(SKKN HAY NHẤT) phân loại và giải bài tập phần kim loại + dung dịch axit

Sở GD-ĐT Nam Định Trờng THPT Xuân Trờng C -o0o S¸ng kiÕn kinh nghiệm Tên đề tài : Phân loại giải tập phần : Kim loại + dung dịch axit Họ tên : Lê Đức Dục Thuộc nhóm hoá Tổ tổng hợp tự nhiên Trờng THPT Xuân Trờng C LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com &&&&& LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Năm học 2005-2006 -Đặt vấn đề : Nh đà biết kim loại với dung dịch axit dạng tập hay gặp chơng trình phổ thông Học sinh đà biết tính chất chung axit lớp 9; tính chất axit halozenhidric; axit sunfuric ë líp 10; axit nitric; axit phètphoric ë líp 11; axit cacboxylic ë líp 12 ë chơng trình lớp 12 phần kim loại học sinh lại học tính chất chung kim loại (trong có phần kim loại + dung dịch axit ).Vì dạy đơn vị kiến thức nào, cho đối tợng học sinh nào, dạng tập nào, mối liên hệ phần nh đề tài mà thờng băn khoăn trăn trở năm giảng dạy hoá học bậc phổ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thông Vì xin trình bày kinh nghiệm:" Phân loại hớng dẫn học sinh giải tập phần kim loại với dung dịch axit "- chơng trình trung học phổ thông II-Nội dung: II.1.a- Trớc hết cho học sinh nắm vững lÝ thuyÕt tÝnh chÊt cña axit, tÝnh chÊt cña kim loại : - Axit tác dụng với kim loại ; với bazơ; oxitbazơ; muối - Kim loại tác dụng víi phi kim; víi axit; níc; dung dÞch mi b- Khi kim loại + dung dịch axit: có xảy phản ứng không?, sản phẩm gì?, viết cân phản ứng (nếu có) Ví dụ : - Kim lo¹i +H2SO4 lo·ng  muèi + H2 - Kim loại +H2SO4 đặc muối + H2O + (S; SO2 ) - Kim lo¹i +HNO3  muèi +H2O + (N2; N2O; NO; NO2 ) c- Kim lo¹i tan níc tác dụng với axit, có trờng hợp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com -NÕu dung dÞch axit dùng d: có phản ứng kim loại axit -Nếu kim loại dùng d: phản ứng kim loại axit có phản ứng kim loại d với nớc dung dịch Nếu kim loại với hỗn hợp axit HCl, H2SO4 loÃng thực kim loại tác dụng với H+ dung dịch nên giải ta chuyển dạng ion: M + 2nH+ = 2Mn+ + nH2  d- Kim loại tác với axit thể nhiều hoá trị khác nhau(ví dụ sắt tác dụng HCl thể hoá trị 2, tác dụng HNO thể hoá trị 3) làm toán nên gọi n hoá trị kim loại M tác dụng với axit này, m hoá trị cđa kim lo¹i M víi axit LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com e- NhiỊu kim lo¹i tác dụng với nhiều axit có tính oxi hoá mạnh (H2SO4 đặc, HNO3) lu ý chất khí tạo øng víi mét ph¶n øng f- NÕu mét kim loại hoạt động (ví dụ Cu) tác dụng phần với axit có tính oxi hoá mạnh (ví dụ HNO3), sau cho tiếp axit HCl vào có khí bay điều nên giải thích phản ứng d¹ng ion míi thÊy râ VÝ dơ : Cho Cu vào dung dịch HNO3 , phần Cu tan tạo khí NO, sau thêm HCl có khí NO tiếp tục bay Hiện tợng đợc giải thích nh sau : Tríc hÕt Cu tan HNO3 theo ph¶n øng : 3Cu + H+ +2NO3- = 3Cu2+ +2NO + 4H2O Vì ban đầu nH+ = nNO3- = nHNO3 , nhng phản ứng nH+ tham gia gấp lần nNO3- nên NO3- d LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thêm HCl vào tức thêm H+ vào dung dịch nên Cu d H+, NO3- lại tiếp tục phản ứng nh có NO bay II.2-Các dạng tập Dạng I: bản-sử dụng tính chất hoá học kim loại Bài 1:(Giải toán hoá học lớp 10) Cho 1,92 gam Mg, Zn, Cu, tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl ta thu đợc 0,03 mol khí dung dịch A Cho dung dịch NaOH vào dung dịch A thu đợc kết tủa Với kết tủa đem nung đến khối lợng không đổi thu đợc 0,8 gam chất rắn a-Viết PTPƯ xảy b-Xác định thành phần phần trăm theo khối lợng kim loại hỗn hợp c-Từ hỗn hợp Mg, Zn, Cu viết phơng