3
O
4
lại có kết quả sai như vậy ?
Liệu chúng ta có sai lầm nào trong quá trình giải với hai cách quy đổi này hay không?
Ta chú ý về vị trí của các cặp oxi hóa – khử trong dãy điện hóa của các kim loại:
2 3
2
2
2

Fe H Fe
Fe H
Fe
+ + +
+
Ta căn cứ vào ý nghĩa của dãy điện hóa (hóa học 12), cặp chất nào càng ở xa nhau thì khả năng xảy ra phản ứng sẽ mạnh.
Vậy thì khi đó giữa hai phản ứng :
2
2
2Fe H Fe H
+ + ↑

+ → +
và
3 2
2 3Fe Fe Fe
+ +
+ →
thì phản ứng nào sẽ xảy ra đầu tiên?
Phản ứng:
3 2
2 3Fe Fe Fe
+ +
+ →
sẽ xảy ra đầu tiên và sau khi hết Fe
3+
thì mới có phản ứng Fe + 2H
+
=> Fe
2+
+ H
2
Nhận xét;
+ Khi cho hỗn hợp: Fe; FeO; Fe
2
O
3
và Fe
3
O
4
thì khi có khí H

2
thoát ra thì dung dịch thu được chỉ gồm có Fe
2+
.
+ Thứ tự phản ứng: Oxit sắt + axit; Sắt (III) + Sắt; Sắt + axit (chỉ xét với dung dịch axit HCl và H
2
SO
4
loãng)
Khi đó bài toán trên với hai trường hợp quy đổi trên ta sẽ tính toán như sau:
5”) Cách quy đổi 05: 6”) Cách quy đổi 06 :
Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 09798.17.8.85 (gặp Thầy Quỳnh)
Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: – Website: hoahoc.org)
 TRÊN ĐƯỜNG THÀNH CÔNG KHÔNG CÓ BƯỚC CHÂN CỦA KẺ LƯỜI BIẾNG
L
UYỆN THI ĐẠI HỌC NĂM 2009 & 2010
UYỆN THI ĐẠI HỌC NĂM 2009 & 2010
CHUYÊN ĐỀ: NHỮNG SAI LẦM GẶP PHẢI TRONG GIẢI TOÁN
CHUYÊN ĐỀ: NHỮNG SAI LẦM GẶP PHẢI TRONG GIẢI TOÁN
VÀ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI
VÀ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI
Quy đổi hỗn hợp X về: Fe và Fe
2
O
3
{
{ {
{
{
3 3 2

2 3
2 2 0,1
2 2 3
HCl
y y x
y
Fe O Fe Fe Fe Fe
+ + +
→ + →
Do có sự hình thành Fe
3+
nên Fe phản ứng hết Fe
3+
dư
Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe và Fe
2
O
3
=> ta có 56x + 160y = 11,2 gam
Ta có
2
0,1 mol
FeCl
n
=
=> x =
3
0,1
mol
=> y =

120
7
mol
=>
3
0,1
2 .162,5 8,125
120 3
7
-2 gam
FeCl
m
 
= =
 ÷
 
Quy đổi hỗn hợp X về : Fe và Fe
3
O
4
{
{
{
{
{
{
3 2
3 4 2 3
2 3
2

2 2 3
y x x
y
y y
Fe O FeCl FeCl Fe Fe Fe
+ +
→ + + →
Do có sự hình thành Fe
3+
nên Fe phản ứng hết Fe
3+
dư
Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe và Fe
3
O
4
=> ta có 56x + 232y = 11,2 gam (*)
Ta có
2
0,1 mol
FeCl
n
=
=> 3x + y = 0,1 mol (2*)
Từ (*) và (2*) =>
0,01875
0,04375
x mol
y mol
=



=

( )
3
2 2 .162,5 8,125 gam
FeCl
m y x
→ = − =
Ngoài ra chúng ta còn có thể quy đổi về hỗn hợp chỉ chứa Fe và O.
Gọi a và b lần lượt là số mol của Fe và O => 56x + 16y = 11,2 (*)
Khi đó để thu được FeCl
2
và FeCl
3
thì:
{
{
{
{
{
{
{
{
2
0,1 0,1 0,1
2
3
2

0,1 3( 0,1) 0,1
2
2
3
(1)
(3)
(2)
b b
a a a
Fe e Fe
O e O
Fe e Fe
+
−
+
− − −
− →
+ →
− →
Ta có
2
0,1 mol
FeCl
n
=
=>
( ) ( )
/(1) /(1)
/(1) /(2)
0,2 0,1 0,1 3 0,1 vµ n n

Fe Fe
e Fe Fe e
n mol mol a mol n a mol
= = → = − → = −
Theo định luật bảo toàn electron ta có : 0,2 + 3.(a – 0,1) = 2b <=> 3a – 2b = 0,1 (2*)
Từ (*) và (2*) = ta có a = 0,15 mol và b = 0,175 mol
=>
3
0,15 0,1= 0,05mol
FeCl
n
= −
=>
3
8,125 gam
FeCl
m
=
&
Riêng với trường hợp quy đổi thành Fe và FeO thì việc cho hai chất này tác dụng với HCl không thể tạo ra FeCl
3
. Vì khi đó thì bài toán sai hoàn
toàn về bản chất hóa học.
Nhưng theo các bạn thì liệu rằng có thể làm được bài này hay không?
Chúng ta có thể đưa ra lựa chọn chất có khả năng biến thành Fe
3+
được không? Nếu chúng ta xác định được chất có khả năng tạo ra Fe
3+
thì bài toán
có thể giải được?

Các bạn hãy cùng suy nghĩ ?
Ví dụ: Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp X gồm: Fe; FeO; Fe
2
O
3
và Fe
3
O
4
trong HCl dư, sau phản ứng thấy tạo ra 12,7 gam FeCl
2
. Hỏi số gam
FeCl
3
thu được là bao nhiêu?
Với cách quy đổi hỗn hợp X về Fe và FeO [???]
Ngoài ra với bài toán này chúng ta có thể áp dụng phương pháp và cách làm sau:
Sơ đồ hóa bài toán:
2
3
2
3 4
2 3 3 FeCl
cã m 12,7
FeCl cã m ?
+
=




→
 
=



FeCl
HCl
FeCl gam
Fe O
Fe
FeO Fe O

2
0,1
FeCl
n mol
=
Ta thấy:
2
2 th× khèi lîng t¨ng thªm 2.35,5-16=55gamO Cl
− −
→
Đặt số mol của FeCl
3
là a mol. => tổng số mol ion
lµ: 0,1.2 + 3.a (mol)Cl
−
2
hèi lîng t¨ng thªm 55 gam

2mol Cl
khèi lîng t¨ng thªm 12,7+a.162,5-11,2gam
0,2 3 Cl
K
O
amol
− −
−
→
+
2.(12,7 162,5 11,2) 55.(0,2 3 )a a
→ + − = +
=> a = 0,05mol =>
3
8,125
FeCl
m gam
=
Phương pháp làm này chỉ được áp dụng khi lượng chất trong hỗn hợp chỉ phản ứng với lượng axit đã cho mà không có bất kì phản ứng nào khác. Và
khi có những phản ứng khác xảy ra giữa các chất trong hỗn hợp với axit thì cách làm trên sẽ sai hoàn toàn.
Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 09798.17.8.85 (gặp Thầy Quỳnh)
Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: – Website: hoahoc.org)
 TRÊN ĐƯỜNG THÀNH CÔNG KHÔNG CÓ BƯỚC CHÂN CỦA KẺ LƯỜI BIẾNG
L
UYỆN THI ĐẠI HỌC NĂM 2009 & 2010
UYỆN THI ĐẠI HỌC NĂM 2009 & 2010
CHUYÊN ĐỀ: NHỮNG SAI LẦM GẶP PHẢI TRONG GIẢI TOÁN
CHUYÊN ĐỀ: NHỮNG SAI LẦM GẶP PHẢI TRONG GIẢI TOÁN
VÀ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI
VÀ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI

Và để chứng minh cho điều này và nhằm nhấn mạnh hiệu quả của phương quy đổi chúng ta sẽ xét ví dụ sau:
Ví dụ 1: Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe
3
O
4
và Fe
2
O
3
hòa tan vừa đủ trong 560 ml dung dịch HCl 1M, thu được 0,224 lít H
2
(ở đktc) và
dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa và đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m
gam chất rắn. Xác định giá trị m.
Ví dụ 2: Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe
3
O
4
và Fe
2
O
3
hòa tan trong lượng dư dung dịch HCl 1M, thu được 0,224 lít H
2
(ở đktc) và dung
dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa và đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu đư ợc m gam
chất rắn. Xác định giá trị m
Nhận xét:
Vậy là cùng với dạng toán là cho hỗn hợp sắt và các oxit tác dụng với dung dịch HCl dư thì ta cũng sẽ có một bài toán khác. Nhưng có thể
nói đây là bài toán sẽ có tác dụng nhấn mạnh được việc hiểu rõ bản chất của các phản ứng hóa học xảy ra khi đề bài cho sự hình thành khí H

