Trờng THPT Nam Sỏch IIMột số phơng pháp giải toán hoá học trong hoá học trung học phổ thông Lời nói đầu Cùng với việc đổi mới chơng trình sách giáo khoa , việc đổi mới phơng pháp dạy đố
Trang 1Trờng THPT Nam Sỏch II
Một số phơng pháp giải toán hoá học trong hoá học trung học phổ thông
Lời nói đầu
Cùng với việc đổi mới chơng trình sách giáo khoa , việc đổi mới phơng pháp dạy đối với giáo viên và phơng pháp học đối với học sinh là một trong những vấn đề cơ bản , là một trong những mục tiêu cần phấn đấu của nhiều thầy cô giáo và học sinh.
Để làm bài tập trắc nghiệm nhanh , tốn ít thời gian đòi hỏi các em phải t duy tìm ra phơng pháp tối u nhanh nhất Dới đây là
Trang 2một vài kinh nghiệm nhỏ trong việc giải một số bài toán trắc
nghiệm của tôi.
Ph ơng pháp 1
áp dụng định luật bảo toàn elechtron
số mol e cho = số mol e nhận
(ne cho = ne nhận) A.Nội dung phơng pháp
• Nguyên tắc : Tổng elechtron do chất khử nhờng bằng tổng elechtron
mà chất oxi hoá nhận.từ đó suy ra tổng số mol elechtron do chất khử nhờng bằng tổng số mol elechtron do chất oxi hoá nhận vào
• Phạm vi sử dụng : Phản ứng xảy ra trong bài toán là phản ứng oxi hoá khử, nhất là khi các phản ứng xảy ra là phức tạp, nhiều giai đoạn nhiều quá trình
B.Bài tập mẫu
Bài 1(Đề thi ĐH-2007): Hoà tan hoàn toàn 12 g hỗn hợp Fe , Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3, thu đợc V lít hỗn hợp khí X ( gồm NO và NO2 ) và dung dịch Y ( chỉ chứa hai muối và axit d ) Tỉ khối của X đối với H2 bằng
19 Giá trị của V là:
A 3,36 B.2,24 C.4,48 D.5,60
Phơng pháp giải:
-Từ phơng pháp đờng chéo ,tính tỉ lệ số mol NO và NO 2 :
NO2: 46 8 nNO2 1 -Đặt số mol NO là x số mol NO2 là x
N+5 + 3 e N+2
Trang 3N+5 + 1 e N+4
Tổng số mol e nhận bằng 4x mol Mặt khác ta đặt số mol của Fe va Cu trong hỗn hợp là a ta có :
56a + 64a =12 suy ra a=0,1
Fe Fe3++3e 0,1mol 0,3mol
Cu Cu2++2e
0,1mol 0,2mol
Tổng số mol e cho bằng 0,3 + 0,2=0,5mol Vậy 4x = 0,5; x = 0,125
Vậy nhỗn hợp khí = 0,25mol
V = 5,60 lít chọn D
Bài 2 (ĐH-khối B-2007) Nung m gam Fe trong oxi , thu đợc 3 gam hỗn hợp chất rắn X Hoà tan hết hỗn hợp X trong dd HNO3 d , thoát ra 0,56 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất ) Giá trị của m là :
Hớng dẫn giải:
3-m
mO=3-m nO 2=
32 Chất khử là Fe,nhờng e
Chất oxihoá là Oxi và HNO3
Fe0 Fe3+ + 3e
O2 + 4e 2O-2
3-m 3-m
32 8
N+5 + 3e N+5
0,075 0,025
Tổng số mol e nhờng = tổng số mol e nhận
suy ra
Trang 456 8 + 0,075
m = 2,52 chọn C
Bài áp dụng :
Bài 3 Hoà tan 5,6g Fe bằng dung dịch H2SO4 loãng(d ), thu đợc dung dịch X Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO4 0,5M Giá trị của V là :
A.20 ml B.80 ml C.40 ml D 60 ml
Bài 4: Hoà tan 5,4g Al bằng một lợng dung dịch H2SO4 loãng (d) Sau phản ứng thu đợc dung dịch X và V lít khí H2 (đktc)
Tính giá trị của V:
A 4,48 lít B 3,36 lít C.2,24 lít D.6,72lít
Bài 5: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu đợc 3g hỗn hợp X Hoà tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 (d), thoát ra 0,56 lít (ở đktc) NO( là sản phẩm duy nhất )
Giá trị m là :
A.2,22 B.2,62 C.2,52 D.2,32
Bài 6: Cho m gam Al tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 thì thấy thoát ra 11,2 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm 3 khí N2, NO, N2O có tỉ lệ số mol tơng ứng là 2: 1: 2
Giá trị m là bao nhiêu:
A.2,7 g B 16,8g C.3,51g D.35,1g
Trang 5Ph ơng pháp 2
áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố và khối lợng (A + b c + d)
ma + mb = mc +md
A.Nội dung phơng pháp
• Nguyên tắc : Trong các phản ứng hoá học, các nguyên tố và khối lợng của chúng đợc bảo toàn
• Tổng khối l ợng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối l ợng các chất tạo thành
• Tổng khối l ợng các chất tr ớc phản ứng bằng tổng khối l ợng các chất sau phản ứng
• Phạm vi sử dụng : Trong bài toán xảy ra nhiều phản ứng, lúc này đôi khi không cần thiết viết các phơng trình phản ứng và chỉ cần lập sơ
dồ phản ứng để thấy mối quan hệ tỉ lệ mol giữa các chất cần xác định cũng nh các chất mà đề cho
B.Bài tập mẫu :
Bài 1 Cho 24,4 gam hỗn hợp Na2CO3 , K2CO3 tác dụng vừa đủ với dd BaCl2 Sau phản ứng thu đợc 39,4 gam kết tủa Lọc tách kết tủa ,cô cạn dd thu đợc m gam muối clorua, m có giá trị là :
Hớng dẫn giải:
nBaCl 2 = nBaCO 3= 0,2 ( mol)
áp dụng định luật bảo toàn khối lợng : m hh + m BaCl 2 = m kết tủa + m
m = 24,4 + 0,2 208-39,4 = 26,6 chọn C Bài 2 Hoà tan 10,14 gam hợp kim Cu , Mg , Al bằng một lợng vừa
đủ dd HCl thu đợc 7,84 lít khí A (đktc) và 1,54 gam chất rắn B và dd C Cô cạn dd C thu đợc m gam muối , m có tía trị là :
A 33,45g B 33,25 g C 32,99 g D 35,58 g
Hớng dẫn giải:
Theo định luật bảo toàn khối lợng :
m = m (Al+Mg) + m Cl
= ( 10,14 – 1,54) + 0,7 35,5
= 6,6 + 24,85
= 33,45 (g) Chọn A
Bài áp dụng :
Trích đề thi ĐH –khối B -2007
Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit HNO3 ( vừa đủ), thu đợc dung dịch X ( chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy nhất NO Giá trị của a là bao nhiêu?
• A.0,12 B.0,04 C.0,075 D.0,06
Trang 6Ph ơng pháp 3
Bảo toàn điện tích
A.Nội dung phơng pháp
• Nguyên tắc : Trong dung dịch tổng điện tích dơng bằng tổng điện tích
âm
• Từ đó suy ra : Tổng số mol điện tích dơng bằng tổng số mol điện tích
âm
• Phạm vi sử dụng: Xác định lợng ( số mol, nồng độ, khối lợng,…) ) của một ion khi biết lợng của các ion khác Xác định khối lợng chất rắn sau khi cô cạn một dung dịch khi biết số mol của các ion trong dung dịch;…) …) …) …)
B.Bài tập mẫu
Bài 1: Trong một dung dịch có chứa a mol Ca2+, b mol Mg2+, c mol Cl-
và d mol NO3- Biểu thức liên hệ giữa a,b,c,d là :
A 2a+2b = c + d B a + b = 2c + 2d
C a + 2b = c + d D 2a + b = c + 2d
Hớng dẫn giải:
Trong dd điện tích đợc bảo toàn :
Tổng điện tích âm bằng tổng điện tích dơng tổng số mol điện tích
âm bằng tổng số mol điện tích dơng : 2a + 2b = c + d Chọn A
Bài 2: Biểu thức liên hệ giữa a,b,c,d trong dung dịch chứa a mol Na+;
b mol Ca2+; c mol HNO3- và d mol Cl- là :
A a + 2b = c +d B a + b = c +d
C a + 2b = 2c +d D a + b = c + 2d
Hớng dẫn giải:
Tổng điện tích âm bằng tổng điện tích dơng tổng số mol điện tích âm bằng tổng số mol điện tích dơng :
a + 2b = c + d Chọn A
Bài áp dụng :
Bài 3: Một dung dịch có chứa n (mol)K+, m (mol) Fe3+, p (mol) Cl- , q (mol) SO42- thì biểu thức liên hệ giữa n, m, p, q là :
A 2n + m = 2p + q
B n + 3m = p + 2q
C 3n + m = 2p + q
D n + 2m = p + 2q
chọn B
Trang 7Ph ơng pháp 4
Dựa vào sự tăng giảm khối lợng
A.Nội dung phơng pháp
• Nguyên tắc : So sánh khối lợng của chất cần xác định với chất mà giả thiết cho biết lợng của nó, để từ khối lợng tăng ( hay giảm) này, kết hợp với quan hệ tỉ lệ mol giữa hai chất này giải quyết yêu cầu đặt ra
• Phạm vi sử dụng : Đối với các bài toán mà phản ứng xảy ra thuộc phản ứng phân huỷ, phản ứng giữa kim loại mạnh , không tan trong nớc, đẩy kim loại yếu ra khỏi dung dịch muối phản ứng;…) ; đặc biệt khi cho biết rõ phản ứng xảy ra là hoàn toàn hay không không thì việc sử dụng phơng pháp này càng đơn giản hoá bài toán hơn
B.Bài tập mẫu :
Bài 1 Hoà tan 14 gam hỗn hợp hai muối MCO3 và N2(CO3 )2 bằng dd HCl
d , thu đợc dd A và 0,672 lít khí (đktc) Cô cạn dd A thu đợc m gam muối khan , m có giá trị là :
A 16,33 B 14,33
C 9,625 D 12,65
Hớng dẫn giải:
Vận dụng phơng pháp tăng giảm khối lợng
Theo phơng trình ta có :
Cứ 1 mol muối CO32- 2 mol Cl- + 1 mol CO2 lợng muối tăng 71-60=11 g
Theo đề bài số mol thoát ra là 0,03 thì khối lợng muối tăng 11.0,03 = 0,33g
Vậy m muối clorua = 14 + 0,33 = 14,33(g)
Chọn B Bài 2 Nhúng một thanh nhôm nặng 45 g vào 400 ml dd CuSO4 0,5 M Sau một thời gian lấy thanh nhôm ra cân nặng 46,38 g Khối lợng đồng thoát ra
là :
A 0,64 g B 1,28 g
C 1,92 g D 2,56 g
Hớng dẫn giải:
Cứ 2 mol Al 3 mol Cu khối lợng tăng 3.64 – 54 = 138
Theo đề n mol đồng khối lợng tăng 46,38 – 45 = 1,38 g
n Cu = 0,03 mol mCu = 0,03 64 = 1,92 g
Chọn đáp án C
Bài áp dụng :
Bài 1: Đem nung một khối lợng Cu(NO3)2 sau một thời gian dừng lạ làm nguội, rồi cân thấy khối lợng giảm 0,54g Vậy khối lợng muối Cu(NO3)2 đã
bị nhiệt phân là bao nhiêu?
A 0,5g B.0,49g C.9,4g D.0,94g
Trang 8Chọn D
Bài 2.Nhiệt phân hoàn toàn 9,4g một muối nitrat kim loại thu đợc 4 g
oxit rắn Xác định công thức muối đã dùng là :
A.Fe(NO3)3 B Cu(NO3)2
C.Al(NO3)3 D một muối khác
Chọn B
Ph ơng pháp 5
Sử dụng phản ứng dạng ion thu gọn
A.Nội dung phơng pháp
• Nguyên tắc : Phản ứng dạng ion thu gọn cho biết bản chất của phản ứng dạng ion thu gọn, chất điện ly mạnh phải viết phơng trình dới dạng ion, các chất kết tủa, khí hay điện ly yếu đợc viết dới dạng phân tử
• Phạm vi sử dụng : Trong bài toán, có nhiều phản ứng xảy ra nhng có cùng bản chất nh phản ứng trung hoà, phản ứng trao đổi ion,…)
B.Bài tập mẫu :
• Bài 1 : Trộn 100 ml dung dịch ( gồm Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M) với 400 ml dung dịch ( gồm H2 SO4 0,0375M và HCl 0,0125 M), thu
đợc dung dịch X Giá trị pH của dung dịch X là :
• A.2 B.1 C.6 D.7
Hớng dẫn giải:
n NaOH = 0,1.0,1=0,01(mol) OH- = 0,01 mol
Tổng số mol OH - trong dd là 0,03 mol
n H 2 SO 4 = 0,4 0,0375 = 0,015 mol H+ = 0,03mol
n HCl =0,4 0,0125= 0,005 mol H+ = 0,005 mol
Tổng số mol H+ = 0,035 mol
Có phơng trình : H+ + OH- H2O
Vậy số mol H+ d = 0,005 mol
0,005
[H+ ] = = 0,01 pH=2 Chọn A
0,5
Bài áp dụng :
Bài 2 Trộn 100ml dd H2SO4 0,1M và HNO3 0,3 M với 100ml dd chứa Ba(OH)2 0,3M và KOH 0,1M thu đợc dd X và kết tủa Y.Cho quỳ tím vào Y,hiện tợng gì sẽ xảy ra ?
Trang 9A.Chuyển đỏ B.chuyển xanh
Hớng dẫn giải:
nOH - = 0,07 mol phơng trình: H+ + OH- H2O
0,05mol 0,05mol
==> OH- d 0,02 mol Vậy dd thu đợc có môi trờng kiềm
==> quỳ tím chuyển sang màu xanh
chọn B
Bài 3: Cho m gam hỗn hợp Mg, Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1M và axit H2SO4 0,5M , thu đợc 5,32 lít H2 (ở đktc) và dung dịch Y ( coi thể tích dung dịch không đổi )
Dung dịch Y có pH là :
A.7 B.1
C 2 D 6
Chọn B
lời kết
Trên đây là một số kinh nghiệm nhỏ của tôi , đúc kết trong quá trình giảng dạy , giúp các em học sinh nắm vững kiến thức cơ bản , kĩ thuật làm bài tập trắc nghiệm Hi vọng là tài liệu tham khảo bổ ích cho công việc giảng dạy của thầy và trò