Xây dựng hệ thống bài tập làm cơ sở để giúp học sinh giải quyết tốt dạng toán kim loại(hay ion fe2+) tác dụng với dung dịch chứa đồng thời h+ và NO

MỤC LỤC trang A MỞ ĐẦU I Lí chọn đề tài Kết nghiên cứu ứng dụng vào thực tế dạy học cho thấy có phân hóa rõ rệt với đối tượng học sinh theo giai đoạn Từ biết, hiểu, đến vận dụng vận dụng để giải dạng tập nâng cao Nhờ ứng dụng thực tiễn axit nitric tạo cho học sinh hứng thú với việc nghiên cứu, tìm tòi thông tin liên quan Từ giúp cho học sinh tự nâng cao kiến thức axit nitric dạng tập liên quan tới phản ứng kim loại với dung dịch chứa H+ NO3- B NỘI DUNG .5 I Cơ sở lí luận II Thực trạng vấn đề nghiên cứu Thực trạng Kết Với thực trạng làm ảnh hưởng không nhỏ tới kết học tập, thiếu tự tin tiến hành thí nghiệm thực tiễn kì thi, học sinh thường điểm câu hỏi thuộc phần hiệu đạt không cao .6 Kết nghiên cứu ứng dụng vào thực tế dạy học cho thấy có phân hóa rõ rệt với đối tượng học sinh theo giai đoạn Từ biết, hiểu, đến vận dụng để giải dạng tập nâng cao Nhờ trang bị kiến thức cách hệ thống tạo cho học sinh hứng thú với việc nghiên cứu, tìm tòi thông tin liên quan, tự tin làm tập III Giải pháp thực .6 IV Các biện pháp tổ chức thực 4.1 Tổng quan axit nitric[1,3,13] 4.1.1 Tính chất vật lí 4.2 Phân loại phương pháp giải tập axit nitric .7 4.2.1 Một số lưu ý giải tập axit nitric 4.2.2 Một số dạng tập thường gặp phương pháp giải Kết luận kết nghiên cứu .16 Bảng 01: Thống kê điểm kiểm tra 16 Kiến nghị 17 Phụ lục 18 ĐỀ KIỂM TRA 01-Test sử dụng phương pháp thông thường giảng dạy cho HS18 Thời gian: 15 phút 18 ĐỀ KIỂM TRA 02-Test sau sử dụng phân loại hướng dẫn giải chi tiết 18 Thời gian: 15 phút 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 A MỞ ĐẦU I Lí chọn đề tài Trong trình giảng dạy môn Hóa học trường THPT nói chung, lớp 11 đặc biệt trình ôn luyện cho học sinh thi kì thi học sinh giỏi, kỳ thi THPT Quốc Gia; chuyên đề axit nitric chuyên đề hay quan trọng nên tập axit nitric thường có mặt kì thi quốc gia Với hình thức thi trắc nghiệm việc giải nhanh toán Hóa học yêu cầu hàng đầu người học; yêu cầu tìm phương pháp giải toán cách nhanh nhất, đường ngắn giúp người học tiết kiệm thời gian làm mà rèn luyện tư lực phát giải vấn đề người học Trong thực tế tài liệu viết axit nitric nhiều chưa có tài liệu hệ thống, chuyên sâu dạng tập kim loại sắt(II) tác dụng với dung dịch chứa H+ NO3- nên nguồn tư liệu để giáo viên nghiên cứu hạn chế nội dung kiến thức kĩ giải tập axit nitric cung cấp cho học sinh chưa nhiều Vì vậy, gặp toán axit nitric em thường lúng túng việc tìm phương pháp giải phù hợp Trên sở đó, mạnh dạn chọn đề tài “Xây dựng hệ thống tập làm sở để giúp học sinh giải tốt dạng toán kim loại(hay ion Fe2+) tác dụng với dung dịch chứa đồng thời H+ NO 3− ” làm sáng kiến kinh nghiệm cho Với hy vọng đề tài tài liệu tham khảo phục vụ cho việc học tập em học sinh cho công tác giảng dạy bạn đồng nghiệp II Mục đích đề tài Qua trình tìm tòi, nghiên cứu nhiều năm hệ thống hóa dạng tập axit nitric phương pháp giải dạng tập cho học sinh cách dễ hiểu, dễ vận dụng, tránh lúng túng, sai lầm nâng cao kết kỳ thi III Đối tượng nghiên cứu + Phân loại tập kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 + Ứng dụng toán đơn lẻ để giải tốt toán kim loại sắt(II) tác dụng với hỗn hợp chứa H+ NO3- IV Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận phương pháp giảng dạy môn trường THPT - Nghiên cứu loại tài liệu: SGK, Tài liệu bồi dưỡng, internet… - Thực nghiệm thống kê V Những điểm SKKN Kết nghiên cứu ứng dụng vào thực tế dạy học cho thấy có phân hóa rõ rệt với đối tượng học sinh theo giai đoạn Từ biết, hiểu, đến vận dụng vận dụng để giải dạng tập nâng cao Nhờ ứng dụng thực tiễn axit nitric tạo cho học sinh hứng thú với việc nghiên cứu, tìm tòi thông tin liên quan Từ giúp cho học sinh tự nâng cao kiến thức axit nitric dạng tập liên quan tới phản ứng kim loại với dung dịch chứa H+ NO3- B NỘI DUNG I Cơ sở lí luận Theo Nghị hội nghị Trung ương khóa XI đổi bản, toàn diện Giáo dục đào tạo đạo sau: “Giáo dục đào tạo quốc sách hàng đầu, nghiệp Đảng, Nhà nước toàn dân Đầu tư cho giáo dục đầu tư phát triển, ưu tiên trước chương trình,kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội.” “Đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo đổi vấn đề lớn, cốt lõi, cấp thiết, từ quan điểm, tư tưởng đạo đến mục tiêu, nội dung, phương pháp, chế, sách, điều kiện bảo đảm thực hiện; đổi từ lãnh đạo Đảng, quản lý Nhà nước đến hoạt động quản trị sở giáo dục, việc tham gia gia đình, cộng đồng, xã hội thân người học; đổi tất bậc học, ngành học Trong trình đổi mới, cần kế thừa, phát huy thành tựu, phát triển nhân tố mới, tiếp thu có chọn lọc kinh nghiệm giới; kiên chấn chỉnh nhận thức, việc làm lệch lạc Đổi phải bảo đảm tính hệ thống, tầm nhìn dài hạn, phù hợp với loại đối tượng cấp học; giải pháp phải đồng bộ, khả thi, có trọng tâm, trọng điểm, lộ trình, bước phù hợp.” Theo quan điểm nhận thấy rằng: Chuyên đề phản ứng kim loại với dung dịch axit nitric phần nhỏ tổng thể chương trình hoá học lại phần quan trọng hay tập hoá vô Đây nội dung đòi hỏi lượng kiến thức lớn khó học sinh Dẫn đến em ngại gặp tập gây tâm lí sợ không muốn làm Nên chuyên vấn đề kim loại tác dụng với dung dịch axit nitric nội dung quan trọng kì thi THPT Quốc Gia Và không phân loại tập có phương pháp giải nhanh dạng tập học sinh nhiều thời gian lúng túng việc giải tập hóa vô II Thực trạng vấn đề nghiên cứu Thực trạng Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch kiểu HNO nội dung nhỏ tổng thể chương trình hóa học nội dung kỳ thi Đây nội dung đòi hỏi kiến thức từ dễ đến khó học sinh THPT, nhiên chủ quan nên học sinh thường ý đến với tâm lí phần nhỏ, xen kẽ chương trình học thi nên gặp tập em thường bị điểm, nội dung “ghi điểm” Đặc biệt học sinh thuộc nhóm không chuyên Kết Với thực trạng làm ảnh hưởng không nhỏ tới kết học tập, thiếu tự tin tiến hành thí nghiệm thực tiễn kì thi, học sinh thường điểm câu hỏi thuộc phần hiệu đạt không cao Kết nghiên cứu ứng dụng vào thực tế dạy học cho thấy có phân hóa rõ rệt với đối tượng học sinh theo giai đoạn Từ biết, hiểu, đến vận dụng để giải dạng tập nâng cao Nhờ trang bị kiến thức cách hệ thống tạo cho học sinh hứng thú với việc nghiên cứu, tìm tòi thông tin liên quan, tự tin làm tập III Giải pháp thực - Nghiên cứu tổng quan axit nitric khuôn khổ chương trình dung − dịch chứa H + NO3 - Phân loại số dạng tập thường gặp - Đề xuất phương pháp chung hướng dẫn giải chi tiết số dạng tập - Ứng dụng vào thực tiễn dạy học nhà trường IV Các biện pháp tổ chức thực 4.1 Tổng quan axit nitric[1,3,13] 4.1.1 Tính chất vật lí Axit nitric hợp chất vô có công thức hóa học HNO3 Axit nitric tinh khiết chất lỏng không màu, bốc khói mạnh không khí ẩm Trong tự nhiên, axit nitric hình thành mưa giông kèm sấm chớp chúng tác nhân gây mưa axit Nó chất độc ăn mòn dễ gây cháy