sang kiến kinh nghiệm (đã đăng trên tạp chí hóa học ứng dụng)

Sở giáo dục đào tạo hà nam Trờng thpt c tiên ********** Sáng kiến kinh nghiệm Đề tài đổi phơng pháp cân phơng trình hóa học Họ tên: Trần Đăng Tuấn Giáo viên bộn môn : Hoá Học Tổ : Tổng hợp tự nhiên Hà Nam - 2009 PHẦN 1: MỞ ĐẦU I/ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hóa học mơn khoa học nghiên cứu thành phần, cấu trúc, tính chất chất q trình chuyển hóa từ chất thành chất khác Trang Hóa học giúp người hiểu biết tự nhiên có ảnh hưởng lớn đến vấn đề thực tiễn Việc khai thác tài nguyên thiên nhiên loại nhiên liệu hóa thạch, loại quặng sử dụng chế biến sản xuất nhiều chất khác ứng dụng nhiều lĩnh vực nhiệm vụ thực tế hóa học Hóa học tham tạo nhiều loại vật liệu đáp ứng nhu cầu phát triển kỹ thuật cơng nghệ ngày tiên tiến Có thể nói hóa học đã, góp phần vào việc đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế, xã hội bảo vệ môi trường Đảng nhà nước ta coi giáo dục quốc sách hàng đầu, phát triển giáo dục đào tạo động lực quan trọng thúc đẩy cơng nghiệp hóa, đại hóa điều kiện để phát huy nguồn lực người – yếu tố để phát triển xã hội, tăng trưởng kinh tế nhanh bền vững Để hóa học với mơn khoa học khác đáp ứng nhu cầu người nguồn nhân lực yếu tố định phát triển đất nước cần phải tạo chuyển biến toàn diện giáo dục đào tạo Một chuyển biến quan trọng cấp thiết “đổi phương pháp dạy học, phát huy tư sáng tạo lực tự đào tạo người học” Quay trở lại với mơn hóa học ta thấy đối tượng hóa học chất biến đổi chất Để thể biến đổi chất ta phải dùng phương trình phản ứng (ptpư) để biểu diễn biến đổi Vì kỹ quan trọng mà người giáo viên giảng dạy mơn hóa học cần rèn luyện cho học sinh hoàn thành ptpư áp dụng phương trình để giải yêu cầu thực tiễn Trong kỹ cân phương trình thường gây khó khăn cho học sinh thao tác cân phương trình thời gian để hồn thành phương trình Xuất phát từ lý tơi mạnh dạn nghiên cứu đề tài “Đổi phương pháp cân phương trình hóa học” II/ MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Trang Mục đích đề tài Đề tài xây dựng phương pháp cân nhanh loại phương trình phản ứng hóa học Từ áp dụng vào giảng dạy mơn hóa học trường THPT Nhiệm vụ đề tài • Nghiên cứu tài liệu liên quan đến cân phương trình ptpư hóa học • Nghiên cứu sở lý luận để xây dựng phương pháp cân phương trình phản ứng hóa học • Nghiên cứu nội dung chương trình hóa học THPT • Xây dựng tập áp dụng dạng dạng tự luận trắc nghiệm khách quan • Tiến hành thực nghiệm sư phạm trường THPT C Duy Tiên xác định hiệu đề tài • Đề xuất việc sử dụng phương pháp cân phương trình đổi III/ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU nghiên cứu lý luận Nghiên cứu lý luận có liên quan đến đề tài: nghiên cứu chất phương trình phản ứng hóa học, Các phương pháp cân sử dụng nay, Phương pháp giáo dục THPT Điều tra Trao đổi với giáo viên giảng dạy mơn hóa ngồi nhà trường Thăm dị ý kiến học sinh trường, học sinh trường khác thông qua diễn đàn internet Và sử lý kết thăm dò Thực nghiệm sư phạm Xác định phạm vi kiến thức chương trình tiến hành thực nghiệm sư phạm trường THPT C Duy Tiên Xử lý kết thực nghiệm sư phạm phương pháp thống kê để đánh giá IV/ ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI Trang Trong nội dung chương trình hóa học phổ thơng chưa có phần hệ thống phương pháp cân phương trình, qua