18 cách để giải các bài toán vô cơ

NguyÔn v¨n h¶I _dh y hp 01679345989
TỔNG KẾT 18 CÁCH GIẢI CHO BÀI TOÁN VÔ CƠ KINH ĐIỂN
Giả
i
mộ
t bài
toán

Hóa

họ
c
bằng

nhiều

phương

pháp

khác

nhau
là
mộ
t
trong

những

nộ

i
dung quan
tr
ọng

trong

giảng

dạy

Hóa

họ
c
ở
tr
ường

phổ

thông.

Phương

pháp

Giáo

dụ

c
ở
ta
hiện
nay

còn nhiều

gò

bó

và

hạn

chế
t
ầm

suy

nghĩ,

sáng
t
ạo
c
ủ
a

họ
c
sinh.

Bản

thân
các em
họ
c
sinh

khi

đố
i
mặ
t
vớ
i
mộ
t bài
toán
c
ũng

thường
c
ó
tâm

lý
t
ự
hài
lòng

sau

khi

đ
ã
giả
i
quyế
t
đượ
c
nó

bằng

mộ
t cách
nào

đó,
mà
chư
a

nghĩ

đến
c
huyện
t
ố
i
ưu

hóa
bài
toán,

giả
i
quyế
t
nó

bằng
cách
nhanh

nhấ
t.
Do

đó,

giả
i
quyế
t
mộ
t bài
toán

Hóa

họ
c
bằng

nhiều
cách
khác

nhau
là
mộ
t cách
rấ
t
hay

để

phát
tri

ển
t
ư

duy

và

rèn

luyện
kỹ

năng

họ
c
Hó
a c
ủ
a
mỗ
i
ngườ
i,
giúp
ta
có

khả

năng

nhìn

nhận

vấn

đề

theo

nhiều

hướng

khác

nhau,
phát
tri
ển
t
ư

duy

logic,

sử

dụng

thành

thạo

và

vận

dụng
t
ố
i
đ
a các
kiến

thứ
c
đ
ã
học.

Đố
i
vớ
i

giáo

viên,
suy

nghĩ

về
bài
toán

và

giả
i
quyế
t
nó

bằng

nhiều
cách
còn
là
mộ
t
hướng

đ

i
có

hiệu

quả

để
t
ổng

quát
hóa

hoặ
c
đặ
c
biệ
t
hóa,
li
ên

hệ

vớ
i
những
bài

toán

cùng

dạng,

đ
i
ều

này

góp

phần

hỗ
tr
ợ,

phát
t
r
i
ển
các
bài t
ập

hay

và

mớ
i
cho

họ
c
sinh.
Trên
t
ạp
chí
Hóa

họ
c
v
à
Ứng

dụng

số

ra

tháng

11

năm

2008,
tôi
đ
ã
giớ
i thi
ệu

mộ
t bài t
ập

Hóa
hữu
c
ơ

có
t
hể

giả
i
đượ
c
bằng

14
cách
khác

nhau.

Trong
bài
viế
t
này,
tôi
xin
t
ổng

kế
t
và

hệ

thống

hóa
l
ạ
i
18

cách
giả
i
khác

nhau

cho

mộ
t bài
toán

vô
c
ơ
c
ũng

rấ
t
thú

vị

khác.
"Mộ
t
phoi

bào

Sắ
t
có

khố
i l
ượng

m

để

lâu

ngoài

không

khí

bị

oxi

hóa

thành

hỗn

hợp

A

gồm
Fe,

FeO,
Fe
3
O
4
,
Fe
2
O
3

có

khố
i l
ượng

12g.

Cho

A

tan

hoàn

toàn

trong

HNO
3

sinh

ra

2,24
lít
khí
NO

duy

nhấ
t
(ở

đ
i

ều

kiện
tiêu
chuẩn).
Tìm
giá

trị
c
ủa

m?”
Các
phương

trình

phản

ứng

xảy

ra
t
rong
bài:
-

Khi

cho

F
e tác
dụng

vớ
i
O
2
:
2Fe +
3Fe +
4Fe +
O
2
2O
2
3O
2
→ 2FeO
→ Fe
3
O
4
→
2Fe
2

O
3
-

Khi

cho

hỗn

hợp

A
tác
dụng

vớ
i
HNO
3
:
Fe

+
4HNO
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

)
3
+

NO
+

14H

2
O

3Fe
2
O
3
+

6HNO
3
→
2Fe(

NO
3

)
3
+

3H

2
O
I.

Nhóm

cá
c
phương

pháp

đạ
i
số:
Đây
là
nhóm
các
phương

pháp

giả
i
toán

Hóa

họ
c
dự
a
trên

việ
c
đặ
t
ẩn

và

biểu

diễn
các
quan

hệ
Hóa

họ
c
trong
bài
toán

bằng
các
biểu

thứ
c
đạ
i
số.
Đặ
t
x,

y,

z,
t l
ần
l
ượ
t là
số

mol
c
ủ
a
Fe,

FeO,

Fe
3
O
4
,

Fe
2
O
3
:

Phương

trình

đã

cho

:
Trang 1
NguyÔn v¨n h¶I _dh y hp 01679345989
m
hh

=
56x
+
72y
+
232z
+
160t
=
12 (1)
Trang 2
Bi
ểu

thứ
c c

ần

tìm:
n
e

cho

=
3x
+
y
+ z =
0,3 (2)
m

=

56
(
x

+

y

+

3z

+

2t

)
(3)
Trong
bài t
ập

này,

số

ẩn
c
ần
tì
m
là
4

trong

khi

chỉ

có

2

phương

trình

đ
ã
biế
t,
do

đó,
bài
toán
không

thể

giả
i
bằng

phương

pháp

đạ
i
số

thông

thường

(đặ
t
ẩn

–

giả
i
hệ)

để
tìm
ra
giá tr
ị
c
ủ
a
mỗ
i
ẩn
mà
chỉ

có

thể

bằng
cách
ghép

ẩn

số,

đ
i t
ừ

phương

trình

đ
ã
cho

đến

biểu

thứ
c c
ần

tì
m.

