SKKN PHÂN LOẠI và PP GIẢI NHANH BT về NHÔM và hợp CHẤT của NHÔM

TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN CHỌN LỌC-ĐẦY ĐỦ-CHẤT LƯỢNG http://HOAHOC.edu.vn ─ http://LUUHUYNHVANLONG.com “Học Hóa đam mê” Thầy LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ĐH Thủ Dầu Một – Bình Dương) TUYỂN CHỌN VÀ GIỚI THIỆU SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐẠT GIẢI CÁC CẤP MÔN HÓA HỌC 12 KHÔNG tức giận muốn biết KHÔNG gợi mở cho KHÔNG bực KHÔNG hiểu rõ KHÔNG bày vẽ cho Khổng Tử SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vị: Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh – Biên Hòa Mã số: (Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi) SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN VỀ NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM Người thực hiện: TRẦN THỊ THU HIỀN Lĩnh vực nghiên cứu: - Quản lý giáo dục  - Phương pháp dạy học môn: Hóa học  - Lĩnh vực khác:  Có đính kèm: Các sản phẩm in SKKN  Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác Năm học: 2012 – 2013 Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN Họ tên Trần Thị Thu Hiền (nữ) Ngày tháng năm sinh 08 - 3- 1983 Điạ 190/Q1-KP1-P.Long Bình Tân- Biên Hòa- Đồng Nai Điện thoại 0945953432 E-mail: Thuhien@nhc.edu.vn Chức vụ Giáo viên Đơn vị công tác THPT Nguyễn Hữu Cảnh II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO Họ tên Trần Thị Thu hiền Học vị cao Thạc sĩ Hóa học Năm nhận 2013 Chuyên ngành đào tạo Hóa hữu III KINH NGHIỆM KHOA HỌC Họ tên Trần Thị Thu Hiền Lĩnh vực CM có kinh nghiệm Giảng dạy môn Hóa học Số năm kinh nghiệm 08 Các sáng kiến kinh nghiệm có năm gần đây: 02 + Phương pháp dạy học giúp học sinh có phương pháp tự học tốt môn Hóa học – Năm học 2010 – 2011 + Phương pháp giải nhanh toán hóa học – Phương pháp bảo toàn điện tích – Năm học 2011 – 2012 Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền MỤC LỤC TT Nội dung Trang I II LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 1 Cơ sở lý luận đề tài Nội dung, biện pháp thực giải pháp đề tài 2.1 Dạng 1: Nhôm tác dụng với phi kim 2.2 Dạng 2: Nhôm tác dụng với axit 2.3 Dạng 3: Nhôm tác dụng với dung dịch muối 2.4 Dạng 4: Nhôm tác dụng với dung dịch kiềm 10 2.5 Dạng 5: Phản ứng nhiệt nhôm 13 2.6 Dạng 6: Muối Al3+ tác dụng với dung dịch OH- 14 2.7 Dạng 7: Muối aluminat ( AlO ) tác dụng với dung dịch axit mạnh 21 2.8 Dạng 8: Điện phân nóng chảy Al2O3 để điều chế nhôm 22 Một số tập tham khảo 24 III HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI 29 IV ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG 30 V 30 TÁI LIỆU THAM KHẢO Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN VỀ NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM Tóm tắt đề tài: Đề tài phân loại đưa phương pháp giải nhanh số dạng toán trắc nghiệm nhôm hợp chất nhôm, với ví dụ minh họa có hướng dẫn cách giải nhanh tập tự luyện I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hóa học môn khoa học vừa lý thuyết vừa thực nghiệm nên đa số học sinh thích, em cách học môn Hóa học môn học khó Theo phân phối chương trình Bộ Giáo Dục Đào Tạo số tiết luyện tập ôn tập lại so với nhu cầu cần củng cố kiến thức cho học sinh Bên cạnh đó, theo yêu cầu đổi giáo dục việc đánh giá học sinh phương pháp trắc nghiệm khách quan đòi hỏi học sinh thời gian ngắn (trung bình 1,5 đến 1,8 phút/câu) phải làm xong tập Vì vậy, học sinh phải nắm vững kiến thức vận dụng cách nhuần nhuyễn, linh hoạt để thời gian ngắn tìm đáp án toán em thường giải toán Hóa học dài dòng, nặng nề mặt toán học, chí không giải toán nhiều ẩn số Do giáo viên hướng dẫn cách nhận dạng, phân loại lựa chọn phương pháp giải phù hợp giúp em tiết kiệm thời gian, tìm đáp án nhanh chóng, giải nhiều dạng tập Qua thực tế giảng dạy số lớp 12, nhận thấy nhiều em học sinh lúng túng việc giải toán nhôm hợp chất nhôm Các em cách nhận dạng, phân loại toán thường sử dụng cách giải truyền thống viết tính toán theo phương trình hoá học, nên nhiều thời gian để giải toán Với lý nêu trên, nghiên cứu thực đề tài: “PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN VỀ NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM” Sau xin trình bày kinh nghiệm mà thân tích lũy II TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Cơ sở lý luận đề tài Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền Hiện chương trình hóa học số tiết để giải tập ít, luyện tập, giáo viên ôn tập kiến thức lí thuyết hướng dẫn em giải số tập sách giáo khoa, nhiều tài liệu có đưa tập trắc nghiệm lời giải, thường hạn chế số dạng tập Do cách giải tập phương pháp trắc nghiệm nhiều bỡ ngỡ học sinh, thường em giải theo phương pháp truyền thống nên dài tốn thời gian Do đó, việc phân loại hướng dẫn cách giải dạng tập trắc nghiệm nói chung phần nhôm hợp chất nhôm nói riêng cần thiết, giúp học sinh biết phân dạng nắm phương pháp giải, từ tự ôn luyện kiến thức vận dụng kiến thức để giải tập đạt điểm cao kỳ thi tới Mục đích nhiệm vụ đề tài: - Trình bày số dạng tập trắc nghiệm nhôm hợp chất nhôm; hướng dẫn giải chúng phương pháp ngắn gọn, dễ hiểu - Học sinh nắm cách phân loại phương pháp giải số dạng tập trắc nghiệm nhôm hợp chất nhôm, giúp em chủ động phân loại vận dụng cách giải để nhanh chóng giải toán trắc nghiệm mà không bỡ ngỡ trước Qua góp phần phát triển tư duy, nâng cao tính sáng tạo tạo hứng thú học tập môn Hóa Học học sinh Đề tài dựa sở: - Những tập liên quan đến nhôm hợp chất nhôm - Những phương pháp giải nhanh áp dụng đề tài như: phương pháp bảo toàn điện tích, bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, … Nội dung, biện pháp thực giải pháp đề tài Để giúp học sinh giải toán nhôm hợp chất nhôm cách nhanh chóng, xin đưa dạng tập cụ thể: - Dạng 1: Nhôm tác dụng với phi kim - Dạng 2: Nhôm tác dụng với axit - Dạng 3: Nhôm tác dụng với dung dịch muối - Dạng 4: Nhôm tác dụng với dung dịch kiềm - Dạng 5: Phản ứng nhiệt nhôm - Dạng 6: Muối Al3+ tác dụng với dung dịch OH– - Dạng 7: Muối aluminat (AlO2-) tác dụng với dung dịch axit - Dạng 8: Điện phân nóng chảy Al2O3 để điều chế nhôm Mỗi dạng đưa phương pháp giải ví dụ minh họa có hướng dẫn giải ngắn gọn dễ nhớ Hệ thống tập tổng hợp để em tự ôn luyện, phân loại vận dụng phương pháp hợp lý để giải chúng cách nhanh nhất, qua giúp em nắm phương pháp giải Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền Một số phương pháp giải dạng tập cụ thể 2.1 Dạng 1: Nhôm tác dụng với phi kim Phương pháp giải: Áp dụng định luật bảo toàn:  Định luật bảo toàn electron: ne cho = ne nhận  Định luật bảo toàn điện tích: - Trong dung dịch: Vì dung dịch trung hòa điện nên:  số mol điện tích ion dương =   số mol điện tích ion âm - mmuối khan (hoặc chất rắn khan) dung dịch =  mcác ion tạo muối (hoặc tạo chất rắn)  Định luật bảo toàn khối lượng, Ví dụ 1: Đốt Al bình khí Cl2, sau phản ứng thấy khối lượng chất rắn bình tăng 7,1 gam Khối lượng Al tham gia phản ứng A 8,1 gam B 1,8 gam C 0,9 gam D 5,4 gam Hướng dẫn giải: mchất rắn tăng = m Cl = 7,1 gam  n Cl = 2 7,1  0,1 (mol) 71 Theo định luật bảo toàn electron: 3nAl = n Cl  nAl = mAl phản ứng = 0,2 (mol) 0,2 27  1,8 (gam)  Chọn đáp án B Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm x mol Al 0,3 mol Mg phản ứng vừa đủ với hỗn hợp Y gồm y mol Cl2 0,4 mol O2 thu 64,6 gam hỗn hợp chất rắn khan Giá trị x A 0,6 B 0,4 C 0,3 D 0,2 Hướng dẫn giải: - Khi tham gia phản ứng hóa học, Al Mg chuyển thành ion Al3+ Mg2+; đồng thời Cl2 O2 chuyển thành 2Cl  2O 2 - Áp dụng định luật bảo toàn điện tích, ta có: 3.x + 0,3.2 = 2y.1 + 2.0,4.2  3x – 2y = 1,0 (1) - Khi cô cạn dung dịch: mchất rắn khan = x.27 + 0,3.24 + 2y.35,5 + 2.0,4.16 = 64,6 Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền  27x + 71y = 44,6 (2) Từ (1) (2)  x = 0,6 y = 0,4  Chọn đáp án A Ví dụ 3: Cho 13,5 gam kim loại hóa trị III tác dụng với Cl2 dư thu 66,75 gam muối Kim loại A Fe (M=56) B Cr (M=52) C Al (M=27) D As (M=75) Hướng dẫn giải: Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: mCl = 66,75 – 13,5 = 53,25 (gam)  n Cl = 53,25  0,75 (mol) 71 Theo định luật bảo toàn electron: 3nAl = n Cl  nKL = MKL phản ứng = 2.0,75  0,5 (mol) 