SKKN: Phương pháp giải bài tập hỗn hợp sắt và oxit sắt

Để làm bài thi trắc nghiệm tốt yêu cầu học sinh phải nắm vững, biết sâu và rộng kiến thức, có kĩ năng vận dụng đồng thời phải có thao tác suy luận logic, tính toán nhanh. Mời quý vị tham khảo bài SKKN Phương pháp giải bài tập hỗn hợp sắt và oxit sắt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
SKKN: Phương pháp giải bài tập hỗn hợp sắt và oxit sắtSKKN 2011 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HỖN HỢP SẮT VÀ OXIT SẮT A. ĐẶT VẤN ĐỀ:1. Lí do chọn đề tài:- Từ năm 2007 bộ giáo dục đã thay đổi hình thức thi tuyển sinh Đại học-Cao đẳng từ tự luậnsang trắc nghiệm khách quan. Để giải quyết tốt bài thi trắc nghiệm yêu cầu học sinh phảinắm vững, biết sâu và rộng kiến thức , có kĩ năng vận dụng đồng thời phải có thao tác suyluận logic,tính toán nhanh.- Trước yêu cầu thiết thực của học sinh và qua 4-năm thực hiện thi tuyển sinh ĐH-CĐ bằng hình thức trắc nghiệm khách quan của bộ Giáodục, bản thân tôi đã nghiên cứu, vận dụng và trải nghiệm trên 1 số đối tượng học sinh.- Bài tập hỗn hợp gồm sắt và oxit sắt là một trong những dạng bài tập mà học sinh hay gặptrong các kỳ thi mà đặc biệt là thi Đại Học. Thông thường những bài tập về sắt và các oxitthường khá phức tạp và xảy ra theo nhiều phương trình phản ứng khác nhau. Để giúp họcsinh giải quyết tốt các bài toán về hỗn hợp sắt một cách nhanh chóng tôi thường giới thiệuphương pháp vận dụng các định luật bảo toàn. Đó là nội dung mà bài viết này tôi muốn đềcập.2. Mục đích:- Nghiên cứu kĩ phương pháp giải bài tập hoá học về sắt- Phục vụ cho giáo viên và học sinh trung học phổ thông.3. Nhiệm vụ của đề tài:- Hệ thống lí thuyết về các định luật áp dụng giải bài tập về sắt và hợp chất của sắt.- Đưa ra một số bài tập áp dụng.4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu:• Đối tượng: Nghiên cứu và vận dụng các phương pháp giải nhanh bài tập về sắt và hợpchất của sắt.• Khách thể: Các bài toán sắt và hợp chất của sắt vận dụng giải nhanh.5. Phạm vi nghiên cứu :• Giới hạn về nội dung: Phương pháp giải bài tập về sắt và hợp chất của sắt.• Giới hạn về đối tượng nghiên cứu: Chương trinh hoá học trung học phổ thông.Lê Thị Thúy - GV trường THPT Chuyên tỉnh Lào CaiSKKN 20116. Phương pháp và các phương tiện nghiên cứu:• Phương pháp:+ Đọc tài liệu: sách tham khảo , sách giáo khoa và sách bài tập hoá học lớp 10,11,12, cácđề thi đại học tự luận và trắc nghiệm....+ Phân tích, tổng hợp.+ Thống kê toán học.• Phương tiện:- Các tài liệu tham khảo, sách giáo khoa và sách bài tập hoá học trong chương trình trunghọc phổ thông (lớp 10, 11, 12).- Trải nghiệm trên học sinh lớp giảng dạy 11H, 12Hoá , học sinh ôn thi đại học.B. NỘI DUNGI. CÁC ĐỊNH LUẬT CẦN VẬN DỤNG1. Định luật bảo toàn khối lượng:Nội dung: Khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng khối lượng các chất được tạo thànhsau phản ứng.Trong đó chúng ta cần vận dụng các hệ quả Hệ quả1: Gọi mT là tổng khối lượng các chất trước phản ứng, ms là khối lượng cácchất sau phản ứng. Dù phản ứng xảy ra với hiệu suất bất kỳ ta đều có: mT = mS. Hệ quả 2: Khi cation kim loại kết hợp với anion phi kim để tạo ra các hợp chất taluôn có: Khối lượng chất = khối lượng của cation+khối lượng anion. Khối lượng của cationhoặc 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 khốilượng của nguyên tố đó sau phản ứng. Nội dung định luật có thể hiểu là tổng số mol củamột 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 molelectron 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.Lê Thị Thúy - GV trường THPT Chuyên tỉnh Lào CaiSKKN 2011- 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 vớimột 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 chấtnhận 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 electronChất khử Chất oxi hóa 3+ O + 2e → O 2−Fe → Fe + 3e y 2y y +4 +5x 3x N + 1e → N O2 V V 22, 4 22, 4 VTổng electron nhường: 3x mol Tổng electron nhận: 2y + 22, 4Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x = 2y + V (2) 22, 4 ⎧56 x + 16 y = mTừ (1) và (2) ta có hệ ⎪ ⎨ V ⎪3x − 2 y = 22, 4 ⎩Việc giải hệ này khi một khi biết được 2 trong số 4 yếu tố sẽ giải quyết được yêu cầu củabài toán.Sau đây tôi xin gửi đến một số dạng toán hóa mà chúng ta hay gặp.III. MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VẬN DỤNG1. Dạng hỗn hợp sắt và các oxit phản ứng với chất oxi hóa mạnh:Đề bài:Lê Thị Thúy - GV trường THPT Chuyên tỉnh Lào CaiSKKN 2011 Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịchHNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịchX. Cô ...