ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
------------------------
PHẠM XUÂN HÙNG
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC
THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP "HÓA HỌC VÔ CƠ"
CHO HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
THANH HÀ - HẢI DƯƠNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC
HÀ NỘI - 2015
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
------------ o0o -------------
PHẠM XUÂN HÙNG
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC
THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP "HÓA HỌC VÔ CƠ"
CHO HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
THANH HÀ - HẢI DƯƠNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học
Mã số: 60 14 01 11
Cán bộ hướng dẫn: TS. Vũ Việt Cường
Hà Nội - 2015
LỜI CẢM ƠN
Với sự kính trọng và biết ơn, tác giả xin gửi lời cảm ơn trân trọng nhất đến Ban
Giám hiệu, các cán bộ quản lý trường Đại học Giáo Dục – Đại học Quốc gia Hà Nội
đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để khóa học được hoàn thành tốt đẹp.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy, cô của trường Đại học Giáo dục –
ĐHQG Hà Nội, cùng các thầy, cô được mời giảng dạy tại trường đã giúp đỡ, tạo điều
kiện thuận lợi nhất cho các học viên được học tập và nghiên trong suốt khóa học.
Đặc biệt, tác giả chân thành cảm ơn PGS.TS. Lê Kim Long, TS. Vũ Việt Cường,
đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả nghiên cứu hoàn
thiện luận văn này.
Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu trường THPT Thanh Hà -
Hải Dương; trường THPT Bình Giang - Hải Dương cùng các thầy, cô đồng nghiệp đã
có nhiều giúp đỡ trong quá trình thực nghiệm sư phạm của đề tài.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, tháng 11 năm 2015
Tác giả
Phạm Xuân Hùng
i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
chữ viết tắt chữ viết đủ
HS Học sinh
HGS Học sinh giỏi
THPT Trung học phổ thông
GV Giáo viên
Bài tập BT
dd dung dịch
đpnc điện phân nóng chảy
đpdd điện phân dung dịch
TN Thực nghiệm
Đối chứng ĐC
Phương pháp PP
e Electron
TNSP Thực nghiệm sư phạm
TB Trung bình
PGS.TS Phó giáo sư. Tiến sĩ
ii
MỤC LỤC Lời cảm ơn ........................................................................................................................ i
Danh mục chữ viết tắt ..................................................................................................... .ii
Mục lục ....................................................................................................................... ..iii
Danh mục bảng ............................................................................................................... vi
Danh mục biểu đồ ........................................................................................................... vi
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ........................... 5
1.1. Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT .................................................... 5
1.1.1. Quan niệm về học sinh giỏi [18] ........................................................................... 5
1.1.2. Mục tiêu của việc bồi dưỡng học sinh giỏi ........................................................... 6
1.1.3. Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi hóa học [20] ...................... 6
1.1.4. Những năng lực cần có của giáo viên khi bồi dưỡng HSG hóa học [19] .............. 7
1.1.5. Một số biện pháp phát hiện học sinh giỏi hóa học ................................................ 8
1.1.6. Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học .............................................. 8
1.1.7. Những yếu tố thuận lợi và khó khăn trong quá trình bồi dưỡng HSG ở các trường THPT ................................................................................................................. 10
1.2. Bài tập hóa học trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ................................. 11
1.2.1. Khái niệm về bài tập [20] .................................................................................... 11
1.2.2. Vị trí, ý nghĩa của bài tập hóa học trong quá trình dạy học ................................ 11
1.2.3. Tác dụng của bài tập hóa học [21]....................................................................... 12
1.2.4. Một số cách phân loại bài tập hóa học ................................................................ 13
1.2.5. Các bước tiến hành giải bài tập hóa học .............................................................. 14
1.2.6. Quan hệ giữa việc giải bài tập hóa học và việc phát triển tư duy hóa học của học sinh [18] ......................................................................................................................... 15
1.2.7. Sử dụng bài tập hóa học nhằm phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học........ 17
1.3. Thực trạng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở các trường THPT trong địa bàn tỉnh Hải Dương ....................................................................................................... 18
1.3.1. Điều tra cơ bản .................................................................................................... 18
1.3.2. Mục đích điều tra ................................................................................................. 18
1.3.3. Nội dung điều tra ................................................................................................. 18
1.3.4. Phương pháp điều tra ........................................................................................... 18
1.3.5. Kết quả điều tra ................................................................................................... 18
Tiểu kết chương 1 .......................................................................................................... 20
iii
CHƯƠNG 2: BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC THÔNG QUA DẠY
HỌC BÀI TẬP "HÓA HỌC VÔ CƠ" CHO HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG THPT
THANH HÀ - HẢI DƯƠNG ........................................................................................ 21
2.1. Định hướng xây dựng, tuyển chọn bài tập "Hóa học vô cơ" dùng bồi dưỡng HSG hóa học cho học sinh lớp 12 trường THPT Thanh Hà - Hải Dương ............................. 21
2.1.1. Phân tích các dạng bài tập "Hóa học vô cơ" trong đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa học lớp 12 của tỉnh Hải Dương trong những năm gần đây. ................... 21
2.2. Xây dựng, tuyển chọn và sử dụng hệ thống bài tập "Hóa học vô cơ" bồi dưỡng HSG hóa học lớp 12 - THPT ......................................................................................... 38
2.2.1. Nguyên tắc xây dựng, tuyển chọn hệ thống bài tập "Hóa học vô cơ" dùng để bồi dưỡng HSG hóa học lớp 12 - THPT .............................................................................. 38
2.2.2. Quy trình xây dựng, tuyển chọn hệ thống bài tập "Hóa học vô cơ" dùng để bồi dưỡng HSG hóa học lớp 12 - THPT .............................................................................. 38
2.2.3. Sử dụng bài tập "Hóa học vô cơ" nhằm phát hiện và bồi dưỡng HSG hóa học lớp 12 - THPT .............................................................................................................................. 39
2.3. Xây dựng chuyên đề bồi dưỡng HSG hóa học thông qua dạy bài tập "Hóa học vô cơ" cho học sinh lớp 12 trường THPT Thanh Hà - Hải Dương .................................... 49
2.3.1. Chuyên đề 1: Hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ liên hệ giữa các chất vô cơ ....................................................................................................................... 49
2.3.2. Chuyên đề 2: Nhận biết, tách rời các chất vô cơ, hoặc hỗn hợp các chất vô cơ trong một hỗn hợp. ........................................................................................................ 51
2.3.3. Chuyên đề 3: Nêu và giải thích hiện tượng hóa học dựa trên tính các thí nghiệm đối với các chất vô cơ. ................................................................................................... 58
2.3.4. Chuyên đề 4: Bài toán có Mg; Al; Zn hoặc hỗn hợp kim loại tác dụng với dung - phải xử lý NH4NO3 và định lượng ................ 61 dịch HNO3 hoặc dung dịch có H+, NO3 2.3.5. Chuyên đề 5: Bài toán nhiệt nhôm và muối nhôm, kẽm tác dụng với dung dịch kiềm ............................................................................................................................... 65 2.3.6 Chuyên đề 6: Bài toán hỗn hợp có Fe tác dụng với dung dịch có H+, NO3 -, Ag+ và định lượng sản phẩm. ................................................................................................ 71
2.3.7. Chuyên đề 7: Bài toán sử dụng phương pháp bảo toàn e, phép quy đổi, bảo toàn nguyên tố để định lượng ................................................................................................ 75
2.3.8. Chuyên đề 8: Bài toán tổng hợp có nhiều chất phản ứng hoặc nhiều quá trình phản ứng (kết hợp nhiều phương pháp trong bài toán để định lượng) .......................... 82
Tiểu kết chương 2 .......................................................................................................... 90
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .............................................................. 91
3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ........................................................ 91
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .......................................................................... 91
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ......................................................................... 91
iv
3.2. Đối tượng thực tập sư phạm ................................................................................... 91
3.3. Nội dung và phương pháp thực nghiệm sư phạm .................................................. 92
3.3.1. Nội dung thực nghiệm sư phạm .......................................................................... 92
3.3.2. Phương pháp thực nghiệm ................................................................................... 92
3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................................................ 93
3.4.1. Xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm .................................................................... 93
3.4.2. Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .............................................. 97
Tiểu kết chương 3 .......................................................................................................... 98
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................................................. 99
1. Kết luận ...................................................................................................................... 99
2. Khuyến nghị .............................................................................................................. 99
3. Một số phương hướng nghiên cứu trong thời gian tới ............................................ 100
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 101
PHỤ LỤC: .................................................................................................................. 103
v
DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Bảng thống kê điểm kiểm tra trước tác động của cặp nhóm đối chứng (ĐC)
và nhóm thực nghiệm (TN) ........................................................................................... 92
Bảng 3.2. Bảng thống kê bài kiểm tra số 1 (sau tác động) ............................................ 93
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra số 1 ......... 94
Bảng 3.4. Phân loại kết quả học tập của HS (%) bài kiểm tra số 1(sau tác động) ........ 95
Bảng 3.5. Bảng thống kê bài kiểm tra số 2(sau tác động) ............................................. 95
Bảng 3.6. Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra số 2 ......... 95
Bảng 3.7. Phân loại kết quả học tập của HS(%) bài kiểm tra số 2(sau tác động) ......... 96
DANH MỤC H NH
Hình 3.1. Đường lũy tích biểu diễn kết quả kiểm tra số 1(sau tác động) ...................... 94
Hình 3.2. Đồ thị cột biểu diễn kết quả kiểm tra bài số 1 (sau tác động) ....................... 95
Hình 3.3. Đường lũy tích biểu diễn kết quả kiểm tra số 2 (sau tác động) ..................... 96
Hình 3.4. Đồ thị cột biểu diễn kết quả kiểm tra bài số 2 (sau tác động) ....................... 97
vi
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Bồi dưỡng học sinh giỏi là một trong những chủ đề quan trọng được các trường THPT và các giáo viên đặc biệt quan tâm. Trong đó, việc phát hiện để bồi dưỡng học
sinh giỏi một trong các bước quan trọng đầu tiên của các giáo viên cũng như các nhà
làm công tác giáo dục. Bên cạnh đó, việc xây dựng và sử dụng nội dung chương trình
dùng để bồi dưỡng học sinh giỏi là yếu tố quan trọng giúp học sinh giỏi phát triển đúng hướng nhằm đào tạo ra nguồn nhân lực chất lượng cao tương lai cho đất nước nói chung
và chất lượng bồi dưỡng của từng bộ môn trong trường THPT nói riêng.
Trong chương trình THPT, Hóa học là bộ môn khoa học tự nhiên với lượng
kiến thức được đưa ra khá nhiều nhưng chỉ dừng lại ở mức thông hiểu là chính. Công
tác bồi dưỡng học sinh giỏi hóa cho các em học sinh cuối cấp của đa số giáo viên còn
gặp nhiều khó khăn, lúng túng, con đường thực hiện còn mang tính tự phát, dựa vào kinh nghiệm là chính. Thực tế cho thấy việc bồi dưỡng học sinh giỏi thường chú trọng
ở một số điểm như:
- Phát hiện và lựa chọn nhân tố.
- Tìm phương pháp bồi dưỡng phù hợp và hiệu quả.
Việc phát hiện và chọn nhân tố là khâu quan trọng, nhờ đó người giáo viên có
thể lập một kế hoạch và chiến lược cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi.
Bên cạnh việc phát hiện và chọn nhân tố, việc tìm phương pháp bồi dưỡng có tính quyết định đối với chất lượng đội tuyển. Trong đó hoạt động giải bài tập hóa học
là một trong những cách làm hiệu quả nhất. Qua hệ thống bài tập hợp lý, bước đầu
người thầy có thể phát hiện được học sinh có năng khiếu hóa học, từ đó có các bước
bồi dưỡng thích hợp.
Trong thời gian giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa tại trường THPT Thanh Hà - Hải Dương, tôi và các đồng nghiệp gặp nhiều khó khăn trong việc bồi
dưỡng cho học sinh giỏi hóa lớp 12. Đặc biệt là nguồn tài liệu và chuyên đề bồi dưỡng cụ thể nhằm phát triển tư duy, năng khiếu về bộ môn của học sinh, đồng thời đáp ứng
yêu cầu của kì thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa lớp 12.
Từ những lý do nêu trên, chúng tôi chọn đề tài luận văn Thạc sĩ là: Bồi dưỡng
học sinh giỏi hóa học thông qua dạy học bài tập “Hóa học vô cơ” cho học sinh lớp
12 trường THPT Thanh Hà - Hải Dương.
Làm thế nào để bồi dưỡng hiệu quả phần "Hóa học vô cơ" cho học sinh lớp 12 - THPT của tỉnh Hải Dương nói chung và Trường THPT Thanh Hà nói riêng là câu hỏi
nghiên cứu được đặt ra trong đề tài nghiên cứu này.
1
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Đã và đang có rất nhiều đề tài nghiên cứu về vấn đề phát hiện, bồi dưỡng học
sinh giỏi ở tất cả các bộ môn trong nhà trường. Đối với môn Hóa học, đã có một số
luận văn thạc sĩ và luận án tiến sĩ nghiên cứu về vấn đề bồi dưỡng HSG như:
- Luận án Tiến sĩ của Vũ Anh Tuấn (2004) “Xây dựng hệ thống bài tập hóa
học nhằm rèn luyện tư duy trong việc bồi dưỡng HSG hóa học ở trường THPT” -
ĐHSP Hà Nội.
- Luận văn Thạc sĩ của Đỗ Văn Minh (2007) “Xây dựng hệ thống bài tập hóa
học vô cơ nhằm rèn luyện tư duy trong bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT”,
ĐHSP Hà Nội.
- Luận văn Thạc sĩ của Nguyễn Thị Lan Phương (2007) “Hệ thống lý thuyết -
xây dựng hệ thống bài tập phần kim loại dùng cho bồi dưỡng học sinh giỏi và chuyên
hóa học THPT”, ĐHSP Hà Nội.
- Luận văn Thạc sĩ của Lại Thị Quỳnh Diệp “Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng
hệ thống bài tập phần kim loại để bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trung học phổ thông
lớp 12 – nâng cao” (2011), Đại học Giáo Dục.
- Luận văn Thạc sĩ của Lê Khắc Huynh “ Bồi dưỡng học sinh giỏi thông qua
dạy phần kim loại, hóa học 12” (2014), Đại học Giáo Dục.
Qua việc tìm hiểu các luận văn, tôi rút ra nhiều bài học bổ ích trong quá trình
thực hiện luận văn của chính mình. Dù đã có nhiều đề tài nghiên cứu về vấn đề phát
hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa ở trường THPT, song phần lớn các đề tài sử dụng
bồi dưỡng cho học sinh chuyên Hóa với nội dung kiến thức sâu rộng nhằm phát triển
khả năng nghiên cứu và dự thi HSG quốc gia hay quốc tế của các em học sinh chuyên.
Đối với học sinh không chuyên của các trường THPT thì việc phát hiện và bồi dưỡng
HSG Hóa còn chưa được quan tâm nhiều. Việc lựa chọn đề tài: Bồi dưỡng học sinh
giỏi hóa học thông qua dạy học bài tập “Hóa học vô cơ” cho học sinh lớp 12 trường
THPT Thanh Hà - Hải Dương. Chúng tôi hy vọng sẽ kế thừa, phát triển và phát huy
đóng góp vào việc sử dụng hệ thống bài tập để bồi dưỡng học sinh giỏi có kết quả tốt.
3. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu xây dựng các chuyên đề bồi dưỡng và sử dụng hệ thống bài tập
“Hóa học vô cơ” dùng để bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học cho học sinh lớp 12 tại
trường THPT Thanh Hà - Hải Dương.
2
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng: bồi dưỡng học sinh giỏi hóa lớp 12 ở trường THPT.
- Phạm vi: các chuyên đề và hệ thống bài tập "Hóa học vô cơ" dùng để bồi
dưỡng HSG hóa học cho học sinh lớp 12 ở trường THPT Thanh Hà - Hải Dương
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về công tác bồi dưỡng HSG hóa học ở
các trường THPT của tỉnh Hải Dương.
- Nghiên cứu nội dung bài tập Hóa học vô cơ trong các đề thi chọn học sinh giỏi
cấp tỉnh môn Hóa học - lớp 12 THPT của tỉnh Hải Dương trong những năm gần đây.
- Nghiên cứu cách sử dụng bài tập nhằm phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi
hóa học THPT.
- Nghiên cứu xây dựng các chuyên đề bồi dưỡng và sử dụng hệ thống bài tập
“Hóa vô cơ” theo định hướng bồi dưỡng học sinh giỏi cho học sinh lớp 12 ở trường
THPT Thanh Hà - Hải Dương.
- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả sử dụng của đề tài, từ đó rút ra
các kết luận và để xuất cần thiết.
6. Giả thuyết khoa học
- Nếu xây dựng được các chuyên đề bồi dưỡng và sử dụng hệ thống bài tập bồi
dưỡng phần “Hóa học vô cơ” phù hợp, linh hoạt thì có thể nâng cao hiệu quả công tác bồi
dưỡng học sinh giỏi lớp 12 phần "Hóa học vô cơ" tại trường THPT Thanh Hà - Hải Dương.
7. Phương pháp nghiên cứu
7.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận
- Cơ sở lý luận về bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT.
- Cơ sở lý luận về sử dụng bài tập hóa học trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi
hóa học ở trường THPT.
7.2. Nghiên cứu thực nghiệm
- Những yếu tố thuận lợi và khó khăn trong quá trình bồi dưỡng HSG.
- Thực trạng công tác bồi dưỡng HSG hóa học ở các trường THPT của tỉnh Hải
Dương nói chung và trường THPT Thanh Hà - Hải Dương nói riêng.
- Thử nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của đề tài nghiên cứu.
- Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm, đánh giá và rút ra kết luận.
3
8. Đóng góp mới của đề tài
- Đề xuất một số biện pháp phát hiện và bồi dưỡng HSG hóa học phù hợp với
điều kiện thực tiễn tại nhà trường và địa bàn tỉnh Hải Dương.
- Xây dựng được các chuyên đề bồi dưỡng và sử dụng hệ thống bài tập “Hóa
học vô cơ” dùng để bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học cho học sinh lớp 12 tại trường
THPT Thanh Hà - Hải Dương phù hợp với yêu cầu chung của kì thi chọn HSG cấp
tỉnh môn Hóa học - lớp 12 THPT trong địa bàn tỉnh Hải Dương.
9. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung luận văn
gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2: Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học thông qua dạy bài tập "Hóa vô cơ"
cho học sinh lớp 12 trường THPT Thanh Hà - Hải Dương
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
4
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT
1.1.1. Quan niệm về học sinh giỏi [18]
Hầu như tất cả các nước đều coi trọng vấn đề đào tạo và bồi dưỡng HSG trong
chiến lược phát triển chương trình giáo dục THPT. Luật bang Georgia (Mỹ) định
nghĩa: “HSG đó là những HS chứng minh được trí tuệ ở trình độ cao và có khả năng
sáng tạo thể hiện ở động cơ học tập mãnh liệt và đạt kết quả xuất sắc trong lĩnh vực lý
thuyết hoặc khoa học; là đối tượng cần có một sự giáo dục đặc biệt để đạt được trình
độ giáo dục tương ứng với năng lực của con người đó”.
Theo Clark (2002), ở Mỹ người ta định nghĩa “HSG là những học sinh, những
người trẻ tuổi có dấu hiệu nhận biết về khả năng hoàn thành xuất sắc công việc trong
các lĩnh vực như trí tuệ, sự sáng tạo, nghệ thuật, khả năng lãnh đạo hoặc trong lĩnh
vực lí thuyết chuyên biệt. Nhũng người này đòi hỏi sự phục vụ vì các hoạt động không
theo trường lớp thông thường nhằm phát triển hết năng lực của họ”.
Ở nước ta, sự phát triển mạnh mẽ của cuộc cách mạng khoa học và công nghệ
đã tác động đến mọi lĩnh vực của đời sống xã hội, đòi hỏi nhiệm vụ cấp bách của
ngành giáo dục là phải nâng cao chất lượng để đáp ứng nhu cầu đào tạo nguồn nhân
lực có trình độ cao. Luật giáo dục 2005 đã khẳng định mục tiêu của giáo dục là: “Đào
tạo con người Việt Nam phát triển toàn diện, có đạo đức, tri thức, sức khoẻ, thẩm mĩ
và nghề nghiệp, trung thành với lí tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội; hình
thành và bồi dưỡng nhân cách, phẩm chất và năng lực”.
Nhiệm vụ quan trọng của ngành giáo dục là phát hiện những HS có tư chất
thông minh, khá giỏi nhiều môn học, bồi dưỡng các em trở thành những học sinh có
tình yêu đất nước; có ý thức tự lực, có nền tảng kiến thức vững vàng, có phương pháp
tự học, tự nghiên cứu, có sức khỏe tốt để tiếp tục đào tạo thành nhân tài đáp ứng yêu
cầu phát triển của đất nước hội nhập phát triển với thế giới.
Do đó việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi cũng đã được quan tâm, qua
nhiều năm xây dựng và phát triển, nhiều hệ thống trường chuyên lớp chọn có đóng góp
to lớn trong việc phát hiện bồi dưỡng học sinh có năng khiếu, tạo nguồn nhân lực, đào
tạo nhân tài cho đất nước.
5
1.1.2. Mục tiêu của việc bồi dưỡng học sinh giỏi Theo các tài liệu đã xác định được mục tiêu của việc bồi dưỡng học sinh giỏi là:
- Phát triển phương pháp suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng trí tuệ
của học sinh.
- Thúc đẩy được động cơ học tập của học sinh.
- Bồi dưỡng sự lao động làm việc sáng tạo của học sinh.
- Phát triển các kĩ năng, phương pháp thái độ tự học suốt đời.
- Nâng cao ý thức và khát vọng của trẻ về sự tự chịu trách nhiệm.
- Khuyến khích sự phát triển về lương tâm và ý thức trách nhiệm trong đóng
góp xã hội.
- Hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng nghiên cứu khoa học, khả năng
hợp tác.
- Tạo điều kiện tốt nhất để phát triển khả năng giao tiếp, ứng xử với mọi tình
huống xảy ra.
1.1.3. Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi hóa học [20]
- Theo PGS.TS Trần Thành Huế (Trường ĐHSP Hà Nội): Nếu dựa vào kết quả
bài thi để đánh giá thì bài thi đó phải hội tụ những yêu cầu sau đây:
+ Có kiến thức hóa học cơ bản vững vàng, sâu sắc, hệ thống. HS có năng lực
tiếp thu kiến thức vượt trội, tức là khả năng nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng, có ý thức
bổ sung và hoàn thiện kiến thức.
+ Có năng lực ghi nhớ, tư duy tốt và sáng tạo, khả năng suy luận logic, biết
phân tích sự vật, hiện tượng qua các dấu hiệu đặc trưng của chúng, biết so sánh, tổng
hợp, khái quát hóa các sự vật hiện tượng
+ Có năng lực trình bày và diễn đạt chính xác, logic.
+ Có năng lực kiểm chứng, biết suy xét sự đúng sai từ một loạt sự kiện, biết
khẳng định hoặc bác bỏ một đặc trưng nào đó trong sản phẩm do mình làm ra. Biết chỉ
ra một cách chắc chắn các dữ liệu cần phải kiểm nghiệm sau khi thực hiện một số lần
kiểm nghiệm.
+ Có năng lực thực hành thí nghiệm tốt, khả năng quan sát, mô tả, nhận xét, giải
thích các hiện tượng; vận dụng lý thuyết để điều khiển thực nghiệm và từ thực nghiệm
kiểm tra các vấn đề lý thuyết.
+ Có năng lực tư duy độc lập, sáng tạo, có khả năng nghiên cứu khoa học.
6
+ Có khả năng vận dụng để giải quyết các vấn đề trong học tập và thực tiễn.
Như vậy là một HSG hóa học thì người HS cần phải hội tụ các năng lực: tiếp thu
kiến thức, suy luận logic, sáng tạo, kiểm chứng, thực hành hóa học.
- Theo PGS.TS Bùi Long Biên (Trường ĐH Bách Khoa): "HSG hóa học phải là
người nắm vững bản chất hiện tượng hóa học, nắm vững các kiến thức cơ bản đã được
học, vận dụng tối ưu các kiến thức cơ bản đã được học để giải quyết một hay nhiều
vấn đề mới trong các kì thi đưa ra"
- Theo PGS. TS. Cao Cự Giác (Đại học Vinh). Một học sinh giỏi hóa phải hội đủ
“ba có”:
+ Có kiến thức cơ bản tốt: thể hiện nắm vững kiến thức cơ bản một cách sâu sắc
có hệ thống.
+ Có khả năng tư duy tốt và tính sáng tạo cao: trình bày và giải quyết vấn đề
một cách linh hoạt, rõ ràng, khoa học.
+ Có khả năng thực hành thí nghiệm tốt: Hóa học là khoa học vừa lý thuyết vừa
thực nghiệm, do đó không thể tách rời lý thuyết với thực nghiệm, phải biết cách vận
dụng lý thuyết để điều khiển thực nghiệm và từ thực nghiệm kiểm tra các vấn đề của lý
thuyết, hoàn thiện lý thuyết cao hơn.
- Theo ý kiến cá nhân, tôi nhận thấy sự đam mê, yêu thích về bộ môn cũng là một
yếu tố cần có của học sinh giỏi hóa học ở bậc THPT.
1.1.4. Những năng lực cần có của giáo viên khi bồi dưỡng HSG hóa học [19]
Một giáo viên khi dạy BDHSG HH đòi hỏi phải có khá nhiều các kỹ năng và
năng lực quan trọng như:
- Năng lực trí tuệ, bởi muốn có trò giỏi thì người thầy trước tiên phải giỏi.
- Năng lực trình độ chuyên môn, khi người thầy có chuyên môn sâu và vững có
thể truyền đạt cho trò một cách chính xác và cặn kẽ các vấn đề cần quan tâm.
- Lập kế hoạch BDHSG phù hợp với năng lực của HS.
- Biết giám sát, theo dõi, tiếp nhận thông tin phản hồi từ HS và đồng nghiệp.
- Có kĩ năng giao tiếp, kĩ năng truyền đạt rõ ràng, dễ hiểu, chính xác.
- Có kĩ năng lựa chọn và sử dụng PPDH phù hợp với nội dung dạy học và đối
tượng học sinh.
7
- Có kĩ năng tiến hành thí nghiệm và sử dụng các thiết bị hỗ trợ dạy học như
tranh vẽ, máy tính, máy chiếu, phần mềm hóa học…
- Có kĩ năng xây dựng bài tập và ra đề kiểm tra.
- Có kĩ năng nghiên cứu khoa học.
- Có phẩm chất đạo đức tốt, yêu thương, quý trọng học sinh, biết hi sinh cho mục
tiêu giáo dục chung.
1.1.5. Một số biện pháp phát hiện học sinh giỏi hóa học
Căn cứ vào các tiêu chí về HSG hoá học như đã nêu trên, giáo viên bồi dưỡng
HSG cần phải xác định được:
- Mức độ nắm vững kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo một cách đầy đủ, chính xác của
HS so với yêu cầu của chương trình hoá học phổ thông.
- Mức độ tư duy của từng HS và đặc biệt là đánh giá được khả năng vận dụng
kiến thức của HS một cách linh hoạt, sáng tạo.
Muốn vậy, giáo viên phải kiểm tra kiến thức của HS ở nhiều phần của chương
trình, kiểm tra toàn diện các kiến thức về lý thuyết, bài tập và thực hành. Thông qua
bài kiểm tra, giáo viên có thể phát hiện HSG hoá học theo các tiêu chí:
+ Mức độ đầy đủ, rõ ràng về mặt kiến thức.
+ Tính logic trong bài làm của HS đối với từng yêu cầu cụ thể.
+ Tính khoa học, chi tiết, độc đáo được thể hiện trong bài làm của HS.
+ Tính mới, tính sáng tạo (những đề xuất mới, những giải pháp có tính mới về
mặt bản chất, cách giải bài tập hay, ngắn gọn...).
+ Mức độ làm rõ nội dung chủ yếu phải đạt được của toàn bài kiểm tra.
+ Thời gian hoàn thành bài kiểm tra.
1.1.6. Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học
1.1.6.1. Kích thích động cơ học tập của học sinh
Bất kỳ ai làm bất kỳ một việc gì dù nhỏ mà không mang lại lợi ích cho bản thân, cho
người thân, cho bạn bè hoặc cho cộng đồng thì người ta sẽ không có động cơ để làm
việc đó. Đối với HS tham gia vào đội tuyển HSG cũng vậy, do đó, để việc bồi dưỡng
HSG có hiệu quả cao thì không thể không chú ý tới việc kích thích động cơ học tập
của HS. Giáo viên dạy đội tuyển HSG có thể tham khảo các đề xuất sau:
8
a) Hoàn thiện những yêu cầu cơ bản
- Tạo môi trường dạy – học phù hợp.
- Thường xuyên quan tâm tới đội tuyển.
- Giao các nhiệm vụ vừa sức cho HS và làm cho các nhiệm vụ đó trở nên thực
sự có ý nghĩa với bản thân họ.
b) Xây dựng niềm tin và những kỳ vọng tích cực trong mỗi học sinh
- Bắt đầu công việc học tập, công việc nghiên cứu vừa sức đối với HS.
- Làm cho HS thấy mục tiêu học tập rõ ràng, cụ thể và có thể đạt tới được.
- Thông báo cho HS rằng năng lực học tập của các em có thể được nâng cao
hoặc đã được nâng cao. Đề nghị các em cần cố gắng hơn nữa.
c) Làm cho học sinh tự nhận thức được lợi ích, giá trị của việc được chọn vào
đội tuyển học sinh giỏi
- Việc học trong đội tuyển trở thành niềm vui, niềm vinh dự.
- Tác dụng của phương pháp học tập, khối lượng kiến thức thu được khi tham
gia đội tuyển có tác dụng như thế nào đối với môn hoá học ở trên lớp, với các môn học
khác và với cuộc sống hàng ngày.
- Giải thích mối liên quan giữa việc học hoá học hiện tại và mai sau.
- Sự ưu ái, quan tâm của gia đình, nhà trường, thầy cô và phần thưởng giành
cho các HS đoạt giải.
1.1.6.2. Soạn thảo nội dung dạy học và có phương pháp dạy học hợp lý
Nội dung dạy học gồm hệ thống lý thuyết và hệ thống bài tập tương ứng. Trong
đó, hệ thống lý thuyết phải được biên soạn đầy đủ, ngắn gọn, dễ hiểu, bám sát yêu cầu
của chương trình; soạn thảo, lựa chọn hệ thống bài tập phong phú, đa dạng giúp HS
nắm vững kiến thức, đào sâu kiến thức, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo và đồng thời phát
triển được tư duy cho HS.
Sử dụng phương pháp dạy học hợp lý sao cho HS không cảm thấy căng thẳng,
mệt mỏi và quá tải đồng thời phát huy được tối đa tính tích cực, tính sáng tạo và nội
lực tự học tiềm ẩn trong mỗi HS.
1.1.6.3. Kiểm tra, đánh giá
Trong quá trình dạy đội tuyển, giáo viên có thể đánh giá khả năng, kết quả học
tập của HS thông qua việc quan sát hành động của từng em trong quá trình dạy học,
kiểm tra, hoặc phỏng vấn, trao đổi. Hiện nay, thường đánh giá kết quả học tập của HS
9
trong đội tuyển bằng các bài kiểm tra, bài thi (bài tự luận hoặc bài thi hỗn hợp). Tuy
nhiên cần chú ý là các câu hỏi trong bài thi nên được biên soạn sao cho có nội dung
khuyến khích tư duy độc lập, sáng tạo của HS.
1.1.7. Những yếu tố thuận lợi và khó khăn trong quá trình bồi dưỡng HSG ở các
trường THPT
1.1.7.1. Những yếu tố thuận lợi
- Bộ Giáo dục và Đào tạo đã thành lập “Chương trình quốc gia bồi dưỡng nhân
tài giai đoạn 2008 - 2020 với các phương hướng, mục tiêu cụ thể, đây là động lực
mạnh mẽ thúc đẩy việc bồi dưỡng, đào tạo nhân tài cho đất nước”
- SGK hóa học đã được bổ sung, cập nhật khá nhiều kiến thức mới đặc biệt là các
lý thuyết chủ đạo tạo điều kiện cho HS nghiên cứu Hóa học sâu hơn, rộng hơn và có
tác dụng kích thích động cơ học tập, phát huy khả năng tự học của HS.
- Ở hầu hết các trường THPT, ban giám hiệu nhà trường luôn chỉ đạo, quan tâm
động viên kịp thời, có những kế hoạch cụ thể, lâu dài trong công việc bồi dưỡng HSG.
- Giáo viên có trình độ chuyên môn vững vàng, có nhiều kinh nghiệm và tâm
huyết trong công tác bồi dưỡng HSG.
1.1.7.2. Những vấn đề khó khăn
a. Đối với giáo viên
- Chế độ chính sách cho GV bồi dưỡng HSG còn thấp, do đó không có sức thu
hút GV đầu tư nghiên cứu để BDHSG và HS không có động lực để tham gia.
- Đa số GV đều quá tải với thời gian làm việc nhiều ngoài việc dạy trên lớp, dạy
bồi dưỡng HSG còn phải kiêm nhiệm nhiều công việc khác.
b. Đối với học sinh
- Phụ huynh HS và bản thân HS không muốn dành nhiều thời gian cho việc ôn
thi HSG mà thay vào đó là định hướng tập trung cho việc ôn thi ĐH – CĐ.
- HS có rất ít quyền lợi từ kì thi HSG nên khó thu hút HS thi HSG.
c. Tài liệu, nội dung bồi dưỡng
- Chương trình học quá lớn đối với HS.
- SGK và các tài liệu tham khảo vẫn còn có nhiều điểm không khớp nhau về kiến
thức, gây khó khăn cho GV và HS nghiên cứu.
10
- Tài liệu dạy chuyên hay tài liệu bồi dưỡng HSG ở các trường THPT rất ít. Giáo
viên dạy bồi dưỡng đều phải tự soạn chương trình dạy, theo kinh nghiệm của bản thân,
theo chủ quan, tự nghiên cứu, tự sưu tầm tài liệu.
- Cách thức ra đề còn nhiều bất cập, kiến thức thực tiễn, thực hành còn hạn chế,
chủ yếu kiến thức mang tính hàn lâm lí thuyết.
1.2. Bài tập hóa học trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học
1.2.1. Khái niệm về bài tập [20]
Theo từ điển Tiếng Việt “Bài tập là bài giao cho HS làm để vận dụng kiến thức
đã học, còn bài toán là vấn đề cần giải quyết bằng phương pháp khoa học”.
Theo các nhà lý luận dạy học Liên Xô (cũ), bài tập bao gồm cả câu hỏi và bài
toán, mà trong khi hoàn thành chúng, HS cần nắm được hay hoàn thiện một tri thức
hoặc một kĩ năng nào đó bằng cách trả lời vấn đáp, viết hoặc có kèm theo thực
nghiệm. Hiện nay ở nước ta thuật ngữ “bài tập” được dùng theo quan điểm này.
1.2.2. Vị trí, ý nghĩa của bài tập hóa học trong quá trình dạy học Bài tập hóa học không phải là nội dụng nhưng nó chứa đựng nội dung dạy
học. Bài tập phải phù hợp với nội dung dạy học, với năng lực nhận thức của HS và
phải phục vụ được ý đồ của GV. Khi ra một bài tập phải xác định đúng vị trí của nó
để bài tập trở thành một bộ phận hữu cơ của hệ thống kiến thức cần truyền thụ.
Việc sử dụng bài tập hóa học trong giảng dạy hóa học có nhiều ý nghĩa quan
trọng trong nhiều mặt của công tác Giáo dục và Đào tạo nói chung và mục tiêu của
môn Hóa học nói riêng, cụ thể là
1.2.2.1. Ý nghĩa trí dục
+ Làm chính xác hoá các khái niệm hóa học; củng cố, đào sâu và mở rộng kiến
thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn. Chỉ khi vận dụng được kiến thức vào
việc giải bài tập, HS mới nắm được kiến thức một cách sâu sắc.
+ Ôn tập, hệ thống hoá kiến thức một cách tích cực nhất.
+ Rèn luyện các kĩ năng hóa học như cân bằng phương trình hóa học, tính toán
theo công thức hóa học và phương trình hóa học,…Nếu là bài tập thực nghiệm sẽ rèn
các kĩ năng thực hành, góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp HS.
+ Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao động sản
xuất và bảo vệ môi trường.
+ Rèn luyện kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hóa học và các thao tác tư duy.
11
1.2.2.2. Ý nghĩa phát triển
Phát triển ở HS các năng lực tư duy logic, biện chứng, khái quát, độc lập, thông
minh và sáng tạo.
1.2.2.3. Ý nghĩa giáo dục
+ Rèn luyện đức tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê khoa học.
+ Bài tập thực nghiệm còn có tác dụng rèn luyện văn hoá lao động (lao động có
tổ chức, có kế hoạch, gọn gàng, ngăn nắp, sạch sẽ nơi làm việc), tinh thần làm việc tập
thể, làm việc nhóm.
Như vậy ta có thể thấy rằng bài tập hóa học vừa là mục tiêu, vừa là nội dung, lại
vừa là phương pháp dạy học hiệu quả.
1.2.3. Tác dụng của bài tập hóa học [21]
Bài tập hoá học là một trong những phương tiện hiệu nghiệm cơ bản nhất dể
dạy học sinh vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và tập
nghiên cứu khoa học, biến nhưng kiến thức đã thu được qua bài giảng thành kiến thức
của chính mình.
Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú, chỉ có
vận dụng kiến thức vào giải bài tập học sinh mới nắm vũng kiến thức một cách sâu sắc.
Là phương tiện để ôn tập, củng cố, hệ thống hoá kiến thức một cách tốt nhất.
Rèn luyện kỹ năng hoá học cho học sinh như kỹ năng viết và cân bằng
phương trình phản ứng, kỹ năng tính toán theo công thức và phương trình hoá học, kỹ
năng thực hành như cân, đo, đun nóng, nung sấy, lọc, nhận biết hoá chất...
Phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thông minh cho học sinh (học sinh cần phải
hiểu sâu mới hiểu được trọn vẹn). Một số bài tập có tình huống đặc biệt, ngoài cách giải
thông thường còn có cách giải độc đáo nếu học sinh có tầm nhìn sắc sảo. Thông thường nên
yêu cầu học sinh giải bằng nhiều cách, có thể tìm cách giải ngắn nhất, hay nhất đó là cách
rèn luyện trí thông minh cho học sinh. Khi giải bài toán bằng nhiều cách dưới góc độ khác
nhau thì khả năng tư duy của học sinh tăng nên gấp nhiều lần so với một học sinh giải nhiều
bài toán bằng một cách và không phân tích đến nơi đến chốn.
Bài tập hoá học còn được sử dụng như một phương tiện nghiên cứu tài liệu
mới (hình thành khái niệm, định luật) khi trang bị kiến thức mới, giúp học sinh tích
cực, tự lực, lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và bền vững. Điều này thể hiện rõ khi
học sinh làm bài tập thực nghiệm định lượng.
12
Bài tập hoá học phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và hình thành
phương pháp học tập hợp lý.
Bài tập hoá học còn là phương tiện để kiểm tra kiến thức, kỹ năng của học
sinh một cách chính xác.
Bài tập hoá học có tác dụng giáo dục đạo đức, tác phong, rèn tính kiên nhẫn,
trung thực, chính xác khoa học và sáng tạo, phong cách làm việc khoa học ( có tổ
chức, kế hoạch...), nâng cao hứng thú học tập bộ môn.
1.2.4. Một số cách phân loại bài tập hóa học Có nhiều cách phân loại bài tập hóa học khác nhau dựa trên các cơ sở khác
nhau để phân loại:
1.2.4.1. Dựa vào tính chất của bài tập hóa học
- Bài tập định tính: Thường dưới dạng câu hỏi và không tính toán nhằm làm chính
xác khái niệm; củng cố, hệ thống hóa kiến thức; vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Các
dạng hay gặp: viết phương trình hóa học, hoàn thành chuỗi phản ứng, nhận biết, điều chế,
tách chất, giải thích hiện tượng, bài tập về tính chất hóa học các chất,...
- Bài tập định lượng: Là những bài tập gắn liền với tính toán, thao tác trên các số
liệu để tìm được số liệu khác, bao hàm 2 tính chất toán học (dùng phép tính đại số,
quy tắc tam suất, giải hệ phương trình,…) và hóa học (dùng ngôn ngữ hóa học, kiến
thức hóa học và các phương trình hóa học xảy ra…).
- Bài tập thực nghiệm: Bài tập có liên quan đến kỹ năng thực hành như lắp dụng cụ
thí nghiệm, quan sát thí nghiệm để mô tả và giải thích hiện tượng thí nghiệm, làm thí
nghiệm để thể hiện tính chất của một chất hoặc để phân biệt các chất,...
- Bài tập tổng hợp: Là bài tập có tính chất bao gồm các dạng trên.
1.2.4.2. Dựa vào hình thức của bài tập hóa học
Dựa vào hình thức của BTHH, có thể chia thành 2 loại: Bài tập trắc nghiệm và
bài tập tự luận.
- Bài tập trắc nghiệm: Là loại bài tập hay câu hỏi có kèm theo câu trả lời và yêu cầu
học HS lựa chọn đáp án đúng hay viết thêm một từ hay một câu để trả lời. Bài tập trắc
nghiệm khách quan gồm các dạng: Điền khuyết, ghép đôi, đúng – sai, nhiều lựa chọn).
- Bài tập tự luận: Là loại bài tập đòi hỏi HS phải tự viết ra câu trả lời, thường
gồm nhiều dòng ứng với mỗi câu hỏi hay mỗi phần câu hỏi.
13
1.2.4.3. Dựa vào kiểu hay dạng bài tập
Dựa vào kiểu hay dạng bài tập có thể chia thành:
- Bài tập xác định công thức phân tử hợp chất;
- Bài tập xác định thành phần % của hỗn hợp;
- Bài tập nhận biết, tách các chất ra khỏi hỗn hợp;
- Bài tập điều chế các chất,...
1.2.4.4. Dựa vào nội dung kiến thức
Căn cứ theo nội dung kiến thức, chẳng hạn theo nội dung kiến thức của chương
trong sách giáo khoa lớp 12, ta có thể chia bài tập gồm các loại sau:
- Bài tập về đại cương kim loại;
- Bài tập về kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ và hợp chất;
- Bài tập về nhôm và hợp chât;
- Bài tập về crom, sắt, đồng và hợp chât;
Có nhiều cách phân loại bài tập, mỗi cách phân loại có những ưu và nhược điểm
riêng. Tùy thuộc vào các trường hợp cụ thể giáo viên có thể sử dụng hệ thống phân loại
này hoặc hệ thống phân loại khác hay kết hợp các cách phân loại nhằm phát huy được
các ưu điểm của mỗi loại.
1.2.5. Các bước tiến hành giải bài tập hóa học
Thông thường, để giải được một bài tập người ta thường chia các hoạt động
thành 4 giai đoạn cơ bản như sau:
1.2.5.1. Nghiên cứu đầu bài
- Đọc kỹ đầu bài.
- Phân tích các điều kiện và yêu cầu của đề bài (nên tóm tắt dưới dạng sơ đồ
cho dễ sử dụng).
- Chuyển các giả thiết đã cho về các giả thiết cơ bản.
- Viết các phương trình phản ứng có thể xảy ra.
1.2.5.2. Xây dựng tiến trình luận giải
Thực chất là đi tìm con đường đi từ cái cần tìm đến cái đã cho. Bằng cách xét
một vài các bài toán phụ liên quan. Tính logic của bài toán có chặt chẽ hay không là ở
giai đoạn này. Nếu giáo viên biết rèn luyện cho học sinh tự xây dựng cho mình một
tiến trình luận giải tốt, tức là giáo viên đã dạy cho học sinh thông qua giải bài tập.
14
Thông qua đó học sinh không chỉ nắm vững kiến thức, biết cách giải mà còn có được một
cách thức suy luận, lập luận để giải bất kỳ một bài tập khác. Điều này được thông qua một
số dạng câu hỏi như sau (giáo viên gợi ý sau đó cho học sinh tự đặt dần câu hỏi).
1.2.5.3. Thực hiện tiến trình giải
Quá trình này ngược với quá trình giải, mà thực chất là trình bày lời giải một
cách tường minh từ giả thiết đến cái cần tìm. Với các bài tập định lượng, phần lớn là
đặt ẩn số, dựa vào mối tương quan giữa các ẩn số để lập phương trình, giải phương
trình hay giải hệ phương trình và biện luận kết quả (nếu cần).
1.2.5.4. Đánh giá việc giải bài tập
Bằng cách khảo sát lời giải đã được tìm, kiểm tra lại toàn bộ quá trình giải và
đặt câu hỏi: Có thể đi đến kết quả bằng cách khác được không? Tối ưu hơn không?
Tính đặc biệt của bài toán là gì?... Trên thực tế ngay cả với học sinh giỏi, sau khi tìm
ra cách giải và trình bày lập luận của mình một cách sáng sủa, cũng xem như việc giải
đã kết thúc. Như vậy chúng ta đã bỏ mất một giai đoạn quan trọng và rất bổ ích cho
việc học hỏi. Việc nhìn lại cách giải, khảo sát, phân tích kết quả và con đường đã đi,
học sinh có thể củng cố kiến thức và phát triển khả năng giải bài tập của mình. Người
giáo viên phải hiểu và làm cho học sinh hiểu: không có một bài tập nào hoàn toàn kết
thúc, bao giờ cũng còn lại một cái gì để suy nghĩ. Nếu có đầy đủ kiên nhẫn và chịu khó
suy nghĩ thì có thể hoàn thiện cách giải và trong mọi trường hợp, bao giờ cũng hiểu
được cách giải sâu sắc hơn.
1.2.6. Quan hệ giữa việc giải bài tập hóa học và việc phát triển tư duy hóa học của
học sinh [18]
1.2.6.1. Mức độ phức tạp của hoạt động tư duy của học sinh khi tìm lời giải
- Với bài tập cơ bản: Là loại bài tập để tìm được lời giải chỉ cần thiết lập được mối
quan hệ cái đã cho và cái cần tìm dựa vào một vài đơn vị kiến thức cơ bản đơn giản.
- Với bài tập phức hợp (Bài tập gồm nhiều đơn vị cơ bản): Là loại bài tập mà
quá trình giải phải thực hiện một chuỗi các lập luận lôgic, giữa cái đã cho và cái tìm
thông qua một loạt các bước trung gian. Rõ ràng, một bước trung gian là một bài tập
cơ bản. Để giải quyết một bài tập không cơ bản thì học sinh phải thành thạo các bài tập
cơ bản và phải nhận ra quan hệ lôgic mật thiết của bài tập thông qua những quan hệ
lôgic sơ đẳng. Trong thực tế dạy học giáo viên không làm cho học sinh hiểu trọn vẹn
15
một vấn đề, một bài tập, một quá trình suy luận (vì những lý do khách quan và chủ
quan khác nhau) thông qua những câu hỏi “tại sao?”. Về phía học sinh cũng không biết
đặt câu hỏi này, cuối cùng là đã hạn chế một cách đáng kể quá trình nhận thức, khả
năng giải quyết vấn đề và tư duy hóa học của học sinh.
1.2.6.2. Mối quan hệ giữa nắm vững kiến thức và cách giải bài tập hóa học
- Theo lý luận dạy học, kiến thức được hiểu là kết quả quá trình nhận thức bao
gồm “Một tập hợp nhiều mặt về chất lượng và số lượng của các biểu tượng và khái
niệm lĩnh hội được, giữ lại trong trí nhớ và được tái tạo lại khi có những đòi hỏi tương
ứng”.
- Những kiến thức được nắm một cách tự giác, sâu sắc phần lớn là có tích lũy
thêm kỹ năng, kỹ xảo sẽ trở thành công cụ tư duy của học sinh.
- Theo M.A Đanilôv “Kỹ năng là khả năng của con người biết sử dụng có mục
đích và sáng tạo những kiến thức và kỹ xảo của mình trong quá trình hoạt động lý
thuyết cũng như thực tiễn”. Kỹ năng bao giờ cũng xuất phát từ kiến thức, dựa trên kiến
thức. Kỹ năng chính là kiến thức trong hành động. Còn kỹ xảo là hành động mà những
hợp thành của nó do tập luyện mà trở thành tự động hóa. Kỹ xảo là mức độ cao của sự
nắm vững kỹ năng. Nếu như kỹ năng đòi hỏi ở mức độ nhiều, ít sự tự kiểm tra sự tự
giác, tỉ mỉ thì kỹ xảo là hành động đã được tự động hóa, trong đó sự tự kiểm tra sự tự
giác xảy ra chớp nhoáng và các thao tác được thực hiện rất nhanh, như một tổng thể,
dễ dàng và nhanh chóng.
- Sự nắm vững kiến thức có thể được phân biệt ở ba mức độ: Biết, hiểu và vận
dụng được.
+ Biết một kiến thức nào đó nghĩa là nhận ra nó, phân biệt nó với các kiến thức
khác, kể lại một nội hàm của nó một cách chính xác. Đây là mức độ tối thiểu mà học
sinh cần đạt trong quá trình học tập.
+ Hiểu một kiến thức là gắn kiến thức ấy vào một kiến thức đã biết, đưa được
nó vào trong hệ thống vốn kinh nghiệm của bản thân, nói cách khác, hiểu một kiến
thức là nêu đúng ngoại hàm và nội diên của nó, xác lập những quan hệ giữa nó và hệ
thống kiến thức và vận dụng được trực tiếp kiến thức ấy vào những tình huống quen
thuộc dẫn đến có khả năng vận dụng nó một cách linh hoạt và sáng tạo.
+ Vận dụng kiến thức và giải quyết các nhiệm vụ thực tiễn, tức là phải tìm được
kiến thức thích hợp trong vốn kiến thức đã có để giải quyết một nhiệm vụ mới. Thông
16
qua vận dụng kiến thức đã được nắm vững một cách thực sự, sâu sắc hơn càng làm cho
quá trình nắm vững kiến thức một cách tự giác, sáng tạo làm cho mối quan hệ giữa lý
thuyết và các thực tiễn càng sâu sắc gần gũi. Mặt khác, trong khi vận dụng kiến thức,
các thao tác tư duy được trau dồi, một số kỹ năng kỹ xảo được hình thành và củng cố,
hứng thú học tập của học sinh được nâng cao.
- Để đảm bảo cho học sinh nắm vững kiến thức hóa học một cách chắc chắn cần
phải hình thành cho họ kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức thông qua nhiều hình thức
tập luyện khác nhau. Trong đó, việc giải bài tập một cách có hệ thống từ dễ đến khó là
một hình thức rèn luyện phổ biến được tiến hành nhiều nhất. Theo nghĩa rộng, quá
trình học tập là quá trình liên tiếp giải các bài tập. Vì vậy, kiến thức sẽ được nắm vững
hoàn toàn nếu như họ tự lực, tích cực vận dụng linh hoạt, tạo thành kiến thức ấy để
giải quyết các bài toán khác nhau. Ở đây, chúng ta thấy rõ quan hệ biện chứng giữa
nắm vững và vận dụng kiến thức trong quá trình nhận thức của học sinh như sau:
Vận dụng kiến thức Nắm vững kiến thức
1.2.7. Sử dụng bài tập hóa học nhằm phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học
Với mục tiêu là sử dụng bài tập để phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi, ta có thể
nêu ra một số hướng sử dụng bài tập như sau:
- Sử dụng bài tập để củng cố kiến thức;
- Sử dụng bài tập để mở rộng, đào sâu kiến thức;
- Sử dụng bài tập để hình thành các qui luật hóa học;
- Sử dụng bài tập để rèn kĩ năng, rèn tư duy logic;
- Sử dụng bài tập để rèn luyện năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề;
- Sử dụng bài tập để giúp học sinh tự học, tự nghiên cứu;
- Sự dụng bài bài tập có nhiều cách giải;
- Sử dụng bài tập để rèn trí thông minh cho học sinh;
- Sử dụng bài tập thực nghiệm hóa học;
- Sử dụng bài tập thực tiễn.
17
1.3. Thực trạng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở các trường THPT
trong địa bàn tỉnh Hải Dương
1.3.1. Điều tra cơ bản
- Điều tra thực trạng về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở các trường
THPT trong địa bàn tỉnh Hải Dương
1.3.2. Mục đích điều tra
- Để nhận định, đánh giá một cách khách quan về thực trạng về cơ sở vật chất
và đội ngũ giáo viên.
- Thông qua quá trình điều tra để phân tích đánh giá các phương pháp và cách thức
tổ chức bồi dưỡng, tuyển chọn HSG hóa học về ưu, nhược điểm, nguyên nhân.
- Nắm được mức độ hiểu, vận dụng bài tập hóa học trong dạy học hóa học nói
chung và trong bồi dưỡng HSG nói riêng. Đây là cơ sở để định hướng nghiên cứu của
luận văn.
1.3.3. Nội dung điều tra
- Điều tra đội ngũ giáo viên tham gia bồi dưỡng HSG hóa học ở một số trường
THPT trong địa bàn tỉnh Hải Dương.
- Điều tra công tác giảng dạy và tổ chức tuyển chọn, bồi dưỡng học sinh giỏi môn
Hóa học.
1.3.4. Phương pháp điều tra
- Gặp gỡ, trao đổi trực tiếp với giáo viên bồi dưỡng HSG.
- Quan sát trực tiếp và gián tiếp qua hồ sơ, sổ sách lưu trữ.
1.3.5. Kết quả điều tra
1.3.5.1. Những yếu tố thuận lợi
- Qua điều tra chúng tôi thấy: Điểm mạnh về đội ngũ giáo viên hóa ở các trường
THPT là đủ về số lượng; 100% có trình độ chuẩn và trên chuẩn; nhiệt tình trong giảng
dạy, nhiều giáo viên có kinh nghiệm trong giảng dạy và bồi dưỡng HSG. Giáo viên ý
thức được vai trò của việc phát hiện và bồi dưỡng HSG.
- Riêng trường THPT Thanh Hà - Hải Dương: Có nhiều thuận lợi từ mọi phía,
đó là: nguồn học sinh có chất lượng đầu vào khá cao cùng với truyền thống hiếu học,
có đội ngũ giáo viên nhiều kinh nghiệm trong việc bồi dưỡng HSG và nhiệt tình; có sự
quan tâm đặc biệt của các cấp quản lý giáo dục, sự ủng hộ nhiệt tình của phụ huynh
học sinh.
18
1.3.5.2. Những vấn đề khó khăn
- Quỹ thời gian dành cho việc bồi dưỡng HSG ở các trường còn eo hẹp (thường là
10 đến 15 buổi tương đương với khoảng 45 tiết). Khối lượng công việc của giáo viên
nhiều nên thời gian dành cho việc nghiên cứu, tự bồi dưỡng còn hạn chế.
- Sự hỗ trợ về kinh phí để giáo viên trực tiếp bồi dưỡng HSG còn hạn chế, có
trường không có chế độ gì thêm cho giáo viên tham gia bồi dưỡng HSG.
- Những trường thuộc vùng nông thôn chủ yếu con gia đình nông dân, kinh tế,
quỹ thời gian, điều kiện học tập của các em còn nhiều khó khăn.
Từ những kết quả điều tra như trên, có thể nhận thấy rằng chất lượng học sinh giỏi
chưa cao và chưa bền vững là do nhiều nguyên nhân. Trong các nguyên nhân đó thì việc lựa
chọn, xây dựng được hệ thống bài tập phù hợp; phương pháp sử dụng bài tập thích hợp;
việc xác định được vùng kiến thức cần nghiên cứu và phương pháp học tập của học sinh
được xác định là các nguyên nhân chủ yếu.
Việc sử dụng bài tập trong giảng dạy hóa học chưa nhiều, chưa thường xuyên và
chưa chất lượng vì việc soạn hệ thống bài tập này muốn hay thường mất nhiều thời gian...
19
Tiểu kết chương 1
Trong chương này chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu về cơ sở lí luận của đề tài,
bao gồm các vấn đề chính sau:
1. Lý luận về bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT
- Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi hóa học
- Những năng lực cần có của giáo viên khi bồi dưỡng HSG hóa học
- Một số biện pháp phát hiện học sinh giỏi hóa học
- Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học
- Những yếu tố thuận lợi và khó khăn trong quá trình bồi dưỡng HSG ở các
trường THPT
2. Lý luận về sử dụng bài tập hóa học trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học
- Vị trí, ý nghĩa của bài tập hóa học trong quá trình dạy học
- Tác dụng của bài tập hóa học
- Các bước tiến hành giải bài tập hóa học
- Quan hệ giữa việc giải bài tập hóa học và việc phát triển tư duy hóa học của
học sinh
- Sử dụng bài tập hóa học nhằm phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi
3. Thực trạng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở các trường THPT trong
địa bàn tỉnh Hải Dương
- Những yếu tố thuận lợi trong quá trình bồi dưỡng HSG
- Những vấn đề khó khăn trong quá trình bồi dưỡng HSG
- Thực trạng công tác bồi dưỡng HSG hóa học ở các trường THPT trong địa
bàn tỉnh HảiDương
Bên cạnh việc nghiên cứu về các cơ sở lí luận của đề tài, chúng tôi đã tiến hành
phân tích nội dung kiến thức phần ''Hóa học vô cơ'' trong các kỳ thi học sinh giỏi cấp
tỉnh, đồng thời tiến hành tìm hiểu tình hình thực tế về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi
ở trường THPT tại địa bàn tỉnh tỉnh Hải Dương nói chung và trường THPT Thanh Hà
nói riêng. Từ đó, chúng tôi đã xây dựng các chuyên đề bồi dưỡng và tuyển chọn, sử
dụng hệ thống bài tập phần "Hóa học vô cơ" dùng trong công tác bồi dưỡng HSG hóa
học cho học sinh lớp 12 ở trường THPT Thanh Hà - Hải Dương.
20
CHƯƠNG 2
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC THÔNG QUA
DẠY BÀI TẬP "HÓA HỌC VÔ CƠ" CHO HỌC SINH LỚP 12
TRƯỜNG THPT THANH HÀ - HẢI DƯƠNG
2.1. Định hướng xây dựng, tuyển chọn bài tập "Hóa học vô cơ" dùng bồi dưỡng
HSG hóa học cho học sinh lớp 12 trường THPT Thanh Hà - Hải Dương
2.1.1. Phân tích các dạng bài tập "Hóa học vô cơ" trong đề thi chọn học sinh giỏi
cấp tỉnh môn Hóa học lớp 12 của tỉnh Hải Dương trong những năm gần đây.
Dạng 1: Hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ liên hệ giữa các
chất vô cơ
Những chú ý khi làm bài:
- Để làm tốt bài này yêu cầu học sinh phải có kiến thức tổng hợp về tính chất
hóa học của các đơn chất, hợp chất vô cơ, đặc điểm phản ứng, điều kiện xảy ra phản
ứng, đặc điểm tính tan, màu sắc...
- Dựa vào các phản ứng có gợi ý các chất cụ thể để tìm ẩn cho các chất còn lại
trong sơ đồ phản ứng. Từ đó hoàn thành sơ đồ phản ứng.
Ví dụ 1: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương năm học 2011-2012)
Cho sơ đồ các phương trình phản ứng:
(1) (X) + HCl (X1) + (X2) + H2O (5) (X2) + Ba(OH)2 (X7)
(2) (X1) + NaOH (X3) + (X4) (6) (X7) +NaOH (X8) + (X9) + …
(3) (X1) + Cl2 (X5) (7) (X8) + HCl (X2) +…
(4) (X3) + H2O + O2 (X6) (8) (X5) + (X9) + H2O (X4) + …
Hoàn thành các phương trình phản ứng và cho biết các chất X, X1,…, X9.
Hướng dẫn
Các phương trình phản ứng:
(1) FeCO3 + 2HCl FeCl2 + CO2 + H2O
(X) (X1) (X2)
(2) FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl
(X1) (X3) (X4)
(3) 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3
(X1) (X5)
21
(4) 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4Fe(OH)3 ↓
(X3) (X6)
(5) 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2
(X2) (X7)
(6) Ba(HCO3)2 + 2NaOH BaCO3 ↓ + Na2CO3 + 2H2O
(X7) (X8) (X9)
(7) BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2 + H2O
(X8) (X2)
(8) 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Fe(OH)3 ↓ + 3CO2 + 6NaCl
(X5) (X9)
Các chất: X: FeCO3 X1: FeCl2 X2 :CO2 X3: Fe(OH)2 X4: NaCl
X5: FeCl3 X6: Fe(OH)3 X7: Ba(HCO3)2 X8: BaCO3 X9: Na2CO3
Ví dụ 2: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương năm học 2013-2014)
Xác định các chất và hoàn thành sơ đồ chuyển hoá sau:
(A) + (B) (G) + NaOH (H) + (I) FeS + O2
(C) + (D) (K) (B) + H2S (H) + O2 + (D)
(C) + (E) (F) (K) (A) + (D)
(F) + HCl (A) + (L) (E) + (D) (G) + H2S
Hướng dẫn
4FeS + 7O2 2Fe2O3 + 4SO2
(A) (B)
SO2 + 2H2S 3S + 2H2O
(B) (C) (D)
S + Fe FeS
(C) (E) (F)
FeS + 2HCl FeCl2 + H2S
(F) (G)
FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl
(G) (H) (I)
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
(H) (D) (K)
22
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
(K) (A) (D)
Fe2O3 + H2 2Fe + 3H2O
(A) (L) (E) (D)
Dạng 2: Nhận biết, phân biệt, tách rời các chất vô cơ
Những chú ý khi làm bài:
- Đối với bài nhận biết, phân biệt: Yêu cầu học sinh cần có kiến thức tổng hợp về các
tính chất hóa, lý đặc trưng của các đơn chất và hợp chất. Từ đó có thể tiến hành nhận
biết theo các bước sau:
+ Lấy mẫu thí nghiệm nhận biết
+ Dùng thuốc thử nhận biết các mẫu có hiện tượng phản ứng rõ ràng (có thể lấy
thuốc thử tự do hoặc khống chế số lượng thuốc thử theo yêu cầu của bài)
+ Nêu hiện tượng nhận biết và viết phương trình phản ứng.
- Đối với bài tách rời các chất: Yêu cầu học sinh cần có khối kiến thức tổng hợp về
phản ứng đặc trưng của các chất, sự chuyển hóa qua lại giữa các chất cũng như tính tan
các chất...Từ đó có thể lập sơ đồ tách rời và thu hồi các chất
Ví dụ 1: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương năm học 2011-2012)
Chỉ dùng thêm phương pháp đun nóng, hãy nêu cách phân biệt các dung dịch mất nhãn
chứa từng chất sau: NaHSO4, KHCO3, Mg(HCO3)2, Na2SO3, Ba(HCO3)2.
Hướng dẫn
- Lấy mẫu thí nghiệm.
- Đun nóng các mẫu thí nghiệm thì thấy:
+ Một mẫu chỉ có khí không màu thoát ra là KHCO3.
2KHCO3 K2CO3 + CO2↑ + H2O
+ Hai mẫu vừa có khí thoát ra vừa có kết tủa trắng là dung dịch Mg(HCO3)2, dung dịch
Ba(HCO3)2.(Nhóm I)
Mg(HCO3)2 MgCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O
Ba(HCO3)2 BaCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O
+ Hai mẫu không có hiện tượng gì là dung dịch NaHSO4, dung dịch Na2SO3.
(Nhóm II)
- Lần lượt cho dung dịch KHCO3 đã biết vào 2 dung dịch ở nhóm II.
23
+ Dung dịch có sủi bọt khí là NaHSO4:
2NaHSO4 + 2KHCO3 Na2SO4 + K2SO4 + CO2 ↑ + 2H2O
+ Dung dịch không có hiện tượng là Na2SO3.
- Lần lượt cho dung dịch NaHSO4 vào 2 dung dịch ở nhóm I.
+ Dung dịch vừa có sủi bọt khí, vừa có kết tủa trắng là Ba(HCO3)2:
2NaHSO4 + Ba(HCO3)2 BaSO4 ↓ + Na2SO4 +2 CO2↑ + 2H2O
+ Dung dịch chỉ có sủi bọt khí là Mg(HCO3)2.
2NaHSO4 + Mg(HCO3)2 MgSO4 + Na2SO4 +2 CO2↑ + 2H2O
Ví dụ 2: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương năm học 2014-2015)
Cho hỗn hợp A gồm MgO, AlCl3, MgCl2, Al2O3. Hãy trình bày phương pháp hóa học
để tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp A mà khối lượng của chúng không thay đổi so
với hỗn hợp ban đầu?
Hướng dẫn
- Tách MgO: Hòa tan hỗn hợp A vào nước được dung dịch B gồm MgCl2 và AlCl3 và
chất rắn C gồm MgO và Al2O3 không tan. Hòa tan C trong dung dịch NaOH dư, lọc
lấy phần không tan thu được MgO, phần nước lọc chứa NaAlO2
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O
- Tách Al2O3: NaOH + CO2 NaHCO3
NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3
2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
- Tách MgCl2: Cho NaOH dư vào dung dịch B, lọc lấy kết tủa và thu lấy nước lọc.
Hòa tan kết tủa trong HCl dư rồi cô cạn dung dịch thu được MgCl2
AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O
MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl
Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O
- Tách AlCl3: Sục khí CO2 dư vào phần nước lọc ở trên. Hòa tan kết tủa trong HCl vừa
đủ rồi cô cạn dung dịch thu được AlCl3
NaOH + CO2 NaHCO3
NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O
24
Dạng 3: Nêu và giải thích các hiện tượng hóa học dựa trên các thí nghiệm đối
với các chất vô cơ
Những chú ý khi làm bài:
- Để làm tốt dạng bài tập này yêu cầu học sinh cần nắm vững kiến thức về tính
chất lý hóa đặc trưng của các chất vô cơ đã học trong chương trình. Từ đó, nêu và giải
thích đúng hiện tượng hóa học theo yêu cầu của bài tập.
Ví dụ 1: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương năm học 2012-2013)
Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng trong các thí nghiệm sau:
a) Sục khí H2S vào dung dịch CuCl2.
b) Cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch AlCl3.
c) Cho Fe3O4 vào dung dịch HI, sau đó cho vào dung dịch sau phản ứng một ít
hồ tinh bột.
d) Cho từ từ dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch CuSO4.
Hướng dẫn
a) Hiện tượng: có kết tủa đen
CuS + 2HCl CuCl2 + H2S
b) Hiện tượng: có kết tủa keo trắng và khí thoát ra
2AlCl3 + 3H2O + 3Na2CO3 2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl
c) Hiện tượng: Chất rắn tan, dung dịch có mầu xanh khi cho hồ tinh bột vào
F3O4 + 8HI 3FeI2 + I2 + 4H2O
màu xanh I2 + hồ tinh bột
d) Hiện tượng: ban đầu có kết tủa xanh, sau đó kết tủa tan tạo dung dịch xanh lam
CuSO4 + 2NH3 + 2H2O Cu(OH)2 + (NH4)2SO4
Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH3)4](OH)2
Ví dụ 2: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương năm học 2013-2014)
Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng minh hoạ:
a) Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch Na2CO3.
b) Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch KMnO4.
c) Cho đạm ure vào dung dịch nước vôi trong.
d) Sục khí H2S vào dung dịch hỗn hợp gồm (Br2, BaCl2).
Hướng dẫn
25
-
a) Ban đầu chưa có khí, sau một lúc mới thoát ra bọt khí không màu
-
HCO3
H+ + CO3 2- H+ + HCO3 CO2 + H2O
b) Thoát ra khí màu vàng lục và dung dịch bị mất màu tím
16HCl + 2KMnO4 5Cl2 + 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O
c) Có khí mùi khai và có kết tủa trắng
(NH2)2CO + H2O (NH4)2CO3
(NH4)2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NH3 + 2H2O
d) Màu vàng của dung dịch (Br2, BaCl2) nhạt dần, đồng thời xuất hiện kết tủa trắng
H2S + 4Br2 + 4H2O H2SO4 + 8HBr
H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl
Dạng 4: Bài toán muối nhôm, muối kẽm tác dụng với dung dịch kiềm
Những chú ý khi làm bài:
- Để làm tốt dạng bài tập này yêu cầu học sinh cần nắm vững bản chất và hệ quả
của phản ứng: Khi cho vào dung dịch chứa nó sẽ làm hai nhiệm vụ sau:
+ Nhiệm vụ 1: Đưa kết tủa lên cực đại
+ Nhiệm vụ 2: Hòa tan kết tủa
Khi giải bài toán này cần phải xét xem thực hiện mấy nhiệm vụ. Nếu nó thực hiện
2 nhiệm vụ ta có phương trình sau :
- Nếu trong dung dịch Al3+ có cả H+ thì ưu tiên phản ứng trung hòa trước, sau
đó có thứ tự phản ứng theo hai nhiệm vụ trên.
- Tương tự khi xét phản ứng của muối Zn2+ với dung dịch OH-.
Ví dụ 1: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương năm học 2010-2011)
Cho 360 ml dung dịch NaOH 1M vào 500 ml dung dịch AlCl3 aM, thu được 3m gam
kết tủa. Mặt khác, cho 480 ml dung dịch NaOH 1M vào 500 ml dung dịch AlCl3 aM
thu được 2m gam kết tủa. Tính a?
Hướng dẫn
- TN1: Cho 360ml dung dịch NaOH 1M (0,36 mol) vào 500 ml dung dịch AlCl3 (0,5a
mol) xảy ra các phương trình
3NaOH + AlCl3 Al(OH)3 + 3NaCl (1)
26
+ Có thể có:
NaOH + Al(OH)3 NaAlO2 + 2H2O (2)
- TN2: Cho 480 ml dung dịch NaOH 1M (0,48 mol) vào 500 ml dung dịch AlCl3 (0,5a
mol) thấy lượng kết tủa nhỏ hơn TN1 do đó trong TN2 phải xảy ra cả phản ứng (2)
0,12 mol) + Xét TH1: Trong TN1 chỉ xảy ra phản ứng (1): AlCl3 có thể dư (0,5a
= 0,12 mol 3m = 0,12.78 m = 3,12 gam
Do đó khối lượng Al(OH)3 trong thí nghiệm 2 là: 6,24 gam (2m gam; 0,08 mol).
nNaOH(pư 1) = 3nAlCl3 = 1,5a mol;
(tan 2) = 0,48 – 1,5a mol
nNaOH(pư 1) = 0,48 – 1,5a mol
(còn lại) = 0,5a – (0,48 – 1,5a) = 0,08 mol
Sau thí nghiệm 2:
a = 0,28M
+ Xét TH2: Trong TN1 xảy ra cả phản ứng (1) và (2): AlCl3 hết (0,5a < 0,12 mol)
0,36 = 4.0,5a – 3m/78 (a) Từ TN1 ta có: nNaOH = 3
Tương tự TN2 ta có: 0,48 = 4.0,5a – 2m/78 (b)
Từ (a) và (b) a = 0,36 không thỏa mãn điều kiện 0,5a < 0,12 mol (loại)
Vậy a = 0,28M
Ví dụ 2: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương năm học 2009-2010)
Có 500ml dung dịch AlCl3 xM (dung dịnh A)
- TN1: Cho từ từ 450 ml dung dịch NaOH yM vào 500ml dung dịch A sau phản ứng
thu được 23,4 gam kết tủa.
- TN2: Cho từ từ 625 ml dung dịch NaOH yM vào 500ml dung dịch A sau phản ứng
thu được 27,3 gam kết tủa. Tính x và y?
Hướng dẫn
ban đầu = 0,5x mol
Theo bài có:
- TN1: phản ứng: AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (1)
Có thể có: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (2)
Biết: = 23,4/78 = 0,3 mol
27
Biện luận: Vì cùng lượng AlCl3, khi tăng lượng NaOH thì lượng kết tủa cũng tăng (lượng kết tủa TN1 < lượng kết tủa TN2) do đó sau TN1 AlCl3 dư, NaOH hết để ở TN2 tiếp tục phản ứng với NaOH tạo thêm kết tủa nên không xảy ra (2).
= 0,9 mol Vậy theo (1) ta có: nNaOH = 3 CM(NaOH) = y = 0,9/0,45 = 2,0M.
- TN2: phản ứng: AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (3)
Có thể có: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (4)
Biết: = 27,3/78 = 0,35 mol; = 0,625.2 = 1,25 mol
Biện luận: Vì sau cùng thu được kết tủa NaOH hết, mặt khác nếu kết tủa sau (3)
= 1,05 mol bài cho vô lí. Vậy sau (3) kết tủa tan không tan thì thì nNaOH = 3
một phần theo (4) AlCl3 hết, tính theo AlCl3.
Từ (3), (4) = = 1,25 x = 0,8M
Dạng 5: Bài toán hỗn hợp kim loại có sắt và hợp chất tác dụng với dung dịch -. Sử dụng phương pháp bảo toàn e, bảo toàn nguyên tố để định lượng.
có H+, NO3 Những chú ý khi làm bài:
- Để làm tốt dạng bài tập này yêu cầu học sinh cần có khả năng phân tích bài
toán theo các dữ kiện phản ứng. Từ đó sử dụng phương pháp bảo toàn electron và kết
hợp bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, phép quy đổi cho bài toán...
-).
Ví dụ 1: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương năm học 2011-2012)
Cho 10,62 gam hỗn hợp gồm Fe, Zn vào 800 ml dung dịch hỗn hợp X gồm NaNO3 0,45 M và H2SO4 0,9M. Đun nóng cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 3,584 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc). Dung dịch Y hòa tan tối đa m1 gam bột Cu và thu được V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất của NO3 1. Tính % khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
2. Tính giá trị m1 và V. 3. Cho m2 gam Zn vào dung dịch Y (tạo khí NO là sản phẩm khử duy nhất của
-), sau phản ứng thu được 3,36 gam chất rắn. Tính giá trị m2.
NO3
Hướng dẫn
- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O (1)
- dư, kim loại phản ứng hết.
1. Số mol NaNO3 = 0,36 mol số mol H2SO4 = 0,72 mol => số mol H+ = 1,44 mol Ta có các bán phản ứng:
NO3 mol 0,16 ← 0,16 ← 0,16 ← 0,16 Số mol NO = 0,16 mol => H+ và NO3
28
- phản ứng = 0,16 mol; số mol H+ phản ứng = 0,64 mol
Số mol NO3 Fe → Fe3+ + 3e (1) Zn → Zn2+ + 2e (2)
Gọi số mol Fe là x mol, số mol Zn là y mol
Theo khối lượng hỗn hợp ban đầu ta có phương trình
56 x + 65 y = 10,62 (I)
Theo định luật bảo toàn electron ta có phương trình
3x + 2y = 0,16.3 (II)
Giải hệ phương trình (I), (II) ta có: x = 0,12 và y = 0,06 mol
mFe = 0,12.56 = 6,72 g => % mFe = 63,28%
-; 0,8 mol H+; 0,12 mol Fe3+; 0,06 mol Zn2+, khi thêm
=> % mZn =100% - 63,28 % = 36,72 %
- → 3Cu2+ + 2NO + 4 H2O (3)
2. Dung dịch Y có 0,2 mol NO3 bột Cu vào dung dịch Y: 3Cu + 8H+ + 2NO3
0,2 (mol)
0,3 ← 0,8 ← 0,2 → 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+ (4)
0,12 → 0,06
Từ phản ứng (3), (4) có tổng số mol Cu = 0,36 mol
-; 0,8 mol H+; 0,12 mol Fe3+; 0,06
m1 = 0,36.64 = 23,04 gam; VNO = 4,48 lít
3. Thêm m2 gam Zn vào dung dịch Y có 0,2 mol NO3 mol Zn2+: Do khối lượng Fe3+ = 0,12.56 = 6,72 gam > khối lượng chất rắn bằng 3,36 gam. Nên
trong 3,36 gam chất rắn sau phản ứng chỉ có Fe, Zn hết
nFe = 3,36/56 = 0,06 mol
- → 3Zn2+ + 2NO + 4 H2O
3Zn + 8H+ + 2NO3
0,3 ← 0,8 ← 0,2 Zn + 2Fe3+ → Zn2+ + 2Fe2+
0,12
0,06 ← 0,12 → Zn + Fe2+ → Zn2+ + Fe
0,06 ← 0,06 ← 0,06
Tổng số mol Zn đã phản ứng bằng 0,3 + 0,12 = 0,42 mol => mZn = 27,3 gam
29
Ví dụ 2: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương năm học 2013-2014)
Hoà tan hoàn toàn 11,6 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu vào 87,5 gam HNO3
50,4%, sau khi kim loại tan hết thu được dung dịch X và V lít (đktc) hỗn hợp khí B
(gồm hai khí có tỉ lệ mol 3 : 2). Cho 500 ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X thu
được kết tủa Y và dung dịch Z. Lọc lấy Y rồi nung trong không khí đến khối lượng
không đổi thu được 16,0 gam chất rắn. Cô cạn Z thu được chất rắn T. Nung T đến khối
lượng không đổi thu được 41,05 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
1) Tính % khối lượng mỗi kim loại trong A?
2) Tính C% mỗi chất tan trong X?
3) Xác định các khí trong B và tính V.
Hướng dẫn
1. = ; = 0,5mol
Đặt nFe = x mol; nCu = y mol.
Hòa tan hết kim loại bằng dung dịch HNO3 → X có Cu(NO3)2, muối của sắt (Fe(NO3)2
hoặc Fe(NO3)3 hoặc cả 2 muối của sắt), có thể có HNO3 dư.
X + dd KOH có thể xảy ra các phản ứng
HNO3 + KOH → KNO3 + H2O (1)
Cu(NO3)2 +2KOH → Cu(OH)2 + 2KNO3 (2)
Fe(NO3)2 + 2KOH → Cu(OH)2 + 2KNO3 (4)
Fe(NO3)3 + 3KOH → Fe(OH)3 + 3KNO3 (5)
Cô cạn Z được chất rắn T có KNO3, có thể có KOH dư
- Nung T luôn có phản ứng: 2KNO3 2KNO2 +O2 (6)
+ Nếu T không có KOH thì theo phản ứng (1), (2), (3), (4), (5), (6) ta có:
= = 42,5 gam ≠ 41,05 gam (loại) = nKOH =0,5 mol
+ Nếu T có KOH dư. Đặt = a mol → = amol; nKOH phản ứng = amol;
85.a + 56.(0,5-a) = 41,05 a = 0,45 mol
- Nung kết tủa Y luôn có phản ứng: Cu(OH)2 CuO + H2O
+ Nếu Y có Fe(OH)3: 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O
+ Nếu Y có Fe(OH)2 4Fe(OH)2+ O2 2Fe2O3 +4H2O
30
- Áp dụng BTNT đối với sắt ta có: ; = nFe =
- Áp dụng BTNT đối với đồng ta có: nCuO = nCu= y mol
→160. + 80.y = 16 (I)
mhh kim loại = 11,6 gam → 56.x + 64.y = 11,6 (II)
- Giải hệ (I) và (II) → x= 0,15 và y= 0,05.
Vậy: % mFe = ; %mCu = 100-72,41= 27,59%
2. Áp dụng BTNT đối với Nitơ: nN trong X = n N trong KNO2 = 0,45 mol.
- TH1: Dung dịch X có HNO3 dư, Cu(NO3)2, Fe(NO3)3
Ta có: = nCu = 0,05 mol; = nFe = 0,15 mol
Gọi = b mol → b+0,05.2+0,15.3= 0,45 → b= -0,1 (loại)
- TH2: Dung dịch X không có HNO3 ( gồm Cu(NO3)2, có thể có muối Fe(NO3)2 hoặc
Fe(NO3)3 hoặc cả Fe(NO3)2 và Fe(NO3)3 )
= z mol (z ≥ 0); = t mol (t ≥ 0)
+ Theo BTNT đối với Nitơ → 2z+3t +0,05. 2 = 0,45 (III)
+ Theo BTNT đối với sắt → z + t = 0,15 (IV)
Giải hệ (III) và (IV) → z = 0,1 và t = 0,05.
- Khi kim loại phản ứng với HNO3 có:
nN trong hỗn hợp khí = nN trong HNO3 ban đầu- nN trong muối = 0,7 - 0,45 = 0,25mol
Gọi số oxi hóa trung bình của Nitơ trong hỗn hợp khí B là +k (k≥0) Fe → Fe3+ + 3e N+5 + (5-k).e → N+k
0,05 0,15 0,25 0,25(5-k) 0,25 Fe → Fe2+ + 2e
0,1 0,2 Cu → Cu2+ + 2e
0,05 0,1
Áp dụng bảo toàn electron: 0,15+0,2+0,1=0,25(5-k) → k =3,2
- Xác định số mol O trong hỗn hợp khí.
Do tổng số oxi hóa của các nguyên tố trong một hỗn hợp bằng 0 nên:
0,25.(+3,2) + (-2). nO = 0. nO = 0,4mol.
31
Bảo toàn khối lượng: mdd sau = m ddaxit + m 2kim loại – m hh khí
→ mdd sau= 87,5+11,6 - (0,25.14+0,4.16)= 89,2 gam
=
=
=
3.Vì k = 3,2 nên phải có một khí mà số oxi hóa của N lớn hơn 3,2. Vậy khí đó là NO2
Gọi khí còn lại là khí A và số oxi hóa của khí còn lại là x
Giả sử khí A trong thành phần có 1 nguyên tử N
- Xét TH1: Nếu tỉ lệ số mol (NO2): số mol A = 3:2, dựa vào sơ đồ đường chéo suy ra
x = 2. Vậy khí A là NO.
- Xét TH2: Nếu tỉ lệ số mol (NO2) : số mol A = 2:3 => x lẻ (loại)
Nếu A có 2 N, trường hợp này cũng tính được x lẻ (loại)
Tính V: Đặt n (NO2) = 3a => n(NO) = 2a mol
∑ne nhận = n (NO2) + 3n (NO) = 3a + 3.2a = 0,45 => a= 0,05
=> nkhí = 5a = 0,25 => V = 5,6 lit
2.1.2. Phân tích cấu trúc đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa học - lớp 12
THPT của tỉnh Hải Dương.
2.1.2.1. Yêu cầu chung:
- Giới hạn chương trình: Theo khung phân phối chương trình tính đến trước
thời điểm thi 01 tuần
- Không ra đề vào nội dung giảm tải.
- Đề thi đảm bảo chính xác, khoa học, phân hóa được trình độ học sinh, chọn
được học sinh có năng khiếu.
- Không sao chép y nguyên những câu hỏi, đề thi đã có ở bất cứ đâu.
- Thời gian làm bài: 180 phút
32
2.1.2.2. Cấu trúc đề:
Cấu trúc 1
Câu Ý Phạm vi kiến thức Điểm Dành
cho đối
tượng
học
sinh
Khá I 1 - Viết PTHH theo sơ đồ liên hệ giữa các chất vô cơ, 1
hữu cơ
Khá, 2 - Nhận biết, tách rời các chất vô cơ, hoặc hữu cơ hoặc 1
hỗn hợp các chất vô cơ và hữu cơtrong một hỗn hợp. giỏi
Khá II 1 - Nêu và giải thích hiện tượng hóa học dựa trên tính các 1
thí nghiệm đối với các chất vô cơ, chất hữu cơ.
2 Biện luận và viết CTCT, viết PTHH minh họa cho tính 1 Giỏi
chất chất hữu cơ như este, aminoaxit hay muối amino
của aminoaxit.
III 1 Khá, 1 + Bài toán CO2 tác dụng với kiềm.
giỏi
+ Muối Al2(SO4)3; ZnSO4 tác dụng với dung dịch hỗn hợp có Ba2+, OH- và biện luận kết tủa max, min.
+ Bài toán hỗn hợp kim loại có Al và kim loại kiềm
cùng các kim loại khác chia làm nhiều phần, rồi cho tác
dụng với nước, axit, kiềm …
2 + Bài tập về phản ứng nhiệt nhôm. 1 Giỏi
+ Bài toán cho từ từ dung dịch hỗn hợp NaHCO3, Na2CO3 vào dung dịch chứa H+ thiếu. Tính VCO2…
- và H+.
+ Bài toán hỗn hợp kim loại có sắt tác dụng với hỗn -, hoặc Fe tác dụng với dung dịch hợp axit có gốc NO3
muối có gốc NO3
IV 1 + Bài toán lập CTPT các chất hữu cơ riêng biệt, có đủ 1 Khá,
dữ kiện về hidrocacbon, ancol, andehít, axit cacboxlic. giỏi
+ Xác định thành phần hỗn hợp các chất hữu cơ dựa
33
vào các thí nghiệm về hidrocacbon, ancol, andehít, axit
cacboxlic.
+ Lập CTPT các hợp chất hữu cơ có biện luận hoặc có
ít nhất hai chất hữa cơ khác loại hoặc cho dư kiện tự
phán đoán loại hợp chất về hidrocacbon, ancol, andehít,
axit cacboxlic.
2 - Biện luân để xác định CTCT đúng rồi từ đó tính 1 Xuất
lượng chất về hidrocacbon, ancol, andehít, axit sắc
cacboxlic este.
- Bài toán tìm công thức phân tử, cấu tạo của hỗn hợp
gồm este, axit, ancol (có sử dụng phương pháp giải bài
tập như bảo toàn nguyên tố, khối lượng, trung bình,
biện luận....).
V 1 - Bài toán tổng hợp hóa hữu cơ như xác định hợp chất 1 Khá,
hữu cơ dựa vào thành phần nguyên tố và các dữ kiện giỏi
khác.
2 Bài tập xác định thành phần cấu tạo, bán kính nguyên 1 Giỏi
tử ....
Các quy định chung:
- Nội dung kiến thức thuộc chương trình hóa học THPT hiện hành.
- Trong mỗi đề thi đảm bảo mức độ kiến thức 50% dành cho học sinh khá, 30%
dành cho học sinh giỏi và 20% dành cho học sinh xuất sắc.
- Trong mỗi đề thi phần kiến thức hóa vô cơ chiếm khoảng50- 60%, còn lại là
hóa hữu cơ.
- Trong mỗi ý hoặc mỗi câu có thể kết hợp nội dung kiểm tra nhiều mức độ
kiến thức khác nhau.
- Trong một câu có thể cho nhiều ý hỏi a, b, c...
- Thang điểm chia nhỏ đến 0,25 điểm.
34
Cấu trúc 2
Câu Ý Phạm vi kiến thức Điểm Dành
cho đối
tượng
học sinh
I 1 + Cho sơ đồ phản ứng thể hiện mối liên hệ giữa các 1 Khá
chất, có gợi ý ít nhất 3 chất
+ Thực hiện các thí nghiệm đơn giản và viết
phương trình giải thích…
Khá, 2 + Thực hiện các thí nghiệm ở mức độ khá và viết 1
giỏi phương trình giải thích…
+ Bài tập nhận biết khoảng 4 chất đến 6 chất khó
khống chế thuốc thử, hoặc bài toán tách chất.
II 1 - Bài tập viết phương trình điều chế các chất vô cơ, 1 Khá
chất hữu cơ.
2 Biện luận và viết CTCT, viết PTHH minh họa cho 1 Giỏi
tính chất chất hữu cơ như este, aminoaxit hay muối
amino của aminoaxit....
Khá, III 1 + Bài toán muối nhôm, muối kẽm tác dụng với 1
giỏi kiềm
+ Trộn hai dung dịch mỗi dung dịch gồm nhiều chất
phản ứng
+ Kim loại Al hoặc Mg hoặc Zn hoặc hỗn hợp kim
loại tác dụng với HNO3 phải xử lý NH4NO3
+ Bài toán hỗn hợp kim loại có Al và kim loại kiềm
chia làm nhiều phần, rồi cho tác dụng với nước,
axit, kiềm …
2 + Bài toán hỗn hợp kim loại có sắt tác dụng với 1 Giỏi
dung dịch chứa hỗn hợp muối có Ag+.
+ Bài toán sử dụng phương pháp bảo toàn electron để
tìm thành phần % của hỗn hợp kim loại hoặc phi kim
35
IV 1 + Bài toán lập CTPT các chất hữu cơ riêng biệt, có 1 Khá,
giỏi đủ dữ kiện về ancol, andehít, axit cacboxlic, este.
+ Xác định thành phần hỗn hợp các chất hữu cơ dựa
vào các thí nghiệm về ancol, andehít, axit
cacboxlic, este.
+ Lập CTPT các hợp chất hữu cơ có biện luận hoặc
có ít nhất hai chất hữa cơ khác loại hoặc cho dữ
kiện tự phán đoán loại hợp chất về ancol, andehít,
axit cacboxlic, este.
2 - Biện luân để xác định CTCT đúng rồi từ đó tính 1 Xuất sắc
lượng chất về ancol, andehít, axit cacboxlic, este.
- Bài toán tìm công thức phân tử, cấu tạo của hỗn
hợp gồm este, axit, ancol (có sử dụng phương pháp
giải bài tập như bảo toàn nguyên tố, khối lượng,
trung bình, biện luận....).
V 1 - Bài tập tính toàn về điều chế chất 1 Khá,
giỏi
2 Bài tập trộn các dung dịch xác định nồng độ, lượng 1 Giỏi
chất ...
Cấu trúc 3
Câu Ý Phạm vi kiến thức Điểm Dành cho
đối tượng
học sinh
I 1 + Cho sơ đồ phản ứng thể hiện mối liên hệ giữa 1 Khá
các chất, có gợi ý ít nhất 3 chất
+ Bài tập nhận biết khoảng 3 chất đến 4 chất
không khống chế hoá chất dùng làm thuốc thử
hoặc tách chất.
2 + Bài tập nhận biết khoảng 4 chất đến 5 chất có 1 Khá, giỏi
khống chế hoá chất dùng làm thuốc thử hoặc tách
36
chất.
+ Cho sơ đồ phản ứng thể hiện mối liên hệ giữa
các chất có gợi tối đa 2 chất
+ Thực hiện các thí nghiệm khó và viết phương
trình giải thích…
- Cho một hỗn hợp các muối axit, muối trung hòa,
axit, bazơ tác dụng với nhau từng đôi một, yêu cầu
xác định mỗi chất trong mỗi lọ mất nhãn (có phản
ứng của muối axit như NaHSO4; NaHCO3...)
II 1 - Bài tập viết phương trình điều chế các chất vô cơ, 1 Khá
chất hữu cơ.
2 Biện luận và viết CTCT, viết PTHH minh họa cho 1 Giỏi
tính chất chất hữu cơ như este, aminoaxit hay muối
amino của aminoaxit....
III 1 + Trộn hai dung dịch mỗi dung dịch gồm nhiều 1 Khá, giỏi
chất phản ứng
+ Bài toán xác định pH dung dịch sau khi trộn chất
+ Bài toán hỗn hợp kim loại tác dụng với hỗn hợp
muối, hỗn hợp axit ....ở mức độ giỏi.
2 + Bài toán hỗn hợp kim loại tác dụng với dung 1 Giỏi
dịch chứa hỗn hợp muối. + Bài toán Al3+ hay Zn2+ tác dụng với các giá trị OH- khác nhau cho lượng kết tủa khác nhau tính
lượng muối nhôm, kẽm.
IV 1 + Bài toán lập CTPT các chất hữu cơ riêng biệt, có 1 Khá, giỏi
đủ dữ kiện về ancol, andehít, este, aminoaxit.
+ Xác định thành phần hỗn hợp các chất hữu cơ
dựa vào các thí nghiệm về về ancol, andehít, este,
aminoaxit.
+ Lập CTPT các hợp chất hữu cơ có biện luận hoặc
có ít nhất hai chất hữa cơ khác loại hoặc cho dư
kiện tự phán đoán loại hợp chất về ancol, andehít,
37
este, aminoaxit.
2 - Biện luân để xác định CTCT đúng rồi từ đó tính 1 Xuất sắc
lượng chất về ancol, andehít, este, aminoaxit.
- Bài toán tìm công thức phân tử, cấu tạo của hỗn
hợp gồm este, axit, ancol (có sử dụng phương pháp
giải bài tập như bảo toàn nguyên tố, khối lượng,
trung bình, biện luận....).
V 1 - Bài tập tính toàn xác định thành phần hỗn hợp các 1 Khá, giỏi
chất hữu cơ chia thành các phần không bằng nhau
hoặc bài tập thực hiện nhiều thí nghiệm liên tiếp.
2 Bài tập trộn các dung dịch xác định nồng độ, lượng 1 Giỏi
chất ...
2.2. Xây dựng, tuyển chọn và sử dụng hệ thống bài tập "Hóa học vô cơ" bồi
dưỡng HSG hóa học lớp 12 - THPT
2.2.1. Nguyên tắc xây dựng, tuyển chọn hệ thống bài tập "Hóa học vô cơ" dùng để
bồi dưỡng HSG hóa học lớp 12 - THPT
- Nguyên tắc xây dựng, tuyển chọn hệ thống bài tập phải đúng, chính xác về
mặt khoa học, nội dung bài tập phải phong phú, đề cập kiến thức một cách sâu sắc,
toàn diện, có nhiều tác dụng như: khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề, rèn luyện
được tư duy và phát triển trí thông minh của học sinh...
- Tiêu chuẩn để tuyển chọn, xây dựng hệ thống bài tập: hệ thống bài tập phải đáp
ứng yêu cầu của đề thi chọn HSG của tỉnh Hải Dương, có trọng tâm, trọng điểm, số lượng
bài tập hợp lí và vừa phải và cần tham khảo thêm ý kiến của các giáo viên có nhiều năm
kinh nghiệm trong giảng dạy và bồi dưỡng đội tuyển HSG hóa học lớp 12 - THPT.
2.2.2. Quy trình xây dựng, tuyển chọn hệ thống bài tập "Hóa học vô cơ" dùng để
bồi dưỡng HSG hóa học lớp 12 - THPT
- Bước 1: Căn cứ vào yêu cầu về nội dung kiến thức, kĩ năng của đề thi chọn
học sinh giỏi môn Hóa học lớp 12 của tỉnh Hải Dương trong những năm gần đây.
- Bước 2: Chọn tài liệu tham khảo, chọn sách của các tác giả có uy tín, có chất
lượng tốt, tham khảo các đề thi HSG cấp tỉnh (của tỉnh Hải Dương và một số tỉnh
khác) từ đó chọn hệ thống bài tập phù hợp với việc bồi dưỡng.
- Bước 3: Giải thử để tuyển chọn.
38
2.2.3. Sử dụng bài tập "Hóa học vô cơ" nhằm phát hiện và bồi dưỡng HSG hóa học lớp
12 - THPT
- Trong phần này chúng tôi sử dụng một số tài liệu tham khảo sau: [1]; [2];
[21]; [22]; [25]; [26]; [27]
2.2.3.1. Sử dụng bài tập rèn luyện năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề.
Ví dụ 1: Cho 14,4 gam hỗn hợp gồm Fe, Mg và Cu (số mol mỗi kim loại bằng nhau)
tác dụng hết với dung dịch HNO3, thu được dung dịch X và 2,688 lít (đktc) hỗn hợp
gồm 4 khí N2, N2O, NO và NO2 trong đó hai khí N2 và NO2 có số mol bằng nhau. Cô
cạn cẩn thận toàn bộ X thu được 58,8 gam muối khan. Tìm số mol HNO3 đã tham gia
phản ứng?
Hướng dẫn
- Phát hiện vấn đề: Vì nên có thể xem như hỗn hợp khí chỉ có NO và N2O
- Giải quyết vấn đề:
Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 1,28 gam Cu vào 12,6 gam dung dịch HNO3 60% thu được +). Cho X tác dụng hoàn toàn với 105 ml dung dịch dung dịch X (không có ion NH4
KOH 1M, sau đó lọc bỏ kết tủa được dung dịch Y. Cô cạn Y được chất rắn Z. Nung Z
đến khối lượng không đổi, thu được 8,78 gam chất rắn. Xác định nồng độ phần trăm
của Cu(NO3)2 có trong dung dịch X.
Hướng dẫn
- Phát hiện vấn đề: Trong dung dịch Y có KNO3 tạo ra sau phản ứng nên chất rắn sau
cô cạn Y phải có KNO3. Giả sử chất rắn Z chỉ có KNO3 thì:
2KNO3 2KNO2 + O2
39
mol < mol, nên rắn Z phải có KOH dư
- Giải quyết vấn đề:
2.2.3.2. Sử dụng bài tập rèn kĩ năng suy luận, kĩ năng diễn đạt logic, chính xác.
Ví dụ: Thêm từ từ bột Mg kim loại vào 200ml dung dịch X gồm hai axit HCl 1M và
HNO3, cho tới khi khí ngừng thoát ra, thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối của
Mg (giả sử thể tích dung dịch không đổi) và 1,926 lít hỗn hợp khí Z gồm 3 khí không
mầu cân nặng 1,544 gam. Trộn khí Z với 2 lít O2 đã lấy dư. Sau khi phản ứng hoàn
toàn, cho hỗn hợp khí thu được đi từ từ qua bình đựng dung dịch KOH dư thì thể tích
hỗn hợp khí còn lại 2,582 lít.
1. Hỏi hỗn hợp khí Z gồm các khí nào? Biết rằng trong Z có hai khí chiếm %
thể tích như nhau, các khí đo ở đktc.
2. Viết các phương trình phản ứng xảy ra khi cho bột Mg vào dung dịch X dưới
dạng ion rút gọn?
3. Tính nồng độ mol/l của các ion trong dung dịch Y và tính khối lượng Mg bị
hoà tan?
Hướng dẫn
1. Khi hòa tan Mg vào dung dịch X các khí không màu có thể là: H2, N2, N2O, NO. Ta
có:
nZ = 1,926/22,4 = 0,086 mol. Có M < 17,95 phải là H2 (M = 2)
- Khi trộn Z với O2 thể tích khí giảm là do các phản ứng:
(1) 2NO + O2 2NO2
2NO2 + 2NaOH NaNO2 + NaNO3 + H2O (2)
- Vậy khí thứ 2 phải là NO
- Do Vkhí hụt = 1,926 + 2 – 2,582 = 1,344 lít nkhí hụt = 1,344/22,4 = 0,06 mol
- Theo (1) ta thấy: nNO = 2/3nkhí hụt = 0,04 mol
40
Tìm khí thứ 3:
- Gọi M là khối lượng phân tử khí thứ 3. Theo bài cho ta xét 3 trường hợp:
+ TH1: NO và H2 có thể tích như nhau:
Vậy mZ = 2.0,04 + 30.0,04 + (0,086 – 0,04 – 0,04).M = 1,544
M = 44, đó là khí N2O
+ TH2: NO và khí thứ 3 có thể tích bằng nhau:
M = 8,3 loại Vậy mZ = 30.0,04 + M.0,04 + 2(0,086 – 0,04 – 0,04) = 1,544
+ TH3: H2 và khí thứ 3 có thể tích bằng nhau:
= nkhí thứ 3 = (0,086 – 0,04)/2 = 0,023 mol
M = 12,95 loại mZ = 30.0,04 + M.0,023 + 2.0,023 = 1,544
2. Phương trình hòa tan Mg: 4Mg + 10H+ + 2 (1) 4Mg2+ + N2O + 5H2O
3Mg + 8H+ + 2 (2) 3Mg2+ + 2NO + 4H2O
Mg + 2H+ + (3) Mg2+ + H2
3. Tìm mMg, phản ứng:
Ta có: Mg Mg2+ + 2e
x mol x mol 2x mol
+ 3e + 4H+ NO + 2H2O
0,12 0,04 + 8e + 10H+ 2 N2O + 5H2O
0,048 0,006
2H+ + 2e H2
0,08 0,04
- Theo ĐLBT e ta có: 2x = 0,12 + 0,048 + 0,08
x = 0,124 mol mMg = 24.0,124 = 2,976 gam
Tìm CM các ion trong dung dịch Y: - Trong dung dịch Y gồm: Mg2+: 0,124 mol; Cl-; dư
Ta có: [Mg2+] = 0,124/0,2 = 0,62M
[Cl-] = 1M (do không tham gia phản ứng)
-] = 2.0,62 – 1 = 0,24M
- Theo ĐLBT điện tích cho dung dịch Y:
[NO3
41
2.2.3.3. Sử dụng bài tập với nhiều cách giải để phát triển trí thông minh, sáng tạo.
Ví dụ 1: Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 bằng dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được 4,48 lit khí NO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X được 145,2 gam muối khan. Tính m?
Hướng dẫn
Cách 1: Giải theo phương trình phản ứng
- Gọi x, y, z lần lượt là số mol của FeO, Fe3O4, Fe2O3 trong m g hỗn hợp X
+ Các phản ứng xảy ra:
FeO + 4 HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + 2 H2O (1)
Fe3O4 + 10 HNO3 3 Fe(NO3)3 + NO2 + 5 H2O (2)
Fe2O3 + 6 HNO3 2 Fe(NO3)3 + 3 H2O (3)
Giả thiết cho
Theo phương trình (1) ; (2) ; (3) ta có :
x + 3y + 2z = 0,6 => 10x + 30 y + 20 z = 6 (1*) và x + y = 0,2 (2*)
Lấy (2*) –(2*), ta được : 9x + 29 y + 20 z = 5,8
=> 72x + 232 y + 160 z = 46,4 g. Vậy m = 46,4 g.
Cách 2: Áp dụng định luật bảo toàn mol elctron và bảo toàn khối lượng đối với hỗn
hợp X
- Theo định luật bảo toàn khối lượng: mX = m Fe + mO
Mặt khác, ta có => nFe = 0,6 mol => mX = mO + 33,6 (g)
=>mO = m – 33,6 (g) =>
- Áp dụng định luật bảo toàn mol e :
=> => m = 46,4 g. => 3. n Fe =
Cách 3: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng đối với toàn bộ quá trình và bảo toàn
nguyên tố H
- Ta có: hh X + HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + H2O
- Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
=>
42
- Theo bảo toàn nguyên tố H, ta lại có:
=>
Cách 4: Qui đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp X’: FeO và Fe2O3 hoặc Fe và Fe2O3 hoặc
FeO và Fe3O4; hoặc Fe và FeO hoặc Fe và Fe3O4.
- Ở đây ta giải chi tiết trường hợp qui đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp X’ gồm FeO và
Fe2O3. Gọi x, y lần lượt là số mol của FeO và Fe2O3 trong X’
Phản ứng:
FeO + 4 HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + 2 H2O (1)
x → x → x
Fe2O3 + 6 HNO3 2 Fe(NO3)3 + 3 H2O (2)
y → 2y
Từ phương trình, ta có x + 2y = 0,6 và x = 0,2 => y = 0,2 mol.
Vậy m = 72 x + 160 y = 0,2.72 + 160.0,2 = 46,4 g.
Cách 5: Sử dụng công thức kinh nghiệm:
- Ta có
- Sử dụng công thức kinh nghiệm, ta có:
.
Cách 6: Giải bằng phương pháp trung bình:
- Gọi công thức chung của các oxit là: , ta có :
+
- Áp dụng định luật bảo toàn điện tích 2 vế ta có:
2 + 2 - 1 = 3 => 3 - 2 = 1 (1)
- Ta lại có : (2)
Từ (1) và (2) suy ra = 3 ; = 4.
Vậy
43
Cách 7: Giả theo hóa trị trung bình của sắt:
- Gọi hóa trị trung bình của sắt trong cả hỗn hợp X là . Khi đó công thức của X là:
. Áp dụng định luật bảo toàn mol- e cho phản ứng của X với HNO3, ta có :
Ta lại có: =>0,6.(3- ) = 0,2.1 => = 8/3
- Mặt khác, theo bảo toàn nguyên tố Fe, ta có
=> .
Cách 8: Giải theo bảo toàn nguyên tố oxi
- Ta có
=>
- Hỗn hợp X ( FeO,Fe2O3, Fe3O4) + HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + H2O
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố O, ta có:
g =>
=>
- Nhận xét: Việc xây dựng các cách giải khác nhau của một bài toán Hóa học đều phải
dựa trên nền tảng chung là học sinh phải nắm vững kiến thức Hóa học, các kỹ năng
biến đổi toán học. Đặc biệt là phải nắm vững các phương pháp giải toán Hóa học, nhất
là các phương pháp giải nhanh như áp dụng các định luật bảo toàn : bảo toàn nguyên
tố Hóa học, bảo toàn mol- electron , bảo toàn khối lượng,…
Tác dụng quan trọng nhất của việc giải bài toán bằng nhiều cách là giúp học
sinh phát triển tư duy, tăng cường tính tự học, tìm tòi nghiên cứu và sáng tao; giúp học
sinh yêu thích môn học hơn.
44
2.2.3.4. Sử dụng bài tập rèn luyện năng lực tư duy độc lập, khái quát hóa
Ví dụ 1: Cho sơ đồ các phương trình phản ứng:
(1) (A) + HCl (A1) + (A2) + H2O;
(2) (A1) + (A3) (A4) + HCl
(3) (A1) (A5) + (A8);
(4) (A5) + H2O (A6) +…
(5) (A2) + (A6) (A7);
(6) (A7) + (A6) (A) + …
(7) (A7) dư + KOH (A) + (A9) +…;
(8) (A7) + NaHSO4 dư (A4) + (A2) +…+ ….
Biết khi hòa tan 1,644 gam (A5) trong dung dịch HCl dư, thu được 0,2688 lít khí (đktc).
Xác định các chất A, A1,…,A9 và hoàn thành các phương trình phản ứng trên.
Hướng dẫn
- Theo các phương trình ta thấy (A5) là kim loại M nhóm IIA tan được trong nước.
M + 2HCl → MCl2 + H2
- Theo bài ta có .1,644 = 0,012 → M = 137 g/mol → M là Ba, A5 là Ba.
- Công thức các chất: A : BaCO3; A1: BaCl2; A2: CO2; A3: H2SO4; A4: BaSO4; A5: Ba;
A6: Ba(OH)2; A7: Ba(HCO3)2; A8: Cl2; A9: KHCO3 hoặc H2O.
- Các phương trình phản ứng:
1. BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2 + H2O
2. BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl
3. BaCl2 Ba + Cl2
4. Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
5. 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2
6. Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 → 2BaCO3 + 2H2O
7. Ba(HCO3)2 dư + KOH → BaCO3 + KHCO3+ H2O
8. Ba(HCO3)2 + 2NaHSO4 dư → BaSO4 + 2CO2 + 2H2O + Na2SO4
45
Ví dụ 2:Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 0,5 M vào 500 ml dung dịch gồm AlCl3 và
Al2(SO4)3 thì khối lượng kết tủa thu được phụ thuộc vào thể tích dung dịch Ba(OH)2 cho
m kết tủa
0
1,6
0,6
V dd Ba(OH)2 (lít) lít()(lit)
vào theo đồ thị sau:
- Tính nồng độ mol/lit của các muối nhôm trong dung dịch ban đầu.
2- = b mol. Như vậy khi cho dung dịch Ba(OH)2 vào X trên đồ
Hướng dẫn
Đặt nAl3+ = a mol, nSO4 thị cho thấy:
Giai đoạn I: tạo đồng thời 2 kết tủa, lượng kết tủa tăng nhanh, kết thúc giai đoạn I thì
2- hết, số mol Ba(OH)2 = 0,6.0,5 = 0,3 mol = số mol Ba2+ 2- BaSO4
SO4
Ba2+ + SO4
2- = 0,3 mol = 3nAl2(SO4)3 => nAl2(SO4)3 = 0,1 mol
=> nSO4
Giai đoạn II: lượng kết tủa còn tăng là Al(OH)3 còn tiếp tục được tạo ra, kết thúc giai đoạn II thì ion Al3+ kết tủa hết và tổng khối lượng cũng đạt cực đại.
Giai đoạn III: Al(OH)3 trong hỗn hợp kết tủa bị hòa tan nên khối lượng kết tủa giảm
xuống. Kết thúc giai đoạn III, Al(OH)3 bị hòa tan hết chỉ còn lại BaSO4 không thay đổi
khi thêm Ba(OH)2 vào. - Ở thời điểm kết thúc giai đoạn III: nOH- = 2nBa(OH)2 = 2.0,5.1,6 = 1,6 mol. Lượng OH- vừa đủ để kết tủa hết Al3+ và hòa tan hết Al(OH)3.
- Phương trình: Al3+ + 3OH- Al(OH)3
- + 2H2O
Al(OH)3 + OH- AlO2
ΣnOH- pư = 4a = 1,6 mol
a = nAl3+ = nAlCl3 + 2nAl2(SO4)3 = 0,4 mol
nAlCl3 = 0,4 – 2.0,1 = 0,2 mol
Vậy: CM (AlCl3) = 0,2/0,5 = 0,4M; CM Al2(SO4)3 = 0,1/0,5 = 0,2M.
46
2.2.3.5. Sử dụng bài tập rèn luyện khả năng vận dụng lý thuyết vào thực nghiệm.
Ví dụ 1: Trình bày phương pháp hoá học và viết phương trình phản ứng (nếu có) để
tinh chế các chất trong các trường hợp sau:
a) Tinh chế khí Cl2 có lẫn khí HCl b) Tinh chế khí CO2 có lẫn khí CO
c) Tinh chế khí NH3 có lẫn khí N2, H2. d) Tinh chế NaCl có lẫn Na2HPO4, Na2SO4.
Hướng dẫn
a. Tinh chế khí Cl2 có lẫn khí HCl:
- Sục hỗn hợp khí vào dung dịch NaCl bão hòa (để hấp thụ HCl), dẫn khí thoát ra qua dung dịch H2SO4 đặc sẽ thu được Cl2 khô.
b. Dẫn hỗn hợp khí qua ống đựng bột CuO dư nung nóng
+
CO + CuO → CO2 + Cu
c. Dẫn hỗn hợp (NH3, H2, N2) qua dung dịch axit (VD: dd HCl), NH3 bị giữ lại. Tiếp đến cho dung dịch bazơ dư (VD dd Ca(OH)2) và đun nóng nhẹ, khí thoát ra cho đi qua ống đụng CaO dư sẽ thu được NH3 khô NH3 + H+ → NH4
+ + OH- → NH3 + H2O
NH4
d. Tinh chế NaCl có lẫn Na2HPO4 và Na2SO4
- Cho hỗn hợp vào dung dịch BaCl2 dư
Na2HPO4 + BaCl2 → 2 NaCl + BaHPO4 ↓
Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4 ↓
- Lọc bỏ kết tủa, dung dịch thu được cho vào bình chứa Na2CO3 dư
BaCl2 + Na2CO3 → 2 NaCl + BaCO3 ↓
- Lọc bỏ kết tủa, thêm lượng dư dung dịch HCl vào dung dịch thu được, sau đó cô cạn
rồi nung nóng nhẹ thu được NaCl khan.
Ví dụ 2: Một bạn học sinh A tiến hành làm thí nghiệm và ghi lại được hiện tượng như sau: Cho một viên kim loại kẽm nhỏ trong phòng thí nghiệm vào một ống nghiệm
chứa dung dịch axit HCl 0,1M. Ban đầu không thấy có bọt khí thoát ra, lát sau có bọt khí thoát ra ngày càng nhiều sau đó giảm dần thu được dung dịch X. Nhỏ từ từ từng
giọt cho đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch X. Ban đầu không thấy xuất hiện kết tủa, lát sau thấy xuất hiện kết tủa keo màu trắng, lượng kết tủa tăng lên. Tiếp tục lắc nhẹ thấy kết tủa tan và thu được dung dịch trong suốt. Hãy giải thích và viết các
phương trình phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn
47
- Ban đầu không có bọt khí thoát ra, lát sau mới có bọt khí thoát ra là do axit phản ứng
với lớp màng oxit ZnO trước sau đó mới phản ứng với kim loại Zn làm thoát bọt khí
H2 ngày một nhiều. 2HCl + ZnO
2HCl + Zn ZnCl2 + H2O ZnCl2 + H2
- Lượng khí sau đó thoát ra thấy giẩm dần vì nồng độ axit giảm và Zn phản ứng hết.
- Cho từ từ dung dịch NaOH dư vào dd X và ban đầu chưa thấy kết tủa xuất hiện do
trong dung dịch X có HCl dư
NaOH + HCl dư NaCl + H2O
2NaOH + ZnCl2
- Lát sau xuất hiện kết tủa màu trắng là Zn(OH)2 Zn(OH)2 + 2NaCl - Lượng kết tủa tăng dần do Zn2+ kết tủa cực đại. Sau đó lắc thấy kết tủa tan hết Zn(OH)2 + 2NaOH
Na2ZnO2 + 2H2O Ví dụ 3: Không dùng thuốc thử khác, trình bày phương pháp hoá học phân biệt các
dung dịch riêng biệt sau: H2SO4, Na2SO4, NaOH, MgSO4, BaCl2, CuSO4.
Hướng dẫn
- Lấy mỗi dung dịch một ít, cho vào ống nghiệm, đánh số thứ tự.
- Nhận được ngay dd CuSO4 vì có màu xanh còn các dd khác đều không có màu. - Nhỏ dung dịch CuSO4 lần lượt vào 5 dung dịch còn lại:
+ Có kết tủa xanh là dung dịch NaOH, kết tủa trắng là dung dịch BaCl2. + Không có hiện tượng là ba dung dịch còn lại.
- Nhỏ dung dịch NaOH vào 3 dung dịch còn lại:
+ Có kết tủa trắng là dung dịch MgSO4. + Không có hoàn toàn là 2 dung dịch H2SO4 và Na2SO4.
- Cho kết tủa Mg(OH)2 vào 2 dung dịch còn lại, dung dịch làm cho kết tủa tan ra là H2SO4, không làm tan kết tủa là dung dịch Na2SO4. - Các phản ứng hoá học:
CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4
CuSO4 + BaCl2 BaSO4 + CuCl2
2NaOH + MgSO4 Na2SO4 + Mg(OH)2
Mg(OH)2 + H2SO4 MgSO4 + 2H2O - Nhận xét chung: Việc sử dụng bài tập để phát hiện học sinh giỏi, học sinh có năng
khiếu về hóa học là bước khởi đầu quan trọng trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi
hóa học đạt kết quả cao.
48
2.3. Xây dựng chuyên đề bồi dưỡng HSG hóa học thông qua dạy bài tập "Hóa
học vô cơ" cho học sinh lớp 12 trường THPT Thanh Hà - Hải Dương
- Để đáp ứng yêu cầu của kì thi chọn HSG môn Hóa học lớp 12 (cấp tỉnh) của các
trường THPT trong địa bàn tỉnh Hải Dương nói chung và trường THPT Thanh Hà nói riêng. Cùng với thời lượng bồi dưỡng giành cho phần Hoá vô cơ là 8 buổi dạy. Chúng tôi
soạn thảo 8 chuyên đề bồi dưỡng tương ứng số buổi dạy cùng với nội dung, cơ sở phương pháp và tuyển chọn bài tập phù hợp dùng trong quá trình bồi dưỡng:
- Trong phần này chúng tôi sử dụng một số tài liệu tham khảo sau: [1]; [2]; [3];
[10]; [11]; [15]; [17]; [21]; [22]; [25]; [26]; [27]; [28]
2.3.1. Chuyên đề 1: Hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ liên hệ giữa
các chất vô cơ
I. Mục tiêu
1. Kiến thức: Nhằm hệ thống kiến thức cơ bản về phản ứng giữa các chất vô cơ
2. Kĩ năng: Rèn kỹ năng viết phương trình phản ứng, phân tích sơ đồ phản ứng
để tìm ra các chất trên sơ đồ phản ứng đó.
II. Thời lượng: 1 buổi (3 tiết)
III. Cơ sở phương pháp
1. GV dùng các sơ đồ phản ứng cụ thể liên hệ giữa các chất vô cơ đã học. Sau đó dùng phương pháp đàm thoại, gợi mở, thảo luận nhóm để học sinh tái hiện lại các
nội dung kiến thức đã học.
2. Dùng sơ đồ ẩn có gợi ý để cho học sinh phân tích và tìm ra các chất khác
trên sơ đồ ẩn đó rồi hoàn thành các phương trình phản ứng.
Ví dụ 1: Hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ sau (ghi rõ điều kiện phản
ứng nếu có)
NO NO N2 NO2 HNO3 NH4NO3 NH3
(A2)
Ví dụ 2: Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa (A4) (A5) sau? Biết rằng: A1, A2, A3, A4, A5 là các
hợp chất hay đơn chất của Nitơ
(A1) (A3)
49
IV. Hệ thống bài tập ôn luyện
Bài 1: Hãy chọn các chất vô cơ thích hợp
ứng với A, B, C, D và viết các phương trình
phản ứng xảy ra (ghi rõ điều kiện, nếu có)
theo sơ đồ chuyển hóa sau (hình bên):
Bài 2: Cho sơ đồ các phương trình phản ứng:
(1) (A) + HCl (A1) + (A2) + H2O
(2) (A1) + (A3) (A4) + HCl
(3) (A1) (A5) + (A8)
(4) (A5) + H2O (A6) +…
(5) (A2) + (A6) (A7)
(A) + … (6) (A7) + (A6)
(7) (A7) + NaHSO4 (A4) + (A2) +…+ ….
(8) (A7) + NaHSO4 (A4) + (A2) +…+ ….
Hoàn thành các phương trình phản ứng và cho biết các chất A, A1…A8. Biết khi hòa
tan 1 gam (A5) trong dung dịch HCl dư, thu được thể tích khí chưa đến 0,28 lít khí (đo
ở điều kiện tiêu chuẩn).
Bài 3: Xác định công thức các chất và viết phương trình phản ứng biểu diễn theo sơ
đồ biến hoá sau:
Y Z X
X K L M Fe N
Y X Z + P + H2O
Bài 4: Xác định một bộ các chất vô cơ A, B, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N và viết phương trình hóa học phù hợp với các phản ứng sau:
(1) muối (A) + axit (B) muối (C) + muối (D) + nước
(2) muối (D) + muối (E) + nước muối (C) + hiđroxit (F) + oxit (G)
(3) muối (A) + oxit (G) + nước hiđroxit (F) + muối (H)
(4) muối (H) + muối (I) muối (K) + muối (C) + oxit (G) + nước
muối (M) + oxit (G) + oxit (N) + nước (5) muối (L) + axit (B)đặc
50
Bài 5: Cho A, B, C, D, H, K, L, M là những hợp chất thông thường của Natri. Biết rằng A
lần lượt tác dụng với B, C, D sinh ra các khí tương ứng: E, F, G.
Trong đó: E + G R và R + O2 E. Mặt khác, nếu cho B, C, D lần lượt tác dụng
với H tạo thành các chất tương ứng là: K, L, M. Biết K, L, M lần lượt tác dụng với A tạo
thành các chất tương ứng E, F, G. Xác định công thức mỗi chất ứng với từng chữ cái kể
trên và viết các phản ứng.
V. Gợi ý, hướng dẫn giải bài tập
Bài 1: Có thể chọn: A là Na2CO3, B là CaCO3, C là Ca(HCO3)2, D là CO2. Bài 2: - Theo các phương trình ta thấy (A5) là kim loại M nhóm IIA tan được trong nước.
M + 2HCl → MCl2 + H2
- Theo bài ta có .1,644 = 0,012 → M = 137 g/mol → M là Ba, A5 là Ba.
- Công thức các chất: A : BaCO3; A1: BaCl2; A2: CO2; A3: H2SO4; A4: BaSO4;
A5: Ba; A6: Ba(OH)2; A7: Ba(HCO3)2; A8: Cl2; A9: KHCO3 hoặc H2O.
Bài 3: Các chất trên sơ đồ: X: Cl2; Y: HCl; A: KOH; Z: KCl; Q: KMnO4; K: FeCl3; L:
Fe(OH)3; M: Fe2O3; B: CO; N: FeCl2; D: MnO2; P: KClO.
Bài 4: A : NaAlO2; B: H2SO4; C: Na2SO4; D: Al2(SO4)3 ; E: Na2CO3; F: Al(OH)3; G: CO2; H: NaHCO3; I: KHSO4; K: K2SO4; L: FeCO3; M: Fe2(SO4)3; N: SO2 Bài 5: A: NaHSO4; B: NaHSO3; C: NaHCO3; D: NaHS; H: NaOH; K: Na2SO3; L:
Na2CO3; M: Na2S; E: SO2; F: CO2; G: H2S; R: S.
VI. Phương pháp sử dụng chuyên đề
- Hướng dẫn nghiên cứu trực tiếp trên lớp theo buổi bồi dưỡng
- Giao bài tập về nhà ôn luyện, thảo luận nhóm
2.3.2. Chuyên đề 2: Nhận biết, tách rời các chất vô cơ, hoặc hỗn hợp các chất vô cơ
trong một hỗn hợp.
I. Mục tiêu
1. Kiến thức:
- Cung cấp, củng cố phản ứng đặc trưng của các chất vô cơ đã học kèm theo
hiện tượng phản ứng.
- Sự chuyển hoá qua lại giữa các chất bằng các phản ứng đặc trưng
2. Kĩ năng: Rèn kĩ năng nhận biết, tách rời các chất vô cơ đã học
II. Thời lượng: 1 buổi (3 tiết)
51
III. Cơ sở phương pháp
1. Đối với bài tập nhận biết các chất vô cơ: GV cho học sinh nghiên cứu, thảo
luận về bảng nhận biết các chất vô cơ đã học sau đó vận dụng vào các bài tập nhận biết
các chất vô cơ cụ thể theo các dạng như:
- Chọn thuốc thử tự do để nhận biết
- Chọn một thuốc thử để nhận biết
- Không dùng thuốc thử ngoài để nhận biết
Ví dụ 1: Cho các lọ mất nhãn đựng các dung dịch sau: MgCl2, FeCl3, ZnSO4, AlCl3, CuCl2,
FeCl2. Chọn một thuốc thử, hãy trình bày phương pháp phân biệt các dung dịch trên.
Hướng dẫn
- Lấy mẫu các dung dịch, đánh số thứ tự từ 1 đến 6 để nhận biết
- Chọn dung dịch Ba(OH)2 làm thuốc thử
- Lần lượt cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào các mẫu
+ Mẫu có kết tủa trắng xuất hiện, không tan khi Ba(OH)2 dư là MgCl2:
Ba(OH)2 + MgCl2 Mg(OH)2 + BaCl2
+ Mẫu có kết tủa nâu đỏ là FeCl3
3Ba(OH)2 + 2FeCl3 2Fe(OH)3 + 3BaCl2
+ Mẫu có kết tủa trắng, tan một phần khi Ba(OH)2 dư là ZnSO4
Ba(OH)2 + ZnSO4 BaSO4 + Zn(OH)2
Zn(OH)2 + Ba(OH)2 BaZnO2 + 2H2O
+ Mẫu có kết tủa keo trắng tan hoàn toàn trong dung dịch Ba(OH)2 dư là AlCl3
3Ba(OH)2 + 2AlCl3 2Al(OH)3 + 3BaCl2
Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 Ba(AlO2)2 + 4H2O
+ Mẫu xuất hiện kết tủa xanh là CuCl2
Ba(OH)2 + CuCl2 Cu(OH)2 + BaCl2
+ Mẫu xuất hiện kết tủa trắng hơi xanh, bị chuyển sang màu nâu đỏ khi để
ngoài không khí là FeCl2
Ba(OH)2 + FeCl2 Fe(OH)2 + BaCl2
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4Fe(OH)3
Ví dụ 2: Không dùng thuốc thử khác, trình bày phương pháp hoá học phân biệt các
dung dịch riêng biệt sau: H2SO4, Na2SO4, NaOH, MgSO4, BaCl2, CuSO4.
52
Hướng dẫn
- Lấy mỗi dung dịch một ít, cho vào ống nghiệm, đánh số thứ tự.
- Nhận được ngay dung dịch CuSO4 vì có màu xanh còn các dung dịch khác đều
không có màu.
- Nhỏ dung dịch CuSO4 lần lượt vào 5 dung dịch còn lại:
+ Có kết tủa xanh là dung dịch NaOH, kết tủa trắng là dung dịch BaCl2.
+ Không có hiện tượng là ba dung dịch còn lại.
- Nhỏ dung dịch NaOH vào 3 dung dịch còn lại:
+ Có kết tủa trắng là dung dịch MgSO4.
+ Không có hoàn toàn là 2 dung dịch H2SO4 và Na2SO4.
- Cho kết tủa Mg(OH)2 vào 2 dung dịch còn lại, dung dịch làm cho kết tủa tan ra là
H2SO4, không làm tan kết tủa là dung dịch Na2SO4.
- Các phản ứng hoá học:
CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4
CuSO4 + BaCl2 BaSO4 + CuCl2
2NaOH + MgSO4 Na2SO4 + Mg(OH)2
Mg(OH)2 + H2SO4 MgSO4 + 2H2O
2. Đối với bài tập nhận tách biệt các chất vô cơ: Bằng phương pháp thảo luận,
đàm thoại. GV tái hiện lại cho học sinh về phương pháp điều chế các chất vô cơ đã
học, kết hợp với sự chuyển hóa qua lại giữa các chất vô cơ đã được bồi dưỡng theo
chuyên đề 1. Học sinh lập sơ đồ tách các chất vô cơ theo bài tập cụ thể của chuyên đề
rồi trình bày phương pháp tách biệt các chất, viết phương trình phản ứng.
Ví dụ: Cho hỗn hợp A gồm MgO, AlCl3, MgCl2, Al2O3. Hãy trình bày phương pháp
hóa học để tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp A mà khối lượng của chúng không
thay đổi so với hỗn hợp ban đầu?
Hướng dẫn
- Tách MgO: Hòa tan hỗn hợp A vào nước được dung dịch B gồm MgCl2 và AlCl3 và
chất rắn C gồm MgO và Al2O3 không tan. Hòa tan C trong dung dịch NaOH dư, lọc
lấy phần không tan thu được MgO, phần nước lọc chứa NaAlO2
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O
53
- Tách Al2O3:
NaOH + CO2 NaHCO3
NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3
2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
- Tách MgCl2: Cho NaOH dư vào dung dịch B, lọc lấy kết tủa và thu lấy nước lọc.
Hòa tan kết tủa trong HCl dư rồi cô cạn dung dịch thu được MgCl2
AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O
MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl
Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O
- Tách AlCl3: Sục khí CO2 dư vào phần nước lọc ở trên. Hòa tan kết tủa trong HCl vừa
đủ rồi cô cạn dung dịch thu được AlCl3
NaOH + CO2 NaHCO3
NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O
IV. Hệ thống bài tập ôn luyện
Bài 1: Hãy chọn một thuốc thử thích hợp để phân biệt 5 lọ đựng 5 dung dịch riêng
biệt: Na2SO4, MgSO4, NaCl, AlCl3 và BaCl2. Nêu cách phân biệt, viết các phương
trình phản ứng.
Bài 2: Có 5 dung dịch riêng biệt: NaCl, Na2CO3, CaCl2, AlCl3, NH4Cl. Chỉ dùng quỳ
tím có thể phân biệt được 5 dung dịch đó không? Nếu được nêu cách phân biệt?
Bài 3: Chỉ dùng dung dịch HCl 5% làm thuốc thử hãy trình bày cách nhận biết các
chất bột màu trắng sau: Na2CO3; BaCO3; Na2SO4; BaSO4.
Bài 4: Chỉ dùng thêm một thuốc thử phân biệt các dung dịch đựng trong các lọ riêng
biệt bị bong nhãn sau: KHSO4, K2CO3, Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3, NaCl, Ba(NO3)2. Viết
phương trình phản ứng dạng ion rút gọn?
Bài 5: Có bốn bình dung dịch mất nhãn là A gồm NaHCO3 và Na2CO3, B gồm
NaHCO3 và Na2SO4, C gồm Na2CO3 và Na2SO4 và D gồm NaCl và Na2SO4. Chỉ dùng
dung dịch BaCl2 và dung dịch HCl, nêu cách nhận biết mỗi bình dung dịch mất nhãn
trên và viết các phương trình phản ứng kèm theo.
Bài 6: Cho các lọ mất nhãn đựng các dung dịch sau: MgCl2, FeCl3, ZnSO4, AlCl3, CuCl2,
FeCl2. Chọn một thuốc thử, hãy trình bày phương pháp phân biệt các dung dịch trên.
54
Bài 7: Có bốn lọ mất nhãn đựng riêng biệt các dung dịch không màu: NH4Cl, NaCl,
BaCl2, Na2CO3. Chỉ dùng quỳ tím trình bày cách nhận biết các dung dịch trên.
Bài 8: Trình bày phương pháp phân biệt các dung dịch sau mà chỉ cần dùng thêm
không quá một hoá chất để làm thuốc thử: NH4NO3, Mg(NO3)2, AlCl3, (NH4)2CO3,
KCl, ZnSO4.
Bài 9: Hãy trình bày cách phân biệt 5 lọ đựng 5 dung dịch riêng biệt sau: Na2CO3,
Ba(HCO3)2, HCl, Na2SO4, BaCl2. Với điều kiện không dùng thuốc thử ngoài. Có nêu
rõ hiện tượng và viết phương trình phản ứng kèm theo.
Bài 10: Không dùng thuốc thử khác, trình bày phương pháp hoá học phân biệt các
dung dịch riêng biệt sau: H2SO4, Na2SO4, NaOH, MgSO4, BaCl2, CuSO4.
Bài 11: Cho hỗn hợp A gồm MgO, AlCl3, MgCl2, Al2O3. Hãy trình bày phương pháp
hóa học để tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp A mà khối lượng của chúng không
thay đổi so với hỗn hợp ban đầu?
Bài 12: Một hỗn hợp bột mầu trắng gồm: NaCl, AlCl3, MgCO3, BaCO3. Trình bày
phương pháp hóa học tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp (lượng các chất không đổi).
Bài 13: Một hỗn hợp bột màu trắng gồm: NaCl, AlCl3, MgCO3, BaCO3. Trình bày phương
pháp hoá học tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp (lượng các chất không đổi).
Bài 14: Trình bày phương pháp hoá học và viết phương trình phản ứng (nếu có) để
tinh chế các chất trong các trường hợp sau:
a) Tinh chế khí Cl2 có lẫn khí HCl
b) Tinh chế khí NH3 có lẫn khí N2, H2.
c) Tinh chế khí CO2 có lẫn khí CO
d) Tinh chế NaCl có lẫn Na2HPO4, Na2SO4
V. Gợi ý, hướng dẫn giải một số bài tập
Bài 3: - Lấy mẫu thử, chọn thuốc thử là phenolphtalein
- Cho thuốc thử vào các mẫu thử. Nếu mẫu nào tạo mầu hồng là K2CO3 do trong dung
dịch K2CO3 bị thủy phân cho môi trường bazơ:
+ OH- + H2O
+ Các mẫu khác không có hiện tượng gì
- Cho K2CO3 vào các mẫu thử còn lại + Mẫu tạo khí là KHSO4: 2H+ + CO2 + H2O
55
+ Mẫu tạo kết tủa keo trắng và khí là Al2(SO4)3:
2Al3+ + 3 + 3H2O 2Al(OH)3 + 3CO2
+ Mẫu tạo kết tủa nâu đỏ và khí là Fe2(SO4)3:
2Fe3+ + 3 + 3H2O 2Fe(OH)3 + 3CO2
+ Mẫu tạo kết tủa trắng là Ba(NO3)2
Ba2+ + BaCO3
+ Mẫu không hiện tượng gì là NaCl
Bài 5: - Lấy mỗi bình một ít dung dịch làm mẫu thử và đánh số thứ tự. Nhỏ rất từ từ
từng giọt dung dịch HCl đến dư vào từng mẫu thử và quan sát thấy.
- Mẫu thử có khí thoát ra ngay là B (NaHCO3 và Na2SO4).
HCl + NaHCO3 NaCl + CO2 + H2O
- Mẫu thử không hiện tượng gì là D (NaCl và Na2SO4)
- Mẫu thử ban đầu không thấy có khí thoát ra và lát sau mới thấy sủi bọt khí không
màu là A (NaHCO3 và Na2CO3) và C (Na2CO3 và Na2SO4)
HCl + Na2CO3 NaHCO3 + NaCl
HCl + NaHCO3 NaCl + CO2 + H2O
- Khi không còn bọt khí thoát ra ta được hai dung dịch tương ứng. Nhỏ dung dịch
BaCl2 vào hai dung dịch đó thấy; dung dịch nào phản ứng làm xuất hiện kết tủa trắng
không tan là BaSO4 => dung dịch ban đầu có Na2SO4 và đó là dung dịch ban đầu chứa
(Na2CO3 và Na2SO4) và dung dịch còn lại không hiện tượng và dung dịch ban đầu là
(NaHCO3 và Na2CO3)
Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl
Bài 10: - Lấy mỗi dung dịch một ít, cho vào ống nghiệm, đánh số thứ tự.
- Nhận được ngay dung dịch CuSO4 vì có màu xanh còn các dung dịch khác đều
không có màu.
- Nhỏ dung dịch CuSO4 lần lượt vào 5 dung dịch còn lại:
+ Có kết tủa xanh là dung dịch NaOH, kết tủa trắng là dung dịch BaCl2.
+ Không có hiện tượng là ba dung dịch còn lại.
- Nhỏ dung dịch NaOH vào 3 dung dịch còn lại:
+ Có kết tủa trắng là dung dịch MgSO4.
+ Không có hoàn toàn là 2 dung dịch H2SO4 và Na2SO4.
56
- Cho kết tủa Mg(OH)2 vào 2 dung dịch còn lại, dung dịch làm cho kết tủa tan ra là
H2SO4, không làm tan kết tủa là dung dịch Na2SO4.
Các phản ứng hoá học:
CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4
CuSO4 + BaCl2 BaSO4 + CuCl2
2NaOH + MgSO4 Na2SO4 + Mg(OH)2
Mg(OH)2 + H2SO4 MgSO4 + 2H2O
Bài 14: a) Tinh chế khí Cl2 có lẫn khí HCl:
- Sục hỗn hợp khí vào dung dịch NaCl bão hòa (để hấp thụ HCl), dẫn khí thoát ra qua
dung dịch H2SO4 đặc sẽ thu được Cl2 khô.
b) Dẫn hỗn hợp khí qua ống đựng bột CuO dư nung nóng
CO + CuO → CO2 + Cu
c) Dẫn hỗn hợp (NH3, H2, N2) qua dung dịch axit (VD: dung dịch HCl), NH3 bị giữ lại.
Tiếp đến cho dung dịch bazơ dư (VD dung dịch Ca(OH)2) và đun nóng nhẹ, khí thoát
+
ra cho đi qua ống đụng CaO dư sẽ thu được NH3 khô
NH3 + H+ → NH4
+ + OH- → NH3 + H2O
NH4
d) Tinh chế NaCl có lẫn Na2HPO4 và Na2SO4
- Cho hỗn hợp vào dung dịch BaCl2 dư
Na2HPO4 + BaCl2 → 2 NaCl + BaHPO4 ↓
Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4 ↓
- Lọc bỏ kết tủa, dung dịch thu được cho vào bình chứa Na2CO3 dư
BaCl2 + Na2CO3 → 2 NaCl + BaCO3 ↓
- Lọc bỏ kết tủa, thêm lượng dư dung dịch HCl vào dung dịch thu được, sau đó cô cạn
rồi nung nóng nhẹ thu được NaCl khan.
VI. Phương pháp sử dụng chuyên đề
- Hướng dẫn nghiên cứu trực tiếp trên lớp theo buổi bồi dưỡng
- Giao bài tập về nhà ôn luyện, thảo luận nhóm
57
2.3.3. Chuyên đề 3: Nêu và giải thích hiện tượng hóa học dựa trên tính các thí
nghiệm đối với các chất vô cơ.
I. Mục tiêu
1. Kiến thức: Phản ứng đặc trưng kèm theo hiện tượng phản ứng giữa các chất
vô cơ đã học
2. Kĩ năng: Rèn kĩ năng nêu hiện tượng, viết phương trình phản ứng minh họa
cho các thí nghiệm, phân tích các chuỗi thí nghiệm chuyển hóa để tìm ra các chất trong
chuỗi thí nghiệm đó.
II. Thời lượng: 1 buổi (3 tiết)
III. Cơ sở phương pháp
- Học sinh dùng cơ sở kiến thức đã được bồi dưỡng (qua chuyên đề 1 và 2)
- GV cho học sinh thảo luận nhóm vào một số bài tập cụ thể trong chuyên đề
bồi dưỡng rồi hướng dẫn trình bày.
Ví dụ: Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng minh hoạ cho các thí nghiệm sau:
- TN1: Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch Na2CO3.
- TN2: Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch KMnO4.
- TN3: Cho đạm ure vào dung dịch nước vôi trong.
- TN4: Sục khí H2S vào dung dịch hỗn hợp gồm (Br2, BaCl2).
Hướng dẫn
-
2- → HCO3
- TN1: Ban đầu chưa có khí, sau một lúc mới thoát ra bọt khí không màu
- → H2O + CO2
H+ + CO3 H+ + HCO3
- TN2: Thoát ra khí màu vàng lục và dung dịch bị mất màu tím
16HCl + 2 KMnO4 → 5Cl2 + 2 KCl + 2MnCl2 + 8H2O
- TN3: Có khí mùi khai và có kết tủa trắng
(NH2)2CO + H2O → (NH4)2CO3
(NH4)2CO3 + Ca(OH)2 → 2 NH3 + CaCO3 + 2H2O
- TN4: Màu vàng của dung dịch (Br2, BaCl2) nhạt dần, đồng thời xuất hiện kết tủa trắng
H2S + 4Br2 + 4H2O → H2SO4 + 8HBr
H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2HCl
58
IV. Hệ thống bài tập ôn luyện
Bài 1: Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng minh họa:
a. Sục khí ozon vào dung dịch kali iotua.
b. Cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch AlCl3, đun nóng nhẹ.
Bài 2: Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau:
a) Sục khí H2S lần lượt vào các dung dịch: FeCl3, CuCl2. b) Cho từ từ dung dịch Na2CO3 vào lượng dư dung dịch Al2(SO4)3. Và ngược
lại: cho từ từ dung dịch Al2(SO4)3 vào lượng dư dung dịch Na2CO3. c) Nhúng đồng thời 2 miếng bông đã thấm nước Brom vào cốc (1) chứa dung
dịch NaCl và cốc (2) chứa dung dịch NaI đã có thêm hồ tinh bột.
Bài 3: Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng trong các thí nghiệm sau:
a) Sục khí H2S vào dung dịch CuCl2. b) Cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch AlCl3. c) Cho Fe3O4 vào dung dịch HI, sau đó cho vào dung dịch sau phản ứng một ít
hồ tinh bột.
d) Cho từ từ dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch CuSO4. Bài 4: Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng minh hoạ:
a) Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch Na2CO3. b) Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch KMnO4. c) Cho đạm ure vào dung dịch nước vôi trong.
d) Sục khí H2S vào dung dịch hỗn hợp gồm (Br2, BaCl2).
Bài 5: Cho A, B, C là các hợp chất vô cơ của một kim loại, khi đốt nóng ở nhiệt độ cao cho
ngọn lửa màu vàng. A tác dụng với B thu được chất C. Nung nóng B ở nhiệt độ cao thu
được chất rắn C, hơi nước và khí D. Biết D là một hợp chất của cacbon, D tác dụng với A
cho B hoặc C.
a) Xác định A, B, C, D và giải thích thí nghiệm trên bằng phương trình phản ứng.
b) Cho A, B, C tác dụng với CaCl2; C tác dụng với dung dịch AlCl3. Viết các
phương trình phản ứng xảy ra.
Bài 6: Cho A, B, C, D, E, F là các hợp chất hữu cơ có oxi của nguyên tố X tác dụng
với dung dịch NaOH tạo ra chất Y và nước. Phân tử chất X có tổng số proton, nơtron
nhỏ hơn 35 và có tổng đại số các số oxi hoá ( số oxi hoá dương lớn nhất, hai lần số oxi
hoá âm nhỏ nhất ) bằng -1. Hãy xác định các chất trên và viết các phương trình hoá
học, biết dung dịch các chất A, B, C làm quỳ tím hoá đỏ, dung dịch các chất E, F vừa
có phản ứng axit vừa có phản ứng bazơ.
59
Bài 7: A, B, C, D đều là hợp chất vô cơ, tan trong nước, dung dịch A, D làm đỏ quỳ tím,
dung dịch C làm xanh quỳ tím. Đốt A, C ở nhiệt độ cao cho ngọn lửa màu vàng. Khi cho
A, B, D vào dung dịch Ba(OH)2, A tạo kết tủa trắng không tan trong axit, B, D đều tạo kết
tủa trắng và chất khí A1 thoát ra gặp khí hiđroclorua tạo “khói trắng”. Cho A vào các dung
dịch B, C, D nhận thấy B, C tạo ra chất khí B1 còn D tạo ra chất khí D1, hai khí này làm
vẩn đục nước vôi trong. D1 làm mất màu dung dịch KMnO4. Cho B vào dung dịch NaCl
bão hòa tạo thành chất E ít tan trong nước. Ở nhiệt độ cao E bị phân hủy thành C, cho C
vào dung dịch AlCl3 vừa có kết tủa vừa có khí tạo thành. Xác định công thức phân tử của
A, B, C, D. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
Bài 8: Cho hỗn hợp bột X gồm: FeS và Cu2S được trộn theo tỉ lệ mol 2 : 3 vào dung
dịch HNO3 lấy dư thu được dung dịch A và khí B. A tạo kết tủa trắng với BaCl2; B gặp
không khí chuyển thành khí mầu nâu B1. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch
NH3 dư tạo dung dịch A1 và kết tủa A2. Viết phương trình phản ứng xảy ra trong các
quá trình trên (đối với các phản ứng xảy ra trong dung dịch viết phương trình phản ứng
dạng ion rút gọn)?
V. Gợi ý, hướng dẫn giải một số bài tập
Bài 3: a. Hiện tượng: có kết tủa đen
CuS + 2HCl CuCl2 + H2S
b. Hiện tượng: có kết tủa keo trắng và khí thoát ra
2AlCl3 + 3H2O + 3Na2CO3 2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl
c. Hiện tượng: Chất rắn tan, dung dịch có mầu xanh khi cho hồ tinh bột vào
F3O4 + 8HI 3FeI2 + I2 + 4H2O
màu xanh I2 + hồ tinh bột
d. Hiện tượng: ban đầu có kết tủa xanh, sau đó kết tủa tan tạo dung dịch xanh lam
CuSO4 + 2NH3 + 2H2O Cu(OH)2 + (NH4)2SO4
-
2- → HCO3
Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH3)4](OH)2
- → H2O + CO2
Bài 4: a) Ban đầu chưa có khí, sau một lúc mới thoát ra bọt khí không màu H+ + CO3 H+ + HCO3
b) Thoát ra khí màu vàng lục và dung dịch bị mất màu tím
16HCl + 2 KMnO4 → 5Cl2 + 2 KCl + 2MnCl2 + 8H2O
60
c) Có khí mùi khai và có kết tủa trắng
(NH2)2CO + H2O → (NH4)2CO3
(NH4)2CO3 + Ca(OH)2 → 2 NH3 + CaCO3 + 2H2O
d) Màu vàng của dung dịch (Br2, BaCl2) nhạt dần, đồng thời xuất hiện kết tủa trắng
H2S + 4Br2 + 4H2O → H2SO4 + 8HBr
H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2HCl
S2- bị oxi hóa đến S+6 Bài 8: - Vì dung dịch A tạo kết tủa trắng với dung dịch BaCl2
(trong )
Ba2+ + BaSO4 (1)
- Vì khí B không màu hóa nâu trong không khí tạo khí B1 B là NO; B1 là NO2:
2NO + O2 2NO2 (2)
Vậy khi cho X tác dụng với dung dịch HNO3 thì phản ứng hòa tan:
2Fe3+ + 6Cu2+ + 16NO + 5 2FeS+3Cu2S + 24H+ + 16 + 12H2O (3)
- Dung dịch A gồm: Fe3+, Cu2+, , , H+. Cho A tác dụng với dung dịch NH3 dư
xảy ra:
NH3 + H+
Fe3+ + 3NH3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3
Cu2+ + 4NH3 [Cu(NH3)4]2+
VI. Phương pháp sử dụng chuyên đề
- Hướng dẫn nghiên cứu trực tiếp trên lớp theo buổi bồi dưỡng
- Giao bài tập về nhà ôn luyện, thảo luận nhóm
2.3.4. Chuyên đề 4: Bài toán có Mg; Al; Zn hoặc hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 hoặc dung dịch có H+, NO3
- phải xử lý NH4NO3 và định lượng
I. Mục tiêu
- tạo nhiều sản phẩm khử khác nhau.
1. Kiến thức: - Phản ứng của kim loại có Mg; Al; Zn tác dụng với dung dịch
HNO3 hoặc dung dịch có H+, NO3
2. Kĩ năng: - Phân tích xác định sự có mặt của muối NH4NO3 sau phản ứng và
định lượng các chất trong phản ứng hay chuỗi phản ứng liên quan.
II. Thời lượng: 1 buổi (3 tiết)
III. Cơ sở phương pháp
61
1. Phân tích định tính:
- Kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 mà không tạo khí hoặc dung dịch sau
phản ứng tác dụng với kiềm dư tạo khí sau phản ứng có muối NH4NO3.
- Khi kim loại phản ứng có Mg; Al; Zn tác dụng với dung dịch HNO3 loãng cần
lưu ý sản phẩm khử có NH4NO3.
2. Phân tích định lượng:
- Khi bài có số mol kim loại phản ứng và số mol sản phẩm khử N+5 là khí mà
yêu cầu định lượng muối thì ta giả sử muối có cả NH4NO3: a mol, sau đó dùng bảo
toàn e để định lượng.
- Khi bài có số mol kim loại phản ứng và tổng khối lượng các muối sau phản
ứng. Khi đó cần nhớ: khối lượng, số mol của khối lượng M(NO3)3
NH4NO3 từ đó định lượng theo bảo toàn e.
- Khi có số mol HNO3 phản ứng (biết số mol H+ phản ứng) và số mol sản phẩm khử N+5 là khí thì ta giả sử sản phẩm khử còn có NH4NO3: a mol. Từ quá trình khử
- trong H+ ta tìm được số mol NH4NO3 theo số mol H+ phản ứng.
NO3
- Khi giải toán cần kết hợp bảo toàn nguyên tố N để định lượng
Ví dụ 1: Cho 29 gam hỗn hợp gồm Al, Cu và Ag tác dụng vừa đủ với 950 ml dung
dịch HNO3 1,5M, thu được dung dịch chứa m gam muối và 5,6 lít hỗn hợp khí X
(đktc) gồm NO và N2O. Tỉ khối của X so với H2 là 16,4. Tìm m = ? gam
Hướng dẫn
- Đặt
Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 3,79 gam hỗn hợp X gồm Al và Zn (có tỉ lệ mol tương ứng
là 2 : 5) vào dung dịch chứa 0,394 mol HNO3 thu được dung dịch Y và V ml (đktc) khí
N2 duy nhất. Để phản ứng hết với các chất trong Y thu được dung dịch trong suốt cần
3,88 lít dung dịch NaOH 0,125M. Tìm V = ? ml
Hướng dẫn
62
- Đặt X
- Dung dịch sau cùng có:
lít = 268,8ml
IV. Hệ thống bài tập ôn luyện
1. Hệ thống bài tập tự luận
Bài 1: Hòa tan hoàn toàn 3,79 gam hỗn hợp X gồm Al và Zn (có tỉ lệ mol tương ứng là
2 : 5) vào dung dịch chứa 0,394 mol HNO3 thu được dung dịch Y và V ml (đktc) khí N2 duy nhất. Để phản ứng hết với các chất trong Y thu được dung dịch trong suốt cần 3,88 lít dung dịch NaOH 0,125M. Tìm V = ? ml
Bài 2: Hòa tan hoàn toàn 31,25 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al và Zn trong dung dịch
HNO3, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và hỗn hợp gồm 0,1 mol N2O và 0,1 mol NO. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 157,05 gam hỗn hợp muối. Xác
định số mol HNO3 bị khử trong phản ứng trên?
Bài 3: Cho 6,175 gam Zn tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa a mol HNO3. Sau phản ứng thu được dung dịch X và 0,448 lit hỗn hợp khí Y gồm NO, N2O. Tỉ khối hơi của Y so với H2 là 18,5. Cô cạn dung dịch X thu được b gam muối. Tìm a, b?
Bài 4: Hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 có tỉ lệ số mol tương ứng là 8 : 5. Hòa tan hoàn toàn 21,78 gam X bằng dung dịch HNO3 loãng, thu được 1,344 lít (đktc) khí Y duy nhất và dung dịch Z chứa 117,42 gam muối. Tìm khí Y?
Bài 5: Cho hỗn hợp gồm 5,28 gam Mg và 6,75 gam Al tác dụng vừa hết với dung dịch
HNO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,136 lít một khí X (đktc) và dung dịch Y. Làm bay hơi dung dịch Y thu được 86,51 gam muối khan. Tìm số mol
HNO3 đã tham gia phản ứng?
Bài 6: Hòa tan hoàn toàn 25,3 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn bằng dung dịch HNO3. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y và 4,48 lít (đktc) khí Z (gồm hai hợp
chất khí không màu) có khối lượng 7,4 gam. Cô cạn dung dịch Y thu được 122,3 gam
hỗn hợp muối. Tính số mol HNO3 đã tham gia phản ứng?
63
IV.1. Hệ thống bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Cho 25,24 gam hỗn hợp X chứa Al, Zn, Mg, Fe phản ứng vừa đủ với 787,5 gam
dung dịch HNO3 20% thu được dung dịch chứa m gam muối và 0,2 mol hỗn hợp khí Y (gồm N2O và N2) có tỉ khối so với H2 là 18. Giá trị của m là C. 184,12. A. 163,60. D. 154,12. B. 153,13.
Câu 2: Cho hỗn hợp gồm 6,72 gam Mg và 0,8 gam MgO tác dụng hết với lượng dư dung
dịch HNO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,896 lít một khí X (đktc) và dung dịch Y. Làm bay hơi dung dịch Y thu được 46 gam muối khan. Khí X là
C. NO. A. NO2. B. N2O. D. N2.
Câu 3: Hòa tan hoàn toàn m gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng, thu được 5,376 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm N2, N2O và dung dịch chứa 8m gam muối. Tỉ khối của X so với H2 bằng 18. Giá trị của m là
A. 21,60. B. 18,90. C. 17,28. D. 19,44.
Câu 4: Hòa tan hoàn toàn 8,9 gam hỗn hợp gồm Mg và Zn bằng lượng vừa đủ 500 ml
dung dịch HNO3 1M. Sau khi các phản ứng kết thúc, thu được 1,008 lít khí N2O (đktc) duy nhất và dung dịch X chứa m gam muối. Giá trị của m là
A. 31,22. B. 34,10. C. 33,70. D. 34,32.
Câu 5: Cho 29 gam hỗn hợp gồm Al, Cu và Ag tác dụng vừa đủ với 950 ml dung dịch
HNO3 1,5M, thu được dung dịch chứa m gam muối và 5,6 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm NO và N2O. Tỉ khối của X so với H2 là 16,4. Giá trị của m là B. 97,20. A. 98,20. C. 98,75. D. 91,00.
Câu 6: Hòa tan hoàn toàn m gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng, thu được 5,376 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm N2, N2O và dung dịch chứa 8m gam muối. Tỉ khối của X so với H2 bằng 18. Giá trị của m là
A. 21,60. B. 18,90. C. 17,28. D. 19,44.
Câu 7: Cho 3,48 gam bột Mg tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm HCl (dư) và
KNO3, thu được dung dịch X chứa m gam muối và 0,56 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm N2 và H2. Khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 11,4. Giá trị của m là B. 18,300. A. 16,085. C. 14,485. D. 18,035.
Câu 8: Hoà tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí N2O và N2. Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H2 là 18. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là
A. 34,08. B. 38,34. C. 97,98. D. 106,38.
64
V. Gợi ý, hướng dẫn giải bài tập
1. Hệ thống bài tập tự luận
Bài 1: V = 268,8ml
Bài 2: Số mol HNO3 bị khử là: 0,4 mol
Bài 3: a = 0,24 mol và b = 18,755g
Bài 4: Khí Y là N2O
Bài 5: Số mol HNO3 đã tham gia phản ứng là: 1,4875 mol
Bài 6: Số mol HNO3 đã tham gia phản ứng là 1,9 mol.
2. Hệ thống bài tập trắc nghiệm
Câu 1 2 3 4 5 6 7 8
Chọn D D A B A A D D
VI. Phương pháp sử dụng chuyên đề
- Hướng dẫn nghiên cứu trực tiếp trên lớp theo buổi bồi dưỡng
- Giao bài tập về nhà ôn luyện, thảo luận nhóm
2.3.5. Chuyên đề 5: Bài toán nhiệt nhôm và muối nhôm, kẽm tác dụng với dung
dịch kiềm
I. Mục tiêu
1. Kiến thức: - Các phản ứng: nhiệt nhôm, muối Al3+; Zn2+ tác dụng với dung
dịch OH-
2. Kĩ năng:- Rèn kĩ năng định lượng cho bài toán liên quan
II. Thời lượng: 1 buổi (3 tiết)
III. Cơ sở phương pháp
1. Cơ sở định tính:
-; ZnO2
- Khảo sát đặc điểm phản ứng: nhiệt nhôm, muối Al3+; Zn2+ tác dụng với dung 2- với dung dịch axit (H+), phản ứng nhiệt phân dịch bazơ (OH-), phản ứng AlO2
các hiđroxit sau phản ứng.
2. Cơ sở định lượng:
-; ZnO2
2-
- Khi xác định lượng kết tủa sau phản ứng của dung dịch có Al3+; Zn2+ với dung 2- với dung dịch có H+ cần chú ý thứ tự dịch có OH- hoặc dung dịch có AlO2
phản ứng: trung hòa, tạo kết tủa, hòa tan kết tủa, phản ứng tạo kết tủa giữa cation và anion khác (VD: Ba2+ + SO4 BaSO4)
65
- Khi xác định lượng OH- phản ứng với dung dịch có Al3+; Zn2+ cần tìm lượng
với ); ( với ). Từ đó xác kết tủa Al(OH)3; Zn(OH)2 rồi so sánh: (
2- cần tìm
định được thời điểm kết thúc phản ứng và định lượng. Cần chú ý phản ứng ưu tiên trung hòa trước để tìm tổng lượng OH- đã dùng.
-; ZnO2
- Khi xác định lượng H+ phản ứng với dung dịch có AlO2
với ); ( với ). Từ lượng kết tủa Al(OH)3; Zn(OH)2 rồi so sánh: (
đó xác định được thời điểm kết thúc phản ứng và định lượng. Cần chú ý phản ứng ưu tiên trung hòa trước để tìm tổng lượng H+ đã dùng.
- Khi xác định lượng Al3+ phản ứng với dung dịch có OH- cần tìm lượng kết tủa
). Từ với Al(OH)3 và lượng OH- sau trưng hòa (nếu có), rồi so sánh: (3
đó xác định được thời điểm kết thúc phản ứng và định lượng.
Ví dụ 1: Có 500ml dung dịch AlCl3 xM (dung dịnh A)
- TN1: Cho từ từ 450 ml dung dịch NaOH yM vào 500ml dung dịch A sau phản
ứng thu được 23,4 gam kết tủa.
- TN2: Cho từ từ 625 ml dung dịch NaOH yM vào 500ml dung dịch A sau phản
ứng thu được 27,3 gam kết tủa. Tính x và y?
Hướng dẫn
ban đầu = 0,5x mol
Theo bài có:
- TN1: phản ứng: AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (1)
Có thể có: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (2)
Biết: = 23,4/78 = 0,3 mol
Biện luận: Vì cùng lượng AlCl3, khi tăng lượng NaOH thì lượng kết tủa cũng tăng
(lượng kết tủa TN1 < lượng kết tủa TN2) do đó sau TN1 AlCl3 dư, NaOH hết để ở
TN2 tiếp tục phản ứng với NaOH tạo thêm kết tủa nên không xảy ra (2).
= 0,9 mol Vậy theo (1) ta có: nNaOH = 3 CM(NaOH) = y = 0,9/0,45 = 2,0M.
- TN2: phản ứng: AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (3)
Có thể có: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (4)
Biết: = 27,3/78 = 0,35 mol; = 0,625.2 = 1,25 mol
66
Biện luận: Vì sau cùng thu được kết tủa NaOH hết, mặt khác nếu kết tủa sau (3)
= 1,05 mol bài cho vô lí. Vậy sau (3) kết tủa tan không tan thì thì nNaOH = 3
một phần theo (4) AlCl3 hết, tính theo AlCl3.
-Từ (3), (4) = = 1,25 x = 0,8M
Ví dụ 2: Cho m gam kim loại Ba vào 600 ml dung dịch gồm KOH 0,12M và NaOH
0,08M thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch E vào 200 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M thu được x gam kết tủa Y. Để thu được kết tủa Y lớn nhất thì giá trị nhỏ nhất của
m là bao nhiêu? khi đó hãy tính giá trị của x.
2- bằng 0,06 mol.
2-
Hướng dẫn
BaSO4
- + 2H2O
Al(OH)3
2- = 0,06 mol => số mol OH- do Ba tạo ra là 0,12 mol
AlO2 2- phải hết - Số mol OH- = 0,12; của Al3+ = 0,04 mol và của SO4 - Các phản ứng Ba2+ + SO4 Al3+ + 3OH- Al(OH)3 + OH- - Để kết tủa Y lớn nhất thì SO4
=> số mol Ba = số mol SO4 Vậy tổng số mol OH- trong dung dịch X bằng 0,24 > 4 = 0,16. Vậy không có kết
tủa Al(OH)3
Vậy x = 0,06.233 = 13,98 gam và m = 0,06.137 = 8,22 gam.
IV. Hệ thống bài tập ôn luyện
1. Hệ thống bài tập tự luận
Bài 1: Cho 150 ml dung dịch KOH 1,2M tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l, thu được dung dịch Y và 4,68 gam kết tủa. Loại bỏ kết tủa, thêm tiếp 175
ml dung dịch KOH 1,2M vào Y, thu được 2,34 gam kết tủa. Tìm x?
Bài 2: Hoà tan hoàn toàn m gam ZnSO4 vào nước được dung dịch X. Nếu cho 110 ml dung dịch KOH 2M vào X thì thu được 3a gam kết tủa. Mặt khác, nếu cho 140 ml
dung dịch KOH 2M vào X thì thu được 2a gam kết tủa. Tính m = ? gam
Bài 3: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al và m gam hai oxit sắt trong
khí trơ, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X vào dung dịch NaOH dư, thu được dung dịch
Y, chất không tan Z và 0,672 lít khí H2 (đktc). Sục khí CO2 dư vào Y, thu được 7,8 gam kết tủa. Cho Z tan hết vào dung dịch H2SO4, thu được dung dịch chứa 15,6 gam muối sunfat và 2,464 lít khí SO2 (ở đktc, là sản phẩm khử duy nhất của H2SO4). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tìm m = ? gam
67
Bài 4: Hỗn hợp X gồm 3,92 gam Fe, 16 gam Fe2O3 và m gam Al. Nung X ở nhiệt độ
cao trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp chất rắn Y. Chia Y thành
hai phần bằng nhau. Phần một tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu được 4a
mol khí H2. Phần hai phản ứng với dung dịch NaOH dư, thu được a mol khí H2. Biết
các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Tìm m = ? gam
Bài 5: Cho 7,35 gam hỗn hợp hai kim loại kiềm A, B thuộc 2 chu kỳ liên tiếp vào
500ml dung dịch HCl thu được 2,8 lít khí H2 (đktc) và dung dịch X. Cho 100ml dung
dịch Y gồm Al(NO3)3 0,6M và HNO3 0,4M vào dung dịch X thì thu được 1,56 gam kết
tủa. Tìm nồng độ mol/l của dung dịch HCl đã dùng?
Bài 6: Cho 400 ml dung dịch E gồm AlCl3 x mol/lít và Al2(SO4)3 y mol/lít tác dụng
với 612 ml dung dịch NaOH 1M, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 8,424 gam
kết tủa. Mặt khác, khi cho 400 ml E tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư) thì thu được
33,552 gam kết tủa. Xác định tỉ lệ x : y = ?
Bài 7: Cho hỗn hợp A có khối lượng m gam gồm bột Al và sắt oxit FexOy. Tiến hành
phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp A trong điều kiện không có không khí, được hỗn hợp B.
Nghiền nhỏ, trộn đều B rồi chia thành hai phần. Phần 1 có khối lượng 14,49 gam được
hòa tan hết trong dung dịch HNO3 đun nóng thu được dung dịch C và 3,696 lít khí NO
duy nhất (đktc). Cho phần 2 tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH đun nóng thấy
giải phóng 0,336 lít khí H2 (đktc) và còn lại 2,52 gam chất rắn. Các phản ứng đều xảy
ra hoàn toàn.
a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
b. Xác định công thức sắt oxit và tính m.
Bài 8: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương năm học 2014-2015)
Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn cho m gam hỗn hợp X (Al, FexOy)
thu được hỗn hợp rắn A. Cho hỗn hợp A tác dụng với dung dịch KOH dư thu được
2,688 lít khí, dung dịch B và chất rắn C. Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch B tới
khi thu được lượng kết tủa lớn nhất thì dừng lại; nung kết tủa tới khối lượng không đổi
được 20,4 gam chất rắn D. Cho chất rắn C tác dụng với dung dịch HNO3 vừa đủ được
dung dịch E chỉ chứa một muối sắt và 7,168 lít khí không màu hóa nâu trong không
khí. Biết các khí đo ở đktc, hiệu suất các phản ứng đạt 100%.
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
b) Xác định công thức của FexOy và tính m?
68
Bài 9: Cho 360 ml dung dịch NaOH 1M vào 500 ml dung dịch AlCl3 aM, thu được 3m gam kết tủa. Mặt khác, cho 480 ml dung dịch NaOH 1M vào 500 ml dung dịch AlCl3 aM thu được 2m gam kết tủa. Tính a?
Bài 10: Cho m gam kim loại Ba vào 600 ml dung dịch gồm KOH 0,12M và NaOH
0,08M thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch E vào 200 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M thu được x gam kết tủa Y. Để thu được kết tủa Y lớn nhất thì giá trị nhỏ nhất của
m là bao nhiêu? khi đó hãy tính giá trị của x.
2. Hệ thống bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Cho 26,8 gam hỗn hợp X gồm: Al và Fe2O3 tiến hành phản ứng nhiệt nhôm cho tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn (giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe2O3 thành Fe). Hỗn hợp sau phản ứng cho tác dụng với lượng dư dung dịch HCl được 11,2 lít H2 (đktc). Khối lượng của Al trong X là
A. 5,4 gam. B. 7,02 gam. C. 9,72 gam. D. 10,8 gam.
Câu 2: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Na2O và Al2O3 vào nước thu được dung dịch X trong suốt. Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào X, khi hết 100 ml thì bắt
đầu xuất hiện kết tủa; khi hết 300 ml hoặc 700 ml thì đều thu được a gam kết tủa. Giá
trị của a và m lần lượt là
A. 15,6 và 27,7. B. 23,4 và 35,9. C. 23,4 và 56,3. D. 15,6 và 55,4.
Câu 3: Hỗn hợp X gồm Na, Al và Fe (với tỉ lệ số mol giữa Na và Al tương ứng là 2 : 1).
Cho X tác dụng với H2O (dư) thu được chất rắn Y và V lít khí. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 0,25V lít khí. Biết các khí đo ở cùng điều kiện, các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Tỉ lệ số mol của Fe và Al trong X tương ứng là
A. 16 : 5. B. 5 : 16. C. 1 : 2. D. 5 : 8.
Câu 4: Trộn 0,54 gam bột Al với hỗn hợp bột Fe2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm ở nhiệt độ cao trong điều kiện không có không khí một thời gian, thu được
hỗn hợp rắn X. Hoà tan X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng dư thì thể tích khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất) thu được ở đktc là:
A. 0,672 lít. B. 0,896 lít. C. 1,12 lít. D. 1,344 lít.
Câu 5: Trộn 0,54 gam bột nhôm với bột Fe2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp X. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 được hỗn hợp khí gồm NO và NO2 có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 3. Thể tích khí NO và NO2 (đktc) lần lượt là: A. 0,224 lít và 0,672 lít. B. 0,672 lít à 0,224 lít.
C. 2,24 lít và 6,72 lít. D. 672 lít và 2,24 lít.
69
Câu 6: Dung dịch X gồm 0,1 mol H+, z mol Al3+, t mol và 0,02 mol . Cho
120 ml dung dịch Y gồm KOH 1,2M và Ba(OH)2 0,1M vào X, sau khi các phản ứng
kết thúc, thu được 3,732 gam kết tủa. Giá trị của z, t lần lượt là
A. 0,120 và 0,020. B. 0,012 và 0,096.
C. 0,020 và 0,120. D. 0,020 và 0,012.
Câu 7: Nung nóng 46,6 gam hỗn hợp gồm Al và Cr2O3 (trong điều kiện không có
không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Chia hỗn hợp thu được sau phản ứng
thành hai phần bằng nhau. Phần một phản ứng vừa đủ với 300 ml dung dịch NaOH 1M
(loãng). Để hòa tan hết phần hai cần vừa đủ dung dịch chứa a mol HCl. Giá trị của a là
A. 0,9. B. 1,3. C. 0,5. D. 1,5.
Câu 8: Nung 9,66 gam hỗn hợp bột X gồm Al và một oxit sắt trong điều kiện không
có không khí, khi phản ứng nhiệt nhôm xảy ra hoàn toàn (giả sử chỉ xảy ra phản ứng
khử oxit sắt thành sắt) thu được hỗn hợp sản phẩm Y. Chia Y làm 2 phần đều nhau:
- Phần 1: Hoà tan trong dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 0,336 lít H2 (đktc).
- Phần 2: hoà tan trong dung dịch HCl dư được 1,344 lít H2 (đktc).
Vậy oxit sắt trong X là:
A. FeO. B. Fe2O3. C. Fe3O4. D. FeO và Fe3O4.
Câu 9: (Trích đề thi THPT quốc gia năm 2015)
dư, thu được dung dịch Y, hỗn hợp khí Z (C2H2, CH4) và a gam kết tủa Al(OH)3. Đốt
Hỗn hợp X gồm CaC2 x mol và Al4C3 y mol. Cho một lượng nhỏ X vào H2O rất
cháy hết Z, rồi cho toàn bộ sản phẩm vào Y được 2a gam kết tủa. Biết các phản ứng
đều xảy ra hoàn toàn. Tỉ lệ x : y bằng
A. 5 : 6. B. 1 : 2. C. 3 : 2. D. 4 : 3.
Câu 10: (Trích đề thi THPT quốc gia năm 2015)
Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm 0,03 mol Cr2O3; 0,04 mol FeO
và a mol Al. Sau một thời gian phản ứng, trộn đều, thu được hỗn hợp chất rắn Y. Chia
Y thành hai phần bằng nhau. Phần một phản ứng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH
0,1M (loãng). Phần hai phản ứng với dung dịch HCl loãng, nóng (dư), thu được 1,12
chỉ bị khử thành Cr. Phần lít khí H2 (đktc). Giả sử trong phản ứng nhiệt nhôm, Cr2O3
đã phản ứng là trăm khối lượng Cr2O3
A. 20,00%. B. 66,67%. C. 33,33%. D. 50,00%.
70
V. Gợi ý, hướng dẫn giải bài tập
1. Hệ thống bài tập tự luận
Bài 1: x = 1,2 mol/lit
Bài 2: m = 16,1 gam
Bài 3: m = 6,96 gam
Bài 4: m = 7,02 gam
Bài 5: Nồng độ mol/l của dung dịch HCl đã dùng là: 0,3M
Bài 6: Tỉ lệ x : y = 7 : 4
Bài 7: Công thức oxit sắt là Fe3O4 và m = 19,32(g).
Bài 8: - TH1: công thức của oxit sắt là FeO; m = 45,26 gam
- TH2: công thức của oxit sắt là Fe2O3; m = 36,4 gam
Bài 9: a = 0,28M
Bài 10: x = 0,06.233 = 13,98 gam và m = 0,06.137 = 8,22 gam
2. Hệ thống bài tập trắc nghiệm
Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Chọn D A D D A C B C D B
VI. Phương pháp sử dụng chuyên đề
- Hướng dẫn nghiên cứu trực tiếp trên lớp theo buổi bồi dưỡng
- Giao bài tập về nhà ôn luyện, thảo luận nhóm
-, Ag+
2.3.6 Chuyên đề 6: Bài toán hỗn hợp có Fe tác dụng với dung dịch có H+, NO3
và định lượng sản phẩm.
I. Mục tiêu
-
1. Kiến thức:
- Bản chất phản ứng oxi hóa - khử giữa Fe với dung dịch có H+, NO3 - Bản chất phản ứng oxi hóa - khử giữa Fe2+ với dung dịch Ag+
2. Kĩ năng:- Rèn kĩ năng phân tích chuỗi thí nghiệm phản ứng, trình bày cách
xác định lượng các chất liên quan, kĩ năng sử dụng bảo toàn e, bảo toàn nguyên tố cho
bài toán.
II. Thời lượng: 1 buổi (3 tiết)
71
III. Cơ sở phương pháp
1. Cơ sở định tính
- Các phản ứng liên quan:
(1) Ag+ + Cl- AgCl
Fe3+ + Ag
- kết hợp thứ tự phản ứng của dãy điện hóa kim loại.
(2) Fe2+ + Ag+ (3) Thứ tự oxi hóa khử khi kim loại có Fe tác dụng với dung dịch có H+,
NO3
2. Cơ sở định lượng
- Lập sơ đồ bài toán, phân tích sản phẩm sau mỗi giai đoạn phản ứng
- Sử dụng bảo toàn e, bảo toàn nguyên tố để định lượng
Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 2,8 gam Fe và 1,6 gam Cu trong 500 ml dung
dịch hỗn hợp HNO3 0,1M và HCl 0,4M, thu được khí NO (khí duy nhất) và dung dịch X.
Cho X vào dung dịch AgNO3 dư, thu được m gam chất rắn. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 trong các phản ứng. Tìm m = ?
Hướng dẫn
- Ta có :
- Vì cuối cùng dư nên ta sẽ bảo toàn e cho cả quá trình.
Ví dụ 2: Cho 7m gam Fe vào 100 ml dung dịch chứa Cu(NO3)20,2M và HCl 1M thu
được 3m gam hỗn hợp kim loại, khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch A.
Thêm dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch A, thu được a gam kết tủa. Biết các phản
ứng xảy ra hoàn toàn. Tính m và a?
Hướng dẫn
- Theo bài: nHCl = 0,1 mol;
=> 0,1, 0,04 mol; 0,02 (mol)
- Vì Fe dư, phản ứng xảy ra:
72
- → Fe3+ + NO + 2H2O
Fe + 4H+ + NO3 Fe + Cu2+ → Cu + Fe2+ Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
- Trong cả quá trình
- + 3e → NO + 2H2O
4H+ + NO3
0,1→ 0,025 0,075 Cu2+ + 2e→ Cu
0,02→0,04 0,02 Fe→ Fe2+ + 2e
- Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: = 0,0575 mol
→ = 3,22 gam
→ = 7m – 3,22 gam
- Chất rắn sau phản ứng là Cu và Fe dư
→ + = 3m
→ 7m – 3,22 + 64.0,02 = 3m → m = 0,485 gam.
- Dung dịch A sau phản ứng gồm
= 0,0575; = 0,1; = 0,015 (mol) →
+ → AgCl↓
0,1→ 0,1
+ → + Ag↓
0,0575→ 0,0575
→ ∑ = 108.0,0575 + 143,5.0,1 = 20,56 gam → = 20,56 gam
IV. Hệ thống bài tập ôn luyện
Bài 1: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 8,4 gam Fe và 4,8 gam Cu trong 500 ml dung
dịch hỗn hợp HNO3 0,3M và HCl 1,2M, thu được khí NO (khí duy nhất) và dung dịch
X. Cho X vào dung dịch AgNO3 dư, thu được m gam chất rắn. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 trong các phản ứng. Tìm m?
Bài 2: Hòa tan hết 2,24 gam bột Fe vào 120 ml dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch
X. Cho X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3, sau khi kết thúc các phản ứng thu
được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc) và m gam chất rắn. Tìm m, V = ?
73
Bài 3: Đốt cháy hỗn hợp gồm 1,92 gam Mg và 4,48 gam Fe với hỗn hợp khí X gồm
clo và oxi, sau phản ứng chỉ thu được hỗn hợp Y gồm các oxit và muối clorua (không
còn khí dư). Hòa tan Y bằng một lượng vừa đủ 120 ml dung dịch HCl 2M, thu được
dung dịch Z. Cho AgNO3 dư vào dung dịch Z, thu được 56,69 gam kết tủa. Tính phần
trăm thể tích của clo trong hỗn hợp X?
Bài 4: Đốt cháy hỗn hợp gồm 0,08 mol Mg và 0,08 mol Fe với hỗn hợp khí X gồm clo
và oxi, sau phản ứng chỉ thu được hỗn hợp Y gồm các oxit và muối clorua (không còn
khí dư). Hòa tan Y bằng một lượng vừa đủ 120 ml dung dịch HCl 2M, thu được dung
dư vào dung dịch Z, thu được 56,69 gam kết tủa. Tính khối lượng dịch Z. Cho AgNO3
hỗn hợp Y?
Bài 5: Hòa tan 1,12 gam Fe bằng 300 ml dung dịch HCl 0,2M, thu được dung dịch X
dư vào X, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất
và khí H2. Cho dung dịch AgNO3 của N+5) và m gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tìm m = ? gam
Bài 6: Đốt cháy 4,16 gam hỗn hợp gồm Mg và Fe trong khí O2, thu được 5,92 gam
hỗn hợp X chỉ gồm các oxit. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HCl vừa đủ, thu
được dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH dư vào Y, thu được kết tủa Z. Nung Z trong
không khí đến khối lượng không đổi, thu được 6 gam chất rắn. Mặt khác cho Y tác
dụng với dung dịch AgNO3 dư, thu được m gam kết tủa. Tìm m = ? gam
Bài 7: Cho 24 gam hỗn hợp (X) gồm Fe và Cu vào 600 ml dung dịch AgNO3 1M. Sau
khi phản ứng kết thúc thu được dd (Y) và 71,2 gam chất rắn (Z), thêm vào hỗn hợp sau
phản ứng 1 lít dung dịch H2SO4 1M người ta thấy thoát ra V lít(đktc) một chất khí
không màu bị hóa nâu ngoài không khí là sản phẩm khử duy nhất. Viết các phương
trình phản ứng xảy ra ở dạng ion rút gọn và tính giá trị V.
Bài 8: Cho 7m gam Fe vào 100 ml dung dịch chứa Cu(NO3)20,2M và HCl 1M thu
được 3m gam hỗn hợp kim loại, khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch A.
Thêm dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch A, thu được a gam kết tủa. Biết các phản
ứng xảy ra hoàn toàn. Tính m và a.
V. Gợi ý, hướng dẫn giải bài tập
Bài 1: m = 90,15 gam
Bài 2: m = 18,3 gam và V = 0,224 lit
Bài 3: %V(Cl2) = 53,85%
74
Bài 4: mY = 13,29 gam
Bài 5: mY = 9,15 gam
Bài 6: mY = 32,65 gam
Bài 7: VNO = 1/3.22,4lít.
Bài 8: m = 0,485 gam và a = 20,56 gam.
VI. Phương pháp sử dụng chuyên đề
- Hướng dẫn nghiên cứu trực tiếp trên lớp theo buổi bồi dưỡng
- Giao bài tập về nhà ôn luyện, thảo luận nhóm
2.3.7. Chuyên đề 7: Bài toán sử dụng phương pháp bảo toàn e, phép quy đổi, bảo
toàn nguyên tố để định lượng
I. Mục tiêu
1. Kiến thức:- Các phản ứng oxi hóa - khử trong các chuỗi thí nghiệm phản ứng
nối tiếp giữa các chất vô cơ
2. Kĩ năng:- Rèn kĩ năng sử dụng phương pháp bảo toàn e, phép quy đổi, bảo
toàn nguyên tố để định lượng cho bài toán và trình bày lời giải.
II. Thời lượng: 1 buổi (3 tiết)
III. Phương pháp sử dụng chuyên đề
- Học sinh tự nghiên cứu trực tiếp một số bài tập trên lớp theo buổi bồi dưỡng
có sự gợi ý, nhận xét của giáo viên hướng dẫn.
- Cùng thảo luận để tìm ra lời giải hay, ngắn gọn, khoa học, chính xác, sửa chữa
sai sót, các lỗi trong trình bày.
- Phần bài tập còn lại trong chuyên đề được giao về nhà ôn luyện, củng cố, rèn
kĩ năng phân tích, định lượng, trình bày.
Ví dụ: Hòa tan hết 15,12 gam hỗn hợp A gồm FeS2 và Fe3O4 trong dung dịch B chứa
0,08 mol HNO3 loãng và 0,27 mol H2SO4, thu được dung dịch X và 1,568 lít khí NO
(đktc). Dung dịch X hòa tan tối đa m gam bột Cu thấy có khí NO tiếp tục thoát ra, sau
phản ứng thu được dung dịch Y. Dung dịch Y chứa a gam muối (khan). Tính m và a. Biết trong các quá trình trên NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5.
Hướng dẫn
- Ban đầu số mol H+ = 0,62 mol; số mol = 0,08 mol; số mol = 0,27 mol
- Phương trình ion thu gọn:
75
Fe3+ + 2 FeS2 + 4H+ + 5 + 5NO + 2H2O
Fe3O4 + 28H+ + 9Fe3+ + NO + 14H2O (2)
- Gọi số mol FeS2 và Fe3O4 lần lượt là x, y mol.
Theo đề bài ta có hệ: 120x + 232y = 15,12 gam
- Số mol NO = 5x + y/3 = 0,07 mol
Giải hệ phương trình ta được x = 0,01 mol; y = 0,06 mol.
Theo phương trình số mol H+ phản ứng = 0,5 mol; phản ứng = 0,07 mol
số mol H+ dư = 0,02 mol; dư = 0,01 mol
- Trong dung dịch X gồm Fe3+: 0,19 mol; H+: 0,02 mol; : 0,01 mol; : 0,29 mol.
Khi dung dịch X hòa tan tối đa Cu thì quá trình khử đều xảy ra hoàn toàn và các chất
oxi hóa hết:
Quá trình oxi hóa: Quá trình khử:
H+ + + 3e Cu2+ + 2e NO + 2H2O Cu
Fe3+ + e Fe2+
Áp dụng ĐLBT electron tìm được số mol Cu = 0,1025 mol
mCu bị hòa tan tối đa = 6,56 gam
Khối lượng muối thu được = = 0,19.56 + 0,1025.64 +
0,005.62 + 0,29.96 = 45,35 gam.
IV. Hệ thống bài tập ôn luyện
1. Hệ thống bài tập tự luận
Bài 1: Để m gam bột sắt ngoài không khí sau một thời gian thu được 16,4gam hỗn hợp
X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3. Hoà tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO3 dư thu được 0,15mol NO và 0,1mol NO2. Tìm m = ? gam
Bài 2: Đốt cháy 5,6 gam bột Fe trong một bình oxi thu được 7,36 gam hỗn hợp X
gồm Fe2O3, Fe3O4 và một phần Fe dư. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X bằng dung dịch HNO3 dư, thu được V lít hỗn hợp khí Y gồm NO2 và NO có tỉ khối so với H2 bằng 19. Tìm V = ? lít
Bài 3: Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS2, và S vào dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư thu được dung dịch Y (không chứa muối amoni) và 49,28 lít hỗn hợp khí
NO, NO2 nặng 85,2 gam. Cho Ba(OH)2 dư vào Y, lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 148,5 gam chất rắn khan. Tìm m = ? gam
76
Bài 4: Để 5,6 gam sắt trong không khí một thời gian thu được hỗn hợp X. Hoà tan
hoàn toàn hỗn hợp X vào 63 gam dung dịch HNO3 thu được 0,336 lít khí NO duy nhất
(ở đktc). Cho dung dịch sau phản ứng tác dụng vừa đủ với 450 ml dung dịch NaOH
1M thu được kết tủa lớn nhất. Tính nồng độ % của dung dịch HNO3 đã dùng?
Bài 5: Trộn 60 gam bột Fe với 30 gam bột lưu huỳnh rồi đun nóng (không có không
khí), sau phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn E. Hòa tan E bằng dung dịch HCl dư
thu được khí X. Đốt cháy X cần V lít O2 (đktc). Tìm V = ? lít
Bài 6: Hòa tan hết 5,36 gam hỗn hợp FeO, Fe2O3 và Fe3O4 trong dung dịch chứa 0,03
mol HNO3 và 0,18 mol H2SO4 thu được dung dịch X và 0,01 mol khí NO (sản phẩm
khử duy nhất). Cho 0,04 mol Cu vào X thấy có khí NO tiếp tục thoát ra, cô cạn dung
dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan. Tính giá trị của m.
Bài 7: Cho 9m gam Fe vào 400 ml dung dịch chứa Cu(NO3)2 0,25M và HCl 1M thu
được 7m gam hỗn hợp kim loại, khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch A.
Thêm dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch A, thu được a gam kết tủa. Biết các phản
ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị của m và a.
Bài 8: Cho m gam hỗn hợp X (gồm Fe3O4 và Cu) vào 500 ml dung dịch HNO3 aM
được dung dịch Y; 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Z (gồm NO và NO2 dZ/H2 = 19) và 6 gam
một kim loại không tan. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Y, lọc tách kết tủa và
nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 80 gam chất rắn T. Biết các
phản ứng xảy ra hoàn toàn.
a) Viết các phương trình phản ứng.
b) Tính a và phần trăm khối lượng các chất trong X.
Bài 9: Cho 11,2g Fe vào 300 ml dung dịch (chứa HNO3 0,5M và HCl 2M) thu được
khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Cho dung dịch X tác dụng với lượng
dư dung dịch KMnO4/H2SO4 loãng. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
a) Cô cạn dung dịch X thu được bao nhiêu gam chất rắn khan.
b) Tính khối lượng KMnO4 đã bị khử.
Bài 10: Hòa tan hết 15,12 gam hỗn hợp A gồm FeS2 và Fe3O4 trong dung dịch B chứa
0,08 mol HNO3 loãng và 0,27 mol H2SO4, thu được dung dịch X và 1,568 lít khí NO
(đktc). Dung dịch X hòa tan tối đa m gam bột Cu thấy có khí NO tiếp tục thoát ra, sau
phản ứng thu được dung dịch Y. Dung dịch Y chứa a gam muối (khan). Tính m và a. Biết trong các quá trình trên NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5.
77
2. Hệ thống bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Nung nóng 8,96 gam bột Fe trong khí O2 một thời gian, thu được 11,2 gam hỗn
hợp chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Hòa tan hết X trong dung dịch hỗn hợp +) và 0,896 gồm a mol HNO3 và 0,06 mol H2SO4, thu được dung dịch Y (không chứa NH4
lít khí NO duy nhất (đktc). Giá trị của a là
A. 0,32. B. 0,16. C. 0,04. D. 0,44.
Câu 2: Đốt 11,2 gam sắt trong không khí thu được 14,4 gam hỗn hợp X gồm sắt và
các oxit sắt. Hòa tan hết X bằng 2 lít dung dịch HNO3 a mol/l sinh ra 0,56 lít N2O (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất của N+5). Giá trị của a là
A. 0,325. B. 0,55. C. 0,65. D. 1,25.
Câu 3: Cho 12 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với 500 ml dung dịch
HNO3 aM thu được 2,24 lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất và dung dịch X. Biết X
có thể hoà tan tối đa 6,44 gam Fe, sinh ra khí NO thoát ra duy nhất. Giá trị của a là
A. 1,64. B. 1,38. C. 1,28. D. 1,41.
Câu 4: Cho 61,2 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, đun
nóng và khuấy đều. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít khí NO (sản phảm
khử duy nhất (ở đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4 gam kim loại. Cô cạn dung dịch Y, thu được
m gam muối khan. Giá trị của m là
A. 108,9. B. 151,5. C. 137,1. D. 97,5.
Câu 5: Hỗn hợp A gồm Cu, Fe có tỷ lệ khối lượng mCu: mFe = 7 : 3. Lấy m gam A cho
phản ứng hoàn toàn với 500 gam HNO3 11,34% thu được 0,8m gam chất rắn, dung
dịch B và 6,72 lít hỗn hợp khí C gồm NO2 và NO (đktc). Giá trị của m là
A. 16,8gam. B. 84 gam. C. 11,2gam. D. 56gam.
Câu 6: Hoà tan m gam hỗn hợp kim loại gồm Fe và Cu trong đó Fe chiếm 40% khối l-
ượng bằng dung dịch HNO3 được dung dịch X, 0,448 lít NO (đktc) duy nhất và còn lại
0,65m gam kim loại. Khối lượng muối trong dung dịch X là
A. 5,4 gam. B. 6,4 gam. C. 11,2 gam. D. 10,8 gam.
Câu 7: Để a gam bột sắt trong không khí một thời gian được 7,52 gam hỗn hợp rắn X
gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Hòa tan hết X trong H2SO4 đặc, nóng được 0,672 lít khí
SO2 (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) và dung dịch Y. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y
được b gam muối khan. Giá trị của a và b lần lượt là
A. 7 và 25. B. 4,2 và 15. C. 4,48 và 16. D. 5,6 và 20.
78
Câu 8: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với 200 ml dung dịch HNO3 3,2M. Sau khi phản ứng hoàn toàn được 0,1 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và
còn lại 1,46 gam kim loại không tan. Giá trị của m là
A. 17,04 gam. B. 19,20 gam. C. 18,50 gam. D. 20,50 gam.
Câu 9: Cho 18,4 gam hỗn hợp X gồm Cu2S, CuS, FeS2 và FeS tác dụng hết với HNO3 (đặc nóng, dư) thu được V lít khí chỉ có NO2 (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cho toàn bộ Y vào một lượng dư dung dịch BaCl2, thu được 46,6 gam kết tủa; còn khi cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch NH3 dư thu được 10,7 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 38,08. B. 24,64. C. 16,8. D. 11,2.
Câu 10: Cho 2,52 gam hỗn hợp gồm Cu2S, CuS, FeS2 và S vào lượng dư dung dịch HNO3 đặc nóng, thu được dung dịch X và V lít NO2 (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Chia dung dịch X làm 2 phần bằng nhau. Phần 1 đem tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, thu được 3,495 gam kết tủa. Phần 2 cho tác dụng với dung dịch NH3 dư, thu được 0,535 gam kết tủa. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là
A. 15,12. B. 5,264. C. 13,16. D. 5,404.
Câu 11: Trộn 8,4 gam bột Fe và 3,2 gam bột S, đun nóng hỗn hợp trong điều kiện không
có không khí cho phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sản phẩm thu được hòa tan hoàn toàn trong
dung dịch H2SO4 đặc nóng thấy thoát ra V lít khí SO2 (đktc). Giá trị của V là C. 1,344 lít. A. 10,08 lít. B. 7,28 lít. D. 11,76 lít.
Câu 12: Trộn 5,6 gam bột sắt với 2,4 gam bột lưu huỳnh rồi nung nóng (trong điều
kiện không có không khí), thu được hỗn hợp rắn M. Cho M tác dụng với lượng dư
dung dịch HCl, giải phóng hỗn hợp khí X và còn lại một phần không tan G. Để đốt
cháy hoàn toàn X và G cần vừa đủ V lít khí O2 (ở đktc). Giá trị của V là A. 4,48. C. 3,08. B. 3,36. D. 2,80.
Câu 13: Hoà tan hoàn toàn 0,1 mol FeS2 trong 200 ml dung dịch HNO3 4M, sản phẩm thu được gồm dung dịch X và một chất khí thoát ra. Dung dịch X có thể hòa tan tối đa m gam Cu. Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N+5 đều là NO.
Giá trị của m là
A. 12,8. B. 6,4. C. 9,6. D. 3,2.
vào dung dịch H2SO4 Câu 14: Hoà tan hỗn hợp bột gồm m gam Cu và 4,64 gam Fe3O4 (loãng, rất dư), sau khi các phản ứng kết thúc chỉ thu được dung dịch X. Dung dịch X
0,1M. Giá trị của m là
làm mất màu vừa đủ 100 ml dung dịch KMnO4 A. 0,96. B. 0,64. C. 3,2. D. 1,24.
79
Câu 15: Đốt 16,2 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe trong khí Cl2 thu được hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y vào nước dư, thu được dung dịch Z và 2,4 gam kim loại. Dung dịch Z
tác dụng được với tối đa 0,21 mol KMnO4 trong dung dịch H2SO4 (không tạo ra SO2). Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X là
A. 72,91%. B. 64,00%. C. 66,67%. D. 37,33%.
Câu 16: Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ, thu được 15,68 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm
CO, CO2 và H2. Cho toàn bộ X tác dụng hết với CuO (dư) nung nóng, thu được hỗn hợp chất rắn Y. Hoà tan toàn bộ Y bằng dung dịch HNO3 (loãng, dư) được 8,96 lít NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Phần trăm thể tích khí CO trong X là
A. 28,57%. B. 14,28%. C. 18,42%. D. 57,15%.
Câu 17: Dẫn luồng khí CO đi qua hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 nung nóng, sau một thời gian thu được chất rắn X và khí Y. Cho Y hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch
Ba(OH)2 dư, thu được 29,55 gam kết tủa. Chất rắn X phản ứng với dung dịch HNO3 dư thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là
A. 2,24. B. 4,48. C. 6,72. D. 3,36.
Câu 18: (Trích đề thi ĐH khối B năm 2013)
Hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Cho khí CO qua m gam X nung nóng, sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn Y và hỗn hợp khí Z. Cho toàn bộ Z vào dung
dịch Ca(OH)2 dư, đến phản ứng hoàn toàn, thu được 4 gam kết tủa. Mặt khác, hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư), thu được 1,008 lít khí SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch chứa 18 gam muối. Giá trị của m là
A. 6,80. B. 13,52. C. 5,68. D. 7,12.
Câu 19: (Trích đề thi ĐH khối B năm 2014)
Nung nóng bình kín chứa a mol hỗn hợp NH3 và O2 (có xúc tác Pt) để chuyển toàn bộ NH3 thành NO. Làm nguội và thêm nước vào bình, lắc đều thu được 1 lít dung dịch HNO3 có pH = 1, còn lại 0,25a mol khí O2. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của a là
A. 0,4. B. 0,3. C. 0,1. D. 0,2.
Câu 20: (Trích đề thi THPT quốc gia năm 2015)
phản ứng hết với dung Cho 8,16 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3
loãng (dung dịch Y), thu được 1,344 lít NO (đktc) và dung dịch Z. Dung
có trong Y là
dịch HNO3 dịch Z hòa tan tối đa 5,04 gam Fe, sinh ra khí NO. Biết trong các phản ứng, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Số mol HNO3 B. 0,78 mol. C. 0,50 mol. A. 0,54 mol. D. 0,44 mol.
80
V. Gợi ý, hướng dẫn giải bài tập
1. Hệ thống bài tập tự luận
Bài 1: m = 14,56 gam
Bài 2: V = 0,896 lit
Bài 3: m = 38,4 gam
Bài 4: C%(HNO3) = 46,5%
Bài 5: V = 33 lít
Bài 6: m = 19,44g.
Bài 7: m = 3,8g và a = 84,4g.
Bài 8: a = 4,4M; %mFe3O4 = 59,49%; %mCu = 40,51%
Bài 9: a) mrắn khan = 36,475 gam.
b) Khối lượng KMnO4 bị khử là: 23,7 gam.
Bài 10: m = 7,04 gam và a = 39,92 gam.
2. Hệ thống bài tập trắc nghiệm
Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Chọn A A D B B A D C A D
Câu 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Chọn D D A A C A A D A C
81
2.3.8. Chuyên đề 8: Bài toán tổng hợp có nhiều chất phản ứng hoặc nhiều quá trình
phản ứng (kết hợp nhiều phương pháp trong bài toán để định lượng)
I. Mục tiêu
1. Kiến thức:- Bài tập toán Hóa vô cơ có nhiều chất phản ứng hay nhiều quá
trình phản ứng.
2. Kĩ năng: - Rèn kĩ năng giải toán, phân tích, trình bày bài toán khoa học,
chính xác, ngắn gọn.
II. Phương pháp sử dụng chuyên đề
- Giao hệ thống bài tập dùng bồi dưỡng cho học sinh nghiên cứu ở nhà trước và
thảo luận trong nhóm được bồi dưỡng.
- Hướng dẫn giải đáp, phân tích, cách trình bày trên lớp theo buổi bồi dưỡng.
III. Hệ thống bài tập ôn luyện
Bài 1: Cho m1 gam hỗn hợp gồm Mg, Al vào m2 gam dung dịch HNO3 24%. Sau khi
các kim loại tan hết có 8,96 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X gồm NO, N2O, N2 bay ra (ở
đktc) và dung dịch A. Thêm một lượng vừa đủ O2 vào hỗn hợp X, sau phản ứng thu
được hỗn hợp khí Y. Dẫn Y từ từ qua dung dịch NaOH dư có 4,48 lít hỗn hợp khí Z
thoát ra (ở đktc). Tỷ khối của Z đối với H2 bằng 1,38. Nếu cho dung dịch NH3 dư vào
dung dịch A thu được 62,2 gam kết tủa.
Tính m1, m2. (Biết lượng HNO3 lấy dư 20% so với lượng cần thiết, dung dịch A
khi tác dụng với dung dịch NaOH không có khí NH3 thoát ra)
Bài 2: Hoà tan hoàn toàn m1 gam bột Cu trong 600 ml dung dịch HNO3 1M thu được
V lít khí NO (đktc) và dung dịch A. Trung hoà A bằng 400 ml dung dịch KOH vừa đủ
rồi đem cô cạn dung dịch tạo thành thu được m2 gam muối khan B. Nung nóng B đến
khối lượng không đổi thu được khí K và 29 gam chất rắn C. Dẫn toàn bộ hỗn hợp khí
K hấp thụ vào nước thu được 1,0 lít dung dịch D.
a. Tính V, m1, m2 và nồng độ dung dịch KOH đã dùng.
b. Tính tỷ khối hơi của K so với oxi, tính pH của dung dịch D.
c. Nếu cho từ từ dung dịch NH3 2M vào dung dịch A thấy tạo thành 9,8 gam kết
tủa. Tính thể tích dung dịch NH3 đã dùng.
82
Bài 3: Hoà tan hoàn toàn 0,8120 gam một mẫu quặng sắt gồm FeO, Fe2O3 và 35% tạp
chất trơ trong dung dịch HCl (dư), thu được dung dịch X. Sục khí SO2 vào dung dịch X,
thu được dung dịch Y. Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với 22,21 ml dung dịch KMnO4
0,10 M. Mặt khác, hoà tan hết 1,2180 gam mẫu quặng trên trong dung dịch HCl (dư) rồi
thêm ngay dung dịch KMnO4 0,10 M vào dung dịch thu được cho đến khi phản ứng xảy
ra hoàn toàn, thì hết 15,26 ml dung dịch KMnO4 0,10 M.
a. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
b. Tính thể tích SO2 (ở điều kiện tiêu chuẩn) đã dùng và thành phần phần trăm
theo khối lượng của FeO, Fe2O3 có trong mẫu quặng.
Bài 4: Hỗn hợp A gồm hai muối sunfua kim loại FeS2 và RS. Cho 6,05 gam A tác dụng
hoàn toàn với lượng dư dung dịch HNO3 đặc, nóng thì thu được dung dịch A1 và 11,872
lít (đktc) hỗn hợp khí A2 có khối lượng 24,22 gam gồm hai khí N02 và N0. Cho dung
dịch BaCl2 vào dung dịch A1 thấy có kết tủa trắng không tan trong axit.
a. Gọi tên RS. Biết R có hóa trị không đổi, số mol FeS2 bằng 1/5 số mol RS.
b. Cho dung dịch A1 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, viết các phương trình
phản ứng xảy ra và tính khối lượng kết tủa thu được.
Bài 5: Cho 36,2 gam hỗn hợp X gồm (Zn, Fe, Cu) vào V ml dung dịch HNO3 0,5M
thu được dung dịch Y, m1 gam chất rắn Z gồm hai kim loại và thoát ra một khí màu
nâu đỏ. Cô cạn dung dịch Y, chất rắn thu được đem nung trong bình kín (dung tích 5 lít và không chứa không khí) ở nhiệt độ 3270C thu được m2 gam chất rắn T, hỗn hợp khí M. Áp suất trong bình sau khi nung là 7,995 atm đo ở 3270C. Cho hỗn hợp M qua
dung dịch NaOH dư thấy khối lượng dung dịch tăng 32,9 gam và có 0,56 lít một khí
(đktc) bay ra khỏi dung dịch. Cho m1 gam Z vào dung dịch AgNO3 dư thu được 86,4
gam kim loại. (các pứ xảy ra hoàn toàn)
1. Xác định % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu?
2. Tính m1, m2 và V?
Bài 6: Thêm từ từ bột Mg kim loại vào 200ml dung dịch X gồm hai axit HCl 1M và
HNO3, cho tới khi khí ngừng thoát ra, thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối của
Mg (giả sử thể tích dung dịch không đổi) và 1,926 lít hỗn hợp khí Z gồm 3 khí không
mầu cân nặng 1,544 gam. Trộn khí Z với 2 lít O2 đã lấy dư. Sau khi phản ứng hoàn
toàn, cho hỗn hợp khí thu được đi từ từ qua bình đựng dung dịch KOH dư thì thể tích
hỗn hợp khí còn lại 2,582 lít.
83
a. Hỏi hỗn hợp khí Z gồm các khí nào? Biết rằng trong Z có hai khí chiếm %
thể tích như nhau, các khí đo ở đktc.
b. Tính nồng độ mol/l của các ion trong dung dịch Y và tính khối lượng Mg bị
hoà tan?
Bài 7: Cho m (g) hỗn hợp X gồm Fe2O3 và Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư
thu được dung dịch Y và chất rắn Z. Z tan vừa đủ trong V (lít) dung dịch hỗn hợp A
gồm HCl 3 M; HNO3 0,6M; NaNO3 0,2M tạo ra 8,96 lít khí NO (đktc). Dung dịch Y
cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa, đem nung ở ngoài không khí đến
khối lượng không đổi thì thu được 72 gam chất rắn B. Viết các phương trình phản ứng
xảy ra? Tính giá trị của V và m? Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn.
Bài 8: Cho 19,2 gam hỗn hợp A gồm: Mg và Fe vào 400 ml dung dịch B chứa AgNO3
1M và Cu(NO3)2 0,25M. Khuấy đều hỗn hợp tới khi phản ứng kết thúc, dung dịch B
đã mất màu hoàn toàn, thu được 55,2 gam chất rắn C gồm 3 kim loại và dung dịch D.
Hòa tan hoàn toàn chất rắn C trong dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 6,72 lít khí E
(duy nhất) đo ở đktc. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư. Lọc tách lấy
kết tủa, rửa sạch, sấy khô rồi nung ở nhiệt độ cao trong không khí đến khối lượng
không đổi thu được m gam chất rắn F.
1) Tính % khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp A.
2) Xác định tên khí E và tính m.
Bài 9: Cho 3,58 gam hỗn hợp X gồm bột Al, Fe, Cu tác dụng với 20 ml dung dịch
NaOH 2M thu được 0,672 lít H2 (đktc). Sau khi kết thúc phản ứng cho tiếp 120 ml
dung dịch HCl 1M và đun nóng đến khi khí ngừng thoát ra. Lọc và tách được cặn rắn
A, cho A tác dụng với axit HNO3 đặc, nóng thu được dung dịch B và 2,016 lít (ở đktc)
một chất khí duy nhất. Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa C.
Nung C trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam sản phẩm rắn.
Tính phần trăm khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp X và tính giá trị m.
Bài 10: Hòa tan hoàn toàn 6,06 gam hỗn hợp E gồm Mg và kim loại M có hóa trị
không đổi cần V lít dung dịch HNO3 0,2M thu được 0,896 lít (ở đktc) hỗn hợp khí
gồm N2 và N2O có tỉ khối so với H2 bằng 20 và dung dịch F. Chia dung dịch F thành
hai phần bằng nhau:
- Phần 1: Đem cô cạn thu được 22,21 gam muối khan
- Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 4,06 gam kết tủa trắng.
84
1) Xác định tên kim loại M và khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp E.
2) Tính V.
Bài 11: Cho 1,62 gam kim loại hoạt động M có hóa trị không đổi vào 200ml dung dịch A
chứa HCl 1,3M và HNO3 0,2 M tới khi khí ngừng thoát ra, thu được dung dịch B và 1,12
lít hỗn hợp khí D gồm 3 khí không mầu cân nặng 1,08 gam. Trộn 1,12 lít khí D với 1,0 lít
O2, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, dẫn khí thu được đi qua dung dịch Ba(OH)2 dư thì
thể tích khí còn lại là 1,448 lít. Cho 100ml dung dịch NaOH a mol/lít vào dung dịch B,
đun nóng nhẹ, không có khí thoát ra và thu được 3,12 gam kết tủa.
1. Xác định các khí trong D và tên kim loại M ? Biết rằng trong D có 2 khí
chiếm thể tích bằng nhau, thể tích các khí đều đo ở đktc.
2. Tính a?
Bài 12: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương năm học 2012-2013)
Cho hỗn hợp X gồm FeS2 và FeCO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 đặc, nóng,
thu được dung dịch Y (chứa Fe(NO3)3 và H2SO4) và 22,4 lít hỗn hợp khí Z gồm 2 khí
(đktc). Pha loãng dung dịch Y bằng nước cất để thu được 2 lít dung dịch có pH = 1.
a) Viết phương trình phản ứng và tính khối lượng hỗn hợp X.
b) Dung dịch Y hoà tan tối đa m gam Fe, tính m.
(Biết sản phẩm khử của N+5 là NO2)
Bài 13: Hoà tan hoàn toàn 2,88 gam kim loại M trong 100 gam dung dịch HNO3 25,2%,
thu được dung dịch Y (trong đó nồng độ của muối nitrat của M là 17,487 %) và khí Z.
Cho 400 ml dung dịch NaOH 0,9M vào dung dịch Y, thu được dung dịch E và kết tủa G
(không thấy có khí thoát ra). Cô cạn dung dịch E, thu được chất rắn F. Nung F ở nhiệt độ
cao đến khối lượng không đổi thu được 24,26 gam chất rắn. Xác định tên kim loại M ?
Bài 14: Hòa tan 26,64g chất X là tinh thể muối sunfat ngậm nước của kim loại M (hóa
trị x) vào nước được dung dịch A. Thực hiện các thí nghiệm sau:
- TN1: Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NH3 vừa đủ được kết tủa B,
nung nóng B ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi còn lại 4,08g chất rắn.
- TN2: Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch BaCl2 vừa đủ được 27,84g kết
tủa Barisunfat.
1. Tìm công thức phân tử của X.
85
2. Tính thể tích dung dịch NaOH 0,2M cần cho vào dung dịch A để được lượng kết
tủa lớn nhất, và thể tích dung dịch NaOH 0,2M ít nhất để không có kết tủa tạo thành.
3. Cho 250ml dung dịch KOH phản ứng hết với dung dịch A, được 2,34g kết
tủa. Tính nồng độ mol/l của dung dịch KOH.
Bài 15: Hỗn hợp X gồm Fe và một kim loại R có hoá trị không đổi. Hoà tan hoàn toàn 3,3g X trong dung dịch HCl dư thu được 2,9568 lít khí ở 27,3oC và 1atm. Mặt khác,
cũng hoà tan hoàn toàn 3,3g X trong dung dịch HNO3 1M lấy dư 10% thu được 896ml
hỗn hợp khí Y gồm N2O, NO( đkc) có tỉ khối so với hỗn hợp NO, C2H6 là 1,35 và một
dung dịch Z.
a. Xác định R và tính % các kim loại trong X.
b. Cho dung dịch Z tác dụng với 400ml dung dịch NaOH thấy xuất hiện 4,77g
kết tủa. Tính nồng độ mol của dung dịch NaOH, biết Fe(OH)3 kết tủa hoàn toàn.
Bài 16: Cho một hỗn hợp A gồm Ba và Al. Cho m gam A tác dụng với H2O dư thu
được 1,344 lít khí, dung dịch B và phần không tan C. Cho 2m gam A tác dụng với
Ba(OH)2 dư thu được 20,832 lít khí.
a) Tính khối lượng của từng kim loại trong m gam A.
b) Cho 50 ml dung dịch HCl vào dung dịch B. Sau khi phản ứng xong thu được
0,78 gam kết tủa. Xác định nồng độ mol/lít của dung dịch HCl
(Giả thiết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, các khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn)
Bài 17: Chia hỗn hợp 2 kim loại A, B có hoá trị không đổi tương ứng là n và m thành 3 phần
bằng nhau:
- Phần 1: Cho hoà tan hết trong dịch HCl thu được 1,568lít H2 (đktc) và dung
dịch C. Cô cạn dung dịch C thu được 6,29gam hỗn hợp 2 muối khan.
- Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 1,344 lít khí (đktc),
còn lại chất rắn không tan có khối lượng bằng 2/11 khối lượng mỗi phần.
- Phần 3: Hoà tan hết trong dung dịch HNO3 loãng thì cần 100ml dung dịch axit này, thu được dung dịch D và 0,672 lít hỗn hợp 2 khí có khối lượng 1,04 gam,
trong đó có một khí bị hoá nâu trong không khí.
a. Tính tổng khối lượng của 2 kim loại trong 1/3 hỗn hợp ban đầu.
b. Xác định 2 kim loại A, B.
c. Tính nồng độ mol của dd HNO3 và khối lượng muối khan thu được khi cô cạn
dung dịch D.
86
Bài 18: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương năm học 2012-2013)
Chia 16,68 gam hỗn hợp X gồm Fe và kim loại R (hoá trị không đổi) thành ba phần
bằng nhau:
- Phần 1 cho vào dung dịch HCl dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn chỉ thu
được dung dịch và 3,136 lít H2.
- Phần 2 cho vào dung dịch HNO3 loãng, dư sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn
thu được 2,688 lít NO (sản phẩm khử duy nhất). Các thể tích khí đo ở đktc.
1) Xác định kim loại R và tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại
trong hỗn hợp đầu.
2) Cho phần 3 vào V lít dung dịch CuSO4 1M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn
toàn thu được 8,64 gam chất rắn. Tính V.
Bài 19: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương năm học 2011-2012)
Cho 10,62 gam hỗn hợp gồm Fe, Zn vào 800 ml dung dịch hỗn hợp X gồm NaNO3
0,45 M và H2SO4 0,9M. Đun nóng cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y
-).
và 3,584 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc). Dung dịch Y hòa tan tối đa m1
gam bột Cu và thu được V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất của NO3
1. Tính % khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
2. Tính giá trị m1 và V.
3. Cho m2 gam Zn vào dung dịch Y (tạo khí NO là sản phẩm khử duy nhất của
-), sau phản ứng thu được 3,36 gam chất rắn. Tính giá trị m2.
NO3
Bài 20: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương năm học 2013-2014)
Hoà tan hoàn toàn 11,6 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu vào 87,5 gam HNO3
50,4%, sau khi kim loại tan hết thu được dung dịch X và V lít (đktc) hỗn hợp khí B
(gồm hai khí có tỉ lệ mol 3 : 2). Cho 500 ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X thu
được kết tủa Y và dung dịch Z. Lọc lấy Y rồi nung trong không khí đến khối lượng
không đổi thu được 16,0 gam chất rắn. Cô cạn Z thu được chất rắn T. Nung T đến khối
lượng không đổi thu được 41,05 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
1) Tính % khối lượng mỗi kim loại trong A?
2) Tính C% mỗi chất tan trong X?
3) Xác định các khí trong B và tính V.
87
IV. Gợi ý, hướng dẫn giải bài tập
Bài 1: m1 = 33,72 gam và m2 = 1354,5 gam.
Bài 2: a. m1 = 9,6 gam; m2 = 48,4 gam; V = 2,24 lít; [KOH] = 0,5M.
b. dK/O2 = 97/76 và pH = -lg0,3
c. Thể tích dung dịch NH3 đã dùng là 0,2 lít
Bài 3: b. V = 0,0674 lít; %FeO = 45,14%; %Fe2O3 = 19,9%
Bài 4: a. Kim loại R là Zn
b. mkết tủa = 17,38 gam
Bài 5: 1. %Zn = 44,89%; %Fe = 40,41%; %Cu = 14,7%
2. m1 = 17,15 gam; m2 = 24,25 gam; V = 2,1 lít
-] = 0,24M; mMg = 2,97 gam.
Bài 6: a. Hỗn hợp khí Z gồm: NO, H2, N2O b. [Cl-] = 1M; [Mg2+] = 0,62M; [NO3
Bài 7: V = 1 lít; m = 156,8 gam
Bài 8: 1. %Mg = 12,5%; %Fe = 87,5%
2. Khí E là NO và m = 20 gam
Bài 9: %Al = 15,3%; %Fe = 34,2%; %Cu = 50,5%; m = 3,14 gam
Bài 10: 1. Kim loại M là Al; mAl = 2,7 gam; mMg = 3,36 gam
2. V = 3,6 lít
Bài 11: 1. Khí trong D gồm: H2, NO, N2O
2. a = 4M
Bài 12: a) m = = 116.0,125 + 120.0,05 = 20,5 gam
b) mFe = 7,7 gam
Bài 13: M là Mg.
Bài 14: 1. Công thức phân tử của X là Al2(SO4)3.18H2O
2. Thể tích dung dịch NaOH 0,2M cần cho vào dung dịch A để được lượng kết tủa
lớn nhất là 0,12 lít và thể tích dung dịch NaOH 0,2M ít nhất để không có kết tủa tạo thành
là 1,16lít
3. Nồng độ mol/l của dung dịch KOH là 0,12M hoặc 1,16M
Bài 15: a. Kim loại R là Al; %Fe = 50,9%; %Al = 49,1%
b. Nồng độ mol của dung dịch NaOH là 0,685M hoặc 1,085M
88
Bài 16: a. mBa = 0,055 gam; mAl = 8,1 gam
b. Xác định nồng độ mol/lít của dung dịch HCl là 0,2M hoặc 1,8M
Bài 17: a. Khối lượng của 2 kim loại trong 1/3 hỗn hợp ban đầu là: 10,32 gam
b. Hai kim loại A, B là Al và Mg
c. Nồng độ mol của dd HNO3 là 1,9M và khối lượng muối khan thu được khi cô
cạn dung dịch D là: 10 gam
Bài 18: 1. Kim loại R là Al; %mFe = 80,67%; %mAl = 19,33%
2. V = 0,1 lít = 100 ml
Bài 19: 1. % mFe = 63,28%; % mZn = 36,72 %
2. m1 = 0,36.64 = 23,04 gam; VNO = 4,48 lít
3. m2 = 27,3 gam
Bài 20: 1. % mFe = ; %mCu = 27,59%
2. =
=
=
3. V = 5,6 lit
89
Tiểu kết chương 2
Trong chương này chúng tôi đã trình bày các nội dung sau:
1. Định hướng xây dựng, tuyển chọn bài tập "Hóa học vô cơ" dùng bồi dưỡng
HSG Hóa học lớp 12 - THPT tỉnh Hải Dương
- Phân tích các dạng bài tập Hóa vô cơ trong các đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh
trong những năm gần đây
- Phân tích cấu trúc đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa học - lớp 12
THPT của tỉnh Hải Dương.
2.2. Xây dựng, tuyển chọn và sử dụng hệ thống bài tập "Hóa học vô cơ" bồi
dưỡng HSG hóa học lớp 12 - THPT
- Nguyên tắc xây dựng, tuyển chọn hệ thống bài tập "Hóa học vô cơ" dùng để
bồi dưỡng HSG hóa học lớp 12 - THPT
- Quy trình xây dựng, tuyển chọn hệ thống bài tập "Hóa học vô cơ" dùng để bồi
dưỡng HSG hóa học lớp 12 - THPT
- Sử dụng bài tập "Hóa học vô cơ" nhằm phát hiện và bồi dưỡng HSG hóa học lớp
12 - THPT
2.3. Xây dựng chuyên đề bồi dưỡng HSG hóa học thông qua dạy bài tập "Hóa
học vô cơ" cho học sinh lớp 12 trường THPT Thanh Hà - Hải Dương
- Đã xây dựng được 8 chuyên đề bồi dưỡng HSG hóa học thông qua dạy bài tập
"Hóa học vô cơ" tương ứng với số buổi bồi dưỡng cùng với nội dung, cơ sở phương pháp
và cách sử dụng các chuyên đề bồi dưỡng nhằm nâng cao hiệu quả bồi dưỡng.
90
CHƯƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
- Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm nghiệm giả thuyết khoa học của đề tài. Cụ
thể cần xem xét sự phù hợp của hệ thống bài tập được đưa ra trong đề tài đối với việc
phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học THPT cơ bản nói chung và THPT Thanh
Hà nói riêng mà cụ thể là phần Hóa học vô cơ.
- Kiểm nghiệm lại xem hệ thống bài tập mà đề tài đưa ra có phù hợp với trình
độ nhận thức của học sinh; có giúp học sinh mở rộng kiến thức hơn, phát huy được
tính tích cực và phát triển năng lực tư duy sáng tạo hay không.
- Qua hệ thống bài tập này, nhằm kiểm nghiệm lại tính thiết thực của đề tài. Qua
đó cũng biết được những khó khăn của học sinh để bổ sung chỉnh lý cho phù hợp.
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
- Thực nghiệm sư phạm phải đảm bảo kết quả về mặt định lượng, đảm bảo tính
khoa học, khách quan và phù hợp với thực tế.
- So sánh kết quả của Nhóm thực nghiệm (TN) với nhóm đối chứng (ĐC), từ đó
đánh giá sơ bộ hiệu quả của quá trình bồi dưỡng HSG theo hướng tính cực nhằm nâng
cao chất lượng và hiệu quả việc bồi dưỡng HSG môn Hóa học ở trường THPT nói
chung và phần Hóa vô cơ nói riêng.
- Xử lý và phân tích kết quả để đánh giá kết quả bồi dưỡng HSG, đánh giá kết
quả việc sử dụng tài liệu nhằm bồi dưỡng HSG môn Hóa học phần Hóa vô cơ.
3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm đối với học sinh khá, giỏi lớp 12 trường
THPT Thanh Hà - Hải Dương.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm đối với học sinh khá, giỏi lớp 12 trường
THPT Bình Giang - Hải Dương.
91
3.3. Nội dung và phương pháp thực nghiệm sư phạm
3.3.1. Nội dung thực nghiệm sư phạm
- Sử dụng 8 chuyên đề bồi dưỡng cùng với bài tập đã tuyển chọn dùng để bồi dưỡng học
sinh giỏi Hóa lớp 12 phần " Hóa học vô cơ" với thời lượng 8 buổi (tương đương 25 tiết
dạy): thời gian 4 tuần, mỗi tuần 2 buổi. Thực hiện từ 13/9/2015 đến 11/10/2015.
- Xây dựng bài kiểm tra chung cho cả hai lớp đối chứng và thực nghiệm để đánh giá
hiệu quả, tính khả thi của hệ thống câu hỏi lí thuyết và bài tập phần ''Hóa học vô cơ"
đã tuyển chọn và xây dựng trong các chuyên đề bồi dưỡng.
3.3.2. Phương pháp thực nghiệm
- Tuyển chọn 15 học sinh khá, giỏi ở 3 lớp 12A, 12B, 12C của trường THPT Thanh Hà
- Hải Dương (Nhóm 1). Giáo viên tuyển chọn và bồi dưỡng: Phạm Xuân Hùng.
- Tuyển chọn 15 học sinh khá, giỏi ở 3 lớp 12 của trường THPT Bình Giang - Hải
Dương (Nhóm 2). Giáo viên tuyển chọn và bồi dưỡng: Trần Văn Lâm.
+ Nhóm 1: là nhóm thực nghiệm gồm 15 học sinh
+ Nhóm 2: là nhóm đối chứng gồm 15 học sinh
Bảng 3.1. Bảng thống kê điểm kiểm tra trước tác động của cặp nhóm đối chứng
(ĐC) và nhóm thực nghiệm (TN)
Điểm Xi Đối tượng Sỹ số 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN 15 0 0 0 2 3 4 4 2 0 0 0 5,07
ĐC 15 0 0 0 2 2 6 3 2 0 0 0 5,13
Qua bảng 3.1 thấy giá trị trung bình ở lớp ĐC và lớp TN gần tương đương nhau.
- Tiến hành ôn luyện, bồi dưỡng cho 2 nhóm với khung nội dung chương trình giống
nhau (theo cấu trúc nội dung đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa học của tỉnh
Hải Dương) song việc sử dụng hệ thống bài tập ôn luyện khác nhau:
+ Nhóm 1: bồi dưỡng theo hệ thống câu hỏi lý thuyết và hệ thống bài tập đã được
biên soạn theo nội dung của luận văn. Giáo viên bồi dưỡng: Phạm Xuân Hùng.
+ Nhóm 2: bồi dưỡng theo hệ thống câu hỏi lý thuyết và hệ thống bài tập của
giáo viên tự xây dựng. Giáo viên bồi dưỡng: Trần Văn Lâm.
92
- Tiến hành kiểm tra, đánh giá:
+ Tổ chức cho HS làm 2 bài kiểm tra giữa và sau thời gian thực nghiệm ở 2
nhóm với thời gian làm bài 90 phút.
+ Chấm bài theo đáp án đã xây dựng và phân loại HS từ cao tới thấp.
+ Dùng thống kê toán học để xử lý, phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm.
+ So sánh kết quả kiểm tra giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng từ đó
rút ra kết luận và tính khả thi của đề tài.
3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm
3.4.1. Xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm
3.4.1.1. Tính các tham số đặc trưng
* Trung bình cộng: Tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu
ni: Số học sinh đạt điểm xi
n: Số học sinh tham gia thực nghiệm
* Phương sai S2, độ lệch chuẩn S: Tham số đo mức độ phân tán của các số liệu quanh
giá trị trung bình cộng. S càng nhỏ thì số liệu càng ít bị phân tán.
;
3.4.1.2. Bảng kết quả thực nghiệm phân phối tần số cho nhóm thực nghiệm và nhóm
đối chứng
Bảng 3.2. Bảng thống kê bài kiểm tra số 1 (sau tác động)
Điểm Xi
Đối tượng 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN 15 0 0 0 0 1 2 3 5 2 1 1 6,80
ĐC 15 0 0 0 1 1 3 5 3 1 1 0 6,00
93
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra số 1
(sau tác động)
Số HS %HS đạt điểm Xi %HS đạt điểm Xi Điểm đạt điểm Xi trở xuống Xi(X) TN ĐC TN TN ĐC ĐC
0 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0
0 0 0,00 0,00 0,00 0,00 1
0 0 0,00 0,00 0,00 0,00 2
0 1 0,00 0,00 6,67 6,67 3
1 1 6,67 6,67 13,33 6,67 4
2 3 13,33 20,00 33,33 20,00 5
3 5 20,00 40,00 66,67 33,33 6
5 3 33,33 73,33 86,67 20,00 7
2 1 13,33 86,67 93,33 6,67 8
1 1 6,67 93,33 100,00 6,67 9
1 0 6,67 100,00 100,00 0,00 10
100% 100% Tổng 15 15
Từ bảng 3.2 và 3.3 ở trên ta vẽ được đồ thị đường tích lũy bài kiểm tra số 1
Hình 3.1. Đường lũy tích biểu diễn kết quả kiểm tra số 1(sau tác động)
94
Bảng 3.4. Phân loại kết quả học tập của HS (%) bài kiểm tra số 1(sau tác động)
Yếu, kém Trung bình Khá Giỏi Đối tượng (< 5đ) (5 – 6đ) (7 – 8đ) (9 – 10đ)
TN 6,67 33,33 46,67 13,33
ĐC 13,33 53,33 26,67 6,67
Từ bảng 3.3 ở trên ta vẽ được đồ thị cột kết quả bài kiểm tra số 1
Hình 3.2. Đồ thị cột biểu diễn kết quả kiểm tra bài số 1 (sau tác động)
Bảng 3.5. Bảng thống kê bài kiểm tra số 2(sau tác động)
Điểm Xi
Đối tượng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0
TN 15 0 0 0 1 2 2 4 3 2 1 0 7,07
ĐC 15 0 0 1 1 4 4 3 1 1 0 0 5,93
Bảng 3.6. Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra số 2
(sau tác động)
Số HS %HS đạt điểm Xi %HS đạt điểm Xi đạt điểm Xi trở xuống Điểm Xi(X) TN ĐC TN TN ĐC ĐC
0 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0
0 0 0,00 0,00 0,00 0,00 1
0 0 0,00 0,00 0,00 0,00 2
0 1 0,00 0,00 6,67 6,67 3
1 1 6,67 6,67 13,33 6,67 4
2 4 40,00 13,33 26,67 20,00 5
95
2 4 13,33 26,67 33,33 66,67 6
4 3 26,67 20,00 60,00 86,67 7
3 1 20,00 6,67 80,00 93,33 8
2 1 13,33 6,67 93,33 100,00 9
1 0 6,67 0,00 100,00 100,00 10
100% 100% Tổng 15 15
Từ bảng 3.5 và 3.6 ở trên ta vẽ được đồ thị đường tích lũy bài kiểm tra số 2
Hình 3.3. Đường lũy tích biểu diễn kết quả kiểm tra số 2 (sau tác động)
Bảng 3.7. Phân loại kết quả học tập của HS(%) bài kiểm tra số 2(sau tác động)
Yếu, kém Trung bình Khá Giỏi
Đối tượng (< 5đ) (5 – 6đ) (7 – 8đ) (9 – 10đ)
TN 6,66 26,67 46,67 20,00
ĐC 13,33 53,33 26,67 6,67
Từ bảng 3.7 ở trên ta vẽ được đồ thị cột kết quả bài kiểm tra số 2
96
Hình 3.4. Đồ thị cột biểu diễn kết quả kiểm tra bài số 2 (sau tác động)
3.4.2. Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
- Từ số liệu các bảng thực nghiệm:
+ Tỉ lệ % học sinh TB, kém (từ 3 – 6 điểm) của các nhóm TN luôn thấp hơn của
các nhóm ĐC tương ứng.
+ Tỉ lệ % học sinh khá, giỏi (từ 7 – 10 điểm) của các nhóm TN luôn cao hơn ở
khối ĐC tương ứng.
+ Điểm trung bình cộng của học sinh khối lớp TN tăng dần và luôn cao hơn so
với điểm trung bình cộng của học sinh khối lớp ĐC.
- Từ đồ thị các đường luỹ tích
+ Đồ thị các đường lũy tích của các nhóm TN luôn nằm bên phải và phía dưới
các đường lũy tích của các nhóm ĐC tương ứng. Điều này chứng tỏ nội dung các
chuyên đề bồi dưỡng có tác động tích cực và hiệu quả trong quá trình bồi dưỡng.
97
Tiểu kết chương 3 Trong chương 3 chúng tôi đã trình bày về quá trình TNSP và xử lí kết quả TNSP, bao
gồm:
- Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
- Đối tượng thực tập sư phạm
- Nội dung và phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Kết quả thực nghiệm sư phạm
Với kết quả thực nghiệm sư phạm đã khẳng định giả thuyết khoa học của luận
văn là hoàn toàn đúng đắn. Đồng thời các kết quả còn khẳng định: việc sử dụng các
chuyên đề bồi dưỡng trong đề tài nghiên cứu đã đem lại hiệu quả rõ rệt trong trong
công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học nói chung và phần "Hóa học vô cơ" nói
riêng ở trường THPT Thanh Hà - Hải Dương.
98
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
1. Kết luận
Thực hiện mục đích của đề tài, đối chiếu với nhiệm vụ của đề tài, chúng tôi đã
giải quyết được những vấn đề lí luận và thực tiễn như sau:
- Nêu được những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi hóa học
- Nêu được những năng lực cần có của giáo viên khi bồi dưỡng HSG hóa học
- Nêu được một số biện pháp phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học
- Nêu được vị trí, ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học trong quá trình dạy học
- Nêu được một số cách phân loại bài tập hóa học
- Nêu được các bước tiến hành giải bài tập hóa học
- Nêu được cách sử dụng bài tập hóa học nhằm phát hiện và bồi dưỡng HSG
- Chỉ ra những yếu tố thuận lợi, khó khăn trong quá trình bồi dưỡng HSG
- Chỉ ra thực trạng công tác bồi dưỡng HSG hóa học ở các trường THPT trên
địa bàn tỉnh Hải Dương.
- Đã đề xuất cách sử dụng bài tập "Hóa học vô cơ" nhằm phát hiện và bồi dưỡng
HSG hóa học lớp 12 - THPT
- Đã xây dựng được 8 chuyên đề bồi dưỡng HSG hóa học thông qua dạy bài tập
"Hóa học vô cơ" cho học sinh lớp 12 trường THPT Thanh Hà - Hải Dương đáp ứng
yêu cầu của kì thi chọn HSG môn Hóa học lớp 12 (cấp tỉnh) của các trường THPT trong
địa bàn tỉnh Hải Dương.
- Đã tiến hành được thực nghiệm sư phạm đối với học sinh khá, giỏi ở các lớp
12A, 12B, 12C của trường THPT Thanh Hà - Hải Dương.
- Đã tiến hành được thực nghiệm sư phạm đối với học sinh khá, giỏi ở các lớp
12 của trường THPT Bình Giang - Hải Dương.
2. Khuyến nghị
- Khích lệ giáo viên dạy học bộ môn Hóa học ở các trường THPT trên địa bàn
tỉnh Hải Dương xây dựng các chuyên đề bồi dưỡng và phương pháp sử dụng các
chuyên đề bồi dưỡng hiệu quả, phù hợp với đặc điểm học sinh ở mỗi trường và đáp
ứng yêu cầu chung của địa bàn tỉnh Hải Dương.
- Khuyến khích học sinh học tập chủ động, tự học tập, nghiên cứu, sưu tầm tài liệu
từ các nguồn khác nhau nhằm nâng cao mức độ nhận thức, tư duy, sáng tạo của bản thân.
99
3. Một số phương hướng nghiên cứu trong thời gian tới
- Thử nghiệm rộng rãi nội dung của đề tài ở nhiều trường nhằm khắc phục từng
hạn chế về hình thức, nội dung của đề tài.
- Tiếp tục xây dựng, bổ sung hệ thống bài tập có chất lượng để đề tài được hoàn
thiện hơn.
- Xây dựng các chuyên đề bồi dưỡng HSG hóa học phần "Hóa hữu cơ" cho học
sinh lớp 12 trường THPT Thanh Hà - Hải Dương.
Do hạn chế về mặt thời gian nghiên cứu và do kinh nghiệm dạy học còn hạn
chế nên luận văn còn có rất nhiều thiếu sót. Chúng tôi rất mong nhận được sự góp ý
của quý thầy cô và chuyên gia, các bạn đồng nghiệp để luận văn của tôi thêm hoàn
thiện hơn.
100
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Sở GD - ĐT Hải Dương, Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa học lớp 12
các năm 2001–2014.
2. Bộ Giáo dục và đào tạo, Đề thi tuyển sinh đại học các năm 2007 – 2015.
3. Ban tổ chức kì thi Olimpic 30 – 4, Tuyển tập đề thi Olympic 30 – 4, 2002,
2003, 2004, 2006, 2009.
4. Phạm Đình Hiến – Vũ Thị Mai - Phạm Văn Tư. Tuyển chọn đề thi HSG các tỉnh
và quốc gia. Nhà xuất bản Giáo dục, 2002.
5. Vũ Ngọc Ban (2006). Phương pháp chung giải các bài toán hoá học PTTH. Nhà
xuất bản Giáo dục Hà Nội.
6. PGS.TS Nguyễn Xuân Trường – ThS Phạm Thị Anh (2011), Tài liệu bồi dưỡng học
sinh giỏi môn Hóa học THPT. Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội.
7. Huỳnh Văn Út (2008), Giải bằng nhiều cách các bài toán hoá học 12. Nxb Đại
học Quốc gia TP HCM.
8. Cao Cự Giác. Bài giảng trọng tâm hoá học 10, 11, 12. Nxb ĐHQG Hà Nội, 2010.
9. PGS.TS. Nguyễn Xuân Trường, ThS. Quách Văn Long, ThS. Hoàng Thị Thúy
Hương (2013), Các chuyên đề BDHSG hóa học 10. NXB ĐHQGHN.
10. PGS.TS. Nguyễn Xuân Trường, ThS. Quách Văn Long, ThS. Hoàng Thị Thúy
Hương (2013), Các chuyên đề BDHSG hóa học 11. NXB ĐHQGHN.
11. PGS.TS. Nguyễn Xuân Trường, ThS. Quách Văn Long, ThS. Hoàng Thị
Thúy Hương (2013), Các chuyên đề BDHSG hóa học 12. NXB ĐHQGHN.
12. Phạm Ngọc Bằng (chủ biên), (2010), “16 phương pháp và kĩ thuật giải nhanh bài
tập trắc nghiệm môn Hoá học”, NXB ĐHSP.
13. Hoàng Nhâm (2000), Hoá học vô cơ. Tập 1, 2, 3. NXB Giáo dục.
14. PGS.TS. Nguyễn Thị Sửu (chủ biên), TS.Lê Văn Năm (2009), Phương pháp
dạy học hóa học 2. NXB Khoa học Kĩ thuật.
15. Đào Hữu Vinh, Phạm Đức Bình (2012), Bồi dưỡng học sinh giỏi 12, NXB tổng
hợp Thành phố Hồ Chí Minh.
16. Vũ Quốc Chung - Lê Hải Yến, Để tự học đạt được hiệu quả, NXB Đại học Sư phạm
17. Vũ Anh Tuấn (2006). Xây dựng hệ thống bài tập hóa học nhằm rèn luyện tư
duy trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường trung học phổ thông. Luận
án tiến sĩ, Đại học Sư phạm Hà Nội.
101
18. Nguyễn Thị Việt Hà (2012), Tuyển chọn, phân loại và sử dụng hệ thống bài tập
phần hữu cơ bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông tỉnh Hưng Yên.
19. Lại Thị Quỳnh Diệp (2013) Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập
phần kim loại để bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa THPT lớp 12 - Nâng cao.
20. Lê Khắc Huynh (2014), Bồi dưỡng học sinh giỏi thông qua dạy phần kim loại,
Hóa học 12.
21. Đào Hữu Vinh (2000); 121 bài tập hoá học dùng bồi dưỡng HSG hoá 10,
11, 12. Tập 1,2. NXB tổng hợp Đồng Nai.
22. Lê Thanh Xuân (2009), Các dạng toán và phương pháp giải hóa học 12 - Phần vô
cơ, NXB Giáo dục.
23. Bộ Giáo Dục và Đào tạo (2007), Tài liệu bồi dưỡng GV lớp 12 THPT môn Hóa
học, NXBGD, Hà Nội.
24. Nguyễn Xuân Trường, Từ Ngọc Ánh, Phạm Văn Hoan (2011), Bài tập hóa học 12,
NXBGD Việt Nam.
25. Lương Công Thắng (2010), Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập nhiều cách
giải để rèn tư duy cho HS lớp 12 THPT. Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP thành
phố HCM
26. Dương Thị Kim Tiên (2010), Thiết kế hệ thống bài toán hóa học nhiều cách giải
nhằm phát triển tư duy và nâng cao hiệu quả dạy học ở trường trung học phổ thông
Luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP thành phố HCM
27. http://dethi.violet.vn
102
PHỤ LỤC 1: ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM (trước tác động)
Thời gian làm bài: 90 phút
Người ra đề: Phạm Xuân Hùng và Trần Văn Lâm
Câu 1: (2 điểm). Hoàn thành chuỗi biến hóa sau:
Cu(NO3)2 NO2 NH4NO3
(3)
(4)
(8)
(5)
(1)
(9)
A A
(6)
B
(2)
(7) C
(10)
D
(Mỗi mũi tên biểu diễn một phản ứng, mỗi chữ cái là kí hiệu một hợp chất chứa nitơ
không trùng với các chất đã có trong sơ đồ phản ứng.)
Câu 2: (2 điểm). Không dùng thuốc thử khác, trình bày phương pháp hoá học phân
biệt các dung dịch riêng biệt sau: H2SO4, Na2SO4, NaOH, MgSO4, BaCl2, CuSO4.
Câu 3: (2 điểm). Cho các chất rắn: BaO, CaCO3, Al, CuS, Al2O3 và NaNO3. Xác định các chất hòa tan được trong dung dịch HCl dư; dung dịch NaOH dư. Viết các phương
trình phản ứng xảy ra (nếu có). Câu 4: ( 2 điểm). Hòa tan hết 5,36 gam hỗn hợp FeO, Fe2O3 và Fe3O4 trong dung dịch
chứa 0,03 mol HNO3 và 0,18 mol H2SO4 thu được dung dịch X và 0,01 mol khí NO (sản
phẩm khử duy nhất). Cho 0,04 mol Cu vào X thấy có khí NO tiếp tục thoát ra, cô cạn
dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan. Tính giá trị của m.
Câu 5: ( 2 điểm). Dung dịch A gồm 0,4 mol HCl và 0,05 mol Cu(NO3)2. Cho m gam
bột Fe vào dung dịch khuấy đều cho đến khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn X
gồm hai kim loại, có khối lượng 0,8m gam. Tính m. Giả thiết sản phẩm khử HNO3
duy nhất chỉ có NO?
----------------------@-----------------------
ĐÁP ÁN CHẤM
NỘI DUNG CÂU ĐIỂ
M
1 2,0
1. 2NaOH + Cu(NO3)2 2NaNO3 + Cu(OH)2
2. NaNO3 (r) + H2SO4 (đn) NaHSO4 + HNO3
3. 3Cu + 8HNO3 (loãng) 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
4. Cu + 4HNO3 (đn) Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
103
5. 4NO2 + 2 H2O + O2 4HNO3
6. 2HNO3 + Ag AgNO3 + NO2 + H2O
7. AgNO3 + HCl HNO3 + AgCl
8. HNO3 + NH3 NH4NO3
9. 2NH4NO3 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O
10. Ba(NO3)2 + H2SO4 BaSO4 + 2HNO3
- Mỗi phương trình viết đúng, đủ được 0,2 điểm.
2 2,0
- Lấy mỗi dung dịch một ít, cho vào ống nghiệm, đánh số thứ tự.
0,5 - Nhận được ngay dung dịch CuSO4 vì có màu xanh còn các dung
dịch khác đều không có màu.
- Nhỏ dung dịch CuSO4 lần lượt vào 5 dung dịch còn lại:
+ Có kết tủa xanh là dung dịch NaOH, kết tủa trắng là dung dịch 0,5 BaCl2.
+ Không có hiện tượng là ba dung dịch còn lại.
- Nhỏ dung dịch NaOH vào 3 dung dịch còn lại:
+ Có kết tủa trắng là dung dịch MgSO4.
0,5 + Không có hoàn toàn là 2 dung dịch H2SO4 và Na2SO4.
- Cho kết tủa Mg(OH)2 vào 2 dung dịch còn lại, dung dịch làm cho
kết tủa tan ra là H2SO4, không làm tan kết tủa là dung dịch Na2SO4.
- Các phản ứng hoá học:
CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4
0,5 CuSO4 + BaCl2 BaSO4 + CuCl2
2NaOH + MgSO4 Na2SO4 + Mg(OH)2
Mg(OH)2 + H2SO4 MgSO4 + 2H2O
3 2,0
- Các chất hòa tan được trong dung dịch HCl: BaO; CaCO3; Al;
Al2O3; NaNO3. 1,0 BaO + 2HCl BaCl2 + H2O
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O
104
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O
NaNO3 tan, không phản ứng.
- Các chất hòa tan được trong dung dịch NaOH là: BaO, Al, Al2O3,
NaNO3.
BaO + H2O Ba(OH)2 1,0 Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2H2
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O
NaNO3 tan, không phản ứng.
4. 2,0
0,39; 0,03; 0,18 mol
Qui hỗn hợp thành FeO và Fe2O3
- 3Fe3+ + NO + 5H2O
Phương trình: 3FeO + 10H+ + NO3
-
0,03 0,1 0,01 0,03 0,01
Dư 0,29 mol H+; 0,02 mol NO3
Suy ra nFe2O3 = (5,36 - 0,03.72) / 160 = 0,02 mol
Fe2O3 + 6H+ 2Fe3+ + 3H2O
0,02 0,12 0,04
Suy ra dung dịch X có:
nH+ dư = 0,39 - 0,12 - 0,1 = 0,17 ; nNO3- dư = 0,03 - 0,01 = 0,02;
nSO4 2- = 0,18 mol
- 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
3Cu + 8H++ 2NO3
0,03 0,08 0,02 0,03
Dư: 0,01 0,09 mol Do Cu dư, trong dung dịch có 0,07 mol Fe3+ nên xảy ra phản ứng:
Cu +2Fe3+ Cu2+ + 2Fe2+
0,01 0,02 0,01 0,02
dư 0,05 mol
105
Muối khan sau phản ứng gồm: CuSO4 ( 0,04 mol); FeSO4 ( 0,02
mol) và Fe2(SO4)3 (0,025 mol). Suy ra mmuối = 19,44 gam
Ghi chú: Bài toán này học sinh có thể làm theo nhiều cách khác
nhau, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.
5.
2,0 -. + Trong A có: 0,4 mol H+; 0,05 mol Cu2+ và 0,1 mol NO3
Pư xảy ra theo thứ tự như sau:
- → Fe3+ + NO + 2H2O
Fe + 4H+ + NO3
Mol: 0,1 ← 0,4 0,1 0,1 0,1 Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+.
Mol: 0,05 ← 0,1 0,15 Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
Mol: 0,05 ← 0,05 0,05
+ Gọi x là số mol Fe ban đầu → sau pư hh X có:
0,05 mol Cu và (x-0,2) mol Fe.
Theo giả thiết ta có:
0,05.64 + 56(x-0,2) = 0,8(56x) → x = 0,7142 mol → m = 56x = 40
gam.
Ghi chú: Bài toán này học sinh có thể làm theo nhiều cách khác
nhau, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.
106
PHỤ LỤC 2:
ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM SỐ 1 (sau tác động)
Thời gian làm bài: 90 phút
Người ra đề: Phạm Xuân Hùng
Câu 1: (2,0 điểm). Cho sơ đồ các phương trình phản ứng:
(1) (A) (A1) + (A2) + (A3) (2) (A2) + (A3) + H2O (A4)
(3) (A1) + (A4) → (A5) + H2O (4) (A9) + (A4) (A6) + (A2) + H2O
(5) (A1) + (A7) (A8) + H2O (6) (A8) + (A5) (A)
(7) (A6) + (A) (A5) + (A9) (8) (A8) + (A6) dư (A5) + (A9)
Hoàn thành các phương trình phản ứng và cho biết các chất A, A1…A9. Biết A là hợp
chất của Fe.
Câu 2: (3,0điểm).
a) Cho hỗn hợp A gồm (Mg và Fe) vào dung dịch B chứa Cu(NO3)2 và AgNO3 lắc đều
cho đến khi phản ứng xong thu được hỗn hợp rắn C gồm 3 kim loại và dung dịch D
gồm 2 muối. Hãy trình bày cách tách từng kim loại trong hỗn hợp C và từng muối ra
khỏi dung dịch D.
b) Hấp thụ khí NO2 vào dung dịch NaOH dư thu được dung dịch A. Cho dung dịch A vào
dung dịch chứa KMnO4 và H2SO4 dư thì màu tím nhạt đi, thu được dung dịch B. Thêm
một ít vụn Cu vào dung dịch B rồi đun nóng thì thu được dung dịch màu xanh, đồng thời
có khí không màu hoá nâu ngoài không khí thoát ra. Viết phương trình hoá học của các
phản ứng xảy ra.
Câu 3: (2,5 điểm). Cho 9m gam Fe vào 400 ml dung dịch chứa Cu(NO3)2 0,25M và
HCl 1M thu được 7m gam hỗn hợp kim loại, khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung
dịch A. Thêm dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch A, thu được a gam kết tủa. Biết các
phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị của m và a.
Câu 4: (2,5 điểm). Hòa tan hoàn toàn 25,3 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn bằng dung
dịch HNO3. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y và 4,48 lít (đktc) khí Z
(gồm hai hợp chất khí không màu) có khối lượng 7,4 gam. Cô cạn dung dịch Y thu
được 122,3 gam hỗn hợp muối. Tính số mol HNO3 đã tham gia phản ứng.
----------------------@-----------------------
107
ĐÁP ÁN CHẤM
NỘI DUNG ĐIỂM CÂU
1 2,0
1. 4Fe(NO3)2 2Fe2O3 + 8NO2 + O2 0,5
2. 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3
3. Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O 0,5
4. Ag + 2HNO3 AgNO3 + NO2 + H2O
5. Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O 0,5
6. Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2
7. AgNO3+ Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 + Ag 0,5 8. Fe + 3AgNO3 dư Fe(NO3)3 + 3Ag
2 3,0
2,5 a
0,5
- Sau phản ứng thu được 3 kim loại và dung dịch gồm hai muối nên ta có: hai muối trong dung dịch không thể là muối của kim loại đứng sau các kim loại trong hỗn hợp 3 kim loại. Nên có thể xảy ra các phản ứng sau: Mg + 2AgNO3→ Mg(NO3)2 + 2Ag↓ (1) Mg + Cu(NO3)2→ Mg(NO3)2 + Cu↓ (2) Fe + Cu(NO3)2→ Fe(NO3)2 + Cu↓ (3)
0,5
- Sau phản ứng (3) còn dư Fe nên hỗn hợp rắn C gồm 3 kim loại Ag, Cu, Fe và dung dịch B gồm Mg(NO3)2 và Fe(NO3)2 Hoặc: Mg + 2AgNO3→ Mg(NO3)2 + 2Ag↓ Fe + 2AgNO3→ Fe(NO3)2 + 2Ag↓ Fe + Cu(NO3)2→ Fe(NO3)2 + Cu↓ Sau phản ứng (3) còn dư Fe và kết quả như trên
- Tách Ag, Cu, Fe. Lập được sơ đồ tách 0,5
- Phản ứng: Fe + 2HCl →FeCl2 + H2↑ FeCl2 + 2NaOH→Fe(OH)2↓ + 2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O→4Fe(OH)3↓ 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O 0,5
2Fe + 3H2O
2CuO
Fe2O3 + 3H2 2Cu + O2 CuO + 2HCl →CuCl2 + H2O
108
CuCl2 Cu + Cl2
0,5
- Tách dung dịch Mg(NO3)2 và Fe(NO3)2 Mg(NO3)2 + Mg Fe + AgNO3 Fe(NO3)2 Fe(NO3)2 lọc Mg(NO3)2 ptpư: Mg + Fe(NO3)2→ Mg(NO3)2 + Fe↓ Fe + 2AgNO3→ Fe(NO3)2 + 2Ag↓ - Các phương trình hoá học b 0,5
NaNO3 + NaNO2 + H2O
2NaOH + 2NO2
3CuSO4 + 2NO + Na2SO4 + 4 H2O
5NaNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 + 6H+ Hoặc: 5 + 2 5 5NaNO3+ 2MnSO4 + K2SO4 +3H2O + 2Mn2+ + 3H2O
3Cu2+ + 2NO + 4 H2O
3Cu + 2NaNO3 + 4H2SO4 Hoặc: 3Cu + 8H+ + 2
3. 2,5
nHCl = 0,4 mol;
= 0,1 mol => 0,4, 0,2; = 0,1 (mol)
- → Fe3+ + NO + 2H2O
0,5
Vì Fe dư, phản ứng xảy ra: Fe + 4H+ + NO3 Fe + Cu2+ → Cu + Fe2+
Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
- + 3e → NO + 2H2O
- Áp dụng định luật bảo toàn electron cho cả quá trình Fe → Fe2+ + 2e
4H+ + NO3 0,4→ 0,1 0,3 Cu2+ + 2e→ Cu 0,5
0,1→ 0,2 0,1
= 0,25 mol → = 14 gam
= 9m – 14 (gam)
- Chất rắn sau phản ứng là Cu và Fe dư
+ = 3m 0,5 (9m – 14) + 64.0,1 = 7m
→ m = 3,8 gam.
109
- Dung dịch A sau phản ứng gồm
= 0,25; = 0,4; = 0,1 (mol)
+ → AgCl↓ 0,5 0,4→ 0,4
+ → + Ag↓
0,25 → 0,25
0,5 ∑ = 108.0,25 + 143,5.0,4 = 84,4 gam a = 84,4 gam
4. 2,5
Z không màu => không có NO2.
Các khí là hợp chất => không có N2.
=> Hai hợp chất khí là N2O và NO. 1,0
Theo đề ta có:
- Hỗn hợp muối gồm Mg(NO3)2, Zn(NO3)2, Al(NO3)3 và có thể có 0,5 NH4NO3. Gọi số mol của NH4NO3 là x mol (x 0)
- + 8e
- Ta có các quá trình nhận electron:
- + 3e
10H+ + 2NO3 N2O + 5H2O
- + 8e
NO + 2H2O 0,5
NH4NO3 + 3H2O
1 0,1 0,5 (mol) 4H+ + NO3 0,4 0,1 0,2 (mol) 10H+ + 2NO3 10x x 3x (mol)
=> ;
Theo phương pháp bảo toàn khối lượng ta có:
0,5 <=> 25,3 + 63(1,4+10x) = 122,3 + 7,4 + 18(0,7+3x) => x=0,05
=> nHNO3 = 1 + 0,4 + 10.0,05 = 1,9 mol.
Ghi chú: Bài toán 3, 4 học sinh có thể làm theo nhiều cách
khác nhau, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.
110
PHỤ LỤC 3:
ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM SỐ 2 (sau tác động)
Thời gian làm bài: 90 phút
Người ra đề: Trần Văn Lâm
Câu 1: (2,0 điểm). Chỉ dùng thêm một thuốc thử phân biệt các dung dịch đựng trong
các lọ riêng biệt bị bong nhãn sau: KHSO4, K2CO3, Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3, NaCl,
Ba(NO3)2. Viết phương trình phản ứng dạng ion rút gọn?
Câu 2: (2,0 điểm). Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng trong các thí
nghiệm sau:
a) Sục khí H2S vào dung dịch CuCl2.
b) Cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch AlCl3.
c) Cho Fe3O4 vào dung dịch HI, sau đó cho vào dung dịch sau phản ứng một ít
hồ tinh bột.
d) Cho từ từ dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch CuSO4.
Câu 3: (2,0 điểm). Cho m gam kim loại Ba vào 600 ml dung dịch gồm KOH 0,12M
và NaOH 0,08M thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch E vào 200 ml dung dịch
Al2(SO4)3 0,1M thu được x gam kết tủa Y. Để thu được kết tủa Y lớn nhất thì giá trị
nhỏ nhất của m là bao nhiêu? khi đó hãy tính giá trị của x.
Câu 4: (2,0 điểm). Hòa tan hoàn toàn 2,88 gam kim loại M (có hóa trị a không đổi,
hiđroxit tương ứng không có tính lưỡng tính) trong 100 gam dung dịch HNO3 25,2%, thu
được dung dịch Y (trong đó nồng độ của muối nitrat của M là 17,487%) và khí Z. Cho
400 ml dung dịch NaOH 0,9M vào dung dịch Y, thu được dung dịch E và kết tủa G
(không thấy có khí thoát ra). Cô cạn dung dịch E, thu được chất rắn F. Nung F ở nhiệt độ
cao đến khối lượng không đổi thu được 24,26 gam chất rắn. Xác định kim loại M.
Câu 5: (2,0 điểm). Cho 24 gam hỗn hợp (X) gồm Fe và Cu vào 600 ml dung dịch
AgNO3 1M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch (Y) và 71,2 gam chất rắn
(Z), thêm vào hỗn hợp sau phản ứng 1 lít dung dịch H2SO4 1M người ta thấy thoát ra
V lít(đktc) một chất khí không màu bị hóa nâu ngoài không khí là sản phẩm khử duy
nhất. Viết các phương trình phản ứng xảy ra ở dạng ion rút gọn và tính giá trị V.
----------------------@-----------------------
111
ĐÁP ÁN CHẤM
CÂU NỘI DUNG ĐIỂM
1 2,0
0,5
+ H2O
0,5
CO2 + H2O
0,5 + 3H2O
+ 3H2O 0,5
BaCO3
2 2,0 B1: Lấy mẫu thử, chọn thuốc thử là phenolphtalein B2: Cho thuốc thử vào các mẫu thử. Nếu mẫu nào tạo mầu hồng là K2CO3 do trong dung dịch K2CO3 bị thủy phân cho môi trường + OH- bazơ: Các mẫu khác không có hiện tượng gì B3: Cho K2CO3 vào các mẫu thử còn lại - Mẫu không hiện tượng gì là NaCl - Mẫu tạo khí là KHSO4: 2H+ + - Mẫu tạo kết tủa keo trắng và khí là Al2(SO4)3: 2Al3+ + 3 2Al(OH)3 + 3CO2 - Mẫu tạo kết tủa nâu đỏ và khí là Fe2(SO4)3: 2Fe3+ + 3 2Fe(OH)3 + 3CO2 - Mẫu tạo kết tủa trắng là Ba(NO3)2 Ba2+ +
0,5 CuS + 2HCl a. Hiện tượng: có kết tủa đen CuCl2 + H2S
0,5 b. Hiện tượng: có kết tủa keo trắng và khí thoát ra 2AlCl3 + 3H2O + 3Na2CO3 2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl
0,5
3FeI2 + I2 + 4H2O màu xanh
0,5 Cu(OH)2 + (NH4)2SO4
2- bằng 0,06 mol.
[Cu(NH3)4](OH)2 3 2,0
BaSO4 0,5 Al(OH)3
- + 2H2O
c. Hiện tượng: Chất rắn tan, dung dịch có mầu xanh khi cho hồ tinh bột vào F3O4 + 8HI I2 + hồ tinh bột d. Hiện tượng: ban đầu có kết tủa xanh, sau đó kết tủa tan tạo dung dịch xanh lam CuSO4 + 2NH3 + 2H2O Cu(OH)2 + 4NH3 Số mol OH- = 0,12; của Al3+ = 0,04 mol và của SO4 2- Các phản ứng Ba2+ + SO4 Al3+ + 3OH- Al(OH)3 + OH-
2- = 0,06 mol => số mol OH- do Ba tạo ra là 0,12
AlO2 2- phải hết
0,5 Để kết tủa Y lớn nhất thì SO4 => nBa = nSO4
mol
112
Vậy tổng số mol OH- trong dd X bằng 0,24 > 4nAl3+ = 0,16. Vậy 0,5 không có kết tủa Al(OH)3
Vậy x = 0,06.233 = 13,98 gam và m = 0,06.137 = 8,22 gam. 0,5
4. 2,0
; nNaOH = 0,4.0,9 = 0,36 mol
0,5
M tác dụng với HNO3 theo sơ đồ: M + HNO3 M(NO3)a + Z + H2O Dung dịch Y có M(NO3)a và có thể có HNO3 dư. Dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH, phản ứng theo phương trình ion rút gọn: H+ + OH- H2O Ma+ aOH- M(OH)a Kết tủa G thu được là M(OH)a; Dung dịch E có NaNO3 và
M(NO3)a còn dư hoặc NaOH còn dư.
Cô cạn chỉ thu được
Nếu dung dịch E có NaNO3 và M(NO3)a NaNO3 và M(NO3)a. Nung NaNO3: 2NaNO3 = 0,36 mol 2NaNO2 + O2 = 0,36.69 = 24,84 gam > 24,26 0,5 gam
Không thỏa mãn dung dịch E có NaNO3 (b mol) và NaOH (c mol)
F có NaNO3 và NaOH dư
Nung chất rắn F thu được chất rắn NaNO2 (b mol) và NaOH (c mol), ta có: 69b + 40c = 24,26 Bảo toàn nguyên tố Na: b + c = 0,36
0,5
b = 0,34 ; c = 0,02 số mol số mol trong dung dịch còn lại là 0,34 mol bị khử là 0,4 – 0,34 = 0,06 mol
Dung dịch Y có:
Vì = p mol trong muối là ap (mol)
(sản phẩm) = ½
số mol Số mol HNO3 đã phản ứng là: (ap + 0,06) mol
(phản ứng) =
0,5 Theo PTPƯ: (phản ứng) = ½ (ap + 0,06) Áp dụng ĐLBTKL cho phản ứng của M với HNO3, ta có: mM +
(phản ứng) - – 2,88 – 62ap – 18.0,5(ap + 0,06) = (3,24 – 8ap) gam
= 2,88 + 63(ap + 0,06) mZ = mM +
m dd muối = 2,88 + 100 – (3,24 – 8ap) = (99,64 + 8ap) gam
113
a = 2; M = 24 là Mg
5. 2,0
Các phản ứng Fe + 2Ag+ Cu + 2Ag+ Fe2+ + Ag+ Fe2+ + 2Ag (1) Cu2+ + 2Ag (2) Fe3+ + Ag (3) 0,5
Thêm dd H2SO4 1M vào hõn hợp sau phản ứng 3Fe3+ + NO + 2H2O - 3Fe2+ + 4H+ + NO3 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 3Cu + 8H+ + 2NO3 - 3Ag + 4H+ + NO3 3Ag+ + NO + 2H2O - 24: 64 = 0,375 < nX < 24: 56 = 0,42 và nAg+ = 0,6 nX > nAg+: 2 = 0,3 => Ag+ thiếu và không có pứ (3)
Cu chưa pứ hoặc dư 0,5 Gọi số mol Fe (x mol); Cu pứ (y mol); Cu dư(z mol)
Hệ pt 56x + 64y + 64z = 24
- = nAgNO3 = 0,6 - = 2,4 mol
2x + 2y = 0,6 0,6.108 + 64z = 71,2
- dư
x = 0,2; y = 0,1; z = 0,1 nH+ = 2nH2SO4 = 2mol và nNO3 (4), (5) và (6) ta thấy nH+ = 4nNO3
0,5
Vậy NO3 So sánh H+ với Fe2+, Cu, Ag nH+ = 4nFe2+/3 + 8nCu dư/3 + 4nAg/3 = 1,3 mol Vậy H+ dư Vậy khí NO tính theo Fe2+, Cu, Ag Tổng số mol NO = nFe2+/3 + 2nCu/3 + nAg/3 = 1/3 mol 0,5
7,47 lít. => VNO = 1/3.22,4
114