Với xu thế ngày nay “đổi mới phương pháp dạy học”, hình thức thi trắc nghiệm khách quan (TNKQ) đã được đưa vào để thay thế hình thức thi tự luận trong một số môn học, đặc biệt là môn Hóa học. Với hình thức thi trắc nghiệm, trong một khoảng thời gian ngắn học sinh phải giải quyết được một lượng khá lớn các câu hỏi, bài tập. Điều này không những yêu cầu học sinh phải nắm vững, hiểu rõ kiến thức mà còn phải thành thạo trong kĩ năng giải bài tập và đặc biệt phải có phương pháp giải bài tập trắc nghiệm hợp lí. Thực tế cho thấy có nhiều học sinh có kiến thức vững vàng nhưng trong các kì thi vẫn không giải quyết hết các yêu cầu của đề ra. Lí do chủ yếu là các em vẫn tiến hành giải bài tập hóa học theo cách truyền thống, việc này làm mất rất nhiều thời gian nên từ đấy không tạo được hiệu quả cao trong việc làm bài thi trắc nghiệm. Vì vậy việc xây dựng “GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI” là một việc rất cần thiết để giúp các em học sinh đạt hiệu quả cao trong các kì thi đặc biệt là kì thi quốc gia năm 2019 -2020 vào tháng 8 sắp đến. Tuy nhiên, hóa học là một môn khoa học thực nghiệm, sử dụng các phương pháp toán học để giải quyết các bài toán hóa học một cách nhanh gọn và đơn giản nhưng vẫn  giúp học sinh hiểu được sâu sắc bản chất hóa học là một điều không phải dễ dàng.Trong quá trình giảng dạy, tôi đã thấy các em học sinh gặp phải rất nhiều khó khăn trong việc giải quyết các dạng bài toán trong chương sắt:  “Sắt hoặc các oxit của sắt tác dụng với dung dịch axit HNO₃, H₂SO₄  cho sản phẩm ...." thực sự đây là những dạng bài tập khó và cũng là một dạng toán thường gặp trong các kì thi THPT QG. Là một giáo viên, khi hướng dẫn cho học sinh sử dụng các phương pháp truyền thống để giải những bài tập dạng này mất rất nhiều thời gian vì học sinh rất dễ nhầm lẫn thứ tự của các phản ứng xảy ra dẫn đến việc lựa chọn đáp án sai. Mặt khác nếu gặp dạng bài toán này các em nếu viết phương trình thì viết rất nhiều phương trình, thậm chí giải không ra kết quả đúng.  " Phương pháp quy đổi" là một phương pháp đã được sử dụng và viết trong khá nhiều tài liệu, hầu như trong tất cả các đề truyển sinh đại học cao đẳng. Trong quá trình giảng dạy của mình, đặc biệt là dạy khối cấp trung học phổ thông và dạy ôn thi đại học nhiều năm, tôi nhận thấy khi sử dụng “phương pháp quy đổi” để giải quyết các bài tập dạng này đã tiết kiệm được rất nhiều thời gian. Học sinh sẽ nhanh chóng và chính xác hơn trong việc lựa chọn đáp án đúng do không phải viết nhiều phương trình và không phải thực hiện các phép toán phức tạp, dễ nhầm lẫn. Thay vào đó học sinh chỉ phải sử dụng các phép toán đơn giản và viết phương trình ít lại. Khi làm theo phương pháp này, các em có thể viết phương trình ít hơn bằng cách quy đổi về chất đơn giản hơn. Với các lí do trên, tôi chọn đề " GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẢO QUY ĐỔI” làm đề tài sáng kiến kinh nghiệm của mình.

Phương pháp này giải quyết bài tập chủ yếu ở chương sắt, các oxit của sắt khi tác dụng với axit của lớp 12 và luyện tập giải nhanh các bài toán khó trong kì thi quốc gia sắp đến.

Bài toán này thường được áp dụng cho các bài tập về sắt và các hợp chất của sắt. Chủ yếu giải quyết các dạng bài tập mà phương pháp truyền thống giải rất lâu và ít hiệu quả, phương pháp này tập trung các vân đề sau:

a. Trường hợp 1: Tính khối lượng của sắt ban đầu trước khi bị oxihóa thành m gam hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄

b. Trường hợp 2: Tính khối lượng m gam hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄.

c. Trường hợp 3: Tính khối lượng muối tạo thành khi cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ vào dung dịch HNO₃ loãng dư

d. Trường hợp 4: Tính khối lượng của muối tạo thành khi cho m gam hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ vào dung dịch H₂SO₄ đặc nóng dư.

