Một số kỹ thuật phân tích và giải nhanh bài toán trắc nghiệm hóa học vô cơ ở trường THPT luận văn thạc sỹ hóa học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN THANH TÂM MỘT SỐ KĨ THUẬT PHÂN TÍCH VÀ GIẢI NHANH BÀI TỐN TRẮC NGHIỆM HĨA HỌC VƠ CƠ Ở TRƯỜNG THPT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC VINH – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN THANH TÂM MỘT SỐ KĨ THUẬT PHÂN TÍCH VÀ GIẢI NHANH BÀI TỐN TRẮC NGHIỆM HĨA HỌC VƠ CƠ Ở TRƯỜNG THPT Chun ngành: Lí luận Phương pháp dạy học mơn hóa học Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS CAO CỰ GIÁC VINH – 2012 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến: - Thầy giáo PGS.TS Cao Cự Giác – Trưởng Bộ mơn Lí luận phương pháp dạy học hố học, khoa Hóa trường Đại học Vinh, giao đề tài, tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho tơi nghiên cứu hồn thành luận văn - Thầy giáo PGS.TS Lê Văn Năm PGS.TS Võ Quang Mai dành nhiều thời gian đọc viết nhận xét cho luận văn - Ban chủ nhiệm khoa Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hố học thầy giáo, giáo thuộc Bộ mơn Lí luận phương pháp dạy học hố học khoa Hoá học trường ĐH Vinh giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận văn Tôi xin cảm ơn tất người thân gia đình, Ban giám hiệu Trường THPT Marie Curie - Q3 - TP HCM, bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ suốt trình học tập thực luận văn Tp HCM, tháng 10 năm 2012 Trần Thanh Tâm DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Bài tốn hóa học BTHH Dung dịch Đặc Dd dd đ Điều kiện tiêu chuẩn đktc Đối chứng ĐC Giáo viên GV Học sinh HS Khối lượng nguyên tử trung bình KLNTTB Khối lượng phân tử trung bình KLPTTB Lỗng l Nhà xuất NXB Nguyên tử lượng NTL Phương trình phản ứng PTPƯ Phân tử lượng PTL Sách giáo khoa SGK Số thứ tự STT Thực nghiệm TN Thực nghiệm sư phạm TNSP Trắc nghiệm khách quan TNKQ Trung học phổ thông THPT MỤC LỤC Mở đầu 1 Lí chọn đề tài Mục đích Nhiệm vụ nghiên cứu Giả thiết khoa học Khách thể đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp luận văn Chương 1: Cơ sở lí luận thực tiễn 1.1 Khái niệm kĩ thuật giải tập 1.2 Bài tốn trắc nghiệm khách quan hóa học 1.2.1 Nguyên tắc xây dựng toán trắc nghiệm khách quan 1.2.2 Đặc điểm toán trắc nghiệm khách quan 16 1.2.3 Các yêu cầu kĩ giải toán trắc nghiệm 16 1.3 Những thuận lợi khó khăn giải toán trắc nghiệm 18 1.3.1 Thuận lợi 18 1.3.2 Khó khăn 19 Chương 2: Một số kĩ thuật phân tích giải nhanh BTTN hóa học vơ trường THPT 20 2.1 Những kĩ thuật giải toán trắc nghiệm khách quan hóa học 20 2.2 Một số kĩ thuật chung giải cho nhiều loại toán trắc nghiệm hóa học 34 2.2.1 Bảo tồn khối lượng 34 2.2.2 Bảo toàn mol nguyên tử (bảo toàn nguyên tố) 38 2.2.3 Bảo tồn điện tích 41 2.2.5 Tăng giảm số oxi hóa (Bảo tồn electron) 48 2.2.6 Sử dụng giá trị trung bình 53 2.2.7 Sử dụng phương trình ion thu gọn 57 2.2.8 Quy đổi 61 2.2.9 Tự chọn lượng chất 67 2.3 Một số dạng toán thường gặp 71 2.3.1 Bài toán tạo muối 71 2.3.2 Bài toán kim loại tác dụng với axit 80 2.3.3 Bài toán kim loại phản ứng với dung dịch muối 96 2.3.4 Bài toán kim loại tác dụng với nước dung dịch kiềm 117 2.3.5 Bài tốn tính lưỡng tính Al(OH)3 126 2.3.6 Bài tốn phản ứng nhiệt nhơm 135 2.3.7 Bài toán điện phân 140 2.3.8 Một số dạng toán khác 149 2.3.8.1 Bài tốn chia tỉ lệ khơng 149 2.3.8.2 Bài toán muối cacbonat hidrocacbonat tác dụng với dung dịch axit 154 2.3.8.3 Bài toán hiệu suất phản ứng 157 Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 160 3.1 Mục đích thực nghiệm 160 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 160 3.3 Đối tượng thực nghiệm 160 3.4 Tiến trình nội dung thực nghiệm sư phạm 161 3.4.1 Chọn lớp thực nghiệm lớp đối chứng 161 3.4.2 Trao đổi với giáo viên dạy thực nghiệm 161 3.4.3 Tiến hành thực nghiệm 161 3.5 Phương pháp xử lí kết thực nghiệm sư phạm 163 3.6 Kết thực nghiệm sư phạm 165 3.6.1 Kết định lượng thu qua kiểm tra học sinh 165 3.6.2 Nhận xét giáo viên giảng dạy lớp thực nghiệm 170 Kết luận chung kiến nghị 172 Tài liệu tham khảo 174 Phụ lục 177 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Hố học mơn khoa học thực nghiệm có vai trị quan trọng trường Phổ Thơng Dạy học hóa học khơng dừng lại việc truyền đạt lĩnh hội kiến thức khoa học mà cịn phải nâng cao tính thực tiễn môn học rèn kĩ thực hành, nâng cao khả vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn Trong dạy học hóa học, tập giữ vai trò quan trọng việc thực mục tiêu đào tạo Bài tập vừa mục đích, vừa nội dung, vừa phương pháp dạy học hiệu Bài tập cung cấp cho học sinh kiến thức, đường giành lấy kiến thức niềm vui sướng phát - tìm đáp số - trạng thái hưng phấn - hứng thú nhận thức - yếu tố tâm lí góp phần quan trọng việc nâng cao tính hiệu hoạt động thực tiễn người Tuy nhiên lý thuyết mơn hóa học đa dạng với nhiều nội dung thời gian luyện tập giải tập q Vì học sinh gặp nhiều khó khăn việc áp dụng lý thuyết vào tập Hơn thế, phần đông em chưa biết cách định hướng phân tích tốn hóa học nên cách giải tốn hóa học dài nhiều thời gian Thực tế cho thấy thời lượng dành cho toán trắc nghiệm từ 1-2 phút nên người học phải nhận biết dấu hiệu đặc biệt có đề tốn để “đi tắt, đón đầu” cách giải phù hợp Ngồi cách giải thơng thường (phương pháp đại số) cịn giải nhanh tốn hóa học cách giải đặc biệt khác nhằm rút ngắn cách suy luận nhanh chóng tìm kết để vượt qua áp lực thời gian Với hình thức thi trắc nghiệm khách quan nay, muốn đạt kết cao kỳ thi kiểm tra định kỳ trường THPT, em phải biết vận dụng linh hoạt, sáng tạo kiến thức học, có kĩ phân tích, tổng hợp so sánh nhằm tìm đáp án cho câu hỏi trắc nghiệm cách nhanh chóng Với lí vừa nêu với thực tế dạy học hoá học trường THPT, chọn nghiên cứu đề tài: “Một số kĩ thuật phân tích giải nhanh tốn trắc nghiệm hóa học vơ trường trung học phổ thơng” Mục đích Nghiên cứu tìm hiểu khác biệt hiệu việc phân tích giải nhanh tốn trắc nghiệm hóa học vơ với cách giải tốn hóa học vô thông thường trường trung học phổ thông, nhằm giúp cho học sinh THPT vượt qua áp lực thời gian giải toán trắc nghiệm, đặc biệt kích thích niềm say mê khoa học hóa học cho học sinh trung học phổ thông Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận có liên quan đến đề tài: lý thuyết trắc nghiệm, hệ thống tốn hố học vơ kĩ thuật phân tích, giải nhanh - Nghiên cứu chương trình hố học trung học phổ thơng sâu vào nội dung phần hố học vơ cơ, đề thi tốt nghiệp trung học phổ thông, đề thi đại học, cao đẳng - Tuyển chọn xây dựng hệ thống tốn trắc nghiệm hóa học vơ tiêu biểu điển hình theo chủ đề - Đề xuất số kĩ thuật phân tích giải nhanh tốn trắc nghiệm hóa học vơ áp dụng cho học sinh trung học phổ thông - Thực nghiệm sư phạm đánh giá tính khả thi hiệu số kĩ thuật phân tích giải nhanh tốn trắc nghiệm hóa học vơ đề xuất Giả thiết khoa học - Nếu xây dựng hệ thống kĩ thuật phân tích giải nhanh tốn trắc nghiệm hóa học vơ sử dụng cách hợp lí, hiệu góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học trường THPT giai đoạn - Thơng qua kĩ thuật phân tích giải nhanh, tốn hóa học gây hứng thú cho học sinh, kích thích niềm đam mê hóa học, củng cố lại lý thuyết học đặc biệt có tác dụng lớn việc phát triển tư duy, rèn luyện nhạy bén, linh hoạt, phán đoán giải vấn đề nhanh hơn, gọn Khách thể đối tượng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: lực tư hóa học, q trình phân tích giải tốn trắc nghiệm hóa học vơ học sinh học hoá học trường THPT - Đối tượng nghiên cứu: kĩ thuật phân tích giải nhanh tốn trắc nghiệm hố học vơ trường trung học phổ thông Phương pháp nghiên cứu Khi thực đề tài sử dụng nhóm phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: hệ thống, phân tích, tổng hợp nguồn tài liệu có liên quan đến đề tài - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: + Tìm hiểu, quan sát q trình học tập, giải tốn trắc nghiệm hóa học vơ học sinh + Thực nghiệm sư phạm đánh giá hiệu tính phù hợp đề xuất đề tài + Xử lí thơng tin: dùng phương pháp thống kê tốn học khoa học giáo dục để xử lí kết thực nghiệm