Quá

trình

biến
đổ
i
đó

(đ
i t
ừ

phương

trình

đ
ã
cho

đến

biểu

thứ
c c

ần
tì
m),

có

thể
ti
ến

hành

theo

3

hướng:

biến

đổ
i
ngẫu

hứng,

đồng

nhấ
t

hệ

số

hoặ
c
ghép

ẩn

–

giả
i
hệ.
A.
Bi
ến

đổ
i
ngẫu

hứng:
Có

rấ
t
nhiều

phương

pháp

biến

đổ
i
ngẫu

hứng

trong
tr
ường

hợp

này,

tùy

thuộ
c
vào

sự

thông
minh,

khéo
léo
và

những

nhận
xét
tinh
t
ế
c
ủ
a
mỗ
i
ngườ
i.
Ở

đây,
tôi
chỉ

xin

giớ
i thi
ệu

mộ
t
số
cách
biến

đổ
i
đơn

giản

và

logic

nhấ
t :
Cách 1.1:
Nhận

thấ
y
ẩn
t
chỉ

xuấ
t

hiện

trong

phương
t
rình

(1)

và

biểu

thứ
c
(3),

trong

đó

hệ

số
c
ủa
t
ở
phương

trình

(1)

gấp

80

hệ

số
c
ủa
t
ở

biểu

thứ
c
(3).

Ta

có

cách

biến

đổ
i
dướ
i
đây:
Nhân

phương

trình

(2)

vớ
i
8

rồ
i c
ộng

vớ
i
phương

trình

(1),
ta có:

(

2
)

×

8

+

(
1
)

=

80

(

x

+

y

+

3z

+

2t

)

=

14,

4
Chia

phương

trình

mớ
i
này

cho

80

rồ
i
nhân

vớ
i
56,
ta
dễ

dàng

có

đượ
c
kế
t
quả
c
ần
tì
m
:
m
=
56
(

x
+
y
+
3z

+
2
t

)

=

14, 4
×
56
=
10, 08g
80
Cách 1.2:
Nhận

thấ
y
các

hệ

số
c
ủa

phương

trình

(1)

đều

chia

hế
t
cho

8.

Ta

có

cách

biến

đổ
i
dướ
i
đây:
Chia

phương

trình

(1)

cho

8

rồ
i c
ộng

vớ
i
phương

trình

(2),
ta có:
(

2
)

+

(
1
)

=
10
(

x

+

y

+
3z
+
2
t

)

=
1, 8
8
Chia

phương

trình

mớ
i

này

cho

80

rồ
i
nhân

vớ
i
56,
ta
dễ

dàng

có

đượ
c
kế
t
quả
c
ần
tì
m
:

m
=
56
(

x

+

y

+
3z
+
2
t

)

=

1, 8
×
56
=
10, 08g
10
Cách 1.3:
Nhận

thấ
y
nếu

biến

đổ
i t
ừ

phương

trình

(1)

và

(2)
v
ề

toàn

bộ

biểu
t
hứ
c

(3)
thì
cá
c
hệ

số
c
ủa

x,

y,
z,
t
đều

phả
i
chia

hế
t
cho

56,

ta

có

thêm

cách

biến

đổ
i
sau:
Nhân

phương

trình

(1)

vớ
i
7

(vì
các
hệ

số
c
ủ
a

phương

trình

(1)

đ
ã chia
hế
t
cho

8)

và

nhân phương

trình

(2)

vớ
i
56

rồ
i c
ộng
l

ạ
i, ta c
ó
:
z

7

×

(
1
)

+

56

×

(

2
)

=

560

(

x

+

y

+

3z

+

2t

)

=

100,

8
Chia

phương

trình

mớ
i

này

cho

10,
ta
thu

đượ
c
kế
t
quả
m = 10, 08g
B.

Đồng

nhất

hệ

số:
Cách 1.4:
Gọ
i
A

và

B
là
hệ

số
c
ủ
a các
phương

trình

(1)

và

(2)

s
a
o

cho:
A

×

(
1
)

+

B

×

(

2
)

=
(
3
)
→
A

(
56x

+

72

y

+

232z

+

160
t
)

+

B

(
3x

+

y

+

z

)

=

56(

x

+

y

+

3z

+

2
t
)
Ti
ến

hành

đồng

nhấ
t
hệ

số
c
ủ
a
x,

y,

z,
t
ở

2

vế
c
ủ
a
phương

trình

trên,
ta có:


x

:

56

A

+

3B

=

56


y

:

72

A

+

B

=

56


A

=

0,

7

→




t
:

232

A

+

B

=

168
:160

A

=

112


B

=

5,

6
Và

do

đó,
Cách 1.5:
m

=

0,

7

(
1
)

