bài tập nhiêu cách giải nhằm phát triển tư duy cho học sinh môn hóa học

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

2
Fe
3
O
4

4Fe

+ 3O
2
2Fe
2
O
3
t s mol cỏc cht trong 12 gam B { FeO: x ; Fe
3
O
4
: y ; Fe
2
O
3
: z ; Fe
d
: t }
56t + 72x + 232y + 160z = 12 7t + 9x + 29y + 20z =1,5 (I)
B + HNO
3
: Xy ra cỏc phn ng
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
Fe
2
O
3
+ 6HNO
3
→ 2Fe(NO
3
)
3
+ 3H
2
O
Số mol:
1,0
4,22
24,2
y
3
1
x
3
1
tn

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
−

=

Quá trình nhường e Quá trình nhận e
Fe – 3e
→
Fe
3+
O + 2e
→
O
2-


56
m

56
m
.3
0,0625.(12 – m) 0,125.(12 – m)
4H
+
+
−
3
NO
+ 3e
→
NO

+ 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:

OHNO)NO(FeHNOB
233)−p(3
mmmmm
+
+
=
+

⇒ 12 +
OH)NO(FeHNO
233)−p(3
n.181,0.30n.242n.63
+
+
=

Trong đó:
56
m
nn
Fe)NO(Fe
33
==
;
1,0
56
m
.3nn.3n
NO)NO(FeHNO
33)−p(3

+=+=

)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).

Cách 4:
Coi Fe
3
O
4

⇔
FeO.Fe
2
O
3
⇒ B gồm {Fe ; FeO ; Fe
2
O
3
}
Đặt số mol các chất trong 12 gam B { Fe
dư
: x ; FeO: y ; Fe
2
O
3
: z }
⇒ 56x + 72y + 160z = 12 ⇒ 7x + 9y + 20z =1,5 (III)
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
↑
+ 5H
2
O
3Fe
3
O
4
+ 28HNO
3

→
9Fe(NO
3
)
3
+ NO
↑
+14H
2
O
Fe
2
O
3
+ 6HNO
3

→
2Fe(NO
3
)
3
+ 3H
2
O
Số mol:
1,0y
3
1
xn

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

+ 3e
→
NO

+ 2H
2
O
3.0,1 0,1
x3E
=
−

y23,0E
+
=
+

Bảo toàn số mol e ta có:
+−
=
EE
⇒ 3x = 2y + 0,3 (VIII)
Từ (VII), (VIII) ⇒ x = 0,18 ; y = 0,12
Trong m gam Fe có:
18,0xn
Fe
=
=
⇒ m = 56.0,18 = 10,08 (gam).
Cách 6:

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

OFe
+(12n-2m)HNO
3

→
3nFe(NO
3
)
3
+ (3n-2m)NO
↑
+ (6n – m)H
2
O
Số mol:
1,0y).m2n3.(
3
1
xn
NO
=−+=
⇒ 3x + (3n – 2m)y = 0,3 (VI)
Từ (V), (VI) ⇒ 10x + 10ny = 1,8 ⇒ x+ ny = 0,18
Trong m gam Fe có:
Fe
n
= x + ny = 0,18
⇒ m = 56.0,18 = 10,08 (gam).
Cách 7:
Giả sử lượng Fe tham gia phản ứng với O

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

→
2Fe
2
O
3


3
.
32
)m12.(4
−

32
m12
−

Chất rắn B gồm: { Fe ; Fe
2
O
3
}
B + HNO
3
: Xảy ra các phản ứng
Fe + 4HNO
3

→

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
+
=

⇒
32
.
3
)m12.(4
1,0
56
m
−
+=

⇒ m = 10,08

( gam ).
Cách 8:
Giả sử tất cả Fe đều phản ứng với O
2
tạo ra Fe
2
O
3
.
4Fe + 3O
2

→
2Fe
2
O
3

⇒ 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

m10
.(
32
1
n
)ThiÕu(O
2
−=

Ta phải có số mol e do O
2
thiếu nhận phải bằng số mol e do N
+5
nhận để tạo ra NO.
⇒
1,0.3)12
7
m10
.(
32
1
.4 =−
⇒ m = 10,08 ( gam ).

