Đây là tổng hợp các bài tập hóa vô cơ hay nhất được trích ra từ các đề thi thử giúp các em học sinh tự ôn tập và rèn luyện những kỹ năng mềm đồng thời tìm ra những kiến thức mới để bổ sung và phát triển khả năng tư duy của học sinh
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vị: TRƯỜNG THPT CHUYÊN LƯƠNG THẾ VINH Mã số: SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ BÀI TẬP HĨA HỌC VƠ CƠ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Người thực hiện: Nguyễn Minh Tấn Lĩnh vực nghiên cứu: Quản lý giáo dục Phương pháp dạy học môn: Hóa học Phương pháp giáo dục Lĩnh vực khác: Có đính kèm: Mơ hình Phần mềm Phim ảnh Năm học: 2016 - 2017 Hiện vật khác SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN Họ tên: Nguyễn Minh Tấn Ngày tháng năm sinh: 08/10/1987 Nam, nữ: Nam Địa chỉ: 223/73/3, phường Quang Vinh, Biên Hòa, Đồng Nai Điện thoại: 0988325623 Email: minhtan0810@gmail.com Chức vụ: Giáo viên Nhiệm vụ giao: II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: Thạc Sĩ - Năm nhận bằng: 2013 - Chuyên ngành đào tạo: Lý luận phương pháp dạy học Hóa học III KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chun mơn có kinh nghiệm: Giảng dạy hóa học Số năm có kinh nghiệm: năm - Các sáng kiến kinh nghiệm có năm gần đây: + Năm học 2011 - 2012: MỘT SỐ SAI LẦM THƯỜNG GẶP Ở HỌC SINH KHI GIẢI BÀI TẬP HĨA HỌC VƠ CƠ THPT + Năm học 2012 – 2013: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH TRONG HĨA HỌC PHÂN TÍCH + Năm học 2013 – 2014: MỘT SỐ BIỆN PHÁP HẠN CHẾ VÀ SỬA CHỮA SAI LẦM CỦA HỌC SINH KHI GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC + Năm học 2015– 2016: MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ NĂNG LƯỢNG CỦA ELECTRON TRONG BỒI DƯỠNG ỌC SINH GIỎI MỘT SỐ BÀI TẬP HĨA HỌC VƠ CƠ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Vấn đề giải tập vô vấn đề quan trọng mà học sinh chuyên cần nắm vững Tuy nhiên, vấn đề tương đối phức tạp để hiểu rõ vấn đề chuyện dễ Mặt khác, đề thi học sinh giỏi tỉnh, Olympic 30/4 Quốc gia, Quốc tế thường đề cập đến tốn vô Trong năm gần đây, tập vô nâng cấp lên đặt tốn khó, giải hiểu đươc chất vấn đề vận dụng cách linh hoạt Thực tiễn dạy học hoá học nay, giáo viên giảng dạy lý thuyết hướng dẫn học sinh giải tập vô cơ, nhận thấy HS hạn chế kiến thức, chưa nắm vững lý thuyết, chưa biết vận dụng để giải tập, chí giải tập dạng hay mắc sai lầm suy luận tư Nếu không ý mức đến việc hiểu chất, phân tích đề, tìm phương pháp đơn giản để giải tập HS dễ bị sai lầm Điều làm cho HS không hứng thú học tập chất lượng dạy học hoá học giảm rõ rệt HS thường giải tập hóa học vơ theo kiểu “giải tốn” tức vận dụng phép tính tốn học để tìm đáp số mà khơng cần làm sáng tỏ chất vật lý, hố học dẫn đến sai lầm trình suy luận, tư duy, không vận dụng kiến thức, quy luật biến đổi hoá học để giải vấn đề Theo chúng tơi, giáo viên có khả giảng dạy lý thuyết thật dễ hiểu, nhận xét định hướng, hướng dẫn học sinh tìm phương pháp giải đơn giản việc học chun phần vơ khơng cịn khó khăn vất vả giáo viên học sinh Hiện thi học sinh giỏi cấp tỉnh, Olympic 30/4, máy tính cầm tay cấp khu vực, học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế tập vơ quan trọng học sinh thường giải nhiều thời gian, công sức Để đáp ứng cho nhu cầu học chuyên dạy chuyên, tạo hứng thú cho học sinh học tập chúng tơi chọn đề tài Với lí với thực tế dạy học hoá học trường THPT chuyên, chọn đề tài: “MỘT SỐ BÀI TẬP HĨA HỌC VƠ CƠ BỒI DƯỠNG HSG” II CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN Sự vận dụng lí thuyết kiến tạo DH giúp HS nắm PP học tập, chủ động hoạt động học tập HS phải tự tìm hiểu, khám phá, tự xây dựng kiến thức đường riêng cá nhân Q trình phân tích, tự đánh giá hoạt động học tập mà tự điều chỉnh trình học tập mình, sửa chữa nhược điểm nhận thức học tập tự làm biến đổi nhận thức GV người tổ chức, hướng dẫn, tạo điều kiện để HS tìm phương pháp giải cho phù hợp Vai trò GV định hướng, dạy HS cách phân tích, tư duy, động viên, khuyến khích, tạo điều kiện cho HS tự xây dựng kiến thức cho Để HS hiểu giải tập vơ cách nhanh chóng, khoa học, xác điều khơng dễ, địi hỏi phải có cơng trình nghiên cứu để giúp GV HS phát hướng xác để giải tập, tìm sở khoa học để giải cách khoa học nhanh gọn Tuy nhiên, đề tài nghiên cứu khoa học giáo dục nước ta cịn thiếu vắng cơng trình nghiên cứu có hệ thống lĩnh vực Bên cạnh đó, sách tham khảo số trang web – diễn đàn giáo viên thấy Qua đó, ta thấy vấn đề quan trọng chưa ý quan tâm III TỔ CHỨC THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CHỌN LỌC VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI MỘT SỐ BÀI TỐN VƠ CƠ DẠNG 1: NGUN TỐ NHĨM VIIIB Câu 1: Cho s¬ đồ phản ứng: (dd) KCN đặc, dã FeCl2 FeSO4 Fe2(SO4)3 đặc AgNO3 B kết tủa trắng A KMnO4, H+ (dd) C kết tủa xanh đậm D kết tủa trắng G kÕt tña xanh FeCl2 E (dd) Pb(OH)2, KOH A + F kÕt tđa n©u Viết phương trình ion phản ứng xảy theo sơ đồ Hãy cho biết từ tính hợp chất A, dùng thuyết lai hóa để giải thích HƯỚNG DẪN GIẢI Các phương trình phản ứng: Fe2+ + CN- [Fe(CN)4- ] (A) [Fe(CN)4- ] + Fe2+ Fe2[Fe(CN)6] trắng (B) [Fe(CN)4- ] + Fe3+ Fe4[Fe(CN)6]3 xanh đậm (C) [Fe(CN)4- ] + Ag+ Ag4[Fe(CN)6] trắng (D) 6 [Fe(CN)4- ] + MnO- + H+ Mn2+ + H2O + [Fe(CN)3- ] (E) [Fe(CN)3- ] + Fe2+ Fe3[Fe(CN)6]2 xanh (G) Hoặc K+ + [Fe(CN)3- ] + Fe2+ KFe[Fe(CN)6] xanh [Fe(CN) ] + Pb(OH) +2 OH- [Fe(CN)4- ] 6+ H2O + PbO2 nâu 3- (F) Cấu hình electron Fe2+ [Ar]3d64s04p04d0 3d6 4s0 4p0 4d0 Vì CN- phối tử trường mạnh, tạo phức với Fe 2+, electron độc thân obitan 3d Fe(II) bị ghép đôi, giải phóng obitan 3d trống Hai obitan lai hóa với obitan 4s obitan 4p, tạo thành obitan lai hóa d2sp3 hướng đỉnh hình bát diện Mỗi obitan lai hóa xen phủ với obitan tự có hai electron CN-, tạo liên kết cho nhận, hình thành phức [Fe(CN)4-6 ] lai hóa trong, có cấu trúc bát diện Phức nghịch từ có tổng spin không: CN- CN↓ ↓ CN↓ d2sp3 CN- CN- CN↓ ↓ ↓ Câu 2: Hoà tan hoàn toàn 0,8120 gam mẫu quặng sắt gồm FeO, Fe2O3 35% tạp chất trơ dung dịch HCl (dư), thu dung dịch X Sục khí SO2 vào dung dịch X, thu dung dịch Y Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với 22,21 ml dung dịch KMnO4 0,10 M Mặt khác, hoà tan hết 1,2180 gam mẫu quặng dung dịch HCl (dư) thêm dung dịch KMnO4 0,10 M vào dung dịch thu phản ứng xảy hồn tồn, hết 15,26 ml dung dịch KMnO4 0,10 M a) Viết phương trình hóa học phản ứng xảy b) Tính thể tích SO2 (ở điều kiện tiêu chuẩn) dùng thành phần phần trăm theo khối lượng FeO, Fe2O3 có mẫu quặng HƯỚNG DẪN GIẢI FeO + HCl FeCl2 + H2O Fe2O3 + HCl FeCl3 + H2O a) (1) (2) FeCl3 + H2O + SO2 FeCl2 + H2SO4 + HCl (3) FeCl2 + KMnO4 + HCl FeCl3 + MnCl2 + KCl + H2O (4) SO2 + KMnO4 + H2O H2SO4 + MnSO4 + K2SO4 (5) (Lượng HCl dùng để hịa tan quặng khơng cho q dư, đủ để làm môi trường cho phản ứng (4)) b) Từ (1) (4) ta có: nFeO (trong 1,2180 gam mẫu) = n Fe2 = MnO4 = 0,10 15,26.10-3 = 7,63.10-3 (mol) n 7,63.10- 0,8120 nFeO (trong 0,8120 gam mẫu) = 1,2180 = 5,087.10-3 (mol) -3 mFeO (trong 0,8120 gam mẫu) = 72 5,087.10 = 0,3663 (g) mFe O2 3(trong 0,8120 gam mẫu) = 0,8120 0,65 – 0,3663 = 0,1615 (g) 0,1615 n (trong 0,8120 gam mẫu) = 1,01.10-3 (mol) Fe2O3 160 Tương tự, từ (3) (5) ta có: nSO2 nSO2 (3) nSO2 (5) Trong đó: nSO (3) = n SO2 (5) với: n n FeCl3 (trong 0,8120 gam mẫu) = n n = - MnO (5)4 ( n MnO- (trong 0,8120 gam mẫu) = -3 1,01.10 (mol) Fe2O3 n ) Fe2 = nFeO (trong 0,8120 gam mẫu) + 2.n Fe2O3 (trong 0,8120 gam mẫu) n = (n (n (trong 0,8120 gam mẫu) + 2.n - Fe2 SO2 (5) n = SO2 (5) 52 MnO4 (trong 0,8120 gam mẫu)) Fe2O3 FeO 3 0,10 22,21.10- - (5,087.10- + 1,01.10- ) 2.10-3 (mol) Vậy: n SO2 % FeO = 3,01.10-3 (mol) VSO = 22,4 3,01.10-3 = 0,0674 (lit) 0, 3663 0,8120 100 = 45,11 % % Fe2O3 = 65 % – 45,11 % = 19,89 % Câu 3: Chất A tạo từ cation K+ anion Xn– Chất B tạo từ cation K+ anion Xm– Hai anion anion phức bát diện khác momen từ: μ n- = 0; μ m- = 1,72D Trong phối tử X X hai anion chứa hai nguyên tố thuộc chu kỳ Khi cho 20 ml dung dịch A nồng độ 0,1M tác dụng với 1,3240 gam Pb(NO3)2 tạo thành 1,2520 gam kết tủa trắng dung dịch lại muối kali Khi cho 1,2700 gam FeCl2 vào lượng dư dung dịch A tạo thành 1,6200 gam kết tủa trắng C (chứa 51,85% khối lượng sắt) Khi để ngồi khơng khí C trở thành xanh lơ chuyển thành D Dung dịch B tác dụng với FeCl2 tạo thành D Biết momen từ: μ = n.(n + 2) ; n số electron độc thân ion trung tâm Xác định chất A, B, C viết phương trình phản ứng xảy HƯỚNG DẪN GIẢI ▪ Anion A X4 : 2Pb2+ + X4- → Pb2X 4.10-3 2.10-3 2.10-3 (mol) MPb X = 626 M 4- = 212 X ▪ 2+ - 2Fe + X4 → Fe2X (C) 0,01 0,005 (mol) MC = 324 Số nguyên tử Fe chất C = Ion X4- có nguyên tử Fe ▪ Vì Xn- phức bát diện nên số phối tử Mphối tử = 26 phối tử CN▪ X4- [Fe(CN)6]4- A K4[Fe(CN)6] Anion Xm- : [Fe(CN)6]m 1,72 = [n(n+2)]1/2 n = Xm- chứa Fe3+ Vậy B K3[Fe(CN)6]; Suy C: Fe2[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + 2Pb(NO3)2 → Pb2[Fe(CN)6] + 4KNO3 K4[Fe(CN)6] + 2FeCl2 → Fe2[Fe(CN)6] + 4KCl 2Fe2[Fe(CN)6] + 2K4[Fe(CN)6] + O2 + H2O → 4KFe[Fe(CN)6] + 4KOH K3[Fe(CN)6] + FeCl2 → KFe[Fe(CN)6] + 2KCl Câu 4: Cho 25,0 cm3 dung dịch H2C2O4 0,05M phản ứng vừa đủ với 24,8 cm dung dịch KMnO4 (dung dịch X) môi trường H2SO4 Thêm 25,0 cm3 dung dịch NH2OH 0,0498M H2SO4 vào lượng dư dung dịch Fe2(SO4)3, đun nóng Khi phản ứng kết thúc, lượng Fe(II) tạo thành phản ứng vừa đủ với 24,65 cm3 dung dịch X mơi trường axit Một sản phẩm khí Y tạo thành từ NH 2OH trình phản ứng không ảnh hưởng đến việc xác định nồng độ Fe(II) dung dịch KMnO4 Hãy xác định chất Y HƯỚNG DẪN GIẢI ▪ 2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2 + 8H2O CM(dd KMnO4 ) 25 0, 05 24,8 0,0202 (M) ▪ 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O n Fe2+ = 24,65.10-3.0,0202.5 = 2,49.10-3 (mol) ▪ NH2OH + Fe2(SO4)3 + H2SO4 → dung dịch chứa FeSO4 + chất khí Y Q trình nhận electron Quá trình nhường electron 3+ 2+ -1 Fe + 1e → Fe N → N+x + (x + 1)e 2,49.10-3 → 2,49.10-3 1,245.10-3 → 1,245.10-3(x + 1) Áp dụng định luật bảo toàn electron: 2,49.10-3 = 1,245.10-3(x + 1) x = Vậy số oxi hóa N khí Y +1 khí Y N2O Câu 5: Khi cho Fe2+ phản ứng với H2O2, H2C2O4 K2C2O4 tạo thành hợp chất A có màu xanh A phản ứng với dung dịch NaOH cho Fe2O3.xH2O A bị phân hủy ánh sáng tạo thành sắt(II) oxalat, K 2C2O4 CO2 Số liệu phân tích cho thấy A chứa 11,4% Fe 52,7% ion oxalat a Hãy xác định công thức A viết phương trình phản ứng b A có đồng phân quang học khơng HƯỚNG DẪN GIẢI a * Tìm CT A: - Trong A, Fe có số oxi hóa +3 - n(Fe3+) : n(ox-) = (11,4:56) : (53,7:88) = 1:3 → CT [Fe(ox)3]3- cấu ngoại có 3K+ - %K = (39.3) : (56:11,4) = 23,8% → có H2O với %H2O = 11,1% - CT A: K3[Fe(ox)3].3H2O * PTPU: - 2Fe2+ + H2O2 + 2H2C2O4 + 4K2C2O4 + 2H2O → 2K3[Fe(ox)3].3H2O + 2K+ + 2H+ - 2K3[Fe(ox)3].3H2O + 6NaOH → Fe2O3.xH2O + 3K2C2O4 + 3Na2C2O4 + (6 – x)H2O - K3[Fe(C2O4)3].3H2O → 2FeC2O4 + 2CO2 + 3K2C2O4 + 3H2O DẠNG 2: NGUN TỐ NHĨM VIIB Câu 6: Khi phân tích nguyên tố tinh thể ngậm nước muối tan A kim loại X, người ta thu số liệu sau: Nguyên tố cacbon oxi lưu huỳnh nitơ hiđro % khối lượng muối 0,00 57,38 14,38 0,00 3,62 Theo dõi thay đổi khối lượng A nung nóng dần lên nhiệt độ cao, người ta thấy rằng, trước bị phân hủy hoàn toàn, A 32% khối lượng Trong dung dịch nước, A phản ứng với hỗn hợp gồm PbO2 HNO3 (nóng), với dung dịch BaCl2 tạo thành kết tủa trắng không tan HCl Hãy xác định kim loại X, muối A viết phương trình phản ứng xảy Biết X không thuộc họ Lantan không phóng xạ Có túi bột màu hỗn hợp muối không tan nước Để xác định thành phần bột màu này, người ta tiến hành thí nghiệm sau: Bột màu + HCl đặc, to Cặn bột trắng Dung dịch B o khuấy kĩ, t Cặn bột trắng + Na2CO3 (bão hoà) Chia B thành phần Phần + Na2S → Kết tủa trắng C → Dung dịch F + kết tủa trắng G Phần + K4[Fe(CN)6] → Kết tủa trắng D F + BaCl2, HCl → Kết tủa trắng H Phần + giấy tẩm Pb(CH3COO)2 → Kết tủa G + CH3COOH (đặc) → Dung dịch I Chia I thành phần đen E Phần + CaSO4(bão hoà), HCl → Kết tủa trắng H Phần + K2CrO4, NaOH (dư) → Kết tủa vàng K Cho biết thành phần bột màu viết phương tọc tập không ngừng để nâng cao trình độ chun mơn, kĩ thí nghiệm + Rèn luyện kĩ phân tích đề, phương pháp giải cho học sinh; bổ sung, xác hóa kiến thức thông qua câu hỏi; tăng cường kiểm tra đánh giá học sinh; vận dụng phương pháp dạy học giải vấn đề - Về giáo dục HS: + Hiện phần lớn HS học điểm số, em muốn học theo cách nhanh đạt điểm số cao mà chưa quan tâm đến việc tự học, tự trau dồi kiến thức, kĩ giải tập… Vì GV cần có nhiều hình thức hỗ trợ em tự học, tạo hứng thú, niềm say mê học tập Thậm chí, giáo viên giúp học sinh tự tìm phương pháp giải tập phân tích nhanh hiệu Hy vọng đề xuất thực hiện, việc hướng dẫn cho học sinh giải tập phần lượng electron khơng cịn vấn đề khó khăn với GV HS cảm thấy u thích mơn học đạt kết học tập tốt TÀI LIỆU THAM KHẢO - Ngô Ngọc An (2004), Các tốn hóa học chọn lọc THPT, NXB Giáo dục 10 Nguyễn Duy Ái (2011), Định luật tuần hoàn hệ thống tuần hoàn nguyên tố hóa học, NXB Giáo dục 11 Trịnh Văn Biều, Trang Thị Lân, Phạm Ngọc Thủy (2008), Tư liệu dạy học bảng tuần hồn ngun tố hóa học, Trường Đại học Sư phạm TP.HCM 12 Đề thi học sinh giỏi quốc gia chọn đội tuyển Quốc tế mơn hóa học từ năm 1995 đến năm 2017 13 Cao Cự Giác (2005), Bài tập lý thuyết thực nghiệm, tập - Hóa học vơ cơ, NXB Giáo dục 14 Hội hóa học Việt Nam (2000, 2002), Olympic hóa học Việt Nam quốc tế tập I, II, III, IV, NXB Giáo dục 15 Trần Quốc Sơn, Nguyễn Duy Ái (2003), Tài liệu giáo khoa chuyên hóa học 12, NXB Giáo dục 16 Sách Hóa học Đại Cương, NXB SPHN NGƯỜI THỰC HIỆN Nguyễn Minh Tấn BM01b-CĐCN SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI Đơn vị ––––––––––– CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc –––––––––––––––––––––––– , ngày tháng năm PHIẾU ĐÁNH GIÁ, CHẤM ĐIỂM, XẾP LOẠI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: Phiếu đánh giá giám khảo thứ ––––––––––––––––– Tên sáng kiến kinh nghiệm: Họ tên tác giả: Chức vụ: Đơn vị: Họ tên giám khảo 1: Chức vụ: Đơn vị: Số điện thoại giám khảo: * Nhận xét, đánh giá, cho điểm xếp loại sáng kiến kinh nghiệm: Tính Điểm: …………./6,0 Hiệu Điểm: …………./8,0 Khả áp dụng Điểm: …………./6,0 Nhận xét khác (nếu có): Tổng số điểm: /20 Xếp loại: Phiếu giám khảo đơn vị đánh giá, chấm điểm, xếp loại theo quy định Sở Giáo dục Đào tạo; ghi đầy đủ, rõ ràng thơng tin, có ký tên xác nhận giám khảo đóng kèm vào sáng kiến kinh nghiệm liền trước Phiếu đánh giá, chấm điểm, xếp loại sáng kiến kinh nghiệm giám khảo GIÁM KHẢO (Ký tên, ghi rõ họ tên) ... - 2Fe2+ + H2O2 + 2H2C2O4 + 4K2C2O4 + 2H2O → 2K3[Fe(ox)3].3H2O + 2K+ + 2H+ - 2K3[Fe(ox)3].3H2O + 6NaOH → Fe2O3.xH2O + 3K2C2O4 + 3Na2C2O4 + (6 – x)H2O - K3[Fe(C2O4)3].3H2O → 2FeC2O4 + 2CO2 + 3K2C2O4... GIẢI ▪ 2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2 + 8H2O CM(dd KMnO4 ) 25 0, 05 24 ,8 0, 020 2 (M) ▪ 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O n Fe2+ = 24 ,65.10-3.0, 020 2.5... nghiệm có năm gần đây: + Năm học 20 11 - 20 12: MỘT SỐ SAI LẦM THƯỜNG GẶP Ở HỌC SINH KHI GIẢI BÀI TẬP HĨA HỌC VƠ CƠ THPT + Năm học 20 12 – 20 13: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH TRONG