Sáng kiến kinh nghiệm Vận dụng các định luật bảo toàn vào giải bài toán về hỗn hợp sắt và oxit sắt

Với 12 năm giảng dạy bộ môn Hoá học trong trường phổ thông, tôi đã được tham gia giảng dạy các khối lớp 10, 11, 12, được tham gia ôn luyện đội tuyển thi học sinh giỏi và luyện thi Đại học, Cao đẳng. Tôi cùng với học sinh của mình đã cùng nhau tìm tòi, nghiên cứu nhiều dạng bài toán hoá học khác nhau về các loại chất khác nhau vô cơ cũng như hữu cơ. Và tôi nhận thấy rằng trong số các bài toán thường gặp trong đề thi học sinh giỏi và thi vào các trường đại học thì các bài toán về hỗn hợp sắt và oxit sắt chiếm tỉ lệ không nhỏ do sắt là một kim loại phổ biến có thể tạo ra nhiều hợp chất ứng với nhiều mức oxi hoá khác nhau.

 Khi thực hiện phản ứng hoá học của hỗn hợp sắt và oxit sắt với các chất khác thì xảy ra theo nhiều phản ứng khác nhau và nhiều hướng khác nhau. Vậy phương pháp nào để giải quyết bài toán khoa học nhất và hiệu quả nhất.

 

doc18 trang | Chia sẻ: sangkien | Lượt xem: 2598 | Lượt tải: 5Download
Bạn đang xem tài liệu "Sáng kiến kinh nghiệm Vận dụng các định luật bảo toàn vào giải bài toán về hỗn hợp sắt và oxit sắt", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ng phương pháp này, gặp loại bài toán trên, học sinh sẽ lao vào viết phương trình hoá học, đặt ẩn, lập hệ phương trình để giải và kết quả là số lượng thông minh để đến được đích cuối cùng là rất ít và còn gặp rất nhiều khó khăn về cách giải, thời gian làm bài rất dài mà hiệu quả lại không khả quan.
Cụ thể: Tôi thực nghiệm với các lớp 12B4, 12B7, 12B8 một đề bài như sau: 
Đề bài: Nung núng 12,6 gam Fe ngoài khụng khớ 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 HNO3 loãng (dư), thu được 2,8 lớt khớ NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tớnh m?
Cách làm của học sinh: 
- Viết các phương trình hoá học xảy ra:
 (1) Fe + 4 HNO3 đ Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O
(2) 3FeO + 10 HNO3 đ 3Fe(NO3)3 + NO + 5 H2O
(3) 3Fe3O4 + 28 HNO3 đ 9Fe(NO3)3 + NO +14 H2O
(4) Fe2O3 + 6 HNO3 đ 2Fe(NO3)3 + 3 H2O 
- Gọi số mol của Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 lần lượt là x, y, z, t. Ta lập được hệ phương trình:
x + y + 2z + 3t = 0,225 (1)
x + y/3 + t/3 = 0,125 ị 3x + y + t = 0,375. (2)
- Hệ 2 phương trình 4 ẩn, không thể giải cụ thể ra từng nghiệm được, nhiều học sinh dừng lại, không tiếp tục giải toán được nữa.	
- Một số học sinh xác định được cách tính khối lượng m theo biểu thức:
m = 56x + 72y + 160z + 232t (3) rồi học sinh biểu diễn khối lượng m theo 2 phương trình trên nhưng không đạt được kết quả. 
- Một vài học sinh đã loay hoay làm bài tập trong 10 - 15 phút mới tìm ra kết quả bằng cách làm sau:
Từ 2 pt (1) và (2) tìm được y + 3z + 4t = 0,15
m = 56x + 72y + 160z + 232t = 56 (x + y + 2z + 3t) + 16 (y + 3z + 4t) 
 = 56. 0,225 + 16. 0,15 = 15 gam.
- Phương pháp giải trên không mang lại hiệu quả cao cho dạng bài toán này.
2. Nguyên nhân của thực trạng trên: 
- Học sinh chưa hiểu được bản chất của các phản ứng trên là quá trình oxi hoá liên tiếp Fe bằng 2 chất oxi hoá là O và HNO3.
- Chưa biết cách áp dụng các định luật bảo toàn vào giải toán, đặc biệt là bảo toàn e trong phản ứng oxi hoá khử.
