Bài toán kinh điển của Hóa học: bài toán 9 cách giải

[saobanglanhgia]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Bài toán kinh điển của Hóa học: bài toán 9 cách

"Một phôi bào Sắt có khối lượng m để lâu ngoài không khí bị oxi hóa thành hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 có khối lượng 12g. Cho A tan hoàn toàn trong HNO3 sinh ra 2,24 lít khí NO duy nhất (ở điều kiện tiêu chuẩn). Viết phương trình phản ứng và tính m?"

Đây có thể nói là một trong những bài toán kinh điển sẽ còn được giới thiệu dài dài trong các giáo trình, bài giảng về phương pháp giải toán Hóa học, bài viết này được post lên diễn đàn của CLB Gia sư Hà Nội vào khoảng giữa tháng 6/2006 (mình không còn nhớ rõ nữa), trong đó 8 cách đầu tiên được trình bày trong một bài báo của PGS Nguyễn Xuân Trường - ĐHSPHN đăng trên tạp chí Hóa học và ứng dụng cũng vào khoảng thời gian đó.

(Tuy nhiên, cũng khó có thể nói thầy Trường là người đã nghĩ ra cách 8 cách làm này vì đây vốn là một bài toán siêu kinh điển, trong cuốn Phương pháp giải toán Hóa học của Nguyễn Phước Hòa Tân cũng đã từng trình bày 3 cách làm trước đó, và 1 member của diễn đàn Trái Tim Việt Nam trước đây cũng từng tuyên bố giải được bằng 8-9 cách, từ 12/2003 lận

Xem thêm tại: http://www9.ttvnol.com/Hoahoc/298490/trang-1.ttvn?v=q6yezjsyiz9zywz0j6pq)

Cách làm thứ 9 là cách làm của Sao băng lạnh giá - Vũ Khắc Ngọc, làm từ hồi năm 2002, khi đó mới chỉ là 1 cậu học sinh lớp 11, vì nó không trùng với 8 cách làm của thầy Trường nên có thể xem là cách làm thứ 9.

Rất mong sau bài viết này sẽ phải update thêm cách làm 10, 11, 12, .... của các em

 

[dadaohocbai]

Ơ thế cái cách mà đặt CT chung của hốn hợp là FexOy cũ cũ sao anh hok post nốt ạ???Nhưng cái cách đó cũng tương đối dài so với cách giả sử>>Nếu có đưa lên cũng chỉ là mang tính minh họa
Mà có mấy cách từa tựa nhau về PP làm chỉ là 1 cái thì đưa ra cái bược giải cuối cùng ngắn hơn 1 cái thì lòng vòng ra KQ dài hơn.VD như :Cách 7 và 8 cùng là giả sử Fe PU chỉ tạo ra Fe2O3

 

[saobanglanhgia]

Ơ thế cái cách mà đặt CT chung của hốn hợp là FexOy cũ cũ sao anh hok post nốt ạ???Nhưng cái cách đó cũng tương đối dài so với cách giả sử>>Nếu có đưa lên cũng chỉ là mang tính minh họa
Mà có mấy cách từa tựa nhau về PP làm chỉ là 1 cái thì đưa ra cái bược giải cuối cùng ngắn hơn 1 cái thì lòng vòng ra KQ dài hơn.VD như :Cách 7 và 8 cùng là giả sử Fe PU chỉ tạo ra Fe2O3

Cách đặt công thức chung của hỗn hợp là FexOy thì đã có ở cách 4 đó thôi.
Hơn nữa, 8 cách đầu tiên được lấy trong bài viết của PGS Nguyễn Xuân Trường (mặc dù chưa chắc các cách đó đã thực sự là của thầy) đăng trên tạp chí Hóa học và ứng dụng, anh đã nói rõ ở trên. Để tôn trọng tác giả, anh không sửa đổi bất kỳ chữ nào trong bài báo đó. (chỉ có 1 chỗ đã được bôi đỏ).
Chỉ có cách 9 là của anh thôi .
Đúng là nếu khắt khe ra, thì 9 cách này thực ra có thể quy về vài phương pháp và nguyên tắc, nhưng dù sao thì nó vẫn là 9 cách khác nhau, đọc kỹ ra cũng thấy cái hay của từng cái đó em ạ.
Chúc các em học tốt!

 

[phanhuuduy90]

em có vấn đề rất hay đặt ra cho mọi người suy nghĩ, làm sao giải bày này trong vòng thời gian < 1 phút ,có thể thời gian chỉ 40 giây
phải chọn cách nào?
mọi người giải thử tốn bao nhiêu thời gian

 

[nguyenanhtuan1110]

em có vấn đề rất hay đặt ra cho mọi người suy nghĩ, làm sao giải bày này trong vòng thời gian < 1 phút ,có thể thời gian chỉ 40 giây
phải chọn cách nào?
mọi người giải thử tốn bao nhiêu thời gian

Bài này dùng cách thứ 9 của saobanglanhgia là có thể giải nhanh trong 40s.
Chỉ cần bấm 3 phép tính thôi mà.

