Cập nhật nội dung chi tiết về Đề Tài Áp Dụng Định Luật Bảo Toàn Electron Để Giải Bài Tập Hoá Học Chương Nitơ mới nhất trên website Sieuphampanorama.com. Hy vọng thông tin trong bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu ngoài mong đợi của bạn, chúng tôi sẽ làm việc thường xuyên để cập nhật nội dung mới nhằm giúp bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất.
trường thpt Việt nam- ba lan & Sáng kiến kinh nghiệm áp dụng định luật bảo toàn electron để giải bài tập hoá học ChƯơng Nitơ-phốt pho Người thực hiện: Nguyễn thu hằng Môn: hoá đơn vị: trường thpt Việt nam- ba lan năm học 2009 – 2010 Mở đầu I . Lý do chọn đề tài. Cải tiến nội dung và phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng của quá trình dạy học là nhiệm vụ thường xuyên và lâu dài của nghành giáo dục . Hoá học là môn khoa học vừa lý thuyết ,vừa thực nghiệm , do đó muốn nâng cao kết quả của quá trình dạy học hoá học người ta cho rằng. Một học sinh hiếu học là học sinh sau khi học bài xong, chưa vừa lòng với những hiểu biết của mình và chỉ yên tâm khi đã tự mình giải được các bài tập ,vận dụng kiến thức đã học dể giải bài tập. Bài tập hoá học có tác dụng rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức ,đào sâu và mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động , phong phú .Qua đó ôn tập củng cố hệ thống hoá kiến thức một cách thuận lợi nhất ,rèn luyện kĩ năng giải bài tập , phát triển năng lực nhận thức ,năng lực hành động ,rèn trí thông minh ,sáng tạo cho học sinh ,nâng cao hứng thú học tập bộ môn .Có thể nói rằng bài tập hoá học vừa là mục đích ,vừa là nội dung ,lại vừa là phương pháp dạy học rất có hiệu quả . Bài tập còn là con đường đầu tiên để áp dụng chính xác kiến thức khoa học vào cuộc sống. Song thực tế cho thấy nhiều học sinh phổ thông rất sợ giải bài tập hoá học hoặc còn rất lúng túng trong việc xác định các dạng toán , do đó gặp nhiều khó khăn trong việc giải bài tập . Hơn nữa số tiết bài tập hoá học ở trên lớp lại rất ít, nên việc củng cố, đào sâu và vận dụng kiến thức hoá học còn hạn chế. Trước tình trạng đó là một giáo viên chuyên ngành hoá, trong quá trình giảng dạy, tôi thường xuyên hệ thống -phân dạng các bài tập cho học sinh ,góp phần nâng cao khả năng giải bài tập của học sinh ,phục vụ kiến thức cho học sinh ôn thi vào các trường đại học và cao đẳng . Thực tế một bài tập có thể có nhiều cách khác nhau: có cách giải thông thường theo các bước quen thuộc, nhưng cũng có cách giải độc đáo ,thông minh ,rất ngắn gọn mà lại chính xác chẳng hạn như ” Phương pháp bảo toàn electron “. Nguyên tắc của phương pháp này là : ” Khi có nhiều chất oxi hoá ,chất khử trong một hỗn hợp phản ứng ( nhiều phản ứng hoặc phản ứng qua nhiều giai đoạn) thì tổng số electron mà các chất khử cho phải bằng tổng số elctron mà chất oxi hoá nhận “. Ta chỉ cần nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối của chất oxi hoá và chất khử thậm chí không cần quan tâm đến việc cân bằng các phương trình phản ứng .Phương pháp này đặc biết lý thú với các bài toán phải biện luận nhiều trường hợp có thể xảy ra các bài toán hỗn hợp . Tuy nhiên phương pháp này chỉ áp dụng cho hệ phương trình phản ứng oxi hoá khử và thường dùng giải bài toán vô cơ . II. Mục đích nghiên cứu. Thăm dò khả năng và năng lực riêng của học sinh khi tiếp xúc với một phương pháp giải toán mới . Sử dụng hệ quả của định luật bảo toàn điện tích để giải nhanh bài toán hoá học . Phân loại và tuyển chọn một số bài tập ,một số đề tuyển sinh vào các trường đại học,cao đẳng để học sinh luyện thi đại học Rèn trí thông minh ,phát huy tính tích cực , chủ động ,sáng tạo của học sinh ,tạo ra hứng thú học tập bộ môn hoá học của học sinh phổ thông . III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Hệ thống các bài tập hoá học vô vơ ở chương trình hoá học THPT . IV. Nhiệm vụ nghiên cứu. Nghiên cứu cơ sở lí luận về bài tập hoá học và thực trạng của việc giải bài tập hoá học của học sinh phổ thông hiện nay . Nghiên cứu lý thuyết về định luật bảo toàn điện tích , phản ứng oxi hoá khử Soạn và giải các bài tập vô cơ : Theo phương pháp bảo toàn electron . Thực nghiệm đánh giá việc áp dụng phương pháp bảo toàn electron. V. Phương pháp nghiên cứu. 1. Nghiên cứu lý thuyết Nghiên cứu SGK ,sách bài tập hoá học phổ thông , các nội dung lí thuyết về bài tập hoá học , định luật bảo toàn điện tích làm cơ sở . 2. Tổng kết kinh nghiệm và thủ thuật giải bài tập hoá học . 3. Trao đổi ,trò chuyện với đồng nghiệp , học sinh trong quá trình nghiên cứu VI. Giả thuyết khoa học. Nếu sử dụng thành thạo phương pháp này thì sẽ giúp hoc sinh giải nhanh một số bài toán hoá học vô cơ mà không phải lập hệ phương trình đại số hay biện luận nhiều trường hợp . Nội dung Chương I: cơ sở phương pháp bảo toàn electron 1. Định luật bảo toàn điện tích. 2. Các hệ quả và áp dụng. *Hệ quả 1: “Điện tích luôn xuất hiện hoặc mất đi từng cặp có giá trị trái dấu nhau ” Ví dụ 1 : Na2SO4 tan vào nước sẽ bị điện li và xuất hiện K+ và Cl- Na2SO4 2Na+ + SO42- Ví dụ 2 : Mg2+ cùng mất đi đồng thời với 2OH- theo phản ứng : Mg2+ có hai điện tích +2e. 2OH- có điện tích -2e. Còn Mg(OH)2 thì không mang điện *Hệ quả 2 : ” Trong phản ứng oxi hoá khử ,nếu chất khử phóng ra bao nhiêu mol electron thì chất oxi hoá thu vào bấy nhiêu mol electron “ Ta đã vận dụng hệ quả trên để cân bằng phản ứng oxi hoá khử .Và nhiều trường hợp chỉ cần vần dụng hệ quả trên là có thể giải được bài toán mà không cần phải viết và cân bằng phương trình phản ứng . Ví dụ 3 : Cho 1,92 gam Cu tan vừa đủ trong dung dịch HNO3 loãng ,nóng ta thu được V lít khí NO (đktc) .Tính V và khối lượng HNO3 nguyên chất đã tham gia phản ứng . Bài giải nCu == 0,03 (mol). Ta có các quá trình trao đổi electron : Quá trình nhường e: Quá trình nhận e : số mol electron cho = số mol electron nhận Hay : 0,06 = 3x suy ra : x = 0,02 (mol) . Thể tích khí NO thoát ra ở đktc là : VNO = 0,02 x 22,4 = 0,448 (lit) Từ (1) suy ra trong dung dịch xuất hiện 0,03 mol Cu2+ nên theo định luật bảo toàn điện tích phải có 0,06 mol NO3- tham gia tạo muối Vậy phản ứng trên có 0,02 mol NO3 – tham gia phản ứng oxi hoá khử và 0,06 mol NO3- tham gia phản ứng trung hoà ( Làm môi trường ) Tổng số mol NO3- = Tổng số mol HNO3 = 0,08 mol suy ra : khối lượng HNO3 = 0,08 x 63 = 5,04 (g) . * Hệ quả 3 : “Một hỗn hợp gồm nhiều kim loại có hoá trị không đổi và khối lượng cho trước sẽ phóng ra bao nhiêu mol electron không đổi cho bất kì gốc phi kim nào ” Ví dụ 4 : Lấy 7,78 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại hoạt động (X,Y) có hoá trị không đổi chia thành 2 phần bằng nhau: Phần 1: Nung trong oxi dư để oxi hoá hoàn toàn ta thu được 4,74 gam hỗn hợp 2 oxit. Phần 2:Hoà tan hoàn toàn trong dung dịch hỗn hợp HCl và H2 SO4 loãng . Tính thể tích khí H2 thu được ở đktc Bài giải Số mol oxi nguyên tử kết hợp với = 3,94 gam hỗn hợp hai kim loại: = 0,05 mol oxi nguyên tử Trong quá trình tạo oxit ,oxi đã thu electron của kim loại như sau: O + 2e O2- (1) ( mol) : 0,05 0,1 0,05 Theo (1) thì 0,05 mol O đã thu được 0,1 mol electron do 3,94 g hỗn hợp 2 kim loại phóng ra .Khi 3,94 g hỗn hợp 2 kim loại khử H+ của dung dịch axit cũng phóng ra 0,1 mol electron . Vậy H+ sẽ thu 0,1 mol electron theo bán phản ứng : 2H+ + 2e H2 (2) (mol) : 0,1 0,05 Vậy thể tích khí H2 thoát ra là :V = 0,05. 22,4 = 1,12 lít. Chương II : Hệ thống bài tập hoá học giải theo phương pháp bảo toàn electron Loại 1 : Phản ứng của kim loại với axít . Bài 1: Cho m g Zn vào dung dịch HNO3 thấy có 4,48 lít hỗn hợp khí NO và NO2 có tỉ lệ số mol là 1/1 ở đktc. Tính m? Bài giải a. Phương trình phản ứng: Zn + 4 HNO3 = Zn(NO3)3 + 2NO2 + 2H2O (1) 3Zn + 8 HNO3 = 3 Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O (2) Ta có nhỗn hợp = = 0,2 mol n mol Ta có các quá trình trao đổi electron : Quá trình nhường e: Quá trình nhận e : Số mol electron N5+ nhận là : 3*0,1+0,1=0,4 mol Số mol Zn = m=65*0,2=13 gam Bài 2: Cho 6,3 g hỗn hợp Al ,Mg vào 500 ml dung dịch HNO3 ( loãng ) 2M thấy có 4,48 lít khí NO , (duy nhất ) ở đktc và thu được dung dịch A Chứng minh rằng trong dung dịch còn dư axít . Tính nồng độ các chất trong dung dịch A . Bài giải a. Phương trình phản ứng: Al + 4 HNO3 = Al(NO3)3 + NO + 2H2O (1) 3Mg + 8HNO3 = 3 Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O (2) Ta có nNO = = 0,2 mol n= 0,5 .2 = 1 mol Ta có các quá trình trao đổi electron : Quá trình nhường e: Quá trình nhận e : Số mol electron N5+ nhận là : 3*0,2 =0,6 mol Kim loại cho bao nhiêu electron thì nhận về bấy nhiêu gốc Số mol HNO3 tham ra phản ứng là: 0,2+0,6=0,8<1 Vậy axit dư. b/Tính số mol Al ,Mg Gọi số mol Al ,Mg lần lượt bằng a,b mol. Ta có phương trình : Dung dịch A có : Mg(NO)2 0,15 mol HNO3 dư 0,2 mol Al(NO3)3 0,1 mol [Al(NO3)3] = = 0,2 (M) [HNO3] = = 0,4 (M) [Mg(NO3)2 ] = (M) Bài 3: Hoà tan 2,88 gam hỗn hợp Fe , Mg bằng dung dịch HNO3 loãng dư thu được 0,9856 lít hỗn hợp khí NO , N2 ( ở 27,3 0c , 1 at ) có tỉ khối so với H2 bằng 14,75 Viết các phương trình phản ứng có thể xảy ra Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp Bài giải 1. Phương trình phản ứng: 3Mg + 8 HNO3 = 3 Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O 5Mg + 12HNO3 = 5Mg(NO3)2 + N2 + 6 H2O Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 2.Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. Đặt số mol NO, N2 lần lượt là a,b mol Ta có hệ phương trình : Ta được a= nNO = 0,03 mol ; b = nN= 0,01 mol Ta có các quá trình trao đổi electron : Quá trình nhường e: Quá trình nhận e : Số mol e do N+5 nhận : chúng tôi + 10 . nN= 3.0,03 + 0,01 .10 = 0,19 mol (I) Gọi số mol Fe , Mg bằng x ,y mol , ta có ssố mol e do Fe ,Mg nhường : ne = 3x + 2y (II) áp dụng định luật bảo toàn e ta có 3x + 2y = 0,19 (mol) (III) Mặt khác ta có : 56x + 24 y = 2,88 (g ) (IV) Ta có hệ phương trình : Vậy mFe = 0,03 . 56 = 1,68 (g) mMg = 0,05 . 24 = 1,2 (g) Bài 4 : Cho 1,35 gam hôn hơp Cu, Mg, Al tác dụng với HNO3 thu được hỗn hợp khí X gồm 0,04 mol NO và 0,01 mol NO2. Viết phương trình phản ứng. Tính tổng khối lượng muối nitrat tạo thành sau phản ứng? Bài giải 1. Các ptpư : 2. Tính tổng khối lượng muối nitrat. Quá trình nhận e : N+5 + 3e = N+2 N+5 + 1e = N+4 3*0,04 1*0,01 Số mol electron N5+ nhận là : 0,12+0,01=0,13 mol Kim loại cho bao nhiêu electron thì nhận về bấy nhiêu gốc =1,35+0,13*62=9,41 gam Bài 5 : . Hoà tan a g kim loài M trong dung dịch HNO3 2M ta thu được 16,8 lit hỗn hợp khí X (đktc) gồm 2 khí không màu, nhưng hóa nâu ngoài không khí. Tỉ khối hơi của X so với H2 là 18,5. Tính thể tích dung dịch HNO3 đã dùng biết lấy dư 25%. Bài giải Hỗn hợp khí X gồm 2 khí không màu, nhưng hóa nâu ngoài không khí do đó nó phải có khí NO và một khí khác là N2 hoặc N2O. Ta có và mol Mà MNO37. áp dụng sơ đồ đường chéo cho hỗn hợp X ta có: N5+ + 3e N2+ (NO) 0,375 1,125 0,375 2N5+ + 8e 2N+ (N2O) 0,75 3 0,375 số mol electron mà N5+ nhận là: 1,125 + 3 =4,125 mol Kim loại cho bao nhiêu electron thì cũng nhận bấy nhiêu gốc số mol HNO3 tham ra phản ứng là: 0,375 +0,375*2 +4,125=5,25 mol lít Do lấy dư 25% nên lượng HNO3 thực tứ đem dùng là: 2,625 * 1,25 = 3,28 lít. Bài 6: Cho m gam Fe vào dung dịch 0,4 mol HNO3 loãng. Sau phản ứng thấy dung dịch chứa 26,44 gam chất tan và khí NO duy nhất. Tính m? Bài giải Kim loại cho bao nhiêu electron thì nhận về bấy nhiêu gốc . Ta có các quá trình nhận electron: x 3x x sô mol HNO3 tham ra phản ứng là: x+3x=4x Trường hợp I : HNO3 thiếu Fe dư trong dung dịch chỉ có Fe(NO3)2: Trường hợp II : HNO3 dư Fe hết trong dung dịch có Fe(NO3)3 và HNO3 dư: Ta có mol và mol (loại) Trường hợp III : Vậy cả Fe và HNO3 đều hết. Trong dung dịch có Fe(NO3)3 và Fe(NO3)2 gam Loại 2 : Xác định kim loại M Bài 1 : Hoà tan 32 gam kim loại M trong dung dịch HNO3 đặc thu được 22,4 lít NO2 ở đktc. Xác định kim loại M? Bài giải Ta có các quá trình trao đổi electron : Quá trình nhường e: Quá trình nhận e : Số mol e do N+5 nhận : 1*1 = 1 mol . mà n biến thiên từ 1-3. n 1 2 3 M 32 64 96 Vậy M là Cu. Bài 2 : Hoà tan8,1 gam kim loại M trong dung dịch HNO3 thu được 0,3 mol NO2 và 0,2 mol NO. Xác định kim loại M? Bài giải Ta có các quá trình trao đổi electron : Quá trình nhường e: Quá trình nhận e : Số mol e do N+5 nhận : chúng tôi + nNO= 3.0,2 + 0,3 = 0,9 mol mà n biến thiên từ 1-3. n 1 2 3 M 9 18 27 Vậy M là Al. Bài 3: Hoà tan 3,3 g hỗn hợp X gồm Fe và kim loại R ( R có hoá trị không đổi ) trong dung dịch HCl dư ,được 2,688 lít khi H2 .Nếu hoà tan 3,3 g X trên bằng dung dịch HNO3 dư được 0,896 lít hỗn hợp khí Y gồm N2O và NO có tỉ khối so với H2 là 20,25 . Tìm kim loại M và % khối lượng của X . Bài giải Gọi số mol NO ,N2O trong hỗn hợp lần lượt là a,b mol . ta có hệ : Từ (I) vá (II) ta có a =0,01 , b= 0,03 Gọi x,y là số mol của Fe ,R trong hỗn hợp Phản ứng của X với dung dịch HCl : Quá trình nhường e : Fe Fe+3 +2e x 2x R R+n + ne y ny Số mol e nhường là : 2x + ny Quá trình nhận e : 2H+ + 2e H2 2.0,12 0,12 áp dụng định luật bảo toàn e ta có : 2x + ny = 0,24 (I) Phản ứng của X với HNO3 : Quá trình nhường e : Fe Fe+3 +3e x 3x R R+n + ne y ny Số mol e nhường là : 3x + ny Quá trình nhận e : N+5 + 3e = N+2 3.0,03 0,03 2N+5 +10e = N2 10.0,01 0,01 Số mol e nhận là : 3.0,03 + 10.0,01 = 0,19 áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có : 3x + ny = 0,19 (II) Mặt khác theo bài ra ta có : 56x + ny = 3,3 g (III) từ (I) ,(II) ,(III) ta được : x= 0,03 mol ; y= o,o6 mol ; M=27 ; n=3 Vậy M là Al %mFe = =50,91% %mAl== 49,09% Bài 4 : (Đề ĐH Dược -2001) Hỗn hợp X gồm FeS2 và MS có số mol như nhau , M là kim loại có hoá trị không đổi .Cho 6,51 gam X tác dụng hoàn toàn với lượng dư dd HNO3 đun nóng ,thu được dd a và 13,216 lít (đktc) hỗn hợp khí A2 có khối lượng là 26,34 gam gồm NO2 và NO . Thêm một lượng dư dd BaCl2 loãng vào A1 ,thấy tạo thành m1 g chất kết tủa trắng trong dd dư axit trên Hãy cho biết kim loại M. Tính giá trị khối lượng m1 . Bài giải Gọi a,b là số mol của NO2 và NO trong A2 : Ta có có hệ: Ta có các quá trình trao đổi e : Quá trình nhường e : x 15x x 8x Quá trình nhận e : 0,54 0,54 0,15 0,05 áp dụng định luật bảo toàn e ta có : 15x + 8x = 0,15 + 0,54 x = 0,03 Mắt khác ,ta lại có : 120 x + (M + 32 ) x = 6,51 M = 65 Vậy M là Zn Phản ứng tạo kết tủa : Ba2+ + BaSO4 3x 3x mBaSO = ( 3.0,03).233 = 20,97 (gam) Chương III : Thực nghiệm sư phạm I. Mục đích thực nghiệm. Đánh giá khả năng giải các bài toán sử dụng phương pháp bảo toàn electron của học sinh . II. Phương pháp thực nghiệm. 1.Đối tượng: – Chọn học sinh lớp 11A6 , 11 A7 làm đối tượng thực nghiệm. -Chọn 30 học sinh lợc học khá tương đương nhau . – Chia làm 2 nhóm thực nghiệm. 2. Cách tiến hành thực nghiệm : Thực nghiệm theo kiểu đối chứng . -Giáo viên hướng dẫn học sinh nhóm 1 cách giải bài tập theo phương pháp bảo toàn electron , nhóm 2 không hướng dẫn trước như nhóm 1. -Tiến hành thực nghiệm : * Thực nghiệm lần 1 ( kiểm tra khả năng nhận thức ): cho học sinh 2 nhóm làm các bài tập 1 , 2 , 4. Chấm điểm : – Phân loại giỏi ,khá trung bình , kém. * Thực nghiệm lần 2 (kiểm tra độ bền kiến thức ): cho học sinh 2 nhóm làm các bài tập còn lại. Chấm điểm :- Phân loại giỏi ,khá , TB , kém. III. Kết quả thực nghiệm. Sau khi tiến hành thực nghiệm tôi thu được kết qủa theo bảng sau : *Kết quả thực nghiệm lần 1: Kết quả ĐTTN Giỏi Khá Trung bình Yếu Nhóm 1 42% 38% 13,33% 6,67% Nhóm 2 33,33% 26,67% 26,67% 13,33% *Kết quả thực nghiệm lần 2: Kết quả ĐTTN Giỏi Khá Trung bình Yếu Nhóm 1 33,33%b 53,33% 6,67% 6,67% Nhóm 2 13,33% 33,33% 26,67% 26,67% IV. Đánh giá kết quả thực nghiệm. Với nhóm 1 học sinh đã được hướng dẫn giải bài tập theo phương pháp bảo toàn electron nên các em tiếp thu bài nhanh hơn, kỹ năng giải bài tập nhanh hơn nên tỉ lệ % các bài đạt giỏi, khá cao hơn nhóm 2. Nhờ nắm vững kiến thức về định luật bảo toàn electron và áp dụng định luật một cách thuần thục, sáng tạo, mà hiệu quả học tập và độ khắc sâu kiến thức hơn của học sinh nhóm 1 cao hơn nhóm 2 từ đó tạo hứng thú cho học sinh yêu thích môn Hóa học hơn . Kết luận Qua quá trình nghiên cứu đề tài này ,tôi thấy phương pháp luyện tập thông qua sử dụng bài tập là một trong các phương pháp quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn và góp phần nâng cao hứng thú học tập bộ môn. Tuy nhiên để rèn luyện tính suy luận củng cố kiến thức về phản ứng hoá học cho học sinh và rèn kĩ năng giải bài tập hoá học , thì việc sử dụng các bài toán có nội dung sử dụng định luật bảo toàn electron để giải sẽ có tác dụng to lớn và đặc biệt đáp ứng phần nào những khúc mắc của học sinh khi giải đề tuyển sinh vào đại học khối A ,B. Do đó là giáo viên chuyên nghành Hoá tôi thấy nên giới thiệu phương pháp bảo toàn electron một cách hệ thống cho học sinh khi giải bài tập hóa học ,bắt đầu từ lớp 11,rồi sang lớp 12 thì củng cố và nâng cao hơn ,giúp các em nâng cao kiến thức ,tạo sự say mê trong học tập và có vốn kiến thức để thi đỗ vào các trường đại học và cao đẳng. Trong quá trình nghiên cứu ,vì thời gian có hạn ,nên tôi chỉ nghiên cứu một phần trong các phương pháp giải bài tập hoá học ,số lượng bài tập vận dụng chưa được nhiều và không tránh khởi những thiếu sót .Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến quý báu của các thầy cô giáo và các đồng nghiệp. Hiện nay tôi thấy hầu hết các giáo viên đều vận dụng kinh nghiệm giảng dạy từ bản thân trong quá trình giảng dạy, mặt khác tham khảo qua các SKKN của đồng nghiệp thì kết quả giảng dạy trong nhà trường sẽ thu được kết quả cao hơn. Cuối cùng tôi xin chân thành cám ơn ban giám hiệu nhà trường, sở giáo dục đào tạo đã tạo điều kiện cho tôi được thể hiện kinh nghiệm của mình trong công tác giảng dạy. Hà Nội ngày 15 tháng 04 năm 2010 Người thực hiện Nguyễn Thu Hằng Tài liệu tham khảo 1-Nguyễn Ngọc quang-Nguyễn Cương-Dương Xuân Trinh Lý luận dạy học hoá học-NXBGD Hà Nội-1982 2-Nguyễn Cương-Nguyễn Mạnh Dung-Nguyễn Thị Sửu Phương pháp dạ hoá học tập 1-NXBGD-2000 3-Nguyễn Cương-Nguyễn Mạnh Dung-Nguyễn Thị Sửu Phương pháp dạy hoá học tập 2-NXBGD-2000 4-Quan hán Thành Phân loại và phương pháp giải toán hoá vô cơ-NXB Trẻ 2000 5-Phạm Đức Bình-Lê Thị Tam-Nguyễn Hùng Phương 6-Nguyễn Phước Hoà Tân Phương Pháp giải toán hoá học-NXBĐHQG.TP.HCM 2001 Trang Mở đầu ……………………………………………………………………………………………………………1 I-Lý do chọn đề tài……………………………………………………………………………………………..1 II-Mục đích nghiên cứu……………………………………………………………………………………….2 III-Đối tượng và phạm vi nghiên cứu…………………………………………………………………….2 IV-Nhiệm vụ nghiên cứu……………………………………………………………………………………..2 V-Phương pháp nghiên cứu………………………………………………………………………………….3 VI-Giả thuyết khoa học……………………………………………………………………………………….3 Nội dung…………………………………………………………………………………………………………..4 Chương I: Cơ sở phương pháp bảo toàn electron…………………………………………………….4 Chương II: Hệ thống bài tập hoá học phổ thông giải theo phương pháp bảo toàn electron……………………………………………………………………………………………………………..7 Chương III: Kết quả thực nghiệm sư phạm…………………………………………………………..16 Kết luận………………………………………………………………………………………………………….18 Tài liệu tham khảo………………………………………………………………………………………….19
Bài Tập Hóa Học Định Luật Bảo Toàn Electron
Tài liệu gồm 25 trang tuyển chọn và hướng dẫn giải các bài tập Hóa học định luật bảo toàn Electron, các bài tập gồm nhiều dạng bài khác nhau và được giải chi tiết. Các dạng bài tập Hóa học định luật bảo toàn Electron gồm:
Dạng 1: Bài toán: Cho một kim loại (hoặc hỗn hợp các kim loại) tác dụng với dung dịch acid không có tính oxy hóa mạnh như dung dịch acid HCl, HBr, H2SO4 loãng. Dạng 2: Bài toán: Cho một kim loại (hoặc hỗn hợp các kim loại) tác dụng với dung dịch acid HNO3 loãng, dung dịch acid HNO3 đặc nóng cho ra hỗn hợp khí hợp chất của nitơ như NO2, NO, N2O, N2,hoặc NH3 (tồn tại dạng muối NH4NO3 trong dung dịch). Dạng 3: Bài toán: Cho một kim loại (hoặc hỗn hợp các kim loại) tác dụng với một dung dịch acid acid H2SO4 đặc nóng cho sản phẩm là khí SO2 (khí mùi sốc), S (kết tủa màu vàng), hoặc khí H2S (khí mùi trứng thối). Dạng 4: Bài toán: Cho một kim loại (hoặc hỗn hợp các kim loại) tác dụng với một dung dịch hỗn hợp các acid như dung dịch hỗn hợp acid HNO3 loãng, acid HNO3 đặc nóng, dung dịch acid H2SO4 đặc nóng … cho ra hỗn hợp các khí. Dạng 5: Tính nhanh khối lượng muối tạo thành trong phản ứng oxy hóa khử. Dạng 6: Các bài tập về kim loại qua nhiều trạng thái oxy hóa như Fe, Cu. Dạng 7: Dạng toán trong dung dịch nhiều chất khử, nhiều chất oxy hóa mà sự trao đổi electron xảy ra đồng thời (thường gặp là dạng toán kim loại này đẩy kim loại khác ra khỏi dung dịch muối.
Chuyên Đề: Sử Dụng Phương Pháp Bảo Toàn Electron Để Giải Bài Tập Kim Loại Tác Dụng Với Dung Dịch Axit
Trung tâm gia sư – dạy kèm tại nhà NTIC giới thiệu Chuyên đề: Định luật bảo toàn electron giúp cho các bạn rèn luyện, khắc sâu kiến thức chương Phản ứng oxi hóa – khử và bổ trợ kiến thức cho các bạn đang ôn tập chuẩn bị bước vào kì thi THPT quốc gia.
Phương pháp này áp dụng cho các bài toán mà các chất tham gia phản ứng có sự thay đổi số oxi hoá (các phản ứng oxi hoá khử), các bài toán phức tạp xảy ra qua nhiều quá trình, thậm trí nhiều bài không xác định dược chất dư chất hết. Điều đặc biệt lý thú của phương pháp này là không cần viết bất cứ một phương trình phản ứng nào, không cần quan tâm tới các giai đoạn trung gian…..
a. Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit (hoặc hỗn hợp axit) không có tính oxi hoá (HCl, H 2SO 4 loãng …)
– Chỉ những kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học mới tác dụng với ion H+ giải phóng H 2.
Hòa tan 9,14g hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch H 2SO 4 thu được 7,84 lít khí X (đktc) và 2,54g chất rắn Y và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được m(g) muối, m có giá trị là
Hòa tan hết 5,1 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,5M và H0,25M thu được dung dịch X và 5,6 lít khí H 2SO 2 (đktc). Cô cạn dung dịch X thu được lượng muối khan 4
. Cho 7,68 gam hỗn hợp X gồm Mg và Al vào 400 ml dung dịch Y gồm HCl 1M và H2SO 4 0,5M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 8,512 lít khí (đktc). Biết trong dung dịch, các axit phân li hoàn toàn thành các ion. Phần trăm về khối lượng của Al trong X là:
A. 40,1g B. 41,1g C. 41,2g D. 14,2g . Cho 40 gam hỗn hợp vàng, bạc, đồng, sắt, kẽm tác dụng với Ohỗn hợp X. Cho hỗn hợp X này tác dụng vừa đủ dung dịch HCl cần 400 ml dung dịch HCl 2M (
2 dư nung nóng thu được m gam không ). Tính khối lượng m.
A. 46,4 gam B. 44,6 gam C. 52,8 gam D. 58,2 gam Cho m gam Fe tác dụng với dung dịch H
2SO 4 loãng tạo 1,792 lít khí ( đktc). Cũng cho m gam Fe tác dụng với HNO 3 loãng thì thấy thoát ra V lít khí (đktc) khí N 2O. Giá trị V là:
A. Fe B. Cu C. Zn D. Mg Cho 5,1 gam hỗn hợp hai kim loại Al và Mg tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 5,6 lít H
2 (đktc). Tính thành phần % theo khối lượng của Al trong hỗn hợp đầu là:
Cho một kim loại (hoặc hỗn hợp các kim loại) tác dụng với dung dịch axit HNOdạng muối NH3 loãng, dung dịch acid HNO 3 đặc nóng cho ra hỗn hợp khí hợp chất của nitơ như NO 4NO 3 trong dung dịch). 2, NO, N 2O, N 2, hoặc NH 3 (tồn tại
– Kim loại có nhiều số oxy hóa khác nhau khi phản ứng với dung dịch acid HNOdịch acid HNO- Hầu hết các kim loại phản ứng được với HNOPt, Au, Fe, Al, Cr…), khi đó N- Các kim loại tác dụng với ion NOCác kim loại Zn, Al tác dụng với ion NO* Lưu ý:
3 loãng, dung 3 đặc nóng sẽ đạt số oxy hóa cao nhất .
3 đặc nóng (trừ Pt, Au) và HNO+5 trong HNO 3 bị khử về các mức oxy hóa thấp hơn trong 3 đặc nguội (trừ những hơn chất khí tương ứng.
33– trong môi trường kiềm OH– giải phóng NH 3. – trong môi trường axit H+ xem như tác dụng với HNO 3.
* Lưu ý:
* Lưu ý:
A. Zn B. Cu C. Mg D. Al – Phần 1: cho tác dụng với HCl dư thu được 3,36 lít H- Phần 2: hoà tan hết trong HNO
. Một hỗn hợp gồm hai bột kim loại Mg và Al được chia thành hai phần bằng nhau:
2. 3 loãng dư thu được V lít một khí không màu, hoá nâu trong không khí (các thể tích khí đều đo ở đktc). Giá trị của V là:
A. 0,51 mol. B. 0,45 mol. C. 0,55 mol. D.0,4mol. . Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm ba kim loại bằng dung dịch HNOkhí D (đktc) gồm NOdịch HNO
3 thu được 1,12 lít hỗn hợp 2 và NO. Tỉ khối hơi của D so với hiđro bằng 18,2. Tính thể tích tối thiểu dung 3 37,8% (d = 1,242g/ml) cần dùng.
A. 20,18 ml. B. 11,12 ml. C. 21,47 ml. D. 36,7 ml. . Hòa tan 6,25 gam hỗn hợp Zn và Al vào 275 ml dung dịch HNO
3 thu được dung dịch A, chất rắn B
A. 0,65M và 11,794 gam. Hòa tan hoàn toàn 9,4 gam đồng bạch (hợp kim Cu – Ni ) vào dun dịch HNO
B. 0,65M và 12,35 gam.
C. 0,75M và 11,794 gam.
D. 0,55M và 12.35 gam.
3 loãng dư. Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,09 mol NO và 0,003 mol N 2. Phần trăm khối lượng Cu trong hỗn hợp là:
A. 74, 89% B. 69.04% C. 27.23% D.25.11% Hòa tan hết 35,4 g hỗn kim loại Ag và Cu trong dung dịch HNO
3 loãng dư thu được 5,6 lít khí duy nhất không màu hóa nâu trong không khí. Khối lượng Ag trong hỗn hợp.
Phản ứng nhiệt nhôm chưa biết là hoàn toàn hay không hoàn toàn do đó hỗn hợp A không xác định được chính xác gồm những chất nào nên việc viết phương trình hóa học và cân bằng phương trình phức tạp. Khi hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A trong axit HNO Nhận xét: 3thì Al 0 tạo thành Al+3, nguyên tử Fe và Cu được bảo toàn hóa trị.
Câu 1. Cho 8,3 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe (nAl = nFe) vào 100 ml dung dịch Y gồm Cu(NO 3) 2 và AgNO 3. Sau khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn A gồm 3 kim loại. Hòa tan hoàn toàn chất rắn A vào dung dịch HCl dư thấy có 1,12 lít khí thoát ra (đktc) và còn lại 28 gam chất rắn không tan B. Nồng độ C M của Cu(NO 3) 2 và của AgNO 3 lần lượt là
C. 0,2M và 0,1M. D. kết quả khác.
Câu 2. Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Al vào dung dịch Y gồm HNO 3 và H 2SO 4 đặc thu được 0,1 mol mỗi khí SO 2, NO, NO 2, N 2 O. Phần trăm khối lượng của Al và Mg trong X lần lượt là
3. Trộn 60 gam bột Fe với 30 gam bột lưu huỳnh rồi đun nóng (không có không khí) thu được chất rắn A. Hoà tan A bằng dung dịch axit HCl dư được dung dịch B và khí C. Đốt cháy C cần V lít O 2 (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. V có giá trị là
A. 11,2 lít. B. 21 lít. C. 33 lít. D. 49 lít.
Câu 4. Hỗn hợp A gồm 2 kim loại R 1, R 2 có hoá trị x, y không đổi (R 1, R 2 không tác dụng với nước và đứng trước Cu trong dãy hoạt động hóa học của kim loại). Cho hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO 3 dư thu được 1,12 lít khí NO duy nhất ở đktc.
Nếu cho lượng hỗn hợp A trên phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO 3 thì thu được bao nhiêu lít N 2. Các thể tích khí đo ở đktc.
A. 0,224 lít. B. 0,336 lít. C. 0,448 lít. D. 0,672 lít.
Câu 5. Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2. Tính khối lượng muối tạo ra trong dung dịch.
A. 10,08 gam. B. 6,59 gam. C. 5,69 gam. D. 5,96 gam.
Câu 6. ( Khối A – TSĐH – 2007) Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO 3, thu được V lít (ở đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO 2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư). Tỉ khối của X đối với H 2 bằng 19. Giá trị của V là
A. 2,24 lít. B. 4,48 lít. C. 5,60 lít. D. 3,36 lít.
Câu 7. Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO 3 (dư), thoát ra 0,56 lít (ở đktc) NO ( là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là
A. 2,52 gam. B. 2,22 gam. C. 2,62 gam. D. 2,32 gam.
Câu 8. Hỗn hợp X gồm hai kim loại A và B đứng trước H trong dãy điện hóa và có hóa trị không đổi trong các hợp chất. Chia m gam X thành hai phần bằng nhau:
– Phần 1: Hòa tan hoàn toàn trong dung dịch chứa axit HCl và H 2SO 4 loãng tạo ra 3,36 lít khí H 2.
– Phần 2: Tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất).
Biết các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Giá trị của V là
A. 2,24 lít. B. 3,36 lít. C. 4,48 lít. D. 6,72 lít.
Câu 9. Cho m gam bột Fe vào dung dịch HNO 3 lấy dư, ta được hỗn hợp gồm hai khí NO 2 và NO có V X = 8,96 lít (đktc) và tỉ khối đối với O 2 bằng 1,3125. Xác định %NO và %NO 2 theo thể tích trong hỗn hợp X và khối lượng m của Fe đã dùng?
A. 25% và 75%; 1,12 gam. B. 25% và 75%; 11,2 gam.
C. 35% và 65%; 11,2 gam. D. 45% và 55%; 1,12 gam.
Câu 10. Cho 3 kim loại Al, Fe, Cu vào 2 lít dung dịch HNO 3 phản ứng vừa đủ thu được 1,792 lít khí X (đktc) gồm N 2 và NO 2 có tỉ khối hơi so với He bằng 9,25. Nồng độ mol/lít HNO 3 trong dung dịch đầu là
A. 0,28M. B. 1,4M. C. 1,7M. D. 1,2M.
Bài 2: Thuyết Electron. Định Luật Bảo Toàn Điện Tích
Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố
Nguyên tử có cấu tạo gồm: – Một hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm – Các electron mang điện âm chuyển động xung quanh.
Proton và electron còn được gọi là điện tích nguyên tố.
Thuyết electron
Là thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiện tượng điện và tính chất điện của vật
Nội dung: Electron có thể di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác:
Nguyên tử bị mất electron trở thành ion dương. Một nguyên tử nhận thêm electron trở thành ion âm.
Một vật nhiễm điện âm khi số electron mà nó chứa lớn hơn số proton. Nếu số electron ít hơn số proton thì vật nhiễm điện dương.
Vận dụng
Chất dẫn điện và chất cách điện
Chất dẫn điện là chất có chứa nhiều điện tích tự do. Ví dụ: Kim loại, dung dịch axit, bazơ và muối là các chất dẫn điện.
Chất cách điện là chất không chứa hoặc chứa rất ít điện tích tự do. Ví dụ: Không khí khô, dầu, thủy tinh, sứ, cao su, một số nhựa,…
Lưu ý: Sự phân biệt này chỉ mang tính tương đối.
Sự nhiễm điện do tiếp xúc
Nếu cho một vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì nó sẽ bị nhiễm điện cùng dấu với vật đó. Đó là sự nhiễm điện do tiếp xúc.
Sự nhiễm điện do hưởng ứng
Đưa một quả cầu A (+) lại gần đầu M của một thanh kim loại MN trung hòa về điện. Ta thấy đầu M nhiễm điện âm (-) còn đầu N nhiễm điện dương (+)
Định luật bảo toàn điện tích
Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi.
Hệ vật cô lập về điện là hệ vật không có trao đổi điện tích với các vật khác ngoài hệ.
Kiến thức thực tiễn
Hiện tượng bụi bám chắc vào các cánh quạt trần, mặc dù cánh quạt thường xuyên quay rất nhanh. → Khi cánh quạt quay, nó sẽ cọ xát với không khí nên bị nhiễm điện. Vật nhiễm điện có khả năng hút các vật nhẹ như bụi nên các hạt bụi bám chặt sẽ bám chặt vào quạt (điều này đã nói trong bài 1).
Bạn đang đọc nội dung bài viết Đề Tài Áp Dụng Định Luật Bảo Toàn Electron Để Giải Bài Tập Hoá Học Chương Nitơ trên website Sieuphampanorama.com. Hy vọng một phần nào đó những thông tin mà chúng tôi đã cung cấp là rất hữu ích với bạn. Nếu nội dung bài viết hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!