tham khảo tài liệu thân chưa gặp tài liệu hệ thống phương pháp cân phương trình hệ thống lại kinh nghiệm cân băng phương trình mà nhiều thầy sử dụng q trình giảng dạy mơn hóa học Các phương pháp cân thường phải tiến hành qua nhiều bước làm cho học sinh khó hiểu, nhiều thời gian Trong phương pháp kiểm tra trắc nghiệm khách quan dùng để kiểm tra đánh giá yêu cầu giải tập thời gian ngắn Dựa chất phương pháp cân có đặc điểm riêng loại phương trình đề tài đưa quy luật mang ý tưởng hoàn toàn mới, kỹ cần thiết giúp người học thấy cần phải làm giảm bớt bước cân không cần thiết giúp người học dễ thực thời gian ngắn PHẦN 2: NỘI DUNG A/ CƠ SỞ LÝ THUYẾT Nội dung đề tài hướng tới bạn đọc giáo viên giảng dạy mơn hóa học trường THPT nên nội dung đề tài nhiều phần bỏ qua kiến thức thao tác Trang I/ CÁC PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH ĐANG ÁP DỤNG HIỆN NAY Phương pháp đại số a) Nguyên tắc: Dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố b) phương pháp: Đặt ẩn hệ số chất phương trình, từ lập hệ phương trình nghiệm ngun vơ định Tìm nghiệm nguyên tối giản hệ số phương trình tương ứng Phương pháp cân electron a) Nguyên tắc: Dựa vào định luật bảo toàn electron b) Phương pháp: Xác định số electron nhường nhận dựa thay đổi số oxi hóa nguyên tố phương trình Cân số electron nhường nhận từ tìm hệ số chất oxi hóa chất khử Kêt hợp với định luật bảo toàn nguyên tố đưa hệ số chất cịn lại phương trình Phương pháp ion – electron a) Nguyên tắc: Áp dụng định luật bảo toàn electron b) Phương pháp: xác định số electron nhường nhận dựa vào trình cân điện tích chất ion, từ cân hệ số chất ion sau trung hịa điện tích ion ion trái dấu trở phương trình phân tử Lưu ý: Phương pháp áp dụng chủ yếu cho phản ứng oxi hóa – khử sảy dung dịch, Có tham gia mơi trường (axit, bazơ, nước) Phương pháp có hai ưu điểm so với phương pháp cân electron: Một không cần xác định số oxi hóa tính số electron theo định luật bảo tồn điện tích, hai phương trình ion thu gọn tìm tự nhiên Nếu phản ứng có axit tham gia: Vế thừa O phải thêm H+ để tạo nước ngược lại Nếu phản ứng có bazơ tham gia: Vế thừa O phải thêm H2O để tạo OH- ngược lại Trang Một số nửa phản ứng thường gặp với tác nhân oxi hóa quan trọng MnO4-: MnO4- + 8H+ + 5e > Mn2+ + 4H2O (môi trường axit) MnO4- + 2H2O + 3e > MnO2 + 4OH- (Mối trường trung tính) MnO4- + e > MnO42- (trong môi trường kiềm) SO42-/H+: SO42- + 4H+ + 2e > SO2 + H2O (phản ứng với chất khử yếu) SO42- + 10H+ + 8e > H2S + H2O (phản ứng với chất khử mạnh) NO3-/H+: NO3- + 2H+ + e > NO2 + H2O (axit đặc với chất khử yếu) NO3- + 4H+ + 3e > NO + 2H2O (axit loãng với chất khử yếu) NO3- + 10H+ + 8e > NH4+ + 3H2O (axit loãng với chất khử mạnh) Cr2O42- + 14H+ + 6e > 2Cr3+ + 7H2O (môi trường axit) CrO4- + 8H+ + 3e > [Cr(OH)6]3+ + 2OH- (mối trường kiềm) Thăng số oxi hóa a) Nguyên tắc: Trong phản ứng oxi hóa – khử, tổng số oxi hóa tăng tổng số oxi hóa giảm (hệ định luật bảo tồn electron) b) Phương pháp: Dựa vào biến đổi số oxi hóa ngun tố phương trình xác định số oxi hóa tăng số oxi hóa giảm thêm hệ số cần thiết để cân số oxi hóa tăng số oxi hóa giảm đưa hệ số vào phương trình áp dụng định luật bảo tồn nguyên tố cân băng cho nguyên tố lại Nhận xét chung: Qua nghiên cứu phương pháp cân phương trình tơi thấy phương pháp dựa vào hai định luật: Định luật bảo toàn