SKKN bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric

Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo
dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong chương trình hố học dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng
axit nitric là một mảng kiến thức khó địi hỏi người học phải có tư duy sâu sắc,
biết kết hợp nhiều phần kiến thức với nhau. Tuy nhiên đây là một nội dung dạy
học nếu khai thác tốt có thể giúp cho học sinh phát triển và rèn luyện tư duy
sáng tạo. Dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric thường hay
được lựa chọn trong các kỳ học sinh giỏi, thi chuyển cấp vào các trường chuyên,
kỳ thi đại học.
Hiện nay dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric thường gặp
trong các kỳ thi học sinh giỏi cấp thành phố ; là dạng bài tập khơng có nhiều
trong sách tham khảo hoặc có nhưng nằm rải rác và khơng có hệ thống rõ ràng .
Đây là dạng bài tập có liên quan đến nhiều kiến thức, ln địi hỏi học sinh có sự
khái quát , tổng hợp kiến thức, từ đó giúp học sinh phát triển tư duy lơgic, trí
thơng minh, óc tổng hợp , và phải nắm vững kiến thức đã học .
Với những lí do trên tơi viết sáng kiến kinh nghiệm “ bồi dưỡng học sinh giỏi
tư duy giải sáng tạo dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric”
nhằm mục đích bồi dưỡng kĩ năng giải bài tập nhanh, sáng tạo cho học sinh giỏi,
đồng thời tăng cường ý thức tự giác học tập của học sinh, lịng say mê u thích
bộ mơn . Nâng cao kết quả các bài thi trong các kì thi học sinh giỏi.
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
* Nghiên cứu hệ thống kiến thức về dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác
dụng axit nitric thuộc chương trình hóa học trung học phổ thơng.
* Sử dụng vào cơng tác giảng dạy, có tài liệu tham khảo giúp học sinh nắm
vững và học tốt hơn.
III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, PHẠM VI NGHIÊN CỨU VÀ ÁP
DỤNG
1. Đối tượng nghiên cứu
Dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric trong chương trình

hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi.
2.Thời gian nghiên cứu
Hai năm học : 2018-2019; 2019-2020.
3. Phạm vi nghiên cứu
Sáng kiến kinh nghiệm tập trung xây dựng , phân loại hệ thống, phương pháp
giải dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu

1/15


Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo
dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan về dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh
tác dụng axit nitric.
- Xây dựng hệ thống các bài tập và phương pháp giải về dạng bài tập hợp chất
chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric.
- Kết quả cho hệ thống bài tập.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận SGK hố học trung học phổ thơng và các tài liệu liên
quan đến dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric.
- Nghiên cứu thực tiễn giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi cấp thành phố.
B. NỘI DUNG ĐỀ TÀI
I. CƠ SỞ LÍ LUẬN
1. Tác dụng của bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
Bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric có những tác dụng to lớn
về đức dục và trí dục sau đây:
- Rèn luyện cho học sinh vận dụng các kiến thức đã học, biến chúng thành
những kiến thức tiếp thu được qua các bài giảng của giáo viên thành kiến thức
của mình. Khi vận dụng được một kiến thức nào đó, kiến thức sẽ được nhớ lâu.

- Đào sâu mở rộng những kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú,
hấp dẫn. Chỉ có vận dụng kiến thức vào giải bài tập, học sinh mới nắm vững
được kiến thức một cách sâu sắc về hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit
nitric.
- Rèn luyện kỹ năng cho học sinh, như kỹ năng viết và cân bằng phương trình,
kỹ năng tính tốn theo cơng thức. Phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện tri
thức thông minh cho học sinh, phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và
hình thành phương pháp học tập hợp lý.
- Bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric là phương tiện kiểm tra,
đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh một cách chính xác.
2. Cơ sở về giải bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
2.1. Giải bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric bằng phương
pháp qui đổi
+ Qui đổi là phương pháp đưa hỗn hợp nhiều chất về 1 chất hoặc hỗn hợp ít chất
hơn. Trong bài tập về hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric người ta
thường qui đổi về các nguyên tử lượng tương ứng.
+ Vì số chất giảm đi nên số phản ứng phải viết và số ẩn giảm do đó việc giải
tốn nhanh dễ dàng hơn.
+ Khi áp dụng phương pháp qui đổi thường nên dùng thêm 3 định luật sau:

2/15


Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo
dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
- Định luật bảo toàn khối lượng.
- Định luật bảo toàn nguyên tố.
- Định luật bảo toàn electron.
+ Nếu qui đổi ra số mol âm thì ta vẫn lấy bình thường.
Ví dụ . Hịa tan hết 30,4 gam hỗn hợp X gồm Cu, CuS, Cu 2S và S bằng dung

dịch HNO3 dư thu được 20,16 lít khí NO duy nhất ở đktc và dung dịch Y. Thêm
Ba(OH)2 dư vào Y được m gam kết tủa. Tính m?
Lời giải
+ Qui đổi hỗn hợp đã cho thành hỗn hợp Cu và S ta có sơ đồ:
HNO3
30,4 gam Cu: x mol
mol
S: y mol
ymol

Ba(OH)2
0,9 mol NO + Cu :x mol
2+

SO 42-: y mol

Cu(OH)2:x
BaSO 4:

+ Theo ĐLBT e và giả thiết ta có hệ:
64 x + 32 = 30,4
2x + 6y = 0,9.3
=> x = 0,3 mol và y = 0,35 mol
=> m = 0,3.98 + 0,35.233 = 110,95 gam.
+ Ghi chú: Ta có thể qui đổi hỗn hợp X về hỗn hợp Cu + CuS hoặc hỗn hợp
khác.
2.2. Giải bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric bằng định
luật bảo toàn
Các định luật bảo toàn thường áp dụng trong bài tập về hợp chất chứa lưu huỳnh
tác dụng axit nitric là:

- Định luật bảo toàn electron: Tổng số mol e cho = tổng số mol e nhận
- Định luật bảo toàn nguyên tố: Tổng số mol của một nguyên tố trước phản ứng
bằng tổng số mol của nguyên tố đó sau phản ứng
- Định luật bảo tồn điện tích: Tổng điện tích trong một hệ được bảo tồn =>
trong dung dịch tổng số mol điện tích âm bằng tổng số mol điện tích dương
Định luật bảo tồn khối lượng ít được áp dụng trong các bài tập về hợp chất
chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
Ví dụ 1. Hồ tan hết hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit
HNO3 (vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy
nhất NO. Giá trị của a là:

3/15


Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo
dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
A. 0,04.

B. 0,075.

C. 0,12.

D. 0,06.

Lời giải
+ Áp dụng ĐLBT nguyên tố cho Fe, Cu và S ta viết được:
FeS2 → Fe3+ + 2SO42-.
Cu2S → 2Cu2+ + SO42-.
Mol: 0,12 0,12 0,24
Mol: a

2a
a
+ Áp dụng ĐLBTĐT ta có: 0,12.3 + 2a.2 = 2(0,24 + a) => a = 0,06
Ví dụ 2. Hỗn hợp X gồm FeS2 và MS có số mol bằng nhau(M là kim loại có hóa
trị khơng đổi). Cho 6,51 gam X phản ứng hết với HNO 3 đun nóng được dung
dịch A1 và 13,216 lít(đktc) hỗn hợp khí A2 có khối lượng là 26,34 gam gồm NO
và NO2. Thêm BaCl2 dư vào A1 thấy tạo thành m1 gam kết tủa trắng.
1/ Tìm M và % khối lượng mỗi chất trong X?
2/ Tính m1?
Lời giải
1/ Từ giả thiết suy ra số mol NO = 0,05 mol; NO2 = 0,54 mol.
+/ Áp dụng ĐLBTNT ta có sơ đồ:
+ HNO3
6,51 gam X FeS2: x mol
NO:0,05 mol + SO42- : 3x mol + BaCl2
MS: x mol
NO2:0,54 mol
BaSO4: 3x mol.
+/ Áp dụng ĐLBT electron cho sơ đồ trên ta có:
15x + 8x = 0,05.3 + 0,54 => x = 0,03 mol.
+/ Theo giả thiết ta có: 120x + x(M+32) = 6,51 => M = 65 = Zn.
+/ Phần trăm khối lượng: FeS2 = 55,3%; ZnS = 44,7%.
2/ Từ sơ đồ trên ta có: m1 = 233.3x = 20,97 gam.
II. KHẢO SÁT THỰC TẾ
1.Tình trạng khi chưa thực hiện
Trong mỗi năm học khi dạy dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng
axitnitric cho học sinh giỏi, tôi thường cho học sinh làm một số bài tập kiểm tra
15 phút để đánh giá mức độ nắm vững kiến thức và kĩ năng làm bài tập dạng này
(phần phụ lục số 1).
Qua kết quả kiểm tra tôi nhận thấy:

 Nhiều em làm bài tập dạng này còn mất nhiều thời gian.
 Phần lớn các em chưa làm xong bài hoặc giải sai , giải nhầm , khơng ra
được kết quả .
 Điểm khá giỏi ít , phần lớn chỉ đạt điểm trung bình hoặc yếu
Nguyên nhân:
 Các em chưa được trang bị phương pháp giải dạng bài tập này .
 Nắm phương pháp giải chưa đầy đủ.
4/15


Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo
dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
 Kĩ năng giải bài tập dạng này còn yếu.
III. CÁC BIỆN PHÁP THỰC HIỆN
1. Lựa chọn các ví dụ minh họa tiêu biểu.
Ví dụ 1: Hồ tan một hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và x mol Cu2S bằng dung
dịch HNO3 vừa đủ thu được dung dịch A chỉ chứa muối sunfat và khí NO. Giá
trị của x là
A. 0,07
B. 0,08
C. 0,09
D. 0,06
Hướng dẫn
Ta có sơ đồ phản ứng: FeS 2 , Cu 2 S + HNO 3 →Fe 2(SO 4) 3+ CuSO 4+ NO+ H 2O
Bảo toàn nguyên tố Fe ta có: n Fe 2 (SO4 )3 = ½ n FeS 2 = 0,12/2= 0,06 mol
Bảo toàn nguyên tố Cu ta có: n CuSO4 = 2n CuS = 2a mol
Bảo tồn ngun tố S có n S( hỗn hợp ban đầu) = n S( trong 2 muối sunfat)
Nên 2.0,12 + a= 3.0,06 + 2a→ a= 0,06 mol→ chọn đáp án D
Ví dụ 2: Hịa tan hồn tồn m gam FeS bằng một lượng tối thiểu dung dịch
HNO3 (dung dịch X), thu được dung dịch Y và khí NO. Dung dịch Y hòa tan tối

