7/30/2019 Bai toan Fe hay gap 1

1/3

1

TNG KT CC CCH GII BI TON ST HAY GPBI TON:

Mt phoi bo St c khi lng m lu ngoi khng kh b oxi ha thnh hn hp A gmFe,FeO, Fe3O4, Fe2O3 c khi lng 12gam. Cho A tan hon ton trong HNO3 sinh ra 2,24 lt khNO duynht ( iu kin tiu chun). Tm gi tr ca m?

CC CCH GII:

Cc phng trnh phn ng xy ra trong bi:Khi cho Fe tc dng vi O2:

2Fe + O2 2FeO3Fe + 2O2 Fe3O44Fe + 3O2 2Fe2O3

Khi cho hn hp A tc dng vi HNO3:Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2OFe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O

* Bi ton ny theo mt s thy c gio th c khong 18 cch gii khc nhau. Nhng y,

ti ch trnh by mt s cch ngn gn c bit gip cc em khi bi ton c chuyn sang bitrc nghim.

LOI 1:P DNG CC PHNG PHP BO TONCCH 1.1:p dng phng php bo ton khi lng.

Cho hn hp A phn ng vi dung dch HNO3, theo nh lut bo ton khi lng, ta c:

mAmHNO3mFe (NO3)3mNOmH2O Trong , s mol cc cht ln lt l.

3 3Fe (NO )n = Fen =

m

56

3HNOn to ra NO = 0,1 mol v

3HNOn to ra Fe(NO3)3 = 3

3 3Fe( NO )n =

3m

56

3HNO

n phn ng = 0,1 +3m

56

2H On =

1

2 3HNOn phn ng

Tnh khi lng cc cht v thay vo , ta c.

12 + (0,1 +3m

56) x 63 =

m

56x 242 + 0,1 x 30 +

1

2(0,1 +

3m

56) x 18

Gii ra ta c m = 10,08gam

CCH 1.2:Phng php bo ton in tch kt hp vi phng php trung bnh.Gi cng thc chung ca c hn hp A l

x yFe O , phng trnh ion ca phn ng l.

x yFe O + (4 + 2 y ) H+ + NO3

x Fe3+ + NO + (2 + y ) H2O

Bo ton in tch hai v phn ng, ta c: 4 + 2 y - 1 = 3 x 3 x - 2 y = 3

V theo phn ng th:x y

Fe On = nNO = 0,1 mol =12

56x 16y 56x 16y = 120

Gii h hai phng trnh v , ta c: x = 1,8 v y = 1,2Do , khi lng Fe ban u l: m = 56 x 1,8 x 0,1 = 10,08gam

7/30/2019 Bai toan Fe hay gap 1

2/3

2

CCH 1.3:Phng php bo ton electron(xem li phn bi ging trn lp s k hn) bi ton ny, cht nhng e l Fe, cht nhn e l O2 v N

+5 trong HNO3Fe 3e Fe3+ O + 2e O-2

N+5 + 3e N+2Ta c phng trnh bo ton e

m

56x 3 =

12 m

16

x 2 +

2,24

22,4x 3 m = 10,08gam

LOI 2:S DNG CC PHNG PHP TRUNG BNH.CCH 2.1:Ha tr trung bnh kt hp vi bo ton electron

Gi ha tr trung bnh ca Fe trong c hn hp A l n , khi , cng thc ca A l 2Fe O

p dng nh lut bo ton eclectron cho phn ng ca A vi HNO3, ta c:2 Fe - 2(3 - n )e 2Fe+3

N+5 + 3e N+2

Ta c phng trnh:12x2

56x2 16n

x (3 - n ) = 0,1 x 3 n =4

3

Vy A c CTPT trung bnh l: Fe2 43

O nFe =12

456x2 x16

3

x 2 = 0,18 mol

Gii ra ta c: m = 10,08gam

CCH 2.2:Cng thc phn t trung bnh kt hp vi bo ton electronGi cng thc phn t trung bnh ca c hn hp A l.

