Đang tải... (xem toàn văn)
SKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRATSKKN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT
1 PHỤ LỤC I- PHẦN MỞ ĐẦU………………………………………………….trang II- PHẦN NỘI DUNG…………………………………………….….trang 1- Cơ Sở Lí Luận………………………………………………trang 2- Áp Dụng Thực Tiễn…………………………………………trang4 3- Các giải pháp………………………………………….…….trang 10 4-Kết luận trang 10 III- KẾT LUẬN trang 11 IV TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………….trang12 VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT I- PHẦN MỞ ĐẦU Đổi phương pháp đánh giá kiểm tra giúp phân loại học sinh nâng cao chất lượng giáo dục Trong đổi phương pháp đánh giá, đề kiểm tra có phần trắc nghiệm đòi hỏi học sinh phải làm nhanh đồng thời kiến thức phải vững Đặc biệt mơn Hóa học, học sinh phải viết cân tốt phương trình hóa học, phương trình oxi hóa khử Khi cân phản ứng oxi hóa khử, học sinh phải thực qua nhiều bước xác định số oxi hóa chất, viết hai q trình cho - nhận, tìm hệ số cho trình Với phương trình tạo nhiều chất chưa biết hóa trị chất gây cho học sinh nhiều khó khăn nhiều thời Đối với tập trắc, thời gian ngắn đồng thời khơng đầy đủ kiện tập tự luận Đó điểm khó khăn cho học sinh giải tập trắc nghiệm Qua qua trình giảng dạy, ôn luyện học sinh giỏi luyện thi đại học , nhận thấy “ AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT” phân phối chương trình học kì I, lớp 11 có liên quan nhiều đến chương trình lớp 12 thi đại học Các dạng tập “AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT” loại tập khó, phản ứng tập trung vào dạng oxi hóa khử Mặt khác, có nhiều phương trình hệ số lớn gây thiếu sót cho em cân Phương pháp bảo toàn electron làm hệ số nhỏ đễ dàng có nguyên tố chưa biết hóa trị, giúp em viết phương trình nhanh Đó lí chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm “VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT” cho 3 II- PHẦN NỘI DUNG 1- Cơ Sở Lí Luận: Phương pháp bảo tồn mol electron để giải tốn oxi hóa khử dựa nguyên tắc : số mol electron cho số mol electron nhận Trong cách giải này, người ta sử dụng bán phản ứng cho nhận electron Đối với tập axit nitric muối nitrat ta có bán phản ứng sau: a- Kim loại (M) tác dụng với axit nitric(HNO3) M Mn+ → + ne - Sản phẩm khử NO2 HNO3 + 1e → NO2 + NO3- + H2 O NO + NO3- + 2H2O - Sản phẩm khử NO HNO3 + 3e → - Sản phẩm khử N2O 10 HNO3 + 8e → N2 O + NO3- + H2O N2 + 10 NO3- + 6H2O - Sản phẩm khử N2 12 HNO3 + 10e → - Sản phẩm khử NH4NO3 10 HNO3 + 8e → + NO3- NH4NO3 + H2O ( Hệ số NO3- với hệ số electron nhận) b- Kim loại (M) tác dung với muối nitrat (NO3-) môi trường axit (H+) ( Sản phẩm khử thường NO) M → H+ + NO3- Mn+ + + 3e ne → NO + 2H2O Phương pháp bảo tồn khối lượng cách để tính tốn lượng chất dựa nguyên tắc: tổng khối lượng ban đầu tổng khối lượng lúc sau Nguyên tắc thể sau: A + Thì mA + mB Hoặc X + B → = + mC dung dịch Y ( với