Bài toán vô cơ nhiều cách giải
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (198.33 KB, 5 trang )
H ct p
tp
c n D25
v v s
c
BÀI TOÁN VÔ CƠ NHIỀU CÁCH GIẢI
M t bài to n óa có rất n iều c c iải.Mỗi m t c c iải có t ể i từ m t p ươn p p
ay tổ ợp của n iều p ươn p p.Việc tìm ra n iều c c iả k c n au c o m t bài to n óa
k ôn n ữn rèn c o c sin năn lực tư duy,k ả năn s n tạo mà còn iúp c sin so s n
ối c iếu iữa c c c c iải ể tìm ra p ươn p p iải n an
n n ất c o n ữn dạn bài t p
cụ t ể.
Xét ví dụ sau
C o 3 am ỗn ợp A ồm Fe,FeO,Fe2O3 và Fe3O4 p ản n ết với dun dịc
HNO3 loãn (dư) t u ược 0,56 lít k í NO (sản p ẩm k ử duy n ất ở ktc) và dun dịc X.Cô
cạn dun dịc X t u ược m am muối k an. Tín m.
Bài iải
Phương pháp 1: phương pháp đại số.
C c 1 Đặt ẩn, iải ệ p ươn trìn
Đặt x,y,z,t lần lượt là số mol của Fe,FeO,Fe2O3 và Fe3O4 có tron ỗn ợp A
Fe
+
4HNO3 Fe(NO3)3
+
NO +
2H2O
x
x
x
3FeO +
10HNO3 3Fe(NO3)3
+
NO +
5H2O
y
y
y/3
Fe2O3 +
6HNO3 2Fe(NO3)3
+
3H2O
z
2z
3Fe3O4 +
28HNO3 9Fe(NO3)3
+
NO +
`14H2O
t
3t
t/3
T eo ề bài ta có ệ p ươn trìn
56x + 72y + 160z + 232t = 3
(1)
x
+
y/3
+
t/3 = 0,025
(2)
mmuối = 242 ( x+ y + 2z + 3t)
Lấy p ươn trìn (1) c ia 8 c n với p ươn trìn (2) n ân 3 ta ược
10.( x +y + 2z + 3t ) = 0,45 ( x + y +2z +3t ) = 0,045
mmuối = 242.0,045 = 10,89 gam
Cách 2: Tách 1Fe3O4 = 1FeO + Fe2O3 .Bài to n 4 ẩn trở t àn bài to n 3 ẩn
Hỗn ợp A trở t àn Fe,FeO,Fe2O3 với số mol tươn n là x,y ,z mol.
Fe
+
4HNO3 Fe(NO3)3
+
NO +
2H2O
x
x
x
3FeO +
10HNO3 3Fe(NO3)3
+
NO +
5H2O
y
y
y/3
Fe2O3 +
6HNO3 2Fe(NO3)3
+
3H2O
z
2z
t eo ề ta có ệ p ươn trìn
56x + 72y + 160z = 3
(1)
x + y/3
= 0,025
(2)
mmuối = 242 ( x+ y + 2z)
Lấy p ươn trìn (1) c ia 8 c n với p ươn trìn (2) n ân 3 ta ược
H ct p
tp
c n D25
v v s
c
10.( x +y + 2z ) = 0,45 ( x + y +2z ) = 0,045
mmuối = 242.0,045 = 10,89 gam
Phương pháp 2:Phương pháp qui đổi kết hợp sử dụng các định luật bảo toàn
C c 3 Qui ỗn ợp A t àn Fe và Fe2O3với số mol tươn n là x và y mol
Fe
+
4HNO3 Fe(NO3)3
+
NO +
2H2O
x
x
x
Fe2O3 +
6HNO3 2Fe(NO3)3
+
3H2O
y
2y
ta có ệ p ươn trìn
56x + 160y = 3
(1)
x =
0,025
(2)
Giải ệ x = 0,025 ;y = 0,01
mmuối = 242 ( x+ 2y) = 242.0,045 = 10,89 gam
Cách 4:
Qui ỗn ợp A t àn Fe và FeO với số mol tươn n là x và y mol
Fe
+
4HNO3 Fe(NO3)3
+
NO +
2H2O
x
x
x
3FeO +
10HNO3 3Fe(NO3)3
+
NO +
5H2O
y
y
y/3
ta có ệ p ươn trìn
56x + 72y= 3
(1)
x + y/3 = 0,025
(2)
Giải ệ x = 0,015 ; y = 0,03
mmuối = 242 ( x+ y) = 242.0,045 = 10,89 gam
C c 5 Qui ỗn ợp A t àn Fe và Fe3O4 với số mol tươn n là x và y mol
Fe
+
4HNO3 Fe(NO3)3
+
NO +
2H2O
x
x
x
3Fe3O4 +
28HNO3 9Fe(NO3)3
+
NO +
`14H2O
y
3y
y/3
ta có ệ p ươn trìn
56x + 232y = 3
(1)
x + y/3 = 0,025
2)
Giải ệ x = 0,0225 ;y = 0,0075
