Rèn luyện tư duy hóa học và kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm qua việc đổi mới
lời giải bài tập tự luận và xây dựng một số công thức tính toán trong hóa học
LỜI MỞ ĐẦU
Trong quá trình dạy học, khi thăm dò tình trạng học tập môn Hóa học của học
sinh hoặc gặp các em sau mỗi kì thi ĐH-CĐ, tôi được nghe đi nghe lại nhiều lần
một số nội dung từ nhiều đối tượng học trò :
- “… bài tập trắc nghiệm nhiều quá em làm không xuể”!
- “…không phải là các dạng bài tập mới lạ mà đa số là các bài thuộc các dạng em
đã học, thậm chí có bài “ trúng nguyên xi ” nhưng mà em không nhớ!”
- “…không phải là khó đến mức em không làm được, mà thời gian ngắn quá, em
làm không kịp…”
-“ do có nhiều“công thức tính nhanh” quá nên em áp dụng … nhầm công thức!”.
- v.v và v.v
Những tâm sự của học trò sau mỗi kì thi thôi thúc tôi luôn suy nghĩ làm thế nào
giúp được các em có thể hiểu chính xác và sâu sắc hơn bản chất hóa học trong các
bài toán và có kĩ năng, kĩ xảo giải quyết nhanh gọn nhiều bài toán trong quá trình
học tập và thi cử. Để các em dần có tình cảm tốt hơn, ham mê hơn và có kết quả
học tập tốt hơn đối với bộ môn mà mình giảng dạy.
Trăn trở từ lâu nhưng do năng lực của bản thân có nhiều hạn chế và cũng chưa
có điều kiện thực nghiệm. Sau một thời gian áp dụng đề tài, tôi thấy có ích nên
mạnh dạn viết ra với mong muốn chia sẻ kinh nghiệm của mình với bạn bè đồng
nghiệp. Tuy đã có nhiều nỗ lực, cố gắng và thận trọng trong công việc nhưng chắc
chắn không tránh khỏi khiếm khuyết.
Tôi hy vọng sáng kiến kinh nghiệm của tôi sẽ được bạn đọc tiếp tục thảo luận, bổ
sung và phát triển, nhằm hoàn thiện hơn để giúp tôi góp phần giúp học sinh giảm
bớt khó khăn trong học tập và thi cử, để các em thêm yêu thích Hóa học hơn, yêu
thích các thầy cô dạy Hóa hơn!
Rất mong nhận được nhiều ý kiến chỉ bảo, giúp đỡ quý báu từ các thầy cô giáo
cùng bộ môn, các đồng nghiệp và các em học sinh.
Xin trân trọng cảm ơn.
D- Kết luận 68
Phụ lục
2
Rèn luyện tư duy hóa học và kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm qua việc đổi mới
lời giải bài tập tự luận và xây dựng một số công thức tính toán trong hóa học
MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT TRONG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
1. Pư: Phản ứng
2. T/d: tác dụng
3. HH: hóa học
4. BTHH: bài tập hóa học
5. ĐH-CĐ: Đại Học- Cao Đẳng
6. HSG: học sinh giỏi
7. KT-ĐG: kiểm tra- đánh giá
8. ĐTTS K
A
: Đề thi tuyển sinh khối A
9. ĐTTS K
B
: Đề thi tuyển sinh khối A
10. N.X.O : Nguyễn Xuân Ôn
11. GV: Giáo viên
12. HS: Học sinh
13. SGK: Sách giáo khoa
14. SGV: Sách giáo viên
15. Nxb: Nhà xuất bản
16. THCS: Trung học cơ sở
17. THPT: Trung học phổ thông
18. TNTL: Trắc nghiệm tự luận
3
lại cho chúng ta một khối lượng đồ sộ tri thức, đặc biệt là bài tập hóa học tự luận rất
có giá trị. Bỏ qua tài sản này là không thể. Nhưng nếu lấy nó để dạy như xưa thì quả
là khó có thể nhận được sự đồng thuận từ phía học trò.
- Thứ 3, tài liệu luyện thi trắc nghiệm xuất hiện trên internet và bán tràn lan trên thị
trường nhưng tinh hoa thì người đọc còn ít gặp nếu như không muốn nói là chưa có
một tác giả nào cô đọng được tác phẩm của mình làm hài lòng hoàn toàn người đọc.
Điều này chính nhiều tác giả viết sách cũng tự nhận “do thời gian gấp rút ” “rất
mong bạn đọc thông cảm” -Tôi cho rằng đây không đơn thuần là một câu khiêm tốn
viết theo lệ thường mà các tác giả nói lên một phần sự thật khách quan.
“ Có mới, nới cũ” - thường tình vẫn thế. Tân học mỗi ngày mỗi tiến, tất Cựu học
phải lùi và rồi có khi sợ mai một đi mất. Nhưng, Tân học mà hay, tức Tân học có một
nền tảng vững chắc. Nền tảng ấy chính là tinh hoa của Cựu học.( Cổ học tinh hoa-
Ôn Như Nguyễn Văn Ngọc-Tử An Trần Lê Nhân, Nxb Văn Học 2002- Tr. 5).
