SKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT

1

PHỤ LỤC
I- PHẦN MỞ ĐẦU………………………………………………….trang 2
II- PHẦN NỘI DUNG…………………………………………….….trang 3
1- Cơ Sở Lí Luận………………………………………………trang 3
2- Áp Dụng Thực Tiễn…………………………………………trang4
3- Các giải pháp………………………………………….…….trang 10
4-Kết luận.....................................................................................trang 10
III- KẾT LUẬN....................................................................................trang 11
IV TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………….trang12


2

VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ
PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP
CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT
I- PHẦN MỞ ĐẦU
Đổi mới phương pháp đánh giá trong kiểm tra giúp phân loại học sinh và
nâng cao chất lượng giáo dục. Trong đổi mới phương pháp đánh giá, đề kiểm tra
có phần trắc nghiệm đòi hỏi học sinh phải làm nhanh đồng thời kiến thức phải
vững. Đặc biệt là môn Hóa học, học sinh phải viết và cân bằng tốt các phương
trình hóa học, nhất là các phương trình oxi hóa khử. Khi cân bằng một phản ứng
oxi hóa khử, học sinh phải thực hiện qua nhiều bước như xác định số oxi hóa
của các chất, viết hai quá trình cho - nhận, tìm hệ số cho từng quá trình. Với
những phương trình tạo ra nhiều chất và chưa biết hóa trị của các chất gây cho
học sinh nhiều khó khăn và mất nhiều thời.
Đối với bài tập trắc, thời gian rất ngắn đồng thời có thể không đầy đủ dữ
kiện như bài tập tự luận. Đó cũng là một điểm khó khăn cho học sinh khi giải
bài tập trắc nghiệm. Qua qua trình giảng dạy, ôn luyện học sinh giỏi và luyện thi

đại học , tôi nhận thấy bài “ AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT” được phân
phối trong chương trình của học kì I, lớp 11 nhưng có liên quan rất nhiều đến
chương trình của lớp 12 và thi đại học. Các dạng bài tập của bài “AXIT NITRIC
VÀ MUỐI NITRAT” là những loại bài tập khó, các phản ứng tập trung vào dạng
oxi hóa khử. Mặt khác, có nhiều phương trình hệ số rất lớn gây thiếu sót cho các
em khi cân bằng.
Phương pháp bảo toàn electron sẽ làm hệ số nhỏ và đễ dàng hơn khi có
những nguyên tố chưa biết hóa trị, giúp các em viết phương trình nhanh hơn. Đó
cũng là lí do tôi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm “VẬN DỤNG PHƯƠNG
PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN
KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI
NITRAT” cho mình.


3

II- PHẦN NỘI DUNG
1- Cơ Sở Lí Luận:
Phương pháp bảo toàn mol electron là các để giải một bài toán oxi hóa
khử dựa trên nguyên tắc : số mol electron cho bằng số mol electron nhận. Trong
cách giải này, người ta sử dụng các bán phản ứng cho nhận electron. Đối với bài
tập của axit nitric và muối nitrat ta có các bán phản ứng như sau:
a- Kim loại (M) tác dụng với axit nitric(HNO3)
M

Mn+

→

+

ne

- Sản phẩm khử là NO2
2 HNO3

+

1e

→

NO2

+ NO3-

+ H2 O

NO

+ 3 NO3-

+ 2H2O

- Sản phẩm khử là NO
4 HNO3

+

3e

→

- Sản phẩm khử là N2O
10 HNO3

+

8e

→

N2 O

+ 8 NO3-

+ 5 H2O

N2

+ 10 NO3-

+ 6H2O

- Sản phẩm khử là N2
12 HNO3

+

10e

→

- Sản phẩm khử là NH4NO3
10 HNO3

+

8e

→

+ 8 NO3-

NH4NO3

+ 3 H2O

( Hệ số NO3- bằng với hệ số electron nhận)
b- Kim loại (M) tác dung với muối nitrat (NO3-) trong môi trường axit (H+)
( Sản phẩm khử thường là NO)
M

→
4 H+ + NO3-

Mn+
+

+

3e

ne

→

NO

+ 2H2O

Phương pháp bảo toàn khối lượng là cách để tính toán lượng chất dựa trên
nguyên tắc: tổng khối lượng ban đầu bằng tổng khối lượng lúc sau. Nguyên tắc
này thể hiện như sau:
A

+

Thì mA

+

mB

Hoặc

X

+

B

→
=

+

mC

dung dịch Y

( với T là chất rắn hoặc chất khí )

C

D
+

→

mD
dung dịch Z

+

T


4

Thì mX

+

m ddY

=

mdd Z

+

mT

Riêng trong bài tập : Axit nitric và muối nitrat, phương pháp bảo toàn
khối lượng được áp dung để tính khối lượng muối nitrat.
(Khối lượng muối nitrat bằng khối lượng kim loại phản ứng cộng khối lượng
gốc nitrat )
Dựa trên cơ sở lí luận đó, chúng ta vận dụng vào bài tập cụ thể theo từng
trường hợp của đề bài để chọn những phương trình phù hợp.
2- Áp Dụng Thực Tiễn
a. Bài tập mẫu
Bài tập 1: Oxi hóa hoàn toàn 0,728 gam bột Fe ta thu được 1,016 gam
hỗn hợp hai oxit sắt (hỗn hợp A). Hòa tan hỗn hợp A bằng dung dịch axit nitric
loãng dư. Tính thể tích khí NO duy nhất bay ra (ở đktc).
A. 2,24 ml. B. 22,4 ml.

C. 33,6 ml.

D.

44,8

ml.
Giải
Fe

Fe3+

→

+

0,013mol

0,013 x 3 mol

O2

→ 2 O2-

+4e

0,009mol
4 HNO3

3e

0,009x 4 mol
+

3e

→

NO

+ 3 NO3-

3 x amol

+ 2H2O

a mol

nFe = 0,728/56 = 0,013mol , nO =
2

1, 016  0 , 728
32

=0.009 mol

Theo phương pháp bảo toàn mol electron, ta có
0,013x3

=0,009 x 4 +

3x a suy ra a = 0,001 mol

V NO = 0,001 x 22.4 = 0,0224 lit = 22,4 ml

Bài tập này giải theo cách viết phương trình hóa học là rất khó vì khi sắt
kết hợp với oxi cho ra nhiều chất.
Bài tập 2: Hỗn hợp A gồm 2 kim loại R1, R2 có hoá trị x, y không đổi (R1,
R2 không tác dụng với nước và đứng trước Cu trong dãy hoạt động hóa học của


5

kim loại). Cho hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO 3 dư thu được
1,12 lít khí NO duy nhất ở đktc.
Giải
Cho lượng hỗn hợp A trên phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO 3 nếu sản
phẩm khử là N2, thì thu được bao nhiêu lít N2. Các thể tích khí đo ở đktc.
A. 0,224 lít. B. 0,336 lít.

C. 0,448 lít.

D. 0,672

lít.
Giải
R1

→

R1x+

+

xe

R2

→

R2y+

+

ye

4 HNO3

+

3e

→

NO

3 x 0,05 mol
→

R1x+

+

xe

R2

→

R2y+

+

ye

10e

→

+

+ 2H2O

0,05 mol

R1
12 HNO3

+ 3 NO3-

3x 0,05 mol

N2

+ 10 NO3-

+ 6H2O

3x0,05/10

Do hai kim loại có sự cho electron ở hai phần bằng nhau, dựa vào phương
pháp bảo toàn mol electron suy ra hai số mol electron nhận ở hai phần như nhau.
nNO = 1,12/ 22,4 = 0,05 mol
suy ra

nN 2

VN 2

=

=3x 0,05/10 = 0,015 mol
0,015 x22,4 = 0,336 lit

Bài này giải theo cách viết phương trinh hóa học sẽ gặp nhiều khó khăn:
viết bốn phương trình với ẩn x,y.
Bài Tập 3: Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung
dịch HNO3 thu được hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO 2. Tính khối
lượng muối tạo ra trong dung dịch.

Giải

A. 10,08 gam.

B. 6,59 gam.

C. 5,69 gam.

D. 5,96 gam.


6
2

2

Cu  Cu + 2e
4 HNO3

3

Mg  Mg + 2e

+

3e

→

NO

Al  Al + 3e
3 NO3-

+

+ 2H2O

0,01mol → 0,03mol
2 HNO3

+

1e

→

+ NO3-

NO2

0,04 mol

+ H2O
0,04 mol

Số mol NO3 = 0,03 + 0,04 = 0,07 mol
Áp dụng phương pháp bảo toàn khối lượng:
Khối lượng muối nitrat là 1,35 + 620,07 = 5,69 gam.
Dạng bài này nếu viết phương trình hóa học thì không đủ dữ kiện để chúng
ta lập hệ phương trình và đồng thời phải viết tới 6 phương trình hóa học.
Bài tập 4: Cho 3 kim loại Al, Fe, Cu vào 2 lít dung dịch HNO 3 phản ứng
vừa đủ thu được 1,792 lít khí X (đktc) gồm N 2 và NO2 có tỉ khối hơi so với He
bằng 9,25. Nồng độ mol/lít HNO3 trong dung dịch đầu là
A. 0,28M. B. 1,4M.

C. 1,7M.

D. 1,2M.

Giải
Gọi số mol N2 là a mol, số mol NO2 là b mol
Ta có:

MX 9,25 x 4 = 37gam /mol, n

hỗn hợp

=1,792/ 22,4 =0,08 mol

mX = 37 x 0,08 = 2,96 gam
a

+

28 a

b

= 0,08

+

46 b

= 2,96

Suy ra a = b = 0,04 mol
2 HNO3

+

1e

→

0,08 mol
12 HNO3

+

←
10e

0,48 mol
Do đó:


NO2

→

+ NO30,04 mol

N2

←

+ 10 NO3-

+ 6H2O

0,04 mol

số mol HNO3 là 0,48 + 0,08 = 0,56 mol

 HNO3  

+ H2 O

0,56
 0,28M.
2


7

Đây là dạng bài có nhiều chất tác dụng nên có nhiều phương trình phản
ứng, nếu chúng ta giải theo cách viết phương trình thì mất nhiều thời gian và
không đủ dữ kiện.
Bài tập 5: Đem nung 10,1 gam KNO3 trong một thời gian rồi dừng lại,
để nguội đem cân thì thu được 8,9 gam chất rắn. Tính hiệu xuất của phản ứng
nhiệt phân.
A. 25%

B. 50%

C. 75%

D. 85%

Giải
Cách 1: 2 KNO3

→

2KNO2

amol

+

O2

a mol

Khối lượng chất rắn bằng khối lượng KNO2 cộng với khối lượng của KNO3 dư.
10,1 – a x 101 + a x 85 = 8,9
Suy ra a = 0,075 mol
H% = 0,075 x 101x 100% / 10,1 = 75%
Cách giải này học sinh dễ nhầm chất rắn là khối lượng KNO 2 dẫn đến sai kết
quả và biểu thức tìm a cũng làm cho học sinh sai sót.
Cách 2:

2 KNO3

→

0,075 mol

2KNO2

+

←

O2
0,0375 mol

Theo phương pháp bảo toàn khối lượng :

mO2

=

m KNO3

-

mKNO2

= 10,1 – 8,9 =1,2 gam

nO2 = 1,2 / 32 = 0,0375 mol
H% = 0,075 x 101x 100% / 10,1 = 75%

Bài tập 6: Hòa tan hoàn toàn m gam đồng trong 200ml dung dịch
hỗn hợp gồm NaNO3 0,5M và HCl 1 M, thu được khí NO ( sản phẩm khử duy
nhất). Giá tri của m là
A. 0,32
Giải

