Khóa luyện thi ĐH đảm bảo môn HÓA thầy Phạm Ngọc Sơn trên *năm 2012.
Tài liệu bao gồm:
Tài liệu bài giảngBài tập tự luyệnHướng dẫn giải bài tập tự luyện
Hy vọng tài liệu sẽ giúp ích cho các bạn đã và đang chuẩn bị ôn thi cho kỳ thi Đại học, Cao đẳng sắp tới !
Chúc các bạn thi tốt!
5 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 7737 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem nội dung tài liệu Phương pháp quy đổi, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa-Thầy Sơn Phương pháp Quy đổi
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 -
PHƢƠNG PHÁP QUY ĐỔI
TÀI LIỆU BÀI GIẢNG
1. Nguyên tắc
Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất về hỗn hợp ít chất hơn hoặc chỉ còn một chất hoặc về các nguyên tử tương ứng,
phải bảo toàn số mol nguyên tố, bảo toàn số oxi hoá và bảo toàn khối lượng hỗn hợp.
Một số trường hợp quy đổi :
- Hỗn hợp gồm các oxit của sắt :
+ Quy về FeO và Fe2O3
+ Qui về Fe3O4 (nếu số mol FeO = Fe2O3)
+ Qui về Fe và O2.
- Hỗn hợp gồm sắt và các oxit của sắt : qui về Fe và O2.
- Hỗn hợp gồm : Fe, FeS, FeS2 : qui về Fe và S.
Sau khi qui đổi, thường sử dụng các phương pháp bảo toàn mol electron, bảo toàn nguyên tố để tìm kết quả.
2. Các ví dụ minh hoạ
Ví dụ 1: (2008 - Khối A) Để hoà tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 (trong đó số mol
FeO bằng số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M. Giá trị của V là
A. 0,23. B. 0,18. C. 0,08. D. 0,16.
Hướng dẫn
Quy đổi hỗn hợp 3 oxit về 1 oxit Fe3O4 (vì Fe3O4 FeO.Fe2O3)
Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
0,01
0,08
3 4Fe O
n
=
2,32
232
= 0,01 (mol); Vậy V =
0,08
1
= 0,08 (l).
Ví dụ 2: 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 được 7,62 gam FeCl2 và m gam FeCl3. Giá trị của m là (Trích đề
thi TSĐH năm 2008 - Khối B)
A. 9,75. B. 8,75. C. 7,80. D. 6,50.
Hướng dẫn
Quy hỗn hợp về hai oxit FeO và Fe2O3
FeO + 2HCl
FeCl2 + H2O (1)
0,06
0,06
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (2)
0,03
0,06
Ta có
2FeCl
n
=
7,62
127
= 0,06 (mol);
2 3Fe O
n
=
9,12 72 0,06
160
= 0,03 (mol). Vậy m = 162,5
0,06 = 9,75
Ví dụ 3: Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 bằng HNO3 đặc nóng thu được 4,48 lít khí NO2 (ở
đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 145,2 gam muối khan. Giá trị của m là
A. 92,8. B. 78,4. C. 46,4. D. 47,2.
Hướng dẫn
Quy hỗn hợp X về hai chất FeO và Fe2O3
FeO + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO2
+ 2H2O (1)
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa-Thầy Sơn Phương pháp Quy đổi
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 -
0,2 0,2
0,2
Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O (2)
0,2
0,4
Ta có
2NO
n
=
4,48
22,4
= 0,2 (mol) ;
3 3Fe(NO )
n
=
145,2
242
= 0,6 (mol)
3 3Fe(NO )
n
ở (2) = 0,6 – 0,2 = 0,4 (mol) Vậy m = (72 +160) 0,2 = 46,4 (g).
Ví dụ 4: Hoà tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng H2SO4 đặc nóng thu được
dung dịch Y và 8,96 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Phần trăm khối lượng oxi trong hỗn hợp X là
A. 20,97. B. 71,77. C. 79,03. D. 28,23.
Quy hỗn hợp X về hai chất FeO, Fe2O3
2FeO + 4H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2
+ 4H2O (1)
0,8
0,4
Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O (2)
0,05
Ta có
2SO
n
=
8,96
22,4
= 0,4 (mol);
2 3Fe O
n
=
49,6 72 0,8
160
=
0,05
(mol)
On
trong hh X = 0,8 + 3
(
0,05
) = 0,65 (mol)
Vậy
O% m
=
16 0,65
49,6
100%
20,97%.
