Phương pháp giải các bài toán hóa học vô cơ lớp 12 Trung học phổ thông

Lý do chọn đề tài Trong dạy học hóa học, có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực nhận thức của học sinh bằng nhiều biện pháp và phương pháp khác nhau.Trong đó, giải bà

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

LƯƠNG THỊ BÌNH

PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN HOÁ HỌC

VÔ CƠ LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học

(Bộ môn Hoá học)

Mã số : 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HOÁ HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS VŨ NGỌC BAN

HÀ NỘI - 2011

DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

BT : Bài tập BTHH : Bài toán hóa học

dd : Dung dịch đktc : Điều kiện tiêu chuẩn

ĐC : Đối chứng ĐLBT : Định luật bảo toàn

HS : Học sinh

GV : Giáo viên THPT : Trung học phổ thông

TN : Thực nghiệm TNSP : Thực nghiệm sư phạm PTPƯ : Phương trình phản ứng

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Lịch sử nghiên cứu 2

3 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 2

4 Phạm vi nghiên cứu 3

5 Mẫu khảo sát 3

6 Vấn đề nghiên cứu 3

7 Giả thuyết nghiên cứu 3

8 Phương pháp chứng minh luận điểm 3

9.Đóng góp mới của đề tài 4

10 Cấu trúc luận văn 4

Chương 1: BÀI TẬP HÓA HỌC VÀ BÀI TOÁN HÓA HỌC VÔ CƠ 5

1.1 Bài tập hóa học 5

1.1.1 Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học 5

1.1.2 Phân loại bài tập hóa học 6

1.1.3 Xu hướng phát triển của bài tập hóa học trong giai đoạn hiện nay 7

1.1.4 Bài toán hóa học và tình hình giải bài toán hóa học của học sinh THPT hiện nay 8

1.2 Phương pháp chung giải các bài toán hoá học THPT 9

1.2.1 Những công thức cần thiết khi giải bài toán hóa học 10

1.2.2 Quan hệ giữa số mol của các chất phản ứng 11

1.2.3 Phương pháp chung giải bài toán hóa học 13

1.3 Áp dụng các định luật bảo toàn trong hóa học và sử dụng phương trình ion rút gọn để giải nhanh các bài toán hóa học 20

1.3.1 Định luật bảo toàn khối lượng 20

1.3.2 Định luật bảo toàn nguyên tố 21

1.3.3 Định luật bảo toàn điện tích 22

1.3.4 Định luật bảo toàn số mol electron 23

1.3.5 Sử dụng phương trình ion thu gọn 24

Tiểu kết chương 1 26

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC VÔ CƠ LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 27

2.1 Các chú ý khi giải bài toán hóa học vô cơ 27

2.2 Giới thiệu chương trình hóa học vô cơ lớp 12 (chương trình nâng cao) 29

2.3 Phân loại các bài toán hóa học vô cơ lớp 12 31

2.4 Bài toán về phản ứng của kim loại 33

2.4.1 Bài toán về kim loại tác dụng với phi kim 33

2.4.2 Bài toán về kim loại tác dụng với axit 39

2.4.3 Bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối 52

2.4.5 Bài toán kim loại tác dụng với nước và dung dịch kiềm 60

2.5 Bài toán về phản ứng của hợp chất kim loại 66

2.5.1 Bài toán về phản ứng của hiđroxit kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ với CO2 (hoặc SO2) 66

2.5.2 Bài toán về phản ứng của muối cacbonat(CO2 3 ; HCO3)với dung dịch axit và của HCO3 với dung dịch kiềm 73

2.5.3 Bài toán về phản ứng thể hiện tính lưỡng tính của Al2O3, Al(OH)3, Zn(OH)2… 81

2.5.4 Bài toán về phản ứng nhiệt luyện 89

2.5.5 Bài toán về sự điện phân các hợp chất kim loại 97

2.6 Các bài toán hóa học tổng hợp 106

2.7 Lựa chọn và sử dụng bài toán hóa học trong dạy học hóa học 108

2.7.1 Sử dụng BTHH trong việc hình thành kiến thức mới 109

2.7.2 Sử dụng BTHH để vận dụng, củng cố kiến thức kĩ năng, mở rộng đào sâu kiến thức ( trong giờ luyện tập, ôn tập) 110

2.7.3 Sử dụng BTHH nhằm kiểm tra, đánh giá mức độ vận dụng kiến thức của học sinh (trong giờ kiểm tra ) 111

Tiểu kết chương 2 118

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 119

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 119

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 119

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 119

3.2 Quá trình tiến hành thực nghiệm sư phạm 119

3.2.1 Chuẩn bị cho quá trình thực nghiệm 119

3.2.2 Tiến hành thực nghiệm 120

3.2.3 Kết quả các bài kiểm tra 120

3.2.4 Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm 121

3.2.5 Tính các tham số đặc trưng thống kê 125

3.2.6 Phân tích kết quả thực nghiệm 125

Tiểu kết chương 3 126

KẾT LUẬN CHUNG 127

TÀI LIỆU THAM KHẢO 128

PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong dạy học hóa học, có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực nhận thức của học sinh bằng nhiều biện pháp và phương pháp khác nhau.Trong đó, giải bài tập hóa học với tư cách là một phương pháp dạy học, có tác dụng rất tích cực đến việc giáo dục, rèn luyện và phát triển tư duy của học sinh

Trong thực tiễn dạy học hóa học ở trường phổ thông, bài toán hóa học giữ vai trò rất quan trọng, nó vừa là nội dung vừa là phương pháp dạy học hiệu quả, nó không chỉ cung cấp cho học sinh kiến thức mà còn mang lại niềm vui cho học sinh trong quá trình giải các bài toán hóa

Hiện nay hình thức kiểm tra bằng trắc nghiệm khách quan đang được triển khai thực hiện thì số sách viết về giải toán hóa học được tăng lên đáng

kể Các sách đều có một kết cấu giống nhau là chia thành nhiều cách giải như cách giải dựa vào các định luật bảo toàn trong hóa học (định luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo toàn điện tích, định luật bảo toàn nguyên tố, định luật bảo toàn electron ), phương pháp tăng giảm khối lượng, phương pháp trung bình,phương pháp đường chéo, phương pháp qui đổi v.v.Nhiều phương pháp được đưa ra gây khó khăn cho người đọc nhất là các em học sinh

Qua quá trình nghiên cứu chúng tôi nhận thấy rằng việc giải bài toán có thể thực hiện theo một phương pháp chung là dựa vào quan hệ giữa số mol của các chất phản ứng và dựa vào các công thức biểu thị quan hệ giữa số mol chất với các đại lượng như thể tích, khối lượng, nồng độ, của chất Quan hệ giữa số mol các chất phản ứng có thể dễ dàng được thiết lập khi đã viết được phương trình phản ứng, còn số công thức cần sử dụng không nhiều (4- 5 công thức) do đó việc giải BTHH theo phương pháp trên rất đơn giản, dễ sử dụng đối với học sinh

Trong hóa học phổ thông các bài toán hóa vô cơ rất phong phú và đa dạng, đặc biệt là các BTHH phần hóa vô cơ lớp 12

Vì những lí do trên chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: "Phương pháp

Ý nghĩa lí luận của đề tài

Đề tài được nghiên cứu sẽ góp phần làm sáng tỏ về phương diện lý luận trong tâm lý học dạy học và đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ làm tài liệu học tập quí cho các em học sinh THPT và là một tài liệu tham khảo tốt cho giáo viên trong giảng dạy môn hóa học ở trường trung học phổ thông

2 Lịch sử nghiên cứu

Đã có nhiều tác giả nghiên cứu về các phương pháp giải các BTHH nhưng chưa đưa ra một phương pháp chung, có tính hệ thống và dễ sử dụng đối với học sinh Vì vậy, chúng tôi nghiên cứu phương pháp chung giải các bài toán hóa học, kết hợp với các định luật bảo toàn, phương trình ion để giải các BTHH góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn hóa học

3 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu đề xuất phương pháp chung giải các bài toán hóa học, giúp học sinh thống nhất một cách giải áp dụng cho hầu hết các bài toán hóa vô cơ

3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để thực hiện mục tiêu trên, nhiệm vụ nghiên cứu được đề ra như sau:

- Nghiên cứu, tổng hợp tài liệu: Đọc , tìm hiểu, phân tích, tổng hợp

- Quan sát :

+ Tình hình giải toán hóa học của học sinh phổ thông

+ Hứng thú của học sinh khi học phương pháp giải các bài toán hóa học

vô cơ lớp 12

- Xây dựng phương pháp chung giải toán hóa học vô cơ

- Xây dựng hệ thống các bài toán hóa học vô cơ lớp 12

- Điều tra: Phát phiếu điều tra về hứng thú của học sinh với phương pháp giải toán hóa vô cơ

- Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá chất lượng, tính hiệu quả của đề tài

7 Giả thuyết nghiên cứu

Khả năng ứng dụng phương pháp chung giải các bài toán hóa học vô cơ

ở trường THPT là rất khả quan Áp dụng phương pháp này học sinh có thể giải được dễ dàng hầu hết các bài toán hóa vô cơ Mặt khác khi học sinh và giáo viên thống nhất phương pháp giải thì công việc giảng dạy sẽ thuận lợi hơn góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn hóa học phổ thông

8 Phương pháp chứng minh luận điểm

Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong luận văn

Phương pháp nghiên cứu lí thuyết:

- Phương pháp thu thập và xây dựng các nguồn tài liệu

- Phương pháp phân tích và tổng hợp lí thuyết các nguồn tài liệu thu được Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:

- Quan sát, điều tra thực trạng việc giải bài tập hóa học nói chung và hóa học vô cơ nói riêng

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm và phương pháp thống kê toán học trong khoa học giáo dục để đánh giá chất lượng, tính khả thi của đề tài

9 Đóng góp mới của đề tài

Đưa ra một phương pháp chung giải bài toán hóa học đơn giản, dễ sử dụng đối với học sinh THPT Phân loại bài toán hóa vô cơ lớp 12, phân tích cách sử lí, đưa ra các nhận xét giúp giải nhanh các dạng bài đã nêu

10 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, danh mục các tài liệu tham khảo, phụ lục, luận văn trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Bài tập hóa học và bài toán hóa học vô cơ

Chương 2: Phương pháp giải các bài toán hóa học vô cơ lớp 12 trung

học phổ thông

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 1: BÀI TẬP HÓA HỌC VÀ BÀI TOÁN HÓA HỌC VÔ CƠ 1.1 Bài tập hóa học

1.1.1 Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học

Bài tập hóa học là một dạng bài làm gồm những bài toán, những câu hỏi, hoặc đồng thời cả bài toán và cả câu hỏi, mà trong khi hoàn thành chúng, học sinh nắm được một tri thức hay kỹ năng nhất định và hoàn thiện chúng

Trong quá trình dạy học ở trường THCS hay THPT không thể thiếu bài tập hóa học Bài tập hóa học là một biện pháp hết sức quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học, nó giữ vững một vai trò lớn lao trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo: Nó vừa là mục đích, vừa là nội dung, lại là phương pháp dạy học hiệu nghiệm Bài tập hóa học không những cung cấp cho học sinh kiến thức

mà còn là con đường giành lấy kiến thức và cả hứng thú say mê học tập Bài tập hóa học có những ý nghĩa và vai trò quan trọng trong việc thực hiện các nhiệm vụ trí dục, đức dục và giáo dục kỹ thuật tổng hợp

a Tác dụng trí dục

- Bài tập hóa học có tác dụng giúp cho học sinh hiểu sâu hơn các kiến thức ,khái niệm, tính chất đã học, củng cố kiến thức đã học một cách thường xuyên và hệ thống kiến thức một cách có hiệu quả

- Ôn tập hệ thống hóa kiến thức một cách tích cực nhất, đào sâu, mở rộng sự hiểu biết một cách sinh động, phong phú và không làm cho học sinh buồn chán khi học môn hóa học

- Bài tập hóa học thúc đẩy thường xuyên sự rèn luyện các kỹ năng, kỹ xảo cần thiết về hóa học cho học sinh

- Bài tập hóa học tạo điều kiện cho học sinh phát triển năng lực tư duy như: Phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, hệ thống hóa, suy luận

b Tác dụng đức dục

- Qua việc giải bài tập hóa học học sinh được rèn luyện các phẩm chất nhân cách như: tính kiên nhẫn, trung thực, tính khoa học và tính độc lập, sáng tạo khi sử lí các tình huống bài tập

- Việc tự giải các bài tập, còn rèn luyện cho học sinh tinh thần kỷ luật, tính kiên trì khắc phục khó khăn, kích thích hứng thú học tập bộ môn hóa học nói riêng và các môn học nói chung

c Tác dụng giáo dục kỹ thuật tổng hợp

- Các bài tập hóa học có nội dung về những vấn đề , công nghệ hóa học, sản xuất hóa học, thưc tiễn hóa học, sẽ lôi cuốn học sinh ngày càng say

mê và yêu thích hóa học

1.1.2 Phân loại bài tập hóa học

Bài tập hóa học được phân chia theo nhiều cách khác nhau chủ yếu dựa vào các cơ sở sau:

- Dựa vào chủ đề (chương, mục, bài, )

- Dựa vào khối lượng kiến thức (bài tập đơn giản, bài tập phức tạp, )

- Dựa vào nội dung bài tập (bài tập dạng chuỗi phản ứng, tinh chế, tách, )

- Dựa vào mục đích dạy học (bài tập nghiên cứa tài liệu mới, bài tập củng cố hoàn thiện kiến thức, )

- Dựa vào hình thức hoạt động của học sinh khi làm bài tập (bài tập lí thuyết, bài tập thực nghiệm , )

Các cơ sở trên chưa có ranh giới rõ rệt, có những bài tập chứa nhiều nội dung, phức hợp nhiều yêu cầu, nên rất khó tách riêng ra

Hiện nay ở phổ thông bài tập hóa học phân ra các dạng như: tự luận, trắc nghiệm và thực nghiệm

- Bài tập tự luận : là bài tập khi làm HS phải viết câu trả lời, phải lí giải, lập luận chứng minh bằng ngôn ngữ của chính mình

- Bài tập trắc nghiệm: là bài tập khi làm HS chỉ phải đọc, suy nghĩ để lựa chọn đáp án đúng trong số các phương án đã cho sẵn Thời gian làm một bài trắc nghiệm rất ngắn, chỉ khoảng 1-2 phút Bài tập trắc nghiệm có các dạng sau: bài tập điền khuyết, bài tập đúng sai, bài tập ghép đôi và bài tập nhiều lựa chọn

- Bài tập thực nghiệm: là những bài tập cần vận dụng kiến thức lí thuyết

để giải quyết các vấn đề về thực nghiệm Bài tập thực nghiệm là những bài tập vừa mang tính chất lí thuyết vừa mang tính chất thưc nghiệm

Tùy theo tính chất của các dạng bài tập mà người ta còn chia thành bài tập định tính (không có tính chất tính toán), bài tập định lượng (có tính toán)

và bài tập hỗn hợp (có sự kết hợp giữa định tính và định lượng)

Trong luận văn này, chúng tôi chỉ đề cập đến các bài tập tính toán định lượng hay các bài toán hóa học

1.1.3 Xu hướng phát triển của bài tập hóa học trong giai đoạn hiện nay

Thực tế cho thấy có nhiều bài tập hóa học còn quá nặng nề về thuật toán, nghèo nàn về kiến thức hóa học và không có liên hệ với thực tế hoặc mô

tả không đúng với các quá trình hóa học Khi giải bài tập này thường mất thời gian tính toán toán học, kiến thức hóa học lĩnh hội được không nhiều và hạn chế khả năng sáng tạo, nghiên cứu khoa học hóa học của học sinh Các dạng bài tập này dễ tạo lối mòn trong suy nghĩ hoặc nhiều khi lại quá phức tạp, rối rắm với học sinh làm cho các em thiếu tự tin vào khả năng của bản thân dẫn đến chán học, học kém

Định hướng xây dựng chương trình SGK THPT của Bộ Giáo dục và Đào tạo (2002 ) có chú trọng đến tính thực tiễn và đặc thù của môn học trong lựa chọn kiến thức nội dung SGK Xu hướng phát triển chung của bài tập hóa học trong giai đoạn hiện nay cần đảm bảo các yêu cầu:

- Loại bỏ những bài tập có nội dung trong hóa học nghèo nàn nhưng lại cần đến những thuật toán phức tạp để giải (hệ nhiều ẩn, nhiều phương trình, bất phương trình, phương trình bậc hai, cấp số cộng, cấp số nhân…)

- Loại bỏ những bài tập có nội dung lắt léo, giả định rắc rối, phức tạp,

xa rời hoặc phi thực tiễn hóa học

- Tăng cường sử dụng bài tập thực nghiệm

- Tăng cường sử dụng bài tập trắc nghiệm khách quan

- Xây dựng bài tập mới để rèn luyện cho học sinh năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề

- Đa dạng hóa các loại hình bài tập như bài tập bằng hình vẽ, bài tập vẽ

đồ thị, sơ đồ, bài tập lắp dụng cụ thí nghiệm…

- Xây dựng bài tập có nội dung phong phú, sâu sắc, phần tính toán đơn giản nhẹ nhàng

- Xây dựng và tăng cường sử dụng bài tập thực nghiệm định lượng Như vậy xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay hướng đến rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức, phát triển khả năng tư duy hóa học cho học sinh ở các mặt: lí thuyết, thực hành và ứng dụng Những bài tập có tính chất học thuộc trong các câu hỏi lí thuyết sẽ giảm dần mà được thay bằng các câu hỏi đòi hỏi sự tư duy, tìm tòi, sáng tạo

