Xây dựng hệ thống bài tập hóa học các nguyên tố kim loại lớp 12 nhằm rèn luyện tư duy trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường trung học phổ thông

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA ĐINH THỊ PHỤNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CÁC NGUYÊN TỐ KIM LOẠI LỚP 12 NHẰM RÈN LUYỆN TƯ DUY TRONG VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM Đà Nẵng, 05/2014 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CÁC NGUYÊN TỐ KIM LOẠI LỚP 12 NHẰM RÈN LUYỆN TƯ DUY TRONG VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM Sinh viên thực : Đinh Thị Phụng Lớp : 10SHH Giáo viên hướng dẫn : ThS Phan Văn An Đà Nẵng, 05/2014 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA HÓA  NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Đinh Thị Phụng Lớp : 10SHH Tên đề tài: “Xây dựng hệ thống tập hóa học nguyên tố kim loại lớp 12 nhằm rèn luyện tư việc bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học trường trung học phổ thông” Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn có liên quan đến đề tài + Cơ sở lí luận phát triển tư + Cơ sở lý luận kỹ cần thiết GV làm công tác bồi dưỡng phân tích thực trạng bồi dưỡng HSG Hóa học trường THPT - Nghiên cứu biện pháp tích cực để phát hiện, t chức bồi dưỡng học sinh gi i Hóa học nguyên t kim loại lớp trường THPT - Sưu tầm biên soạn 40 tập tự luận liên quan đến nguyên t kim loại lớp 12 phục vu công tác bồi dưỡng Giáo viên hướng dẫn: ThS Phan Văn An Ngày giao đề tài: 15/9/2013 Ngày hoàn thành đề tài: 3/5/ 014 Chủ nhiệm khoa (Ký ghi rõ họ, tên) Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ, tên) PGS.TS Lê Tự Hải ThS Phan Văn An Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày tháng năm 014 Kết điểm đánh giá Ngày tháng năm 014 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Trong ngày thực đề tài khóa luận t t nghiệp này, chưa quen với cơng việc nên em gặp khơng khó khăn Ngoài c gắng thân hỗ trợ gia đình, khơng có giúp đỡ nhiệt tình chân thành thầy bạn có lẽ em khơng thể hồn thành đề tài khóa luận t t nghiệp Do cầm tay tập đề tài khóa luận t t nghiệp, lời em mu n nói lời cảm ơn chân thành đến người giúp đỡ em Em xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến ThS Phan Văn An, người thầy tận tâm, nhiệt tình hướng dẫn bảo cho em su t trình thực hồn thành đề tài Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Hóa - trường ĐHSP Đà Nẵng bạn sinh viên lớp 10SHH ln ủng hộ, góp ý giúp đỡ em thời gian qua Bước đầu làm quen với công việc nghiên cứu, với thời gian khả cịn hạn chế nên đề tài khơng tránh kh i thiếu sót Em kính mong nhận đóng góp chân thành q thầy bạn Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 16 tháng năm 014 Sinh Viên Đinh Thị Phụng MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 uá trình nhận thức hình thức tư 1.1.1 uá trình nhận thức 1.1 Các hình thức tư Error! Bookmark not defined Tư phát triển tư giảng dạy mơn Hóa học trường ph thông .1 Tư Những đặc điểm tư .3 Những ph m chất tư .4 R n luyện thao tác tư phương pháp hình thành phán đốn dạy học mơn hóa học trường trung học ph thơng 10 .5 Đánh giá trình độ phát triển tư học sinh 14 1.3 Đặc trưng dạy học hóa học (cơ bản) bậc học nói chung bậc THPT nói riêng 15 1.3.1 Gắn liền với thực nghiệm 15 1.3 Cơ sở lý thuyết vững vàng 16 1.3.3 Gắn liền với vấn đề công nghệ, môi trường, kinh tế xã hội, phòng ch ng AIDS… 16 1.4 Những kỹ cần thiết giáo viên bồi dưỡng học sinh gi i hóa học 17 1.4.1 Các nhóm kỹ 17 1.4 Một s chi tiết kỹ 17 1.5 Phân tích tình hình thực tế bồi dưỡng học sinh gi i hóa học trường THPT 18 1.5.1 Một s nhận xét chung nội dung chương trình sách giáo khoa hóa học THPT hành phục vụ cho việc bồi dưỡng hoc sinh gi i 18 1.5 Những khó khăn nhu cầu giáo viên bồi dưỡng học sinh gi i hóa học đứng trước thực trạng 19 CHƯƠNG II: NHỮNG BIỆN PHÁP TÍCH CỰC ĐỂ PHÁT HIỆN VÀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC CÁC NGUYÊN TỐ KIM LOẠI LỚP 12 Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Error! Bookmark not defined .1 Một s nội dung thường đề cập đến thi chọn học sinh gi i hóa học cấp thành ph qu c gia 21 1.1 Một s nội dung đề cập tới thi học sinh gi i thành ph mơn hóa học nguyên t kim loại lớp từ năm 1996 đến 21 Một s nội dung đề cập tới thi học sinh gi i qu c gia mơn hóa học nguyên t kim loại lớp từ năm 1996 đến 22 Nội dung s biện pháp phát học sinh có lực trở thành học sinh gi i hóa học 22 Những yêu cầu chung 22 Soạn thảo lựa chọn s luyện tập đáp ứng hai yêu cầu để phát học sinh có lực trở thành học sinh gi i hóa học 23 2.3 Một s biện pháp tích cực để bồi dưỡng học sinh gi i hóa học trường THPT 32 3.1 Lựa chọn cách giải cho dễ hướng dẫn học sinh 32 Thay đ i mức độ yêu cầu 35 3.3 Thay đ i hình thức: 39 3.4 Áp dụng yêu cầu cho mục đích khác 40 .4 Soạn hệ th ng tập tương tự: 44 4.1 Hệ th ng tập chương đại cương kim loại: 44 Hệ th ng tập nguyên t kim loại: 49 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT MỘT HỆ THỐNG BÀI LUYỆN TẬP CÁC NGUYÊN TỐ KIM LOẠI LỚP 12 TRONG QUÁ TRÌNH BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HĨA HỌC 56Error! Bookmark not defined 3.1 Đại cương kim loại 56 Các nguyên t kim loại 67 .1 Bài tập ngun t nhóm IA, IIA, Nhơm hợp chất: 67 Bài tập Sắt, Đồng, Crom hợp chất chúng: 74 .3 Bài tập s kim loại quan trọng hợp chất cuả chúng: 79 3.2.4 Bài tập t ng hợp: 81 KẾT LUẬN 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐHSP: Đại học sư phạm GV: Giáo Viên HS: Học sinh HSG: Học sinh gi i BTH: Bảng tuần hồn THPT: Trung học ph thơng