SKKN phát triển năng lực học sinh giỏi TTGDTX huyện thạch thành qua một số bài toán về sắt và các oxit sắt có nhiều cách giải

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRUNG TÂM GDTX HUYỆN THẠCH THÀNH

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HSG TTGDTX HUYỆN THẠCH
THÀNH QUA MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ SẮT VÀ OXIT SẮT
CÓ NHIỀU CÁCH GIẢI
Người thực hiện : La Văn Kiên
Chức vụ : Giáo viên
Đơn vị công tác: TTGDTX Thạch Thành
SKKN thuộc môn: Hóa học

THẠCH THÀNH, NĂM 2019

1


MỤC LỤC
Nội dung
Mục Lục ............................................................................................
I. Mở đầu .........................................................................................
I.1. Lý do chọn đề tài ........................ ...........................................
I.2. Mục đích nghiên cứu .............................................................
I.3. Đối tượng nghiên cứu ............................................................
I.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................
II. Nội dung .....................................................................................
II.1
Cơ
sở
lý

luận ...........................................................................
II.2. Thực trạng về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi tại TTGDTX
huyện Thạch Thành ........................................................
II.3. Các giải pháp thực hiện .........................................................
II.3.1. Các giải pháp chung ..........................................................
II.3.2. Các giải pháp riêng giúp HSG TTGDTX Thạch Thành nâng
cao năng lực làm bài tập về sắt và các oxit sắt .......................
II.3.2.1. Phương pháp làm bài tập về sắt và các oxit sắt ...............
II.3.2.2. Các ví dụ minh họa ........................................................
II.4. Hiệu quả của SKKK .............................................................
III. Kết luận, Kiến nghị ....................................................................
III.1. Kết Luận ..............................................................................
III.2. Kiến nghị ............................................................................
Tài liệu tham khảo ..........................................................................

Trang
2
3
3
4
4
4
5
5
5
6
6
6
6
7

16
17
17
17
18

I. MỞ ĐẦU
I.1. Lí do chọn đề tài.
Trong quá trình giảng dạy cũng như trong công tác bồi dưỡng học sinh
giỏi bộ môn Hóa học, có một điều dễ nhận thấy là những sai sót gặp phải của
học sinh về cơ bản đều nằm ở một số dạng kiến thức nhất định. Với phần toán
hóa, đa phần các em đều sử dụng phương pháp đại số và số học, mất rất nhiều
thời gian làm bài và thường gặp sự cố khi gặp những dạng toán phức tạp có
nhiều phương trình với nhiều ẩn số hoặc thiếu dữ liệu. Kiến thức về thực hành
2


thí nghiệm, cấu tạo nguyên tử, một số dạng bài tập biện luận ... đặc biệt là dạng
toán về hỗn hợp sắt và các oxit sắt.
Đã đến lúc các em trong đội tuyển học sinh giỏi cấp trường cần được
trang bị nhiều phương pháp giải các dạng toán hóa học đồng thời phương pháp
giải nhanh cần được rèn luyện một cách nhuần nhuyễn để các em sở hữu cho
mình một phương pháp giải ưu việt nhất. Thông qua nhiều hướng giải sẽ giúp
học sinh tổng hợp kiến thức từ đó phát triển năng lực chuyên biệt của môn hóa
học. Rút ngắn thời gian làm bài, tăng độ sáng tạo trong giải quyết công việc từ
đó làm tiền đề dựng xây một đội ngũ các nhà hóa học Việt Nam có những đóng
góp quan trọng cho sự phát triển quê hương đất nước.
Làm sao để phát triển được năng lực chuyên biệt của bộ môn là điều mà
tất cả chúng ta đều phải quan tâm. Để chuẩn bị cho giai đoạn thay sách giáo
khoa và áp dụng phương pháp dạy học mới thì nhiệm vụ trên càng hết sức cấp

