Vận dụng các định luật bảo toàn để giải bài toán về KMnO4

PHẦN THỨ NHẤT: MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong các mơn học  ở  trường phổ  thơng, mơn Hóa học giữ  một vai trị khá 
quan trọng. Hóa học là một mơn khoa học tự nhiên, nó nghiên cứu về chất và sự 
biến đổi chất này thành chất khác.
Với nhiều năm giảng dạy bộ  mơn Hố học, tơi đã được tham gia giảng 
dạy các khối lớp 8,9 được tham gia ơn luyện đội tuyển thi học sinh giỏi. Trong  
q trình tìm tịi, nghiên cứu nhiều dạng bài tốn hố học khác nhau về các loại 
chất khác nhau vơ cơ cũng như hữu cơ, tơi nhận thấy rằng bài tập về KMnO 4 là 
một trong những dạng bài tập mà học sinh hay gặp trong các kỳ  thi. Thơng 
thường những bài tập về  KMnO4  thường khá phức tạp và xảy ra theo nhiều  
phương trình phản ứng khác nhau. Vậy phương pháp nào để giải quyết bài tốn 
khoa học nhất, hiệu quả nhất và nhanh nhất. Đó là lý do để tơi viết đề tài “ Vận 
dụng các định luật bảo tồn để  giải bài tốn về  KMnO4 ” nhằm giúp học sinh 
giải quyết tốt các bài tốn một cách nhanh chóng đồng thời chia sẻ kinh nghiệm 
về phương pháp giải bài tập với các đồng nghiệp.
Mục đích nghiên cứu
Vận dụng các định luật bảo tồn khối lượng, định luật bảo tồn ngun tố, định 
luật  bảo tồn electron  để  tìm  ra phương pháp giải tối  ưu nhất, nhanh nhất  
(khơng cần phải viết phương trình hóa học) dạng bài tốn về KMnO4.
Đề  xuất những ý tưởng để  giải nhanh bài tốn về  KMnO 4 góp phần nâng cao 
chất lượng giảng dạy bộ  mơn  ở  trường THCS và là hành trang vững chắc để 
các em chuẩn bị bước vào THPT.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.


Đối tượng là học sinh giỏi các lớp 8,9.
Với khn khổ  thời gian nghiên cứu có hạn nên trong đề  tài này tơi chỉ  nghiên 
cứu phương pháp vận dụng các định luật bảo tồn để  giải một số  bài bài tốn  
về KMnO4.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Đưa ra các định luật bảo tồn cần vận dụng, phân tích áp dụng vào các dạng 
tốn và đề ra phương pháp giải.
Thử nghiệm trên các lớp: 8,9 Trường THCS
Giáo viên đưa ra các phiếu học tập bằng các dạng bài tập về KMnO4.
5. Phương pháp nghiên cứu
5.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
Đọc các tài liệu làm cơ sở xây dựng lí thuyết của chun đề: tài liệu lí luận dạy  
học (Chủ  yếu là phương pháp giải bài tập Hóa học ); sách giáo khoa, sách bài 
tập hóa học; phương pháp giải bài tập hóa vơ cơ; 16 phương pháp và kĩ thuật 
giải nhanh bài tập trắc nghiệm mơn Hóa học; một số đề thi học sinh giỏi.
5.2. Phương pháp sư phạm
a. Phương pháp chun gia
Vận dụng phương pháp bài tập để hướng dẫn học sinh giải quyết bài tốn.
Xin ý kiến nhận xét, đánh giá của các giáo viên có kinh nghiệm, giáo viên giỏi  
về nội dung sáng kiến.
b. Tìm hiểu chất lượng học sinh ở những lớp mình điều tra
 c. Chọn lớp thử nghiệm và đối chứng kết quả
Thời gian nghiên cứu
Từ tháng 12 năm 2018 đến tháng 02 năm 2020.


PHẨN THỨ HAI: NỘI DUNG
Chương I: CƠ SỞ LÝ LUẬN
Các định luật cần vận dụng
1.1. Định luật bảo tồn khối lượng
Nội dung định luật: Khối lượng các chất tham gia phản  ứng bằng khối lượng 
các chất được tạo thành sau phản ứng. Trong đó chúng ta cần vận dụng các hệ 
quả
Hệ  quả  1:  Gọi mT  là tổng khối lượng các chất trước phản  ứng, mS  là khối 

lượng các chất sau phản  ứng. Dù phản ứng xảy ra với hiệu suất bất kỳ ta đều 
có: mT = mS.
Hệ quả 2: Khi cation kim loại kết hợp với anion phi kim để tạo ra các hợp chất 
ta ln có: Khối lượng chất = khối lượng của cation+khối lượng anion. Khối  
lượng của cation hoặc anion ta coi như bằng khối lượng của ngun tử cấu tạo 
thành.
1.2. Định luật bảo tồn ngun tố
Nội dung định luật: Tổng khối lượng một ngun tố trước phản ứng bằng tổng 
khối lượng của ngun tố  đó sau phản  ứng. Nội dung định luật có thể  hiểu là 
tổng số mol của một ngun tố được bảo tồn trong phản ứng.
1.3. Định luật bảo tồn electron
Nội dung định luật: Trong phản  ứng oxi hóa khử: Số mol electron mà chất khử 
cho đi bằng số mol electron mà chất oxi hóa nhận về.
Khi vận dụng định luật bảo tồn electron vào dạng tốn này cần lưu ý:
Trong phản ứng hoặc một hệ phản  ứng chỉ cần quan tâm đến trạng thái đầu và 
trạng thái cuối mà khơng cần quan tâm đến trạng thái trung gian.
Nếu có nhiều chất oxi hóa và chất khử  thì số  mol electron trao đổi là tổng số 
mol của tất cả chất nhường hoặc nhận electron.
Tổng quan về bài tập KMnO4
Dạng bài tập KMnO4 chúng ta nhắc đến ở đây liên quan đến 2 phản ứng:
2.1. Nhiệt phân muối: điểu chế khí O2  trong phịng thí nghiệm ( Hóa học 8)
2KMnO4     K2MnO4 + MnO2 + O2
2KClO3       2KCl + 3O2
2.2. Tác dụng với axit HCl: điều chế khí Cl2 trong phịng thí nghiệm ( Hóa học 
9):
KClO3  + 6HCl      KCl + 3Cl2 + 3H2O.
2KMnO4 +16 HCl  2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O.
2K2MnO4 +16 HCl  4KCl + 2MnCl2 + 4Cl2 + 8H2O.
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O.
Dùng phương pháp bảo tồn khối lượng:

Khi nhiệt phân hỗn hợp muối X thu được hỗn hợp muối Y và khí Oxi thì:
my  = mx + mO
Dùng phương pháp bảo tồn electron:
Theo định luật bảo tồn electron
Chất khử
Chất oxi hóa
   +   5e   →                              2 →O2   +  4e
xmol→5x                                                        y  →  4ymol
2→ Cl2 +2e
z mol → 2z mol
Tổng electron nhường =Tổng electron nhận:
→ 5x = 4y + 2z
Dùng phương pháp  thuần bảo tồn ngun tố: “Tồn bộ O trong KMnO4 chuyển 
hết về H2O”.
BTNT H → nHCl = 2nH2O (1)
BTNT O → nO= nH2O (2)
Từ (1), (2) → nHCl = 2nO
BTNT Cl → nClban đầu + nCl(HCl) = nCl(trong muối) + nCl(Cl )
BTNT cho các ngun tố khác xuất hiện trong từng bài.
Khi nhiệt phân hỗn hợp các muối , CaOCl2  , Ca(ClO3 )2  , Ca(ClO2 )2   . . . thì sẽ thu 
được hỗn hợp các sản phẩm như , CaCl2  và O2
Phương trình nhiệt phân như sau:
2CaOCl2   2CaCl2 + O2
Ca(ClO3 )2  CaCl2 + 3O2
Ca(ClO2 )2   CaCl2 + 2O
 
2
Đó là dạng bài tập kết hợp giữa việc nhiệt phân chúng để thu khí O2 (theo 

phương pháp điều chế Oxi trong phịng thí nghiệm ở lớp 8) cùng hỗn hợp chất 
rắn, sau đó cho vào dung dịch axit HCl đặc, đun nóng (theo phương pháp điều chế 
khí Clo trong phịng thí nghiệm  ở lớp 9). Tùy theo đề bài cho là nhiệt phân hồn 
tồn hay nhiệt phân khơng hồn tồn mà ta sẽ  có những cách giải phù hợp với 
từng dạng bài và mức độ khó hay cơ bản.
Nếu đề  bài cho nhiệt phân hỗn hợp sau một thời gian có nghĩa là khơng  
hồn tồn thì hỗn hợp sau phản  ứng ngồi các sản phẩm và khí Oxi thì cịn có 
hỗn hợp các chất ban đầu cịn dư. Chính vì vậy, nếu như đặt ẩn từng chất trong 
hỗn hợp và mol tham gia phản ứng thì chúng ta sẽ gặp rắc rối vì khối lượng ẩn  
q lớn (có thể lên đến 9 –10 ẩn) trong khi dữ kiện của bài tốn chỉ có từ  3 – 4. 
Như vậy, đối với dạng bài tập này, chúng ta cần sử dụng khéo léo và thuần thục 
các định luật bảo toàn như: Bảo toàn khối lượng,  Bảo toàn nguyên tố  và Bảo 
toàn e.


Chương II. THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI
1.Thuận lợi
Năm học với sự đạo của ngành giáo dục nhằm thực hiện tốt chủ đề  của  
năm học: “Tiếp tục đổi mới và nâng cao chất lượng giáo dục”. Tiếp tục thực 
hiện các cuộc vận động: “Học tập và làm theo tấm gương đạo đức Hồ  Chí  
Minh”; cuộc vận động “Mỗi thầy cơ giáo là tấm gương đạo đức, tự học và sáng  
tạo”; Phong trào thi đua “Xây dựng trường học thân thiện, học sinh tích cực” đã 
tạo tiền đề và khí thế mạnh mẽ ngay từ đầu năm học.
Đội ngũ cán bộ giáo viên nhà trường và tổ bộ mơn đảm bảo về số lượng 
và chất lượng, đáp ứng u cầu của cấp học. Giáo viên trong nhà trường ln có 
trách nhiệm cao, say mê với nghề nghiệp và hết lịng u thương học sinh. Ngay  
từ đầu năm học, ban giám hiệu và tổ bộ mơn đã có triển khai các kế hoạch, chỉ 
thị năm học; kiểm tra khảo sát theo bộ mơn để phân loại đối tượng học sinh, từ 
đó có biện pháp phụ đạo học sinh yếu kém, bồi dưỡng học sinh khá giỏi.
Có nhiều học sinh khá, giỏi đã có kĩ năng giải bài tập này theo phương 

pháp thơng thường (đặt ẩn, lập hệ phương trình).
2. Khó khăn
Đối tượng học sinh của trường phần đơng là học sinh  ở  vùng nơng thơn, 
vùng sâu, vùng xa nên khơng có nhiều điều kiện cả về kinh tế và thời gian cho  
việc học tập.
Rất nhiều học sinh vẫn chưa hiểu được bản chất của các phản ứng .
Chưa biết cách áp dụng các định luật bảo tồn vào giải tốn, đặc biệt là bảo 
tồn electron trong phản ứng oxi hố khử.
Mỗi dạng bài tập có nhiều phương pháp làm, nhưng có 1 phương pháp hiệu quả 
nhất để giải quyết mà học sinh chưa tìm ra được.
Thói quen của học sinh về giải tốn hố bao giờ  cũng là viết phương trình hố 
học, đặt  ẩn, lập hệ  phương trình. Phương pháp này chỉ  phù hợp với những bài  
tốn đơn giản, khi số   ẩn và số  phương trình đại số  lập được bằng nhau. Mặt  
khác, với một câu hỏi trắc nghiệm khách quan trong đề  thi thì việc giải nhanh 
bài tốn này là vấn đề khá nan giải.
Chương III: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
1.Phương pháp giải một số dạng bài tập điển hình
Sau đây là một số các ví dụ theo mức độ từ cơ bản đến nâng cao kèm theo phân 
tích và định hướng tư duy giải.
Lớp 8 sau bài điều chế Oxi ta co các bài sử dụng định luật bảo tồn khối lượng  
lên lớp 9 các dạng tốn được nâng lên như sau:
 Ví du 1:   Nhi
 