- Mỗi dạng bài tập có nhiều phương pháp làm, nhưng có 1 phương pháp hiệu quả nhất để giải quyết mà học sinh chưa tìm ra được.
- Thói quen cũ của học sinh về giải toán hoá bao giờ cũng là viết phương trình hoá học, đặt ẩn, lập hệ phương trình. Phương pháp này chỉ phù hợp với những bài toán đơn giản, khi số ẩn và số phương trình đại số lập được bằng nhau.
3. Kết quả của thực trạng trên: 
	Với phương pháp cổ điển mà học sinh áp dụng như trên thì hiệu quả giải toán là rất thấp. Tôi đã tổng hợp số lượng học sinh hoàn thành bài tập dạng này theo thời gian như sau:
Lớp
Sĩ số
< 5 phút
5- 10 phút
10- 15 phút
12 B4
49
0
1
3
12 B7
43
0
1
3
12 B8
45
0
0
2
	Với kết quả làm như vậy thật là đáng buồn. 
 Vậy với 1 câu hỏi trắc nghiệm khách quan trong đề thi Đại học với thời gian trung bình 1,8 phút/ 1 câu hỏi thì học sinh sẽ giải quyết ra sao?
Điều này đòi hỏi chúng ta phải cải tiến phương pháp đơn giản hơn, dễ hiểu hơn và đặc biệt là nhanh chóng hơn để giúp học sinh phát hiện và giải quyết vấn đề nhanh gọn, chính xác, rút ngắn thời gian làm bài tập, đặc biệt đáp ứng giải kiểu bài trắc nghiệm khách quan trong các kỳ thi Đại học và thi học sinh giỏi.
Trong đề tài này, tôi đề nghị một phương pháp đơn giản giúp học sinh dễ dàng nắm bắt dạng bài tập và giải quyết bài toán nhanh chóng hơn, đó là phương pháp vận dụng các định luật bảo toàn.
B. các phương pháp cải tiến:
 I. Các định luật cần vận dụng:
1. Định luật bảo toàn khối lượng: 
Nội dung: Khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng.
	Với nội dung định luật trên khi vận dụng vào giải toán chúng ta cần hướng dẫn học sinh vận dụng một cách sáng tạo theo nhiều dạng khác nhau bằng các hệ quả sau:
Hệ quả 1: Tổng khối lượng các chất trước phản ứng bằng tổng khối lượng các chất sau phản ứng. 
Hệ quả này được vận dụng dù phản ứng xảy ra với hiệu suất bất kỳ.
Hệ quả 2: Khối lượng của hợp chất ion bằng tổng khối lượng của cation và anion tạo nên hợp chất đó. 
2. Định luật bảo toàn nguyên tố:
Nội dung: Trong phản ứng hoá học, nguyên tố được bảo toàn.
	Định luật trên có thể hiểu trong phản ứng hóa học, nguyên tố được bảo toàn cả về chất và lượng ( khối lượng, số mol).
3. Định luật bảo toàn điện tích: 
Nội dung: Trong một hệ cô lập về điện, điện tích được bảo toàn.
Trong định luật này, phần chúng ta cần áp dụng nhiều nhất là: Định luật bảo toàn electron
Trong phản ứng oxi húa khử: Số mol electron mà chất khử cho đi bằng số mol electron mà chất oxi húa nhận về.
Khi vận dụng định luật bảo toàn electron vào dạng toỏn này cần lưu ý:
Trong phản ứng hoặc một hệ phản ứng chỉ cần quan tõm đến trạng thỏi đầu và trạng thỏi cuối mà khụng cần quan tõm đến trạng thỏi trung gian.
Nếu cú nhiều chất oxi húa và chất khử thỡ số mol electron trao đổi là tổng số mol của tất cả chất nhường hoặc nhận electron. 
II. TỔNG QUAN VỀ BÀI TẬP HỖN HỢP SẮT VÀ OXIT SẮT:
Bài tập Fe và hỗn hợp oxit sắt thường cú dạng cho khối lượng và cho phản ứng với một chất oxi húa như H2SO4 đặc núng hoặc HNO3 hoặc thậm chớ là axit thường như HCl.
Giải quyết bài toỏn: Với giả thiết là cho m gam hỗn hợp gồm Fe và cỏc oxit FeO, Fe3O4, Fe2O3 tỏc dụng với HNO3 thu được khớ NO2. Ta xem như đây là quá trình oxi hoá liên tiếp Fe bằng 2 chất oxi hoá là O và HNO3.. 
- Chất nhường electron: Fe , tạo sản phẩm là Fe3+ .
- Chất nhận electron: O và HNO3 , tạo sản phẩm là oxit và V lớt NO2 (đktc).
Theo định luật bảo toàn khối lượng: 56x + 16y = m (1)
Theo định luật bảo toàn electron
Chất khử	Chất oxi húa
y
2y
y
3x
x
Tổng electron nhường: 3x mol	Tổng electron nhận: 2y + 
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta cú: 3x = 2y + (2)
 Từ (1) và (2) ta cú hệ 
Việc giải hệ này khi một khi biết được 2 trong số 4 yếu tố sẽ giải quyết được yờu cầu của bài toỏn.
Hoặc ta cũng có thể sử dụng phương trình 1 ẩn số để lập theo nguyên tắc trên là:
Số mol e ( Fe cho) = Số mol e ( O nhận) + Số mol e ( NO3- nhận)
3. nFe = 2. nO + nNO2
 Sau đõy tụi xin gửi đến một số dạng bài toỏn về hỗn hợp sắt và oxit sắt mà chỳng ta hay gặp.
III. Phương pháp giải một số dạng bài tập điển hình: 
1. Dạng đốt chỏy Sắt trong khụng khớ rồi cho sản phẩm phản ứng với chất oxi húa : Đây là dạng bài toán kinh điển về bài tập sắt và hỗn hợp sắt và oxit sắt.
Đề bài 1: Nung núng 12,6 gam Fe ngoài khụng khớ 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 HNO3 loãng (dư), thu được 2,8 lớt khớ NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tớnh m?
Phõn tớch đề: Sơ đồ phản ứng
 [O] [HNO3]
 Fe hh X Fe3+
Fe bị oxi hoá thành Fe3+ bằng 2 chất oxi hoá là O và HNO3.
Như vậy: 	+ Khối lượng oxit sẽ là tổng của khối lượng sắt và oxi. 
	+ Trong cả quỏ trỡnh: chất nhường e là Fe, chất nhận là O và HNO3.
Giải: Ta cú nNO = 0,125 mol , nFe = 0,225 mol
Gọi số mol oxi trong oxit là x ta cú:
Chất khử	Chất oxi húa
 x
 Fe 	 3 e + Fe3+	 O + 2 e O2-
 x 2x
 0,225 0,675 NO3- + 3 e NO 
 0,375 0,125
Tổng electron nhường: 0,675 mol Tổng electron nhận: 2x + 0,375 (mol)
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta cú: 0,675 = 2x + 0,375 x = 0,15
Mặt khỏc ta cú: nờn: m = 12,6 + 0,15x16 = 15 (gam).
Đề Bài 2: Nung núng m gam bột sắt ngoài khụng khớ, sau phản ứng thu được 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 . Hũa tan hết X trong dung dịch HNO3 loóng thu được 5,6 lớt hỗn hợp khớ Y gồm NO và NO2 cú tỉ khối so với H2 là 19. Tớnh m và thể tớch HNO3 1M đó dựng?
Phõn tớch đề: sơ đồ phản ứng
+ Hỗn hợp X gồm Fe và O trong oxit.
+ Xột cả quỏ trỡnh ta thấy chỉ cú Fe nhường e, Chất nhận e là Oxi và HNO3 .
+ HNO3 nhận e để cho NO và NO2.
+ Số mol HNO3 ban đầu bằng số mol HNO3 trong muối và chuyển về cỏc khớ.
Giải: Theo đề ra ta cú: 
Gọi số mol Fe và O tương ứng trong X là x và y ta cú: 56x + 16y = 20 (1).
Quỏ trỡnh nhường và nhận e: 
Chất khử	Chất oxi húa
x
3x
y
2y
y
Tổng electron nhường: 3x mol	 Tổng electron nhận: 2y + 0,125+ 0,125x3 (mol)
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta cú: 3x = 2y + 0,5 (2)
Từ (1) và (2) ta cú hệ 
Giải hệ trờn ta cú x = 0,3 và y = 0,2 . Như vậy nFe = 0,3 mol vậy m = 16,8 gam.
Theo định luật bảo toàn nguyờn tố ta cú: 
nờn mol.
Vậy 
- Ta cũng có thể dùng phương trình ion – electron để tìm số mol H+ chính là số mol HNO3 phản ứng:
	NO3- + e + 2H+ đ NO2 + H2O
	NO3- + 3e + 4H+ đ NO + 2H2O
 nH+ = 2nNO2 + 4nNO
2. Dạng hỗn hợp sắt và cỏc oxit phản ứng với chất oxi húa mạnh:
Đề bài: 
Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loóng (dư), thu được 1,344 lớt khớ NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cụ cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Tớnh m ?
Phõn tớch đề: Ta coi như trong hỗn hợp X ban đầu gồm Fe và O. Như vậy xột cả quỏ trỡnh chất nhường e là Fe chất nhận e là O và . Nếu chỳng ta biết được số tổng số mol Fe trong X thỡ sẽ biết được số mol muối Fe(NO3)3 trong dung dịch sau phản ứng. Do đú chỳng ta sẽ giải bài toỏn này như sau:
Giải: Số mol NO = 0,06 mol.
Gọi số mol Fe và O tương ứng trong X là x và y ta cú: 56x + 16y = 11,36 (1).
Quỏ trỡnh nhường và nhận e: 
Chất khử	Chất oxi húa
y
2y
y
3x
x
Tổng electron nhường: 3x (mol)	Tổng electron nhận: 2y + (mol)
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta cú: 	3x = 2y + (2)
Từ (1) và (2) ta cú hệ 
Giải hệ trờn ta cú x = 0,16 và y = 0,15 
Như vậy mol vậy m = 38,72 gam.
Với bài toỏn này ta cũng cú thể quy về bài toỏn kinh điển: Đốt m gam sắt sau phản ứng sinh ra 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 . Hỗn hợp này phản ứng hết với dung dịch HNO3 loóng (dư), thu được 1,344 lớt khớ NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính khối lượng muối khan tạo thành?
Chỳng ta áp dụng phương pháp trên để giải tìm ra m, suy ra số mol của sắt, muối Fe(NO3)3 từ đó tính được khối lượng muối.
 Phỏt triển bài toỏn: 
Trường hợp 1: Cho nhiều sản phẩm khử như NO2, NO ta cú vẫn đặt hệ bỡnh thường tuy nhiờn chất nhận e bõy giờ là HNO3 thỡ cho 2 sản phẩm. 
Trường hợp 2: Nếu đề ra yờu cầu tớnh thể tớch hoặc khối lượng của HNO3 thỡ ta tớnh số mol dựa vào bảo toàn nguyờn tố N khi đú ta sẽ cú:
Hoặc theo phương trình ion- electron như sau:
NO3- + 3e + 4H+ đ NO + 2H2O
Từ đó có: số mol HNO3 phản ứng = số mol H+ = 4 x số mol NO
Trường hợp 3: Có thể áp dụng cách giải trên cho hỗn hợp oxit các kim loại khác ngoài sắt.
Ví dụ: Cho a g hỗn hợp gồm CuO ; Fe2O3 ; FeO có số mol bằng nhau nung nóng với H2 thu được 6,4 g hỗn hợp D gồm 2 kim loại và 4 oxit .Hoà tan hoàn toàn D trong dd HNO3 loãng dư thu được 0,672 lit khí NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Tính a?
Cách giải: Gọi số mol mỗi oxit CuO, Fe2O3, FeO trong a gam hỗn hợp đầu là x, ta có: Cu = x mol, Fe = 3x mol.
Chất khử: Chất oxi hoá:
Cu đ 2e + Cu2+ 	O + 2e đ O2- 
x 2x 	y 2y
Fe đ 3e + Fe3+ NO3- + 3e đ NO
3x 9x 0,09 0,03
Lập được hệ phương trình:
 11x = 2y + 0,09
 64x + 56. 3x + 16y = 6,4 
Giải ra được: x = 0,2225 	Vậy a = 6,942
3. Dạng khử khụng hoàn toàn Fe2O3 sau cho sản phẩm phản ứng với chất oxi húa mạnh là HNO3 hoặc H2SO4 đặc núng:
Đề bài: Cho một luồng khớ CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung núng. Sau một thời gian thu được 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 . Hũa tan hết X trong dung dịch HNO3 đặc, núng thu được 4,368 lớt NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Tớnh m ?
Phõn tớch đề: Sơ đồ phản ứng
Trong trường hợp này xột quỏ trỡnh đầu và cuối ta thấy chất nhường e là CO, chất nhận e là HNO3. Nhưng nếu biết tổng số mol Fe trong oxit ta sẽ biết được số mol Fe2O3. Bởi vậy ta dựng chớnh dữ kiện bài toỏn hũa tan X trong HNO3 đề tớnh tổng số mol Fe. 
Giải: Theo đề ra ta cú: 
Gọi số mol Fe và O tương ứng trong X là x và y ta cú: 56x + 16y = 10,44 (1).
Quỏ trỡnh nhường và nhận e: 
Chất khử	Chất oxi húa
x
3x
y
2y
y
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta cú: 3x = 2y + 0,195 (2)
Từ (1) và (2) ta cú hệ 
Giải hệ trờn ta cú x = 0,15 và y = 0,1275 
Như vậy nFe = 0,15 mol nờn m = 12 gam.
Nhận xột: 
Với bài toỏn trờn, ta cũng cú thể giải theo cỏch tớnh số mol O bị CO lấy theo phương trỡnh: 
 và 
Sau đú dựa vào định luật bảo toàn khối lượng ta cú: m = 10,44 + mO. 
Phỏt triển bài toỏn: 
	Nếu là dạng khử không hoàn toàn một oxit sắt khác ( như Fe3O4 hoặc FeO) thì không thể áp dụng phương pháp trên được, mà dùng phương pháp quy về bài toán kinh điển: oxi hoá 1 lượng đơn chất Fe ban đầu bằng 2 chất oxi hoá là O và HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng để giải bài toán này.
4. Dạng hỗn hợp oxit sắt phản ứng với axit thường: H+
Tổng quan về dạng này:
Đõy khụng phải là phản ứng oxi húa khử mà chỉ là phản ứng trao đổi. Trong phản ứng này ta coi đú là phản ứng của: và tạo ra cỏc muối Fe2+ và Fe3+ trong dung dịch. Như vậy nếu biết số mol H+ ta cú thể biết được khối lượng của oxi trong hỗn hợp oxit và từ đú cú thể tớnh được tổng số mol sắt trong hỗn hợp ban đầu.
Đề bài: Cho 7,68 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 tỏc dụng vừa hết với 260 ml HCl 1M thu được dung dịch X. Cho X phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Y. Nung Y ngoài khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được đến khối lượng khụng đổi được m(g) chất rắn. Tớnh m
Phõn tớch đề: Sơ đồ 
+ Ta coi H+ của axit chỉ phản ứng với O2- của oxit
	+ Toàn bộ Fe trong oxit chuyển về Fe2O3
	+ Từ số mol H+ ta cú thể tớnh được số mol O trong oxit từ đú cú thể tớnh được lượng Fe cú trong oxit.
	+ Nung cỏc kết tủa ngoài khụng khớ đều thu được Fe2O3
Giải: Ta cú 
Theo phương trỡnh: trong O2- là oxi trong hỗn hợp oxit
	 0,26 0,13
 mà theo định luật bảo toàn khối lượng ta cú: mFe + mO =7,68 
Nờn mFe = 7.68 – 0,13x16 =5,6(gam) nFe = 0,1 mol
Ta lại cú 2FeFe2O3
	 0,1 0,05
Vậy m = 0,05x160 = 8 gam. 
Nhận xột: Ngoài cỏch giải trờn ta cũng cú thể quy hỗn hợp về chỉ cũn FeO và Fe2O3 vỡ Fe3O4 coi như là hỗn hợp của FeO.Fe2O3 với số mol như nhau. 
5. Dạng sắt và hỗn hợp oxit sắt phản ứng với axit thường: H+
Tổng quan về dạng này:
Dạng này cơ bản giống dạng thứ 4 tuy nhiờn sản phẩm phản ứng ngoài H2O cũn cú H2 do Fe phản ứng. Như vậy liờn quan đến H+ sẽ cú những phản ứng sau:
Như vậy chỳng ta cú thể dựa vào tổng số mol H+ và số mol H2 để tỡm số mol của O2- từ đú tớnh được tổng số mol của Fe.
