SKKN Kinh nghiệm giải nhanh áp dụng cho các bài tập Hóa Học chương sắt

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI 
TRƯỜNG THPT CAO BÁ QUÁT GIA LÂM 
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 
KINH NGHIỆM GIẢI NHANH ÁP 
DỤNG CHO CÁC BÀI TẬP HÓA 
HỌC CHƯƠNG SẮT 
 Môn : Hóa học 
 Người viết: Chu Thị Minh. 
 Chức vụ : Tổ trưởng tổ Hóa - Sinh- Công nghệ. 
 Năm học 2011-2012 
KINH NGHIỆM GIẢI NHANH ÁP DỤNG CHO 
 CÁC BÀI TẬP HÓA HỌC CHƯƠNG SẮT 
A.ĐẶT VẤN ĐỀ 
I. LỜI MỞ ĐẦU 
 Phấn đấu nâng cao chất lượng dạy và học của nghành giáo dục là một công 
việc có tính chất thời sự và thường xuyên. Để có kết quả ngày càng cao chất 
lượng dạy học và giáo dục là việc làm suốt đời của thầy cô giáo. Để làm được 
công việc to lớn và khó khăn này giáo viên phải đi sâu nghiên cứu những vấn đề 
về nội dung - kiến thức khoa học cơ bản, những phương pháp, những hình thức 
tổ chức dạy học, kĩ năng vận dụng kiến thức một cách linh hoạt sáng tạo cho học 
sinh 
 Ở trường THPT, môn Hoá là một trong những môn học cơ bản trong giảng 
dạy hoá học, bài tập hoá học là một phương tiện rất cần thiết giúp học sinh nắm 
vững nhớ lâu các kiến thức cơ bản, mở rộng và đào sâu những nội dung đã được 
trang bị. Nhờ đó học sinh được hoàn thiện kiến thức đồng thời phát triển trí 
thông minh , sáng tạo, rèn luyện được tính kiên nhẫn, những kĩ năng, kĩ xảo, 
năng lực nhận thức và tư duy phát triển hơn. Thông qua bài tập Hoá học giúp 
giáo viên đánh giá kết quả học tập của học sinh từ đó phân loại học sinh và có kế 
hoạch sát với đối tượng. 
 Từ năm học 2006- 2007 Bộ Giáo dục và đào tạo đã chuyển đổi hình thức thi 
tự luận sang thi trắc nghiệm. Hình thức này đòi hỏi trong một thời gian ngắn học 
sinh phải giải nhiều bài tập với nhiều dạng khác nhau huy động nhiều đơn vị 
kiến thức cả về chiều rộng và bề sâu cũng như các kĩ năng giải toán. Chính vì 
vậy giáo viên cần phải trang bị cho học sinh về mặt kiến thức cũng như phương 
pháp và kĩ thuật giải nhanh các bài toán trắc nghiệm hoá học. 
- Xuất phát từ tình hình thực tế học sinh lớp 12 của trường sở tại: Kiến thức cơ 
bản chưa chắc chắn, tư duy hạn chế .Đặc biệt đối với bài tập về sắt và các hợp 
chất của sắt học sinh khi làm bài thường hay mắc nhiều lỗi sai về cả kiến thức và 
phương pháp Để giúp học sinh nắm chắc kiến thức cơ bản và hoàn thành tốt 
được các bài tập theo phương pháp trắc nghiệm khách quan. 
 Từ những lí do trên, tôi chọn đề tài: 
“Kinh nghiệm giải nhanh áp dụng cho các bài tập chương sắt “ 
II. THỰC TRẠNG 
 Ở cấp THCS học sinh đã được trang bị phương pháp giải toán hoá học cơ bản, 
đó là: Phương pháp tính theo công thức hoá học và phương pháp tính theo 
phương trình hoá học, phương pháp trung bình ... ở cấp THPT đơn vị kiến thức 
rộng hơn nhiều dạng bài tập hơn dẫn tới học sinh thương lúng túng không biết 
lựa chọn phương pháp nào để giải. 
 Từ thực trạng trên và qua quá trình học chuyên đề bồi dưỡng thường xuyên, 
qua học hỏi đồng nghiệp và qua quá trình tự học, tự bồi dưỡng tôi đã sử dụng 
một số phương pháp giải nhanh bài tập hóa học trắc nghiệm . Mặt khác các bài 
tập ở chương sắt có nhiều dạng bài , kiến thức phong phú vì vậy trong quá trình 
giảng dạy tôi thường phân loại các dạng bài tập và trên cơ sở đó lựa chọn các 
phương pháp phù hợp để giúp đỡ học sinh giải nhanh các bài tập trắc nghiệm. 
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 
I. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP THƯỜNG GẶP Ở CÁC BÀI TẬP VỀ SẮT 
* Trước hết tôi yêu cầu học sinh phải nắm vững kiến thức lý thuyết về các phản 
ứng hoá học, về tính chất của các chất ứng với từng nội dung trong các bài học. 
Nắm vững phương pháp tính theo công thức hoá học và phương trình hoá học - 
là phương pháp cơ bản nhất và quan trọng nhất trong việc hình thành kỹ năng 
giải toán hoá học của học sinh. Tiếp đó tôi trang bị cho học sinh một hệ thống 
nội dung các phương pháp giải nhanh , các thí dụ minh hoạ và các thí dụ áp 
dụng. 
1. Phương pháp bảo toàn nguyên tố: 
a . Nội dung phương pháp: 
- Nội dung: "Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố trước phản ứng hoá học 
bằng tổng số mol nguyên tử nguyên tố đó sau phản ứng hoá học". 
- Tổng quát: "Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố trước thí nghiệm bằng 
tổng số mol nguyên tử nguyên tố đó sau thí nghiệm", nghĩa là nguyên tố hoá học 
được bảo toàn. 
b. Cơ sở phương pháp: 
- Vì phản ứng hoá học chỉ làm thay đổi trật tự và cách thức liên kết giữa các 
nguyên tử mà không làm mất đi nguyên tố hoá học nên nguyên tố hoá học được 
bảo toàn. 
c. Các điểm lưu ý khi áp dụng: 
- Phương pháp bảo toàn nguyên tố có thể áp dụng khi giải toán hoá học vô cơ 
cũng như khi giải toán hoá học hữu cơ. 
- Điểm mấu chốt của phương pháp là phải xác định đúng thành phần nguyên tố 
trước và sau phản ứng hoá học. 
d. Thí dụ minh hoạ phương pháp: 
Cho khí CO đi qua 0,2 mol Fe2O3 nóng đỏ một thời gian thu được hỗn hợp chất 
rắn A (gồm a mol Fe2O3 , b mol Fe3O4 , c mol FeO và d mol Fe) và hỗn hợp khí 
B (gồm CO và CO2). Xác định mối liên hệ giữa a, b, c, d. 
Hướng dẫn: áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có: 
Tổng số mol Fe sau phản ứng bằng tổng số mol Fe trước phản ứng 
hay 2a + 3b + c + d = 0,2 . 2 = 0,4 . 
e. Các thí dụ áp dụng: 
Thí dụ 1: Cho khí CO đi qua ống sứ đựng 8(g) Fe2O3 nung nóng, một thời gian 
sau thu được hỗn hợp chất rắn X (gồm Fe , FeO và Fe3O4) và hỗn hợp khí B. 
Hoà tan X trong dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư thu được dung dịch Y và khí 
SO2. Lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch Y là (cho Fe = 56, S = 
32, O = 16). 
A. 16 (g) B. 20 (g) C. 18 (g) D. 24 (g) 
Hướng dẫn: Muối khan thu được là Fe2(SO4)3 . áp dụng định luật bảo toàn 
nguyên tố ta có: Số mol Fe trong Fe2O3 bằng số mol Fe trong Fe2(SO4)3 . 
 Số mol Fe2(SO4)3 = số mol Fe2O3 = 160
8 = 0,05 (mol). 
 Khối lượng Fe2(SO4)3 = 0,05 . 400 = 20 (g). 
 Đáp án B . 
Thí dụ 2: 
Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12mol FeS2 và a mol Cu2S vào dung dịch 
HNO3 (vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy 
nhất NO. Giá trị của a là (cho Fe = 56 , Cu = 64 , S = 32) : 
A. 0,075 B. 0,12 C. 0,06 D. 0,04 
Hướng dẫn: Yêu cầu học sinh phải viết được công thức của sản phẩm, hiểu 
được bản chất của phản ứng là phản ứng oxi hoá - khử: Các nguyên tố Fe, Cu, S 
sẽ bị HNO3 oxi hoá lên số oxi hoá cao nhất. Vậy công thức của hai muối sunfat 
là Fe2(SO4)3 và CuSO4 . 
Ta có sơ đồ hợp thức: 2FeS2 Fe2(SO4)3 
0,12 (mol) 0,06 (mol) 
Cu2S 2CuS 
a (mol) 2a (mol) 
+ Tổng số mol S trước phản ứng: 0,12 . 2 + a = (0,24 + a) mol 
+ Tổng số mol S sau phản ứng: 0,06 . 3 + 2a = (0,18 + 2a) mol 
áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có: 
0,24 + a = 0,18 + 2a a = 0,06 (mol) 
 Đáp án C. 
Thí dụ 3. 
Hòa tan hoàn toàn 14,4g một oxit sắt bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu 
được V lit khí SO2 (đktc) và 40g muối. Xác định CTPT của oxit kim loại. 