nguyên tố định luật bảo toàn electron (với phương trình ion cần áp dụng thêm định luật bảo tồn điện tích) Với phương pháp phải tiến hành qua nhiều thao dẫn đến thực học sinh thường gặp khơng khó khăn Trang II/ PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG HÓA HỌC Dựa vào thay đổi chất đầu chất tạo thành sau phản ứng a) phản ứng phân hủy Là phản ứng từ chất tạo thành nhiều chất o Ví dụ: CaCO3 t → CaO + CO2 b) Phản ứng kết hợp Là phản ứng hóa học từ hai nhiều chất tạo thành chất Ví dụ: NH3 + HCl  NH4Cl c) Phản ứng Là phản ứng hóa học phản ứng số chất khơng bị thay đổi, có thay thành phần hợp chất đơn chất khác (hoặc nguyên tử đơn chất thay nguyên tử nguyên tố tạo thành hợp chất) Ví dụ: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu d) Phản ứng trao đổi kép Là phản ứng phân tử hai chất ban đầu trao đổi với thành phẩn chúng để tạo thành phân tử hai chất Trong phản ứng số chất ban đầu số chất tạo thành Ví dụ: AgNO3 + NaCl  AgCl + NaNO3 e) Phản ứng biến đổi đa hình Là phản ứng chất biến đổ từ dạng tinh thể sang dạng tinh thể khách thành phần hóa học khơng thay đổi t o↑  → Ví dụ: HgI2 (đỏ) ¬  HgI2 (vàng) t o↓ Loại phản ứng khơng có thay đổi thành phần hóa học nên khơng xét phương pháp cân phương trình Dựa vào thay đổi số oxi hóa ngun tố phương trình phản ứng a) Phản ứng khơng có thay đổi số oxi hóa Trang Các phản ứng khơng kèm theo thay đổi số oxi hóa thường diễn tướng khí đặc biệt dung dịch nước với tham gia ion Phản ứng khơng có thay đổi số oxi hóa hóa học vô bao gồm: Phản ứng trao đổi, số phản ứng phân hủy kết hợp b) Phản ứng có thay đổi số oxi hóa (phản ứng oxi hóa - khử) Là phản ứng có thay đổi số oxi hóa nguyên tố Trong tự nhiên phản ứng oxi hóa khử tạo nên phần lớn q trình biến đổi hóa học định luật bảo tồn electron sở quan trọng để cân phương trình phản ứng kỹ đề tài đưa trao đổi cân phản ứng dựa định luật bảo toàn electron nội dung trọng tâm Để hồn thành phản ứng oxi hóa – khử học sinh cần rèn luyện kỹ quan trọng sau: KỸ NĂNG THỨ I: Dự đoán sản phẩm oxi hóa sản phẩm khử tạo thành sau phản ứng đề tài xin đưa số tác nhân oxi hóa thường gặp để phục vụ cho kỹ Với học sinh nhận thức tốt (hoặc ơn tập) giáo viên cung cấp đầy đủ tác nhân oxi hóa Cịn với học sinh có nhận thức nên cung cấp tác nhân theo học liên quan Tác nhân thứ 1: Cl2 sản phẩm khử tạo thành Cl- Tác nhân oxi hóa Fe+2 thành Fe+3 S-2 thành S S+4 thành S+6, Br- thành Br2 I- thành I2 Tác nhân thứ 2: H+ + NO3- sản phẩm khử tạo thành N-3 đến N+4 tùy thuộc vào nồng độ chất chất khử Tác nhân oxi hóa Fe+2 thành Fe+3 S-2 , S S+4 thành S+6, Br- thành Br2, I- thành I2 Tác nhân thứ 3: H2SO4 đặc sản phẩm khử tạo thành S+4 đến S-2 tùy thuộc chất chất khử lượng axit Tác nhân oxi hóa Fe+2 thành Fe+3 S-2, S thành S+4, Br- thành Br2 I- thành I2 Trang Tác nhân thứ 4: (Mn+7) MnO- + H+ sản phẩm khử tạo thành Mn2+, tác nhân oxi X-(X: Cl, Br, I) thành X2, Fe Cu+2, N+5 > N+4) • Phản ứng oxi hóa - khử nội phân tử: Trang Là phản ứng chất oxi hóa chất khử nằm thành phần chất t Ví dụ: KNO3  KNO2 + 1/2O2 → o • Phản ứng tự oxi hóa - khử: Là phản ứng chất oxi hóa chất khử nguyên tử nguyên tố có trạng thái oxi hóa (nhất thiết phải số oxi hóa trung gian) Ví dụ: Cl2 + 2NaOH > NaCl + NaClO + H2O (Cl2 tự oxi hóa khử thành Cl-1 Cl+1) • Phản ứng oxi hóa - khử phức tạp: Là phản ứng oxi hóa - khử cịn lại, có đặc điểm dẫn đến khó khăn việc hồn thành phương trình như: có nhiều ngun tố thay đổi số oxi hóa, có nguyên tố có số oxi hóa khơng ngun ẩn số, có môi trường phản ứng phức tạp VD1: 2FeS2 + 30HNO3 đặc > Fe2(SO4)3 + 30NO2 + H2SO4 + 19H2O VD2: FexOy + (6x – 2y)HNO3 loãng > xFe(NO3)3 + (3x – 2y)NO + (3x – y)H2O B/ ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG ĐỂ GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC Khi hướng dẫn học sinh phương pháp cân phương trình cần cho học sinh thấy rõ chất áp dụng để cân phương trình giúp học sinh có kỹ cần thiết nêu I Với phương trình phản ứng khơng có thay đổi số oxi hóa Kết hợp với cách phân loại thứ (Dựa vào thay đổi chất đầu chất tạo thành sau phản ứng) hóa học vơ phản ứng dạng bao gồm: phản ứng trao đổi, số phản ứng phân hủy kết hợp Trang 10 hệ số chất cịn lại phương trình dựa định luật bảo toàn nguyên tố Hệ số thu phương trình phân số sau ta quy đồng hệ số để chuyển hệ số dạng phân số hệ số nguyên tối giản Kết thúc việc cân phương trình (Đề tài gọi cách cân cân phân số) Với phản ứng trao đổi ta cân phương trình cách cân số oxi hóa dương trao đổi từ đưa hệ số chất tham gia phản ứng, sau áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta cân hệ số lại phương trình Các phương pháp cân áp dụng cho phản ứng oxi hoá khử Để làm rõ định hướng chung xin mời thầy cô theo dõi các trường hợp cụ thể với loại phản ứng Với phản ứng phân hủy Phản ứng phân hủy phản ứng khơng có thay đổi số oxi hóa phản ứng oxi hóa – khử Với phản ứng oxi hóa khử ngồi phương pháp đại số ta dùng phương pháp bảo toàn electron để cân phản ứng Nhưng đăc thù phản ứng để cân nhanh phương trình phản ứng ta nên áp dụng định luật bảo tồn ngun tố Chất thích hợp để chọn hệ số chất tham gia phản ứng Ví dụ 1: KClO3 2KClO3 Ví dụ 2: Cu(NO3)2 → → KCl + 2KCl + → CuO + O2 3/2 3O2 NO2 + O2 1/2 Trang 12 2Cu(NO3)2 Ví dụ 3: KMnO4 2KMnO4 → 2CuO + 4NO2 + O2 → K2MnO4 MnO2 + 1/2 MnO2 + O2 1/2 O2 → 1/2 K2MnO4 Với phản ứng kết hợp Phản ứng phân hủy phản ứng khơng có thay đổi số oxi hóa phản ứng oxi hóa – khử Tương tự với phản ứng phân hủy ta sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố Hệ số thích hợp chọn phản ứng chất tạo thành sau phản ứng Ví dụ 1: NH3 + 2NH3 + H2SO4 H2SO4 → O2 + H2O ¼ 1/2 O2 + 2H2O (NH4)2SO4 (NH4)2SO4 → Ví dụ 2: NO2 + 4NO2 + → → HNO3 4HNO3 Với phản ứng Phản ứng phản ứng oxi hóa khử nên ta dựa định luật bảo toàn electron sử dụng định luật bảo tồn ngun tố để cân phương trình dạng Nếu phản ứng phức tạp ta áp dụng phương pháp cân phản ứng oxi hóa khử (sẽ trao đổi nội dung phản ứng oxi hóa – khử) Cịn với phản ứng dạng đơn giản ta Trang 13 cân phương trình phản ứng phương pháp cân phân số với phản ứng phân hủy phản ứng kết hợp nêu Chú ý phản ứng thể nhìn góc độ ngun tố phản ứng tương tự phản ứng trao đổi Nghĩa chất trao đổi với với thành phần định Vì chất có hệ số chọn để cân phương trình thường chất chưa cân có số lượng thành phần trao đổi lớn Ví dụ: → Cu + Fe2(SO4)3 FeSO4 + CuSO4 1 → Cu + Fe2(SO4)3 2FeSO4 + CuSO4 Với phản ứng trao đổi kép Phản ứng ln phản ứng khơng có thay đổi số oxi nên với cách thông thường dùng phương pháp đại số Nhưng với hạn chế phương pháp đại số đề tài xin giới thiệu cách khác để cân phương trình dạng Nguyên tắc: phản ứng trao đổi kép khơng có thay đổi số oxi hóa nên tổng số oxi hóa dương tổng số oxi hóa âm phương trình phản ứng khơng đổi Từ ta rút kết luận quan trọng áp dụng cho việc cân phương trình là: Tổng số oxi hóa dương trao đổi chất phương trình phản ứng phải Từ kết luận ta đưa hệ số chất tham gia phản ứng Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố hoàn thiện việc cân phương trình Ví dụ 1: → Fe2(SO4)3 + NaOH Fe(OH)3 + Na2SO4 2x(+3) 1x(+1) +6 +1 1x(+6) 6x(+1) → Fe2(SO4)3 + 6NaOH Fe(OH)3 + Na2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6NaOH 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 Trang 14 Ví dụ 2: H2SO4 + 2x(+1) +2 3x(+2) 3H2SO4 + 3H2SO4 + Fe(OH)3 (+3) +3 2(+3) 2Fe(OH)3 2Fe(OH)3 → Fe2(SO4)3 + H2O → → Fe2(SO4)3 + Fe2(SO4)3 + H2O 6H2O Ví dụ 3: → CaCO3 + HCl CaCl2 + CO2 + H2O +2 +1 1x(+2) 2x(+1) → CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O Chú ý: với trường hợp số oxi hóa dương khơng trao đổi hết Ví dụ phản ứng sau H2S số oxi hoá dương trao đổi +1, có H tham gia trao đổi → H2SO4 + CaCO3 Ca(HSO4)2 + CO2 + H2O +1 +2 2x(+1) 1x(+2) → 2H2SO4 + CaCO3 Ca(HSO4)2 + CO2 + H2O Khí gặp tốn tính tốn với chất tham gia phản ứng ta cân chất tham gia phản ứng với cách nêu mà không cần quan tâm đến sản phẩm phản ứng Ví dụ: Xác định thể tích dung dịch HCl 2M cần để trung hòa 200ml hỗn hợp dung dịch gồm NaOH 0,5M Ba(OH)2 0,25M Hướng dẫn: HCl + NaOH x 0,1 mol 2HCl + Ba(OH)2 y 0,1 mol nHCl = x + 2y = 0,3 mol VHCl = 0,3/2 = 0,15 lít Trang 15 Chú ý: Cách làm áp dụng với học sinh lớp 10 Với học sinh lớp 11 ta nên dùng phương trình ion II Với phản ứng oxi hoá khử Nguyên tắc: Dựa định luật bảo toàn electron định luật bảo tồn ngun tố để cân phương trình 1) Cách thông thường: Phương pháp sử dụng rộng rãi phương pháp thăng electron Ngồi cịn có phương pháp ion – electron, phương pháp cân số oxi hoá tất nhiên phản ứng oxi hoá khử dùng phương pháp đại số để cân 2) Đổi phương pháp: Cũng dựa chất định luật bảo toàn electron định luật bảo toàn nguyên tố thực thao tác phương trình phản ứng Ví dụ 1: KMnO4+ FeSO4+ H2SO4 > KMnO4+ 2KMnO4+ FeSO4+ 10FeSO4+ H2SO4 8H2SO4 > > Ví dụ 2: HCl + KMnO4 K2SO4+ KMnO4 2KMnO4 > > Ví dụ 3: Mg + HNO3 > Mg + 4Mg + > > HNO3 10HNO3 MnSO4+ +5e 2MnSO4+ 2MnSO4+ K2SO4+ K2SO4+ Cl2 + MnCl2 + -2e HCl + 16HCl + > Fe2(SO4)3 + -2e 5Fe2(SO4)3 + 5Fe2(SO4)3 + 2MnCl2 + 2MnCl2 + H2O 8H2O +5e 5Cl2 + 5Cl2 + H2O Mg(NO3)2 + -2e 4Mg(NO3)2 + 4Mg(NO3)2 + N2O +8e N2O N2O KCl + H2O KCl + 2KCl + H2O 8H2O + H2O + + H2O 5H2O Trang 16 Với toán u cầu tính tốn liên quan đến chất nhường nhận electron khơng thiết phải viết phương trình phản ứng Ví dụ: Hồ tan hồn tồn lượng bột sắt vào dung dịch HNO3 loãng thu hỗn hợp khí gồm 0,015 mol N2O 0,01 mol NO Lượng sắt hoà tan là: Hướng dẫn: Fe -3e 8Fe 0,04 Fe -3e Fe 0,01 nFe = 0,05 mol mFe = 0,05x56 = 2,8 g > > < -> > < N2O +8e 3N2O 0,015 mol NO +3e NO 0,01 III Bài tập rèn kỹ Trong loại phản ứng phản ứng oxi hóa khử phản ứng quan trọng để rèn kỹ cho học sinh phần oxi hóa – khử giáo viên củng cố kiến thức cho học sinh với hệ thống tập sau 1) Phần tự luận Câu : ( ĐH Thái Nguyên - 2001 ) Hãy cân phản ứng sau pp cân electron chất chất oxi hoá , chất khử : a KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 > Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O b KBr + PbO2 + HNO3 > Pb(NO3)2 + Br2 + KNO3 + H2O c KClO3 + NH3 > KNO3 + KCl + Cl2 + H2O