Axit nitric tinh khiết không màu để lâu có màu vàng tích tụ oxit nitơ Nếu dung dịch có 86% axit nitric, gọi axit nitric bốc khói Axit nitric bốc khói có đặc trưng axit nitric bốc khói trắng axit nitric bốc khói đỏ, tùy thuộc vào số lượng nitơ đioxit diện 4.2.2 Tính chất hóa học[5,7] 4.2.2.1 Tính axit - Là axit mạnh: quỳ chuyển đỏ - Tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối → muối nitrat (không có khả khử) CuO +2HNO3 → Cu(NO3)2 +H2O Ca(OH)2 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 +2H2O CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O 4.2.2.2 Tính oxi hóa mạnh - Tính oxi hoá mạnh, tuỳ vào nồng độ axit chất chất khử mà HNO bị khử đến số sp khác a Với kim loại (trừ Au, Pt) R + HNO3 → R(NO3)n +X +H2O (X: NH4NO3; N2; N2O; NO; N2O3; NO2) o t VD: Fe + 6HNO3đặc →Fe(NO3)2 + 3NO2 + 3H2O Fe + H + + NO3−  → Fe3+ + NO2 + 3H 2O 3Cu + 8HNO3loãng o t  → 3Cu(NO3)2 +2NO + 4H2O 3Cu + H + + NO3−  → 3Cu 2+ + NO + H 2O Thông thường: Axit loãng có tính oxi hóa mạnh axit đặc R kim loại yếu X: NO NO2 HNO3 đặc X: NO2 Chú ý: Các kim loại: Al, Fe, Cr bị thụ động HNO3 đặc nguội b Với phi kim Pkim + HNO3 đặc → axit (I’) +NO2/NO +H2O to VD: C + 4HNO3đặc  →CO2 + 4NO2 + 2H2O c Với hợp chất H2S; HI; SO2; FeO; muối sắt (II) chất hữu 3H2S + 8HNO3 loãng → 3S + 2NO + 4H2O FeS2 +18HNO3 → Fe(NO3)3+ 2H2SO4+ 15NO2+ 7H2O 4.2 Phân loại phương pháp giải tập axit nitric 4.2.1 Một số lưu ý giải tập axit nitric HNO3 thể tính oxi hóa mạnh tác dụng với chất có tính khử như: Kim loại, phi kim, hợp chất Fe(II), hợp chất S2-, I-, Thông thường: + Nếu axit đặc, nóng tạo sản phẩm NO2 + Nếu axit loãng, thường cho NO Nếu chất khử có tính khử mạnh, nồng độ axit nhiệt độ thích hợp cho N 2O, N2, NH4NO3 * Chú ý: - Một số kim loại (Fe, Al, Cr, ) không tan axit HNO đặc, nguội bị thụ động hóa - Trong số toán ta phải ý biện luận trường hợp tạo sản phẩm khác: NH4NO3 dựa theo phương pháp bảo toàn e (nếu n e cho > ne nhận để tạo khí) dựa theo kiện đề (chẳng hạn cho dung dịch NaOH vào dung dịch sau phản ứng thấy có khí thoát ra) hợp chất khí Nitơ dựa vào tỉ khối hỗn hợp cho - Khi axit HNO3 tác bazơ, oxit bazơ tính khử xảy phản ứng trung hòa - Với kim loại có nhiều hóa trị (như Fe, Cr), dùng dư axit tạo muối hóa trị kim loại (Fe3+, Cr3+); axit dùng thiếu, dư kim loại tạo muối hóa trị (Fe 2+, Cr2+), tạo đồng thời loại muối - Các chất khử phản ứng với muối NO 3- môi trường axit tương tự phản ứng với HNO3 Ta cần quan tâm chất phản ứng phương trình ion Một số công cụ thường áp dụng để giải tập:  Dùng định luật bảo toàn e n+ M → M + ne ⇒ ne nhường = ne nhận +5 +x N + (5 – x)e → N * Đặc biệt + Nếu phản ứng tạo nhiều sản phẩm khử N ne nhường = Σne nhận + Nếu có nhiều chất khử tham gia phản ứng Σne nhường = ne nhận - Trong số trường hợp cần kết hợp với định luật bảo toàn điện tích (tổng điện tích dương = tổng điện tích âm) định luật bảo toàn nguyên tố - Có thể sử dụng phương trình ion – electron bán phản ứng để biểu diễn trình M → Mn+ + ne 4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O + Đặc biệt trường hợp kim loại tác dụng với axit HNO3 ta có: nHNO3 (pư) = 2nNO2 = 4nNO = 10nN2O = 12nN2 = 10nNH4NO3 nNO3- (trong muối) = nNO2 = 3nNO = 8nN2O = 10nN2 = 8nNH4NO3 Nếu hỗn hợp gồm kim loại oxit kim loại phản ứng với HNO (và giả sử tạo khí NO) thì: nHNO3 (pư) = 4nNO + 2nO (trong oxit KL)  Sử dụng phương pháp quy đổi Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất (Ví dụ: hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 ) (từ chất trở lên) thành hỗn hợp hai chất ( như: Fe, FeO Fe, Fe 2O3 hoặc….) chất ( như: FexOy hoặc…) ta phải bảo toàn số mol nguyên tố bảo toàn khối lượng hỗn hợp  Sử dụng bảo toàn nguyên tố bảo toàn khối lượng 4.2.2 Một số dạng tập thường gặp phương pháp giải Dạng 1: Xác định sản phẩm khử Nhận xét: 4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O → ne = nNO 2H+ + NO3- + 1e → NO2 + H2O → ne = nNO2 (tương tự trường hợp lại, ý tới trường hợp tạo muối amoni) Từ tỉ lệ mol e mol sản phẩm khử ta suy sản phẩm khử Ví dụ 1: Cho 3,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư), sinh 2,24 lít khí X (sản phẩm khử nhất, đktc) Khí X A NO B NO2 C N2 D N2O (CĐ A 08) HD: nMg=0,15 mol → ne =0,3 nX=0,1 X NO → chọn đáp án A Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 1,08g Al dung dịch HNO3 dư, sản phẩm thu 0,336 lít khí X(sản phẩm khử nhất) Công thức phân tử X A NO2 B N2O C N2 D NO HD: nAl=0,04 mol → ne =0,12 nX=0,015 ne=8nX → X N2O chọn đáp án: B Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn 1,2 gam kim loại M vào dung dịch HNO3 dư thu 0,224 lít khí N2 đktc (sản phẩm khử nhất) Xác định kim loại M A Zn B Cu HD: số mol nitơ: 0,01 → số mol e: 0,1 C Fe → M= 12n → chọn đáp án: D n=2 M = 24( Mg ) D Mg Dạng Đề cho kim loại phản ứng với axit nitric Một số ý: - nắm vững tính chất, phản ứng axit với kim loại - tỉ lệ mol sản phẩm khử mol e trao đổi Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 2,7g kim loại M HNO3 thu 1,12lít khí(đktc) X hỗn hợp X gồm khí không màu có khí hóa nâu không khí Biết d H =19,2 M A Fe B Al C Cu D Zn HD: hóa nâu: NO → Mtb=38,4=>hh gồm NO(30) Fe dư Fe bị oxi hóa lên Fe2+, hay nói cách khác, có 0,35m g Fe phản ứng với HNO3 +5 Fe → Fe2+ + 2e +2 N + 3e  →N Bảo toàn e, ta có: 2.0,35m/56 = 0,02.3 -> m = 4,8 gam Khối lượng muối = mKL + m gốc axit => m muối = 0,35 4,8 + 0,06.62 = 5,4 gam Ví dụ 3: Cho 9,55 gam hỗn hợp gồm Mg, Al Zn tác dụng vừa đủ với 870 ml dung dịch HNO3 1M, thu dung dịch chứa m gam muối 0,06 mol hỗn hợp khí N N2O Tỉ khối hỗn hợp khí so với H2 20,667 Giá trị m A 54,95 B 42,55 C 40,55 D 42,95 HD: nHNO3 = 12.nN2 + 10.nN 2O + 10.nNH NO3 → nNH NO3 = 0,87 − 12.0,01 − 10.0,05 = 0, 25(mol ) Khối lượng muối thu sau phản ứng: mmuối = mkim loại + mNO3− (muối) = 9,55 + 62.(10.0,01 + 8.0,05 + 8.0,025) + 80.0,025 = 54,95(gam) Chọn đáp án: A Dạng Hợp chất tác dụng với dung dịch axit nitric Một số ý: - Thực phát triển từ hai dạng tập - Một số trường hợp đặc biệt sắt… - Chú ý bảo toàn nguyên tố, quy đổi Ví dụ 1: Cho 61,2 gam hỗn hợp X gồm Cu Fe 3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, đun nóng khuấy Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 3,36 11 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc), dung dịch Y lại 2,4 gam kim loại Cô cạn dung dịch Y, thu m gam muối khan Xác định giá trị m? A 152,1g B 125,5g C 157,2g D 151,5g HD: nNO = 0,15 (mol) Gọi a số mol Cu X phản ứng Gọi b số mol Fe3O4 X Ta có: 64a + 232b = 61,2 – 2,4 Các nguyên tố Cu, Fe, O hỗn hợp X phản ứng với HNO chuyển thành muối Cu2+, Fe2+ (vì dư kim loại), H2O theo bảo toàn e: 2a + 2.3b – 2.4b = 3.0,15 Từ đó: a = 0,375; b = 0,15 Muối khan gồm có: Cu(NO3)2 (a = 0,375 mol) Fe(NO3)2 (3b = 0,45 mol) mmuối = 188.0,375 + 180.0,45 = 151,5 (gam) chọn đáp án: D Ví dụ 2: Để m gam Fe không khí, sau thời gian biến thành hỗn hợp H có khối lượng 12 gam gồm FeO, Fe 2O3, Fe3O4 