Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập về sắt và hợp chất của sắt nhằm nâng cao năng lực lĩnh hội kiến thức hóa học cho học sinh lớp 12 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN VĂN A XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VỀ SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC LĨNH HỘI KIẾN THỨC HÓA HỌC CHO HỌC SINH LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học Bộ mơn Hóa học Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THEO ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS LÊ VĂN DŨNG i Thừa Thiên Huế, năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân tôi, số liệu kết nghiên cứu nêu Luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu khác Huế, tháng năm 2018 Tác giả luận văn Nguyễn Văn A ii LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu Khoa Hóa học Trường ĐHSP Huế giúp đỡ tận tình thầy cô giáo, đồng nghiệp nỗ lực thân tơi hồn thành luận văn Tôi chân thành biết ơn sâu sắc giúp đỡ to lớn TS Lê Văn Dũng quý thầy tham gia giảng dạy suốt khóa học, dẫn tận tình đầỳ tâm huyết quý thầy giúp tơi hồn thành ln văn Xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo tổ Hóa Học trường THPT An Phú ( An Giang ), trường THPT Quốc Thái ( An Giang ), trường THPT Trần Văn Thành ( An Giang ) tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình thực nghiệm sư phạm Cảm ơn anh chị bạn đồng nghiệp giúp đỡ, đóng góp ý kiến cho luận văn hoàn thành tiến độ có nội dung sâu sắc Tơi xin chân thành cảm ơn! Huế, tháng năm 2018 Học viên Nguyễn Văn A iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn .iii MỤC LỤC .1 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Khách thể đối tượng nghiên cứu 10 Phương pháp nghiên cứu 10 Giả thuyết khoa học 10 Những đóng góp đề tài 11 PHẦN 2: NỘI DUNG 12 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN .12 1.1 Đổi PPDH theo hướng dạy học tích cực 12 1.1.1 Những xu hướng dạy học hóa học [5], [9]; [13]; [25] 12 1.1.2 Dạy học tích cực [3], [4], [5], [25] 13 1.1.2.1 Phương pháp dạy học tích cực 13 1.1.2.2 Những dấu hiệu đặc trưng phương pháp dạy học tích cực 13 1.1.3 Một số phương pháp dạy học, kỹ thuật dạy học tích cực cần phát triển trường phổ thông [3], [5], [9], [13] 14 1.1.3.1 Phương pháp thuyết trình 15 1.1.3.2 Phương pháp vấn đáp (đàm thoại) 15 1.1.3.3 Phương pháp đặt giải vấn đề .16 1.1.3.4 Tổ chức hoạt động nhóm 16 1.1.3.5 Kỹ thuật động não .17 1.1.4 Điều kiện áp dụng phương pháp dạy học tích cực [9], [25] 17 1.2 Khái niệm lực .19 1.2.1 Khái niệm lực 19 1.2.2 Năng lực đặc thù mơn hóa học 19 1.3 Vấn đề tự học trường THPT 23 1.3.1 Tự học hình thức tự học phát triển tư lĩnh hội kiến thức học sinh [4], [5], [17], [21] 23 1.3.2 Thực trạng vấn đề dạy – học mơn hóa học HS THPT 24 1.3.3 Thiết kế đề cương học – giải pháp có hiệu để phát huy tính tích cực chủ động khuyến khích ý thức tự học học sinh [5], [12], [13], [25] 25 1.4 Bài tập hóa học [10], [15],[20] 26 1.4.1 Khái niệm BTHH 26 1.4.2 Ý nghĩa, tác dụng tập hóa học 26 1.4.3 Phân loại tập hóa học .27 1.4.4 Xu hướng phát triển BTHH [15] .28 1.4.5 Ý nghĩa BTHH việc phát triển lực tư tạo hứng thú cho HS học tập mơn hóa học 28 Tiểu kết chương 30 CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VỀ SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC LĨNH HỘI KIẾN THỨC HÓA HỌC CHO HỌC SINH LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG .31 2.1 Phân tích mục tiêu, vị trí nội dung kiến thức sắt hợp chất sắt chương trình hóa học 12 31 2.1.1 Nội dung .31 2.1.2 Mục tiêu 31 2.1.3 Vị trí 32 2.1.4 Thiết kế đề cương học cho sắt hợp chất sắt .32 2.2 Thiết kế đề cương học sở xây dựng hệ thống câu hỏi cho học sinh chuẩn bị nhà 35 2.2.1 Cơ sở xây dựng Đề cương học .35 2.2.2 Sử dụng Đề cương học “mắt xích ”trong q trình dạy học .35 2.3 Đề cương học sắt hợp chất cúa sắt 36 2.3.1 Chủ đề 1: SẮT (1 tiết) 36 2.3.2 Chủ đề 2: hợp chất sắt (2 tiết) 41 2.3.3 Chủ đề 3: hợp kim sắt (1 tiết) 47 2.3.4 Chủ đề .49 2.3.5 Chủ đề 5: thực hành kiểm tra (2 Tiết) 57 2.4 Tuyển chọn, xây dựng hệ thống tập sắt hợp chất sắt nhằm nâng cao lực lĩnh hội kiến thức hóa học cho học sinh trung học phổ thông 62 2.4.1 Kiến thức 62 2.4.2 Các dạng tập sắt hợp chất 64 2.4.2.2 Bài tập sắt hợp chất sắt tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng 67 2.4.2.3 Bài tập sắt hợp chất sắt tác dụng với axit HNO3, H2SO4 đặc .71 2.4.2.4 Bài tập sắt hợp chất sắt tác dụng với dung dịch muối 77 2.4.2.5 Bài tập xác định công thức phân tử oxit sắt 81 2.4.2.7 Bài tập điều chế kim loại sắt 86 2.4.2.8 Áp dụng số tập đề tuyển sinh đề tốt nghiệp THPT Quốc Gia 87 2.4.2.9 Thiết kế tập sắt hợp chất sắt nhằm nâng cao lực lĩnh hội kiến thức cho học sinh 98 Tiểu kết chương 99 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 100 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 100 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 100 3.3 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 100 3.3.1 Lựa chọn địa bàn, đối tượng thời gian thực nghiệm sư phạm 100 3.3.1.1 Lựa chọn địa bàn, đối tượng thực nghiệm .100 3.3.1.2 Thời gian thực nghiệm sư phạm .101 3.3.1.3 Kiểm tra mẫu trước thực nghiệm 101 3.3.1.4 Lựa chọn giáo viên thực nghiệm 101 3.3.2 Nội dung thực ngiệm sư phạm 102 3.4 Kết thực nghiệm sư phạm .103 3.4.1 Kết kiểm tra sau thực nghiệm .103 3.4.2 Xử lí thống kê kết thực nghiệm sư phạm 112 3.4.2.1 Mô tả liệu 112 3.4.2.2 So sánh liệu .113 3.4.2.3 Liên hệ liệu 114 3.4.3 Đánh giá, phân tích kết thực nghiệm sư phạm 115 3.4.3.1 Phân tích kết mặt định tính 115 3.4.3.2 Phân tích kết mặt định lượng 116 PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .118 KẾT LUẬN 118 KIẾN NGHỊ 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO 121 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt BTHH Dd ĐC Đktc GV HS PPDH PTPƯ SBT SGK TN TNSP THPT Viết đầy đủ Bài tập hóa học Dung dịch Đối chứng Điều kiện tiêu chuẩn Giáo viên Học sinh Phương pháp dạy học Phương trình phản ứng Sách tập Sách giáo khoa Thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm Trung học phổ thông DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1 