Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
GV: Lª ThÞ NguyÖt
SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRUNG TÂ M GDTX – DN HO ẰNG HOÁ
Sáng kiến kinh nghiệm
ĐỀ TÀI: RÈN LUYỆN KỸ NĂNG GIẢI NHANH
BÀI TOÁN TRẮC NGHIỆM AXIT NITRIC
Họ và tên
: Lê Thị Nguyệt
Chức vụ
: Giáo viên
Đơn vị
: Trung tâm GDTX – DN Hoằng Hoá
Môn
: Hoá Học
Năm học 2011 - 2012
N¨m häc : 2011- 2012
1
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
I. Lí do chọn đề tài:
GV: Lª ThÞ NguyÖt
PHẦN I :
®Æt vÊn ®Ò
- Hoá học là môn khoa học cơ bản trong các trường THCS và THPT. Đây
là môn các em mới được trang bị kiến thức từ khi học lớp 8 bậc THCS. Tuy
nhiên, đây cũng là môn thường xuyên ®îc Bé Gi¸o Dôc vµ §µo T¹o lùa chän
cho kú thi tốt nghiệp THPT và là một trong ba môn bắt buộc trong kì thi tuyển
sinh vào ĐH, CĐ, THCN khối A, B.
- Kể từ năm 2007, Bộ Giáo Dục và Đào Tạo đã chuyển cấu trúc thi tuyển
sinh đại học, cao đẳng môn hoá từ tự luận sang trắc nghiệm 100%. Điều đó cũng
đồng nghĩa trong vòng 90 phút, học sinh phải thật bình tĩnh để lựa chọn phương
án trả lời tối ưu nhất trong thời gian ngắn nhất.Nắm bắt được điều đó, các giảng
viên đại học, cao đẳng, các chuyên gia và các nhà giáo có nhiều kinh nghiệm đã
xuất bản rất nhiều sách và tài liệu tham khảo về các phương pháp giải nhanh trắc
nghiệm. Một vài phương pháp phải kể đến là: bảo toàn khối lượng, bảo toàn
electron, bảo toàn điện tích, phương pháp đường chéo, trung bình, đồ thị và một
phương pháp khá hữu hiệu là phương pháp qui đổi.
- Với xu thế trắc nghiệm khách quan hiện nay thì “ nhanh và chính xác” là
hai yếu tố rất quan trọng trong khi làm bài kiểm tra cũng như trong các kì thi.
thông qua các đề thi đại học, cao đẳng hiện nay tôi nhận thấy trong đề thi có
nhiều bài tập liên quan đến axit nitric.
Và để giải nhanh những bài tập đó chúng ta thường áp dụng phương pháp bảo
toàn electron và phương pháp qui đổi.
- Qua 3 năm giảng dạy ở Trung T©m gdtx – dn Ho»ng Ho¸ kết hợp với
những kiến thức tích luỹ được khi ngồi trên giảng đường đại học tôi mạnh dạn
đưa ra ý tưởng “ Rèn luyện kĩ năng giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit
nitric”.
II. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu những dạng bài toán về axit nitric thường gặp trong các đề thi
tuyển sinh đại học, cao đẳng.
- Đề xuất những ý tưởng để giải nhanh bài toán axit nitric, góp phần nâng cao
chất lượng giảng dạy bộ môn ho¸ häc ở trường phổ thông và là hµnh trang vững
chắc để các em chuẩn bị bước vào kì thi
PHÇN II:
N¨m häc : 2011- 2012
2
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
GV: Lª ThÞ NguyÖt
NỘI DUNG SÁNG KIÕn KINH NGHIỆM
I. Những kiến thức cần trang bị.
Xác định được đầy đủ các chất khử, chất oxi hoá.
Viết được các quá trình khử và quá trình oxi hoá.
Áp dụng định luật bảo toàn electron.
Xử lí các dữ kiện bài toán: số mol, thể tích khí, khối lượng…..
Các kiến thức về phản ứng oxi hoá khử học sinh đã được trang bị ở lớp 10.
Trong khuôn khổ đề tài, tôi chỉ xin đề cập tới cách để giải nhanh bài toán axit
nitric
II. Những điểm cần lưu ý.
II.1. Phương pháp bảo toàn electron.
Chỉ áp dụng cho bài toán xảy ra các phản ứng oxi hoá khử.
Xác định và viết đầy đủ các quá trình khử, quá trình oxi hoá.
Định luật bảo toàn electron: � e nhường = � e nhận.
II.2. Ph¬ng pháp qui đổi
- Phạm vi áp dụng:
+ Kim loại, oxit kim loại tác dụng với dung dịch HNO3.
+ Kim loại và hợp chất kim loại với lưu huỳnh tác dụng với HNO3
- Hướng qui đổi: Một bài toán có thể có nhiều hướng qui đổi khác nhau:
+ Qui đổi hỗn hợp nhiều chất về hai hay chỉ một chất.
Fe, FeO
Fe, Fe2O3
Ví dụ: Hỗn hợp: Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4
Fe2O3, FeO
Fe,0o
+ Qui đổi hỗn hợp nhiều chất về các nguyên tử tương ứng:
Ví dụ: Hỗn hợp: Fe, FeS, FeS2, Cu, CuS, CuS2, Cu2S, S ��
� Fe, Cu, S
+ B»ng kinh nghiệm của mình, t«i nhận thấy hướng qui đổi về các nguyên
tử tương ứng là đơn giản và dễ hiểu hơn cả. Vì vậy, trong các ví dụ dưới đây t«i
chỉ trình bày hướng qui đổi này.
- Khi áp dụng phương pháp qui đổi, cần phải tuân thủ 3 nguyên tắc:
+ Bảo toàn nguyên tố
+ Bảo toàn số oxi hoá
+ Số electron nhường, nhận là không thay đổi.
