Tài liệu Một số kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh bài tập trắc nghiệm hoá học vô cơ thông qua một só công thức

=========================================================================================== MỤC LỤC TRA CỨU Nội dung chính Mục lục tra cứu LÝ LỊCH Tài liệu tham khảo và các từ viết tắt A .PHẦN I- MỞ ĐẦU I Đặt vấn đề II Đối tượng và phạm vi nghiên cứu III Phương pháp nghiên cứu B. PHẦN II- NỘI DUNG I Mục đích và nhiệm vụ của đề tài II Cơ sở thực tiễn III Nội dung thực hiện 1/ Những nội dung chính của đề tài. 2/ Biện pháp thực hiện 2.1 Dạng I: Oxit bazơ tác dụng với chất khử 2.2 Dạng II. Kim loại tác dụng với nước 2.3 Dạng III. Kim loại tác dụng với dung dịch axit 2.4 Dạng IV. Oxit bazơ tác dụng với dung dịch axit 2.5 Dạng V. Muối tác dụng với dung dịch axit C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I/ Kết quả của đề tài II/ Điều kiện áp dụng đề tài III/ Kiến nghị IV/ Kết luận chung Ý KIẾN NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI HĐ GIÁM KHẢO Trang 1 2 3 4 4 5 5 5 5 6 7 7 8 8 13 15 23 29 41 41 41 43 44 44 LÝ LỊCH Họ và tên: Nguyễn Đăng Nam Sinh ngày: 10/11/1978 Trình độ chuyên môn: ĐHSP Hóa học ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 1 =========================================================================================== Đơn vị công tác: Trường THCS Liêu Xá Điện thoại : 0978031424 Sáng kiến kinh nghiêm: Một số kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh bài tập trắc nghiệm hoá học vô cơ thông qua một só công thức TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Sách giáo khoa và sách bài tập hóa học lớp 8; lớp 9 - Nhà xuất bản giáo dục năm 2012 - Tác giả Lê Xuân Trọng 2. Những chuyên đề hay và khó hóa học THCS –Nhà xuất bản giáo dục năm 2008 – Tác giả Hoàng Thành Chung 3. Bài tập trắc nghiệm hóa học 9- Nhà xuất bản giáo dục năm 2006 - Tác giả Lê Xuân Trọng. 4. Chuyên đề bồi dưỡng hóa học 8 – 9. Nhà xuất bản Đà Nẵng năm 2010 – Tác giả Nguyễn Đình Độ. ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 2 =========================================================================================== 5. 350 bài tập hóa học chọn lọc - Nhà xuất bản Hà Nội năm 2005 – Tác giả Đào Hữu Vinh 6. Sách đổi mới phương pháp dạy học – Nhà xuất bản Đại học Sư phạm năm 2009 – Tác giả Đặng Thị Oanh 7. Phương pháp giải bài tập hóa học trung học phổ thông – Nhà xuất bản Giáo dục năm 2009– Tác giả Lê Thanh Xuân NHỮNG TỪ VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI HH BTHH GV HS CTHH dd THCS THPT Hóa học Bài tập hóa học Giáo viên Học sinh Công thức hóa học Dung dịch Trung học cơ sở Trung học phổ thông A. PHẦN I- MỞ ĐẦU I- ĐẶT VẤN ĐỀ. Hóa học là môn khoa học thực nghiệm thuộc hệ thống các môn khoa học tự nhiên. Ở bậc phổ thông môn hóa học có mục đích trang bị cho học sinh (HS) hệ thống kiến thức cơ bản bao gồm các kiến thức về chất, cấu tạo, phân loại và tính chất của chất… Qua đó HS có thể vận dụng vào trong đời sống và sản xuất cũng như giải bài tập tính toán trong hóa học. Từ năm 2007, Bộ Giáo Dục Đào Tạo đã áp dụng đại trà việc đổi mới kiểm tra đánh giá chất lượng học sinh bằng hình thức trắc nghiệm. Đối với một số dạng bài tập nếu học sinh chỉ áp dụng theo phương pháp thông thường thì mất rất nhiều thời gian làm bài, hơn nữa lại trình bày dài dòng và đôi khi còn khó hiểu. Do vậy ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 3 =========================================================================================== để giải nhanh bài tập nhất là bài tập trắc nghiệm định lượng cần đòi hỏi phải có