Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN VÀ BÀI TẬP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI TRONG GIẢNG DẠY HÓA HỌC LỚP 12 THPT I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Xuất phát từ mục tiêu Trường THPT Nhơn Trạch nâng cao chất lượng giảng dạy Xuất phát từ nhu cầu học sinh thông qua học tập để đạt tự ôn tập tự giải dạng tập theo chuyên đề, tham gia thi học sinh giỏi cấp tỉnh, học kỳ II lớp 12 bắt đầu luyện giải đề thi tốt nghiệp, thi Đại học, thi Cao đẳng THCN Xuất phát từ nhu cầu xã hội ngày cao, em cần có kiến thức khả tư sáng tạo thể qua kiểm tra, thi tốt nghiệp thi đại học Xuất phát từ lịng u nghề nghiệp, tích lũy nhiều kinh nghiệm giảng dạy tâm huyết với học sinh thân tơi Qua nhiều năm giảng dạy hóa học cấp THPT, năm thực chuyên đề Năm học 2013-2014 nghiên cứu chương V ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI.(hóa học lớp 12) nội dung chương có dạng tập khó “Bài tập điện phân tập kim loại tác dụng với dung dịch muối” Và hai dạng tập có tập sách giáo khoa, sách tập hóa học 12, lần thi Đại học Cao đẳng đề có diện dạng 02 câu II CƠ SỞ LÝ LUẬN: Nghiên cứu chương trình hóa học vơ THPT, trọng tâm hóa học 12 học kỳ II Căn vào chuẩn kiến thức kỹ năng, nội dung tập, bố trí tập phân phối chương trình, để bố trí tiết dạy chuyên đề cho hợp lý, để kiến thức liên tục, đầy đủ, đồng có tính hệ thống Vì chuyên đề PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN VÀ BÀI TẬP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI TRONG GIẢNG DẠY HÓA HỌC LỚP 12 THPT giảng dạy lồng ghép vào tiết luyện tập sau chương V ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI Chuyên đề học tập giải 02 dạng tập, tốn khó chương ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI, thiết thực giúp học thực giải nhanh vào đề kiểm tra 15 phút, 45 phút, học kỳ, thi tốt nghiệp thi Đại học, thi Cao đẳng III THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI CHỌN GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI: Thuận lợi: Giáo viên nhận thấy soạn giảng theo chuyên đề thiết thực Học sinh ham thích học tập theo chuyên đề để nâng cao kỹ giải tập Khó khăn: Thời gian soạn chuyên đề có hệ thống, có hiệu nhiều thời gian, số lượng học sinh đầu tư học tập mơn có xu phân hóa cao (Học sinh chọn khối A1, D, C; học sinh học mức độ tốt nghiệp để xét tuyển vào trường Đại Trang Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung học Cao đẳng) Vì muốn thử nghiệm chuyên đề cần nghiên cứu tập từ dễ đến khó dần, bố cục nội dung để học sinh ham thích, không nhàm chán không ngán sợ Thống kê số lượng học sinh đăng ký để in ấn đề kiểm tra chuyên đề, từ kết có số điểm thiết thực thể câu trắc nghiệm cụ thể, thơng qua điểm số phân hóa trình độ học sinh, đánh giá độ khó, độ phân giải câu trắc nghiệm IV NỘI DUNG VÀ BIỆN PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI: Phân thứ “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN” A Cơ sở lý thuyết: Nội dung SỰ ĐIỆN PHÂN I Khái niệm: Sự điện phân q trình oxi hóa - khử xảy bề mặt điện cực có dịng điện chiều qua chất điện ly nóng chảy hoặc dung dịch chất điện ly Như vậy: điện phân trình sử dụng điện để tạo biến đởi hóa học Ví du: Khi cho dịng điện chiều qua NaCl nóng chảy điện cực dương (nối với cực dương nguồn điện) thu khí Cl2; cực âm (nối với cực âm nguồn điện) thu kim loại Na Q trình gọi điện phân NaCl nóng chảy Sơ đờ điện phân: Catot (-) ¬   → NaCl → 2Na+ + 2.1e  Na Sự khử xảy catot Anot (+) → 2Cl-  Cl2 + 2.1e Sự oxi hóa xảy ra, nên cực dương anot Phương trình điện phân: 2NaCl dienphan  → nongchay 2Na + Cl2 II 1) Điện phân chất điện li nóng chảy: áp dụng MX, MOH (M IA, X VIIA), MX2 (M IIA, X VIIA), Al2O3 II 2) Điện phân dung dịch chất điện li nước: - Vai trò nước: trước hết dung mơi hịa tan chất điện phân, sau tham gia trực tiếp vào trình điện phân: + Tại catot (cực âm) H2O bị khử: 2H2O + 2e → H2 + 2OH– + Tại anot (cực dương) H2O bị oxi hóa: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e - Tại catot (cực âm) xảy trình khử M+, H+ (axit), H2O theo quy tắc: + Các cation nhóm IA, IIA, Al3+ khơng bị khử (khi H2O bị khử) + Các ion H+ (axit) cation kim loại khác bị khử theo thứ tự dãy điện cực chuẩn (ion có tính oxi hóa mạnh bị khử trước): Mn+ + ne → M + Các ion H+ (axit) dễ bị khử ion H+ (H2O) Độ mạnh tính oxi hóa tăng dần theo dãy sau đây: K+ Na+ Mg2+ Al3+ / Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ / H+ (axit) / Cu2+ Fe3+ Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+ H2O nhận electron Mn+ nhận electron Trang Mn+ nhận electron Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung + Ví dụ điện phân dung dịch hỗn hợp chứa FeCl 3, CuCl2 HCl thứ tự ion bị khử là: Fe3+ + 1e → Fe2+ ; Cu2+ + 2e → Cu ; 2H+ + 2e → H2 ; Fe2+ + 2e → Fe - Tại anot (cực dương) xảy q trình oxi hóa anion gốc axit, H 2O theo quy tắc: + Các anion gốc axit có oxi NO 3–, SO42–, PO43–, CO32–, ClO4–…khơng bị oxi hóa + Các trường hợp khác bị oxi hóa theo thứ tự: S 2– > I– > Br– > Cl– > H2O II 3) Định luật Faraday m= Trong đó: + m: khối lượng chất giải phóng điện cực (gam) + A: khối lượng mol chất thu điện cực + n: số electron trao đổi điện cực + I: cường độ dòng điện (A) + t: thời gian điện phân (s) + F: số Faraday điện tích mol electron hay điện lượng cần thiết để mol electron chuyển dời mạch catot hoặc anot (F = 1,602.10-19.6,022.1023 ≈ 96500 C.mol-1) II – MỘT SỐ CƠ SỞ ĐỂ GIẢI BÀI TẬP VỀ ĐIỆN PHÂN - Khối lượng catot tăng khối lượng kim loại tạo thành sau điện phân bám vào - m (dung dịch sau điện phân) = m (dung dịch trước điện phân) – (m kết tủa + m khí) - Độ giảm khối lượng dung dịch: Δm = (m kết tủa + m khí) - Khi điện phân dung dịch: + Hiđroxit kim loại hoạt động hóa học mạnh (KOH, NaOH, Ba(OH)2,…) + Axit có oxi (HNO3, H2SO4, HClO4,…) + Muối tạo axit có oxi bazơ kiềm (KNO3, Na2SO4,…) → Thực tế điện phân H2O tạo thành H2 (ở catot) O2 (ở anot) - Khi điện phân dung dịch với anot kim loại không trơ (không phải Pt hay điện cực than chì) anot xảy q trình oxi hóa điện cực - Có thể có phản ứng phụ xảy cặp: chất tạo thành điện cực, chất tan dung dịch, chất dùng làm điện cực Ví dụ: + Điện phân nóng chảy Al2O3 (có Na3AlF6) với anot làm than chì điện cực bị ăn mịn dần chúng cháy oxi sinh + Điện phân dung dịch NaCl khơng màng ngăn tạo nước Gia–ven có khí H2 catot + Phản ứng axit dung dịch với kim loại bám catot - Viết phản ứng (thu hoặc nhường electron) xảy điện cực theo thứ tự, không cần viết phương trình điện phân tởng qt - Viết phương trình điện phân tởng qt (như phương trình hóa học thơng thường) để tính tốn cần thiết Trang Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung - Từ công thức Faraday → số mol chất thu điện cực - Nếu đề cho I t trước hết tính số mol electron trao đổi điện cực (n e) theo công thức: ne = (*) (với F = 96500 t = giây F = 26,8 t = giờ) Sau dựa vào thứ tự điện phân, so sánh tởng số mol electron nhường hoặc nhận với ne để biết mức độ điện phân xảy Ví dụ để dự đốn xem cation kim loại có bị khử hết khơng hay nước có bị điện phân khơng H2O có bị điện phân điện cực nào… - Nếu đề cho lượng khí điện cực hoặc thay đổi khối lượng dung dịch, khối lượng điện cực, pH,…thì dựa vào bán phản ứng để tính số mol electron thu hoặc nhường điện cực thay vào cơng thức (*) để tính I hoặc t - Nếu đề yêu cầu tính điên lượng cần cho trình điện phân áp dụng cơng thức: Q = I.t = ne.F - Có thể tính thời gian t’ cần điện phân hết lượng ion mà đề cho so sánh với thời gian t đề Nếu t’ < t lượng ion bị điện phân hết cịn t’ > t lượng ion chưa bị điện phân hết - Khi điện phân dung dịch bình điện phân mắc nối tiếp cường độ dòng điện thời gian điện phân bình → thu hoặc nhường electron điện cực tên phải chất sinh điện cực tên tỉ lệ mol với - Trong nhiều trường hợp dùng định luật bảo tồn mol electron (số mol electron thu catot = số mol electron nhường anot) để giải cho nhanh - Khi bắt đầu “thốt khí” ngừng điện phân, ta hiểu khơng có khí B – MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HỌA Bài 1- Viết phương trình điện phân dung dịch NaCl điện cực trơ, có màng ngăn xốp HƯỚNG DẪN GIẢI → NaCl  Na+ + Cl- Các trình xảy điện cực Catot: Na+ , H2O Anot: Cl-, H2O  H2 + 2OH- → → 2H2O + 2.1e 2Cl-  Cl2 + 2.1e Phương trình điện phân: 2NaCl + H2O → 2NaOH + Cl2 + H2 Bài 2- ĐHA2010: Điện phân (điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO4 0,12 mol NaCl dịng điện có cường độ 2A Thể tích khí (đktc) anot sau 9650 giây điện phân A 1,792 lít B 2,240 lít C 2,912 lít D 1,344 lít HƯỚNG DẪN GIẢI → Phương trình điện li: CuSO4  Cu2+ + SO42- 0,2 mol 0,2 mol → NaCl  Na+ + Cl- 0,12 mol 0,12 mol Trang Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung 2.9650 Số mol electron trao đổi = 96500 = 0,2 mol, đồng thời so sánh số mol Cu 2+ (0,2 mol) với Cl- (0,12 mol), ta tính xuất phát từ phía catot Các q trình xảy điện cực: Catot: Cu2+, H2O Anot: Cl-, SO42-, H2O → → Cu2+ + 2e  Cu 2Cl-  Cl2 + 2.1e ¬  0,2 mol 0,1 mol 0,12 0,06 0,12 mol + → 2H2O  O2 + 4H + 2.2e  0,02 mol ¬  0,08 mol Tởng số mol khí lở anot 0,06 + 0,02 = 0,08 mol Vậy V = 1,792 lít Bài 3- ĐHB2010: Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/l, sau thời gian thu dung dịch Y màu xanh, có khối lượng giảm gam so với dung dịch ban đầu Cho 16,8 gam bột sắt vào Y, sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 12,4 gam kim loại Giá trị x A 2,25 B 1,50 C 1,25 D 3,25 HƯỚNG DẪN GIẢI Dung dịch sau điện phân, có phản ứng với Fe, chứng tỏ dung dịch Y CuSO4 dư Gọi a số mol CuSO4 ban đầu, b số mol CuSO4 tham gia điện phân → Phương trình điện li: CuSO4  Cu2+ + SO42- a mol a mol Các trình xảy điện cực: Catot: Cu2+, H2O Anot: SO42-, H2O  Cu → → Cu2+ + 2e 2H2O  O2 + 4H+ + 2.2e   b 2b mol ¬  b mol 0,5b 2b ¬  2b Khối lượng dung dịch sau điện phân giảm, suy 64 b + 32.0,5b = (1) Dung dịch Y gồm: Cu2+: a – b (mol), H+ 2b (mol), SO42- → Fe + Cu2+  Fe2+ + Cu → a - b  a – b a–b +  2+ → Fe + H2 Fe + 2H b mol suy ra: 16,8 – 56a + 56 b + 64 a - 64b – 56 b = 12,4 (2) Giải hệ phương trình (1) (2) ta a = 0,25, b = 0,1 Chọn đáp án C Bài 4- ĐHA2011: Điện phân dung dịch gồm 7,45 gam KCl 28,2 gam Cu(NO3)2 (điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khối lượng dung dịch giảm 10,75 gam ngừng điện phân (giả thiết lượng nước bay không đáng kể) Tất chất tan dung dịch sau điện phân A KNO3, HNO3 Cu(NO3)2 B KNO3, KCl KOH C KNO3 Cu(NO3)2 D KNO3 KOH HƯỚNG DẪN GIẢI → Phương trình điện li: Cu(NO3)2  Cu2+ + 2NO3- 0,15 mol 0,15 mol  K+ + Cl- → KCl Trang Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung 0,1 mol 0,1 mol Trường hợp (1): xét Cu2+ vừa đủ hoặc hết trước: Catot: Cu2+, H2O Anot: Cl-, SO42-, H2O → → Cu2+ + 2e  Cu 2Cl-  Cl2 + 2.1e 0,15 mol 0,3 mol 0,15 mol 0,1 mol 0,05 mol 0,1 mol → 2H2O  O2 + 4H+ + 2.2e 0,05 mol 0,2 mol Như khối lượng dung dịch giảm là: 0,15.64 + 0,05.71 + 0,05.32 = 14,75 gam > 10,75 Khơng có đáp án phù hợp Trường hợp (2): xét Cu2+ dư: gọi mol Cu2+ điện phân x mol Catot: Cu2+, H2O → Cu2+ + 2e  Cu x mol 2x mol x mol Anot: Cl-, SO42-, H2O → 2Cl-  Cl2 + 2.1e 0,1 mol 0,05 mol 0,1 mol → 2H2O  O2 + 4H+ + 2.2e y mol 4y mol Ta có: 2x = 0,1 + 4y (1) 64x + 71.0,05 + 32y = 10,75 (2) Giải hệ phương trình (1) (2) ta x = 0,1; y = 0,025 Dung dịch sau điện phân có ion Cu2+, K+, NO3-, H+ Chọn đáp án A Bài 5- ĐHA2011: Hoà tan 13,68 gam muối MSO4 vào nước dung dịch X Điện phân X (với điện cực trơ,cường độ dịng điện khơng đổi) thời gian t giây, y gam kim loại M catot 0,035 mol khí anot.Còn thời gian điện phân 2t giây tởng số mol khí thu hai điện cực 0,1245 mol Giá trị y A 4,788 B 4,480 C 1,680 D 3,920 HƯỚNG DẪN GIẢI → Phương trình điện li: MSO4  M2+ + SO42- a mol a mol Các trình xảy điện cực Khi điện phân t giây anot sinh 0,035 mol khí, cịn điện phân 2t giây anot sinh 0,07 mol khí, cịn lại 0,0545 mol khí sinh từ khử H2O catot Catot: M2+, H2O → M2+ + 2e  M (1) a mol 2a mol a mol → 2H2O + 2.1e  H2 + 2OH- (1’) Anot: SO42-, H2O → 2H2O  O2 + 4H+ + 2.2e 0,07 mol  0,109 ¬  0,0545 mol Suy 2a + 0,109 = 0,28 a = 0,0855 MM = 64 Khi điện phân t giây Trang 0,28 mol Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung Catot: M2+, H2O Anot: SO42-, H2O → → Cu2+ + 2e  Cu (1) 2H2O  O2 + 4H+ + 2.2e 0,0855 mol 0,035 mol 0,14 mol 0,14 mol 0,07 mol Suy y = 0,07.64 = 4,88 gam Bài 6- ĐHB2012: Người ta điều chế H2 O2 phương pháp điện phân dung dịch NaOH với điện cực trơ, cường độ dòng điện 0,67A thời gian 40 Dung dịch thu sau điện phân có khối lượng 100 gam nồng độ NaOH 6% Nồng độ dung dịch NaOH trước điện phân (giả thiết lượng nước bay không đáng kể) A 5,08% B 6,00% C 5,50% D 3,15% HƯỚNG DẪN GIẢI  Na+ + OH- → Phương trình điện li: NaOH 40.3600.0,67 96500 Ta có: số mol electron treo đởi = mol Các q trình xảy điện cực: Catot: Na+, H2O Anot: OH-, H2O → → 2H2O + 2.1e  H2 + 2OH- 2H2O  O2 + 4H+ + 2.2e ¬  → mol  0,5 mol 0,25 mol 100.6 =6gam Khối lượng NaOH trước phản ứng 100 Khối lượng dung dịch NaOH trước phản ứng 100 + 0,5.2 + 0,25.32 = 109 gam 6.100 C% NaOH ban đầu 109 =5,5% C BÀI TẬP TỰ LUYỆN: Điện phân lít dung dịch AgNO3 với điện cực trơ, dung dịch sau điện phân có pH = Coi thể tích dung dịch sau điện phân khơng thay đổi Khối lượng bạc bám catot là: A 2,16 g B 0,108 g C 1,08 g D 0,54 g Điện phân 200ml dd có hịa tan Cu(NO3 ) AgNO3 với cướng độ dòng điện 0,804A, đến bọt khí bắt đầu cực âm thời gian giờ, khối lượng cực âm tăng 3,44g Nồng độ mol muối Cu(NO3 ) AgNO3 dd ban đầu là: A 0,1M 0,2M B 0,1M 0,1M C 0,2M 0,3M D 0,1M 0,4M Điện phân 100ml dd CuSO4 0,2M AgNO3 0,1M, với cường độ dịng điện I=1,93A Tính thời gian địên phân để khối lượng kim loại bám catot 1,72g A 500s B 1000s C 1500s D 250s Điện phân dung dịch muối sunfat kim loại M có hố trị II Khi anot thu 0,448 lít khí (đktc) khối lượng catot tăng 2,368 g M kim loại sau đây: A Cd B Ca C Mg D Ni Có 400 ml dung dịch chứa HCl KCl đem điện phân bình điện phân có vách ngăn, cường độ dịng điện 9,65ª 20 phút dung dịch thu có chứa Trang Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung chất tan có pH = 13, thể tích dung dịch khơng thay đởi Nồng độ mol dung dịch HCl, KCl là: A 0,15M 0,1M B 0,3M 0,15M.C 0,3M 0,1M D 0,2M 0,1M Điện phân dd CuSO4 NaCl với số mol nCuSO4 < ½ nNaCl, dung dịch có chứa vài giọt q tím Điện phân với điện cực trơ Màu q tím biến đởi trình điện phân ? A Đỏ sang xanh B Tím sang đỏ C Xanh sang đỏ D Tím sang xanh Cho dd sau: KCl, Na 2SO4, KNO3, AgNO3, ZnSO4, NaCl, NaOH, CaCl2, H2SO4 dd điện phân thực chất phân nước? A KCl, Na2SO4, KNO3 B Na2SO4, KNO3, H2SO4, NaOH C Na2SO4, KNO3, CaCl2, H2SO4, NaOH D KNO3, AgNO3, ZnSO4, NaCl, NaOH Điện phân dung dịch gồm NaCl HCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp) Trong trình điện phân, so với dung dịch ban đầu, giá trị pH dung dịch thu A Tăng lên B Không đởi C Giảm xuống D Tăng lên sau giảm xuống (Trích Đề thi Cao đẳng 2013) Điện phân nóng chảy Al2O3 với điện cực than chì, thu m kilogam Al catot 89,6 ml (đkc) hỗn hợp khí X anot Tỷ khối X so với H 16,7 Cho 1,12 lít X (đkc) phản ứng với Ca(OH) dư thu 1,5 gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 144 B 104 C 82,8 D 115,2 (Trích Đề thi Đại học khối B năm 2013) 10 Tiến hành điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO NaCl (hiệu suất 100%, điện cực trơ, màng ngăn xốp), đến H 2O bắt đầu điện phân điện cực ngừng điện phân, thu dung dịch X 6,72 lít khí (đkc) anot Dung dịch X hòa tan tối đa 20,4 gam Al2O3 Gái trị m A 25,6 B 51,1 C 50,4 D 23,5 (Trích Đề thi Đại học khối A năm 2013) Đáp án tập tự luyện: C B C D D A D A B 10 B Phần thứ hai “KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI” Nhiệm vụ đề tài phạm vi nghiên cứu: Giúp học sinh giải dạng tập có sách giáo khoa chương đại cương kim loại hóa học 12, đồng thời giúp cho học sinh hệ thống dạng toán kim loại tác dụng với dung dịch muối xây dựng phương pháp giải cho 04 dạng sau: Dạng I: Một kim loại tác dụng với dung dịch chứa muối Dạng II: Một kim loại tác dụng với dung dịch chứa nhiều muối Dạng III: Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa muối Dạng IV: Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối Kim loại A tác dụng với dung dịch muối kim loại B tạo thành dung dịch muối kim loại B Do kim loại A kim loại (trừ IA, Ca, Sr, Ba) E n+ /A A E n+ nhỏ B /B I Phương pháp giải toán kim loại tác dung với dung dịch chứa muối Trang Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung Cơ sở lý thuyết: Dạng tập thường cho dạng nhúng kim loại vào dung dịch muối,sau phản ứng lấy kim loại khỏi dung dịch cân lại thấy khối lượng kim loại thay đởi Phương trình: kim loạitan + muối  Muối + kim loại mớibám + Nếu đề cho khối lượng kim loại tăng hay giảm m áp dụng sau: Khối lương kim loại tăng lên so với trước nhúng ta có: mkim loại bám vào - mkim loại tan = mtăng Khối lương kim loại giảm so với trước nhúng ta có: mkim loại tan - mkim loại bám vào = mgiảm + Nếu đề cho khối lượng kim loại tăng hay giảm x% ta áp dụng sau: Khối lương kim loại tăng lên x% so với trước nhúng ta có: x = mbđ* 100 m kim loại bám vào - mkim loại tan Khối lương kim loại giảm xuống x% so với trước nhúng ta có: x = mbđ* 100 mkim loại tan - mkim loại bám vào Với mbđ khối lượng ban đầu kim loại hoặc đề cho sẵn khối lượng kim loại ban đầu Một số tập mẫu: Câu 1: Ngâm đinh sắt 200 ml dung dịch CuSO Sau phản ứng kết thúc lấy đinh sắt khỏi dung dịch rửa nhẹ, làm khô thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,6 gam Nồng độ mol/lít CuSO4 A 1,6 M B 0,001 M C 0,64 M D 0,2 M HƯỚNG DẪN GIẢI Gọi a số mol CuSO4 tham gia phản ứng → Phương trình hóa học: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu Mol: a < - a > a Theo đề ta có: mCu 64a CM = - mFe tan = mFe taêng - 56a = 1,6 ⇒ Giải a = 0,2 baùm n 0,2 = V dd 0,2 = M ⇒ Chọn A Nồng độ mol/l CuSO4: Phương án nhiễu đáp án B (nếu học sinh không đổi đơn vị 200 ml = 0,2 lít) Phương án nhiễu đáp án C (trường hợp học sinh chuyển công thức sai) Phương án nhiễu đáp án D (trường hợp học sinh lấy kết vừa tìm để làm đáp án) Câu 02: Nhúng kim loại M vào dung dịch FeCl2 0,5 M Sau phản ứng xảy hoàn toàn khối lượng kim loại giảm 0,45 g Kim loại M A Al B Mg C Zn D Cu HƯỚNG DẪN GIẢI Trang Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung Phân tích: Kim loại cần xác định chưa biết hóa trị, đáp án có Al hóa trị III, để giải tốn đơn giản ta giả sử kim loại M có hóa trị II để giải, tìm khơng phải kim loại hóa trị II ta chọn đáp án Al Nếu đáp án kim loại có hóa trị biến