ệt phân hồn tồn 4,385 gam hỗn hợp A gồm KMnO  4 và KClO3 thu 
được m gam chất rắn B và 0,56 lít O2 (ở đktc). Tính m. 
Hướng dẫn giải  


nO2  = 0,025 mol
Theo ĐLBTKL ta có:  =   + 

→m = mA – mO2  = 4,385 ­ 0,025.32 = 3,585 (g)
 Ví du 2:     Nung hỗn hợp A gồm KMnO 4  và KClO 3  đến khi phân hủy hồn tồn  
thì thu được 21,65 gam hỗn hợp B gồm các chất rắn và 4,48 lít khí (ở đktc). Tính 
khối lượng mỗi chất trong A.
Hướng dẫn giải
nO2  = 0,2 mol
Theo ĐLBTKL ta có: =  + m
→= 21,65 + 0,2.32 = 22,29 (g)
Gọi x là số mol của KClO3 , y là số mol của KMnO4
2KClO3  2KCl+3O2
2KMnO4  K2MnO4 +MnO2 +O2
→ 122,5x+158y = 22,29
       1,5x+0,5y = 0,2    
→ x = 0,116 và y = 0,05 
Vậy khối lượng của KClO3 là:
0,116. 122,5 = 14,25 (g)
Vậy khối lượng của KMnO4 là:
0,05 . 158 = 7,9 (g) 
   Nhận xét:  V
  ới 2 bài tốn cơ  bản này ta chỉ  cần dùng định luật bảo tồn khối   
lượng đơn giản sau đó đưa về  bài tốn hỗn hợp, đa số  học sinh đại trà được  
hướng dẫn sẽ làm được dạng này. 
 Phát   triển   bài   toán:    Đoạn  đầu  nhiệt   phân  thường  định  luật  bảo  tồn  khối   
lượng. Nhưng bài tốn được phát triển để  xác định được lượng Oxi cần giải  
quyết thêm bài tốn chất khí phía sau. Ta xét ví dụ 2 sau đây:
 Ví du  3
  :    Nhiệt phân 4,385 gam hỗn hợp A gồm KClO 3  và KMnO 4  thu được V lít  
khí B(đktc) và m gam chất rắn D gồm K2MnO4, MnO2    và      KCl. Tồn bộ  lượng  
khí B cho tác dụng hết với cacbon nóng đỏ thu được 0,896 lít hỗn hợp khí C có tỉ 
 khối so với hidro là  1

  6. (Bi
 
ết thể tích khí ở đktc) 
a. Tính V và m.
b. Tính % theo khối lượng của KMnO4  trong A. 
Hướng dẫn giải
 M   z  =    32   → trong h
  
ỗn hợp khí chỉ gồm CO và CO 2.
Gọi a là số mol của CO , b là số mol của CO2


 → a+b    =    0,896  : 
   22,4
      =    0,04(mol)(1) 
 Ta có : 28a    +    44    ba    +    b    =    32 
 → 4a=12b ⇔
      a  : 
   b
     =    3    ⇔    a−3b    =    0(2) 
 Từ ( 1 ) và ( 2 ) →    a    =    0,03 , 
  b
     =    0,01 
 2C+    O 2  2CO 
 C    +    O 2     CO 2
ΣnO2  =
        0,032    +    0,01    =    0,025(mol) 
Vậy thể tích của O2  (đktc)  là: 
V =  0.025 . 22,4  =  0,56 (l) 
Theo ĐLBTKL ta có:  mA =mB  + mD

→m= m A – mB  = 4,385 – 0,025.32 = 3,585 (g)
Gọi x là số mol của KClO3  , y là số mol của K M
   nO
   4
2KClO3   2KCl+3O 2
 2K M
   nO
   4  K2MnO 4  +MnO 2  + O 2
 →122,5x+158y = 4,3851   
         1,5x+0,5y  = 0,025
 
    →{x = 0,01 , 
  y = 0,02
 
 
 →    mKClO 3   = 1,225(g),   
  mKMnO
 
 4   = 3,16(g)  
 %KClO3  =  = 28% 
%KMnO4  = 72 % 
 Ví du 4: Nung m gam hỗn hợp A gồm KMnO4 và KClO3 thu được chất rắn A1 
và khí O2 ,lúc đó KClO3 bị  phân hủy hồn tồn, cịn KMnO4 bị  phân hủy khơng 
hồn   tồn.Trong   hỗn   hợp   A1   có   0,894   gam   KCl   chiếm   8,132%   về   khối  
lượng.Trộn lượng O2 thu được ở trên với khơng khí theo tỷ lệ thể tích 1:3 trong  
một bình kín thu được hỗn hợp A2. Cho vào bình 0,528 gam Cacbon rồi đốt cháy 
hết cacbon thu được hỗn hợp khí A3 gồm ba khí trong đó CO2 chiếm 22,92% về 
thể tích.Tính m.
Hướng dẫn giải
Các phản ứng xảy ra khi nhiệt phân hỗn hợp A

2KClO3   2KCl +3O2 ↑ (1)
2KMnO4   K2MnO4 + MnO2 + O2↑ (2)
  Sau khi trộn O2 với khơng khí ta có:
∑nO2 = a + 3a . 0,2 = 1,6a mol  (∑nO2 (1)+(2) = a mol)
Ta xét 2 trường hợp sau:
Nếu O2 dư  (1,6a>0,044mol) lúc đó chỉ  xảy ra phản  ứng đốt cháy cacbon trong  
Oxi
C + O2   CO2
∑nA3 = = 0,192mol
O2 : (1,6a−0,044)mol


N2 : 2,4a mol
CO2:  0,044mol
→ (1,6a − 0,044) + 2,4a + 0,044 = 0,192
→ a = 0,048 mol(TM)
Theo ĐLBTKL ta có: mA =mA1 + mO2
mA = + 0,048 . 32 = 12,53 gam
b) Nếu O2 thiếu (1,6a<0,044),lúc đó ngồi việc cacbon cháy trong khí Oxi thì một 
phần Cacbon khử CO2 sinh ra để tạo thành khí CO như sau:
C + O2  CO2
C + CO2  2CO
Khơng có phản  ứng Cacbon cháy trong Oxi để  tạo khí CO (trừ  khi nung nóng 
trong lị nung ở
nhiệt độ  >10000C).Tuy nhiên khi giải tốn ta có thể  giả  sử  Cacbon cháy đồng 
thời ở 2 phản ứng tạo ra hỗn hợp khí gồm CO và CO2 mà khơng ảnh hưởng đến 
kết quả  bài tốn. Bởi vì thực chất ta dùng hai định luật bảo tồn ngun tố  và  
Oxi để giải quyết nên việc xem như vẫn thỏa mãn các định luật bảo tồn.
C + O2  CO2 (3)
2C + O2   2CO (4)

A3gồm:
CO2 : bmol
N2  : 2,4amol
CO(0,044−b)mol
→ nO2 (3)+(4) = 1,6a = + b
%CO2  = = 
a = 0,0204mol
b = 0,0213mol

Theo ĐLBTKL ta có:  mA =mA1  + mO2
mA =+ 32 . 0,0204 = 11,646 gam
Nhận xét: Với các ví dụ trên ta chỉ mới sử dụng định luật bảo tồn khối lượng  
ở giai doạn nhiệt phân và tính tốn đối với khí Oxi (dùng điểu chế khí O 2 trong  
phịng thí nghiệm ).  Ở giai đoạn sau hỗ hợp chất rắn X được cho vào HCl đặc  
(dùng điểu chế  khí Cl2  trong phịng thí nghiệm ), những ví dụ  sau sẽ  tính tốn  
cho giai đoạn này.
 Ví dụ 5
   : Nhiệt phân KMnO4 một thời gian thu được 3,36lít khí (đktc) O2(đktc) và 
m gam hỗn hợp chất rắn X. Để  hịa tan hồn tồn hỗn hợp X cần 3,4 mol HCl  
đặc đun nóng thu V lít khí Clo (đktc) .Tính V.
Hướng dẫn giải
Phân tích đề:


Sơ đồ phản ứng:
KMnO4 
Giải quyết vấn đề:
Cách 1:Với bài này ta có thể  giải theo phương pháp thơng thường ta làm như 
sau:
2KMnO4     K2MnO4     +    MnO2      +    O2

0,15 mol       0,15 mol                             0,15 mol
2K2MnO4  + 16 HCl  4KCl + 2MnCl2 + 4Cl2 + 8H2O.
0,15 mol1,2 mol                                        0,3mol
MnO2    +    4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O
0,15 mol        0,6 mol                     0,15 mol
2KMnO4    +   16 HCl  2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O.
1,6 mol                               0,25 mol
Tổng số mol Cl2 là : 0,15 + 0,3  +0,25 = 0,95mol
Thể tích khí Cl2 là: V =  0,95.22,4 = 21,28lit
Với cách giải này ta phải viết nhiều phương trình.
Cách 2: Dùng các định luật bảo tồn
X phản ứng với HCl thì tồn bộ O trong X chuyển vào H
 +   → H2O
 = 2 (X) = 3, 4 mol
→ nO(Y) = 1,7 mol
→ nO(bđ) = 1,7 +0,15.2 = 2 mol
→ nKMnO4 = 0,5 mol
→ nK = nMn = 0,5mol
ĐLBT e:
Chất khử
Chất oxi hóa
   +   5e   →                              2 →O2   +  4e
0,5mol→2,5                                                  0,15→0,6 mol
2→Cl2 +2e
nCl2 =  = 0,95 mol
Nếu khơng dùng ĐLBT e ta có thể dùng ĐLBTNT cho Cl (x là số mol của Cl2)
BTNT Cl :
nCl(HCl) = nCl(trong muối) + nCl(Cl)
→ 3,4 =  0,5 + 0,5.2 + 2x
→ x = 0,95mol

