SKKN phân loại và phương pháp giải nhanh bài tập về sắt và hợp chất của sắt

PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP VỀ SẮT VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA SẮT...6 3.1.. Hóa học là một mônkhoa học thực nghiệm nên để áp dụng tốt các phương pháp giải nhanh mà vẫngiúp các e

MỤC LỤC

I LỜI GIỚI THIỆU 2

II TÊN SÁNG KIẾN 3

III TÁC GIẢ SÁNG KIẾN 3

V LĨNH VỰC ÁP DỤNG SÁNG KIẾN 3

VII MÔ TẢ BẢN CHẤT CỦA SÁNG KIẾN 4

VII.1 NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN 4

1 CƠ SỞ LÍ LUẬN 4

1.1 Các định luật hóa học, phương pháp cần vận dụng 4

1.2 Tổng quan về bài tập hỗn hợp sắt và hợp chất của sắt 5

2 THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ 6

3 PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP VỀ SẮT VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA SẮT 6

3.1 Phân loại và phân tích, hướng dẫn giải 6

a) Dạng 1: Sắt tác dụng với dung dịch axit HNO3 hoặc H2SO4 đặc, nóng 6

b) Dạng 2: Đốt cháy sắt trong không khí rồi cho sản phẩm phản ứng với chất oxi hóa 8

c) Dạng 3: Hỗn hợp sắt và các oxit phản ứng với chất oxi hóa mạnh 11

d) Dạng 4: Khử không hoàn toàn Fe2O3 sau đó cho sản phẩm phản ứng với chất oxi hóa mạnh 12

e) Dạng 5: Hỗn hợp sắt và các oxit sắt phản ứng với axit thường (HCl, H2SO4 loãng ) 14

g) Dạng 6: Muối FeCl2 tác dụng với dung dịch AgNO3 16

3.2 Bài tập vân dụng 17

VII.2 KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CỦA SÁNG KIẾN 22

VIII NHỮNG THÔNG TIN CẦN BẢO MẬT 23

IX CÁC ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT ĐỂ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN 23

X ĐÁNH GIÁ LỢI ÍCH THU ĐƯỢC 24

XI DANH SÁCH NHỮNG TỔ CHỨC/CÁ NHÂN ĐÃ THAM GIA ÁP DỤNG THỬ 28

BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN

I LỜI GIỚI THIỆU

Hóa học là môn khoa học vừa lý thuyết, vừa thực nghiệm vì vậy bài tập

có vai trò khắc sâu phần lý thuyết đã học, rèn luyện khả năng vận dụng kiếnthức Đồng thời thông qua bài tập giúp học sinh củng cố, hệ thống hóa kiến thứcmột cách thuận lợi nhất, rèn luyện kĩ năng giải bài tập, phát triển năng lực nhậnthức, rèn trí thông minh, sáng tạo cho học sinh, nâng cao hứng thú học tập bộmôn Bài tập còn là con đường đầu tiên để áp dụng chính xác kiến thức khoa họcvào cuộc sống Song thực tế cho thấy nhiều học sinh rất sợ giải bài tập hóa họcđịnh lượng hoặc còn rất lúng túng trong việc xác định các dạng toán và phươngpháp giải do đó còn gặp nhiều khó khăn trong việc giải bài tập Hơn nữa thờilượng dành cho việc giải bài tập trên lớp lại rất ít nên việc củng cố, đào sâu vàvận dụng kiến thức còn nhiều hạn chế

Trong những năm gần đây, các phương pháp giải nhanh bài tập hóa họckhông ngừng phát triển, đây là hệ quả tất yếu khi Bộ giáo dục và đào tạo triểnkhai hình thức thi trắc nghiệm với bộ môn Hóa học Với hình thức thi trắcnghiệm, trong một khoảng thời gian rất ngắn học sinh phải giải quyết được mộtlượng khá lớn các câu hỏi, bài tập Điều này không những yêu cầu các em phảinắm vững, hiểu rõ kiến thức mà còn phải thành thạo trong việc sử dụng các kỹnăng giải bài tập và đặc biệt phải có phương pháp giải hợp lý cho từng dạng bàitập Từ thực tế sau mỗi kỳ thi đại học, cao đẳng trước đây và thi THPT quốc gianhững năm gần đây, nhiều em học sinh có kiến thức khá vững nhưng kết quả thivẫn không cao, lý do chủ yếu là các em vẫn giải các bài toán theo phương pháptruyền thống, việc này rất mất thời gian nên từ đó không đem lại hiệu quả caotrong việc làm bài trắc nghiệm Vì vậy việc nghiên cứu, tìm tòi và xây dựng cácphương pháp giải nhanh bài tập hóa học là một việc rất cần thiết để giúp các emđạt kết quả cao trong các kỳ thi tôt nghiệp THPT quốc gia Hóa học là một mônkhoa học thực nghiệm nên để áp dụng tốt các phương pháp giải nhanh mà vẫngiúp các em học sinh hiểu được bản chất hóa học là một vấn đề khá khó khăn,đòi hỏi học sinh phải nắm vững kiến thức và có kỹ năng tốt để giải bài tập Trong quá trình giảng dạy, tôi phát hiện thấy các em học sinh gặp nhiềukhó khăn trong việc giải quyết các bài toán về sắt và các hợp của sắt Thôngthường, những bài tập về sắt thường khá phức tạp và xảy ra theo nhiều phương

trình phản ứng khác nhau, nhiều giai đoạn khác nhau, thay đổi nhiều mức oxihóa Vì vậy muốn hoàn thành chính xác, nhanh các bài tập về sắt và các hợpchất của sắt, học sinh cần nắm vững kiến thức về tính chất của sắt và các hợpchất của sắt đồng thời biết vần dụng khéo léo, linh hoạt các phương pháp giảinhanh như quy đổi, bảo toàn mol electron, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khốilượng…Để giúp học sinh làm tốt được việc này, tôi đã nghiên cứu và áp dụng

sáng kiến kinh nghiệm “Phân loại và phương pháp giải nhanh bài tập về sắt

và hợp chất của sắt” vào giảng dạy cho học sinh lớp 12 trường THPT Quang

Hà

II TÊN SÁNG KIẾN

Phân loại và phương pháp giải nhanh bài tập về sắt và hợp chất của sắt

III TÁC GIẢ SÁNG KIẾN

- Họ và tên: Phạm Văn Hoạt

- Địa chỉ tác giả sáng kiến: Trường THPT Quang Hà, Bình Xuyên – Vĩnh Phúc

- Số điện thoại: 0984760442

- E_mail: phamvanhoat.gvquangha@vinhphuc.edu.vn

IV CHỦ ĐẦU TƯ TẠO RA SÁNG KIẾN

- Họ và tên: Phạm Văn Hoạt

- Địa chỉ: Trường THPT Quang Hà, Bình Xuyên – Vĩnh Phúc

- Số điện thoại: 0984760442

- E_mail: phamvanhoat.gvquangha@vinhphuc.edu.vn

V LĨNH VỰC ÁP DỤNG SÁNG KIẾN

- Giảng dạy chuyên đề “Sắt và hợp chất của sắt” trong chương trình Hóa học

12, sau khi học sinh học xong kiến thức cơ bản về sắt và hợp chất của sắt

- Giảng dạy vào thời điểm tổng ôn tập chương trình Hóa học THPT chuẩn bịcho học sinh bước vào kì thi THPT quốc giạ

- Dùng cho học sinh không có điều kiện đến trường có thể tự học, tự ôn tậpchuẩn bị cho kì thi THPT quốc gia

VI NGÀY SÁNG KIẾN ĐƯỢC ÁP DỤNG LẦN ĐẦU: 20/4/2018

VII MÔ TẢ BẢN CHẤT CỦA SÁNG KIẾN

VII.1 NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN

1 CƠ SỞ LÍ LUẬN

1.1 Các định luật hóa học, phương pháp cần vận dụng

a) Định luật bảo toàn khối lượng

Nội dung định luật: Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng

tổng 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 khốilượng các chất sau phản ứng (kể cả lượng dư) Dù phản ứng xảy ra với hiệu suấtbất kỳ ta đều có: mT = mS

Hệ quả 2: Khi cation kim loại (hoặc cation amoni) kết hợp với anion gốc

axit để tạo ra các hợp chất ta luôn có: mHợp chất = mcation + manion Khối lượng củacation hoặc anion ta coi như bằng khối lượng của nguyên tử cấu tạo thành

Hệ quả 3:

mdung dịch trước phản ứng + mchất cho vào dung dịch = mdung dịch sau phản ứng + m kết tủa + mkhí

b) Định luật bảo toàn nguyên tố

Nội dung định luật: Tổng số mol của một nguyên tố được bảo toàn trong

phản ứng (nnguyên tố A trước phản ứng = nnguyên tố A sau phản ứng)

c) Định luật bảo toàn 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 toàn electron vào dạng toán này cần lưu ý:

Trong phản ứng hoặc một hệ phản ứng chỉ cần quan tâm đến mức oxi hóacủa các nguyên tố ban đầu và mức oxi hóa của các nguyên tố sau phản ứng màkhông cần quan tâm đến mức oxi hóa 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

d) Phương pháp quy đổi

Là 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 bài toán trở nên dễ dàngthuận tiện Khi quy đổi phải đảm bảo 2 nguyên tắc:

- Bảo toàn nguyên tố, tức tổng số mol mỗi nguyên tố ở hỗn hợp đầu vàhỗn hợp sau quy đổi phải như nhau

- Bảo toàn số oxi hóa, tức là tổng số oxi hóa của các nguyên tố trong haihỗn hợp là như nhau

1.2 Tổng quan về bài tập hỗn hợp sắt và hợp chất của sắt

Bài tập về sắt và các hợp chất của sắt là dạng bài tập đa dạng, phức tạp vàrất phổ biến trong đề thi ĐH, CĐ và đề thi THPT quốc gia những năm gần đây.Bài tập về sắt và các hợp chất của sắt thường có các đặc điểm sau:

- Các phản ứng xảy ra thường là phản ứng oxi hóa – Khử, trong đó số oxihóa của Fe thường thay đổi theo nhiều giai đoạn Vì vậy, đa số các bài đều sửdụng phương pháp báo toàn mol electron

- Đa số là bài toán hổn hợp (sắt và oxit của sắt; sắt và muối sắt; hỗn hợpnhiều loại hợp chất của sắt, hỗn hợp hợp chất của sắt và kim loại khác…) Vớinhững bài tập này, phương pháp hữu hiệu nhất là quy đổi kết hợp với bảo toànnguyên tố

- Sắt là kim loại có nhiều số oxi hóa Do vậy, cần nắm vững kiến thức đểxác định mức oxi hóa sắt đạt được trong từng phản ứng

Trường hợp chỉ tạo Fe3+ - Sắt tác dụng với Cl2, O2 dư

- Sắt và hợp chất của sắt tác dụng với dung dịchHNO3 dư, H2SO4 đặc nóng dư, muối nitrat dưtrong môi trường axit dư

- Sắt tác dụng với AgNO3 dư

Trường hợp chỉ tạo Fe2+ - Sắt tác dụng với S, I2

- Sắt tác dụng với dung dịch muối Cu2+, Fe3+, HCl,H2SO4 loãng

- Sắt dư tác dụng với dung dịch HNO3, H2SO4 đặcnóng, muối nitrat trong môi trường axit, AgNO3

Trường hợp có thể tạo

hỗn hợp Fe2+, Fe3+

- Sắt và hợp chất của sắt tác dụng với dung dịchHNO3, H2SO4 đặc nóng, AgNO3, dung dịch muốinitrat trong môi trường axit (Khi chưa biết chấtnào sẽ dư)

2 THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ

Học sinh trung học phổ thông sau khi được học chương “Phản ứng oxihoá khử ”; “axit sunfuric” ở lớp 10, và phần “ axit nitric” ở lớp 11 đã bắt đầulàm quen với nhiều dạng bài toán phức tạp, trong đó có bài toán về hỗn hợp sắt

và các oxit sắt phản ứng với các chất có tính oxi hoá mạnh (như HNO3, H2SO4đặc nóng ) hoặc cả với những axit mạnh thông thường (như HCl, H2SO4loãng ) Tuy nhiên, để giải nhanh loại bài tập này trong khoảng thời gian ngắn

là điều không dễ dàng Có nhiều học sinh khá, giỏi đã có kĩ năng giải bài tập nàytheo phương pháp thông thường (đặt ẩn, lập hệ phương trình, phương pháp đạisố ) nhưng phương pháp này không thể đáp ứng với đề thi tốt nghiệpTHPTquốc gia (40 câu trong 50 phút)

Đối tượng học sinh của trường THPT Quang Hà đa số là học sinh ở vùngnông thôn, vùng sâu, vùng xa thuộc huyện Bình Xuyên, Tam Đảo, Tam Dươngnên không có nhiều điều kiện cả về kinh tế và thời gian cho việc học tập Rấtnhiều học sinh lớp 12 vẫn chưa hiểu được bản chất của các phản ứng của hỗnhợp sắt và hợp chất của sắt với các chất có tính oxi hóa mạnh như axit nitric(hoặc axit sunfuric đặc, nóng) là quá trình oxi hoá liên tiếp Fe bằng 2 chất oxihoá là O và HNO3 (hoặc axit sunfuric đặc, nóng) Đặc biệt, học sinh rất yếutrong khâu nhân dạng bài tập và áp dụng phương pháp giai nhanh phù hợp vớidạng bài tập đó

3 PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP VỀ SẮT

VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA SẮT

3.1 Phân loại và phân tích, hướng dẫn giải.

a) Dạng 1: Sắt tác dụng với dung dịch axit HNO3 hoặc H2SO4 đặc, nóng.

Ví dụ 1: Cho m gam Fe vào dung dịch HNO3 lấy dư ta thu được 8,96 lit(đkc)

hỗn hợp khí X gồm 2 khí NO và NO2 có tỉ khối hơi hỗn hợp X so với oxi bằng1,3125 Tìm m

Phân tích đề: Bài này cho HNO3 dư nên sản phẩm duy nhất của sắt làFe(NO3)3 Sơ đồ phản ứng

Fe   HNO3 Fe3+ + NO + NO2

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x = 0,6    x = 0,2

m = 56 ×0,2 = 11,2 (gam)

Ví dụ 2: Cho m gam bột sắt vào dung dịch HNO3, sau khi phản ứng hoàn toàn,

thu được 2,24 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N5 , ở đktc) và 2,4 gamchất rắn Tìm m

Phân tích đề: Bài này cho sắt còn dư 2,4 gam nên sản phẩm duy nhất của

sắt là Fe(NO3)2 Sơ đồ phản ứng

Fe   HNO3 Fe2+ + NO

Giải quyết vấn đề:

Ta có nNO = 0,1 mol, gọi số mol Fe là x ta có:

Quá trình oxi hóa Quá trình khử

Fe    Fe2+ + 2e

x(mol) 2x(mol)

N5 + 3e    N2

0,3(mol) 0,1(mol) Tổng electron nhường: 2x (mol) Tổng electron nhận: 0,3(mol)

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 2x = 0,3    x = 0,15

m = 56 ×0,15 + 2,4 = 10,8 (gam)

Ví dụ 3: a mol Fe tác dụng vừa hết với dung dịch chứa b mol H2SO4 đặc, nóng,

sau phản ứng thu được khí SO2 (là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch chứa0,03 mol Fe2(SO4)3 và 0,06 mol FeSO4 Tìm a, b

Phân tích đề: Đề bài cho tạo thành 2 muối, như vậy Fe và H2SO4 đặc

nóng đều không dư Sơ đồ phản ứng

Fe H 2 SO 4 đặc nóng → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + SO2

Giải quyết vấn đề:

Gọi số mol SO2 là x ta có:

Quá trình oxi hóa Quá trình khử

Tổng electron nhường: 0,3 (mol) Tổng electron nhận: 2x(mol)

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 2x = 0,3    x = 0,15

Bảo toàn nguyên tố Fe: a = 0,12 mol

Bảo toàn nguyên tố S: b = 0,3 mol

b) Dạng 2: Đốt cháy sắt trong không khí rồi cho sản phẩm phản ứng với chất oxi hóa

Ví dụ 1: Nung nóng 25,2 gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được

m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 Hỗn hợp này phản ứng hết vớidung dịch HNO3 loãng, dư, thu được 5,6 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ởđktc) Tính giá trị của m?

Fe bị oxi hoá thành Fe3+ bằng 2 chất oxi hoá là O và HNO3

Vậy: + Khối lượng oxit sẽ là tổng của khối lượng sắt và oxi

+ Trong cả quá trình: chất nhường e là Fe, chất nhận là O và HNO3

Giải quyết vấn đề:

Ta có nNO = 0, 25 mol, nFe = 0,45 mol

Gọi số mol oxi trong oxit là x ta có:

Quá trình oxi hóa Quá trình khử

Fe    Fe3+ + 3e

0,45(mol) 1,35(mol)

O + 2e    Ox(mol) 2x(mol)

N5 + 3e    N2 (NO)

0,75(mol) 0, 25(mol) Tổng electron nhường: 1,35 (mol) Tổng electron nhận: 2x + 0, 75(mol)

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 1,35 = 2x + 0,75 x = 0,3Mặt khác ta có: nên: m = 25,2 + 0,3 ×16 = 30 (gam)

Ví dụ 2: Nung nóng m gam bột sắt ngoài không khí, sau phản ứng thu được

20gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 Hòa tan hết X trong dung dịchHNO3 loãng thu được 5,6 lít hỗn hợp khí Y gồm NO và NO2 có tỉ khối so với H2

Đặt số mol của NO là a (mol), NO2 là b (mol)

Theo giả thiết ta có:

2

3 4 ( )

N5 + 3e    N2 (NO) 0,375(mol) 0,125(mol)

N5 + 1e    N4 (NO2)

0,125 (mol) 0,125(mol)Tổng e: 3x (mol) Tổng e: 2y + 0,125+ 0,375 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x = 2y + 0,5 (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ

56x 16 20 3x 2 0,5

y y

Ví dụ 3: Nung nóng 12,6 gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được m

gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 Hỗn hợp này phản ứng hết vớidung dịch H2SO4 đặc nóng (dư), thu được 4,2 lít khí SO2 (sản phẩm khử duynhất, ở đktc) Tính m?

Giải quyết vấn đề:

Fe O 2 không khí → X H 2 SO 4 đặc nóng , dư → Fe2(SO4)3 + SO2

Quá trình oxi hóa Quá trình khử

Fe    Fe3+ + 3e

0,225(mol) 0,675(mol)

O + 2e    O x(mol) 2x(mol)

HNO

S+6 + 2e    S+4 0,375 mol 0,1875 molTổng electron nhường: 0,675(mol) Tổng electron nhận: 2x + 0,375 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 0,675 = 2x + 0,375

   x = 0,15 mol    m = 12,6 + 0,15 × 16 = 15 gam

c) Dạng 3: Hỗn hợp sắt và các oxit phản ứng với chất oxi hóa mạnh

Ví dụ 1: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứnghết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khửduy nhất, ở đktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được m gam muốikhan Tính m ?

Phân tích đề: Quy hỗn hợp X ban đầu gồm Fe và O Như vậy xét cả quá

trình chất nhường e là Fe chất nhận e là O và NO3 

Nếu chúng ta biết được sốtổng số mol Fe trong X thì sẽ biết được số mol muối Fe(NO3)3 trong dung dịchsau phản ứng

Giải quyết vấn đề: Số mol NO = 0,06 mol.

Gọi số mol Fe và O tương ứng trong X là x và y ta có:

N5 + 3e    N2 (NO) 0,18(mol) 0,06(mol)

Tổng electron nhường: 3x (mol) Tổng electron nhận: 2y + 0,18 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x = 2y + 0,18 (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ:

56x 16 11,36 3x 2 0,18

y y

Như vậy n Fe n Fe NO( 3 3 )  0,16mol vậy m = 38,72 gam.

Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng

dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư) Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sảnphẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat.Tính phần trăm khối lượng của Cu trong X ?

Phương trình tổng khối lượng muối: 200x + 160z = 6,6 (2)

Quá trình oxi hóa Quá trình khử

2-S+6 +2e ⃗ S+4 0,045(mol) 0,0225(mol)

Tổng electron nhường: 3x +2z (mol) Tổng electron nhận: 2y + 0,045 (mol)Theo định luật bảo toàn mol e: 3x - 2y + 2z = 0,045 (3)

Từ (1), (2), (3): x = 0,025

y = 0,025

z = 0,01

mCu = 0,64 gam %mCu = 36,23%

d) Dạng 4: Khử không hoàn toàn Fe2O3 sau đó cho sản phẩm phản ứng với chất oxi hóa mạnh.

Ví dụ 1: Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng.

Sau một thời gian thu được 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4

  

Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 4,368 lít NO2 (sảnphẩm khử duy nhất ở đktc) Tính m ?

Phân tích đề: Sơ đồ phản ứng

Trong trường hợp này xét quá trình đầu và cuối ta thấy chất nhường e là

CO, chất nhận e là HNO3 Nhưng nếu biết tổng số mol Fe trong oxit ta sẽ biếtđược số mol Fe2O3 Bởi vậy ta dùng chính dữ kiện bài toán hòa tan X trongHNO3 đề tính tổng số mol Fe

Giải quyết vấn đề: Theo đề ra ta có:

Gọi số mol Fe và O tương ứng trong X là x và y ta có:

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x = 2y + 0,195 (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ PT:

56x 16 10, 44 3x 2 0,195

y y

Như vậy nFe = 0,15 mol nên m = 12 gam

Ví dụ 2: Dẫn khí CO vào ống sứ chứa m gam bột Fe2O3 nung nóng thu được

61,2 gam hỗn hợp A gồm 4 chất Khí bay ra khỏi ống sứ được dẫn vào dungdịch Ba(OH)2 dư được 132,975 gam kết tủa Hoà tan hết A bằng dung dịchHNO3 dư thu được V lít (đktc) khí NO là sản phẩm khử duy nhất Tính giá trịcủa V?

Fe2O3 CO → A (Fe2O3, Fe3O4, FeO, Fe) HNO 3 dư → Fe(NO3)3 + NO

CO2 Ba(OH )2 dư → BaCO3

Xét quá trình đầu và cuối ta thấy chất nhường e là CO, chất nhận e là HNO3

Giải quyết vấn đề: Theo đề ra ta có: nCO2 = nBaCO3 = 0,675 mol

Quá trình oxi hóa Quá trình khử

C+2    C+4 + 2e

1,35 (mol) 0,675(mol)

N5 + 3e    N+2

3x(mol) x(mol) Tổng electron nhường: 1,35 (mol) Tổng electron nhận: 3x(mol)

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x = 1,35    x = 0,45 mol

   VNO = 10,08 lít

e) Dạng 5: Hỗn hợp sắt và các oxit sắt phản ứng với axit thường (HCl, H2SO4 loãng )

Ví dụ 1: Cho 7,68 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 tác dụng vừa hết với

260 ml HCl 1M thu được dung dịch X Cho X phản ứng với dung dịch NaOH

dư thu được kết tủa Y Nung Y ngoài không khí đến khối lượng không đổi thuđược đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn Tính m?

Phân tích đề:

Sơ đồ

+ Ta coi H+ của axit chỉ phản ứng với O2- của oxit

+ Toàn bộ Fe trong oxit chuyển về Fe2O3

+ Từ số mol H+ ta có thể tính được số mol O trong oxit từ đó có thể tínhđược lượng Fe có trong oxit

+ Nung các kết tủa ngoài không khí đều thu được Fe2O3