Sáng kiến kinh nghiệm Hướng dẫn học sinh Lớp 9 áp dụng định luật bảo toàn Electron trong giải toán hoá học

Nội dung tóm tắt: Sáng kiến kinh nghiệm Hướng dẫn học sinh Lớp 9 áp dụng định luật bảo toàn Electron trong giải toán hoá học

1. BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN 1. Lời giới thiệu. Nâng cao chất lượng giáo dục là vấn đề không chỉ của ngành giáo dục mà còn được toàn xã hội quan tâm. Chính vì lẽ đó mà nó là một phần quan trọng trong chủ đề của nhiều năm học. Để nâng cao chất lượng giáo dục cần đầu tư nâng cao chất lượng đại trà bằng nhiều phương pháp, chọn lựa và bồi dưỡng học sinh cũng là một vấn đề hết sức quan trọng. Giảng dạy giúp học sinh nắm vững kiến thức cơ bản đã là một khó khăn. Giúp học sinh giải các bài toán hóa học cần các kiến thức, kĩ năng vận dụng cao còn là điều khó khăn hơn. Đặc biệt với các bài tập Hóa học khó, đề thi tập trung khai thác sâu kiến thức không chỉ ở cấp học THCS mà còn cả ở cấp THPT, thậm chí cả đề thi Đại học, đề thi học sinh giỏi cấp THPT. Riêng môn Hoá học có nhiều phương pháp giải bài tập Hoá học được giáo viên hướng dẫn học sinh sử dụng khi bồi dưỡng học sinh như: Sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, tăng giảm khối lượng, sử dụng khối lượng mol trung bình Qua việc tham khảo những đề thi gần đây, xu hướng sử dụng định luật bảo toàn electron cho phản ứng oxi hoá – khử ngày càng áp dụng rộng rãi, với ưu điểm dùng được cho các bài toán phức tạp xảy ra qua nhiều quá trình, thậm trí nhiều bài không xác định được chất dư chất hết. Điều đặc biệt lý thú của phương pháp này là không cần viết bất cứ một phương trình phản ứng nào, không cần quan tâm tới các giai đoạn trung gian nên được nhiều giáo viên sử dụng. Chính vì vậy tôi mạnh dạn đề xuất chuyên đề bồi dưỡng môn Hóa học cho học sinh THCS: “Hướng dẫn học sinh lớp 9 áp dụng định luật bảo toàn electron trong giải toán Hoá học” 2. Tên sáng kiến. Hướng dẫn học sinh lớp 9 áp dụng định luật bảo toàn electron trong giải toán Hoá học. 3. Tác giả sáng kiến. - Họ và tên: Trần Thị Hằng - Địa chỉ tác giả sáng kiến: Trường THCS Đồng Tâm – Vĩnh Yên – Vĩnh Phúc - Số điện thoại: 0974769105. E_mail: tranhangdtvy2009@gmail.com 4. Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến. Trường THCS Đồng Tâm, thành phố Vĩnh Yên, tỉnh Vĩnh Phúc. 5. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến. Bộ môn Hóa học ở trường trung học cơ sở. 6. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu. Từ tháng 09 năm 2017 1
2. 7. Mô tả bản chất của sáng kiến. 7.1.Về nội dung của sáng kiến. 7.1.1. Các bước giải bài toán áp dụng định luật bảo toàn electron. 7.1.1.1. Xác định số oxi hoá. Số oxi hóa là một đại lượng qui ước. - Số oxi hóa của các nguyên tử trong đơn chất bằng không (0). o o VD: Na , O2 , - Tổng đại số số oxi hóa của các nguyên tử trong hợp chất bằng không (0). Kim loại trong hợp chất có số oxi hoá dương, thường bằng hoá trị của chúng, kim loại kiềm là +1, kim loại kiềm thổ là +2. VD: Trong các hợp chất NaCl, CuSO4 số oxi hoá của Na, Cu lần lượt là +1, +2 và được viết là Na+1, Cu+2. - Hiđro trong các hợp chất thường có số oxi hoá +1, Oxi là -2. Bài tập vận dụng: Tính số oxi hóa của các nguyên tố có gạch dưới trong các chất sau: KMnO4, K2MnO4, MnO2, HNO3, NO2, NH4NO3, N2O, NO, N2O3, N2O5, KNO3, N2O4,(NH4)2SO4, FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe, Fe(OH)2, Fe(OH)3, FeS2, FeCO3, FeSO4, Fe2(SO4)3, Fe(NO3)3, H2SO4, SO2. 