SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI
Đơn vị TRƯỜNG THPT TRỊ AN
Mã số………………
Chuyên đề
XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC
RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TƯ DUY
CHO HỌC SINH LỚP 11
Người thực hiện: NGÔ MINH ĐỨC
Lĩnh vực nghiên cứu:
- Quản lý giáo dục:…………………………
- Phương pháp dạy học bộ môn: Hóa học
- Lĩnh vực khác: ……………………………
Có đính kèm:
Mô hình Phần mềm Phim ảnh Hiện vật khác
Năm học : 2014- 2015
SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN
1. Họ và tên : NGÔ MINH ĐỨC
2. Ngày tháng năm sinh : 30/11/1981
3. Giới tính : Nam
4. Địa chỉ : 66/19 KP4 Tân Hiệp-Biên Hòa-Đồng Nai.
5. Điện thoại : 0613861143 (CQ) ; ĐTDĐ : 0983334134.
6. Email :
7. Chức vụ: Giáo viên
8. Nhiệm vụ được giao : giảng dạy môn Hóa học, lớp 11.
9. Đơn vị công tác : Trường THPT Trị An
II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO
- Học vị : Cử nhân
- Năm nhận bằng : 2005.
- Tâm lý học và lý luận dạy học đã khẳng định: Con đường hiệu quả nhất để học sinh
nắm vững kiến thức và phát triển tư duy là phải đưa học sinh vào vị trí chủ thể của nhận
thức, thông qua hoạt động của bản thân mà chiếm lĩnh tri thức, phát triển các năng lực
và hình thành nhân cách.
- “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính
tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối
truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ,
3
khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng,
phát triển năng lực” ( Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản,
toàn diện giáo dục và đào tạo).
- “Tổ chức cho người học được học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác tích
cực, sáng tạo, trong đó việc xây dựng phong cách học tập sáng tạo là cốt lõi của đổi
mới phương pháp giáo dục nói chung và phương pháp dạy học hóa học nói riêng. Phát
huy tính tích cực học tập của học sinh, coi học sinh là chủ thể của quá trình học tập là
phương hướng chung cho việc đổi mới giáo dục” (Phát triển các phương pháp dạy học
hóa học- Chuyên đề cao học lý luận và phương pháp dạy học hóa học, ĐHSP Huế).
- Tạo điều kiện để học sinh được vận dụng kiến thức hóa học để giải quyết các vấn đề
thực tiễn có liên quan đến hóa học thông qua các dạng bài tập Hóa học đã được quy
định trong chuẩn kiến thức và kỹ năng, từ đó rèn luyện năng lực tư duy, sáng tạo cho
học sinh.
- Trong xu thế hiện nay, khi hình thức thi trắc nghiệm khách quan đang được áp dụng
phổ biến thì năng lực tư duy của học sinh phải được vận dụng và phát triển một cách tối
đa, do đó trong quá trình dạy học người giáo viên phải chú trọng rèn luyện năng lực tư
duy giải bài tập hóa học của học sinh.
2. Vai trò của bài tập hóa học trong việc rèn luyện năng lực tư duy của học sinh
- Giải bài tập hóa học vừa có tác dụng ôn tập, củng cố kiến thức vừa có tác dụng phát
triển kiến thức, phát triển năng lực tư duy và trí thông minh cho học sinh. Thực chất của
việc rèn luyện trí thông minh cho học sinh là bồi dưỡng năng lực tư duy linh hoạt, sáng
tạo mà bước đầu là giải các bài toán nhận thức độc lập sáng tạo.
những phương pháp dạy học có tính hiệu quả cao trong việc rèn luyện năng lực tư duy
cho học sinh, do đó người viết chỉ mong rằng giải pháp này có thể hỗ trợ phần nào đó
cho các phương pháp mà các thầy cô đang sử dụng.
III. XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC RÈN LUYỆN NĂNG LỰC
TƯ DUY CHO HỌC SINH LỚP 11.
1. Phạm vi nghiên cứu
Rèn luyện năng lực tư duy của học sinh lớp 11 trường Trung học phổ thông Trị An
bằng phương pháp sử dụng bài tập hóa học phần hóa học vô cơ (các chương 1, 2, 3
trong chương trình Hóa học lớp 11, Trung học phổ thông).
2. Đối tượng tác động:
- Phương pháp dạy học thông qua sử dụng bài tập hóa học.
- Năng lực tư duy của học sinh lớp 11 trường Trung học phổ thông Trị An.
3. Thời gian nghiên cứu: 8/2014 - 12/2014
5
4. Công việc của giải pháp
* Bước 1: Xây dựng hệ thống bài tập phần hóa học vô cơ (các chương 1, 2, 3 - SGK
Hóa học 11, Trung học phổ thông) nhằm rèn luyện tư duy của học sinh thành hai phần.
- Phần 1: trình bày các công thức tính các đại lượng hóa học, các dạng bài tập hóa học
tổng quát và các phương pháp giải bài tập hóa học (có ví dụ minh họa).
- Phần 2: xây dựng hệ thống bài tập áp dụng các phương pháp giải bài tập hóa học đã
trình bày ở phần 1.
* Bước 2: Tổ chức thực nghiệm, kiểm tra và đánh giá hiệu quả của chuyên đề.
4.1. Xây dựng hệ thống bài tập phần hóa học vô cơ (các chương 1, 2, 3 - SGK Hóa
học 11, Trung học phổ thông) nhằm rèn luyện tư duy của học sinh.
Phần 1
HỆ THỐNG CÔNG THỨC TÍNH CÁC ĐẠI LƯỢNG HÓA HỌC-CÁC DẠNG
BÀI TẬP HÓA HỌC -CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC
-o0o-
I. CÔNG THỨC TÍNH CÁC ĐẠI LƯỢNG HÓA HỌC
1. Số mol của một chất
M
=
V
n
⇒
V =
M
n
C
VD : Cho 200ml dd NaOH 2M
⇒
n
NaOH
= 0,2. 2 = 0,4 mol
* n =
4,22
V
⇒
V = n . 22,4
VD: Cho 3,36 lít khí O
2
(đkc)
⇒
2
3,36
22,4
1,5.1,64
0,1
0,082.(273 27)
O
n mol
= =
+
2. Nồng độ phần trăm của chất tan trong dung dịch
C%
chất tan X
=
X
dd
m
m
.100
⇒
. %
100
dd
X
m C
m =
⇒
.100
%
X
dd
= V. D m
dd
: là khối lượng của chất lỏng X (g); V: là thể tích của chất lỏng X (ml)
D : là khối lượng riêng của chất lỏng X (g/ml)
VD : Cho 200ml dd NaOH (D =1,1g/ml)
⇒
m
ddNaOH
= 200. 1,1 = 220g
* Nếu có phản ứng: A
(tan)
+ dd B → C
(tan)
+ D
↓
+ E
↑
⇒
m
dd sau pứ
= m
A
+ m
ddB
– m
D
–m
32
2
O
O H
H
M
d
M
= = =
16
5. Mối liên hệ giữa tỉ lệ mol và tỉ lệ thể tích, tỉ lệ áp suất
7
a)
A
B
V
V
= k
⇒
A
B
n
n
= k : tỉ lệ mol cũng là tỉ lệ thể tích (các thể tích ở cùng đk nhiệt độ, áp
suất)
b)
2
1
n
.%V
A
+ M
B
.%V
B
7. Thành phần % khối lượng, thể tích của một chất trong hỗn hợp
% m
X
=
.100
X
hh
m
m
; % V
X
=
.100 .100
X X
hh hh
V n
V n
=
8. % khối lượng của một nguyên tố trong một hợp chất
Hợp chất R có công thức hóa học A
x
B
y
- Dạng này thường có 5 bước giải :
Bước 1 : Viết và cân bằng các pt pứ.
Bước 2 : Tính số mol của các chất tham gia pứ.
Bước 3 : Xác định chất tham gia sẽ bị pứ hết.
Bước 4 : Theo ptpứ, từ số mol pứ của chất tham gia hết suy ra số mol của chất sản
phẩm cần tính.
Bước 5 : Dùng các công thức tính đại lượng hóa học mà bài yêu cầu.
8
P
1
; V
1
; n
1
: áp suất, thể tích, số mol hỗn hợp khí trước phản ứng
P
2
; V
2
; n
2
: áp suất, thể tích, số mol hỗn hợp khí sau phản ứng
- Để tính được lượng sản phẩm thu được, cần phải xác định chất tham gia sẽ bị phản
ứng hết nên có thể chia dạng này thành 2 trường hợp :
Trường hợp 1 : Nếu từ giả thiết bài toán tính được số mol của các chất tham gia
phản
ứng thì ta xác định chất tham gia phản ứng hết bằng phương pháp sau :
mA + nB
→
pC + qD m; n; p; q là hệ số cân bằng của các chất
↑
* Bước 2 :
8,1
0,3
27
Al
n mol
= =
;
0,2.3 0,6
HCl
n mol
= =
* Bước 3: Vì
0,6 0,3
0,1 0,15
6 6 2 2
HCl Al
n n
= = < = =
nên HCl pứ hết
⇒
tính theo HCl
* Bước 4: 2Al + 6HCl → 2AlCl
3
+ 3H
2
↑
0,6 mol 0,3 mol
* Bước 5: VH2 = nH
(1) phải có chứa axit
⇒
sau (1) Ca hết, HCl còn dư.
* Bước 4: Dù ở (1) Ca hết, nhưng do không có dữ liệu để tính được số mol của Ca nên
phải tìm số mol phản ứng của HCl ở (1) để suy ra số mol của H
2
theo pt pứ (1).
Ở (2) thì NaOH và HCl
còn dư
phản ứng vừa đủ với nhau (trung hòa)
n
NaOH
= 0,2 nên từ (2)
⇒
n
HCl (2)
= 0,2 mol
⇒
n
HCl (1)
= 0,5- 0,2 mol = 0,3mol
* Bước 5: Từ (1)
⇒
nH
2
= 0,15 mol
⇒
VH
2
= 0,15. 22,4 = 3,36 lít
=
3,36
22,4
= 0,15 mol
* Bước 3 : Na
2
CO
3
+ 2HCl → 2NaCl + CO
2
+ H
2
O
0,15mol 0,3 mol 0,15 mol
* Bước 4 : mNa
2
CO
3
= n.M = 0,15.(23.2+12+ 3.16) = 15,9g
C%
HCl
=
.100
(0,3.36,5).100
15%
73
HCl
ddHCl
m
m
0,15mol 0,15 mol
* Bước 2 : nCaCO
3
=
15
100
= 0,15 mol
* Bước 3 : Từ (2)
⇒
nCO
2
= 0,15 mol ; từ (1)
⇒
nFe
2
O
3
= 0,05 mol
* Bước 4 : mFe
2
O
3
= n.M = 0,05.160 = 8g
Kết luận : Để có thể giải được dạng bài toán này, học sinh cần:
- Lập được các phương trình hóa học.
- Biết dựa vào ptpứ suy ra số mol chất tham gia phản ứng cần tìm theo tỉ lệ phản ứng.
- Nắm vững các công thức tính các đại lượng hóa học.
2. Phản ứng xảy ra không hoàn toàn ( H < 100%)
Hiệu suất của một phản ứng đươc tính theo 1 trong 2 công thức sau:
H =
Bước 5 : Dùng công thức tính ra lượng sản phẩm thu được theo lý thuyết.
Bước 6: Dùng công thức (1) tính lượng sản phẩm thực tế thu được mà bài yêu
cầu.
H =
( )
( )
.100
sp TT
sp LT
l
l
⇒
( ) ( )
.
100
sp TT sp LT
H
l l=
Kết luận: Cách giải tương tự dạng 1 của phản ứng hoàn toàn, chỉ thêm bước thứ 6.
VD 1: Cho 8,1gam Al pứ với 13,44 lít khí O
2
(đkc). Biết hiệu suất pứ là 60%, tính
lượng Al
2
O
3
thu được.(Al = 27)
* Bước 1 : 4Al + 3O
2
3
= n.M= 0,15. (27.2 + 16.3) = 15,3g
* Bước 6: H = 60%
⇒
mAl
2
O
3 thực teá thu được
=
15,3.60
9,18
100
g
=
VD 2: Nhiệt phân 31,6 gam KMnO
4
thì thu được bao nhiêu lít O
2
(đkc) nếu hiệu suất pứ
là 80%. (K=39; Mn=55)
12
l
sp(TT)
: số mol (khối lượng,thể tích) chất sản phẩm thực tế thu được theo hiệu suất
bài cho.
l
sp(LT)
: số mol (khối lượng,thể tích) chất sản phẩm thu được theo lý thuyết khi
hiệu suất pứ =100%.
* Bước 1 : 2KMnO
.22,4= 0,1. 22,4 = 2,24 lít
* Bước 6: H = 80%
⇒
VO
2 thực teá thu được
=
2,24.80
1,792
100
=
lít
Dạng 2: Cho lượng sản phẩm thực tế thu được và hiệu suất pứ, yêu cầu tính lượng
ban đầu cần lấy của các chất tham gia pứ.
Bước 1 : Viết pt pứ và cân bằng pt pứ.
Bước 2 : Tính số mol của các chất sản phẩm thu được sau pứ.
Bước 3 : Theo pt pứ, từ số mol của chất sản phẩm suy ra số mol pứ của chất tham gia.
Bước 4 : Dùng công thức tính ra lượng phản ứng của chất tham gia pứ.
Bước 5: Dùng công thức (2) tính lượng ban đầu cần lấy của các chất tham gia pứ mà
bài toán yêu cầu. H =
X X
X
X
l l
l
l H
Al
pứ
= n.M= 0,4.27 = 10,8g
; VO
2 pứ
= 0,3 .22,4 = 6,72 lít
13
* Bước 5: H = 60%
⇒
m
Al
ban đầu
=
10,8.100
18
60
g
=
; VO
2
ban đầu
=
6,72.100
11, 2
60
=
lít
Dạng 3: Bài toán cho lượng ban đầu cần lấy của các chất tham gia pứ và lượng sản
Cách 1
Pt pứ 4Al + 3O
2
→ 2Al
2
O
3
n
Al
ban đầu
= 0,3 mol ; nO
2
= 0,6 mol; nAl
2
O
3 thực tế thu được
= 0,09 mol
Al pứ hết nên: 4Al + 3O
2
→ 2Al
2
O
3
0,3 0,15 mol (số mol lý thuyết)
⇒
H =
= 0,2
⇒
Al pứ hết
⇒
phải tính hiệu suất pứ theo Al
4Al + 3O
2
→ 2Al
2
O
3
pứ: 0,18 mol 0,09 mol
Vì Al pứ hết nên H =
= = =
n
n
Kết luận : để giải được dạng bài toán tính hiệu suất, học sinh cần:
- Xác định đúng chất phản ứng hết.
- Thuộc công thức tính hiệu suất phản ứng.
III. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC
1. Phương pháp suy luận số mol theo phương trình phản ứng
* Ứng dụng : là phương pháp cơ bản để tìm số mol của các chất.
* Cách thực hiện : dựa vào từng phương trình phản ứng, từ số mol phản ứng của
chất tham gia phản ứng hết hoặc số mol của sản phẩm thu được ta suy ra số mol của
3
).Tính
thể tích dung dịch HNO
3
đã dùng. (Cu = 64; O = 16)
Cu + 4HNO
3
→ Cu(NO
3
)
2
+ 2NO
2
+ 2H
2
O (1)
0,1 0,4 0,2mol
15
CuO + 2HNO
3
→ Cu(NO
3
)
2
+ H
2
O (2)
0,15 mol 0,3 mol
nNO
2
!
=
= 0,35 lít
Kết luận : khi sử dụng phương pháp này , học sinh cần:
- Lập được các ptpứ.
- Biết cách suy luận ra số mol của các chất.
2. Phương pháp đặt ẩn số phụ
* Ứng dụng : được dùng để tìm số mol của 1 hay nhiều chất, do đó đây là phương
pháp giải đặc trưng cho bài toán hỗn hợp nhiều chất.
* Cách thực hiện :
- Đặt ẩn số phụ là số mol của các chất cần tìm.
- Dựa vào ptpứ suy ra số mol của một số chất khác (là các chất đã tính được số mol)
theo ẩn số phụ.
- Dựa vào dữ kiện số liệu bài cho, thiết lập các phương trình đại số chứa các ẩn số
phụ cần tìm (số phương trình bằng số ẩn cần tìm).
- Giải phương trình hoặc hệ phương trình để tìm các ẩn số phụ.
VD 1: Hòa tan hết 13,7gam hỗn hợp X gồm Al và Fe trong dung dịch HCl thu được
12,32 lít khí (đkc). (Al =27; Fe =56)
a) Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X.
b)Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X.
2Al + 6HCl → 2AlCl
3
+ 3H
2
Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
x mol 3x/2 y mol y
=
8,1.100
59,12%
13,7
=
; %m
Fe
= 40,88%
VD 2: Nhiệt phân hoàn toàn m(gam) Cu(NO
3
)
2
thì thu được 5,6 lít hỗn hợp khí (đkc).
Tính m. (Cu =64; N =14)
2Cu(NO
3
)
2
o
t
→
2CuO + 4NO
2
↑
+ O
2
↑
p C + q D ( a,b, p,q là hệ số cân bằng của ptpứ)
Kl Mol a. M
A
p.
M
C
Kl gam m
A
(g)
m
C
(g)
VD1: Cho 5,4gam Al tác dụng với O
2
(dư). Sau pứ hoàn toàn thì thu được bao nhiêu
gam Al
2
O
3
? ( Al=27; O=16)
4Al + 3O
2
→ 2Al
2
O
3
4.27 = 108 2.102 = 204
⇒
= p.M
C
. m
A
12,8(g) 16(g)
⇒
M
R
= 64
⇒
R là kim loại Cu.
4. Phương pháp bảo toàn electron
Trong phản ứng oxi hóa khử, xảy ra quá trình nhường và nhận electron nên số e
nhường luôn bằng với số e nhận
⇒
∑n
e
nhường
= ∑n
e
nhận
* Cách thực hiện:
- Lập sơ đồ của quá trình chuyển hóa của các chất.
- Dựa vào sơ đồ, xác định các nguyên tố bị thay đổi số oxi hóa, biểu diễn phương trình
nhường nhận e của các nguyên tố đó.
- Đặt ẩn số phụ là số mol các chất cần tìm trong phương trình nhường nhận e. Tính số
mol e nhường, số mol e nhận theo ẩn số phụ.
• Kim loại tác dụng axit HNO
3
, H
2
SO
4
đặc
M + H
2
SO
4
đặc
"
→
M
2
(SO
4
)
n
+ sản phẩm khử
+ H
2
O
Sp khử SO
2
S H
-
= số e nhận . số mol sản phẩm khử (2)
Tổng quát : nNO
3
-
= hóa trị . số mol KL = số e nhận. số mol sản phẩm khử
nHNO
3
= nNO
3
-
+ số N trong sp khử .n
sp khử
(3)
18
Ví dụ: Al + HNO
3
→ Al(NO
3
)
3
+ N
2
+ NO + H
2
O
Ta có : nNO
3
-
= 3.n
−
→ +
;
#
! ! #$
+
→ +
VD1 : Hòa tan hoàn hỗn hợp gồm 0,1 mol Fe; 0,3 mol Cu; 0,15 mol Ag trong dd HNO
3
loãng dư thì thu được V lít khí NO (đkc) (NO là sản phẩm khử duy nhất của pứ). Tính
giá trị của V và tổng khối lượng muối thu được.
* Cách giải thông thường: viết và cân bằng pt pứ, dựa vào ptpứ suy ra số mol của NO.
Fe + 4HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O
0,1 mol 0,1mol 0,1mol
3Cu + 8HNO
3
→ 3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H
2
⇒
V
NO
= 0,35. 22,4 = 7,84 lít
nNO
3
-
=3. n
NO
=1,05 mol; m
muối
= m
KL
+mNO
3
-
= (0,1.56 + 0,3.64+ 0,15.108) +1,05. 62 = 106,1g
VD2: Hòa tan hết 13,6g hỗn hợp X gồm Mg và Fe trong dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng dư
thì thu được 8,96 lít khí SO
2
(đkc, SO
2
là sản phẩm khử duy nhất của H
2
SO
4
nSO
2
= 0,4 mol ; ptpứ
⇒
x + 3y/2 = nSO
2
⇒
x+3y/2 = 0,4 mol (1)
19
⇒
n
NO
= 0,1 + 0,2 + 0,05 = 0,35
⇒
VNO = 0,35. 22,4 = 7,84 lít
m
muối
= 0,1. 242 + 0,3. 188 + 0,15. 170
Ta có : m
Mg
+ m
Fe
= 13,6g
⇒
x. 24 + y. 56 = 13,6 (2)
(1) và (2)
⇒
x = 0,1; y = 0,2
O
Dựa vào sơ đồ pứ ta thấy có sự thay đổi số oxh của 3 nguyên tố : Mg ; Fe ; S
Sự nhường e: Mg
0
→ Mg
+2
+ 2e Sự nhận e : S
+6
+ 2e → SO
2
x mol 2x mol 0,8 mol 0,4 mol
Fe
0
→ Fe
+3
+ 3e
y mol 3y mol
Ta có : n
e
nhường
= n
e
nhận
⇒
2x + 3y = 0,8 (1)
Theo bài: m
Mg
⇒
2x +
3y = 0,8
VD3: Hòa tan hoàn toàn m(gam) Al trong dd HNO
3
dư thì thu được thu được hỗn hợp
sản phẩm khử X gồm 0,1 mol NO; 0,1 mol N
2
và 0,2 mol NO
2
. Tính giá trị của m.(Al =
27).
PTPỨ : Al + HNO
3
→ Al(NO
3
)
3
+ NO + N
2
+ NO
2
+ H
2
O
Quá trình nhường e : Al → Al
+3
+ 3e
x mol 3x
Quá trình nhận e: HNO
+2
Hoặc dùng định luật bảo toàn elelctron ở dạng công thức:
hóa trị . số mol KL= số e nhận . số mol sản phẩm khử
⇒
3. n
Al
= 3. n
NO
+10. nN
2
+ 1. nNO
2
⇒
3. n
Al
= 3. 0,1 + 10.0,1 + 1. 0,2
⇒
n
Al
= 0,5 mol
VD4: Hỗn hợp X gồm Al, Mg, Zn,Cu.
Thí nghiệm 1: Oxi hóa hết m(g) X thành oxit cần vừa đủ 3,36 lít O
2
(đkc).
Thí nghiệm 2: Cho m(g) hh X tác dụng hết với dd HNO
3
loãng thì thu được sản phẩm
khử duy nhất là NO. Tính thể tích của NO (đkc).
+ Ở TN 1: hỗn hợp KL nhường e ; còn O
2
2
S ; H
2
%
→
SO
2
; H
2
O
Fe + S→ hỗn hợp M Fe (còn dư)
% &!'(
→
FeCl
2
(dd)
S (còn dư) rắn G : S còn dư
%
→
SO
2
21
-2
0
+2
+5
⇒
Kết luận
- Khi giải bằng phương pháp bảo toàn electron, chỉ cần viết phương trình hoặc lập sơ
đồ phản ứng, không cần cân bằng phương trình phản ứng nên phương pháp bảo toàn
electron là phương pháp giải nhanh và hiệu quả nhất đối với bài toán xảy ra phản ứng
oxi hóa khử. - Khi áp dụng phương pháp bảo toàn electron cho bài toàn xảy ra nhiều
phản ứng thì việc lập sơ đồ phản ứng để xác định sự biến đổi của các chất ban đầu, từ
đó xác định chính xác sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố là yếu tố quan trọng
nhất. Muốn lập sơ đồ phản ứng thì phải nắm vững tính chất hóa học của các chất mà bài
toán đề cập.