Khi quyết định chọn đề tài này là đề tài nghiên cứu khoa học bản thân tôi gặp không ít những thuận lợi và khó khăn như sau:

a. Thuận lợi:

- Là giáo viên giảng dạy nhiều năm nên việc tiếp cân và giải quyết các loại bài tập này tương đối dễ dàng.

- Phương tiện đại chúng khá phổ biến. Mạng internet tại khu vực sinh sống tương đối nhiều.

- Được sự hỗ trợ của bạn bè và đồng nghiệp.

b. Khó khăn:

- Đây là phương pháp giải nhanh vừa mới mẽ với học sinh nên việc tiếp cân phương pháp của các em còn hạn chế.

-  Phương pháp truyền thống ăn sâu vào trong tìm thức của học sinh nên việc đổi mới phương pháp giải làm cho các em còn rụt rè trong việc ứng dụng.

Để hoàn thành nhiệm vụ đặt ra tôi sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau: Nghiên cứu cơ sở lí luận, cơ sở pháp lí, thực nghiệm sư phạm

Trong quá trình sử dụng phương pháp chúng ta nên chú ý các dạng bài toán thường gặp ở chương sắt như sau:

a- Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất ví dụ như: hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O_{4 .}..) từ 3 chất trở lên thành hỗn hợp 2 chất như: Fe, FeO hoặc Fe, Fe₂O₃ hoặc....); một chất như: Fe_xO_y hoặc....) ta phải bảo toàn số mol nguyên  tố và bảo toàn khối lượng hỗn hợp.

b- Có thể quy đổi hỗn hợp X về bất kì cặp chất nào, thậm chí quy đổi về một chất. Tuy nhiên ta niên chọn cặp chất nào đơn giản có ít phản ứng hóa học oxihoa1 khử nhất để đơn giản trong việc tính toán.

c- Trong quá trình tính toán theo phương pháp quy đổi đôi khi ta gặp số mol bị âm, khối lượng bị âm cũng không ảnh hưởng đến kết quả bài toán vì đó là sự bù trừ khối lượng của các chất trong hỗn hợp. Trong trường hợp này ta vẫn tính toán bình thường và kết quả cuối cùng vẫn đúng với đáp án.

d- Khi quy đổi hỗn hợp X về một chất  là Fe_xO_y thì oxit Fe_xO_y  tìm được chỉ là giả định không có thực ví dụ như:  Fe₁₅O₁₆ , Fe₇O₈...)

e- Khi quy đổi hỗn hợp về nguyên tử thì tuôn theo các bước sau:

Bước 1: Quy đổi hỗn hợp các chất về nguyên tố tạo thành từ hỗn hợp đó.

Bước 2: Đặt ẩn số thích hợp cho số mol nguyên tử của các nguyên tố.

Bước 3: Lập phương trình hóa học dựa vào định luất bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố.

Bước 4; Lập hệ phương trình theo các giả thuyết đề bài đã cho.

Bước 5: Giải phương trình tìm ẩn đã đặt và tìm kết quả của bài toán.

f - Trong quá trình sử dụng phương pháp quy đổi các em nên kết hợp thêm một số phương pháp giải nhanh như phương pháp bảo toàn electron , phương pháp bảo toàn khối lượng... để có thể giải nhanh bài toán đặt ra.

g- Một số công thức chú ý có thể giải nhanh bài toán khó ở phần chương sắt:

Khi gặp bài toán dạng sắt và hỗn hợp sắt ta áp dụng công thức tính nhanh như sau:

a. Trường hợp 1: Tính khối lượng của sắt ban đầu trước khi bị oxihóa thành m gam hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄

\({m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}}(1)\)

b. Trường hợp 2: Tính khối lượng m gam hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ .

\({m_{hh}} = \frac{{10.{m_{Fe}} - 56.{n_e}}}{7}(2)\)

c. Trường hợp 3: Tính khối lượng muối tào tạo thành khi cho m gam hoocn hợp X gồm Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ vào dung dịch HNO₃ loãng dư

\({n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = {n_{Fe}} = \frac{{{m_{Fe}}}}{{56}} = ymo{l_,}{m_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = 242.y\,gam(3)\)

d. Trường hợp 4: Tính khối lượng của muối tạo thành khi cho m gam hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ vào dung dịch H₂SO₄ đặc nóng dư.

\({n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \frac{1}{2}.{n_{Fe}} = \frac{{{m_{Fe}}}}{{112}} = x\,mol;\,{m_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = 400.x\,gam(4)\)

Bài toán 1: Nung m gam bột sắt trong oxi thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO₃ dư thoát ra 0,56 lit khí NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Gía trị của m là:

A. 2.52 gam                B. 1.96 gam.           C. 3.36 gam.             D. 2.10 gam.

Bài giải

Trong trường hợp này nếu học sinh giải quyết theo phương pháp truyền thống thì rất lâu , thậm chí không tìm được đáp số chính xác. Tuy nhiên, nếu chúng ta sử phương pháp quy đổi và đặc biệt là sử dụng công thức tính nhanh ở trên thì chúng ta chỉ mất vài phút

Cách 1: Quy đổi hỗn hợp rắn X về Fe, Fe₂O₃

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

0,025mol                             0,025mol

→ \({n_{NO}} = \frac{{0,56}}{{22,4}} = 0,025mol\)

→ mFe₂O₃ = 3 - 0,025 .56 = 1,6gam → \({n_{Fe(trong\,F{e_2}{O_3})}} = 2.\frac{{1,6}}{{160}} = 0,02mol\)

→ m_Fe = 56(0,025 + 0,02) = 2,52 gam → A đúng.

Chú ý:  Nếu \({n_{Fe(trong\,F{e_2}{O_3})}} = \frac{{1,6}}{{160}} = 0,01mol\) → m_Fe = 56.(0,035) = 1,96g → B sai

Cách 2: Quy đổi hỗn hợp rắn X về hai chất  FeO, Fe₂O₃

3FeO + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

3.0,025                                         0,025

→  m_FeO = 3.0,025.72 = 5,4g → \({n_{Fe(FeO)}} = \frac{{5,4}}{{72}} = 0,075mol\)

→ \({m_{F{e_2}{O_3}}}\) = 3 - 5,4 = -2,4g

→ \({n_{Fe(F{e_2}{O_3})}} = \frac{{2.( - 2,4)}}{{160}} =  - \frac{{4,8}}{{160}} =  - 0,03mol\)

m_Fe = 56 .(0,075 + (-0,03)) = 2,52 gam → A đúng.

Chú ý: + Kết quả âm ta vẫn tính bình thường vì đây là phương pháp quy đỏi.

+ Nếu nFe₂O₃ =  - 0,015mol\)  → m_Fe = 56.0,06 = 3,36g → C sai

Cách 3: Quy đổi hỗn hợp rắn X về hợp chất  Fe_xO_y

3Fe_xO_y + (12x - 2y)HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ +(3x-2y)NO + (6x -y)H₂O

\(\frac{{3.0,025}}{{3x - 2y}}\)                                                     0,025mol

→ \({n_{F{e_x}{O_y}}} = \frac{3}{{56x + 16y}} = \frac{{3.0,025}}{{3x - 2y}}\,\,\) → \(\frac{x}{y} = \frac{3}{2}\, \Rightarrow \,{m_{F{e_3}{O_2}}} = 200\)

\({m_{Fe(oxit)}} = \frac{{3.56.3}}{{200}} = 2,52g\) → A đúng.

Chú ý: Nếu \({m_{F{e_2}{O_3}}} = 160\, \Rightarrow \,{m_{Fe}} = \frac{{3.2.56}}{{160}} = 2,1g\)  → D sai

Cách 4: Áp dụng công thức giải nhanh

\({m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}} = \frac{{7.3 + 56.0,025.3}}{{10}} = 2,52gam\)  → A đúng

Bài toán 2: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ phảnứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khửduy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trịcủa m là

A. 38,72.                 B. 35,50.                  C. 49,09.           D. 34,36.

Bài giải

Cách 1: Quy đỏi về hai chất như:  Fe, Fe₂O₃

Hòa tan hỗn hợp với HNO₃ loãng dư sinh ra 13,44 lit khí NO (đktc)

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O   (1)

0,06mol                   0,6mol      0,06mol

Fe₂O₃   →       2Fe(NO₃)₃                              (2)

0,05                   0,1mol

→ \({n_{NO}} = \frac{{1,344}}{{22,4}} = 0,06mol\)

Từ  (1) → m_Fe = 56.0,06 = 3,36 g  → mFe₂O₃ = 11,36 - 3,36 = 8g

→ \({n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{8}{{160}} = 0,05mol\) → m_X = 242 (0,06 + 0,1) = 38,72g → D đúng

Cách 2: Quy đổi hai chất về  FeO, Fe₂O₃

3FeO + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

0,18                         0,18mol      0,06

Fe₂O₃ →    2Fe(NO₃)₃

-0,01             -0,02

→  m_FeO = 12,96g → \({m_{F{e_2}{O_3}}} =  - 1,6g\)

\({m_{Fe(N{O_3})}}_3 = 242(0,18 + 0,02) = 38,72g\) → D đúng

Cách 3: Quy đổi về một chất  Fe_xO_y

3Fe_xO_y + (12x - 2y)HNO₃ → 3xFe(NO₃)₃ + (3x - 2y)NO + (6x-y)H₂O

\(\frac{{3.0,06}}{{3x - 2y}}\)                    \(\frac{{3.x.0,06}}{{3x - 2y}}\)              0,06

→ \({n_{F{e_x}{O_y}}} = \frac{{11,36}}{{56x + 16y}} = \frac{{0,06.3}}{{3x - 2y}}\) → 150x = 160y → \(\frac{x}{y} = \frac{{16}}{{15}}\)

\({m_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = \frac{{3.16.0,06}}{{3.16 - 2.15}}.242 = 38,72g\) → D đúng.

Cách 4: Áp dụng phương pháp quy đổi về nguyên tử.

Ta xem 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃ và  Fe₃O₄  là hỗn hợp của x mol Fe và  y mol O. Ta có: m_HH =56x+16y =11,36 (1).

Mặt khác quá trình cho và nhận electron như sau:

\(\begin{array}{l}
\mathop {Fe}\limits^0  - 3e \to \mathop {Fe}\limits^{ + 3} \\
x \to 3x
\end{array}\)

\(\begin{array}{l}
\mathop O\limits^0  + 2e \to \mathop {{\rm{ }}O}\limits^{ - 2} \\
y \to 2y
\end{array}\)

\(\begin{array}{l}
\mathop N\limits^{ + 5}  + 3e \to \mathop N\limits^{ + 2} \\
...0,18 \leftarrow 0,06
\end{array}\)

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:

\({n_e} = 2y + 0,18 = 3x \to 3x - 2y = 0,18\,\,(2)\,\,\)

Giải hệ phương trình: (1) và (2) → x = 0,16 mol, y = 0,15 mol.

\({n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = {n_{Fe}} = x = 0,16mol \to {m_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = 0,16.242 = 38,72gam\), D đúng

Cách 5: Áp dụng công thức giải nhanh ta có:

\(\begin{array}{l}
{m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}} = \frac{{7.11,36 + 56.0,06.3}}{{10}} = 8,96gam\\
{n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = {n_{Fe}} = \frac{{8,96}}{{56}} = 0,16mo{l_,}_{}{m_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = 0,16.242 = 38,72gam
\end{array}\)

→ D đúng

Bài toán 3: Nung 8,4 gam sắt trong không khí sau khi phản ứng thu  được m gam chất rắn X gồm Fe,  FeO, Fe₂O₃ và  Fe₃O_{4 .} . Hòa tan m gam hỗn hợp X bằng dung dịch HNO₃ dư, thu được 2,24 lit khí NO₂(đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Gía trị của m là:

A. 11.2 gam.            B. 25.2 gam.              C. 43.87 gam            D. 6.8 gam.

Bài giải

Cách 1: Sử dụng phương pháp quy đổi. Quy đổi hỗn hợp X về hai chất Fe và Fe₂O₃ . Hoàn tan hỗn hợp X trong dung dịch HNO₃ ta có

Fe + 6HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O:

0,1/3                                      0,1

→ Số mol nguyên tử sắt tạo thành Fe₂O₃ là:

\({n_{Fe}} = \frac{{8,4}}{{56}} - \frac{{0,1}}{3} = \frac{{0,35}}{3}(mol)\) → \({n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe}} = \frac{{0,35}}{{2.3}}\)

Vậy: \(m{ _X} = {m_{Fe}} + {m_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{{0,1}}{3}.56 + \frac{{0,35}}{6}.160 = \frac{{33,6}}{3} = 11,2g\) → A đúng

Chú ý:

+ Nếu \({n_{F{e_2}{O_3}}} = {n_{Fe}} = \frac{{0,35}}{3}\, \Rightarrow \,{m_X} = \frac{{0,35}}{3}(56 + 160) = 25,2g\) → B sai

+ Nếu \({n_{F{e_2}{O_3}}} = 2{n_{Fe}} = 2.\frac{{0,35}}{3}\, \Rightarrow \,{m_X} = \frac{{0,35}}{3}(56 + 320) = 43,87g\) → C sai

+ Nếu không cân bằng phương trình: \({n_{Fe}} = {n_{N{O_2}}} = 0,1mol\, \Rightarrow \,{n_{Fe}} = \frac{{8,4}}{{56}} - 0,1 = 0,05mol\)

→ m_X = 0,05 (56 + 80) = 6,8 → D sai

 Tất nhiên m_X > 8,4 do  vậy D là đáp án vô lý

 Cách 2: Quy đổi hỗn hợp X về hai chất  FeO và Fe₂O₃

FeO  + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

0,1                                             0,1                              

→  \({n_{Fe}} = \frac{{8,4}}{{56}} = 0,15mol\)

Ta có:

\(0,15mol\left\{ \begin{array}{l}
2Fe + {O_2}\, \to \,2FeO\\
0,1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,1mol
\end{array} \right.\)

\(\left. \begin{array}{l}
4Fe + 3{O_2}\, \to \,2F{e_2}{O_3}\\
0,05\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,025mol
\end{array} \right\} \Rightarrow {m_{{h^2}X}} = 0,1.72 + 0,025.160 = 11,2g\)

→ A đúng

Chú ý: Vẫn có thể quy đổi hỗn hợp X về hai chất  (FeO và Fe₃O₄) hoặc (Fe và FeO) hoặc (Fe và  Fe₃O₄) nhưng việc giải bài toán trở nên phức tạp hơn cụ thể là ta phải đặt ẩn số mol của mỗi chất , lập hệ phương trình hai ẩn và giải tìm được x, y.

Cách 3: Quy đổi hỗn hợp X về một chất  Fe_xO_y:

Fe_xO_y + (6x - 2y) HNO₃ → xFe(NO₃)₃ + (3x - 2y) NO₂ + (3x -y) H₂O

\(\frac{{0,1}}{{3x - 2y}}\) mol                                                        0,1mol

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố sắt → \({n_{Fe}} = \frac{{8,4}}{{56}} = \frac{{0,1.x}}{{3x - 2y}}\, \Rightarrow \,\frac{x}{y} = \frac{6}{7}\)

Vậy công thức quy đổi là: Fe₆O₇ (M = 448) và \({n_{F{e_6}{O_7}}} = \frac{{0,1}}{{3.6 - 2.7}} = 0,025mol\)

→ m_X = 0,025 . 448 = 11,2g → A đúng

Nhận xét: Quy đổi hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃ về hỗn hợp hai chất FeO, Fe₂O₃ là đơn giản nhất.

Cách 4: Áp dụng công thức giải nhanh.

\({m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}} \to {m_{hh}} = \frac{{10.{m_{Fe}} - 56.{n_e}}}{7}\) trong đó m_Fe là khối lượng của sắt, m_hh là khối lượng của hỗn hợp sắt và oxit của sắt, ne là số mol electron trtao đổi. Công thức này được chứng minh trong các công thức bảo toàn electron.

Ta có:  \({m_{hh}} = \frac{{10.{m_{Fe}} - 56.{n_e}}}{7} = \frac{{10.8,4 - 56.0,1}}{7} = 11,2gam\)

→ A đúng

Bài toán 4: Nung m gam sắt trong không khí, sau một thời gian ta thu được 11,2 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, Fe₂O₃, Fe₃O₄, FeO.  Hòa tan hết 11,2 gam rắn X vào dung dịch HNO3 dư ta thu được 2,24 lit khí NO₂ đktc là sản phẩm khử duy nhất , Gía trị của m là

A: 7,28gam                B: 5,6gam                  C: 8,40gam                D: 7,40gam

Bài giải

Cách 1: Tương tự như ví dụ 1 đối với cách 1:

- Quy hỗn hợp X về hai chất  Fe và Fe₂O₃:

\(\begin{array}{l}
Fe + 6HN{O_3} \to Fe{(N{O_3})_3} + 3N{O_2} + 3{H_2}O\\
\frac{{0,1}}{3}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,1
\end{array}\)

→ Số mol của nguyên tử sắt tạo Fe₂O₃ là:

\({n_{Fe}} = \left( {\frac{m}{{56}} - \frac{{0,1}}{3}} \right)mol\, \Rightarrow \,{n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{1}{2}\left( {\frac{m}{{56}} - \frac{{0,1}}{3}} \right)\)

Vậy m_X = m_Fe +  \({m_{F{e_2}{O_3}}}\) → \(1,2 = 56.\frac{{0,1}}{3} + \frac{1}{2}\left( {\frac{m}{{56}} - \frac{{0,1}}{3}} \right).160\) → m = 8,4 → C đúng

Cách 2: Tương tự ta quy đổi hỗn hợp X  về FeO và Fe₂O₃ → m = 8,4 g

Cách 3: Tương tự cách 3 quy đổi hỗn hợp X và Fe_xO_y  → m = 8,4 g

Cách 4: Áp dụng công thức giải nhanh

\({m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}} = \frac{{7.11,2 + 56.0,1}}{{10}} = 8,4gam\)  → C đúng

