Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
PHN 1: PHN M U
1. Lý do chn ti
Trong hc tp hoỏ hc,vic chn, cha v gii bi tp cú ý ngha rt quan
trng. Ngoi vic rốn luyn cỏc k nng vn dng, sỏng to v o sõu kin
thc ó hc mt cỏch sinh ng; bi tp hoỏ hc cũn c dựng ụn tp, rốn
luyn mt s k nng , kin thc hoỏ hc. Thụng qua gii bi tp, giỳp hc
sinh rốn luyn tớnh tớch cc, trớ thụng minh, sỏng to, bi dng hng thỳ
trong hc tp.
Trong nhng nm ging dy, bi dng hc sinh qua nhng tit luyn tp
v bi dng thi i hc, cao ng ,thi hc sinh gii liờn quan n axit nitric
cỏc em thng khụng t tin, lm hay sai hoc gii bi tp vi thi gian lõu.
Do vy, tụi thy rng vic giỏo viờn chn, cha nhng bi tp hay v axit
nitric c bit l nhng bi tp cú nhiu cỏch gii khỏc nhau s giỳp cỏc em
hc sinh cú hng thỳ hc tp, kh nng tỡm tũi sỏng to, giỳp cỏc em tng
nim am mờ nghiờn cu mụn hoỏ hc.
c bit l trong nhng nm tr li õy vi vic thi i hoc, Cao ng
bng hỡnh thc trc nghim khỏch quan thỡ li cng quan trng hn, khi m
yờu cu phi gii nhanh mt bi toỏn trong thi gian ngn. Do vy, giỏo viờn
a ra v ch ra c cho hc sinh phng phỏp no phự hp nht, cho hc
sinh la chn phự hp v ng dng vo vic gii bi tp cho nú hiu qu.
Chớnh vỡ vy tụi chn ti: S dng bi tp hoỏ v HNO 3 có nhiu
cỏch gii phỏt trin t duy, sỏng to, say mờ hc tp mụn hoỏ hc.
Thụng qua ú vi mong mun giỳp cỏc em hc sinh hng say hc tp, say mờ
nghiờn cu, tỡm tũi v luụn luụn sỏng to trong hc tp , c bit l t tin vi
bi tp v axit nitric .To nim am mờ, hng thỳ, ham hc hi cho hc sinh
cỏc em luụn luụn tin lờn l mt nhim v khú khn cho ngi giỏo viờn.
2. Mc ớch ca ti
Giỳp hc sinh nghiờn cu c s lý thuyt, phng phỏp gii bi tp hoỏ hc
v gii bi toỏn v HNO3 bng nhiu phng phỏp khỏc nhau , ng thi tỡm
ra phng phỏp gii hay cho bi toỏn ú.
3. Nhim v ca ti
- Hon tt cỏc dng bi tp v axit HNO 3 v a ra cỏc cỏch gii bi tp khỏc
nhau t ú to hng thỳ, s sỏng to, nim am mờ hc tp cho hc sinh.
4. i tng nghiờn cu ca ti:
- Bi tp v axit HNO3
5. Phm vi nghiờn cu ti:
- Hc sinh Lp 11B2, 11B8 nm 2009-2010 v hc sinh lp 11B 6 nm 20102011 trng THPT Lờ Vn Hu
6. K hoch thc hin:
- Kho sỏt thc trng hc tp v kt qu hc tp ca hc sinh lp 11B 2, 11B8
nm 2009-2010 khi hc bi axit nitric v gii bi tp phn ny.
- Thi gian thc hin ti l hc kỡ 1 nm hc 2010-2011 ca lp 11B6.
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
1
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
PHN 2: THC HIN TI
1. C s lý thuyt
1.1. Axit nitric
1.1.1. Cu to phõn t HNO3
Cụng thc electron
Cụng thc cu to
O
HON
H : O : N :: O
..
O
O
- Nguyờn t N trong phõn t HNO 3 trng thỏi lai hoỏ sp2 to 3 liờn kt N-O
v 1 liờn kt N-O khụng nh v.
O
HON
O
- Nguyờn t N cú s oxi hoỏ +5 l s oxi hoỏ ti a ca N
1.1.2.Tớnh cht vt lớ:
- iu kin thng HNO3 tinh khit l mt cht lng khụng mu cú t khi d
= 1,5g/ml, d bay hi( tos =86oC), khú hoỏ rn(tonc=-41oC)
- Axit HNO3 tinh khit bc khúi mnh trong khụng khớ(sa mự), HNO3 tan vụ
hn trong nc, to hn hp ng phớ sụi 121,9 oC vi nng 68,4%
(d=1,4g/ml).
- Phõn t HNO3 kộm bn vỡ trng thỏi lai hoỏ sp 2 v s oxi hoỏ +5 ca nguyờn
t N l khụng c trng. Dung dch c t phõn hu ngoi ỏnh sỏng hoc khi
t
un núng:
4HNO3
4NO2 + O2 + 2H2O
1.1.3.Tớnh cht hoỏ hc:
1.1.3.1.Tớnh axit:
- Dung dch HNO3 l mt trong nhng axit mnh:
HNO3 + H2O NO3- + H3O+
- HNO3 th hin tớnh axit khi tỏc dng vi cỏc cht khụng cú tớnh kh:
VD:
3HNO3 + Fe(OH)3 Fe(NO3)3 + 3H2O
6HNO3 + Fe2O3 2Fe(NO3)3 + 3H2O
2HNO3 + K2CO3 2KNO3 + H2O + CO2
Trong cỏc phn ng trờn cỏc nguyờn t khụng thay i s oxi hoỏ.
1.1.3.2. Tớnh oxi hoỏ:
- HNO3 th hin tớnh oxi hoỏ mónh lit do s oxi hoỏ ti a ca nguyờn t N
l +5 v phõn t kộm bn, th hin c khi loóng.
- Tỏc dng vi cỏc kim loi (tr Au,Pt): cho mui nitrat kim loi cú s oxi
hoỏ ti a ca kim loi.
M + HNO3 M(NO3)n + sn phm kh(NO2,NO,N2O,N2,NH4NO3) + H2O
Sn phm kh ca HNO3 ph thuc vo nng ca axit, nhit v kh
nng ca kim loi: Kim loi cng mnh,dung dch axit cng loóng s b kh
v s oxi hoỏ cng sõu.
t
Vớ d:
3Cu + 8HNO3 (loóng)
3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
o
o
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
2
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
t
Cu + 4HNO3 (c)
Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
t
Fe + 6HNO3 (c) Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
t
4Zn + 10HNO3 (rt loóng)
4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
Mt s kim loi nh Al,Fe,Cr b th ng hoỏ trong dung dch HNO 3 c
ngui.
- Tỏc dng vi phi kim: Khi c núng, HNO3 oxi hoỏ nhiu phi kim nh
C,P,S,I2...thnh oxit axit vi s oxi hoỏ thng l cao nht ca phi kim.
