Chuyên đề Phương pháp giải bài tập phản ứng tạo hỗn hợp muối sắt

Đoàn Mạnh Hùng – THCS Tam Dương

1

THÔNG TIN CHUNG VỀ CHUYÊN ĐỀ

1. Tên chuyên đề: “Phương pháp giải bài tập phản ứng tạo hỗn hợp muối sắt”

2. Tác giả:

- Họ và tên: Đoàn Mạnh Hùng.

- Chức vụ: Giáo viên

- Đơn vị công tác: Trường THCS Tam Dương – Tam Dương – Vĩnh Phúc.

3. Đối tượng học sinh bồi dưỡng:

- Học sinh giỏi lớp 9 tham gia kì thi HSG cấp huyện và cấp tỉnh.

4. Thời gian bồi dưỡng: 8 tiết

NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

PHẢN ỨNG TẠO HỖN HỢP MUỐI SẮT

Dạng 1: Hỗn hợp muối sắt được tạo ra từ phản ứng của các dung dịch HCl, H2SO4

loãng.

I. Phương pháp

- Hỗn hợp 3 oxit FeO, Fe2O3 và Fe3O4 khi tác dụng với dung dịch HCl hoặc H2SO4

loãng có thể xem tương đương hỗn hợp gồm 2 oxit là FeO và Fe2O3. Đặc biệt nếu hỗn

hợp này có 2 3 FeO Fe O n n  (hoặc hỗn hợp 3 oxit này tác dụng với dung dịch HCl hoặc

H2SO4 loãng tạo thành dung dịch có 3 2 Fe Fe n 2n    ) thì có thể xem hỗn hợp tương

đương chỉ là một oxit Fe3O4.

- Đối với một số bài tập khác có thể kết hợp dữ kiện bài toán với các định luật bảo toàn

để lập hệ phương trình. Giải hệ phương trình ta sẽ giải quyết được yêu cầu của bài toán.

II. Các ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hòa tan hết 57,6 gam hỗn hợp rắn X gồm FeO; Fe2O3 và Fe3O4 bằng dung dịch

H2SO4 loãng được dung dịch chứa m gam FeSO4 và 90 gam Fe2(SO4)3. Tính m.

Giải:

X tương đương với

2 3 2 4 3 2 3 Fe O Fe (SO )

FeO

90 Fe O : n n 0,225(mol) 400 57,6 160.0,225 FeO: n 0,3(mol) 72

         

Vậy 4 FeO FeSO n n 0,3(mol) m 0,3.152 45,6gam     

ThuVienDeThi.com

Đoàn Mạnh Hùng – THCS Tam Dương

2

Nhận xét:

Bài toán giải nhanh nhờ cách chuyển hỗn hợp X về hỗn hợp tương đương chỉ

gồm 2 oxit FeO và Fe2O3, trong đó đã biết tổng khối lượng hỗn hợp X và khối lượng

của muối Fe2(SO4)3 sau phản ứng, từ đó tính được m (khối lượng của muối FeSO4) một

cách dễ dàng.

Nếu không xem hỗn hợp X tương đương với hỗn hợp chỉ gồm 2 oxit FeO và

Fe2O3, ta có thể giải bài toán trên bằng phương pháp ghép ẩn số như sau:

Gọi a, b, c lần lượt là số mol của FeO; Fe2O3 và Fe3O4 trong 57,6 gam hỗn hợp X. Khi

đó: 72a + 160b + 232c = 57,6 (I)

FeO + H2SO4  FeSO4 + H2O

a a (mol)

Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3H2O

b b (mol)

Fe3O4 + 4H2SO4  FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O

c c c (mol)

 b + c = 90 0,225 400  (II)

Từ (I)  72a + 72c + 160b + 160c = 57,6

 72(a + c) + 160(b + c) = 57,6 (III)

Thay (II) vào (III)  72(a + c) + 160.0,225 = 57,6  a + c = 0,3

Từ đó: m = 4 FeSO m = 152(a + c) = 152.0,3 = 45,6 gam

Ví dụ 2: Cho 13,68 gam hỗn hợp gồm FeO; Fe2O3 và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl

dư. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y, cô cạn dung dịch Y

được 11,43 gam FeCl2 và m gam FeCl3. Tính m.

Giải:

Hỗn hợp đã cho tương đương với

2

2 3

FeO FeCl

2 3 Fe O

11,43 FeO: n n 0,09(mol) 127 13,68 72.0,09 Fe O : n 0,045(mol) 160

         

Vậy 3 2 3 FeCl Fe O n 2n 2.0,045 0,09(mol) m 0,09.162,5 14,625gam       Nhận xét:

Bài toán giải nhanh nhờ cách chuyển hỗn hợp X về hỗn hợp tương đương chỉ

gồm 2 oxit FeO và Fe2O3, trong đó đã biết tổng khối lượng hỗn hợp và khối lượng của

ThuVienDeThi.com