Tài liệu Phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm một số hợp chất của nhôm

SỞ GD & ĐT KIÊN GIANG Trường THPT chuyên HUỲNH MẪN ĐẠT PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA NHÔM Người viết: Trần Kim Loan Chức vụ: Giáo viên Nằm học 2011 - 2012 1 A.PHẦN MỞ ĐẦU 1/ Bối cảnh của đề tài: Khi gỉảng dạy tuần 24, 25 của khối 12 nâng cao thì phần bài tập về nhôm và hợp chất của nhôm là một nội dung khá quan trọng và không thể thiếu nên bắt buộc người giáo viên phải suy nghĩ tìm ra phương pháp dạy hay nhất, ngắn nhất và dễ hiểu nhất. 2/ Lý do chọn đề tài: Bài tập về kim loại là một mảng rầt lớn của bộ môn hoá ờ khối 12. Khi nói đến bài tập về kim loại thì phần bài tập về nhôm và các hợp chất của nhôm là nội dung không thể thiếu ở bất kì lần thi tốt nghiệp hay đại học, cao đẳng nào. Bài tập về nhôm đã khó mà phần bài tập về hợp chất của nhôm càng khó hơn. Sau nhiều năm giảng dạy, tôi thấy học sinh thường gặp trở ngại khi đi sâu vào việc giải các bài tập phần này. Hơn nữa các dạng bày tập về hợp chất của nhôm ngày càng đa dạng và phong phú nên làm cho học sinh thiếu kinh nghiệm và thiếu tự tin khi gặp phải.Tôi mong rằng với một chút kinh nghiệm mà tôi đã trải nghiệm khi làm các bài tập về hợp chất của muối nhôm sẽ giúp bạn đọc cũng như các em có thêm một tư liệu để nghiên cứu.Những bài toán được chọn lọc để trình bày đều nằm trong phạm vi chương trình đã học. 3/ Phạm vi và đối tượng của đề tài: Phạm vi: Đề tài áp dụng ở chương trình hoá lớp 12, ôn thi học kì II ( khối 12), ôn thi tốt nghiệp trung học và ôn thi vào Đại học, cao đẳng. Đối tượng : Các em học sinh đang học lớp 11, lớp 12 và ôn thi ở các kì thi tốt nghiệp trung học phổ thông và ôn thi vào Đại học, cao đẳng 4/ Mục đích của đề tài: Nhằm giúp học sinh rèn luyện kĩ năng giải nhanh các bài tập trắc nghiệm về hợp chất ion Al3+ và ion [Al(OH)4]- đồng thời cũng giúp cho bản thân người viết có nhiều kinh nghiệm hơn trong việc giảng 2 dạy cũng như có điều kiện gặp gỡ giao lưu với các thầy cô và bạn bè đồng nghiệp nhằm nâng cao tay nghề. Điểm mới của đề tài là người viết đã chắt lọc kiến thức từ các phản ứng xảy ra trong dung dịch và dựa vào tỷ lệ mol của các chất trong các phương trình hóa học chuyển đổi thành công thức để áp dụng nhanh trong việc giải toán trắc nghiệm. Các công thức áp dụng đều có cơ sở khoa học chứ không suy diễn, đoán mò. 3 B.PHẦN NỘI DUNG I. Cơ sơ khoa học hoặc cơ sở lí luận của vấn đề: Phản ứng của dung dịch chứa ion Al3+ tác dụng với dung dịch kiềm thì sách giáo khoa đã viết rất kĩ còn phản ứng của dung dịch chứa ion [Al(OH)4] – tác dụng với dung dịch axit thì sách giáo khoa ìt đề cập tới. Do đó cơ sở lí luận của các công thức tính nhanh áp dụng trong đề tài là phải nắm vững các phản ứng này. Từ đó dựa vào sự tương quan về số mol gĩưa các chất trong các phương trình hoá học ta có thể suy luận ra các công thức để tính toán hợp lí. + Khi cho dung dịch kiềm vào dung dịch Al3+ sẽ có các phương trình ion thu gọn sau: Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (1) Al(OH)3 +OH- → [Al(OH)4] - (2) Tù (1) và (2) ta có: Al3+ + 4OH- → [Al(OH)4] - (3) Ngoài ra khi bài toán ra dạng kim loại kiềm (M) tác