bách. Mặt khác, để hoàn thành bài thi với điểm số cao hoặc ít nhất là đủ để được
công nhận học sinh giỏi cấp trường thì việc lựa chọn phương pháp giải là hết sức
quan trọng. Làm sao để các em rút ngắn được thời gian trình bày bài thi và tránh
được các sai sót gặp phải là điều mà các giáo viên đứng lớp cũng như giáo viên
được phân công bồi dưỡng các đội tuyển trăn trở.
Để phần nào giải quyết được vấn đề này tôi đã dày công nghiên cứu, tìm
tòi, phân tích những mặt hạn chế, thiếu sót và sai lầm thường gặp của các em
học sinh ở một số dạng kiến thức hóa học trong chương trình từ đó hoàn thành
đề tài “ phát triển năng lực học sinh giỏi TTGDTX Huyện Thạch Thành qua
một số bài toán về sắt và các oxit sắt có nhiều cách giải ” để cung cấp thêm
một tài liệu quan trọng cho các em tham khảo góp phần rút ngắn được phần nào
thời gian bồi dưỡng trên lớp. Tạo cho các em có cái nhìn và cách tiếp cận đề thi
theo hướng lựa chọn phương pháp hiệu quả để có thể rút ngắn thời gian làm bài
thi.
Hi vọng rằng với một số bài tập đề cập đến trong đề tài này sẽ là những
bài học quý cho học sinh khá giỏi nhằm phát huy năng lực của các em. Vì
khuôn khổ của bài viết tôi không có tham vọng đưa ra nhiều ví dụ minh họa về
việc khai thác nhiều bài tập, rất mong nhận được sự động viên khích lệ từ các
bạn đồng nghiệp, các bậc phụ huynh.
I.2. Mục đích nghiên cứu:
- Cung cấp thêm cho học sinh một số phương pháp giải bài tập hóa học từ
đó học sinh rút ngắn thời gian làm bài tập.
- Rèn luyện kĩ năng giải thành thạo dạng bài tập cho học sinh.
- Củng cố niềm tin, lòng say mê và yêu thích môn học của học sinh.
I.3. Đối tượng nghiên cứu
3


Trong khuôn khổ của đề tài tôi tập chung nghiên cứu một số bài toán về
sắt và oxit sắt có nhiều cách giải nhằm phát triển năng lực môn hóa học cho học

sinh.
I.4. Phương pháp nghiên cứu
Trong phạm vi của đề tài tôi đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu
sau :
- Điều tra, khảo sát thực tế học sinh TTGDTX huyện Thạch Thành.
- Trao đổi và tham khảo ý kiến của các đồng nghiệp trong và ngoài nhà
trường.
- Bản Thân tự nghiên cứu sách giáo khoa, sách bài tập, nghiên cứu tài liệu
từ nhiều nghuồn khác nhau như sách tham khảo, tài liệu từ nguồn internet.

II. NỘI DUNG
II.1. Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm
Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện
giáo dục và đào tạo xác định “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ và đồng bộ các yếu tố
cơ bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển phẩm chất, năng
lực của người học”. Với tinh thần dạy học theo định hướng phát triển năng lực

4


của người học, người giáo viên cần phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ
động của người học, hình thành và phát triển năng lực tự học.
Hoá học là môn khoa học tự nhiên, khoa học thực nghiệm, đây là một
trong những bộ môn khó đối với học sinh. Vì vậy việc tiếp thu kiến thức của học
sinh gặp không ít khó khăn đặc biệt là học sinh trung tâm giáo dục thường xuyên
khi mà chất lượng đầu vào của học sinh TTGDTX là rất thấp.
Trong quá trình dạy học tôi nhận thấy nếu trang bị cho các em các phương
pháp và kỹ năng làm bài tập và nếu các em tập trung học thì hầu hết các em đều
làm được. Vì vậy việc hình thành cho học sinh phương pháp và kỹ năng giải bài
tập là rất quan trong và cần thiết.

II.2. Thực trạng về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi tại TTGDTX huyện
Thạch Thành
* Về phía nhà trường :
- Cơ sở vật chất về trường lớp còn thiếu và yếu phần nào ảnh hưởng đến
chất lượng dạy và học của giáo viên và học sinh
- Thiết bị thí nghiệm, hóa chất cần thiết phục vụ cho công tác giảng dạy
còn thiếu. Máy vi tính, màn chiếu...trang bị cho việc dạy học ƯDCNTT còn quá
ít, điều này đã ảnh hưởng đến chất lượng dạy và học nói chung và ảnh hưởng
đến chất lượng môn hóa nói riêng.
- Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi trong thư viện còn ít.