Trang 17 d NO + K2Cr2O7 + H2SO4 > HNO3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O e HCl + KMnO4 > Cl2 + MnCl2 + KCl + H2O f MnO4- + H+ + C6H12O6 > Mn2+ + CO2 + H2O Câu : ( ĐH Nông Nghiệp - 2001 ) Cân phản ứng sau phương pháp cân electron : a Al + HNO3 ( loãng) > Al(NO3)3 + N2O + H2O b KMnO4 + FeCl2 + H2SO4 > Fe2(SO4)3 + Cl2 + MnSO4 +K2SO4 + H2O c Al + HNO3 ( loãng ) > Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O d FeS2 + H2SO4 ( đặc ) > Fe2(SO4)3 + SO2 + H2 O e As2S3 + HNO3 + H2O -> H3AsO4 + H2SO4 + N2Ox f CH3 - C ≡≡ CH + KMnO4 > CH3COOH + CO2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O g C2H4 + KMnO4 + H2O > C2H4(OH)2 + MnO2 + KOH h M + HNO3 > M(NO3)3 + NO + H2O i M + HNO3 > M(NO3)a + NxOy + H2O ( M kim loại ) k CnH2n + KMnO4 + H2O > CnH2n+2O2 + MnO2 + KOH Câu : ( ĐH Đà Nẵng – 2001 ) Cân phản ứng oxi hoá - khử sau phương pháp electron : a CrCl3 + Br2 + NaOH > Na2CrO4 + NaBr + NaCl + H2O b CH2 ═ CH - CH ═ CH2 + KMnO4 + H2SO4 > CO2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O c FeS2 + HNO3 + HCl > FeCl3 + H2SO4 + NO d FeS2 + O2 > + H2O Fe2O3 + SO2 e FeO + H+ + NO3- > Fe3+ + NO2 + NO + H2O ( biết tỉ lệ số mol NO2 : NO = a:b ) Câu : ( ĐH Quốc Gia TP HCM – 1999 ) Cân phản ứng sau : a KMnO4 + HOOC - COOH + H2SO4 > K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O Trang 18 b M2Ox + HNO3 > M(NO3)3 + NO + H2O Với giá trị x phản ứng phản ứng oxi hoá - khử phản ứng trao đổi ? c K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 > Cr2(SO4)3 + S + K2SO4 + H2O d Cl2 + KOH > KCl + KClO3 + H2O Câu : ( HV Quan hệ Quốc Tế – 1999 ) Cân phản ứng sau : a K2Cr2O7 + SO2 + H2SO4 > Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O b FexOy + HCl > + H2O c KMnO4 + C6H12O6 + H2SO4 > K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O d K2Cr2O7 + CH3-CH2-OH + HCl > KCl + CrCl3 + CH3-CHO + H2O e FexOy + HNO3 > Fe(NO3)3 + NO + H2O Câu : ( HV Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng – 2001 ) Cân phương trình phản ứng sau phương pháp cân electron a Cu2S.FeS2 + HNO3 > Cu(NO3)2 + Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O b KNO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 > KNO3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O c K2SO3 + KMnO4 + KHSO4 > K2SO4 + MnSO4 + H2O d Hoà tan muối cacbonat kim loại M dd HNO3 thu dung dịch hỗn hợp khí NO CO2 Câu 7: ( ĐHQG - Hà Nội –1998 ) Cho m gam bột sắt ngồi khơng khí sau thời gian người ta thu 12 gam hỗn hợp B gồm Fe; FeO; Fe2O3; Fe3O4 Hoà tan hỗn hợp dung dịch HNO3 người ta thu dung dịch A 2,24 lít khí NO (đktc) Viết phương trình phản ứng xảy tính m Câu : Cho 1,35 gam hỗn hợp A gồm Cu , Mg , Al tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu 1,12 lít hỗn hợp B gồm NO + NO2 có M = Trang 19 42,8 ( đvc ) Tính tổng khối lượng muối nitrat sinh ( thể tích khí đo đktc ) Câu 9: Một hỗn hợp gồm 0,5 gam Zn 4,8 gam Mg cho vào 200 ml dung dịch Y chứa CuSO4 0,5M AgNO30,3M a) Chứng minh Cu Ag kết tủa hết Tính khối lượng chất rắn A thu b) Để phản ứng hết với hỗn hợp X phải dùng ml dung dịch Y ? Câu 10 : ( ĐH Quốc Gia TP HCM - 2001 ) Đốt cháy x mol Fe oxi thu 5,04 gam hỗn hợp A gồm oxít sắt Hồ tan hồn tồn A dung dịch HNO3 thu 0,035 mol hỗn hợp Y gồm NO NO2 Tỉ khối Y H2 19 Tính x Câu 11: Cho 1,5 gam hỗn hợp (Al Mg) tác dụng với H 2SO4 lỗng