SKKN Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lớp 12 giải nhanh bài toán oxi hóa hỗn hợp sắt và các oxit của sắt

1. MỞ ĐẦU
1.1. Lí do chọn đề tài.
 “...Nghề dạy học là nghề sáng tạo nhất trong các nghề sáng tạo”. Câu nói như một chân lý đối với việc dạy – học, càng rõ hơn đối với công cuộc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay. 
Quả đúng như vậy, những năm gần đây nền giáo dục nước ta đang có một bước chuyển mình lớn đó là đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy - học theo hướng hiện đại. Một trong những định hướng quan trọng trong đổi mới phương pháp dạy học là phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo, chú trọng phát triển năng lực của học sinh. Trong đó, năng lực cốt lõi là năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo...Để đáp ứng nhu cầu phát triển của xã hội với nguồn nhân lực chất lượng đòi hỏi người GV phải thực sự chủ động và sáng tạo hơn bao giờ hết.
Trở lại với thực tiễn dạy học hiện nay, ở nhiều trường THPT hiện tượng học sinh (HS) chọn khoa học tự nhiên trong đó có môn Hóa đã giảm sút khá nhiều. Nguyên nhân của thực trạng trên, một phần do một bộ phận HS bị cuốn vào các dịch vụ vui chơi, giải trí, facebook, zalo...mà quên đi nhiệm vụ học tập; một phần do khả năng tiếp thu kém trong khi các môn tự nhiên đòi hỏi tư duy logic, độ nhanh nhạy cao. Bên cạnh đó việc gia đình bỏ bê, không quan tâm kịp thời, sâu sát tới con cái cũng dễ làm cho các em chán nản, nhác học... Tuy nhiên, không thể chối cãi rằng một phần do bộ môn Hóa học phần nào đã giảm sút sự thu hút, hấp dẫn đối với HS. Các em không thấy rõ được ý nghĩa của sự học, học không thú vị, học các em thấy khó, thấy nhàm chán, thấy áp lực; khi thi điểm không cao...và lỗi này thẳng thắn mà nói trách nhiệm lớn thuộc về giáo viên (GV) Hóa chúng ta.
Trong chương trình Hóa học phổ thông, bài tập hóa học vô cơ tập trung rất nhiều về kim loại, trong đó nổi trội lên là kim loại sắt. Việc nghiên cứu về kim loại sắt từ trước đến nay đã được nhiều tác giả quan tâm đến như: tác giả Đào Hữu Vinh, “Cơ sở lý thuyết Hóa Học”; tác giả Quan Hán Thành: “Phân loại và phương pháp giải hóa học vô cơ”; tác giả Phạm Ngọc Bằng: “16 Phương pháp và kỹ thuật giải nhanh bài tập trắc nghiệm môn Hóa Học”; tác giả Cao Thị Thiên An: “Phương pháp giải nhanh các bài toán trắc nghiệm Hóa Học vô cơ”...Tuy nhiên, bài tập về phản ứng oxi hóa hỗn hợp sắt và oxit sắt lại chưa thực sự được đào sâu nghiên cứu, hoặc gộp chung với những nội dung khác mà chưa được bóc tách riêng rẽ, cụ thể. Bên cạnh đó, cũng có một số GV Hóa học THPT cũng đã đào sâu kiến thức về các dạng bài tập của sắt và hợp chất, tuy nhiên đa số thường trình bày rộng, tham kiến thức mà cách giải còn chưa triệt để, cổ điển mất nhiều thời gian. Trong khi hình thức thi trắc nghiệm yêu cầu học sinh trong một khoảng thời gian ngắn các em phải giải quyết một số lượng bài tập tương đối lớn. Việc này đòi hỏi học sinh phải trang bị cho mình những kinh nghiệm giải quyết bài toán nhanh, gọn và chính xác.
	Là một giáo viên Hóa học tôi luôn tìm cách tạo được sự mới mẻ, cuốn hút HS trong mỗi tiết học; luôn muốn truyền thụ cho các em những kiến thức hay, bổ ích, những cách giải toán nhanh, chính xác. Cao hơn nữa tôi muốn lấy lại vị thế môn Hóa trong lòng HS và nhân dân. Tôi cho rằng, một nội dung dù khó hay dễ, quan trọng hay không quan trọng thì nó vẫn mang một ý nghĩa quan trọng hơn, đó chính là qua đó giúp cho HS phát triển năng lực một cách toàn diện. Muốn làm được điều đó, mỗi GV phải thường xuyên trau dồi kiến thức, rút ra kinh nghiệm giảng dạy, biết “làm mới những vấn đề đã cũ” để mỗi tiết học, mỗi dạng bài HS đều hào hứng, tiếp thu được những điều tinh hoa nhất của người dạy. 
