SKKN Phân tích và hướng dẫn học sinh khắc phục những sai lầm thường gặp khi giải bài toán hóa học về sắt và hợp chất sắt - Hóa vô cơ lớp 12 THPT
Sự đổi mới trong cách thi tuyển sinh Đại học của Bộ giáo dục và Đào tạo đã đặt ra những yêu cầu mới cho học sinh. Vì vậy để có kết quả thi tốt, học sinh cần phải nắm vững kiến thức và vận dụng kiến thức một cách linh hoạt trong khi đó nhiều phần kiến thức học sinh không tự lĩnh hội được. Do đó giáo viên cần phải có biện pháp giúp học sinh nắm vững và khắc phục cho học sinh những sai lầm thường gặp khi làm bài để học sinh có được kết quả như mong đợi.
Với xu hướng đổi mới hình thức thi từ kiểu đề thi tự luận sang thi trắc nghiệm, một câu hỏi trắc nghiệm được xem là “hay” nếu nó dễ làm cho học sinh mắc sai lầm khi tư duy hoặc để tìm ra kết quả đúng của bài toán thì nó có cách giải khác với cách thông thường khi làm theo kiểu bài tự luận.Từ đó học sinh dễ chọn nhầm phương án “bẫy” mà đề bài cho. Bài toán này nhằm mục đích phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh đồng thời rèn luyện tính cẩn thận cho học sinh. Sai lầm học sinh có thể mắc phải khi giải toán hoá học là rất nhiều, có nhiều dạng sai lầm khác nhau, xong theo tôi bài tập về sắt và hợp chất của sắt học sinh thường có tần số mắc sai lầm nhiều hơn so với bài tập khác,có thể một sai lầm đã một lần nào đó gặp phải xong lại vẫn có thể mắc lại sai lầm tượng tự cho một bài toán khác.Vậy giải quyết vấn đề đó như thế nào, tôi xin được trình bày ý kiến của mình dưới dạng một chuyên đề để học sinh dễ nghiên cứu và nắm bắt vấn đề, từ đó hạn chế đến mức thấp nhất sai lầm học sinh có thể mắc phải khi gặp bài toán cùng dạng.
MỤC LỤC ---c&d--- Mục lục..Trang I/ Phần mở đầu.1 1.Lí do chọn đề tài.1 2.Mục đích nghiên cứu..1 3.Đối tượng nghiên cứu.2 4.Phương pháp nghiên cứu2 II/ Nội dung SKKN . 2 1.Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm2 2.Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng SKKN 2 3.Giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 3 4.Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm.13 III/ Kết luận, kiến nghị13 Tài liệu tham khảo 15 PHÂN TÍCH VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH KHẮC PHỤC NHỮNG SAI LẦM THƯỜNG GẶP KHI GIẢI BÀI TOÁN HÓA HỌC VỀ SẮT VÀ HỢP CHẤT SẮT- HÓA VÔ CƠ LỚP 12 THPT. A. PHẦN MỞ ĐẦU I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Sự đổi mới trong cách thi tuyển sinh Đại học của Bộ giáo dục và Đào tạo đã đặt ra những yêu cầu mới cho học sinh. Vì vậy để có kết quả thi tốt, học sinh cần phải nắm vững kiến thức và vận dụng kiến thức một cách linh hoạt trong khi đó nhiều phần kiến thức học sinh không tự lĩnh hội được. Do đó giáo viên cần phải có biện pháp giúp học sinh nắm vững và khắc phục cho học sinh những