B. 0,48

C. 0,56

D. 0,64


8

Cu

→

Cu2+

+

0,0075 mol
4 H+

0,015mol
NO3-

+

0,02 mol

2e

+

0,01 mol

3e

→

NO

+ 2H2O

0,02 x 3 / 4

Trong dung dịch, các chất điều tồn tại dưới dạng ion:
Số mol H+ là 0,2 x 0,1 = 0,02 mol
Số mol NO3- là 0,1x 0,5 = 0,1 mol
Dựa vào hệ số của phương trình thì số mol NO 3- dư nên số mol electron được
tính theo số mol H+.
Vậy mCu = 0,0075 x 64 = 0,48 gam
Dạng bài này mà sử dụng phương trình phân tử sẽ mất thời gian và dễ
thiếu sót vì sản phẩm có nhiều chất.
b- Bài tập làm thêm
1/ Đem nung một lượng Cu(NO3)2 sau một thời gian thì dừng lại, để nguội, đem
cân thấy khối lượng giảm 54 gam. Vậy khối lượng Cu(NO3)2 đã bị nhiệt phân là

A. 50 gam

B. 49 gam

C. 94 gam

D. 98 gam

2/ Hoà tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch HNO3 rất loãng thì thu được hỗn
hợp gồm 0,015 mol khí N2O và 0,01mol khí NO (phản ứng không tạo NH 4NO3).
Giá trị của m là
A. 13,5 gam.

B. 1,35 gam.

C. 0,81 gam.

D. 8,1 gam.

3/ Cho 13g kim loại R hóa trị II tác dụng HNO 3 thu được 1.12 lít N2O. Xác
định R ?
A. Zn

B. Ca

C. Fe

D . Mg

4/ Cho 1,86 g hợp kim Mg và Al vào dd HNO 3 loãng, dư thấy có 560 ml ( đktc)

khí N2O duy nhất bay ra. Khối lượng của Mg trong 1,86 g hợp kim là
A. 2,4g

B. 0,24g

C. 0,36g

D. 0,08g

5/ Cho 12,8g Cu tan hoàn toàn trong dd HNO 3 thấy thoát ra hỗn hợp 2 khí NO
và NO2 có tỉ khối đối với H2 bằng 19. Thể tích hỗn hợp đó ở đktc là


9

A. 1,12lít

B. 2,24lít

C. 4,48 lít

D. 0,448 lít

6/ Khi hoà tan 30g hỗn hợp đồng và đồng (II) oxit trong dd HNO 3 1 M lấy dư,
thấy thoát ra 6,72 lít khí NO ( ở đktc). Hàm lượng % của đồng (II) oxit trong
hỗn hợp ban đầu là
A. 4,0%

B. 2,4%

C. 3,2%

D. 4,8g

7/ Hòa tan 6,25 gam hỗn hợp Zn và Al vào 275 ml dung dịch HNO 3 thu được dung
dịch A, chất rắn B gồm các kim loại chưa tan hết cân nặng 2,516 gam và 1,12 lít
hỗn hợp khí D (ở đktc) gồm NO và NO2. Tỉ khối của hỗn hợp D so với H2 là
16,75. Tính nồng độ mol/l của HNO3 và tính khối lượng muối khan thu được khi
cô cạn dung dịch sau phản ứng.
A. 0,65M và 11,794 gam.

B. 0,65M và 12,35 gam.

C. 0,75M và 11,794 gam.

D. 0,55M và 12.35 gam

8/ Đốt cháy 5,6 gam bột Fe trong bình đựng O 2 thu được 7,36 gam hỗn hợp A gồm
Fe2O3, Fe3O4 và Fe. Hòa tan hoàn toàn lượng hỗn hợp A bằng dung dịch HNO 3
thu được V lít hỗn hợp khí B gồm NO và NO 2. Tỉ khối của B so với H2 bằng 19.
Thể tích V ở đktc là
A. 672 ml.

B. 336 ml.

C. 448 ml.

D. 896 ml.

9/ Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm ba kim loại bằng dung dịch HNO3 thu

được 1,12 lít hỗn hợp khí D (đktc) gồm NO 2 và NO. Tỉ khối hơi của D so với
hiđro bằng 18,2. Tính thể tích tối thiểu dung dịch HNO3 37,8% (d = 1,242g/ml)
cần dùng.
A. 20,18 ml. B. 11,12 ml. C. 21,47 ml. D. 36,7 ml.
10/ Cho 1,35 gam hỗn hợp Cu, Mg, Al tác dụng với HNO 3 dư được 896 ml hỗn hợp
gồm NO và NO2 có M  42 . Tính tổng khối lượng muối nitrat sinh ra (khí ở đktc).
A. 9,41 gam.

B. 10,08 gam. C. 5,07 gam.

D. 8,15 gam.

Phương pháp bảo toàn mol electron và phương pháp bảo toàn khối lượng
sẽ giúp các em rút ngắn thời gian trong quá trình giải bài tập. Học sinh viết ít
phương trình với hệ số cân bằng nhỏ hạn chế tối đa sai sót.


10

Tuy nhiên, bài tập của Axit nitric và muối nitrat thuộc dạng khó. Đa số
học sinh không có thiện cảm với môn hóa dẫn đến việc hợp tác giữa thầy – trò
còn gặp nhiều khó khăn trong quá trình dạy và học.
Về mặt khách quan, học sinh không có thiện cảm với môn Hóa học là do
môn Hóa học là một môn học có lượng kiến thức lớn và rộng, phương trình phản
ứng có nhiều dạng khác nhau làm cho học sinh lúng túng, từ đó sinh ra tâm lí
chán ghét và bỏ lơ dẫn đến học sinh bị mất kiến thức. Lâu dần hình thành nên
tâm lí chây lười, thiếu sự năng động và ham thích đối với môn Hóa học dẫn đến
thiếu sự hợp tác trong quá trình dạy và học giữa thầy và trò.
Về mặt chủ quan, người thầy luôn tìm mọi cách để rèn luyện học sinh yếu
kém và mở rộng nâng cao cho học sinh khá giỏi, mà trong một lớp học, thông

thường có sự phân nhóm giữa học sinh yếu kém và học sinh khá giỏi, thời lượng
bài dạy ít, lưu lượng bài dạy nhiều khiến cho giáo viên phân vân trong việc lựa
chọn giữa việc rèn luyện học sinh yếu kém và nâng cao mở rộng cho học sinh
khá giỏi vì sự lựa chọn nào cũng làm cho một số học sinh nhàm chán và thiếu
sự hợp tác.
3- Các giải pháp
Để đạt kết quả trong quá trình giảng dạy nói chung và vận dụng những
phương pháp để giải các bài tập đặc biệt là bài tập môn hóa học, chúng ta có thể
thực hiện một số giải pháp sau:
- Chia nhóm thảo luận ( có học sinh khá giỏi và học sinh yếu kém, để học
sinh khá giỏi hỗ trợ học sinh yếu kém). ( giáo viên bộ môn)
- Sắp lớp theo môn tự chọn nâng cao của học sinh. (nhà trường)
- Tăng tiết cho các môn tự chọn nâng cao của học sinh và môn hóa. (nhà
trường)
- Thực hiện giảm tải chương trình môn Hóa học. (bộ giáo dục và đào tạo)
4-Kết luận
Với những giải pháp đó, tôi đã vận dụng phương pháp bảo toàn mol
electron và phương pháp bảo toàn khối lượng để giải các bài tập của axit nitric


11

và muối nitrat vào hai lớp 11: lớp 11ª 1 ( lớp theo môn tự chọn nâng cao và có
tăng tiết) và lớp 11ª7 đã đạt kết quả như sau:
Mức Độ