Tất cả các lý do trên đã là động lực để tôi nghiên cứu đề tài: “Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lớp 12 giải nhanh bài toán oxi hóa hỗn hợp sắt và các oxit của sắt ” – một dạng bài cơ bản trong chương trình Hóa học vô cơ.
1.2. Mục đích nghiên cứu.
- Giúp học sinh hiểu đúng, hiểu rõ bản chất của bài toán oxi hóa hỗn hợp sắt và oxit sắt, cách giải nhanh bài toán. Qua đó rèn luyện khả năng tư duy thông minh, tích cực sáng tạo nhằm tạo hứng thú học tập bộ môn hoá học của học sinh THPT.
- Đưa hệ thống bài tập để áp dụng cho HS lớp 12 từ đó đánh giá và kiểm nghiệm đề tài.
1.3. Đối tượng nghiên cứu.
- Hệ thống hóa kiến thức về tính chất hóa học của sắt và các oxit của sắt và các vấn đề liên quan.
- Giới thiệu một số dạng bài tập về bài toán oxi hóa hỗn hợp sắt và oxit sắt. Hướng dẫn HS giải bài toán tổng quát, suy ra công thức kinh nghiệm, từ đó áp dụng công thức kinh nghiệm để giải nhanh các bài tập. 
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
	Trong quá trình nghiên cứu đề tài này tôi có sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau: 
- Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết: nghiên cứu sách giáo khoa, sách bài tập THPT, sách tham khảo, các nội dung lý thuyết liên quan đến bài toán oxi hóa hỗn hợp sắt và oxit sắt trong chương trình hoá học vô cơ. 
- Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin: 
+ Nghiên cứu khả năng tiếp thu của học sinh lớp 12 để có những cách trình bày thật dễ hiểu, phù hợp với từng đối tượng học sinh.
+ Vận dụng phương pháp giải bài tập vào thực tiễn giảng dạy của mình, học tập của học sinh, cũng như thu thập ý kiến phản hồi từ học sinh và đồng nghiệp, rút kinh nghiệm sữa chữa, bổ sung, hoàn thiện hơn.
- Phương pháp thống kê, xử lý số liệu.2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
	2.1.1. Tính chất hóa học của kim loại sắt
	Sắt là kim loại có tính khử trung bình. 
	- Khi tác dụng với chất oxi hóa yếu, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +2.
	- Với chất oxi hóa mạnh, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +3.
	2.1.1.1. Tác dụng với oxi:
	Sắt nguyên chất để trong không khí hầu như không bị han gỉ, nhưng sắt thường lẫn tạp chất nên nó bị han gỉ (do ăn mòn điện hóa):
	ở catốt: x 2
	ở anốt: x 1
	Sau đó: 
Và các sắt hiđroxit bị mất một phần nước thành han gỉ; có thể biểu diễn thành phần gỉ của sắt bởi công thức sau:
	Bột Fe kim loại nguyên chất có thể tự bốc cháy trong không khí. Fe đốt nóng cho vào bình oxi bị oxi hóa thành oxit sắt từ:
	(Thực tế thu được hỗn hợp và )
	( Trích "Cơ sở lý thuyết hóa học" – Đào Hữu Vinh, trang 280 )
	2.1.1.2. Tác dụng với axit.
	Fe khử dễ dàng ion H+ trong dung dịch axit HCl hoặc H2SO4 loãng thành hiđro, đồng thời Fe bị oxi hóa thành Fe2+
	Khi tác dụng với những axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3, H2SO4 đặc nóng, Fe bị oxi hóa mạnh thành ion Fe3+:
	Fe + 4HNO3 (loãng) Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
	2Fe + 6H2SO4 (đặc) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
	Axit HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội không tác dụng với sắt mà còn làm cho sắt trở nên thụ động.
