Sáng kiến kinh nghiệm Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (272.6 KB, 44 trang )
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Mục lục
Phần I : Tổng Qt
I. Lí do chọn đề tài
II. Mục đích nghiên cứu
III. Nhiệm vụ nghiên cứu
IV. Đối tượng nghiên cứu
V. Phương pháp nghiên cứu
VI. Phạm vi nghiên cứu đề tài
Phần II : Nội Dung SKKN
I. Tình hình thực tế trước khi thực hiện đề tài
II. Biện pháp thực hiện đề tài
II.1. Những kiến thức cần trang bị
II.2. Những điểm cần lưu ý
II.2.1. Phương pháp bảo toàn electron
II.2.2. Phương pháp qui đổi
II.3. Một số công thức áp dụng cần nhớ
II.3.1. Tính khối lượng muối
II.3.2. Tính số mol HNO3 phản ứng
Phần III : Những Bài Tập Minh Họa
Dạng 1: Phương pháp bảo toàn electron
Dạng 2: Phương pháp qui đổi
Dạng 3: Kim loại tác dụng với hỗn hợp HNO3 và H2SO4
Phần IV : Nội Dung Thực Nghiệm Sư Phạm
IV.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
IV.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
IV.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
IV.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm
Phần V : Kết luận và Kiến Nghị
Tài liệu tham khảo
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
1
2
2
3
3
4
4
4
5
5
5
5
6
6
6
7
7
7
8
8
19
29
33
33
33
33
39
41
42
Page 1
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric
PHẦN I:
TỔNG QUÁT
I. Lí do chọn đề tài:
- Hố học là một mơn học cơ bản và cần thiết trong các trường
THPT và trong đời sống hàng ngày. Đây là môn học mà mãi tới năm lớp 8
bậc THCS các em mới được tiếp cận. Tuy nhiên, đây cũng là môn học
thường xuyên sử dụng để thi tốt nghiệp THPT và là một trong ba mơn bắt
buộc trong kì thi tuyển sinh vào ĐH,CĐ,khối A và B.
- Kể từ năm 2007, Bộ Giáo Dục và Đào Tạo đã chuyển cấu trúc thi
tuyển sinh đại học, cao đẳng mơn hố từ tự luận sang trắc nghiệm 100%.
Điều đó cũng đồng nghĩa trong vịng 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 tồn electron, bảo tồn 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. Vì vậy, vận dụng được các phương pháp giải nhanh là chưa đủ
mà kĩ năng bấm máy tính cũng góp phần vào việc giải nhanh bài tập trắc
nghiệm. Trong việc bấm máy tính cũng thể hiện ađược “phương pháp giải”
và “ khả năng tư duy trừu tượng” của học sinh khi làm bài. Nếu có dịp
quan sát học sinh khi làm bài chúng ta khơng khỏi ngạc nhiên có những
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 2
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric
học sinh bấm máy tính “nhanh như chớp” và có học sinh bấm máy “chậm
như rùa”.
- Hơn thế nữa, 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 khoãng 8 năm giảng dạy ở trường THPT 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 sử dụng máy tính để giải nhanh bài
tốn trắc nghiệm về axit nitric”.
II. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu những dạng bài tốn về axit nitric thường gặp trong các
đề thi tuyển sinh đại học, cao đẳng.
- Đề xuất những ý tưởng để giải nhanh bài tốn axit nitric trên máy
tính, góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn ở trường phổ thông
và là hanh trang vững chắc để các em chuẩn bị bước vào kì thi TSĐH.
- Bản thân có cơ hội nghiên cứu, tìm hiểu và vận dụng các ý tưởng
đó vào cơng tác giảng dạy của bản thân sau này.
III. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu nội dung “axit nitric lớp 11”. Đồng thời tìm ra những
dạng bài tập điển hình thường gặp trong các đề thi TSĐH.
- Nghiên cứu phương pháp bảo toàn electron, phương pháp qui đổi
và vận dụng phương pháp đó để giải bài tập trắc nghiệm.
- Tìm ra hướng giải quyết nhanh các bài tốn đó dựa vào kĩ năng
bấm máy tính.
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 3
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric
IV. Đối tượng nghiên cứu
- Tiến hành nghiên cứu trên đối tượng học sinh ở trường THPT Đồng
Xồi-Bình Phước để kết luận những ý tưởng, giả thuyết mà đề tài đưa ra
cần bổ sung thêm gì khơng.
