Sáng kiến kinh nghiệm áp DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUY đổi GIẢI bài tập về sắt, hợp CHẤT của sắt và một số PHƯƠNG PHÁP GIẢI bài tập hóa học hữu cơ 11

- Trong thực tế tài liệu viết về phương pháp giải bài tập về sắt và hợp chất của sắt đã có nhiều nhưng phương pháp nhanh, hiệu quả còn ít.. Vì vậy, khi gặp các bài toán về sắt và hợp chấ

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHẦN I MỞ ĐẦU

I-LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

- Căn cứ vào tình hình kỹ năng giải bài tập trắc nghiệm của học sinh còn yếu kém

- Đây là loại bài tập phổ biến trong chương trình học phổ thông; chương trình thi đại học – cao đẳng và tốt nghiệp hiện nay

- Bài tập trắc nghiệm là bài tập nâng cao mức độ tư duy, khả năng phân tích phán đoán, khái quát của học sinh đồng thời cần kỹ năng giải nhanh chính xác hiệu quả để thích hợp với thời gian ngắn(bình quân 1,8 phút/1 câu đối với đề thi đại học – cao đẳng

và 1,5 phút/1 câu đối với đề thi tốt nghiệm)

- Người giáo viên muốn giảng dạy, hướng dẫn học sinh giải bài tập loại này có hiệu quả cao thì bản thân phải nắm vững hệ thống kiến thức cơ bản của chương trình, hệ thống từng loại bài Nắm vững cơ sở lý thuyết, đặc điểm và cách giải cho từng loại bài Từ đó mới lựa chọn phương pháp giải thích hợp cho từng loại bài và tích cực hoá được các hoạt động của học sinh

- Xuất phát từ tình hình thực tế học sinh lớp 11 tôi đang giảng dạy hiện nay: Kĩ năng giải nhanh các bài tập hoá học còn chưa tốt do vậy cần phải giúp học sinh nắm chắc kiến thức cơ bản và có kĩ năng giải tốt được các bài tập trắc nghiệm khách quan

- Trong thực tế tài liệu viết về phương pháp giải bài tập về sắt và hợp chất của sắt

đã có nhiều nhưng phương pháp nhanh, hiệu quả còn ít Vì vậy, khi gặp các bài toán về sắt và hợp chất của sắt các em thường lúng túng trong việc tìm ra phương pháp giải phù hợp

- Qua quá trình tìm tòi, nghiên cứu trong nhiều năm tôi đã hệ thống hóa các dạng bài tập bài tập về sắt, hợp chất của sắt và phương pháp giải các dạng bài tập đó cho học sinh một cách dễ hiểu, dễ vận dụng, tránh được những lúng túng, sai lầm và nâng cao kết quả trong các kỳ thi

- Khả năng giải toán Hóa học của các em học sinh còn hạn chế, đặc biệt là giải toán Hóa học Hữu cơ vì những phản ứng trong hoá học hữu cơ thường xảy ra không theo một hướng nhất định và không hoàn toàn Trong đó dạng bài tập về phản ứng cộng hiđro vào liên kết pi của các hợp chất hữu cơ, bài tập về phản ứng đốt cháy hiđrocacbon, Khi giải các bài tập dạng này học sinh thường gặp những khó khăn dẫn đến thường giải rất dài dòng, nặng nề về mặt toán học không cần thiết thậm chí không giải được vì quá nhiều ẩn

số Nguyên nhân là học sinh chưa tìm hiểu rõ, vững các định luật hoá học và các hệ số cân bằng trong phản ứng hoá học để đưa ra phương pháp giải hợp lý

Từ những lí do trên, tôi chọn đề tài:

“ ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP Q Đ I GI I ÀI T P Ề T H P H T

T À M T PHƯƠNG PHÁP GI I ÀI T P H H H Ơ ”

II CƠ SỞ KHOA HỌC

1 Các phương pháp giải nhanh các bài tập hóa học THPT

2 Hệ thống hoá các kiến thức hóa học cơ bản

3 Phương pháp giải nhanh bài tập trên cơ sở nắng vững hệ thống lí thuyết hoá học

và công thức toán học

4 Khả năng khái quát, tổng hợp đề bài nhanh, phát hiện điểm mấu chốt của bài toán để lựa chọn phương pháp phù hợp nhất để giải bài tập một cách nhanh, gọn, chính xác

