SKKN Phân tích và khắc phục những sai lầm thường gặp của học sinh khi giải một số dạng bài tập hóa học phần kim loại lớp 12 - THPT
Trong quá trình nhận thức của HS, các em lại hay mắc phải những sai lầm nhất định về kiến thức, kĩ năng và tư duy. Những sai lầm này HS thường dễ mắc phải khi giải bài tập hóa học, điều đó dẫn đến sai lầm không được HS nhận thấy kịp thời gây ảnh hưởng đến năng lực giải bài tập hóa học của HS.
Việc tìm ra những nguyên nhân của sai lầm là để có những biện pháp hạn chế, sửa chữa chúng, giúp cho HS nhận thức được những sai lầm và khắc phục được những sai lầm này, nhằm rèn luyện năng lực giải bài tập hóa học cho HS đồng thời nâng cao hiệu quả dạy học hóa học ở trường THPT.
Vì vậy việc phân tích, sửa chữa và khắc phục những sai lầm của HS trong quá trình giải bài tập hóa học ở trường THPT là rất cần thiết.
Đã có một số sách tham khảo nghiên cứu về những sai lầm của HS trong quá trình giải bài tập hóa học ở trường THPT. Tuy nhiên, các tác giả mới chỉ phân tích những sai lầm của HS trong quá trình giải bài tập hóa học mà chưa thấy tác giả nào đi sâu vào việc tìm ra biện pháp khắc phục những sai lầm đó.
Với những lý do trên, tôi chọn đề tài “Phân tích và khắc phục những sai lầm thường gặp của học sinh khi giải một số dạng bài tập hóa học phần kim loại lớp 12 - THPT” làm đề tài sáng kiến kinh nghiệm của mình.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT 4 THỌ XUÂN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÂN TÍCH VÀ KHẮC PHỤC NHỮNG SAI LẦM THƯỜNG GẶP CỦA HỌC SINH KHI GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN KIM LOẠI LỚP 12 - THPT Người thực hiện : Phạm Văn Vĩnh Chức vụ : Giáo viên – Tổ trưởng chuyên môn SKKN thuộc lĩnh vực (môn) : Hóa Học THANH HÓA NĂM 2016 MỤC LỤC Trang A. Mở đầu 3 1. Lý do chọn đề tài 3 2. Mục đích nghiên cứu 3 3. Đối tượng nghiên cứu 3 4. Phương pháp nghiên cứu 3 B. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 5 1. Cơ sở lý luận 5 2. Thực trạng của vấn đề 6 3. Giải pháp và tổ chức thực hiện để giải quyết vấn đề 7 4. Hiệu quả trong việc triển khai đề tài 21 C. Kết luận và kiến nghị 22 1. Kết luận 22 2. Kiến nghị 22 Tài liệu tham khảo 23 Một số kí hiệu dùng trong đề tài 23 A. MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Trong quá trình nhận thức của HS, các em lại hay mắc phải những sai lầm nhất định về kiến thức, kĩ năng và tư duy. Những sai lầm này HS thường dễ mắc phải khi giải bài tập hóa học, điều đó dẫn đến sai lầm không được HS nhận thấy kịp thời gây ảnh hưởng đến năng lực giải bài tập hóa học của HS. Việc tìm ra những nguyên nhân của sai lầm là để có những biện pháp hạn chế, sửa chữa chúng, giúp cho HS nhận thức được những sai lầm và khắc phục được những sai lầm này, nhằm rèn luyện năng lực giải bài tập hóa học cho HS đồng thời nâng cao hiệu quả dạy học hóa học ở trường THPT. Vì vậy việc phân tích, sửa chữa và khắc phục những sai lầm của HS trong quá trình giải bài tập hóa học ở trường THPT là rất cần thiết. Đã có một số sách tham khảo nghiên cứu về những sai lầm của HS trong quá trình giải bài tập hóa học ở trường THPT. Tuy nhiên, các tác giả mới chỉ phân tích những sai lầm của HS trong quá trình giải bài tập hóa học mà chưa thấy tác giả nào đi sâu vào việc tìm ra biện pháp khắc phục những sai lầm đó. Với những lý do trên, tôi chọn đề tài “Phân tích và khắc phục những sai lầm thường gặp của học sinh khi giải một số dạng bài tập hóa học phần kim loại lớp 12 - THPT” làm đề tài sáng kiến kinh nghiệm của mình. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu, phân tích những sai lầm của HS trong quá trình giải bài tập hóa học THPT, trên cơ sở đó tìm cách khắc phục những sai sầm. 3. Đối tượng nghiên cứu Những biện pháp khắc phục những sai lầm thường gặp của HS khi giải bài tập hóa học phần kim loại lớp 12 - THPT. 4. Phương pháp nghiên cứu 4.1. Nghiên cứu lý thuyết - Đọc, nghiên cứu các dạng bài tập hóa học phần kim loại lớp 12 - THPT. - Đọc, tìm hiểu và nghiên cứu các tài liệu viết về những sai lầm khi giải các dạng bài tập hóa học phần kim loại lớp 12 - THPT. 4.2. Nghiên cứu thực tiễn - Dự một số tiết dạy có liên quan đến các dạng bài tập hóa học phần kim loại lớp 12 - THPT mà HS thường mắc sai lầm của đồng nghiệp. - Khảo sát các đề thi tốt nghiệp, đề thi đại học, cao đẳng, đề thi học sinh giỏi của tỉnh Thanh Hoá trong các năm học. - Chọn 03 lớp 12 trong đó có 01 lớp học ban cơ bản A, 02 lớp học ban cơ bản để triển khai đề tài. Ban đầu tôi chưa áp dụng đề tài đối với cả 03 lớp, sau một thời gian tôi áp dụng đề tài cho cả 03 lớp. Qua đó tôi so sánh, đối chiếu kết quả trước và sau khi thực hiện đề tài để rút ra kết luận. B. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 1. Cơ sở lý luận 1.1. Lý thuyết về sai lầm 1.1.1. Khái niệm về sai lầm Theo từ điển Tiếng Việt của nhà xuất bản khoa học xã hội, Hà Nội 1994 thì “sai lầm” có nghĩa là trái với yêu cầu khách quan hoặc với lẽ phải, dẫn đến hậu quả không hay. 1.1.2. Sai lầm của HS trong quá trình giải bài tập hóa học phần kim loại lớp 12 - THPT Sai lầm của HS trong quá trình giải một số dạng bài tập hóa học phần kim loại lớp 12 - THPT là những lỗi mà HS mắc phải như lỗi về kiến thức, kỹ năng và tư duy trong quá trình giải bài tập dẫn tới việc tìm ra kết quả không đúng theo yêu cầu của đề bài. 1.2. Đổi mới PPDH theo hướng tích cực 1.2.1. Cơ sở của vấn đề đổi mới PPDH - Thực trạng giáo dục Việt Nam. - Sự phát triển của nền kinh tế Việt Nam. 1.2.2. Định hướng đổi mới PPDH - Bám sát mục tiêu giáo dục trung học phổ thông. - Phù hợp với nội dung dạy học cụ thể. - Phù hợp với cơ sở vật chất và các điều kiện dạy học của nhà trường. - Phù hợp với việc đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả dạy và học. - Kết hợp việc tiếp thu và sử dụng có chọn lọc, có hiệu quả các PPDH tiên tiến với việc khai thác những yếu tố tích cực của PPDH truyền thống. - Tăng cường sử dụng các phương tiện, thiết bị dạy học. 1.2.3. Phương hướng đổi mới PPDH hóa học - Dạy học lấy học sinh làm trung tâm. - Dạy học theo hướng hoạt động hóa người học. - Quan điểm kiến tạo trong dạy học. - Quan điểm dạy học tương tác. 1.2.4. PPDH tích cực 1.2.4.1. Đặc trưng của PPDH tích cực - Dạy học tăng cường tính tự tin, tích cực, chủ động, sáng tạo của HS. - Dạy học chú trọng rèn luyện và phát huy năng lực tự học của HS. - Dạy học phân hóa kết hợp với học tập hợp tác. - Kết hợp đánh giá của GV với đánh giá của HS và tự đánh giá của HS. - Tăng cường khả năng, kỹ năng vận dụng vào thực tế. 1.2.4.2. Một số PPDH tích cực - Đặt vấn đề và giải quyết vấn đề. - Dạy học hợp tác. - Vấn đáp. - Đàm thoại. 1.3. Tổng quan về bài tập hóa học 1.3.1. Khái niệm về bài tập hóa học Theo các nhà lý luận dạy học của Liên Xô cũ : “Bài tập hóa học là một dạng bài làm gồm những bài toán, những câu hỏi hay đồng thời cả bài toán và câu hỏi, mà trong khi hoàn thành, học sinh nắm được một tri thức hay kỹ năng nhất định”. 1.3.2. Phân loại bài tập hóa học - Dựa vào nội dung có thể phân bài tập hóa học thành 4 loại : bài tập định tính; bài tập định lượng; bài tập thực nghiệm; bài tập tổng hợp. - Dựa vào hình thức thể hiện có thể phân bài tập hóa học thành 2 loại : bài tập trắc nghiệm khách quan; bài tập tự luận. - Phân theo mục tiêu sử dụng : Có 2 loại là bài tập dùng trong quá trình giáo viên trực tiếp giảng dạy và các bài tập cho HS tự luyện tập. 1.3.3. Những xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay - Loại bỏ những bài tập có nội dung kiến thức nghèo nàn, lạm dụng thao tác toán học và mang tính đánh đố HS. - Loại bỏ những bài tập lắt léo, giả định, xa rời hoặc sai với thực tiễn. - Tăng cường sử dụng các bài tập thực nghiệm hoặc bài tập có gắn liền với thực tế. - Tăng cường sử dụng các bài tập theo hình thức TNKQ. - Xây dựng hệ thống bài tập mới về hóa học với môi trường. - Xây dựng các bài tập rèn luyện cho học sinh năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề. - Sử dụng bài tập trong phát triển tự học của HS. 2. Thực trạng của vấn đề Qua thực tế trực tiếp giảng dạy ở trường THPT 4 Thọ Xuân cho thấy rằng HS thường mắc những sai lầm khi giải một số dạng bài tập hóa học phần kim loại lớp 12 - THPT. Nguyên nhân của tình trạng HS thường mắc phải sai lầm khi giải một số dạng bài tập hóa học phần kim loại lớp 12 - THPT xuất phát từ nhiều phía : * Về phía HS : Nhiều HS mắc sai lầm về kiến thức, mắc sai lầm về kỹ năng và tư duy. * Về phía GV : GV không thể cung cấp hết kiến thức cho HS được trong thời gian ngắn trên lớp. * Về phía phụ huynh : Sự quan tâm của một số phụ huynh đến việc học tập của con em mình còn hạn chế. 3. Giải pháp và tổ chức thực hiện để giải quyết vấn đề 3.1 Nội dung phần hoá kim loại trong chương trình hoá học phổ thông Nội dung phần hoá kim loại trong chương trình hoá học phổ thông có thể chia thành hai phần lớn: - Phần thứ nhất nhằm tìm hiểu các vấn đề đại cương về kim loại như : vị trí của các kim loại trong bảng tuần hoàn, tính chất vật lí và hoá học chung của kim loại, hợp kim, sự ăn mòn kim loại và điều chế kim loại. - Phần thứ hai đi sâu tìm hiểu một số nhóm kim loại cụ thể quan trọng đối với nền kinh tế quốc dân. Các nhóm kim loại được nghiên cứu bao gồm : Các kim loại thuộc nhóm A của bảng tuần hoàn như kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm và một số kim loại thuộc nhóm B của bảng tuần hoàn như : sắt, crom, đồng, niken, kẽm, chì, thiếc. Như vậy nội dung