* Về phía học sinh:
- Năng lực nhận thức của học sinh còn hạn chế, điều này sẽ rất khó khăn
cho giáo viên trong việc xây dựng hệ thống bài tập khó cho các em tiếp thu và
luyện giải.
- Về kiến thức và năng lực làm bài tập của các em còn thiếu và yếu.
- Hầu hết các em học sinh giỏi là những em có ý thức học tập tốt, hứng thú
và đam mê học môn Hóa. Tuy nhiên nhiều em có hoàn cảnh khó khăn, cùng với
áp lực học nhiều môn học khác và học nghề nên các em không có đủ thời gian để
nguyên cứu, vận dụng và tìm ra phương pháp mới giải những bài tập khó.
Với những khó khăn trên thì chất lượng học sinh giỏi TTGDTX huyện
Thạch Thành còn yếu, cụ thể như sau (kết quả do nhà trường khảo sát): trước
khi chưa áp dụng đề tài kết quả bồi dưỡng học sinh giỏi do tôi phụ trách các năm
học 2016-2017, 2017-2018 như sau:
TT
Họ Và Tên
Điểm
1
Lê Văn Vũ
12,00

2
Nguyễn thị Thủy
10.2
5
3
Nguyễn Thị Linh
10,5
0
4
Lê viết Quyền
13.7
5
5
Nguyễn Thị Thùy
11,25
6
Nguyễn Thị Linh
12.7
5


Điểm trung bình

5
11.75

Với thực trạng như trên tôi nhận thấy việc đưa ra SKKN “phát triển năng
lực học sinh giỏi TTGDTX Huyện Thạch Thành qua một số bài toán về sắt và
các oxit sắt có nhiều cách giải ” là cấp bách và cần thiết.
II.3. Các giải pháp thực hiện

II.3.1. Các giải pháp chung
Trong quá trình dạy học sinh tôi khi học sinh làm bài tập tôi chú trọng vào
các khâu sau:
a. Đọc kỹ đề ra trước khi làm bài vì đây là động tác đơn giản nhưng lại rất
quan trọng.
b.Tóm tắt đề bằng cách gạch chân dưới những nội dung quan trọng có trong
đề ra vì như vậy HS sẽ có cách nhìn bao quát được đề từ đó đưa ra phương pháp
làm bài thích hợp.
c. Phải hiểu rõ được bản chất các khái niện hóa học (như công thức phân tử,
công thức thực nghiệm...), tính chất vật lý (tính tan, khối lượng riêng...), cũng
như tính chất hóa học của từng loại chất, từng chất đã học.
d. Với bài tập tính toán, trước hết HS phải được trang bị một số phương pháp
giải toán hoá như: phương pháp bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, bài
toán chất khí, phương pháp trung bình, kỹ năng biện luận . . . sau đó hướng dẫn
HS trước khi giải toán phải tìm số mol các chất (nếu có thể), viết phương trình
hoá học hay sơ đồ biến hoá để kết nối các mối quan hệ, từ đó lập phương trình
hay hệ phương trình toán học, giải toán tìm nghiệm.
e. Giáo viên ngoài việc trang bị kiến thức cho học sinh nhưng đồng thời
cũng cần động viên khuyến kích học sinh. Phối hợp chặt che với gia đình học
sinh.
II.3.2. Các giải pháp riêng giúp HSG TTGDTX Thạch Thành nâng cao
năng lực làm các bài tập về sắt và các oxit sắt
II.3.2.1. Phương pháp làm các bài tập về sắt và các oxit sắt
Khi giải các bài tập về sắt và các oxit sắt học sinh phải nắm vững kiến
thức về sắt và các oxit sắt. Học sinh vận dụng linh hoạt các định luật sau: định
luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo toàn nguyên tố, định luật bảo toàn e và
sử dụng thành thạo phương pháp quy đổi.
Tính chất hóa học của sắt:
- Sắt là kim loại điển hình và phổ biến trong cuộc sống
- Sắt có tính khử : tác dụng với phi kim (như O 2, Cl2, S), tác dụng với axit

(như HCl, H2SO4 loãng, H2SO4 đặc nóng, HNO3)
- Sắt tác dụng với muối của những kim loại đứng sau Fe trong dãy hoạt
động hóa học của kim loại.
Tính chất hóa học của FeO, Fe2O3, Fe3O4 :
6


- FeO, Fe2O3 là oxit bazơ
- FeO vừa thể hiện tính khử vừa thể hiện tính oxi hóa
- Fe2O3 chỉ thể hiện tính oxi hóa
- Fe3O4 là hỗn hợp của FeO, Fe2O3 nên tính chất hóa học của Fe3O4 là tổ
hợp tính chất hóa học của FeO và Fe2O3.
Định luật bảo toàn nguyên tố: trong một phản ứng hóa học tổng số
nguyên tử của mỗi nguyên tố luôn được bảo toàn. Nên số mol nguyên tử
mỗi nguyên tố không thay đổi trước và sau khi phản ứng.

