1.2 .Cơ sở lý luận về bồi dưỡng năng lực tự học
2.3. Hệ thống bài tập bồi dưỡng năng lực tự học
2.3.4. Hệ thống bài tập bồi dưỡng năng lực tự học chương 5 Đại cương kim loại
2.3.4.1. Tổng quan về HTBT bồi dưỡng năng lực tự học chương 5. Đại cương kim loại
HTBT được xõy dựng dựa trờn 7 nguyờn tắc đó đặt ra ở phần 2.3.2 và 7 bước của quy trỡnh xõy dựng ở phần 2.3.3. Để tạo điều kiện thuận lợi cho HS tự học, chỳng tụi đó thực hiện đầy đủ cỏc yờu cầu đặt ra ở phần 2.3.1.2.
Khụng chỉ xõy dựng HTBT cho từng bài học cụ thể, cũn cú thờm HTBT tổng hợp. HTBT được chia thành bài tập tự luận (98 bài) và cõu hỏi trắc nghiệm (146 cõu). Để thuận lợi cho HS tự học, chỳng tụi chia HTBT thành thành 2 phần:
+ Phần bài tập tự luận + Phần cõu hỏi trắc nghiệm
Trong mỗi phần trờn gồm 3 loại bài tập: Bài tập điển hỡnh, bài tập tương tự , bài tập khú.
Bài tập tự luận giỳp cho HS nắm được kiến thức trọng tõm cơ bản của bài học, hiểu và bước đầu vận dụng những kiến thức này cho đến khi trở nờn nhuần nhuyễn, tăng cường hoạt động ghi nhớ. Để HS dễ dàng nhận dạng bài tập, chỳng tụi chia phần bài tập tự luận thành 6 dạng như sau:
Dạng 1: Khỏi niệm, lớ tớnh, cấu tạo, vị trớ kim loại trong bảng hệ thống tuần hoàn. Bài tập điển hỡnh (từ 1 đến 9), bài tập tương tự (10, 11, 12) , bài tập khú (13, 14, 15)
Dạng 2: Viết PTHH của cỏc phản ứng của dóy biến húa, sơ đồ, cơ chế. Bài tập điển hỡnh (16 đến 19), bài tập tương tự (20 đến 25) , bài tập khú (26 đến 31).
Dạng 3: Phõn biệt, tỏch chất, tinh chế, điều chế chất bằng phương phỏp húa học. Bài tập điển hỡnh (32, 33, 34), bài tập tương tự (35, 36), bài tập khú (37, 38).
Dạng 4: Dự đoỏn, giải thớch hiện tượng, cõu hỏi liờn quan thực tiễn. Bài tập điển hỡnh (39, 40, 41), bài tập tương tự (42 đến 49), bài tập khú (50 đến 56).
Dạng 5: Xỏc định tờn kim loại, hợp chất của nú. Bài tập điển hỡnh (57 đến 62), bài tập tương tự (63 đến 66), bài tập khú (67 đến 70).
Dạng 6: Toỏn liờn quan đến húa tớnh của kim loại tớnh thành phần khối lượng, thể tớch, nồng độ… Bài tập điển hỡnh (71, 72, 79, 80, 81, 89, 96), bài tập tương tự ( 73, 74, 75, 76, 82, 83, 90, 91, 93, 94, 97, 98), bài tập khú (77, 78, 84, 85, 86, 87, 88, 92, 95).
Chỳng tụi cú đưa ra phương phỏp giải chung cho một số dạng trờn, đồng thời để HS hiểu rừ hơn từng dạng ở mỗi bài học, chỳng tụi đó xõy dựng cỏc phương phỏp giải và mội số kiến thức cần nắm phự hợp với chỳng.
Phần cõu hỏi trắc nghiệm giỳp cho cỏc em củng cố, hoàn thiện và kiểm tra lại nội dung kiến thức đó tiếp thu được một cỏch vững chắc và cú hệ thống. Phần trắc nghiệm khụng được chia dạng cụ thể chỉ chia làm 3 phần:
- Phần 1: Khỏi niệm, lớ tớnh, cấu tạo. Bài tập điển hỡnh (1 đến 17), bài tập tương tự (18 đến 29), bài tập khú (30 đến 33).
- Phần 2: Tớnh chất húa học. Bài tập điển hỡnh (34 đến 48), bài tập tương tự (49 đến 88) , bài tập khú (89 đến 130).
- Phần 3: Ứng dụng - Điều chế. Bài tập điển hỡnh (131 đến 137), bài tập tương tự ( 138 đến 145), bài tập khú (146).
Mục đớch của chỳng tụi là để HS tự định dạng và tỡm phương phỏp giải ; giỳp HS kiểm tra kiến thức, kỹ năng giải bài tập và củng cố kiến thức đó học ở từng bài nờn phần tổng hợp chỳng tụi khụng chia dạng cụ thể.
Bảng 2.1. Cấu trỳc của HTBT Bài tập điển Bài tập điển
hỡnh Bài tập tương tự Bài tập khú Tổng cộng
TL TNKQ TL TNKQ TL TNKQ TL TNKQ
Kim loại và
hợp kim 17 10 18 19 16 26 51 55
Dóy điện húa
của kim loại 5 10 3 6 3 2 11 18
Sự điện phõn 3 6 2 11 2 5 7 22 Sự ăn mũn kim loại 2 5 4 8 4 4 10 17 Điều chế kim loại 6 8 8 16 5 10 19 34 Tổng cộng 33 39 35 60 30 47 98 146
Sau đõy là HTBT tiờu biểu gồm cõu hỏi tự luận và trắc nghiệm của chương 5 mà tỏc giả chọn lọc để trỡnh bày trong khuụn khổ bản luận văn cho phộp
2.3.4.2. Hệ thống bài tập chương 5. Đại cương về kim loại A. Bài tập tự luận
Dạng 1: Khỏi niệm, lớ tớnh, cấu tạo, vị trớ kim loại trong bảng hệ thống
tuần hoàn.
*Bài tập điển hỡnh
Bài 1. Viết cấu hỡnh electron nguyờn tử của cỏc nguyờn tố kim loại Na, Mg, Ca, Fe và cỏc ion của chỳng Na+, Mg2+, Ca2+, Fe2+, Fe3+
Bài 2. Hóy cho biết vị trớ của những nguyờn tố kim loại trong bảng tuần hoàn.
Vị trớ của kim loại cú tớnh khử mạnh nhất. Viết cấu hỡnh electron lớp ngoài cựng
Bài 3. X2+ cú cấu hỡnh [Ar] 3d9 . Hóy xỏc định vị trớ X trong bảng tuần hoàn.
Bài 4. a. Hóy giải thớch vỡ sao kim loại cú tớnh dẻo, tớnh dẫn điện, dẫn nhiệt và cú ỏnh kim.
b. Vỡ sao tớnh dẫn nhiệt của kim loại luụn luụn đi đụi với tớnh dẫn điện? c. Nờu ứng dụng của kim loại cú nhiệt độ núng chảy cao và thấp.
Bài 5. Kim loại crom cú cấu trỳc tinh thể với phần rỗng trong tinh thể chiếm 32%. Khối lượng riờng của crom là 7,19 g/cm3.Tỡm bỏn kớnh nguyờn tử tương đối của Cr.
Bài 6. Ion Ag+, Pb2+, Fe2+, Na+. Sắp sếp theo chiều giảm dần tớnh oxi húa ion trờn. Bài 7. a. Nờu sự giống nhau, khỏc nhau trong phản ứng oxi hoỏ khử và điện phõn. b. So sỏnh 2 quỏ trỡnh: Cho Cu vào dung dịch AgNO3 và điện phõn dung dịch AgNO3 với điện cực anot bằng Cu.
Bài 8. Nờu sự giống nhau và sự khỏc nhau giữa hiện tượng ăn mũn húa học và ăn mũn điện húa học.
Bài 9. Sự ăn mũn kim loại là gỡ? Thế nào là sự ăn mũn hoỏ học, ăn mũn điện hoỏ? Cho biết cỏc điều kiện để gõy ra sự ăn mũn điện hoỏ.
*Bài tập tương tự
Bài 10. Viết cấu hỡnh elctron, xỏc định vị trớ trong bảng hệ thống tuần hoàn của: a. Ca (Z = 20), Zn (Z = 30). b. Fe (Z = 26), Fe2+, Fe3+.
c. Cu (Z = 29), Cu+, Cu2+. d. Cr (Z = 24), Cr2+, Cr3+. Bài 11. Xỏc định số khối, số hiệu của 2 loại nguyờn tử sau:
a. Nguyờn tử nguyờn tố X cõỳ tạo bởi 36 hạt cơ bản (p,n,e) trong đú số hạt mang điện tớch nhiều gấp đụi số hạt khụng mang điện tớch.
b. Nguyờn tử nguyờn tố Y cú tổng cỏc phần tử tạo nờn là 155, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt khụng mang điện là 33.
Bài 12. a. Hỡnh vẽ dưới đõy biểu diễn tớnh chất vật lớ gỡ của kim loại. Vỡ sao kim loại cú tớnh chất vật lớ trờn?
Hỡnh 2.1. Mụ hỡnh giải thớch tớnh dẻo của kim loại
b.Hóy cho biết kim loại nào cứng nhất, mềm nhất, nhẹ nhất, dẫn điện tốt nhất, cú nhiệt độ núng chảy cao nhất, dẻo nhất?
*Bài tập khú
Bài 13. Tớnh khối lượng riờng của tinh thể Ni, biết Ni kết tinh theo mạng tinh thể lập phương tõm mặt và bỏn kớnh của Ni là 1,24 A0 .
Bài 14. Do đõu mà cú sự khỏc nhau đỏng kể về tớnh chất lớ, húa, cơ học, điện, nhiệt từ giữa hợp kim và cỏc kim loại thành phần.
Bài 15. Một số kim loại được điều chế theo cỏch mụ tả như hỡnh sau:
Hỡnh 2.2. Thớ nghiệm về điều chế kim loại
Phương phỏp nào đó được ỏp dụng để điều chế kim loại? Nờu ứng dụng của phương phỏp này và lấy vớ dụ minh họa.
Dạng 2: Viết PTHH của cỏc phản ứng của dóy biến húa, viết sơ đồ, cơ chế
*Bài tập điển hỡnh
Bài 16. Pin điện hoỏ là gỡ? Trỡnh bày cơ chế phỏt sinh dũng điện trong pin điện húa Zn-Cu và cỏch tớnh suất điện động chuẩn của pin, biết EoCu2+
/Cu =+0,34V và EoZn2+
/Zn = - 0,76V.
Bài 17. 1. Cỏch xỏc định thế điện cực chuẩn của kim loại? Khi nào thế điện cực chuẩn của kim loại cú giỏ trị õm, dương
2.Tớnh suất điện động chuẩn của pin điện hoỏ: Fe-Cu; Cu-Ag. Biết thế điện cực tiờu chuẩn: E0(Fe2+/Fe) = -0,44V; E0 (Cu2+/Cu) = +0,34V; E0(Ag+/Ag) = +0,8V
Bài 18. Hóy trỡnh bày phương phỏp hoỏ học để điều chế Cu(NO3)2 từ mẫu kim
loại đồng cú lẫn một ớt bạc. Hóy viết cỏc PTHH xảy ra
Bài 19. Cho bột Cu vào dung dịch hỗn hợp gồm: Fe(NO3)3 và AgNO3. Sau khi
phản ứng kết thỳc, được phần rắn A và dung dịch B. Cho biết A, B gồm những chất gỡ
*Bài tập tương tự
Bài 20. Biết phản ứng O-K xảy ra trong pin diện húa là Fe + Ni2+ Fe2+
+ Ni a. Hóy xỏc định cực õm, dương của pin điện húa.
1 Cầu muối 3
4 2
c. Tớnh suất điện động của pin điện húa.
Bài 21. Cho suất điện động của pin là E0 (X-Cu)=0,78V. Biết E0 (Cu2+/Cu) = 0,34 V. Hóy viết phản ứng xảy ra trong pin. Tớnh E0 (X2+/X).
Bài 22. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra (nếu cú) trong cỏc trường hợp sau: a. Fe + dung dịch HCl. d. Fe dư + dung dịch AgNO3.
b. Ag + dung dịch HCl. e. Al dư + dung dịch CuSO4. c. Mg + dung dịch H2SO4. f. Ba + H2O.
Bài 23. Viết phương trỡnh phản ứng xảy ra ở cỏc điện cực và phương trỡnh điện phõn dd NaBr, AgNO3, CuCl2.
Bài 24. Cho khớ CO (dư) đi vào ống sứ nung núng đựng hỗn hợp X gồm Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO thu được chất rắn Y. Cho Y vào dung dịch NaOH (dư), khuấy kĩ, thấy cũn lại phần khụng tan Z. Giả sử cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra và cho biết Z gồm chất gỡ.
Bài 25. Viết PTHH của cỏc phản ứng ở điện cực và phương trỡnh phản ứng điện phõn khi điện phõn dung dịch hỗn hợp: FeCl3, CuCl2, HCl. Biết tớnh oxi hoỏ Fe3+ > Cu2+ > H+; tớnh khử : H2 > Cu > Fe2+
*Bài tập khú
Bài 26. Cho cỏc suất điện động của cỏc pin sau: E0 (Cu-X)=0,46V; E0 (Y-Cu)= 1,1V ; E0 (Z-Cu)=0,47V. Hóy so sỏnh tớnh khử của X, Y, Z, Cu.
Bài 27. Cho cỏc hỡnh vẽ:
Với hỡnh vẽ sau hóy sắp xếp cỏc chất Zn, Cu, dd ZnSO4, ddCuSO4 theo đỳng thứ tự
Hỡnh 2.3. Pin điện húa
Bài 28. Điện phõn dung dịch chứa hỗn hợp CuSO4 a mol và KBr b mol. So
Bài 29. Cú 4 dung dịch riờng biệt:
a. HCl. b. CuCl2. c. FeCl3. d. HCl cú lẫn CuCl2.
Nhỳng vào mỗi dung dịch một thanh Fe nguyờn chất. Hóy cho biết loại ăn mũn KL xảy ra ở từng trường hợp trờn.
Bài 30. Cho cỏc cặp oxi hoỏ- khử sau: Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; I2/2I-, Fe3+/Fe2+; Ag+/Ag.
Từ trỏi sang phải theo dóy trờn tớnh oxi hoỏ tăng dần theo thứ tự Fe2+, Cu2+, I2 , Fe3+, Ag+ . Tớnh khử giảm dần theo thứ tự Fe, Cu, I-, Fe2+, Ag. Hoàn thành PTHH sau a. Cu + dd FeCl3 b. Dd KI + dd FeCl3
c. Fe + dd AgNO3 d. Dd Fe(NO3)3 + dd AgNO3
Bài 31. Từ mỗi hợp chất: Cu(OH)2, NaCl, FeS2 hóy lựa chọn những phương phỏp thớch hợp để điều chế kim loại tương ứng. Trỡnh bày cỏc phương phỏp đú
Dạng3: Phõn biệt, tỏch chất, tinh chế, điều chế chất bằng phương phỏp húa học
*Bài tập điển hỡnh
Bài 32. Kim loại Ag cú lẫn Zn, Cu, Pb. Muốn loại bỏ tạp chất người ta cho kim loại này vào dd AgNO3 đủ. Giải thớch và nờu vai trũ cỏc chất, ion trong cỏc phản ứng.
Bài 33. Trỡnh bày phương phỏp húa học điều chế cỏc kim loại từ cỏc dung dịch muối riờng biệt: NaCl, CuCl2, FeCl3 . Viết phương trỡnh hoỏ học của cỏc phản ứng.
Bài 34. Cú hỗn hợp gồm Ag, Cu. Bằng phương phỏp húa học nào cú thể thu được Ag từ hỗn hợp? Giải thớch và viết phương trỡnh phản ứng.
*Bài tập tương tự
Bài 35. Dd Zn(NO3)2 cú lẫn dd AgNO3. Hóy loại bỏ tạp chất trờn. Viết phương trỡnh phõn tử và ion thu gọn.
Bài 36. Từ những hợp chất riờng biệt: Cu(OH)2,MgO, FeS2, hóy nờu phương phỏp
thớch hợp để điều chế Cu, Mg, Fe. Viết phương trỡnh hoỏ học của cỏc phản ứng.
*Bài tập khú
Bài 37. Dung dịch FeSO4 lẫn tạp chất CuSO4. Giới thiệu một phương phỏp hoỏ học đơn giản cú thể loại bỏ được tạp chất. Giải thớch và viết PTHH dạng phõn tử và ion .
Bài 38. Xỏc định dụng cụ nào cú thể dựng cho thớ nghiệm điện phõn
Dụng cụ Hỡnh
Dụng cụ điện phõn NaCl núng chảy Dụng cụ điện phõn dung dịch NaCl Dụng cụ điện phõn dung dịch CuSO4
Hỡnh 2.4.Thớ nghiệm điện phõn
Dạng 4: Dự đoỏn, giải thớch hiện tượng, cỏc cõu hỏi liờn quan đến thực tiễn
*Bài tập điển hỡnh
Bài 39. Tớnh chất húa học chung của kim loại là gỡ? Dựa vào cấu tạo của nguyờn tử kim loại để giải thớch tớnh chất đú. Hóy dẫn ra 3 phản ứng húa học để minh họa.
Bài 40. Thực hiện sự điện phõn dung dịch CuSO4 với một điện cực bằng graphit và một điện cực bằng đồng. dd NaOH dd NaCl dd NaOH Cl2 dd NaCl H2 Cực õm Vỏch ngăn xốp Cực dương Hình 2.4c e Dd H2SO4 H+ Zn2+ Z C Hỡnh 2.4a Điện cực graphit. Dd CuSO4 Bìa cát tơng. Hỡnh 2.4b Na Cl2 Na NaCl núng chảy Catot Vách ngăn Anot Catot Hình 2.4d
Thớ nghiệm 1: Người ta nối điện cực grapit với cực (+) và điện cực đồng với cực (–) của nguồn điện.
Thớ nghiệm 2: Đảo lại, người ta nối điện cực graphit với cực (–) và điện cực đồng với cực (+) của nguồn điện.
a. Hóy mụ tả hiện tượng quan sỏt được và cho biết phản ứng xảy ra ở mỗi điện cực trong cỏc thớ nghiệm trờn.
b. Hóy so sỏnh độ pH của dung dịch trong 2 thớ nghiệm trờn. c. Hóy so sỏnh nồng độ ion Cu2+ trong dung dịch sau 2 thớ nghiệm.
Bài 41. Nhỳng một lỏ Zn trong dung dịch Coban(II)Clorua, nhận thấy cú kim loại Coban phủ lờn trờn bề mặt lỏ Zn. Nếu thay lỏ Zn bằng lỏ Cu thỡ khụng thấy cú hiện tượng gỡ xảy ra. Hóy giải thớch hiện tượng trờn
*Bài tập tương tự
Bài 42. Giải thớch về sự thay đổi của khối lượng lỏ Zn khi ngõm nú trong mỗi dung dịch sau: (Biết rằng Zn2+ cú tớnh oxi hoỏ yếu hơn Cd2+).
a. CuSO4. b. CdCl2. c. AgNO3. d. NiSO4.
Viết phương trỡnh hoỏ học xảy ra dưới dạng ion rỳt gọn.
Bài 43. Chắc cỏc bạn đó biết 1g vàng cú thể kộo thành sợi dài 3 km, lỏ vàng cú thể dỏt mỏng tới 0,0001mm, nghĩa là mảnh hơn sợi túc người 500 lần. Một số kim loại chuyển tiếp như Cu, Ag, Cr cũng cú tớnh dẻo cao. Chỳng cú đặc điểm gỡ chung? Đố cỏc bạn biết tại sao chỳng lại cú tớnh chất đặc biệt mềm dẻo như vậy?
Bài 44. Tại sao khi đỏnh rơi nhiệt kế thủy ngõn, khụng được dựng chổi quột mà lại rắc bột S lờn chỗ cú Hg?
Bài 45. Cú hai sợi dõy đồng nhỏ và một củ khoai . Làm sao để biết được cực dương và cực õm của một ắc quy?
Bài 46. Một dõy phơi quần ỏo bằng đồng, được nối tiếp với sợi dõy nhụm. Hóy cho biết hiện tượng xảy ra ở chổ nối của 2 KL khi trời mưa hoặc khụng khớ ẩm. Giải thớch và kết luận.
Bài 47. Tại sao vỏ tàu bằng thộp bị ăn mũn ở khu vực mạn tàu tiếp xỳc với nước biển và khụng khớ? Vỡ sao để bảo vệ vỏ tàu khỏi bị ăn mũn ta thường gắn tấm kẽm vào vỏ tàu?
Bài 48. Khi quan sỏt việc đặt cỏc ống thộp trong lũng đất, nhận thấy cứ khoảng cỏch chừng vài chục một người ta lại nối ống thộp với một tấm kim loại nhụm hoặc kẽm. Hóy giải thớch
Bài 49. Hóy giải thớch vỡ sao khi hồ tan Al bằng dung dịch HCl, nếu thờm vài giọt muối Hg2+ vào thỡ quỏ trỡnh hoà tan xảy ra nhanh hơn, khớ thoỏt ra mạnh hơn
*Bài tập khú
Bài 50.Nờu hiện tượng và viết phương trỡnh phản ứng xảy ra khi cho từ từ: a. Na vào dung dịch FeSO4. b. K vào dung dịch Al(NO3)3.
Bài 51. Nờu hiện tượng xảy ra, giải thớch và viết cỏc phương trỡnh phản ứng trong mỗi trường hợp sau:
a. Cho lỏ sắt kim loại vào dung dịch H2SO4 loóng.
b. Nối lỏ sắt với lỏ đồng rồi cho vào dung dịch H2SO4 loóng.
Bài 52. Cú bốn thanh sắt được đặt tiếp xỳc với những kim loại khỏc nhau và nhỳng trong cỏc dung dịch HCl như hỡnh vẽ dưới đõy:
Hỡnh 2.5. Thớ nghiệm ăn mũn điện húa
a. Thanh sắt sẽ bị ăn mũn trong cỏc trường hợp nào? Giải thớch. b. Trường hợp nào thanh sắt bị ăn mũn chậm nhất? Giải thớch.