SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Trường THPT Bình Sơn  SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN KIM LOẠI PHẢN ỨNG VỚI AXIT Người thực : ĐINH THỊ KIM QUÝ Lĩnh vực nghiên cứu : Quản lý giáo dục Phương pháp dạy học môn : Phương pháp giáo dục Lĩnh vực khác Có đính kèm :  Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh Năm học 2012 – 2013      Hiện vật khác Sở GD&ĐT Đồng Nai Trường THPT Bình Sơn CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC  I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN : Họ tên : ĐINH THỊ KIM QUÝ Ngày tháng năm sinh : 04/04/1987 Nam, nữ : Nữ Địa : Ấp I – Bình Sơn – Long Thành – Đồng Nai Điện thoại : Cơ quan : 0613533100 ĐTDĐ : E-mail : dkimquy.1987@gmail.com Chức vụ : giáo viên Đơn vị công tác : Trường THPT Bình Sơn II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO : - Học vị : cử nhân - Năm nhận :2009 - Chuyên ngành đào tạo: Hoá học III KINH NGHIỆM KHOA HỌC : - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm : giảng dạy hóa học - Số năm có kinh nghiệm : - Các sáng kiến kinh nghiệm có năm gần : Phần : THUYẾT MINH SKKN PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN KIM LOẠI PHẢN ỨNG VỚI AXIT Người thực : ĐINH THỊ KIM QUÝ Lĩnh vực nghiên cứu : Quản lý giáo dục Phương pháp dạy học môn Phương pháp giáo dục Lĩnh vực khác     Thuyết minh sáng kiến kinh nghiệm : PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN KIM LOẠI PHẢN ỨNG VỚI AXIT I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Môn hóa học có vai trò quan trọng việc thực mục tiêu đào tạo giáo dục phổ thông Việc giảng dạy môn hóa học có nhiệm vụ cung cấp cho HS hệ thống kiến thức trình độ phổ thông, bước đầu hình thành cho HS kĩ thói quen làm việc khoa học; góp phần tạo họ lực nhận thức, lực hành động phẩm chất nhân cách mà mục tiêu giáo dục đề ra; chuẩn bị cho HS tiếp tục tham gia lao động sản xuất, thích ứng với phát triển khoa học – kĩ thuật, học nghề, trung cấp chuyên nghiệp, cao đẳng đại học Môn hóa học có khả to lớn việc rèn luyện cho HS tư lôgíc tư biện chứng, hình thành họ niềm tin chất khoa học tượng tự nhiên khả nhận thức người, khả ứng dụng khoa học để đẩy mạnh sản xuất, cải thiện đời sống Môn hóa học có mối quan hệ gắn bó chặt chẽ, qua lại với môn học khác toán học, lí học, sinh học Để học hóa tốt, người học cần nắm vững kiến thức lí thuyết, giải thích tượng, viết phương trình phản ứng giải dạng tập nhiều phương pháp khác nhau, biết lựa chọn phương pháp giải nhanh hay, biết phân dạng tập để lựa chọn phương pháp phù hợp Để làm điều này, người học phải không ngừng trau dồi kiến thức, giải tập đúc kết kinh nghiệm, từ họ dễ dàng vượt qua kì thi, đặc biệt kì thi đòi hỏi mức độ nâng cao kì thi tuyển sinh Đại học, cao đẳng Bài tập hóa học đa dạng nhiều phương pháp khác Một dạng dạng tập “kim loại phản ứng với axit”, từ làm quen với môn hóa, học sinh học kim loại phản ứng axit Trong năm học phổ thông, năm học sinh học phần kim loại phản ứng với axit, dạng tập diện sách giáo khoa, sách tham khảo, đề kiểm tra, đề thi trường, thi tốt nghiệp thi đại học – cao đẳng năm Trong dạng tập lại chia nhiều dạng, nhiều công thức nhiều phương pháp giải khác Điều làm nhiều học sinh lúng túng nhìn tổng quan tất dạng cách giải Để giúp học sinh THPT, đặc biệt học sinh lớp 12 tìm hiểu sâu hơn, cụ thể tập để tham gia kỳ thi ứng dụng thực tế sống, phạm vi đề tài sáng kiến kinh nghiệm xin trình bày sáng kiến kinh nghiệm: “ PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN KIM LOẠI PHẢN ỨNG VỚI AXIT” II THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI Thuận lợi - Được giúp đỡ, quan tâm ban giám hiệu đồng nghiệp nhà trường - Khi áp dụng số dạng trình giải tập, học sinh học tập tích cực, chủ động, đa số em nắm kiến thức tự tìm kiếm kiến thức thêm dựa vào hướng dẫn giáo viên Khó khăn : Trường THPT Bình Sơn thuộc diện vùng sâu vùng xa tỉnh Đồng Nai, học sinh tương đối yếu không đồng nên việc dạy học giáo viên học sinh khó khăn việc triển khai đề tài III NỘI DUNG ĐỀ TÀI : Cơ sở lý luận : Thực mục tiêu đào tạo người có khả đáp ứng nhu cầu đòi hỏi phát triển kinh tế, xã hội hệ niên chủ động, sáng tạo có khả thích ứng cao với sống thực tế Như vậy, cần phát huy khả tư duy, chủ động nắm bắt kiến thức bản, tự tìm hiểu phát kiến thức có liên quan điều quan trọng học sinh Là giáo viên hóa, thấy rằng: học sinh thuộc bài, nắm sách giáo khoa hoàn toàn không đủ, mà phải biết vận dụng kiến thức, biết hệ thống phương pháp giải dạng toán Các toán “kim loại phản ứng axit” sách giáo khoa, sách tham khảo, bồi dưỡng, tạp chí hóa học thư viện hóa điện tử vv Mỗi vẽ, có nhiều hướng, nhiều cách nhiều tác giả với nhiều phương pháp giải bản, đặc biệt lạ Song thời gian dạy hướng dẫn học sinh học tập lại hạn chế, học sinh có thời gian khả tự tìm hiểu tổng hợp, phân dạng lựa chọn phương pháp cho phù hợp Do đòi hỏi giáo viên phải biết tổng hợp phân loại dạng toán thường gặp, phương pháp giải kim loại phản ứng với axit… Từ hướng dẫn học sinh rèn luyện phương pháp suy nghĩ đắn, biết đúc kết kinh nghiệm Từ em học tốt hơn, nắm vững vận dụng giải tất dạng tập Một số biện pháp thực giải pháp đề tài - Cơ sở lý thuyết kim loại phản ứng axit - Phân dạng toán kim loại phản ứng axit - Các phương pháp giải dạng toán kim loại phản ứng axit - Một số giải pháp dạy học ứng dụng phương pháp giải dạng toán kim loại phản ứng axit nhằm nâng cao chất lượng học tập môn hóa cho học sinh trường THPT Bình Sơn - Những kết đạt Kết luận IV BÀI HỌC KINH NGHIỆM : Trong trình học hóa dạy hóa, phân loại dạng toán hóa thường gặp tổng hợp phương pháp giải thích hợp Thực tế giảng dạy, thân đúc kết số kinh nghiệm công tác dạy học, việc ứng dụng “ phân dạng phương pháp giải toán kim loại phản ứng axit” vào giải toán hóa học vừa củng cố, hoàn thiện kiến thức cho học sinh ban bản; nâng cao Trong khuôn khổ đề tài này, xin đưa vài kinh nghiệm "Dạy học nhằm nâng cao chất lượng học tập môn hóa cho học sinh THPT" Phân dạng phương pháp giải toán kim loại phản ứng axit có tác dụng to lớn việc bồi dưỡng lực tư cho học sinh, nâng cao chất lượng học tập môn hóa cho học sinh THPT Trong khuôn khổ đề tài này, hệ thống dạng toán thường gặp “kim loại phản ứng axit” phương