+

5,

6

(

2
)

=

10,

08g
Nhận

thấ
y
ẩn
t
chỉ

xuấ
t
hiện

trong

phương

trình

(1)

và

biểu

thứ
c
(3),

do

đó

nếu

biến

đổ
i t
ừ

(1)
và

(2)

ra

(3)
thì

hệ

số
c
ủa
t
chỉ

phụ

thuộ
c
vào

(1).
56
×
2
→

Hệ

số
c
ủ
a
(1)
là
A

= =
0, 7
160
Vậy:

0,

7

(
1
)

+

B

(

2
)

=

(
3
)
Đồng

nhấ

t các
hệ

số
c
ủ
a
x,

y,

z,
t
ở

2

vế
c
ủ
a
phương

trình

mớ
i
này,
ta
dễ

dàng
tì
m

ra
B = 5, 6
Do

đó,
m

=

0,

7

(
1
)

+

5,

6

(

2
)

=

10,

08g
C.

Ghép

ẩn

–

giả
i
hệ:
Cách 1.6:
Trong
bài t
ập

này,

phương

pháp

ghép

ẩn

–

giả
i
hệ

đượ
c t
hự
c
hiện

vớ
i
2

biểu

thứ
c
s
a
u
:
n
Fe

=
x
+
y
+
3z
+
2t (4)
n
O

=
y
+
4z
+
3t (5)
Vớ
i
2

biểu

thứ
c
đ
ã
cho

và

dữ

kiện

đề

bài,
ta
có
:


m
hh

=

56

x

+

72

y

+

232

z

+

160t

=

56

(

x

+

y

+

3z

+

2t

)

+

16

(

y

+

4z

+

3t

)

=

12



n
e

cho

=

3x

+

y

+

z

=

3

(

x

+

y

+

3z

)

−

2

(

y

+

4

z

+

3t

)

=

0,

3

3
3

3 2

3

3
3
3
n
Coi

2

biểu
t
hứ
c
(4)

và

(5)
là
2

ẩn
c
ủ
a
mộ
t
hệ

2

phương
trì
nh,

giả
i
hệ
ta c
ó
:


x

+

y

+

3z

+

2
t
=
0,18



y

+

4

z

+

3
t
=
0,12
T
ừ

đó,

có

kế
t
quả
m
=
56
(

x
+
y
+
3z
+
2t
)

=
10, 08g
Các
phương

pháp

đạ
i
số

có

nhượ
c
đ
i
ểm
là
đ

ã
"toán

họ
c
hóa"
bài
toán

Hóa

họ
c
khá

nhiều,
t
uy
nhiên

nền
t
ảng
c
ủ
a
nó

vẫn
là

những

hiểu

biế
t
Hóa

học.

Hơn

nữa,

việ
c
rèn

luyện
các
kỹ

năng

tính

toán
và

biến

đổ
i
biểu

thứ
c
đạ
i
số
c
ũng

góp

mộ
t vài t
rò

không

nhỏ

trong

việ
c
phát
tri
ển

t
ư

duy

sáng
tao
cho
họ
c
sinh.

Đặ
c
biệ
t,
đây
là
phương

pháp

phù

hợp

vớ
i các em
họ
c

sinh

THCS,

vốn

chư
a
có

đủ

những
kiến

thứ
c
sâu

sắ
c
về

Hó
a
họ
c
và

chư

a
đượ
c
hướng

dẫn

nhiều

để

có

thể

vận

dụng
t
ố
t các
phương

pháp
khác

như

Bảo

toàn

electron

hay

Quy

đổ
i.
II.

Nhóm

các

phương

pháp

bảo

toàn:
Cách 2.1:

Phương

pháp

bảo

toàn

khố
i l
ượng
Cho

hỗn

hợp

A
tác
dụng

vớ
i
dung

dịch

HNO
3
,
the
o

định
l

uậ
t
bảo
t
oàn

khố
i l
ượng,
ta có:
m
A

+
m
HN
O
=
m
Fe
(

N
O

)

+
m
N

O

+
m
H

O
(6)
Trong

đó,

số

mo
l các
chấ
t l
ần
l
ượ
t là :
n
Fe

(

NO
3

)
3
m
=
n
Fe

=

56
3m
Fe
(
N
O )
n
HNO
t
ạo

NO
=
0,1

và
n
HNO
t
ạo

F
e
(NO
3
)
3

=
3
=
56
→

n
phản

ứng
=
0,1
+
3m
→
n
=

1
n
phản

ứng

HNO
3
56
H
2
O
2
HNO
3
Tính

khố
i l
ượng
các
chấ
t
và

thay

vào

(6),
ta
đượ
c:
12
+
(0,1

+

3m
)
×
63
=
m
×
242
+
0,1
×
30
+

1
(0,1
+

3m
)
×
18
Giả
i
ra,
ta
đượ
c m = 10,

08g
56 56 2 56
Cách 2.2:

Phương

pháp

bảo

toàn

nguyên
t
ố
+ −
Dự
a
vào

bán

phản

ứng

khử
:
4H
+

N
O
3
+

3
e
→
N
O
+

2H

2
O
Ta
thấy

có
t
hể

giả
i l
ạ
i bài
toán

theo

phương

pháp

bảo

toàn

nguyên
t
ố

và

khố
i l
ượng

đố
i
vớ
i
Oxi
3
) (
2

)

như

sau:
m
O(
t
rong

A
)

