(SKKN HAY NHẤT) môn hóa học THPT phương pháp giải bài tập về axitnitric và muối nitrat

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÀO CAI TRƯỜNG THPT SỐ THÀNH PHỐ LÀO CAI S¸NG KIÕN KINH NGHIƯM Tên đề tài: PHƯƠNG PHáP GIảI BàI TậP Về AXIT NITRIC Và MuốI NITRAT Ngời thực hiện: Nguyễn Thị Thu Hiền Tổ chuyên môn: Hóa- Sinh Lào Cai, tháng năm 2011 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHẦN I: MỞ ĐẦU I) SỰ CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Kiến thức ‘‘axit nitric muối nitrat’’ mảng quan trọng chương trình hóa học phổ thơng Ở em học sinh có điều kiện củng cố kiến thức axit, phản ứng oxi hóa khử: phụ thuộc chất chất phản ứng, ảnh hưởng nồng ñộ, nhiệt ñộ ñến sản phẩm phản ứng oxi hóa khử; định mơi trường phản ứng đến khả phản ứng; khả oxi hóa – khử chất ảnh hưởng ñịnh ñến thứ tự tiến trình phản ứng Sách giáo khoa Hố học lớp 11 nâng cao “ Axit nitric muối nitrat ” ñã ñưa lượng kiến thức ñịnh giúp học sinh hiểu rõ ñược tính chất axit nitric muối nitrat Tuy nhiên, lượng kiến thức nhiều khó, tập chưa đa dạng nên học sinh cịn gặp khó khăn việc tiếp nhận kiến thức giải tập liên quan Nhằm giúp học sinh tiếp nhận kiến thức dễ dàng vận dụng ñược ñể giải nhanh tập để thích ứng với phương pháp thi trắc nghiệm khách quan, giúp thân giáo viên hiểu sâu sắc hơn, có cách nhìn khái qt hơn, từ việc truyền đạt kiến thức cho học sinh tự nhiên, dễ hiểu tơi chọn đề tài: “Phương pháp giải tập axit nitric muối nitrat ” II) TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Là giáo viên có kinh nghiệm cơng tác, dạy nhiều ñối tượng học sinh khác nên việc nghiên cứu thực đề tài tơi có nhiều thuận lợi Tuy nhiên, lượng kiến thức rộng, cách kiểm tra ñánh giá yêu cầu học sinh phải giải nhanh, gọn nên q trình nghiên cứu tơi phải có đầu tư suy nghĩ, tìm tịi để ñạt hiệu giảng dạy III) MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI - Giúp học sinh nắm tính chất hóa học axit nitric muối nitrat - Giúp học sinh hình thành kỹ giải tập axit nitric muối nitrat - Hình thành phương pháp giải nhanh gọn, thích ứng với thi trắc nghiệm khách quan III) NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI - Trình bày sở lý thuyết axit nitric muối nitrat - Phân loại tập axit nitric muối nitrat nêu phương pháp giải phù hợp, nhanh gọn, dễ hiểu IV) PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu sở lý thuyết axit nitric muối nitrat - Nghiên cứu tập sách giáo khoa, sách tập, tài liệu tham khảo, ñề thi tuyển sinh ñại học ,cao ñẳng qua thực tế giảng dạy, tổng hợp phân loại tập, ñưa phương pháp giải phù hợp - Thực hành giảng dạy cho học sinh lớp 11A1 tiết lí thuyết, luyện tập, ơn tập theo cấu trúc đề thi tuyển sinh ñại học, cao ñẳng - Nhận xét, kết luận hiệu ñề tài học sinh lớp 11A1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com V) ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Áp dụng hướng dẫn học sinh lớp 11A1 trường THPT số TP Lào Cai, năm học 20102011 Nội dung dạng tập axit nitric muối nitrat chương trình hóa học phổ thơng để ơn thi tốt nghiệp, ôn thi ñại học LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com THỰC HIỆN ĐỀ TÀI PHẦN II I) CƠ SỞ LÝ THUYẾT AXIT NITRIC O H CTCT O N O a Tính chất hóa học TÝnh axit mạnh HNO3 Tác dụng với kim loại Tính oxi hóa mạnh Tác dụng với phi kim Tác dụng với hợp chÊt * Tính axit mạnh Axit nitric số axit mạnh, dung dịch lỗng phân li hoàn toàn thành H+ NO3Dung dịch HNO3 làm ñỏ quỳ tím, tác dụng với oxit bazơ, bazơ muối axit yếu tạo muối nitrat * Tính oxi hóa mạnh Tùy thuộc vào nồng độ axit , chất chất khử nhiệt ñộ phản ứng mà HNO3 bị khử đến sản phẩm khác nitơ : +4 +2 +1 -3 N O ; N O ; N O ; N ; N H NO3 - Tác dụng với hầu hết kim loại, trừ Ag, Pt t Fe + 6HNO3 ñặc  → Fe(NO3)3 + 3NO2 ↑ + 3H2O → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O 3Cu + 8HNO3 loãng  + Các kim loại Al, Fe bị thụ ñộng dung dịch HNO3 ñặc nguội + Dung dịch chứa muối nitrat (VD: KNO3) môi trường axit có tính chất tương tự dung dịch HNO3, dung dịch tồn H+ NO3 - Tác dụng với phi kim: S + 6HNO3  → H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O - Tác dụng với hợp chất có tính khử: FeCO3 + 4HNO3  → Fe(NO3)3 + NO2↑ + CO2↑ + 2H2O FeS2 + 18HNO3  → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2↑ + 7H2O b Điều chế - Trong phịng thí nghiệm: t NaHSO4 + HNO3 NaNO3 tinh thể + H2SO4 ñặc → - Trong công nghiệp: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Sản xuất từ amoniac Quá trình sản xuất gồm giai ñoạn: (1) (2) (3) NH3  → NO  → NO2  → HNO3 + Giai đoạn 1: Oxi hóa NH3 thành NO oxi khơng khí o 850 900 C → 4NO + 6H2O 4NH3 + 5O2  Pt + Giai ñoạn 2: Oxi hóa NO thành NO2 2NO + O2  → 2NO2 + Giai đoạn 3: Chuyển hóa NO2 thành HNO3 → 4HNO3 4NO2 + 2H2O + O2  MUèI NITRAT a) Tính tan: Tất muối nitrat tan nước b) Phản ứng nhiệt phân (thể tính bền nhiệt): - Muối nitrat kim loại hoạt ñộng mạnh (thường ñứng trước Mg dãy ñiện hóa) bị phân hủy nhiệt tạo muối nitrit oxi: t 2M(NO3)n → 2M(NO2)n + nO2↑ - Muối nitrat kim loại hoạt động trung bình (từ Mg - Cu) bị phân hủy nhiệt tạo oxit, nitơ ñioxit oxi: t 2M(NO3)n → M2On + 2nNO2↑ + n O 2↑ - Muối nitrat kim loại ñứng sau Cu nhiệt phân tạo kim loại, nitơ ñioxit oxi t M(NO3)n → M + nNO2↑ + n O 2↑ c) Nhận biết dung dịch muối nitrat: Dùng Cu dung dịch H2SO4 3Cu + 8H+ + 2NO3-  → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O 2NO + O2 (không màu)  → 2NO2 (màu nâu) II – MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP DẠNG 1: TÌM LƯỢNG CHẤT KHI CHO CÁC CHẤT TÁC DỤNG VỚI HNO3 Thí dụ 1: Bài – Trang 55 ( sgk HH11NC) Cho 13,5 gam nhôm tác dụng vừa đủ với 2,2 lít dung dịch HNO3, phản ứng tạo muối nhôm hỗn hợp khí gồm NO N2O Tính nồng độ mol dung dịch HNO3 Biết tỷ khối hỗn hợp khí H2 19,2 Giải: Cách 1: Gọi số mol khí NO N2O x, y Mhhk= 19,2 = 38,4 Lập tỷ lệ mol khí dựa vào Mhhk quy tắc ñường chéo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com NO 30 5,6 x = y 38,4 44 8,4 N2 O Viết pthh: Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O ( mol) x x 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (mol) y y Theo đề bài, ta có hệ phương trình: 3x- 2y = x + 8/3y = 13,5/27 x = 0,1 ; y = 0,15 Vậy số mol HNO3 tham gia phản ứng là: 4.0,1 + 10 0,15 = 1,9 (mol) CM(HNO3) = 1,9/2,2 = 0,8636M Cách 2: Áp dụng định luật bảo tồn electron - Tương tự trên, ta có: x = y y = 1,5x - Các trình: Al → Al3+ + 3e ( mol) 0,5 1,5 +5 N + 3e → N+2 (mol) 3x x +5 N + 4e → N+1 (mol) 12x 3x Ta có phương trình: 15x = 1,5 → x = 0,1 Số mol HNO3 phản ứng là: 1,5 + 0,1 + 0,3 = 1,9 (mol) CM(HNO3) = 1,9/2,2 = 0,8636M Thí dụ 2: Cho 12,45 gam hỗn hợp X (Al kim loại hóa trị II) tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu ñược 1,12 lít hỗn hợp N2O N2 có tỉ khối ñối với H2 18,8 dung dịch Y Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 0,448 lít khí NH3 Xác định kim loại M khối lượng kim loại hỗn hợp ñầu Biết nX=0,25 mol; thể tích khí ño ñktc Giải: - Tính số mol khí hỗn hợp khí: Gọi số mol N2O, N2 x, y nhhk = 0,05 (mol) Áp dụng quy tắc ñường chéo: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com x N2 O 44 9,6 37,6 x = Vậy x = 0,03; y = 0,02 y y N2 28 6,4 - Lập hệ phương trình áp dụng ñịnh luật bảo toàn electron: Gọi số mol Al kim loại hóa trị II a, b Các q trình oxi hóa khử : M → M2+ + 2e Al → Al3+ + 3e (mol) a 3a b 2b +5 +1 +5 N + 4e N+5 + e → N ; N + 5e →N ; → N-3 (mol) 0,24 0,06 0,2 0,04 0,16 0,02 Ta có phương trình: a + b = 0,24 + 0,2 + 0,16 Theo ñề bài, ta có: 27 a + M b = 12,45 a + b = 0,25 Giải hệ phương trình ẩn trên, ta có : a = 0,1 ; b = 0,15 ; M = 65 Vậy kim loại M kẽm ( Zn) Khối lượng kim loại hỗn hợp ban ñầu : mAl = 2,7 (g) ; mZn = 9,75 (g) Thí dụ 3: Hỗn hợp A gồm FeCO3 FeS2 A tác dụng với dung dịch axit HNO3 63% (khối lượng riêng 1,44g/ml) theo phản ứng sau: FeCO3 + HNO3 → muối X + CO2 + NO2 + H2O (1) FeS2 + HNO3 → muối X + H2SO4 + NO2 + H2O (2) Được hỗn hợp khí B dung dịch C Tỉ khối B với oxi 1,425 Để phản ứng vừa hết chất dung dịch C cần dùng 540ml dung dich Ba(OH)2 0,2M Lọc lấy kết tủa, ñem nung ñến khối lượng khơng đổi, 7,568 gam chất rắn (BaSO4 coi không bị nhiệt phân) Các phản ứng xảy hồn tồn X muối gì? Hồn thành phương trình phản ứng (1) (2) Tính khối lượng hỗn hợp chất hỗn hợp A Xác định thể tích dung dịch HNO3 dùng (giả thiết HNO3 khơng bị bay q trình phản ứng) Giải : X muối Fe(NO3)3 FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + CO2 + NO2 + 2H2O (1) (mol) x x x x FeS2 + 18HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2 + 7H2O (2) (mol) 0,2x 0,2x 0,4x 3x Tính khối lượng chất hỗn hợp A - Tìm tỷ lệ mol khí B LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CO2 : 44 0,4 45,6 nCO = n NO NO2 : 46 1,6 Gọi số mol CO2 x , theo (1) ta có nNO2 = x ( mol), số mol NO2 (2) 3x Phản ứng xảy cho dung dịch C tác dụng với Ba(OH)2: Ba2+ + SO42- → BaSO4 (3) (mol) 0,4 x 0,4x 3+ Fe + 3OH → Fe(OH)3 (4) (mol) 1,2x 1,2x + H + OH → H2O (5) Khi nung kết tủa đến khối lượng khơng đổi, ta có 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O (mol) 1,2 x 0,6 x Theo đề , ta có phương trình: 233 0,4x + 160 0,6x = 7,568 x = 0,04 Khối lượng chất hỗn hợp A là: mFeCO3 = 116 0,04 = 4,64 (g) ; mFeS2 = 0,08 120 = 0,96 (g) – Số mol OH- dung dịch Ba(OH)2 là: 0,216 (mol) Số mol OH- ñã tác dụng với H+ H2SO4 Fe3+là: 0,4 0,04 + 1,2 0,04 = 0,176 (mol) Vậy số mol OH- tác dụng với H+ HNO3 là: 0,216 – 0,176 = 0,04 (mol) Ta có: số mol HNO3 ban ñầu là: 4x + 3,6 x + 0,04 = 0,344 (mol) Vậy thể tích dung dịch HNO3 là: V= 0,344 × 63 × 100 = 23,89 ( ml) 63 × 1,44 DẠNG 2: XÁC ĐỊNH SẢN PHẨM KHỬ CỦA N+5 TRONG HNO3 Thí dụ 1: Một miếng Mg bị oxi hóa phần thành oxit, chia miếng ñó làm hai phần - Phần I: cho hịa tan hết dung dịch HCl 3,136 lít khí Cơ cạn thu 14,25g chất rắn A - Phần II: cho hòa tan hết dung dịch HNO3 thu 0,448 lít khí X ngun chất, phần dung dịch cạn 23g chất rắn B Xác định cơng thức phân tử khí X (các thể tích khí đo đktc) Giải: - Phần I: phản ứng MgO + 2H+ → Mg2+ + H2O Mg + 2H+ → Mg2+ + H2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chất rắn A MgCl2 có số mol là: 14,25 : 95 = 0,15 (mol) nMg = nH2 = 3,136 : 22,4 = 0,14 ( mol) ; Số mol MgO : 0,15 – 0,14 = 0,01 (mol) - Phần : Mg, MgO → Mg(NO3)2 Khối lượng muối Mg(NO3)2 là: 0,15 148 = 22,2 (g) < 23 (g) Vậy B phải muối khác, NH4NO3 với số mol là: ( 23- 22,2) : 80 = 0,01 (mol) Khí X là: NO2, NO, N2O, N2 Gọi số oxi hóa N khí X a, số nguyên tử N X x ( x nhận giá trị 2) Các trình oxi hóa khử: Mg → Mg2+ + 2e (mol) 0,14 0,28 +5 -3 N + 8e → N ; N+5 + ( 5-a) e → N+a (mol) 0,08 0,01 (5-a) 0,02x 0,02 Áp dụng định luật bảo tồn electron, ta có: (5-a).0,02x + 0,08 = 0,28 Với x = 1, ta có: a = -5 ( loại) Với x = 2, ta có : a = ( nhận) Vậy cơng thức phân tử khí X N2 Thí dụ 2: Hịa tan hồn tồn hỗn hợp gồm 0,72 g Mg 1,95 g Zn dung dịch HNO3 lỗng, dư, thu 0,015 mol sản phẩm khử X Xác định cơng thức phân tử X Giải: Sản phẩm khử là: NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3 Gọi số oxi hóa N sản phẩm khử a, số nguyên tử N bị khử phân tử X x Ta có số mol chất: nMg= 0,72 : 24 = 0,03 (mol); nZn = 1,95 : 65 = 0,03 (mol) Q trình khử oxi hóa: Mg → Mg2+ + 2e ; Zn → Zn2+ + 2e (mol) 0,03 0,06 0,03 0,06 +5 +a N + ( – a) e N → ( mol) ( – a) 0,015 x 0,015x Áp dụng định luật bảo tồn electron, ta có: ( 5-a) 0,015 x = 0,12 Với x = 1, ta có : a = -3 X NH4NO3 Với x = 2, ta có : a = X N2O Thí dụ 3: Cho m gam hỗn hợp gồm Al Al2O3 hòa tan lượng dư HNO3 lỗng Sau phản ứng hồn tồn, thu ñược 0,03 mol khí N2 ( ñktc) dung dịch A Cô cạn cẩn thận dung dịch A thu ñược 83,34 gam muối khan Mặt khác, cho dung dịch A tác LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com dụng với lượng dư dung dịch NH3 thấy tạo thành 29,64 gam kết tủa a) Tính m b) Tính thể tích dung dịch HNO3 0,01M lấy, biết lượng HNO3 ñã dùng dư 20% so với lượng cần thiết Giải: a) Dung dịch A tác dụng với lượng dư dung dịch NH3, có phản ứng tạo kết tủa: 3NH3 + 3H2O → Al3+ + Al(OH)3 + 3NH4+ Số mol kết tủa Al(OH)3 là: 29,64/ 78 = 0,38 (mol) Vậy dung dịch A có muối Al(NO3)3 với khối lượng là: 0,38 213 = 80,94 (g) < 83,34 (g) Vậy dung dịch A ngồi muối Al(NO3)3 cịn muối khác, NH4NO3 Số mol NH4NO3 là: ( 83,34 – 80,94) : 80 = 0,03 ( mol) Gọi số mol Al, Al2O3 ban ñầu a, b (a, b >0) Theo đề bài, ta có a + 2b = 0,38 (1) Các trình oxi hóa khử : Al → Al3+ + 3e (mol) 2N (mol) +5 a 3a + 10 e → N2 0,3 ; N+5 + 8e 0,03 Áp dụng ñịnh luật bảo tồn electron, ta có: → 0,24 a = 0,54 N-3 0,03 → a = 0,18 (2) Từ (1) (2) ta có: a = 0,18 ; b = 0,1 Khối lượng hỗn hợp ban ñầu là: m = 0,18 27 + 0,1 102 = 15,06 ( g ) b) Số mol HNO3 ñã phản ứng là: nHNO3 = 0,38 + 0,03.2 + 0,03.2 = 1,26 (mol) Vì axit ñã dùng dư 20% so với lượng cần thiết nên số mol HNO3 dung dịch ban ñầu ñã lấy là: 1,26 + 0,2 1,26 = 1,512 (mol) Thể tích dung dịch HNO3 ñã lấy là: V = 1,512 = 151,2(l ) 0,01 DẠNG 3: KHẢ NĂNG OXI HÓA CỦA ION NO3- TRONG MƠI TRƯỜNG AXIT Thí dụ 1: ( ĐH- Khối B- 2007) Thực hai thí nghiệm: 1) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1M V1 lít NO 2) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M H2SO4 0,5 M thoát V2 lít NO Biết NO sản phẩm khử nhất, thể tích khí đo điều kiện Quan hệ V1 V2 : A V2 = V1 B V2 = 2,5V1 C V2 = 2V1 Giải : TN1 : nCu = 3,84/64 = 0,06 (mol) ; nHNO3 = 0,08 (mol) D V2 = 1,5V1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TN2: nCu = 0,06 (mol) ; nH+ = 0,08 + 0,08 = 0,16 (mol); nNO3- = 0,08 (mol) Phản ứng xảy thí nghiệm : 3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O TN1 ( mol) 0,03 0,02 0,08 0,02 TN2 ( mol) 0,06 0,04 0,16 0,04 Các khí ño ñiều kiện nên: V2 n 2 = = ⇒ V2 = 2V1 Chọn C V1 n1 Thí dụ 2: Dung dịch B dung dịch chứa HNO3 1M H2SO4 0,2M Để tác dụng vừa ñủ với 11,28 gam hỗn hợp X gồm Cu, Ag cần dùng 200ml dung dịch B Kết thúc thí nghiệm thu dung dịch Y khí Z (sản phẩm khử nhất) khơng màu, hóa nâu khơng khí - Xác định thể tích khí Z 27,3°C; 1atm - Tính nồng độ mol ion có dung dịch Y Coi thể tích dung dịch 200 ml Giải: Trong dung dịch B, ta có: nH+ = 0,2 + 0,04.2 = 0,28 (mol); nNO3- = 0,2 (mol) Gọi số mol Cu, Ag X a, b (mol) Khối lượng hỗn hợp X là: 64a + 108b = 11,28 (1) Các q trình oxi hóa khử xảy là: Cu → Cu2+ + 2e (mol) ( mol) a ; Ag → Ag1+ + 1e 2a NO3- + 4H+ + 3e 0,07 0,28 b → 0,21 b NO + 2H2O 0,07 Vì đề cho hỗn hợp axit tác dụng vừa ñủ nên H+ hết, NO3- dư nên số mol khí tính theo số mol H+ Thể tích khí Z 27,30C, atm là: V = nRT 0,07 × 0,082 × 300,3 = 1,724 (lít) = P Áp dụng định luật bảo tồn electron với q trình trên, ta có: a + b = 0,21 (2) Từ (1) (2), ta có : a = 0,075 ; b = 0,06 Nồng ñộ ion dung dịch Y là: Cu2+ : 0,075/0,2 = 0,375 M ; SO42- : 0,2M; Ag+ : 0,06/ 0,2 = 0,3M; NO3- : 0,13/0,2 = 0,65M Thí dụ 3: ( ĐH- Khối B – 2010) Cho 0,3 mol bột Cu 0,6 mol Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,9 mol H2SO4 (loãng) Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu V lít khí NO (sản phẩm khử nhất, ñktc) Giá trị V LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com A 6,72 B 8,96 Giải: Các phản ứng xảy ra: 3Cu + 2NO3- + 8H+ (mol) (mol) C 4,48 → 3Cu 0,3 0,2 0,8 2+ 3Fe + NO3 + 4H+ 0,6 0,2 2+ → 3Fe 3+ + 2NO 0,2 + NO 0,8 D 10,08 + 4H2O + 2H2O 0,2 Sau phản ứng : H+ NO3- cịn dư Thể tích khí ñktc là: 0,4 22,4 = 8,96 ( lít) Chọn B Thí dụ 4: ( ĐH- Khối B- 2009) Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M H2SO4 0,25M Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại V lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) Giá trị m V là: A 10,8 4,48 B 10,8 2,24 C 17,8 2,24 D 17,8 4,48 Giải: Sau phản ứng hoàn toàn, thu ñược hỗn hợp bột kim loại, chứng tỏ Fe dư, dung dịch thu ñược chứa muối sắt (II) Số mol ion dung dịch hỗn hợp: nH+ = 0,5 0,8 = 0,4 (mol); Các phản ứng xảy ra: 3Fe ( mol) nNO3- = 0,4 0,8 = 0,32 ( mol); nCu2+ = 0,16 (mol) + 2NO3- 0,15 0,1 Fe + Cu2+ (mol) 0,16 + 8H+ → 3Fe2+ + 2NO + 4H2O 0,4 → 0,1 Fe2+ + Cu 0,16 Theo phương trình ta có: m – ( 0,15 + 0,16) 56 + 64 0,16 = 0,6m m = 17,8 (g) V = 0,1 22,4 = 2,24 (lít) Chọn C DẠNG 4: BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG NHIỆT PHÂN MUỐI NITRAT Thí dụ 1: ( CĐ- Khối A- 2008) Nhiệt phân hoàn toàn 34,65 gam hỗn hợp gồm KNO3 Cu(NO3)2, thu hỗn hợp khí X (tỉ khối X so với khí hiđro 18,8) Khối lượng Cu(NO3)2 hỗn hợp ban ñầu là: A 8,60 gam B 20,50 gam C 11,28 gam D 9,40 gam Giải: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hỗn hợp khí X gồm NO2 O2 có MX = 18,8 = 37,6 NO2 : 46 5,6 n NO 2 = nO 37,6 O2 : 32 8,4 Gọi số mol NO2 a (mol) số mol O2 là: 1,5.a t KNO3 → KNO2 + Các phản ứng nhiệt phân: ( mol) 2,5 a 1,5 a – 0,25 a Cu(NO3)2 ( mol) O2 t CuO + 2NO2 + → 0,5 a a O2 0,25a Khối lượng hỗn hợp muối: 101 2,5 a + 188 0,5 a = 34,65 → a = 0,1 Khối lượng Cu(NO3)2 hỗn hợp ban ñầu là: 0,05 188 = 9,4 (g) Chọn D Thí dụ 2: Nhiệt phân hồn tồn 9,4 gam muối nitrat kim loại M thu gam chất rắn Xác ñịnh kim loại M Giải Gọi a số mol muối M(NO3)n 9,4 gam muối Ta có ( M + 62n ) a = 9,4 (1) M(NO3)n bị nhiệt phân theo trường hợp: - Trường hợp 1: M kim loại mạnh ( trước Mg dãy điện hóa) t 2M(NO3)n → 2M(NO2)n + nO2↑ mM(NO3)2 = ( M + 46n) a = (2) Từ (1) (2) ta có: M + 62n 9,4 = M + 46n M < ( loại) - Trường hợp : M kim loại yếu ( sau Cu dãy điện hóa) t M(NO3)n → M + nNO2↑ + n O 2↑ mM = M.a = (3) Từ (1) (3), ta có: M + 62n 9,4 = M M = 45,92n Với n nhận giá trị: 1, 2, khơng có kim loại phù hợp - Trường hợp 3: M kim loại khác t M2On + 2nNO2↑ + 2M(NO3)n → n O 2↑ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MM2On = ( 2M + 16n) 0,5 a = ( ) Từ (1) (4) ta có: M + 62n 9,4 = M + 8n M = 32n Thay giá trị n 1, 2, ta thấy có n = 2; M = 64 phù hợp, Kim loại M cần tìm Cu Thí dụ 3: ( ĐH- Khối A – 2009) Nung 6,58 gam Cu(NO3)2 bình kín khơng chứa khơng khí, sau thời gian thu ñược 4,96 gam chất rắn hỗn hợp khí X Hấp thụ hồn tồn X vào nước ñể ñược 300 ml dung dịch Y Giá trị pH dung dịch Y là: A B C D Giải: Phản ứng nhiệt phân: Cu(NO3)2 t CuO + 2NO2 + → ( mol) 4a O2 a Khối lượng chất rắn bình giảm khối lượng khí X Gọi số mol O2 a ( mol) số mol NO2 a (mol) Ta có phương trình: 32a + 46 4a = 6,58 – 4,96 a = 0,0075 Hấp thụ X vào nước, xảy phản ứng: 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 Nồng ñộ ion H+ dung dịch Y là: CM = 0,0075.4/0,3 = 0,1 M = 10-1M Vậy pH = Chọn C * Các tập vận dụng: Bài 1( ĐH – Khối A – 2008) Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M H2SO4 0,2M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, sinh V lít khí NO (sản phẩm khử nhất, ñktc) Giá trị V A 0,746 B 0,448 Bài ( ĐH – Khối B – 2008) C 0,672 D 1,792 Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 (dư) Sau phản ứng xảy hồn tồn thu 0,896 lít khí NO (ở ñktc) dung dịch X Khối lượng muối khan thu ñược làm bay dung dịch X : A 8,88 gam B 13,92 gam C 6,52 gam D 13,32 gam Bài ( CĐ- Khối A – 2008) Cho 3,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư), sinh 2,24 lít khí X (sản phẩm khử nhất, đktc) Khí X B NO2 C N2 D NO A N2O LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài ( CĐ – Khối A- 2010) Cho hỗn hợp gồm 6,72 gam Mg 0,8 gam MgO tác dụng hết với lượng dư dung dịch HNO3 Sau phản ứng xảy hoàn tồn, thu 0,896 lít khí X (đktc) dung dịch Y Làm bay dung dịch Y thu ñược 46 gam muối khan Khí X là: A N2O B NO2 C N2 D NO Bài ( CĐ – Khối A- 2010) Cho a gam Fe vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M Cu(NO3)2 1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 0,92a gam hỗn hợp kim loại khí NO (sản phẩm khử N+5 ) Giá trị a A 5,6 B 11,2 C 8,4 D 11,0 III KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI Sau áp dụng ñề tài vào giảng dạy cho học sinh lớp 11A1, tơi thấy học sinh biết vận dụng tính chất hóa học axit nitric, ion nitrat muối nitrat vào giải tập, từ tập đơn giản viết phương trình hố học phản ứng xảy ra, HS ñã ý phát phản ứng hóa học bị ẩn đề Từ tập lí thuyết, học sinh vận dụng để giải tập tính tốn mà khơng bị sai, khơng bị thiếu trường hợp Bên cạnh đó, học sinh ñã vận dụng ñược số phương pháp, ñịnh luật hoá học, giúp giải tập nhanh gọn hơn, thích ứng dần với phương pháp thi trắc nghiệm Khi tìm quy luật phản ứng oxi hóa khử, đặc biệt thể phản ứng axit nitric với chất có tính khử, phản ứng ion nitrat môi trường axit, phản ứng nhiệt phân muối nitrat tốn trở nên đơn giản hơn, học sinh tìm thấy hứng thú làm tập liên quan axit nitric muối nitrat hiệu học tập ñược nâng lên Kết khảo sát dạng tập ñối với học sinh lớp 11A1 cho kết quả: Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém Số lượng 20 12 0 Tỷ lệ % 20 50 30 0 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHẦN III KẾT LUẬN Bài tập axit nitric muối nitrat loại tập tương đối khó phổ biến đề thi, qua tập này, học sinh có điều kiện khắc sâu kiến thức phản ứng oxi hóa khử, rèn luyện tư logic, xây dựng mối liên hệ kiến thức chương trình hóa vơ cơ: phản ứng oxi hóa khử, axit, bazơ, kim loại, hợp chất vơ Trong phạm vi đề tài, tơi ñề cập ñến dạng tập ngắn, học sinh hay bị mắc lỗi không phát hết trường hợp xảy Trong thời gian thực ñề tài áp dụng giảng dạy, tơi thu số kết sau: 1) Về phía học sinh: - Củng cố kiến thức tính chất hóa học axit nitric muối nitrat - Biết vận dụng kiến thức chất hóa học axit nitric muối nitrat, vận dụng định luật hố học để giải tập - Đa số học sinh có hứng thú với mơn học, nắm kiến thức cách có hệ thống 2) Về phía giáo viên: - Sử dụng tập tiết luyện tập, ôn tập , ôn thi ñại học - Khi nghiên cứu ñề tài, thân tơi phải đọc nhiều tài liệu, tham khảo ý kiến đồng nghiệp, tìm cách giải tập theo hướng ngắn gọn, dễ hiểu, ñồng thời phân loại tập giúp thân nắm kiến thức cách có hệ thống Từ đó, giúp tơi nâng cao trình độ chun mơn, tạo say mê nghề nghiệp - Rèn luyện cho giáo viên có kỹ năng, phương pháp giải tập ngắn gọn, dễ hiểu, thuyết phục ñược học sinh Tuy nhiên đề tài tơi cịn hạn chế chưa tổng hợp ñược nhiều dạng tập khác axit nitric muối nitrat Do đó, nội dung phương pháp cịn chưa bao quát hết nên sau áp dụng, học sinh gặp phải dạng khác lúng túng giải tập Rất mong đóng góp ý kiến ñồng nghiệp ñể thời gian tới tơi hồn thiện đề tài nhằm đạt hiệu cao Lào Cai ngày 10/4/2011 Người viết Nguyễn Thị Thu Hiền LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tài liệu tham khảo: 1) Sách giáo khoa Hoá học 11 nâng cao, Hoá học 11 ( NXB Giáo dục) 2) Sách tập Hoá học 11 nâng cao, Hoá học 11 ( NXB Giáo dục) 3) Đề thi tuyển sinh Đại học, Cao ñẳng mơn Hố học khối A, B năm 2007, 2008, 2009, 2010 4) Cấu trúc đề thi mơn Tốn, Vật lí, Hố học, Sinh học năm 2009 (NXB Giáo dục) 5) Tuyển tập Đề thi Đại học, Cao đẳng mơn Hố học năm từ 2001 đến 2006 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... dụng ñề tài vào giảng dạy cho học sinh lớp 11A1, tơi thấy học sinh biết vận dụng tính chất hóa học axit nitric, ion nitrat muối nitrat vào giải tập, từ tập đơn giản viết phương trình hố học phản... Về phía học sinh: - Củng cố kiến thức tính chất hóa học axit nitric muối nitrat - Biết vận dụng kiến thức chất hóa học axit nitric muối nitrat, vận dụng định luật hố học để giải tập - Đa số học. .. axit nitric muối nitrat - Phân loại tập axit nitric muối nitrat nêu phương pháp giải phù hợp, nhanh gọn, dễ hiểu IV) PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu sở lý thuyết axit nitric muối nitrat - Nghiên