→

x

Ví dụ: A + B
AxB theo ĐLBTNT: nA= x nA B .
Định luật bảo toàn khối lượng: Định luật bảo toàn khối lượng hay định
Lomonosov – Lavoisier là một định luật cơ bản của hóa học, được phát biểu như
sau : Trong 1 phản ứng hóa học, tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng
bằng tổng khối lượng các sản phẩm tạo thành.
Định luật bảo toàn e: Trong một phản ứng oxi hóa khử tổng số e mà chất
khử nhường bằng tổng số e mà chất oxi hóa nhận.
Phương pháp quy đổi : Quy đổi là một phương pháp biến đổi toán học
nhằm đưa bài toán ban đầu là một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản hơn, qua

đó làm cho phép tính trở lên dễ dang, thuận tiện. Khi áp dụng phương pháp quy
đổi giáo viên nhắc học sinh phải tuân thủ định luật bảo toàn nguyên tố.
II.3.2.2. Các ví dụ minh họa
Với học sinh TTGDTX thì chất lương đầu vào thấp, khả năng của các em
chưa được phát huy nên trong quá trình ôn luyện học sinh giỏi tôi thường đưa ra
nhiều ví dụ và bài tập giúp các em phát triển kỹ năng và năng lực môn hóa học.
Nhưng trong khuôn khổ của đề tài tôi mạnh dạn đưa ra các ví dụ dưới đây.
Ví dụ 1. Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian biến thành
hỗn hợp A có khối lượng 104,8 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4 , Fe2O3. Cho A tác dụng
hết với dung dịch HNO3 loãng dư thấy sinh ra 6,72 lít khí NO duy nhất ở đktc.
Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra và tính m.
Bài làm:
Cách 1: phương pháp đại số
nNO =

6, 72
= 0,3 ( mol )
22.4

Để m gam sắt ngoài không khí có các PTHH xảy ra :
o

2Fe + O2

t

→

2FeO

o

4Fe + 3O2

t

→

2Fe3O4
7


o

t

→

3Fe + 2O2

Fe2O3

Hỗn hợp B (gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3) tác dụng với dd HNO3:
Fe
+ 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1)
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O (2)
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (3)
Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O
Đặt: số nFe=x, nFeO=y, nFe

3

4

O

= z, nFe

3

2

O

=t

Theo khối lượng hỗn hợp B: 56x + 72y + 232z + 160t = 104.8 (1’)
Theo số mol nguyên tử Fe: x + y + 3z + 2t =

m
56

(2’) (bảo toàn nguyên tố)

Theo số mol nguyên tử O trong oxit: y + 4z + 3t =

104,8 − m
16

(3’)

Theo (1), (2), (3) số mol NO: (4’)
Kết hợp (1’), (2’), (3’) và (4’) ta có hệ:
56 x + 72 y + 232 z + 160t = 104.8

 x + y + 3z + 2t = m
(2 ')
56


104.8 − m
(3')
 y + 4 z + 3t =
16

 x + y + z = 0,3
(4 ')

3 3

(1')

- Thực hiện các phép tính trên:Tìm giá trị của phương trình (2’):
Chia (1’) cho 8 được : 7x + 9y + 29z + 20t = 13.1

(5’)

Nhân (4’) với 3 được : 3x + y +

(6’)

z = 0,9

Cộng (5’) với (6’) được: 10x + 10y + 30z + 20t = 14
Chia (7’) cho 10 được :

x+

(7’)

y + 3z + 2t = 1.4 = nFe

Vậy: m = 56x1.4 = 78.4g.
8


Ban đầu các em thường giải theo phương pháp đại số. Cách giải theo
phương pháp đại số các em khi lập được hệ phương trình thường không giải
được hệ dẫn đến bế tắc. Nên trong qua trình ôn luyện học sinh giỏi tôi thường
hướng dẫn các em làm bài toán trên bằng những cách khác được trình bày sau
đây.
Cách 2: Phương pháp bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố
A + HNO3

nFe(NO

nHNO
⇒

3 3

)


→

= nFe =

3

3 3

tạo Fe(NO )

Fe(NO3)3 + NO + H2O

m
56

=

∑nHNO3 = 0,3 +

(mol); nHNO

3m
56

3

tạo NO

= nNO = 0,3 (mol)

(mol)

3m
56

(mol)

⇒

nH
3

2

O

=

0,3 + 3m / 56
2

Áp dụng ĐLBTKL: mA + m HNO = m Fe(NO
104.8 + 63(0.3 +

3 3

)

(mol)

+ mNO + mH

3m
m
3m
) = 242 × + 30 ×0.3 + 18 ×(0.3 +
):2
56
56
56

⇒

2

O

m = 78.4 (g)

Cách 3: Phương pháp bảo toàn electron.
Các PTHH như ở cách 1
Trong bài toán này: Fe là chất nhường e; HNO3 và O2 là hai chất nhận e.
2

mO = 104.8 – m (g)
Fe

→

Fe3+

+

m
56

O2

3e
3m
56

+

4e

→

2O2-

9


104.8 − m
32

104.8 − m
4×
32

N+5

+

3e

→

0,9

N2+
0,3
3m
56

Áp dụng ĐLBT electron ta có:

104.8 − m
4×
32

=

+ 0,9

⇒

m = 78.4 (g)

Cách 4: Quy đổi hỗn hợp thành 2 chất
* Vì Fe3O4 ⇔ FeO.Fe2O3 và 3FeO ⇔ Fe.Fe2O3 nên có thể coi hỗn hợp A
chỉ chứa {Fe, Fe2O3}

Theo (1): nFe = nNO = 0,3 (mol)
⇒

⇒

nFe

∑nFe = 0.3 + 2x0.55 = 1.4 (mol)

3

2

⇒

O

=

104.8 − 0.3 ×56
160

= 0.55 (mol)

mFe = 1.4x56 = 78.4 (g)

* Vì 3FeO ⇔ Fe.Fe2O3; 3Fe3O4 ⇔ Fe.4Fe2O3; Fe3O4 ⇔ FeO.Fe2O3;
4FeO ⇔ Fe.Fe3O4 nên có thể quy đổi hỗn hợp về 2 chất: {FeO, Fe 2O3}; {FeO,
Fe3O4}; {FeO, Fe}; {Fe2O3, Fe3O4}; {Fe3O4, Fe} chẳng hạn:
- Nếu hỗn hợp là: FeO, Fe2O3 thì nFeO = 3.nNO = 0,9 (mol)
⇒
⇒
⇒

nFe

3

2

O

=

104.8 − 72 ×0,9
= 0.25
160

(mol)

∑nFe = 0.9 + 2x0.25 = 1.4 (mol)
mFe = 1.4x56=78.4 (g)

Các hỗn hợp còn lại chỉ cần gọi x, y là số mol của mỗi chất và lập hệ phương
trình: {số mol NO; khối lượng hỗn hợp} sẽ tìm được x, y từ đó tìm được số mol
Fe và khối lượng Fe.
Giáo viên lưu ý học sinh: giải theo cách quy đổi thì số mol của chất có thể
là số âm nhưng không ảnh hưởng đến đáp số bài toán.

10


Cách 5 : Quy đổi về một chất
Vì hỗn hợp chỉ chứa 2 nguyên tố là Fe và O nên có thể xem hỗn hợp chỉ chứa
một chất có công thức giả định là FexOy hoặc FeOn (giả sử số mol nguyên tử O
gấp n lần số mol nguyên tử Fe)

* Nếu chất giả định là FexOy : nFe

y

x

O

=

104.8
56 x + 16 y

3FexOy + (12x – 2y)HNO3 → 3xFe(NO3)3 + (3x – 2y)NO + (6x – y)H2O
104.8
56 x + 16 y

0.3
3:

Theo PTHH ta có tỉ lệ:

nFe =

28 ×104.8
= 1.4
56 ×28 + 16 ×33

104.8
3x − 2 y
=
56 x + 16 y
0.3

(mol)

⇒

x 28
=
⇒ y 33 ⇒

Fe28O33

mFe = 1.4x56 = 78.4 (g)
n

* Nếu chất giả định là FeOn: nFeO =

104.8
56 + 16n

Ta có phương trình hóa học:
3FeOn + ( 12 – 2n)HNO3 → 3Fe(NO3)3 + (3 – 2n) NO + (6 – n)H2O
104.8
56 + 16n

mol

0,3 mol
3:

Theo PTHH ta có:

104.8
3 − 2n
33
=
n=
56 + 16n
0.3 ⇒
28 ⇒

FeO33/28

104.8

⇒

nFe = nFeO

2/3

=

33
56 + 16 ×
28

= 1.4 (mol)

⇒

mFe = 1.4x56=78.4 (g)

Ví dụ 2. Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian biến thành
hỗn hợp A có khối lượng 104,8 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4 , Fe2O3. Cho A tác dụng
11


hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thấy sinh ra 6,72 lít khí SO 2 (là sản phẩm
khử duy nhất) ở đktc. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra
và tính m.
Bài làm:
2

Số mol khí SO2 là nSO =

6.72
= 0.3 mol
22.4

Cách 1 : phương pháp đại số
X tác dụng với H2SO4 đặc nóng
t
Fe
+ 6H2SO4 (đặc)  →
Fe2(SO4)3
t
2FeO + 4H2SO4 (đặc)  →
Fe2(SO4)3
t
2Fe3O4 + 10H2SO4 (đặc)  → 3Fe2(SO4)3
t
Fe2O3 + 3H2SO4 (đặc)  →
Fe2(SO4)3
o

+ 3SO2 + 6H2O (1)
+ SO2 + 2H2O (2)
+ SO2 + 10H2O (3)
+ H2 O

o

o

o

3

4

3

2

Gọi: nFe=x, nFeO=y, nFe O = z, nFe O =t
Ta có: mX = 56x + 72y + 232z + 160t = 104.8 (a)
Theo các PTHH (1), (2), (3) ta có:
2

nSO =

3
2

x+
3

1
2

y+

4

1
2

z = 0.3 (b)
2

3

n = nFe + nFeO + 3nFe O + 2nFe O = x + y+ 3z+ 2y
Lấy (a) chia 8 ta có : 7x + 9y + 29z + 20t = 13.1 (c)
Lấy (b) nhân 2 ta có: 3x + y + z = 0.6 (d)
Cộng (c) và (d) ta có : 10x + 10y + 30x +20t = 13.7 (e)
Chia (e) cho 10 ta có : x + y + 3z + 2t = 1.37
Theo định luật bảo toàn nguyên tố Fe ta có: nFe= x + y + 3z + 2t= 1.37 mol
Vậy m = 1.37x56 = 76.72 gam.
Cách 2 : áp dung định luật bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố
Vì H2SO4 dư nên B tan hết và muối thu được là Fe2(SO4)3.
Gọi

nFe2 ( SO4 )3 = x

B +
H2SO4
104.8 gam
Bảo toàn nguyên tố S:
nH2 SO4

→

Fe2(SO4)3
x mol

= 3.x + 0.3 (mol)
Bảo toàn khối lượng :
mB

(pư)

+

mH 2 SO4

(pư)

=

⇒

nH 2 O
mFe2 ( SO4 )3

+

SO2 + H2O
0,3 mol

= 3.x + 0.3 (mol)
+

mSO2

+

mH 2O
12


⇒

104.8 + 98.( 3x + 0.3)
x = 0.685 (mol)

⇒

nFe = 2. Fe ( SO ) = 2x0.685 = 1.7(mol)
mFe = 1.7x56 = 76.72 (g) ⇒ m = 76.72(g)

n

2

=

400.x

+ 64.0.3 + 18. (3x+ 0.3)

4 3

Cách 3: phương pháp bảo toàn e
Fe

+

→

O2

→

B (Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3)

B + H2SO4
Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Trong các phản ứng trên : chất khử Fe, chất oxi hóa O2 và S+6 trong H2SO4
Ta só các quá trình oxi hoá và quá trình khử
→

Fe0

Fe3+

+

m
56

+

O2

4e

104.8 − m
32

S

+6

→

3x

3e
m
56

104.8 − m
4×
32

+

2e

2O2-

→

2x0.3
Theo định luật bảo toàn e ta có :

S+4
0.3

104.8 − m
4×
+ 2 ×0.3
32

m
56

3 =
Suy ra m = 76.72 gam

Cách 4 : sử dụng phương pháp quy đổi
Học sinh có thể quy đổi hỗm hợp về 2 chất hay 3 chất ở đây tôi chỉ trình
bày cách quy đổi về 1 chất là FexOy.
Vì hỗn hợp chỉ chứa 2 nguyên tố là Fe và O nên có thể xem hỗn hợp chỉ
chứa một chất có công thức giả định là FexOy
nFe

y

x

O

=

104.8
56 x + 16 y

Ta có PTHH
2Fe Oy +(6x-2y) H2SO4
x


→

xFe2(SO4)3 + (3x-2y)SO2 + (6x-2y)H2O

13


104.8
56 x + 16 y
2:

Theo PTHH ta có tỷ lệ:
⇒
⇒

nFe =

104.8
3x − 2 y

=
56 x + 16 y
0.3

0.3
x 274
=
y 351

suy ra

274 ×104.8
= 1.37 mol
56 ×274 + 16 ×351

oxit là Fe274O351

mFe = m = 1.37x56 = 76.72 gam

Ví dụ 3: Cho 46.4 gam hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 với tỷ lệ số
mol lần lượt là 1:5:9:13 tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư thu được V lit khí SO2
ở đktc (không còn sản phẩm khử nào khác). Tính V.
Bài làm:
n SO2 =

Ta có :

2,24
= 0,1
22,4

Gọi: nFe=x

Suy ra

⇒

(mol)

nFeO=5x, nFe

3

2

O

=9x, nFe

56 x + 72 ×5 x + 160 ×9 x + 232 ×13 x = 46.4

3

4

O

⇒

= 13x

x=

0.2
mol
21

Cách 1: Phương pháp đại số
A tác dụng với H2SO4 đặc nóng:
o

2Fe

+ 6H2SO4 (đặc)

t

→

Fe2(SO4)3

+ 3SO2 +

6H2O (1)

3x
2

x
o

2FeO + 4H2SO4 (đặc)

5x

t

→

Fe2(SO4)3

+

SO2 +

2H2O (2)

5x
2

14


o

2Fe3O4 + 10H2SO4 (đặc)

t

→

3Fe2(SO4)3

+

SO2 + 10H2O (3)
13x
2

13x
o

Fe2O3 + 3H2SO4 (đặc)

t

→

Fe2(SO4)3

+

H2 O

9x
Theo (1), (2), (3) ta có:
n SO2 =

⇒

nSO2 =

3
5
13
n Fe + n FeO + n Fe3O4
2
2
2

3 x 5 x 13x
+ +
2
2
2

x=

thay

0.2
mol
21

ta có

nSO2 = 0,1 mol

Vậy V=0.1x22,4=2,24 lit
Cách 2: Áp dụng định luật bảo toàn e:
Hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe 2O3, Fe3O4 nên tồn tại một lượng sắt bị oxi

hóa để tạo thành hỗn hợp A:
o

2Fe + O2

t

→

2FeO

to

4Fe + 3O2


→

2Fe3O4

o

3Fe + 2O2

t

→

Fe2O3

Và khi A tác dụng với H 2SO4 đặc nóng thì: chất nhường e là Fe, chất nhận
e là H2SO4 và O2.
Số mol Fe bị oxi hóa là :
0.2
nFe = x + 5 x + 9 ×2 x + 13 ×3 x = 63x = 63 × = 0.6 mol
21

Số mol nguyên tử oxi do phân tử O2 bị khử tạo thành là:

15


0.2
nO = 5 x + 9 ×3x + 13 ×4 x = 84 x = 84 × = 0.8 mol
21

Ta có các quá trình:
Fe

→

Fe3+

0.6 mol
O2

+

3e

3x0.6 mol
+

4e

→

1.6
S+6 +

2e

2O20.8

→

V
2×
22.4

S+4
V
22.4

3 ×0.6 = 1.6 + 2

Áp dụng định luật bảo toàn e ta có:

V
⇒ V = 2.24 lit

22.4

Cách 3: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố
Ta có sơ đồ: A + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Trong A: nFe = 63x

⇒

n Fe2 ( SO4 )3 =

63x
2

Theo nguyên lý bảo toàn nguyên tố ta có:
n H 2 SO4 = 3 ⋅ n Fe2 ( SO4 )3 + n SO2 = 3 ⋅

63x
+ 0,1 = n H 2O
2

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
mA +
⇒

mH 2 SO4
(pư)

=

mFe2 ( SO4 )3

+

mSO2

+

mH 2 O

63 x
63x
63 x
46.4 + (3 ×
+ 0,1) ×98 = 400 ×
+ mSO2 + (3 ×
+ 0,1) ×18
2
2
2

63 x
⇒ 160 ×
+ mSO2 = 54.4
2

16


x=

Thay
⇒ nSO2 =

0, 2
21

vào biểu thức trên ta có

mSO2 = 6.4 gam

6.4
= 0.1 mol ⇒ V = 0,1 ×22.4 = 2.24 l
64

Cách 4: Phương pháp quy đổi
n Fe 1 + 5 + 9 ⋅ 2 + 13 ⋅ 3 63 3
=
=
=
nO
5 + 9 ⋅ 3 + 13 ⋅ 4
84 4

Trong hỗn hợp A ta có :

Nên ta quy đổi hỗn hợp A về một chất duy nhất là Fe3O4
nFe3O4 =

Từ đó ta có

46.4
= 0.2 mol
232

Ta có PTHH :
o

2Fe3O4 + 10H2SO4 (đặc)

t

→

3Fe2(SO4)3

0,2 mol

+

SO2 + 10H2O
0,1 mol

Vậy V = 0.1x22,4 = 2,24 lít
II.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm.
Trước khi chưa áp dụng đề tài kết quả bồi dưỡng học sinh giỏi trường do tôi
phụ trách các năm học 2016-2017, 2017-2018 như sau:
TT
1
2