V. Phương pháp nghiên cứu
+ Bước 1: Trên cơ sở nắm vững nội dung trọng tâm bài axit nitric ở
lớp 11 và nghiên cứu kĩ những câu hỏi thi TSĐH liên quan đến bài tập axit
nitric, tôi đã lựa chọn, sưu tầm những bài tập trắc nghiệm được giải nhanh
bằng phương pháp bảo toàn electron ,bào toàn nguyên tố,bảo toàn khối
lượng và phương pháp qui đổi.
+ Bước 2: Đưa ra những ý tưởng để giải nhanh những bài tập đã
chọn ở bước 1 trên máy tính (Casio fx 500MS, …..).
+ Bước 3: Tiến hành thực nghiệm sư phạm trên đối tượng học sinh.
+ Bước 4: Thu thập và xử lý số liệu, rút ra kết luận.
VI. Phạm vi nghiên cứu đề tài.
- Do điều kiện thời gian và hạn chế của một sáng kiến kinh nghiệm
nên đề tài chỉ có thể nghiện cứu trên phạm vi hẹp (thực nghiệm ở 1 trường
THPT nơi tôi công tác) và chỉ nghên cứu những bài tập nhỏ có khả năng
giải nhanh trên máy tính.
- Phạm vi áp dụng:
+ Kim loại, hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO 3 hoặc hỗn hợp HNO3 và
H2SO4 đặc
+ Bài toán kim loại, oxit tác dụng với axit HNO3.
+ Bài toán kim loại, hợp chất với lưu huỳnh tác dụng với HNO3
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 4
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric
PHẦN II:
NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
I. Tình hình thực tế trước khi thực hiện đề tài.
- Qua những năm giảng dạy tại trường phổ thông và nhiều năm đi gia
sư khi ngồi trên ghế giảng đường đại học, tôi nhận thấy rất nhiều học sinh
cứ loay hoay viết rất nhiều phương trình phản ứng khi cho hỗn hợp kim
loại hoặc oxit kim loại tác dụng với axit HNO 3. Điều đó, sẽ mất nhiều thời
gian làm bài và đôi khi không làm ra được kết quả.
- Vì vậy, sử dụng phương pháp qui đổi và bào tồn electron là những
cơng cụ tối ưu để giải những quyết những bài toán dạng này.
- Một đối tượng học sinh khác chúng ta cũng hay gặp là q lạm
dụng máy tính (cái gì cũng bấm và bấm quá chi li), do đó sẽ rất tốn thời
gian làm bài.
- Vì vậy, ý tưởng là rất quan trọng, giúp học sinh định hướng được
cách giải nhanh bài tốn trên máy tính thay vì các em phải viết rất nhiều
trên nháp, điều này hồn tồn khơng hợp lý trong bài thi trắc nghiệm.
- Từ thực tế trên, tác giả xin trình bày những giải pháp, ý tưởng để
giải nhanh những bài tốn axit nitric trên máy tính.
II. Biện pháp thực hiện đề tài.
II.1. Những kiến thức cần trang bị.
- Xác định được đầy đủ các chất khử, chất oxi hố.
- Viết được các q trình khử và q trình oxi hố.
- Áp dụng định luật bảo tồn electron.
- Xử lí các dữ kiện bài tốn: số mol, thể tích khí, khối lượng…..
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 5
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric
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 các bước để giải
nhanh bài tốn axit nitric trên máy tính trong đề thi TSĐH.
II.2. Những điểm cần lưu ý.
II.2.1. 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 q trình khử, q trình oxi hố.
- Định luật bảo toàn electron:
∑ e nhường = ∑ e nhận.
II.2.2. Pháp 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 tốn có thể có nhiều hướng qui đổi khác nhau:
+ Qui đổi hỗn hợp nhiều chất về hai hay chỉ một chất.
Ví dụ: Hỗn hợp: Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4
Fe, FeO
Fe, Fe2O3
Fe2O3, FeO
FeO
+ Qui đổi hỗn hợp nhiều chất về các nguyên tử tương ứng:
Ví dụ: Hỗn hợp: Fe, FeS, FeS2, Cu, CuS, CuS2, Cu2S, S
→
Fu, Cu, S
+ Bằng kinh nghiệm của mình, tác giả 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 tác giả chỉ trình bày hướng qui đổi này.
