Phân dạng và phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm khách quan phần hóa vô cơ ở trường THPT

A.MỞ ĐẦU I. Đặt vấn đề: Trắc nghiệm là một hoạt động thực hiện để “đo lường” năng lực của của các đối tượng nào đó nhằm những mục đích nhất định. Ra đời vào năm 1905 tại Pháp, đầu tiên trắc nghiệm được dùng để đo trí thông minh hay xác định chỉ số IQ ở lứa tuổi học trò , phương pháp này được chỉnh lý và công bố ở Mỹ năm 1911. Ngày nay , trắc nghiệm được nhiều quốc gia trên thế giới sử dụng như là một hình thức để tuyển sinh đại học . Tuyển sinh bằng phương pháp trắc nghiệm sẽ đảm bảo được độ chính xác và tính công bằng trong tuyển chọn , vì vậy Bộ giáo dục và đào tạo của nước ta cũng đã chủ trương tuyển sinh đại sinh đại học bằng phương pháp trắc nghiệm. Bài tập là phương tiện cơ bản để luyện tập , củng cố , hệ thống hóa , mở rộng , đào sâu kiến thức và cũng là phương tiện cơ bản để kiểm tra - đánh giá, nghiên cứu học sinh (trình độ, tư duy, mức độ nắm vững kiến thức, kĩ năng ) [2], [3], [15] Bài tập trắc nghiệm có hai loại : trắc nghiệm tự luận (thường gọi là bài tập tự luận) và trắc nghiệm khách quan (thường gọi là bài tập trắc nghiệm). Bài tập trắc nghiệm khách quan (TNKQ) đòi hỏi học sinh phải nhanh nhạy nhận ra mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng hoặc giữa các con số để nhanh chóng chọn được đáp án đúng hoăc nhẩm nhanh ra đáp số của bài tốn. Một bài kiểm tra hay thi theo phương pháp TNKQ thường gồm khá nhiều câu hỏi và thời gian dành cho mỗi câu chỉ khoảng từ 1-2 phút. Vì phải tư duy nhanh nên TNKQ có tác dụng rất lớn trong việc rèn luyện tư duy, phát triển trí thông minh cho học sinh [15] Đối với hóa học là một bộ môn khoa học tự nhiên, đòi hói cao sự logic, nhanh nhạy trong tư duy của học sinh. Do đó, bài tập trắc nghiệm vừa là nội dung vừa là phương pháp vừa là phương tiện đẻ nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường phổ thông một cách hữu hiệu[15]. Đặc biệt, bắt đầu từ năm học 2007, Bộ giáo dục đào tạo đã ban hành quy chế tuyển sinh đại học bằng phương pháp TNKQ và môn hóa học được đưa vào thí nghiệm đầu tiên cùng lý, sinh thì sự nhanh nhạy trong việc giải quyết bài tốn hóa học đối với học sinh là yêu cầu hàng đầu. Yêu cầu tìm ra được phương pháp giải quyết bài tốn một cách nhanh nhất, đi bằng con đường ngắn nhất không những giúp học sinh tiết kiệm được thời gian làm bài mà còn rèn luyện được tư duy và năng lực phát hiện vấn đề của học sinh. Để có thể phát hiện ra vấn đề của một bài tốn, yêu cầu học sinh phải nắm vững các lý thuyết cơ sở và các phương pháp vận dụng để giải một bài tốn hóa học. Một số phương pháp thường dùng để giải một bài tốn hóa học ở trường phổ thông là: phương pháp bảo tồn khối lượng, phương pháp bảo tồn điện tích, phương pháp tăng giảm khối lượng, phương pháp bảo tồn electron, phương pháp sử dụng các đại lượng trung bình, phương pháp biện luận, Với một lượng kiến thức lớn, chương trình Hóa học vô cơ ở trường THPT là một thách thức lớn với đại đa số học sinh. Nhằm mục đích sưu tầm, hệ thống và phân loại các dạng tốn có thể giải nhanh bằng các phương pháp trên được áp dụng trong TNKQ, tôi mạnh dạn chọn tiểu luận “Phân dạng và phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm khách quan phần Hóa vô cơ ở trường THPT”. II. Mục đích và đối tượng nghiên cứu: - Mục đích: hình thành các phương pháp giải nhanh các dạng bài tập TNKQ thường gặp trong chương trình Hóa vô cơ ở trường THPT. - Đối tượng: các phương pháp giải tốn trong Hóa học được xây dựng trên cơ sở các định luật; bài tập TNKQ. III. Nhiệm vụ nghiên cứu: - Sưu tầm hoặc tự soạn các bài tập có những dữ kiện đặc biệt hoặc những bài tốn có thể giải nhanh và giải nhẩm được bằng việc áp dụng các định luật, các phương pháp giải tốn trong Hóa học. - Phân loại các bài tập TNKQ và đưa ra cách giải đối với từng phương pháp. Tuy nhiên, trong giới hạn của một tiểu luận, do đó đối tượng mà tác giả nghiên cứu chỉ giới hạn trong chương trình hóa vô cơ ở trường THPT và một số phương pháp giải tốn hóa học thường được sử dụng: - Phương pháp bảo tồn:  Bảo tồn khối lượng (BTKL)  Tăng giảm khối lượng  Bảo tồn nguyên tố (BTNT)  Bảo tồn electron (BT e) - Phương pháp sử dụng các đại lượng trung bình:  Sử dụng khối lượng mol trung bình M  Sử dụng hóa trị trung bình - Phương pháp đường chéo Với đề tài này, tác giả mong muốn có thể cung cấp một tài liệu tham khảo hữu dụng cho các học sinh cuối bậc THPT về phương pháp làm bài tập TNKQ môn hóa học để chuẩn bị tốt cho các kỳ thi tốt nghiệp, tuyển sinh đại học. Tiểu luận cũng nhằm cung cấp một phương pháp để soạn thảo bài tập TNKQ là cách soạn thảo dựa vào đặc tính của bài tốn có cách giải nhanh hoặc có những dữ kiện đặc biệt. B. NỘI DUNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI TỐN HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG CHƯƠNG I: PHƯƠNG PHÁP BẢO TỒN KHỐI LƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG I. Phương pháp bảo tồn khối lượng :[2], [6], [11], [13], [14] Vào khoảng đầu những năm 50 của thế kỷ XVIII, nhà bác học vĩ đại người Nga M.V Lômônôxốp (1711-1765) và Lavoadie (A.Lavoisier) người Pháp là những người đầu tiên phát hiện ra ĐLBTKL: “Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng của các sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia”. Qua hơn 100 năm sau, định luật đã được hai nhà bác học là Stat kiểm tra lại vào những năm 1860-1870; Landon vào năm 1909 sử dụng cân với đọ chính xác 0,00001g. I.1. Nội dung của định luật: “Khối lượng của các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng của các chất tạo thành sau phản ứng”. I.2. Vận dụng định luật vào giải tốn: Vận dụng định luật bảo tồn khối lượng trong giải tốn hóa học, giúp người học có thể đưa ra những phương pháp nhanh chóng để giải quyết một bài tốn TNKQ hơn nhiều lần so với phương pháp thông thường là tính tốn theo phương trình, đồng thời người dạy cũng có thể dựa vào đó để xây dựng bộ câu hỏi TNKQ liên quan đến định luật nhằm rèn luyện tư duy năng lực phát hiện vấn đề của người học. Sau đây là một số dạng tốn được sưu tầm và xây dựng từ sự vận dụng ĐLBTKL: I.2.1. Dạng 1: Xác định khối lượng của chất tham gia hoặc sản phẩm trong phản ứng hóa học dựa trên nguyên tắc trong phản ứng hóa học, dù các chất tham gia phản ứng là vừa đủ hay có chất dư thì tổng khối lượng của các chất trước phản ứng bằng tổng khối lượng của các chất tạo thành sau phản ứng (sản phẩm và chất dư nếu có): m trước = m sau Nếu sau phản ứng có chất tách khỏi môi trường do bay hơi hay kết tủa là không trùng trạng thái vật lý thì hệ quả trên vẫn không thay đổi nhưng: m trước = m sau = m tan + m↓ + m↑. Ví dụ 1: [10] Khử 4,64g hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3 O 4, Fe 2 O 3 có số mol bằng nhau bằng CO thu được chất rắn Y. Khí thốt ra sau phản ứng được dẫn vào dung dịch Ba(OH) 2 dư thu được 1,79g kết tủa. Khối lượng của chất rắn Y là: A. 4,48g B. 4,84g C. 4,40g D. 4,68g Cách giải: hh X + CO → Y + CO 2 CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 ↓+ H 2 O 2 CO 1,97 n n 0,01(mol) 197 ↓ = = = Áp dụng ĐLBTKL, ta có: 2 2 X CO Y CO Y X CO CO m m m m m m m m+ = + ⇒ = + − Y m 4,64 0,01(28 44) 4,48(g)⇒ = + − = → Đáp án A đúng.  