[Luận văn Hóa Học 48]- Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài toán hóa học vô cơ có nhiều cách giải để rèn luyện tư duy và trí thông minh cho HS ở trường THPT

Bµi tËp hãa häc gióp häc sinh ®µo s©u vµ më réng kiÕn thøc mét c¸ch sinh ®éng, phong phó, gióp cho gi¸o viªn cñng cè vµ hÖ thèng hãa kiÕn thøc mét c¸ch thuËn lîi, rÌn luyÖn ®­îc nhiÒu[r]

Lời cảm ơn

Tụi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS TS Nguyễn Xuân Trường hướng dẫn tận tình suốt q trình xây dựng hồn thin ti ny

Tôi xin chân thành cảm ơn:

Cỏc thy, cụ giỏo tổ môn phương pháp giảng dạy ban chủ nhiệm Khoa Hoá Học - Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội

Phòng Quản lý khoa học - Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội

Đã tạo điều kiện, giúp đỡ suốt trình thực đề tài

Cuối xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới bố, mẹ, anh chị em bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, động viên tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp

Hµ Néi, 2009

Danh mục kí hiệu, chữ viết tắt

Bài toán hóa học BTHH

Đối chứng ĐC

Điều kiện tiêu chuẩn ĐKTC

Giáo viên GV

Học sinh HS

Kiểm tra KT

Trung häc phỉ th«ng THPT

Trung häc c¬ së THCS

Mơc lơc

Trang

Phần I Mở đầu

I Lí chọn đề tài

II LÞch sư nghiªn cøu

III Mục đích nghiên cứu

IV Khách thể đối tượng nghiên cứu

V NhiƯm vơ nghiªn cøu

VI Phương pháp nghiên cứu

VII Gi¶ thuyÕt khoa häc

VIII Điểm đề tài

PhÇn II Néi dung 10

Chương Cơ sở lí luận thực tiễn đề tài 10

I Hoạt động nhận thức học sinh trình dạy học

hãa häc 10

1 Kh¸i niƯm nhËn thøc 10

a NhËn thøc c¶m tÝnh 10

b NhËn thøc lí tính 10

2 Quá trình nhận thức 11

3 Sự phát triển lực nhận thức cho häc sinh 11

II Vấn đề phát triển lực tư rèn trí thơng minh 12

1 Tư gì? 12

2 Những phÈm chÊt cđa t­ 13

3 RÌn lun thao tác tư 13

a Phân tích tổng hợp 14

b So sánh 14

c Trừu tượng hóa khái quát hóa 15

4 Những hình thức tư 15

b Phán đoán 16

c Suy lÝ 16

5 T­ hãa häc 17

6 Hình thành phát triển tư hóa häc cho häc sinh 18

7 TrÝ th«ng minh 19

a Trí thông minh gì? 19

b Những biểu trí thông minh 20

III Bài tập hóa học 21

1 Khái niệm tập hóa học 21 ý nghĩa, tác dơng cđa bµi tËp hãa häc 22 RÌn trÝ thông minh cho học sinh thông qua tập hóa häc 23

IV Tình hình sử dụng tốn hóa học có nhiều cách giải để phát

triển lực tư rèn trí thông minh cho häc sinh hiÖn

23

Tiểu kết chương 24

Chương Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tốn hóa học

vơ có nhiều cách giải để rèn tư trí thơng minh cho học sinh trường THPT

25

I Một số phương pháp giải tốn hóa học 25

1 Phương pháp bảo toàn khối lượng 25

2 Phương pháp bảo tồn điện tích 25

3 Phương pháp bảo tồn số mol electron 25 Phương pháp đại số – Phương pháp ghép ẩn 26

5 Phương pháp trung bình 26

6 Phương pháp tăng giảm khối lượng 26

7 Phương pháp đường chéo 27

8 Một số phương pháp khác 27

a Phương pháp quy đổi 27

c Phương pháp bin lun 28

II Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống toán hóa học

vô có nhiều cách giải 29

III Một số toán áp dụng 98

Tiu kết chương 100

Chương Thực nghiệm sư phạm 102

I Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 102

II Néi dung thùc nghiƯm s­ ph¹m 102

III Phương pháp thực nghiệm sư phạm 103

1 KÕ ho¹ch thùc nghiệm sư phạm 103

2 Tiến hành thực nghiệm s­ ph¹m 104

IV Xư lÝ sè liƯu thùc nghiƯm s­ ph¹m 104

1 Tính tham số đặc trưng 104

2 KÕt qu¶ thùc nghiƯm sư phạm 105

3 Phân tích kết thực nghiƯm s­ ph¹m 113

Tiểu kết chương 115

Phần III Kết luận kiến nghị 116

Danh mục tài liệu tham khảo 119

Phần I: Mở đầu I - Lý chọn đề tài

Nhân loại bước vào kỷ XXI, kỷ tri thức, kỹ người xem yếu tố định phát triển xã hội Trong xã hội tương lai, giáo dục phải đào tạo người có trí tuệ phát triển thơng minh sáng tạo Muốn có điều này, từ nhà trường phổ thông phải trang bị đầy đủ cho HS hệ thống kiến thức bản, đại, phù hợp với thực tiễn Việt Nam lực tư sáng tạo Thế nhưng, cơng trình nghiên cứu thực trạng giáo dục cho thấy chất lượng nắm vững kiến thức HS không cao, đặc biệt việc phát huy tính tích cực học sinh, lực tư duy, lực giải vấn đề khả tự học không ý rèn luyện mức Từ thực tế đó, nhiệm vụ cấp thiết đặt phải đổi phương pháp dạy học, áp dụng phương pháp dạy học bồi dưỡng cho HS lực tư sáng tạo, lực giải vấn đề

Nâng cao chất lượng dạy học nói chung chất lượng dạy học hóa học nói riêng nhiệm vụ cấp bách trường phổ thông

Trong dạy học hóa học nâng cao chất lượng dạy học phát triển lực nhận thức học sinh nhiều biện pháp nhiều phương pháp khác nhau, phương pháp có ưu, nhược điểm riêng, nên đòi hỏi phải biết lựa chọn, phối hợp phương pháp cách thích hợp để chúng bổ sung cho nhằm giúp học sinh phát huy tối đa khả tư độc lập, tư logic tư sáng tạo

Bài tập hóa học biện pháp quan trọng để thực nhiệm vụ Bài tập hóa học giúp học sinh đào sâu mở rộng kiến thức cách sinh động, phong phú, giúp cho giáo viên củng cố hệ thống hóa kiến thức cách thuận lợi, rèn luyện nhiều kĩ cần thiết hóa học góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh

có cách giải độc đáo, thơng minh, sáng tạo, ngắn gọn xác Việc đề xuất tập có nhiều cách giải, yêu cầu học sinh tìm lời giải hay, ngắn gọn, nhanh sở phương pháp giải toán, qui luật chung hóa học biện pháp có hiệu nhằm phát triển tư trí thơng minh cho học sinh Vì việc nghiên cứu đề tài:

“Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tốn hóa học vơ có nhiều cách giải để rèn tư trí thông minh cho học sinh trường Trung học phổ thụng

là cần thiết

II Lịch sử nghiªn cøu

Việc nghiên cứu tập hóa học từ trước đến có nhiều cơng trình tác giả ngồi nước Apkin G.L, Xereda I.P nghiên cứu phương pháp giải toán nước có GS.TS Nguyễn Ngọc Quang nghiên cứu lí luận toán; PGS TS Nguyễn Xuân Trường, PGS.TS Lê Xuân Trọng, PGS.TS Đào Hữu Vinh, TS Cao Cự Giác nhiều tác giả khác quan tâm đến nội dung phương pháp giải toán Tuy nhiên việc nghiên cứu tốn hóa học có nhiều cách giải cịn mẻ số người nghiên cứu như: PGS TS Nguyễn Xuân Trường, TS Cao Cự Giác, Nguyễn Hữu Thọ, Vũ Khắc Ngọc, Lê Phạm Thành Xu hướng lí luận dạy học đặc biệt đến hoạt động tư vai trò học sinh trình dạy học, địi hỏi học sinh phải làm việc tích cực, tự lực Việc giải tốn hóa học nhiều cách ngồi cách giải thơng thường, biết biện pháp hữu hiệu kích thích học sinh tìm tịi, làm việc cách tích cực, chủ động sáng tạo

III - Mục đích nghiên cứu

Thông qua toán hóa học có nhiều cách giải nhằm phát triển lực tư logic, tư sáng tạo trí thông minh cho học sinh

IV - Khách thể đối tượng nghiên cứu

2 Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống tốn hóa học vơ có nhiều cách giải V - Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt mục đích đề tài tơi xác định nhiệm vụ sau đây: Nghiên cứu sở lí luận đề tài

- C¬ së lÝ ln vỊ nhËn thøc trình nhận thức - Cơ sở lí luận tư trình tư

- ý nghĩa, tác dụng tập hóa häc

- RÌn trÝ th«ng minh cho häc sinh cho học sinh thông qua dạy học môn hóa häc ë THPT

2 Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tốn hóa học có nhiều cách giải Nghiên cứu đưa số ý kiến phương pháp sử dụng tốn hóa học có nhiều cách giải trường THPT

4 Thực nghiệm sư phạm: Kiểm nghiệm giá trị hệ thống tốn hóa học có nhiều cách giải trường THPT hiệu đề xuất phương pháp sử dụng chúng

VI - Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phối hợp phương pháp sau:

1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết - Phương pháp thu thập nguồn tài liệu lí luận

- Phương pháp phân tích, tổng hợp nguồn tài liệu thu thập Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Đánh giá hiệu hệ thống tốn hóa học có nhiều cách giải phương pháp sử dụng hệ thống tốn việc rèn tư trí thơng minh cho học sinh trường trung học phổ thông

3 Phương pháp thống kê tốn học: Xử lí phân tích kết thực nghiệm sư phạm

Nếu có hệ thống tốn hóa học vơ có nhiều cách giải kết hợp với phương pháp giảng dạy giáo viên khả tự học, tự tìm tịi học sinh góp phần nâng cao lực nhận thức, lực tư sáng tạo học sinh

VIII - Điểm đề tài

1 Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tốn hố học vơ có nhiều cách giải đa dạng phong phú để rèn tư trí thơng minh cho học sinh trường THPT

PhÇn II: Néi dung

Chương 1: Cơ sở lí luận thực tiễn đề tài

I - Hoạt động nhận thức Học sinh trình dạy và học hố học

1 Kh¸i niƯm nhËn thøc [18], [22]

Nhận thức ba mặt đời sống tâm lí người (nhận thức, tình cảm, ý chí), tiền đề hai mặt đồng thời có quan hệ chặt chẽ với chúng với tượng tâm lí khác Hoạt động nhận thức bao gồm nhiều giai đoạn khác nhau, chia hoạt động gồm hai giai đoạn lớn: nhận thức cảm tính (gồm cảm giác, tri giác) nhận thức lí tính (gồm tư duy, tưởng tượng)

Hoạt động nhận thức học sinh trình dạy học hoá học nằm quy luật chung

a NhËn thøc c¶m tÝnh

Nhận thức cảm tính phản ánh thuộc tính bên ngồi vật tượng thông qua tri giác giác quan

Cảm giác hình thức khởi đầu hoạt động nhận thức, phản ánh

từng thuộc tính riêng lẻ vật, tng

Tri giác hình thành phát triển sở cảm giác, tri

giác phép cộng đơn giản cảm giác, tri giác phản ánh vật, tượng cách trọn vẹn theo cấu trúc định

Sự nhận thức cảm tính thực thơng qua hình thức tri giác cao, có tính chủ động tích cực, có mục đích quan sát

b NhËn thøc lÝ tÝnh

Tưởng tượng q trình tâm lí phản ánh điều chưa có

kinh nghiệm cá nhân cách xây dựng hình ảnh sở biểu tượng có

Tư trình tâm lí phản ánh thuộc tính chất,

Một đặc điểm quan trọng tư tính “có vấn đề” Tư xuất người gặp nhận thức tình “có vấn đề” Tức tình chứa đựng mục đích, vấn đề mà hiểu biết cũ, hành động cũ cần thiết không đủ sức giải Và muốn giải vấn đề đó, người phải tư

2 Quá trình nhận thức

Quỏ trình nhận thức liên quan chặt chẽ với tư duy, lực nhận thức xác định lực trí tuệ người Nó biểu nhiều góc độ khác Các nhà tâm lí học xem trí tuệ nhận thức người bao gồm nhiều lực riêng rẽ xác nh thụng qua ch s I.Q

Năng lực nhận thức biểu nhiều mặt cụ thể là:

- Mặt nhận thức: Như nhanh biết, nhanh hiểu, nhanh nhẹ, biết suy xét tìm quy luật tượng nhanh chóng

- Về khả tưởng tượng: óc tưởng tượng phong phú, hình dung hình ảnh nội dung theo điều người khác mô tả

- Qua hành động: Sự nhanh trí, tháo vát, linh hoạt, sáng tạo - Qua phẩm chất: óc tị mị, lòng say mê, hứng thú làm việc

3 Sù phát triển lực nhận thức cho học sinh

Việc phát triển lực nhận thức thực chất hình thành phát triển lực suy nghĩ linh hoạt, sáng tạo mà bước đầu giải toán nhận thức, vận dụng vào toán thực tiễn, hành động cách chủ động độc lập mức độ khác

Hình thành phát triển lực nhận thức thực thường xuyên, liên tục, có hệ thống, điều đặc biệt quan trọng HS

Hình thành phát triển lực nhận thức thực từ việc rèn luyện lực quan sát, phát triển trí nhớ tưởng tượng, trau ngôn ngữ, nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, phương pháp nhận thức phẩm chất nhân cách Những yếu tố ảnh hưởng đến lực nhận thức

- Vốn kiến thức tích luỹ phải đầy đủ có hệ thống

- Phương pháp dạy phương pháp học phải thực khoa học - Chú ý đến đặc điểm lứa tuổi đảm bảo vật chất tinh thần Trong trình tổ chức học tập ta cần ý đến hướng sau:

- Sử dụng phương pháp dạy học mang tính chất nghiên cứu, kích thích hoạt động nhận thức, rèn luyện tư độc lập sáng tạo

- Hình thành phát triển HS lực giải vấn đề tăng cường tính độc lập hoạt động Người giáo viên cần dạy cho HS biết cách lập kế hoạch làm việc, phân tích yêu cầu nhiệm vụ học tập đề phương pháp giải vấn đề hợp lí, sáng tạo

- Cần ý tổ chức hoạt động tập thể dạy học Trong hoạt động HS thể cách nhìn nhận, giải vấn đề nhận xét, đánh giá cách giải bạn Điều thúc đẩy mở rộng phát triển tư duy, quan hệ xã hội, tình bạn bè, trách nhiệm tập thể

Nh­ vËy lực nhận thức liên quan trực tiếp với tư Năng lực nhận thức, lực trí tuệ ph¸t triĨn t­ ph¸t triĨn

II - Vấn đề phát triển lực tư rèn trí thơng minh

1 T­ lµ g× ?

L.N Tơnxtơi viết: "Kiến thức thực kiến thức thành cố gắng tư khơng phải trí nhớ" Như vậy, HS thực lĩnh hội tri thức họ thực tư [10]

Hay: Tư q trình tâm lí mà nhờ người phản ánh đối tượng tượng thực thông qua dấu hiệu chất chúng, đồng thời người vạch mối quan hệ khác đối tượng, tượng đối tượng, tượng với nhau" [14]

2 Nh÷ng phÈm chÊt cđa t­ [18]

Những phẩm chất tư lµ:

- Tính định hướng: thể ý thức nhanh chóng xác đối tượng cần

lĩnh hội, mục đích phải đạt đường tối ưu để đạt mục đích

- Bề rộng: thể chỗ có khả vận dụng nghiên cứu đối tượng

khác

- Độ sâu: thể khả nắm vững ngày sâu sắc chÊt cña

sự vật, tượng

- TÝnh linh ho¹t: thĨ hiƯn ë sù nh¹y bÐn việc vận dụng tri thức

cách thức hoạt động vào tình khác cách sáng tạo

- Tính mềm dẻo: thể hoạt động tư tiến hành theo hướng xuôi

và ngược chiều

- Tính độc lập: thể chỗ tự phát vấn đề, đề xuất

cách giải tự giải vấn đề

- Tính khái quát: thể chỗ giải loại nhiệm vụ đưa

mơ hình khái qt Từ mơ hình khái qt vận dụng để giải nhiệm vụ loại

3 RÌn lun c¸c thao t¸c t­ [7], [22]

a Phân tích tổng hợp

* Phõn tích: q trình dùng trí óc để phân tích đối tượng nhận thức thành

“bộ phận”, thuộc tính, mối liên hệ quan hệ chúng để nhận thức đối tượng sâu sắc hơn, trọn vẹn

* Tổng hợp: trình dùng trí óc để hợp “bộ phận”, thuộc tính,

những thành phần tách nhờ phân tích thành chỉnh thể

Ví dụ: dạy chất (sau lí thuyết chủ đạo), để hiểu sâu sắc tính chất chất bất kỳ, cần hướng dẫn HS viết phân tích cơng thức cấu tạo chất rút kết luận cần thiết (tổng hợp) Cụ thể axit nitric:

Sau đó, hướng học sinh vào tình “có vấn đề” ion 

NO môi trường axit (tổng hợp)

Từ thấy rằng, phân tích tổng hợp có mối quan hệ mật thiết với nhau, bổ sung cho tạo thành thể thống khơng tách rời Phân tích sở tổng hợp, tổng hợp diễn sở phân tích

b So s¸nh

So sánh q trình dùng trí óc để xác định giống hay khác nhau,

đồng hay không đồng nhất, hay không đối tượng nhận thức

Trong dạy học hoá học thường dùng hai loại so sánh là: so sánh so sánh đối chiếu

So sánh tuần tự: so sánh nghiên cứu xong đối tượng nhận

thøc råi so s¸nh chóng víi

H O N

O

O

+5 +1

ThĨ hiƯn tÝnh axit ThĨ hiƯn tÝnh oxi ho¸ m¹nh





HNO3 võa cã tÝnh axit,

VÝ dơ: sau nghiªn cứu axit HNO3, yêu cầu học sinh so sánh tính chÊt cđa

hai axit H2SO4 vµ HNO3

So sánh đối chiếu: nghiên cứu hai đối tượng lúc nghiên

cứu đối tượng thứ hai người ta phân tích thành phận đối chiếu với phận đối tượng thứ

Ví dụ: so sánh tính chất oxi nguyên tố khác nhóm, giáo viên hướng dẫn học sinh vào cấu hình electron lớp để so sánh

Nh­ thÕ cã thĨ thÊy r»ng, so s¸nh cã quan hƯ chặt chẽ với phân tích tổng hợp

c Trừu tượng hoá khái quát hoá

Trừu tượng hố q trình dùng trí óc để gạt bỏ mặt, thuộc

tính, mối liên hệ, quan hệ thứ yếu, không cần thiết phương diện giữ lại yếu tố cần thiết để tư

Khái qt hố q trình dùng trí óc để bao quát nhiều đối tượng khác

thành nhóm, loại theo thuộc tính, mối quan hệ định Những thuộc tính chung bao gồm hai loại: thuộc tính giống thuộc tính chất

Ví dụ: phân loại phản ứng hố học theo tiêu chí “có thay đổi số oxi hoá” (khái quát hoá), cần hướng dẫn HS gạt bỏ (trừu tượng hố) dấu hiệu khơng chất như: số chất tham gia phản ứng, số chất tạo thành, có cho – nhận proton

Qua để thấy rằng, trừu tượng hố khái qt hố có mối quan hệ mật thiết với nhau, chi phối bổ sung cho nhau, giống mối quan hệ phân tích tổng hợp mc cao hn

4 Những hình thức tư [18], [22]

a Kh¸i niƯm

Khái niệm có nội hàm ngoại diên Nội hàm thuộc tính chung, chất, đặc trưng cho vật, tượng, trình mà khái niệm phản ánh Ngoại diên toàn vật hay tượng có chung thuộc tính chất làm thành nội hàm khái niệm

VÝ dô: “axit chất có khả cho proton ,NH

HCO ngoại diên khái niệm axit

b Phán đoán

Phán đoán phản ánh mối liên hệ vật – tượng trình thực Trong phán đoán thể ý nghĩa nhằm khẳng định hay phủ định thực Phán đốn có tính sai tuỳ thuộc vào điều khẳng định hay phủ định có thực hay khơng có thực đối tượng phán đoán

Nếu khái niệm biểu diễn từ hay cụm từ riêng biệt phán đốn biểu diễn dạng mệnh đề, gồm ba phần: chủ từ (khái niệm đối tượng nhận thức); tân từ (khái niệm đặc tính chủ từ); hệ từ (phản ánh mối liên hệ chủ từ tân từ)

c Suy lÝ

Suy lí hình thức suy nghĩ liên hệ phán đốn lại vi to thnh

một phán đoán míi

Nhìn chung, suy lí gồm hai phận: phán đốn có trước (gọi tiền đề) phán đốn có sau (gọi kết luận) Suy lí chia thành ba loại: suy lí diễn dịch, suy lí quy nạp loại suy

* Suy lí diễn dịch: suy lý từ nguyên lý chung, phổ biến đến trường hợp riêng lẻ, cá

biƯt

* Suy lí quy nạp: suy lí ngược lại suy lí diễn dịch (nhưng hai loại suy lí

g¾n bã mËt thiÕt víi nhau)

* Loại suy: suy lí từ số thuộc tính giống hai đối tượng để rút

kết luận thuộc tính giống khác hai đối tượng

5 T­ ho¸ häc [19]

Trên sở phẩm chất, thao tác tư nói chung, mơn khoa học lại có nét đặc trưng riêng hoạt động tư duy, phản ánh nét đặc thù phương pháp nhận thức mơn khoa học

Ví dụ:

Với tư toán học A + B = C + D  A – C = B – D

Với tư hoá học khác, tư hố học đặc trưng phương pháp nhận thức hoá học nghiên cứu chất, trình biến đổi chất qui luật chi phối q trình biến đổi (A + B) khơng phải phép cộng tuý toán học mà xảy biến đổi nội chất tạo thành chất theo nguyên lí, qui luật, mối quan hệ định tính định lượng hoá học

Trên sở tương tác tiểu phân vô nhỏ, thông qua tập, vấn đề hoá học mà tạo nên thao tác tư phương pháp suy luận logic, tư độc lập, sáng tạo

Víi ho¸ học :

A + B  C + D A + B  E

A + B  G + H + K

Cơ sở tư hoá học liên hệ trình phản ứng với tương tác tiểu phân giới vi mô, mối liên hệ đặc điểm cấu tạo chất với tính chất chất, qui luật biến đổi loại chất mối liên hệ chúng Đặc điểm tư hoá học phối hợp chặt chẽ, thống biến đổi bên dấu hiệu bên

Bồi dưỡng lực phương pháp tư hoá học cho HS bồi dưỡng cho HS biết vận dụng thành thạo phương pháp tư phương pháp nhận thức, dựa vào số liệu quan sát mà phán đốn tính chất biến đổi chất trình

tính, định lượng, quan hệ nhân tượng q trình hố học để xây dựng nên sở lí thuyết, quy luật, định luật mơ tả ngơn ngữ hố học trở lại nghiên cứu vấn đề thực tin

6 Hình thành phát triển tư ho¸ häc cho häc sinh [19]

Việc phát triển tư hoá học cho HS trước hết giúp HS nắm vững kiến thức hoá học bản, biết vận dụng kiến thức vào việc giải tập thực hành Qua mà kiến thức HS thu nhận trở nên vững sinh động HS thực lĩnh hội tri thức tư họ phát triển nhờ hướng dẫn giáo viên mà HS biết phân tích, tổng hợp, khái quát tài liệu có nội dung, kiện cụ thể rút kết luận cần thiết

Tư phát triển có nhiều khả lĩnh hội tri thức cách nhanh nhạy, sâu sắc khả vận dụng tri thức linh hoạt có hiệu Như phát triển tư HS diễn trình tiếp thu vận dụng tri thức, tư phát triển tạo kỹ thói quen làm việc có suy nghĩ có phương pháp, chuẩn bị tiềm lực lâu dài cho học sinh hoạt động sáng tạo sau Do đó, hoạt động giáo dục cần phải tập luyện cho HS hoạt động tư sáng tạo qua khâu trình dạy học Từ hoạt động dạy học lớp, thông qua hệ thống câu hỏi, tập mà GV điều khiển hoạt động nhận thức HS để giải vấn đề học tập đưa HS tham gia vào hoạt động cách tích cực nắm kiến thức phương pháp nhận thức, đồng thời thao tác tư rèn luyện

Trong học tập hoá học, hoạt động giải tập hoá học hoạt động chủ yếu để phát triển tư Vì GV cần phải tạo điều kiện để HS tham gia thường xuyên, tích cực vào hoạt động Qua mà lực trí tuệ phát triển, HS có sản phẩm tư Có thể đánh giá tư phát triển dấu hiệu sau đây:

- Có khả vận dụng tri thức kỹ vào tình

- Tái nhanh chóng kiến thức, mối quan hệ cần thiết để giải tốn Thiết lập nhanh chóng mối quan hệ chất vật tượng

- Có khả phát chung tượng khác nhau, khác tượng tương tự

- Có lực áp dụng kiến thức vào thực tế Đây kết tổng hợp phát triển tư Để giải tốt tốn thực tế địi hỏi HS phải có định hướng tốt, biết phân tích, suy đốn vận dụng thao thác tư để tìm cách áp dụng cách thích hợp, cuối tổ chức thực cách có hiệu

Như hoạt động giải tập hoá học rèn luyện cho HS lực phát vấn đề mới, tìm hướng Thông qua hoạt động giải tập hoá học mà thao tác tư như: phân tích, tổng hợp, so sánh, khái qt hố thường xun rèn luyện Năng lực quan sát, trí nhớ, óc tưởng tượng, lực độc lập suy nghĩ HS không ngừng nâng cao HS biết đánh giá, nhận xét cuối tư rèn luyện, phát triển thường xuyên Để thực nhiệm vụ phát triển lực nhận thức, lực tư qua hoạt động giải tập hoá học giáo viên cần ý thức phương tiện hiệu nghiệm để rèn luyện, phát triển tư cho HS Vì cần chọn lọc tập tiêu biểu thơng qua q trình giải để hướng dẫn HS tư duy, sử dụng thao tác tư việc vận dụng kiến thức hoá học vào việc giải yêu cầu toán Hơn việc giải tập phải tiến hành thường xuyên, liên tục để tư trở nên nhạy bén

7 Trí thông minh

a Trí thông minh g× ?

