skkn biện pháp nâng cao tư duy trong việc giải bài tập hóa học phần kim loại tác dụng với hno3
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (326.72 KB, 21 trang )
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 HNO
3
Người thực hiện : Lâm Huỳnh Thị Ngọc Hạnh Năm sinh : 1975
Lĩnh vực nghiên cứu :
- Quản lí giáo dục :
- Phương pháp dạy học môn: Hóa Học
- Lĩnh vực khác :
Có đính kèm:
Mô hình
Phần mềm
Phim ảnh
Hiện vật khác
Năm Học: 2012-2013
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:
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.
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
4
NO
3
, Ca(NO
3
)
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
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 HNO
3
khi tác dụng với chất khử (kim loại hoặc hợp chất có tính khử ) có thể
bị khử thành: NO
2
, NO, N
2
O, N
2
và NH
3
(NH
3
tồn tại dười dạng muối NH
4
NO
3
).
- Nếu cho chất khử M tác dụng với HNO
3
thu được khí A thì khí A có thể là: NO
2
,
NO, N
2
O, N
2
. Để xác định khí A ta có thể gọi khí A có dạng N
x
O
y
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 /
5
(5 2 ).
y x
x y
x N x y e N O
bx b(5x-2y) b (mol).
Theo định luật bảo toàn electron ta sẽ có.
b.( 5x – 2y) = a.n
.
5 2
a n
x y
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(NO
3
)
n
( a mol )
n
e (cho)
= a .n = n NO
3
–
( tạo muối)
* Dựa vào số mol HNO
3
phản ứng.
n
HNO3
( p/ ư)
= n NO
3
–
( 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 HNO
3
( 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 :
2HNO
3
+ 1e NO
2
+ H
2
O + NO
3
–
4HNO
3
+ 3 e NO + 2H
2
O + 3 NO
3
–
10HNO
3
+ 8 e N
2
O + 5 H
2
O + 8 NO
3
–
12 HNO
3
+ 10 e N
2
+ 6 H
2
O + 10 NO
3
–
10HNO
3
+ 8 e NH
4
NO
3
+ 3 H
2
O + 8 NO
3
–
Với NO
3
-
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
HNO
3
a. N
x
O
y
NO
3
–
(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 HNO
3
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 HNO
3
0,5M đã tham gia phản ứng.
c. Tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch.
Tóm tắt dề bài:
m
hh Al & Fe
= 11g
gt V
NO
= 6,72 lit
3
0,5
HNO
M
C M
Tính % m
Al
, m
Fe
= ?
kl V dd HNO
3
= ?
m
muối
= ?
Gợi ý: - Từ thể tích khí ở đktc các em tính được n = ?
- HNO
3
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 HNO
3
dựa vào công thức nào?
- Khối lượng muối tính ?
Các phương pháp giải
1. Phương pháp đại số:
Al + 4 HNO
3
Al(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O
x 4x x x ( mol )
Fe + 4 HNO
3
Fe(NO
3
)
3
+ NO + 2 H
2
O
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 HNO
3
Tổng số mol HNO
3
3
4 4 4.0,2 4.0,1 1,2
HNO
n x y mol
3
1,2
2,4
0,5
HNO
M
n
V lit
C
c. Khối lượng muối
m
muối
= m
3 3 3 3
( ) ( )
0,2.213 0,1.242 66,8
Al NO Fe NO
m m gam
2. Phương pháp áp dụng định luật bảo toàn electron :
- 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”.
- 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 HNO
3
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 Al
3+
+ 3e
x 3x ( mol ) quá trình oxi hóa
Fe Fe
3+
+ 3 e
y 3 y ( mol )
N
+5
+ 3 e N
+2
quá trình khử
0,9 0,3 (mol )
Ta có hệ hai phương tình
3x + 3 y = 0,9 x = 0,2 m Al = %
0,2.27.100
49,1%
11
27 x + 56 y = 11 g y = 0,1 % m Fe = 100 – 49,1% = 50,9%
b. Thể tích dung dịch HNO
3
Số mol HNO
3
phản ứng
3
3 3 3.0,2 3.0,1 0,3 1,2
HNO Al Fe NO
n n n n mol
3
1,2
2,4
0,5
HNO
M
n
V lit
C
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+
+ 3 e
x 3x ( mol )
Fe Fe
3+
+ 3 e
y 3y( mol)
4H
+
+ NO
3
-
+ 3 e NO + 2 H
2
O
Ta có hệ hai phương trình
3x + 3 y = 0,9 x = 0,2
27 x + 56 y = 11 g y = 0,1
%m Al =
0,2.27.100
49,1%
11
% m Fe = 100 – 49,1% = 50,9%
b.Thể tích HNO
3
Số mol HNO
3
= 4 n
NO
= 4.0,3 = 1,2 mol
3
1,2
2,4
0,5
HNO
M
n
V lit
C
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) NO (0,3 . 3) NO
3
–
n
aM
3
0,3 0,3.3 1,2
HNO
n mol
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 HNO
3
2M chỉ thoát ra khí N
2
( sản phẩm khử duy nhất). Thể
tích dung dịch HNO
3
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 HNO
3
(dư), thu được 0,672 lít khí NO là sản phẩm khử duy nhất (đktc). Số
mol HNO
3
đã phản ứng là:
a. 0,12 b. 0,14 c. 0,16 d. 0,18
Dạng 2: Một kim loại tác dụng với HNO
3
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 NO
2
.