Chọn lớp TN lớp ĐC 101 Bảng 3.2 Kết học sinh đạt điểm xi kiểm tra trường THPT Trần Văn Thành .103 Bảng 3.3 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra 15 phút – Hóa khối 12 trường THPT Trần Văn Thành .103 Bảng 3.4 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra 45 phút – Khối 12 trường THPT Trần Văn Thành .104 Bảng 3.5 Bảng phân loại kết học tập học sinh trường THPT Trần Văn Thành 105 Bảng 3.6 Kết học sinh đạt điểm xi kiểm tra trường THPT Quốc Thái106 Bảng 3.7 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra 15 phút – Hóa khối 12 trường THPT Quốc Thái .106 Bảng 3.8 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra 45 phút – Khối 12 trường THPT Quốc Thái 107 Bảng 3.9 Bảng phân loại kết học tập học sinh khối 12 trường THPT Quốc Thái 108 Bảng 3.10 Kết học sinh đạt điểm xi kiểm tra trường THPT An Phú 109 Bảng 3.11 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra 15 phút học sinh khối 12 trường THPT An Phú 109 Bảng 3.12 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra 45 phút học sinh khối 12 trường THPT An Phú 110 Bảng 3.13 Bảng phân loại kết học tập học sinh khối 12 trường THPT An Phú 111 Bảng 3.14 Tổng hợp tham số đặc trưng 114 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 3.1 Đường lũy tích kiểm tra 15 phút – Khối 12 trường THPT Trần Văn Thành .104 Hình 3.2 Đường lũy tích kiểm tra 45 phút – Khối 12 trường THPT Trần Văn Thành .105 Hình 3.3 Biểu đồ phân loại kết học tập học sinh khối 12 trường THPT Trần Văn Thành .106 Hình 3.4 Đường lũy tích kiểm tra 15 phút – Khối 12 trường THPT Quốc Thái .107 Hình 3.5 Đường lũy tích kiểm tra 45 phút – Khối 12 trường THPT Quốc Thái .108 Hình 3.6 Biểu đồ phân loại kết học tập học sinh khối 12 trường THPT Quốc Thái 108 Hình 3.7 Đường lũy tích kiểm tra 15 phút học sinh khối 12 trường THPT An Phú 110 Hình 3.8 Đường lũy tích kiểm tra 45 phút học sinh khối 12 trường THPT An Phú 111 Hình 3.9 Biểu đồ phân loại kết học tập học sinh khối 12 trường THPT An Phú112 clo Cho hợp chất sắt : FeO, Fe 2O3, Fe3O4, Fe(OH)2, Fe(OH)3, FeSO4, FeCl3, Fe2(SO4)3, Fe(NO3)3 Có chất vừa thể tính khử, vừa thể tính oxi hóa? A B C D *Giải thích: Số chất vừa thể tính khử, vừa thể tính oxi hóa là: FeO, Fe3O4, FeCl3, Fe(NO3)3 10 Cho phản ứng sau: (1) Dung dịch FeCl3 với Cu (2) Dung dịch Fe2(SO4)3 với dung dịch KI (3) Dung dịch Fe(NO3)2 với dung dịch AgNO3 (4) Nung Fe(OH)2 nhiệt độ cao (5) Sục khí H2S vào dung dịch Fe2(SO4)3 (6) Sục khí SO2 vào dung dịch FeCl3 (7) Dung dịch FeCl2 vào H2O2 (có mặt HCl) (8) Cho Fe2O3 vào dung dịch HI Số phản ứng tạo đơn chất: A B C D *Giải thích: Phản ứng tạo đơn chất: (2), (3), (5), (8) (Fe2O3 + HI → FeI2 + I2 + H2O 2FeCl2 + H2O2 + 2HCl→ 2FeCl3 + 2H2O) III HỢP KIM CỦA SẮT Đốt cháy 15,0 gam loại thép luồng khí oxi, thu 0,297 gam khí cacbonic Hàm lượng cacbon loại thép ? (Fe=56; O=16; C=12) A 0,54% B 0,012% C 1,98% D 0,045% Cách giải: Khối lượng cacbon có thép: (0,297:44) 12= 0,081 gam Hàm lượng cacbon loại thép: (0,081 100): 15= 0,54% *Các phương án chưa khi: - HS