II.3. Một số công thức áp dụng cần nhớ:
N¨m häc : 2011- 2012
3
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
GV: Lª ThÞ NguyÖt
II.3.1. Tính khối lượng muối
mmuối = mkim loại + mgốc axit
- Phạm vi áp dụng:
(1.1)
+ kim loại tác dụng với HNO3 hoặc H2SO4 đặc
+ Với HNO3: nNO3 tạo muối = ne nhận = 3.nNO nNO2 8nN 2O 10nN 2 8nNH 4 NO3 .
mmuối = mkim loại +
62 �(3.nNO nNO2 8nN 2O 10nN2 ) 80nNH 4 NO3
(1.2)
+ Với hỗn hợp H2SO4 đặc và HNO3: (thường không tạo muối amoni)
Tuy nhiên, trong các bài tập ta cũng thường gặp phản ứng chỉ tạo muối sunfat.
mmuối = mkim loại +
62 �(3.nNO nNO2 8nN2O 10nN2 8nNH 4 NO3 ) 96 �nSO2
(1.3)
Dạng này ta cần:
+ NO3- phản ứng hết
+ Khối lượng muối bằng khối lượng của kim loại và SO42II.3.2. Tính số mol HNO3 phản ứng.
naxit nitric phản ứng = ntạo muối + ntạo khí và muối amoni
(2)
n NO3 tạo muối kim loại = ne nhận = 3.nNO nNO2 8nN 2O 10nN2 8nNH 4 NO3
n NO3 tạo khí và muối amoni = nNO nNO 2nN O 2nN 2nNH NO
2
2
2
4
= nnhêng.nKL
3
Thì (2) trở thành:
naxit nitric phản ứng = 4 �nNO 2 �nNO 10 �nN O 12 �nN 10 �nNH NO
2
2
2
4
3
(2.1)
Từ số mol axit phản ứng ta có thể tính được C%, C M, thể tích và khối lượng
dung dịch HNO3
III. Nh÷ng bµi tËp minh ho¹:
DẠNG 1: PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON
N¨m häc : 2011- 2012
4
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
GV: Lª ThÞ NguyÖt
Bài 1: (ĐH KB 2008): Thể tích dung dịch HNO3 1M loãng ít nhất dùng để hoà
tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe; 0,15 mol Cu Biết phản ứng chỉ tạo
ra chất khử NO:
A. 0,8 lit
B. 1,0 lit
C. 1,2 lit
D. 0,6 lit
Lời giải:
* Ý tưởng
Dựa vào ĐLBT electron tính được nNO
Dựa vào (2.1) tính được naxit nitric phản ứng = 4nNO ��
� Vdd axit phản ứng
Vì thể tích dung dịch HNO3 cần dùng ít nhất nên Fe chỉ đạt đến hoá trị II.
*Gợi ý
Vdd HNO3 phản ứng
2 �0,15 2 �0,15
4�
= 0,8 (lit)
3
1
Bài 2: Cho hỗn hợp gồm 4 kim loại có hoá trị không đổi: Mg, Ni, Zn, Al được
chia làm 2 phần bằng nhau:
Phần 1: tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 3,36 lit H2
Phần 2: Hoà tan hết trong dung dịch HNO 3 loãng dư thu được V lit một khí
không màu hoá nâu ngoài không khí (các thể tích đo ở đkc). Giá trị của V là:
A. 2,24 lit
B. 3,36 lit
C. 4,48 lit
D. 5,6 lit
Lời giải:
* Ý tưởng
Vì các kim loại có hoá trị không đổi nên số mol electron nhường trong 2 thí
nghiệm giống nhau -> số mol electron nhận ở 2 thí nghiệm cũng bằng nhau.
Khí không màu, hoá nâu ngoài không khí là NO.
Từ đó ta có: 2 �nH 3 �nNO hay 2 �VH 3 �VNO
* Phép tính.
2
VNO = V =
2
2
�3,36 2, 24(lit )
3
Bài 3: Chia m gam hỗn hợp X gồm Fe, Al thành 2 phần bằng nhau:
Phần 1: Hoà tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư thu được 7,28 lit H2.
Phần 2: Hoà tan hết trong dung dịch HNO3 dư thu được 5,6 lit NO duy nhất.
Các thể tích khí đo ở đktc. Khối lượng Fe, Al trong X là:
A. 5,6g và 4,05g
B. 16,8g và 8,1g
C. 5,6g và 5,4g
D. 11,2g và 8,1g
Lời giải:
* Ý tưởng
Áp dụng ĐLBT electron tìm số mol Al(x mol); Fe (y mol) trong ½ X
Tác dụng với HCl thì Fe đạt số oxi hoá là +2 còn tác dụng với HNO 3 dư thì Fe
đạt số oxi hoá là +3.
+ P1: 2.Fe + 3. Al = 2. H2
� Fe + Al = NO ( Viết tắt số mol)
+ P2: 3. Fe +3. Al = 3. NO ��
N¨m häc : 2011- 2012
5
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
-
GV: Lª ThÞ NguyÖt
mFe = 2. 56x; mAl = 2.27y
* Phép tính
7,28
2x + 3y = 2. 22,4
x+y=
x = 0,1 mol
5,6
22,4
y = 0,15 mol
Vậy: mFe = 2 �0,1 �56 = 11,2(g) và mAl = 2 �0,15 �27 = 8,1(g)
Bài 4: Hoà tan a gam Al trong dung dịch HNO 3 loãng thấy thoát ra 4,48 lit hỗn
hợp khí NO, N2O, N2 có tỉ lệ mol lần lượt là 1:2:2. Giá trị của a là:
A. 14,04g
B. 70,2g
C.35,1g
D. Đáp số khác
Lời giải:
* Ý tưởng
Tính số mol mỗi khí.
Áp dụng ĐLBT electron tính nAl ��
� mAl = a.
