Skkn sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt bài tập axit sunfuric đặc hóa 10 ban cơ bản

28 1.4K 2
Skkn sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt bài tập axit sunfuric đặc hóa 10 ban cơ bản

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban Phần A: ĐẶT VẤN ĐỀ I Lý chọn đề tài Đối với mơn hóa học, tập đóng vai trị quan trọng việc củng cố, khắc sâu kiến thức học Nội dung mơn hóa trường phổ thông phong phú, đa dạng học sinh mơn hóa mơn học khó Vì em e ngại giải tập, kĩ giải tập em yếu thời gian học tập lớp hạn chế ( 02 tiết/tuần ban bản), chủ yếu thiên lí thuyết Do đó, học sinh nắm vững dạng tập, biết cách giải chúng việc học mơn hóa trở nên đơn giản dễ dàng Sử dụng tập để luyện tập biện pháp quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học Bài tập hóa học có ý nghĩa tác dụng to lớn nhiều mặt như: - Ý nghĩa trí dục: + Ơn tập hệ thống hóa kiến thức cách tích cực + Rèn luyện kỹ hóa học như: tính toán, … - Ý nghĩa phát triển: Phát triển học sinh lực tư logic, biện chứng, khái quát, độc lập, thông minh sáng tạo - Ý nghĩa giáo dục: Rèn luyện đức tính kiên nhẫn, trung thực lịng say mê khoa học hóa học Thực tiễn chứng minh cách tốt để nhớ, hiểu vận dụng kiến thức học giải tập Để giúp em giải tốt tập axit sunfuric đặc mạnh dạn nghiên cứu đề tài " Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban bản." II Mục đích nghiên cứu: tìm phương pháp giải tốn nhanh giúp học sinh dễ hiểu, khắc sâu kiến thức hứng thú với môn học III Phạm vi nghiên cứu: Bài tập axit sunfuric đặc - Hóa 10 ban IV Đối tượng nghiên cứu: Học sinh trường THPT Phạm Văn Đồng Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban V Phương pháp nghiên cứu: - Tổng quan tài liệu, nghiên cứu chương trình, hồ sơ chun mơn - Quan sát công việc dạy - học giáo viên học sinh - Thực nghiệm, thu thập xử lí thơng tin Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban Phần B: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: CƠ SỞ THỰC TIỄN Qua nhiều năm giảng dạy mơn hóa học trường THPT Phạm Văn Đồng nhận thấy giải tập liên quan đến axit sunfuric đặc, đa số em học sinh chọn cách viết phương trình phản ứng, cân phương trình dựa vào kiện mà đề cho để tính tốn, tìm đáp số Với cách giải có em học sinh viết phương trình, cân phương trình tìm đáp án nhiều thời gian để hoàn thành tập Do vậy, giáo viên tập dạng em ngại làm Khi làm em dừng lại phần viết phương trình phản ứng em lúng túng việc cân phản ứng oxi hóa khử Để khắc phục tình trạng này, tiết luyện tập dạng tập liên quan đến axit sunfuric đặc, sử dụng phương pháp bảo toàn electron để hướng dẫn học sinh, giúp học sinh giải tập nhanh hơn, xác Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban CHƯƠNG 2: KIẾN THỨC CƠ BẢN I Số oxi hóa Quy tắc xác định số oxi hóa - Đối với đơn chất: số oxi hóa nguyên tố đơn chất không Ví dụ: Số oxi hóa Mg, Cu, N2, Cl2, P không - Đối với hợp chất: + Trong hầu hết hợp chất, số oxi hóa hiđro +1 (trừ hiđrua -1 -1 +2 kim loại: Na H ,Ca H ) Số oxi hóa oxi -2 (trừ hợp chất O F2 -1 -1 peoxit H O , Na O ) + Trong phân tử, tổng số oxi hóa ngun tố khơng +1 +6 −2 Ví dụ: H S O4 số oxi hóa nguyên tố = (+1).2 + (+6).1 + (-2).4 = * Trong hợp chất, kim loại có hóa trị số oxi hóa tương ứng nhiêu Ví dụ: Trong FeCl3, sắt có hóa trị III => số oxi hóa Fe +3 - Đối với ion: + Số oxi hóa ion đơn ngun tử điện tích ion Ví dụ: ion K + : số oxi hóa K +1 Ion O 2- : số oxi hóa O -2 + Trong ion đa nguyên tử, tổng số oxi hóa ngun tố điện tích ion + Ví dụ: ion NH : số oxi hóa N + (4 số oxi hóa H) = +1 x +1 (N H) +4 ⇔ x.1 + 4.