Vận dụng các định luật bảo toàn để giải nhanh bài toán về tính 0xi hóa của ion NO3

PHẦN 1: MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Bài tập hóa học trắc nghiệm khách quan có xu hướng phát triển mạnh mẽ Bởi ưu điểm mà mang lại lớn như: Số lượng câu hỏi nhiều nên phương pháp TNKQ kiểm tra nhiều nội dung kiến thức bao trùm gần chương, nhờ buộc học sinh phải học kĩ tất nội dung kiến thức chương, tránh tình trạng học tủ, học lệch HS; Thời gian làm từ phút câu hỏi, hạn chế tình trạng quay cóp sử dụng tài liệu; Làm TNKQ học sinh chủ yếu sử dụng thời gian để đọc đề, suy nghĩ , không tốn thời gian viết làm TN tự luận, có tác dụng rèn luyện kĩ nhanh nhẹn, phát triển tư cho HS Bài tập hóa học nguồn cung cấp kiến thức mới, vận dụng kiến thức lí thuyết, giải thích tượng q trình hố học, giúp tính tốn đại lượng: Khối lượng, thể tích, số mol Việc giải tập giúp học sinh củng cố kiến thức lí thuyết học vận dụng linh hoạt kiến thức vào làm Để giải tập đòi hỏi học sinh khơng nắm vững tính chất hố học đơn chất hợp chất học, nắm vững cơng thức tính tốn, mà biết cách tính theo phương trình hóa học cơng thức hố học Đối với tập đơn giản học sinh thường theo mơ hình đơn giản: viết phương trình hoá học, dựa vào đại lượng để tính số mol chất sau theo phương trình hố học để tính số mol chất lại từ tính đại lượng theo yêu cầu Nhưng nhiều dạng tập học sinh khơng nắm chất phản ứng việc giải tốn học sinh gặp nhiều khó khăn thường giải sai dạng tập liên quan đến tính oxi hóa ion NO3- Dạng tập khơng có với học sinh, nhiên để làm đúng, nhanh dễ Đặc biệt vài năm gần hệ thống tập phức tạp, khó ion NO 3- xuất nhiều đề thi học sinh giỏi, đề thi THPT Quốc Gia mức độ vận dụng cao khiến cho việc đạt điểm 8, 9, 10 trở nên khó khăn nhiều cho học sinh Vậy phương pháp để giải toán khoa học nhanh Đó lí để tơi viết đề tài "Vận dụng định luật bảo toàn để giải nhanh tốn tính oxi hóa ion NO3-" làm sáng kiến kinh nghiệm cho Với hy vọng đề tài tài liệu tham khảo phục vụ tốt cho việc học tập em học sinh 11, 12 cho công tác giảng dạy bạn đồng nghiệp MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu dạng tốn tính oxi hóa ion NO 3- thường gặp đề thi học sinh giỏi đề thi THPT Quốc Gia - Vận dụng định luật bảo tồn để giải nhanh tốn góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy mơn trường phổ thông hành trang vững để em chuẩn bị bước vào kì thi THPT - Bản thân có hội nghiên cứu, tìm hiểu vận dụng ý tưởng vào cơng tác giảng dạy thân sau ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu tính chất ion NO3- môi trường axit - Nghiên cứu phương pháp bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích, bảo tồn khối lượng, phương pháp qui đổi vận dụng phương pháp để giải tập trắc nghiệm - Trên sở phương pháp hướng dẫn học sinh lập sơ đồ, kết hợp tư tắt đón đầu giải tốn - Tuyển chọn, xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan dạng tập tính oxi hóa ion NO3- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp nghiên cứu lí thuyết: Nghiên cứu tài liệu lí thuyết sách tham khảo tài liệu mạng từ phân tích tổng hợp kiến thức phân loại hệ thống hoá kiến thức - Phương pháp điều tra: Khảo sát học sinh lớp 11, 12 để nắm khả tư lĩnh hội kiến thức học sinh kĩ giải tập tính oxi hóa ion NO3- - Phương pháp thực nghiệm khoa học: Chủ động tác động lên học sinh để hướng phát triển theo mục tiêu dự kiến - Phương pháp phân tích tổng kết kinh nghiệm: Nghiên cứu xem xét lại thành thực tiễn khứ để rút kết luận bổ ích cho thực tiễn - Phương pháp thống kê xử lí số liệu: Sử dụng xác suất thống kê để xử lí số liệu thu thập PHẦN 2: NỘI DUNG ĐỀ TÀI 2.1 CƠ SỞ LÍ LUẬN Để hình thành kỹ giải nhanh tập hóa học, ngồi việc giúp học sinh nắm chất trình phản ứng