dụng với dung dịch muối Al3+ còn có thêm phương trình: 2M + 2H2O → 2MOH + H2 (4) Hay khi nung nóng kết tủa Al(OH)3 : Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O (5) + Khi cho dung dịch axit vào dung dịch chứa [ Al (OH ) 4 ]  sẽ có các phương trình ion thu gọn sau: [Al(OH)4] - + H+ → Al(OH)3 +H2O (6) Nếu số mol ion H+ lớn hơn số mol ion [Al(OH) 4] – ( hoặc số mol kết tủa ) thì sẽ xảy ra phản ứng sau: Al(OH)3 + 3H+→ Al3+ + 3H2O (7) Lưu ý: + ion [ Al (OH ) 4 ]  không phản ứng với ion OH+ Nếu dùng CO2 dư tác dụng với dung dịch chứa ion [ Al (OH ) 4 ]  thì chỉ xảy ra phương trình (6) mà thôi. II.Thực trạng vấn đề 1/ Những sự kiện, mâu thuẫn: Bài tập có nội dung về hợp chất muối nhôm ở sách giáo khoa lớp 12 nâng cao và cơ bản thì rất ít ( mỗi chương trình chỉ có 1 bài tập) nên học sinh không có điều kiện để rèn luyện thêm kĩ năng làm bài về nội dung này. Hơn nữa bài tập chỉ đưa ra nội dung về dung dịch Al3+ 4 tác dụng với dung dịch kiềm mà không có dạng toán về dung dịch [Al(OH)4] -. Vì vậy học sinh khi gặp dạng toán này trong đề thi sẽ lúng túng và giải sai. - Ở các năm học trước tôi chỉ sửa bài tập ở sách giáo khoa và sau đó có cho vài bài tập về nội dung trên để học sinh luyện tập ở nhà ( do không có nhiều thời gian). Kết quả kiểm tra 1 tiết về nhôm và crom như sau:(tôi chỉ thống kê phần nội dung về hợp chất của nhôm) +Năm học 2009-2010: Lớp 12A1 + Năm học 2010-2011: Lớp 12S 12A4 % làm được % không làm 47% được 53% % làm được % không làm 32% 39% được 68% 61% Tôi trăn trở thật nhiều với kết quả của các em “ Liệu kiến thức mình truyền đạt đã đủ để các em vận dụng chưa ? hay là do các em chưa có kĩ năng để làm bài? “ Dưới đây là những nguyên nhân chủ quan lẫn khách quan mà tôi đã thu thập được. Chủ quan: Học sinh ít dành thời gian dành cho việc tự học , tự rèn luyên. Hơn nữa thời gian dành cho bài tập về nội dung này còn quá ít nên tôi chưa rút ra được phương pháp giải chung, ngắn gọn giúp học sinh dễ nhớ, dễ hiểu và dễ vận dụng. Khách quan: Học sinh chưa đầu tư đúng mức lại bị áp lực của nhiều môn học nên việc dành thời gian luyện tập để chuẩn bị kiểm tra là quá ít dẫn đến kết quả không cao. 5 2/ Những thuận lợi: Kết quả kiểm tra của các em đã thôi thúc thôi suy nghĩ nhiều đến việc chọn phương pháp giảng dạy cũng như có quyết tâm hơn để tìm ra cách giải ngắn gọn nhằm giúp các em hiểu và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về nội dung này. Hơn nữa với sự kết nối của mạng internet trên máy tính đã tạo điều kiện cho tôi thu thập nhiều thông tin bổ ích phục vụ cho việc chọn đề tài và đưa ra phương pháp giải một cách nhanh chóng hơn. 3/ Những hạn chế, khó khăn : Bài tập về hợp chất của nhôm có rất nhiều dạng, ví dụ như bài tập về Al2O3 hay Al(OH)3 tác dụng với dung dịch axit hay dung dịch kiềm hoặc là bài tập về muối Al3+ tác dụng với dung dịch kiềm hoặc ion [Al(OH)4] - tác dụng với dung dịch axit ...nhưng ở phạm vi đề tài nghiên cứu của mình, tôi chỉ tập trung ở hai dạng bài tập. Đó là bài tập về muối Al3+ tác dụng với dung dịch kiềm và ion [Al(OH)4] - tác dụng với dung dịch axit. Tuy chỉ có hai dạng bài tập này thôi nhưng với giả thiết khác nhau, yêu cầu khác nhau