C+ 4HNO3 CO2 + 4NO2 + 2H2O
S + 6HNO3 H2SO4 +6 NO2 + 2H2O
- Tỏc dng vi cỏc hp cht cú tớnh kh:
* Fe2+(FeO,FeCl2, FeCO3, Fe3O4,Fe(OH)2) + HNO3 Fe3+
Vớ d: 3FeCO3 +10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 3CO2 +5 H2O
3FeO+10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO +5 H2O
-2 -1
* S ,S (H2S, FeS, FeS2,Cu2S...) + HNO3 SO42Vớ d: 3FeS + 12HNO3 Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + 9NO + 6H2O
* Hp cht halogen(I-,Br-,Cl-)
Vớ d:
HNO3 + 3HCl Cl2 + NOCl + 2H2O
2HNO3 + HI HIO3 + 2NO + H2O
1.1.4. iu ch:
- Trong phũng thớ nghim:
t
KNO3(rn) + H2SO4
KHSO4 + HNO3
> 200 C
NaNO3(rn) + H2SO4 NaHSO4 + HNO3
- Trong cụng nghip: 4NH3 +5 O2 Pt,850C 4NO + 6H2O
3000 C
Hoc
N2 + O2 >
2NO
2NO + O2 2NO2
4NO2 + 2H2O + O2 4HNO3
1.2. Phng phỏp gii.
1.2.1. Phng phỏp 1: Phng phỏp bo ton khi lng
*Nguyờn tc ca phng phỏp: Tng khi lng cỏc cht tham gia phn ng
bng tng khi lng cỏc cht to thnh sau phn ng
Vớ d : Ho tan m gam hn hp 2 mui cacbonat ca hai kim loi hoỏ tr I v
II bng dung dch HCl d, thu c dung dch A v V lớt khớ CO 2(ktc). Cụ
cn dung dch A thu c (m + 3,3) gam mui clorua khan. Tớnh V.
Li gii: Cỏc phng trỡnh phn ng:
X2CO3 + 2HCl 2XCl + H2O + CO2 (1)
YCO3 + 2HCl YCl2 + H2O + CO2 (2)
o
o
o
o
o
o
o
1
nHCl = x (mol)
2
Vy: m + 2x.36,5 = m + 3,3 + 18x + 44x x = 0,3 (mol)
T (1)(2) ta cú: nH2O =nCO2 =
Th tớch CO2 = V = 0,3.22,4 = 6,72 lớt
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
3
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
1.2.2.Phng phỏp 2: Phng phỏp bo ton electron
*Nguyờn tc ca phng phỏp: Khi cú nhiu cht oxi hoỏ, nhiu cht kh
tham gia phn ng ( cú th mt hoc nhiờự giai on) thỡ tng s mol e m
cỏc cht kh cho bng tng s mol e m cỏc cht oxi hoỏ nhn
Vớ d: m gam bt st trong khụng khớ mt thi gian thu c cht rn A
nng 7,52 gam gm Fe,FeO,Fe3O4 v Fe2O3 . Ho tan hon ton A bng dung
dch H2SO4 c núng,d thu c 0,672 lớt khớ SO2(ktc, sn phm kh duy
nht) v dung dch X. Tớnh m.
Li gii:
Quỏ trỡnh nhng e:
quỏ trỡnh nhn e:
+3
Fe
Fe + 3e
O2
+
4e 2O - 2
Mol:
m
56
3m
56
7,52 m
32
S+6
7,52 m
8
+
2e
0,06
S+4
0,03
Theo nh lut bo ton e:
7,52 m
3m
=
+ 0,06 m = 5,6 gam
56
8
1.2.3.Phng phỏp 3: Phng phỏp bo ton in tớch
*Nguyờn tc ca phng phỏp: Tng in tớch dng luụn luụn bng tng
in tớch õm v giỏ tr tuyt i. Do vy dung dch luụn trung ho v in
Vớ d: Mt dung dch cha 0,02 mol Cu2+, 0,03mol K+, x mol Cl- v y mol
SO42-. Tng khi lng cỏc mui tan cú trong dung dch l 5,435gam. Xỏc
nh x,y.
Li gii:- Theo nh lut bo ton in tớch ta cú:
0,02.2 + 0,03.1 = x.1 + y.2
Hay:
x + 2y = 0,07
(1)
-Theo nh lut bo ton khi lng ta cú:
0,02.64 + 0,03.39 + 35,5x + 96y = 5,435
Hay:
35,5x + 96y = 2,985
(2)
T (1) v (2): x = 0,03; y = 0,02
1.2.4.Phng phỏp 4: Phng phỏp trung bỡnh
õy l mt trong mt s phng phỏp hin i nht cho phộp gii nhanh
chúng v n gin nhiu bi toỏn húa hc v hn hp cỏc cht rn, lng cng
nh khớ.
Cỏc giỏ tr trung bỡnh c ỏp dng nh: Khi lng mol trung bỡnh, khi
lng nguyờn t trung bỡnh, s nguyờn t cacbon trung bỡnh, s nguyờn t
hiro trung bỡnh, s nhúm chc trung bỡnh, s liờn kt trung bỡnh ...
*Nguyờn tc ca phng phỏp: * Khi lng phõn t trung bỡnh (KLPTTB)
(kớ hiu ) cng nh khi lng nguyờn t trung bỡnh (KLNTTB) chớnh l khi
lng ca mt mol hn hp, nờn nú c tớnh theo cụng thc:
M n + M 2 n 2 + M 3 n 3 + ... M i n i
M= 1 1
=
n1 + n 2 + n 3 + ...
ni
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
4
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
trong ú M1, M2,... l KLPT (hoc KLNT) ca cỏc cht trong hn hp; n 1,
n2,... l s mol tng ng ca cỏc cht.
* Tng t cỏc cụng thc tớnh s nguyờn t C trung bỡnh, s nguyờn t H
trung bỡnh, s nhúm chc trung bỡnh, s liờn kt trung bỡnh...thay bng M
Vớ d: Ho tan 28,4 gam hn hp 2 mui cacbonat kim loi kim th thuc
hai chu kỡ liờn tip( trong bng tun hon cỏc nguyờn t hoỏ hc) bng dung
dch HCl d thu c 6,72 lớt khớ CO2 (ktc). Xỏc nh hai kim loi trờn.
Li gii: Gi cụng thc chung ca 2 mui cacbonat l R CO3
(1)
R CO3 + 2HCl R Cl2 + H2O + CO2
Ta cú n R CO 3 = nCO 2 = 0,3 mol
28,4
M R CO 3 = 0,3 = 94,67
=> 24 < R = 94,67-60 = 34,67 < 40.
Vỡ hai kim loi kim th thuc hai chu kỡ k tip nhau nờn ú l Mg v Ca.
1.2.5.Phng phỏp 5: Phng phỏp tng gim khi lng
*Nguyờn tc ca phng phỏp: Khi chuyn t cht X thnh cht Y thỡ khi
lng tng lờn hoc gim i bao nhiờu gam ( thng tớnh theo s mol).T
vic tng hay gim ú tỡm c mi liờn h gia tng hay gim ú vi cỏc
cht khỏc trong phng trỡnh hoỏ hc.
Vớ d: Nhỳng thanh km vo dung dch cha 8,32 gam CdSO 4. Sau khi kh
hon ton ion Cd2+ trong dung dich thỡ khi lng thanh km tng 2,35% so
vi ban u. Xỏc nh khi lng thanh km ban u .
Li gii: - s mol CdSO4 = 8,32:208 = 0,04 (mol)
- Gi khi lng ban u thanh km l a thỡ khi lng tng lờn l
PT:
Zn +
65g
CdSO4
1mol
2,35a
gam
100
ZnSO4 + Cd
112 g tng 112-65 = 47 gam
0,04 mol
2,35a
100
gam
Ta cú:
1.
2,35a
= 0,04.47 a = 80 gam.
100
1.2.6.Phng phỏp 6: Phng phỏp ghộp n s
*Nguyờn tc ca phng phỏp: Cú nhiu trng hp bi toỏn tng nh
thiu iu kin khụng gii c, nhng s tht khụng cn tỡm ra mt s n s
riờng l ú m ta ch cn gp chỳng li tỡm ra ỏp s.
Vớ d: Ho tan hon ton 49,6 gam hn hp X gm Fe, FeO, Fe 3O4 ,Fe2O3
bng dung dch H2SO4 c núng thu c dung dch Y v 8,96 lớt khớ SO 2
(ktc). Tớnh % khi lng oxi trong X v khi lng mui trong dung dch Y.
Li gii: * Cỏc phng trỡnh phn ng:
2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
(1)
2FeO + 4H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
(2)
2Fe3O4 + 10H2SO4 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O
(3)
Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O
(4)
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
5
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
8,96
S mol SO2 = 22,4 = 0,4 mol
Gi x,y,z,t ln lt l s mol ca Fe,FeO,Fe3O4 ta cú:
- Khi lng ca X: 56x + 72y + 232z + 160t = 49,6
3
1
1
- S mol SO2 = x + y + z = 0,4
2
2
2
(5)
(6)
Ly (5)x 3 (6)x 56 ta c: y + 4z + 3t = 0,65 = nO
0,65.16.100
= 20,97%
49,6
49,6.(100 20,97)
* S mol Fe =
= 0,7 mol
100.56
% khi lng ca oxi =
Khi lng mui Fe2(SO4)3 = 0,35.400 = 140 gam.
1.2.7.Phng phỏp 7: Phng phỏp ion electron
*Nguyờn tc ca phng phỏp: Dựng phng trỡnh bỏn phn ng ion-electron
gii bi toỏn oxi hoỏ kh cú mụi trng.
Vớ d: Hũa tan hn hp X gm hai kim loi A v B trong dung dch HNO 3
loóng. Kt thỳc phn ng thu c hn hp khớ Y gm 0,1 mol NO, 0,15 mol
NO2 v 0,05 mol N2O. Bit rng khụng cú phn ng to mui NH 4NO3. Tớnh
s mol HNO3 ó phn ng .
Li gii: Ta cú bỏn phn ng:
NO3 + 2H+ + 1e NO2 + H2O
(1)
0,3
ơ
0,15
3
+
NO + 4H + 3e NO + 2H2O
(2)
0,4
ơ
0,1
3
+
2NO + 10H + 8e N2O + 5H2O
(3)
0,5
ơ
0,05
T (1), (2), (3) nhn c: nHNO3 = nH+ = 0,3 + 0,4 + 0,5 = 1,2 mol.
1.2.8.Phng phỏp 8: Phng phỏp quy i
*Nguyờn tc ca phng phỏp: Quy i l mt phng phỏp bin i toỏn
hc nhm a bi toỏn ban u l mt hn hp phc tp v dng n gin,
qua ú lm cho cỏc phộp tớnh tr nờn d dng, n gin thun tin hn.Tuy
nhiờn, dự tin hnh quy i theo hng no thỡ cng phi tuõn theo 2 nguyờn
tc sau:
- Bo ton nguyờn t, tc tng s mol mi nguyờn t hn hp u v hn
hp mi phi bng nhau.
- Bo ton s oxi hoỏ, tc tng s oxi hoỏ ca cỏc nguyờn t trong hai hn
hp l bng nhau.
Vớ d: Hũa tan ht m gam hn hp X gm FeO, Fe 2O3, Fe3O4 bng HNO3 c
núng thu c 4,48 lớt khớ NO2 (ktc). Cụ cn dung dch sau phn ng thu
c 145,2 gam mui khan. Xỏc nh giỏ tr ca m.
Li gii: S mol Fe(NO3)3 =
145,2
= 0,6 mol
242
Quy hn hp X v hn hp hai cht FeO v Fe2O3 ta cú
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
6
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
FeO + 4HNO3
Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
0,2 mol
ơ 0,2 mol ơ 0,2 mol
Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O
0,2 mol
ơ 0,4 mol
m = mX = 0,2ì (72 + 160) = 46,4 gam.
2. Thc trng v vic dy v hc bi axit nitric:
Axit nitric l mt axit quan trng trong chng trỡnh hoỏ hc trung hc ph
thụng .Bi tp liờn quan n axit nitric li tng i nhiu v khú. Do
vy,giỏo viờn truyn t cho hc sinh cỏc em hiu v lm c l tng
i vt v v cn phi nhiu thi gian . V ngay c khi cỏc em c bi
dng cỏc tit bi dng thỡ cng ớt hc sinh hiu c v nm vng
c.Cho nờn cỏc em thng chỏn nn sau mt thi gian hc tp phn ny.
Trong khi dy phn tớnh cht hoỏ hc cho hc sinh thỡ vic lm rừ cho hc
sinh v vic hc sinh u nm bt c cỏc khin thc l khụng d. Khi cho
axit HNO3 tỏc dng vi kim loi thỡ sn phm kh ca phn ng ph thuc
vo nng ca axit, nhit v kh nng ca kim loi. Do vy vic xỏc nh
sn phm kh ca phn ng ó gõy nờn khụng ớt khú khn cho hc sinh c
bit l khi HNO3 tỏc dng vi kim loi mnh cú th to nhiu sn phm kh
v cú th sn phm kh cho l NH3 di dng NH4NO3 hc sinh ớt chỳ ý.
Hc sinh ngy nay thng dnh quỏ ớt thi gian tỡm tũi, sỏng to, to
hng thỳ hc tp. Hc sinh thng lm theo giỏo viờn ,giỏo viờn bo gỡ lm
ny,núi gỡ nghe vy m khụng t hc, t tỡm hiu , cho nờn cỏc em thng th
ng. Khi gp nhng bi toỏn mi, khú, c bit l cỏc bi toỏn cha gp
dng ú bao gi cỏc em thng l khụng chu suy ngh , khụng chu sỏng to,
cỏc em thũng ngi ch giỏo viờn ging hoc thy khú nờn yờu cu giỏo viờn
cha ngay nờn cỏc em thng khụng nh lõu, khụng kiờn trỡ,lõu dn dn n
tớnh li v hn ch v t duy, mt luụn tim nng sỏng to ca b úc.
Qua kho sỏt cht lng hc tp ca cỏc em hc sinh lp 11B 2, 11B8 nm
hc 2009-2010 v phn axit HNO3 cho thy:
+ V lớ thuyt :
- S hc sinh hiu 5/91 chim 5,5%
- S hc sinh nh, cha hiu 41/91 chim 45,1%
- S hc sinh khụng nh y : 45 chim 49,4%
+ Bi tp :
- S hc sinh gii c v vn dng gii tt cỏc dng bi : 0
- S hc sinh gii c mt s dng 47/91 chim 51,6%
- S hc sinh khụng gii c 44/91 chim 48,4%
+ am mờ hc tp:
- S hc sinh cú hng thỳ hc tp 6/91 chim 6,6%
- S hc sinh khụng tỡm c hng thỳ trong hc tp 34/91 chim 37,4%
- S hc sinh khụng cú hng thỳ trong hc tp 41/91 chim 56 %
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
7
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
3. Mt s dng bi tp v HNO3 ỏp dng nhiu cỏch gii :
3.1. Dng 1: Bi tp kim loi tỏc dng vi axit nitric:
Vớ d 1: Cho 1,35 gam hn hp gm Cu, Mg, Al tỏc dng ht vi dung dch
HNO3 thu c hn hp khớ gm 0,01 mol NO v 0,04 mol NO 2. Tớnh khi
lng mui to ra trong dung dch.
Li gii:
*Cỏch 1: Gii theo phng phỏp bo ton khi lng:
Cỏc phng trỡnh phn ng:
3Mg + 8HNO3 3Mg(NO3)2 +2 NO + 4H2O
(1)
Mg + 4HNO3
Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
(2)
Al + 4HNO3
Al(NO3)3 + NO + 2H2O
(3)
Al + 6HNO3
Al(NO3)3 + 3NO2 +3 H2O
(4)
3Cu + 8HNO3
3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
(5)
Cu + 4HNO3
Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
(6)
Theo (1)(3)(5): nHNO 3 (1.3.5) = 4.nNO = 4.0.01 = 0,04 mol
nH 2 O(1,3,5) = 2.nNO = 2.0,01 = 0,02 mol
Theo (2)(4)(6): nHNO 3 (2,4,6) = 2.nNO 2 = 2.0.04 = 0,08 mol
nH 2 O(2,4,6) = nNO 2 = 0,04 = 0,04 mol
Theo nh lut bo ton khi lng:
mKim loi+ m HNO 3 = mmuinitrat + mkhớ + mnc
1,35 + 63.(0,04+0,08) = mmuinitrat + 0,01.30 + 0,04.46 + 18.(0,02 + 0,04)
mmuinitrat = 5,69 gam.
Nhn xột: - Vi phng phỏp ny hc sinh mt nhiu thi gian vit PTHH
- Tuy hi di nhng tng i d hiu, ng thi khc sõu nh lut bo ton
khi lng v cú u im l ỏp dng cho mi quỏ trỡnh oxi hoỏ kh hoc
khụng oxi hoỏ kh
*Cỏch 2: Dựng t l gia cỏc cht trong phng trỡnh vi nhau:
Theo (1)(3)(5): nNO 3 (1.3.5) = 3.nNO = 3.0.01 = 0,03 mol
Theo (2)(4)(6): nNO 3 (2,4,6) = nNO 2 = 0.04 = 0,04 mol
M: mmuinitrat = mKim loi + mNO 3 = 1,35 + 0,07.62 = 5,69 gam
Nhn xột: - Hc sinh vn phi vit phng trỡnh v cõn bng tn nhiu thi
gian
- Hc sinh dựng cỏch ny s giỳp cỏc em nng ng, sỏng to trong vic tớnh
toỏn cỏc bi tp da vo cỏc du hiu t l gia cỏc cht trong phng trỡnh
*Cỏch 3: Dựng cụng thc chung cho c 3 kim loi l M, hoỏ tr chung l n
3M + 4nHNO3 3 M(NO3)n + nNO + 2nH2O
(1)
M + 2nHNO3 M(NO3)n + nNO2 + nH2O
(2)
Theo (1): nNO 3 (1) = nNO = 0,03 mol
Theo (2): nNO 3 (2) = nNO 2 = 0.04 = 0,04 mol
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
8
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
mmuinitrat = mKim loi + mNO 3 = 1,35 + 0,07.62 = 5,69 gam
Nhn xột: - Vi vic gii bi tp bng cỏch ny hc sinh rỳt ngn c thi
gian vit phng trỡnh phn ng so vi 2 cỏch trc.
- Khụng cn quan tõm ti vic cho kim loi nhiu hay ớt, hoỏ tr no.
*Cỏch 4: Gii theo phng phỏp bo ton electron:
t x, y, z ln lt l s mol Cu, Mg, Al.
Quỏ trỡnh nhng e:
Quỏ trỡnh nhn e:
2+
Cu Cu + 2e
N+5 + 3e N+2 (NO)
mol
x
x 2x
mol
0,03 0,01
2+
+5
Mg
Mg + 2e
N + 1e N+4(NO2)
mol
y
y
2y
mol
0,04
0,04
3+
Al
Al + 3e
mol
z
z
3z
Ta cú:
2x + 2y + 3z = 0,03 + 0,04 = 0,07
Khi lng mui nitrat = mCu(NO 3 ) 2 + m Mg(NO 3 ) 2 + mAl(NO 3 ) 3 =
= 64x +24y + 27z + 62(2x+2y+3z)
= 1,35 + 62ì 0,07 = 5,69 gam.
Nhn xột: -Khụng cn vit phng trỡnh phn ng , tớnh toỏn vn cho kt qu
nhanh, n gin, d hiu, khc sõu bn cht nhng e v nhn e ca cỏc quỏ
trỡnh hoỏ hc
- Hn ch ca phng phỏp l ch ỏp dng c cho cỏc quỏ trỡnh oxi hoỏ
kh.
*Cỏch 5: Gii theo phng phỏp ion - electron:
Ta cú cỏc phng trỡnh bỏn phn ng:
NO3- + 4H+ + 3e NO + 2H2O
(1)
mol 0,01 0,04
0,01
+
NO3 + 2H + e NO2 + H2O
(2)
mol 0,04 0,08
0,04
+
nHNO 3 = nH = 0,12 mol
nNO 3
( mui)
= nHNO 3 - nNO 3
(1,2)
= 0,12-0,05 = 0,07 mol
m
3
muinitrat = mKim loi + mNO = 1,35 + 0,07.62 = 5,69 gam.
Nhn xột:- Phng phỏp ngn gn, d hiu khi hc sinh ó bit phng phỏp
cõn bng ion electron.
- Hiu qu trong vic ỏp dng cho kim loi phn ng vi axit cú tớnh oxi hoỏ.
* Cỏc bi tp ỏp dng khỏc:
Bi 1: Mt hn hp A gm bt kim loi Al v Zn. Cho 14,93 gam hn hp A
tỏc dng vi V1 lớt dung dch HNO3 2M( dung dch loóng), un nh, thu c
dung dch X; 3,584 lớt(ktc) khớ B gm NO,N 2O ( khhụng cũn sn phm kh
khỏc). T khi ca B i vi H 2 l 18,5 v cũn li 3,52 gam kim loi khụng
tan.
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
9
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
a. Hi khi cụ cn dung dch X v un núng n khi lng khụng i thỡ thu
c bao nhiờu gam mui khan.
b. Tớnh V1 ca dung dch HNO3 2M.
Bi 2: Hũa tan ht 4,43 gam hn hp Al v Mg trong HNO3 loóng thu c
dung dch A v 1,568 lớt (ktc) hn hp hai khớ (u khụng mu) cú khi
lng 2,59 gam trong ú cú mt khớ b húa thnh mu nõu trong khụng khớ.
Tớnh s mol HNO3 ó phn ng.
Bi 3: Hũa tan hon ton m gam hn hp gm ba kim loi bng dung dch
HNO3 thu c 1,12 lớt hn hp khớ D (ktc) gm NO2 v NO. T khi hi ca
D so vi hiro bng 18,2. Tớnh th tớch ti thiu dung dch HNO 3 37,8% (d =
1,242g/ml) cn dựng.
Bi 4: Hũa tan hn hp X gm hai kim loi A v B trong dung dch HNO 3
loóng. Kt thỳc phn ng thu c hn hp khớ Y (gm 0,1 mol NO, 0,15 mol
NO2 v 0,05 mol N2O). Bit rng khụng cú phn ng to mui NH 4NO3.Tớnh
s mol HNO3 ó phn ng
Bi 5: Cho 12,9 gam hn hp Al v Mg phn ng vi dung dch hn hp hai
axit HNO3 v H2SO4 (c núng) thu c 0,1 mol mi khớ SO 2, NO, NO2. Cụ
cn dung dch sau phn ng khi lng mui khan thu c l bao nhiờu?
Bi 6: Hoà tan 10,71 gam hỗn hợp Al, Zn, Fe trong 4 lít dung
dịch HNO3 xM vừa đủ thu đợc dung dịch A và 1,792 lít hỗn
hợp khí gồm N2 và N2O có tỉ lệ mol 1:1. Cô cạn dung dịch thu
đợc m muối khan. Xác định các giá trị x và m.
3.2.Dng 2: Bi tp oxit kim loi tỏc dng vi axit nitric:
Vớ d 1: Nung 8,4 gam Fe trong khụng khớ, sau phn ng thu c m gam
cht rn X gm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO. Hũa tan m gam hn hp X vo dung
dch HNO3 d thu c 2,24 lớt khớ NO 2 (ktc) l sn phm kh duy nht.Xỏc
nh m.
Li gii:
* Cỏch 1: Dựng phng phỏp bo ton khi lng
Phng trỡnh phn ng:
2Fe + O2 FeO
(1)
3Fe + 2O2 Fe3O4
(2)
4Fe + 3O2
2Fe2O3
(3)
Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O
(4)
Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
(5)
FeO + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
(6)
Fe3O4 + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O
(7)
Ta cú: nFe = 8,4 : 56 = 0,15 mol
nNO 2 = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol
ta cú: nFe(NO 3 ) 3 = nFe = 0,15 mol
Theo (4)(5)(6)(7): nHNO 3 = 3. nFe(NO 3 ) 3 + nNO 2 = 3.0,15 + 0,1 = 0,55 mol
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
10
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
1
nH 2 O = 2 nHNO 3 = 0,275 mol
p dng nh lut bo ton khi lng ta cú:
mX + m HNO 3 = m Fe(NO 3 ) 3 + m NO 2 + m H 2 O
m + 63.0,55 = 0,15.242 + 0,1.46 + 0,275. 18 m = 11,2 gam.
Nhn xột: Tuy hi di nhng tng i d hiu, ng thi khc sõu nh lut
bo ton khi lng v c u im l ỏp dng cho mi quỏ trỡnh oxi hoỏ
kh hoc khụng oxi hoỏ kh
* Cỏch 2: Dựng phng phỏp bo ton electron
Ta cú: nFe = 8,4:56 = 0,15 mol ; nNO 2 = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol
nO 2 =
m 8,4
mol
32
Quỏ trỡnh nhng e:
Fe Fe3+ + 3e
mol: 0,15
Quỏ trỡnh nhn e:
O2 + 4e 2O2m 8,4
32
0,45
N+5
m 8,4
8
+ 1e N+4
0,1
0,1
p dng nh lut bo ton e ta cú:
m 8,4
+ 0,1 = 0,45 m = 11,2 gam
8
Nhn xột: Kt qu nhanh, n gin, d hiu, khc sõu bn cht nhng e v
nhn e ca cỏc quỏ trỡnh hoỏ hc
* Cỏch 3: Phng phỏp quy i:
Ta cú th quy hn hp X gm hn hp:(Fe v Fe2O3) hoc (Fe v FeO) hoc
( Fe v Fe3O4) hoc (Fe2O3 v FeO ) hoc( FeO v Fe3O4) hoc ( Fe2O3 v
Fe3O4) hoc hn hp X gm: Fe(a mol); O( b:mol)
+ Quy hn hp X v hai cht Fe v Fe2O3:
Hũa tan hn hp X vo dung dch HNO3 d ta cú
Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
0,1
3
ơ
0,1 mol
8,4 0,1 0,35
=
mol
56
3
3
0,1
1 0,35
= 56. 3 + 2 . 3 .160 = 11,2 gam
S mol ca nguyờn t Fe to oxit Fe2O3 l: nFe =
Vy khi lng X: mX = mFe + mFe 2 O 3
+ Hay ta cú th quy v Fe v O:
Ta cú nFe = a = 8,4:56 = 0,15 mol
quỏ trỡnh nhng e:
Fe Fe3+ + 3e
mol: 0,15
0,45
quỏ trỡnh nhn e:
O + 2e O2b
2b
+5
N + 1e N+4
0,1
0,1
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
11
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
p dng nh lut bo ton e ta cú: 0,45 = 2b + 0,1 b = 0,175 mol
mX = mFe + mO = 8,4 + 16 . 0,175 = 11,2 gam.
Nhn xột: Hc sinh gii theo phng phỏp ny l hiu qu v nhanh nht.
* Bi tp ỏp dng khỏc:
Bi 1: t chỏy 5,6 gam bt Fe trong bỡnh ng O 2 thu c 7,36 gam hn
hp A gm Fe2O3, Fe3O4 v Fe. Hũa tan hon ton lng hn hp A bng
dung dch HNO3 thu c V lớt hn hp khớ B gm NO v NO2. T khi ca B
so vi H2 bng 19. Tớnh th tớch V ( ktc)
Bi 2: Cho a gam hn hp A gm oxit FeO, CuO, Fe 2O3 cú s mol bng nhau
tỏc dng hon ton vi lng va l 250 ml dung dch HNO 3 khi un núng
nh, thu c dung dch B v 3,136 lớt (ktc) hn hp khớ C gm NO 2 v NO
cú t khi so vi hiro l 20,143. Tớnh a.
Bi 3: Hũa tan ht m gam hn hp X gm FeO, Fe 2O3, Fe3O4 bng HNO3 c
núng thu c 4,48 lớt khớ NO2 (ktc). Cụ cn dung dch sau phn ng thu
c 145,2 gam mui khan. Xỏc nh giỏ tr ca m.
Bi 4: Nung 8,96 gam Fe trong khụng khớ c hn hp A gm FeO, Fe 3O4,
Fe2O3. A hũa tan va vn trong dung dch cha 0,5 mol HNO 3, bay ra khớ NO
l sn phm kh duy nht.Xỏc nh s mol NO bay ra .
Bi 5: Cho hn hp A gm Fe2O3, Fe3O4, FeO cú s mol bng nhau . Ly m1
gam hn hp A cho vo ng s , un núng ri cho t t khớ CO i qua. Ly
khớ CO2 ra khi ng cho vo dung dch Ba(OH) 2 d thu c m2 gam kt ta.
Cht rn cũn li trong ng cú khi lng 19,2 gam .Cho cht ny tan ht vo
dung dch HNO3, un núng thỡ cú 2,24 lớt khớ (ktc) duy nht thoỏt ra.
Tớnh m1, m2 v s mol HNO3 cn dựng.
Bi 6: Cho 11,36 gam hn hp Fe,FeO,Fe3O4, Fe2O3 phn ng ht vi dung
dch HNO3 loóng(d),thu c 1,34 lớt khớ NO( sn phm kh duy nht ,ktc)
v dung dch X.Cụ cn dung dch X thu c m gam mui. Xỏc nh m.
3.3.Dng 3: Bi tp mui tỏc dng vi axit nitric:
Vớ d 1: Ho tan hon ton hn hp gm 0,12 mol FeS 2 v a mol Cu2S vo
dung dch HNO3 va , thu c dung dch X ch cha 2 mui sunfat v khớ
NO duy nht.Tớnh giỏ tr a .
Li gii: * Cỏch 1: Cỏch gii thụng thng:
Phng trỡnh phn ng:
2FeS2 + 10HNO3 Fe2(SO4)3 + H2SO4 + 10NO + 4H2O
(1)
0,12
0,06
3Cu2S + 2HNO3 + 3H2SO4 6CuSO4 + 2NO + 4H2O
(2)
0,06
0,06
1
1
Theo (1): nH 2 SO 4 = 2 nFeS 2 = 2 .0,12 = 0,06 mol
Ta li cú: H2SO4 (1) l H2SO4 lm mụi trng ca phn ng (2).
Theo (2): a = nCu 2 S = nH 2 SO 4 = 0,06 mol.
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
12
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
Nhn xột: Vi cỏch gii ny hc sinh hiu c bn cht hoỏ hc, nm vng
kin thc nhng gp khú khn trong vic cõn bng phn ng.
* Cỏch 2: phng phỏp bo ton nguyờn t:
2FeS2 Fe2(SO4)3
0,12
0,06
Cu2S 2CuSO4
a
2a
Theo nh luõt bo ton nguyờn t S. ta cú:
0,12.2 + a = 0,06.3 + 2a a = 0,06 mol
Nhn xột: - Gii cỏch ny HS nm vng c nh lut bo ton nguyờn t
- Cỏch gii ngn gn, d hiu
* Cỏch 3: nh lut bo ton in tớch:
dd gm : 0,06 mol Fe2(SO4)3 v 2a mol CuSO4
hay trong dung dch cha cỏc ion 0,12 mol Fe3+, 2a mol Cu2+ ,(0,24+a) mol
SO42- ỏp dng nh lut bo ton in tớch:
3.0,12 +2.2a =2(0,24 +a) a=0,06
Nhn xột: -Gii cỏch ny HS nm vng c nh lut bo ton in tớch.
- Cỏch gii ngn gn, d hiu
* Bi tp ỏp dng khỏc:
Bi 1: Cho hn hp gm 0,15 mol CuFeS2 v 0,09 mol Cu2FeS2 tỏc dng vi
dung dch HNO3 d thu c dung dch X v hn hp khớ Y gm NO v NO 2.
Thờm BaCl2 d vo dung dch X thu c m gam kt ta. Mt khỏc, nu thờm
Ba(OH)2 d vo dung dch X, ly kt ta nung trong khụng khớ n khi
lng khụng i thu c a gam cht rn. Xỏc nh giỏ tr ca m v a.
Bi 2: Cho 2,64 gam mt sunfua kim loi tỏc dng hon ton vi dung dch
HNO3 un núng thu c dung dch A1, 3,36 lớt (ktc) hn hp khớ B gm
NO2 v NO cú t khi so vi hiro bng 19,8. Thờm vo A 1 lng d dung
dch BaCl2 thy to thnh m1 gam kt ta trng thc t khụng tan trong dung
dch axit d. Hóy xỏc nh cụng thc ca sunfua kim loi v tớnh m1.
Bi 3: Hn hp X gm FeS2 v MS cú s mol nh nhau. M l kim loi cú hoỏ
tr khụng i. Cho 6,51 gam X tỏc dng hon ton vi lng d dung dch
HNO3 un núng thu c dung dch A1 v 13,216 lớt(ktc) hn hp khớ A2 cú
khi lng l 26,34 gam hn hp NO v NO 2. Thờm lng d dung dch
BaCl2 vo dung dch A1 thy to thnh kt ta trng trong dung dch axit d
trờn.
a. Xỏc nh kim loi M.
b. Tớnh m v khi lng cỏc cht trong X.
Bi 4: Cho a gan hn hp Y gm Fe v FeCO 3 tỏc dng vi 25 ml dung dch
HNO3 un núng, khuy u. Sau khi phn ng hon ton thu c 3,36
lớt(ktc) hn hp A gm 2 khớ, dung dch B v 2,6 gam kim loi. T khi ca
A so vi H2 bng 22,6. Hp th A vo 125 gam dung dch NaOH 8% thỡ thu
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
13
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
c dung dch D. Cụ cn dung dch D, ri un n khi lng khụng i thu
c cht rn E.
a. Tớnh a v tớnh nng mol cỏc cht trong B.
b. Tớnh khi lng cht rn E.
Bi 5: Ho tan 22 gam hn hp A (Fe, FeCO 3, Fe3O4) vo 0,896 lớt dung
dch HNO3 1 M thu c dung dch B v hn hp khớ C (gm CO 2 v NO).
Lng HNO3 d trong B phn ng va vi 5,516 gam BaCO 3. Cú mt
bỡnh kớn dung tớch 8,96 lớt cha khụng khớ (ch gm N2 v O2 theo t l th tớch
l 4:1) cú ỏp sut 0,375 atm, nhit 0 0C. Np hn hp khớ C vo bỡnh gi
nhit 00C thỡ trong bỡnh khụng cũn O 2 v ỏp sut trong bỡnh cui cựng l
0,6 atm.
a. Tớnh % khi lng cỏc cht trong hn hp A.
b.Tớnh %V hn hp khớ C
3.4.Dng 4: Bi tp tỡm sn phm kh ca axit nitric:
Vớ d 1: Cho 2,16 gam Mg tỏc dng vi dung dch HNO 3(d) . Sau khi phn
ng xy ra hon ton thu c 0,896 lớt khớ NO(ktc) v dung dch X. Tớnh
khi lng mui khan thu c khi cụ cn dung dch X.
Li gii:
* Cỏch 1: Cỏch gii thụng thng:
Ta cú: nMg = 2,16: 24 = 0,09 mol; nNO = 0,04 mol
Phng trỡnh phn ng:
3Mg + 8HNO3 3Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O
(1)
0,04
mol: 0,06
s mol Mg phn ng (1) < s mol Mg bi ra, m HNO 3 d thỡ Mg ht . Do
vy phi to mui NH4NO3.
4Mg + 10HNO3 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O (2)
mol: 0,03
0,0075
T (1) v (2) ta cú:
mmui khan = mMg(NO 3 ) 2 (1,2)+ mNH 4 NO 3 = 0,09.148 + 0,0075.80 = 13,92 gam.
Nhn xột: - Hc sinh hiu c bn cht hoỏ hc, bit c sn phm kh cú
th ca kim loi mnh tỏc dng vi dd HNO3
- Hc sinh phi vit phng trỡnh v cõn bng.
* Cỏch 2: Dựng phng phỏp bo ton e:
Ta cú: nMg = 2,16: 24 = 0,09 mol; nNO = 0,04 mol
Quỏ trỡnh nhng e:
quỏ trỡnh nhn e:
2+
Mg
Mg + 2e
N+5 + 3e N+2
mol 0,09 0,09 0,18
0,12
0,04
T hai quỏ trỡnh trờn s mol e nhng > s mol e nhn vy phi cú thờm quỏ
trỡnh nhn e. tc to mui NH4NO3
N+5 + 8e N-3 (NH4NO3)
8a
a
Theo nh lut bo ton e:
0,18 = 0,12 + 8a a = 0,0075 mol
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
14
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
Vy khi lng mui khan = mMg(NO 3 ) 2 + mNH 4 NO 3 =
= 0,09.148 + 0,0075.80 = 13,92 gam.
Nhn xột: - Hc sinh hiu c bn cht hoỏ hc.
- Cỏch gii ngn gn , d hiu,rt phự hp vi hỡnh thc thi trc nghim.
* Cỏch 3: Phng phỏp ion-electron:
Ta cú: nMg = 2,16: 24 = 0,09 mol; nNO = 0,04 mol
Quỏ trỡnh nhng e:
Mg Mg2+ + 2e
0,09 0,09 0,18
quỏ trỡnh nhn e:
NO + 4H + e NO + 2H2O
mol
0,12 0,04
+
NO3 + 10H + 8e NH4+ + 3H2O
8a
a
Ta cú:
0,18 = 0,12 + 8a a = 0,0075 mol
Vy khi lng mui khan = mMg(NO 3 ) 2 + mNH 4 NO 3 =
= 0,09.148 + 0,0075.80 = 13,92 gam.
Nhn xột: - Hc sinh hiu c bn cht hoỏ hc, tuy nhiờn phi cõn bng
tt .
- Cỏch gii ngn gn , d hiu,rt phự hp vi hỡnh thc thi trc nghim.
Vớ d 2: Hũa tan ht 4,431g hn hp Al v Mg trong dung dch HNO 3 loóng
thu c dung dch A v 1,568 lớt (ktc) hn hp B gm 2 khớ u khụng mu
cú khi lng 2,59 gam trong ú cú 1 khớ húa nõu trong khụng khớ.
a.Tớnh s mol HNO3 b kh.
b.Cụ cn dd A thỡ c bao nhiờu gam mui khan?
Li gii:
*Cỏch 1: Phng phỏp trung bỡnh:
S mol B = 1,568 : 22,4 = 0,07 mol
M B = 2,59 : 0,07 = 37
Hai khớ khụng mu ,cú 1 khớ hoỏ nõu trong khụng khớ l NO
( MNO=30 < M B =37) khớ cũn li l N2O (M=44 > M B =37).
3
+
nNO= x ; nN 2 O = y. ta cú:
x + y = 0,07
x = 0,035
30 x + 44 y = 2,59
y = 0,035
Phng trỡnh phn ng:
3 M + 4nHNO3 3M(NO3)n + nNO + 2nH2O
(1)
8 M +10n HNO3 8M(NO3)n + nN2O + 5nH2O
(2)
a. T (1)(2) ta cú: nHNO 3 = 4nNO + 10nN 2 O = 4.0,035 + 10.0,035 = 0,49 mol.
b.Ta cú: nNO 3 (1,2) = 3nNO + 8nN 2 O = 3.0,035 + 8.0,035 = 0,385 mol
Khi lng mui khi cụ cn dung dch A:
mmui = mkim loi + mNO 3 = 4,431 + 0,385.62 = 28,301 gam
* Cỏch 2: Phng phỏp bo ton e:
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
15
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
S mol B = 1,568 : 22,4 = 0,07 mol
M B = 2,59 : 0,07 = 37
Hai khớ khụng mu ,cú 1 khớ hoỏ nõu trong khụng khớ l NO
(MNO=30 < M B =37) khớ cũn li l N2O (M=44 > M B =37).
nNO= x ; nN 2 O = y. ta cú:
x + y = 0,07
x = 0,035
30 x + 44 y = 2,59
y = 0,035
t s mol Mg ,Al ln lt l a,b ta cú: 24a + 27b = 4,431
(1)
Quỏ trỡnh nhng e:
quỏ trỡnh nhn e
2+
Mg Mg + 2e
N+5 + 3e N+2
mol : a
a
2a
0,105 0,035
+1
Al Al3+ + 3e
2N+5 + 8e N 2 (N2O)
mol: b
b
3b
0,28 0,035
Theo nh lut bo ton e: 2a + 3b = 0,385 (2)
24a + 27b = 4,431
2a + 3b = 0,385
T (1)(2) ta cú:
x = 0,161
y = 0,021
nMg(NO 3 ) 2 = nMg = x = 0,161 mol
nAl(NO 3 ) 3 = nAl = y = 0,021 mol
a. nHNO 3 = 2. nMg(NO 3 )+ 3. nAl(NO 3 ) 3 + nNO + 2.nN 2 O =
= 2.0,161 +3.0,021 +0,035 +2.0.035 = 0,49 mol
b. mmui = m Mg(NO 3 ) + mAl(NO 3 ) 3 = 0,161.148 + 0,021.213 = 28,301 gam.
* Cỏch 3: phng phỏp ion electron:
S mol B = 1,568 : 22,4 = 0,07 mol
M B = 2,59 : 0,07 = 37
Hai khớ khụng mu ,cú 1 khớ hoỏ nõu trong khụng khớ l NO
(MNO=30 < M B =37) khớ cũn li l N2O (M=44 > M B =37).
nNO= x ; nN 2 O = y. ta cú:
x + y = 0,07
x = 0,035
30 x + 44 y = 2,59
y = 0,035
Ta cú:
NO3- + 4H+ + e NO + 2H2O
mol
0,035 0,14
0,035
+
2NO3 + 10H + 8e N2O + 5H2O
mol
0,07
0,35
0,28 0,035
+
a. nHNO 3 = nH = 0,49 mol
(1)
(2)
b. nNO 3 ( mui) = nHNO 3 - nNO 3 ( 1,2) = 0,49 -0,105 = 0,385 mol
Khi lng mui khi cụ cn dung dch A:
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
16
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
mmui = mkim loi + mNO 3 = 4,431 + 0,385.62 = 28,301 gam
Vớ d 3: Cú mt dung dch axit A cha bit, tỏc dng hon ton 270 ml dung
dch A cn 5,94 gam Al thu c 672 ml khớ X(ktc) v dung dch mui B.
tỏc dng vi dung dch mui B to dung dch trong sut ,cn 200 gam dung
dch NaOH 18,5%. Xỏc nh axit trong dung dch A v nng trong dung
dch A.
Li gii:
*Cỏch 1: Cỏch gii thụng thng:
nAl = 5,94:27 = 0,22 mol ;nNaOH =
18,5.200
= 0,925 mol,
100.40
nX = 0,672:22,4= 0,03 mol
Ta cú: Al Al3+ + 3e
0,22
0,22
3+
Al + 4OH- Al(OH) 4
0,22 0,88
nOH (p) < n OH (bi ra)
Vy ngoi ra cũn cú cht tỏc dng vi OH -. Cht ú phi l NH +4 dung dch
A l dung dch HNO3 . nNH 4 = nOH = 0,925 0,88 = 0,045 mol
PTHH :
8Al + 30HNO3 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
(1)
mol
0,12
0,45
0,045
(10-2n)Al + (36-6n)HNO3 (10-2n)Al(NO3)3 +3N2On +(18-3n)H2O (2)
Mol: (10-2n)
(36-6n)
3
(0,22-0,12)
y
0,03
(10-2n).0,03 = 3.0,1 n = 0. Vy khớ X l N2. y = 0,36 mol
T (1)(2): nHNO 3 = 0,45 + 0,36 = 0,81 mol.
Nng mol HNO3 = 0,81:0,27 = 3M.
*Cỏch 2: Phng phỏp bo ton e
Ta cú: nAl = 5,94:27 = 0,22 mol ;nNaOH =
18,5.200
= 0,925 mol,
100.40
nX = 0,672:22,4= 0,03 mol
Ta cú: Al Al3+ + 3e
0,22
0,22
3+
Al + 4OH- Al(OH) 4
0,22 0,88
nOH (p)
Vy ngoi ra cũn cú cht tỏc dng vi OH -. Cht ú phi l NH +4 dung dch
+
A l dung dch HNO3 . nNH 4 = nOH = 0,925 0,88 = 0,045 mol
Quỏ trỡnh nhng nhn e:
Al Al3+ + 3e
N+5 + 8e N-3
0,22
0,66
0,36 0,045
2y / x
+5
2N + (5x-2y) e 2N+ (NxOy)
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
17
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
0,03(5x-2y)
0,03
Theo nh lut bo ton e ta cú:
0,66 = 0,36 + 0,03(5x-2y) 5x-2y =10
nghim tho món: x = 2; y = 0. Vy khớ X l N2 .
S mol HNO3 = 3.nAl(NO 3 ) 3 + 2.nNH 4 NO 3 + 2.nN 2 =
= 3.0,22 + 2.0,045 + 2.0,03 = 0,81 mol
Nng mol HNO3 = 0,81:0,27 = 3M.
* Bi tp ỏp dng khỏc:
Bi 1: Ho tan hon ton m gam Al vo dung dch HNO 3 loóng, d thu c
dung dch X v 1,12 lớt hn hp khớ (ktc) gm N2O, NO cú t khi so vi oxi
l 1,2. Dung dch X tỏc dng vi dung dch NaOH d, un núng thu c
0,336 lớt khớ (ktc). Tớnh giỏ tr ca m?
Bi 2: Cho 21,8g hn hp kim loi gm bc v st tỏc dng va vi 1,2
lớt dung dch HNO3 0,5M thu c mt cht khớ (X) duy nht, khụng mu
hoỏ nõu ngoi khụng khớ.
a.Tớnh thnh phn phn trm theo khi lng mi cht trong hn hp ban u.
b.Tớnh th tớch khớ (X) thu c ktc.
Bi 3: Cho 5,02 g hn hp gm Zn v Fe tỏc dng vi 120 ml dung dch
HNO3 to ra 1,344 lớt (kc) khớ khụng mu hoỏ nõu trong khụng khớ v dung
dch A. Tớnh:
a.Khi lng mi kim loi trong hn hp v nng CM ca HNO3 ó dựng.
b.Cho dung dch A tỏc dng vi dung dch NaOH 1,5M n khi cú kt ta ln
nht. Tớnh th tớch dung dch NaOH ó dựng.
Bi 4: Mt hh bt gm 2 kim loi Mg v Al c chia lm 2 phn bng
nhau.
Phn 1 tỏc dng vi mt lng va dd HNO 3 c ngui sinh ra 0,336 lớt
khớ mu nõu ( 0oC, 2 atm). Phn 2 tỏc dng vi dd HNO 3 loóng d gii
phúng 0,168 lớt ( 0oC, 4 atm) khớ khụng mu húa nõu trong khụng khớ.
a.Tớnh khi lng mi kim loi trong hh.
b.Tớnh th tớch dd HNO3 16M ó dựng phn 1.
Bi 5: Mt hn hp gm 2 kim loi Al v Fe cú khi lng 41,7 gam. em
ho tan hon ton trong dung dch HNO 3 d thu c dung dch cha 3 mui
v 6,72 lớt khớ NO(ktc). Cho dung dch cha 3 mui tỏc dng vi dunh dch
NaOH d thu c 64,2 gam kt ta. Tớnh khi lng mi kim loi v khi
lng mi mui
Bi 6: Cho 3,024 gam mt kim loi M tan ht trong dung dch HNO3 loóng,
thu c 940,8 ml khớ NxOy( sn phm kh duy nht,ktc) cú t khi so vi H 2
bng 22. Xỏc nh kim loi M v khớ NxOy.
4. Hiu qu ca ti:
Vi ni dung trờn tụi ó ỏp dng cho hc sinh lp 11B 6 nm hc 2010-2011
v thu c kt qu nh sau ( so vi khụng ỏp dng cho nm hc 2009-2010)
+ V lớ thuyt :
- S hc sinh hiu 9/42 chim 21,4% ( so vi 5/91 chim 5,5% )
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
18
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
- S hc sinh nh, cha hiu 26/42 chim 61,9% ( so vi 41/91 chim 45,1%)
- S hc sinh khụng nh y : 7 chim 16,7% ( so vi 45 chim 49,4%)
+ Bi tp :
- S hc sinh gii c v vn dng gii tt cỏc dng bi 7/42 chim 16,7%
( so vi 0%)
- S hc sinh gii c mt s dng 25/42 chim 59,5% (so vi 47/91 chim
51,6%)
- S hc sinh khụng gii c 10/42 chim 23,8%(so vi 44/91 chim 48,4%
+ am mờ hc tp:
- S hc sinh tỡm c hng thỳ trong hc tp 30/42 chim 71,4%( so vi
6/91 chim 6,6%)
- S hc sinh cha tỡm c hng thỳ trong hc tp 9/42 chim 21,4%( so
vi 34/91 chim 37,4%)
- S hc sinh khụng cú hng thỳ trong hc tp 3/42 chim 7,2% (so vi 41/91
chim 56 % )
Qua kt qu trờn tụi thy rng,vic ỏp dng bi toỏn hoỏ hc nhiu cỏch
gii ó giỳp hc sinh:
- Tỡm li nim am mờ, s tỡm tũi khỏm phỏ, hng say xõy dng bi.
- Giỳp cỏc em nõng cao t duy, khụng hn ch sc sỏng to.
- Nm vng kin thc v cng c cỏc kin thc c bn mt cỏch cú c s
khoa hc.Giỳp hc sinh nm vng kin thc hoỏ hc v HNO3.
- Giỳp cỏc em nm vng cỏc phng phỏp gii toỏn hoỏ hc v gii bi toỏn
hoỏ nhanh hn phự hp vi xu th thi trc nghim m B Giỏo Dc o
to ang tin hnh thi i hc-Cao ng.
PHN 3: KT LUN
Quỏ trỡnh ging dy trong nm hc va qua, khi tụi s dng cỏc bi toỏn
nhiu cỏch gii . Tụi nhn thy:
- Kin thc ca hc sinh ngy cng c cng c v phỏt trin sau khi nm
vng c bn cht ca cỏc quỏ trỡnh hoỏ hc thụng qua cỏc bi tp hoỏ hc.
- Trong quỏ trỡnh t hc, hc sinh ó t tỡm tũi, ng thi phỏt hin ra nhiu
cỏch gii hay cho mt bi toỏn v rỳt ra cho mỡnh cỏch gii hay nht cho bi
toỏn ú.
- S sỏng to, hng thỳ,nim say mờ trong hc tp ca cỏc em ngy cng tng
khi m cỏc em t tỡm ra cỏc phng ỏn tr li cho mt bi toỏn.
- Hc sinh gii cỏc bi toỏn trc nghim nhanh hn,chớnh xỏc hn.
Do nng lc v thi gian cú hn, nờn tụi cha th a ra c ht cỏc dng
v cỏc cỏch gii khỏc nhau cho bi toỏn. Cỏc vớ d a ra trong ti cha
c in hỡnh, cỏc cỏch gii cha c ngn gn. Nhng tụi thy rng vic
gii cỏc bi toỏn cú nhiu cỏch gii khỏc nhau rt thit thc v giỳp hc sinh
tng t duy ,sỏng to,d hiu trong quỏ trỡnh ging dy, nờn tụi cng mnh
dn a ra, gii thiu cho hc sinh v cỏc thy cụ tham kho.
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
19
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
Tụi rt mong cú c s úng gúp ý kin , tụi b sung cho ti gúp
phn giỳp hc sinh hc tp ngy cng tt hn, hng say hn na.
Xin chõn thnh cm n !
Thiu Hoỏ, ngy 15 thỏng 04 nm 2011
Ngi vit
ng ỡnh Tỏm
Mc lc
Phn 1: Phn m u
1. Lý do chn ti
2. Mc ớch ca ti
3. Nhim v ca ti
4. i tng nghiờn cu ca ti.
5. Phm vi nghiờn cu
6. K hoch thc hin
Phn 2: Thc hin ti
1. C s lý thuyt:
1.1.Axit nitric
1.1.1.Cu to phõn t HNO3
1.1.2. Tớnh cht vt lớ
1.1.3. Tớnh cht hoỏ hc
1.1.4. iu ch
1.2. Phng phỏp gii
Cỏc phng phỏp gii c ỏp dng
1.2.1.Phng phỏp 1: Phng phỏp bo ton khi lng
1.2.2Phng phỏp 2: Phng phỏp bo ton electron
1.2.3.Phng phỏp 3: Phng phỏp bo ton in tớch
1.2.4.Phng phỏp 4: Phng phỏp trung bỡnh
1.2.5.Phng phỏp 5: Phng phỏp tng gim khi lng
1.2.6.Phng phỏp 6: Phng phỏp ghộp n s
1.2.7.Phng phỏp 7: Phng phỏp ion electron
1.2.8.Phng phỏp 8: Phng phỏp quy i
2. Thc trng vic dy v hc bi axit nitric
3. Mt s dng bi tp v HNO3 ỏp dng nhiu cỏch gii.
4. Hiu qu ca ti
Phn 3 : Kt lun
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
Trang
1
2
2
2
3
3
4
5
6
7
8
18
19
20
Sử dụng bài tập hoá về HNO3 có nhiều cách giải để phát triển t duy, sáng
tạo,say mê học tập môn hoá học
Ti liu tham kho
1. Ti liu bi dng thng xuyờn giỏo viờn trung hc ph thụng chu kỡ III
(2004-2007)- NXB i hc s phm.
2. thi chn hc sinh gii mụn hoỏ hc cp tnh cỏc nm.
3. Phng phỏp tr li thi trc nghim mụn hoỏ hc PGS.TS o Hu
Vinh-Th.S Nguyn Thu Hng-NXB H Ni.
4.Hng dn gii nhanh bi tp hoỏ hc-TS Cao C Giỏc-NXB HQuc Gia
HN
5.Hoỏ hc c bn v nõng cao lp 11-Ngụ Ngc An-NXB i hc s phm.
6.Phng phỏp gii nhanh cỏc bi toỏn hoỏ hc-Ths Nguyn Khoa Th
Phng NXB i hc Quc Gia H Ni.
Design: Đặng Đình Tám - trờng THPT Lê Văn Hu
21