A. FeO B. Fe3O4 C. Fe2O3 D. Không xác định được 
Hướng dẫn: Yêu cầu học sinh phải viết được công thức của sản phẩm, hiểu 
được bản chất của phản ứng là phản ứng oxi hoá - khử: Công thức của hai muối 
sunfat là Fe2(SO4)3 
Ta có nmuối = 40 /400= 0,1 nFe trong muối = 0,2 = nFe trong oxit 
 no trong oxit = ( 14,4-0,2.56) : 16 = 0,2 
Vậy nFe : nO = 0,2 : 0,2 = 1 . Công thức oxit là FeO 
Thí dụ 4. 
Cho 7,68 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 tác dụng vừa hết với 260 ml HCl 
1M thu được dung dịch X. Cho X phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được 
kết tủa Y. Nung Y ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được đến khối 
lượng không đổi được m(g) chất rắn. Tính m 
A. 8g B. 12 g C. 16 g D. 24 g 
Hướng dẫn: Yêu cầu học sinh phải viết được công thức của chất rắn , hiểu 
được bản chất của phản ứng là trao đổi .Công thức của chất rắn là Fe2O3 
Khi các oxit kim loại tác dụng axit thường luôn có 2H+ + O2- H2O vì vậy nHCl 
= 0,26 thì no =0,13 nFetrong oxit =( 7,68-0,13.16) : 56=0,1. Áp dụng định luật 
bảo toàn với Fe có nFe2O3= 0,05 nên khối lượng 8gam . Đáp án A 
Thí dụ 5. Hòa tan hết a gam hỗn hợp X gồm Fe và một oxit sắt trong b gam 
dung dịch H2SO4 9,8% ( lượng vừa đủ), sau phản ứng thu được dung dịch chứa 
51,76 gam hỗn hợp hai muối khan. Mặt khác nếu hòa tan hết a gam X bằng dung 
dịch H2SO4 đặc nóng thì thu được duy nhất 58 gam muối Fe (III). Xác định b ? 
A. 370 B. 220 C. 500 D. 420 
Hướng dẫn: Học sinh hiểu được khi hỗn hợp tác dụng H2SO4 loãng tạo hỗn hợp 
hai muối , còn khi tác dụng H2SO4 đặc chỉ tạo một muối nhưng số mol nguyên 
tử sắt trong hỗn hợp Fe và oxit cũng như trong muối không đổi 
Gọi nFeSO4 = x và nFe2(SO4)3 = y áp dụng ĐLBT nguyên tố với sắt có 
x +2y = 58: 400=0,145 
152 x+ 400 y = 51,76 . Giải hệ PT có x= 0,13 y = 0,08 
Áp dụng ĐLBT với nhóm SO4 2- có n H2SO4= 0,13+ 0,08;3=0,37 
Vậy m dd H2SO4 =( 0,37. 98 .100) : 9,8 = 370 gam . Đáp án A 
2. Phương pháp bảo toàn khối lượng: 
a. Nội dung phương pháp: 
- Nội dung: "Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng hoá học bằng tổng 
khối lượng của các chất sản phẩm". 
- Tổng quát: "Tổng khối lượng của các chất trước thí nghiệm bằng tổng khối 
lượng của các chất sau thí nghiệm". 
b. Cơ sở của phương pháp: 
- Vì có sự bảo toàn nguyên tố hoá học nên dẫn đến sự bảo toàn khối lượng các 
chất trong một phản ứng hoá học cũng như trong một thí nghiệm. 
c. Các điểm lưu ý khi áp dụng: 
- Định luật bảo toàn khối lượng có thể áp dụng khi giải toán hoá học vô cơ cũng 
như khi giải toán hoá học hữu cơ. 
- Cần tìm ra mối tương quan giữa các hệ số tỉ lượng trong phương trình hoá học. 
d. Thí dụ minh hoạ phương pháp: 
Thí dụ 1: 
Hoà tan hoàn toàn 23,2 (g) một oxit kim loại bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng 
(vừa đủ) thu được 1,12 lít khí SO2 (ở đktc) và 60 (g) muối. Xác định công thức 
phân tử của oxit. 
Hướng dẫn: + Gọi công thức của oxit là: MxOy 
+ Số mol SO2 = 4,22
12,1 = 0,05 (mol) 
+ Gọi hoá trị cao nhất của M là n . 
Ta có sơ đồ phản ứng: 
MxOy + H2SO4 M2(SO4)n + SO2 + H2O (1) 
Đặt số mol H2SO4 là t mol cũng chính số mol của H2O 
Áp dụng ĐLBTKL có 23,2 + 98t = 60 + 0,05 .64 + 18t t = 0,5 
 số mol SO42- trong muối 0,5-0,05 = 0,45 
 khối lượng kim loại trong muối =60-0,45.96=16,8 
Theo công thức số mol kim loại trong muối là 0,9/n M KL = 16,8: ( 
0