SKKN TÍNH OXI hóa của ION NITRAT TRONG môi TRƯỜNG AXIT

TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH OXI HĨA CỦA ION NITRAT TRONG MÔI TRƯỜNG AXIT A MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài Trong năm gần đây, đề thi đại học, cao đẳng ln có tập khó để học sinh “chinh phục” nhằm lấy điểm cao Một dạng tập quan trọng dạng tập vận dụng cao ion NO 3- môi trường H+, học sinh gặp nhiều khó khăn để tìm hướng giải loại tập Khi giải loại tập yêu cầu học sinh phải có tư cao vận dụng thành thạo định luật bảo tồn hóa học, phân tích hướng Bài tập tính oxi hóa ion nitrat mơi trường axít loại tập khó, yêu cầu đặt học sinh phải nắm chất q trình để có khả biến đổi linh hoạt Với lý trên, chọn đề tài “Tính oxi hóa ion nitrat mơi trường axít”, với hi vọng mang lại cho em học sinh lớp11, 12 số kinh nghiệm việc giải tập loại tốt II Mục đích nghiên cứu Chỉ nội dung cần nắm vững để giải loại tập nhanh hơn, dễ hiểu hơn, đem lại kết cao trình làm tập trắc nghiệm III Đối tượng nghiên cứu Học sinh khối 11,12 có lực học mơn Hóa học tốt IV Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu chất: trình xảy ra, định luật bảo tồn thường sử dụng, vai trị ion H+ q trình, cơng thức tính nhanh số mol H+ phản ứng, phân tích dự đốn dung dịch thu Khảo sát học sinh để phân loại đối tượng cho phù hợp với mức độ tập đưa Xây dựng phương pháp giải cụ thể cho số tập V Phạm vi nghiên cứu Từ tháng 9/2018 đến 6/2020: Trong thời gian vừa nghiên cứu, vừa áp dụng bồi dưỡng học sinh giỏi ôn thi trung học phổ thông quốc gia năm học 2019-2020 Đề tài xây dựng báo cáo chuyên đề Hóa học cấp cụm Vĩnh LinhGio Linh vào ngày 01/11/2019 trường THCS & THPT Cồn Tiên B NỘI DUNG I Cơ sở lí luận Đối với dạng tập tính oxi hóa ion nitrat mơi trường axít, việc viết phương trình để giải phức tạp, đơi cịn gặp nhiều rắc rối q trình giải tốn Điều quan trọng học sinh phải phân tích đề bài, xây dựng sơ đồ tổng quát toán Kỹ giải toán hoá học hình thành học sinh nắm vững lý thuyết, nắm vững kiến thức tính chất hoá học chất, biết vận dụng kiến thức vào giải tập Học sinh phải hình thành mơ hình giải tốn, bước để giải tốn, kèm theo phải hình thành học sinh thói quen phân tích đề định hướng cách làm kỹ quan trọng việc giải tốn hóa học Do đó, để hình thành kỹ giải nhanh loại tập ngồi việc giúp học sinh nắm chất trình xãy giáo viên phải hình thành cho học sinh phương pháp giải nhanh bên cạnh rèn luyện cho học sinh tư định hướng đứng trước tốn khả phân tích đề Chính việc rèn luyện cho học sinh phương pháp giải nhanh tập NO 3trong môi trường H+để giúp học sinh định hướng đúng, xử lý nhanh làm tập loại điều cần thiết, giúp học sinh có tư khoa học học tập hố học nói riêng mơn học khác nói chung nhằm nâng cao chất lượng dạy học II Thực trạng vấn đề nghiên cứu II.1 Thuận lợi - Trong trình thực đề tài sáng kiến kinh nghiệm thân tham khảo nhiều nguồn tư liệu thông tin thông qua tài liệu sách báo, mạng internet Ngồi cịn có giúp đỡ, góp ý nhiệt tình bạn bè, đồng nghiệp ngồi trường - Trong q trình cịn học giáo viên thân tơi ln tìm tịi, học hỏi sưu tầm nguồn tập phong phú -Nội dung sáng kiến kinh nghiệm lần thân áp dụng, lồng ghép vào trình giảng dạy thấy đạt hiệu cao dạy học, làm cho em thấy thích thú với mơn học chất lượng học tập em có nâng lên, điều thúc đẩy tơi thực nội dung sáng kiến II.2 Khó khăn - Kỹ giải tập hóa học học sinh cịn yếu -Chuyên đề sử dụng để dạy cho học sinh khá, giỏi - Khi gặp toán dạng thơng thường học sinh gặp nhiều khó khăn việc tìm hướng giải Nhiều tập đề thi đại học em thường không làm thấy phức tạp III MỘT SỐ NỘI DUNG LƯU Ý KHI GIẢI BÀI TỐN TÍNH OXI HĨA CỦA ION NITAT TRONG MƠI TRƯỜNG AXÍT Khi cho hỗn hợp chất (kim loại, muối, oxit kim loại) tác dụng với dung dịch HNO3 (hoặc gián tiếp tạo môi trường (H+, NO3-) thường gặp tốn mơ tả sơ đồ tổng quát sau: Kim loaïi  hhX Oxit kim loại  Muố i (nitrat / cacbonat / )  III.1 Các trình +  X m+  + H  − →  NO3  − Cl SO − ,   NO2   NO  N O Khí Z  N2 H  CO2  + H2O  X m+  n+ M  NH + (cóthểcó )   dd Y H + (có thểcó )  NO − (có thểcó )  Cl −  2−  SO4 , a Quá trình oxi hóa -Thơng thường q trình nhường e kim loại, ion kim loại, phi kim, VD: M → Mn+ + ne b Q trình khử -Thơng thường gặp số trình sau:   4H+ + NO3− + 3e → NO + 2H2 O   10H+ + 2NO3− + 8e → N2O + 5H2 O (*)  12H+ + 2NO3− + 10e → N + 6H2O  10H+ + NO3− + 8e → NH4 + + 3H2O  2H+ + 2e → H2 (**) 2H+ +NO3− + e → NO2 + H 2O O + 2e → O−2 (Nế u cóqui đổ i hỗ n hợp cóOxi), ∑ n(e nhận) =1 nNO + 3.nNO + 8.nN2O + 10.nN2 + 8.nNH4 + + 2nH2 + 2.nO(cóqui đổ i)+ III.2 Các định luật bảo toàn thường sử dụng - Bảo toàn nguyên tố - Bảo tồn điện tích - Bảo tồn electron - Bảo tồn khối lượng III.3 Vai trị H+ -Làm mơi trường: q trình (*) -Là chất oxi hóa: q trình (**) -Tham gia phản ứng trao đổi, ví dụ như: 2H+ + O2- → H2O 2H+ + CO32- → CO2 + H2O III.4 Số mol H+ phản ứng ∑ nH (phản ứng) =2 nNO + + 4.nNO + 10.nN2 O + 12.nN2 + 10.nNH4 + + 2nH2 + 2.nO(oxit)+2.nCO2 + III.5 Dự đoán thành phần dung dịch Y a Nếu hỗn hợp phản ứng ban đầu có kim loại có tính khử mạnh (Mg, Al, Zn, ) hợp chất chúng dung dịch Y thơng thường có muối amoni NH4+ b Nếu hỗn hợp X có Fe hợp chất sắt tham gia phản ứng dung dịch Y thơng thường gồm Fe2+, Fe3+ (trừ trường hợp đề cho tồn ion, có kiện để xác định dung dịch tồn ion) c Nếu sản phẩm có khí H2 xuất dung dịch Y khơng có ion NO3- (NO3- hết) d Nếu dung dich Y gồm muối trung hịa dung dịch Y khơng có ion H+ (H+ hết) e Nếu dung dịch Y gồm (Fe2+, Fe3+, số ion khác, ) tác dụng với AgNO3 dư, sản phẩm thu có khí kết luận dung dịch có ion H+ f Một số trường hợp thường gặp dung dich Y  Fe2 +  3+  Fe  Al 3+ NO   ddAgNO3 dö + VD1 : ddY  NH4 +  → ,  Ag ↓  +  AgCl H +  Na  −  Cl ,  Ag+ + Cl − → AgCl ↓  Cá c phả n ứ ng 3Fe2 + + 4H+ + NO3− → 3Fe3+ + NO + 2H O (1)  2+ n dư thì: Fe2 + +Ag+ → Fe3 + +Ag ↓ Sau (1) Fe coø  Fe2+  3+  Fe  Al3+   VD2 : ddY  NH4 + + amol NaOH (toá i đa) thì: nOH− = a = nH+ + 2.nFe2+ + 3.nFe3+ + 4nAl 3+ + nNH +  + H  Na+  −  Cl , Fe2+   3+  Fe  m(g) Mg2+    VD3 : ddY (46,95g)  + 0,91 mol KOH (tố i đa) → + Na = , 01 mol   + NH = ? Cl − = ?  *Nê n tìm nh phầ n dung dịch Z mặ c dùđềbà i khô ng yê u caà u 29,18g ↓ K + = 0,91mol  ddZ  Na+ = 0,01mol ⇒ Cl − = 0,92mol  (VD trườ ng hợp nà y tính nCl − = 0,92mol) *Cóthểtính giátrịm, nNH4 + ,từđóvậ n dụng cá c định luậ t bả o n nhanh hôn m ↓= m+ 17.