Rèn luyện kĩ năng bấm máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về Axit Nitric

- 1 - CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ----------------------------------------------------- ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SƠ YẾU LÝ LỊCH - Họ và tên: Lê Đức Tùng - Ngày, tháng, năm, sinh: 01 – 04 – 1986 - Năm vào ngành: 01 – 04 – 2009 - Chức vụ: Giáo viên - Đơn vị công tác: Trường THPT Chương Mỹ B - Hệ đào tạo: Chính qui - Trình độ chuyên môn: Cử nhân sư phạm Hoá Học - Bộ môn giảng dạy: Hoá Học - Ngoại ngữ: Tiếng Anh - 2 - PHẦN I TỔNG QUAN I. Lí do chọn đề tài: - Hoá học là môn khoa học cơ bản trong các trường THCS và THPT. Đây là môn các em mới được trang bị kiến thức từ khi học lớp 8 bậc THCS. Tuy nhiên, đây cũng là môn thường xuyên sử dụng thi tốt nghiệp THPT và là một trong ba môn bắt buộc trong kì thi tuyển sinh vào ĐH, CĐ, THCN khối A, B. - Kể từ năm 2007, Bộ Giáo Dục và Đào Tạo đã chuyển cấu trúc thi tuyển sinh đại học, cao đẳng môn hoá từ tự luận sang trắc nghiệm 100%. Điều đó cũng đồng nghĩa trong vòng 90 phút, học sinh phải thật bình tĩnh để lựa chọn phương án trả lời tối ưu nhất trong thời gian ngắn nhất.Nắm bắt được điều đó, các giảng viên đại học, cao đẳng, các chuyên gia và các nhà giáo có nhiều kinh nghiệm đã xuất bản rất nhiều sách và tài liệu tham khảo về các phương pháp giải nhanh trắc nghiệm. Một vài phương pháp phải kể đến là: bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn điện tích, phương pháp đường chéo, trung bình, đồ thị và một phương pháp khá hữu hiệu là phương pháp qui đổi. - Với xu thế trắc nghiệm khách quan hiện nay thì “ nhanh và chính xác” là hai yếu tố rất quan trọng trong khi làm bài kiểm tra cũng như trong các kì thi. Vì vậy, vận dụng được các phương pháp giải nhanh chưa đủ mà kĩ năng bấm máy tính cũng góp phần vào việc giải nhanh bài tập trắc nghiệm. Trong việc bấm máy tính cũng thể hiện được “phương pháp giải” và “ khả năng tư duy trừu tượng” của học sinh khi làm bài. Nếu có dịp quan sát học sinh khi làm bài chúng ta không khỏi ngạc nhiên có những học sinh bấm máy tính “nhanh như chớp” và có học sinh bấm máy “chậm như rùa”. - Hơn thế nữa, thông qua các đề thi đại học, cao đẳng hiện nay tôi nhận thấy trong đề thi có nhiều bài tập liên quan đến axit nitric. Và để giải nhanh những bài tập đó chúng ta thường áp dụng phương pháp bảo toàn electron và phương pháp qui đổi. - Qua 3 năm giảng dạy ở trường THPT kết hợp với những kiến thức tích luỹ được khi ngồi trên giảng đường đại học tôi mạnh dạn đưa ra ý tưởng “ Rèn luyện kĩ năng bấm máy tính để giải nhanh bài toán trắc nghiệm về axit nitric”. II. Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu những dạng bài toán về axit nitric thường gặp trong các đề thi - 3 - tuyển sinh đại học, cao đẳng. - Đề xuất những ý tưởng để giải nhanh bài toán axit nitric trên máy tính, góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn ở trường phổ thông và là hanh trang vững chắc để các em chuẩn bị bước vào kì thi TSĐH. - Bản thân có cơ hội nghiên cứu, tìm hiểu và vận dụng các ý tưởng đó vào công tác giảng dạy của bản thân sau này. III. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu nội dung “axit nitric lớp 11”. Đồng thời tìm ra những dạng bài tập điển hình thường gặp trong các đề thi TSĐH. - Nghiên cứu phương pháp bảo toàn electron, phương pháp qui đổi và vận dụng phương pháp đó để giải bài tập trắc nghiệm. - Tìm ra hướng giải quyết nhanh các bài toán đó dựa vào kĩ năng bấm máy tính. IV. Đối tượng nghiên cứu - Tiến hành nghiên cứu trên đối tượng học sinh ở trường THPT Chương Mỹ B Hà Nội để kết luận những ý tưởng, giả thuyết mà đề tài đưa ra cần bổ sung gì không. V. Phương pháp nghiên cứu + Bước 1: Trên cơ sở nắm vững nội dung trọng tâm bài axit nitric ở lớp 11 và nghiên cứu kĩ những câu hỏi thi TSĐH liên quan đến bài tập axit nitric, tác giả đã lựa chọn, sưu tầm những bài tập trắc nghiệm được giải nhanh bằng phương pháp bảo toàn electron và phương pháp qui đổi. + Bước 2: Đưa ra những ý tưởng để giải nhanh những bài tập đã chọn ở bước 1 trên máy tính (Casio fx 500MS, …..). + Bước 3: Tiến hành thực nghiệm sư phạm trên đối tượng học sinh. + Bước 4: Thu thập và xử lý số liệu, rút ra kết luận. VI. Phạm vi và thời gian nghiên cứu của đề tài. - Do điều kiện thời gian và hạn chế của một sáng kiến kinh nghiệm nên đề tài chỉ có thể nghiện cứu trên phạm vi hẹp (thực nghiệm ở 1 trường THPT nơi tác giả công tác) và chỉ nghên cứu những bài tập nhỏ có khả năng giải nhanh trên máy tính. - Phạm vi áp dụng: + Kim loại, hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3 hoặc hỗn hợp HNO3 và H2SO4 đặc + Bài toán kim loại, oxit tác dụng với axit HNO3. + Bài toán kim loại, hợp chất với lưu huỳnh tác dụng với HNO3 - 4 - PHẦN II: NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM I. Tình hình thực tế trước khi thực hiện đề tài. - Qua những năm giảng dạy tại trường phổ thông và nhiều năm đi gia sư khi ngồi trên ghế giảng đường đại học, tôi nhận thấy rất nhiều học sinh cứ loay hoay viết rất nhiều phương trình phản ứng khi cho hỗn hợp kim loại hoặc oxit kim loại tác dụng với axit HNO3. Điều đó, sẽ mất nhiều thời gian làm bài và đôi khi không làm ra được kết quả. - Vì vậy, sử dụng phương pháp qui đổi và bào toàn electron là những công cụ tối ưu để giải những quyết những bài toán dạng này. - Một đối tượng học sinh khác chúng ta cũng hay gặp là quá lạm dụng máy tính (cái gì cũng bấm và bấm quá chi li), do đó sẽ rất tốn thời gian làm bài. - Vì vậy, ý tưởng là rất