cũng làm cho học sinh khó khăn khi tìm ra hướng giải quyết. Thời gian dành cho một bài tập trắc nghiệm vô cùng ít ỏi ( khoảng 1,5 phút/câu) mà học sinh đọc đề, phân tích các giả thiết, yêu cầu của bài toán, viết tất cả các phương trình hoá học xảy ra rồi đặt phương trình đại số và giải thì chắc chắn rằng sẽ không kịp.Từ đó sẽ gây mầt bình tĩnh khi xử lí tiếp các bài tập còn lại vì quỹ thời gian còn quá ìt. III. CÁC BIỆN PHÁP ĐÃ TIẾN HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ: Các bài toán của dung dịch muối Al3+ và dung dịch chứa ion [Al(OH)4] - phần lớn chỉ xoay quanh viêc tính toán lượng OH- hay H+ cần thiết để thu được lượng kết tủa theo giả thiết hoặc ngược lại. Sau đây tôi xin trình bày phương pháp giải nhanh các dạng bài tập trên như sau: 1/ Dạng 1: 6 BÀI TOÁN VỀ DUNG DỊCH CHỨA ION Al3+ TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM Bước 1: Học sinh cần nắm vững Khi cho dung dịch kiềm vào dung dịch Al3+ sẽ có các phương trình ion thu gọn sau: Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (1) Al(OH)3 +OH- → [Al(OH)4] - (2) Tù (1) và (2) ta có: Al3+ + 4OH- → [Al(OH)4] - (3) Ngoài ra khi bài toán ra dạng kim loại kiềm (M) tác dụng với dung dịch muối Al3+ còn có thêm phương trình: 2M + 2H2O → 2MOH + H2 (4) Hay khi nung nóng kết tủa Al(OH)3 : 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O (5) Bước 2: Giáo viên phân tích để học sinh thấy rằng: + Từ (1) để có lượng kết tủa tối đa thì số mol OH- = 3 số mol Al3+ + Từ (3) nếu nOH = 4 n Al 3  thì sẽ không còn kết tủa .  + Với một lượng kết tủa xác định mà giả thiết cho (ở đề bài) ta sẽ có 2 trường hợp ( học sinh chỉ cần nhớ 2 biểu thức dưới đây) : Trường hợp 1: nOH (nhỏ nhất ) cần lấy = 3 n↓ (*)  Trường hợp 2: nOH (lớn nhất ) = 4 n Al 3  - n↓ (**)  Từ đó việc tính toán sẽ nhanh hơn rất nhiều. +Nếu dung dịch X chứa ion Al3+ và ion H+ thì khi cho dung dịch kiềm ( chứa ion OH- ) vào X sẽ có 2 trường hợp sau: a/Trường hợp 1: nOH  (nhỏ nhất ) cần lấy = 3 n↓ + b/ Trường hợp 2: nOH  (lớn nhất ) = nH  + 4 n Al 3 nH  - n↓ (***) (****) Bước 3: Hướng dẫn giải các bài tập Bài 1: Cho 400 ml dung dịch Al(NO3)3 1,5M tác dụng với V(lít) dung dịch NaOH 0,5M, lượng kết tủa thu được là 15,6gam. Gía trị lớn nhất của V là: A. 4,4 B. 2,2 C. 4,2 D. 3,6 Cách giải: n Al 3 = 0,4.1,5 = 0,6 mol 7 15,6 78 n↓ = = 0,2 mol Ta có các PTHH sau: Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (1) Al(OH)3 +OH- → [Al(OH)4] - (2) Áp dụng (**) ta có: nOH = 4.0,6 – 0,2 = 2,2  Vdung dịch NaOH =  2,2 0,5 = 4,4 Ta chọn đáp án A Bài 2: Cho V lít dung dịch NaOH 0,3M vào 200 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,2M thu được một kết tủa keo trắng. Nung kết tủa này đến khối lượng lượng không đổi thì được 1,02 gam rắn. Giá trị của V là: A. 0,2 lít và 1 lít B. 0,2 lít và 2 lít C. 0,3 lít và 4 lít D. 0,4 lít và 1 lít Cách giải: n Al 3 = 2.0,2.0,2 = 0,08 mol n Al2O = 1,02 102 = 0,01 mol Ta có các PTHH sau: Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (1) Al(OH)3 +OH- → [Al(OH)4] - (2) 2Al(OH)3 0,02 0 t  Al2O3 + 3H2O (4) 0,01 Giáo viên phân tích: Theo giả thiết có 2 trường hợp + Vmax với nOH  (lớn nhất ) = 4 n Al  Vdung dịch NaOH = 