Tài liệu về phương pháp quy đổi những sai lầm trong việc áp dụng phương pháp quy đổi

CHUYÊN ĐỀ: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC

NHỮNG SAI LẦM GẶP PHẢI TRONG GIẢI TOÁN 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, Fe3O4, Fe2O3 hoặc hỗn hợp chứa Fe, FeS và FeS2, …
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 được.
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; Fe2O3 và Fe3O4 trong HCl dư, sau phản
ứng thấy tạo ra 12,7 gam FeCl2. Hỏi số gam FeCl3 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 2O3 và Fe3O4 có thể có
nhiều hướng quy đổi: (Fe và Fe2O3); (Fe và FeO); (Fe và Fe3O4); (FeO và Fe3O4); (FeO và Fe2O3);
(Fe3O4 và Fe2O3) hoặc thậm chí là chỉ một chất FexOy.
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 Fe3O4
{
FeO 
→ FeCl2
{

 x
x
Ta có: 
Fe3O4 
→ FeCl2 + 2 FeCl3
{
{
{

y
2y
 y

Gọi x và y lần lượt là số mol của FeO và Fe3O4 => ta có: 72x + 232y = 11,2 gam (*)
Mặt khác ta có: nFeCl = x + y = 0,1 mol (2*)
2

 x = 0,075mol

→ mFeCl3 = 2.0,025.(56 + 35,5.3) = 8,125 gam
 y = 0,025mol

Từ (*) và (2*) => 

Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: – Website:
www.hoahoc.org)
Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 097 98 17 8 85 (gặp Thầy Quỳnh)

|1|


CHUYÊN ĐỀ: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC
2)

Cách quy đổi 02 : Quy đổi hỗn hợp X về : FeO và Fe2O3

{
FeO 
→ FeCl2
{

 x
x
Ta có 
Fe2 O3 
→ 2 FeCl3
{
{

2y
 y

Gọi x và y lần lượt là số mol của FeO và Fe2O3 => ta có 72x + 160y = 11,2 gam (*)
Mặt khác nFeCl = x= 0,1 mol (2*)
2

Từ (*) và (2*) => y = 0,025 mol => mFeCl = 2.0,025.(56 + 35,5.3) = 8,125 gam
3

3)

Cách quy đổi 03: Quy đổi hỗn hợp X về: Fe3O4 và Fe2O3

 Fe3O4 
→ FeCl2 + 2 FeCl3
{
{
{

 x
x
2x
Ta có 
Fe2 O3 
→ 2 FeCl3
{
{

2y
 y

Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe3O4 và Fe2O3 => ta có 232x + 160y = 11,2 gam (*)
Mặt khác nFeCl = x= 0,1 mol (2*)
2

Từ (*) và (2*) => y = -0,075 mol =>
nFeCl3 = 2 x + 2 y = 0,1.2 + 2.(-0,075) = 0,05mol => mFeCl3 = 8,125 gam

4)
Cách quy đổi 04 : Quy đổi về FexOy
FexOy => (3x-2y)FeCl2 + (2y-2x)FeCl3
Ta có nFeCl = 0,1 mol => nFe O =
x

2

y

0,1
0,1
x 6
mol 
→
(56 x + 16 y ) = 11, 2 => = 
→ Fe6O7
3x − 2 y
3x − 2 y
y 7

Vậy : Fe6O7 + 14HCl => 4FeCl2 + 2FeCl3 + 7H2O
Ta có nFeCl = 0,1 mol => nFeCl = 0,05mol => mFeCl = 8,125 gam

2

5)

2

3

Cách quy đổi 05: Quy đổi hỗn hợp X về: Fe và Fe2O3

{
Fe 
→ FeCl2
{

x

x

Fe
O

→
2 FeCl3
 {2 3
{

2y
 y

Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe và Fe2O3 => ta có 56x + 160y = 11,2 gam
Ta có nFeCl = x = 0,1 mol => y = 0,035 mol => mFeCl = 2.0,035.162,5 = 11,375 gam ≠ 8,125 gam
2

6)