giáo viên phải hình thành cho học sinh phương pháp giải nhanh Bên cạnh rèn cho học sinh tư định hướng đứng trước tốn khả phân tích đề Với hình thức thi trắc nghiệm việc giải nhanh tốn hóa u cầu hàng đầu học sinh Yêu cầu tìm phương pháp giải tốn cách nhanh nhất, khơng giúp học sinh tiết kiệm thời gian làm mà rèn luyện tư lực phát vấn đề người học 2.2 THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM - Qua năm giảng dạy trường phổ, nhận thấy nhiều học sinh loay hoay viết nhiều phương trình phản ứng cho hỗn hợp kim loại, oxit kim loại, muối tác dụng với ion NO 3- mơi trương axit Điều đó, nhiều thời gian làm không làm kết Với dạng tập này, sử dụng phương pháp bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố, bảo tồn điện tích, bảo tồn khối lượng, phương pháp quy đổi công cụ tối ưu để giải tốn dạng - Vì vậy, ý tưởng quan trọng, giúp học sinh định hướng cách giải nhanh tốn Thay em phải viết nhiều phương trình, học sinh lập sơ đồ phản ứng, kết hợp tư tắt đón đầu để giải tốn 2.3 CÁC GIẢI PHÁP ĐÃ SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.3.1 Lí thuyết a Tính chất HNO3 * Tính axit: HNO3 axit mạnh, dung dịch lỗng phân li hồn tồn thành ion H+ ion NO3- Dung dịch HNO3 làm đỏ quỳ tím; tác dụng với oxit bazơ, bazơ muối axit yếu tạo muối nitrat Ví dụ: CuO + HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O Cu(OH)2 + HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O CaCO3 + HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O * Tính oxi hóa mạnh: - Tác dụng với kim loại: HNO oxi hóa hầu hết kim loại kể kim loại có tính khử yếu Cu, Ag… trừ Pt Au Khi kim loại bị oxi hóa đến mức oxi hóa cao tạo muối nitrat Thơng thường, dùng dung dịch HNO3 đặc sản phẩm NO2, dung dịch lỗng tạo thành NO Với kim loại có tính khử mạnh Mg, Al, Zn,… HNO lỗng bị khử đến N2O, N2, NH4NO3 Ví dụ: Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + 4H2O Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + 2H2O Mg + 10 HNO3 → Mg(NO3)2 + N2O + H2O Trong dung dịch HNO3 đặc nguội, Al, Fe, Cr bị thụ động hóa - Tác dụng với phi kim: Khi đun nóng HNO đặc oxi hóa phi kim C, S, P… Ví dụ: S + HNO3 → H2SO4 + NO2 + H2O - Tác dụng với hợp chất: HNO3 đặc oxi hóa nhiều hợp chất vơ hữu Ví dụ: FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O b Tính oxi hóa ion NO3- Trong mơi trường trung tính, ion NO3- khơng có tính oxi hóa - Trong mơi trường axit, ion NO3- thể tính oxi hóa giống HNO Khi oxi hóa chất có tính khử như: kim loại, phi kim số hợp chất Nếu chất khử kim loại hợp chất kim loại, ta có sơ đồ sau: Chất khử + H+ + NO3- → Muối + sản phẩm khử + H2O - Các bán phản ứng phân bố nhiệm vụ ion H+ H+ + NO3- + e → NO2 + H2O H+ + NO3- + e → NO + H2O 10 H+ + NO3- + e → N2O + H2O 12 H+ + NO3- + 10 e → N2 + H2O 10 H+ + NO3- + e → NH4+ + H2O H+ + + e → H2 H+ + O2- → H2O c Một số cơng thức tính nhanh naxit nitric phản ứng = × nNO + × nNO2 + 10 × nN 2O + 12 × nN + 10 × nNH NO3 nNO − tạo muối = ne nhận = 3.nNO +nNO +8nN O +10nN +8nNH NO 2 mmuối = mkim loại + mgốc axit mmuối = mkim loại + 62 × (3.nNO + nNO2 + 8nN 2O + 10nN + 8nNH NO3 ) + 80nNH NO3 2.3.2 Phương pháp giải * Bước 1: Nhận diện tốn: Bài tốn có tham gia ba thành phần sau thuộc dạng tính oxi hóa ion NO3- môi trường axit: - Chất khử: thường kim loại, Fe2+,… - Chất cung cấp ion H+: HNO3, HCl, H2SO4 loãng - Chất cung cấp ion NO3-: HNO3, muối nitrat M(NO3)n * Bước 2: Sơ đồ hóa tốn xác định xác ion hỗn hợp muối sản phẩm khử thu Lưu ý: - Sản phẩm khử có H2 chứng tỏ ion NO3- hết (Trừ trường hợp hỗn hợp đầu có chứa KLK) - Khi d khí bé 28 khí có H2 - Khi cho Fe tác dụng với dung dịch chứa H+ NO3-, H2 dung dịch thu chứa muối Fe3+ Fe2+ - Dấu hiệu sản phẩm khử thu có ion NH4+: + Các kim loại phản ứng kim loại hoạt động hóa học mạnh Mg, Al, Zn + Đề cho thông tin để tính số mol e chất khử cho số mol e chất oxi hóa nhận mà ne cho > ne nhan + Bài tốn cho thơng tin để tính khối lượng muối kim loại cho biết khối lượng muối thu đươc * Bước 3: Sử dụng linh hoạt phương pháp bảo tồn electron, bảo tồn ngun tố, bảo tồn điện tích, bảo toàn khối lượng, phương pháp quy đổi, phương pháp tăng giảm khối lượng, phương pháp ghép ẩn số, phương pháp ion – electron để giải toán - Phương pháp 1: Phương pháp bảo toàn khối lượng Tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng chất tạo thành sau phản ứng - Phương pháp 2: Phương pháp bảo tồn electron Khi có nhiều chất oxi hoá, nhiều chất khử tham gia phản ứng ( nhiêù giai đoạn) “ tổng số mol e mà chất khử cho tổng số mol e mà chất oxi hoá nhận” - Phương pháp 3: Phương pháp bảo toàn điện tích Tổng điện tích dương ln ln tổng điện tích âm giá trị tuyệt đối Do dung dịch ln trung hồ điện - Phương pháp 4: Phương pháp bảo tồn ngun tố Trong phản ứng hóa học, tổng số mol nguyên tố trước sau phản ứng - Phương pháp 5: Phương pháp tăng giảm khối lượng Khi chuyển từ chất X thành chất Y khối lượng tăng lên giảm gam ( thường tính theo số mol).Từ việc tăng hay giảm tìm mối liên hệ độ tăng hay giảm với chất khác phương trình hố học - Phương pháp 6: Phương pháp ghép ẩn số Có nhiều trường hợp tốn tưởng thiếu điều kiện không giải được, thật khơng cần tìm số ẩn số riêng lẻ mà ta cần gộp chúng lại để tìm đáp số - Phương pháp 7: Phương pháp ion – electron Dùng phương trình bán phản ứng ion-electron để giải tốn oxi hố khử có mơi trường - Phương pháp 8: Phương pháp quy đổi Quy đổi phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa toán ban đầu hỗn hợp phức tạp dạng đơn giản, qua làm cho phép tính trở nên dễ dàng, đơn giản thuận tiện hơn.Tuy nhiên, dù tiến hành quy đổi theo hướng phải tuân theo nguyên tắc sau: - Bảo toàn nguyên tố, tức tổng số mol nguyên tố hỗn hợp đầu hỗn hợp phải - Bảo tồn số oxi hố, tức tổng số oxi hoá nguyên tố hai hỗn hợp 2.3.3 Một số thí dụ minh họa Câu 1: Cho 3,9 gam hỗn hợp Al, Mg tỉ lệ mol : tan hết dung dịch chứa KNO3 HCl Sau phản ứng thu dung dịch A chứa m gam hỗn hợp muối trung hòa 2,24 lít hỗn hợp khí B gồm NO H2 Khí B có tỉ khối so với H2 Giá trị m gần giá trị nhất? A 24 B 26 C 28 D 30  Hướng dẫn giải KNO3 Al 0,1 +  Mg 0, 05 HCl [e]  → n NH + = Al3+ 0,1  2+ Mg 0, 05 K +  → NH +4   −  Cl  NO 0, 05 H 0, 05  + H 2O 0,1.3 + 0, 05.2 − 0, 05.3 − 0, 05.2 = 0, 01875 (mol) [N]  → n KNO3 = n K + = 0, 01875 + 0, 05 = 0, 06875(mol) + ,− ] [  → n Cl− = 0,1.3 + 0, 05.2 + 0, 06875 + 0,01875 = 0, 4875 (mol)  →m = 24, 225 (gam) Câu 2: Cho gam bột Mg vào dung dịch hỗn hợp KNO H2SO4, đun nhẹ, điều kiện thích hợp, đến phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch A chứa m gam muối, 1,792 lít hỗn hợp khí B (đktc) gồm hai khí khơng màu, có khí hóa nâu ngồi khơng khí lại 0,44 gam chất rắn không tan Biết tỉ khối B H2 11,5 Giá trị m là: A 27,96 B 29,72 C 31,08 D 36,04  Hướng dẫn giải  Mg 2+ 0,19  + K  + NH  KNO3 0,19 mol Mg +    →  24−  H 2SO4 SO + H 2O  NO 0,06 mol   H 0,02 mol + [e]   → Số mol NH = 0,02 (mol) BTNT Nito  → Số mol KNO3 = 0,08 (mol) [K ]   → Số mol K+ = 0,08 (mol) 2− +, −] [  → Số mol SO = 0,24 (mol) => m = 31,08 gam Câu 3: Cho lượng dư Mg vào 500 ml dung dịch gồm H2SO4 1M NaNO3 0,4M Sau kết thúc phản ứng thu Mg dư, dung dịch Y chứa m gam muối thấy bay 2,24 lít khí NO (đkc) Giá trị m là: A 61,32 B 71,28 C 64,84 D 65,52  Hướng dẫn giải Mg 2+  + Na  + H 2SO 0, mol NH Mg +   →  2− NaNO3 0, mol SO NO −  x 0, y + H 2O 0, z NO 0,1mol  [+ ,− ]→ 2x + y − z = 0,8 e] 2x − 8y = 0,1.3  [→ N]  [ → y + z = 0,1 x = 0, 39  ⇒ y = 0, 06 ⇒ m = 65, 52 gam z = 0, 04  Câu 4: Cho 4,32 gam Mg vào dung dịch hỗn hợp NaNO3 H2SO4, đun nhẹ đến phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch A ; 0,896 lít (đktc) hỗn hợp khí B có khối lượng 0,92 gam gồm khí khơng màu có khí hóa nâu khơng khí lại 2,04 gam chất rắn không tan Cô cạn cẩn thận dung dịch A thu m gam muối khan Giá trị m là: A 18,27 B 14,90 C 14,86 D 15,75  Hướng dẫn giải  NaNO3 Mg 0,095 +   H 2SO [e] → n NH+ =   Mg 2+  +  Na + H 2O   NH +  →   24−  SO    NO 0, 03    H 0, 01 0, 095.2 − 0, 03.3 − 0, 01.2 = 0, 01 (mol) [N]  →n NaNO3 = n Na + = 0, 01 + 0, 03 = 0, 04 (mol) [ + ,− ]  → n SO2− = 0, 095.2 + 0, 04 + 0, 01 = 0,12 (mol) => m = 14,9 (gam) Câu 5: Cho 31,15 gam hỗn hợp bột Zn Mg (tỷ lệ mol 1:1) tan hết dung dịch hỗn hợp gồm NaNO3 NaHSO4 thu dung dịch A chứa m gam hỗn hợp muối 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí B gồm N 2O H2 Khí B có tỷ khối so với H2 11,5 m gần giá trị nhất? A 240 B 255 C 132 D 252  Hướng dẫn giải  Zn 0,35   Mg 0,35 + e]  [→ n NH+ =  NaNO3 0, 25   NaHSO4 x   Zn 2+ 0,35   2+   Mg 0,35  dd A  Na + x + 0, 25    NH + 0, 05  →   SO 24− x      N O 0,1   H 0,1  + H 2O 0,35.2 + 0,35.2 − 0,1.8 − 0,1.2 = 0,05 (mol) [N]   → n NaNO3 = 0, 05 + 0,1.2 = 0, 25 (mol) Đặt x số mol NaHSO4 [+ ,− ]  → 0,35.2 + 0,35.2 + x + 0, 25 + 0,05 = 2x => x = 1,7 (mol) => m = 240,1 (gam) Câu 6: Cho 5,6 gam hỗn hợp X gồm Mg MgO có tỉ lệ mol tương ứng : tan vừa đủ dung dịch hỗn hợp chứa HCl KNO3 Sau phản ứng thu 0,224 lít khí N2O (đktc) dung dịch Y chứa muối clorua Biết phản ứng hoàn tồn Cơ cạn cẩn thận Y thu m gam muối Giá trị m là: A 20,51 B 18,25 C 23,24 D 24,17  Hướng dẫn giải HCl Mg 0,1 +   MgO 0, 08 KNO3 e] [→ n NH + =  Mg 2+ 0,18  + K   →   NH +4  −  Cl   N O 0, 01 + H 2O 0,1.2 − 0,01.8 = 0,015 (mol) N] [ → n KNO3 = n K + = 0,015 + 0,01.2 = 0,035 (mol) [+, − ]  → n Cl− = 0,18.2 + 0, 035 + 0, 015 = 0, 41 (mol) => m = 20,51 (gam) Câu 7: Cho Zn tới dư vào dung dịch gồm HCl, 0,05 mol NaNO3, 0,1 mol KNO3 Sau kết thúc phản ứng thu dung dịch X chứa m gam muối, 0,125 mol hỗn hợp khí Y gồm hai khí khơng màu, có khí hóa nâu ngồi khơng khí Tỉ khối Y so với H2 12,2 Giá trị m là: A 64,05 gam B 49,775 gam C 57,975 gam D 61,375 gam  Hướng dẫn giải HCl  Zn + NaNO3 0, 05 KNO 0,1  Na + 0, 05  + 0,1 K Zn 2+  +  →  NH  −  Cl  NO 0,1 H 0, 025  + H 2O [N]   →n NH+ = 0, 05 (mol) [e] → n Zn = 0, 05.8 + 0,1.3 + 0, 025.2 = 0,375 (mol) [ + ,− ]  → n Cl− = 0, 05 + 0,1 + 0,375.2 + 0, 05 = 0,95 (mol) Vậy m = 64,05 (gam) Câu 8: Cho 12,56 gam hỗn hợp gồm Mg Mg(NO 3)2 tan vừa đủ dung dịch hỗn hợp chứa 0,98 mol HCl x mol KNO Sau phản ứng thu dung dịch Y chứa muối clorua 0,04 mol khí N Cơ cạn cẩn thận Y thu m gam muối khan Biết phản ứng hoàn toàn Giá trị m là: A 46,26 B 52,12 C 49,28 D 42,23  Hướng dẫn giải y  Mg 12,56g  + Mg(NO ) z    Mg 2+ y + z  + x  K  HCl 0,98  →   NH +4 x + 2z − 0, 08    KNO3 x   Cl− 0,98   N 0, 04 + H 2O Đặt y, z số mol Mg Mg(NO3)2 [N]   → n NH+ = x + 2z − 0, 08 (mol) [ + ,− ]  → 2(y + z) + x + x + 2z − 0, 08 = 0,98 (1) [e]  → 2y = 8(x + 2z − 0, 08) + 0, 04.10 (2) Mặt khác : 12,56 = 24y + 148z (3) x = 0, 09  =>  y = 0, z = 0, 02  => m = 49,28 (gam) Câu 9: X hỗn hợp rắn gồm Mg, NaNO FeO (trong oxi chiếm 26,4% khối lượng) Hòa tan hết m gam X 2107 gam dung dịch H2SO4 loãng, nồng độ 10% thu dung dịch Y chứa muối sunfat trung hòa 11,2 lít (đkc) hỗn hợp NO, H2 có tỉ khối so với H2 6,6 Cô cạn dung dịch sau phản ứng rắn khan Z 1922,4 gam H2O Phần trăm khối lượng FeO X gần với giá trị đây? A 50% B 12% C 33% D 40%  Hướng dẫn giải Mg  m (g) X  NaNO3 + H 2SO 2,15 FeO   → Mg +  +  Na Fe n + + H 2O  1,45  NH +4  2−  SO   NO 0, H 0,3  [H]  → n NH + = 2,15.2 − 1, 45.2 − 0,3.2 = 0, (mol) [N]  → n NaNO3 = 0, + 0, = 0, (mol) [O]  → n O X = 1, 45 + 0, = 1, 65 (mol) => mX = 100 (gam) n FeO = n O(FeO) = 1, 65 − 0, 4.3 = 0, 45 (mol) => %FeO = 32,4% Câu 10: Cho 50,82 gam hỗn hợp X gồm NaNO 3, Fe3O4, Fe(NO3)2 Mg tan hoàn toàn dung dịch chứa 1,8 mol KHSO loãng Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch Y chứa 275,42 gam muối sunfat trung hòa 6,272 lít khí (đktc) Z gồm khí có khí hóa nâu khơng khí Biết tỉ khối Z so với H2 11 Phần trăm khối lượng Mg hỗn hợp X là: A 25,5% B 20,2% C 19,8% D 22,6%  Hướng dẫn giải Chú ý: Kinh nghiệm cho thấy có khí có H2 60% - 70% Fe2+  NaNO3 Fe O  50,82 g X  + KHSO Fe(NO ) 1,8   Mg  Mg 2+   +   Na  Fe 2+ 275, 42 g   +  K  →   NH +    2−  SO   NO 0,  H 0, 08 m] [ → 50,82 + 1,8.136 = 275, 42 + 0, 2.30 + 0,08.2 + 18.n H2O [H]  → n NH + = + H 2O => n H2O = 0, 78 (mol) 1,8 − 0, 78.2 − 0, 08.2 = 0,02 (mol)  0,98 − 0, 22.3 => n Fe3O4 = = 0, 08 (mol)  [O]  → n O(X) = 0,78 + 0, = 0,98 (mol)  [N]  → n NO− (X) = n N = 0, 22 (mol) e]  [→ 2.n Mg = 0,08.2 + 0, 2.3 + 0,08.2 + 0,02.8 => n Mg = 0,54 (mol) Vậy %Mg = 25,5% Câu 11: Cho 24,06 gam hỗn hợp X gồm Zn, ZnO ZnCO có tỉ lệ số mol : : theo thứ tự trên, tan hoàn toàn dung dịch Y gồm H 2SO4 NaNO3, thu dung dịch Z chứa muối trung hòa V lít hỗn hợp khí T (đktc) 10 gồm NO, N2O, CO2, H2 (Biết tỉ khối T so với H 218 ) Cho dung dịch 15 BaCl2 dư vào Z đến phản ứng xảy hoàn tồn, thu 79,22 gam kết tủa Còn cho Z phản ứng với NaOH lượng NaOH phản ứng tối đa 1,21 mol Giá trị V gần với: A 3,0 B 4,0 C 5,0 D 2,6  Hướng dẫn giải 0,18  Zn H 2SO  ZnO 0, 06 +  →   NaNO 0, 07   ZnCO 0, 06   Zn 2+ 0,3  +  Na 0, 07  +  NH 0, 01 SO 2− 0,34   NO  436  N 2O M=  15 H CO + H 2O x y z 0, 06 BaSO4 ↓ → n SO2− = 0,34 (mol)     → n NH+ = 1, 21 − 0,3.4 = 0,01(mol) 1,21mol NaOH [ + ,− ]  → n Na + = n NaNO3 = 0,34.2 − 0, 01 − 0,3.2 = 0, 07 (mol) [ N]  →0, 07 = x + 2y + 0, 01 (1) [e]  → 0,18.2 = 0,08 + 3x + 8y + 2z (2)  x = 0, 04  =>  y = 0,01  z = 0,04  => V = 3,36 lít 436 15 30x + 44y + 2z + 44.0, 06 436 = (3) x + y + z + 0, 06 15 Câu 12: Hòa tan 7,44 gam hỗn hợp gồm Mg, MgO, Fe, Fe2O3 vào dung dịch chứa 0,4 mol HCl 0,05 mol NaNO 3, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch X chứa 22,47 gam muối 0,448 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO, N2 có tỷ khối so với H2 14,5 Cho dung dịch NaOH (dư) vào dung dịch X thu kết tủa Y, lấy Y nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 9,6 gam chất rắn Mặc khác cho dung dịch X tác dụng với dung dịch AgNO3 (dư) thu m gam kết tủa Giá trị m M= → A 63,88 gam B 58,48 gam C 64,96 gam D 95,2 gam  Hướng dẫn giải 11  Mg  MgO  HCl 0,  7, 44 g  +  →  NaNO3 0, 05  Fe  Fe O3  Mg 2+ x   MgO x   (1) NaOH 2+  Fe y  → y+z (2) t o , kk   Fe O3   Fe3+ z  22, 47g  Na + 0, 05  NH +   −  AgCl AgNO3 → m ??? Cl 0,   Ag   NO −   H O 0,18  NO 0, 01   N 0, 01 [m] → n H2O = 7, 44 + 0, 4.36,5 + 0, 05.85 − 22, 47 − 0,01.30 − 0, 01.28 = 0,18 mol 18 [H]  → n NH + = 0, − 0,18.2 = 0, 01mol [N] → n NO− = 0, 05 − 0, 01 − 0, 01.2 − 0, 01 = 0, 01mol 2x + 2y + 3z = 0,35 x = 0,1   Ta có: 24x + 56y + 56z = 6,32 =>  y = 0, 06 40x + 80y + 80z = 9, z = 0, 01    → m↓ = 0, 4.143,5 + 0, 06.108 = 63,88gam Câu 13: Hòa tan hồn tồn hỗn hợp X gồm Mg, MgO, Fe3O4 Fe(NO3)2 (trong oxi chiếm 29,68% theo khối lượng) dung dịch HCl dư thấy có 4,61 mol HCl phản ứng Sau phản ứng xảy xong thu dung dịch Y chứa 231,575 gam muối clorua 14,56 lít (đkc) khí Z gồm NO, H2 Z có tỉ khối so với H2 69 Thêm dung dịch NaOH dư vào Y, sau phản ứng thu kết tủa Z 13 Nung Z khơng khí đến khối lượng khơng đổi 102,2 gam chất rắn T Phần trăm khối lượng MgO X gần với giá trị sau đây? A 13,33% B 33,33% C 20,00% D 6,80%  Hướng dẫn giải 12  Mg 2+  2+  Fe   MgO (x + y)  3+ x  Mg  (1) + NaOH 231,575gam  Fe  (2) to →  (3z + t)  MgO C Fe 2O3 y + 4,61 mol HCl    m (gam)      →   Fe O z   NH +4 + H 2O1, 655mol  Fe(NO3 )2 t  −  Cl  NO 0, mol   H 0, 45 mol mO (X) = 0,2968m Áp dụng ĐLBT [O] => n H2O = 0, 2968m − 0, 16 Áp dụng ĐLBT [m] => m + 4,61.36,5 = 231,575 + 0, 2.30 + 0, 45.2 + ( 0, 2968m − 0, 2).18 16 => m = 100 (gam) => Số mol H2O = 1,655 mol ; => Số mol O (X) = 1,855 mol + Áp dụng ĐLBT [H] => nNH = 0,1 mol  24x + 40y + 232z + 180t = 100 x =  y + 4z + 6t = 1,855 y = 0,355   Ta có:  =>  => %MgO = 14,2% z = 0,15 40(x + y) + 80(3z + t) = 102,     2t = 0, + 0,1 [N] t = 0,15 Câu 14: Cho 66,2 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, Fe(NO3)2, Al tan hoàn toàn dung dịch chứa 3,1 mol KHSO4 lỗng Sau phản ứng xảy hồn toàn thu dung dịch Y chứa 466,6 gam muối sunfat trung hòa 10,08 lít (đktc) khí Z gồm khí, có khí hóa nâu ngồi khơng khí Biết tỉ khối Z so với He 23 Phần trăm khối lượng Al hỗn hợp X gần 18 với giá trị sau đây? A 15 B 20 C 25  Hướng dẫn giải  nZ = 0,45 mol  khÝhãa nâ u không khí NO Ta cú: 46 → Z gồm  M Z = D 30  NO = 0,05 mol   H2 = 0,4 mol 13 NO = 0,05 mol Z H = 0,4 mol  42 4 46×0,45 = 2,3 gam Fe3O4 K + = 3,1 mol KHSO4 = 3,1 mol   3+ 66,2 gamFe(NO3)2  → Al Al   dd Y Fe?+ + H2O SO2− = 3,1 mol  NH+  144 43 466,6 gam Khi áp dụng định luật bảo tồn khối lượng, ta có: 66,2 + 3,1× 136 − 466,6 − 2,3 H2O = = 1,05 mol 18 3,1− 0,4× − 1,05× + = 0,05 mol Áp dụng bảo toàn nguyên tố H ⇒ NH4 = 0,05+ 0,05 = 0,05 mol Áp dụng bảo toàn nguyên tố N ⇒ Fe(NO3 )2 = 4nFe3O4 + 6nFe(NO3 )2 = nNO + nH2O { { 14 43 0,05 ,05 6×0,05 ⇒ Fe3O4 = 0,2 mol (O/ SO24− triệt tiêu nhau) Áp dụng bảo tồn ngun tố O ⇒ Khi theo khối lượng X, ta có: mAl = 66,2 − 0,2 180 = 10,8 gam 14 2× 232 43 − 0,05 14 2× 43 Fe3O4 Fe(NO3)2 10,8 gần ì 100 = 16,31%  → 15% 66,2 Comment: Ở câu Bộ “rất khéo” không hỏi anh Fe tránh đụng đến vấn đề “nhạy cảm có phần gây tranh cãi” việc sinh H2 dung dịch khơng chứa Fe3+ Tuy nhiên ta mổ xẻ dd Y gồm  K + = 3,1 mol SO24− = 3,1 mol  3+ NH+4 = 0,05 mol  Al = 0,4 mol  2+ 3+  Fe , Fe Giả sử dung dịch chứa Fe2+ Fe3+ 2+  BTNT   Fe →n +n = n = 0,65 mol ⇒ %mAl =  ⇒ Fe2+ Fe3+ Fe X BT§ T     → 2nFe2+ + 3nFe3+ = 1,85 mol  Fe = 0,1 mol ⇒ 3+ Fe = 0,55 mol  Câu 15: Cho 30 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, ZnO Fe(NO 3)2 tan hoàn toàn dung dịch chứa 0,725 mol H2SO4 loãng Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch Y chứa 90,4 gam muối sunfat trung hòa 3,92 lít 14 (đktc) hỗn hợp khí Z gồm N2 H2 Biết tỉ khối Z so với H2 33 Phần trăm khối lượng Al hỗn hợp X gần với giá trị sau đây? A 14,15% B 13% C 13,4% D 14,1%  Hướng dẫn giải  Mg = a mol  Al = b mol  0,725 mol H SO4 30 gam      2 →  ZnO = 0,05 mol  Fe(NO3 )2 = 0,075 mol  Mg2+ = a mol  3+  Al = b mol  Fe2+ / Fe3+ / (Fe2+ + Fe3+ )  dd Y  2+  Zn = 0,05 mol HO  SO2− = 0,725 mol + {2  0,5 mol  NH+4 = 0,05 mol 14444244443 90,4 gam  N = 0,05 mol Z  H2 = 0,125 Áp dụng BTKL, ta có: mH2O = 30 + 0,725× 98 − 90,4 − 0,175× 33 × = gam ⇒ H2O = 0,5 mol + Áp dụng bảo toàn nguyên tố H, ta có: NH4 = BTNT N  → Fe(NO3 )2 = 0,725× − 0,125× − 0,5× = 0,05 mol 0,05+ 0,05× = 0,075 mol BTNT O  → ZnO = 0,5− 0,075× = 0,05 mol Áp dụng ĐLBT e ⇒ ne nhËn = 0,05× 10 + 0,125× + 0,05× = 1,15 mol Ta có: ⇒ 24a + 27b = 30 –(0,05 81 + 0,075 180) ⇒ 2a + 3b = 1,15 %Al = 13,5% a = 0,35 mol b = 0,15 mol 2.4 HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỐI VỚI HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC, VỚI BẢN THÂN, ĐỒNG NGHIỆP VÀ NHÀ TRƯỜNG Để có đánh giá khách quan chọn lớp 11 lớp 12, lớp 11A3, 12A4 để làm đối chứng lớp 11A7, 12A5 để thực nghiệm Lớp đối chứng tiến hành ơn tập bình thường, lớp thực nghiệm phát photo phần "Vận dụng định luật bảo tồn để giải nhanh tốn tính oxi hóa ion NO3-" để ơn tập Sau lớp làm kiểm tra thời gian tiết, hình thức kiểm tra trắc nghiệm khách quan - Nội dung kiểm tra phiếu làm : PHIẾU THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 15 Họ, tên thí sinh: Lớp 10 A B C D Câu 1: Cho m gam bột Fe vào 200ml dung dịch chứa HCl 0,4M Cu(NO 3)2 0,2M Lắc cho phản ứng xảy hoàn toàn, sau phản ứng thu 0,75m gam hỗn hợp kim loại V lít khí NO (ở đktc, sản phẩm khử N+5) Giá trị m V A 3,84 0,448 B 5,44 0,448 C 5,44 0,896 D 9,13 2,24 Câu 2: Hòa tan hồn tồn m gam Fe dung dịch HNO 3, thu dung dịch X 1,12 lít NO (đktc) Thêm dung dịch chứa 0,1 mol HCl vào X thấy khí NO tiếp tục thu dung dịch Y Để phản ứng hết với chất dung dịch Y cần 115 ml dung dịch NaOH 2M Giá trị m A 3,36 B 3,92 C 3,08 D 2,8 Câu 3: Nung hỗn hợp X gồm a mol Mg 0,25 mol Cu(NO 3)2, sau thời gian, thu chất rắn Y 0,45 mol hỗn hợp khí Z gồm NO2 O2 Cho Y phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 1,3 mol HCl, thu dung dịch chứa m gam hỗn hợp muối clorua 0,05 mol hỗn hợp khí T (gồm N2 H2 có tỉ khối so với H2 11,4) Giá trị m gần với giá trị sau đây? A 82 B 74 C 72 D 80 Câu 4: Cho 33,26 gam hỗn hợp X gồm Fe 3O4, Fe(OH)3, Fe(OH)2 Cu vào 500 ml dung dịch HCl 1,6M thu dung dịch Y 7,68 gam rắn không tan Cho dung dịch AgNO3 dư vào Y, thu khí 0,045 mol khí NO (sản phẩm khử N +5 ) 126,14 gam kết tủa Các phản ứng xảy hoàn toàn Phần trăm khối lượng Fe(OH)2 hỗn hợp X là: A 14,1% B 21,1% C 10,8% D 16,2% Câu 5: Cho 30,24 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Mg, MgCO Mg(NO3)2 (trong oxi chiếm 28,57% khối lượng hỗn hợp) vào dung dịch chứa 0,12 mol HNO3và 1,64 mol NaHSO4, khuấy cho phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch Y chứa muối trung hòa có khối lượng 215,08 gam hỗn hợp khí Z gồm N2O, N2, CO2và H2 (trong số mol N2O số mol CO2) Tỉ khối Z so với He A Giá trị gần a A 7,0 B 6,5 C 7,5 D 8,0 Câu 6: Hòa tan hồn tồn 8,6 gam hỗn hợp Al, Mg, Fe, Zn vào 100 gam dung dịch gồm KNO3 1M H2SO4 2M, thu dung dịch X chứa 43,25 gam muối trung hòa (khơng chứa Fe 3+) hỗn hợp khí Y (trong H2 chiếm 4% khối lượng Y) Cho lượng KOH vào X, thu dung dịch chứa 16 chất tan kết tủa Z (khơng có khí ra) Nung Z khơng khí đến khối lượng khơng đổi 12,6 gam chất rắn Nồng độ phần trăm FeSO X gần giá trị sau đây? A 7,00% B 7,25% C 7,5% D 7,75% Câu 7: Cho a gam hỗn hợp X gồm Al, Al 2O3, Mg, MgO, Fe, FeO, Fe 2O3 Fe3O4 (biết mX = 4,625m O) tác dụng hết với dung dịch Y gồm NaHSO4 NaNO3, thu dung dịch Z chứa b gam muối trung hòa 1,12 lít hỗn hợp khí T (đktc) gồm khí khơng màu (trong có khí hóa nâu khơng khí) có tỉ khối T so với H 6,6 Cho từ từ dung dịch KOH vào 1/2 dung dịch Z đến kết tủa lớn dùng hết 0,21 mol KOH Cho dung dịch BaCl vào nửa dung dịch Z lại thu 52,425 gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị gần b A 48,9 B 49,3 C 59,8 D 60,3 Câu 8: Nung nóng 25,5 gam hỗn hợp gồm Al, CuO Fe3O4 điều kiện khơng có khơng khí, thu hỗn hợp rắn X Chia X làm phần Phần cho vào dung dịch NaOH loãng dư, thấy lượng NaOH phản ứng 6,8 gam; đồng thời a mol khí H lại 6,0 gam rắn khơng tan Hòa tan hết phần dung dịch chứa 0,4 mol H 2SO4 x mol HNO3, thu dung dịch Y chứa muối trung hòa có tổng khối lượng 49,17 gam a mol hỗn hợp khí Z gồm NO, N2O H2 (trong H2 có số mol 0,02 mol) Các phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị x A 0,09 B 0,13 C 0,12 D 0,15 Câu 9: Trộn m gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe, Fe 3O4, Cu CuO (trong nguyên tố oxi chiếm 12,82% theo khối lượng hỗn hợp X) với 7,05 gam Cu(NO3)2, thu hỗn hợp Y Hoà tan hoàn toàn Y dung dich chứa đồng thời HCl; 0,05 mol KNO 0,1 mol NaNO Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch Z chứa muối clorua 3,36 lít (đktc) hỗn hợp khí T gồm N2 NO Tỉ khối