Chưa Hiểu
Số lượng %
Lớp 11ª1 0
0%

Lớp 11ª7 13
40,6 %
Đối với lớp 11ª1, các em

Hiểu và Vận Dụng
Vận Dụng Thành Thạo
Số lượng %
Số lượng
%
6
20%
24
80%
6
18,8%
13
40,6%
được sắp theo lớp tự chọn nâng cao và có tăng

tiết nên các em vận dụng tốt phương pháp này, còn lớp 11ª7 đa số các em mất
kiến thức về môn Hóa học mà thời gian vận dụng ít. Tuy nhiên với tỉ lệ như trên
là điều rất khả quan.
III- KẾT LUẬN
“ Vận dụng phương pháp bảo toàn mol electron và phương pháp
bảo toàn khối lượng để giải các bài tập của axit nitric và muối nitrat” là một
trong những phương pháp giúp giáo viên nâng cao cho học sinh khá giỏi đồng
thời cũng sẽ rèn luyện phần nào cho học sinh yếu kém. Bởi vì, khi học sinh vận
dụng phương pháp trên để giải các bài về axit nitric và muối nitat hoặc những
bài tập khác thì việc viết phương trình hóa học dễ dàng hơn.
Đây cũng là tầm quan trọng của hai phương pháp này, khi chúng ta hướng

dẫn học sinh vận dụng tốt hai phương pháp này sẽ giúp cho các em giải được bài
tập hóa học lôi cuốn được các em yêu thích môn Hóa học và các em sẽ không
còn nhàm chán mà thấy hứng thú khi học môn Hóa học.
Phương pháp bảo toàn mol electron và phương pháp bảo toàn khối lượng
sẽ được áp dụng có hiệu quả hơn khi được kết hơp với một số phương pháp khác
như phương pháp bảo toàn mol nguyên tố, phương pháp tính lượng chất trung
bình...
Tôi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiêm “Vận dụng phương pháp bảo
toàn mol electron và phương pháp bảo toàn khối lượng để giải các bài tập của
axit nitric và muối nitrat” với mong muốn chia sẽ một ít kinh nghiệm với đồng
nghiệp đồng thời cũng mong sự đóng góp ý kiến chân thành của đồng nghiệp để
tôi hoàn thiện hơn trong việc giảng dạy và nâng cao chất lượng học sinh.
Thạnh Trị, tháng 05 năm 2014


12

Người thực hiện

Phương Hoài Tâm
IV TÀI LIỆU THAM KHẢO
1- HÓA HỌC 11- Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam
2- HÓA HỌC VÀ ỨNG DỤNG – Tạp Chí Của Hội Hóa Học Việt nam
3- BÀI TẬP HÓA HỌC 11 - Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam
4- VIOLET


13

NHẬN XÉT CỦA TỔ CHUYÊN MÔN

--…………………………………………………………………………...........
……….
………………………………………………………………………...........
………………….…………………………………………………………...........
……………………….……………………………………………………...........
……………………………………………………………………………...........
Thạnh Trị, ngày tháng năm 2014
TỔ TRƯỞNG

………………………….
NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT SÁNG KIẾN CẢI TIẾN KY
THUẬT TRƯỜNG THPT TRẦN VĂN BẢY
--…………………………………………………………………………...........
……………………………………………………………………………….........
..
……………………………………………………………………………...........
…………………….………………………………………………………...........
…………………………….………………………………………………...........
Thạnh Trị, ngày

tháng năm 2014


14

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

HIỆU TRƯỞNG
NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT SÁNG KIẾN CẢI TIẾN KY
THUẬT NGÀNH GIÁO DỤC TỈNH

--…………………………………………………………………………...........
……………………..………………………………………………………...........
……………………………………………………………………………...........
……………………………………………………………………………...........
………………………….…………………………………………………...........
……………………………….
………………………………………………...........
…………………………………………………………………………...........
……………………….……………………………………………………...........
………………………..……………………………………………………...........
………………………….…………………………………………………...........
……………………….
………………………………………………………...........
…………………………………………………………………………...........
……………………….……………………………………………………...........
……………………………………………………………………………...........
……………………………………………………………………………...........