5 Thực trạng về kỹ năng giải bài tập trắc nghiệm của học sinh khối 12 khi làm các bài kiểm tra và bài thi thử đại học – cao đẳng

III- MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

- Giúp học sinh nghiên cứu cơ sở lý thuyết và phương pháp các giải bài tập trắc nghiệm hóa học phổ thông

IV- NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI

- Hệ thống, phân loại các bài tập trắc nghiệm và xác định phương pháp giải thích hợp, qua đó giúp học sinh hệ thống lại các kiến thức cơ bản nhất và có kỹ năng tôt để giải nhanh các bài tập trắc nghiệm hóa học trong chương trình THPT hiện nay để đạt kết quả cao trong các kỳ thi tốt nghiệp THPT và đại học cao đẳng,

V- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Qua các tài liệu, sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo, các đề thi tuyển sinh vào đại học – cao đẳng, các đề thi tốt nghiệp THPT từ năm 2007 – 2012 và các đề thi thử đại học – cao đăng của các trường THPT trên toàn quốc từ đó phân loại thành các dạng bài tập và rút ra phương pháp giải tương ứng

- Hướng dẫn cho học sinh khối 12 áp dụng một số phương pháp giải nhanh để giải các bài tập trắc nghiệm

VI NỘI DUNG ĐỀ TÀI

A CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

VII- KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

1 Nghiên cứu thực trạng học sinh khối 11, 12, khảo sát về khả năng giải bài tập trắc nghiệm

2 Lập kế hoạch thực hiện đề tài từ đầu học kỳ I năm học 2012 - 2013 ở 2 lớp 11A1 và 11A2

3 Nhận xét – kết luận về hiệu quả của đề tài ở học sinh lớp 11A1, 11A2 và hoàn thiện đề tài: cuối tháng 3 năm 2013

4 Hoàn thiện đề tài cuối tháng 3/2013

PHẦN II NỘI DUNG ĐỀ TÀI

ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI GIẢI BÀI TẬP SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA

Một h n hợp gồm (Fe, S, FeS, FeS2 thường quy đổi thành (Fe S

Một h n hợp gồm (FeO, Fe2O3, Fe3O4 c ng có thể quy đổi thành h n hợp (FeO + Fe2O3)

Một h n hợp gồm (FeO, Fe2O3, Fe3O4 với số mol của FeO số mol Fe2O3 thì quy đổi thành Fe3O4

II BÀI TOÁN ÁP DỤNG:

Bài toán 1: ( T í h ề h ể h ĐH Đ- Kh - 2010) Cho 11.36 gam h n hợp

gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 1.344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc và dung dịch X Cô cạn dung dịch X sau phản ứng được m gam muối khan Giá trị m là:

A 34.36 gam B 35.50 gam C 49.09 gam D 38.72 gam

A: 78,4g B: 139,2g C: 46,4g D: 46,256g

:

Áp dụng phương pháp quy đổi: Quy h n hợp X về h n hợp hai chất

Cách 1: Q hỗ h X ề 2 h Fe Fe 2 O 3 :

Hoà tan h n hợp X vào dung dịch HNO3 đặc nóng dư

Ta có: Fe + 6HNO3  Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (1)

Tương tự quy đổi về hai chất khác…

Cách 2 áp dụng phương pháp quy đổi nguyên tử

Ta xem 49,6 gam h n hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 là h n hợp của x mol Fe

Quy h n hợp 0,1 mol Fe2O3 và 0,1 mol FeO thành 0,1 mol Fe3O4

H n hợp X gồm: Fe3O4 mol: Fe(0,2mol dung dịch Y

Từ (4 nếu không cần bằng: VNO = 0,3  22,4 = 6,72 lít  A sai

Bài toán 6 Hoà tan hết m gam h n hợp X gồm Fe, FeS , FeS2, và S bằng HNO3 nóng

dư thu được 9,072 lít khí màu nâu duy nhất (đktc, sản phẩm khư duy nhất và dung dịch

Y Chia dung dịch Y thành 2 phần bằng nhau

Phần 1 cho tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được 5,825 gam kết tủa trắng

Phần 2 tan trong dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Z, nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi được a gam chất rắn

Giá trị của m và a lần lượt là:

A 5,52 gam và 2,8 gam B 3,56 gam và 1,4 gam

C 2,32 gam và 1,4 gam D 3,56 gam và 2,8 gam

Bà ả

Xem h n hợp chất rắn X là h n hợp của x mol Fe u và y mol S

Quá trình cho và nhận electron như sau

Bà to n : Hòa tan hết 7,52 gam h n hợp A gồm Cu và 1 oxit của sắt bằng dung dịch

HNO3 loãng dư , sau phản ứng giải phóng 0,1493 lít NO ( đktc - là sản phẩm khử duy

nhất và còn lại 0,96 gam kim loại không tan Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 16,44 gam chất rắn khan Công thức của oxit sắt là :

Chất rắn khan thu được là Cu(NO3)2 (a – 0,015 mol và Fe(NO3)2 b mol

=> 188(a – 0,015) + 180b = 16,44 (III)

Từ (I , (II , (III ta có: a 0,045; b 0,06; c = 0.08

> Công thức của oxit sắt FexOy có x/y 0,06/0,08 > Fe3O4 đáp án C

III BÀI TẬP TỰ GIẢI

Bài 1: Hoà tan hết m gam h n hợp X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng HNO3 thu được 2.24 lít khí màu nâu duy nhất (đktc Cô cạn dung dịch sau phản ứng được 96.8 gam muối khan Giá trị m là:

A 55.2 gam B 31.2 gam C 23.2 gam D 46.4 gam

Bài 2: Hoà tan 52.2 gam hh X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng HNO3 đặc, nóng thu được 3.36 lít khí NO2 (đktc Cô cạn dd sau phản ứng được m gam muối khan Giá trị m là:

A 36.3 gam B 161.535 gam C 46.4 gam D 72.6 gam

Bài 3: Vào thế kỷ XVII các nhà khoa học đã lấy được một mẩu sắt nguyên chất từ các

mảnh vỡ của thiên thạch Sau khi đem về phòng thí nghiệm do bảo quản không tốt nên nó

bị oxi hóa thành m gam chất rắn X gồm Fe và các ôxit của nó Để xác định khối lượng của mẩu sắt thì các nhà khoa học đã cho m gam chất rắn X trên vào vào dung dịch HNO3 loãng thu được khí NO duy nhất và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng 48,4 gam chất rắn khan Mẩu thiên thạch bằng sắt nguyên chất đó có khối lượng là:

A 11,2gam B 5,6 gam C 16,8 gam D 8,4 gam

Bài 4: Vào thế kỷ XIX các nhà khoa học đã lấy được một mẩu sắt nguyên chất từ các

mảnh vỡ của thiên thạch Sau khi đem về phòng thí nghiệm các nhà khoa học đã lấy 2,8 gam Fe để trong ống thí nghiệm không đậy nắp kín nó bị ôxi hóa thành m gam chất rắn

X gồm Fe và các ôxit của nó Cho m1 gam chất rắn X trên vào vào dung dịch HNO3 loãng thu được 896 ml khí NO duy nhất (đktc và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng m2 gam chất rắn khan

1 giá trị của m2 là:

gam

2 giá trị của m1 là:

A 6,2gam B 3,04 gam C 6,68 gam D 8,04 gam

Bài 5: một chiếc kim bằng sắt lâu ngày bị oxi hóa, sau đó người ta cân được 8,2 gam sắt

và các ôxit sắt cho toàn bộ vào dung dịch HNO3 đặc nóng thu được 4,48 lít khí màu nâu duy nhất (đktc và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y thu được m gam muối khan

1 khối lượng chiếc kim bằng sắt là:

gam

2 giá trị của m gam muối là:

Bài 6: Các nhà khoa học đã lấy m1 gam một mảnh vỡ thiên thach bằng sắt nguyên chất

do bảo quản không tốt nên nó bị oxi hóa thành m2 gam chất rắn X gồm Fe và các ôxit của

nó Để xác định khối lượng của mẩu sắt thì các nhà khoa học đã cho m2 gam chất rắn X trên vào vào dung dịch HNO3 loãng dư thu được 6,72 lít khí NO duy nhất(đktc và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng 121 gam chất rắn khan

1 giá trị của là: m1

2 giá trị của m2 là:

gam

Bài 7: các nhà thám hiểm đã tìm thấy một chất rắn bị gĩ sắt dưới đại dương, sau khi đưa

mẩu gỉ sắt để xác định khối lượng sắt trước khi bị oxi hóa thì người ta cho 16 gam gĩ sắt

đó vào vào dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được 3,684 lít khí NO2 duy nhất(đktc và dung dịch muối X, cô cạn dung dịch muối X cân nặng m gam chất rắn khan

1 khối lượng sắt ban đầu là:

A 11,200 gam B 12,096 gam C 11,760 gam D 12,432 gam

2 giá trị của m là:

A 52,514 gam B 52,272 gam C 50,820 gam D 48,400 gam

Bài 8: cho 12,096 gam Fe nung trong không khí thu được m1 gam chất rắn X gồm Fe và các ôxit của nó Cho m1 gam chất rắn X trên vào vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 1,792 lít khí SO2 duy nhất (đktc và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng m2 gam chất rắn khan

Bài 9: Sau khi khai thác quặng bôxit nhôm có lẫn các tạp chất: SiO2, Fe, các oxit của Fe

Để loại bỏ tạp chất người ta cho quặng vào dung dịch NaOH đặc nóng dư thu được dung dịch X và m gam chất rắn không tan Y để xác định m gam chất rắn không tan chiếm bao nhiêu phần trẩmtng quặng ta cho m gam chất rắn đó vào dung dịch HNO3 loãng dư thu được 6,72 lít khí NO duy nhất(đktc và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng 121 gam chất rắn khan Giá trị của là m1

A FeO B Fe2O3 C Fe 3 O 4 D Không xác định được

Bài 11: Nung y mol Fe trong không khí một thời gian thu được 16,08 gam h n hợp A

gồm 4 chất rắn gồm Fe và các ôxit sắt hòa tan hết lượng h n hợp A trên bằng dung dịch HNO3 loãng dư thu được 672 ml khí NO duy nhất(đktc và dung dịch muối Giá trị của là y:

Bài 12: Hòa tan m gam h n hợp X bốn chất rắn gồm Fe và các ôxit sắt bằng dung dịch

HNO3 dư thu được 4,48 lit khí NO2 duy nhất(đktc và 145,2 gam muối khan Giá trị của

là m gam:

A 44 gam B 46,4 gam C 58 gam D 22 gam

Bài 13 Đốt cháy hoàn toàn 6,48 gam h n hợp X gồm: FeS , FeS2, S, Cu, CuS, FeCu2S2 thì cần 2,52 lít ôxi và thấy thoát ra 1,568 lít(đktc SO2, mặt khác cho 6,48 gam X tác dụng dung dịch HNO3 nóng dư thu được V lít khí màu nâu duy nhất (đktc, sản phẩm khư duy nhất và dung dịch Y Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH 2 dư thu được m gam kết tủa trắng

Giá trị của V và m lần lượt là:

A 13,44 lít và 23,44 gam B 8,96 lít và 15,60 gam

C 16,80 lít và 18,64 gam D 13,216 lít và 23,44 gam

PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN PHẢN ỨNG CỘNG HIĐRO VÀO LIÊN KẾT PI

CỦA HIĐROCACBON KHÔNG NO”

I CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP

Liên kết  là liên kết kém bền vững, nên chúng dễ bị đứt ra để tạo thành liên kết  với các nguyên tử khác Trong giới hạn của đề tài tôi chỉ đề cập đến phản ứng cộng hiđro vào liên kết  của hiđrocacbon không no, mạch hở

Khi có mặt chất xúc tác như Ni, Pt, Pd, ở nhiệt độ thích hợp, hiđrocacbon không no cộng hiđro vào liên kết pi

- Hai h n hợp X và Y chứa cùng số mol C và H nên :

Khi đốt cháy h n hợp X hay h n hợp Y đều cho ta các kết quả sau

Số mol hiđrocacbon trong X bằng số mol hiđrocacbon trong Y

hidrocacbon (X) = hidrocacbon (Y)

- Nếu phản ứng cộng hiđro không hoàn toàn thì còn lại cả hai

N ận xét: Dù phản ứng xảy ra trong trường hợp nào đi nữa thì ta luôn có:

Chú ý: Không thể dùng phương pháp này nếu 2 anken không cộng H2 với cùng hiệu suất

2) Xét tr n ợp rocacbon tron X là ank n

Ankin cộng H2 thường cho ta hai sản phẩm

CnH2n-2 + 2H2  0

xuc tac

CnH2n+2 [I]

CnH2n-2 + H2  0

xuc tac

t CnH2n [II]

Nếu phản ứng không hoàn toàn, h n hợp thu được gồm 4 chất: anken, ankan, ankin

dư và hiđro dư

Vì h n hợp Y không làm mất màu nước Br2 nên trong Y không có anken

Các yếu tố trong bài toán không phụ thuộc vào số mol cụ thể của mỗi chất vì số mol này sẽ bị triệt tiêu trong quá trình giải Vì vậy ta tự chọn lượng chất Để bài toán trở

nên đơn giản khi tính toán, ta chọn số mol h n hợp X là 1 mol (nX = 1 mol)mX = 18g

V dụ 2: H n hợp khí X chứa H2 và hai anken kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng Tỉ khối của X đối với H2 là 8,4 Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni thì nó biến thành h n hợp Y không làm mất màu nước brom và có tỉ khối đối với H2 là 12 Công thức phân tử của hai anken và phần trăm thể tích của H2 trong X là

Vì h n hợp Y không làm mất màu nước Br2 nên trong Y không có anken

Tự chọn lượng chất, chọn số mol h n hợp X là 1 mol (nX = 1 mol)

13 13

Vì h n hợp Y không làm mất màu nước Br2 nên trong Y không có anken

Tự chọn lượng chất, chọn số mol h n hợp X là 1 mol mX = 18,2gam

Dựa vào khối lượng h n hợp X: 14n × 0,3 + 2 × 0,7 = 18, 2 n = 4

CTPT: C4H8 Vì khi cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy nhất nên chọn A

V dụ 5: H n hợp khí X chứa H2 và một ankin Tỉ khối của X đối với H2 là 4,8 Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni thì nó biến thành h n hợp Y không làm mất màu nước brom và

có tỉ khối đối với H2 là 8 Công thức phân tử của ankin là

Bà ả :

M = 4,8.2 = 9,6; MY = 8.2 = 16

Vì h n hợp Y không làm mất màu nước Br2 nên trong Y không có hiđrocacbon không no

Tự chọn lượng chất, chọn số mol h n hợp X là 1 mol (nX = 1 mol)mX = 9,6g

2 phan ung H

n = 1 - 0,6 = 0,4 mol

Theo [I] nankin (X) =

2 phan ung H

1

n × 0, 4 = 0, 2 mol 2

1 2



Dựa vào khối lượng h n hợp X: (14n - 2) × 0,2 + 2× (1- 0,2) = 9,6

n = 3 CTPT: C3H4 Chọn B

V dụ 6: H n hợp X gồm 3 khí C3H4, C2H2 và H2 cho vào bình kín dung tích 9,7744 lít ở

250C, áp suất atm, chứa ít bột Ni, nung nóng bình một thời gian thu được h n hợp khí Y Biết tỉ khối của X so với Y là 0,75 Số mol H2 tham gia phản ứng là

có tỉ khối so với O2 là 0,5 Khối lượng bình dung dịch brom tăng là:

A 1,04 gam B 1,20 gam C 1,64 gam D 1,32 gam

Bà ả :

Có thể tóm tắt bài toán theo sơ đồ sau:

V dụ 8: H n hợp khí X chứa H2 và một hiđrocacbon A mạch hở Tỉ khối của X đối với

H2 là 4,6 Đun nóng nhẹ X có mặt xúc tác Ni thì nó biến thành h n hợp Y không làm mất màu nước brom và có tỉ khối đối với H2 là 11,5 Công thức phân tử của hiđrocacbon là

2 phan ung H

n = 1 - 0,4 = 0,6 mol Vậy A không thể là anken vì nanken = n hiđro pư

=0,6 mol (vô lý) loại C, D

Ta thấy phương án A, B đều có CTPT có dạng CnH2n-2 Với công thức này thì

nA (X) =

2 phan ung H

1

n × 0,6 = 0,3 mol 2

1 2

2(A) H

n = 1- 0,3 = 0,7 molDựa vào khối lượng h n hợp X: (14n - 2) × 0,3 + 2× 0,7 = 9,2

n = 2 CTPT: C2H2 Chọn B

V dụ 9: Cho 8,96 lít h n hợp khí X gồm C3H8, C2H2, C3H6, CH4 và H2 đi qua bột Niken xúc tác nung nóng để phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau phản ứng ta thu được 6,72 lít h n hợp khí Y không chứa H2 Thể tích h n hợp các hidrocacbon có trong X là: