Phương pháp giải bài tập hỗn hợp sắt và oxit sắt

Phương pháp giải bài tập hỗn hợp sắt và oxit sắt

A. ĐẶT VẤN ĐỀ:

Bài tập hỗn hợp gồm sắt và oxit sắt là một trong những dạng bài tập mà học sinh hay gặp trong các kỳ thi mà đặc biệt là thi Đại Học. Thông thường những bài tập về sắt và các oxit thường khá phức tạp và xảy ra theo nhiều phương trình phản ứng khác nhau. Để giúp học sinh giải quyết tốt các bài toán về hỗn hợp sắt một cách nhanh chóng tôi thường giới thiệu phương pháp vận dụng các định luật bảo toàn. Đó là nội dung mà bài viết này tôi muốn đề cập.

B. NỘI DUNG

I. CÁC ĐỊNH LUẬT CẦN VẬN DỤNG

1. Định luật bảo toàn khối lượng:

Nội dung: Khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng khối lượng các chất được tạo thành sau phản ứng.

Trong đó chúng ta cần vận dụng các hệ quả

Hệ quả1: Gọi m_T là tổng khối lượng các chất trước phản ứng, m_s là khối lượng các chất sau phản ứng. Dù phản ứng xảy ra với hiệu suất bất kỳ ta đều có: m_T = m_s.

Hệ quả 2: Khi cation kim loại kết hợp với anion phi kim để tạo ra các hợp chất ta luôn có:

Khối lượng chất = khối lượng của cation+khối lượng anion. Khối lượng của cation hoặc anion ta coi như bằng khối lượng của nguyên tử cấu tạo thành.

2. Định luật bảo toàn nguyên tố

Nội dung định luật: Tổng khối lượng một nguyên tố trước phản ứng bằng tổng khối lượng của nguyên tố đó sau phản ứng. Nội dung định luật có thể hiểu là tổng số mol của một nguyên tố được bảo toàn trong phản ứng.

3. Định luật bảo toàn electron

Trong phản ứng oxi hóa khử: Số mol electron mà chất khử cho đi bằng số mol electron mà chất oxi hóa nhận về.

Khi vận dụng định luật bảo toàn electron vào dạng toán này cần lưu ý:

- Trong phản ứng hoặc một hệ phản ứng chỉ cần quan tâm đến trạng thái đầu và trạng thái cuối mà không cần quan tâm đến trạng thái trung gian.

- Nếu có nhiều chất oxi hóa và chất khử thì số mol electron trao đổi là tổng số mol của tất cả chất nhường hoặc nhận electron.

II. TỔNG QUAN VỀ BÀI TẬP HỖN HỢP SẮT VÀ OXIT SẮT:

Bài tập Fe và hỗn hợp oxit sắt thường có dạng cho khối lượng và cho phản ứng với một chất

oxi hóa như H₂SO₄ đặc nóng hoặc HNO₃ hoặc thậm chí là axit thường như HCl.

Giải quyết bài toán: Với giả thiết là cho m gam hỗn hợp gồm Fe và các oxit FeO, Fe₃O4, Fe₂O₃ tác dụng với HNO₃ thu được khí NO₂ : Ta coi như trong hỗn hợp có x mol Fe, y mol O như vậy ta xét trong phản ứng thì chỉ có chất nhường electron đó là Fe còn chất nhận electron là O và chất oxi hóa HNO3 sản phẩm là V lít NO2 (đktc) và Fe³⁺ ta sẽ có:

Theo định luật bảo toàn khối lượng: 56x + 16y = m (1)

Theo định luật bảo toàn electron

Download file tài liệu để xem thêm chi tiết