Tải bản đầy đủ

SKKN giải bài toán bằng phuong phap quy doi

MỤC LỤC
PHẦN I – ĐẶT VẤN ĐỀ............................................................................trang 02
I.1. Lí do chọn đề tài..................................................................................trang 02
I.2. Đối tượng, mục đích và phương pháp nghiên cứu ................................trang 02
I.3. Bố cục đề tài .........................................................................................trang 03
PHẦN 2 – NỘI DUNG NGHIÊN CỨU......................................................trang 04
II.1. Quá trình thực hiện đề tài ....................................................................trang 04
II.1.1. Khảo sát điều tra ..............................................................................trang 04
II.1.2. Những biện pháp thực hiện .............................................................trang 04
II.2. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................trang 05
II.2.1. Cơ sở lý thuyết...................................................................................trang 05
II.2.1. Bài tập vận dụng................................................................................trang 06
II.3. Đánh giá kết quả ..................................................................................trang 17
PHẦN III – KẾT LUẬN .............................................................................trang 18
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..........................................................................trang 19

1


PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
I. 1. Lý do chọn đề tài

Trong đời sống hằng ngày chúng ta thường dùng phép quy đổi để tiện cho
việc thanh toán như quy giá trị của hàng hóa ra tiền để trả tiền chứ không như đổi
hàng hóa ở thời trung cổ. Đối với những tài sản giá trị lớn như nhà, đất, … thì quy
ra giá trị vàng để thanh toán.
Trong hóa học, nhiều trường hợp, có quá trình phản ứng diễn ra rất phức tạp
như trong phản ứng oxi hóa - khử chẳng hạn, có nhiều phản ứng mà tất cả các chất
trong cùng một hợp chất, hỗn hợp đều đóng vai trò là chất oxi hóa hoặc khử.
Ví dụ: hỗn hợp chứa FeO, Fe3O4, Fe2O3 hoặc hỗn hợp chứa Fe, FeS và FeS2 hoặc
hỗn hợp gồm CH4, C2H4, C3H4, C4H4,…
Cho nên đối với những bài tập tính toán dạng này mà chúng ta dùng phương
trình phân tử, hay quá trình trao đổi electron thì sẽ rất là phức tạp. Hay là trong
những phản ứng cháy của polime, hoặc những phản ứng trong dung dịch, nếu giải
theo cách thông thường thì rất mất nhiều thời gian, thậm chí còn không giải được.
Vì thế nảy sinh ra vấn đề là phải “quy đổi” để làm đơn giản hơn, thuận lợi
hơn. Phương pháp quy đổi là một phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa bài
toán ban đầu là một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản, qua đó làm cho các phép
tính trở nên dễ dàng, thuận tiện.
Nhận thức được tầm quan trọng của vấn đề trên, tôi chọn đề tài: “Phương
pháp giải bài tập bằng cách quy đổi’’.
I. 2. Đối tượng, mục đích và phương pháp nghiên cứu
I. 2. 1. Đối tượng nghiên cứu
Các dạng bài tập hỗn hợp nhiều chất tham gia
I. 2. 2. Mục đích nghiên cứu
Cung cấp một số kĩ năng giải loại bài tập bằng cách quy đổi
I. 2. 3. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu đề tài:
+ Phương pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết từ đó định
hướng cách giải bài toán
2


+ Phương pháp khảo sát điều tra
+ Phương pháp thực nghiệm sư phạm
+ Phương pháp so sánh
I. 3. Bố cục đề tài: Đề tài gồm có 19 trang không kể phụ lục, Mục lục (1 trang);
Mở đầu (2 trang) ; Nội dung (14 trang) ; Kết quả và bàn luận ( 1 trang) ; Tài liệu
tham khảo (1 trang)

Tác động bằng thí
nghiệm hóa học


3


PHẦN 2 – NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
II.1. QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
II.1.1. Khảo sát điều tra
Khảo sát ở các lớp 12C4 (năm học 2014-2015), 11B2 (năm học 2014-2015), 11B5
(năm học 2014-2015), 12C5 (năm học 2015-2016), 12C7 (năm học 2015-2016),
11B2 (năm học 2014-2015), 11B5 (năm học 2014-2015).
* Giới thiệu hiện trạng khi chưa thực hiện đề tài:
Trong mỗi năm học khi dạy bài tập về dạng này, tôi thường cho HS làm một số bài
tập nhỏ (kiểm tra 15 phút) để đánh giá mức độ nắm vững kiến thức và kỹ năng làm
bài tập dạng này. Khi khảo sát ở các lớp khác nhau với những đối tượng khác nhau,
tôi nhận thấy một số đặc điểm chung như sau:
- Nhiều em thích cách giải bài toán bằng cách viết tất cả các phương trình hóa học
xảy ra, dẫn đến đôi khi số ẩn nhiều hơn số phương trình. Cách giải quyết này chỉ
phù hợp với các bài toán nhỏ, ít phương trình không phù hợp với xu hướng của một
bài toán trắc nghiệm.
- Phần lớn các em chưa hiểu hoặc chưa biết gì về phương pháp này, một bài toán
mà giá trị thu được là nghiệm âm, thậm chí quy tắc phản ứng cũng bị đảo lộn làm
nhiều em khá lung túng trước phương pháp này.
- Phần lớn các em chưa làm xong bài hoặc giải sai, giải nhầm, không ra được kết
quả
- Điểm khá giỏi ít (25%), phần lớn chỉ đạt điểm trung bình hoặc yếu.
Nguyên nhân chính là do
+ Học sinh chưa nắm chắc kiến thức cơ bản, còn sai, còn nhầm nhiều
+ Lúng túng khi gặp bài toán có nhiều phương trình, nhiều chất tham gia và
nhiều chất sản phẩm hoặc bài toán có nhiều giai đoạn.
II.1.2. Những biện pháp thực hiện
II.1.2.1. Việc làm của giáo viên:
- Ôn tập cho học sinh nội dung của định luật bảo toàn khối lượng và hệ quả của
nó.
- Ôn tập cho học sinh nội dung của định luật bảo toàn electron và hệ quả của nó.
- Xác định phạm vi áp dụng phương pháp qui đổi, các cách qui đổi, khi nào cần
phải qui đổi, khi nào không cần thiết phải áp dụng.
4


- Tổng hợp các bài tập dạng này trong các tài liệu: SGK, SBT, sách tham khảo,
các đề thi học sinh giỏi, đề thi đại học và cao đẳng hàng năm.
- Phân loại bài tập
+ Theo yêu cầu của đề bài
+ Theo mức độ từ dễ đến khó
- Với mỗi bài tập trước khi giải tôi đều hướng dẫn học sinh cách tóm tắt đề, phân
tích yêu cầu của đề bài, và định hướng cách giải.
- Lưu ý sau khi giải bài tập
+ Khắc sâu những vấn đề trọng tâm, những điểm khác biệt.
+ Nhắc lại, giảng lại một số phần mà học sinh hay nhầm, khó hiểu.
+ Mở rộng, tổng quát hóa bài tập.
II.1.2.2. Việc làm của học sinh
- Phải nắm vững nội dung của định luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo
toàn electron và hệ quả của nó.
- Phải nắm vững các phương pháp qui đổi để có thể giải nhanh, chính xác
các bài toán thuộc dạng này.
- Xác định được phạm vi áp dụng của phương pháp này.
- Đọc thêm tài liệu, làm hết bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập, làm
thêm bài tập trong sách nâng cao.
- Phải hiểu kĩ các bài tập từ đơn giản đến phức tạp.
II.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
II.2.1. Cơ sở lý thuyết
1) Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất (Ví dụ: hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe 2O3
và Fe3O4 ...) (từ 3 chất trở lên) thành hỗn hợp hai chất ( như: Fe, O hoặc FeO,
Fe2O3 hoặc Fe, FeO hoặc Fe, Fe2O3 hoặc Fe, Fe3O4 hoặc ...) một chất ( như: FexOy
hoặc…) ta phải bảo toàn số mol nguyên tố và bảo toàn khối lượng hỗn hợp.
2) Có thể quy đổi hỗn hợp nhiều chất về bất kỳ cặp chất nào, thậm chí quy
đổi về một chất (Ví dụ: hỗn hợp X gồm CH4, C2H4, C3H4, C4H4) thành CxH4. Tuy
nhiên ta nên chọn cặp chất nào đơn giản có ít phản ứng oxi hoá khử nhất, để đơn
giản trong việc tính toán.
3) Trong quá trình tính toán theo phương pháp quy đổi đôi khi ta gặp số âm
(như số mol âm, khối lượng âm) đó là do sự bù trừ khối lượng của các chất trong
hỗn hợp, trong trường hợp này ta vẫn tính toán bình thường và kết quả cuối cùng
vẫn thoả mãn.
5


