(SKKN HAY NHẤT) PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH bài tập KIM LOẠI PHẢN ỨNG với DUNG DỊCH AXIT vô cơ

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: "PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP KIM LOẠI PHẢN ỨNG VỚI DUNG DỊCH AXIT VÔ CƠ" LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần I : đặt vấn đề I.1Lý chọn đề tài: Để giúp học sinh nắm vững kiến thức hoá học , biết khai thác, vận dụng để giải vấn đề gặp phải học tập hoá học đặc biệt biết vận dụng để giải toán nhanh kỳ thi tốt nghiệp, thi đại học nhiệm vụ thường xuyên ,quan trọng trình giảng dạy mơn hố học bậc THPT Bên cạnh việc khắc sâu kiến thức phải giúp học sinh tiếp cận với quy luật tự nhiên thực tiễn khách quan, có cách nhìn khoa học để nhận biết việc , tượng Nhằm mục đích này, đồng thời để giúp học sinh tự nghiên cứu , tự học tập áp dụng cho trường hợp khác, giảng dạy lớp ôn thi tốt nghiệp ,ôn thi đại học cho học sinh THPT, tơi tìm hiểu dạng tập, tìm phuơng pháp giải nhanh giúp học sinh dễ tiếp thu vận dụng qua trình giải toán hoá học cách đơn giản hiệu Qua trình giảng dạy nhiều năm thấy rõ lúng túng đa số học sinh giải tập liên quan đến hỗn hợp mà kiện thường không đủ để học sinh lập hệ phương trình để giải đồng thời thời gian phút để giải tập trắc nghiệm với kết Qua nghiên cứu đề thi đại học gần tơi thấy đề thi có nhiều tập kim loại hỗn hợp kim loại phản ứng với axit vô mà nhiều học sinh lúng túng chọn phương pháp giải nhanh , hiệu Vì tơi chọn đề tài nhằm hệ thống lại dạng tập kim loại phản ứng với axit vơ sử dụng phương pháp giải nhanh để giải tập giúp học sinh dễ hiểu, giải vấn đề nhanh, xác, đầy đủ gọn gàng Đồng thời giúp học sinh có khả tư độc lập để vận dụng trường hợp khác I.2 Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu: - Tìm hiểu sở lý luận đề tài - Phân loại dạng tập phần kim loại cở sở chất phản ứng, tìm điểm chung dạng tập - Hệ thống dạng tập tương ứng với loại phản ứng có chung hệ số phương trình, phân tích khó khăn mà học sinh gặp phải, đưa cách giải hợp lý , đơn giản LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Hình thành kỹ tư cho học sinh , giúp học sinh tự nghiên cứu, thao tác với dạng tập ứng với phản ứng khác rút cách nhận xét trường hợp phản ứng tương tự I.3.Đối tượng phạm vi nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu : + Các tập trắc nghiệm vô phần kim loại ( chủ yếu dạng kim loại phản ứng với axit, oxit kim loại phản ứng với axit) + Các dạng tập chương trình THPT đề thi tốt nghiệp, thi đại học hàng năm - Phạm vi nghiên cứu : Q trình giảng dạy hố học trường THPT kỳ ôn luyên thi tốt nghiệp, thi đại học I.4 Nhiệm vụ nghiên cứu: Để đạt đươc mục đích phải hồn thành nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu lý thuyết phản ứng hố học - Tìm hiểu chương trình mơn hố học THPT, tài liệu hướng dẫn giải tập hoá học , đề thi tốt nghiệp, thi đại học năm gần - Hệ thống , xếp dạng tập theo đặc điểm chung, đưa cách giải chung cho dạng I.5 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận giảng dạy toán hoá học nhà trường - Nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa, sách giáo viên, sách tập, sách tham khảo, đề thi đại học có liên quan - Phương pháp điều tra bản: test, vấn, dự - Thực nghiệm Phương pháp thống kê toán học sử lý kết thực nghiệm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần II Nội Dung A Cơ sở lý thuyết: II.1.1.Một số tính chất kim loại: Tính chất kim loại phản ứng với axit: Có thể chia làm hai loại chính: a) Gốc axit khơng có tính oxi hố ( axit có tính oxy hố ion H+) - Đó axit HCl, HBr, H 2SO4 lỗng, H3PO4 , CH3COOH Chỉ có kim loại có tính khử mạnh đứng trước hiđro dãy điện hố kim loại (hoặc điện cực chuẩn thấp hiđro) tác dụng với axit tạo thành muối giải phóng hiđro M + 2H+ -> Mn+ + n/2H2 b) Gốc axit có tính oxi hố mạnh ion H + : Đó HNO3 , H2SO4 đặc nóng, HClO4 - Tác dụng với hầu hết kim loại trừ Au, Pt , thường đưa kim loại số oxi hoá cao - Tuỳ vào nồng độ axit độ hoạt động hoá học kim loại mà thu sản phẩm khử khác M + HNO3 -> M(NO3)n + NO, N2O, NO2,NH4NO3, N2 + H2O M + H2SO4 đn-> M2(SO4)n + SO2, H2S, S + H2O - Các kim loại Al, Fe, Cr bị thụ động dung dịch HNO3, H2SO4 đặc nguội Tính chất oxit kim loại phản ứng với dung dịch axit a) Gốc axit khơng có tính oxi hố ( axit có tính oxy hố ion H+) - Đó axit HCl, HBr, H2SO4 lỗng, H3PO4 , CH3COOH phản ứng với ơxit kim loại tạo thành muối nước MxOy + 2yH+ -> xM+2y/x + 2yH2O b) Gốc axit có tính oxi hố mạnh ion H + : Đó HNO3 , H2SO4 đặc nóng, HClO4 phản ứng với oxit kim loại có tính khử ( FeO, Fe 3O4 ) xảy phản ứng oxi hố khử MxOy + HNO3 -> M(NO3)n + NO, N2O, NO2,NH4NO3, N2 + H2O LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MxOy + H2SO4 đn-> M2(SO4)n + SO2, H2S, S + H2O Kim loại phản ứng với dung dịch muối: - Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu khỏi dung dịch muối nóng chảy VD : 3Na(n/c) + AlCl3 -> 3NaCl + Al - Kim loại kiềm, Ca, Ba, Sr phản ứng với dung dịch muối trước hết phản ứng với nước tạo thành dung dịch kiềm , sau dung dịch kiềm phản ứng với dung dịch muối VD : Cho Na vào dung dịch CuSO4 ta có Na + H2O -> NaOH + 1/2H2 2NaOH + CuSO4 -> Cu(OH)2 + Na2SO4 - Kim loại từ Mg trở kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau khỏi dung dịch muối VD : Fe + CuSO4 -> FeSO4 + Cu II.1.2.Một số dạng toán thường gặp : Dạng 1: Kim loại hoạt động phản ứng với dung dịch axit HCl, H2SO4 lỗng a.Phương trình phản ứng : 2M + 2nHCl -> 2MCln + nH2 * Nhận xét : - Số mol gốc clorua = lần số mol H2 số mol HCl = 2lần số mol H2 - Cho m gam hỗn hợp nhiều kim loại hoạt động tan hồn tồn dung dịch HCl lỗng dư thu V lít khí H2 đktc Nếu tốn cần tính a gam khối lượng muối clorua thu áp dụng nhanh cơng thức : a= mmuối = mKl + m Cl- = mKl + 71.nH2 (1) b.Phương trình phản ứng: xM + yH2SO4 -> Mx(SO4)y + yH2 *Nhận xét: - Số mol gốc sunfat = Số mol H2 số mol H2SO4 = số mol H2 - Cho m gam hỗn hợp nhiều kim loại hoạt động tan hoàn toàn dung dịch H 2SO4 lỗng dư thu V lít khí H đktc Nếu tốn cần tính b gam khối lượng muối sunfat thu áp dụng nhanh công thức : b= mmuối = mKl + m SO42- = mKl + 96.nH2 (2) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Dạng 2: Kim loại (hoặc hỗn hợp oxit kim loại) phản ứng với axit HNO a.Dạng toán: Kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 Phản ứng : M + HNO3 -> M(NO3)n + NO, NO2,N2 , N2O, NH4NO3 + H2O ( Al, Fe, Cr không tác dụng với HNO3 đặc nguội) * Nhận xét : - Số mol HNO3 (môi trường)= số mol gốc NO3- muối M(NO3)n = số eletron trao đổi x số mol sản phẩm khử - Số mol HNO3 ( đóng vai trị chất oxi hố) = số mol nguyên tử nitơ sản phẩm khử - Số mol HNO3 tác dụng = số mol HNO3(môi trường) + số mol HNO3 đóng vai trị chất oxi hố.Cụ thể: NO3- + 2H+ + 1e -> NO2 + H2O NO3- + 4H+ + 3e nHNO3 = 2nNO2 -> NO + 2H2O nHNO3 = 4nNO 2NO3- + 10H+ + 8e -> N2O + 5H2O nHNO3 = 10nN2O 2NO3- + 12 H+ + 10e -> N2 + 6H2O nHNO3 = 12nN2 NO3- + 10H+ + 8e -> NH4+ + 3H2O nHNO3 = 11nNH4NO3 b.Ví dụ : Nung m gam Fe khơng khí, sau thời gian ta thu a gam hỗn hợp chất rắn X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4,FeO Hoà tan hết a gam hỗn hợp X vào dung dịch HNO dư thu V lít khí NO2(hoặc NO, N2,N2O) đktc sản phẩm khử dung dịch muối sau làm khan b gam Nếu tốn cần tính giá trị m, a, b, V dùng phương pháp bảo tồn e lập công thức áp dụng nhanh cơng thức đây: * Trường hợp 1: Tính khối lượng sắt ban đầu trước bị oxi hoá thành m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe2O3,Fe3O4, FeO 7a + 56ne mFe= (3) ne = V/ 22,4 mol 10 - Nếu sản phẩm khử NO ne = V/22,4 (mol) - Nếu sản phẩm khử N2O ne = V/22,4 (mol) - Nếu sản phẩm khử N2 ne= 10.V/22,4 (mol) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com *.Trường hợp 2: Tính khối lượng a gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe2O3,Fe3O4, FeO 10mFe - 56ne mhh= (4) ne tương tự trường hợp *.Trường hợp 3: tính khối lượng b gam muối tạo thành cho a gam hỗn hợp Fe, Fe 2O3, Fe3O4, FeO.vào dung dịch HNO3 nFe(NO3)3 = nFe = mFe/56 = y mol ; b = mFe(NO3)3 = 242y gam (3) Dạng 3: Kim loại (hoặc hỗn hợp oxit kim loại) phản ứng với axit H2SO4 a.Dạng toán: Kim loại phản ứng với dung dịch H2SO4 Phản ứng : M + H2SO4 -> Mx(SO4)y + SO2, S, H2S + H2O ( Al, Fe, Cr không tác dụng với H2SO4 đặc nguội) * Nhận xét : - Số mol H 2SO4(môi trường)= số mol gốc SO 42- muối Mx(SO4)y=1/2 (số eletron trao đổi x số mol sản phẩm khử) - Số mol H2SO4 ( đóng vai trị chất oxi hoá) = số mol nguyên tử S sản phẩm khử - Số mol H2SO4 tác dụng = số mol H2SO4(mơi trường) + số mol H2SO4 đóng vai trị chất oxi hoá.Cụ thể: SO42- + 4H+ + 2e -> SO2 + 2H2O SO42-+ 8H+ + 6e -> S + 4H2O SO42-+ 10 H+ + 8e -> H2S + 4H2O b.Ví dụ : Tính khối lượng muối tạo thành cho m gam hỗn hợp Fe, Fe 2O3,Fe3O4, FeO vào dung dịch H2SO4 đặc nóng dư nFe2(SO4)3= 1/2nFe = mFe / 112 = x mol ; mFe2(SO4)3 = 400 x (gam) (4) B Ví dụ minh hoạ : 2.1 Dạng 1: Kim loại hoạt động phản ứng với dung dịch axit HCl, H 2SO4 loãng a Phản ứng kim loại với axit HCl : LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tốn 1: Hồ tan hết 9,9 gam hỗn hợp kim loại dung dịch HCl thu dung dịch A 8,96 lít khí đktc Cô cạn dung dịch A thu m gam muối khan m có giá trị: A 24,1gam B 38,3 gam C 17gam D 66,7 gam Lời giải: Số mol gốc Cl- = số mol H2 = (8,96/22,4) 2= 0,8mol mmuôi = mKL + mCl- = 9,9 + 0,8 35,5= 38,3 gam Chọn B Bài tốn 2: Hồ tan 10,4 gam hợp kim Cu, Mg, Al lượng vừa đủ dung dịch HCl thu 7,84 lít khí X đktc 1,54gam chất rắn Y dung dịch Z Cô cạn dung dịch Z thu m gam muối Giá trị m là: A 21,02gam B 33,45gam C 14,81 gam D 18,60gam Lời giải: áp dụng nhanh công thức : m= mKL + mCl- = ( 10,4-1,54) + 0,7 35,5= 33,45 gam Chọn B Bài tốn 3: Hồ tan hồn tồn m1 gam hỗn hợp kim loại A, B (đều có hố trị II), C ( hoá trị III) vào dung dịch HCl dư thấy có V lít khí đktc dung dịch X, cạn dung dịch X m2 gam muối khan Biểu thức liên hệ m1 , m2, V là: A m2 = m1+ 71V B 112m2 = 112m1 + 355V C m2= m1+ 35,5V D 112m2 = 112m1 + 71V Lời giải: nCl- = 2nHCl = 2nH2 = V/22,4 = V/11,2 m2 = mKL + mCl- = m1 + 35,5.V/11,2 = m1 + 355V/112 Chọn B b Phản ứng kim loại với axit H2SO4 lỗng: Bài tốn 1: Hồ tan hết 11,1 gam hỗn hợp kim loại dung dịch H 2SO4 loãng dư thu dung dịch A 8,96 lít khí đktc Cô cạn dung dịch A thu m gam muối khan m có giá trị: A 59,1 gam B 35,1 gam C 49,5 gam D 30,3 gam Lời giải: áp dụng nhanh công thức: m muối = mKL + mSO42- = mKL + 96.nH2 = 11,1 + (8,96/22,4) 96= 49,5 gam Chọn C Bài toán 2: Cho 0,52 gam hỗn hợp kim loại Mg, Al tan hoàn tồn dung dịch H2SO4 lỗng dư thu 0,336 lít khí đktc Khối lượng muối sunfat thu là: A 1,24gam B 6,28gam C 1,96gam D 3,4gam Lời giải: áp dụng nhanh công thức : mmuối = mKL + mSO42- = 0,52+ 0,015 96= 1,96 gam Chọn C LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài toán 3: Cho 2,81 gam hỗn hợp gồm oxit Fe2O3 , MgO, ZnO tan vừa đủ 300ml dung dịch H2SO4 0,1M khối lượng muối sunfat khan tạo thành là: A 5,33gam B 5,21gam C 3,52gam D 5,68gam Lời giải: áp dụng nhanh công thức: mmuối = 2,81 + ( 96-16).0,03= 2,81 + 2,4 = 5,21gam Chọn B 2.2 Dạng 2: Kim loại phản ứng với dung dịch axit HNO3, H2SO4 đặc nóng 1) Phản ứng kim loại với dung dịch axit HNO3 : a Tìm khối lượng muối: Kim loại + HNO3 -> muối + sản phẩm khử + H2O Khối lượng muối tính công thức sau đây: mmuối= mKL + (3nNO + nNO2 + 10nN2 + 8nN2O + 8nNH4NO3) 62(5) Bài toán 1:Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HNO thu hỗn hợp khí gồm 0,01mol NO, 0,04mol NO2 Khối lượng muối tạo thành dung dịch sau phản ứng là: A 5,69gam B 3,79gam C 8,53gam D 9,48gam Lời giải: áp dụng nhanh công thức : mmuối = mKL + 62 (3.nNO + nNO2) = 1,35 + (0,01.3 + 0,04.1) 62 = 5,69 gam Chọn A Bài toán 2: Cho tan hoàn toàn 58 gam hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Ag dung dịch HNO 2M lỗng nóng thu dung dịch B 0,15mol khí NO 0,05mol NO Cô cạn dung dịch B lượng muối khan thu là: A 120,4gam Lời giải: B 89,8gam C 116,9gam D 73,45 gam áp dụng nhanh công thức : mmuối = mKL + mNO3- mmuối = 58 + (3 0,15 + 8.0,05).62 = 116,9 gam Chọn C b Tìm số mol axit phản ứng: Bài tốn 1: Hồ tan hết m gam hỗn hợp gồm kim loại dung dịch HNO thu dung dịch A hỗn hợp khí gồm 0,12mol NO, 0,08mol N 2O , 0,06mol N2 dung dịch LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com B Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy thoát 3,36 lít khí NH Số mol HNO3 tác dụng : A 3,0 mol Lời giải: B 2,75mol C 3,5mol D 2,2mol áp dụng : Số mol HNO3 tác dụng =số mol HNO3(mơi trường) +số mol HNO3đóngvai trị chất oxi hoá nHNO3 tác dụng= 4nNO + 10nN2O + 12nN2 + 10nNH4+ nHNO3 tác dụng = 0,12.4 + 0,08.10 + 0,06.12+(3,36/22,4).10 = 3,5mol Chọn C Bài tốn 2: Hồ tan hết m gam hỗn hợp gồm kim loại dung dịch HNO thu dung dịch A hỗn hợp khí gồm 0,12mol NO, 0,08mol N 2O , 0,06mol N2 dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy thoát 3,36 lít khí NH Số mol HNO3 tác dụng : A 3,0 mol Lời giải: B 2,75mol C 3,5mol D 2,2mol áp dụng : Số mol HNO3 tác dụng =số mol HNO3(mơi trường) +số mol HNO3đóngvai trị chất oxi hoá nHNO3 tác dụng= 4nNO + 10nN2O + 12nN2 + 10nNH4+ nHNO3 tác dụng = 0,12.4 + 0,08.10 + 0,06.12+(3,36/22,4).10 = 3,5mol Chọn C c Tìm sản phẩm khử: A A(NO3)n B + HNO3 -> B(NO3)m + sp khử Ntx(NO,NO2,N2,N2O, NH4NO3) C C(NO3)p Vậy iKL= số oxi hoá cao kim loại , i spk= (5-x)t=> iNO=3; iNO2=1; iN2=10; iN2O=8;iNH4NO3= Do đó: iAnA + iBnB + icnC= 3nNO + nNO2 + 10nN2 + 8nN2O + 8nNH4NO3 (6) Bài tốn1: Hồ tan hồn tồn 11,2 gam Fe vào dung dịch HNO dư thu dung dịch A 6,72 lít hỗn hợp khí B gồm NO khí X, với tỉ lệ 1:1 Xác định khí X Giải: áp dụng (6): ( 11,2:56)3 = 0,15.3+0,15.iX => iX= 1=> khí X NO 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài toán 2: Cho 5,95 gam hỗn hợp Al, Zn có tỉ lệ mol 2:1 dung dịch HNO loãng , dư thu 0,896 lít khí X sản phẩm khử Xác định X? Giải: ta có 27x+ 65y=5,95 x= 2y Do x= 0,1 y= 0,05 , nX= 0,04 áp dụng (6) ta có: 0,1.3+ 0,05.2= 0,04iX => iX= 10 => X N2 Kim loại phản ứng với dung dịch axit H2SO4 đặc nóng : a Tìm khối lượng muối: A + H2SO4(đặc) -> A2(SO4)n+ sp khử (S, SO2, H2S) + H2O mmuối= mKLp/ư + (6nS +2nSO2 + 8nH2S) 96/2 (7) Bài toán 1: Cho 15,82 gam hỗn hợp Al, Fe, Cu tác dụng hết với dung dịch H 2SO4 đặc nóng thu dung dịch A 9,632 lít khí SO đktc Cô cạn dung dịch A thu số gam muối khan là: A 57,1gam B 60,3 gam Lời giải: áp dụng nhanh công thức : C 58,8 gam D 54,3 gam mmuối = mKL + mSO42- nSO42- môi trường = nSO2 = 9,632/22,4 = 0,43mol mmuối = 15,82 + 0,43 96= 57,1 gam Chọn A Bài toán 2: Cho 13,428 gam kim loại M tác dụng với dung dịch H 2SO4 đặc nóng dư thu V lít khí H2S đktc dung dịch A Cơ cạn dung dịch A thu 66,24 gam muối khan V có giá trị : A 2,4640lít B 4,2112 lít C 4,7488lít D 3,0912lít Lời giải: áp dụng cơng thức : nH2S = 1/4 số mol gốc SO42- muối nH2S = 1/4.[(66,24-13,428)/96] = 0,1375 mol => V= 0,1375 22,4= 3,0912lít Chọn D Bài tốn 3: Cho 18 gam kim loại M tác dụng với dung dịch H 2SO4 đặc nóng dư thu 3,36 lít khí SO2 đktc 6,4 gam S dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu số gam muối khan là: A 75gam B 90gam C 96gam D 86,4gam Lời giải: nSO42- tạo muối = nSO2 + 3nS = 0,15 + 3.0,2= 0,75mol mmuối = mKL + mSO42- = 18 + 0,75 96= 90 gam Chọn C 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com b Tìm số mol axit phản ứng: A + H2SO4(đặc) -> A2(SO4)n+ sp khử (S, SO2, H2S) + H2O nH2SO4= 4nS +2nSO2 + 5nH2S (8) Bài tốn 1: Hồ tan hồn tồn 12,9 gam hỗn hợp A gồm Zn kim loại M hoá trị II vào dung dịch H2SO4 đặc thu 4,144 lít hỗn hợp gồm SO H2S có tỉ khối so với hiđro 31,595 Tìm số mol axit H2SO4 đặc phản ứng Giải: áp dụng (8) nH2SO4 = 2nSO2 + 5nH2S = 2.0,18 + 5.5.10-3 = 0,385mol Bài toán 2: Cho 45 gam hỗn hợp Zn Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch H 2SO4 đặc nóng 98% thu 15,68 lít khí SO2 (đktc) Tính khối lượng dung dịch H2SO4 dùng? Giải: áp dụng (8) số mol H2SO4 dùng là; 2.15,68/22,4 = 1,4 mol mH2SO4= 1,4.98.100/98 = 140 gam c Tìm sản phẩm khử: A A2(SO4)n B + H2SO4 đặc -> B2(SO4)m + sp khử Sx (SO2, S, H2S ) C C2(SO4)p áp dụng định luầt bảo tồn eletron ta có: n.nA + m.nB + p.nC = 8nH2S + 6nS + 2.nSO2 ( 9) Vậy iKL= số oxi hoá cao kim loại , ispk= (6-x) => iSO2=2; iH2S =8; iS = Do đó: iAnA + iBnB + icnC= 8nH2S + 6nS + 2.nSO2 (9) Bài toán1: Cho 2,52 gam hỗn hợp gồm Al Mg trộng theo tỉ lệ mol 2:3 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc thu muối sunfat 0,03mol chất khử chứa lưu huỳnh Xác định sản phẩm khử? Giải: Gọi a số oxi hoá S chất khử thu Ta có: nMg= 0,06 mol ; nAl = 0,04 mol áp dụng biều thức (9) 0,06.2 + 0,04.3 = 0,03(6-a) => a= -2 > Vậy chất khử H2S 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài toán 2: Cho 9,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch H 2SO4 đặc thấy có 49 gam axit phản ứng thu muối, sản phẩm khử X nước Xác định X? Giải: nMg = 0,4 mol ; nH2SO4 = 0,5mol Ta có: 0,4.2= (6-a).nX Mà nX= 0,1 mol Do đó: a= -2 => Sản phẩm khử H2S 2.3 Dạng 3: Hỗn hợp oxit kim loại phản ứng với dung dịch axit HNO3, H2SO4 đặc nóng a Phản ứng hỗn hợp oxit kim loại với axit HNO3: Bài toán 1: (Đề tuyển sinh khối A-2008) Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2O3 Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 lỗng dư thu 1,344 lít khí NO sản phẩm khử đktc dung dịch X Cô cạn dung dịch X sau phản ứng thu m gam muối khan Giá trị m là: A 34,36 gam B 35,50gam C 49,09gam D 38,72gam Lời giải : áp dụng nhanh công thức: 7a + 56ne mFe= 7.11,36 + 56.0,06 = 10 = 8,96 gam 10 nFe(NO3)3 = nFe = 8,96/56 = 0,16mol ; mFe(NO3)3 = 0,16 242 = 38,72gam Chọn D Bài tốn 2: Nung 8,4 gam Fe khơng khí , sau phản ứng thu m gam X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Hoà tan m gam hỗn hợp X HNO3 dư thu 2,24 lít khí NO2 sản phẩm khử đktc Giá trị m là: A 11,2 gam B 25,2gam C 43,87gam D 6,8gam Lời giải : áp dụng nhanh công thức : 10mFe - 56ne mhh= 10.8,4 - 56.0,1 = = 11,2 gam Chọn A Bài tốn 3: Hồ tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe 2O3, Fe3O4, FeO dung dịch HNO3 đặc nóng thu 4,48 lít khí NO đktc Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 145,2 gam muối khan Giá trị m là: A 78,4gam Lời giải: B 139,2gam C 46,4gam D 46,256gam áp dụng nhanh công thức : 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nFe = nFe(NO3)3 = 145,2/242= 0,6mol => mFe = 0,6.56 = 33,6 gam 10mFe - 56ne mhh= 10.33,6 - 56.0,2 = = 46,4 gam Chọn C b Phản ứng hỗn hợp oxit kim loại với axit H2SO4: Bài tốn 1: Hồ tan hồn tồn 49,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2O3, Fe3O4 dung dịch H2SO4 đặc nóng thu dung dịch Y 8,96 lít khí SO đktc Thành phàn % khối lượng oxi hỗn hợp X khối lượng muối dung dịch Y là: A 20,97% 140 gam B 37,50% 140gam C 20,97% 180gam D 37,50% 120 gam Lời giải: áp dụng nhanh công thức : 7a + 56ne mFe= 7.49,6 + 56.0,4 = 10 = 39,2 gam 10 => %O = (49,6-39,2).100/49,6 = 20,97% nFe2(SO4)3 = 1/2nFe = 39,2/112 = 0,35mol => mmuối = 0,35 400= 140gam Chọn A Bài tốn 2: Để khử hồn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3O4 , Fe2O3 cần 0,05mol H2 Mặt khác hoà tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X dung dịch H 2SO4 đặc nóng thu thể tích V ml SO2 đktc Giá trị V là: A 112ml B 224ml C 336ml D 448ml Lời giải: áp dụng nhanh công thức: nO = nH = 0,05mol , mO = 0,05.16 = 0,8gam , mFe = moxit - mO = 2,24 gam nFe = ( 10.22,4 - 7.3,04)/56 = 0,01mol => VSO2 = 0,01.22,4 = 0,224lít Chọn B C Bài toán vận dụng: 3.1 Dạng 1: Kim loại hoạt động phản ứng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng Bài 1:(Đề tuyển sinh- khối A- 2009) Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al Zn tác dụng với lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10% thu 2,24 lít khí H2 đktc Khối lượng dung dịch thu sau phản ứng là: A 101,48gam B 101,68gam C 97,80gam D 88,20gam 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài 2: Hoà tan 9,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al lượng vừa đủ dung dịch HCl thu 7,84 lít khí X đktc 2,54 gam chất rắn Y dung dịch Z Lọc bỏ chất rắn Y , cô cạn cẩn thận dung dịch Z thu lượng muối khan là: A 19,025gam B 31,45gam C 33,99gam D 56,30gam Bài 3: Hoà tan hết 3,53 gam hỗn hợp A gồm ba kim loại Mg, Al, Fe dung dịch HCl có 2,352 lít khí hiđro đktc thu dung dịch D Cô cạn dung dịch D m gam muối khan Giá trị m là: A 12,405gam B 10,985gam C 11,195gam D 7,2575gam Bài 4: Cho 20 gam hỗn hợp gồm Ca kim loại M có tỉ lệ số mol n Ca : nM = 3:5 tan hết dung dịch HCl dư thu dung dịch A V lít khí H đktc Cô cạn dung dịch A thu 48,4 gam chất rắn khan M là: A Mg B Al C Ba D Fe Bài 5: Cho m gam hỗn hợp X gồm Ba , Mg, Fe ( Mg chiếm 19,91 % khối lượng hỗn hợp X) tác dụng với dung dịch HCl dư thu dung dịch A 8,96 lít khí H đktc Cơ cạn dung dịch A thu 52,5 gam chất rắn khan Khối lượng Mg có hỗn hợp X là: A 4,80gam B 10,80gam C 7,20gam D 4,56gam Bài 6:(đề tuyển sinh ĐH- khối A-2007) Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe 2O3, MgO, ZnO 500ml dung dịch H2SO4 0,1M vừa đủ Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu số gam muối khan là: A 6,81gam B 4,81gam C 3,81gam D 5,81gam Bài 7: Hoà tan hết 1,72 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al, Zn, Fe dung dịch H 2SO4 lỗng thu V lit khí đktc 7,84 gam muối sunfat khan Giá trị V là: A 1,344lít B 1,008lít C 1,12 lít D 3,36lít Bài 8: Hoà tan hết hỗn hợp X gồm Fe, 0,24mol kim loại M dung dịch H 2SO4 loãng dư thu dung dịch A 10,752 lít khí H đktc Cô cạn dung dịch A thu 59,28 gam muối khan M : A Mg B Ca C Al D Na Bài 9: Cho 21 gam hỗn hợp kim loại Fe, Zn, Al tan hoàn toàn dung dịch H 2SO4 0,5M thu 6,72 lít khí H2 ( đo 00C 2atm) Khối lượng muối khan thu sau cô cạn dung dịch thể tích dung dịch axit tối thiểu cần dùng là: A 78,6gam 1,2 lít B 46,4gam 2,24lít C 46,4gam 1,2 lít D 78,6gam 1,12 lít 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài 10: Cho m gam hỗn hợp kim loại hoạt động tác dụng với 147 gam dung dịch H2SO4 20% thu dung dịch X V lít khí H đktc Để trung hồ lượng axit dư X cần 32 gam dung dịch NaOH 15% thu dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu 38,02 gam muối khan Giá trị m là: A 6,46gam B 7,1gam C 7,46gam D 7,58gam 3.2 Dạng 2: Kim loại phản ứng với dung dịch axit HNO3, H2SO4 đặc nóng Bài 1: Cho tan hồn tồn 58 gam hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Ag dung dịch HNO 2M dư thu 0,15mol NO, 0,05mol N 2O dung dịch D Cô cạn dung dịch D làm khan m gam muối Giá trị m là: A 120,4 gam B 89,8 gam C 110,7 gam D 125,6 gam Bài 2: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Pb dung dịch HNO dư thu 3,584 lít hỗn hợp khí gồm NO, NO có tỷ khối so với hiđro 21 dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu 30,34 gam muối khan Giá trị mlà: A 12,66gam B 15,46gam C 14,73gam D 21,13gam Bài 3: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al Mg có tỷ lệ khối lượng 1:1 tác dụng với dung dịch HCl dư thu 14,112 lít H2 đktc Mặt khác cho m gam X tác dụng với HNO3 thu 3,584 lít đktc hỗn hợp khí A(gồm NO, N2O) có tỷ khối so với H2 20,25 dung dịch A Số mol HNO3 tác dụng là: A 1,540mol B 1,585mol C 1,250mol D 1,486mol Bài 4: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Fe Cu dung dịch HNO dư thu 6,72 lít hỗn hợp khí gồm NO NO2 đktc có khối lượng 12,2gam Cô cạndung dịch sau phản ứng thu 43 gam hỗn hợp muối khan Nếu hoà tan m gam hỗn hợp kim loại ban đầu với HCl dư sau phản ứng cịn 8m/15 gam chất rắn không tan dung dịch X Đem cô cạn dung dịch X thu số gam muối khan là: A 15,24gam B 12,7 gam C 10,16gam D 19,05gam Bài 5: (Đề tuyển sinh ĐH - khối B-2008) Cho m gam hỗn hợp X gồm Al Cu tronng dung dịch HCl dư sau kết thúc phản ứng sinh 3,36 lít khí đktc Nếu cho m gam hỗn hợp vào lượng dư HNO3 đặc nguội sau kết thúc phản ứng sinh 6,72 lít khí NO2 sản phẩm khử đktc Giá trị m là: A 11,5 B 10,5 C 12,3 D 15,6 Bài 6: Hoà tan hỗn hợp A gồm 16,8gam Fe, 2,7gam Al, 5,4gam Ag tác dụng với dung dich H2SO4 đặc nóng khí SO2 Số mol H2SO4 tác dụng là: 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com A 0,95mol B 0,9mol C 1,25mol D 0,85mol Bài 7: Hỗn hợp X gồm kim loại Cu Ag Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X dung dịch chứa axit HNO3 , H2SO4 thu dung dịch Y chứa 7,06 gam muối hỗn hợp khí Z chứa 0,05mol NO2 0,01mol SO2 Giá trị m là: A 2,85gam B 3,32gam C 3,00gam D 0,85gam Bài 8: Cho M kim loại hoá trị II Cho m gam M tácdụng vớidung dịch H 2SO4 đặc nóng dư thu 0,672 lít khí có tỷ khối so với amoniac dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu 14,4 gam muối khan M là: A Ca B Mg C Zn D Ba Bài 9: Cho m gam hỗn hợp gồm kim loại tác dụng với H 2SO4 đặc nóng dư thu 3,36 lít khí SO2 ( đktc); 2,88 gam S dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu 52,8 gam muối khan Mặt khác hoà tan hết m gam hỗn hợp kim loại ban đầu với dung dịch HCl dư thu 8,064 lít khí H2 đktc Hỗn hợp kim loại đầu là: A Be Mg B Mg Fe C Zn Fe D Zn Ba Bài 10: ( Đề tuyển sinh 2009- khối A) Hoà tan hoàn toàn 12,42 gam Al dung dịch HNO3 loãng dư thu dung dịch X 1,344 lít hỗn hợp khí Y gồm khí N 2O N2 Tỉ khối hỗn hợp khí Y so với khí H 18 Cơ cạn dung dịch X thu m gam chất rắn khan Giá trị m là: A 97,98 B 106,38 C 38,34 D 34,08 3.3 Dạng 3: Hỗn hợp oxit kim loại phản ứng với dung dịch axit HNO3, H2SO4 đặc nóng Bài 1: ( Đề tuyển sinh 2007-khối B) Nung m gam bột Fe oxi thu gam hỗn hợp rắn X Hoà tan hết hỗn hợp X dung dịch HNO dư thoát 0,56 lít đktc khí NO sản phẩm khử nhất.Giá trị m là: A 2,52 B 2,22 C 2,62 D 2,32 Bài 2: ( Đề tuyển sinh 2009-khối A) Hoà tan hoàn toàn 20,88 gam oxit sắt dung dịch H2SO4 đặc nóng thu dung dịch X 3,248 lít khí SO sản phẩm khử đktc Cô cạn dung dịch X thu m gam muối sunfat khan Giá trị m là: A 108,9 B 151,5 C 137,1 D 97,5 Bài 3: Hoà tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 2O3, Fe3O4 dung dịch H2SO4 đặc nóng thu dung dịch Y 8,96 lít khí SO đktc Thành phần % khối lượng oxi hỗn hợp X khối lượng muối dung dịch Y là: 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com A 20,97% 140gam B 37,50% 140 gam C 20,97% 180 gam D 37,5% 120 gam Bài 4: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe 3O4, Fe2O3 cần 0,05mol H2 mặt khác hoà tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X dung dịch H 2SO4 đặc nóng thu thể tích V ml SO2 đktc Giá trị V là: A 112ml B 224ml C 336ml D 448ml Bài 5: Một kim sắt lâu ngày bị oxi hoá sau người ta cân 8,2 gam sắt oxit sắt cho toàn vào dung dịch HNO đặc nóng thu 4,48 lít khí màu nâu đktc dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y thu m gam muối khan khối lượng kim sắt là: A 6,86gam B 3,43gam C 2,42gam D 6,26gam Gía trị m gam muối là: A 29,645gam B 29,5724gam C 31,46gam D 29,04 gam D Kết thực nghiệm sư phạm: Mục đích thực nghiệm sư phạm: * Mục đích thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tác dụng phát triển tư hoá học cho học sinh hệ thống tập áp dụng phương pháp giải nhanh tập trắc nghiệm phần kim loại phản ứng với dung dịch axit vô * Thực nghiệm sư phạm nhằm trả lời câu hỏi : Sử dụng phương pháp giải nhanh tập trắc nghiệm phần kim loại tác dụng với dung dịch axit vơ có giúp ích thật nhiều cho học sinh, tiết kiệm thời gian giải tập trắc nghiệm, có gây hứng thú học tập cho học sinh hay không ? Nội dung thực nghiệm: Dạy thực nghiệm tiết lý thuyết luyện tập có lồng ghép hệ thống phương pháp giải tập vận dụng sử dụng giải nhanh tập trắc nghiệm Phương pháp thực nghiệm: a Chọn mẫu thực nghiệm: Chọn lớp 11C , 11C9 trường làm mẫu thực nghiệm Qua kiểm tra lớp chọn có điểm trung bình mơn hố học tương đương Trong q trình giảng dạy chọn lớp 11C9 làm đối chứng , lớp 11C8 làm lớp thực nghiệm 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com b Kiểm tra mẫu trước thực nghiệm: Sau chọn học sinh lớp tham gia kiểm tra có 100 % trắc nghiệm có 40 câu thời gian 60 phút kiến thức phần vô phương pháp giải tập Kết kiểm tra xem yếu tố đầu để khẳng định cách chọn mẫu thực nghiệm tương đương lớp Kết kiểm tra thực nghiệm: a Kết kiểm tra trước thực nghiệm: Kết kiểm kiểm tra học sinh lớp trình bày bảng số liệu sau: Lớp T/số Số học sinh đạt điểm 10 Điểm trung bình 11C8 50 0 13 19 6,1 11C9 50 0 12 19 6,0 Sử dụng phương pháp kiểm định khác trung bình cộng ta nhận thấy khơng có khác nhiều chất lượng lớp Hay nói cách khác lớp có khả học tập tương đương b Kết kiểm tra sau thực nghiệm: Tiến hành kiểm tra học sinh lớp sau thực nghiệm trắc nghiệm với 40 câu thời gian 60 phút có vận dụng nhiều loại tập sử dụng tỷ lệ chung để giải nhanh phần kim loại Kết trình bày bảng số liệu sau: Lớp T/số Số học sinh đạt điểm 10 Điểm trung bình 11C8 50 0 0 12 14 6,3 11C9 50 0 0 12 14 8,2 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Qua bảng ta thấy chất lượng họ sinh giỏi nâng lên rõ rệt * Lớp 11C8 ; Số học sinh đạt điểm trở lên: 20 em ( 40,0%) * Lớp 11C9: Số học sinh đạt điểm trở lên: 31 em( 62,0%) Phần III Kết luận Qua trình nghiên cứu đề tài “ Sử dụng phương pháp giải nhanh tập kim loai phản ứng với dung dịch axit vô cơ” đạt kết sau: Làm sáng tỏ sở lý luận phương pháp giải nhanh tập trắc nghiệm vô , giúp học sinh phát triển tư hoá học, nhằm nâng hiệu hoạt động học tập học sinh , đặc biệt kỳ thi quốc gia , thi tốt nghiệp lớp 12, thi đại học cao đẳng Đề tài giúp tích cực tự tin hoạt động tìm kiếm hướng giải cho toán trắc nghiệm Tiết kiệm nhiều thời gian cho học sinh làm đề thi trắc nghiệm Từ chỗ nhiều em cịn lúng túng giải tốn phần lớn em biết vận dụng thành thạo giải toán hoá học Điều đáng mừng có nhiều em đẫ biết vận dụng sáng tạo giải tốn hố học có nhiều cách hay thơng minh Tuy nhiên nghiên cứu đề tài cịn có sai sót chưa thấy hết khía cạnh dang tập Rất mong đóng góp đồng nghiệp để thân tơi có thêm nhiều kinh nghiệm giảng dạy Xin chân thành cảm ơn ! 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... hệ thống tập áp dụng phương pháp giải nhanh tập trắc nghiệm phần kim loại phản ứng với dung dịch axit vô * Thực nghiệm sư phạm nhằm trả lời câu hỏi : Sử dụng phương pháp giải nhanh tập trắc nghiệm... nghiên cứu đề tài “ Sử dụng phương pháp giải nhanh tập kim loai phản ứng với dung dịch axit vô cơ? ?? đạt kết sau: Làm sáng tỏ sở lý luận phương pháp giải nhanh tập trắc nghiệm vô , giúp học sinh phát... chọn phương pháp giải nhanh , hiệu Vì tơi chọn đề tài nhằm hệ thống lại dạng tập kim loại phản ứng với axit vơ sử dụng phương pháp giải nhanh để giải tập giúp học sinh dễ hiểu, giải vấn đề nhanh,