(+1) = + => x = -3 Ion NO3- : số oxi hóa N + (3 số oxi hóa O) = -1 x -2 ( N O )3- ⇔ x.1 + (-2).3 = -1 => x = +5 Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban * Cách ghi số oxi hóa: số oxi hóa đặt phía kí hiệu nguyên tố Ghi dấu trước, số sau +5 -2 +4 -2 0 +1 +6 -2 Ví dụ: S O , N O3- , H , Fe, H S O II Phản ứng oxi hóa - khử Chất khử (chất bị oxi hóa) chất nhường electrron chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng Chất oxi hóa (chất bị khử) chất nhận electron chất có số oxi hóa giảm sau phản ứng Sự oxi hóa (q trình oxi hóa) chất làm cho chất nhường electron hay làm tăng số oxi hóa chất Sự khử (q trình khử) chất làm cho chất nhận electron hay làm giảm số oxi hóa chất Phản ứng oxi hóa - khử phản ứng hóa học có chuyển electron chất phản ứng hay phản ứng oxi hóa - khử phản ứng hóa học có thay đổi số oxi hóa số nguyên tố Muốn biết phản ứng hóa học có phải phản ứng oxi hóa - khử hay khơng, trước hết ta phải xác định số oxi hóa nguyên tố phương trình hóa học đó, sau kiểm tra xem nguyên tố có thay đổi số oxi hóa, thấy có thay đổi số oxi hóa ngun tố phản ứng phản ứng oxi hóa - khử Ví dụ: Cho phản ứng hóa học sau: t BaCO3  → BaO + CO (1) t KMnO  → K MnO + MnO + O (2) Số oxi hóa xác định sau: +2 +4 -2 +2 -2 +4 -2 t Ba C O3  → Ba O + C O (1) +1 +7 -2 +1 +6 −2 +4 −2 t K Mn O  → K Mn O + Mn O + O (2) Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban Sau xác định số oxi hóa nguyên tố phương trình trên, ta thấy: + Phản ứng (1) khơng phải phản ứng oxi hóa - khử khơng có nguyên tố có thay đổi số oxi hóa + Phản ứng (2) phản ứng oxi hóa - khử phản ứng (2) có thay đổi số oxi hóa nguyên tố mangan KMnO từ +7 xuống +6 K2MnO4 + MnO2; oxi từ -2 KMnO4 tăng lên O2 III Định luật bảo toàn electron Trong trình oxi hóa- khử tổng số mol electron chất khử nhường tổng số mol electron chất oxi hóa nhận ∑n e nhuong = ∑n e nhan IV Tính chất hóa học axit sunfuric đặc Axit sunfuric đặc axit mạnh, có tính oxi hóa mạnh háo nước Tính axit mạnh Trong dung dịch lỗng, axit sunfuric phân li hồn tồn thành cation H + anion HSO - Dung dịch H2SO4 làm quỳ tím hóa đỏ - Tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo muối nước Ví dụ: 2NaOH + H2SO4  → Na2SO4 + H2O → CuSO4 + H2O CuO + H2SO4  - Tác dụng với muối axit yếu tạo muối sunfat axit Ví dụ: → Na2SO4 + CO2 + H2O Na2CO3 + H2SO4  Na2SO3 + H2SO4  → Na2SO4 + SO2 + H2O Tính oxi hóa Axit sunfuric đặc axit có tính oxi hóa mạnh Tùy thuộc vào nồng độ axit chất chất khử mà H2SO4 đặc bị khử đến số sản phẩm khác lưu huỳnh Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban 2.1 Với kim loại Trong dung dịch H2SO4 đặc, ion SO 2-4 có khả oxi hóa mạnh ion H + nên H2SO4 đặc oxi hóa hầu hết kim loại, kể kim loại có tính khử yếu Cu, Ag trừ Au, Pt Khi đó, kim loại bị oxi hóa đến mức oxi hóa cao tạo muối sunfat +6 Cu + 2H S Ođ4 ( ) +6 Fe + 6H S Ođ4 ( +2 +4 t  → Cu SO +4 S O +22H O2 t →Fe )  +3 SO 2( +4 +) 3SO +26H O2 * Một số kim loại Al, Fe, Cr bị thụ động hóa dung dịch H2SO4 đặc, nguội 2.2 Với phi kim Khi đun nóng, axit H2SO4 đặc oxi hóa nhiều phi kim C, S, P Khi phi kim bị oxi hóa đến mức oxi hóa cao nhất, cịn H 2SO4 bị khử đến SO2 Ví dụ: +6 +6 S + 2H S Ođ4 ( C + 2H S Ođ4 ( ) +4 t  → 3SO +22H O2 +4 t →C O )  +4 +22 S O +22H O2 2.3 Với hợp chất Khi đun nóng, axit sunfuric đặc oxi hóa nhiều hợp chất H2S, HI, FeO, muối sắt (II)… Ví dụ: -2 +6 +4 H S + 3H S O (d)  → S O + 4H 2O +2 +6 +3 +4 Fe O + 4H S O 4(d)  → Fe ( SO ) + S