(0,91 − nNH4 + ) = 29,18 m = 13,88gam ⇒   + +  nNH4 = 0, 01mol mY = m+ 23.0,01 + 18.nNH4 + 0, 92.35, = 46,95 IV BÀI TẬP CĨ HƯỚNG DẪN GIẢI Câu Hịa tan hết 11,02 gam hỗn hợp X gồm FeCO3, Fe(NO3)2, Al vào dung dich Y chứa KNO3 0,4 mol HCl, thu dung dich Z 2,688 lít (đktc) hỗn hợp khí T gồm CO2, H2, NO (có tỉ lệ mol tương ứng 5:2:5) Dung dịch Z phản ứng tối đa với 0,45 mol NaOH Nếu cho dung dịch Z tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu m gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn NO sản phẩm khử của N+5 trình Giá trị m A 63,88 B 68,74 C 59,02 D 64,69 (Đề THPT Quốc Gia 2019) Hướng dẫn giải:  FeCO3 = 0,05  HCl = 0,   11, 02gX Fe(NO3 )2 +   →  KNO3  Al    Fe2 + = x   3+   Fe = y tố i đa: ,45 mol NaOH   Al 3+ = z →  Ag  AgNO3 dö  K + = t  → mg ↓   + AgCl = 0,  H  Cl − = 0,   H2 O CO2 = 0, 05  T  H2 = 0, 02  NO = 0,05  Ta có: nH+ pứ = nCO2 + nH2 + nNO = 0,34 mol → nH+(Z) = 0,06 mol [C] [Fe]  → nFeCO3 = 0, 05mol → nFe(NO3 )2 = (x + y − 0,05)mol [+ ,− ]   → 2x + 3y + 3z + t + 0,06 = 0,  x = 0,06mol  [nOH − ]   → 2x + 3y + 4z + 0, 06 = 0, 45 y = 0, 01mol ⇒  [N] ⇒  → 2x + 2y − 0,1 + t = 0,05 z = 0, 06mol mX  → 116.0, 05 + 180(x + y − 0,05) + 27z = 11,02 t = 0,01mol  Cho dung dịch (Z) + AgNO3dư, phản ứng sau: Ag+ + Cl- → AgCl 0,4 2+ + 3Fe + 4H + NO3- → 3Fe3+ + NO + 2H2O 0,045←0,06 Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag 0,015 →0,015 AgCl = 0, ⇒↓  ⇒ m ↓= 59, 02gam Ag = 0, 015 Câu Hòa tan hết 23,18 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Fe(NO 3)3 vào dung dịch chứa 0,92 mol HCl 0,01 mol NaNO thu dung dịch Y (chất tan có 46,95 gam hỗn hợp muối) 2,92 gam hỗn hợp Z gồm ba khí khơng màu (trong hai khí có số mol nhau) Dung dịch Y phản ứng tối đa với 0,91 mol KOH, thu 29,18 gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn Phần trăm thể tích khí có phân tử khối lớn Z A 58,82% B 51,37% C 75,34% D 45,45% (Đề THPT Quốc Gia 2019) Hướng dẫn giải 2,92g(Z)  Fe ,92 HCl  ,01NaNO3 23,18g(X) Mg  →  Fe(NO ) 3    Fe2 +    3+    Fe  m(g)   2+  +0 ,91KOH  46,95g(Y )  Mg   →   + Na = , 01    +   NH  Cl − = 0,92    H O  m ↓= 29,18g  Na+ = 0, 01  dd(T) K + = 0,91 Cl − = 0,92  *Do dd T bảo tồn điện tích nên dd T khơng có NO3- → dd Y khơng có NO3- [m ]  → nH2O = 0, 43mol ↓= m + 17(0,91 − nNH + ) = 29,18 m = 13,88g ⇒   + + mY = m + 23.0, 01 + 18.nNH + 35,5.0, 92 = 46,95 nNH = 0, 01mol [H ]  → trongZ, nH = 0, 01mol nNO3− (X) = 23,18 − 13,88 = 0,15mol 62 [N ]  → nN (Z) = 0,15 + 0, 01 − 0, 01 = 0,15mol ⇒ nO( Z) = 2,92 − 0, 01.2 − 0,15.14 = 0, 05mol 16 H2 = 0,01mol  2,92g (Z) goà mN = 0,15mol O = 0,05mol  Vậy *Vậy Z gồm H2=0,01mol hai khí khí sau: NO,N2O, N2  H2 = 0, 01 a+ b = 0,15 a <  TH1 : Z NO = a ⇒  ⇒ (loaïi) a + b = , 05 b = ,   N O = b  H2 = 0,01 a = 0,05 a = 0,05  TH2 : Z NO = a ⇒  ⇒ (thỏ a mã n) a+ b = 0,15  b = 0,05 N = b   H2 = 0,01 a = 0,05 a = 0,05  TH3 : Z N 2O = a ⇒  ⇒ (loại khô ng cóhai khí cósốmol=nhau)  2a+ b = 0,15  b = 0,025 N = b  %VNO(Z) = 0,05 100% = 45, 45% 0,11 Câu Hòa tan hết 16,58 gam hỗn hợp X gồm