sư phạm Đóng góp luận văn a) Về lí luận dạy học: - Làm rõ khái niệm kĩ thuật giải tập nói chung tập hóa học nói riêng - Phân biệt phương pháp giải kĩ thuật giải tập - Trình bày nguyên tắc xây dựng kĩ thuật giải nhanh tốn trắc nghiệm khách quan mơn hóa học b) Về thực tiễn: - Đã đề xuất số kĩ thuật phân tích giải nhanh 20 dạng tốn trắc nghiệm hóa học vơ thường gặp chương trình THPT với 90 tập áp dụng minh họa - Luận văn tài liệu tham khảo bổ ích cho giáo viên học sinh nhằm nâng cao chất lượng dạy học hóa học trường THPT CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Khái niệm kĩ thuật giải tập - Phương pháp: cách thức, đường, phương tiện, tổ hợp bước mà trí tuệ phải theo để tìm chứng minh chân lí Chẳng hạn phương pháp biện chứng, phương pháp diễn dịch, phương pháp quy nạp - Kĩ thuật: dùng phương tiện phương pháp rút từ kiến thức để giải vấn đề theo chân lí thừa nhận, sẵn có giới quan cá biệt vấn đề Kĩ thuật xây dựng tảng phương pháp sở phân tích kiện yêu cầu vấn đề đặt cần giải - Kĩ thuật giải tập: việc cụ thể hóa phương pháp giải tốn hóa học nhằm giải vấn đề cách xác thời gian ngắn đảm bảo yêu cầu tốn trắc nghiệm - Kĩ năng: thói quen áp dụng thành thạo vào thực tiễn kiến thức lĩnh vực học liên kết kết trình luyện tập Kĩ xuất phát từ kiến thức, dựa kiến thức Kĩ kiến thức hành động Để đảm bảo cho học sinh nắm vững kiến thức hoá học cách chắn cần phải hình thành cho học sinh kĩ thuật giải tập, kĩ vận dụng kiến thức thơng qua nhiều hình thức tập luyện khác Trong đó, việc giải tập cách có hệ thống từ dễ đến khó hình thức rèn luyện phổ biến tiến hành nhiều Có thể hiểu trình học tập trình liên tiếp giải tập Vì vậy, kiến thức nắm vững hồn tồn học sinh tích cực vận dụng linh hoạt, dùng kiến thức để giải toán khác Ở đây, thấy rõ quan hệ biện chứng nắm vững vận dụng kiến thức trình nhận thức học sinh: Nắm vững kiến thức Vận dụng kiến thức Bài 4: (Cao đẳng - 2010) Cho 1,56 gam hỗn hợp gồm Al Al2O3 phản ứng hết với dung dịch HCl (dư), thu V lít khí H2 (đktc) dung dịch X Nhỏ từ từ dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch X thu kết tủa, lọc hết lượng kết tủa, nung đến khối lượng không đổi thu 2,04 gam chất rắn Giá trị V A 0,448 B 0,224 C 1,344 D 0,672 Bài 5: (Cao đẳng - 2009) Hoà tan hoàn toàn 47,4 gam phèn chua KAl(SO4)2.12H2O vào nước, thu dung dịch X Cho toàn X tác dụng với 200 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, sau phản ứng thu m gam kết tủa Giá trị m A 7,8 B 46,6 C 54,4 D 62,2 Bài 6: (Đại học khối A - 2009) Hòa tan hết m gam ZnSO4 vào nước dung dịch X Cho 110 ml dung dịch KOH 2M vào X, thu a gam kết tủa Mặt khác, cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thu a gam kết tủa Giá trị m A 20,125 B 12,375 C 22,540 D 17,710 Bài 7: (Đại học khối B - 2010) Cho 150 ml dd KOH 1,2M tác dụng với 100 ml dd AlCl3 nồng độ x mol /l, thu được dung dịch Y và 4,68 gam kết tủa Loại bỏ kết tủa , thêm tiếp 175 ml dd KOH 1,2M vào Y, thu được 2,34 gam kết tủa Giá trị của x là A 1,2 B 0,8 C 0,9 D 1,0 Bài 8: (Đại học khối A - 2010) Hoà tan hoàn toàn m gam ZnSO vào nước được dd X Nếu cho 110 ml dung dịch KOH 2M vào X thì thu được 3a gam kết tủa Mặt khác, nếu cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thì thu được 2a gam kết tủa Giá trị của m là A 32,20 B 24,15 C 17,71 D 16,10 Bài 9: (Đại học khối A - 2012) Cho 500 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào V ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M; sau phản ứng kết thúc thu 12,045 gam kết tủa Giá trị V A 300 B 75 C 200 D 150 Bài 10: (Đại học khối B - 2011) Cho 400 ml dung dịch E gồm AlCl3 x mol/lít Al2(SO4)3 y mol/lít tác dụng với 612 ml dung dịch NaOH 1M, sau phản ứng 208 kết thúc thu 8,424 gam kết tủa Mặt khác, cho 400 ml E tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư) thu 33,552 gam kết tủa Tỉ lệ x:y A : B : C : D : Đáp án B C A D B A A D D 10 C 18) Bài tốn phản ứng nhiệt nhơm Bài 1: Thực phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al, Fe2O3 thu hỗn hợp Y Cho Y tác dụng vừa đủ với 150 ml dung dịch NaOH 1M khơng có khí Khối lượng Al hỗn hợp X A 2,7 gam B 4,05 gam C 5,4 gam D 6,75 gam Bài 2: Thực phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al, FexOy thu 16,55 gam chất rắn Y Hoà tan Y dung dịch NaOH dư thấy có 1,68 lít H2 (đktc) ra, cịn lại 8,4 gam chất rắn Công thức oxit sắt A FeO B Fe3O4 C Fe2O3 D FeO Fe2O3 Bài 3: Trộn 16,2 gam bột Al với 69,6 gam bột Fe3O4 thu hỗn hợp X Thực phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X điều kiện khơng có khơng khí thu hỗn hợp Y Cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư thu 17,64 lít H2 (đktc) Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm A 20% B 30% C 40 % D 50% Bài 4: Thực phản ứng nhiệt nhơm hồn tồn m gam Fe2O3 với 8,1 gam Al Chỉ có oxit kim loại bị khử tạo kim loại Đem hòa tan hỗn hợp chất thu sau phản ứng dd NaOH dư có 3,36 lít H2(đktc) thóat Trị số m A 24 B 16 C D 32 Bài 5: Thực phản ứng nhiệt nhôm với 3,24 gam Al m gam Fe3O4 Chỉ có oxit kim loại bị khử tạo kim loại Đem hòa tan chất thu sau phản ứng nhiệt nhôm dd Ba(OH)2 có dư khơng thấy chất khí tạo cuối lại 15,68 gam chất rắn Các phản ứng xảy hoàn toàn Trị số m A 10,44 B 116,00 C 8,12 209 D 18,56 Bài 6: Nung nóng m(g) hỗn hợp gồm Al Fe3O4 điều kiện khơng có khơng khí Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu hỗn hợp rắn X Cho X tác dụng với dd NaOH (dư) thu dd Y, chất rắn Z 3,36 lít khí H2 (ở đktc) Sục khí CO2 (dư) vào dd Y, thu 39(g) kết tủa Giá trị m A 48,3 B 57,0 C 45,6 D 36,7 Bài 7: (Cao đẳng - 2007) Khi cho 41,4 gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, Cr2O3 Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH đặc (dư), sau phản ứng thu chất rắn có khối lượng 16 gam Để khử hồn tồn 41,4 gam X phản ứng nhiệt nhôm, phải dùng 10,8 gam Al Thành phần phần trăm theo khối lượng Cr2O3 hỗn hợp X ( hiệu suất phản ứng 100%) A 50,67% B 20,33% C 66,67% D 36,71% Bài 8: (Cao đẳng - 2009) Để điều chế 78 gam Cr từ Cr2O3 (dư) phương pháp nhiệt nhôm với hiệu suất phản ứng 90% khối lượng bột nhơm cần dùng tối thiểu A 81,0 gam B 54,0 gam C 40,5 gam D 45,0 gam Bài 9: (Cao đẳng - 2011) Nung hỗn hợp gồm 10,8 gam Al 16,0 gam Fe2O3 (trong điều kiện khơng có khơng khí), sau phản ứng xảy hoàn toàn thu chất rắn Y Khối lượng kim loại Y A 5,6 gam B 22,4 gam C 11,2 gam D.16,6 gam Bài 10: (Đại học khối B - 2011) Thực phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm m gam Al 4,56 gam Cr2O3 (trong điều kiện khơng có O2), sau phản ứng kết thúc, thu hỗn hợp X Cho toàn X vào lượng dư dung dịch HCl (lỗng, nóng), sau phản ứng xảy hồn tồn, thu 2,016 lít H2 (đktc) Cịn cho toàn X vào lượng dư dung dịch NaOH (đặc, nóng), sau phản ứng kết thúc số mol NaOH phản ứng A 0,16 mol B 0,06 mol C 0,14 mol D 0,08 mol Đáp án B B D B D A 210 D D D 10 D 19) Bài toán điện phân Bài 1: Điện phân 100ml dung dịch CuSO4 0,2M với cường độ dòng điện I = 9,65A Khối lượng Cu bám catot thời gian điện phân t1 = 200s t2 = 500s (với hiệu suất 100%) A 0,32g ; 0,64g B 0,64g ; 1,28g C 0,64g ; 1,32g D 0,32g ; 1,28g Bài 2: (Đại học khối A - 2007) Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ, sau thời gian thu 0,32 gam Cu catơt lượng khí X anot Hấp thụ hồn tồn lượng khí X vào 200 ml dung dịch NaOH (ở nhiệt độ thường) Sau phản ứng, nồng độ NaOH lại 0,05M (giả thiết thể tích dung dịch khơng thay đổi) Nồng độ ban đầu dung dịch NaOH A 0,15M B 0,2M C 0,1M D 0,05M Bài 3: Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp AgNO3 0,1 M Cu(NO3)2 0,2 M với điện cực trơ cường độ dòng điện 5A Sau 19 phút 18 giây dừng điện phân, lấy catot sấy khô thấy tăng m gam Giá trị m A 5,16 B 1,72 C 2,58 D 3,44 Bài 4: (Đại học khối A - 2011) Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl 28,2 gam Cu(NO3)2 (điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khí khối lượng dung dịch giảm 10,75 gam ngừng điện phân (giả thiết lượng nước bay không đáng kể) Tất chất tan dung dịch sau điện phân A KNO3 KOH B KNO3, KCl KOH C KNO3 Cu(NO3)2 