O + 4H 2O Tính háo nước Axit sunfuric đặc chiếm nước kết tinh nhiều muối hidrat chiếm nguyên tố H O nhiều hợp chất - Muối CuSO4.5H2O màu xanh tác dụng với H2SO4 đặc biến thành CuSO4 khan màu trắng Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban H SO (d) CuSO4.5H2O  → CuSO4 + 5H2O Màu xanh màu trắng - Hợp chất gluxit tác dụng với H2SO4 đặc bị biến thành cacbon ( than) H SO (d) → 12C + 11H2O C12H22O11  Da thịt tiếp xúc với H2SO4 đặc bị bỏng nặng, sử dụng H 2SO4 đặc phải thận trọng Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban CHƯƠNG 3: MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP LIÊN QUAN ĐẾN AXIT SUNFURIC ĐẶC Bài tập liên quan đến axit sunfuric đặc chủ yếu tập trung dạng sau: I Kim loại tác dụng với axit H2SO4 đặc Với dạng tập ta làm theo bước sau: Bước 1: - Xác định hóa trị kim loại tham gia phản ứng với H 2SO4 đặc Kim loại có hóa trị nhường nhiêu electron Nếu kim loại tham gia phản ứng với H2SO4 đặc chưa biết chưa cho hóa trị gọi x hóa trị kim loại cho - Xác định sản phẩm khử lưu huỳnh thông thường SO 2, số trường hợp H2S S tùy vào tính khử kim loại yêu cầu đề Bước 2: Viết q trình oxi hóa kim loại khử lưu huỳnh +6 H2SO4, cân q trình Ví dụ: cho Zn vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư, thu khí SO2 +2 Zn có hóa trị II nên nhường electron tạo Zn ; H2SO4 bị khử thành +6 +4 SO2 S /H 2SO bị khử thành S /SO nhận (6-4 = 2) electron Ta viết sau: Quá trình oxi hóa +2 Zn  → Zn + 2e Quá trình khử +6 +4 S + 2e  → S /SO Bước 3: đưa kiện mà đề cho vào q trình oxi hóa, q trình khử để suy số mol e nhường, số mol e nhận Nếu có nhiều q trình khử ta tính tổng số mol e nhận trình khử lại với Áp dụng định luật bảo tồn electron: số mol electron chất khử nhường số mol electron chất oxi hóa nhận Từ ta suy kiện cần tìm Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban Ta có: n H2SO4 (pu) = Hay n e nhuong + n S/SO2 + n S/S + n S/H 2S n H SO = 4nS + 2.n SO + 5n H S 2 m muôi sunfat = m KL pứ + n e nhuong(nhan) 96 =m KL pứ + (3.n + n + 4n ).96 S SO H S 2 I.1 Ví dụ Ví dụ 1: Cho 8,1 gam nhôm vào dung dịch H 2SO4 đặc, nóng dư Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu V lít SO ( điều kiện tiêu chuẩn (đktc)) Tìm V khối lượng H2SO4 phản ứng Hướng dẫn: Al chất khử, S/H2SO4 chất oxi hóa Ta có q trình oxi hóa khử sau: Q trình oxi hóa +3  → Al + 3e Al 8,1 = 0,3 (mol) > 3.0,3 = 0,9(mol) 27 số mol e nhường = 0,9 (mol) Quá trình khử +4 +6 S + 2e  → S /SO 2a (mol)< a (mol) ( a số mol SO2) số mol e nhận = 2a(mol) số mol e nhường = số mol e nhận < => 0,9 = a => a = 0,9 = 0,45 VSO2 = 0,45.22,4 = 10,08 (lit) m H2SO4 (pu) =( n e nhuong +n SO2 ).98 = 2n SO2 98 = 2.0,45.98 = 88,2 gam Ví dụ 2: Cho 13 gam Zn 8,1 gam Al vào dung dịch H 2SO4 đặc nóng, dư Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu V lít khí SO (duy đktc) Tìm giá trị V, khối lượng muối khối lượng H 2SO4 phản ứng Hướng dẫn: Quá trình oxi hóa Sáng kiến kinh nghiệm Q trình khử 10 Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban Cho 35,1 gam kim loại Al vào dung dịch H 2SO4 đặc, nóng dư Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu 10,92 lít khí X (duy đktc) Khối lượng H2SO4 phản ứng A 382,200 B 191,100 C 429,975 D 238,875 Cho m gam Al vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu 0,045 mol SO2 (duy đktc) Khối lượng muối thu A 5,13 B 0,81 C 5,22 D 4,41 Cho 75,6 gam kim loại R tác dụng hoàn toàn với dung dịch H 2SO4 đặc, nóng dư thu 45,36 lít khí SO2 (duy đktc) Kim loại R khối lượng H2SO4 phản ứng A