- Khi áp dụng phương pháp qui đổi, cần phải tuân thủ 3 nguyên tắc:
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 6
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài tốn trắc nghiệm về axit nitric
+ Bảo tồn ngun tố
+ Bảo tồn số oxi hố
+ Số electron nhường, nhận là không thay đổi.
II.3. Một số công thức áp dụng cần nhớ:
II.3.1. Tính khối lượng muối
mmuối = mkim loại + mgốc axit
(1.1)
- Phạm vi áp dụng:
+ kim loại tác dụng với HNO3 hoặc H2SO4 đặc
+ Với HNO3: nNO3 tạo muối = ne nhận = 3.nNO + nNO2 + 8nN2O + 10nN 2 + 8nNH 4 NO3 .
(1.2)
mmuối = mkim loại + 62 × (3.nNO + nNO + 8nN O + 10nN ) + 80nNH NO
2
2
2
4
3
+ Với hỗn hợp H2SO4 đặc và HNO3: (thường không tạo muối amoni)
mmuối = mkim loại + 62 × (3.nNO + nNO + 8nN O + 10nN + 8nNH NO ) + 96 × nSO
2
2
2
4
3
2
(1.3)
Tuy nhiên, trong các bài tập ta cũng thường gặp phản ứng chỉ tạo muối
sunfat. Dạng này ta cần:
+ NO3- phản ứng hết
+ Khối lượng muối bằng khối lượng của kim loại và SO42-
II.3.2. Tính số mol HNO3 phản ứng.
naxit nitric phản ứng = ntạo muối + ntạo khí và muối amoni
(2)
Với nNO3 tạo muối kim loại = ne nhận = 3.nNO + nNO + 8nN O + 10nN + 8nNH NO = n.nKL
2
2
2
4
3
(với n là hoá trị KL)
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 7
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài tốn trắc nghiệm về axit nitric
nNO3 tạo khí và muối amoni = nNO + nNO2 + 2nN 2O + 2nN 2 + 2nNH 4 NO3
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%, CM, thể tích và khối
lượng dung dịch
PHẦN III.
NHỮNG BÀI TẬP MINH HỌA
Dạng 1: Phương Pháp Bảo Tồn Electron
Bài 1: ĐH 2008 KB: Thể tích dung dịch HNO3 1M lỗng ít nhất cần dùng
để hồ 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 hố
trị II.
• Gợi ý
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 8
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric
Vdd HNO3 phản ứng =
4×
2 × 0,15 + 2 × 0,15
3
1
= 0,8 (lit)
Bài 2: Hoà tan m gam Fe3O4 vào dung dịch HNO3 lỗng dư thu được khí
NO duy nhất. Nếu đem khí NO thoát ra trộn với O 2 vừa đủ để hấp thụ hoàn
toàn trong nước được dung dịch HNO 3. Biết thể tích oxi phản ứng là 0,336
lit (đktc). Giá trị của m là:
A. 34,8g
B. 13,92g
C. 23,2g
D. 20,88g
Lời giải:
• Ý tưởng
- Chỉ có Fe và O thay đổi số oxi hố, N khơng thay đổi số oxi hố.
- Dựa vào ĐLBT electron tính được số mol Fe3O4 (1. nFe3O4 = 4. nO2 )
- Tính m = 232. 4. nO2
• Gợi ý
m = 232 × 4 ×
0,336
= 13,92( g )
22, 4
Bài 3: Cho hỗn hợp gồm 4 kim loại có hố 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 HNO3 loãng dư thu được V lit
một khí khơng màu hố nâu ngồi khơng 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
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 9
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài tốn trắc nghiệm về axit nitric
- Vì các kim loại có hố trị khơng đổi nên số mol electron nhường
trong 2 thí nghiệm giống nhau
→
số mol electron nhận ở 2 thí
nghiệm cũng bằng nhau.
- Khí khơng màu, hố nâu ngồi khơng khí là NO.
- Từ đó ta có: 2 × nH = 3 × nNO hay 2 × VH = 3 ì VNO
2
2
ã Phộp tớnh.
VNO = V =
2
ì 3,36 = 2, 24(lit )
3
Bài 4: 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 s.o.x.h là +2 còn tác dụng với HNO 3 dư
thì Fe đạt s.o.x.h là +3.
+ P1: 2.Fe + 3. Al = 2. H2
+ P2: 3. Fe +3. Al = 3. NO
→
Fe + Al = NO ( Viết tắt số mol)
- mFe = 2. 56x; mAl = 2.27y
• Phép tính
2x + 3y = 2. 7,28/22,4
x = 0,1 mol
x + y = 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)
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 10
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài tốn trắc nghiệm về axit nitric
Bài 5: Hồ tan a gam Al trong dung dịch HNO 3 loãng thấy thốt 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
- mol (NO) =
1 4, 48
×
= 0, 04 ;
5 22, 4
mol(N2O) = mol (N2) = (0,2 – 0,04)/2 =
0,08
- mAl = a = 27 ×
3 × 0, 04 + 10 × 0, 08 + 8 × 0, 08
= 14, 04( g )
3
Bài 6: Lấy 9,94g hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu cho tan trong lượng dư dung
dịch HNO3 lỗng thấy thốt 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 cơng thức (1.2) tính khối lượng muối khan.
• Phép tính
mmuối nitrat = 9,94 + 62
×
3
×
3,584/22,4 = 39,7(g)
Bài 7: 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
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 11
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric
- 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
- mol (NO) = mol (N2O) =
- CM =
1 1, 792
×
= 0, 04
2 22, 4
4 × 0, 04 + 10 × 0, 04
= 0, 28( M )
2
Bài 8: ĐH 2007 KA: Hoà tan hoàn toàn 12g hỗn hợp Fe và Cu ( tỉ lệ mol
1:1) bằng axit HNO3 thu được V lit hỗn hợp khí X gồm NO và NO 2 và
dung dịch Y (chỉ chứa 2 muối và axit dư). Tỉ khối của X so với H 2 là 19.
Giá trị của V là:
A. 2,24
B. 3,36
C. 4,48
D. 5,6
Lời giải:
• Ý tưởng
- Tính mol(Fe) và mol(Cu)
-
Từ
-
Áp dụng ĐLBT electron tính Vhh khí = 22,4
M hh
ta nhẩm được mol (NO) = mol (NO2) = a mol
ì
2
ì
a
ã Phộp tớnh
- Vhh khớ
12
ì (2 + 3)
64 + 56
= 22, 4 ×
× 2 = 5, 6(lit )
4
Bài 9: ĐH Y Dược HN 2000. Hoà tan 4,431g hỗn hợp Al và Mg trong
dung dịch HNO3 loãng thu được dung dịch X (không chứa muối amoni) và
1,568 lit (đktc) hỗn hợp khí khơng màu có khối lượng 2,59g trong đó có
một khí hố nâu trong khơng khí. Số mol HNO3 phản ứng là:
A. 0,51
B. 0,455
C. 0,55
D. 0,49
Lời giải:
• Ý tưởng
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 12
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài tốn trắc nghiệm về axit nitric
- khí khơng màu hố nâu ngồi khơng khí
- Từ
M hh khí
→
khí NO
suy ra khí khơng màu cịn lại là N2O và mol (NO) = mol
(N2O).
- Tính số mol mỗi khí (a mol)
- Từ (2.1) tính số mol HNO3 phản ứng = 4
×
nNO + 10
ì nN 2O
= 14
ì
a
ã Phộp tớnh
- M hh =
2,59 × 22, 4
= 37 mol (NO) = mol (N2O)
→
1,568
1,568
- mol (HNO3) = (4 + 10) × 2 × 22, 4 = 0, 49( mol )
Bài 10: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm 3 kim loại bằng dung dịch
HNO3 thu được 1,12 lit hỗn hợp khí X (đkc) gồm NO 2 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 cơng 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
- Vdd axit phản ứng
×
x = 0,03
2
×
0,05
y = 0,02
(4 × 0, 03 + 2 × 0, 02) × 63
37,8%
=
= 21, 47(ml )
1, 242
Bài 11: Hoà tan 15,2g hỗn hợp A gồm Fe và Cu vào 500ml dung dịch
HNO3 loãng dư thu được 2,24 lit khí NO (0 0C và 2 at). Để trung hoà axit
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 13
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài tốn trắc nghiệm về axit nitric
cịn dư phải dùng vừa đủ 80g dung dịch NaOH 20%. Nồng độ mol/l ban
đầu của dung dịch HNO3 ban đầu là:
A. 3,6M
B. 1,8M
C. 2,4M
D. Đáp số khác
Lời giải:
• Ý tưởng
- Tính mol khí NO theo cơng thức PV/RT
- Áp dụng cơng thức (2.1) tính mol HNO3 phản ứng với kim loại.
- Tính mol HNO3 dư = nNaOH
→
tính mol HNO3 ban đầu
→
CM
• Phép tính
CM dd axit nitric =
4×
2, 24 × 2
80 × 20%
+
0, 082 × 273
40
= 2, 4( M )
0,5
Bài 12: ĐH 2009KA: Cho 3,024g một kim loại M tan hết trong dung dịch
HNO3 lỗng 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
- Từ Mkhí
→
khí N2O
- ĐLBT electron tìm M KL = 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×
22, 4
n
→
Chọn n = 3 và MKL = 27 (Al)
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 14
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài tốn trắc nghiệm về axit nitric
Bài 13: Hồ 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 thốt ra 224 cm3 khí (đkc). Kim loại X là:
A. Mg
B. Al
C. Zn
D. Fe
Lời giải:
• Ý tưởng
- Dung dịch sau phản ứng tác dụng với NaOH có khí nên sản phẩm
khử phải có muối NH4NO3
→
nNH 4 NO3 = nNH3
- ĐLBT (e) tìm mol R = f(n) với n là hoá trị của kim loại (
- Tìm MKL = f(n)
→
1 ≤ n ≤ 3 ).
Chọn n thích hợp và xác định R.
• Phép tính
-
M KL =
2, 6
= 32,5n
0, 224
8×
22, 4
n
→
Chọn n = 2 và MKL = 65 (Zn)
Bài 14: Hoà tan 15,6g hỗn hợp kim loại R có hố trị khơng đổi vào dung
dịch HNO3 loãng dư. Khi phản ứng kết thúc thu được 896ml khí N 2. Thêm
vào dung dịch mới thu được một lượng dung dịch NaOH nóng dư được
224ml một chất khí. (Các thể tích khí đo ở đktc). Kim loại R là:
A. Zn
B. Cu
C. Al
D. Mg
Lời giải:
• Ý tưởng
- Dung dịch sau phản ứng tác dụng với NaOH có khí nên sản phẩm
khử phải có muối NH4NO3
→
nNH 4 NO3 = nNH3
- ĐLBT electron 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.
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 15
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài tốn trắc nghiệm về axit nitric
• Phép tính
M KL =
15, 6
= 32,5n
0,896
0, 224
10 ×
+ 8×
→
22, 4
22, 4
n
Chọn n = 2 và MKL = 65 (Zn)
Bài 15: Hoà tan 4,95g hỗn hợp X gồm Fe và Kim loại R có hố trị khơng
đổi trong dung dịch HCl dư thu được 4,032 lit H 2. Mặt khác, nếu hoà tan
4,95g hỗn hợp trên trong dung dịch HNO 3 dư thu được 0,336 lit NO và
1,008 lit N2O. Tìm kim loại R và % của nó trong X:(Các thể tích khí đo ở
đktc).
A. Mg và 43,64%
B. Zn và 59,09%
C. Cr và 49,09%
D. Al và 49,09%
Lời giải:
• Ý tưởng
- Gọi Fe (x mol) và R (y mol); hoá trị R là n ( 1 ≤ n ≤ 3 )
- ĐLBT electron
→
Giải hệ phương trình tìm x và ny.
- Từ khối lượng hỗn hợp và khối lượng Fe
-
→
→
mR MR = f(n).
Chọn n thích hợp và xác định R.
• Phép tính
2x + ny = 2
3x + ny = 3
-
M KL =
×
×
4,032/ 22,4
0,336/22,4 + 8
x = 0,045
×
4,95 − 0, 045 × 56
= 9n
0, 27
→
n
1,008/22,4
ny = 0,27
Chọn n = 3 và MKL = 27 (Al)
Bài 16: Cho 3,6g Mg tan hết trong dung dịch HNO3 lỗng dư sinh ra 2,24
lit khí X (sản phẩm khử duy nhất ở đktc), Khí X là:
A. N2O
B. NO2
C. N2
D. NO
Lời giải:
• Ý tưởng
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 16
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric
- Giả sử 1 mol X trao đổi n mol electron
- Áp dụng ĐLBT electron tìm n và chọn khí X.
• Phép tính
3, 6
24 = 3
n=
X là khí NO.