3

Cách quy đổi 06 : Quy đổi hỗn hợp X về : Fe và Fe3O4

{
Fe 
→ FeCl2
{

 x
x

Fe
O

→
FeCl + 2 FeCl3
 {3 4
{ 2
{

y
2y
 y

Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe và Fe3O4 => 56x + 232y = 11,2 gam (*)
Mặt khác nFeCl = x + y = 0,1 mol (2*)
2

3

 x = 44 mol
7

→ mFeCl3 = 2.
.(56 + 35,5.3) = 10,341 ≠ 8,125 gam
Từ (*) và (2*) => 
220
 y = 7 mol

220

Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: – Website:
www.hoahoc.org)
Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 097 98 17 8 85 (gặp Thầy Quỳnh)

|2|


CHUYÊN ĐỀ: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC
Tại sao ở hai phương án quy đổi về : Fe và Fe2O3 và Fe và Fe3O4 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:
Fe 2+

Fe

2H +
H2

........

Fe3+
Fe 2+

........

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 :
Fe + 2 H + 
→ Fe 2+ + H 2↑ và 2 Fe3+ + Fe 
→ 3Fe 2 +

thì phản ứng nào sẽ xảy ra đầu tiên?
Phản ứng: 2 Fe3+ + Fe 
→ 3Fe2 + sẽ xảy ra đầu tiên và sau khi hết Fe3+ thì mới có phản ứng
Fe + 2H+ => Fe2+ + H2
Nhận xét;
+ Khi cho hỗn hợp: Fe; FeO; Fe2O3 và Fe3O4 thì khi có khí H2 thoát ra thì dung dịch thu được
chỉ gồm có Fe2+.
+ Thứ tự phản ứng: Oxit sắt + axit; Sắt (III) + Sắt; Sắt + axit (chỉ xét với dung dịch axit HCl và
H2SO4 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 :
Quy đổi hỗn hợp X về: Fe và Fe2O3
Quy đổi hỗn hợp X về : Fe và Fe3O4
HCl
Fe O 
→2 {
Fe3+
{2 3
2y

2{
Fe 3+ + Fe
→3 {
Fe 2+
{ 
2y

y

x

0,1

2{
Fe3+ + {
Fe 
→3 {
Fe 2+

Fe O 

→ FeCl2 + 2 FeCl3
{
{3 4
{
y

y

2y

2y

x

3x

Do có sự hình thành Fe3+ nên Fe phản ứng
hết Fe3+ dư
Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe và Fe2O3
=> ta có 56x + 160y = 11,2 gam

Do có sự hình thành Fe3+ nên Fe phản ứng hết Fe3+
dư
Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe và Fe3O4
=> ta có 56x + 232y = 11,2 gam (*)

Ta có nFeCl = 0,1 mol =>

Ta có nFeCl2 = 0,1 mol => 3x + y = 0,1 mol (2*)

2

x=


0,1
7
mol => y =
mol
3
120

7

 x = 0,01875mol
 y = 0,04375mol

Từ (*) và (2*) => 

0,1 


→ mFeCl3 = ( 2 y − 2 x ) .162,5 = 8,125 gam

-2
.162,5 = 8,125 gam
=> mFeCl =  2
3 ÷
 120


3

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 => 56a + 16b = 11,2 (*)
Fe − 2{e 
→{
Fe +2 (1)
{

Khi đó để thu được FeCl2 và FeCl3 thì:

0,1

0,2

0,1

Fe
→{
Fe +3 (2)
{ − 3{e 

a − 0,1

3( a −0,1)

O
→ O −2 (3)
{ + 2{ e 
b

2b

a −0,1

nFeCl2 = 0,1 mol => neFe /(1) = 0, 2 vµ nFe /(1) = 0,1 → nFe /(2) = ( a − 0,1) → neFe /(1) = 3 ( a − 0,1) 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
Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: – Website:
www.hoahoc.org)
Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 097 98 17 8 85 (gặp Thầy Quỳnh)

|3|


CHUYÊN ĐỀ: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC
=> nFeCl3 = 0,15 − 0,1= 0,05mol => mFeCl3 = 8,125 gam
Trong quá trình này, không có quá trình thay đổi số oxi hóa của
2 H + + 2e 
→ H2
2

Vì ở đây có sự hình thành của muối sắt (III). Muốn có khí H thì ở đây không có muối sắt (III)
--------- & --------Riêng với trường hợp quy đổi thành Fe và FeO thì việc cho hai chất này tác dụng với HCl không thể
tạo ra FeCl3. 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 Fe3+ 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; Fe2O3 và Fe3O4 trong HCl dư, sau phản

ứng thấy tạo ra 12,7 gam FeCl2. Hỏi số gam FeCl3 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:
Fe

Fe O

FeCl cã m

=12, 7 gam

2
FeCl

3 4
HCl
Sơ đồ hóa bài toán: 
+
→
FeO
Fe
O
FeCl
cã
m

2 3

3
FeCl = ?


2

nFeCl2 = 0,1mol

3

→ 2Cl − th× khèi l îng t¨ng thªm 2.35,5-16=55gam
Ta thấy: O2 − 

Đặt số mol của FeCl3 là a mol. => tổng số mol ion Cl − lµ: 0,1.2 + 3.a (mol)

O2 − 
→ 2mol Cl −
0,2 + 3amol Cl −

Khèi l îng t¨ng thªm 55 gam
khèi l îng t¨ng thªm 12,7+a.162,5-11,2gam


→ 2.(12,7 + 162,5a − 11,2) = 55.(0,2 + 3a) => a = 0,05mol => mFeCl3 = 8,125gam

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.
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, Fe3O4 và Fe2O3 hòa tan vừa đủ trong 560 ml dung
dịch HCl 1M, thu được 0,224 lít H2 (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, Fe3O4 và Fe2O3 hòa tan trong lượng dư dung dịch HCl
1M, thu được 0,224 lít H2 (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
Nhận xét:
Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: – Website:
www.hoahoc.org)
Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 097 98 17 8 85 (gặp Thầy Quỳnh)

|4|


CHUYÊN ĐỀ: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC
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:

Fe 2 +
Fe

2H +
H2

Fe3+
Fe 2 +

Như nhận xét đã nói ở trên:
+ Khi cho hỗn hợp: Fe; FeO; Fe2O3 và Fe3O4 thì khi có khí H2 thoát ra thì dung dịch thu được
chỉ gồm có Fe2+.
+ Thứ tự phản ứng: Oxit sắt + axit; Sắt (III) + Sắt; Sắt + axit (chỉ xét với dung dịch axit HCl và
H2SO4 loãng)
Vậy thì khi đó giữa hai phản ứng : Fe + 2 H + 
→ Fe 2+ + H 2↑ và 2 Fe3+ + Fe 
→ 3Fe 2 +
Thì phản ứng: 2 Fe3+ + Fe 
→ 3Fe 2 + sẽ xảy ra đầu tiên và sau khi hết Fe3+ thì mới có phản ứng
Fe + 2H+ => Fe2+ + H2
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 Fe2O3 với số mol lần lượt là a và b mol => 56a + 160b = 20 gam (*)
Ta có các phương trình phản ứng :
Fe2O3 + 6HCl => 2FeCl3 + 3H2O
b mol
2b mol
Sau đó, do vị trí của cặp oxi hóa – khử :

Fe 2+
Fe

2H +
H2

Fe3+
Fe 2+

Nên sẽ có phản ứng : 2FeCl3 + Fe => 3FeCl2
2b mol a mol
Do có sự hình thành khí H2 thì FeCl3 sẽ phản ứng hết (a > b) sau đó có tiếp phản ứng của:
Fe + 2HCl => FeCl2 + H2 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 => mFe O = 22, 4 gam
2 3

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 Fe2+ nên ta có:
Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: – Website:
www.hoahoc.org)
Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 097 98 17 8 85 (gặp Thầy Quỳnh)

|5|


CHUYÊN ĐỀ: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC
Fe

→ Fe 2+
{ − 2{ e 
a

2a

O
→O
{ + 2{ e 
o

b

−2

2b


→ 2a = 2b + 0,02

+

2 H + 2{e 
→ H2
{
0,02

(2*)

0,01

Từ (*) và (2*) => a = 0,28 mol và b = 0,27 mol => mFe O = 22, 4 gam
2 3

c)
Hướng quy đổi 03:
Quy đổi về hỗn hợp Fe và FeO với số mol lần lượt là a và b mol => 56a + 72b = 20 gam (*)
Fe
→ Fe 2 +
{ − 2{e 
a