Bài 2: Cho hỗn hợp A gồm 3 oxit sắt Fe
2
O
3
, Fe
3

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 }

⇒ m = 160x + 232x + 72x = 464x
A + CO: Xảy ra các phản ứng
3Fe
2
O
3
+ CO
→
2Fe
3
O
4
+ CO
2

Fe
3
O
4
+ CO
→
3FeO + CO
2

FeO + CO
→
Fe + CO
2

Đặt số mol các chất trong 19,2 gam chất rắn B { Fe: y ; FeO: z ; Fe

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

↑
+ 5H
2
O
3Fe
3
O
4
+ 28HNO
3

→
9Fe(NO
3
)
3
+ NO
↑
+14H
2
O
Số mol:
NO
n

= y +
3
1
z +
3

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

n28
= 19,2 +
)−p(CO
n44
⇒
)−p(CO
n
= 29x – 1,2
Quá trình nhường e Quá trình nhận e
Fe
2+
– 1e
→
Fe
3+
4H
+
+
−
3
NO

+ 3e
→
NO + 2H
2
O
x x 3.0,1 0,1
3Fe
8/3+

- 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

: x ; FeO: x }
Theo định luật BTKL ta có:
OHNO)NO(FeHNOB
233)−p(3
mmmmm
+
+
=
+

⇒ 19,2 +
OH)NO(FeHNO
233)−p(3
n.181,0.30n.242n.63
+
+
=

Trong đó:
x6nn
)A(Fe)NO(Fe
33
=
=


1,0x6.3nn.3n
NO)NO(FeHNO
33)−p(3
+

=
+
=


)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

: x ; FeO: x }
Coi FeO.Fe
2
O
3

⇔
Fe
3
O
4
⇒ A chỉ có Fe
3
O
4
: 2x ⇒ m = 2.232x = 464x
Đặt số mol các chất trong 19,2 gam chất rắn B { Fe: y ; FeO: z ; Fe
3
O
4
: t }
⇒ 56y + 72z + 232t = 19,2 ⇒ 7y + 9z + 29t = 2,4 (III)
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
↑
+ 5H
2
O
3Fe
3
O
4
+ 28HNO
3

→
9Fe(NO

3
)
3
+ NO
↑
+14H
2
O
Số mol:
NO
n
= y +
3
1
z +
3
1
t = 0,1 ⇒ 3y + z + t = 0,3 (IV)
Từ (III), (IV) ⇒ 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 5:
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
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

Fe + 4HNO
3

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

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

+ 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
: x ; Fe
3
O
4
: x ; FeO: x }
⇒ m = 160x + 232x + 72x = 464x
Đặt công thức chung của 2 oxit trong B là Fe
n
O
m

Trong 19,2 gam B gồm { Fe
dư
: y ; Fe
n
O
m
: z }
⇒ 56y + (56n + 16m)z = 12 ⇒ 7y + (7n + 2m)z = 1,5 (VII)
B + HNO
3
: Xảy ra các phản ứng
Fe + 4HNO
3

→
Fe(NO
3
)

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

Ta có:
)B(Fe)A(Fe
nn
=
⇒ 6x = y + nz ⇒ x = 0,045.
Vậy m = 464.0,045 = 20,88 (gam).

Bài 3: Nung m gam Fe trong không khí, sau một thời gian thu được 104,800 gam hỗn hợp
rắn A gồm Fe, FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
. Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO
3
dư, thu được dung
dịch B và 12,096 lít hỗn hợp khí X gồm NO và NO
2
(đktc) có tỉ khối so với heli là 10,167. Tính m.
Lời giải
Số mol: n
X
=
4,22
096,12
= 0,54 mol.
Có

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

2

→
2FeO
3Fe + 2O
2

→
Fe
3
O
4

4Fe

+ 3O
2

→
2Fe
2
O
3
Trong 104,8 gam A gồm { Fe: x ; FeO: y ; Fe
2
O
3
: z ; Fe
3
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
↑

+ 3H
2
O
3FeO + 10HNO
3

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

→
Fe(NO
3
)
3
+ NO
2
↑
+ 2H
2
O

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

2
↑
+ 5H
2
O
Fe
2
O
3
+ 6HNO
3

→
2Fe(NO
3
)
3
+ 3H
2
O
Bảo toàn số mol e ta có: 3x + y + t = 3.0,18 + 1.0,36 = 0,9 (II)
Từ (I), (II) ⇒ 10x + 10y + 20z + 30t = 14 ⇒ x + y + 2z +3t = 1,4
Trong m gam Fe có số mol:
Fe
n
= x + y + 2z + 3t = 1,4
⇒ m = 56.1,4 = 78,4 (gam).
Cách 2:
Theo định luật BTKL ta có:
OHX)NO(FeHNOA