Thể tích khí Cl2 là: V =  0,95.22,4 = 21,28lit


 Ví dụ  6
   : Hỗn hợp X gồm 31,  6 gam KMnO4 và 73,  5 gam KClO3.  Nung nóng X 
trong bình kín một thời gian thu được khí O2 và 93,  9 gam hỗn hợp rắn Y gồm 
KMnO4, K2MnO4 , MnO2  , KClO3 và KCl. Cho Y tác dụng hồn tồn với dung dịch 
axit Clohiđric 36, 50% (khối lượng riêng là 1, 18 g/ml) khi đun nóng. Tính thể tích 
dung dịch HCl cần dùng vừa đủ .
Hướng dẫn giải
Phân tích đề:
Sơ đồ phản ứng:
Hỗn hợp XH2O
Gđ1: Bài tốn cho khối lượng của hỗn hợp X và hỗn hợp Y, sử dụng ĐLBTKL 
để tìm số mol O2
Gđ2: Tồn bộ O trong Y chuyển vào H2O, sử dụng BTNT để tìm số mol HCl
Giải quyết vấn đề:
Từ dữ kiện ta có:
nKMnO4 =0, 2mol , nKClO3=0, 6mol
BTKL
→ nO2 ↑ =   = 0, 35mol
BTNT:
(Y) = 0,2. 4+ 3.0 , 6 – 2. 0 , 35= 1,9 mol
Tồn bộ O trong Y chuyển vào H2O :
 +       H2O
 = 2 (Y) = 2.1,9 = 3, 8 mol
→  =  = 322, 034 ml
Nhận xét: Nếu viết PTPU và giải theo phương pháp thơng thường thì phải viết  
6 phương trình phản  ứng mà chỉ  có 3 dữ  kiện để  giải, vừa mất thời gian vừa  
khơng thể tìm kết quả nếu khơng dùng thêm các định luật bảo tồn. Khi học sinh  

chưa được hướng dẫn dùng các định luật bảo tồn các em khơng giải quyết  
được loại bài này.
Nhiệt phân X:
2KMnO4     K2MnO4 + MnO2 + O2
2KClO3    2KCl + 3O2
Y tác dụng với axit HCl:
KClO3  + 6HCl      KCl + 3Cl2 + 3H2O.
2K2MnO4 +16 HCl  4KCl + 2MnCl2 + 4Cl2 + 8H2O.
2KMnO4 +16 HCl  2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O.
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O.
 Ví dụ  7
   :   Nhiệt phân hồn tồn 22,  26 gam hỗn hợp X gồm KClO3 ; KMnO4 và 
KCl thu được 3,  36 lít khí O2  (đktc) và hỗn hợp Y gồm KCl; K 2MnO4  ; MnO2 


trong đó KCl chiếm 51,203% về  khối lượng.  Hịa tan hết hỗn hợp Y cần dùng 
dung dịch HCl 32,85% (đun nóng) thu được dung dịch Z. Tính nồng độ phần trăm 
của KCl có trong dung dịch Z .
Hướng dẫn giải
Phân tích đề:
Sơ đồ phản ứng:
Hỗn hợp XZ
Giải quyết vấn đề:
Do phản  ứng nhiệt phân hồn tồn nên các phương trình phản  ứng nhiệt phân 
hỗn hợp X là:
2KClO3→ 2KCl + 3O2
2KMnO4     K2MnO4 + MnO2 + O2
Gọi số mol KClO3; KMnO4 và KCl lần lượt là a, b, c mol
Từ các dữ kiện của đầu bài, ta thu được hệ phương trình sau:
BTKL

→ 122, 5a + 158b + 74, 5c = 22, 26
∑nKCl = a + c = 0, 12
nO2 = 1, 5a + 0, 5b = 0, 15
→ a = 0, 08mol
b = 0, 06mol
c = 0, 04 mol
Cách 2 cho việc tìm số  mol các chất trong hỗn hợp ban đầu khi dùng các định  
luật bảo tồn:
BTKL
→ mY = 22, 26 − 0, 15 . 32 = 17, 46 gam
→ mKCl = 17, 46 . 0,51203 = 8,94 gam
→ nK2MnO4 = nMnO2 =  = 0, 03 mol
→ nKMnO4 = 0, 06 mol
→ nKClO3  = 0,08mol
→ nKCl = 0, 04mol
nHCl = 2 (0,08 . 3+ 0, 06  4 – 0,1515 . 2) = 0, 36mol
Dùng ĐLBT e:
 +  5e   →  
0,06
 +  6e    → 
0,08
2 →O2   +  4e
0,15


2→Cl2 +2e
→ nCl2 ↑ =  = 0, 09mol
Khối lượng dung dịch HCl là:
m = = 40 gam
Khối lượng dung dịch sau phản ứng:

m = mY + mddHCl ­ mCl
= 17, 46 + 40 – 0, 09. 71 = 51, 02 gam
C%KCl = = 26, 28%
 Ví dụ 8
   :   Trộn KMnO4, KClO3 với một lượng bột MnO2 trong bình kín thu được 
hỗn hợp rắn X. Lấy 52, 55gam X đem nung nóng, sau một thời gian thu được hỗn 
hợp rắn Y (trong đó KCl chiếm 36,  315% khối lượng)và V lít O2  .  Biết rằng 
KClO3 nhiệt phân hồn tồn.  Sau đó,  cho tồn bộ  Y tác dụng hồn tồn với HCl  
đặc, dư, đun nóng, sau phản ứng cơ cạn dung dịch thu được 51, 275 gam hỗn hợp 
muối khan. Hiệu suất q trình nhiệt phân KMnO4 là ?
Hướng dẫn giải
Các phản ứng xảy ra khi nhiệt phân hỗn hợp X là:
2KClO3 →2KCl + 3O2
2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
mY = = 41, 03gam
→ nO2 =  = 0, 36mol
Hỗn hợp rắn Y
=> X
Từ các dữ kiện của đề bài ta thu được hệ phương trình 3 ẩn sau:
BTKL
→ 158x + 197y + 87z = 41, 03 − 14, 9 = 26, 13
BTNT O
→ 4x + 4y + 2z + 0, 36 . 2 = 4(x + 2y) + 0, 2 . 3 + 2(z − y)
Khối lượng muối KCl và MnCl2
→ 74,5 ( x + 2y )+ 126 ( x + y + z ) = 51, 275 − 14, 9 = 36, 375
x = 0, 03mol
y = 0, 06mol
z = 0, 11mol
Hiệu suất nhiệt phân KMnO4 là:
H = .100 = 80%

Nhận xét: Với các ví dụ  5,6,7,8 nếu  dùng phương pháp thơng thường thì phải  
viết nhiều phương trình và khơng đủ  dữ  kiện để  giải. giai đoạn cho vào HCl  
phức tạp nên dùng phương pháp bảo tồn electron, bảo tồn ngun tố  để  tính  
tốn.


