Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập hỗn hợp có chia thành các phần

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN Kính gửi: Hội đồng Sáng kiến Thị xã Bình Long Tôi ghi tên dưới đây:
Số
Họ và tên
Ngày
Nơi
công
Chức
Trình độ
Tỷ lệ (%) đóng
TT

tháng năm
tác
(hoặc
danh
chuyên
góp vào việc tạo


sinh
nơi
thường

môn
ra sáng kiến



trú)




1
TRẦN
12/ 07/1977
Trường
Giáo
ĐHSP
100%

THỊ

THCS An
viên



NHUNG

Lộc – Thị xã
dạy





Bình Long –
môn





Tỉnh Bình
Hóa





Phước
học



Là tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: Phương pháp giải bài tập hỗn hợp có chia thành các phần.
Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến: Trần Thị Nhung – giáo viên dạy Hóa – Trường THCS An Lộc
Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Giáo dục
Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử: 25 tháng 9 năm
2020
Mô tả bản chất của sáng kiến:
* Tính mới của sáng kiến:
Trong quá trình làm công tác dạy học của giáo viên, song song với việc giảng dạy trên lớp thì công tác bồi dưỡng học sinh giỏi là một nhiệm vụ hết sức quan trọng. Nhiệm vụ này đòi hỏi giáo viên phải có lòng nhiệt huyết, tinh thần ham học hỏi và say mê sáng tạo trong công việc. Bởi lẽ, hệ thống bài tập Hóa học vô cùng đa dạng và tương đối khó. Vấn đề đặt ra là giáo viên phải có kỹ năng xây dựng phương pháp giải cho mỗi dạng bài toán cụ thể.
Nhiều năm qua, tôi được phân công trực tiếp tham gia công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ôn thi cấp thị và cấp tỉnh. Tôi nhận thấy, nhiều học sinh khi gặp một bài toán thì ngay lập tức tiến hành giải mà không có kỹ năng phân tích đề, xác định bài toán thuộc dạng nào và phương pháp giải dạng bài đó. Vì vậy bài giải thường có sự sai sót dẫn đến kết quả bài toán không đúng. Một trong những dạng bài mà học sinh gặp khó khăn là bài toán hỗn hợp, đặc biệt là bài toán hỗn hợp có chia thành các phần. Yêu cầu đặt ra cho mỗi giáo viên khi giảng dạy cần phải xây dựng được những phương pháp giúp học sinh phát huy tính tích cực, hình thành và rèn luyện kĩ năng trong việc giải quyết các dạng bài tập theo yêu cầu của môn học.Từ những thực trạng trên, tôi đã trăn trở, nghiên cứu làm thế nào để hướng dẫn các em có kĩ năng giải bài tập nhanh hơn, chính xác và có hứng thú với môn học hơn. Cuối cùng tôi đã tìm ra một giải pháp mới đó là: “Phương pháp giải bài tập hỗn hợp có chia thành các phần”.
Việc áp dụng đề tài sẽ mang lại những hiệu quả so với các phương pháp trước kia, đó là:
+ Giúp cho việc giải các bài tập hóa học trở nên nhẹ nhàng và đầy hứng thú đối với các em học sinh, nhằm góp phần đổi mới phương pháp dạy học bộ môn theo
1
hướng phát huy tính tích cực, tự giác và sáng tạo của học sinh.Từ đó hình thành và phát triển năng lực tự học, tự bồi dưỡng kiến thức ở học sinh.
Từ việc nhận dạng đúng và biết phương pháp giải, học sinh sẽ có cách giải đúng đồng thời rút ngắn được thời gian giải quyết số lượng bài tập hóa học vô cùng đa dạng, nâng cao chất lượng dạy và học.
Việc áp dụng đúng phương pháp sẽ làm tăng kĩ năng vận dụng cho học sinh, tránh được những thiếu sót, sai lầm trong quá trình giải bài tập Hóa học.
Nội dung sáng kiến:
Trước hết giáo viên cần nghiên cứu hệ thống bài tập hóa học, xây dựng phương pháp giải của dạng bài tập hóa học có chia thành các phần, xác định các bài tập có thể áp dụng sáng kiến sau đó cho học sinh tiếp cận và thực hành giải các bài tập giáo viên đưa ra. Giáo viên tiến hành khảo sát, ghi nhận kết quả thực tế, tìm ra các điểm hạn chế, thiếu sót của học sinh. Từ đó, hướng dẫn học sinh cách xác định dạng bài tập có chia thành các phần và phương pháp giải cho những bài tập dạng này.
Phương pháp giải bài tập hỗn hợp có chia thành các phần:
Có thể chia bài tập hỗn hơp co chia phần thành hai dạng chính là:
*DẠNG 1: BÀI TOÁN CHIA THÀNH CÁC PHẦN BẰNG NHAU Phương pháp giải:
Với dạng bài tập này, giáo viên cần nhấn mạnh cho học sinh biết mối quan hệ giữa các phần là: khối lượng, số mol của mỗi chất trong từng phần sẽ bằng nhau. Do đó, khi ta đặt số mol của mỗi chất trong phần 1 bằng bao nhiêu thì ở phần 2 sẽ bằng bấy nhiêu. Ví dụ: hỗn hợp có 3 chất A, B, C được chia thành hai phần bằng nhau thì số mol chất A, B, C ở phần 1 bằng số mol chất A, B, C ở phần 2 nên ta chỉ cần đặt số mol chất A, B, C ở phần 1 lần lượt là x, y, z => số mol chất A, B, C ở phần 2 cũng là x, y, z mol.
Học sinh cũng có thể đặt số mol mỗi chất trong hỗn hợp đầu là x, y, rồi tìm số mol mỗi chất trong từng phần theo số phần được chia. Ví dụ: hỗn hợp có 3 chất A, B, C được chia thành hai phần bằng nhau, ta có thể đặt số mol chất A, B, C trong hỗn hợp ban đầu khi chưa chia phần lần lượt là x, y, z => số mol A, B, C trong mỗi phần là x/2, y/2, z/2 (mol). Từ đó học sinh vận dụng để giải bài toán hỗn hợp dễ dàng, tránh tình trạng đặt nhiều ẩn cho mỗi phần sẽ dẫn đến sai sót và mất nhiều thời gian.
Bài 1: Hỗn hợp X gồm FeCl3 và CuCl2 đem hòa tan vào nước được dung dịch X. Đem X chia thành 2 phần bằng nhau.
Phần 1: cho tác dụng với 0,5 lit dung dịch AgNO3 0,5M tạo ra 31,57 gam kết tủa và dung dịch B.
Phần 2: cho tác dụng với một lượng dung dịch NaOH 0,4M vừa đủ, lọc lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi tạo ra chất rắn nặng 7,2 gam.
a. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra. Trong dung dịch B có chứa muối clorua không?
b. Tính khối lượng FeCl3, CuCl2 trong hỗn hợp X và thể tích dung dịch NaOH đã dùng.
a. PTHH:
Hướng dẫn giải:


FeCl3
+ 3AgNO3
3AgCl + Fe(NO3)3
(1)
CuCl2
+ 2AgNO3
2AgCl + Cu(NO3)2
(2)
FeCl3
+ 3NaOH
3NaCl + Fe(OH)3
(3)
CuCl2
+ 2NaOH
2NaCl + Cu(OH)2
(4)

2
2Fe(OH)3
Fe2O3 + 3H2O
(5)
Cu(OH)2
CuO + H2O
(6)
= 0,5.0,5 = 0,25 mol


nAgCl = = 0,22 mol
Theo phương trình (1), (2) : nếu AgNO3 phản ứng hết thì số mol AgCl tạo thành = số mol AgNO3 =0,25 mol
AgNO3 dư, dung dịch B có chứa AgNO3 dư và không chứa muối clorua
b. Vì chia thành hai phần bằng nhau nên khối lượng mỗi muối ở phần 1 và phần 2 bằng nhau
Gọi số mol FeCl3 và CuCl2 trong mỗi phần là a, b(a, b >0)
Phần 1:
Theo phương trình (1), (2) =>

= 3a +2b mol
Ta có phương trình: 3a + 2b = 0,22
(I)
Phần 2:



Theo phương trình (3)

= a mol
Theo phương trình (4)

= b mol
Theo phương trình (5)
=

= 0,5a mol
Theo phương trình (6)
=

b mol
Ta có phương trình: 80a + 80b = 7,2
(II)

Giải hệ phương trình (I) và (II) ta có:
a = 0,04 ; b = 0,05
 = 0,04 .2.162,5 =13 gam
=0,05 .2 .135 = 13,5 gam
 05 . 2 = 0,22 mol
Vdd NaOH = 0,22 : 0,4 = 0,55 lit
Bài 2: A là hỗn hợp gồm M2CO3, MHCO3, MCl(M là kim loại hóa trị I trong hợp chất). Cho 43,71 gam hỗn hợp A tác dụng hết với V ml dung dịch HCl 10,25%( D = 1,05 g/ml) lấy dư thu được dung dịch B và 17,6 gam chất khí.Chia dung dịch B thành hai phần bằng nhau:
Phần 1 phản ứng vừa đủ với 125 ml dung dịch KOH 0,8M. Cô cạn dung dịch thu được m gam muối khan.
Phần 2: Tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 dư thu được 68,88 gam kết tủa trắng.
Xác định tên kim loại M và phần trăm khối lượng mỗi chất trong A.
Tìm m và V.
Hướng dẫn giải:
a. Gọi x, y, z lần lượt là số mol của M2CO3, MHCO3 và MCl trong hỗn hợp A ( x, y, z >0)
+ PTHH:
M2CO3 + 2HCl 2 MCl + H2O + CO2
(1)
MHCO3 + HCl MCl + H2O + CO2
(2)

Dung dịch B chứa MCl, HCl dư.
Phần 1 chứa ½ dung dịch B tác dụng với dung dịch KOH thì chỉ có HCl phản ứng:
HCl + KOH KCl	+ H2O	(3)
nKOH = 0,125 x 0,8 = 0,1 mol
3
Phần 2 chứa ½ dung dịch B tác dụng với AgNO3 xảy ra các phản ứng:
HCl + AgNO3
AgCl + HNO3

(4)

MCl + AgNO3
AgCl + MNO3

(5)

=

= 0,48 mol









Từ phương trình (3) => nHCl(trong B) = 2nKOH = 0,2 mol

Từ phương trình (4), (5):

=
= 0,48 mol
=>


= 2
= 2. 0,48 = 0,96 mol

nMCl(trong B) = 0,96 – 0,2 = 0,76 mol



=
= 0,4 mol




Từ phương trình (1) và (2) ta có:

=
= 0,4 mol
=>Hệ phương trình:







x + y = 0,4
(I)





2x + y + z = 0,76
(II)


Lấy (II) – (I) ta được: x + z
= 0,36 => z = 0,36 – x




Từ (I) =>
y = 0,4 - x



Ta lại có:
(2M + 60) x + (M + 61)y + (M + 35,5)z = 43,71



0,76M + 60x +61y + 35,5z = 43,71 (III)

Thay y, z vào (III) ta có:






0,76M - 36,5x = 6,53


x =







0<


< 0,36







8,6 < M < 25,88



Vì M là kim loại hóa trị I nên M là Na



Thay M vào (III) rồi giải hệ phương trình (I), (II), (III)

x = 0,3; y = 0,1; z = 0,06




Phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp:


%
=






%
=

19,22%




%mNaCl = 100% - 72,75% - 19,22% = 8,03%
b.Ta có: nHCl = 2x + y + 0,2 = 0,9 mol
mddHCl =
Vdd HCl = 305,23 ml
mNaCl = (0,3+ 0,05+0,03 + 0,1). 58,5 = 28,08 g
Bài 3: Chia 15 gam hỗn hợp X gồm Al và Mg làm hai phần bằng nhau.
Phần 1: Cho vào 600 ml dung dịch HCl có nồng độ x (M) thu được khí A và dung dịch B, cô cạn dung dịch B thu được 27,9 g muối khan.
Phần 2: Cho vào 800 ml có nồng độ x (M) làm tương tự như trên thu được 32,35 g muối khan.
Tính thể tích H2 (ở đktc) ở thí nghiệm 2, trị số x và phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. Biết hiệu suất các phản ứng 100%
Hướng dẫn giải:
Theo bài cho, khối lượng mỗi kim loại ở phần 1 và phần 2 bằng nhau.
So sánh thí nghiệm 1 và 2 ta thấy:
4
Khi tăng lượng HCl mà lượng muối còn tăng, chứng tỏ thí nghiệm 1 kim loại còn dư, HCl phản ứng hết.
Mặt khác, 1,3 > 1,2 => chứng tỏ thí nghiệm 2 dư HCl, kim loại phản
ứng hết
Xét thí nghiệm ở phần 2:
Gọi a, b lần lượt là số mol Al, Mg trong ½ hỗn hợp X.
2Al + 6HCl
2AlCl3 + 3H2
a
3a
1,5 a (mol)
Mg + 2HCl
MgCl2 + H2
b
2b
b (mol)

nHCl(phản ứng TN2) = nCl = = 0,7 mol
Thể tích H2 ở thí nghiệm 2: = x 22,4 = 7,84 lit
Theo đề và theo PTHH ta có:
27a + 24b = 7,5
133,5a + 95b = 32,35
Giải hệ phương trình ta được: a = 0,1 ; b = 0,2
Phần trăm mỗi kim loại trong hỗn hợp:
%mAl = x100% = 36% ; %mMg = 100% - 36% = 64%
Ta có: Ở thí nghiệm 2: 0,7 mol HCl phản ứng tạo ra 32,35 gam muối
=> Ở thí nghiệm 1: n mol HCl phản ứng sinh ra 27,9 gam muối
=> nHCl(TN1) = x0,7 0,6 mol
x = = 1(M)
*DẠNG 2: BÀI TOÁN CHIA THÀNH CÁC PHẦN KHÔNG BẰNG NHAU Dạng bài tập này được chia thành hai dạng đó là:
2.1. Có thể tìm được mối quan hệ cụ thể giữa các phần thông qua đề bài cho.
2.2. Không tìm được mối quan hệ cụ thể giữa các phần từ đề bài.
Phương pháp giải:
Dạng 2.1: Với dạng bài này, qua đề bài học sinh có thể biết được ngay mối quan hệ giữa các phần hoặc tự tìm được mối quan hệ giữa các phần. Giáo viên yêu cầu học sinh phải phân tích đề và xác định mối quan hệ cụ thể giữa các phần, sau đó mới tiến hành giải.
Bài 1: Hỗn hợp X gồm 2 kim loại Mg và Zn có khối lượng 46,2 gam. Chia X làm 2 phần trong đó phần 2 có khối lượng gấp đôi phần 1. Cho phần 1 tác dụng với 200 ml dung dịch H2SO4 1M thu được V lit khí H2. Cho phần 2 tác dụng với 800 ml dung
dịch HCl 2M thu được 13,44 lit H2.
Tính V?
Tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X và nồng độ % của mỗi dung dịch thu được. Biết khối lượng riêng của dung dịch H2SO4, HCl ban đầu lần lượt là 1,05g/ml và 1,08g/ml. Các thể tích khí đều đo ở đktc.
Hướng dẫn giải:
Với bài này thì dễ dàng biết được khối lượng mỗi chất ở phần 2 gấp hai lần ở phần 1. Gọi x, y là số mol của Mg và Zn có trong 1/3 hỗn hợp X(phần 1).
Ta có: 24x + 65y = = 15,4	(*)
5
Xét phần 1:
= 0,2 .1 = 0,2 mol
Mg + H2SO4 MgSO4 + H2	(1)
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2	(2)
Giả sử, hỗn hợp X chỉ có Mg thì số mol nX = 0,64 mol > 
Giả sử, hỗn hợp X chỉ có Zn thì số mol nX = 0,24 mol > Vậy, phần 1 lượng axit tham gia phản ứng hết và hỗn hợp X còn dư.
= 
Suy ra:
= .22,4 = 0,2 . 22,4 = 44,8 lit
Xét phần 2: Số mol phần 2 gấp 2 lần phần 1 nên nMg = 2x mol và nZn = 2y mol
Mg + 2HCl
MgCl2 + H2
mol
2x


2x
Zn + 2HCl
ZnCl2 + H2
mol
2y


2y
=

= 0,6 mol => nX = 2x + 2y = 0,6 mol (**)




=>nHCl = 2
= 1,2 mol

nHCl ban đầu = 0,8.2 = 1,6 mol => nHCl dư =1,6 – 1,2 = 0,4 mol
X tan hết
Giải hệ phương trình (*), (**) ta có: x = 0,1 , y = 0,2
% = .100% 15,58%
% = 100% - 15,58% = 84,42%
Dung dịch sau phản ứng gồm:
nHCl dư = 0,4 mol
 = 2x = 0,2 mol , = 2y = 0,4 mol
Khối lượng dung dịch sau phản ứng:
mdd sau phản ứng = mMg + mZn + mdd HCl – 
0,2. 24 + 0,4. 65 + 1,08 .800 – 0,6 .2 = 893,6 gam
C%(dd HCl dư) = 1,634%
Bài 2: Cho hỗn hợp X gồm rượu etylic và axit axetic. Chia m gam hỗn hợp X thành
2 phần:
Phần 1 cho tác dụng hết với Na thoát ra 0,28 lit H2(đktc)
Phần 2 được đốt cháy hoàn toàn thu được 3,24 g nước.
Tính khối lượng mỗi chất trong m gam hỗn hợp X. Biết phần 2 gấp 3 lần phần 1.
Hướng dẫn giải:
 = 0,28 : 22,4 = 0,0125 mol , = 3,24 : 18 = 0,18 mol Gọi a, b lần lượt là số mol rượu etylic và axit axetic trong phần 1
3a, 3b lần lượt là số mol etylic và axit axetic trong phần 2 - Phần 1:
2C2H5OH + 2Na	2C2H5ONa	+ H2	(1)
a	0,5a mol
6
2CH3COOH + 2Na
2CH3COONa
+ H2
(2)
b
Ta có: 0,5a + 0,5b = 0,0125

(*)

0,5b

mol
Phần 2:
C2H5OH + 3O2 

2CO2

+ 3H2O

(3)
3a	6a	9a	mol
CH3COOH + 2O2 2CO2 + 2H2O	(4)
3b	6b	6b	mol
Ta có phương trình: 9a + 6b = 0,18 (**)
Giải hệ phương trình (*) và (**) ta có: a = 0,01 ; b = 0,015
Số mol rượu etylic ban đầu : 0,01 .4 = 0,04 mol
 = 0,04 .46 = 1,84 gam
Số mol axit axetic ban đầu: 0,015 . 4 = 0,06 mol
= 0,06.60 = 3,6 gam
Bài 3: Hòa tan 1,28 gam hỗn hợp gồm Fe và một oxit sắt bằng dung dịch HCl dư thì thu được 0,224 lit khí H2 (đktc) .
Mặt khác, nếu lấy 6,4 gam hỗn hợp trên khử hoàn toàn bằng H2, sau phản ứng thu được 5,6 gam chất rắn.
Xác định phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp.
Xác định công thức phân tử của oxit sắt.
Hướng dẫn giải:
Với bài toán này, không chia hỗn hợp thành 2 phần nhưng tiến hành 2 thí nghiệm với cùng một hỗn hợp nên được xem như dạng bài chia hỗn hợp thành 2 phần không bằng nhau.
Từ dữ kiện bài cho ta có: = = 
Đặt công thức của oxit sắt là FexOy
Gọi số mol Fe và FexOy trong 1,28 gam hỗn hợp lần lượt là a và b(a, b >0)
Số mol Fe và FexOy trong 6,4 gam hỗn hợp lần lượt là 5a và 5b
Xét phần 1: Fe + 2HCl
FeCl2 + H2
(1)
FexOy + 2yHCl xFeCl2y/x + yH2O (2)

= 0,224 : 22,4
= 0,01 mol

Từ phương trình (1)
=> nFe = a = 0,01 mol


mFe = 0,01 .56 = 0,56 gam
Phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp:
%mFe = 43,75%
%moxit = 100% - 43,75% = 56,25%
moxit sắt = 1,28 - 0,56 = 0,72 gam
56bx + 16by = 0,72	(*)
Xét phần 2: nFe = 5a = 5.0,01 = 0,05 mol
FexOy + yH2 xFe + yH2O	(3)
5b	5bx	mol
Khối lượng chất rắn: m =56. (0,05 + 5bx) = 5,6
bx = 0,01	(**)
Thay (**) vào (*) ta có: by = 0,01
7
 = => =1
x =1, y =1
CTHH của oxit: FeO
Dạng 2.2: Xây dựng mối quan hệ giữa các phần và tiến hành giải.
Giáo viên cần nhấn mạnh cho học sinh: Giữa các phần phải có mối quan hệ với nhau nhưng nếu dựa vào đề bài ta không xác định được giá trị cụ thể bằng bao nhiêu. Do đó, để giải bài toán này ta phải đặt mối quan hệ cho các phần bằng một hệ số, ví dụ là k. Ta gọi số mol chất A, B, C, trong phần 1 lần lượt là x, y, z => số mol chất A, B, C, trong phần 2 lần lượt là kx, ky, kz. Trong quá trình giải ta phải tìm cách làm mất hệ số k hoặc tìm được giá trị cụ thể của k và đưa bài toán trở thành đơn giản hơn để giải.
Học sinh cũng có thể không đặt hệ số k mà sử dụng quy tắc tam suất để xây dựng mối quan hệ giữa các phần trong quá trình giải.
Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm metan, axetilen và etilen thu được 39,6 gam CO2 và 14,4 gam H 2O. Mặt khác, cho 22,4 lit hỗn hợp X(đktc) đi từ từ qua nước brom dư thấy có 19,2 gam brom phản ứng.
Tính m.
Tính % thể tích mỗi khí trong hỗn hợp X.
Lần 1:
Gọi số mol CH4, C2H4 và C2H2 trong m gam hỗn hợp lần lượt là x, y, z mol(x, y ,z >0)
CH4
+2O2
CO2
+ 2H2O
(1)
x

x
2x
mol
C2H4 + 3O2
2CO2
+ 2H2O
(2)
y

2y
2y mol

2C2H2
+ 5O2
4CO2 + 2H2O
(3)
z

2z
z
mol

= = 0,9 mol ; = = 0,8 mol
Lần 2: = = 0,12 mol, nX = =1 mol
Khi cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch Br2 thì chỉ có C2H4 và C2H2 phản ứng.
C2H4
+ Br2
C2H4Br2
(4)
C2H2
+ 2Br2
C2H2Br4
(5)

Có hai cách thiết lập quan hệ giữa phần 1 và phần 2:
+ Cách 1: Sử dụng quy tắc tam suất
1 mol hỗn hợp X phản ứng với 0,12 mol Br2
( x + y + z) mol hỗn hợp X phản ứng với (y + 2z) mol Br2 (theo phương trình (4), (5)
0,12(x + y + z ) = y + 2z
Ta có hệ phương trình:	x +2y +2z = 0,9
2x + 2y + z = 0,8
0,12(x + y + z ) = y + 2z
Giải hệ phương trình ta có: x = 0,1 , y = 0,2 , z = 0,2
8
+ Cách 2: Đặt hệ số quan hệ cho phần 1 và phần 2
Từ số mol của CH4, C2H4 và C2H2 trong m gam hỗn hợp lần lượt là x, y, z mol
Đặt số mol CH4, C2H4 và C2H2 trong 22,4 lit hỗn hợp lần lượt là kx, ky, kz mol(k là hệ số)
Từ phương trình (4) và (5) ta có số mol Br2 phản ứng là ky + 2kz Ta có: kx + ky + kz = 1 (*)
ky +2 kz = 0,12 (**)
Lấy (*) : (**) ta có: 0,12(x + y + z ) = y + 2z
Hệ phương trình:

x +2y +2z = 0,9
2x + 2y + z = 0,8
0,12(x + y + z ) = y + 2z
=> x = 0,1 , y = 0,2 , z = 0,2
Giá trị của m = 0,1. 16 + 0,2 . 28 + 0,2. 26 = 12,4 gam
%V= %n=

= 20%


%V = %n = = 40%
%V = 100% - 20% -40% = 40%
Bài 2: Dẫn H2 đến dư đi qua 25,6 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, MgO, CuO (nung nóng) cho đến khi phản ứng xảy hoàn toàn. Sau phản ứng thu được 20,8 gam chất rắn. Mặt khác 0,15 mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 225ml dung dịch HCl 2,0M.
a. Viết các phương trình phản xảy ra.
b. Tính % số mol các chất trong hỗn hợp X?
Hướng dẫn giải:
Bài toán này không chia hỗn hợp thành các phần nhưng tiến hành 2 thí nghiệm với cùng một hỗn hợp nên ta cũng giải theo dạng bài toán chia hỗn hợp thành hai phần không bằng nhau và chưa xác định được mối quan hệ giữa các phần.
Lần 1:
Gọi số mol Fe3O4, MgO, CuO trong 25,6 gam hỗn hợp X lần lượt là x, y, z mol (x, y ,z >0)
Fe3O4 + 4H2
3Fe + 4H2O
mol
x
3x
CuO + H2
Cu + H2O
mol
z
z

Lần 2: nHCl = 0,225.2=0,45 mol
Tương tự như bài 1, có hai cách xây dựng mối quan hệ giữa lần 1 và lần 2, học sinh lựa chọn 1 trong 2 cách để giải.
Giả sử giải theo cách đặt hệ số quan hệ k: ta gọi số mol Fe3O4, MgO, CuO trong 0,15 mol hỗn hợp lần lượt là kx, ky, kz.
Fe3O4 + 8HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O
kx
8kx
2kx
kx
mol
MgO + 2HCl
MgCl2
+ H2O
mol
ky
2ky
ky

CuO + 2HCl
CuCl2 + H2O
mol
kz
2kz
kz

kx + ky + kz = 0,15(*)


8kx + 2ky + 2kz = 0,45(**)


9
Lấy (*) : (**) ta có: 0,15 (8x + 2y + 2z) = 0,45( x + y + z)
Ta có hệ phương trình:	232x + 40y + 80z = 25,6
168x + 40y + 64z = 20,8
0,15 (8x + 2y + 2z) = 0,45( x + y + z)
Giải hệ phương trình ta có: x = 0,05; y = 0,15; z = 0,1
%n = 16,7%
%nMgO = = 50%
%nCuO = 100% -16,7% - 50% = 33,3%
Bài 3: Hỗn hợp X gồm Al, FexOy Tiến hành nung m gam hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí cho phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp Y. Chia Y thành hai phần.
Phần 1 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 0,504 lit H2 ( đktc) và còn lại 2,52 gam chất rắn không tan.
Phần 2 có khối lượng 14,895 gam, cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được
4,536 lit H2 ( đktc)
Tìm giá trị của m.
Xác định công thức của oxit sắt.
Cho biết: FexOy + Al	t 0	Fe +	Al2O3
Al2O3 + NaOH	NaAlO2 + H2O
Hướng dẫn giải:
Phương trình xảy ra khi nung hỗn hợp X
3FexOy + 2yAl
t 0
(1)
3xFe + yAl2O3
Khi cho hỗn hợp thu được tác dụng với dung dịch NaOH dư sinh ra khí H2 => trong hỗn hợp có Al dư.
Gọi số mol Al trong phần 1 là a
Số mol Al trong phần 2 là ka mol Xét phần 1:

= 0,504 : 22,4 = 0,0225 mol

2Al + 2NaOH + 2H2O2NaAlO2 + 3H2
(2)
Al2O3 + 2NaOH
2NaAlO2 + H2O
(3)
Từ phương trình (1) => a = nAl =


= . 0,0225 = 0,015 mol

mAl = 0,0125 x 27 = 0,405 gam


mFe = 2,52 gam => nFe = 2,52 : 56 = 0,045 mol

Ta có:=
=


=> nFe = 3nAl






Xét phần 2:









=4,536 : 22,4 = 0,2025 mol


2Al
+ 6HCl
2AlCl3 + 3H2
(4)

0,015k



0,0225k mol

Fe
+ 2HCl
FeCl2
+ H2
(5)

0,045k



0,045k
mol


Ta có: 0,0225k + 0,045k = 0,2025
k = 3
khối lượng phần 2 gấp 3 lần khối lượng phần 1 mphần 1 = 14,895 : 3 = 4,965 gam
10
mY = 14,895 + 4,965 = 19,86 gam
Ở phần 1: = 4,965 – 0,405 – 2,52 = 2,04 gam
 = 2,04 : 102 = 0,02 mol
3FexOy + 2yAl
t 0
+ yAl2O3


3xFe
mol


0,06x/y
0,02


= 0,045
=>

=


=






x = 3, y = 4
CTHH của oxit sắt: Fe3O4
Khả năng áp dụng của sáng kiến: đề tài sáng kiến này có thể áp dụng cho học sinh khối 9 cấp THCS và học sinh THPT, áp dụng chủ yếu cho học sinh học nâng cao và ôn luyện thi học sinh giỏi các cấp, có thể áp dụng trong tất cả các trường THCS trên địa bàn.
Những thông tin cần được bảo mật : không có
Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: giáo viên phải có trình độ chuyên môn vững vàng, xây dựng phương pháp và có kế hoạch áp dụng sáng kiến. Ngoài ra, để thực hiện được sáng kiến nà