2a

2H + + 2{e 
→H
{2
0,02


→ 2a = 0, 02

(2*)

0,01

Từ (*) và (2*) => a = 0,01 mol và b = 0,27 mol.
Vậy tổng số mol của Fe là: a + b = 0,28 mol =>
=> mFe O = 22, 4 gam
2 3

Đó là kết quả có được khi tiến hành theo phương pháp quy đổi phân tử và quy đổi nguyên tử.
Qua đó chúng ta có thể thấy được hiệu quả của phương pháp quy đổi cùng với việc hiểu rõ
bản chất phản ứng hóa học xảy ra khi áp dụng vào việc giải toán.
Còn với các hướng và cách quy đổi khác như: (FeO, Fe 2O3), … thì nó sẽ khiến cho bài toán là
phi thực tế do không có khả năng tạo ra khí H2.
Vậy việc hiểu bản chất hóa học xảy ra trong một bài toán là rất quan trọng, nó sẽ quyết định
xem chúng ta giải bài toán đó đúng hay sai.
Còn nếu ta xét bài toán theo phương pháp tăng giảm khối lượng thì như thế nào?
Ta có sơ đồ hóa bài toán:
Fe 
FeO 
 + HCl H 2
→
 
+ NaOH d
t0
Fe3O4 
dung dich D 
→ KÕt tña 
→ m gam r¾n
kk
Fe2O3 

Ta có Fe + 2HCl => FeCl2 + H2
pø
nH2 = 0,01mol 
→ nHCl
= 0,02mol 
→ sè mol HCl ph¶n øng víi oxit lµ: 0,54mol

thay b»ng
Vậy khi đó O2 − 

→ 2Cl − vậy khi đó số mol của O trong oxit là: 0,27 mol
=> mFe = 20 – 0,27.16 = 15,68 gam
=> nFe = 0,28 mol => Vậy khối lượng của Fe2O3 là: 0,14.160 = 22,4 gam ≠ 24 gam
Qua đây ta nhận thấy rằng có hai kết quả khác nhau? Vậy cách nào là cách sai? Và sai ở điểm nào?
Ta phân tích chi tiết bài toán theo từng phương trình:
Khi cho hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 vào dung dịch axit HCl thì sẽ có các phản ứng:
Fe2O3 + 6HCl => 2FeCl3 + 3H2O
Fe3O4 + 8HCl => 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O
FeO + 2HCl => FeCl2 + H2O

Sau đó, do vị trí của cặp oxi hóa – khử :
3

Fe 2 +
Fe

2H +
H2

Fe3+
Fe 2 +
2

Vậy khi đó sẽ có phản ứng giữa : 2FeCl + Fe => 3FeCl sau đó mới có phản ứng
2

2

Fe + 2HCl => FeCl + H
Khi ta bỏ qua phản ứng giữa FeCl3 với Fe thì khi đó ta sẽ có cứ 2 O2- sẽ bị thay thế bởi 2Cl-.
Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: – Website:
www.hoahoc.org)
Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 097 98 17 8 85 (gặp Thầy Quỳnh)

|6|


CHUYấN : PHNG PHP GII TON HểA HC
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 phng phỏp bo ton electron.
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:
Fe
FeO
+ HCl H 2


+ NaOH d
t0
Fe3O4
dung dich D
Kết tủa
m gam rắn
kk

Fe2O3

Ta cú Fe + 2HCl => FeCl2 + H2
pứ
nH2 = 0,01mol
nHCl
= 0,02mol
số mol HCl phản ứng với oxit là: 0,54mol

Mt khỏc ta cú phn ng: 2FeCl3 + Fe => 3FeCl2
Gi a l s mol ca Fe tham gia phn ng => s mol ca FeCl3 l 2a mol
+