2
.
Và đây cũng là điểm mấu chốt khiến cho không ít người sai lầm trong phương pháp giải.
Với bài toán này tôi mong rằng các em học sinh cũng như các bạn đồng nghiệp cần phải chú ý tìm hiểu kỹ về bản chất phản ứng hóa học
của một bài toán rồi hãy đưa ra phương pháp giải cho phù hợp.
Tránh tình trạng hiểu sai bản chất về phản ứng, để rồi dẫn tới đưa ra kết quả sai.
Khi học xong dãy điện hóa của kim loại thì ta có được vị trí của các cặp oxi hóa – khử, ta sẽ có vị trí cặp oxi hóa khử của sắt:
2 3
2
2
2Fe H Fe
Fe H
Fe
+ + +
+
Như nhận xét đã nói ở trên:
+ Khi cho hỗn hợp: Fe; FeO; Fe
2
O
3
và Fe
3
O
4
thì khi có khí H
2
thoát ra thì dung dịch thu được chỉ gồm có Fe
2+
.
+ Thứ tự phản ứng: Oxit sắt + axit; Sắt (III) + Sắt; Sắt + axit (chỉ xét với dung dịch axit HCl và H

2
SO
4
loãng)
Vậy thì khi đó giữa hai phản ứng :
2
2
2Fe H Fe H
+ + ↑
+ → +
và
3 2
2 3Fe Fe Fe
+ +
+ →

Thì phản ứng:
3 2
2 3Fe Fe Fe
+ +
+ →
sẽ xảy ra đầu tiên và sau khi hết Fe
3+
thì mới có phản ứng Fe + 2H
+
=> Fe
2+
+ H
2
Nếu chúng ta không lắm rõ được điều này thì việc giải toán và áp dụng các phương pháp giải sẽ sai lầm.

Trước tiên tôi xin đưa ra cách làm của bài toán theo hướng của phương pháp quy đổi
a) Hướng quy đổi 01 :
Ta quy đổi hỗn hợp X về : Fe và Fe
2
O
3
với số mol lần lượt là a và b mol => 56a + 160b = 20 gam (*)
Ta có các phương trình phản ứng :
Fe
2
O
3
+ 6HCl => 2FeCl
3
+ 3H
2
O
b mol 2b mol
Sau đó, do vị trí của cặp oxi hóa – khử :
2 3
2
2
2Fe H Fe
Fe H
Fe
+ + +
+
Nên sẽ có phản ứng : 2FeCl
3
+ Fe => 3FeCl

2
2b mol a mol
Do có sự hình thành khí H
2
thì FeCl
3
sẽ phản ứng hết (a > b) sau đó có tiếp phản ứng của: Fe + 2HCl => FeCl
2
+ H
2
mol
a - b mol a - b mol
Theo đề bài ta có: a – b = 0,01 mol (2*)
Từ (*) và (2*) => a = 0,1 mol và b = 0,09 mol
Vậy tổng số mol của nguyên tử Fe là: a + 2b = 0,28 mol =>
2 3
22,4 gam
Fe O
m =
b) Hướng quy đổi 02:
Ta quy đổi hỗn hợp về Fe và O với số mol lần lợt là a và b mol => 56a + 16b = 20 gam (*)
Trong phản ứng của hỗn hợp X với dung dịch HCl thì sau cùng chỉ thu được Fe
2+
nên ta có:
Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 09798.17.8.85 (gặp Thầy Quỳnh)
Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: – Website: hoahoc.org)
 TRÊN ĐƯỜNG THÀNH CÔNG KHÔNG CÓ BƯỚC CHÂN CỦA KẺ LƯỜI BIẾNG
L
UYN THI I HC NM 2009 & 2010
UYN THI I HC NM 2009 & 2010

CHUYấN : NHNG SAI LM GP PHI TRONG GII TON
CHUYấN : NHNG SAI LM GP PHI TRONG GII TON
V HIU QU CA PHNG PHP QUY I
V HIU QU CA PHNG PHP QUY I
{
{
{
{
{
{
2
2
2
2
2
0,02
0,01
2
2
2 2 0,02
2 2
(2*)
o
b b
a a
O e O
Fe e Fe
a b
H e H

+
+
+

= +
+
T (*) v (2*) => a = 0,28 mol v b = 0,27 mol =>
2 3
22,4 gam
Fe O
m =
c) Hng quy i 03:
Quy i v hn hp Fe v FeO vi s mol ln lt l a v b mol => 56a + 72b = 20 gam (*)
{
{ {
{
2
2
2 0,02
0,01
2 2 2 2 0,02 (2*)
a a
Fe e Fe H e H a
+ +
+ =
T (*) v (2*) => a = 0,01 mol v b = 0,27 mol.
Vy tng s mol ca Fe l: a + b = 0,28 mol => KQ
ú l ba kt qu cú c khi tin hnh theo phng phỏp quy i phõn t v quy i nguyờn t.
Qua ú chỳng ta cú th thy c hiu qu ca phng phỏp quy i cựng vi vic hiu rừ bn cht phn ng húa hc xy ra khi ỏp dng
vo vic gii toỏn.

Cũn vi cỏc hng v cỏch quy i khỏc nh: (FeO, Fe
2
O
3
), thỡ nú s khin cho bi toỏn l phi thc t do khụng cú kh nng to ra khớ
H
2
.
Vy vic hiu bn cht húa hc xy ra trong mt bi toỏn l rt quan trng, nú s quyt nh xem chỳng ta gii bi toỏn ú ỳng hay sai.
Cũn nu ta xột bi toỏn theo phng phỏp tng gim khi lng thỡ nh th no?
Ta cú s húa bi toỏn:
0
2
3 4
2 3
d
kk
dung dich D Kết tủa m gam rắn
HCl
NaOH t
Fe
H
FeO
Fe O
Fe O
+
+

Ta cú Fe + 2HCl => FeCl
2
+ H
2
H HCl
n mol n mol
= =
2
pứ
0,01 0,02 số mol HCl phản ứng với oxit là: 0,54mol
Vy khi ú
O Cl


2 thay bằng
2
vy khi ú s mol ca O trong oxit l: 0,27 mol
=> m
Fe
= 20 0,27.16 = 15,68 gam
=> n
Fe
= 0,28 mol => Vy khi lng ca Fe
2

O
3
l: 0,14.160 = 22,4 gam
24 gam

Qua õy ta nhn thy rng cú hai kt qu khỏc nhau? Vy cỏch no l cỏch sai? V sai im no?
Ta phõn tớch chi tit bi toỏn theo tng phng trỡnh:
Khi cho hn hp X gm: Fe, FeO, Fe
3
O
4
v Fe
2
O
3
vo dung dch axit HCl thỡ s cú cỏc phn ng sau:
Fe
2
O
3
+ 6HCl => 2FeCl
3
+ 3H
2
O Fe
3
O
4
+ 8HCl => 2FeCl
3

+ FeCl
2
+ 4H
2
O FeO + 2HCl => FeCl
2
+ H
2
O
Sau ú, do v trớ ca cp oxi húa kh :
2 3
2
2
2Fe H Fe
Fe H
Fe
+ + +
+
Vy khi ú s cú phn ng gia : 2FeCl
3
+ Fe => 3FeCl
2
sau ú mi cú phn ng Fe + 2HCl => FeCl
2
+ H
2
Khi ta b qua phn ng gia FeCl
3
vi Fe thỡ khi ú ta s cú c 2 O
2-