Al 198,45 B Zn 270,0 C Fe 198,45 D Mg 270,0 10 Cho 58,4 gam hỗn hợp X gồm Fe Mg vào dung dịch H 2SO4 đặc nóng, dư Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu 41,44 lít khí SO (duy đktc) Khối lượng Fe hỗn hợp X khối lượng muối thu A 19,2 88,8 B 39,2 236,0 C 39,2 147,2 D 19,2 147,2 11 Hoà tan hết 16,3g hỗn hợp kim loại gồm Fe, Al, Mg dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 0,55 mol SO Cô cạn dd sau phản ứng, khối lượng chất rắn khan thu A 69,1 B 96,1 C 61,9 D 91,6 12 Cho 11,9 gam hỗn hợp Al Zn tác dụng vừa đủ với dd H 2SO4 đặc, nóng thu 3,92 lít (đktc) hỗn hợp khí H 2S SO2 có tỷ khối so với H2 23,429 Khối lượng muối thu sau cô cạn dung dịch sau phản ứng A 57,5 B 49,5 C 43,5 D 46,9 13 Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu ( tỉ lệ mol 1:1) axit H 2SO4 đậm đặc, nóng, dư, thu V lít khí SO2 (duy đktc) dd Y ( chứa hai muối axit dư) Giá trị V Sáng kiến kinh nghiệm 14 Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban A 3,36 B 2,24 C 5,60 D.4,48 14 Cho 6,72g Fe vào dd chứa 0,3 mol H 2SO4 đặc, nóng sinh SO2 sản phẩm khử nhất, sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu được: A 0,12 mol FeSO4 B 0,02 mol Fe2(SO4)3 0,08 mol FeSO4 C 0,05 mol Fe2(SO4)3 0,02 mol Fe dư D 0,03 mol Fe2(SO4)3 0,06 mol FeSO4 II Cho hỗn hợp gồm kim loại oxit kim loại tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc - Nếu kim loại oxit không thay đổi số oxi hóa tác dụng với H2SO4 đặc dạng tập làm tương tự dạng tập kim loại tác dụng với axit H2SO4 đặc có kim loại tác dụng với H2SO4 đặc tạo sản phẩm khử lưu huỳnh - Nếu kim loại oxit thay đổi số oxi hóa tác dụng với H 2SO4 đặc FeO, Fe3O4 làm dạng tập làm tương tự dạng tập hỗn hợp kim loại tác dụng với axit H2SO4 đặc II.1 Ví dụ Ví dụ 1: Khi hịa tan 30 gam hỗn hợp Cu CuO dung dịch H2SO4 đặc lấy dư, thu 6,72 lít khí SO2 (duy đktc) Tìm khối lượng CuO hỗn hợp khối lượng H2SO4 phản ứng Hướng dẫn: Q trình oxi hóa Cu +2  → Cu + 2e x (mol) .> 2x (mol) Quá trình khử +6 +4 S + 2e  → S /SO 6,72 0,6 (mol) < 22,4 = 0,3 (mol) n e nhường = 2x (mol) n e nhận = 0,6 (mol) n e nhường = n e nhận < => 2x = 0,6 (mol) => x = 0,3 mCu = 0,3.64 = 19,2 gam => mCuO = 30 – 19,2 = 10,8 (gam) Sáng kiến kinh nghiệm 15 Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban n H2SO4 (pu) = 2n SO + n CuO = 2.0,3+ 10,8 = 0,735(mol) 80 m H2SO4 (pu) = 98 0,735 = 72,03 (gam) Ví dụ 2: Hịa tan 70,4 gam hỗn hợp gồm Fe FeO dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu 13,44 lít SO (duy đktc) Tìm khối lượng FeO hỗn hợp khối lượng H2SO4 phản ứng Hướng dẫn: Hỗn hợp gồm Fe FeO tan dung dịch H 2SO4 đặc, nóng Fe FeO tác dụng H2SO4 đặc giải phóng khí SO2 Q trình oxi hóa Fe +3  → Fe + 3e +4 S + 2e  → S /SO x (mol) .> 3x (mol) +2 Quá trình khử +6 13, 44 1,2(mol) < 22,4 = 0,6 mol +3 Fe /FeO  → Fe + 1e y(mol) > y (mol) n e nhường = 3x + y (mol) n e nhận = 1,2 (mol) n e nhường = n e nhận < => 3x + y = 1,2 (mol) (1) mhh = mFe + mFeO = 56.x + 72.y = 70,4 (2) Từ (1) (2) => x = 0,1; y = 0,9 => mFeO = 0,9.72 = 64,8 (gam) n H2SO4 (pu) = 2n SO + n FeO = 2.0,6 + 0,9 = 2,1(mol) m H2SO4 (pu) = 98 2,1 = 205,8 (gam) II.2 Bài tập rèn luyện kĩ Cho 15,24 gam hỗn hợp gồm Mg Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 đặc, dư Sau phản ứng xảy hoàn tồn thu 1,904 lít SO 2(duy đktc) Tìm khối lượng Fe3O4 hỗn hợp A 12,76 g B 13,92 g C 14,4 g D 35,6 g Cho 53,55 gam hỗn hợp gồm Zn ZnO vào dung dịch H 2SO4 đặc dư Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu 10,08 lít SO (duy đktc) dung dịch X chứa muối axit dư Tìm khối lượng ZnO hỗn hợp khối lượng muối sau phản ứng A 29,25 g; 241,5 g Sáng kiến kinh nghiệm B 24,3 g; 241,5 g 16 Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban C 24,3 g; 120,75 g D 29,25 g; 120,75 g Cho 29,4 gam hỗn hợp gồm Al CuO vào 90 gam dung dịch H 2SO4 98% vừa đủ Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu V lít khí SO (duy đktc) Giá trị V A 6,72 B 4,48 C 8,96 D 2,24 Cho 7,44 gam hỗn hợp gồm Mg Fe3O4 (có tỉ lệ mol 2:3) vào dung dịch H2SO4 đặc, dư Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu V lít SO (duy đktc) Giá trị V A 1,568 B 0,784 C 1,120 D 0,896 Cho 35,7 gam hỗn hợp gồm Zn ZnO vào dung dịch H 2SO4 đặc, dư Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu 6,72 lít SO (duy đktc) dung dịch X chứa muối axit dư Khối lượng H2SO4 phản ứng A 49,0 B 68,6 C 78,4 D 34,3 III Đốt Fe khơng khí cho sản phẩm vào dung dịch H2SO4 đặc Với dạng tập này, ta cần quan tâm đến giai đoạn đầu giai đoạn cuối, bỏ qua giai đoạn trung gian Fe chất khử bị oxi hóa lên mức oxi hóa +3, O2 H2SO4 chất oxi hóa - mhh rắn = mFe + mO - Tổng số mol e Fe nhường = tổng số mol e O S nhận III Ví dụ Ví dụ 1: Lấy m gam Fe đem đốt oxi khơng khí thu hỗn hợp rắn X gồm chất rắn, cân nặng 12 gam Hỗn hợp rắn X đem hịa tan hồn tồn H2SO4 đặc dư, thu 2,24 lít khí SO2 (duy đktc) Tìm giá trị m Hướng dẫn: m O = m hhX - m Fe => n O = Q trình oxi hóa Fe +3  → Fe + 3e Sáng kiến kinh nghiệm m hhX -m Fe 12 - m = (mol) 16 16 Quá trình khử O + -2 2e  → O 17 Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban m m (mol) .> (mol) 56 56 12 - m 12-m (mol) > (mol) 16 +4 +6 n e nhường = S + 2e  → S /SO 2,24 0,2(mol)< 22,4 = 0,1(mol) 12 - m + 0,2(mol) n e nhận = m (mol) 56 n e nhường = n e nhận < => 3m 12 - m = + 0,2 => m = 9,52 (gam) 56 Ví dụ 2: Cho 11,2 gam Fe tác dụng với oxi thu m gam hỗn hợp X gồm oxit Hòa tan hết X vào dung dịch H2SO4 đặc dư, thu 1344 ml khí SO2 (duy đktc) Tìm giá trị m Hướng dẫn: Q trình oxi hóa Q trình khử +3 Fe  → Fe + 3e 11, = 0,2 (mol) >0,6 (mol) 56 -2 O + 2e  → O m − 11,2 m − 11,2 (mol) > (mol) 16 +4 +6 n e nhường = 0,6 (mol) n e nhường = n e nhận < => 0,6 = S + 2e  → S /SO 1,344 0,12 mol< 22,4 = 0,06(mol) m − 11,2 + 0,12 (mol) n e nhận = m -11,2 + 0,12=> m = 15,04 (gam) Ví dụ 3: Cho 11,36 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe 3O4, Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đặc dư, thu 2,016 lít khí SO (duy đktc) dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu gam muối khan Hướng dẫn: Quá trình oxi hóa Fe +3  → Fe + 3e Sáng kiến kinh nghiệm Quá trình khử O + -2 2e  → O 18 Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban m m (mol) .> (mol) 56 56 11,36 - m 11,36-m (mol) > (mol) 16 +4 +6 S + 2e  → S /SO 2, 016 0,18 mol< 22,4 = 0,09(mol) n e nhường = m (mol) 56 n e nhường = n e nhận < => mmuối = mFe + 96 n e nhận = 11,36 - m + 0,18 (mol) 3m 11,36 - m = + 0,18 => m = 8,96 (gam) 56 1 3.8,96 ne nhường = 8,96 + 96 = 32,0 (gam) 2 56 * Với dạng tập tìm khối lượng muối thu cho hỗn hợp sắt oxit sắt tác dụng với axit H 2SO4 đặc, ta dùng cơng thức tính nhanh sau: m muoi = 400 (m hh +16n SO2 ) ; 160 n H SO PỨ = 3.m Fe + n S/SO 112 III.2 Bài tập rèn luyện kĩ Để m gam bột sắt ngồi khơng khí thời gian, thu 11,8 gam hỗn hợp gồm Fe oxit sắt Hịa tan hồn tồn hỗn hợp dung dịch H2SO4 đặc, dư, thu 3,36 lít khí SO2 (duy đktc) Giá trị m A 9,94 B 10,04 C 15,12 D 20,16 Nung 2,52 gam bột sắt oxi khơng khí, thu m gam hỗn hợp rắn X gồm sắt oxit sắt Hòa tan hết X