Vì những lí do trên mà trong quá trình dạy học, mọi thầy cô ngoài việc cập nhật
tài liệu mới đều phải tự mày mò tìm cách kế thừa và đổi mới để phát huy vốn liếng
4
Rèn luyện tư duy hóa học và kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm qua việc đổi mới
lời giải bài tập tự luận và xây dựng một số công thức tính toán trong hóa học
sẵn có của mình, của các thế hệ trước để lại mới phần nào đáp ứng được yêu cầu
của bộ môn và nhu cầu người học. Do vậy mà tôi chọn đề tài:
“Rèn luyện tư duy hóa học và kỹ năng giải bài tập trắc nghiệm qua việc đổi
mới lời giải bài tập tự luận và xây dựng một số công thức tính toán trong hóa
học”
Vốn liếng kiến thức - cũ cũng như mới - của người viết bài này còn nông cạn,
trong quá trình dạy học gặp phải nhiều khó khăn nhưng với tinh thần học hỏi - xin
mạnh dạn chia sẻ với đồng nghiệp một cách nghĩ, cách làm, một số công thức mà
trong quá trình dạy học người viết đã tìm ra, đã kế thừa, áp dụng giải một số bài toán
hóa học quen thuộc được học trò hào hứng đón nhận – hi vọng được các đồng nghiệp
quan tâm chia sẻ. Người viết xin tri ân những ý kiến đóng góp cho đề tài.
lời giải bài tập tự luận và xây dựng một số công thức tính toán trong hóa học
- Về mặt lí luận: Góp phần minh họa tác dụng của bài tập trong việc phát triển tư
duy, khả năng sáng tạo và tinh thần thái độ hứng thú học tập cho học sinh.
- Về mặt thực tiễn:
+ Góp phần đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở góc độ sử dụng bài tập - vận
dụng linh hoạt các định luật cơ bản của hóa học với một hướng trình bày cô đọng
nhưng không làm mờ đi bản chất hóa học của bài toán.
+ Đưa ra một hướng khai thác các bài tập tự luận sẵn có, góp phần tạo ra mối quan hệ
khăng khít giữa bài tập trắc nghiệm tự luận và bài tập trắc nghiệm khách quan trong
quá trình dạy học hóa học. Hạn chế được một số nhược điểm khi sử dụng đơn thuần
mỗi loại bài tập trên trong điều kiện học và thi hiện nay.
B. NỘI DUNG
PHẦN 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
I- Ý nghĩa của bài tập hóa học trong dạy học hóa học
Ở trường THPT, BTHH giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu
đào tạo. BTHH vừa là mục đích, vừa là nội dung lại vừa là phương pháp dạy học
hiệu quả, nó không chỉ cung cấp cho học sinh kiến thức, con đường giành lấy kiến
thức mà còn mang lại niềm vui của quá trình khám phá, tìm tòi, phát hiện của việc
tìm ra đáp số, BTHH mang lại cho người học một trạng thái hưng phấn, hứng thú
nhận thức. Đây là một yếu tố tâm lý quan trọng của quá trình nhận thức.
1. Bài tập trắc nghiệm: Trắc nghiệm là hình thức đo đạc được “tiêu chuẩn hoá”
cho mỗi cá nhân học sinh bằng điểm. Bài tập trắc nghiệm có thể chia làm 2 loại:
a. Trắc nghiệm tự luận: Trắc nghiệm tự luận (TNTL) là phương pháp đánh giá
kết quả học tập bằng việc sử dụng công cụ đo lường là các câu hỏi, học sinh trả lời
dưới dạng bài viết trong một khoảng thời gian đã định trước.
Ưu điểm
- Tốn ít thời gian và công sức cho việc chuẩn bị của giáo viên.
6
Rèn luyện tư duy hóa học và kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm qua việc đổi mới
lệch lạc của kiểm tra.
- Học sinh có thể chọn đúng ngẫu nhiên.
- Việc soạn thảo các bài tập TNKQ đòi hỏi nhiều thời gian, công sức.
Tuy có những nhược điểm trên nhưng phương pháp TNKQ vẫn là phương pháp
kiểm tra – đánh giá có nhiều ưu điểm, đặc biệt là tính khách quan, công bằng và
chính xác. Do đó, cần thiết phải sử dụng TNKQ trong quá trình dạy học và kiểm tra
– đánh giá kết quả học tập môn Hoá học nhằm nâng cao chất lượng dạy học.
2. Xu hướng phát triển của bài tập hóa học
Thực tế cho thấy có nhiều BTHH còn quá nặng nề về thuật toán, nghèo về kiến
thức hóa học và ít liên hệ với thực tế. Khi giải các bài tập này thường mất thời gian
tính toán toán học, kiến thức hóa học lĩnh hội được không nhiều và hạn chế khả
năng sáng tạo, nghiên cứu khoa học hóa học của học sinh. Các dạng bài tập này dễ
tạo lối mòn trong suy nghĩ hoặc nhiều khi lại quá phức tạp, rối rắm với học sinh
làm cho các em thiếu tự tin vào khả năng của bản thân dẫn đến chán học, học kém.
7
Rèn luyện tư duy hóa học và kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm qua việc đổi mới
lời giải bài tập tự luận và xây dựng một số công thức tính toán trong hóa học
Định hướng chương trình SGK THPT của Bộ GD&ĐT (năm 2002) có chú trọng
đến tính thực tiễn và đặc thù của môn học trong lựa chọn kiến thức nội dung SGK:
- Nội dung kiến thức phải gắn liền với thực tiễn đời sống, xã hội cộng đồng.