* Phép tính
1
4, 48
- mol (NO) = 5 �22, 4 0, 04 ; mol(N2O) = mol (N2) = (0,2 – 0,04)/2 = 0,08
3 �0, 04 10 �0, 08 8 �0, 08
14,04( g )
3
- mAl = a = 27 �
Bài 5: Lấy 9,94g hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu cho tan trong lượng dư dung dịch
HNO3 loãng thấy thoát ra 3,584 lit khí NO (đktc) duy nhất. Khối lượng muối
khan tạo thành:
A. 39,7g
B. 29,7g
C. 39,3g
D. 40,18g
Lời giải:
* Ý tưởng
Áp dụng công thức (1.2) tính khối lượng muối khan.
* Phép tính
mmuối nitrat = 9,94 + 62 �3 � 3
3,584
22,4
= 39,7(g)
Bài 6: Cho 3 kim loại Al, Fe, Cu tan hết trong 2 lit dung dịch HNO 3 thu được
1,792 lit (đktc) hỗn hợp khí gồm NO và N 2O có tỉ khối so với He là 9,25. Nồng
độ CM của dung dịch HNO3 ban đầu là (Biết He = 4)
A. 0,28M
B.1,4M
C. 1,7M
D. 1,2M
Lời giải:
* Ý tưởng
- Từ M hh ta nhẩm được mol (NO) = mol (N2O)
- Áp dụng công thức (2.1) tính mol (HNO3 phản ứng) ��
� CM (HNO3).
* Phép tính
1 1, 792
- mol (NO) = mol (N2O) = 2 �22, 4 0, 04
N¨m häc : 2011- 2012
6
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
- CM
GV: Lª ThÞ NguyÖt
4 �0, 04 10 �0, 04
0, 28( M )
2
Bài 7: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm 3 kim loại bằng dung dịch HNO 3
thu được 1,12 lit hỗn hợp khí X (đkc) gồm NO2 và NO. Tỉ khối hơi của X so với
H2 là 18,2. Thể tích dung dịch HNO3 37,8% (d = 1,242g/ml) cần dùng là
A. 20,18 ml
B. 11,12 ml
C. 21,47 ml
D. 36,7 ml
Lời giải:
* Ý tưởng
- Giải hệ phương trình tìm mol mỗi khí (NO: x mol; NO2: y mol)
- Áp dụng công thức (2.1) tính mol HNO3 phản ứng.
- Tính thể tích dung dịch HNO3 phản ứng.
* Phép tính
x +y=
1,12
22,4
30x + 46y = 18,2 �2 �0,05
- Vdd axit phản ứng
x = 0,03
y = 0,02
(4 �0, 03 2 �0, 02) �63
37,8%
21, 47(ml )
1, 242
Bài 8: (ĐH KA 2009): Cho 3,024g một kim loại M tan hết trong dung dịch
HNO3 loãng thu được 940,8 ml khí NxOy (đktc, sản phẩm khử duy nhất) có tỉ
khối so với H2 là 22. Khí NxOy và kim loại M là:
A. NO và Mg
B. N2O và Fe
C. NO2 và Al
D. N2O và Al
Lời giải:
*Ý tưởng
� khí N2O
- Từ Mkhí ��
- ĐLBT electron tìm MKL = f(n) với n là hoá trị của kim loại ( 1 �n �3 )
- Xác định kim loại.
* Phép tính
M KL
-
3, 024
9n
0,9408
8�
��
� Chọn n = 3 và MKL = 27 (Al)
22, 4
n
Bài 9: Hoà tan hoàn toàn 2,6g kim loại X bằng dung dịch HNO 3 loãng, lạnh thu
được dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng thấy thoát ra
224 cm3 khí (đkc). Kim loại X là:
A. Mg
B. Al
C. Zn
D. Fe
Lời giải:
* Ý tưởng
N¨m häc : 2011- 2012
7
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
GV: Lª ThÞ NguyÖt
- Dung dịch sau phản ứng tác dụng với NaOH có khí nên sản phẩm khử
phải có muối NH4NO3 ��
� nNH 4 NO3 nNH 3
- ĐLBT (e) tìm mol R = f(n) với n là hoá trị của kim loại ( 1 �n �3 ).
- Tìm MKL = f(n) ��
� Chọn n thích hợp và xác định R.
* Phép tính
M KL
-
2, 6
32,5n
0, 224
8�
��
� Chọn n = 2 và MKL = 65 (Zn)
22, 4
n
Bài 10:(ĐH KA 2009): Hoà tan 12,42g Al bằng dung dịch HNO3 loãng dư được
dung dịch X và 1,344 lit (đktc) hỗn hợp khí Y gồm N 2O và N2, tỉ khèi của Y so
với H2 là 18. Cô cạn dung dịch X thu được bao nhiêu gam muối khan:
A. 106,38g
B. 34,08g
C. 97,98g
D. 38,34g
Lời giải:
* Ý tưởng
- Dựa vào M hh nhẩm nhanh số mol mỗi khí.
� phản ứng tạo muối amoni.