của phần thứ nhất rất quan trọng, nó là cơ sở lí thuyết cùng với lí thuyết chủ đạo của chương trình để tìm hiểu các kim loại cụ thể ở phần thứ hai. 3.2. Phân tích những sai lầm thường gặp của HS khi giải một số dạng bài tập hóa học phần kim loại lớp 12 - THPT Dạng 1. HS bỏ qua vai trò môi trường trong bài toán về tính oxi hoá của muối nitrat trong dung dịch Như chúng ta đã biết : ion NO3- không thể hiện tính oxi hoá trong môi trường trung tính nhưng lại thể hiện trong môi trường axit hoặc môi trường kiềm. Với một số bài toán về muối nitrat, thông thường trong quá trình phản ứng có sinh thêm ion H+ hoặc ion OH- lúc này bản chất môi trường đã thay đổi, tuy nhiên trong quá trình làm bài HS lại thường không chú ý tới yếu tố gây ra sự thay đổi đó, nên có những phân tích sai lầm. Ví dụ 1 : Điện phân 100 ml dung dịch Cu(NO3)2 1M với điện cực trơ đến khi bắt đầu có khí thoát ra ở catot thì dừng lại. Để yên cho đến khi khối lượng của catot không đổi thì khối lượng catot thay đổi như thế nào so với trước lúc điện phân ? A. 1,6 gam B. 6,4 gam C. 3,2 gam D. 4,8 gam * Phân tích - Trong quá trình điện phân, ngoài quá trình tạo ra Cu ở catôt thì ở anôt còn có quá trình tạo ra H+ theo phương trình: 2H2O – 4e → 4H+ + O2↑ 0,2 0,2 Lúc đó, H+ sinh ra cùng với ion NO3- có trong dung dịch sẽ hoà tan một phần Cu bám trên catot theo phản ứng : 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O 0,075 ← 0,2 Vậy khối lượng catot tăng : m = (0,1 – 0,075).64 = 1,6 gam. Chọn đáp án A * Sai lầm mắc phải HS thường có cách giải như sau : - Trong dung dịch : Cu(NO3)2 → Cu2+ + 2NO3- 0,1 0,1 Khi điện phân ở catot : Bắt đầu có bọt khí thoát ra chứng tỏ Cu2+ bị khử hết ở catot : Cu2+ + 2e → Cu 0,1 0,1 Vậy khối lượng catot tăng lên : 0,1.64 = 6,4 gam. Chọn đáp án B. Ví dụ 2 : Hoà tan hỗn hợp gồm 24,3 gam bột Al và 15,525 gam Na vào 225 ml dung dịch NaNO3 1M, khuấy đều và đun nóng cho đến khi khí ngừng thoát ra thì dừng lại. Thể tích khí thoát ra (đktc) là (Giả sử lượng khí tạo thành đều thoát ra khỏi dung dịch) A. 30,24 lít. B. 22,68 lít. C. 12,60 lít. D. 7,56 lít. * Phân tích - Ban đầu Na phản ứng với nước có trong dung dịch NaNO3 theo phản ứng : 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ (1) 0,675 0,675 0,3375 - Lúc này ion OH- vừa sinh ra cùng với ion NO3- có trong dung dịch sẽ hoà tan Al theo phản ứng : 8Al + 3NO + 5OH- + 2H2O → 8AlO + 3NH3↑ (2) Ban đầu: 0,9 0,225 0,675 0 0 Phản ứng: 0,6 0,225 0,375 0,6 0,225 Dư: 0,3 0 0,3 - Sau khi ion NO3- hết thì Al tiếp tục tan trong môi trường kiềm với phản ứng : 2Al + 2OH- + 2H2O → 2AlO2- + 3H2↑ (3) Ban đầu : 0,3 0,3 Phản ứng: 0,3 0,3 1,5.0,3 Từ (1), (2), (3) nkhí = 0,3375 + 0,225 + 0,45 = 1,0125 mol Vậy thể tích khí thoát ra : V = 1,0125.22,4 = 22,68 lít. Chọn đáp án B. * Sai lầm mắc phải HS thường có cách giải như sau : nAl = 24,3/27 = 0,9 mol ; nNa = 15,525/23 = 0,675 mol ; = 0,225 mol. Các phương trình hoá học của phản ứng xảy ra : 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ (1) 0,675 0,675 0,3375 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ (2) 0,675 ← 0,675 → 1,0125 Vậy thể tích khí thoát ra: V = (0,3375 + 1,0125).22,4 = 30,24 lít. Chọn đáp án A Dạng 2. Sai lầm ở các bài toán liên quan đến vị trí của các cặp oxi hoá - khử Các phản ứng hoá học xảy ra theo đúng “quy tắc ” trong dãy điện hoá của kim loại nhưng lại “không tuân theo” những quy luật đã được thấm nhuần trong tâm trí của đại đa số HS. Vì vậy, trong quá trình giải các bài tập, vị trí của một số cặp oxi hoá khử đặc biệt không được HS chú ý nên bỏ qua một số quá trình oxi hoá khử dẫn đến các suy luận sai và có kết quả sai. Các phản ứng xảy ra “không tuân theo” quy luật đã được thấm nhuần trong tâm trí của HS thường được tạo nên bởi một số cặp oxi hoá - khử sau : Cặp và cặp (= +0,77 von ; = +0,799 von) - Với vị trí 2 cặp này trong dãy điện hoá thì có phản ứng hoá học : Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag - Với phản ứng này ta thấy: muối + muối → muối mới + kim loại, trái với quy luật mà HS đã được ghi nhớ từ các bậc học dưới : Muối + muối → 2 muối mới. - Ngoài ra còn có các phản ứng mà HS thường bỏ qua : 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+ 2Fe3+ + Fe → 3Fe3+ - Với hai phản ứng trên ta thấy nó cũng trái với quy luật mà HS đã ghi nhớ ở bậc học dưới là : Kim loại + muối → kim loại mới + muối mới. Do vậy khi giải bài tập, HS thường bỏ qua các loại phản ứng này. Ví dụ 1 : (Trích đề TSĐH khối A - 2011) Đun nóng m gam hỗn hợp Cu và Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 7 : 3 với một lượng dung dịch HNO3. Khi các phản ứng kết thúc, thu được 0,75m gam chất rắn, dung dịch X và 5,6 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm NO và NO2 (không có sản phẩm khử khác của N+5). Biết lượng HNO3 đã phản ứng là 44,1 gam. Giá trị của m là A. 44,8. B. 40,5. C. 33,6. D. 50,4. * Phân tích - Khối lượng Cu là 0,7m gam, của Fe là 0,3m gam. - Khối lượng chất rắn 0,75m > 0,7m chỉ có Fe bị hòa tan với lượng là 0,25m gam, Fe còn dư 0,05m gam nên Cu chưa phản ứng. Chỉ có Fe khử Fe3+ về Fe2+, chính vì vậy trong dung dịch chỉ có muối Fe(NO3)2 với số mol là : 0,25m/56 (mol). Bảo toàn NT (N) ta tính được số mol Fe(NO3)2 = = = 0,225. Vậy : 0,25m/56 = 0,225 m = 50,4 gam. Chọn đáp án D. * Sai lầm mắc phải - HS bỏ qua phản ứng của Fe khử Fe3+ về Fe2+ : Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ Vì thế cho rằng trong dung dịch chỉ có muối Fe(NO3)3 với số mol là : 0,25m/56. Bảo toàn NT (N) tính được số mol Fe(NO3)3 = Vậy : 0,25m/56 = 0,15 m = 33,6 gam. Chọn đáp án C. Ví dụ 2 : (Trích đề TSĐH khối B - 2013) Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 2,8 gam Fe và 1,6 gam Cu trong 500 ml dung dịch HNO3 0,1M và HCl 0,4M, thu được khí NO (khí duy nhất) và dung dịch X. Cho X vào dung dịch AgNO3 dư, thu được m gam chất rắn. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 trong các phản ứng. Giá trị của m là A. 29,24. B. 30,05. C. 28,70. D. 34,10. * Phân tích - Số mol Fe là 0,05 mol, của Cu là 0,025 mol, của H+ là 0,25 mol, của Cl- 0,2 mol. - Khi cho dung dịch X vào dung dịch AgNO3 dư, lúc này ta coi như NO3- dư. Số mol electron nhận được tính theo phản ứng : NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O 0,25 → 0,1875 - Giả sử toàn bộ Fe → Fe3+ và Cu → Cu2+ khi đó tổng số mol electron nhường là: 0,05.3 + 0,025.2 = 0,2 > 0,1875 (loại). Vậy trong dung dịch X chứa : Cu2+ (0,025) ; Fe2+ (x) và Fe3+ (0,05 – x). Khi đó tổng số mol electron nhường là : 0,025.2 + 2.x + 3.