2.4.3.1. Hệ thống bài tập tự luận chương “Sắt và một số kim loại quan trọng”
Câu 1: Tính chất hóa học cơ bản của sắt là gì ? Nguyên nhân nào ion sắt có điện tích 2+ và 3+ ? Dẫn ra các phản ứng hóa học để minh họa.
Câu 2: Hoàn thành các PTHH của phản ứng theo sơ đồ sau:
Fe FeCl2 FeCl3 (1) (2) (3) (4) (5) (6)
Câu 3: Điền công thức hóa học của các chất vào những chổ trống và lập các PTHH sau:
a) Fe + H2SO4 (đặc) SO2 + … b) Fe + HNO3 (đặc) NO2 + … c) Fe + HNO3 (loãng) NO + … d) FeS + HNO3 NO + Fe2(SO4)3 + … Câu 4: Viết các phương trình hóa học của phản ứng:
a. Từ sắt điều chế các oxit của Fe.
b. Từ sắt III clorua điều chế Fe bằng 3 cách khác nhau.
c. Từ sắt III clorua điều chế sắt II clorua bằng 3 phản ứng trực tiếp. d. Từ Fe điều chế FeSO4 bằng 3 phản ứng trực tiếp khác nhau.
Câu 5: Hỗn hợp A gồm BaO, FeO, Al2O3. Hòa tan A trong lượng dư nước, được dung dịch D và phần không tan B. Sục khí CO2 dư vào D, phản ứng tạo kết tủa. Cho khí CO dư qua B nung nóng được chất rắn E. Cho E tác dụng với dung dịch NaOH dư, thấy tan một phần còn lại chất rắn G. Hòa tan hết G trong lượng dư dung dịch H2SO4 loãng rồi cho dung dịch thu được tác dụng với dung dịch KMnO4. Viết các phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.
trong dung dịch H2SO4 loãng và sục O2 liên tục, cách làm này có lợi hơn hòa tan Cu bằng H2SO4 đặc, nóng không? Tại sao? Nêu một số ứng dụng của CuSO4.
Câu 7: Chỉ dùng 1 axit thông dụng và 1 bazơ thông dụng phân biệt 3 mẫu hợp kim: Cu-Ag; Cu-Zn; Cu-Al.
Câu 8: Tinh chế (trong mỗi trường hợp chỉ dùng 1 dung dịch hóa chất và luợng chất thu được phải không đổi sau khi tinh chế).
a) Ag có lẫn Cu và Fe. b) Fe có lẫn Al, Al2O3 và Zn.
Câu 9: Bằng phương pháp hoá học, hãy phân biệt 3 mẫu hợp kim sau: Al – Fe, Al – Cu và Cu – Fe.
Câu 10: Đốt nóng một ít bột sắt trong bình đựng khí oxi. Sau đó để nguội và cho vào bình đựng dung dịch HCl. Lập luận về các trường hợp có thể xảy ra và viết các phương trình hóa học.
Câu 11: Cho một ít bột Fe nguyên chất tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu được 560 ml một chất khí (đkc). Nếu cho một lượng gấp đôi bột sắt nói trên tác dụng hết với dung dịch CuSO4 dư thì thu được một chất rắn. Tính khối lượng của sắt đã dùng trong hai trường hợp trên và khối lượng chất rắn thu được.
Câu 12: Cho 2,3g hỗn hợp gồm MgO, CuO và FeO tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch H2SO4 0,2M. Xác định khối lượng muối thu được:
Câu 13: Cho 26,6 gam hỗn hợp gồm Fe, Cr, Al tác dụng với dung dịch NaOH thu được 6,72 lit khí. Lấy bã rắn không tan cho tác dụng với lượng dư dung dịch HCl (không có không khí) thu được 8,96 lit khí. Các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Xác định thành phần % của hợp kim.
2.4.3.2. Hệ thống bài tập trắc nghiệm khách quan chương “Sắt và một số kim loại quan trọng”
Câu 14: Các kim loại thuộc dãy nào sau đây đều phản ứng với dung dịch CuCl2 ? A. Na, Mg, Ag. *B. Fe, Na, Mg. C. Ba, Mg, Hg. D. Na, Ba, Ag. Câu 15: Cấu hình electron nào sau đây là của ion 3
Fe ?
A. [Ar]3d6. *B.[Ar]3d5. C. [Ar]3d4. D.[Ar]3d3. Câu 16: Quặng sắt nào sau đây có hàm lượng sắt lớn nhất ?
A. Hematit. *B. Manhetit. C. Xiđerit. D. Pirit sắt. Câu 17: Các số oxi hoá đặc trưng của crom là ?
A. +2, +4, +6. *B. +2, +3, +6. C. +1, +2, +4, +6. D. +3, +4, +6. Câu 18: Khi nung Na2Cr2O7 thu được Na2O, Cr2O3, O2. Phản ứng trên thuộc loại phản ứng nào sau đây ?
A. Phản ứng oxi hoá- khử phức tạp. *B. Phản ứng oxi hoá- khử nội phân tử. C. Phản ứng tự oxi hoá- khử.
D. Phản ứng phân huỷ không phải là oxi hoá- khử. Câu 19: Cấu hình electron của ion Cu2+ là
A. [Ar]3d7. B. [Ar]3d8. *C. [Ar]3d9. D. [Ar]3d10. Câu 20: Hợp chất nào sau đây không có tính chất lưỡng tính ?
A. ZnO. B. Zn(OH)2. *C. ZnSO4. D. Zn(HCO3)2. Câu 21: Một thanh đồng nặng 140,8g ngâm trong dung dịch AgNO3 một thời gian lấy ra rửa nhẹ sấy khô cân được 171,2g. Thể tích dung dịch AgNO3 32% (D=1,2 g/ml) đã tác dụng với thanh đồng là
A. 177 lít. *B. 177 ml. C. 88,5 lít. D. 88,5 ml. Câu 22: Cho 19,2g kim loại M tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 4,48 lít khí duy nhất NO (đktc). M là kim loại nào ?
A. Mg. *B. Cu. C. Fe. D. Zn.
Câu 23: Cho 7,68g đồng tác dụng hết với HNO3 loãng thấy có khí NO thoát ra. Khối lượng muối nitrat sinh ra trong dung dịch là bao nhiêu gam ?
A. 21,56. B. 21,65. *C. 22,56. D. 22,65. Câu 24: Đốt 12,8g đồng trong không khí thu được chất rắn X. Hoà tan chất rắn X trên vào dung dịch HNO3 0,5M thu được 448 ml khí NO (đktc). Thể tích dung dịch HNO3 tối thiểu cần dùng để hoà tan chất rắn X là
A. 0,8 lít. *B. 0,84 lít. C. 0,9333 lít D. 0,04 lít. Câu 25: Cho 1,405g hỗn hợp Fe2O3, ZnO, CuO tác dụng vừa đủ với 250 ml dung dịch H2SO4 (loãng) 0,1M. Khối lượng muối sunfat khan thu được là
A. 1,12 lít. B. 3,36 lít. *C. 3,405g D. 2,24 lít. Câu 26: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản (e, p, n) là 82, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22. Nguyên tố X là
Câu 27: Nhúng thanh sắt vào dung dịch CuSO4, sau một thời gian lấy thanh sắt ra rửa sạch, sấy khô thấy khối lượng tăng 1,2g. Có bao nhiêu gam Cu đã bám vào thanh sắt ?
A. 4,8. B. 19,2. C. 2,4. *D. 9,6.
Câu 28: Cho 20g hỗn hợp Fe và Mg tác dụng hết với dung dịch HCl thấy có 1g khí hiđro thoát ra. Dung dịch thu được nếu đem cô cạn thì lượng muối khan thu được là
A. 50g. *B. 55,5g. C. 60g. D. 60,5g. Câu 29: Đốt một kim loại trong bình kín đựng khí clo thu được 32,5 g muối clorua và nhận thấy thể tích khí clo trong bình giảm 6,72 lít (đktc). Tên của kim loại đã dùng là A. Cu. B. Al. C. Zn. *D. Fe. Câu 30: Cho khí CO khử hoàn toàn đến sắt một hỗn hợp gồm: FeO, Fe2O3, Fe3O4 thấy có 4,48 lít khí CO2 (đktc) thoát ra. Thể tích CO (đktc) đã tham gia phản ứng là A. 1,12 lít. B. 2,24 lít. C. 3,36 lít. *D. 4,48 lít. Câu 31: Khử hoàn toàn 16g bột sắt oxit bằng CO ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng kết thúc, thu được chất rắn có khối lượng 11,2g. Thể tích CO (đktc) đã dùng là
A. 4,48 lít. *B. 6,72 lít. C. 0,672 lít. D. 2,24 lít. Câu 32: Hoà tan hoàn toàn 19,2g Cu vào dung dịch HNO3 loãng. Khí NO thu được đem oxi hoá thành NO2 rồi sục vào nước cùng với dòng khí oxi để chuyển hết thành HNO3. Thể tích khí oxi (đktc) đã tham gia vào quá trình trên là
A. 22,4 lít. *B. 3,36 lít. C. 4,48 lít. D. 6,72 lít. Câu 33: Đốt cháy hết mg hỗn hợp A gồm (Zn, Mg, Al) bằng oxi thu được (m +1,6)g oxit. Hỏi nếu cho mg hỗn hợp A tác dụng hết với hỗn hợp các axit loãng (H2SO4, HCl, HBr) thì thể tích H2 (đktc) thu được là
A. 0,224 lít. *B. 2,24 lít. C. 4,48 lít. D. 0,448 lít. Câu 34: Cho 19,2g Cu vào 1 lít dung dịch gồm H2SO4 0,5M và KNO3 0,2M. Thể tích khí NO duy nhất thu được ở đktc là .
A. 1,12 lít. B. 2,24 lít. *C. 4,48 lít. D. 3,36 lít. Câu 35: Khử hoàn toàn mg hỗn hợp 3 oxit sắt bằng CO dư ở nhiệt độ cao thành sắt kim loại. Hoà tan hết sắt thu được bằng dung dịch HCl dư thu được 7,62g chất rắn. Chất khí thoát ra được hấp thụ hết bằng dung dịch Ba(OH)2 dư thấy có 15,76g kết tủa trắng. Giá trị của m là
A. 5,2g B. 6,0g *C. 4,64g D. 5,26g Câu 36: Hoà tan hết 5,3g hỗn hợp kim loại gồm Mg, Zn, Al và Fe bằng dung dịch H2SO4 loãng, thu được 3,136 lít khí (đktc) và m g muối sunfat. m nhận giá trị bằng
A. 32,18g. B. 19,02g. *C. 18,74g. D. 19,3g. Câu 37: Hoà tan hết 1,72g hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al, Zn và Fe bằng dung dịch HCl, thu được V lít khí (đktc) và 3,85g muối clorua khan. V nhận giá trị bằng
A. 1,344 lít. *B. 2,688 lít. C. 1,12 lít. D. 3,36 lít. Câu 38: Nung nóng 16,8g bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được m g hỗn hợp X gồm các oxit sắt, và sắt dư. Hoà tan hết hỗn hợp X bằng H2SO4 đặc nóng thu được 5,6 lít SO2 (đktc). Giá trị của m là
A. 24g. B. 26g. *C. 20g. D. 22g.
Câu 39: Khử hoàn toàn 4,8g một oxit của kim loại M thành kim loại cần 2,016 lít H2 (đktc). Kim loại thu được đem hoà tan hết bằng dung dịch H2SO4 loãng thấy tạo ra 1,344 lít H2. Tìm công thức của oxit.
A. FeO. B. Fe3O4. *C. Fe2O3. D. Oxit khác. Câu 40: Cho 1,75g hỗn hợp gồm 3 kim loại Fe, Al, Zn tan hết trong dung dịch HCl thì thu được 1,12 khí (đktc) và dung dịch X. Cô cạn x thu được m g muối. m có giá trị là
A. 3,525g. B. 5,375g. *C. 5,3g. D. 5,4g. Câu 41: Oxi hoá hoàn toàn 0,728g bột Fe ta thu được 1,016g hỗn hợp các oxit sắt (hỗn hợp X). Hoà tan X bằng dung lịch HNO3 loãng, dư. Thể tích khí NO duy nhất bay ra (ở đktc) là
A. 0,336 lít. B. 0,0336 lít. C. 0,896 lít. D. 0,0224 lít. 2.5. Một số biện pháp phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh THPT
2.5.1. Sử dụng hệ thống bài tập hóa học đã xây dựng để tạo tình huống có vấn đề và hướng dẫn giải quyết các vấn đề trong dạy học phần hóa kim loại lớp 12 – và hướng dẫn giải quyết các vấn đề trong dạy học phần hóa kim loại lớp 12 – THPT
Việc sử dụng PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề cũng như các PPDH tích cực khác sẽ đạt hiệu quả cao trong dạy học khi GV lựa chọn được nội dung kiến
thức phù hợp và biết cách tổ chức cho HS hoạt động để phát hiện, xây dựng và giải quyết hệ thống tình huống có vấn đề dưới dạng bài tập nhận thức vừa sức.
2.5.1.1. Nguyên tắc lựa chọn nội dung kiến thức để xây dựng tình huống có vấn đề
Khi lựa chọn một nội dung kiến thức để xây dựng tình huống có vấn đề cần
đảm bảo các nguyên tắc sau [15]:
1. Kiến thức mới cần khám phá có tính chất không phù hợp gần như “trái ngược” với kiến thức và quy luật mà HS đã biết (tình huống nghịch lý bế tắc)
2. Các kiến thức dùng để giải thích các tính chất đặc trưng của chất và giải thích các hiện tượng thực tế, đòi hỏi phải có sự vận dụng quy luật đã có một cách tổng hợp, linh hoạt (tình huống nhân quả)
3. Các phương án yêu cầu lựa chọn, những cách giải quyết vấn đề, bài toán nhận thức đưa ra để HS lựa chọn phải có khó khăn và dường như cách giải quyết nào cũng hợp lý (tình huống lựa chọn).
2.5.1. 2. Sử dụng hệ thống bài tập hóa học đã xây dựng để tạo tình huống có vấn đề và hướng dẫn giải quyết các vấn đề trong dạy học phần hóa kim loại lớp 12 THPT
Trên cơ sở nội dung kiến thức phần hóa học kim loại trong chương trình SGK hóa học 12 – THPT, các tình huống có vấn đề được sử dụng trong từng bài có sử dụng thí nghiệm và không sử dụng thí nghiệm cụ thể như sau:
Tình huống 1:
Tại sao khi bảo quản natri và một số kim loại kiềm khác ta lại phải ngâm chúng trong dầu hỏa?
Hướng dẫn giải quyết vấn đề:
- Khả năng hoạt động hóa học của các nguyên tố kim loại kiềm, điều kiện phản ứng với các chất trong không khí của kim loại kiềm?
- Mục đích của việc ngâm một số kim loại kiềm trong dầu hỏa?
- Vai trò của dầu hỏa trong việc bảo quản KLK? ( nước, O2, CO2, ít tan trong dầu hỏa và tỉ trọng của KLK lớn hơn dầu hỏa).
Tình huống 2:
- Các nguyên tố kim loại thường rất cứng, tại sao kim loại kiềm lại rất mềm và nhẹ?
- Cấu trúc mạng tinh thể của các kim loại kiềm có đặc điểm gì? Mối liên hệ giữa tính chất vật lý với cấu trúc mạng tinh thể?
Tình huống 3:
Vì sao kali và natri được dùng làm chất trao đổi nhiệt trong một vài lò phản ứng hạt nhân?
Hướng dẫn giải quyết vấn đề:
- Xác định sự chênh lệch nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của hai kim loại này so với các kim loại khác?( Kim loại kiềm, kiềm thổ và nhôm)
- Do kali và natri có nhiệt độ nóng chảy thấp, nhiệt độ sôi cao, nhiệt dung riêng lớn → được dùng làm nguội lò phản ứng hạt nhân.
Tình huống 4:
Tại sao phân dơi được sử dụng để làm thuốc nổ? Hướng dẫn giải quyết vấn đề:
Thành phần hóa học chính của phân dơi? 2NaNO3 → 2 NaNO2 + O2
Oxi sinh ra trong phản ứng trên được cung cấp cho quá trình phản ứng hóa học gây nổ.
Tình huống 5:
Làm thế nào để xác nhận natri khi cháy trong khí Oxi khô lại tạo ra Na2O2 mà không phải là Na2O?
Hướng dẫn giải quyết vấn đề:
- Na2O2 có tính chất gì khác so với Na2O?( liên hệ với hợp chất H2O2 oxi cũng có số oxi hóa là -1)
- Dùng chất nào để nhận ra Na2O2? Hiện tượng sẽ xảy ra?( dùng dung dịch KMnO4. Dung dịch chuyển từ màu tím → không màu)
Tình huống 6:
- Tại sao KLK thường được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy muối halogen của chúng?
Hướng dẫn giải quyết vấn đề:
- Tính chất của KLK và trạng thái tự nhiên của chúng? - Có những chất nào khử được ion KLK?
- Muối halogen của KLK có đặc tính gì khác với các hợp chất khác của KLK? Tình huống 7:
Vì sao nhỏ dung dịch phenolphtalein vào dung dịch NaOH loãng, dung dịch chuyển màu hồng còn nhỏ phenolphtalein vào dung dịch NaOH đậm đặc thì dung dịch chuyển màu hồng sau đó lại mất màu?
Hướng dẫn giải quyết vấn đề:
- Xác định khoảng pH chuyển màu của phenolphtalein?
- pH của dung dịch NaOH loãng và dung dịch NaOH đặc có giống nhau không? Đối chiếu với khoảng chuyển màu của phenolphtalein?
Tình huống 8:
Vì sao Na2CO3 là muối trung tính nhưng dung dịch của nó lại có tính kiềm? (pH > 7)
Hướng dẫn giải quyết vấn đề:
Dựa vào thuyết điện ly của Brotesd và vai trò của nước để giải thích. Na2CO3 → 2Na+ + CO3
2-
. Sự điện li của Na2CO3 trong nước? Ion nào tác dụng được với nước?
CO32- + H2O ↔ HCO3+ + OH- (bazo) (axit)
Tình huống 9:
Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl3 có cùng nồng độ và ngược lại nhỏ từ từ dung dịch FeCl3 vào dung dịch Na2CO3 hiện tượng thu được có giống nhau không? Vì sao?
Hướng dẫn giải quyết vấn đề:
- Tính chất của dd Na2CO3 và dd FeCl3? (sự điện li và sự tương tác của các ion với nước)
- Xác định sự tương tác của các ion trong dd Na2CO3 (ít) với các ion trong dd FeCl3(dư) để xác định hiện tượng?( có bọt khí thoát ra, sau đó xuất hiện kết tủa nâu đỏ)
- Ngược lại: nhỏ dd FeCl3 (ít) vào dd Na2CO3 (dư) có hiện tượng gì? (xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ trước sau đó mới thấy bọt khí thoát ra)
- Kết luận: Hiện tượng xảy ra ở hai trường hợp là không giống nhau. Tình huống 10:
Vì sao NaHCO3 (nabica) được dùng làm thuốc chữa bệnh đau dạ dày khi dịch vị dạ dày có dư axit? (thuốc muối)
Hướng dẫn giải quyết vấn đề:
- Nguyên nhân gây ra những cơn đau dạ dày? (hàm lượng axit trong dạ dày quá cao, nồng độ ion H+ cao)