SKKN KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT CẨM THUỶ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài: Hướng dẫn học sinh giải toán phần kim loại tác dụng với dung dịch muối ôn thi đại học Họ tên: Lê Văn Hùng Chức vụ : Tổ trưởng CM Đơn vị: Trường THPT Cẩm Thuỷ Năm học: 2010 - 2011 A / PHẦN MỞ ĐẦU I- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Hố học khơng phải trình dạy, tiếp nhận cách thụ động tri thức hoá học mà chủ yếu trình học sinh tự học, tự nhận thức, tự khám phá, tìm tịi tri thức hố học cách chủ động, tích cực, q trình tự phát vấn đề giải vấn đề Chính mà việc đổi phương pháp dạy học phải phát huy tính tích cực, lực sáng tạo, tính mềm dẻo, linh hoạt học sinh Trong nội dung chương trình hố học phổ thơng có nhiều phần kiến thức khó mà học sinh khơng tự lĩnh hội hết kiến thức Vì giáo viên cần có phương pháp giúp học sinh nắm vững đặc biệt vận dụng kiến thức tốt Sự đổi cách thi tuyển sinh đại học Bộ giáo dục Đào tạo đặt yêu cầu cho học sinh Để có kết thi tốt học sinh cần phải nắm vững kiến thức vận dụng kiến thức cách linh hoạt đặc biệt kĩ giải toán hoá học Trong q trình giảng dạy ơn thi tơi nhận thấy mảng kiến thức kim loại tác dụng với dung dịch muối phần kiến thức tương đối khó, phần trắc nghiệm rộng phần lại có nhiều dạng Do học sinh khó vận dụng xây dựng kiến thức hệ thống em cảm thấy khó khăn khì làm tập, điều mà băn khoăn với chất lượng đầu vào em thấp nên việc lĩnh hội kiến thức khó Vì tơi nghiên cứu số tài liệu tham khảo chuẩn kiến thức kĩ đưa cách khai thác cụ thể dễ dàng cho học sinh Tôi khai thác dạng cách chi tiết theo trường hợp xảy tốn câu hỏi lí thuyết phần kiến thức Qua thực tế giảng dạy bồi dưỡng học sinh Tôi nhận thấy kết học tập học sinh nâng cao nhiều học sinh u thích mơn Hố học Chính mạnh dạn đề xuất kinh nghiệm nhỏ: “Hướng dẫn học sinh giải toán phần kim loại tác dụng với dung dịch muối ôn thi đại học.” II/ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: Thực sáng kiến này, nhằm mục đích: - Khẳng định tầm quan trọng việc đổi phương pháp giảng dạy - Giúp học lĩnh hội vận dụng kiến thức tốt - Nâng cao kết thi học sinh kì thi III/ PHƯƠNG PHÁP: - Nghiên cứu tài liệu, sưu tầm tài liệu phục vụ viêc soạn thảo - Thực nghiệm giảng dạy B/ PHẦN NỘI DUNG I/ CƠ SỞ LÍ THUYẾT Dãy điện hố kim loại: - Học sinh cần nắm vững kiến thức dãy điện hoá kim loại, oxi hố tính khử kim loại, phần kiến thức quan trọng nên hướng dẫn cung cấp cho em kiến thức - Dãy điện hoá kim loại K+/K Na+/Na Mg2+/Mg Al3+/Al Zn2+/Zn Fe2+/Fe Ni2+/Ni Sn2+/Sn Pb2+/Pb 2H+/H2 Cu2+/Cu Fe3+/Fe2+ Ag+/Ag Au3+/Au -2,93 -2,71 -2,37 -1,66 -0,76 -0,44 -0,26 -0,14 -0,13 0,00 +0,34 +0,77 +0,80 +1,5 • Đi từ Kali(K) đến vàng (Au) tính khử kim loại giảm dần • Đi từ cation Kali (K+) đến cation vàng(Au3+) tính oxi hố tăng dần Các dạng tập kim loại tác dụng với dung dịch muối Dạng tập kim loại tác dụng với dung dịch muối loại khó câu hỏi lý thuyết lẫn tập tính tốn, việc đơn giản hố dạng mà khơng làm sai lệch kiến thức quan trọng Dưới số phương pháp khai thác dạng phần kim loại tác dung với dung dịch muối dựa yêu cầu đề đề thi trắc nghiệm Dạng 1: Một kim loại tác dụng với dung dịch muối Phương trình phản ứng xảy ra: A + n Bm+ → mAn+ +B↓ Các yêu cầu đề: - Dung dịch thu có muối → hai muối phải (An+,Bm+) Trường hợp xảy là: A hết, Bm+ dư - Chất rắn thu có kim loại → hai kim loại phải ( A, B) Trường hợp xảy là: A dư, Bm+ hết Dạng 2: Hai kim loại tác dụng với dung dịch muối Ta có sơ đồ sau: A B Cx+ Với điều kiện: • Tính khử A>B Phương trình phản ứng xảy ra: xA + nCx+ → xAn+ + nC↓ (1) x B + mCx+ → xBm+ + mC↓ (2) Các yêu cầu đề: - Dung dịch thu có muối → muối phải An+ Các trường hợp xảy ra: + A hết, Cx+ hết, B chưa phản ứng + A dư, Cx+hết, B chưa phản ứng - Dung dịch thu có hai muối → hai muối phải An+,Bm+ Các trường hợp xảy ra: + A hết, Cx+ hết, B dư + A hết, Cx+hết, B hết - Dung dịch thu có ba muối → ba muối phải An+,Bm+, Cx+ Trường hợp xảy ra: A hết, Cx+ dư, B hết - Chất rắn thu có kim loại→ kim loại C Các trường hợp xảy ra: + A hết, Cx+ hết, B hết + A hết, Cx+dư, B hết -Chất rắn thu có hai kim loại → hai kim loại C B Các trường hợp xảy ra: + A hết, Cx+ hết, B chưa phản ứng + A hết, Cx+hết, B phản ứng phần - Chất rắn thu có ba kim loại → ba kim loại C, B A Trường hợp xảy ra: + A dư, Cx+ hết, B chưa phản ứng Dạng 3: Một kim loại tác dụng với hai dung dịch muối Ta có sơ đồ sau: A Bm+ Cx+ Với điều kiện: • Tính oxi hố Bm+ B • Tính oxi hố Cx+ < Dy+ Phương trình phản ứng xảy ra: yA + nDy+ → xAn+ + nD↓ xA + nCx+ → xAn+ + nC↓ yB + mDy+ → xBm+ + mD↓ x B + mCx+ → xBm+ + mC↓ Các dạng yêu cầu đề: Cx+ Dy+ (1) (2) (3) (4) - Dung dịch thu có muối → muối phải An+ Các trường hợp xảy ra: + A hết, Dy+ hết, Cx+ hết, B chưa phản ứng + A dư, Dy+ hết, Cx+ hết, B chưa phản ứng - Dung dịch thu có hai muối → hai muối phải An+ Bm+ Các trường hợp xảy ra: + A hết, Dy+ hết, Cx+ hết, B hết + A hết, Dy+ hết, Cx+ hết, B phản ứng phần - Dung dịch thu có ba muối → ba muối phải An+, Bm+ Cx+ Các trường hợp xảy ra: + A hết, B hết, Dy+ hết, Cx+ chưa phản ứng + A hết, B hết, Dy+ hết, Cx+ phản ứng phần - Dung dịch thu có bốn muối → bốn muối phải An+, Bm+, Cx+ Dy+ Trường hợp xảy + A hết, B hết, Dy+ dư, Cx+ chưa phản ứng - Chất rắn thu có kim loại → kim loại D Các trường hợp xảy ra: + A hết, B hết, Dy+ hết, Cx+ chưa phản ứng + A hết, B hết, Dy+ dư, Cx+ chưa phản ứng - Chất rắn thu có hai kim loại →hai kim loại D C Các trường hợp xảy ra: + A hết, B hết, Dy+ hết, Cx+ hết + A hết, B hết, Dy+ hết, Cx+ dư - Chất rắn thu có ba kim loại →ba kim loại D, C B Các trường hợp xảy ra: + A hết, Dy+ hết, Cx+ hết, B chưa phản ứng + A hết, Dy+ hết, Cx+ hết, B dư - Chất rắn thu có bốn kim loại →bốn kim loại D, C, B A Trường hợp xảy ra: + A dư, Dy+ hết, Cx+ hết, B chưa phản ứng Trên trường hợp nhỏ mà chia ra, nhiên việc áp dụng vào tập cần có phối hợp linh hoạt trường hợp phương pháp giải nhanh để giải tốt yêu cầu ra, nhiên dạng áp dụng hay cho dạng tập lí thuyết II BÀI TẬP ÁP DỤNG Dạng tập kim loại tác dụng với muối thường tập phức tạp Trên cách mà khai thác đơn giản để học sinh nắm vững hơn, nhiên tốn không giới hạn kiện dung dịch chất rắn mà cho kiện hai Vì học sinh cần phải phối hợp trường hợp lại để có lựa chọn Dưới số ví dụ áp dụng trường hợp trên: Ví dụ 1: Cho hỗn hợp A gồm Al Cu tác dụng với dung dịch AgNO3 đến phản ứng kết thúc thu dung dịch X chứa muối Chất chắn phản ứng hết A Al Cu B AgNO3 Al C Cu AgNO3 D Al Hướng dẫn: Sử dụng phần kiến thức hai kim loại tác dụng với dung dịch muối Dung dịch thu có hai muối → hai muối phải An+,Bm+ Các trường hợp xảy ra: + A hết, Cx+ hết, B dư + A hết, Cx+hết, B hết Như chất chắn phản ứng hết là: Al, AgNO3 Đáp án B Ví dụ 2: Cho Al tác dụng với dung dịch B chứa AgNO3 Cu(NO3)2 thời gian thu dung dịch X chất rắn Y gồm kim loại Chất chắn phản ứng hết A Al B Cu(NO3)2 C AgNO3 Cu(NO3)2 D Al AgNO3 Hướng dẫn: Sử dụng phần kiến thức kim loại tác dụng với hai dung dịch muối Chất rắn thu có ba kim loại → ba kim loại C, B A Trường hợp xảy ra: + A dư, Cx+ hết, Bm+hết Như chất chắn phản ứng hết là: AgNO3 Cu(NO3)2 Đáp án C Ví dụ 3: Cho Al Cu vào dung dịch chứa Cu(NO3)2 AgNO3 đến phản ứng xong thu dung dịch X gồm muối chất rắn Y gồm kim loại A Al Ag B Cu Al C Cu Ag D Al, Cu Ag Hướng dẫn: Sử dụng phần kiến thức hai kim loại tác dụng với hai dung dịch muối - Dung dịch thu có hai muối → hai muối phải An+ Bm+ Các trường hợp xảy ra: + A hết, Dy+ hết, Cx+ hết, B hết + A hết, Dy+ hết, Cx+ hết, B phản ứng phần Như chất rắn Y gồm kim loại Al, Cu Ag Đáp án D Vớ d 4: Cho hỗn hợp X gồm Mg Fe tác dụng với dung dịch Y chứa Cu(NO3)2 AgNO3 đến phản ứng xong, thu đợc chất rắn T gồm kim loại Chất chắn phản øng hÕt lµ A Fe, Cu(NO3)2 vµ AgNO3 B Mg, Fe vµ Cu(NO3)2 C Mg, Cu(NO3)2 vµ AgNO3 D Mg, Fe vµ AgNO3 Hướng dẫn: Sử dụng phần kiến thức