Nhận xét: Sử dụng phương pháp BTKL, dữ kiện “số mol bằng nhau” trong đề bài không cần sử dụng vẫn cho ta kết quả đúng. Nếu học sinh sử dụng dữ kiện trên và giải bài tốn theo phương pháp chính tắc là lí luận theo phương trình hóa học thì sẽ đưa bài tốn đến bế tắc vì không có dữ liệu nào cho biết hh X bị khử hồn tồn hay không, sau phản ứng hh X còn hay hết. Nhưng nếu lí luận theo ĐLBTKL, hh X còn hay hết không quan trọng với việc tính tốn; do đó giải quyết bài tốn một cách nhanh chóng. Ví dụ 2: [17] Nung 13,4g hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại của hóa trị II, thu được 6,8g chất rắn và khí X. Lượng khí X sinh ra cho hấp thụ vào 75ml dd NaOH 1M, khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là (cho H =1, C =12, O =16, Na =23) A. 5,8g B. 6,5g C. 4,2g D. 6,3g Cách giải: Gọi chung công thức hỗn hợp 2 muối: 3 MCO 0 t 3 2 MCO MO CO→ + Áp dụng ĐLBTKL, ta có: 2 3 CO MCO MO m m m= + 2 2 3 CO CO MCO MO NaOH m m m 13,4 6,8 6,6(g) n 0,15(mol) n 0,075x1 0,075(mol) ⇒ = − = − = ⇒ = ⇒ = = 2 1 1 2 NaOH CO n T n = = < → tạo muối NaHCO 3 và dư CO 2 2 3 CO NaOH NaHCO+ → 3 NaHCO m 0,075x84 6,3(g)= = Vậy chọn đáp án D. Ví dụ 3: [tự ra] Hòa tan m(g) hỗn hợp Zn và Fe cần vừa đủ 1l dd HCl 3,65M (d=1,19g/ml) thu được 1 chất khí và 1250g dd D. Vậy m có giá trị: A. 65,63(g) B. 61,63(g) C. 63,65(g) D. 63,61(g) Cách giải: ddHCl m 1000x1,19 1190(g)= = ; HCl n 3,65x1 3,65(mol)= = Zn + 2HCl→ ZnCl 2 + H 2 ↑ Fe + 2HCl→ FeCl 2 + H 2 ↑ Áp dụng ĐLBTKL, ta có: 2 hh(Zn,Fe) ddHCl ddD H m m m m+ = + hh(Zn,Fe) 3,65 m m 1250 2( ) 1190 63,65(g) 2 ⇒ = = + − = Vậy chọn đáp án C. Ví dụ 4: [15] Cho 115g hỗn hợp gồm ACO 3 , B 2 CO 3 , R 2 CO 3 tác dụng hết với dd HCl thấy thốt ra 0,448l CO 2 (đktc). Khối lượng muối clorua tạo ra trong dung dịch là: A. 115,22g B.151,22g C. 116,22g D. 161,22g Cách giải: 3 2 2 2 2 3 2 2 2 3 2 2 ACO 2HCl ACl H O CO B CO 2HCl 2BCl H O CO R CO 2HCl 2RCl H O CO ↑ ↑ ↑ + → + + + → + + + → + + 2 2 2 CO HCl H O CO 0,448 n 0,02(mol);n 2n 2n 2x0,02 0,04(mol) 22,4 = = = = = = Áp dụng ĐLBTKL: m muối cacbonat + m HCl = m muối clorua + 2 2 H O CO m m+ → m muối clorua = m muối cacbonat + m HCl - 2 2 H O CO m m− = 115 + 0,04 x 36,5 - 0,02 (18 + 44) = 115,22 (g) → Chọn đáp án A. Ví dụ 5: [21] Hòa tan 3,28g hỗn hợp muối MgCl 2 và 3 2 Cu( NO ) vào nước được dung dịch A. Nhúng vào dung dịch A một thanh Fe. Sau một khoảng thời gian lấy thanh Fe ra cân lại thấy tăng thêm 0,8g. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được m gam muối khan. Giá trị của m là: A. 4,24g B. 2,48g C. 4,13g D. 1,49g Cách giải: giải theo phương pháp bảo tồn khối lượng: Áp dụng ĐLBTKL, ta có: sau một khoảng thời gian độ tăng khối lượng của thanh Fe bằng độ giảm khối lượng của dung dịch muối. Vậy: m = 3,28 - 0,8 = 2,48 (g) Chọn đáp án B.  