→
2, 24
22, 4
2×
Bài 17: ĐH 2009 KA: Hoà tan 12,42g Al bằng dung dịch HNO 3 loãng dư
được dung dịch X và 1,344 lit (đktc) hỗn hợp khí Y gồm N 2O và N2, tỉ khối
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.
- Chứng minh: e nhường > e nhận tạo khí
→
phản ứng tạo muối
amoni.
- m muối khan = mAl ( NO ) + mNH NO
3 3
4
3
• Phép tính
- ne nhường = 3
×
12,42/27 = 1,38 > (10 + 8) × 1,344/(2
- mmuối khan thu được =
×
22,4) = 0,54
12, 42
1,38 − 0,54
× (27 + 62 × 3) +
× (18 + 62) = 106,38( g )
27
8
Bài 18: Hoà tan hoàn toàn 8,4g Mg vào 1 lit dung dịch HNO 3 vừa đủ. Sau
phản ứng thu được 0,672 lit khí N 2 (đktc) và dung dịch Y. Cô cạn dung
dịch Y thu được 55,8g muối khan. Nồng độ mol/l của dung dịch HNO3 đã
dùng:
A. 0,76M
B. 0,86M
C. 0,96M
D. 1,06M
Lời giải:
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 17
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài tốn trắc nghiệm về axit nitric
• Ý tưởng
- So sánh khối lượng muối Mg(NO3)2 và khối lượng muối khan thu
được, CMR phản ứng có tạo muối NH4NO3.
- Tính số mol NH4NO3
- mol HNO3 phản ứng = tạo muối kim loại + tạo khí N 2 + tạo muối
NH4NO3
• Phép tính
- Khối lượng Mg(NO3)2 =
→
8, 4
× (24 + 2 × 62) = 51,8( g ) < 55,8( g )
24
tạo muối NH4NO3
- CM HNO3 phản ứng =
2×
8, 4
0, 672
55,8 − 51,8
+ 2×
+ 2×
24
22, 4
80
= 0,86( M )
1
Bài 19: ĐH 2010 KB: 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
- Áp dụng ĐLBTKL tính khối lượng O
→
số mol O (a mol)
- Trong bài toán này, các kim loại, O, N thay đổi số o.x.h
- Áp dụng ĐLBT electron tìm số mol electron nhường (chính là số
mol HNO3 tạo muối)
-
Số mol HNO3 phản ứng = tạo muối + tạo khí
• Phép tính
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 18
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric
Số mol HNO3 phản ứng = [ 2 ×
0, 672
2, 71 − 2, 23
0, 672
+ 3×
= 0,18(mol )
]+
16
22, 4
22, 4
Dạng 2: Phương Pháp Qui Đổi
Bài 1: ĐH KB 2007: Nung m gam bột Fe ngồi khơng 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 tồn electron
lập hệ.
- Phép tính
56x + 16y = 3
x = 0,045
3x – 2y = 3
×
0,56/22,4
- mFe = 56x = 56
×
0,045 = 2,52g
y = 0,03
Bài 2: Đốt cháy 5,6g bột Fe trong bình đựng O 2 thu được 7,36g hỗn hợp X
gồm 4 chất rắn. Hoà tan hỗn hợp X bằng dung dịch HNO 3 thu được V ml
(đktc) hỗn hợp khí Y gồm NO và NO 2. Tỉ khối của Y so với H 2 bằng 19.
Thể tích V là:
A. 672
B. 336
C. 448
D. 896
Lời giải:
• Ý tưởng
- Dựa vào
M hh
nhẩm nhanh tỉ lệ số mol mỗi khí. (Trường hợp này số
mol 2 khí bằng nhau)
→
nhỗn hợp = 2nNO
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 19
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric
- Qui đổi 7,36g hỗn hợp X thành Fe (x mol) và O (y mol)
- BTKL tính khối lượng O
→
từ đó tính số mol Fe và O
- Áp dụng ĐLBT electron (3.Fe – 2.O = 3.NO + 1.NO 2) tính số mol NO
và NO2
→
thể tích hỗn hợp hỗn hợp.