0,3 0,3 3 - n↓ = 4.0,08 – 0,02 = 0,3 = 1 lít + Vmin với nOH (nhỏ nhất ) = 3 n↓ = 3.0,02 = 006   Vdung dịch NaOH = 0,06 0,3 = 0,2 lít. Ta chọn đáp án A Bài 3: : Cho mg Na tan hết trong 100ml dung dịch Al 2(SO4)3 0,2M. Sau phản ứng thu được 0,78 gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 0,69 gam B. 0,69 gam hoặc 3,45 gam C. 0,69 gam hoặc 3,68 gam. D. 0,69 gam hoặc 2,76 gam Cách giải: 8 n Al 3 n↓ = = 0,1.0,2 .2= 0,04 mol 0,78 78 = 0,01 mol Ta có các PTHH sau: 2Na + 2H2O → 2Na+ + 2 OH  + H2 ↑ (1) Al3+ + 3 OH  → Al(OH)3 (2) Al(OH)3 + OH  → [Al(OH)4] - (3) Giáo viên phân tích: Theo giả thiết có 2 trường hợp + Vmin với nOH  (nhỏ nhất ) = 3 n↓ = 3.0,01 = 0,03 mol  nNaOH = nNa = 0,03  mNaOH = 0,03.23 = 0,69 gam . + Vmax với nOH (lớn nhất ) = 4 n Al  3 - n↓ = 4.0,04 – 0,01 = 0,15 mol  nNaOH = nNa = 0,15  mNaOH = 0,15.23 = 3,45 gam . Ta chọn đáp án B Bài 4: Hòa tan 21 gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3 bằng HCl được dung dịch A và 13,44 lít H2(ở đktc). Thêm V lít dung dịch NaOH 0,5M vào dung dịch A thu được 31,2 gam kết tủa. Giá trị của V là ? A. 2,4 B. 2,4 hoặc 4 C. 4 D. 1,2 hoặc 2 Cách giải: Ta có các PTHH sau: 2Al + 6H+ → 2 Al 3 +3 H2 ↑ (1) Al2O3 + 6H+ → 2 Al 3 + 3H2O (2) Al3+ + 3 OH  → Al(OH)3 (3) Al(OH)3 + OH  → [Al(OH)4] - (4) Từ (1) nAl = 2.n H 2 3 = 2.13,44 3.22,4 = 0,4 mol  số mol Al2O3 = mol n Al 3 n↓ = (1) (2)= 0,4 + 2.0,1 = 0,6 mol. 31,2 78 = 0,4 mol Giáo viên phân tích: Theo giả thiết có 2 trường hợp + Vmin với nOH  (nhỏ nhất ) = 3 n↓ = 3.0,4 = 1,2 mol 9 21  0,4.27 102 = 0,1 1,2 0,5  Vdung dịch NaOH = + Vmax với nOH  = 2,4 lít . (lớn nhất ) = 4 n Al  Vdung dịch NaOH = 2 0,5 3 - n↓ = 4.0,6 – 0,4 = 2 mol = 4 lít . Ta chọn đáp án B Bài 5: Cho 46,95 gam hỗn hợp X gồm K và Ba tác dụng với dung dịch AlCl3 dư, thu được 19,50 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của K trong X là: A. 24,92%. B. 12,46%. C. 75,08%. D. 87,54%. Cách giải: n↓ = 19,5 78 = 0,25 mol Gọi x, y là số mol của K và Ba trong hỗn hợp X. Từ giả thiết: 39x + 137y = 46,95 (*) Ta có các PTHH sau: 2K + 2H2O → 2KOH + H2 (1) Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 (2) Al3+ + 3 OH  → Al(OH)3 (3) Từ (1) (2) ta có: số mol OH- = x +2y Mà nOH  (nhỏ nhất ) = 3 n↓  x + 2y = 0,25 (**) Giải hệ phương trình (*) và (**) ta có : x = 0,15; y = 0,3 %K= 0,15.39.100 46,95 = 12,46% . Ta chọn đáp án B. Bài 6: Thêm 150 ml dung dịch NaOH 2M vào một cốc đựng 100 ml dung dịch AlCl3 xM, sau khi phản ứng hoàn toàn thấy trong cốc có 0,1 mol chất kết tủa. Thêm tiếp 100 ml dung dịch NaOH 2M vào cốc, sau khi phản ứng hoàn toàn thấy trong cốc có 0,14 mol chất kết tủa. Giá trị của x là A. 1,6 B. 1,0 C. 0,8 Cách giải: 10 D. 2 Giáo viên phân tích: +Ở lần 1, nkết tủa = 0,1 mol + Ở lần 2, số mol kết tủa lớn hơn khi NaOH thêm vào. Vậy ở lần 1 kết tủa chưa đạt tối đa  số mol Al3+ > 0,1 Tổng số mol NaOH ở 2 lần : nNaOH = 0,3 + 0,2 = 0,5 Với số mol kết tủa = 0,14 chưa là cực đại ( vì số mol NaOH > 3 lần số mol Al 3+ ) và sau kết tủa lần 2, trong dung dịch đã có một lượng muối Na[Al(OH) 4] do NaOH hoà tan Al(OH)3 Ta có các PTHH sau: Al3+ + 3 OH  → Al(OH)3 0,1x 0,3x (1) 0,1x Al(OH)3 + OH  → [Al(OH)4] - (2) Từ các PTHH ta có: nNaOH = 4 n Al 3 - n↓ = 4.0,1x – 0,14 = 0,5  x = 1,6 Ta chọn đáp án A. Bài 7: Thêm m gam kali vào 300 ml dung dịch chứa Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch X vào 200 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M thu được kết tủa Y. Để thu được lượng kết tủa Y lớn nhất thì giá trị của m là: A. 1,59 B. 1,17 C. 1,71 D.1,95 Cách giải: Ta có các PTHH sau: 2K + 2H2O → 2k+ + 2 OH  + H2 ↑ (1) Al3+ + 3 OH  → Al(OH)3 Số mol OH- = 0,3.0,1.2 + 0,3.0,1 + m 39 (2) m = 0,09 + 39 Số mol ion Al3+ = 0,2. 0,1. 2 = 0,04 Giáo viên phân tích: Để lượng kết tủa lớn nhất thì m Số mol OH- =3.số mol ion Al3+  0,06 + 39 =3. 0,04  m = 1,17 Ta chọn đáp án B. 11 Bài 8: Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 và 0,1 mol H2SO4 đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 7,8 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V để thu được lượng kết tủa trên là A. 0,35. B. 0,25. C. 0,45. D. 0,05 Cách giải: nH  n Al 3 = 0,1.2 = 0,2 mol = 0,1. 2 = 0,2 mol n↓ = 7,8 78 nOH  (lớn nhất ) = nH  + 4 n Al  Vdung dịch NaOH = 0,9 2 = 0,45  Ta chọn đáp án C = 0,1 mol 3 - n↓ = 0,2 + 4.0,2 – 0,1 = 0,9 mol 1/ Dạng 2: BÀI TOÁN VỀ DUNG DỊCH CHỨA ION [ Al (OH ) 4 ]  TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT Bước 1: Học sinh cần nắm vững Khi cho dung dịch axit vào dung dịch chứa [ Al (OH ) 4 ]  sẽ có các phương trình ion thu gọn sau: [Al(OH)4] - + H+ → Al(OH)3 +H2O (1) Khi số mol ion H+ lớn hơn số mol ion [Al(OH)4] – ( hoặc số mol kết tủa ) sẽ xảy ra phản ứng sau: Al(OH)3 + 3H+→ Al3+ + 3H2O (2) Lưu ý: + ion [ Al (OH ) 4 ]  không phản ứng với ion OH+ Nếu dùng CO2 dư tác dụng với dung dịch chứa ion [ Al (OH ) 4 ]  thì chỉ xảy ra phương trình (1) mà thôi. Bước 2: Giáo viên phân tích để học sinh thấy rằng: + Từ (1) để có lượng kết tủa tối đa thì số mol ion [ Al (OH ) 4 ]  = số mol ion H+ = số mol Al(OH)3 + Từ (2) nếu nH  = 4 n[ Al (OH ) 4]  thì sẽ không còn kết tủa 12  Với một lượng kết tủa xác định mà giả thiết cho (ở đề bài) ta sẽ có có 2 trường hợp cần lưu ý: a/Trường hợp 1: n H = n↓ (*)  b/ Trường hợp 2: n H = 4 n [ Al (OH )  4]  - 3n↓ (**) +Nếu dung dịch X chứa ion [ Al (OH ) 4 ]  và ion OH- thì khi cho dung dịch axit ( chứa ion H+ ) vào X sẽ có 2 trường hợp sau: a/Trường hợp 1: n H = n↓ + nOH  (***)  b/ Trường hợp 2: n H = 4 n [ Al (OH )  4]  - 3n↓ + nOH  (****) Bước 3: Bài tập minh hoạ Bài 1: Cho 200ml dung dịch H2SO4 0,5M vào dung dịch chứa a mol NaAlO 2 được 7,8 gam kết tủa. Giá trị của a là: A. 0,025 B. 0,05 C. 0,1 D.0,125 Cách giải: nH  = 0,2.0,5.2 = 0,2 mol n↓ = 7,8 78 = 0,1 mol  n↓ < nH  Ta có các phương trình phản ứng hoá học sau: [Al(OH)4] - + H+ → Al(OH)3 +H2O (1) Al(OH)3 + 3H+→ Al3+ + 3H2O (2) Áp dụng công thức giải nhanh ta có: nH  = 4 n [ Al (OH ) 4]  - 3n↓ = 4.a – 3.0,1 = 0,2  a = 0,125 mol  Ta chọn đáp án D Bài 2: Hòa tan 3,9 gam Al(OH)3 bằng 50 ml NaOH 3M được dung dịch X. Thêm V lít dung dịch HCl 2M vào dung dịch X thu được 1,56 gam kết tủa. Giá trị của V là A. 0,02 B. 0,24 C. 0,06 hoặc 0,12 D. 0,02 hoặc 0,24 Cách giải: 13 n↓ = 3,9 78 = 0,05 mol; nNaOH = 0,05.3 = 0,15 mol n↓ lần 2 = 1,56 78 = 0,02 Ta có các phương trình phản ứng hoá học sau: Al(OH)3 + OH -→ [Al(OH)4] - (1) H+ + OH- → H2O (2) [Al(OH)4] - + H+ → Al(OH)3 + H2O (3) Từ (1), ta có: Số mol [Al(OH)4] - = n↓ = 0,05 mol nNaOH dư = nOH  = 0,15 – 0,05 = 0,1 mol Từ (2) và (3) ta có 2 trường hợp: + Trường hợp 1: n H = n↓ + nOH = 0,02 + 0,1 = 0,12 mol  V = 0,06   + Trường hợp 2: n H = 4 n [ Al (OH )  4]  - 3n↓ + nOH = 4.0,05 -3.0,02 +0,1 = 0,24  mol  V = 0,12 mol. Bài 3: Dung dịch A chứa m gam KOH và 40,18 gam KAlO2. Cho 500 ml dung dịch HCl 2M vào dung dịch A thu được 15,6 gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 22,4 hoặc 44,8 B. 12,6 C. 8 hoặc 22,4 Cách giải: D. 44,8 n↓ = 15,6 78 m = 0,2 mol; nKOH = 56 mol nHCl = 0,2.0,5 = 1 mol; Số mol KAlO2 = 40,18 98 = 0,21 mol Ta có các phương trình phản ứng hoá học sau: H+ + OH- → H2O (1) KAlO2 + H+ + H2O → Al(OH)3 + K+ (2) Al(OH)3 + 3H+→ Al3+ + 3H2O (3) Ta có 2 trường hợp: + Trường hợp 1: nH  m = n↓ + nOH = 0,2 + 56 = 1 mol  m = 44,8  14 + Trường hợp 2: nH  = 4 n [ Al (OH ) 4]  - 3n↓ + nOH  = 4.0,21 -3.0,2 + m 56 = 1 m <0 Ta chọn đáp án D Bài 4: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp K2O, Al2O3 vào nước được dung dịch A chỉ chứa một chất tan duy nhất. Cho từ từ 275ml dung dịch HCl 2M vào dung dịch A thấy tạo ra 11,7 gam kết tủa. Giá trị của m là. A. 29,4 B. 49 C. 14,7 D. 24,5 Cách giải: n↓ = 11,7 78 = 0,15 mol; nHCl = 0,275.2 = 0,55 mol; Ta có các phương trình phản ứng hoá học sau: K2O + H2O → 2KOH (1) Al2O3 + 2KOH +3H2O → 2K[Al(OH)4] (2) Dung dịch chứa một chất tan duy nhất là KAlO 2 hay K[Al(OH)4]. Vậy KOH phản ứng vừa đủ với Al2O3 Gọi x là số mol Al2O3 ban đầu, ta có: + Trường hợp 1: nH  = n↓ (loại) + Trường hợp 2: nH  = 4 n [ Al (OH ) 4]  - 3n↓ = 4.2x -3.0,15 = 0,55  x = 0,125 Vậy m = 0,125.102 + 0,125. 94 = 24,5 gam. Ta chọn đáp án D Bài 5: 100 ml ddA chứa NaOH 0,1M và NaAlO2 0,3M .Thêm từ từ HCl 0,1M vào dung dịch A cho đến khi kết tủa tan trở lại một phần,lọc kết tủa ,nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được 1,02g chất rắn .Thể tích dung dịch HCl đã dùng là: A. 0,5 lit B. 0,6 lit C. 0,7 lít Cách giải: n↓ = 2.1,02 102 = 0,02 mol; 15 D. 0,8 lít nNaOH = 0,1.0,1 = 0,01 mol; số mol AlO2- = 0,3. 0,1 = 0,03 mol Ta có các phương trình phản ứng hoá học sau: H+ + OH- → H2O (1) [Al(OH)4] - + H+ → Al(OH)3 + H2O (2) Al(OH)3 + 3H+→ Al3+ + 3H2O (3) Theo giả thiết ta có: nH  V= = 4 n [ Al (OH ) 0,07 0,1 4]  - 3n↓ + nOH = 4. 0,03- 3.0,02 +0,01 = 0,07 mol  = 0,7 lít. Ta chọn đáp án C Tóm lại: Dựa vào các bài tập cụ thể minh hoạ cho phương pháp giải toán áp dụng công thức tính nhanh về hợp chất của nhôm sẽ giúp cho các em học sinh tiết kiệm rất nhiều thời gian khi giải toán trắc nghiệm. Học sinh có thể áp dụng cách giải này để rèn luyện kĩ năng trong quá trình giải các bài tập luyện thi đại học, cao đẳng. Tuy vậy học sinh cần phải giải thật nhiều bài tập thì mới mong có kĩ năng tốt và đạt kết quà cao. Dưới đây là mọt số bài tập cò nội dung tương tự như đã trình bày ở trên nhằm giúp các học sinh rèn luyện kĩ năng của mình. Bứôc 4: Một số bài tập áp dụng Câu 1: Cho 3,42g Al2(SO4)3 tác dụng vừa đủ với 200ml dung dịch NaOH được 0,78 gam kết tủa. Nồng độ mol của NaOH : A. 0,12M và 0,28M B.0,21M và 0,28M C.0,15M và 0,35M D. 0,26M và 0,6M Câu 2. Trong một cốc đựng 200ml dung dịch AlCl3 0,2M .Rót vào cốc 100ml dung dịch NaOH thu được một kết tủa , đem sấy khô và nung nóng đến khối lượng không đổi thu được 1,53 gam chất rắn .Nồng độ mol của dung dịch NaOH đã dùng là: A.0,9M B.0,9M hoặc 1,3M C.0,5M hoặc 0,9M D.1,3M 16 Câu 3: Cho m gam Na tan hết trong 100ml dung dịch Al2(SO4)3 0,2M. Sau phản ứng thu được 0,78 gam kết tủa. Gía trị của m là: A. 0,69 gam B. 0,69 gam hoặc 3,45 gam C. 0,69 gam hoặc 3,68 gam D. 0,69 gam hoặc 2,76 gam Câu 4: Trộn 200ml dung dịch NaOH 1M với 100ml dung dịch HCl xM thu được dung dịch A. Cho dung dịch A vào 200ml dung dịch AlCl3 0,5M thu được 1,56g kết tủa. Hãy lựa chọn giá trị đúng của x. A. 0,6M B. 1M C.1,4M D. 2,8M Câu 5: Trong một cốc đựng 200ml dung dịchAlCl3 2M. Rót vào cốc Vml dung dịch NaOH có nồng độ a mol/lít, ta được một kết tủa; đem sấy khô và nung đến khối lượng không đổi được 5,1g chất rắn.Nếu V=200ml thì a có giá trị nào? A. 2M B. 1,5M hay 3M C. 1M hay 1,5M D.1,5M hay 7,5M Câu 6: Cho 100ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M vào V ml dung dịch NaOH 0,1M. Thu được kết tủa nung tới khối lượng không đổi được 0,51gam chất rắn. V có giá trị là: A. 300ml B. 500ml C. 700ml D. A hoặc C Câu 7: Cho V lít dung dịch NaOH 1M vào 100ml dung dịch AlCl3 2M thu được 3,9 gam kết tủa. Tính giá trị của V A. 150ml B. 400ml C. 150ml hoặc 400ml D. 150ml hoặc 750ml Câu 8: Thêm 240 ml dung dịch NaOH 1M vào 100ml dung dịch AlCl3 nồng độ a mol / lít, khuấy đều tới khi phản ứng hoàn toàn thu được 0,08 mol kết tủa. Thêm tiếp 100ml dung dịch NaOH 1M thì thấy có 0,06 mol kết tủa. Giá trị của a là: A. 0,5M B. 0,75M C. 0,8M D. 1M Câu 9: Hòa tan hoàn toàn 0,54g Al trong 0,5 lít dung dịch H2SO4 0,1M thu được dung dịch A. Thêm V(l) dung dịch NaOH 0,1M cho đến khi kết tủa đạt tối đa và 17 sau đó tan trở lại một phần. Nung kết tủa tới khối lượng không đổi ta được chất rắn nặng 0,51gam. V có giá trị là: A.1.1lít B.0,8lít C.1,2lít D.1.5lít Câu 10: Cho m gam Na vào 200 gam dung dịch Al 2(SO4)3 1,71%, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 0,78 gam kết tủa. Giá trị của m là A. 1,61 B. 1,38 hoặc 1,61 C. 0,69 hoặc 1,61 D. 1,38 Câu 11: Cho 1 mol KOH vào dung dịch chứa a mol HNO3 và 0,2 mol Al(NO3)3. Để thu được 7,8 gam kết tủa thì giá trị lớn nhất của a thỏa mãn là: A. 0,75 mol. B. 0,5 mol. C. 0,7 mol. D. 0,3 mol. Câu 12: Cho 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm MgCl2 0,3M, AlCl3 0,45 M và HCl 0,55M tác dụng hoàn toàn với V lít dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,02M và Ba(OH)2 0,01M. Gía trị của V để được kết tủa lớn nhất và lượng kết tủa nhỏ nhất lần lượt là A. 1,25lít và 1,475lít B. 1,25lít và 14,75lít C. 12,5lít và 14,75lít D. 12,5lít và 1,475lít Câu 13: Nhỏ từ từ 0,25 lít dung dịch NaOH 1,04M vào dung dịch gồm 0,024 mol FeCl3; 0,016 mol Al2(SO4)3 và 0,04 mol H2SO4 thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 1,560. B. 5,064. C. 4,128. D. 2,568 Câu 14: Cho 21gam hỗn hợp 2 kim loại K và Al hoà tan hoàn toàn trong nước được dung dịch X. Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào X, lúc đầu không thấy kết tủa, đến khi kết tủa hoàn toàn thì cần 400ml dung dịch HCl. Số gam K trong hợp kim là : A. 15,6. B. 5,4. C. 7,8. D. 10,8. Câu 15: Cho hỗn hợp gồm 20,4 gam Al2O3 và a gam Al tác dụng với KOH dư thì thu được dung dịch X. Dẫn khí CO2 vào dung dịch X thu được kết tủa Y. 18 Lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi thu được 30,6g chất rắn. a có giá trị là A. 2,7 B. 5,4 C. 10.7 D. 8,1 Câu 16: Hoà tan hoàn toàn 9,9 gam hỗn hợp gồm K và Al vào nước, thu được dung dịch Y và 6,72 lít khí H2 (đktc). Sục CO2 dư vào dung dịch Y thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 7,8. B. 11,7. C. 15,6. D. 19,5. Câu 17: Cho dung dịch A chứa 0,05 mol NaAlO2 và 0,1 mol NaOH tác dụng với dung dịch HCl 2M. Thể tích dung dịch HCl 2M lớn nhất cần cho vào dung dịch A để thu được 1,56 gam kết tủa là A. 0,06 lít B. 0,18 lít C. 0,12 lít D. 0,08 lít Câu 18. Hỗn hợp A gồm Al và Al2O3 có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 1,8:10,2. Cho A tan hết trong dung dịch NaOH vừa đủ thu được dung dịch B và 0,672 lít khí (ở đktc). Cho B tác dụng với 200ml dung dịch HCl thu được kết tủa D, nung D ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được 3,57 gam chất rắn. Tính nồng độ mol lớn nhất của dung dịch HCl đã dùng. A. 0,75M B. 0,35M C. 0,55M D. 0,25M IV/ Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm, giải pháp: + Ý kiến của học sinh về phương pháp giải toán nhanh theo phương pháp trình bày ở trên (có danh sách đính kèm) +Kết quả: Trong năm học 2010- 2011- ở học kì II - Tôi cho học sinh làm bài kiểm tra 15 phút với nội dung về hợp chất của nhôm thì thu được kết quả như sau: Lớp 12H 12S 12A1 % làm đúng kết quả 65% 72% 47% 19 % không làm đúng 35% 28% 53% Sau đó tôi đã áp dụng phương pháp giải bài tập nhanh về hợp chất của nhôm đã trình bày ở trên trong những tiết luyện tập trên lớp và những giờ rèn luyện thêm vào tiết học trái buổi ở các lớp đã thống kê rồi sau đó tiến hành kiểm tra 15 phút lần 2 với nội dung trên. Kết quả đạt được như sau: Lớp 12H 12S 12A1 % làm đúng kết quả 89% 87% 85% % không làm đúng 11% 13% 15% Với kết quả của học sinh tôi thấy rằng phương pháp giải toán nhanh như đã trình bày có tính thực tế cao, dễ áp dụng. Chỉ còn một số ít học sinh chưa làm bài được là do nhiều yếu tố tác động. So sánh kết quả sau 2 lần kiểm tra ở 3 lớp tôi đã dạy trong năm học 2010-2011 thì việc áp dụng phương pháp giải bài tập đã mang lại thành công nhất định. Tôi sẽ cố gắng đào sâu kiến thức để tìm ra cách giải hay hơn nhằm giúp học sinh rèn luyện kĩ năng giải bài tập hoá học. Ở học kì II của năm học này ( 2011- 2012), tôi lại chú trọng rèn luyện cho học sinh cách giải nhanh khi dạy đến phần hợp chất của nhôm và kết quả bài làm của học sinh cũng rất khả quan: Lớp 12A2(42) Giỏi 15(35,71%) 12H2(27) 20(74,07%) 12T(27) 20(74,07%) Khá 5 (11,9%) Trung bình 14 (33,3%) 06(22,2%) 05(18,52%) 1(3,73%) 2(7,41%) Yếu 8( 19,9%) Kém 0 0 0 0 0 Từ đó tôi nghĩ rằng đối với việc giải bài toán trắc nghiệm cần có một công cụ để giúp người thực hiện đỡ mất thời gian suy nghĩ nhằm rút ngắn thời gian hoàn thành bài kiểm tra hay bài thi. Đây cũng là một vấn đề mà chúng ta nên quan tâm và trăn trở. 20