Giai toan hoa hoc bang pp dat CTTQ

Giải toán hoá học bằng phương pháp đặt công thức tổng quát
Phương pháp này tôi vận dụng và sáng tạo dựa trên "Phương pháp giải bài tập bằng cách đặt công thức trung bình" Tôi nghĩ rằng đây là một phương pháp giải bài tập khá độc đáo . Tất nhiên chắc chắn bạn có rất nhiều cách giải khác với nhiều phương pháp khác nhưng tôi thích cách của tôi vì nó vừa mang tính "dân dã" mà lại không qúa "cao siêu"
Sau đây tôi xin trình bày một ví dụ trong đó tôi giải bài này theo hai phương án, một phương án giải theo cách thông thường, một phương án giải bằng cách đặt CTTQ để thấy rõ được sự độc đáo của phương pháp
Bài tập: Để m gam phoi bào sắt A ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp B khối lượng 12 gam gồm sắt và các ôxít FeO, Fe3O4, Fe2O3, cho B tác dụng hoàn toàn với dung dịch axít nitric thấy giải phóng ra 2,24 lít khí duy nhất NO (đktc) .
a- Viết các phương trình phản ứng
b- Tính khối lượng m của A
Giải theo phưong án 1
(cách thông thường)
a- Các phản ứng xảy ra :
+ A+ O2: 2Fe + O2 -> 2FeO (1)
y y y
4Fe + 3O2 -> 2Fe2O3 (2)
2t 3t/2
3Fe + 2O2 -> Fe3O4 (3)
3z 2z z

B + HNO3 :
Fe + 4HNO3 -> Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O (4)
x x
3FeO + 10 HNO3 -> 3 Fe(NO3)3 + NO +5H2O (5)
y y/3
Fe2O3 + 6HNO3 -> 2Fe(NO3)3 + 3 H2O (6)
3Fe3O4 + 28 HNO3 9Fe(NO3)3 + NO +H2O (7)
t t/3
b- Đặt x, y, z, t là số mol của Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 trong hỗn hợp B

Theo bài ra : 56x + 72y + 160 + 232z = 12 (8)

Theo (4) (5) (6) : nNO = x+y/3+z/3 = 0,1 (9)

Theo bài ra : nFe = x + y + 3z + 2t = m/56 (10)

Theo (1) (2) (3) : nO2 =y/2 +3t/2+2z=(12-m)/32 (11)



Ta có thể giải hệ thống phức tạp này

56x + 72y + 160 + 232z = 12 (8)
x+y/3+z/3 = 0,1 (9)
x + y + 3z + 2t = m/56 (10)
y/2 +3t/2+2z=(12-m)/32 (11)

Và tìm ra: m = 10,08
Giải theo phưong án 2
(cách mới)
Đặt công thức phân tử tổng quát của FeO, Fe2O3 và Fe3O4 là FexOy gọi số mol của FexOy là a .
Ta có các phương trình phản ứng :
a) A + O2 : 2x Fe + yO2 2 FexOy (1)
ax a
sau phản ứng (1) Hỗn hợp B thu được gồm Fe dư (b mol) và FexOy (a mol)

B + HNO3



Fe + 4HNO3 -> Fe (NO3)3 + NO + 2H2O (2)
b b
3 FexOy +( 12x - 2y)HNO3 -> 3x Fe (NO3)3 + (3x - 2y)NO + ( 6x - y ) H2O (3)
a (3x-2y)a/3
Theo bài ra : 56b + ( 56x + 16 y)a = 12
? 56 (b + ax) + 16 ay = 12 (4)
Theo (2) (3) : nNO = b + (3x-2y)a/3 = 0,1
? 3ax - 2ya + 3 b = 0,3
? 3 (b + ax) - 2ya = 0,3 (5)
Từ (4) (5) ta có hệ
56 (b + ax) + 16 ya = 12
3 (b + ax) - ya = 0,3
Giải hệ này ta được : ya = 0,24 và b + ax = 0,18
Vậy mFe = 56 (a + bx) = 56 .18 = 10,08 (gam)
Từ nay trở đi khi gặp các bài toán tương tự bạn có thể đặt công thức tổng quát như thế này rồi có thể áp dụng tiếp các phương pháp bảo toàn eletron hay định luật bảo toàn khối lượng ..........vv ..thì bạn sẽ thấy rất tuyệt vời.
Sau đây tôi xin đưa ra một số bài tập áp dụng đơn giản:
Bài tập 1: Hoà tan 3,06 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat kim loại hoá trị I và II bằng dd axit clohidric thấy thoát ra 672 cm3 khí cacbonic ( đktc). Nếu đem cô cạn dd thì thu được bao nhiêu gam muối khan.
Bài tập 2:Hoà tan hết 4,52 hỗn hợp hai muối cacbonat của hai kim loại A và B kế tiếp nhau trong phân nhóm chính nhóm II bằng 200ml dung dịch HCl 0,5M. Sau phản ứng thu được dung dịch C và 1,54 lit khí CO2 ở 27ovà 0,8atm.
Cho biết tên của hai nguyên tố A, B
Tính tổng khối lượng của muối tạo thành trong dung dịch C.
Bai tâp 3: Khử hoàn toàn 142 gam hỗn hợp A gồm Fe2O3, Fe3O4 và FeO thì cần 53,72 lit CO (đktc). Mặt khác hoà tan hoàn toàn 142 gam hỗn hợp A trong dung dịch H2SO4 dặc nóng dư thì thu được V lit SO2 (đktc). Tính V