sai lầm thường gặp khi làm bài để học sinh có được kết quả như mong đợi. Với xu hướng đổi mới hình thức thi từ kiểu đề thi tự luận sang thi trắc nghiệm, một câu hỏi trắc nghiệm được xem là “hay” nếu nó dễ làm cho học sinh mắc sai lầm khi tư duy hoặc để tìm ra kết quả đúng của bài toán thì nó có cách giải khác với cách thông thường khi làm theo kiểu bài tự luận.Từ đó học sinh dễ chọn nhầm phương án “bẫy” mà đề bài cho. Bài toán này nhằm mục đích phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh đồng thời rèn luyện tính cẩn thận cho học sinh. Sai lầm học sinh có thể mắc phải khi giải toán hoá học là rất nhiều, có nhiều dạng sai lầm khác nhau, xong theo tôi bài tập về sắt và hợp chất của sắt học sinh thường có tần số mắc sai lầm nhiều hơn so với bài tập khác,có thể một sai lầm đã một lần nào đó gặp phải xong lại vẫn có thể mắc lại sai lầm tượng tự cho một bài toán khác.Vậy giải quyết vấn đề đó như thế nào, tôi xin được trình bày ý kiến của mình dưới dạng một chuyên đề để học sinh dễ nghiên cứu và nắm bắt vấn đề, từ đó hạn chế đến mức thấp nhất sai lầm học sinh có thể mắc phải khi gặp bài toán cùng dạng. Bài tập về sắt và hợp chất của sắt là bài tập học sinh dễ mắc sai lầm nhất. Nhưng đó là dạng bài tập rất phổ biến trong đề thi. Khi không phát hiện được hệ thống sai lầm học sinh thường mắc phải của kiểu bài tập này thì có thể lúc này học sinh biết được sai lầm mình đã mắc phải nhưng khi gặp một bàt toán khác có số liệu khác, có yêu cầu khác nhưng tương tự học sinh vẫn có thể mắc tiếp sai lầm đó. Hệ thống các sai lầm học sinh thường mắc phải cùng bài tập minh hoạ sẽ giúp học sinh ít lặp lại các sai lầm khi làm bài. Đó chính là lý do tôi chọn và thực hiện đề tài: “Phân tích và hướng dẫn học sinh khắc phục những sai lầm thường gặp khi giải bài toán hóa học về sắt và hợp chất sắt – Hóa vô cơ lớp 12 THPT’’. II.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: Thực hiện sáng kiến này nhằm mục đích: -Giúp học sinh có một cái nhìn khái quát về bài tập của sắt và hợp chất của sắt. Xác định rõ được khi nào tạo sản phẩm sắt (II), khi nào tạo sản phẩm sắt(III). -Đưa ra phương pháp giải nhanh các bài tập về sắt và các hợp chất của sắt, phương pháp chủ đạo để giải quyết bài toán là phương pháp bảo toàn electron. -Rèn luyện tư duy nhanh, nhạy trong giải quyết các bài toán dạng trắc nghiệm cho học sinh. -Giúp học sinh lĩnh hội và vận dụng kiến thức tốt hơn tránh những sai xót đáng tiếc xảy ra và nâng cao hơn kết quả cho học sinh trong các kỳ thi. III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: -Đi sâu vào bài tập về sắt và các hợp chất của sắt trong phản ứng với axit có tính oxihoá mạnh khi không có mặt của Cu và có sự có mặt của Cu, có sự có mặt của Fe dư, phản ứng với muối AgNO3. Đây chỉ là một phần trong hệ thống các dạng bài tập mà học sinh dễ mắc sai lầm. IV.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Đề tài được thực hiện dựa trên các phương pháp cơ bản sau: -Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết bằng cách dựa vào các bài tập điển hình sách giáo khoa, trong các sách nâng cao và tài liệu tham khảo khác -Từ thực nghiệm giảng dạy cho học sinh ở nhiều năm học với nhiều lớp học sinh thông qua các bài kiểm tra, qua các kỳ thi và quá trình ôn tập cho học sinh có dạng bài tập liên quan đến chuyên đề. B. PHẦN NỘI DUNG I.CƠ SỞ LÍ LUẬN: Sai lầm mà học sinh gặp phải khi giải quyết một bài toán hoá học có rất nhiều dạng. Song theo tôi bài tập phần sắt và các hợp chất của sắt có nhiều điểm để học sinh dễ mắc sai lầm hơn do sắt có 2 bậc oxihoá +2 và +3. Bài tập này lại là dạng bài tập phổ biến khi thi đại học, kể cả thi tự luận trước đây và thi trắc nghiệm hiện nay. Đặc biệt là câu hỏi trắc nghiệm, học sinh dễ chọn lầm phương án “bẫy” mà bài toán đưa ra. Vì vậy tôi xin được trình bày về những sai lầm thường mắc phải của học sinh đó dưới dạng một chuyên đề để phần nào giúp học sinh hạn chế được mức thấp nhất những sai lầm đó. II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ: Học sinh thường mắc phải những sai lầm khi giải bài toán hóa học về Fe và hợp chất Fe: -Khi bài toán yêu cầu tính khối lượng muối thu được khi cho Fe tác dụng với axít đặc nóng thì học học sinh thường cho rằng sản phẩm phản ứng là Fe(III) mà không để ý đến lượng Fe dư lại có thể tác dụng với Fe(III) tạo muối Fe(II). -Khi bài toán tính khối lượng muối thu được khi cho Fe và Cu tác dụng với axít đặc nóng thì học sinh vẫn có thể xác định sản phẩm là Fe(III) mà không nghĩ đến lượng Cu dư phản ứng với Fe(III) về Fe(II). Từ những sai lầm trên của học sinh tôi đã mạnh dạn đưa ra đề tài sáng kiến kinh nghiệm : “Phân tích và hướng dẫn học sinh khắc phục những sai lầm thường gặp khi giải bài toán hóa học về sắt và hợp chất sắt”. III. CÁC GIẢI PHÁP ĐÃ SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ. Sau đây là các sai lầm mà học sinh thường mắc phải: 1. LOẠI SAI LẦM THỨ 1: Bài toán tính khối lượng muối thu được khi cho Fe tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng hoặc dung dịch HNO3(axít có tính oxi hoá mạnh). Bài toán này học sinh thường cho rằng sản phẩm phản ứng là muối Fe(III), nhưng có thể không để ý đến lượng sắt dư lại tác dụng trở lại với muối Fe(III) tạo ra muối Fe(II). Bài tập này học sinh có thể gặp 3 trường hợp: 1. Nếu axit dư sản phẩm chỉ có muối Fe(III).