Tài liệu Phương pháp quy đổi (2)

PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI www.HOAHOC.edu.vn DƯƠNG QUANG DUY LỜI NÓI ĐẦU Trong nhiều phản ứng , quá trình phản ứng diễn ra rất phức tạp ,như trong phản ứng oxi hoá khử chẳng hạn có nhiều phản ứng mà tất cả các chất trong cùng một hợp chất đều đóng vai trò oxi hoá hoặc khử , cho nên đối với những bài tập tính toán dạng này mà dùng bảo toàn e thì phải viết quá trình trao đổi e rất phức tạp cho cả hợp chất , hay là trong những phản ứng cháy của polime , hoặc là những phản ứng trong dung dịch…Nếu giải theo cách thông thường thì rất mất thời gian, thậm chí không thể giải được. Vì thế nảy sinh ra vấn đề là phải QUY ĐỔI để làm đơn giản hơn , thuận lợi cho việc giải nhanh. Thế là phương pháp quy đổi ra đời. Quy đổi gồm 4 phương pháp chính là Quy đổi công thức phân tử , quy đổi về về nguyên tử , quy đổi chất oxi hoá và quy đổi 1 chất thành nhiều chất. Trong đó phương pháp quy đổi về nguyên tử là phương pháp thường dùng hơn cả vì nó nhanh. Sau đây là các phương pháp cụ thể: CHƯƠNG 1 .QUY ĐỔI CÔNG THỨC PHÂN TỬ  NGUYÊN TẮC: Quy đổi hh nhiều chất về hh 2 chất , thậm chí 1 chất . Quy đổi là gì?  Là chuyển chất này thành chất kia , lượng này thành lượng kia, có thể tách ra hoặc gộp lại. Bước quy đổi giúp:  Rút gọn phương trình phản ứng.  Rút gọn các bước tính toán nên làm cho bài toán trở nên đơn giản.  VÍ DỤ 1. Nung m gam bột sắt trong kk dư , sau pứ thu được 13,6 gam hh chất rắn X.Cho hh rắn đó tác dụng với HNO3 dư , sau pứ thu được 2,24 lit NO(ĐKTC) ,Sản phẩm khử duy nhất , tính m? LỜI GIẢI: Giải theo quy đổi chất thì có nhiều phương án khác nhau  PA1 .Quy đổi hh rắn X được quy đổi thành Fe ( a mol) và Fe2O3 ( b mol). Ta có hệ 56a + 160b = 13,6 và 3a= 0,3 Giải hệ này ra ta được a=0,1 và b=0,05. Suy ra tổng số mol Fe =0,2 vậy m=11,2 gam  PA2. Quy đổi x về FeO Và Fe2O3.  PA3 . Fe2O3 và Fe3O4.  PA4 . Fe và FeO.  PA5 . Fe và Fe3O4.  PA6 .FeO và Fe3O4. Các bạn lập hệ dựa vào khối lương X và bảo toàn e rồi dùng bảo toàn nguyên tố sắt thì sẽ tính được m. NHẬN XÉT : Cách này thì khá dễ hiểu tuy nhiên trong nhiều trường hợp thì nó không phải là cách làm nhanh nhất đâu. CHÚ Ý:  Việc quy đổi phải đảm bảo việc giữ nguyên tổng số mol từng nguyên tố và tổng số oxi hoá của hh , quan trọng nhất vẫn là đảm bảo đúng định luật bảo toàn nguyên tố .Do việc quy đổi nên số mol một chất có thể có giá trị âm để đảm bảo tổng số mol từng nguyên tố là [email protected] 01679639643 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI DƯƠNG QUANG DUY không đổi nhưng kết quả cuối cùng thì phải dương là được.Đây có thể nói là bước đột phá mới khi mà các giá trị trung gian có thể mang dấu âm nhưng kết quả cuối cùng vẫn không hề thay đổi và dương.  Trong các hướng quy đổi trên thì quy về Fe và Fe2O3 là đơn giản nhất , tức là lấy chất có số oxi hoá cao nhất với chất có số oxi hoá thấp nhất , như vậy việc giải hệ phương trình sẽ đơn giản hơn.  Trong quá trình làm ta thường kết hợp sử dụng pp bảo toàn electron cùng với việc sơ đồ hoá bài toán để tránh việc phải viết phương trình phản ứng , qua đó rút ngắn thời gian làm bài!  VÍ DỤ 2. Nung m gam bột Cu trong kk thu được 15,2 gam hh X gồm Cu, CuO, Cu2O , cho x tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư thu được 1,12 lit SO2(đktc) là sản phẩm khử duy nhất , hỏi m bằng bao nhiêu LỜI GIẢI: Các bạn có thể quy đổi hh x về Cu(a mol ) và CuO( b mol) rồi có hệ 64a+80b=15,2 và a=0,05 suy ra b=0,15. vậy tổng số mol Cu=0,2 mol , vậy m=0,2.64=12,8 gam , ngắn thật nhưng đây không phải là cách làm nhanh nhất.Cách nhanh hơn sẽ dc trình bày ở phần sau.  VÍ DỤ 3. Hoà tan hoàn toàn 11,2 gam hh X gồm Fe , FeO , Fe2O3 , Fe3O4 , trong HCl dư , sau phản ứng tạo ra 12,7 gam FeCl2 , hỏi số gam FeCl3 thu được là bao nhiêu? Phân tích: Bài này có rất nhiều cách giải , song quy đổi về hh 2 chất là cách làm hay nhất. LỜI GIẢI: Cách 1 . Dùng pp tăng giảm khối lượng. O 2-  2 Cl- tăng 55 Đặt số mol FeCl3 là a thì số mol CL- tổng cộng của cả 2 muối clorua là 0,2 + 3a Suy ra khối lượng tăng thực tế là (0,2 + 3a).55/2 = 12,7+162,5a-11,2 Giải ra ta được a=0,05 , suy ra khối lượng FeCl2 là 8,125 gam Cách 2. Dùng pp quy đổi: Hướng quy đổi nhanh nhất là quy về 2 chất ? Nhưng phải chọn 2 chất nào cho nhanh , ở đây ta dễ dàng chọn được việc quy X về hh của FeO và Fe2O3 , vì FeO sẽ tạo ra FeCl2 và Fe2O3 sẽ tạo FeCl3 nên ta dùng bảo toàn nguyên tố rất nhanh. Từ số mol FeCl2=0,1 suy ra số mol FeO = 0,1 suy ra số mol Fe2O3 = 0,025 ,suy ra số mol FeCl3 là 0,05 , suy ra m=8,125 gam  VÍ DỤ 4. Cho 37,2 gam hh X gồm KHSO3, CaSO3 và Na2SO3. Cho X tác dụng với HCl dư , sau phản ứng thu được V lit SO2 và hh muối . Trong đó có 23,4 gam NaCl . Tính V. LỜI GIẢI: Số mol NaCl =0,4 suy ra số mol Na2SO3 là 0,2 Ta thấy khối lượng phân tử của KHSO3 và CaSO3 là bằng nhau và bằng 120. Suy ra ta coi 2 chất này là một( Như CaSO3 chẳng hạn). Vì vậy ta quy đổi hỗn hợp về CaSO3(a mol) và Na2SO3(b mol). Ta có hệ 120a+126b=37,2 và b=0,2 . suy ra a =0,1 Vậy tổng số mol S=0,3 . suy ra V=6,72 lit. CHƯƠNG 2 .QUY ĐỔI HỖN HỢP VỀ NGUYÊN TỬ  NGUYÊN TẮC:  Đây là cách làm thường dùng vì hay và ngắn hơn cách ở trên và thường dùng trong các bài toán liên quan đến phản ứng oxi hoá khử.  Tuy nhiên khi ta dùng pp quy đổi về đơn chất thì các bạn phải lưu ý là cho dù hh các bạn muốn quy đổi gồm những chất nào , số oxi hoá của từng chất có là bao nhiêu thì khi quy đổi phải đảm bảo có đủ các nguyên tố và đặc biệt chú ý khi quy đổi về đơn chất thì coi như [email protected] 01679639643 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI DƯƠNG QUANG DUY số oxi hoá của các đơn chất về không. Sở dĩ có thể COI số oxi hoá của các đơn chất khi quy đổi về 0 vì trong mỗi hợp chất thì tổng số oxi hoá của các nguyên tố luôn bằng 0 nên khi quy về đơn chất cấu tạo nên nó thì các đơn chất đó đương nhiên là về không rồi.  VÍ DỤ 1. Cho hh rắn X nặng 13,6 gam gồm Fe và FexOy tác dụng với HNO3 dư , sau pứ thu được 2,24 lit NO(ĐKTC) ,Sản phẩm khử duy nhất , tính Khối lượng của nguyên tố Fe trong X LỜI GIẢI: Ta hoàn toàn có thể quy đổi hh X gồm Fe và O. Coi như số oxi hoá của Fe là O lúc này đều về 0, rồi sau đó xác định trạng thái oxi hoá cuối ta có : Quá trình trao đổi e : Fe Fe 3++ 3e, O0 + 2e O 2- và N+5 + 3e  N+2 Ta có hệ 56a+16b=13,6 và 3a=2b+0,3 Giải ra 0,2 mol Fe và 0,15 mol O Vậy m=11,2 gam.  CHÚ Ý:  Thực hiện phép quy đổi nhằm đơn giản hoá bài toán do đó cách đơn giản nhất và đúng bản chất nhất là ta quy đổi hoàn toàn hh về các đơn chất tạo ra hh. Cách quy đổi này khác với cách quy đổi về hh 2 chất nhưng kết quả thì hoàn toàn tương tự.  Đảm bảo giữ nguyên tổng số mol của từng nguyên tố Phạm vi các bài toán hh nhiều chất( Thường được tạo nên từ 2 nguyên tố hoặc cùng lắm là 3 nguyên tố)  Tuy nhiên trong rất nhiều trường hợp thì quy đổi về đơn chất đôi khi cũng có thể gây khó cho học sinh nên không phải lúc nào chúng ta cũng có thể quy đổi về đơn chất được , nên các bạn phải hết sức chú ý và chọn cho mình cách quy đổi cho phù hợp , tránh việc rập khuôn một cách máy móc.  VÍ DỤ 2. Để a gam hỗn hợp bột Fe và Zn ngoài không khí một thời gian được 18,75 gam hỗn hợp X. Hòa tan hoàn toàn X trong lượng vừa đủ H2SO4 đặc nóng, thu được dung dịch Y và 3,024 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất). Thể tích dung dịch HNO3 2M ít nhất cần để hòa tan hoàn toàn a gam hỗn hợp bột kim loại ban đầu là 520 ml, đồng thời thu được V lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất). Thêm từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào Y, lọc tách kết tủa, đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được tối đa b gam chất rắn. Giá trị của b là (các thể tích khí đều đo ở đktc) A.20,91 B.81,491 C.90,055 D.98,965 LỜI GIẢI: Đầu tiên ta quy đổi HH X về Fe , Zn , và O . Đặt số mol Fe = a , số mol Zn = b và Số mol O = c. Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có 3a + 2b – 2c = 0,27. Mặt khác khi cho hh gồm Fe và Zn phản ứng với HNO3 mà lượng HNO3 là ít nhất suy ra Fe chỉ lên Fe 2+ . nếu đặt số mol NO2 là x thì số mol e trao đổi là x và số mol NO3- tạo muối là x , mà theo bảo toàn N thì 2x=1,04 suy ra x = 0,52.suy ra số mol e trao đổi = 0,52. vì vậy ta có pt 2a + 2b=0,52 Mà khối lượng của X là 18,75 gam nên 56a + 65b + 16 c = 18,75 Giải ba phương trình trên ta được Fe = 0,15 mol , Zn =0,11 mol và O =0,2 mol. Khi cho Ba(OH)2 vào rồi nung kết tủa thì phần rắn thu đuợc gồm Fe2O3 , ZnO và BaSO4. theo định luật bảo toàn điện tích ta dễ dàng suy ra số mol SO42- tạo muối = (0,15.3+ 0,11.2)/2 =0,335 Số mol Fe2O3 =0,075 . số mol ZnO = 0,11 và số mol BaSO4 = 0,335 Suy ra giá trị của b là 98,965 gam.Chọn đáp án D  CHÚ Ý: [email protected] 01679639643 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI DƯƠNG QUANG DUY  Đây là lời giải của mình một cách rất chi tiết , nếu các bạn thành thạo rồi thì hoàn toàn có thể nhẩm toàn bộ ở trong đầu và chỉ ấn máy tính là tìm ra kết quả ngay, thậm chí là không cần nháp đâu, các bạn thử đi nhé!  Nếu bạn nào quên việc tạo cả kết tủa BaSO4 thì sẽ làm nhầm vào pá nhiễu ,tức là đáp án A.như thế là sai.  VÍ DỤ 3. Cho m gam hh X gồm Fe , FeCl2 , FeCl3 , vào H2SO4 đặc nóng , sau pứ thu được 4,48 lit SO2(sp khử duy nhất) và dd Y , Thêm NH3 dư vào Y thu được 32,1 gam kết tủa , hỏi m=? LỜI GIẢI. Ở đây hỗn hợp X gồm 3 chất , nếu ta giải bài này một cách thuần tuý theo kiểu đặt ẩn giải hệ thì sẽ khó giải , vì vậy phải dùng thủ thuật quy đổi , thấy hh được tạo bởi 2 nguyên tố là Fe và Cl , vì vậy ta quy hh x về (Fe , Cl) khi mà đã quy đổi thì ta coi như số oxi hoá của cả Fe và Cl đều về 0 và ta phải xác định trạng thái oxi hoá cuối cùng của các nguyên tố đó dựa vào điều kiện bài toán! Fe  Fe3+ + 3 e , Cl0+ 1 e  CL - và S+6 + 2 e  S +4 ( Nếu làm trắc nghiệm thì ko cần viết sơ đồ trao đổi e ra mà nhẩm trong đầu để tăng tốc độ tính toán ) , số mol Fe (OH)3 =0,3 suy ra số mol Fe = 0,3 . Theo bảo toàn e thì số mol Cl = 0,5 , suy ra m=0,3.56 + 0,5.35,5 =34,55 gam.  VÍ DỤ 4. Hoà tan hoàn toàn 25,6 gam chất rắn X gồm Fe , FeS , FeS2, S vào HNO3 dư , sau phản ứng thi được V1 lit khí NO ( Sản phẩm khử duy nhất ) , + dung dịch Y , Thêm Ba(OH)2 dư vào Y thu được 126,25 gam kết tủa, Tính V1? LỜI GIẢI: Quy đổi hh x về Fe và S. Kết tủa gồm BaSO4 và Fe(OH)3. Ta đặt số mol của Fe là a . số mol S là b . ta có 56a+32b=25,6 và 107a+233b=126,25 . giải ra ta được a=0,2 và b = 0,45.Tính V1dựa vào định luật bảo toàn electron . V1=24,64 Lit. Qua ví dụ trên ta càng thấy rõ quy đổi làm cho bài toán trở nên đơn giản hơn bao giờ hết !  VÍ DỤ 5. Hoà tan 2,32 gam FexOy vào H2SO4 đặc nóng dư thu được 0,112 l SO2(Sản phẩm khử duy nhất. Hỏi công thức của oxi sắt là gì? PHÂN TÍCH: Thường khi gặp dạng này thì học sinh rất lúng túng , đa số các bạn giải bằng việc viết pt pứ rất mất thời gian mà lại còn dài . với bài này mà giải bằng quy đổi thì sẽ rất nhanh và đơn giản. LỜI GIẢI: Quy đổi về Fe (a mol)và O( b mol) rồi giải hệ 56a+16b=2,32 và 3a-2b=0,01ta sẽ được số mol Fe = 0,03 và số mol O = 0,04. Suy ra Fe:O= 0,03/0,04 = ¾. Suy ra công thức oxit là Fe3O4.  VÍ DỤ 6. Có m gam hh X gồm (Cu2S , Cu2O , CuS) có số mol mỗi chất bằng nhau Cho X tác dụng với HNO3 dư , sau pứ thu được 1,5 mol NO2(sp khử duy nhất , đktc) , xác định giá trị của m. PHÂN TÍCH: Khi gặp bài toán này thì không ít học sinh nghĩ tới phương pháp bảo toàn electron ,tuy nhiên nếu giải theo bảo toàn e thì lời giải sẽ dài vì các chất thay đổi số oxi hoá là hợp chất , do đó nên bài toán trở nên khá phức tạp và không thể giải nhanh chỉ trong vòng 1 phút , vì vậy chúng ta nên kết hợp thêm việc quy đổi để làm đơn giản hoá bài toán , rồi sau đó mới áp dụng định luật bảo toàn electron . Vậy phải quy đổi như thế nào? Nếu quy đổi về hh 2 chất thì khá phức tạp và lại gây Khó vì nếu quy về hh 2 chất như là (CuS và CU2O ) thì không biết số mol của 2 chất này có liên hệ với nhau ra sao cả ) nên tối ưu nhất là quy đổi về đơn chất , có nghĩa là quy đổi về (Cu , S , [email protected] 01679639643 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI DƯƠNG QUANG DUY O). Chú ý : CuS là loại kết tủa không tan trong dung dịch loãng của HCl , H2SO4… nhưng trong HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng thì CuS vẫn có khả năng phản ứng. LỜI GIẢI: Dựa vào dữ kiện số mol mỗi hợp chất bằng nhau =a mol nên theo bảo toàn nguyên tố thì (n(cu)=5a , n(O)=a , n(S)=2a) Bây giờ mới áp dụng bảo toàn e. Cu  Cu2+ + 2e , S  S6+ + 6 e , O + 2 e  O2- , N+5 + 1 e  N+4. Từ đó dễ dàng suy ra phương trình 10a+12a=2a+1,5 suy ra a=0,075. Suy ra m =30 gam.  VÍ DỤ 7. Có hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 có số mol bằng nhau. Cho m gam hỗn hợp trên vào ống sứ rồi cho 1 dòng CO đi qua. Khí thoát ra khỏi ống sứ hấp thụ hết vào Ba(OH)2 dư thu đuợc x gam kết tủa. Chất rắn còn lại trong ống nặng 19,2 gam. Cho hết lượng chất rắn này vào HNO3 dư thu được 0,1 mol khí NO duy nhất. Tìm m và x. LỜI GIẢI: Trước hết phải nhận định được phản ứng của hh với CO là không hoàn toàn.vì thế chất rắn mà nặng 19,2 gam bao gồm cả 3 oxit.Vì vậy ta quy đổi 19,2 gam này về Fe và O. (n(Fe)=a và n(O)=b , ta có hệ 56a+16b=19,2 và 3a-2b=0,3.từ đó suy ra Fe = 0,27 mol và O=0,255 mol. Vì trong hh đầu số mol các chất là như nhau và gọi bằng b(mol)thì số mol Fe ban đầu là 6b và số mol oxi ban đầu là 8b.suy ra 6b=0,27 suy ra b=0,045.suy ra số mol O ban đầu = 0,36. suy ra số mol O pứ = 0,36-0,255 = 0,105 .(số mol O pứ chính là số mol O trong oxit pứ đó) Số mol O pứ = số mol CO2 sinh ra = 0,105 suy ra x=20,685 gam. Ta có trong hh đầu Fe = 0,27 mol và O=0,36 mol suy ra m=20,88 gam. Qua bài này rút ra được trong pứ CO với oxit kl thì số mol CO pứ = số mol CO2 sinh ra =số mol O ( trong oxit pứ) đây là chú ý quan trọng phục vụ cho việc giải nhanh hoá học.  VÍ DỤ 8. Cho 20 gam hỗn hợp gồm Fe , FeO , Fe2O3 , Fe3O4 hoà tan vừa hết trong 700 ml HCL 1 M.thu đuợc 3,36 lit H2(đktc) và dung dịch D.Cho D tác dụng với NaOH dư, lọc kết tủa và nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là. PHÂN TÍCH: Nhìn vào đề bài thì tưởng chừng lại là một bài giải bằng phương pháp quy đổi , nó “Hơi” giống với bài vô cơ kinh điển ,chỉ khác ở chỗ HNO3 được thay bằng HCl , nên nhiều người sẽ dùng quy đổi kết hợp với bảo toàn e để giải.có thể nói đây là một điều hoàn toàn SAI LẦM.bởi vì sao?bởi vì sau pứ Fe lên cả Fe2+ lẫn Fe3+ nên việc quy đổi kết hợp với bảo toàn e sẽ làm cho việc tính toán phức tạp lên rất nhiều. vì vậy chú ý rằng không phải bài nào liên quan tới oxit sắt cũng có thể giải dc bằng pp quy đổi , chỉ nên dùng quy đổi khi sau pứ Fe chỉ lên 1 số oxi hoá thôi , Fe3+ chẳng hạn. Với bài này ta phải làm như thế nào? Đơn giản chỉ là dùng pp quy đổi kết hợp bảo toàn điện tích kết hợp bảo toàn nguyên tố. LỜI GIẢI: N(H2)=0,15 suy ra số mol HCL tạo H2=0,3 ( bảo toàn H). Suy ra số mol HCL tác dụng với hh oxit là 0,4 O2-  2 Cl0,2  0,4 suy ra số mol O trong hh đầu =0,2 suy ra m(O)=3,2 suy ra m(Fe trong hh đầu = 16,8 suy ra n(Fe)=0,3. Sản phẩm cuối cùng của pứ là Fe2O3 có số mol là 0,15 ( theo bảo toàn nguyên tố Fe) suy ra m=24 gam. Qua bài trên chú ý rằng chỉ làm quy đổi khi nó làm cho bài toán trở nên đơn giản hơn , chứ nếu nó làm cho bài toán phức tạp hơn thì không nên sử dụng phương pháp này  VÍ DỤ 9. [email protected] 01679639643 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI DƯƠNG QUANG DUY Hỗn hợp X gồm FeS, FeS2, CuS tan vừa hết trong dung dịch chứa 0,33 mol H2SO4 đặc sinh ra 0,325 mol khí SO2 và dung dịch Y. Nhúng thanh Fe nặng 50 gam vào Y, phản ứng xong thấy thanh Fe nặng 49,48 gam và thu được dung dịch Z. Cho Z phản ứng với HNO3 đặc, dư sinh ra khí NO2 duy nhất và còn lại dung dịch E. Cho E bay hơi hết được m gam muối khan. Hãy tìm giá trị lớn nhất có thể có của m. LỜI GIẢI: Bài này thuộc dạng toán cực trị hoá học. Vì hh có chứa FeS , FeS2 và CuS nên ta có thể coi là gồm 3 nguyên tố Fe , Cu và S . sẽ làm cho bài toán đơn giản hơn rất nhiều vì nếu không thì phải dùng bảo toàn e cho cả hợp chất sẽ phải viết quá trình trao đổi e quá phức tạp ,dễ nhầm lẫn Đặt số mol Fe=a, Số mol Cu = b và Số mol S = c. Fe0  Fe3+ + 3e , Cu0  Cu2+ + 2e , S0  S+6 + 6e( Vì sau pứ thi S ban đầu chuyển hết lên S+6 trong muối, còn khí SO2 là do S trong H2SO4 bị khử xuống) , S+6 + 2e  S+4. Theo bảo toàn e thì ta có 3a+2b+6c=0,65 Mặt khác khối lượng lá sắt giảm = khối lượng sắt phản ứng - khối lượng Cu bám vào Fe +2 Fe3+ 3 Fe2+ và Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu Vì vậy ta có ( b + a/2).56 – 64b = 0,52 Mặt khác theo bảo toàn điện tích thì 3a+2b = 2(c+0,33-0,325) , do dung dịch sau phản ứng trung hoà về điện . Từ 3 phương trình trên ta có a=0,03 , b=0,04 và c=0,08 . Từ 2 phản ứng ở trên suy ra số mol Fe2+ = b + 3/2a = 0,085 Khối lượng muối lớn nhất khi tạo Fe(NO3)3 . vậy max (m) = 20,57  VÍ DỤ 10. Hỗn hợp X có tỉ khối so với H2 là 21,2 gồm propan, propen và propin. Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X, tổng khối lượng của CO2 và H2O thu được là? A.20,4 B.18,6 g C.18,96 D.16,8 LỜI GIẢI: CÁCH 1. Bài này ta có thể giải một cách dễ dàng bằng pp quy đổi. Ở đây có sự đặc biệt là ta đã bắt đầu bắt gặp pp quy đổi đối với hợp chất hữu cơ. Quy đổi X về C và H . dễ thấy cả 3 chất đều có 3C nên số mol C sau quy đổi = 0,3. Khối lượng của hh là 4,24 suy ra số mol H =0,64. suy ra số mol CO2=0,3 và số mol H2O là 0,32.suy ra tổng khối lượng của CO2 và H2O = 18,96 gam.  CHÚ Ý:  Bài này rơi vào trường hợp đặc biệt là cả 3 chất có cùng số nguyên tử C trong phân tử nên quy đổi về đơn chất là pp khá đơn giản và nhanh.  Với bài này ngoài pp quy đổi ra thì các bạn có thể giải bằng một cách khác tuy cồng kềnh hơn , đó là pp bảo toàn khối lượng. Cách 2.( bằng pp bảo toàn KL ) Dễ dàng tính được n(CO2)=0,3. Đặt số mol H2O = a thì số mol O2 tham gia pứ =(0,6+a)/2. ta có pt 4,24+32(0,6+a)/2=13,2+18a giải ra 0,32. suy ra m=18,96 gam. NHẬN XÉT : Cách 2 tính toán phức tạp hơn cách 1 rất nhiều nên cách quy đổi theo mình vẫn là hay nhất với bài toán này. CHƯƠNG 3. QUY ĐỔI CHẤT OXI HOÁ NGUYÊN TẮC: [email protected] 01679639643 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI DƯƠNG QUANG DUY  Với bài toán trải qua nhiều giai đoạn oxi hoá khác nhau với những chất oxi hoá khác nhau , ta có thể quy đổi vai trò oxi hoá của chất oxi hoá này cho chất oxi hoá kia ( và ngược lại ) để làm đơn giản hoá bài toán  Đảm bảo :Các định luật bảo toàn.  Do sự thay đổi tác nhân oxi hoá nên sẽ có sự thay đổi sản phẩm cho phù hợp Dạng thường gặp Kim loại Qua quá trình oxi hoá 1  rắn qua quá trình oxi hoá 2  sp , ta có thể quy đổi vai trò của chất oxi hoá 1 và 2 cho nhau Vẫn ví dụ ban đầu Nung m gam bột sắt trong kk dư , sau pứ thu được 13,6 gam hh chất rắn X.Cho hh rắn đó tác dụng với HNO3 dư , sau pứ thu được 2,24 lit NO(ĐKTC) ,Sản phẩm khử duy nhất , tính m? LỜI GIẢI: Thay vai trò oxi hoá của HNO3 bằng [O]  Quá trình 1. Fe bị oxi hoá lên các mức oxi hoá khác nhau( oxi hoá không hoàn toàn).  Quá trình 2. Đáng lẽ phải là oxi sắt phản ứng với HNO3 nhưng vì thay đổi vai trò oxi hoá cho [O] nên quá trình 2 giờ thành oxi hoá tiếp oxit sắt lên số oxi hoá cao nhất bởi tác nhân mới là [O]. Sp tạo ra cuối cùng là Fe2O3 vì so cuối cùng phải là oxit sắt 3 Quy đổi số mol N+5 nhận = số mol [O]( ở quá trình 2) nhận Suy ra n(O)=0,15 m(Fe2O3)=(13,6+0,15.16)=16 gam . n (Fe)= 2 n (Fe2O3) = 2.(16/160) = 0,2 Vậy m = 11,2 gam.  CHÚ Ý:  Quy đổi chất oxi hoá là một pp rất mới , tuy nhiên nó cũng tỏ ra khá cồng kềnh nên ít dùng tuy nhiên với những bạn nào thích sự sáng tạo thì nó là một cách làm khá độc đáo đấy…! CHƯƠNG 4. QUY ĐỔI 1 CHẤT THÀNH NHIỀU CHẤT. NGUYÊN TẮC:  Quy đổi 1 chất thành nhiều chất( Thường thì chỉ có 2 hoặc 3 chất) là dạng quy đổi khi mà chất đầu có công thức khá phức tạp( Thương là hợp chất hữu cơ) khi tham gia một số phản ứng , ta có thể tách chất đó ra để giải quyết một cách nhanh chóng hơn và phù hợp với yêu cầu của đề bài mà ta nghĩ ra hướng quy đổi cho phù hợp. Xét ví dụ sau:  VÍ DỤ 1. Đốt cháy hoàn toàn cao su bu na S trong oxi vừa đủ ta thu được 88 gam CO2 và 19,8 gam H2O. Hãy tính tỉ lệ số mol của mỗi lọai monome( Butadien và Stiren )trong loại cao su nói trên? LỜI GIẢI: Nhận thấy cao su buna S là sản phẩm trùng hợp của Butadien và Stiren nên đốt cháy cao su buna S có thể coi là đốt cháy hỗn hợp 2 monome tạo ra nó là C4H6 và C8H8. Vậy ta quy đổi cao su về C4H6( a mol ) và C8H8 ( b mol) C4H6  4 CO2 + 3 H2O C8H8  8 CO2 + 4 H2O. n(CO2)=2 mol và n(H2O)=1,1 mol. Ta có hệ 4a+8b=2 và 3a+4b=1,1, giải ra a=0,1 và b=0,2. Vì thế tỉ lệ số mol mỗi loại mắt xích là ½  CHÚ Ý:  Cũng dạng bài này nếu đề cho polime dưới dạng trùng ngưng thì phải quy đổi như thế nào? Không thể quy đổi theo công thức cấu tạo ban đầu( Trước pứ polime hoá) mà phải quy đổi [email protected] 01679639643 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI DƯƠNG QUANG DUY theo dạng công thức sau khi đã polime hoá ( Dưới dạng công thức còn lại của mỗi chất trong polime trung ngưng ). Cụ thể xét ví dụ sau  VÍ DỤ 2. Đốt cháy hoàn toàn tơ Kevlaz( Nomex)( là sản phẩm trùng ngưng của axit teraphtalic và phenyl điamin) Trong oxi vừa đủ ta thu được hh hơi X ( Gồm CO2 , H2O và N2) ( coi H2O ở thể hơi ). Trong đó N2 chiếm 7,5% về thể tích. hỏi tỉ lệ số mol của 2 loại monome nói trên? LỜI GIẢI: Như các bạn đã biết công thức phân tử của axit teraphtalic là C8H6O4 và công thức phân tử của phenyl đi amin là C6H8N2. Tuy nhiên khi phản ứng trùng ngưng thì theo cơ chế trùng ngưng , ở dạng polime thì trong polime axit còn lại CTPT là C8H4O2 và công thức của amin còn lại là C6H6N2.Các bạn dễ dàng hình dung điều đó theo sơ đồ phản ứng như sau : nHOOC-C6H4-COOH +n H2N-C6H4-NH2  (-OC-C6H4-CO-NH-C6H4-NH-)n + 2n H2O. Quy đổi polime về 2 phần tử tạo nên các mắt xích của polime đó là C8H4O2 và C6H6N2. C8H4O2  8 CO2 + 2 H2O a mol 8a 2a C6H6N2  6 CO2 + 3 H2O + N2 b mol 6b 3b b. Ta có b/(10a+10b) =0,075 suy ra 0,25b=0,75a , suy ra a/b=1/3. Suy ra tỉ lệ số mol 2 loại monome trên là 1/3.  Qua 2 ví dụ trên ta thấy monome trong phản ứng trùng hợp có công thức phân tử giống chất ban đầu, còn với phản ứng trùng ngưng thì chất tạo mắt xích trong công thức của polime trùng ngưng có công thức phân tử khác với chất ban đầu tham gia phản ứng trùng ngưng( bởi vì có sự tạo thành các phân tử nhỏ hơn như H2O chẳng hạn). CHƯƠNG 5. HỆ THỐNG BÀI TẬP TỰ LUYỆN BÀI 1. Hoà tan hoàn toàn 48,8 gam hh gồm (Cu và MxOy) trong HNO3 , thu được 6,72 Lit khí NO (đktc) và 147,8 gam muối khan. Xác định CTPT của oxit ? A.FeO B.CrO C.Fe3O4 D.Cu2O BÀI 2. Cho 18,5 gam hỗn hợp gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với 200 ml HNO3, sau phản ứng thu được 2,24 lit khí NO(sp khử duy nhất) và dung dịch D , và 1,46 gam Kim loại chưa tan. Tính nồng độ dd HNO3? A.3,2 M B.1,6 M C.4,1 M D. đáp án khác BÀI 3. Cho hh X nặng 17,8 gam gồm ZnS , Zn , S , cho X tác dụng với HNO3 thu được dd D và khí NO , cho D tác dụng với Ba(OH)2 dư thu được 34,95 gam kết tủa .Hỏi thể tích NO là bao nhiêu? A.9,7 lit B.7,9 lit C.9,7 ml D.97 lit BÀI 4. Hoà tan hoàn toàn 25,6 gam chất rắn X gồ Fe , FeS , FeS2, S vào HNO3 dư , sau phản ứng thi được V1 lit khí NO ( Sp khử duy nhất ) , + dung dịch Y , Thêm Ba(OH)2 dư vào Y thu được 126,25 gam kết tủa, Tính V1? A.24,64 B.15,68 C.23,15 D. 10,08 BÀI 5. Cho m gam hh X gồm (Fe , FeO , Fe2O3 , Fe3O4) có số mol bằng nhau , tác dụng hoàn toàn với HNO3 , thu được 0,03 mol NO (SPKDN) , tính m? A.9,63 B.9,36 C.10,494 D.3,69 BÀI 6. [email protected] 01679639643 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI DƯƠNG QUANG DUY Cho m gam hh A gồm Cu và Cu2S có số mol bằng nhau ,cho A tác dụng với HNO3 dư , sau pứ thu được 5,376 Lit NO2(SPKDN , đktc) , xác định m? A.2,88 B.4,84 C.4,48 D.1,92 BÀI 7. Hỗn hợp X gồm FeO , Fe2O3 , Fe3O4. Chia X làm 2 phần có khối lượng không bằng nhau nhưng tỉ lệ số mol các chất là như nhau. Phần 1 . Có số mol 3 chất trên lần lượt tạo thành 1 cấp số cộng có công sai là 0,1. Cho phần 1 tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư thu được 4,48 lit SO2. Phần 2. Có số mol 3 chất trên lần lượt tạo thành 1 cấp số cộng có công sai là 0,5.Cho phần 2 tác dụng với HNO3 đặc nóng dư thu được khí NO. Hỏi khi cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được bao nhiêu gam muối khan? A.1694 g B.1260 g C.252 g D.338 g BÀI 8. Cho hốn hợp X gồm 6,4 gam gồm (Fe và FexOy ) tác dụng với hỗ hợp gồm H2SO4 đặc dư và HNO3 đặc dư , sau các pứ hoàn toàn thu được 0,56 Lit SO2 và 1,12 lit NO (đtkt ) , xác định phần trăm khối lượng oxi trong hỗn hợp X? A.12,5% B.15% C.1,25% D.1,5% BÀI 9. Đốt cháy hoàn toàn tơ nilon 6-6 bằng oxi vừa đủ thu được hh hơi gồm (CO2 , H2O , N2) (coi H2O ở thể hơi) . Trong hh hơi đó phần trăm thể thích CO2 là 50%. Hãy tính tỉ lệ mol mỗi monome trong tơ nilon 6-6? A.1/1 B.1/2 C.1/3 D.1/4 BÀI 10. Cho FexSy tác dụng với dd HNO3 thu được dung dịch A và 3,36 lit khí B(đktc).Biết d(B/không khí)=1,586.Cho A tác dụng với Ba(OH)2 dư thu được 5,73 gam kết tủa . Xác định công thức FexSy? A.FeS B.FeS2 C.Fe2S3 D.Fe2S BÀI 11. Cho 11,36 g hh hồm Fe , FeO, FeO ,Fe2O3 , Fe3O4 phản ứng hết với dd HNO3 loãng , dư thu được 1,344 lít NO (sản phẩm khử duy nhất ,đktc ) và dd X .Cô cạn dd X thu được m g muối khan .Giá trị m là ? A.38,72 B.35,5 C.49,09 D.34,36 BÀI 12. Hòa tan hoàn toàn 49,6g hh X gồm Fe, FeO, Fe2O3 , Fe3O4 bằng H2SO4 đặc nóng thu được dd Y và 8,96 lít khí SO2 (đktc) . a) Tính % khối lượng oxi trong hh X ? A.20,79% B.35,7% C.20,97% D.37,5% b) Tính khối lượng muối trong dd Y . A.14,5 g B.140 g C.14 g D.140 mg BÀI 13. Đem nung hh A gồm hai kim loại :x mol Fe và 0,15 mol Cu , trong không khí một thời gian thu được 63,2g hh B gồm hai kim loại trên và hh các oxit của chúng .Đem hòa tan hết lượng hh B bằng dd H2SO4 đặc nóng dư thì thu được 0,3 mol SO2 .Trị số của x là ? A.0,6 mol B.0,4 mol C.0,5 mol D.0,7 mol BÀI 14. Hòa tan hết m g hh A gồm Al và FexOy bằng dd HNO3,thu được phần khí gồm 0,05 mol NO và 0,03 mol N2O phần lỏng là dd D và không có ion NH4+ .Cô cạn dd D thu được 37,95g hh muối khan .Nếu hòa tan lượng muối này trong dd xút dư thì thu được 6,42g kết tủa màu nâu đỏ .Trị số của m và FexOy ? A. 9,72 gam . Fe3O4 B.7,29 gam . Fe3O4 C.9,72 gam . Fe2O3 D.7,29 gam . FeO BÀI 15. [email protected] 01679639643 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI DƯƠNG QUANG DUY Hòa tan hoàn toàn m gam hh A gồm Fe , FeS, FeS2 ,S trong dd HNO3 đặc nóng dư thu được dd B 9,072 lít NO2 (đktc) ,sản phẩm khử duy nhất .Chia dd B thành hai phần bằng nhau : Phần 1 : tác dụng với dd BaCl2 dư thu được 5,825 g kết tủa trắng . Phần 2 :tác dụng với dd NaOH dư thu được kết tủa C .Nung C đến khối lượng không đổi thu được m1 gam chất rắn. Giá trị của m và m1 lần lượt là ? A.3,56 g . 1,4 g B.4,02 g . 2,9 g C.2,15 g . 1,95 g D.2,1g . 1,84 g BÀI 16. Cho hỗn hợp X gồm CuFeS2 , Cu2S, FeS2 có số mol 3 chất lần lượt tạo thành cấp số nhân với công bội 0,1. Cho X tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư thu được 203,28 lit SO2 (đtkc). Biết rằng S trong hh X lên hết S+6 . Còn khí SO2 hoàn toàn là do S trong H2SO4 tạo ra. Tính phần trăm khối lượng Cu trong hh X? A.3,817% B.38,17% C.81,8% 31,8% BÀI 17. Cho hh A có khối lượng m gam gồm bột Al và oxit FexOy tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hh A trong đk không có không khí được hh B .Nghiền nhỏ trộn đều hh B rồi chia làm hai phần . Phần 1 có khối lượng 14,49 gam được hòa tan hết trong dd HNO3 đun nóng được dd C là 3,696 lít khí NO duy nhất (đktc) . Phần 2 tác dụng với lượng dư NaOH đun nóng thấy giải phóng 0,336 lít khí H2 (đktc) và còn lại 2,52g chất rắn . Các phản ứng xảy ra hoàn toàn . Trị số của m và công thức của FexOy là ? A.12,32 gam và FeO B.13,92 gam và Fe2O3 C.19,32 gam và Fe3O4 D.11,32 gam và Fe2O3 BÀI 18. Để khử hoàn toàn 3,04g hh X gồm FeO , Fe2O3, Fe3O4 thì cần 0,05mol H2 .Mặt khác hòa tan hoàn toàn 3,04g hh X trong dd H2SO4 đặc nóng thì thu được thiể tích khí SO2 ( sản phẩm khử duy nhất ở đktc ) là ? A.224 ml B.448 ml C.336 ml D.112 ml BÀI 19. Hỗn hợp X gồm C4H8, C4H10 , C4H4 có d(X/H2) =27,5. Đốt cháy hoàn toàn X bằng oxi dư thu đựơc 2,24 lit CO2. Tính khối lượng H2O thu được sau phản ứng? A.1575 mg B.1,575 mg C.1,575 kg D.15,75 g BÀI 20. HH X gồm FeS2, Cu2Svà FeS có số mol 3 chất lần lượt tạo thành cấp số cộng với công sai là 0,1. Cho X tác dụng với hh gồm HNO3 và H2SO4 đặc nóng dư , sau phản ứng thu được hh khí Y gồm NO, NO2 và SO2. Cho Y qua bình đựng dung dịch NaOH dư thấy sau phản ứng xảy ra hoàn toàn có 22,4 lit khí thoát ra khỏi bình. Và thu được dung dịch Z. Sục brom dư vào dung dịch Z, sau đó cho BaCL2 dư vào , sau các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 139,8 gam 1 chất kết tủa . Biết trong hh khí Y thì VNO2 =(5/9). Vhỗn hợp. Tính khối lượng FeS2 trong hh X? A.32 gam B.12 gam C.12 mg D.32 mg [email protected] 01679639643 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI DƯƠNG QUANG DUY CHƯƠNG 6. GIỚI THIỆU 20 PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH MỚI 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Phương pháp Quy đổi Bảo toàn khối lượng Tăng giảm khối lượng Bảo toàn electron Tăng giảm electron Bảo toàn điện tích và hệ quả của nó Bảo toàn nguyên tố Phân tích hệ số Phân tích môi trường Xử lí dữ kiện ảo Thêm bớt dữ kiện Sơ đồ V Đường chéo Trung bình Loại trừ và giải thử Ion thu gọn Phân chia dữ kiện Phân tích hoá học Kết hợp nhiều phương pháp khác nhau Điện tích trung gian LỜI KẾT: Trong quá trình soạn thảo có thể có một số lỗi đánh máy , hi vọng các bạn góp ý để mình chỉnh sửa kịp thời. Mọi thắc mắc về tài liêụ này xin liên hệ với mình ở địa chỉ email hoặc di động! Cảm ơn các bạn đã sử dụng tài liệu này. Hy vọng nó sẽ có ích cho các bạn. Hãy thắp sáng đường đi của bạn bởi ngọn lửa của đam mê và hoài bão . CHÚC CÁC BẠN THÀNH CÔNG TRÊN CON ĐƯỜNG CHÔNG GAI PHÍA TRƯỚC [email protected] 01679639643 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)