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
4,928
0,22
22,4 22,4
hhkhi
V
n mol
3 Cu + 8HNO
3
3Cu(NO
3
)
2
+ 2 NO + 4 H
2
O
4x x (mol)
Cu + 2 HNO
3
Cu(NO
3
)
2
+ NO
2
+ 2 H
2
O
2 y y (mol )
Ta có hệ hai phương trình
x + y = 0,22 mol x = 0,02
3/2x.64 + 64 = 8,32 g y = 0,2
b. Khối lượng muối
m
muối
=
3 1
( . . )
2 2
x y
. 188 =
3 0,2
( .0,02 ).188 24,44
2 2
g
c. Nồng độ mol/ lit của dung dịch HNO
3
4 2 4.0,02 2.0,2
2
0,24 0,24
M
n x y
C M
V
2. Pháp pháp dùng định luật bảo toàn electron :
Cu
0
Cu
2+
+ 2e quá trình oxi hóa
0,13 0,26 (mol)
N
+ 5
+ 3e N
+2
3x x quá trình khử
N
+5
+ 1e N
+4
y y (mol)
Ta có hệ phương trình
x + y = 0,22 (mol)
3x + 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 HNO
3
= 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
3
0,48
2
0,24
M HNO
n
C M
V
3. Phương pháp sử dụng phương trình ion - electron :
a. Số mol hỗn hợp khí
Cu
0
Cu
2+
+ 2
e
0,13 0,26 (mol)
4H
+
+ NO
3
-
+ 3 e NO + 2 H
2
O
3x x (mol)
2H
+
+ NO
3
-
+ 1 e NO
2
+ H
2
O
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 HNO
3
n HNO
3
= 4 n
NO
+ 2 n
NO2
= 4. 0,02 + 2 . 0,2
= 0,48 (mol)
3
0,48
2
0,24
M HNO
n
C M
V
4. Phương pháp sử dụng sơ đồ chữ V
(0,2) NO
2
; (0,02) NO (0,2 + 0,02.3 )NO
3
–
n
M
b. Khối lượng muối khi cô cạn
m
muối
= m
kim loại
+ ( 0,2 + 0,02.3 ) .62
= 8,32 + 16,12
= 24,44 g
c.Nồng độ mol/ l của HNO
3
n
HNO3
= 0,2 + 0,02 + 0,2 + 0,02 x 3 = 0,48 (mol)
3
0,48
2
0,24
M HNO
n
C M
V
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, N
2
O 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 H
2
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
N
2
O có tỷ khối hơi đối với hiđro bằng 16,75. Thể tích NO và N
2
O 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 N
2
O 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 N
x
O
y
là sản phẩm khử duy nhất (đktc) có tỷ khối so với H
2
là 22. Tìm
N
x
O
y
và M.
Tóm tắt đề bài
m
M
= 3,024g
gt V
NxOy
= 940,8ml khí (đktc)
d
X / H2
= 22
KL Tìm N
x
O
y
và M
Gợi ý: Dựa vào công thức tính tỉ khối của chất khí học sinh tính được công thức
N
x
O
y
là N
2
O.
Viết PTHH tính được kim loại
Giải
1. Phương pháp đại số:
Vì khí có tỉ khối so với H
2
là 22 nên
2.22 44
x y
N O
M
công thức oxit là N
2
O
8M + 10 HNO
3
8M(NO
3
)
n
+ n N
2
O + 5 n H
2
O
0,336/n 0,042 (mol)
3,024
. 9.
