SKKN ĐỀ TÀI: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC THEO ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG VÀ BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ. (Dùng để bồi dưỡng cho học sinh giỏi môn hóa học THCS)

Sáng kiến kinh nghiệm năm 2011 - 2012 TÊN ĐỀ TÀI: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC THEO ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG VÀ BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ (Dùng để bồi dưỡng cho học sinh giỏi mơn hóa học THCS) A: MỞ ĐẦU I Đặt vấn đề Thực trạng vấn đề: Trong năm gần đây, vấn đề bồi dưỡng học sinh dự thi học sinh giỏi cấp huyện trường THCS Hoài Hương đặc biệt quan tâm, bậc cha mẹ học sinh nhiệt tình ủng hộ Giáo viên phân cơng dạy bồi dưỡng có nhiều cố gắng việc nghiên cứu để hoàn thành nhiệm vụ giao Nhờ số lượng chất lượng đội tuyển học sinh giỏi 6, 7, 8, nhà trường đạt cấp huyện cao Tuy nhiên thực tế dạy bồi dưỡng học sinh giỏi cịn nhiều khó khăn cho thầy trị Là giáo viên nhà trường phân cơng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học 8, 9, tơi có dịp tiếp xúc với số đồng nghiệp, khảo sát từ thực tế thấy nhiều vấn đề mà đội tuyển nhiều học sinh lúng túng, giải tốn có liên quan đến định luật bảo tồn khối lượng bảo toàn nguyên tố Trong loại tập năm có đề thi HSG hóa học lơp 8, cấp huyện Từ khó khăn vướng mắc tơi tìm tịi nghiên cứu tìm nguyên nhân (nắm kỹ chưa chắc; thiếu khả tư hóa học,…) tìm biện pháp củng đúc rút kinh nghiệm giảng dạy để giúp học sinh giải tốt toán thuộc dạng Với lý tơi tìm tịi nghiên cứu, tham khảo tư liệu áp dụng đề tài: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HĨA HỌC THEO ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN KHỐI LƯỢNG VÀ BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ Nhằm giúp cho em HS giỏi có kinh nghiệm việc giải tốn nói chung giải theo phương pháp bảo tồn khối lượng bảo tồn ngun tố nói riêng Qua nhiều năm vận dụng đề tài hệ HS giỏi tự tin giải có hiệu gặp tập loại Ý nghĩa tác dụng giải pháp Những kinh nghiệm nêu đề tài phát huy tốt lực tư duy, độc lập suy nghĩ cho đối tượng HS giỏi Các em tích cực việc tham gia hoạt động xác định hướng giải tìm kiếm hướng giải cho tập.Qua đề tài này, kiến thức, kỹ HS củng cố cách vững chắc, sâu sắc; kết học tập HS nâng cao Từ chỗ lúng túng gặp tốn, phần lớn em tự tin , biết vận dụng kỹ bồi dưỡng để giải thành thạo tập mang tính phức tạp Người thực hiện: Nguyễn Tấn Anh – Trường THCS Hoài Hương – Hoài Nhơn –Bình Định Sáng kiến kinh nghiệm năm 2011 - 2012 Phạm vi nghiên cứu đề tài Thời gian nghiên cứu áp dụng đề tài từ năm 2005 đến 2011 Về phạm vi nghiên cứu, đề tài nghiên cứu giới hạn phạm vi trường THCS Hoài Hương Về mặt kiến thức kỹ năng, đề tài nghiên cứu số dạng tập giải theo định luật bảo toàn khối lượng bảo toàn nguyên tố II Phương pháp tiến hành Cơ sở