Sáng kiến kinh nghiệm Thiết lập sơ đồ giải toán Hóa học

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 
THIẾT LẬP SƠ ĐỒ GIẢI TOÁN 
HÓA HỌC 
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. 
- Trong thực tiễn dạy học ở trường phổ thông, bài tập hóa học giữ vai trò rất quan trọng trong 
việc thực hiện mục tiêu đào tạo. Bài tập hóa học vừa là nội dung vừa là phương pháp dạy học hiệu 
quả, nó không chỉ cung cấp cho học sinh kiến thức, con đường chiếm lĩnh kiến thức mà còn mang lại 
niềm vui của quá trình khám phá, tìm tòi.... Bài tập hóa học hiện nay rất phong phú và đa dạng nhưng 
nhìn chung thì có khá nhiều bài tập có mối liên hệ với nhau, do đó việc thiết lập sơ đồ giải toán là rất 
cần thiết. Việc thiết lập sơ đồ giải toán có ý nghĩa rất quan trọng, nó giúp cho người học chủ động 
hơn, có cái nhìn tổng quát hơn để giải quyết các bài toán. Vì vậy, tôi chọn đề tài “thiết lập sơ đồ giải 
toán hóa học” nhằm nâng cao chất lượng việc dạy và học của thầy và trò. 
II. NỘI DUNG ĐỀ TÀI 
1. Cơ sở lý luận. 
 - Hiện nay đa số học sinh khi làm bài tập thường không phát hiện được bản chất của phản ứng 
cũng như mối liên hệ giữa các đại lượng thông qua đại lượng trung gian nên việc giải bài tập thường 
bị thụ động. 
 - Sau một số năm giảng dạy, tích lũy kinh nghiệm và giải đáp những câu hỏi của học sinh đưa 
ra và các bài tập trong kì thi quốc gia (cao đẳng, đại học) tôi đã hệ thống lại bốn sơ chung để giải 
quyết các bài toán oxi hóa kim loại bằng oxi, sau đó cho hỗn rắn thu được tác dụng với axit loại 1 
(HCl, H2SO4 loãng) hoặc axit loại 2 (HNO3 và H2SO4 đặc). 
2. Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài. 
Để giải quyết các bài toán, trước tiên phải hiểu được bản chất của phản ứng, sau đó đặt các dữ kiện đã 
cho vào sơ đồ và tìm ra mối liên hệ giữa các dữ kiện thông qua các đại lượng trung gian. 
Sơ đồ 1: Oxi hóa hoàn toàn hỗn hợp kim loại bằng oxi thu được hỗn hợp oxit, cho hỗn hợp oxit 
thu được tác dụng với axit loại 1 hoặc hỗn hợp axit loại 1 (HCl, H2SO4 loãng). 
Sơ đồ 1a: 
0
2 3 3
t
2 2 2(1) (2)
2
Al O AlClAl
Mg + O MgO + HCl MgCl + H O
Cu... CuO... CuCl 
  
 m gam V lít O2 m1 gam a mol m2 gam 
Nếu biết 2 trong 5 đại lượng trên ta có thể tính được 3 đại lượng còn lại. VD: biết m, m2 ta có thể 
tính được m1, a, V 
  Trong phản ứng (1) ta tính được lượng ion O2- trong các oxit: 2- 1Om = m - m 
  Trong phản ứng (2) xảy ra phản ứng giữa H+ (axit) với ion O2- trong các oxit và có sự thay thế 
ion O2- bằng ion -Cl (bản chất phản ứng). 
 + 2- 2- -22H + O H O ; O 2Cl  
Sơ đồ 1b: 
0
2 3 2 4 3
t
2 2 4 4 2(1) (2)
4
Al O Al (SO )Al
Mg + O MgO + H SO MgSO + H O
Cu... CuO... CuSO 
  
 m gam V lít m1 gam a mol m2 gam 
Nếu biết 2 trong 5 đại lượng trên ta có thể tính được 3 đại lượng còn lại. VD: biết m, m2 ta có thể 
tính được m1, a, V. 
  Trong phản ứng (1) ta tính được lượng ion O2- trong các oxit: 2- 1Om = m - m . 
  Trong phản ứng (2) xảy ra phản ứng giữa H+ axit với ion O2- trong các oxit và có sự thay thế 
ion O2- bằng ion 2-4SO (bản chất phản ứng). 
 + 2- 2- 2-2 42H + O H O ; O SO  
Bài tập áp dụng: 
VD1: Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu, và Al ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi 
thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam. Thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để 
phản ứng hết với Y là 
 A. 90. B. 57. 
 C. 75. D. 50. 
Giải 
2- 2-1
1, 2 - 3,33 - 2,13 1,2 0,075 
16O O
m m m gam n mol 
+ 2-
22H + O H O
0,15 mol 0,075 mol
 

HCl
0,15 0,15 V = = 0,075 lít = 75 ml
2HCl H
n n mol 
Chọn đáp án C. 
VD2: Oxi hóa hoàn toàn 1,66 gam hỗn hợp gồm Al, Cu, Mg bằng oxi thu được m gam hỗn hợp oxit. 
Hòa tan m gam hỗn hợp oxit trên bằng một lượng H2SO4 loãng vừa đủ được dung dịch X. Cô cạn 
dung dịch X thu được 7,42 gam muối khan. Giá trị của m là 
 A. 2,52. B. 2,62. 
 C. 3,42. D. 4,32. 
Giải 
2-
4SO
m (tạo muối) = 7,42 – 1,66 = 5,76 gam 2-
4
5,76 0,06 
96SO
n mol 
Trong phản ứng (2) có sự thay thế ion O2- bằng ion SO42-. 
2- 2-
4O SO
0,06 mol 0,06 mol 
 

Ta có: 2- 1,66 Om m = 1,66 + 0,06.16 = 2,62 gam. 
Chọn đáp án B. 
VD3: Oxi hóa hoàn toàn 2,24 gam hỗn hợp gồm Fe, Cu, Mg bằng oxi thu được 3,20 gam hỗn hợp 
oxit. Nếu hòa tan 3,20 gam hỗn hợp oxit ở trên bằng dung dịch HCl thì khối lượng muối thu được sau 
phản ứng là 
 A. 5,79. B. 5,08. 
 C. 7,21. D. 6,50. 
Giải 
2- 2-1
0,96 - 3, 20 - 2, 24 0,96 0,06 
16O O
m m m gam n mol 
Trong phản ứng (2) có sự thay thế ion O2- bằng ion Cl-. 
2- -O 2Cl
0,06 0,12 mol mol
 
 
 hh cloruam = hh kim loaim + Clm 
 = 2,24 + 0,12.35,5 = 6,50 gam. 
Chọn đáp án D. 
VD4: Oxi hóa hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm (Al, Fe, Cu, Mg ) cần dùng vừa đủ V lít khí O2 (đkc), 
thu được hỗn hợp rắn X. Nếu hòa tan hỗn hợp X ở trên bằng HCl thì dung dịch sau phản ứng có chứa 
(m + 14,2) gam. Giá trị của V là 
 A. 2,24. B. 3,36. 
 C. 4,48. D. 8,96. 
Giải 
Cl
m = hh cloruam - hh kim loaim = (m + 14,2) – m = 14,2 gam 
-
14,2 0, 4 
35,5Cl
n mol 
Trong phản ứng (2) có sự thay thế ion O2- bằng ion Cl-. 
2- -O 2Cl
0, 2 0, 4 mol mol
 

2-
2 2
0, 2 0,1 0,1 22,4 2, 24
2 2
O
O O
n
n mol V (lít) 
Chọn đáp án A. 
VD5: Oxi hóa chậm 2,90 gam hỗn hợp gồm Fe, Zn và Mg bằng oxi không khí thu được m gam chất 
rắn. Để hòa tan hoàn toàn m gam chất rắn trên cần dùng vừa đủ 450 ml dung dịch HCl 0,2M. Sau 
phản ứng thu được dung dịch X và 0,448 lít H2 (đkc). Giá trị của m là 
 A. 3,22. B. 3,30. 
 C. 3,38. D. 3,70. 
Giải 
2
0, 448 0, 45 0, 2 0, 09 ; 0, 02 
22, 4HCl HH
n n mol n mol 
+
22H + 2e H
0,04 0,02 mol mol
 

+ 2-
22H + O H O
(0,09 - 0,04) mol 0,025 mol
 
 2- 2,90 2,90 0,025 16 3,3 Om m gam 
Chọn đáp án B. 
VD6: Oxi hóa chậm 2,14 gam hỗn hợp gồm Al, Mg, Fe bằng oxi không khí, sau một thời gian thu 
được 2,94 gam hỗn hợp rắn X. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn X trên cần dùng vừa đủ 70 ml dung 
dịch HCl 2M. Sau phản ứng thu được dung dịch Y và V lít khí (đkc). Giá trị của V là 
 A. 0,224. B. 0,336. 
 C. 0,448. D. 0,896. 
Giải 
 0,07 2 0,14 HClHn n mol 
2- 2-
0,8 2,94 - 2,14 0,8 0,05 
16O O
m gam n mol 
+ 2-
22H + O H O
0,1 0, 05 mol mol
 

+
22H + 2e H
(0,14 - 0,1) 0,02 mol
 
2H
 V 0,02 22, 4 0, 448 ( )lít 
Chọn đáp án C. 
 Sơ đồ 2: Oxi hóa hỗn hợp kim loại bằng oxi thu được hỗn hợp rắn gồm oxit kim loại và kim loại, 
cho hỗn hợp rắn thu được tác dụng với axit loại 2 (HNO3, H2SO4 đặc nóng). 
Sơ đồ 2a: 
0
3
2 3 3 3
HNOt
2 3 2 2(1) (2)
2
3 2
Al O , Al Al(NO )Al
NO
Mg + O MgO, Mg Mg(NO ) + + H O
NO
Zn... ZnO, Zn... Zn(NO ) ... 
  
mkim loại V lít m1 a mol mhh muối ne. 
Nếu biết 3 trong 6 đại lượng trên ta tính được 3 đại lượng còn lại. 
 Trong giai đoạn (1) ta tính được lượng ion O2- trong các oxit: 2- 1Om = m - m . 
 Trong giai đoạn (2) axit HNO3 tham gia 2 loại phản ứng: 
a) phản ứng với ion 2-O trong các oxit. 
2- -
3 oxit 32HNO + O 2NO (muối) + H2O 
b) oxi hóa các kim loại dư và oxi kim loại có hóa trị thấp (FeO, Fe3O4) lên mức oxi hóa cao nhất. 
-
3 34HNO + 3e 3NO (muối) + 2NO + 2H O 
-
3 32HNO + 1e NO (muối) + 2 2NO + H O 
Sơ đồ 2b: 
0
2 4
2 3 2 4 3
H SOt
2 4 2 2(1) (2)
4
Al O , Al Al (SO )Al
Mg + O MgO, Mg MgSO + SO + H O
Zn... ZnO, Zn... ZnSO ... 
  