0,336
m
M n n
n
Biện luận tìm M
n I II III
M 9 18 27
Kết luận Loại Loại 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 )
N
+ 5
+ 8 e 2N
+1
0,036 0,042 (mol) quá trình khử
3,024
. 9.
0,336
m
M n n
n
M là Al.
3. Phương pháp sử dụng phương trình ion - electron :
M M
+n
+ n e
0,336/ n 0,036 (mol)
10H
+
+ 2 NO
3
-
+ 8 e N
2
O + 5 H
2
O
0,336 0,042 (mol)
M = 9n M là Al
4. Phương pháp sử dụng sơ đồ chữ V
(0,042 ) N
2
O (0,042 . 8) NO
3
–
a.
n
M
a.n = 0,042 . 8 = 0,336 (mol )
M = 9 n 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.
Giải
1. Phương pháp đại số
Tìm số mol NO
11,25
0,375
30
NO
m
n mol
M
3M + 4nHNO
3
3M(NO
3
)
n
+ n NO + 2nH
2
O
1,125
n
0,375 (mol)
10,125
. 9.
1,125
m
M n n
n
n I II III
M 9 18 27
KL Loại Loại Al
2: Phương pháp bảo toàn e
Ta có : M M
n+
+ ne quá trình oxi hóa
10,125
M
10,125
.
n
M
N + 5 + 3e N
+2
(NO) quá trình khử
1,125 0,375
10,125
. 1,125 9
n M n
M
n I II III
M 9 18 27
KL Loại Loại 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
, N
2
O 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
K l Tìm M = ?
1. Phương pháp đại số:
1,12
0,05
22,4 22,4
hhk
V
n mol
3M + 4nHNO
3
3M(NO
3
)
n
+ nNO + 2nH
2
O
0,6
n
0,2
M + 2nHNO
3
3M(NO
3
)
n
+n NO
2
+ nH
2
O
0,1
n
0,1
8M + 10nHNO
3
8M(NO
3
)
n
+ nN
2
O + 5nH
2
O
1,6
n
0,2
0,6 0,1 1,6 2,3
M
n
n n n n
Ta có :
2,3.
73,6 32.
M
M n
n
n I II III
M 32 64 96
KL Loại Cu Loại
2. Phương pháp bảo toàn electron
M M
n+
+ n e quá trình oxi hóa
73,6
M
73,6
M
N
+5
+ 3e N
+2
( NO)
0,6 0,2
N
+5
+ 1 e N
+ 4
( NO
2
) quá trình khử
0,1 0,1
N
+5
+ 8 e N
+ 1
( N
2
O )
1,6 0,2
73,6.
2,3 32.
n
M n
M
n I II III
M 32 64 96
KL Loại Cu Loại
Bài tập 4: Hòa tan hết 12 g kim loại A trong dung dịch HNO
3
thu được 2,24 lit khí
N
2
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 N
2
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 n
x
: n
NO
= 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 HNO
3
loãng (dư), thu
được dung dịch X và 1,344 lit ( ở đktc) hỗn hợp Y gồm hai khí N
2
O và N
2
. tỷ khối
của hỗn hợp khí Y so với H
2
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 HNO
3
A + HNO
3
A(NO
3
)
a
+ N
x
O
y
+ H
2
O
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:
n
A
. a = ( 5 x – 2 y) . N
x
O
y
mở rộng nếu có hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO
3
tạo ra hỗn hợp khí ta có:
n
A
. a + n
B
. b + = ( 5x
1
- 2 y
1
).n N
x
O
y
+ ( 5x
2
– 2y
2
) . n N
x
O
y
+
=
1
(5 2 ).