Bài toán 5: Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe₂O₃, Fe₃O₄ trong dung dịch HNO_3đặc nóng thu được 4,48 lít khi màu nâu duy nhất (ở đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng người ta thu được 145,2 gam  muối khan . Gía trị của m là:

A: 78,4g                     B: 139,2g                   C: 46,4g                     D: 46,256g

Bài giải

Áp dụng phương pháp quy đổi, quy đổi hỗn hợp về hai chất

Cách 1: Quy hỗn hợp X về hai chất Fe và Fe₂O₃

Hòa tan hỗn hợp X vào dung dịch HNO₃ đặc dư

Ta  có : Fe + 6HNO₃ →  Fe(NO₃)₃ + 3NO₂­ + 3H₂O   (1)

             0,2/3                       0,2/3            0,2

Fe₂O₃ + 6HNO₃  →  2Fe(NO₃)₃ +  3H₂O              (2)

Ta có:

\({n_{N{O_2}}} = \frac{{4,48}}{{22,4}} = 0,2mol\)

\({n_{muoi khan}} = {n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = \frac{{145,2}}{{242}} = 0,6mol\)

→ Từ  pt (2): \(n{ _{F{e_2}{O_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = \frac{1}{2}\left( {0,6 - \frac{{0,2}}{3}} \right) = \frac{{0,8}}{3}(mol)\)

→ \({m_{{h^2}X}} = {m_{Fe}} + {n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{{0,2}}{3}.56 + \frac{{0,8}}{3}.160 = 46,4g\) → C đúng

Nếu \({m_{{h^2}X}} = {m_{Fe}} + {n_{F{e_2}{O_3}}} = 0,66.56 + 0,266.160 = 46,256g\) → D sai

Cách 2: Quy hỗn hợp X về hai chất FeO và Fe₂O₃

\(\begin{array}{l}
{\rm{FeO  +  4HN}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{\rm{ }} \to {\rm{ Fe(N}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{{\rm{)}}_{\rm{3}}}{\rm{  +  N}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{  +  2}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\,\,\,\,{\rm{(3)}}\\
{\rm{0,2}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{\rm{0,2}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{\rm{0,2}}\\
{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{\rm{  +  6HN}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{\rm{ }} \to {\rm{2Fe(N}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{{\rm{)}}_{\rm{3}}}{\rm{  + 3}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O  }}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{\rm{(4)}}\\
{\rm{0,2mol}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{\rm{0,4mol}}
\end{array}\)

→ \({n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = \frac{{145,2}}{{242}} = 0,6mol\) ,  m_X = 0,2 (72 + 160) = 46,4gam → C đúng

Chú ý + Nếu từ (4)  không cân bằng → \({n_{F{e_2}{O_3}}} = 0,4mol\)

→ m_X = 0,2 (72 + 2 . 160) = 78,4 gam → A sai

Cách 3: Quy hỗn hợp X về một chất  Fe_xO_y:

Fe_xO_y + (6x -2y) HNO₃ → xFe(NO₃)₃  + (3x - 2y)NO₂ + (3x - y) H₂O

\(\frac{{0,2}}{{3x - 2y}}\)                              0,6                                 0,2

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe : \(\frac{{0,2}}{{3x - 2y}} = \frac{{0,6}}{x}\) → 6y= 8x

\(\frac{x}{y} = \frac{3}{4}\)  → Fe₃O₄            

\({m_{{h^2}}} = \frac{{0,2}}{{3.3 - 4.2}}.232 = 46,4g\) → C đúng

Chú ý:  + Nếu m_hh = 0,6.232 = 139,2 g → B sai

Cách 4: Áp dụng công thức giải nhanh

\({n_{Fe}} = {n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = \frac{{145,2}}{{242}} = 0,6mol\) → m_Fe = 0,6.56=33,6 gam

\({m_{hh}} = \frac{{10.{m_{Fe}} - 56.{n_e}}}{7} = \frac{{10.33,6 - 56.0,2}}{7} = 46,4gam\) → C đúng

Bài tập 6: Hòa tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ bằng H₂SO₄ đặc nóng thu được dung dịch Y và 8,96 lít khí SO₂ (đktc). Phần trăm khối lượng oxi trong hỗn hợp X và Tính khối lượng muối trong dung dịch Y.

