Sáng kiến kinh nghiệm Một số công thức giúp giải nhanh bài tập trắc nghiệm môn Hoá học

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Một số công thức giúp giải nhanh bài tập trắc nghiệm môn Hoá học

1. Lê Đình Hưởng – Giáo viên trường THPT Nguyễn Huệ Phần I Mở đầu I-Lý do chọn đề tài - Căn cứ vào tình hình học sinh còn yếu kém trong giải bài tập trắc nghiệm. - Đây là loại bài tập phổ biến trong chương trình học phổ thông và chương trình thi đại học từ năm 2006- 2007. - Giúp học sinh rèn luyện kĩ năng viết phương trình phản ứng. Khắc sâu kiến thức, hệ thống hoá kiến thức nâng cao mức độ tư duy, khả năng phân tích phán đoán khái quát. - Bài tập trắc nghiệm là bài tập nâng cao mức độ tư duy, khả năng phân tích phán đoán, khái quát của học sinh và đồng thời rèn kĩ năng, kỹ xảo cho học sinh. - Người giáo viên muốn giảng dạy, hướng dẫn học sinh giải bài tập loại này có hiệu quả cao thì bản thân phải nắm vững hệ thống kiến thức cơ bản của chương trình, hệ thống từng loại bài. Nắm vững cơ sở lý thuyết, đặc điểm và cách giải cho từng loại bài. Từ đó mới lựa chọn phương pháp giải thích hợp cho từng loại bài và tích cực hoá được các hoạt động của học sinh. - Xuất phát từ tình hình thực tế học sinh lớp 12 của trường sở tại: Kiến thức cơ bản chưa chắc chắn, tư duy hạn chế . Do thay đổi phương pháp kiểm tra đánh giá từ năm học 2006-2007, môn hoá học 100% câu hỏi trắc nghiệm khách quan. Để giúp học sinh nắm chắc kiến thức cơ bản và hoàn thành tốt được các bài tập theo phương pháp trắc nghiệm khách quan. Từ những lí do trên, tôi chọn đề tài: “ Một số công thức giúp giải nhanh bài tập trắc nghiệm môn hoáhọc” II- Mục đích của đề tài - Giúp học sinh nghiên cứu cơ sở lý thuyết và phương pháp các giải bài tập trắc nghiệm III- Nhiệm vụ của đề tài: - Hệ thống, phân loại các bài tập trắc nghiệm và xác định phương pháp giải thích hợp, qua đó giúp học sinh hệ thống lại các kiến thức cơ bản nhất. IV- Phương pháp nghiên cứu - Qua các tài liệu, sách giáo khoa, sách tham khảo, các đề thi tuyển sinh vào đại học. - áp dụng hướng dẫn giải các bài tập trắc nghiệm cho học sinh khối 12. Hướng dẫn trao đổi đề tài này trong lớp bồi dưỡng hè giáo viên THPT tỉnh Lào Cai năm học 2008- 2009 V- Kế hoạch thực hiện đề tài 1. Nghiên cứu thực trạng học sinh khối 12 năm học 2012 - 2013 khảo sát về khả năng giải bài tập trắc nghiệm. 2. Lập kế hoạch thực hiện đề tài trong học kỳ I năm học 2012 - 2013 ở 2 lớp 12A8, 12A9 3. Nhận xét – kết luận về hiệu quả của đề tài ở học sinh lớp 12A8, 12A9. Hoàn thiện đề tài: Tháng 4 năm 2013 Phần II Thực hiện đề tài A. Nội dung I. Cơ sở lý thuyết 1. Các phương pháp giải nhanh các bài tập: phương pháp đường chéo, phương pháp tăng, giảm khối lượng, phương pháp bảo toàn electron 2. Nắm chắc các kiến thức cơ bản. 3. Phương pháp giải nhanh bài tập trên cơ sở toán học. 4. Khả năng khái quát tổng hợp đề bài nhanh, phát hiện điểm mấu chốt của bài toán 1
