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

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Cùng với phát triển đất nước, ngành Giáo dục tập trung thực thắng lợi Nghị số 29 Ban Chấp hành Trung ương Đảng, Nghị số 44 Chính phủ “ đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo”, Nghị số 88 Quốc hội, Quyết định số 44 Thủ tướng Chính phủ đổi chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông; tiếp tục thực nhóm nhiệm vụ chủ yếu nhóm giải pháp ngành giáo dục với mục tiêu nâng cao chất lượng giáo dục đào tạo Nhằm thực mục tiêu “Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực bồi dưỡng nhân tài” Trong trình chuyển mình, chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam giai đoạn 2010 - 2020 rõ vấn đề cịn tồn giáo dục phổ thơng:“Chương trình, giáo trình, phương pháp giáo dục chậm đổi Chương trình giáo dục cịn nặng tính hàn lâm, kinh viện, có lặp lại nội dung kiến thức môn, môn chưa thiết lập mối quan hệ kiến thức kĩ năng, phương pháp, nặng thi cử, chưa trọng đến tính sáng tạo, lực, chưa gắn bó chặt chẽ với thực tiễn phát triển kinh tế - xã hội nhu cầu người học” Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội 2011 – 2020 Chính phủ định hướng: “Đổi bản, toàn diện giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hoá, đại hoá, xã hội hoá, dân chủ hoá hội nhập quốc tế” Trước yêu cầu đổi giáo dục tồn thành tố q trình giáo dục bao gồm nội dung, phương pháp dạy học, kiểm tra - đánh giá phải thay đổi theo cách đồng quán Trong khâu kiểm tra đánh giá, đổi thi cử quan tâm đặc biệt Kỳ thi TN THPT Quốc gia năm gần có nhiều đổi hình thức thi, nội dung thi, cách thức tổ chức… công tác giáo dục, đổi phương pháp dạy thầy học trò phải thay đổi theo Mỗi trường THPT kết kỳ thi TN THPT Quốc gia năm có ý nghĩa quan trọng Đây sở quan trọng đánh giá hình ảnh thương hiệu nhà trường Kết ảnh hưởng trực tiếp tới đường Trang học sinh phản ánh trình học tập học sinh 12 năm học Trước áp dụng hình thức thi tự luận cách tư Hóa học viết phương trình phản ứng sau đặt ẩn vào phương trình tính tốn Tuy nhiên, kỳ thi TN THPT Quốc gia năm gần có nhiều đổi mới, đặc biệt năm học 2018 -2019 kéo dài năm tiếp theo, đề thi có câu hỏi tập mang tính phân hóa cao, hướng tư gặp nhiều hạn chế khơng muốn nói nguy hiểm Qua công tác giảng dạy, kinh nghiệm cập nhật thông tin, tơi nhận thấy q trình dạy học có số khó khăn sau: - Bài tập vận dụng mức độ cao (có thể nói khó) - Học sinh hướng tư để giải - Thầy chưa chịu khó nghiên cứu phương pháp, tìm tịi tài liệu, bổ sung thêm kho liệu cho Có nhiều viết mạng, sách vở, nhận thấy cho số lượng tập ít, sơ sài, chưa có hệ thống, có khơng có lời giải đặc biệt học sinh khơng có hệ thống tư Để giải khó khăn trên, giúp thầy cô em học sinh có hướng tư trước tốn khó, giải tốn nhanh tơi mạnh dạn trình bày “Hướng tư giải tập vô mức vận dụng cao đề thi TN THPT Quốc gia” Hi vọng chuyên đề tài liệu tham khảo hữu ích bổ ích cho em học sinh đồng nghiệp 1.2 Mục đích nghiên cứu Hướng tư giải tập khâu quan trọng, chìa khóa mở cánh cửa để tiếp, tư hướng giúp giải giải nhanh toán Mong từ tài liệu giúp cho thầy cô học sinh định hướng tốt hướng tư giải tập đặc biệt tập vận dụng cao; Cung cấp thầy cô học sinh kho tập có hệ thống làm tư liệu bổ ích 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Các tập vô mức vận dụng cao Đề thi TN THPT Quốc gia, đề