phương pháp giải nhanh để tiết kiệm thời gian mà đề thi trắc nghiệm trong các bài kiểm tra định kỳ ở bậc phổ thông thường chiếm khoảng từ 20% đến 50%, thi tuyển sinh Đại học 100%... Từ thực tế giảng dạy và nhiều năm ôn thi học sinh giỏi ở trường THCS Liêu Xá tôi thấy giải nhanh bài tập hóa học có ý nghĩa rất quan trọng: Thứ nhất: Học sinh làm được nhiều bài tập và nhiều dạng bài tập trong một thời gian ngắn. Thứ hai: Đòi hỏi học sinh không những nắm rõ bản chất, kĩ năng tính toán mà còn tìm hướng giải quyết nhanh, ngắn gọn, tiết kiệm thời gian giúp học sinh tận dụng tốt thời gian kiểm tra, thi cử. Thứ ba: Học sinh có cách kiểm tra nhanh kết quả  rèn luyện tư duy cho học sinh Xuất phát từ những lý do trên và để nâng cao chất lượng giáo dục đại trà cũng như tập trung mũi nhọn đội tuyển thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh và giúp HS thi vào lớp 10 THPT tôi mạnh dạn đưa và chọn đề tài “Một số kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh bài tập trắc nghiệm hoá học vô cơ thông qua một só công thức ” II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đề tài này áp dụng cho HS lớp 8 và lớp 9. Cụ thể tôi đã áp dụng cho HS trường THCS Liêu Xá – Yên Mỹ - Hưng Yên, từ năm học 2012 – 2013. III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để hoàn thành tốt đề tài này, tôi đã vận dụng các phương pháp : - Tìm hiểu thông tin trong quá trình dạy học, đúc rút kinh nghiệm của bản thân - Trực tiếp áp dụng đề tài đối với HS lớp 8, lớp 9 đại trà và ôn thi HSG, ôn thi vào lớp 10 THPT tại trường THCS Liêu Xá. ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 4 =========================================================================================== - Nghiên cứu kĩ SGK hóa học lớp 8, 9 và các sách tham khảo về phương pháp giải bài tập. Tham khảo các tài liệu của đồng nghiệp. - Làm các cuộc khảo sát trước và sau khi sử dụng đề tài này, trao đổi ý kiến học hỏi kinh nghiệm của một số đồng nghiệp - Sử dụng một số phương pháp thống kê toán học trong việc phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm. B. PHẦN II- NỘI DUNG I. MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 1. Mục đích : - Nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy - học hóa học. - Giúp cho học sinh hiểu và nắm được các công thức, các cách làm nhanh một số dạng bài tập tính toán về axit, kim loại và oxit bazơ. Từ đó giúp HS có kĩ năng giải nhanh một số dạng bài tập hóa học. - Phát huy tính tích cực và tạo hứng thú cho học sinh trong học tập đặc biệt là bài tập trắc nghiệm trong giải bài tập hóa học. - Là tài liệu rất cần thiết cho học sinh học trên lớp, ôn thi học sinh giỏi khối 9 và giúp học sinh ôn thi vào lớp 10 THPT. 2. Nhiệm vụ: - Nêu được những cơ sở lí luận về việc lập công thức và phương pháp giải nhanh một số bài toán hóa học, nêu ra một số phương pháp, công thức cụ thể và áp dụng vào mỗi bài cụ thể. - Từ việc nghiên cứu vận dụng đề tài, rút ra bài học kinh nghiệm để phát triển thành diện rộng, góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy đặc biệt là việc bồi dưỡng học sinh giỏi. - Vận dụng công thức giải nhanh một số bài tập minh họa cho công thức và ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 5 =========================================================================================== đưa bài tập củng cố cho mỗi phần. II CƠ SỞ THỰC TIỄN. 1/ Thực trạng chung - Hóa học là môn học mà HS được tiếp cận muộn so với các môn học khác như sinh học, vật lý … (lớp 8 HS mới được học) và là môn học có nhiều thí nghiệm nên ban đầu HS có vẻ hào hứng học môn