2-

Trong phn ng gia hn hp X vi axit thỡ 2H + O => H2O
Vy khi ú s mol ca O trong oxit l: 0,27 mol => mFe = 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 Fe2O3 l 24,0 gam.
BI TON TNG NG
Bi 1: Cho 20 gam hn hp X gm Fe, FeO, Fe3O4 v Fe2O3 hũa tan va trong 600ml dung dch
HCl aM, thu c V lớt H2 ( ktc) v dung dch D. Cho dung dch D tỏc dng vi dung dch NaOH
Biờn son v ging dy: Thy Ngụ Xuõn Qunh (E_mail: Website:
www.hoahoc.org)
tỡm hiu v ng kớ hc, hóy gi in ti s 097 98 17 8 85 (gp Thy Qunh)

|7|


CHUYÊN ĐỀ: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC
dư, lọc kết tủa và đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 24 gam chất rắn.
Xác định giá trị V và a .
→ nFe = 0,3mol 
→ nO = 0, 2mol
Hướng dẫn: Ta có nFe2O3 = 0,15mol 

Ta quy đổi hỗn hợp X về hỗn hợp chỉ chứa Fe và O. khi đó ta có các quá trình cho và nhận electron.
Fe − 2{e 
→ Fe 2+
{
0,3

2.0,3

o
O
→ O −2
{ + 2{ e 
0,2

2.0,2

+

2 H + 2{ e 
→ H2
{
2x


→ 2.0,3 = 2.0, 2 + 2 x 
→ x=0,1 mol =>V=2,24 lit

x

Vậy khi đó ta sẽ dễ dàng tính được số mol axit phản ứng
2H+ + O2- => H2O và 2H+ => H2 là các phương trình có sự tham gia của H+/HCl
HCl
Vậy tổng số mol của HCl là: 0,1.2 + 0,2.2 = 0,6 mol => CM = 1M

Bài 2: Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 3O4 và Fe2O3 hòa tan vừa đủ trong V ml dung dịch
HCl 1M, thu được 2,24 lít H2 (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 = 600 ml và m = 24 gam
Bài 3: Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 3O4 và Fe2O3 hòa tan vừa đủ trong V ml dung dịch
H2SO4 1M, thu được 2,24 lít H2 (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 3O4 và Fe2O3 hòa tan trong 300 ml dung dịch H 2SO4
1M, thu được 2,24 lít H2 (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 3O4 và Fe2O3 hòa tan trong 200 ml hỗn hợp Y gồm:
H2SO4 1M và HCl 0,1M, thu được 2,24 lít H2 (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: 63,4 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 2O3 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
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 2O3 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

Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: – Website:
www.hoahoc.org)
Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 097 98 17 8 85 (gặp Thầy Quỳnh)

|8|


CHUYÊN ĐỀ: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC
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.
Cho 20 gam hh X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 hòa tan trong lượng dư dd HCl 1M, thu được 0,224
lít H2 (ở đktc) và dd D. Cho dd D tác dụng với dd NaOH dư, lọc kết tủa và đem nung ngoài kkhí đến
klượng không đổi thu được m gam chất rắn. Xác định giá trị m là:
A. 22,4
B. 1,12
C. 11,2
D. 2,24
Ta có sơ đồ hóa bài toán:
Fe 
FeO 
 + HCl H 2

→
 
+ NaOH d
t0
Fe3O4 
dung dich D 
→ KÕt tña 
→ m gam r¾n
kk
Fe2O3 


Ta có Fe + 2HCl => FeCl2 + H2

nH2 = 0,01mol
Mặt khác ta có phản ứng: 2FeCl3 + Fe => 3FeCl2
Gọi a là số mol của Fe tham gia phản ứng => số mol của FeCl3 là 2a mol
+

2-

Trong phản ứng giữa hỗn hợp X với axit thì 2H + O => H2O
Vậy khi đó số mol của O trong oxit là: 0,27 mol => mFe = 20 – 0,27.16 = 15,68 gam
Theo định luật bảo toàn nguyên tố Fe ta có: 0,01.56 + 56a + 2a.56 = 15,68 => a = 0,09 mol
Vậy tổ số mol của Fe sẽ là: 0,01 + 0,09.3 = 0,28 mol
Vậy khối lượng của Fe2O3 là 24,0 gam.

Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: – Website:
www.hoahoc.org)
Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 097 98 17 8 85 (gặp Thầy Quỳnh)

|9|