pháp giải cụ thể cho dạng Từ đó, áp dụng vào giảng dạy tập cụ thể cho học sinh THPT nắm vững vận dụng tốt Những ví dụ minh hoạ phù hợp với trình độ học sinh, từ cho học sinh trung bình đến nâng cao cho học sinh khá, giỏi nhằm hướng dẫn học sinh tự học, rèn luyện kỹ Bên cạnh đó, việc nâng cao chất lượng học tập môn hóa cho học sinh mà thực bước đầu có kết tốt trường THPT Bình Sơn- Một trường thuộc diện vùng sâu ,vùng xa, có nhiều khó khăn tỉnh Đồng Nai Với việc làm từ thực tế công tác giảng dạy hóa trường THPT, thông qua đề tài này, mong góp phần nhỏ vào kinh nghiệm dạy học hóa, để công tác dạy học ngày phát triển đáp ứng nhu cầu học tập học sinh thực tốt mục tiêu giáo dục Trong phạm vi đề tài, với khả có hạn, chắn đề tài nhiều hạn chế thiếu sót Rất mong góp ý chân thành bạn đồng nghiệp để đề tài hoàn thiện có tác dụng V KẾT LUẬN Trong năm qua vận dụng phân dạng phương pháp giải vào dạng cụ thể kim loại phản ứng axit cho đối tượng học sinh trung bình (với đơn giản), học sinh giỏi (với từ đến nâng cao) trường THPT Bình Sơn tiết dạy, đợt bồi dưỡng học sinh ôn thi TN luyện thi đại học cao đẳng thấy học sinh tiếp thu tương đối chủ động; đa số học sinh hiểu vận dụng tốt trình giải dạng tập Trên số suy nghĩ đề xuất tôi, mong đóng góp đồng nghiệp để giúp đỡ học sinh khai thác tốt phân dạng phương pháp giải toán kim loại phản ứng với axit làm sở tham gia kỳ thi cuối cấp rèn luyện cho học sinh tính động, tích cực, tư duy, sáng tạo vận dụng vào thực tế sau Trong trình biên soạn đề tài không tránh khỏi thiếu sót Mong nhận góp ý chân thành đồng nghiệp Hội đồng chuyên môn để đề tài sau tốt Tôi xin chân thành cảm ơn VI TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Hóa Học 10 – NXB giáo dục Sách giáo khoa Hóa học 11 – NXB giáo dục Sách giáo khoa Hóa học 12 – NXB giáo dục Sách giáo viên Hóa Học 12 – NXB giáo dục Sách rèn luyện kỹ giải tập tự luận - NXB giáo dục Việt nam Sách phương pháp giải toán hóa học vô - NXB ĐHQG Hà Nội Sách hướng dẫn giải đề thi tuyển sinh đại học - NXB ĐHQG TPHCM Sách hóa vô trường phổ thông - NXB ĐHQG TPHCM Sách phương pháp giải dạng tập hóa học - NXB ĐHQG Hà Nội Bình Sơn, ngày 10 tháng 05 năm 2013 Người thực ĐINH THỊ KIM QUÝ Phần hai : NỘI DUNG SKKN PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN KIM LOẠI PHẢN ỨNG VỚI AXIT Người thực : ĐINH THỊ KIM QUÝ Lĩnh vực nghiên cứu : Quản lý giáo dục Phương pháp dạy học môn Phương pháp giáo dục Lĩnh vực khác     sáng kiến kinh nghiệm PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN KIM LOẠI PHẢN ỨNG VỚI AXIT CƠ SỞ LÝ THUYẾT: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI AXIT 1- Tác dụng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng : Kim loại + HCl  muối clorua Cl- + H2 Kim loại + H2SO4 loãng  muối sunfat SO 24  + H2  Điều kiện: kim loại đứng trước H dãy hoạt động hóa học  Lưu ý: + Trong muối, kim loại có mức oxi hóa thấp + Khi gặp dung dịch HCl, H2SO4 loãng Pb tương tác nhẹ bề mặt, sau phản ứng dừng lại tạo thành hợp chất khó tan Do đó, xem Pb không phản ứng Ví dụ: Mg + 2HCl  MgCl2 + H2 Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 