đởi từ I đến III, ta giải trường hợp tởng qt với n hóa trị kim loại M Giả sử kim loại có hóa trị II Số mol FeCl2 0,5.0,1 = 0,05 mol → Phương trình hóa học: M + FeCl2  MCl2 + Fe ¬  0,05   → 0,05 0,05 Ta có 0,05 M – 56.0,05 = 0,45 Suy M = 65 Chọn C Câu 03: Ngâm Zn dung dịch có hịa tan 4,16gam CdSO Phản ứng xong khối lượng Zn tăng 2,35% so với ban đầu Khối lượng Zn trước phản ứng A 1,3 gam B 40 gam C 3,25 gam D 54,99 gam HƯỚNG DẪN GIẢI: 4,16 Số mol CuSO4 là: 208 = 0,02 mol → Zn + CdSO4  ZnSO4 + Cd ¬   → 0,02 0,02 0,02 2,35 Ta có: 0,02.112 – 0,02 65 = 100 mZn ban đầu Suy mZn ban đầu = 40 gam Chọn B Phương án nhiễu đáp án A (nếu học sinh lấy 0,02 65 = 1,3 gam) Phương án nhiễu đáp án C (nếu 112x – 65x = 2,35 suy x = 0,05 Suy 0,05.65 = 3,25 g → Phương án nhiễu đáp án D (nếu HS sai hóa trị 2Zn + CdSO4  Zn2SO4 + Cd) Chú ý: Một số dạng toán kim loại tác dụng với dung dịch muối sau phản ứng khối lượng kim loại tăng lên hay giảm xuống Dạng tốn địi hỏi học sinh phải biết vận dụng ý nghĩa dãy điện hóa để xét phản ứng có xảy hay khơng phương trình phản ứng hóa học viết Dạng tốn thường gặp kỳ thi Cao đẳng Đại học, muốn giải học sinh phải biết vận dụng nhiều đến kiến thức tổng hợp vô cân phản ứng oxi hóa – khử, xác định chiều cặp oxi hóa – khử, dự đốn phản ứng diễn Câu 04: Cho 0,12 mol Fe vào dung dịch có chứa 0,4 mol HNO3 lỗng để tạo V lít (đkc) khí NO, thu dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu m gam muối khan Giá trị m A 24,2 B 29,04 C 10,8 D 25,32 HƯỚNG DẪN GIẢI Trang 10 Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung - Đáp án B: Đây phương án nhiễu mà nhiều học sinh chọn, học sinh tính khối lượng rắn = mAg từ phương trình (1) 0,02.108 = 2,16 gam - Đáp án A: Học sinh tính khối lượng Fe tham gia phản ứng = 0,01.56 = 0,56 gam khối lượng rắn = mFe tgpư + mFe bđ = 0,56 + 2,24 = 2,8 gam - Đáp án D: Học sinh tính khối lượng rắn = 2,8 – mAg = 0,64 gam Câu 02: Cho m1 gam Al vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,3 M AgNO3 0,3 M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu m2 gam chất rắn X Nếu cho m2 gam X tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thu 0,336 lít khí (đkc) Giá trị m1 m2 A 8,1 5,43 B 1,08 5,43 C 0,54 5,16 D 1,08 5,16 (Trích Đề thi TSĐH khối B năm 2009) HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: Các kim loại sau phản ứng có phản ứng với dung dịch HCl, chứng tỏ Al dư Số mol AgNO3 = nAg + = 0,03 mol; Số mol Cu(NO3)2 = nCu2+ = 0,03 mol; Phương trình: Al + 3AgNO3  Al(NO3)3 + 3Ag (1) Mol 0,01 < 0,03 ->0,03 Sau phản ứng Fe 0,04 – 0,01 = 0,03 mol, phản ứng tiếp với Cu(NO3)2 2Al + 3Cu(NO3)2  2Al(NO3)3 + 3Cu (2) Mol 0,02< -0,03 ->0,03 Phương trình: 2Aldư + 2HCl  2AlCl3 + 3H2 Mol 0,01< -0,015 Giá trị m1 = mAl = (0,01+0,02+0,01 ).27 = 1,08 gam Giá trị m2 = mAg + mCu = 0,03.108 + 0,03.64 = 5,16 gam ⇒ Chọn D Khi tìm giá trị m1 = 1,08 gam ta đáp án B D, học sinh chọn đáp án B tính khối lượng rắn m2 = mAg + mCu + mAl dư = 5,43 gam - Đáp án C: Học sinh tính khối lượng m1 = mAl (phản ứng 3) = 0,02 27 = 0,54 gam - Đáp án A: Đây đáp nhiễu cho khối lượng m2 Câu 03: Cho m gam kim loại Fe vào lít dung dịch chứa AgNO3 0,1 M Cu(NO3)2 0,1M Sau phản ứng thu 15,28 gam chất rắn dung dịch X Giá trị m A 6,72 B 2,8 C 8,4 D 17,2 HƯỚNG DẪN GIẢI TH1: Nếu xảy phản ứng : Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Mol 0,05< -0,1 ->0,1 Khối lượng rắn = mAg = 0,1 108 = 10,8 gam < 15,28 gam TH2: Xảy phản ứng: Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Mol 0,05< -0,1 ->0,1 Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu (2) Mol 0,1< -0,1 ->0,1 Khối lượng rắn = mAg + mCu = 0,1.108 + 0,1.64 = 17,28 gam > 15,28 gam TH3: Sau phản ứng (2) Fe hết Cu(NO3)2 dư, với x số mol Fe tham gia phản ứng (2) Trang 13 Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Mol 0,05< -0,1 ->0,1 Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu (2) Mol x -> x -> x Khối lượng chất rắn: mAg + mCu = 0,1.108 + 64.x = 15,28 ⇒ x = 0,07 mol Kiểm tra lại: CuSO4 dư: 0,1 – x = 0,1 – 0,07 = 0,03 mol Khối lượng Fe: mFe = (0,05 + 0,07).56 = 6,72 gam ⇒ Chọn A - Đáp án B: Học sinh tính khối lượng Fe từ phương trình (1): mFe = 0,05.56 = 2,8 gam - Đáp án C: Học sinh tính khối lượng Fe từ phương trình (1) (2): mFe = 0,05.56 + 0,1.56 = 8,4 gam - Đáp án D: Học sinh tính m cách lấy khối lượng Cu khối lượng Ag trường hợp (2) cộng lại: Khối lượng rắn = mAg + mCu = 0,1.108 + 0,1.64 = 17,28 gam Phương pháp giải toán hỗn hợp kim loại tác dung với dung dịch chứa muối a Phương pháp: Khi cho hỗn hợp kim loại vào dung dịch chứa muối ta cần ý đến thứ tự phản ứng xảy ra: Kim loại có tính khử mạnh phản ứng với ion kim loại dung dịch muối trước Nếu sau phản ứng ion kim loại cịn phản ứng tiếp với kim loại có tính khử mạnh Đối với tốn chưa cho số mol cụ thể ta phải lập trường hợp để giải Ví dụ: Cho hỗn hợp Mg (a mol) Fe (b mol) tác dụng với dung dịch chứa x mol CuSO4 Mg phản ứng trước, Mg hết mà CuSO4 cịn phản ứng tiếp với Fe Bài tốn có trường hợp xảy theo thứ tự sau: Mg + CuSO4 → MgSO4+ Cu (1) Mol a ->a >a Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (2) Mol x < x >x TH 1: Chỉ xảy phản ứng (1) Lúc dung dịch có MgSO4 chất rắn gồm Cu, Fe cịn ngun có Mg cịn dư TH 2: Xảy phản ứng (1) (2) vừa đủ Lúc dung dịch gồm MgSO4 FeSO4 chất rắn có Cu TH 3: Phản ứng (1) xảy hết phản ứng (2) xảy phần thường có khả - Sau phản ứng Fe dư Mg + CuSO4 → MgSO4+ Cu (1) Mol a ->a ->a >a Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (2) Mol x < x >x >x + Dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO4: a mol,FeSO4: x mol + Chất rắn sau phản ứng gồm: Cu (a+x)mol Fe dư: (b-x)mol Trang 14 Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung - Sau phản ứng CuSO4 dư Mg + CuSO4 → MgSO4+ Cu (1) Mol a ->a ->a >a Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (2) Mol b ->b >b ->b + Dung dịch sau phản ứng gồm: MgSO 4: a mol, FeSO4: x mol, CuSO4 dư: [x(a+b)] mol + Chất rắn sau phản ứng gồm: Cu (a+b)mol - Bài toán dạng có trường hợp, với phần thi trắc nghiệm tập cho hỗn hợp kim loại thường xảy trường hợp 3, trường hợp lại có khả thường đề cho