Đề bài: Cho 20 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 tỏc dụng vừa hết với 700 ml HCl 1M thu được dung dịch X và 3,36 lớt khớ H2 (đktc). Cho X phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Y. Nung Y ngoài khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được được m(g) chất rắn. Tớnh m
Phõn tớch đề: Sơ đồ 
+ Ta coi H+ của axit vừa nhận electron để thành H2 và phản ứng với O2- của oxit
+ Toàn bộ Fe trong oxit cuối cựng chuyển về Fe2O3
+ Từ tổng số mol H+ và số mol H2 ta cú thể tớnh được số mol O trong oxit từ đú tớnh được lượng Fe cú trong oxit.
Giải: Ta cú 
Ta cú phương trỡnh phản ứng theo H+.
Từ (1) ta cú (vỡ số mol H2=0,15mol) như vậy số mol H+ phản ứng theo phản ứng (2) là 0,4 mol( tổng 0,7 mol). Vậy số mol O2- là: 0,2 mol.
mà theo định luật bảo toàn khối lượng ta cú: mFe + mO =7,68 
Nờn mFe = 20 – 0,2x16 =16,8 (gam) nFe = 0,3 mol
Ta lại cú 2FeFe2O3 Vậy m = 160 x 0,03/2 = 24 gam. 
IV. MỘT SỐ BÀI TẬP VẬN DỤNG:
Bài 1: Để m gam sắt ngoài khụng khớ một thời gian được hỗn hợp rắn gồm Fe, FeO, Fe2O3, và Fe3O4 cú tổng khối lượng là 30g. Cho hỗn hợp này tan trong HNO3 dư được 5.6 lớt NO duy nhất (đktc). Tớnh m? 
Bài 2 Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3. Cho một luồng khớ CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp X đun núng. Sau khi kết thỳc thớ nghiệm thu được 64g chất rắn và 11.2 lớt khớ B(đktc)cú tỉ khối so với H2 là 20.4. Tớnh m ?
Bài 3 Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp Y (gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3) thì cần 0,05 mol H2. Nếu hoà tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp Y trong dung dịch H2SO4 đặc thỡ thu được khớ SO2 (sản phẩm khử duy nhất) . Tớnh thể tớch SO2 (đktc)?
Bài 4 Đốt chỏy m gam sắt ngoài khụng khớ sau một thời gian thu được 5,04 gam hỗn hợp X gồm sắt và cỏc oxit sắt. Hũa tan hỗn hợp X trong HNO3 loóng dư thu được 0,784 lớt khớ(đktc) gồm NO và NO2 cú tỉ khối so với H2 là 19. Tớnh m?
Bài 5 Đốt chỏy 16,8 gam bột sắt ngoài khụng khớ, sau một thời gian thu được hỗn hợp X gồm sắt và cỏc oxit. Cho hũa tan hết X trong dung dịch H2SO4 đặc núng thu được 5,6 lớt khớ SO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc)
1. Tớnh m
2. Nếu thay H2SO4 bằng HNO3 đặc núng thỡ thể tớch NO2 (đktc) sẽ là bao nhiờu?
Bài 6 Cho một luồng khớ CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung núng. Sau một thời gian thu được hỗn hợp X nặng 44,64 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Hũa tan X bằng HNO3 loóng dư thu được 3,136 lớt khớ NO (đktc). Tớnh m?
Bài 7 Cho một luồng khớ CO đi qua ống sứ đựng 18,08 gam Fe2O3 nung núng. Sau một thời gian thu được hỗn hợp X nặng 13,92 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Hũa tan X bằng HNO3 đặc núng thu được V lớt khớ NO2 (đktc). Tớnh V?
Bài 8 Hỗn hợp M có khối lượng 12 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Hoà tan hết M vào H2SO4 đặc, nóng dư thu được 3,36 lít SO2 (đtkc) duy nhất. Cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan? 