	2.1.2. Tính chất hóa học của các oxit sắt
	Oxit săt có ba loại là FeO (đen ghi), Fe2O3 (đỏ nâu) và Fe3O4 (đen ánh tím). Trong oxit sắt từ, sắt có số oxi hóa +2, +3 (FeO.Fe2O3 tương đương Fe3O4). Chúng là các oxit bazơ, không tan trong nước và bazơ, tan trong các axit:
FeO cũng như Fe3O4 tan trong các axit có tính chất oxi hóa mạnh như HNO3, H2SO4 đặc, lúc đó Fe2+ bị oxi hóa thành Fe3+
	Cả ba oxit đều bị CO, H2 khử thành Fe
	( Trích "Cơ sở lý thuyết hóa học" – Đào Hữu Vinh, trang 282 )
2.1.3. Định luật bảo toàn khối lượng.
	 Nguyên tắc: Trong phản ứng hóa học các nguyên tố và khối lượng của chúng được bảo toàn.
	Từ đó suy ra:	
	Tổng khối lượng chất tham gia = Tổng khối lượng chất sản phẩm.
	Hoặc nếu chất tham gia có chất dư thì: 
 	Tổng khối lượng chất trước phản ứng = Tổng khối lượng chất sau phản ứng.
2.1.4. Định luật bảo toàn electron.
Nguyên tắc: Trong phản ứng oxi hóa-khử: 
Tổng electron do chất khử nhường = Tổng electron do chất oxi hóa nhận
Từ đó suy ra:
Tổng số mol electron do chất khử nhường = Tổng số mol electron do chất oxi hóa nhận
2.1.5. Phương pháp quy đổi.
2.1.5.1. Nguyên tắc chung
	Quy đổi là một phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa các bài toán ban đầu là một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản hơn, qua đó làm cho các phép tính trở nên dễ dàng, thuận tiện.
	Khi áp dụng phương pháp quy đổi phải tuân thủ hai nguyên tắc sau:
	- Bảo toàn nguyên tố.
	- Bảo toàn số oxi hóa.
2.1.5.2. Các hướng quy đổi
	- Quy đổi hỗn hợp nhiều chất về hỗn hợp hai hoặc chỉ một chất.
	- Quy đổi hỗn hợp nhiều chất về các nguyên tử tương ứng.
	- Quy đổi hỗn hợp tác nhân oxi hóa trong phản ứng oxi hóa - khử.
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
Trong số các nguyên tố và hợp chất được học trong chương trình THPT, Sắt và hợp chất của sắt là phần kiến thức rất phong phú, đa dạng. Bài tập về sắt là một phần quan trọng trong chương trình hóa học THPT, đặc biệt là chương trình lớp12. Nghiên cứu kỹ bài tập về sắt có thể vận dụng hiệu quả cho nhiều dạng bài tập của các kim loại khác. Bài tập về sắt thường khá phức tạp và xảy ra theo nhiều phương trình phản ứng khác nhau, lại thường xuyên gặp phải các trường hợp biến đổi giữa 3 số oxi hoá. Sự biến đổi các số oxi hóa của Sắt là dạng phản ứng mà học sinh thường rất lúng túng khi xét các trường hợp xảy ra. 
 Cách giải bài toán này không được đề cập tới trong SGK nhưng thực tế lại có rất nhiều bài toán liên quan tới vấn đề này trong các đề thi, đặc biệt là kỳ thi HSG, kỳ thi THPT quốc gia. ví dụ .....
Trong đề thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng khối B năm 2007 có câu:
Nung m gam bột Fe trong oxi, thu được 3,0 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 dư, thoát ra 0,56 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là: 
A. 2,52gam.	B. 2,22gam.	C. 2,62gam.	D. 2,32gam.
Rồi dạng bài này lại được nhắc đến trong kỳ thi tuyển Đại học, cao đẳng hoặc THPT Quốc gia trong các năm tiếp theo với một yêu cầu khác, như:
Trong đề thi THPT Quốc Gia – 2015, có câu:
Cho 8,16 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dung dịch Y), thu được 1,344 lít NO (đktc) và dung dịch Z. Dung dịch Z hòa tan tối đa 5,04 gam Fe, sinh ra khí NO. Biết trong các phản ứng, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Số mol HNO3 có trong Y là
 A. 0,78 mol.	B. 0,54 mol.	C. 0,50 mol.	D. 0,44 mol.
	 Thấy rõ tầm quan trọng của dạng bài này, trong quá trình giảng dạy tôi đã đưa một số bài toán oxi hóa hỗn hợp sắt và oxit sắt dành cho học sinh lớp 12. Thế nhưng hầu hết các em học sinh đều sử dụng phương pháp giải dựa trên phương trình phản ứng đã được cân bằng, đặt ẩn và lập hệ phương trình. Một số em còn mơ hồ chưa hiểu rõ bản chất vấn đề thậm chí là bế tắc. Chỉ được một số em sử dụng được phương pháp giải nhanh nhưng còn vụng về, máy móc và chưa linh hoạt. 
Trước thực trạng trên, tôi đã thấy rõ sự cần thiết phải hướng dẫn các em có được phương pháp giải nhanh dạng bài toán này. Tôi đã quyết định nghiên cứu đề tài “Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lớp 12 giải nhanh bài toán oxi hóa hỗn hợp sắt và oxit sắt ” và đưa đề tài ứng dụng vào thực tiễn đối với học sinh lớp 12. 
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
2.3.1. Dạng 1. Oxi hóa hỗn hợp sắt và oxit sắt bằng chất oxi hóa mạnh: HNO3, H2SO4 đặc, nóng.
	Bài toán: Một phoi bào sắt có khối lượng m gam để lâu ngoài không khí bị oxi hóa thành hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 có khối lượng m2 gam. Cho X tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 loãng, dư thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc). Tìm giá trị của m?
	Giải: Sơ đồ phản ứng:
	Quy đổi hỗn hợp X thành Fe và O: 
ta có: mX = mFe + mO 	
Ta có: Quá trình oxi hóa	Quá trình khử
 N+5 + 3e N+2
	Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: ne nhường = ne nhận
	(Trong đó: )	
Đặt 3nNO = ne ta có:
	Như vậy, khối lượng kim loại sắt ban đầu cũng chính là khối lượng Fe trong hỗn hợp X được tính theo công thức: 
	 	 (1)
	Trong đó: 
	+ mhh là khối lượng hỗn hợp X gồm sắt và các oxit sắt (Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4)
	+ ne là số mol electron trao đổi khi oxi hóa hoàn toàn hỗn hợp X.
	Nhận xét :
	- Từ công thức kinh nghiệm (1) ta thấy: Các giá trị mhh, mFe, ne nếu ta biết hoặc tính được 2 trong 3 giá trị đó thì ta sẽ tính được giá trị còn lại.
	- Dấu hiệu nhận ra bài toán vận dụng công thức trên: Có hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với chất oxi hóa mạnh như HNO3, H2SO4 đặc, nóng. 
	*Phát triển bài toán:
	- Tùy vào dữ kiện và yêu cầu của từng bài toán cụ thể mà ta vận dụng công thức (1) sao cho linh hoạt. Ví dụ : 
	+ Bài toán thay axit HNO3 bởi H2SO4 đặc, nóng. 
	+ Bài toán tạo nhiều sản phẩm khử khác nhau như N2O, NO2...  
	+ Bài toán yêu cầu tính lượng muối thu được hoặc lượng axit phản ứng...
	- Trường hợp hỗn hợp chỉ gồm 3 oxit FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với chất oxi hóa mạnh như HNO3, H2SO4 đặc, nóng. ta cũng quy đổi thành Fe, O, số oxi hóa của sắt cũng được nâng lên +3, do đó ta vẫn áp dụng được công thức (1).
Ví dụ 1.
	Nung m gam bột Fe trong oxi, thu được 3,0 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 dư, thoát ra 0,56 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là: 
A. 2,52 gam.	B. 2,22 gam.	C. 2,62 gam.	 D. 2,32 gam.
(Trích đề thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng khối B năm 2007)
	Phân tích: Đây là một ví dụ minh họa cho bài toán tổng quát, nhằm củng cố cho HS cách nhận dạng bào toán, ghi nhớ và vận dụng công thức kinh nghiệm để giải nhanh bài toán.
Giải: 
	Sơ đồ phản ứng:
	N+5 + 3e N+2
 	ne = 3nNO = 3. 
	Áp dụng công thức:	
	Ta có: 
	Chọn đáp án A.
	Ví dụ 2: 
	Nung nóng 12,6 gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 . Hỗn hợp này phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư), thu được 4,2 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính giá trị của m?