- Chứng minh: e nhường > e nhận tạo khí ��
- m muối khan = mAl ( NO3 )3 mNH 4 NO3
* Phép tính
- ne nhường = 3 �12,42/27 = 1,38 > (10 + 8) �1,344/(2 �22,4) = 0,54
- mmuối khan thu được =
12, 42
1, 38 0,54
�(27 62 �3)
�(18 62) 106, 38( g )
27
8
Bài 11: (ĐH KB 2010): Nung 2,23g hỗn hợp X gồm 3 kim loại Fe, Al, Zn trong
oxi sau một thời gian thu được 2,71g hỗn hợp Y. Hoà tan hết Y vào dung dịch
HNO3 dư được 0,672 lit khí NO ở đkc (sản phẩm khử duy nhất). Số mol HNO3
phản ứng:
A. 0,12
B. 0,14
C. 0,16
D. 0,18
Lời giải:
* Ý tưởng
� số mol O (a mol)
Áp dụng ĐLBTKL tính khối lượng O ��
- Trong bài toán này, các kim loại, O, N thay đổi số oxh
Áp dụng ĐLBT electron tìm số mol electron nhường (chính là số mol HNO 3
tạo muối)
Số mol HNO3 phản ứng = Số mol tạo muối + Số mol tạo khí
* Phép tính
0, 672
2, 71 2, 23
0, 672
3�
0,18(mol )
]
16
22, 4
22, 4
Số mol HNO3 phản ứng = [ 2 �
DẠNG 2: PHƯƠNG PHÁP QUI ĐỔI
N¨m häc : 2011- 2012
8
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
GV: Lª ThÞ NguyÖt
Bài 1: (ĐH KB 2007): Nung m gam bột Fe ngoài không khí thu được 3g hỗn
hợp chất rắn X. Hoà tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO 3 dư thu được 0,56
lit khí NO là sản phẩm khử duy nhất (đkc). Giá trị của m là:
A. 2,22
B. 2,52
C. 2,32
D. 2,62
Lời giải:
* Ý tưởng
Qui đổi 3g hỗn hợp X thành 3g hỗn hợp Fe (x mol) và O (y mol)
Từ khối lượng hỗn hợp và áp dụng phương pháp bảo toàn electron lập hệ.
* Phép tính
56x + 16y = 3
x = 0,045
3x – 2y
0,56
= 3 � 22,4
y = 0,03
- mFe = 56x = 56 �0,045 = 2,52g
Bài 2: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe 3O4 tác dụng với 200ml dung dịch
HNO3 3,2M. Sau phản ứng được 2,24 lit khí NO (đkc) duy nhất và còn lại 1,46g
kim loại không tan. Giá trị của m:
A. 17,04
B. 19,20
C. 18,50
D. 20,50
Lời giải:
* Ý tưởng
- Qui đổi X thành Fe (x mol) và O (y mol)
- Vì kim loại dư nên Fe chỉ đạt Fe+2.
- Áp dụng công thức (2) tìm số mol HNO3 tạo muối ��
� số mol Fe (x mol)
� số mol O = y =
- ĐLBT electron (2.Fe – 2.O = 3.NO) ��
2.Fe 3.NO
2
- Tìm m = 1,46 + 56x + 16y.
* Phép tính
-
*
2, 24
2, 24
2, 24
0, 2 �3, 2
0, 2 �3, 2
3�
22, 4
22, 4
22, 4
m 1, 46 56 �
16 �
18,5( g )
2
2
� tìm số mol HNO3 phản ứng ��
� CM
Áp dụng công thức (2) ��
Phép tính
56x + 16y = 5,584
0,3136
22,4
3x – 2y = 3 �
N¨m häc : 2011- 2012
x = 0,074
y = 0,09
9
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
-
3 �0, 074
CM
0,3136
22, 4
0,5
GV: Lª ThÞ NguyÖt
0, 472( M )
Bài 3: Cho m gam hỗn hợp X gồm FeO; CuO và Fe 3O4 có số mol bằng nhau tác
dụng hoàn toàn với lượng vừa đủ 250ml dung dịch HNO 3 được dung dịch Y và
3,136 lit hỗn hợp NO2; NO (đktc), tỉ khối của hỗn hợp khí so với H2 là 20,143.
Giá trị của m và nồng độ mol/l của dung dịch HNO3 phản ứng là:
A. 46,08g và 7,28M
B. 23,04g và 7,28M
C. 23,04g và 2,10M
D. 46,08g và 2,10M
Lời giải:
* Ý tưởng
- Gọi số mol mỗi oxit là x. Qui đổi hỗn hợp thành Fe (4x); Cu (x); O (6x)
- Giải hệ phương trình tìm số mol NO2 và NO.
- ĐLBT electron (3.Fe + 2.Cu – 2.O = 3.NO + NO2), giải phương trình tìm x.
- m = (72 + 80 + 232)x = 384x.
� CM
- mol HNO3 phản ứng = tạo muối + tạo khí = (12x + 2x) + 0,14 ��
* Phép tính
a + b = 3,136/22,4
-
46a + 30b = 20,133 �2
-
a = 0,09
3,136
�
22,4
b = 0,05
� x = 0,12
12x + 2x – 12x = 3. 0,05 + 0,09 ��
m = (72 + 80 + 232)x = 384 �0,12 = 46,08(g)
- Nồng độ mol HNO3 phản ứng =
14 x 0,14 14 �0,12 0,14
7, 28( M )
0, 25
0, 25
Bài 4: Hoà tan hoàn toàn 30,4g hỗn hợp rắn X gồm Cu, CuS, Cu 2S và S bằng
dung dịch HNO3 thoát ra 20,16 lit khí NO duy nhất (đkc)và dung dịch Y. Thêm
Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được bao nhiêu gam kết tủa:
A. 81,55g
B. 29,40g
C. 110,95g
D. 115,85g
Lời giải:
*Ý tưởng
- Qui đổi hỗn hợp thành Cu (x mol); S (y mol)
ĐLBT electron (2.Cu + 6.S = 3.NO) và khối lượng hỗn hợp, giải hệ tìm x, y.
- Khối lượng kết tủa = mCu (OH ) mBaSO 98 x 233 y
* Phép tính
2
2x + 6y = 3 �
4
20,16
22,4
64x + 32y = 30,4
N¨m häc : 2011- 2012
x = 0,3
y = 0,35
10
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
GV: Lª ThÞ NguyÖt
- mkết tủa = 98 �0,3 + 233 �0,35 = 110,95(g).