khơng hiểu định luật bảo tồn khối lượng C - Hs dùng khối lượng cacbonic P47 - Hs dùng sai cơng thức tính thành phần phần trăm Nung mẫu gang có khối lượng 15,0 gam chứa 4% hàm lượng cacbon lượng khí O2 dư thu V lít khí CO2 (đktc) Giá trị V A 1,12 B 26,88 C 112 D 7,00 - A đúng: mc = 15x4% =0,6 gam  nc= 0,05 mol  VCO2 = 0,05x22,4=1,12 lít - B Sai: mc = 15x(100-4)% =14,4 gam  nc= 1,2 mol  VCO2 = 1,2x22,4=26,88 lít - C sai: : mc = 15x4 =60 gam  nc= mol  VCO2 = 5x22,4=112 lít - D sai; mc = 15/4 =3,75 gam  nc= 0,3125 mol  VCO2 = 0,3125x22,4=7 lít Khử hồn tồn m gam quặng hematit đỏ chứa 80% Fe 2O3 lượng khí CO dư Dẫn tồn khí vào dung dịch nước vơi dư thu 30,0 gam kết tủa Giá trị m A 16,0 B 20,0 - A Đúng: - B Sai: - C Sai: - D sai: C 12,8 D 38,4 nCaCO3 = 0,3mol → nCO = 0,3mol → n Fe2O3 = 0,1mol → mFe2O3 = 16 gam → mquanghematit = 16 gam nCaCO3 = 0,3mol → nCO = 0,3mol → n Fe2O3 = 0,1mol → mFe2O3 = 16 gam → mquanghematit = 16 / 80% = 20 gam nCaCO3 = 0,3mol → nCO = 0,3mol → n Fe2O3 = 0,1mol → mFe2O3 = 16 gam → mquanghematit = 16 x80% = 12,8 gam nCaCO3 = 0,3mol → nCO = 0,3mol → n Fe2O3 = 0,3mol → mFe2O3 = 48 gam → mquanghematit = 48 x80% = 38,4 gam Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) qua ống sứ đựng lượng 10 gam hỗn hợp rắn gồm Fe3O4 , Fe2O3 nhiệt độ cao) Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu khí X 6,8 gam chất rắn Y Giá trị V ( Fe=56, C=12, O=16) A 4,48 - B 2,24 C 2,56 D 2,71 A Đúng: Bảo toàn khối lượng  khối lượng oxi bị khử = 10-6,8 = 3,2 gam  Số mol oxi = số mol CO= 0,2 mol.-> V= 22,4 0,2 = 4,48lít - B Sai: Số mol oxi =3,2/32 =0,1  số mol CO= 0,1  V=2,24 lít P48 - C Sai: khối lượng CO =3,2  số mol CO = 0,114 mol  V=2,56 lít - D Sai: số mol sắt = 0,121 mol  số mol CO = 0,121 mol  V=2,71 lít X quặng manhetit chứa 69,6% Fe3O4 Khối lượng sắt tối đa điều chế từ 1,0 X (Fe=56; O=16) A 0,504 B 0,168 C 0,696 D 2,088 Cách giải: Khối lượng Fe3O4 1,0 quặng: 0,696 Fe3O4  → 3Fe 232 0,696 168 0,504 *Các phương án chưa khi: - HS chưa cân hệ số Fe - Hs khơng hiểu 69,6% - Hs tính khối lượng quặng Khử lượng quặng hematit chứa 80% Fe2O3 thu 1,68 sắt Khối lượng quặng cần dùng (Fe=56; O=16) A 3,00 B 2,40 C 4,80 D 1,92 Cách giải: Fe2O3  → 2Fe 160 2,40 112 1,68 *Các phương án chưa khi: - HS chưa cân hệ số Fe: 4,8 - Hs không hiểu 80%: 2,40 - Hs tính sai cơng thức phần trăm: 1,92 D VẬN DỤNG CAO I SẮT Cho hỗn hợp gồm hai kim loại Fe Cu tác dụng với dung dịch HNO 3, phản ứng P49 xong thu dung dịch A chứa chất tan Chất tan A Fe(NO3)2 B Fe(NO3)3 C Cu(NO3)2 D HNO3 Nung x mol Fe khơng khí thời gian thu 16,08 gam hỗn hợp A gồm chất rắn, Fe oxit Hòa tan hết lượng hỗn hợp A dung dịch HNO3 loãng, thu 0,672 lít khí NO (đktc) Giá trị x là: (Fe = 56; O = 12; N=14; H = 1) A 0,01 B 0,21 C 0,03 Phương Án B: Áp dụng CT nhanh D 0,45 3nFe = 2nO + 3nNO  3x =2.