thu 1,68 lít H2 (đktc) dung dịch A a) Tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp b) Cho vào dung dịch A lượng NaOH dư, tính khối lượng kết tủa tạo thành c) Lấy 0,75 gam hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch CuSO4 Lọc lấy chất rắn sinh cho tác dụng với axit HNO lít NO2 bay (đktc) Câu 12: Cho hỗn hợp A gồm Mg Al Lấy 1/2 hỗn hợp A tác dụng với CuSO4 dư, phản ứng xong đem toàn chất rắn tạo thành cho tác dụng hết với HNO3 thu 0,56 lít NO a) Tính thể tích N2 sinh đktc cho hỗn hợp A tác dụng với HNO3 b) Nếu khối lượng hỗn hợp A 1,5 gam, tính phần trăm khối lượng kim loại A 2) Phần trắc nghiệm khách quan Câu 1: Phát biểu sau đúng: A Sự Oxi hoá thu electron B Sự khử nhường electron C Khi chất thu electron số oxi hoá tăng lên Trang 20 D Phản ứng Oxi hố - khử phản ứng có kèm theo thay đổi số oxi hoá nguyên tố Câu 2: Phản ứng oxi hoá - khử xảy theo chiều: A Tạo hợp chất tan B Tạo chất oxi hoá chất khử yếu C Tạo chất oxi hoá chất khử mạnh D Tạo thành chất điện li yếu Câu 3: Phản ứng sau khơng phải phản ứng oxi hố - khử: A 2KMnO4 > K2MnO4 + MnO2 + O2 B 2Fe(OH)3 > Fe2O3 + H2O C 4KClO3 > 3KClO4 +KCl D 2KClO3 > 2KCl + 3O2 Câu 4: Phản ứng tự oxi hoá khử phản ứng đó: A Có tăng giảm đồng thời số oxi hoá nguyên tử nguyên tố B Có nhường nhận electron nguyên tử nguyên tố C Chất oxi hoá chất khử nằm phân tử D Có tăng giảm đồng thời số oxi hoá nguyên tử nguyên tố có số oxi hố ban đầu Câu 5: Trong phản ứng sau, phản ứng tự oxi hoá-khử là: A NH4NO3 > N2O + 2H2O B 2Al(NO3)3 > Al2O3 + 6NO2 + 3/2O2 C Cl2 + 2NaOH > NaCl + NaClO + H2O D 2KMnO4 > K2O + MnO2 + O2 Câu 6: Cho phản ứng sau: 3I2 + 3H2O > HIO3 + 5HI (1) 2HgO > 2Hg + O2 (2) 4K2SO3 > 3K2SO4 + K2S (3) NH4NO3 > N2O + 2H2O (4) 2KClO3 > 2KCl + 3O2 (5) 3NO2 + H2O -> 2HNO3 + NO (6) 4HClO4 > 2Cl2 + 7O2 + 2H2O (7) 2H2O2 > 2H2O + O2 (8) Trong số phản ứng trên, số phản ứng oxi hoá - khử nội phân tử là: A B C D Câu 7: Tìm câu Sai câu sau: A Tất phản ứng phản ứng oxi hoá - khử B Tất phản ứng hố học có thay đổi số oxi hoá phản ứng oxi hoá - khử C Tất phản ứng hoá hợp phản ứng oxi hoá - khử D Tất phản ứng trao đổi phản ứng oxi hoá khử Câu 8: Để điều chế oxi phịng thí nghiệm cách nhiệt phân muối kali clorat, biện pháp sau không sử dụng nhằm mục đích tăng tốc độ phản ứng: A Dùng chất xúc tác mangan đioxit (MnO2) B Nung hỗn hợp kali clorat mangan đioxit nhiêt độ cao Trang 21 C Đun nhẹ dung dịch kali clorat mangan đioxit D Dùng kali clorat mangan đioxit khan Câu 9: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,02 mol CuO 0,03 mol Cu vào dung dịch HNO3 (dư) thu V lít khí NO (đktc) Giá trị V là: A 0,224 lít B 0,448 lít C 2,24 lít D 4,48 lít Câu 10: (ĐHQG Hà Nội-1998) Cho m gam bột Sắt ngồi khơng khí, sau thời gian thu 12 gam hỗn hợp gồm Fe; FeO; Fe 2O3; Fe3O4 Hoà tan hỗn hợp dung dịch HNO3, thu dung dịch X 2,24 lít khí NO (đktc) Giá trị m là: A 100,8 gam B 1,008 gam C 10,08 gam D 0,1008 gam Câu 11: Cho 1,35 gam hỗn hợp X gồm Cu, Mg, Al tác dụng với dung dịch HNO3dư, thu 1,12 lít hỗn hợp Y gồm NO + NO2 có M = 42,8 (thể tích khí đo đktc) Tổng khối lượng muối nitrat sinh là: A 9,65 gam B 5,96 gam C 6,59 gam D 5,69 gam Câu 12: Hoà tan hoàn toàn m gam Fe3O4 vào dung dịch HNO3 lỗng dư, tất lượng khí NO thu đem oxi hoá thành NO2 sục vào nước dịng khí O2 để chuyển hết thành HNO Cho biết thể tích