Tiêu đề 1.1. Bài toán Fe, FexOy tác dụng với HCl, H2SO4 loãng.doc ✅

CHỦ ĐỀ 1 : TƯ DUY GIẢI BÀI TẬP VỀ SẮT – ĐỒNG 1.1. Bài toán Fe, FexOy tác dụng với HCl, H 2 SO 4 loãng. A. Định hướng tư duy Dạng toán này chúng ta có thể tư duy theo hai hướng như sau: Hướng tư duy 1: Bảo toàn nguyên tố H và O khi đó H trong các axit sẽ chạy vào trong 2HO và bay lên dưới dạng khí 2H . Hướng tư duy 2: Tư duy phân chia nhiệm vụ H,H là hai nhiệm vụ là sinh ra khí 2H và sinh ra 2HO . Để tính toán khối lượng muối ta thường dùng bảo toàn khối lượng. B. Ví dụ minh họa Câu 1: Cho Fe dư vào trong 200 ml dung dịch X chứa HCl 1M và 24HSO 0,5M thấy a mol khí 2H thoát ra. Giá trị của a là? A. 0,20 B. 0,15 C. 0,25 D. 0,30 Định hướng tư duy giải Ta có: Hn = 0,2(1+0,5.2) = 0,4 2 BTNT.H Hn0,2a0,2 Giải thích tư duy 2H thoát ra chính là toàn bộ H có trong các axit. Vì ở đây ta dùng Fe dư. Câu 2: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X chưa Fe và FeO bằng lượng vừa đủ dung dịch chứa 0,2 mol HCl. Sau phản ứng thu được 0,05 mol khí 2H . Khối lượng của FeO trong X là? A. 3,60 B. 4,80 C. 5,40 D. 4,32 Định hướng tư duy giải Ta có: 2 2 HBTNT.H HOFeOFeO H n0,2 n0,05n0,05m3,6 n0,05      Giải thích tư duy H trong HCl chạy vào 2H và chui trong 2HO . O trong nước chính là O trong FeO. Câu 3: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X chứa 23Fe,FeO,FeO và 34FeO bằng lượng vừa đủ dung dịch chứa 0,9 mol HCl. Sau phản ứng thu được 0,07 mol khí 2H và dung dịch Y chứa 53,23 gam muối. Giá trị của m là? A. 25,28 B. 27,36 C. 25,04 D. 26,08 Định hướng tư duy giải Ta có: 2 2 HBTNT.H HO H n0,9 0,90,07.2 n0,38 n0,072      BTKL m0,9.36,553,230,07.20,38.18m27,36 Giải thích tư duy H trong HCl chạy vào 2H và chui trong 2HO . O trong nước chính là O trong các oxit sắt. Câu 4: Để hòa tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm 34FeO,FeO và 23FeO (trong đó số mol FeO bằng số mol 23FeO ), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M. Giá trị của V là: A.0,16 B. 0,18 C. 0,23 D. 0,08 Định hướng tư duy giải Dồn hỗn hợp ban đầu về 2,32 23 FeO:a FeO:a    2 BTNT.H oHOHCla0,01n0,04nn0,08 Giải thích tư duy Trong tư duy giải toán ta có thể xem là 3423FeOFeO.FeO .
Câu 5: Cho 5,36 gam hỗn hợp X gồm 2334FeO,FeO,FeO tác dụng với dung dịch HCl dư. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn được dung dịch Y. Cô cạn Y thu được 3,81 gam 2FeCl và m gam 3FeCl . Giá trị của m là: A. 7,80 B. 4,875 C. 6,5 D. 2,4375 Định hướng tư duy giải Ta dùng BTE kết hợp BTNT cho câu này với chú ý trongXtrongY oCl2nn Định 2BTNT trongX 3o Fe:0,03aFeCl:0,03 Y FeCl:aCl:0,063an0,031,5a     BTKL Xm5,3656(0,03a)16(0,031,5a)a0,04m6,5 Giải thích tư duy Bài toán không xảy ra quá trình oxi hóa khử nên bản chất chỉ là chuyển dịch điện tích âm giữa các anion. Câu 6: Cho m gam X gồm 3423Fe,FeO,FeO,FeO vào 400 ml dung dịch HCl 2M, sau phản ứng thu được 2,24 lít 2H (đktc), dung dịch Y, và 2,8 gam Fe không tan. Giá trị m là: A. 27,2 B. 25,2 C. 22, 4 D. 30,0 Định hướng tư duy giải 2 2 2 HClFeCl HClXBTNT.hidro HO H n0,8n0, Fe:0, n0,8m300,80,2 O:0,3.16n0,3 n0, 4 4.562,8 12           Giải thích tư duy Có Fe dư nên muối cuối cùng chỉ là muối 2FeCl . H làm hai nhiệm vụ là sinh ra khí 2H và sinh ra 2HO . Câu 7: Cho hỗn hợp A gồm 14 gam Fe và 23,2 gam 34FeO vào dung dịch 42HSO loãng dư thu được 88, 4 gam muối sunfat và khí 2H . Thể tích khí 2H (đktc) thoát ra là: A. 3,36 lít B. 4, 48 lít C. 5,6 lít D. 2,24 lít Định hướng tư duy giải Ta có: 4 43 FeBTNT.Fe2 SOH FeO n0,2588, An0,6n1,2 n0 40,55.56 ,196        22HH BTNT.H 4.22nn01,20,2V4,4.8,1 Giải thích tư duy Trong bài toán này ta cần tư duy là muối gồm sắt và gốc 2 4SO từ đó tính được H trong axit ban đầu. Câu 8: Hòa tan hoàn toàn 14,64 gam hỗn hợp X chứa 2334FeO,FeO,FeO và 3FeCO bằng dung dịch chứa HCl (vừa đủ) thu được 0,04 mol 2CO và dung dịch Y có chứa 24,43 gam hỗn hợp muối 3FeCl và 2FeCl . Cho NaOH dư vào Y thấy xuất hiện m gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 20,09 B. 22,36 C. 16,66 D. 23,12 Định hướng tư duy giải Ta có: 2 Fe: Fe 14,64O:a24,43 Cl:2a CO:0,04      14,6416a0,04.4424,4371aa0,21 NaOHFe:9,52(gam) m16,66 OH:0,42    Giải thích tư duy
Với muối 3FeCO ta tư duy là 2FeO.CO và dồn hỗn hợp thành 3 phần như cách giải bên. Khi cho HCl vào thì sẽ xảy ra sự chuyển dịch điện tích âm 2O thành 2Cl . Câu 9: Cho 31,6 gam hỗn hợp X gồm Fe và 34FeO tan hết trong dung dịch HCl thu được 2,24 lít khí 2H (đktc) và dung dịch Y chỉ chứa 60,7 gam hỗn hợp muối. Khối lượng của 34FeO có trong X là: A. 18,56 B. 23,2 C. 27,84 D. 11,6 Định hướng tư duy giải Bài này hệ kín của chúng ta đương nhiên là 34Fe,FeO và HCl. Bài toán này ta có thể tư duy theo nhiều cách. Cách 1: Tư duy theo hướng trao đổi điện tích Tương tự ví dụ trên 2O sẽ được đổi thành Cl và electron sẽ được đổi thành Cl Khi đó 2 BTDTtrongY Cl He Fe 31,6 O:aCl:2an0,22a n0,1n0,2            3434 BTKL.Y FeCl BTNT.O FeOFeO 60,731,616a(0,22a).35,5a0,4 n0,1m23,2(gam)    Cách 2: Tư duy theo sự di chuyển của nguyên tố (BTNT) Các bạn hãy trả lời giúp tôi. H trong HCl cuối cùng đã đi đâu ? Đương nhiên là nó sẽ di chuyển vào 2H và 2HO Khi đó 2 BTNTBTNT.HtrongY 2HClCl HHCl Fe 31,6 O:aHO:ann0,22a n0,1n0,2           3434 BTKL.Y FeCl BTNT.O FeOFeO 60,731,616a(0,22a).35,5a0,4 n0,1m23,2(gam)    Cách 3: Tư duy bằng cách bảo toàn khối lượng (BTKL) Ta gọi 2 BTNT.H HClHO a0,2 nan 2   23434 BTKL BTNT.O HOFeOFeO a0,2 31,636,5a60,70,1.218a1 2 n0,4n0,1m23,2(gam)    Giải thích tư duy Ở bài toán này tôi sẽ trình bày hướng giải theo nhiều cách. Các bạn có thể dùng cách nào cũng OK. Tuy nhiên, bản chất của mọi cách cũng đều xoay quanh các định luật bảo toàn do đó các bạn cần nghiên cứu kỹ để hiểu sâu hơn hướng áp dụng các định luật bảo toàn cho các bài toán sau này. BÀI TẬP VẬN DỤNG