(16,08-56x)/16 + 3.0.03  x = 0,21 Phương Án sai A: HS viết ptpu Fe + 6HNO3  Fe(NO3)3 + 3NO + 3H2O Hiểu sai cân => nFe = nNO/3 = 0,01 Phương Án sai C: HS viết ptpu Fe HNO viết ptpu hiểu không đề => nFe = nNO = 0,03 Phương Án sai D: HS viết ptpu Fe HNO viết khơng (hiểu sai hóa trị Fe) ptpu không hiểu đề => 2nFe = 3nNO => nFe = 0,45 Hòa tan hỗn hợp bột kim loại gồm 8,4 gam sắt 9,6 gam đồng vào 350ml dung dịch AgNO3 2M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu m gam chất rắn.Gía trị m A 75,6 B 71,8 C 58,2 D 48,6 Fe + 2Ag+  Fe2+ + 2Ag ( 1) Cu + 2Ag+  Cu2+ + 2Ag (2) 0.15 0.3 Fe2+ 0.1 0.15 0.3 0.15 0.3 0.15 0.3 + Ag+  Fe3+ + Ag (3) 0.1 Fe2+dư 0,05 * viết pt  0.1 0.1  m rắn = 0.7*108=75,6g rắn = 64*0.025 +0.65*108( bỏ giai đọan Cu dư với Fe3+)  B Cho 20,8 gam hỗn hợp A gồm sắt đồng vào dung dịch HNO3 đặc nóng.Sau P50 phản ứng thu 13,44 lít khí nâu đỏ 3,2 gam chất rắn khơng tan Tính phần trăm khối lượng sắt hỗn hợp A ? A 53,8% B 63,6% 56x +64y =20,8-3,2 2x +2y = 0,6 C 84,6% D 10,8% x =0,2 y= 0.1 % Fe = 56*0,2*100/20,8 =53,8 A B HS 11,2/17,6 =63.6 C % Cu =3,2*100/20,8  % Fe 84,6 D 56x +64y =20,8-3,2 3x +2y = 0,6 x =0,04  %Fe = 0.04*56/20.8 = 10,8 y= 0.24 Cho 6,72 gam Fe vào 400ml dung dịch HNO3 1,0M, đến phản ứng xảy hồn tồn, thu khí NO (sản phẩm khử nhất) dung dịch X Dung dịch X hòa tan tối đa m gam Cu Giá trị m là? A 1,92 B 3,84 C 5,76 D 3,2 nFe = 0,12 mol; nHNO3 = 0,4 mol Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + 0,1 0,4 0,1 Fe + 2Fe(NO3)3 0,02 NO + 2H2O 0,04  3Fe(NO3)2 0,06 => dung dịch X có: Fe(NO3)2: 0,06 mol Fe(NO3)3: 0,06 mol Cu + 2Fe(NO3)3  2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2 0,03 0,06 => mCu = 0,03x64 = 1,92 gam => Phương án A - Nếu học sinh sắt dư chọn D Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + 0,1 0,4 NO + 2H2O 0,1 Cu + 2Fe(NO3)3  2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2 0,05 0,1 => mCu = 0,05x64 = 3,2 gam P51 - Nếu Hs cho sắt phản ứng hết chọn B Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + 0,12 NO + 2H2O 0,12 Cu + 2Fe(NO3)3  2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2 0,06 0,12 => mCu = 0,06x64 = 3,84 gam - Nếu Hs Cu khử sắt (III) thành sắt(II) chọn C 3Cu + 2Fe(NO3)3  2Fe + 3Cu(NO3)2 0,09 0,06 => mCu = 0,09x64 = 5,76 gam Để m gam bột Fe khơng khí sau thời gian thu 19,2 gam hỗn hợp rắn B Cho B vào dung dịch HNO3 lỗng khuấy kỹ để phản ứng hồn tồn thấy B tan hết thu dung dịch X chứa muối 2,24 lit NO (điều kiện tiêu chuẩn) Hỏi m có giá trị sau đây? A 11,31g B 15,12 g C 13,44g D 5,6 g mO2 = 19,2 – m (gam) => nO2 = (19,2-m)/32  Fe3+ + Fe 3e + O2 4e  2O2- N+5 + 3e  N+2(NO) m/56 3m/56 (19,2-m)/32 (19,2-m)/8 0,3 0,1 => 3m/56 = (19,2-m)/8 + 0,3 => m =15.12 gam - Phương án B - Hs hiểu: 3Fe + 2O2 3x  Fe3O4 => hỗn hợp rắn B: Fe(dư) Fe3O4 x Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 0,1 0,1 Fe3O4 + 8HNO3  Fe(NO3)2 + 2Fe(NO3)3 + 4H2O x =>(3x + 0,1).56 + 232.x = 19,2 => x = 0.034 => mFe = 11.312 => P52 Đáp án A - Hs hiểu: 3Fe + 2O2 0,24  Fe3O4 0,08 => mFe = 13,44gam => Đáp án C - Hs hiểu: Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 0,1 0,1 => mFe =0,1x56 = 5.6gam => Đáp án D Cho 0,48 g Mg vào 0,56 g Fe vào 250ml dung dịch Cu(NO3)2 a M Sau phản ứng kết thúc thu 1,88 g chất rắn Giá trị a A 0,1176 B 0.1000 C 0,1200 D 0,0800 nMg=0,48/24=0,02 mol , nFe = 0,56/56=0,01 mol Mg + Cu(NO3)2 → Mg(NO3)2 + Cu (1) 0,02 0,02 0,02 Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu (2) x x x Nếu Fe phản ứng hết khối lương chất rắn m = 64 x(0,02+0,01) =1,92 g > 1,88, nên Fe phản ứng chưa hết Đặt x số mol Fe phản ứng , ta có 64.(0,02+x) + 56 (0,01-x) = 1,88 → x = 0,005 Vậy a= (0,02+0,005)/0,25= 0,1000 đáp án B -HS cho khối lượng rắn thu đươc Cu → nCu(NO3)2 = 1,88/64 =0,0294 CM Cu(NO3)2 = 0,0294/0,25=0,1175 → chọn A -HS không ý 1,88 g chất rắn Mg Fe tan hết nên nCu(NO3)2 = nMg +nFe =0,02 + 0,01 = 0,03 → CM Cu(NO3)2 = 0,03/0,25=0,12 →Chọn C -Hs không ý 1,88g có Mg phản ứng →nCu(NO3)2 = 0,02 CM Cu(NO3)2= 0,02/0,25=0,08 →Chọn D Hòa tan hoàn toàn hổn hợp gồm Al,Fe vào dung dịch H2SO4 lỗng ,dư.Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu dung dịch X.Cho dung dịch Ba(OH) dư P53 vào dung dịch X, thu kết tủa Y Nung Y khơng khí đến khối lượng khơng đổi, thu chất rắn Z A BaSO4 , FeO B BaSO4, Al2O3 , Fe2O3 C BaSO4 , Fe2O3 D Fe2O3 Dd X gồm Al2(SO4)3 FeSO4 , cho dd Ba(OH)2 dư thu kết tủa Y gồm BaSO4 Fe(OH)2 nung Y khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu rắn Z gồm BaSO4 không bị nhiệt phân Fe2O3 Đáp án C - HS nhầm Y gồm Al(OH)3, BaSO4, Fe(OH)2 → Z gồm BaSO4, Al2O3, Fe2O3 chọn B - dd X gồm Al2(SO4)3 FeSO4 , kết tủa Y gồm BaSO4 Fe(OH)2 nung Y khơng khí đến khối lượng không đổi thu rắn Z gồm BaSO4 không bị nhiệt phân FeO Chọn A - Không ý BaSO4 , nung Fe(OH)2 khơng khí tạo Fe2O3 chọn D Hòa tan hỗn hợp bột kim loại gồm 8,4 gam sắt 9,6 gam đồng vào 350ml dung dịch AgNO3 2M Sau phản ứng xảy hồn tồn thu m gam chất rắn.Gía trị m A 75,6 B 71,8 C 58,2 Fe + 2Ag+  Fe2+ + 2Ag ( 1) 0.15 0.3 Fe2+ 0.1 0.15 0.3 D 48,6 Cu + 2Ag+  Cu2+ + 2Ag (2) 0.15 0.3 0.15 0.3 + Ag+  Fe3+ + Ag (3) 0.1 Fe2+dư 0,05 * viết pt  0.1 0.1  m rắn = 0.7*108=75,6g rắn = 64*0.025 +0.65*108( bỏ giai đọan Cu dư với Fe3+)  B 10 Cho 20,8 gam hỗn hợp A gồm sắt đồng vào dung dịch HNO3 đặc nóng.Sau phản ứng thu 13,44 lít khí nâu đỏ 3,2 gam chất rắn khơng tan Tính phần trăm khối lượng sắt hỗn hợp A ? A 53,8% B 63,6% 56x +64y =20,8-3,2 2x +2y = 0,6 C 84,6% x =0,2 y= 0.1 P54 D 10,8% % Fe = 56*0,2*100/20,8 =53,8 A B HS 11,2/17,6 =63.6 C % Cu =3,2*100/20,8  % Fe 84,6 D 56x +64y =20,8-3,2 3x +2y = 0,6 x =0,04  %Fe = 0.04*56/20.8 = 10,8 y= 0.24 II HỢP CHẤT CỦA SẮT Cho 100 ml dung dịch AgNO 0,5a mol/l vào cốc chứa 100 ml dung dịch Fe(NO3)2 a mol/l Sau phản ứng kết thúc 3,24 gam chất rắn dung dịch X Cho dung dịch HCl dư vào X thu V lít khí NO (đktc) Giá trị V A 0,224 B 0,56 C 0,448 D 0,336 *Giải thích: Ta có: 0,5a = 0,03 → a = 0,6 M → nFe2+dư = 0,03 Bảo toàn electron: → VNO = 0,01.22,4 = 0,224 Hòa tan hồn toàn hỗn hợp gồm 0,005 mol Cu 2S; 0,02 mol FeCO3 x/2 mol FeS2 dung dịch HNO3 vừa đủ Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu V lít (đktc) hỗn hợp hai khí, có khí màu nâu đỏ dung dịch chứa muối Cu2+, Fe3+ với anion Giá trị V A 25,536 B 25,424 C 14,448 D 25,088 *Giải thích: Bảo tồn điện tích bảo tồn nguyên tố, ta có: 2.(0,005+x) = 2.0,01+ 3(0,02+x/2) x = 0,14 mol Bảo tồn electron, ta có: V = 22,4.(1,12+0,02)= 51,072 +Nếu HS bỏ qua khí CO2 nhận đáp án D +Nếu HS không cân hệ số Cu (Cu + → 2Cu2+ + 2e) nhận đáp án B +Nếu HS không cân hệ số Cu S (S 2- → 2S+6 + 14e) nhận đáp án C Đốt sắt khơng khí thu hỗn hợp X chứa hai chất rắn có số mol 0,01 mol Hòa tan hồn toàn X dung dịch HCl vừa đủ thu khí dung dịch Y Cho Y vào dung dịch AgNO3 dư thu m gam kết tủa Mặt P55 khác, để kết tủa hoàn toàn chất Y cần vừa đủ 200 ml dung dịch NaOH 0,50M Giá trị m A 16,51 B.14,35 C 2,16 D.13,64 Hướng dẫn: Đáp án A Hỗn hợp chứa Fe  FeCl2  2NaOH 0,01 0,02 FexOy   2yNaOH 0,01 0,08 y=4 Fe3O4 Fe  FeCl2  Ag + 2AgCl 0,01 0,01 0,02 Fe3O4  FeCl2 +2FeCl3  Ag + 8AgCl 0,01 0,01 0,08 m= 0,02x108 +0, 1x143,5=16,51 gam Phương án B: học sinh ý đến kết tủa AgCl m=14,35 gam Phương án C: học sinh ý đến Ag m=2,16 gam Phương án D: học sinh không cân phản ứng Fe3O4  FeCl2 +FeCl3  Ag + 6AgCl 0,01 0,01 0,06 m=0,02x108 +0, 08x143,5=13,64 gam Cho chất sau: HCl, KI, Al, Cu, AgNO 3, HNO3 CO2 Hãy cho biết chất tác dụng với dung dịch FeCl3 : A HCl, KI, Al, Cu, AgNO3, HNO3 CO2 B KI, Al, Cu, HNO3 ,AgNO3 C KI, Al, Cu, AgNO3 D Al, Cu, AgNO3 Cho m gam hỗn hợp X gồm FeCO3, FeO, Fe2O3 vào lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 0,5M( loãng), thu dung dịch Y có tỉ lệ số mol Fe2+ Fe3+ : Chia Y thành hai phần Cô cạn phần thu m gam muối khan Tiếp tục cho H2SO4 đặc nóng vào phần hai đến khơng thấy khí bay ra, cạn P56 dung dịch sau phản ứng thu m2 gam muối khan Biết m2 - m1 = 0,48 Thể tích dung dịch H2SO4 0,5M dùng A 80 ml B 320 ml C 40 ml D 160 ml - Dung dịch Y chứa FeSO4 , Fe2(SO4)3 với số mol chất 2x mol - Số mol H2SO4 = 8x -Phần 1: m1 = mkl + 96.4x -Phần 2: m2 = mkl + 96.4,5.x -m2 – m1 =0,48 nên x = 0,01 - Số mol H2SO4 phần = 4x=0,04 (C) -Nồng độ mol 0,04:0,5= 0,08 (A) - Nồng độ mol 0,08:0,5= 0,16 (D) Cho 13,6 g hỗn hợp X gồm Fe Fe 2O3 tác dụng vừa đủ với 400ml dung dịch HCl 1M, sau phản ứng thu 1,12 lít khí H (đktc) dung dịch Y Cho dung dịch Y tác dụng với NaOH dư, thu kết tủa Z Nung Z không khí đến khối lượng khơng đổi thu m (g) chất rắn Giá trị m A 16 B 14,8 C 24 Giải : A : Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O 0,05 0,3 0,1 Fe + 2FeCl3  3FeCl2 0,05 0,1 Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 0,05 0,1 0,05 2Fe  Fe2O3 0,1 0,05 Fe2O3  Fe2O3 0,05 0,05  m=0,1.160=16g B sai : P57 D 15,2 Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 0,05 0,1 0,05  mFe2O3 = 13,6-0,05.56=10,8g  nFe2O3 = 0,0675 mol 2Fe  Fe2O3 0,05 0,025 Fe2O3  Fe2O3 0,0675 0,0675 m=0,0925.160=14,8g Chia 22,2g hỗn hợp gồm sắt kim loại A có hóa trị khơng đổi làm hai phần : - Phần cho tác dụng với dd HCl dư, thu 6,72 lít khí (đktc) - Phần cho tác dụng với dd HNO3 lỗng dư, thu 5,6 lít khí khơng màu hóa nâu khơng khí (đktc) Xác định A phần trăm khối lượng A hỗn hợp A Zn 58,5% B Zn 29,27% C Al 24,3% D Al 12,16% Giải : 2H+ + 2e  H2 0,6 0,3 ; Fe  Fe2+ + 2e 0,15 4H+ + NO3- + 3e  NO + 2H2O 0,75 ; A  An+ + ne 0,3 0,3/n 0,3 ; Fe  Fe3+ + 3e ; A  