đa 3,84 gam Cu. Biết rằng trong các quá trình trên, NO là sản phẩm khử duy
nhất của N5+. Số mol HNO3 trong X là
A. 0,48
B. 0,12
C. 0,36
D. 0,24
Hướng dẫn
Đầu bài: nCu = 0,06 mol
Ta có: 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+
⇒ nFe3+ (Y) = 0,12 mol
FeS – 9e → Fe3+ + S+6
N+5 + 3e → N+2
⇒ bảo toàn e: nNO = 3nFe3+ = 0,36 mol
Mặt khác do FeS → Fe2(SO4)3 thay đổi tỉ lệ mol Fe : S ⇒ trong X phải có
Fe(NO3)3
⇒ Bảo toàn nguyên tố Fe và S ⇒ nFeS=2nFe2(SO4)3+nFe(NO3)3
⇒0,12=23nS+13nNO3
⇒nNO3muoi = 0,12 mol
⇒nHNO3= nNO+ nNO3 muoi=0,36+0,12=0,48 mol → chọn đáp án A
Ví dụ 3: Hịa tan hồn tồn hỗn hợp gồm Fe3O4, FeS trong m gam dung dịch
HNO3 50% thu được 2,688 lít khí NO 2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất của N +5).
Dung dịch thu được phản ứng vừa đủ với 240 ml dung dịch NaOH 2M, lọc kết
tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được 8 gam chất rắn. Giá trị của m
gần nhất với giá trị nào sau đây?
5/15


Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo
dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
A. 73.1

B. 57.96

C. 63.1

D. 62.8

Hướng dẫn
Ta có: n Fe2O3 = 0,05 mol suy ra n H+dư = 0,48 – 0,3 = 0,18 mol
Đặt n Fe3O4 = a mol; n FeS= b mol
Theo bảo tồn ngun tố Fe có 3a+ b =2.0,05 =0,1
Áp dụng bảo tồn electron ta có a+ 9b = nNO2 = 0,12 mol
Giải hệ trên ta có a = 0,03 và b = 0,01
Dung dịch sau phản ứng có 0,48 mol Na+, 0,01 mol SO42- và NO3Dùng định luật bảo tồn điện tích ta có nNO3- = 0,46 mol
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N ta có n HNO3 = 0,46 + 0,12 = 0,58 mol
→ m = 73,08 gam
Vậy m gần nhất với giá trị 73,10 gam.
Ví dụ 4: Hịa tan hồn tồn hỗn hợp FeS2 và Fe3O4 bằng 100 gam HNO3 a%
vừa đủ thu được 15,344 lít hỗn hợp khí gồm NO và NO 2 có khối lượng 31,35
gam và dung dịch chỉ chứa 30,15 gam hỗn hợp muối. Giá trị của a gần nhất với
A. 43
B. 63
C. 46
D. 57
Hướng dẫn
Hỗn hợp khí có x mol NO và y mol NO2
 n hh = x + y = 0,685 mol
Và m hh = 30x + 46y = 31,35g
 x= 0,01 mol ; y = 0,675 mol
Khi xảy ra phản ứng có các q trình:

+ Cho e : FeS2 → Fe+3 + 2S+6 + 15e
+ Nhận e: N+5 + 3e → N+2
3Fe+8/3 → 3Fe+3 + 1e
N+5 + 1e → N+4
Giả sử hỗn hợp đầu có c mol FeS2 và b mol Fe3O4
=> hỗn hợp muối có : (c+3b) mol Fe3+ ; 2c mol SO42- ; (9b-c) mol NO3=> n e trao đổi = 15c + 3b = 0,01.3 + 0,675 = 0,705 mol
m muối = 56(c+3b) + 96.2c + 62(9b-c) = 30,15
=> c = 0,041 mol ; b = 0,031 mol
=> n HNO3 = n NO3- muối + n NO + n NO2 = 0,923 mol
=> a= 58,15 gần nhất với giá trị 57 => chọn đáp án D
Ví dụ 5: Hịa tan hết 2,72 gam hỗn hợp X gồm FeS 2, FeS, Fe, CuS và Cu trong
500 ml dung dịch HNO3 1M, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch
Y và 0,07 mol một chất khí thốt ra. Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch
BaCl2 thu được 4,66 gam kết tủa. Mặt khác, dung dịch Y có thể hịa tan tối đa m

6/15


Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo
dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
gam Cu. Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N +5 là NO.
Giá trị của m là
A. 5,92
B. 4,96
C. 9,76
D. 9,12
Hướng dẫn
Quy đổi hỗn hợp về Fe (x mol); Cu (y mol) và S (z mol)
Bảo tồn S có
nS = n↓ =

(mol)

mX = 2,72 gam → 56x + 64y + 0,02.32 = 2,72 → 56x + 64y = 2,08 (1)
Do Y có thể hịa tan được Cu, bảo tồn electron có:
3.nFe + 2.nCu + 6.nS = 3.0,07 → 3x + 2y = 0,09 (2)
Từ (1) và (2) có: x = 0,02 và y = 0,015.
Dung dịch Y gồm: Fe3+: 0,02 mol; Cu2+: 0,015 mol; SO42- = 0,02 mol; NO3- =
(0,5 – 0,07 = 0,43 mol) và có thể có H+
Bảo tồn điện tích → nH+ = 0,38 mol
Cho Cu vào Y có phản ứng:
3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
0,1425←0,38
0,43 mol
3+
2+
Cu + 2Fe → Cu + 2Fe2+
0,01 ← 0,02 mol
m = (0,01 + 0,1425).64 = 9,76 gam → chọn đap án C
Ví dụ 6: Hịa tan m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS2 và S vào dung dịch
HNO3 đặc, nóng, dư thu được dung dịch Y (khơng chứa muối amoni) và
49,28 lít hỗn hợp khí NO, NO2 nặng 85,2 gam. Cho Ba(OH)2 dư vào Y,
lấy kết tủa nung trong khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu được
148,5 gam chất rắn khan. Giá trị của m là:
A. 24,8.
B. 27,4
C. 9,36.
D. 38,4.
Hướng dẫn
Đặt n NO = a mol ; n NO2 = b mol

a+ b = 2,2 mol

30a + 46b = 85,2
 a = 1 mol ; b = 1,2 mol
Qui đổi X về thành hỗn hợp có x mol Fe và y mol S
 Quá trình cho nhận e khi phản ứng với HNO3
+ Cho e : Fe → Fe+3 + 3e
+ Nhận e: N+5 → N+2 +3e
S → S+6 + 6e
N+5 → N+4 + 1e

7/15


Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo
dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
n e trao đổi = 3x + 6y = 4,2 (1)
Khi cho Ba(OH)2 vào Y tạo kết tủa rồi nung thu được BaSO4 và Fe2O3
Theo định luật bảo tồn có n BaSO4 = n S = y mol ; n Fe2O3 = 0,5nFe = 0,5x
mol
m rắn = 80x+ 233y =148,5 (2)

Từ (1) và (2) ta có x = 0,4 mol ; y = 0,5 mol
=> m =56.0,4 + 32.0,5 =38,4 g => chọn đáp án D
Ví dụ 7: Đốt cháy hỗn hợp dạng bột gồm sắt và lưu huỳnh trong điều kiện
khơng có khơng khí, sau một thời gian thu được 12,8 gam hỗn hợp X. Hòa tan
hết X trong a gam dung dịch HNO 3 63% (dùng dư), kết thúc phản ứng thu được
dung dịch Y và khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Để tác dụng tối đa
các chất tan có trong dung dịch Y cần dùng 0,3 mol Ba(OH) 2; đồng thời thu
được 45,08 gam kết tủa. Giá trị gần nhất của a là

A. 150.
B. 155.
C. 160.
D. 145.
Hướng dẫn
X chứa Fe (x) và S (y) mol
—> mX = 56x + 32y = 12,8
m↓ = 107x + 233y = 45,08
—> x = 0,16 và y = 0,12
Bảo toàn electron —> nNO2 = 3x + 6y = 1,2
nOH- = nH+ + 3nFe3+
—> nH+ = 0,12
Vậy Y chứa Fe3+ (0,16), SO42- (0,12), H+ (0,12).
Bảo tồn điện tích —> nNO3- = 0,36
Bảo toàn N —> nHNO3 = nNO3- + nNO2 = 1,56
—> mdd HNO3 = 156 —> chọn đáp án B
2. Xây dựng hệ thống bài tập luyện tập
Bài 1: Hịa tan hồn tồn a gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS 2 và S vào dung
dịch HNO3 lỗng, dư; giải phóng 8,064 lít NO (là sản phẩm khử duy nhất ở
đktc) và dung dịch Y. Cho dung dịch Ba(OH) 2 dư vào dung dịch Y thu được kết
tủa Z. Hòa tan hết lượng kết tủa Z bằng dung dịch HCl dư, sau phản ứng còn lại
30,29 gam chất rắn khan không tan. Giá trị của a là
A. 7,92 gam
B. 8,64 gam
C. 9,52 gam
D. 9,76 gam
Bài 2: Cho 23 gam hỗn hợp X gồm Cu, Fe, Cu2S, CuS, FeS2 và FeS tác dụng hết
với dung dịch HNO3 (đặc nóng, dư) thu được V lít (ở đktc) khí NO 2 duy nhất và
dung dịch Y. Nếu cho toàn bộ Y vào một lượng dư dung dịch BaCl 2, thu được


8/15


Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo
dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
58,25
kết tủa. Mặt khác,
khi cho toàn bộC.
Y 24,64.
tác dụng với dungD.dịch
NaOH
A.gam
38,08.
B. 47,6.
16,8.
dư
đượctan
25,625
gamgam
chấthỗn
kết hợp
tủa. X
Giá
trị của
là Fe, CuS và Cu trong 400
Bàithu
3: Hòa
hết 4,28
gồm