H2SO4 đặc dư, thu 0,84 lít khí SO2 (duy đktc) Giá trị m A 2,62 B 3,00 C 3,02 D 2,82 Cho 33,6 gam Fe tác dụng với oxi, thu 45,12 gam hỗn hợp X gồm oxit Hòa tan hết X vào H2SO4 đặc, dư, thu V lít khí SO2 (duy đktc) Giá trị V A 4,032 Sáng kiến kinh nghiệm B 2,016 C 1,792 D 1,568 19 Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban Cho 2,84 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đặc dư, thu 0,504 lít khí SO (duy đktc) dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu gam muối khan? A 9,68 B 8,00 C 12,27 D 8,59 Cho 39,76 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe 3O4, Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đặc dư, thu V lít khí SO2 (duy đktc) dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu 107,8 gam muối khan Giá trị V A 3,136 B 4,704 C 3,92 D 5,488 Cho m gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đặc dư, thu 6,72 lít khí NO (duy đktc) dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu 154,0 gam muối khan Giá trị m A 51,12 B 45,44 C 56,8 D 54,88 Để a gam Fe ngồi khơng khí sau thời gian chuyển thành hỗn hợp X có khối lượng 75,2 gam gồm FeO, Fe 2O3, Fe3O4 Fe Cho X tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư thu 6,72 lít khí SO (duy đktc) Giá trị a A 28 B 42 C 50,4 D 56 IV Khử oxit Fe2O3 CO thu hỗn hợp rắn X Hòa tan hỗn hợp rắn axit H2SO4 đặc Với dạng tập này, ta có số biểu thức sau: + số mol O Fe2O3 phản ứng với CO = số mol CO phản ứng + số mol CO2 tạo thành = số mol CO phản ứng + m Fe O + mCO(pu) = mhhran + mCO (taothanh) hay m Fe O = m hhX + mO 2 + số mol Fe Fe2O3 = số mol Fe hỗn hợp X = số mol Fe muối + tổng số mol e CO nhường = tổng số mol e axit nhận IV.1 Ví dụ Sáng kiến kinh nghiệm 20 Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban Ví dụ 1: Cho khí CO qua m gam oxit Fe 2O3 đốt nóng, ta 13,92 gam hỗn hợp Y( gồm chất rắn) Hòa tan hỗn hợp Y H 2SO4 đặc dư, thu 2,912 lít SO2 (duy đktc) Tìm m Hướng dẫn: Q trình oxi hóa +2 +4 Q trình khử +4 +6 C /CO  → C /CO + 2e a (mol) > a(mol) >2a (mol) S + 2e  → S /SO 2,912 0,26 (mol)< 22, = 0,13 (mol) n e nhường = 2a (mol) n e nhận = 0,26 (mol) n e nhường = n e nhận < => 2a = 0,26 => a = 0,13 (mol) m Fe2O3 + m CO = m hh ran + m CO < => m + 0,13.28 = 13,92 + 0,13.44 => m = 16 (gam) Ví dụ 2: Cho khí CO qua Fe2O3 đốt nóng, ta m gam hỗn hợp rắn X gồm chất Hỗn hợp rắn X đem hòa vào H 2SO4 đặc, nóng, dư thu 1,456 lít SO2 (duy đktc) 20,0 gam Fe2(SO4)3 Tìm giá trị m Hướng dẫn: n Fe2O3 = n Fe2 (SO4 )3 = 20,0 = 0,05 (mol) => m Fe2O3 (bd) = 0,05.160 = (gam) 400 Q trình oxi hóa +2 +4 Quá trình khử +4 +6 C /CO  → C /CO + 2e a (mol) > a (mol) >2a (mol) S + 2e  → S /SO 1, 456 0,13 (mol)< 22, =0,065 (mol) n e nhường = 2a (mol) n e nhận = 0,13 (mol) n e nhường = n e nhận < => 2a = 0,13 => a = 0,065 (mol) m Fe2O3 + m CO = m hh ran + m CO < => + 0,065.28 = m + 0,065.44 => m = 6,96 (gam) IV.2 Bài tập rèn luyện kĩ Cho khí CO qua ống chứa 10 gam Fe 2O3 đốt nóng, thu m gam hỗn hợp X gồm oxit Hòa tan hỗn hợp X H 2SO4 đặc, nóng, dư thu 4,48 lít SO2 (duy đktc) Giá trị m A 8,4 Sáng kiến kinh nghiệm B 7,2 C 6,8 D 5,6 21 Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban Cho luồng khí CO qua m gam bột Fe 2O3 đốt nóng, thu 14 gam hỗn hợp X gồm chất rắn Cho hỗn hợp X tan hoàn toàn dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu 2,24 lít khí SO2 (duy đktc) Giá trị m A 16,4 B 14,6 C 8,2 D 20,5 Cho khí CO qua ống chứa m gam Fe 2O3 đốt nóng thu 6,69 gam hỗn hợp X gồm chất rắn Hịa tan hồn tồn hỗn hợp X vào