* Quy hỗn hợp X về hai chất Fe3O4, Fe2O3
2Fe3O4 + 10H2SO4 3Fe2(SO4)3 + SO2
+ 10H2O (1)
0,8
0,4
Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O (2)
0,85
2 3Fe O
n
=
49,6 232 0,8
160
=
0,85
(mol);
On
trong hh X = 4 0,8 + 3 (
0,85
) = 0,65 (mol)
Vậy %
Om
=
16 0,65
49,6
100%
20,97%.
Ví dụ 5: 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 thu được m gam
muối khan. Giá trị của m là
A. 38,72. B. 35,50. C. 49,09. D. 34,36.
(Trích đề thi TSĐH năm 2008 - Khối A)
* Quy hỗn hợp X về hai chất FeO, Fe2O3
3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O (1)
0,18 0,18
0,06
Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O (2)
0,01
0,02
NOn
=
1,344
22,4
= 0,06 (mol);
2 3Fe O
n
=
11,36 72 0,18
160
=
0,01
(mol)
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa-Thầy Sơn Phương pháp Quy đổi
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 -
3 3Fe(NO )
n
= 0,18 + (
0,02
) = 0,16 (mol); Vậy m = 242
0,16 = 38,72 (g).
* Quy hỗn hợp X về hai chất Fe3O4, Fe2O3
3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (1)
0,18 0,54
0,06
Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O (2)
0,19
0,38
2 3Fe O
n
=
11,36 232 0,18
160
=
0,19
(mol)
3 3Fe(NO )
n
= 0,54 + (
0,38
) = 0,16 (mol)
Vậy m = 242
0,16 = 38,72 (g).
Ví dụ 6: (CĐ năm 2008 - Khối A, B) Trộn 5,6 gam bột sắt với 2,4 gam bột lưu huỳnh rồi nung nóng (trong điều
kiện không có không khí), thu được hỗn hợp rắn M. Cho M tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, giải phóng
hỗn hợp khí X và còn lại một phần không tan G. Để đốt cháy hoàn toàn X và G cần vừa đủ V lít khí O2 (ở đktc).
Giá trị của V là
A. 2,80. B. 3,36. C. 3,08. D. 4,48.
Ta có
Fen
=
5,6
56
= 0,1 (mol) ;
Sn
=
2,4
32
= 0,075 (mol)
Ta nhận thấy hỗn hợp khí X gồm H2 và H2S ; phần không tan G là S.
Quy đổi hỗn hợp X thành H2 và S, như vậy đốt cháy X và G coi như đốt cháy H2 và S:
2H2 + O2 2H2O (1)
0,1
0,05
S + O2 SO2 (2)
0,075
0,075
Vậy V = 22,4
(0,05 + 0,075) = 2,8 (l).
Ví dụ 7: Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp A có khối lượng 12g gồm Fe,
FeO, Fe3O4, Fe2O3. Cho A tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thấy sinh ra 2,24 lít khí NO duy nhất ở đktc.
m có giá trị là
A. 12,08 gam B. 10,08 gam C. 11,58 gam D. 9,05 gam
Lời giải
Ta có thể quy đổi như sau:
4FeO
Fe.Fe3O4 ; 3FeO Fe.Fe2O3
3Fe3O4 Fe.4Fe2O3 ; Fe3O4 FeO.Fe2O3
Vì vậy hỗn hợp A có thể quy đổi về hỗn hợp gồm :
– 3 chất: Fe, FeO, Fe2O3 ; Fe, Fe3O4, Fe2O3 ; FeO, Fe3O4, Fe2O3.
– 2 chất: Fe, FeO; Fe, Fe3O4; Fe, Fe2O3;
FeO, Fe3O4; FeO, Fe2O3; Fe3O4, Fe2O3
– 1 chất: FexOy hoặc FeOa.