A. 20,97% và 140 gam

B. 37,50% và 140 gam

C. 20,97% và 180 gam

D. 37,50% và 120 gam

Bài giải

Cách 1: Quy hỗn hợp X về hai chất  FeO và Fe₂O₃

Ta có

49,6gam \(\left\{ \begin{array}{l}
2FeO + 4{H_2}S{O_4}\, \to \,F{e_2}{(S{O_4})_3} + S{O_2} + 4{H_2}O\\
0,8\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,4\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,4mol\\
F{e_2}{O_3} + 3{H_2}S{O_4}\, \to \,F{e_2}{(S{O_4})_3} + 3{H_2}O\\
 - 0,05\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, - 0,05\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,
\end{array} \right\}\)

\({m_{F{e_2}{O_3}}} = 49,6 - 0,8.72 =  - 8g\)

\( \Rightarrow \,{n_{F{e_2}{O_3}}} =  - \frac{8}{{160}} =  - 0,05mol\)

→ n_{oxi (X)} = 0,8 + 3.(-0,05) = 0,65mol

\(\% {m_O} = \frac{{0,65.16.100}}{{49,6}} = 20,97\% \) → A và C

\({m_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = [0,4 + ( - 0,05)].400 = 140gam\) → A đúng

Chú ý: + Nếu \({m_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = (0,4 + 0,05).400 = 180g\) → C sai

+ Tương tự quy đổi về hai chất khác...

Cách 2: Quy đổi về các nguyên tử Fe, O

Ta xem  49,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO,  Fe₂O₃ và  Fe₃O₄  là hỗn hợp của x mol Fe và y mol O. Ta có: m_HH =56x+16y =49,6 (1).

Mặt khác quá trình cho và nhận electron như sau:

\(\begin{array}{l}
\mathop {Fe}\limits^0  - 3e \to \mathop {Fe}\limits^{ + 3} \\
x \to 3x
\end{array}\)

\(\begin{array}{l}
\mathop O\limits^0  + 2e \to \mathop O\limits^{ - 2} \\
y \to 2y
\end{array}\)

\(\begin{array}{l}
\mathop S\limits^{ + 6}  + 2e \to \mathop S\limits^{ + 4} \\
...0,8 \leftarrow 0,4
\end{array}\)                  

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:

\({n_e} = 2y + 0,18 = 3x \to 3x - 2y = 0,8\,(2)\,\,\)

Giải hệ:  (1) và (2) → x=0,7 mol, y=0,65 mol.

\(\begin{array}{l}
\% O = \frac{{0,65.16}}{{249,6}}100\%  = 20,97\% ,{n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe}} = 0,35mol\\
 \to {m_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = 0,35.400 = 140gam \to {\rm{A  dung}}
\end{array}\)

Cách 3: Áp dụng công thức giải nhanh

\({m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}} = \frac{{7.49,6 + 56.0,4.2}}{{10}} = 39,2gam\)

\(\% O = \frac{{49,6 - 39,2}}{{49,6}}.100 = 20,97\% \)

\({n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe}} = \frac{{39,2}}{{56.2}} = 0,35mol,{m_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = 0,35.400 = 140gam\)

→ A  đúng

Bài toán 7: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ thì cần 0,05 mol H₂. Mặt khác hòa tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H₂SO₄ đặc nóng thì thu được thể tích khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) là.

A.112 ml                  B. 224 ml                 C. 336 ml            D. 448 ml.

Bài giải:

Cách 1: Quy đổi hỗn hợp X về hỗn hợp hai chất  FeO  và Fe₂O₃ với số mol là x,y.    

Ta có:  FeO + H₂ → Fe + H₂O     (1)

                      x          x      x

Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O    (2)

y          3y        2y     

Từ (1) và (2) ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}
x + 3y = 0,05\\
72x + 160y = 3,04
\end{array} \right.\,\, \Rightarrow \,\left\{ \begin{array}{l}
x = 0,02mol\\
y = 0,01mol
\end{array} \right.\)

2FeO + 4 H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O     (3)

0,02mol                      0,01mol

Vậy  0,01.22,4 = 0,224 lít hay 224ml → B đúng

Cách 2: Áp dụng công thức giải nhanh

\({n_O} = {n_{H2}} = 0,05mol,{m_O} = 0,05.16 = 0,8gam\)

m_Fe = m_oxit – m_O = 2,24 gam  

\({n_e} = \frac{{10.22,4 - 7.3,04}}{{56.2}} = 0,01mol,Vs{o_2} = 0,01.22,4 = 0,224lit = 224ml\) → B đúng

Bài toán 8

Bài toán 9

Bài toán 10 

Bài toán 11

Bài toán 12 

---Để xem tiếp nội dung từ Bài toán 8 đến 12 của Sáng kiến kinh nghiệm giải nhanh một số dạng bài tập bằng phương pháp quy đổi Hóa học 12, các em vui lòng xem online hoặc tải về máy tính---

Kết quả đạt được:  Qua quá trình nghiên cứu của bản thân, sự học hỏi từ bạn bè đồng nghiệp mà kết quả giảng dạy của tôi trong nhiều năm qua luôn gặt hái được nhiều thành công, nhiều học sinh học giỏi lên, và có nhiều em đạt được các điểm cao trong các kì thi đại học. Dù chỉ là một phần nhỏ trong các phần để giải bài tập trắc nghiệm. Tuy nhiên những kinh nghiệm mà tôi đã truyền đạt cho học sinh mỗi năm luôn có một kết quả nhất định.

