(SKKN 2022) kinh nghiệm sử dụng chất ảo, số oxi hóa ảo để giải nhanh các bài tập hóa học trong ôn thi học sinh giỏi và ôn thi tốt nghiệp THPT tại trường THPT quảng xương 4

1 Mở đầu 1.1 Lý chọn đề tài Hiện nay, học sinh THPT tham dự nhiều kỳ thi đánh giá lực, đánh giá tư hay thi tốt nghiệp THPT, thi học sinh giỏi cấp tỉnh… tất hình thức trắc nghiệm Trong kỳ thi tốt nghiệp kỳ thi quan trọng, đánh dấu bước ngoặt lớn đời học sinh Bởi bên cạnh việc tốt nghiệp học sinh dùng điểm thi để xét tuyển vào trường đại học mà mong muốn Đến năm 2022, kỳ thi tốt nghiệp thi học sinh giỏi cấp tỉnh có nhiều đổi nhằm hồn thiện nội dung kiến thức chương trình THPT tạo điều kiện tốt cho học sinh tham gia thi Sự thay đổi nội dung hình thức thi địi hỏi học sinh phải nhanh chóng nắm bắt thích nghi, đồng thời thầy giáo phải ln tìm tịi sáng tạo để có phương pháp giảng dạy phù hợp cho học ôn luyện, lựa chọn phương pháp giải phù hợp Mơn Hóa học nhiều năm tổ chức thi theo hình thức trắc nghiệm khách quan với thời gian ngắn, thời gian đọc đề, suy nghĩ giải tốn khơng q nhiều, từ - phút cho câu hỏi Do đó, áp lực thời gian vô lớn, để đạt kết cao địi hỏi học sinh khơng nắm vững kiến thức mà phải tư nhanh, có phương pháp giải phù hợp, linh hoạt sáng tạo Vì lựa chọn phương pháp thích hợp để giải tốn Hóa học có ý nghĩa vơ quan trọng Mỗi tốn có nhiều phương pháp giải khác Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý, giúp học sinh giải nhanh chóng tốn Hóa học khó Với lượng câu hỏi lớn thời gian hạn chế khiến cho khơng học sinh lung túng q trình giải tốn Thơng thường học sinh biết đến phương pháp giải toán quen thuộc phương pháp bảo toàn khối lượng, phương pháp đường chéo, phương pháp tăng giảm khối lượng, phương pháp bảo toàn electron ngày có nhiều phương pháp đời, có phương pháp sử dụng chất ảo, dung dịch ảo, số oxi hóa ảo hay ghép chất phương pháp mới, lạ để giải nhanh số tốn trắc nghiệm vơ hữu Phương pháp quy đổi chất, ghép chất xem công cụ để giải nhanh toán hỗn hợp phức tạp Đặc biệt với tốc độ nhanh phương pháp tỏ rõ trội Với lý đủ để thấy phải nghiên cứu vấn đề cách toàn diện để giúp học sinh giải nhanh hiệu với tốn vơ cơ, hữu khó đề thi học sinh giỏi tỉnh đề tốt nghiệp THPT Qua q trình giảng dạy tơi rút số kinh nghiệm chọn đề tài: “ Kinh nghiệm sử dụng chất ảo, số oxi hóa ảo để giải nhanh tập Hóa học ôn thi học sinh giỏi ôn thi tốt nghiệp THPT trường THPT Quảng Xương 4” 1.2 Mục đích nghiên cứu Trong sáng kiến kinh nghiệm tơi nội dung phương pháp trang bị cho học sinh, giúp học sinh phân tích tìm hiểu đặc điểm đặc trưng phương pháp, từ vận dụng phương pháp cách phù hợp, có hiệu cho dạng tập Từ giúp cho việc tính tốn trở nên dễ dàng nhanh chóng hơn, giúp học sinh giải tốn khó đề thi học sinh giỏi tỉnh đề thi tốt nghiệp THPT Vì mục đích nghiên cứu đề tài nhằm tìm kinh nghiệm sử dụng chất ảo, số oxi hóa ảo để giải nhanh tập Hóa học ơn thi học sinh giỏi ôn thi tốt nghiệp THPT nhà trường 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Tập trung nghiên cứu kinh nghiệm sử dụng chất ảo, số oxi hóa ảo để giải nhanh tập Hóa học ôn thi học sinh giỏi ôn thi tốt nghiệp THPT học sinh trường THPT Quảng Xương - Các toán tư theo phương pháp sử dụng chất ảo, số oxi hóa ảo đề thi học sinh giỏi tỉnh đề thi tốt nghiệp THPT - Các kĩ thuật quy đổi chất, ghép chất, giải nhanh Thời gian nghiên cứu từ tháng 9/2021 đến hết tháng 4/2022 1.4 Phương pháp nghiên cứu Khi tập trung nghiên cứu kinh nghiệm sử dụng chất ảo, số oxi hóa ảo để giải nhanh tập Hóa học ôn thi học sinh giỏi ôn thi tốt nghiệp THPT sử dụng phương pháp cụ thể sau: - Phương pháp dạy học theo hướng nêu giải vấn đề - Nghiên cứu tư liệu sản phẩm hoạt động sư phạm - Phương pháp quan sát thực tế: quan sát tư giải toán học sinh - Phương pháp hỏi đáp: trao đổi trực tiếp với giáo viên, học sinh vấn đề liên quan đến nội dung đề tài - Phương pháp thống kê, phân tích số liệu 1.5 Những điểm sáng kiến kinh nghiệm Đề tài góp phần bổ sung làm sáng tỏ số vấn đề lí luận thực tế kinh nghiệm sử dụng chất ảo, số oxi hóa ảo để giải nhanh tập Hóa học ơn thi học sinh giỏi tỉnh ôn thi tốt nghiệp THPT nhà trường Đề tái xác định yếu tố chủ quan khách quan ảnh hưởng đến chất lượng ôn thi học sinh giỏi tỉnh ôn thi tốt nghiệp THPT cán giáo viên nhà trường Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm 2.1.1 Khái niệm quy đổi chất Chuyển hỗn hợp ban đầu thành hỗn hợp mới, chuyển dung dịch ban đầu thành dung dịch Hỗn hợp, hợp chất, dung dịch, gọi ảo khơng có giả thiết toán 2.1.2 Phân dạng tập - Đưa hỗn hợp chất mới, hỗn hợp đơn giản - Đưa chất dung dịch thành dung dịch 2.1.3 Các phương pháp kết hợp trình giải tốn quy đổi chất, ghép chất Để sử dụng có hiệu phương pháp học sinh cần phải kết hợp nhuần nhuyễn phương pháp quen thuộc định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron… 2.1.3.1 Phương pháp bảo toàn nguyên tố + Nội dung định luật bảo toàn nguyên tố “Trong phản ứng hóa học, nguyên tố ln bảo tồn.” + Ngun tắc áp dụng Trong phản ứng hóa học, tổng số mol nguyên tố trước sau phản ứng 2.1.3.2 Phương pháp bảo toàn khối lượng + Nội dung định luật bảo tồn khối lượng “Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng sản phẩm tạo thành.” + Nguyên tắc áp dụng - Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng sản phẩm tạo thành - Trong phản ứng kim loại với dung dịch axit: Khối lượng muối thu tổng khối lượng kim loại khối lượng gốc axit tạo muối - Tổng khối lượng chất tan dung dung dịch tổng khối lượng ion - Tổng khối lượng dung dịch sau phản ứng tổng khối lượng dung dịch trước phản ứng cộng khối lượng chất tan vào dung dịch trừ khối lượng chất kết tủa, chất bay 2.1.3.3 Phương pháp bảo toàn electron + Nội dung định luật bảo toàn electron “Trong phản ứng oxi hóa – khử, tổng số electron mà chất khử nhường tổng số electron mà chất oxi hóa nhận.” + Nguyên tắc áp dụng - Trong phản ứng oxi hóa – khử, tổng số mol electron mà chất khử nhường tổng số mol electron mà chất oxi hóa nhận 4 - Khi có nhiều chất oxi hóa chất khử hỗn hợp phản ứng (nhiều phản ứng phản ứng qua nhiều giai đoạn) tổng số mol electron mà chất khử nhường tổng số mol electron mà chất oxi hóa nhận 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.2.1.Thuận lợi: Trong năm gần đây, vấn đề dạy học mơn Hố học đổi mơn có chuyển biến mạnh mẽ đổi phương pháp dạy học Chương trình Hố học có nhiều đổi mục tiêu, cấu trúc, đổi thích hợp cho giáo viên giảng dạy mơn hố học cho học sinh Thơng qua học học sinh tự hoạt động tích cực, chủ động sáng tạo tìm tịi phát chiếm lĩnh nội dung học Được đồng tình xã hội, bậc cha mẹ học sinh tích cực phối hợp với nhà trường công tác giáo dục đạo đức cho học sinh Các tốn hỗn hợp chất vơ hữu xuất nhiều đề thi học sinh giỏi tỉnh đề thi tốt nghiệp THPT nên học sinh làm quen với khối lượng lớn tập đặc sắc, phong phú, đa dạng nội dung dạng tốn 2.2.2 Khó khăn: Do nội dung khó, có nhiều câu xuất đề thi với tư cách câu phân loại cao nên để giải toán hỗn hợp khó khăn Vì gây cho học sinh thói quen rằng: tốn hỗn hợp chất vơ hữu khó khơng có động lực để vượt qua đặc biệt tập este hỗn hợp este Do đa dạng nội dung, phương pháp mức độ khó, khối lượng tập khổng lồ làm cho nhiều học sinh “loạn kiến thức”, phân biệt dạng tập không vận dụng phương pháp giải toán Đa số học sinh giải tốn theo thói quen, viết phương trình hóa học mị mẫm để giải tốn chưa thực trọng đến tư phương pháp, tư giải nhanh Do hiệu học giải tốn chưa cao Việc thi TNKQ đòi hỏi học sinh tư nhanh, giải toán nhanh, kĩ nhanh nên nhiều học sinh chưa đáp ứng 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề 2.3.1 Mục tiêu giải pháp Đưa nội dung phương pháp giải toán, dấu hiệu nhận biết phương pháp giải nhanh tương ứng để giải câu hỏi trắc nghiệm khách quan (TNKQ) toán hỗn hợp chất vô hữu 3.2 Nội dung cách thức thực giải pháp 3.2.1 Giải pháp 1: Hướng dẫn học sinh định hướng đưa chất (chất ảo) Việc hướng dẫn học sinh giải nhanh dạng câu hỏi hỗn hợp chất vô hữu quan trọng