hai kim loại tác dụng với hai dung dịch muối - Chất rắn thu có ba kim loại →ba kim loại D, C B Các trường hợp xảy ra: + A hết, Dy+ hết, Cx+ hết, B chưa phản ứng + A hết, Dy+ hết, Cx+ hết, B dư Như chất phản ứng chắn hết là:Mg, Cu(NO3)2 vµ AgNO3 Đáp án C Ví dụ 5: Cho hai kim loại Mg Fe tác dụng với dung dịch CuSO thu dung dịch gồm hai muối chất rắn gồm có hai kim loi.Chất chắn phản ứng hết A Mg, Fe B Fe, CuSO4 C Mg, CuSO4 D Mg, CuSO4 ,Fe Hướng dẫn: Sử dụng phần kiến thức hai kim loại tác dụng với dung dịch muối Để giải tốn cần phải phối hợp hai trường hợp lại để đưa kết - Dung dịch thu có hai muối → hai muối phải An+,Bm+ Các trường hợp xảy ra: + A hết, Cx+ hết, B dư + A hết, Cx+hết, B hết Chất rắn thu có hai kim loại → hai kim loại C B Các trường hợp xảy ra: + A hết, Cx+ hết, B chưa phản ứng + A hết, Cx+hết, B phản ứng phần Áp dụng vào toán ta thấy chất chắn hết là: Mg, CuSO4 Đáp án C Ví dụ 6: Cho x mol Fe tác dụng với dung dịch Y gồm y mol CuSO4 z mol AgNO3 thu dung dịch gồm có hai muối Xác đing biểu thức quan hệ x, y, z ? Hướng dẫn: Các phản ứng xảy ra: Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag (1) z/2 z Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu (2) x-z/2 y Sử dụng phần kiến thức môt kim loại tác dụng với hai dung dịch muối - Dung dịch thu có hai muối → hai muối phải An+ Bm+ Các trường hợp xảy ra: + A hết, Cx+ hết, Bm+ chưa phản ứng + A dư, Cx+ hết, Bm+ phản ứng phần Từ trường hợp ta có + Trưòng hợp 1: x = z/2 + Trường hợp 2: z/2 < x < y + z/2 Vậy biểu thức liên hệ là: z/2 ≤ x < y + z/2 Vớ d 7: Cho 3,35 gam hỗn hợp X gồm Pb Cu tác dụng với V lít dung dịch AgNO 0,1M đến phản ứng xong, thu đợc dung dịch Z chứa muối 4,96 gam chất rắn T gồm kim loại Cho Z tác dụng với dung dịch NH d, thu đợc 2,41 gam kết tủa Giá trị V A 0,2 B 0,3 C 0,4 D 0,5 Hướng dẫn: Sử dụng phần kiến thức hai kim loại tác dụng với dung dịch muối Để giải tốn cần phải phối hợp hai trường hợp lại để đưa kết - Dung dịch thu có hai muối → hai muối phải An+,Bm+ Các trường hợp xảy ra: + A hết, Cx+ hết, B dư + A hết, Cx+hết, B hết -Chất rắn thu có hai kim loại → hai kim loại C B Các trường hợp xảy ra: + A hết, Cx+ hết, B chưa phản ứng + A hết, Cx+hết, B phản ứng phần Từ trường hợp ta nhận thấy để thoả mãn yêu cầu tốn thì: + A hết, Cx+ hết, B dư Áp dụng vào ta có: Pb hết AgNO3 hết Cu dư → Dung dịch Z gồm có Pb(NO3)2 Cu(NO3)2 →Kết tủa Pb(OH)2 → nPb = 0,01mol → mPb =2,07 g mCu =1,28 g Chất rắn T Ag, Cu dư Gọi x số mol Cu phản ứng Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có phương trình: mT = 108(2.0,01+ 2x) + 64x = 4,96 →x = 0,01 mol Vậy