T chất rắn chất khí ) C D + → mD dung dịch Z + T Thì mX + m ddY = mdd Z + mT Riêng tập : Axit nitric muối nitrat, phương pháp bảo toàn khối lượng áp dung để tính khối lượng muối nitrat (Khối lượng muối nitrat khối lượng kim loại phản ứng cộng khối lượng gốc nitrat ) Dựa sở lí luận đó, vận dụng vào tập cụ thể theo trường hợp đề để chọn phương trình phù hợp 2- Áp Dụng Thực Tiễn a Bài tập mẫu Bài tập 1: Oxi hóa hồn tồn 0,728 gam bột Fe ta thu 1,016 gam hỗn hợp hai oxit sắt (hỗn hợp A) Hòa tan hỗn hợp A dung dịch axit nitric lỗng dư Tính thể tích khí NO bay (ở đktc) A 2,24 ml B 22,4 ml C 33,6 ml D 44,8 ml Giải Fe Fe3+ → + 0,013mol 0,013 x mol O2 → O2- +4e 0,009mol HNO3 3e 0,009x mol + 3e → NO + NO3- x amol + 2H2O a mol nFe = 0,728/56 = 0,013mol , nO = 1, 016 , 728 32 =0.009 mol Theo phương pháp bảo tồn mol electron, ta có 0,013x3 =0,009 x + 3x a suy a = 0,001 mol V NO = 0,001 x 22.4 = 0,0224 lit = 22,4 ml Bài tập giải theo cách viết phương trình hóa học khó sắt kết hợp với oxi cho nhiều chất Bài tập 2: Hỗn hợp A gồm kim loại R1, R2 có hố trị x, y không đổi (R1, R2 không tác dụng với nước đứng trước Cu dãy hoạt động hóa học kim loại) Cho hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO dư thu 1,12 lít khí NO đktc Giải Cho lượng hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO sản phẩm khử N2, thu lít N2 Các thể tích khí đo đktc A 0,224 lít B 0,336 lít C 0,448 lít D 0,672 lít Giải R1 → R1x+ + xe R2 → R2y+ + ye HNO3 + 3e → NO x 0,05 mol → R1x+ + xe R2 → R2y+ + ye 10e → + + 2H2O 0,05 mol R1 12 HNO3 + NO3- 3x 0,05 mol N2 + 10 NO3- + 6H2O 3x0,05/10 Do hai kim loại có cho electron hai phần nhau, dựa vào phương pháp bảo toàn mol electron suy hai số mol electron nhận hai phần nNO = 1,12/ 22,4 = 0,05 mol suy nN VN = =3x 0,05/10 = 0,015 mol 0,015 x22,4 = 0,336 lit Bài giải theo cách viết phương trinh hóa học gặp nhiều khó khăn: viết bốn phương trình với ẩn x,y Bài Tập 3: Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO 0,04 mol NO Tính khối lượng muối tạo dung dịch Giải A 10,08 gam B 6,59 gam C 5,69 gam D 5,96 gam 6 2 2 Cu Cu + 2e HNO3 3 Mg Mg + 2e + 3e → NO Al Al + 3e NO3- + + 2H2O 0,01mol → 0,03mol HNO3 + 1e → + NO3- NO2 0,04 mol + H2O 0,04 mol Số mol NO3 = 0,03 + 0,04 = 0,07 mol Áp dụng phương pháp bảo toàn khối lượng: Khối lượng muối nitrat 1,35 + 620,07 = 5,69 gam Dạng viết phương trình hóa học không đủ kiện để lập hệ phương trình đồng thời phải viết tới phương trình hóa học Bài tập 4: Cho kim loại Al, Fe, Cu vào lít dung dịch HNO phản ứng vừa đủ thu 1,792 lít khí X (đktc) gồm N NO2 có tỉ khối so với He 9,25 Nồng độ mol/lít HNO3 dung dịch đầu A 0,28M B 1,4M C 1,7M D 1,2M Giải Gọi số mol N2 a mol, số mol NO2 b mol Ta có: MX 9,25 x = 37gam /mol, n hỗn hợp =1,792/ 22,4 =0,08 mol mX = 37 x 0,08 = 2,96 gam a + 28 a b = 0,08 + 46 b = 2,96 Suy a = b = 0,04 mol HNO3 + 1e → 0,08 mol 12 HNO3 + ← 10e 