Phân loại và phương pháp giải bài tập phần kim loại chương trình lớp 12 thpt

Chuyên nghành lí luận PPDH Hoá học Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học vinh    - Hồ thị thắm Phân loại ph-ơng pháp giải tập phần kim loại (ch-ơng trình lớp 12 - thpt ) Khoá luận tốt nghiệp đại học Vinh 5/2009 Hồ Thị Thắm Lớp 46A Hoá - ĐH Vinh Chuyên nghành lí luận PPDH Ho¸ häc Mơc lơc Néi dung trang Mơc lơc……………………………………………………… …… Mở đầu Lí chọn đề tài Lịch sử vấn đề nghiên cứu Mục đích Nhiệm vụ nghiên cứu 4 Đối t-ợng nghiên cøu Ph-ơng pháp nghiên cứu .5 Những đóng góp đề tài Ch-¬ng 1: C¬ së lÝ luËn tập hoá học . 1.1 Khái niệm tập hoá học 1.2 Tác dụng tập ho¸ häc 1.3 Phân loại tập hoá học 10 1.4 HÖ thống kết cấu ch-ơng trình sách giáo khoa phần kim loại lớp 12 .12 Ch-ơng 2: Phân loại ph-ơng pháp giải tập hoá học phần kim loại .18 2.1 Cơ sở phân loại tập kim loại .18 2.2 Phân loại ph-ơng pháp giải tập kim loại 19 2.2.1 Bài tập kim loại tác dụng víi n-íc .19 2.2.2 Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch kiềm .22 2.2.3 Bài tập kim loại mạnh khử oxit kim loại yếu (phản ứng nhiệt nh«m) 26 2.2.4 Bài tập kim loại tác dụng với dung dÞch axit .29 2.2.4.1 Mét kim loại tác dụng với dung dịch axit .30 2.2.4.2 Một kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp axit 33 2.2.4.3 Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch axit 35 2.2.4.4 Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp axit 38 2.2.5 Bài tập kim loại tác dụng với dung dÞch muèi 41 Hå ThÞ Thắm Lớp 46A Hoá - ĐH Vinh Chuyên nghành lí luận PPDH Hoá học 2.2.5.1 Một kim loại tác dụng với dung dịch muối 41 2.2.5.2 Một kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp muối .43 2.2.5.3 Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch muối 47 2.2.5.4 Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp muối 50 2.2.6 Bài tập điện phân - Xác định thÕ ®iƯn cùc 55 2.2.6.1 Điện phân nóng chảy chất dung dịch chất 56 2.2.6.2 Điện phân dung dịch chøa chÊt kh¸c 58 2.2.6.3 Điện phân dung dịch bình điện phân mắc nối tiếp .60 2.2.6.4 Tìm suất điện động pin điện hoá - Xác định điện cực kim loại 61 2.2.7 Bài tập xác định tên kim loại .63 2.2.7.1 Dùa vào cấu hình electron suy tên kim loại 63 2.2.7.2 TÝnh trùc tiÕp khèi l-ỵng mol nguyên tử M, M kim loại 63 2.2.7.3 Tính khoảng khối l-ợng mol M, M (a B > C ) - Thứ tự phản ứng: A + Cm+  Ap+ + C  (1) Sau (1) nÕu hÕt A Cm+ thì: B + Cm+ Bn+ + C (2) - Dựa vào sản phẩm sau phản ứng để biện luận tr-ờng hợp xảy - Nếu biết đ-ợc số mol ban đầu A, B nh-ng số mol ban đầu Cm+, ta áp dụng ph-ơng pháp xét khoảng để giải - GV: Ra tập áp dụng Bài 3: Cho 1,12g bột Fe 0,24g bột HS: Phân tích giải: Mg tác dụng với 250 ml dung dịch nFe = 0,02 (mol) nMg = 0,01 (mol)  CuSO KhuÊy nhÑ dung dịch Dung dịch màu xanh CuSO4 đà màu xanh nhận đ-ợc khối l-ợng kim hết 2+ loại sau phản ứng 1,88g CM dung Cu + Mg Fe dịch CuSO4 A 0,1M B 0,12M C 0,08M D 0,37M + Cu2+  Cu + Mg2+  Fe2+ + Cu - Dïng ph-¬ng pháp xét khoảng để xác định chất đà phản ứng - GV yêu cầu HS phân tích giả Gi¶ sư chØ cã Mg tham gia ph¶n øng  mchất rắn sau phản ứng = mFe + mCu thiết đề đà cho, lựa chọn ph-ơng pháp 1,12 + 0,01.64 = 1,76 < 1,88 thÝch hỵp  Fe đà phản ứng Hồ Thị Thắm 86 Lớp 46A Hoá - ĐH Vinh Chuyên nghành lí luận PPDH Hoá học Gọi a số mol Fe đà phản ứng: mchất rắn sau phản ứng = mFe d- + mCu = 1,12 – 56a + 64(0,01 + a) = 1,88  8a = 0,12  a = 0,015 < 0,02  Fe cßn d- NCu 2 = nCu = 0,01 + a = 0,025 mol  CM CuSO = 0,1M Đáp án A Hoạt động 6: Bài tập hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp muối - GV: Ra tập vÝ dơ: Bµi 4: Cho x mol Al vµ y mol Zn vào dung dịch chứa z mol Fe2+ t mol Cu2+ Cho biết 2t/3 < x Các phản ứng xảy hoàn toàn Điều kiện y theo x, y, t, z để dung dịch thu đ-ợc chứa ion kim loại A y < z - 3x + t B y < z - 3x + t C y < 2z + 3x - t D y < 2z - 3x + 2t GV: H-íng dẫn HS cách suy luận để tìm đáp số Phân tích: Thứ tự kim loại: Fe2+ Al Cu2+ Zn Để sau phản ứng dung dịch thu đ-ợc chứa ion kim loại Cu2+ đà phản ứng hết, Fe2+ d-, Al, Zn đà phản ứng hết Hồ Thị Thắm 87 Lớp 46A Hoá - ĐH Vinh Chuyên nghành lí luận PPDH Hoá học Quá trình oxi ho¸:  Al3+ + 3e Al   Zn2+ + 2e Zn Quá trình khử: Cu Cu2+ + 2e   Fe Fe2+ + 2e  §Ĩ Cu2+ ph¶n øng hÕt: 2t < 3x + 2y  y > t 3x/2 (1) Điều kiện để Fe2+ cßn d- : 2t + 2z > 3x + 2y  y < t + z - 3x/2 (2) Mµ 2t/3 < x  t – 3x/2 <  điều kiện (1) luôn thoả mÃn Đk để dung dịch sau phản ứng chứa hỗn hợp in kim lo¹i : y < t + z - 3x/2 Đáp án A HS: Suy ngĩ rút kết luận: GV yêu cầu HS từ suy b-ớc giải cần thiết cho loại tập - Xác định thứ tự tính khử kim loại - Nếu biết số mol ban đầu A, B, Cx+, Dy+ cần dựa vào thứ tự phản ứng để suy kết - Nếu số mol ban đầu A, B, Cx+, Dy+ ta cần dựa vào thành phần ion có dung dịch thành phần chất rắn sau phản ứng để dự đoán chất hết, chất d- IV Củng cố dặn dò: Hồ Thị Thắm 88 Lớp 46A Hoá - ĐH Vinh Chuyên nghành lí luận PPDH Hoá học - Về nhà làm tập theo chủ đề đà đựơc phát, nắm vững ph-ơng pháp giải cho loại tập - Tiết sau kiĨm tra B¶ng phơ 1: TÝnh chÊt hãa häc cđa crom hợp chất crom Bảng phụ 2: Tính chất hóa học sắt hợp chất sắt Hồ Thị Thắm 89 Lớp 46A Hoá - ĐH Vinh Chuyên nghành lí luận PPDH Hoá học Phụ lục Bài kiểm tra hoá học tr-ớc thực nghiệm s- phạm Thời gian: 15 phút Họ tên: Líp: Câu 1: Ion M3+ có cấu hình e lớp 3s23p63d5 Kim loại M A Fe B Ni C Ti D Cu Câu 2: Hoà tan mẫu hợp kim Ba - Na vào n-ớc đ-ợc dung dịch A có 13,44 lít khí H2 bay (đktc) Cần dùng ml HCl 1M để trung hoà hoàn toàn dung dịch A? 10 A 120ml B 1200ml C 60ml D 600ml C©u 3: Cho 31,2g hỗn hợp bột Al Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH d- thu đ-ợc 16,8 lít khí H2 ( o C 0,8 atm) Khối l-ợng Al2O3 hỗn hợp ban đầu A 10,8g B 16,2g C 20,4g D 15g C©u 4: Nung 3,24g Al víi m g Fe3O4 điều kiện không khí Khi phản ứng kết thúc đem hoà tan chất rắn thu đ-ợc dung dịch NaOH có dthì không thấy chất khí thoát lại 15,68g chất rắn không tan Các phản ứng xảy hoàn toàn, trị số cđa m lµ A 18,56g B 21,448g C 16,64g D 16,4g Câu 5: Hoà tan hoàn toàn 9g hỗn hợp bét X gåm Mg, Al b»ng H2SO4 lo·ng d- thu đ-ợc V lít khí A (đktc) dung dịch B Thêm từ từ dung dịch NaOH vào B đạt kết tủa lớn dừng Lọc kết tủa nung không khí đến khối l-ợng không đổi thu đ-ợc 16,2g chất rắn Giá trị V A 6,72 lÝt B 7,84 lÝt C 8,96 lÝt D 10,08 lít Câu 6: Cho a mol bột kẽm vào dung dịch có hoà tan b mol Fe(NO 3)3 Điều kiện a b để kết thúc phản ứng kim loại tạo thành A b  2a B b = a C a 2b D b > 3a Câu 7: Điện phân l-ợng d- Al2O3 nóng chảy thời gian 40 phút 50 giây, c-ờng độ dòng điện 5A thu đ-ợc 3,6 gam nhôm kim loại catot Hiệu suất trình điện phân Hồ Thị Thắm 90 Lớp 46A Hoá - ĐH Vinh Chuyên nghành lí luận PPDH Hoá học A 70% B 80% C 90% D 100% C©u 8: Cho suất điƯn động chuẩn E pin điÖn hãa: E0 (Cu-X) = 0,46V; E0 (Y-Cu) = 1,1V; E0 (Z-Cu) = 0,47V (X, Y, Z l ba kim loi) DÃy kim loại xếp theo chiều tăng tính khử từ trái sang phải lµ A Y, Z, Cu, X B X, Cu, Z, Y C Z, Y, Cu, X D X, Cu, Y, Z Phụ lục Bài kiểm tra hoá học sau thực nghiệm s- phạm Thời gian: 45 phút Họ tªn: Lớp: A Phần trắc nghiệm Bài 1: Hoà tan hoàn toàn 2,52g kim loại M dung dịch H2SO4 loÃng tạo thành 6,84g muối sunfat M kim loại nào? A Al B Zn C Mg D Fe Bµi 2: Cho a mol bét kÏm vµo dung dịch có hoà tan b mol Fe(NO3)3 Điều kiện a b để kết thúc phản ứng kim loại tạo thành A b 2a B b = a C a  2b D b > 3a Bµi 3: Cho 6,48g bét kim loại nhôm vào 100ml dung dịch hỗn hợp Fe2(SO4)3 1M ZnSO4 0,8M Sau kết thúc phản ứng thu đ-ợc hỗn hợp kim loại có khối l-ợng m Giá trị m A 19,25 gam B 15,1 gam C 63,2 gam D 13,8 gam Bµi 4: Cho 0,411g hỗn hợp gồm kim loại Fe, Al vào 250 ml dung dịch AgNO3 0,12M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu đựơc chất rắn A nặng 3,324g dung dịch n-ớc lọc % Fe Al hỗn hợp A 49,5% 50,5% B 59% 41% C 60% 40% D không xác định đ-ợc Bài 5: Cho E0pin(Cr-Ni) 0,48V E0 Ni 2 /Ni = - 0,26V ThÕ ®iƯn cùc chuẩn E0 cặp oxi hoá khử Cr3+/Cr Hồ Thị Thắm 91 Lớp 46A Hoá - ĐH Vinh Chuyên nghành lí luận PPDH Hoá học A 0,74V B 0,22V C - 0,77V D -0,22V Bµi 6: Hoµ tan hết 1,08 gam hỗn hơp Cr Fe dung dịch HCl loÃng thu đ-ợc 448 ml khí (đktc) L-ợng crom có hỗn hợp A 0,065 gam B 0,520 gam C 0,560 gam D 1,015 gam B Phần tự luận Bài 7: Cho 22,4g kim loại Fe phản ứng hết với 0,5 lít dung dịch HNO3 2,4M thu đ-ợc 6,72 lít NO (đktc) sản phẩm khử dung dịch X chứa m gam muối Tìm giá trị m? Bài 8: Lắc 0,81 gam bột Al 200 ml dung dịch AgNO3 Cu(NO3)2 sau thời gian thu đ-ợc chất rắn A dung dịch B Cho A tác dụng NaOH dthu đ-ợc 100,8 ml khí H2 (đktc) lại 6,012 gam hỗn hợp kim loại Cho B tác dụng NaOH d- thu đ-ợc kết tủa, nung kết tủa đến khối l-ợng không đổi thu đ-ợc 1,6 gam oxit Tính nồng độ mol/lít AgNO3 Cu(NO3)2? Bài làm Hồ Thị Thắm 92 Lớp 46A Hoá - ĐH Vinh Chuyên nghành lí luận PPDH Hoá häc Hå ThÞ Thắm 93 Lớp 46A Hoá - ĐH Vinh ... ch-¬ng trình sách giáo khoa phần kim loại lớp 12 .12 Ch-ơng 2: Phân loại ph-ơng pháp giải tập hoá học phần kim loại .18 2.1 Cơ sở phân loại tập kim loại .18 2.2 Phân loại ph-ơng pháp giải tập. .. o Bài tập đại c-ơng kim loại o Bài tập kim loại phân nhóm nhóm IA o Bài tập kim loại phân nhóm nhóm IIA o Bài tập kim loại nhôm hợp chất o Bài tập kim lo¹i chun tiÕp (Cr – Fe – Cu) 2.1.2 Dùa vào... loại thứ tức phân loại theo tính chất kim loại 2.2 Phân loại ph-ơng pháp giải tập kim loại 2.2.1 Bài tập kim loại tác dụng với n-ớc Ph-ơng pháp giải: Tuỳ thuộc vào chất kim loại * Víi kim lo¹i nhãm