Nguyên Tắc:
Qui đổi nhiều chất về nguyên tố, hoặc về 1 hoặc 2 hợp chất đơn giản
Phần 1: vô cơ
Ví dụ: hỗn hợp FeO; Fe2O3; Fe3O4….. Ta có thể qui đổi về :
+ Hướng 1: Nguyên tố Fe và O ( thường khi tác dụng HNO3; H2SO4 đặc)
+ Hướng 2: Fe3O4 ( Thường khi cho nFeO=nFe2O3)
+ Hướng 3: FeO và Fe2O3 ( Thường khi tác dụng HCl, H2SO4 loãng)
Phạm vi áp dụng: Thường dùng trong các bài toán hỗn hợp oxit Sắt, oxit đồng; hỗn hợp peptit…
Ví dụ minh họa:
Bài 1 :Đốt m gam Fe trong không khí, sau một thời gian thu được 12 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe dư, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Cho X tác dụng với dd HNO3 loãng dư thu được dung dịch Y và 2,24 lit khí NO ( spk duy nhất). Giá trị m là ?
Giải: Hướng tư duy: Bảo toàn khối lượng; rắn X qui đổi về Fe và O
mX=mFe+mO ( gọi nFe=x; nO=y) ta có 56x+16y=12(1)
ĐLBTe : nFe.3=nO.2+nNO.3⇒3x-2y=0,3(2)
Từ (1)và (2) giải ra x=0,18; y=0,12⇒mFe=0,18.56=10,08 gam
Bài 2: Để 2,24 gam Fe ngoài không khí, sau một thời gian thu được 2,72 gam hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dd HNO3 loãng dư thấy có Vml khí NO ( spk duy nhất). Giá trị V là
Giải: Hướng tư duy: Bảo toàn khối lượng; rắn X qui đổi về Fe và O
ĐLBTKL: mO= 2,72 -2,24 = 0,48 gam ⇒ nO = 0,03mol
ĐLBTe: nFe.3=nO.2+nNO.3⇒nNO=(0,04.3-0,03.2)/3=0.02⇒V=0,448l=448ml
Bài tương tự : Nung 7,84 gam Fe trong không khí, sau một thời gian thu được 10,24 gam hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dd HNO3 loãng dư thấy có Vml khí NO ( spk duy nhất). Giá trị V là ? Đs :V=896ml
Bài 3: cho 2,32 gam hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 trong đó nFeO=nFe2O3 cần dùng Vml dung dịch HCl 1M. Giá trị V là ?
Giải: Hướng tư duy: nFeO=nFe2O3 nên qui đổi về Fe3O4
Và nhớ tác dụng HCl thì nHCl = 2nO (Fe3O4 + 8HCl→FeCl2+2FeCl3+4H2O)
nFe3O4=2,32/232= 0,01 ⇒nO=0,04⇒nHCl=0,08⇒V=n/CM=0,08l =80ml
Bài 4: cho 9,12 gam hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl thu được 7,62 gam FeCl2 và m gam FeCl3. Giá trị m là?
Giải: Hướng tư duy: Tác dụng HCl, không cho nFeO=nFe2O3 nên qui đổi về FeO và Fe2O3
Bảo toàn nguyên tố Fe ta có nFeO =nFeCl2=7,62/127= 0,06
⇒mFeO=0,06.72=4,32 gam⇒mFe2O3=9,12-4,32=4,8 ⇒nFe2O3=0,03 mol
hoặc thay vào pt: FeO + 2HCl →FeCl2 + H2O ;
BTNT Fe ta có nFeCl3=2nFe2O3=0,06⇒mFeCl3=0,06.162,5=9,15 gam
hoặc thay vào pt: Fe2O3 + 6HCl →2FeCl3 + 3H2O ;
Bài tương tự: cho m gam hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch A. Chia A làm 2 phần bằng nhau:
Phần 1: tác dụng dd NaOH thu kết tủa B, nung kết tủa B đến khối lượng không đổi thu được 8,8 gam chất rắn.