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

+=++=


)54,0
56
m
.3.(
2
1
n.
2
1
n
)−p(32
HNOOH
+==

⇒ 104,8 + 63.(3.
56
m
+ 0,54) = 242.
56
m
+ 40,668.0,54 + 18.
2
1
(3.
56
m
+ 0,54)

⇒ 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

(6,55 - 0,0625m) 2(6,55 - 0,0625m)
4H
+
+
−
3
NO

+ 3e
→
NO + 2H
2
O
3.0,18 0,18
2H
+
+
−
3
NO

+ 1e
→
NO
2
+ H
2
O
1.0,36 0,36
E

-
= 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

}.
Đặt số mol các chất trong 104,8 gam A {Fe
dư
: x ; FeO: y ; Fe
2
O
3
: z }
⇒ 56x + 72y + 160z = 104,8 ⇒ 7x + 9y + 20z =13,1 (V)
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
↑
+ 3H
2
O
3FeO + 10HNO
3

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

→
Fe(NO
3
)
3

+ NO
2
↑

+ 2H
2
O
Fe
2
O
3
+ 6HNO
3

→
2Fe(NO
3
)
3
+ 3H
2
O
Bảo toàn số mol e ta có:
3x + y = 3.0,18 + 1.0,36 ⇒ 3x + y = 0,9 (VI)
Từ (V), (VI) ⇒ 10x + 10y + 20z = 14 ⇒ x+ y + 2z = 1,4
Trong m gam Fe có:
Fe
n
= x + y + 2z = 1,4 ⇒ m = 56.1,4 = 78,4 (gam).
Cách 5:

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
+
↑
n
NO3
+ (9-3n)H
2
O
(5-2n) FeO + (16-6n)HNO
3

→
(5-2n)Fe(NO
3
)
3
+
↑
n
NO
+ (8-3n)H
2
O
(5-2n) Fe
3
O
4
+ (46-18n)HNO
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
→

Fe
3+
O + 2e
→
O
2-


56
m
3.
56
m
(6,55 - 0,0625m) 2(6,55 - 0,0625m)
(6-2n)H
+
+
−
3
NO
+ (5-2n) e
→
NO
n
+ (3-n)H
2
O
(5 - 2n).0,54 0,54
E
-

= 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

4H
+
+
−
3
NO

+ 3e
→
NO + 2H
2
O
3.0,18 0,18
2H
+
+
−
3
NO

+ 1e
→
NO
2
+ H
2
O
1.0,36 0,36
E
-

= 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

Trong 12 gam B gồm { Fe
dư
: x ;
mn
OFe
: y }
⇒ 56x + (56n + 16m)y = 104,8 ⇒ 7x + (7n + 2m)y = 13,1 (III)
B + 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
↑
+ 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

→
nFe(NO
3
)
3
+ (3n-2m)NO
2
↑
+ (3n – m)H
2
O
Bảo toàn số mol e ta có:
3x + (3n-2m)y = 3.0,18 + 1.0,36 ⇒ 3x + (3n-2m)y = 0,9 (IV)
Từ (III), (IV) ⇒ 10x + 10ny = 14 ⇒ x+ ny = 1,4
Trong m gam Fe có:
Fe
n
= x + ny = 1,4 ⇒ m = 56.1,4 = 78,4 (gam).
Cách 8:
Giải sử lượng Fe tham gia phản ứng với O
2
chỉ tạo ra Fe
2
O
3
.
Theo định luật BTKL ta có:
BO
mmm

2
=
+

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

Từ phản ứng:
4Fe + 3O
2

→
2Fe
2
O
3

3
.
32
)m8,104.(4
−

32
m8,104
−

Chất rắn B gồm: { Fe ; Fe
2
O
3
}
B + HNO
3
: Xảy ra các phản ứng
Fe + 4HNO
3

→
Fe(NO
3
)
3
+ NO
↑
+ 2H
2

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
O
Bảo toàn nguyên tử:
)−p(Fe)B(Fe)A(Fe
nnn
+
=

⇒
32
.
3
)m8,104.(4
12,018,0
56
m
−
++=
⇒ m = 78,4

( gam ).
Cách 9:
Giả sử toàn bộ Fe đều phản ứng với O
2
tạo ra Fe
2
O
3
.
4Fe + 3O

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

.(
32
1
n
2
O
−=

Ta phải có số mol e do O
2
thiếu nhận phải bằng số mol e do N
+5
nhận để tạo ra NO, NO
2
.
⇒
36,0.118,0.3)8,104
7
m10
.(
32
1
.4
+=−
⇒ m = 78,4 ( gam ).