Bài 5: Cho 0,15 mol CuFeS2 và 0,09 mol Cu2FeS2 tác dụng với dung dịch HNO3
dư thu được dung dịch X và hỗn hợp khí Y gồm NO và NO 2. Thêm BaCl2 dư
vào dung dịch X thu được m gam kết tủa. Mặt khác, nếu thêm dung dịch
Ba(OH)2 dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng
không đổi thu được a gam chất rắn. Giá trị của m và a:
A. 111,84g và 157,44g
B. 112,84g và 157,44g
C. 111,84g và 167,44g
D. 112,84g và 167,44g
Lời giải:
* Ý tưởng
- Qui đổi hỗn hợp ban đầu về Cu, Fe, S ��
� Tính được số mol Cu, Fe, S
- Thêm dung dịch BaCl2 dư vào X thì kết tủa là BaSO4 với nBaSO 4 nS
��
� mkết tủa = 233nS.
Thêm dung dịch Ba(OH)2 dư vào X thì kết tủa là BaSO4, Cu(OH)2, Fe(OH)3
��
� Nung kết tủa thu được chất rắn là BaSO4; CuO; Fe2O3
��
� a = 233nS + 80nCu + 80nFe = m + 80nCu + 80nFe
* Phép tính
- mBaSO 4 m (0,15 �2 0, 09 �2) �233 111,84( g )
DẠNG 3: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HỖN HỢP HNO3 VÀ H2SO4
Bài 1: Hoà tan hoàn toàn 19,2g kim loại M trong hỗn hợp dung dịch HNO 3 và
H2SO4 đặc nóng thu được 11,2 lit khí X gồm NO 2 và SO2 có tỉ khối so với
metan là 3,1.
Kim loại M là:
A. Mg
B. Al
C. Fe
D. Cu
Lời giải:
* Ý tưởng
- Giải hệ phương trình tìm số mol NO2 (a mol) và SO2 (b mol)
- ĐLBT electron (n.M = 1.NO2 + 2.SO2) ��
� M = f(n) với n 1 �n �3 )
- Xác định M.
* Phép tính
a + b = 0,5
46a + 64b = 0,5 �3,1 �16
N¨m häc : 2011- 2012
a = 0,4
b = 0,1
11
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
GV: Lª ThÞ NguyÖt
19, 2
32n
M = 0, 6
Chọn n = 2 và M = 64 (Cu)
n
Bài 2: Hoà tan 0,1 mol Cu vào 120ml dung dịch X gồm HNO 3 1M và H2SO4
0,5M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được V lit khí NO duy nhất. Giá trị của V:
A. 1,344 lit
B. 1,49 lit
C. 0,672 lit
D. 1,12 lit
Lời giải:
Ý tưởng
Tính nhanh nCu; nH ; nNO
3
Viết PT ion thu gọn và xác định chất nào (Cu; H +; NO3-) phản ứng hết , Tính
VNO
Phép tính
-
nCu = 0,1; nH = 0,24; nNO = 0,12
-
� 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
3Cu + 8H+ + 2NO3- ��
-
Từ PT ta có
3
nCu nH nNO3
��
� H+ phản ứng hết
3
8
2
1
VNO = 22, 4 � �0, 24 1,344(lit )
4
Bài 3: Dung dịch A chỉ chứa các ion H+; NO3-; SO42-. Đem hoà tan 6,28g hỗn
hợp B gồm 3 kim loại có hoá trị lần lượt là I, II, III vào dung dịch A thu được
dung dịch D và 2,688 lit khí X gồm NO2 và SO2. Cô cạn dung dịch D được m
gam muối khan, biết rằng khí X có tỉ khối so với H2 là 27,5. Giá trị của m là:
A. 15,76g
B. 16,57g
C. 17,56g
D. 16,75g
Lời giải:
* Ý tưởng
Nhẩm nhanh thấy số mol NO2 và SO2 bằng nhau.
- Áp dụng công thức (1.3) tính khối lượng muối thu được.
* Phép tính
- mol (NO2) = mol (SO2) = 0,06
- mmuối = 6,28 + 62 �0,06 + 96 �0,06 = 15,76(g)
Bài 4: Hoà tan hỗn hợp A gồm Cu và Ag trong dung dịch HNO 3 và H2SO4 thu
được dung dịch B chứa 7,06g muối và hỗn hợp G gồm 0,05 mol NO 2 và 0,01
mol SO2. Khối lượng hỗn hợp A bằng:
A. 2,58g
B. 3,06g
C. 3,00g
D. 2,58g
Lời giải:
* Ý tưởng
- Là bài toán ngược của bài 3.
- Áp dụng công thức(1.3) để tính khối lượng hỗn hợp A.
N¨m häc : 2011- 2012
12
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
GV: Lª ThÞ NguyÖt
* Phép tính
- mhhA = 7,06 - 62 �0,05 – 96 �0,01 = 3,00(g)
Bài 5: Hoà tan hết hỗn hợp gồm x mol Fe và y mol Ag bằng dung dịch hỗn hợp
HNO3 và H2SO4 thấy có 0,062 mol khí NO và 0,047 mol SO 2 thoát ra. Đem cô
cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được 22,164g hỗn hợp các muối khan. Giá
trị của x và y là:
A. 0,07 và 0,02
B. 0,09 và 0,01
C. 0,08 và 0,03
D.0,12 và 0,02
Lời giải:
* Ý tưởng
Áp dụng ĐLBT electron và công thức (1.3) giải hệ phương trình tìm x, y.
* Phép tính
56x + 108y = 22,164 – 62 �3 �0,062 - 96 �0,047
3x + y = 3 �0,062 + 2 �0,047
x = 0,09
y= 0,01
Bài 6: Hoà tan bột Fe vào 200 ml dung dịch NaNO 3 và H2SO4. Đến phản ứng
hoàn toàn thu được dung dịch A và 6,72 lit hỗn hợp khí X gồm NO và H 2 có tỉ lệ
mol 2:1 và 3g chất rắn không tan. Biết dung dịch A không chứa muối amoni. Cô
cạn dung dịch A thu được khối lượng muối khan là:
A. 126g
B. 75g
C. 120,4g
D. 70,4g
Lời giải:
* Ý tưởng:
- Tính số mol: H+; NO3-; NO và H2
- Kim loại dư nên phản ứng chỉ tạo muối Fe2+ và H+, NO3- phản ứng hết.