An+ + ne 0,25  nFe = 0,75 – 0,6 = 0,15 mol  0,15.56 + A.0,3/n = 11,1 Với n=3  A=27 (Al) C : %Al = 0,1.27/11,1=24,3% D sai : %Al = 0,1.27/22,2 = 12, 16% Phương trình : aFeS + bHNO3 cFe(NO3)3 +d H2SO4 +e NO2+ fH2O Tổng hệ số cân A 13 B 30 C 29 Giải P58 D 28 FeS +5 +3 +6 Fe + S +9e  +4 N +1e  N x1 x9 FeS +12 HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 +9NO2+5H2O Đáp án A sai cộng a b Đáp án B sai cân H2O Đáp án D sai cộng hệ số cân thiếu Phản ứng sau minh hoạ tính khử FeSO4 ? (1) FeSO4 + Mg (2) FeSO4 +AgNO3 (3) FeSO4 + Ba(OH)2 (4) FeSO4 +O2 +H2O (5) FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 (6) FeSO4 + Na2S (7) FeSO4 + H2SO4 đặc nóng A Phản ứng (1) (4) B Phản ứng (2), (4), (5) C Phản ứng (2) (4) (5) (7) D Phản ứng (6) (7) III HỢP KIM CỦA SẮT Từ 10 quạng hematit có chứa 80% Fe2O3 điều chế gang Biết lò cao sắt bị 4% theo xỉ gang thu có 4% ngun tố khơng phải sắt (Fe=56; O=16) A 5,600 B 2,800 C 5,376 D 5,800 Cách giải: Khối lượng Fe2O3 10 quặng: 8,0 Fe2O3  → 2Fe 160 8,0 112 5,6 *Các phương án chưa khi: - HS chưa cân hệ số Fe: 2,800 - Hs không hiểu hiệu suất q trình đạt 96%: 5,376 - Hs khơng hiểu có 4% tạp chất chứa gang : 5,800 Dùng 100 quặng manhetit chứa 80% Fe3O4 để luyện m loại gang có chứa 95% sắt Hiệu suất trình phản ứng 93% Giá trị gần m ( Fe=56; O=16) A 56,711 B 324,45 C 60,98 P59 D 135,18 Cách giải: Khối lượng Fe3O4 100 quặng: 80 Fe3O4  → 3Fe 232 g 168 g 80 ? Khối lượng sắt thu từ quặng: Khối lượng gang thu được: 80.168 = 57,931 232 57,931.100 = 60,98 95 Hiệu suất phản ứng 93%  Lượng gang thu là: 60,98.93 = 56,711 100 *Các phương án chưa khi: - HS chưa cân hệ số Fe: 324,45 - Hs quên hiệu suất phản ứng: 60,98 - Hs quên hàm lượng 80%: 135,18 Khử hết m gam Fe3O4 V lít khí CO (đktc) thu hỗn hợp A gồm FeO Fe A tan vừa đủ 0,3 lít dung dịch H 2SO4 2M cho 8,96 lít khí H2 (đktc) Tính giá trị m V là: ( Fe=56, O= 16, C=12) A 46,4; 13,44 B 46,4; 8,96 C 46,4; 6,72 D 92,8; 6,72 n H SO = 0,3 x = 0,6mol ; n H = 0,4mol - A Đúng:  FeO H 2SO4  Fe 2+ CO Fe3O4 → →    Fe  H2 BTNT : Fe → n Fe3O4 = 0,2mol → mFe3O4 = 46,6 gam +8 +2 2+ BTe : 3Fe+ 2e → 3Fe H + + 2e → H +4 C → C + 2e ⇒ nCO = 0,6mol → VCO = 13,44 LIT - B sai: BTNT khối lượng Fe3O4 46,46 gam, Bảo toàn e: n H = 0,4mol → nCO = 0,4mol → V = 8,96lit P60 - C sai: BTNT khối lượng Fe3O4 46,46 gam, Bảo toàn e: nFe = 0,4mol → nCO = 0,4mol → V = 8,96lit - D sai: n H = 0,4mol → mFe O = 0,4.232 = 92,8 g → nCO = 0,4mol → V = 8,96lit P61 ... 30 CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VỀ SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC LĨNH HỘI KIẾN THỨC HÓA HỌC CHO HỌC SINH LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG .31 2.1... đề tài: “ Xây dựng sử dụng hệ thống tập sắt hợp chất sắt nhằm nâng cao lực lĩnh hội kiến thức hóa học cho học sinh lớp 12 trung học phổ thơng“ Mục đích nghiên cứu • Phân tích hệ thống hóa lý thuyết... lực lĩnh hội kiến thức hóa học cho học sinh trung học phổ thông 62 2.4.1 Kiến thức 62 2.4.2 Các dạng tập sắt hợp chất 64 2.4.2.2 Bài tập sắt hợp chất sắt tác dụng với