Ứng với mỗi cách quy đổi là có một cách giải bài toán, sau đó áp dụng sự bảo toàn nguyên tố Fe và định luật
bảo toàn khối lượng. mFe + moxi phản ứng = moxit
Ví dụ 8: Cho 1,35 gam hỗn hợp 3 kim loại tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 1,12 lít (đktc) hỗn
hợp 2 khí NO và NO2 có tỉ khối so với H2 là 21,4. Khối lượng muối nitrat tạo ra là
A. 5,69 g B. 6,59 g C. 5,00 g D. 6,5 g
Lời giải Gọi
2NO NO
n x (mol) ; n y (mol)
. Ta có hệ phương trình:
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa-Thầy Sơn Phương pháp Quy đổi
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 4 -
x + y = 0,05 x 0,01
30x + 46y = 2,14 y 0,04
Coi hỗn hợp 3 kim loại chỉ là một kim loại M, hoá trị n, số mol là a (mol)
Bảo toàn electron ta có các quá trình cho và nhận electron :
M
M
n+
+ ne
a------------------na
N
+5
+3e
N
+2
N
+5
+1e
N
+4
na = 3x+ y = 0,07 ; mmuối = mKL +
3NO
m
= 1,35 + n.a.62 = 1,35 + 0,07. 62 = 5,69 (g)
Ví dụ 9: Cho 4,64 gam hỗn hợp A gồm (FeO, Fe2O3, Fe3O4) trong đó số mol của FeO bằng số mol của Fe2O3 tan
vừa đủ trong V lít dung dịch hỗn hợp gồm: H2SO4 0,2M và HCl 0,6 M. V có giá trị là
A. 0,16 B. 0,32 C. 0,11 D. 0,1
Lời giải
Do
2 3FeO Fe O
n n
nên coi hỗn hợp chỉ là Fe3O4 .
3 4Fe O
4,64
n 0,02 (mol)
232
Hn
0,4V + 0,6V = V (mol)
Fe3O4 + 8H
+
2Fe
3+
+ Fe
2+
+ 4H2O
H
n
8. 0,02 = 0,16
V = 0,16 (lít)
Ví dụ 10: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp (FeO, Fe2O3, Fe3O4) vừa hết với dung dịch H2SO4 loãng thu được
dung dịch A. Chia A làm 2 phần bằng nhau:
– Phần 1 cho tác dụng dd NaOH dư thu kết tủa rồi nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 8,8 gam
chất rắn.
– Phần 2 làm mất màu vừa đủ 100 ml dung dịch KMnO4 0,1M trong môi trường H2SO4 loãng dư.
Vậy m có giá trị là
A. 8,4 g B. 16,8 g C. 20,2 g D. 22 g
Lời giải
Cách 1. Quy Fe3O4 về FeO và Fe2O3
Nên hỗn hợp đầu quy về hỗn hợp FeO và Fe2O3.
Gọi
2 3FeO Fe O
n x(mol) ; n y(mol)
trong 1/2 hỗn hợp.
2 3Fe O
8,8
n 0,055(mol)
160
Sơ đồ đơn giản:
FeO
Fe2O3
Fe2O3 Fe2O3
Bảo toàn nguyên tố Fe: x + 2y = 0,11 (mol)
4KMnO
n 0,01(mol)
. Với KMnO4 thì:
Fe
2+
Fe
3+
+ e Mn
+7
+ 5e
Mn
+2
x x 0,01 0,05
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa-Thầy Sơn Phương pháp Quy đổi
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 5 -
x 0,05(mol)
m 2(0,05.72 0,03.160) 16,8(g)
y 0,03( ol)
Cách 2. Quy hỗn hợp về một chất có công thức quy đổi là FeOa.
FeOa Fe2O3
0,11 0,055
Fe
+2a
Fe
+3
+ (3 – 2a)e Mn+7 + 5e
Mn
+2
0,11 (3 – 2a).0,11 0,01 0,05
0,11(3 – 2a) = 0,05
0,28 14
a
0,22 11
m = 2.[0,11(56 + 16.
14
11
)] = 16,8 (g)
Giáo viên: Phạm Ngọc Sơn
Nguồn: Hocmai.vn