SKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT

SKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT

PHỤ LỤC

I- PHẦN MỞ ĐẦU……….trang 2

II- PHẦN NỘI DUNG……….….trang 3

1- Cơ Sở Lí Luận………trang 3

2- Áp Dụng Thực Tiễn………trang4

3- Các giải pháp……….…….trang 10

4-Kết luận trang 10

III- KẾT LUẬN trang 11

IV TÀI LIỆU THAM KHẢO……….trang12

VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP

CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT I- PHẦN MỞ ĐẦU

Đổi mới phương pháp đánh giá trong kiểm tra giúp phân loại học sinh và nâng cao chất lượng giáo dục Trong đổi mới phương pháp đánh giá, đề kiểm tra

có phần trắc nghiệm đòi hỏi học sinh phải làm nhanh đồng thời kiến thức phải vững Đặc biệt là môn Hóa học, học sinh phải viết và cân bằng tốt các phương trình hóa học, nhất là các phương trình oxi hóa khử Khi cân bằng một phản ứng oxi hóa khử, học sinh phải thực hiện qua nhiều bước như xác định số oxi hóa của các chất, viết hai quá trình cho - nhận, tìm hệ số cho từng quá trình Với những phương trình tạo ra nhiều chất và chưa biết hóa trị của các chất gây cho học sinh nhiều khó khăn và mất nhiều thời

Đối với bài tập trắc, thời gian rất ngắn đồng thời có thể không đầy đủ dữ kiện như bài tập tự luận Đó cũng là một điểm khó khăn cho học sinh khi giải bài tập trắc nghiệm Qua qua trình giảng dạy, ôn luyện học sinh giỏi và luyện thi đại học , tôi nhận thấy bài “ AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT” được phân phối trong chương trình của học kì I, lớp 11 nhưng có liên quan rất nhiều đến chương trình của lớp 12 và thi đại học Các dạng bài tập của bài “AXIT NITRIC

VÀ MUỐI NITRAT” là những loại bài tập khó, các phản ứng tập trung vào dạng oxi hóa khử Mặt khác, có nhiều phương trình hệ số rất lớn gây thiếu sót cho các em khi cân bằng

Phương pháp bảo toàn electron sẽ làm hệ số nhỏ và đễ dàng hơn khi có những nguyên tố chưa biết hóa trị, giúp các em viết phương trình nhanh hơn Đó cũng là lí do tôi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm “VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT” cho mình

II- PHẦN NỘI DUNG

1- Cơ Sở Lí Luận:

Phương pháp bảo toàn mol electron là các để giải một bài toán oxi hóa khử dựa trên nguyên tắc : số mol electron cho bằng số mol electron nhận Trong cách giải này, người ta sử dụng các bán phản ứng cho nhận electron Đối với bài tập của axit nitric và muối nitrat ta có các bán phản ứng như sau:

a- Kim loại (M) tác dụng với axit nitric(HNO3)

M → Mn+ + ne

- Sản phẩm khử là NO2

2 HNO3 + 1e → NO2 + NO3- + H2O

- Sản phẩm khử là NO

4 HNO3 + 3e → NO + 3 NO3- + 2H2O

- Sản phẩm khử là N2O

10 HNO3 + 8e → N2O + 8 NO3- + 5 H2O

- Sản phẩm khử là N2

12 HNO3 + 10e → N2 + 10 NO3- + 6H2O

- Sản phẩm khử là NH4NO3

10 HNO3 + 8e → NH4NO3 + 8 NO3- + 3 H2O

( Hệ số NO3- bằng với hệ số electron nhận)

b- Kim loại (M) tác dung với muối nitrat (NO3 - ) trong môi trường axit (H + ) ( Sản phẩm khử thường là NO)

M → Mn+ + ne

4 H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O

Phương pháp bảo toàn khối lượng là cách để tính toán lượng chất dựa trên nguyên tắc: tổng khối lượng ban đầu bằng tổng khối lượng lúc sau Nguyên tắc này thể hiện như sau:

A + B → C + D Thì mA + mB = mC + mD

Hoặc X + dung dịch Y → dung dịch Z + T ( với T là chất rắn hoặc chất khí )

Thì mX + m ddY = mdd Z + mT

Riêng trong bài tập : Axit nitric và muối nitrat, phương pháp bảo toàn khối lượng được áp dung để tính khối lượng muối nitrat

(Khối lượng muối nitrat bằng khối lượng kim loại phản ứng cộng khối lượng gốc nitrat )

Dựa trên cơ sở lí luận đó, chúng ta vận dụng vào bài tập cụ thể theo từng trường hợp của đề bài để chọn những phương trình phù hợp

2- Áp Dụng Thực Tiễn

a Bài tập mẫu Bài tập 1: Oxi hóa hoàn toàn 0,728 gam bột Fe ta thu được 1,016 gam

hỗn hợp hai oxit sắt (hỗn hợp A) Hòa tan hỗn hợp A bằng dung dịch axit nitric loãng dư Tính thể tích khí NO duy nhất bay ra (ở đktc)

ml

Giải

Fe → Fe3+ + 3e

0,013mol 0,013 x 3 mol

O2 +4e → 2 O

0,009mol 0,009x 4 mol

4 HNO3 + 3e → NO + 3 NO3- + 2H2O

3 x amol a mol

Theo phương pháp bảo toàn mol electron, ta có

0,013x3 =0,009 x 4 + 3x a suy ra a = 0,001 mol

V NO = 0,001 x 22.4 = 0,0224 lit = 22,4 ml

Bài tập này giải theo cách viết phương trình hóa học là rất khó vì khi sắt kết hợp với oxi cho ra nhiều chất

Bài tập 2: Hỗn hợp A gồm 2 kim loại R1, R2 có hoá trị x, y không đổi (R1,

2

O

kim loại) Cho hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư thu được 1,12 lít khí NO duy nhất ở đktc

Giải

phẩm khử là N2, thì thu được bao nhiêu lít N2 Các thể tích khí đo ở đktc

lít

Giải

R1 → R1x+ + xe

R2 → R2y+ + ye

4 HNO3 + 3e → NO + 3 NO3- + 2H2O

3 x 0,05 mol 0,05 mol

R1 → R1x+ + xe

R2 → R2y+ + ye

12 HNO3 + 10e → N2 + 10 NO3- + 6H2O

3x 0,05 mol 3x0,05/10

Do hai kim loại có sự cho electron ở hai phần bằng nhau, dựa vào phương pháp bảo toàn mol electron suy ra hai số mol electron nhận ở hai phần như nhau

nNO = 1,12/ 22,4 = 0,05 mol

suy ra =3x 0,05/10 = 0,015 mol

= 0,015 x22,4 = 0,336 lit

Bài này giải theo cách viết phương trinh hóa học sẽ gặp nhiều khó khăn: viết bốn phương trình với ẩn x,y

Bài Tập 3: Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung

lượng muối tạo ra trong dung dịch

Giải

2

N

n

2

N

V

Cu Cu2

+ 2e Mg  Mg2 + 2e Al Al3

+ 3e

4 HNO3 + 3e → NO + 3 NO3- + 2H2O 0,01mol → 0,03mol

2 HNO3 + 1e → NO2 + NO3- + H2O 0,04 mol 0,04 mol

Số mol NO3 = 0,03 + 0,04 = 0,07 mol

Áp dụng phương pháp bảo toàn khối lượng:

Khối lượng muối nitrat là 1,35 + 620,07 = 5,69 gam

Dạng bài này nếu viết phương trình hóa học thì không đủ dữ kiện để chúng

ta lập hệ phương trình và đồng thời phải viết tới 6 phương trình hóa học

Bài tập 4: Cho 3 kim loại Al, Fe, Cu vào 2 lít dung dịch HNO3 phản ứng vừa đủ thu được 1,792 lít khí X (đktc) gồm N2 và NO2 có tỉ khối hơi so với He bằng 9,25 Nồng độ mol/lít HNO3 trong dung dịch đầu là

Giải

Gọi số mol N2 là a mol, số mol NO2 là b mol

Ta có: MX 9,25 x 4 = 37gam /mol, n hỗn hợp =1,792/ 22,4 =0,08 mol

mX = 37 x 0,08 = 2,96 gam

a + b = 0,08

28 a + 46 b = 2,96 Suy ra a = b = 0,04 mol

2 HNO3 + 1e → NO2 + NO3- + H2O

0,08 mol ← 0,04 mol

12 HNO3 + 10e → N2 + 10 NO3- + 6H2O

0,48 mol ← 0,04 mol

0,56

2

Đây là dạng bài có nhiều chất tác dụng nên có nhiều phương trình phản ứng, nếu chúng ta giải theo cách viết phương trình thì mất nhiều thời gian và không đủ dữ kiện

Bài tập 5: Đem nung 10,1 gam KNO3 trong một thời gian rồi dừng lại,

để nguội đem cân thì thu được 8,9 gam chất rắn Tính hiệu xuất của phản ứng nhiệt phân

Giải

Cách 1: 2 KNO3 → 2KNO2 + O2

amol a mol

Khối lượng chất rắn bằng khối lượng KNO2 cộng với khối lượng của KNO3 dư 10,1 – a x 101 + a x 85 = 8,9

Suy ra a = 0,075 mol

H% = 0,075 x 101x 100% / 10,1 = 75%

quả và biểu thức tìm a cũng làm cho học sinh sai sót

Cách 2: 2 KNO3 → 2KNO2 + O2

0,075 mol ← 0,0375 mol

Theo phương pháp bảo toàn khối lượng :

= - = 10,1 – 8,9 =1,2 gam

= 1,2 / 32 = 0,0375 mol

H% = 0,075 x 101x 100% / 10,1 = 75%

Bài tập 6: Hòa tan hoàn toàn m gam đồng trong 200ml dung dịch

nhất) Giá tri của m là

Giải

Cu → Cu2+ + 2e

2

O

m

3

KNO

m

2

KNO

m

2

O

n

0,0075 mol 0,015mol

4 H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O

0,02 mol 0,01 mol 0,02 x 3 / 4

Trong dung dịch, các chất điều tồn tại dưới dạng ion:

Số mol H+ là 0,2 x 0,1 = 0,02 mol

Số mol NO3- là 0,1x 0,5 = 0,1 mol

tính theo số mol H+

Vậy mCu = 0,0075 x 64 = 0,48 gam

Dạng bài này mà sử dụng phương trình phân tử sẽ mất thời gian và dễ thiếu sót vì sản phẩm có nhiều chất

b- Bài tập làm thêm

1/ Đem nung một lượng Cu(NO3)2 sau một thời gian thì dừng lại, để nguội, đem cân thấy khối lượng giảm 54 gam Vậy khối lượng Cu(NO3)2 đã bị nhiệt phân là

hợp gồm 0,015 mol khí N2O và 0,01mol khí NO (phản ứng không tạo NH4NO3) Giá trị của m là

3/ Cho 13g kim loại R hóa trị II tác dụng HNO3 thu được 1.12 lít N2O Xác định R ?

khí N2O duy nhất bay ra Khối lượng của Mg trong 1,86 g hợp kim là

và NO2 có tỉ khối đối với H2 bằng 19 Thể tích hỗn hợp đó ở đktc là

6/ Khi hoà tan 30g hỗn hợp đồng và đồng (II) oxit trong dd HNO3 1 M lấy dư, thấy thoát ra 6,72 lít khí NO ( ở đktc) Hàm lượng % của đồng (II) oxit trong hỗn hợp ban đầu là

dịch A, chất rắn B gồm các kim loại chưa tan hết cân nặng 2,516 gam và 1,12 lít

16,75 Tính nồng độ mol/l của HNO3 và tính khối lượng muối khan thu được khi

cô cạn dung dịch sau phản ứng

Fe2O3, Fe3O4 và Fe Hòa tan hoàn toàn lượng hỗn hợp A bằng dung dịch HNO3

thu được V lít hỗn hợp khí B gồm NO và NO2 Tỉ khối của B so với H2 bằng 19 Thể tích V ở đktc là

hiđro bằng 18,2 Tính thể tích tối thiểu dung dịch HNO3 37,8% (d = 1,242g/ml) cần dùng

A 20,18 ml B 11,12 ml C 21,47 ml D 36,7 ml

gồm NO và NO2 có M 42  Tính tổng khối lượng muối nitrat sinh ra (khí ở đktc)

Phương pháp bảo toàn mol electron và phương pháp bảo toàn khối lượng

sẽ giúp các em rút ngắn thời gian trong quá trình giải bài tập Học sinh viết ít phương trình với hệ số cân bằng nhỏ hạn chế tối đa sai sót

Tuy nhiên, bài tập của Axit nitric và muối nitrat thuộc dạng khó Đa số học sinh không có thiện cảm với môn hóa dẫn đến việc hợp tác giữa thầy – trò còn gặp nhiều khó khăn trong quá trình dạy và học

Về mặt khách quan, học sinh không có thiện cảm với môn Hóa học là do môn Hóa học là một môn học có lượng kiến thức lớn và rộng, phương trình phản ứng có nhiều dạng khác nhau làm cho học sinh lúng túng, từ đó sinh ra tâm

lí chán ghét và bỏ lơ dẫn đến học sinh bị mất kiến thức Lâu dần hình thành nên tâm lí chây lười, thiếu sự năng động và ham thích đối với môn Hóa học dẫn đến thiếu sự hợp tác trong quá trình dạy và học giữa thầy và trò

Về mặt chủ quan, người thầy luôn tìm mọi cách để rèn luyện học sinh yếu kém và mở rộng nâng cao cho học sinh khá giỏi, mà trong một lớp học, thông thường có sự phân nhóm giữa học sinh yếu kém và học sinh khá giỏi, thời lượng bài dạy ít, lưu lượng bài dạy nhiều khiến cho giáo viên phân vân trong việc lựa chọn giữa việc rèn luyện học sinh yếu kém và nâng cao mở rộng cho học sinh khá giỏi vì sự lựa chọn nào cũng làm cho một số học sinh nhàm chán và thiếu

sự hợp tác

3- Các giải pháp

Để đạt kết quả trong quá trình giảng dạy nói chung và vận dụng những phương pháp để giải các bài tập đặc biệt là bài tập môn hóa học, chúng ta có thể thực hiện một số giải pháp sau:

- Chia nhóm thảo luận ( có học sinh khá giỏi và học sinh yếu kém, để học sinh khá giỏi hỗ trợ học sinh yếu kém) ( giáo viên bộ môn)

- Sắp lớp theo môn tự chọn nâng cao của học sinh (nhà trường)

- Tăng tiết cho các môn tự chọn nâng cao của học sinh và môn hóa (nhà trường)

- Thực hiện giảm tải chương trình môn Hóa học (bộ giáo dục và đào tạo)

4-Kết luận

Với những giải pháp đó, tôi đã vận dụng phương pháp bảo toàn mol electron và phương pháp bảo toàn khối lượng để giải các bài tập của axit nitric

và muối nitrat vào hai lớp 11: lớp 11ª1 ( lớp theo môn tự chọn nâng cao và có tăng tiết) và lớp 11ª7 đã đạt kết quả như sau:

Lớp 11ª1 0 0% 6 20% 24 80%

Đối với lớp 11ª1, các em được sắp theo lớp tự chọn nâng cao và có tăng tiết nên các em vận dụng tốt phương pháp này, còn lớp 11ª7 đa số các em mất kiến thức về môn Hóa học mà thời gian vận dụng ít Tuy nhiên với tỉ lệ như trên

là điều rất khả quan

III- KẾT LUẬN

“ Vận dụng phương pháp bảo toàn mol electron và phương pháp bảo toàn khối lượng để giải các bài tập của axit nitric và muối nitrat” là một trong những phương pháp giúp giáo viên nâng cao cho học sinh khá giỏi đồng thời cũng sẽ rèn luyện phần nào cho học sinh yếu kém Bởi vì, khi học sinh vận dụng phương pháp trên để giải các bài về axit nitric và muối nitat hoặc những bài tập khác thì việc viết phương trình hóa học dễ dàng hơn

Đây cũng là tầm quan trọng của hai phương pháp này, khi chúng ta hướng dẫn học sinh vận dụng tốt hai phương pháp này sẽ giúp cho các em giải được bài tập hóa học lôi cuốn được các em yêu thích môn Hóa học và các em sẽ không còn nhàm chán mà thấy hứng thú khi học môn Hóa học

Phương pháp bảo toàn mol electron và phương pháp bảo toàn khối lượng

sẽ được áp dụng có hiệu quả hơn khi được kết hơp với một số phương pháp khác như phương pháp bảo toàn mol nguyên tố, phương pháp tính lượng chất trung bình

Tôi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiêm “Vận dụng phương pháp bảo toàn mol electron và phương pháp bảo toàn khối lượng để giải các bài tập của axit nitric và muối nitrat” với mong muốn chia sẽ một ít kinh nghiệm với đồng nghiệp đồng thời cũng mong sự đóng góp ý kiến chân thành của đồng nghiệp để tôi hoàn thiện hơn trong việc giảng dạy và nâng cao chất lượng học sinh

Thạnh Trị, tháng 05 năm 2014 Người thực hiện

Phương Hoài Tâm

IV TÀI LIỆU THAM KHẢO

1- HÓA HỌC 11- Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam

2- HÓA HỌC VÀ ỨNG DỤNG – Tạp Chí Của Hội Hóa Học Việt nam 3- BÀI TẬP HÓA HỌC 11 - Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam

4- VIOLET

NHẬN XÉT CỦA TỔ CHUYÊN MÔN

-………

……….

………

……….………

……….………

………

Thạnh Trị, ngày tháng năm 2014 TỔ TRƯỞNG ……….

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT SÁNG KIẾN CẢI TIẾN KỸ THUẬT TRƯỜNG THPT TRẦN VĂN BẢY

-………

………

………

……….………

……….………

Thạnh Trị, ngày tháng năm 2014 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

HIỆU TRƯỞNG

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT SÁNG KIẾN CẢI TIẾN KỸ THUẬT NGÀNH GIÁO DỤC TỈNH

-………

……… ………

………

………

……….………

……….

………

………

……….………

……… ………

……….………

……….

………

………

……….………

………

………