SKKN Hướng dẫn học sinh cách dùng “ bán phản ứng ion - Electron” để tính nhanh lượng axit trong dạng bài tập kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO3 và axit H2SO4 đặc thuộc chương trình Hóa học lớp 12
Với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay, học sinh muốn đạt kết quả cao thì không những phải học tốt, hiểu sâu và rộng các nội dung trong chương trình mà còn phải có tốc độ làm bài nhanh. Trong môn hóa học lượng câu hỏi định lượng trong đề khá nhiều thì tốc độ giải toán quyết định lớn đến điểm thi của các em. Vì vậy việc tìm ra các phương pháp giải toán nhanh, gọn, đơn giản, dễ hiểu, dễ vận dụng vào giải các bài tập hóa học sẽ góp phần giúp học sinh đạt điểm số cao hơn trong các kì thi.
Trong nhiều năm giảng dạy hóa học 10, 11, đặc biệt 12 tôi nhận thấy có rất nhiều bài toán khó đặc biệt là phần kim loại tác dụng với dung dịch axit có tính oxi hóa mạnh thường xảy ra nhiều trường hợp và nếu biết cách giải mà giải theo cách truyền thống hoặc sử dụng đồng thời nhiều phương pháp thì cũng mất khá nhiều thời gian mới xong, chưa kể vì tính toán phức tạp nên còn dễ nhầm lẫn. Vì vậy tôi luôn dành thời gian tìm kiếm trên các diễn đàn hóa học hoặc trao đổi với đồng nghiệp để thu thập các phương pháp giải mới nhanh, gọn, dễ hiểu và ít sai sót trong khi vận dụng, từ đó vận dụng vào việc giảng dạy của mình nhằm mang lại hiệu quả cao trong việc học và thi của học sinh.
Trong số các phương pháp giải toán mà tôi đã vận dụng thì tôi tâm đắc nhất với cách dùng “bán phản ứng ion - electron”. Cách dùng này có thể vận dụng để giải nhiều bài tập hóa học ở các chương khác nhau một cách đơn giản và nhanh gọn, trong đó phải kể đến tính nhanh lượng axit trong bài tập phần kim loại tác dụng dung dịch axit như HNO3, H2SO4.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT YÊN ĐỊNH I SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH CÁCH DÙNG “ BÁN PHẢN ỨNG ION - ELECTRON” ĐỂ TÍNH NHANH LƯỢNG AXIT TRONG DẠNG BÀI TẬP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT HNO3 VÀ AXIT H2SO4 ĐẶC THUỘC CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC LỚP 12. Người thực hiện: Trịnh Đình Ba Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc môn: Hóa học THANH HÓA, NĂM 2019 MỤC LỤC Nội dung Trang I. MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài 2 2. Mục đích nghiên cứu 2 3. Đối tượng nghiên cứu 3 4. Phương pháp nghiên cứu 3 II. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 3 2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 5 3. Giải pháp và tổ chức thực hiện 6 3.1. Mục tiêu 6 3.2. Chuẩn bị 6 3.3. Tiến trình dạy – học 6 4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm 16 4.1. Mục đích thực nghiệm 16 4.2. Nội dung thực nghiệm 17 4.3. Phương pháp thực nghiệm 17 4.4. Kết quả thực nghiệm 17 III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận 20 2. Kiến nghị 20 I. MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay, học sinh muốn đạt kết quả cao thì không những phải học tốt, hiểu sâu và rộng các nội dung trong chương trình mà còn phải có tốc độ làm bài nhanh. Trong môn hóa học lượng câu hỏi định lượng trong đề khá nhiều thì tốc độ giải toán quyết định lớn đến điểm thi của các em. Vì vậy việc tìm ra các phương pháp giải toán nhanh, gọn, đơn giản, dễ hiểu, dễ vận dụng vào giải các bài tập hóa học sẽ góp phần giúp học sinh đạt điểm số cao hơn trong các kì thi. Trong nhiều năm giảng dạy hóa học 10, 11, đặc biệt 12 tôi nhận thấy có rất nhiều bài toán khó đặc biệt là phần kim loại tác dụng với dung dịch axit có tính oxi hóa mạnh thường xảy ra nhiều trường hợp và nếu biết cách giải mà giải theo cách truyền thống hoặc sử dụng đồng thời nhiều phương pháp thì cũng mất khá nhiều thời gian mới xong, chưa kể vì tính toán phức tạp nên còn dễ nhầm lẫn. Vì vậy tôi luôn dành thời gian tìm kiếm trên các diễn đàn hóa học hoặc trao đổi với đồng nghiệp để thu thập các phương pháp giải mới nhanh, gọn, dễ hiểu và ít sai sót trong khi vận dụng, từ đó vận dụng vào việc giảng dạy của mình nhằm mang lại hiệu quả cao trong việc học và thi của học sinh. Trong số các phương pháp giải toán mà tôi đã vận dụng thì tôi tâm đắc nhất với cách dùng “bán phản ứng ion - electron”. Cách dùng này có thể vận dụng để giải nhiều bài tập hóa học ở các chương khác nhau một cách đơn giản và nhanh gọn, trong đó phải kể đến tính nhanh lượng axit trong bài tập phần kim loại tác dụng dung dịch axit như HNO3, H2SO4. Trong các dạng bài tập phần kim loại tác dụng với dung dịch axit có tính oxi hóa mạnh có rất nhiều bài toán khó có nhiều cách giải dài và phức tạp, do vậy khi giảng dạy phần này tôi nhận thấy có nhiều học sinh hay quên, thiếu, nhầm vì phải dùng nhiều phương pháp hoặc viết nhiều phương trình dài và khó dẫn đến các em khá chán nản, và hầu như chỉ có vài em học tốt thì mới cố gắng học nhưng cũng không mấy hứng thú. Vấn đề đặt ra là cần có một cách giải mới các bài tập dạng này, cách giải phải dễ hiểu, dễ vận dụng, biến đổi toán học đơn giản và đặc biệt là rút gắn thời gian làm bài. Trước vấn đề đặt ra như trên tôi mạnh dạn đưa ra đề tài: “HƯỚNG DẪN HỌC SINH CÁCH DÙNG “BÁN PHẢN ỨNG ION - ELECTRON” ĐỂ TÍNH NHANH LƯỢNG AXIT TRONG DẠNG BÀI TẬP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT HNO3 VÀ AXIT H2SO4 ĐẶC THUỘC CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC LỚP 12” làm đề tài sáng kiến kinh nghiệm của mình nhằm tăng hứng thú và hiệu quả học tập môn hóa học ở học sinh khối 12 hướng tới một kì thi THPT Quôc Gia đạt kết quả cao nhất. 2. Mục đích nghiên cứu - Tìm cho bản thân một phương pháp dạy học thích hợp, hiệu quả để có thể tạo ra hứng thú học tập cho học sinh, lôi cuốn được nhiều học sinh tham gia giải các bài tập hóa học, từ đó các em nắm vững hơn các quy luật, hiện tượng trong hóa học và ngày càng yêu thích môn hóa học. - Đặc biệt giúp học sinh có một phương pháp giải toán hóa học hiệu quả, rút ngắn thời gian làm bài để có thể đạt kết quả cao nhất trong các kì thi, đặc biệt là kì thi trung học phổ thông quốc gia sắp tới. 3. Đối tượng nghiên cứu: - Học sinh khối 12 trường THPT Yên Đinh 1 trước và sau khi thực nghiệm đề tài. 4. Phương pháp nghiên cứu Trong quá trình thực hiện đề tài tôi đã sử dụng các phương pháp sau: - Tự học, tự nghiên cứu tài liệu áp dụng vào thực tiễn để rút ra kinh nghiệm cho bản thân. - Phương pháp trao đổi, thảo luận: Giáo viên thực hiện đề tài tiến hành trao đổi, thảo luận với các giáo viên khác trong nhóm bộ môn từ đó rút kinh nghiệm để hoàn thiện đề tài. - Phương pháp thực nghiệm: Giáo viên thực hiện đề tài tiến hành dạy thử nghiệm theo phương pháp đã nghiên cứu trong đề tài. - Phương pháp điều tra: Giáo viên thực hiện đề tài ra các bài tập áp dụng để kiểm tra kết quả tiếp thu và vận dụng phương pháp đã nêu trong đề tài. II. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm Trước hết, hóa học là một môn khoa học tự nhiên giúp học sinh nắm được quy luật vận động của thế giới vật chất và bài tập hóa học giúp học sinh hiểu rõ những quy luật ấy, biết phân tích và vận dụng những quy luật ấy vào thực tiễn. Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do các bài tập hóa học đặt ra, học sinh phải sử dụng các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa để giải quyết vấn đề, do đó tư duy của học sinh có điều kiện để phát triển. Tuy nhiên với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay thì áp lực về thời gian làm bài là rất lớn (trung bình 1,25 phút/câu ở kì thi THPT Quốc Gia). Trong khi đó với sự bùng nổ của công nghệ thông tin, chúng ta có một kho dữ liệu khổng lồ về các phương pháp giải mà học sinh được tiếp cận, nên việc sáng suốt lựa chọn phương pháp giải cho từng bài toán là rất cần thiết. Cách giải này có thể hiệu quả với những bài toán này, nhưng lại không thể vận dụng hiệu quả cho nhiều bài toán khác nhau, chưa kể khi vào phòng thi các em quên công thức hoặc nhớ sai công thức dẫn đến không làm được bài. Vì vậy các em cần có những phương pháp làm bài dễ hiểu, ngắn gọn, dễ vận dụng, và có hướng phát triển tư duy hơn. 1.1 Kiến thức hóa học về kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO3, H2SO4 đặc. Trong nội dung liên quan, tôi chỉ xét đến kim loại không tan trong nước tác dụng với dung dịch axit HNO3, H2SO4 đặc. 1.1.1. AXIT NITRIC (HNO3), AXIT SUNFURIC ĐẶC (H2SO4) [1] a. Tính axit mạnh - Trong dung dịch, HNO3 , H2SO4 phân li hoàn toàn: HNO3 ® H+ + NO3- H2SO4→ 2H+ + SO42- - Là axit mạnh (do ion H+ quyết định): Làm đỏ quỳ tím, tác dụng với oxit bazơ, bazơ và muối của axit yếu hơn (các hợp chất này phải không có tính khử). b. Tính oxi hóa mạnh - Với axit HNO3 do ion NO3- quyết định. Tùy thuộc vào nồng độ của axit và bản chất của chất khử mà có thể bị khử đến . - Với axit H2SO4 đặc do ion SO42- quyết định. Tuỳ thuộc vào bản chất khử mà S+6 có thể bị khử đến S+4( SO2), S0, S-2 (H2S) * Dấu hiệu nhận biết các sản phẩm khử: - Khí NO2 : khí màu nâu đỏ, nặng hơn không khí. - Khí NO: khí không màu, hóa nâu trong không khí( 2NO + O2 →NO2), nặng hơn không khí một chút. - Khí N2O: Khí cười, không màu, nặng hơn không khí. - Khí N2: Khí không màu, hơi nhẹ hơn không khí một chút. - Dung dịch NH4NO3: Phản ứng không có khí thoát ra hoặc dung dịch thu được tác dụng với dung dịch kiềm có khí mùi khai thoát ra. - Khí SO2 không màu, mùi hắc, nặng hơn không khí, độc. Khí SO2 có thể làm mất màu dung dịch Br2, KMnO4, cánh hoa hồng... - S : Chất bột màu vàng, không tan trong H2O. - H2S : Không màu, mùi trứng thối, nặng hơn không khí. H2S tạo kết tủa đen không tan trong cả môi trường axit với Cu2+, Pb2+. 1.1.2. TÍNH KHỬ CỦA CÁC KIM LOẠI [1] - Axit HNO3, H2SO4 đặc oxi hóa được hầu hết các kim loại (trừ Au; Pt). Khi đó, kim loại bị oxi hóa đến mức oxi hóa cao nhất tạo ra muối nitrat, muối sunfat, sản phẩm khử của N+5, S+6 và H2O. * Một số chú ý: - Fe bị oxi hoá lên Fe+3, nhưng nếu Fe dư: Fe + 2Fe+3 →3Fe+2 - Thông thường: + Các kim loại có tính khử yếu như: Cu; Pb; Ag... thì HNO3 đặc bị khử đến NO2; HNO3 loãng bị khử đến NO. + Các kim loại có tính khử mạnh như: Mg; Al; Zn... HNO3 loãng có thể bị khử đến N2O; N2 hoặc NH4NO3, H2SO4 đặc đến S, H2S. VD: 4Zn + 10HNO3 ® 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O + Cần phải căn cứ vào dữ kiện đề bài để xác định chính xác các sản phẩm khử thông qua các dấu hiệu nhận biết. Lưu ý: Al; Fe; Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội. 1.2. Định luật bảo toàn [2]. 1.2.1. Định luật bảo toàn nguyên tố - Trong một phản ứng hóa học, tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố không đổi: n nguyên tử nguyên tố trước PƯ = n nguyên tử nguyên tố sau PƯ 1.2.2. Định luật bảo toàn electron - Khi có nhiều chất oxi hoá hoặc chất khử trong hỗn hợp phản ứng (nhiều phản ứng hoặc phản ứng qua nhiều giai đoạn) thì tổng số mol electron mà các chất khử cho phải bằng tổng số mol electrron mà các chất oxi hoá nhận: n e nhường = n e nhận 1.2.3 . Định luật bảo toàn điện tích - Trong một dung dịch có các ion dương và ion âm, tổng số điện tích dương bằng tổng số điện tích âm. Lưu ý: Khi cân bằng phương trình ion và bán phản ứng, tổng số điện tích âm và dương ở 2 vế của phương trình là bằng nhau. 2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm - Trong quá trình giảng dạy và ôn luyện hóa học lớp 12 tôi nhận thấy có nhiều bài tập về phần kim loại tác dụng với axit HNO3, H2SO4 đặc xảy ra nhiều trường hợp mà giải theo phương pháp truyền thống thì rất phức tạp, phải kết hợp nhiều phương pháp giải hay viết phương trình phản ứng, đặt số mol, nhiều ẩn số, rườm rà, mất nhiều thời gian. - Nhiều học sinh ngại làm dạng bài tập nói trên và khi kiểm tra hoặc thi thử các em thường bỏ qua loại bài này hoặc khoanh bừa. - Khi ôn luyện cho học sinh ở phần bài tập này tôi đã hướng dẫn các em cách dùng “bán phản ứng ion - electron”, đặc biệt dùng để tính lượng axit phản ứng và được các em rất hứng thú, tiếp nhận tốt, đa số biết vận dụng một cách thành thạo. 3. Giải pháp và tổ chức thực hiện Để giải quyết thực trạng trên tôi đã lựa chọn chủ đề: “Hướng dẫn học sinh dùng “bán phản ứng ion - electron” để tính nhanh lượng axit trong dạng bài tập kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO3, H2SO4 đặc thuộc chương trình hóa học lớp 12” vào giảng dạy trong chương trình dạy thêm môn hóa học lớp 12 Dưới đây là đề xuất về giáo án của hai tiết dạy nói trên. 3.1. Mục tiêu: - Kiến thức + Dãy điện hóa kim loại, + Tính chất hóa học của kim loại với axit có tính oxi hóa mạnh. + Biết cách xác định dạng bài tập có thể dùng “bán phản ứng ion - electron” để tính nhanh lượng axit trong dạng bài tập phần kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO3, H2SO4 đặc thuộc chương trình hóa học lớp 12”. + Vận dụng được các kiến thức cơ bản phần đại cương về kim loại vào giải toán. - Kĩ năng được hình thành và phát triển: + Dự đoán các sản phẩm của phản ứng oxi hóa – khử. + Nhận biết được các bài toán có thể sử dụng hiệu quả phương pháp nêu trên. + Giải được các bài tập phần kim loại tác dụng với dung dịch axit có tính axi hóa mạnh thuộc chương trình hóa học lớp 12 một cách nhanh gọn và chính xác. - Thái độ: + Học sinh hứng thú với bài học khi làm quen với phương pháp mới từ đó giúp các em thêm yêu thích môn hóa học. + Qua hoạt động nhóm các em hiểu nhau hơn, đoàn kết hơn. - Năng lực cần hướng tới: + Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học + Năng lực tính toán + Năng lực phân tích, so sánh và giải quyết vấn đề. 3.2. Chuẩn bị: - Giáo viên + Nghiên cứu tài liệu về cách viết và sử dụng “bán phản ứng ion – lectron”. + Nghiên cứu các dạng bài tập về phần kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO3, H2SO4 đặc thuộc chương trình hóa học lớp 12 và các đề thi THPT Quốc Gia. + Phiếu học tập + Phòng máy chiếu - Học sinh + Ôn lại các kiến thức trọng tâm về phần kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO3, H2SO4 đặc thuộc chương trình hóa học lớp 12 3.3. Tổ chức hoạt động dạy học: Tiết 1 Hoạt động 1: Giới thiệu và hướng dẫn ôn tập lí thuyết (15 phút) Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Giới thiệu: Khi giải bài tập phần kim loại từ Mg đến Ag tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3 , H2SO4 đặc , các em đã biết đến một số phương pháp: tính theo phương trình, phương pháp bảo toàn electron, phương pháp bảo toàn nguyên tố. Tuy nhiên các phương pháp trên còn mất nhiều thời gian. Hôm nay thầy sẽ hướng dẫn các em một phương pháp mới để giải nhanh bài tập phần này. Đó là phương pháp dùng “bán phản ứng ion – electron”. Trong phần này các em cần nắm vững một số kiến thức liên quan như sau: 1. Dãy điện hóa 2.Thứ tự phản ứng - Kim loại có tính khử mạnh phản ứng trước, sau đó đến kim loại yếu hơn phản ứng sau theo phương trình tổng quát sau: GV: Sử dụng máy chiếu để Hs theo dõi lại kiến thức cũ: Kim loại M + H2SO4 đặc muối sunfat M2(SO4)x + sản phẩm khử (SO2, S, H2S) + H2O Kim loại M + HNO3 muối nitrat M(NO3)x + sản phẩm khử (NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3) + H2O 3. Xác định sản phẩm sau phản ứng: GV: Sử dụng máy chiếu để Hs theo dõi lại kiến thức cũ: * Dấu hiệu nhận biết các sản phẩm khử: - Khí NO2: khí màu nâu đỏ, nặng hơn không khí. - Khí NO: khí không màu, hóa nâu trong không khí (2NO + O2 →NO2), nặng hơn không khí một chút. - Khí N2O: Khí cười, không màu, nặng hơn không khí. - Khí N2: Khí không màu, hơi nhẹ hơn không khí một chút. - Dung dịch NH4NO3: Phản ứng không có khí thoát ra hoặc dung dịch thu được tác dụng với dung dịch kiềm có khí mùi khai thoát ra. - Khí SO2 không màu, mùi hắc, nặng hơn không khí, độc. Khí SO2 có thể làm mất màu dung dịch Br2, KMnO4, cánh hoa hồng... - S : Chất bột màu vàng, không tan trong H2O. - H2S : Không màu, mùi trứng thối, nặng hơn không khí. H2S tạo kết tủa đen không tan trong cả môi trường axit với Cu2+, Pb2+. * Lưu ý nhận biết các sản phẩm quá trình oxi hóa Fe: - Fe bị oxi hoá lên Fe+3, nhưng nếu kim loại từ Fe đến Cu dư khi tác dụng với axit trên thì Fe+3 bị khử về Fe+2 một phần hoặc hoàn toàn. Lưu ý: Al; Fe; Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội. 4. Cách viết bán phản ứng ion – electron như sau: [3] GV: Hướng dẫn Hs cách viết bán phản ứng ion – electron của NO3-, SO42- trong môi trường H+. Lời dẫn: Điều quan trọng của phương pháp là học sinh phải viết được các bán phản ứng ion - electron của quá trình khử N+5 , S+6 trong môi trường H+. Cách viết các bán phản ứng của nguyên tử kim loại vẫn theo cách cũ, tuy nhiên của quá trình khử sẽ theo phương pháp ion – electron. Cụ thể: * Trường hợp 1: có một sản phẩm khử VD1: Hoàn thành các bán phản ứng ion- electron khử sau: NO3- + H+ + ... → NO + ..... SO42- + H+ + ... → SO2 + .... Hướng dẫn: Các bước cân bằng theo phương pháp ion – electron khử như sau: Bước 1: Xác định ion oxi hoá, sản phẩm khử và môi trường. Bước 2: Viết bán phản ứng khử: chất oxi hoá, môi trường, số e nhận, sản phẩm khử và sản phẩm của môi trường tạo ra. Lưu ý: Đối với chất oxi hoá là các axit HNO3, H2SO4 đặc thì ion oxi hoá là NO3-, SO42-, môi trường H+, sản phẩm khử theo đề bài hoặc dựa vào các dấu hiệu nhận biết chúng, sản phẩm của môi trường sinh ra là H2O. Áp dụng cho ví dụ trên: → Thêm H2O vào vế phải, cân bằng nguyên tố N, S. → Xác định số oxi hoá, tính số electron nhận → Cân bằng nguyên tố O rồi sau đó kiểm tra độ chính xác bằng định luật bảo toàn điện tích hoặc ngược lai. * Trường hợp 2: có nhiều sản phẩm khử. - Cách làm tương tự, nhưng yêu cầu bắt buộc là phải biết tỉ lệ mol của các sản phẩm đó. VD2: Hoàn thành các bán phản ứng ion - electron sau NO3- + H+ + ... → NO + NO2 + ..... ( Biết tỉ lệ mol của NO và NO2 là 2: 1) SO42- + H+ + ... → SO2 + S .... ( Biết tỉ lệ mol của SO2 và S là 1: 1) * Chú ý: Trong các bán phản ứng ion – electron trên, chỉ riêng phản ứng với kim loại thì: nHNO3(pư) = nH+ và nH2SO4(pư) =2nH+. - Nghe giảng và ghi bài Hs: Theo dõi kĩ hướng dẫn Hs trả lời: NO3- + 4H+ +3e → NO + 2H2O SO42- + 4H+ + 2e→ SO2 + 2H2O HS: 3NO3-+10H+ +7e → 2NO+NO2 + 5H2O 2SO42- + 12H+ + 8e → SO2 + S + 6H2O Hoạt động 2: Giải bài tập mẫu (25 phút) [4] Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của học sinh TRƯỜNG HỢP 1: CÓ MỘT SẢN PHẨM KHỬ Giải bài tập mẫu: GV trình chiếu bài tập lên màn hình Bài 1: Cho m gam hỗn hợp Al và Cu tác dụng vừa đủ với V lít dung dịch HNO3 1M (loãng). Sau phản ứng tạo ra 0,2 mol sản phẩm khử duy nhất là NO và dung dịch X. Tính thể tích V của dung dịch axit đã dùng? GV yêu cầu học sinh giải theo phương trình phản ứng? GV nhận xét bài làm và đưa ra cách 2 làm theo bán phản ứng ion – electron như sau NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O 0,8 0,2 mol Vậy nHNO3 = nH+ = 0,8 mol, suy ra V = 0,8 lít GV so sánh: cách 1 phải viết 2 phương trình, sau đó phải nhận xét được từ 2 phương trình ta rút ra tỉ lệ mol axit và NO, Nếu bài toán nhiều kim loại hơn tác dụng với dung dịch axit thì sẽ tốn thời gian, dễ gây sai sót. Cách 2 chỉ cần quan tâm: - Dạng toán kim loại tác dụng axit có tính oxi hóa ở gốc axit - Bán phản ứng ion – electron của sản phẩm khử Tương tự GV yêu cầu Hs nhận xét và giải theo cách làm mới GV trình chiếu bài tập lên màn hình Bài 2: Cho m gam hỗn hợp Al, Zn, Cu tác dụng vừa đủ với 600 ml dung dịch HNO3 1M (loãng). Sau phản ứng tạo ra V lít khí không màu hóa nâu trong không khí (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Tính V ở đktc ? Tương tự GV yêu cầu Hs nhận xét và đưa ra cách giải nhanh nhất cho bài tập sau: Bài 3: Thể tích dung dịch HNO3 1M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu là (biết phản ứng tạo chất khử duy nhất là NO) A. 1,0 lít. B. 0,6 lít. C. 0,8 lít. D. 1,2 lít. GV: Chú ý các mức oxi hoá của sắt sau phản ứng. Bài 4: Cho m gam Fe tác dụng vừa đủ với V lít dung dịch HNO3 1M thu được 4,48 lít khí NO duy nhất (ở đktc). Giá trị của V bằng: A: 0,6. B: 0,8. C: 0,6 hoặc 0,8. D: 0,6 và 0,8. GV nhận xét và yêu cầu Hs làm bài: Với bài tập này, nếu ta không để ý cách hỏi (chỉ hỏi V) ta có thể đi theo hướng biện luận các trường hợp tạo ra các loại muối Fe (vừa đủ tạo Fe3+, vừa đủ tạo Fe2+, vừa đủ tạo Fe2+ và Fe3+) mất thời gian. Ta chỉ cần viết bán phản ứng khử là tính trực tiếp H+ theo NO. TRƯỜNG HỢP 2: CÓ NHIỀU SẢN PHẨM KHỬ GV chiếu đề lên màn hình Bài 1: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp 3 kim loại bằng dung dịch HNO3 thu được 1,12 lít hỗn hợp X (đktc) gồm NO2 và NO. Tỉ khối của X so với hiđro bằng 18,2. Thể tích tối thiểu dung dịch HNO3 37,8% (D= 1,242g/ml) cần dùng là: A. 20,18ml. B. 11,12 ml. C. 21,47 ml. D. 36,7ml. GV yêu cầu HS nhận xét tìm ra hướng giải GV gọi HS lên bảng trình bày GV nhận xét HS ghi đề bài HS: 4HNO3 + Al → Al(NO3)3 + NO + 2H2O 8HNO3+ 3Cu→ Cu(NO3)2 +2NO + 4H2O Từ 2 phương trình ta thấy: nHNO3 = 4nNO = 0,2x4 = 0,8 mol Vậy V = 0,8 lít HS nghe giảng và ghi bài vào vở. HS ghi đề bài HS: Nhận xét: - Bài tập hỗn hợp kim loại tác dụng với axit HNO3 - Cho lượng axit HNO3 phản ứng tính lượng sản phẩm khử. Giải: nHNO3 = 0,6 mol NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O 0,6 0,15 mol Vậy V = 0,15x22,4 = 3,36 lít HS: Nhận xét: - Bài tập về kim loại Fe tác dụng với axit HNO3 - Yêu cầu tính lượng axit HNO3 phản ứng. Giải: Thể tích HNO3 nhỏ nhất khi số mol e nhận bé nhất → trong dung dịch sau phản ứng có muối Fe2+ (do Fe hoặc Cu dư phản ứng vừa đủ với Fe3+) và Cu2+ - Bán PƯ oxi hoá: Fe → Fe2+ + 2e 0, 15 0,3 (mol) Cu → Cu2+ + 2e 0,15 0,3 ( mol) →ne nhường = 0,6 mol = ne nhận - Bán PƯ khử: NO3- + 4H+ + 3e → NO + H2O .. 0,8 0,6 (mol) VHNO3 (nhỏ nhất) = 0,8/1= 0,8 lít (Đáp án C). HS ghi đề bài HS trình bày lên Giải: - Bán phản ứng ion – electron khử: NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O 0,8 0,2 ( mol) → nHNO3 = nH+ = 0,8 mol → V = 0,8/1 = 0,8 lít ( Đáp án B ) HS - Do chưa biết tên kim loại nên khó làm theo cách viết phương trình hóa học - Dạng bài kim loại tác dung HNO3 - Câu hỏi liên quan đến việc tính VHNO3 - Biết tỉ lệ mol sản phẩm khử qua tỉ khối Nên làm theo cách viết phương trình ion – electron là hiệu quả hơn cả HS: nX= 1,12/22,4 = 0,05 mol. Gọi nNO2 = x mol→ nNO= 0,05- x mol Ta có: 46x + 30(0
Tài liệu đính kèm:
- skkn_huong_dan_hoc_sinh_cach_dung_ban_phan_ung_ion_electron.doc