Sáng kiến kinh nghiệm Phân loại và phương pháp giải một số dạng bài tập Hóa học

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI 
Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh 
 Mã số: 
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 
PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI 
MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HÓA HỌC 
 Những người thực hiện: Hồ Xuân Hiếu 
 Lĩnh vực nghiên cứu: 
 Quản lý giáo dục  
 Phương pháp dạy học bộ môn: ...............................  
 Phương pháp giáo dục  
 Lĩnh vực khác: .........................................................  
 Có đính kèm: 
  Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác 
Năm học: 2010-2011 
SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC 
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN: 
1. Họ và tên : Hồ Xuân Hiếu. 
2. Ngày tháng năm sinh: 02 tháng 02 năm 1982. 
3. Nam, nữ: Nam 
4. Địa chỉ: 17/7 khu phố 4, Tân Hiệp, Biên Hòa, Đồng Nai. 
5. Điện thoại: CQ: 0613.834289; ĐTDĐ:0983309130. 
6. Chức vụ: Giáo viên tổ Hóa Học. 
7. Đơn vị công tác: Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh- Biên Hoà- Tỉnh Đồng Nai. 
II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: 
 - Học vị: Đại học. 
 - Chuyên ngành đào tạo: Hóa Học. 
III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC 
 * Năm 2007: chuyên đề “ Phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử”. 
 * Năm 2011 : chuyên đề “Phân loại và một số phương pháp giải bài tập hóa” . 
A. PHẦN MỞ ĐẦU 
I- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. 
 1- Hóa học là một ngành khoa học nghiên cứu về chất và sự biến đổi giữa các chất. 
Phản ứng hóa học là đối tượng chính của hóa học. Trong phản ứng hóa học các nguyên 
tố được bảo toàn về số mol, khối lượng... để giải nhanh một số bài tập thì học sinh 
không phải chỉ biết các định luật mà phải biết nhìn ra các dạng bài tập và phương pháp 
giải các dạng bài tập đó. 
 2- Trong chương trình hóa học phổ thông không đề cập sâu cách phân loại, ứng dụng 
các định luật bảo toàn vào giải toán hóa học, trong khi để giải các đề thi thì học sinh 
phải nắm vững các dạng bài tập và phương pháp giải các dạng bài tập đó. 
 3- Trong khi giải bài tập hầu hết học sinh đều rất lúng túng khi nhận ra các dạng bài 
tập. 
 4- Việc phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn học sinh vận dụng các định luật bảo 
toàn là việc làm rất cần thiết. Việc làm này rất có lợi cho học sinh trong thời gian ngắn 
để nắm được các dạng bài tập, nắm được phương pháp giải . 
5- Xuất phát từ thực trạng trên, cùng một số kinh nghiệm sau những năm công tác, tôi 
mạnh dạn nêu ra sáng kiến về “phân loại và phương pháp giải một số dạng bài tập hóa 
học ”. 
II. THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI. 
 1. Khó khăn: Trong Hóa học, bài tập rất đa dạng và phong phú; để giải bài tập hóa 
học yêu cầu phải biết được phương trình, sự chuyển hóa của các chất, các dạng bài tập 
và phương pháp giải các dạng bài tập . Theo phân phối chương trình hóa học phổ thông 
không đề cập sâu đến các định luật bảo toàn, các dạng bài tập. Học sinh thường rất lúng 
túng khi nhận dạng các dạng bài tập và cách giải các bài toán. 
 2. Thuận lợi: Hiện tại cũng có nhiều sách tham khảo, mạng internet có trình bày các 
định luật ở các góc độ khác nhau. 
B –PHẠM VI ÁP DỤNG VÀ GIỚI HẠN NỘI DUNG 
CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: 
I . PHẠM VI ÁP DỤNG. 
 - Chuyên đề này trình bày một số dạng bài tập và phương pháp giải. Chuyên đề này 
cũng trình bàyvề các định luật, phân loại và chỉ rõ việc áp dụng các định luật vào giải 
toán hóa học. 
 - Chuyên đề áp dụng cho chương trình Hóa học lớp 10, 11, 12. 
 - Chuyên đề áp dụng tốt cho cả luyện thi tốt nghiệp và luyện thi đại học , cao đẳng. 
II. GIỚI HẠN NỘI DUNG. 
 Chuyên đề đặt ra yêu cầu phân loại các dạng bài tập, đưa ra các định luật, ứng 
dụng của mỗi định luật để giải cho từng dạng bài tập và đưa ra những nhận xét và 
những chú ý giúp phát triển hướng tìm tòi khác . 
 Trong chương trình hóa học phổ thông có rất nhiều dạng bài tập hóa học, việc phân 
loại rất khó khăn và phức tạp. Trong chuyên đề này, tôi chỉ đưa ra một số dạng bài tập 
cơ bản sau: 
 - KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI NƯỚC, SAU ĐÓ DÙNG DUNG DỊCH AXIT ĐỂ 
TRUNG HÒA DUNG DỊCH KIỀM. 
 - KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI OXI, SAU ĐÓ DÙNG DUNG DỊCH AXIT HCl 
HOẶC H2SO4 ĐỂ HÒA TAN OXIT BAZƠ. 
 - SẮT VÀ MỘT KIM LOẠI CÓ HÓA TRỊ KHÔNG ĐỔI TÁC DỤNG VỚI 
DUNG DỊCH AXIT. 
 - DÙNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HỆ SỐ ĐỂ GIẢI BÀI TẬP NHIỆT 
PHÂN MUỐI NITRAT. 
 - DẠNG MUỐI CACBONAT TÁC DỤNG VỚI AXIT CLOHIĐRIC HOẶC AXIT 
SUNFURIC LOÃNG. 
 - TÁCH NƯỚC TỪ ANCOL NO, ĐƠN CHỨC. 
 - OXY HÓA ANCOL BẬC MỘT THÀNH ANĐEHIT. 
III. NỘI DUNG. 
1. DẠNG 1: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI NƯỚC, SAU ĐÓ DÙNG DUNG 
DỊCH AXIT ĐỂ TRUNG HÒA DUNG DỊCH KIỀM. 
 Phương pháp giải 
 Gọi kim loại tác dụng với nước là M có hóa trị là n axit dùng để trung hòa dung dịch 
kiềm là HCl. 
 Phương trình phản ứng: 
 M + nH2O   M(OH)n + n/2H2 
 M(OH)n + nHCl   MCln + nH2O 
 Xét về bản chất ta có thể xem như xảy ra quá trình phản ứng sau: 
 H2O   OH- + 1/2H2 (1) 
 H+ + OH-   H2O (2) 
 Cộng phương trình (1) và (2) ta có: 
 2H+   H2 
 Mà H+ là do axit sinh ra vì vậy để làm nhanh dạng bài toán này ta có thể biểu diễn 
ngắn gọn như sau: 
 2HCl   H2 
 Tương tự với H2SO4 Ta biểu diễn: 
 H2SO4   H2 
Chú ý: Khi biểu diễn sơ đồ ta cần chú ý cân bằng số nguyên tử hiđro ở hai vế. 
 Ví dụ 1: Cho hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm tan hết trong nước tạo ra dung dịch Y 
và thoát ra 0,12 mol H2. Thể tích dung dịch H2SO4 2M cần trung hòa dung dịch Y là : 
 A. 120ml B. 60ml C. 150ml D. 200ml 
 Hướng dẫn: 
Đối với dạng bài tập này ta chỉ cần biểu diễn: 
 H2SO4   H2 
 Theo sơ đồ : molnn HSOH 12,0242 
 => mllitV SOH 606,042 
 Hướng dẫn: 
Ví dụ 2: Cho một mẫu hợp kim Na-Ba tác dụng với nước (dư), thu được dung dịch X 
và 3,36 lít H2(ở đktc). Thể tích dung dịch axit HCl 2M cần dùng để trung hoà dung 
dịch X là : 
A. 150ml. B. 75ml. C. 60ml. D. 30ml. 
 2HCl   H2 
 Theo sơ đồ : molnn HHCl 3,04,22
36,3.22
2
 => mllitVHCl 15015,0 
 Hướng dẫn: 
 Ví dụ 3: Cho 10,1g hỗn hợp K và 1 kim loại kiềm X tác dụng hết với nước, thu được 
dung dịch A. Để trung hòa dung dịch A cần 500ml dd H2SO4 0,3M. Cho biết tỉ lệ về số 
mol của K và số mol của X nhỏ hơn 4. Tính thể tích khí H2 tạo thành ( đktc ). 
A. 3,36 lít B. 1,68 lít C. 2,24 lít D. 4,48 lít 
 Biểu diễn tương tự bài trên => molnn SOHH 15,0422 => 2HV = 0,15.22,4 = 3,36 lít. 
2. DẠNG 2: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI OXI, SAU ĐÓ DÙNG DUNG DỊCH 
AXIT HCl HOẶC H2SO4 ĐỂ HÒA TAN OXIT BAZƠ. 
Phương pháp giải 
 Gọi kim loại tác dụng với nước là M có hóa trị là n axit dùng để tác dụng với oxit 
sinh ra là HCl. 
 Phương trình phản ứng: 
 4M + nO2   2M2On 
 M2On + 2nHCl   2MCln + nH2O 
 Ở đây ta cần chú ý đến sự kết hợp của oxi nguyên tử trong oxit và H+ trong oxit để tạo 
thành nước. Ta thấy 2H+ kết hợp với 1[ O] để tạo thành H2O. Từ đó suy ra 
 OH nn 2 
 Ví dụ 4: Đốt cháy hoàn toàn 33,4 gam hỗn hợp X gồm bột các kim loại Al, Zn, Cu 
bằng oxy, thu được 41,4 gam hỗn hợp Y gồm 3 oxit. Thể tích dung dịch HCl 2M cần 
dùng để hòa tan hoàn toànY là: 
 A. 250ml B. 300ml C. 500ml D. 400ml 
 Hướng dẫn: 
 Ta có: OH nn 2 
 molnO 5,016
4,334,41
mllitV
molnn
molnn
HCl
HHCl
OH
5005,0
2
1
1
12
Ví dụ 5: Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và Al ở dạng bột tác dụng 
hoàn toàn với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam. Thể tích 
dung dịch H2SO4 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y là : 
A. 90 ml. B. 37,5 ml. C. 75 ml. D. 50 ml. 
 Hướng dẫn: 
 Ta có: 
 molnO 075,016
13,233,3
mllitV
molnn
molnn
SOH
HSOH
OH
5,370375,0
2
075,0
075,0
2
1
15,02
42
42
2. DẠNG 3: SẮT VÀ MỘT KIM LOẠI CÓ HÓA TRỊ KHÔNG ĐỔI TÁC 
DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT . 
Phương pháp giải 
- Trong dạng bài tập này thường hỗn hợp kim loại được chia làm 2 phần bằng nhau. 
 + Phần 1 cho tác dụng với dung dịch HCl hoặc H2SO4 loãng. 
 + Phần 2 cho tác dụng với dung dịch HNO3 hoặc H2SO4 đặc, nóng. 
 - Chúng ta cần chú ý đến số mol electron nhận ở phần 2 bao giờ cũng lớn hơn phần 1. 
nguyên nhân gây ra sự chênh lệch số mol electron nhận giữa 2 phần là do ở phần 1, Fe 
nhường 2 electron trong khi ở phần 2, Fe nhường 3 electron. Chính vì vậy số mol Fe 
chính là độ lệch số mol electron. 
 Ví dụ 6: Cho 10,8 gam hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M có hóa trị không đổi. Chia 
hỗn hợp thành 2 phần bằng nhau : 
Phần I : Hòa tan hết trong dung dịch HCl dư, thu được 2,8 lít H2 (đktc). 
Phần II : Hòa tan hết trong dung dịch HNO3 đặc, nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra 
hoàn toàn thu được 7,28 lít NO2 (sản phẩm khử duy nhất, đktc) 
Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của kim loại M trong hỗn hợp X. 
 A. 45,5% B. 22,22% C. 62,53% D. 65,53% 
 Hướng dẫn: 
 molnmoln NOH 325,04,22
28,7;125,0
4,22
8,2
22
 2H+ + 2e   H2 
45
1
  NeN 
 0,25  0,125 0,325  0,325 
 nFe = 0,325 – 0,25 = 0,075mol 
 mFe = 0,075.56 = 4,2 gam 
 mM = 5,4 – 4,2 = 1,2 gam 
 %M = %22,224,5
%100.2,1
 Ví dụ 7: Cho 7,22 gam hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M có hóa trị không đổi. Chia 
hỗn hợp thành 2 phần bằng nhau : 
Phần I : Hòa tan hết trong dung dịch HCl dư, thu được 2,128 lít H2 (đktc). 
Phần II : Hòa tan hết trong dung dịch HNO3, thu được 1,792 lít NO ( sản phẩm khử duy 
nhất, đktc) 
 M là : 
 A. Be B. Mg C. Zn D. Al 
 Hướng dẫn: 
 molnmoln NOH 08,04,22
792,1;095,0
4,22
128,2
2
 2H+ + 2e   H2 
25
3
  NeN 
 0,19  0,095 0,24  0,08 
 nFe = 0,24 – 0,19 = 0,05mol 
 mFe = 0,05.56 = 2,8 gam 
 mM = 3,61 – 2,8 = 0,81 gam 
 Xét phần 1: 
 Fe   Fe2+ + 2e 
 0,05  0,1 
 M   Mn+ + ne 
 0,09/n  0,09 ( 0,19 – 0,1) 
 => M = 9n. Biện luận chọn n = 3 và M = 27. 
 Vậy kim loại là Al. 
Ví dụ 8: Hoà tan hoàn toàn 8,3 gam hỗn hợp G gồm Fe và Al trong dung dịch H2SO4 
đặc, nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 6,72 lít khí SO2 (đktc). Mặc 
khác cũng hòa tan 8,3 gam G trong H2SO4 loãng dư, thu được 5,6 lít H2 (đktc) và dung 
dịch A. Cho m gam NaNO3 vào dung dịch A, thấy thoát ra V lít khí NO ( sản phẩm khử 
duy nhất ). Tính giá trị nhỏ nhất của m để V lớn nhất ( Giả sử sau phản ứng axit vẫn 
còn dư). 
 A. 25,5 gam B. 4,15 gam C. 2,833gam D. 8,3 gam. 
Hướng dẫn: 
 molnmoln SOH 3,04,22
72,6;25,0
4,22
6,5
22
 2H+ + 2e   H2 
46
2
  SeS 
 0,5