k
x y nNxOy
trong đó:
( a,b là hóa trị tương ứng của kim loại A,B )
( x
1
, x
2
số nguyên tử nitơ trong khí N
x 1
O
y1
)
(y
1
,y
2
là số nguyên tử Oxi trong khí N
x2
O
y2
)
Một số trường hợp đặc biệt :
- Nếu N
x
O
y
NO
x =y =1
5 2 3
x y
số electron nhận là 3
- Nếu N
x
O
y
2
2, 1 5 2 8
N O x y x y
số electron nhận là 8
- Nếu N
x
O
y
2
1, 2 5 2 1
NO x y x y
số elctron nhận là 1
- Nếu N
x
O
y
2
2, 0 5 2 10
N x y x y
số electron nhận là 10
- Đặc biệt nếu tạo ra NH
4
NO
3
thì số electron trao đổi là 8
Bài tập 1:
Hòa tan hoàn toàn 3,25 g Zn trong dung dịch HNO
3
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) HNO
3
(5x-2y) Zn(NO
3
)
2
+ 2N
x
O
y
+ (6x-2y)H
2
O
(5x-2y) 2 (mol)
0,05 0,01 (mol)
Ta có tỉ lệ :
2
5 2 2
0,05 0,02 0,1
0,05 0,01
0, 2 ílà
x y
x y
y x kh N
2. Pháp áp dụng định luật bảo toàn electron :
Zn Zn
+ 2
+ 2
e quá trình oxi hóa
0,05 0,1 (mol)
N
+5
+ (5x – 2y ) e N
x
O
y
+2y/x
quá trình khử
(5x- 2y). 0,01 0,01 (mol)
(5x-2y) .0,01 = 0,1
y = 0, x =2 khí là N
2
.
3. Phương pháp sử dụng phương trình ion - electron :
Zn Zn
+2
+ 2 e
(6x – 2y) H
+
+ NO
3
-
+ ( 5x – 2 y ) e N
x
O
y
+ (3x – y ) H
2
O
( 5x – 2 y ) . 0,01 = 0,1
y = 0, x = 2 khí là N
2
.
4. Phương pháp sử dụng sơ đồ chữ V
( 0,01 ) N
x
O
y
0,01.(5x – 2y) NO
3
–
0,05
2
Zn
0,05 .2 = 0,01 .(5x – 2y )
y =0 , x =2 khí là N
2
.
Bài tập 2: Hòa tan hoàn toàn 3,024gam kim loại M trong HNO
3
loãng thu được
940,4ml khí N
x
O
y
là sản phẩm khử duy nhất (đktc) có tỷ khối so với H
2
là 22. Khí
N
x
O
y
và kim loại M là.
a. NO và Mg b. N
2
O và Al c. N
2
O 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. NO
2
c. N
2
d. N
2
O
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. N
2
, Zn b. NO, Fe c. N
2
O, Al d. NO
2
, 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. N
2
O b. N
2
c. NO d. NO
2
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
HS
Tỉ lệ % Số lượng
HS
Tỉ lệ %
Số lượng
HS
Tỉ lệ %
1 11A
6
44
17
38,64 15 34,1 12 27,26
2 11 A
10
32
7
21,88 17 53,13 8 24,99
3 11A
12
43
13
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
HS
Tỉ lệ % Số lượng
HS
Tỉ lệ %
Số lượng
HS
Tỉ lệ %
1 11A
6
44 29
65,90 11 25 4 9,1
2 11 A
10
32 19
59,38 9 28,13 3 12,49
3 11A
12
43 27
62,79 12 27,9 4 9,31
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
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
MỤC LỤC
Trang
I. Lí do chọn đề tài 3
II. Tổ chức thực hiện đề tài 4
III. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm 17
IV. Đề xuất, khuyến nghị khả năng áp dụng 18
V. Tài liệu tham khảo 19
SỞ GD & ĐT ĐỒNG NAI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NĂM HỌC 2012 – 2013
Tên đề tài : BIỆN PHÁP NÂNG CAO TƯ DUY TRONG VIỆC GIẢI BÀI
TẬP HÓA HỌC PHẦN KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HNO
3
Tên tác giả: Lâm Huỳnh Thị Ngọc Hạnh Đơn vị : Trường THPT Vĩnh Cửu
Lĩnh vực: Phương pháp giáo dục bộ môn: Hóa Học
Quản lí giáo dục: Lĩnh vực khác
1.Tính mới :
- Có giải pháp hoàn toàn mới
- Có giải pháp cải tiến, đổi mới từ giải pháp đã có
2. Hiệu quả
- Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng trong từng ngành có hiệu quả cao.
- Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và triển khai áp dụng
trong từng ngành có hiệu quả cao
- Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả cao
- Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và triển khai, áp dụng tại
đơn vị có hiêu quả
3.Khả năng áp dụng
- Cung cấp các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đường lối, chính sách.
Tốt Khá Đạt
- Đưa ra các giải pháp kiến nghị có khả năng ứng dụng thực tiễn, dễ thực hiện và
dễ đi vào cuộc sống: Tốt Khá Đạt
- Đã áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả có khả năng áp dụng đạt hiệu quả trong
phạm vi rộng: Tốt Khá Đạt
XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
( kí tên và nghi rõ họ tên ) ( kí tên và ghi rõ họ tên, đóng dấu)
