Phương pháp bảo toàn nguyên tố hay

PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN LƯỢNG NGUYÊN TỐ
PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG
I) KIẾN THỨC CẦN NHỚ:

1) Định luật bảo toàn nguyên tố :
“ Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố hoặc nhóm nguyên tử trước phản ứng và sau phản ứng luôn bằng nhau”
- Phạm vi áp dụng:
Thường dùng cho các bài toán hỗn hợp phức tạp, chẳng hạn : các bài toán có phản ứng giữa các hỗn hợp muối, axit, bazơ … hoặc bài toán có nhiều biến đổi rất phức tạp.
Ví dụ 1 : hỗn hợp axit với hỗn hợp bazơ:
yR(OH)x + xHyG
RyGx + xyH2O
Theo ptpư ta có :

(sản phẩm)
Vì vậy khi biết được số mol của nhóm OH thì tìm được số mol H trong axit , số mol H2O và ngược lại.

Ví dụ 2: phản ứng nhiệt nhôm giữa a(mol) Al và b(mol) Fe2O3 theo sơ đồ :
Al + Fe2O3



Vì ( nFe ( trước pư ) = ( nFe ( sau pư ) nên ( ta luôn có : 2x + z + 3t + n = 2b
Vì ( nAl ( trước pư ) = ( nAl ( sau pư ) nên ( ta luôn có : y + 2n’ = a
Ví dụ 3 : Điều chế H2SO4 từ a (gam) FeS2 ta dễ dàng thấy :

(

2) Phương pháp quy đổi:
Nguyên tắc : quy đổi hỗn hợp nhiều chất thành 1 chất hoặc một hỗn hợp có số lượng chất ít hơn.
Ví dụ : Hỗn hợp Na2SO4 và K2SO4 tỷ lệ mol 1 :1 ( KNaSO4
Hỗn hợp FeO và Fe2O3 đồng mol ( Fe3O4 ( đúng cả 2 chiều )
3) Kết hợp giữa bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng.
Phương pháp này thường được áp dụng trong các trường hợp sau đây :
Thường gặp 2 trường hợp sau đây:
* Trường hợp 1: Fe

hoặc NO2 ( ...)
(
=
( bđ )

( muối) +
( các sp khí ) =
( các sp khí ).


* Trường hợp 2 : Fe


(
=
( bđ )

( muối) +
( các sp khí ) =
( các sp khí ).


v.v. (còn nhiều trường hợp khác)

Nhận xét: Nếu biết khối lượng của các khí sản phẩm và hỗn hợp A ( hoặc muối Fe) thì có thể áp dụng định luật BTKL.
Ví dụ : Trường hợp 1 : giả sử biết m1 (g) ( Fe + FexOy) ; biết b (mol) khí NO sinh ra.
Áp dụng định luật BTKL ta có :

( trong đó :
)
II - Một số bài toán minh họa.

1) Để hòa tan hoàn toàn 34,8 gam hỗn hợp gồm Fe3O4 , FeO, Fe2O3 ( số mol FeO = số mol Fe2O3 ) thì phải dùng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 4,9 % ( loãng).
a) Tính khối lượng của dung dịch H2SO4 4,9% .
b) Tính nồng độ % của các chất trong dung dịch thu được.

Hướng dẫn: Vì số mol FeO = số mol Fe2O3 nên xem như Fe3O4.
2) Cho m(g) hỗn hợp FeO, Fe3O4, Fe2O3 tan vừa hết trong V (lít) dung dịch H2SO4 loãng thì thu được một dung dịch A. Chia đung dịch A làm 2 phần bằng nhau.
Phần 1: tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa nung nóng trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 8,8 gam chất rắn.
Phần 2: làm mất màu vừa đúng 100ml dung dịch KMnO4 0,1M trong môi trường H2SO4 loãng dư.
a) Viết các phương trình hóa học xảy ra.
b) Tính m , V ( nếu dung dịch H2SO4 có nồng độ 0,5M).
Hướng dẫn: Xem Fe3O4 như hỗn hợp FeO và Fe2O3
Vậy hỗn hợp xem như chỉ có FeO và Fe2O3 : số mol lần lượt x,y.
* Có thể giải theo phương pháp bảo toàn nguyên tố Fe.

( các oxit ) = 2 ( 0,055 = 0,11 mol

( FeO ) =

(
( Fe2O3 ) =

Vậy khối lượng hỗn hợp đầu : m = 2( 0,05 ( 72 +
) = 16,8 gam.
Số mol H2SO4 = 0,1 + (3 ( 0,06) = 0,28 mol. ( thể tích V = 0,56 lít.

3) Hỗn hợp A gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 ( với số mol bằng nhau). Cho m1(g) A vào ống sứ nung nóng rồi dẫn dòng khí CO đi qua ( CO