Skkn biện pháp nâng cao tư duy trong việc giải bài tập hóa học phần kim loại tác dụng với hno3

  • Số trang: 21 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 31 |
  • Lượt tải: 0
nguyen-thanhbinh

Đã đăng 8358 tài liệu

Mô tả:

SỞ GIÁO DỤC& ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU  Mã số:.............. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BIỆN PHÁP NÂNG CAO TƯ DUY TRONG VIỆC GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HNO3 Người thực hiện : Lâm Huỳnh Thị Ngọc Hạnh Lĩnh vực nghiên cứu : Năm sinh : 1975 - Quản lí giáo dục : - Phương pháp dạy học môn: Hóa Học - Lĩnh vực khác : Có đính kèm: Mô hình Phần mềm Phim ảnh Năm Học: 2012-2013 Trang 1 Hiện vật khác SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN 1. Họ và tên : Lâm Huỳnh Thị Ngọc Hạnh 2.Ngày tháng năm sinh : 31/ 12 / 1975 3. Nam, nữ: Nữ 4. Đại chỉ : 185- Ấp Bình Ý – Xã Tân Bình – Huyện Vĩnh Cửu – Tỉnh Đồng Nai 5. Điện Thoại : 0902273260 ( CQ )/ ( NR) 0613865278 6. Fax: E- mail: hanhhoa11@gmail.com 7. Chức vụ : Giáo viên 8. Đơn vị công tác : Trường THPT Vĩnh Cửu II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất : ĐHSP ngành hóa học - Năm nhận bằng: 2005 - Chuyên ngành đào tạo: Ngành Hóa Học III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chuyên môn có khinh nghiệm : Giảng dạy môn hóa học - Số năm có kinh nghiệm : 15 - Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây : 1. Một số phương pháp xác định số oxi hóa của các nguyên tố. 2. Rèn luyện kỹ năng sử dụng, dụng cụ thí nghiệm – hóa chất 3. Nâng cao chất lượng dạy và học thông qua việc tích hợp và lồng ghép giáo dục môi trường vào bộ môn hóa học. Trang 2 BIỆN PHÁP NÂNG CAO TƯ DUY TRONG VIỆC GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HNO3 I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI - Hình thành phương pháp giải toán hóa học cho học sinh một vấn đề rất quan trọng, đặc biệt theo phương pháp dạy học mới và thi trắc nghiệm thì phương pháp này ngày càng trở nên cấp thiết và quan trọng hơn. - Sử dụng bài tập trong dạy học hóa học nhằm kiểm tra kiến thức lí thuyết, áp dụng thực tiễn của học sinh để người giáo viên đánh giá được nhận thức của các em trong học tập. Giáo viên có thể sử dụng các dạng bài tập khác nhau, với những phương pháp giải khác nhau để học sinh tiếp thu, lĩnh hội kiến thức một cách rõ ràng, chính xác. Vì vậy, giáo viên lựa chọn sử dụng phương pháp giải bài tập như thế nào để phù hợp với mục đích, yêu cầu điều kiện của việc dạy học đạt kết quả tốt. - Các bài tập có thể giải bằng nhiều cách có tác dụng rất lớn đến sự phát triển tư duy của học sinh. Cần chú ý khuyến khích học sinh không nên bằng lòng với phương pháp sẵn có, thỏa mãn với cách giải đã tìm ra, mà cần phải tìm tòi những phương pháp khác, để rồi qua đó lựa chọn cách giải hay nhất. - Như chúng ta đã biết axit nitric có rất nhiều ứng dụng quan trọng. Phần lớn axit nitric sản xuất ra được dùng để điều chế phân đạm NH 4NO3, Ca(NO3)2…Ngoài ra, axit nitric còn dùng để điều chế thuốc nổ, thí dụ: trinitrotoluen (TNT); thuốc nhuộm; dược phẩm;…Nguyên tố nitơ rất cần cho sự sống trên trái đất. Vì những lí do trên tôi chọn môn