lý luận thực tiễn có tính định hướng cho việc nghiên cứu, tìm giải pháp đề tài 1.1- CƠ SỞ LÝ LUẬN: - Với định luật bảo toàn khối lượng (ĐLBTKL): Trong phản ứng hóa học tổng khối lượng sản phẩm tổng khối lượng chất tham gia phản ứng  m chất tham giai phản ứng =  m chất sau phản ứng Chú ý:  m muối (dung dịch) =  m cation +  m anion mdung dịch sau phản ứng =  m chất ban đầu -  m chất kết tủa -  m chất bay Khối lượng nguyên tố phản ứng bảo toàn - Với định luật bảo toàn nguyên tố (ĐLBTNT): Trong phản ứng hóa học tổng số mol nguyên tử nguyên tố X trước sau phản ứng  n X(trước phản ứng) =  n X(sau phản ứng) 1.2- THỰC TIỄN VỀ TRÌNH ĐỘ VÀ VÀ ĐIỀU KIỆN HỌC TẬP CỦA HỌC SINH a.- Thực trạng chung: Khi chuẩn bị thực đề tài, lực giải tập nói chung tập giải phương pháp áp dụng định luật bảo toàn khối lượng bảo toàn số mol nguyên tử học sinh yếu Đa số học sinh cho loại khó, em tỏ mệt mỏi phải làm tập loại Vì em thụ động buổi học bồi dưỡng khơng có hứng thú học tập Rất học sinh có sách tham khảo loại tập Nếu có sách “học tốt” sách “nâng cao” mà nội dung viết vấn đề ỏi Lý chủ yếu điều kiện kinh tế gia đình cịn khó khăn khơng biết tìm mua sách hay Người thực hiện: Nguyễn Tấn Anh – Trường THCS Hoài Hương – Hoài Nhơn –Bình Định Sáng kiến kinh nghiệm năm 2011 - 2012 b- Chuẩn bị thực đề tài: Để áp dụng đề tài vào công tác bồi dưỡng HS giỏi thực số khâu quan trọng sau: a) Điều tra trình độ HS, tình cảm thái độ HS nội dung đề tài; điều kiện học tập HS Đặt yêu cầu môn, hướng dẫn cách sử dụng sách tham khảo giới thiệu số sách hay tác giả để học sinh có điều kiện tìm mua; học sinh khó khăn mượn sách bạn để học tập b) Xác định mục tiêu, chọn lọc nhóm tốn theo dạng, xây dựng nguyên tắc áp dụng cho dạng, biên soạn tập mẫu tập vận dụng nâng cao Ngồi phải dự đốn tình xảy bồi dưỡng chủ đề c) Chuẩn bị đề cương bồi dưỡng, lên kế hoạch thời lượng cho dạng toán d) Sưu tầm tài liệu, trao đổi kinh nghiệm; nghiên cứu đề thi HS giỏi cấp huyện nhiều năm trước 2- Phương pháp chủ yếu Căn vào mục đích nhiệm vụ nghiên cứu, sử dụng phương pháp chủ yếu tổng kết kinh nghiệm, thực theo bước: 2.1 Xác định đối tượng: Xuất phát từ nhứng khó khăn vướng mắc năm đầu làm nhiệm vụ bồi dưỡng HS giỏi, xác định đối tượng cần phải nghiên cứu kinh nghiệm bồi dưỡng lực giải tập cho học sinh giỏi Qua việc áp dụng đề tài để đúc rút, tổng kết kinh nghiệm 2.2 Phát triển đề tài đúc kết kinh nghiệm: Năm học 2005-2006, năm đảm nhận bồi dưỡng HSG mơn hóa học lớp 8, chất lượng HS cịn nhiều yếu kém; phần đơng em thường bế tắc giải tập Trước thực trạng đó, tơi mạnh dạng áp dụng đề tài 2.3 Các biện pháp tiến hành, thời gian tạo giải pháp Trong q trình vận dụng đề tài, tơi suy nghĩ tìm tịi, học hỏi áp dụng nhiều biện pháp Ví dụ : Trị chuyện HS, thể nghiệm đề tài, kiểm tra đánh giá kết dạy học nội dung đề tài Đến nay, trình độ kỹ giải tập theo dạng HS nâng cao đáng kể Người thực hiện: Nguyễn Tấn Anh – Trường THCS Hồi Hương – Hồi Nhơn –Bình Định Sáng kiến kinh nghiệm năm 2011 - 2012 Ngoài phương pháp chủ yếu, tơi cịn dùng số phương pháp hỗ trợ khác phương pháp nghiên cứu tài liệu, điều tra… Đối tượng điều tra: Các HS giỏi đạt cấp huyện Câu hỏi điều tra: Tập trung nội dung xoay quanh việc dạy học phương pháp giải tập theo phương pháp bảo toàn khối lượng bảo tồn ngun tố; điều tra tình cảm thái độ HS việc tiếp xúc tập dạng B NỘI DUNG Người thực hiện: Nguyễn Tấn Anh – Trường THCS Hoài Hương – Hoài Nhơn –Bình Định Sáng kiến kinh nghiệm năm 2011 - 2012 I Mục tiêu Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài nhằm giải số vấn đề sau : - Thực trạng trình độ điều kiện học tập học sinh - Những vấn đề lý luận phương pháp giải tập; cách phân dạng nguyên tắc áp dụng cho dạng -Từ việc nghiên cứu vận dụng đề tài, rút học kinh nghiệm góp phần nâng cao chất lượng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa trường THCS Hồi Hương II Mơ tả giải pháp đề tài Thuyết minh tính mới: - Với tập theo dạng toán thường cho nhiều chất tham gia với nhiều trình phức tạp Khi giải tập dạng em không thiết phải viết đầy đủ phương trình hóa học tốn khơng u cầu viết phương trình, em lập sơ đồ hợp thức, thiết lập mối quan hệ logic trình để giải nhanh tập - Nhiều tập áp dụng phương pháp bảo toàn mol nguyên tử em ý đến trình đầu trình cuối khơng thiết phải ý đến trình trung gian - Những tập phức tạp kết hợp hai phương pháp bảo tồn khối lượng bảo toàn mol nguyên tử để giải nhanh thay cho phương pháp cao cấp (THPT) - Khi nắm vận dụng có hiệu em se hứng thú tham gia buổi học bồi dưỡng, em không cảm thấy tập q khó, khơng thấy áp lực tiếp xúc với đề thi HSG * KINH NGHIỆM VẬN DỤNG ĐỀ TÀI VÀO THỰC TIỄN: Khi thực đề tài vào giảng dạy, trước hết giới thiệu sơ đồ định hướng giải tập theo dạng cho học sinh gồm bước bản: B1: Xác định chất tham gia phản ứng sản phẩm phản ứng B2: Xác định xem phản ứng có chất khí chất rắn hay khơng B3: Lập sơ đồ chuyển hóa (có thể lập PTHH không) B4: Chuyễn đổi kiện thành mol (hoặc khơng ) B5: Tiến hành giải tập Người thực hiện: Nguyễn Tấn Anh – Trường THCS Hoài Hương – Hồi Nhơn –Bình Định Sáng kiến kinh nghiệm năm 2011 - 2012 Tiếp theo, tiến hành bồi dưỡng kỹ theo dạng Mức độ rèn luyện từ minh họa đến khó, nhằm bồi dưỡng học sinh phát triển kỹ từ biết làm đến đạt mềm dẻo, linh hoạt sáng tạo Để bồi dưỡng dạng thường thực theo bước sau: B1: giới thiệu tập mẫu hướng dẫn giải B2: rút nguyên tắc phương pháp áp dụng B3: HS tự luyện nâng cao Tuỳ độ khó dạng tơi hốn đổi thứ tự bước Sau số dạng tập, cách nhận dạng, kinh nghiệm giải thực đúc kết từ thực tế DẠNG 1: GIẢI BÀI TẬP THEO PHƯƠNG PHÁP ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN KHỐI LƯỢNG Ví dụ 1: Khử m gam hỗn hợp A gồm CuO, FeO, Fe 3O4, Fe2O3 