- Nội dung kiến thức phải gắn với thực hành, thí nghiệm hóa học và tăng cường thí
nghiệm hóa học trong nội dung học tập.
- BTHH phải đa dạng, phải có nội dung hóa học thiết thực trên cơ sở của định
hướng xây dựng chương trình hóa học phổ thông thì xu hướng phát triển chung của
BTHH trong giai đoạn hiện nay cần đảm bảo các yêu cầu:
- Nội dung bài tập phải ngắn gọn, súc tích, không quá nặng về tính toán mà cần tập
trung vào rèn luyện và phát triển các năng lực nhận thức, tư duy hóa học và hành
động cho học sinh. Kiến thức mới hoặc kiểm nghiệm các dự đoán khoa học.
- BTHH cần chú ý mở rộng kiến thức hóa học và các ứng dụng của nó trong thực
Rèn luyện tư duy hóa học và kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm qua việc đổi mới
lời giải bài tập tự luận và xây dựng một số công thức tính toán trong hóa học
Ví dụ 1: Cho glixerol phản ứng với hỗn hợp 5 axit: C
17
H
33
COOH, C
17
H
35
COOH,
C
15
H
31
COOH, C
17
H
31
COOH, C
17
H
29
COOH. Số loại trieste tối đa có thể thu được là:
A. 75 B. 85 C. 56 D. 80
Đứng trước bài toán này, đa số học sinh ( và kể cả giáo viên!) đều thấy ái ngại.
Vì không thể nào suy hết được các khả năng xẩy ra trong khoảng thời gian ngắn
ngủi dành cho một câu hỏi trắc nghiệm và SGK hóa học cũng không dạy công thức
nào liên quan.
/Ni, Cu
2+
/Cu, Fe
3+
/Fe
2+
)
A. 61,05. B. 61,6. C. 30,525. D. 30,8.
Dễ nhận thấy ở bài tập này là xét về bản chất hóa học, nếu thay Cr
2
O
3
bằng Al
2
O
3
thì không ảnh hưởng gì đến các số liệu “ 550ml dd HCl 2M ” và “ 2,9 gam bột Ni ”.
Vì vậy, nếu định hướng tư duy về mặt hóa học như đa số các bài tập hóa học khác thì
không thể giải quyết được. Ta chỉ có thể tìm ra đáp số bằng cách tổ hợp ẩn, tổ hợp
các phương trình toán học. Nói một cách khác, đây gần giống như một bài toán Toán
học chứa đựng chút ít chất liệu hóa học.
2. Có quá nhiều tài liệu cổ súy “giải nhanh” làm rối rắm học trò
- Muốn tìm một tài liệu hướng dẫn “giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học” –
đối với bạn đọc hiện nay, là đơn giản hơn bao giờ hết. Nhưng muốn tìm một tài liệu
hướng dẫn “giải chậm bài tập hóa học” thì… tìm đâu cho thấy!. Mà đã không có
“phương pháp giải chậm” thì làm gì có “phương pháp giải nhanh”. Nhanh hay
chậm chẳng qua là tương đối, lấy cái này so với cái kia mới có chuyện hơn thua.
Vậy, đối với bài tập trắc nghiệm hóa học, thiết nghĩ chúng ta chỉ nên đề cập đến
phương pháp giải bài tập trắc nghiệm mà thôi. Chỉ có cách này nhanh hơn cách
kia, phương pháp giải này nhanh hơn phương pháp kia khi áp dụng vào một đối
Trong trường phổ thông hiện nay, việc kiểm tra theo định kì và thi chọn học sinh
giỏi chủ yếu là theo hình thức tự luận nhưng trong kì thi tuyển sinh ĐH-CĐ lại áp
dụng hình thức thi trắc nghiệm. Việc tồn tại hình thức thi, kiểm tra tự luận bên cạnh
kiểu thi trắc nghiệm khách quan là tất yếu, không thể trắc nghiệm hoàn toàn trong
mọi kì thi. Vì nếu như thế, tư duy học sinh sẽ phát triển què quặt.
6. Chúng ta đang sống trong một xã hội hiện đại, bùng nổ thông tin
Trong xã hội hiện đại đang biến đổi rất nhanh- với sự bùng nổ thông tin, khoa
học, kỹ thuật, công nghệ phát triển như vũ bão- thì không thể nhồi nhét vào đầu óc
học sinh hết khối lượng kiến thức ngày càng nhiều mà trình bày lại tỉ mỉ. Do đó việc
phát triển tư duy độc lập, sáng tạo trong học tập, năng lực tự học của mỗi con người
hết sức cần thiết. Rèn luyện, phát triển năng lực tự học cho học sinh là một yêu cầu
không thể thiếu trong quá trình dạy học. Trong quá trình dạy học, quan trọng nhất là
dạy cách học, dạy cách tư duy. Nghĩa là quan trọng ở phương pháp học vì “phương
pháp là thầy của các thầy”.
“ Nếu rèn luyện cho học sinh có được phương pháp, kỹ năng, thói quen, ý chí tự
học thì sẽ tạo cho họ lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi con người, kết
quả học tập sẽ được nâng lên gấp bội” ( Vũ Anh Tuấn- Hướng dẫn thực hiện chương
trình SGK lớp 12-môn Hóa học- NXBGD- Tr.9).