khí oxi (đktc) tham gia q trình 3,36 lít Khối lượng m Fe3O4 là: A 139,2 gam B 13,92 gam C 1,392 gam D 1392 gam Câu 13: Hoà tan hỗn hợp gồm 0,05 mol Ag 0,03 mol Cu vào dung dịch HNO3 thu hỗn hợp khí X gồm NO NO2 có tỉ lệ số mol tương ứng 2:3 Thể tích hỗn hợp X (ở đktc) là: A 1,369 lít B 2,737 lít C 2,224 lít D 3,3737 lít Câu 14: Hồ tan hồn tồn lượng bột Sắt vào dung dịch HNO loãng thu hỗn hợp khí gồm 0,015 mol N2O 0,01 mol NO Lượng sắt hoà tan là: A 0,56 gam B 0,84 gam C 2,8 gam D 1,4 gam Câu 15: Cho 1,37 gam hỗn hợp Mg, Al, Cu tác dụng với dung dịch HNO lỗng dư, thu 1,12 lít (đktc) khí khơng mầu, hố nâu khơng khí Khối lượng muối nitrat sinh là: A 16,7 gam B 10,67 gam C 17,6 gam D 10,76 gam Câu 16: Một hỗn hợp bột kim loại Mg Al chia thành hai phần Phần cho tác dụng với HCl dư thu 3,36 lít H Phần hồ tan hết HNO3 lỗng dư thu V lít khí khơng màu, hố nâu khơng khí (các thể tích khí đo đktc) Giá trị V là: A 2,24 lít B 3,36 lít C 4,48 lít D 5,6 lít Câu 17: Hoà tan hoàn toàn 17,4gam hỗn hợp kim loại Al, Fe, Mg dung dịch HCl dư, thấy 13,44 lít khí Nếu cho 34,8gam hỗn hợp tác dụng với dung dịch CuSO4 dư, lọc lấy toàn chất rắn thu sau phản ứng cho tác dụng hết với dung dịch HNO đặc nóng, thu V lít khí NO2 (các khí đo đktc) Thể tích khí NO2 thu là: Trang 22 A 26,88 lít B 53,76 lít C 13,44 lít D 44,8 lít Câu 18: Hồ tan hồn tồn 28,8 gam Đồng vào dung dịch HNO3 lỗng, tất khí NO thu đem oxi hoá thành NO sục vào nước có dịng oxi, để chuyển hết thành HNO3 Thể tích khí oxi (ở đktc) tham gia vào q trình là: A 100,8 lít B 10,08 lít C 50,4 lít D 5,04 lít Câu 19: Hồ tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,1 mol Fe 0,2 mol Al vào dung dịch HNO3 dư thu hỗn hợp khí X gồm NO NO2 có tỉ lệ số mol tương ứng 2:1 Thể tích hỗn hợp khí X (ở đktc) là: A 86,4 lít B 8,64 lít C 19,28 lít D 192,8 lít Câu 20: Trộn 0,54 gam bột nhôm với bột Fe2O3 CuO tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu hỗn hợp X Hoà tan hoàn toàn X dung dịch HNO3 hỗn hợp khí gồm NO NO có tỉ lệ số mol tương ứng 1:3 Thể tích (đktc) khí NO NO2 là: A 0,224 lít 0,672 lít B 0,672 lít 0,224 lít C 2,24 lít 6,72 lít D 6,72 lít 2,24 lít C/ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ I Mục đích thực nghiệm sư phạm • Xác định hiệu đề tài • Xác định mức độ độ xác tập vận dụng • Đề xuất phương án áp dụng đề tài vào thực tiễn II Đối tượng sở thực nghiệm Do hạn chế thời gian, địa điểm điều kiện cho phép nên tiến hành thực nghiệm Các lớp 10A1, 10A2 trường THPT C Duy Tiên III Tiến hành thực nghiệm Chuẩn bị thực nghiệm • Tìm hiểu đối tượng thực nghiệm Lớp 10A1 sĩ số 53 Lớp 10A2 sĩ số 49 Hầu hết học sinh hai lớp cho cân phương trình việc khơng đơn giản • Thiết kế chương trình thực nghiệm Trong thời gian nghiên cứu hóa học lớp 10 chương Hướng dẫn học sinh lớp 10A1 phương pháp cân trao đổi đề tài Trang 23 Hướng dẫn học sinh 10A2 phương pháp cân đại số phương pháp thăng electron Tiến hành kiểm tra 15 phút giao hệ thống tập phần oxi hóa – khử tiến hành nội dung lớp khác Tiến hành thực nghiệm Tiến hành tiến hành thực nghiệm qua kiểm tra 15 phút, giao hệ thống tập phần oxi hóa khử cho học sịnh kiểm tra kỹ cân băng phương trình 10 học sinh lớp Xác định thời gian trung bình cân phương học sinh lớp Kết thực nghiệm sử lý kết thực nghiệm Kết kiểm tra 15 phút Lớp 10A1 10A2 si số 53 49 ≥8 ≥ 6,5 ≥5