thi Học sinh giỏi cấp tỉnh, Quốc gia - Vận dụng vào tập hữu mức vận dụng cao Đề thi TN THPT Quốc gia, đề thi Học sinh giỏi cấp tỉnh, Quốc gia 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu, thu thập phân tích thông tin - Phương pháp thống kê, xử lý số liệu Trang 2 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm - Kiến thức hóa học phổ thông vững vàng - Vận dụng sáng tạo linh hoạt phương pháp giải tập - Kỹ xử dụng máy tính khả tính toán nhanh, chắn 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Hiện đề thi kỳ thi THPT Quốc gia có nhiều thay đổi, cụ thể: - Bài tập vận dụng mức độ cao (có thể nói khó) - Học sinh hướng tư để giải quyết, lúng túng gặp tốn khó - Thầy chưa đưa hướng tư phương pháp giải cách hệ thống khoa học Thường dừng lại việc giải tập chưa dạy tư để giải - Hệ thống tập vận dung cao cịn ít, sơ sài, chưa có hệ thống 2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm giải pháp sử dụng để giải vấn đề Mỗi đứng trước tốn khó, làm đặc biệt hướng dẫn học sinh giải chúng ? 2.3.1 Đặc điểm tốn vơ mức vận dụng cao kỳ thi TN THPT Quốc gia - Bài toán chứa hỗn hợp nhiều chất: Hỗn hợp chứa kim loại, oxit, hiđroxit, muối Ví dụ: Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Hỗn hợp Y gồm Cu, CuS, FeS, FeS2, FeCu2S2, S Hỗn hợp Z gồm KClO3, Ca(ClO2)2, Ca(ClO3)2, CaCl2, KCl - Bài toán thực nhiều trình phản ứng khác - Bài tốn thường gặp tác dụng với HNO3, hỗn hợp (H+ NO3-), hỗn hợp HNO3 H2SO4… - Bài toán thường phải vận dụng tới hai hay nhiều phương pháp để giải (Quy đổi, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, ion…) 2.3.2 Các phương pháp giải thường gặp số điểm lưu ý áp dụng 2.3.2.1 Phương pháp bảo toàn nguyên tố * Nội dung: Khối lượng nguyên tố trước sau phản ứng bảo toàn Bản chất định luật bảo toàn nguyên tố hay nhiều nguyên tố chạy từ chất qua chất khác số mol khơng đổi * Trong q trình thực cần lưu ý: Trang - Xác định đầy đủ, xác chất chứa nguyên tố cần bảo toàn Sẽ nguy hiểm quên thiếu chất chứa nguyên tố ta cần xét - Một số đường di chuyển nguyên tố hay gặp: Kim loại → Muối → Hiđroxit → Oxit Bảo toàn kim loại HNO3 → NO3-, NH4+, NO2, NO, N2O, N2 Bảo toàn nguyên tố N H2SO4 → SO42-, SO2, H2S, S Bảo toàn nguyên tố S H2SO4 → H2O, H2 Bảo toàn nguyên tố H O Fe → Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 → Fe2+, Fe3+ Bảo toàn nguyên tố Fe  BaSO4  BaSO4   FeS, S, Fe2S, CuS… →  Fe(OH )3 →  Fe2O3 Cu (OH )  CuO   Bảo toàn nguyên tố Fe, Cu, S 2.3.2.2 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 * Trong trình thực cần lưu ý: - Có thể áp dụng định luật bảo tồn cho nhiều phương trình - mdd sau pư = ∑ m chất ban đầu - ∑ m chất kết tủa + ∑ m chất bay - m muối dung dịch = mcation muối + manion muối - Khối lượng chất khơng tham gia phản ứng, chất có sẵn, chất cịn dư sau phản ứng tính tốn cần để ý - Cần để ý mối quan hệ chất phản ứng 2.3.2.3 Phương pháp bảo tồn điện tích Tổng điện tích ion dung dịch hay phân tử khơng, nói cách khác dung dịch hay phân tử trung hòa điện 2.3.2.4 Phương pháp bảo toàn electron * Nội dung: Tổng số electron chất khử nhường = Tổng số electron chất oxi hóa nhận * Trong q trình thực cần lưu ý: - Khi có nhiều chất oxi hóa, chất khử hỗn hợp phản ứng (nhiều phản ứng phản ứng qua nhiều giai đoạn), ta cần xác định trạng thái đầu trạng thái cuối chất oxi hóa chất khử - Một chuỗi phản ứng ta dùng sơ đồ theo giai đoạn, dựa vào số oxi hóa thời điểm đầu cuối để xác định chất không thay đổi (mặc dù giai đoạn trung gian phản ứng oxi hóa – khử), chất oxi hóa, chất khử - Bài tốn NO3- đóng vai trị chất oxi hóa, ngồi sản phẩm khử trạng thái khí NO, NO2, N2, N2O cịn có NH4NO3 muối Trang 2.3.2.5 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 tìm đáp số nhanh phương pháp tương đối ưu việt, vận dụng vào tập trắc nghiệm để phân loại học sinh * Nhận dạng toán: Bài toán hỗn hợp nhiều chất thường chứa nguyên tố (hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4; hỗn hợp Y gồm Fe, S, FeS, FeS2 ) * Các trường hợp quy đổi: - Quy đổi hỗn hợp ban đầu thành chất chất - Quy đổi hỗn hợp ban đầu thành đơn chất tương ứng - Quy đổi chất oxi hóa (Chất oxi hóa thay cho chất oxi hóa ngược lại) * Trong trình thực cần lưu ý: - Khối lượng hỗn hợp nguyên tố bảo tồn - Trong q trình giải gặp công thức không tồn tại; số mol ẩn âm, tính tốn bình thường, cho kết cuối 2.3.3 Hướng tư - Bước 1: Quy đổi hỗn hợp chất ban đầu (nếu tốn có dấu hiệu thấy cần thiết) Chọn cách quy đổi đơn giải nhất, tiện lợi cho trình giải - Bước 2: Viết sơ đồ: Chất tham gia → Sản phẩm trung gian → … → Sản phẩm cuối - Bước 3: Điều số liệu (nếu có) vào chất tham gia tạo thành sơ đồ - Bước 4: Dựa vào chất tham gia, đặc biệt nhận xét thay đổi sản phẩm (thay đổi khối lượng, thay đổi số lượng chất, thay đổi số oxi hóa…), số liệu, dự đốn phương pháp áp dụng toán Bài toán vận dụng cao thường kết hợp phương pháp: Bảo toàn nguyên tố, bảo tồn khối lượng, bảo tồn điện tích, bảo tồn electron, đơi có tham gia quy đổi số phương pháp trợ giúp khác, gặp 2.3.4 Một số ví dụ minh họa Ví dụ (Đề thi TSĐH Khối A - 2007): Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO 500 ml axit H2SO4 0,1M (vừa đủ) Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu cạn dung dịch có khối lượng A 6,81 gam B 4,81 gam C 3,81 gam D 5,81 gam [1] Hướng dẫn nH SO4 = 0,05 (mol) Trang  Fe2O3  H SO  MgO +  →  ZnO  - Sơ đồ :  FeCl3  MgCl2  ZnCl  + H2O - Số liệu: 2,81 g 0,05 mol m = ? Đế ý nH SO = nH O = 0,05 (mol) - Hướng tư duy: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho sơ đồ, ta có: mhỗn hợp đầu + mH SO = mmuối + mH O ⇒ mmuối = 2,81 + 0,05.98 – 0,05.18 = 6,81 gam Chọn đáp án A - Nhận xét: Bài toán vận dụng định luật bảo toàn khối lượng 2 Ví dụ (Đề thi TSĐH Khối A - 2012): Hỗn hợp X có khối lượng 82,3 gam gồm KClO3, Ca(ClO3)2, CaCl2 KCl Nhiệt phân hồn tồn X thu 13,44 lít O2 (đktc), chất rắn Y gồm CaCl2 KCl Toàn Y tác dụng vừa đủ với 0,3 lít dung dịch K2CO3 1M thu dung dịch Z Lượng KCl Z nhiều gấp lần lượng KCl X Phần trăm khối lượng KCl X A 12,67% D 29,77% [1] B 18,10% C 25,62% Hướng dẫn n O2 = 0, mol, n K 2CO3 = 0, mol C - Sơ đồ: KClO3, Ca(ClO3)2, CaCl2, KCl t→ KCl, CaCl2 + O2 - Số liệu 83,2 g Y 0,6 - Hướng tư duy: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho sơ đồ: Bảo tồn khối lượng ta có mY = m X – mO = 82,3 – 0, 6.32 = 63,1 (gam) CaCl2 + K2CO3 → CaCO3 + 2KCl (1) 0,3 0,3 0,6 Trong Y có KCl CaCl2, dựa vào (1) ta thấy n CaCl2 = 0,3 → m KCl /Y = 63,1 – 0,3.111 = 29,8 (gam) mKCl / Z = mKCl /Y + mKCl (1) ⇒ m KCl / Z = 29,8 + 0, 6.74,5 = 74,5 (gam) Gọi x khối lượng KCl có X, theo đề ta có: → %mKCl / X = 74,5 = ⇒ x = 14,9 gam x 14,9 100% = 18,1% Chọn đáp án B 82,3 - Nhận xét: Bài toán vận dụng định luật bảo tồn khối lượng Ví dụ (Đề thi TSĐH Khối A - 2011): Đun nóng m gam hỗn hợp Cu Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng : với lượng dung dịch HNO3 Khi phản ứng kết thúc, thu 0,75m gam chất rắn, dung dịch X 5,6 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm NO NO2 (khơng có sản phẩm khử khác N+5) Biết lượng HNO3 phản ứng 44,1 gam Giá trị m A 44,8 B 40,5 C 33,6 D 50,4 [1] Trang Hướng dẫn Đây dạng toán tương đối lạ em gây khó em Câu đòi hỏi em biết suy luận vận dụng thành thạo phương pháp bảo toàn nguyên tố  NO   Fe : 0,3m   Fe : du  HNO3 → Fe(NO3)2 +     +   Cu : 0,7 m Cu : du   NO2  - Sơ đồ số liệu:  m gam 0,7 mol 0,75m 0,25 mol - Hướng tư duy: + Vì khối lượng kim loại giảm: m - 0,75m = 0,25m < 0,3m ⇒ Fe dư, Cu chưa phản ứng ⇒ nFe phản ứng = 0,25m/56 (mol) + Vì đề cho sản phẩm khử NO NO2 gây lúng túng bảo toàn nguyên tố, nhiên để ý NO NO2 có nguyên tử N nên số mol hỗn hợp với số mol N + Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N ⇒ nNO muối = 0,7 - 0,25 = 0,45 mol − ⇒ n Fe ( NO3 ) = 0,45/2 = 0,225 mol Vậy: 0,25m/56 = 0,225 => m = 50,4 gam Chọn đáp án D - Nhận xét: Bài tốn vận dụng định luật bảo tồn nguyên tố Ví dụ (Đề thi HSG Tỉnh Thanh Hóa – 2007 – 2008): Hịa tan hồn tồn hỗn hợp gồm 0,1 mol FeS2 x mol Cu2S HNO3 vừa đủ thu dd A chứa muối sunfat khí gồm NO Tính giá trị x [4] Hướng dẫn Cách 1: - Sơ đồ: 2FeS2 → Fe2(SO4)3 Mol: 0,12 0,06 Cu2S → 2CuSO4 Mol: x 2x - Hướng tư duy: Áp dụng định luật bảo tồn ngun tố S ta có: 0,12.2 + x = 0,06.3 + 2x → x = 0,05 mol Cách 2: - Sơ đồ: FeS2 Fe3+ + 2SO42Mol: 0,1 0,1 0,2 Cu2S → 2Cu2+ + SO42Mol: x 2x x - Hướng tư duy: Áp dụng định luật ®iƯn tÝch ta cã: 0,1.3 + 2.2x = 0,2.2 + 2x → x = 0,05 Trang - Nhận xét: Bài toán vận dụng định luật bảo toàn nguyên tố điện tích Ví dụ (Đề thi TSĐH khối A - 2011): Chia hỗn hợp X gồm K, Al Fe thành hai phần - Cho phần vào dung dịch KOH (dư) thu 0,784 lít khí H2 (đktc) - Cho phần vào lượng dư H2O, thu 0,448 lít khí H2 (đktc) m gam hỗn hợp kim loại Y Hoà tan hoàn toàn Y vào dung dịch HCl (dư) thu 0,56 lít khí H2 (đktc) Khối lượng (tính theo gam) K, Al, Fe phần hỗn hợp X là: A 0,39; 0,54; 1,40 B 0,39; 0,54; 0,56 C 0,78; 0,54; 1,12 D 0,78; 1,08; 0,56 [1] Hướng dẫn nH (P1) = 0,035 (mol); nH (P2) = 0,02 (mol); nH (P2) = 0,025 (mol) K  KOH - Sơ đồ: Phần 1:  Al  →  Fe   K+  3+ + H2 (0,035 mol)  Al  Fe  K  H 2O , HCl Phần 2:  Al   →  Fe   K+  3+ + H2 (0,045 mol)  Al  Fe 2+  - Hướng tư duy: Bài toán toán “ biến dạng” toán hỗn hợp cho K hay Na với Al Câu dễ lúng túng kỹ giải toán Để giải tốt câu cần nhận thay đổi số oxi hóa kim loại trạng thái sau so với ban đầu, vận dụng phương pháp bảo tồn electron giải trở nên ngắn gọn Nếu sa đà vào viết phương trình phản ứng ta nhiều thời gian chưa giải Khi đó: Gọi a, b, c số mol K, Al Fe phần  a + 3b = 0,035.2 a = 0,01   Ta có hệ:  a + 3a = 0,02.2 ⇒ b = 0,02 a + 3b + 2c = 0,045.2  c = 0,01   mK = 3,9 gam; mAl = 5,4 gam; mFe = 5,6 gam Chọn đáp án B - Nhận xét: Bài toán vận dụng định luật bảo tồn electron Ví dụ (Đề thi TSĐH Khối A – 2008): Cho 11,36 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu m gam muối khan Giá trị m A 38,72 B 35,50 C 49,09 D 34,36 [1] Trang Hướng dẫn nNO = 0,06 (mol) +3 HNO → Fe - Sơ đồ số liệu: X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4  11,36 (gam) + m (gam) NO 0,06 (mol) - Hướng tư duy: Bài tốn hỗn hợp X có nhiều chất, dễ làm học sinh lúng túng, thường học sinh viết phương trình phản ứng đặt ẩn Nếu nhận thấy có thay đổi số oxi hóa Fe X sang +3 N từ +5 (HNO3) xuống +2 (NO), vận dụng phương pháp bảo tồn electron giải trở nên ngắn gọn Khi đó: + Cách 1: Quy hỗn hợp chất rắn X hai chất Fe, Fe2O3 Fe, FeO Fe, Fe3O4 FeO, Fe2O3 FeO, Fe3O4 Fe3O4, Fe2O3 chất FexOy +3 Các trình: Fe → Fe + 3e 0,06 0,18 +5 +2 N + 3e → N (NO) 0,18 0,06 Gọi a, b số mol Fe, Fe2O3 56a + 160b = 11,36 a = 0,06 ⇒  a = 0,06  b = 0,05 Ta có:  Nên m = 242.(0,06 + 0,1) = 38,72 gam + Cách 2: Quy hỗn hợp chất: x mol Fe y mol O 56x + 16 y = 11,36 (*) +3 Fe → Fe + 3e x 3x −2 O + 2e → O y 3y +5 +2 N + 3e → N 0,18 0,06 Ta có: 3x = 2y + 0,18 (**) x = 0,16; y = 0,15 mmuối = 0,16 242 = 38,72 gam Chọn đáp án A - Nhận xét: Bài toán vận dụng phương pháp quy đổi định luật bảo tồn electron Ví dụ (Đề thi TSĐH Khối B – 2010): Hoà tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy Cu dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư) Sau phản ứng thu Trang 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử nhất, đktc) dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat Phần trăm khối lượng Cu X A 39,34% B 65,57% C 26,23% D 13,11% [1] Hướng dẫn nSO2 = 0,0225 (mol) H SO - Sơ đồ số liệu: FexOy, Cu  → Fe2(SO4)3, CuSO4 2,44 (gam) 6,6 (gam) + SO2 + H2O 0,0225 (mol) - Hướng tư duy: + Dùng phương trình phản ứng khó khăn + Nhận thấy có thay đổi số oxi hóa Fe, Cu, S trước sau phản ứng Khi đó, quy đổi sau dùng phương pháp bảo tồn electron: - Tiến hành: Quy hỗn hợp chất: x mol Fe y mol O z mol Cu 56x + 16y + 64z = 5,22 (1) Các trình: +3 Fe → Fe + 3e x x 3x +2 Cu → Cu +2e z 2z z −2 O + 2e → O y 2y +6 +4 2e → S 0,045 0,0225 Ta có: 3x + 2z = 2y + 0,045 (2) Mà: 200x + 160z = 6,6 (3) Giải hệ (1), (2), (3) được: x = 0,025; y = 0,025, z = 0,01 nên %Cu = 26,23% Chọn đáp án C - Nhận xét: Bài toán vận dụng phương pháp quy đổi định luật bảo toàn electron S + Ví dụ (Đề thi HSG Casio tỉnh Thanh Hóa 2014 - 2015): Hỗn hợp X gồm Cu; CuS; FeS; FeS2; FeCu2S2; S Đốt cháy hoàn toàn 6,48 gam hỗn hợp chất rắn X cần 2,52 lít O2 thấy 1,568 lít SO2 Cho 6,48 gam X tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu V lít NO2 (là sản phẩm khử nhất) dung dịch A Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu m gam kết tủa Biết Trang 10 thể tích khí đo đktc Tính V m [5] Hướng dẫn nSO2 = 0,07 (mol)  Cu  CuS   FeS → kết tủa: Cu(OH)2, Fe(OH)3, BaSO4 - Sơ đồ:   FeS  FeCuS   S m gam ? - Hướng tư duy: + Mục tiêu tìm số mol Cu, Fe, S + Hỗn hợp lựa chọn quy đổi phù hợp - Tiến hành: Quy hỗn hợp chất: x mol Cu y mol Fe z mol S 64x + 56y + 32z = 6,48 (I) Đốt hỗn hợp X z = nS = nSO = 0,07 (II) +2 Cu → Cu + 2e x 2x +3 Fe → Fe + 3e y 3y +4 S → S + 4e z 4z −2 2e → O 0,225 0,45 Ta có: 2x + 3y + 4z = 0,45 (III) Từ (I), (II) (III) có: x = 0,04, y = 0,03, z = 0,07 Hỗn hợp X tác dụng với HNO3 z = nS = nSO = 0,07 (II) O + +2 Cu → Cu + 2e x 2x +3 Fe → Fe + 3e y 3y +6 S → S + 6e z +5 N + 1e 6z +4 → N Trang 11 a a Ta có: a = 2x + 3y + 6z = 0,59 nên V = 13,216 lít Dung dịch A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 thu m gam kết tủa gồm: Cu(OH)2 có x = 0,04 mol; Fe(OH)3 có y = 0,03 mol; BaSO4 có z = 0,07 mol m = 23,44 gam - Nhận xét: Bài toán vận dụng phương pháp quy đổi định luật bảo tồn electron Ví dụ (Đề thi TSĐH Khối A -2013): Cho m gam Fe vào bình chứa dung dịch gồm H2SO4 HNO3, thu dung dịch X 1,12 lít khí NO Thêm tiếp dung dịch H2SO4 dư vào bình thu 0,448 lít khí NO dung dịch Y Biết hai trường hợp NO sản phẩm khử nhất, đo điều kiện tiêu chuẩn Dung dịch Y hịa tan vừa hết 2,08 gam Cu (khơng tạo thành sản phẩm khử N+5) Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 2,40 B 4,06 C 3,92 D 4,20 [1] Hướng dẫn nNO = 0,05 (mol), nNO = 0,02 (mol) HNO , H SO du  → Fe3+ Cu →  Fe2+, Cu2+ (0,0325 mol) - Sơ đồ: Fe  - Hướng tư duy: + Số oxi hóa Fe, Cu, N toàn phản ứng toán +2 +2 +5 +2 thay đổi Fe → Fe ; Cu → Cu N → N Nếu để ý giai đoạn phức tạp gặp nhiều khó khăn + Dùng phương pháp bảo toàn electron - Tiến hành: Cu → +2 Cu + 2e 0,0325 0,065 +2 Fe → Fe + 2e 0,0725 0,145 +5 +2 → N (NO) N + 3e 0,21 0,07 ⇒ mFe = 56.0,0725 = 4,06 gam Chọn đáp án B - Nhận xét: Bài toán vận dụng định luật bảo toàn electron Kiến thức +2 +3 Fe, Fe , Fe hay gặp toán vận dụng cao Cần để ý số oxi hóa trạng thái đầu cuối không cần để ý tới giai đoạn trung gian Ví dụ 10 (Đề thi KSCL Thanh Hóa - 2018): Hịa tan hết 15,0 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4, FeCO3 Fe(NO3)2 dung dịch chứa NaHSO4 0,16 mol HNO3, thu dung dịch Y hỗn hợp khí Z gồm CO2 NO (tỉ lệ mol tương ứng 1:4) Dung dịch Y hòa tan tối đa 8,64 gam bột Cu, thấy thoát 0,03 mol khí NO Nếu Trang 12 cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào Y, thu 154,4 gam kết tủa Biết phản ứng xảy hồn tồn khí NO sản phẩm khử trình Phần trăm khối lượng Fe đơn chất hỗn hợp X là: A 48,80% B 33,60% C 37,33% D 29,87% [3] Hướng dẫn nCu = 0,135 mol, nNO = 0,03 mol Xét phản ứng dung dịch Y: 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 0,045 0,12 0,03 3+ 2+ 2+ 2Fe + Cu → Cu + 2Fe 0,18 0,09 ⇒ nFe (OH ) = 0,18 mol mà m↓ = mFe (OH ) + mBaSO = 154,4 ⇒ nBaSO = 0,58 mol 3 4  Na + : 0,58 Fe   +  Fe O  H : 0,12  3+ NaHSO4 , HNO3 ( ,16 mol ) - Sơ đồ:       →  Fe : 0,18  FeCO3 SO 2− : 0,58  Fe(NO3 )  −  NO3 - Áp dung định luật bảo tồn điện tích điện tích ⇒ nNO = 0,08 mol − Đặt a, b, c, d số mol Fe, Fe3O4, FeCO3 Fe(NO3)2 56a + 232b + 116c +180d = 15 (1) Bảo toàn nguyên tố Fe: a + 3b + c = 0,18 (2) nCO = c nNO = 4c Bảo toàn electrong: 3a + b + c + d = 3.4c (3) Bảo toàn nguyên tố N: 2d + 0,16 = 0,08 + 4c (4) Giải hệ có: a = 0,1, b = 0,11, c = 0,03, d = 0,02 %Fe = 37,33% Chọn đáp án C - Nhận xét: Bài toán vận dụng định luật bảo tồn điện tích, bảo tồn ngun tố Ví dụ 11 (Đề thi thử THPT Bắc Ninh – lần - 2018): Hịa tan hồn tồn 3,60 gam Mg 500 ml dung dịch HNO3 0,80M, phản ứng kết thúc thu 448 ml khí X (ở đktc) dung dịch Y có khối lượng lớn khối lượng dung dịch HNO3 ban đầu 3,04 gam Để phản ứng hết với chất Y cần vừa đủ V ml dung dịch NaOH 2,00M Giá trị V A 156,25 B 167,50 C 230,00 D 173,75 [6] Hướng dẫn Ta có: mKhí = mMg – mdd tăng = 0,56 gam ⇒ MKhí = 0,56:0,02 = 28 ⇒ X khí N2 Bảo tồn e có: Trang 13 +2 Mg → Mg + 2e +5 N + 10e → N 0,02 +5 −3 N + 8e → N nNH NO3 = (2.nMg – 10 nN2 ):8 = 0,0125 + Nhận thấy cuối Na muối NaNO ⇒ Tìm ∑ nNO − có dung dịch Y Bảo tồn nitơ: ta có nNO − (Y ) = nHNO – nN – nNH = 0,3475 mol + ⇒ nNaOH = 0,3475 mol ⇒ VddNaOH = 0,17375 lít = 175,75 ml ⇒ Chọn đáp án D - Nhận xét: Bài toán vận dụng định luật bảo tồn ngun tố, bảo tồn electron Bài tốn thường tạo sản phẩm khử NH3 dạng muối tan NH4NO3 Khi gặp tốn có H+, NO3- ta coi có NH4NO3 (x mol), tiến hành giải Khi x = khơng có muối, x > có muối Ví dụ 12 (Đề thi THPTQG - 2017): Cho lượng dư Mg tác dụng với dung dịch gồm HCl, 0,1 mol KNO3 0,2 mol NaNO3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch X chứa m gam muối 6,272 lít hỗn hợp khí Y (đktc) gồm hai khí khơng màu, có khí hố nâu khơng khí Tỉ khối Y so với H 13 Giá trị m A 83,16 B 60,34 C 84,76 D 58,74 [1] Hướng dẫn nNO = 0,24 nH2 = 0,04 - Sơ đồ số liệu:   K + : 0,1 HCl    Na + : 0,2  NO : 0,24   − : Cl  +  Mg +  KNO3 : 0,1 → A  + H2 O 2+ Mg  H : 0,04  NaNO : 0,2     NH + : 0,06( BT N )  - Hướng tư duy: + Có H2 dung dịch khơng cịn NO3+ Bảo toàn electron, nguyên tố N: - Tiến hành: Bảo toàn electron: 2nMg = nNH + 3nNO + nH ⇒ nMg = 0,64 mol + mmuối = mKCl + mNaCl + mNH Cl + mMgCl = 83,16 gam Chọn đáp án A - Nhận xét: Bài toán vận dụng định luật bảo toàn nguyên tố, bảo tồn electron Ví dụ 13 (Đề thi THPTQG minh học 2018) Hịa tan hồn tồn 15,6 gam hỗn hợp gồm Fe, Fe3O4, Fe2O3, Mg, MgO CuO vào 200 gam dung dịch H2SO4 Trang 14 NaNO3, thu dung dịch X chứa muối sunfat trung hòa kim loại, hỗn hợp khí Y gồm 0,01 mol N2O 0,02 mol NO Cho X phản ứng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu 89,15 gam kết tủa Lọc kết tủa nung khơng khí đến khối lượng không đổi, thu 84,386 gam chất rắn Nồng độ phần trăm FeSO4 X có giá trị gần với giá trị sau đây? A 0,85 [2] B 1,06 C 1,45 D 1,86 Hướng dẫn - Sơ đồ số liệu:  KL  H 2SO : x  N 2O : 0, 01  KL  + 15, 6(g)  + 200(g)dd   → X Na : 0, 04 + Y BT[ N ]   { ¬   m dd ( X ) = 214,56(g)  O : (x − 0, 09)  NO : 0,02  NaNO3 : 0,04 2− SO  KL : (17, 04 − 16x) KL : (17, 04 − 16x) KL :12, 4(g)  +  −  Ba (OH)2 to X  Na : 0, 04  → KÕ → R¾ { n O → 0, 276 mol 14 2t tña 43 OH : (2x − 0, 04)  84,386(g)  89,15(g)  SO2 − : x mol BaSO : x BaSO : 67,57(g)   4 44 4 4 43 ⇒ x = 0,29 Đặt n X Fe2+ =y⇒n nung Fe(OH)2 O2 ↓ = 0, 25y → n HNung = x − 0, 02 = 0, 27 2O BT[H] BTKL  → 89,15 + 32.0, 25y = 84,386 + 0, 27.18 ⇒ y = 0, 012 ⇒ C %FeSO4 ≈ 0,85% Chọn đáp án A - Nhận xét: Bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng 2.3.6 Bài tập vận dụng (phần phụ lục) 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Trước hết, nhận thấy đề tài mở cho học sinh hướng tư tốt gặp toán vận dụng cao, đặc biệt kỳ thi áp lực lớn thời gian hoàn thành 50 phút với 40 câu hỏi Học sinh tự tin nhiều, hăng say học tập, kích thích tìm tịi, ham học hỏi học sinh, giải hay khơng cịn phụ thuộc tư chất học sinh Mỗi năm tơi có thử nghiệm đề tài với cụ thể khối lớp khác sau nhiều năm rút phương pháp riêng cho bài, phần kiến thức Trong năm học 2019 - 2020, tiến hành thử nghiệm lớp có trình độ tương đương lớp 12A, 12B, 12C, 12D Trường THPT Mai Anh Tuấn Trang 15 Kết quả: Bảng Bảng thống kê kiểm tra ôn THPT 12 Lớp 12A TN (43) 12B ĐC (43) 12C TN (43) 12D ĐC (44) 0 0 0 0 0 3 Số HS đạt điểm Xi 10 14 13 13 12 11 12 13 14 11 8 2 2 10 Bảng Đồ thị điểm kiểm tra ơn THPT 12 Hình 3.1 Đường lũy tích biểu diễn kết kiểm tra 12A 12B Hình 3.2 Đường lũy tích biểu diễn kết kiểm tra 12C 12D * Phân tích kết thực nghiệm Từ số liệu bảng cho thấy điểm quan sát lớp thực nghiệm lớn lớp đối chứng, điều chứng tỏ lực lớp thực nghiệm tốt lớp đối chứng So sánh kết đạt tiêu chí học sinh lớp thực nghiệm trước sau thực nghiệm cho thấy lực giải tập học sinh có chuyển biết tốt so với trước tác động Các đường lũy tích lớp thực nghiệm kiểm tra nằm bên phải phía đường lũy tích lớp đối chứng Điều cho thấy, học sinh lớp thực nghiệm nắm tốt phương pháp giải