T so với H2 14,667 Cho Z phản ứng với dung dịch Ba(OH) dư, kết thúc phản ứng thu 56,375 gam kết tủa Giá trị m gần với giá trị sau đây? A 30,5 B 32,2 C 33,3 D 31,1 Câu 10: Lấy m gam hỗn hợp rắn gồm Mg, Zn, FeCO 3, FeS2 (trong nguyên tố oxi chiếm 16,71% khối lượng hỗn hợp) nung bình chứa 0,16 mol O 2, sau phản ứng hồn tồn thu hỗn hợp chất rắn X khơng chứa ngun tố lưu huỳnh hỗn hợp khí Y (có tỉ khối so với H 27) Cho X vào dung dịch chứa 0,72 mol HCl 0,03 mol NaNO3, sau phản ứng hoàn toàn thấy dung dịch thu chứa muối clorua 1,12 lít (đktc) hỗn hợp hai khí có khối lượng 0,66 gam (trong có khí hóa nâu ngồi khơng khí) Giá trị m gần với giá trị sau đây? A 23 B 22 C 24 D 25 ĐÁP ÁN Câu 10 17 Đáp án B B C D A C D B D A Sau tiến hành cho HS làm kiểm tra, thu phiếu làm thống kê số liệu bảng sau : Lớp 11A3 11A7 12A4 12A5 Số HS 40 42 43 45 Giỏi SL TL 0% 11,9% 0% 15,6% SL 19 20 Kết kiểm tra Khá Trung bình TL SL TL 17,5% 15 37,5% 45,2% 11 26,2% 20,9% 19 44,2% 44,4% 13 28,9% Yếu SL 18 15 TL 45,0% 16,7% 34,9% 11,1% Dựa kết thực nghiệm sư phạm cho thấy chất lượng học tập học sinh lớp thực nghiệm cao học sinh lớp đối chứng, điều thể điểm : + Tỷ lệ % học sinh yếu lớp thực nghiệm đa số trường hợp thấp so với lớp đối chứng + Tỷ lệ % học sinh đạt trung bình đến khá, giỏi lớp thực nghiệm đa số trường hợp cao so với với lớp đối chứng Như khẳng định kinh nghiệm có tác dụng tới việc nâng cao chất lượng học tập học sinh PHẦN 3: KẾT LUẬN KẾT LUẬN Quá trình giảng dạy năm học vừa qua, tơi áp dụng dạng tập vào việc ôn tập cho học sinh nhận thấy: - Kiến thức học sinh ngày củng cố phát triển sau nắm vững chất trình hố học thơng qua tập hố học - Trong trình tự học, học sinh tự tìm tòi, đồng thời phát nhiều cách giải hay cho tốn rút cho cách giải hay cho tốn - Sự sáng tạo, hứng thú, niềm say mê học tập em ngày tăng mà em tự tìm phương án trả lời cho toán - Học sinh giải toán trắc nghiệm nhanh hơn,chính xác Dù thân có nhiều cố gắng trình thực nghiên cứu đề tài áp dụng vào công việc dạy học, lực thời gian có hạn, nên chưa thể đưa hết dạng cách giải khác cho tốn Các ví dụ đưa đề tài chưa điển hình, cách giải chưa ngắn gọn Nhưng thấy việc áp dụng định luật bảo toàn để giải toán thiết thực giúp học sinh tăng tư duy, sáng tạo, dễ hiểu trình giảng dạy, nên tơi mạnh dạn đưa ra, để giới thiệu cho học sinh thầy cô tham khảo 18 Tơi mong có đóng góp ý kiến đồng nghiệp hội đồng khoa học, để tơi bổ sung cho đề tài góp phần giúp học sinh học tập ngày tốt hơn, hăng say Tôi xin chân thành cám ơn KIẾN NGHỊ - Qua thành công bước đầu phương pháp thiết nghĩ cần phải có nghiên cứu hình thành đưa chuyên đề cụ thể giúp học sinh có đủ kiến thức phục vụ kỳ thi cách có kết có hệ thống - Tiếp tục xây dựng tập thành hệ thống đa dạng loại bài, kiểu nhờ phần mềm hỗ trợ - Trong giảng dạy cần tăng cường sử dụng dạng toán vận dụng linh hoạt phương pháp giải để học sinh quen dần với kiểu trắc nghiệm - Mở rộng phạm vi áp dụng nhà trường phổ thông XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 15 tháng năm 2019 Tơi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Lê Thị Hồng Vân 19 ... tiến hành ôn tập bình thường, lớp thực nghiệm phát photo phần "Vận dụng định luật bảo toàn để giải nhanh tốn tính oxi hóa ion NO3- " để ơn tập Sau lớp làm kiểm tra thời gian tiết, hình thức kiểm tra... CuO + HNO3 → Cu (NO3) 2 + H2O Cu(OH)2 + HNO3 → Cu (NO3) 2 + H2O CaCO3 + HNO3 → Ca (NO3) 2 + CO2 + H2O * Tính oxi hóa mạnh: - Tác dụng với kim loại: HNO oxi hóa hầu hết kim loại kể kim loại có tính khử... đặc oxi hóa phi kim C, S, P… Ví dụ: S + HNO3 → H2SO4 + NO2 + H2O - Tác dụng với hợp chất: HNO3 đặc oxi hóa nhiều hợp chất vơ hữu Ví dụ: FeO + HNO3 → Fe (NO3) 3 + NO2 + H2O b Tính oxi hóa ion NO3-