Nhận xét: Chỉ với áp dụng ĐLBTKL, đã giải quyết bài tốn nhanh gọn; nhưng điều này đòi hỏi HS phải nắm vững định luật và biết phát hiện ra vấn đề. I.2.2. Dạng 2: Khi cation kết hợp với anion để tạo ra hợp chất như axit, oxit, hiđroxit, muối, thì ta luôn có: khối lượng hợp chất = khối lượng các cation + khối lượng các anion Thông thường để tính tốn khối lượng các muối khan thu được trong dung dịch sau phản ứng. Ví dụ 6: [10] Cho 1,04g hỗn hợp hai kim loại tan hồn tồn trong dung dịch H 2 SO 4 lỗng dư thốt ra 0,672 lít khí H 2 (đktc). Khối lượng hỗn hợp muối sunfat khan thu được sẽ là: A. 3,92g B. 1,96g C.3,52g D.5,88g Cách giải: 2 kim loại + H 2 SO 4 l → hh muối sunfat + H 2 2 2 2 4 4 H H SO SO 0,672 n n n 0,03(mol) 22,4 − = = = = Nhận thấy m muối sunfat = m cation + m anion = m kim loại + 2 4 SO m − = 1,04 + 0,03 x 96 = 3,92 (g) Vậy chọn đáp án A.  Nhận xét : - Nếu HS phát hiện được vấn đề của bài tốn thì việc giải quyết bài tốn này trở nên vô cùng đơn giản. Nhưng nếu HS cứ áp dụng máy móc phương pháp giải truyền thống là đặt ẩn, giải hệ đưa đến một hệ phương trình nhiều ẩn số hơn số phương trình, do đó bài tốn trở nên phức tạp. Các dạng bài tập này có thể sử dụng để rèn luyện năng lực phát hiện vấn đề của HS. - Vận dụng định luật BTKL để tính khối lượng hợp chất sẽ được phát triển thêm, hình thành nên một phương pháp được ứng dụng phổ biến trong giải tốn hóa học. Đó là phương pháp tăng giảm khối lượng. Do đó, các bài tập của phần vận dụng này được kết hợp giải quyết với phương pháp tăng giảm khối lượng. II. Phương pháp tăng giảm khối lượng:[2], [13], [14] II.1. Nguyên tắc của phương pháp: Dựa vào sự tăng (giảm) khối lượng khi chuyển từ 1 mol chất A thành 1 mol hoặc nhiều mol chất B (có thể qua các giai đoạn trung gian) ta có thể dễ dàng tính được số mol của các chất và ngược lại hoặc trong quá trình phản ứng có sự thay đổi khối lượng các chất. II.2. Vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng trong giải tốn: II.2.1. Dạng tốn phản ứng hóa học có sự thay đổi thành phần của hợp chất (có thể là anion hoặc cation) và làm chênh lệch khối lượng giữa chất cũ và chất mới: Ví dụ 1: giải lại ví dụ 4 của ĐLBTKL bằng phương pháp tăng giảm khối lượng. Theo (1), (2), (3): từ muối cacbonat chuyển thành muối clorua thì khối lượng muối tăng: 71 - 60 = 11g và tạo ra 1 mol CO 2 Theo đề: 2 CO n 0,02(mol)= ⇒ khối lượng muối tăng: m 0,02x11 0,22(g)∆ = = ⇒ m muối clorua = m muối cacbonat + m∆ = 115 + 0,22 = 115,22 (g) Vậy đáp án đúng là A. Ví dụ 2: [10] Hòa tan 9,875g một muối hiđrocacbonat vào nước, cho tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 vừa đủ rồi đem cô cạn thu được 8,25g một muối sunfat trung hòa khan. Công thức phân tử của muối là: Độ tăng (giảm) lượng muối theo đề bài Số mol = Độ tăng (giảm) lượng muối theo phương trình A. NH 4 HCO 3 B. NaHCO 3 C. 3 2 Ca( HCO ) D. KHCO 3 Cách giải: gọi muối hiđrocacbonat: 3 n R(HCO ) với n là hóa trị của kim loại trong muối đó. 3 n 2 4 2 4 n 2 2 2R(HCO ) nH SO R (SO ) 2nH O 2nCO+ → + + ↑ Theo phương trình: cứ 2 mol muối hiđrocacbonat chuyển thành 1 mol muối sunfat thì khối lượng muối giảm: 61x 2n - 96n = 26n (g) và là khối lượng của 2n mol CO 2. Theo đề: ∆m giảm = 9,875 - 8,25 = 1,625 (g) 2 3 n CO M(HCO ) 2n 0,125 n 1,625x 0,125(mol) n (mol) 26n n ⇒ = = ⇒ = Ta có hệ thức tính M R : M R = 9,875 61n 18n 0,125 n − = n 1 2 R 18 (NH 4 ) 39 (loại) ⇒ Chọn đáp án A.  