Đề tài Vận dụng một số các công thức để giải nhanh bài tập trắc nghiệm trong hóa học vô cơ42781

Ở bậc phổ thông môn hóa học có mục đích trang bị cho học sinh HS hệ thống kiến thức cơ bản bao gồm các kiến thức về chất, cấu tạo, phân loại và tính chất của chất… Qua đó HS có thể vận d

MỤC LỤC TRA CỨU

Tài liệu tham khảo và các từ viết tắt 3

2.1 Dạng I: Oxit bazơ tác dụng với chất khử 8

2.3 Dạng III Kim loại tác dụng với dung dịch axit 15 2.4 Dạng IV Oxit bazơ tác dụng với dung dịch axit 23 2.5 Dạng V Muối tác dụng với dung dịch axit 29

LÝ LỊCH

Họ và tên: Nguyễn Đăng Nam Sinh ngày: 10/11/1978

Trình độ chuyên môn: ĐHSP Hóa học Đơn vị công tác: Trường THCS Liêu Xá- Yên Mỹ- Hưng Yên

Điện thoại : 0978031424

“VẬN DỤNG MỘT SỐ CÔNG THỨC ĐỂ GIẢI NHANH BÀI TẬP

TRẮC NGHIỆM TRONG HÓA HỌC VÔ CƠ”

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Sách giáo khoa và sách bài tập hóa học lớp 8; lớp 9 - Nhà xuất bản giáo dục

năm 2012 - Tác giả Lê Xuân Trọng

2 Những chuyên đề hay và khó hóa học THCS –Nhà xuất bản giáo dục năm

2008 – Tác giả Hoàng Thành Chung

3 Bài tập trắc nghiệm hóa học 9- Nhà xuất bản giáo dục năm 2006 - Tác giả Lê

Xuân Trọng

4 Chuyên đề bồi dưỡng hóa học 8 – 9 Nhà xuất bản Đà Nẵng năm 2010 –

Tác giả Nguyễn Đình Độ

5 350 bài tập hóa học chọn lọc - Nhà xuất bản Hà Nội năm 2005 – Tác giả Đào

Hữu Vinh

6 Sách đổi mới phương pháp dạy học – Nhà xuất bản Đại học Sư phạm năm

2009 – Tác giả Đặng Thị Oanh

7 Phương pháp giải bài tập hóa học trung học phổ thông – Nhà xuất bản Giáo

dục năm 2009– Tác giả Lê Thanh Xuân

NHỮNG TỪ VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI

A PHẦN I- MỞ ĐẦU

I- ĐẶT VẤN ĐỀ.

Hóa học là môn khoa học thực nghiệm thuộc hệ thống các môn khoa học tự nhiên Ở bậc phổ thông môn hóa học có mục đích trang bị cho học sinh (HS) hệ thống kiến thức cơ bản bao gồm các kiến thức về chất, cấu tạo, phân loại và tính chất của chất… Qua đó HS có thể vận dụng vào trong đời sống và sản xuất cũng như giải bài tập tính toán trong hóa học

Từ năm 2007, Bộ Giáo Dục Đào Tạo đã áp dụng đại trà việc đổi mới kiểm tra đánh giá chất lượng học sinh bằng hình thức trắc nghiệm Đối với một số dạng bài tập nếu học sinh chỉ áp dụng theo phương pháp thông thường thì mất rất nhiều thời gian làm bài, hơn nữa lại trình bày dài dòng và đôi khi còn khó hiểu Do vậy

để giải nhanh bài tập nhất là bài tập trắc nghiệm định lượng cần đòi hỏi phải có phương pháp giải nhanh để tiết kiệm thời gian mà đề thi trắc nghiệm trong các bài kiểm tra định kỳ ở bậc phổ thông thường chiếm khoảng từ 20% đến 50%, thi tuyển sinh Đại học 100%

Từ thực tế giảng dạy và nhiều năm ôn thi học sinh giỏi ở trường THCS Liêu

Xá tôi thấy giải nhanh bài tập hóa học có ý nghĩa rất quan trọng:

Thứ nhất: Học sinh làm được nhiều bài tập và nhiều dạng bài tập trong một

thời gian ngắn

Thứ hai: Đòi hỏi học sinh không những nắm rõ bản chất, kĩ năng tính toán

mà còn tìm hướng giải quyết nhanh, ngắn gọn, tiết kiệm thời gian giúp học sinh tận dụng tốt thời gian kiểm tra, thi cử

Thứ ba: Học sinh có cách kiểm tra nhanh kết quả rèn luyện tư duy cho học 

sinh

Xuất phát từ những lý do trên và để nâng cao chất lượng giáo dục đại trà cũng như tập trung mũi nhọn đội tuyển thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh và

giúp HS thi vào lớp 10 THPT tôi mạnh dạn đưa và chọn đề tài “ Vận dụng một số

công thức để giải nhanh bài tập trắc nghiệm trong hóa học vô cơ ”

II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Đề tài này áp dụng cho HS lớp 8 và lớp 9 Cụ thể tôi đã áp dụng cho HS trường THCS Liêu Xá – Yên Mỹ - Hưng Yên, từ năm học 2012 – 2013

Để hoàn thành tốt đề tài này, tôi đã vận dụng các phương pháp :

- Tìm hiểu thông tin trong quá trình dạy học, đúc rút kinh nghiệm của bản thân

- Trực tiếp áp dụng đề tài đối với HS lớp 8, lớp 9 đại trà và ôn thi HSG, ôn thi vào lớp 10 THPT tại trường THCS Liêu Xá

- Nghiên cứu kĩ SGK hóa học lớp 8, 9 và các sách tham khảo về phương pháp giải bài tập Tham khảo các tài liệu của đồng nghiệp

- Làm các cuộc khảo sát trước và sau khi sử dụng đề tài này, trao đổi ý kiến học hỏi kinh nghiệm của một số đồng nghiệp

- Sử dụng một số phương pháp thống kê toán học trong việc phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm

I MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI

1 Mục đích :

- Nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy - học hóa học

- Giúp cho học sinh hiểu và nắm được các công thức, các cách làm nhanh một số dạng bài tập tính toán về axit, kim loại và oxit bazơ Từ đó giúp HS có kĩ năng giải nhanh một số dạng bài tập hóa học

- Phát huy tính tích cực và tạo hứng thú cho học sinh trong học tập đặc biệt

là bài tập trắc nghiệm trong giải bài tập hóa học

- Là tài liệu rất cần thiết cho học sinh học trên lớp, ôn thi học sinh giỏi khối

9 và giúp học sinh ôn thi vào lớp 10 THPT

2 Nhiệm vụ:

- Nêu được những cơ sở lí luận về việc lập công thức và phương pháp giải nhanh một số bài toán hóa học, nêu ra một số phương pháp, công thức cụ thể và áp dụng vào mỗi bài cụ thể

- Từ việc nghiên cứu vận dụng đề tài, rút ra bài học kinh nghiệm để phát triển thành diện rộng, góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy đặc biệt là việc bồi dưỡng học sinh giỏi

- Vận dụng công thức giải nhanh một số bài tập minh họa cho công thức và đưa bài tập củng cố cho mỗi phần

II CƠ SỞ THỰC TIỄN.

1/ Thực trạng chung

- Hóa học là môn học mà HS được tiếp cận muộn so với các môn học khác như sinh học, vật lý … (lớp 8 HS mới được học) và là môn học có nhiều thí nghiệm nên ban đầu HS có vẻ hào hứng học môn học Nhưng muốn học tốt môn học thì HS phải nhớ, đọc tên các kí hiệu hóa học, phải hiểu được tính chất hóa học của chất … sau đó vận dụng vào bài tập định tính, định lượng Để làm được điều đó thì HS phải có sự bao quát, chắt lọc kiến thức …điều này không phải HS nào cũng có thể làm được, dẫn đến nhiều HS coi hóa học là môn học khó Đặc biệt

là phần tính toán trong hóa học

- Môn hóa học ở bậc THCS vẫn bị coi là môn học phụ sau các môn toán, văn và tiếng Anh do vậy việc HS đầu tư thời gian cho môn học còn hạn chế Hơn nữa các tiết dạy trên lớp chủ yếu là các kiến thức về lý thuyết, số tiết luyện tập và chữa bài tập trên lớp ít vì vậy kỹ năng và năng lực làm bài tập tính toán của HS là rất hạn chế đặc biệt khi gặp những bài tập phức tạp như: bài tập hỗn hợp, bài tập

tìm công thức HH,các bài tập có dữ kiện không cơ bản (tổng quát), hoặc các bài tập quá nhiều phản ứng, hoặc các phản ứng kế tiếp nhau …

2/ Điểm mới của đề tài

- Khi làm HS nắm được bản chất của phản ứng hóa học và biết được tính chất hóa học của phản ứng là đã có thể vận dụng công thức hoặc phương pháp bảo toàn khối lượng để làm bài mà không cần viết đầy đủ các PTHH xảy ra

- Đề tài còn là tiền đề giúp cho HS có phương pháp giải mới: Phương pháp bảo toàn electron, phương pháp bảo toàn nguyên tố, phương pháp tăng giảm khối lượng … mà HS sẽ được học ở bậc THPT

- Có thể áp dụng cho học sinh đại trà, các đối tượng học sinh khá giỏi và còn có thể dùng cho các học sinh khối THPT hoặc giáo viên có thể tham khảo

3/ Điểm hạn chế của đề tài

- Đề tài chưa xây dựng thành các phương pháp giải cụ thể chỉ dừng lại ở việc xây dựng công thức cho từng dạng và áp dụng công thức để làm bài tập

- Đề tài khó áp dụng vào việc giảng dạy trực tiếp trên lớp mà chủ yếu áp dụng vào việc bồi dưỡng, phụ đạo học sinh ngoài giờ hoặc bồi dưỡng đội tuyển HSG

- Đề tài chỉ đề cập chủ yếu về dạng bài tập hỗn hợp kim loại, hỗn hợp oxit bazơ, với một số cách giải nhanh cho từng dạng bài

- Vì đề tài áp dụng chủ yếu cho đối tượng HS bậc THCS nên công thức thường khó xây dựng

VD: như gốc sunfat ở bậc THPT được viết SO42- nhưng ở bậc THCS thì không viết được, dẫn đến việc lý giải để xây dựng công thức còn dài

III NỘI DUNG THỰC HIỆN

1/ Những nội dung chính của đề tài :

Trong đề tài này tôi xin đưa đề cập tới 5 dạng bài thường gặp ở bậc THCS:

1 Bài tập về hỗn hợp oxit bazơ tác dụng với chất khử

2 Bài tập hỗn hợp kim loại tác dụng với nước

3 Bài tập về hỗn hợp kim loại tác dụng với dd axit

4 Bài tập về hỗn hợp muối tác dụng với dd axit

5 Bài tập về hỗn hợp oxit bazơ tác dụng với dung dịch axit

2/ Biện pháp thực hiện.

2.1 DẠNG I: OXIT BAZƠ TÁC DỤNG VỚI CHẤT KHỬ

Oxit bazơ của những kim loại sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại tác dụng được với nhiều chất khử như CO; H2; C; Al tuy nhiên trong đề tài này tôi chỉ xét 2 trường hợp: oxit bazơ tác dụng với 2 chất khử CO và H2

1/ Trường hợp 1: Oxit bazơ tác dụng với khí CO

VD: CuO + CO  to Cu + CO2

Fe2O3 + 3CO  to 2Fe + 3CO2

Từ 2 PTHH trên ta có PTHH tổng quát : RxOy + yCO  to xR + yCO2 (*)

R là những kim loại sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại Nhận xét: - Phản ứng (*) có thể viết gọn như sau: [O]oxit + CO  CO2

mR = moxit – m[O] trong oxit



- Từ phản ứng (*) ta thấy nCO  nCO2  n  0 trong oxit

Bài 1 Để khử hoàn toàn 17,6g hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 cần vừa đủ 2,24 lít CO(đktc) Khối lượng Fe thu được sau phản ứng là:

Nhận xét: Nếu vận dụng cách làm thông thường theo kiểu làm tự luận: Đặt ẩn,

lập PTHH sau đó lập hệ phương trình để tìm ẩn thì sẽ không cho kết quả chính xác

vì bài cho biết có 2 dữ kiện trong khi đó có 4 ẩn lên không thể lập hệ phương trình được

Bài làm Cần nhớ: Oxit bazơ tác dụng với khí CO thì nCO  nCO2  n  0 trong oxit

mol nCO = 0,1 mol

1 , 0 4 , 22

24 , 2

2  

CO

mFe = moxit – m oxi nguyên tử trong oxit = 17,6 – 0,1.16 = 16 gam Đáp án B.

Hoặc áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m kim loại = moxit + mCO -

2

CO

m

= 17,6 + 0,1.28 + 0,1.44 = 16 gamĐáp án B.

Bài 2 Khử 44,8g hỗn hợp A gồm các oxit CuO, FeO, Fe3O4, Fe2O3 bằng V(lít) khí CO ở nhiệt độ cao, thu được 40 gam chất rắn X Giá trị của V là:

A 0,672 lít B 6,72 lít C 2,24 lít D 22,4 lít

Bài làm

Phản ứng khử oxit bởi CO có thể hiểu là: CO + [O] oxit   CO 2

Trước là 44,8g oxit sau thu được 40g chất rắn Vậy lượng chất rắn sau phản ứng bị giảm ∆m rắn giảm = m O (trong oxit) = 44,8 – 40 = 4,8g

 nO = 0,3 mol

16

8 , 4

Mà nCO  nCO2  n  0 trong oxit

VCO = 0,3× 22,4 = 6,72 lít Chọn đáp án B



Bài 3 Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3(ở nhiệt độ cao) Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa Giá trị của V là

A.1,12 lít B.0,896 lít C.0,448 lít D.0,224 lít

Bài làm

- Sản phẩm khí sinh ra là CO2 Dẫn vào dd Ca(OH)2dư có phương trình:

CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (*)

mol

n CaCO 0 , 04

100

4

3  

Theo PTHH (*) n CaCO3 n CO2 n CO 0 , 04mol

2 



- Cần nhớ: Oxit bazơ tác dụng với CO thì: nCO  nCO2  n  0 trong oxit

mol

n CO  0 , 04



VCO = 0,04.22,4 = 0,896 lít Chọn đáp án B

Bài 1 Dùng khí CO khử hoàn toàn a (g) hỗn hợp gồm CuO, Fe3O4, FeO nung nóng Sau phản ứng thu được 4,12 g hỗn hợp kim loại Và khí thoát ra được dẫn vào nước vôi trong dư thấy có 3g kết tủa trắng Giá trị của a (g) là:

Bài 2 Cho khí CO khử hoàn toàn hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 thấy có 4,48 lít khí

CO2đktc thoát ra Thể tích khí CO tham gia phản ứng là:

A 0,224 lít B 0,448 lít C 0,672 lít D 4,48 lít

Bài 3 Khử 4,64g hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 có số mol bằng nhau bằng

CO thu được chất rắn Y Khí thoát ra sau phản ứng được dẫn vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 1,79g kết tủa Khối lượng của chất rắn Y là:

A 4,48g B 4,84g C 4,40g D 4,68g

ĐÁP ÁN BÀI TẬP CỦNG CỐ

Bài 1 Đáp án C Bài 2 Đáp án B Bài 3 Đáp án A

2/ Trường hợp 2: Oxit bazơ tác dụng với khí H2

VD: CuO + H2  to Cu + H2O

Fe2O3 + 3H2  to 2Fe + 3H2O

Từ 2 PTHH trên ta có PTHH tổng quát : RxOy + yH2  to xR + yH2O (*)

- R là những kim loại sau Al

Nhận xét : - Phản ứng (*) có thể viết gọn như sau: [O]oxit + H2  H2O

 mR = moxit – m[O]oxit

- Từ phản ứng (*) ta thấy nH2  nH2O  n  0 trong oxit

Bài 1 Khử hoàn toàn 4,72 gam hỗn hợp Fe3O4; Fe2O3 và CuO cần dùng 1,792 lít khí H2đktc Tổng khối lượng kim loại thu được sau phản ứng là:

A 3,73 g B 3,6 g C 3,65 g D 3,44 g

Bài làm

* Cách 1 Với bài tập này HS không cần viết PTHH mà chỉ cần nhớ phản ứng cho

oxit bazơ tác dụng với kim loại thì nH2  nH2O  n  0 trong oxit

trong oxit = 0,08 mol





n

H 0 , 08

4 , 22

792 , 1

mO = 0,08.16 = 1,28g

Mà moxit = mkim loại + moxi  mkim loại = moxit –moxi

= 4,72-1,28= 3,44 Chọn đáp án D

* Cách 2 n mol n H O mol

4 , 22

792 , 1

2 2









Áp dụng đinh luật bảo toàn khối lượng: moxit + mhiđro = mkim loại + m nước

m kim loại = (moxit + mhiđro)- mnước

= (4,72 + 0,08.2) – 0,08.18

= 3,44 gam.Chọn đáp án D Bài 2 Khử hoàn hoàn 24 gam hỗn hợp Fe2O3 và CuO bằng khí H2, sau phản ứng thu được 17,6 gam hỗn hợp 2 kim loại Tổng thể tích khí H2đã dùng là:

A 4,48 lít B, 6,72 lít C 8,96 lít D 11,2 lít

Bài làm

moxit = mkim loại + moxi  moxi = moxit – mkim loại

= 24 – 17,6 = 6,4 g

nO = 0 , 4mol

16

4 , 6



Khi oxit bazơ tác dụng với H2 thì nH2  nH2O  n  0 trong oxit

Mà nO trong oxit = 0,4 mol  = 0,4 mol

2

H

n

= 0,4 22,4 = 8,96 lít Chọn đáp án C

2

H

V

Bài 3: Thổi từ từ V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO và H2 đi qua một ống đựng 16,8 gam hỗn hợp 3 oxit: CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng, phản ứng hoàn toàn Sau phản ứng thu được sản phẩm gồm m gam chất rắn; một hỗn hợp khí và hơi nặng hơn khối lượng của hỗn hợp V là 0,32 gam Tính V và m

A 0,224 lít và 14,48 gam B 0,448 lít và 18,46 gam

C 0,112 lít và 12,28 gam D 0,448 lít và 16,48 gam

Nhận xét: Cần lưu ý hỗn hợp 3 oxit trên chỉ có CuO và Fe3O4 tham gia phản ứng khử với CO và H2

Bài làm Thực chất phản ứng khử các oxit trên là

CO + O  CO2

H2 + O  H2O

Khối lượng hỗn hợp khí tạo thành nặng hơn hỗn hợp khí ban đầu chính là khối lượng của nguyên tử Oxi trong các oxit tham gia phản ứng Do vậy:

mO = 0,32 gam

 nO 0,32 0,02 mol

16

 n CO  n H 2 0,02 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

moxit = mchất rắn + 0,32

 16,8 = m + 0,32

 m = 16,48 gam

 Vhh (CO H ) 2 0,02 22,4 0,448lít Chọn đáp án D

Bài 1 Thổi rất chậm 2,24 lít (đktc) một hỗn hợp khí gồm CO và H2 qua một ống

sứ đựng hỗn hợp Al2O3, CuO, Fe3O4, Fe2O3 có khối lượng là 24 gam và nung nóng Sau khi kết thúc phản ứng khối lượng chất rắn còn lại trong ống sứ là

A 22,4 gam B 11,2 gam C 20,8 gam D 16,8 gam

Bài 2 Khử hoàn toàn 24 gam hỗn hợp Fe2O3 và CuO cần dùng 8,96 lít khí H2đktc Tổng khối lượng kim loại thu được sau phản ứng là:

A 11,2 g B 17,6 g C 15,7 g D 14,4 g

Bài 3 Cho khí H2 khử hoàn toàn m gam hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 phải dùng 1,792 lít khí H2đktc, thu được 3,36 g hỗn hợp kim loại Giá trị của m là:

A 3,36 g B 5,6 g C 4,8 g D 4,64 g

Bài 4.Thổi một luồng khí CO dư đi qua ống sứ đựng hỗn hợp hai oxit Fe3O4 và CuO nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,32 gam hỗn hợp kim loại Khí thoát ra đưa vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2dư thấy có 5 gam kết tủa trắng Tính khối lượng hỗn hợp hai oxit kim loại ban đầu?

ĐÁP ÁN BÀI TẬP CỦNG CỐ

Bài 1 Đáp án A Bài 2 Đáp án B Bài 3 Đáp án D Bài 4 Đáp án C

2.2 DẠNG 2 KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI NƯỚC

Một số kim loại kiềm: Na, K, Ba, Ca … tác dụng với H2O  dd kiềm và H2

VD: 2Na + 2H2O  2NaOH + H2

Ba + 2H2O  Ba(OH)2 + H2