Một mặt giúp học sinh nắm vững kiến thức để tránh sai lầm giải toán, mặt khác giúp học sinh rèn luyện kỹ giải toán Từ tăng tốc độ giải tốn tiến tới mục tiêu giải nhanh câu hỏi đề thi TNKQ Ví dụ Cho 100 ml dung dịch NaOH 4M tác dụng hoàn toàn với 100 ml dung dịch H3PO4 aM, thu dung dịch chứa 25,95 gam hỗn hợp hai muối Giá trị a A 1,5 B 1,75 C 1,25 D [1] Tư duy: Đây tốn mà sản phẩm hỗn hợp nhiều muối Vì vậy, ta coi dung dịch sản phẩm chứa ion tạo muối Như tránh việc phải xét trường hợp tạo muối khác làm nhiều thời gian Hướng dẫn giải: Sử dụng dung dịch ảo 3− + + Coi dung dịch sau phản ứng chứa ion PO4 , Na , H Ta có : nPO 3− = nH PO = 0,1a mol; nNa+ = nNaOH = 0,4 mol; 4 nH+ /dd sau phản ứng = 3nH PO − nNaOH = (0,3a − 0,4) mol 23 34 { n H+ ban đầ u n OH− Theo giả thiết bảo toàn khối lượng, ta có: mmuối = 0,1 0,4 = 25,95 ⇒ a = 1,75 14 2a.95 43 + 0,4.23 + 0,3a 2−43 m PO43− m Na+ m H+ ⇒Đáp án B Nhận xét: Ta không đưa chất tham gia phản ứng chất ảo, mà áp dụng hỗn hợp sản phẩm Ví dụ Đốt cháy hồn tồn 3,42 gam hỗn hợp gồm axit acrylic, vinyl axetat, metyl acrylat axit oleic, hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 (dư) Sau phản ứng thu 18 gam kết tủa dung dịch A Khối lượng dung dịch A thay đổi so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 ban đầu A Tăng 2,70 gam B Giảm 7,74 gam C Tăng 7,92 gam D Giảm 7,38 gam [1] Tư duy: Đây toán hỗn hợp chất hữu Vì vậy, dấu hiệu giúp định hướng tư giải toán theo phương pháp đưa chất ảo Do bốn chất axit este nên ta đưa hỗn hợp chất gồm axit este Hướng dẫn giải: Sử dụng hỗn hợp Vì đề cho hỗn hợp chất, có giả thiết nên ta quy đổi hỗn hợp chất axit acrylic, vinyl axetat, metyl acrylat axit oleic thành hỗn hợp chất axit acrylic (C3H4O2), vinyl axetat (C4H6O2) Theo giả thiết bảo toàn nguyên tố C, ta có:  mhỗn hợp = 86nC H O + 72nC H O = 3,42 ⇒  n = 4n + 3n = n = 0,18  CO2 C4H6O2 C3H4O2 CaCO3  nC H O = 0,09; nC H O = − 0,06   nH2O = 3nC4H6O2 + 2nC3H4O2 = 0,15 0,15.18 142 43 + 0,18.44 14 43 = 10,62 gam < 18gam 142 43 Vì mH O bị giảm mCO mCaCO nên khối lượng dung dịch Ca(OH)2 mdung dịch giảm = mCaCO − m(CO 2, H2O) = 18− 10,62 = 7,38gam ⇒Đáp án D Nhận xét: Với cách đưa hỗn hợp ảo làm giảm tính phức tạp tốn, giúp học sinh có cách nhìn đơn giản hệ thống toán hỗn hợp đề thi tốt nghiệp THPT Việc sử dụng hỗn hợp ảo số mol chất hỗn hợp mang giá trị âm, kết không thay đổi so với cách làm khác Ví dụ Hịa tan hồn tồn hỗn hợp gồm 0,02 mol FeS 0,03 mol FeS vào lượng dư H2SO4 đặc nóng thu Fe2(SO4)3, H2O SO2 Hấp thụ hết SO2 lượng vừa đủ KMnO4 thu 2,28 lít dung dịch X Nồng độ mol axit dung dịch X A 0,01M B 0,02M C 0,05M D 0,12 M [1] Tư duy: Đây toán hỗn hợp gồm hai hợp chất sắt lưu huỳnh Để đơn giản ta đưa số oxi hóa nguyên tố số oxi hóa ảo, nhằm mục đích giảm bớt q trình oxi hóa khử tốn, giảm tính phức tạp tốn Đồng thời q trình giải tốn phải kết hợp nhuần nhuyễn phương pháp quen thuộc áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron… Hướng dẫn giải: Sử dụng số oxi hóa ảo Coi số oxi hóa S FeS2 FeS +6 (số oxi hóa ảo) số oxi hóa Fe FeS2 FeS -12 -6 Với cách quy đổi vậy, S FeS2 FeS không thay đổi số oxi hóa, có Fe thay đổi số oxi hóa Sau phản ứng số oxi hóa Fe +3 Áp dụng bảo tồn electron, ta có: 15 nFeS2 + nFeS = nSO2 ⇒ nSO2 = 0,285 mol Hấp thụ 0,285 mol SO2 vào dung dịch KMnO4 vừa đủ, xảy phản ứng : 5SO2 + 2KMnO4 0,285 mol + 2H2O → K2SO4 0,114 mol + 2H2SO4 + 2MnSO4 Nồng độ mol axit dung dịch X là: [H2SO4 ] = 0,05 M ⇒Đáp án C Ví dụ Đốt cháy hồn tồn 0,1 mol hỗn hợp X gồm axit, este (đều no, đơn chức, mạch hở) hidrocacbon mạch hở cần vừa đủ 0,28 mol O tạo 0,2 mol H2O Nếu cho 0,1 mol X vào dung dịch Br dư số mol Br2 phản ứng tối đa A 0,04 B 0,06 C 0,03 D 0,08 [1] Tư duy: Đây toán hỗn hợp chất hữu Vì vậy, dấu hiệu giúp định hướng tư giải toán theo phương pháp đưa chất ảo Hướng dẫn giải: Sử dụng hỗn hợp COO  nX = 0,1  →  H : 0,1 CH : 0, + a − 0,1 = 0,1 + a  + a mol H Ta dồn X BTNT O → 0,1 + 3(0,1 + a) = a + 0, 28.2 → a = 0, 08 ⇒Đáp án D 2.3.2.2 Giải pháp 2: Hướng dẫn học sinh khai thác số toán sử dụng đề thi tốt nghiệp THPT đề thi thử tốt nghiệp THPT đề thi học sinh giỏi Ví dụ Hỗn hợp Y gồm CH3CH(OH)COOH, HCHO, CH3COOH, HCOOCH3 Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp Y cần V lít O (đktc), sau phản ứng thu CO H2O Hấp thụ hết sản phẩm cháy vào nước vôi dư thu 30 gam kết tủa Giá trị V A 5,60 lít B 8,40 lít C 7,84 lít D 6,72 lít [4] Hướng dẫn giải: Sử dụng chất ảo Đề cho hỗn hợp gồm chất lại có giả thiết nên đưa hỗn hợp ban đầu thành chất HCHO o Phương trình phản ứng : t HCHO + O2  → CO2 + H2O Theo phương trình phản ứng bảo tồn nguyên tố C, ta có:  nCO = nO  n = 0,3 mol 2   O2 ⇒  30 = 0,3  VO2 (ñktc) = 0,3.22,4 = 6,72 lít  nCO = nCaCO =  100  ⇒Đáp án D Ví dụ Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic, etylen glicol glixerol Đốt cháy hoàn toàn m gam X thu 6,72 lít khí CO (đktc) Mặt khác, cho m gam X tác dụng với Na dư thu tối đa V lít khí H2 (đktc) Giá trị V A 3,36 B 11,20 C 5,60 D 6,72 [3] Hướng dẫn giải: Sử dụng chất ảo Hỗn hợp X gồm chất ancol metylic, etylen glicol glixerol, lại có giả thiết nên coi hỗn hợp X gồm chất ancol metylic Theo bảo toàn nguyên tố C bảo toàn nguyên tố H nhóm -OH, ta có:  nCH OH = nCO = 0,3  nCH OH = 0,3 ⇒ ⇒ VH2 (đktc) = 3,36 lít  n = 2n n = 0,15 H2  H2  CH3OH ⇒Đáp án A Ví dụ Hịa tan hồn toàn 13,92 gam hỗn hợp bột X gồm Fe xOy Cu dung dịch HNO3 loãng, dư Sau phản ứng thu 2,688 lít khí NO (ở đktc, sản phẩm khử nhất) dung dịch chứa 42,72 gam hỗn hợp muối nitrat Công thức oxit sắt A Fe2O3 B FeO C Fe3O4 D FeO Fe3O4 [2] Hướng dẫn giải: Sử dụng hỗn hợp ảo Chuyển hỗn hợp X thành hỗn hợp ảo X’ gồm Fe2O3 CuO cần cho X phản ứng với lượng oxi là: nO2 = ne trao đổi/4 = 3.nNO/4 =0,09 mol 160nFe2O3 + 80nCuO = 16,8  nFe2O3 = 0, 03  242nFe( NO3 )3 + 188nCu ( NO3 ) = 42, 72 ⇒  nFe( NO ) = 2nFe O , nCu ( NO ) = nCuO  nCuO = 0,15 3 3 Ta có:  Trong hỗn hợp X ta có:  nFe = 2nFe2O3 = 0, 06 13,92 − 0, 06.56 − 0,15.64 ⇒ nO = = 0, 06  16  nCu = nCuO = 0,15 nFe = ⇒ nO ⇒ Công thức: FeO ⇒Đáp án B Ví dụ Hỗn hợp X gồm C3H4, C3H6, C3H8 có tỉ khối so với H2 21 Đốt cháy hồn tồn 1,12 lít hỗn hợp X (đktc), hấp thụ tồn sản phẩm cháy vào bình đựng nước vơi dư, lọc bỏ kết tủa, khối lượng dung dịch thu thay đổi so với khối lượng nước vôi ban đầu A giảm 5,7 gam B giảm 15 gam 9 D giảm 11,4 gam C tăng 9,3 gam [2] Hướng dẫn giải: Sử dụng hỗn hợp ảo Đề cho hỗn hợp X gồm chất, có giả thiết liên quan đến chất nên đưa hỗn hợp X thành hỗn hợp gồm C3H6 C3H8 Theo giả thiết, ta có: nC H + nC H = 0,05  nC H = 0,05 nCO = 0,15 ⇒ ⇒   42nC H + 44nC H = 21.2.0,05 = 2,1  nC H = nH2O = 0,15   ⇒ mCaCO = 15 gam > m(CO , H O) = 9,3⇒ mdd giaûm = 15− 9,3 = 5,7 gam 2 ⇒Đáp án A Ví dụ Cho 28,8 gam hỗn hợp X gồm propynal, glucozơ, fructozơ tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 thu 103,6 gam chất rắn Phần trăm khối lượng propynal X A 42,5% B 85,6% C 37,5% D 40,0% [3] Hướng dẫn giải: Đưa hỗn hợp X gồm propynal, glucozơ, fructozơ thành hỗn hợp gồm propynal, glucozơ Sơ đồ phản ứng: CAg ≡ C − COONH4 ↓ CH 4≡4C −4CHO 43  4 44 4 43  x mol AgNO3/NH3, to  x mol → CH OH(CHOH) CHO   42 44 4 44 43  Ag { ↓  2(x+ y) mol y mol 4 4 4 43 4 4 4 43 28,8 gam 103,6 gam 54x + 180y = 28,8 54x + 180y = 28,8  x = 0,2 ⇒ ⇒  Ta có: 2(x + y).108+ 194x = 103,6 410x + 216y = 103,6 y = 0,1 Suy : %mCH≡C−CHO = 0,2.54 100% = 37,5% 28,8 ⇒Đáp án C Ví dụ Hỗn hợp X gồm anđehit fomic, anđehit oxalic, axit axetic, etylen glicol, glixerol Lấy 4,52 gam X đốt cháy hồn tồn cho sản phẩm qua bình đựng H2SO4 (đặc, dư), bình đựng 600 ml dung dịch Ba(OH) 0,2M thấy bình tăng 2,88 gam, bình xuất m gam kết tủa Xác định m? A 23,64 gam B 17,73 gam C 15,76 gam D 19,70 gam [4] Hướng dẫn giải: Sử dụng hỗn hợp ảo Quy đổi hỗn hợp chất thành hỗn hợp chất gồm anđehit fomic, anđehit oxalic Theo giả thiết bảo tồn ngun tố H, ta có: 10 30nHCHO + 58nOHC−CHO = 4,52 n = 0,17 ⇒  HCHO   nHCHO + nOHC−CHO = nH2O = 0,16 nOHC−CHO = −0,01  nCO = nHCHO + 2nOHC −CHO = 0,15  ⇒ n = 2nBa(OH) − nCO = 0,09 ⇒ mBaCO3 = 17,73 gam BaCO3 14 432 {  0,15 0,12  ⇒Đáp án B Ví dụ 10 Đốt cháy hồn tồn 80,08 gam hỗn hợp X gồm C 3H7OH, C2H5OH CH3OC3H7 thu 95,76 gam H2O V lít khí CO2 (đktc) Giá trị V A 129,6 lít B 87,808 lít C 119,168 lít D 112 lít [2] Hướng dẫn giải: Sử dụng hỗn hợp ảo Đề cho hỗn hợp gồm chất, có giả thiết nên quy đổi hỗn hợp C3H7OH, C2H5OH CH3OC3H7 thành hỗn hợp C3H7OH, C2H5OH Theo giả thiết bảo toàn nguyên tố H, ta có:  60nC H OH + 46nC H OH = 80,08  nC H OH = 1,12 7 ⇒   8nC3H7OH + 6nC2H5OH = 2nH2O = 10,64  nC2H5OH = 0,28 Theo bảo tồn ngun tố C, ta có: nCO = 3nC H OH + 2nC H OH = 3,92 mol ⇒ VCO (ñktc) = 87,808 lít ⇒Đáp án B Ví dụ 11 Hỗn hợp X gồm Na, Ca, Na2O, CaO Hòa tan 51,3 gam hỗn hợp X vào nước thu 5,6 lít khí H 2(đktc) dung dịch kiềm Y có 28 gam NaOH Hấp thụ 17,92 lít SO2 (đktc) vào dung dịch Y thu m gam kết tủa Giá trị m A 60 B 54 C 72 D 48 [5] Hướng dẫn giải: Sử dụng hỗn hợp ảo Chuyển hỗn hợp X thành hỗn hợp ảo X’ gồm CaO Na 2O cách cho X phản ứng với lượng O2 nO2 = ne trao đổi/4 = 2.nH2/4 =0,125 mol ⇒ mX’ = mX + mO2 = 51,3 + 0,125.32 = 55,3 gam Theo bảo toàn nguyên tố Na Ca ta có: nNaOH n Na2O = =0,35 mol 55,3 − 0,35.62 ⇒ nCaO = 56 = 0,6 mol 11 nOH − nNaOH + 2nCa (OH ) 1,9 = = nSO2 nSO2 0,8 >2 nên kiềm dư ⇒ 0,8 mol SO chuyển thành 0,8 mol SO32Vì nCa2+ < nSO32- ⇒ nCaSO3 = 0,06 mol ⇒ mCaSO3 = 0,6.120 = 72 gam ⇒Đáp án C Ví dụ 12 Hỗn hợp X gồm CaO, Mg, Ca, MgO Hòa tan 5,36 gam hỗn hợp X dung dịch HCl vừa đủ thu 1,624 lít khí H 2(đktc) dung dịch Y có 6,175 gam MgCl2 m gam CaCl2 Giá trị m A 7,4925 B 7,770 C 8,0475 D 8,6025 [5] Hướng dẫn giải: Sử dụng hỗn hợp ảo Chuyển hỗn hợp X thành hỗn hợp ảo X’ gồm CaO MgO cách cho X phản ứng với lượng O2 nO2 = ne trao đổi/4 = 2.nH2/4 =0,03625 mol ⇒ mX’ = mX + mO2 = 5,36 + 0,03625.32 = 6,52 gam Theo bảo toàn nguyên tố Mg Ca ta có: nMgO = nMgCl2 = 0,065 mol 6, 52 − 0, 065.40 = 0, 07 ⇒ nCaCl = nCaO = 56 ⇒ mCaCl2 = 0,07.111 = 7,77 gam ⇒Đáp án B Ví dụ 13 Cho m gam P2O5 tác dụng với 253,5 ml dung dịch NaOH 2M, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch X Cô cạn dung dịch X, thu 3m gam chất rắn khan Giá trị m A 21,30 B 8,52 C 12,78 D 7,81 [5] Hướng dẫn giải: Sử dụng dung dịch ảo * Trường hợp 1: Nếu ion + + OH− hết coi dung dịch sau phản ứng chứa ion 3− Na , H , PO 2m mol; nNa+ = nNaOH = 0,507 mol 142 6m 6m = mol; nOH− = 0,507 mol; nH+ /dd sau phản ứng = ( − 0,507) mol 142 142 nPO 3− = 2nP O = nH+ bñ = 3nPO 3− Theo giả thiết bảo tồn khối lượng, ta có: 2m 6m mmuoái = 95 + 0,507.23 + 14 43 142 − 0,507 = 3m ⇒ m = 6,88 gam 142 14 43 14243 m + m PO43− Với Na m H+ m = 6,88⇒ nH+ = 0,29 < nOH− = 0,507: khô ng thỏ a mã n 12 * Trường hợp : Nếu ion OH− dư coi dung dịch sau phản ứng chứa ion 6m n = (0,507 − ) mol + − 3− − OH /dd sau phả n ứ ng Na , OH , PO4 142 Ta có : Theo giả thiết bảo tồn khối lượng, ta có : 2m 6m mchấtrắn = 95 + 0,507.23 + 17.(0,507 − ) = 3m ⇒ m = 8,52 gam 14 43 142 142 14 43 1442443 m + Na m PO43− m OH− ⇒Đáp án B − 2− − Ví dụ 14 Dung dịch Y chứa a mol Na+; b mol HCO3 ; c mol CO3 d mol HSO3 Để tạo kết tủa lớn người ta phải dùng vừa hết 100 ml dung dịch Ca(OH) x mol/l Biểu thức tính x theo a b A x= a+b a+b+c x= 0,1 B 0, C x= a+b 0,3 D x= a+b+d 0, [2] Hướng dẫn giải: Sử dụng dung dịch ảo Chuyển dung dịch Y thành dung dịch ảo Y’ gồm ion mol H + , a mol Na+ CO32− , SO32− , (b + d) Cho Ca(OH)2 vào Y’ tạo kết tủa CaCO3, CaSO3 Như ion H+, Na+ thay ion Ca2+ Áp dụng bảo tồn điện tích, ta có: n 2+ = n + + n + ⇒ n 2+ = Ca Ca {H { {Na ? b +d ⇒ [Ca(OH) ] = a+b+d a+b+d mol ⇒ n Ca(OH)2 = mol 2 a a+b+d 0, ⇒Đáp án D − 2− 2− Ví dụ 15 Dung dịch X chứa a mol Na +; b mol HCO3 ; c mol CO3 d mol SO4 Để tạo kết tủa lớn người ta phải dùng 100 ml dung dịch Ba(OH) x mol/l Biểu thức tính x theo a b A x= a+b 0,1 B x= a+b 0, C x= a+b 0,3 D x= a+b [5] Hướng dẫn giải: Sử dụng dung dịch ảo Chuyển ion HCO3− thành ion ảo CO32− H+ Chuyển dung dịch X thành dung dịch ảo X’ gồm : a mol Na+; b mol H+, (b+c) mol CO32− d mol SO 24− 13 Cho Ba(OH)2 vào dung dịch X’ tạo kết tủa BaSO4 BaCO3 Như vậy, ion Na+ H+ thay ion Ba2+ Áp dụng bảo tồn điện tích, ta có: 2n Ba + =n Na + +n H+ ⇒n Ba 2+ a+b a+b a+b mol ⇒ n Ba(OH)2 = mol ⇒ x = 2 0, = ⇒Đáp án B 2+ 2+ HCO 3− Ví dụ 16 Dung dịch E gồm x mol Ca , y mol Ba , z mol Cho từ từ dung dịch Ca(OH)2 nồng độ a mol/l vào dung dịch E đến thu lượng kết tủa lớn vừa hết V lít dung dịch Ca(OH) Biểu thức liên hệ giá trị V, a, x, y A V= x+y a B V= x + 2y a C V = 2a(x + y) D V = a(2x + y) [2] Hướng dẫn giải: Sử dụng dung dịch ảo Chuyển E thành dung dịch ảo E’ gồm: x mol Ca2+, y mol Ba2+, z mol H+ z mol CO 32− Áp dụng bảo tồn điện tích cho dung dịch E’, ta có: n 2+ + n 2+ + n + = n 2− ⇒ z = 2x + 2y Ba Ca CO {H { { 14 2343 y z x z 2+ 2+ 2+ Ba  Ca { , Ca { {  y mol x mol   aV mol BaCO3 ↓ +  → + H2O    + 2− − H , CO CaCO ↓ OH  { {  233 (2x + 2y) mol (2x + 2y) mol  2aV mol Sơ đồ phản ứng : Áp dụng bảo tồn điện tích phản ứng Ba2+, Ca2+ với ion n 2+ + n 2+ = n − ⇒ V = Ba Ca CO { { 14 2343 x + aV y CO32− , ta có: OH- , ta có: x+y a 2x + 2y Hoặc áp dụng bảo tồn điện tích phản ứng ion H+ với ion n H+ =n OH- Þ 2x + 2y = 2aV Þ V = x+y a ⇒Đáp án A − Ví dụ 17 Một loại nước cứng có chứa Ca2+ 0,002M; Mg2+ 0,003M HCO3 Hãy cho biết cần lấy ml dung dịch Ca(OH) 0,05M để biến lít nước cứng thành nước mềm (coi phản ứng xảy hoàn toàn kết tủa thu gồm CaCO3 Mg(OH)2)? A 200 ml B 140 ml C 100 ml D 160 ml [2] 14 Hướng dẫn giải: Sử dụng dung dịch ảo Sử dụng bảo tồn điện tích dung dịch nước cứng, ta có: n HCO3− = n 2+ + n 2+ = 0,01 mol Ca { 1Mg 23 0,002.1 0,003.1 Chuyển dung dịch nước cứng thành dung dịch ảo X chứa 0,002 mol Ca 2+, 0,003 mol Mg2+, 0,01 mol H+ 0,01 mol CO32− Sơ đồ phản ứng X với dung dịch Ca(OH)2 : 2+ 2+  Ca , Mg Mg(OH) ↓ Ca(OH) → + H2O  +  2− CaCO ↓ H , CO     Khi cho V lít dung dịch Ca(OH)2 0,05M vào X, xảy phản ứng ion Ca2+ (trong X Ca(OH)2), với ion n Ca + =n CO32 − CO32− tạo kết tủa Ta có: ⇒ 0,002 + 0,05V = 0,01 ⇒ V = 0,16 lít = 160 ml ⇒Đáp án D Ví dụ 18 Nung nóng m gam hỗn hợp bột Fe với S bình kín khơng có khơng khí Sau thời gian thu 12,8 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, FeS, FeS2 S Hịa tan hồn tồn X dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu 10,08 lít khí SO2 đktc (sản phẩm khử nhất) Giá trị m A 5,6 B 8,4 C 11,2 D 2,8 [6] Hướng dẫn giải: Sử dụng số oxi hóa ảo Bản chất trình phản ứng Fe S tác dụng với dd H2SO4 đặc nóng Dư Fe S X bị oxi hóa thành Fe +3 S+4, S+6 H2SO4 bị khử thành S+4 Để thuận tiện cho việc tính tốn ta coi số oxi hóa S q trình oxi hóa thay đổi từ S0 lên mức S+6 (số oxi hóa ảo) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng bảo tồn electron ta có: 56nFe + 32nS = 12,8 nFe = 0,  ⇒ 10, 08  3nFe + 6nS = 22, = 0,9 nS = 0, 05  ⇒ mFe = 0,2.56 = 11,2 gam ⇒Đáp án C Ví dụ 19 Cho 0,2 mol hỗn hợp khí Y gồm CO H (có tỉ khối so với H 4,25) tác dụng với 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeCO3 , Fe2O3 , sau thời gian thu hỗn hợp rắn X1 hỗn hợp khí Y1 Cho Y1 hấp thụ vào dung dịch Ca ( OH ) dư, sau phản ứng thu gam kết tủa thoát 0,06 mol hỗn hợp 15 khí Y2 (có tỉ khối so với H 7,5) Hòa tan X1 lượng dư dung dịch HNO3 , thu dung dịch Z 0,62 mol hỗn hợp hai khí có khí +5 màu nâu đỏ sản phẩm khứ N Nếu cho 20 gam X tác dụng với dung dịch H 2SO (đặc, nóng, dư) thu 0,225 mol hỗn hợp SO CO2 Phần trăm khối lượng Fe 2O3 X A 32% B 48% C 16% D 40% Hướng dẫn giải: Sử dụng sơ đồ hóa chất ảo Sơ đồ q trình phản ứng   CO2 ;H 2O  H : 0,03mol  + Ca ( OH ) → CaCO3 +   Y1   CO : 0,03mol    H 2;CO 1 44 43 0,07mol  Fe : a mol   hh Y2  CO : 0,05mol  to   mol   →   Fe   FeCO3 : b  +   Fe  mol  H : 0,15          + HNO3  NO2  mol   quy 44 43 Fe O : c Fe O  →    O    →   x y 1 44 43  hh Y CO2        FeCO 14 43 20gam C  0,62mol  14 433   X1 + Xét khí Y1 có BT:H n CO2 = n CaCO3 = 0, 07mol ||   → n H2O = n H2 ( Y ) − n H ( du ) = 0,12mol +Xét hỗn hợp X1(sau quy đổi) có: Bảo tồn C: n C( X1 ) = n CO2 = n FeCO3 + n CO( Y ) − n CaCO3 − n CO( du ) = b − 0,05mol Do đó, 0,62 mol hỗn hợp khí có (0,67-b) mol NO (khí hóa nâu) Bảo tồn ngun tố Fe có: n Fe( X1 ) = n Fe + n FeCO3 + 2n Fe2O3 = a + b + 2cmol Bảo toàn O: 3n FeCO3 + 2n Fe2O3 + n CO = n O( X1 ) + n H2O + 2n CO2 ( Y1 ) + + n COdu → n O( X1 ) = 3b + 3c − 0, 24mol Bảo toàn e: 3n Fe( X1 ) + 4n C( X1 ) = n NO2 + × n O( X1 )  → 3a + 2b = 0,39 ( 1) { 123 { a + b + 2c b − 0,06 0,67 − b 3b +3c − 0,24 + Xét hỗn hợp khí sau tác dụng H 2SO ta có n CO2 = n FeCO3 = 2n SO2  → 3a + b = × ( 0, 225 − b ) ⇒ 3a + 3b = 0, 45 ( ) Mà → m X = 56a + 116b + 160c = 20gam ( ) c = n Fe O = 0, 05mol ⇒%m Fe 1, , giải hệ ( ) ( ) ( ) ta ⇒Đáp án D O3 = 40% 16 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường - Trong trình giảng dạy rèn luyện thực hành giải tốn hóa giúp học sinh hình thành kỹ giải tập hóa học để học sinh tự tin có sở phương pháp giải nhanh câu hỏi TNKQ Từ hình thành nâng cao lực giải tốn hóa nói chung giải tốn hỗn hợp axit, ancol, este hỗn hợp este nói riêng Thể việc học sinh lớp tơi dạy có nhiều học sinh vượt qua câu hỏi khó tốn hỗn hợp axit, ancol, este kỳ thi tốt nghiệp THPT năm kỳ thi học sinh giỏi cấp tỉnh - Bản chất việc xây dựng giải pháp, dấu hiệu sáng tạo kỹ thuật giải tốn hóa khơng giúp học sinh học Hóa học sáng tạo, kích thích tư duy, say mê học mơn Hóa học mà cịn định hướng cách học cho học sinh nội dung khác Hóa học phổ thơng Điều góp phần lớn vào phong trào học tập học sinh trường THPT Quảng Xương 4, với nhóm học sinh chất lượng cao, chinh phục điểm cao kì thi, qua giúp trường bước cải thiện nâng dần công tác học sinh mũi nhọn, ôn thi học sinh giỏi Năm học 2020-2021 tơi có 15 học sinh đạt từ điểm trở lên kỳ thi tốt nghiệp THPT Đặc biệt kỳ thi học sinh giỏi cấp tỉnh năm 2022 vừa qua tơi có học sinh đạt giải có giải - Với SKKN trình bày Tổ chun mơn đến đồng nghiệp đồng nghiệp áp dụng vào thực tiễn dạy học trường THPT Qua thực tiễn nhiều năm nhận thấy tính hiệu cao SKKN tạo cách dạy, cách tiếp cận độc đáo đến nội dung giải tốn Hóa học Nó mẫu để giáo viên áp dụng cho nội dung khác tạo nên phong cách học mơn Hóa Học sáng tạo cho học sinh - SKKN giúp ích thân nhiều, đặc biệt trực tiếp giảng dạy học sinh Việc dạy cho học sinh lớp chất lượng cao, học sinh đội tuyển học sinh giỏi thực tế giúp thân rút nhiều kinh nghiệm quý báu, để từ tạo kỹ thuật mới, giúp cho việc dạy học trở nên thực tư sáng tạo Kết luận, kiến nghị 3.1 Kết luận Trong công tác giảng dạy muốn thành công trước hết đòi hỏi người giáo viên phải tâm huyết với nghề, phải đam mê tìm tịi học hỏi, phải nắm vững kiến thức bản, phải tổng hợp kinh nghiệm áp dụng vào giảng.Đồng thời giáo viên phải đồng hành học sinh SKKN dạng toán hỗn hợp, dấu hiệu đặc trưng kỹ thuật giải nhanh toán hỗn hợp phương pháp đưa chất ảo, số oxi hóa ảo Người thầy cần biết phát huy tính tích cực chủ động chiếm lĩnh tri thức học sinh Trong trình giảng dạy phải coi trọng việc đồng hành hướng dẫn học sinh đường tìm kiến thức mới, khơi dậy tư sáng tạo học 17 sinh, tạo hứng thú học tập, dẫn dắt học sinh từ chỗ chưa biết đến biết, từ dễ đến khó Trong thực tế vận dụng SKKN khơng giúp học sinh việc định hướng giải tốn hóa với nội dung cụ thể mà thơng qua để học sinh thấy việc “tư phương pháp” kĩ giải nhanh tốt thu kết cao Từ thơi thúc học sinh tìm tịi sáng tạo để trang bị cho quy trình lượng kiến thức, kỹ SKKN nội dung học sinh tiếp cận suốt trình học, số học sinh trung bình trung bình khả vận dụng vào giải tốn cịn lúng túng, toán cần linh hoạt lựa chọn phương pháp hay gặp bế tắc giải tốn học sinh thường khơng chuyển hướng cách suy nghĩ để giải toán (thể sức “ỳ” tư cịn lớn) Vì dạy cho học sinh nội dung này, giáo viên cần tạo cho học sinh cách suy nghĩ linh hoạt sáng tạo vận dụng giải tốn hóa Điều địi hỏi người giáo viên cần phải khéo léo truyền thụ quy trình cách giải tốn linh hoạt toán Khả ứng dụng thực tiễn giảng dạy trường SKNN cao, giáo viên nào, lớp học áp dụng vào giảng dạy hiệu 3.2 Kiến nghị Với thành công bước đầu việc áp dụng nội dung thiết nghĩ cần thiết phải có đổi cách dạy học Không nên dạy học sinh theo quy tắc máy móc cần cho học sinh quy trình mơ cịn mang tính chọn lựa để học sinh tự tư tìm đường giải toán Nội dung SKKN tiếp cận đến vấn đề khó phổ dụng việc dạy học sinh chất lượng cao, thực tế giảng dạy trường THPT nhiều năm cho thấy hiệu rõ rệt Vì vậy, giáo viên khác áp dụng sáng tạo thêm để nâng cao chất lượng học sinh mà giảng dạy Qua SKKN đồng nghiệp cho thêm ý kiến phản hồi ưu nhược điểm cách dạy nội dung Cuối mong nội dung đồng nghiệp nghiên cứu áp dụng vào thực tiễn dạy học để rút điều bổ ích Thanh Hóa, ngày 10 tháng 05 năm 2022 XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết Lê Duy Chiến 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đề thi thử tốt nghiệp THPT Sở Giáo Dục Đào Tạo [2] Đề thi thử tốt nghiệp THPT trường THPT nước [3] Đề thi tốt nghiệp THPT Bộ GD&ĐT [4] Đề tham khảo tốt nghiệp THPT Bộ GD&ĐT [5] Tham khảo số tài liệu mạng internet [6] Đề thi thử HSG đề thi HSG tỉnh - Nguồn: http://moon.vn/ - Nguồn: http://m.hoc247.net/ - Các nhóm Hóa mạng 19 TÊN ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC CÔNG NHẬN Tên đề tài Sáng kiến Năm cấp Kinh nghiệm sử dụng tập 2006-2007 gốc chương điện li Giúp học sinh định dạng 2009-2010 làm tập nhận biết Vận dụng kỹ biện luận tìm cơng thức hóa học 2011-2012 ôn luyện học sinh giỏi Kinh nghiệm liên hệ lồng ghép kiến thức thực tiễn 2013-2014 vào dạy hóa học Kinh nghiệm sử dụng tập có hình vẽ nhằm nâng cao chất 2014-2015 lượng dạy học Kinh nghiệm hướng dẫn học 2015-2016 sinh phát huy lực tự học Kinh nghiệm sử dụng tập đồ thị nhằm nâng cao chất 2017-2018 lượng dạy học hóa học Giải pháp sử dụng tập phân hóa giảng dạy chương điện li nhằm nâng 2019-2020 cao chất lượng dạy học hóa học trường THPT Quảng Xương Kinh nghiệm phát khắc phục số sai lầm thường gặp học sinh 2020-2021 giải tập hóa học vơ lớp 11 trường THPT Xếp loại Số, ngày, tháng, năm định công nhận, quan ban hành QĐ B QĐ số 162 ngày 19/12/2007; GĐ Sở GD&ĐT C QĐ số 904 ngày 14/12/2010; GĐ Sở GD&ĐT B QĐ số 871 ngày 18/12/2012; GĐ Sở GD&ĐT B QĐ số 753 ngày 03/11/2014; GĐ Sở GD&ĐT B QĐ số 988 ngày 03/11/2015; GĐ Sở GD&ĐT C QĐ số 972 ngày 24/11/2016; GĐ sở GD&ĐT B QĐ số 986ngày 03/11/2018; GĐ Sở GD&ĐT B QĐ số 732 ngày 12/11/2020; GĐ Sở GD&ĐT B QĐ số 1362 ngày 05/11/2021; GĐ Sở GD&ĐT MỤC LỤC Tên đề tài Mở đầu SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA Trang 1.1 Lý chọn đề tài TRƯỜNG THPT QUẢNG XƯƠNG 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Những điểm sáng kiến kinh nghiệm 2 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1.Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề TÊN ĐỀ TÀI GiảiKINH pháp 1: NGHIỆM Hướng dẫn học sinhDỤNG định hướng đưa vềẢO, chất mới( chất HÓA SỬ CHẤT SỐ OXI ảo) ẢO ĐỂ GIẢI NHANH CÁC BÀI TẬP HÓA HỌC TRONG THI HỌC SINH GIỎI VÀsửÔN Giải pháp 2: HướngƠN dẫn học sinh khai thác số tốn dụngTHI NGHIỆP TẠI TRƯỜNG đề thiTỐT tốt nghiệp THPT vàTHPT đề thi thử tốt nghiệp THPT đề thi học sinh giỏi THPT QUẢNG XƯƠNG 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm 16 Kết luận – Kiến nghị 17 3.1 Kết luận 17 Người thực hiện: Lê Duy Chiến - Tài liệu tham khảoChức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (mơn): Hóa học 17 3.2 Kiến nghị THANH HÓA NĂM 2022 19 ... dụng chất ảo, số oxi hóa ảo để giải nhanh tập Hóa học ơn thi học sinh giỏi ôn thi tốt nghiệp THPT học sinh trường THPT Quảng Xương - Các toán tư theo phương pháp sử dụng chất ảo, số oxi hóa ảo. .. mới( chất HÓA SỬ CHẤT SỐ OXI ảo) ẢO ĐỂ GIẢI NHANH CÁC BÀI TẬP HÓA HỌC TRONG THI HỌC SINH GIỎI V? ?sử? ?N Giải pháp 2: HướngÔN dẫn học sinh khai thác số toán dụngTHI NGHIỆP TẠI TRƯỜNG đề thiTỐT tốt nghiệp. .. tìm kinh nghiệm sử dụng chất ảo, số oxi hóa ảo để giải nhanh tập Hóa học ôn thi học sinh giỏi ôn thi tốt nghiệp THPT nhà trường 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Tập trung nghiên cứu kinh nghiệm sử dụng