Hướng tư duy giải bài tập vô cơ mức vận dụng cao trong đề thi THPT quốc gia

Máy tính cầm tay hỗ trợ tínhtoán các phép toán từ đơn giản đến phức tạp như: hệ phương trình bậc nhất hai ẩn, hệ phương trình bậc nhất ba ẩn, giải phương trình bậc hai, bậc ba, bất phươn

MỞ ĐẦU

I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Hiện nay, việc sử dụng máy tính cầm tay (MTCT) của giáo viên (GV) cũng nhưhọc sinh (HS) đã trở nên phổ biến trong trường học Máy tính cầm tay hỗ trợ tínhtoán các phép toán từ đơn giản đến phức tạp như: hệ phương trình bậc nhất hai ẩn,

hệ phương trình bậc nhất ba ẩn, giải phương trình bậc hai, bậc ba, bất phương trình,tính toán số phức… Nhưng việc sử dụng MTCT trong việc giải các bài toán Hóahọc đối với GV và HS còn là việc rất mới Thực tế có rất ít tài liệu hướng dẫn sửdụng MTCT trong việc giải các bài tập Hóa học

Bên cạnh đó, hàng năm Sở GD - ĐT, Bộ GD - ĐT thường tổ chức các kì thi giảitoán trên máy tính Casio cho các môn học, trong đó có môn Hóa học để rèn luyện kĩnăng sử dụng máy tính Casio Trong các kì thi tốt nghiệp THPT, tuyển sinh ĐH-

CĐ, THPT Quốc Gia Bộ GD - ĐT đã ban hành danh mục các loại MTCT đượcmang vào phòng thi, trong đó có nhiều loại máy tính có thể sử dụng để giải nhanhcác bài toán Hóa học, giảm tối thiểu thời gian làm bài thi của HS

Do đó tôi chọn đề tài “Hướng tư duy giải bài tập vô cơ mức vận dụng cao

trong đề thi THPT Quốc gia” nhằm mục đích cung cấp cho GV cũng như HS một

số kinh nghiệm trong việc sử dụng MTCT để kiểm tra nhanh được kết quả các bàitoán

II NỘI DUNG

Trong bài sáng kiến này được chia làm ba chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn

Chương 2: Thực trạng của đề tài nghiên cứu

Chương 3: Biện pháp, phương pháp trong quá trình nêu và giải quyết vấn đề.

PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN

1.1.1 Giới thiệu sơ lược về máy tính casio fx-570VN PLUS

Casio fx-570VN PLUS là dòng máy tính khoa học mới nhất của hãng Casio dànhcho đối tượng học sinh cấp 2, cấp 3 và sinh viên cao đẳng, đại học

Casio fx-570VN PLUS bao gồm 453 tính năng (nhiều nhất trong các dòng máytính học sinh hiện nay), thêm thêm 36 tính năng mới so với dòng máy tính học sinhcao cấp nhất của Casio từng có mặt tại Việt Nam là Casio fx-570ES PLUS Cácchương trình tính toán của Casio fx-570VN PLUS cũng được cải tiến đáng kể đểgiảm bớt giúp người sử dụng tính toán nhanh gọn, tiện lợi hơn

Về mặt tính năng, Casio fx-570VN PLUS tạo ra sự đổi mới đáng kể trong hoạtđộng tính toán, nhờ cải tiến và áp dụng thêm nhiều tính năng hỗ trợ xử lí các dạngtoán thường gặp trong cả 3 bậc học tại Việt Nam (cấp 2, cấp 3, đại học)

Casio fx-570VN PLUS cho phép tính tọa độ đỉnh parabol trực tiếp trên máy tính,

hỗ trợ học sinh giải quyết nhiều dạng toán đồ thị thường gặp trong chương trìnhtoán cấp 2

Tính năng giải bất phương trình được cải tiến vượt bậc giúp tính trực tiếp các bàitoán giải bất phương trình bậc 3 chỉ qua 2 bước tính (thay vì phải thực hiện từngbước lập bảng xét dấu, tìm nghiệm như tính toán trên máy fx-570ES PLUS)

Casio fx-570VN PLUS là dòng máy tính khoa học hiếm hoi hiện nay có nhữngtính năng tính toán phân phối thống kê (DIST) hoàn chỉnh dành cho bậc đại học.Với những tính năng và cải tiến mới đột phá dành ở cả 3 bậc cấp 2, cấp 3 và đạihọc, Casio fx-570VN PLUS đang được đánh giá lựa chọn tối ưu và tiết kiệm nhấtthời điểm hiện nay

1.1.2 Khai thác chương trình tính toán cài sẵn (MODE)

Trước khi tính toán, phải chọn đúng MODE theo bảng chỉ dẫn dưới đây

Chương trình thực hiện Dãy thứ tự ấn phím để nhập chương

Giải bất phương trình wR1 (INEQ)

Tính tỉ số (RATIO) wR2 (RATIO)

Tính phân phối wR3 (DIST)

Ấn MODE ta có màn hình cài đặt cho máy, theo hướng dẫn trên màn hình ta lựa

chọn cài đặt hay vào chức năng thích hợp

Trong hướng dẫn này tên của MODE cần vào để thực hiện chương trình tính

được ghi bằng tiêu đề chính của mỗi phần

Nhiều bài tập hóa học dẫn đến thiết lập phương trình đại số 1 ẩn Với máy tính cóchức năng Solve, ta có thể dùng nó để tìm nghiệm thay vì phải chuyển vế, biến đổi

Nhấn lần lượt các phím Q)

Thể hiện dấu =

Nhấn lần lượt các phím Qr

Thực hiện chức năng Solve

Nhấn lần lượt các phím qr, sau đó nhập vào 1 số ban đầu cho Solve for X(thường là số 0, tuy nhiên với phương trình bậc 2 thì nên chọn X phù hợp nếukhông sẽ không có kết quả như ý muốn)

rút ngắm được rất nhiều thời gian Tuy nhiên, hầu hết học sinh chỉ vận dụng MTCT để thực hiện các phép tính đơn thuần mà chưa khai thác hết các chức năng hiện có.

CHƯƠNG 2 THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG 3 BIỆN PHÁP, PHƯƠNG PHÁP TRONG QUÁ TRÌNH NÊU

VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ.

3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

3.1.1 Phương pháp thực hiện

a Khách thể nghiên cứu

Tôi lựa chọn trường THPT Vạn Tường cho việc nghiên cứu ứng dụng

Để có số liệu khách quan và chính xác, tôi chọn dạy 2 lớp 12C4 và 12C8; nămhọc 2015 - 2016

Hai lớp được chọn tham gia nghiên cứu có:

+ Trình độ tương đương nhau

+ Số lượng học sinh, độ tuổi, nam , nữ tương đương

b Quy trình nghiên cứu

* Chuẩn bị bài của giáo viên:

- Tôi thiết kế kế hoạch dạy học không tổng hợp và cung cấp các phương phápgiải bài toán bằng máy tính casio-fx 570VN PLUS cho lớp đối chứng 12C4

- Tôi thiết kế kế hoạch dạy học tổng hợp và cung cấp các phương pháp giải bàibằng máy tính casio-fx 570VN PLUS cho lớp thực nghiệm 12C8

* Tiến hành dạy thực nghiệm:

Thời gian tiến hành thực nghiệm vẫn tuân theo kế hoạch dạy học của nhà trường

và theo thời khóa biểu để đảm bảo tính khách quan

3.2 VÍ DỤ CỤ THỂ

Bài tập 1: Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch

HCl (dư) Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, được dung dịch Y; cô cạn Y thuđược 7,62 gam FeCl2 và m gam FeCl3 Giá trị của m là

Giải:

Xem như hỗn hợp đầu chỉ gồm FeO và Fe2O3

Áp dụng bảo toàn khối lượng (gọi X là khối lượng)

mhỗn hợp + mHCl – mH2O = mFeCl2 + mFeCl3

Ấn phím: 9.12+

(a7.62$56+71$O2+aQ)R56+35.5O2$O3)O(36.5p18P2)Qr76.2+Q)Máý tính hiện ra phương trình:

Bài tập 2: Hòa tan m gam kim loại M hóa trị II bằng dung dịch HCl 10% vừa đủ

thu được dung dịch muối có nồng độ là 17,15% Kim loại M là:

Cách 1: Lập phương trình tìm nguyên tử khối của M (Giả sử ban đầu có 1 mol M)

 dùng chức năng Solve (gọi X là kim loại cần tìm (thay cho M) và giả sử số molban đầu của X là 1 mol)

Bài tập 3: Cho 8,97 gam kim loại kiềm M tan hết trong 150 ml dung dịch HCl 1M

thu được dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được 15,655 gam hỗn hợp 2 chất rắnkhan Kim loại M là

H2SO4 20% thu được dung dịch muối trung hoà có nồng độ 27,21% Kim loại M là

Giải:

Ptpư: M(OH)2 + H2SO4  MSO4 + 2H2O

1 mol 1 mol 1 mol

Bài tập 5: Cho Na dư vào một dung dịch cồn (C2H5OH + H2O), thấy khối lượng H2

bay ra bằng 3% khối lượng cồn đã dùng Dung dịch cồn có C% là

18 2



Theo đề: mH2 = 3% = 3 gam

Ấn phím:

aQ)R46O2$+a100pQ)R18O2$Qra3R2

Máy tính hiện ra phương trình:

32

Bài tập 6: Khi oxi hóa không hoàn toàn ancol no, đơn chức X trong phân tử có

phần trăm khối lượng cacbon bằng 64,865% thu được xeton Y có phần trăm khốilượng cacbon bằng

A 64,865% B 40,00% C 67,67% D 66,67%.

Giải:

Ptpư: CxH2x+2O + CuO  CxH2xO + H2O + Cu

Bước 1: Xác định CTPT của ancol

Bài tập 7: Để m gam phôi bào sắt ngoài không khí, sau một thời gian biến thành

hỗn hợp X có khối lượng 12 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 Cho X tác dụng hoàntoàn với dung dịch HNO3 dư thấy giải phóng ra 2,24 lít khí NO (sản phẩm khử duynhất, đktc) Giá trị của m là

A 0,05M B 0,0625M C 0,5M D 0,625M.

Giải:

Gọi nồng độ của CuSO4 là X

Ptpư: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu Mrắn tăng = 8 gam 0,2 X mol 0,2 X mol 0,2 X mol 0,2X mol mtăng = 10,8 -10

Bài tập 9: Đem nung hỗn hợp A, gồm hai kim loại: x mol Fe và 0,15 mol Cu, trong

không khí một thời gian, thu được 63,2 gam hỗn hợp B, gồm hai kim loại trên vàhỗn hợp các oxit của chúng Đem hòa tan hết lượng hỗn hợp B trên bằng dung dịchH2SO4 đậm đặc, dư thì thu được 0,3 mol SO2 Giá trị của x là

A 0,6 mol B 0,4 mol C 0,5 mol D 0,7 mol

Giải: (Áp dụng phương pháp bảo toàn)

Khối lượng Oxi tham gia phản ứng: 63,2 – (56X + 0,15x64)

Các quá trình oxi hóa khử:

Bài tập 10: Nung 35,532 gam muối nitrat của kim loại M đến khối lượng không đổi

thu được 15,12 gam chất rắn và hỗn hợp khí X có tỉ khối hơi so với H2 bằng 21,6.Công thức của muối nitrat là:

A Mg(NO3)2 B Zn(NO3)2 C Cu(NO3)2 D AgNO3

Giải:

Ptpư: 2 M(NO3)n t o

  M2On + 2n NO2 + n/2 O2Dựa vào khối lượng muối và chất rắn thu được ta thiết lập cho máy tính xuất hiệnphương trình:

Bài tập 1: Cho 0,1 mol este tạo bởi axit 2 lần axit và ancol 1 lần ancol tác dụng với

NaOH thu được 6,4 gam ancol và 1 lượng muối (g) nhiều hơn lượng este là 13,56%(so với lượng este) Khối lượng của muối là

A 15,8 gam B 25,6 gam C 21,3 gam D 13,4 gam

X+6,4=0,1240+X100113,56

qr0=

KQ (X = 13.3994 ; L – R = 0)

Bài tập 2: Hòa tan hoàn toàn một khối lượng kim loại R hóa trị II vào dung dịch

HCl 14,6 % vừa đủ được dung dịch muối có nồng độ 18,19 % Kim loại R là

(X+71)(X+236.510014.6–2)=18.19100

qr0=

KQ (X = 23.9 4108 ; L – R = 0)

Bài tập 3: Hỗn hợp A gồm hai ankan đồng đẳng liên tiếp Đốt cháy hết m gam A

cần dùng 9,968 lít O2 (đktc) Cho hấp thụ sản phẩm cháy vào bình đựng nước vôi

dư Sau thí nghiệm, khối lượng bình nước vôi tăng thêm 18,26 gam Công thức haichất trong hỗn hợp A là

A C3H8, C4H10 B C4H10, C5H12 C C5H12, C6H14 D C6H14, C7H16

(1.5X+0.5)(9.96822.4)=(62X+18)18.26

qr0=

KQ (X = 5.6; L – R = 0)

Bài tập 4: Một loại mỡ chứa 40% triolein, 20% tripanmitin và 40% tristearin Xà

phòng hóa hoàn toàn m gam mỡ trên thu được 138 gam glixerol Giá trị của m là:

A 1,209 kg B 1,304 kg C 1,326 kg D 1,335 kg

Số mol chất béo bằng số mol glixerol:

0.4X((1712+33+44)3+41)+0.2X((1512+31+44)3+41)+0.4X((1712+35+44)3+41)=13892

qr 0=

KQ (X=1304.273145; L – R = 0)

Bài tập 5: Cho anken X đi qua 1 lượng dư dung dịch KMnO4 thu được kết tủa có

khối lượng bằng 2,07 lần khối lượng X tham gia Công thức phân tử của X là

1(42X)=2.07(872)

qr 0=

KQ (X = 2.001380262; L – R = 0)

Bài tập 6: Trộn V1 ml dung dịch HCl có pH = 1,8 vào V2 ml dung dịch HCl có pH

= 3,6 thu được dung dịch có pH = 3,0 Tỉ lệ V2:V1 là:

(X10–3,6+10–1,8)(X+1)=10–3,0

qr 0=

KQ (X = 19.83 ; L – R = 0)

Bài tập 7: Thêm m gam CuSO4.5H2O vào 360 gam dung dịch CuSO4 10% thu được

dung dịch có nồng độ 16% Giá trị của m là:

(X160250+36010100)(X+360)=16100

qr0=

KQ (X = 45; L – R = 0)

Bài tập 8: Hòa tan a gam CuSO4.5H2O vào b gam dung dịch CuSO4 8% thu được

560 gam dung dịch CuSO4 16% Giá trị của a và b là

Bài tập 9: Clorin là một loại tơ sợi tổng hợp được tạo ra do sự Clo hóa PVC Một

loại tơ Clorin có hàm lượng Clo là 63,964% (phần trăm khối lượng) Bao nhiêu đơn

vị mắt xích PVC đã phản ứng được với 1 phân tử Cl2 để tạo ra loại tơ này?

A 1 đơn vị mắt xích B 2 đơn vị mắt xích

C 3 đơn vị mắt xích D 4 đơn vị mắt xích

(X+1)35.5100(62.5X+34.5)=63.964

qr0=

KQ (X=2.999 ; L – R = 0)

Bài tập 10: Trộn 100 ml dung dịch có pH = 1 gồm HCl và HNO3 với 100 ml dung

dịch NaOH nồng độ a (mol/l) thu được 200 ml dung dịch có pH = 12 Giá trị của a là(biết trong mọi dung dịch [H+][OH] = 1014)

X0.1–0.10.1=0.210–2

qr0=

KQ (X = 0.12; L – R = 0)

Bài tập 11: Cần thêm bao nhiêu gam CuSO4 vào 400 gam dung dịch CuSO4 5% để

thu được dung dịch có nồng độ là 7%?

A 9,124 g B 8,408 g C 12,105 g D 8,602 g.

(X+400 5100)100(400+X)=7

qr0=

KQ (X = 8.602 ; L – R = 0)

Bài tập 12: Cho hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 có khối lượng 4,04 gam phản ứng

với dung dịch HNO3 dư thu được 336 ml khí NO(đktc, sản phẩm khử duy nhất) Sốmol HNO3 tham gia phản ứng là:

A 0,06 (mol) B 0,036 (mol) C 0,125(mol) D 0,18(mol).

Bài tập 13: Hiđrocacbon X có công thức đơn giản là CH Đốt cháy hoàn toàn 0,01

mol X rồi dẫn sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch NaOH dư, thấy khối lượngbình NaOH tăng 4,24 gam X có công thức phân tử là

A C2H2 B C4H4 C C6H6 D C8H8.

0.01X(44+0.518)=4.24

qr0=

KQ (X = 8; L – R = 0)

Bài tập 14: Cho 11,1 gam axit cacboxylic no, đơn chức X tác dụng hoàn toàn với

500 ml dung dịch gồm KOH 0,08M và NaOH 0,1M Cô cạn dung dịch thu được12,64 gam hỗn hợp chất rắn khan Công thức phân tử của X là

A C2H5COOH B CH3COOH C HCOOH D C3H7COOH

11.1+0.5(0.0856+0.140)=12.64+11.1(14X+32)18

qr0=

KQ (X = 3; L – R = 0)

Bài tập 15: Dung dịch natri hiđrocacbonat khi đun sôi tạo nên dung dịch natri

cacbonat C% của NaHCO3 trong dung dịch ban đầu là: (biết sau khi đun sôi đượcdung dịch Na2CO3 5,83%, bỏ qua lượng nước mất khi đun)

A 4,92% B 6,84% C 9,02% D 10,50%

X840.5106100(100–0.5X8444)=5.83

qr 0=

KQ (X = 9.021 ; L – R = 0)

Bài tập 16: Cho axit oxalic HOOC–COOH tác dụng với hỗn hợp 2 ancol no, đơn

chức, đồng đẳng liên tiếp, thu được 5,28g hỗn hợp 3 este trung tính Thủy phânlượng este bằng dung dịch NaOH, thu được 5,53 g muối Hai ancol có công thức:

A CH3OH và C2H5OH B C2H5OH và C3H7OH

C C3H7OH và C4H9OH D C4H9OH và C5H11OH

nóng 2,18 gam A với dung dịch NaOH cho tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thuđược 2,46 gam muối Số mol của A là:

2.18+3X40=2.46+X92

qr0=

KQ (X = 0.01; L – R = 0)

Bài tập 18: Hỗn hợp A gồm 2 ancol Đun nóng m gam hỗn hợp A với H2SO4 đậm

đặc, thu được 3,584 lít hỗn hợp 2 olefin kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng (đktc).Nếu đem đốt cháy hết lượng olefin này, rồi cho hấp thụ sản phẩm cháy trong bìnhđựng dung dịch NaOH dư, thì khối lượng bình tăng 24,18g Các phản ứng xảy rahoàn toàn Giá trị của m là

A 6,1g B 8,34g C 10,58g D 12,74g

X–3.58422.418=24.18(44+18)(12+2)

qr0=

KQ(X = 8.34; L – R = 0)

Bài tập 19: Cho 35,12 gam hỗn hợp CH2(COOH)2, HCOOH, CH3COOH và

CH2=CH–COOH tác dụng với K dư thu được chất rắn A và 6,832 lít H2 (đktc).Khối lượng chất rắn A là 64,15 gam Thêm nước dư vào chất rắn A thu được V lítH2 (đktc) V có giá trị là

X1603+(100–X)80=1002324

KQ (X = 75.862 ; L – R = 0)

3.4 BÀI TẬP KIỂM TRA (DỰ KIẾN)

Câu 1: Cho 5,76 gam axit hữu cơ X đơn chức, mạch hở tác dụng hết với CaCO3 thuđược 7,28 gam muối của axit hữu cơ Công thức cấu tạo thu gọn của X là

Câu 2: Khi cho ankan X (trong phân tử có phần trăm khối lượng cacbon bằng

83,72%) tác dụng với clo theo tỉ lệ số mol 1 : 1 (trong điều kiện chiếu sáng) chỉ thuđược 2 dẫn xuất monoclo đồng phân của nhau Tên của X là

Câu 4: Một dung dịch chứa 0,02 mol Cu2+, 0,03 mol K+, x mol Cl và y mol SO2-4 Tổng khối lượng các muối tan có trong dung dịch là 5,435 gam Giá trị của x và ylần lượt là

A 0,03 và 0,02 B 0,02 và 0,05 C 0,01 và 0,03 D 0,05 và 0,01.

Câu 5: Có bao nhiêu rượu (ancol) bậc 2, no, đơn chức, mạch hở là đồng phân cấu

tạo của nhau mà phân tử của chúng có phần trăm khối lượng cacbon bằng 68,18%?

Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 7,2 gam kim loại M (có hoá trị hai không đổi trong hợp

chất) trong hỗn hợp khí Cl2 và O2 Sau phản ứng thu được 23,0 gam chất rắn và thểtích hỗn hợp khí đã phản ứng là 5,6 lít (ở đktc) Kim loại M là

Câu 7: Hỗn hợp khí X gồm 0,3 mol H2 và 0,1 mol vinylaxetilen Nung X một thời

gian với xúc tác Ni thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với không khí là 1 Nếucho toàn bộ Y sục từ từ vào dung dịch brom (dư) thì có m gam brom tham gia phảnứng Giá trị của m là

Câu 8: Cho phản ứng: Br2 + HCOOH  2HBr + CO2

Nồng độ ban đầu của Br2 là a mol/lít, sau 50 giây nồng độ Br2 còn lại là 0,01 mol/lít.Tốc độ trung bình của phản ứng trên tính theo Br2 là 4.10-5 mol (l.s) Giá trị của a là

Câu 9: Khi tiến hành đồng trùng hợp buta−1,3−đien và acrilonitrin thu được một

loại cao su buna−N chứa 8,69% nitơ Tỉ lệ số mol buta−1,3−đien và acrolonitrintrong cao su là

Câu 10: Cho 0,1 mol CO (đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 4 gam một oxit

sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn Hỗn hợp khí thu được sau phản ứng có tỉkhối hơi so với H2 bằng 20 Công thức của oxit sắt và thành phần % CO2 theo thểtích trong hỗn hợp khí sau phản ứng là

A FeO; 75% B Fe2O3; 75% C Fe2O3; 65% D Fe3O4; 75%