mkim loại V lít m1 a mol mhh muối ne. 
Nếu biết 3 trong 6 đại lượng trên ta tính được 3 đại lượng còn lại. 
 Trong giai đoạn (1) ta tính được lượng ion O2- trong các oxit: 2- 1Om = m - m . 
 Trong giai đoạn (2) axit H2SO4 tham gia 2 loại phản ứng: 
a) phản ứng với ion 2-O trong các oxit. 
2- 2-
2 4 oxit 4H SO + O SO (muối) + H2O 
b) oxi hóa các kim loại dư và oxi kim loại có hóa trị thấp (FeO, Fe3O4) lên mức oxi hóa cao nhất. 
2-
2 4 42H SO + 2e SO (muối) + 2 2SO + 2H O 
Bài tập áp dụng: 
VD7: Nung 2,23 gam hỗn hợp X gồm các kim loại Fe, Al, Zn, Mg trong oxi, sau một thời gian thu 
được 2,71 gam hỗn hợp Y. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Y vào dung dịch HNO3 (dư), thu được 0,672 
lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đkc). Số mol HNO3 đã phản ứng là 
 A. 0,12. B. 0,14. 
 C. 0,16. D. 0,18. 
Giải 
2- Om = , hh oxit kim loaim - hh kim loaim 
 = 2,71 – 2,23 = 0,48 gam 2-
0, 48 0,03 
16
O
n mol 
Trong bài toán trên HNO3 tham gia 2 loại phản ứng 
 a) Phản ứng với ion O2- trong hỗn hợp oxit 
2- 2-
3 (oxit) 3 22HNO + O 2NO + H O
0,06 0,03 mol mol
 

b) Oxi hóa các kim loại Fe , Al, Zn, Mg dư và FeO, Fe3O4 lên mức oxi hóa cao nhất 
+3 +2 +2 +3
Al, Mg , Zn , Fe . 
+5 +2
-
3 3 24H NO + 3e 3NO + N O + 2H O
0,12 0,03 mol mol
 

3
 0,12 0, 06 0,18 HNOn mol 
Chọn đáp án D. 
VD8: Nung 19,6 gam hỗn hợp X gồm Cu, Fe, Mg trong oxi, sau một thời gian thu được m gam rắn. 
Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn trên bằng HNO3 đặc nóng (dư) thu được 7,84 lít khí NO2 (đkc, sản 
phẩm khử duy nhất) và dung dịch B có chứa 84,7 gam hỗn hợp muối. giá trị của m là 
 A. 25,2 gam. B. 26,0 gam. 
 C. 24,4 gam. D. 23,6 gam. 
Giải 
   

2
3 2
+ O (thieáu)
3 3 3 2 2(1) (2)
3 2
Cu(NO )Cu Hoãn hôïp oxit KL
Fe vaø + HNO (dö) Fe(NO ) + NO + H O
Mg Kim loaïi dö Mg(NO )
19,6 raéngam m 84,7 0,35 gam mol
Nhận xét: 
 hh raénm =  2- hh kim loaïi Om m 
 -
3 ( )NO trong hh muoái nitrat
n = 84,7 - 19,6 1,05 
62
mol 
Trong giai đoạn 2 axit HNO3 tham gia 2 loại phản ứng. 
 a) Phản ứng với ion O2- trong các oxit. 
2- -
3 (oxit) 2 32HNO + O H O + 2NO
 0,35 (1,05 - 0,35) mol mol
 

 b) Oxi hóa các kim loại Fe , Cu, Mg dư và FeO, Fe3O4 lên mức oxi hóa cao nhất 
+2 +2 +3
Mg, Cu , Fe 
+5 +4
-
3 3 2 22H N O + 1e NO + N O + H O
 0,35 0,35 mol mol
 

 hh raénm =  2- hh kim loaïi Om m = 19,6 + 0,35.16 = 25,2 gam 
Chọn đáp án A. 
VD9: Nung 26,4 gam hỗn hợp gồm Fe, Cu và Mg trong oxi, sau một thời gian thu được m gam rắn X. 
Hòa tan hoàn toàn rắn X này HNO3 loãng dư. Sau phản ứng thu được dung dịch Y và 5,6 lít NO 
(đkc). Giá trị của m là bao nhiêu? (Biết rằng trong phản ứng trên có 1,45 mol HNO3 đã tham gia phản 
ứng) 
 A. 30,8 gam. B. 30,4 gam. 
 C. 30,0 gam. D. 29,2 gam. 
Giải 
    

2
3 2
+ O (thieáu)
3 3 3 2(1)