0,48 mol Do đó: NO2 → + NO30,04 mol N2 ← + 10 NO3- + 6H2O 0,04 mol số mol HNO3 0,48 + 0,08 = 0,56 mol HNO3 + H2 O 0,56 0,28M Đây dạng có nhiều chất tác dụng nên có nhiều phương trình phản ứng, giải theo cách viết phương trình nhiều thời gian không đủ kiện Bài tập 5: Đem nung 10,1 gam KNO3 thời gian dừng lại, để nguội đem cân thu 8,9 gam chất rắn Tính hiệu xuất phản ứng nhiệt phân A 25% B 50% C 75% D 85% Giải Cách 1: KNO3 → 2KNO2 amol + O2 a mol Khối lượng chất rắn khối lượng KNO2 cộng với khối lượng KNO3 dư 10,1 – a x 101 + a x 85 = 8,9 Suy a = 0,075 mol H% = 0,075 x 101x 100% / 10,1 = 75% Cách giải học sinh dễ nhầm chất rắn khối lượng KNO dẫn đến sai kết biểu thức tìm a làm cho học sinh sai sót Cách 2: KNO3 → 0,075 mol 2KNO2 + ← O2 0,0375 mol Theo phương pháp bảo toàn khối lượng : mO2 = m KNO3 - mKNO2 = 10,1 – 8,9 =1,2 gam nO2 = 1,2 / 32 = 0,0375 mol H% = 0,075 x 101x 100% / 10,1 = 75% Bài tập 6: Hòa tan hoàn toàn m gam đồng 200ml dung dịch hỗn hợp gồm NaNO3 0,5M HCl M, thu khí NO ( sản phẩm khử nhất) Giá tri m A 0,32 Giải B 0,48 C 0,56 D 0,64 Cu → Cu2+ + 0,0075 mol H+ 0,015mol NO3- + 0,02 mol 2e + 0,01 mol 3e → NO + 2H2O 0,02 x / Trong dung dịch, chất điều tồn dạng ion: Số mol H+ 0,2 x 0,1 = 0,02 mol Số mol NO3- 0,1x 0,5 = 0,1 mol Dựa vào hệ số phương trình số mol NO 3- dư nên số mol electron tính theo số mol H+ Vậy mCu = 0,0075 x 64 = 0,48 gam Dạng mà sử dụng phương trình phân tử thời gian dễ thiếu sót sản phẩm có nhiều chất b- Bài tập làm thêm 1/ Đem nung lượng Cu(NO3)2 sau thời gian dừng lại, để nguội, đem cân thấy khối lượng giảm 54 gam Vậy khối lượng Cu(NO3)2 bị nhiệt phân A 50 gam B 49 gam C 94 gam D 98 gam 2/ Hoà tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch HNO3 lỗng thu hỗn hợp gồm 0,015 mol khí N2O 0,01mol khí NO (phản ứng khơng tạo NH 4NO3) Giá trị m A 13,5 gam B 1,35 gam C 0,81 gam D 8,1 gam 3/ Cho 13g kim loại R hóa trị II tác dụng HNO thu 1.12 lít N2O Xác định R ? A Zn B Ca C Fe D Mg 4/ Cho 1,86 g hợp kim Mg Al vào dd HNO lỗng, dư thấy có 560 ml ( đktc) khí N2O bay Khối lượng Mg 1,86 g hợp kim A 2,4g B 0,24g C 0,36g D 0,08g 5/ Cho 12,8g Cu tan hoàn toàn dd HNO thấy hỗn hợp khí NO NO2 có tỉ khối H2 19 Thể tích hỗn hợp đktc A 1,12lít B 2,24lít C 4,48 lít D 0,448 lít 6/ Khi hoà tan 30g hỗn hợp đồng đồng (II) oxit dd HNO M lấy dư, thấy 6,72 lít khí NO ( đktc) Hàm lượng % đồng (II) oxit hỗn hợp ban đầu A 4,0% B 2,4% C 3,2% D 4,8g 7/ Hòa tan 6,25 gam hỗn hợp Zn Al vào 275 ml dung dịch HNO thu dung dịch A, chất rắn B gồm kim loại chưa tan hết cân nặng 2,516 gam 1,12 lít hỗn hợp khí D (ở đktc) gồm NO NO2 Tỉ khối hỗn hợp D so với H2 16,75 Tính nồng độ mol/l HNO3 tính khối lượng muối khan thu cô cạn dung dịch sau phản ứng A 0,65M 11,794 gam B 0,65M 12,35 gam C 0,75M 11,794 gam D 0,55M 12.35 gam 8/ Đốt cháy 5,6 gam bột Fe bình đựng O thu 7,36 gam hỗn hợp A gồm Fe2O3, Fe3O4 Fe Hòa tan hồn toàn lượng hỗn hợp A dung dịch HNO thu V lít hỗn hợp khí B gồm NO NO Tỉ khối B so với H2 19 Thể tích V đktc A 672 ml B 336 ml C 448 ml D 896 ml 9/ Hòa tan hồn tồn m gam hỗn hợp gồm ba kim loại dung dịch HNO3 thu 1,12 lít hỗn hợp khí D (đktc) gồm NO NO Tỉ khối D so với hiđro 18,2 Tính thể tích tối thiểu dung dịch HNO3 37,8% (d = 1,242g/ml) cần dùng A 20,18 ml B 11,12 ml C 21,47 ml D 36,7 ml 10/ Cho 1,35 gam hỗn hợp Cu, Mg, Al tác dụng với HNO dư 896 ml hỗn hợp gồm NO NO2 có M 42 Tính tổng khối lượng muối nitrat sinh (khí đktc) A 9,41 gam B 10,08 gam C 5,07 gam D 8,15 gam Phương pháp bảo toàn mol electron phương pháp bảo toàn khối lượng giúp em rút ngắn thời gian q trình giải tập Học sinh viết phương trình với hệ số cân nhỏ hạn chế tối đa sai sót 10 Tuy nhiên, tập Axit nitric muối nitrat thuộc dạng khó Đa số học sinh khơng có thiện cảm với mơn hóa dẫn đến việc hợp tác thầy – trò gặp nhiều khó khăn q trình dạy học Về mặt khách quan, học sinh khơng có thiện cảm với mơn Hóa học mơn Hóa học mơn học có lượng kiến thức lớn rộng, phương trình phản ứng có nhiều dạng khác làm cho học sinh lúng túng, từ sinh tâm lí chán ghét bỏ lơ dẫn đến học sinh bị kiến thức Lâu dần hình thành nên tâm lí chây lười, thiếu động ham thích mơn Hóa học dẫn đến thiếu hợp tác q trình dạy học thầy trò Về mặt chủ quan, người thầy ln tìm cách để rèn luyện học sinh yếu mở rộng nâng cao cho học sinh giỏi, mà lớp học, thơng thường có phân nhóm học sinh yếu học sinh giỏi, thời lượng dạy ít, lưu lượng dạy nhiều khiến cho giáo viên phân vân việc lựa chọn việc rèn luyện học sinh yếu nâng cao mở rộng cho học sinh giỏi lựa chọn làm cho số học sinh nhàm chán thiếu hợp tác 3- Các giải pháp Để đạt kết q trình giảng dạy nói chung vận dụng phương pháp để giải tập đặc biệt tập mơn hóa học, thực số giải pháp sau: - Chia nhóm thảo luận ( có học sinh giỏi học sinh yếu kém, để học sinh giỏi hỗ trợ học sinh yếu kém) ( giáo viên môn) - Sắp lớp theo môn tự chọn nâng cao học sinh (nhà trường) - Tăng tiết cho môn tự chọn nâng cao học sinh mơn hóa (nhà trường) - Thực giảm tải chương trình mơn Hóa học (bộ giáo dục đào tạo) 4-Kết luận Với giải pháp đó, tơi vận dụng phương pháp bảo toàn mol electron phương pháp bảo toàn khối lượng để giải tập axit nitric 11 muối nitrat vào hai lớp 11: lớp 11ª ( lớp theo mơn tự chọn nâng cao có tăng tiết) lớp 11ª7 đạt kết sau: Mức Độ Chưa Hiểu Số lượng % Lớp 11ª1 0% Lớp 11ª7 13 40,6 % Đối với lớp 11ª1, em Hiểu Vận Dụng Vận Dụng Thành Thạo Số lượng % Số lượng % 20% 24 80% 18,8% 13 40,6% theo lớp tự chọn nâng cao có tăng tiết nên em vận dụng tốt phương pháp này, lớp 11ª7 đa số em kiến thức mơn Hóa học mà thời gian vận dụng Tuy nhiên với tỉ lệ điều khả quan III- KẾT LUẬN “ Vận dụng phương pháp bảo toàn mol electron phương pháp bảo toàn khối lượng để giải tập axit nitric muối nitrat” phương pháp giúp giáo viên nâng cao cho học sinh giỏi