H 2SO4 đặc, nóng, thu 0,065 mol SO2 Giá trị m A 10,2 B 9,6 C 8,0 D 7,73 Cho khí CO qua Fe2O3 đốt nóng, ta m gam hỗn hợp rắn X gồm chất Hỗn hợp rắn X đem hòa vào H 2SO4 đặc, nóng, dư thu 3,64 lít SO (duy đktc) 50,0 gam Fe2(SO4)3 Tìm giá trị m A 17,4 B 20,0 C 26,0 D 14,2 Khử Fe2O3 CO nhiệt độ cao thu hỗn hợp X gồm chất rắn Chia X thành phần - Phần cho tác dụng với HNO3 dư thu 0,02 mol NO 0,03 mol N2O - Phần cho tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư thu V lít khí SO2 (duy đktc) Giá trị V A 2,24 B 3,36 C 4,48 D 6,72 Lấy gam oxit Fe2O3 đốt nóng cho CO qua, ta nhận m gam hỗn hợp X gồm oxit, hỗn hợp X đem hoà vào H 2SO4 đặc nóng dư, nhận 0,672 lít SO2 (duy đktc) Vậy m gam X có giá trị A 8,9 g B 7,24 g Sáng kiến kinh nghiệm C 7,52 g D 8,16 g 22 Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP THỰC HIỆN Chủ đề oxi -lưu huỳnh Hóa 10 ban gồm 12 tiết, có 06 tiết lý thuyết, 03 tiết luyện tập, 02 tiết thực hành 01 tiết kiểm tra 45 phút Như vậy, thời gian để luyện tập, củng cố kiến thức tồn chương ít, địi hỏi giáo viên phải lựa chọn kiến thức trọng tâm, tập để củng cố cho học sinh Bên cạnh dạng tập nhận biết, hoàn thành sơ đồ phản ứng, điều chế dạng tập phản ứng oxi hóa- khử axit H 2SO4 đặc dạng tập chủ đề Trong q trình giảng dạy tính chất hóa học axit H 2SO4 đặc, tơi đưa nhiều phương trình phản ứng yêu cầu học sinh xác định sản phẩm phản ứng, vai trò chất tham gia phản ứng, cân phương trình phản ứng từ hướng dẫn em áp dụng phương pháp bảo toàn electron để giải tập Lúc đầu áp dụng phương pháp bảo toàn electron em cảm thấy lúng túng qua hướng dẫn giáo viên em hiểu vấn đề cảm thấy thích thú với phương pháp khơng cần viết đầy đủ phương trình phản ứng, khơng cần thời gian cân phương trình mà tìm đáp án tốn cách nhanh chóng xác Tuy nhiên, số lượng tập liên quan đến tính oxi hóa axit H 2SO4 đặc hạn chế nên giáo viên phải biên soạn tập từ đơn giản đến phức Sáng kiến kinh nghiệm 23 Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban tạp, theo dạng khác nhau, với dạng có hướng dẫn giải cụ thể để học sinh tự rèn luyện thêm nhà Giáo viên tập yêu cầu học sinh hoàn thành tập thời gian định nộp lại cho giáo viên kiểm tra CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Việc vận dụng phương pháp bảo toàn electron để hướng dẫn học sinh giải tập liên quan đến axit H2SO4 đặc tạo chuyển biến tích cực tâm lý học sinh, em khơng cịn ngại làm tập phần trước Trước kia, giải tập phần em phải viết phương trình phản ứng, cân phương trình giải đáp án đúng, cân phương trình sai kết tốn sai thời gian em cân xong phương trình hết giờ, khơng đủ thời gian để hồn thành tập Sau hướng dẫn học sinh giải tập phương pháp bảo toàn electron, giáo viên đề khảo sát việc áp dụng phương pháp bảo toàn electron để giải tập axit H2SO4 đặc thu kết sau: Lớp Sĩ số áp dụng phương pháp phương pháp thơng bảo tồn electron thường Số lượng Tỉ lệ Số lượng Tỉ lệ 10A1 48 40 83,3% 16,7% 10A3 46 24 52,2% 22 47,8% 10A5 48 24 50,0% 24 50,0% Cộng 142 88 61,8% 54 38,2% Sáng kiến kinh nghiệm 24 Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban Trong số học sinh áp dụng phương pháp bảo toàn electron để giải tập, số lượng học sinh giải tập cho đáp án sau: Học sinh áp dụng phương đáp án pháp bảo toàn electron 10A1 40 35 87,5% 12,5% 10A3 24 19 79,2% 20,8% 10A5 24 19 79,2% 20,8% Lớp Tỉ lệ Đáp án sai Tỉ lệ Cộng 88 73 81,9% 15 18,1% Như vậy, đa số em hào hứng với việc vận dụng phương pháp bảo toàn electron để giải tập liên quan đến axit H2SO4 đặc Một số học sinh khơng áp dụng phương pháp bảo tồn electron em có học lực q yếu, khơng xác định vai trò chất tham gia phản ứng nên khơng viết q trình oxi hóa, q trình khử nên khơng dám áp dụng phương pháp bảo tồn electron mà sử dụng cách giải thông thường viết phương trình phản ứng cân với hi vọng viết phương trình thầy chấm điểm Một số học sinh áp dụng phương pháp bảo tồn electron để giải tập phản ứng oxi hóa - khử đáp án lại sai em xác định sai số oxi hóa Vì vậy, để giải tập liên quan đến axit H 2SO4 đặc học sinh cần phải nắm quy tắc xác định số oxi hóa, xác định vai trị chất tham gia phản ứng, viết trình oxi hóa - khử áp dụng định luật bảo toàn electron để giải tập cách nhanh chóng, xác hiệu Sáng kiến kinh nghiệm 25 Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban PHẦN C: KẾT LUẬN Trong thực tiễn dạy học trường phổ thơng, tập hóa học giữ vai trị quan trọng việc thực mục tiêu đào tạo tập hóa học vừa mục đích, vừa nội dung, vừa phương pháp dạy học hiệu Nó không cung cấp cho học sinh kiến thức, đường dành lấy kiến thức mà mang lại niềm vui khám phá, tìm tịi, phát việc tìm đáp số Cùng với việc đổi phương pháp dạy học, phương pháp kiểm tra đánh giá theo hình thức trắc nghiệm khách quan nay, việc vận dụng phương pháp giải nhanh toán học học cần thiết, đặc biệt toán oxi hóa - khử phức tạp Do vậy, q trình giảng dạy, hướng dẫn học sinh làm tập giáo viên nên hướng dẫn học sinh phương pháp giải nhanh, có phương pháp bảo tồn electron, vừa giúp em rèn luyện kĩ giải tập vừa giúp em có hứng thú với mơn học Do lực thân hạn chế nên đề tài khơng tránh khỏi có thiếu sót, mong đóng góp ý kiến quý đồng nghiệp để đề tài hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn IaSao, ngày 23 tháng năm 2016 Người thực đề tài Sáng kiến kinh nghiệm 26 Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban Nguyễn Thị Hương TÀI LIỆU THAM KHẢO Cao Cự Giác Các phương pháp chọn lọc giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học - Nhà xuất giáo dục Việt Nam Nguyễn Xuân Trường Bài tập hóa học 10- Ban - Nhà xuất giáo dục Việt Nam Nguyễn Xuân Trường Hóa học 10- Ban - Nhà xuất giáo dục Việt Nam Sáng kiến kinh nghiệm 27 Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban MỤC LỤC Đề mục Phần A: Đặt vấn đề Phần B: Nội dung Chương 1: Cơ sở tực tiễn Chương 2: Kiến thức I Số oxi hóa II Phản ứng oxi hóa – khử III Định luật bảo tồn electron IV Tính chất hóa học axit sunfuric đặc Chương 3: Một số dạng tập liên quan đến axit Trang 3 4 6 sunfuric đặc I Kim loại tác dụng với axit H2SO4 đặc II Cho hỗn hợp kim loại oxit kim loại tác dụng với dung 15 dịch H2SO4 đặc III Đốt Fe khơng khí cho sản phẩm vào dung dịch 18 H2SO4 đặc IV Khử oxit Fe2O3 CO thu hỗn hợp rắn X Hòa 21 tan hỗn hợp rắn axit H2SO4 đặc Chương 4: Giải pháp thực Chương 5: Kết đạt Phần C: Kết luận Tài liệu tham khảo 24 25 27 28 Sáng kiến kinh nghiệm 28 ... dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban Trong số học sinh áp dụng phương pháp bảo toàn electron để giải tập, số lượng học sinh giải tập cho đáp... nghiệm Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban CHƯƠNG 2: KIẾN THỨC CƠ BẢN I Số oxi hóa Quy tắc xác định số oxi hóa - Đối với đơn chất: số oxi hóa. .. xúc với H2SO4 đặc bị bỏng nặng, sử dụng H 2SO4 đặc phải thận trọng Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng phương pháp bảo toàn electron giúp học sinh giải tốt tập axit sunfuric đặc Hóa 10 ban CHƯƠNG 3:

Ngày đăng: 10/02/2017, 11:29

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan