XÂY DỰNG hệ THỐNG CÔNG THỨC KINH NGHIỆM GIÚP GIẢI NHANH các bài tập hóa học

Trong thực tế cũng có những học sinh đã tự rút ra những công thức hay và hữu dụng để giải các bài tập một cách nhanh chóng hơn.. Các ví dụ VD1: Hòa tan hoàn toàn 8 gam hỗn hợp gồm Mg và

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA

TRƯỜNG THPT MAI ANH TUẤN

XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÔNG THỨC KINH NGHIỆM GIÚP GIẢI

NHANH CÁC BÀI TẬP HÓA HỌC

Họ tên tác giả: Trần Ngọc Tâm Chức vụ: Giáo viên

Đơn vị công tác: Trường THPT Mai Anh Tuấn SKKN thuộc môn: Hóa học

-Năm học 2010 -

2011 -A ĐẶT VẤN ĐỀ

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

“Làm thế nào để học tốt môn Hóa học?” luôn là trăn trở của rất nhiều

học sinh, đó cũng là mong muốn của các thầy, cô giáo và của tất cả phụhuynh học sinh

Thực tế cho thấy, Hóa học là một trong những môn gây ra rất nhiều khókhăn cho học sinh trong quá trình học tập Đặc biệt trong các kì thi quan trọngnhư thi tốt nghiệp hay thi tuyển sinh cao đẳng, đại học thì việc đạt điểm caomôn Hóa học luôn là một thách thức lớn đối với học sinh

Hiện nay khi hình thức thi trắc nghiệm đã được áp dụng với môn Hóahọc khiến cho việc đạt kết quả tốt trong các kì thi lại càng trở nên khó khăn

hơn Rất nhiều học sinh đã phải thốt lên “Em không có đủ thời gian để làm hết các bài tập trong đề thi được” hay “Em phải chọn ngẫu nhiên nhiều câu

vì không thể làm kịp” …

Để giải quyết vấn đề đó chúng ta đã có nhiều phương pháp giải nhanhcác bài tập trắc nghiệm Hóa học Nhưng bên cạnh đó, theo tôi cần phải có

thêm nhiều “công thức kinh nghiệm” để giải quyết nhanh hơn nữa các bài tập

trắc nghiệm môn Hóa học

Chính vì những lý do trên tôi đã mạnh dạn nghiên cứu đề tài mang tên

“Xây dựng hệ thống công thức kinh nghiệm giúp giải nhanh các bài tập hóa học”

II THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ

Qua việc tham khảo ý kiến của rất nhiều họ sinh tôi nhận thấy: Hầu hếtcác em đều cho rằng Hóa học là một môn khó và việc đạt điểm cao môn mônHóa trong các kì thi luôn là ước mơ của rất nhiều em

Thực tế cho thấy, có những em họ rất tốt các môn Toán và Vật lýnhưng lại học Hóa học không tốt cho lắm Thậm chí có những em học rất tôtmôn Hóa nhưng khi đi thi lại không đạt điểm cao Thống kê trong kì thi CĐ-

ĐH năm học 2009 - 2010 ở trường THPT Mai Anh Tuấn cho thấy rằng, hầuhết học sinh dự thi khối A đều có điểm Hóa thấp hơn điểm Toán và Vật Lý

Trong những năm gần đây, khi đề thi Hóa học được ra dưới dạng trắcnghiệm thì áp lực về môn Hóa lại càng lớn Các em không chỉ phải nhớ mộtlượng lớn kiến thức mà còn phải giải quyết thật nhanh những bài tập Hóa học

để có thể hoàn thành bài thi của mình

Để giải quyết vấn đề đó, chúng ta đã có rất nhiều phương pháp giúphọc sinh giải nhanh các bài tập trắc nghiệm Hóa học Thế nhưng theo tôi, cốtlõi của vấn đề lại là việc học sinh có thể từ những phương pháp đó để rút racho bản thân mình những công thức kinh nghiệm để áp dụng vào các bài tậptương tự hay không?

Trong thực tế cũng có những học sinh đã tự rút ra những công thức hay

và hữu dụng để giải các bài tập một cách nhanh chóng hơn Nhưng đó chỉchiếm một số ít mà thôi, còn lại hầu hết các em vẫn chưa thể tìm ra các côngthức cho riêng mình

Đề tài của tôi tiến hành nghiên cứu sẽ đem lại cho các em một hướng điđúng đắn giúp các em bước đầu thấy được lợi ích to lớn của các công thứckinh nghiệm Hơn thế nữa nó sẽ giúp các em cảm thấy hứng thú hơn đối vớiviệc học môn Hóa học và tiến tới sẽ xây dựng được những công thức choriêng bản thân các em

Bằng đề tài này tôi hy vọng rằng sẽ đóng góp một chút công sức nhỏnhoi của mình vào việc phát triển ngành giáo dục nói chung và bộ môn Hóahọc nói riêng

Sau một thời gian nghiên cứu tôi đã xây dựng mới được một số côngthức kinh nghiệm hữu ích trong việc học môn Hóa học, nhưng vì hạn chế vềthời gian nên tôi chỉ tập trung vào phần Hoá vô cơ và chắc chắn không tránhkhỏi những sai sót nhất định Rất mong sẽ nhận được nhiều ý kiến đóng góp

để đề tài của tôi ngày càng hoàn thiện hơn

a



 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:1.2)

- Nếu Z  20 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:



3

4Z

3

10   (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:1.4)

* Lưu ý: Chỉ xét các đồng vị bền và thường gặp của các nguyên tố.

2 Chứng minh.

Tổng số hạt trong nguyên tử = Z + N + E  a = Z + N + E

Vì Z = E nên a = 2Z + N

 N = a – 2Z (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:*)

Thay (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:*) vào (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:1.1) và (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:1.3) ta được các công thức (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:1.2) và (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:1.4)

VD2: Tổng số hạt trong một nguyên tử nguyên tố X là 28 Xác định số hiệu

nguyên tử và số khối của X

Một nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 52

và có số khối là 35 Số hiệu nguyên tử của nguyên tố X là

Nguyên tử nguyên tố X có 2 đồng vị là X1, X2 với số khối tương ứng là A1,

A2 và nguyên tử khối trung bình của X là A  Ta có:

 %X1 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:về số nguyên tử) =

2 X 1

X 100 A 100







(trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:2.1)

 %X2 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:về số nguyên tử) =

1 X 2

X 100 A 100

A   (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:*) và x + y = 100 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:**)

Từ (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:*) và (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:**) rút ra các công thức (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:2.1) và (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:2.2)

% Cu2963 = 73 %

65 63

65 100.

54 , 63 100.

- Nếu dùng axit HCl thì ta có các công thức:

 naxit p/ư = 11V,2 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:3.1)

 m = a + 35,5.11,2V (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:3.2)

- Nếu dùng axit H2SO4 loãng thì ta có các công thức:

 naxit p/ư = 22V,4 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:3.3)

 m = a + a 30.7V

22,4

V 96.



 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:3.4)

2 Chứng minh.

Ta có:

- 2HCl → 1H2 nên naxit = 2nkhí = 2 22V,4 = 11V,2 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:mol)

- 1H2SO4 → 1H2 nên naxit = nkhí = 22V,4 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:mol)

- Khối lượng muối clorua:

m = a + mgốc Cl = a + 35,5.ngốc Cl = a + 35,5.nHCl

và theo (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:3.1) suy ra công thức (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:3.2)

- Khối lượng muối sunfat:

m = a + mgốc SO4 = a + 96.ngốc SO4 = a + 96.nH2SO4

và theo (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:3.3) suy ra công thức (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:3.4)

3 Các ví dụ

VD1: Hòa tan hoàn toàn 8 gam hỗn hợp gồm Mg và Fe bằng V ml dung dịch

HCl 1M vừa đủ thì thu được 4,48 lit khí H2 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:đktc) và dung dịch A Cô cạn Athu được m gam muối khan Tính V và m

VD2: Hòa tan hoàn toàn 7,8 gam hỗn hợp kim loại gồm Al và Mg bằng dung

dịch H2SO4 loãng ,dư thì thu được 8,96 lit khí H2 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:đktc), cô cạn dung dịch sauphản ứng thu được m gam muối khan Tính m

Đáp án: m = 46,2 gam.

VD3: Hòa tan hết m gam hỗn hợp các kim loại (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:đều đứng Hiđro trong dãy

điện hóa) bằng lượng dư dung dịch H2SO4 loãng thì thu được V lit khí H2

(trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:đktc), cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:m + 4,8) gam muối khan Tính V

Đáp án: V = 1,12 lit.

VD4: Hòa tan hết 13,2 gam hỗn hợp các kim loại (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:đều đứng Hiđro trong dãy

điện hóa) bằng lượng dư dung dịch H2SO4 loãng thì thu được 5,6 lit khí H2

(trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:đktc) Hỏi nếu hòa tan hết 6,6 gam hỗn hợp trên bằng lượng dư dung dịchHCl rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được bao nhiêu gam muốikhan?

Đáp án: 15,475 gam

VD5: (Trích đề tuyển sinh CĐ năm 2008)

Cho 13,5 gam hỗn hợp các kim loại Al, Cr, Fe tác dụng với lượng dưdung dịch H2SO4 loãng nóng (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:trong điều kiện không có không khí), thu được

dung dịch X và 7,84 lít khí H2 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:ởđktc) Cô cạn dung dịch X (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:trong điều kiệnkhông có không khí) được m gam muối khan Giá trị của m là

= 47,1 gam, đáp án D

VÀ H 2 SO 4 ĐẶC.

1 Công thức.

* Hòa tan hoàn toàn a gam hỗn hợp kim loại bằng dung dịch HNO3 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:hoặc

H2SO4 đặc) thì thu được khí A và dung dịch B Cô cạn B thu được m gammuối khan

- Nếu dùng HNO3 ta có các công thức:

N 2 2

n       (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:4.2)

 Khối lượng muối kim loại thu được:

m = a + 62.ne (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:4.3)

(trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:ở đây chúng ta nên hiểu rằng 

2 4

2

1 n

n

n      (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:4.5)

 Khối lượng muối thu được:

m = a + 48.ne (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:4.6)

(trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:ở đây chúng ta nên hiểu rằng ne là số mol electron do kim loại nhường đihoặc số mol electron do S nhận vào)

2 Chứng minh.

* Giả sử kim loại là M có số oxi hóa x, ta có:

M0  Mxxe và MxxNO3  M(trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:NO3)x

 

3

NO

n = ne (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:do kim loại nhường đi)

Tương tự như vậy đối với H2SO4 đặc:

M xSO

4

2    (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:trong các sản phẩm khử)

Với sản phẩm khử thường là SO2 nên ta có:

2 2

VD1: Hòa tan hoàn toàn 18,6 gam hỗn hợp các kim loại bằng dung dịch

HNO3 loãng, dư thì thu được 3,36 lit khí NO (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:ở đktc là sản phẩm khử duynhất) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan Tính m

Lời giải: Áp dụng các công thức (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:4.1) và (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:4.3) ta có:

m = 18,6 + 62.ne với ne = 3.nNO = 0,45 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:mol)

→ m = 46,5 gam

Các ví dụ tương tự.

VD2: Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Cu và Ag bằng V (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:l) dung dịch

HNO3 0,5M (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:vừa đủ) thì thu được sản phẩm khử là hỗn hợp khí Y gồm 0,01mol NO và 0,02 mol NO2 Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 5,46 gammuối khan Tính V và m

Đáp án: V = 0,16 lit và m = 2,36 gam

VD3: Hòa tan hết m gam kim loại bằng lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, nóngthì thu được V (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:l) khí SO2 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được(trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:m+2,4) gam muối sunfat khan Tính V.

- Nếu dùng HNO3 ta có các công thức:

8

a b

a   e (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:5.1) (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:với ne là số mol electron do N nhận vào)

a   e (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:5.3) (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:với ne là số mol electron do S nhận vào)

O024e 2O232

Tương tự như vậy đối với trường hợp của H2SO4 ta cũng có công thức (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:5.3)

* Muối nitrat thu được là Fe(trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:NO3)3, số mol là 56a (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:mol)

 m = 56a 242 = a

28 121 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:gam)

* Muối sunfat thu được là Fe2(trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:SO4)3, số mol là 2.a56 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:mol)

 m = 2.a56.400 = a

7

25 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:gam)

Lưu ý: Bài toán này có thể mở rộng ra với trường hợp là hỗn hợp các kim loại

tác dụng với hỗn hợp các khí thu được hỗn hợp oxit và muối

3 Các ví dụ.

VD1: Để a gam bột Fe ngoài không khí, một thời gian sau thu được 7,2 gam

hỗn hợp X gồm Fe dư và các oxit của nó Hòa tan hết X bằng dung dịchHNO3 dư thì thu được 2,24 lit khí NO2 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:ở đktc là sản phẩm khử duy nhất) Côcạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan Tính a và m

Lời giải:

Áp dụng các công thức (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:5.1) và (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:5.2) ta có:

10

n 56 b

Các ví dụ tương tự

VD2: Hòa tan hoàn toàn 23,2 gam hỗn hợp A gồm các oxit của sắt bằng dung

dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thì thu được dung dịch B và 1,12 lit khí SO2 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:đktc)

Cô cạn B thu được m gam muối sunfat khan Tính m

Đáp án: m = 60 gam

VD3: Khử hoàn toàn 7,2 gam một oxit sắt bằng khí CO dư thì thu được m

gam chất rắn Mặt khác hòa tan hết 7,2 gam oxit đó bằng dung dịch HNO3

đặc, nóng, dư thì thu được 2.24 lit khí NO2 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:đktc là sản phẩm khử duy nhất).Tính m

Đáp án: m = 5,6 gam

VD4: (Trích đề tuyến sinh ĐH khối B năm 2010)

Nung 2,23 gam hỗn hợp X gồm các kim loại Fe, Al, Zn, Mg trong oxi,sau một thời gian thu được 2,71 gam hỗn hợp Y Hoà tan hoàn toàn Y vào dungdịch HNO3 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:dư), thu được 0,672 lít khí NO (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:sản phẩm khử duy nhất, ởđktc) Sốmol HNO3 đã phản ứng là

Hướng dẫn:

- Áp dụng các công thức (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:5.1) ta có số mol electron do kim loại nhường là:

ne(trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:kl) = n e (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức: N )

8

23 , 2 71 , 2





với ne(trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:N) là số mol electron do N nhận vào

 ne(trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:kl) = 0,06 + 0,03.3 = 0,15 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:mol)

- Áp dụng các công thức (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:4.2) ta có:

NO ) kl (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:

e

n

3   = 0,18 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:mol) Đáp án D

VD5: (Trích đề tuyến sinh ĐH khối B năm 2009)

Hòa tan hoàn toàn 20,88 gam một oxit sắt bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóngthu được dung dịch X và 3,248 lít khí SO2 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:sản phẩm khử duy nhất, ởđktc) Côcạn dung dịch X, thu được m gam muối sunfat khan Giá trị của m là

Hướng dẫn: Gọi khối lượng sắt trong oxit đó là a gam.

Áp dụng công thức (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:5.3) và (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:5.4) ta có:

10

n 56

= 58 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:gam) Đáp án C

VD6: (Trích đề tuyến sinh CĐ năm 2008)

Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết vớidung dịch HNO3 loãng (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:dư), thu được 1,344 lít khí NO (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:sản phẩm khử duynhất, ở đktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được m gam muốikhan Giá trị của m là

Hướng dẫn: Gọi khối lượng sắt trong oxit đó là a gam.

Áp dụng công thức (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:5.1) và (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:5.2) ta có:

10

n 56

= 38,72 (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:gam) Đáp án A

VI CÔNG THỨC KINH NGHIỆM ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP VỀ MUỐI NHÔM VÀ KẼM

1 Công thức.

* Cho dung dịch chứa a mol Al3+ (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:hoặc Zn2+) tác dụng với dung dịch chứa bmol OH- thì thu được c mol kết tủa (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:giả sử c < a)

- Nếu là Al3+ ta có: b = 3c hoặc b = 4a – c (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:6.1)

- Nếu là Zn2+ ta có: b = 2c hoặc b = 4a – 2c (trừ nguyên tố hiđro) ta có các công thức:6.2)