quan trọng, giúp học sinh định hướng được cách giải nhanh bài toán trên máy tính thay vì các em phải viết rất nhiều trên nháp, điều này hoàn toàn không hợp lý trong bài thi trắc nghiệm. - Từ thực tế trên, tác giả xin trình bày những giải pháp, ý tưởng để giải nhanh những bài toán axit nitric trên máy tính. II. Biện pháp thực hiện đề tài. II.1. Những kiến thức cần trang bị. - Xác định được đầy đủ các chất khử, chất oxi hoá. - Viết được các quá trình khử và quá trình oxi hoá. - Áp dụng định luật bảo toàn electron. - Xử lí các dữ kiện bài toán: số mol, thể tích khí, khối lượng….. Các kiến thức về phản ứng oxi hoá khử học sinh đã được trang bị ở lớp 10. Trong khuôn khổ đề tài, tôi chỉ xin đề cập tới các bước để giải nhanh bài toán axit nitric trên máy tính trong đề thi TSĐH. II.2. Những điểm cần lưu ý. II.2.1. Phương pháp bảo toàn electron. - Chỉ áp dụng cho bài toán xảy ra các phản ứng oxi hoá khử. - Xác định và viết đầy đủ các quá trình khử, quá trình oxi hoá. - Định luật bảo toàn electron:  e nhường =  e nhận. - 5 - II.2.2. Pháp pháp qui đổi - Phạm vi áp dụng: + Kim loại, oxit kim loại tác dụng với dung dịch HNO3. + Kim loại và hợp chất kim loại với lưu huỳnh tác dụng với HNO3 - Hướng qui đổi: Một bài toán có thể có nhiều hướng qui đổi khác nhau: + Qui đổi hỗn hợp nhiều chất về hai hay chỉ một chất. Ví dụ: Hỗn hợp: Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 + Qui đổi hỗn hợp nhiều chất về các nguyên tử tương ứng: Ví dụ: Hỗn hợp: Fe, FeS, FeS2, Cu, CuS, CuS2, Cu2S, S  Fu, Cu, S + Bằng kinh nghiệm của mình, tác giả nhận thấy hướng qui đổi về các nguyên tử tương ứng là đơn giản và dễ hiểu hơn cả. Vì vậy, trong các ví dụ dưới đây tác giả chỉ trình bày hướng qui đổi này. - Khi áp dụng phương pháp qui đổi, cần phải tuân thủ 3 nguyên tắc: + Bảo toàn nguyên tố + Bảo toàn số oxi hoá + Số electron nhường, nhận là không thay đổi. II.3. Một số công thức áp dụng cần nhớ: II.3.1. Tính khối lượng muối - Phạm vi áp dụng: + kim loại tác dụng với HNO3 hoặc H2SO4 đặc + Với HNO3: nNO3 tạo muối = ne nhận = 2 2 2 4 33. 8 10 8NO NO N O N NH NOn n n n n    . Fe, FeO Fe, Fe2O3 Fe2O3, FeO FeO mmuối = mkim loại + 2 2 2 4 362 (3. 8 10 ) 80NO NO N O N NH NOn n n n n     mmuối = mkim loại + mgốc axit (1.1) (1.2) - 6 - + Với hỗn hợp H2SO4 đặc và HNO3: (thường không tạo muối amoni) Tuy nhiên, trong các bài tập ta cũng thường gặp phản ứng chỉ tạo muối sunfat. Dạng này ta cần: + NO3- phản ứng hết + Khối lượng muối bằng khối lượng của kim loại và SO42- II.3.2. Tính số mol HNO3 phản ứng. (2) Với nNO3 tạo muối kim loại = ne nhận = 2 2 2 4 33. 8 10 8NO NO N O N NH NOn n n n n    = n.nKL (với n là hoá trị KL) nNO3 tạo khí và muối amoni = 2 2 2 4 32 2 2NO NO N O N NH NOn n n n n    Thì (2) trở thành: (2.1) Từ số mol axit phản ứng ta có thể tính được C%, CM, thể tích và khối lượng dung dịch mmuối = mkim loại + 2 2 2 4 3 262 (3. 8 10 8 ) 96NO NO N O N NH NO SOn n n n n n       naxit nitric phản ứng = ntạo muối + ntạo khí và muối amoni naxit nitric phản ứng = 2 2 2 4 34 2 10 12 10NO NO N O N NH NOn n n n n         (1.3) - 7 - III. Những bài tập minh hoạ DẠNG 1: PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Bài 1: ĐH 2008 KB: Thể tích dung dịch HNO3 1M loãng ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe; 0,15 mol Cu (Biết phản ứng chỉ tạo ra chất khử NO): A. 0,8 lit B. 1,0 lit C. 1,2 lit D. 0,6 lit Lời giải:  Ý tưởng - Dựa vào ĐLBT electron tính được nNO - Dựa vào (2.1) tính được naxit nitric phản ứng = 4nNO  Vdd axit phản ứng - Vì thể tích dung dịch HNO3 cần dùng ít nhất nên Fe chỉ đạt đến hoá trị II.  Gợi ý Vdd HNO3 phản ứng 2 0,15 2 0,154 3 1      = 0,8 (lit) Bài 2: Hoà tan m gam Fe3O4 vào dung dịch HNO3 loãng dư thu được khí NO duy nhất. Nếu đem khí NO thoát ra trộn với O2 vừa đủ để hấp thụ hoàn toàn trong nước được dung dịch HNO3. Biết thể tích oxi phản ứng là 0,336 lit (đktc). Giá trị của m là: A. 34,8g B. 13,92g C. 23,2g D. 20,88g Lời giải:  Ý tưởng - Chỉ có Fe và O thay đổi số oxi hoá, N không thay đổi số oxi hoá. - Dựa vào ĐLBT electron tính được số mol Fe3O4 (1. 3 4Fe On = 4. 2On ) - Tính m = 232. 4. 2On  Gợi ý 0,336232 4 13,92( ) 22,4 m g    Bài 3: Cho hỗn hợp gồm 4 kim loại có hoá trị không đổi: Mg, Ni, Zn, Al được chia làm 2 phần bằng nhau: - Phần 1: tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 3,36 lit H2 - 8 - - Phần 2: Hoà tan hết trong dung dịch HNO3 loãng dư thu được V lit một khí không màu hoá nâu ngoài không khí (các thể tích đo ở đkc). Giá trị của V là: A. 2,24 lit B. 3,36 lit C. 4,48 lit D. 5,6 lit Lời giải:  Ý tưởng - Vì các kim loại có hoá trị không đổi nên số mol electron nhường trong 2 thí nghiệm giống nhau  số mol electron nhận ở 2 thí nghiệm cũng bằng nhau. - Khí không màu, hoá nâu ngoài không khí là NO. - Từ đó ta có: 2 2 3H NOn n   hay 22 3H NOV V    Phép tính. VNO = V = 2 3,36 2, 24( ) 3 lit  Bài 4: Chia m gam hỗn hợp X gồm Fe, Al thành 2 phần bằng nhau: - Phần 1: Hoà tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư thu được 7,28 lit H2. - Phần 2: Hoà tan hết trong dung dịch HNO3 dư thu được 5,6 lit NO duy nhất. Các thể tích khí đo ở đktc. Khối lượng Fe, Al trong X là: A. 5,6g và 4,05g B. 16,8g và 8,1g C. 5,6g và 5,4g D. 11,2g và 8,1g Lời giải:  Ý tưởng - Áp dụng ĐLBT electron tìm số mol Al(x mol); Fe (y mol) trong ½ X - Tác dụng với HCl thì Fe đạt s.o.x.h là +2 còn tác dụng với HNO3 dư thì Fe đạt s.o.x.h là +3. + P1: 2.Fe + 3. Al = 2. H2 + P2: 3. Fe +3. Al = 3. NO  Fe + Al = NO ( Viết tắt số mol) - mFe = 2. 56x; mAl = 2.27y  Phép tính 2x + 3y = 2. 