Nhận xét: - Nếu HS dựa vào phương trình hóa học với 2 số liệu của đề bài để giải quyết bài tốn thì phải chia ra 2 trường hợp tương ứng với hóa trị của R là 1 hoặc 2 để đưa ra công thức của muối sunfat phù hợp (công thức tổng quát không phù hợp với trường hợp n = 2). Nhưng khi sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng thì chỉ cần quan tâm đến tỉ lệ số mol CO 2 với muối hiđrocacbon luôn là n. Do đó với việc chỉ sử dụng phương trình tổng quát có thể tính được số mol CO 2 và bài tốn được giải quyết nhanh chóng hơn nhiều lần. - Dựa vào phương pháp này, cho ta rút ra công thức tính số mol của khí CO 2 : Ví dụ 3: [9] Oxy hóa hồn tồn a(g) hỗn hợp X (gồm Zn, Pb, Ni) được b(g) hỗn hợp 3 oxit Y (ZnO, PbO, NiO). Hòa tan b(g) Y trên trong dung dịch HCl lỗng thu được dung dịch Z. Cô cạn Z được hỗn hợp muối khan có khối lượng (b + 55) gam. Khối lượng a (g) của hỗn hợp X ban đầu là: A. a = b -16 B. a = b - 24 C. a = b- 32 D. a = b - 8 Cách giải: các kim loại này có cùng hóa trị → gọi chung là M hh M hh + 0 t 2 hh 1 O M O 2 → M hh O + 2 HCl → M hh Cl 2 + H 2 O Z chứa muối khan có khối lượng lớn hơn khối lượng oxit 55g. Đó chính là độ chênh lệch khối lượng của 2 anion Cl - và O 2- : 1 mol M hh O chuyển thành 1 mol M hh Cl 2 tăng: 71 - 16 = 55 (g) Theo đề: ∆m tăng = 55 (g) ⇒ n oxit = n muối = 1 (mol) Ta có: m oxit = hh M O m m+ ⇒ a = hh M oxit O m m m b 1x16 b 16= − = − = − . Vậy đáp án đúng là A. II.2.2. Dạng tốn cho thanh kim loại vào dung dịch muối và sau phản ứng có sự thay đổi khối lượng của thanh kim loại hoặc dung dịch phản ứng: Dựa vào các dữ kiện của đề bài, thiết lập được mối quan hệ ẩn số với đề bài cho: a. Cho thanh kim loại A có khối lượng ban đầu là m(g) vào dung dịch muối B (Avà B cùng hóa trị) - Khối lượng thanh kim loại A tăng hoặc tăng a % (nguyên tử khối của A< nguyên tử khối của B) thì: m KL giải phóng - m KL tan = ∆m tăng hay a xm 100 - Khối lượng thanh kim loại A giảm hoặc giảm b% (nguyên tử khối của A > nguyên tử khối của B) thì: m KL tan - m KL giải phóng = ∆m giảm hay b xm 100 b. Khi cho hai thanh kim loại khác nhau (cùng hóa trị ) nhúng vào hai dung dịch muối giống nhau: nếu đầu bài cho số mol hai muối dùng cho phản ứng bằng nhau nghĩa là số mol hai thanh kim loại tan vào hai dung dịch muối là như nhau. Nếu cùng một khối lượng thì khối lượng hai thanh kim loại tan vào dung dịch muối là như nhau. Ví dụ 4: [12] Cho m(g) Fe vào 100 ml dung dịch Cu(NO 3 ) 2 thì nồng độ của Cu 2+ còn lại trong dung dịch bằng 1/2 nồng độ của Cu 2+ ban đầu và thu được một chất rắn A có khối lượng (m + 0,16)g. Tính m (khối lượng Fe) và nồng độ ban đầu của Cu(NO 3 ) 2 (phản ứng hồn tồn). A. 1,12g Fe, C = 0,3 M B. 2,24g Fe, C = 0,2 M C. 1,12g Fe, C = 0,4 M D. 2,24g Fe, C = 0,3 M Cách giải: sau phản ứng còn dư Cu 2+ , vậy Fe đã phản ứng hết. Gọi x là số mol Fe có ban đầu Fe + Cu 2+ → Fe 2+ + Cu x x x Khối lượng của chất rắn tăng lên 0,16g là do Cu sinh ra Ta có: 64x - 56x = 0,16 ↔ x = 0,16 0,02(mol) 8 = ⇒ m Fe = 0,02 x 56 = 1,12 (g); 2 bd Cu n 0,02x2 0,04(mol) + = = 3 2 Cu(NO ) 0,04 C 0,4(M) 0,1 ⇒ = = . Vậy, chọn đáp án C. Ví dụ 5: [10] Nhúng một thanh graphit được phủ một lớp kim loại hóa trị II vào dung dịch CuSO 4 dư. Sau phản ứng khối lượng của thanh graphit giảm đi 0,24g. Cũng thanh graphit này nếu được nhúng vào dung dịch AgNO 3 thì khi phản ứng xong khối lượng thanh graphit tăng lên 0,52g. Kim loại hóa trị II là kim loại nào sau đây: A. Pb B.Cd C.Fe D.Sn Cách giải: gọi kim loại có hóa trị II đó là M có khối lượng m(g) M + Cu 2+ → M 2+ + Cu ↓ 1 mol 1 mol → giảm M - 64 (g) 0,24 (mol) M 64− ← ∆ m giảm = 0,24 (g) M + 2 Ag + → M 2+ + 2 Ag ↓ 1 mol 2 mol → tăng 2 x 108 - M = 216 - M (g) 0,52 (mol) 216 M− ← ∆m tăng = 0,52 (g) Vì cùng một thanh graphit tham gia phản ứng nên: 0,24 M 64 = − 0,52 216 M− ↔ M = 112 Vậy đáp án đúng là B: Cd. II.2.3. Dạng tốn về nhiệt phân (ví dụ: nhiệt phân muối cacbonat, muối nitrat, kết tủa hidroxit ) Ví