4) Khi quy đổi hỗn hợp về một chất là Fe xOy thì Oxit FexOy tìm được chỉ là
oxit giả định không có thực (ví dụ như: Fe4O3 , Fe7O9…)
5) Khi quy đổi hỗn hợp các chất về nguyên tử thì tuân theo các bước như
sau:
Bước 1: quy đổi hỗn hợp các chất về các nguyên tố tạo thành hỗn hợp đó
Bước 2: đặt ẩn số thích hợp cho số mol nguyên tử các nguyên tố trong hỗn
hợp.
Bước 3: Lập các phương trình dựa vào các định luật bảo toàn khối lượng,
bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron…
Bước 4: lập các phương trình dựa vào các giả thiết của bài toán nếu có.
Bước 5: giải các phương trình và tính toán để tìm ra đáp án.
6. Một số bài toán hoá học có thể giải nhanh bằng phương pháp bảo toàn
khối lượng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn e… song phương pháp quy đổi cũng tìm
ra đáp án rất nhanh, chính xác và đó là phương pháp tương đối ưu việt, kết quả
đáng tin cậy, có thể vận dụng vào các bài tập trắc nghiệm để phân loại học sinh.
II.2.2. Bài tập vận dụng
Bài toán 1: Nung m gam bột sắt trong oxi thu đựơc 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hoà
tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 dư thoát ra 0,56 lít NO (đktc) là sản phẩm
khử duy nhất. giá trị của m là:
A. 2,52 gam
B. 1,96 gam
C. 3,36 gam
D. 2,1 gam
Bài giải
Cách 1: Quy hỗn hợp chất rắn X về nguyên tử là Fe và O
Ta xem 3 gam hỗn hợp X gồm (Fe, FeO, Fe 2O3 và Fe3O4) là hỗn hợp của x
mol Fe và y mol O. Ta có: mhh =56x+16y =3 (1).
Mặt khác quá trình cho và nhận electron như sau
0

+3

Fe− 3e → Fe+ 3e
x → 3x

3x

0

−2

+5

O + 2e → O
y → 2y

+2

N + 3e → N
0,075←0,025
...0,18 ¬ 0,06

Áp dụng đinh luật bảo toàn electron: ne cho = ne nhận
hay: 3.nFe = 2nO + 3nNO
hay 3x
= 2y + 0,075 (2)
Từ (1) và (2) suy ra Fe = 0,045 mol => mFe = 56.0,045 = 2,52 gam → A đúng

6


Cách 2: Quy hỗn hợp chất rắn X về hai chất Fe, Fe2O3
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
0,025mol
0,025mol
⇒ n NO =

0, 56
= 0, 025mol
22, 4

⇒ m Fe2O3 = 3 - 0,025 .56 = 1,6gam
⇒ n Fe(trong Fe2O3 ) = 2.

1,6
= 0,02mol
160

⇒ mFe = 56(0,025 + 0,02) = 2,52 gam ⇒ A đúng
Chú ý: Nếu n Fe(trong Fe2O3 ) =

1, 6
= 0, 01mol ⇒ mFe = 56.(0,035) = 1,96g →B sai
160

Cách 3: Quy hỗn hợp chất rắn X về hai chất FeO, Fe2O3
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
3.0,025
0,025
⇒ mFeO = 3.0,025 . 72 = 5,4g ⇒ n Fe(FeO) =

5, 4
= 0, 075mol
72

⇒ m Fe2O3 = 3 - 5,4 = -2,4g
⇒ n Fe(Fe2O3 ) =

2.(−2, 4)
4,8
=−
= −0, 03mol
160
160

mFe = 56 .(0,075 + (-0,03)) = 2,52 gam → A đúng
Chú ý:
+ Kết quả âm ta vẫn tính bình thường vì đây là phương pháp quy đổi
+ Nếu n Fe(Fe2O3 ) = −0,015mol ⇒ mFe = 56.0,06 = 3,36g → C sai
Cách 4: Quy hỗn hợp chất rắn X về mặt chất là Fex Oy
3FexOy + (12x - 2y)HNO3 → 2Fe(NO3)3 +(3x-2y)NO + (6x -y)H2O

