Phân dạng và phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm khách quan
Trang 1A.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 đónhằm 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 mộthình thức để tuyển sinh đại học Tuyển sinh bằng phương pháp trắc nghiệm sẽ đảm bảo được độchính xác và tính công bằng trong tuyển chọn , vì vậy Bộ giáo dục và đào tạo của nước ta cũng đãchủ 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 đểkiểm tra - đánh giá, nghiên cứu học sinh (trình độ, tư duy, mức độ nắm vững kiến thức, kĩnăng ) [2], [3], [15]
Bài tập trắc nghiệm có hai loại : trắc nghiệm tự luận (thường gọi là bài tập tự luận) và trắcnghiệm 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 toán Một bài kiểmtra hay thi theo phương pháp TNKQ thường gồm khá nhiều câu hỏi và thời gian dành cho mỗi câuchỉ khoảng từ 1-2 phút Vì phải tư duy nhanh nên TNKQ có tác dụng rất lớn trong việc rèn luyện tưduy, 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 tưduy của học sinh Do đó, bài tập trắc nghiệm vừa là nội dung vừa là phương pháp vừa là phươngtiện 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 phươngpháp TNKQ và môn hóa học được đưa vào thí nghiệm đầu tiên cùng lý, sinh thì sự nhanh nhạytrong việc giải quyết bài toán hóa học đối với học sinh là yêu cầu hàng đầu Yêu cầu tìm ra đượcphương pháp giải quyết bài toán một cách nhanh nhất, đi bằng con đường ngắn nhất không những
Trang 2vấn đề của học sinh.
Để có thể phát hiện ra vấn đề của một bài toán, yêu cầu học sinh phải nắm vững các lý thuyết
cơ sở và các phương pháp vận dụng để giải một bài toán hóa học Một số phương pháp thường dùng
để giải một bài toán hóa học ở trường phổ thông là: phương pháp bảo toàn khối lượng, phương phápbảo toàn điện tích, phương pháp tăng giảm khối lượng, phương pháp bảo toàn electron, phươngpháp 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 thứclớn với đại đa số học sinh Nhằm mục đích sưu tầm, hệ thống và phân loại các dạng toán 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 toán trong Hóa học được xây dựng trên cơ sở các địnhluật; 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 toán có thểgiải nhanh và giải nhẩm được bằng việc áp dụng các định luật, các phương pháp giải toán trong Hóahọc
- 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 giớihạn trong chương trình hóa vô cơ ở trường THPT và một số phương pháp giải toán hóa học thườngđược sử dụng:
- Phương pháp bảo toàn:
Trang 3 Tăng giảm khối lượng
Bảo toàn nguyên tố (BTNT)
Bảo toàn electron (BT e)
- Phương pháp sử dụng các đại lượng trung bình:
Sử dụng khối lượng mol trung bìnhM
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 cáchọc sinh cuối bậc THPT về phương pháp làm bài tập TNKQ môn hóa học để chuẩn bị tốt cho các kỳthi tốt nghiệp, tuyển sinh đại học
Tiểu luận cũng nhằm cung cấp một phương pháp để soạn thảo bài tập TNKQ là cách soạn thảodựa vào đặc tính của bài toán có cách giải nhanh hoặc có những dữ kiện đặc biệt
Trang 4B NỘI DUNG
CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
CHƯƠNG I: PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG
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 khốilượng của các chất tham gia” Qua hơn 100 năm sau, định luật đã được hai nhà bác học là Stat kiểmtra 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 sauphản ứng”
I.2 Vận dụng định luật vào giải toán:
Vận dụng định luật bảo toàn khối lượng trong giải toán hóa học, giúp người học có thể đưa ranhững phương pháp nhanh chóng để giải quyết một bài toán TNKQ hơn nhiều lần so với phươngpháp thông thường là tính toán theo phương trình, đồng thời người dạy cũng có thể dựa vào đó đểxây 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 toán 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
Trang 5Nếu sau phản ứng có chất tách khỏi môi trường do bay hơi hay kết tủa là không trùng
tủa Khối lượng của chất rắn Y là:
không cần sử dụng vẫn cho ta kết quả đúng Nếu học sinh sử dụng dữ kiện trên và giảibài toán theo phương pháp chính tắc là lí luận theo phương trình hóa học thì sẽ đưa bàitoán đến bế tắc vì không có dữ liệu nào cho biết hh X bị khử hoàn toàn hay không, sauphản ứng hh X còn hay hết Nhưng nếu lí luận theo ĐLBTKL, hh X còn hay hết khôngquan trọng với việc tính toán; do đó giải quyết bài toán 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)
Cách giải:
Trang 6NaOH CO
n T n
→ tạo muối NaHCO3 và dư CO2
CO2NaOH NaHCO3
mNaHCO3 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:
ra 0,448l CO 2 (đktc) Khối lượng muối clorua tạo ra trong dung dịch là:
Trang 7Áp dụng ĐLBTKL: mmuối cacbonat + mHCl = mmuối clorua + mH O2 mCO2
→ mmuối clorua = mmuối cacbonat + mHCl - mH O2 mCO2
= 115 + 0,04 x 36,5 - 0,02 (18 + 44) = 115,22 (g)
→ Chọn đáp án 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:
Cách giải: giải theo phương pháp bảo toàn khối lượng:
Áp dụng ĐLBTKL, ta có: sau một khoảng thời gian độ tăng khối lượng của thanh Fe bằng độgiảm khối lượng của dung dịch muối Vậy: m = 3,28 - 0,8 = 2,48 (g)
Chọn đáp án B
này đòi hỏi HS phải nắm vững định luật và biết phát hiện ra vấn đề
Trang 8I.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 toán khối lượng các muối khan thu được trong dung dịch sau phản ứng
thoát ra 0,672 lít khí H 2 (đktc) Khối lượng hỗn hợp muối sunfat khan thu được sẽ là:
- Nếu HS phát hiện được vấn đề của bài toán thì việc giải quyết bài toán này trở nên vôcùng đơn giản Nhưng nếu HS cứ áp dụng máy móc phương pháp giải truyền thống là đặt ẩn, giải hệđưa đến một hệ phương trình nhiều ẩn số hơn số phương trình, do đó bài toán trở nên phức tạp Cácdạng 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, hìnhthành nên một phương pháp được ứng dụng phổ biến trong giải toán hóa học Đó là phương pháptăng giảm khối lượng Do đó, các bài tập của phần vận dụng này được kết hợp giải quyết vớiphương pháp tăng giảm khối lượng
II Phương pháp tăng giảm khối lượng:[2], [13], [14]
II.1 Nguyên tắc của phương pháp:
Trang 9Dựa 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 toán:
II.2.1 Dạng toán 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 CO2
Theo đề: nCO2 0,02(mol) khối lượng muối tăng: m 0,02x11 0, 22(g)
mmuối clorua = mmuối 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
của muối là:
2R(HCO ) nH SO R (SO ) 2nH O 2nCO
Theo phương trình: cứ 2 mol muối hiđrocacbonat chuyển thành 1 mol muối sunfat thì khốilượng muối giảm: 61x 2n - 96n = 26n (g) và là khối lượng của 2n mol CO2.
Trang 10- Dựa vào phương pháp này, cho ta rút ra công thức tính số mol của khí CO2:
Ví dụ 3: [9] Oxy hóa hoàn toàn 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 loãng 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:
Trang 11II.2.2 Dạng toán 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
Trang 120,16)g Tính m (khối lượng Fe) và nồng độ ban đầu của Cu(NO 3 ) 2 (phản ứng hoàn toàn)
Ví dụ 5: [10] Nhúng một thanh graphit được phủ một lớp kim loại hóa trị II vào dung dịch
Kim loại hóa trị II là kim loại nào sau đây:
Trang 13II.2.3 Dạng toán về nhiệt phân (ví dụ: nhiệt phân muối cacbonat, muối nitrat, kết tủa
hidroxit )
đổi còn lại 34,5g chất rắn Thành phần phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu là:
Nhiệt phân muối nitrat của các kim loại:
Trang 14 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 chínhkhối lượng của NO2 và O2 thoát ra Dựa vào dữ kiện đó để giải quyết bài toán
khối lượng giảm đi 15,5g Khối lượng AgNO 3 đã bị phân hủy và thể tích các khí thoát ra ở 30 0 C và 1,5 atm là:
Trang 15khối lượng muối ban đầu Xác định công thức của muối.
Nếu cho toàn bộ thể khí thu được trong phản ứng trên tác dụng với 32g Cu (phản ứng hoàn toàn) Tính khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng.
Trang 16thành 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:
Cách giải:
Phương trình ozon hóa: 3O2 h2O3
Vì thể tích 2 bình như nhau, nên ta có thể hiểu để chuyển 1 mol O2 thành 1 mol O3 thì khốilượng tăng là 16g (bằng khối lượng 1 mol O nguyên tử)
nO nguyên tử = 0,06 3
3,75.10 (mol)16
Trang 174,8g 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.
Độ giảm khối lượng là khối lượng oxi trong CuO bị H2 lấy đi: nO y 3, 2 0, 2
16
(1) và (2) suy ra: x = 0,1
mX = 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 hoàn toàn, 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:
Trang 18tập về khử oxit kim loại:
- Khi khử oxit kim loại bằng CO, khí sinh ra cho qua nước vôi trong dư (hoặc dung dịchBa(OH)2) thì: n O của oxit kim loại = 2n CO 2 2n CaCO 3
- Khi khử oxit kim loại bằng C dư, khí sinh ra cho qua nước vôi trong dư (hoặc dungdịch Ba(OH)2) thì: n O của oxit kim loại = 2n CO 2 2n CaCO 3
- Kim loại tạo thành khi oxit kim loại tác dụng với chất khử: m kim loại = m oxit kim loại - m oxi
Trang 19III Một số bài tập TNKQ giải theo phương pháp bảo toàn khối lượng và tăng giảm khối lượng :
nóng Khí thoát ra được cho vào nước vôi trong dư thấy có 30g kết tủa trắng Sau phản ứng, chất rắn trong ống sứ có khối lượng 202g Khối lượng a (g) của hỗn hợp các oxit ban đầu là:
a = mchất rắn + mCO2 x 16
Bài tập 2: [10] Hòa tan 5g hỗn hợp 2 muối cacbonat kim loại hóa trị I và hóa trị II bằng dung
lượng muối khan bằng:
xong, khối lượng lá kẽm tăng thêm 0,94g M 2+ là ion kim loại nào sau đây:
hết với 200ml dung dịch HCl 4M (lấy vừa đủ) thu được dung dịch X Lượng muối có trong dung dịch X bằng:
Bài tập 5: [16] Hòa tan 5,94g hỗn hợp hai muối clorua của hai kim loại A, B (A và B là 2 kim
tủa, thu được dung dịch Y Cô cạn Y được m (g) hỗn hợp muối khan, m có giá trị là:
Trang 20lấy thanh kim loại ra thấy khối lượng giảm 0,05% Mặt khác nhúng thanh kim loại trên vào dung dịch Pb(NO 3 ) 2 , sau một thời gian thấy khối lượng tăng 7,1% Biết rằng số mol CuSO 4 và Pb(NO 3 ) 2
tham gia phản ứng ở hai trường hợp là như nhau Vậy M là kim loại nào sau đây:
ra chất rắn có khối lượng lớn hơn khối lượng Cu dùng lúc đầu là 4,8g Tính hiệu suất phản ứng nhiệt phân KClO 3
một thời gian lấy hai thanh kim loại ra thấy trong dung dịch còn lại có nồng độ mol ZnSO 4 bằng 2,5
CM (ZnSO4) = 2,5CM (FeSO4) → nZnSO4 2,5nFeSO4
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu↓ (1)
Trang 21→ mCu bám lên thanh Zn = 64g ; mCu bám lên thanh Fe = 25,6g
B có khối lượng bằng 50,4% khối lượng của hỗn hợp A Thành phần phần trăm về khối lượng các chất trong hỗn hợp A:
100g CaCO3 →56g CaO tương ứng 56% mcacbonat
120g CaSO3 →56g CaO tương ứng 46,67% msunfit
Gọi x là thành phần phần trăm về khối lượng của CaCO3 Ta có :
Trang 2256x + 46,67(1-x) = 50,4 ↔ x = 0,4 → % mCaCO3= 40%.
khối lượng riêng của hai dung dịch này đều bằng 1g/ml Tính khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng (khí thoát ra hoàn toàn khỏi dung dịch nóng)
trên ở điều kiện nhiệt độ cao, sau khi kết thúc phản ứng, người ta thu được 11,2g Fe Nếu ngâm m
thêm 0,8g Khối lượng nào sau đây là khối lượng m (gam) ban đầu:
Bài tập 12: [Tự ra] Cho 6,72l khí oxi (đkktc) phản ứng hoàn toàn với kim loại hóa trị III thu
được 20,4g oxit Công thức phân tử của oxit là
Bài tập 13: [Tự ra] Khử hoàn toàn 11,6g oxit sắt bằng C ở nhiệt độ cao Sản phẩm khí dẫn
vào nước vôi trong dư, tạo ra 10g kết tủa Công thức phân tử oxit sắt là công thức nào sau đây:
Bài tập 14: [Tự ra] Hòa tan hoàn toàn 5g hỗn hợp ba kim loại Zn, Fe,Mg vào dung dịch
H 2 SO 4 tháy thoát ra 0,672l khí H 2 (đktc) Khi cô cạn dung dịch ta thu được bao nhiêu gam muối khan?
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:
Trang 23nguội, rồi cân thấy khối lượng giảm 0,54g Cho biết muối nitrat bị nhiệt phân 60% Vậy khối lượng muối Cu(NO 3 ) 2 ban đầu là:
Sau phản ứng thu được 49,25g kết tủa Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịch thu được m(g) muối clorua Vậy m có giá trị là
Bài tập 18: [Tự ra] Nung 5,05g nitrat kim loại kiềm cho đến khi nitrat bị nhiệt phân hết Khối
lượng chất rắn thu được giảm 15,84% so với khối lượng muối ban đầu Kim loại kiềm đó là gì và thể tích khí thu được ở đktc
M 62 39(Kali)0,05
Bài tập 19: [Tự ra] Đun nóng 31,2g hỗn hợp X gồm một muối hiđrocacbonat và một muối
cacbonat của cùng một kim loại đến khi tạo hoàn toàn thành 25g muối cacbonat Hòa tan hoàn toàn
Trang 24muối cacbonat thu được trong dung dịch HCl dư tạo thành dung dịch Y Đem cô cạn dung dịch Y thu được 27,75 muối khan Y Kim loại đó là gì và khối lượng muối cacbonat trong hỗn hợp X là bao nhiêu?
- Tìm biểu thức mối liên hệ giữa M và n, sau đó biện luận suy ra kim loại là Ca
- Dựa vào phương trình Ca(HCO3)2→ CaCO3 + H2O + CO2 Tính mCaCO3
(g) hỗn hợp X Cho hỗn hợp X này tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl cần 325ml dung dịch 2M (không có khí thoát ra) Tính khối lượng muối clorua thu được:
mol; 0,4 mol và 0,2 mol Hòa tan hỗn hợp A trên vào nước tạo ra dung dịch X Dẫn V(l) Cl 2 sục vào dung dịch X, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 66,2g chất rắn Tính V (đktc)
Nếu phản ứng (1) xảy ra hoàn toàn, khối lượng muối giảm: 0,2(127 - 35,5) = 18,3 (g)
Khi cả hai phản ứng (1) và (2) xảy ra hoàn toàn khối lượng muối giảm:
Trang 250,2(127 - 35,5) + 0,4(80 - 35,5) = 36,1 (g)
Theo đề bài, khối lượng muối giảm 93,4 - 66,2 = 27,2 (g)
18,3< 27,2 < 36 chứng tỏ phản ứng (1) xảy ra hoàn toàn và có một phần phản ứng (2) Gọi nBr pư = x thì khối lượng của muối giảm: 18,3 + x(80 - 35,5) = 27,2
2
2
Cl Cl
Trang 26CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ
I Nguyên tắc của phương pháp: [2], [6]
Dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố: “Trong các phản ứng hóa học, các nguyên tố luôn luônđược bảo toàn”
Có thể hiểu định luật như sau: tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố A trước phản ứnghóa học luôn bằng tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố A đó sau phản ứng
II Vận dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố trong giải toán :
Các dạng toán thường sử dụng bảo toàn nguyên tố:
- Nguyên tử của nguyên tố tồn tại trong nhiều hợp chất trong cùng một hỗn hợp hoặc dungdịch thì khối lượng của nguyên tử (hay ion) đó bằng tổng khối lượng của nguyên tử của nguyên tố
đó trong các dạng tồn tại
- Tính toán khối lượng sản phẩm sau một quá trình phản ứng thì chỉ cần căn cứ vào chất đầu
và chất cuối, bỏ qua các phản ứng trung gian vì các nguyên tố luôn được bảo toàn
II.1 Khối lượng nguyên tử của nguyên tố ban đầu bằng tổng khối lượng các dạng tồn
tại của nguyên tố đó trong hỗn hợp hoặc trong dung dịch.
Thường gặp trong phản ứng nhiệt nhôm hoặc khử oxit sắt vì sắt có nhiều trạng thái oxi hóanên thường tồn tại trong nhiều hợp chất
Fe3O4 : y mol
FeO (còn dư) : z mol
Fe : t mol
Trang 27Ví dụ 1: [tự ra] Khử hết m (g) Fe 3 O 4 bằng khí CO thu được hỗn hợp A gồm FeO và Fe A tan
được khi cô cạn B.
gồm FeO và Fe B tan vừa đủ trong 2,5 lít dung dịch H 2 SO 4 0,2M cho ra 4,48 lít khí (đktc) Tính khối lượng Fe 2 O 3 và FeO trong hỗn hợp A.
Trang 28II.2 Chất tham gia trải qua một số giai đoạn phản ứng để tạo sản phẩm:
Ví dụ 3: [tự ra] Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A gồm 0,1 mol Fe và 0,2 mol Cu vào một lượng
dụng với NaOH dư, được kết tủa C, nung C đến khối lượng không đổi được hỗn hợp chất rắn E Cho E tác dụng với lượng dư CO, đun nóng thu được hỗn hợp chất rắn F Khối lượng của hỗn hợp chất rắn F là:
tính toán theo phương trình hóa học Nhưng với HS nắm vững định luật BTNT thì giảiquyết bài toán chỉ trong vài giây
Trang 29100%) một lượng H 2 SO 4 là:
toán với giả sử hiệu suất 100% cho mọi quá trình, có thể áp dụng ĐLBTNT đối với nguyên tố S: FeS2 2H SO2 4
qua mà là cả một chuỗi các phản ứng thì việc áp dụng ĐLBTNT cho một nguyên tố(chính) sẽ dễ dàng cho việc tính toán hơn
III Một số bài tập tương tự được giải theo phương pháp BTNT:
đổi được a +1,2 g chất rắn Phần trăm khối lượng của FeO trong hh trên là:
Hướng dẫn:
0 3d
Trang 30photpho, cho rằng sự hao hụt trong quá trình sản xuất bằng 5%.
Bài tập 3: [12] Cho 21,52g hhX gồm kim loại M có hóa trị 2 và muối nitrat của kim loại ấy
vào 1 bình kín và nung cho đến khi muối nitrat bị nhiệt phân hoàn toàn Chất rắn thu được sau phản ứng được chia làm 2 phần bằng nhau:
- Phần 2: phản ứng vừa hết với 0,3l dd H 2 SO 4 0,2M để lại 1 chất rắn không tan Xác định kim loại M, khối lượng M và nitrat kim loại M trong hỗn hợp X.
Hướng dẫn:
HhX gồm kim loại M và M(NO3)2
Khi nung: M(NO )3 2 t0 MO 2NO2 1O2
2
(1)
Trang 31M O2 MO
2
(2)Chất rắn còn lại gồm MO và M dư (vì khi cho chất rắn phản ứng với HNO3 có khí thoát ra)
Trang 32lượng dư dd NaOH tạo 0,336l khí (đktc) Giá trị của a là:
Trang 33sắt clorua Cho ddY tác dụng hết với ddAgNO 3 thu được 4,3025g AgCl X có công thức phân tử là:
CHƯƠNG III: PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
I Nguyên tắc của phương pháp : [6] [14]
Phương pháp BTĐT dựa trên định luật: “ điện tích của một hệ cô lập luôn không đổi tức làđược bảo toàn”
Nghĩa là tổng điện tích dương luôn bằng tổng điện tích âm về giá trị tuyệt đối Do đó dungdịch luôn trung hòa về điện ( ∑q+ = ∑q- )
II Vận dụng phương pháp bảo toàn điện tích vào giải toán:
- Thường dùng để giải quyết các dạng toán trong dung dịch với việc tính toán khối lượngmuối khan, nồng độ dung dịch Sau đây là vài ví dụ:
Ba(NO 3 ) 2 và khối lượng chung của các kết tủa?
Điện tích các ion trên bằng nhau về giá trị tuyệt đối Nên ta có:
Trang 34= 0,1 0,1 96 + 0,1 0,2 60 + 0,25 0,1 137 + 0,05 0,1 207 = 6,62 (g)
phương trình rồi tính toán theo phương trình sẽ gặp rắc rối vì không đủ dữ kiện để địnhlượng được khối lượng từng loại kết tủa Phương pháp BTĐT trong trường hợp này làmột giải pháp tối ưu
- Phương pháp này cũng có thể dùng để kiểm tra kết quả định lượng thành phần các ion đúnghay sai
Ví dụ 2: [13] Kết quả xác định nồng độ mol của các ion trong một dung dịch được ghi ở bảng