Họ Và Tên
Lê Văn Vũ
Nguyễn thị Thủy

3

Nguyễn Thị Linh

4

Lê viết Quyền

5
6

Nguyễn Thị Thùy
Nguyễn Thị Linh
Điểm trung bình

Điểm
12,00
10.2
5
10,5
0
13.7
5
11,25
12.7
5

11.75

17


Khi áp dụng đề tài kết quả bồi dưỡng học sinh giỏi trường do tôi phụ trách
các năm học 2018-2019 như sau:
TT

Họ Và Tên

Điểm

1

Nguyễn Thúy Trang

16.50

2

Nguyễn Anh Dũng

14.00

3

Nguyễn Văn Cường

15.00

4

Lê Văn Hiệp

14.50

Điểm trung bình

15.00

So sánh kết quả các năm trên ta thấy điểm trung bình đã tăng (khi áp dụng đề
tài là):15.00 – 11.75 = 3.25 điểm/bài.
Như vậy, việc ứng dụng đề tài này vào thực tiễn bước đần đem lại kết
quả hết sức khả quan. Việc giải các dạng toán hóa học của các em học sinh đã
rút ngắn được nhiều thời gian, các em trình bày khoa học hơn, lựa chọn phương
pháp giải bài tập đúng đắn hơn nên kết quả làm bài của các em cao hơn. Vì lẽ đó
năng lực của các em học sinh giỏi được nâng lên.

III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
III.1. Kết luận
Việc ứng dụng đề tài này vào thực tiễn bước đầu đã đem lại kết quả hết
sức khả quan. Việc giải các dạng toán hóa học của các em học sinh đã tiết kiệm
được rất nhiều thời gian do đó các em có thời gian trình bày mạch lạc, giảm
thiểu sai sót góp phần mang lại kết quả đáng mừng với điểm số trung bình cao.
Từ kết quả triển khai sáng kiến kinh nghiệm tôi nhận thấy dạy học theo
hướng phát triển năng lực, hình thành kỹ năng cho học sinh là hết sức quan
trọng. Vì khi đã có năng lực, kỹ năng và nền tảng kiến thức vững vàng thì hầu
hết các em đều giải quyết được vấn đề đưa ra.
18

III.2. Kiến nghị
• Đối với Sở GD&ĐT, Bộ GD&ĐT
- Trong đề án thay SGK mới, cần tăng thêm số tiết luyện tập, ôn tập để
giáo viên có thời gian rèn kĩ năng giải bài tập cho tất cả các đối tượng học sinh.
- Tăng cường các lớp bồi dưỡng chuyên đề phương pháp giải các dạng bài
tập hoá học để các giáo viên có điều kiện giao lưu và học hỏi.
- Với những sáng kiến kinh nghiệm hóa học đạt giải cao ở cấp tỉnh trong
những năm gần đây cần được phổ biến cho giáo viên học tập và vận dụng.
• Đối với nhà trường
-Bổ sung các hóa chất, trang thiết bị thí nghiệm ….để phục vị cho công
tác giảng dạy.
- Quan tâm đầu tư hơn nữa đến hoạt động ôn luyện HSG.
Trên đây là một số kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi tôi đã trao đổi
với các đồng nghiệp để biên soạn đề tài này. Trong quá trình biên soạn không
tránh khỏi thiếu sót rất mong được sự góp ý của các bạn đồng nghiệp và của các
bậc phụ huynh học sinh.

XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG
ĐƠN VỊ

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Thạch Thành, ngày 20 tháng 05 năm 2019
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của bản
thân, không sao chép nội dung của người
khác.

La văn Kiên
TÀI LIỆU THAM KHẢO
SGK Hóa học 10,11,12.
Sách bài tập hóa học 10,11,12.
Hóa Đại Cương và Vô Cơ – Tác Giả Ngô Ngọc An
Câu Hỏi Giáo Khoa Hóa Vo Cơ – Tác giả Quan Hán Thành.
Phương Pháp Giải Nhanh Các Bài Toán Hóa Học – Tác Giả Nguyễn Khoa
Thị Phượng
Hướng dẫn giải nhanh bài tập hóa học tập 1,2,3 – Tác giả Cao Cự Giác.
Một số Bài tập Hóa Học trên trang điên tử
19