+
m
O(trong

HNO

→NO)

=
m
O
(
t
rong

NO

+
m

O

t
rong

H

O
(
12
−
m
)
+ 3 ×16 × 0,1
=
0,1×16 +
3
×
16
×
0,1
2
x y
x

y
x

y
2

Giả
i
phương

trình

trên,
ta
dễ

dàng

có
m

=

10,

08g
Cách 2.3:

Phương

pháp

bảo

toàn

đ
i
ện
tích k
ế
t
hợp
v
ớ
i
phương

pháp

trung

bình
Gọ
i
công

thứ
c
chung
c
ủ
a c
ả

hỗn

hợp

A
là
Fe O
,

phương

trình

ion
c
ủ
a
phản

ứng
là:
( )
+ −
3
+
( )
Fe

O + 4

+

2

y

H
+

NO
3
→ xFe +

NO

↑

+
2

+

y

H

2
O
Bảo

toàn

đ
i
ện
tích
2

vế

phản

ứng,
ta có:
4

+

2

y

−

1

=

3
x
12

→ 3
x

−

2

y

=

3
(7)
Và

theo

phản

ứng
thì
n
Fe O
=

n
NO
=
0,1

mo
l =
→
56
x +
16
y
56
x +
16
y =
120
(8)
Giả
i
hệ

2

phương

trình

(7)

v
à
(8),
ta có:
x

=

1,

8

và
y

=

1,

2

.
Do

đó,

khố
i l
ượng

Fe

ban

đầu

là:
m

=

56

×1,

8

×

0,1

=

10,

08g
Cách 2.4:

Phương

pháp

bảo

toàn

electron
Ở
bài
toán

này,

chấ
t
nhường
e là
F
e
,

chấ
t
thu
e là
O
2

và

N
+5

trong

HNO

3
.
Fe

−

3
e

→

Fe
3
+
O

+

4
e

→

2O
2
−
N

+
5

+

3
e

→

N
+
2
Ta
có

phương

trình:
m
×
3
=

12
−
m
×
4
+

2, 24
×

3
56 32 22, 4
→ m = 10, 08g
Bảo

toàn

vậ
t
chấ
t là
mộ
t
trong

những

nguyên

lý
c
ơ

bản
c
ủ
a
khoa

họ
c t
ự

nhiên,

rấ
t
nhiều

định
luậ
t
bảo

toàn

có

mặ
t
trong
c
ả

Vậ
t
lý,

Sinh

học,

Hóa

họ
c
và

có

ý

nghĩ
a tri
ệ
t
học.

Do

đó,

việ
c tích c
ự
c
sử

dụng

các
phương

pháp

bảo

toàn

sẽ

giúp

cho

họ
c
sinh

hình

thành

đượ
c
mộ
t
nguyên

lý

t
ư

duy

quan
tr
ọng

trong

họ
c t
ập

và

công

việ
c
sau

này.
Trong

số
các cách làm
ở

trên
thì
bảo

toàn

khố
i l
ượng
là
mộ
t
phương

pháp

phù

hợp

vớ
i c
ả

họ
c
sinh

THCS,

nếu

đượ
c
hướng

dẫn
t
ố
t thì các em
hoàn

toàn
t
oàn

có

thể

áp

dụng

được.
III.

Nhóm

các

phương

pháp

trung

bình:
Cách 3.1:

Hóa

trị

trung

bình
k
ế
t
hợp
v
ớ
i
bảo

toàn

electron
Gọ

i
hóa
t
rị
t
rung

bình
c
ủ
a
Fe

trong
c
ả

hỗn

hợp

A
là
n

,

khi

đó,

công

thứ
c c
ủ
a
A
là
Áp

dụng

định

luậ
t
bảo

toàn
el
ectron

cho

phản

ứng
c
ủ

a
A

vớ
i
HNO
3
,
ta
có
:
Fe
2
O
n
F
→

Fe
+
3

+
( )
(
3

−

n

)

e
N

+5
+

3e
→

N

+
2
→
Ta
có

phương

trình:
12

×

2

×

3

−

n
56
×
2
+
16n
=
0,1
×
3 →
n

=

4
3
x

y
n

2
n

3
2

3
→

A

có

C
T
PT

trung

bình
là
Fe
2
O
4
→

n
Fe
=
12
×

2

=

0,18

mo
l
4
→

m
=
10,

08

g
3
56

×

2

+ ×
16
3
Cách 3.2:

Công

thứ
c
phân
t
ử

trung

bình
k
ế
t
hợp
v
ớ
i
bảo

toàn
electr
on
Gọ
i
công

thứ
c

phân
t
ử
t
rung

bình
c
ả

hỗn

hợp

A
là
Fe
O
Áp

dụng

định

luậ
t
bảo

toàn
el

ectron

cho

phản

ứng
c
ủ
a
A

vớ
i
HNO
3
,
ta c
ó
:




2

y

+
xFe

N

+5
x
→
+

3e →
xFe
+
3

+
N

+2
(
2

y

−

3x

)

e
→
Ta

có

phương

trình:
12


×

(
2 y
−
3x
)
= 0,1× 3 →
x
=

3
56 × x + 16 y y
2
→

Công

thứ
c
trung

bình
là
Fe
3
O
2
M
Fe
3
O
2
= 200 → n
Fe
=

12
200
× 3 = 0,18mo
l
→ m
Fe
= 0,18.56 = 10, 08g
*
Thự
c
ra,

các

công

thứ
c
F
e
3
O
2
hay
Fe
2
O
4
3
đều

là

những

công

thứ
c
giả

định,

mang
tín

h

chấ
t
quy

đổ
i.
Trong
cách

làm

3.1,

ta

hoàn

toàn

có

thể

chọn

CTPT

trung

bình
c
ủa

A

dạng
Fe
3
O
n

,

Fe
4
O
n
,

…

hoặ
c
Fe

O

,

Fe

O

,
…

mà

không

ảnh

hưởng

đến
k
ế
t
quả
c
ủa

bài

toán.

Ở

đây,

tôi
chọn

giá

trị
hóa

trị

trung

bình

mà
t
hôi.
IV.

Nhóm

các

phương

pháp

quy

đổ

i:
Cách 4.1:

Quy

đổ
i
CTPT
Fe
2
O
n
để

dễ
lý
giả
i ý
nghĩa
c
ủa

n
là
Có

rấ
t
nhiều
cách

quy

đổ
i
CTPT
các
oxit
c
ủ
a
Fe,

vì

thự
c
ra,

kế
t
quả

quy

đổ
i
nào
c
ũng

chỉ
là
mộ
t
giả

định

và

không

ảnh

hưởng

đến

kế
t
quả
bài
toán.
Do

khi

hỗn

hợp

A

phản

ứng

vớ
i
HNO
3

thì
chỉ

có

Fe

cho

nh
i
ều

electron

nhấ
t
và

F
e
2
O
3

không

cho
elect
ron,

nên
cách
đơn

giản

nhấ
t là
quy

đổ
i
hỗn

hợp

A

thành

Fe

và

Fe
2
O
3

(do
3FeO → Fe.Fe
2
O
3

).
Áp

dụng

định

luậ
t
bảo

toàn

el
ectron

cho

phản

ứng
c
ủ
a
A

vớ
i
HNO
3
,
ta c
ó
:
Fe
0
→ Fe
+
3
+ 3e
N
+
5

+ 3e
→
N
+
2
Do

đó,
n
Fe
=
n
NO
=
0,1

mo
l
và

n
Fe

O
=

12
−
56
×

0,1
160
= 0, 04 mol
T
ừ

đó,

dễ

dàng

có

kế
t
quả
m

=

56

×

(
0,1

+

2

×

0,

04
)

=

10,

08g
*
Chú
ý l
à
v
ớ
i
cách

quy

đổ
i
này,

ta

còn

có

mộ
t
cách

làm

nữa:
Vớ
i
n
Fe
=

n
NO
=

0,1

mo
l
,

ta

suy

ra

phần

khố
i l
ượng

còn
l
ạ
i
là
c
ủa
Fe
2
O
3
,

trong

đó:
n
O

=

3
→
n
Fe
2
m
O
m
Fe
=

12
−
5, 6
=

16
×
3
=

3
m − 5, 6 56 × 2 7
→ m = 10, 08 g
Thự
c t
ế,

đây
l
à

mộ
t
cách
l
àm
ít
giá

trị

và

rườm

rà

so
v
ớ
i
cách

làm
t
rình

bày

ở

trên,

tuy

nhiên,

rấ
t
nhiều

ngườ
i
l
ạ
i
cho

rằng

nó

là
k
ế
t
quả

c
ủa

đường

chéo

dướ
i
đây

:
m
5,6
12
0,7
0,3
Ở

đây,

giá

trị

5,6

không

phả

i
là

mộ
t
giá

trị

trung

bình

nên

đường

chéo

ở

trên

là

áp

đặ
t
và

không

thuộ
c v
ề
phương

pháp

đường

chéo.
Cách 4.2:

Phương

pháp

quy

đổ
i
nguy
ê
n
t
ử
Hỗn

hợp

A

gồm

Fe

và
các
oxit
c
ủ
a
nó

có

thể

quy

đổ
i
thành

mộ
t
hỗn

hợp

chỉ

gồm

nguyên
t
ử

Fe
và

O

có

số

mol
t
ương

ứng
là
x

và

y.

Áp

dụng

định

luậ
t
bảo

toàn
el
ectron

cho

phản

ứng
c
ủ
a
A

vớ
i
HNO
3
,
ta c

ó
:
Fe
0
→

Fe
+
3
+

3e
Do

đó,
ta
có

hệ

phương

trình
:
O
0
N

+5
+

2e
+

3e
→

O
−2
→

N

+2

56
x
+

16
y
=

12

→

3
x
=

2
y
+

0,

3


x
=

0,12



y
=

0,18
→ mFe
=
0,18
×
56
=
10,

08

g
*
Ở

đây,
t
ô
i
dùng

thuậ
t
ngữ

”quy

đổ
i
nguyên
t
ử”
vì
có
l
ẽ

nó

chính

x
á
c
hơn
l
à

”quy

đổ
i
nguyên
t
ố”

như

mộ
t
số
ngườ
i v
ẫn

dùng.
Cách 4.3:

Quy

đổ

i tác
nhân
oxi
hóa
Quá

trình

oxi

hóa

Fe
t
ừ
Fe
0
→

Fe
+
3
có

thể

đượ
c
sơ

đồ

hóa
l
ạ
i
như

sau
:
Fe
0
+O
2
Fe
3+
+O
2
A
+HNO
3
Vì

kế
t
quả

oxi

hóa

Fe

theo

2

con

đường

đều

như

nhau,

do

đó,
ta
có

thể

quy

đổ
i
2

bướ
c
oxi

hóa
trong
bài
toán

thành

mộ
t
quá

trình

oxi

hóa

duy

nhấ
t
bằng

O
2

.
0,3

mo
l
electron
mà
N
+5

nhận
tr
ở

thành

do

O
2

nhận,

và

do

đó

sản

phẩm

phản

ứng
c
uố
i
cùng
là
Fe
2
O
3

có

khố
i l
ượng:
m
=
12
+

0, 3
×
16
=

14, 4
g
→
m
=
2
×

14, 4
×
56
=
10, 08 g
Fe
2
O
3
2 160
Phương

pháp

quy

đổ
i là
phương

pháp

rấ
t
hay

và

phù

hợp

để

giả
i
quyế
t
nhanh

những
bài
toán
loạ
i
này,

tuy

nhiên,

đây

c
ũng
là
mộ
t
phương

pháp

còn

khá

mớ
i
mẻ

thậm
c
h
í
đố
i
vớ
i
mộ
t
số

giáo

viên,
do

đó

việ
c
áp

dụng

cho

đ
a
số

họ
c
sinh

vẫn

còn

nhiều

khó

khăn.

Khi

vận

dụng

phương

pháp

này
c
ần
l
ưu

ý
là
việ
c
vận

dụng

có

thể

rấ
t li
nh

hoạ
t
nhưng

nguyên
t
ắ
c
chung

phả
i
đượ
c
đảm

bảo,

đó
là
sự

bảo
toàn

nguyên

t
ố,

bảo

toàn
el
ectron,

….
c
ủ
a
hỗn

hợp

mớ
i
so

vớ
i
hỗn

hợp

đượ
c
quy

đổ
i.
*
Chú
ý
là

phương

pháp

qu
y
đổ
i
là

mộ
t
g
i
ả

định

h
ì
nh

thứ
c
đượ
c
áp

đặ
t
,

do

đó,

ta

hoàn

toàn

có

thể

thay

đổ
i
các

phương

án

quy

đổ
i
mà

không

ảnh

hưởng

đến
k
ế
t
quả

bài

toán.

Đố
i v
ớ
i

cách

làm

4.1,

ta

có

thể

quy

đổ
i
hỗn

hợp
A

là

hỗn

hợp
c
ủa
(
Fe

,
Fe
3
O
4
),

(
Fe
,
F
eO),

(FeO,
Fe
2
O
3
),

hay

như
v
ớ
i
cách

làm

4.2,

ta
c
ũng

có

thể

quy

đổ
i
hỗn

hợp

A

là

hỗn

hợp
c
ủa

(

Fe
,

O
2

)

,

(O,
Fe
O),

(O,
Fe
3
O
4

)

c
ũng

đượ
c
(lẽ
t
ấ

t
nhiên

là

không

thể

qu
y
đổ
i
thành
(
O,

Fe
2
O
3
)

vì
khi

đó

sẽ

không

còn

chấ
t
cho

electron).

Mặ
c
dù

trong

mộ
t
vài

trường

hợp
k
ế
t
quả
c
ủa

1

trong

2

giá
trị

có

thể

âm,

nhưng

đ
i
ều

đó

là

sự

bù

trừ

c
ần
thi
ế
t
và
k
ế
t
quả

cuố
i c
ùng
c
ủa

bài
t
oán
v
ẫn

đượ
c
đảm

bảo.
V.

Dùng

công

thứ
c
tính

nhanh:
Cách 5.1:
T
ổng

kế
t
mộ
t
số
cách là
m

ở

trên

có

thể

giúp

ta
thu

đượ
c
kế
t
quả
là
mộ
t
công

thứ
c
tính

nhanh

rấ
t
thú

vị
:
m
Fe
(
7m
hh

+

56n
e

)
7

×
12

+

56

×

0,1
= = =
10,

08

g
10 10
Công

thứ
c
tính

trên

hoàn

toàn

phù

hợp

vớ
i các
kế
t
quả

thu

đượ
c t
ừ
cách
1.1,

1.2,1.3,

1.4,

1.5,

2.4,

…
Trong

quá

trình

học,

việ
c
họ
c
thuộ
c
máy

móc
các
công

thứ
c
tính
mà
không

hiểu

rõ

phương

pháp
dẫn

đến

công

thứ
c
đó
là
đ
i
ều

rấ
t
không

nên,
t
uy

nhiên,

nếu

đ
ã
đượ
c
hướng

dẫn
c
ụ

thể,
t
ỷ

mỉ
thì
việ
c
nhớ

mộ
t
công

thứ
c
tính

quan
tr
ọng,

áp

dụng

đượ
c
cho

nhiều
bài t
ập,

nhiều

đề

thi,
c
ũng
là
mộ
t l
ự
a
chọn

“khôn

ngoan”
c
ủ
a thí
sinh.
VI.

Một

số

cách

làm

khác:
Cách 6.1:

Phương

pháp

số

họ
c
Giả

sử
l
ượng

Fe

phản

ứng

vớ
i
O
2

chỉ
t
ạo

ra

Fe
2
O
3
T
ừ

số

mol

O
2

phản

ứng
ta
tính

đượ
c
số

mol

F
e:
4Fe

+

3O
2
→

2Fe
2
O

3
n
Fe
=

4

×

12

−

m
3 32
Số

mo
l
F
e
còn
l
ạ
i tác
dụng

vớ
i
HNO

3

thì
nFe
=
nNO.
Ta
có

phương

trình:
m
=

4
×

12
−
m
+
0,1
→
m = 10, 08 g
56 3 32
Cách 6.2:

Phương

pháp

số

họ
c k
ế
t
hợp
v
ớ
i
bảo

toàn
e
Giả

sử
t
ấ
t c
ả
l
ượng

Fe
tác
dụng

hế
t
chỉ
t
ạo

ra

F
e
2
O
3
m
Khố
i l
ượng

hỗn

hợp

A

đạ
t
mứ
c t
ố
i

đ
a
phả
i là:
×160 =
10m


10m
56 × 2 7

1
Số

mo
l
O
2

còn
thi
ếu
là:
n
O

=


7

−
12


×

32
2
 
Vì

số

mol
e
do
l
ượng

O
2

còn
thi
ếu

phả
i
bằng

số

mol
e
do

N
5+

tr
ong

HNO
3

thu

để

giảm

xuống
N
+2

trong

NO

nên

ta
có

phương

trình:



10m
−
12


×
1
×
4
=
0,1
×
3

7

32
 
Giả
i
ra,

ta
đượ
c:
m
=
10,08g
*
Cách

này

khá

giống
v
ớ
i c
ách

quy

đổ
i t
á
c
nhân

oxi

hóa

4.3
T
ổng kế
t




chung:

Giả
i
mộ
t bài
toán

bằng

mộ
t vài cách là
đ
i
ều

hế
t
sứ
c
bình

t
hường

trong

Hóa

học,

nhưng

vớ
i
18
cách thì
quả
là
đặ
c
biệ
t,
có
l
ẽ

vì

thế
mà bài t
oán

này

đ
ã t
ừng

nhiều
l
ần

đượ
c l
ự
a
chọn

v
à
o
các
đề
thi
Đạ
i
họ
c
trong

khoảng

20

năm
tr
ở
l
ạ
i
đây.

Mặ
c
dù

vậy,

18
cách
giả
i
đượ
c
giớ
i
th
i
ệu

ở

đây

chỉ
là
những
cách làm ti
êu

biểu

nhấ
t
đượ
c l
ự
a
chọn,

phân

loạ
i
và

sắp

xếp

cho

hợp

lý,

logi
c
và

dễ

hiểu.

Nếu
c
ố

ý
tri
ển

khai
t
h
ì
số
cách là
m

hoàn

toàn

có

thể

còn

nhiều

hơn

thế

(như

đ
ã
chú

thích

ở

phần
các
phương
pháp

trung

bình

và

quy

đổi).
Trong

số
các cách làm
ở

trên,
ta
thấy

có

sự

phù

hợp

khá

rõ

giữ
a
nhiều
cách
khác

nhau

và

có

thể
l
ự
a
chọn

ra

mộ
t
số

phương

pháp

giả

i
nhanh

nhấ
t là:
sử

dụng

công

thứ
c
tính

nhanh,
các
phương

pháp
quy

đổ
i,
phương

pháp

bảo

toàn
el
ectron,

….

Việ
c l
ự
a
chọn

sử

dụng

phương

pháp

nào
là
hoàn

toàn
phụ

thuộ
c
vào

năng
l
ự
c t
ư

duy
c
ủ
a t
ừng

ngườ
i, c
ũng

như

phù

hợp

vớ
i
trình

độ

hiểu

biế
t
và
l
ứ
a
tuổ
i
c
ủ
a
họ
c
sinh.
Hy

vọng
bài
viế
t
này

đ
ã
phần

nào

cung

c
ấp

đượ
c
mộ
t cái
nhìn
t
ương

đố
i
đầy

đủ,

toàn

diện

và
hợp

lý

cho

dạng

toán

này.
Chúc
các
bạn

và
các em
dạy
t
ố
t
và

họ
c t
ố
t!
Mộ
t
số bài
t



ập
t
ư ơ

ng
t
ự:
1,

Cho

m(g)

hỗn

hợp

gồm

A

gồm

1,08

Al

và

hỗn

hợp

F

e
O,

Fe
2
O
3
,

F
e
3
O
4
,

Fe.
Ti
ến

hành

nhiệ
t
nhôm

đượ
c
hỗn

hợp

B.

Nghiền

nhỏ

sau

đó
chia
B
làm
3

phần

bằng

nhau
−
Phần

1

cho

vào

HNO
3

đặ
c
nóng,

dư

đượ
c
dung

dịch

C

và

0,448lít

khí

NO

(đktc)
−
Phần

2

cho
tác
dụng

vớ
i l
ượng

dư

NaOH

thu

đượ
c
0,224
lít
H
2

(đktc)
−
Phần

3

cho

khí

CO

vào

thu

đượ
c
1,472g

chấ
t
rắn

D

.
Tính

m.?
2,

Hòa
ta
n

hoàn

toàn

mộ
t
oxit

Fe
x
O
y

bằng

dung

dịch

H
2
SO
4

đặc,

nóng
t
hu

đượ
c

2,24
lít
SO
2
(đktc),

phần

dung

dịch

cô
c
ạn

đượ
c
120

gam

muố
i
khan.

