kinh nghiệm giải nhanh các bài tập trắc nghiệm hóa học

Để làm đợc công việc to lớn và khó khăn này giáo viên phải đi sâu nghiên cứu những vấn đề về nội dung - kiến thức khoa học cơ bản, những phơng pháp, những hình thức tổ chức dạy học, kĩ n

A Đặt vấn đề

I Lời mở đầu:

Phấn đấu nâng cao chất lợng dạy và học của nghành giáo dục là một công việc

có tính chất thời sự và thờng xuyên Để có kết quả ngày càng cao chất lợng dạy học và giáo dục là việc làm suốt đời của thầy cô giáo Để làm đợc công việc to lớn và khó khăn này giáo viên phải đi sâu nghiên cứu những vấn đề về nội dung - kiến thức khoa học cơ bản, những phơng pháp, những hình thức tổ chức dạy học,

kĩ năng vận dụng kiến thức một cách linh hoạt sáng tạo cho học sinh

ở trờng THPT, môn hoá là một trong những môn học cơ bản trong giảng dạy hoá học, bài tập hoá học là một phơng tiện rất cần thiết giúp học sinh nắm vững nhớ lâu các kiến thức cơ bản, mở rộng và đào sâu những nội dung đã đợc trang bị Nhờ đó học sinh đợc hoàn thiện kiến thức đồng thời phát triển trí thông minh , sáng tạo, rèn luyện đợc tính kiên nhẫn, những kĩ năng, kĩ xảo, năng lực nhận thức

và t duy phát triển hơn Thông qua bài tập Hoá học giúp giáo viên đánh giá kết quả học tập của học sinh từ đó phân loại học sinh và có kế hoạch sát với đối tợng

Từ năm học 2006- 2007 Bộ Giáo dục và đào tạo đã chuyển đổi hình thức thi tự luận sang thi trắc nghiệm Hình thức này đòi hỏi trong một thời gian ngắn học sinh phải giải nhiều bài tập với nhiều dạng khác nhau huy động nhiều đơn vị kiến thức cả về chiều rộng và bề sâu cũng nh các kĩ năng giải toán Chính vì vậy giáo viên cần phải trang bị cho học sinh về mặt kiến thức cũng nh phơng pháp và kĩ thuật giải nhanh các bài toán trắc nghiệm hoá học

- Xuất phát từ tình hình thực tế học sinh lớp 12 của trờng sở tại: Kiến thức cơ bản cha chắc chắn, t duy hạn chế Để giúp học sinh nắm chắc kiến thức cơ bản và hoàn thành tốt đợc các bài tập theo phơng pháp trắc nghiệm khách quan

Từ những lí do trên, tôi chọn đề tài:

“Kinh nghiệm giải nhanh các bài tập trăc nghiệm Hoá học”

II Thực trạng:

ở cấp THCS học sinh đã đợc trang bị phơng pháp giải toán hoá học cơ bản, đó là: Phơng pháp tính theo công thức hoá học và phơng pháp tính theo phơng trình hoá học, phơng pháp trung bình ở cấp THPT đơn vị kiến thức rộng hơn nhiều dạng bài tập hơn dẫn tới học sinh thơng lúng túng không biết lựa chọn phơng pháp nào để giải

Từ thực trạng trên và qua quá trình học chuyên đề bồi dỡng thờng xuyên, qua học hỏi đồng nghiệp và qua quá trình tự học, tự bồi dỡng tôi đã sử dụng:

“ Kinh nghiệm giải nhanh các bài tập trắc nghiệm Hoá học” để giúp đỡ học

sinh giải nhanh các bài tập trắc nghiệm

B Giải quyết vấn đề

I Nắm vững nội dung và cơ sở cũng nh phạm vi áp dụng các Phơng pháp giải nhanh :

* Trớc hết tôi yêu cầu học sinh phải nắm vững kiến thức lý thuyết về các phản ứng hoá học, về tính chất của các chất ứng với từng nội dung trong các bài học Nắm vững phơng pháp tính theo công thức hoá học và phơng trình hoá học - là phơng pháp cơ bản nhất và quan trọng nhất trong việc hình thành kỹ năng giải toán hoá học của học sinh Tiếp đó tôi trang bị cho học sinh một hệ thống nội dung các phơng pháp giải nhanh , các thí dụ minh hoạ và các thí dụ áp dụng

- Mấu chốt của phơng pháp là xác định đúng mối liên hệ tỉ lệ mol gữa các chất

đã biết X với chất cần xác định Y Xem xét khi chuyển từ chất X thành chất Y thì khối lợng tăng lên hay giảm đi theo tỉ lệ phản ứng và theo bài cho sau cùng là dựa vào quy tắc tam suất lập phơng trình toán học để giải

d Thí dụ minh hoạ phơng pháp:

Thí dụ 1: Hoà tan 6,2g hỗn hợp 2 kim loại kiềm trong nớc (lấy d) thu đợc

2,24 lít khí H2 (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu đợc bao nhiêu gam chất rắn?

Cứ 1 mol BaCl2 hoặc CaCl2 chuyển thành BaCO3 hoặc CaCO3 khối lợng giảm: 71- 60 = 11(g).

Vậy tổng số mol của

* Khi cô cạn dung dịch thu đợc muối Clorua

Tổng khối lợng muối Clorua = 10 + 0,03ì11 = 10,33(g)

2 Phơng pháp bảo toàn nguyên tố:

a Nội dung phơng pháp:

- Nội dung: "Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố trớc phản ứng hoá học bằng tổng số mol nguyên tử nguyên tố đó sau phản ứng hoá học"

- Tổng quát: "Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố trớc thí nghiệm bằng tổng số mol nguyên tử nguyên tố đó sau thí nghiệm", nghĩa là nguyên tố hoá học

đợc bảo toàn

b Cơ sở phơng pháp:

- Vì phản ứng hoá học chỉ làm thay đổi trật tự và cách thức liên kết giữa các nguyên tử mà không làm mất đi nguyên tố hoá học nên nguyên tố hoá học đợc bảo toàn

c Các điểm lu ý khi áp dụng:

- Phơng pháp bảo toàn nguyên tố có thể áp dụng khi giải toán hoá học vô cơ cũng nh khi giải toán hoá học hữu cơ

- Điểm mấu chốt của phơng pháp là phải xác định đúng thành phần nguyên tố trớc và sau phản ứng hoá học

d Thí dụ minh hoạ phơng pháp:

Cho khí CO đi qua 0,2 mol Fe2O3 nóng đỏ một thời gian thu đợc hỗn hợp chất rắn A (gồm a mol Fe2O3 , b mol Fe3O4 , c mol FeO và d mol Fe) và hỗn hợp khí B (gồm CO và CO2) Xác định mối liên hệ giữa a, b, c, d

H

ớng dẫn : áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có:

Tổng số mol Fe sau phản ứng bằng tổng số mol Fe trớc phản ứng

hay 2a + 3b + c + d = 0,2 2 = 0,4

e Các thí dụ áp dụng:

Thí dụ 1: Cho khí CO đi qua ống sứ đựng 8(g) Fe2O3 nung nóng, một thời gian sau thu đợc hỗn hợp chất rắn X (gồm Fe , FeO và Fe3O4) và hỗn hợp khí B Hoà tan X trong dung dịch H2SO4 đặc nóng, d thu đợc dung dịch Y và khí SO2 L-ợng muối khan thu đợc khi cô cạn dung dịch Y là (cho Fe = 56, S = 32, O = 16)

ớng dẫn : Yêu cầu học sinh phải viết đợc công thức của sản phẩm, hiểu đợc

bản chất của phản ứng là phản ứng oxi hoá - khử: Các nguyên tố Fe, Cu, S sẽ bị HNO3 oxi hoá lên số oxi hoá cao nhất Vậy công thức của hai muối sunfat là

+ Tổng số mol S sau phản ứng: 0,06 3 + 2a = (0,18 + 2a) mol

áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có:

+ Số mol KOH = 0,1 0,2 = 0,02 (mol)

+ Gọi số mol K2CO3 = x (mol)

áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có:

Số mol K sau phản ứng bằng số mol K trớc phản ứng

hay: 2x = 0,02 ⇔ x = 0,01

Do đó: a = 0,01 138 = 1,38 (g)

Thí dụ 4: Trong bình kín có chứa 0,02 mol C2H2 và 0,03 mol H2 với một ít bột

Ni Nung nóng bình một thời gian thu đợc hỗn hợp X gồm C2H2, C2H4, C2H6 và

H2 Số mol O2 cần thiết để đốt cháy hoàn toàn X là:

A 0,075 mol B 0,065 mol C 0,055 mol D 0,045 mol

H

ớng dẫn : Theo định luật bảo toàn nguyên tố, hàm lợng của C và H trong X

và trong hỗn hợp đầu là nh nhau Mà sản phẩm cháy đều là CO2 và H2O Vì vậy,

số mol O2 cần thiết để đốt cháy hết hỗn hợp X bằng đốt cháy hỗn hợp ban đầu Các phơng trình hoá học đốt cháy hỗn hợp ban đầu:

(cho Fe = 56, Ag = 108 , S = 32)

A 14,35 (g) B 7,175 (g) C 10,8 (g) D 5,4 (g)

H

ớng dẫn : Lu ý rằng Ag2O không bền nên chất rắn B gồm Fe2O3 và Ag Vì vậy khi cho B tác dụng với dung dịch HCl thì chỉ có Fe2O3 là tan, Ag không tan

Ta cần tính khối lợng của Ag

* Gọi số mol của FeS2 và Ag2S đều bằng x (mol)

Suy ra tổng số mol S trớc phản ứng cháy là: 2x + x = 3x (mol)

* Số mol SO2 bằng: 223,36,4= 0,15 (mol)

Suy ra tổng số mol S sau phản ứng cháy bằng 0,15 (mol)

áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có:

3x = 0,15 ⇔ x = 0,05 (mol)

Do số mol Ag2S = 0,05 (mol) ⇒ Số mol Ag = 0,05 2 = 0,1 (mol)

⇒ Khối lợng chất rắn không tan là: 0,1 108 = 10,8 (g)

c Các điểm lu ý khi áp dụng:

- Định luật bảo toàn khối lợng có thể áp dụng khi giải toán hoá học vô cơ cũng

nh khi giải toán hoá học hữu cơ

- Cần tìm ra mối tơng quan giữa các hệ số tỉ lợng trong phơng trình hoá học

d Thí dụ minh hoạ phơng pháp:

Cho m1 (g) hỗn hợp A gồm 2 muối cacbonat X2CO3 và YCO3 tác dụng với dung dịch HCl d , sau phản ứng thu đợc dung dịch B và a mol CO2 Cô cạn dung dịch B thu đợc m2 (g) muối khan Xác định mối liên hệ giữa m1 , m2 và a

(cho H = 1 , Cl = 35,5 , O = 16 , C = 12 )

H

ớng dẫn : Các phơng trình hoá học:

X2CO3 + 2HCl → 2XCl + H2O + CO2 (1) YCO3 + 2HCl → YCl2 + H2O + CO2 (2)Theo (1) và (2):

+ Số mol H2O sinh ra bằng a (mol) + Số mol HCl phản ứng bằng 2a (mol)

áp dụng định luật bảo toàn khối lợng ta có:

m1 + 36,5 2a = m2 + 44a + 18a

Hay: m1 + 11a = m2 (2)

e Các thí dụ áp dụng:

Thí dụ 1:

Hoà tan hoàn toàn 23,2 (g) một oxit kim loại bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng (vừa đủ) thu đợc 1,12 lít khí SO2 (ở đktc) và 60 (g) muối Xác định công thức phân tử của oxit.

H

ớng dẫn : + Gọi công thức của oxit là: MxOy

+ Số mol SO2 =

4 , 22

12 , 1

= 0,05 (mol)

+ Gọi hoá trị cao nhất của M là n

Ta có sơ đồ phản ứng:

MxOy + H2SO4 → M2(SO4)n + SO2 + H2O (1)

Đặt số mol muối M2(SO4)n bằng t (mol)

- Tổng số mol S sau phản ứng bằng: (nt + 0,05) mol

- Tổng số mol S trớc phản ứng bằng số mol H2SO4

Theo định luật bảo toàn nguyên tố ta có:

Số mol H2SO4: nt + 0,05 (mol)

Số mol H2O sinh ra bằng số mol H2SO4 phản ứng: nt + 0,05 (mol)

áp dụng định luật bảo toàn khối lợng cho phản ứng (1)

Ta có: 23,2 + 98 (nt + 0,05) = 60 + 64 0,05 + 18 (nt + 0,05)

⇔ nt = 0,45 (I) Mặt khác, khối lợng muối bằng:

(2M + 96 n)t = 60

⇔ 2Mt + 96 nt = 60 (II) Thay (I) vào (II) ta đợc:

⇒số mol Fe = 2t = 0,3 (mol)

Lại có: Khối lợng Fe trong oxit: 56 2 t = 56 2 0,15

⇒ Khối lợng O trong oxit: 23,2 - 16,8 = 6,4 (g)

⇒ Số mol O =

16

4 , 6

= 0,4 (mol)

ớng dẫn : Sơ đồ phản ứng: Oxit + Axit → Muối + Nớc (1)

Theo định luật bảo toàn nguyên tố ta có:

Số mol H trong H2SO4 bằng số mol H trong H2O sinh ra

Nên suy ra: Số mol H2O = số mol H2SO4 = 0,3 0,1 = 0,03 (mol)

áp dụng định luật bảo toàn khối lợng cho sơ đồ (1)

Cho 15,6 (g) hỗn hợp 2 ancol (rợu) đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng

đẳng tác dụng hết với 9,2 (g) Na, thu đợc 24,5 (g) chất rắn Hai ancol đó là:

(cho Na = 23 , C = 12 , H = 1, O = 16)

A CH3OH và C2H5OH B C2H5OH và C3H7OH

C C3H5OH và C4H7OH C C3H7OH và C4H9OH

H

ớng dẫn : Gọi công thức chung của 2 ancol là R OH

Phơng trình hoá học: 2R OH + 2Na → 2R ONa+ H2 (1)

- Gọi số mol H2 sinh ra là x mol

⇒ Khối lợng H2 = 2x (g)

áp dụng định luật bảo toàn khối lợng ta có:

15,6 + 9,2 = 24,5 + 2x ⇒ x = 0,15 (mol)

Theo (1), tổng số mol 2 ancol = 2x = 0,3 (mol)

⇒ R + 17 =

3 , 0

6 , 15

= 52 ⇒ R = 35

⇒ 1 ancol phải có gốc hiđrocacbon < 35 Do đó 2ancol phải thuộc loại no,

mạch hở (vì ancol mạch vòng hoặc ancol không no có ít nhất 3 nguyên tử C) Vậy 2 ancol đồng đẳng kế tiếp đó là: C2H5OH và C3H7OH

→ Đáp án B

Thí dụ 4: Hoà tan hết m (g) hỗn hợp A gồm FeO , Fe2O3 và Fe3O4 bằng dung dịch HNO3 đặc, nóng thu đợc 4,48 lít khí NO2 (ở đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu đợc 145,2 (g) muối khan Giá trị của m là:(cho Fe=56, N=14, O=16, H=1)

= 0,6 (mol)

- Số mol NO2 = 224,48,4 = 0,2 (mol)

Sơ đồ phản ứng: A + HNO3 = Fe(NO3)3 + NO2 + H2O (1)

ápdụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có:

- Tổng số mol N trớc phản ứng bằng tổng số mol N sau phản ứng

⇒ Số mol HNO3 phản ứng: 0,6 3 + 0,2 = 2 (mol)

- Số mol H2O sinh ra =

2

1

số mol HNO3 phản ứng = 1 (mol)

áp dụng định luật bảo toàn khối lợng cho sơ đồ (1)

Ta thu đợc hỗn hợp khí Y (chứa 5 chất) Cho hỗn hợp Y qua nớc brom chỉ thu

đợc hỗn hợp khí Z có tỉ khối đối với H2 bằng 7,3 Độ tăng khối lợng bình đựng

n-ớc brom là: (Cho C = 12 , H = 1)

A 5,88 (g) B 6,72 (g) C 6,17 (g) D 6,48 (g)

H

ớng dẫn : Ta có 5 chất trong Y gồm: C3H8 , CH4 , H2 , C3H6 , C2H4 Khi cho

Y qua nớc brom thì 2 anken C3H6 và C2H4 phản ứng đợc với brom, hỗn hợp khí Z gồm C3H8, CH4 , H2

- Phân tử khối trong bình của Z = 7,3 2 = 14,6

- Tổng quát: "Trong một hệ cô lập điện tích đợc bảo toàn"

- Ta chỉ xét đối với một dung dịch, khi đó định luật bảo toàn có thể phát biểu

nh sau:

"Trong một dung dịch, tổng lợng điện dơng bằng tổng lợng điện âm"

b Thí dụ minh hoạ phơng pháp:

- Dung dịch A chứa các ion: Na+(a mol) ; Mg2+(b mol) , Al3+(c mol) ; Cl-(d mol) và SO42- (e mol) Xác định mối liên hệ giữa a, b, c, d, e

Hớng dẫn: áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: a + 2b + 3c = d + 2e

c Thí dụ áp dụng:

Thí dụ 1: Một dung dịch X có chứa 0,01mol Ba2+ ; 0,01mol NO3- ; a mol OH-

và b mol Na+ Để trung hoà dung dịch X cần dùng 400 ml dung dịch HCl 0,1M Khối lợng chất rắn thu đợc khi cô cạn dung dịch X là:

(Cho Ba = 137 , Na = 23, N = 14 , H = 1 , O = 16)

A 3,36 (g) B 3,76 (g) C 1,68 (g) D 13,5 (g)

H

ớng dẫn :

Số mol HCl = 0,4 0,1 = 0,04 (mol) ⇒ Số mol H+ = 0,04 (mol).

Phơng trình hoá học của phản ứng trung hoà:

H+ + OH- → H2O (1)Theo (1), số mol OH- = số mol H+ = 0,04 (mol)

Hay: a = 0,04 (mol)

áp dụng định luật bảo toàn điện tích đối với dung dịch X ta có:

0,01 2 + b 1 = 0,01 1 + 0,04 1 ⇔ b = 0,03 (mol)

Khối lợng chất rắn thu đợc bằng tổng khối lợng các ion Ba2+,Na+,NO3-, OH- Nên có giá trị là: m = 0,01 137 + 0,01.62 + 0,04 17 + 0,03 23 = 3,36 (g)

→ Đáp án A

Thí dụ 2: Dung dịch Y chứa Ca2+ (0,1 mol) ; Mg2+ (0,3mol) ; Cl- (0,4mol) và HCO3- y (mol) Khi cô cạn dung dịch Y ta thu đợc muối khan CO khối lợng là: (Cho: Ca = 40 ; Mg = 24 ; Cl = 35,5 ; H = 1 ; C = 12 ; O = 16)

A 37,4 (g) B 49,8 (g) C 25,4 (g) D 30,5 (g)

H

ớng dẫn : áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:

0,3 2 + 0,1 2 = 0,4 + y ⇔ y = 0,4 (mol) (I) Khi cô cạn dung dịch Y, xảy ra phản ứng:

2HCO3- → CO32- + CO2 + H2O (1)Theo (1) số mol CO32- =

- Nội dung: "Trong phản ứng oxi hoá - khử, tổng số mol electron mà chất khử

nhờng phải bằng tổng số mol electron mà chất oxi hoá nhận"

- Tổng quát: "Trong một quá trình hoá học, tổng số mol electron mà hệ các

chất khử nhờng phải bằng tổng số mol electron mà hệ các chất oxi hoá nhận"

b Cơ sở của phơng pháp:

- Định luật bảo toàn electron là một trờng hợp riêng của định luật bảo toàn

điện tích

c Các điểm lu ý khi áp dụng:

- áp dụng khi giải các bài toán hoá học vô cơ về phản ứng oxi hoá - khử

- Nắm vững tính chất của các chất, kiến thức về phản ứng oxi hoá - khử để từ

đó:

+ Xác định đợc chất oxi hoá và chất khử: Dựa vào số oxi hoá của nguyên tố ở trạng thái đầu và trạng thái cuối cùng mà không cần quan tâm tới các số oxi hoá trung gian theo nguyên tắc:

Chất khử: Số oxi hoá của nguyên tố tăng

Chất oxi hoá: Số oxi hoá của nguyên tố giảm

+ Viết đợc công thức của các sản phẩm oxi hoá, sản phẩm khử để viết đợc các quá trình oxi hoá, quá trình khử Từ đó viết đợc các biểu thức tổng số mol electron nhờng, tổng số mol electron nhận

Ví dụ:

Khi cho FeO phản ứng với axit HNO3 thoát ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Ta có thể viết các quá trình oxi hoá và quá trình khử nh sau:

* Quá trình oxi hoá : Fe+2 → Fe+3 + e

Hoặc viết: FeO + 2H+ → Fe3+ + H2O + e

* Quá trình khử: N+5 + 3e → N+2

Hoặc viết: NO3- + 3e + 4H+ → NO + 2H2O

- áp dụng định luật bảo toàn electron:

Tổng số mol electron nhờng bằng tổng số mol electron nhận

d Thí dụ minh hoạ phơng pháp:

- Cho hỗn hợp A gồm a (mol) Mg và b (mol) Al tác dụng vừa đủ với dung dịch B chứa c (mol) AgNO3 và d (mol) Cu(NO3)2.Tìm mối liên hệ giữa a, b, c, d

H

ớng dẫn :

+ Quá trình oxi hoá: Mg → Mg2+ + 2e (1)

Theo (3) và (4) : Tổng số mol electron nhận = c + 2d (II)

áp dụng định luật bảo toàn electron ta đợc: 2a + 3b = c + 2d

- Phần 2: Bị O2 oxi hoá hoàn toàn thu đợc m(g) hỗn hợp 3 oxit

Giá trị của m là (cho Mg = 24 , Al = 27 , Zn = 65 , H = 1 , O = 16)

2+ + 2e → o

2

H (2)