5. Phương pháp bảo toàn nguyên tố
Trong các phản ứng , các nguyên tố chỉ chuyển từ chất này sang chất khác nên :
số mol của nguyên tố X trước phản ứng = số mol của X sau phản ứng
*Cách thực hiện:
- Lập sơ đồ phản ứng của các chất để thấy sự chuyển hóa của nguyên tố chính.
- Viết phương trình thu gọn biểu diễn sự chuyển hóa của nguyên tố chính (chú ý cân
bằng).
* Ứng Dụng : dùng trong dạng bài tập có sự chuyển hóa của một nguyên tố qua nhiều
phản ứng; bài tập điều chế và sản xuất các chất.
VD1 : Nếu dùng 8,96 lít khí N
2
thì người ta có thể điều chế được bao nhiêu lít khí NO
2
theo sơ đồ : N
2
→NH
3
→NO→ NO
2
. Các thể tích đo ở đkc và hiệu suất quá trình điều
chế là 100%.
2
0,8 mol 0,8 mol
Vậy VNO
2
= 0,8.22,4 = 17,92 lít
VD2 : Cho 5,6g Fe tác dụng với dd HCl vừa đủ thì thu được dd X, cho dd X tác dụng
với dd NaOH dư thì thu được kết tủa, nung toàn bộ lượng kết tủa này trong không khí
đến khi khối lượng chất rắn là không đổi thì thu được m(g) chất rắn .Tính m. (Fe=56)
* Cách giải thông thường * Cách giải dùng định luật bảo toàn nguyên tố
Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
Sơ đồ phản ứng
0,1mol 0,1
"
&! *+&
)$ )$! )$,&- )$
+ +
↓
→ → →
FeCl
2
+ NaOH → Fe(OH)
2
↓
+ 2NaCl
mFe
2
O
3
= 0,05.160 = 8g
VD3: Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn
gồm CuO, Fe
2
O
3
(ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí
X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)
2
thì tạo thành 4 gam kết
tủa. Tìm giá trị của V.
Sơ đồ phản ứng:
!+,&- '(
"./
! ! !+!
+
+
↓
→ →
Ta có: n
C trước pứ
= n
Vì dd X tác dụng dd BaCl
2
tạo kết tủa nên dd X có chứa SO
4
2-
⇒
Sơ đồ phản ứng: {FeS, CuFeS
2
}
&*
+
→
dd X {Fe
3+
, Cu
2+
, NO
3
-
, SO
4
2-
} + NO
SO
4
2-
+ Ba
2+
→ BaSO
= k
1
(M
A
<M
B
) M
hh
⇒
1
2
ka
b k
=
b mol B : M
B
M
hh
– M
A
= k
2
* Công thức liên quan : d
hhX/khí Y
=
í Y
hhX
4
a
b
= =
⇒
a = 2b (1)
b mol CO
2
: 44 36 – 32= 4
Ta có: a + b = n
hh
= 13,44/22,4 = 0,6 (2)
VD2 : Hỗn hợp X (đkc) gồm CO
2
và SO
2
, X có tỉ khối so với H
2
là 24. Tính % thể tích
mỗi chất trong X.(C =12 ; S = 32; O =16)
2
X/H X
d = 24 M =48⇒
a mol CO
2
: 44 16
48
⇒
a 16 4
= =
ứng, vế phải gồm các chất sau phản ứng).
-Tìm số mol của một số chất trong phương trình.
- Dùng công thức (1) tính khối lượng của chất hoặc hỗn hợp bài toán yêu cầu.
* Một số công thức liên quan: m
oxit kim loại
= m
KL
+ m
O
; m
muối
= m
KL
+ m
gốc axit
25
(1) và (2)
⇒
a = 0,4 ; b = 0,2