Xác

định

công

thứ
c c
ủ
a
oxit.
3,

Nung

x

mol

F
e
trong

không

khí

mộ
t
thờ
i
gian

thu

đượ
c
16,08

gam

hỗn

hợp

H

gồm

4

chấ
t
rắn,
đó
là
Fe

và

3

oxit
c

ủ
a
nó.

Hòa
ta
n

hế
t l
ượng

hỗn

hợp

H

trên

bằng

dung

dị
c
h

HNO
3

loãng,
t
hu

đượ
c
672

m
l
khí

NO

duy

nhấ
t
(đktc).

Trị

số
c
ủ
a
x
là?
4,

44,08

gam

mộ
t
oxit

sắ
t
Fe
x
O
y

đượ
c
hòa
ta
n

hế
t
bằng

dung

dịch

HNO
3

loãng,

thu

đượ
c
dung
dịch

A.

Cho

dung

dịch

NaOH

dư

vào

dung

dịch

A,

thu

đượ
c
kế
t t
ủa.

Đ
em
nung
l
ượng

kế
t t
ủ
a
này

ở
nhiệ
t
độ

cao

cho

đến

khố
i l
ượng

không

đổ
i, t
hu

đượ
c
mộ
t
oxit

kim

loạ
i.
Dùng

H
2

để

khử

hế
t l
ượng
oxit

này
thì
thu

đượ
c
31,92

gam

chấ
t
rắn
là
mộ
t
kim

loạ
i. Tì
m

công

thứ
c
oxit?
5,

Để

m

g
a
m

bộ
t
kim

loạ
i
sắ
t
ngoài

không

khí

mộ
t

thờ
i
gian,

thu

đượ
c
2,792

gam

hỗn

hợp

A
gồm

sắ
t
kim

loạ
i
và

ba

oxit

c
ủ
a
nó.

Hòa
tan ta
n

hế
t
hỗn

hợp

A

bằng

dung

dịch

HNO
3

loãng,

thu

đượ
c
mộ
t
muố
i
sắ
t
(III)

duy

nhât

và

có
t
ạo

380,8

m
l
khí

NO

duy

nhấ
t
thoát

ra

(đktc).

Trị

số
c
ủ
a
m
là?
6,

Hỗn

hợp

A

gồm

Fe

và

ba

oxit
c
ủ
a
nó.

Hòa
ta
n
hêt
m

gam

hỗn

hợp

A

bang

dung

dị
c
h

HNO
3
loãng,

có

672

m
l
NO
t
hoát

ra

(đktc)

và

dung

dịch

D.

Đ
em
cô
c

ạn

dung

dịch

D,

thu

đượ
c
50,82

gam
mộ
t
muố
i
khan.

Trị

số
c
ủ
a
m
là?
7,

Mộ
t l
ượng

bộ
t
kim

loạ
i
sắ
t
không

bảo

quản
t
ố
t
đ
ã
bị

oxi

hóa
t
ạo

các
oxit.

Hỗn

hợp

A

gồm

bộ
t
sắ
t
đ
ã
bị

oxi

hóa

gồm

Fe,

FeO,

Fe

3
O
4

và

Fe
2
O
3
.

Để
tái t
ạo

sắ
t,
ngườ
i ta
dùng

hidro

để

khử

ở

nhiệ
t
độ
cao.

Để

khử
hêt
15,84

gam

hỗn

hợp

A

nhằm
t
ạo

kim

loạ
i
sắ
t thì c
ần

dùng

0,22

mol

H
2
.

Nếu

cho

15,84
gam

hỗn

hợp

A

hòa
tan
hế
t t
rong

dung

dịch

H
2
SO
4

đậm

đặc,

nóng,
thì
sẽ

thu

đượ
c
bao

nhiêu
t
hể
tích
khí

SO

2

ở

đ
i
ều

kiện
ti
êu

chuẩn
?
8,

Hoà
ta
n

m(g)

hỗn

hợp

gồm

Fe

và
các
oxit
c
ủ
a
Fe

trong

HNO
3

dư

thu

đượ
c
4,48l

NO
2

và
145,2

g

muố

i
khan

.

Tính
m?
9,

Ðể

m

gam

phoi

bào

sắ
t
(A)

ngoài

không

khí,

sau

mộ
t
thờ
i
gian

biến

thành

hỗn

hợp

rắn
(B)

có

khố
i l
ượng

13,6

gam.

Cho

B
tác
dụng

hoàn

toàn

vớ
i
dung

dịch
axit
sunphuric

đặ
c
nóng

thấy
giả
i
phóng

ra

3,36
lít
khí

duy

nhấ
t
SO
2

(dktc).

Tính

khố
i l
ượng

m
c
ủ
a
A
?
10,

Cho

20

gam

hỗn

hợp

Fe,

FeO,

Fe
2
O
3
,

Fe
3
O
4

hòa
tan
vừ
a
hế
t
trong

700

m

l
HCl

1M,

thu

đượ
c
3,36
lít
H
2

(đktc)

và

dung

dịch

D.

Cho

D
tác
dụng

vớ
i
NaOH

dư,
l
ọ
c
kế
t t
ủ
a t
ạo

thành

và

nung

trong
không

khí

đến

khố
i l
ượng

không

đổ
i
thu

đượ
c
m

g
a
m
c
hấ
t
rắn.

Giá
tr
ị
c
ủ
a
m
là?