khí CO nhiệt độ cao người ta thu 40 gam hỗn hợp chất rắn X 1,32 gam khí CO Tính m Hướng dẫn: Chúng ta không viết PTHH mà lập sơ đồ sau: A CuO  Cu   FeO   CO  Fe        B  FeO   CO Fe O      Fe 3O 4  Fe O 3 Ta có n CO ( pu ) n CO 13,  0,3(mol )  44 m CO 28 0,3 8, 4( g ) Khối lượng chất rắn: mr = 40(g) Áp dụng ĐLBTKL: mA + mCO(pu) = mB + mCO2 Suy ra: mA = mB + mCO2 – mCO = 40 + 13,2 – 8,4 = 44,8(g) Ví dụ 2: Dẫn chậm V lit khí H2 (đktc) qua m gam hỗn hợp A gồm oxit nung nóng (CuO, Fe3O4, PbO, HgO) kết thúc phản ứng thu hỗn hợp B có khối lượng giảm 0,8 gam so với hỗn hợp A Tính V Hướng dẫn: Thiết lập sơ đồ Cu  CuO   Fe   Fe O   H   A  4      B  Pb   H 2O PbO    Hg   HgO    FeO   Người thực hiện: Nguyễn Tấn Anh – Trường THCS Hồi Hương – Hồi Nhơn –Bình Định Sáng kiến kinh nghiệm năm 2011 - 2012 Khối lượng hỗn hợp B giảm so với hỗn hợp A oxi bị H2 khử Suy mO = 0,8(g) Ta có n H O n O  0,8 0, 05(mol )  16 mH O 0,05 18 0,9( g ) Áp dụng ĐLBTKL ta có: mA+ mH2 = mB +mH2O Suy mH2 = mB + mH2O – mA = m – 0,8 + 0,9 – m = 0,1(g) Vậy thể tích khí hidro dùng là: V H  0,1 22, 1.12(l ) Ví dụ 3: Để điều chế khí hidro phịng thí nghiệm người ta cho kim loại Zn Al, Fe tác dụng với dung dịch HCl H2SO4 Hịa tan hồn tồn 30,8 gam hỗn hợp kim loại Al, Zn, Fe vào 700 ml dung dich HCl 2M (vừa đủ) Sau phản ứng kết thúc cô cạn dung dịch thu gam muối khan Hướng dẫn: Thiết lập sơ đồ  AlCl   Al      A  Zn   ddHCl  B  ZnCl   H  Fe       FeCl  m1 nH  m2 1  0, 2 0, 7( mol ) n HCl 2 Áp dụng ĐLBTKL ta có: m1 + mHCl = m2 + mH2 suy m2 = m1 + mHCl – mH2 = 30,8 + 1,4 x 36,5 – 0,7 x2 = 80,5(g) Vậy khối lượng muối khan thu 80,5(g) Ví dụ 4: Một hỗn hợp X gồm FeO Fe 2O3 có khối lượng 30,4g Nung hỗn hợp bình kín chứa 22,4 lit khí CO (đktc), thu hỗn hợp khí có khối lượng 36g Xác định thành phần phần trăm thể tích khí hỗn hợp, Biết X bị khử thành Fe Phân tích: Nếu giải theo cách thông thường, tức viết tất PTHH xảy đặt ẩn số giải dài dòng, tốn thời gian Hướng dẫn: Người thực hiện: Nguyễn Tấn Anh – Trường THCS Hoài Hương – Hồi Nhơn –Bình Định Sáng kiến kinh nghiệm năm 2011 - 2012 FeO + CO -> Fe + CO2 a a a a (mol) Fe2O3 + 3CO ->2Fe + 3CO2 b 3b 2b 3b (mol) gọi a, b số mol FeO, Fe2O3 hỗn hợp số mol CO2 sinh : a + 3b số mol CO tham gia phản ứng: a + 3b số mol CO dư: 22,4/22,4 – (a + 3b) theo giả thiết ta có: 44(a +3b) + 28(1-(a + 3b)) = 36 (*) 72a + 160b = 30,4.(**) Giải hệ phương trình (*), (**) ta tìm a, b suy thành phần phần trăm khí Một khó khăn học sinh gặp phải em chưa học phương pháp giải hệ phương trình bậc hai ẩn nên em lúng túng Nếu dùng phương pháp bảo toàn khối lượng giúp ta loại bỏ khó khăn Theo gia thiết: m CuO  4,5.80 20( g ) 18 Khối lượng khí tăng thêm khối lượng O oxit sắt Áp dụng ĐLBTKL: mO = 36 – 28 = 8(g) -> nO = 8/16 = 0,5(mol) Ta thấy 0,5mol CO + 0,5mol O -> 0,5mol CO2 Suy số mol CO dư là: – 0,5 = 0,5 (mol) Như hỗn hợp khí sau phản ứng gồm 50%CO 50% CO2 Ví dụ 5: Cho 10,8 g kim loại hố trị III tác dụng với khí Clo có dư thu 53,4 g muối Xác định kim loại dùng Hướng dẫn: Gọi CTHH muối tạo thành ACl3 Dựa vào định luật bảo tồn khối lượng Vì kim loại phản ứng hết ta có: mKim loại + mclo tham gia phản ứng = m muối mCl = 53,4 - 10,8 = 42,6 (g) 42, nCl = 35,5 = 1,2 (mol) Người thực hiện: Nguyễn Tấn Anh – Trường THCS Hồi Hương – Hồi Nhơn –Bình Định Sáng kiến kinh nghiệm năm 2011 - 2012 Từ công thức ACl3  nA = 0,6 x = 0,4 (mol)  a 0,4 = 10,8 a = 27 Kim loại Al Ví dụ 6: Hịa tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe 2O3, MgO, ZnO 500 ml dung dịch axit H2SO4 0,1M (vừa đủ) Tính khối lượng hỗn hợp muối khan sau phản ứng Hướng dẫn: Lập sơ đồ:  Fe 2( SO 4)3  Fe 2O3    H SO    MgSO  H 2O  MgO       ZnO       ZnSO  Hỗn hợp A Hỗn hợp B Theo ĐLBTKL: mA + mH2SO4 = mB + mH2O Suy : mB = mA + mH2SO4 – mH2O = 2,81 + 0,5 x 0,1 x 98 – 0,5 x 0,1 x 18 = 6,81(g) Ví dụ 7: Hòa tan hết 44,08 gam FexOy dung dịch HNO3 loãng thu dung dịch A Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch A thu kết tủa, nung kết tủa nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi Dùng H khử hết lượng oxit tạo thanhfsau nung 31,92 gam chất rắn Tìm cơng thức hóa học FexOy Hướng dẫn: Sơ đồ o  NaOH  HNO H  Fe ( NO 3)3      Fe ( OH )  t  Fe 2O   2  Fe Fe x O y    3 Theo DLBTKL DLBTNT mFe(FexOy) = mFe = 31,92 (g), suy nFe = 31,92/56 = 0,57 (mol) mO(FexOy) = mFexOy – mFe = 44,08 – 31,92 = 12,16(g) suy n O = 12,16/16 = 0,76 (mol) x 0,57   y 0, 76 Vậy x = 3, y = Cơng thức hóa học cần tìm Fe3O4 Ví dụ 8: Đốt cháy hết 1,88 gam chất A cần vừa đủ 1,904 lit khí oxi (đktc) thu CO2 nước với VCO2:VH2O = 4:3 Xác định công thức phân tử A Biết tỉ khối A khí oxi 5,875 (các thể tích đo kiện) Hướng dẫn: Số mol O2: 1,904: 22,4 = 0,085(mol) Người thực hiện: Nguyễn Tấn Anh – Trường THCS Hoài Hương – Hoài Nhơn –Bình Định Sáng kiến kinh nghiệm năm 2011 - 2012 Khối lượng O2: 0,085 x 32 = 2,72(g) Áp dụng ĐLBTKL ta có: mA + mO2 = mCO2 + mH2O Vậy mCO2 + mH2O = 1,88 + 2,72 = 4,6 (g) Các thể tích đo điều kiện nên tỉ lệ thể tích tỉ lệ mol V CO V H 2O   nCO n H 2O   n CO  n H 2O Ta có phương trình: 44  n H 2O 18 4, , giải phương trình ta có: nH2O = 0,06(mol) n H 2O Suy nCO2 = 0,08(mol) Ta lại có: mC + mH = 0,08 x 12 + 0,12 x = 1,08(g) < mA Vậy A có oxi mO = 1,88 – 1,08 = 0,8(g) suy nO = 0,8 : 16 = 0,05(mol) Đặt CTHH cần tìm CxHyOz (x,y,z thuộc N*) Ta co tỉ lệ: x:y:z = 0,08 : 0,12 : 0,05 = 8:12:5 Hay x = 8; y = 12 ; z = suy cơng thức tổng qt có dạng (C8H12O5)n Theo đầu bài: 188n = 5,875 x 32 = 188 suy n = CTHH cần tìm: C8H12O5 ‫ ٭‬Nguyên tắc phương pháp áp dụng Khi làm tập áp dụng định luật bảo toàn khối lượng dạng học sinh không cần thiết phải viết phương trình hóa học tốn khơng u cầu, em cần lập sơ đồ hợp thức, xác định chiều hướng phản ứng chất trình Vì muốn làm điều học sinh phải nắm vững sở lí thuyết, khái quát hóa tất đơn vị kiến thức bài, xác định mục đích làm ‫ ٭‬Tự luyện nâng cao Cho 21g hỗn hợp bột kim loại Al, Fe, Zn tan hoàn toàn dung dịch H2SO4 0,5M thu 6,72 lit khí hidro (() oC, 1atm) Tính khối lượng muối khan thu sau cạn dung dịch thể tích axit tối thiểu cần đùng Cho 4,48 lit khí CO (đktc) tác dụng với FeO nhiệt độ cao Sau phản ứng thu chất rắn A có khối lượng bé 1,6g so với khối lượng FeO ban đầu Tính khối lượng Fe thu % thể tích hỗn hợp khí sau phản ứng Người thực hiện: Nguyễn Tấn Anh – Trường THCS Hoài Hương – Hoài Nhơn –Bình Định 10 Sáng kiến kinh nghiệm năm 2011 - 2012 85,8 + 20 = 105,8(g) Nồng độ dung dịch sau hòa tan SO3: C % ddH SO  24,5  51, 48 100% 71,8% 105,8 Ví dụ 2: (bài 5/2 đề thi HSG lớp cấp huyện năm 2010) Cho 27,4 gam kim loại X hóa trị II vào 73ml nước, thấy có khí H thoát thu dung dịch Y co nồng độ 34,2% Xác định kim loại đem phản ứng biết khối lượng riêng nước 1g/ml Hướng dẫn: PTHH: X + 2H2O -> X(OH)2 + H2 Mol: 27, X m X (OH )  27, X 27, X 27, 4( X  34) ( g ) X Áp dụng ĐLBTKL ta có: mddX (OH ) 27,  1.73  27, 100, X  54,8  (g) X X Theo giả thiết ta có: 27, 4( X  34) X 0,342 Giải phương trình ta X = 137 100, X  54, X Vậy X Bari (Ba) Ví dụ 3: (bài 5/2 đề thi HSG lớp cấp huyện năm 2008 - 2009) Cho 13,7 gam kim loại X vào 86,5ml nước thấy có khí H dung dịch Y có nồng độ 17,1% Xác định kim loại đem phản ứng nồng độ mol dung dịch Y biết thể tích dung dịch thay đổi khơng đáng kể Hướng dẫn: PTHH: X + 2aH2O -> 2X(OH)a + aH2 Mol: 13, X m X (OH ) 13, X 13, a 2X 13, 7( X  17a)  (g) a X Người thực hiện: Nguyễn Tấn Anh – Trường THCS Hồi Hương – Hồi Nhơn –Bình Định 12 Sáng kiến kinh nghiệm năm 2011 - 2012 Áp dụng DLBTKL ta có: mddX (OH ) 13,  86.5.1  a 13, 7a.2 100, X  13, a  (g) 2X X Theo giả thiết ta có: 13, 7( X  17a) 235, 2427 a X 0,171 ; Giải phương trình ta có: X  100, X  13, a 3, 4342 X a X 68,5 137 205,5 Loại Nhận (Ba) Loại Dung dịch Y: X(OH)a 13, X  0,1 1,156 M C M X (OH ) a  0, 0865 0, 0865 Ví dụ 4: (bài đề thi HSG lớp cấp huyện năm 2004 - 2005) Cho luồng khí hidro dư qua ống đựng đồng (II) oxit nung nóng Sau phản ứng kết thúc thu hỗn hợp A gồm khí nước Cho A hấp thụ 50g dung dịch axitsunfuric 98% Sau hấp thụ nồng độ axitsunfuric 89,91% Tính khối lượng CuO dùng Hướng dẫn: o PTHH: H2 + CuO  t Cu + H2O 80g 18g mCuO 4,5g Khối lượng H2SO4 nguyên chất: 50.98 49( g ) 100 49.100 Khối lượng dung dịch axit 89,91%: 89,91 54,5( g ) Áp dụng ĐLBTKL ta có: mH2O + mdd axit 98% = mddaxit 89,91% Suy ra: mH2O = mdd89,91%- mdd 98% = 54,5 – 50 = 4,5(g) Theo PTHH: m CuO  4,5.80 20( g ) 18 Người thực hiện: Nguyễn Tấn Anh – Trường THCS Hồi Hương – Hồi Nhơn –Bình Định 13 Sáng kiến kinh nghiệm năm 2011 - 2012 Ví dụ 5: Hịa tan hồn 9,41 gam hỗn hợp hai kim loại Al, Zn vào 395 ml dung