SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LẠNG SƠN
TRƯỜNG THPT VĂN LÃNG
  
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
RÈN LUYỆN KĨ NĂNG GIẢI NHANH BÀI TOÁN VỀ AXIT NITRIC BẰNG
ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP QUI ĐỔI
HỌ VÀ TÊN: LÝ THU GIANG
TỔ: HÓA – SINHMỤC LỤC
PHẦN I: MỞ ĐẦU .
1. Đặt vấn đề.
2. Mục đích nghiên cứu.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu.
4. Phạm vi nghiên cứu.
PHẦN II: NỘI DUNG.
I. Cơ sở lí luận.
I.1. Phương pháp bảo toàn electron.
I.2. Phương pháp qui đổi.
I.3. Một số công thức áp dụng cần nhớ.
II. Thực trạng.
III. Giải pháp.
III.1. Những kiến thức cần trang bị.
III.2.Những bài tập minh họa.
III.2.1.Dạng bài tập áp dụng định luật bảo toàn electron.
III.2.2. Dạng bài tập áp dụng phương pháp qui đổi.
IV. Kết quả.
PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.
1
Phần I

3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu nội dung kim loại tác dụng với axit nitric trong bài 9 sách giáo khoa 11
cơ bản. Đồng thời tìm ra những dạng bài tập điển hình thường gặp trong các đề thi học sinh
giỏi cấp tỉnh, đề thi TSĐH.
- Nghiên cứu phương pháp bảo toàn electron, phương pháp qui đổi và vận dụng
phương pháp đó để giải bài tập trắc nghiệm.
4. Phạm vi nghiên cứu.
- Tiến hành nghiên cứu trên đối tượng học sinh khá, giỏi ở lớp 11 trường THPT Văn
Lãng (đội tuyển thi học sinh giỏi cấp tỉnh lớp 11 năm học 2011 – 2012 gồm 6 học sinh) để
kết luận những ý tưởng, giả thuyết mà đề tài đưa ra cần bổ sung gì không.
Phần II
NỘI DUNG
I. Cơ sở lí luận.
I.1. Phương pháp bảo toàn electron.
- Chỉ áp dụng cho bài toán xảy ra các phản ứng oxi hoá khử.
- Xác định và viết đầy đủ các quá trình khử, quá trình oxi hoá.
- Định luật bảo toàn electron:
∑
e nhường =
∑
e nhận.
I.2. Pháp pháp qui đổi
- Phạm vi áp dụng:
+ Kim loại, oxit kim loại tác dụng với dung dịch HNO
3.
+ Kim loại và hợp chất kim loại với lưu huỳnh tác dụng với HNO
3
- Hướng qui đổi: Một bài toán có thể có nhiều hướng qui đổi khác nhau:
+ Qui đổi hỗn hợp nhiều chất về hai hay chỉ một chất.
Ví dụ: Hỗn hợp: Fe, FeO, Fe

+ Bằng kinh nghiệm của mình, tác giả nhận thấy hướng qui đổi về các nguyên tử
tương ứng là đơn giản và dễ hiểu hơn cả. Vì vậy, trong các ví dụ dưới đây tác giả chỉ trình
bày hướng qui đổi này.
- Khi áp dụng phương pháp qui đổi, cần phải tuân thủ 3 nguyên tắc:
+ Bảo toàn nguyên tố
+ Bảo toàn số oxi hoá
+ Số electron nhường, nhận là không thay đổi.
I.3. Một số công thức áp dụng cần nhớ:
I.3.1. Tính khối lượng muối

- Phạm vi áp dụng:
+ kim loại tác dụng với HNO
3
hoặc H
2
SO
4
đặc
+ Với HNO
3
: n
NO3 tạo muối
= n
e nhận
=
2 2 2 4 3
3. 8 10 8
NO NO N O N NH NO
n n n n n+ + + +
.

NO NO N O N NH NO
n n n n n
× + + + +
m
muối
= m
kim loại
+
2 2 2 4 3 2
62 (3. 8 10 8 ) 96
NO NO N O N NH NO SO
n n n n n n× + + + + + ×

n
axit nitric phản ứng
= n
tạo muối
+ n
tạo khí và muối amoni
m
muối
= m
kim loại
+ m
gốc axit

(1.1)
(1.2)
(1.3)
4

n
axit nitric phản ứng
=
2 2 2 4 3
4 2 10 12 10
NO NO N O N NH NO
n n n n n
× + × + × + × + ×
5
Dựa trên kinh nghiệm bản thân, tôi đã đưa ra một số dạng bài tập về kim loại, hỗn hợp kim
loại tác dụng với axit nitric hoặc hỗn hợp axit và đưa ra ý tưởng để giải nhanh những bài
tập đó.
III.2.1: Dạng bài tập sử dụng định luật bảo toàn electron.
III.2.1.1 Kim loại tác dụng với HNO
3
.
Bài 1: Cho 3,024g một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO
3
loãng thu được 940,8 ml
khí N
x
O
y
(đktc, sản phẩm khử duy nhất) có tỉ khối so với H
2
là 22. Xác định khí N
x
O
y
và

Chọn n = 3 và M
KL
= 27 (Al)
Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 2,6g kim loại X bằng dung dịch HNO
3
loãng, lạnh thu được dung
dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng thấy thoát ra 224 cm
3
khí (đkc).
Xác định kim loại X?
• Ý tưởng
- Dung dịch sau phản ứng tác dụng với NaOH có khí nên sản phẩm khử phải có muối
NH
4
NO
3

→

4 3 3
NH NO NH
n n
=
- ĐLBT (e) tìm mol R = f(n) với n là hoá trị của kim loại (
1 3n≤ ≤
).
- Tìm M
KL
= f(n)
→

3
loãng dư sinh ra 2,24 lit khí X (sản
phẩm khử duy nhất ở đktc), Khí X là:
A. N
2
O B. NO
2
C. N
2
D. NO
Bài 3: ĐH 2009 KA: Hoà tan 12,42g Al bằng dung dịch HNO
3
loãng dư được dung dịch X
và 1,344 lit (đktc) hỗn hợp khí Y gồm N
2
O và N
2
, tỉ khối của Y so với H
2
là 18. Cô cạn
dung dịch X thu được bao nhiêu gam muối khan:
A. 106,38g B. 34,08g C. 97,98g D. 38,34g
Bài 4: Hoà tan hoàn toàn 8,4g Mg vào 1 lit dung dịch HNO
3
vừa đủ. Sau phản ứng thu
được 0,672 lit khí N
2
(đktc) và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 55,8g muối
khan. Nồng độ mol/l của dung dịch HNO
3

1
× + ×
×
=
= 0,8 (lit)
Bài 2: Chia m gam hỗn hợp X gồm Fe, Al thành 2 phần bằng nhau:
- Phần 1: Hoà tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư thu được 7,28 lit H
2
.
7
- Phần 2: Hoà tan hết trong dung dịch HNO
3
dư thu được 5,6 lit NO duy nhất. Các
thể tích khí đo ở đktc. Tính khối lượng Fe, Al trong X
• Ý tưởng
- Áp dụng ĐLBT electron tìm số mol Al(x mol); Fe (y mol) trong ½ X
- Tác dụng với HCl thì Fe đạt s.o.x.h là +2 còn tác dụng với HNO
3
dư thì Fe đạt
s.o.x.h là +3.
+ P1: 2.Fe + 3. Al = 2. H
2
+ P2: 3. Fe +3. Al = 3. NO
→
Fe + Al = NO ( Viết tắt số mol)
- m
Fe
= 2. 56x; m
Al
= 2.27y

)
- ĐLBT electron
→
Giải hệ phương trình tìm x và ny.
- Từ khối lượng hỗn hợp và khối lượng Fe
→
m
R
→
M
R
= f(n).
- Chọn n thích hợp và xác định R.
• Phép tính
2x + ny = 2
×
4,032/ 22,4 x = 0,045
3x + ny = 3
×
0,336/22,4 + 8
×
1,008/22,4 ny = 0,27
-
4,95 0,045 56
9
0,27
KL
M n
n
− ×

(HNO
3
).
• Phép tính
- mol (NO) = mol (N
2
O) =
1 1,792
0,04
2 22,4
× =
-
4 0,04 10 0,04
0,28( )
2
M
C M
× + ×
= =
Trắc nghiệm.
Bài 1: ĐH 2007 KA: Hoà tan hoàn toàn 12g hỗn hợp Fe và Cu ( tỉ lệ mol 1:1) bằng axit
HNO
3
thu được V lit hỗn hợp khí X gồm NO và NO
2
và dung dịch Y (chỉ chứa 2 muối và
axit dư). Tỉ khối của X so với H
2
là 19. Giá trị của V là:
A. 2,24 B. 3,36 C. 4,48 D. 5,6

đặc
nóng thu được 11,2 lit khí X gồm NO
2
và SO
2
có tỉ khối so với metan là 3,1. Xác định
kim loại M?
• Ý tưởng
9
- Giải hệ phương trình tìm số mol NO
2
(a mol) và SO
2
(b mol)
- ĐLBT electron (n.M = 1.NO
2
+ 2.SO
2
)
→
M = f(n) với n
1 3n
≤ ≤
)
- Xác định M.
• Phép tính
- a + b = 0,5 a = 0,4
46a + 64b = 0,5
×
3,1

- Viết PT ion thu gọn và xác định chất nào (Cu; H
+
; NO
3
-
) phản ứng hết
- Tính V
NO
• Phép tính
- n
Cu
= 0,1;
H
n
+
= 0,24;
3
NO
n
−
= 0,12
- 3Cu + 8H
+
+ 2NO
3
-

→
3Cu
2+

; NO
3
-
; SO
4
2-
. Đem hoà tan 6,28g hỗn hợp B gồm 3
kim loại có hoá trị lần lượt là I, II, III vào dung dịch A thu được dung dịch D và 2,688 lit
khí X gồm NO
2
và SO
2
. Cô cạn dung dịch D được m gam muối khan, biết rằng khí X có tỉ
khối so với H
2
là 27,5. Tính m?
• Ý tưởng
- Nhẩm nhanh thấy số mol NO
2
và SO
2
bằng nhau.
10
- Áp dụng công thức (1.3) tính khối lượng muối thu được.
• Phép tính
- mol (NO
2
) = mol (SO
2
) = 0,06

2
thoát ra. Đem cô cạn dung dịch sau
phản ứng thì thu được 22,164g hỗn hợp các muối khan. Giá trị của x và y là:
A. 0,07 và 0,02 B. 0,09 và 0,01 C. 0,08 và 0,03 D.0,12 và 0,02
Bài 3: Hoà tan hết 10,32g hỗn hợp Ag, Cu bằng lượng vừa đủ 160ml dung dịch gồm HNO
3
1M và H
2
SO
4
0,5M thu được dung dịch X và sản phẩm khử NO duy nhất. Cô cạn dung
dịch A thu được khối lượng muối khan là:
A. 22,96g B. 18,00g C. 27,92g D. 29,72g
Bài 4: Hoà tan bột Fe vào 200 ml dung dịch NaNO
3
và H
2
SO
4
. Đến phản ứng hoàn toàn
thu được dung dịch A và 6,72 lit hỗn hợp khí X gồm NO và H
2
có tỉ lệ mol 2:1 và 3g chất
rắn không tan. Biết dung dịch A không chứa muối amoni. Cô cạn dung dịch A thu được
khối lượng muối khan là:
A. 126g B. 75g C. 120,4g D. 70,4g
III.2.2: Dạng bài tập áp dụng phương pháp qui đổi.
Bài 1: Nung m gam bột Fe ngoài không khí thu được 3g hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hết
hỗn hợp X trong dung dịch HNO
3

M
nhẩm nhanh tỉ lệ số mol mỗi khí. (Trường hợp này số mol 2 khí bằng
nhau)
→
n
hỗn hợp
= 2n
NO
- Qui đổi 7,36g hỗn hợp X thành Fe (x mol) và O (y mol)
- BTKL tính khối lượng O
→
từ đó tính số mol Fe và O
- Áp dụng ĐLBT electron (3.Fe – 2.O = 3.NO + 1.NO
2
) tính số mol NO và NO
2

→

thể tích hỗn hợp hỗn hợp.
• Phép tính
V
hh khí
=
5,6 7,36 5,6
3 2
56 16
2 22,4 0,896( ) 896( )
3 1
lit ml

= 98
×
0,3 + 233
×
0,35 = 110,95(g).
12
Trắc nghiệm.
Bài 1: ĐH 2008KA: Cho 11,36g hỗn hợp X gồm: Fe; FeO; Fe
2
O
3
và Fe
3
O
4
phản ứng hết
với dung dịch HNO
3
loãng dư được 1,344 lit khí NO (đkc) và dung dịch Y. Khối lượng
muối khan thu được khi cô cạn dung dịch Y là:
A. 49,09g B. 35,50g C. 38,72g D. 34,36g
Bài 2: Hoà tan hết m gam hỗn hợp Fe; FeO; Fe
3
O
4
trong dung dịch HNO
3
đặc nóng dư
được 448ml khí NO
2

năng giải nhanh trên máy tính.
13
- Thông qua phiếu điều tra, bài kiểm tra, gặp gỡ trao đổi trực tiếp với giáo viên, đồng
thời dựa trên một số kinh nghiệm của bản thân rút ra trong quá giảng dạy, các thắc
mắc của đồng nghiệp, bước đầu tôi đã hoàn thiện sáng kiến của mình.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể là tài liệu tham khảo cho các giáo viên và học
sinh lớp 11 và 12. Và tác giả hi vọng, sáng kiến này sẽ là tài liệu được dùng trong
tiết học tự chọn lớp 11 (Chương Nitơ – photpho).
2. Kiến nghị.
Tuy nhiên do hạn chế về mặt thời gian và do kinh nghiệm của bản thân còn quá ít, đồng
thời trong khuôn khổ của một sáng kiến kinh nghiệm nên đề tài không tránh khỏi những
thiếu sót nên tác giả hi vọng sẽ nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các Thầy, Cô đi
trước và các bạn đồng nghiệp để có thể mở rộng đề tài và đưa ra được nhiều hướng giải
nhanh hơn cho bài toán axit nitric hơn nữa.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
HĐKH trường THPT Văn Lãng Văn lãng, ngày 25 tháng 10 năm 2012

Người viết
Lý Thu Giang
DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
THCS : Trung học cơ sở.
THPT : Trung học phôt thông.
TSĐH : Tuyển sinh đại học.
TSĐH - CĐ : Tuyển sinh đại học - cao đẳng.
∑
: Tổng.
m : Khối lượng.
n : Số mol.
C%: Nồng độ phần trăm.
C