dụ 6: [5] Nung nóng 50g hỗn hợp gồm NaHCO 3 và Na 2 CO 3 cho đến khối lượng không thay đổi còn lại 34,5g chất rắn. Thành phần phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu là: A. 15% và 85% B. 16% và 84% C. 17% và 83% D.21% và 79% Cách giải: Khi nung chỉ có NaHCO 3 bị phân hủy. Gọi x là số mol NaHCO 3 0 t 3 2 3 2 2 2NaHCO Na CO CO H O→ + + 2 mol 1 mol → khối lượng giảm: 2 x 84 - 106 = 62 (g) 15,5x2 0,5(mol) 62 = ← ∆m giảm = 50 - 34,5 = 15,5 (g) 3 NaHCO m 0,5x84 42(g)= = ⇒ % 3 NaHCO 42 m x100 84 50 = = (%) ; % 2 3 Na CO m 16= (%) Vậy đáp án đúng là B. Nhiệt phân muối nitrat của các kim loại: - Các muối nitrat kim loại khác nhau sẽ cho các sản phẩm nhiệt phân khác nhau. Tổng quát: ( ) ( ) 0 t 3 2 2 nn n A NO A NO O 2 → + (1) ( ) 0 t 3 2 m 2 2 m m 2B NO B O 2mNO O 2 → + + (2) ( ) 0 t 3 2 2 k k M NO M kNO O 2 → + + (3)  Phương trình (1) ứng với các kim loại kiềm thổ(Ca, Ba), riêng các kim loại kiềm thổ sẽ không cho sản phẩm cuối cùng là muối nitrit mà tiếp tục bị nhiệt phân tạo oxit kim loại kiềm thổ.  Phương trình (2) ứng với các kim loại từ Mg → Cu trong dãy Beketop.  Phương trình (3) ứng với các kim loại dứng sau Cu trong dãy Beketop. - Khi nhiệt phân muối thường cho ra chất rắn có khối lượng giảm đi một lượng bằng chính khối lượng của NO 2 và O 2 thốt ra. Dựa vào dữ kiện đó để giải quyết bài tốn. Ví dụ 7: [Tự ra] Nung nóng AgNO 3 trong một thời gian. Sau đó để nguội, đem cân thì thấy khối lượng giảm đi 15,5g. Khối lượng AgNO 3 đã bị phân hủy và thể tích các khí thốt ra ở 30 0 C và 1,5 atm là: A. 40,25g; 2,07 lít và 6,02 lít B. 42,50g; 2,07 lít và 6,22 lít C. 42,50g; 2,40 lít và 6,22 lít D. 40,25g; 2,40 lít và 6,30 lít Cách giải: PTPƯ: 0 t 3 2 2 1 AgNO Ag NO O 2 → ↓ + ↑ + 170g 108g → ∆m giảm = 170 - 108 = 62 (g) x (g) ← ∆m giảm = 15,5 (g) 3 AgNO m bị phân hủy = x = 170x15,5 42,5(g) 62 = Theo phương trình: 2 2 3 O NO AgNO 1 1 n n n 2 2 = = bị phân hủy = 1 42,5 0,125(mol) 2 170   =  ÷   Ở 30 0 C; 1,5 atm thể tích khí thốt ra là: ( ) 2 O 22,4 0,125 273 30 nRT 273 V 2,07(lít) P 1,5   +  ÷   = = = ( ) 2 NO 22,4 0,25 273 30 nRT 273 V 6,22(lít) P 1,5   +  ÷   = = = Vậy đáp án đúng là đáp án B. Ví dụ 8: [12] Nung 13,85g muối KClO x thì khối lượng chất rắn thu được giảm 46,21% so với khối lượng muối ban đầu. Xác định công thức của muối. Nếu cho tồn bộ thể khí thu được trong phản ứng trên tác dụng với 32g Cu (phản ứng hồn tồn). Tính khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng. A. KClO 3 ; 36,8g B. KClO 4 ; 40g C.KClO 4 ; 38,4g D.KClO 3 ; 38,5g Cách giải: 0 t x 2 x KClO KCl O 2 → + Độ giảm khối lượng là khối lượng oxi mất đi. 2 O 13,85.46,21 m 6,4(g) 100 = = ⇒ x O KClO m 16x 6,4 x 4 m 74,5 16x 13,85 = = ⇒ = + ⇒ Công thức muối là KClO 4 4 KClO 13,85 n 0,1(mol) 138,5 = = ; 2 4 O KClO n 2n 0,2(mol)= = 2 1 Cu O CuO 2 + → Áp dụng ĐLBTKL, ta có: 2 r Cu O m m m 3,2 0,2x32 38,4(g)= + = + = Vậy chọn câu C. II.2.4. Một số dạng tốn khác Ví dụ 9: [10] Một bình cầu dung tích 448ml được nạp oxi rồi cân. Phóng điện để O 2 chuyển thành O 3 (ozon hóa), sau đó lại nạp oxi cùng thể tích như bình trước rồi cân. Khối lượng trong hai trường hợp chêch lệch nhau 0,06g. Biết thể tích khí nạp vào bình đều ở đktc. Phần trăm về khối lượng của ozon trong hỗn hợp là: A. 24,72% B. 26,72% C. 28,72% D. 25,71% Cách giải: Phương trình ozon hóa: h 2 3 3O 2O ν ˆ ˆ ˆ† ‡ ˆ ˆ ˆ Vì thể tích 2 bình như nhau, nên ta có thể hiểu để chuyển 1 mol O 2 thành 1 mol O 3 thì khối lượng tăng là 16g (bằng khối