khối lượng chất rắn sau phản ứng ta giải trường hợp kim loại dư Cịn tốn cho kiện sau phản ứng dung dịch ta giải trường hơp dung dịch muối dư - Đây phương pháp để giải dạng toán này, nhiên tùy thuộc vào câu hỏi đề mà có cách làm phù hợp, đặc biệt với dạng toán trắc nghiệm nên ý thêm đến số thủ thuật phương pháp giải nhanh b Một số tập mẫu: Câu 01: Cho hỗn hợp rắn A gồm 5,6 gam Fe 6,4 gam Cu tác dụng với 300 ml dung dịch AgNO3 2M phản ứng xảy hoàn toàn khối lượng chất rắn thu A 21,6 gam B 43,2 gam C 54 gam D 64,8 gam HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: Đây toán biết trước số mol nên ta cần nắm ý nghĩa dãy điện hóa làm Áp dụng thứ tự dãy điện hóa Fe2+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Fe Cu Fe2+ Ag Phương trình: Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Mol 0,1 ->0,2 >0,1 >0,2 Sau phản ứng AgNO3 0,6 – 0,2 = 0,4 mol, phản ứng tiếp với Cu Cu + 2AgNO3  Cu(NO3)2 + 2Ag (2) Mol 0,1 >0,2 -0,1 > 0,2 Sau phản ứng AgNO3 0,4 – 0,2 = 0,2 mol, phản ứng tiếp với Fe(NO3)2 Phương trình: AgNO3 dư + Fe(NO3)2  Fe(NO3)3 + Ag (3) Mol 0,1< -0,1 -> 0,1 Khối lượng rắn mAg = (0,2+0,2+0,1).108 = 54 gam ⇒ Chọn C Câu 02: Cho 29,8 gam hỗn hợp bột gồm Zn Fe vào 600 ml dung dịch CuSO4 0,5 M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch X 30,4 gam hỗn hợp kim loại Phần trăm khối lượng Fe hỗn hợp ban đầu A 56,37% B 64,42% C 43,62% D 37,58% (Trích Đề thi TSĐH khối A năm 2010) Trang 15 Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: Khi phản ứng xảy hoàn toàn thu hỗn hợp kim loại Ta phân tích tốn sau: Đầu tiên xảy Phương trình: Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu (1) Vì sau phản ứng hỗn hợp kim loại nên sau phản ứng (1) Zn dư hoặc vừa đủ phản ứng, CuSO4 hết Lúc khối lượng Cu thu được, mCu = 0,3.64 = 19,2 gam Khối lượng Zn tham gia phản ứng mZn = 0,3 65 = 19,5 gam ⇒ mFe = 10,5 gam ⇒ m rắn = 19,2 + 10,5 = 29,7g Khác với 30,4 gam Như vậy, sau phẳn ứng (1) Zn phải hết, CuSO4 dư phản ứng tiếp với Fe Phương trình: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (2) Để thu hỗn hợp kim loại sau phản ứng (2) Fe phải dư CuSO4 hết, đề cho phản ứng xảy hoàn toàn Gọi a số mol Zn, b số mol Fe Phương trình: Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu (1) Mol: a >a ->a Phương trình: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (2) Mol: (0,3-a)< (0,3-a) ->(0,3-a) 30,4 gam hỗn hợp kim loại gồm: Cu: 0,3 mol, Fe dư: [b – (0,3-a)] mol Ta có hệ phương trình: 65a + 56b = 29,8 (*) 64.0,3 + 56.[b – (0,3-a)] = 30,4 (*)(*) Giải (*) (*)(*) ta được: a= 0,2, b = 0,3 0,3.56 100 = 29,8 Fe %m = 56,37% ⇒ Chọn A Câu 03: Cho m gam hỗn hợp bột Zn fE vào lượng dư dung dịch CuSO4 Sau kết thúc phản ứng lọc bỏ phần dung dịch thu m gam bột rắn Thành phần % theo khối lượng Zn hỗn hợp ban đầu A 90,27% B 85,3% C 82,2% D 12,67% (Trích Đề thi TSĐH khối B năm 2007) HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: Vì đề cho CuSO4 dư nên Zn Fe phản ứng hết Gọi a số mol Zn, b số mol Fe Phương trình: Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu (1) Mol: a >a ->a Phương trình: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (2) Mol: b >b ->b Ta có: 65a + 56b = 64(a + b) ⇒ a = 8b (3) mZn 65a 65.8b 100 = 100 = 100 = 90, 27% mhh 65a + 56b 65.8b + 56b ⇒ = %m Zn Chọn A Phương pháp giải toán hỗn hợp kim loại tác dung với dung dịch chứa hỗn hợp muối: Đây dạng tốn khó 04 dạng kim loại tác dụng với dung dịch muối Trang 16 Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung a Phương pháp: Đối với dạng tập có nhiều trường hợp xảy ra, biết số mol nên ta áp dụng định luật bảo toàn electron để giải Ví dụ: Cho hỗn hợp Mg Zn tác dụng với dung dịch chứa Cu(NO 3)2 AgNO3 Nếu sau phản ứng thu hỗn hợp kim loại kim loại là: Cu, Ag, Zn (còn nguyên dư) Do Zn nên AgNO Cu(NO3)2 phản ứng hết Gọi a, b số mol Mg, Zn ban đầu c số mol Zn dư x, y số mol AgNO3, Cu(NO3)2 dùng Ta có trình cho nhận electron sau Qúa trình cho electron Mg → Mg2+ + 2e a -> 2a Zn → Zn2+ + 2e (b-c) > 2(b-c) Qúa trình nhận electron Ag + 1e → Ag x > x Cu2++ 2e → Cu y >2y ∑ nelectron ∑ nelectron cho=2a+2(b-c) nhận= x+2y Áp dung định luật bảo tồn electron ta có: 2a +2(b-c) = x + 2y b Một số tập mẫu : Câu 01 : Cho hỗn hợp gồm 1,2 mol Mg x mol Zn vào dung dịch chứa mol Cu2+ mol Ag+ đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch chứa ion kim loại Trong giá trị sau đây, giá trị x thỏa mãn trường hợp ? A 1,8 B 1,5 C 1,2 D (Trích Đề thi Đại học khối A năm 2009) + HƯỚNG DẪN GIẢI Theo định luật bảo tồn electron ta có Qúa trình cho electron Mg → Mg2+ + 2e Mol: 1,2 ->2,4 Zn → Zn2+ + 2e Mol: x > 2x ∑n electron cho =2,4+2x Qúa trình nhận electron Ag+ + 1e → Ag Mol : > Cu2+ + 2e → Cu Mol : >4 ∑ nelectron nhận= 1+4 = mol Áp dung định luật bảo tồn electron ta có: 2,4 + 2x= ⇒ x = 1,3 mol - Nếu x = 1,3 mol phản ứng xảy vừa đủ, dung dịch lúc có ion tạo Mg2+ Zn2+ Do để dung dịch có ion kim loại Zn tham gia phản ứng không hết 1,3 mol, sau phản ứng dung dịch có CuSO dư (chứa ion Cu2+) ion tạo Mg2+ Zn2+ Trang 17 Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung - Chỉ có đáp án 1,2 thỏa mãn trường hợp ⇒ Chọn C Câu 02: Dung dịch X có chứa AgNO3 Cu(NO3)2 có nồng độ Thêm lượng hỗn hợp gồm 0,03 mol Al 0,05 mol Fe vào 100 ml dung dịch X phản ứng kết thúc thu chất rắn Y gồm kim loại Cho Y vào dung dịch HCl dư thu 0,07 gam khí Nồng độ mol/lít hai muối A 0,3 B 0,4 C 0,63 D 0,42 HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: chất rắn Y chứa kim loại Y tác dụng với HCl dư tạo khí H2 suy phải có Fe chưa phản ứng hoặc Fe dư Al + 3AgNO3  Al(NO3)3 + 3Ag (1) Khi rắn Y tác dụng với HCl có Fe phản ứng: Fedư + 2HCl  FeCl2 + H2 Mol 0,035< -0,035 Suy Fe tham gia phản ứng với muối là: 0,05 – 0,035 = 0,015 mol Gọi x (M) nồng độ mol/l dung dịch muối AgNO3 Cu(NO3)2 Ta có trình cho nhận electron sau: Qúa trình cho electron Al → Al3+ + 3e Mol: 0,03 >0,09 Fe → Fe2+ + 2e Mol: 0,015 > 0,03 ∑n electron cho = 0,09 + 0,03 = 0,12 mol Qúa trình nhận electron Ag+ + 1e → Ag Mol : 0,1 >0,1x Cu2+ + 2e → Cu Mol : 0,1 >0,2x ∑ nelectron nhận= 0,3x mol Áp dung định luật bảo toàn electron ta có: 0,12 = 0,3x ⇒ x = 0,4 mol ⇒ Chọn B Câu 03: Hỗn hợp gồm 0,02 mol Fe 0,03 mol Al phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa đồng thời x mol AgNO3 y mol Cu(NO3)2 tạo 6,44 gam chất rắn Vậy x, y có giá trị A 0,05 0,04 B 0,03 0,05 C 0,01 0,06 D 0,07 0,03 HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: đề cho phản ứng vừa đủ Ta có trình cho nhận electron sau: Qúa trình cho electron Al → Al3+ + 3e Mol: 0,03 >0,09 Qúa trình nhận electron Ag+ + 1e → Ag Mol : x ->x >x Trang 18 Sáng kiến kinh nghiệm Fe → Fe2+ + 2e Mol: 0,02 > 0,04 ∑n electron cho = 0,09 + 0,04 = 0,13 mol GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung Cu2+ + 2e → Cu Mol : y ->2y ->y ∑ nelectron nhận= x + 2y Áp dung định luật bảo toàn electron ta có: x + 2y = 0,13 (1) Ngồi ra: 108.x + 64.y = 6,44 (2) Giải (1) (2) ta được: x = 0,03 , y = 0,05 ⇒ Chọn B Câu 04: Hòa tan hỗn hợp chứa 0,1 mol Mg 0,1 mol Al vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,1 mol Cu(NO3)2 0,35 mol AgNO3 Khi phản ứng xảy hồn tồn khối lượng (gam) chất rắn thu A 21,6 B 37,8 C 42,6 D 44,2 HƯỚNG DẪN GIẢI Nhận xét: đề khơng cho phản ứng vừa đủ Ta có trình cho nhận electron sau: Qúa trình cho electron Qúa trình nhận electron 3+ Al → Al + 3e Ag+ + 1e → Ag Mol: 0,1 >0,3 Mol : 0,35 ->0,35 2+ Mg → Mg + 2e Cu2+ + 2e → Cu Mol: 0,1 > 0,2 Mol : 0,1 >0,2 ∑ nelectron ∑ nelectron cho= 0,5 mol nhận= 0,55 mol Áp dung định luật bảo toàn electron ta thấy: số mol elecetron nhận lớn số mol electron cho ta có Qúa trình nhận electron Ag+ + 1e → Ag Mol : 0,35 ->0,35 >0,35 Cu2+ + 2e → Cu Mol : 0,075< -0,15 ->0,075 ∑ nelectron nhận= 0,5 mol Khối lượng rắn = mAg + mCu = 0,35.108 + 0,075.64 = 42,6 ⇒ Chọn C BÀI TẬP THAM KHẢO VÀ ĐÁP ÁN 5.1 Một kim loại tác dung với dung dịch chứa muối Cho hỗn hợp Fe, Cu phản ứng với dung dịch HNO3 loãng Sau phản ứng hoàn toàn, thu dung dịch chứa chất tan kim loại dư Chất tan A Fe(NO3)3 B Fe(NO3)2 C HNO3 D Cu(NO3)2 Trang 19 Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung Cho Cu nặng 50g vào 200ml dung dịch AgNO3 Khi phản ứng kết thúc đem đồng cân lại thấy khối lượng 51,52 g Nồng độ mol/lít dung dịch AgNO3 ban đầu A 0,05M B 0,01M C 0,20M D 0,10M Cho 0,15 mol Fe vào dd chứa 0,4 mol HNO lỗng để tạo V lít (đktc) khí NO, thu dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu m gam muối khan Giá trị m A 24,20 B 21,60 C 10,80 D 27,00 Ngâm vật đồng có khối lượng 10gam 250gam dung dịch AgNO 4% Khi lấy vật khỏi dd khối lượng AgNO dung dịch giảm 17% Khối lựợng vật sau phản ứng A 0,76gam B 10,76gam C 1,08gam D 17,00gam Một kim loại M hóa trị II nhúng vào lít dd CuSO 0,5M sau lấy M khỏi dd thấy khối lượng tăng 1,6g, nồng độ CuSO gỉam 0,3M Kim loại M A Zn B Fe C Mg D Ca Nhúng kẽm vào dung dịch CuSO4 sau thời gian lấy Zn cân thấy nhẹ 0,025g so với trước nhúng Khối lượng Zn tan lượng Cu bám vào A mZn=1,600g;mCu=1,625g B mZn=1,500g;mCu=2,500g C mZn=2,500g;mCu=1,500g D mZn=1,625g;mCu=1,600g Nhúng sắt nặng 8gam vào 500 ml dung dịch CuSO4 2M Sau thời gian lấy sắt cân lại nặng 8,8gam xem thể tích dung dịch khơng thay đởi nồng độ mol CuSO4 dung dịch sau phản ứng A 2,30M B 0,27M C 1,80M D 1,36M Cho 7,2 gam Mg vào dung dịch chứa 0,2 mol FeCl 3, sau phản ứng xảy hồn tồn thu dung dịch X, cạn dung dịch X m gam muối khan Giá trị m A 34,9 B 44,4 C 25,4 D 28,5 Cho hỗn hợp X gồm Mg Fe vào dung dịch axit H 2SO4 đặc, nóng đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch Y phần Fe khơng tan Chất tan có dung dịch Y A MgSO4 Fe2(SO4)3 B MgSO4 C MgSO4 FeSO4 D MgSO4, Fe2(SO4)3 FeSO4 10 Hai kim loại chất, có khối lượng nhau, có khả tạo hợp chất hóa trị II Một ngâm vào dung dịch Pb(NO 3)2 ngâm vào dung dịch Cu(NO3)2 Sau thời gian người ta thấy kim loại ngâm muối Pb(NO 3)2 tăng 19%, khối lượng kim loại giảm 9,6% Biết phản ứng lượng kim loại bị hòa tan Tên kim loại A Zn B Fe C Mg D Cd 5.2 Một kim loại tác dung với dung dịch chứa hỗn hợp muối 11 Cho 4,8g Mg vào dung dịch chứa 0,02 mol Ag +, 0,15mol Cu2+ Khối lượng chất rắn thu A 11,76 B 8,56 C 7,28 D 12,72 Trang 20 Sáng kiến kinh nghiệm 12 13 14 15 16 17 18 19 20 GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung Cho 2,24g Fe vào 200ml dung dịch Cu(NO3)2 0,1M AgNO3 0,1M Khuấy phản ứng hoàn toàn Khối lượng (gam) chất rắn thu A 4,080 B 1,232 C 8,040 D 12,320 Hịa tan hồn tồn 2,4 gam bột Mg vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,1 mol Cu(NO3)2 0,1 mol AgNO3 Khi phản ứng xảy hồn tồn khối lượng (gam) chất rắn thu A 6,4 B 10,8 C 14,0 D 17,2 Nhúng sắt nặng 100 gam vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M AgNO3 0,2M Sau thời gian lấy kim loại ra, rửa làm khô cân 101,72 gam (giả thiết kim loại tạo thành bám hết vào sắt) Khối lượng (gam) sắt phản ứng A 1,40 B 2,16 C 0,84 D 1,72 (Trích Đề thi TSĐH khối B – năm 2009) Cho lượng bột Zn vào dung dịch X gồm FeCl CuCl2 Khối lượng chất rắn sau phản ứng xảy hoàn toàn nhỏ khối lượng bột Zn ban đầu 0,5 gam Cô cạn phần dung dịch sau phản ứng thu 13,6 gam muối khan Tổng khối lượng (gam) muối X A 13,1 B 17,0 C 19,5 D 14,1 (Trích Đề thi TSĐH khối B – năm 2008) 5.3 Hỗn hợp kim loại tác dung với dung dịch chứa muối Cho hh gồm Fe Zn vào dung dịch AgNO3 đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch X gồm hai muối chất rắn Y gồm hai kim loại Hai muối X A Fe(NO3)3 Zn(NO3)2 B Zn(NO3)2 Fe(NO3)2 C AgNO3 Zn(NO3)2 D Fe(NO3)2 AgNO3 Cho hh bột gồm 0,48 g Mg 1,68 g Fe vào dung dịch CuCl 2, khuấy đến phản ứng hồn tồn thu 3,12 g phần khơng tan X Số mol CuCl tham gia phản ứng A 0,03 B 0,05 C 0,06 D 0,04 Cho hỗn hợp gồm 2,7 gam Al 2,8 gam Fe vào 550 ml dung dịch AgNO 1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu m gam chất rắn Giá trị m A 43,2 B 48,6 C 32,4 D 54,0 Cho gam hỗn hợp X gồm Mg Fe tác dụng hết với 200 ml dung dịch CuSO đến phản ứng kết thúc, thu 12,4 gam chất rắn Z dung dịch Y Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc nung kết tủa ngồi khơng khí đến khối lượng không đổi thu gam hỗn hợp gồm oxit Khối lượng (gam) Mg Fe X là: A 4,8 3,2 B 3,6 4,4 C 2,4 5,6 D 1,2 6,8 Cho 9,7 gam hỗn hợp X gồm Cu Zn vào 0,5 lít dung dịch FeCl 0,5M Phản ứng kết thúc thu dung dịch