Phần 2: Tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch KMnO4 0,1M
Tính giá trị m . ĐS: m = 16,8 gam
Bài 5: cho m gam hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 đặc thu được 145,2 gam muối và 4,48 lit NO2( spk duy nhất). Giá trị m là?
Giải: Hướng tư duy: Bảo toàn khối lượng; rắn X qui đổi về Fe và O
Fe→Fe(NO3)3 : BTNT Fe ta có nFe = nFe(NO3)3 = 145,2/242 =0,6 mol
ĐLBTe : nFe.3 = nO.2 + nNO2.1⇒nO=0,8 ⇒m=mFe+mO=0,6.56+0,8.16=46,4
Bài 6: cho 11,36 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng thu được m gam muối và 1,344 lit NO( spk duy nhất). Giá trị m là?
Giải: Hướng tư duy: Bảo toàn khối lượng; rắn X qui đổi về Fe và O
mX=mFe+mO ( gọi nFe=x; nO=y) ta có 56x+16y=11,36(1)
ĐLBTe : nFe.3=nO.2+nNO.3⇒3x-2y=0,18(2)
Từ (1)và (2) giải ra x=0,16; y=0,15
Fe→Fe(NO3)3 : BTNT Fe ta có nFe = nFe(NO3)3 = 0,16⇒mFe(NO3)3=38,72
Bài 7: cho 4,64 gam hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 trong đó nFeO=nFe2O3 cần dùng Vml dung dịch chứa HCl 0,6M và H2SO4 0,2M. Giá trị V là ?
Giải: Hướng tư duy: nFeO=nFe2O3 nên qui đổi về Fe3O4
nH+ = 2nO (Fe3O4 + 8H+ →Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O)
nFe3O4=4,64/232= 0,02 ⇒nO=0,08⇒nH+=0,16
mà nH+ = 0,6V + 0,2.2.V = 0,16 ⇒V=0,16 lit
Qui đổi nhiều chất về nguyên tố, hoặc về 1 hoặc 2 hợp chất đơn giản
Phần 1: vô cơ
Ví dụ: hỗn hợp FeO; Fe2O3; Fe3O4….. Ta có thể qui đổi về :
+ Hướng 1: Nguyên tố Fe và O ( thường khi tác dụng HNO3; H2SO4 đặc)
+ Hướng 2: Fe3O4 ( Thường khi cho nFeO=nFe2O3)
+ Hướng 3: FeO và Fe2O3 ( Thường khi tác dụng HCl, H2SO4 loãng)
Phạm vi áp dụng: Thường dùng trong các bài toán hỗn hợp oxit Sắt, oxit đồng; hỗn hợp peptit…
Ví dụ minh họa:
Bài 1 :Đốt m gam Fe trong không khí, sau một thời gian thu được 12 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe dư, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Cho X tác dụng với dd HNO3 loãng dư thu được dung dịch Y và 2,24 lit khí NO ( spk duy nhất). Giá trị m là ?
Giải: Hướng tư duy: Bảo toàn khối lượng; rắn X qui đổi về Fe và O
mX=mFe+mO ( gọi nFe=x; nO=y) ta có 56x+16y=12(1)
ĐLBTe : nFe.3=nO.2+nNO.3⇒3x-2y=0,3(2)
Từ (1)và (2) giải ra x=0,18; y=0,12⇒mFe=0,18.56=10,08 gam
Bài 2: Để 2,24 gam Fe ngoài không khí, sau một thời gian thu được 2,72 gam hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dd HNO3 loãng dư thấy có Vml khí NO ( spk duy nhất). Giá trị V là
Giải: Hướng tư duy: Bảo toàn khối lượng; rắn X qui đổi về Fe và O
ĐLBTKL: mO= 2,72 -2,24 = 0,48 gam ⇒ nO = 0,03mol
ĐLBTe: nFe.3=nO.2+nNO.3⇒nNO=(0,04.3-0,03.2)/3=0.02⇒V=0,448l=448ml
Bài tương tự : Nung 7,84 gam Fe trong không khí, sau một thời gian thu được 10,24 gam hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dd HNO3 loãng dư thấy có Vml khí NO ( spk duy nhất). Giá trị V là ? Đs :V=896ml
Bài 3: cho 2,32 gam hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 trong đó nFeO=nFe2O3 cần dùng Vml dung dịch HCl 1M. Giá trị V là ?
Giải: Hướng tư duy: nFeO=nFe2O3 nên qui đổi về Fe3O4
Và nhớ tác dụng HCl thì nHCl = 2nO (Fe3O4 + 8HCl→FeCl2+2FeCl3+4H2O)
nFe3O4=2,32/232= 0,01 ⇒nO=0,04⇒nHCl=0,08⇒V=n/CM=0,08l =80ml
Bài 4: cho 9,12 gam hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl thu được 7,62 gam FeCl2 và m gam FeCl3. Giá trị m là?
Giải: Hướng tư duy: Tác dụng HCl, không cho nFeO=nFe2O3 nên qui đổi về FeO và Fe2O3
Bảo toàn nguyên tố Fe ta có nFeO =nFeCl2=7,62/127= 0,06
⇒mFeO=0,06.72=4,32 gam⇒mFe2O3=9,12-4,32=4,8 ⇒nFe2O3=0,03 mol
hoặc thay vào pt: FeO + 2HCl →FeCl2 + H2O ;
BTNT Fe ta có nFeCl3=2nFe2O3=0,06⇒mFeCl3=0,06.162,5=9,15 gam
hoặc thay vào pt: Fe2O3 + 6HCl →2FeCl3 + 3H2O ;
Bài tương tự: cho m gam hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch A. Chia A làm 2 phần bằng nhau:
Phần 1: tác dụng dd NaOH thu kết tủa B, nung kết tủa B đến khối lượng không đổi thu được 8,8 gam chất rắn.
Phần 2: Tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch KMnO4 0,1M
Tính giá trị m . ĐS: m = 16,8 gam
Bài 5: cho m gam hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 đặc thu được 145,2 gam muối và 4,48 lit NO2( spk duy nhất). Giá trị m là?
Giải: Hướng tư duy: Bảo toàn khối lượng; rắn X qui đổi về Fe và O
Fe→Fe(NO3)3 : BTNT Fe ta có nFe = nFe(NO3)3 = 145,2/242 =0,6 mol
ĐLBTe : nFe.3 = nO.2 + nNO2.1⇒nO=0,8 ⇒m=mFe+mO=0,6.56+0,8.16=46,4
Bài 6: cho 11,36 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng thu được m gam muối và 1,344 lit NO( spk duy nhất). Giá trị m là?
Giải: Hướng tư duy: Bảo toàn khối lượng; rắn X qui đổi về Fe và O
mX=mFe+mO ( gọi nFe=x; nO=y) ta có 56x+16y=11,36(1)
ĐLBTe : nFe.3=nO.2+nNO.3⇒3x-2y=0,18(2)
Từ (1)và (2) giải ra x=0,16; y=0,15
Fe→Fe(NO3)3 : BTNT Fe ta có nFe = nFe(NO3)3 = 0,16⇒mFe(NO3)3=38,72
Bài 7: cho 4,64 gam hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 trong đó nFeO=nFe2O3 cần dùng Vml dung dịch chứa HCl 0,6M và H2SO4 0,2M. Giá trị V là ?
Giải: Hướng tư duy: nFeO=nFe2O3 nên qui đổi về Fe3O4
nH+ = 2nO (Fe3O4 + 8H+ →Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O)
nFe3O4=4,64/232= 0,02 ⇒nO=0,08⇒nH+=0,16
mà nH+ = 0,6V + 0,2.2.V = 0,16 ⇒V=0,16 lit