Fe Hòa tan hết H vào dung dịch HNO thu 2,24 lít khí NO (đo đktc) Giá trị m gam bao nhiêu? A 10,10g B 11,05g C 10,08g D 12,05g HD: nNO = 2,24/22,4 = 0,1 mol Gọi x số mol Fe; y tổng số mol nguyên tử O không khí tham gia phản ứng Ta có: mH = 56x + 16y = 12 (1) Trong toàn trình: ne (Fe cho) = ne(O nhận) + ne (N nhận)  3x = 2y + 3.0,01 (2) Từ (1) (2) có được: x = 0,18; y = 0,12 Do đó: mFe = 56x = 10,08 Chú ý: Ngoài cách quy đổi theo Fe O ta quy đổi hỗn hợp theo Fe Fe2O3 Fe FeO FeO Fe2O3, * Lưu ý theo cách quy đổi nghiệm tính giá trị âm ta sử dụng để tính toán bình thường Chẳng hạn, quy đổi theo Fe FeO ta có hệ: m H = 56 x + 72 y = 12  3 x + y = 3.0,1 (với x = nFe; y = nFeO) Tìm x = 0,06; y = 0,12 ⇒ nFe (ban đầu) = nFe + nFe (trong FeO) = 0,18 ⇒ mFe = 10,08 g Còn quy đổi theo FeO (x mol) Fe2O3 (y mol) ta có: m H = 72 x + 160 y = 12 ⇒ x = 0,3 ; y = -0,06   x = 3.0,1 nFe (ban đầu) = nFe (trong FeO) + nFe (trong Fe2O3) = 0,18 ⇒ mFe = 10,08 g Dùng công thức giải nhanh Gọi x số mol Fe ban đầu; a tổng số mol electron mà N +5 axit nhận vào; m’ khối lượng hỗn hợp H Áp dụng định luật bảo toàn e: ne (Fe cho) = n(O nhận) + ne (axit nhận) Mà: mO = mH – mFe = m’ – m ⇒ 3x = m'−56.x + a ⇒ x = 0,1(m’/8 + a) hay mFe = 5,6(m’/8 + a) 16 12 Nếu dùng Cu thì: nCu = 0,1(m’/8 + a); mCu = 6,4(m’/8 + a) Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 3,76 gam hỗn hợp H gồm: S, FeS, FeS HNO3 dư 0,48 mol NO2 dung dịch X Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào X, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi khối lượng chất rắn thu A 17,545 gam B 18,355 gam C 15,145 gam D 2,4 gam HD: Gọi x, y tổng số mol Fe S hỗn hợp (cũng coi x, y số mol Fe S tham gia phản ứng với tạo hỗn hợp trên) Ta có: 56x + 32y = 3,76 ne (cho) = 3x + 6y = 0,48 = ne (nhận) (vì hỗn hợp H bị oxi hóa tạo muối Fe3+ H2SO4) Từ có: x = 0,03; y = 0,065 Khi thêm Ba(OH)2 dư kết tủa thu được: Fe(OH)3 (0,03 mol) BaSO4 (0,065 mol) Sau nung chất rắn có: Fe2O3 (0,015 mol) BaSO4 (0,065 mol) mchất rắn = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545 (gam) chọn đáp án: A Dạng Kim loại (hoặc Fe2+) tác dụng với dung dịch chứa H+ NO3-[3,5,11] Lưu ý + Dạng hầu hết muối thu có diện muối amoni, cần ý hỗn hợp (H+; NO3− ) có tính oxi hóa mạnh so với H + nên thu hỗn hợp khí có mặt H2 ion NO3− phải phản ứng hết, tức không thu NH4NO3 mà thu muối NH4+ axit dùng thí nghiệm Theo thứ tự dãy điện Mg2+ Al3+ Zn2+ 2H+ Cu2+ Fe3+ hóa Mg Al Zn H2 Cu Fe2+ … thu H2, toàn Fe3+ phải bị khử hết thành Fe2+ Vậy thu hỗn hợp khí có mặt H2 hỗn hợp muối thu muối Fe3+ Ví dụ 1: Cho 3,48 gam bột Mg tan hết dung dịch hỗn hợp gồm HCl (dư) KNO3, thu dung dịch X chứa m gam muối 0,56 lít (đkc) hỗn hợp khí Y gồm N2 H2 có tỉ khối so với H2 11,4 Giá trị m A 16,085 B 18,035 C 18,300 D 20,055 (đề thi TS khối B-2014) HD: áp dụng bảo toàn e: Mg → Mg2+ + 2e 0.29 0.58 2NO3- +12H+ + 10e → N2 + 6H2O 0.4 0.04 2H+ + 2e → H2 0.02 0.01 2no3 + 10 H+ + 8e -> NH4+ + 3H2O 0.16 0.02 13 Nhận thấy: so mol e cho > mol e nhận nên sinh muoi NH4+: (0.58 - 0.42)/8=0.02 Dung dich muối gồm: NH4Cl: 0.02 MgCl2: 0.29 KCl: 0.12 > m=18,035g Đáp án: B Ví dụ 2: Hòa tan hết 50 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 3O4, Fe2O3, FeS FeS2 (biết X lưu huỳnh chiếm 19,2% khối lượng) 105 ml dung dịch H 2SO4 20M (đặc, đun nóng), thu a mol khí SO sản phẩm khử dung dịch Y Cho 0,947 lít dung dịch NaOH 1M vào dung dịch Y thu 16,05 gam kết tủa Biết phản ứng hoàn toàn Giá trị a A 1,28 B 1,26 C 1,32 D 1,34 HD: Ta có: nStrong X Fe:a 0,192.50  = = 0,3(mol)  → 50O: b  → 56a + 16b = 40,4 32 S:0,3  16,05 BTNT = 0,15 → nFe = 0,15 107 → NaOH thiếu ta có nH2SO4 = 0,105.20 = 2,1(mol) Nếu NaOH dư: nFe(OH) =  Fe:0,15(mol) 40,4 Vô lý O :2(mol)  Na+ :0,947  0,947+ 3a − 0,45 0,497+ 3a BTDT  → Y Fe3+ :a − 0,15  → nSO2− = = 2 SO2− :  0,497+ 3a 0,497+ 3a BTNT.S → nSO2 = 2,1+ 0,3− = 2,4 − 2 a = 0,581 0,497+ 3a   BTE   → 3a+ 0,3.6 = 2b + 2 2,4 −  → 6a− 2b = 2,503 →  → a = 1,28 ÷   b = 0,4915 Ví dụ 3: Nung m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3 FeCO3 bình kín (không có không khí) Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu chất rắn Y khí Z có tỉ khối so với H2 22,5 (giả sử khí NO2 sinh không tham gia phản ứng khác) Cho Y tan hoàn toàn dung dịch gồm 0,01 mol KNO3 0,15 mol H2SO4 (loãng), thu dung dịch chứa 21,23 gam muối trung hoà kim loại hỗn hợp hai khí có tỉ khối so với H2 (trong có khí hoá nâu không khí) Giá trị m ? A 11,32 B 13,92 C 19,16 D.13,76 HD: 14 Y  NO : 0, 01  KNO3 ,H 2SO4 t → CO : a  → Y  → Ta có: X  H : 0, 01  NO : a  Fe  Fe : 6, 44(gam)  BTKL  → 21, 23 K + : 0, 01  → m Fe = 6, 44(gam)  →Y  O : b(mol) SO 2− : 0,15  Phân chia nhiệm vụ H+  → 0,3 = 0, 01.4 01.2 → b = 0,12 12 + 0, 12 + 2b  NO H2  Fe : 6, 44(gam)   → X  CO3 : a  → a + a = b = 0,12  → a = 0,06  → m = 13, 76 → chọn đáp án: D  NO : a  Ví dụ 4: Hòa tan m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe(OH)2, FeCO3, Fe3O4 (trong số mol Fe3O4 chiếm ¼ tổng số mol hỗn hợp) tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu 0,7 mol hỗn hợp khí X gồm NO CO2 có tỉ khối so với H2 18 dung dịch Y Cô cạn Y thu (m + 280,80) gam muối khan Giá trị m A 148,40 B 173,60 C 154,80 D 43,20 HD: Hỗn hợp khí có : M = 36g ; n = 0,7 mol => nNO = 0,4 ; nCO2 = 0,3 mol Bảo toàn e : nhh đầu.1 = 3nNO = 1,2 mol => nFe3O4 = 0,3 mol ; nFeCO3 = nCO2 = 0,3 mol => nFeO + nFe(OH)2 = 0,6 mol Muối sau phản ứng gồm Fe(NO3)3 => nFe(NO3)3 = nFeO + nFe(OH)2 + nFeCO3 + 3nFe3O4 = 1,8 => m + 280,8 = mFe(NO3)3 => m = 154,8g 15 C KẾT LUẬN Kết luận kết nghiên cứu Trên số kỹ phương pháp giải số dạng toán axit nitric dung dịch chứa H+ NO3- Quá trình tìm tòi nghiên cứu giải vấn đề sau: - Nghiên cứu sở lí thuyết trình xảy - Từ rút bước thông thường để giải toán axit nitric sau nâng cao lên dạng khó dung dịch chứa H+ NO3- - Sắp xếp cách có hệ thống dạng tập - Đưa dạng tập hướng dẫn giải chi tiết, ngắn gọn dạng tập Chúng tiến hành thử nghiệm giảng dạy tiến hành kiểm tra đánh giá lớp có lực học tương đương là: 11A2, 11A3, 12A1, 12A2 với tổng số học sinh: 142 em (trong 93,5% có học lực trung bình yếu; 6,5% có học lực khá) trường THPT Đặng Thai Mai Đánh giá thông qua hai kiểm tra sau: Bảng 01: Thống kê điểm kiểm tra Điểm 4→5 5,5- 6,5 Đề 01(ĐC) 16,2% 72,7% 7,6% 3,5% Điểm 4→5 5,5- 6,5 ≥7 Đề 02(TN) 11,7% 45,9% 35,3% 7,1% Với việc áp dụng phương pháp thấy khả giải tập axit nitric nói chung toán vô khó học sinh nâng cao; em hứng thú tự tin học tập Ở lớp luyện thi với đối tượng học sinh trung bình số học sinh hiểu có kỹ giải dạng tập tương đối Đặc biệt đồng nghiệp xem tài liệu bổ ích dùng để bổ trợ ôn thi học sinh giỏi ôn thi đại học Mặc dù cố gắng tìm tòi, nghiên cứu song không tránh khỏi hạn chế thiếu sót Rất mong nhận quan tâm đóng góp bạn đồng nghiệp toàn tỉnh 16 Kiến nghị Qua thực tế giảng dạy nhiều năm áp dụng phương pháp trên, thấy để giúp học sinh chủ động trình