1.1.4 Bài toán hóa học và tình hình giải bài toán hóa học của học sinh THPT hiện nay

Bài toán hóa học (BTHH) là dạng bài tập rất phổ biến và quan trọng

trong quá trình dạy cũng như học hóa học Việc giải các BTHH làm cho học sinh nắm vững không chỉ mặt định tính mà cả mặt định lượng của bài tập hóa học Ngay từ khi làm quen với hóa học ở THCS học sinh đã được làm quen với các đại lượng như nguyên tử khối, phân tử khối, mol, rồi các phương trình phản ứng, mối quan hệ giữa các chất phản ứng đặc biệt là mối quan hệ

về số mol các chất phản ứng hay trong quá trình học tập học sinh được học các định luật bảo toàn như định luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo toàn nguyên tố… Vậy tác dụng của những kiến thức này là gì, phạm vi ứng dụng của nó ra sao học sinh không thể biết được nêú không có các BTHH BTHH giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn về các khái niệm cũng như các định luật trên

Tình hình giả ibài toán hóa học của học sinh THPT hiện nay

Với số lượng các tiết dạy lí thuyết trên lớp rất nhiều thường cả chương mới có từ 1-2 tiết luyện tập mà trong tiết luyện tập giáo viên còn phải hệ thống lại nội dung kiến thức của cả chương chính vì thế thời gian để luyện các

BTHH là không nhiều Giáo viên không có thời gian dạy các em về lí thuyết phương pháp chung giải BTHH mà chỉ có thể chữa được một số ít các BTHH Nên đòi hỏi học sinh phải tự nghiên cứu là chính Học sinh buộc phải đi học thêm hoặc mua sách tự nghiên cứu Nhưng đi học thêm thì mỗi giáo viên lại

có một cách giảng khác nhau, cách giải bài tập khác nhau làm cho học sinh không biết theo ai Rồi tự mua sách về nghiên cứu thì có quá nhiều sách tham khảo học sinh không thể biết được nên chọn lựa và học như thế nào Cụ thể phần phương pháp giải BTHH có rất nhiều sách viết về vấn đề này Nhưng hầu hết các sách đều đưa ra quá nhiều phương pháp như phương pháp đường chéo, phương pháp tăng giảm khối lượng, phương pháp bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích, bảo toàn số mol electron, phương pháp đại số, phương pháp ghép ẩn số… làm cho học sinh cảm thấy rất rối vì phải hiểu được nội dung, bản chất từng phương pháp và khi nào sử dụng các phương pháp đó Đây quả là một khó khăn cho các em Với bài toán hóa học

vô cơ học sinh còn gặp khó khăn là nhiều trường hợp: không viết được phương trình phản ứng không tìm được phương pháp giải phù hợp, không biết cách trình bày hợp lí và logic việc giải các bài tập.v.v… Trong đó lúng túng nhất là không tìm được phương pháp giải bài tập

Như vậy nghiên cứu đưa ra một phương pháp chung giải BTHH đơn giản và dễ sử dụng đối với học sinh THPT là một nhiệm vụ rất cần thiết Mục đích của luận văn này là nhằm đóng góp một phần vào giải quyết nhiệm vụ nêu trên

1.2 Phương pháp chung giải các bài toán hoá học THPT

Để giải các BTHH, trước hết cần phân tích nội dung của bài toán và biểu thị nội dung đó bằng các phương trình hóa học Khi đã viết và cân bằng được các phương trình hóa học, dễ dàng thiết lập được quan hệ giữa số mol của các chất tham gia hay hình thành sau phản ứng, nhờ đó tính được số mol của “các chất cần tính toán” khi biết số mol của “các chất đã cho trước số liệu” Tuy nhiên, trong BTHH các số liệu cho trước cũng như các đại lượng

cần tính toán thường không phải là số mol mà là các đại lượng khác như khối lượng, thể tích, nồng độ… của chất và mục đích của bài toán hóa học cũng không phải là xác định số mol của “các chất cần tính toán” mà là xác định khối lượng, thể tích, nồng độ, …của các chất đó.Như vậy để giải các bài toán hóa học, ngoài quan hệ giữa số mol của các chất phản ứng, còn cần phải dựa vào một số công thức chuyển đổi khối lượng, thể tích, nồng độ, v.v… của chất ra số mol chất và ngược lại

1.2.1 Những công thức cần thiết khi giải bài toán hóa họ.c

Muốn chuyển đổi các đại lượng như nồng độ, thể tích, khối lượng của chất ra số mol chất ta sử dụng 4 công thức chính:

Ở đây công thức (1) biểu thị quan hệ giữa khối lượng (m), khối lượng mol (M) và số mol (n) của chất

Công thức (2) biểu thị quan hệ giữa thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn (V0) với số mol khí (n)

Công thức (3) biểu thị quan hệ giữa nồng độ mol (CM), số mol chất tan (nct) và thể tích dung dịch (V)

1

m = M.n

m n M



2

V0 = n.22,4

022,4

Công thức (4) biểu thị quan hệ giữa nồng độ phần trăm (C%), khối lượng chất tan (mct) và khối lượng hay thể tích dung dịch (mdd, Vdd)

Chú ý: Trong công thức (3), V tính bằng lít còn trong công thức (4), V tính bằng ml, d tính bằng g/ml

Áp dụng công thức trên cho trường hợp hỗn hợp các chất, ví dụ hỗn hợp gồm 2 chất có khối lượng là m1, m2 có khối lượng mol là M1, M2 và số mol là n1, n2 ta có:

2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O (4)

Giả sử cần thiết lập quan hệ giữa nFe và

2 3

Fe O n

Ví dụ 3: Cho hỗn hợp 3 kim loại Na, Fe, Al hoà tan hoàn toàn trong

dung dịch H2SO4 loãng thu được 1 chất khí và dung dịch D Thêm dung dịch NaOH vào dung dịch D cho tới dư, lọc lấy kết tủa, đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được một chất rắn

Thiết lập quan hệ giữa khối lượng hỗn hợp, số mol chất khí và số mol chất rắn với số mol các kim loại trong hỗn hợp ban đầu

Lời giải:

2Na + H2SO4  Na2SO4 + H2 (1)

2Al +3 H2SO4  Al2(SO4)3 +3 H2 (2)

Fe + H2SO4   FeSO4 + H2 (3)

Al2(SO4)3+ 6NaOH`  3Na2SO4 + 2Al(OH)3 (4)

Al(OH)3 + NaOH   NaAlO2 + 2H2O (5)

FeSO4 + 2 NaOH   Na2SO4 + Fe(OH)2 (6)

Các phương trình (a), (b), (c) biểu thị các quan hệ cần tìm

Qua các ví dụ trên, nhận thấy khi đã viết và cân bằng được các phương

trình phản ứng thì dễ dàng thiết lập được quan hệ giữa số mol của các chất

phản ứng Dựa vào các quan hệ này và các công thức đã nêu ở trên có thể giải

quyết được các BTHH

1.2.3 Phương pháp chung giải toán hóa học

Các BTHH có thể chia thành 2 loại là bài toán hỗn hợp và “không hỗn

hợp”

- Bài toán “không hỗn hợp” là loại bài toán liên quan đến phản ứng của

1 chất qua một giai đoạn hay 1 dãy biến hóa (như ví dụ 1, ví dụ 3 ở trên)

- Bài toán hỗn hợp là loại bài toán liên quan đến phản ứng của hỗn hợp

chất.( như ví dụ 3 ở trên )

1.2.3.1 Loại bài toán “không hỗn hợp”

Phương pháp giải các bài toán loại này là: Lập biểu thức tính đại

lượng mà bài toán yêu cầu rồi dựa vào quan hệ giữa số mol của “chất cần tính

toán” với số mol của “chất có số liệu cho trước” và dựa vào các công thức để

Ví dụ 2:

Oxi hóa hoàn toàn 11,2l khí NH3 (ở đktc) có xúc tác thu được khí A, oxi hóa khí A thu được khí B màu nâu Hòa tan toàn bộ khí B vào 146ml H2O với sự có mặt của oxi tạo thành dung dịch HNO3

1 Tính nồng độ % của dung dịch axit

2 Tính nồng độ mol của dung dịch HNO3 biết tỉ khối của dung dịch là 1,2 g/ml

1.2.3.2 Loại bài toán hỗn hợp

Phương pháp giải loại bài toán này là: Đặt ẩn số, lập hệ phương trình và giải hệ phương trình để tìm ra các yêu cầu bài toán

- Ẩn số thường là đặt số mol các chất trong hỗn hợp

- Các phương trình được thiết lập bằng cách biểu thị mối quan hệ giữa các số liệu cho trong bài ( sau khi đã đổi ra số mol chất, nếu có thể được ) với các ẩn số

- Giải hệ phương trình để tìm ẩn rồi dựa vào đó suy ra các đòi hỏi khác nhau của bài toán

Nhiệt phân hoàn toàn 18,43 gam hỗn hợp gồm Na2CO3, K2CO3, BaCO3

và MgCO3 thu được 2,464 lít khí ( đktc) và hỗn hợp rắn A Hòa tan A bằng một thể tích vừa đủ dung dịch H2SO4 0,1M thu được 1,568 lít khí (đktc) và 2,33 gam một chất kết tủa

1 Tính khối lượng các chất trong hỗn hợp ban đầu

Tính thể tích dung dịch H2SO40,1M cần để hòa tan hỗn hợp rắn A

0,1



Theo (3), (4), (5) và (6) : n     x y z t 0,18V 1,8 (lít)

Chú ý:

1 Nhiều bài toán hỗn hợp có số phương trình lập được ít hơn số

ẩn Trong trường hợp này để giải hệ các phương trình vô định có 2 phương

pháp chính, đó là:

a Giải hệ kết hợp với biện luận dựa vào các điều kiện của ẩn số

Ví dụ ẩn số là số mol chất thì phải luôn dương, ẩn số là hoá trị của kim loại thì hóa trị chỉ nhận giá trị từ 1,2 hoặc 3, dựa vào các điều kiện như vậy

có thể biện luận để giải được hệ phương trình vô định

b Giải hệ dựa vào việc tính khối lượng mol trung bình của hỗn hợp

Thí dụ, với hỗn hợp gồm hai chất 1 và 2:

hh 1 1 2 2 hh

Phương pháp này thường được sử dụng khi đã biết khối lượng và số mol của hỗn hợp, đặc biệt với bài toán hỗn hợp các kim loại hoặc muối của các kim loại liên tiếp nhau trong bảng hệ thống tuần hòan các nguyên tố hóa học

2 Với các bài toán hỗn hợp của các chất cùng loại có các phản ứng xảy ra tương tự nhau, hiệu suất như nhau… thì có thể thay thế hỗn hợp bằng

một chất có là công thức phân tử trung bình để giải

Với việc đặt công thức phân tử trung bình thì số ẩn của phương trình giảm xuống và việc giải bài toán sẽ thuận lợi và nhanh gọn hơn Đây là một phương pháp có hiệu quả cao để giải các bài toán hỗn hợp (cùng loại) có số phương trình lập ít hơn số ẩn

Ví dụ 5:

Hòa tan 28,4 gam hỗn hợp hai muối cacbonat của hai kim loại thuộc nhóm IIA bằng dd HCl dư, thu được 6,72 lít khí (đktc)

1.Xác định hai kim loại, biết chúng thuộc hai chu kì liên tiếp nhau trong bảng tuần hoàn

2 Tính phần trăm khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu

Cách 1: Từ (a), (b) suy ra: Ax + By = 10,4

Thay x= 0,3 – y thu được: y = 10,4 0,3A

B A



 Với điều kiện 0 < y < 0,3 ; 0,3A < 10,4 hay A < 34,67

Các kim loại nhóm IIA thỏa mãn điều kiện trên chỉ có Be (A= 9) hoặc Mg(A=24)

2.Khối lượng MgCO3 : 0,1 84 = 8,4 (g) ; % MgCO3 = 29,58%

Khối lượng CaCO3 : 0,2.100 = 20 (g) ; % CaCO3 = 70,42%

Cách 2 : Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp hai muối

hh

M = 28,4 94,67

0,3  ta có bất đẳng thức

A + 60 < 94,67 < B+ 60 hay A< 34,67 < B

Hai kim loại A, B thỏa mãn điều kiện trên và điều kiện của đề bài chỉ có thể

Giải (a), (b) thu được: R = 34,67

Hai kim loại thỏa mãn điều kiện trên và điều kiện của đề bài có thể là

* Hiện nay, hình thức thi trắc nghiệm ngày càng phổ biến mà đặc điểm của loại hình kiểm tra này là số lượng câu hỏi nhiều vì thế thời gian làm bài rất ngắn Ngoài việc áp dụng phương pháp chung giải các BTHH nêu trên,

học sinh cần kết hợp, vận dụng hợp lí các định luật sẵn có trong hóa học như :

định luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo toàn số mol electron, định luật bảo toàn nguyên tố, định luật bảo toàn điện tích, và sử dụng phương trình ion thu gọn để giải nhanh các BTHH

1.3 Áp dụng các định luật bảo toàn trong hóa học để giải nhanh các bài toán hóa học

1.3.1 Định luật bảo toàn khối lượng

“Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng”

Theo đề bài: nCO2 = 4,48

22,4= 0,2 mol  nHCl = 2nCO2 = 0,4 mol

nH2O = nCO2 = 0,2 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

Lời giải:

FexOy + y CO  xFe + y CO2

mO = 4,8 gmFe = 16 – 4,8 = 11,2g

2 3

56x 11,2 x 2

Fe O16y  4,8   y 3

Đặt số mol CO cần dùng là a, ta có:

16 + 28 a = 11,2 + 44a a= 0,36,72 lít CO

1.3.2 Định luật bảo toàn nguyên tố

“Trong các phản ứng hóa học, các nguyên tố luôn được bảo toàn nghĩa là tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố bất kì trước và sau phản ứng luôn bằng nhau”

Phương pháp này thường áp dụng cho các bài toán xảy ra nhiều phản ứng và để giải nhanh ta chỉ cần thiết lập sơ đồ mối quan hệ giữa các chất

Lời giải:

Sơ đồ phản ứng:

Theo định luật bảo toàn nguyên tố ta có:

nFe(X) = nFe(E) = 0,1 + 0,2.2 + 0,1.3 = 0,8 mol

1.3.3 Định luật bảo toàn điện tích

Trong dung dịch luôn trung hòa về điện nghĩa là “Tổng số mol điện

tích dương của các cation luôn bằng tổng số mol điện tích âm của các anion”

Phương pháp này thường áp dụng cho các bài toán về chất điện li Dựa vào mối quan hệ giữa các ion trong dung dịch ta xác định được các đại lượng theo yêu cầu của bài

1.3.4 Định luật bảo toàn số mol electron

Trong quá trình phản ứng, có nhiều chất ôxi hóa và chất khử thì “Tổng

số mol electron mà chất khử nhường bằng tổng số mol electron mà chất ôxi

hóa nhận”

Khi áp dụng phương pháp này cần phải nhận định đúng trạng thái đầu

và cuối của các chất ôxi hóa và chất khử, nhiều khi không cần quan tâm đến cân bằng ptpư

Ví dụ 1 :

Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe và Cu số mol bằng nhau bằng axit HNO3 thu V lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm NO và NO2 và dung dịch Y chỉ chứa 2 muối và axit dư Tỉ khối của X với H2 là 19 Tính V?

Theo định luật bảo toàn số mol e ta có:

Với n=3, M= 27( Al) là hợp lí Vậy M là Al

1.3.5 Sử dụng phương trình ion thu gọn

Trong bài toán có nhiều phản ứng xảy ra cùng bản chất như phản ứng trung hòa, phản ứng trao đổi… ta nên dùng phương trình ion thu gọn để mô tả bản chất phản ứng đồng thời giúp giải toán gọn và nhanh hơn

Ví dụ 1:

Hòa tan 0,1 mol Cu trong 120 ml dung dịch X gồm HNO3 1M và

H2SO4 0,5M Sau khi phản ứng kết thúc thu V lít khí NO duy nhất Tính V(l) ?

Phương trình ion thu gọn

3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O

Số mol ban đầu 0,1 0,24 0,12

là 0,25M và 0,75M Tính thể tích dung dịch X cần để trung hòa vừa đủ 40ml dung dịch X ?

Tiểu kết chương 1

Trong chương này chúng tôi đã trình bày cơ sở l y luận và thực tiễn của

đề tài, về bài tập hóa học và bài toán hóa học vô cơ

1- Ý nghĩa tác dụng của bài tập hóa học, phân loại bài tập hóa học, xu hướng phát triển bài tập hóa học trong giai đoạn hiện nay Tình hình giải bài toán hóa học của học sinh THPT

2- Phương pháp chung giải các bài toán hóa học

3- Kết hợp phương pháp chung với các định luật bảo toàn trong hóa học hoặc sử dụng phương trình ion rút gọn để giải nhanh các bài toán hóa học

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC VÔ CƠ LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

2.1 Các chú ý khi giải bài toán hóa học vô cơ

Phương pháp chung giải bài toán hóa học, THPT trình bày ở trên áp dụng chung cho các bài toán hóa học vô cơ cũng như hữu cơ Tuy nhiên với các bài toán hóa học vô cơ học sinh thường gặp khó khăn và cần chú ý hơn những vấn đề sau:

Chú ý 1: Phải viết đúng các phương trình phản ứng xảy ra

và số mol của các chất tương ứng

* Phản ứng giữa muối cacbonat (CO32-, HCO3- ) với dung dịch axít xảy ra khác nhau khi thêm muối từ từ vào axít hay khi thêm axít từ từ vào muối v.v

Những điều cần chú ý về phản ứng của kim loại và một số phản ứng quan trọng của hợp chất kim loại sẽ được trình bày chi tiết hơn ở phẩn tiếp theo của bản luận văn

Chú ý 2: Sau khi viết đúng các phương trình phản ứng, học sinh cần chú ý biện luận xem chất phản ứng nào dư, chất nào phản ứng hết để xác định được các sản phẩm sau phản ứng là gì, cũng như để tính toán các chất tạo thành theo chất phản ứng hết

Thí dụ với phản ứng nhiệt nhôm:

8Al + 3Fe3O4  t0 9Fe + 4Al2O3 (*)

- Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn thì sản phẩm sau phản ứng có thể là

Fe + Al2O3 hoặc Fe + Al2O3 + Al dư hoặc Fe + Al2O3 + Fe3O4 dư Để biết cụ thể trường hợp nào đúng thì phải dựa vào các dữ kiện cho trong bài để suy luận và nếu không suy luận được ngay thì phải giả thiết từng trường hợp để

giải bài toán Trường hợp nào cho kết quả hợp lý là đúng, trường hợp nào cho kết quả vô lý thì loại

- Nếu phản ứng xảy ra không hoàn toàn thì sản phẩm sau phản ứng ngoài Fe và Al2O3 còn cả Al và Fe3O4 chưa phản ứng hết Trong trường hợp này việc tính toán không thể dựa vào số mol có ban đầu của Al hoặc Fe3O4 Cần phải đặt số mol của Al hoặc Fe3O4 đã phản ứng là n và việc tính toán phải dựa vào giá trị n đó Để minh họa ta xét bài toán sau:

Trộn 10,8 gam bột Al với 34,8 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 10,752 lít H2.(đktc) Tính hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm?

Giải: Bài toán hỏi hiệu suất của phản ứng, chứng tỏ phản ứng nhiệt nhôm (*) chưa hoàn toàn và hỗn hợp rắn sau phản ứng ngoài Fe, Al2O3 còn

số dữ kiện cho trước tương đối ít thì phải giải kết hợp biện luận hoặc chú ý

vận dụng thêm các định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn số mol electron Với bài toán hỗn hợp kim loại tác dụng với H 2 SO 4 đặc hoặc với HNO 3 tạo ra nhiều sản phẩm khí thì việc viết và cân bằng các phản ứng mất khá nhiều thời gian Trường hợp này nên sử dụng định luật bảo toàn số mol electron để giải

2.2 Giới thiệu chương trình hóa học vô cơ lớp 12 (chương trình nâng cao)

Chương trình hóa học vô cơ lớp 12 bắt đầu từ chương 5

Chương 5 : Đại cương về kim loại

Chương này được học trong 13 tiết, bao gồm 9 tiết lí thuyết, 2 tiết luyện tập, 2 tiết thực hành

Nội dung kiến thức trong chương cung cấp cho học sinh những kiến thức, khái niệm cơ bản về:

- Vị trí, tính chất vật lí, tính chất hóa học chung của kim loại;

- Dãy điện hóa, thế điện cực chuẩn của kim loại, sự điện phân;

- Ăn mòn kim loại và chống ăn mòn kim loại;

- Nguyên tắc và phương pháp điều chế kim loại

Đây là các khái niệm và kiến thức đai cương về kim loại làm cơ sở cho việc nghiên cứu các nhóm kim loại cụ thể

Chương 6: Kim loại kiềm – Kim loại kiềm thổ - Nhôm

Chương 6 gốm 7 tiết lí thuyết, 1 tiết luyện tập và 1 tiết thực hành

Sự nghiên cứu các nhóm kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm được thực hiện từ vị trí cấu tạo nguyên tử, tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng và điều chế, một số hợp chất quan trọng của chúng Từ các kiến thức lí thuyết về cấu tạo nguyên tử, đại cương về kim loại tạo điều kiện cho học sinh

dự đoán lí thuyết về tính chất các chất và dùng thí nghiệm kiểm chứng các dự đoán của mình cũng như suy luận về các phương pháp điếu chế chúng

Chương 7 : Crom – Sắt – Đồng

Chương này gồm 7 tiết lí thuyết, 2 tiết luyện tập, 1 tiết thực hành

Đây là các kim loại nhóm B và có nhiều ứng dụng trong thực tiễn Sự nghiên cứu các kim loại cũng yêu cầu học sinh biết vị trí, cấu hình electron

nguyên tử và sự tạo thành các trạng thái số oxi hóa của crom, sắt, đồng và hiểu được các tính chất, phương pháp điều chế các kim loại cũng như các hợp chất quan trọng của chúng Trong chương này còn giới thiệu cho học sinh biết

vị trí, cấu tạo nguyên tử, tính chất ứng dụng và điều chế của các kim loại bạc, vàng, niken, kẽm, thiếc, chì

Chương 8: Phân biệt một số chất vô cơ Chuẩn độ dung dịch

Chương này gồm 5 tiết lí thuyết, 1 tiết luyện tập, 2 tiết thực hành

Nội dung kiến thức trong chương giúp học sinh hiểu được phương pháp phân tích định tính như cách nhận biết một số ion vô cơ (cation kim loại và anion) trong dung dịch và cách nhận biết một số chất khí Đồng thời trang bị cho học sinh những kiến thức đại cương về phương pháp phân tích định lượng hóa học như bản chất và đặc điểm của các phương pháp định lượng hóa học (phân tích khối lượng và phân tích thể tích), nguyên tắc của các phương pháp chuẩn độ trung hòa, chuẩn độ oxi hóa – khử và các ứng dụng phổ biến của các phương pháp đó

Chương 9: Hóa học và các vấn đề kinh tế, xã hội, môi trường

Chương này có 3 tiết lí thuyết

Nội dung kiến thức trong chương giúp cho học sinh có những hiểu biết

về vai trò của hóa học đối với các vấn đề kinh tế (góp phần giải quyết các vấn

đề về năng lượng, nhiên liệu, vật liệu cho hiện tại và tương lai), xã hội (góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống như giải quyết vấn đề lương thực, thực phẩm, may mặc và sức khỏe con người) Đồng thời học sinh cũng hiểu được những tác dụng tiêu cực của các sản phẩm hóa học tới cuộc sống của con người và biết vận dụng một số biện pháp để bảo vệ môi trường sống trong cuộc sống hàng ngày

2.3 Phân loại các bài toán hóa học vô cơ lớp 12

Chương trình hóa học vô cơ lớp 12 nghiên cứu về kim loại, chủ yếu là kim loại kiềm (đại diện là Na), kim loại kiềm thổ (đại diện là Ca), nhôm, sắt

và các phương pháp điều chế kim loại Trong luận văn này, chúng tôi tập trung nghiên cứu phương pháp giải các bài toán hóa học vô cơ lớp 12, các dạng toán đưa ra chủ yếu dựa vào tính chất hóa học đặc trưng của kim loại và hợp chất của kim loại Vì vậy, chúng tôi không đề cập đến tính chất vật lí cũng như ứng dụng của kim loại

Tính chất hóa học của kim loại

Các kim loại (Na, Ca, Al, Fe ) đều có tính khử nghĩa là đều nhường electron trong quá trình phản ứng để thành các ion dương Tính khử đó thể hiện ở các phản ứng của kim loại với phi kim, với axit, với nước, với dung dịch muối hoặc oxit của kim loại yếu hơn với mức độ giảm dần từ Na, Ca

Al  Fe

 Kim loại tác dụng với phi kim ( Cl 2 , O 2 , S, )

Phi kim tác dụng với Na, Ca dễ dàng; tác dụng với Al ở dạng bột, to; tác dụng với Fe ở dạng bột, to cao

Ví dụ: 3Fe + 2O2  Feto 3O4

2Fe +3 Cl2 2 FeClto 3

 Kim loại tác dụng với axit

+ Kim loại tác dụng H2SO4 loãng   Muối + H2

+ Kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, HNO3 ( loãng, đặc). 

Muối(số oxi hóa cao nhất của kim loại) + sản phẩm của N hoặc S + H2O

 Kim loại tác dụng với nước

Các kim loại kiềm, kiềm thổ phản ứng mạnh với nước

2Na + 2H2O  2NaOH + H2

Ca + 2H2O  Ca(OH)2 + H2

Al phản ứng với nước ở nhiệt độ thường nhưng phản ứng nhanh chóng

bị dừng lại do tạo lớp hiđroxit nhôm trên bề mặt Fe phản ứng với nước ở nhiệt độ cao

 Kim loại tác dụng với dung dịch muối hoặc oxit của kim loại yếu hơn

Fe + CuSO4   FeSO4 + Cu

2Al + Fe2O3 t o Al2O3 + 2Fe

Chú ý: Na, Ca và các kim loại phản ứng mạnh với nước, khi phản ứng với

dung dịch muối của kim loại yếu hơn sẽ phản ứng trước với nước

Ví dụ : Cho Na tác dụng với dung dịch CuSO4:

Na + 2H2O   2NaOH + H2

2 NaOH + CuSO4   Cu( OH)2 + Na2SO4

 Riêng Al ( và một số kim loại như Zn, Cr, ) còn phản ứng với dung dịch kiềm

2 Al + 2NaOH + 2H2O   2NaAlO2 + 3 H2

( Zn + 2NaOH  Na2ZnO2 + H2 )

Các bài toán liên quan đến các phản ứng trên sẽ được trình bày chi tiết trong phần sau của luận văn

Tính chất hóa học của các hợp chất kim loại

Hợp chất của kim loại bao gồm các oxit, các bazơ và các muối của kim loại Trong chương trình hóa vô cơ lớp 12, một số phản ứng quan trọng của các hợp chất kim loại được đề cập nhiều trong sách giáo khoa cũng như trong sách tham khảo đó là:

 Các phản ứng của hiđroxit kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ với CO 2 ,

SO 2

 Phản ứng của muối cacbonat (CO 3 2- , HCO 3 - ) với dung dịch axit và của HCO 3 - với dung dịch kiềm

 Phản ứng thể hiện lưỡng tính của Al 2 O 3 , Al (OH) 3 , Zn(OH) 2

 Phản ứng của oxit kim loại với các chất khử như Al, CO, H 2 ( phản ứng nhiệt luyện.)

 Phản ứng điện phân, các hợp chất của kim loại

Các phản ứng trên cũng như các bài toán liên quan đến các phản ứng đó sẽ được trình bày chi tiết trong phần sau của luận văn

2.4 Bài toán về phản ứng của kim loại

2.4.1 Bài toán kim loại tác dụng với phi kim

1 Kim loại trừ (Au, Pt ) tác dụng với oxi tạo oxit

a, Một số oxit thể hiện tính khử khi gặp chất oxi hóa mạnh như HNO3,

Dựa vào hệ thức trên giúp giải nhanh bài toán hóa học

2 Kim loại trừ (Au, Pt ) tác dụng với halogen tạo muối halogenua

- Với các kim loại đa hóa trị như Fe, Cr, Cu thì halogen X2 sẽ oxi hóa lên số oxi hóa cao nhất (Fe Fe3+; Cr Cr3+; CuCu2+ )

3 Kim loại trừ (Au, Pt ) tác dụng với lưu huỳnh tạo muối sunfua

- Với các kim loại đa hóa trị thì lưu huỳnh chỉ oxi hóa kim loại lên số oxi hóa thấp (Fe + S FeS )

- Muối sunfua dễ tan trong dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng nhưng một số muối như CuS, PbS, Ag2S không tan

- Các muối sunfua đều có tính khử mạnh, dễ tác dụng với HNO3, tuy nhiên PbS thì không tan trong HNO3

Các phương pháp thường dùng để giải nhanh các bài toán loại này là phương pháp bảo toàn số mol e, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng v.v

Bài toán minh họa

Bài 1: Đốt cháy m gam hỗn hợp 3 kim loại Mg, Cu, Zn thu được 34,5 gam

hỗn hợp gồm các oxit kim loại Để hòa tan hết X cần vừa đủ 0,8 mol HCl Tính m?

Bài 3: Cho 1,92 gam hỗn hợp bột X gồm Fe và S nung nóng trong bình kín

không có không khí, sau một thời gian thu được chất rắn Y Hòa tan hết Y trong dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư thu được dung dịch Z và V lít khí thoát ra ( đktc) Cho Z tác dụng với dung dịch BaCl2 dư được 5,825 gam kết tủa Tính V?

Bài 4: Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được hỗn hợp

A có khối lượng 37,6 gam gồm 4 chất Cho A tác dụng hết với ddH2SO4 đặc, nóng, dư thu được 3,36 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) Tính m?