SGK: Sách giáo khoa BTHH: Bài tập hóa học KK: Khơng khí PPDH: Phương pháp dạy học HH THPT: Hóa học trung học ph thông MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Trước nghiệp đ i toàn diện đất nước, giáo dục đào tạo nước ta có chức quan trọng việc “nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài” để thực thành công công công nghiệp hóa, đại hóa đất nước, hội nhập khu vực qu c tế Với mục tiêu đòi h i ngành giáo dục phải đ i toàn diện cần có đ i phương pháp dạy học Định hướng phương pháp dạy học xác định nghị Trung ương Đảng khoá VIII (1 /1996) cụ thể hoá thị Bộ giáo dục đào tạo: Luật giáo dục (6/ 005) xác định rõ “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả làm việc nhóm; rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức thực tiễn tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học sinh” Một mục tiêu dạy học hóa học ph thơng ngồi việc truyền thụ kiến thức hóa học ph thơng cịn cần mở rộng phát triển kiến thức, hình thành cho học sinh phương pháp tự học để phát huy tính chủ động sáng tạo, r n luyện lực nhận thức, tư hóa học lực hành động thơng qua hành động học tập đa dạng phong phú nhằm phát triển toàn diện cho hệ trẻ Việc nghiên cứu vấn đề tập hóa học có nhiều tác giả quan tâm có nhiều cơng trình nghiên cứu sử dụng mức độ khác Nhận xét gần cho thấy hệ th ng tập hóa học cho lớp THPT chưa đa dạng Theo định hướng xây dựng chương trình SGK THPT có đặt yêu cầu cần trọng đến quan điểm thực tiễn tính đặc thù mơn hóa học nên tập hóa học thực yêu cầu Với yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước, việc bồi dưỡng học sinh gi i Hóa học trường ph thông nằm nhiệm vụ phát hiện, đào tạo nhân tài mà công đ i đất nước có vị trí khơng thể thiếu Với vai trị đó, khơng thể sử dụng s biện pháp thông thường giảng dạy học tập thi cử (thi lên lớp, hết cấp, thi Đại học) Trong lượng thơng tin ngày tăng chưa có tài liệu thức dùng lý luận dạy học để soi sáng lực đặc biệt học sinh gi i hóa học, biện pháp phát hiện, t chức bồi dưỡng học sinh gi i hóa học Đồng thời, năm qua, giáo viên dạy lớp chun hóa học phải tự mị mẫm tìm cho đủ dạng, đủ loại để tiến hành bồi dưỡng cho học sinh Việc đề xuất hệ th ng luyện tập với dạng khác (k m theo lời giải hướng dẫn) theo chương trình chun việc cần thiết Nên chúng tơi mạnh dạn chọn đề tài “Xây dựng hệ thống tập hóa học nguyên tố kim loại lớp 12 nhằm rèn luyện tư việc bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học trường trung học phổ thông” Đề tài chắn giúp phát triển chuyên môn phương pháp nghiên cứu hoạt động dạy học sau MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Xây dựng hệ th ng tập hóa học phần nguyên t kim loại nhằm nghiên cứu s biện pháp phát hiện, t chức bồi dưỡng học sinh gi i Hóa học trường trung học ph thông đề xuất hệ th ng luyện tập theo chương trình để r n luyện tư cho học sinh việc phát bồi dưỡng học sinh gi i Hóa học trường trung học ph thông NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI - Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn việc bồi dưỡng học sinh gi i Hóa học trường THPT - Nghiên cứu s nội dung thường đề cập đến thi chọn học sinh gi i Hóa học cấp thành ph qu c gia 2M + 2nHCl  2MCln + nH2 nH = (8) 13,44 = 0,6 mol 22,4 Theo phýõng pháp bảo toàn electron với phản ứng (6, 7, 8) s mol (e) kim loại M nhýờng s mol (e) O2 H+ nhận Gọi a s mol kim loại M ta có: na = 0,15.4 + 0,6.2 = 1,8 Tức a = 1,8 16,   M  9n  M = 9n n M Chỉ có n = 3; M = phù hợp Vậy M nhôm (Al) 3.2.2 Bài tập Sắt, Đồng, Crom hợp ch t chúng: Bài 6: Cho hỗn hợp X gồm FeS, Cu2S có tỉ lệ mol 1:1 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư, thu dung dịch A khí B Cho dung dịch BaCl2 đến dư vào dung dịch A thấy xuất kết tủa trắng Khí B để ngồi khơng khí chuyển thành khí C có màu nâu Cho dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch A thu kết tủa D Nung D nhiệt độ cao đến kh i lượng không đ i chất rắn E Hãy viết PTHH phản ứng xảy để giải thích q trình Giải: Hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu dung dịch A khí B Cho dung dịch BaCl2 vào dung dịch A có kết tủa trắng  HNO3 oxi hóa X tạo SO42- Khí B để ngồi khơng khí chuyển thành khí C có màu nâu  HNO3 oxi hóa X tạo NO PTHH: 3FeS + 3Cu2S + 28H+ + 19NO3-  3Fe3+ + 6Cu2+ + 19NO + 6SO42- + 14H2O mol mol Dung dịch A gồm: Fe3+, Cu2+, NO3-, SO42-, H+(dư) Dung dịch A tác dụng với dung dịch BaCl2: Ba2+ + SO42-  BaSO4  trắng Oxi hóa C khơng khí: 2NOkhơng màu + O2  2NO2 nâu Cho dung dịch NH3 vào dung dịch A: H+dư + NH3  NH4+ Fe3+ + 3NH3 + 3H2O  Fe(OH)3  nâu + 3NH4+ Cu2+ + 2NH3 + 2H2O  Cu(OH)2  xanh lam + 2NH4+ Cu(OH)2 + 4NH3  Cu(NH3)42+ + 2OHKết tủa D Fe(OH)3 t  Fe2O3 + 3H2O Nung D đến kh i lượng không đ i: Fe(OH)3  Chất rắn E Fe2O3 Bài 7: Cho luồng CO qua ng sứ đựng 31, g hỗn hợp CuO FeO nung nóng Sau thí nghiệm, thu chất rắn A ng sứ Cho khí kh i ng sứ lội từ từ qua lít dung dịch Ba(OH)2 0, M thấy tạo thành 9, 5g kết tủa a Tính kh i lượng chất rắn A b Chia chất rắn A thành phần nhau: - Hoà tan hết phần dung dịch HCl dư, 0,56 lít H2 (đktc) - Hịa tan phần dung dịch H2SO4 đặc nóng, thu dung dịch mu i sunfat trung hòa V lít khí SO2 (đktc) Hãy tính V Giải: a Các PTHH: t  Fe + CO2 FeO + CO  (1) t  Cu + CO2 CuO + CO  (2)  BaCO3 + H2O CO2 + Ba(OH)2  (3)  Ba(HCO3)2 CO2 + BaCO3 + H2O  (4) 0 nBaOH  = 0,2 mol; nBaCO = 0,15 mol + Biện luận trường hợp xảy TH1: Lượng CO2 thiếu nCO = nBaCO = 0,15 mol Gọi x, y s mol CO2 sinh phản ứng (1), ( ) mchất rắn= mFe + mCu + m(FeO, CuO) dư = 31,2 – (72x + 80y) + 56x + 64y = 31,2 – 16.(x + y) = 31,2 - 16.0,15 = 28,8g (vì x + y = nCO = nBaCO = 0,15 mol) TH2: Lượng CO2 dư, xảy phản ứng (4) nCO = 0,2 + 0,05 = 0,25 mol mchất rắn= mFe + mCu + m(FeO, CuO) dư = 31,2 – (72x + 80y) + 56x + 64y = 31,2 – 16.(x + y) = 31,2 - 16.0,25 = 27,2g (vì x + y = nCO = 0,25 mol) b Các PTHH:  FeCl2 + H2 Fe + 2HCl  (5)  FeCl2 + H2O FeO + 2HCl  (6)  CuCl2 + H2O CuO + 2HCl  (7)  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 2Fe + 6H2SO4  (8)  Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O 2FeO + 4H2SO4  (9)  CuSO4 + H2O CuO + 2H2SO4  (10) Từ (5) ta có: nH  nFe  0, 025 mol Từ (1) ( ) ta có: nFe  nCu  nCO 2 nCu (trường hợp (1)) = 0,15  0, 025  0, 05 mol nCu (trường hợp ( 0, 25  0, 025  0,1 mol )) = + Biện luận trường hợp xảy TH1: Giả sử tất CuO bị khử hết Suy nFeO (cực đại) = 0,136 mol Từ (6), (7), (8) ta tính được: VSO = 3,48 lít (*) Giả sử tất FeO bị khử hết, ta tính được: VSO = 1,96 lít (**) (*), (**) ta có: 1,96  VSO  3,48 TH2: Lập luận tương tự TH1 ta xác định được: nFeO = 0,08 mol; VSO  max  = 3,976 lít; VSO   = 3,08 lít 2 (*), (**) ta có: 3,08  VSO  3,976 3.2.3 Bài tập m t số kim loại uan trọng hợp ch t cuả chúng: Bài 3: Hòa tan a mol kim loại M cần dùng a mol H2SO4 dung dịch axit đặc, nóng thu khí SO2 (sản ph m khử nhất) dung dịch Y Hấp thụ hồn tồn khí SO2 vào 45 ml dung dịch NaOH 0, M thu 0,608 gam mu i natri Cô cạn dung dịch Y thu 1,56 gam mu i khan Hịa tan hồn tồn mu i khan vào nước thêm vào 0,387 gam hỗn hợp A gồm Zn Cu Khuấy phản ứng hồn tồn thu 1,144 gam chất rắn B Biết M có hóa trị khơng đ i phản ứng a Xác định kim loại M b Tính s mol kim loại hỗn hợp A B Giải: a 2M + 2nH2SO4 → M2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O Vì nM = nH SO = a nên n = Ta viết lại phương trình phản ứng: 2M + 2H2SO4 → M2SO4 + SO2 + 2H2O (1) SO2 + NaOH  NaHSO3 SO2 + 2NaOH  Na2SO3 + H2O Gọi b s mol hỗn hợp mu i, b = Mà 104 < M  126  104  → 0, 608 0, 608 M  b M 0, 608  126 b 0, 608 0, 608 b  4,83.103  b  nSO2  5,85.103 126 104 → n 0, 045.0, nNaOH 0, 045.0,    1,54  NaOH  1,86 3 3 5,85.10 nSO2 4,83.10 nSO2 Do ta thu mu i Gọi x, y s mol NaHSO3, Na2SO3 nNaOH = x + 2y = 0,045.0,2 = 9.10-3 mol 3  x  y  9.103  x  10 Ta có hệ phýõng trình:  → 3 104 x  126 y  0, 608  y  4.10 Dựa (1), ta có: nM SO4 = → M M SO = 2M + 96 = nSO2 = x + y = 5.10-3 1,56 → M = 108 (Ag) 5.103  Zn + dung dịch Ag2SO4 Cu b 0,387g A  Ag+ + 1e  Ag ne nhận = nAg   2.nAg SO = 2.5.10-3 = 0,01 mol Ta có: MCu < M  M Zn  (1) 0,387 0,387  nhh  → 5,95.10-3 < nhh < 6.10-3 65 64 QT oxi hóa: Zn - 2e  Zn2+ Cu - 2e  Cu2+ ne nhường > 2.5,95.10-3 = 1,19.10-2 (2) (1, ) → ne nhường > ne nhận chứng t Ag+ hết, kim loại A dý Chất rắn B gồm: Ag, kim loại A dư mAg = 0,01.108 = 1,08g → mAdư/B = 1,144 – 1,08 = 0,064g  mA phản ứng = 0,387 - 0,064 = 0,323g Gọi nZn phản