2.7.1. Nguyên tắc
- Phương pháp biện luận được sử dụng khi đề toán cho ẩn số nhiều hơn số phương trình toán học thiết lập được. Cần tìm điều kiện, giới hạn các giá trị của ẩn… để nghiệm phù hợp với đầu bài.
- Các dạng biện luận:
+ Biện luận theo hóa trị hay số oxi hóa.
+ Biện luận theo nguyên tử khối hay phân tử khối của chất. + Biện luận theo quy luật của phản ứng.
+ Biện luận theo tính chất của chất. + Biện luận theo khối lượng chất.
2.7.2. Nhận dạng bài toán
- Khi dữ kiện, giả thiết đề toán thiếu, chưa rõ ràng thì thường sử dụng phương pháp biện luận.
- Các dạng bài tập:
+ Có chất ban đầu hoặc sản phẩm chưa xác định rõ cụ thể.
+ Chưa xác định được quy luật phản ứng hay phản ứng nào đó có xảy ra hay không. + Số liệu bài toán đưa ra về lượng chất bị thiếu hoặc vượt quá, các giá trị trong bài toán chưa cụ thể.
2.7.3. Đánh giá phương pháp
Phương pháp biện luận được sử dụng nhiều trong toán vô cơ và hữu cơ, nhất là trong các dạng toán:
- Tìm công thức phân tử của chất, công thức cấu tạo của chất (trong hóa hữu cơ) . - Tìm tên, hóa trị, khối lượng mol nguyên tố.
Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 2,16 gam một oxit kim loại X trong dung dịch HNO3 2M (loãng) thu được dung dịch A và 0,224 lít khí NO (đktc). Xác định oxit X. Tính thể tích HNO3 2M ít nhất phải dùng để hòa tan 2,16 gam oxit đó?
Giải
Nhận xét: HNO3 là chất oxi hóa mạnh, oxit X của kim loại hóa trị m (M2Om) phải là chất khử vì nó khử HNO3 thành NO. Giả sử oxit kim loại hóa trị m đó bị oxi hóa thành ion kim loại có hóa trị n, với n > m.
3M2Om + (8n-2m) HNO3 → 6M(NO3)n + 2(n-m) NO↑ + (4n-m)H2O Cứ (6M + 48m) gam 2(n-m) mol
Vậy 2,16 gam 0,01 mol Ta có: 2,16 48m 6M = 0,01 m) 2(n → M = 0,06 4,8m 4,32n
Biện luận: Vì m và n đều là hóa trị của kim loại M nên ta có điều kiện: 1 ≤ m < n ≤ 4 (m, n nguyên)
- Khi m = 1, n = 2 → M = 64 (Cu), oxit Cu2O - Khi m = 2, n = 3 → M = 56 (Fe), oxit FeO - Khi m = 3, n = 4 → M = 48 (loại)
Vậy có hai nghiệm thỏa mãn điều kiện bài toán là Cu2O và FeO. - Với Cu2O:
3Cu2O + 14HNO3 → 6Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 7H2O Số mol HNO3 cần hòa tan 2,16 gam Cu2O là:
144 16 , 2 × 3 14 = 0,07 mol 3 HNO V = 2 07 , 0 = 0,035 lít = 35 ml - Với FeO:
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
3 HNO V = 72 16 , 2 × 2 3 10 = 0,05 lít = 50 ml
CHƯƠNG 3
HỆ THỐNG CÁC DẠNG TOÁN VỀ KIM LOẠI PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH