Xây dựng hệ thống bài tập hóa học các nguyên tố phi kim lớp 10 nhằm rèn luyện tư duy trong việc bồi dưỡng học sinh khá giỏi hóa học ở trường trung học phổ thông

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HOÁ *   * PHAN KIM NGUYÊN XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CÁC NGUYÊN TỐ PHI KIM LỚP 10 NHẰM RÈN LUYỆN TƯ DUY TRONG VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH KHÁ – 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 HOÁ *   * XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CÁC NGUYÊN TỐ PHI KIM LỚP 10 NHẰM RÈN LUYỆN TƯ DUY TRONG VIỆC BỒI DƯỠ NG HỌC SINH KHÁ – GIỎI HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM Giáo viên hướng dẫn : ThS Phan Văn An Sinh viên thực : Phan Kim Nguyên Lớp : 10SHH Đà Nẵng, 05 / 2014 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phan Kim Nguyên Lớp : 10SHH Tên đề tài: “Xây dựng hệ thống tập hóa học nguyên tố phi kim lớp 10 nhằm rèn luyện tư việc bồi dưỡng học sinh - giỏi hóa học trường trung học phổ thơng” Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị: - Dựa yêu cầu phát học sinh có lực trở thành học sinh giỏi hóa học, đề xuất biện pháp phát hiện, tổ chức bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường trung học phổ thông soạn thảo hệ thống luyện tập theo chương trình để rèn luyện tư cho học sinh việc phát bồi dưỡng học sinh – giỏi hóa học trường trung học phổ thơng - Máy vi tính, phần mềm tin học Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn việc bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học trường THPT - Đề xuất biện pháp tích cực để phát lực học sinh có khả trở thành học sinh - giỏi hóa học nguyên tố phi kim lớp 10 trường trung học phổ thông - Đề xuất số biện pháp tổ chức bồi dưỡng cho đội tuyển học sinh giỏi mơn hóa trường THPT hệ thống luyện tập nguyên tố phi kim lớp 10 trình bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học Giáo viên hướng dẫn: ThS Phan Văn An Ngày giao đề tài: 07/9/2013 Ngày hoàn thành: 20/5/2014 Chủ nhiệm khoa Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày 26 tháng năm 2014 Kết điểm đánh giá: Ngày…tháng…năm 2014 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo – ThS Phan Văn An dành nhiều thời gian tận tình hướng dẫn, đọc thảo, bổ sung giúp đỡ e m suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành khóa luận Em xin cảm ơn thầy giáo Khoa Hóa Trường Đại Học Sư Phạm Đà Nẵng nhiệt tình giảng dạy trang bị cho em kiến thức quý báu bốn năm học vừa qua, tạo điều kiện cho em trình h ọc tập hồn thành khóa luận Cuối cùng, em xin gởi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè giúp đỡ, động viên em suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành khóa luận Đà Nẵng, Ngày 20 tháng năm 2014 Phan Kim Nguyên MỤC LỤC Trang Mở đầu .1 Nội dung .4 Chương 1: Cơ sở lý luận thực tiễn bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường trung học phổ thông .4 1.1 Vị trí công tác bồi dưỡng học sinh giỏi việc đào tạo nhân tài dạy học hóa học trường trung học phổ thông 1.2 Phương pháp dạy học hóa học đại .5 1.2.1 Một số quan điểm có tính phương pháp luận 1.2.2 Phương hướng hồn thiện phương pháp dạy học hóa học nước ta .6 1.3 Hoạt động nhận thức phát triển tư học sinh trình dạy học hóa học 1.3.1 Khái niệm nhận thức 1.3.2 Những phẩm chất tư 1.3.3 Rèn luyện thao tác tư dạy học mơn hóa học trường trung học phổ thông 1.3.4 Những hình thức tư .12 1.3.5 Đánh giá trình độ phát triển tư học sinh 14 1.4 Đặc trưng dạy học hóa học (cơ bản) bậc học nói chung bậc THPT nói riêng 16 1.4.1 Gắn liền với thực nghiệm 16 1.4.2 Cơ sở lý thuyết vững vàng 17 1.4.3 Gắn liền với vấn đề cơng nghệ, mơi trường, kinh tế xã hội, phịng chống AIDS 17 1.5 Những kỹ cần thiết giáo viên bồi dưỡng học sinh - giỏi hóa học 17 1.5.1 Các nhóm kỹ 17 1.5.2 Một số chi tiết kỹ 18 1.6 Phân tích tình hình thực tế bồi dưỡng học sinh - giỏi hóa học trường THPT 20 1.6.1 Một số nhận xét chung nội dung chương trình sách giáo khoa hóa học THPT hành phục vụ cho việc bồi dưỡng hoc sinh - giỏi 20 1.6.2 Những khó khăn nhu cầu giáo viên bồi dưỡng học sinh - giỏi hóa học đứng trước thực trạng 21 Chương 2: Những biện pháp tích cực để phát bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học nguyên tố phi kim lớp 10 trường trung học phổ thông 22 2.1 Một số nội dung thường đề cập đến thi chọn học sinh giỏi hóa học cấp thành phố quốc gia 22 2.1.1 Một số nội dung đề cập tới thi học sinh - giỏi thành phố mơn hóa học ngun tố phi kim lớp 10 từ năm 1996 đến 22 2.1.2 Một số nội dung đề cập tới thi học sinh - giỏi quốc gia mơn hóa học ngun tố phi kim lớp 10 từ năm 1996 đến 23 2.2 Nội dung số biện pháp phát học sinh có lực trở thành học sinh - giỏi hóa học 24 2.2.1 Những yêu cầu chung 24 2.2.2 Soạn thảo lựa chọn số luyện tập đáp ứng hai yêu cầu để phát học sinh có lực trở thành học sinh - giỏi hóa học 24 Bài luyện tập để phát lực tiếp thu kiến thức 24 Bài luyện tập để phát khả suy luận logic, lập luận 26 Bài luyện tập để phát khả kiểm chứng .27 Bài luyện tập để phát lực lao động sáng tạo, ln tìm đường đến kết đường ngắn 29 2.3 Một số biện pháp tích cực để bồi dưỡng học sinh - giỏi hóa học trường THPT 31 2.3.1 Lựa chọn cách giải cho dễ hướng dẫn học sinh 31 2.3.2 Thay đổi mức độ yêu cầu 33 2.3.3 Thay đổi hình thức 35 2.3.4 Áp dụng yêu cầu cho mục đích khác 37 2.4 Soạn hệ thống tập tương tự .39 2.4.1 Hệ thống tập chương nhóm halogen 39 2.4.2 Hệ thống tập chương nhóm oxi .43 Chương 3: Đề xuất hệ thống luyện tập nguyên tố phi kim lớp 10 q trình bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học 50 3.1 Các nguyên tố nhóm bảy (nhóm halogen) 50 3.2 Các nguyên tố nhóm sáu (nhóm oxi) .62 Kết luận 75 Tài liệu tham khảo 76 Phụ lục DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT THPT : Trung học phổ thông HSG : Học sinh giỏi HS : Học sinh GV : Giáo viên TN : Thí nghiệm PTN : Phịng thí nghiệm PTHH : Phương trình hóa học PTPƯ : Phương trình phản ứng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nhân tài có ảnh hưởng lớn đến phát triển xã hội, lịch sử Vì vậy, thời đại nào, quốc gia người tài tôn trọng, việc bồi dưỡng, sử dụng nhân tài xem quốc sách Bia tiến sĩ Văn Miếu – Quốc Tử Giám cịn ghi: “Hiền tài ngun khí quốc gia, ngun khí thịnh nước mạnh ngày lên cao, ngun khí suy nước yếu ngày xuống thấp, bậc thánh đế minh vương thời xưa, chẳng có đời mà khơng chăm bón nhân tài, bồi đáp ngun khí cho đất nước” Trong năm gần đây, trước nghiệp đổi toàn diện đất nước, giáo dục nước nhà đóng vai trị, 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, đưa nước ta tiến kịp hội nhập với nước khu vực nói riêng tồn cầu nói chung Kết bước đầu khẳng định số lượng học sinh đạt giải quốc gia quốc tế nước ta ngày tăng nhanh Đặc biệt kết tham dự kỳ thi Olympic Hóa học quốc tế đội tuyển học sinh giỏi nước ta nhiều năm gần ghi nhận nhiều thành tích tự hào khích lệ Kỳ thi Olympic Hóa học quốc tế lần thứ 44 năm 2012 Mỹ đạt huy chương vàng, hai huy chương bạc huy chương đồng Kỳ thi Olympic Hóa học quốc tế lần thứ 45 năm 2013 Liên Bang Nga đạt huy chương vàng ba huy chương bạc Từ thực tế đặt cho ngành giáo dục đào tạo nhiệm vụ khơng đào tạo tồn diện cho hệ trẻ đạo đức, trí tuệ, thẩm mỹ kỹ bản… mà phải có nhiệm vụ phát hiện, bồi dưỡng học sinh có khiếu, tư sáng tạo nhằm đào tạo em trở thành nhà khoa học, nhà quản lý, doanh nhân giỏi trở thành cán lãnh đạo cấp cao Đảng, Nhà nước Vì vậy, việc phát bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học trường phổ thơng có vị trí đặc biệt quan trọng Thực trạng công tác phát bồi dưỡng học sinh giỏi hố học trường THPT cịn gặp nhiều khó khăn chưa đạt kết mong muốn do: - Giáo viên chưa chuẩn bị tốt hệ thống lý thuyết chưa xây dựng hệ thống tập chuyên sâu trình giảng dạy - Học sinh khơng có nhiều tài liệu tham khảo - Nội dung giảng dạy so với nội dung thi quốc gia, quốc tế xa Để rút ngắn khoảng cách cần trang bị cho em số kiến thức Hóa học ngang tầm với chương trình đại học nước ta mức độ vận dụng Từ thực tế đó, em chọn đề tài “Xây dựng hệ thống tập hóa học nguyên tố phi kim lớp 10 nhằm rèn luyện tư tron g việc bồi dưỡng học sinh - giỏi hóa học trường trung học phổ thơng” với mong muốn góp phần nâng cao hiệu q trình bồi dưỡng học sinh giỏi dạy chuyên hóa học Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống tập hóa học nguyên tố phi kim lớp 10 nhằm nghiên cứu số biện pháp phát hiện, tổ chức bồi dưỡng học sinh - giỏi hóa học trường trung học phổ thông đề xuất hệ thống luyện tập theo chương trình để rèn luyện tư cho học sinh việc phát bồi dưỡng học sinh – giỏi hóa học trường trung học phổ thông Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn việc bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học trường THPT - Nghiên cứu số nội dung thường đề cập đến thi chọn học sinh giỏi hóa học cấp thành phố quốc gia - Đề xuất biện pháp tích cực để phát lực học sinh có khả trở thành học sinh - giỏi hóa học nguyên tố phi kim lớp 10 trường trung học phổ thông - Đề xuất số biện pháp tổ chức bồi dưỡng cho đội tuyển học sinh giỏi mơn hóa trường THPT hệ thống luyện tập nguyên tố phi kim lớp 10 trình bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học b/ Brom lỏng hay độc Hãy viết phương trình phản ứng hóa học xảy dùng hóa chất thơng thường dễ kiếm để hủy hết lượng brom chẳng may bị làm đổ, bảo vệ mơi trường Phân tích: a/ Ban đầu sục khí Clo vào : 2NaBr + Cl2 → 2NaCl + Br2 Phản ứng xảy thuận lợi mơi trường axit, H 2SO4 có tác dụng axit hóa mơi trường; mơi trường kiềm có phản ứng halogen X với OHX2 + 2OH- → X- + OX- + H2O Khi lôi Brom vào dung dịch Soda, brom bị giữ lại theo phản ứng 3Na2CO3 + 3Br2 → 5NaBr + NaBrO3 + 3CO2↑ Dung dịch bị axit hóa H2SO4 xảy phản ứng : Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2↑ (Na2CO3 dư) 5NaBr + NaBrO3 + 3H2SO4 → 3Na2SO4 + 3Br2↑ + 3H2O Lượng Br thu lại H 2SO4 vừa chất tạo môi trường vừa chất tham gia phản ứng b/ Để loại bỏ Br độc ta chuyển thành hợp chất Chất dễ kiếm kiềm (KOH, NaOH hay nước vơi trong) Có phản ứng: Br2 + 2OH- → Br- + OBr- + H2O Chẳng hạn : 2Br2 + 2Ca(OH)2 → CaBr2 + Ca(OBr)2 + H2O Bài 15: Có bốn chất bột màu trắng tương ứng là: NaCl, AlCl 3, MgCO3, BaCO3 Chỉ dùng nước thiết bị cần thiết (lị nung, bình điện phân v.v ) Hãy trình bày cách nhận biết t ừng chất Phân tích: Lấy lượng muối nhỏ để làm thí nghiệm: - Hịa tan vào H2O, tạo thành nhóm: + Nhóm I: Tan H2O NaCl AlCl3 + Nhóm II: Khơng tan MgCO3 BaCO3 - Điện phân dung dịch muối nhóm I (cú mng ngn) : Đ P có màng ngăn 2NaCl + 2H2O     2NaOH + Cl2 + H2 Đ P có màng ngăn 2AlCl3 +6H2O     2Al(OH)3 + 3Cl2 + 3H2 Khi kết thúc điện phân, vùng catot bình điện phân có kết tủa keo xuất hiện, bình chứa muối AlCl 3, bình NaCl - Thu khí H2 Cl2 thực phản ứng: H2 + Cl2  2HCl Hịa tan muối nhóm II vào dung dịch HCl: MgCO3 + 2HCl  MgCl2 + CO2 + H2O BaCO3 + 2HCl  BaCl2 + CO2 + H2O Điện phân dung dịch NaCl (có màng ngăn) để thu dung dịch NaOH Dùng dung dịch NaOH để phân biệt muối MgCl BaCl2 Từ tìm MgCO3 BaCO3 : MgCl2 + 2NaOH  Mg(OH)2 + 2NaCl BaCl2 + 2NaOH  Ba(OH)2 + 2NaCl Bài 16: Khử 3,48g oxit kim loại M cần dùng 1,344 lít H2 (đktc) Tồn lượng kim loại M thu cho tác dụng với dung dịch HCl dư cho 1,008 lít H2 (đktc) Tìm kim loại M oxit M Phân tích: Đặt cơng thức oxit M xOy , phản ứng xảy ra: t MxOy + yH2  xM + yH2O (1) o M + nHCl → MCln + n H2 (2) Xác định kim loại M Theo định luật bảo toàn nguyên tố ta có: nH O  nO  nH  2 1,344  0,06 (mol) 22,4 Số mol nguyên tử oxi (nO) H2O số mol nguyên tử oxi bị tách khỏi oxit Mặt khác, theo bảo toàn khối lượng ta có: moxit = mM + moxi 3,48 = mM + 0,06.16  mM = 3,48 - 0,06.16 = 2,52 g Số mol H2 sinh phản ứng (2) là: n H  1,008  0,045 mol 22,4 Theo phản ứng (2): M + nHCl → MCln + 0,045.2 n Ta có : n H2 ← 0,045 0,045.2 M = 2,52 → M = 28n n Trong hợp chất muối kim loại thể hóa trị 1, 2, n M 28 56 84 Kết luận Loại Fe Loại Tìm cơng thức oxit FexOy n Fe  2,52  0,045 (mol); no= 0,06 (mol) 56 x : y = nFe : nO = 0,045 : 0,06 = : Vậy cơng thức oxit Fe 3O4 Bài 17: Hịa tan 13,2 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại có hóa t rị vào 400ml dung dịch HCl 1,5M Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 32,7 gam hỗn hợp muối khan Chứng minh hỗn hợp A khơng tan hết Phân tích: Phương trình phản ứng: 2M + 2nHCl → 2MCln + nH2 x nx x 0,5nx 2N + 2nHCl → 2NCln + nH2 y ny y 0,5ny nHCl = 0,4 1,5 = 0,6 mol = n(x + y) (N + 35,5n)y + (M + 35,5n)x = 32,7 (Ny + Mx) + 35,5n(x+y) = 32,7 Ny + Mx = 11,4 < 13,2 nên hỗn hợp A không tan hết Bài 18: Cho 39,6 gam hỗn hợp KHSO K2CO3 vào 400 gam dung dịch HCl 7,3%, xong phản ứng thu hỗn hợp khí A Khí A có tỉ khối so với hidro 25,33 dung dịch B a/ Axit sau phản ứng có dư hay khơng? b/ Tính C% chất dung dịch B Phân tích: a/nHCl = 0,8 mol KHSO3 + HCl → KCl + H2O + SO2 x x x x K2CO3 + 2HCl → 2KCl + H2O + CO2 y Do nhh muối < 2y 2y y 39,6  0,33 mol < nHCl (bđ)  HCl dư 120 120x  138y  39,6  x  0,1  b/ Ta có hệ phương trình  64x  44y    y  0,  x  y  50,66  nKCl = x + 2y = 0,5 mol nHCl dư =0,8 -0,5 = 0,3 mol mdd =400 + 39,6 – 64.0,1 – 44.0,2 = 424,4 g  C% KCl  0,5.74,5.100%  8,78% 424, C% HCl  0,3.36,5.100%  2,58% 424, Bài 19: Lấy 28,8 hỗn hợp Y gồm Fe FexOy hòa tan hết dung dịch HCl 2M 4,48 lít khí 2730C atm Cho dung dịch thu tác dụng với dung dịch NaOH dư Lọc lấy kết tủa, làm khô nung đến khối lượng khơng đổi 32 gam chất rắn a/ Tìm % khối lượng chất hỗn hợp Y b/ Xác định cơng thức oxit sắt c/ Tính thể tích dung dịch HCl tối thiểu cần lấy để hòa tan Phân tích: a/ n H  PV 1.4, 48   0,1 mol RT 0,082.(273  273) FexOy + 2yHCl → xFeCl2y/x + yH2O a → 2ay → ax Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ 0,1← 0,2 ← 0,1 ← 0,1 %Fe  0,1.56.100%  19, 44% → %FexOy = 100% - 19,44% = 80,56% 28,8 b/ NaOH t 2FeCl2 y/ x   2Fe(OH) y/ x   Fe 2O3 ax   ax 0,5ax NaOH t 2FeCl2   2Fe(OH)   Fe 2O3 0,1  0,1  0,05  160.(0,5ax + 0,05) = 32  ax = 0,3 mol Mặt khác: my = 56.0,1 + (56x + 16y)a = 28,8  ay = 0,4 mol Vậy x 0,3    oxit sắt Fe3O4 y 0, 4 c/ nHCl = 2ay + 0,2 =2 (0,4 + 0,1) = mol  Vdd HCl = = 0,5 lít = 500 ml Bài 20: ( Đề thi HSG quốc gia Hóa học năm 2011 -2012) Hồ tan hồn toàn 0,8120 gam mẫu quặng sắt gồm FeO, Fe2O3 35% tạp chất trơ dung dịch HCl (dư), thu dung dịch X Sục khí SO2 vào dung dịch X, thu dung dịch Y Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với 22,21 ml dung dịch KMnO4 0,10 M Mặt khác, hoà tan hết 1,2180 gam mẫu quặng dung dịch HCl (dư) thêm dung dịch KMnO 0,10 M vào dung dịch thu phản ứng xảy hoàn toàn, hết 15,26 ml dung dịch KMnO4 0,10 M a/ Viết phương trình hóa học phản ứng xảy b/ Tính thể tích SO (ở điều kiện tiêu chuẩn) dùng thành phần phần trăm theo khối lượng FeO, Fe 2O3 có mẫu quặng Phân tích: FeO + 2HCl  FeCl2 + H2O a/ Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O 2FeCl3 + 2H2O + SO2  2FeCl2 + H2SO4 + 2HCl (1) (2) (3) 5FeCl2 + KMnO4 + 8HCl  5FeCl3 + MnCl2 + KCl + 4H2O (4) 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O  2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 (5) b/ Từ (1) (4) ta c ó: nFeO (trong 1,2180 gam mẫu) = n Fe2 = n MnO = 0,10 15,26.10-3 = 7,63.10-3 (mol)   nFeO (trong 0,8120 gam mẫu) 7,63.10-3 0,8120 = 5,087.10-3 (mol) = 1,2180 -3  mFeO (trong 0,8120 gam mẫu) = 72 5,087.10 = 0,3663 (g) m Fe O (trong 0,8120 gam mẫu) = 0,8120 0,65 – 0,3663 = 0,1615 (g)  n Fe2 O3 (trong 0,8120 gam mẫu) = 0,1615  1,01.10-3 (mol) 160 Tương tự, từ (3) (5) ta có:  n SO  n SO  n SO2 (5) (3) Trong đó: n FeCl3 (trong 0,8120 gam mẫu) = n Fe2O3 (trong 0,8120 gam mẫu) = 1,01.10-3 (mol) nSO2 (3) = 5 n SO2 (5)  n MnO- (5) = ( n MnO-   n Fe2 ) 4 2 với: n Fe 2 = nFeO (trong 0,8120 gam mẫu) + 2.n Fe O (trong 0,8120 gam mẫu)  n SO2 (5) = ( n MnO-  (n FeO (trong 0,8120 gam mẫu) + 2.n Fe2O3 (trong 0,8120 gam mẫu) )  n SO2 (5) = 5 -3 -3 -3 -3   0,10 22,21.10 - (5,087.10 + 1,01.10 )   2.10 (mol) 2  Vậy: n  3,01.10 (mol)  VSO2 = 22,4 3,01.10 = 0,0674 (lit) -3 SO % FeO = -3 0,3663 100  45,11% 0,8120 % Fe2O3 = 65% – 45,11% = 19,89% 3.2 Các nguyên tố nhóm sáu (nhóm oxi) Bài 13: (Đề thi HSG thành phố Đà Nẵng năm 2000 – 2001) Chất rắn A tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch H2SO4 1M (lỗng) sinh khí B, tạo a gam muối a/ A chất số chất sau đây: CaOCl2, Mg, FeS, Na2CO3, KOH, C, FeS2, Na2S2O3 Vì sao? b/ Xác định A, B thể tích B sinh 2,24 lít (đktc) a = 15,2 g Phân tích: a/ A tác dụng với dung dịch H2SO4 sinh khí → A CaOCl2, Mg, FeS, Na2CO3, FeS2, Na2S2O3 CaOCl2 + H2SO4 → CaSO4 + Cl2 + H2O (1) Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 (2) FeS + H2SO4 → FeSO4 + H2S (3) Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2 (4) FeS2 + H2SO4 → FeSO4 + S + H2S (5) Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + S + SO2 + H2O (6) b/ Từ (1) → (6)  nmuối = nkhí B = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol KL mol muối = 15,2 : 0,1 = 152 g/mol  muối sinh phải muối FeSO4  A FeS FeS2 Bài 14: Hòa tan 3,38 gam oleum A vào nước dung dịch X Để trung hòa dung dịch X người ta phải dùng 800ml dung dịch KOH 0,1M a/ Tìm cơng thức phân tử oleum A b/ Cần hòa tan gam oleum A vào 200g nước để dung dịch H2SO4 10%? Phân tích: a/ nKOH = 0,8 0,1 = 0,08 mol H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + H2O 0,04 ← 0,08 Khi hòa tan oleum vào nước có q trình: H2SO4.nSO3 + nH2O → (n+1)H2SO4 0,04 n 1  ← 0,04 3,38 0,04   n=3 98  80n n  Vậy công thức oleum : H 2SO4.3SO3 b/ H2SO4.3SO3+ 3H2O → 4H2SO4 a mol 4a mol m A  338a  m dd H SO = 338a + 200 C% H 2SO  98.4a 100  10  a  0,0558 338a  200 mA = 338 0,0558 = 18,86 gam Bài 15: Để trung hoà 3,38g oleum cần dùng 25,60 ml dung dịch KOH 14% (d = 1,25g/ml) a/ Xác định cơng thức oleum b/ Tính C% SO3 oleum c/ Tính m Oleum cần lấy để pha vào 500 ml dung dịch H 2SO4 49% (d = 1,25 g/ml) điều chế oleum 15% Phân tích: a/ n KOH = 25,6.1, 25.14  0,08 mol 100.56 H2SO4.nSO3 + (2n + 2) KOH  (n +1) K2SO4 + (n + 2) H2O  (2n +2) mol mol 3,38 98  80n  0,08 3,38 (2n +2) =0,08  n =  H2SO4.3SO3 98  80n  b/ C%SO  3.80 100%  71% 98  80.3 c/ Khối lượng mol H 2SO4.3SO3 = 338 (g) Gọi x số gam H 2SO4.3SO3 cần tìm Trong 338g H2SO4.3SO3 có 98g H2SO4 240g 3SO3 xg H2SO4.3SO3 có 98x 240x g H2SO4 g 3SO3 338 338 mdd = 500 1,25 = 625g  Trong 625g H2SO4 49% có 306,25g H2SO4 318,75g H2O Khi hoà tan: SO3 + 80g y1  H2 O  H2SO4 18g 98g 318,75g  y2  y1 = 1416,67g SO3; y2 = 1735,42g H2SO4 Vì oleum có 15% SO3 nên: mSO m H SO  15  85 17 240x  1416,67 338 Ta có:  98x 306, 25   1735, 42 17 338 Giải ta x = 2696,8 g hay  2,7 kg Bài 16: Nung mA gam hỗn hợp A gồm KMnO4 KClO3 ta thu chất rắn A1 khí O2 Biết KClO bị phân hủy hoàn toàn theo phản ứng : o t 2KClO3  2KCl + 3O2 KMnO4 bị phân hủy phần theo phản ứng : o t 2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2 Trong A1 có 0,894 gam KCl chiếm 8,132% khối lượng Trộn lượng O thu với khơng khí theo tỉ lệ thể tích VO : VKK  1: bình kín ta hỗn hợp khí A Cho vào bình 0,528 gam cacbon đốt cháy hết cacbon thu hỗn hợp khí A3 gồm khí, CO chiếm 22,92% thể tích a/ Tính khối lượng mA b/ Tính % khối lượng chất hỗn hợp A Cho biết: Khơng khí chứa 80% N2 20% O2 thể tích Phân tích: a/ Các phản ứng nhiệt phân o t 2KClO3  2KCl + 3O2↑ (1) o t 2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2↑ (2) Gọi n tổng số mol O thoát từ (1) (2) Sau trộn n mol O với 3n mol khơng khí (trong có 3n  0,6n mol O 3n  2,4n mol N ta thấy tổng số 5 mol O2 (1 + 0,6) n = 1,6n Vì số mol cacbon  0,528  0,044, theo điều kiện 12 toán, sau đốt cháy thu hỗn hợp khí, nên ta có trường hợp: Trường hợp 1: Nếu oxi dư, tức 1,6n > 0,044, cacb on cháy theo phản ứng C + O2  CO2 (3) 0,044 100 Lúc tổng số mol khí sau phản ứng =  0,192 mol 22,92 Các khí gồm: oxi dư, nitơ, CO  (1,6n - 0,044) + 2,4n + 0,044 = 0,192  n 0,192  0,048 (mol) Khối lượng mA = khối lượng chất rắn cò n lại + khối lượng oxi thoát mA  0,894 100  32 0,048  12,53 (g) 8,132 Trường hợp 2: Nếu oxi thiếu, tức 1,6n < 0,044, cacbon cháy theo phản ứng: C + O2  CO2 (3) 2C + O2  2CO (4) Các khí hỗn hợp có N (2,4n), CO2 (n') CO (0,044 - n') Như tổng số mol khí = 2,4n + 0,044 Theo phản ứng (3), (4) n O2 = 1,6n  n'   n'  3,2n  0,044  (0,044  n') 22,92 (2,4n  0,044) 100 Giải có n = 0,0204 0,894 100 Vậy m'A   0,0204 32  11,647(g) 8,132 b/ Tính % khối lượng chất A Theo phản ứng (1): n KClO = 122,5 0,012 = 1,47 (g) Đối với trường hợp 1: 1,47.100  11,7% 12,53  %KMnO  100  11,7  88,3% %KClO3  Đối với trường hợp 2: 1,47.100  12,6% 11,647  %KMnO  100  12,6  87,4% %KClO3  Bài 17: Đốt cháy chất X lượng O vừa đủ ta thu hỗn hợp khí CO SO2 có tỉ khối so vói hidro 28,667 tỉ khối X so với khơng khí nhỏ Xác định cơng thức phân tử X Phân tích: SO2 M  64 13,334    57,334  CO2 M  44  n SO n CO  2 6,666  Trong hợp chất X số mol nguyên tử C số mol nguyên tử S Công thức đơn giản (CS 2)nOz n n=2, z=0 M x=152 M X 152   5,  trái với giả thiết 29 29 Kiểm tra: n=1 z=1 Mx=92 Kiểm tra M X 92   3,  trái với giả thiết 29 29 Vậy công thức X CS Bài 18: (Đề thi HSG quốc gia Hóa học năm 1999 - 2000) Từ nguyên tố O, Na, S tạo muối A, B có nguyên tử Na phân tử Trong thí nghiệm hố học người ta cho m1 gam muối A biến đổi thành m2 gam muối B 6,16 lít khí Z 27,3oC; atm Biết hai khối lượng khác 16,0 gam a/ Hãy viết phương trình phản ứng xảy với công thức cụ thể A, B b/Tính m1, m2 Phân tích: a/ Đặt A Na2X; B Na2Y, ta có: Na2X → Na2Y + Z Z H2S, SO2 Vậy n A  n B  n Z  6,16.273  0, 25 mol 300,3.22, Cứ 0,25 mol lư ợng A khác lượng B 16,0 g Vậy Cứ mol lượng A khác lượng B m: m = 16,0 : 0,25 = 64,0 g Hay phân tử A khác phân tử B 64,0 đvC khối lượng Có thể Na2S, Na2SO3, Na2SO4 So sánh cặp chất, thấy A: Na2S; B: Na2SO4 Vậy Na 2S + H2SO4 → Na2SO4 + H2S b/ Tính m1, m2: m1 = 78 0,25 = 19,5 (g) m2 = 19,5 + 16,0 = 35,5 (g) Bài 19: Hỗn hợp X gồm SO O2 có tỉ khối H2 28 Nung nóng hỗn hợp X thời gian (có xúc tác V 2O5) thu hỗn hợp Y có tỉ khối so với X 16/13 Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp SO Phân tích: Cho nx = mol  mx = my = 56 gam Đặt n SO = a mol, n O = b mol Ta có: 2 M  64 SO 24   56  M  32 O2   n SO nO  24  n SO = 0,75 mol, n O = 0,25 mol  2SO (k)  VO   2SO (k) O (k)   450 C Ban đầu 0,75 0,25 Phản ứng 2x x 2x Còn lại 0,75-2x 0,25-x 2x  ny =( 0,75 – 2x) + (0,25 – x) + 2x = 1-x d Y/X  My Mx Vậy %H =  nx 16    x  0,1875 mol ny 13  x 0,1875.100%  75% 0, 25 Bài 20: (Đề thi HSG thành phố Đà Nẵng năm 2004 – 2005) Hỗn hợp A gồm bột S Mg Đun nóng A điều kiện khơng có khơng khí, sau làm nguội cho sản phẩm tác dụng với dung dịch HCl (dư) thu 2,987 lít khí B có tỉ khối so với khơng khí 0,8966 Đốt cháy hết khí B, sau cho tồn sản phẩm vào 100ml H2O2 5% (D = 1g/ml) thu dung dịch D Xác định % khối lượng chất A nồng độ % chất tạo dung dịch D Cho thể tích chất khí đo điều kiện tiêu chuẩn Phân tích: Phương trình phản ứng: S + Mg  MgS (1) MgS + 2HCl  MgCl2 + H2S (2) Mg + 2HCl  MgCl2 + H2 (3) M B  0,8966  29  26  B chứa H 2S H2 [Mg có dư sau phản ứng (1)] 2,987   x  y  22, Gọi x y số mol khí H 2S H2, ta có   34x  2y  26  x  y Giải ta có x = 0,1 ; y = 0,1 Từ (1), (2), (3) ta có: %mS = 0,1.32 100%  50% 0,1 (0,1  ).24  0,1.32 %mMg = 100% - 50% = 50% H2 S + O2 0,1 H2 +  SO2 + H2O 0,1 O2  H2 O 0,033 0,033 SO2 + H2O2  H2SO4 0,1 0,147 0,047 0,1 0,1 mdung dịch = 100   0,1.64    0,133.18   108,8 gam C%(H2SO4) = C%(H2O2) = 0,1.98 100%  9% 108,8 0,047.34 100%  1,47% 108,8 ... VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phan Kim Nguyên Lớp : 10SHH Tên đề tài: ? ?Xây dựng hệ thống tập hóa học nguyên tố phi kim lớp 10 nhằm rèn luyện tư việc bồi dưỡng học sinh - giỏi hóa học. .. HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HOÁ *   * XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CÁC NGUYÊN TỐ PHI KIM LỚP 10 NHẰM RÈN LUYỆN TƯ DUY TRONG VIỆC BỒI DƯỠ NG HỌC SINH KHÁ – GIỎI HĨA HỌC... hóa học nguyên tố phi kim lớp 10 trường trung học phổ thông - Đề xuất số biện pháp tổ chức bồi dưỡng cho đội tuyển học sinh giỏi mơn hóa trường THPT hệ thống luyện tập nguyên tố phi kim lớp 10