 - Năm 2017 - 2018: Qua quá trình khảo sát đầu năm của hai lớp 12 A1, và 12A2

* Đối lớp 12A1: Tổng số học sinh 37. Qua quá trình khảo sát chỉ có khoảng 10 học sinh biết giải theo phương pháp mới." phương pháp quy đổi"

* Đối lớp 12A2: Tổng số học sinh 40. Qua quá trình khảo sát chỉ có khoảng 14 học sinh biết giải theo phương pháp mới." phương pháp quy đổi"

 Nhưng đến cuối năm 2018:

* Đối lớp 12A1: Tổng số học sinh 37. Qua quá trình khảo sát có khoảng 34 học sinh biết giải theo phương pháp mới." phương pháp quy đổi" một cách thành thạo.

* Đối lớp 12A2: Tổng số học sinh 40. Qua quá trình khảo sát có khoảng 35 học sinh biết giải theo phương pháp mới." phương pháp quy đổi".

- Năm 2018-2019:

Qua quá trình khảo sát đầu năm của hai lớp 12 A1, và 12B

* Đối lớp 12A1: Tổng số học sinh 35. Qua quá trình khảo sát chỉ có khoảng 7 học sinh biết giải theo phương pháp mới." phương pháp quy đổi"

* Đối lớp 12B: Tổng số học sinh 43. Qua quá trình khảo sát chỉ có khoảng 10 học sinh biết giải theo phương pháp mới." phương pháp quy đổi"

 Nhưng đến cuối năm 2019:

* Đối lớp 12A1: Tổng số học sinh 35. Qua quá trình khảo sát có khoảng 32 học sinh biết giải theo phương pháp mới." phương pháp quy đổi" một cách thành thạo.

* Đối lớp 12B: Tổng số học sinh 43 Qua quá trình khảo sát có khoảng 38 học sinh biết giải theo phương pháp mới." phương pháp quy đổi".

Tóm lại ''GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẢO QUY ĐỔI”  có vai troø cöïc kì quan troïng trong vieäc giải những bài toán khó mà phương truyền thống giải mất rất nhiều thời gian . Thậm chí có khi không giải ra được. Với phương pháp này cho phép chúng ta chỉ mất vài phút khi áp dụng để giải bài toán. Đặt biệt là giải các bài toán liên quan đến chương sắt, hoặc các oxit của sắt thì phương pháp này áp dụng cực kì hiệu quả.

Với phương pháp này sẽ giúp cho giáo viên cũng như học sinh giải nhanh chóng các bài tập ở chương sắt và oxit của sắt qua đó góp phần không nhỏ vào việc đậu các kì thi sắp đến nhất là kì thi quốc gia chuẩn bị sắp điễn ra vào đầu tuần tháng 7. Tôi huy vọng sáng kiến này sẽ giúp cho rất nhiều các em học sinh và cũng như thầy cô mới về có thêm kinh nghiệm mới trong việc giảng dạy.

Các thầy cô và đồng nghiệp thân mến. Mặt dù là giáo viên giảng dạy môn hóa học nhiều năm nhưng bản thân thân tôi không ngừng nghiên cứu tài liệu sách giáo khoa của nhiều tác giả, trao đổi kinh nghiệm với các đồng nghiệp để nâng cao kinh nghiệp bản thân. Trên cơ sở đó bản thân tôi xin mạnh dạn kiến nghị với ban lãnh đạo nhà trường, ban lãnh đạo sở tạo mọi điều kiện về cơ sở vật chất và thiết bị để giúp cho các giáo viên luôn có nguồn để tìm tòi nghiên cứu tìm, đúc kết ra các kinh nghiệm của bản thân. Riêng BGH cần trang bị thêm các thiết bị, sách giáo khoa tham khảo của các một học, đặc biệt là các môn khoa học tự nhiên.

Trên đây chỉ là một giải pháp nhỏ trong các phương pháp giải nhanh giúp các em học sinh và đồng nghiệm tháo gỡ một phần nào sự khuất mắt trong học sinh phổ thông và đồng nghiệp. Tôi hi vọng rằng những kinh nghiệm trên có thể là tài liệu tham khảo giúp ích cho quý thầy cô. Xin chân thành cảm ơn.