x yFe O

p dng nh lut bo ton electron cho phn ng ca A vi HNO3, ta c:2y

xxFe

- (3 x - 2 y )e 3xFe N+5 + 3e N+2

Ta c phng trnh: 1256x 16y

x (3x - 2 y ) = 0,1 x 3 xy

= 32

Vy cng thc trung bnh l Fe3O2

Ta c:3 2Fe O

M = 200 nFe =12

200x 3 = 0,18 mol mFe = 56 x 0,18 = 10,08gam

*Thc ra, cc cng thc Fe3O2 hay Fe2 43

O u l cc cng thc gi nh, mang tnh

cht quy i m khng nh hng n kt qu ca bi ton.

LOI 3:PHNG PHP QUY ICCH 3.1:Quy i cng thc phn t.C rt nhiu cch quy i CTPT cc oxit Fe, v thc t, kt qu quy i no cng ch l

mt gi nh v khng nh hng n kt qu bi ton.Do hn hp A phn ng vi HNO3 th ch c Fe cho nhiu electron nht v Fe2O3 khng

cho electron, nn cch n gin nht l quy i hn hp A thnh Fe v Fe2O3p dng nh lut bo ton electron cho phn ng ca A vi HNO3, ta c:

Fe0 - 3e Fe3+N+5 + 3e N+2

7/30/2019 Bai toan Fe hay gap 1

3/3

3

Do , nFe = nNO = 0,1 mol v2 3Fe O

n =12 56x0,1

160

= 0,04 mol

T , d dng c kt qu: m = 56 (0,1 + 2x0,04) = 10,08gamCCH 3.2:Phng php quy i nguyn t.

Hn hp A gm Fe v cc oxit st ca n c th quy i thnh mt hn hp ch gmnguyn t Fe v O c s mol tng ng l x v y mol

p dng nh lut bo ton electron cho phn ng ca A vi HNO3, ta c:Fe0 - 3e Fe3+ O0 + 2e O-2

N+5 + 3e N+2Do , ta c h phng trnh.

56x + 16y = 12 x = 0,123x = 2y + 0,3 y = 0,18

CCH 3.3:Phng php quy i tc nhn oxi haQu trnh oxi ha t Fe t Fe0 Fe+3 c th c s ha li nh sau:

Fe Fe3+

A

V kt qu oxi ha Fe theo 2 con ng u nh nhau, do , ta c th quy i 2 bcoxi ha trong bi ton thnh mt qu trnh oxi ha duy nht bng O2

0,3 mol electron m N+5 nhn tr thnh do O2 nhn, v do sn phm phn ng cuicng l Fe2O3 c khi lng:

2 3Fe Om = 12 + 16 x

0,3

2= 14,4gam m = 56 x 2 x

14,4

160= 10,08gam

Phng php quy i l phng php rt hay v ph hp gii quyt nhanh nhng biton loi ny. Khi vn dng phng php ny cn lu l vic vn dng c th rt linh hotnhng nguyn tc chung phi c m bo, l s bo ton nguyn t, bo ton electron, ca hn hp mi so vi hn hp c quy i.

* Ch : Phng php quy i l mt gi nh hnh thc c p t, do , ta c th thay icc phng n quy i m khng nh hng n kt qu bi ton. i vi cch 3.1 ta c th quyi hn hp A l hn hp ca (Fe v FeO), (Fe v Fe3O4), (FeO v Fe2O3) Mc d trong mtvi trng hp kt qu ca mt trong hai gi tr c th m, nhng iu l s b tr cn thitv kt qu cui cng ca bi ton vn c m bo.

LOI 4:DNG CNG THC TNH NHANHi vi bi ton loi ny ta lun lun c cng thc (xem thm: Phng php s dng

cng thc kinh nghim thuc phn: Phng php gii ton ha).

Fem = 0,7.mhh + 5,6ne = 0,7. 12 + 5,6. 0,3 = 10,08gam

* Trong ne l s mol electron nhn vo ca N+5 to thnh NO

Fem = 56 x 0,18 = 10,08gam

+ O2

+ O2 + HNO3