13,5  27 (gam/mol) 0,5  Chọn đáp án C 2.2 Dạng 2: Nhôm tác dụng với axit a Kiểu 1: Nhôm tác dụng với axit HCl, H2SO4 loãng tạo muối giải phóng H2 Phương pháp giải:  Nhôm + Axit HCl, H2SO4 loãng → Muối nhôm + H2  3.nAl pư = n H  mmuối clorua = mAl pư + 71 n H  mmuối sunfat = mAl pư + 96 n H 2 Chú ý:  Nếu đề cho hỗn hợp nhôm kim loại khác  Kim loại trước H + Axit HCl, H2SO4 loãng → Muối có hóa trị thấp + H2  Kim loại đứng sau hidro không phản ứng với HCl H2SO4 loãng  3nAl + hóa trị kim loại.nKL pư = n H  mmuối clorua = mKL pư + 71 n H  mmuối sunfat = mKL pư + 96 n H 2  Nếu đề cho hỗn hợp nhôm Al2O3 Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền  3.nAl pư = n H  Kết hợp thêm định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, Ví dụ 4: Cho m gam nhôm tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu 5,04 lít khí (đktc) Giá trị m A 4,050 B 2,700 C 9,113 D 12,150 Hướng dẫn giải: nH = 5,04  0,225 (mol) 22,4 n H  0,15 (mol) mAl = 0,15.27 = 4,05 (gam) nAl =  Chọn đáp án A Ví dụ 5: Cho 5,1 gam hỗn hợp Al Mg tác dụng với dung dịch HCl dư thu 2,8 lít khí (đktc) Cô cạn dung dịch thu muối khan có khối lượng A 14,980 gam B 13,975 gam C 13,750 gam D 14,950 gam Hướng dẫn giải: nH = 2,8  0,125 (mol) 22,4 mmuối clorua = 5,1 + 71.0,125 = 13,975 (gam)  Chọn đáp án B Ví dụ 6: Cho 7,68 gam hỗn hợp X gồm Mg Al 400 ml dung dịch Y gồm HCl 1M H2SO4 0,5M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 8,512 lít khí (ở đktc) Biết dung dịch, axit H2SO4 phân li hoàn toàn thành ion H+ SO24 Phần trăm khối lượng Al hỗn hợp X A 50,78% B 49,22% C 56,25% D 43,75% Hướng dẫn giải: n H = 2.nH SO + nHCl = 2.0,5.0,4 + 1.0,4 = 0,8 (mol)  nH = 8,512  0,38 (mol) < n H 22,4   H+ dư Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3.nAl + 2.nMg = 2.nH  3nAl + 2nMg = 2.0,38 = 0,76 Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền mhh = mAl + mMg  27.nAl + 24.nMg = 7,68  nAl = 0,16 (mol) nMg = 0,14 (mol)  %Al = 0,16.27.100%  56,25% 7,68  Chọn đáp án C Ví dụ 7: Hòa tan hoàn toàn 18,0 gam hỗn hợp Al Al2O3 vào V lít dung dịch HCl 1M thu 3,36 lít khí (đktc) Giá trị tối thiểu V A 1,5 B 1,4 C 0,6 D 1,2 Hướng dẫn giải: nH = 3,36  0,15 (mol) 22,4 nAl = n H  0,1 (mol) 2 mAl = 0,1.27 = 2,7 (gam) mAl O = 18 – 2,7 = 15,3 (gam) n Al O = 15,3  0,15 (mol) 102 nHCl = 3nAl + n Al O = 3.0,1 + 6.0,15 = 1,2 (mol) 1,2  1,2 (lít)  Chọn đáp án D V= b Kiểu 2: Nhôm tác dụng với axit H2SO4 đặc, HNO3 Phương pháp giải:  Kim loại + HNO3 H2SO4 đặc, tạo muối mà kim loại có số oxi hóa cao  Áp dụng định luật bảo toàn electron: Hóa trị cao kim loại.nKL pư = 6.nS + n SO + n H S 2 Hóa trị cao nhất.nKL pư = n NO + 3.nNO + 10 n N + n N O + n NH NO 2  mmuối nitrat = mKL pư + 62 n e cho (hay e nhân) + 80 n NH NO  mmuối sunfat = mKL pư + 96 n e cho (hay e nhân) = mKL pư + 96.(3.nS + n SO + n H S ) Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền 2  So sánh n OH  Nếu n OH   Nếu n OH   đê cho n OH đê cho  n OH  đê cho  n OH   kết tủa kết tủa kết tủa cực đại: n Al  n Al(OH)  3 kết tủa n OH  có tượng hoà tan phần kết tủa Sản phẩm có Al(OH)3 AlO2 n AlO  n OH  đê cho  3n Al(OH)  n Al  n Al(OH)  n AlO 3 (Dựa vào bảo toàn nhóm OH–)   Nếu có nhiều lần thêm OH– liên tiếp bỏ qua giai đoạn trung gian, ta tính tổng số mol OH– qua lần thêm vào so sánh với lượng OH– kết tủa thu lần cuối Ví dụ 23: Thêm 400ml dung dịch NaOH 1,5M vào 100 ml dung dịch AlCl3 thu 15,6 gam kết tủa Nồng độ mol/lít dung dịch AlCl3 A 2M B 6M C 4M D 8M Hướng dẫn giải: n OH  đê cho nAl (OH )3   n OH  = 0,4.1,5 = 0,6 (mol) 15,6 = 0,2 (mol) 78 = 0,6 mol = n OH kết tủa  đê cho  n Al  n Al(OH)  0,2 (mol) 3  C M AlCl  n Al 3 Vdd AlCl  0,2  (M) 0,1  Chọn đáp án A Ví dụ 24: Thêm 0,6 mol NaOH vào dung dịch chứa x mol AlCl3 thu 0,2 mol Al(OH)3 Thêm tiếp 0,9 mol NaOH thấy số mol Al(OH)3 0,5 Thêm tiếp 1,2 mol NaOH thấy số mol Al(OH)3 0,5 mol Giá trị x A 0,3 B 1,5 C 0,9 D 0,8 Hướng dẫn giải: n OH   0,6  0,9  1,2  2,7 (mol); nAl (OH )3  0,5 mol  n OH  kết tủa = 1,5 mol < 2,7 mol Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền 20  có tạo