7,28/22,4 x = 0,1 mol x + y = 5,6/22,4 y = 0,15 mol Vậy: mFe = 2  0,1  56 = 11,2(g) và mAl = 2 0,1527 = 8,1(g) - 9 - Bài 5: Hoà tan a gam Al trong dung dịch HNO3 loãng thấy thoát ra 4,48 lit hỗn hợp khí NO, N2O, N2 có tỉ lệ mol lần lượt là 1:2:2. Giá trị của a là: A. 14,04g B. 70,2g C.35,1g D. Đáp số khác Lời giải:  Ý tưởng - Tính số mol mỗi khí. - Áp dụng ĐLBT electron tính nAl mAl = a.  Phép tính - mol (NO) = 1 4,48 0,04 5 22,4   ; mol(N2O) = mol (N2) = (0,2 – 0,04)/2 = 0,08 - mAl = a = 3 0,04 10 0,08 8 0,0827 14,04( ) 3 g      Bài 6: Lấy 9,94g hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu cho tan trong lượng dư dung dịch HNO3 loãng thấy thoát ra 3,584 lit khí NO (đktc) duy nhất. Khối lượng muối khan tạo thành: A. 39,7g B. 29,7g C. 39,3g D. 40,18g Lời giải:  Ý tưởng - Áp dụng công thức (1.2) tính khối lượng muối khan.  Phép tính mmuối nitrat = 9,94 + 62  3  3,584/22,4 = 39,7(g) Bài 7: Cho 3 kim loại Al, Fe, Cu tan hết trong 2 lit dung dịch HNO3 thu được 1,792 lit (đktc) hỗn hợp khí gồm NO và N2O có tỉ khối so với He là 9,25. Nồng độ CM của dung dịch HNO3 ban đầu là (Biết He = 4) A. 0,28M B.1,4M C. 1,7M D. 1,2M Lời giải:  Ý tưởng - Từ hhM ta nhẩm được mol (NO) = mol (N2O) - Áp dụng công thức (2.1) tính mol (HNO3 phản ứng)  CM (HNO3).  Phép tính - mol (NO) = mol (N2O) = 1 1,792 0,04 2 22,4   - 4 0,04 10 0,04 0,28( ) 2M C M    - 10 - Bài 8: ĐH 2007 KA: Hoà tan hoàn toàn 12g hỗn hợp Fe và Cu ( tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3 thu được V lit hỗn hợp khí X gồm NO và NO2 và dung dịch Y (chỉ chứa 2 muối và axit dư). Tỉ khối của X so với H2 là 19. Giá trị của V là: A. 2,24 B. 3,36 C. 4,48 D. 5,6 Lời giải:  Ý tưởng - Tính mol(Fe) và mol(Cu) - Từ hhM ta nhẩm được mol (NO) = mol (NO2) = a mol - Áp dụng ĐLBT electron tính Vhh khí = 22,4  2  a  Phép tính - Vhh khí 12 (2 3) 64 5622,4 2 5,6( ) 4 lit       Bài 9: ĐH Y Dược HN 2000. Hoà tan 4,431g hỗn hợp Al và Mg trong dung dịch HNO3 loãng thu được dung dịch X (không chứa muối amoni) và 1,568 lit (đktc) hỗn hợp khí không màu có khối lượng 2,59g trong đó có một khí hoá nâu trong không khí. Số mol HNO3 phản ứng là: A. 0,51 B. 0,455 C. 0,55 D. 0,49 Lời giải:  Ý tưởng - khí không màu hoá nâu ngoài không khí  khí NO - Từ hhM khí suy ra khí không màu còn lại là N2O và mol (NO) = mol (N2O). - Tính số mol mỗi khí (a mol) - Từ (2.1) tính số mol HNO3 phản ứng = 4  nNO + 10  2N On = 14  a  Phép tính - 2,59 22,4 37 1,568 hhM     mol (NO) = mol (N2O) - mol (HNO3) = 1,568(4 10) 0,49( ) 2 22,4 mol    Bài 10: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm 3 kim loại bằng dung dịch HNO3 thu được 1,12 lit hỗn hợp khí X (đkc) gồm NO2 và NO. Tỉ khối hơi của X so với H2 là 18,2. Thể tích dung dịch HNO3 37,8% (d = 1,242g/ml) cần dùng là - 11 - A. 20,18 ml B. 11,12 ml C. 21,47 ml D. 36,7 ml Lời giải:  Ý tưởng - Giải hệ phương trình tìm mol mỗi khí (NO: x mol; NO2: y mol) - Áp dụng công thức (2.1) tính mol HNO3 phản ứng. - Tính thể tích dung dịch HNO3 phản ứng.  Phép tính x + y = 1,12/22,4 x = 0,03 30x + 46y = 18,2  2  0,05 y = 0,02 - Vdd axit phản ứng (4 0,03 2 0,02) 63 37,8% 21, 47( ) 1,242 ml       Bài 11: Hoà tan 15,2g hỗn hợp A gồm Fe và Cu vào 500ml dung dịch HNO3 loãng dư thu được 2,24 lit khí NO (00C và 2 at). Để trung hoà axit còn dư phải dùng vừa đủ 80g dung dịch NaOH 20%. Nồng độ mol/l ban đầu của dung dịch HNO3 ban đầu là: A. 3,6M B. 1,8M C. 2,4M D. Đáp số khác Lời giải:  Ý tưởng - Tính mol khí NO theo công thức PV/RT - Áp dụng công thức (2.1) tính mol HNO3 phản ứng với kim loại. - Tính mol HNO3 dư = nNaOH  tính mol HNO3 ban đầu  CM  Phép tính CM dd axit nitric = 2,24 2 80 20%4 0,082 273 40 2,4( ) 0,5 M       Bài 12: ĐH 2009KA: Cho 3,024g một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO3 loãng thu được 940,8 ml khí NxOy (đktc, sản phẩm khử duy nhất) có tỉ khối so với H2 là 22. Khí NxOy và kim loại M là: A. NO và Mg B. N2O và Fe C. NO2 và Al D. N2O và Al Lời giải:  Ý tưởng - Từ Mkhí  khí N2O - 12 - - ĐLBT electron tìm MKL = f(n) với n là hoá trị của kim loại ( 1 3n  ) - Xác định kim loại.  Phép tính - 3,024 9 0,94088 22, 4 KLM n n     Chọn n = 3 và MKL = 27 (Al) Bài 13: Hoà tan hoàn toàn 2,6g kim loại X bằng dung dịch HNO3 loãng, lạnh thu được dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng thấy thoát ra 224 cm3 khí (đkc). Kim loại X là: A. Mg B. Al C. Zn D. Fe Lời giải:  Ý tưởng - Dung dịch sau phản ứng tác dụng với NaOH có khí nên sản phẩm khử phải có muối NH4NO3  4 3 3NH NO NHn n - ĐLBT (e) tìm mol R = f(n) với n là hoá trị của kim loại ( 1 3n  ). - Tìm MKL = f(n)  Chọn n thích hợp và xác định R.  Phép tính - 2,6 32,5 0,2248 22,4 KLM n n     Chọn n = 2 và MKL = 65 (Zn) Bài 14: Hoà tan 15,6g hỗn hợp kim loại R có hoá trị không đổi vào dung dịch HNO3 loãng dư. Khi phản ứng kết thúc thu được 896ml khí N2. Thêm vào dung dịch mới thu được một lượng dung dịch NaOH nóng dư được 224ml một chất khí. (Các thể tích khí đo ở đktc). Kim loại R là: A. Zn B. Cu C. Al D. Mg Lời giải:  Ý tưởng - Dung dịch sau phản ứng tác dụng với NaOH có khí nên sản phẩm khử phải có muối NH4NO3  4 3 3NH NO NHn n - ĐLBT electron tìm mol R = f(n) với n là hoá trị của kim loại ( 1 3n  ). - Tìm MKL = f(n)  Chọn n thích hợp và xác định R. - 13 -  Phép tính 15,6 32,5 0,896 0, 22410 8 22, 4 22,4 KLM n n       Chọn n = 2 và MKL = 65 (Zn) Bài 15: Hoà tan 4,95g hỗn hợp X gồm Fe và Kim loại R có hoá trị không đổi trong dung dịch HCl dư thu được 4,032 lit H2. Mặt khác, nếu hoà tan 4,95g hỗn hợp trên trong dung dịch HNO3 dư thu được 0,336 lit NO và 1,008 lit N2O. Tìm kim loại R và % của nó trong X:(Các thể tích khí đo ở đktc). A. Mg và 43,64% B. Zn và 59,09% C. Cr và 49,09% D. Al và 49,09% Lời giải:  Ý tưởng - Gọi Fe (x mol) và R (y mol); hoá trị R là n (1 3n  ) - ĐLBT electron  Giải hệ phương trình tìm x và ny. - Từ khối lượng hỗn hợp và khối lượng Fe  mR  MR = f(n). - Chọn n thích hợp và xác định R.  Phép tính 2x + ny = 2  4,032/ 22,4 x = 0,045 3x + ny = 3  0,336/22,4 + 8  1,008/22,4 ny = 0,27 - 4,95 0,045 56 9 0, 27KL M n n      Chọn n = 3 và MKL = 27 (Al) Bài 16: Cho 3,6g Mg tan hết trong dung dịch HNO3 loãng dư sinh ra 2,24 lit khí X (sản phẩm khử duy nhất ở đktc), Khí X là: A. N2O B. NO2 C. N2 D. NO Lời giải:  Ý tưởng - Giả sử 1 mol X trao đổi n mol electron - Áp dụng ĐLBT electron tìm n và chọn khí X.  Phép tính - 14 - 3,62 24 3 2, 24 22, 4 n     X là khí NO. Bài 17: ĐH 2009 KA: Hoà tan 12,42g Al bằng dung dịch HNO3 loãng dư được dung dịch X và 1,344 lit (đktc) hỗn hợp khí Y gồm N2O và N2, tỉ khối của Y so với H2 là 18. Cô cạn dung dịch X thu được bao nhiêu gam muối khan: A. 106,38g B. 34,08g C. 97,98g D. 38,34g Lời giải:  Ý tưởng - Dựa vào hhM nhẩm nhanh số mol mỗi khí. - Chứng minh: e nhường > e nhận tạo khí  phản ứng tạo muối amoni. - m muối khan = 3 3 4 3( )Al NO NH NOm m  Phép tính - ne nhường = 3  12,42/27 = 1,38 > (10 + 8) 1,344/(2  22,4) = 0,54 - mmuối khan thu được = 12, 42 1,38 0,54(27 62 3) (18 62) 106,38( ) 27 8 g       Bài 18: Hoà tan hoàn toàn 8,4g Mg vào 1 lit dung dịch HNO3 vừa đủ. Sau phản ứng thu được 0,672 lit khí N2 (đktc) và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 55,8g muối khan. Nồng độ mol/l của dung dịch HNO3 đã dùng: A. 0,76M B. 0,86M C. 0,96M D. 1,06M Lời giải:  Ý tưởng - So sánh khối lượng muối Mg(NO3)2 và khối lượng muối khan thu được, CMR phản ứng có tạo muối NH4NO3. - Tính số mol NH4NO3 - mol HNO3 phản ứng = tạo muối kim loại + tạo khí N2 + tạo muối NH4NO3  Phép tính - Khối lượng Mg(NO3)2 = 8,4 (24 2 62) 51,8( ) 55,8( ) 24 g g      tạo muối NH4NO3 - 15 - - CM HNO3 phản ứng = 8, 4 0,672 55,8 51,82 2 2 24 22,4 80 0,86( ) 1 M        Bài 19: ĐH 2010 KB: Nung 2,23g hỗn hợp X gồm 3 kim loại Fe, Al, Zn trong oxi sau một thời gian thu được 2,71g hỗn hợp Y. Hoà tan hết Y vào dung dịch HNO3 dư được 0,672 lit khí NO ở đkc (sản phẩm khử duy nhất). Số mol HNO3 phản ứng: A. 0,12 B. 0,14 C. 0,16 D. 0,18 Lời giải:  Ý tưởng - Áp dụng ĐLBTKL tính khối lượng O  số mol O (a mol) - Trong bài toán này, các kim loại, O, N thay đổi số o.x.h - Áp dụng ĐLBT electron tìm số mol electron nhường (chính là số mol HNO3 tạo muối) - Số mol HNO3 phản ứng = tạo muối + tạo khí  Phép tính Số mol HNO3 phản ứng = [ 2,71 2, 23 0,6722 3 16 22, 4     ] 0,672 0,18( ) 22,4 mol  DẠNG 2: PHƯƠNG PHÁP QUI ĐỔI Bài 1: ĐH KB 2007: Nung m gam bột Fe ngoài không khí thu được 3g hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 dư thu được 0,56 lit khí NO là sản phẩm khử duy nhất (đkc). Giá trị của m là: A. 2,22 B. 2,52 C. 2,32 D. 2,62 Lời giải:  Ý tưởng - Qui đổi 3g hỗn hợp X thành 3g hỗn hợp Fe (x mol) và O (y mol) - Từ khối lượng hỗn hợp và áp dụng phương pháp bảo toàn electron lập hệ. - Phép tính 56x + 16y = 3 x = 0,045 3x – 2y = 3  0,56/22,4 y = 0,03 - 16 - - mFe = 56x = 56  0,045 = 2,52g Bài 2: Đốt cháy 5,6g bột Fe trong bình đựng O2 thu được 7,36g hỗn hợp X gồm 4 chất rắn. Hoà tan hỗn hợp X bằng dung dịch HNO3 thu được V ml (đktc) hỗn hợp khí Y gồm NO và NO2. Tỉ khối của Y so với H2 bằng 19. Thể tích V là: A. 672 B. 336 C. 448 D. 896 Lời giải:  Ý tưởng - Dựa vào hhM nhẩm nhanh tỉ lệ số mol mỗi khí. (Trường hợp này số mol 2 khí bằng nhau)  nhỗn hợp = 2nNO - Qui đổi 7,36g hỗn hợp X thành Fe (x mol) và O (y mol) - BTKL tính khối lượng O  từ đó tính số mol Fe và O - Áp dụng ĐLBT electron (3.Fe – 2.O = 3.NO + 1.NO2) tính số mol NO và NO2  thể tích hỗn hợp hỗn hợp.  Phép tính Vhh khí = 5,6 7,36 5,63 2 56 162 22, 4 0,896( ) 896( ) 3 1 lit ml          Bài 3: Để 6,72g Fe trong không khí thu được m gam hỗn hợp X gồm 4 chất rắn. Để hoà tan X cần dùng vừa hết 255ml dung dịch HNO3 2M thu được V lit khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đkc). Giá trị của m và V là: A. 8,4 và 3,360 B. 10,08 và 3,360 C. 8,4 và 5,712 D. 10,08 và 5,712 Lời giải:  Ý tưởng - Áp dụng công thức (2.1)  tính số mol NO2  thể tích NO2 - Áp dụng ĐLBT electron (3.Fe – 2.O = 1. NO2)  số mol O (a mol) - m = 6,72 + 16.a  Phép tính - VNO = 6,7222, 4 (2 0, 255 3 ) 3,36( ) 56 lit     - 6, 723 0,15 566,72 16 10,08( ) 2 m g       - 17 - Bài 4: ĐH 2008KA: Cho 11,36g hỗn hợp X gồm: Fe; FeO; Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư được 1,344 lit khí NO (đkc) và dung dịch Y. Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch Y là: A. 49,09g B. 35,50g C. 38,72g D. 34,36g Lời giải:  Ý tưởng - Qui đổi X thành 11,36g hỗn hợp Fe (x mol) và O (y mol) - ĐLBT electron (3.Fe – 2.O = 3.NO) kết hợp với mhỗn hợp X giải hệ tìm x, y. - Khối lượng muối Fe(NO3)3 = 242x.  Phép tính - 56x + 16y = 11,36 x = 0,16 3x – 2y = 3  1,344/22,4 y = 0,1 - Khối lượng Fe(NO3)3 = 242  0,16 = 38,72(g) Bài 5: Hoà tan hết m gam hỗn hợp Fe; FeO; Fe3O4 trong dung dịch HNO3 đặc nóng dư được 448ml khí NO2 (đkc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng được 14,52g muối. Giá trị của m: A. 3,36 B. 4,64 C. 4,28 D. 4,80 Lời giải:  Ý tưởng - Là bài toán ngược so với bài 4. - Qui đổi hỗn hợp về Fe (x mol) và O (y mol). Với mol Fe(NO3)3 = mol Fe=x - Dựa vào khối lượng muối tìm x. - Dựa vào ĐLBT electron (3.Fe – 2.O = 1. NO2) y = 2 3. 2 Fe NO - m = 56x + 16y  Phép tính 14,52 0, 4483 14,52 242 22, 456 16 4,64( ) 242 2 m g        Bài 6: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với 200ml dung dịch HNO3 3,2M. Sau phản ứng được 2,24 lit khí NO (đkc) duy nhất và còn lại 1,46g kim loại - 18 - không tan. Giá trị của m: A. 17,04 B. 19,20 C. 18,50 D. 20,50 Lời giải:  Ý tưởng - Qui đổi X thành Fe (x mol) và O (y mol) - Vì kim loại dư nên Fe chỉ đạt Fe+2. - Áp dụng công thức (2) tìm số mol HNO3 tạo muối  số mol Fe (x mol) - ĐLBT electron (2.Fe – 2.O = 3.NO)  số mol O = y = 2. 3. 2 Fe NO - Tìm m = 1,46 + 56x + 16y.  Phép tính - 2,24 2,24 2,240,2 3,2 0, 2 3,2 3 22,4 22,4 22,41,46 56 16 18,5( ) 2 2 m g             Bài 7: Cho 5,584g hỗn hợp Fe và Fe3O4 tác dụng vừa đủ với 500ml dung dịch HNO3 loãng. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 0,3136 lit khí NO duy nhất và dung dịch X. Nồng độ dung dịch HNO3 phản ứng là: A. 0,472M B. 0,152M C. 3,040M D. 0,304M Lời giải:  Ý tưởng - Qui đổi hỗn hợp thành 5,584g Fe(x mol) và O (y mol) - ĐLBT electron (3.Fe – 2.O = 3.NO) kết hợp với mhỗn hợp  tìm x, y - Áp dụng công thức (2)  tìm số mol HNO3 phản ứng  CM  Phép tính 56x + 16y = 5,584 x = 0,074 3x – 2y = 30,3136/22,4 y = 0,09 - 0,31363 0,074 22,4 0,472( ) 0,5M C M     Bài 8: ĐH 2009KB:Cho 61,2g hỗn hợp Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, đun nóng và khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 lit khí NO duy nhất (đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4g kim loại. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan. Giá trị của m: - 19 - A. 151,5g B. 97,5g C. 137,1g D. 108,9g Lời giải:  Ý tưởng - Qui đổi hỗn hợp thành Cu (x mol); Fe (y mol) và O (4y/3 mol)  số mol Fe3O4 là y/3 - Vì kim loại Cu dư nên Fe đạt đến Fe+2 - ĐLBT electron (2.Cu + 2.Fe – 2.O = 3.NO) kết hợp với khối lượng hỗn hợp, giải hệ tìm x, y. - mmuối khan = 3 2 3 2( ) ( )Cu NO Fe NOm m = 188x + 180y  Phép tính - 64x + 232y/3 = 61,2 – 2,4 x = 0,375 2x + 2y – 8y/3 = 30,15 y = 0,45 - mmuối khan = 188x + 180y = 188  0,375 + 180  0,45 = 151,5(g) Bài 9: Cho 13,92g hỗn hợp Cu và một oxit sắt tác dụng với dung dịch HNO3 loãng được 2,688 lit khí NO duy nhất (đkc) và 42,72g muối khan. Công thức oxit sắt: A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. không xác định Lời giải:  Ý tưởng - Qui đổi hỗn hợp thành Cu (a mol); Fe (b mol); O (c mol) - Áp dụng ĐLBT electron (2.Cu + 3.Fe – 2.O = 3.NO) kết hợp với khối lượng hỗn hợp và khối lượng muối, giải hệ phương tình tìm a, b, c. - Gọi CTTQ của oxit là FexOy, tìm tỉ lệ x : y = b : c Công thức oxit sắt.  Phép tính - 64a + 56b + 16c = 13,92 a = 0,15 2a + 3b – 2c = 3  2,688/22,4 b = 0,06 188a + 242b = 42,72 c = 0,06 - Vì b : c = 0,06 : 0,06 = 1 : 1 nên oxit là FeO (Đáp án A). Bài 10: Cho m gam hỗn hợp X gồm FeO; CuO và Fe3O4 có số mol bằng nhau tác dụng hoàn toàn với lượng vừa đủ 250ml dung dịch HNO3 được dung dịch Y và 3,136 lit hỗn hợp NO2; NO (đktc), tỉ khối của hỗn hợp khí so với H2 là 20,143. Giá trị của m và nồng độ mol/l của dung dịch HNO3 phản ứng là: A. 46,08g và 7,28M B. 23,04g và 7,28M 20 - C. 23,04g và 2,10M D. 46,08g và 2,10M Lời giải:  Ý tưởng - Gọi số mol mỗi oxit là x. Qui đổi hỗn hợp thành Fe (4x); Cu (x); O (6x) - Giải hệ phương trình tìm số mol NO2 và NO. - ĐLBT electron (3.Fe + 2.Cu – 2.O = 3.NO + NO2), giải phương trình tìm x. - m = (72 + 80 + 232)x = 384x. - mol HNO3 phản ứng = tạo muối + tạo khí = (12x + 2x) + 0,14  CM  Phép tính - a + b = 3,136/22,4 a = 0,09 46a + 30b = 20,133  2  3,136/22,4 b = 0,05 - 12x + 2x – 12x = 3. 0,05 + 0,09  x = 0,12 - m = (72 + 80 + 232)x = 384  0,12 = 46,08(g) - Nồng độ mol HNO3 phản ứng = 14 0,14 14 0,12 0,14 7,28( ) 0, 25 0,25 x M    Bài 11: Hoà tan hoàn toàn 30,4g hỗn hợp rắn X gồm Cu, CuS, Cu2S và S bằng dung dịch HNO3 thoát ra 20,16 lit khí NO duy nhất (đkc)và dung dịch Y. Thêm Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được bao nhiêu gam kết tủa: A. 81,55g B. 29,40g C. 110,95g D. 115,85g Lời giải:  Ý tưởng - Qui đổi hỗn hợp thành Cu (x mol); S (y mol) - ĐLBT electron (2.Cu + 6.S = 3.NO) và khối lượng hỗn hợp, giải hệ tìm x, y. - Khối lượng kết tủa = 2 4( ) 98 233Cu OH BaSOm m x y    Phép tính - 2x + 6y = 3  20,16/22,4 x = 0,3 64x + 32y = 30,4 y = 0,35 - mkết tủa = 98  0,3 + 233  0,35 = 110,95(g). Bài 12: Hỗn hợp X gồm Zn; ZnS; S. Hoà tan 17,8g hỗn hợp X trong HNO3 nóng dư thu được V lit khí NO2 duy nhất (đkc) và dung dịch Y. Thêm từ từ dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được kết tủa nặng 34,95g. Giá trị của V: A. 8,96 B. 20,16 C. 22,40 D. 29,12 - 21 - Lời giải:  Ý tưởng - Dạng bài toán ngược so với bài 11. - Vì Zn(OH)2 lưỡng tính nên kết tủa chỉ là BaSO4  4S BaSOn n mS. - Từ mhh  mZn nZn  ÁD ĐLBT electron (2.Zn + 6.S = 1. NO2) tìm 2NO n  2NO V  Phép tính 2 34,9517,8 32 34,9523322, 4 (2 6 ) 29,12( ) 65 233NO V lit         Bài 13: Cho luồng khí H2 đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu được 13,92g hỗn hợp X gồm 4 chất. Hoà tan hết X bằng dung dịch HNO3 đặc nóng, dư được 5,824 lit NO2 (đkc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m: A. 16 B. 32 C. 48 D. 64 Lời giải:  Ý tưởng - Qui đổi hỗn hợp X thành 13,92g Fe (x mol) và O (y mol)  Số mol Fe2O3 ban đầu là x/2. - Áp dụng ĐLBT electron (3.Fe – 2.O = 1.NO2) kết hợp với khối lượng hỗn hợp X, giải hệ phương trình tìm x, y. - m = 160x/2 = 80x  Phép tính 56x + 16y = 13,92 x = 0,2 3x – 2y = 5,824/22,4 y = 0,27 - m = 80 0,2 = 16(g) Bài 14: Cho 0,15 mol CuFeS2 và 0,09 mol Cu2FeS2 tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch X và hỗn hợp khí Y gồm NO và NO2. Thêm BaCl2 dư vào dung dịch X thu được m gam kết tủa. Mặt khác, nếu thêm dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được a gam chất rắn. Giá trị của m và a: - 22 - A. 111,84g và 157,44g B. 112,84g và 157,44g C. 111,84g và 167,44g D. 112,84g và 167,44g Lời giải:  Ý tưởng - Qui đổi hỗn hợp ban đầu về Cu, Fe, S  Tính được số mol Cu, Fe, S - Thêm dung dịch BaCl2 dư vào X thì kết tủa là BaSO4 với 4BaSO Sn n mkết tủa = 233nS. Thêm dung dịch Ba(OH)2 dư vào X thì kết tủa là BaSO4, Cu(OH)2, Fe(OH)3  Nung kết tủa thu được chất rắn là BaSO4; CuO; Fe2O3  a = 233nS + 80nCu + 80nFe = m + 80nCu + 80nFe  Phép tính - 4 (0,15 2 0,09 2) 233 111,84( )BaSOm m g       - 2 34 0,15 0,09111,84 (0,15 2 0,09) 80 160 157,44( ) 2BaSO CuO Fe O a m m m g           Bài 15: ĐH Dược HN 2001: Hỗn hợp X gồm FeS2 và MS có số mol như nhau, M là kim loại có hoá trị không đổi. Cho 6,51g X tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch HNO3 đun nóng thu được dung dịch A1 và 13,216 lit hỗn hợp khí A2 (đkc) có khối lượng 26,34g gồm NO2 và NO. Thêm một lượng BaCl2 dư vào dung dịch A1 thấy tạo thành m1 gam kết tủa trắng trong dung dịch dư axit trên. Kim loại M và giá trị m1 là: A. Cu và 20,97g B. Zn và 23,3g C. Zn và 20,97g D. Mg và 23,3g Lời giải:  Ý tưởng - Gọi số mol mỗi chất trong X là x mol - Qui đổi X thành 6,51g hỗn hợp Fe (x mol);M (x mol); S (3x mol) - Giải hệ phương trình tính số mol NO2 (a mol); NO (b mol) - Áp dụng ĐLBT electron (3.Fe + 2.M + 6.S = 3.NO + 1.NO2) kết hợp với khối lượng X tìm M. -Kết tủa trắng chỉ là BaSO4 với: 4BaSO Sn n = 3x  4 1 233 3 699BaSOm m x x    - 23 -  Phép tính - a + b = 13,216/22,4 = 0,59 a = 0,54 46a + 30b = 26,34 b = 0,05 - 56x + 96x + Mx = 6,51 3x + 18x + 2x = 3  0,05 + 0,54 = 0,69 M = 65 (Zn) và m1 = 6990,03 = 20,97(g) DẠNG 3: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HỖN HỢP HNO3 VÀ H2SO4 Bài 1: Hoà tan hoàn toàn 19,2g kim loại M trong hỗn hợp dung dịch HNO3 và H2SO4 đặc nóng thu được 11,2 lit khí X gồm NO2 và SO2 có tỉ khối so với metan là 3,1. Kim loại M là: A. Mg B. Al C. Fe D. Cu Lời giải:  Ý tưởng - Giải hệ phương trình tìm số mol NO2 (a mol) và SO2 (b mol) - ĐLBT electron (n.M = 1.NO2 + 2.SO2)  M = f(n) với n 1 3n  ) - Xác định M.  Phép tính - a + b = 0,5 a = 0,4 46a + 64b = 0,5 3,1 16 b = 0,1 - M = 19,2 32 0,6 n n  Chọn n = 2 và M = 64 (Cu) Bài 2: Hoà tan 0,1 mol Cu vào 120ml dung dịch X gồm HNO3 1M và H2SO4 0,5M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được V lit khí NO duy nhất. Giá trị của V: A. 1,344 lit B. 1,49 lit C. 0,672 lit D. 1,12 lit Lời giải:  Ý tưởng - 24 - - Tính nhanh nCu; Hn  ; 3NOn  - Viết PT ion thu gọn và xác định chất nào (Cu; H+; NO3-) phản ứng hết - Tính VNO  Phép tính - nCu = 0,1; Hn  = 0,24; 3NOn  = 0,12 - 3Cu + 8H+ + 2NO3-  3Cu2+ + 2NO + 4H2O - Từ PT ta có 3 3 8 2 NOCu H nnn     H+ phản ứng hết - VNO = 122, 4 0, 24 1,344( ) 4 lit   Bài 3: Dung dịch A chỉ chứa các ion H+; NO3-; SO42-. Đem hoà tan 6,28g hỗn hợp B gồm 3 kim loại có hoá trị lần lượt là I, II, III vào dung dịch A thu được dung dịch D và 2,688 lit khí X gồm NO2 và SO2. Cô cạn dung dịch D được m gam muối khan, biết rằng khí X có tỉ khối so với H2 là 27,5. Giá trị của m là: A. 15,76g B. 16,57g C. 17,56g D. 16,75g Lời giải:  Ý tưởng - Nhẩm nhanh thấy số mol NO2 và SO2 bằng nhau. - Áp dụng công thức (1.3) tính khối lượng muối thu được.  Phép tính - mol (NO2) = mol (SO2) = 0,06 - mmuối = 6,28 + 62  0,06 + 96  0,06 = 15,76(g) Bài 4: Hoà tan hỗn hợp A gồm Cu và Ag trong dung dịch HNO3 và H2SO4 thu được dung dịch B chứa 7,06g muối và hỗn hợp G gồm 0,05 mol NO2 và 0,01 mol SO2. Khối lượng hỗn hợp A bằng: A. 2,58g B. 3,06g C. 3,00g D. 2,58g Lời giải:  Ý tưởng - Là bài toán ngược của bài 3. - Áp dụng công thức(1.3) để tính khối lượng hỗn hợp A.  Phép tính - 25 - - mhhA = 7,06 - 62  0,05 – 96  0,01 = 3,00(g) Bài 5: Hoà tan hết hỗn hợp gồm x mol Fe và y mol Ag bằng dung dịch hỗn hợp HNO3 và H2SO4 thấy có 0,062 mol khí NO và 0,047 mol SO2 thoát ra. Đem cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được 22,164g hỗn hợp các muối khan. Giá trị của x và y là: A. 0,07 và 0,02 B. 0,09 và 0,01 C. 0,08 và 0,03 D.0,12 và 0,02 Lời giải:  Ý tưởng - Áp dụng ĐLBT electron và công thức (1.3) giải hệ phương trình tìm x, y.  Phép tính - 56x + 108y = 22,164 – 62 3 0,062 - 96 0,047 x = 0,09 3x + y = 3  0,062 + 2  0,047 y = 0,01 Bài 6: Hoà tan hết 10,32g hỗn hợp Ag, Cu bằng lượng vừa đủ 160ml dung dịch gồm HNO3 1M và H2SO4 0,5M thu được dung dịch X và sản phẩm khử NO duy nhất. Cô cạn dung dịch A thu được khối lượng muối khan là: A. 22,96g B. 18,00g C. 27,92g D. 29,72g Lời giải:  Ý tưởng - Tính số mol: H+; NO3-; SO42- - Từ phương trình ion của Cu, Ag với H+ và NO3- ta thấy: 3 4. H NO n n  - Suy ra, H+ hết, NO3- dư  mmuối khan = 2 4 3 KL SO NO du m m m    Phép tính - H+ = 0,32; NO3- = 0,16; SO42- = 0,08 - mol (NO3- phản ứng) = 1 0,32 0,08( ) 4 mol  . - mmuối khan = 10,32 + (0,16 – 0,08).62 + 0,08. 96 = 22,96(g). Bài 7: Hoà tan bột Fe vào 200 ml dung dịch NaNO3 và H2SO4. Đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch A và 6,72 lit hỗn hợp khí X gồm NO và H2 có tỉ lệ mol 2:1 và 3g chất rắn không tan. Biết dung dịch A không chứa muối amoni. Cô cạn dung dịch A thu được khối lượng muối khan là: A. 126g B. 75g C. 120,4g D. 70,4g Lời giải: - 26 -  Ý tưởng: - Tính số mol: H+; NO3-; NO và H2 - Kim loại dư nên phản ứng chỉ tạo muối Fe2+ và H+, NO3- phản ứng hết. - Dung dịch sau phản ứng chỉ gồm Fe2+; Na+; SO42- - 3 NONa NO n n n   - 2 1,5Fe NO Hn n n   - 23 4. 2. HH NOn n n    2 2 44 1 2H SOSO H n n n     Phép tính: mmuối khan = 0,2. 23 + (0,3 + 0,1) .56 + 0,5 . 96 = 75g - 27 - IV. Nội dung thực nghiệm sư phạm IV.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm Mục đích thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả của phương pháp đã đưa ra thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm dưới dạng một bài kiểm tra 60 phút đối với học sinh lớp 11. IV.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm - Dùng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm đã soạn thảo dựa trên những pháp đã đã đưa, trình bày trước HS trong thời lượng 3 tiết. Sau đó tiến hành kiểm tra, đánh giá. - Phân tích các câu hỏi, đánh giá mức độ khó của vấn đề đã nêu ra. - Sơ bộ đánh giá khả năng tiếp thu kiến thức hoá học của học sinh và kết quả quá trình dạy học. - Đánh giá thái độ của học sinh. IV.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm được tiến hành với 180 học sinh/4 lớp ở trường THPT Chương Mỹ B – Chương Mỹ B - Hà Nội. - Để đảm bảo tính trung thực và ngăn ngừa hiện tượng sao chép giữa những học sinh ngồi gần nhau, câu hỏi và câu trả lời được xáo trộn thành 4 đề. - Một học sinh được phát một đề và một phiếu làm bài, thời gian làm bài là 60 phút. - Ý kiến của một số giáo viên được tham khảo thông qua trao đổi trực tiếp và gián tiếp qua phiếu tham khảo ý kiến. - Ý kiến của giáo viên và các số liệu được phân loại và thống kê. - Phiếu tham khảo ý kiến (xem phần phụ lục). - Nội dung kiểm tra và phiếu làm bài : - 28 - PHIẾU THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM “Giải nhanh bài toán axit nitric thường gặp trên máy tính” Họ, tên thí sinh:...................................................... Trường/Lớp............................. Các em vui lòng giải nhanh các bài toán sau đây trên máy tính trong thời gian 60 phút, sau đó chọn đáp án của mình bằng cách tô đen vào đáp án tương ứng./. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A B C D ĐỀ BÀI: Câu 1: Cho 13,92g Fe3O4 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3, sau phản ứng thu được dung dịch X và 0,448 lit khí NxOy (sản phẩm khử duy nhất ở đkc). Khối lượng HNO3 nguyên chất tham gia phản ứng là: A. 17,64g B. 33,48g C. 35,28g D. 12,60g Câu 2: Cho 11,8g hỗn hợp Al, Cu phản ứng với dung dịch HNO3, H2SO4 dư thu được 13,44 lit hỗn hợp khí SO2, NO2 có tỉ khối so với H2 là 26. Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là: A. 50,00g B. 61,20g C. 56,00g D. 55,80g Câu 3: Hoà tan hoàn toàn 19,2g Cu bằng dung dịch HNO3, toàn bộ lượng khí NO (sản phẩm khử duy nhất) thu được đem oxi hoá thành NO2 rồi chuyển hết thành HNO3. Thể tích khí oxi (đktc) tham gia vào quá trình trên là: A. 3,36 lit B. 4,48 lit C. 6,72 lit D. 2,24 lit Câu 4: Hoà tan hoàn toàn 25,6g hỗn hợp Fe, FeS, FeS2 và S bằng dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch Y và V lit khí NO duy nhất. Thêm dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được 126,25g kết tủa. Giá trị của V là: A. 27,58 B. 19,04 C. 24,64 D. 17,92 Câu 5: Hoà tan 5,95g hỗn hợp Zn và Al có tỉ lệ mol 1:2 bằng dung dịch HNO3 loãng dư thu được 0,896 lit một sản phẩm khử duy nhất X chứa nitơ. Vậy X là: - 29 - A. NO2 B. N2 C. NO D. N2O Câu 6: Cho m gam Al phản ứng hết với dung dịch HNO3 dư thu được 8,96 lit (đktc) hỗn hợp khí NO và N2O có tỉ khối đối với H2 là 18,5. Giá trị của m là: A. 17,5 B. 15,3 C. 19,8 D. 13,5 Câu 7: Oxi hoá chậm m gam Fe ngoài không khí thu được 12g hỗn hợp X gồm 4 chất rắn. Hoà tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO3 dư thu được 2,24 lit khí NO (là sản phẩm khử duy nhất ở đkc). Giá trị của m là: A. 7,57 B. 7,75 C. 10,08 D. 10,80 Câu 8: Hoà tan hoàn toàn 45,9g kim loại R bằng dung dịch HNO3 loãng thu được 26,88 lit (đktc) hỗn hợp khí N2O và NO, trong đó số mol NO gấp 3 lần số mol N2O. Kim loại R là: A. Zn B. Al C. Mg D. Fe Câu 9: Oxi hoá hoàn toàn 0,728g bột Fe ta thu được 1,016g hỗn hợp các oxit sắt. Hoà tan hoàn toàn X bằng dung dịch HNO3 loãng dư. Thể tích khí NO ở đkc (sản phẩm khử duy nhất) thu được là: A. 22,40ml B. 44,80ml C. 2,24ml D. 33,60ml Câu 10: Hoà tan 12,8g Cu trong dung dịch HNO3 thấy thoát ra V lit hỗn hợp khí NO và NO2 (đkc), tỉ khối của hỗn hợp khí đối với H2 là 19. Giá trị của V là: A. 2,24 lit B. 0,448 lit C. Đáp số khác D. 4,48 lit Câu 11: Cho 15 gam hỗn hợp Al và Mg tác dụng với dung dịch HNO3 dư, đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X và 4,48 lít khí duy nhất NO (ở đktc). Cô cạn dung dịch X thu được 109,8 gam muối khan. % số mol của Al trong hỗn hợp ban đầu là A. 36%. B. 33,33%. C. 64%. D. 6,67%. Câu 12: Cho 0,05 mol Al và 0,02 mol Zn tác dụng vừa đủ với 2 lit dung dịch HNO3 loãng, sau phản ứng thu được khí không màu, nhẹ hơn không khí. Phần dung dịch đem cô cạn thu được 15,83g muối khan. Nồng độ mol/l của dung dịch HNO3 đã dùng: A. 0,1450M B. 0,1120M C. 0,1125M D. 0,1175M Câu 13: Hoà tan m gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M có hoá trị không đổi trong dung dịch HCl dư thu được 1,008 lit khí H2 (đkc) và dung dịch chứa 4,575g muối khan. Nếu cũng hoà tan m gam hỗn hợp trên bằng dung dịch HNO3 đặc và H2SO4 ở - 30 - nhiệt độ thích hợp thì thu được 1,8816 lit hỗn hợp 2 khí (đkc) có tỉ khối so với H2 là 25,25. Kim loại M là: A. Al B. Fe C. Cu D. Zn Câu 14: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Mg; MgS; S trong dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được 2,912 lit khí N2 duy nhất (đkc) và dung dịch Y. Thêm Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y được 46,55g kết tủa. Khối lượng hỗn hợp X là: A. 4,8 B. 12,0 C. 7,2 D. 9,6 Câu 15: ĐH 2008 KB: Cho 2,16g Mg tác dụng với dung dịch HNO3 dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lit khí NO (đkc) và dung dịch X. Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X: A. 13,92g B. 13,32g C. 8,88g D. 6,52g Câu 16: Cho 1,35g hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2. Biết phản ứng không tạo muối amoni. Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là: A. 5,96g B. 6,59g C. 5,69g D. 10,08g Câu 17: Hoà tan 11,76g Fe bằng 200 ml dung dịch gồm HCl 2,5M và NaNO3 0,5M thu được dung dịch B và V (lit) khí NO ( sản phẩm khử duy nhất). Khối lượng muối trong dung dịch B thu được là: A. 26,67g B. 31,25g C. 36,00g D. 25,40g Câu 18: Để m gam phoi sắt ngoài không khí, sau một thời gian sắt bị oxi hoá thành hỗn hợp X gồm 4 chất có khối lượng 27,2g. Hoà tan hết X trong 300 ml dung dịch HCl a mol/l thấy thoát ra 3,36 lit khí H2 (đkc) và dung dịch Y. Cho tiếp dung dịch HNO3 tới dư vào dung dịch Y thu được dung dịch Z chứa hỗn hợp FeCl3, Fe(NO3)3, HNO3 dư và 2,24 lit khí NO duy nhất thoát ra (đkc). Giá trị của m và a lần lượt là: A. 22,4g và 2M B. 16,8g và 3M C. 22,4g và 3M D. 16,8g và 2M Câu 19: Dung dịch X chứa 14,6 gam HCl và 22,56 gam Cu(NO3)2. Thêm m (gam) bột sắt vào dung dịch X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp kim loại có khối lượng là 0,5m (gam) và chỉ tạo khí NO (sản phẩm khử duy nhất ). Giá trị của m là A. 9,28 B. 20,48 C. 14,88 D. 1,92 Câu 20: Cho 3,2 gam Cu tác dụng với 100ml dung dịch HNO3 0,8M và H2SO4 0,2M, sản phẩm khử duy nhất là NO. Số gam muối khan thu được là A. 7,90 B. 8,84 C. 5,64. D. 0,08 - 31 - IV. 4. Kết quả thực nghiệm sư phạm Cách thống kê số liệu thực nghiệm Số HS đạt điểm Xi % HS đạt điểm Xi = Tổng số HS Dựa vào % HS đạt điểm Xi để đánh giá trình độ HS ở từng lớp và tính hiệu quả của phương pháp. Sau khi tiến hành cho HS làm bài kiểm tra, tôi thu phiếu làm bài và thống kê số liệu như các bảng sau : Điểm Xi Lớp 11A1 Lớp 11A2 Lớp 11A3 Lớp 11A4 Số HS đạt điểm Xi % Số HS đạt điểm Xi Số HS đạt điểm Xi % Số HS đạt điểm Xi Số HS đạt điểm Xi % Số HS đạt điểm Xi Số HS đạt điểm Xi % Số HS đạt điểm Xi 0 0 0,00 0 0,00 0 0,00 0 0,00 1 0 0,00 0 0,00 0 0,00 1 2,22 2 0 0,00 2 4,44 4 8,88 7 15,56 3 4 8,88 5 11,12 10 22,22 14 31,11 4 6 13,33 7 15,56 16 35,56 19 42,22 5 7 15,56 9 20,00 13 28,89 4 8,88 6 5 11,12 10 22,22 2 4,44 0 0,00 7 8 17,78 7 15,56 0 0,00 0 0,00 8 10 22,22 4 8,88 0 0,00 0 0,00 9 5 11,12 1 2,22 0 0,00 0 0,00 10 0 0,00 0 0,00 0 0,00 0 0,00 Từ kết quả thực nghiệm trên, tôi nhận thấy : - Các câu từ 1 đến 10, 12, 14, 15, 16 nằm trong phương pháp đã đưa ra ở trên nên HS đều có khả năng làm được. - Câu 11 : HS không biết chứng minh phản ứng có tạo muối amoni hay không. Bài này nên giải theo hệ : Gọi mol : Al (x) ; Mg (y) ; NH4NO3 (z). Lập hệ 3 phương trình rồi giải. - 32 - - Câu 20 : HS dễ nhầm (tính cả khối lượng Cu dư vào muối) - Các câu 13, 17, 18, 19 là những câu khó, số HS trả lời đúng ít nhất : + Câu 18 : HS chưa tìm ra chìa khoá để giải. Nếu có làm, HS chỉ tìm ra được khối lượng, chưa tìm được nồng độ mol/l của dung dịch HCl. Bài được giải đơn giản như sau :  Qui đổi 27,2g X thành Fe (x) và O (y)  Lập hệ 2 phương trình : 56.Fe + 16.O = 27,2 và 3.Fe – 2.O = 2.H2 + 3.NO  Tìm được x và y  khối lượng Fe (m = 22,4g)  Bảo toàn e cho dung dịch Y + HNO3 Fe (a) ; FeO (b) ; Fe2O3 (c)  a = 0,15; b + 2c = 0,25; a + b = 0,3  b = 0,15; c = 0,05  nHCl = 2.0,15 + 2. 0,15 + 6 . 0,05 = 0,9 mol  CM = 0,9/0,3 = 3M - Như vậy, điều đó chứng tỏ sự tư duy, phát hiện cái mới của HS còn hạn chế. Điều này hoàn toàn phù hợp với thực trạng của trường (do đầu vào, điều kiện để phát triển giáo dục còn hạn chế). - So sánh kết quả của lớp 11A1 ; 11A2 với 11A3 ; 11A4 tôi rút ra 1 số kết luận : + Lớp 11A1 và 11A2 (Lớp thực nghiệm) có kết quả cao hơn. + Lớp 11A3 và 11A4 (Lớp đối chứng) đạt kết quả thấp hơn. Như vậy, phương pháp đưa ra ở trên đã góp 1 phần thúc đẩy sự nhận thức của HS về các dạng bài toán thường gặp của axit HNO3 mà HS có thể giải nhanh trên máy tính. - 33 - PHẦN III : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Từ mục đích và nhiệm vụ của đề tài, tác giả đã tiến hành nghiên cứu và đã giải quyết được một số nội dung sau: - Đưa ra 1 số công thức để giải nhanh bài tập axit nitric - Sưu tầm một số bài tập trong các đề thi đại học và trên mạng giúp HS rèn luyện kĩ năng giải nhanh trên máy tính. - Thông qua phiếu điều tra, bài kiểm tra, gặp gỡ trao đổi trực tiếp với giáo viên, đồng thời dựa trên một số kinh nghiệm của bản thân rút ra trong quá giảng dạy, các thắc mắc của đồng nghiệp, bước đầu tôi đã hoàn thiện sáng kiến của mình. - Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể là tài liệu tham khảo cho các giáo viên và học sinh lớp 11 và 12. Và tác giả hi vọng, sáng kiến này sẽ là tài liệu được dùng trong tiết học tự chọn lớp 11 (Chương Nitơ – photpho). Tuy nhiên do hạn chế về mặt thời gian và do kinh nghiệm của bản thân còn quá ít, đồng thời trong khuôn khổ của một sáng kiến kinh nghiệm nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót nên tác giả hi vọng sẽ nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các Thầy, Cô đi trước và các bạn đồng nghiệp để có thể mở rộng đề tài và đưa ra được nhiều hướng giải nhanh hơn cho bài toán axit nitric hơn nữa. Tôi xin chân thành cảm ơn ! Ngày 20 tháng 05 năm 2011 Tác giả Lª §øc Tïng