đồng thời rèn luyện phần cho học sinh yếu Bởi vì, học sinh vận dụng phương pháp để giải axit nitric muối nitat tập khác việc viết phương trình hóa học dễ dàng Đây tầm quan trọng hai phương pháp này, hướng dẫn học sinh vận dụng tốt hai phương pháp giúp cho em giải tập hóa học lơi em u thích mơn Hóa học em khơng nhàm chán mà thấy hứng thú học mơn Hóa học Phương pháp bảo toàn mol electron phương pháp bảo toàn khối lượng áp dụng có hiệu kết hơp với số phương pháp khác phương pháp bảo tồn mol ngun tố, phương pháp tính lượng chất trung bình Tơi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiêm “Vận dụng phương pháp bảo toàn mol electron phương pháp bảo toàn khối lượng để giải tập axit nitric muối nitrat” với mong muốn chia kinh nghiệm với đồng nghiệp đồng thời mong đóng góp ý kiến chân thành đồng nghiệp để tơi hồn thiện việc giảng dạy nâng cao chất lượng học sinh Thạnh Trị, tháng 05 năm 2014 12 Người thực Phương Hoài Tâm IV TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- HÓA HỌC 11- Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam 2- HĨA HỌC VÀ ỨNG DỤNG – Tạp Chí Của Hội Hóa Học Việt nam 3- BÀI TẬP HĨA HỌC 11 - Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam 4- VIOLET 13 NHẬN XÉT CỦA TỔ CHUYÊN MÔN ………………………………………………………………………… ……… ……………………………………………………………………… ………………….………………………………………………………… ……………………….…………………………………………………… …………………………………………………………………………… Thạnh Trị, ngày tháng năm 2014 TỔ TRƯỞNG ………………………… NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT SÁNG KIẾN CẢI TIẾN KY THUẬT TRƯỜNG THPT TRẦN VĂN BẢY ………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………….……………………………………………………… …………………………….……………………………………………… Thạnh Trị, ngày tháng năm 2014 14 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG HIỆU TRƯỞNG NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT SÁNG KIẾN CẢI TIẾN KY THUẬT NGÀNH GIÁO DỤC TỈNH ………………………………………………………………………… …………………… ……………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ………………………….………………………………………………… ……………………………… ……………………………………………… ………………………………………………………………………… ……………………….…………………………………………………… ……………………… …………………………………………………… ………………………….………………………………………………… ……………………… ……………………………………………………… ………………………………………………………………………… ……………………….…………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ...2 VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT I- PHẦN MỞ ĐẦU Đổi phương pháp đánh giá kiểm... viết phương trình nhanh Đó lí tơi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm “VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯƠNG ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP CỦA AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT ... thời gian vận dụng Tuy nhiên với tỉ lệ điều khả quan III- KẾT LUẬN “ Vận dụng phương pháp bảo toàn mol electron phương pháp bảo toàn khối lượng để giải tập axit nitric muối nitrat phương pháp giúp