s b thay th bi 2Cl
-
.
M quờn i lng Fe ó tham gia phn ng vi mui FeCl
3
khi ú kt qu ca bi toỏn s sai lch i mt lng do thiu lng Fe tham gia phn
ng ny.
V bi toỏn ny ó c khỏ nhiu tỏc gi gii v cho rng cỏch trờn l ỳng. H cho rng:
Trong vớ d ny do sau phn ng st khụng thay i s oxi húa hon ton thnh s oxi húa cao nht m nú li bao gm st cú s oxi húa l
(+2) v (+3). Nờn chỳng ta s khụng th no kt hp c phng phỏp bo ton electron vi phng phỏp quy i gii.
Vy ra cn chỳ ý rng : Khụng phi bt c bi toỏn no liờn quan ti cỏc oxit st cng cú th gii bng phng phỏp quy i kt hp vi ph-
ng phỏp bo ton electron.
tỡm hiu v ng kớ hc, hóy gi in ti s 09798.17.8.85 (gp Thy Qunh)
Biờn son v ging dy: Thy Ngụ Xuõn Qunh (E_mail: Website: hoahoc.org)
TRấN NG THNH CễNG KHễNG Cể BC CHN CA K LI BING
L
UYN THI I HC NM 2009 & 2010
UYN THI I HC NM 2009 & 2010
CHUYấN : NHNG SAI LM GP PHI TRONG GII TON
CHUYấN : NHNG SAI LM GP PHI TRONG GII TON
V HIU QU CA PHNG PHP QUY I
V HIU QU CA PHNG PHP QUY I
Chỳng ta ch cú th ỏp dng phng phỏp quy i c khi m st thay i nờn trng thỏi 1 s oxi húa.
Vi bi toỏn ny chỳng ta cng vn s dựng phng phỏp quy i nhng kt hp vi phng phỏp bo ton khi lng, bo ton nguyờn t v
bo ton in tớch
Nh vy l h ó sai lm v cha hiu rừ bn cht ca cỏc quỏ trỡnh phn ng xy ra trong dung dch.
&
Vy khi ú d kin : va trong 560 ml dung dch HCl 1M ny khụng cn dựng ti trong vic gii toỏn khi ỏp dng phng phỏp quy i v
bo ton electron. Nú ch c ỏp dng khi s dng phng phỏp bo ton khi lng, bo ton nguyờn t v bo ton in tớch.
Vi bi ny chỳng ta s ỏp dng phng phỏp bo ton khi lng, bo ton nguyờn t v bo ton in tớch gii khi m chỳng ta tỡm c

lng Fe hoc lng FeCl
3
tham gia phn ng vi nhau.
Phng phỏp gii khi ỏp dng phng phỏp trờn
Ta cú s húa bi toỏn:
0
2
3 4
2 3
d
kk
dung dich D Kết tủa m gam rắn
HCl
NaOH t
Fe
H
FeO
Fe O
Fe O
+
+

Ta cú Fe + 2HCl => FeCl
2
+ H
2
H HCl
n mol n mol
= =
2
pứ
0,01 0,02 số mol HCl phản ứng với oxit là: 0,54mol
Mt khỏc ta cú phn ng: 2FeCl
3
+ Fe => 3FeCl
2
Gi a l s mol ca Fe tham gia phn ng => s mol ca FeCl
3
l 2a mol
Trong phn ng gia hn hp X vi axit thỡ 2H
+
+ O
2-
=> H
2
O
Vy khi ú s mol ca O trong oxit l: 0,27 mol => m
Fe
= 20 0,27.16 = 15,68 gam
Theo nh lut bo ton nguyờn t Fe ta cú: 0,01.56 + 56a + 2a.56 = 15,68
=> a = 0,09 mol
Vy t s mol ca Fe s l: 0,01 + 0,09.3 = 0,28 mol

Vy khi lng ca Fe
2
O
3
l 24,0 gam.
V cng t bi toỏn trờn, chỳng ta cú th bin i thnh nhiu bi toỏn khỏc tng ng:
Bi 1: Cho 20 gam hn hp X gm Fe, FeO, Fe
3
O
4
v Fe
2
O
3
hũa tan va trong 600ml dung dch HCl aM, thu c V lớt H
2
( ktc) v dung dch
D. Cho dung dch D tỏc dng vi dung dch NaOH d, lc kt ta v em nung ngoi khụng khớ n khi lng khụng i thu c 24 gam cht
rn. Xỏc nh giỏ tr V v a .
Hng dn:
Ta cú
2 3
0,15 0,3 0,2
Fe O Fe O
n mol n mol n mol
= = =
Ta quy i hn hp X v hn hp ch cha Fe v O. khi ú ta cú cỏc quỏ trỡnh cho v nhn electron.
{
{
{

{
{
{
2
2
0,2 2.0,2
0,3 2.0,3
2
2
2
2
2.0,3 2.0,2 2
2 2
x=0,1 mol =>V=2,24 lit
o
x
x
O e O
Fe e Fe
x
H e H