dịch HNO3 2M thu dung dịch A 2,464 lit hỗn hợp hai khí N 2O NO có tỉ khối so với H2 19.454 Tính khối lượng muối khan thu sau cô cạn dung dịch Hướng dẫn: Lập sơ đồ    Al  HNO  Al ( NO3)         N 2O  NO  H 2O  Zn   Zn( NO3)  Gọi x, y số mol N2O NO (0 0,046mol CO2 Vậy khối lượng nguyên tố oxi A bị CO khử : 0,046 x 16 = 0,736(g) Áp dụng ĐLBTKL: m m  m A B O 4, 784  0, 736 5,52( g ) Đặt x, y mol FeO, Fe2O3 (0 FeSO4 + H2 Số mol H2SO4 tham gia phản ứng: 2,5 x 0,2 = o,5(mol) n Theo PTHH: ( Fe  FeO )  n H SO 0,5(mol ) Gọi x, y mol Fe2O3 FeO Ta có phương trình: 160x + 72y = 39,2 (*) Theo ĐLBTNT: n Fe ( A)  n Fe ( B ) 0,5(mol ) n Fe ( A)  n Fe ( B ) 0,5(mol ) Ta có : phương trình; 2x + y = 0,5 (**) Giải hệ (*)(**) ta có: x = 0,2, y= 0,1 Suy mFe2O3 = 0,2 x 160 = 32(g), mFeO = 39,2 – 32 = 7,2(g) Ví dụ 9: Hịa tan hết 30g hỗn hợp gồm sắt oxit sắt vào dung dịch chưa a mol H2SO4 đặc nóng vừa đủ thu 0,15 mol SO2 ; 0,1 mol S; 0,05 mol H2S dung dịch chứa m gam muối sắt (III) sunfat Tính giá trị a m Hướng dẫn: sơ đồ  Fe   FeO     H SO dac ,nong         Fe2(SO4)  SO  S  H 2S Fe O      Fe 2O  a  0,3 30  98a  400  0,15 64  0,132  0, 05 34 (A) Theo BTNT: n S ( Fe 2( SO 4)3) n H ( H 2O) n S ( H SO 4)  2a  n H (H 2S ) n S ( SO 2)  n S (S )  n S (H 2S ) a  0,15  0,1  0, 05 a  0,3 2a  0,1 Người thực hiện: Nguyễn Tấn Anh – Trường THCS Hoài Hương – Hồi Nhơn –Bình Định 19 Sáng kiến kinh nghiệm năm 2011 - 2012 Áp dụng ĐLBTKL ta có: 30  95a  a  0,3 2a  0,1 400  0,15 64  0.132  0, 0534  18 Giải phương trình ta a = 1,0575(mol) Khối lượng Fe2(SO4)3: m Fe (SO4)  a  0,3 1,0575  0,3 400  400 101( g ) 3 ‫ ٭‬Nguyên tắc phương pháp áp dụng Tương tự phương pháp áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, làm tập áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, học sinh khơng cần thiết phải viết phương trình hóa học tốn khơng u cầu, em cần lập sơ đồ hợp thức, xác định chiều hướng phản ứng chất trình Vì muốn làm điều học sinh phải nắm vững sở lí thuyết, khái qt hóa tất đơn vị kiến thức bài, xác định mục đích làm ‫ ٭‬Tự luyện nâng cao Cho V lit (đktc) khí H2 qua bột CuO đun nóng thu 32 gam Cu Nếu cho V lit H2 qua FeO nung nóng lượng Fe thu Đốt cháy hoàn toàn lượng Fe dùng hết 2,24 lit oxi (đktc), thu hỗn hợp A gồm oxit sắt Fe dư Khử hồn tồn A CO dư, khí sau phản ứng dẫn vào bình nước vơi dư Tính khối lượng kết tủa thu Hỗn hợp A gồm Fe oxit sắt, có khối lượng 2,6 gam Cho khí CO qua A nung nóng, khí sau phản ứng dẫn vào bình đựng dung dịch nước vơi dư, thu 10 gam kết tủa Tính khối lượng Fe thu Khử 3,48 gam oxit kim loại M cần dùng 1,344 lit H (đktc) Toàn lượng kim loại M cho tác dụng với dung dịch HCl dư, cho 1,008 lit H2 (đktc) Tìm cơng thức hóa học oxit Đốt cháy a gam hợp chất A photpho cần a/17 mol oxi, thu diphotphopentaoxit 13,5a/17 gam nước xác định công thức hóa học A Biết khối lượng mol A