Al, Mg, Fe, FeCO dung dịch chứa 1,16 mol NaHSO4 0,24 mol HNO3 thu dung dịch Z (chỉ chứa muối trung hòa) 6,89 gam hỗn hợp khí Y gồm CO2, N2, NO, H2 (trong Y có 0,035 mol H2 tỉ lệ số mol NO : N : 1) Dung dich Z phản ứng tối đa với 1,46 mol NaOH, lọc lấy kết tủa đem nung nóng khơng khí đến khối lượng không đổi thu 8,8 gam chất rắn Biết phản ứng xảy hoàn toàn Phần trăm khối lượng Fe đơn chất X A 16,89% B 20,27% C 33,77% D 13,51% (Đề THPT Quốc Gia 2018) Hướng dẫn giải:  Al   Mg = a 16,58g +  Fe = b  FeCO = c  CO2 = c  N = d 6,89gY  + H2 O NO = 2d H = 0,035  1,16NaHSO4 →  0, 24HNO3 Al3+  2+ Mg Fen+  +1,46 NaOH (toá i đa) dd Z  +  → Đun ng kế t tủ a Na = , 16  NH +  SO4 2− = 1,16  MgO = a 8,8g raé n  Fe2 O3 = 0,5b + 0,5c Na+ = 2,62  dd T SO4 2− = 1,16  − AlO2 = ? Btđt → nAlO2- = 0,3 mol n Al = 0,3mol Bt N → n NH4+ = 0,24 -4d  nH+ phả n ứ ng=2c+12d+8d+2.0,035+10(0,24-4d)=1,4 a = 0,02    mX=24a+56b+116c+27.0,3=16,58  b = 0,06 Ta coù : ⇒ ⇒ %Fe=20,27%  mY =44c+28d+60d+0,07=6,89  c = 0,04  m (raé d = 0,0575 n)=40a+80b+80c=8,8  Câu 4: Hòa tan hết 13,52 gam hỗn hợp X gồm Mg(NO 3)2, Al2O3, Mg Al vào dung dịch NaNO3 1,08 mol HCl (đun nóng) Sau kết thức phản ứng thu dung dịch Y chứa muối 3,136 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm N 2O H2 Tỷ khối Z so với He Dung dịch Y tác dụng tối đa với dung dịch chứa 1,14 mol NaOH, lấy kết tủa nung ngồi khơng khí tới khối lượng không đổi thu 9,6 gam rắn Phần trăm khối lượng Al có hỗn hợp X A 31,95% B 19,97% C 23,96% D 27,96% Hướng dẫn giải:  Mg(NO3 )  Al O  NaNO3 y  13,52g X  + → HCl 1, 08 Mg    Al  Mg 2+ 0, 24   3+  Al x   Na + y 1,14mol NaOH  → MgO  0,24   NH +4 z  −  Cl 1, 08   H O 0, 46 − 2z  N O 0, 06  H 0, 08 BTDT  → 3x + y + z = 0, 06  x = 0,16   → 4x + z = 0, 66  →  y = 0,1 z = 0, 02 BTKL  →13,52 + 85y + 39, 42 = 27x + 23y + 18z + 46,9 + 18(0, 46 − 2z)  0,02 + 0, 06.2 − 0,1 BTNT N → n Mg( NO3 )2 = = 0, 02 (mol) => nMg = 0,22 (mol) 8.0, 02 + 8.0, 06 + 2.0, 08 − 0, 22.2 BTe → n Al = = 0,12 (mol) => %Al = 23,96% 1,14 mol NaOH Câu 5: Trộn 10,17 gam hỗn hợp X gồm Fe(NO3)2 Al với 4,64 gam FeCO3 hỗn hợp Y Cho Y vào lượng vừa đủ dung dịch chứa 0,56 mol KHSO dung dịch Z chứa 83,41 gam muối sunfat trung hịa m gam hỗn hợp khí T có chứa 0,01 mol H2 Thêm NaOH vào Z đến toàn muối sắt chuyển hết thành hidroxit ngừng khí cần 0,57 mol NaOH, lọc kết tủa nung khơng khí đến khối lượng không đổi thu 11,5 gam chất rắn Giá trị m A 3,22 B 2,52 C 3,42 D 2,70 Hướng dẫn giải:  x Al 10,17g   Fe(NO3 )2 y + KHSO4 → 0,56 FeCO 0, 04  Al3+  2+ Fe a Al(OH)3 x − 0, 01  Fe3+ b    Al2 O3 + NaOH t o ,kk 83, 41g  + → → Fe(OH)  0,57 K 0,56 Fe(OH) Fe2 O3 y + 0,04   NH + c  SO24− 0,56 H 0,01  T CO + H 2O N O  x y 3+ 2+ 3+ + Để ý ta thấy lượng OH – dùng để tác dụng hết với Al , Fe , Fe , NH 0,56 mol, lượng OH – cho vào dung dịch 0,57 mol Vậy lượng kết tủa Al(OH)3 tan 0,01 mol  27x + 180y = 10,17  x = 0,11  =>   x − 0, 01 (y+ 0, 04) + 160 = 11,5  y = 0, 04 102 2 Ta có: [ Fe ]  → a + b = 0, 08 [ + ,− ]  → 2a + 3b + c = 0, 23  → 56a + 56b + 18c = 4,84 [H]  → n H 2O = => a = 0,03 ; b = 0,05 ; c = 0,02 0,56 − 0,02.4 − 0, 01.2 = 0, 23(mol) [m]  →10,17 + 4, 64 + 0,56.136 = 83, 41 + 0, 23.18 + m T => m T = 3, 42 gam Câu 6: Cho 7,65 gam hỗn hợp X gồm Al Al 2O3 (trong Al chiếm 60% khối lượng) tan hoàn toàn dung dịch Y gồm H 2SO4 NaNO3, thu dung dịch Z chứa muối trung hịa m gam hỗn hợp khí T (trong T có 0,015 mol H 2) Cho dung dịch BaCl2 dư vào Z đến phản ứng xảy hồn tồn, thu 93,2 gam kết tủa Cịn cho Z phản ứng với NaOH lượng NaOH phản ứng tối đa 0,935 mol Giá trị m gần giá trị sau ? A 2,5 B C 1,5 D (Đề thi THPT Quốc Gia năm 2016) Hướng dẫn giải: 0,17 H SO 0, Al 7, 65g X  +   → Al2 O3 0, 03  NaNO3   Al3+ 0, 23  + 0,935 mol NaOH  →  Na   NH + 0, 015 BaCl2  → BaSO 0, 4  −   SO 0,   H O H 0, 015 T  N x Oy BTDT  → n NaNO3 = n Na+ = 0, 4.2 − 0, 23.3 − 0,015 = 0,095 (mol) BTNT H  → n H2O = 0, 4.2 − 0, 015.4 − 0, 015.2 = 0,355 (mol) BTKL  → m T = 7,65 + 0, 4.98 + 0, 095.85 − 0,355.18 − 0, 23.27 − 0,095.23 − 0,015.18 − 0, 4.96 = 1, 47 (g) Câu 7: Hỗn hợp X gồm Mg, Al, Al 2O3 MgCO3 (trong oxi chiếm 25,157% khối lượng) Hòa tan hết 19,08 gam X dung dịch chứa 1,32 mol NaHSO4 x mol HNO3, kết thúc phản ứng thu dung dịch Y chứa muối trung hịa có khối lượng 171,36 gam hỗn hợp khí Z gồm CO2, N2O, H2 Tỉ khối Z so với He 7,5 Cho dung dịch NaOH dư vào Y, thu 19,72 gam kết tủa Giá trị x A 0,10 B 0,18 C 0,16 D 0,12 Hướng dẫn giải Mg = a  Al = b NaHSO4 = 1,32mol 19,08gX(nO = 0,3)  +   → HNO3xmol Al 2O3 = c MgCO = d   Mg2+ = 0,34   3+  Al  Y (171,36g) Na+ = 1,32  NaOH dö → 0,34molMg(OH)2   NH+    SO2− = 1,32    H O  CO2  N2O,M = 30 H  24a + 27b + 102c + 84d = 19, 08 a = 0, 28 3c + 3d = 0,3 b = 0,12   ⇒ ⇔ a + d = 0,34 c = 0, 04 b + 2c = 0, d = 0, 06 3+ mY = 24.0,34 + 27.nAl 3+ + 18.nNH4 + + 23.1,32 + 96.1,32 = 171,36 nAl = 0, 2mol ⇒ ⇒ ddY  + 3+ + nNH4 = 0, 04mol  btdtY ⇒ 2.0,34 + 3.nAl + nNH4 + 1,32 = 1,32.2 BTC  → nCO2 = 0,06mol BTN  → nN2O = 0,5x-0,02 BTO  → nH2 O = 0,3 + 3x − 2.0,06 − 0,5x + 0,02 = 0, + 2,5x 1,32 + x − 0,16 − 0, − 5x = 0,38 − 2x 44.0,06 + 44.(0,5x − 0,02) + 2.(0,38 − 2x) ⇒M= = 30 ⇒ x = 0,16 0,06 + 0,5x − 0,02 + 0,38 − 2x BTH  → nH2 = (Có thể tính số mol H2 dựa vào cơng thức tính nhanh số mol H+ phản ứng nH+ phản ứng= 1,32+x= 2.nCO2+ 10.nN2O+2.nH2+10.nNH4++ 2.nO(oxít)→ nH2= 0,38-2x mol) Câu 8: Cho 23,34 gam hỗn hợp X gồm Al, Al2O3 Al(NO3)3 (trong oxi chiếm 34,961% khối lượng) vào dung dịch chứa 1,58 mol NaHSO 0,04 mol NaNO3, khuấy cho phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch Y chứa muối trung hòa 0,18 mol hỗn hợp khí Z gồm N2O; N2 H2 Để tác dụng tối đa chất tan có dung dịch Y cần dùng dung dịch chứa 2,04 mol NaOH Phần trăm khối lượng N2 có hỗn hợp khí Z gần giá trị nhất? A 21 B 22 C 11 D 12 Hướng dẫn giải x  Al  23, 34g  Al2 O3 y  Al(NO ) z 3   NaHSO 1,58 +   NaNO3 0, 04 n O = 0,51   Al3+ a  +   NH b  + + NaOH 2,04   Na 1, 62 →  SO 24− 1,58 →   H O     N 2O c   0,18 mol  N d     e H [+ , − ]  → 3a + b = 1,58.2 − 1, 62  a = 0,5  =>  4a + b = 2, 04 b = 0, 04   x + 2y + z = 0,5  x = 0,36   =>  y = 0, 05 3y + 9z = 0,51  z = 0, 04  Ta có: 27x + 102y + 213z = 23,34 c + d + e = 0,18  c = 0, 04   [e ] → 0,36.3 = 0, 04.8 + 8c + 10d + 2e  => d = 0, 02 e = 0,12 [N ]   → 2c + 2d = 0, 04.3 + 0, 04 − 0, 04   Vậy %N2 = 21,875% Câu 9: Hòa tan hết 17,76 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, FeCl Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,408 mol HCl thu dung dịch Y 1,6128 lít khí NO (đktc) Cho từ từ AgNO3 vào dung dịch Y đến thấy phản ứng xảy hồn tồn lượng AgNO3 phản ứng 99,96 gam, sau phản ứng thu 82,248 gam kết tủa; 0,448 lít khí NO2 (đktc) thoát dung dịch Z chứa m gam muối Giá trị m gần với giá trị sau đây? A 44 B 41 C 43 D 42 Hướng dẫn giải 0, 072NO + H2 O  Mg = a  Al = b  17, 76g  + HCl → 0,408  FeCl  Fe(NO3 )2 Mg 2+  3+ Al Fe 2+ , Fe3+  AgNO3 +  →  0,588 + NH  H + = 0, 04  Cl −  Mg 2+ = a   3+  Al = b  Z Fe3+     NH +4   −   NO3 = 0,568  AgCl = x  82, 248g ↓   Ag = y  NO 0, 02 + H2 O 143,5x + 108y = 82, 248  x = 0,528mol ⇒ +   x + y = 0,588  y = 0, 06mol BT(Cl) ⇒ nFeCl = 0, 06mol; nH + (Y) = 2.nNO = 0, 04mol; BT(N) ⇒ nNO3− (Z) = 0,568mol nH+ (phả n ứ ng X) = 0, 408 − 0,04 = 4.nNO + 10.nNH4 + ⇒ nNH + = 0,008mol BT(N) ⇒ nFe(NO3 )2 = 0,04mol ⇒ nFe3+ (Z) = 0,1mol mX = 24a + 27b + 127.0, 06 + 180.0, 04 = 17, 76 a = 0,1mol ⇒ ⇔ ⇒ m(Z)=43,9g btdt(ddZ) ⇒ 2a + 3b + 3.0,1 + 0, 008 = 0,568 b = 0, 02mol Câu 10 Để 17,92 gam Fe ngồi khơng khí thời gian thu hỗn hợp X Hòa tan hết X dung dịch HCl lỗng dư thu 2,016 lít H 2(đktc) dung dịch có chứa 22,86 gam FeCl2 Mặt khác, hịa tan hết X 208 gam dung dịch HNO 31,5% thu dung dịch Y (không chứa muối NH 4+) Để tác dụng hết với chất có Y cần dùng dung dịch chứa 0,88 mol NaOH Nồng độ % Fe(NO 3)3 dung dịch Y A 26,56% B 25,34% C 26,18% D 25,89% Hướng dẫn giải 0, 09mol H2 Fe = 0,32mol KK 0,32mol Fe → X +HCl dö → O + H 2O Fe2+ = 0,18mol  3+ Fe = 0,14mol dd  + H Cl −  2.0,18 + 3.0,14 − 2.0,09 [e]  → nO= =0,3mol N spk  + H2 O O = xmol Fe = 0,32mol Fe2+ = amol ↓ X + 1,04molHNO3 → O = , mol  3+  tô í đa 0,88molNaOH Na+ = 0,88 ddY Fe = bmol → dd  NO − = 0,88mol − NO3 = 0,88(btdt)  Chaé c chaé n cóNO3−  *Phâ n tích dd Y Khô ng thểchỉcóFe3+ (vì nOH − = 3.0,32 = 0,96 > 0,88 ⇒ H+ heá t  a+ b = 0,32 a = 0,08mol Ta coù ⇒  2a+ 3b = 0,88  b = 0, 24mol [N] → nN(spk)=1,04-0,88=0,16mol [e]  → 2.0, 08 + 3.0, 24 + 2x = 5.0,16 + 2.0,3 ⇒ x = nO(spk) = 0, 26mol ⇒ m(spk) = 6, 4g ⇒ m(ddY ) = 224,32g ⇒ C%Fe(NO3 )3 = 25,89% V KẾT QUẢ THỰC HIỆN Trong q trình dạy học tơi áp dụng đề tài cho số đối tượng học sinh, hai năm học gần 2018-2019 2019-2020 áp dụng rộng rãi đề tài vào thực tế giảng dạy Đối tượng em đội bồi học sinh giỏi cấp tỉnh, em ôn thi THPTQG trường THPT Vĩnh Linh Đội ôn học sinh giỏi lớp ôn thi khoa học tự nhiên (KHTN) trường khảo sát qua kiểm tra (các khóa ơn KHTN có mức độ đề tương đương nhau), thống kê thu kết bảng sau: Năm học Tên lớp Sỉ số Điểm Điểm đến Điểm SL % SL % SL % 2019-2020 HSG 10 80,00 20,00 0,00 2018-2019 Ôn 35 17,14 10 28,57 19 54,29 THPTQ G 2019-2020 Ôn 35 22,86 11 31,43 16 14,71 THPTQ G Qua việc khảo sát nhận thấy rằng: Khi em nghiên cứu kĩ lý thuyết, làm tập tính oxi hóa ion nitrat mơi trường axít nhiều hơn, kết nhiều học sinh tỏ hứng thú với tập HNO 3, khơng cịn tình trạng né tránh, ngại tập loại trước Các em năm bắt nhanh, tự tin chinh phục tập vơ khó C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN I.1 Đánh giá hiệu sáng kiến kinh nghiệm Quan nghiên cứu, ứng dụng sáng kiến kinh nghiệm vào thực tiễn giảng dạy, nhận thấy kết học sinh đạt khả quan Đề tài giúp học sinh giỏi phát triển lực tư duy, lực giải vấn đề, phát huy tính chủ động sáng tạo học tập I.2 Hạn chế Vì dạng tốn khó nên khơng phải học sinh tiếp cận Hơn nữa, số lượng học sinh lớp lớn thời gian quy định phân phối chương trình cịn hạn hẹp nên việc truyền đạt giáo viên gặp nhiều khó khăn I.3 Bài học kinh nghiệm - Cần xây dựng, bổ sung thêm nhiều tốn liên quan đến đề tài - Cần có phương pháp hướng dẫn học sinh chủ động học tập I.4 Khả ứng dụng đề tài Đề tài ứng dụng vào việc ôn thi học sinh giỏi cấp tỉnh, ôn tập thi THPT Quốc gia, hướng tới mục tiêu nâng cao điểm số thi mơn Hóa học sinh nhằm sử dụng để xét tuyển vào trường đại học II KIẾN NGHỊ, ĐỀ XUẤT Bản thân giáo viên trực tiếp giảng dạy nhiều năm Khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm vào giảng dạy nhận thấy tự tin giải câu tập khó tính oxi hóa ion nitrat mơi trường axít học sinh tăng lên rõ rệt, em tự tin giải dạng tập em hứng thú trình làm tập Trên kinh nghiệm cá nhân muốn trao đổi với thầy giảng dạy mơn Hóa học, mong góp ý, bổ sung sáng kiến kinh nghiệm hồn thiện hơn, đem lại lợi ích cho học sinh Tôi xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Vĩnh Linh, ngày 06 tháng năm 2020 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết Hồng Cơng Bình TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Trọng Tuyền- Chu Thị Hạnh- Trần Văn Lục (Mega) (2018), 39 đề chinh phục kỳ thi THPTQG, Nhà xuất quốc gia Hà Nội [2] Đề HSG 11,12 tỉnh [3] Đề minh họa, đề thi THPTQG năm D PHỤ LỤC BÀI TẬP TỰ GIẢI Câu Đốt cháy 16,8 gam bột Fe V lít (đktc) hỗn hợp khí gồm Cl O2, thu hỗn hợp rắn gồm oxit muối (không thấy khí ra) Hịa tan X 480ml dung dịch HCl 1M, thu dung dịch Y Cho dung dịch AgNO dư vào Y, thấy thoát 0,03 mol khí NO (sản phẩm khử N +5), đồng thời thu 132,39 gam kết tủa Giá trị V A 6,272 B 7,168 C 6,72 D 5,6 Câu Hỗn hợp X gồm Fe3O4, CuO, Fe2O3 FeO có khối lượng 25,6 gam Thực hai thí nghiệm: Thí nghiệm Cho tác dụng hồn tồn với H dư dẫn sản phẩm khí thoát qua dung dịch H2SO4 đặc, thấy khối lượng dung dịch tăng 5,4 gam Thí nghiệm Cho tác dụng với dung dịch HNO dư nồng độ 12,6% (d=1,15 g/ml) thấy khí NO đồng thời khối lượng dung dịch tăng 22,6 gam Thể tích dd HNO3 (ml) phản ứng thí nghiệm A 304,3 B 434,8 C 575,00 D 173.9 Câu Cho luồng khí CO qua ống sứ chứa 56,64 gam hỗn hợp gồm Fe 2O3 Fe3O4 nung nóng, thu hỗn hợp rắn X hỗn hợp khí Y Hấp thụ tồn khí Y vào dung dich Ca(OH)2 thu 32 gam kết tủa Lọc bỏ kết tủa, đun nóng dung dịch sau phản ứng thu gam kết tủa Mặt khác, hòa tan hết rắn X 360 gam dung dịch HNO3 35,7% thu dung dịch Z chứa muối có khối lượng 148,2 gam hỗn hợp khí, oxi chiếm 61,538% khối lượng Nồng độ % Fe(NO3)3 dung dich Z gần với giá trị sau đây? A 17,0% B 15,0% C 20,0% D 23,0% (Đáp án: 18,24%) Câu Hòa tan hết hỗn hợp rắn X gồm Al, Fe(NO 3)2, Fe vào dung dịch chứa 0,5 mol HCl 0,03 mol NaNO 3, thu dung dịch Y chứa 