7.1.1.2. Xác định quá trình oxi hoá – Quá trình khử. Nội dung về phản ứng oxi hoá - khử được đề cập ở SGK hoá học lớp 8 từ trang 110 đến trang 113 (Hướng dẫn đọc thêm). - Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng hoá học xảy ra đồng thời sự oxi hoá và sự khử o o +1 -1 VD: 2Na + Cl2 →2 Na Cl - Chất oxi hoá là chất nhận electron của chất khác. VD: Cl2 trong phản ứng trên o -1 Cl2 + 2e → 2Cl - Chất khử là chất nhường electron cho chất khác. VD: Na trong phản ứng trên o +1 Na → Na + 1e - Quá trình oxi hoá là quá trình xảy ra sự nhường electron. - Quá trình khử là quá trình xảy ra sự nhận electron. 7.1.1.3. Áp dụng định luật bảo toàn electron. Trong phản ứng oxi hóa – khử thì tổng số electron nhường bằng tổng số electron nhận nên tổng số mol electron mà các chất khử cho đi bằng tổng số mol electron mà các chất oxi hoá thu vào: nnecho e nhËn 2
3. VD: Trong phản ứng trên số mol electron nhận là: 2.nCl2 Số mol electron cho là: 1.nNa Theo định luật bảo toàn electron: 2. nCl2 = 1. nNa 7.1.2. Chú ý. - Chủ yếu áp dụng cho bài toán oxi hoá khử các chất vô cơ. - Có thể áp dụng định luật bảo toàn electron cho một phương trình, nhiều phương trình hoặc toàn bộ quá trình. - Cần xác định chính xác chất nhường và nhận electron. - Nếu xét cho một quá trình, chỉ cần xác định trạng thái đầu và cuối số oxi hoá của nguyên tố. Thường không quan tâm đến cân bằng phương trình phản ứng. - Thường áp dụng kèm các phương pháp khác. - Các dạng bài tập thường gặp: 1. Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit (hoặc hỗn hợp axit) không có tính oxi hoá (HCl, H2SO4 loãng ) 2. Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) có tính oxi hoá (HNO3, H2SO4 đặc, nóng ) tạo 1 khí hoặc hỗn hợp khí. 3. Oxit kim loại (hoặc hỗn hợp oxit kim loại) tác dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) có tính oxi hoá (HNO3, H2SO4 đặc, nóng ) 4. Các bài toán liên quan tới sắt (điển hình là bài toán để sắt ngoài không khí) 5. Bài toán nhúng kim loại vào dung dịch muối. Nói chung bất kỳ bài toán nào liên quan tới sự thay đổi số oxi hoá đều có thể giải được bằng phương pháp này. 7.1.3. Các ví dụ minh hoạ. 1. Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) không có tính oxi hoá (HCl, H2SO4 loãng ) Ví dụ: Hoà tan hoàn toàn 1,5 g hỗn hợp gồm Al và Mg bằng dung dịch HCl dư thu được 1,68 lít khí H2 (đktc). Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. Giải + Quá trình nhường e: Al0 Al+3 + 3e x 3x Mg0 Mg+2 + 2e y 2y + Quá trình nhận e: + 2H + 2e H2 2.0,075 0,075 3
4. Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x + 2y = 0,15 (1) Mặt khác, theo bài ra ta có: 27x + 24y = 1,5 (2) Từ (1) và (2) có: x = 0,03, y = 0,025 Do vậy có: % Al = 60%; %Mg = 40%. 2. Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit (hoặc hỗn hợp axit) có tính oxi hoá (HNO3, H2SO4 đặc, nóng ) tạo 1 khí hoặc hỗn hợp khí Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch HNO3 đặc, nóng thấy thoát ra 6,72 lít khí màu nâu (đktc). Tính m? Giải Ta có: Số mol SO2 là 6,72: 22,4 = 0,3 mol + Quá trình nhường e: Al0 → Al+3 + 3e m 3. 27 + Quá trình nhận e: N+5 + e → N+4 0,3 0,3 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3. = 0,3 => m = 2,7 gam Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp kim loại gồm 0,02 mol Al và 0,015 mol Zn vào dung dịch HNO3 2M vừa đủ thu được V lít khí duy nhất (đktc) bị hoá nâu trong không khí. a) Tính V? b) Tính thể tích HNO3 đã dùng? Giải + Quá trình nhường e: Alo → Al+3 + 3e 0,02 3.0,02 Zno → Zn+2 + 2e 0,015 2.0,015 + Quá trình nhận e: N+5 + 3e → N+2 3.nNO nNO Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 4
5. 3.0,02 + 2.0,015= 3. nNO → nNO = 0,03 (mol) VNO = 0,672 lít Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn 24,3 g Al vào dung dịch HNO3 loãng dư thu được hỗn hợp khí NO và N2O có tỉ khối hơi so với H2 là 20,25 và dung dịch B chỉ chứa một muối. Thể tích khí thoát ra ở đktc là bao nhiêu? Giải 24,3 n = 0,9 (mol) Al 27 + Quá trình nhường e: Alo → Al+3 + 3e 0,9 3.0,9 + Quá trình nhận e: N+5 + 3e  N +2  NO 3x x x +5 + 2N + 8e  2N  N2 O 8y 2y y Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x 8y 2,7 x 0,1 V 0,4.22,4 8,96 (lít) 30x 44y 40,5.(x y) y 0,3 3. Oxit của kim loại nhiều hoá trị (hoặc hỗn hợp oxit kim loại nhiều hoá trị) tác dụng với axit (hoặc hỗn hợp axit) có tính oxi hoá (HNO3, H2SO4 đặc, nóng ) Ví dụ: Hoà tan hết 2,16 gam FeO trong HNO3 sau phản ứng thấy thoát ra 0,244 lit khí X (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Tìm công thức hóa học của X? Giải Khí X sinh ra chứa nitơ: NxOy ( x = 1, 2 ; y = 0, 1, 2, 3). nFeO = 0,03 mol, nX = 0,01 mol + Quá trình nhường e: Fe+2 → Fe+3 + e 0,03 0,03 + Quá trình nhận e: +5 +2y/x xN + (5x- 2y)e → xN (5x – 2y)0,01 0,01x Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 0,03 = (5x – 2y) 0,01. Vậy 5x – 2y = 3 5
6. X 1 2 Y 1 (nhận) 2,5 (loại) Vậy X có công thức hóa học là NO. 4. Các bài toán liên quan tới sắt (điển hình là bài toán để sắt ngoài không khí) Ví dụ 1: Thổi luồng không khí đi qua m(g) bột sắt nung nóng sau một thời gian biến thành hỗn hợp A có khối lượng 30g gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Cho A phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 thấy giải phóng ra 5,6 lít khí NO duy nhất (đktc). Tính m? Giải m n = . mol Fe 56 + Quá trình nhường e: Fe0  Fe +3 + 3e m 3 56 m n 3.  e cho 56 + Quá trình nhận e: O0 + 2e O -2 30 m 30 m 2 16 16 +5 +2 N + 3e N (NO) 3. 0,25 0,25 0,25 30 m n 2. 0,75  e nhËn 16 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 30 m m 2. 0,75 3. m 25,2 (g) 16 56 Ví dụ 2: Nung nóng 5,6 g bột sắt trong bình đựng O2 thu được 7,36 g hỗn hợp X gồm Fe, Fe2O3 và Fe3O4. Cho X tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 thu được V lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm NO và N2O4, tỉ khối hơi của Y so với H2 là 25,33 gam. Tìm giá trị của V? Giải Gọi n x(mol);n y(mol) NO N24 O 6
7. 30x 92y d 25,33 (1) Y/H2 (x y).2 nFe = 5,6 : 56 = 0,1 mol + Quá trình nhường e: Fe0  Fe +3 + 3e 0,1 0,3 => ne cho = 0,3 mol 7,36 5,6 n = 0,11 (mol) O 16 + Quá trình nhận e: O 2e O2 0,11 0,22 N 52 3e N (NO) n 3x 2y 0,22 (mol e) 3x x x  e nhËn 54 N e N (N24 O ) 2y 2y y Áp dụng định luật bảo toàn electron: 0,3 3x 2y 0,22 (2) Từ (1), (2) x = 0,02 mol; y = 0,01 mol. Vậy V = (0,02 + 0,01)22,4 = 0,672 lít. Ví dụ 3: Cho 6,64 g hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 vào dung dịch o HNO3 loãng, dư thu được V lít hỗn hợp khí B (ở 30 C, 1 atm) gồm NO, NO2(với n : n 2 NO NO2 ). Mặt khác khi cho luồng khí H2 dư đi qua hỗn hợp A nung nóng, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 5,04 g Fe. Tính V ? Giải 5,04 n = 0,09(mol) Fe 56 + Quá trình nhường e: Fe0 Fe +3 + 3e 0,09 0,27 + Quá trình nhận e: O0 + 2e O-2 0,1 0,2 N+5 + 3e N+2  (NO) 3x x 7
8. +5 +4 N + e N  (NO2) 2x 2x Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 0,2 + 3x + 2x = 0,27 x = 0.014 mol. Tổng số mol 2 khí = 3x = 0,042 mol. Vậy V = 0,042. 0,082.303 = 1, 044 lít. Chú ý: Ở các bài toán này chỉ cần xác định trạng thái đầu (Feo) và cuối số oxi hoá của nguyên tố (Fe+3) mà không quan tâm đến các trạng thái trung gian là hỗn hợp A (Fe0, Fe+2, Fe+8/3 và Fe+3). 5. Bài toán nhúng kim loại vào dung dịch muối Ví dụ: Cho 3,61g gồm Fe và Al tác dụng với 100ml dung dịch A chứa Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau phản ứng thu được dung dịch B và 8,12g chất rắn D gồm 3 kim loại . Cho chất rắn D tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,672 l H2. Các chất khí đo ở đkc và các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính CM của Cu(NO3)2 và AgNO3 trong dung dịch A. Giải Đặt nồng độ mol của Cu(NO3)2 và AgNO3 trong 100 ml dung dịch A là x và y. Số mol của Cu(NO3)2 và AgNO3 trong 100 ml dung dịch A: 0,1x và 0,1y Vì chất rắn D gồm 3 kim loại nên Fe dư, các muối trong dung dịch A hết. Chất rắn D tác dụng với dung dịch HCl chỉ có Fe phản ứng: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Số mol của sắt dư: 0,672 nFedư = nH 0,03(mol ) 2 22,4 Vậy số mol Fe phản ứng với dung dịch A: 0,03 mol + Quá trình nhường e: Fe → Fe+2 + 2e 0,02 mol 0,04 mol Al → Al+3 + 3e 0,03 mol 0,09 mol + Quá trình nhận e: Cu+2 + 2e → Cu0 0,1x mol 0,2x mol 0,1x mol Ag+ + e → Ag0 0,1y mol 0,1y mol 0,1y mol Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 0,2x + 0,1y = 0,13 (1) 8
9. mD = mFedư + mCu + mAg mCu + mAg =6,44 64.0,1x + 108.0.1y = 6,44 (2) Từ (1) và (2) ta tính được: x = 0,5M y = 0,3M 7.1.4. Một số đề thi sử dụng định luật bảo toàn electron. Bài 1: (Trích đề thi học sinh giỏi lớp 9 - Sở GD & ĐT Vĩnh Phúc năm 2011- 2012) Một hỗn hợp X gồm Na, Ca, Na2O và CaO. Hoà tan hết 25,65 (g) hỗn hợp X vào nước thu được 2,8 (lít) H2 (đktc) và dung dịch Y có 14 (g) NaOH. Hấp thụ hoàn toàn 16,8 (l) CO2 (đktc) vào dung dịch Y. Tính khối lượng kết tủa thu được. Giải Quy đổi hỗn hợp ban đầu gồm Na, Ca và O2. Đặt số mol tương ứng mỗi chất có trong hỗn hợp là x, y, z. Khối lượng hỗn hợp: mhh = 23x + 40y+ 32z = 25,56 (a) Định luật bảo toàn electron: x + 2y = 4z + 0,125. 2 (b) Định luật bảo toàn nguyên tố: nNaOH = x = 0,35 (c) x = 0,35 mol Giải hệ từ (a)(b)(c) ta thu được y = 0,3 mol z = 0,175 mol Vậy dung dịch Y chứa 0,35 mol NaOH và 0,3 mol Ca(OH)2 Hấp thụ CO2 vào dung dịch Y có các phản ứng: Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (1) 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (2) Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 (3) CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (4) Dựa vào các phương trình trên ta tính được khối lượng kết tủa là 20 (g) Bài 2: (Trích đề thi học sinh giỏi lớp 9 tỉnh Phú Thọ 2012 - 2013). Để 1 lượng bột sắt nặng a gam ngoài không khí, sau 1 thời gian thu được 12g chất X gồm sắt và các oxit của sắt. Cho X tác dụng hoàn toàn với dd HNO3 loãng dư thấy giải phóng ra 2,24lit khí NO duy nhất (đktc). Viết các phương trình hoá học xảy ra và xác định giá trị a. Giải nNO=0,1mol - PTHH: 2Fe + O2 2FeO 4Fe + 3O2 2Fe2O3 9
10. 3Fe + 2O2 Fe3O4 3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O 3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O - Quá trình nhường e: Fe0 Fe+3 + 3e m 3. 56 - Quá trình nhận e: N+5 + 3e N+2 0,3 0,1 -2 O2 + 4e 2O (12 a ) 4. 32 - Theo định luật bảo toàn electron ta có: 4. + 0,3 = 3. => a = 10,08g Bài 3: (Trích đề học sinh giỏi lớp 9- Thành phố Vĩnh Yên – Tỉnh Vĩnh Phúc. Năm học 2012-2013) Hoà tan 3,6 (g) kim loại M hoá trị n không đổi bằng 200(g) dung dịch HNO3 a% thì vừa đủ thu được dung dịch A (chỉ chứa một chất tan) và 4,48 (l) hỗn hợp 2 khí NO và NO2 (đktc) có tỷ khối so với H2 là 21. a. Xác định kim loại M b. Tìm nồng độ của dd HNO3 đã dùng. Cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khan. Giải 4,48 a) n = = 0,2 (mol) hỗn hợp khí 22,4 M hh = 21.2 = 42 (g/mol) nNO + nNO 2 = 0,2 30.nNO +46.nNO 2 = 42 nNO + nNO 2 nNO = 0,05 (mol) => nNO 2 = 0,15 (mol) Xét các quá trình: - Quá trình nhường e: M0 M+n + ne 10
11. 3,6 n. M - Quá trình nhận e: N+5 + 3e N+2 3.0,05 0,05 N+5 + 1e N+4 0,15 0,15 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: n. = 3. 0,05 + 0,15 => M = 12 n n = 1 => M = 12 (loại) n= 2 => M = 24 (Mg) n = 3 => M = 36 (loại) Vậy M là Mg. b) Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố: nN(HNO 3 ) = nN(Mg(NO 3 ) 2 ) + nN(NO) + nN(NO 2 ) nHNO 3 = 2.nMg(NO 3 ) 2 + nNO + nNO 2 = 2.nMg + nNO + nNO 2 3,6 = 2. + 0,05 + 0,15 24 = 0,5 (mol) mHNO 3 = 0,5.63 = 31,5 (g) 31,5 a = .100% = 15,75% 200 mMg(NO 3 ) = 0,15 . 48 = 22,2 (g) Chú ý: Khi cho kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 và dung dịch phản ứng không chứa muối amoni: nNO 3 (,muối) =  số mol e nhường (hoặc nhận) có thể tính nHNO 3 = nN(axit)) = nN(muối) + nN(NO) + nN(NO 2 ) = nN(NO 3 trong muối) + nN(NO) + n (NO 2 ) =  số mol e nhường (hoặc nhận) + nN(NO) + n (NO ) = 3.0,05 + 0,15 + 0,05 + 0,15 = 0,5 mol. Khối lượng muối khan = mMg(NO 3 ) 2 = mMg + mNO 3 (muối) = 3,6 + 62.0,3 = 22,2 gam 11
12. Bài 4:(Trích đề kiểm tra học sinh giỏi lớp 9 năm 2013 -2014 Phòng GD & ĐT Vĩnh Yên) Hoà tan hoàn toàn 15,3âm hỗn hợp A gồm (Na, Ca, CaO, Na2O) vào H2O dư thu được dung dịch X và 3,36 lít khí (đktc). Để trung hoà dung dich X cần vừa đủ 300ml dung dịch HCl 2M. Cho CO2 vào dung dịch X thu được 11gam kết tủa. Xác định thể tích CO2 (đktc) đã dùng. Giải 3,36 nH = = 0,1 (mol); nHCl = 0,3.2 = 0,6 (mol) 2 22,4 Quy đổi hỗn hợp A thành: Na x mol Ca y mol O z mol => Dung dịch X gồm: NaOH x mol Ca (OH)2 y mol Theo bảo toàn nguyên tố ta có: 23x + 40y + 16z = 15,3 (a) nNaOH = nNa = x mol nCa(OH) 2 = nCa = y mol Xét toàn bộ quá trình: - Quá trình nhường e: Na0 Na+1 + 1e x x Ca0 Ca+2 + 2e y 2y - Quá trình nhận e: O0 + 2e O-2 z 2z +1 2H + 2e H2 2.0,15 0,15 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: x + 2y = 2z + 2.0,15 (b) nHCl = nH = nOH = nNaOH + 2nCa(OH) 2 = x + 2y = 0,6 (c) 23x + 40y + 16z = 15,3 x= 0,3 Từ (a), (b), (c) => x + 2y - 2z = 0,3 => y = 0,15 x + 2y = 0,6 z = 0,15 Phương trình hoá học: 12
13. Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (1) 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (2) Na2CO3 + CO2 2NaHCO3 (3) CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (4) n = 11 = 0,11 (mol) 100 Trường hợp 1: Ca(OH)2 dư. n = nCO 2 = 0,11 mol =>V = 2,464 (lít). Trường hợp 2: Ca(OH)2 không dư: xảy ra cả 4 phương trình (1) (2) (3) (4) nCO 2 (4) = 0,15 – 0,11 = 0,04(mol)  nCO 2 = 0,15 + 0,15 + 0,15 + 0,04 = 0,49 (mol) => V = 10,976 (lít). 7.1.5. Một số bài tập tự giải. Bài 1: Hoà tan 2,88 gam hỗn hợp Fe, Mg bằng dung dịch HNO3 loãng, dư thu 0 được 0,9856 lít hỗn hợp NO, N2 (ở 27,3 C, 1 atm) có tỉ khối so với H2 bằng 14,75. a) Viết phương trình phản ứng có thể xảy ra. b) Tính phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp. Đáp số: %m Fe = 58,33% %mMg = 41,67% Bài 2: Hoà tan hết 4,431 gam hỗn hợp Al và Mg trong dung dịch HNO3 loãng thu được dung dịch A và 1,568 lít (đktc) hỗn hợp 2 khí (đều không màu) có khối lượng 2,59 gam, trong đó có 1 khí bị oxi hoá thành màu nâu trong không khí. a) Tính phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp. b) Tính số mol HNO3 đã phản ứng. c) Khi cô cạn dung dịch A thì thu được bao nhiêu gam muối khan. Đáp số: % mAl = 12,8 % % m Mg = 87,2% nHNO 3 =0,49 mol. Khối lượng muối khan = 28,301gam Khối lượng muối khan = 69,804 gam Bài 3: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,06 mol FeS2 và x mol Cu2S vào axit HNO3 (vừa đủ) thu được dung dịch A (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy nhất NO. Tìm giá trị của x Đáp số: x = 0,03 mol Bài 4: Hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M hóa trị không đổi. Hòa tan hết 2,51 g X trong dung dịch HCl thấy có 0,896 lít H2 (đktc) bay ra. Nếu hòa tan cũng lượng hỗn hợp X trên vào dung dịch HNO3 thu được 0,672 lít NO duy nhất (đktc). 13
14. Kim loại M là kim loại nào? Đáp số: M là Zn Bài 5: Hoà tan 11,2 g Fe bằng dung dịch H2SO4 (loãng, dư) thu được dung dịch X và 5,6 lít khí bay ra ở đktc. Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO4 0,5M. V có giá trị là? Đáp số: V= 0,2 lít 7.2.Về khả năng áp dụng sáng kiến. - Sáng kiến có thể áp dụng trong các tiết day học cụ thể của môn Hóa học. - Sáng kiến có thể áp dụng thành công đại trà ở khối lớp 9, nhiều nhà trường. 8. Những thông tin cần được bảo mật: Không 9. Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến. - Giáo viên cần linh hoạt trong việc áp dụng sáng kiến. - Sách giáo khoa Hóa học, sách giáo viên Hóa học, sách bài tập Hóa học, các loại sách tham khảo liên quan tới phản ứng oxi hóa – khử, máy tính, máy chiếu, thiết bị dạy học bộ môn. 10. Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiến theo ý kiến của tác giả và theo ý kiến của tổ chức, cá nhân đã tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu, kể cả áp dụng thử: 10.1. Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiến theo ý kiến của tác giả. Sau một thời gian áp dụng sáng kiến “Hướng dẫn học sinh lớp 9 áp dụng định luật bảo toàn electron trong giải toán Hoá học” vào các giờ học thông qua thực tế giảng dạy, tôi thấy chất lượng giờ học được nâng cao. Học sinh hào hứng, sôi nổi xây dựng bài, chăm chú nghe giảng, hứng thú học tập, tích cực chủ động trong việc lĩnh hội kiến thức cơ bản để hiểu bài một cách trọn vẹn. Ngoài ra khi áp dụng sáng kiến học sinh còn được rèn các kỹ năng và năng lực như kỹ năng phân tích, kỹ năng tư duy logic, kỹ năng so sánh,kỹ năng xử lí thông tin, năng lực tự học, năng lưc tính toán Hóa học, năng lực sử dụng ngôn ngữ Hóa học, năng lực vận dụng kiến thức Hóa học vào cuộc sống, biết liên hệ các kiến thức đã học với thực tế, quan sát những sự vật và hiện tượng xảy ra xung quanh mình để hiểu và tìm cách giải thích chúng. Bên cạnh đó việc áp dụng định luật bảo toàn electron trong giải các bài toán Hóa học cũng tao điều kiện cho giáo viên dễ dàng tổ chức các phương pháp dạy học và các hình thức dạy học đa dạng, nâng cao ý thức tự lập, tự lĩnh hội kiến thức của học sinh trong hoạt động học tâp. Mặt khác giúp giáo viên trong việc kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh. Tiến hành khảo sát với học sinh khối lớp 9 tôi thu được kết quả học tập khi chưa áp dụng định luật bảo toàn electron và sau khi đã áp dụng định luật bảo toàn electron như sau: 14
15. Trước khi áp dụng sáng kiến Sau khi áp dụng sáng kiến TB – Tổng Giỏi Yếu Tổng Giỏi TB - Khá Yếu Khối Khá Khối số số SL % SL % SL % SL % SL % SL % 8A 35 2 5,7 25 71,4 8 22,9 9A 35 4 11,4 26 74,3 5 14,3 8B 36 0 0 22 61 14 39 9B 36 1 2,8 25 69 10 28,2 Cộng 71 2 2,8 47 66,2 22 31 Cộng 71 5 7 51 71,8 20 21,2 10.2. Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiến theo ý kiến của tổ chức, cá nhân: Chưa có. 11. Danh sách những tổ chức/cá nhân đã tham gia áp dụng thử hoặc áp dụng sáng kiến lần đầu: Số Tên tổ chức/ Địa chỉ Phạm vi/Lĩnh vực TT cá nhân áp dụng sáng kiến 1 Trường THCS Đồng Tâm Ngõ 42, phố Lê Tần, phường Đồng Tâm, Môn Hóa học ở trường Thành phố Vĩnh Yên. THCS 2 Dương Thị Thanh Huyền Trường THCS Môn Hóa học ở trường Đồng Tâm THCS Vĩnh Yên, ngày tháng năm 2019 Vĩnh Yên, ngày 26 tháng 04 năm 2019 Xác nhận của Lãnh đạo nhà trường Tác giả sáng kiến Trần Thị Hằng 15