Phát triển bài tốn: Ngồi KMnO4  thì bài tốn cịn nhiệt phân những muối giàu  
Oxi như KClO3, Ca(ClO3)2  thì việc dùng các phương pháp bảo tồn cũng tương  
tự. Ngồi cách sử  dụng định luật bảo tồn ngun tố  cho O, H,Cl thì cịn dùng  
định luật bảo tồn ngun tố cho  các ngun tố khác như K. Ta xét ví dụ 9 và ví  
dụ 10 sau:
 Ví dụ 9
   : 
  Hỗn hợp X gồm KClO3 ,Ca(ClO3)2 ,CaCl2 và KCl có tổng khối lượng là 
83,  68 gam.  Nhiệt phân hồn tồn X thu được 17, 472 lít O2 (đktc) và chất rắn Y 
gồm CaCl2 và KCl.  Y tác dụng vừa đủ  0,36 lít dung dịch K2CO3 0,5M thu được 
dung dịch Z.  Lượng KCl trong Z nhiều gấp 22/3 lần lượng KCl trong X .  Phần 
trăm khối lượng KClO3 trong X là bao nhiêu.
Hướng dẫn giải
Phân tích đề:
Sơ đồ phản ứng:
Hỗn hợp X
 dd Z 
Giải quyết vấn đề:
nO2 = = 0, 78mol
BTKL:
→ m = mx ­ mO= 83,68 – 0,78.32 = 58, 72gam
 
nCaCl2 = nK2CO3 = 0,36.0,5 = 0, 18mol
→ mKCl = m ­ mCaCl= 58,72 – 0,18.111 = 38, 74gam

→ nKCl(Y) = = 0, 12mol
→ nKCl = = 0, 88mol
→ nKCl(X) = = 0, 12mol
BTNT (K)
→ nKClO3 = nKCl(Y) – nKCl(X) = 0, 52 − 0, 12 = 0, 4mol
→ %KClO3 == 58, 55%
 Ví dụ  10
     :
    Hỗn hợp rắn E gồm KClO3,  Ca(ClO2)2  ,  Ca(ClO2)2 , KCl.  Nhiệt phân 
27, 17 gam rắn E, sau một thời gian thu được chất rắn F và 2a mol khí X. Cho rắn 
F tác dụng với dung dịch chứa 0, 48 mol HCl, đun nóng thu được 3a mol khí Y và 
dung dịch G. Dung dịch G tác dụng tối đa với 220 ml dung dịch K 2CO3 0, 5M thu 
được dung dịch H và a mol khí Z. Lượng KCl trong dung dịch H nhiều gấp 3 lần 
lượng KCl trong rắn E.  Phần trăm khối lượng của Ca(ClO3)2 có trong hỗn hợp 
rắn E là?.
Hướng dẫn giải
Vận dụng các định luật bảo tồn: electron.
→ 2(0, 24 + 3a) = 2a . 4 + 3a . 2
→ a = 0, 06mol


K: bmol
Cl: c mol
BTKL
→ 39b + 35, 5c = 18, 45
b + 2 . (0, 11 − 0, 06) = c
a = 0, 2mol
b = 0, 3 mol
BTNT
→ nKCl(H)= 0⏟, 11 . 2+ 0⏟, 2 = 0, 42mol

→ nKCl(A) == 0, 12mol
→ nKClO3 (E) = 0, 2 − 0, 14 = 0, 06mol
Ca(ClO3)3  x mol
Ca (ClO2) 2  y mol
BTNT: Ca
→ x + y = 0, 11 − 0, 06 = 0, 05
BTNT: O
→ 6x + 4y = 0, 24 + 3 . 0, 06 − 0, 06 . 3 = 0, 24
x = 0, 02mol
y = 0, 03mol
Ca(ClO2)2% =   . 100% = 19, 32%
2. Bài tập vận dụng
 Bài 1 :   Nhiệt phân hồn tồn 43,85 gam hỗn hợp X gồm KClO 3 và KMnO4, thu 
được O2 và m  gam  chất  rắn Y gồm K2MnO4, MnO2 và KCl. Tồn bộ  lượng 
O2 thu được cho tác dụng hết với cacbon nóng đỏ, thu được 8,96 lít (ở đktc) hỗn 
hợp khí Z (gồm CO và CO2) có tỉ khối so với H2 bằng 16.
a) Tính m.
b) Tính khối lượng của các chất trong X.
c) Tính thể tích (ở  đktc) khí Cl2 thu được khi cho 87,7 gam X (ở trên ) tác dụng 
hết với dung dịch axit HCl đặc, dư (có đun nóng).
 Bài  2:
     Nhiệt phân hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm KClO3 và KMnO4 , thu được 
khí Oxi và 8, 66 gam chất rắn. Dẫn lượng O2 ở trên qua Cacbon nóng đỏ thu được 
2, 24 lít (đktc) hỗn hợp khí Y có tỷ khối so với Hydro bằng 17, 6. Hấp thụ hết Y 
vào dung dịch nước vơi trong dư,  sau phản  ứng thu được 4 gam kết tủa.  Tính 
phần trăm khối lượng của các chất có trong hỗn hợp X.
Bài 3:  Nung m gam hỗn hợp X gồm KClO3  và KMnO4  thu được chất rắn Y. 
Trong Y có 1, 49 gam KCl chiếm 19, 893% theo khối lượng. Trộn lượng O2 ở trên 
với khơng khí theo tỉ lệ thể tích tương ứng là 1 : 4 thu được hỗn hợp khí Z. Đốt 
cháy hết 0, 528 gam cacbon bằng hỗn hợp Z thu được hỗn hợp khí T gồm 3 khí 

O2,  N2, CO2 trong đó CO2 chiếm 22% về thể tích. Biết trong khơng khí có 80% N2 
và 20% O2. Giá trị của m là bao nhiêu.
Bài 4 : Nung nóng 30, 005 gam hỗn hợp X gồm KMnO4  KClO3 và MnO2,  sau một 
thời   gian  thu  được  khí  O2  và  24,  405  gam  chất  rắn  Y  gồm  K2MnO4    MnO2, 
KMnO4, KCl.  Để  hịa tan hồn tồn Y cần vừa đủ  2,  0 lít dung dịch chứa HCl 0, 
4M thu được 4,  844 lít khí  Cl2 (đktc). Tính phần trăm khối lượng của các chất 
trong hỗn hợp X .
 Bài  5
  :  Nhiệt phân hỗn hợp X gồm KMnO4 và KClO3 một thời gian thu được O2 
và 28, 33 gam chất rắn Y gồm 5 chất. Tồn bộ hỗn hợp rắn Y tác dụng tối đa với 
1,  2 mol HCl đặc thu được khí Cl2 và dung dịch Z.  Cho tồn bộ  dung dịch Z tác 
dụng với một lượng dư  dung dịch AgNO 3 vừa đủ  thu được 66,  01 gam kết tủa. 
Tính phần trăm khối lượng của các chất  trong hỗn hợp X .
 Bài  6
  : 
  Hỗn hợp X có khối lượng 82, 3 gam gồm KClO3, Ca(ClO3)2, CaCl2 và KCl. 
Nhiệt phân hồn tồn X thu được 13,  44 lít O2 (đktc).  Chất rắn Y gồm CaCl2 và 
KCl. Tồn bộ Y tác dụng vừa đủ với 0, 3 lít dung dịch K2CO3 1M, thu được dung 
dịch Z. Lượng KCl trong Z nhiều gấp 5 lần lượng KCl trong X.   Phần trăm khối 
lượng của KCl có trong X là bao nhiêu?
 Bài  7:
     Cho 20,14 gam hỗn hợp rắn X gồm Ca(ClO 3)2 , KClO3 (x mol) và CaCl2 
vào dung dịch HCl đun nóng (dùng dư),   thu được dung dịch Y và 0,  24 mol khí 
Cl2. Dung dịch Y tác dụng vừa đủ  với dung dịch K2CO3,   thấy thốt ra 0,  12 mol 
khí CO 2; đồng thời thu được 12, 0 gam kết tủa và dung dịch Z chứa y mol KCl. Tỉ 
lệ của x : y là bao nhiêu.
 Bài  8:
    Cho 0, 14 mol hỗn hợp X có khối lượng là 20, 75(gam) gồm KMnO4, KClO3 

,  Ca(ClO3)2  ,  MnO2 nung nóng sau một thời gian thu được m gam chất rắn A và  
xmol khí O2  .  Cho A tác dụng vừa đủ  với 0,  88 mol HCl đun nóng thấy thốt ra 
y(mol) khí Cl2. Trộn x với y rồi cho tác dụng với 0,  2 mol Fe và 0,  2 mol Mg thu 
được hỗn hợp rắn C chỉ gồm các oxit và muối, khơng thấy có khí thốt ra. C tác 
dụng vừa đủ với 7, 3 gam HCl được dung dịch D. Biết D tác dụng với dung dịch 
AgNO3 dư thì thu được 139, 595 gam kết tủa. Tính phần trăm khối lượng KMnO4 
có trong hỗn hợp X.
: Nung nóng hỗn hợp gồm 6 32 gam KMnO và 4 14 gam Ca(ClO ) một 
 Bài  9
  
, 
4 
, 
3 2   
thời gian thu được 8 86 
gam hỗn hợp chất rắn Y . Cho Y tác dụng với dung dịch 
, 
HCl đặc dư  đun nóng lượng khí Clo sinh ra cho hấp thụ vào 600 ml dung dịch  
chứa NaOH 0, 5 M đun nóng thu được dung dịch Z . Cơ cạn dung dịch Z thu được 
m gam chất rắn khan. Giá trị gần nhất với m là:
3. Kết quả và bài học kinh nghiệm
2.1. Kết quả


Trong khi giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi và ơn thi đại học tơi đó có 
rất nhiều trăn trở khi dạy phần hỗn hợp sắt và hợp chất của sắt. Tơi nhận thấy 
kể cả đề thi học sinh giỏi và đề thi đại học số lượng câu hỏi về sắt và hợp chất  
sắt ln chiếm một tỉ lệ nhất định và đặc biệt là những bài tốn kinh điển. Trên 
thực tế  như  vậy, tơi đã mạnh dạn đưa các phương pháp giải dạng bài tập này  
vào và qua giảng dạy tơi thấy học sinh nắm vấn đề tương đối nhẹ nhàng và có 

hiệu quả rõ rệt khơng những chỉ ở những học sinh khá giỏi mà một số học sinh 
trung bình đã tiếp cận và áp dụng được ở một số bài tập.
Tơi đã hướng dẫn cách làm này cho nhiều lớp học sinh và thu được kết  
quả rất đáng mừng. Với kiểu bài này, học sinh khá giỏi chỉ làm trong khoảng từ 
1 đến 2 phút/câu tuỳ theo tính chất đơn giản hay phức tạp của đề bài.
Trong thời gian thử nghiệm năm học 2019 – 2020 tơi đã thu được những kết 
quả nhất định, được thể hiện thơng qua các lớp như sau:
a) Trước khi thử nghiệm
Tiến hành làm bài kiểm tra trắc nghiệm trên phiếu học tập bao gồm 5 bài tập  
trong thời gian 30 phút thu được kết quả như sau:
Lớp
Sĩ số
Giỏi
Khá
Trung bình Yếu, kém
9A
33
0
5
7
21
9C
34
2
3
6
27
Cộng
70
2