Đây là trường hợp học sinh thường không bị mắc sai lầm khi làm bài 2.Nếu Fe dư sản phẩm chỉ có muối Fe(II) 3.Cả Fe và axit đều phản ứng hết thì sản phẩm có thể là: *Chỉ có muối Fe(III) *Chỉ có muối Fe(II) *Có cả muối Fe(II) và Fe(III) Hai trường hợp sau là những trường hợp học sinh dễ mắc sai lầm.Tôi xin được trình bày sai lầm mà học sinh thường mắc phải nhất đó là trường hợp 2 chỉ có muối Fe(II) và trường hợp 3 sai lầm đó thường áp dụng cho bài tập lí thuyết, xác định sản phẩm là Fe(III) hay Fe(II) hay cả 2 sản phẩm tạo ra. Ví dụ1: (Đề thi thử đại học năm 2014) Cho lượng dư bột sắt tác dụng 200 ml dung dịch HNO3 nồng độ 5M đặc, nóng. Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn (Giả sử chỉ có khí NO2 giải phóng là duy nhất), thì khối lượng muối thu được là: A.40,33 gam B.45,0 gam C.60,5gam D. 67,5 gam Lời giải. Phương trình phản ứng: Fe +6 HNO3 à Fe(NO3)3 + 3NO2 +3H2O (1) Sau đó Fe dư phản ứng tiếp: Fe + 2Fe(NO3)3 à 3Fe(NO3)2 (2) Số mol HNO3 =1 mol Theo phương trình phản ứng (1): Số mol Fe(NO3)3 tạo ra =(1/6) số mol HNO3 = 1/6 mol. Theo phương trình phản ứng (2): Số mol Fe(NO3)2 tạo ra = (3/2) số mol Fe((NO3)3 = (3/2) x 1/6 = 1/4 mol. Vậy khối lượng muối thu được là: (1/4) x 180 =45 gam. Đáp án đúng là B. Sai lầm học sinh có thể mắc phải thường là dừng ở phản ứng (1) và tính được khối lượng muối là 40,33 gam. Chọn nhầm đáp án A Ví dụ 2: (Đề thi thử đại học năm 2013) Cho 18,5 g hỗn hợp Z gồm: Fe và Fe3O4 tác dụng 200 ml dung dịch HNO3 nồng độ aM(loãng). Phản ứng hoàn toàn thu được 2,24 lít NO duy nhất(đktc), dung dịch Z1 và 1,46 gam kim loại dư.Khối lượng muối trong dung dịch Z1 là: A.47,93 g B.48,6 g C.42,8 g D.Không có đáp án đúng. Lời giải Học sinh xác định được do sau phản ứng còn kim loại dư nên sản phẩm chỉ có muối Fe(II). Khi đó áp dụng phương pháp bảo toàn electron với việc gọi số mol Fe tham gia phản ứng là a mol, số mol Fe3O4 là b mol, số mol NO tính được là 0,1 mol thì ta có: 2a = 2b + 0,3 (1) Mặt khác khối lượng Fe và Fe3O4 tham gia phản ứng là: 18,5-1,46 =17,04 gam. Ta có: 56a +232 b =17,04 (2) Giải hệ 2 phương trình (1) và (2) ta có: a=0,18 mol; b=0,03 mol Khối lượng muối thu được là: (a + 3b) x 180 = (0,18 + 3 x 0,03) x 180 =48,6 gam. Đáp án đúng là B. Sai lầm học sinh có thể mắc phải với bài toán này là: Học sinh xác định sản phẩm là muối Fe(III) cũng gọi số mol Fe phản ứng và Fe3O4 phản ứng như trên khi đó áp dụng phương pháp bảo toàn electron học sinh lập được phương trình(1) là: 3a + b =0,3. Giải hệ 2 phương trình (1) và (2) thì có b =0,53625 > 0,3. Học sinh có thể cho rằng số liệu của đề bài sai. Chọn nhầm đáp án D. Ví dụ 3: Cho 16,8 gam Fe tác dụng với 2 lít dung dịch HNO3 nồng độ aM(loãng).Giả sử chỉ giải phóng khí NO là duy nhất. Khối lượng muối thu được là bao nhiêu khi: a) a=0,7M A. 72,6 gam B. 54 gam C. 63,3 gam D. 67,95 gam. b) a=0,4M A. 102,4 gam B. 42,2 gam C. 51,2 gam D. 54 gam c) a=0,55M A. 66,55 gam B. 70,05 gam C. 80,05 gam D. 67,95 gam Lời giải. a) Số mol Fe = 0,3 mol; Số mol HNO3 = 1,4 mol Phương trình phản ứng: Fe + 4 HNO3 à Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O Theo phương trình phản ứng số mol HNO3 = 4 lần số mol Fe. Vậy trường hợp này HNO3 dư, sản phẩm chỉ có muối Fe(III). Khối lượng muối Fe(III) là: 0,3 x 242 = 72,6 gam. Đáp án đúng là A. b)Số mol HNO3 = 0,8 mol. Phương trình phản ứng: Fe + 4 HNO3 à Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O (1) Fe + 2 Fe(NO3)3 à 3 Fe(NO3)2 (2) Số mol Fe tham gia pư (1) = 0,2 mol và số mol Fe(NO3)3 tạo ra ở (1) = 0,2 mol. Số mol Fe dư sau phản ứng (1) là 0,1 mol sẽ tham gia phản ứng (2). và số mol Fe(NO3)3 tác dụng với Fe = 0,2 mol vừa hết. Sản phẩm chỉ có muối Fe(II) với số mol tạo ra là 0,3 mol. Vậy khối lượng muối thu được là: 0,3 x 180 = 54 g. Đáp án đúng là D. c)Số mol HNO3 = 1,1 mol Phương trình phản ứng: Fe + 4 HNO3 à Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O (1) Fe + 2 Fe(NO3)3 à 3 Fe(NO3)2 (2) Số mol Fe tham gia phản ứng (1) = 0,275 mol và số mol Fe(NO3)3 tạo ra ở (1) = 0,275 mol. Số mol Fe dư sau phản ứng (1) là 0,025 mol sẽ tham gia phản ứng (2) và số mol Fe(NO3)3 tác dụng với Fe = 0,05 mol. Sản phẩm có cả muối Fe(III) và muối Fe(II) với số mol muối Fe(II) là 0,075 mol và số mol muối Fe(III) còn lại là 0,225 mol.Vậy khối lượng muối thu được là: (0,225x 242) + (0,075x180) = 67,95 g. Đáp án đúng là D. Bài toán này chỉ là giúp học sinh hiểu được rằng Fe và axit phản ứng vừa đủ với nhau có thể xảy ra 3 trường hợp nêu trên. 2. LOẠI SAI LẦM THỨ 2: Bài toán tính khối lượng muối thu được khi cho Fe và Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng hoặc dung dịch HNO3 (axít có tính oxihoá mạnh) Ví dụ1: (Đề thi thử đại học năm 2014) Cho 10 g hỗn hợp Fe, Cu(có 40% khối lượng Fe) tác dụng HNO3 loãng đến phản ứng hoàn toàn thì phần kim loại không tan nặng 2,8 g. Khối lượng muối thu được là: A.22,257 gam B.22 gam C.26,686 gam D.26,69 gam. Lời giải: Khối lượng Fe là 4 gam, khối lượng Cu là 6 gam Vậy 2,8 gam kim loại không tan là Cu, khối lượng Cu phản ứng là 3,2 gam Do Cu dư nên sản phẩm muối là Fe(II) và Cu(II). Khối lượng muối là: (4/56 x 180) + (3,2/64 x 188) = 22,257 gam. Đáp án đúng là A. Sai lầm học sinh có thể mắc phải là vẫn xác định sản phẩm là muối Fe(III) và muối Cu(II).Khối lượng muối tính được là: (4/56 x 242) + ( 3,2/64 x 188) =26,686 gam. Chọn đáp án là C. Ví dụ2: (Đề thi thử đại học năm 2013) Hỗn hợp A gồm Fe và Cu có tổng khối lượng là 23,2 gam có tỉ lệ số mol tương ứng là: 3/1 cho tác dụng với H2SO4 đặc nóng đến phản ứng hoàn toàn thì thấy phần kim loại không tan nặng 3,2 gam.Tổng khối lượng muối thu được là: A.68 gam B.53,6 gam C.60,8 gam D.63,2 gam. Lời giải Khối lượng Fe là 16,8 gam, khối lượng Cu là 6,4 gam Vậy 3,2 gam kim loại không tan là Cu, khối lượng Cu phản ứng là 3,2 gam Do Cu dư nên sản phẩm muối là Fe(II) và Cu(II). Khối lượng muối thu được là: (16,8/56 x 152) + (3,2/64 x 160) = 53,6 gam. Đáp án đúng là B Sai lầm học sinh có thể mắc phải là vẫn xác định sản phẩm là muối Fe(III) và muối Cu(II).Khối lượng muối thu được là: (16,8/56 x 400) + ( 3,2/64 x 160) =68 gam. Chọn nhầm đáp án là A. 3. LOẠI SAI LẦM THỨ 3: Tính thể tích khí thu được khi cho cùng lượng Fe tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng hoặc dung dịch HNO3(axít có tính hóa mạnh) Bài tập này học sinh có thể gặp 3 trường hợp: 1.Fe tác dụng với các axít này chỉ cho sản phẩm là muối Fe(III) lúc này lượng khí tạo ra là nhiều nhất với cùng lượng kim loại đem phản ứng. Học sinh phải hiểu được rằng sản phẩm là muối Fe(III) thì lúc này lượng electron mà Fe nhường là nhiều nhất,vậy lượng electron mà N+5 nhận cũng nhiều nhất nên thể tích khí tạo ra là lớn nhất. 2.Fe tác dụng với các axít này chỉ cho sản phẩm là muối Fe(II) lúc này lượng khí tạo ra là ít nhất với cùng lượng kim loại đem phản ứng. Trường hợp này học sinh phải hiểu được rằng sản phẩm là muối Fe(II) thì lúc này lượng electron mà Fe nhường là ít nhất,vậy lượng electron mà N+5 nhận cũng ít nhất nên thể tích khí tạo ra là bé nhất. 3.Fe tác dụng với các axít này cho sản phẩm gồm cả muối Fe(II) và Fe(III) lúc này lượng khí tạo ra nằm trong một khoảng xác định nào đó tuỳ vào lượng kim loại đem phản ứng. Phần này tôi nghĩ rằng việc tính thể tích khí nhiều nhất,ít nhất thường học sinh không hiểu và xác định đúng được khi nào là lượng nhiều nhất, khi nào là lượng ít nhất.Vì vậy giáo viên cần hướng dẫn, phân tích để học sinh hiểu và xác định đúng được trường hợp mình đang xét là trường hợp nào. Ví dụ1: Hoà tan hết 11,2 g Fe bằng lượng vừa đủ dung dịch HNO3 loãng thu được khí NO duy nhất(đktc).a)Thể tích NO lớn nhất là: A. A.4,48 lít B.2,24 lít C.6,72 lít D.2,987 lít. b)Thể tích NO nhỏ nhất là: A.4,48 lít B.2,24 lít C.6,72 lít D.2,987 lít. Lời giải a,Phương trình phản ứng: Fe + 4HNO3 à Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1) Để thu được lượng NO là lớn nhất với cùng một lượng Fe phản ứng thì HNO3 đủ để chuyển toàn bộ Fe thành Fe(III). Số mol Fe = 0,2 mol. Vậy số mol electron nhường =0,6 mol =số mol electron mà N+5 nhận.Vậy số mol khí NO tạo ra = 0,6 : 3 =0,2 mol. Thể tích NO tạo ra tối đa là: 0,2 x 22,4 = 4,48 (lít). Đáp án đúng là A. b)Phương trình phản ứng: Fe + 4HNO3 à Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1) Để thu được lượng NO là nhỏ nhất với cùng một lượng Fe phản ứng thì HNO3 thiếu để chuyển toàn bộ Fe thành Fe(III), khi đó Fe còn lại tham gia phản ứng vừa đủ với muối Fe(III). Phương trình phản ứng (2): Fe + 2Fe(NO3)3 à 3Fe(NO3)2 (2) Số mol Fe = 0,2 mol. Gọi số mol Fe tham gia phản ứng (1) là x mol. vậy số mol Fe(NO3)3 tạo ra cũng = x. Số mol Fe tham gia phản ứng (2) = x/2. Ta có : x + x/2 = 0,2. Vậy x = 0,4/3. Theo phương trình phản ứng (1) số mol NO = x = 0,4/3. Thể tích NO là: 0,4/3 x 22,4 =2,987 (lít). Đáp án đúng là D. 4. LOẠI SAI LẦM THỨ 4: Tính lượng Cu hoặc Cu và Fe tham gia phản ứng với muối Fe(NO3)3 trong axít HCl hay H2SO4 loãng Ví dụ 1: (Đề thi thử đại học năm 2013) Dung dịch A chứa 0,01 mol Fe(NO3)3 và 0,1 mol H2SO4 có khả năng hoà tan tối đa bao nhiêu gam Cu kim loại? Biết NO tạo ra là duy nhất. A.2,88gam B.3,92 gam C.5,12 gam D.3,2 gam Lời giải Phương trình phản ứng: 3Cu + 8H+ + 2NO3- à 3Cu2+ + 2 NO + 4 H2O (1) Cu + 2Fe3+ à Cu2+ + 2 Fe2+ (2) Số mol H+ = 0,2 mol, số mol NO3- = 0,03 mol. Vậy số mol Cu tham gia phản ứng (1) = 0,045 mol. Số mol Fe3+ = 0,01 mol. Vậy số mol Cu tham gia phản ứng (2) = 0,005 mol Vậy: Khối lượng Cu phản ứng tối đa bằng lượng Cu tham gia cả 2 phản ứng trên: 0,05 x 64 = 3,2 gam. Đáp án đúng là D Sai lầm học sinh có thể mắc phải ở đây là không đề cập đến phản ứng của Cu với Fe3+.Lúc đó tính được lượng Cu tham gia phản ứng là: 0,045 x 64 =2,88 gam. Chọn nhầm đáp án A 5. LOẠI SAI LẦM THỨ 5: Tính khối lượng Fe tham gia phản ứng hoặc khối lượng Ag tạo ra khi cho Fe tác dụng với dung dịch muối bạc Khi cho Fe tác dụng muối bạc có thể cho sản phẩm là muối Fe(II) hoặc Fe(III) hoặc cả 2 loại muối trên. Bài tập này học sinh có thể gặp 3 trường hợp: 1.Fe tác dụng với dung dịch muối bạc dư chỉ cho sản phẩm là muối Fe(III) lúc này lượng Ag tạo ra là nhiều nhất, khi lượng Fe kim loại đem phản ứng không đổi 2.Fe dư tác dụng với dung dịch muối bạc chỉ cho sản phẩm là muối Fe(II) lúc này lượng Ag tạo ra là ít nhất với cùng lượng kim loại Fe đem phản ứng 3. Cả Fe và muối bạc đều tham gia phản ứng hết có 3 trường hợp sau: *Sản phẩm chỉ gồm muối Fe(III) *Sản phẩm chỉ gồm muối Fe(II) *Sản phẩm gồm cả muối Fe(II) và Fe(III) lúc này lượng Ag tạo ra nằm trong một khoảng xác định nào đó tuỳ vào lượng kim loại Fe đem phản ứng với muối bạc. Ví dụ 1: (Đề thi thử đại học năm 2013) Cho 5,6 g Fe tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì khối lượng Ag thu được là: A.21,6 g B.32,4 g C.43,2 g D.10,8 g Lời giải Số mol Fe = 0,1 mol Do AgNO3 dư nên sản phẩm là muối Fe(III) Phương trình phản ứng: Fe + 3 AgNO3 à Fe(NO3)3 + 3 Ag Vậy khối lượng Ag thu được là: 0,1 x 3 x 108 = 32,4 gam Đáp án đúng là B. Học sinh có thể không xác định được sản phẩm là muối Fe(III) mà nhầm là muối Fe(II) Phương trình phản ứng: Fe + 2 AgNO3 à Fe(NO3)2 +2 Ag Khi đó, sẽ tính được khối lượng Ag là: 0,1 x 2 x 108 = 21,6 gam. Chọn nhầm đáp án A. Ví dụ 2: (Đề thi thử đại học năm 2013) Cho lượng Fe dư vào 200 ml dung dịch AgNO3 nồng độ 3M. Tính khối lượng Fe tham gia phản ứng. Giả sử phản ứng xảy ra hoàn toàn A. 11,2 gam B. 16,8 gam C. 14 gam D. 33,6 gam Lời giải Số mol AgNO3 =0,6 mol. Do Fe dư nên sản phẩm là muối Fe(II) Phương trình phản ứng: Fe + 2AgNO3 à Fe(NO3)2 + 2Ag Khối lượng Fe tham gia phản ứng là: 0,3 x 56 = 16,8 gam. Đáp án đúng là B. Học sinh có thể không xác định được sản phẩm không phải là muối Fe(II) mà là muối Fe(III). Khi đó tính khối lượng Fe tham gia phản ứng là: 0,2 x 56 =11,2g g Chọn nhầm đáp án A. Ví dụ 3: (Đề thi thử đại học năm 2014) Cho 5,6 gam Fe vào 200 ml dung dịch AgNO3 2M, phản ứng hoàn toàn. Khối lượng Ag tạo ra là: A. 43,2 gam B. 21,6 gam C. 32,4 gam D. 27 gam Lời giải. Số mol Fe = 0,1 mol; số mol AgNO3 = 0,4 mol Phương trình phản ứng: Fe + 3 AgNO3 à Fe(NO3)3 + 3 Ag Số mol Ag tạo ra là: 0,3 x 108 = 32,4 gam. Đáp án đúng là C Học sinh có thể nhầm lẫn sản phẩm là muối Fe(II). Khi đó tính được khối lượng Ag là: 0,2 x 108 = 21,6 gam. Chọn đáp án nhầm là B. 6. LOẠI SAI LẦM THỨ 6: Tính khối lượng Fe tham gia phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc nóng hoặc dung dịch HNO3(axít có tính oxihoá mạnh). Có 3 trường hợp: 1.Khối lượng sắt tham gia phản ứng là nhiều nhất 2.Khối lượng sắt tham gia phản ứng là ít nhất 3.Khối lượng Fe tham gia phản ứng nằm trong 1 khoảng nào đó Ví dụ 1: Cho m g Fe vào 600 ml dung dịch HNO3 1M thu được khí NO duy nhất. a) m có giá trị lớn nhất là: A.8,4 g B.16,8 g C.11,2 g D.12,6 g. b) m có giá trị nhỏ nhất là: A.8,4 gam B.16,8 gam C.11,2 gam D.12,6 gam. Lời giải m có giá trị lớn nhất khi Fe tham gia phản ứng được nhiều nhất với cùng số mol HNO3. Vậy sản phẩm là Fe(II) thì khi đó lượng Fe sẽ tham gia phản ứng được nhiều nhất do Fe ban đầu tham gia phản ứng với HNO3 để tạo Fe(III) sau đó Fe còn lại sẽ tác dụng tiếp với Fe(III) để tạo Fe(II) nên lượng Fe tham gia phản ứng được nhiều nhất. Phương trình phản ứng: Fe + 4 HNO3 à Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O (1) Fe + 2 Fe(NO3)3 à 3 Fe(NO3)2 (2) Số mol Fe tham gia phản ứng(1) = 0,6 /4 = 0,15 mol tạo ra 0,15 mol Fe(NO3)3 Số mol Fe tham gia phản ứng (2) = 0,15/2 =0,075 mol . Vậy khối lượng Fe tham gia phản ứng nhiều nhất là: (0,15 + 0,075) x 56 =12,6 gam. Đáp án đúng là D. Sai lầm học sinh có thể mắc phải là xác định lượng Fe tham gia phản ứng nhiều nhất là để HNO3 hết, nhưng không tính cả lượng Fe tham gia phản ứng(2).Vậy lượng Fe tham gia phản ứng là: 0,15 x 56 = 8,4 gam. Chọn nhầm đáp án A. b) m có giá trị bé nhất khi Fe tham gia phản ứng được ít nhất với cùng số mol HNO3.Vậy sản phẩm là Fe(III) thì khi đó lượng Fe sẽ tham gia phản ứng được ít nhất do Fe ban đầu chỉ tham gia phản ứng với HNO3 để tạo Fe(III) nên lượng Fe tham gia phản
Tài liệu đính kèm:
- skkn_phan_tich_va_huong_dan_hoc_sinh_khac_phuc_nhung_sai_lam.doc