2. Lê Đình Hưởng – Giáo viên trường THPT Nguyễn Huệ II. Các phương pháp giải bài tập nhanh III. Một số ví dụ cụ thể B. Kế hoạch thực hiện đề tài 1. Tháng 10/2008 Khảo sát 2 lớp 12A2, 12A6 2. Tháng 11/2008 và tháng 12/2008 Hướng dẫn học sinh các phương pháp giải nhanh bài tập hóa học 3. Tháng 1/2009; tháng 2/2009 Hướng dẫn học sinh giải các ví dụ trong sách bài tập và các câu trong đề thi đại học năm 2008. 4. Hoàn thiện đề tài Đầu tháng 3/2009. II. Các phương pháp giải bài tập nhanh A. Phương pháp tăng giảm khối lượng 1. Ví dụ 1: Hoà tan 6,2g hỗn hợp 2 kim loại kiềm trong nước (lấy dư) thu được 2,24 lít khí H 2 (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được bao nhiêu gam chất rắn? Giải * Nếu dùng các phương pháp đại số thông thường: đặt ẩn số, lập hệ phương trình thì mất nhiều thời gian và kết cục không tìm ra đáp số cho bài toán. * Nếu dùng phương pháp tăng giảm khối lượng và bảo toàn khối lượng ta có thể giải quyết vấn đề một cách đơn giản và hiệu quả. m mrắn = mhỗn hợp kim loại + OH Vì phản ứng xảy ra tạo hiđroxit kim loại và giải phóng H2. Ta đã biết: + - H2O H + OH . 2, 24 n n 2n 2. 0, 2(mol) OH H H 2 22, 4 Vậy mrắn=6,2+0,2 17 = 9,6 (g). 2. Ví dụ 2: Có 1 lít dung dịch Na2CO3 0,1M và (NH4)2CO3 0,25M. Cho 43g hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 vào dung dịch đó. Sau khi các phản ứng kết thúc thu được 39,7g kết tủa A. Tính phần trăm khối lượng của các chất trong A. Giải: n 2 trong 1lít dung dịch Na2CO3 0,1M và (NH4)2CO3 0,25M là: 0,1+0,25=0,3 (mol) CO3 Các phản ứng xảy ra: 2+ 2- Ba + CO3 BaCO3 2+ 2- Ca + CO3 CaCO3 Cứ 1 mol BaCl2 hoặc CaCl2 chuyển thành BaCO3 hoặc CaCO3 khối lượng giảm: 71- 60 = 11(g). 43-39,7 (BaCO3 + CaCO3) = 0,3(mol) 2- Vậy tổng số mol của 11 chứng tỏ dư CO3 . Ta có ngay hệ phương trình: Đặt x, y là số mol của BaCO3 và CaCO3 trong A ta có: x y 0,3 x 0,1(mol) giải ra: 197x 100y 39,7 y 0,2(mol) 2
3. Lê Đình Hưởng – Giáo viên trường THPT Nguyễn Huệ 0,1 197 %m 100 49,62(%) BaCO3 39,7 %m 100 49,62 50,38(%) CaCO3 3. Ví dụ 3: Hoà tan 10g hỗn hợp 2 muối XCO3 và Y2(CO3)3 bằng dung dịch HCl dư ta thu được dung dịch A và 0,672 lít khí bay ra ở đktc. Hỏi cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khan? Giải * Khi chuyển từ muối cácbonat thành muối Clorua, thì cứ 1 mol CO2 lượng muối tăng. 2- - CO3 chuyển thành 2Cl 1mol CO2 60g chuyển thành 71g, khối lượng tăng 11g. Theo giả thiết: 0,672 n 0,03(mol) CO2 22,4 * Khi cô cạn dung dịch thu được muối Clorua. Tổng khối lượng muối Clorua = 10 + 0,03 11 = 10,33(g). B. Phương pháp bảo toàn khối lượng 1. Ví dụ 1: Hoà tan 10g hỗn hợp 2 muối Cacbonat của kim loại A, B hoá