hóa học lớp 11, chương II, chủ yếu là các bài tập axit nitric tác dụng với kim loại – qua bài này xuyên suốt cả chương trình lớp 12 phần hóa vô cơ. - Để giúp học sinh tích cực, chủ động tư duy vận dụng một số phương pháp giải bài tập phần kim loại tác dụng với axit nitric giáo viên cần lựa chọn hệ thống bài tập phù hợp, yêu cầu học sinh giải quyết hệ thống bài tập này từ đó giúp học sinh hiểu sâu về các phương pháp giải. - Xuất phát từ suy nghĩ trên, tôi xây dựng một số bài tập có nhiều cách giải, sau đây là một số ví dụ cụ thể Trang 3 II. TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 1. Cơ sở lí luận “Học đi đôi với hành, lí thuyết gắn liền với thực tế” là mục tiêu của giáo viên giảng dạy bộ môn hóa học chúng tôi, nhằm đổi mới căn bản phương pháp học tập ở học sinh và nâng cao chất lượng dạy học. Vì thế, học sinh không những học lí thuyết mà còn phải làm bài tập. Thông qua bài tập học sinh nắm vững kiến thức lí thuyết và áp dụng thực tế cuộc sống. Bài tập hóa học phần kim loại tác dụng với axit nitric là dạng bài tập từ đơn giản đến phức tạp. Dạng bài tập này các em thường thấy trong quá trình học tập qua các bài kiểm tra, đề thi học kỳ, thi học sinh giỏi, thi đại học …Muốn giải được dạng bài này đòi hỏi học sinh phải tư duy, lập luận chặt chẽ, logic, phải nắm chắc kiến thức, tìm tòi, phát hiện những kiến thức mới, vận dụng vào bài tập, tìm ra nhiều cách giải bài tập nhanh từ đó tạo hứng thú học tập cho học sinh. Thông qua bài tập, các em hình thành được kiến thức và kỹ năng mới đồng thời cũng biết cách vận dụng kiến thức đó vào các tình huống nảy sinh trong đời sống 2. Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài Trong dạy học không chỉ coi trọng việc truyền thụ kiến thức mới mà cũng cần phải coi trọng cả việc hướng dẫn học sinh độc lập tìm ra con đường dẫn đến kiến thức mới. Để giúp các em nâng cao tư duy trong việc giải bài tập phần kim loại tác dụng với axit nitric, trước tiên phải hướng dẫn học sinh nắm được các thông tin của đề bài cho, đề bài yêu cầu. Từ đó hướng dẫn học sinh giải bằng các phương pháp thông thường, sau đó nâng cao hơn yêu cầu các em tìm xem có cách giải nào khác đặc biệt không? Qua đó các em tự lựa chọn phương pháp giải phù hợp với trình độ kiến thức của mình. Sau đây là một số phương pháp giải: Phương pháp 1: Phương pháp đại số. - Phân tích định tính và phân tích định lượng - Từ các thông tin của đề bài, học sinh vận dụng công thức tính toán có liên quan. - Viết phương trình hóa học - Từ các thông tin của đề bài cho, trả lời được câu hỏi của đề bài. Phương pháp 2: Phương pháp bảo toàn electron - Axit HNO3 khi tác dụng với chất khử (kim loại hoặc hợp chất có tính khử ) có thể bị khử thành: NO2, NO, N2O, N2 và NH3 (NH3 tồn tại dười dạng muối NH4NO3). - Nếu cho chất khử M tác dụng với HNO3 thu được khí A thì khí A có thể là: NO 2, NO, N2O, N2. Để xác định khí A ta có thể gọi khí A có dạng N xOy và áp dụng định luật bảo toàn electron ta sẽ tìm được khí A. - Sơ đồ cho – nhận electron + Quá trình oxi hóa: M M +n + n e a a n. a (mol) + Quá trình khử: 2 y / x 5 x N  (5 x  2 y ).e � N xOy bx b(5x-2y) b (mol). Trang 4 Theo định luật bảo toàn electron ta sẽ có. b.