ĐỀ MÔ BỘ SÁCH TƯ DUY ĐẢO CHIỀU

ĐỀ MÔ BỘ SÁCH TƯ DUY ĐẢO CHIỀU - NAP Quà tặng đi kèm sách: Video lời giải chi tiết 15 đề thi thử theo định hướng mới nhất của BGD Đăng kí mua sách trên nhóm facebook: TƯ DUY HÓA HỌC_NGUY

Trang 1

ĐỀ MÔ BỘ SÁCH TƯ DUY ĐẢO CHIỀU - NAP

Quà tặng đi kèm sách: Video lời giải chi tiết 15 đề thi thử theo định hướng mới nhất của BGD

Đăng kí mua sách trên nhóm facebook: TƯ DUY HÓA HỌC_NGUYỄN ANH PHONG

NHỮNG CON ĐƯỜNG BIẾN HÓA TINH TẾ TRONG HÓA HỌC

Trước hết để có thể hiểu và áp dụng được những con đường biến hóa trong

hóa học tôi xin mời các bạn theo dõi sự so sánh sau đây:

Tư duy hóa học tự luận cổ điển

+ Chú tâm đến các phản ứng hóa học

+ Viết các phương trình phản ứng sau

đó dựa vào các phương trình phản ứng

để suy ra các yếu tố cần thiết

+ Mất rất nhiều thời gian để cân bằng

và viết phương trình Bên cạnh đó có

nhiều yếu tố của phương trình ta

không cần quan tâm nhưng vẫn phải

viết đầy đủ trong phương trình

+ Điều nguy hiểm nhất là nó hạn chế

rất nhiều khả năng sáng tạo của bộ

não vì tính dập khuôn máy móc

Tư duy hóa học đảo chiều hiện đại

+ Xem các bài toán là một hệ kín Nghĩa là các thông số về khối lượng, điện tích được bảo toàn Nó chỉ chuyển hóa lẫn nhau

+ Tốc độ xử lý nhanh vì chỉ cần quan tâm tới các yếu tố cần thiết, không cần quan tâm tới phương trình hóa học + Phát triển được sự sáng tạo của bộ não trong việc tìm ra các hướng giải hay

Làm thế nào để có vận dụng linh hoạt được tư duy đảo chiều?

Luôn xem các bài toán hóa học là một hệ kín Hệ kín là gì? Các bạn có thể tưởng tượng đơn giản như một cái ao hay hồ nước Trong đó có rất nhiều loại cua, tôm, cá…chúng có thể muốn làm gì thì làm nhưng không được vượt ra khỏi cái ao,

hồ đó Các bài toán hóa học cũng vậy, khi các chất phản ứng ứng nhau các nguyên

tố sẽ chạy từ chất này qua chất khác nhưng khối lượng của nguyên tố đó không đổi

đó là nội dung của định luật “bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố” Một loại hình nữa cũng rất hay được các nguyên tố áp dụng đó là đổi và nhận electron

Tại sao tôi khuyến khích các bạn tư duy theo kiểu đảo chiều?

Tôi phải thừa nhận rằng thật khó để làm việc gì đó theo cách này khi mà đa

số mọi người lại làm theo cách khác Tuy nhiên, các bạn hãy nhớ rằng sự sáng tạo được gọi là sáng tạo vì nó có tính đối lập Một cái gì đó mà ai cũng biết sau đó ta cũng lại làm tương tự như những gì họ đã biết thì không thể gọi là sự sáng tạo Khi các bạn làm việc hay học tập theo kiểu tư duy đảo chiều khả năng sáng tạo của bạn

sẽ được nâng cao rất nhiều và đó là điều tôi mong muốn nhất Trong câu hỏi này

Trang 2

tôi muốn nhấn mạnh với các bạn thêm một câu cuối cùng “Nếu không có tư duy sáng tạo thì điều kì diệu sẽ không bao giờ xảy ra”

Vậy khi áp dụng vào Hóa Học thì chúng ta cần những gì?

Tất nhiên các bạn cần phải biết tính chất hóa học liên quan tới cái hệ kín

mà ta đang xem xét Tuy nhiên, điều các bạn cần biết là nó có phản ứng với nhau hay không? Sản phẩm tạo ra là chất gì? Vậy là đủ còn phương trình phản ứng của

nó thì chúng ta không quan tâm, bởi vì nếu quan tâm thì các bạn lại tư duy theo kiểu “vết xe đổ” chứ không phải “tư duy đảo chiều” mà tôi nói nữa

Vấn đề khó khăn nhất là gì?

Chủ quan tôi nghĩ rằng thời buổi ngày nay thị trường sách và tài liệu tham khảo nói chung và hóa học nói riêng hỗn loạn chưa từng có Chính vì thế mà các bạn được tiếp xúc với rất nhiều loại tài liệu của nhiều tác giả khác nhau Theo tôi trong số đó thế nào các bạn cũng bị ảnh hưởng bởi một số lỗi tư duy lạc hậu theo kiểu hóa học tự luận cổ điển Còn tôi thì tôi khẳng định từ khi có đổi mới thi cử theo hình thức trắc nghiệm tôi chưa từng tham khảo một cuốn sách nào viết về kỹ thuật giải bài tập hóa học và các bạn thấy đấy tôi vẫn tồn tại và được các bạn chấp nhận Giờ đây, tôi ngồi đây viết lại những gì tôi hay tư duy, suy nghĩ về kỹ thuật giải bài tập hóa học không phải để các bạn học theo như kiểu con vẹt mà tôi mong muốn các bạn tiếp tục sáng tạo, tiếp tục đổi mới bộ não Các bạn cần phải hiểu rằng làm gì muốn thành công cũng cần phải sáng tạo Do đó, tôi mong muốn các bạn hãy mạnh dạn sáng tạo hơn nữa, nhìn vào cái gì đó cũng phải thấy được cái chưa hoàn mỹ và tất nhiên cuốn sách này của tôi cũng vậy, nó cũng không thể hoàn mỹ nếu không muốn nói là tệ hại với một số người Tôi nói quá lan man phải không các bạn? Tóm lại khó khăn nhất là gì? – Là các bạn bị ảnh hưởng những lỗi tư duy làm hạn chế sự sáng tạo Khắc phục thế nào? – Bạn của tôi ơi ! Mỗi người một tính cách, một quan điểm, một kiểu nhìn nhận khác nhau…Bạn là bạn và bạn phải hiểu chính mình xem mình hợp với cái gì nhất

Nào, bây giờ chúng ta sẽ cùng nhau đi nghiên cứu những con đường biến hóa của các nguyên tố trong hóa học vô cơ Qua những ví dụ ở chương 1 này mục đích của tôi chỉ là muốn các bạn hiểu sơ bộ về đường hướng mà tôi hay làm Để vận dụng linh hoạt được các bạn cần chịu khó luyện tập theo từng chuyên đề ở chương 2

Nhắc tới hóa học vô cơ các bạn hãy nhớ thật kỹ cho tôi những vấn đề sau:

1) Về kim loại: Bản chất của kim loại là gì? – Là khi nó tham gia phản ứng thì nó

sẽ nhường các electron ở lớp ngoài cùng (thường là 1, 2 hoặc 3 electron) để nhận lại các ion âm khác Bản chất là trao đổi điện tích âm mà thôi Các electron trong kim loại có thể được đổi thành các ion âm điển hình là: OH-, Cl-, SO4

2-, NO3

-, O2-,

CO3

2-, HCO3

-, PO4

3-…

Trang 3

2) Về dung dịch: Luôn tự hỏi: Dung dịch chứa các ion gì? Số mol thế nào? Và hãy

nhớ rằng dung dịch thì luôn trung hòa về điện nghĩa là tổng điện tích dương bằng tổng điện tích âm

3) Về di chuyển nguyên tố: Các bạn cần phải biết sau phản ứng các nguyên tố

trong hệ kín của chúng ta nó chạy vào chất nào?

4) Về số oxi hóa của các nguyên tố trong hệ: Cuối cùng (sau khi tất cả các phản

ứng đã xong) thì những nguyên tố nào thay đổi số oxi hóa? Thay đổi như thế nào? Tăng hay giảm? Ta luôn có tổng tăng thì bằng bằng giảm Dưới đây tôi xin trình bày sơ lược thông qua một số ví dụ cụ thể

Ví dụ 1: Hòa tan hoàn tan 41,2 gam hỗn hợp X chứa Cu và Fe3O4 trong dung dịch chứa HCl thu được dung dịch Y chỉ chứa hỗn hợp các muối Mặt khác cũng hòa tan hoàn toàn lượng X trên bằng dung dịch chứa H2SO4 loãng thì thu được dung dịch Z cũng chỉ chứa hỗn hợp các muối trung hòa Cô cạn Y và Z thì thấy lượng

muối trong Z nhiều hơn trong Y là 15 gam Phần trăm khối lượng Cu trong X gần nhất với:

Nguồn đề: Thầy Nguyễn Anh Phong

Định hướng tư duy giải

Trong bài toán này ta có thể xét hệ kín là Cu, Fe3O4, HCl hoặc Cu, Fe3O4, H2SO4

Rõ ràng với các hệ kín như vậy nó chỉ xảy ra quá trình luân chuyển điện tích âm từ

O2- thành Cl- và SO4

2- Do đó, ta có ngay

2 4

Fe, Cu

SO : a

3 4 BTNT.O

BTKL

Fe O : 0,15

Ví dụ 2: Cho 31,6 gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 tan hết trong dung dịch HCl thu được 2,24 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y chỉ chứa 60,7 gam hỗn hợp muối Khối lượng của Fe3O4 có trong X là:

A 18,56 B 23,2 C 27,84 D 11,6

Bài này hệ kín của chúng ta đương nhiên là Fe, Fe3O4 và HCl Bài toán này ta có thể tư duy theo nhiều cách

Cách 1: Tư duy theo hướng trao đổi điện tích

Tương tự ví dụ trên O

sẽ được đổi thành Cl- và electron sẽ được đổi thành Cl

Trang 4

-Khi đó

2

Cl

Fe 31,6

BTKL.Y

60,7 31,6 16a 0, 2 2a 35,5 a 0, 4

BTNT.O

Cách 2: Tư duy theo sự di chuyển của nguyên tố (BTNT)

Các bạn hãy trả lời giúp tôi H trong HCl cuối cùng đã đi đâu?

Đương nhiên là nó sẽ di chuyển vào H2 và H2O

Khi đó

2

Fe 31,6

BTKL.Y

60,7 31,6 16a 0, 2 2a 35,5 a 0, 4

BTNT.O

Cách 3: Tư duy bằng cách bảo toàn khối lượng (BTKL)

Ta gọi

2

BTNT.H

a 0, 2

2

BTNT.O

Bây giờ tôi sẽ phát triển bài toán trên thêm một chút để giới thiệu cho các bạn kỹ thuật bảo toàn electron (BTE) cho cả quá trình như bên trên tôi nói Chúng ta quan tâm tới nguyên tố nào thay đổi số oxi hóa

Ví dụ 3: Cho 31,6 gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 tan hết trong dung dịch HCl thu được 2,24 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y chỉ chứa 60,7 gam hỗn hợp muối Cho AgNO3 dư vào Y thì thấy có m gam kết tủa xuất hiện Giá trị của m là:

A 171,35 B 184,71 C 158,15 D 181,3

Theo kết quả đã tính bên trên ta sẽ có ngay

3 4

Fe : 0,15

31, 6

Fe O : 0,1 Bài này chúng ta có thể tư duy theo hai hướng như sau:

Hướng 1: Tư duy theo kiểu sự di chuyển của các nguyên tố (BTNT) và mở rộng ra

cho nhóm nguyên tố NO3

-

Trang 5

Với Fe ta có

3 3

Fe(NO )

n 0,45(mol)

Thế NO3

từ đâu sinh ra? 3

3

BTNT.NO

AgNO

n 0, 45.3 1,35(mol) Lại hỏi Ag cuối cùng chạy đi đâu?

BTNT.Clo

AgCl :1

Ag :1,35 1 0,35

Hướng 2: Dùng BTE cho cả quá trình

Chất khử là Fe Chất oxi hóa là: O, H2 và Ag

2

Fe : 0, 45

O : 0, 4

0, 45.3 0, 4.2 0,1.2 a a 0,35

H : 0,1

Ag : a

AgCl BTNT.Clo

Ag

m 181,3(gam)

2.5 Vận dụng liên hoàn các định luật bào toàn

Trong phần này tôi sẽ trình bày một bài toán với nhiều cách giải, áp dụng nhiều định luật bảo toàn để các bạn có thể hiểu một cách sâu sắc và dễ dàng khi áp dụng chúng vào các bài toán khác

Ví dụ 1: Cho 27,25 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Fe, Cu tác dụng với O2 thu được

m gam hỗn hợp chất rắn Y Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, thu được dung dịch Z (chứa 5 muối, với tổng khối lượng muối là 96,85 gam)

và 10,64 lít (đktc) khí SO2 duy nhất Gía trị của m là

A 34,85 B 20,45 C 38,85 D 31,25

BTNT.S

BTKL

SO

96,85 27, 25

96

BTNT.H

10,64

22, 4

Cách 1: BTKL cho cả quá trình hòa tan hỗn hợp rắn Y:

Trang 6

m 1, 2.98 96,85 0, 475.64 1, 2.18 m 31, 25(gam)

Cách 2: BTNT.O cả quá trình hòa tan hỗn hợp rắn Y:

2

n 1, 2.4 0,725.4 0, 475.2 1, 2 n 0, 25

BTKL

Y

m 0, 25.16 27, 25 31, 25(gam)

Cách 3: Dùng bảo toàn electron (BTE)

Ta có : nSO2 0,725 ne 1, 45

2

SO

2n 0, 475.2 1, 45 n 0, 25(mol)

BTKL

Y

m 0, 25.16 27, 25 31, 25(gam)

Ví dụ 2: Nung 2,23 gam hỗn hợp X gồm các kim loại Fe, Al, Zn, Mg trong oxi, sau một thời gian thu được 2,71 gam hỗn hợp Y Hoà tan hoàn toàn Y vào dung

dịch HNO3 (dư), thu được 0,672 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Số mol HNO3 đã phản ứng là:

A 0,12 B 0,14 C 0,16 D 0,18

+ Quá trình X →Y BTKL Trong Y

O

2,71 2, 23

16

+ BTNT.N trong HNO3 3

3

NO NO

+ BTNT.H trong HNO3

2

H O

n 0,5a

Cách 1: Dùng BTNT.O cho cả quá trình

3

BTNT.O

HNO

0,03 3a (a 0,03).3 0,03 0,5a a 0,18

Cách 2: Dùng BTE

Ta có:

3

BTE

NO : 0, 03

n 0, 03.3 0, 03.2 0,15 n 0,15

O : 0, 03

3

BTNT.N

HNO

n 0,03 0,15 0,18(mol)

Cách 3: Dùng tư duy phá vỡ gốc NO3

-+ Ta có số mol NO thoát ra là 0,03 → có 0,03 mol gốc NO3

bị phá vỡ Khi bị phá

vỡ như vậy nó biến thành 0,03 mol NO bay lên → phải có 0,06 mol O đi vào H2O + Số mol O trong Y cũng đi vào H2O

BTNT.H

Cách 4: Dùng BTKL cho cả quá trình

Trang 7

3 2

muoi

2,71 63a 2, 23 62(a 0,03) 0,03.30 0,5a.18 a 0,18

Cách 5: Dùng tư duy phân chia nhiệm vụ của H+

2

Vậy H+ làm 2 nhiệm vụ là tạo ra NO và biến O trong Y thành H2O

3

n n 0,03.4 0,03.2 0,18(mol)

Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm Fe, Al, CuO, Mg, Zn Cho m gam hỗn hợp X tác dụng

với oxi sau 1 thời gian thu được m+0,96 gam hỗn hợp Y Cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 7,168 lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Z Cô cạn dung dịch Z thu được m+73,44 gam chất rắn khan

Số mol HNO3 tham gia phản ứng là:

A 1,40 B 1,48 C 1,52 D 1,64

Ta có:

NO

BTNT.H

Cách 1: Dùng BTKL

2

BTKL

m 0,96 63a m 73, 44 0,32.30 0,5.18a

a 1,52(mol)

Cách 2: Kết hợp các định luật bảo toàn

Ta có:

NO

0,96

16

3

BTE

NO

n 0,32.3 2(b 0,06)

BTKL

Kimloai

m 16b 62(0,32.3 2b 0,12) m 73, 44 b 0,06

3

NO

n 0,32.3 2(b 0,06) 1, 2

3

BTNT.N

HNO

n 1,2 0,32 1,52(mol)

Ví dụ 4: Hoà tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư) Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat Số mol H2SO4

tham gia phản ứng là:

A 0,09 B 0,06 C 0,07 D 0,08

Trang 8

2

Trong X

SO

BTKL

Kimloai

6,6 2, 44 16a 96(a 0,0225) a 0,025

2 4

BTNT.S

H SO

n 0,025 0,0225.2 0,07(mol)

Ví dụ 5: Hoà tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư) Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat Phần trăm khối

lượng của Cu trong X là

A 39,34% B 65,57% C 26,23% D 13,11%

2

Trong X

SO

BTKL

Kimloai

6,6 2, 44 16a 96(a 0,0225) a 0,025

2

4

Cu : a

2, 44 0,025.16 2,04 6,6 Fe : b

Fe : b

2a 3b

SO :

2

e

Ví dụ 6: Hoà tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư) Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat Oxit sắt trong X là:

A FeO B Fe3O4 C Fe2O3 D FeO hoặc Fe3O4

Theo kết quả từ ví dụ 4 và 5

Trong X

O

Trong X

Fe

FeO

Ví dụ 7: Hỗn hợp X gồm Al, Cu, CuO, Fe2O3, Mg Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với H2 dư đun nóng thu được m–4,84 gam hỗn hợp rắn Y Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư thu được 5,824 lít SO2 (đktc, sản phẩm khử

Trang 9

duy nhất) và dung dịch Z Cô cạn dung dịch Z thu được 73,88 gam chất rắn khan Giá trị của m là:

A 25,52 B 22,32 C 22,82 D 24,72

Cách 1

Ta có:

2

Trong X O

SO

4,84

16

n 0, 26

2

BTE

n 0,3025.2 0, 26.2 1,125 n 0,5625

BTKL

kimloai

m 73,88 0,5625.96 19,88

BTKL

m 19,88 4,84 24,72(gam)

Cách 2

Gọi

2

2 4

2

BTNT.S

SO

H O

BTKL

Kimloai

m 98a m 4,84 96(a 0, 26) 0, 26.64 18a

2

SO

* Làm tương tự như cách 1 ta có

BTKL

kimloai

m 73,88 0,5625.96 19,88

BTKL

m 19,88 4,84 24,72(gam)

* Chúng ta cũng có thể BTKL cho cả phương trình như sau

m 0,8225.98 73,88 0, 26.64 18.0,8225 m 24,72(gam)

Ví dụ 8 : Cho 33,6 gam Fe vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng sau khi phản ứng xảy

ra hoàn toàn thu được 2,24 lít khí duy nhất SO2 (đktc) và 14,4 gam hỗn hợp chất rắn Số mol axit H2SO4 đã tham gia phản ứng là

A 0,8 mol B 0,4 mol C 0,6 mol D 1,2 mol

Hỗn hợp chất rắn phải là: 14, 4 Fe : a 56a 32b 14, 4

S : b

BTE

(0,6 a).2 6 b 0,1.2

2 4

4

BTNT.S

H SO

2

FeSO : 0, 4

a 0, 2

b 0,1

SO : 0,1

Bài tập rèn luyện

Trang 10

Câu 1: Cho m gam X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 vào 400 ml dung dịch HCl 2M, sau phản ứng thu được 2,24 lít H2 (đktc), dung dịch Y và 2,8 gam Fe không tan Giá trị m là:

A 30,0 B 22,4 C 25,2 D 26,28

+ Vì có Fe dư → muối cuối cùng là FeCl2

+ H trong HCl đã chạy đi đâu? Nó chạy vào H2O và biến thành H2

2

BTNT.Clo

2 HCl

BTNT.H

FeCl : 0, 4

0,8 0, 2

2

BTKL

m 0, 4.56 2,8 0,3.16 30(gam)

Câu 2: Đun nóng hỗn hợp bột X gồm 0,06 mol Al, 0,01 mol Fe3O4, 0,015 mol

Fe2O3 và 0,02 mol FeO một thời gian Hỗn hợp Y thu được sau phản ứng được hoà tan hoàn toàn vào dung dịch HCl dư, thu được dung dịch Z Thêm NH3 vào Z cho đến dư, lọc kết tủa T, đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Giá trịcủa m là

A 6,16 B 6,40 C 7,78 D 9,46

Cuối cùng Fe và Al sẽ chạy vào đâu? – Nó chạy vào Fe2O3 và Al2O3

2 3 BTNT

2 3

Fe O : 0, 04

Fe : 0, 01.3 0, 015.2 0, 02 0, 08

m 0,04.160 0,03.102 9, 46(gam)

Câu 3: Cho hỗn hợp X gồm x mol FeS2 và 0,045 mol Cu2S tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 loãng, đun nóng, thu được dung dịch chỉ chứa muối sunfat của các kim loại và giải phóng khí NO duy nhất Giá trị của x là:

A 0,060 B 0,045 C 0,090 D 0,180

Dung dịch cuối cùng chứa gì?

3

2 4

Fe : x

Cu : 0,09

SO : 0,045 2x

BTDT

3x 0,09.2 2(0,045 2 x) x 0,09(mol)

Câu 4: Cho hỗn hợp gồm 0,3 mol Fe, 0,15 mol Fe2O3 và 0,1 mol Fe3O4 tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch A Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn C Giá trị của m là:

A 70 B 72 C 65 D 75

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	615,58 KB