D KNO3, HNO3 Cu(NO3)2 Bài 5: (Đề thi đại học khối B-2010) Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/l, sau một thời gian thu được dung dịch Y vẫn còn màu xanh , có khối lượng giảm 8g so với dung dịch ban đầu Cho 16,8g bột Fe vào Y , sau các phản ứng xảy hoàn toàn, thu được 12,4g kim loại Giá trị x là A 2,25 B 1,5 C 1,25 D 3,25 Bài 6: Hòa tan 4,5 gam tinh thể MSO4.5H2O vào nước dung dịch X Điện phân dung dịch X với điện cực trơ cường độ dòng điện 1,93A Nếu thời gian điện phân 211 t (s) thu kim loại M catot 156,8 ml khí anot Nếu thời gian điện phân 2t (s) thu 537,6 ml khí Biết thể tích khí đo đktc Kim loại M thời gian t A Ni 1400s B Cu 2800s C Ni 2800s D Cu 1400s Bài 7: (Đại học khối A - 2011) Hòa tan 13,68 gam muối MSO4 vào nước dung dịch X Điện phân X (với điện cực trơ, cường độ dịng điện khơng đổi) thời gian t giây, y gam kim loại M catot 0,035 mol khí anot Còn thời gian điện phân 2t giây tổng số mol khí thu hai điện cực 0,1245 mol Giá trị y A 4,480 B 3,920 C 1,680 D 4,788 Bài 8: Điện phân lít dung dịch hỗn hợp gồm NaCl CuSO4 đến H2O bị điện phân hai cực dừng lại, catot thu 1,28 gam kim loại anot thu 0,336 lít khí (ở điều kiện chuẩn) Coi thể tích dung dịch khơng đổi pH dung dịch thu A B 13 C 12 D Bài 9: Có hai bình điện phân mắc nối tiếp Bình chứa dung dịch CuCl2, bình chứa dung dịch AgNO3 Tiến hành điện phân điện cực trơ, kết thúc điện phân thấy catot bình tăng 1,6 gam Khối lượng catot bình tăng A 2,52 gam B 3,24 gam C 5,40 gam D 10,8 gam Bài 10: Tiến hành điện phân (với điện cực Pt) 200 gam dung dịch NaOH 10 % đến dung dịch NaOH bình có nồng độ 25 % ngừng điện phân Thể tích khí (ở đktc) anot catot A 149,3 lít 74,7 lít B 156,8 lít 78,4 lít C 78,4 lít 156,8 lít D 74,7 lít 149,3 lít Đáp án B C D D C D 212 A A C 10 D 20) Một số dạng toán khác Giải toán chia tỉ lệ khơng Bài 1: Hịa tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp X gồm MgO, CuO Fe2O3 phải dùng vừa hết 350ml dung dịch HCl 2M Mặt khác lấy 0,4 mol hỗn hợp X đốt nóng ống sứ (khơng có khơng khí) thổi luồng H2 dư qua để phản ứng xảy hồn tồn thu m gam chất rắn 7,2 gam nước Giá trị m A 25,6 B 32 C 24,8 D 28,4 Bài 2: Nung nóng m gam hỗn hợp X gồm Al Fe2O3 đến phản ứng hoàn toàn, thu chất rắn Y Chia Y làm phần: -Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch NaOH đến dư thu 0,672 lít H2(đktc) chất rắn Z Hịa tan chất rắn Z dung dịch HCl dư thu 2,688 lít khí H2(đktc) -Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu 10,08 lít khí H2(đktc) Giá trị m A 29,04 B 43,56 C 53,52 D 13,38 Bài 3: Hỗn hợp X gồm Al, Fe Mg Cho 15,5 gam hỗn hợp X vào lít dung dịch HNO3 2M Sau phản ứng thu dung dịch Y 8,96 lít NO (đktc) Mặt khác cho 0,05 mol X vào 500ml dung dịch H2SO4 0,5M thu dung dịch Z Cho dung dịch Z tác dụng với dung dịch NaOH dư lấy tồn kết tủa thu đem nung nóng khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu gam chất rắn Thành phần % khối lượng kim loại X A 36,13%; 11,61% 52,26% B 17,42%; 46,45% 36,13% C 52,26%; 36,13% 11,61% D 17,42%; 36,13% 46,45% Bài toán muối cacbonat hidrocacbonat phản ứng với dung dịch axit Bài 4: Nhỏ từ từ giọt dung dịch chứa 0,05 mol HCl vào dung dịch chứa 0,06 mol Na2CO3 Thể tích khí CO2 thu (đktc) thu A lít B.0,56lít C.1,12lít D 1,344lít Bài 5: Nhỏ từ từ 200ml dung dịch HCl vào 100ml dung dịch X chứa Na2CO3, K2CO3, NaHCO3 ( NaHCO3 có nồng độ 1M), thu 1,12 lít CO2 (đktc) 213 dung dịch Y Cho nước vôi dư vào dung dịch Y thu 20 gam kết tủa.Nồng độ mol/l dung dịch HCl A 1,25 M B 0,5M C 1,0M D 0,75M Bài 6: (Đại học khối A- 2010) Nhỏ từ từ giọt đến hết 30ml dung dịch HCl 1M vào 100ml dung dịch chứa Na2CO3 0,2M NaHCO3 0,2M, sau phản ứng thu số mol CO2 A 0,02 B 0,03 C 0,015 D 0,01 Bài 7: Nhỏ từ từ 200ml dung dịch X (K2CO3 1M NaHCO3 0,5M) vào 200ml dung dịch HCl 2M thể tích khí CO2 thu (đktc) A 4,48 lít B 5,376 lít C 8,96 lít D 4,48 lít Bài 8: Thêm từ từ giọt dung dịch chứa 0,1 mol HCl vào dung dịch chứa 0,06 mol Na2CO3 0,05 mol NaHCO3 Thể tích khí CO2 (đktc) A 0,000 lít B 0,896 