( 5x – 2y) = a.n 5x  2 y  a.n b (1*) Từ biểu thức (1 *) ta nhận thấy nếu biết được số mol electron cho và số mol sản phẩm khử thì ta có thể xác định được sản phẩm khử là gì. Cách xác định số lectron cho: n e (cho ) = a . n * Dựa vào số mol chất khử tham gia phản ứng n e (cho) = a .n * Dựa vào số mol muối tạo thành M(NO3)n ( a mol ) n e (cho) = a .n = n NO3 – ( tạo muối) * Dựa vào số mol HNO3 phản ứng. n HNO3 ( p/ ư) = n NO3 – ( tạo SP khử) + n NO3 – ( tạo muối) = n NO3 – ( tạo sp khử) + a .n n e ( cho) = a. n = n HNO3 ( p/ư) - n NO3 – ( tạo sp khử) = n HNO3 ( p/ ư) - b.x Phương pháp 3: Sử dụng phương trình ion – electron Phương pháp này giúp chúng ta hiểu kỹ hơn về bản chất của phương trình hóa học. Đôi khi một số bài tập không thể giải theo phương trình phân tử phải giải dựa theo phương trình ion. Vd : 2HNO3 + 1e NO2 + H2O + NO3 – 4HNO3 + 3 e NO + 2H2O + 3 NO3 – 10HNO3 + 8 e N2O + 5 H2O + 8 NO3 – 12 HNO3 + 10 e N2 + 6 H2O + 10 NO3 – 10HNO3 + 8 e NH4NO3 + 3 H2O + 8 NO3 – Với NO3- là số mol của chúng trong muối của kim loại. Phương pháp 4: Phương pháp sử dụng sơ đồ chữ V. Hạn chế viết PTHH Khi cho 1 kim loại hay nhiều kim loại có hóa trị khác nhau vào dung dịch axit HNO3 a. NxOy NO3 – (5x-2y) .a (5x-2y). M Trong đó a là hóa trị chung cho các kim loại. Minh họa bằng một số dạng bài tập Dạng 1: Hỗn hợp các kim loại tác dụng với HNO3 tạo ra một sản phẩm khử. Bài tập 1: Hòa tan hoàn toàn 11 gam hỗn hợp Al và Fe vào dung dịch HNO 3 loãng thu được 6,72 lit (đktc)NO là sản phẩm khử duy nhất. a.Tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. b.Tính thể tích dung dịch HNO3 0,5M đã tham gia phản ứng. c. Tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch. Trang 5 Tóm tắt dề bài: m hh Al & Fe = 11g V NO = 6,72 lit gt CM HNO  0,5M 3 Tính % m Al , m Fe = ? V dd HNO3 = ? m muối = ? kl Gợi ý: - Từ thể tích khí ở đktc các em tính được n = ? - HNO3 có oxi hóa được Al, Fe không, viết phương trình hóa học - Theo đề bài ta có khối lượng hỗn hợp kim loại, thể tích khí thoát ra ở 2 phương trình, ta lập hệ phương trình và giải hệ Tính khối lượng từng kim loại % m của các kim loại - Tính thể tích dung dịch HNO3 dựa vào công thức nào? - Khối lượng muối tính ? Các phương pháp giải 1. Phương pháp đại số: Al + 4 HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O x 4x x x ( mol ) Fe + 4 HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O y 4y y y (mol ) Ta có hệ : 27x + 56y = 11 x = 0,2 x + y = 0,3 (mol ) y = 0,1 a. Thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại % m Al = 0, 2.27.100  49,1% 11 % m Fe = 100 – 49,1% = 50,9% b. Thể tích dung dịch HNO3 Tổng số mol HNO3 �n HNO3 VHNO3   4 x  4 y  4.0, 2  4.0,1  1, 2mol n 1, 2   2, 4lit CM 0,5 c. Khối lượng muối m muối = m mAl ( NO )  mFe ( NO )  0, 2.213  0,1.242  66,8 gam 2. Phương pháp áp dụng định luật bảo toàn electron : 3 3 3 3 - Nguyên tắc của phương pháp “Trong một phản ứng oxi hóa – khử, tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron do chất oxi hóa nhận” - Mở rộng “Trong một hệ phản ứng oxi hóa – khử, tổng số mol electron do các chất khử cho bằng tổng số mol electron do các chất oxi hóa nhận”. Trang 6 - Có thể áp dụng bảo toàn electron cho một phương trình, nhiều phương trình, hoặc toàn bộ quá trình. - Xác nhận chính xác chất nhường và chất nhận electron. Nếu xét cho một quá trình chỉ cần xác định trạng thái đầu và cuối số oxi hóa của nguyên tố. - Khi áp dụng phương pháp bảo toàn electron thường sử dụng kèm các phương pháp bảo toàn khác (bảo toàn khối lượng, nguyên tố...) - Khi cho kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 và dung dịch sau phản ứng không chứa muối amoni. - n (NO3-) ( muối) = � số mol electron nhường ( hoặc nhận) a. Thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại Al 3+ + 3e 3x ( mol ) 3+ Fe +3e 3 y ( mol ) +2 + 3e N 0,9 0,3 (mol ) Ta có hệ hai phương tình Al x Fe y N +5 3x + 3 y = 0,9 x = 0,2 27 x + 56 y = 11 g y = 0,1 quá trình oxi hóa quá trình khử m Al = % 0, 2.27.100  49,1% 11 % m Fe = 100 – 49,1% = 50,9% b. Thể tích dung dịch HNO3 Số mol HNO3 phản ứng nHNO3  3nAl  3nFe  nNO  3.0, 2  3.0,1  0,3  1, 2mol VHNO3  n 1, 2   2, 4lit CM 0,5 c. Khối lượng muối m muối = m kim loại + m gốc axit = 11 + 62.(3x + 3y) = 11 + 62.(3.0,2 + 3.0,1) = 66,8 g 3. Phương pháp sử dụng phương trình ion - electron : a. Thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại Al Al 3+ +3e x 3x ( mol ) 3+ Fe Fe + 3e y 3y( mol) + 4H + NO3 + 3 e NO + 2 H2O Ta có hệ hai phương trình Trang 7 3x + 3 y = 0,9 27 x x = 0,2 + 56 y = 11 g %m Al = y = 0,1 0, 2.27.100  49,1% 11 % m Fe = 100 – 49,1% = 50,9% b.Thể tích HNO3 Số mol HNO3 = 4 n NO = 4.0,3 = 1,2 mol VHNO3  n 1, 2   2, 4lit CM 0,5 c. Khối lượng muối m muối = m kim loại + 62. 3n NO = 11 + 62.3.0,3 = 66,8 g 4. Phương pháp sử dụng sơ đồ chữ V (0,3 . 3) NO3 – (0,3) NO n nHNO3 aM  0,3  0,3.3  1, 2mol m muối = m kim loại + 0,3.3.62 = 66,8 g Bài tập 2 : Hòa tan hoàn toàn 5,04 gam Fe cần tối thiểu Vml dung dịch HNO 3 2M, thu được khí NO( sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là : A. 120 B. 60 C. 90 D. 180 Bài tập 3 :Hỗn hợp X gồm 16,8 gam Fe, 6,4 gam Cu và 2,7 gam Al. Cho X tác dụng với dung dịch HNO3 2M chỉ thoát ra khí N2( sản phẩm khử duy nhất). Thể tích dung dịch HNO3 tối thiểu cần dùng để hòa tan hết X là: a. 720ml b. 660ml c. 840ml d. 780ml Bài tập 4: Cho 2,16 gam kim loại Mg tác dụng với dung dịch HNO 3 dư. Sau phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lít khí NO ( ở đktc) và dung dịch X. Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X là: a. 13,32 gam b. 13,92gam c. 8,88 gam d. 6,52 gam Bài tập 5: Cho 6,72 gam Fe vào 400ml dung dịch HNO 3 1M đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hòa tan tối đa m gam Cu. Giá trị của m là: a. 1,92 b. 0,64 c. 3,84 d. 3,2 Bài tập 6: 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 Y vào dung dịch HNO3 (dư), thu được 0,672 lít khí NO là sản phẩm khử duy nhất (đktc). Số mol HNO3 đã phản ứng là: a. 0,12 b. 0,14 c. 0,16 d. 0,18 Trang 8 Dạng 2: Một kim loại tác dụng với HNO3 tạo ra hỗn hợp sản phẩm khử. Bài tập 1: Hòa tan hoàn toàn 8,32 g Cu vào 240ml dung dịch HNO 3 (vừa đủ) thu được 4,928 lít hỗn hợp NO và NO2. a. Tính số mol mỗi khí. b. Tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch. c. Tính nồng độ mol/ lit của dung dịch axit