Tuy nhiên, đổi mới trong phương pháp bồi dưỡng kỹ nănggiải bài tập cho học sinh vẫn còn nhiều hạn chế; giáo viên vẫn còn sử dụng theo lốimòn giáo viên giải mẫu, học sinh làm theo, chưa p
Trang 1Muốn đổi mới giáo dục thì phải tích cực đổi mới cách dạy và cách học, thay đổinhận thức về chất lượng dạy và học Như vậy, đổi mới PPDH phải chống thói quen ápđặt, “rót kiến thức” và tạo ra cơ hội cho học sinh tiếp cận và phát hiện kiến thức, biếtgiải quyết các vấn đề một cách linh hoạt và sáng tạo.
Trang 2Ngày nay, việc đổi mới trong các bài giảng lý thuyết đã được áp dụng một cáchrộng rãi và có hiệu quả Tuy nhiên, đổi mới trong phương pháp bồi dưỡng kỹ nănggiải bài tập cho học sinh vẫn còn nhiều hạn chế; giáo viên vẫn còn sử dụng theo lốimòn (giáo viên giải mẫu, học sinh làm theo), chưa phát huy hết tiềm lực về tư duy,tính sáng tạo và trí thông minh của học sinh.
Mà như ta đã biết, kỹ năng làm bài chính là yếu tố quan trọng ảnh hưởng tớitiến độ làm bài và chất lượng bài thi của thí sinh Nắm được kỹ năng này, cộng vớinền tảng kiến thức tốt, thí sinh hoàn toàn có thể hoàn thành bài thi trắc nghiệm mộtcách chính xác nhất trong đúng thời gian quy định
Trong nhiều năm giảng dạy, tôi nhận thấy học sinh vẫn còn nhiều lúng túng khigiải các bài toán phức tạp Sự lúng túng này càng thể hiện rõ khi các em tham gia giảicác bài toán có liên quan đến kim loại hoặc oxit kim loại phản ứng với HNO3 Trongkhi loại bài tập này, hầu như không thể thiếu trong các kỳ thi HSG, ĐH–CĐ, tốtnghiệp THPT …
Với những lý do trên, tôi đã nghiên cứu, tham khảo tư liệu và áp dụng đề tài về
kinh nghiệm dạy học: “Các phương pháp giải dạng bài toán HNO 3 tác dụng với kim loại và oxit kim loại” nhằm giúp cho các em khắc phục những sai lầm; biết giải
các bài tập loại này một cách tự tin và hiệu quả
II/ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Đề tài nhằm mục đích làm rõ bản chất của phản ứng HNO3 tác dụng với kimloại và oxit kim loại, qua đó giúp học sinh hình thành kỹ năng giải các bài toán có liênquan đến phản ứng hóa học này
Đề tài còn nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo trong giải toán hóa học củahọc sinh, góp phần nâng cao chất lượng học tập
III/ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU:
Đề tài này nghiên cứu bản chất của phản ứng HNO3 tác dụng với kim loại vàoxit kim loại và các phương pháp giải bài toán hóa học có liên quan
Trang 3IV/ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để thực hiện đề tài, tôi sử dụng phương pháp chủ yếu là tổng kết kinh nghiệm,được thực hiện theo các bước:
- Xuất phát từ những khó khăn vướng mắc trong công tác giảng dạy, tôi xác địnhcần phải có một đề tài nghiên cứu về các phương pháp giải bài toán về phản ứnggiữa HNO3 tác dụng với kim loại và oxit kim loại
- Trong quá trình vận dụng đề tài, tôi đã áp dụng nhiều biện pháp, như: trao đổi vớiđồng nghiệp, trò chuyện cùng học sinh; kiểm tra, đánh giá, so sánh kết quả
Ngoài ra, tôi còn dùng một số phương pháp hỗ trợ khác như phương phápnghiên cứu tài liệu, điều tra nghiên cứu…
V/ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài này được nghiên cứu và áp dụng cho đối tượng học sinh khối 11, 12 vàbồi dưỡng HSG môn Hóa của trường THPT Tân Lâm
Về mặt kiến thức kỹ năng, đề tài chỉ nghiên cứu một số phương pháp giải toán
có liên quan đến phản ứng HNO3 tác dụng với kim loại và oxit kim loại
B/ NỘI DUNG ĐỀ TÀI
I) CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ PHẢN ỨNG CỦA HNO 3 TÁC DỤNG VỚI KIM LOẠI
VÀ OXIT KIM LOẠI
Giải toán hóa học là sự kết hợp giữa hiện tượng và bản chất hóa học với các kỹnăng về toán học Muốn giải chính xác một bài toán hóa học thì trước tiên phải xácđịnh bản chất các phản ứng hóa học xảy ra, đây là “chìa khóa” để mở đáp án của mộtbài toán hóa học Chỉ cần một nhầm lẫn nhỏ trong việc xác định bản chất các phảnứng hóa học xảy ra, viết phương trình hóa học thì mọi nổ lực trong giải toán đều trởnên vô nghĩa, không thể nào có được lời giải và đáp số chính xác
Một trong các loại bài tập phức tạp đó là dạng toán về HNO3 tác dụng với kimloại và oxit kim loại
Để giải tốt loại bài toán này, học sinh phải hiểu được một số vấn đề:
1) HNO3 là axit mạnh, có tính oxy hóa mạnh
Trang 4• HNO3 loãng NO, N2O, N2, NH4NO3.
3) Khi HNO3 tham gia phản ứng với kim loại, oxit kim loại (có tính khử):
a) Phương trình phân li: HNO3 →H+ +NO3−
NO3− tham gia 2 quá trình
2 3
( ' ) ( [ ])
Trang 53 3
( ' ) ( [ ])
( ' ) ( [ ])
Trang 6- Quá trình trao đổi e:
.
Trang 7a) Phương pháp giải thường sử dụng kết hợp với nhau:
• Theo yêu cầu tính toán của bài toán:
- Tính lượng chất KL hoặc oxit kim loại
Trang 8Là giáo viên trong nhà trường đã được đào tạo chính quy, có nhiều năm kinhnghiệm, được giảng dạy đúng chuyên môn của mình, được bồi dưỡng chuyên mônthường xuyên.
Nhà trường luôn tạo điều kiện mọi mặt cho các giáo viên trau dồi kiến thức,học hỏi phương pháp nhằm nâng cao tay nghề (như thảo luận theo nhóm, dự giờ thămlớp, tổ chức các đợt thao giảng, dự giờ các chuyên đề Hóa Học …)
Tài liệu tham khảo trong nhà trường được quan tâm nhiều hơn, mỗi năm đềumua bổ sung thêm, Đồ dùng dạy học tương đối đầy đủ, từ đó làm cho bộ môn hóakhông còn trừu tượng đối với học sinh Hơn thế nữa giáo viên tự tìm tòi, nghiên cứulàm ra một số đồ dùng dạy học thiết thực làm cho tiết học sinh động hơn
Đa số học sinh nhận thức được môn hóa học rất quan trọng và có tính thực tếcao, nhiều em có biểu hiện hứng thú học tập bộ môn, chuẩn bị bài không những rất tốt
mà còn rất sôi nổi trong tiết học, một số học sinh còn tỏ ra yêu thích môn học hơn.b) Khó khăn:
Đầu vào về trình độ học sinh của trường tương đối thấp Một số học sinh ỷ lại,lười suy nghĩ, trong giờ học thường lơ là, không tập trung, không học bài và làm bàitrước khi đến lớp… làm kiến thức bị thiếu hụt, mất dần Lâu dần tỏ ra sợ học, chánhọc từ đó bị hổng về kiến thức
Hầu hết các em đều cho rằng dạng toán HNO3 tác dụng với kim loại và oxitkim loại khó quá, thường tỏ ra rất sợ khi nhận nhiệm vụ giải các bài tập loại này Vìthế nhiều em học sinh rất thụ động trong các buổi học, không hứng thú học tập
Là học sinh vùng nông thôn còn nhiều khó khăn, vì vậy điều kiện học tập củacác em còn rất hạn chế Nhiều học sinh không có sách tham khảo, một số em có sáchtham khảo thì lại chưa biết cách học tập với sách
2) Chuẩn bị thực hiện đề tài:
Để áp dụng đề tài, tôi thực hiện một số khâu quan trọng như sau:
Trang 9+ Điều tra trình độ, tình cảm thái độ của học sinh về nội dung của đề tài; điều kiệnhọc tập của học sinh Hướng dẫn cách sử dụng sách tham khảo và giới thiệu một sốsách của thư viện trường để học sinh mượn đọc.
+ Chọn lọc và nhóm các bài toán theo dạng, xây dựng phương pháp giải chung chomỗi dạng, biên soạn bài tập mẫu; bài tập vận dụng và nâng cao Ngoài ra, phải dựđoán những sai lầm mà học sinh có thể mắc phải
+ Tham khảo tài liệu, trao đổi với đồng nghiệp để viết thành tài liệu riêng để truyềnđạt cho học sinh
Tiếp theo, tôi tiến hành bồi dưỡng kỹ năng theo dạng toán Mức độ rèn luyện từ
dễ đến khó, nhằm bồi dưỡng học sinh phát triển kỹ năng từ biết làm đến thành thạo vàsáng tạo Khi tổ chức bồi dưỡng kỹ năng giải toán cho học sinh, tôi luôn tạo cơ hộicho học sinh phát hiện vấn đề, hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề, tổ chức vậndụng và nâng cao Từ việc giải bài tập mẫu, học sinh rút ra được phương pháp giải vàtránh được những sai lầm trong nhận thức hóa học
III) MỘT SỐ KINH NGHIỆM VỀ PHÂN DẠNG THEO CHẤT PHẢN ỨNG
VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN VỀ HNO 3 TÁC DỤNG VỚI KIM LOẠI VÀ OXIT KIM LOẠI
1) Kim loại, hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3
* Ví dụ 1: Cho 8,32g Cu tác dụng vừa đủ với 120 ml dung dịch HNO3 sau phản ứngthu được 4,928 lít (đktc) hỗn hợp NO và NO2 Tính số mol của HNO3 ban đầu
Trang 103 4 2
Cu HNO Cu NO NO H O a
Cu HNO Cu NO NO H O b
2 0,13 0, 26
Trang 11- Các quá trình trao đổi e:
2 0,13 0, 26
Trang 122 0,09 0,18
Trang 134 3 3
Câu 1) Cho 17,7 g hỗn hợp Cu, Zn, Mg tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được
dung dịch X, cô cạn dung dịch X thu được 67,3g muối khan (không có
NH4NO3) Nung hỗn hợp muối khan này đến khối lượng không đổi thì thuđược bao nhiêu g chất rắn?
A 21,4 B 24,1 C 41,2 D 42,1
Câu 2) Cho 16,6 g hỗn hợp X (gồm Al, Mg, Cu) tác dụng với dung dịch HNO3
loãng, dư thu được dung dịch Y, cô cạn Y thu được 91g muối khan (khôngchứa NH4NO3) Mặt khác cho 16,6g X tác dụng với O2 dư thì thu được baonhiêu gam oxit?
A 20,99 B 26,2 C 29,22 D 22,62
Câu 3) Hoà tan hoàn toàn 0,368 g hỗn hợp Al và Zn cần vừa đủ 2,5 lít dung dịch
HNO3 0,01M thì không thấy có khí thoát lên, sau phản ứng ta thu được 3muối Tính % về số mol của Al có trong hỗn hợp
Câu 4) Hoà tan hoàn toàn 23,1g hỗn hợp Al, Mg, Zn, Cu bằng dung dịch HNO3
loãng, dư thu được dung dịch A và hỗn hợp khí B gồm 0,2 mol NO và 0,1mol N2O (không còn sản phẩm khử khác) Tính số mol HNO3 đã phản ứng vàkhối lượng muối khan thu được khi cô cạn A
A 1,8 và 100,9 B 1,8 và 109,9 C 2,0 và 100,9 D 2,0 và 109,9
Trang 14Câu 5) Hoà tan hoàn toàn 4,86g Al bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung
dịch X và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm (N2O và N2) Tỉ khối của hỗnhợp khí Y so với khí H2 là 18 Cô cạn dung dịch X, thu được m g chất rắnkhan Giá trị của m là
A 106,38 B 38,34 C 97,98 D 34,08
Câu 6) Hòa tan hoàn toàn 100 g hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO3
(dư) Kết thúc phản ứng thu được 13,44 lít hỗn hợp khí Y gồm NO2, NO,
N2O theo tỉ lệ số mol tương ứng là 3:2:1 và dung dịch Z (không chứa muối
NH4NO3) Cô cạn dung dịch Z thu được m g muối khan Giá trị của m và sốmol HNO3 phản ứng là
A 205,4g và 2,5mol B 199,2g và 2,4mol
C 205,4g và 2,4mol D 199,2g và 2,5mol
Câu 7) Cho 6,72 g Fe vào 400 ml dung dịch HNO3 1M đến khi phản ứng xảy ra
hoàn toàn, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X Dungdịch X có thể hoà tan tối đa m g Cu Giá trị của m là
A 1,92 g B 3,20 g C 0,64 g D 3,84 g
Câu 8) Hòa tan hoàn toàn 1,23 g hỗn hợp X gồm Cu và Al vào dung dịch HNO3 đặc,
nóng thu được 1,344 lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dungdịch Y Sục từ từ khí NH3 (dư) vào dung dịch Y, sau khi phản ứng xảy rahoàn toàn thu được m g kết tủa Giá trị của m là
A 0,78 B 1,47 C 1,23 D 2,25
Câu 9) Ngâm 8,4g Fe trong 400 ml dung dịch HNO3 1M kết thúc phản ứng thu được
dung dịch A và khí NO Khối lượng chất tan có trong dung dịch A là
A 24,2 g B 27,0 g C 23,5 g D 37,5g
Trang 15Câu 10) Hoà tan 8,862g hỗn hợp A (Al và Mg) vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu
được dung dịch X và 3,136 lít (ở đktc) hỗn hợp Y gồm hai khí không màu,trong đó có một khí hóa nâu trong không khí (mY = 5,18g) Cho dung dịchNaOH (dư) vào X và đun nóng, không có khí mùi khai thoát ra Phần trămkhối lượng của Al là
Câu 11) Cho 26g Zn tác dụng vừa dủ với dung dịch HNO3 thu được 8,96 lít hỗn hợp
khí NO và NO2 (đktc) Số mol HNO3 có trong dung dịch là
A 0,4 mol B 0,8mol C 1,2mol D 0,6mol
Câu 12) Cho 1,92g kim loại A (hoá trị II) phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch
HNO3 0,4M, tạo thành 0,448 lít khí B (đktc) Khí B là
A N2O B N2 C NO2 D NO
Câu 13) Cho 1,92 g kim loại A (hoá trị II) phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch
HNO3 0,4M, tạo thành 0,448 lít khí B (đktc) Kim loại A là
A Zn B Cu C Mg D Al
Câu 14) Hòa tan hoàn toàn m g bột Al vào dung dịch HNO3 dư thu được 8,96 lít
(đktc) hỗn hợp X gồm NO và N2O có tỉ lệ mol là 1: 3 Giá trị của m là
d =
Khối lượng m có giá trị là
A 64g B 16g C 48g D 32g
Câu 16) Hòa tan hết 17,84 g hỗn hợp A gồm Fe, Ag, Cu bằng 203,4 ml dung dịch
HNO3 20% (d = 1,115 g/ml) vừa đủ, có 4,032 lít khí NO duy nhất thoát ra(đktc) và còn lại dung dịch B Đem cô cạn dung dịch B, thu được m g hỗnhợp 3 muối khan Trị số của m là
a) Nồng độ mol/l của dung dịch HCl là
Trang 16A 0,45 M B 0,25M C 0,55 M D 0,65 M
b) Khối lượng hỗn hợp muối clorua khan thu được khi cô cạn dung dịch sauphản ứng ở phần 1 là
A 65,54 g B 65,45 g C 55,64 g D 54,65 gc) %m của Fe trong hỗn hợp ban đầu là
A 30,05 % B 50,05 % C 58,03 % D Kết quả khácd) Kim loại M là
Câu 18) Cho tan hoàn toàn 3,6 g hỗn hợp gồm Mg và Fe trong dung dịch HNO3 2M,
thu được dung dịch D, 0,04 mol khí NO và 0,01 mol N2O Cho dung dịch Dtác dụng với dung dịch NaOH lấy dư, lọc và nung kết tủa đến khối lượng thuđược m g chất rắn
a) Giá trị của m là
A 2,6 g B 3,6 g C 5,2 g D 7,8 g
b) Thể tích HNO3 đã phản ứng là
A 0,5 lít B 0,24 lít C 0,26 lít D 0,12 lít
Câu 19) Nung x mol Fe trong không khí một thời gian thu được 16,08 g hỗn hợp H
gồm 4 chất rắn Hòa tan hết lượng hỗn hợp H trên bằng dung dịch HNO3
loãng, thu được 672 ml khí NO duy nhất (đktc) Trị số của x là
A) 0,15 B) 0,21 C) 0,24 D) Không thể xác định
Câu 20) Hòa tan hoàn toàn m (g) bột Al vào một lượng dung dịch HNO3 rất loãng có
dư thì có 0,03 mol khí N2 duy nhất thoát ra Lấy dung dịch thu được cho tácdụng với luợng dư dung dịch xút, đun nóng thì có 672 ml duy nhất một khí(đktc) có mùi khai thoát ra Các phản ứng xảy ra hoàn toàn Trị số của m làA) 3,24 g B) 4,32 g C) 4,86 g D) 3,51 g
Câu 21) Hỗn hợp X gồm 2 kim loại hoạt động X1, X2 có hoá trị không đổi Chia 4,04g
Trang 17Câu 22) Hoà tan hoàn toàn 19,2 g kim loại M trong dung dịch HNO3 dư thu được
8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO2 và NO có tỉ lệ thể tích 3:1 Xác địnhkim loại M?
Câu 23) Hòa tan 11,2 g Fe vào HNO3 dư, thu được dung dịch A và 6,72 lít hỗn hợp
khí B gồm NO và một khí X, với tỉ lệ thể tích là 1:1 Xác định khí X?
A NO B NO2 C NH3 D N2O
Câu 24) Cho tan hoàn toàn 58 g hỗn hợp A (gồm Fe, Cu, Ag) trong dung dịch HNO3
2M thu được 0,15 mol NO, 0,05 mol N2O và dung dịch D Cô cạn dung dịch
D, khối lượng muối khan thu được là
A 120,4 g B 89,8 g C 116,9 g D 110,7 g
Câu 25) Chia hỗn hợp X gồm Al, Al2O3, ZnO thành hai phần bằng nhau Phần một
cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 0,15 mol khí Phần hai tanhoàn toàn trong dung dịch HNO3 thu được 0,075 mol khí Y duy nhất Y là
A NO2 B NO C N2O D N2
Câu 26) Cho 15 g hỗn hợp X gồm Mg và Al vào dung dịch Y gồm HNO3, H2SO4 đặc
(dư) thu được 0,1 mol mỗi khí SO2, NO, NO2, N2O Tính % khối lượng Al
Câu 27) Cho 0,025 mol Mg tan hết trong dung dịch HNO3 thấy thoát ra 0,01 mol khí
X là sản phẩm khử duy nhất (đktc) X là
A NO2 B N2 C NO D N2O
Câu 28) Hoà tan hoàn toàn m g Al vào dung dịch HNO3 loãng dư thu được hỗn hợp
khí gồm 0,015 mol N2O và 0,01 mol NO (không tạo muối amoni) Tính m
A 13,5 g B 0,81 g C 8,1 g D 1,35 g
Câu 29) Cho 10,4 g hỗn hợp Fe và C trong đó Fe chiếm 53,85% khối lượng phản ứng
với HNO3 đặc nóng dư tạo NO2 là sản phẩm khử duy nhất Tính thể tích khítạo thành sau phản ứng (đktc)
A 14,2 lít B 51,52 lít C 42,56 lít D 44,8 lít
Câu 30) Hoà tan 12g hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng dung dịch HNO3 dư thu
được dung dịch X và V lít hỗn hợp khí Y (đktc) gồm NO, NO2 có 2
19
Y H
d =
.Tính V
A 2,24 lít B 3,36 lít C 4,48 lít D 5,6 lít
Trang 18Câu 31) Cho 3,84 g Cu tác dụng với 80 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 1M và HCl
1M sẽ thu được tối đa bao nhiêu lít NO (đktc)?
A 0,672 B 0,224 C 0,448 D 0,896
Câu 32) Cho 6,4 g Cu tác dụng với 120 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 1M và
H2SO4 0,5M Cô cạn dung dịch sẽ thu được bao nhiêu g muối khan?
A 15,42 B 14,25 C 12,45 D 15,24
Câu 33) Cho 7,68 g Cu vào 120 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 1M và H2SO4 1M,
sau khi phản ứng hoàn toàn thu được bao nhiêu lít NO (đktc)?
A 1,792 B 1,927 C 1,279 D 2,179
Câu 34) Cho 8,4 g Fe tác dụng với 400ml dung dịch HNO3 1M, sau phản ứng thu
được dung dịch X và sản phẩm khử duy nhất là NO Cô cạn dung dịch X thìthu được bao nhiêu g muối khan?
Câu 35) Cho 11,2 g Fe vào 1lít dung dịch HNO3 0,6M thu được dung dịch X và NO
là sản phẩm khử duy nhất Cô cạn X thì thu được bao nhiêu g muối khan?
A 39,1 B 31,9 C 21,9 D 29,1
Câu 36) Thể tích dung dịch HNO3 1M ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn toàn một hỗn
hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu là (biết sản phẩm khử duy nhất là NO)
A 1 lít B 2 lít C 1,6 lít D 0,8 lít
2) Oxit kim loại, hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3