trình điều chế riêng muối clorua LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Híng dẫn: -Viết phơng trình Mg, Zn, tác dụng với HCl, Cu không phản ứng -Muối ZnCl2 tác dụng với dung dịch NaOH : tạo kết tủa ; sau kết tủa tan -Lập hệ; tính toán theo PTPƯ Đáp sè : 0,48 gam Mg; 0,65 gam Zn; 0,79 gam Cu Bài :(Sách tập hoá học lớp 10) Cho 7,8 gam hỗn hợp Al Mg tác dụng với dung dịch HCl d Sau phản ứng khối lợng dung dịch axit tăng thêm gam Tính khối lợng kim loại hỗn hợp ban đầu Hớng dẫn : -Theo định luật BTKL : mH2 = mkim loai mbình axit tăng =7,8 7,0 = 0,8 gam LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com -LËp hệ giải Đáp số : 5,4 gam Al; 2,4 gam Mg Bài 3:(Giải toán hoá học lớp 10) Hoà tan 28,4 gam hỗn hợp gồm muối cacbonnat hai kim loại hoá trị 2bằng dung dịch HCl d thu đợc 6,72 lít khí (ĐKTC) dung dịch A a- TÝnh tæng sè gam muèi clorua cã dung dịch b-Xác định tên kim loại kim loại thuộc chu kì liên tiếp PNC nhóm II c- Tính %mỗi muối hỗn hợp ban đầu d- Nếu dẫn toàn khí CO2 cho hấp thụ vào 1,25 lít dung dịch Ba(OH)2 để thu đợc 39,4 gam kết tủa nồng độ mol/l Ba(OH)2 bao nhiêu? LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hớng dẫn : Sử dụng phơng pháp giải khác nhau(Tăng, giảm khối lợng, KLNT trung bình Nhận xét : để giải loại tập học sinh cần nắm vững tính chất hoá học kim loại, kết hợp với số cách giải toán nh:( tính theo phơng trình phản ứng; lập hệ; tăng, giảm khối lợng ) Dạng II: kim loại + axit có tính oxi hoá Bài1: (Sách tập lớp 11) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hoà tan hoàn toàn 9,6 gam Mg lợng dung dịch axit HNO3 thu đợc 2,464 lít khí A(ở 27,30C ; 1atm) Xác định công thức gọi tên khí A Hớng dẫn: Cách 1: Viết phơng trình tổng quát tính theo phơng trình Cách 2: Giải theo phơng pháp cho nhận electron Đáp số: N2O Bài 2:(ĐHSP KT-HCM-2002) Hoà tan hoàn toàn 24,3 gam Al vào dung dịch HNO3 loÃng, d thu đợc hỗn hợp khí NO N2O có tỉ khối so với hiđro 20,25 dung dịch B không chứa NH4NO3 Tính thể tích khí thoát ĐKTC Hớng dẫn: 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com C¸ch 1: Viết phơng trình, lập hệ, giải Cách 2: Giải theo phơng pháp bảo toàn electron Đáp số: VNO =2,24 lít ; VN2O = 6,72 lít Bài 3:(ĐHQG HCM-2002) Đốt cháy x mol Fe oxi thu đợc 5,04 gam hỗn hợp A gồm oxit sắt Hoà tan hoàn toàn A dung dịch HNO3 thu đợc 0,035 mol hỗn hợp Y gồm NO N2O Tỉ khối cđa Y so víi H2 lµ 19 TÝnh x Híng dẫn : Giải nh Đáp số: x= 0,07 *Một số khác: ( ) Nhận xÐt: 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com -Kim loại có tính khử -Các axit( H2SO4 đặc, HNO3 ) có tính oxi hoá -Sử dụng phơng pháp bảo toàn e thay cho cách giải thông thờng Dạng III: Nhiều kim loại + nhiều axit: (phơng pháp ion) Bài 1: (ĐHQG 1999) Cho 3,87 gam hỗn hợp Al Mg vào 250 ml dung dịch X chứa HCl 1M H2SO4 0,5M đợc dung dịch B 4,368 lít H2 (đo ĐKTC) a- HÃy chứng minh B d axit b- Tính % khối lợng kim loại A c- Tính thể tích dung dịch C gồm NaOH 0,02M Ba(OH)2 0,01M cần để trung hoà hÕt lỵng axit d B d- TÝnh thĨ tÝch tối thiểu dung dịch C (với nồng độ trên)tác dụnh với dung dịch B để đợc lợng kết tủa nhỏ Tính lợng kết tủa 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Híng dÉn: -ViÕt ph¬ng trình ion thu gọn -Tính theo phơng trình ion Đáp sè: +) %Mg =37,2% +)V = 2,75 lÝt +) V =14,75 lít; m =32,48 g Bài 2:(ĐHTL-2002) Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột kim loại Mg Al 500 ml dung dịch hỗn hợp chứa axit HCl 1M vµ axit H 2SO4 0,28M (lo·ng) thu đợc dung dịch A 8,736 lít H2 (ở 273oK 1atm) Cho axit phản ứng đồng thời với kim loại a-Tính tổng khối lợng muối tạo thành sau phản ứng 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com b-Cho dung dịch A phản ứng với V lít dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 1M Ba(OH)2 0,5M Tính V cần dùng để đợc kết tủa lớn nhất, tính kết tủa Hớng dẫn: Cách giải nh Đáp số:+) mmuối =38,93 gam +)V =0,195 lít, m =53,62 g Dạng IV: Biện luận Bài 1( tập hoá học lớp 10) Có 50 ml dung dịch axit H2SO4 1,8M HCl 1,2M Cho gam hỗn hợp Fe Mg vào dung dịch Khí sinh đợc vào ống sứ chứa 16 gam CuO đun nóng Tính thể tích dung dịch H 2SO4 96% (d=1,84g/ml)cần thiết để hoà tan hết chất rắn ống Hớng dẫn : -Chứng minh kim loại d 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com -Tính theo phơng trình ion Đáp số: V =17,75 ml Bài 2: (HSG-10-2002) M kim loại thuộc phân nhóm chÝnh nhãm II, chu k× lín Cho 220,00 gam M vào 200,00 gam dung dịch H2SO4 3,92 % Sau phản ứng M dung dịch H2SO4 kết thúc, chất bình có khối lợng 409,16 gam Tính khối lợng chất bình sau phản ứng Hớng dẫn: -M tác dụng với axit -Sau M tác dụng với nớc -Tính theo phơng trình; tìm M; sau tính khối lợng chất bình 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đáp số: kim loại Ca *Một số tập khác :( ) Nhận xét: -Dạng tập học sinh phải nắm vững tính chất kim loại (tác dụng với nớc, lỡng tính, ) -Biện luận trờng hợp xảy -Sử dụng số thuật toán để giải II.3-Phạm vi áp dụng: phần đà nêu số dạng tập mà học sinh hay gặp cách giải Tuy nhiên, tập đợc dành cho đối tợng học sinh nào, lớp phần mà quan tâm *Trớc hết với học sinh lớp 10, đối tợng em thờng yếu môn hoá THCS, cần cho em nắm vững tính chất hoá học kim loại, axit, sau làm 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tập bản, kết hợp với rèn kĩ viết phơng trình phản ứng, kĩ tính toán *Với học sinh lớp 11, em học đến axit nitric, phơng trình ion, thờng sử dụng dạng dạng 3, kết hợp thêm dạng *Với học sinh lớp 12, em đà nắm đợc tính chất tất axit, tính chất kim loại, lúc làm dạng 1, 2, 3, tập tổng hợp *Để bồi dỡng cho học sinh giỏi, ôn thi đại học: cho học sinh củng cố lại phần lí thuyết bản, lu ý giải tập, có mối liên hệ chặt chẽ lí thuyết tập, mối liên hệ lô zích dạng tập Từ rèn cho học sinh cách suy nghĩ, nhận dạng tập, sử dụng kiến thức gì, cách giải phù hợp với cụ thÓ III.KÕt luËn 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kim loại tác dụng với dung dịch axit dạng tập gặp tất lớp chơng trình phổ thông Nhng khối lớp, đối tợng học sinh có đặc thù riêng Lựa chọn kiến thức phù hợp, phơng pháp giải hợp lí, đa vấn đề vào cách lôzich nguyên tắc mà tuân thủ chuyên đề, có chuyên đề kim loại + dung dịch axit mà đà rút đợc giảng dạy chơng trình hoá học phổ thông Mong bạn đồng nghiệp đọc đóng góp ý kiến Xin trân trọng cảm ơn Xuân Trờng ngày 28 tháng năm 2006 Lê Đức Dục 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... -NÕu dung dịch axit dùng d: có phản ứng kim loại axit -Nếu kim loại dùng d: phản ứng kim loại axit có phản ứng kim loại d với nớc dung dịch Nếu kim loại với hỗn hợp axit HCl, H2SO4 loÃng thực kim. .. axit, tính chất kim loại : - Axit tác dụng với kim loại ; với bazơ; oxitbazơ; muối - Kim loại tác dụng với phi kim; với axit; nớc; dung dịch muối b- Khi kim loại + dung dịch axit: có xảy phản... có) Ví dụ : - Kim lo¹i +H2SO4 lo·ng  muèi + H2 - Kim loại +H2SO4 đặc muối + H2O + (S; SO2 ) - Kim lo¹i +HNO3  muèi +H2O + (N2; N2O; NO; NO2 ) c- Kim lo¹i tan nớc tác dụng với axit, có trờng