học. Nhưng muốn học tốt môn học thì HS phải nhớ, đọc tên các kí hiệu hóa học, phải hiểu được tính chất hóa học của chất … sau đó vận dụng vào bài tập định tính, định lượng. Để làm được điều đó thì HS phải có sự bao quát, chắt lọc kiến thức …điều này không phải HS nào cũng có thể làm được, dẫn đến nhiều HS coi hóa học là môn học khó. Đặc biệt là phần tính toán trong hóa học. - Môn hóa học ở bậc THCS vẫn bị coi là môn học phụ sau các môn toán, văn và tiếng Anh do vậy việc HS đầu tư thời gian cho môn học còn hạn chế. Hơn nữa các tiết dạy trên lớp chủ yếu là các kiến thức về lý thuyết, số tiết luyện tập và chữa bài tập trên lớp ít vì vậy kỹ năng và năng lực làm bài tập tính toán của HS là rất hạn chế đặc biệt khi gặp những bài tập phức tạp như: bài tập hỗn hợp, bài tập tìm công thức HH,các bài tập có dữ kiện không cơ bản (tổng quát), hoặc các bài tập quá nhiều phản ứng, hoặc các phản ứng kế tiếp nhau … 2/. Điểm mới của đề tài - Khi làm HS nắm được bản chất của phản ứng hóa học và biết được tính chất hóa học của phản ứng là đã có thể vận dụng công thức hoặc phương pháp bảo toàn khối lượng để làm bài mà không cần viết đầy đủ các PTHH xảy ra. - Đề tài còn là tiền đề giúp cho HS có phương pháp giải mới: Phương pháp bảo toàn electron, phương pháp bảo toàn nguyên tố, phương pháp tăng giảm khối lượng …..mà HS sẽ được học ở bậc THPT. - Có thể áp dụng cho học sinh đại trà, các đối tượng học sinh khá giỏi và còn có thể dùng cho các học sinh khối THPT hoặc giáo viên có thể tham khảo. ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 6 =========================================================================================== 3/ Điểm hạn chế của đề tài - Đề tài chưa xây dựng thành các phương pháp giải cụ thể chỉ dừng lại ở việc xây dựng công thức cho từng dạng và áp dụng công thức để làm bài tập - Đề tài khó áp dụng vào việc giảng dạy trực tiếp trên lớp mà chủ yếu áp dụng vào việc bồi dưỡng, phụ đạo học sinh ngoài giờ hoặc bồi dưỡng đội tuyển HSG. - Đề tài chỉ đề cập chủ yếu về dạng bài tập hỗn hợp kim loại, hỗn hợp oxit bazơ, với một số cách giải nhanh cho từng dạng bài. - Vì đề tài áp dụng chủ yếu cho đối tượng HS bậc THCS nên công thức thường khó xây dựng. VD: như gốc sunfat ở bậc THPT được viết SO 42- nhưng ở bậc THCS thì không viết được, dẫn đến việc lý giải để xây dựng công thức còn dài. III. NỘI DUNG THỰC HIỆN 1/ Những nội dung chính của đề tài : Trong đề tài này tôi xin đưa đề cập tới 5 dạng bài thường gặp ở bậc THCS: 1. Bài tập về hỗn hợp oxit bazơ tác dụng với chất khử. 2. Bài tập hỗn hợp kim loại tác dụng với nước. 3. Bài tập về hỗn hợp kim loại tác dụng với dd axit. 4. Bài tập về hỗn hợp muối tác dụng với dd axit. 5. Bài tập về hỗn hợp oxit bazơ tác dụng với dung dịch axit. 2/ Biện pháp thực hiện. 2.1. DẠNG I: OXIT BAZƠ TÁC DỤNG VỚI CHẤT KHỬ ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 7 =========================================================================================== Oxit bazơ của những kim loại sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại tác dụng được với nhiều chất khử như CO; H2; C; Al... tuy nhiên trong đề tài này tôi chỉ xét 2 trường hợp: oxit bazơ tác dụng với 2 chất khử CO và H2 1/ Trường hợp 1: Oxit bazơ tác dụng với khí CO VD: CuO + CO to  Fe2O3 + 3CO Cu + CO2 to  2Fe + 3CO2 Từ 2 PTHH trên ta có PTHH tổng quát : RxOy + yCO xR + yCO2 (*) to  R là những kim loại sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại Nhận xét: - Phản ứng (*) có thể viết gọn như sau: [O]oxit + CO � CO2  mR = moxit – m[O] trong oxit - Từ phản ứng (*) ta thấy nCO nCO