+
+
+

= +
+
Vy khi ú ta s d dng tớnh c s mol axit phn ng
2H

+
+ O
2-
=> H
2
O v 2H
+
=> H
2
l cỏc phng trỡnh cú s tham gia ca H
+
/HCl
Vy tng s mol ca HCl l: 0,1.2 + 0,2.2 = 0,6 mol =>
1
HCl
M
C M
=
Bi 2: Cho 20 gam hn hp X gm Fe, FeO, Fe
3
O
4
v Fe
2
O
3
hũa tan va trong V ml dung dch HCl 1M, thu c 2,24 lớt H
2
( ktc) v dung
dch D. Cho dung dch D tỏc dng vi dung dch NaOH d, lc kt ta v em nung ngoi khụng khớ n khi lng khụng i thu c m gam

cht rn. Xỏc nh giỏ tr V v m.
ỏp s: V = 600 ml
tỡm hiu v ng kớ hc, hóy gi in ti s 09798.17.8.85 (gp Thy Qunh)
Biờn son v ging dy: Thy Ngụ Xuõn Qunh (E_mail: Website: hoahoc.org)
TRấN NG THNH CễNG KHễNG Cể BC CHN CA K LI BING
L
UYỆN THI ĐẠI HỌC NĂM 2009 & 2010
UYỆN THI ĐẠI HỌC NĂM 2009 & 2010
CHUYÊN ĐỀ: NHỮNG SAI LẦM GẶP PHẢI TRONG GIẢI TOÁN
CHUYÊN ĐỀ: NHỮNG SAI LẦM GẶP PHẢI TRONG GIẢI TOÁN
VÀ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI
VÀ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI
Bài 3: Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe
3
O
4
và Fe
2
O
3
hòa tan vừa đủ trong V ml dung dịch H
2
SO
4
1M, thu được 2,24 lít H
2
(ở đktc) và dung
dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa và đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam
chất rắn. Xác định giá trị V và m.
Đáp số: V = 300 ml và m = 24 gam

Bài 4: Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe
3
O
4
và Fe
2
O
3
hòa tan trong 300 ml dung dịch H
2
SO
4
1M, thu được 2,24 lít H
2
(ở đktc) và dung dịch
D. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch Ba(OH)
2
dư, lọc kết tủa và đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất
rắn. Xác định giá trị m.
Đáp số: 93,9 gam
Bài 6: Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe
3
O
4
và Fe
2
O
3
hòa tan trong 200 ml hỗn hợp Y gồm: H
2

SO
4
1M và HCl 0,1M, thu được 2,24 lít H
2
(ở
đktc) và dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch Ba(OH)
2
dư, lọc kết tủa và đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu
được m gam chất rắn. Xác định giá trị m.
Đáp số: 70,6 gam
Bài 7:
Bài toán gốc: (Trích trong ví dụ 01 – Trang 38 – Sách 16 phương pháp và kĩ thuật giải nhanh – Tác giả: Phạm Ngọc Bằng (chủ biên)
Hòa tan hỗn hợp X gồm 0,2 mol Fe và 0,1 mol Fe
2
O
3
vào dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu được dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với
dung dịch NaOH dư thu được kết tủa . Lọc kết tủa, rửa sạch và đem nung nóng trong không khí đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn Y.
Giá trị m là
A. 16,0 gam B. 30.4 gam C. 32,0 gam D. 48,0 gam
Trên cơ sở đó ta có thể phát triển thành một số dạng bài tập khác tương tự có độ phức tạp hơn như:
Bài 7”: Hòa tan hỗn hợp X gồm 0,2 mol Fe và 0,1 mol Fe
2
O
3
vào dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu được dung dịch D và V lít khí (ở điều kiện
tiêu chuẩn). Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa . Lọc kết tủa, rửa sạch và đem nung nóng trong không khí đến khối
lượng không đổi được m gam chất rắn Y. Giá trị m và V là
A. 16,0 gam và 2,24 lít C. 32,0 gam và 4,48 lít
B. 32,0 gam và 2,24 lít D. 48,0 gam và 4,48 lít

Ngoài ra các bạn có thể phát triển thêm thành nhiều dạng bài toán khác dựa trên cơ sở của bài toán gốc.
Bài viết này được tôi viết trong thời gian ngắn, ngay sau khi phát hiện những sai lầm của các em học sinh và của một số bạn đồng nghiệp. Nên sẽ
không tránh khỏi những thiếu xót.
Rất mong ghi nhận được những ý kiến đóng góp về bài viết này.
Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 09798.17.8.85 (gặp Thầy Quỳnh)
Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: – Website: hoahoc.org)
 TRÊN ĐƯỜNG THÀNH CÔNG KHÔNG CÓ BƯỚC CHÂN CỦA KẺ LƯỜI BIẾNG