	A. 12,0 gam	B. 12,25 gam	C. 15,0 gam	D. 20,0 gam
	Phân tích: Đây là dạng bài tương tự bài toán tổng quát, tuy nhiên yêu cầu bài toán được biến đổi linh hoạt: chuyển từ việc tính khối lượng sắt (mFe) ban đầu như ở ví dụ 1 sang tính khối lượng hỗn hợp (mhh). Đồng thời thay axit HNO3 bằng một axit có vai trò tương đương đó là H2SO4 đặc. Đòi hỏi HS phải biết vận dụng linh hoạt công thức kinh nghiệm, qua đó khắc sâu kiến thức, thành thạo trong thao tác giải toán.
Giải: 
	Sơ đồ phản ứng: 
	Ta có: S+6 + 2e S+4
 	ne = 2n = 2. 
	Áp dụng công thức:	
	Suy ra : = = 15 (gam)
	Chọn đáp án C.
	Ví dụ 3: 
Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng, dư, thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Tính m?
A. 49,09	B.38,72	C.35,50	D.34,36
(Trích đề thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng khối A năm 2008)
	Phân tích: - Dạng bài tập này đề bài đã giảm bớt đi phần để kim loại sắt ngoài không khí so với bài toán tổng quát. Tuy nhiên, dựa vào dấu hiệu nhận ra bài toán HS vẫn dễ dàng tính được khối lượng Fe trong hỗn hợp (mFe). 
- Đồng thời, lượng sắt trong hỗn hợp đã chuyển hóa hoàn toàn vào muối Fe(NO3)3 trong dung dịch X. Do đó, HS phải biết kết hợp giữa việc vận dụng công thức tính nhanh với định luật bảo toàn nguyên tố để giải nhanh bài toán. 
Giải: 
	Sơ đồ phản ứng:
	N+5 + 3e N+2
 	ne = 3nNO = 
Áp dụng công thức:	
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe, ta có: 
Chọn đáp án B
Ví dụ 4: Cho 8,16 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dung dịch Y), thu được 1,344 lít NO (đktc) và dung dịch Z. Dung dịch Z hòa tan tối đa 5,04 gam Fe, sinh ra khí NO. Biết trong các phản ứng, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Số mol HNO3 có trong Y là
 A. 0,78 mol.	B. 0,54 mol.	C. 0,50 mol.	D. 0,44 mol.
 (Trích đề thi THPT Quốc Gia - 2015)
	Phân tích: Ở bài tập này, bài toán oxi hóa hỗn hợp sắt và oxit sắt được sử dụng như một khâu trong bài toán phức tạp hơn. 
Ban đầu: 	
Sau đó: 2Fe3+ + Fe 3Fe2+
Như vậy sau cả 2 quá trình thì toàn bộ lượng sắt tham gia phản ứng trong bài đã chuyển hóa hoàn toàn thành Fe2+. Do đó, để giải nhanh bài toán đòi hỏi HS phải có tư duy logic, sáng tạo, biết kết hợp nhuần nhuyễn công thức kinh nghiệm của bài toán tổng quát với định luật bảo toàn nguyên tố và định luật bảo toàn electron.
Giải: 
	Sơ đồ phản ứng:
Quy đổi hỗn hợp X thành Fe và O, ta thấy:
Quá trình oxi hóa	Quá trình khử
 N+5 + 3e N+2
Trong hỗn hợp X, ta có: 
Suy ra:
Áp dụng ĐLBT electron cho cả 2 quá trình, ta có:
 2.nFe = 2.nO + 3nNO
2.0,21 = 2.0,09 + 3(0,06+x)
 x = 0,02 (mol)
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N, ta có: 
Chọn đáp án C.
Ví dụ 5: Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu được 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 . Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 4,368 lít NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Tính m ?
A. 11,2gam	B. 16,0gam	C. 24gam	D. 12gam
Phân tích: Trong ví dụ này, lượng sắt ban đầu lại nằm trong oxit Fe2O3. HS dễ dàng tính được lượng sắt trong hỗn hợp X nhờ công thức kinh nghiệm ở trên. Sau đó kết hợp bảo toàn nguyên tố sắt thì việc tìm ra lượng Fe2O3 ban đầu không còn khó khăn nữa.
Giải:
	Sơ đồ phản ứng: 
Xét hỗn hợp X tác dụng với HNO3, ta có:
	N+5 + 1eN+4
 	ne = = 
	Áp dụng công thức:	
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe ta có:
2.3.2. Dạng 2. Oxi hóa hỗn hợp sắt và oxit sắt bằng chất oxi hóa không mạnh: HCl, H2SO4 loãng (H+).
Khi cho hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng (H+) thì ta thấy:
- H+ chỉ oxi hóa được Fe kim loại theo phản ứng:
Fe + 2H+ Fe2+ + H2
Ta có:  2H+ + 2e  H2 	
- Còn lại các oxit phản ứng với H+ theo phản ứng:
FeO + H+ Fe2+ + H2O
Fe2O3 + 6H+ 2Fe3+ + 3H2O
Fe3O4 + 8H+ Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O
Ta có: 2H+ + O2- → H2O 	
	Như vậy, để giải nhanh bài toán ta phải dựa vào 2 quá trình sau:
2H+ + 2e  H2 	(1)
2H+ + O2-  H2O 	(2)
Ví dụ 1: Oxi hóa chậm m gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được 12 gam hỗn hợp X ( Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 ). Để hòa tan hết X, cần vừa đủ 300 ml dung dịch HCl 1M, đồng thời giải phóng 0,672 lít khí ( đktc ). Tính m? 
A. 10,08
B. 8,96
C. 9,84
D. 10,64
Phân tích: Với bài tập này HS cần lưu ý axit được dùng trong bài là HCl nên không nâng sắt lên số oxi hóa cao nhất +3. Vì thế không thể áp dụng công thức kinh nghiệm như ở dạng 1. 
Lượng H+ ở đây một phần tác dụng với Fe, một phần tác dụng với O2- trong oxit. Từ thể tích khí H2 sinh ra và lượng H+ phản ứng ta có thể tính nhanh lượng Fe trong X, đó cũng chính là lượng Fe ban đầu.
Giải:
Sơ đồ phản ứng:
Ta thấy: 2H+ + 2e  H2 	(1)
 2H+ + O2-  H2O 	(2)
Suy ra: 
Chọn đáp án A.
Ví dụ 2: Cho 10 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 tác dụng vừa hết với 350 ml HCl 1M thu được dung dịch X và 1,68 lít khí H2 (đktc). Cho X phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Y. Nung Y ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m(g) chất rắn. Tính m?
 Phân tích: Cũng tương tự như ví dụ 1, HS dễ dàng tính được khối lượng của sắt (mFe) trong hỗn hợp. Tuy nhiên, đề bài lại làm rối HS bởi nhiều phản ứng của dung dịch X với NaOH và nung kết tủa Y ngoài không khí. 
Dựa vào quá trình biến đổi các hợp chất của sắt ta thấy, toàn bộ Fe trong oxit cuối cùng chuyển về Fe2O3. Do đó, HS phải, quan tâm chất đầu và chất cuối trong quá trình phản ứng và sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe để giải nhanh bài toán. 
Giải:
Sơ đồ phản ứng:
Ta thấy: 2H+ + 2e  H2 	(1)
 2H+ + O2-  H2O 	(2)
Suy ra: 
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe ta có:
 2FeFe2O3
	Nhận xét: Qua các ví dụ trên ta thấy, bài toán oxi hóa hỗn hợp sắt và oxit sắt là một trong những bài toán hay, phức tạp. Từ bài toán tổng quát có thể biến hóa thành nhiều dạng khác nhau. Việc giải nhanh các dạng bài này đòi hỏi chúng ta phải nắm vững kiến thức về săt và hợp chất, hiểu được bản chất của vấn đề, biết vận dụng linh hoạt công thức kinh nghiệm đã chứng minh với các phương pháp giải toán cơ bản khác. Đồng thời, phải biết phát huy tư duy logic , tính sáng tạo trong khi giải toán.
	2.3.3. Một số bài tập vận dụng phương pháp giải.
Câu 1. Cho 3 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Hòa tan hoàn toàn X vào dung dịch HNO3 dư thoát ra 0,56 lít (đktc) khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và m gam muối. Giá trị của m là:
A. 12,00. 	B. 10,89.	C. 18,90.	D. 10,98.
Câu 2. Oxi hóa hoàn toàn 0,728 gam bột Fe trong không khí được 1,016 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4. Hòa tan hoản toàn X vào dung dịch HNO3 loãng, dư thoát ra V lít (đktc) khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Giá