PHẦN 2:
RÈN LUYỆN TƯ DUY HÓA HỌC VÀ KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP TRẮC
NGHIỆM QUA VIỆC ĐỔI MỚI LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUẬN VÀ XÂY
DỰNG MỘT SỐ CÔNG THỨC
A- Tóm tắt một số phương pháp(cơ bản) giải bài tập hóa học làm gốc
1. Phương pháp sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố:
10
Rèn luyện tư duy hóa học và kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm qua việc đổi mới
lời giải bài tập tự luận và xây dựng một số công thức tính toán trong hóa học
- Nội dung định luật bảo toàn nguyên tố:
“Trong các phản ứng hóa học, các nguyên tố luôn được bảo toàn”.
=
hay
'
.
'
a x a b
A X A B
a
n n
a
=
Ví dụ: Fe
3
O
4
Fe
2
O
3
⇒
3 4
2 3
.3
2
Fe O
Fe O
n
n =
∆
∆
.a ; n
B
pư =
0
m
m
∆
∆
.b
3. Phương pháp sử dụng định luật bảo toàn điện tích:
-Nội dung định luật bảo toàn điện tích:
“Trong các phản ứng hóa học điện tích luôn được bảo toàn”.
- Vận dụng:
a. Bảo toàn electron:
“Khi có nhiều chất oxh, chất khử trong môt hỗn hợp phản ứng (nhiều phản
ứng qua nhiều giai đoạn) thì tổng số electron mà các chất khử cho bằng tổng số
electron mà các chất oxh nhận”
∑
số mol e ( do các chất khử) nhường =
∑
số mol e (do các chất oxi hóa) nhận.
b. Bảo toàn điện tích: Trong một hệ kín, tổng điện tích = 0.
Nghĩa là xét trong một hệ kín thì
∑
số mol điện tích dương =
∑
, với
i
i
X :
n :
Theo tính chất toán học ta luôn có :
min (X
i
) <
X
< max(X
i
) , với
i
i
min(X ):
m (X ) :
ax
B- Xây dựng một số công thức từ những bài toán quen thuộc
Do tính phổ biến nên tôi xin lấy các ví dụ minh họa chủ yếu từ các nguồn:
1) Bộ giáo dục và đào tạo- ĐỀ THI TUYỂN SINH vào các trường ĐH, CĐ và THCN -
A
A
m
M
.
A
A
m
k
M
Vậy:
.
A
A
m
k
M
= n
e cho
→ ( với k là số e mà phân tử A cho) [1].
Trong phần sau đây tôi xin trình bày một số ứng dụng của công thức vừa tìm được
ở trên với 2 mục đích chính:
- Đưa ra cách áp dụng công thức [1] vào một số bài toán quen thuộc đã biết.
12
M
A
=
.
n
O
= R
2
O
n
(1)
Theo (1) ta có tỉ lệ:
1 0,7
8
2 11,2
R R n
n
= → =
(2)
Nếu: n = 1 → R = 8: loại
n = 2 → R = 16, R= Oxi : loại vì oxi không tác dụng với oxi
n = 3 → R = 24, R= Mg : loại vì Mg chỉ có hóa trị II ( ở phân nhóm
chính nhóm II)
n = 4 → R = 32, R = S : là lưu huỳnh : đúng vì S cháy trong oxi tạo thành
lưu huỳnh (IV) oxit: S + O
2
→ SO
2
n = 5 → R = 40, R = Ca: loại vì Ca không thể có hóa trị 5, nó chỉ có hóa trị
II duy nhất ví ở phân nhóm chính nhóm II.
n = 6 → R = 48, R = Ti: loại vì Ti chỉ có hóa trị cao nhất với oxi là IV.
n = 7 → R = 56, R = Fe: loại vì sắt không có oxit trong đó có hóa trị VII.
n = 8 → R = 64, R = Cu: loại vì Cu chỉ có hóa trị I và II trong các oxit
Nhận xét: - Cách trình lời giải của một bài toán hóa học ngày trước nặng về lối
thõa mãn
Ví dụ 2: UKRAINA-Olimpic Hóa học XXXVI(1999)
Hòa tan 0,775g một đơn chất A trong HNO
3
được một hỗn hợp khí khối lượng
tổng cộng là 5,75g và một dung dịch hai axit có oxi, với hàm lượng oxi là lớn nhất.
Trung hòa dung dịch hai axit này cần 0,100mol NaOH.
a) Xác định thành phần hỗn hợp khí thu được ở 90
0
C(theo phần trăm thể tích),
biết tỉ khối hỗn hợp so với hiđro là 38,3.
b) Đơn chất đó là gì?
c) Tính tỉ số mol hai axit đó.
( Trích từ Olimpic Hóa học Việt Nam và Quốc tế -Tập 4-Tr.51, Nxb GD-2000)
13
Rèn luyện tư duy hóa học và kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm qua việc đổi mới
lời giải bài tập tự luận và xây dựng một số công thức tính toán trong hóa học
- Trong đề thi chọn đội tuyển dự thi HSG Quốc Gia- Lớp 12 năm học 2007 – 2008
của Nghệ An cũng có bài này với đáp án như sau:
a)
M
2khí
= 38,3.2 = 76,6; khí có M < 76,6 là NO
2
(vì HNO
3
đặc), khí có M > 76,6 là
N
=
y = 0,05 % N
2
O
4
= 66,67%
b) Gọi số mol A là a mol
A – ne → A
n+
mol a na
N
+5
+ 1e → N
+4
(trong NO
2
)
mol 0,025 0,025 → Số mol e nhận =0,125
2N
+5
+ 2e → 2N
+4
(trong N
2
O
4
)
mol 0,1 0,1
Theo định luật bảo toàn e ta có: na = 0,125 → a = 0,125/n
A.a = 0,775 → A = 6,2.n; 1≤ n ≤ 8.
3 4
3
H PO
HNO
n
0,025
1
n 0,025
= =
- Với bài tập này ta có thể áp dụng công thức [1] để giải như sau:
a)
M
2khí
= 76,6; vì HNO
3
đặc nên khí có M < 76,6 là NO
2
(x:mol), khí có M > 76,6
là N
2
O
4
( y: mol)
46 92 5,75
5,75
x y
x y
M
+ =
A
e
m
k
n cho
=
2 2 4
5
0,775
6,2
31:
.1 .2
A
NO N O
k
k
M P
n n
=
= ⇒
=
+
c)
3 4
H PO P
0,775
n n 0,025(mol)
đun nóng, khuấy đều hỗn hợp để phản ứng hoàn toàn thu được 4,48 lít khí NO
2
là
sản phẩm khử duy nhất (ở đktc), dung dịch G và 3,84g kim loại M. Cho 3,84g kim
loại M vào 200ml dung dịch H
2
SO
4
0,5M và KNO
3
0,5M khuấy đều thì thu được
dung dịch H, khí NO duy nhất. Cho dung dịch NH
3
dư vào dung dịch G thu được
kết tủa K. Nung K trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 24g chất rắn
R.
a) Tìm kim loại M (biết M có hoá trị không đổi trong các phản ứng trên).
b) Cô cạn cẩn thận dung dịch H thu được bao nhiêu gam muối khan?
(Trích đề thi HSG Tỉnh Nghệ An- Môn Hóa học 12, Bảng A - năm 2007-2008)
Đáp án như sau:
Fe
3
O
4
+ 10 HNO
3
→ 3 Fe(NO
3
)
3
n
không tan trong dd NH
3
thì chất rắn R gồm Fe
2
O
3
và M
2
O
n
lúc đó:
2 Fe
3
O
4
→ 3 Fe
2
O
3
2 M → M
2
O
n
thì m
R
> 36g nhưng m
R
= 24g < 36g. Vậy M(OH)
n
2 Fe(NO
3
)
3
Fe
2
O
3
+ 3 H
2
O (5)
15,0
160
24
32
==
OFe
n
mol. Theo (1), (4), (5)
1,0
43
=
OFe
n
mol
⇒
gm
OFe
2,23232.1,0
43
2
O
3
+ 4 H
2
O (7)
3 Cu + 8 H
+
+ 2 NO
-
3
→ 3 Cu
2+
+ 2 NO + 4 H
2
O
+
H
n
= 0,2.0,5.2 = 0,2 (mol);
Cu
n
= 0,06 (mol) ;
−
3
NO
n
= 0,5.0,2 = 0,1 (mol )
15,0
Rèn luyện tư duy hóa học và kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm qua việc đổi mới
lời giải bài tập tự luận và xây dựng một số công thức tính toán trong hóa học
Suy ra M = 32n. Cặp nghiệm hoá học duy nhất là
=
=
64
2
M
n
; M là Cu
3 Cu + 8 H
+
+ 2 NO
-
3
→ 3 Cu
2+
+ 2 NO + 4 H
2
O
+
H
n
= 0,2.0,5.2 = 0,2 (mol);
Cu
2
Khi cô cạn 0,04 mol HNO
3phân huỷ
−−++
+++=
2
43
2
SOON
KCu
H
mmmm m
= 0,06. 64 + 0,1.39 + 0,02.62 + 0,1.96
= 18,72 (g) (?)
Nhận xét:
- Trong đề bài dùng từ “kim loại M ” đến 4 lần, theo người viết thì chỉ cần dùng
từ “ kim loại” ở lần đầu, 3 lần sau là không cần thiết.
- Ta có thể hướng dẫn học trò áp dụng [1] tìm được kết quả bài toán như sau:
+ nếu M(OH)
n
không tạo phức → 24= m
chất rắn
=
2 3 2 n
Fe O M O
m m+
>
.1
Fe O
NO Fe O
m
k k
n n
−
= →
−
không có bộ
k
M
nào thõa mãn.
⇒
M khử được Fe
3+
về Fe
2+
→ M=
.
M
e
m
k
n cho
=
3 4
= + + +
= 0,06. 64 + 0,1.39 + 0,1.96 +
2 2
4
Cu K SO
(2 1. 2 ).62n n n
+ + −
+ −
= 18,58 g
( H
2
SO
4
không bay hơi nên H
+
và NO
3
-
tạo HNO
3
bay hơi).
