Đề tài Áp dụng phương pháp quy đổi để làm bài toán hoá học

áp dụng phương pháp quy đổi để làm bài toán hoá học
Một số bài toán hoá học có thể giải nhanh bằng các phương pháp bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tốSong phương pháp quy đổi cũng tìm ra đáp số rất nhanh và đó là phương pháp tương đối ưu việt có thể vận dụng vào các bài toán trắc nghiệm.
VD1: Nung 8,4 gam Fe trong không khí sau phản ứng ta thu được m gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Hoà tan m gam hỗn hợp X trong dưng dịch HNO3 dư thu được 2,24 lít khí NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Tính giá trị của m?
Các chú ý khi dùng phương pháp quy đổi
1. khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất (hỗn hợp X)- (từ ba chất trở lên) thành hỗn hợp hai chất hay chỉ còn một chất ta phải bảo toàn số mol nguyên tố và bảo toàn khối lượng hỗn hợp.
Giải VD1.
Quy hỗn hợp X về hai chất FeO và Fe2O3. 
Ta có các phương trình phản ứng.
FeO + 4HNO3 	Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O (1)
Fe2O3 + 6HNO3 	2Fe(NO3)3 + 3H2O (2)
Ta có nFe = 0,15 mol, nNO2 = 0,1 mol
Theo phương trình 1 ta có nFeO = nNO2 = 0,1 mol
Ta có 0,15 mol của Fe thì
2Fe + O2 	2FeO
0,1 mol	0,1 mol
4Fe + 3O2 	2Fe2O3
0,05 mol	0,025 mol
Do đó mx = 0,1x72 + 0,05x160 = 11,2 gam.
2. Có thể quy đổi hỗn hợp X về bất kì cặp chất nào thậm chí có thể quy đổi về một chất. Tuy nhiên nên chọn cặp chất nào có phản ứng oxi hoá khử là ít nhất để đơn giản trong tính toán.
3. Trong quá trình tính toán theo phương pháp quy đổi đôi ta gặp số âm đó là do sự bù trừ về 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.
Giải VD1:
Quy hỗn hợp chất rắn X về hai chất Fe và FeO có số mol trong hỗn hợp tương ứng là x và y.
áp dụng định luật bảo toàn electron và bảo toàn nguyên tố vào bài toán ta có
x + y = 0,15
3x + y = 0,1 giải hệ ta có x = -0,025 mol và y = 0,175 mol
Vậy m = 56x(-0,025) + 72x0,175 = 11,2 gam.
4. Khi quy đổi hỗn hợp X về một chất FexOy thì oxit FexOy tìm được chỉ là oxit giả định không có thực. 
Giải VD1:
Quy hỗn hợp X về một chất FexOy.
FexOy + (6x – 2y)HNO3 	xFe(NO3)3 + (3x – 2y)NO2 + (3x – y)H2O
0,1/(3x – 2y) mol 0,1 mol
Ta có nFe = 0,15 = 0,1/(3x – 2y) Vậy x/y = 6/7, Công thức quy đổi là Fe6O7 
Vậy m =0,15x448/6= 11,2 gam.
Các trường hợp khác của bài toán HS tự giải.
VD 2: Hoà tan hết m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng HNO3 đặc nóng thu được 4,48 lít khí NO2 (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 145,2 gam muối khan. Tính giá trị của m?
ĐS: 46,4 gam.
VD 3: Hoà tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 bằng H2SO4 đặc nóng thu đựoc dung dịch Y và 8,96 lít khí SO2 (đktc).
a. Tính % khối lượng oxi trong hỗn hợp X.
b. Tính khối lượng muối trong dung dịch Y.
ĐS: 20,97% và 140 gam.
VD 4: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, và Fe3O4 thì cần 0,05 mol khí H2. Mặt khác hoà tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thì thể tích khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất) là bao nhiêu?
ĐS : 224 ml.
VD 5: Nung m gam bột Fe trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hết hỗn hợp chất rắn X trong dung dịch HNO3 dư thoát ra 0,56 lít NO (đktc) (là sản phẩm khử duy nhất). Tính giá trị của m?
ĐS: 2,52 gam.
VD 6. Hỗn hợp X gồm (Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4) với số mol mỗi chất là 0,1 mol, hoà tan hết vào dung dịch Y gồm (HCl và H2SO4 loãng) dư thu được dung dịch Z. Nhỏ từ từ dung dịch Cu(NO3)2 1M vào dung dịch Z cho tới ngừng thoát khí No ra. Tính thể tích dung dịch Cu(NO3)2 cần dùng và thể tích khí thoát ra (đktc)?
Đs: 50 ml, 1,12 lít.