3.0,025
3x − 2y
⇒ n Fex O y =

0,025mol

3
3.0, 025
=
56x + 16y 3x − 2y



x 3 M
= ⇒ m Fe3O2 = 200
y 2

⇒ mFe = 56.nFe = 56.3.nFe3O2
⇒ m Fe(oxit ) =

3.56.3
= 2, 52g → A đúng
200
7


Chú ý: Fe3O2 là oxit giả định, không có thật.
Nếu m Fe2O3 = 160 ⇒ m Fe = 3.2.56160 = 2,1g → D sai
Bài toán 2: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết
với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở
đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X sau phản ứng được m gam muối khan.
Tính m.
A. 14,52
B. 38,72
C. 19,36
D. 53,24
Bài giải
Quy hỗn hợp chất rắn X về nguyên tử là Fe và O
Ta xem 11.36 gam hỗn hợp gồm (Fe, FeO, Fe 2O3 và Fe3O4) là hỗn hợp của
x mol Fe và y mol O. Ta có: mhh =56x+16y =11,36 (1).
Mặt khác quá trình cho và nhận electron như sau
0

+3

Fe− 3e → Fe+ 3e
x → 3x

3x

0

−2

+5

O + 2e → O
y → 2y

+2

N + 3e → N
...0,18 ¬ 0,06

Áp dụng ĐLBT electron ta được:

n e = 2y + 0,18 = 3x, => 3x − 2y = 0,18

(2)

Giải hệ (1) và (2) => x=0,16 mol, y=0,15 mol.
n Fe( NO3 )3 = n Fe = x = 0,16mol, => m Fe( NO3 )3 = 0,16.242 = 38,72gam ⇒ B đúng..
Chú ý:

8x(2) + (1) ta có mhh + 24.nNO =80x = 80nFe
 nFe = 1/80(mhh + 24.nNO) (công thức tính nhanh *)
Bài toán 3: (đề thi trung học phổ thông quốc gia năm 2015) Cho 8,16 gam hỗn hợp
X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dung
dịch Y), thu được 1,344 lít NO (đktc) và dung dịch Z. Dung dịch Z hòa tan tối đa
5,04 gam Fe, sinh ra khí NO. Biết trong các phản ứng, NO là sản phẩm khử duy
nhất của N+5. Số mol HNO3 có trong Y là
A. 0,54 mol
B. 0,78 mol
C. 0,50 mol
D. 0,44 mol
Bài giải
Quy hỗn hợp chất rắn X về nguyên tử là Fe và O
Áp dụng công thức tính nhanh * ta có nFe = 1/80(mhh + 24.nNO) = 0,12 mol
=> nO = 0,09 mol
8


Quy hỗn hợp chất rắn X và 5,04 gam Fe về nguyên tử là Fe và O
Ta có nO = 0,09 mol => nFe = (8,16+5,04-16.0,09)/56 = 0,21 mol
Mặc khác quá trình cho và nhận electron như sau
0

2+

+

+

2

-

3

2

Fe → Fe + 2e 2H + O + 2e → H O
4H + NO + 3e → NO + 2H O
Suy ra nNO = (2.nFe – 2nO)/3 = 0,08 mol
Suy ra nHNO3 = 4nNO + 2nO = 0,5 mol
Đáp án C
Bài toán 4: Hoà tan 13,875 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 2O3, Fe3O4 trong dung
dịch có chứa x mol HNO3 đặc nóng. Sau phản ứng thu được 1,68 lít NO duy nhất
(ở đktc), dng dịch X chứa y gam muối và còn lại 1,095 gam kim loại chưa tan. Giá
trị của x và y lần lượt gần với các giá trị nào nhất?
A. 0,35 và 37
B. 0,50 và 37
C. 0,35 và 40
D. 0,50 và 40
Bài giải
Quy hỗn hợp chất rắn X về nguyên tử là Fe và O
Gọi x = nFe phản ứng và y = nO
Ta có 56x + 16y = 13,875 – 1,095 (1)
và nNO = 1,68/22,4 = 0,075 mol
Mặt khác quá trình cho và nhận electron như sau
0

Fe → Fe

2+

+

+ 2e

+

2

2H + O + 2e → H O

-

3

2

4H + NO + 3e → NO + 2H O

Áp dụng đinh luật bảo toàn electron: ne cho = ne nhận
hay: 2.nFe = 2nO + 3nNO
2x = 2y + 0,225 (2)
Từ (1) và (2) suy ra nFe = 0,2025 mol và nO = 0,09 mol
suy ra: x = mFe(NO3)2 = 0,2025x180 = 36,45 gam
suy ra: y = mHNO3 = 4x0,075 + 2x0,09=0,48 mol
⇒ Đáp án C đúng
Bài toán 5:(Đề thi khối B năm 2008) Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3,
Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn,
được dung dịch Y; cô cạn Y thu được 7,62 gam FeCl 2 và m gam FeCl3. Giá trị của
m là
A. 9,75.
B. 8,75.
C. 7,80.
D. 6,50.
9