Y 1,6 gam chất rắn Z Cho Z vào dung dịch H2SO4 lỗng khơng thấy khí bay Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch KMnO4 xM H2SO4 Giá trị x A 0,250 B 0,125 C 0,200 D 0,100 Trang 21 Sáng kiến kinh nghiệm 21 22 23 24 25 26 GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung 5.4 Hỗn hợp kim loại tác dung với dung dịch chứa hỗn hợp muối Cho m (g) hỗn hợp Y gồm 2,8g Fe 0,81g Al vào 200ml dung dịch X chứa AgNO3 Cu(NO3)2 Khi phản ứng kết thúc dung dịch Z 8,12g rắn T gồm kim loại Cho rắn T tác dụng với dung dịch HCl dư 0,672 lít H2(đktc) Nồng độ mol (M)các chất dung dịch X là: A 0,15 0,25 B 0,10 0,20 C 0,50 0,50 D 0,05 0,05 Cho hỗn hợp bột Al, Fe vào dung dịch chứa Cu(NO 3)2 AgNO3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu hỗn hợp rắn gồm ba kim loại là: A Al, Cu, Ag B Al, Fe, Cu C Fe, Cu, Ag D Al, Fe, Ag Cho 2,4g Mg 3,25g Zn tác dụng với 500ml dung dịch X chứa Cu(NO 3)2 AgNO3 Sau phản ứng thu dung dịch Y 26,34g hỗn hợp Z gồm kim loại Cho Z tác dụng với dd HCl 0,448lít H 2(đktc) Nồng độ mol (M) chất dd X là: A 0,44 0,04 B 0,03 0,50 C 0,30 0,50 D 0,30 0,05 Cho hỗn hợp chứa 0,05 mol Fe 0,03 mol Al tác dụng với 100 ml dung dịch Y gồm AgNO3 Cu(NO3)2 có nồng độ mol Sau phản ứng thu chất rắn Z gồm kim loại Cho Z tác dụng với dung dịch HCl dư thu 0,035 mol khí Nồng độ mol (M) muối Y A 0,30 B 0,40 C 0,42 D 0,45 Một hỗn hợp X gồm Al Fe có khối lượng 8,3g Cho X vào lít dung dịch A chứa AgNO3 0,1M Cu(NO3)2 0,2M Sau phản ứng kết thúc rắn Y dung dịch Z màu hồn tồn Y hồn tồn khơng tan dung dịch HCl Khối lượng (gam) Y A 10,8 B 12,8 C 23,6 D 28,0 Cho 0,03 mol Al 0,05mol Fe tác dụng với 100ml dung dịch X chứa Cu(NO 3)2 AgNO3 Sau phản ứng thu dung dịch Y 8,12 g rắn Z gồm kim loại Cho Z tác dụng với dung dịch HCl dư 0,672 lít H 2(đktc) Nồng độ mol (M)các chất dung dịch X là: A 030 0,50 B 0,30 0,05 C 0,03 0,05 D 0,30 0,50 ĐÁP ÁN BÀI TẬP THAM KHẢO 0 0 0 0 1 1 B D D B B D C D C D D D C 1 1 1 2 2 2 A A B D B C A A C A B C D IV KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ : (Thời gian 90 phút) Khi điện phân dd muối, giá trị pH gần điện cực tăng lên Dung dịch muối là: A KCl B CuSO4 C AgNO3 D K2SO4 Trang 22 Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung Điện phân (điện cực trơ, có vách ngăn) dd có chứa ion: Fe 2+, Fe3+, Cu2+ Thứ tự xảy khử catot là: A Fe3+,Cu2+,Fe2+ B Cu2+,Fe3+,Fe2+ C Fe3+,Fe2+,Cu2+ D Fe2+,Fe3+, Cu2+ Cho dd chứa ion: Na+, Al3+, Cu2+, Cl-, SO42-, NO3- Các ion không bị điện phân trạng thái dung dịch là: A Na+, Al3+, SO42-, NO3B Na+, SO42-, Cl-, NO3C Na+, Al3+, Cl-, NO3D Al3+, Cu2+, Cl-, NO34 Điện phân (có màng ngăn, điện cực trơ) dung dịch chứa hỗn hợp CuSO NaCl Dung dịch sau điện phân hồ tan bột Al 2O3 Dung dịch sau điện phân chứa: A H2SO4 hoặc NaOH B NaOH C H2SO4 D H2O Cho dd muối: CuSO4, K2SO4, NaCl, KNO3 Dd sau điện phân cho dd axit A K2SO4 B CuSO4 C.NaCl D KNO3 KNO , AgNO3 , ZnSO4 , NaCl, NaOH , CaCl2 , Cho dung dịch sau: KCl , Na 2SO , H 2SO Sau điện phân dung dịch cho môi trường bazơ? A KCl, Na 2SO , KNO , NaCl B KCl , NaCl, NaOH , CaCl C NaCl, NaOH , CaCl2 , H 2SO D AgNO3 , ZnSO , NaCl, NaOH Khi điện phân hỗn hợp dung dịch NaCl CuSO 4, dung dịch sau điện phân hoà tan Al2O3 xảy trường hợp nào? A NaCl dư B CuSO4 dư C NaCl dư hoặc CuSO4 dư D NaCl CuSO4 bị điện phân hết Điện phân 200ml dung dịch CuSO4 0,2M với cường độ dòng điện 10A thời gian a, thấy có 224ml khí (đktc) thoát anot Biết điện cực trơ hiệu suất điện phân 100% Khối lượng kim loại bám catot là: A 1,38 g B 1,28 g C 1,52 g D 2,56 g Điện phân 250ml dung dịch CuSO với điện cực trơ, catot bắt đầu có bọt khí ngừng điện phân thấy khối lượng catot tăng 4,8 gam Nồng độ mol/lít dung dịch CuSO4 là: A 0,3M B 0,35M C 0,15M D 0,45M 10 Điện phân nóng chảy hồn toàn 1,9 g muối MCl 0,48 g kim loại M catot Công thức phân tử muối MCl2 công thức sau đây: A ZnCl2 B CaCl2 C MgCl2 D CuCl2 11 Điện phân 400ml dung dịch CuSO4 0,2M với cường độ dòng điện I=10A thời gian t, ta thấy có 224ml khí (đktc) anot Giả thiết điện cực trơ hiệu suất 100% Thời gian điện phân là: A phút 26 giây B phút 10 giây C phút 20 giây D phút 12 giây 12 Điện phân 400ml dung dịch AgNO3 0,2M CuSO4 0,1M với cường độ dòng điện I=10A thời gian t, ta thấy có 224ml khí (đktc) anot Giả thiết điện cực trơ hiệu suất 100% Thời gian điện phân là: A 386s B 1158s C 772s D 193s 13 Điện phân 200ml dung dịch CuSO4 0,1M MgSO4 0,1 M bắt đầu xuất khí bên catot ngừng điện phân Tính khối lượng kim loại bám catot thể tích khí thu bên anot: A 1,28g; 1,12 lít B 1,76g; 224 ml C 0,64g; 2,24 lít D 1,28g; 224 ml Trang 23 Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung 14 Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2M với cường độ dòng điện I = 9,65A Khối lượng Cu bám catot thời gian điện phân t1 = 200s t = 500s (hiệu suất điện phân 100%) A 0,32g, 0,64g B 0,32g, 1,28 g C 0,64g, 1,28 g D 0,64g, 1,6 g 15 Điện phân dd NaOH với cường độ dòng điện 10A thời gian 268giờ Sau điện phân cịn lại 100g dd NaOH có nồng độ 24% Nồng độ % dd NaOH trước điện phân là: A 42% B 2,4% C 1,4% D 4,8% 16.Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 1M FeSO4 0,2M 1158s với cường độ dòng điện 25A Khối lượng kim loại bám điện cực là: A 9,2 gam B 7,52 gam C 6,4 gam D 4,6 gam Bài toàn: (Dành cho câu 17 18) Cho lít dung dịch hỗn hợp FeCl 0,1M BaCl2 0,2M (dung dịch X) Câu 17 Điện phân dung dịch X với cường độ dòng đệin 5A đến kết tủa hết ion kim loại catot thới gian đệin phân bao nhiêu?A 7720s B 7700s C 3860s D 7750s Câu 18 Điện phân dung dịch X thêm thời gian đến dung dịch sau điện phân có pH = 13 tởng thể tích khí anot (đkc) là: (điện phân dung dịch X có màng ngăn A 3,36 lít B 6,72 lít C 7,72 lít D 6,92 lít 19 Sau thời gian điện phân 200 ml dung dịch CuCl thu 1,12 lít khí (đkc) anot Ngâm đinh sắt dung dịch lại sau điện phân Phản ứng xong, nhận thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,2 gam Nồng độ mol ban đầu dung dịch CuCl2 là: A 1M B 1,5M C 1,2M D 2M 20 Điện phân 400 ml dung dịch AgNO 0,2M Cu(NO3)2 0,1M với I = 10A, anot bạch kim Sau thời gian t ta ngắt dòng điện, thấy khối lượng catot tăng thêm m gam có 1,28g Cu Giá trị m là: A 11,2g B 1,28g C 9,92g D 2,28g 21 Kim loại X tác dụng với dung dịch muối Y thu kết tủa Z kết tủa Z tan hoàn toàn dung dịch H2SO4 loãng Vậy kim loại X A Fe B Cu C Mg D K 22 Cho kim loại Na vào dung dịch CuSO4 Hiện tượng xảy A Kim loại màu đỏ Cu tạo thành B Sủi bọt khí H2 kim loại màu đỏ Cu tạo thành C Sủi bọt khí khơng màu xuất kết tủa xanh lam D Tạo kết tủa xanh lam 23 Ngâm Zn có khối lượng gam V ml dung dịch Cu(NO3)2 M Phản ứng xong khối lượng Zn giảm xuống 10% so với ban đầu Giá trị V A 50 B 0,05 C 0,2 D 100 24 Cho sắt nặng 20 gam vào 200 ml dung dịch CuSO4 0,5 M Khi phản ứng xảy xong khối lượng sắt sau đem khỏi dung dịch sấy khô A 19,2 gam B 6,4 gam C 5,6 gam D 20,8 gam Trang 24 Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung 25 Cho hỗn hợp X gồm 0,1 mol Fe2O3 0,05 mol Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl, sau phản ứng thu dung dịch Y, cô cạn dung dịch Y thu m gam muối khan Giá trị m A 19,45 gam B 51,95 gam C 35,7 gam D 32,5 gam 26 Cho 4,8 gam Mg vào dung dịch có chứa 0,2 mol FeCl3, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch X, cô cạn dung dịch X thu m gam muối khan Giá trị m A 34,9 B 25,4 C 31,7 D 44,4 27 Tiến hành thí nghiệm sau Thí nghiệm 01: Cho m gam bột Fe dư vào V1 lít dung dịch Cu(NO3)2 1M Thí nghiệm 02: Cho m gam bột Fe dư vào V2 lít dung dịch AgNO3 0,1 M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu thí nghiệm Giá trị V1 so với V2 A V1 = V2 B V1 = 10 V2 C V1 = V2 D V1 = V2 (Trích Đề thi TSĐH khối B – năm 2008) 28 Cho 0,2 mol Fe vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,2 mol Fe(NO3)3 0,2 mol AgNO3 Khi phản ứng xảy hoàn toàn, số mol Fe(NO3)3 dung dịch A 0,3 B 0,2 C 0,4 D 0,0 29 Cho 19,3 gam hỗn hợp bột gồm Zn Cu có tỷ lệ mol tương ứng 1: vào dung dịch chứa 0,2 mol Fe2(SO4)3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu m gam kim loại Giá trị m A 6,4 B 16,53 C 12 D 12,8 (Trích Đề thi TSĐH khối B năm 2010) 30 Cho hỗn hợp bột gồm 2,7 gam Al 5,6 gam Fe vào 550 ml dung dịch AgNO3 1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu m gam chất rắn Giá trị m (biết thứ tự dãy điện hóa Fe3+/Fe2+ đứng trước cặp Ag+/Ag) A 59,4 B 64,8 C 32,4 D 54 (Trích Đề thi TSĐH khối A năm 2008) Đáp án: A A A A B B C B A 10 C 11 A 12 A 13 D 14 C 15 B 16 B 17 A 18 B 19 A 20 C 21 D 22 C 23 A 24 D 25 C 26 C 27 A 28 D 29 A 30 A V HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI: Thái độ học sinh giải pháp đề tài: Giải pháp: Trong khoảng thời gian học tập chương V ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI nội dung lý thuyết tập mẫu giảng dạy 04 tiết (tiết học phụ đạo trái buổi), sau cho tập mẫu, giới thiều sách tham khảo đến học sinh để học sinh tự ôn tập tài liệu tởng ơn tập hóa học đại cương vô tác giả TS Cao Cự Giác, Phương pháp giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học vơ tác giả Đỗ Xn Hưng, Cuối chương V dành 02 tiết 90 phút (học sinh làm kiểm tra chuyên đề) vào học phụ đạo trái buổi Thái độ học sinh: Phạm vi khảo sát 04 lớp học sinh lớp 12 A1, 12 A2, 12 A3, 12 A4 tổng số học sinh 174 HS Khơng Bình Đồng Rất Trang 25 Sáng kiến kinh nghiệm Tôi hiểu tập điện phân GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung đồng ý thườn g 0% 0% ý 30,5 % 30,5 % 35,1 % 20,1 % đồng ý 69,5% Tơi áp dụng giải 0% 0% 69,5% tập điện phân Tôi hiểu tập kim loại tác dụng 0% 0% 64,9% với dung dịch muối Tơi áp dụng phương 0% 0% 79,9% pháp để giải 02 dạng đầu kim loại tác dụng với dung dịch muối Tơi áp dụng phương 0% 0% 32,2 67,8% pháp để giải 03 dạng đầu kim % loại tác dụng với dung dịch muối Tơi áp dụng phương 0% 0% 50% 50% pháp để giải 04 dạng kim loại tác dụng với dung dịch muối Tơi thích giải câu tập lý thuyết 0% 0% 69,5 30,5% % Nhận xét: Học sinh đồng ý chuyên đề điện phân cung cấp cụ thể lý thuyết điện phân, có giải tập mẫu, có tập tự luyện tương đương, kéo học sinh tiếp cận Đề thi tuyển sinh, giúp học sinh ham thích mơn Học sinh đồng ý chun đề kim loại tác dụng với dung dịch muối có phương pháp hướng dẫn giải chi tiết Thích dạng 01 dạng 02 dạng phức tạp, Độ phức tạp dạng 03 dạng 04 cao hơn, cần có thời gian nhiều Thống kê kết kiểm tra 90 phút Lớp 12 Sĩ số Điểm < 5 ≤ điểm < Điểm 8, 9, 10 KHTN 12 A1 45 08 37 12 A2 45 21 24 12 A3 42 02 25 15 12 A4 42 02 23 17 Nhận xét: Học sinh đăng ký tham gia làm kiểm tra có học kỹ, có làm lại tập nhiều lần, có tư sáng tạo tương đối tốt trình làm Giáo viên lựa chọn tập vừa sức, có câu hỏi khó khơng q sức (lý thuyết 09 câu, tốn 20 chia thành 21 câu trắc nghiệm), câu trắc nghiệm thời gian trung bình 03 phút Thơng qua nội dung chuyên đề, thông qua kết kiểm tra thử nghiệm, thấy cần tăng thời gian giảng dạy em thêm 60 phút dạng dạng chuyên đề kim loại tác dụng với dung dịch muối VI ĐỀ XUẤT, KIẾN NGHỊ VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG: Trang 26 Sáng kiến kinh nghiệm GV: Nguyễn Thị Hồng Nhung Chuyên đề “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN VÀ BÀI TẬP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI TRONG GIẢNG DẠY HÓA HỌC LỚP 12 THPT” áp dụng đơn vị trường công tác lớp 12 A1, 12 A2, 12 A3, 12 A4 số em lớp 12 tự nguyện đăng ký VII TÀI LIỆU THAM KHẢO: Sách giáo khoa sách tập hóa học 12 nâng cao Tạp chí giáo dục kỳ Đề thi Đại học Cao đẳng từ năm 2007 đến 2013 Sách tham khảo tác giả: PGS TS Nguyễn Xuân Trường, ThS Quách Văn Long, Ngô Ngọc An, Ngày 12 tháng 05 năm 2014 Người thực Nguyễn Thị Hồng Nhung Trang 27 ... “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN PHÂN VÀ BÀI TẬP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI TRONG GIẢNG DẠY HÓA HỌC LỚP 12 THPT? ?? áp dụng đơn vị trường công tác lớp 12 A1, 12 A2, 12 A3, 12 A4 số em lớp. .. hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa muối Dạng IV: Hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch chứa hỗn hợp muối Kim loại A tác dụng với dung dịch muối kim loại B tạo thành dung dịch muối kim loại. .. kim loại tác dụng với dung dịch muối xây dựng phương pháp giải cho 04 dạng sau: Dạng I: Một kim loại tác dụng với dung dịch chứa muối Dạng II: Một kim loại tác dụng với dung dịch chứa nhiều muối