đã dùng. Tóm tắt đề bài m Cu = 8,32 g gt V hh khí = 4,928 lit kl a. Tính số mol mỗi khí b. Khối lượng muối khan thu được c. Nồng độ mol/ lit của dung dịch thu được. Gợi ý : Thông tin của đề bài ta tính được số mol đồng, số mol hỗn hợp khí Viết phương trình ta lập hệ, và giải hệ pt Giải 1. Phương pháp đại số: a. Số mol hỗn hợp khí nhhkhi  V 4,928   0, 22mol 22, 4 22, 4 3 Cu + 8HNO3 4x Cu + 2 HNO3 2y Ta có hệ hai phương trình x + y = 0,22 mol 3/2x.64 + 64 = 8,32 g 3Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O x (mol) Cu(NO3)2 + NO2 + 2 H2O y (mol ) x = 0,02 y = 0,2 b. Khối lượng muối 3 2 1 2 3 2 m muối = ( .x  . y) . 188 = ( .0, 02  0, 2 ).188  24, 44 g 2 c. Nồng độ mol/ lit của dung dịch HNO3 CM  n 4 x  2 y 4.0,02  2.0, 2    2M V 0, 24 0, 24 2. Pháp pháp dùng định luật bảo toàn electron : Cu 0 0,13 N +5 +5 N Cu 2+ + 2e 0,26 (mol) +2 + 3e N 3x x + 1e N +4 y y (mol) Ta có hệ phương trình Trang 9 quá trình oxi hóa quá trình khử x 3x + + y = 0,22 (mol) y = 0,26 (mol ) a. Số mol hỗn hợp khí x = 0,02 y = 0,2 b. Khối lượng muối khi cô cạn m muối = m kim loại + m gốc axit = 8,32 + 0,26 .62 = 24,44 g Số mol HNO3 = 2 n Cu + n NO + n NO2 = 2.0,13 + 0,02 + 0,2 = 0,48 (mol) c.Nồng độ mol/ lit của dung dịch HNO3 CM HNO3  n 0, 48   2M V 0, 24 3. Phương pháp sử dụng phương trình ion - electron : a. Số mol hỗn hợp khí Cu 0 Cu 2+ + 2e 0,13 0,26 (mol) + 4H + NO3 + 3 e NO + 2 H2O 3x x (mol) + 2H + NO3 + 1 e NO2 + H2O y y (mol) Ta có hệ hai phương trình. x + y = 0,22 x = 0,02 3x + y = 0,26 y = 0,2 b. Khối lượng muối khi cô cạn m muối = m kim loại + 62 .( 3n NO + n NO2 ) = 8,32 + 62 .( 3. 0,02 + 0,2 ) = 24,4 g c. Nồng độ mol/ l của HNO3 n HNO3 = 4 n NO + 2 n NO2 = 4. 0,02 + 2 . 0,2 = 0,48 (mol) CM HNO3  n 0, 48   2M V 0, 24 4. Phương pháp sử dụng sơ đồ chữ V (0,2 + 0,02.3 )NO3 – (0,2) NO2; (0,02) NO n M b. Khối lượng muối khi cô cạn Trang 10 m muối = m kim loại + ( 0,2 + 0,02.3 ) .62 = 8,32 + 16,12 = 24,44 g c.Nồng độ mol/ l của HNO3 n HNO3 = 0,2 + 0,02 + 0,2 + 0,02 x 3 = 0,48 (mol) CM HNO3  n 0, 48   2M V 0, 24 Bài tập 2: Cho m gam Al tan hoàn toàn trong dung dịch HNO 3 thì thấy thoát ra 11,2 lit (ở đktc) hỗn hợp khí A gồm N 2, NO, N2O có tỷ lệ số mol tương ứng là 2:1:2. Giá trị của m là: a. 35,1 gam b. 2,7 gam c. 16,8 gam d. 5,4gam Bài tập 3: Hòa tan hết 12 gam hỗn hợp Fe và Cu (tỷ lệ 1:1) bằng axit HNO 3 thu được V lít ở đktc hỗn hợp khí X gồm NO và NO 2 và dung dịch Y (chỉ chứa 2 muối và axit dư). Tỷ khối của X đối với H2 bằng 19. Giá trị của V là: a. 3,36 b. 2,24 c. 4,48 d. 5,60 Bài tập 4: Hòa tan 5,49 gam Al bằng dung dịch HNO 3 thu được hỗn hợp khí NO và N2O có tỷ khối hơi đối với hiđro bằng 16,75. Thể tích NO và N2O thu được là. a. 2,24 lit và 6,72 lit b. 2,016lit và 0,672 lit c. 0,672 lit và 2,016lit d. 1,792lit và 0,448 lit Bài tập 5 : Hòa tan hoàn toàn một lượng bột sắt vào dung dịch HNO 3 loãng thu được hỗn hợp khí gồm 0,015 mol N2O và 0,01mol NO. Lượng sắt đã hòa tan là : a. 0,56 gam b. 0,84 gam c. 2,8 gam d. 1,4 gam Dạng 3: Tìm tên kim loại Bài tập 1: Hòa tan hoàn toàn 3,024 gam kim loại M trong HNO 3 loãng thu được 940,4ml khí NxOy là sản phẩm khử duy nhất (đktc) có tỷ khối so với