8
13
48
Tỉ lệ (%)
1,4
11,4
18,6
68,6
    b) Sau khi thử nghiệm
Tiến hành làm bài kiểm tra trắc nghiệm trên phiếu học tập bao gồm 5 bài  
tập trong thời gian 30 phút thu được kết quả như sau:
Lớp
Sĩ số
Giỏi
Khá
Trung bình Yếu, kém
9A
33
5
12
8
3
9C
34
10
14
9
5
Cộng
67

15
26
17
8
Tỉ lệ (%)
27,2
37,1
24,3
11,4
Sau khi học sinh nắm được phương pháp trên thì các bài tập về  KMnO 4 
khơng cịn là vấn đề trở ngại cho học sinh đại trà và thi học sinh giỏi. Đây là kết 
quả đáng mừng và chúng ta chắc chắn rằng số học sinh khá giỏi, kể cả học sinh  
diện trung bình sẽ khơng bỏ qua dạng bài này khi gặp trong các kỳ thi.
2.2. Bài học kinh nghiệm
Trong q trình thực hiện đề tài này, tơi đã đúc kết ra một số bài học kinh 
nghiệm như sau:


Phát huy tinh thần tự  học, tự  bồi dưỡng nhằm nâng cao trình độ  chun 
mơn nghiệp vụ  của người thầy. Ban lãnh đạo trường cần có phương án kiểm  
tra, đánh giá, khích lệ cụ thể.
Có ý thức trách nhiệm cao đối với học sinh, đặt việc giảng dạy cho học  
sinh là tầm quan trọng hàng đầu trong sự nghiệp giáo dục.
Người thầy phải biết tạo cho học sinh sự  hứng thú, niềm đam mê vào 
việc học tập bộ  mơn hố học. Hay nói cách khác, người thầy phải là người  
truyền lửa để thắp sáng tâm hồn và trái tim của các thế hệ học sinh
Phần quan trọng nhất trong q trình áp dụng phương pháp này là giúp 
học sinh định hướng được dạng bài tập, tìm ra bản chất của vấn đề để rút ngắn 
thời gian giải bài tập. Đó cũng là động lực để tơi hồn thành đề tài này.

PHẦN BA: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Qua nghiên cứu và áp dụng cho đối tượng học sinh lớp 8,9 trường tơi  
nhận thấy: Dạng bài tập về KMnO4 có vai trị rất quan trọng trong chương trình 
hóa học . Thơng qua việc giải bài tập hóa học KMnO4, học sinh củng cố và nắm 
vững được các khái niệm cũng như  các tính chất của chất của KMnO4  và các 
hợp chất giàu Oxi dễ bị phân hủy. Căn cứ  vào thực trạng học tập của học sinh  
và cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi hiện nay, tơi nghĩ rằng người giáo viên cần 
phải nỗ lực nghiên cứu, tham khảo, trao đổi kinh nghiệm để tìm ra phương pháp  
tối ưu nhất để giảng dạy hướng dẫn học tập tích cực, rèn luyện óc tư duy sáng 
tạo và có lịng đam mê u thích đối với mơn học.
Trên đây là những kinh nghiệm mà tơi đã tích luỹ  được trong q trình 
giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi. Vì thời gian có hạn và kinh nghiệm bản  
thân chưa nhiều nên chắc chắn đề tài này sẽ có nhiều điều cần bổ sung. Tơi rất 
mong nhận được các ý kiến đóng góp của các cấp lãnh đạo và bạn bè đồng 
nghiệp để đề tài này được hồn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Hương Sơn, ngày 20 tháng  2 năm 2020

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Nguyễn Xn Trường (Chủ  biên), Phạm Văn Hoan, Từ  Vọng Nghi, Đỗ  Đình 
Rãng, Nguyễn Phú Tuấn, Hóa học 12 ban cơ bản – NXB Giáo dục, 2007.
Nguyễn Xn Trường (Chủ biên), Từ Ngọc Ánh, Phạm Văn Hoan, Bài tập
Nguyễn Thanh Khuyến, Phương pháp giải tốn Hóa học vơ cơ – NXB Giáo dục, 
1998.
Nguyễn Cương (Chủ  biên), Nguyễn Mạnh Dung, Nguyễn Thị  Sửu, Phương 
pháp dạy học Hóa học, NXB Giáo dục, 2001.


Trần Thị  Đà, Đặng Trần Phách, Cơ  sở  lí thuyết các phản  ứng hóa học – NXB  

Giáo dục, 2008.
Phạm Ngọc Bằng (Chủ biên), Vũ Khắc Ngọc, Hồng Thị  Bắc, Tử  Sĩ Chương, 
Lê Thị  Mỹ  Trang, Hồng Thị  Hương Giang, Võ Thị  Thu Cúc, Lê Phạm Thành, 
Khiếu  Thị   Hương  Chi,  16 phương  pháp  và kĩ   thuật  giải nhanh  bài tập  trắc 
nghiệm mơn Hóa học – NXB Đại học Sư phạm, 2010.
MỤC LỤC
Nội dung

Trang

PHẦN THỨ NHẤT: MỞ ĐẦU

1

1.

Lí do chọn đề tài

2.
3.

Mục đích nghiên cứu
1
Đối   tượng   và   phạm   vi 
nghiên
1

4.

Nhiệm vụ nghiên cứu

5.

Phương pháp nghiên cứu 2

6.

Thời gian nghiên cứu

1

2
2

PHẦN THỨ HAI: NỘI DUNG

3

Chương I: CƠ SỞ LÝ LUẬN

3

1. Các định luật cần vận dụng

3

2. Tổng quan về bài tập KMnO4

3

Chương II: THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI

5

1. Thuận lợi

5

2. Khó khăn

6

Chương III: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

6

1. Phương pháp giải một số dạng bài tập điển hình

6

2.Bài tập vận dụng

20

3. Kết quả và bài học kinh nghiệm

22

PHẦN BA: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

24

TÀI LIỆU THAM KHẢO

25