- Dung dịch sau phản ứng chỉ gồm Fe2+; Na+; SO42- nNa nNO nNO
3
- nFe 1,5 �nNO nH
2
- nH 4.nNO 2.nH ��
� nSO
3
2
4
2
nH 2 SO4
1
�n
2 H
* Phép tính:
mmuối khan = 0,2. 23 + (0,3 + 0,1) .56 + 0,5 . 96 = 75g
IV. Nội dung thực nghiệm sư phạm
IV.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
N¨m häc : 2011- 2012
13
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
GV: Lª ThÞ NguyÖt
Mục đích thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả của phương pháp
đã đưa ra thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm dưới dạng một bài kiểm tra 60
phút đối với học sinh lớp 11.
IV.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
- Dùng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm đã soạn thảo dựa trên những ph¬ng pháp
đã đưa, trình bày trước HS trong thời lượng 3 tiết. Sau đó tiến hành kiểm tra,
đánh giá.
- Phân tích các câu hỏi, đánh giá mức độ khó của vấn đề đã nêu ra.
- Sơ bộ đánh giá khả năng tiếp thu kiến thức hoá học của học sinh và kết
quả quá trình dạy học.
- Đánh giá thái độ của học sinh.
IV.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm sư phạm được tiến hành với 144 học sinh/4 lớp ở trung
T©m gdtx – dn Ho»ng Ho¸
- Để đảm bảo tính trung thực và ngăn ngừa hiện tượng sao chép giữa
những học sinh ngồi gần nhau, câu hỏi và câu trả lời được xáo trộn thành 4 đề.
- Một học sinh được phát một đề và một phiếu làm bài, thời gian làm bài là 45
phút.
- Ý kiến của giáo viên được tham khảo thông qua trao đổi trực tiếp và
gián tiếp qua phiếu tham khảo ý kiến.
- Ý kiến của giáo viên và các số liệu được phân loại và thống kê.
- Nội dung kiểm tra và phiếu làm bài :
PHIẾU THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Giải nhanh bài toán axit nitric
Họ, tên thí sinh:...................................................... Lớp.............................
Các em vui lòng giải nhanh các bài toán sau đây trong thời gian 45 phút, sau đó
chọn đáp án của mình bằng cách khoanh trßn ®¸p ¸n ®óng
§Ò bµi:
Câu 1: Cho 13,92g Fe3O4 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO 3, sau phản
ứng thu được dung dịch X và 0,448 lit khí N xOy (sản phẩm khử duy nhất ở đkc).
Khối lượng HNO3 nguyên chất tham gia phản ứng là:
A. 17,64g
B. 33,48g
C. 35,28g
D. 12,60g
Câu 2: Cho 11,8g hỗn hợp Al, Cu phản ứng với dung dịch HNO 3, H2SO4 dư thu
được 13,44 lit hỗn hợp khí SO2, NO2 có tỉ khối so với H2 là 26. Khối lượng muối
tạo ra trong dung dịch là:
A. 50,00g
B. 61,20g
C. 56,00g
D. 55,80g
N¨m häc : 2011- 2012
14
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
GV: Lª ThÞ NguyÖt
C©u3 : Hoµ tan 19,2 gam Cu b»ng dung dÞch HNO3 toµn bé lîng khÝ NO ( s¶n
phÈm khö duy nhÊt ) thu dîc ®em oxi ho¸ thµnh NO2 råi chuyÓn hÕt thµnh HNO3
ThÓ tÝch khÝ oxi (®ktc) tham gia qu¸ tr×nh trªn :
A.3,36 lit
B. 4,48 lit
C. 6,72 lit
D. 2,24 lit
Câu 4: Hoà tan hoàn toàn 25,6g hỗn hợp Fe, FeS, FeS2 và S bằng dung dịch
HNO3 dư thu được dung dịch Y và V lit khí NO duy nhất. Thêm dung dịch
Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được 126,25g kết tủa. Giá trị của V là:
A. 27,58
B. 19,04
C. 24,64
D. 17,92
Câu 5: Hoà tan 5,95g hỗn hợp Zn và Al có tỉ lệ mol 1:2 bằng dung dịch HNO 3
loãng dư thu được 0,896 lit một sản phẩm khử duy nhất X chứa nitơ. Vậy X là:
A. NO2
B. N2
C. NO
D. N2O
Câu 6: Cho m gam Al phản ứng hết với dung dịch HNO 3 dư thu được 8,96 lit
(đktc) hỗn hợp khí NO và N2O có tỉ khối đối với H2 là 18,5. Giá trị của m là:
A. 17,5
B. 15,3
C. 19,8
D. 13,5
Câu 7: Oxi hoá chậm m gam Fe ngoài không khí thu được 12g hỗn hợp X gồm
4 chất rắn. Hoà tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO 3 dư thu được 2,24 lit khí
NO (là sản phẩm khử duy nhất ở đkc). Giá trị của m là:
A. 7,57
B. 7,75
C. 10,08
D. 10,80
Câu 8: Hoà tan hoàn toàn 45,9g kim loại R bằng dung dịch HNO 3 loãng thu
được 26,88 lit (đktc) hỗn hợp khí N 2O và NO, trong đó số mol NO gấp 3 lần số
mol N2O. Kim loại R là:
A. Zn
B. Al
C. Mg
D. Fe
Câu 9: Hoà tan 12,8g Cu trong dung dịch HNO 3 thấy thoát ra V lit hỗn hợp khí
NO và NO2 (đkc), tỉ khối của hỗn hợp khí đối với H2 là 19. Giá trị của V là:
A. 2,24 lit
B. 0,448 lit
C. Đáp số khác
D. 4,48 lit
C©u 10: Cho 15 gam hçn hîp Al vµ Mg t¸c dông víi dung dÞch HNO 3d, ®Õn
ph¶n øng hoµn toµn thu dîc dung dÞch X vµ 4,48 lit khÝ duy nhat NO ( ®ktc). C«
c¹n dung dÞch X thu ®îc 109,8 gam muèi khan % sè mol cña Al trong h«n hîp
ban ®Çu lµ :
A. 36%
B. 33,33%
C, 64%
D. 6,67%
Câu 11: Cho 0,05 mol Al và 0,02 mol Zn tác dụng vừa đủ với 2 lit dung dịch
HNO3 loãng, sau phản ứng thu được khí không màu, nhẹ hơn không khí. Phần
dung dịch đem cô cạn thu được 15,83g muối khan. Nồng độ mol/l của dung dịch
HNO3 đã dùng:
A. 0,1450M
B. 0,1120M
C. 0,1125M
D. 0,1175M
N¨m häc : 2011- 2012
15
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
GV: Lª ThÞ NguyÖt
Câu 12: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Mg; MgS; S trong dung dịch HNO 3
đặc nóng dư thu được 2,912 lit khí N2 duy nhất (đkc) và dung dịch Y. Thêm
Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y được 46,55g kết tủa. Khối lượng hỗn hợp X là:A.
4,8
B. 12,0
C. 7,2
D. 9,6
Câu 13: Cho 1,35g hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HNO 3
thu được hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO 2. Biết phản ứng không
tạo muối amoni. Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là:
A. 5,96g
B. 6,59g
C. 5,69g
D. 10,08g
Câu 14: §Ó m gam ph«i s¾t ngoµi kh«ng khÝ ,sau mét thêi gian s¾t bÞ oxi ho¸
thµnh hçn hîp X gåm 4 chÊt cã khèi lîng 27,2 gam . Hoµ tan hÕt X trong 300ml
dung dÞch HCl a
mol/lit thÊy tho¸t ra 3,36 lit khÝ H 2 ( ®ktc) vµ dung dÞch Y .Cho tiÕp dung dÞch
HNO3 tíi d vµo dung dÞch Y thu ®îc dung dÞch Z chøa hçn hîp FeCl 3 ,Fe(NO3)3,
HNO3 d vµ 2,24 lit N0 duy nhÊt tho¸t ra (®ktc) gi¸ trÞ m vµ a lµ :
A.22,4g vµ 2M
B. 16,8g vµ 3M
C. 22,4g vµ 3M
D. 16,8g vµ 2M
Câu 15: Cho 3,2 gam Cu tác dụng với 100ml dung dịch HNO 3 0,8M và H2SO4
0,2M, sản phẩm khử duy nhất là NO. Số gam muối khan thu được là
A. 7,90
B. 8,84
C. 5,64.
D. 0,08
IV. 4. Kết quả thực nghiệm sư phạm
Cách thống kê số liệu thực nghiệm
Số HS đạt điểm Xi
% HS đạt điểm Xi =
Tổng số HS
Dựa vào % HS đạt điểm Xi để đánh giá trình độ HS ở từng lớp và tính hiệu quả
của phương pháp. Sau khi tiến hành cho HS làm bài kiểm tra, tôi thu phiếu làm
bài và thống kê số liệu như các bảng sau :
Lớp 11A
Điểm Số HS
% Số
Xi
đạt
HS
điểm Xi
đạt
điểm
Xi
0
0
0,00
1
0
0,00
N¨m häc : 2011- 2012
Lớp 11B
Số HS % Số
đạt
HS
điểm
đạt
Xi
điểm
Xi
0
0,00
0
0,00
Lớp 11C
Số HS % Số
đạt
HS
điểm
đạt
Xi
điểm
Xi
0
0,00
1
2,63
Lớp 11D
Số HS % Số
đạt
HS
điểm
đạt
Xi
điểm
Xi
0
0,00
1
3,12
16
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
5
7
7
5
2
1
3,03
6,06
9,09
15,15
21,21
21,21
15,15
6,06
3,04
2
2
6
7
7
8
6
2
0
5,00
5,00
15,00
17,50
17,50
20,00
15,00
5,00
0,00
GV: Lª ThÞ NguyÖt
3
2
5
7
6
6
5
2
1
7,89
5,26
13,16
18,42
15,79
15,79
13,16
5,26
2,64
4
3
5
5
5
6
3
0
0
12,50
9,37
15,63
15,63
15,63
18,75
9,37
0,00
0,00
Từ kết quả thực nghiệm trên, tôi nhận thấy :
Các câu từ 1 đến 9, 11, 12, 13, nằm trong phương pháp đã đưa ra ở trên nên
HS đều có khả năng làm được.
Câu 10 : HS không biết chứng minh phản ứng có tạo muối amoni hay không.
Bài này nên giải theo hệ : Gọi mol : Al (x) ; Mg (y) ; NH4NO3 (z). Lập hệ 3
phương trình rồi giải.