• Phép tính
Vhh khí = 2 × 22, 4 ×
3×
5, 6
7,36 − 5, 6
− 2×
56
16
= 0,896(lit ) = 896( ml )
3 +1
Bài 3: Để 6,72g Fe trong khơng khí thu được m gam hỗn hợp X gồm 4
chất rắn. Để hoà tan X cần dùng vừa hết 255ml dung dịch HNO 3 2M thu
được V lit khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đkc). Giá trị của m và V là:
A. 8,4 và 3,360
B. 10,08 và 3,360
C. 8,4 và 5,712
D. 10,08 và 5,712
Lời giải:
• Ý tưởng
- Áp dụng cơng thức (2.1)
→
tính số mol NO2
→
- Áp dụng ĐLBT electron (3.Fe – 2.O = 1. NO2)
thể tích NO2
→
số mol O (a
mol)
- m = 6,72 + 16.a
• Phép tính
- VNO = 22, 4 × (2 × 0, 255 − 3 ×
- m = 6, 72 + 16 ×
3×
6, 72
) = 3,36(lit )
56
6, 72
− 0,15
56
= 10, 08( g )
2
Bài 4: ĐH 2008KA: Cho 11,36g hỗn hợp X gồm: Fe; FeO; Fe 2O3 và Fe3O4
phản ứng hết với dung dịch HNO3 lỗng dư được 1,344 lit khí NO (đkc) và
dung dịch Y. Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch Y
là:
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 20
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric
A. 49,09g
B. 35,50g
C. 38,72g
D. 34,36g
Lời giải:
• Ý tưởng
- Qui đổi X thành 11,36g hỗn hợp Fe (x mol) và O (y mol)
- ĐLBT electron (3.Fe – 2.O = 3.NO) kết hợp với m hỗn hợp X giải hệ tìm x,
y.
- Khối lượng muối Fe(NO3)3 = 242x.
• Phép tính
-
56x + 16y = 11,36
3x – 2y = 3
×
x = 0,16
1,344/22,4
- Khối lượng Fe(NO3)3 = 242
y = 0,1
×
0,16 = 38,72(g)
Bài 5: Hồ tan hết m gam hỗn hợp Fe; FeO; Fe 3O4 trong dung dịch HNO3
đặc nóng dư được 448ml khí NO2 (đkc). Cơ cạn dung dịch sau phản ứng
được 14,52g muối. Giá trị của m:
A. 3,36
B. 4,64
C. 4,28
D. 4,80
Lời giải:
• Ý tưởng
- Là bài tốn ngược so với bài 4.
- Qui đổi hỗn hợp về Fe (x mol) và O (y mol). Với mol Fe(NO3)3 = mol
Fe=x
- Dựa vào khối lượng muối tìm x.
- Dựa vào ĐLBT electron (3.Fe – 2.O = 1. NO2)
y
→
=
3.Fe − NO2
2
- m = 56x + 16y
• Phép tính
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 21
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric
m = 56 ×
14,52
+ 16 ×
242
3×
14,52 0, 448
−
242
22, 4
= 4, 64( g )
2
Bài 6: 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
cịn lại 1,46g kim loại khơng 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 cơng thức (2) tìm số mol HNO3 tạo muối
số mol Fe (x
→
mol)
- ĐLBT electron (2.Fe – 2.O = 3.NO)
→
số mol O = y =
2.Fe − 3.NO
2
- Tìm m = 1,46 + 56x + 16y.
• Phép tính
- m = 1, 46 + 56 ×
0, 2 × 3, 2 −
2, 24
22, 4
2
0, 2 × 3, 2 −
+ 16 ×
2, 24
2, 24
− 3×
22, 4
22, 4
= 18,5( g )
2
Bài 7: Cho 5,584g hỗn hợp Fe và Fe 3O4 tác dụng vừa đủ với 500ml dung
dịch HNO3 lỗng. Sau khi phản ứng hồn tồn thu được 0,3136 lit khí NO
duy nhất và dung dịch X. Nồng độ dung dịch HNO3 phản ứng là:
A. 0,472M
B. 0,152M
C. 3,040M
D. 0,304M
Lời giải:
• Ý tưởng
- Qui đổi hỗn hợp thành 5,584g Fe(x mol) và O (y mol)
- ĐLBT electron (3.Fe – 2.O = 3.NO) kết hợp với mhỗn hợp
- Áp dụng cơng thức (2)
→
→
tìm số mol HNO3 phản ứng
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xồi
tìm x, y
→
CM
Page 22
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài tốn trắc nghiệm về axit nitric
• Phép tính
56x + 16y = 5,584
3x – 2y = 3 × 0,3136/22,4
-
x = 0,074
y = 0,09
3 × 0, 074 +
CM =
0,3136
22, 4
0, 5
= 0, 472( M )
Bài 8: ĐH 2009KB:Cho 61,2g hỗn hợp Cu và Fe3O4 tác dụng với dung
dịch HNO3 loãng, đun nóng và khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hồn
tồn thu được 3,36 lit khí NO duy nhất (đktc), dung dịch Y và cịn lại 2,4g
kim loại. Cơ cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan. Giá trị của
m:A. 151,5g
B. 97,5g C. 137,1g
D. 108,9g
Lời giải:
• Ý tưởng
- Qui đổi hỗn hợp thành Cu (x mol); Fe (y mol) và O (4y/3 mol)
→
số mol Fe3O4 là y/3
- Vì kim loại Cu dư nên Fe đạt đến Fe+2
- ĐLBT electron (2.Cu + 2.Fe – 2.O = 3.NO) kết hợp với khối lượng
hỗn hợp, giải hệ tìm x, y.
- mmuối khan =
mCu ( NO3 )2 + mFe ( NO3 )2 =
188x + 180y
• Phép tính
-
64x + 232y/3 = 61,2 – 2,4
x = 0,375
2x + 2y – 8y/3 = 3 × 0,15
y = 0,45
- mmuối khan = 188x + 180y = 188
×
0,375 + 180
×
0,45 = 151,5(g)
Bài 9: Cho 13,92g hỗn hợp Cu và một oxit sắt tác dụng với dung dịch
HNO3 lỗng được 2,688 lit khí NO duy nhất (đkc) và 42,72g muối khan.
Công thức oxit sắt:
A. FeO
B. Fe2O3
C. Fe3O4
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
D. không xác định
Page 23
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài tốn trắc nghiệm về axit nitric
Lời giải:
• Ý tưởng
- Qui đổi hỗn hợp thành Cu (a mol); Fe (b mol); O (c mol)
- Áp dụng ĐLBT electron (2.Cu + 3.Fe – 2.O = 3.NO) kết hợp với khối
lượng hỗn hợp và khối lượng muối, giải hệ phương tình tìm a, b, c.
- Gọi CTTQ của oxit là FexOy, tìm tỉ lệ x : y = b : c
Cơng
→
thức oxit
sắt.
• Phép tính
- 64a + 56b + 16c = 13,92
2a + 3b – 2c = 3
×
a = 0,15
2,688/22,4
b = 0,06
188a + 242b = 42,72
c = 0,06
- Vì b : c = 0,06 : 0,06 = 1 : 1 nên oxit là FeO (Đáp án A).
Bài 10: 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 NO 2; 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 + NO 2), giải phương trình
tìm x.
- m = (72 + 80 + 232)x = 384x.
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 24
Rèn luyện kĩ năng sử dụng máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric
- mol HNO3 phản ứng = tạo muối + tạo khí = (12x + 2x) + 0,14
→
CM
• Phép tính
- a + b = 3,136/22,4
46a + 30b = 20,133
a = 0,09
×
2
×
3,136/22,4
- 12x + 2x – 12x = 3. 0,05 + 0,09
- m = (72 + 80 + 232)x = 384
×
- Nồng độ mol HNO3 phản ứng =
→
b = 0,05
x = 0,12
0,12 = 46,08(g)
14 x + 0,14 14 × 0,12 + 0,14
=
= 7, 28( M )
0, 25
0, 25
Bài 11: Hoà tan hoàn toàn 30,4g hỗn hợp rắn X gồm Cu, CuS, Cu 2S và S
bằng dung dịch HNO3 thốt 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
2
4
• Phép tính
- 2x + 6y = 3
×
20,16/22,4
64x + 32y = 30,4
- mkết tủa = 98
×
0,3 + 233
x = 0,3
y = 0,35
×
0,35 = 110,95(g).
Bài 12: Hỗn hợp X gồm Zn; ZnS; S. Hoà tan 17,8g hỗn hợp X trong HNO 3
nóng dư thu được V lit khí NO2 duy nhất (đkc) và dung dịch Y. Thêm từ từ
dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được kết tủa nặng 34,95g. Giá
trị của V:
Người Viết : Nguyễn Văn Trung – Trường THPT Đồng Xoài
Page 25
