bai tap hay nitrat

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG TRƯỜNG THPT TỨ KỲ CHUYÊN ĐỀ: TÍNH OXI HOÁ CỦA ION NO 3 - MÔN HOÁ HỌC Khối 11-12 Tác giả: BÙI VIỆT BẮC ĐÁNH GIÁ CỦA TỔ CHUYÊN MÔN VÀ NHÀ TRƯỜNG ( Nhận xét, xếp loại và đóng dấu ) ………………… Môc lôc A. §Æt vÊn ®Ò. Trang 3 1 PHẦN GHI SỐ PHÁCH B. Giải quyết vấn đề. Trang 5 I. Kin thc c bn cn nm vng. Trang 5 II. Phng phỏp gii Trang 6 III. Bi tp vn dng Trang 6 Loi 1: Tớnh oxi hoỏ ca ion NO 3 - trong mụi trng axit Trang 6 Loi 2: Tớnh oxi hoỏ ca ion NO 3 - trong mụi trng baz Trang 15 IV. Kt qu kho sỏt Trang 17 V. Nhng vn cũn tn ti. Trang 18 VI. Bi hc kinh nghim. Trang 18 C. Kt thỳc vn v xut. Trang 19 1. Kt thỳc vn Trang 19 2. Hng nghiờn cu v xut Trang 20 D. Ti liu tham kho. Trang 21 A. T VN Việc dạy học không thể thiếu bài tập. Sử dụng bài tập để luyện tập là một biện pháp hết sức quan trọng góp phần nâng cao chất lợng dạy và học. Bài tập hoá học có những ý nghĩa, tác dụng to lớn về nhiều mặt. 1. ý nghĩa trí dục. - Làm chính xác hoá các khái niệm hoá học. Củng cố, đào sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú hấp dẫn. Chỉ khi vận dụng đợc kiến thức vào việc giải bài tập, học sinh mới nắm đợc kiến thức một cách sâu sắc. 2 - Ôn tập, hệ thống hoá kiến thức một cách tích cực nhất. Khi ôn tập, học sinh sẽ buồn chán, nếu chỉ yêu cầu họ nhắc lại kiến thức. Thực tế cho thấy học sinh chỉ thích giải bài tập trong giờ ôn tập. - Rèn luyện các kỹ năng hoá học nh cân bằng phơng trình phản ứng, tính toán theo công thức hoá học và phơng trình hoá học Nếu là bài tập thực nghiệm sẽ rèn các kỹ năng thực hành, góp phần vào việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh. - Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao động sản xuất và bảo vệ môi trờng. - Rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hóa học và các thao tác t duy. 2. ý nghĩa phát triển. Phát triển ở học sinh các năng lực t duy logic, biện chứng, khái quát, độc lập, thông minh và sáng tạo. 3. ý nghĩa giáo dục. Rèn luyện đức tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê khoa học hoá học.Bài tập thực nghiệm còn có tác dụng rèn luyện văn hoá lao động. Nh vậy bài tập hoá học vừa là nội dung, nhng cũng vừa là phơng pháp, vừa là ph- ơng tiện để dạy tốt và học tốt môn Hoá Học. Để phục vụ cho việc đổi mới phơng pháp kiểm tra, đánh giá trong dạy học hoá học ở trờng phổ thông và thi vào các trờng chuyên nghiệp, nhằm đạt các mục tiêu phát triển nguồn nhân lực phục vụ Công nghiệp hoá, Hiện đại hoá Đất nớc. Để phù hợp với sự thay đổi đó đòi hỏi mỗi ngời phải có cách giải bài tập hoá học nhanh, chính xác. Mà bài tập hoá học thì rất phong phú và đa dạng nên cách giải cũng vô cùng phong phú và đa dạng.Qua quá trình giảng dạy tôi thấy việc giải bài tập hóa học của học sinh là lúng túng, chậm chạp, và thiếu chính xác. Do đó bài kiểm tra bằng hình thức tự luận thì giải không logic hoặc sai, còn bài kiểm tra bằng hình thức trắc nghiệm thì chọn đáp án sai. Do vậy tôi xin trình bày chuyên đề: Tớnh oxi hoỏ ca ion NO 3 - , với ý tởng góp phần làm cho chất lợng của bộ môn Hóa Học đợc cao hơn nữa. Rất mong sự đóng góp giúp đỡ của các đồng nghiệp. Đó chính là lí do tôi chọn chuyên đề này. 3 B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I. KIẾN THỨC CƠ BẢN CẦN NẮM VỮNG: 1. Anion gốc axit NO 3 - trong môi trường trung tính. Trong môi trường trung tính ion NO 3 - không có tính oxi hoá. Ví dụ: Cho mảnh kim loại Cu vào dd KNO 3 không xảy ra phản ứng. 2. Anion gốc axit NO 3 - trong môi trường axit. Trong môi trường axit ion NO 3 - có tính oxi hoá mạnh như axit HNO 3 . Khi đó nó sẽ oxi hoá được các chất có tính khử như: các kim loại, phi kim và một số hợp chất. Ví dụ 1: Khi cho mảnh kim loại Cu vào dung dich KNO 3 sau đó thêm tiếp vào lượng dư dung dịch axit HCl lại thấy dung dịch chuyển màu xanh và có bọt khí thoát ra. Lúc đó có quá trình hoá học xảy ra: 3Cu + 8H + + 2NO 3 - → 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O 4 Ví dụ 2: Rót một lượng dung dịch FeCl 2 vào cốc đựng dung dịch NaNO 3 , không thấy có hiện tượng gì, nhưng khi nhỏ thêm dung dịch H 2 SO 4 loãng vào thi thấy có khí thoát ra và dung chuyển sang màu vàng nâu của muối sắt III PTHH: 3Fe 2+ + 4H + + NO 3 - → 3Fe 2+ + NO + 2H 2 O Ví dụ 3: Khi cho kim loại Fe tác dụng với dung dịch hỗn hợp hai axit ( H 2 SO 4 loãng và HNO 3 ) hay dung dịch hỗn hợp axit HCl, H 2 SO 4 loãng và muối nitrat thấy Fe tan và có khí thoát ra. Lúc đó có quá trình hoá học xảy ra và viết PTHH dưới dạng ion rút gọn để thấy rõ vai trò chất oxi hoá của ion NO 3 - : Fe + 4H + + NO 3 - → Fe 3+ + NO + 2H 2 O 3. Anion gốc axit NO 3 - trong môi trường bazơ. Trong môi trường bazơ ion NO 3 - có tính oxi hoá yếu. Những kim loai như Al, Zn có thể bị oxi hoá bởi ion NO 3 - trong môi trường bazơ và N +5 có thể bị khử xuống N -3 trong NH 3 : 8Al + 5OH - + 3NO 3 - + 2H 2 O → 8AlO 2 - + 3NH 3 4Zn + NO 3 - + 7OH - → 4ZnO 2 2- + NH 3 + 2H 2 O II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI. Đối với loại bài toán này là phải viết phương trình ion rút gọn có sự tham gia của ion NO 3 - . Sau đó so sánh số mol của chất khử với tổng số mol H + và tổng số mol NO 3 - để xem chất hay ion nào đã phản ứng hết, rồi mới tính toán tiếp theo số mol hết. III. BÀI TẬP VẬN DỤNG Loại 1: TÍNH OXI HOÁ CỦA ION NO 3 - TRONG MÔI TRƯỜNG AXIT Bài 1: Cho 5,76g kim loại Cu tan trong 80ml dd HNO 3 2M, sau khi phản ứng xong chỉ thu được khí NO(sản phẩm khử duy nhất). Tiếp tục cho vào dd thu được một lượng dư dd axit H 2 SO 4 lại thấy giải phóng khí NO(sản phẩm khử duy nhất). Tổng thể tích khí NO(đktc) thoát ra là? A. 0,464lit B. 0,646lit C. 0,3584lit D. 3,0446lit 5 Trả lời: Có n Cu = 0,09 mol; n HNO 3 =0,16 mol PTHH: 3Cu + 8H + + 2NO 3 - → 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O (1) Ban đầu 0,09 0,016 0,016 (mol) phản ứng 0,006 ¬ 0,016 → 0,004 → 0,006 → 0,004 (mol) sau pư: 0,084 0 0,012 0,006 0,004 (mol) Khi thêm tiếp dd H 2 SO 4 dư vì ion NO 3 - trong môi trường axit có tính oxi hoá mạnh nên xảy ra tiếp pư: PTHH 3Cu + 8H + + 2NO 3 - → 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O Ban đầu 0,084 0,012 (mol) phản ứng 0,018 ¬ 0,012 → 0,018 → 0,012 (mol) sau pư: 0,066 0 0,018 0,012 (mol) Vây thể tích khí NO = 22,4( 0,004 + 0,012) = 0,3584 (lit) Vậy chọn đáp án C Bài 2: Cho 2,56g kim loại Cu tác dụng với 40ml dd HNO 3 2M chỉ thu được khí NO(sản phẩm khử duy nhất). Phản ứng xảy ra xong cho thêm dd H 2 SO 4 loãng vào lại thấy tiếp tục có khí NO duy nhất thoát ra. Thể tích dd H 2 SO 4 0,5M tối thiểu thêm vào để Cu tan hết là? A. 80 ( ) 3 ml B. 8 ( ) 3 ml C. 80 ( ) 6 ml D. 60 ( ) 3 ml Trả lời: Có n Cu = 0,04 mol; n HNO 3 =0,08 mol PTHH: 3Cu + 8H + + 2NO 3 - → 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O (1) Ban đầu 0,04 0,08 0,08 (mol) phản ứng 0,03 ¬ 0,08 → 0,02 → 0,03 → 0,02 (mol) 6 sau pư: 0,01 0 0,06 0,03 0,02 (mol) Vậy sau pư (1) còn dư 0,01 mol Cu, và dd sau pư có chứa 0,06 mol ion NO 3 - . Khi thêm dd H 2 SO 4 v o, à vì ion NO 3 - trong môi trường axit có tính oxi hoá mạnh do đó: PTHH 3Cu + 8H + + 2NO 3 - → 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O Ban đầu 0,01 0,06 (mol) phản ứng 0,01 → 0,08 3 → 0,02 3 → 0,01 → 0,02 3 (mol) sau pư: 0 0,16 3 0,02 3 (mol) Vậy thể tích H 2 SO 4 0,5M tối thiểu cần thêm vào để hoà tan hết Cu là: 2 4 H SO V = M n C = 0.08 0,08 80 ( ) ( ) 3.2.0,5 3 3 l ml = = Vậy chọn đáp án A B i 3:à (ĐTTS ĐH khối A năm 2008 - Câu 26 mã đề 329): Cho 3,2g bột Cu tác dụng với 100ml dd hỗn hợp gồm HNO 3 0,8M và H 2 SO 4 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được V lit khí NO( sản phẩm khử duy nhất) ở đktc. Giá trị của V là: A. 0,756 lit B. 0,672 lit C. 0,448 lit D 1,792 lit Trả lời : Có n Cu = 0,05 mol ; n H + =0,12 mol; 3 NO n − = 0,08mol PTHH: 3Cu + 8H + + 2NO 3 - → 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O Ban đầu 0,05 0,12 0,08 (mol) phản ứng 0,045 ¬ 0,12 → 0,03 → 0,03 (mol) sau pư: 0,005 0 0,05 0,03 (mol) Vậy n NO = 0,03 mol. Do đó V NO = 22,4. 0,03 = 0,672 lit 7 Vậy chọn đáp án B B i 4:à (ĐTTS ĐH khối B năm 2007- Câu 5 mã đề 629) Thực hiện 2 thí nghiệm: TN 1: Cho 3,84g Cu phản ứng với 80ml dd HNO 3 1M thoát ra V 1 lit khí NO TN 2: Cho 3,84g Cu phản ứng với 80ml dd có chứa HNO 3 1M và H 2 SO 4 0,5M thoát ra V 2 lit NO( Các khí đo ở cùng điều kiện). Quan hệ giữa V 1 và V 2 là : A. V 2 = 1,5V 1 B. V 2 = 2V 1 C. V 2 = 2,5V 1 D. V 2 = V 1 Trả lời : TN 1 : Có n Cu = 0,06 mol ; n HNO 3 = 0,08 mol PTHH: 3Cu + 8H + + 2NO 3 - → 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O Ban đầu 0,06 0,08 0,08 (mol) phản ứng 0,03 ¬ 0,08 → 0,02 → 0,02 (mol) sau pư: 0,03 0 0,04 0,02 (mol) Vậy n NO = 0,02 mol. TN 2: Có n Cu = 0,06 mol; n H + =0,16 mol; 3 NO n − = 0,08mol PTHH: 3Cu + 8H + + 2NO 3 - → 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O Ban đầu 0,06 0,16 0,08 (mol) phản ứng 0,06 → 0,16 → 0,04 → 0,04 (mol) sau pư: 0 0 0,04 0,04 (mol) Vậy n NO = 0,04 mol. Do đó V 2 = 2V 1 Vậy chọn đáp án B Bài 5: Thực hiện 2 thí nghiệm: TN 1: Cho 6,4g Cu phản ứng với 120ml dd HNO 3 1M thoát ra V 1 lit khí NO TN 2: Cho 6,4g Cu phản ứng với 120ml dd có chứa HNO 3 1M và H 2 SO 4 0,5M thoát ra V 2 lit NO( Các khí đo ở cùng điều kiện). Quan hệ giữa V 1 và V 2 là : A. V 2 = 1,5V 1 B. V 1 = 2V 2 C. V 2 = 2V 1 D. V 2 = V 1 Trả lời : 8 TN 1 :Có n Cu = 0,1 mol ; n HNO 3 = 0,12 mol PTHH: 3Cu + 8H + + 2NO 3 - → 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O Ban đầu 0,1 0,12 0,12 (mol) phản ứng 0,045 ¬ 0,12 → 0,03 → 0,03 (mol) sau pư: 0,055 0 0,09 0,03 (mol) Vậy n NO = 0,03 mol. TN 2: Có n Cu = 0,06 mol; n H + =0,24 mol; 3 NO n − = 0,12mol PTHH: 3Cu + 8H + + 2NO 3 - → 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O Ban đầu 0.1 0,24 0,12 (mol) phản ứng 0,09 ¬ 0,24 → 0,08 → 0,08 (mol) sau pư: 0,01 0 0,04 0,08 (mol) Vậy n NO = 0,08 mol. Do đó V 2 = 2V 1 Vậy chọn đáp án c Bài 6 (ĐTTS ĐHQG Tp Hồ Chí Minh – 2000): Cho 1,92g Cu vào 100ml dd hỗn hợp có chứa KNO 3 0,16M và H 2 SO 4 0,4M, thấy sinh ra một chất khí có tỷ khối hơi so với H 2 là 15 và dd A. Tính thể tích khí thoát ra và dd NaOH 0,5M tối thiểu cần dùng để kết tủa hết ion Cu 2+ trong dd A Trả lời: Có n Cu = 0,03 mol; 3 NO n − = 3 KNO n = 0,016 mol; 2 4 2 H SO H n n + = =0,08 mol Khí sinh ra có M = 30 chỉ là NO. Vậy có PTHH: 3Cu + 8H + + 2NO 3 - → 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O Ban đầu 0,03 0,08 0,016 (mol) phản ứng 0,024 ¬ 0,064 ¬ 0,016 → 0,024 → 0,016 (mol) sau pư: 0,006 0,016 0 0,024 0,016 (mol) Vậy V NO = 22,4.0,016 = 0,3584 lit 9 Trong dd A có H + = 0,016 mol; Cu 2+ = 0,024 mol Khi thêm dd NaOH vào dd A thì: OH - + H + → H 2 O 0,016 0,016 mol 2OH - + Cu 2+ → Cu(OH) 2 0,048 0,024 mol Vậy n NaOH = 0,016 + 0,048 = 0,064 ⇒ V dd NaOH = 0,064 0,128 0,5 lit = Bài 7: Cho 19,2g Cu vào 500ml dd NaNO 3 1M sau đó thêm vào 500ml dd HCl 2M. Kết thúc phản ứng thu được dd X và x lit khí NO duy nhất(đktc). Phải thêm bao nhiêu V(ml) dd NaOH 1M vào dd X để kết tủa hết ion Cu 2+ a. Giá trị x là: A. 3,36lit B. 5,6lit C. 2,24lit D. 4,48lit b. Giá trị V là : A. 800ml B. 600ml C. 400ml D. 120ml Trả lời : Có n Cu = 0,3 mol; 3 NO n − = 3 NaNO n = 0,5 mol; HCl H n n + = =1 mol PTHH: 3Cu + 8H + + 2NO 3 - → 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O Ban đầu 0,3 1 0,5 (mol) phản ứng 0,3 → 0,8 → 0,2 → 0,3 → 0,2 (mol) sau pư: 0 0,2 0,3 0,3 0,2 (mol) Vậy V NO = 22,4 . 0,2 = 4,48 lit Trong dd A có H + = 0,2 mol; Cu 2+ = 0,3 mol Khi thêm dd NaOH vào dd A thì: OH - + H + → H 2 O 0,2 0,2 mol 2OH - + Cu 2+ → Cu(OH) 2 0,6 0,3 mol Vậy n NaOH = 0,2 + 0,6 = 0,8 ⇒ V dd NaOH = 0,8 0,8 800 1 lit ml = = 10 [...]... sự giúp giáo viên nâng cao kỹ năng giải bài tập hoá học, ra một đề thi hay kiểm tra thờm phong phú về hình thức 17 đảm bảo chính xác khoa học Ngời thầy phải tự học, tự rèn luyện để nâng cao năng lực của bản thân, đáp ứng yêu cầu giảng dạy 2 Về phía học sinh: - Phơng pháp giải bài toán kim loi hay cỏc cht kh tỏc dng vi dung dch mui nitrat trong mụi trng axit v baz cựng vi cỏc phng phỏp khỏc đã tạo nên... một số hạn chế cần đợc suy nghĩ và nghiên cứu tiếp nh giải bài toán hoá học hn hp kim loi tỏc dng vi hn hp cú cha nhiu axit trong ú cú HNO3 - Giải các bài toán hoá học kim loi tỏc dng vi dung dch mui nitrat trong mụi trng axit v baz bằng các phơng pháp giải nhanh có nhiều u điểm Xong để thực hiện chuyên đề, kinh nghiệm này tôi xin có một số ý kiến mạnh dạn đề xuất với các cấp lãnh đạo trong ngành giáo . tác dụng với dung dịch hỗn hợp hai axit ( H 2 SO 4 loãng và HNO 3 ) hay dung dịch hỗn hợp axit HCl, H 2 SO 4 loãng và muối nitrat thấy Fe tan và có khí thoát ra. Lúc đó có quá trình hoá học xảy. ứng yêu cầu giảng dạy. 2. Về phía học sinh: - Phơng pháp giải bài toán kim loi hay cỏc cht kh tỏc dng vi dung dch mui nitrat trong mụi trng axit v baz cựng vi cỏc phng phỏp khỏc đã tạo nên sự hứng thú,. NO 3 - . Sau đó so sánh số mol của chất khử với tổng số mol H + và tổng số mol NO 3 - để xem chất hay ion nào đã phản ứng hết, rồi mới tính toán tiếp theo số mol hết. III. BÀI TẬP VẬN DỤNG Loại