 

[mylovemai]

em có vấn đề rất hay đặt ra cho mọi người suy nghĩ, làm sao giải bày này trong vòng thời gian < 1 phút ,có thể thời gian chỉ 40 giây
phải chọn cách nào?
mọi người giải thử tốn bao nhiêu thời gian

Bài này dùng cách thứ 9 của saobanglanhgia là có thể giải nhanh trong 40s.
Chỉ cần bấm 3 phép tính thôi mà.

có mỗi cách số 9 là có thể áp dụng thi trắc nghiệm thôi!!!!!!!!!!!!!!11
những cách kia cổ điển và dài quá!!!!!!!!

 

[akai]

em chả học hay xem ở đâu cách giải cả mà tự nghĩ ra cách 6 làm suốt từ hồi đến giờ và đối với em đó là cách nhanh nhất
chả có gì cao siêu,kinh điển cả, chịu khó mày mò cũng ra thôi
với lại em nghĩ, tự mình nghĩ ra mới thấy hay, tại thầy em hay khuyến khích suy luận sáng tạo nên chính thầy cũng thu nhặt đc nhiều cách giải hay và kiểu suy luận mới từ các học sinh của mình

 

[dadaohocbai]

Thật nhầm lẫn khi nói cách số 6 , 7 không phải cách nhanh và tốc độ làm cũng chẳng kém cỏi gì chỉ là họ đưa ra O2 chứ không để Ò- làm bài có số hơi to chút.Cách cuối đúng là cách hay và đáng để học tập.Em cũng muốn đưa ra 1 cách khác của thằng Akai thì phải:
Giả sử là Fe và Fe2O3 như BT:nFe=nNO=0,1
->n(Fe2O3)=(12-5,6)/160
Số mol Fe là:0,1 + (12-5,6)/80
->Khối lượng Fe=10,08
Không rõ là đã nói ở trên chưa??

 

[akai]

tao con` cách này nữa kia đả đảo ạ
ko nhớ đc từ hồi nào
Gọi hh là Fe2On = 2Fen+ +nO2-
________a_________2a____an
nO = an
ma` lại có a(56x2+16n)=12

khi td với HNO3
Fen+ -(3-n) = Fe3+
2a____2a(3-n)=0.11
NO3- +3e = NO
=> nNO = 2a(3-n)/3 =0,1
ta có
a(3-n)=0,15
a(56x2+16n)=12
a=0,09 và an=0,12 nên msắt=10,08

 

[dadaohocbai]

Cái sau của mày thì giống với đặt FẽOy rồi hok tính
Còn BT tau toàn dùng cái cách số 6

 

[saobanglanhgia]

em chả học hay xem ở đâu cách giải cả mà tự nghĩ ra cách 6 làm suốt từ hồi đến giờ và đối với em đó là cách nhanh nhất
chả có gì cao siêu,kinh điển cả, chịu khó mày mò cũng ra thôi
với lại em nghĩ, tự mình nghĩ ra mới thấy hay, tại thầy em hay khuyến khích suy luận sáng tạo nên chính thầy cũng thu nhặt đc nhiều cách giải hay và kiểu suy luận mới từ các học sinh của mình

anh không phản đối suy nghĩ của em.
Nhưng trong bài báo này, thầy Trường có đặt ra 1 vấn đề mà chúng ta cần phải suy nghĩ: "giải 10 bài hóa ko bằng giải 1 bài hóa bằng 10 cách".
Cung cách GD ở ta hiện nay còn rất gò bó và hạn chế tầm suy nghĩ, sáng tạo của học sinh. Bản thân các em học sinh, khi đối mặt với 1 bài toán cũng thường có tâm lý tự hài lòng sau khi đã giải quyết được nó bằng 1 cách nào đó, mà chưa nghĩ đến chuyện tối ưu hóa bài toán, giải quyết nó bằng cách nhanh nhất.
Giải quyết một bài toán Hóa học bằng nhiều cách khác nhau cũng là 1 cách rất hay để phát triển tư duy và rèn luyện kỹ năng học Hóa của mỗi người.
Nếu các em đọc kỹ, sẽ thấy rằng trong các cách làm ở trên, không chỉ có những biến đối Toán học mà những quy luật Hóa học ở trong đó cũng rất sâu sắc, đó cũng là 1 cách để các em củng cố thêm tư duy Hóa học của mình để có thể giải quyết các bài tập khác.
Những nhận xét dẫn đến cách làm 2 và 3 chẳng phải cũng rất hay và hợp lý sao (anh cho là nó cũng tương đương như nhận xét của bạn dadao về CxH1,75xBr(0,5x+2) mà bạn dadao đã dùng để làm bài tập số 2 trong chuyên đề Hidrocacbon)
Nghĩ ra được 1 cách làm mới là không dễ, anh hy vọng có thể tìm kiếm thêm được các cách giải 10.11.12. ... cho bài toán này từ các em.
Chúc các em học tốt!

 

[loveyouforever84]

Nhưng trong bài báo này, thầy Trường có đặt ra 1 vấn đề mà chúng ta cần phải suy nghĩ: "giải 10 bài hóa ko bằng giải 1 bài hóa bằng 10 cách".
Cung cách GD ở ta hiện nay còn rất gò bó và hạn chế tầm suy nghĩ, sáng tạo của học sinh. Bản thân các em học sinh, khi đối mặt với 1 bài toán cũng thường có tâm lý tự hài lòng sau khi đã giải quyết được nó bằng 1 cách nào đó, mà chưa nghĩ đến chuyện tối ưu hóa bài toán, giải quyết nó bằng cách nhanh nhất.
Giải quyết một bài toán Hóa học bằng nhiều cách khác nhau cũng là 1 cách rất hay để phát triển tư duy và rèn luyện kỹ năng học Hóa của mỗi người.
Nghĩ ra được 1 cách làm mới là không dễ, anh hy vọng có thể tìm kiếm thêm được các cách giải 10.11.12. ... cho bài toán này từ các em.
Chúc các em học tốt!

Ý kiến trên rất hay !
Tôi cũng xin đóng góp một vài ý kiến :

Nhân đọc bài viết "Bài toán kinh điển của Hóa Học : bài toán 9 cách giải", mình cũng cảm thấy "ngứa nghề", nên cũng post lời giải của bài toán này lên. Theo vkngoc thì bài này có thể giải theo 9 cách, theo mình ở đây nên nhóm các phương pháp số 3, 4 trong bài của vkngoc thành phương pháp chung đó là phương pháp ghép công thức (Xem ở tài liệu), hoặc như Thầy Nguyễn Xuân Trường thì đó là phương pháp quy đổi (Xem lời giải chi tiết tại Tạp chí Hóa Học và Ứng dụng, số 4(52)/2006). Do đó chúng ta sẽ có 6 nhóm cách giải chính (chưa kể các cách thứ 9 trong bài của vkngoc).

Ở đây tôi chỉ trình bày một cách khái quát và sơ bộ các cách giải (đây là nội dung một bài điều kiện từ hồi tôi còn là SV, hoàn thành khoảng trước tháng 11/2005).

Entry này chỉ mang tính chất trao đổi, hi vọng các bạn có một cách nhìn khác về các phương pháp giải bài tập "kinh điển" này.

Nhắn :

- Các bạn thảo luận về các phương pháp giải trên nhé (lời giải các bạn có thể xem thêm tại blog của vkngoc).

- Buồn buồn ngồi xem lại, đã tìm ra một cách (nhỏ) giải mới, ngắn gọn hơn cho cách 6.7 (tức cách 4 trong bài của vkngoc). Nhưng muộn rồi, hôm sau post nhé. Các bạn cùng thử xem sao ?

Xem bài viết của mình dưới đây (http://www.box.net/shared/sw2sv9okk8) :

[/img]

 

[saobanglanhgia]

Ơ thế cái cách mà đặt CT chung của hốn hợp là FexOy cũ cũ sao anh hok post nốt ạ???Nhưng cái cách đó cũng tương đối dài so với cách giả sử>>Nếu có đưa lên cũng chỉ là mang tính minh họa
Mà có mấy cách từa tựa nhau về PP làm chỉ là 1 cái thì đưa ra cái bược giải cuối cùng ngắn hơn 1 cái thì lòng vòng ra KQ dài hơn.VD như :Cách 7 và 8 cùng là giả sử Fe PU chỉ tạo ra Fe2O3

Cách đặt công thức chung của hỗn hợp là FexOy thì đã có ở cách 4 đó thôi.
Hơn nữa, 8 cách đầu tiên được lấy trong bài viết của PGS Nguyễn Xuân Trường (mặc dù chưa chắc các cách đó đã thực sự là của thầy) đăng trên tạp chí Hóa học và ứng dụng, anh đã nói rõ ở trên. Để tôn trọng tác giả, anh không sửa đổi bất kỳ chữ nào trong bài báo đó. (chỉ có 1 chỗ đã được bôi đỏ).
Chỉ có cách 9 là của anh thôi .
Đúng là nếu khắt khe ra, thì 9 cách này thực ra có thể quy về vài phương pháp và nguyên tắc, nhưng dù sao thì nó vẫn là 9 cách khác nhau, đọc kỹ ra cũng thấy cái hay của từng cái đó em ạ.
Chúc các em học tốt!

Đọc kỹ lại đã sếp ơi!

Chú ý là bài 1 trong ví dụ của sếp còn có thể giải bằng phương pháp ghép ẩn số (thêm 1 cách) dù cách này rất dở.
và trong cách 1 của VD1 sếp gõ bài có lỗi rồi kìa, H2 ở mô ra rứa!

rất chờ đợi cách làm mới của anh Thành, hy vọng rằng đã là mới thì nên mang tính đột phá!

 

[phanhuuduy90]

Em xin đóng góp một cách giải cũng khá hay. Xin mọi người cho ý kiến để cách này có thể được hoàn thiện


Dùng Sơ Đồ Đường chéo:

giả sử chỉ Fe t/d HNO3-->mFe=5,6-->nFe=0.3

giả sử hỗn hợp oxit chỉ chứa toàn Fe--->mFe=mhh=12 và n=0,7

ta thấy rằng mFe<m<mFe=mhh
0,3--5,6----------12-m

------------m

0,7--12------------m-5,6

--->m=10,08g

 

[saobanglanhgia]

Em xin đóng góp một cách giải cũng khá hay. Xin mọi người đóng góp ý kiến để cách này có thể được hoàn thiện
Dùng Sơ Đồ Đường chéo:
giả sử chỉ Fe t/d HNO3-->mFe=5,6-->nFe=0.3
giả sử hỗn hợp oxit chỉ chứa toàn Fe--->mFe=mhh=12 và n=0,7
ta thấy rằng mFe<m<mFe=mhh
0,3--5,6----------12-m
------------m
0,7--12------------m-5,6

--->m=10,08g

Nói thật lòng là anh chưa hỉu cách của em lắm, em giải thích rõ hơn được ko

 

[phanhuuduy90]

Em xin đóng góp một cách giải cũng khá hay. Xin mọi người đóng góp ý kiến để cách này có thể được hoàn thiện
Dùng Sơ Đồ Đường chéo:
giả sử chỉ Fe t/d HNO3-->mFe=5,6-->nFe=0.3
giả sử hỗn hợp oxit chỉ chứa toàn Fe--->mFe=mhh=12 và n=0,7
ta thấy rằng mFe<m<mFe=mhh
0,3--5,6----------12-m
------------m
0,7--12------------m-5,6

--->m=10,08g

Nói thật lòng là anh chưa hỉu cách của em lắm, em giải thích rõ hơn được ko

đó là suy nghĩ của em , nhưng em vẫn muốn tham khảo giải thích hợp lí của các anh

 

[saobanglanhgia]

chú em này ngộ ghê cơ, ý anh hỏi là em tính kiểu gì ra cái 0,3 và 0,7.
Em giải thích rõ chỗ đó ra thì anh mới bít được phương pháp của em chứ

 

[nho12dmai]

anh có thể giải thích giùm em cách 9 của anh lấy 0.3 ở đâu được không?

 

[loveyouforever84]

Em xin đóng góp một cách giải cũng khá hay. Xin mọi người đóng góp ý kiến để cách này có thể được hoàn thiện
Dùng Sơ Đồ Đường chéo:
giả sử chỉ Fe t/d HNO3-->mFe=5,6-->nFe=0.3
giả sử hỗn hợp oxit chỉ chứa toàn Fe--->mFe=mhh=12 và n=0,7
ta thấy rằng mFe<m<mFe=mhh
0,3--5,6----------12-m
------------m
0,7--12------------m-5,6

--->m=10,08g

Cái 0,3 là số mol electron mà 5,6 gam Fe nhường ?
Thế còn 0,7 ? Em tính như thế nào ?

 

[loveyouforever84]

anh có thể giải thích giùm em cách 9 của anh lấy 0.3 ở đâu được không?

Đó là tổng số mol e mà N(+5) đã nhận vào để chuyển thành 2,24 lít (0,1 mol) NO
Bước chuyển vai trò từ chất Oxh HNO3 sang O2 giúp việc giải được nhanh hơn hẳn (như bạn Tuấn nói là có thể dùng để giải bài trắc nghiệm được).
Do đó số mol e mà Oxi đã nhận thêm (khi chuyển từ Fe trong oxit sang Fe(3+)) là 0,3 mol !
Áp dụng như bài đã viết