(0,05 – x) = 0,1875 x = 0,0125 mol. Vậy khối lượng chất rắn được tính toán theo 2 phản ứng dưới đây : Ag+ + Fe2+ → Fe3+ + Ag↓ (1) 0,0125 → 0,0125 Ag+ + Cl- → AgCl↓ (2) 0,2 → 0,2 mrắn = 0,0125.108 + 0,2.143,5 = 30,05 gam. Chọn đáp án B. * Sai lầm mắc phải HS bỏ qua phản ứng (1) ở trên, chỉ xét phản ứng (2). mrắn = 0,2.143,5 = 28,7 gam. Chọn đáp án C. Dạng 3. Sai lầm ở các bài toán liên quan đến một số tính chất khác biệt của các nguyên tố thuộc cùng một phân nhóm cũng như hợp chất tạo nên bởi chúng Sự khác nhau về tính tan trong nước của các muối AgF, AgCl, AgBr, AgI. Ví dụ : (Trích đề TSĐH khối B - 2009) Cho dung dịch chứa 6,03 gam hỗn hợp gồm hai muối NaX và NaY (X, Y là hai nguyên tố có trong tự nhiên, ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử ZX < ZY) vào dung dịch AgNO3 (dư), thu được 8,61 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của NaX trong hỗn hợp ban đầu là A. 58,2%. B. 52,8%. C. 41,8%. D. 47,2%. * Phân tích - Trường hợp 1: Trong hai muối AgX và AgY có một muối tan, còn lại một muối không tan muối tan là AgF, muối không tan là AgCl (vì X, Y ở hai chu kì liên tiếp của nhóm VIIA) nAgCl = 8,61/143,5 = 0,06 mol nNaCl = 0,06 mol mNaF = 2,52 gam %mNaF = (2,52/6,03).100% = 41,8%. Chọn đáp án C. - Trường hợp 2 : Cả hai muối AgX và AgY đều không tan trong nước, đặt công thức chung của hai muối là . mol Với = 176,01 ta không tìm được hai nguyên tố X, Y (loại) * Sai lầm mắc phải Do HS không nắm được tính tan trong nước của các muối bạc halogenua nên xét luôn trường hợp cả hai muối đều không tan giống như phân tích trường hợp 2 ở trên, dẫn đến không tìm được hai nguyên tố X, Y và cho rằng đề sai. Dạng 4. Sai lầm trong các bài toán liên quan đến phản ứng của nước (trong dung dịch) với các kim loại hoạt động mạnh Với dạng bài toán cho hỗn hợp gồm các kim loại tác dụng với nước ở nhiệt độ thường và chất tan được trong môi trường kiềm thì học sinh lại thường không chú ý tới môi trường kiềm được tạo ra bởi các kim loại phản ứng với H2O sẽ tham gia vào quá trình hoà tan chất đó. Trong SGK hoá học 12 có đưa ra phản ứng : 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 Nhưng HS thường không chú ý đến vấn đề : Al không tác dụng với H2O vì trên bề mặt của Al được phủ kín bởi một lớp Al2O3 rất mỏng, bền và mịn không cho khí và nước thấm qua, nhưng Al tác dụng được với dung dịch kiềm vì kiềm phá bỏ lớp Al2O3 và Al mất lớp bảo vệ sẽ tác dụng với nước. Phương trình hoá học sẽ là : 2Al + 2OH- + 2H2O → 2AlO2- + 3H2 Vì vậy mà có những suy luận nhầm lẫn đáng tiếc Ví dụ 1: (Trích đề TSĐH khối A - 2014) Cho m gam hỗn hợp gồm Al và Na vào nước dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 2,24 lít khí H2 (đktc) và 2,35 gam chất rắn không tan. Giá trị của m là A. 4,85. B. 4,35. C. 3,70. D. 6,95. * Phân tích Chất rắn không tan là Al (dư) có khối lượng là 2,35 gam. Gọi số mol Na là x. Ta có : 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ x x 0,5x 2NaOH + 2Al + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ x x 1,5x = 0,5x + 1,5x = 0,1 mol x = 0,05 mol m = 23.0,05 + 27.0,05 + 2,35 = 4,85 gam. Chọn đáp án A. * Sai lầm mắc phải HS cho rằng khí H2 thoát ra là do phản ứng của Na với H2O, chất rắn là toàn bộ Al ban đầu. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ 0,2 0,1 m = 23.0,2 + 2,35 = 6,95 gam. Chọn đáp án D. Ví dụ 2: Hoà tan hỗn hợp A gồm 13,7 gam Ba và 8,1 gam Al vào một lượng nước dư. Thể tích khí thoát ra ở (đktc) là A. 8,96 lít. B. 2,24 lít. C. 12,32 lít. D. 4,48 lít. * Phân tích Kim loại Ba tan trong H2O tạo ra môi trường kiềm, lúc đó Al sẽ tan trong môi trường kiềm. Các phương trình hoá học của phản ứng: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑ (1) 0,1 0,1 0,1 2Al + 2OH- + 2H2O → 2AlO2- + 3H2↑ (2) 0,2 0,2 0,3 Khí thoát ra có thể tích: V = (0,1 + 0,3).22,4 = 8,96 lít. Chọn đáp án A. * Sai lầm mắc phải Sai lầm 1: Cho rằng sự hoà tan chỉ xảy ra với Ba, bỏ qua quá trình Al hoà tan trong dung dịch kiềm mới tạo ra. Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑ 0,1 0,1 Khí thoát ra có thể tích V = 0,1.22,4 = 2,24 lít. Chọn đáp án B. Sai lầm 2: Cho rằng cả Ba và Al đều phản ứng hoá học với nước, bỏ qua vai trò của môi trường kiềm trong phản ứng của Ba với H2O. Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑ (1) 0,1 0,1 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2↑ (2) 0,3 0,45 Khí thoát ra có thể tích V = (0,1 + 0,45).22,4 = 12,32 lít. Chọn đáp án C. Dạng 5. Sai lầm ở các bài toán có sự tương tác của kim loại đa hoá trị với chất có tính oxi hoá khác nhau Kim loại đa hoá trị tác dụng với chất oxi hoá mạnh sẽ thể hiện hoá trị cao, tác dụng với chất oxi hoá yếu sẽ thể hiện hoá trị thấp. Do không chú ý tới điều này nên khi kim loại đa hoá trị tương tác với các chất oxi hoá khác nhau thì HS thường để cùng một hoá trị vì vậy mà dẫn đến những sai lầm đáng tiếc. Ví dụ : (Trích đề thi TSĐH khối A - 2009) Hoà tan hoàn toàn 14,6 gam hỗn hợp X gồm Al và Sn bằng dung dịch HCl (dư), thu được 5,6 lít khí H2 (ở đktc). Thể tích khí O2 (đktc) cần để phản ứng hoàn toàn với 14,6 gam hỗn hợp X là A. 2,80 lít. B. 4,48 lít. C. 1,68 lít. D. 3,92 lít. * Phân tích Đặt x và y lần lượt là số mol của Al và Sn trong 14,6 gam hỗn hợp. Các phương trình hoá học của phản ứng : 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 x 1,5x Sn + 2HCl → SnCl2 + H2 y y 4Al + 3O2 → 2Al2O3 x 3x/4 Sn + O2 → SnO2 y y Ta có: x = y = 0,1 mol lít. Chọn đáp án D. * Sai lầm mắc phải Với bài toán dạng này, HS khá, giỏi thường hay sử dụng phương pháp bảo toàn electron để giải nhưng cũng lại hay quên rằng Sn là kim loại đa hoá trị, khi tác dụng với HCl thì Sn bị H+ oxi hoá thành Sn2+, còn khi tác dụng với O2 thì Sn bị O2 oxi hoá thành Sn4+, nên các em cho rằng : Lượng chất khử là như nhauSố mol electron mà H+ nhận bằng số mol electron mà O2 nhận và thực hiện cách giải như sau: 2H+ + 2e → H2↑ O2 + 4e → 2 0,5 0,5 ← 0,25 0,12
Tài liệu đính kèm:
- skkn_phan_tich_va_khac_phuc_nhung_sai_lam_thuong_gap_cua_hoc.doc