Hóa học thpt - Giải toán bằng phương pháp quy đổi - Nguyễn Tiến Thanh pps

Gv. NguyÔn TiÕn Hoµn – Tr­êng THPT Ng« Gia Tù Ph­¬ng ph¸p qui ®æi

================================================================================

================================================================================

1

Gi¶i bµi to¸n b»ng ph­¬ng ph¸p qui ®æi

Bµi 1: ( §HQG Hµ Néi 1998).

§Ó m gam bét s¾t ngoµi kh«ng khÝ, sau mét thêi gian biÕn thµnh hçn hîp A cã khèi l­îng

12g gåm Fe, FeO, Fe3O4

, Fe2O3

. Cho A t¸c dông hÕt víi dung dÞch HNO3

lo·ng d­ thÊy sinh ra

2,24 lÝt khÝ NO duy nhÊt ë ®ktc. ViÕt ph­¬ng tr×nh ph¶n øng hãa häc cña c¸c ph¶n øng x¶y ra vµ

tÝnh m.

C¸ch gi¶i:

C¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng :

2Fe + O2  2FeO (1)

3Fe + 2O2  Fe3O4

(2)

4Fe + 3 O2  2Fe2O3

(3)

Sau ph¶n øng (1, 2, 3) thu ®­îc 12g hçn hîp A gåm : Fe, FeO, Fe3O4

, Fe2O3

.

Fe + 4HNO3  Fe(NO3

)3

+ NO + 2H2O (4)

3FeO + 10HNO3  3Fe(NO3

)3

+ NO + 5H2O (5)

3Fe3O4

+ 28HNO3  9Fe(NO3

)3

+ NO +14H2O (6)

Fe2O3

+ 6HNO3  2Fe(NO3

)3

+ 3H2O (7)

Kh«ng qui ®æi.

Trong hçn hîp A ®Æt Fe: x mol, FeO: y mol, Fe3O4

: z mol, Fe2O3

: t mol. Theo ®Ò bµi ta cã

hÖ ph­¬ng tr×nh sau:

56 72 232 160 12(1)

3 0,3(2)

x y z t

x y z

     

   

 x + y + 3z + 2t = 0,18

( Nh©n 8 víi (2) råi céng víi (1) ta ®­îc 80.(x+y+3z+2t) = 14,4 )

 mFe = (x + y + 3z + 2t).56 = 0,18.56 = 10,08 gam

¸p dông ph­¬ng ph¸p qui ®æi.

Ta cã thÓ qui ®æi nh­ sau:

4FeO  Fe.Fe3O4

; 3FeO  Fe.Fe2O3

3Fe3O4  Fe.4Fe2O3

; Fe3O4  FeO.Fe2O3

V× vËy hçn hîp A cã thÓ qui ®æi vÒ hçn hîp gåm

- 3 chÊt: Fe, FeO, Fe2O3

; Fe, Fe3O4

, Fe2O3

; FeO, Fe3O4

, Fe2O3

.

- 2 chÊt: Fe, FeO; Fe, Fe3O4

; Fe, Fe2O3

; FeO, Fe3O4

; FeO, Fe2O3

; Fe3O4

, Fe2O3

.

- 1 chÊt: FexOy

hoÆc FeOa

.

øng víi mçi c¸ch qui ®æi ta cã mét c¸ch gi¶i bµi to¸n, sau ®ã ¸p dông ®Þnh luËn b¶o toµn

nguyªn tö Fe ( nFe ban ®Çu = nFe trong hçn hîp A = nFe

+ nFeO + 3.nFe3O4 + 2.nFe2O3 ), hoÆc ®Þnh luËt b¶o toµn

khèi l­îng ( mFe + moxi ph¶n øng = moxÝt )

Ta cã N+5 + 3e  N+2 (NO) , suy ra  ne nhËn = 3.nNO = 3. 2,24

22,4

= 0,3 mol

Qu¸ tr×nh nh­êng e: Fe0 – 3e  Fe+3 ; Fe+2 – 1e  Fe+3 ; 3Fe+8/3 – 1e  3Fe+3

.

a 3a b b 3c c

( Gi¶ sö Fe: a mol; FeO: b mol; Fe3O4

: c mol )

Qui ®æi vÒ 3 chÊt.