C. kết quả đạt được và các bài học kinh nghiệm:
I. Kết quả đạt được:
 Trong khi giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi và ụn thi đại học tụi đó cú rất nhiều trăn trở khi dạy phần hỗn hợp sắt và hợp chất của sắt. Tụi nhận thấy kể cả đề thi học sinh giỏi và đề thi đại học số lượng cõu hỏi về sắt và hợp chất sắt luụn chiếm một tỉ lệ nhất định và đặc biệt là những bài toỏn kinh điển. Trờn thực tế như vậy, tụi đó mạnh dạn đưa cỏc phương phỏp giải dạng bài tập này vào và qua giảng dạy tụi thấy học sinh nắm vấn đề tương đối nhẹ nhàng và cú hiệu quả rừ rệt không những chỉ ở những học sinh khá giỏi mà một số học sinh trung bình đã tiếp cận và áp dụng được ở một số bài tập.
Tôi đã hướng dẫn cách làm này cho nhiều lớp học sinh và thu được kết quả rất đáng mừng. Với kiểu bài này, học sinh khá giỏi chỉ làm trong khoảng từ 1 đến 2 phút tuỳ theo tính chất đơn giản hay phức tạp của đề bài.
Tôi đã vận dụng các bài tập để kiểm tra kỹ năng thực hiện phương pháp giải của học sinh ở các lớp ban cơ bản tự chọn học khối A và B, tính thời gian trung bình làm 1 bài tập, và kết quả đạt được như sau:
Lớp
Sĩ số
< 1 phút
1- 2 phút
2- 3 phút
12 B4
49
15
12
8
12 B7
43
13
11
7
12 B8
45
 13
13
9
	Sau khi học sinh nắm được phương pháp trên thì các bài tập về hỗn hợp sắt và oxit sắt đã không phải là vấn đề trở ngại cho học sinh khi ôn thi đại học và thi học sinh giỏi. Trong vòng 2 phút đã có hơn 50% số học sinh giải được loại bài toán này. Đây là kết quả đáng mừng và chúng ta chắc chắn rằng số học sinh khá giỏi, và kể cả học sinh diện trung bình đã không bỏ qua dạng bài này khi gặp trong các kỳ thi.
	Mỗi dạng bài tập đều có cách giải độc đáo riêng, khi người giáo viên biết tìm tòi, sáng tạo trong công tác nghiên cứu thì vấn đề dạy học cho học sinh ngày càng có chất lượng hơn. Nhờ vậy chất lượng học tập môn hoá càng được nâng cao. Dưới đây là bảng thống kê kết quả học tập môn Hoá năm học 2009 - 2010 của 3 lớp ban cơ bản mà tôi trực tiếp tham gia giảng dạy cho thấy kết quả rất khả quan:
Lớp
Sĩ số
giỏi
khá
trung bình
yếu
12 B4
49
10
21
17
01
12 B7
43
8
24
11
0
12 B8
45
9
20
16
0
II. Bài học kinh nghiệm: 
Trong quá trình thực hiện đề tài này, tôi đã rút ra một số bài học kinh nghiệm sau: 
Phát huy tinh thần tự học, tự bồi dưỡng nhằm nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ của người thầy. Ban lãnh đạo trường cần có phương án kiểm tra, đánh giá, khích lệ cụ thể.
Có ý thức trách nhiệm cao đối với học sinh, đặt việc giảng dạy cho học sinh là tầm quan trọng hàng đầu trong sự nghiệp giáo dục.
Người thầy phải biết tạo cho học sinh sự hứng thú, niềm đam mê vào việc học tập bộ môn hoá học. Hay nói cách khác, người thầy phải là người truyền lửa để thắp sáng tâm hồn và trái tim của các thế hệ học sinh
Phần quan trọng nhất trong quá trình áp dụng phương pháp này là giúp học sinh định hướng được dạng bài tập, tìm ra bản chất của vấn đề để rút ngắn thời gian giải bài tập. Đú cũng là động lực để tụi hoàn thành đề tài này.
Trên đây là phương pháp giải một số dạng bài tập về hỗn hợp sắt và oxit sắt sử dụng các định luật bảo toàn. Tất nhiên là không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự quan tõm gúp ý của cỏc thầy cô và các bạn đồng nghiệp. 
 Tháng 5 năm 2010 
 Người thực hiện
 Đặng Thu Huyền

File đính kèm:

  • docSKKN_mon_Hoa.doc
Sáng Kiến Liên Quan