AlO2 n AlO  n OH    3nAl(OH)  0,3 (mol)  n Al  n Al(OH)  n AlO  0,5  0,3  0,8 (mol) 3   Chọn đáp án D * Nếu cho lượng Al3+ tác dụng với lượng OH– khác mà lượng kết tủa không thay đổi thay đổi không tương ứng với thay đổi OH– Phương pháp giải:  TN1: a mol Al3+ tác dụng với b mol OH– tạo x mol kết tủa  TN2: a mol Al3+ tác dụng với 3b mol OH– tạo x mol kết tủa 2x mol kết tủa  Khi đó, ta kết luận: TN1: Al3+ dư OH– hết nAl ( OH )  nOH  = x TN2: Cả Al3+ OH– hết có tượng hoà tan kết tủa n AlO  n Al - n Al(OH) 3 (TN2)  n OH - (TN2)  3n Al(OH) (TN2) Ví dụ 25: TN1: Cho a mol Al2(SO4)3 tác dụng với 500ml dung dịch NaOH 1,2M m gam kết tủa TN2: Cũng a mol Al2(SO4)3 tác dụng với 750ml dung dịch NaOH 1,2M thu m gam kết tủa Giá trị a m A 0,1357 15,6 B 0,1753 5,4 C 0,1375 5,4 D 0,1375 15,6 Hướng dẫn giải: n OH (TN1)  0,5.1,2 = 0,6 (mol) - n OH (TN2)  0,75.1,2 = 0,9 (mol) - Vì lượng OH- thí nghiệm khác mà lượng kết tủa không thay đổi nên:  TN1: Al3+ dư, OH– hết n Al(OH)  n OH (TN1) -  0,2 mol  m = m↓ = 0,2.78 = 15,6 (gam) Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền 21  TN2: Al3+ OH– hết có tượng kết tủa bị hoà tan phần n AlO  n Al - n Al(OH) 3 (TN2)  n OH - (TN2)  3n Al(OH) (TN2)  Đối với thí nghiệm 2: Al(OH)3: 0,2 mol = 0,9 - 3.0,2  0,075 (mol) AlO2 : 0,075 mol n Al 3  0,2 + 0,075 = 0,275 (mol)  a = n Al (SO )  n Al 3  0,1375 (mol)  Chọn đáp án D 2.7 Dạng 7: Muối aluminat (AlO2-) tác dụng với dung dịch axit mạnh Phương pháp giải: Biết số mol Al(OH)3, số mol AlO2 Tính lượng H+  Nếu n Al(OH)  n AlO : chất phản ứng vừa đủ với tạo Al(OH)3 Khi đó: nH   nAl (OH )3 (Từ AlO2 → Al(OH)3 cần 1H+)  Nếu n Al(OH)  n AlO có trường hợp:  Chưa có tượng hoà tan kết tủa hay AlO2 dư Sản phẩm có Al(OH)3 nH   nAl (OH )3  Có tượng hoà tan kết tủa hay AlO2 hết Sản phẩm có Al(OH)3 Al3+: Ta có: n Al  n AlO  n Al(OH) 3  nH   nAl ( OH )3  4nAl 3 (Vì: AlO2 + 4H+ → Al3+ + 2H2O) Ví dụ 26: Cho 200ml dung dịch HCl vào 200ml dung dịch NaAlO2 2M thu 15,6 gam kết tủa keo Nồng độ mol/lít dung dịch HCl A 1M 2M B 2M 5M C 1M 5M D 2M 4M Hướng dẫn giải: Do có tạo kết tủa Al(OH)3 nên OH- phản ứng hết n Al(OH)  15,6  0,2 (mol) 78 Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền 22 n AlO  0,2.2 = 0,4 (mol) n Al(OH)  n AlO  có trường hợp:  Trường hợp 1: AlO2 dư nH   nAl (OH )3 = 0,2 mol  CM HCl = 0,2  (M) 0,2  Trường hợp 2: AlO2 hết Khi đó: Sản phẩm có Al(OH)3: 0,2 mol n Al  n AlO  n Al(OH) = 0,4 – 0,2 = 0,2 (mol) 3   nH  n Al (OH )  n Al = 0,2 + 4.0,2 = 1,0 (mol)  3  CM HCl = 1,0  (M) 0,2  Chọn đáp án C Ví dụ 27: Hòa tan hoàn toàn 15,6 gam hỗn hợp gồm Al Al2O3 500ml dung dịch NaOH 1M thu 6,72 lít H2 (đktc) dung dịch X Thể tích dung dịch HCl 2M cần cho vào X để thu lượng kết tủa lớn A 0,175 lít B 0,25 lít C 0,125 lít D 0,52 lít Hướng dẫn giải: - Dung dịch X chứa ion Na+; AlO2 ; OH- - Áp dụng định luật bảo toàn điện tích, ta có: n AlO  n OH  n Na = 0,5.1 = 0,5 (mol)   - - Khi cho HCl vào dung dịch X: H+ + OH-  H2O (1) H+ + AlO2 + H2O  Al(OH)3 (2) 3H+ + Al(OH)3  Al3+ + 3H2O (3) - Để kết tủa lớn phản ứng (3) không xảy và: n H  n AlO  n OH = 0,5 (mol)  Vdd HCl =  - 0,5 = 0,25 (lít)  Chọn đáp án B 2.8 Dạng 8: Điện phân nóng chảy Al2O3 để điều chế nhôm Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền 23 Phương pháp giải: Điện phân nóng chảy Al2O3:  2Al2O3 Na AlF (Criolit) dpnc,    4Al + 3O2 (điện cực than chì)  Các trình xảy điện cực: - Tại catot: Al3+ + 3e → Al - Tại anot: 2O2- → O2 + 4e  Áp dụng định luật Faraday, ta có: n It 96500a n: số mol chất thu điện cực (mol) I: Cường độ dòng điện (A) t: Thời gian điện phân (s) a: Số electron mà nguyên tử ion cho nhận  Các trình phụ xảy điện phân nóng chảy Al2O3: C + O2 → CO2 C + CO2 → CO  Hỗn hợp khí sinh là: CO, CO2, O2 Ví dụ 28: Nhôm sản xuất phương pháp điện phân nhôm oxit nóng chảy Khối lượng nhôm thu sau điện phân nóng chảy nhôm oxit với cường độ dòng điện 5A hiệu suất phản ứng đạt 100% A 5,04 gam B 15,11 gam C 1,68 gam D 16,79 gam Hướng dẫn giải: Áp dụng định luật Faraday, ta có: mAl  27.5.3600  1,68 (gam) 3.96500  Chọn đáp án C Ví dụ 29: Khối lượng than chì cần dùng để sản xuất 0,54 nhôm phương pháp điện phân nhôm oxit nóng chảy, biết lượng khí oxi tạo cực dương đốt cháy than chì thành hỗn hợp CO CO2 có tỉ khối so với hidro sunfua 1,176 là: A 306,45 kg B 205,71kg C 420,56 kg D 180,96 kg Hướng dẫn giải: n Al  0,54.1000  20 (kmol) 27 Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền 24 Vì M H S  34 nên M hỗn hợp khí = 1,176.34 = 40 Áp dụng quy tắc đường chéo: a CO 28 40 b CO2 44  12 a   b 12 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố oxi, ta có: n O = nCO + n CO n CO  2.n CO n CO  6.n CO 7n CO  2 Áp dụng định luật bảo toàn electron, ta có:  nO = 3.nAl = n O   n O = 15 (kmol)  nCO = 2n O  2.15 30  (mol) 7 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cacbon ta có: nC= nCO + n CO = 4nCO = 4.30 120  (mol) 7  mC = 12.nC = 205,71 (kg)  Chọn đáp án B MỘT SỐ BÀI TẬP THAM KHẢO Câu Để 2,7 gam nhôm không khí, thời gian sau đem cân thấy nhôm nặng 4,14 gam Phần trăm khối lượng nhôm bị oxi hóa oxi không khí A 65,21% B 30,00% C 67,50% D 60,00% Câu Đốt cháy hoàn toàn 17,4 gam hỗn hợp Mg Al khí oxi (dư) thu 30,2 gam hỗn hợp oxit Thể tích khí oxi (đktc) tham gia phản ứng A 4,48 lít B 8,96 lít C 17,92 lít D 11,20 lít Câu Hòa tan 5,4 gam Al lượng dung dịch H2SO4 loãng, dư Sau phản ứng thu dung dịch X V lít khí H2 (đktc) Giá trị V A 2,24 B 3,36 Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền C 4,48 D 6,72 25 Câu Cho 8,3 gam hỗn hợp Al, Fe tác dụng hết với dung dịch HCl Sau phản ứng khối lượng dung dịch HCl tăng thêm 7,8 gam Khối lượng muối tạo dung dịch A 26,05 gam B 2,605 gam C 13,025 gam D 1,3025 gam Câu Hoà tan hết 3,5 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al Fe dung dịch HCl, thu 3,136 lít khí (đktc) m gam muối clorua Giá trị m A 13,44 B.15,2 C 9,6 D 12,34 Câu Cho m gam hỗn hợp Mg Al vào 500 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1M axit H2SO4 0,5M, thu 10,64 lít H2 (ở đktc) dung dịch Y (coi thể tích dung dịch không thay đổi) Dung dịch Y có pH A B C D Câu Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al dung dịch HNO3 loãng (dư), thu dung dịch X 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí N2O N2 (không sản phẩm khử khác) Tỉ khối hỗn hợp Y so với khí hiđro 18 Cô cạn dung dịch X, thu m gam chất rắn khan Giá trị m A 38,34 B 97,98 C 106,38 D 34,08 Câu Hoà tan 4,32 gam nhôm kim loại dung dịch HNO3 loãng, dư thu V lít khí NO (đktc) dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu 35,52 gam muối Giá trị V A 5,6000 B 4,4800 C 3,4048 D 2,5088 Câu Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg, Al vào dung dịch Y chứa HNO3 H2SO4 đặc, nóng thu hỗn hợp khí gồm SO2, NO, NO2, N2O (không tạo sản phẩm khử khác) có số mol khí 0,1 mol Thành phần phần trăm theo khối lượng Al Mg A 63% 37% B 36% 64% C 46% 54% D 64% 36% Câu 10 Cho m gam nhôm hòa tan hoàn toàn vào dung dịch HNO3 nóng, dư thu 11,2 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm N2, NO, N2O (không tạo sản phẩm khử khác) có tỉ lệ số mol tương ứng 2:1:2 Giá trị m A 35,1 B 18,9 C 27,9 D 26,1 Câu 11 Nhúng nhôm nặng 45 gam vào 400ml dung dịch CuSO4 0,5M Sau thời gian lấy nhôm cân nặng 46,38 gam Khối lượng đồng tạo thành A 0,64 gam B 12,80 gam C 1,92 gam D 1,38 gam Câu 12 Hòa tan 5,4 gam bột Al vào 150ml dung dịch hỗn hợp chứa Fe(NO3)3 1M Cu(NO3)2 1M Kết thúc phản ứng thu số gam chất rắn A 13,2 B 13,8 C 10,95 D 15,2 Câu 13 Cho m1 gam Al vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,3M AgNO3 0,3M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu m2 gam chất rắn X Nếu Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền 26 cho m2 gam chất rắn X tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thu 0,336 lít khí (ở đktc) Giá trị m1 m2 A 8,10 5,43 B 0,54 5,16 C 1,08 5,43 D 1,08 5,16 Câu 14 Cho 3,78 gam bột nhôm phản ứng vừa đủ với dung dịch muối XCl3 tạo thành dung dịch Y Khối lượng chất tan dung dịch Y giảm 4,06 gam so với dung dịch XCl3 Kim loại X muối XCl3 A Cr B Fe C Cu D Zn Câu 15 Hỗn hợp Al Fe3O4 đem nung không khí Hỗn hợp sau