n 0  trong oxit 2 BÀI TẬP MINH HỌA Bài 1. Để khử hoàn toàn 17,6g hỗn hợp Fe, FeO, Fe 2O3, Fe3O4 cần vừa đủ 2,24 lít CO(đktc). Khối lượng Fe thu được sau phản ứng là: A. 15g. B. 16g. C. 18g. D. 15,3g. Nhận xét: Nếu vận dụng cách làm thông thường theo kiểu làm tự luận: Đặt ẩn, lập PTHH sau đó lập hệ phương trình để tìm ẩn thì sẽ không cho kết quả chính xác vì bài cho biết có 2 dữ kiện trong khi đó có 4 ẩn lên không thể lập hệ phương trình được. Bài làm Cần nhớ: Oxit bazơ tác dụng với khí CO thì nCO nCO n 0  trong oxit 2 nCO2  2,24 0,1 22,4 mol  nCO = 0,1 mol  n 0  0,1mol mFe = moxit – m oxi nguyên tử trong oxit = 17,6 – 0,1.16 = 16 gam � Đáp án B. Hoặc áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: m kim loại = moxit + mCO - mCO 2 = 17,6 + 0,1.28 + 0,1.44 = 16 gam � Đáp án B. ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 8 =========================================================================================== Bài 2. Khử 44,8g hỗn hợp A gồm các oxit CuO, FeO, Fe3O4, Fe2O3 bằng V(lít) khí CO ở nhiệt độ cao, thu được 40 gam chất rắn X. Giá trị của V là: A. 0,672 lít B. 6,72 lít C. 2,24 lít D. 22,4 lít Bài làm � CO 2 Phản ứng khử oxit bởi CO có thể hiểu là: CO + [O]oxit �� Trước là 44,8g oxit sau thu được 40g chất rắn. Vậy lượng chất rắn sau phản ứng bị giảm . ∆m rắn giảm = m O (trong oxit) = 44,8 – 40 = 4,8g � nO = 4,8 0,3 16 mol Mà nCO nCO n 0  trong oxit 2 � VCO = 0,3× 22,4 = 6,72 lít. Chọn đáp án B Bài 3 Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH) 2 thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là A.1,12 lít B.0,896 lít C.0,448 lít D.0,224 lít Bài làm - Sản phẩm khí sinh ra là CO2. Dẫn vào dd Ca(OH)2 dư có phương trình: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (*) 4 nCaCO3  0,04mol 100 Theo PTHH (*) nCaCO nCO  nCO 0,04mol 3 2 2 - Cần nhớ: Oxit bazơ tác dụng với CO thì: nCO nCO n 0  trong oxit  2 nCO 0,04mol VCO = 0,04.22,4 = 0,896 lít . Chọn đáp án B BÀI TẬP CỦNG CỐ Bài 1 Dùng khí CO khử hoàn toàn a (g) hỗn hợp gồm CuO, Fe 3O4, FeO nung nóng. Sau phản ứng thu được 4,12 g hỗn hợp kim loại. Và khí thoát ra được dẫn vào nước vôi trong dư thấy có 3g kết tủa trắng. Giá trị của a (g) là: ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 9 =========================================================================================== A. 3,8g B. 4 g C. 4,6g D. 8,4 g Bài 2. Cho khí CO khử hoàn toàn hỗn hợp FeO, Fe 2O3, Fe3O4 thấy có 4,48 lít khí CO2 đktc thoát ra. Thể tích khí CO tham gia phản ứng là: A. 0,224 lít B. 0,448 lít C. 0,672 lít D. 4,48 lít Bài 3. Khử 4,64g hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3O4, Fe2O3 có số mol bằng nhau bằng CO thu được chất rắn Y. Khí thoát ra sau phản ứng được dẫn vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 1,79g kết tủa. Khối lượng của chất rắn Y là: A. 4,48g B. 4,84g C. 4,40g D. 4,68g ĐÁP ÁN BÀI TẬP CỦNG CỐ Bài 1. Đáp án C Bài 2. Đáp án B Bài 3. Đáp án A 2/ Trường hợp 2: Oxit bazơ tác dụng với khí H2 VD: CuO + H2 to  Fe2O3 + 3H2 Cu + H2O to  2Fe + 3H2O Từ 2 PTHH trên ta có PTHH tổng quát : RxOy + yH2 to  xR + yH2O (*) - R là những kim loại sau Al. Nhận xét : - Phản ứng (*) có thể viết gọn như sau: [O]oxit + H2 � H2O  mR = moxit – m[O]oxit - Từ phản ứng (*) ta thấy nH nH O n 0 trong oxit 2 2 BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1. Khử hoàn toàn 4,72 gam hỗn hợp Fe3O4; Fe2O3 và CuO cần dùng 1,792 lít khí H2 đktc. Tổng khối lượng kim loại thu được sau phản ứng là: A. 3,73 g B. 3,6 g C. 3,65 g D. 3,44 g Bài làm * Cách 1. Với bài tập này HS không cần viết PTHH mà chỉ cần nhớ phản ứng cho oxit bazơ tác dụng với kim loại thì nH nH O n 0  2 1,792 nH  0,08mol  n O  2 22,4 trong oxit 2 trong oxit = 0,08 mol. ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 10 =========================================================================================== mO = 0,08.16 = 1,28g Mà moxit = mkim loại + moxi  mkim loại = moxit –moxi = 4,72-1,28= 3,44. Chọn đáp án D 1,792 nH  0,08mol  n H 2 O 0,08mol 2 22,4 * Cách 2. Áp dụng đinh luật bảo toàn khối lượng: moxit + mhiđro = mkim loại + m nước m kim loại = (moxit + mhiđro) - mnước = (4,72 + 0,08.2) – 0,08.18 = 3,44 gam.Chọn đáp án D Bài 2. Khử hoàn hoàn 24 gam hỗn hợp Fe2O3 và CuO bằng khí H2, sau phản ứng thu được 17,6 gam hỗn hợp 2 kim loại. Tổng thể tích khí H2 đã dùng là: A. 4,48 lít B, 6,72 lít C. 8,96 lít D. 11,2 lít Bài làm moxit = mkim loại + moxi  moxi = moxit – mkim loại = 24 – 17,6 = 6,4 g nO = 6,4 0,4mol 16 Khi oxit bazơ tác dụng với H2 thì nH nH O n 0 2 2 trong oxit Mà nO trong oxit = 0,4 mol  n H = 0,4 mol 2 VH 2 = 0,4. 22,4 = 8,96 lít. Chọn đáp án C Bài 3: Thổi từ từ V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO và H 2 đi qua một ống đựng 16,8 gam hỗn hợp 3 oxit: CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng, phản ứng hoàn toàn. Sau phản ứng thu được sản phẩm gồm m gam chất rắn; một hỗn hợp khí và hơi nặng hơn khối lượng của hỗn hợp V là 0,32 gam. Tính V và m. A. 0,224 lít và 14,48 gam. B. 0,448 lít và 18,46 gam. C. 0,112 lít và 12,28 gam. D. 0,448 lít và 16,48 gam. Nhận xét: Cần lưu ý hỗn hợp 3 oxit trên chỉ có CuO và Fe 3O4 tham gia phản ứng khử với CO và H2 ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 11 =========================================================================================== Bài làm Thực chất phản ứng khử các oxit trên là CO + O  CO2 H2 + O  H2O. Khối lượng hỗn hợp khí tạo thành nặng hơn hỗn hợp khí ban đầu chính là khối lượng của nguyên tử Oxi trong các oxit tham gia phản ứng. Do vậy: mO = 0,32 gam.  nO  n  CO 0,32  0,02 mol 16   n H 2  0,02 mol . Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: moxit = mchất rắn + 0,32   16,8 = m + 0,32  m = 16,48 gam. Vhh (CO H2 )  0,02 �22,4  0,448 lít. Chọn đáp án D BÀI TẬP CỦNG CỐ Bài 1. Thổi rất chậm 2,24 lít (đktc) một hỗn hợp khí gồm CO và H 2 qua một ống sứ đựng hỗn hợp Al2O3, CuO, Fe3O4, Fe2O3 có khối lượng là 24 gam và nung nóng. Sau khi kết thúc phản ứng khối lượng chất rắn còn lại trong ống sứ là A. 22,4 gam. B. 11,2 gam. C. 20,8 gam. D. 16,8 gam. Bài 2. Khử hoàn toàn 24 gam hỗn hợp Fe2O3 và CuO cần dùng 8,96 lít khí H2 đktc. Tổng khối lượng kim loại thu được sau phản ứng là: A. 11,2 g B. 17,6 g C. 15,7 g D. 14,4 g Bài 3. Cho khí H2 khử hoàn toàn m gam hỗn hợp FeO, Fe 2O3, Fe3O4 phải dùng 1,792 lít khí H2 đktc, thu được 3,36 g hỗn hợp kim loại. Giá trị của m là: A. 3,36 g B. 5,6 g C. 4,8 g D. 4,64 g ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 12 =========================================================================================== Bài 4.Thổi một luồng khí CO dư đi qua ống sứ đựng hỗn hợp hai oxit Fe 3O4 và CuO nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,32 gam hỗn hợp kim loại. Khí thoát ra đưa vào bình đựng dung dịch Ca(OH) 2 dư thấy có 5 gam kết tủa trắng. Tính khối lượng hỗn hợp hai oxit kim loại ban đầu? A. 2,13g B. 1,23g C. 3,12g D. 2,53g ĐÁP ÁN BÀI TẬP CỦNG CỐ Bài 1. Đáp án A Bài 2. Đáp án B Bài 3. Đáp án D Bài 4. Đáp án C 2.2. DẠNG 2. KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI NƯỚC Một số kim loại kiềm: Na, K, Ba, Ca … tác dụng với H2O  dd kiềm và H2 VD: 2Na + 2H2O  2NaOH + H2 Ba + 2H2O  Ba(OH)2 + H2 Nhận xét: - Điểm giống nhau ở các phản ứng trên: n H O nOH trong bazơ = 2 n H 2 2 - Nếu lấy hóa trị của kim loại (gọi là a) nhân (số mol kim loại) = 2 số mol H2  có công thức a. nKL = 2 nH2 BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1. Cho 1,83 gam hỗn hợp 2 kim loai Na và Ba tác dụng với một lượng nước dư, thấy thoát ra 0,448 lít khí H2 đktc. Tổng khối lượng bazơ sinh ra là: A. 2,1 g B. 2,15g C. 2,51g D. 2,6g Bài làm nH 2  0,448 0,02 22,4 mol Cần nhớ rằng các kim loại kiềm khi tác dụng với nước thì nOH trong bazơ= 2 n H mà 2 n H 2 0,02  nOH trong bazơ= 2.0,02 = 0,04 mol mbazơ= mkim loại + mOH = 1,83 + 0,04.17 = 2,51 g.. Chọn đáp án B Bài 2. Cho 1,67 gam hỗn hợp gồm hai kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA tác dụng hết với H2O (dư), thoát ra 0,672 lít khí H2 (ở đktc). Hai kim loại đó là (cho Be = 9, Mg = 24, Ca = 40, Sr = 87, Ba = 137) ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 13 =========================================================================================== A. Be và Mg. B. Mg và Ca. C. Sr và Ba. D. Ca và Sr. Bài làm nH  2 0,672 0,03mol 22,4 Vận dụng công thức a. nKL = 2 nH2  n kim loại= MM = 1,67 55,67 g 0,03 2.0,03 0,03mol 2 => Chọn D Bài 3. Cho 1,24 g hỗn hợp Na và K tác dụng hết với nước, sau phản ứng thu được 1,92 g hỗn hợp 2 bazơ NaOH và KOH. Thể tích khí H2 sinh ra ở đktc là: A. 0,224 lít B. 0,48 lít C. 0,336 lít D. 0,448 lít. Bài làm. mbazơ= mkim loại + m gốc OH  m gốc OH= mbazơ – mkim loại= 1,92 – 1,24 = 0,68g n gốc OH= 0,68  0,04 17 mol Kim loại kiềm khi tác dụng với nước thì nOH trong bazơ= 2 n H hay nH2  1 1 n OH trong bazơ  n H 2  .0,04 2 2 V H 2 0,02 2 = 0,02 mol .22,4 = 0,448 lít. Chọn đáp án D BÀI TẬP CỦNG CỐ Bài 1. Cho 0,6 gam hỗn hợp gồm hai kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IA tác dụng hết với H2O (dư), thoát ra 0,672 lít khí H2 (ở đktc). Hai kim loại đó là: (cho Li = 7, Na= 23, K = 39; Ca = 40) A. Li và Na. B. Li và K C. Na và K. D. Ca và K Bài 2. Cho 1,77 g hỗn hợp Ca và Ba tác dụng hết với nước, sau phản ứng thu được 2,27g hỗn hợp 2 bazơ Ca(OH)2 và Ba(OH)2.Thể tích khí H2 sinh ra ở đktc là: A. 0,224 lít B. 0,448 lít C. 0,336 lít D. 0,48 lít Bài 3. Cho 0,85 g hỗn hợp 2 kim loại Na và K tác dụng hết với nước, sau phản ứng thu được 0,336 lít khí H2 (đktc). Tổng khối lượng hiđroxit sinh ra là: A. 0,48g B. 1,06g C. 3,02g D. 2,54g ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 14 =========================================================================================== ĐÁP ÁN BÀI TẬP CỦNG CỐ Bài 1. Đáp án A Bài 2. Đáp án B Bài 3. Đáp án A 2.3.DẠNG 3 . KIM LOẠI R TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT R: là kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại. Có nhiều kim loại tác dụng với nhiều axit khác nhau. Tuy nhiên trong đề tài tôi chỉ đề cập tới 2 axit thường gặp trong chương trình THCS là HCl và H2SO4(loãng) tác dụng với kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại. � Muối clorua + H2 1. Trường hợp 1. Kim loại + HCl �� VD: � 2NaCl + H2 2Na + 2HCl �� � MgCl2 + H2 Mg + 2HCl �� � 2AlCl3 + 3H2 2Al + 6HCl �� * Nhận xét: - Qua 3 PTHH trên ta thấy điểm giống nhau của 3 phản ứng là: ngốc Cl = nHCl = 2n H (*) 2 Từ (*) có thể áp dụng định luật bảo toàn khối lượng tính được khối lượng của muối khi biết khối lượng của kim loại và lượng HCl hoặc lượng H2. - Cứ 1 mol H2 sinh ra thì có 2 mol gốc axit (gốc clorua) tao ra, mà 2 mol gốc clorua = 71g. Do vậy có thể tính được khối lượng của muối clorua bằng công thức: mmuoái clorua  mKLpöù  71.nH 2 BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Cho 0,52 gam hỗn hợp hai kim loại Mg và Fe tan hoàn toàn trong dd HCl, dư thấy thoát ra 0,336 lít khí (đktc). Tính tổng khối lượng muối clorua thu được sau phản ứng là : A. 15,85 g B. 1,585 g C. 9,5 g D. 12,7 g ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 15 =========================================================================================== Bài làm * Cách 1: Cách giải thông thường nH 2  0,336 0,015(mol ) 22,4 Gọi x,y lần lượt là số mol của Mg và Fe (x, y > 0) Mg + x mol Fe ymol 2HCl 2xmol + 2HCl → MgCl2 + xmol x mol → FeCl2 2ymol + ymol Theo bài ra ta có: mMg + mFe = 0,52 H2 (1) H2 (2) ymol hay 24x + 56y = 0,52 (*) Theo phương trình (1) và (2): x + y = 0,015(mol) (**) Giải (*) và (**) lập hệ phương trình :  24 x  56 y 0,52   x  y 0,015 Giải hệ phương trình trên được x = 0,01; y = 0,005 n FeCl2 0,005mol Thay x,y vào phương trình (1) và (2) -> n MgCl 0,01mol 2 Tổng khối lượng của muối = 0,01. 95 + 0,005. 127 = 1,585 (g)Chọn đáp án B * Cách 2: Học sinh có thể không cần viết phương trình hóa học mà vận dụng ngay công thức: mmuoái clorua  mKLpöù  71.nH 2 nH 2  0,336 0,015(mol ) 22,4 m muối clorua = 0,52 + 71. 0,015 = 1,585 (g). Chọn đáp án B Cách 3: Cần nhớ: Khi cho kim loại tác dụng với dd axit HCl thì n HCl = 2n H mà 2 n H 2 0,015(mol ) → nHCl = 2.0,015 = 0,03 mol Theo định luật bảo toàn khối lượng: ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 16 =========================================================================================== mmuoi mKL m HCl  mH 2 0,52  0,03.36,5  0,015.2 1,585g Chọn đáp án B Cách 4: Cần nhớ: Khi cho kim loại tác dụng với dd axit HCl thì ngốc Cl = nHCl = 2n H mà n H 0,015(mol ) → nCl = 2.0,015 = 0,03 mol 2 2 mmuối = m kim loại + mgốc axit  m muối = 0,52 + 0,03. 35,5= 1,585 (g). Chọn đáp án B * Nhận xét: Nếu làm theo cách thông thường thì HS mất nhiều thời gian và HS phải biết cách lập PTHH và lập hệ phương trình và giải hệ phương trình. Với cách 2,3,4 thì HS không cần lập phương trình hóa học và hệ phương trình mà chỉ áp dụng công thức có thể cho ngay đáp án chính xác Bài 2. Cho 14,5 gam hỗn hợp 3 kim loại Mg; Fe và Zn tác dụng vừa đủ với 300ml dung dịch HCl 2M. a/ Thể tích khí H2 thu được ở đktc là: A. 2,24 lít B. 22,4 lít C. 4,48 lít D. 6,72 lít b/ Khối lượng muối clorua thu được sau phản ứng là: A. 21,6g B. 13,44g C. 35,8g D. 57,1g Nhận xét: Với bài tập trên nếu vận dụng cách giải thông thường: đặt ẩn, viết phương trình hóa học và lập hệ phương trình thì sẽ không cho được kết quả đúng vì bài có 3 ẩn mà chỉ cho biết có 2 giữ kiện thì không thể lập và giải hệ phương trình được. Nếu sử dụng công thức giải nhanh thì HS không cần viết PTHH mà cần có thể làm được: Bài làm a/ nHCl = 0,3.2 = 0,6 mol Cần nhớ: Khi cho kim loại tác dụng với dd axit HCl thì n HCl 2n H hay 2 1 1 nH 2  nHCl  nH 2  .0,6 0,3mol 2 2 V H 2 = 0,3.22,4 = 6,72 lít. Chọn đáp án D ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 17 =========================================================================================== b/ Tính được số mol của H2 = 0,3 mol Vận dụng công thức mmuoái clorua  mKLpöù  71.nH 2 mmuối clorua= 14,5 + 71.0,3 = 35,8 gam. Chọn đáp án C Bài 3. Hoà tan 13,4 gam hỗn hợp gồm ba kim loại Mg, Fe, và Al vừa đủ trong dung dịch HCl, kết thúc phản ứng cô cạn dung dịch thu được 48,9 gam muối khan. Thể tích khí H2 thu được ở đktc là: A. 4,48 lít B. 6,72 lít C. 8,96 lít D. 11,2 lít. * Nhận xét: Bài tập này cho biết khối lượng kim loại phản ứng và khối lượng muối sinh ra, yêu cầu