Là tổng hợp lực trí tuệ người (quan sát, ghi nhớ, tưởng tượng, tư duy) mà đặc trưng tư độc lập sáng tạo nhằm ứng phó với tình

Trí thơng minh có liên quan đến chức tâm lí sau:

- Nhận thức đặc điểm chất tình người khác nêu tự đưa vấn đề cần giải

- Sáng tạo công cụ mới, phương pháp mới, cách thức phù hợp với hoàn cảnh (trên sở tri thức kinh nghiệm tiếp thu trước đó)

Vì vậy, trí thơng minh không bộc lộ qua nhận thức mà qua hành động (lí thuyết thực tiễn)

Phát triển lực nhận thức, tư độc lập, sáng tạo rèn trí thơng minh cho HS nhiệm vụ quan nhà trường phổ thông Thủ tướng Phạm Văn Đồng nhiều lần nhấn mạnh:

“Chương trình sách giáo khoa phải đảm bảo dạy cho HS nguyên lí tồn diện mặt đức dục, trí dục, mĩ dục Đồng thời tạo cho em điều kiện phát triển trí thơng minh, khả độc lập suy nghĩ sáng tạo Cái quan trọng trí dục rèn luyện trí thơng minh sức suy nghĩ Phương pháp giảng dạy đôi với nội dung giảng dạy, anh dạy giúp cho người học trị, người sinh viên óc khả độc lập suy nghĩ, giúp cho thông minh họ làm việc, phát triển giúp cho họ có trí nhớ Phải có trí nhớ chủ yếu giúp cho họ phát triển trí thơng minh sáng tạo” Do nhà trường phổ thơng phải đào tạo người có phẩm chất trí tuệ, chủ yếu phẩm chất sức suy nghĩ, tư duy: óc suy nghĩ độc lập sáng tạo, trí thơng minh

b Nh÷ng biĨu hiƯn cđa trÝ th«ng minh

- Trí thơng minh phẩm chất cao lực tư nhằm giải vấn đề cách nhanh chóng sáng tạo Đặc trưng trí thơng minh tính độc lập, sáng tạo suy nghĩ hành động

- Một học sinh học thông minh HS có lực quan sát tốt, có trí nhớ logic nhạy bén, có óc tưởng tượng linh hoạt phong phú, ứng đối sắc sảo vấn đề hoá học làm việc có phương pháp

Có lực phân tích, tổng hợp, so sánh, cụ thể hoá, trừu tượng hoá, khái quát hoá, quy nạp, suy diễn, loại suy từ tài liệu giáo khoa, từ thực nghiệm từ tốn

Có lực suy nghĩ độc lập tự nhìn thấy vấn đề phát vấn đề, đặt vấn đề giải vấn đề, kiểm tra đánh giá cách giải thân, phê phán cách đặt cách giải vấn đề người khác

Có lực suy nghĩ linh hoạt, sáng tạo, phát mối liên hệ khăng khít kiện có thực nghiệm, tập thực tế sản xuất, đời sống để tìm phương pháp đúng, hợp lí, độc giải vấn đề đặt

Do HS học giỏi hoá học nắm kiến thức hố học cách xác, hành động tự giác: hiểu, nhớ, vận dụng tốt kiến thức học tập đời sống

III Bµi tËp hãa häc [7], [10], [12], [16] 1 Kh¸i niƯm bµi tËp hãa häc

Theo từ điển tiếng việt, tập yêu cầu chương trình cho học sinh làm để vận dụng điều học cần giải vấn đề phương pháp khoa học Một số tài liệu lí luận dạy học “thường dùng toán hoá học” để tập định lượng-đó tập có tính tốn-khi học sinh cần thực phép tính định

Theo nhà lí luận dạy học Liên Xơ (cũ), tập bao gồm câu hỏi tốn, mà hồn thành chúng, học sinh vừa nắm vừa hoàn thiện tri thức hay kỹ đó, cách trả lời miệng, trả lời viết kèm theo thực nghiệm

ở nước ta, sách giáo khoa sách tham khảo, thuật ngữ “bài tập” dùng theo quan điểm

động chủ thể, có người có nhu cầu chọn làm đối tượng, mong muốn giải nó, tức có “người giải” Vì vậy, tập người học có mối quan hệ mật thiết tạo thành hệ thống toàn vẹn, thống nhất, liên hệ chặt chẽ với

2 ý nghĩa, tác dụng tập hãa häc

Thực tiễn trường phổ thông tập hóa học giữ vai trị quan trọng việc thực mục tiêu đào tạo Nó vừa mục đích, vừa nội dung, lại vừa phương pháp dạy học hiệu nghiệm Bài tập hóa học cung cấp cho HS kiến thức, đường giành lấy kiến thức, đặc biệt góp phần to lớn việc phát huy khả tư độc lập, sáng tạo HS

- Bài tập hóa học phương tiện hiệu nghiệm để HS vận dụng kiến thức học vào thực tế sống, sản xuất tập nghiên cứu khoa học, biến kiến thức thu qua giảng thành kiến thức Kiến thức nhớ lâu vận dụng thường xuyên M.A Đanilôp nhận định: “Kiến thức nắm vững thực học sinh vận dụng thành thạo chúng vào việc hồn thành tập lí thuyết thực hành”

- Đào sâu, mở rộng kiến thức học cách sinh động, phong phú Chỉ có vận dụng kiến thức vào việc giải tập HS nắm vững kiến thức cách sâu sắc

- Là phương tiện để ôn tập, củng cố, hệ thống hóa kiến thức cách tốt - Rèn luyện kĩ hóa học cho HS như: Kĩ viết cân phương trình phản ứng hóa học, kĩ tính tốn, kĩ thực hành

- Phát triển lực nhận thức, rÌn trÝ th«ng minh cho HS

- Bài tập hóa học cịn sử dụng phương tiện để nghiên cứu tài liệu trang bị kiến thức mới, giúp HS tích cực, tự lực lĩnh hội kiến thức sâu sắc bền vững

- Bài tập hóa học cịn có tác dụng giáo dục đạo đức, tác phong, rèn tính kiên nhẫn, trung thực xác khoa học sáng tạo

3 RÌn trÝ th«ng minh cho häc sinh th«ng qua bµi tËp hãa häc

Thực chất việc rèn trí thơng minh rèn thao tác tư nhanh nhạy sáng tạo, cở sở kiến thức HS vận dụng cách linh hoạt sáng tạo để tìm đáp số toán đường ngắn Theo tác giả Nguyễn Xuân Trường (Đại học Sư Phạm Hà Nội) “kiến thức lâu ngày qn cịn lại lực tư duy, trí thơng minh” [13]

Theo tơi để rèn trí thơng minh cho HS trình giảng dạy phải làm cho học sinh thơng hiểu sâu sắc kiến thức bản, từ rèn thao tác tư nhanh nhạy, linh hoạt, sáng tạo Muốn vậy, phải đa dạng hóa dạng tập, ưu tiên sử dụng tập thực hành, tập có nhiều cách giải hay, tập có phát triển thêm kiến thức Với tập, khơng dừng lại mức độ tìm đáp số toán mà phải tập cho HS suy nghĩ tìm cách giải khác, rút kiến thức cần lĩnh hội

IV Tình hình sử dụng tốn hóa học có nhiều cách giải để phát triển lực tư rèn thông minh cho học sinh

Qua tìm hiểu, điều tra chúng tơi thấy rằng: Đa số GV ý đến việc sử dụng tập q trình giảng dạy nói chung nhiên việc sử dụng tập q trình dạy học hóa học cịn có hạn chế phổ biến sau đây:

- Việc xác định mục đích cần đạt cho tập nhiều dừng lại thân lời giải tập mà chưa có mục tiêu nhận thức, phát triển tư cho HS

- Chưa trọng khuyến khích HS tìm lời giải thơng minh, sáng tạo cho tốn mà lịng với cách giải biết

Giáo viên học sinh quan tâm đến kết tốn nhiều q trình giải tốn Tất nhiên, trình giải thao tác tư vận dụng, kĩ suy luận, kĩ tính tốn, kĩ viết cân phương trình phản ứng rèn luyện Thế nhưng, ý rèn tư cho HS trình giải việc giải để đến đáp số toán đơn giản nhiều

Đối với cách dạy thơng thường cần tổ chức cho HS hoạt động tìm đáp số tốn Để phát triển tư rèn trí thơng minh cho HS làm chưa đủ, thơng qua hoạt động giải tốn hố học ln khuyến khích HS tìm nhiều cách giải cho tập, chọn cách giải hay nhất, ngắn gọn

Khi giải toán, cần tổ chức cho đối tượng HS tham gia tranh luận Khi nói lên ý hay, giải toán đúng, với phương pháp hay tạo cho HS niềm vui, hưng phấn cao độ, kích thích tư duy, nỗ lực suy nghĩ tìm cách giải hay

Tiểu kết chương

Trong chương chúng tơi trình bày sở lí luận thực tiễn đề tài bao gồm:

1 Năng lực nhận thức: Khái niệm, trình nhận thức, phát triển lực nhận thức

2 Vấn đề phát triển lực tư duy: Định nghĩa, phẩm chất tư duy, rèn luyện thao tác tư duy, hình thức tư duy, tư hóa học phát triển tư hóa học cho HS

3 Vấn đề rèn trí thơng minh: Định nghĩa, biểu trí thơng minh

4 Bài tập hóa học: Khái niệm, ý nghĩa tác dụng củ tập hóa học, rèn trí thông minh cho HS thông qua tập hóa häc

Chương

Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống toán hóa học vơ có nhiều cách giải để rèn tư

và trí thơng minh cho học sinh ở trường Trung học phổ thông I - Một số phương pháp giải tốn hóa học

1 - Phương pháp bảo toàn khối lượng

- Nội dung: “Tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng chất tạo thành sau phản ứng”

- Hệ 1: Gọi mt khối lượng chất trước phản ứng, ms l lng

các chất sau phản ứng Dù phản ứng xảy hoàn toàn hay không hoàn toàn có mt = ms

- H 2: Khi cation kim loại kết hợp với anion phi kim để tạo hợp chất (như oxit, muối, ) ta ln có: mHợp chất = mKim loại + manion

2 - Phương pháp bảo tồn điện tích

- Định luật bảo tồn điện tích áp dụng trường hợp nguyên tử, phân tử dung dịch trung hoà điện

- Trong dung dịch tổng số mol điện tích dương phải tổng số mol điện tích âm

3 Phương pháp bảo toàn số mol electron

- Nội dung: “Trong phản ứng oxi hóa - khử, số mol electron mà chất khử nhường số mol electron mà chất oxi hóa nhận” Sử dụng cho tốn có phản ứng oxi hố - khử, đặc biệt tồn có nhiều chất oxi hóa chất khử

Chú ý: Tất toán kim loại phản ứng oxi hóa khử, sử

dụng phương pháp bảo toàn số mol electron để giải

- Trong phản ứng hệ phản ứng, cần quan tâm đến trạng thái oxi hóa ban đầu cuối nguyên tố mà khơng cần quan tâm đến số oxi hố trạng thái trung gian

- Cần kết hợp phương pháp khác bảo toàn khối lượng, bảo toàn số mol nguyên tử để giải toán

4 Phương pháp đại số Phương pháp ghép ẩn số - Viết phương trình phản ứng

- Đặt ẩn số cho đại lượng cần tìm

- Tính theo phương trình phản ứng ẩn số để lập phương trình đại số

- Giải phương trình đại số hệ phương trình đại số biện luận kết cần

- Một số toán cho thiếu kiện nên giải phương pháp đại số, số ẩn nhiều số phương trình có dạng vơ định khơng giải Nếu dùng phương pháp ghép ẩn ta giải loại toán cách dễ dàng

5 Phương pháp trung bình

- Phương pháp trung bình áp dụng cho tốn hỗn hợp chất - Giá trị trung bình dùng để biện luận tìm nguyên tử khối phân tử khối

- Khối lượng mol trung bình lng ca mt mol hn hp

hợp hỗn mol Số

hợp hỗn ợng l Khối M 

6 Phương pháp tăng giảm khối lượng

- Khi chuyển từ chất sang chất khác, khối lượng tăng giảm chất khác có khối lượng mol khác

- Dựa vào tăng giảm khối lượng chuyển từ chất sang chất khác để xác định khối lượng hỗn hợp hay chất

x1

x2

X

x - x2

x1 - x

7 Phương pháp đường chéo

- Phương pháp đường chéo thường áp dụng để giải toán trộn lẫn chất với nhau, đồng thể (lỏng – lỏng, khí – khí, rắn – rắn) dị thể (lỏng – rắn, lỏng – khí) hỗn hợp cuối phải đồng thể

- Phương pháp có ý nghĩa thực tế trường hợp pha chế dung dịch

- Phương pháp áp dụng trường hợp trộn lẫn dung dịch chất (hoặc chất khác phản ứng với H2O lại cho

chÊt VÝ dơ cho (CH3CO)2O vµo dung dịch CH3COOH ta thu dung dịch chứa

mét chÊt tan nhÊt lµ CH3COOH

- Khơng áp dụng phương pháp cho trường hợp trộn lẫn chất khác xảy phản ứng chúng (NaOH + HCl)

- Nguyên tắc phương pháp là: Trộn dung dịch chất A với nồng độ khác ta thu dung dịch chất A với nồng độ Như lượng chất tan phần đặc bị giảm xuống phải lượng chất tan tăng lên phần loãng Sơ đồ tổng quát phương pháp đường chéo sau:

 

x x

x x D D

1

2

  

ở x1, x2, x nồng độ %, Nồng độ mol, Khối lượng mol D1, D2 khối lượng, Thể tích, số mol

Phương pháp dùng để tính nhanh nhiều tốn hóa học khác Khi biết M , sử dụng sơ đồ đường chéo ta tính tỉ lệ số mol số mol chất

8 Một số phương pháp khác a Phương pháp quy đổi

Chú ý dùng phương pháp quy đổi:

- Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất (hỗn hợp X) thành hỗn hợp hai chất hay chất phải đảm bảo số mol nguyên tử khối lượng hỗn hợp

- Có thể quy đổi hỗn hợp X cặp chất chí chất cho cách giải đơn giản

- Trong q trình tính tốn phương pháp quy đổi gặp giá trị âm bù trừ khối lượng chất hỗn hợp Trong trường hợp ta tính tốn bình thường kết cuối không thay đổi

b Phương pháp tự chọn lượng chất:

Có số tốn người ta cho lượng chất dạng giá trị tổng quát không cho lượng chất Trong trừơng hợp tốt ta tự chọn giá trị việc giải toán trở thành đơn giản nht

Có vài cách chọn giá trị tự do:

- Lượng chất tham gia phản ứng 1mol - Khối lượng dung dịch 100gam

- Lượng chất tham gia phản ứng theo số liệu đầu - Lượng chất ứng với khối lượng mol nguyên tử, phân tử c Phương pháp biện luận

Để giải toán theo phương pháp biện luận, ta biện luận theo nội dung sau đây:

- BiƯn ln theo hãa trÞ hay sè oxi hãa

- BiƯn ln theo nguyªn tư khèi hay ph©n tư khèi cđa chÊt - BiƯn ln theo quy lt cđa ph¶n øng

- BiƯn luËn theo tÝnh chÊt cña chÊt

II Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống toán hóa học vô có nhiều cách giải

Bài 1: A oxit sắt FexOy, tiÕn hµnh thÝ nghiƯm:

- TN 1: Cho A tác dụng hết với dung dịch HCl loÃng d­

- TN 2: Cho A tác dụng hết với H2SO4 đặc, nóng (biết SO2 sản phẩm khử

nhÊt)

Biết số mol axit tham gia phản ứng thí nghiệm tỉ lệ số mol oxit thí nghiệm 8/5 Xác định cơng thức oxit sắt FexOy

Lêi Gi¶i

Với tốn này, HS biết rằng: FexOy tác dụng với H2SO4 đặc có khí SO2

sinh  FexOy cã thĨ FeO Fe3O4

Vi HS bỡnh thng, xột trường hợp FeO Fe3O4 lập tỉ lệ s mol

oxit, giải theo cách

Cách 1: Xét trường hợp

Trường hợp 1: Oxit FeO TN 1:

FeO + 2HCl  FeCl2 + H2O

0,5a a TN 2:

2FeO + 4H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O 0,5a a

Ta cã: (lo¹i)

1 n

n

) TN ( FeO

) TN ( FeO



Trường hợp 2: Oxit Fe3O4

TN 1:

Fe3O4 + 8HCl  2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O

TN 2:

2Fe3O4 + 10H2SO4  3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O

a/5 a

Ta cã: (tho¶ m·n) n n ) TN ( O Fe ) TN ( O Fe 4

Oxit sắt Fe3O4

Với HS có khả tư tốn học tốt khơng có khả quan sát, dẫn đến học hóa học theo cách phiến diện, cơng thức tốn hố việc, tượng hóa học, giải theo cách

Cách 2: Phương pháp đại số

TN 1:

FexOy + 2yHCl  xFeCl2y/x + 2yH2O a/2y a

TN 2:

2FexOy + (6x - 2y)H2SO4  xFe2(SO4)3 + (3x - 2y)SO2 + (6x - 2y)H2O

a/(3x - y) a

Theo bµi ta cã:

                             ) O Fe ( y x ) i ¹ lo ( 15 21 y x y x y y y x n n n n ) TN ( O Fe ) TN ( O Fe ) TN ( O Fe ) TN ( O Fe y x y x y x y x

Với HS có khả tư toán học có lực quan sát tốt, Với oxit FeO, Fe3O4 (công thức chung FexOy) ta có x y, giải theo cách

Cỏch 3: Phương pháp đại số + đánh giá

TN 1:

FexOy + 2yHCl  xFeCl2y/x + 2yH2O

a/2y a TN 2:

2FexOy + (6x - 2y)H2SO4  xFe2(SO4)3 + (3x - 2y)SO2 + (6x - 2y)H2O

) O Fe ( y x y x y n n y y x y

x 3 4

) TN ( O Fe ) TN ( O Fe y x y x           

Bài 2: Dẫn luồng khí CO dư qua ống sứ đựng 16gam bột FexOy nung nóng, sau

khi phản ứng kết thúc (giả sử xảy phản ứng khử trực tiếp oxit sắt thành Fe kim loại), tồn khí dẫn vào bình đựng nước vơi dư thấy có 30gam kết tủa trắng Xác định công thức FexOy

Lêi Gi¶i

Đây tập khơng khó, nhiều HS giải theo thói quen viết tính theo phương trình phản ứng hóa học, giải theo cách

Cách 1: Phương pháp đại số

Đặt số mol FexOy a (56x + 16y)a = 16

Xảy phản ứng:

FexOy + yCO  xFe + yCO2

a ay CO2 + Ca(OH)2  CaCO3

ay ay

Cã (Fe O )

3 y x , ax , 100 30 ay

nCaCO 2 3

3       

Víi HS có kiến thức hóa học lực quan sát tốt, biết khử oxit kim loại khí CO ta

2 CO ) oxit ( O ­) p (

CO n n

n   , giải theo cách 2, cách

C¸ch 2:

Cách 2.1: Bảo toàn khối lượng

2 , n , 44 n 56 , 28 16 m m m m n n Fe Fe CO Fe ­) p ( CO O Fe CO ­) p ( CO y x                , n , , 56 16

mO     O 

 (Fe O )

3 , , n n O

Fe  

Cách 2.2: Bảo toàn khối lượng + Bảo toàn số mol nguyên tử Fe , n , 44 n 56 , 28 16 m m m m n n Fe Fe CO Fe ư) p ( CO O Fe CO ư) p ( CO y x                ) O Fe ( y ; x x 80 x , 16 M x ,

nFe O Fe O 2 3

y x y

x       

C¸ch 3:

Trong phản ứng khử Oxit sắt khí CO ta lu«n cã:

2 , n , 11 , 16 16 m , n

nO CO Fe Fe

2       

 C¸ch 3.1: ) O Fe ( 3 , , n n O

Fe 

Cách 3.2: Bảo toàn số mol nguyªn tư O

Ta cã: .y

3 160 y , 16 M y , n y x y

xO Fe O

Fe      y = ; x = (Fe2O3)

Cách 3.3: Bảo toàn số mol nguyªn tư O

Ta cã: (Fe O )

3 y x 16 y , ) y 16 x 56 ( y ,

nFe O 2 3

y

x      

Bµi 3: Hoµ tan 16,4gam hỗn hợp bột X gồm Fe kim loại mét oxit s¾t b»ng dung

dịch HCl dư, thu 3,36lít khí (đktc) dung dịch A Cho A tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, sau đun nóng khơng khí đến phản ứng hồn toàn thu kết tủa B Nung B nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu 20gam chất rắn Xác định công thức oxit sắt

Lêi Gi¶i

Đây tập xác định cơng thức oxit sắt, việc viết phương trình phản ứng hóa học dạng tổng quát xảy với HS bình thường khó Đối với HS có kiến thức, đa số làm theo cách

Đặt số mol chất 16,4gam hỗn hỵp X { Fe: a ; FexOy: b }  56a + (56x + 16y)b = 16,4

X + HCl xảy phản ứng:

y xO

Fe + 2yHCl  xFeCl2y/x + yH2O

b bx

Fe + 2HCl  FeCl2 + H2

a a a

 0,15 a 0,15

4 , 22

36 , a n

2

H     

Dung dÞch A gåm { FeCl2: 0,15 ; FeCl2y/x: bx ; HCl d­ }

Từ phản ứng:

H+ + 

OH  H2O

Fe2+ + 2 

OH  Fe(OH)2

0,15 0,15

 x

y

Fe + OH x

y

 Fe(OH)2y/x bx bx Nung kết tủa xảy phản øng:

4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O

0,15 0,075

4xFe(OH)2y/x + (3x - 2y)O2  2xFe2O3 + 4yH2O

bx 0,5bx Chất rắn thu Fe2O3: (0,5bx + 0,075)

 160.(0,5bx + 0,075) = 20  bx = 0,1 ; by = 0,15  (Fe O )

2 15 ,

1 , y x

3

 

Với HS có khả suy luận logic, biết oxit sắt, nung ngồi khơng khí đến khối lượng không đổi tạo thành Fe2O3  20gam chất rắn

C¸ch 2: Bảo toàn electron + Bảo toàn số mol nguyên tử

Đặt số mol chất 16,4gam hỗn hỵp X { Fe: a ; FexOy: b }

 56a + (56x + 16y)b = 16,4 (I) Bảo toàn số mol electron: 2 2015 015

2 a , a ,

n n

Fe H     (II)

20 gam chất rắn Fe2O3: 0,5(a + bx)  a + bx = 0,25 (III)

     

  

 

I, II, III a = 0,15 ; bx = 0,1 ; by = 0,15 (Fe O ) 15 , , y x

Cách 3: Bảo toàn electron + Bảo toàn số mol nguyên tử

Bảo toàn số mol electron: 2.nFe 2.nH nFe 0,15

2  

 gam m , 16 m 15 , 56 m y x y

xO Fe O

Fe

X     



Ta có sơ đồ:

                05 , O xFe 075 , O Fe x , O Fe 15 , Fe 3 y x

C¸ch 3.1: x 80.x x 2; y 3(Fe O )

,

8

MFe O 2 3

y

x     



C¸ch 3.2: (Fe O )

3 y x x , ) y 16 x 56

(     2 3



Cách 3.3: Khối lượng Fe2O3 Fe tạo là: mFe2O3 160.0,07512gam

 Khối lượng Fe2O3 FexOy tạo mFe2O3 20 12  8gam mFexOy

Oxit sắt phải Fe2O3

Bài 4: Nung nóng 18,56gam hỗn hợp A gồm FeCO3 oxit sắt FexOytrong

không khí tới phản ứng xảy hoàn toàn, thu khí CO2 vµ 16gam mét oxit

Lêi Gi¶i

Chú ý: Các oxit sắt, nung ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi ln tạo thành

Fe2O3 16gam oxit sắt Fe2O3

Cỏch 1: Phng phỏp i s

Đặt sè mol c¸c chÊt 18,56 gam A {FeCO3: n ; FexOy: m}

 116n + (56x + 16y)m = 18,56 Từ phản ứng:

4FeCO3 + O2  2Fe2O3 + 4CO2

n 0,5n n 4FexOy + (3x - 2y)O2  2xFe2O3

m 0,5mx

ChÊt rắn Fe2O3: 0,5(n + mx) 160.0,5(n + mx) = 16  n + mx = 0,2 Tõ ph¶n øng:

Ba(OH)2 + CO2  BaCO3 + H2O

0,08 0,08

 008

2 n ,

nCO    mx = 0,12 ; my = 0,16  (Fe O )

3 16 ,

12 , y x

4





Cách 2: Phương pháp bảo toàn

Đặt số mol chất 18,56 gam A {FeCO3: n ; FexOy: m}

 116n + (56x + 16y)m = 18,56

Bảo toàn số mol nguyên tư C vµ Fe: nFeCO3  nBaCO3  n  0,08

, mx n , ) mx n ( ,

nFe2O3      

Từ  mx = 0,12 ; my = 0,16  (Fe O )

3 16 ,

12 , y x

4





Cách 3:

Bảo toàn nguyên tử C:

gam 28 , 08 , 116 56 , 18 m

08 , n

n

y x

3 BaCO Fe O

12 , n 06 , n 04 , n

nFe O (FeCO ) FeCO Fe O (Fe O ) Fe(Fe O ) y x y x 3 3

2      

) O Fe ( 16 , 12 , n n 16 , 16 12 , 56 28 ,

n 3 4

O Fe ) O Fe (

O x y    

 



C¸ch 4:

Bảo toàn nguyên tử C:

gam 28 , 08 , 116 56 , 18 m 08 , n n y x

3 BaCO Fe O

FeCO      

Ta có sơ đồ:

                06 , O xFe 04 , O Fe x 12 , O Fe 08 , FeCO 3 y x

C¸ch 4.1: x x ; y (Fe O )

3 232 x 12 , 28 ,

MFexOy      3 4



C¸ch 4.2: (Fe O )

4 y x 28 , x 12 , ) y 16 x 56

(     3 4

Bài 5: A oxit sắt FenOm, tiÕn hµnh thÝ nghiƯm:

- TN 1: Hoà tan hoàn toàn a gam A H2SO4 đặc, nóng thu V1 lít khí SO2

(lµ s¶n phÈm khư nhÊt)

- TN 2: Khử hồn tồn a gam A khí CO nhiệt độ cao hoà tan hết lượng sắt tạo thành H2SO4 đặc, nóng thu V2 lít khí SO2 (là sản phẩm khử

nhất) Biết V2 = 3V1 (đo điều kiện nhiệt độ, áp suất) Xác định công thức oxit sắt

Lời Giải

Trong oxit sắt {FeO, Fe2O3, Fe3O4} có FeO, Fe3O4 tác dụng với

H2SO4 đặc, nóng sinh khí SO2 Với HS bình thường, giải theo cách

Cách 1: Xét trường hp

Các phản ứng xảy ra:

2FeO + 4H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O (1)

FeO + CO  Fe + CO2 (2) 2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (3) NhËn thÊy cïng sè mol FeO th×:

) ( )

3 (

2 SO

SO 3n

n  (tho¶ mÃn) Oxit sắt là: FeO

Trng hp 2: Oxit sắt Fe3O4 Các phản ứng xảy ra:

2Fe3O4 + 10H2SO4  3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O (4)

Fe3O4 + 4CO  3Fe + 4CO2 (5) 6Fe + 18H2SO4  3Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 18 H2O (6)

NhËn thÊy cïng sè mol Fe3O4 th×:

) ( )

6 (

2 SO

SO 9n

n  (không thoả mãn đề bài)

Với HS có kiến thức hóa học có tư tốn học, đặt cơng thức oxit sắt FenOm, giải theo cách

Cách 2: Phng phỏp i s

Đặt số mol oxit sắt A là: FenOm: 2x (mol) TN 1:

2FenOm + (6n - 2m)H2SO4  nFe2(SO4)3 + (3n - 2m)SO2 + (6n - 2m)H2O 2x (3n - 2m)x

TN 2:

FenOm + mCO  nFe + mCO2

2x 2nx

2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + H2O 2nx 3nx

Theo đề ta có: 3nx = 3.(3n –2m)x  m = n  (FeO) 1 m

n

oxit sắt FenOm bị oxi hãa nªn mi Fe 3+

số e nhường (3n – 2m) = 1, giải theo cách

Cách 3: Phương pháp bảo toàn

Đặt số mol oxit sắt A là: FenOm: x (mol)

TN : Bảo toàn số mol electron: SO (1) n x ) m n

(  

Mµ 3n - 2m = SO (1) n x  

TN 2: Sè mol Fe SO (1) n n nx

n  

Bảo toàn số mol electron:

1 m ; n n

3 n

n n

2 n

3 Fe SO (2) SO (1) SO (1) 2

2     



VËy oxit sắt A FeO

Mt s HS thụng minh, có khả tổng hợp kiến thức, áp dụng phương pháp quy đổi phương pháp khác, ta giải cách đơn giản theo cách

Cách 4: Phương pháp quy đổi

Oxit sắt gồm nguyên tố { Fe: x ; O: y} Bảo toàn số mol electron:

TN 1: 3x = 2y + SO (1) n

TN 2: nCO = nO = y ; 3x + 2nCO = 2nO + 2nSO2(2) 3x = 2nSO2(2)

Theo bµi ta cã: SO (2) SO (1)

2 3n

n   3x = 3(3x - 2y)  x = y  (FeO)

1 y x

Bài 6: Thực phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn 9,66gam hỗn hợp X gồm Al vµ

FexOy thu hỗn hợp chất rắn Y Cho Y tác dụng hết với dung dịch NaOH dư thu dung dịch Z, 0,672lít khí H2 (đktc) phần khơng tan D Sục từ từ khí CO2 đến

dư vào dung dịch Z, lọc lấy kết tủa nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 5,1gam chất rắn T Xác định công thức oxit sắt FexOy

Bài tốn địi hỏi HS trước hết phải nắm vững tính chất hóa học chất Vì chất rắn Y tác dụng với dung dịch NaOH thấy có khí  Trong Y có Al dư (đó điểm mấu chốt tốn này)

Chất rắn T Al2O3 0,05

102 , n

3 2O

Al  



Cách 1: Phương pháp đại số

2yAl + 3FexOy  yAl2O3 + 3xFe

2ay 3a ay 3ax ChÊt r¾n Y { Fe: 3ax ; Al2O3: ay ; Al d­: b}

Y + NaOH d­:

Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O

ay 2ay

2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2

b b 1,5b 02

, b 03 , , 22

672 , b ,

nH2     



Dung dÞch Z {NaOH d­ ; NaAlO2: 2ay + 0,02}

Z + CO2 d­:

NaOH + CO2  NaHCO3

NaAlO2 + CO2 + H2O  NaHCO3 + Al(OH)3

(2ay + 0,02) (2ay + 0,02)

2Al(OH)3 

0

t

Al2O3 + 3H2O

(2ay + 0,02) (ay + 0,01)

04 05

0 01

3

2 (ay , ) , ay ,

nAl O     



ChÊt r¾n X {FexOy: 3a ; Al: (2ay + b) = 0,1}

 (56x + 16y).3a + 27.0,1 = 9,66  ax = 0,03 (Fe O )

3 y x

4

Víi HS có khả quan sát tốt, nhận thấy phản ứng khử oxit sắt kim loại Al, ta lu«n cã O(Fe O O(Al O )

3 )

y

x n

n  , giải theo cách

Cách 2: Bảo toàn số mol nguyên tử + Bảo toàn số mol electron

Bảo toàn số mol nguyên tử: n 2n 2.0,05 0,1 2O Al ) ầu Đ Ban (

Al

Bảo toàn số mol electron:

04 , n 08 , n 02 , n 03 , n n 3

2 Al(d­) Al(p­) Al O

H ­) d (

Al   

Bảo toàn số mol nguyªn tư O:

12 , 04 , n

nO(Fe O O(Al O ) )

y

x     y

12 , n y xO Fe 

C¸ch 2.1: (Fe O )

4 n n 09 , 56 12 , 16 , 27 66 ,

n 3 4

O Fe ) O Fe (

Fe x y   

 



C¸ch 2.2: (Fe O )

4 y x 96 , , 27 66 , y 12 , ) y 16 x 56 (

mFe O 3 4

y

x       

C¸ch 2.3: y 58y y ; x 3(Fe O ) 12 , 96 ,

MFe O 3 4

y

x     

Cách 3: Bảo toàn khối lượng + Bảo toàn số mol nguyên tử + Bảo toàn số mol

electron

Bảo toàn số mol nguyên tử: n 2n 2.0,05 0,1 2O Al ) ầu Đ Ban (

Al

Bảo toàn sè mol electron:

04 , n 08 , n 02 , n 03 , n n 3

2 Al(d­) Al(p­) Al O

H ­) d (

Al        

BTKL: mY mX 9,6656.nFe  27.0,02 102.0,04 9,66 nFe  0,09 xFe

y

Fex2y  

0,24 0,12x/y

e Al

Al  3  0,08 0,24

C¸ch 3.1: (Fe O )

4 y x 09 , y x 12 ,    

C¸ch 3.2: x x 3;y 4(Fe O )

3 232 x 09 , 96 , M x 09 ,

nFe O Fe O 3 4

y x y

x       

C¸ch 3.3: (Fe O ) y x 96 , x 09 , ) y 16 x 56 ( x 09 ,

nFe O 3 4

y

x      



Với HS có lực tư độc lập, linh hoạt, vận dụng thêm phương pháp quy đổi, việc giải toán trở nên đơn giản hơn, giải theo cách

Cách 4: Phương phỏp bo ton + Quy i

Bảo toàn sè mol nguyªn tư: n 2n 2.0,05 0,1 2O Al ) ầu Đ Ban (

Al

Bảo toàn số mol electron:

04 , n 08 , n 02 , n 03 , n n

3 Al(d­) H2   Al(d­)   Al(p­)  Al2O3 

Gi¶ sư X gåm {Al: 0,1 ; Fe: x ; O: y}

Bảo toàn số mol electron: 3nAl(p­)  2nO 3.0,08 2yy 0,12 mX = 56x + 16y + 27.0,1 = 9,66  56x + 16y = 6,96  x = 0,09

) O Fe ( y x  

Từ số tốn HS đến kết luận: Để xác định công thức oxit sắt (FexOy) ta làm sau:

Cách 1: Lập tỉ lệ y x O Fe n n , y x hc O Fe n n

có trường hợp sau:

) O Fe ( ; ) O Fe ( ; ) FeO ( 1 n n hc y x 3 O

Fe   

Cách 2: Xác định khối lượng mol phân tử

FeO (M = 72®vc) ; Fe2O3 (M = 160) ; Fe3O4 (M = 232)

Bài 7: Chia 1,24gam hỗn hợp A gồm kim loại X, Y (có hóa trị khơng đổi đứng

trước hiđro dãy hoạt động hóa học) thành phn bng nhau:

- Phần 1: Tác dụng hết với khí O2 dư thu 0,78gam hỗn hợp chất rắn B

- Phần 2: Cho tác dụng hết với dung dịch H2SO4 loÃng thu V lÝt khÝ H2 (®ktc)

Lêi Gi¶i

Đây tập đơn giản, khơng có lắt léo, đa số HS làm theo cách 1,

Cách 1: Phương pháp đại s

Đặt số mol chất phÇn nh­ sau: { X: x ; Y: y}  Xx + Yy = 0,62 PhÇn 1:

2X + nO2  X2On

x 0,5x 2Y + mO2  Y2Om

y 0,5y ChÊt r¾n B { X2On : 0,5x ; Y2Om : 0,5y}

 (2X + 16n).0,5x + (2Y + 16m).0,5y = 0,78  nx + my = 0,02 PhÇn 2:

2X + nH2SO4  X2(SO4)n + nH2

x 0,5x 0,5nx 2Y + mH2SO4  Y2(SO4)m + mH2

y 0,5y 0,5my

V lÝt khÝ H2: (nx + my)

 V = 22,4.0,5.(nx + my) = 22,4.0,02.0,5 = 0,224lÝt Muèi khan {X2(SO4)n: 0,5x ; Y2(SO4)m: 0,5y}

 mmuèi = (2X + 96n).0,5x + (2Y + 96m).0,5y = (Xx + Yy) + 48(nx + my)

= 0,62 + 48.0,02 = 1,58gam

Cách 2: Phương pháp trung bình

Đặt công thức chung số mol kim loại phần M x  Mx = 0,62

PhÇn 1:

2M + nO2  M2On

Chất rắn B M2On : 0,5x

(2M + 16n).0,5x = 0,78  nx = 0,02 PhÇn 2:

2M + nH2SO4  M2(SO4)n + nH2

x 0,5x 0,5nx V lÝt khÝ H2: nx

 V = 22,4.0,5.nx = 22,4.0,02.0,5 = 0,224lÝt Muèi khan lµ M2(SO4)n: 0,5x

 mmuèi = (2M + 96n).0,5x = Mx + 48nx = 0,62 + 48.0,02 = 1,58gam

Với HS có lực quan sát tốt, nhận thấy phân tử H2 kết hợp ®­ỵc víi

ngun tử O để tạo phân tử H2O, giải theo cách

Cách 3: Phương pháp bảo tồn khối lượng

PhÇn 1:

B O A

2

1 m m

m    0,62 + 16nO = 0,78 nO = 0,01

Phần 2: phân tử H2 kết hợp nguyên tử O tạo ph©n tư H2O

01

2

2 n n ,

nH SO  H  O 



 V = 22,4.0,01 = 0,224lít Bảo tồn khối lượng:

2

2SO muèi H

H A

2

1 m m m

m   

 0,62 + 98.0,01 = mmuèi + 2.0,01  mmuèi = 1,58gam

Với HS thông minh, biết cách vận dụng định luật bảo toàn số mol electron cách sáng tạo Hai kim loại có hóa trị khơng đổi nên số mol electron nhường phần nhau, giải theo cách 4, cách

Cách 4: Bảo toàn số mol electron + Bảo toàn khối lượng

PhÇn 1: O B

A

1 m m

m    0,62 + 16nO = 0,78  nO = 0,01

PhÇn 2: n n 0,01

n êng ­ nh i ¹ lo kim electron mol

Sè

n êng ­ nh i ¹ lo kim electron mol

Sè

O H H

O

2

   

 

 V = 22,4.0,01 = 0,224lít Bảo toàn khối lượng:

2

2SO muèi H

H A

2

1 m m m

m   

 0,62 + 98.0,01 = mmuèi + 2.0,01  mmuèi = 1,58gam

Cách 5: Bảo tồn điện tích + Bảo tồn khối lượng

PhÇn 1:

01 , n

n 16 62 , 78 , m

m

moxit  cation  O2    O2  O2  PhÇn 2:

Vì kim loại có hố trị khơng đổi n n 0,01

2 SO

O  

  

01

2 ,

nH 

  V = 22,4.0,01 = 0,224lÝt

gam 58 , 01 , 96 62 , m

m

m

4

SO cation

muèi    

Bài 8: Cho hỗn hợp X gồm Mg Zn, Y dung dịch H2SO4

- ThÝ nghiƯm 1: Cho 24,3 gam X vµo lít dung dịch Y thấy thoát 8,96 lít khí H2 (®ktc)

- ThÝ nghiƯm 2: Cho 24,3 gam X vào lít dung dịch Y thấy thoát 11,2 lÝt khÝ H2

(®ktc)

1 Chứng minh thí nghiệm X chưa tan hết, thí nghiệm X tan hết Tính nồng độ mol dung dịch Y khối lượng kim loại X

Lời Giải

Đây tập khó, nhiều HS lúng túng không giải Xảy phản ứng:

Mg + 2H Mg2+ + 

H Zn + 2H  Zn2+ + H 2 Víi häc sinh kh¸, làm theo cách

Cách 1:

Gi C nồng độ mol dung dịch H2SO4  C 2C

TN 1: Gi¶ sư X hÕt, axit d­

Sè mol: 0,4(mol) n 2.2C 2.n C 0,2

, 22

96 , n

2

2 H (cã) H

H        

TN 2: Sè mol: n 3.2C n 3C 0,6

H )

cã (

H     (Trái đề bài)

 Trong thÝ nghiÖm X d­, axit hÕt TN 1: n n 0,4 C 0,2M

2 2SO H

H    

TN 2: n 3.0,2 0,6 n n 0,5

2

2SO (cã) H SO (p­) H

H       Trong thÝ nghiÖm axit

d­, X tan hÕt

Với HS có lực quan sát, suy luận tốt, nhận thấy khối lượng kim loại phần nhau, thể tích dung dịch axit tăng lên thể tích khí tăng lên, làm theo cách

C¸ch 2:

Vì hồ tan lượng X vào H2SO4, thể tích H2SO4 tăng lên thể tích khí

H2 tăng lên tương ứng (Thể tích axit tăng 1,5lần thể tích khí phải tăng 1,5lần (Trái đề bài))  Trong TN X chưa tan hết

TN 1: n n 0,4 C 0,2M

4 2SO H

H    

TN 2: nH2SO4(có)3.0,2 0,6  nH2SO4(pư) nH2 0,5  Trong TN X tan hết Với HS có lực tư độc lập, sáng tạo có tư toán học toán lại trở nên bình thường, làm theo cách

C¸ch 3:

TN 1: Giả sử X hết V(1)  V(2) (trái đề bài)  X chưa tan hết TH 2: Giả sử X dư , VH SO (2) 1,5VH SO (1) V(2) 1,5V(1)

4

2    (trái đề bài)  X

tan hÕt

Sau làm xong ý 1/, lm ý 2/ rt n gin

Đặt số mol kim loại 24,3 gam hỗn hợp X {Mg: x ; Zn: y}

TN 1: nH2SO4 nH2 0,4  C  0,2M

TN 2: 05

2 x y ,

nH    (II)



 

(I),(II) x = 0,2 ; y = 0,3

Trong 24,3 gam hỗn hợp X {Mg: 0,2 ; Zn: 0,3}  mMg = 24.0,2 = 4,8 gam ; mFe = 65.0,3 = 19,5gam

Bài 9: Hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe3O4 trộn với theo tỉ lệ khối lượng : 3,6 :

17,4 Hoµ tan hoàn toàn hỗn hợp A dung dịch HCl thu dung dịch B Chia B thành phần nhau:

- Phần 1: Cho tác dụng hết với dung dịch NaOH dư thu kết tủa C

- Phần 2: Sục khí Cl2 qua dung dịch B đến phản ứng hoàn toàn, đun nóng,

thêm NaOH tới dư, thu kết tủa D Kết tủa C, D có khối lượng chênh lệch 1,7 gam Nung kết tủa C, D khơng khí thu m gam chất rắn E

Tính khối lượng hỗn hợp A giá trị m Lời Giải

Nhận xét: Bài toàn đòi hỏi HS phải biết cách chuyển từ tỉ lệ khối lượng tỉ lệ số mol Nếu biết cách làm điều đó, tốn trở nên đơn giản

Ta cã: m : m :m 7:3,6:17,4

4 3O

Fe FeO

Fe   nFe: nFeO:nFe3O4 5:2:3

Đặt số mol chất A {Fe: 5x ; FeO: 2x ; Fe3O4: 3x}

Sau biết chuyển tỉ lệ số mol, đại đa số HS làm theo phương pháp đại số, giải theo cách

Cách 1: Phương pháp đại số

A + HCl: Xảy phản ứng

Fe + 2HCl  FeCl2 + H2

5x 5x

FeO + 2HCl  FeCl2 + H2O

Fe3O4 + 8HCl  FeCl2 + 4H2O + 2FeCl3

3x 3x 6x Dung dÞch B gåm {FeCl2: 10x ; FeCl3: 6x ; HCldư}

Phần 1: Xảy phản ứng:

HCl + NaOH  H2O + NaCl

FeCl2 + 2NaOH  Fe(OH)2 + 2NaCl

5x 5x

FeCl3 + 3NaOH  Fe(OH)3 + 3NaCl

3x 3x KÕt tña C gåm {Fe(OH)2: 5x ; Fe(OH)3: 3x}

 mC = 90.5x + 107.3x = 771x (gam)

Phần 2: Xảy phản ứng:

2FeCl2 + Cl2  2FeCl3

5x 5x

FeCl3 + 3NaOH  Fe(OH)3  + 3NaCl

8x 8x

KÕt tđa D lµ Fe(OH)3: 8x  mD = 107.8x = 856x (gam)

Theo đề ta có: mD - mC = 1,7  856x - 771x = 1,7  x = 0,02

Nung C + D xảy phản øng:

4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O 5.0,02 0,05

2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O

11.0 ,02 0,11 Chất rắn E Fe2O3: 0,16 mol

Trong hỗn hợp A {Fe: 0,1 ; FeO: 0,04 ; Fe3O4: 0,06}

 mA = 56.0,1 + 72.0,04 + 232.0,06 = 22,4gam

Mét sè HS kh¸ biết Fe3O4 coi oxit FeO Fe2O3, giải

theo cách 2, nhiên cách làm không so với cách

Cách 2: Quy đổi

Coi Fe3O4  FeO Fe2O3  A {Fe: 5x ; FeO: 5x ; Fe2O3: 3x}

KÕt tña C gåm {Fe(OH)2: 5x ; Fe(OH)3: 3x}

 mC = 90.5x + 107.3x = 771x

KÕt tđa D lµ Fe(OH)3: 8x  mD = 107.8x = 856x

Theo đề ta có: mD - mC = 1,7  856x - 771x = 1,7 x = 0,02

Trong hỗn hỵp A {Fe: 0,1 ; FeO: 0,1 ; Fe2O3: 0,06}

 mA = 56.0,1 + 72.0,1 + 160.0,06 = 22,4gam

Bảo toàn số mol nguyên tử:

gam , 25 16 , 160 m 16 , n

n n

2

nFe O (E) Fe(A) FeO(A) Fe O (A) 3

2     

Với HS thông minh, có khả quan sát tốt, lực tư logic, nhận thấy:

KÕt tđa C gåm Fe(OH)2 vµ Fe(OH)3

KÕt tđa D lµ Fe(OH)3

Hai kÕt tđa C vµ D khác nhóm OH, giải theo cách

Cách 3: Quy đổi + Tăng giảm khối lượng

Coi Fe3O4  FeO Fe2O3  A {Fe: 5x ; FeO: 5x ; Fe2O3: 3x} KÕt tña C gåm {Fe(OH)2: 5x ; Fe(OH)3: 3x}

KÕt tña D lµ Fe(OH)3: 8x

3 gam

7 , ng ă T

3 gam

17 ng ă T

) OH ( Fe xmol )

OH ( Fe xmol

) OH ( Fe mol )

OH ( Fe mol

  

 



  

 



 17.5x = 1,7  x = 0,02

Trong hỗn hợp A {Fe: 0,1 ; FeO: 0,1 ; Fe2O3: 0,06}

 mA = 56.0,1 + 72.0,1 + 160.0,06 = 22,4gam

gam , 25 16 , 160 m 16 , n

n n

2

nFe O (E) Fe(A) FeO(A) Fe O (A) 3

2     

Bài 10: Cho 20gam hỗn hợp X gåm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 tan võa hÕt 700ml

dung dịch HCl 1M thu 3,36lít khí H2 (đktc) dung dịch D Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch D thu kết tủa, lọc tách kết tủa đem nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu m gam chất rắn Y Tính giá trị m

Lêi Gi¶i

Thực tế giảng dạy thấy rằng, trước toán nhiều HS lựa chọn cách giải viết tính theo phương trình phản ứng để lập hệ đại số Với cách làm tốn trở nên phức tạp có nhiều phản ứng xảy ra, số phương phương trình số ẩn Do dẫn đến bế tắc Cách địi hỏi HS phải có tư tốn học để xử lí phương trình đại số

Cỏch 1: Phng phỏp i s

Đặt số mol c¸c chÊt 20gam X: {Fe: x ; FeO: y ; Fe3O4: z ; Fe2O3: t}

 56(x + y + 3z + 2t) + 16(y + 4z + 3t) = 20 (I) X + HCl: X¶y phản ứng

Fe + 2HCl FeCl2 + H2

x 2x x x FeO + 2HCl  FeCl2 + H2O

y 2y y

Fe3O4 + 8HCl  FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

z 8z z 2z

Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O

t 6t 2t Sè mol:

15 , , 22

36 , x n

2

H   

2 , t z y , t z y x



 

(I),(II) x + y + 3z + 2t = 0,3

Dung dÞch D {Fe2+: (x + y + z) ; Fe3+: 2(z + t) ; Cl }  D + NaOH d­:

Fe2+ + 2OH  Fe(OH)

(x + y + z) (x + y + z) Fe3+ + 3OH  Fe(OH)

3

2(z + t) 2(z + t) Nung kết tủa xảy phản ứng:

4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O

(x + y + z) 0,5(x + y + z)

2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O

2(z + t) (z + t) ChÊt r¾n Y lµ Fe2O3: 0,5(x + y + 3z + 2t)

 m = 160.0,5(x + y + 3z + 2t) = 160.0,5.0,3 = 24gam

Víi HS cã kh¶ quan sát tốt, nhận thấy oxit Fe3O4 coi hỗn hợp oxit

FeO v Fe2O3, lỳc ny giải theo phương pháp đại số có hệ phng trỡnh n,

giải theo cách

Cỏch 2: Quy i

Coi hỗn hợp X gåm {Fe: x ; FeO: y ; Fe2O3: z}

Ta cã hÖ: x 0,15; y 0,05; z 0,05

7 , z y x n

15 , x n

20 z 160 y 72 x 56 m

HCl H X

2    

    

   

 

Chất rắn Y Fe2O3: 0,5(x + y + 2z) = 0,15  m = 0,15.160 = 24gam Ta coi hỗn hợp X gåm {Fe, FeO, Fe3O4} hc {Fe, Fe2O3, Fe3O4}

Cỏch 3: Phng phỏp trung bỡnh

Đặt công thøc chung cđa oxit lµ FexOy

X gåm {Fe: a ; FexOy: b}  56a + (56x + 16y)b = 20

Fe + 2HCl  FeCl2 + H2

a 2a a a FexOy + 2yHCl  xFeCl2y/x + yH2O

b 2by bx Sè mol: 15 , , 22 36 , a n

H   

15 , bx ; , by , by a

nHCl     

ChÊt r¾n Y lµ Fe2O3: 0,5a + 0,5bx = 0,15  m = 0,15.160 = 24gam

Với HS có tư logic, nhanh nhậy dễ nhận thấy chất rắn Y Fe2O3 Hỗn hợp ban đầu tạo nên nguyên tố Fe O, biết số mol Fe ban đầu coi tốn giải quyết, để tính số mol sắt ta phải tính số mol O, giải theo cách

C¸ch 4: Bảo toàn điện tích

Số mol HCl phản ứng với Fe n 2n 2.0,15

2

H HCl 

 Sè mol HCl ph¶n ứng với oxit 0,7 - 0,3 = 0,4mol C¸ch 4.1 :

NhËn thÊy                 3 HCl 3 FeCl FeCl FeCl FeCl O Fe O Fe FeO

Ta cã: 2n n n 0,2 mO 0,2.16 3,2g

O ) muèi ( Cl ) oxit (

O2    2    

gam 24 15 , 160 m 15 , n , 56 , 20

nFe(X) Fe O (Y)

2    

     Cách 4.2:

Để tạo thành phân tử H2O, cần 2H+

O Từ tr×nh: 2H  O2  H2O

g , 16 , m , n O

O2    

gam 24 15 , 160 m 15 , n

3 , 56

2 , 20

nFe(X) Fe O (Y)

2    

    

Với HS thơng minh, có tư sáng tạo dùng định luật bảo tồn khối lượng để giải, làm theo cách

Cách 5: Bảo tồn khối lượng

Sè mol HCl ph¶n øng víi Fe lµ nHCl2nH2 2.0,15

 Sè mol HCl phản ứng với oxit 0,7 - 0,3 = 0,4mol nH O 0,2  

O H H Fe

Fe H

X 2

3

  

 

   

Bảo toàn khối lượng:

3 , n

2 , 18 15 , ) n

( 56 ,

20    Fe2Fe3     Fe2Fe3  gam

24 15 , 160 m 15 ,

nFe2O3(Y)     

Bài 11: Hoà tan hoàn toàn 10gam hỗn hợp X gồm Mg Fe cần vừa đủ dung dịch

H2SO4 loÃng thu dung dịch Y Để kết tủa hoàn toàn ion Y cần 300ml

dung dch NaOH 2M Tính khối lượng muối khan thu cạn dung dịch Y Lời Giải

Bài tốn đơn giản, đa số HS làm khơng khó khăn

Cách 1: Phương phỏp i s

Đặt số mol chất 10gam X {Mg: x ; Fe: y}  24x + 56y = 10 (I) X + H2SO4 : X¶y phản ứng

Mg + H2SO4 MgSO4 + H2

x x x

Fe + H2SO4  FeSO4 + H2

y y y Dung dÞch Y {MgSO4 : x ; FeSO4: y}

MgSO4 + 2NaOH  Mg(OH)2 + Na2SO4

x 2x

FeSO4 + 2NaOH  Fe(OH)2 + Na2SO4

y 2y

Sè mol: nNaOH = 2x + 2y = 0,6 (II)



 

(I),(II) x = 0,2125 ; y = 0,0875

Muèi khan gåm {MgSO4: 0,2125 ; FeSO4: 0,0875}

 mmuèi = 120.0,2125 + 152.0,0875 = 38,8gam

Cách 2: Phng phỏp trung bỡnh

Đặt công thức chung kim loại M: x Mx = 10 X + H2SO4 :

M + H2SO4  MSO4 + H2 x x x

Dung dịch Y MSO4 : x

Y + NaOH:

MSO4 + 2NaOH  M(OH)2 + Na2SO4 x 2x

Sè mol: nNaOH = 2x = 0,6  x = 0,3 ; M = 10/3

 mmuèi = (M + 96).0,3 = (10/3 + 96).0,3 = 38,8gam

Víi HS th«ng minh, biÕt r»ng   2

SO Fe

, Mg

muèi m m

m Dung dịch sau phản

ứng có Na SO24, số mol Na+ biết rồi, áp dụng bảo toàn điện tích ta tính

ngay số mol SO , giải theo cách 24

Cách 3: Bảo toàn điện tích:

Dung dịch sau kết tủa cation gồm Na :0,6 vàSO n 0,3

SO

4   

 

 m m m 10 96.0,3 38,8gam

4

SO X

Bài 12: Để hoà tan 4gam oxit FexOy cần 52,14ml dung dịch HCl 10% (d = 1,05 g/ml) Xác định công thức phân tử oxit sắt

Lêi Gi¶i

Cách 1: Phương pháp đại số

Cách 1.1:

Đặt số mol oxit sắt a  (56x + 16y)a = Tõ ph¶n øng:

y xO

Fe + 2yHCl  xFeCl2y/x + yH2O a 2ay

Sè mol: 0,15

100 , 36

10 05 , 14 , 52 ay

nHCl    ay = 0,075  ax = 0,05

Ta cã:

3 075 ,

05 , y x ay ax

 

 

  

 

3 y

2 x

(Fe2O3) Cách 1.2:

Từ phản ứng:

y xO

Fe + 2yHCl  xFeCl2y/x + yH2O

Ta cã: (Fe O )

3 y x y

15 , y 16 x 56

4

3

  



Cách 2: Xét oxit sắt FeO, Fe3O4, Fe2O3

- Trường hợp 1: oxit FeO Từ phản ứng:

FeO + 2HCl  FeCl2 + H2O

0,5/9 1/9 Sè mol: nHCl = 1/9  0,15 (lo¹i)

- Trường hợp 2: oxit Fe3O4

Tõ ph¶n øng:

Fe3O4 + 8HCl  FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

Sè mol: nHCl = 4/29  0,15 (lo¹i)

- Trường hợp 3: oxit Fe2O3

Tõ ph¶n øng:

Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O

0,025 0,15 Sè mol: nHCl = 0,15 (thoả mÃn)

Vậy oxit sắt Fe2O3

Cách 3: Bảo toàn số mol nguyên tử

C¸ch 3.1:

Ta cã: 0,05

56 075 , 16 n 075 , n n

nO(Oxit) H O HCl Fe

2        ) O Fe ( 075 , 05 , n n O Fe    C¸ch 3.2:

Ta cã: y

3 160 M y 075 , n 075 , n n n y x y x

2 Fe O Fe O

HCl O H ) Oxit (

O       

 y = ; x = (Fe2O3)

Cách 4: Bảo toàn điện tích:

05 , 56 075 , 16 n 075 , n 15 , n n Fe O Cl

O2 

          ) O Fe ( 075 , 05 , n n O Fe

Bài 13: Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp X gồm x mol AgNO3 y mol Cu(NO3)2 thu

được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với khí hiđro 21,25 Tính % khối lượng AgNO3 hỗn hợp X

Lêi Gi¶i

Cách 1: Phương pháp đại số

AgNO3  Ag + NO2 + 1/2O2

x x 0,5x Cu(NO3)2  CuO + 2NO2 + 1/2O2

y 2y 0,5y Hỗn hợp khí Y gåm {NO: (x + 2y) ; O2: 0,5(x + y)}

Theo bµi ta cã: 21,25.2 x y

y , x , ) y x ( , 32 ) y x ( 46

MY   

     % 49 , 47 % 100 188 170 170 AgNO

% 3 

 

Cách 2: Phương pháp trung bình + Sơ đồ đường chéo

C¸ch 2.1:

Coi khí NO2: x O2: 0,5x thoát khÝ A cã

3 124 , , 32 46

MA 

  

Coi khÝ NO2: 2y O2: 0,5y thoát khí B có 43,2

5 , , 32 46

MB 

   Ta cã: 1 y x , , y , x , / 124 , 42 , 42 , 43 n n B

A    

   % 49 , 47 % 100 188 170 170 AgNO

% 3 

  C¸ch 2.2: Ta cã: 1 y x , 10 , ) y x ( ) y x ( , 32 , 42 , 42 46 n n 2 NO O          % 49 , 47 % 100 188 170 170 AgNO

% 3 



Bài 14: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn X gồm 0,12 mol FeS2 x mol Cu2S vµo mét

lượng vừa đủ dung dịch HNO3 lỗng, đun nóng Sau phản ứng xảy hồn

Lêi Gi¶i

Đọc toán tưởng đơn giản, thực tế tốn khó Nhiều HS cho thiếu kiện, không giải

Cách cổ truyền mà HS hay dùng phương pháp đại số, cân phương trình phản ứng hóa học lập phương trình đại số Tuy nhiên việc cân hai phản ứng hóa học đơn giản, cân thành công HS chưa làm tiếp, nguyên nhân chủ yếu không đọc kĩ đề bài, sử dụng triệt để cụm từ đầu cho “HNO3 vừa đủ”, “Dung dịch

A chØ chøa muèi sunfat”

Cách 1: Phương pháp đại số

C¸ch 1.1:

2FeS2 + 10HNO3  Fe2(SO4)3 + 10NO + 5H2O + H2SO4 (1)

0,12 0,06 0,06 3Cu2S + 10HNO3 + 3H2SO4  6CuSO4 + 10NO + 8H2O (2)

x x 2x

Để dung dịch A sau phản ứng chứa muối sunfat số mol H2SO4 sinh

ë (1) ph¶i b»ng sè mol H2SO4 ph¶n øng ë (2)  x = 0,06

Dung dịch A chứa muối {Fe2(SO4)3: 0,06 ; CuSO4: 0,12}

 mmuèi = 400.0,06 + 160.0,12 = 43,2gam

C¸ch 1.2:

Phản ứng dạng ion: FeS2 +



H + 5NO  3 Fe + 23 SO24 + 5NO + 2H2O

0,12 0,48 0,6 0,12 0,24 3Cu2S + 16



H + 10NO  63 Cu2 + 3SO24 + 10NO + 8H2O

x 16x/3 10x/3 2x x

Vì dung dịch A chứa muối sunfat HNO3 dùng vừa đủ nên ta phải có:

06 , x / x 10 , / x 16 48 , n

n

3

NO

H       

  

 mmuèi = 56.0,12 + 64.0,12 + 96.0,3 = 43,2gam

C¸ch 1.3:

Dung dịch A chứa muối sunfat, nên ta viết phản ứng Phương trình phản ứng xẩy là:

6FeS2 + 3Cu2S + 40HNO3  3Fe2(SO4)3 + 6CuSO4 + 40NO + 20H2O

0,12 0,06 0,06 0,12  x = 0,06

Dung dịch A chứa muối {Fe2(SO4)3: 0,06 ; CuSO4: 0,12}  mmuèi = 400.0,06 + 160.0,12 = 43,2gam

Với HS có lực suy luận, dung dịch A chứa muối sunfat, nên số mol nguyên tử Fe, Cu, S bảo toàn, giải theo cách

Cách 2: Bảo toàn số mol nguyên tử

Dung dịch A chứa muối {Fe2(SO4)3: 0,06 ; CuSO4: 2x} Bảo toàn nguyên tử S ta cã:

2.0,12 + x = 3.0,06 + 2x x = 0,06 Dung dịch A chứa muèi {Fe2(SO4)3: 0,06 ; CuSO4: 0,12}

 mmuèi = 400.0,06 + 160.0,12 = 43,2gam

Một số HS khác nhận thấy dung dịch ln trung hồ điện, nên áp dụng phương pháp bảo tồn điện tích, giải theo cỏch

Cách 3: Bảo toàn điện tích

Dung dÞch A {Fe3+: 0,12 ; Cu2+: 2x ; SO42 :(0,24 x)}

Bảo toàn điện tích ta cã: 3.0,12 + 2.2x = 2(0,24 + x)  x = 0,06 Dung dÞch A {Fe3+: 0,12 ; Cu2+: 0,12 ; SO2 :0,3}

4 

 mmuèi = 56.0,12 + 64.0,12 + 96.0,3 = 43,2gam

Bài 15: Hoà tan hết a mol Fe vào b mol dung dịch H2SO4 đặc nóng thu khí SO2

Lêi Gi¶i

Nếu HS khơng nắm vững kiến thức, cho 42,8gam muối khan Fe2(SO4)3, từ tính giá trị a, b Đến xảy mâu thuẫn tỉ số a : b

khác với đầu cho, toán trở nên bÕ t¾c

Chú ý: Cho Fe tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, tuỳ theo tỉ lệ số mol ca Fe v

H2SO4 mà tạo muối sắt (II) sắt (III) muối sắt (II) sắt (III)

Ta có: a : b = 2,5 :  b = 2,4a

Trên thực tế HS hay giải phương pháp đại số

Cách 1: Phương pháp đại số

Cách 1.1:

Xảy phản ứng:

2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O 0,8a 2,4a 0,4a

 nFe (dư) = a - 0,8a = 0,2a tiếp tục phản ứng với Fe2(SO4)3 theo phương trình:

Fe + Fe2(SO4)3  3FeSO4

0,2a 0,2a 0,6a  nFe (SO ) (d­) 0,4a 0,2a 0,2a

3

2

Muối thu gồm {FeSO4: 0,6a ; Fe2(SO4)3: 0,2a}

 mmuèi = 152.0,6a + 400.0,2a = 42,8  a = 0,25 ; b = 0,6

Đối với HS có lực quan sát tèt, nhËn thÊy mèi quan hƯ gi÷a sè mol Fe H2SO4 phản ứng sinh muối Fe2(SO4)3 FeSO4

Cách 1.2:

Có thể xảy ph¶n øng:

2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O (1)

NÕu Fe d­ sÏ phản ứng với Fe2(SO4)3 tạo FeSO4 3Fe + 6H2SO4  3FeSO4 + 3SO2 + 6H2O (2)

+) Nếu (1) xảy vừa đủ b a

=



6 ,

+) Nếu (2) xảy vừa đủ b a =  , (loại)

Theo đề ta có: < b a = , <

 Xảy (1) (2) thu muối FeSO4 Fe2(SO4)3

Gäi x, y số mol Fe phản ứng (1), (2) Ta cã:         a , b y x a y x       a , y a , x

Trong 42,8 gam muèi khan gåm { Fe2(SO4)3: 0,5x ; FeSO4: y }

 400.0,5x + 152y = 400.0,5.0,4a + 152.0,6a = 42,8  a = 0,25  b = 0,6 Cách 1.3:

Gọi x, y số mol Fe ph¶n øng ë (1), (2)

Ta cã: 3x 2y

3 y x 1 6 , , 3 y x        

Trong 42,8 gam muèi khan gåm { Fe2(SO4)3: 0,5x ; FeSO4: y }

 400.0,5x + 152y = 400.0,5x + 152.1,5x = 42,8  x = 0,1  y = 0,15  a = (x + y) = 0,25 ; b = 0,6

C¸ch 2: Bảo toàn số mol electron

Nu to muối Fe3thì số mol electron nhường n1 = 3a Nếu tạo muối Fe2thì số mol electron nhường n2 = 2a

Ta cã: n 0,5b 1,2a

1 n

4

2 H SO

SO     Sè mol electron nhËn lµ 2.1,2a = 2,4a

Mµ n2 = 2a < 2,4a < n1 = 3a

 T¹o muối Fe2(SO4)3: x FeSO4: y

Bảo toàn số mol nguyên tử Fe S, ta có:

a , y ; a , x a , a , y x n a y x n 2SO H Fe             

 400x + 152y = 400.0,2a + 152.0,6a = 42,8  a = 0,25  b = 0,6

Cách địi hỏi HS có khả suy luận, lập luận tốt, biết vận dụng kiến thức cách linh hoạt, sáng tạo

Với HS có tư logic, nắm vững kiến thức, có khả khái quát, giải nhanh vấn đề từ góc độ khác dễ dàng nhận thấy khối lượng muối tính theo công thức:   2

4

SO Fe

muèi m m

m , vấn đề quan trọng phải tính số mol SO 24

Trong phản ứng kim loại với H2SO4 đặc, giải phóng khí SO2 ta ln có

mèi quan hÖ:

2

4

2SO SO2 SO (muèi) SO

H 2n vµ n n

n   

Cách 3: Bảo toàn khối lượng

C¸ch 3.1:

Ta cã: n n 0,5n 0,5b 1,2a

n n n n n 2 2 4 2 SO H ) muèi ( SO SO SO ) muèi ( SO SO H SO ) muèi ( SO                 , 42 a , , 96 a 56 b , 96 a 56 m m m SO Fe

muèi        

 a = 0,25 ; b = 0,6 C¸ch 3.2:

Bảo toàn khối lượng: Fe H SO Muối SO H O 2

4

2 m m m

m

m    

Trong : n 0,5b 1,2a

1 n

4

2 H SO

SO    ; nH2O nH2SO4  2,4a

Thay sè : 56a + 98.2,4a = 42,8 + 64.1,2a + 18.2,4a  a = 0,25 ; b = 0,6

Bài toán cho biết thu muối, không cho biết lµ muèi Fe2(SO4)3

hoặc muối FeSO4 hay muối Fe2(SO4)3 FeSO4 Do với HS thơng

minh đặt cơng thức chung muối Cách 3.3:

C«ng thøc chung cđa mi cã d¹ng Fe2(SO4)n : 0,5a (mol) (2 < n < 3)

Ta cã: n 0,5an 1,2a n 2,4 )

muèi (

mMuèi = (56.2 + 96n).0,5a = 171,2a = 42,8  a = 0,25 ; b = 0,6

Với cách này, HS không cần biết muối Fe2(SO4)3 muối FeSO4 hay muối Fe2(SO4)3 FeSO4 mà giải toán cách nhanh

chúng, đơn giản Cách có tác dụng tốt cho việc phát triển lực tư trí thơng minh cho HS

Bài 16: Cho mẩu Na dư tác dụng với dung dịch HCl nồng độ C% thấy khối

lượng khí H2 5% khối lượng dung dịch axit phản ứng Tính giá trị

cđa C

Lêi Gi¶i

Đây tốn khơng khó, nhiên khơng nắm vững tính chất hóa học kim loại Na, dẫn đến việc giải sai lầm toán (thiếu (2))!

Các phản ứng xảy ra:

2Na + 2HCl  2NaCl + H2

2Na + 2H2O  2NaOH + H2

Đa số HS làm theo cách viết tính theo phương trình phản ứng, giải theo cách

C¸ch 1:

Giả sử khối lượng khí H2 m gam  Khối lượng dung dịch axit 20m gam

C¸ch 1.1:

) gam ( mC 20 m 20 m

) gam ( mC 20

mHCl  H2O 



Ta cã: C 19,73%

2 m 18

mC 20 m 20 , 36

mC 20

nH2      

Cách 1.2: Tự chọn lượng chất

Giả sử khối lượng dung dịch axit ban đầu 100gam mol

5 , n gam m

2

2 H

H   



18 C 100 n

gam ) C 100 ( m

; , 36

C n

) gam ( C

mHCl HCl H O H O

2

  

 

 

Ta cã: 2,5 C 19,73% 18 C 100 , 36 C n

H   

  

Với HS có lực tư độc lập, sáng tạo Biết đặt công thức chung HCl HOH MH , giải theo cách

C¸ch 2:

C¸ch 2.1:

Giả sử khối lượng khí H2 m gam  Khối lượng dung dịch axit 20m gam Đặt công thức chung HCl HOH MH

) mol ( m m nHM 

  MHM20

Sơ đồ đường chéo:

  100% 19,73%

5 , 16 18 , 36 , 36 % C , 16 20 , 36 18 20 n n HCl HOH HCl        

Cách 2.2: Tự chọn lượng chất

Giả sử khối lượng dung dịch axit ban đầu 100gam mol , n gam m 2 H

H

Đặt công thøc chung cđa HCl vµ H2O lµ MH mol

5 nHM

 20 M 19

5 100 M

1    

 Sơ đồ đường chéo:

  100% 19,73%

5 , 16 18 , 36 , 36 % C , 16 19 , 35 17 19 n n HCl HOH HCl        

Bài 17: Hoà tan hỗn hợp gồm 0,01 mol Fe 0,02 mol Fe2O3 dung dịch chứa

0,14 mol HCl thu dung dịch A Cho A tác dng vi dung dch KMnO4 d ó

được axit hoá H2SO4 loÃng thu khí B Tính thể tích khí B đktc

Lời Giải

Cỏch 1: Phương pháp đại số

Fe + 2HCl  FeCl2 + H2

0,01 0,02 0,01

Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O

0,02 0,12 0,04 Dung dÞch A gåm {FeCl2: 0,01 ; FeCl3: 0,04}

Đến nhiều HS tính V khí Cl2 Như vậy, HS không phân

biệt dấu hiệu chất dấu hiệu không chÊt (chØ x¶y (1)), cho r»ng Fe3+ chØ thĨ tính oxi hóa nên không phản ứng với KMnO

4, mà quên

Cl úng vai trị chất khử ! (khơng có (2)) Do dẫn đến kết sai Vì vậy, tốn địi hỏi HS phải nắm vững tính chất ca cỏc cht

Từ phản ứng:

10FeCl2 + 2KMnO4 + 18H2SO4  5Fe2(SO4)3 + 10Cl2 + K2SO4 + 2MnSO4 +

18H2O (1)

10FeCl3 + 2KMnO4 + 18H2SO4  5Fe2(SO4)3 + 15Cl2 + K2SO4 + 2MnSO4 +

18H2O (2)

07 , 04 , , 01 , n

5 , n

n

3

2 FeCl FeCl

Cl     

  VB  0,07.22,4 1,568lÝt

Tuy nhiên, HS biết tư độc lập, nhận xét chất phản ứng viết dạng ion, tốn trở lên đơn giản, giải theo cách

C¸ch 2:

Dung dịch A gồm {Fe2; Fe3; Cl:0,14} Từ phản øng:

5Fe2+ + 

MnO + 8H+  5Fe3+ + Mn2+ + 4H 2O

10Cl +  2MnO4 + 16H+  5Cl2 + 2Mn 2+

+ 8H2O

0,14 0,07  KhÝ B lµ Cl2: 0,07mol  VB  0,07.22,4 1,568lÝt

C¸ch 3: Bảo toàn số mol nguyên tử

Dung dịch A gåm {Fe2; Fe3; Cl:0,14}

Ta cã: 0,07 mol V 22,4.0,07 1,568lÝt

n n

2

2 Cl

Cl

Cl     



Bài 18: Có hai bình A, B dung tích 00C Bình A chứa mol O2,

bình B chứa mol Cl2, bình có 10,8 gam kim loại M hố trị n

nhất Nung nóng bình phản ứng hồn tồn, sau làm lạnh bình xuống 00C, người ta thấy tỉ lệ áp suất bình 7/4 (Thể tích chất rắn không đáng kể) Xác định kim loại M

Lêi Gi¶i

Nhận xét: Nhiệt độ bình trước sau khơng đổi, thể tích bình khơng thay

đổi, tỉ lệ áp suất tỉ lệ số mol

Cách 1: Phương phỏp i s

Đặt số mol M 10,8 gam lµ 4x  4M.x = 10,8 (I) Nung bình xảy phản ứng:

4M + nO2  2M2On

4x nx

 nO (d­)

2 = – nx

2M + nCl2  2MCln

4x 2nx

 nCl2(d­) = – 2nx

Vì T, V không đổi nên tỉ lệ áp suất tỉ lệ số mol



4 nx

nx

 



 nx = 0,3 (II)

 

 

(I),(II) M = 9n

Với HS thông minh, nhận thấy số mol electron kim loại nhường nhau, số mol electron O2, Cl2 nhận nhau, từ tính số mol

O2, Cl2 phản ứng, việc giải toàn trở nên đơn giản Giải theo cách

C¸ch 2: Bảo toàn số mol electron

Vỡ T, V không đổi nên tỉ lệ áp suất tỉ lệ số mol 

4 n n ­) p ( Cl ­) p ( O 2

Bảo toàn số mol electron:

6 , n ; , n n n n n x n n x ­) p ( Cl ­) p ( O ­) p ( O ­) p ( Cl Cl O 2 2

2     

     C¸ch 2.1:

4M + nO2  2M2On

1,2/n 0,3

) Al ( 27 M ; n n n , , 10

M     



C¸ch 2.2:

Bảo toàn số mol electron:

) Al ( 27 M ; n n M , n M , 10       C¸ch 2.3:

2M + nCl2  2MCln 1,2/n 0,6

) Al ( 27 M ; n n n , , 10

M     



Cách 2.4:

Bảo toàn số mol electron:

Bài 19: Nung m gam hỗn hợp X gåm muèi cacbonat trung tÝnh cña kim lo¹i A,

B hố trị Sau thời gian thu 3,36 lít khí CO2 (đktc) lại hỗn hợp chất rắn Y Cho Y tác dụng hết với HCl dư cho khí hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu 15 gam kết tủa Phần dung dịch đem co

cạn thu 32,5 gam muối khan Tính giá trị m

2 Nếu A, B kim loại thuộc chu kì ph©n nhãm chÝnh nhãm II (MA

< MB) Xác định kim loại A, B

Lêi Gi¶i

Vì chất rắn Y tác dụng với dung dịch HCl d­ thÊy cã khÝ tho¸t  Trong chÊt rắn Y có muối cacbonat dư

Cỏch 1: Phng phỏp i s

Đặt số mol chÊt m gam X { ACO3: x ; BCO3: y}

Nung X xảy phản ứng:

ACO3  AO + CO2

x1 x1 x1 BCO3  BO + CO2

y1 y1 y1

Sè mol: 0,15

4 , 22

36 , y x

nCO2  1  1  

ChÊt r¾n Y gåm {AO: x1 ; BO: y1 ; ACO3: (x - x1) ; BCO3: (y - y1)} Y + HCl: Xảy phản ứng

AO + 2HCl  ACl2 + H2O

x1 x1

BO + 2HCl  BCl2 + H2O

y1 y1

ACO3 + 2HCl  ACl2 + H2O + CO2

BCO3 + 2HCl  BCl2 + H2O + CO2

y - y1 y - y1 y - y1 Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O

0,15 0,15

Cã: nCO2  (x  y) (x1  y1)  0,15  (x  y)  0,3 Muèi khan gåm { ACl2: x ; BCl2: y}

 (A + 71)x + (B + 71)y = 32,5  Ax + By = 11,2 X gåm { ACO3: x ; BCO3: y}

 m = (Ax + By) + 60(x + y) = 11,2 + 60.0,3 = 29,2gam

2 Ta cã: A 37,3

A B

A , , 11 y , 11 By Ax

3 , y x

  

 

 

 

 

  

V× A, B thuộc chu kì phân nhãm chÝnh nhãm II nªn A = 24 (Mg) ; B = 40 (Ca)

Việc giải cách trân phương dài dòng, số ẩn lại nhiều, khả tư tốn học khơng tốt, chưa làm ý 2/

Ta đặt cơng thức trung bình muối, việc giải toán lúc trở nên đơn giản

Cỏch 2: Phng phỏp trung bỡnh

Đặt công thøc chung cđa mi lµ MCO3:z mol

3

CO

M  M + COO

z1 z1 z1

Sè mol: 015

4 22

36

2 ,

, , z

nCO   

ChÊt r¾n Y { MO: z1 ; MCO3: z - z1} Y + HCl: Xảy phản ứng

O

3

CO

M + 2HCl  MCl2 + H2O + CO2

z - z1 z - z1 z - z1

Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O

0,15 0,15

Cã: 1 015 03

2 z z , z ,

nCO     

Muèi khan MCl2: z  (M  71)z  32,5  M  37,3 m  (M  60)z  (37,3 60).0,3 29,2gam

2 Ta cã: M  37,3

V× A, B thuéc chu kì phân nhóm nhóm II nªn A = 24 (Mg) ; B = 40 (Ca)

Với HS có lực quan sát, nhận thấy muối MCO3 MCl2khác gốc axit, dùng phương pháp tăng giảm khối lượng, làm theo cách

Cách 3: Bảo toàn số mol nguyên tử + Tng gim lng

Đặt công thức chung muối MCO3

Bảo toàn nguyên tö C: n n n n 0,15 0,15 0,3

2

2 MCO CO CaCO

Cl

M      

2 gam

3 , 11 ng ă T

2 gam

11 ng ă T

Cl M mol , CO

M mol ,

Cl M mol CO

M mol

   

 



  

 



1 m + 11.0,3 = 32,5  m = 29,3gam

2 M 37,3

3 ,

3 , 29 60

M    

V× A, B thuéc chu kì phân nhóm nhóm II nªn A = 24 (Mg) ; B = 40 (Ca)