lít B 2,240 lít D 1,120 lít Bài 9: Hồ tan hồn toàn 6,36 gam hỗn hợp X gồm muối cabonat hai kim loại kiềm thổ, thuộc hai chu kì liên tiếp dung dịch H2SO4 loãng thu khí B Cho B hấp thu hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu 13,79 gam kết tủa Hai kim loại kiềm A Be Mg B Mg Ca C Ca Sr D Sr Ba Bài tốn hiệu suất phản ứng Bài 10: Điện phân nóng chảy Al2O3 với cường độ dòng điện I = 9,65A thời gian 30000 giây thu 22,95 gam Al Hiệu suất phản ứng điện phân A 100% B 90% C 85% D 80% Bài 11: Nhiệt phân 66,2 gam Pb(NO3)2 thu 55,4 gam chất rắn Hiệu suất phản ứng nhiệt phân là: A 60% B 70% C 80% D 50% Bài 12: (Cao đẳng - 2009) Để điều chế 78 gam crom từ Cr2O3(dư) phương pháp nhiệt nhơm với hiệu suất phản ứng 90% khối lượng bột nhôm cần dùng tối thiểu A 81,0 gam B 54,0 gam C 40,5 gam 214 D 45,0 gam Bài 13: Trộn 19,2 gam Fe3O4 5,4 gam Al tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (không có khơng khí) Hịa tan hỗn hợp sau phản ứng dung dịch NaOH dư thấy bay 1,68 lít H2 (đktc) Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm A 57,5% B 60% C 62,5% D 75% Bài 14: Hỗn hợp A gồm N2 H2 theo thể tích 1:3 Tiến hành phản ứng tổng hợp ammoniac, sau phản ứng thu hỗn hợp B Biết tỉ khối A so với B 0,7 Hiệu suất phản ứng A 60% B 80% C 85% D 75% Bài 15: Trong bình kín dung tích 56 lít chứa đầy N2 H2 theo tỉ lệ thể tích 1:4 00c, 200 atm bột xúc tác Nung nóng bình thời gian sau đưa 00c áp suất bình giảm 10% so với ban đầu Hiệu suất phản ứng A 20% B 58% C 25% D 40% Bài 16: Trộn 16,2 gam bột Al với 69,6 gam bột Fe3O4 thu hỗn hợp X Thực phản ứng nhiệt nhơm hỗn hợp X điều kiện khơng có khơng khí thu hỗn hợp Y Cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư thu 17,64 lít H2 (đktc) Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm A 20% B 30% C 40 % D 50% Đáp án A B C 10 C D 11 D A 12 D C 13 D 215 D 14 A B 15 C B 16 D Phụ lục ĐỀ KIỂM TRA TRẮC NGHIỆM KHI THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM Thời gian 45 phút – tổng số 20 câu Đề Kiểm tra tiết Câu 1: Trộn 5,13 gam bột Al với hỗn hợp (X) gồm CuO Fe2O3 tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thời gian Chất rắn thu đem hồ tan hồn tồn axít HNO3 lỗng dư thấy hỗn hợp khí NO, N2O theo tỷ lệ mol 1: Thể tích hỗn hợp khí đktc ( khơng cịn sản phẩm khử khác) A 1,792 (l) B 1,297 (l) C 2,106 (l) D 2,016 (l) Câu 2: Hịa tan hồn tồn 14,2 gam hỗn hợp gồm muối cacbonat kim loại nhóm IIA vào dung dịch HCl dư thu 3,36 lít khí CO2 đktc Hai kim loại A Be, Mg B Ca, Ba C Mg, Ca D Sr, Ba Câu 3: Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M, lượng kết tủa thu 15,6 gam, giá trị lớn V lít A 1,2 B 1,8 C 2,0 D 2,4 Câu 4: Lấy muối clorua nitrat kim loại hoá trị II với số mol Thấy khối lượng chúng khác 3,18g Biết khối lượng muối clorua 6,66g Công thức muối A BaCl2, Ba(NO3)2 B CaCl2, Ca(NO3)2 C Cu(NO3)2, CuCl2 D FeCl2, Fe(NO3)2 Câu 5: Cho 29 g hỗn hợp Fe, Mg Zn tác dụng hết với dung dịch H2SO4 lỗng thu 13,44(l) khí (đktc) Khối lượng muối khan thu cô cạn dung dịch sau phản ứng A 86,6g B 68,8g C 88,6g D 67,6g Câu : Nhúng nhơm có khối lượng 50g vào 400ml dung dịch CuSO4 0,5M Sau thời gian lấy nhôm ra, cân lại thấy nặng 51,38g Khối lượng Cu sinh A 0,64g B 1,28g C 1,92g 216 D 2,56g Câu 7: Khử hoàn tồn 3,2g hỗn hợp CuO Fe2O3 khí H2 dư thu 0,9 g nước Khối lượng hỗn hợp kim loại tạo A 2,4g B 2,48g C 1,2g D 1,8g Câu : Hỗn hợp X gồm kim loại kiềm kim loại kiềm thổ tan hết nước tạo dung dịch Y 0,12 mol hidro Thể tích dung dịch H2SO4 1M cần dùng để trung hoà dung dịch Y A 120 ml B 60 ml C 360 ml D 240 ml Câu 9: Cho 5,4 gam kim loại R vào cốc chứa 146 gam dung dịch HCl 20% sau phản ứng kết thúc thu 6,72 lít H2 đktc Kim loại R A Al B Mg C Na D Zn Câu 10: Cho m gam hỗn hợp Na2SO4 , Na2CO3 , Na2SO3 có số mol tác dụng với dung dịch HCl dư thu 21,6 gam khí Giá trị m A 37,4 B 74,8 C 32,6 D 42,2 Câu 11: Cho 27 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Cu tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu 94,2 gam hỗn hợp muối