Ví dụ 2: Chia hỗn hợp 2 kim loại A và B có hóa trị tương ứng n và m thành 3 phần
bằng nhau:
- Phần 1: Cho hòa tan hết trong dung dịch HCl thu được 1,792 lit H
2
(đktc) .
- Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 1,344lit khí (đktc) , còn
lại chất rắn không tan có khối lượng bằng
4
3
hỗn hợp.
Số mol H
2
tạo ra từ phần 1= 1,792:22,4= 0,08 mol.
Số mol H
2
tạo ra từ phần 2 = 1,344: 22,4= 0,06 mol.
Cho phần 1 + HCl:
A + nHCl → ACl
n
+
2
n
H
2
Mol: x 0,5nx
B + mHCl→ BCl
m
+
2
m
H
2
Mol: y 0,5my
Ta có:
0,5(nx + my) = 0,08 → nx + my = 0,16 (1)
Cho phần 2 + dd NaOH dư còn lại chất rắn không tan là một trong 2 kim loại A
hoặc B không tan trong kiềm, giả sử A tan:
Mol: x 0,5x
2B +
2
m
O
2
→ B
2
O
m
Mol: y 0,5y
Ta có:
0,5x(2A + 16n) + 0,5y(2B + 16m)=2,84
Hay (Ax + By) + 8
( )nx my+
142 43
= 2,84
0,16
Ax + By = 1,56 (5)
Vậy khối lượng 2 kim loại trong
1
3
hỗn hợp ban đầu là 1,56g
17
Rèn luyện tư duy hóa học và kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm qua việc đổi mới
lời giải bài tập tự luận và xây dựng một số công thức tính toán trong hóa học
1. Từ (4) (5):
4
Ax 13
Al = x = 0,04 mol.
Mg = y = 0,02 mol.
Khi tác dụng với HNO
3
:
4 Mg + 10HNO
3
→ 4 Mg(NO
3
)
2
+ N
2
O + 5 H
2
O
Mol: 0,02 0,05
8 Al + 30HNO
3
→ 8 Al(NO
3
)
3
+ 3N
2
O + 15 H
2
O
Mol 0,04 0,15
Thể tích dung dịch HNO
và B
2
O
m
.
1. Tính m
(A+B)
trong mỗi phần và tìm A, B.
18
Rèn luyện tư duy hóa học và kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm qua việc đổi mới
lời giải bài tập tự luận và xây dựng một số công thức tính toán trong hóa học
2. Muốn hòa tan hết hỗn hợp ban đầu bằng dd HNO
3
3,98% ( d= 1,02g/ml) có khí
N
2
O duy nhất bay ra thì cần tối thiểu bao nhiêu ml dung dịch axit?
Hướng dẫn giải:
Tính toán trong 1/3 hh ban đầu:
1) m
A+B
= m
Oxit
- m
O
= 2,84 –
2
.16
H O
−
= 12k
2
24 :
B
k
M Mg
=
→
=
→ M
A
=
. '
A
e
m
k
n cho
=
2
( 2)
9
13
. '
.2
A B
0,2mol.
Vậy
3
ddHNO
V
đã phản ứng =
0,2.63.100
.3 931,2
3,98.1,02
ml=
.
Ví dụ 3: Đề thi vào trường ĐH Tổng hợp Hà Nội – 1992 (Đề 65-BĐ 96)
Cho hỗn hợp Y gồm Fe và kim loại M có hóa trị n duy nhất.
1. Hòa tan hoàn toàn 3,61 gam hỗn hợp Y bằng dung dịch HCl thu được 2,128
lít H
2
, còn khi hòa tan 3,61 gam hỗn hợp Y bằng dung dịch HNO
3
loãng, dư thì thu
được 1,792 lít khí NO duy nhất. Hãy xác định kim loại M và tính % khối lượng của
mỗi kim loại trong hỗn hợp Y.
2. Lấy 3,61 gam hỗn hợp Y cho tác dụng với 100 ml dung dịch chứa AgNO
3
và
Cu(NO
3
)
2
, khuấy kỹ tới phản ứng hoàn toàn chỉ thu được 8,12 gam chất rắn gồm 3
kim loại. Hòa tan chất rắn đó bằng dung dịch HCl dư thấy bay ra 0,672 lít H
3
+ NO
↑
+ 2H
2
O (3)
3M + 4nHNO
3
→ 3M(NO
3
)
n
+ nNO
↑
+ 2nH
2
O (4)
Gọi x, y là số mol Fe và M, ta có trong 3,61 gam hỗn hợp theo số mol electron
cho nhận ở các phản ứng (1, 2, 3, 4) ta có hệ phương trình :
2x + ny =
2,128
22,4
× 2 = 0,19 mol.
3x + ny =
1,792
22,4
× 3 = 0,24 mol.
Rút ra : x = 0,05 mol và ny = 0,09 mol.
19
Rèn luyện tư duy hóa học và kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm qua việc đổi mới
3
+ 3Cu
↓
(6)
Fe + 2AgNO
3
→ Fe(NO
3
)
2
+ 2Ag
↓
(7)
Fe + Cu(NO
3
)
2
→ Fe(NO
3
)
2
+ Cu
↓
(8)
Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
↑
(9)
0,1
= 0,3M và
3 2
Cu(NO )
C
=
0,05
0,1
= 0,5M.
Nhận xét: - Đây là một bài tập rất tốt để rèn luyện tư duy tổng hợp vì nó xâu chuỗi
được nhiều kiến thức về phản ứng oxi hóa- khử (tính oxi hóa của H
+
, của HNO
3
,
dãy điện hóa, tính chất của một số kim loại và ion kim loại…) và kỹ năng sử dụng
một số phương pháp giải toán hóa học.
- Đề bài tập này cũng như rất nhiều đề bài tập khác, có lối diễn đạt thừa một số
thuật ngữ không cần thiết. Ví dụ: Cho hỗn hợp Y gồm Fe và kim loại M… tự bản
thân cụm từ “ Fe và kim loại M” đã chứa đựng thông tin chúng là một hỗn hợp.
Trong đề bài này có 5 lần dùng cụm từ “ hỗn hợp Y”, theo người viết thì 4 lần
“ hỗn hợp” sau là thừa, thể tích đo ở đktc thì không cần có từ “khí” trước H
2
và
trước NO vì học sinh đã học ở đktc H
2
và NO là chất khí. Về mặt toán học, n! có
hai cách hiểu: một là n giai thừa, hai là n duy nhất. Vậy để sử dụng một bài tập
hay nhưng đề dài như thế này thành đề một bài tập ngắn hơn cho … dễ “dỗ” trò
chịu học – nên chăng dạy ôn thi, khi phát đề cho học sinh ta cũng dùng thêm
trong ddY.
Biết các thể tích khí đo ở đktc và hiệu suất các phản ứng là 100%.
Hướng dẫn giải:
1.
2
2
.3 .2
NO H
Fe
n n n
+
= − =
0,05= n
Fe
⇒
m
M
= 3,61- m
Fe
= 0,81g
⇒
M
M
=
.
M
e
m
k
−
= − =
2. Nếu Al dư thì Fe cũng dư nên thu được 4 kim loại, vậy Al hết và 8,12 g 3 kim
loại là: Ag, Cu và Fe(dư) với n
Fe(dư)
=
2
0,03
H
n mol=
Cu Ag Fe
2
2
64 108 56
2 2 3 2
Z H
Fe Al H
x y m n
x y n n n
+ = −
⇒
+ = + −
C.
Người ta nhận thấy tỉ lệ áp suất trong hai bình bây giờ là 7/4. Thể tích các chất rắn
không đáng kể.
1. Hãy xác định M là kim loại gì?
2. Có 300 ml dung dịch H
2
SO
4
2 mol/l chứa sắt (III) sunfat. Thêm 3,24 gam kim
loại M vào dung dịch đó. Sau khi M tan hết và tất cả Fe
3+
bị khử thành Fe
2+
, để oxi
hóa tất cả Fe
2+
thành Fe
3+
cần thêm vào 200ml dung dịch KMnO
4
0,03mol/l. Tính
nồng độ mol của các muối và của H
2
SO
4
trong dung dịch cuối cùng.
( Câu 3- Đề 96-BĐ 96)
Ta có thể viết lại như sau:
Có 2 bình A, B dung tích như nhau, đều ở 0
0
M
của các muối và của H
2
SO
4
trong dd cuối cùng.
Hướng dẫn giải:
1. Gọi
2
O
n
pư = x→
2
Cl
n
(pư)= 2x
1 7
0,3
1 2 4
x
x
x
−
→ = → =
−
→M=
*
M
e
m
2
H Al KMnO
n n n= − =
0,165(mol)
2 4
4
H O KMnO
n n⇒ = =
0,024(mol)
2 4
(
M
C H SO⇒
dư)=
2 2 2
4
0,3 0,2
H SO bd H H O
n n n− −
+
=0,822M;
2 4 3
( )
1
2 0,3 0,2
Al
Al SO
n
C = =
+
dịch chứa 0,24mol Fe(NO
3
)
3
. Sau một thời gian, dung dịch thu được có khối lượng
bằng khối lượng dung dịch ban đầu. Đồng thời thanh kim loại được lấy ra đem hoà
tan hoàn toàn bằng dung dịch HCl dư thì thu được 6,272 lít H
2
(đktc). M đúng là:
A. Ni B. Cd C. Mg D. Zn
( Câu 49- M002- ĐHV-L2-2007)
Khi kết thúc các pư thì M
2
M
+
→
; Fe
3+
→Fe
2+
; H
+
→
0
2
H
Vậy M=
.
M
e
A. Ni B. Pb C. Fe D. Zn
( Câu 19- M209- ĐHV-L1-2008)
M=
.
M
e
m
k
n cho
=
2
2
24 16
3
24
56
. .
56 :
.2 .2 3
H O
O
O H O
n
k
m
k k k
M Fe
n n
−
=
SO
4
và sinh ra khí
X (sản phẩm khử duy nhất). Hòa tan hết 19,2 gam kim loại M vào dung dịch
H
2
SO
4
tạo ra 4,48 lít khí X (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Kim loại M là (Cho Al
= 27, Fe = 56, Mg = 24, Cu = 64): A. Cu. B. Fe. C. Al. D. Mg.
( Câu 20- M136- ĐHV-L2-2009)
22
Rèn luyện tư duy hóa học và kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm qua việc đổi mới
lời giải bài tập tự luận và xây dựng một số công thức tính toán trong hóa học
Nhận xét: - Ta có thể loại bỏ bớt giả thiết thừa của Ví dụ 7 + Ví dụ 8 ở trên và diễn
đạt lại như sau:
Hòa tan hoàn toàn 19,2 g kim loại M vào dung dịch H
2
SO
4
thấy thoát ra 0,2 mol
khí X(sản phẩm khử duy nhất). M là: A. Fe B. Mg C. Zn D. Cu
HD: -Nếu X là SO
2
hay H
2
→
M=
.
M Mg
=
= →
=
Ví dụ 9: Khử hoàn toàn 6,4 gam M
x
O
y
cần 2,688 lít CO, lượng kim loại thu được
cho tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl dư sinh ra 1,792 lít H
2
. Biết các thể
tích khí đều đo ở đktc, vậy M
x
O
y
là
A. FeO. B. Fe
3
O
4
. C. Fe
2
O
3
. D. ZnO.
( Câu 19- M132- ĐHV-L3-2010)
= = → →
=
Ví dụ 10: Cho 20 gam kim loại R tác dụng với N
2
đun nóng thu được chất rắn X.
Cho X vào nước dư thu được 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí có tỉ khối so với với H
2
bằng 4,75. Vậy R là: A. Mg B. Ca C. Ba D. Al
( Câu 29- M132- ĐHV-L1-2009)
HD: - Vì X + nước sinh ra hỗn hợp khí nên
→
R t/d được với nước sinh ra H
2
R + N
2
0
2
3
3
2
( )
: ( )
( : )
k
k
H O
t
20
. .
.3 .2
= =
+
R
e NH H
m
k k
n cho n n
20k
2
40 :
R
k
M Ca
=
→
=
BÀI TẬP VẬN DỤNG
1. Hỗn hợp bột E1 gồm Fe và kim loại R có hóa trị không đổi. Trộn đều và chia
22,59 g hỗn hợp E1 thành ba phần bằng nhau.
Hoà tan hết phần một bằng dd HCl thu được 3,696 lít khí H
2
.
Phần hai t/d hoàn toàn với dd HNO
3
3. Ngâm một lá kim loại R nặng 50g trong dd (HCl + H
2
SO
4
loãng). Sau khi thu
được 336ml H
2
(đktc) thì m lá kim loại giảm 1,68%. Tìm R?
4. Nhiệt phân hoàn toàn 15,8g KMnO
4
, toàn bộ khí oxi thu dược cho t/d hết với 11,7
g kim loại R, sau khi oxi pư hết thu được chất rắn A. Cho A vào dd HCl dư thu được
1,792 lít H
2
(đktc). Tìm R ?
5. Cho kim loại R tác dụng với O
2
thu được oxit R
x
O
y
trong đó oxi chiếm 27,586%
về khối lượng. Xác định R.
6. Hòa tan hết m(g) A gồm Fe và M(n!) trong dd HCl dư thu được 1,008 lit khí và
4,575g muối. Hòa tan hết m(g) A trên trong dd(HNO
3
đặc + H
2
SO
luyện thêm vào 28,8g X thì %
Li
m
trong hợp kim vừa luyện là 13,29%. R là:
A. Sr B. Ca C. Ba D. Mg
I.3. Xác định oxit
( với k là số e mà phân tử A cho) [1]
Ta thấy [1] không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của
chất ( chất ở đây được hiểu theo nghĩa rộng: ion, phân tử, phần tử mang số oxi
hóa - SGK Hóa học 10 nâng cao), do vậy ta có thể vận dụng công thức này cho
hợp chất.
Ví dụ 1: Khử hoàn toàn 4,06 gam một oxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao thành
24
M
A
=
.
A
e
m
k
n cho
Rèn luyện tư duy hóa học và kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm qua việc đổi mới
lời giải bài tập tự luận và xây dựng một số công thức tính toán trong hóa học
kim loại. Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng dung dịch Ca(OH)
2
dư, thấy tạo
thành 7 gam kết tủa. Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hòa tan hết vào dung dịch
HCl dư thì thu được 1,176 lít khí H
2
(1)
a ya xa ya (mol)
CO
2
+ Ca(OH)
2
= CaCO
3
+ H
2
O (2)
3
CaCO
n
= 7 / 100 = 0,07 mol
2
CO
n
= n
CO
= 0,07 mol
Theo (1) và (2):
⇒
ya = 0,07 (*)
áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng (1):
4,06 + 28 . 0,07 = m
A
+ 44 . 0,07
Suy ra m
⇒
A là Fe
Thay n = 2 vào (***) được: xa = 0,0525 (****)
Từ (*) và (****) ta có:
0,0525 3
0,07 4
xa
ya
= =
⇒
A
x
O
y
là Fe
3
O
4
2. 2 Fe
3
O
4
+ 10 H
2
SO
4
(đ) = 3 Fe
2
(SO
4
, ( )
0,02625
0,0525
0,5
M Fe SO
C M= =
Nhận xét: - Giả thiết “Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hòa tan hết vào dung dịch
HCl dư thì thu được 1,176 lít khí H
2
(đktc)” là kh«ng cần thiết nếu áp dụng [1].
Diễn đạt lại đề:
Khử hoàn toàn 4,06g một oxit kim loại bằng CO dư ở nhiệt độ cao. Dẫn toàn bộ
25