phản ứng nhiệt nhôm đem tác dụng với NaOH dư thu 6,72 lít H2(đktc); đem tác dụng với dung dịch HCl dư thu 26,88 lít H2 (đktc) Khối lượng Al hỗn hợp ban đầu A 27,0 gam B 2,7 gam C 54,0 gam D 5,4 gam Câu 16 Nung nóng hỗn hợp bột gồm 15,2 gam Cr2O3 m gam Al nhiệt độ cao Sau phản ứng hoàn toàn, thu 23,3 gam hỗn hợp rắn X Cho toàn hỗn hợp X phản ứng với axit HCl (dư) thoát V lít khí H2 (ở đktc) Giá trị V A 3,36 B 4,48 C 7,84 D 10,08 Câu 17 Cho 2,7 gam Al tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư Sau phản ứng kết thúc, thể tích khí H2 (ở đktc) thoát (Cho Al = 27) A 3,36 lít B 2,24 lít C 4,48 lít D 6,72 lít Câu 18 Cho 5,4 gam bột nhôm tác dụng với 100 ml dung dịch NaOH 0,2M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu V lít khí hiđro (ở đktc) Giá trị V (Cho H = 1, Al = 27) A 0,336 B 0,672 C 0,448 D 0,224 Câu 19 Cho gam hợp kim Al tác dụng với dung dịch NaOH đặc, nóng, dư thu 10,08 lít H2 (đktc) Phần trăm khối lượng Al hợp kim A 90% B 9% C 7.3% D 73% Câu 20 Hòa tan hết m gam hỗn hợp Al Fe lượng dư dung dịch H2SO4 loãng thoát 0,4 mol khí, lượng dư dung dịch NaOH thu 0,3 mol khí Giá trị m A 11,00 B 12,28 C 13,70 D 19,50 Câu 21 Cho m gam hỗn hợp bột Al Fe tác dụng với dung dịch NaOH dư thoát 6,72 lít khí (đktc) Nếu cho m gam hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl dư thoát 8,96 lít khí (đktc) Khối lượng Al Fe hỗn hợp đầu A 10,8 gam Al 5,6 gam Fe B 5,4 gam Al 5,6 gam Fe C 5,4 gam Al 8,4 gam Fe D 5,4 gam Al 2,8 gam Fe Câu 22 Một hỗn hợp X gồm kim loại Al Mg chia làm phần nhau: Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền 27 - Phần I: Tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư tạo 2,24 lít khí (đo đktc) - Phần II: Tác dụng với dung dịch NaOH dư cho 1,68 lít khí (đo đktc) Khối lượng Al Mg chứa hỗn hợp là: A 2,7 gam Al; 1,2 gam Mg B 1,35 gam Al; 0,6 gam Mg C 1,2 gam Al; 2,7 gam Mg D 27,0 gam Al; 12,0 gam Mg Câu 23 Cho 31,2 gam hỗn hợp bột Al Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH dư thoát 13,44 lít khí (đktc) Khối lượng chất hỗn hợp đầu A 21,6 gam Al 9,6 gam Al2O3 B 5,4 gam Al 25,8 gam Al2O3 C 16,2 gam Al 15,0 gam Al2O3 D 10,8 gam Al 20,4 gam Al2O3 Câu 24 Hòa tan hoàn toàn 15,6 gam hỗn hợp bột Al Al2O3 500ml dung dịch NaOH 1M thu 6,72 lít khí (đktc) dung dịch X Thể tích HCl 2M cần cho vào dung dịch X để thu kết tủa lớn A 0,25 lít B 0,35 lít C 0,5 lít D 0,244 lít Câu 25 Hòa tan hoàn toàn 0,3 mol hỗn hợp gồm Al Al4C3 vào dung dịch KOH dư thu a mol hỗn hợp khí dung dịch X Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch X, lượng kết tủa thu 46,8 gam Giá trị a A 0,60 B 0,45 C 0,55 D 0,40 Câu 26 Một hỗn hợp gồm Na, Al có tỷ lệ số mol 1: Cho hỗn hợp vào lượng nước dư Sau kết thúc phản ứng thu 8,96 lít H2(đktc) chất rắn không tan Khối lượng chất rắn là: A 5,6 gam B 5,5 gam C 5,4 gam D 10,8 gam Câu 27 Cho m gam hỗn hợp X gồm Al Na vào H2O thu 500 ml dung dịch Y chứa chất tan có nồng độ 0,5M Giá trị m là: A 11,5 B 6,72 C 18,25 D 15,1 Câu 28 Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 0,1 mol H2SO4 đến phản ứng hoàn toàn, thu 7,8 gam kết tủa Giá trị lớn V để thu lượng kết tủa A 0,05 B 0,45 C 0,25 D 0,35 Câu 29 Cho hỗn hợp X gồm kim loại kiềm kim loại kiềm thổ tan hết vào nước dư thu V lít H2 (đktc) dung dịch A Thêm 0,2 mol Al2(SO4)3 vào dung dịch A 0,3 mol Al(OH)3 Giá trị V A 10,08 B 14,56 C 10,08 14,56 D 15,46 Câu 30 Cho 450 ml dung dịch KOH 2M tác dụng với 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 1M dung dịch X Nồng độ mol/l chất dung dịch X A 0,63M 0,81M Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền B 0,6M 0,8M 28 C 0,4M 0,2M D 0,36M 0,18M Câu 31 Cho 0,5 lít dung dịch NaOH tác dụng với 300ml dung dịch Al2(SO4)3 0,2M thu 1,56 gam kết tủa keo trắng Biết phản ứng xảy hoàn toàn Nồng độ mol/lít dung dịch NaOH A 0,46M B 0,23M C 0,92M D 0,14M Câu 32 Cho V lít dung dịch NaOH 0,4M tác dụng với 58,14 gam Al2(SO4)3 thu 23,4 gam kết tủa Giá trị lớn V A 2,25 B 2,65 C 3,05 D 3,1 Câu 33 Thêm NaOH vào dung dịch chứa hỗn hợp 0,01 mol HCl 0,01 mol AlCl3 Kết tủa thu lớn