tập so với lớp đối chứng Tỷ lệ % học sinh đạt điểm khá, giỏi lớp thực nghiệm cao tỷ lệ % học sinh đạt điểm khá, giỏi lớp đối chứng Ngược lại, tỷ lệ % học sinh đạt điểm yếu kém, trung bình lớp thực nghiệm thấp tỷ lệ % học sinh đạt điểm yếu kém, trung bình lớp đối chứng Kết luận, kiến nghị Trang 16 Trong giảng dạy nói chung dạy học Hóa học nói riêng, để học sinh nắm vững kiến thức kĩ đảm bảo học đơi với hành phương pháp dạy giáo viên có tính định Tơi ủng hộ quan điểm giáo dục: “học sinh trung tâm”, giáo viên người tổ chức, hướng dẫn, học sinh tích cực, chủ động lĩnh hội kiến thức Để làm điều đó, giáo viên cần suy nghĩ, tìm tịi nhiều phương pháp giảng dạy để học sinh chủ động học tập, khơng cịn tâm lí ỷ lại, trơng chờ vào giáo viên Giáo viên cần đẩy mạnh hoạt động nhóm hiệu để hoạt động nhóm khơng cịn mang tính hình thức mà sâu vào cải thiện chất lượng hoạt động nhóm tiến tới học sinh tự chiếm lĩnh kiến thức thông qua hoạt động Giáo viên cần rèn cho học sinh phương pháp tự học, tự nghiên cứu kiến thức tiến đến “đổi toàn diện ngành giáo dục” Để cải thiện chất lượng giáo dục, người giáo viên mang trọng trách lớn, có tính định Đối với học sinh, cần thay đổi phương pháp học từ lĩnh hội kiến thức sang tự tìm tịi chiếm lĩnh kiến thức, từ thụ động sang chủ động, từ “học để thi” sang “học để biết, học để làm, học để định hình thân, học để sống với người khác” Đối với nhà trường cần tổ chức buổi hội giảng nhiều để thúc đẩy đổi phương pháp giảng dạy, nâng cao hiệu nghiên cứu cho giáo viên; có tủ sách lưu lại chuyên đề bồi dưỡng học tập giáo viên hàng năm để làm sở nghiên cứu phát triển thành đề tài Đề nghị cấp lãnh đạo tạo điều kiện giúp đỡ học sinh giáo viên có đủ tài liệu, sách tham khảo nhà trường, chuyên đề SKKN hàng năm đưa lên trang web Sở GD&ĐT để giáo viên tham khảo Trên số ý kiến cá nhân sử dụng phương pháp so sánh dạy hoạc mơn Hóa học trường trung học phổ thơng, đặc biệt áp dụng tốt cho chương trình Chuẩn, chương trình Nâng cao, giáo viên cần bổ sung thêm số nội dung nâng cao Do hạn chế thời gian nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận nhiều ý kiến đóng góp đồng nghiệp để kết giảng dạy mơn Hóa học ngày tốt XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG Thanh hóa ngày 15 tháng 05 năm 2021 ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người thực Nguyễn Văn Thiện Trang 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ; thi THPT Quốc gia; thi TN THPT Quốc gia năm Bộ Giáo dục Đào tạo Đề thi minh học THPT năm 2018, 2019, TN THPT 2020, 2021 Đề thi khảo sát THPT Quốc gia tỉnh Thanh Hóa năm 2018 Đề thi HSG Tỉnh Thanh Hóa – 2007 – 2008 Đề thi HSG Casio tỉnh Thanh Hóa 2014 – 2015 Đề thi thử THPT Bắc Ninh – lần - 2018 Trang 18 ... 1.3 Đối tư? ??ng nghiên cứu - Các tập vô mức vận dụng cao Đề thi TN THPT Quốc gia, đề thi Học sinh giỏi cấp tỉnh, Quốc gia - Vận dụng vào tập hữu mức vận dụng cao Đề thi TN THPT Quốc gia, đề thi Học... bày ? ?Hướng tư giải tập vô mức vận dụng cao đề thi TN THPT Quốc gia? ?? Hi vọng chuyên đề tài liệu tham khảo hữu ích bổ ích cho em học sinh đồng nghiệp 1.2 Mục đích nghiên cứu Hướng tư giải tập khâu... Văn Thi? ??n Trang 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đề thi tuyển sinh ĐH, CĐ; thi THPT Quốc gia; thi TN THPT Quốc gia năm Bộ Giáo dục Đào tạo Đề thi minh học THPT năm 2018, 2019, TN THPT 2020, 2021 Đề thi