ứng: c; nCu phản ứng: d Ta có: ne nhýờng = ne nhận = 2c + 2d = 0,01 65b  64c  0,323 Ta có hệ phương trình:  → 2b  2c  0, 01 A: nZn = 3.10-3 mol; nCu= 2.10-3 + B: nAg = 0,01 mol; nCu = b  3.103  3 c  2.10 0, 064 = 3.10-3 mol 64 0, 064 = 0,001 mol 64 3.2.4 Bài tập tổng hợp: Bài 4: (Trích đề thi chọn HSG qu c gia lớp năm 010) a A chất màu lục không tan axit kiềm loãng Khi nấu chảy A với KOH có mặt khí thu chất B có màu vàng, dễ tan nước Chất B tác dụng với axit sunfuric thành chất C có màu da cam Chất C bị lưu huỳnh khử thành chất A oxi hóa axit clohidric thành khí clo Viết phương trình phản ứng xảy b Từ chất A, B, C hoàn thành sơ đồ sau: t  A + N + H2 O X  C + (NH3)2S + H2O → Y + S + NH3 + KOH B + (NH4)2S + KOH + H2O → Z + S + NH3 C + H2SO4 + H2S → T + S + K2SO4 + H2O Giải: Các phương trình phản ứng: 2Cr2O3 + 3O2 + 8KOH → 4K2CrO4 + 4H2O 2K2CrO4 + H2SO4 → K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O S + K2Cr2O7 → Cr2O3 + K2SO4 14HCl + K2Cr2O7 → 3Cl2 + 2CrCl3 + 2KCl + 7H2O b X (NH4)2Cr2O7; Y Cr(OH)3; Z K3[Cr(OH)6]; T Cr2(SO4)3 - Các phương trình phản ứng: t (NH4)2Cr2O7   Cr2O3 + N2 + 4H2O K2Cr2O7 + 3(NH3)2S + H2O → Cr(OH)3 + 5S + 6NH3 + 2KOH 2K2CrO4 + 3(NH4)2S + 2KOH + 2H2O → K3[Cr(OH)6] + 3S + 6NH3 K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 3H2S → Cr2(SO4)3 + 3S + K2SO4 + 7H2O Bài 5: (Trích đề thi đề nghị Olympic 30-4 – trường THPT Cao Lãnh, Đồng Tháp) Hịa tan hồn toàn hỗn hợp kim loại Zn, Cu, Ag vào 0,5 lít dung dịch HNO3 a M thu 1,344 lít khí (A) (đktc), hóa nâu khơng khí dung dịch (B) a Lấy dung dịch (B) cho tác dụng với dung dịch NaCl dư thu ,15 5g kết tủa dung dịch (C) Cho dung dịch (C) tác dụng với NaOH dư, thu kết tủa (D) Nung (D) t0C đến kh i lượng không đ i thu đựợc 1,8g chất rắn Tính kh i lượng chất hỗn hợp đầu b Nếu cho m gam bột Cu vào dung dịch (B) khuấy đến phản ứng hồn tồn thu 0,168 lít khí A (ở đktc); 1,99g chất rắn khơng tan dung dịch E Tính m, a nồng độ mol/l ion dung dịch (E) (Biết thể tích dung dịch thay đ i không đáng kể) Giải: a Phương trình phản ứng: 8H+ + 2NO3-  3Zn2+ + 2NO + 4H2O 3Zn + x mol  x → x 3 x x 3Cu + 8H+ + 2NO3-  3Cu2+ + 2NO + 4H2O y mol  y  y  y  nNO = z z  3  z  (2) y 3Ag + 4H+ + NO3-  3Ag+ + NO + 2H2O z mol  (1) (3) z 2 z 1, 344 = 0,06 mol  x + y + = 0,06 3 22, (I) x y z t dung dịch (B) gồm: Zn2+: mol ; Cu2+ : mol ; Ag+ : mol ; H+ : mol 2 2 Ta có: Ag+ + Cl- → AgCl nAgCl = z 2,1525 = 0,015 mol → = 0,015 → z = 0,03 mol 143,5 Dung dịch (C) gồm: Zn2+: x y t mol ; Cu2+ : mol ; H+ : mol 2 Với NaOH dư: H+ + OH- → H2O Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2 Zn(OH)2 + 2OH- → ZnO22- + 2H2O Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2 t Cu(OH)2   CuO + H2O y → nChất rắn = 1,8 = 0,0 80 5→ y = 0,0 → y = 0,045 Từ (I), ta được: x = 0,03 mol → mZn = 0,03.65 = 1,95g; mCu = 0,045.64 = 2,88g; mAg = 0,03.108 = 3,24g b 3Cu + 0,01125 nkhí = Cu 8H+ + 2NO3- 0,03 0,0075  3Cu2+ + 2NO + 4H2O (4) 0,01125 0,0075 0,168 = 0,0075 mol 22, + 2Ag+  Cu2+ + 0,0075  0,015  0,0075  2Ag 0,015 mAg = 108.0,015 = 1,62g mCu dư = 1,99 – 1,62 = 0,37g mCu = (0,0075 + 0,01125).64 + 0,37 = 1,57g x y z dung dịch B gồm: Zn(NO3)2: mol; Cu(NO3)2: mol; AgNO3: mol; 2 2 HNO3 dư: t mol Từ (4) → t = 0,03 → t = 0,06 Vây nHNO = 8 x + y + z + t = 0,08 + 0,12 + 0,04 + 0,06 = 0,3 mol 3 →a= 0,3 = 0,6M 0,5 Sau phản ứng : Zn(NO3)2; Cu(NO3)2 0,015mol Vì nCu = 2 (dung dịch E) 0,04125mol y + 0,0075 + 0,01125 = 0,04125 mol [Zn2+] = 0, 015 = 0,06M 0, 25 [Cu2+] = 0, 04125 = 0,165M 0, 25 [NO3-] = 0, 015.2  0, 0415.2 = 0,45M 0, 25 Bài 6: Cho hỗn hợp A gồm mu i MgCl2, NaBr, KI Cho 93,4g hỗn hợp A tác dụng với 700 ml dung dịch AgNO3 M Sau phản ứng kết thúc thu dung dịch D kết tủa B Lọc kết tủa B, cho ,4g bột Fe vào dung dịch D Sau phản ứng xong thu chất rắn F dung dịch E Cho F vào dung dịch HCl dư tạo 4,48 lít H2 (đktc) Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch E thu kết tủa, nung kết tủa khơng khí kh i lượng khơng đ i thu 4g chất rắn a Tính kh i lượng kết tủa B b Hòa tan hỗn hợp A vào nước tạo dung dịch X Dẫn V lít Cl sục vào dung dịch X, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 66, g chất rắn Tính V (đktc) Giải: Gọi a, b, c s mol MgCl2, NaBr, KI Cl- + Ag+  AgCl↓ (1) Br- + Ag+  AgBr↓ (2) I- + Ag+  AgI↓ (3) Khi cho Fe vào dung dịch D thu chất rắn F dung dịch E chứng t dung dịch AgNO3 phải dư sau phản ứng với hỗn hợp mu i Fe + 2Ag+dư  Fe2+ + 2Ag (4) Tương tự, cho chất rắn F vào dung dịch HCl tạo khí H2, chứng t Fe cịn dư Fedư + 2H+  Fe2+ + H2 (5) 4, 48  0, 2mol 22, 0,2 mol  nFe (4) = 22,  0, = 0,2 mol 56 Lưu ý nung Fe(OH)2 ngồi khơng khí tạo oxit sắt (III) Fe2+ + 2OH-  Fe(OH)2 0,2 2Fe(OH)2 + 0,2 t0  Fe2O3 + 2H2O O2  0,2 0,1 Mg2+ + 2OH-  Mg(OH)2 a mol a mol t  MgO + H2O Mg(OH)2  a mol a mol nAg  dư = 0,2.2 = 0,4 mol nAg  (1,2,3) = 0,7.2 - 0,4 = mol Ta có: 2a + b + c = (I) mrắn = 0,1.160 + a.40 = 24  a = 0,2 (II) mA = 0,2.95 + 103b +166c = 93,4 (III) Từ (I), (II), (III) ta được: b = 0,4; c = 0,2 Vậy mB = 2.0,2.143,5 + 0,4.188 + 0,2.235 = 179,6g b Khi sục Cl2 vào dung dịch X phản ứng xảy ra: Cl2 + 2I-  2Cl- + I2 (6) Cl2 + 2Br-  2Cl- + Br2 (7) Khi (6) xảy hoàn toàn, kh i lượng mu i giảm: 0,2.(127 - 35,5) = 18,3g Khi (6), (7) xảy hoàn toàn, kh i lượng mu i giảm: 0,2.(127 - 35,5) + 0,4.(80 - 35,5) = 36,1g Theo đề kh i lượng mu i giảm: 93,4 – 66,2 = 27,2g  18,3g < 27,2g < 36,1g Vậy (6) xảy hoàn toàn, (7) xảy phần Đặt s mol Br- phản ứng x Kh i lượng mu i giảm là:18,3 + x.(80 – 35,5) = 27,2g  x = 0,2 Vậy s mol Cl2 là: (0,2 + 0,2) = 0,2 mol Thể tích Cl2 là: 0,2.22,4 = 4,48 lít Bài 7: (Trích đề thi chọn HSG tỉnh – Sở GD&ĐT Hà Tĩnh) Cho gam hỗn hợp A gồm FeCO3, Fe, Cu, Al phản ứng với 60 ml dung dịch NaOH M ,688 lít hiđro Thêm tiếp vào bình sau phản ứng 740 ml dung dịch HCl 1M đun nóng đến ngừng khí, hỗn hợp khí B, lọc tách cặn C (không chứa hợp chất Al) Cho B hấp thụ từ từ vào dung dịch nước vôi dư 10 gam kết tủa Cho C phản ứng hết với HNO đặc nóng dư thu dung dịch D 1,1 lít khí Cho D phản ứng với dung dịch NaOH dư kết tủa E Nung E đến kh i lượng không đ i m gam chất rắn Tính kh i lượng chất A, tính m, biết thể tích khí đo điều kiện tiêu chu n Giải: Khi A phản ứng với NaOH thì: Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2H2 Mol: 0,08 0,08 0,08 0,12 nNaOH ban đầu > nNaOH phản ứng = 0,08 mol → NaOH dý Sau phản ứng hỗn hợp có: FeCO3, Fe, Cu, NaOH dư (0,04 mol), NaAlO2 (0,08 mol) Khi thêm vào 0,74 mol HCl vào thì: NaOH + HCl → NaCl + H2O Mol: 0,04 0,04 NaAlO2 + 4HCl + H2O → NaCl + AlCl3 + 3H2O Mol: 0,08 0,32 S mol HCl lại sau phản ứng 0,38 mol B hỗn hợp khí nên B phải có CO2 + H2 C chắn có Cu, có FeCO3, Fe Mặt khác C + HNO3 tạo khí NO2 khí nên C khơng thể chứa FeCO3 → C có Cu có Fe (FeCO3 bị HCl hịa tan hết) TH1 : Fe dư Gọi x s mol FeCO3; y s mol Fe bị hòa tan; z s mol Fe dư; t s mol Cu Ta có: 116x + 56.(y + z) + 64t = 20 – 0,08.27 = 17,84 (I) FeCO3 + HCl → FeCl2 + CO2↑ + H2O Mol: x 2x x x Fe + HCl → FeCl2 + H2↑ Mol: y 2y y y nHCl = 2x + 2y = 0,38 (II) Hỗn hợp khí B có x mol CO2 + y mol H2 Dựa vào phản ứng B với nước vơi nên ta có: x = nCO = nCaCO = 10 = 0,1 mol 100 (III) C có z mol Fe dư t mol Cu Áp dụng định luật bảo toàn electron (khi cho C tác dụng HNO3 đặc, nóng) 3z + 2t = 1,12 = 0,05 22, Từ (I), (II), (III), (IV) ta có: x = 0,1mol; y = 0,09 mol; z = 0,01 mol t = 0,01 mol (IV) Vậy A có: mFeCO = 0,1.116 = 11,6g; mFe = (0,09 + 0,01).56 = 5,6g mCu = 0,01.64 = 0,64g; mAl = 27.0,08 = 2,16g m = mCuO + mFe O = 0,01.80 + 0,01.160/2 = 1,6g TH2 : Fe hết C có Cu → nCu = n = 0,025 mol NO Vậy A có: mFe O = 0,1.116 = 11,6g; mCu= 0,025.64 = 1,6g mAl = 27.0,08 = 2,16g; mFe = 20 - (11,6 + 1,6 + 2,16) = 4,64g m = mCuO = 0,025.80 = 2g ... HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CÁC NGUYÊN TỐ KIM LOẠI LỚP 12 NHẰM RÈN LUYỆN TƯ DUY TRONG VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG. .. trình chuyên việc cần thiết Nên mạnh dạn chọn đề tài ? ?Xây dựng hệ thống tập hóa học nguyên tố kim loại lớp 12 nhằm rèn luyện tư việc bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học trường trung học phổ thông? ?? Đề... HIỆN VÀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC CÁC NGUYÊN TỐ KIM LOẠI LỚP 12 Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Error! Bookmark not defined .1 Một s nội dung thường đề cập đến thi chọn học sinh gi i hóa học