nAg = 0,04 mol → V = 0,4 lít Đáp án C Ví dụ 8: Cho hỗn hợp gồm Al Zn tác dụng với dung dịch Cu(NO 3)2 thời gian thấy khối lượng kim loại bị giảm so với khối lượng kim loại ban đầu Chất chắn phản ứng hết A Cu(NO3)2 B Al Cu(NO3)2 C Al Zn D Al Hướng dẫn: Theo đề khối lượng kim loại sau phản ứng giảm điều chứng tỏ kim loại Zn phản ứng Do khơng có liệu số kim loại dung dịch có muối nên Zn CuSO4 hết dư Từ suy luận chất chăn hết Al Đáp án D Ví dụ 9: Cho Ni vào dung dịch Y chứa x gam hỗn hợp muối Pb(NO 3)2, AgNO3 Cu(NO3)2 đến phản ứng hoàn toàn, thu dung dịch Z chất rắn T gồm kim loại Cho T tác dụng với dung dịch HNO3 dư, thu dung dịch chứa y gam muối Quan hệ x y A x ≥ y B x = y C x ≤ y D x > y Hướng dẫn: Các phản ứng xảy ra: Ni + 2AgNO3 → Ni(NO3)2 + 2Ag (1) Ni + Cu(NO3)2 → Ni(NO3)2 + cu (2) Ni + Pb(NO3)2 → Ni(NO3)2 + Pb (3) Đây dạng khác nên học sinh thấy khó Nên hướng dẫn khai thác tập hướng học sinh ý vào chất rắn T Cụ thể theo đề T có kim loại kim loại phải ( Ag, Cu, Pb) nên Ni AgNO3 , Cu(NO3)2 chắn chắn hết cịn Pb(NO3)2 hết dư Do quan hệ x, y x ≥ y Ví dụ 10: Cho hỗn hợp X gồm 2,80 gam Fe 0,81 gam Al vào 500 ml dung dịch Y chứa AgNO3 Cu(NO3)2 đến phản ứng kết thúc, thu dung dịch Z 8,12 gam chất rắn T gồm kim loại Cho T tác dụng với dung dịch HCl dư, thu 0,672 lít khí H2 (đktc) Nồng độ mol Cu(NO3)2 AgNO3 dung dịch Y tương ứng A 0,1 0,06 B 0,2 0,3 C 0,2 0,02 D 0,1 0,03 Hướng dẫn: Sử dụng phần kiến thức hai kim loại tác dụng với hai dung dịch muối - Chất rắn thu có ba kim loại → ba kim loại D, C B Các trường hợp xảy ra: + A hết, Dy+ hết, Cx+ hết, B chưa phản ứng + A hết, Dy+ hết, Cx+ hết, B dư Theo đề chất rắn T tác dụng với dung dịch HCl dư tạo khí nên Fe dư Do để giải tập tơi hướng dẫn học sinh áp dụng định luật bảo toàn electron Gọi x, y số mol AgNO3 Cu(NO3)2 Theo đề ta có hệ phương trình 0,672 2,8 0,81 = + 22,4 56 27 0,672 108x + 64 y + 56 = 8,12 22,4 x + y + x =0,03 mol y = 0,05 mol Vậy nồng độ Cu(NO3)2 AgNO3 dung dịch Y tương ứng là: 0,1M 0,06 M Đáp án: A 10 C/ KẾT LUẬN: Thông qua việc giảng dạy lớp 12A 1, 12A2 q trình ơn luyện tơi thấy học sinh nắm tốt việc vận dụng học sinh tốt Do góp phần nâng cao chất lượng học sinh khu vực miền núi Tuy nhiên chất lượng học sinh chênh lệch áp dụng cần phải phân loại để học sinh không bị loạn áp dụng, học sinh giỏi cần khai thác triệt để đặc biệt dạng vận dụng kết hợp với định luật bảo tồn electron phương pháp khác, cịn học sinh trung bình thi cần cung cấp lí thuyết đơn giản tập khơng q khó Trên số kinh nghiệm mà trình bày, tơi hy vọng có ich cho công tác giảng dạy giáo viên chương trình đổi 11