Câu 15 : HS dễ nhầm (tính cả khối lượng Cu dư vào muối)
Câu 14 : HS chưa tìm ra chìa khoá để giải. Nếu có làm, HS chỉ tìm ra được khối
lượng, chưa tìm được nồng độ mol/l của dung dịch HCl. Bài được giải đơn giản
như sau :
Qui đổi 27,2g X thành Fe (x) và O (y)
Lập hệ 2 phương trình : 56.Fe + 16.O = 27,2 và 3.Fe – 2.O = 2.H2 + 3.NO
Tìm được x và y ��
� khối lượng Fe (m = 22,4g)
Bảo toàn e cho dung dịch Y + HNO3
� a = 0,15; b + 2c = 0,25; a + b = 0,3
Fe (a) ; FeO (b) ; Fe2O3 (c) ��
��
� b = 0,15; c = 0,05
��
� nHCl = 2.0,15 + 2. 0,15 + 6 . 0,05 = 0,9 mol
��
� CM = 0,9/0,3 = 3M
Như vậy, điều đó chứng tỏ sự tư duy, phát hiện cái mới của HS còn hạn
chế. Điều này hoàn toàn phù hợp với thực trạng của trường (do đầu vào, điều
kiện để phát triển giáo dục còn hạn chế).
Như vậy, phương pháp đưa ra ở trên đã góp 1 phần thúc đẩy sự nhận thức
của HS về các dạng bài toán thường gặp của axit HNO3 mà HS có thể giải nhanh
bµi tËp tr¾c nghiÖm
PHẦN III : KẾT LUẬN vµ §Ò xuÊt
Từ mục đích và nhiệm vụ của đề tài, tác giả đã tiến hành nghiên cứu và đã giải
quyết được một số nội dung sau:
-
Đưa ra 1 số công thức để giải nhanh bài tập axit nitric
N¨m häc : 2011- 2012
17
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
-
-
GV: Lª ThÞ NguyÖt
Sưu tầm một số bài tập trong các đề thi đại học và trên mạng giúp HS rèn
luyện kĩ năng giải nhanh bµi tËp tr¾c nghiÖm
Thông qua phiếu điều tra, bài kiểm tra, gặp gỡ trao đổi trực tiếp với giáo
viên, đồng thời dựa trên một số kinh nghiệm của bản thân rút ra trong quá
giảng dạy, các thắc mắc của đồng nghiệp, bước đầu tôi đã hoàn thiện sáng
kiến của mình.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể là tài liệu tham khảo cho các giáo
viên và học sinh lớp 11 và 12. Và t«i hi vọng, sáng kiến này sẽ là tài liệu được
dùng trong tiết học tự chọn lớp 11 (Chương Nitơ – photpho).
Tuy nhiên do hạn chế về mặt thời gian và do kinh nghiệm của bản thân
còn quá ít, đồng thời trong khuôn khổ của một sáng kiến kinh nghiệm nên đề tài
không tránh khỏi những thiếu sót nên t«i hi vọng sẽ nhận được nhiều ý kiến
đóng góp của các Thầy, Cô đi trước và các bạn đồng nghiệp để có thể mở rộng
đề tài và đưa ra được nhiều hướng giải nhanh hơn cho bài toán axit nitric hơn
nữa.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
Ngày 15 tháng 05 năm 2012
Gi¸o viªn : Lª ThÞ NguyÖt
ý kiÕn ®¸nh gi¸ cña tæ chuyªn m«n :
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
N¨m häc : 2011- 2012
18
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
GV: Lª ThÞ NguyÖt
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
ý kiÕn ®¸nh gi¸ cña héi ®ång khoa häc :
................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
............................................................................................................................. ...
Môc lôc
I. Môc ®Ých nghiªn cøu
II. Môc ®Ých nghiªn cøu
PhÇn I
Trang
1
1
PhÇn II
I. Nh÷ng kiÕn thøc cÇn trang bÞ
II. Nh÷ng ®iÓm cÇn lu ý
II.1 Ph¬ng ph¸p b¶o toµn electron
II.2 Ph¬ng ph¸p quy ®æi
II.3 Mét sè c«ng thøc ¸p dung cÇn nhí
II.3.1 C«ng thøc tÝnh khèi l¬ng muèi
II.3.2 C«ng thøc tÝnh sè mol axit
Nh÷ng bµi tËp minh ho¹
D¹ng 1 : Ph¬ng ph¸p b¶o toµn electron
D¹ng 2 : Ph¬ng ph¸p quy ®æi
D¹ng 3 : kim lo¹i t¸c dông víi hçn hîp HNO3 vµ H2SO4
IV. Néi dung thùc nghiÖm s ph¹m
IV.1. Môc ®Ých thùc nghiÖm s ph¹m
IV.2. NhiÖm vô thùc nghiÖm s ph¹m
IV.3. Ph¬ng ph¸p thùc nghiÖm s ph¹m.
N¨m häc : 2011- 2012
2
2
2
2
3
3
3
4
4
8
10
13
13
13
13
19
Trung t©m gdtx – dn ho»ng ho¸
GV: Lª ThÞ NguyÖt
IV.4. KÕt qu¶ thùc nghiÖm s ph¹m
PhÇn III
15
KÕt luËn vµ ®Ò xuÊt
17
Tµi liÖu tham kh¶o
1. §æ Xu©n Hng (2008). Híng dÉn gi¶i nhanh bµi tËp tr¾c nghiÖm hãa häc
v« c¬ vµ ®¹i c¬ng. Nhµ XB §H QG HN.
2. Th¹c sü. Cao ThÞ Thiªn An (2007). Ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp tr¾c
nghiÖm hãa häc v« c¬. Nhµ XB §H QG HN.
3. Th¹c sü.NguyÔn ThÞ Khoa Phîng (2008). Ph¬ng ph¸p gi¶I bµi tËp hãa häc
®¹i c¬ng – v« c¬. Nhµ XB §H QG HN.
4. Vò Anh TuÊn – Ph¹m ThÞ Ngäc H¶i (2007). Híng dÉn «n tËp m«n hãa
häc 2007-2008. Nhµ XB GD.
5. Ph¹m §×nh HiÕn – Vò Anh TuÊn – Ph¹m ThÞ Ngäc H¶I (2008). Híng
dÉn «n tËp m«n hãa häc 2008-2009. Nhµ XB GD.
N¨m häc : 2011- 2012
20
- Xem thêm -