nhỏ ứng với số mol NaOH bằng: A 0,01 mol ≥ 0,02 mol B 0,02 mol ≥ 0,03 mol C 0,04 mol ≥ 0,05 mol D 0,03 mol ≥ 0,04 mol Câu 34 Thêm 150 ml dung dịch NaOH 2M vào cốc đựng 100 ml dung dịch AlCl3 x mol/l khuấy đến phản ứng xảy hoàn toàn thấy có 0,1 mol kết tủa Thêm tiếp 100 ml dung dịch NaOH 2M vào cốc khuấy đến phản ứng xảy hoàn toàn thấy cốc có 0,14 mol kết tủa Giá trị x bằng: A B 1,6 C 0,8 D Câu 35 Cho a mol AlCl3 vào dung dịch chứa 0,6 mol NaOH, cho a mol AlCl3 vào dung dịch chứa 0,9 mol NaOH thấy lượng kết tủa tạo Giá trị a A 0,2 0,275 B 0,2 C 0,275 D 0,572 Câu 36 Cho 200 ml dung dịch NaOH vào 200 ml dung dịch 200 ml dung dịch AlCl3 2M, thu kết tủa, nung kết tủa đến khối lượng không đổi 5,1 gam chất rắn Nồng độ mol/lít dung dịch NaOH là: A 1,5 M 7,5 M B 1,5 M 3M C 1M 1,5 M D 2M 4M Câu 37 TN1: Trộn 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 với 120 ml dung dịch NaOH Lọc lấy kết tủa nung đến hoàn toàn 2,04 gam chất rắn TN2: Trộn 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 với 200 ml dung dịch NaOH Lọc lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi 2,04 gam chất rắn Nồng độ dung dịch Al2(SO4)3 dung dịch NaOH là: A 1M 0,3M B 1M 1M C 0,3M 1M D 0,5M 1M Câu 38 Trộn dung dịch chứa a mol NaAlO2 với dung dịch chứa b mol HCl Để có kết tủa sau trộn thì: A a = b B a = 2b Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền C b < 4a D b < 5a 29 Câu 39 Cho 200ml dung dịch H2SO4 vào 400ml dung dịch NaAlO2 1M thu 7,8 gam kết tủa Nồng độ mol/lít dung dịch H2SO4 A 0,125M 1,625M B 0,5M 6,5M C 0,25M 0,5M D 0,25M 3,25M Câu 40 Cho lít dung dịch HCl tác dụng với 500ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 1M NaAlO2 1,5M 31,2 gam kết tủa Nồng độ mol/lít dung dịch HCl A 0,9M 2,3M B 0,5M 2,3M C 0,5M 1,8M D 0,9M 1,8M Câu 41 Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot than chì (hiệu suất điện phân 100%) thu m kg Al catot 67,2 m3 (ở đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hiđro 16 Lấy 2,24 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vôi (dư) thu 2,0 gam kết tủa Giá trị m A 108,0 B 75,6 Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền C 54,0 D 67,5 30 ĐÁP ÁN BÀI TẬP THAM KHẢO CÂU CÂU CÂU CÂU CÂU 10 D B D A A A C D B A 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C B C B A C A B A A 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 B A D A A C C B C D 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 C B C B C A C C D A 41 B III HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI Sau thời gian thực áp dụng đề tài “Phân loại phương pháp giải nhanh số dạng toán nhôm hợp chất nhôm” trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh năm học 2012 – 2013, thu kết sau: Đề tài đặc biệt thích hợp với dạng tập trắc nghiệm phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm kì thi quan trọng Học sinh áp dụng thành thạo vận dụng hiệu phương pháp giải nhanh để giải số toán hóa học khác liên quan đến nhôm hợp chất nhôm Hệ thống tập áp dụng tập tự luyện giúp em học sinh hiểu lý thuyết rõ ràng tự rèn luyện thêm để khắc sâu kiến thức nâng cao khả tư duy, khả giải toán hóa học tinh thần học tập sôi nổi, hứng thú với môn Hóa học Đặc biệt, triển khai đề tài với lớp có nhiều học sinh giỏi nhóm học sinh luyện thi học sinh giỏi, Đại học đạt kết cao Tỉ lệ học sinh đạt điểm khá, giỏi lớp thử nghiệm đề tài nâng cao Khảo sát qua kiểm tra học sinh lớp có học lực 12A9 (gồm 39 học sinh) trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh có kết qủa sau: * Khi chưa áp dụng đề tài vào giảng dạy: Số điểm giỏi Số điểm Số điểm trung bình Số điểm yếu 15 (38,5%) 10 (25,6%) 10 (25,6%) (10,3%) Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền 31 * Khi áp dụng chuyên đề vào giảng dạy: Số điểm giỏi Số điểm Số điểm trung bình Số điểm yếu 25 (64,1%) 11 (28,2%) (7,7%) (0%) Như vậy, đề tài có tính khả thi áp dụng cho lớp dạy khác để tăng khả giải nhanh toán Hóa học, đồng thời kích thích tinh thần học tập yêu thích môn Hóa học học sinh IV ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG Trong trình thực áp dụng đề tài, xác định đề tài đạt hiệu cao việc giúp học sinh giải nhanh số tập hóa học liên quan đến nhôm hợp chất nhôm số dạng tập kim loại có khả áp dụng phạm vi rộng đồng thời rút số kinh nghiệm Trên sở đó, đề xuất số ý kiến sau: Xây dựng hệ thống tập phải thật đa dạng, đảm bảo trọng tâm chương trình phù hợp với đối tượng học sinh theo nhiều mức độ từ dễ đến khó, theo dạng để học sinh tự làm tập tốt kích thích niềm đam mê giải toán hóa học em Khi vận dụng xong đề tài nên cho học sinh làm kiểm tra đề trắc nghiệm nhằm đánh giá tình hình học tập khắc sâu kiến thức truyền đạt cho em Do thời gian có hạn kinh nghiệm thân hạn chế nên đề tài nhiều thiếu sót, mong đón nhận đóng góp ý kiến quý Thầy, Cô nhằm học hỏi thêm kinh nghiệm quí báu góp phần nâng cao tính khả thi cho đề tài Tôi chân thành cảm ơn quý Thầy Cô quan tâm! V TÀI LIỆU THAM KHẢO 16 phương pháp kĩ thuật giải nhanh tập trắc nghiệm, Phạm Ngọc Bằng (chủ biên), NXB ĐH Sư phạm, 2009 350 tập hoá học chọn lọc nâng cao lớp 12 tập 2, Ngô Ngọc An, NXB Giáo dục, 2012 Chuẩn kiến thức kỹ môn Hóa học lớp 12, NXB Giáo dục, 2010 Hướng dẫn giải đề thi tuyển sinh Đại học hoá vô theo 16 chủ đề, Phạm Đức Bình – Lê Thị Tam – Nguyễn Hùng Phương, NXB quốc gia TP HCM Hướng dẫn giải nhanh tập hoá học, Cao Cự Giác, NXB ĐH Quốc gia Hà Nội, 2002 Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền 32 Phân loại phương pháp giải toán hoá vô cơ, Quan Hán Thành, NXB Trẻ, 2000 Phương pháp giải toán aluminum hợp chất aluminum, Nguyễn Văn Phú Phương pháp giải nhanh dạng tập nhôm hợp chất nhôm, Nguyễn Như Lan Phương, SKKN Phương pháp giải toán hoá học, Nguyễn Phước Hoà Tân 10 Sách giáo khoa Hóa học 12 chương trình chuẩn, NXB Giáo dục, 2010 11 Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên giáo viên THPT chu kì III (2004 – 2007) NGƯỜI THỰC HIỆN (Ký tên ghi rõ họ tên) Trần Thị Thu Hiền Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền 33 SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI Đơn vị Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Biên Hòa, ngày 23 tháng năm 2013 PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: 2012 – 2013 ––––––––––––––––– Tên sáng kiến kinh nghiệm: PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN VỀ NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM Họ tên tác giả: TRẦN THỊ THU HIỀN Chức vụ: Giáo viên Đơn vị: Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh – Biên Hòa, Đồng Nai Lĩnh vực: - Quản lý giáo dục  - Phương pháp dạy học môn: Hóa học  - Phương pháp giáo dục  - Lĩnh vực khác:  Sáng kiến kinh nghiệm triển khai áp dụng: Tại đơn vị  Trong Ngành  Tính  - Có giải pháp hoàn toàn - Có giải pháp cải tiến, đổi từ giải pháp có  Hiệu - Hoàn toàn triển khai áp dụng toàn ngành có hiệu cao  - Có tính cải tiến đổi từ giải pháp có triển khai áp dụng toàn ngành có hiệu cao  - Hoàn toàn triển khai áp dụng đơn vị có hiệu cao  - Có tính cải tiến đổi từ giải pháp có triển khai áp dụng đơn vị có hiệu  Khả áp dụng - Cung cấp luận khoa học cho việc hoạch định đường lối, sách: Tốt  Khá  Đạt  - Đưa giải pháp khuyến nghị có khả ứng dụng thực tiễn, dễ thực dễ vào sống: Tốt  Khá  Đạt  - Đã áp dụng thực tế đạt hiệu có khả áp dụng đạt hiệu phạm vi rộng: Tốt  Khá  Đạt  XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN Giáo viên thực hiện: Trần Thị Thu Hiền THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ 34 ... BÀI TOÁN VỀ NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM Tóm tắt đề tài: Đề tài phân loại đưa phương pháp giải nhanh số dạng toán trắc nghiệm nhôm hợp chất nhôm, với ví dụ minh họa có hướng dẫn cách giải nhanh tập... hướng dẫn giải chúng phương pháp ngắn gọn, dễ hiểu - Học sinh nắm cách phân loại phương pháp giải số dạng tập trắc nghiệm nhôm hợp chất nhôm, giúp em chủ động phân loại vận dụng cách giải để nhanh. .. gian, tìm đáp án nhanh chóng, giải nhiều dạng tập Qua thực tế giảng dạy số lớp 12, nhận thấy nhiều em học sinh lúng túng việc giải toán nhôm hợp chất nhôm Các em cách nhận dạng, phân loại toán thường