H 2 là 22. Tìm NxOy và M. Tóm tắt đề bài m M = 3,024g gt V NxOy = 940,8ml khí (đktc) d X / H2 = 22 KL Tìm NxOy và M Gợi ý: Dựa vào công thức tính tỉ khối của chất khí học sinh tính được công thức NxOy là N2O. Viết PTHH tính được kim loại Giải 1. Phương pháp đại số: Vì khí có tỉ khối so với H2 là 22 nên Trang 11 M N xOy  2.22  44 công thức oxit là N2O 8M(NO3)n + n N2O + 5 n H2O 0,042 (mol) 8M + 10 HNO3 0,336/n m 3, 024  .n  9.n n 0,336 Biện luận tìm M M n M Kết luận I 9 Loại II 18 Loại III 27 Nhôm 2. Pháp áp dụng định luật bảo toàn electron : M M +n + n e quá trình oxi hóa 0,336 / n 0,042 (mol ) +5 +1 N +8e 2N 0,036 0,042 (mol) quá trình khử M m 3, 024  .n  9.n n 0,336 M là Al. 3. Phương pháp sử dụng phương trình ion - electron : M M +n + ne 0,336/ n 0,036 (mol) + 10H + 2 NO3 + 8 e N2 O 0,336 0,042 M = 9n M là Al + 5 H2O (mol) 4. Phương pháp sử dụng sơ đồ chữ V (0,042 ) N2O (0,042 . 8) NO3 – n a. M a.n = 0,042 . 8 = 0,336 (mol ) M =9n M là Al Bài tập 2: Hòa tan 10,125 gam kim loại M bằng dung dịch HNO 3 vừa đủ thu được 11,25 gam khí NO duy nhất. Xác định kim loại cần tìm. Tóm tắt đề m M = 10,125 gam gt V khí = 11,25 gam K luận Xác định tên kim loại Gợi ý : Ta tính số mol NO dựa vào công thức nào? Viết PTHH Dựa vào số mol khí ta tính số mol kim loại, biện luận tìm tên kim loại. Trang 12 Giải 1. Phương pháp đại số Tìm số mol NO nNO  3M m 11, 25   0,375mol M 30 + 4nHNO3 3M(NO3)n + n NO + 2nH2O 1,125 n m 10,125 M  .n  9.n n 1,125 n M KL 0,375 I 9 Loại (mol) II 18 Loại III 27 Al 2: Phương pháp bảo toàn e M n+ Ta có : M + ne 10,125 M N +5 quá trình oxi hóa 10,125 .n M + 3e 1,125 N+2 (NO) 0,375 quá trình khử 10,125 .n  1,125 � M  9n M n M KL I 9 Loại II 18 Loại III 27 Al Bài tập 3: Cho 73,6 gam kim loại M hòa tan hoàn toàn vào dung dịch HNO 3 vừa đủ thu được 1,12 lít hỗn hợp A gồm 3 khí : NO, NO 2, N2O có tỉ lệ mol tương ứng là 2:1:2. Xác định kim loại M Tóm tắt: gt m M = 73,6 gam V hh khí = 1,12 lit Kl Tìm M = ? 1. Phương pháp đại số: nhhk  3M V 1,12   0, 05mol 22, 4 22, 4 + 4nHNO3 3M(NO3)n + nNO + 2nH2O 0, 6 n M 0,2 + 2nHNO3 3M(NO3)n +n NO2 + nH2O 0,1 n 0,1 Trang 13 8M + 10nHNO3 8M(NO3)n + nN2O + 5nH2O 1, 6 n 0,2 0, 6 0,1 1, 6 2,3    n n n n 2,3.M  73, 6 � M  32.n Ta có : n �n M n M KL  I 32 Loại II 64 Cu 2. Phương pháp bảo toàn electron M M n+ + ne 73, 6 M III 96 Loại quá trình oxi hóa 73, 6 M N +5 + 3e N+2 ( NO) 0,6 0,2 +5 N +1e N + 4 ( NO2) 0,1 0,1 +5 N + 8e N+ 1 ( N2O ) 1,6 0,2 quá trình khử 73, 6.n  2,3 � M  32.n M n M KL I 32 Loại II 64 Cu III 96 Loại Bài tập 4: Hòa tan hết 12 g kim loại A trong dung dịch HNO 3 thu được 2,24 lit khí N2 là sản phẩm khử duy nhất (đktc). Kim loại đã dùng là: a.Cu (64) b. Pb (207) c. Fe (56) d. Mg (24) Bài tập 5: Hòa tan hoàn toàn 16,2 gam kim loại A trong dung dịch HNO 3 thu được 5,6 lít đktc gồm NO và N2 nặng 7,2 gam. Kim loại đã dùng là: a. Mg( 24) b.Al ( 27) c. Fe(56) d.Zn( 65) Bài tập 6: Kim loại X tác dụng với HNO 3 loãng giải phóng khí NO( sản phẩm khử duy nhất) theo tỷ lệ nx : nNO = 1:1 . Kim loại X là a. Zn b. Mg c. Fe d. Ag Bài tập 7: Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X và 1,344 lit ( ở đktc) hỗn hợp Y gồm hai khí N 2O và N2. tỷ khối của hỗn hợp khí Y so với H2 là 18. Cô cạn dung dịch thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là a. 97,98 b. 106,38 c. 38,34 d. 34,08 Dạng 4. Tìm sản phẩm khử Kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO3 A + HNO3 A(NO3)a + NxOy + H2O Trang 14 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: nA. a = ( 5 x – 2 y) . NxOy mở rộng nếu có hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3 tạo ra hỗn hợp khí ta có: n A . a + nB. b + ... = ( 5x1 - 2 y1).n NxOy + ( 5x2 – 2y 2) . n NxOy + k .....= �(5 x  2 y).nNxOy 1 trong đó: ( a,b... là hóa trị tương ứng của kim loại A,B...) ( x1, x2...số nguyên tử nitơ trong khí Nx 1Oy1) (y1,y2... là số nguyên tử Oxi trong khí Nx2Oy2) Một số trường hợp đặc biệt : - Nếu NxOy �NO � x =y =1 � 5 x  2 y  3 � số electron nhận là 3 - Nếu NxOy �N 2O � x  2, y  1 � 5 x  2 y  8 � số electron nhận là 8 - Nếu NxOy �NO2 � x  1, y  2 � 5 x  2 y  1 � số elctron nhận là 1 - Nếu NxOy �N 2 � x  2, y  0 � 5 x  2 y  10 � số electron nhận là 10 - Đặc biệt nếu tạo ra NH4NO3 thì số electron trao đổi là 8 Bài tập 1: Hòa tan hoàn toàn 3,25 g Zn trong dung dịch HNO3 vừa đủ thu được 22,4 ml khí X (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Tìm X Tóm tắt đề bài m Zn = 3,25 g Gt V khí X = 224ml ( đktc) K L Tìm X Gợi ý : Từ thông tin đề bài ta tính được số mol khí X, số mol kẽm Viết PTHH Đưa số mol vào phương trình lập tỉ lệ tìm được khí X Giải 1. Phương pháp đại số: (5x-2y) Zn + (12x – 4y) HNO3 (5x-2y) 0,05 Ta có tỉ lệ : (5x-2y) Zn(NO3)2 + 2NxOy + (6x-2y)H2O 2 (mol) 0,01 (mol) 5x  2 y 2  � 0, 05 x  0, 02 y  0,1 0,05 0, 01 y  0, x  2 � khílàN 2 2. Pháp áp dụng định luật bảo toàn electron : Zn Zn + 2 + 2 e 0,05 0,1 (mol) +5 N + (5x – 2y ) e NxOy +2y/x (5x- 2y). 0,01 0,01 (5x-2y) .0,01 = 0,1 Trang 15 quá trình oxi hóa quá trình khử (mol) y = 0, x =2 khí là N2. 3. Phương pháp sử dụng phương trình ion - electron : Zn (6x – 2y) H + + NO3 - Zn +2 + 2 e + ( 5x – 2 y ) e NxOy + (3x – y ) H2O ( 5x – 2 y ) . 0,01 = 0,1 y = 0, x = 2 khí là N2. 4. Phương pháp sử dụng sơ đồ chữ V 0,01.(5x – 2y) NO3 – ( 0,01 ) NxOy 2 0,05 Zn 0,05 .2 = 0,01 .(5x – 2y ) y =0 , x =2 khí là N2. Bài tập 2: Hòa tan hoàn toàn 3,024gam kim loại M trong HNO3 loãng thu được 940,4ml khí NxOy là sản phẩm khử duy nhất (đktc) có tỷ khối so với H 2 là 22. Khí NxOy và kim loại M là. a. NO và Mg b. N2O và Al c. N2O và Fe d. NO và Al Bài tập 3: Hòa tan hoàn 1,08 gam Al trong dung dịch HNO 3 dư, thu được 0,336 lit khí X( ở đktc, là sản phẩm khử duy nhất). Khí X là a. NO b. NO2 c. N2 d. N2O Bài tập 4: Hòa tan hoàn toàn 16,25g kim loại A trong dung dịch HNO 3 dư, thu được 1,12 lit khí X ( ở đktc, là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch B. Cô cạn dung dịch B thu được 47,25gam muối khan. Khí X và kim loại A là: a. N2, Zn b. NO, Fe c. N2O, Al d. NO2, Cu Bài tập 5: Hòa tan 2,7 gam Al trong dung dịch HNO 3 được 0,03 mol khí Y (đktc) bay ra. Xác định Y a. N2O b. N2 c. NO d. NO2 Trang 16 III. HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Qua một số kinh nghiệm giảng dạy ở trên và những kiểm nghiệm qua khảo sát chất lượng bộ môn, tiết ôn tập, bài tập tại lớp, bài tập về nhà kiểm tra, thi học kì... được áp dụng cho các đối tượng học sinh, đặc biệt là học sinh yếu, trung bình, khá, giỏi đều thu được kết quả khả quan. - Khi chưa hướng dẫn, tỉ lệ học sinh giải được bài tập rất ít, nếu giải được thì rất chậm, mất nhiều thời gian. STT Lớp SS Số lượng Tỉ lệ % Số lượng Tỉ lệ % Số lượng Tỉ lệ % HS HS HS 17 44 38,64 15 34,1 12 27,26 1 11A 6 2 11 A10 32 7 3 11A12 43 13 21,88 17 53,13 8 24,99 30,23 19 44,19 11 25,58 - Khi hướng dẫn gải bài toán bằng nhiều phương pháp thì đa số học sinh tự giải được nhiều bài tập, lựa chọn cách giải phù hợp với mình từ đó tạo hứng thú học tập của học sinh. STT Lớp SS Số lượng Tỉ lệ % Số lượng Tỉ lệ % Số lượng Tỉ lệ % HS HS HS 44 29 65,90 11 25 4 9,1 1 11A 6 2 11 A10 32 19 59,38 9 28,13 3 12,49 3 11A12 62,79 12 27,9 4 9,31 43 27 Trang 17 IV. ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG Qua thực tế giảng dạy tôi nhận thấy có một số điểm cần lưu ý. - Sau mỗi bài giảng, cố gắng tận dụng thời gian cũng cố kiến thức, làm hết các bài tập trong sách giáo khoa, ngoài ra còn có thể cho thêm một số bài tập tương tự. - Tăng cường bài tập trên lớp, thường xuyên phân hóa các loại bài tập tùy theo từng đối tượng học sinh. - Ngoài sử dụng sách giáo khoa, sách bài tập còn sử dụng thêm sách tham khảo để giúp học sinh có nhiều kỹ năng giải bài tập. Qua đó học sinh nắm chắc kiến thức hơn. - Tuyên dương những học sinh có tính kiên nhẫn làm bài tập độc lập, tìm ra nhiều cách giải hay, biết bàn luận và phân tích các cách giải đó. Đặc biệt khuyến khích học sinh tham gia nhận xét các cách giải bài tập, rút được kinh nghiệm, nhất là phân tích được về mặt tư duy, về kỹ năng giải bài tập. - Giáo dục tư tưởng cho học sinh biết cách làm bài tập nghiêm chỉnh và thông minh, biết tìm phương án tối ưu khi giải bài tập. - Khi hướng dẫn học sinh phải phân tích kỹ lưỡng tác dụng của từng bài tập, cần chú ý đến từng mặt, khi chọn bài tập cho học sinh làm cần có bài tập dành cho học sinh khá, học sinh trung bình để xen lẫn nhau, vừa để động viên vừa khuyến kích toàn lớp học tập tránh gây nhàm chán cho học sinh. - Trên đây là những kinh nghiệm mà tôi tích lũy được trong quá trình giảng dạy. Vì thời gian có hạn và kinh nghiệm bản thân chưa nhiều, nên chắc chắn có nhiều điều cần bổ sung, rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của các cấp lãnh đạo và đồng nghiệp. Xin chân thành cảm ơn Trang 18 V . TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Sách giáo khoa, sách giáo viên hóa học 10,11,12- Nhà xuất bản giáo dục – Năm 2008 2. Sách giáo khoa, sách giáo viên hóa học nâng cao 10,11,12- Nhà xuất bản giáo dục – Năm 2007 3. 700 câu hỏi và bài tập trắc nghiệm hóa học – Tác giả: Nguyễn Đình Độ Nhà xuất bản trẻ -2007 4. Hóa học và ứng dụng số 6, số 20 - Tạp chí hội hóa học việt nam- Năm : 2011 Số 3, số 4, số 9, số 13 - Tạp chí hội hóa học việt nam- Năm : 2012 Vĩnh cửu, ngày 25 tháng 04 năm 2013 Lâm Huỳnh Thị Ngọc Hạnh Trang 19 MỤC LỤC I. Lí do chọn đề tài II. Tổ chức thực hiện đề tài III. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm IV. Đề xuất, khuyến nghị khả năng áp dụng V. Tài liệu tham khảo Trang 20 Trang 3 4 17 18 19
- Xem thêm -