lĩnh hội kiến thức giải nhanh tập axit nitric vai trò chủ yếu thuộc giáo viên giảng dạy Muốn làm điều giáo viên cần: - Nghiên cứu, tìm tòi tài liệu liên quan, hệ thống nội dung phân loại dạng tập, đặc biệt tìm phương pháp giải phù hợp để truyền thụ cho học sinh cách có hiệu - Trong trình giảng dạy tiết liên quan đến kim loại cần lồng ghép tập để rèn luyện kỹ giải tập cho học sinh * Đối với học sinh: - Cần nắm chất axit nitric, - Có kỹ nhận dạng tập, biết cách vận dụng linh hoạt phương pháp giải, công thức tính phù hợp * Đối với nhà trường: - Nhà trường cần tổ chức buổi hội thảo nhiều để thúc đẩy đổi phương pháp giảng dạy, nâng cao hiệu nghiên cứu cho giáo viên; có tủ sách lưu lại chuyên đề bồi dưỡng học tập giáo viên hàng năm để làm sở nghiên cứu phát triển thành đề tài - Đề nghị cấp lãnh đạo tạo điều kiện giúp đỡ học sinh giáo viên có nhiều tài liệu, sách tham khảo nhà trường; chuyên đề SKKN hàng năm đưa lên trang web sở GD- ĐT để giáo viên tham khảo Tôi xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hoá, ngày 20 tháng năm 2017 Tôi xin cam đoan sáng kiến kinh nghiệm viết, không chép nội dung người khác 17 Phụ lục ĐỀ KIỂM TRA 01-Test sử dụng phương pháp thông thường giảng dạy cho HS Lớp: 11A2, 11A3, 12C1, 12C2(ĐC) Thời gian: 15 phút Câu 1: Để hòa tan vừa hết 9,6 gam Cu cần phải dùng V ml lít dung dịch HNO 2M, sau phản ứng thu V1 lít khí NO (ở đktc, sản phẩm khử nhất) Vậy V V1 có giá trị A 100 ml 2,24 lít B 200 ml 2,24 lít C 150 ml 4,48 lít D 250 ml 6,72 lít Câu2: Cho m(g) Al tác dụng vừa đủ với dd HNO3 tạo hỗn hợp khí A gồm 0.15mol NO 0.05mol N2O Giá trị m A 7.76g B 7.65g C 7.85g D 8.85 Câu 3: Hòa tan hết m(g) Al dd HNO 3, thu hỗn hợp khí (đktc) gồm NO NO tích 8.96 lit có tỷ khối hiđrô 16.75 Giá trị m A 9.1125 B 2.7g C 8.1g D 9.225g Câu 4: Cho m(g) Al tan hoàn toàn dd HNO thấy tạo 11.2lit(đktc) hỗn hợp khí NO, N2O, N2 với tỷ lệ mol tương ứng 1:2:2 Giá trị m A 16.47g B 23g C 35.1g D 12.73g Câu 5: Cho m gam Mg tan hoàn toàn dung dịch HNO 3, phản ứng làm giải phóng khí N2O (duy nhất) dung dịch sau phản ứng tăng 3,9 gam Vậy m có giá trị A 2,4 gam B 3,6 gam C 4,8 gam D 7,2 gam Câu 6: Cho 11g hỗn hợp Al Fe vào dd HNO loãng dư, có 6.72lit (đktc) khí NO bay Khối lượng kim loại Al Fe hỗn hợp đầu A 2.7g, 11.2g B 5.4g, 5.6g C 0.54g, 0.56g D 0.56g, 0.58g Câu 7: Hòa tan hoàn toàn 12g hỗn hợp Fe Cu( tỷ lệ mol 1:1) axit HNO 3, thu V lit( đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO NO 2), dd Y(chỉ chứa muối axit dư) tỷ khối X H2 19 Giá trị V(lit) A 2.24 B 5.6 C 3.36 D 4.48 Câu 8: Cho 38,7 gam hỗn hợp kim loại Cu Zn tan hết dung dịch HNO 3, sau phản ưngd thu 8,96 lít khí NO (ở đktc) không tạo NH4NO3 Vậy khối lượng kim loại hỗn hợp A 19,2 g 19,5 g B 12,8 g 25,9 g C 9,6 g 29,1 g D 22,4 g 16,3 g Câu 9: Cho m gam hỗn hợp kim loại gồm Fe Al tan hết dung dịch HNO thu 6,72 lít khí NO (ở đktc) dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu 68,25 gam hỗn hợp muối khan Vậy khối lượng kim loại m gam hỗn hợp ban đầu bằng: A 8,4 g 4,05 g; B 2,8 g 2,7 g C 8,4 g 8,1 g D 5,6 g 2,7 g Câu 10: Chia 34,8 gam hỗn hợp kim loại gồm Al, Fe Cu thành phần nhau: - Phần I: Cho vào dung dịch HNO3 đặc nguội, dư thu 4,48 lít khí NO2 (ở đktc) - Phần II: Cho vào dung dịch HCl dư thu 8,96 lít H2 (ở đktc) Vậy khối lượng Al Fe hỗn hợp ban đầu là: A 10,8 g 11,2 g B 8,1 g 13,9 g C 5,4 g 16,6 g D 16,4 g 5,6 g ĐỀ KIỂM TRA 02-Test sau sử dụng phân loại hướng dẫn giải chi tiết Lớp: 11A2, 11A3, 12C1, 12C2(ĐC) Thời gian: 15 phút Câu 1: Cho 19,5 gam kim loại M hóa trị n tan hết dung dịch HNO thu 4,48 lít khí NO (ở đktc) M kim loại: A Mg B Cu C Fe D Zn 18 Câu 2: Hoà tan hoàn toàn 16,2 gam kim loại chưa rõ hoá trị dd HNO 5,6 lit (đktc)hỗn hợp A nặng 7,2 gam gồm NO N2.Kim loại cho A Fe B Zn C Al D Cu Câu 3: Hòa tan 16.2g kim loại chưa rõ hóa trị dd HNO loãng, sau pư thu 4.48lit(đktc) hỗn hợp khí X gồm N2O N2 Biết tỷ khối X H2 18, dd sau pư muối NH4NO3 Kim loại là: A Ca B Mg C Al D Fe Câu 4: Hoà tan htoàn 16,25 g kim loại M chưa rõ hóa trị dd HNO loãng sau pứ thu 1,232 l (đktc) hh khí X gồm khí không màu, không hoá nâu kk nặng 1,94 g Xác định M A Ca B Mg C Zn D Ag Câu 5: cho hỗn hợp gồm 0.2mol Fe 0.3mol Mg vào dd HNO dư thu 0.4mol sản phẩm khử chứa N sản phẩm là: A NH4NO3 B N2O C NO D NO2 Câu 6: Cho 3,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO (dư), sinh 2,24 lít khí X (sản phẩm khử nhất, đktc) Xác định khí X A N2O B N2 C NO2 D NO Câu 7: Hòa tan 9,6g Mg dung dịch HNO tạo 2,24 lít khí NxOy Xác định công thức khí A NO B N2O C NO2 D N2O4 Câu 8: Cho 1,35 gam hh gồm Mg, Al, Cu tác dụng hết với HNO thu hh khí gồm 0,01 mol NO 0,04 mol NO2 Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu hh muối với khối lượng là: A 5,69 gam B 5,5 gam C 4,98 gam D 4,72 gam Câu 9: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2O3 Fe3O4 phản ứng hết với dd HNO3 loãng (dư), thu 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) dung dịch X Cô cạn dd X thu m gam muối khan Giá trị m là: A 38,72 gam B 35,50 gam C 49,09 gam D 34,36 gam Câu 10: Hòa tan 6,96g Fe3O4 vào dd HNO3 dư thu 0,224 lit N xOy (đktc) Khí NxOy có công thức A NO2 B NO C N2O D N2O3 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu tiếng Việt Ngô Ngọc An, Hóa học 11 nâng cao- NXB giáo dục, Hà nội 2006 Đề thi Đại học – Cao đẳng năm 2007, 2008, 2009, 2010,2011 2016 Nguyễn Đình Độ - Chuyên đề bồi dưỡng Hoá học 11- NXB Đà Nẵng 2006 Đỗ Xuân Hưng – Phương pháp giải nhanh tập hóa học vô – NXB ĐHQG Hà Nội 2015 TS.Cao Cự Giác, giảng hóa học vô cơ,NXB ĐH Quốc Gia HN, 2001 TS.Cao Cự Giác - Phương pháp giải tập Hoá học 12-NXB ĐHQG Hà Nội 2008 PGS.TS Nguyễn Thanh Khuyến -Phương pháp giải tập Hoá học vô – NXB ĐHQG Hà Nội, năm 2006 Nguyễn Xuân Trường, Bài tập Hóa học trường phổ thông - NXB sư phạm, 2003 Nguyễn Xuân Trường, Ôn luyện kiến thức hóa học trung học phổ thông – NXB Giáo Dục, Hà Nội 2008 10 Lê Xuân Trọng(chủ biên), Sgk Hóa học 12(nâng cao)- NXB giáo dục, Hà nội 2008 11 Sách tập Hoá học lớp 11- NXBGD Hà Nội, năm 2007 12 Sách giáo khoa Hoá học lớp 11- NXBGD Hà Nội, năm 2007 II Tài liệu internet https://vi.wikipedia.org/wiki/Axit_nitric http://dethi.violet.vn/ http://tailieu.vn/ http://www.vast.ac.vn/xuat-ban/tap-chi/1143-t-p-chi-hoa-h-c 20 ... Phân loại tập kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 + Ứng dụng toán đơn lẻ để giải tốt toán kim loại sắt(II) tác dụng với hỗn hợp chứa H+ NO3 - IV Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận... tốt dạng toán kim loại(hay ion Fe2+) tác dụng với dung dịch chứa đồng thời H+ NO 3− ” làm sáng kiến kinh nghiệm cho Với hy vọng đề tài tài liệu tham khảo phục vụ cho việc học tập em học sinh cho... liệu hệ thống, chuyên sâu dạng tập kim loại sắt(II) tác dụng với dung dịch chứa H+ NO3 - nên nguồn tư liệu để giáo viên nghiên cứu hạn chế nội dung kiến thức kĩ giải tập axit nitric cung cấp cho học