Lí do chọn đề tài Cùng với sự phát triển của đất nước, ngành Giáo dục tập trung thực hiện thắng lợi Nghị quyết số 29 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng, Nghị quyết số 44 của Chính phủ về
Trang 11 MỞ ĐẦU
1.1 Lí do chọn đề tài
Cùng với sự phát triển của đất nước, ngành Giáo dục tập trung thực hiện thắng lợi Nghị quyết số 29 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng, Nghị quyết số 44 của Chính phủ về “ đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo”, Nghị quyết số
88 của Quốc hội, Quyết định số 44 của Thủ tướng Chính phủ về đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông; tiếp tục thực hiện 9 nhóm nhiệm vụ chủ yếu và 5 nhóm giải pháp cơ bản của ngành giáo dục với mục tiêu nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo Nhằm thực hiện mục tiêu “Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực và bồi dưỡng nhân tài”
Trong quá trình chuyển mình, chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam giai đoạn
2010 - 2020 đã chỉ rõ những vấn đề còn tồn tại của giáo dục phổ thông:“Chương
trình, giáo trình, phương pháp giáo dục chậm đổi mới Chương trình giáo dục còn nặng tính hàn lâm, kinh viện, có sự lặp lại các nội dung kiến thức của các môn, giữa các môn chưa thiết lập mối quan hệ giữa các kiến thức và kĩ năng, phương pháp, nặng về thi cử, chưa chú trọng đến tính sáng tạo, năng lực, chưa gắn bó chặt chẽ với thực tiễn phát triển kinh tế - xã hội cũng như nhu cầu của người học”.
Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội 2011 – 2020 của Chính phủ đã định hướng:
“Đổi mới căn bản, toàn diện nền giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã hội hoá, dân chủ hoá và hội nhập quốc tế”
Trước yêu cầu đổi mới giáo dục thì toàn bộ các thành tố của quá trình giáo dục bao gồm nội dung, phương pháp dạy học, kiểm tra - đánh giá cũng phải thay đổi theo cách đồng bộ và nhất quán Trong đó khâu kiểm tra đánh giá, đổi mới thi cử hiện nay được quan tâm đặc biệt Kỳ thi TN THPT Quốc gia những năm gần đây đã có nhiều đổi mới về hình thức thi, nội dung thi, cách thức tổ chức… khi đó công tác giáo dục, đổi mới phương pháp dạy của thầy và học của trò cũng phải thay đổi theo
Mỗi trường THPT hiện nay kết quả của kỳ thi TN THPT Quốc gia hằng năm
có ý nghĩa hết sức quan trọng Đây là cơ sở quan trọng đánh giá hình ảnh và thương hiệu của một nhà trường Kết quả đó ảnh hưởng trực tiếp tới con đường tiếp theo
Trang 2của mỗi học sinh cũng như phản ánh quá trình học tập của học sinh trong 12 năm học Trước đây khi chúng ta áp dụng hình thức thi tự luận thì cách tư duy trong Hóa học là viết phương trình phản ứng sau đó đặt ẩn vào phương trình rồi tính toán Tuy nhiên, kỳ thi TN THPT Quốc gia những năm gần đây đã có nhiều đổi mới, đặc biệt là bắt đầu từ năm học 2018 -2019 và còn kéo dài những năm tiếp theo, trong đó
đề thi có các câu hỏi và bài tập mang tính phân hóa cao, thì hướng tư duy như vậy
sẽ gặp rất nhiều hạn chế nếu không muốn nói là rất nguy hiểm Qua công tác giảng dạy, kinh nghiệm và cập nhật thông tin, tôi nhận thấy trong quá trình dạy và học có một số khó khăn sau:
- Bài tập vận dụng ở mức độ cao (có thể nói rất khó)
- Học sinh không biết hướng tư duy để giải quyết