Bài giải
Áp dụng phương pháp quy đổi nguyên tử
Ta xem 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 2O3 và Fe3O4 là hỗn hợp của FeO và
Fe2O3.
Phương trình hóa học:
FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O (1)
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O (2)
Ta có nFeCl2 = 7,62/127 = 0,06 mol
Từ (1) => nFeO = 0,06 mol => mFeO = 4,32 gam => mFe2O3 = 4,8 gam
=> nFe2O3 = 0,03 mol. Từ (2) => nFeCl3 = 0,06 mol => mFeCl3 = 9,75 gam
Đáp án A
Chú ý:
+ Khi quy đổi tùy theo yêu cầu của bài toán mà ta quy đổi cho hợp lí,
không cứng nhắc.
+ Bài toán quy đổi có thể quy đổi bằng nhiều cách nhưng cách nào
nhanh đến đáp án và số liệu dễ xử lí thì nên ưu tiên lựa chọn.
Bài toán 6: Hoà tan hoàn toàn 49,6 gam hh X gồm Fe, FeO, Fe 2O3 và Fe3O4 bằng
H2SO4 đặc, nóng thu được dung dịch Y và 8.96 lít khí SO2(đktc). Tính thành phần
phần trăm về khối lượng của oxi trong hỗn hợp X và khối lượng muối trong dung
dịch Y lần lượt:
A. 20,97% và 140 gam
B. 79,03% và 180 gam
C. 20,97% và 180 gam
D. 79,03% và 140 gam
Bài giải
Áp dụng phương pháp quy đổi nguyên tử
Ta xem 49,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2O3 và Fe3O4 là hỗn hợp của x
mol Fe và y mol O. Ta có: mhh =56x+16y =49,6 (1).
Mặt khác quá trình cho và nhận electron như sau
+3

0

Fe− 3e → Fe+ 3e
x → 3x

3x

0

−2

+6

O + 2e → O
y → 2y

+4

S + 2e → S
...0,8 ¬ 0, 4

Áp dụng ĐLBT electronlectron ta được:

n e = 2y + 0,18 = 3x, => 3x − 2y = 0,8
Giải hệ (1) và (2) => x=0,7 mol, y=0,65 mol.

10

(2)


0,65.16
1
100% = 20,97%, n Fe2 (SO4 )3 = n Fe = 0,35mol
249,6
2
=> m Fe2 (SO4 )3 = 0,35.400 = 140gam → A dung

%O =

Bài toán 7: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3O4, Fe2O3, cần
0,05 mol H2. Mặt khác hoà tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch
H2SO4 đặc nóng thì thu được thể tích V ml SO2 (đktc). Giá trị của V là:
A. 112
B. 224
C. 336
D. 448
Bài giải
Áp dụng phương pháp quy đổi thành nguyên tử
Ta xem 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 là hỗn hợp của x
mol Fe và y mol O.
Ta có: mhh =56x+16y =3,04 (1).
Và O +

H2 → H2O

0,05 ← 0,05 mol
Thay nO = 0,05 vào phương trình (1) ta được nFe = 0,04 mol.
Mặt khác quá trình cho và nhận electron như sau
+3

0

Fe− 3e → Fe+ 3e
0,04
→ 0,123x
x → 3x

0

−2

+6

O + 2e → O
0,05→0,1
y → 2y

+4

S + 2e → S
2a ← a
...0,8 ¬ 0, 4

Áp dụng ĐLBT electronlectron ta có: 0,12 = 0,1 + 2a

=> a = 0,01.

Vậy VSO2 = 0,01 × 22,4 = 0,224 lít hay 224ml → B đúng
Bài toán 8: Nung x mol Fe và 0,15 mol Cu trong không khí một thời gian thu được
63,2 gam hỗn hợp chất rắn. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn trên bằng
H2SO4 đặc, nóng, dư thu được dung dịch Y và 6,72 lít khí SO2(đktc). Tính x.
Bài giải
Áp dụng phương pháp quy đổi
Xem hỗn hợp chất rắn là hỗn hợp của x mol Fe , 0,15 mol Cu và y mol O.
Ta có: mhh=56x + 64.0,15 +16y=63,2
56x+16y=53,6 (1)

11


Mặt khác quá trình cho và nhận electron như sau
Sự oxi hóa

Sự khử
−2

0

O + 2e → O
y → 2y
+6

+4

S + 2e → S

...0,6 ¬ 0,3
Áp dụng ĐLBT electron ta được:

n e = 3x + 0,3 = 0,6 + 2y, => 3x − 2y = 0,3

(2)

Giải hệ (1) và (2) => x=0,7 mol, y=0,9 mol.
Vậy x bằng 0,7 mol.
Bài toán 9: Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS , FeS 2, và S bằng
HNO3 nóng dư thu được 9,072 lít khí màu nâu duy nhất (đktc, sản phẩm khử duy
nhất ) và dung dịch Y. Chia dung dịch Y thành 2 phần bằng nhau.
Phần 1 cho tác dụng với dung dịch BaCl 2 dư thu được 5,825 gam kết tủa
trắng.
Phần 2 tan trong dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Z, nung Z trong
không khí đến khối lượng không đổi được a gam chất rắn.
Tính giá trị của m và a.
Bài giải
Áp dụng phương pháp quy đổi
Xem hỗn hợp chất rắn X là hỗn hợp của x mol Fe và y mol S.
Quá trình cho và nhận electron như sau
+3

0

Fe− 3e → Fe+ 3e
x → 3x

3x

0

+6

S− 6e → S + 6e
→ 6yy→ y6y
y→

+5

+4

N + 1e → N
0,405←0,405
mol
...0,
405 ¬ 0, 405mol

Áp dụng ĐLBT electron ta được:
n e = 3x + 6y = n NO2 =

9, 072
= 0, 405mol, => 3x + 6y = 0, 405
22, 4

12

(1)


Mặt khác trong 1/2 dung dịch Y:
3+



0

3OH
t
Fe 
→ Fe(OH)3 ↓ (Z) 
→ Fe 2 O3

x
mol
2
+6

x
................................ mol
4
2+

Ba
S(SO 24− ) 
→ BaSO 4 ↓

y
y
mol..................... mol
2
2
y 5,825
n BaSO4 = =
= 0,025mol => y = 0, 05mol
2
233

Thay vào (1) ta được x=0,035 mol
Vậy m = mX=56x+32y=56.0,035+32.0,05=3,56 gam
và a = m Fe2O3 =

x
0,035
.160 =
.160 = 1, 4gam
4
4

Bài toán 10: Hỗn hợp X gồm metan, etilen, propin và vinylaxetilen có tỉ khối hơi
của X so với H2 là 16,4. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X trong oxi dư thu
được 10,56 gam CO2 và a gam nước. Giá trị của a là:
A. 4,32.

B. 3,60.

C. 5,184.
D. 7,2.
Bài giải
Áp dụng phương pháp quy đổi
Hỗn hợp X gồm CH4; C2H4; C3H4; C4H4 ta quy đổi thành CxH4
Ta có MX = 32,8 => x = 2,4 và nCO2 = 0,24 mol
Phương trình hóa học: C2,4H4 + 3,4O2 → 2,4CO2 + 2H2O (1)
Từ (1) => nH2O = 0,2 mol => a = 3,6 gam.
Đáp án B
Bài toán 11: Hỗn hợp Y gồm propan, propilen, propin có tỉ khối hơi của Y so với
H2 là 20,8. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp Y trong oxi dư thu được a gam CO2
và 4,8 gam nước. Giá trị của a gần nhất với giá trị nào?
A. 10.

B. 13.

C. 15.
D. 8.
Bài giải
Áp dụng phương pháp quy đổi
Hỗn hợp Y gồm C3H8; C3H6; C3H4 ta quy đổi thành C3Hx
13


Ta có MY = 41,6 => x = 5,6 và nH2O = 4/15 mol
Phương trình hóa học: C3H5,6 + 5,4O2 → 3CO2 + 2,8H2O (1)
Từ (1) => nCO2 = 2/7 mol => a = 12,57 gam.
=> Đáp án B
Bài toán 12: (Đề thi đại học khối B năm 2013) Hỗn hợp X gồm hiđro, propen, axit
acrylic, ancol anlylic (C3H5OH). Đốt cháy hoàn toàn 0,75 mol X, thu được 30,24 lít
khí CO2 (đktc). Đun nóng X với bột Ni một thời gian, thu được hỗn hợp Y. Tỉ khối
hơi của Y so với X bằng 1,25. Cho 0,1 mol Y phản ứng vừa đủ với V lít dung dịch
Br2 0,1M. Giá trị của V là
A. 0,3.
B. 0,4.
C. 0,5.
D. 0,6
Bài giải
Áp dụng phương pháp quy đổi
Hỗn hợp C3H6; C3H4O2; C3H6O đều có một liên kết pi khi tham gia phản ứng
với dung dịch brom và H2 nên ta xem C3H6.
Quy đỗi hỗn hợp X thành H2 và C3H6.
Ta có nCO2 = 1,35 mol
Phương trình đốt cháy C3H6 là: C3H6 + 4,5O2 → 3CO2 + 3H2O (1)
Từ (1) => nC3H6 = 0,45 mol => nH2 = 0,3 mol => nC3H6: nH2 = 3:2
Khi đun nóng X với bột Ni một thời gian
C3H6 + H2 → C3H8 (2)
Ban đầu
3x
2x
Phản ứng
a
a
a
Sau
3x-a
2x-a
a
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng mX = mY (MY = 1,25MX)
=> nX = 1,25nY = 1,25 x 0.1 = 0,125 mol =5x => x = 0,025.
Mặc khác nY = 5x – a => a = 0,025 => nC3H6 sau = 3x – a = 0,05 mol
Phương trình hóa học C3H6 + Br2 → C3H6Br2 (3)
Từ (3) => nBr2 = nC3H6 sau = 0,05 mol => V = 0,5 lít.
Đáp án C
Bài toán 13: (Đề thi đại học khối A năm 2014) Đốt cháy hoàn toàn 13,36 gam hỗn
hợp X gồm axit metacrylic, axit ađipic, axit axetic và glixerol (trong đó số mol axit
metacrylic bằng số mol axit axetic) bằng O 2 dư, thu được hỗn hợp Y gồm khí và
hơi. Dẫn Y vào dung dịch chứa 0,38 mol Ba(OH) 2, thu được 49,25 gam kết tủa và
dung dịch Z. Đun nóng Z lại xuất hiện kết tủa. Cho 13,36 gam hỗn hợp X tác dụng
với 140 ml dung dịch KOH 1M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn
dung dịch thu được chất rắn khan có khối lượng là
A. 13,32 gam.
B. 18,68 gam.
C. 19,04 gam.
D. 14,44 gam.
14


Bài giải
Áp dụng phương pháp quy đổi
Hỗn hợp C4H6O2; C2H4O2 có số mol bằng nhau quy đổi thành C3H5O2 và kết
hợp với C6H10O4 tức là (C3H5O2)2 nên ta xem hỗn hợp C4H6O2; C2H4O2; C6H10O4
thành C3H5O2.
Quy đổi hỗn hợp X thành x mol C3H8O3 và y mol C3H5O2.
Ta có 92x + 73y = 13,36 (a)
Ta có nBaCO3 = 0,25 mol và nKOH = 0,14 mol
Phương trình hóa học:
C3H8O3 + 3,5O2 → 3CO2 + 4H2O (1)
C3H5O2 + 3,25O2 → 3CO2 + 2,5H2O (2)
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O (3)
2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2
(4)
Từ (3) và (4) => nCO2 = 0,51 mol
Từ (1) và (2) => x + y = 0,17 (b)
Từ (a) và (b) => x = 0,05 và y = 0,12.
X tác dụng với dung dịch KOH (C3H5O2 = C2H4COOH)
C2H4COOH + KOH → C2H4COOK + H2O (5)
Từ (5) => nmuối = nKOH phản ứng = 0,12 mol => mchất rắn = mmuối + mKOH dư =
111.0,12 + 56.(0,14 – 0,12) = 14,44
Đáp án D
Bài toán 14: Trộn 80 gam SO3 vào m gam nước thu được dung dịch H 2SO4 98%.
Giá trị m là:
A. 20.
B. 40.
C. 60.
D. 8.
Bài giải
Áp dụng phương pháp quy đổi
Quy đổi SO3 thành dung dịch H2SO4 122,5%
Áp dụng phương pháp đường chéo ta có
80 gam dung dịch H2SO4 122,5%
98
98%
m gam
H2O 0%
24,5
 m = (24,5.80)/98 = 20
 Đáp án A
15


Bài toán 15: Cho m gam tinh bột lên men thành ancol (rượu) etylic với hiệu suất
81%. Toàn bộ lượng CO2 sinh ra được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH) 2,
thu được 550 gam kết tủa và dung dịch X. Đun kỹ dung dịch X thu thêm được 100
gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 550.
B. 810.
C. 650.
D. 750.
Bài giải
Áp dụng phương pháp quy đổi
Quy đổi tinh bột (C6H10O5)n thành C6H10O5
Quy đổi phương trình lên men thành:
C6H10O5 + H2O
→ 2C2H5OH + 2CO2
(1)
CO2 tác dụng với Ca(OH)2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
(2)
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
(3)
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O (4)
Từ (3) và (4) => nCO2 = 5,5 + 2.1 = 7,5 mol
Từ (1) => nC6H10H5 = 125/27 mol => mC6H10H5 = 750 gam
Đáp án D
Bài toán 16: Cho butan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được hỗn hợp X gồm
C4H10, C4H8, C3H8, C3H6, C2H6, C2H4 và H2. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X
thu được 8,96 lít CO2 (ở đktc) và a gam H2O. Giá trị của a là:
A. 7,2.
B. 5,4.
C. 9,0.
D. 18,0.
Bài giải
Áp dụng phương pháp quy đổi
Quy đổi hỗn hợp X gồm C4H10, C4H8, C3H8, C3H6, C2H6, C2H4 và H2 thành C4H10
Phương trình hóa học:
C4H10 + 6,5O2
→ 4CO2 + 5H2O (1)
Ta có nCO2 = 0,4 mol => nH2O = 0,5 mol => a = 9 gam
Đáp án C

16


II.3. Đánh giá kết quả
Qua quá trình quan sát, theo dõi cách giải bài tập thông thường của học
sinh, tôi nhận thấy rằng hầu như các em chưa xác định được phương pháp giả bài
tập phù hợp cho từng dạng bài tập. Bài giải của các em thường dài, lâu ra đáp số
thậm chí là không tìm được đáp số.
Phương pháp giải bài tập áp dụng định luật bảo toàn khối lượng là một
phương pháp ngắn gọn, các em không các viết các phương trình hóa học mà chỉ
quan tâm chất tham gia và chất sản phẩm của cả quá trình hóa học. Các em có thể
áp dụng xuyên suốt phương pháp này cho việc giải bài tập của học sinh phổ thông.
Kết quả học sinh học tập tích cực hơn, đa số tiến bộ nhanh, nắm vững kiến
thức, ghi nhớ kiến thức lâu hơn đặc biệt khả năng làm bài trắc nghiệm của các em
nhanh hơn.
Cụ thể được thể hiện qua bảng sau:
- Thông qua kết quả kiểm tra 15 phút của học sinh lớp 12B4, 12D của năm học
2014-2015 chất lượng đạt được:
Lớp
Sĩ số
Giỏi
Khá
TB
Yếu-Kém
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
12B4
40
3
7,5
7
17,5
20
50,0
10
25,0
12D
42
1
2,4
4
9,5
26
61,9
12
26,2
- Kết quả kết tra 15 phút sau khi đã triển khai đề tài áp dụng với lớp 12C5,
12C7 trong năm học 2015-2016 được đạt kết quả sau:
Lớp
Sĩ số
Giỏi
Khá
TB
Yếu-Kém
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
12C5
35
7
20
10
28,6
15
42,9
5
14,3
12C7
37
5
13,5
11
29,7
15
40,5
6
16,3

17


Phần III KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
III.1. Kết luận
Với phương pháp giải bài tập bằng cách quy đổi như đã trình bày, một phần sẽ giúp
các em học sinh có thêm những tư liệu để bổ sung vào hệ thống bài tập, tăng sự
hứng thú học tập cho học sinh đối với bộ môn Hóa học. Bồi dưỡng kiến thức cho
học sinh và rèn kĩ năng giải các bài tập môn Hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi bậc
THPT.
III.2. Khuyến nghị:
-Do thời gian hạn chế nên đề tài chắc chắn còn nhiều thiếu sót, mong quí thầy cô
giáo và các em học sinh nhiệt thành góp ý.
- Đề tài còn sẽ được tiếp tục bổ sung với những phần về phản ứng điện phân hỗn
hợp muối, bài tập peptit, …
Bình Sơn, ngày 10 tháng 04 năm 2016
NGƯỜI VIẾT
Lê Thành Trung

18


TÀI LIỆU THAM KHẢO
I. Tiếng việt
[1] SGK Hóa học 11, NXB Giáo dục, 2008
[2] SGK Hóa học 12, NXB Giáo dục, 2008
[3] Đề thi tuyển sinh Đại học – cao đẳng các năm của bộ giáo dục

19


NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA TỔ CHUYÊN MÔN
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
20


NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC NHÀ TRƯỜNG
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
21


NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC SỞ GIÁO DỤC VÀ
ĐÀO TẠO QUẢNG NGÃI
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
22



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×