lượng 1 mol O nguyên tử) ⇒ n O nguyên tử = 3 0,06 3,75.10 (mol) 16 − = n Onguyêntử = 3 3 3 3 O O n 3,75.10 (mol) m 3,75.10 x48 0,18(g) − − = ⇒ = = Các khí được nạp đều ở đktc nên: 3 hh 448.10 n 0,02(mol) 22,4 − = = 2 hh O m m m⇒ = + ∆ tăng = 0,02 x 32 + 0,06 = 0,7 (g) 3 O 0,18 %m x100 25,71(%) 0,7 ⇒ = = . Vậy đáp án đúng là D. Ví dụ 10: [12] Một hỗn hợp X gồm Ba và Cu. Khi nung X với O 2 dư thì khối lượng tăng lên 4,8g. Khi cho chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng với H 2 dư thì khối lượng chất rắn giảm 3,2g. Tính khối lượng của hỗn hợp X. A. 20,1g B. 33,8g C. 26,5g D. 16,2g Cách giải: gọi n Ba : x (mol) ; n Cu : y (mol) 2 1 Ba O BaO 2 + → x 1 2 x x 2 1 Cu O CuO 2 + → y 1 2 y y Độ tăng khối lượng chính là 2 O m phản ứng ⇒ 2 O x y 4,8 n 0,15(mol) 2 32 + = = = ↔ x + y = 0,3 (1) Khử bằng H 2 , chỉ có CuO bị khử: CuO + H 2 → Cu + H 2 O ⇒ Độ giảm khối lượng là khối lượng oxi trong CuO bị H 2 lấy đi: O 3,2 n y 0,2 16 = = = (2) (1) và (2) suy ra: x = 0,1 m X = 137x + 64y = 137.0,1 + 64.0,2 = 26,5 (g) ⇒ đáp án đúng là C. Ví dụ 11: [tự ra] Nung nóng hỗn hợp X gồm PbO và FeO với một lượng C vừa đủ. Sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được hỗn hợp chất rắn Y và khí không màu Z. Đem cân hỗn hợp rắn Y thấy khối lượng giảm 4,8g so với hỗn hợp X. Cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được chất khí A. Sục khí Z vào dung dịch nước vôi trong dư được kết tủa trắng. Thể tích khí A (đktc) và khối lượng kết tủa thu được là: A. 6,72 lít và 15g B. 3,36 lít và 30g C. 6,72 lít và 30g D. 3,36 lít và 15g Cách giải: 0 t 2 2PbO C 2Pb CO+ → + 0 t 2 2FeO C 2Fe CO+ → + Khối lượng chất rắn Y giảm so với hỗn hợp X là khối lượng O trong oxit đã bị C lấy đi tạo CO 2 ⇒ O O 4,8 m 4,8g n 0,3(mol) 16 = ⇒ = = hhX hhY O n n n 0,3(mol)⇒ = = = 2 CO O 1 n n 0,15(mol) 2 = = Pb + 2 HCl → PbCl 2 + H 2 ↑ Fe + 2 HCl →Fe + H 2 ↑ 2 H hhY n n 0,3(mol)= = 2 H V 0,3x22,4 6,72(lít)⇒ = = CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O 2 CO n n 0,15(mol) ↓ = = ⇒ 3 CaCO m 0,15x100 15(g)= = Vậy đáp án đúng là A.  Nhận xét: qua 2 ví dụ trên, ta có thể rút ra một số nhận xét sau giúp giải nhanh các bài tập về khử oxit kim loại: [...]... Phương pháp khối lượng mol trung bình (M) - Phương pháp số nguyên tử cacbon trung bình - Phương pháp số nguyên tử hiđro trung bình - Phương pháp gốc hiđrocacbon trung bình - Phương pháp nhóm chức trung bình - Phương pháp hóa trị trung bình Phương pháp này dùng chủ yếu trong hóa hữu cơ, đối với vô cơ thường chỉ sử dụng 2 phương pháp: khối lượng mol trung bình (M) và hóa trị trung bình I.1 Phương pháp. .. oxi hóa hoặc chất khử thậm chí không cần quan tâm đến việc cân bằng các phương trình phản ứng - Phương pháp này đặc biệt lí thú đối với các bài tốn phải biện luận nhiều trường hợp có thể xảy ra Tuy nhiên phương pháp này chỉ áp dụng tốt cho phản ứng oxi hóa - khử thường để giả các bài tốn vô cơ II Vận dụng phương pháp bảo tồn electron vào giải tốn: Sử dụng phương pháp bảo tồn electron để giải nhiều dạng. .. III Một số bài tập giải theo phương pháp bảo tồn điện tích: Bài tập 1: [5] Một dung dịch chứa hai cation Fe2+ (0,1mol) và Al3+ (0,2mol) và hai anion Cl − 2 (x mol) và SO4 − (y mol) Biết rằng khi cô cạn dung dịch thu được 46,9g chất rắn khan x và y có giá trị là: A 0,2 và 0,3mol B 0,15 và 0,3mol C 0,2 và 0,35mol D 0,15 và 0,2mol Bài tập 2: [10] Có dung dịch X, dung dich này chỉ chứa hai cation và hai anion... 