trị (II) bằng dung dịch axit HCl (dư) ta thu được dung dịch A và 0,672 lit khí (đktc). Hỏi cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khan? Giải: *Bài toán này có thể giải bằng phương pháp tăng giảm khối lượng hoặc có thể giải nhanh bằng phương pháp bảo toàn khối lượng. *Đặt công thức chung của A và B là A ta có: ACO3 2HCl ACl2 H2O CO2  0,06 0,03 0,03 m mHCl m mH O mCO ACO3 ACl2 2 2 10g 0,06 36,5 m 0,03 18 0,03 44 ACl2 m 10,33(g) ACl2 2. Ví dụ 2: Có một hỗn hợp gồm NaCl và NaBr. Cho hỗn hợp đó tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì tạo ra kết tủa có khối lượng bằng khối lượng của AgNO3 đã tham gia phản ứng. Tính thành phần % về khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp đầu. Giải nNaCl=x mol, nNaBr=y mol. Đặt x+y=1. Phương trình: NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 mol x x x x NaBr + AgNO3 AgBr + NaNO3 mol y y y y n x y 1(mol) m 85(g) NaNO3 NaNO3 m m (x y).170 170(g) AgCl AgNO3 Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: mNaCl=mNaBr=85(g) Ta có hệ phương trình: x y 1 x 0,405(mol) 58,5x 103y 85 y 0,595(mol) mNaCl=0,405 58,5 = 23,7(g) chiếm 27,88% 3
4. Lê Đình Hưởng – Giáo viên trường THPT Nguyễn Huệ mNaBr chiếm100-27,88 = 72,11% 3. Ví dụ 3: Hỗn hợp A gồm 0,1 mol etylenglicol và 0,2 mol chất X. Để đốt cháy hỗn hợp A cần 21,28 lít O2 ở đktc và thu được 35,2g CO2 và 19,8g H2O. Tính khối lượng của phân tử X. Giải: Phương trình đốt cháy hỗn hợp: C2H6O2 + 2,5 O2 2 CO2 + 3 H2O X + O2 CO2 + H2O Theo định luật bảo toàn khối lượng: m m m m m X C2H6O2 O2 CO2 H2O mX 18,4(g) 18,4 M 92(u) X 0,2 C. Phương pháp bảo toàn electron * Nguyên tắc Khi có nhiều chất oxi hoá, chất khử trong một hỗn hợp phản ứng (có nhiều phản ứng hoặc phản ứng xảy ra nhiều giai đoạn) thì tổng số electron mà các chất khử cho phải bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận. Ta chỉ cần xác định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối của chất oxi hoá hoặc chất khử thì có thể giải được bài toán đã cho. *Một số ví dụ Thí dụ 1: Cho 16,2 gam kim loại R tác dụng với 0,15 mol oxi. Chất rắn thu được sau phản ứng cho hoà tan hoàn toàn vào dung dịch HCl dư thấy bay ra 13,44 lít (đktc). Hỏi R là kim loại nào? Giải: Nhận xét: R tác dụng với oxi cho oxit kim loại mà hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với HCl cho H2. Vậy M tác dụng chưa hết với oxi và hỗn hợp chất rắn bao gồm cả R và oxit của R. Lưu ý: Muốn xác định một nguyên tố cần tìm được mối liên quan giữa nguyên tử khối và hoá trị của nó có thể có trong các hợp chất. 4R + nO2 = 2R2On (1) R2On + 2nHCl = 2RCln + H2O (2) 2R + 2nHCl = 2RCln + nH2 (3) 13,44 n 0,6(mol) H 2 22,4 + Theo (1) và (3) tổng số mol electron mà kim loại R đã cho phải bằng tổng số mol electron mà oxi và H+ nhận. + Gọi x là số mol của kim loại R, nguyên tử khối của kim loại R là M số mol electron mà kim loại R nhường là nx. Theo giả thiết và (1) ta có: Số mol electron mà oxi nhận là 0,15.4 Theo giả thiết và (3) ta có: số mol electron mà H+ nhận là 0,6.2 1,8 nx= 0,15.4 + 0,6.2 = 1,8 x (a) n 16,2 Mà x là số mol của kim loại x (b) M 1,8 16,2 Kết hợp (a) và (b) ta có: M=9n Chỉ có một cặp nghiệm duy nhất là: M = 27 và n = 3 n M là phù hợp Đó là Al. 4
5. Lê Đình Hưởng – Giáo viên trường THPT Nguyễn Huệ Thí dụ 2: Hỗn hợp Y gồm Fe và kim loại R có hoá trị n duy nhất. a, Hoà tan hoàn toàn 3,61 gam hỗn hợp Y bằng dung dịch HCl dư thu được 2,128 lít H2, còn khi hoà tan 3,61 gam Y bằng dung dịch HNO3 loãng, dư thì thu được 1,972 lít khí NO duy nhất. Xác định kim loại R và tính thành phần % về khối lượng mỗi kim loại trong Y. b, Lấy 3,61g Y cho tác dụng với 100ml dung dịch chứa AgNO3 và Cu(NO3)2, khuấy kỹ cho tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn chỉ thu được 8,12 gam chất rắn gồm 3 kim loại. Hoà tan chất rắn đó bằng dung dịch HCl dư thấy bay ra 0,672 lít H2. Tính CM của AgNO3 và Cu(NO3)2 trong dung dịch ban đầu. Biết hiệu suất phản ứng là 100%. Các khí đo ở đktc. Giải: a, Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (1) 2R + 2nHCl = 2RCln + nH2 (2) Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (3) 3R + 4nHNO3 = 3R(NO3)n + nNO + 2nH2O (4) *Gọi x là số mol Fe, y là số mol R có trong 3,61 gam Y. Số mol electron mà Fe nhường ở (1) là 2x. Số mol electron R nhường ở (2) là ny. 2,128 Số mol electron mà H+ thu vào ở (1) và (2) là: 2. 0,19(mol) 22,4 Tổng số mol electron mà Fe và R nhường bằng tổng số electron mà H+ nhận 2x + ny = 0,19 (a) - Số mol electron mà Fe nhường ở (3) là 3x - Số mol electron mà R nhường ở (4) là ny (vì R có 1 hoá trị duy nhất) 1,792 Số mol electron mà N+5 thu vào tạo ra NO là: 3. 0,24(mol) 22,4 3x + ny = 0,24 (b) Lấy (b) trừ (a) x=0,05 ny=0,09 (c) + Mặt khác ta có phương trình theo khối lượng (gọi nguyên tử khối của nguyên tố R là M): 56x + My = 3,61; mà x=0,05 My=0,81 (d) 0,09 Từ (c): ny=0,09 y= (n là hoá trị của R, n: nguyên, dương) n 0,09 Thay vào (d) M =0,81 M = 9n n Nghiệm duy nhất: Al (hoá trị III, nguyên tử khối 27) 0,05.56 %Fe = 100% 77,25% %Al = 22,75% 3,61 b, Các phản ứng có thể xảy ra: Al + 3AgNO3 = Al(NO3)3 + 3Ag (5) 2Al + 3Cu(NO3)2 = 2Al(NO3)3 + 3Cu (6) Fe + 2AgNO3 = Fe(NO3)2 + 2Ag (7) Fe + Cu(NO3)2 = Fe(NO3)2 + Cu (8) (giáo viên lưu ý học sinh phản ứng oxi hoá Fe bằng ion Ag+) *Vì không biết lượng AgNO3, Cu(NO3)2 nên có thể dư cả Al, Fe và cả 2 kim loại mới tạo ra là Cu, Ag. Theo giả thiết: chất rắn thu được gồm 3 kim loại mà Al hoạt động mạnh hơn Fe nên Al đã phản ứng hết theo (5) còn lại: Fe, Cu, Ag. Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (9) 5