FeS2V, FeS,
ml dung dịch HNO3 1M, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung
dịch Y và 0,08mol một chất khí thốt ra; Cho Y tác dụng với dung dịch
BaCl2 thu được 3,495 gam kết tủa. Mặt khác dung dịch Y có thể hịa tan
tối đa m gam Cu. Biết trong quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của
N5+ là NO và các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là:
A. 32,32
B. 7,2
C. 5,6
D. 2,4
Bài 4: Cho 5,52 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và FeS2 tác dụng với V lít
dung dịch HNO3 1M dư, đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và
4,704 lít NO2 (đktc) sản phẩm khử duy nhất. Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với
270 ml dung dịch NaOH 1M thu được kết tủa, nung kết tủa trong khơng khí đến
khối lượng khơng đổi thu được 5,6 gam chất rắn. Giá trị của V là
A. 0,39.
B. 0,21
C. 0,44
D. 0,23
Bài 5: Hỗn hợp X gồm FeS2 và MS (tỉ lệ mol 1:2; M là kim loại có số oxi hóa
khơng đổi trong các hợp chất). Cho 71,76 gam X tác dụng hoàn toàn với dung
dịch HNO3 đặc, nóng thu được 83,328 lít NO 2 (đktc,sản phẩm khử duy nhất).
Thêm BaCl2 dư vào dung dịch sau phản ứng trên thấy tách ra m gam kết tủa .
Giá trị của m là:
A. 178,56 gam
B. 173,64 gam
C. 55,92 gam
D. 111,84 gam
Bài 6: Hịa tan hồn tồn 3,76 gam hỗn hợp H gồm: S, FeS, FeS 2 trong HNO3
dư được 0,48 mol NO2 và dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào X, lọc

kết tủa nung đến khối lượng khơng đổi thì khối lượng chất rắn thu được là
A. 17,545 gam
B. 18,355 gam
C. 15,145 gam
D. 2,4 gam
Bài 7: Cho hỗn hợp X gồm x mol FeS 2 và y mol Cu2S tác dụng vừa đủ với
HNO3 loãng, đun nóng thu được dung dịch chỉ chứa muối sunfat của các kim
loại. Và giải phóng khí NO duy nhất, Mối liện hệ giữa x và y là
A. x = y
B. x = 2y
C. 2x = y
D. x = 3y
Bài 8: Hỗn hợp rắn X gồm FeS , FeS2 , FexOy , Fe. Hòa tan hết 29,2g X vào
dung dịch chứa 1,65 mol HNO3 sau phản ứng thu được dung dịch Y và 38,7g
hỗn hợp khí Z (NO và NO2) ( khơng có sản phẩm khử nào khác của NO 3-). Cơ
cạn dung dịch Y thì thu được 77,98g hỗn hợp muối khan. Mặt khác, khi cho
Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y lấy kết tủa thu được đem nung trong không khí đến
khối lượng khơng đổi thu được 83,92g chất rắn khan. Dung dịch Y hòa tan tối đa
m gam Cu tạo khí NO duy nhất. Giá trị của m là :
A. 11,2
B. 23,12
C. 11,92
D. 0,72

9/15


Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo
dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
Bài 9: Hòa tan hết 8,72 gam hỗn hợp FeS2, FeS và Cu vào 400 ml dung dịch

HNO3 4M, sản phẩm thu được gồm dung dịch X và một chất khí thốt ra. Nếu
cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch X thì thu được 27,96 gam kết tủa, cịn
nếu cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch X thì thu được 36,92 gam kết tủa.
Mặt khác, dung dịch X có khả năng hịa tan tối đa m gam Cu. Biết trong các quá
trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N+5 đều là NO. Giá trị của m là
A. 32,96.
B. 9,92.
C. 30,72.
D. 15,68.
Bài 10: Hịa tan hồn tồn 1180m gam hỗn hợp H gồm FeS 2, FeS, FexOy, FeCO3
vào dung dịch chứa 2 mol HNO3, kết thúc phản ứng thu được 549m gam hỗn
hợp khí T gồm CO2, NO, NO2 và dung dịch X. Cho X tác dụng tối đa với 20,16
gam Cu thì thu được dung dịch Y và khí NO thốt ra; khối lượng chất tan trong
Y nhiều hơn khối lượng chất tan trong X là 18,18 gam. Mặt khác dung dịch X
cũng phản ứng tối đa với 500ml dung dịch Ba(OH) 2 1,74M sau phản ứng thu
được 90,4 gam kết tủa. Biết trong H oxi chiếm 24,407% về khối lượng và sản
phẩm khử của N+5 chỉ có NO, NO2. Phần trăm khối lượng của NO2 trong T gần
nhất với:
A. 23%
B. 28%
C. 30%
D. 55%.
3. Hướng dẫn tư duy giải sáng tạo bài tập luyện tập
Bài 1: mrắn = mBaSO4 = 30,29 gam => nS(X) = nBaSO4 = 0,13 mol.
Quy đổi hỗn hợp thành Fe và S
Fe Fe3+ + 3e
S S+6 + 6e
N+5 + 3e NO
0,1 ←
0,3

0,13 → 0,78
1,08 ← 0,36
=> a = mFe + mS = 9,76 gam => Đáp án B
Bài 2: Qui hỗn hợp X về dạng: Cu, Fe, S.
X + HNO3 dư → Muối (Fe3+ , Cu2+, SO42-) + NO2
- Khi Y + BaCl2: Ba2+ + SO42- → BaSO4
=> nBaSO4 = 58,25: 233 = 0,25 mol = nS
- Khi Y + NaOH: Fe3+ → Fe(OH)3 ; Cu2+ → Cu(OH)2
nFe(OH)3 = nFe ; nCu(OH)2 = nCu
=> mtủa = 107nFe + 98nCu = 25,625g
Lại có: 56nFe + 64nCu = mX – mS = 23 – 0,25.32 = 15g
=> nFe = nCu = 0,125 mol
- Khi X + HNO3: Bảo toàn e: 3nFe + 2nCu + 6nS = nNO2
=> nNO2 = 3.0,125 + 2.0,125 + 6.0,25 = 2,125 mol
=> VNO2 = 2,125.22,4 = 47,6 lit => chọn Đáp án B