25,13 gam muối (khơng chứa ion Fe3+) 0,05 mol hỗn hợp khí T có tỉ khối so với H2 10,6 (trong T có chứa 0,02 mol H 2) Dung dịch Y phản ứng tối đa với 0,58 mol NaOH (khơng có khơng khí) Phần trăm khối lượng Fe đơn chất có X A 19,07% B 31,78% C 25,43% 28,60% Câu Hòa tan hết 27,88 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe, Fe 3O4 Fe(NO3)2 dung dịch chứa 0,98 mol NaHSO4 loãng, sau phản ứng xãy hoàn toàn thu dung dịch Y chứa muối trung hịa có khối lượng 134,26 gam 3,36 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm hai khí khơng màu , tỉ khối so với He 6,1 (biết có khí hóa nâu ngồi khơng khí) Phần trăm khối lượng Fe3O4 X A 20,8% B 24,96% C 16,64% D 29,1% Câu Hịa tan hồn tồn hỗn hợp X gồm Mg, MgO, Fe 3O4, Fe(NO3)2 (trong O chiếm khối lượng hỗn hợp X) dung dịch HCl dư thấy có 4,61 mol HCl phản ứng Sau phản ứng xãy xong thu dung dịch Y chứa 238,775 gam muối clorua 14,56 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm NO, H Hỗn hợp Z có tỉ khối so với H2 Thêm dung dich NaOH dư vào Y, sau phản ứng thu kết tủa Z Nung Z khơng khí đến khối lượng không đổi 114,2 gam chất rắn T Phần trăm khối lượng Fe3O4 X gần với giá trị sau đây? A 13% B 32% C 24% D 27% Đáp số: 32,46% Câu Để 17,92 gam Fe ngồi khơng khí thời gian thu hỗn hợp rắn X Hòa tan hết X dung dịch HCl lỗng dư thu 2,016 lít khí H (đktc) dung dịch có chứa 22,86 gam FeCl2 Mặt khác hòa tan hết X 208 gam dung dịch HNO3 31,5% thu dung dịch Y (không chứa ion NH 4+) Để tác dụng hết với chất có Y cần dùng dung dịch chứa 0,88 mol NaOH Nồng độ Fe(NO3)3 dung dịch Y A 26,56% B 25,34% C 26,18% D 25,89% Câu Cho m gam bột Fe vào dung dịch chứa Cu(NO 3)2 NaHSO4, kết thúc hản ứng thấy thoát hỗn hợp khí gồm NO 0,04 mol H 2; đồng thời thu dung dịch X chứa muối sunfat có khối lượng 64,68 gam 0,6m gam hỗn hợp rắn không tan Biết NO sản phẩm khử N+5 Giá trị m A 23,6 B 25,2 C 26,2 D 24,6 Câu Hịa tan hết 7,44 gam hỗn hợp gơmg Mg, MgO, Fe, Fe 2O3 vào dung dịch chứa 0,4 mol HCl 0,05 mol NaNO 3, sau phản ứng xãy hoàn toàn thu dung dich X chứa 22,47 gam muối 0,448 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO, N2 có tỉ khối so với H2 14,5 Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch X thu kết tủa Y, lấy Y nung không khí đến khối lượng khơng đổi thu 9,6 gam chất rắn Mặt khác cho dung dịch X tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu m gam kết tủa Biết chất tan X chứa muối Giá trị m A 63,88 B 58,48 C 64,96 D 95,2 Câu 10 Hòa tan hết 38,36 gam hỗn hợp R gồm Mg, Fe 3O4, Fe(NO3)2 dung dịch chứa 0,87 mol H2SO4 loãng, sau phản ứng xãy hoàn toàn thu 111,46 gam sunfat trung hịa 5,6 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm hai khí khơng màu, tỉ khối X so với H2 3,8 (biết có khí khơng màu hóa nâu ngồi khơng khí) Phần trăm khối lượng Mg R gần với giá trị sua đây? A 31,28% B 10.8% C 28,15% D 25,51% Câu 11 Hịa tan hồn tồn 18,68 gam hỗn hợp X gồm Mg, MgCO 3, Fe, FeCO3, Fe3O4 (trong nguyên tố Mg chiếm 3,854% khối lượng) m gam dung dịch HNO3 47,25% (đun nóng), thu dung dịch Y (chỉ gồm muối nitrat kim loại) 1,96 lít (đktc) hỗn hợp Z gồm ba khí khơng màu A, B, C (MA