Cách 4: Phương pháp trung bình + Bảo tồn s mol nguyờn t

Đặt công thức chung muối MCO3

Bảo toàn nguyên tử C: n n n 2 n 3 0,15 0,15 0,3

2 MCO CO CaCO

Cl

3 , 37 M

,

5 , 32 71

M    



1 m (M  60).0,329,3gam

2 V× A, B thuéc chu k× kÕ tiÕp phân nhóm nhóm II nên A = 24 (Mg) ; B = 40 (Ca)

Bài 20: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al Ba với số mol vào nước

dung dịch Y Cho từ từ dung dịch HCl 0,5M vào dung dịch Y đến lượng kết tủa đạt giá trị lớn thấy dùng hết 200ml Tính m

Lêi Gi¶i

Bài tốn địi hỏi HS phải nắm vững tính chất hóa học chất

Cỏch 1: Phng phỏp i s

Đặt số mol chất m gam hỗn hợp X nh­ sau {Ba: x ; Al: x} X + H2O: Xảy phản ứng

Ba + 2H2O  Ba 2+ + H2 + 

OH x 2x Al + OH + H 2O 



AlO + 3/2H2

x x x Dung dÞch Y {OH : x ;  AlO : x ; Ba2 2+}

Y + HCl: Xảy phản ứng



H + OH  H 2O x x



H + AlO + H2 2O  Al(OH)3

x x

Theo bµi ta cã: n x x 0,2.0,5 0,1 x 0,05

H      

Trong m gam X gåm {Ba: 0,05 ; Al: 0,05}

Với HS thơng minh, vận dụng định luật bảo tồn điện tích cách sáng tạo, làm theo cách

Cách 2: Bảo toàn điện tích

Dung dịch sau ph¶n øng gåm {Ba2+: x ; Cl :0,1

} Bảo toàn điện tích: 2x = 0,1 x = 0,05

Trong m gam X gåm {Ba: 0,05 ; Al: 0,05}  m = 137.0,05 + 27.0,05 = 8,2gam

Bài 21: Trộn 100ml dung dịch AlCl3 1M víi 200ml dung dÞch NaOH 1,8M thu

được kết tủa A dung dịch B Tính khối lượng kết tủa A

2 Tính nồng độ mol chất B Lời Giải Số mol chất: nAlCl 0,1 ; nNaOH 0,36

3  

Cách 1: Phương pháp đại số

X¶y phản ứng:

Al + 3OH  Al(OH)

0,1 0,3 0,1 06

, , 36 , n

­) d (

OH   

  tiếp tục phản ứng với Al(OH)3 theo phương trình :

Al(OH)3 + OH   Al(OH)4 0,06 0,06 0,06 KÕt tđa A lµ Al(OH)3: 0,04  mA = 3,12gam

2 Dung dÞch B {Na[Al(OH)4]: 0,06 ; NaCl: 0,3}

 1M

3 ,

3 ,

CM(NaCl)   ; 0,2M

3 ,

06 , CM(Na[Al(OH) ]

4  

Với HS có lực quan sát suy luận, giải theo cách

Dung dÞch A chøa 0,3mol Cl ; 0,36mol  Na , dung dịch trung hoà điện nên phải chøa 0,06mol Al(OH)4

1 KÕt tđa A lµ Al(OH)3: 0,04  mA = 3,12gam

2 Dung dÞch B {Na[Al(OH)4]: 0,06 ; NaCl: 0,3}

 1M

3 ,

3 ,

CM(NaCl)   ; 0,2M

3 ,

06 , CM(Na[Al(OH) ]

4

Cách giúp cho HS phát triển tư logic, khả suy luËn

Bài 22: Cho 2,81gam hỗn hợp gồm oxit Fe2O3, MgO, ZnO tan vừa đủ 300ml

dung dịch H2SO4 thu dung dịch A Cô cạn dung dịch A làm khô thu

5,21gam muối khan Tính nồng độ mol dung dịch H2SO4 dùng

Lêi Gi¶i

Cách 1: Phương phỏp i s

Đặt số mol oxit 2,81gam hỗn hợp: {Fe2O3: x ; MgO: y ; ZnO: z}

 160x + 40y + 81z = 2,81 (I) Từ phản ứng:

Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3H2O

x 3x x

MgO + H2SO4  MgSO4 + H2O

y y y

ZnO + H2SO4  ZnSO4 + H2O z z z

Muèi khan gåm {Fe2(SO4)3: x ; MgSO4: y ; ZnSO4: z}

 400x + 120y + 161z = 5,21 (II) Nhận thấy, có phương trình đại số, mà có đến ẩn, tất nhiên khơng tìm đợc giá trị cụ thể x, y, z Để sử lý tiếp đòi hỏi HS phải có khả tốn học định

Sè mol: n 3x y z

2SO

03 , z y x , z 80 y 80 x 240 ) I ( ) II (              M , , 03 , C 03 , z y x

nH SO M(H SO )

4

2       



Víi HS n¾m vững kiến thức hoá học nhận thấy H SO H O

2 n

n  , giải theo cách

Cỏch 2: Bo ton khối lượng

BTKL: 4 2

2SO muèi H O H SO H SO

H

oxit m m m 2,81 98n 5,21 18n

m       

M , , 03 , C 03 ,

nH SO M(H SO ) 4

2    



HS có tư logic, khả suy luận, nhận thấy số oxi hóa kim loại oxit muối không đổi nên theo định luật bảo tồn điện tích:

) mi ( SO ) oxit (

O2 n 24

n  , làm theo cách

Cách 3: Bảo toàn điện tích

Ta có: 5,21 2,81 (96 16)n n 0,03

m m m m m m 4 SO SO SO cation muèi O cation oxit                    M , , 03 , C 03 ,

nH2SO4   M(H2SO4)   

HS cã khả quat sát tốt, nhận thấy

         

  2

4 SO O 4 n n ZnSO ZnO ; MgSO MgO ; ) SO ( Fe O Fe

, giải theo cách

Cách 4: Ta cã: 03 , n n ) 16 96 ( 81 , 21 , m m m m m m 4 SO SO SO cation muèi O cation oxit                    M , , 03 , C 03 ,

nH SO M(H SO ) 4

2    



C¸ch 5: gam ) 81 , 21 , ( ng ă t ợng l khèi SO mol x ng » b thÕ oxit O mol x gam ) 16 96 ( ng ă t ỵng ­ l khèi SO mol ng » b thÕ oxit O mol 4   M , , 03 , C 03 , 80 , n n n

x O SO H SO M(H SO )

4

2

4      

 

  

Bµi 23: Hoµ tan hoµn toµn 3,76gam hỗn hợp X dạng bột gồm FeS, FeS2 S

HNO3 đặc, đun nóng thu 10,752lít khí NO2 (đktc, sản phẩm khử nhất) dung dịch D Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào D thu kết tủa E, lọc tách lấy kết

tủa E nung ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu m gam chất rắn Tính giá trị m

Lêi Gi¶i

Cách 1: Phương pháp i s

Đặt số mol chất 3,76gam X {FeS: x ; FeS2: y ; S: z}

 56(x + y) + 32(x + 2y + z) = 3,76 (I) X + HNO3:

FeS + 10H + 9 NO  3 Fe + 3 SO24 + 9NO2 + 5H2O

x x x 9x

FeS2 + 14H + 15 NO  3 Fe + 23 SO24 + 15NO2 + 7H2O y y 2y 15y

S + 4H + 6 NO  3 

SO + 6NO2 + 2H2O

z z 6z

Sè mol 0,48 3x 5y 2z 0,16

4 , 22 752 , 10 z y 15 x n

NO         

 (x + y) + 2(x + 2y + z) = 0,16 (II) 

 

(I),(II) x + y = 0,03 ; x + 2y + z = 0,065 Dung dÞch D {Fe : (x + y) ; 3 SO : (x + 2y + z) ; 24



D + Ba(OH)2 :



Fe + 3OH  Fe(OH)

(x + y) (x + y)



Ba + SO  BaSO24

(x + 2y + z) (x + 2y + z) KÕt tña E {Fe(OH)3: (x + y) ; BaSO4: (x + 2y + z)}

Nung kÕt tđa x¶y ph¶n øng :

2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O (x + y) 0,5.(x + y)

Chất rắn thu {Fe2O3: 0,5.(x + y) = 0,015 ; BaSO4: (x + 2y + z) = 0,065}

 m = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545gam

Đây tốn khơng đơn giản, giải phương pháp đại số, viết tính theo phương trình phản ứng phức tạp, riêng việc cân không dễ, chưa nói đến việc xử lí phương trình đại số, tách, ghép, nhóm ẩn lại với Nếu sử dụng phương pháp bảo tồn, tốn đơn giản hơn, nhiên phải có khả tư tốn học tốt để xử lí phương trình đại s

Cách 2: Bảo toàn số mol electron

Đặt số mol chất 3,76gam X {FeS: x ; FeS2: y ; S: z}  56(x + y) + 32(x + 2y + z) = 3,76

Bảo toàn số mol electron

FeS Fe3 + S6 + 9e x x x 9x

5

N + 1e  N4 0,48 0,48

2

FeS  Fe3 + 2S6 + 15e y y 2y 15y

S  S6 + 6e z z 6z

Chất rắn thu {Fe2O3: 0,5.(x + y) = 0,015 ; BaSO4: (x + 2y + z) = 0,065}

 m = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545gam

Với HS có khả quan sát tinh tế, có khả tư độc lập, sáng tạo, nhận thấy hỗn hợp ban đầu tạo nên nguyên tố Fe S Làm theo cách 3, cách

Cách 3: Quy đổi + Bảo toàn số mol electron

C¸ch 3.1:

Coi FeS2  FeS.S

 X gåm {FeS: x ; S: y}  88x + 32y = 3,76 Bảo toàn số mol electron

FeS  Fe3 + S6 + 9e x x x 9x

5

N + 1e  N4 0,48 0,48 S  S6 + 6e

y y 6y  9x + 6y = 0,48

Từ  x = 0,03 ; y = 0,035

Chất rắn thu {Fe2O3: 0,5.x = 0,015 ; BaSO4: (x + y) = 0,065}

 m = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545gam Cách 3.2:

Giả sử X gåm nguyªn tư {Fe: x ; S: y} 5x + 32y = 3,76 Bảo toàn số mol electron

Fe  Fe3 + 3e x x 3x

5

N + 1e  N4 0,48 0,48 S  S6 + 6e

y y 6y  3x + 6y = 0,48

Từ  x = 0,03 ; y = 0,065

 m = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545gam

Cách 4: Phương pháp trung bình + Bảo tồn s mol electron

Cách 4.1:

Đặt công thøc chung cđa FeS vµ FeS2 lµ FeSn

 X gåm {FeSn: x ; S: y}

 (56 + 32n)x + 32y = 3,76  56x + 32(nx + y) = 3,76 Bảo toàn số mol electron

n

FeS  Fe3+ nS6+ (6n + 3)e x x nx (6n + 3)x

5

N + 1e  N4 0,48 0,48

S  S6 + 6e y y 6y

 (6n + 3)x + 6y = 0,48  3x + 6(nx + y) = 0,48 Từ  x = 0,03 ; nx + y = 0,065

Chất rắn thu {Fe2O3: 0,5.x = 0,015 ; BaSO4: (nx + y) = 0,065}  m = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545gam

C¸ch 4.2:

Coi chÊt X cã c«ng thøc FeSn: x (56 + 32n)x = 3,76 Bảo toµn sè mol electron

n

FeS Fe3+ nS6+ (6n + 3)e x x nx (6n + 3)x

5

N + 1e  N4 0,48 0,48  (6n + 3)x = 0,48  x = 0,03  n = 6,5/3

Chất rắn thu {Fe2O3: 0,5.x = 0,015 ; BaSO4: nx = 0,065}

 m = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545gam

Bài 24: Hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 Để khử hoàn toàn 3,04gam hỗn hợp X

thành kim loại cần vừa đủ 0,1gam khí H2 Hoà tan hết 3,04gam hỗn hợp X

dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu V lít khí SO2 (đktc, sản phẩm khử nhất)

Lêi Gi¶i

Cách 1: Phương pháp đại số

Đặt số mol chất 3,04gam hỗn hỵp X {FeO: x ; Fe3O4: y ; Fe2O3: z}

 72x + 232y + 160z = 3,04 (I)

X + H2: Xảy phản ứng

FeO + H2  Fe + H2O

Fe3O4 + 4H2  3Fe + 4H2O

Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O

 nH2  x  4y  3z  0,05 (II) X + H2SO4 đặc nóng: Xảy phản ứng

2FeO + 4H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O

x 0,5x

2Fe3O4 + 10H2SO4  3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O y 0,5y

Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3H2O

02 , y x 12

, ) y x ( 56

) II ( 56 ) I (

    

 

 

 

 

lÝt 224 , V 01 , ) y x ( , n

2

SO     



Cách 2: Quy đổi công thức

Coi Fe3O4  FeO.Fe2O3

Đặt số mol chất 3,04gam X {FeO: x ; Fe2O3: y}

 72x + 160y = 3,04 (III)

X + H2: X¶y phản ứng

FeO + H2 Fe + H2O

Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O  n x 3y 0,05

2

H    (IV)

01 , y ; 02 , x

) IV ( ), III (

 

 

 



2FeO + 4H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O

0,02 0,01

Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3H2O

lÝt 224 , V 01 , n

2

SO   



Cách 3: Phương pháp trung bình

Đặt công thức oxit FenOm: x (56n + 16m)x = 3,04

Tõ ph¶n øng:

FenOm + mH2  nFe + mH2O

04 , nx 05 , mx n

2

H    



Tõ ph¶n øng:

2FenOm + (6n - 2m)H2SO4  nFe2(SO4)3 + (3n - 2m)SO2 + (6n - 2m)H2O

x 0,5(3n - 2m)x lÝt

224 , V 01 , x ) m n ( ,

nSO2  

Cách 4: Bảo toàn số mol electron

Đặt số mol chất 3,04gam hỗn hợp X {FeO: x ; Fe3O4: y ; Fe2O3: z}

Bảo toàn số mol electron:

2

Fe + 2e  Fe x 2x

8

Fe + 8e  3Fe y 8y

6

Fe + 6e  2Fe z 6z

2

H  2H + 2e 0,05 0,1

2

Fe 

Fe + 1e x x

8

Fe  3Fe3 + 1e y y

6

S + 2e  S4 2V/22,4 V/22,4

                                  224 , V 02 , y x V ) y x ( , 11 z 480 y 640 x 160 12 , z 480 y 696 x 216 , 22 / V y x , z y x 04 , z 160 y 232 x 72

Cách 5: Quy đổi nguyên tử + Bảo toàn số mol electron

Coi hỗn hợp gồm nguyên tố Fe ; O Từ trình:

H2 + O  H2O

04 , n gam 24 , 05 , 16 04 , m 05 , n

nO  H2   Fe     Fe 

Bảo toàn số mol electron: Fe 

Fe + 3e 0,04 0,12

O + 2e  O2 0,05 0,1

6

S + 2e  S4 2V/22,4 V/22,4  0,12 = 0,1 + 2V/22,4  V = 0,224lÝt

Bµi 25: Cho m gam hỗn hợp Z gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với 200ml dung dịch HNO3

3,2M loóng đun nóng khuấy Sau phản ứng xảy hồn tồn thu 2,24 lít khí NO (đktc, sản phẩm khử nhất), dung dịch Z1 li 1,46gam kim

loại Tính giá trị m

Lời Giải

Đây toán khó, HS không nắm vững tính chất hóa học muối sắt (III) giải

Điểm mấu chốt toán phải nhận xét 1,46gam kim loại lại Fe  Dung dịch Z1 chứa Fe(NO3)2 Nếu giải vấn ú coi nh bi

toán giải

Cách 1: Phương pháp đại số

Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

3Fe3O4 + 28HNO3  9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O

3y 28y 9y y Fe + 2Fe(NO3)3  3Fe(NO3)2

0,5(x + 9y) (x + 9y)

Sè mol: x 0,09; y 0,01

1 , y x n 64 , , , y 28 x n NO HNO3              gam , 18 46 , 03 , 232 18 , 56 46 , y 232 ) y , x , ( 56

m        



Với HS thơng minh, giải theo phương pháp bảo tồn số mol electron

Cách 2: Bảo toàn nguyên tử Nitơ + Bảo toàn số mol electron:

27 , n , n 64 , n n n 3

3) N(NO ,muèi) N(NO) Fe(NO ) Fe(NO ) HNO

(

N        

Bảo toàn số mol electron: e Fe

Fe  2  x x 2x

2

3 2e 3Fe Fe   

y 2y 3y

2

N e

3

N    0,1.3 0,1 Ta cã:             03 , y ; 18 , x 27 , y x n , y x 2 Fe gam , 18 46 , 03 , 232 18 , 56

m  

HS có khă suy luận logic, nhận thấy mối quan hệ số mol chất, làm theo cách

Cỏch 3: Bo toàn nguyên tử Nitơ + Bảo toàn khối lượng

27 , n , n 64 , n n n 3

3) N(NO ,muèi) N(NO) Fe(NO ) Fe(NO ) HNO

(

N        

Bảo toàn khối lượng:

46 , m m m m

m HNO Fe(NO ) NO H O

2

3

3    

 Thay sè:

m + 63.0,64 = 180.0,27 + 30.0,1 + 18.0,32 + 1,46  m = 18,5gam

B¶o toàn nguyên tử Nitơ: 27 , n , n 64 , n n n 3

3) N(NO ,muèi) N(NO) Fe(NO ) Fe(NO ) HNO

(

N  

Đặt công thức chung cđa chÊt Z lµ FexOy: a mol

Bảo toàn số mol electron:

e ) y x ( xFe

Fex2y  2  

a ax 2(x - y)a

2

N e

3

N    0,1.3 0,1

Ta cã: ax 0,27 ; ay 0,12

27 , ax n , a ) y x ( 2 Fe           

 m = (56x + 16y)a + 1,46 = 56.0,27 + 16.0,12 + 1,46 = 18,5gam

Cách 5: Quy đổi + Bảo toàn số mol electron

Cách 5.1: Quy đổi công thức

27 , n , n 64 , n n n 3

3) N(NO ,muèi) N(NO) Fe(NO ) Fe(NO ) HNO

(

N        

Sè mol c¸c chÊt Z tham gia ph¶n øng {Fe: x ; Fe3O4: y}

Coi Fe3O4  FeO.Fe2O3  Z {Fe: x ; FeO: y ; Fe2O3: y}

Bảo toàn số mol electron: e Fe

Fe  2  x x 2x

2

2 2e 2Fe Fe   

y 2y 2y N5  3e N2 0,1.3 0,1 Ta cã:             03 , y ; 18 , x 27 , y x n , y x 2 Fe gam , 18 46 , 03 , 232 18 , 56

m     

Cách 5.2: Quy đổi nguyên tử Bảo toàn nguyên tử Nitơ:

27 , n , n 64 , n n n 3

3) N(NO ,muèi) N(NO) Fe(NO ) Fe(NO ) HNO

(

N    

Bảo toàn sè mol electron: e Fe

Fe  2  x x 2x

2

O e

2

O   

y 2y

2

N e

3

N    0,1.3 0,1

Ta cã: x 0,27; y 0,12

27 , x n , y x 2 Fe           

 m = 56.0,27 + 16.0,12 + 1,46 = 18,5gam

Bµi 26: Hỗn hợp X gồm FeS2 MS có số mol nhau, M kim loại có hoá trị

khơng đổi Cho 6,51gam X tác dụng hồn tồn với lượng dư dung dịch HNO3 đun nóng, thu dung dịch A1 13,216 lít (đktc) hỗn hợp khí A2 có khối lượng

26,34gam gồm NO2 NO Thêm lượng dư dung dịch BaCl2 loãng vào A1, thy

tạo thành m1 gam chất kết tủa trắng dung dịch dư axit

1 Xỏc nh kim loại M MS Tính giá trị khối lượng m1

Lêi Gi¶i Ta cã:              05 , n ; 54 , n 34 , 26 n 30 n 46 59 , , 22 216 , 13 n n NO NO NO NO NO NO 2

Cách 1: Phng phỏp i s

Đặt số mol chất 6,51gam hỗn hợp X {FeS2: x ; MS: x}

MS + 8H + 8 NO  3 

M + SO + 8NO24 + 4H2O

x1 x1 x1 8x1

3MS + 8H + 8 NO  33 M2 + 3SO24 + 8NO + 4H2O 3x2 3x2 3x 8x2

FeS2 + 14 

H + 15NO  3 Fe + 23 SO24 + 15NO2 + 7H2O

FeS2 + 

H + 5NO  3 Fe + 23 SO24 + 5NO + 2H2O

x4 x4 2x4 5x4 Ta cã:                    15 , x 15 x 24 n 54 , x 15 x n 05 , x x n 54 , x 15 x n NO NO NO

NO2 2

69 , ) x x ( 15 ) x x (

8 1  2  3 4                    ) x x ( 15 x 15 ) x x ( x x x x n x x x n 4 FeS MS 03 , x 69 , ) x x ( 15 ) x x ( x

23  1  2  3  4   



 mX = 120.0,03 + (M + 32).0,03 = 6,51  M = 65 (Zn)

Kết tủa trắng BaSO4: 3x = 0,09  m1 = 233.0,09 = 20,97gam

C¸ch 2: Bảo toàn số mol electron

Đặt số mol chất 6,51gam hỗn hợp X {FeS2: x ; MS: x}

Bảo toàn số mol electron:

2

FeS  Fe3 + 2S6 + 15e x x 2x 15x

5

N + 1e  N4 0,54 0,54 MS  M2 + S6 + 8e

x x x 8x

5

N + 3e  N2 0,15 0,05 Ta cã: 15x + 8x = 0,54 + 0,15  x = 0,03

 mX = 120.0,03 + (M + 32).0,03 = 6,51  M = 65 (Zn)

Kết tủa trắng BaSO4: 3x = 0,09 m1 = 233.0,09 = 20,97gam

Cách 3: Quy đổi + S mol electron

Đặt số mol chất 6,51gam hỗn hợp X {FeS2: x ; MS: x}

Coi hỗn hợp X {Fe: x; M: x ; S: 3x} Fe  Fe3 + 3e x x 3x

5

N + 1e  N4 0,54 0,54 M  M2 + 2e

x x 2x

5

S  S6 + 6e 3x 3x 18x

Ta cã: 3x + 2x + 18x = 0,54 + 0,15  x = 0,03

 mX = 120.0,03 + (M + 32).0,03 = 6,51  M = 65 (Zn)

Kết tủa trắng BaSO4: 3x = 0,09 m1 = 233.0,09 = 20,97gam

Bµi 27: Hoµ tan hoàn toàn 3,6gam hỗn hợp bột kim loại X gồm Mg Fe

dung dịch HNO3 dư thu hỗn hợp khí gồm 0,04mol khí NO ; 0,01mol khÝ N2O

và dung dịch Y Cho Y tác dụng hết với dung dịch NaOH dư thu kết tủa, lọc lấy kết tủa đem nung không khí đến khối lượng khơng đổi thu m gam chất rắn Tính giá trị m

Lêi Gi¶i

Cỏch 1: Phng phỏp i s

Đặt số mol kim loại 3,6gam X {Mg: x ; Fe: y}

 24x + 56y = 3,6 (I)

X + HNO3: Xảy phản ứng

3Mg + 8HNO3  3Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O

3x1 3x1 2x1

4Mg + 10HNO3  4Mg(NO3)2 + N2O + H2O 4x2 4x2 x2

Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O y1 y1 y1

8Fe + 30HNO3  8Fe(NO3)3 + 3N2O + 15H2O 8y2 8y2 3y2

2 , ) y x ( ) y x ( y x

2   1  1  2 2 

 (II)

 

 

(I), (II) x = 0,01 ; y = 0,06

Dung dÞch Y gåm {Mg2+ : 0,01 ; Fe3+ : 0,06 ;  

NO ;

H }

Y + NaOH d­ :



H + OH  H 2O

Mg2+ + 

OH  Mg(OH)2

Fe3+ + OH  Fe(OH)

Nung kÕt tña:

Mg(OH)2 

0

t

MgO + H2O

0,01 0,01 2Fe(OH)3 

0

t

Fe2O3 + 3H2O

0,06 0,03 Chất rắn thu gồm {MgO: 0,01 ; Fe2O3: 0,03}

 m = 40.0,01 + 160.0,03 = 5,2gam

Cách 2: Bảo toàn số mol electron

Đặt số mol kim loại 3,6gam X {Mg: x ; Fe: y}

 24x + 56y = 3,6 (I)

Bảo toàn số mol electron:

Mg  Mg2 + 2e x 2x

5 

N  N2 + 3e 0,04 0,12 Fe  Fe3 + 3e

y 3y

2N5 N22 + 8e 0,01 0,08  2x + 3y = 0,2 (II)

 

 

(I), (II) x = 0,01 ; y = 0,06

ChÊt rắn thu gồm {MgO: 0,01 ; Fe2O3: 0,03}

 m = 40.0,01 + 160.0,03 = 5,2gam

Chất rắn thu gồm {MgO, Fe2O3}, Có thể coi gồm {Mg, Fe, O}

Bảo toàn số mol electron:

1 , n , n n n n n n n O O O N NO ) êng ­ nh ( Fe , Mg O ) nhËn ( O ) êng ­ nh ( Fe , Mg              gam , , 16 , m m m

m  Mg  Fe  O   



Cách 4: Bảo tồn điện tích + Bảo tồn khối lượng

2 , n n n n n n n n n n O N NO ) muèi ( NO O ) muèi ( NO Fe Mg O Fe Mg 3 2                       gam , , 16 , m m m

m  Mg  Fe  O   



Bài 28: Đốt cháy hoàn toàn 33,4gam hỗn hợp X gồm bột kim loại Al, Fe Cu

ngồi khơng khí, thu 41,4gam hỗn hợp Y gồm oxit Cho toàn hỗn hợp Y tác dụng hồn tồn với dung dịch H2SO4 20% có khối lượng riêng d = 1,14g/mL (lỗng) Tính thể tích tối thiểu dung dịch H2SO4 20% để hoà tan hết hỗn hợp Y

Lêi Gi¶i

Cách 1: Phng phỏp i s

Đặt số mol chất hỗn hợp X {Al: 4x ; Fe: 3y ; Cu: 2z}

 27.4x + 56.3y + 64.2z = 33,4 (I) X + O2: Xảy ph¶n øng

4Al + 3O2  2Al2O3

4x 2x 3Fe + 2O2  Fe3O4

3y y 2Cu + O2  2CuO

2z 2z Y gåm {Al2O3: 2x ; Fe3O4: y ; CuO: 2z}

Y + H2SO4: Xảy phản ứng

Al2O3 + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2O

2x 6x

Fe3O4 + 4H2SO4  Fe2(SO4)3 + 4H2O + FeSO4

y 4y

CuO + H2SO4  CuSO4 + H2O

2z 2z

 

 

(II)(I) 96x + 64y + 32z =  6x + 4y + 2z = 0,5

mL , 214 14 , 20 100 , 98 V , z y x n 4

2SO H SO

H       



Cách 2: Phương pháp trung bình

Gọi công thức chung kim loại M, hoá trị m, số mol 4x  M.4x = 33,4 Từ phương trình phản ứng:

4M + mO2  2M2Om

4x 2x  (2M + 16m).2x = 41,4  mx = 0,25

M2Om + mH2SO4  M2(SO4)m + mH2O

2x 2mx

mL , 214 14 , 20 100 , 98 V , mx n 4

2SO H SO

H     



Cách 3: Bảo toàn khối lượng

Bảo toàn khối lượng:

mol , n gam m m

mO2  Y  X   O2  C¸ch 3.1: mol , n n ) SO ( M lµ Muèi O M lµ Oxit SO O m m         mL , 214 14 , 20 100 , 98 V , n 4

2SO H SO

H    

Cách 3.2: Từ trình:

H

2 + O2  H2O

0,5

mL , 214 14 , 20 100 , 98 V , n n 4

2 H SO

H SO

H     

 

Cách 4: Bảo tồn khối lượng + Bảo tồn điện tích

Bảo toàn khối lượng: m m m 8gam n 0,5mol

O X

Y

O       

B¶o toàn điện tích: n n 0,5mol

2

SO O    

mL , 214 14 , 20 100 , 98 V ,

nH2SO4   H2SO4  



Bài 29: Cho 10gam hỗn hợp gồm Fe Cu (trong Fe chiếm 28% khối lượng)

vào 480ml dung dịch HNO3 nồng độ a mol/L thấy giải phóng hỗn hợp khí X gồm

NO vµ NO2, tỉ khối X so với khí hiđro 19 lại 4,64gam kim loại

không tan Tính giá trị a

Lời Giải Ta có: 2 NO NO NO

NO n n

1 30 38 38 46 n n     

 ; mFe 2,8g;mCu 7,2g

4,64gam kim loại khơng tan Cu  Khối lượng Cu phản ứng là: 04 , n gam 56 , 64 , ,

mCu     Cu 

V× Cu dư nên dung dịch chứa muối Fe(NO3)2 Cu(NO3)2

Cách 1: Phương pháp đại số

C¸ch 1.1:

Fe + 6HNO3  Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (1) x1 6x1 x1 3x1

Cu + 4HNO3  Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (3)

x3 4x3 2x3

3Cu + 8HNO3  3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (4)

3x4 8x4 2x4

Cu + 2Fe(NO3)3  Cu(NO3)2 + 2Fe(NO2)2 0,5(x1 + x2) (x1 + x2)

Theo bµi ta cã: nFe x1  x2  0,05

015 , x x 04 , ) x x ( ) x x ( ,

nCu 1  2  3  4   3 4

18 , ) x x ( ) x x (

3 1 2 3 4

n n Fe Cu

           18 , ) x x ( ) x x (

3 2 4  1 3 

 (I)

0 ) x x ( ) x x ( x x x x n

nNO NO2  2 4 1      (II)

045 , ) x x ( ) x x

( 2 4 1 3

) II ( , ) I (        

Sè mol: nHNO 6x1 4x2 4x3 8x4 23x1 2x3 4x2 2x4 0,27

3         

M 5625 , 48 , 27 ,

a  

 C¸ch 1.2:         

pt1 3pt2

4Fe + 18HNO3  4Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3NO + 9H2O 0,05 0,225 0,05

Cu + 2Fe(NO3)3  Cu(NO3)2 + 2Fe(NO2)2 0,025 0,05

   

  

 

pt3 pt4

4Cu + 12HNO3  4Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2NO + 6H2O

0,015 0,045

M 5625 , 48 , 27 , a 27 , n

Cách 2: Phương pháp trung bình

C¸ch 2.1:

Vì sinh muối kim loại hóa trị II, nên coi Fe Cu kim loại M có hóa trị II, số mol 0,09

M + 4HNO3  M(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (5) x 4x 2x

3M + 8HNO3  3M(NO3)2 + 2NO + 4H2O (6)

3y 8y 2y

Theo bµi ta cã: x y 0,0225

y x 09 , y x n n 09 , y x n NO NO M                  M 5625 , 48 , 27 , a 27 , y x n

HNO      

C¸ch 2.2:  

 

 

pt5pt6

4M + 12HNO3  4M(NO3)2 + 2NO2 + 2NO + 6H2O

0,09 0,27

M 5625 , 48 , 27 , a 27 ,

nHNO3    

Việc giải toán theo phương pháp đại số phương pháp trung bình thật phức tạp, phương pháp bảo toàn khối lượng phương pháp bảo toàn số mol electron giúp giải toán cách đơn giản, dễ hiểu

Cách 3: Bảo toàn khối lượng:

p­ HNO (p­) Fe(NO ) Cu(NO ) NO NO H O Cu

Fe m m 3 m 3 2 m 3 2 m m 2 m 2

m       

Trong đó: n n 0,05; n 0,04; n n x

2

3

3) Fe Cu(NO ) NO NO

NO (

Fe     

09 , x n ; 18 , x 04 , 05 , x x

nHNO H O

2

3        

Thay sè:

 x = 0,045  0,5625M 48

,

27 , a 27 , 18 , x n

3

HNO      

Cách 4: Bảo toàn số mol electron + Bảo toàn số mol nguyên tử

Cách 4.1:

Fe  Fe2 + 2e 0,05 2.0,05

5

N + 3e  N2

3x x

Cu  Cu2 + 2e 0,04 2.0,04

5

N + 1e  N4

x x Ta cã: 2.0,05 + 2.0,04 = 3x + x  x = 0,045

Muối thu gồm Fe(NO3)2: 0,05 ; Cu(NO3)2: 0,04

Bảo toàn số mol nguyên tử Nitơ:

27 , n

n n

2 n

2 n

2

3

3

3 Fe(NO ) Cu(NO ) NO NO

HNO      0,5625M

48 ,

27 ,

a  

 C¸ch 4.2:

M 5625 , 48 ,

27 , a 27 , n

2 n

4

nHNO3  NO  NO2    

Bài 30: Cho luồng khí CO qua ống sứ đựng 0,04mol hỗn hợp A gồm FeO

Fe2O3 đốt nóng Sau kết thúc thí nghiệm thu chất rắn B gồm chất nặng

4,784gam KhÝ khỏi ống sứ cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu

9,062gam kết tủa Hoà tan hết chất rắn B vào dung dịch HNO3 loÃng dư thấy có V

lít khí NO (đktc, sản phẩm khử nhất) thoát Tính giá trị V Lời Giải

Khí khỏi ống sứ hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư xảy phản ứng:

Ba(OH)2 + CO2  BaCO3  + H2O

KÕt tña thu 0,046 197

062 , n

3

BaCO    nCO2  0,046

Bảo toàn khối lượng:

2

CO B

) ­ p ( CO

A m m m

 mA 28.nCO2  4,784 44.nCO2 mA 4,784 16.0,046 5,52

Đặt số mol chất A { FeO: a ; Fe2O3: b }

Ta cã:              03 , b 01 , a 52 , b 160 a 72 04 , b a Từ phản ứng:

3Fe2O3 + CO 2Fe3O4 + CO2

Fe3O4 + CO  3FeO + CO2

FeO + CO  Fe + CO2 ChÊt r¾n B gåm {Fe2O3: x ; Fe3O4: 3y ; FeO: 3z ; Fe: t}

784 , t 56 z 72 y 232 x 160

mB  

(I)

Bảo toàn số mol nguyªn tư Fe:

) A ( Fe ) B ( Fe n

n   2x + 9y + 3z + t = a + 2b = 0,07 (II) B + HNO3 d­: X¶y phản ứng

Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 6H2O

x

3Fe3O4 + 28HNO3  9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O

3y y

3FeO + 10HNO3  3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

3z z

Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

t t

t z y nNO   

 (III)

I - Nhóm phương pháp đại số:

Chỉ có phương trình mà có ẩn, ta khơng tìm giá trị cụ thể x, y, z, t Ta cần tính tổng (y + z + t) Có số cách sau:

C¸ch 1.1: 034 , t z y 24 / )] I ( ) II ( 80 [         

C¸ch 1.2: NO ) III ( / ) I ( n 598 , t 10 z 30 y 90 x

20     

       NO n 598 , ,

0  

 nNO0,034  V  0,034.22,4  0,7616lÝt

C¸ch 1.3: 034 , t z y 054 , z y 12 x n 07 , t z y x

n (3n 2n )/3

O

Fe Fe O

                       lÝt 7616 , , 22 034 , V 034 ,

nNO    



II - Nhóm phương pháp bảo tồn: Cách 2.1: Bảo toàn khối lượng

O H NO ) NO ( Fe HNO

B m 3 m 3 3 m m 2

m    

Trong đó: nFe(NO ) nFe 0,07

3  

nHNO 3nFe(NO ) nNO 0,21 nNO

3

3    

) n 21 , ( , n ,

nH O HNO NO

3

2   

Thay sè:

4,784 + 63(0,21 + nNO) = 0,07.242 + 30nNO + 18.0,5(0,21 + nNO)

lÝt 7616 , , 22 034 , V 034 ,

nNO    



Cách 2.2:

Bảo toàn nguyên tố oxi:

) O H ( O ) NO ( O ) ) NO ( Fe ( O ) HNO ( O ) B (

O m 3 m 3 3 m m 2

m    

Trong đó: nFe(NO3)3  nFe 0,07

nHNO3  3nFe(NO3)3  nNO 0,21 nNO ) n 21 , ( , n ,

nH O HNO NO

3

2   

Thay sè:

(4,784 – 56.0,07) + 16.3.(0,21 + nNO) = 16.9.0,07 + 16.nNO + 16.0,5.(0,21 + nNO) lÝt 7616 , , 22 034 , V 034 ,

nNO    

C¸ch 2.3:

Phương pháp bảo điện tích kết hợp với phương pháp trung bình Đặt cơng thức trung bình chất B FexOy

Tõ ph¶n øng:

y xO

Fe + 4  2yH + NO  3 xFe3 + NO + 2 yH2O Bảo toàn ®iÖn tÝch vÕ: 4  2y13x  3x  2y 

Vµ 17 27 y ; 17 35 x , y x 054 , n 07 , n O Fe           lÝt 7616 , , 22 034 , V 034 , 17 35 07 , x 07 ,

nNO      



C¸ch 2.4:

Phương pháp bảo toàn số mol electron

2

Fe  Fe3 + 1e 0,01 0,01

2

C  C4 + 2e 0,046 2.0,046

5

N + 3e  N2 3x x

Ta cã: 0,01 + 2.0,046 = 3x  x = 0,034 lÝt 7616 , , 22 034 , V 034 ,

nNO    



III – Nhóm phương pháp trung bình

Cách 3.1: Hố trị trung bình kết hợp với phương pháp bảo tồn số mol electron

Gọi hóa trị Fe hỗn hợp n, cơng thức B Fe2On / , 10 n 784 , 035 , ) n 16 56 ( m ; 035 ,

nFe O B

n

2   

Bảo toàn số mol electron

n 2

Fe  2Fe3 + 23 ne 0,035 0,073  n

5

lÝt 7616 , , 22 034 , V 034 ,

nNO    



Cách 3.2: Công thức trung bình kết hợp với phương pháp bảo tồn electron

Đặt công thức trung bình chÊt B lµ FexOy

7 / , x / y 784 , x / 07 , ) y 16 x 56 ( m ; x / 07 ,

nFe O B

y

x      

Bảo toàn số mol electron

y x

Fe  xFe3 + 3 x 2ye x

/ 07 ,

0 0,073x  2y/x

5

N + 3e  N2

3x x Ta cã: 0,073x 2y/x = 3x  x = 0,034

lÝt 7616 , , 22 034 , V 034 ,

nNO    



IV - Nhóm phương pháp quy đổi Cách 4.1: Quy đổi công thức phân tử

Quy đổi hỗn hợp B thành Fe: x Fe2O3: y

Ta cã:              018 , y 034 , x 07 , y x 784 , y 160 x 56

Bảo toàn số mol electron

Fe  Fe3 + 3e 0,034 3.0,034

5

N + 3e  N2

3z z Ta cã: 3.0,034 = 3z  z = 0,034

lÝt 7616 , , 22 034 , V 034 ,

nNO    



Cách 4.2: Quy đổi nguyên tử

Hỗn hợp B gồm Fe oxit sắt quy đổi thành hỗn hợp gồm nguyên tử Fe: 0,07 O: x

 56.0,07 + 16.x = 4,784 x = 0,054 Bảo toàn số mol electron

Fe  Fe3 + 3e 0,07 3.0,07

5

O + 2e  O2 0,054 2.0,054

Ta cã: 3.0,07 = 3z + 2.0,054  z = 0,034 lÝt 7616 , , 22 034 , V 034 ,

nNO    

III Một số toán hãa häc ¸p dơng

Bài 1: A oxit kim loại M hố trị n có chứa 30% oxi theo khối lượng Xác

định công thức phân tử A

2 Cho luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam oxit A nhiệt độ cao thời gian thu 6,72 gam hỗn hợp D gồm chất rắn khác Đem hoà tan hoàn toàn hỗn hợp vào dung dịch HNO3 dư tạo thành 0,448 lít khí B có tỉ khối so với H2 15 Tớnh giỏ tr ca m

Đáp số: Fe2O3

2 m = 7,2gam

Bài 2: Cho hỗn hợp bột gồm 2,7gam Al 5,6gam Fe vào 550ml dung dịch AgNO3

1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu m gam chất rắn Tính giá trị m

Đáp số: m = 59,4gam

Bài 3: Cho hỗn hợp X gồm Fe Zn, Y dung dịch HCl nồng độ C mol/lít

- ThÝ nghiƯm 1: Cho 18,6 gam X vào 0,5 lít dung dịch Y, cô cạn dung dịch thu 34,575 gam chất rắn

- ThÝ nghiƯm 2: Cho 18,6 gam X vµo 0,8 lít dung dịch Y, cô cạn dung dịch thu 39,9 gam chÊt r¾n

Tính C khối lượng mi kim loi X

Đáp số: C = 0,9M ; mFe = 5,6gam ; mZn = 13gam

Bài 4: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp FeO, Fe3O4 vµ Fe2O3 võa hÕt V ml dung

dịch H2SO4 loÃng thu dung dịch A Chia A làm phần nhau:

- Phn 1: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu lấy kết tủa nung khơng khí đến khối lượng không đổi 8,8 gam chất rắn

- Phần 2: Làm màu vừa 100 ml dung dịch KMnO4 0,1M môi trường

H2SO4 lo·ng d­

1 Tính giá trị m

2 Tớnh V nồng độ H2SO4 0,5M

Bài 5: Chia oxit sắt FexOy thành phần nhau, phần có số mol c:

- Hoà tan hết phần cần a mol H2SO4 lo·ng

- Hoà tan hết phần cần b mol H2SO4 đặc nóng (SO2 sản phẩm khử nhất)

Xác định công thức oxit sắt, biết b – a = c Đáp số: FeO Fe3O4

Bài 6: Hoà tan a gam hỗn hợp Na2CO3 NaHCO3 vào nước để 400ml dung

dÞch A Cho tõ tõ 100ml dung dịch HCl 1,5M vào dung dịch A, thu dung dịch B 1,008lít khí (đktc) Cho B tác dụng với Ba(OH)2 dư thu 29,55gam kết tủa

Tính giá trị a ?

Đáp số: a = 20,13gam

Bµi 7: Cho 2,8gam bét Fe vµo 240mL dung dịch AgNO3 0,5M Sau phản ứng

kt thúc thu dung dịch X chất rắn Y Tính khối lượng chất rắn Y Đáp số: mY = 12,96gam

Bµi 8: Hoµ tan hÕt 25,2gam bét Fe vào dung dịch HNO3, sau kết thúc phản ứng

thu 8,96lít khí khơng màu, hố nâu ngồi khơng khí (đktc, sản phẩm khử nhất) dung dịch X Tính khối lượng muối sắt có X

Đáp số: mMuối = 99,6gam

Bi 9: Kh hồ tồn lượng oxit sắt cần V1 lít khí CO Hoà tan hoàn toàn lượng

sắt sinh dung dịch HCl thu V2 lít khí H2 Biết V1 > V2 (các thể tích khí đo điều kiện) Xác định công thức oxit sắt

Đáp số: Oxit sắt Fe2O3 Fe3O4

Bài 10: Cho hỗn hợp gồm FeS2 FeCO3 với số mol vào bình kín

cha lượng oxi dư, áp suất bình p1 (atm) Đun nóng bình để phản ứng xảy

hồn toàn đưa nhiệt độ ban đầu, áp suất bình lúc p2 (atm) Biết

thể tích chất rắn bình trước sau phản ứng không đáng kể Xác định tỉ số p1/p2

Tiểu kết chương

Trong chương nêu phương pháp để giải tốn hóa học vận dụng phân tích 30 tốn hóa học minh hoạ 10 tốn hóa học áp dụng

Giải tốn hóa học nhiều cách khác nội dung quan trọng chương trình giảng dạy hóa học THPT Bản thân HS đối mặt với tốn thường có xu hướng tự hài lịng giải cách đó, mà chưa nghĩ đến việc tối ưu hóa tốn, giải cách nhanh Do việc giải tốn hóa học nhiều cách biện pháp có hiệu để phát triển tư rèn kỹ hóa học HS, giúp cho HS có khả nhìn nhận vấn đề theo nhiều hướng khác nhau, phát triển tư logic, sử dụng thành thạo vận dụng tối đa kiến thức học

Đối với GV, suy nghĩ toán giải nhiều cách cịn hướng có hiệu để khái qt hố, tổng qt hóa toán liên hệ với toán dạng, điều góp phần hỗ trợ, phát triển toán hay cho HS

Trong tốn phương pháp đại số ln giải được, nhiên với tốn có số ẩn nhiều số phương trình việc giải tốn có nhược điểm ‘‘tốn học hóa’’ tốn hóa học nhiều, tảng sở hiểu biết hóa học Mặt khác việc rèn luyện kỹ tính tốn biến đổi đại số đóng vai trị quan trọng việc phát triển tư sáng tạo cho HS Đặc biệt với phương pháp bảo toàn khối lượng, phương pháp đại số phù hợp với đối tượng HS THCS em chưa hướng giải toán phương pháp khác

phương pháp giải ví dụ như: bảo tồn điện tích, bảo tồn khối lượng, tăng giảm có tác dụng lớn phát triển tư sáng tạo học sinh

Thông qua toán định đề cập đến việc cần phải phối kết hợp phương pháp giải toán hoá học Đây vấn đề cần thiết GV HS để cách giải quen thuộc GV, HS tìm nhiều cách giải mới, tốn cơng sức, khơng phải nặng thuật tốn, biến đổi tốn học mà có kết nhanh chóng suy diễn, tính nhẩm góp phần phát triển tư trí thơng minh cho HS

Để tìm cách giải ngắn gọn nhất, hay nhất, HS cần thoát khỏi suy nghĩ thơng thường, có tinh thần độc lập suy nghĩ, có tư sáng tạo, vận dụng kiến thức cách linh hoạt, mềm dẻo Thơng qua việc phân tích, so sánh, tìm tịi HS phát ưu, nhược điểm cách giải Đồng thời, phải tổng hợp kiến thức, tìm tịi cách giải ngắn gọn nhất, hay nhất, dễ hiểu

Chương 3: thực nghiệm sư phạm I Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm

1 Mục đích

Trên sở nội dung đề xuất, tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm giải số vấn đề sau:

- Bước đầu thử nghiệm dùng tốn hóa học theo nhiều mức độ khác để thăm dò hứng thú học tập mơn hóa học đánh giá mức độ rèn luyện tư HS THPT

- Xác định hiệu hệ thống tốn đề ra, từ đánh giá khả sử dụng hệ thống toán trường THPT nhằm rèn luyện tư trí thơng minh cho HS

2 NhiƯm vơ

Chúng tơi thực nhiệm vụ sau: - Lựa chọn nội dung địa bàn TN sư phạm

- Biên soạn tài liệu TN theo nội dung luận văn, hướng dẫn giáo viên thực theo nội dung phương pháp tài liệu

- Kiểm tra, đánh giá hiệu tài liệu TN cách sử dụng dạy học - Xử lí, phân tích kết TN (chấm điểm, thu thập số liệu) từ rút kết luận về:

Kết nắm kiến thức, hình thành kĩ giải toán hóa học nhóm TN nhóm ĐC

Sự phù hợp mức độ nội dung lí thuyết, số lượng chất lượng toán hệ thống tác giả đưa với yêu cầu việc phát triển tư rèn trí thơng minh cho HS THPT

II Néi dung thùc nghiÖm s­ ph¹m

Do nội dung đề tài nghiên cứu toán nên chủ yếu chọn TN tiết ôn tập, luyện tập

Lấy ý kiến nhận xét GV mơn tính thực tiễn khả thi hệ thống toán hoá học giải nhiều cách đề để rèn luyện tư linh hoạt trí thơng minh HS

III Phương pháp thực nghiệm sư phạm 1 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm

Khi tiến hành thực nghiệm sư phạm, thực công việc sau: a Chọn đối tượng địa bàn thực nghiệm

Do hạn chế thời gian, thời điểm v điều kiện cho phÐp chóng t«i tiến h nh thực nghiệm v o học kỳ II năm học 2008 - 2009 trường thuéc tØnh kh¸c nhau:

THPT Tiên Du Tiên Du Bắc Ninh THPT Vân Cốc Phúc Thọ Hà Nội a Chọn GV thùc nghiƯm:

Chúng tơi chọn GV dạy thực nghiệm theo tiêu chuẩn sau: - Có chun mơn nghiệp vụ vững vàng thâm niên cụng tỏc

- Nhiệt tình có trách nhiÖm

Cụ thể là: Giáo viên Nguyễn Thị Thuý trường THPT Tiên Du Giáo viên Vũ Duy Khôi trường THPT Vân Cốc Các GV giáo viên giỏi cấp tỉnh (thành phố)

b Chọn lớp thực nghiệm lớp đối chứng

Chúng tiến hành thực nghiệm trường trên, trường lớp khối 12, chương trình nâng cao Chúng tơi chọn cặp lớp TN ĐC tương đương mặt sau:

- Số lượng học sinh chất lượng học tập môn - Cùng GV giảng dạy

Trường TN ĐC GV thực

Líp Sè HS Líp Sè HS

THPT V©n Cèc 12A1 45 12A2 45 Vị Duy Kh«i

2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm

Chỳng trao đổi với giáo viên giảng dạy hướng sử dụng tốn hóa học theo hướng đề xuất luận văn, sử dụng toán luận văn đề nghị Giáo viên tiến hành dạy thực nghiệm lớp thực nghiệm Sau tiến hành kiểm tra đồng thời lớp thực nghiệm lớp đối chứng để xác định hiệu quả, tính khả thi phương án thực nghiệm

Phương pháp đánh giá chất lượng hệ thống tập gồm bước sau: - Ra kiểm tra với thời gian 45 phút

- ChÊm bµi kiĨm tra

- Sắp xếp kết theo thứ tự từ điểm đến điểm 10 phân loại theo nhóm: + Nhóm giỏi: Có điểm 9, 10

+ Nhóm khá: Có điểm 7, + Nhóm trung bình: Có điểm 5, + Nhóm yếu kém: Có điểm - Phân tích kết thực nghiệm

- NhËn xÐt

IV Xử lí số liệu thực nghiệm sư phạm [2]: 1 Tính tham số đặc trưng

* Trung bình cộng (X): Tham số đặc trưng cho tập trung số liệu

n n x n

n n n

x n x n x n x n X

k i

i i k

3

k k

3 2 1





 

  

    

* Phương sai (S2) độ lệch chuẩn (S): Tham số đo mức độ phân tán số liệu

quanh giá trị trung bình cộng



1 n

X X n S

2 i i

 

  ;

S

S  (n: lµ sè học sinh lớp) Giá trị S nhỏ chứng tỏ số liệu phân tán

thiên Nghĩa nhóm có hệ số biến thiên V nhỏ có chất lượng đồng

.100% X S V 

- Nếu V < 30%: Độ dao động đáng tin cậy

- Nếu V > 30%: Độ dao động không đáng tin cậy

* Độ đáng tin cậy: Sai khác hai giá trị phản ánh kết nhóm TN nhóm ĐC

S X X1 2

víi 2 1 T n S n S

S  

1 1,S

X : §èi chøng; X2,S2: Thùc nghiƯm * Chn Studen’t (t)

Gi¸ trị tTN tính theo công thức sau:

2 T TN n n n n S X X t  

 víi    

2 n n S n S n S 2 2 1 T       Trong đó: 1và X

X điểm trung bình cộng nhóm TN nhóm ĐC S1 S2 độ lệch chuẩn nhóm TN nhóm ĐC

n1 n2 kích thước mẫu nhóm TN nhóm ĐC

n1 = n2 = n th×:   2

2 2 TN 2 T S S n X X t S S S       

Sau so sánh giá trị tTNvớitLT ( = 0,05 f = n1 + n2 – 2)

- Nếu tTN tLT chứng tỏ khác X1và X2do tác động phương án thực nghiệm có ý nghĩa với mức ý nghĩa 0,05

- Nếu tTN tLT chứng tỏ khác X1và X2do tác động phương án thực nghiệm khơng có ý nghĩa với mức ý nghĩa 0,05

Bảng 1: Bảng phân phối tần số, tần suất, tần st l tÝch (Bµi kiĨm tra sè – Líp 12 THPH V©n Cèc)

xi

Số học sinh đạt điểm x1

% số học sinh đạt điểm xi

% số học sinh đạt điểm xi trở xuống

§C TN §C TN §C TN

0 0 0,00 0,00 0,00 0,00

1 0 0,00 0,00 0,00 0,00

2 0 0,00 0,00 0,00 0,00

3 8,89 2,22 8,89 2,22

4 10 22,22 11,11 31,11 13,33

5 12 26,67 15,56 57,78 28,89

6 13 28,89 17,78 86,67 46,67

7 6,67 20,00 93,34 66,67

8 10 4,44 22,22 97,78 88,89

9 2,22 8,89 100,00 97,78

10 0,00 2,22 100,00 100,00

 45 45 100,00 100,00

Hình 1: Đồ thị biểu diễn đường luỹ tích kiểm tra số THPT Vân Cèc

0 20 40 60 80 100 120

0 10

Điểm Xi

%

họ

c

s

inh

đạ

t

đi

ể

m

X

i

tr

ở

xung

Bảng 2: Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất luỹ tích (Bài kiểm tra sè – Líp 12 THPT V©n Cèc)

xi

Số học sinh đạt điểm x1

% số học sinh đạt điểm xi

% số học sinh đạt điểm xi trở xuống

§C TN §C TN §C TN

0 0 0,00 0,00 0,00 0,00

1 0 0,00 0,00 0,00 0,00

2 0 0,00 0,00 0,00 0,00

3 4,44 0,00 4,44 0,00

4 17,78 8,89 22,22 8,89

5 14 31,11 13,33 53,33 22,22

6 12 26,67 15,56 80,00 37,78

7 10 13,33 22,22 93,33 60,00

8 12 2,22 26,67 95,56 86,67

9 4,44 8,89 100,00 95,56

10 0,00 4,44 100,00 100,00

 45 45 100,00 100,00

H×nh 2: Đồ thị biểu diễn đường luỹ tích kiểm tra sè – THPT V©n Cèc

0 20 40 60 80 100 120

0 10

Điểm Xi

%

họ

c

s

inh

đạ

t

đi

ể

m

X

i

tr

ở

xuống

Bảng 3: Bảng phân phối tần số, tần suất, tần st l tÝch (Bµi kiĨm tra sè – Líp 12 THPT Tiªn Du 1)

xi

Số học sinh đạt điểm x1

% số học sinh đạt điểm xi

% số học sinh đạt điểm xi trở xuống

§C TN §C TN §C TN

0 0 0,00 0,00 0,00 0,00

1 0 0,00 0,00 0,00 0,00

2 4,00 0,00 4,00 0,00

3 6,00 4,00 10,00 4,00

4 14,0 10,00 24,00 14,00

5 10 20,00 16,00 44,00 30,00

6 12 10 24,00 20,00 68,00 50,00

7 10 14 20,00 28,00 88,00 78,00

8 10,00 14,00 98,00 92,00

9 2,00 6,00 100,00 98,00

10 0,00 2,00 100,00 100,00

 50 50 100,00 100,00

Hình 3: Đồ thị biểu diễn ®­êng l tÝch bµi kiĨm tra sè – THPT Tiªn Du

0 20 40 60 80 100 120

0 10

Điểm Xi

%

họ

c

s

inh

đạ

t

đi

ể

m

X

i

tr

ở

xuống

B¶ng 4: B¶ng phân phối tần số, tần suất, tần suất luỹ tích (Bài kiểm tra số Lớp 12 THPT Tiên Du 1)

xi

Số học sinh đạt điểm x1

% số học sinh đạt điểm xi

% số học sinh đạt điểm xi trở xuống

§C TN §C TN §C TN

0 0 0,00 0,00 0,00 0,00

1 0 0,00 0,00 0,00 0,00

2 2,00 0,00 2,00 0,00

3 6,00 0,00 8,00 0,00

4 18,00 6,00 26,00 6,00

5 16,00 10,00 42,00 16,00

6 10 20,00 16,00 62,00 32,00

7 12 16 24,00 32,00 86,00 64,00

8 10 8,00 20,00 94,00 84,00

9 4,00 10,00 98,00 94,00

10 2,00 6,00 100,00 100,00

 50 50 100,00 100,00

Hình 4: Đồ thị biểu diễn đường luỹ tích kiểm tra số THPT Tiên Du

0 20 40 60 80 100 120

0 10

Điểm Xi

%

họ

c

s

in

h

đ

ạ

t

đ

iể

m

X

i

trở

x

u

ốn

g

Bảng 5: Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất luỹ tích (Bài kiểm tra số Lớp 12 THPT Vân Cốc)

xi

Số học sinh đạt điểm x1

% số học sinh đạt điểm xi

% số học sinh đạt điểm xi trở xuống

§C TN §C TN §C TN

0 0 0,00 0,00 0,00 0,00

1 0 0,00 0,00 0,00 0,00

2 0 0,00 0,00 0,00 0,00

3 6,67 1,11 6,67 1,11

4 18 20,00 10,00 26,67 11,11

5 26 13 28,89 14,44 55,56 25,55

6 25 15 27,78 16,67 83,34 42,22

7 19 10,00 21,11 93,34 63,33

8 22 3,33 24,44 96,67 87,77

9 3,33 8,89 100,00 96,67

10 0,00 3,33 100,00 100,00

90 90 100,00 100,00

Hình 5: Đồ thị biểu diễn đường luỹ tích lớp 12 THPT Vân Cốc lần

0 20 40 60 80 100 120

0 10

Điểm Xi

%

học

s

inh

đạ

t

đi

ể

m

X

i

trở

x

uốn

g

Bảng 6: Bảng phân phối tần số, tần suất, tần st l tÝch (Bµi kiĨm tra sè vµ – Líp 12 THPT Tiªn Du 1)

xi

Số học sinh đạt điểm x1

% số học sinh đạt điểm xi

% số học sinh đạt điểm xi trở xuống

§C TN §C TN §C TN

0 0 0,00 0,00 0,00 0,00

1 0 0,00 0,00 0,00 0,00

2 3,00 0,00 3,00 0,00

3 6,00 2,00 9,00 2,00

4 16 16,00 8,00 25,00 10,00

5 18 14 18,00 14,00 43,00 24,00

6 22 18 22,00 18,00 65,00 42,00

7 22 30 22,00 30,00 87,00 72,00

8 17 9,00 17,00 96,00 89,00

9 3,00 8,00 99,00 97,00

10 1,00 3,00 100,00 100,00

100 100 100,00 100,00

Hình 6: Đồ thị biểu diễn đường luỹ tích lớp 12 THPT Tiên Du lần

0 20 40 60 80 100 120

0 10

Điểm Xi

%

họ

c

s

in

h

đ

ạ

t

đ

iể

m

X

i

trở

x

u

ốn

g

B¶ng 7: Tổng hợp phân loại học sinh theo kết điểm

Bµi KT Líp HS % Ỹu, KÐm % Trung bình

% Khá, Giỏi

THPT Vân Cốc

Lần ĐC 45 31,11 55,56 13,33

TN 45 13,33 33,33 53,33

Lần ĐC 45 22,22 57,58 20,00

TN 45 8,89 28,89 62,22

THPT Tiªn Du

Lần ĐC 50 24,00 44,00 32,00

TN 50 14,00 36,00 50,00

Lần ĐC 50 26,00 36,00 38,00

TN 50 6,00 28,00 66,00

Tỉng §C 190 25,79 47,89 26,32

TN 190 10,53 31,58 57,89

Hình 7: Biểu đồ phân loại học sinh theo kết điểm

0 10 20 30 40 50 60 70

Yếu - Kém Trung bình Khá - Giỏi

Bảng 8: Tổng hợp tham số đặc trưng

Bµi KT Líp HS X S2 S V% tTN tLT

THPT Vân Cốc

Lần ĐC 45 5,24 1,87 1,37 26,10 4,12 1,96 TN 45 6,56 2,74 1,65 25,24

Lần ĐC 45 5,29 1,90 1,38 26,03 5,08 1,96 TN 45 6,89 2,56 1,60 23,20

THPH Tiªn Du

Lần ĐC 50 5,64 2,64 1,63 28,83 2,17 1,96 TN 50 6,34 2,56 1,60 25,21

LÇn §C 50 5,82 3,00 1,73 29,80 3,48 1,96 TN 50 6,94 2,18 1,48 21,27

Tỉng §C 190 5,56 2,37 1,54 27,71 7,03 1,96 TN 190 6,69 2,54 1,59 23,81

3 Phân tích kết thực nghiệm sư ph¹m

Từ kết xử lý số liệu TNSP cho thấy: Chất lượng học tập HS nhóm TN cao nhóm ĐC tương ứng, cụ thể là:

- Tỉ lệ % học sinh yếu, trung bình (từ  điểm) nhóm TN ln thấp so với nhóm ĐC tương ứng (bảng 7)

- Tỉ lệ % học sinh khá, giỏi (từ  10 điểm) nhóm TN ln cao so với nhóm ĐC tương ứng (bảng 7)

- Đồ thị đường luỹ tích nhóm TN ln nằm bên phải phía đồ thị đường luỹ tích nhóm ĐC

- §iĨm trung bình cộng HS khối lớp TN tăng dần cao so với điểm trung bình cộng HS khèi líp §C

- tTNtLT chứng tỏ khác XTNvà XĐCdo tác động phương án thực nghiệm có ý nghĩa với mức độ ý nghĩa 0,05

NhËn xÐt:

Từ kết TNSP biện pháp khác như: dự xem xét hoạt động GV HS lớp, trao đổi với GV HS, xem tập cho phép rút số nhận xét sau đây:

- Sử dụng BTHH cách có hiệu quả, thơng qua việc lựa chọn tổ chức để HS tìm cách giải BTHH, giúp HS thông hiểu kiến thức cách sâu sắc hơn, điều cho thấy người sử dụng tốn làm cho tốn có ý nghĩa thật - Thông qua xây dựng tiến trình luận giải giúp cho HS biết phải bắt đầu giải toán từ đâu, kịp thời bổ sung lỗ hổng kiến thức, hiểu từ, câu, khái niệm toán, giúp HS vượt qua chướng ngại nhận thức - HS khối lớp TN không phát triển lực tư nhanh nhạy, sáng tạo mà rèn cách nói trình bày lập luận cách logic, xác, khả độc lập suy nghĩ nâng cao dần

- Với HS lớp đối chứng gặp khó khăn việc xác định nhanh hướng giải toán, hầu hết sử dụng phương pháp truyền thống để giải vừa thời gian mà nhiều gặp bế tắc khó giải

- Năng lực tư HS khối lớp TN không rập khuôn máy móc mà linh hoạt, mềm dẻo hơn, có khả nhìn nhận vấn đề, tốn nhiều góc độ nhiều khía cạnh khác sở nắm vững kiến thức

- Như phương án TN nâng cao lực tư học sinh, khả làm việc độc lập tự lực, lực vận dụng linh hoạt sáng tạo kiến thức học vào toán tình mới, biết nhận sai toán bước đầu xây dựng tốn nhỏ góp phần phát triển lực tư bồi dưỡng trí thơng minh, óc tìm tịi sáng tạo cho học sinh, gây khơng khí hào hứng q trình học tập mơn

cách giải để góp phần nâng cao khả thông hiểu kiến thức, lực nhận thức, tư trí thơng minh cho HS tất trí rằng:

- Nếu biết cách sử dụng tập, luyện tập phân phối chương trình nhiều cần rèn luyện từ đầu môn học, cộng với nỗ lực, tự giác học sinh cao nữa, hiệu dạy học chắn cao nhiều

- Sau thời gian làm quen với phương pháp giải tốn hóa học nhiều cách học sinh có hứng thú với phương pháp kích thích khả tìm tịi, khám phá học sinh Khi đưa toán tương tự học sinh có nhu cầu tìm nhiều lời giải khác tìm cách giải hay, ngắn gọn Điều cho thấy hệ thống tốn hóa học xây dựng sưu tầm có tính vừa sức phù hợp với khả tư học sinh

Tiểu kết chương

Trong chương chúng tơi trình bày q trình kết thực nghiệm sư phạm

- Nh÷ng kÕt qu¶ thĨ:

+ Đã tiến hành thực nghiệm sư phạm trường THPT (Vân Cốc Tiên Du 1) + Số lớp tiến hành thực nghiệm: lớp 12 ( 2TN; 2ĐC)

+ Sè bµi thùc nghiƯm bµi

+ Số học sinh tham gia thực nghiệm: 190 + Số kiểm tra chấm: 380

Phần III: Kết luận kiến nghị 1 Những công việc làm

Căn vào mục đích nghiên cứu nhiệm vụ nghiên cứu đề tài, luận văn hoàn thành vấn đề sau:

1 Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn đề tài vấn đề: - Năng lực nhận thức trình nhận thức

- Năng lực tư duy, rèn luyện thao t¸c t­ duy, ph¸t triĨn t­ hãa häc - RÌn lun trÝ th«ng minh cho häc sinh thông qua dạy học môn hóa học - ý nghĩa, tác dụng tập hóa học

2 Chúng sưu tầm xây dựng tất 70 tốn hóa học (Cả tốn phần phụ lục, có 40 tốn chúng tơi sưu tầm 30 tốn hóa học chúng tơi xây dựng dựa sở tốn có) có nhiều cách giải để rèn luyện lực tư duy, trí thơng minh óc sáng tạo học sinh

3 Đã chấm 380 kiểm tra, đánh giá kết thực nghiệm sư phạm phân tích Kết thu được:

- Số liệu thực nghiệm sư phạm so sánh kết việc áp dụng phương pháp giải tốn hóa học nhiều cách so với việc học sinh giải tốn hóa học cách thơng thường

- Qua thực nghiệm đánh giá chất lượng hiệu toán xây dựng để từ bổ sung thiếu sót cho luận văn, loại bỏ tốn khơng hay, phức tạp

4 Bản thân sau nghiên cứu thực đề tài thu nhiều kinh nghiệm học bổ ích như:

- Hiểu ý nghĩa, tác dụng tập hóa học nói chung giải tốn hóa học nhiều cách nói riêng việc phát triển lực tư duy, khả sáng tạo học sinh

5 Chúng hy vọng đề tài nghiên cứu đem lại ý nghĩa thiết thực để vận dụng vào trình ging dy:

- Xây dựng hệ thống toán hoá học vô có nhiều cách gi¶i

- Bước đầu nghiên cứu cách sử dụng tốn hóa học vơ có nhiều cách giải q trình dạy học để phát huy tính tích cực, thúc đẩy hoạt động tìm tịi, sáng tạo nâng cao nhận thức, tư cho học sinh

Trên sở kiến thức phương pháp nghiên cứu thu thời gian qua, tiếp tục nghiên cứu nhằm:

- Hồn thiện hệ thống tốn hóa học vô cơ, đồng thời tiếp tục lựa chọn, xây dựng hệ thống tốn cho phần cịn lại nhằm phục vụ cho q trình dạy học hố học trường THPT

- Sử dụng toán dạy học hoá học để phát huy lực nhận thức tư học sinh, nhằm nâng cao chất lượng dạy học đáp ứng mục tiêu, yêu cầu giáo dục nghiệp công nghiệp hóa, đại hóa đất nước

2 Mét sè kiÕn nghÞ

Xu hướng dạy học tăng cường vai trò chủ động học sinh trình lĩnh hội kiến thức nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh thông qua tổ chức thực hoạt động học tập học sinh, giúp học sinh có phương pháp tư logic, sáng tạo Vì chúng tơi có số ý kiến đề xuất với cấp uỷ đảng, quyền cấp, ngành giáo dục sau: - Nâng cao chất lượng đội ngũ cán giáo viên

- Khuyến khích GV tự xây dựng hệ thống tập có chất lượng tốt tập có nhiều cách giải hay để kích thích phát triển tư óc thơng minh, sáng tạo HS

3 Hướng phát triển đề tài

tài theo hướng tuyển chọn, biên soạn hệ thống toán hoá học hữu gắn với chương, mục sách giáo khoa

Danh mục tài liệu tham khảo

1 Nguyễn Đức ChÝnh

Biên soạn tốn hóa học hữu có phương pháp giải nhanh để làm câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn Tạp chí hóa học ứng dụng, số 10/2006

2 Hoµng Chóng

Phương pháp thống kê toán học khoa học giáo dục NXBGD 1983 Nguyễn Cương – Nguyễn Mạnh Dung – Nguyễn Thị Sửu

Phương pháp dạy học hóa học NXBGD 2000 Lê Văn Dũng

Ph¸t triển lực nhận thức, lực tư cho học sinh trung học phổ thông thông qua tập hóa học Luận văn thạc sĩ khoa học 2001

5 Phan Văn Kim Đồng

Phng phỏp to tập dựa vào số tập có sẵn Tạp chí hóa học ứng dụng, số 11/2005

6 Vũ Khắc Ngọc

18 cách giải cho toán hóa học Tạp chí hóa học øng dông, sè 3/2009

7 Nguyễn Ngọc Quang – Nguyễn Cương – Dương Xuân Trinh Lý luận dạy học hoá học Tập NXBĐHSP 1982

8 Nguyễn Hữu Thọ

Về dạng toán hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp muối Tạp chí hóa học ứng dụng, số 5/2006

9 Nguyễn Văn Thoại Nguyễn Đình Chi

Giải dạng toán hóa học trung học phổ thông NXBGD 1998 10 Lê Phạm Thành

Gii nhanh bi tốn hóa học sơ đồ đường chéo Tạp chí Hóa học ứng dụng, số 7/2007

Sử dụng tập dạy học hóa học trường phổ thông NXBĐHSP 2006 12 PGS TS Nguyễn Xuân Trường

Bài tập hóa học trường phổ thông NXBĐHSP 2003 13 PGS TS Nguyễn Xuân Trường

Bài tập khách quan hóa hữu có nội dung thực nghiệm Tạp chí Hóa học ứng dụng, số 6/2005

14 Nguyễn Xuân Trường - Trần Trung Ninh - Đào Đình Thức - Lê Xuân Trọng Bài tập hóa học 10, 11 NXB Giáo dục, 2007

15 PGS TS Nguyn Xuõn Trng

Giải tập hãa häc b»ng nhiỊu c¸ch mét biƯn ph¸p nh»m ph¸t triển tư Tạp chí hóa học ứng dụng, sè 12/2005

16 Vò Anh TuÊn

Xây dựng hệ thống tập hóa học nhằm phát triển tư việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường trung học phổ thông Luận án tiến sĩ khoa hc giỏo dc 2006

17 Đào Hữu Vinh

500 Bµi tËp hãa häc NXBGD 1995

18 Nguyễn Quang Uẩn - Nguyễn Văn Luỹ - Đinh Văn Vang

Giáo trình tâm lý học đại cương NXB Đại học sư phạm 2005 19 Bộ GD - ĐT

Tài liệu hướng dẫn nội dung thi chọn học sinh giỏi quốc gia 20 NXBGD

Giới thiệu đề thi tuyển sinh vào trường đại học, cao đẳng tồn quốc mơn hóa học từ năm 1997 - 2009

21 NXBGD 1996

Đề thi tuyển sinh vào trường đại học, cao đẳng trung học chun nghiệp mơn hóa học

22 M.N Sacđacốp

A Giáo án dạy thực nghiệm Mục tiêu:

- Giới thiệu số phương pháp giải toán hóa học

- Giúp học sinh nắm phương pháp kĩ giải tốn hóa học

Một số phương pháp giải tốn hóa học I - Phương pháp bảo toàn khối lượng

1 Nội dung: “Tổng khối lượng chất tham gia phản ng bng tng lng

các chất tạo thành sau phản ứng

[VD 1]: Cho mt lung khí CO qua ống sứ đựng m hỗn hợp A gồm FeO Fe2O3

đốt nóng Sau kết thúc thí nghiệm thu chất rắn B gồm chất nặng 4,784gam Khí khỏi ống sứ cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu

9,062gam kết tủa Tính giá trị m

Lời giải

Khí khỏi ống sứ hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư xảy phản ứng:

Ba(OH)2 + CO2  BaCO3  + H2O

KÕt tña thu 0,046 197

062 , n

3

BaCO    nCO2  0,046

Bảo toàn số mol nguyên tử C: nCO(pư)  nCO2  0,046 Bảo toàn khối lượng:

2

CO B

) ­ p ( CO

A m m m

m   

 mA  28.0,046 4,784  44.0,046  mA  5,52gam

[VD 2]: Dung dÞch A chøa 7,2gam gåm XSO4 Y2(SO4)3 Cho dung dịch Pb(NO3)2

tỏc dng vừa đủ với dung dịch A Sau phản ứng hoàn toàn thu 15,15gam kết tủa dung dịch B Tính khối lượng muối có dung dịch B

2 Hệ 1: Gọi mt khối lượng chất trước phản ứng, ms khối lượng

chÊt sau ph¶n øng Dï ph¶n øng xảy hoàn toàn hay không hoàn toàn cã mt

= ms

[VD]: Trén 10,8gam bét Al với 34,8gam bột oxit Fe3O4 tiến hành phản ứng nhiệt

nhôm Sau kết thúc phản ứng thu m gam hỗn hợp chất rắn Tính giá trÞ cđa m

Lời giải Bảo tồn khối lượng:

gam , 55 , 34 , 10 m

m m

m

4 3O

Fe Al

ớc tr hợp hỗn sau

hợp

hỗn

3 Hệ 2: Khi cation kim loại kết hợp với anion phi kim để tạo hợp chất

(nh­ oxit, muèi, ) th× ta có: mHợp chất = mKim loại + manion

[VD]: Hoà tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp X gồm Mg Fe vào dung dịch HCl thu

được gam khí H2 bay dung dịch A Hỏi cô cạn A thu gam

muối khan

Lời giải Ta cã: mMuèi  m(MgFe)  mCl

Trong đó: n 2n 2.0,5

H

Cl     mMuèi  20  35,5.1 55,5gam

4 Hệ 3: Trong phản ứng khử oxit kim loại b»ng khÝ CO, H2 hc Al ChÊt khư

lÊy oxi oxit tạo CO2, H2O Al2O3 Biết sè mol khÝ CO, H2 hc Al tham

gia phản ứng số mol CO2, H2O, Al2O3 tạo thành, ta tính số mol oxi

oxit ban đầu

Ta có:



 

) (sinh O H ­) p ( H ) oxit ( O

) (sinh CO ­) p ( CO ) oxit ( O

2

2 n n

n

n n

[VD 1]: Cho luồng khí CO dư qua ống sứ chịu nhiệt chứa 5,64 gam hỗn hợp gồm

Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 nung nãng Sau kÕt thóc ph¶n øng, khÝ tho¸t khái èng

sứ dẫn vào dung dịch Ca(OH)2 dư, tạo gam kết tủa Tớnh lng Fe thu

được

Lời giải

Khí thoát khỏi ống sứ hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 dư, xảy phản ứng

Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O

 nCO2  nCaCO3  0,08

Ta cã: nO(oxit) nCO 0,08 mFe 5,64 16.0,08 4,36gam

2     



[VD 2]: Thổi từ từ V lít hỗn hợp khí gồm CO H2 qua ống sứ đựng hỗn hợp

CuO, Fe3O4 vµ Al2O3 Sau phản ứng thu hỗn hợp khí nặng hỗn hợp

CO H2 ban đầu 0,32 gam Tính giá trị V đktc Đáp sè: V = 0,448lÝt

II - Phương pháp bảo tồn điện tích

- Định luật bảo tồn điện tích áp dụng trường hợp nguyên tử, phân tử dung dịch trung hoà điện

- Trong dung dịch tổng số mol điện tích dương phải tổng số mol điện tích âm

[VD 1]: Một dung dịch có chứa loại cation lµ Fe2+ 0,1mol vµ Al3+ 0,2mol cïng

loại anion Cl x mol SO24 y mol Tính x y, biết cô cạn dung dịch thu 46,9 gam chất rắn khan

Lời giải Định luật bảo toàn điện tích:

x + 2y = 2.0,1 + 3.0,2 = 0,8 (I) Khối lượng chất rắn:



 

(I),(II) x = 0,2 ; y = 0,3

[VD 2]: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn X gåm 0,12 mol FeS2 vµ x mol Cu2S vµo

một lượng vừa đủ dung dịch HNO3 loãng, đun nóng Sau phản ứng xảy hồn tồn thu dung dịch A (chỉ chứa muối sunfat) khí NO sản phẩm khử Tính giỏ tr ca x

Đáp số: x = 0,06mol

III Phương pháp bảo toàn số mol electron

- Nội dung: “Trong phản ứng oxi hóa - khử, số mol electron mà chất khử nhường số mol electron mà chất oxi hóa nhận”

Sử dụng cho tốn có phản ứng oxi hố - khử, đặc biệt tồn có nhiều chất oxi hóa chất khử

Cần kết hợp phương pháp khác bảo toàn khối lượng, bảo tồn số mol ngun tử để giải tốn

Chú ý: Tất toán kim loại phản ứng oxi hóa khử, sử

dụng phương pháp bảo toàn số mol electron để giải

[VD]: Cho 1,404gam bét Al tan hoàn toàn dung dịch HNO3 thấy thoát hỗn

hp khớ NO, N2 v N2O cú tỉ lệ mol tương ứng : : Tính thể tích hỗn hợp

khÝ trªn đktc

Lời giải

Ta có: nNO: nN : nN O 1:2:2 x:2x :2x

2 

Bảo toàn số mol electron: Al NO N N O 2 8n n

10 n

3 n

3   

Hay 3.0,052 = 3x + 10.2x +8.2x  x = 0,004  V = 0,448lÝt

[VD]: Hoµ tan hoàn toàn 3,6gam hỗn hợp bột kim loại X gồm Mg vµ Fe dung

dịch HNO3 dư thu hỗn hợp khí gồm 0,04mol khí NO ; 0,01mol khí N2O dung dịch Y Tính khối lượng kim loại hỗn hợp

Lêi gi¶i

Đặt số mol kim loại 3,6gam X {Mg: x ; Fe: y}

 24x + 56y = 3,6 (I)

Bảo toàn số mol electron:

Mg  Mg2 + 2e x 2x

5 

N  N2 + 3e 0,04 0,12 Fe  Fe3 + 3e

y 3y

2N5 N22 + 8e 0,01 0,08  2x + 3y = 0,2 (II)

 

 

(I), (II) x = 0,01 ; y = 0,06

VËy mMg 24.0,01 = 0,24gam ; mFe = 56.0,06 = 3,36gam

- Trong phản ứng hệ phản ứng, cần quan tâm đến trạng thái oxi hóa ban đầu cuối nguyên tố mà không cần quan tâm đến số oxi hoá trạng thái trung gian

[VD]: Cho hỗn hợp A gồm oxit sắt Fe2O3, Fe3O4, FeO víi sè mol b»ng LÊy

m gam A cho vào ống sứ chịu nhiệt, nung nóng cho luồng khí CO qua Chất rắn B cịn lại ống sứ sau phản ứng có khối lượng 19,20 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4 Cho B tác dụng hết với dung dịch HNO3, đun nóng 2,24 lít khí NO

(®ktc) nhÊt TÝnh m

Lêi gi¶i Sè mol:

4 , 22

24 ,

nNO = 0,1 mol Tãm tắt toán:

NO )

NO ( Fe HNO }

O Fe , FeO , Fe { CO CO } O Fe , O Fe , FeO

Xét toàn trình, ta cã: FeO, Fe3O4, CO lµ chÊt khư ; HNO3 lµ chất oxi hóa

Đặt số mol chất m gam A { Fe2O3: x ; Fe3O4: x ; FeO: x }

Theo định luật BTKL ta có:

2

CO B

) ­ p ( CO

A m m m

m   

 464x + 28nCO(p­) = 19,2 + 44nCO(p­)  nCO(p­) = 29x – 1,2

2

Fe  Fe3 + 1e

x x

5

N + 3e  N2 0,3 0,1

8

Fe  3Fe3 + 1e x x

2

C  C4

+ 2e (29x – 1,2) 2(29x – 1,2)

Bảo toàn số mol e ta có:

x + x + 2(29x – 1,2) = 0,3  x = 0,045  m = 464x = 464.0,045 = 20,88gam

IV Phương pháp đại số Phương pháp ghép ẩn số

- Viết phương trình phản ứng - Đặt ẩn số cho đại lượng cần tìm

- Tính theo phương trình phản ứng ẩn số để lập phương trình đại số

- Giải phương trình đại số hệ phương trình đại số biện luân kết cần

- Một số toán cho thiếu kiện nên giải phương pháp đại số, số ẩn nhiều số phương trình có dạng vô định không giải Nếu dùng phương pháp ghép ẩn ta giải loại tốn cách dễ dàng

[VD]: §Ĩ m gam phoi bào sắt (A) không khí, sau thời gian ta thu

hn hp B gm st oxit FeO, Fe3O4, Fe2O3 có khối lượng 12 gam Cho B tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 thấy giải phóng 2,24 lít khí NO

Lêi gi¶i A + O2: Xảy phản ứng

2Fe + O2  2FeO

3Fe + 2O2  Fe3O4

4Fe + 3O2  2Fe2O3

Đặt số mol chất 12 gam B { FeO: x ; Fe3O4: y ; Fe2O3: z ; Fed­ : t }

 56t + 72x + 232y + 160z = 12  7t + 9x + 29y + 20z =1,5 (I) B + HNO3: Xảy phản ứng

Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 3FeO + 10HNO3  3Fe(NO3)3 + NO



+ 5H2O

3Fe3O4 + 28HNO3  9Fe(NO3)3 + NO



+ 14H2O

Fe2O3 + 6HNO3  2Fe(NO3)3 + 3H2O

Sè mol: 0,1

4 , 22

24 , y x t

nNO      3t + x + y = 0,3 (II)



 

(I),(II) 10x + 30y + 20z + 10t = 1,8  x + 3y + 2z + t = 0,18 Trong m gam Fe cã sè mol:

18 , t z y x

nFe      m = 56.0,18 = 10,08gam

V Phương pháp trung bình

- Phương pháp trung bình áp dụng cho toán hỗn hợp chất - Giá trị trung bình dùng để biện luận tìm nguyên tử khối phân tử khối

- Khối lượng mol trung bình khối lượng mol hn hp

hợp hỗn mol Số

hợp hỗn ợng l Khối M

[VD 1]: Đốt cháy hoàn toàn 33,4gam hỗn hợp X gồm bột kim loại Al, Fe Cu

tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 20% có khối lượng riêng d = 1,14g/mL

(lỗng) Tính thể tích tối thiểu dung dịch H2SO4 20% để hoà tan hết hỗn hợp Y Lời giải

Gọi công thức chung kim loại M, hoá trị m, số mol 4x M.4x = 33,4 4M + mO2  2M2Om

4x 2x  (2M + 16m).2x = 41,4  mx = 0,25

M2Om + mH2SO4  M2(SO4)m + mH2O

2x 2mx

mL , 214 14

, 20

100 , 98 V

5 , mx

nH2SO4    H2SO4 

[VD 2]: Cho 31,84g hỗn hợp NaX vµ NaY (X, Y lµ hai halogen ë hai chu kì liên

tiếp) vào dung dịch AgNO3 dư thu 57,34g kết tủa Tìm công thức hai

muối

Đáp số: NaBr NaI

VI Phương pháp tăng giảm khối lượng

- Khi chuyển từ chất sang chất khác, khối lượng tăng giảm chất khác có khối lượng mol khác

- Dựa vào tăng giảm khối lượng chuyển từ chất sang chất khác để xác định khối lượng hỗn hợp hay chất

- Phương pháp thường áp dụng giải tốn vơ hữu cơ, tránh việc lập nhiều phương trình, từ khơng phải giải hệ phương trình phức tạp

[VD 1]: Cho m hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 (số mol chất nhau)

tác dụng với dung dịch HCl dư thu dung dịch A Chia A thành phần nhau:

- Phần 2: Sục khí Clo dư qua đến phản ứng hồn tồn sau cạn dung dịch thu m2 gam muối khan Biết khối lượng muối khan hai phần chênh lệch

0,5325gam Tính giá trị m

Lời giải

Đặt số mol chất m gam hỗn hợp {Fe: x ; FeO: x ; Fe3O4: x ; Fe2O3: x}

Dung dÞch A gåm {FeCl2: 3x ; FeCl3: 2x}

m1 gam chÊt r¾n {FeCl2: 1,5x ; FeCl3: x}

m2 gam chÊt r¾n FeCl3: 2,5x

3 gam

5325 , ng ă T

3 gam

5 , 35 ng ă T

FeCl xmol , FeCl

xmol ,

FeCl mol

1 FeCl

mol

   

 



   

 



 35,5.1,5x = 0,5325  x = 0,01

VËy m = 56x + 72x + 160x + 232x = 5,2gam

[VD 2]: Khi lấy 3,33gam muối clorua kim loại M (hóa trị II) lượng

muối nitrat kim loại có số mol muối clorua, thấy khác 1,59gam Xỏc nh kim loi M

Đáp số: M lµ Ca

VII Phương pháp đường chéo

- Phương pháp đường chéo thường áp dụng để giải toán trộn lẫn chất với nhau, đồng thể (lỏng – lỏng, khí – khí, rắn – rắn) dị thể (lỏng – rắn, lỏng – khí) hỗn hợp cuối phải đồng thể

- Phương pháp có ý nghĩa thực tế trường hợp pha chế dung dịch

- Phương pháp áp dụng trường hợp trộn lẫn dung dịch chất (hoặc chất khác phản ứng với H2O lại cho

chÊt VÝ dô cho (CH3CO)2O vào dung dịch CH3COOH ta thu dung dịch chứa

mét chÊt tan nhÊt lµ CH3COOH

x1

x2

X

x - x2

x1 - x

- Nguyên tắc phương pháp là: Trộn dung dịch chất A với nồng độ khác ta thu dung dịch chất A với nồng độ Như lượng chất tan phần đặc bị giảm xuống phải lượng chất tan tăng lên phần loãng Sơ đồ tổng quát phương pháp đường chéo sau:

 

x x

x x D D

1

2

  

ở x1, x2, x nồng độ %, Nồng độ mol, Khối lượng mol

D1, D2 khối lượng, Thể tích, số mol

Phương pháp dùng để tính nhanh nhiều tốn hóa học khác Khi biết M , sử dụng sơ đồ đường chéo ta tính tỉ lệ số mol số mol chất

[VD 1]: Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp X gồm x mol AgNO3 vµ y mol Cu(NO3)2 thu

được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với khí hiđro 21,25 Tính % khối lượng AgNO3 hỗn hp X

Lời Giải Từ phản ứng:

AgNO3  Ag + NO2 + 1/2O2

x x 0,5x Cu(NO3)2  CuO + 2NO2 + 1/2O2

y 2y 0,5y Hỗn hợp khí Y gồm {NO: (x + 2y) ; O2: 0,5(x + y)}

Ta cã:

1 y x , 10

5 , ) y x (

) y x ( , 32 , 42

5 , 42 46 n

n 2

NO O

  

  

  

% 49 , 47 % 100 188 170

170 AgNO

% 3 

[VD 2]: Cho mẩu Na dư tác dụng với dung dịch HCl nồng độ C% thấy khối

lượng khí H2 5% khối lượng dung dịch axit phản ứng Tớnh giỏ tr

của C

Đáp số: C% = 19,73%

VIII Một số phương pháp khác

1 Phương pháp quy đổi

Một số tốn hóa học giải nhanh phương pháp bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tử, bảo toàn khối lượng song phương pháp quy đổi cung tìm đáp số nhanh phơng pháp ưu việt giúp ta tìm đáp số nhanh toán

Chú ý dùng phương pháp quy đổi:

- Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất (hỗn hợp X) thành hỗn hợp hai chất hay chất phải đảm bảo số mol nguyên tử khối lượng hỗn hợp

- Có thể quy đổi hỗn hợp X cặp chất chí chất cho cách giải đơn giản

- Trong q trình tính tốn phương pháp quy đổi gặp giá trị âm bù trừ khối lượng chất hỗn hợp Trong trường hợp ta tính tốn bình thường kết cuối khơng thay i

[VD]: Để m gam phoi bào sắt (A) không khí, sau thời gian ta thu ®­ỵc

hỗn hợp B gồm sắt oxit FeO, Fe3O4, Fe2O3 có khối lượng 12 gam Cho B tỏc

dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 thÊy gi¶i phãng 2,24 lÝt khÝ nhÊt NO (đktc) Tính m

Lời giải

Giả sư B gåm {Fe: x ; O: y}  mB = 56x + 16y = 12 (I)

Bảo toàn số mol electron

Fe  Fe3 + 3e x 3x

5

O + 2e  O2 y 2y

T cã: 3x = 2y + 0,3 (II) 

 

(I),(II) x = 0,18 ; y = 0,12

Trong m gam Fe cã: nFe = x = 0,18  m = 56.0,18 = 10,08gam

2 Phương pháp tự chọn lượng chất:

Có số toán người ta cho lượng chất dạng giá trị tổng quát không cho lượng chất Trong trừơng hợp tốt ta tự chọn giá trị việc giải tốn trở thành đơn giản

Cã mét vµi cách chọn giá trị tự do:

- Lng cht tham gia phản ứng 1mol - Khối lượng dung dịch 100gam

- Lượng chất tham gia phản ứng theo số liệu đầu - Lượng chất ứng với khối lượng mol nguyên tử, phân tử

[VD]: Cho mẩu Na dư tác dụng với dung dịch HCl nồng độ C% thấy khối lượng

khí H2 5% khối lượng dung dịch axit phản ứng Tính giá trị C Li Gii

Các phản ứng xảy ra:

2Na + 2HCl  2NaCl + H2

2Na + 2H2O  2NaOH + H2

Giả sử khối lượng dung dịch axit ban đầu 100gam mol

5 , n gam m

2

2 H

H   



18 C 100 n

gam ) C 100 ( m

; , 36

C n

) gam ( C

mHCl HCl H O H O

2

  

 

 



Ta cã: 2,5 C 19,73%

18

C 100

, 36

C

nH2   

 

Để giải toán theo phương pháp biện luận, ta biện luận theo nội dung sau đây:

- BiƯn ln theo hãa trÞ hay sè oxi hãa

- BiƯn ln theo nguyªn tư khèi hay ph©n tư khèi cđa chÊt - BiƯn ln theo quy lt cđa ph¶n øng

- BiƯn ln theo tÝnh chÊt cña chÊt

- Biện luận theo số mol, khối lượng chất

[VD]: A lµ oxit sắt FexOy, tiến hành thí nghiệm:

- TN 1: Cho A t¸c dơng hÕt víi dung dÞch HCl lo·ng d­

- TN 2: Cho A tác dụng hết với H2SO4 đặc, nóng (biết SO2 sản phẩm khử nhất)

Biết số mol axit tham gia phản ứng thí nghiệm tỉ lệ số mol oxit thí nghiệm 8/5 Xác định cơng thức oxit sắt FexOy

Lêi gi¶i TN 1:

FexOy + 2yHCl  xFeCl2y/x + 2yH2O a/2y a

TN 2:

2FexOy + (6x - 2y)H2SO4  xFe2(SO4)3 + (3x - 2y)SO2 + (6x - 2y)H2O

a/(3x – y) a

Theo bµi ta cã:          n n n n ) TN ( O Fe ) TN ( O Fe ) TN ( O Fe ) TN ( O Fe y x y x y x y x

V× x  y3x  y 2y

B - Đề kiểm tra

Giải toán sau cách khác nhau:

THPH Vân Cốc THPT Tiên Du

Bài kiểm tra số

Đề Bài: Để m gam phoi bào sắt (A)

ngồi khơng khí, sau thời gian ta thu hỗn hợp B gồm sắt oxit FeO, Fe3O4, Fe2O3 có khối lượng 12

gam Cho B tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 thÊy gi¶i phãng 2,24 lÝt khÝ nhÊt NO (đktc) Tính m

Bài kiểm tra số

Đề Bài: Cho a mol Fe phản ứng võa hÕt

với b mol H2SO4 đặc, đun nóng thu

khÝ SO2 (s¶n phÈm khư nhÊt) vµ

8,28 gam mi khan

Tính khối lượng Fe tham gia phản ứng (biết a = 37,5%b)

Bµi kiĨm tra sè

Đề Bài: Cho a gam hỗn hợp A gồm

oxit FeO, CuO, Fe3O4 cã sè mol b»ng

nhau tác dụng vừa đủ với 250ml dung dịch HNO3, đun nóng nhẹ thu dung dịch B 3,136lít hỗn hợp khí C (đktc) gồm NO2 NO có tỉ khối so với H2 20,143 Tính a

Bµi kiĨm tra sè

Đề Bài: Để m gam phoi bào sắt

khơng khí, sau thời gian sắt bị oxi hóa thành hỗn hợp X gồm chất rắn có khối lượng 20gam Hoà tan hết X 100mL dung dịch HCl nồng độ a mol/L thấy vừa đủ 2,24lít khí H2 (đktc), dung dịch Y Cho tiếp dung dịch HNO3 vào dung dịch Y thấy có 2,24lớt

C Một số toán hóa học có nhiều cách giải

Bài 1: Hoà tan hoàn toàn a gam Fe3O4 dung dịch HCl dư thu dung dịch

X, cho X tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa để ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi, thấy khối lượng kết tủa tăng thêm 0,34gam Đem nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu b gam chất rắn Tính giá trị a, b Đáp số: a = 4,64gam ; b = 4,8gam

Bài 2: Hỗn hợp X {Fe: 0,05 mol ; Al: 0,03 mol} tác dụng với 100ml dung dịch A

chứa Cu(NO3)2 AgNO3 Sau phản ứng thu dung dịch Y 8,12gam chất rắn

B gm kim loại Cho chất rắn B tác dụng với dung dịch HCl dư, thu 0,672lít H2 (đktc) Biết phản ứng xảy hồn tồn Tính CM ca mi mui

dung dịch A

Đáp sè: 0,3M

1 ,

03 , CM(AgNO )

3   ; 0,1 0,5M

05 , CM(Cu(NO ) )

2

3

Bài 3: Chia hỗn hợp gồm MgO Al2O3 làm phần phần có khèi

lượng 19,88 gam

- Cho phần tác dụng với 200 ml dung dịch HCl sau phản ứng cô cạn dung dịch thu 47,38 gam chất rắn

- Cho phần tác dụng với 400 ml dung dịch HCl sau phản ứng cô cạn dung dịch thu 50,68 gam chất rắn

Biết phản ứng xảy hoàn toàn Tính nồng độ mol dung dịch HCl Tính % khối lượng oxit

Bài 4: Hoà tan 16,16gam hỗn hợp bột gồm Fe kim loại oxit sắt dung

dịch HCl dư, thu 0,896lít khí (đktc) dung dịch A Cho A tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, sau đun nóng khơng khí đến phản ứng hoàn toàn thu kết tủa B Nung B nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu 17,6gam chất rắn Xác định công thức oxit st

Đáp số: Fe3O4

Bài 5: A oxit sắt FexOy, tiến hành thí nghiệm:

- TN 1: Cho A t¸c dơng hÕt víi dung dÞch HCl lo·ng d­

- TN 2: Cho A tác dụng hết với H2SO4 đặc, nóng (SO2 sản phẩm khử nhất)

Biết số mol axit tham gia phản ứng thí nghiệm tỉ lệ số mol oxit thí nghiệm 1/1 Xác định cơng thc oxit st FexOy

Đáp số: FeO

Bi 6: Hoà tan hoàn toàn a gam oxit sắt H2SO4 đặc, nóng thu khí SO2

duy Trong thí nghiệm khác, sau khử hồn tồn a gam oxit sắt CO nhiệt độ cao hoà tan hết lượng sắt tạo thành H2SO4 đặc, nóng thu khí lượng SO2 nhiều gấp lần lượng khí SO2 thí nghiệm

Xác định công thức oxit sắt Đáp số: Fe3O4

Bài 7: Cho m hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 (số mol chất nhau) tác

dụng với dung dịch HCl dư thu dung dịch A Chia A thành phần nhau: - Phần 1: Cô cạn thu m1 gam muối khan

- Phần 2: Sục khí Clo dư qua đến phản ứng hồn tồn sau cạn dung dịch thu m2 gam muối khan Biết khối lượng muối khan hai phần chênh lệch 0,5325gam Tớnh giỏ tr ca m

Đáp số: m = 5,2gam

Bài 8: Hoà tan 7,68gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 cần vừa đủ 200ml dung

Đáp số: m = 8gam

Bài 9: Cho 28,4gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 tác dơng hÕt víi H2SO4

đặc nóng dư thu 5,04lít khí SO2 (đktc) dung dịch X, cạn dung dch X thu

được m gam muối sunfat khan Tính giá trị m

Đáp số: m = 80gam

Bài 11: Hòa tan 10,65 gam hỗn hợp A gồm oxit kim loại kiềm mét oxit kim

lo¹i kiỊm thỉ b»ng dung dịch HCl thu dung dịch B Cô cạn dung dịch B điện phân nóng chảy hoàn toàn hỗn hợp muối thu anốt 3,36 lít khí C hỗn hợp kim loại D catốt

Tính khối lượng D Đáp số: mD = 8,25gam

Bài 12: Khử hoà toàn 1,74gam oxit kim loại cần vừa đủ hỗn hợp gồm 0,005mol

khí CO 0,015mol khí H2 Đem tồn lượng kim loại thu cho tác dụng hết

với dung dịch HCl dư thu 0,504lít khí H2 (đktc) Xỏc nh cụng thc ca oxit kim loi

Đáp sè: Fe3O4

Bài 13: Cho hai bình kín A, B dung tích 00C Bình A chứa 1mol

khí Cl2, bình B chứa 1mol khí O2 Mỗi bình có 2,4gam kim loại M hóa trị

khơng đổi Nung nóng bình để phản ứng xảy hoàn toàn đưa nhiệt độ ban đầu Sau phản ứng thấy tỉ lệ áp suất khí hai bình A B 1,8/1,9 (giả sử thể tích chất rắn khơng đáng k) Hóy xỏc nh kim loi M

Đáp số: M Mg

Bài 14: Cho hỗn hợp bột gồm 2gam Fe 3gam Cu vào dung dịch HNO3 lo·ng, sau

khi kêt thúc phản ứng thu 0,448lít khí NO (đktc, sản phẩm khử nhất) dung dịch X Tính khối lượng muối khan thu cô cạn dung dịch X

Bài 15: Hoà tan hết a mol Fe vào b mol dung dịch HNO3 đặc nóng thu V lít

khí NO2 (đktc, sản phẩm khử nhất) 20,48gam muèi khan BiÕt tØ sè a : b =

2,5 : 12 Tính giá trị V Đáp sè: V = 5,376lÝt

Bài 16: Hoà tan hoàn tồn 0,1mol FeCuS2 vào dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng thoỏt

ra V lít khí SO2 (đktc, sản phẩm khử nhất) Tính giá trị V

Đáp số: V = 19,04lít

Bài 17: Cho hỗn hợp bét X gåm 1,96gam Fe vµ 0,64gam Cu vµo 200mL dung dÞch

AgNO3 0,5M thu dung dịch X chất rắn Y Tính khối lượng muối khan

cô cạn dung dịch X

Đáp số: mmuối = 8,8gam

Bài 18: Cho 32,2gam hỗn hợp gồm Zn Cu vào 800mL dung dịch AgNO3 Sau

kết thúc phản ứng thu 92,8gam chất rắn X dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y nung đến khối lượng không đổi thu 32,2gam chất rắn Z Tính khối lượng kim loại hn hp ban u

Đáp số: mZn = 13gam ; mCu = 19,2gam

Bài 19: Dẫn luồng khí O2 qua ống sứ đựng m gam Cu kim loại thời gian thu

được 9,28 gam chất rắn A Cho A tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc nóng

thu dung dịch B V lít khí SO2 (đktc) Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu kết tủa, lọc tách kết tủa nung khơng khí đến khối lượng không đổi thu 9,6 gam chất rắn D

Xỏc nh m v V

Đáp sè: m = 7,68gam ; V = 4,928lÝt

Bài 20: Khử hoà toàn lượng oxit sắt cần V1 lít khí H2 Hồ tan hồn tồn lượng

sắt sinh dung dịch HCl thu V2 lít khí H2 Biết V1 > V2 (các thể tích khí đo điều kiện) Xác định công thức oxit st

Đáp số: FeO Fe3O4

- Phần 1: Tác dụng hết với dung dịch HCl thu 3,136lít khí (đktc), cô cạn dung dịch làm khô thu 14,25gam chất rắn A

- Phần 2: Tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu 0,448lít khí X (đktc), cô

cn dung dch v lm khụ thỡ thu 23gam chất rắn B Xác định khí X

Đáp số: X N2

Bài 22: Cho hỗn hợp A gồm oxit sắt Fe2O3, Fe3O4, FeO víi sè mol b»ng

Lấy m gam A cho vào ống sứ chịu nhiệt, nung nóng cho luồng khí CO qua Chất rắn B cịn lại ống sứ sau phản ứng có khối lượng 19,20gam gồm Fe, FeO, Fe3O4 Cho B tác dụng hết với dung dịch HNO3, đun nóng 2,24lít khí NO

(đktc) Tính m Đáp số: m = 20,88gam

Bài 23: Nung m gam Fe không khí, sau thời gian thu 104,8gam hỗn

hợp rắn A gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Hoà tan hoàn toàn A dung dịch HNO3 dư, thu dung dịch B 12,096lít hỗn hợp khí X gồm NO NO2 (đktc) có tỉ

khối so với heli 10,167 Tính m Đáp số: m = 78,4gam

Bài 24: Hoà tan hoàn toàn 4,431gam hỗn hợp A gồm Al Mg HNO3 loÃng

thu dung dịch B 1,568lít (đktc) hỗn hợp khí C khơng màu, có khối lượng 2,59gam có khí hố nâu ngồi khơng khí Tớnh phn trm cỏc kim loi A

Đáp sè: %Al = 12,8% ; %Mg = 87,2%

Bµi 25: Cho a gam hỗn hợp A gồm oxit FeO, CuO, Fe3O4 cã sè mol b»ng t¸c

dụng vừa đủ với 250ml dung dịch HNO3, đun nóng nh thu c dung dch B v

3,136lít hỗn hợp khí C (đktc) gồm NO2 NO có tỉ khèi so víi H2 b»ng 20,143

TÝnh a

Bài 26: Cho luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng Sau

một thời gian thu 44,64gam chất rắn X gåm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Hoµ tan

hÕt X HNO3 loÃng thu 3,136lít khí NO (đktc) Tính m

Đáp số: m = 48gam

Bài 27: Khử 2,4gam X gồm CuO oxit sắt (cã sè mol b»ng nhau) b»ng H2

thấy lại 1,76gam chất rắn Y Nếu lấy Y hoà tan HCl sau phản ứng thấy 0,448lít khí H2 (đktc) Xác định công thức oxit sắt

Đáp số: Fe2O3

Bi 28: Hn hp A gm Cu Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng 7:3 Lấy m gam

A cho ph¶n øng víi dung dÞch HNO3 60% thÊy cã 3,15gam HNO3 tham gia phản ứng lại 0,75m gam chất rắn, thu 0,224lít hỗn hợp C khí gồm NO NO2 Tính m

Đáp số: m = 2,24gam

Bài 29: Cho 10gam hỗn hợp X gồm Fe Cu (trong Fe chiếm 40% khối

lượng) vào dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng Sau phản ứng xảy hoàn toàn

thu dung dịch Y, khí SO2 lại 6,64gam kim lo¹i ch­a tan hÕt TÝnh khèi

lượng muối sunfat khan có Y Đáp số: 9,12gam

Bài 30: Chia hỗn hợp kim loại A, B có hoá trị tương ứng n, m thành phần

bằng có tỉ lệ khối lượng tương ứng :

- PhÇn 1: Hoà tan hết dung dịch HCl thu 1,792 H2 (đktc)

- Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 1,344lít H2 (đktc), lại

một phần chất rắn không tan

- Phần 3: Nung oxi dư 2,84gam hỗn hợp oxit Tính tổng khối lượng hai kim loại 1/3 hỗn hợp ban đầu Xác định kim loại A, B

HÓA HỌC MỖI NGÀY GROUP

CHUYÊN:

 Giảng dạy Hóa học 8-12

 Rèn luyện Kỹ giải vấn đề Hóa học  Rèn luyện tư sáng tạo học tập

 Truyền đam mê u thích Hóa Học  Luyện thi HSG Hóa học 8-12

 Luyện thi vào trường Chuyên Hùng Vương (BD),…  Tư vấn chọn ngành cho HS

 Biên soạn chuyên đề HHC nâng cao cho HSG/ SV  Giảng dạy Cơ chế phản ứng/ Hóa Lập thể,…

LIÊN HỆ: 0986.616.225

Website : www.hoahocmoingay.com

Email : hoahocmoingay.com@gmail.com

Fanpage : Hóa Học Mỗi Ngày

ĐỊA ĐIỂM: 196/41, Đường N11, KP 3, Phú Tân,

TP.Thủ Dầu Một, Bình Dương