10/15


Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo
dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
Bài 3: Qui hỗn hợp về : x mol Fe; y mol Cu;z mol S
mX = 56x + 64y + 32z = 4,28 g (1)
Ta có n NO = 0,08 mol
Các quá trình :
+/ Cho e: Fe → Fe+3 + 3e; Cu → Cu+2 + 2e; S → S+6 + 6e
+ / Nhận e : N+5 +3e → N+2
3x + 2y + 6z = 3.0,08 = 0,24 mol (2)
Khi phản ứng với BaCl2 thì tạo kết tủa BaSO4
=> n BaSO4 = nS = z = 0,015 mol (3)

Từ 1,2,3 => x =0,025 mol ; y = 0,0375 mol
=> n H+ phản ứng = 4x + 8y/3 = 0,2 mol
=> n H+ dư = 0,2 mol ; n NO3- dư = 0,32 mol
Khi phản ứng với Cu thì : 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+
3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
=> m = 5,6 g =>B
Bài 4: Quy đổi X thành Fe (a), O (b) và S (c)
mX = 56a + 16b + 32c = 5,52
Bảo toàn electron: 3a + 6c = 2b + 0,21
n Fe2O3 = 0,5a = 5,6/160
—> a = 0,07; b = 0,06; c = 0,02
N OH- = 3n Fe3+ + n H+ dư —> n H+ dư = 0,06
Y chứa Fe3+ (0,07), H+ dư (0,06), SO42- (0,02)
bảo tồn điện tích —> nNO3- = 0,23
Bảo toàn N —> nHNO3 = nNO2 + nNO3- = 0,44 —> V = 0,44 lít
Bài 5: X có a mol FeS2 ; 2a mol MS
Quá trình : FeS2 → Fe+3 + 2S+6 + 15 e; MS → M+2 + S+6 +8e; N+5 +1e → N+4
Bảo tồn e có 15a + 16a = 3,72 => a=0,12 mol
=> M=207 (Pb)
Ta có 3FeS2 → 2Fe2(SO4)3 ; Pb → PbSO4
Chỉ cân bằng S, Dễ thấy muối PbSO4 kết tủa nên không thể phân ly ra SO42=> n SO42- = 3 n Fe2(SO4)3 =0,24 mol
=> m BaSO4 = 55,92 g =>C
Bài 6: Gọi x, y lần lượt là tổng số mol Fe và S trong hỗn hợp (cũng có thể coi x,
y là số mol Fe và S đã tham gia phản ứng với nhau tạo ra hỗn hợp trên)
Ta có: 56x + 32y = 3,76

11/15


Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo

dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
Mặt khác: ne (cho) = 3x + 6y = 0,48 = ne (nhận) (vì hỗn hợp H bị oxi hóa tạo muối
Fe3+ và H2SO4)
Từ đó có: x = 0,03; y = 0,065
Khi thêm Ba(OH)2 dư kết tủa thu được có: Fe(OH) 3 (0,03 mol) và BaSO4 (0,065
mol).
Sau khi nung chất rắn có: Fe2O3 (0,015 mol) và BaSO4 (0,065 mol).
mchất rắn = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545 (gam) nên chọn đáp án A
Bài 7: Áp dụng bảo toàn nguyên tố → dung dịch sau phản ứng chứa:
Fe3+: x mol; Cu2+: 2y; SO42-: (2x + y) mol
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích cho dung dịch sau phản ứng ta có:
3x + 2 . 2y = 2 (2x + y) → x = 2y. Chọn đáp án: B
Bài 8: Y có thể hịa tan Cu tạo NO => Y có H+ , NO3- dư. => Fe -> Fe3+
Vì khơng có sản phẩm khử nào khác ngồi NO và NO2 => khơng có NH4+
=> H trong HNO3 chuyển thành H trong H2O
=> nH2O = ½ nHNO3 pứ
Bảo tồn khối lượng : mX + mHNO3 pứ = mmuối + mH2O + mNO+NO2
=> nHNO3 pứ = 1,62 mol ; nH2O = 0,81 mol
=> nHNO3 dư = 0,03 mol
Giả sử trong muối khan gồm x mol Fe2(SO4)3 và y mol Fe(NO3)3
=> mmuối = 400x + 242y = 77,98
=> Chất rắn sau nung gồm : (x + 0,5y) mol Fe2O3 và 3x mol BaSO4
=> mrắn = 160(x + 0,5y) + 233.3x = 83,92 => x = 0,08 ; y = 0,19 mol
Dung dịch Y gồm : 0,35 mol Fe3+ ; 0,6 mol NO3- ; 0,03 mol H+ có thể phản ứng
với Cu
3Cu + 8H+ + 2NO3- -> 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
2Fe3+ + Cu -> Cu2+ + 2Fe2+
=> nCu pứ = 3/8nH+ + 1/2nFe3+ = 0,18625 mol
=> m = 11,92g => chọn đáp án C
Bài 9: B1 : Xác định số mol các chất trong X.

Qui đổi hỗn hợp đầu thành Fe , Cu , S.
Khi X phản ứng với BaCl2 dư thì : nBaSO4 = nS = 0,12 mol
Gọi a và b lần lượt là số mol của Fe và Cu.
=> 56a + 64b + 32.0,12 = 8,72g(1)
Khi cho Ba(OH)2 dư thì kết tủa gồm Fe(OH)3 ; Cu(OH)2 ; BaSO4
=> mkết tủa = 107a + 98b + 27,96 = 36,92(2)
Từ (1),(2) => a = 0,07 ; b = 0,015 mol

12/15


Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo
dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
B2 : Xác định các ion trong dung dịch X.
Bảo toàn e : 3nFe + 2nCu + 6nS = 3nNO => nNO = 0,32 mol
=> nNO3- dư = nHNO3 bđ – nNO = 1,28 mol
Trong dung dịch X, Bảo toàn điện tích :
3nFe3+ + 2nCu2+ + nH+ = 2nSO4 + nNO3=> nH+ = 1,28 mol
B3 : Tính lượng Cu phản ứng
Khi cho Cu vào thì Cu bị hịa tan bởi :
Cu + 2Fe3+ -> Cu2+ + 2Fe2+
3Cu + 8H+ + 2NO3- -> 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
=> nCu pứ = ½ nFe3+ + 3/8 nH+ = 0,515 mol
=> m = 32,96g => Đáp án A
Bài 10: Khi thêm Cu vào X tạo ra k mol NO —> nH+ dư = 4k —> nH2O = 2k
m chất tan tăng = mCu – mNO – mH2O
—> 18,18 = 20,16 – 30k – 18.2k —> k = 0,03
Bảo toàn electron: 2nCu = nFe3+ + 3nNO —> nFe3+ = 0,54
X với Ba(OH)2, kết tủa tạo ra là Fe(OH)3 (0,54) và BaSO4.
m↓ = 90,4 —> n SO42- = n BaSO4= 0,14

Vậy X chứa Fe3+ (0,54), SO42- (0,14), H+ dư (0,12).
Bảo tồn điện tích —> NO3- (1,46)
Trong hỗn hợp H ban đầu có Fe (0,54), S (0,14), O (18m)
—> nCO2 = nC = (mH – mFe – mS – mO)/12 = 223m/3 – 217/75
Trong T đặt x, y là số mol NO, NO2.
Bảo toàn N —> x + y = 2 – 1,46
mT = 30x + 46y + 44(223m/3 – 217/75) = 549m
Bảo toàn electron: 0,54.3 + 0,14.6 + 4(223m/3 – 217/75) = 18m.2 + 3x + y
Giải hệ trên được: x = 0,4; y = 0,14; m = 0,04
—> %NO2 = 46y/549m = 29,33%
IV/ KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ SO SÁNH ĐỐI CHỨNG
1.Kết quả định tính.
Đánh giá sự hứng thú của học sinh trong khi học: Thể hiện qua phiếu
thăm dò điều tra với nội dung về mức độ mong muốn áp dụng phương pháp giải
bài tập hóa hiện đại mang tính tư duy, sáng tạo; các kỹ năng thực hiện tốt qua các
bài tập trên lớp. Kết quả định lượng thu được thể hiện trên biểu đồ như sau:

13/15


Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo
dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
10
%
10
%

20
%

60
%

Hình 1: Biểu đồ thể hiện sự mong muốn của học sinh trong việc áp dụng
phương pháp giải tư duy sáng tạo các bài tập hóa.
Từ kết quả, cho thấy:
Có tới 60% số học sinh mong muốn được học với phương pháp này một cách
thường xuyên. Điều đó chứng tỏ học sinh đã bắt đầu thích thú với phương pháp
giải bài tập bằng cách tư duy, sáng tạo.
Những kinh nghiệm nêu trong đề tài đã phát huy tốt năng lực tư duy độc lập,
sáng tạo của học sinh. Các em đã tích cực và hứng thú hơn trong việc tham gia
các hoạt động xác định hướng giải và tìm kiếm lời giải cho bài tập. Sau khi được
bồi dưỡng kiến thức kĩ năng của học sinh được củng cố vững chắc, kết quả học
tập của các em được nâng cao. Từ chỗ rất lúng túng khi gặp các bài tập dạng này
thì nay các em đã tự tin hơn, biết vận dụng kĩ năng thành thạo để giải các bài tập
tổng hợp, phức tạp.
2. Kết quả định lượng:
Tôi đã tiến hành kiểm tra các bài khảo sát đội tuyển học sinh giỏi hóa 9
sau khi áp dụng sáng kiến vào giảng dạy (với yêu cầu đề bài giống đối chứng )
thu được kết quả ở bảng số liệu điều tra có so sánh với kết quả trước khi thực
hiện (phần phụ lục số 2).
Qua số liệu thu được từ thực nghiệm, ta thấy rằng:
+/ Hầu hết các em đã có kĩ năng giải bài tập về hợp chất chứa lưu huỳnh tác
dụng axit nitric.
+/ Điểm khá , giỏi tăng vọt: HSG cấp huyện vịng 2 từ 30% tăng lên 100%;
khơng có học sinh dưới điểm 5.
+/ Học sinh nắm được kiến thức bộ môn chắc chắn, sâu rộng hơn. Tư duy linh
hoạt và tốc độ giải bài tập nhanh.
+/ Học sinh có hứng thú học tập bộ mơn nhiều hơn, say mê hơn.
+/ Khi làm bài tập hoá học khác các em trình bày khoa học hơn, rõ ràng và sạch

đẹp.

14/15


Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo
dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
Năm học vừa rồi chất lượng bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi mơn hóa đạt
kết quả tương đối tồn diện và có nhiều tiến bộ so với các năm học trước với 8
giải cấp thành phố(4 giải ba, 4 giải khuyến khích).
Thực ra, các kết quả cịn phụ thuộc nhiều yếu tố nhất là từng lứa tuổi học
sinh. Song các kết quả đã đạt được phần nào nói lên những cố gắng của tập thể
và cá nhân tơi. Nó cho thấy tầm quan trọng của việc đổi mới phương pháp dạy
học sinh cách giải bài tập hóa tư duy, sáng tạo là cần thiết và đáp ứng nhu cầu
bồi dưỡng học sinh giỏi hiện nay.
C. NHỮNG KIẾN NGHỊ SAU KHI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
Sau khi thực hiện đề tài, nhận thấy đề tài có tính khả thi và hiệu quả nên rất
mong các đồng chí giáo viên bộ mơn hóa cùng nghiên cứu, phối hợp để triển
khai rộng rãi tới đối tượng học sinh giỏi.
Do thời gian thực hiện đề tài cịn chưa nhiều. Mặc dù đã có rất nhiều cố gắng,
song khơng tránh khỏi thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của đồng
nghiệp để đề tài của tơi hồn chỉnh hơn.
Tơi hi vọng đề tài này sẽ giúp một phần nhỏ cho giáo viên và học trị u hố
học trong việc dạy tốt và học tốt hơn.

15/15


PHỤ LỤC
1. Phiếu khảo sát chất lượng trước khi thực hiện giải pháp.

a. Đề kiểm tra:
Nung m gam hỗn hợp X gồm bột sắt và lưu huỳnh thu được hỗn hợp Y gồm
FeS, Fe, S. Chia Y thành 2 phần bằng nhau. Cho phần 1 tác dụng với dung dịch
H2SO4 lỗng, dư thấy thốt ra 2,8 lít hỗn hợp khí (ở đktc). Cho phần 2 tác dụng
hết với lượng dư dung dịch HNO3 đặc, nóng thấy thốt ra 16,464 lít khí chỉ có
NO2 (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị m là
A. 14 g
B. 17,84 g
C. 8,92 g
D. 7 g
Hướng dẫn
Quy đổi hỗn hợp ban đầu thành Fe và S.
Đặt số mol Fe là x mol; S là y mol trong ½ Y
Thí nghiệm lần1: nFe = nH2 = 2,8 : 22,4 = x (1)
Thí nghiệm lần 2: Bảo toàn e: 3x+6y = nNO2 =16,464 : 22,4 (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2) được x=0,125; y=0,06
=> Khối lượng hỗn hợp ban đầu: m=2.(0,125.56+0,06.32) = 17,84
=> chọn đáp án B
b. Kết quả
Đối tượng
HSG cấp
huyện

Năm học

Vòng 2

2018-2019

Số

học
sinh

Điểm đạt được (%)
Điểm < 5

Điểm 5
Đến6

Điểm 7
đến 8

10

4 (40%)

3 (30%)

3 (30%)

Điểm
9 đến
10

2. Phiếu khảo sát chất lượng sau khi thực hiện giải pháp.
a. Đề kiểm tra:
Hòa tan hết 3,264g hỗn hợp X gồm FeS 2, FeS, Fe, CuS và Cu trong 600 ml
dung dịch HNO3 1M đun nóng, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung
dịch Y và 1,8816 lít (đktc) một chất khí thốt ra. Cho Y tác dụng với lượng dư
dung dịch BaCl2 thu được 5,592g kết tủa. Mặt khác, dung dịch Y có thể hịa tan

tối đa m gam Fe. Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N +5 là
NO. Giá trị của m là
A. 9,76.
B. 9,12.
C. 11,712.
D. 11,256.


Hướng dẫn
nS = nBaSO4= 0,024 => mFe + mCu = 2,496 (1)
nNO = 0,084; nHNO3 = 0,6
Bảo toàn N => nNO3 sau = nHNO3 – nNO = 0,516
Bảo toàn O => 3nHNO3 = nNO + 3nNO3 sau + 4nSO4 + nH2O => nH2O = 0,072
Bảo toàn H => nHNO3 = 2nH2O + nH+dư =>nH+dư = 0,456 => Chỉ tạo Fe3+
Bảo toàn ne => 3nFe + 2nCu + 6nS = 3nNO (2)
(1), (2) => nFe = 0,024; nCu = 0,018
3Fe + 8H+ + 2NO3-→ 3Fe2+ + 2NO + 4H2O
Fe + Cu2+→ Fe2+ + Cu
Fe + 2Fe3+→ 3Fe2+
=> nFe = 0,375nH+dư + nCu2+ + 0,5nFe3+ = 0,201
=> m = 11,256 => Chọn D.
b. Kết quả:
Đối tượng
Năm học
Số
Điểm đạt được (%)
HSG cấp
học
Điểm 5 Điểm 7 Điểm 9
huyện

sinh Điểm
<5
Đến 6
đến 8
đến 10
Vòng 2
2019-2020
10
2
8
(20%)
(80%)