Tai Lieu Phat 001

Bµi tËp «n - luyÖn thi vµo ®¹i häc n¨m 2009 - 2010 theo tõng chuyªn ®Ò

PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI ------- & ------Trong ®êi sèng h»ng ngµy chóng ta th-êng xuyªn dïng phÐp quy ®æi ®Ó tiÖn cho viÖc thanh to¸n nh- quy gi¸ trÞ cña hµng hãa ra tiÒn ®Ó tr¶ tiÒn chø kh«ng nh- ®æi hµng hãa ë thêi trung cæ, ®èi víi nh÷ng tµi s¶n gi¸ trÞ lín nh- nhµ, ®Êt, … th× quy ra gi¸ trÞ vµng hoÆc ®«la ®Ó thanh to¸n. Trong hãa häc ë nhiÒu tr-êng hîp ph¶n øng cã nh÷ng tr-êng hîp cã nh÷ng qu¸ tr×nh ph¶n øng diÔn ra rÊt phøc t¹p nh- trong ph¶n øng oxi hãa - khö ch¼ng h¹n cã nhiÒu ph¶n øng mµ tÊt c¶ c¸c chÊt trong cïng mét hîp chÊt, hçn hîp ®Òu ®ãng vai trß lµ chÊt oxi hãa hoÆc khö. VÝ dô: hçn hîp chøa FeO, Fe3O4, Fe2O3 hoÆc hçn hîp chøa Fe, FeS vµ FeS2, … Cho nªn ®èi víi nh÷ng bµi tËp tÝnh to¸n d¹ng nµy mµ chóng ta dïng qu¸ tr×nh trao ®æi electron th× sÏ rÊt lµ phøc t¹p, hay lµ trong nh÷ng ph¶n øng ch¸y cña polime, hoÆc nh÷ng ph¶n øng trong dung dÞch … NÕu gi¶i theo c¸ch th«ng th-êng th× rÊt mÊt nhiÒu thêi gian, thËm chÝ cßn kh«ng gi¶i ®-îc. V× thÕ n¶y sinh ra vÊn ®Ò lµ ph¶i “quy ®æi” ®Ó lµm ®¬n gi¶n h¬n, thuËn lîi h¬n. Ph-¬ng ph¸p quy ®æi lµ mét ph-¬ng ph¸p biÕn ®æi to¸n häc nh»m ®-a bµi toµn ban ®Çu lµ mét hçn hîp phøc t¹p vÒ d¹ng ®¬n gi¶n, qua ®ã lµm cho c¸c phÐp tÝnh trë nªn dÔ dµng, thuËn tiÖn. Khi ta tiÕn hµnh ¸p dông ph-¬ng ph¸p quy ®æi, dï theo bÊt k× h-íng nµo chóng ta ®Òu ph¶i tu©n thñ hai nguyªn t¾c:  Nguyªn t¾c 1: B¶o toµn nguyªn tè, tøc lµ tæng sè mol mçi nguyªn tè ë trong hçn hîp ®Çu vµ hçn hîp míi sau khi quy ®æi ph¶i nh- nhau.  Nguyªn t¾c 2: B¶o toµn sè oxi hãa, tøc lµ tæng sè oxi hãa cña c¸c nguyªn tè trong hai hçn hîp lµ nh- nhau. Mét bµi toµn cã thÓ cã nhiÒu h-íng quy ®æi kh¸c nhau, trong ®ã cã 4 h-íng chÝnh:

 H-íng 1: Quy ®æi hçn hîp nhiÒu chÊt vÒ hçn hîp hai hay nhiÒu chÊt (Quy ®æi c«ng thøc ph©n tö) Trong tr-êng hîp nµy thay v× gi÷ nguyªn hçn hîp c¸c chÊt nh- ban ®Çu, ta chuyÓn thµnh hçn hîp víi sè l-îng chÊt Ýt h¬n (còng cña c¸c nguyªn tè ®ã), th-êng lµ hçn hîp 2 chÊt, thËm chÝ lµ 1 chÊt duy nhÊt. VÝ dô: Víi hçn hîp gåm: Fe, FeO, Fe3O4 vµ Fe2O3 ta cã thÓ quy ®æi hçn hîp trªn thµnh hçn hîp chøa: (Fe vµ FeO) ; (Fe vµ Fe3O4); (Fe vµ Fe2O3); (FeO vµ Fe2O3); (FeO vµ Fe3O4); … thËm chÝ cã thÓ quy ®æi thµnh FexOy lµ mét chÊt duy nhÊt. Víi c¸ch quy ®æi nµy BT nµy ®· ®-îc ®¬n gi¶n hãa ®i rÊt nhiÒu, nhê ®ã cã thÓ gi¶i mét c¸ch nhanh vµ gän h¬n.

 H-íng 2: Quy ®æi hçn hîp nhiÒu chÊt vÒ c¸c nguyªn tö t-¬ng øng (Quy ®æi nguyªn tö) Víi h-íng quy ®æi nµy, chóng ta th-êng ¸p dông cho nh÷ng bµi toµn lµ hçn hîp cña nhiÒu chÊt nh-ng vÒ b¶n chÊt th× chØ gån cã 2 (hoÆc 3) nguyªn tè. Do ®ã, cã thÓ quy ®æi thµnh hçn hîp chØ gåm cã 2 (hoÆc 3) chÊt lµ c¸c nguyªn tö t-¬ng øng. VÝ dô: Hçn hîp gåm (Fe, FeS, FeS2, Cu, CuS, Cu2S vµ S)  hçn hîp chøa (Cu, Fe vµ S) Quy ®æi

 H-íng 3: Quy ®æi mét chÊt thµnh nhiÒu chÊt Quy ®æi 1 chÊt thµnh nhiÒu chÊt lµ d¹ng quy ®æi mµ khi chÊt ®Çu cã c«ng thøc phøc t¹p (th-êng lµ c¸c hîp chÊt h÷u c¬) khi tham gia vµo mét sè ph¶n øng, ta cã thÓ t¸ch chÊt ®ã ra ®Ó gi¶i quyÕt mét c¸ch nhanh chãng h¬n vµ phï hîp víi yªu cÇu cña ®Ò bµi ra

 H-íng 4: Quy ®æi t¸c nh©n oxi hãa trong ph¶n øng oxi hãa - khö (Quy ®æi t¸c nh©n chÊt oxi hãa) Víi nh÷ng bµi to¸n tr¶i qua nhiÒu giai ®o¹n oxi hãa kh¸c nhau bëi nh÷ng chÊt oxi hãa kh¸c nhau, ta cã thÓ quy ®æi vai trß cña chÊt oxi hãa nµy cho chÊt oxi hãa kia ®Ó bµi to¸n trë nªn ®¬n gi¶n h¬n. Khi thùc hiÖn quy ®æi chóng ta cÇn chó ý b¶o ®¶m:  Sè electron nh-êng, nhËn lµ kh«ng ®æi (§Þnh luËt b¶o toµn electron)

 cã sù thay ®æi s¶n ph¶m cho phï hîp.  Do sù thay ®æi t¸c nh©n oxi hãa  Th«ng th-êng ta hay gÆp d¹ng bµi to¸n nh- sau: Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 09798.17.8.85 (gặp Thầy Quỳnh) Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: [email protected] – Website: hoahoc.org)  trªn ®-êng thµnh c«ng kh«ng cã b-íc ch©n cña kÎ l-êi biÕng

Bµi tËp «n - luyÖn thi vµo ®¹i häc n¨m 2009 - 2010 theo tõng chuyªn ®Ò

PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI Oxi hãa 1 Oxi hãa 2 Kim lo¹i   hçn hîp s¶n phÈm trung gian   s¶n ph¶m cuèi

VÝ dô: Qu¸ tr×nh oxi hãa hoµn toµn Fe thµnh Fe3

ë ®©y, v× tr¹ng th¸i oxi hãa ban ®Çu (Fe) vµ cuèi cïng cña ( Fe3 ) ë hai qu¸ tr×nh lµ nh- nhau  sè electron nh-êng cña Fe ë hai qu¸ tr×nh lµ nh- nhau  cã thÓ quy ®æi hai t¸c nh©n oxi hãa O2 vµ HNO3 thµnh mét t¸c nh©n duy nhÊt lµ O2 hoÆc ng-îc l¹i. Trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n theo ph-¬ng ph¸p quy ®æi, ®«i khi ta gÆp sè ©m ®ã lµ do sù bï trõ vÒ khèi l-îng cña c¸c chÊt trong hçn hîp. Trong tr-êng hîp nµy ta vÉn tÝnh to¸n b×nh th-êng vµ kÕt qu¶ cuèi cïng cho vÉn tháa m·n. Trong qu¸ tr×nh lµm bµi ta th-êng kÕt hîp sö dông c¸c ph-¬ng ph¸p b¶o toµn khèi l-îng, b¶o toµn nguyªn tè, b¶o toµn electron kÕt hîp víi viÖc s¬ ®å hãa bµi to¸n ®Ó tr¸nh viÕt ph-¬ng tr×nh ph¶n øng, qua ®ã rót ng¾n thêi gian lµm bµi. Trong c¸c ph-¬ng ph¸p ®ã th× ph-¬ng ph¸p quy ®æi vÒ nguyªn tö, ®©y lµ ph-¬ng ph¸p cã tÝnh kh¸i qu¸t hãa cao nhÊt. §©y lµ ph-¬ng ¸n cho lêi gi¶i nhanh, gän vµ dÔ hiÓu, biÓu thÞ ®óng b¶n chÊt hãa häc. Trong bµi to¸n quy ®æi hçn hîp Fe; FeO; Fe3O4 vµ Fe2O3 vÒ thµnh FexOy th× oxit FexOy t×m ®-îc chØ lµ oxit gi¶ ®Þnh kh«ng cã thùc. C Ch h-¬ ¬n ng g 0011:: q qu uy y® ®æ æii c c« «n ng g tth hø øc c pph h© ©n n ttö ö VÝ dô 1: Nung m gam bét s¾t trong kh«ng khÝ d-, sau ph¶n øng thu ®-îc 13,6 gam hçn hîp chÊt r¾n X. Cho hçn hîp r¾n X t¸c dông víi dung dÞch HNO3 d-, sau ph¶n øng thu ®-îc 2,24 lÝt NO (ë ®ktc - s¶n phÈm khö duy nhÊt). X¸c ®Þnh gi¸ trÞ m? H-íng dÉn: Mét sè d¹ng quy ®æi cã thÓ quy ®æi vÒ: (Fe vµ Fe2O3); (Fe vµ FeO); (Fe vµ Fe3O4); (FeO vµ Fe3O4); (FeO vµ Fe2O3); (Fe3O4 vµ Fe2O3) hoÆc thËm chÝ lµ chØ mét chÊt FexOy. VÝ dô 2: Hßa tan hoµn toµn 11,2 gam hçn hîp X gåm: Fe; FeO; Fe2O3 vµ Fe3O4 trong HCl d-, sau ph¶n øng thÊy t¹o ra 12,7 gam FeCl2. Hái sè gam FeCl3 thu ®-îc lµ bao nhiªu? H-íng dÉn:  Ph-¬ng ph¸p t¨ng gi¶m khèi l-îng:  Dïng ph-¬ng ph¸p quy ®æi: Ph-¬ng ph¸p quy ®æi cã nhiÒu c¸c quy ®æi kh¸c nhau, nh-ng trong nh÷ng c¸ch ®ã, c¸ch nµo sÏ lµ c¸ch quy ®æi cã kh¶ n¨ng lµm cho bµi to¸n trë nªn gi¶i nhanh h¬n. VÝ dô 3: Cho 37,2 gam hçn hîp X gåm: KHSO3, CaSO3 vµ Na2SO3. Cho X t¸c dông víi dung dÞch HCl d-, sau ph¶n øng thu ®-îc V lÝt SO2 vµ hçn hîp muèi, trong ®ã cã 23,4 gam NaCl. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ V. VÝ dô 4: Hßa tan hoµn toµn 25,6 gam chÊt r¾n X gåm Fe, FeS, FeS2 vµ S b»ng dung dÞch HNO3 d-, tho¸t ra V lÝt NO duy nhÊt (ë ®ktc) vµ dung dÞch Y. Thªm Ba(OH)2 d- vµo Y thu ®-îc 126,5 gam kÕt tña tr¾ng. Gi¸ trÞ V? VÝ dô 5 : Nung m gam bét s¾t trong khÝ oxi, thu ®-îc 3,0 gam hçn hîp chÊt r¾n X. Hßa tan hÕt hçn hîp X trong dd HNO3 d-, sau ph¶n øng tho¸t ra 0,56 lÝt NO (ë ®ktc, lµ s¶n phÈm khö duy nhÊt). X¸c ®Þnh gi¸ trÞ m. (§Ò tuyÓn sinh §H – khèi B – n¨m 2007) VÝ dô 4: Hçn hîp X cã tØ khèi so víi H2 lµ 21,2 gåm Propan, propen vµ propin. Khi ®èt ch¸y hoµn toµn 0,1 mol hçn hîp X, th× tæng khèi l-îng cña CO2 vµ H2O thu ®-îc sÏ lµ? VÝ dô 5: Cho 6,72 gam Fe vµo 400 mol dung dÞch HNO3 1M ®Õn khi ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn, thu ®-îc khÝ NO (s¶n phÈm khö duy nhÊt) vµ dung dÞch X. Dung dÞch X cã thÓ hßa tan tèi ®a m gam Cu. Gi¸ trÞ m lµ? A. 1,92 gam B. 0,64 gam C. 3,84 gam D. 3,20 gam (TrÝch ®Ò thi §H – Khèi A – N¨m 2009) Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 09798.17.8.85 (gặp Thầy Quỳnh) Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: [email protected] – Website: hoahoc.org)  trªn ®-êng thµnh c«ng kh«ng cã b-íc ch©n cña kÎ l-êi biÕng