8 56 Chọn đáp án C  Nhận xét: đây là dạng tốn kinh điển của phương pháp bảo tồn electron Đối với dạng bài tập TNKQ thì đây là phương pháp rất hay để giải quyết nhiều bài tập về oxihoa-khử một cách chính xác, rất nhanh và không gây nhầm lẫn II.3 Dạng tốn trong dung dịch nhiều chất khử, nhiều chất oxi hóa mà sự trao đổi electron xảy ra đồng thời (thường gặp là dạng tốn kim loại này đẩy kim loại khác... phương pháp này cũng rất thuận lợi khi áp dụng giải tốn thành phần phần trăm hỗn hợp rắn và tỷ lệ thể tích chất khí Với phương pháp này, thường cho kết quả một các nhanh chóng và chính xác Điều này rất cần thiết trong việc giải các bài tập TNKQ Khi sử dụng cần chú ý: • Chất rắn coi như dd có C = 100% • Dung môi coi như dd có C = 0% • Khối lượng riêng của nước là d = 1g/ml II.2 Vận dụng phương pháp vào giải. .. bài tốn này theo phương pháp đại số sẽ dài dòng vì viết phản ứng, đặt ẩn, giải hệ nhưng nếu giải theo phương pháp bảo tồn electron thì dữ kiện cho 8,7g hỗn hợp tác dụng với dd NaOH dư cho 3,36lit khí không cần sử dụng vẫn cho kết quả chính xác với cách ngắn gọn, nhanh chóng III Một số bài tập TNKQ giải theo phương pháp bảo tồn electron: Bài tập 1: [8] Hòa tan hồn tồn 1,2g kim loại X vào dd HNO3 dư thu... 0,1 207 = 6,62 (g)  Nhận xét: Đối với bài tốn trên nếu giải quyết theo phương pháp đại số bằng cách viết phương trình rồi tính tốn theo phương trình sẽ gặp rắc rối vì không đủ dữ kiện để định lượng được khối lượng từng loại kết tủa Phương pháp BTĐT trong trường hợp này là một giải pháp tối ưu - Phương pháp này cũng có thể dùng để kiểm tra kết quả định lượng thành phần các ion đúng hay sai Ví dụ 2: [13]... muối và nồng độ HNO3 nên chỉ cần quan tâm đến ∑ e nhường nhưng đề tốn yêu cầu tính %m hoặc m từng kim loại thì cần đặt ẩn để giải hệ - Bài tốn này nếu giải theo phương pháp đại số (đặt ẩn, tìm các phương trình và giải hệ) thì sẽ rơi vào khó khăn bởi nó đòi hỏi những kỹ năng tốn học cao của học sinh, khi 6 ptpư, 6 ẩn mà chỉ có 3 dữ kiện để tính tốn Sử dụng ĐLBT electron không cần viết ptpư và trong trường. .. I.2 Phương pháp hóa trị trung bình: Thường áp dụng trong dạng tốn hỗn hợp mà hóa trị của nguyên tố không đổi trong bài tốn Ví dụ 5: [17] Hỗn hợp A gồm 2 kim loại X,Y có hóa trị không đổi và không có kim loại nào hóa trị I Lấy 7,68g hỗn hợp A chia thành 2 phần bằng nhau: - Phần 1: nung trong khí O2 dư để oxi hóa hồn tồn, thu được 6g hỗn hợp rắn B gồm 2 oxit - Phần 2: hòa tan hồn tồn trong dd chứa HCl và. .. 4,66g B 6,46g C 9,7g D 7,9g Bài tập 15: [Tự ra] Điện phân nóng chảy a(g) muối clorua của kim loại nhóm IA thu được b(g) kim loại ở catot và 0,896l khí (đktc) ở anot Cho b(g) kim loại vào nước, sau phản ứng khối lượng dung dich giảm 0,08(g) Kim loại nhóm IA đó là kim loại nào và khối lượng muối clorua ban đầu là: A K và 3,12g B K và 1,56g C Na và 3,12g D Li và 1,56g Bài tập 16: [Tự ra] Đem nung một . luận Phân dạng và phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm khách quan phần Hóa vô cơ ở trường THPT . II. Mục đích và đối tượng nghiên cứu: - Mục đích: hình thành các phương pháp giải nhanh. [3], [15] Bài tập trắc nghiệm có hai loại : trắc nghiệm tự luận (thường gọi là bài tập tự luận) và trắc nghiệm khách quan (thường gọi là bài tập trắc nghiệm) . Bài tập trắc nghiệm khách quan (TNKQ). nhanh các dạng bài tập TNKQ thường gặp trong chương trình Hóa vô cơ ở trường THPT. - Đối tượng: các phương pháp giải tốn trong Hóa học được xây dựng trên cơ sở các định luật; bài tập TNKQ. III.