Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
I. Tên sáng kiến và lĩnh vực áp dụng

I. Tên sáng kiến và lĩnh vực áp dụng

Tải bản đầy đủ - 0trang

+ Ưu điểm: Học sinh hiểu kỹ về bản chất phản ứng, sản phẩm tạo thành và có

kỹ năng cân bằng phản ứng tốt

+ Nhược điểm: Cách làm này lâu, khơng phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm

+ Khắc phục: Yêu cầu học sinh có nắm rõ bản chất phản ứng, áp dụng các

phương pháp giải nhanh tìm ra u cầu bài tốn

2. Giải pháp mới cải tiến:

- Mơ tả bản chất của giải pháp mới: Dựa vào sự biến đổi bản chất hóa học giữa

các chất, mối liên hệ chặt chẽ giữa các nguyên tố với hóa trị của chúng; từ đó áp

dụng các phương pháp giải nhanh như định luật bảo toàn electron; định luật bảo toàn

mol nguyên tố; bảo toàn khối lượng; tăng giảm khối lượng… để tối ưu hóa việc giải

tốn hóa tìm ra kết quả

- Tính mới, tính sáng tạo của giải pháp: Có thể áp dụng tổng thể cho các dạng

tốn hóa; phù hợp hình thức thi trắc nghiệm; cải thiện nỗi lo sợ của học sinh về các

phản ứng phức tạp nhưng vẫn hiểu bản chất và tìm ra cách giải nhanh nhất.

A. Một số dạng toán cơ bản

Dạng 1: Bài toán sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng

1. Dấu hiệu nhận biết:

Dạng bài tập này thường cho dưới dạng nhúng một lá kim loại vào một dung

dịch muối. Sau phản ứng lấy lá kim loại ra khỏi dung dịch rồi cân lại thấy khối lượng

lá kim loại thay đổi.

Thực ra, đối với dạng bài tập trên, phương pháp cũ vẫn chủ yếu sử dụng là

phương pháp tăng giảm khối lượng. Tuy nhiên, cách trình bày còn dài, học sinh mất

thời gian viết phương trình phản ứng, cân bằng, lập luận…v…v.. Đặc biệt, học sinh

rất hay nhầm lẫn trong việc xác định kim loại nào tan ra, kim loại nào bám vào, khối

lượng thanh kim loại tăng hay giảm. Với cách giải mới sau đây, chúng tôi hi vọng sẽ

giúp học sinh giải dạng toán này một cách nhanh nhất và chính xác nhất.

2. Phương pháp giải:

Bước 1: Viết sơ đờ phản ứng và cân bằng: bA → aB

2



Trong đó:









A là kim loại tham gia phản ứng ( tan ra)

B là kim loại tạo thành sau phản ứng (bám vào)

a, b là tỉ lệ của hiệu số oxi hóa của kim loại A và B trước và sau phản ứng (Lấy



số lớn trừ số nhỏ) – tỉ lệ này thường là tỉ lệ hóa trị của kim loại A, B.

Ví dụ: phương trình: Fe + CuSO4 → Fe + CuSO4 thì có sơ đờ là: Fe → Cu

Hoặc với phương trình: 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu thì có sơ đồ: 2Al → 3Cu

Bước 2:

+ Nếu đề bài cho khối lượng lá kim loại thay đổi là m thì áp dụng như sau:

∆m = mB - mA

Trong đó ∆m mang dấu “-” nếu khối lượng thanh kim loại giảm, ∆m mang dấu “+”

nếu khối lượng thanh kim loại tăng sau khi phản ứng kết thúc.

+ Nếu đề bài cho khối lượng lá kim loại thay đổi là x% thì ta áp dụng như sau:

∆m = mB - mA = +mban đầu

∆m = mB - mA =- mban đầu



x

nếu khối lượng thanh kim loại tăng

100



x

nếu khối lượng thanh kim loại giảm

100



3. Một số bài tập minh họa áp dụng theo phương pháp tăng giảm khối lượng

Câu 1: Ngâm một đinh sắt trong 200 ml dung dịch CuSO4 x M. Sau khi phản ứng kết

thúc lấy đinh sắt ra khỏi dung dịch rửa nhẹ, làm khô thấy khối lượng đinh sắt tăng

thêm 1,6 gam. Giá trị của x là:

A.



1,000



B. 0,001



C. 0,040



HƯỚNG DẪN GIẢI

Phương pháp cũ:

Gọi a là số mol CuSO4 tham gia phản ứng

3



D. 0,200



Phương trình hóa học:

Fe

Mol: a

Theo đề bài ta có:



� FeSO4 + Cu

+ CuSO4 ��

a

a



mCu bám - mFe tan = mFe taêng

64a - 56a = 1,6 � Giải ra a = 0,2



Nồng độ mol/l CuSO4: CM =



0, 2

n

= 0, 2 = 1 M

V



� Chọn A



Phương pháp mới:

Gọi a là số mol CuSO4 phản ứng và cũng là số mol Cu tạo thành.

Fe → Cu

a



a



mol



→ ∆m = a(64 – 56 ) = + 1,6 → a = 0,2 → x = 1M → Chọn A

Nhận xét: Mặc dù về bản chất đều là phương pháp tăng giảm khối lượng nhưng ở

phương pháp mới đã rút ngắn được thời gian viết phương trình phản ứng; thời gian

lập luận, tính tốn để đưa ra kết quả. Việc rút ngắn thời gian làm bài tập là rất cần

thiết trong việc thi trắc nghiệm như hiện nay.

Câu 2: Ngâm lá kẽm trong dung dịch chứa 0,1 mol CuSO4. Phản ứng xong thấy khối

lượng lá kẽm:

A. tăng 0,1 gam.



B. tăng 0,01 gam. C. giảm 0,1 gam.

HƯỚNG DẪN GIẢI



Phương pháp cũ:

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

0,1



0,1



0,1



mol



Khối lượng Zn tan ra: mZn tan = 0,1.65 = 6,5 gam

Khối lượng Cu bám vào: mCu bám = 0,1.64 = 6,4 gam

Thấy mZn tan > mCu bám → khối lượng lá kẽm giảm.

MZn giảm = 6,5 – 6,4 = 0,1 gam → Chọn C

4



D. không thay đổi.



Phương pháp mới:

Zn → Cu

0,1



0,1



mol



→ ∆m = 0,1 (64 – 65) = - 0,1 gam → Chọn C

Nhận xét: Ở ví dụ trên, nếu giải theo phương pháp cũ mà học sinh không nắm được

khái niệm kim loại nào tan ra, kim loại nào bám vào hoặc không so sánh khối lượng

của Zntan và khối lượng của Cubám thì sẽ rất dễ chọn đáp án A. Việc sử dụng phương

pháp giải mới đã khắc phục được tồn bộ những nhược điểm đó.

Câu 3: Nhúng 1 thanh nhôm nặng 50 gam vào 400ml dung dịch CuSO4 0,5M. Sau

một thời gian lấy thanh nhôm ra cân nặng 51,38 gam. Hỏi khối lượng Cu thoát ra là:

A. 0,64gam.



B. 1,28gam.



C. 1,92gam.



D. 2,56gam.



HƯỚNG DẪN GIẢI

Phương pháp cũ:

nCuSO4  0, 4.0, 5  0, 2 mol



mAl tăng = 51,38 -50 = 1,38 gam

Đặt số mol Cu thoát ra mà a mol

Phương trình phản ứng: 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu

2a/3

Khối lượng Al tan ra: mAl tan =



a



a



mol



27.2a

 18a gam

3



Khối lượng Cu bám vào: mCu bám = 64a gam

Khối lượng thanh Al tăng lên: mAl tăng = mCu bám – mAl tan = 64a – 18a = 1,38 gam

→ a = 0,03 mol → mCu thoát ra = 0,03.64 = 1,92 gam → Chọn C

Phương pháp mới:

5



Đặt số mol Cu thốt ra là a mol

Sơ đờ:



2Al → 3Cu

2a/3 a



→ ∆m = 64a -



27.2a

 51,38  50  1, 38 � a  0, 03 mol

3



→ MCu thoát ra = 0,03.64 = 1,92 gam → Chọn C

Câu 4: Cho một thanh sắt nặng 20 gam vào 200 ml dung dịch CuSO4 0,5M. Sau khi

phản ứng xảy ra hồn tồn thì khối lượng thanh sắt sau khi đem ra khỏi dung dịch và

sấy khô là:

A.

19,2 gam

HƯỚNG DẪN GIẢI



B. 6,4 gam



C. 5,6 gam



D. 20,8 gam



Phương pháp cũ:

Ta có khối lượng thanh Fe ban đầu bằng 20 gam

Số mol CuSO4 = 0,5 . 0,2 = 0,1 mol

Phương trình hóa học:



Fetan



Mol: 0,1

Theo đề bài ta có:



� FeSO4 + Cubám

+ CuSO4 ��



0,1



0,1



mCu bám = 64.0,1 = 6,4 gam

mFe tan = 56.0,1 = 5,6 gam



mCu baùm > mFe tan → Khối lượng thanh tăng sau phản ứng.

mFe tăng = 6,4 – 5,6 = 0,8 gam

� Khối lượng thanh Fe khi lấy ra khỏi dung dịch là:



Mthanh Fe = 20 + 0,8 = 20,8 gam → Chọn D

Phương pháp mới:

nCu  nCuSO4 0, 2.0,5  0,1 mol



Sơ đồ: Fe → Cu

0,1



0,1 → ∆m = 0,1 (64 – 56) = + 0,8 gam



→ Khối lượng thanh sắt tăng 0,8 gam → Khối lượng thanh sắt sau khi lấy ra

khỏi dung dịch là: 20 + 0,8 = 20,8 gam → Chọn D

Nhận xét: Trong bài này, khi làm theo phương pháp cũ, nếu học sinh không hiểu

6



bản chất và bỏ qua bước so sánh mCu baùm và mFe tan thì có thể cho rằng khối lượng

thanh sắt giảm dẫn tới việc chon đáp án A.

Câu 5: Nhúng thanh kim loại M vào 100 ml dung dịch FeCl2 0,5M. Sau khi phản

ứng hoàn toàn khối lượng thanh kim loại giảm 0,45 gam. Kim loại M là:

A.



Al



B. Mg



C. Zn



D. Cu



HƯỚNG DẪN GIẢI

Phương pháp cũ:

nFeCl2  0,5.0,1  0, 05 mol



Giả sử kim loại M hóa trị n, có phương trình phản ứng:

2M + nFeCl2 → 2MCln + nFe

0,1

n



0,05



Khối lượng kim loại M tan ra:



mM tan 



0,05



mol



0,1M

gam

n



Khối lượng kim loại Fe bám vào: mFe bám = 0,05.56 = 2,8 gam

Do khối lượng thanh kim loại M giảm nên mM tan > mFe bám

Ta có: mM tan – mFe bám =



0,1.M

 2,8  0, 45

n



Dựa vào 4 đáp án, lần lượt thử n = 2 và n = 3

Với n = 2: M = 65 → M là kim loại Zn → Chọn C

Phương pháp mới:

nFeCl2  0,5.0,1  0, 05 mol



Theo 4 đáp án, Al hóa trị III, ba kim loại còn lại hóa trị II. Vậy giả sử M hóa trị II,

ta có sơ đờ:

M

0,05







Fe

0,05



mol



∆m = 0,05 (56 – M) = -0,45 → M = 65 → kim loại cần tìm là Zn, chọn C



7



Câu 6: Ngâm một lá Zn trong dung dịch có hòa tan 4,16 gam CdSO4. Phản ứng xong

khối lượng lá Zn tăng 2,35% với ban đầu. Khối lượng lá Zn trước khi phản ứng là:

A.



1,3 gam



B. 40 gam



C. 3,25 gam



D. 54,99 gam



HƯỚNG DẪN GIẢI

Phương pháp cũ:

Gọi mbđ là khối lượng lá Zn ban đầu

Số mol CdSO4



n=



4,16

= 0,02 mol

208



Phương trình hóa học:



Zntan

0,02



� ZnSO4 + Cdbám

+ CdSO4 ��

0,02

0,02 mol



Theo đề bài ta có:



mCd bám - mZn tan = mbđ 100



2,35



112.0,02 - 65.0,02 = mbđ



2,35

� Giải ra: mbđ = 40 gam → Chọn B

100



Phương pháp mới:

nCdSO4  nCd  0, 02mol



Sơ đồ:



Zn







0,02



Cd

2,35

0,02 → ∆m = 0,02 (112 – 65) = + mbđ. 100



→ mbđ = 40 gam → Chọn B

Câu 7: Lấy 2 thanh kim loại M hóa tri II khối lượng ban đầu bằng nhau và bằng a

(g). Nhúng thanh thứ nhất vào dung dịch Cu(NO3)2. Nhúng thang thứ 2 vào dung dịch

Pb(NO3)2. Sau một thời gian lấy 2 thanh kim loại ra và cân lại thấy thanh thứ nhất

giảm 0,2% ; thanh thứ 2 tăng 28,4% ( so với khối lượng ban đầu ). Cho biết Cu(NO3)2

và Pb(NO3)2 phản ứng với số mol bằng nhau. Kim loại M là:

A.



Zn



B. Fe

C. Mg

HƯỚNG DẪN GIẢI



Phương pháp cũ:

Đặt số mol Cu(NO3)2 và Pb(NO3)2 là x mol

Thanh 1 :

8



D. Ni



M + Cu(NO3)2 → M(NO3)2 + Cu

x



x



khối lượng thanh kim loại giảm : (M-64)x (g) .

% khối lượng thanh kim loại giảm :



( M  64) x.100%

0,2%

a



(I)



Thanh 2:

M + Pb(NO3)2 →M(NO3)2 + Pb

x



x



Khối lượng thanh kim loại tăng : (207 –M )x (g) .

% khối lượng thanh kim loại tăng :



(207  M ) x.100%

28,4% (II)

a



(I )

M  64

2





M 65đVC.

( II ) 207  M 284



→ M là Zn → Chọn A

Phương pháp giải mới:

Đặt nCu ( NO )  nPb ( NO )  nCu  nPb = x mol

3 2



Thanh 1:



3 2



M → Cu

x



Thanh 2:



x



→ ∆m = x (64 – M) = - a



(1)



M → Pb

x



x



→ ∆m = x (207 – M) = + a.



28, 4

(2)

100



Lấy (1) chia (2) được:

64  M

0, 2



→ M = 65 → Kim loại M là Zn → Chọn A

207  M 28, 4



Nhận xét: Ở câu 6 và câu 7, rõ ràng giải theo cách mới ngắn gọn, tiết kiệm thời gian

hơn cho học sinh so với cách giải cũ. Thêm nữa, ở bài 5, nếu học sinh không nắm

được bản chất của hiện tượng khối lượng thanh kim loại tăng , đặc biệt là hiện tượng

9



khối lượng thanh kim loại giảm thì sẽ khơng thể tìm ra đáp án của bài tốn. Trong khi

đó, với phương pháp giải mới, học sinh chỉ cần nhớ: khối lượng giảm – mang dấu

“-”; khối lượng tăng – mang dấu “+” sẽ tránh được các sai lầm khi giải bài toán dạng

này.

Dạng 2: Bài toán sử dụng phương pháp bảo toàn electron

1. Dấu hiệu nhận biết:

Sử dụng phương pháp bảo toàn electron thường rơi vào các dạng bài toán sau:





Một kim loại tác dụng với dung dịch chứa một muối mà khơng thuộc dạng 1 đã



trình bày ở trên



Một kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối



Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa một muối



Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối

2. Phương pháp:

Dạng tốn này đòi hỏi học sinh phải hiểu sâu sắc y nghĩa của dãy điện hóa. Với

phương pháp cũ, học sinh sẽ phải xét xem các phản ứng hóa học có xảy ra hay không,

thứ tự phản ứng xảy ra sao và phương trình hóa học của phản ứng đó được viết như

thế nào. Rõ ràng, nếu thực hiện đầy đủ các bước trên để giải bài tập thì rất mất thời

gian, ảnh hưởng tới kết quả thi của học sinh đặc biệt là khi các bài thi hiện nay đều

theo hình thức trắc nghiệm. Bên cạnh đó, học sinh thường gặp khó khăn trong việc

xác định thứ tự của phản ứng nhất là trong những bài tốn có hỗn hợp kim loại hoặc

dung dịch chứa hỗn hợp muối. Để khắc phục những nhược điểm trên của phương

pháp giải cũ, chúng tôi mạnh dạn đưa ra các bước giải bài toán như sau:

Bước 1: Lập sơ đờ tóm tắt bài tốn theo mẫu sau:

A



B



Xn+



Ym+



Kim loại



Muối

10



Trong đó: Kim loại A đứng trước kim loại B trong dãy điện hóa

Xn+đứng trước Ym+ trong dãy điện hóa

Bước 2: Xác định thứ tự của phản ứng và sản phẩm phản ứng như sau:

Chất phản ứng: “kim loại - trước; ion – sau” nghĩa là kim loại đứng trước phản ứng

trước, ion kim loại đứng sau phản ứng trước.

Ví dụ, theo sơ đờ trên, kim loại A sẽ phản ứng với ion Ym+ trước. Nếu sau phản ứng A

vẫn dư thì A sẽ phản ứng tiếp với ion Xn+. Ngược lại, nếu sau phản ứng A hết thì kim

loại B sẽ phản ứng với ion Ym+ rồi đến Xn+.

Sản phẩm phản ứng:

Muối: kim loại A sẽ tạo muối trước rồi đến kim loại B

Kim loại: ion Ym+ tạo kim loại Y rồi tới Xn+ tạo kim loại X

Để học sinh dễ hình dung, chúng tơi sử dụng mũi tên xác định thứ tự phản ứng và sản

phẩm như ở sơ đồ trên.

Bước 3: Sử dụng định luật bảo tồn electron để giải bài tốn:

nkim loại A. Hóa trị của A + nkim loại B. Hóa trị của B = n.nXn+ + m.nYm+

Nếu vắng mặt kim loại hoặc ion kim loại nào thì cho số mol của kim loại hoặc ion

của kim loại đó bằng khơng

3. Một số bài tập minh họa áp dụng theo phương pháp cũ và phương pháp mới

Câu 1: Cho hỗn hợp A gồm Al, Mg, Fe tác dụng với dung dịch Cu(NO3)2 đến khi

phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X chứa 2 muối. Các muối trong X là

A. Cu(NO3)2 và Fe(NO3)2.



B. Mg(NO3)2 và Fe(NO3)2.



C. Al(NO3)3 và Cu(NO3)2.



D. Al(NO3)3 và Mg(NO3)2.



HƯỚNG DẪN GIẢI

11



Phương pháp cũ:

Thứ tự phản ứng của các kim loại lần lượt là: Mg, Al, Fe

Phương trình phản ứng lần lượt là:

Mg + Cu(NO3)2 → Mg(NO3)2



+ Cu (1)



2Al + 3Cu(NO3)2 → 2Al(NO3)3 + 3Cu (2)

Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2



+ Cu



(3)



Dung dịch X chứa 2 muối → Chỉ xảy ra (1), (2); Cu(NO3)2 hết → 2 muối là

Mg(NO3)2 và Al(NO3)3 → Chọn D

Phương pháp mới:

Sơ đồ:



Mg



Al



Cu2+



Fe



Kim loại



Muối



Theo sơ đồ, 2 muối trong dung dịch X là Mg(NO3)2 và Al(NO3)3 → Chọn D

Câu 2: Cho hỗn hợp A gồm Al, Mg, Zn tác dụng với dung dịch B gồm Cu(NO3)2 và

AgNO3 đến khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn Y gồm 3 kim loại. Các kim loại

trong Y là:

A. Al, Cu và Ag.



B. Cu, Ag và Zn.



C. Mg, Cu và Zn.



D. Al, Ag và Zn.



Phương pháp cũ :

Thứ tự phản ứng của kim loại lần lượt là: Mg, Al, Zn

Thứ tự phản ứng của muối lần lượt là: AgNO3, Cu(NO3)2

12



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

I. Tên sáng kiến và lĩnh vực áp dụng

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×