mmuối = 242 ( x+ 3y) = 242.0,045 = 10,89 gam
C c 6 Qui ỗn ợp A t àn FeO và Fe2O3 với số mol tươn n là x và y mol
3FeO +
10HNO3 3Fe(NO3)3
+
NO +
5H2O
x
x
x/3
Fe2O3 +
6HNO3 2Fe(NO3)3
+
3H2O
y
2y
ta có ệ p ươn trìn
72x + 160y = 3
(1)
x/3 = 0,025
(2)
H ct p
tp
c n D25
v v s
c
x = 0,075 ; y = -0,015
mmuối = 242. (x + 2y ) = 242.0,045 = 10,89 gam
C c 7 Qui ỗn ợp A thành Fe2O3 và Fe3O4 với số mol tươn n là x và y mol
Fe2O3 +
6HNO3 2Fe(NO3)3
+
3H2O
x
2x
3Fe3O4 +
28HNO3 9Fe(NO3)3
+
NO +
`14H2O
y
3y
y/3
Ta có ệ p ươn trìn
160x + 232y = 3
(1)
y/3
= 0,025
(2)
iải ệ x = -0,09 ; y = 0,075
mmuối =242. (2x + 3y ) = 242.0,045 = 10,89 gam
C c 8 Qui ỗn ợp A t àn FeO và Fe3O4 với số mol tươn n là x và y mol
3FeO +
10HNO3 3Fe(NO3)3
+
NO +
5H2O
x
x
x/3
3Fe3O4 +
28HNO3 9Fe(NO3)3
+
NO
+
14H2O
y
3y
y/3
ta có ệ p ươn trìn
72x + 232y = 3
(1)
x/3 + y/3 = 0,025
(2)
x = 0,09 ; y = -0,015
mmuối = 242. (x + 3y ) = 242.0,045 = 10,89 gam
Cách 9: Qui ỗn ợp A t àn Fe và O với số mol tươn
Quá trình oxi hóa :
0
+3
Fe
Fe
x
Qúa trìn k ử
+5
+ 3e
3x
+2
N N
0,025
0
O
y
+
3e
0,075
-2
+
2e O
2y
Ta có: 56x + 16y = 3
(1)
Áp dụn ĐLBT electron 3x = 0,075 + 2y (2)
Giải ệ (1) và (2) x = 0,045 ; y= 0,03
Fe Fe(NO3)3
0,045
0,045
mmuối = 242.0,045 =10,89 gam
n là x và y mol
H ct p
tp
c n D25
v v s
c
3Fex Oy (12 x 2 y ) HNO3 3 xFe( NO3 )3 (3 x 2 y ) NO (6 x y ) H 2O
2 y / x
xFe xFe 3 (3 x 2 y )
3x
56 x 16 y
3(3 x 2 y )
(56 x 16 y )
3(3 x 2 y )
x
3
0, 075
(56 x 16 y )
y
2
Cách 10 Qui ỗn ợp A t àn FexOy (côn t
c iả ịn )
3Fex Oy (12 x 2 y ) HNO3 3 xFe( NO3 )3 (3 x 2 y ) NO (6 x y ) H 2O
nNO
3x 2 y
3x 2 y
nFex Oy
0, 025
3
56 x 16 y
x
3
y
2
Côn t
c FexOy là Fe3O2
nFe3O2
3
0, 015mol
200
3nFe3O2 0, 045 mFe ( NO3 )3 242.0, 045 10,89 gam
nFe ( NO3 )3
Cách 11 Sử dụn p ươn p p bảo toàn electron
3FexOy (12 x 2 y) HNO3 3xFe( NO3 )3 (3x 2 y) NO (6 x y) H 2O
Qu trìn k ử
2 y / x
xFe xFe 3 (3x 2 y )
3x
56 x 16 y
3(3 x 2 y )
(56 x 16 y )
Quá trình oxi hóa:
5
2
N 3e N
0,075
Áp dụn
0,025
ịn lu t bảo toàn electron
3(3x 2 y )
x
3
0, 075
(56 x 16 y )
y
2
Giải tươn tự c c 10 mmuối= 10,89 gam
Phương pháp: Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng
Cách 12 Sử dụng ịn lu t bảo toàn k ối lượn
Đặt
nHNO3 x, nFe ( NO3 )3 y
A HNO3 Fe( NO3 )3 NO H 2O
mA mHNO3 mFe ( NO3 )3 mNO mH 2O
mA 3 gam; mH 2O 9 x; mNO 0, 75 gam
H ct p
tp
c n D25
Ta có :
Bảo toàn n uyên tố N
v v s
c
3 63x 242 y 0, 75 9 x(1)
nHNO3 3nFe ( NO3 )3 nNO 3 y 0, 025(2)
Từ (1) và (2) ta có ệ p ươn trìn
-54x + 242y = 2,25
(I)
x - 3y = 0,025
(II)
Giải ệ x = 0,16 ; y = 0,045
mmuối = 242.0,045 = 10,89 gam
C ú ý tron m t số c c iải có n iều ại lượn mol là số âm t ì cũn k ôn ản
kết quả bài to n vì ây là p ươn p p qui ổi nên có sự b trừ k ối lượn .
ưởn
ến