tính thể tích khí H 2. Nếu HS vận dụng cách giải thông thường bằng cách lập hệ phương trình hoặc phương pháp đại số thì không cho kết quả đúng. Bài làm * Cách 1. mmuối = m kim loại + mgốc axit → m gốc axit = mmuối - m kim loại mgốc Cl = 48,9 – 13,4 = 35,5 gam nCl = 35,5 1mol 35,5 Mà kim loại tác dụng với dd HCl thì ngốc Cl = nHCl = 2n H hay nH 2  1 2 ngốc Cl → 2 1 n H 2  .1 0,5mol 2 V H 2 0,5.22,4 11,2lít Chọn đáp án C * Cách 2. Từ công thức mmuoái clorua  mKLpöù  71.nH 2 → nH  2 nH2  VH 2 mmuôiclorua  mkimloai 71 48,9  13,4 0,5mol 71 = 0,5 . 22,4 = 11,2 lít. Chọn đáp án C ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 18 =========================================================================================== Bài 3: Cho 1,04 gam hỗn hợp hai kim loại A và B chưa rõ hóa trị tan hoàn toàn trong dung dịch HCl loãng, dư thấy thoát ra 0,672 lít khí (đktc). Tính tổng khối lượng muối clorua thu được sau phản ứng là: A. 1,5g B. 1,585g C. 1,78g D. 3,17 g Bài làm * Cách 1. VH 2  0,672 0,03(mol ) 22,4 n HCl 2n H 2 0,03.2 0,06(mol ) Theo định luật bảo toàn khối lượng: mmuoi m KL m HCl  m H 2 1,04  0,06.36,5  0,03.2 = 3,17g. Chọn đáp án B * Cách 2. Cần nhớ: Kim loại tác dụng với dd HCl thì ngốc Cl = nHCl = 2n H 2  nCl = 0,03 . 2 = 0,06 mol Mà mmuối = m kim loại + mgốc axit  mmuối clorua = 1,04 + 0,06.35,5 = 3,17 gam. Chọn đáp án B BÀI TẬP CỦNG CỐ Bài 1: Hòa tan hoàn toàn 10 gam hỗn hợp Mg và Fe trong dd HCl dư tạo ra 2,24 lít khí H2 (đktc). Cô cạn dd sau phản ứng thu được số gam muối khan là: A. 1,71 gam B. 17,1 gam C. 3,42 gam D.34,2 gam Bài 2. Cho 5 gam hỗn hợp 3 kim loại Mg, Zn, Fe tác dụng hết với dd HCl thấy thoát ra 0,56 lít khí ở đktc. Khối lượng muối clorua thu được trong dd là: A. 15,5 gam B. 14,65 gam C. 6,775 gam D. 12,5 gam Bài 3. Cho 12,1 gam hỗn hợp Zn và Fe tác dụng vừa đủ với m gam dd HCl 7,3%. Cô cạn dd sau phản ứng được 26,3 g muối. a/ Giá trị của m là: A. 100 gam B. 130 gam C. 146 gam D. 200 gam b/ Tổng thế tích khí H2 sinh ra ở đktc là: ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 19 =========================================================================================== A. 4,48 lít B. 0,336 lít C. 0,56 lít D. 6,72 lít ĐÁP ÁN BÀI TẬP CỦNG CỐ Bài 1. Đáp án B Bài 2. Đáp án C Bài 3.a/ Đáp án D. b/ Đáp án A � Muối sunfat + H2 2. Trường hợp 2. Kim loại + H2SO4 (loãng) �� VD: � Na2SO4 + H2 2Na + H2SO4 �� � MgSO4 Mg + H2SO4 �� + H2 � Al2(SO4)3 + 3H2 2Al + 3H2SO4 �� * Nhận xét: - Qua 3 PTHH trên ta thấy điểm giống nhau của 3 phản ứng đó là: n gôcSO4 n H 2 SO4 n H 2 (*) Từ (*) có thể áp dụng định luật bảo toàn khối lượng tính được khối lượng của muối sunfat khi biết khối lượng của kim loại và lượng H 2SO4 hoặc biết khối lượng kim loại và lượng H2. - Cứ 1 mol H2 sinh ra thì có 1 mol gốc axit (gốc sunfat) tao ra, mà khối lượng 1 mol gốc sunfat = 96 gam. Do vậy có thể tính được khối lượng của muối sunfat bằng công thức: mmuoái sunfat  mKLpöù  96.nH 2 BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1 Hòa tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng một lượng vừa đủ dd H2SO4 loãng, thu được 1,344 lít hiđro (ở đktc) và dd chứa m gam muối. Giá trị của m là A. 10,27. B. 9,52. C. 8,98. D. 7,25. Nhận xét: Vì đầu bài cho biết có 2 giữ kiện nhưng lại có 3 ẩn, nếu áp dụng cách giải thông thường: Đặt ẩn, lập PTHH và lập hệ phương trình ... thì không cho kết quả đúng.Với bài tập trên HS không cần viết PTHH mà vận dụng ngay công thức Bài làm ======================================================================================= GV: NGUYỄN ĐĂNG NAM – THCS LIÊU XÁ 20