- Thầy cô chưa chịu khó nghiên cứu phương pháp, tìm tòi tài liệu, bổ sung thêm kho dữ liệu mới cho mình Có nhiều bài viết trên mạng, sách vở, nhưng tôi nhận thấy mới cho số lượng bài tập ít, sơ sài, chưa có hệ thống, có hoặc không có lời giải đặc biệt học sinh không có hệ thống tư duy
Để giải quyết những khó khăn trên, giúp thầy cô và các em học sinh có hướng tư duy đúng trước một bài toán khó, giải quyết bài toán nhanh nhất tôi mạnh dạn trình bày “Hướng tư duy giải bài tập vô cơ mức vận dụng cao trong đề thi TN THPT
Quốc gia” Hi vọng chuyên đề này là một tài liệu tham khảo hữu ích và bổ ích cho
các em học sinh và đồng nghiệp
1.2 Mục đích nghiên cứu
Hướng tư duy giải bài tập là khâu quan trọng, là chìa khóa mở cánh cửa để đi tiếp, tư duy đúng hướng giúp chúng ta giải được và giải nhanh bài toán Mong rằng
từ tài liệu này giúp cho thầy cô và học sinh định hướng tốt hướng tư duy giải bài tập đặc biệt là bài tập vận dụng cao; Cung cấp thầy cô và học sinh kho bài tập có hệ thống làm tư liệu hết sức bổ ích
1.3 Đối tượng nghiên cứu
- Các bài tập vô cơ ở mức vận dụng cao trong Đề thi TN THPT Quốc gia, trong
đề thi Học sinh giỏi cấp tỉnh, Quốc gia
- Vận dụng vào các bài tập hữu cơ ở mức vận dụng cao trong Đề thi TN THPT
Quốc gia, trong đề thi Học sinh giỏi cấp tỉnh, Quốc gia
1.4 Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu tài liệu, thu thập phân tích thông tin
- Phương pháp thống kê, xử lý số liệu
Trang 32 NỘI DUNG
2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
- Kiến thức hóa học phổ thông vững vàng
- Vận dụng sáng tạo và linh hoạt các phương pháp giải bài tập
- Kỹ năng xử dụng máy tính và khả năng tính toán nhanh, chắc chắn
2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
Hiện nay đề thi trong kỳ thi THPT Quốc gia có nhiều thay đổi, cụ thể:
- Bài tập vận dụng ở mức độ cao (có thể nói rất khó)
- Học sinh không biết hướng tư duy để giải quyết, lúng túng khi gặp bài toán khó
- Thầy cô chưa đưa ra được hướng tư duy và phương pháp giải một cách hệ thống
và khoa học Thường mới chỉ dừng lại ở việc giải bài tập chứ chưa dạy tư duy để giải
- Hệ thống bài tập vận dung cao còn ít, sơ sài, chưa có hệ thống
2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề
Mỗi chúng ta khi đứng trước một bài toán khó, chúng ta sẽ làm thế nào và đặc biệt hướng dẫn học sinh giải quyết chúng ra sao ?
2.3.1 Đặc điểm của các bài toán vô cơ mức vận dụng cao trong kỳ thi TN THPT Quốc gia hiện nay
- Bài toán chứa hỗn hợp nhiều chất: Hỗn hợp chứa kim loại, oxit, hiđroxit, muối
Ví dụ: Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4
Hỗn hợp Y gồm Cu, CuS, FeS, FeS2, FeCu2S2, S
Hỗn hợp Z gồm KClO3, Ca(ClO2)2, Ca(ClO3)2, CaCl2, KCl
- Bài toán thực hiện nhiều quá trình phản ứng khác nhau
- Bài toán thường gặp tác dụng với HNO3, hỗn hợp (H+ và NO3-), hỗn hợp HNO3 và H2SO4…
- Bài toán thường phải vận dụng tới hai hay nhiều phương pháp để giải (Quy đổi, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, ion…)
2.3.2 Các phương pháp giải thường gặp và một số điểm lưu ý khi áp dụng
2.3.2.1 Phương pháp bảo toàn nguyên tố
* Nội dung: Khối lượng của một nguyên tố trước và sau phản ứng được bảo toàn Bản chất của định luật bảo toàn nguyên tố là một hay nhiều nguyên tố chạy từ chất này qua chất khác và số mol của nó không đổi
* Trong quá trình thực hiện cần lưu ý:
Trang 4- Xác định đầy đủ, chính xác các chất chứa nguyên tố cần bảo toàn Sẽ là rất nguy hiểm nếu chúng ta quên hoặc thiếu chất nào chứa nguyên tố ta cần xét
- Một số con đường di chuyển của các nguyên tố hay gặp:
1 Kim loại Muối Hiđroxit Oxit Bảo toàn kim loại
2 HNO3 NO3-, NH4+, NO2, NO, N2O, N2 Bảo toàn nguyên tố N
3 H2SO4 SO42-, SO2, H2S, S Bảo toàn nguyên tố S
4 H2SO4 H2O, H2 Bảo toàn nguyên tố H hoặc O
5 Fe Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Fe2+, Fe3+ Bảo toàn nguyên tố Fe
6 FeS, S, Fe2S, CuS…
2 3 4
) (
) (
OH Cu
OH Fe
BaSO
CuO
O Fe
BaSO
3 2
4
Bảo toàn nguyên tố Fe, Cu, S
2.3.2.2 Phương pháp bảo toàn khối lượng
* Nội dung: Tổng khối lượng chất tham gia phản ứng = Tổng khối lượng chất tạo thành sau phản ứng
* Trong quá trình thực hiện cần lưu ý:
- Có thể áp dụng định luật bảo toàn cho nhiều phương trình
- mdd sau pư = ∑ m các chất ban đầu - ∑ m các chất kết tủa + ∑ m các chất bay hơi
- m muối trong dung dịch = mcation trong muối + manion trong muối
- Khối lượng chất không tham gia phản ứng, chất có sẵn, chất còn dư sau phản ứng khi tính toán cần để ý
- Cần để ý mối quan hệ giữa các chất trong các phản ứng
2.3.2.3 Phương pháp bảo toàn điện tích
Tổng điện tích các ion trong dung dịch hay trong một phân tử bằng không, nói cách khác dung dịch hay phân tử trung hòa về điện
2.3.2.4 Phương pháp bảo toàn electron
* Nội dung: Tổng số electron các chất khử nhường = Tổng số electron các chất oxi hóa nhận
* Trong quá trình thực hiện cần lưu ý:
- Khi có nhiều chất oxi hóa, chất khử trong một hỗn hợp phản ứng (nhiều phản ứng hoặc phản ứng qua nhiều giai đoạn), ta chỉ cần xác định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối của các chất oxi hóa hoặc chất khử
- Một chuỗi các phản ứng ta dùng sơ đồ theo các giai đoạn, dựa vào số oxi hóa thời điểm đầu và cuối để xác định chất không thay đổi (mặc dù các giai đoạn trung gian có thể là các phản ứng oxi hóa – khử), chất oxi hóa, chất khử
Trang 5- Bài toán NO3- đóng vai trò là chất oxi hóa, ngoài sản phẩm khử trạng thái khí thoát
ra như NO, NO2, N2, N2O còn có thể có NH4NO3 trong muối
2.3.2.5 Phương pháp quy đổi
Một số bài toán hóa học có thể giải nhanh bằng các phương pháp bảo toàn
electron, bảo toàn nguyên tử, bảo toàn khối lượng song phương pháp quy đổi cũng tìm ra đáp số rất nhanh và đó là phương pháp tương đối ưu việt, có thể vận dụng vào các bài tập trắc nghiệm để phân loại học sinh
* Nhận dạng bài toán: Bài toán hỗn hợp nhiều chất thường chứa 2 hoặc 3 nguyên
tố (hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4; hỗn hợp Y gồm Fe, S, FeS, FeS2 )
* Các trường hợp quy đổi:
- Quy đổi hỗn hợp ban đầu thành 1 chất hoặc 2 chất.
- Quy đổi hỗn hợp ban đầu thành các đơn chất tương ứng.
- Quy đổi chất oxi hóa (Chất oxi hóa này thay thế cho chất oxi hóa kia và ngược
lại)
* Trong quá trình thực hiện cần lưu ý:
- Khối lượng của hỗn hợp và từng nguyên tố được bảo toàn
- Trong quá trình giải có thể gặp công thức không tồn tại; số mol ẩn bằng 0 hoặc
âm, chúng ta vẫn tính toán bình thường, cho kết quả cuối cũng vẫn đúng
2.3.3 Hướng tư duy
- Bước 1: Quy đổi hỗn hợp chất ban đầu (nếu bài toán có dấu hiệu và thấy cần
thiết) Chọn cách quy đổi đơn giải nhất, tiện lợi nhất cho quá trình giải
- Bước 2: Viết sơ đồ: Chất tham gia Sản phẩm trung gian … Sản phẩm
cuối cùng
- Bước 3: Điều số liệu (nếu có) vào chất tham gia và tạo thành ở sơ đồ.
- Bước 4: Dựa vào chất tham gia, đặc biệt nhận xét sự thay đổi ở sản phẩm (thay
đổi khối lượng, thay đổi số lượng các chất, thay đổi số oxi hóa…), số liệu, dự đoán một hoặc một số phương pháp được áp dụng trong bài toán
Bài toán vận dụng cao thường là sự kết hợp của các phương pháp: Bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, bảo toàn điện tích, bảo toàn electron, đôi khi
có sự tham gia của quy đổi và một số phương pháp trợ giúp khác, nhưng ít gặp hơn.
2.3.4 Một số ví dụ minh họa
Ví dụ 1 (Đề thi TSĐH Khối A - 2007): Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 ml axit H2SO4 0,1M (vừa đủ) Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu được khi cô cạn dung dịch có khối lượng là
A 6,81 gam B 4,81 gam C 3,81 gam D 5,81 gam [1]
Trang 6Hướng dẫn
4
2SO
H
n = 0,05 (mol)
- Sơ đồ :
ZnO MgO
O
H2SO4
2 2 3
ZnCl MgCl
FeCl
+ H2O
- Số liệu: 2,81 g 0,05 mol m = ?
Đế ý n H2SO4 = n H2O= 0,05 (mol)
- Hướng tư duy: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho sơ đồ, ta có:
mhỗn hợp đầu + m H2SO4 = mmuối + m H O
2 mmuối = 2,81 + 0,05.98 – 0,05.18 = 6,81 gam
Chọn đáp án A.
- Nhận xét: Bài toán trên chỉ vận dụng định luật bảo toàn khối lượng.
Ví dụ 2 (Đề thi TSĐH Khối A - 2012): Hỗn hợp X có khối lượng 82,3 gam gồm KClO3, Ca(ClO3)2, CaCl2 và KCl Nhiệt phân hoàn toàn X thu được 13,44 lít O2 (đktc), chất rắn Y gồm CaCl2 và KCl Toàn bộ Y tác dụng vừa đủ với 0,3 lít dung dịch K2CO3 1M thu được dung dịch Z Lượng KCl trong Z nhiều gấp 5 lần lượng KCl trong X Phần trăm khối lượng KCl trong X là
A 12,67% B 18,10% C 25,62%
D 29,77% [1]
Hướng dẫn
n 0,6 mol, nO K CO 0,3 mol
- Sơ đồ: KClO3, Ca(ClO3)2, CaCl2, KCl t0C KCl, CaCl2 + O2
- Số liệu 83,2 g Y 0,6
- Hướng tư duy: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho sơ đồ:
Bảo toàn khối lượng ta có m m – m 82,3 – 0,6.32 63,1 (gam).Y X O2
CaCl2 + K2CO3 → CaCO3 + 2KCl (1)
0,3 0,3 0,6
Trong Y có KCl và CaCl2, dựa vào (1) ta thấy
nCaCl 0,3 mKCl Y 63,1 – 0,3.111 29,8 (gam)
KCl Z KCl Y KCl
m m m mKCl Z/ 29,8 0,6.74,5 74,5 (gam)
Gọi x là khối lượng KCl có trong X, theo đề bài ta có: 74,5 5
x x = 14,9 gam
14,9
82,3
KCl X
- Nhận xét: Bài toán trên chỉ vận dụng định luật bảo toàn khối lượng.
Ví dụ 3 (Đề thi TSĐH Khối A - 2011): Đun nóng m gam hỗn hợp Cu và Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng 7 : 3 với một lượng dung dịch HNO3 Khi các phản ứng kết thúc, thu được 0,75m gam chất rắn, dung dịch X và 5,6 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm NO
và NO2 (không có sản phẩm khử khác của N+5) Biết lượng HNO3 đã phản ứng là 44,1
Trang 7gam Giỏ trị của m là
A 44,8 B 40,5 C 33,6 D 50,4 [1]
Hướng dẫn
Đõy dạng toỏn tương đối lạ đối với cỏc em cú thể gõy khú đối với cỏc em Cõu
này đũi hỏi cỏc em biết suy luận và vận dụng thành thạo phương phỏp bảo toàn
nguyờn tố
- Sơ đồ và số liệu:
m Cu
m Fe
7 , 0 :
3 , 0 :
HNO3 Fe(NO3)2 +
du Cu
du Fe
:
: +
2
NO NO
m gam 0,7 mol 0,75m 0,25 mol
- Hướng tư duy:
+ Vỡ khối lượng kim loại giảm: m - 0,75m = 0,25m < 0,3m Fe dư, Cu chưa phản ứng nFe phản ứng = 0,25m/56 (mol)
+ Vỡ đề cho 2 sản phẩm khử NO và NO2 sẽ gõy lỳng tỳng khi bảo toàn nguyờn tố, tuy nhiờn nếu để ý thỡ trong NO và NO2 đều cú 1 nguyờn tử N nờn số mol hỗn hợp cũng bằng với số mol N
+ Áp dụng định luật bảo toàn nguyờn tố N
3
NO
n trong muối = 0,7 - 0,25 = 0,45 mol
n Fe ( NO3)2 = 0,45/2 = 0,225 mol
Vậy: 0,25m/56 = 0,225 => m = 50,4 gam Chọn đỏp ỏn D.
- Nhận xột: Bài toỏn trờn chỉ vận dụng định luật bảo toàn nguyờn tố.
Vớ dụ 4 (Đề thi HSG Tỉnh Thanh Húa – 2007 – 2008): Hũa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,1 mol FeS2 và x mol Cu2S bằng HNO3 vừa đủ thu được dd A chỉ chứa cỏc muối sunfat và khớ gồm NO Tớnh giỏ trị của x [4]
Hướng dẫn
Cỏch 1:
- Sơ đồ:
2FeS2 → Fe2(SO4)3
Mol: 0,12 0,06
Cu2S → 2CuSO4
Mol: x 2x
- Hướng tư duy: Áp dụng định luật bảo toàn nguyờn tố S ta cú: 0,12.2 + x = 0,06.3
+ 2x → x = 0,05 mol.
Cỏch 2:
- Sơ đồ:
FeS2 → Fe3+ + 2SO4
Mol: 0,1 0,1 0,2
Cu2S → 2Cu2+ + SO4
Mol: x 2x x
- Hướng tư duy: Áp dụng định luật điện tích ta có: 0,1.3 + 2.2x = 0,2.2 + 2x → x = 0,05
Trang 8- Nhận xét: Bài toán trên chỉ vận dụng định luật bảo toàn nguyên tố hoặc điện tích.
Ví dụ 5 (Đề thi TSĐH khối A - 2011): Chia hỗn hợp X gồm K, Al và Fe thành hai phần bằng nhau
- Cho phần 1 vào dung dịch KOH (dư) thu được 0,784 lít khí H2 (đktc)
- Cho phần 2 vào một lượng dư H2O, thu được 0,448 lít khí H2 (đktc) và m gam hỗn hợp kim loại Y Hoà tan hoàn toàn Y vào dung dịch HCl (dư) thu được 0,56 lít khí H2 (đktc)
Khối lượng (tính theo gam) của K, Al, Fe trong mỗi phần hỗn hợp X lần lượt là:
A 0,39; 0,54; 1,40 B 0,39; 0,54; 0,56 C 0,78; 0,54; 1,12 D 0,78; 1,08; 0,56 [1]
Hướng dẫn
2
H
n (P1) = 0,035 (mol); n H2(P2) = 0,02 (mol); n H2(P2) = 0,025 (mol)
- Sơ đồ: Phần 1:
Fe Al
K
KOH
Fe Al
K
3
+ H2 (0,035 mol)
Phần 2:
Fe Al
K
H ,2O HCl
2 3
Fe Al
K
+ H2 (0,045 mol)
- Hướng tư duy: Bài toán trên là bài toán “ biến dạng” của bài toán hỗn hợp chỉ cho
K hay Na với Al Câu này dễ lúng túng nếu kỹ năng giải toán kém Để giải tốt câu này cần nhận ra sự thay đổi số oxi hóa của 3 kim loại trạng thái sau so với ban đầu, vận dụng phương pháp bảo toàn electron thì bài giải sẽ trở nên ngắn gọn Nếu sa đà vào viết phương trình phản ứng ta sẽ mất rất nhiều thời gian và chưa chắc đã giải ra Khi đó:
Gọi a, b, c là số mol của K, Al và Fe của một phần
Ta có hệ:
2 045 , 0 2 3
2 02 , 0 3
2 035 , 0 3
c b a
a a
b a
01 , 0
02 , 0
01 , 0
c b a
mK = 3,9 gam; mAl = 5,4 gam; mFe = 5,6 gam Chọn đáp án B
- Nhận xét: Bài toán trên chỉ vận dụng định luật bảo toàn electron.
Ví dụ 6 (Đề thi TSĐH Khối A – 2008): Cho 11,36 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí
NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan Giá trị của m là
A 38,72 B 35,50 C 49,09 D 34,36 [1]
Hướng dẫn
Trang 9nNO = 0,06 (mol)
- Sơ đồ và số liệu: X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 HNO 3 3
Fe + NO 11,36 (gam) m (gam) 0,06 (mol)
- Hướng tư duy: Bài toán trên hỗn hợp X có nhiều chất, dễ làm học sinh lúng túng, thường học sinh viết phương trình phản ứng và đặt ẩn Nếu chúng ta nhận thấy có sự thay đổi số oxi hóa của Fe trong X sang +3 và N từ +5 (HNO3) xuống +2 (NO), vận dụng phương pháp bảo toàn electron thì bài giải sẽ trở nên ngắn gọn
Khi đó:
+ Cách 1: Quy hỗn hợp chất rắn X về hai chất Fe, Fe 2 O 3 hoặc Fe, FeO hoặc Fe, Fe3O4 hoặc FeO, Fe2O3 hoặc FeO, Fe3O4 hoặc Fe3O4, Fe2O3 hoặc một chất là FexOy Các quá trình: 0
Fe 3
0,06 0,18
5
N + 3e 2
0,18 0,06
Gọi a, b lần lượt là số mol của Fe, Fe2O3
Ta có:
06 , 0
36 , 11 160 56
a
b a
05 , 0
06 , 0
b a
Nên m = 242.(0,06 + 0,1) = 38,72 gam
+ Cách 2: Quy hỗn hợp về chất: x mol Fe và y mol O
56x + 16 y = 11,36 (*)
0
Fe Fe3 + 3e
x 3x
0
O + 2e O2
y 3y
5
N + 3e N2
0,18 0,06
Ta có: 3x = 2y + 0,18 (**)
x = 0,16; y = 0,15
mmuối = 0,16 242 = 38,72 gam Chọn đáp án A
- Nhận xét: Bài toán trên vận dụng phương pháp quy đổi và định luật bảo toàn electron.
Ví dụ 7 (Đề thi TSĐH Khối B – 2010): Hoà tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột
X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư) Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn
Trang 10hợp muối sunfat Phần trăm khối lượng của Cu trong X là
A 39,34% B 65,57% C 26,23% D 13,11% [1]
Hướng dẫn
2
SO
n = 0,0225 (mol)
- Sơ đồ và số liệu: FexOy, Cu H2SO 4 Fe2(SO4)3, CuSO4 + SO2 + H2O
2,44 (gam) 6,6 (gam) 0,0225 (mol)
- Hướng tư duy: + Dùng phương trình phản ứng khó khăn
+ Nhận thấy có sự thay đổi số oxi hóa của Fe, Cu, S trước và sau phản ứng
Khi đó, quy đổi sau đó dùng phương pháp bảo toàn electron:
- Tiến hành:
Quy hỗn hợp về chất: x mol Fe và y mol O và z mol Cu
56x + 16y + 64z = 5,22 (1)
Các quá trình:
0
Fe Fe3 + 3e
x x 3x
0
Cu Cu2 +2e
z 2z z
0
O + 2e O2
y 2y
6
S + 2e S4
0,045 0,0225
Ta có: 3x + 2z = 2y + 0,045 (2)
Mà: 200x + 160z = 6,6 (3)
Giải hệ (1), (2), (3) được: x = 0,025; y = 0,025, z = 0,01 nên %Cu = 26,23%
Chọn đáp án C.
- Nhận xét: Bài toán trên vận dụng phương pháp quy đổi và định luật bảo toàn electron.
Ví dụ 8 (Đề thi HSG Casio tỉnh Thanh Hóa 2014 - 2015): Hỗn hợp X gồm Cu; CuS; FeS; FeS2; FeCu2S2; S Đốt cháy hoàn toàn 6,48 gam hỗn hợp chất rắn X cần 2,52 lít O2 và thấy thoát ra 1,568 lít SO2 Cho 6,48 gam X tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được V lít NO2 (là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch A Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được m gam kết tủa Biết thể tích các khí đo ở đktc Tính V và m [5]