Mục đích của sáng kiến kinh nghiệm: Phân tích một số sai lầm thường gặp khi giải bài tập Hóa học phần kim loại là nhằm giúp các em học sinh tránh các sai lầm, tránh các “bẫy” trong khi làm bài; giúp các em hiểu đúng và sâu về bản chất hóa học, về phương pháp giải toán hóa học. Từ đó tạo hứng thú trong học tập, hình thành kĩ năng giải bài tập Hóa học.
A MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài - Trong q trình giải tập hóa học, học sinh thường có thiếu sót, suy luận sai lầm, bỏ qua số q trình hóa học xảy hệ dẫn đến sai sót đáng tiếc - Với xu hướng đổi phương pháp dạy, học, đổi hình thức thi, kiểm tra đánh giá việc giáo viên dạy cho học sinh cách giải nhanh, thông minh học sinh áp dụng cách giải để hồn thành tập hóa học dạng trắc nghiệm thời gian ngắn tất yếu Tuy nhiên, song song với cách giải nhanh sai lầm dễ vấp váp Đặc trưng thi trắc nghiệm số câu nhiều, thời gian ngắn, đáp án đưa ra, đáp án nhiễu lại xây dựng sai lầm mà học sinh gặp nên việc phát sai lầm q trình giải tốn điều cần thiết Từ để giúp học sinh tránh số sai lầm việc giải tập hóa học nhằm nâng cao lực tư học sinh, tơi đưa đề tài “Phân tích số sai lầm thường gặp giải tập hóa học phần kim loại” II Mục đích nghiên cứu - Nhằm giúp em học sinh tránh sai lầm, tránh “bẫy” làm - Giúp em hiểu sâu chất hóa học, phương pháp giải tốn hóa học Từ tạo hứng thú học tập, hình thành kĩ giải tập hóa học - Nâng cao lực tư học sinh thơng qua phân tích số sai lầm thường gặp III Nhiệm vụ nghiên cứu - Đưa phân tích số sai lầm thường gặp việc giải tập phần kim loại - Áp dụng thử nghiệm với số lớp 12 IV Giới hạn nghiên cứu đề tài - Sai lầm mà học sinh mắc phải việc giải tập hóa học đa dạng, viết viết sai lầm phần kim loại, áp dụng chủ yếu cho học sinh khối 12 thi tốt nghiệp đại học B NỘI DUNG I Cơ sở lí luận: Theo Trung Tâm từ điển học, từ điển tiếng Việt (Nhà xuất Khoa học xã hội, Hà Nội, 1994) “sai lầm” “trái với yêu cầu khách quan, lẽ phải, dẫn đến hậu không hay” Sai lầm khơng xuất sống mà cịn xuất học tập nghiên cứu khoa học Alber Einstein nói tác hại sai lầm nghiên cứu khoa học: “Nếu tơi mắc sai lầm cần lần đủ rồi” Trong giáo dục, I.A Konmensky khẳng định: “Bất kì sai lầm làm cho học sinh giáo viên không ý đến sai lầm đó, cách hướng dẫn học sinh nhận sữa chữa, khắc phục sai lầm” A.A Stoliar lên tiếng nhắc nhỡ giáo viên rằng: “không tiếc thời gian để phân tích học sai lầm học sinh” II Cơ sở thực tiễn Thông qua tìm hiểu lớp tơi trực tiếp giảng dạy, tìm hiểu trình em học sinh giải tập số sai lầm em thường gặp là: - Sai lầm học sinh cách hiểu vận dụng lí thuyết hóa học giải tập - Chưa có phương pháp phân tích tổng hợp kiến thức - Khi giải toán chưa cân phương trình hóa học - Vận dụng phương pháp giải tốn cách khơng hợp lí triệt để việc giải tập hóa học - Khơng xét hết trường hợp dẫn đến thiếu nghiệm - Thiếu kĩ thực hành hóa học, tốn thực nghiệm cịn mang nặng tính lý thuyết, khơng sát thực tế - Đọc không kĩ đề dẫn đến hiểu nhầm kiến thức, không phát nội dung (các “chốt”) tập Như việc phát phân tích sai lầm trình hướng dẫn học sinh giải tập hóa học có ý nghĩa Theo tơi, giáo viên có khả dự đoán sai lầm mà học sinh thường mắc phải, tạo nên tình hấp dẫn tập mà ta gọi “bẫy” Một giáo viên giỏi, có kinh nghiệm dạy học, có khả dự đốn nhiều sai lầm học sinh, làm sở để xây dựng tập hóa học có nội dung sâu sắc, kiểm tra sai phạm mà học sinh mắc phải q trình học tập mơn hóa học, để từ điều chỉnh q trình dạy học nhằm khắc phục sai lầm xảy ra, từ giúp học sinh nắm vững sâu kiến thức III Nội dung nghiên cứu IIIA Xây dựng dạng sai lầm thường gặp phân tích sai lầm Dạng Học sinh không ý đến vị trí cặp oxi hóa khử 1.1 Ghi nhớ: - Khơng đến vị trí cặp oxi – hóa khử: Fe 2+ Cu 2+ Fe 3+ Ag + ; ; ; Fe Cu Fe 2+ Ag - Chẳng hạn em thường cho phản ứng sau không xảy AgNO3 + Fe(NO3)2 → Cu + Fe3+ → Fe + Fe3+ → Từ dễ dẫn đến sai lầm, em ý đến cặp oxi hóa khử áp dụng quy tắc phản ứng trở nên đơn giản α 1.2 Phân tích ví dụ VD1 Cho 5,6 gam Fe tác dụng với dung dịch AgNO dư Giả sử phản ứng xảy hồn tồn khhi Fe tác dụng hết thu gam Ag? Hướng dẫn *) Phân tích: Do AgNO3 dư nên ta có: 2AgNO3 + Fe → Fe(NO3)2 + 2Ag (1) → AgNO3 + Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 + Ag (2) 3AgNO3 + Fe → Fe(NO3)3 + 3Ag (3) *) Cách suy luận sai lầm: HS thường lầm phản ứng (2) khơng xảy hai muối nitrat, nên tính tốn theo phản ứng (1) thơi nên kết là: mAg = 21,6 gam ( kết sai) *) Cách suy luận đúng: Cả phản ứng xảy tính Ag theo phản ứng (3) => mAg = 32,4 gam VD2 Cho 16 gam Fe2O3 5,6 gam Fe vào dung dịch HCl 0,5M Tính thể tích dung dịch HCl tối thiểu cần lấy để hòa tan hết chất rắn Hướng dẫn *) Phân tích: *) Cách suy luận Fe2O3 + 6H+ → Fe3+ + 3H2O (1) mol 0,1 0,6 0,2 3+ → Fe + 2Fe 3Fe2+ (2) mol 0,1 0,2 =>VHCl tối thiểu = 0,6:0,5 = 1,2 lít *) Cách suy luận sai lầm Do HS không ý đến phản ứng (2) nên cho lượng HCl tối thiểu cần lấy phải vừa đủ để hòa tan hết 16gam Fe 2O3 5,6 gam Fe, tức HCl phản ứng với Fe 2O3 Fe, viết phương trình phản ứng có kết sau: VHCl tối thiểu = 1,6 lít ( kết sai) VD3 Cho 68,8 gam hỗn hợp X chứa Fe 3O4 Fe có tỉ lệ số mol tương ứng 1:2 Tìm thể tích HNO3 1/3M tối thiểu để hịa tan hồn tồn hỗn hợp X? Hướng dẫn: *) Phân tích: *) Cách suy luận Muốn VHNO tối thiểu muối thu sau phản ứng phải muối sắt Fe(II) muối sắt (III) tạo q trình hịa tan hịa tan Fe => nFe O = 0,2mol ; nFe = 0,4mol 3 +8 / +2 Fe O4 + 2e → Fe 0,2 0,4 +5 0,6 +2 Fe → Fe+ 2e 0,4 0,4 0,8 +2 NO3− + 3e → N O Theo định luật bảo toàn e ta có 0,4 + 3x = 0,8 =>x = 0,4/3 (mol) Vì nFe = 0,1mol = >n NO (taomuoi) = 2mol n(HNO3) = n(NO3-) tạo khí + n(NO3-) tạo muối = (0,4:3) + = 6,4/3(mol) V(HNO3) = 6,4 lít *) Cách suy luận sai lầm Nhầm lẫn Do không ý đến Fe+3 tạo phản ứng với Fe, nên em cho thể tích dung dịch HNO tối thiểu cần lấy phải vừa đủ để hòa tan hết hỗn hợp X 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O 0,2 5,6/3 Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O 0,4 1,6 =>n(HNO3) = 10,4/3 (mol) => V(HNO3) = 10,4 (lit) Nhầm lẫn Do không ý triệt để tới Fe 3+ tạo q trình hịa tan hịa tan Fe Các phản ứng xảy ra: 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O 0,2 5,6/3 0,6 → Fe + 2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2 0,3 0,6 0,1 mol Fe lại tan HNO3 Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O 0,1 0,4 => n(HNO3) = 6,8/3 (mol) => V(HNO3) = 6,8 lít 2+ − Thật 0,1 mol Fe cịn lại 0,2/3 (mol) Fe tan dung dịch HNO để tạo 0,2/3 (mol) Fe3+ lượng Fe hòa tan hết 0,1/3 (mol) Fe lại VD4 Điện phân lit dung dịch Cu(NO3)2 0,2M Fe(NO3)3 0,1M đến thấy anot 3,36 lít khí (đktc) ngừng điện phân Xem khối lượng chất rắn bám lên điện cực khơng tan dung dịch điện phân Tìm khối lượng chất rắn bám lên điện cực? Hướng dẫn * Phân tích: *) Cách suy luận Thứ tự xảy phản ứng catot là: Fe3+ + 1e → Fe2+ Cu2+ + 2e → Cu Fe2+ + 2e → Fe Thứ tự phản ứng catot Phản ứng xảy anot 3+ 2+ → Fe + 1e Fe 2H2O → O2 + 4H+ + 4e 0,1 0,1 0,1 0,15 0,6 2+ → Cu + 2e Cu 0,2 0,4 0,2 2+ Fe + 2e → Fe Theo định luật bảo tồn e, Fe2+ phản ứng 0,05mol mr bám điện cực = 0,2.64 + 0,05.56 = 15,6 gam *) Cách suy luận sai lầm - HS thường bỏ qua trình chuyển Fe3+ Fe2+, mà chuyển Fe0 dẫn đến cách giải nhầm lẫn sau: Thứ tự phản ứng catot Phản ứng xảy anot 3+ Fe + 3e → Fe 2H2O → O2 + 4H+ + 4e 0,1 0,3 0,1 0,15 0,6 2+ Cu + 2e → Cu 0,3 0,3 0,3 Theo định luật bảo toàn e => nCu = 0,3 mol => mr bám điện cực = 0,3.64 + 0,1.56 = 15,2 gam Dạng Khơng ý đến tính oxi hóa mơi trường muối nitrat 2.1 Ghi nhớ * NO3− môi trường trung tính khơng tính oxi hóa, mơi trường bazơ có tính oxi hóa yếu, cịn mơi trường axit có tính oxi hóa mạnh Khi ta xem kim loại phản ứng với HNO 3, H+ axit khác HCl, H2SO4 đem đến VD: 3Cu + 8H+ + NO3− → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 3Fe + 4H+ + NO3− → 3Fe3+ + NO + 2H2O * Cách xác định lượng thiếu phản ứng : a, b, c số mol ban đầu Cu, H+, NO3− 3Cu + 8H+ + NO3− → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O a b c Sau lập tỉ số a/3; b/8; c/2, tỉ số nhỏ lượng thiếu 2.2 Phân tích ví dụ VD1 Điện phân 100ml dung dịch Cu(NO3)2 1M với điện cực trơ đến bắt đầu có khí catot dừng lại Để yên khối lượng catot khơng đổi khối lượng catot thay đổi so với trước lúc điện phân? Hướng dẫn * Phân tích *) Cách suy luận đúng, Ở catot: Cu2+; H2O Ở anot: H2O; NO-3 Cu2+ + 2e → Cu (1) 2H2O → O2 + 4H+ + 4e (2) ← 0,1 0,2 0,1 0,2 0,2 Ớ catot bắt đầu có khí => (1) xảy hồn toàn Và ion H+ sinh anot với ion NO 3− có dung dịch hịa tan bớt lượng Cu bám catot 3Cu + 8H+ + NO 3− → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O (3) 0,075 ← 0,2 Vậy khối lượng catot tăng: m = (0,1 – 0,075).64 = 1,6 gam *) Cách suy luận sai lầm Do không ý đến phản ứng (3) nên kết toán là: m = 0,1.64 = 6,4 gam VD2 Cho 24,3 gam bột nhôm vào 225ml dung dịch hỗn hợp gồm NaNO 1M NaOH 3M, khuấy ngừng khí dừng lại Tìm thể tích khí đktc? Hướng dẫn * Phân tích: *) Cách suy luận nAl = 0,9 mol; n( NO3− ) = 0,225 mol; n( OH − ) = 0,675 mol 8Al + NO3− + OH − + 2H2O → AlO2− + 3NH3 (1) Ban đầu 0,9 0,225 0,675 0 Phản ứng 0,6 0,225 0,375 0,6 0,225 Dư 0,3 0,3 − 2Al + OH + 2H2O → AlO2− + 3H2 (2) Ban đầu 0,3 0,3 0 Phản ứng 0,3 0,3 0,15.0,3 => ∑ nk = 0,675 mol => V = 15,12 lít *) Cách suy luận sai lầm - Nhầm lẫn Al + NaNO3 → không phản ứng 2Al + OH − + 2H2O → AlO2− + 3H2 Dễ dàng => Vk = V(H2) = 3/2 n(NaOH) 22,4 = 22,68 lít - Nhầm lẫn Phản ứng hóa học xảy 8Al + NO3− + OH − + 2H2O → AlO2− + 3NH3 nk = n(NH3) = 0,025mol (tính theo NO3− ) khơng để ý tới NaOH dư phản ứng với Al dư => kết sai lầm là: Vk = V(NH3) = 0,56 lit Dạng Chưa ý đến vai trị nước tương tác có mặt kim loại hoạt động mạnh 3.1 Ghi nhớ: Chỉ có kim loại kiềm Ca, Ba tan nước nhiệt độ thường VD: Na + H2O → Na+ + OH- + ½ H2O Chỉ có Be, Zn, Al tan dung dịch kiềm nhiệt độ thường: 2− Be + 2OH- → BeO + H2 ↑ 2− Zn + 2OH- → ZnO + H2 ↑ Al + OH- + H2O → AlO −2 + 3/2 H2O Hay Al + OH- + 3H2O → [Al(OH)4]- + 3/2 H2 ↑ Lưu ý: Nếu đề toán cho nhiều kim loại trực tiếp tan nước tạo dung dịch kiềm sau lấy dung dịch kiềm tác dụng với dung dịch hỗn hợp axít nên chuyển toán thành dạng ion để giải - Nếu đề tốn cho: Hồ tan hồn tồn kim loại kiềm A kim loại B hoá trị n vào nước có khả năng: + A kl tan trực tiếp (KL kiềm, Ca, Ba) + B kim loại có hiđroxit lưỡng tính, hố trị n, với n = 3: A + H2O → A+ + OH- + ½ H2 n−4 B + (4 – n) OH- + (n – 2) H2O → BO + ½ H2 ↑ 3.2 Phân tích ví dụ VD1 Hịa tan hỗn hợp A gồm 13,7 gam Ba 8,1 gam Al vào lượng nước dư Tìm thể tích khí đktc? Hướng dẫn * Phân tích: *) Cách suy luận sai lầm - Nhầm lẫn Cho có Ba phản ứng với nước, Al không phản ứng với nước Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 ↑ 0,1 0,1 => Vk = 2,24 lít - Nhầm lẫn Cho Ba Al phản ứng với nước Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 ↑ 0,1 0,1 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 ↑ 0,3 0,45 => Vk = 12,32 lít *) Cách suy luận đúng: Ba tác dụng với nước Al tan môi trường kiềm Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 ↑ 0,1 0,1 − 2Al + 2OH + 2H2O → AlO2 + 3H2 ↑ 0,2 0,2 0,3 => Vk = 8,96 lít VD2 Hịa tan 0,69 gam mẫu Na vào 9,8 gam dung dịch H 2SO4 10% Tìm thể tích khí thu đktc? Hướng dẫn * Phân tích: *) Cách suy luận sai lầm: HS ý đến phản ứng Na với axit mà không để ý phản ứng Na với nước nNa = 0,03 mol; n(H2SO4) = 0,01 mol 2Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2 0,02 0,01 0,01 => Vk = 0,224 lít *) Cách suy luận Na tác dụng với axit, dư tác dụng với nước 2Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2 0,02 0,01 0,01 → 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 0,01 0,005 => Vk = 0,336 lít VD3 Cho 13,7 gam kim loại Ba vào 200ml dung dịch FeSO 1M phản ứng xảy hồn tồn Tìm khối lượng kết tủa thu được? Hướng dẫn * Phân tích *) Cách suy luận sai lầm nBa = 0,1 mol; n(FeSO4) = 0,2 mol Ba + FeSO4 → BaSO4 ↓ + Fe 0,1 0,1 0,1 0,1 m ↓ = m(BaSO4) + mFe = 28,9 gam *) Cách suy luận - Ba phản ứng với H2O trước Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 0,1 0,1 Ba(OH)2 + FeSO4 → BaSO4 ↓ + Fe(OH)2 ↓ 0,1 0,1 0,1 m ↓ = m(BaSO4) + m(Fe(OH)2) = 32,3 gam Dạng Do không xét hết trường hợp dẫn đến “thiếu nghiệm” 4.1 Ghi nhớ: Nhớ tính chất khác biệt chất phản ứng sản phẩm: tính chất oxit lưỡng tính, hiđroxit lưỡng tính, tính tan số chất, q trình hịa tan kết tủa CaCO3 CO2; Al(OH)3 NaOH, Chẳng hạn như: */ Sự khác tính tan nước muối AgX.( AgF tan, cịn AgCl, AgBr, AgI khơng tan) */ Sự khác biệt Be với kim loại nhóm IIA (ở nhiệt độ thường Be khơng tan nước tan dung dịch kiềm 4.2 Phân tích ví dụ VD1 Cho 31,84 gam hỗn hợp NaX, NaY (X,Y hai halogen hai chu kì liên tiếp) vào dung dịch AgNO3 dư, thu 57,34 gam kết tủa a) Tìm cơng thức NaX NaY b) Tìm khối lượng muối Hướng dẫn *) Phân tích: *) Cách suy luận sai lầm - Do khơng ý đến AgX có AgF tan nên dẫn đến thiếu sót Đặt Na X cơng thức chung cho hai muối NaX NaY Na X + AgNO3 → NaNO3 + Ag X ↓ Thấy 1mol Na X → mol Ag X => khối lượng tăng (108 – 23) = 85 gam => a mol Na X → a mol Ag X => khối lượng tăng (57,34 – 31,84) = 25,5 gam a = 0,3 mol = n hỗn hợp => X = 83,13 => Br(M=80) I ( M=127) => NaBr NaI đặt n(NaBr) = x mol; n(NaI) = y mol m NaBr = 28,84 g 103x + 150 y = 31,84 x = 0,28 = > = > x + y = 0,3 y = 0,02 m NaI = g *) Cách suy luận Xét hai trường hợp TH1 Cả AgX AgY kết tủa => cách giải TH2 Trong hai muối AgX AgY có muối tan muối khơng tan AgF (do X, Y liên tiếp => F Cl =>hai muối NaF NaCl) đặt n(NaF) = x mol; n(NaCl) = y mol m NaF = 8,4 g 42 x + 58,5 y = 31,84 x = 0,2 = > = > 143,5 y = 57,34 y = 0,4 m NaCl = 23,4 g Vậy đáp án toán là: m NaBr = 28,84 g m NaF = 8,4 g m NaI = g m NaCl = 23,4 g VD2 Hòa tan hết 14,6 gam hỗn hợp hai kim loại thuộc nhóm IIA bảng tuần hồn vào nước nhiệt độ thường (giả sử q trình hịa tan nhiệt độ khơng thay đổi) thu 4,48 lít H (đktc) Tím số cặp kim loại thỏa mãn đề bài? Hướng dẫn *) Phân tích: *) Suy luận sai lầm HS thường quên đặc điểm khác biệt Be với kim loại khác nhóm là: Ở nhiệt độ thường Be kim loại không tan nước tan dung dịch kiềm Đặt M chung cho hai kim loại cần tìm M + 2H2O → M (OH)2 + H2 0,2 0,2 => M = 73 => M Ca M>73 => Ba Sr Vậy hai kim loại (Ca, Sr) (Ca, Ba) *) Cách suy luận Xét hai trường hợp TH1 hai kim loại phản ứng với nước nhiệt độ thường (cách giải trên) TH2 Be kim loại M tan nước nhiệt độ thường M + 2H2O → M(OH)2 + H2 Be + 2OH- → BeO −2 + H2 =>n hỗn hợp kl = 0,2 mol => M = 73 => (Be, Ba) (Be, Sr) Vậy số cặp kim loại cần tìm: (Ca, Sr) ,(Ca, Ba),( Be, Ba) ,(Be, Sr) 10 Dạng Khơng ý đến kim loại đa hóa trị 5.1 Ghi nhớ * Do không ý đến kim loại đa hóa trị dẫn đến sai sót: - Sn hóa trị (II) tác dụng với H+, cịn với O2 hóa trị (IV) - Fe hóa trị (II) tác dụng với H +, cịn hóa trị (III) tác dụng với chất oxi hóa mạnh HNO3, H2SO4đặc nóng, Cl2,… 5.2 Phân tích ví dụ VD1 Hịa tan hồn tồn 14,6 gam hỗn hợp X gồm Al Sn dung dịch HCl (dư), thu 5,6 lít khí H (đktc) Thể tích khí O2 (đktc) cần để phản ứng hồn toàn với 14,6 gam hỗn hợp X bao nhiêu? Hướng dẫn: *) Phân tích: *) Suy luận sai lầm: Do khơng ý đến H+ oxi hóa Sn thành Sn2+ cịn O2 oxi hóa Sn thành Sn4+ nên dẫn đến sai lầm Sử dụng phương pháp bảo toàn e 2H+ + 2e → H2 O2 + 4e → 2O20,5 0,5 0,25 0,125 0,5 V(O2) = 2,8 lít *) Cách giải đúng: Đặt x, y số mol Al, Sn 14,6 gam hỗn hợp 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 x 1,5x → Sn + 2HCl SnCl2 + H2 Y y → 4Al + 3O2 2Al2O3 Sn + O2 → SnO2 27 x + 119 y = 14,6 x = 0,1 = > => V(O2) = 3,92 lít 1,5 x + y = 0,25 y = 0,1 => VD2 Cho 11,2 gam hỗn hợp Cu kim loại M tác dụng hết với HCl dư thu 3,136 lít khí (đktc) Cũng lượng hỗn hợp cho tác dụng hết với dung dịch HNO3 lỗng thu 3,92 lít (đktc) khí NO (sản phẩm khử nhất) Tìm kim loại M? Hướng dẫn *) Phân tích: *) Suy luận + Nếu M kim loại đa hóa trị M phản ứng với HNO HCl kim loại M thể hóa trị khác (vì HNO3 có tính oxi hóa mạnh HCl) + Nếu M có hóa trị khơng đổi phản ứng vơi HNO HCl hóa trị hóa trị 11 n(H2) = 0,14 mol; n(NO) = 0,175 mol Gọi n, m hóa trị M phản ứng với HCl HNO3 (n ≤ m) - Tác dụng với HCl 2M + 2nHCl → 2MCln + nH2 ← 0,28/n 0,14 - Tác dụng với HNO3 3M + 4mHNO3 → 3M(NO3)m + mNO + 2mH2O → 0,28/n (0,28/n).(m/3) → 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 1,5 (0,175 – 0,28m/3n) ← (0,175 – 0,28m/3n) mhh = mM + mCu = (0,28/n).M + 1,5 (0,175 – 0,28m/3n).64 = 11,2 M = 32m – 20n +/ Nếu m = n => M = 12n => nghiệm hợp lí n = 2; M= 24 => M Mg +/ Nếu m > n => nghiệm hợp lí n = 2, m = ; M = 56 => M Fe Kết luận M Mg Fe *) Cách suy luận sai lầm Thường cho M có hóa trị phản ứng với HNO HCl nên tìm trường hợp Mg, bỏ sót trường hợp Fe Dạng Không ý đến sản phẩm khử HNO3 6.1.Ghi nhớ: * Sản phẩm khử HNO3 thơng thường gồm khí: NO2, NO, N2O, N2, NH3 Nhưng dung dịch HNO3 NH3(k) + HNO3 → NH4NO3(tan dung dịch) - Nên lưu ý đến câu chữ đề thi để tránh mắc “bẫy” 6.2 Phân tích ví dụ VD1 Hịa tan hoàn toàn 9,6 gam Mg dung dịch HNO thu 4,48 lít hỗn hợp khí gồm NO NO có tỉ lệ số mol 1:1 Tìm khối lượng muối tạo thành? Hướng dẫn *) Phân tích: *) Cách suy luận sai lầm Do khơng ý đến sản phẩm khử HNO có NH4NO3 nên học sinh thường dễ mắc sai lầm Theo định luật bảo toàn nguyên tố: HNO → Mg(NO3)2 Mg 0,4 mol → 0,4 mol => mmuối = 0,4.148 = 59,2 gam *) Cách suy luận n(NO) = n(NO2) = 0,1 mol * Quá trình nhường e * Quá trình nhận e 12 Mg → Mg2+ + 2e 0,4 0,4 0,8 NO3− + 3e → NO 0,1 0,3 0,1 NO +1e → NO2 0,1 0,1 0,1 − NO3 + 8e → NH 4+ x 8x x Theo định luật bảo toàn e, sản phẩm khử có NO NO chưa đúng, sản phẩm khử phải NH 4+ => x = 0,05 mol Vậy khối lượng muối tạo thành : mmuối = 0,4 148 + 0,05.80 = 63,2 gam − VD2 Hịa tan hồn tồn 12,42 gam Al dung dịch HNO loãng (dư), thu dung dịch X 1,344 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí N 2O N2 Tỉ khối hỗn hợp khí Y so với khí H2 18 Cô cạn dung dịch X, thu m gam chất rắn khan Tìm giá trị m? Hướng dẫn *) Phân tích: *) Cách suy luận nAl = 0,46 mol; n(N2O) = n(N2) = 0,03 mol * Quá trình nhường e * Quá trình nhận e 3+ Al → Al + 3e NO3− + 10e → N2 0,46 0,46 1,38 0,3 0,03 − NO3 +8e → N2O 0,24 0,03 − + NO3 + 8e → NH x 8x x Nếu sản phẩm khử có N2 N2O chưa với định luật bảo tồn e, nên sản phẩm khử phải có NH 4+ => x = 0,105 mol => mr = mmuối = 0,46.213 + 0,105.80 = 106,38 gam *) Cách suy luận sai lầm - Các em dùng phương pháp bảo toàn e khơng ý đến từ “hồn tồn, dư” dẫn đến sai lầm: mr = mAldư + mmuối = 67,2 gam - Các em có ý đến từ “hồn tồn, dư” khơng ý đến sản phẩm muối amoni dùng phương pháp bảo toàn e kết luận “đề sai” - Cịn dùng phương pháp bảo toàn nguyên tố: HNO → Al(NO3)3 Al 0,46 0,46 => mr = mmuối nhôm nitrat= 0,46.213 = 97,98 gam IIIB Bài tập áp dụng 13 Bài (Câu 10- Đề TSĐH – Khối B – 2007 – Mã đề 285) Cho 6,72 gam Fe vào dung dịch chứa 0,3 mol H2SO4 đặc, nóng (giả thiết SO2 sản phẩm khử nhất) Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu được: A 0,03 mol Fe2(SO4)3 0,06 mol FeSO4 B 0,05 mol Fe2(SO4)3 0,02 mol Fe dư C 0,02 mol Fe2(SO4)3 0,08 mol FeSO4 D 0,12 mol FeSO4 Hướng dẫn Thường mắc sai lầm bỏ qua phản ứng Fe dư với Fe 3+, nên chọn B sai; H SO mà phải có = >Đáp án A → 3Fe 2+ Fe → Fe 3+ ; Fe + Fe 3+ Bài (Câu 11 – Đề TSĐH – Khối B – 2009 - Mã đề 637) Cho dung dịch chứa 6,03 gam hỗn hợp gồm muối NaX NaY (X,Y nguyên tố có tự nhiên, hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử Zx < Zy) vào dung dịch AgNO3 dư, thu 8,61 gam kết tủa, phần trăm khối lượng NaX hỗn hợp ban đầu là: A 58,2% B 52,8% C 41,8% D 47,2% Hướng dẫn *) HS dễ mắc sai lầm: (Do không ý đến AgF tan) mol Na X phản ứng khối lượng tăng 108 – 23 = 85 gam => khối lượng tăng 8,61 – 6,03 = 2,58 => n(Na X ) = 0,03 mol => M X = 178 nguyên tố có tự nhiên) => khơng có đáp án *) Suy luận Lưu ý AgF tan (xét hai trường hợp) TH1 TH2.X,Y F Cl => NaF NaCl => viết phương trình phản ứng => %NaF = 41,8% chọn C Bài (Câu 16 – Đề TSĐH – Khối B – 2008 – Mã đề 195) Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 (dư), sau phản ứng xảy hoàn toàn Thu 0,896 lít khí NO (đktc) dung dịch X Khối lượng muối khan thu làm bay dung dịch X là: A 8,88 gam B 13,92 gam 6,52 gam D 13,32 gam Hướng dẫn: Sai lầm không ý đến sản phẩm khử NH4NO3 nên dễ dàng chọn đáp án A với m(Mg(NO3)2 = 8,88 gam sai Khi ý đến sản phẩm khử cịn có NH4NO3 sử dụng định luật bảo toàn e => m = m Mg(NO3)2 + m NH4NO3 = 13,92 gam => ĐS B Bài (Câu 30 – Đề TSĐH – khối A – 2010 – Mã đề 684): Cho 19,3 gam hỗn hợp gồm Zn Cu có tỉ lệ mol tương ứng 1:2 vào dung dịch chứa 0,2mol Fe2(SO4)3 Sau khí phản ứng xảy hồn toàn thu m gam kim loại.Giá trị m là: A 12 gam B 12,8 gam C 16,53 gam D 6,4 gam Hướng dẫn 14 Phải ý đến thứ tự phản ứng: Zn 2+ Fe + Cu 2+ Fe 3+ ; ; ; Zn Fe Cu Fe 2+ *) Sai lầm do: 3Zn + Fe2(SO4)3 → 3ZnSO4 + 2Fe Cu + Fe2(SO4)3 → CuSO4 + FeSO4 kết mCu dư = 2,13 gam (khơng có đáp án) *) Suy luận Phải ý đến dãy điện hóa trên, ta có: Zn + Fe2(SO4)3 → ZnSO4 + 2FeSO4 Cu + Fe2(SO4)3 → CuSO4 + FeSO4 => kết mCu dư = 6,4 gam chọn A Bài (Câu 54 – Đề TSĐH – khối B – 2010 – Mã đề 268): Cho 0,3 mol bột Cu 0,6 mol Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,9 mol H2SO4 (lỗng), sau phản ứng xảy hồn tồn thu V lít khí NO ( sản phẩm khử nhất, đktc) Giá trị V là: A 10,08 B 4,48 C 8,96 D 6,72 Hướng dẫn *) Sai lầm: 3Cu + 8H+ + NO3− → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O => VNO = 4,48 lít chọn B ( sai) *) Suy luận Phải ý H+ dư ta có thêm: Fe2+ + 4H+ + NO3− → Fe3+ + NO + 2H2O => ∑ n NO = 8,96 lít chọn C Bài ( Đề TSĐH – Khối B – 2009): Hịa tan hồn tồn 24,4 gam hỗn hợp gồm FeCl2 NaCl (có tỉ lệ mol tương ứng 1:2) vào lượng nước (dư), thu dung dịch X Cho dung dịch AgNO3 (dư) vào dung dịch X, sau phản ứng xảy hoàn toàn sinh m gam chất rắn Giá trị m là: A 57,4 B 10,8 C 28,7 D 68,2 Hướng dẫn Ag + + Cl- → AgCl ↓ (1) + 2+ → 3+ Ag + Fe Ag ↓ + Fe (2) mr = mAgCl + mAg = 68,2 gam chọn D Lỗi thường gặp không viết phản ứng (2) => mr = mAgCl = 57,4 gam chọn A sai C KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 15 - Tôi triển khai đề tài với lớp 12B9, 12B10, 12B12 kì II năm học 2013 - Tôi triển khai tiết ôn tập, luyện tập dạy thêm - Từ tơi thu kết sau: Kết trước sau áp dụng đề tài đối tượng áp dụng đề tài 12B9, 12B10, 12B12 Đã cho tiến hành kiểm tra kết thi Lớp Trước áp dụng đề tài Sau áp dụng đề tài Giỏi Khá T.bình Yếu Giỏi Khá T.bình Yếu SL 12 22 13 20 11 % 2,27 27,27 50 20,46 29,54 45,45 25,01 12B1 SL 10 13 % 25,64 41,02 33,34 15,3 46,15 28,26 5,12 12B1 SL 19 16 17 15 % 12,5 47,5 40 12,5 42,5 37,5 7,5 12B9 Kết 16 18 13 16 Kết lớp áp dụng đề tài lớp không áp dụng đề tài Đã cho tiến hành kiểm tra, thu kết Các lớp áp dụng đề tài 12B9, 12B10, 12B12; cịn lớp khơng áp dụng đề tài 12B11 12B13 Lớp 12B9 Kết Giỏi Khá T.bình Yếu SL 13 20 11 % 29,54 45,45 25,01 18 15,3 46,15 28,26 5,12 17 15 % 12,5 42,5 37,5 7,5 Kết Lớp không áp dụng đề tài 12B10 SL % 12B12 SL Lớp Lớp áp dụng đề tài 13 Giỏi Khá T.bình Yếu 12B11 SL 20 % 16,67 48,78 34,55 SL 19 12 % 22,5 47,5 30 12B1 15 17 D KẾT LUẬN - Xuất phát từ yêu cầu công tác giảng dạy lấy học sinh làm trung tâm, việc hướng dẫn học sinh trung học phổ thông phát “bẫy” tránh nhầm lẫn giải tập Việc làm có tác dụng nâng cao việc dạy thầy việc học trị - Các tình tập mà ta gọi “bẫy” giúp giáo viên đánh giá lực tư học sinh từ phân loại học sinh để tìm phương pháp dạy học phù hợp với đối tượng học sinh, nhóm học sinh, giúp giáo viên bồi dưỡng nhân tài phụ đạo học sinh yếu cách khoa học - Phân tích bẫy giải tập hóa học xem phương pháp “phản chứng” giảng dạy kiến thức trường THPT * Để làm tốt em cần nhớ: Đọc kĩ đề trước làm Tóm tắt đề cách gạch chân nội dung quan trọng Học sinh trang bị số phương pháp giải tốn hóa: Phương pháp bảo toàn khối lượng, phương pháp bảo toàn electron, … trước giải tốn nên tìm số mol chất (nếu có) viết phương trình hóa học sơ đồ biến hóa kết nối mối quan hệ, từ lập phương trình tốn học, giải tốn tìm nghiệm E ĐỀ NGHỊ - Ở triển khai đề tài phần kim loại, phần phổ biến đề thi đại học hay làm “bẫy” phần Trong thời gian tới tôi sâu vào dạng sai lầm khác mà tơi có dự kiến rồi: tìm hiểu sai lầm phần phi kim, phương pháp giải toán phương pháp qui đổi ,… - Khi áp dụng đề tài cho học sinh tìm hiểu trước áp dụng vào ngoại khóa hay, vào tiết tự chọn, … cần lưu ý để áp dụng hiệu đề tài, giáo viên phải linh hoạt theo đối tượng học sinh mình, phải trang bị cho em kim loại, phương pháp giải tốn hóa học Tơi xin chân thành cảm ơn! Xác nhận thủ trưởng đơn vị Tôi cam đoan đề tài tôi, khơng chép người khác Thanh hóa, ngày10 tháng 05 năm 2013 Người viết Lê Văn Thành 18 * Tài liệu tham khảo [1] Cao Cự Giác Thiết kế dụng tập hóa học thực nghiệm dạy học hóa học Nxb Giáo dục, 2009 [2] Cao Cự Giác Các phương pháp chọn lọc giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học Nxb Giáo dục, 2009 [3] Đào Hữu Vinh 500 tập hóa học Nxb Giáo dục 1995 [4] Nguyễn Xuân Trường Phương pháp dạy học hóa học trường phổ thơng Nxb Giáo dục, 2005 [5] Nguyễn Xuân Trường, Cao Cự Giác Các xu hướng đổi phương pháp dạy học trường phổ thơng [6] http://baigiang.bachkim.vn [7] Tạp chí hóa học ứng dụng [8] Sách giáo khoa hóa học lớp 12 19 MỤC LỤC 20 ... hiểu trình em học sinh giải tập số sai lầm em thường gặp là: - Sai lầm học sinh cách hiểu vận dụng lí thuyết hóa học giải tập - Chưa có phương pháp phân tích tổng hợp kiến thức - Khi giải tốn chưa... kiến thức, khơng phát nội dung (các “chốt”) tập Như việc phát phân tích sai lầm q trình hướng dẫn học sinh giải tập hóa học có ý nghĩa Theo tơi, giáo viên có khả dự đoán sai lầm mà học sinh thường. .. trình học tập mơn hóa học, để từ điều chỉnh q trình dạy học nhằm khắc phục sai lầm xảy ra, từ giúp học sinh nắm vững sâu kiến thức III Nội dung nghiên cứu IIIA Xây dựng dạng sai lầm thường gặp phân