Nếu cho 27 gam hỗn hợp X tác dụng hết với oxi khối lượng hỗn hợp oxit thu A 49,4 B 38,2 C 32,6 D 42,2 Câu 12: Hịa tan hồn tồn hỗn hợp gồm Ca, K Na vào nước thu dung dịch A V lít khí H2 (đktc) Trung hòa 1/3 dung dịch A cần 200ml hỗn hợp HNO3 0,1M H2SO4 0,5M Vậy V có giá trị A 7,392 B 8,96 C 6,72 D 5,6 C©u 13: Hịa tan hồn tồn 4,68 gam hỗn hợp muối cacbonat hai kim loại A B nhóm IIA vào dung dịch HCl thu 1,12 lít khí CO2 (đktc) Kim loại A B A Be Mg B Mg Ca C Ca Sr D Sr Ba C©u 14: Cho 5,1 gam hỗn hợp A gồm kim loại Al Mg dạng bột tác dụng hết với oxi thu hỗn hợp oxit (B) có khối lượng 9,1 gam Số mol HCl dùng để hịa tan hồn toàn B A 1,5 mol B mol C mol 217 D 0,5 mol C©u 15: Điên phân Al2O3 nóng chảy với cường độ dịng điện 9,65A thời gian 3000 giây, thu 2,16g Al Hiệu suất trình điện phân A 60% B 70% C 80% D 90% C©u 16: Một hỗn hợp (X) có khối lượng m gam gồm K Al Lấy m gam hỗn hợp X tác dụng với nước dư, thu 5,6 lít hidro (đktc) Cũng m gam hỗn hợp X tan hết dung dịch KOH dư, thu 8,96 lít hidro (đktc) Giá trị m A 10,95 B 12,8 C 16 D 18 C©u 17: Điện phân 200ml dung dịch CuCl2 1M thu 0,05mol Cl2 Ngâm đinh sắt vào dung dịch lại sau điện phân, phản ứng kết thúc lấy đinh sắt ra, khối lượng đinh sắt tăng thêm A 9,6 gam B 1,2 gam C 0,4 gam D 3,2 gam C©u 18: Dung dịch A gồm Mg2+, Ba2+, Ca2+; 0,1 mol Cl‾ 0,2 mol NO 3− Thêm từ từ dung dịch K2CO3 1M vào dung dịch A đến lượng kết tủa lớn thể tích dung dịch K2CO3 cho vào A 200ml B 150ml C 300ml D 250ml Câu 19: Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 0,12 mol FeCl3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 3,36 gam chất rắn Giá trị m A 2,16 B 5,04 C 4,32 D 2,88 Câu 20: Cho m(g) Fe vào dung dịch HNO3 1M kết thúc phản ứng thu 4,48 lít NO (đkc) dung dịch A lại 2g rắn Giá trị m A 11,2 B 13,2 C.18,8 D 22,4 Đáp án 10 D C C B A C A A A B 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 B A B D C A B B D C 218 Phụ lục GIÁO ÁN GIẢNG DẠY BÀI KĨ THUẬT TĂNG GIẢM SỐ OXI HÓA MỤC TIÊU BÀI HỌC 1- Về kiến thức - Hiểu rõ chất phản ứng oxi hóa khử, dự đốn sản phẩm phản ứng oxi hóa khử - Hiểu rõ định luật bảo toàn electron 2- Về kĩ - Rèn luyện kĩ nhận dạng phản ứng oxi hóa-khử, xác định tăng giảm số oxi hóa - Vận dụng thành thạo bảo tồn electron thơng qua việc áp dụng kĩ thuật tăng giảm số oxi hóa 3- Về tình cảm thái độ Qua việc áp dụng kĩ thuật tăng giảm số oxi hóa vào việc giải tập trắc nghiệm khách quan, kích thích niềm say mê học tập hóa học CHUẨN BỊ Giáo viên: chuẩn bị phiếu học tập có tập phân hóa Học sinh: xem lại cách tính số oxi hóa cân phản ứng oxi hóa khử TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC 1- Kiểm tra cũ Cho sơ đồ sau: N2 NH3 NO NO2 KNO3 KNO2 HNO3 NH4NO3 Mg(NO3)2 N2O MgO a) Trong sơ đồ có phản ứng oxi hóa khử ? b) Ghi rõ tăng giảm số oxi hóa (nếu có) nguyên tử N chất sơ đồ 219 2-Giảng Hoạt động Thầy Trò Hoạt động 1: HS: viết cân phản ứng cho Cu + HNO3 lỗng, tìm mối quan hệ số mol Cu NO 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2+ 2NO +4 H2O dựa theo phản ứng ta có tỉ lệ: nCu × = nNO × GV: viết bán phản ứng để Nội dung học I- Khái niệm kĩ thuật tăng giảm số oxi hóa Sử dụng nhanh bảo toàn electron dựa vào thay đổi số oxi hóa để giải nhanh tốn trắc nghiệm gọi kĩ thuật tăng giảm số oxi hóa - Phạm vi áp dụng: phản ứng oxi hóa khử - Nguyên tắc: tổng số mol electron chất khử cho tổng số mol electron mà chất oxi hóa nhận +5 thấy Cu cho 2e N nhận 3e Nói cách khác số oxi hóa Cu tăng số oxi hóa N HNO3 giảm Hoạt động 2: Từ tăng giảm số bán phản ứng rút cách tính nhanh ne(nhận) II- Kĩ thuật giải: oxi hóa Trong phản ứng oxi hóa khử xảy đồng thời học sinh trình cho nhận electron a) Quá trình cho electron ne(cho) , n : số mol chất cho e ne(cho) = n R × n với  R n : số electron cho hay ne(cho) = n R × số oxi hóa tăng Ví dụ: Cu tan hết HNO3 ne(cho)= nC2 (mol) b) Q trình nhận electron = ne(nhận) n(sản phẩm khử ) × m (m: số electron nhận hay số oxi hóa giảm) Ví dụ: Cu tan hết HNO3 tạo khí NO ne(nhận) = n(sản phẩm khử ) × số oxi hóa giảm = n NO × Hoạt động 3: Cho sơ đồ kim loại M hóa trị n phản ứng axit: a) HNO3 → N2O b) H2SO4 → SO2 HS:tìm mối quan hệ số Tổng quát: Kim loại M phản ứng với dung dịch axit sau M + HNO3 → muối + (NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3) + H2O (1) M + H2SO4 đ → muối + (SO2, S, H2S) + H2O (2) M + H+ → muối + H2 (3) 220 mol kim loại M sản phẩm Ta có: ∑ n e(cho) = ∑ ne(nhaän) khử Với n: số oxi hóa tăng hóa trị kim loại M; vận dụng kĩ thuật tăng giảm số oxi hóa ta có: Hoạt động 4: n n NO2 × + n NO × + n N O × Từ (1): n M ×= M + HNO3 → muối + + n N × 10 + n NH NO3 × (NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3) + H2O (1) n n SO2 × + n S × + n H 2S × Từ (2): n M ×= M + H2SO4 đặc → muối Từ (3): n M × n= n H × + (SO2, S, H2S) + H2O (2) M + H+ → muối + H2 (3) Yêu cầu HS đọc biểu thức quan hệ số mol kim loại số mol sản phẩm khử sơ đổ (1), (2), (3) Hoạt động GV: phát 12 phiếu học tập số chứa nội dung tập số tập số cho 12 nhóm HS: có nhóm cử đại diện trình bày cách giải viết giải bảng, nhóm cịn lại nhận xét III- Áp dụng giải tập: Bài 1: Hòa tan 2,88 gam kim loại M vào dung dịch HNO3 dư thu 0,672 lít khí N2O (đktc) Kim loại M A Cu B Fe C Zn D Mg Hướng dẫn giải : n M ×= n n N O × ⇒ M = 12n ⇒ M Mg (n = 2) Bài 2: Cho 3,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO (dư), sinh 2,24 lít khí X (sản phẩm khử GV: Hoàn chỉnh làm nhất, đktc) Khí X học sinh A NO B NO2 C N2 D N2O Hướng dẫn giải : n Mg × = n X × m (m : số oxi hóa giảm) Hoạt động 6: ⇒ m = ⇒ X NO GV: Phát 12 phiếu học tập số Bài 3: Hịa tan hồn tồn 15 gam hỗn hợp X gồm hai chứa tập số tập số kim loại Mg Al vào dung dịch Y gồm HNO3 cho 12 nhóm yêu cầu nhóm H2SO4 đặc thu 0,1 mol khí SO2, NO, NO2, mang số chẳn (2,4,6,8,10,12) N2O Phần trăm khối lượng Al Mg X lần làm số 4, nhóm cịn lại lượt (1, 3, 5, 7, 9, 11) làm số A 63% 37% B 36% 64% C 50% 50% D 46% 54% HS: có nhóm cử đại diện trình Hướng dẫn giải : bày cách giải viết giải lên Gọi x, y số mol Mg Al Ta có hệ bảng, nhóm cịn lại nhận phương trình : xét 221 15 24x + 27y = GV: Hoàn chỉnh làm 2x + 3y = n SO2 × + n NO × + n NO2 × + n N O ×  học sinh ⇒ x, y ⇒ % khối lượng Chọn B đáp án Bài 4: Cho 0,01 mol hợp chất sắt (X) tác dụng hết với H2SO4 đặc nóng (dư), 0,112 lít (ở đktc) khí SO2 (là sản phẩm khử nhất) Công thức (X) A FeS B FeS2 C FeO D FeCO3 Hướng dẫn giải : n SO2 = 0,005(mol) Gọi số electron mà (X) cho n ⇒ 0,01n = 0,005×2 ⇒ n= Trong đáp án, có đáp án C FeO đáp án D FeCO3 cho 1e Tuy nhiên đáp án D FeCO3 tác dụng H2SO4 đặc nóng (dư), ngồi khí SO2 cịn có khí CO2 nên bị loại ⇒ chọn C đáp án 3-Củng cố: - GV: nhận xét cách giải sửa tập để học sinh nắm vững vận dụng tốt kĩ thuật tăng giảm số oxi hóa - Giáo viên nêu rõ tầm quan trọng kĩ thuật tăng giảm số oxi hóa so với cách giải thơng thường 4-Bài tập nhà: (có đáp án) Bài 1: Hồ tan hoàn toàn 19,2 gam kim loại M dung dịch HNO3 dư thu 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí NO2 NO có tỉ lệ thể tích 3:1 Kim loại M A Al B Cu C Mg D Fe Bài 2: Hoà tan 5,6 gam Fe dung dịch H2SO4 loãng thu dung dịch X Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO4 0,5M Giá trị V (ml) A 20 B 40 C 60 D 80 Bài 3: Cho m gam Al tan hồn tồn dung dịch HNO3 nóng dư thu 11,2 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm: N2 , NO, N2O có tỉ lệ số mol tương ứng 2:1:2 Giá trị m A 35,1 B 18,9 C 27,9 222 D 26,1 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN THANH TÂM MỘT SỐ KĨ THUẬT PHÂN TÍCH VÀ GIẢI NHANH BÀI TỐN TRẮC NGHIỆM HĨA HỌC VƠ CƠ Ở TRƯỜNG THPT Chuyên ngành: Lí luận Phương pháp dạy học mơn hóa học. .. đốn, suy luận nhanh, xác đáp án nhiễu “có vẻ đúng” 19 CHƯƠNG MỘT SỐ KĨ THUẬT PHÂN TÍCH VÀ GIẢI NHANH BÀI TỐN TRẮC NGHIỆM HĨA HỌC VƠ CƠ Ở TRƯỜNG THPT 2.1 Những kĩ thuật giải toán trắc nghiệm khách... xuất số kĩ thuật phân tích giải nhanh tốn trắc nghiệm hóa học vơ áp dụng cho học sinh trung học phổ thông - Thực nghiệm sư phạm đánh giá tính khả thi hiệu số kĩ thuật phân tích giải nhanh tốn trắc