loãng  FeSO4 + H2 2- Tác dụng với H2SO4 (đặc, nóng), HNO3 : (hầu hết kim loại trừ Au, Pt)  Trường hợp 1: t Kim loại M + H2SO4 đặc   M2(SO4)n + X ( S, SO2, H2S) + H2O t  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Ví dụ: 2Fe + 6H2SO4 đặc  t  CuSO4 + SO2 + 2H2O Cu + 2H2SO4 đặc  t  4MgSO4 + H2S + 4H2O 4Mg + 5H2SO4 đặc   Trường hợp 2: NO NO2 Kim loại M + HNO3  M(NO3)n + X N2 + H2O N2O NH4NO3  Lưu ý: + Trong muối, kim loại có mức oxi hóa cao + Fe, Al, Cr bị thụ động ( không tác dụng với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội) + Thông thường, kim loại tác dụng với HNO3 loãng sinh khí NO, HNO3 đặc sinh NO2 0 0 Ví dụ: 4Zn + 10HNO3 loãng  4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O Fe + 4HNO3 loãng  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O  Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Cu + 4HNO3 đặc  t  Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O Fe + 6HNO3 đặc  CÁC DẠNG BÀI TẬP: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI AXIT DẠNG I: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT HCl, H2SO4 LÕANG + Chỉ kim loại đứng trước H (trừ Pb) dãy hoạt động hóa học Bêkêtôp tác dụng với HCl, H2SO4 loãng  Lưu ý: + Đối với kim loại nhiều hóa trị tác dụng với HCl, H2SO4 loãng thể hóa trị thấp (VD Fe, Cr thể hóa trị 2) + Kim loại tan nước (Na, K, Ba, Ca,…) tác dụng với axit: có trường hợp: - Nếu dung dịch axit dùng dư: có phản ứng kim loại với axit - Nếu axit thiếu phản ứng kim loại với axit (xảy trước), có phản ứng kim loại dư tác dụng với nước dung dịch Ví dụ: 2Na + 2HCl  2NaCl + H2 2Na dư + 2H2O  2NaOH + H2 + Độ tăng (giảm) khối lượng dung dịch phản ứng ( m) là:   m = mR phản ứng – mkhí sinh (Hóa trị kim loại) x (số mol kim loại) = số mol H2 + Có thể kết hợp phương pháp: định luật bảo toàn khối lượng, phương pháp tăng giảm khối lượng, phương pháp bảo toàn nguyên tố, phương pháp bảo toàn điện tích… để giải toán DẠNG I.1: Tìm tên kim loại 1) Tìm tên kim loại Phương pháp giải: Do kim loại khác có khối lượng mol khác nên để xác định tên nguyên tố kim loại người ta thường dựa vào kiện đề bài(khối lượng kim loại, thể tích khí, khối lượng muối…) để tính khối lượng mol M nó, sau suy tên kim loại + Có thể tính khối lượng mol nguyên tử kim loại M theo cách sau: - Từ khối lượng (m) số mol (n) kim loại → M = m n - Từ Mhợp chất → Mkim loại - Lập biểu thức M theo n, n hóa trị kim loại M (n = 1, 2, 3)→ kim loại M BÀI TẬP MINH HỌA: Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn 2,88 gam kim loại M thuộc nhóm IIA vào dung dịch HCl dư thu 2,688 lít khí (đktc) Kim loại M là: A Be B Ba C Ca D Mg Giải: M + 2HCl  MCl2 + H2 0,12 mol  0,12 mol n H = 0,12 mol  MM = 24 (Mg) đáp án D Ví dụ 2: Hoà tan hết 5,2 gam kim loại A vào dung dịch H2SO4 loãng dư thu 0,16 gam khí H2 Kim loại M là: A Fe B Zn C Al D Mg Giải: 2M + nH2SO4  M2(SO4)n + nH2 0,16 mol  n 0,08 mol n H = 0,08 mol  MM = 5, 2n = 32,5n 0,16 n M 32,5 65(Zn) 97,5 đáp án B Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn gam kim loại thuộc nhóm IIA vào dung dịch HCl sau cô cạn dung dịch người ta thu 5,55 gam muối khan Kim loại nhóm IIA là: A Be B Ba C Ca D Mg Giải: M + 2HCl  MCl2 + H2 a 2a a a + Nếu a = hay x = -2: X H2S BÀI TẬP MINH HỌA: Ví dụ 1: cho 5,6 gam sắt tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 3,36 lít khí (đktc) gồm sản phẩm khử nhất, sản phẩm khử là? Hướng dẫn giải: Fe  Fe+3 + 3e 0,1  0,3 +6 S + (6-x)e  Sx 0,3 0,15 6-x = 0,3:0,15 = x= +4 => Sản phẩm SO2 Ví dụ 2: cho 7,2 g Mg tác dụng với 39,2 g H2SO4 đặc, nóng Tìm sản phẩm khử tạo thành, biết sản phẩm khử có luư huỳnh Hướng dẫn giải: nMg = 0,3 mol; n(H2SO4) = 0,4 mol Mg  Mg+2 + 2e 0,3  0,3  0,6 S+6 + (6-x)e  Sx 0,6 0,1 n(H2SO4) = n(MgSO4) + n(Sx) => n(Sx) = 0,4 – 0,3 = 0,1 mol => 6-x = 0,6/ 0,1 = => x = Vậy sản phẩm khử S Ví dụ 3:Cho hỗn hợp X gồm 5,4 gam Al; 4,8 gam Mg 13 gam Zn tác dụng với dung dịch axit sunfuric đặc nóng dư thu 0,175 mol sản phẩm khử Y Y chất nào? Hướng dẫn giải: Al  Al+3 + 3e 0,2  0,6 +2 Mg  Mg +2e 0,2  0,4 +2 Zn  Zn +2e 0,2  0,4 +6 S + (6-x)e  Sx 1,4 0,175 6-x = x= -2 Y H2S BÀI TẬP VẬN DỤNG: Câu 1: Cho gam hỗn hợp Al Mg có tỉ lệ số mol Al : Mg =4:3 tác dụng với dung dịch axit sunfuric đặc nóng vừa đủ( chứa 0,5625 mol H2SO4) thu sản phẩm khử X Tìm X ? Câu 2: Cho 19,5 g Zn tác dụng với H2SO4 đặc, nóng Biết lượng H2SO4 cần để oxi hóa Zn 0,4 mol Xác định sản phẩm khử tạo thành Câu 3: Cho 9,6 gam Mg tác dụng với axit sunfuric đậm đặc, thấy có 49 gam H2SO4 tham gia phản ứng, sản phẩm tạo thành MgSO4, H2O sản phẩm khử X Tìm sản phẩm khử X DẠNG 2.3: TÌM KHỐI LƯỢNG MUỐI  Muối sunfat + sản phẩm khử + H2O Kim loại + H2SO4  mmuối = mkim loại + mSO 24  mmuối = mkim loại + 96  + ne : tổng số mol e trao đổi (nhận hay nhường) n e Lưu ý: Tính khối lượng muối sunfat thu cho hỗn hợp kim loại phản ứng với H2SO4 đặc, nóng tạo khí SO2: mmuối = mkim loại + 96 n SO BÀI TẬP MINH HỌA: Ví dụ 1: Hoà tan 23,4 gam G gồm Al, Fe, Cu lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 đặc, nóng, thu 15,12 lít khí SO2 (đktc) dung dịch chứa m gam muối Giá trị m A 153,0 B 95,8 C 88,2 D 75,8 Hướng dẫn giải: Có trình nhận e: +4  S S+6 + 2e  1,35  0,675 Áp dụng công thức: mmuối = mkim loại + 96 ne 1,35 = 23,4 + 96 = 88,2 g Đáp án C 2 Ví dụ 2: Cho 11,9 gam hỗn hợp Al Zn tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 3,92 lít hỗn hợp hai khí H2S SO2 có tỉ khối H2 164 Tính khối lượng muối thu sau cô cạn dung dịch sau phản ứng A 57,5 g B 49,5g C 43,5g D 46,9 g Hướng dẫn giải: Áp dụng phương pháp đường chéo để tính số mol khí: x mol SO2 90 64 328 y mol H2S 120 34 x =  4x- 3y = (1) y x + y = 0,175 (2) từ (1,2): x = 0,075; y = 0,1 Các trình nhận e: S+6 + 2e  S+4 0,15  0,075 +6 S + 8e  S-2 0,8  0,1 Áp dụng công thức: mmuối = mkim loại + 96  ne = 11,9 + 96 0,95 = 57,5 g Đáp án A + Nhận xét: với dạng tập này, việc tính toán số mol kim loại trở nên khó khăn (hoặc không tính được) Do đó, áp dụng công thức việc tính toán thuận lợi nhiều BÀI TẬP VẬN DỤNG: Câu 1: Hoà tan hết 16,3g hỗn hợp kim loại gồm Fe, Al, Mg dung dịch H 2SO4 đặc, nóng thu 0,55 mol SO2 Cô cạn dd sau phản ứng, khối lượng chất rắn khan thu A 69,1g B 96,1g C 61,9g D 91,6g Câu 2: Cho 19 gam hỗn hợp Mg, Al, Fe tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu V lít khí SO2 (đktc) 86,2 gam muối khan Giá trị V là: A 15,68 B 16,8 C 17,92 D 20,16 DẠNG 2.4: Tìm số mol axit tham gia phản ứng n H SO phản ứng = n e + n sản phẩm khử (  ne : tổng số mol electron trao đổi (nhừơng nhận) Ví dụ: n H SO = nenhân + nS + nSO + nH S Hay: n H SO phản ứng = 4nS + 2nSO + 5nH S Lưu ý: Tính số mol H2SO4 đặc, nóng cần dùng để hoà tan hỗn hợp kim loại tạo SO2: n H SO4  2n SO2 BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ 1: Cho 45 g hỗn hợp Zn Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 98% nóng thu 15,68 lít khí SO2 (đktc) Khối lượng dung dịch H2SO4 98% dùng A 125,6 g B 100 g C 140 g D 134,5 g Hướng dẫn: t Cách 1: Zn + 2H2SO4 đặc   ZnSO4 + SO2 + 2H2O x  2x x t Cu + 2H2SO4 đặc   CuSO4 + SO2 + 2H2O y  2y y có: 65x + 64y = 45 x + y = 15,68:22,4 = 0,7  x = 0,2; y = 0,5 + n H SO phản ứng = 1,4 mol  mdd H SO = (1,4.98).100/98= 140 g 0 n  2n SO2 Cách 2: Áp dụng công thức: H SO4 = 1,4 mol  mdd H SO = (1,4.98).100/98= 140 g + Nhận xét: Áp dụng công thức cho toán trắc nghiệm nhanh BÀI TẬP ÁP DỤNG DẠNG 2.5: Câu 1: Cho 12 gam hỗn hợp hai kim loại Cu, Fe tan hoàn toàn H2SO4 đặc, nóng, dư thu 5,6 lít SO2 sản phẩm khử Khối lượng dung dịch H2SO4 98% dùng A.50 g B 60 g C 70 g D 80g Câu 2: Hòa tan 14 g hỗn hợp Zn, Al, Mg vào dung dịch H2SO4 đặc nóng, vừa đủ thu 10,08 lít khí SO2 (đktc) Số mol H2SO4 phản ứng A.0,9 mol B 0,6 mol C 0,8 mol D mol III DẠNG 3: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HNO3 R + HNO3  R(NO3)n + sản phẩm khử X (X: NO, NO2, N2, N2O, NH4NO3) + H2O NHƠ: BẢN CHẤT CỦA PHẢN ỨNG: n + Kim loại R cho electron chuyển thành R (trong muối) Nguyên tử N+5 (trong HNO3) nhận electron để tạo thành sản phẩm khử X (NO, NO2, N2, N2O, NH4NO3) Vậy: R  R+n + ne N+5 + (5-x)e  Nx Ví dụ: Fe  Fe+3 + 3e N+5 + 3e  N+2 N+5 + 1e  N+4 2N+5 + 10e  N 02 2N+5 + 8e  2N+1 N+5 + 8e  N-3 5 Vậy, phản ứng có trao đổi kim loại N+5 (trong HNO3 ) + Phương pháp: thường áp dụng định luật bảo toàn điện tích để giải tập (tìm khối lượng, số mol ), định luật bảo toàn nguyên tố + Lưu ý: - Đối với kim loại nhiều hóa trị tác dụng với HNO3 đặc thể hóa trị cao (VD Fe, Cr thể hóa trị 3) - Al, Fe, Cr bị thụ động (không phản ứng) với HNO3 đặc, nguội - Nếu kim loại có Fe lưu ý trường hợp tạo muối Fe2+ Fe dư - Sản phẩm khử có đặc tính sau:  Khí không màu, hóa nâu không khí: NO  Khí màu nâu đỏ: NO2  Khí không màu, không hóa nâu không khí: N2, N2O (N2O gọi khí cười) DẠNG 3.1:Tìm sản phẩm khử Muốn tìm sản phẩm khử X (X: NO, NO2, N2O, N2) ta dùng công thức sau: Số electron trao đổi: a =  ne nX (  ne : tổng số mol electron trao đổi (nhừơng nhận) + Nếu a = 1: X NO2 + Nếu a = 3: X NO + Nếu a = 8: X N2O + Nếu a = 10: X N2 BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ (CĐ-2008): Cho 3,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư), sinh 2,24 lít khí X (sản phẩm khử nhất, đktc) Khí X A N2O B NO2 C N2 D NO +2 Hướng dẫn: Mg→ Mg + 2e 0,15 → 0,3 Số electron trao đổi: a =  ne = nX 0,3 = X NO Đáp án D 0,1 Ví dụ :Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam Fe vào HNO3 dư, thu dung dịch Y 6,72 lít hỗn hợp khí B gồm NO khí X, với tỉ lệ thể tích : Khí X A N2 B N2O C N2O5 D NO2 Hướng dẫn: nNO = nX = 0,15 mol Fe → Fe+3 + 3e 0,2 → 0,6 +5 N + 3e → N+2 0,45  0,15 +5 N + (5-x)e → Nx 0,15  0,15 Có: 5-x = 0,15/0,15 =  x = +4 X NO2 Đáp án D Ví dụ :Cho 5,2 gam Zn tác dụng vừa đủ 200ml axit HNO 1M thu Zn(NO3)2, H2O sản phẩm khử khí X Sản phẩm khử X : A NO2 B N2O C NO D N2 Hướng dẫn: nZn = 0,08 mol ; nHNO = 0,2 mol Zn → Zn+2 + 2e 0,08 → 0,16 +5 N + (5-x)e → Nx 0,16  0,04 nHNO = ne nhường + nN (X)  nN (X) = 0,2 – 0,16 = 0,04 Có: 5-x = → x = +1 X N2O Đáp án B BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Một hỗn hợp X gồm 0,04 mol Al 0,06 mol Mg Nếu đem hỗn hợp X hoà tan hoàn toàn HNO3 đặc nóng thu 0,03 mol sản phẩm Y khử N+5 Nếu đem hỗn hợp X hoà tan H2SO4 đặc nóng thu 0,12 mol sản phẩm Z khử S+6 Y Z A N2O H2S B NO2 SO2 C N2O SO2 D NH4NO3 H2S Câu 2: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp M gồm 0,07 mol Mg 0,005 mol MgO vào dung dịch HNO3 dư thu 0,224 lít khí X (đktc) dung dịch Y Cô cạn cẩn thận Y thu 11,5 gam muối khan X A NO B N2 C N2O D NO2 Câu 3: (CĐ-2010) : Cho hỗn hợp gồm 6,72 gam Mg 0,8 gam MgO tác dụng hết với lượng dư dung dịch HNO3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 0,896 lít khí X (đktc) dung dịch Y Làm bay dung dịch Y thu 46 gam muối khan Khí X A NO2 B N2O C NO D N2 Câu 4: Hòa tan hoàn toàn 11,2 g Fe vào HNO3 dư, thu dd A( không chứa muối NH4NO3 6,72 lít hỗn hợp khí B gồm NO khí X (tỉ lệ 1:1) thể tích Xác định khí X Câu 5: cho hỗn hợp gồm 0,2 mol Fe 0,3 mol Mg vào dung dịch HNO3 dư thu 0,4 mol sản phẩm khử chứa N , sản phẩm là: A NH4NO3 B N2O C NO D NO2 Câu 6: Hòa tan 9,6g Mg dung dịch HNO3 tạo 2,24 lít khí NxOy Xác định công thức khí A NO B N2O C NO2 D N2O4 DẠNG 3.2: TÌM KHỐI LƯỢNG MUỐI  Muối + sản phẩm khử + H2O Kim loại + HNO3  mmuối nitrat = mkim loại + mNO 3 mmuối nitrat = mkim loại + 62  n e  n e : tổng số mol e nhường nhận Ví dụ: mmuối nitrat = mkim loại + 62.( 3n NO  n NO2  8n N 2O  10n N ) Không tạo khí số mol khí  Lưu ý: Công thức không áp dụng có tạo thành muối NH4NO3 + Nếu tập yêu cầu tính khối lượng muối mà không nói rõ tất sản phẩm khử cẩn thận phản ứng tạo muối NH4NO3 Thường đề cho lượng kim loại lượng sản phẩm khử(khí) Muốn biết: ta so sánh  ne nhường  ne nhận(khí)  phản ứng tạo NH4NO3   tính nNH NO Nếu  ne nhường >  ne nhận(khí)  Khi đó: mmuối = mmuối nitrat kim loại + mNH NO mX = mKl + mNO 3 tạo muối + mNH 4 = mKl + 62 n e+ mNH NO BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 3,58 gam hỗn hợp kim loại Al, Fe,Cu dd HNO3 thu hh sản phẩm gồm 0,04 mol NO 0,06 mol NO2 Khối lượng muối có dung dịch sau phản ứng (không chứa muối amoni) A 16,58 g B 15,32 g C 14,74g D 18,22g Hướng dẫn: mmuối nitrat = mkim loại + 62  n e nhận = 3,58 + 62.(3.0,04 +0,06) = 14,74 g Đáp án C Ví dụ 2(ĐH-A-2009): Hoà tan hoàn toàn 12,42 gam Al dung dịch HNO3 loãng (dư), thu dung dịch X 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí N2O N2 Tỉ khối hỗn hợp khí Y so với khí H2 18 Cô cạn dung dịch X, thu m gam chất rắn khan Giá trị m là: A 38,34 gam B 34,08 gam C 106,38 gam D 97,98 gam Hướng dẫn: nAl = 0,46 mol → ne cho = 1,38 mol ; nY = 0,06 mol ; MY = 36 + Dễ dàng tính nN2O = nN2 = 0,03 mol → Σ ne nhận = 0,03.(8 + 10) = 0,54 mol < ne cho → dung dịch X chứa muối NH4NO3 → nNH NO = 1,38  0,54 = 0,105 mol Vậy: mX = mAl(NO ) + mNH NO = 0,46.213 + 0,105.80 = 106,38 gam → đáp án C (Hoặc tính mX = mKl + mNO 3 tạo muối + mNH 4 = mKl + 62 n e+ mNH NO = 12,42 + 0,46.3.62 + 0,105.80 = 106,38 gam) Ví dụ : Hòa tan hoàn toàn 8,9 gam hỗn hợp gồm Mg Zn lượng vừa đủ 500 ml dung dịch HNO3 1M Sau phản ứng kết thúc, thu 1,008 lít khí N2O (đktc) dung dịch X chứa m gam muối Giá trị m A 34,10 B 31,32 C 34,32 D 33,70 Hướng dẫn: Cách 1: Có nN O = 0,045 mol; nHNO = 0,5 mol Đặt nNH NO = x mol; + Áp dụng công thức:nHNO = ne nhận + nN O+ nNH NO = 8x + 8.0,045 + 2.0,045 +2x=0,5 → x = 0,005 mol → mX = mKl + 62 n e+ mNH NO = 8,9 + 62.(8.0,005 + 8.0,045) + 80 0,005 = 34,1 Đáp án A Cách 2: Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N Có nN O = 0,045 mol; nHNO ban đầu = 0,5 mol Đặt n NH4NO3 = x mol; nNO3-trong kim loại = 8x + 8nN2O = 8x + 0,36 Bảo toàn N có: (8x + 0,36 ) + 2x + 0,045.2 =0,5 => x = 0,005 mol  Khối lượng hỗn hợp muối = mKl + 62 n e+ mNH NO = 8,9 + (8.0,005 + 0,36).62 + 80.0,005 = 34,1 gam Đáp án A Ví dụ 4(ĐH-B-2012): Cho 29 gam hỗn hợp gồm Al, Cu Ag tác dụng vừa đủ với 950 ml dung dịch HNO3 1,5M, thu dung dịch chứa m gam muối 5,6 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm NO N2O Tỉ khối X so với H2 16,4 Giá trị m A 98,20 B 97,20 C 98,75 D 91,00 Hướng dẫn: Có nNO = 0,2 mol; n N2O =0,05 mol Đặt n NH4NO3 = x mol; nNO3-trong kim loại = 8x + 3nNO + 8nN2O = 8x + Bảo toàn N có: (8x + ) + 2x + 0,2.1 + 0,05.2 = 1,425 => x = 0,0125 mol  Khối lượng hỗn hợp muối = 29 + (8.0,0125 + 1).62 + 80.0,0125 = 98,2 gam Chọn A BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Cho 21 gam hỗn hợp gồm kim loại Fe, Cu , Al tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch HNO3 thu 5,376 lít hỗn hợp hai khí NO , NO2 có tỷ khối so với H2 17 Tính khối lượng muối thu sau phản ứng A 38,2 g B 38,2g C 48,2 g D 58,2 g Câu 2: Cho 1,35 gam hỗn hợp A gồm Cu, Mg, Al tác dụng với HNO3 dư thu 1,12 lít NO NO2 có khối lượng trung bình 42,8 Biết thể tích khí đo đktc Tổng khối lượng muối nitrat sinh là: A 9,65g B 7,28g C 4,24g D 5,69g Câu 3(ĐH-B-2008): Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 (dư) Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 0,896 lít khí NO (ở đktc) dung dịch X Khối lượng muối khan thu làm bay dung dịch X A 8,88 gam B 13,92 gam C 6,52 gam D 13,32 gam Câu 4: Hòa tan hoàn toàn 15,9 g hỗn hợp kim loại Al, Mg, Cu dd HNO thu 6,72 lit khí NO dd X Đem cô cạn dd X thu khối lượng muối khan là: A 77,1g B 71,7g C 17,7g D 53,1 Câu 5: (CĐ-2011) Hoà tan hoàn toàn 13,00 gam Zn dung dịch HNO3 loãng, dư thu dung dịch X 0,448 lít khí N2 (đktc) Khối lượng muối dung dịch X A 18,90 gam B 37,80 gam C 28,35 gam D 39,80 gam DẠNG 3.3: TÌM SỐ MOL AXIT THAM GIA PHẢN ỨNG nHNO phản ứng =  n e + nN (X) (X: NO, NO2, N2O, N2, NH4NO3) Hay: nHNO =  n e + nNO + nNO + 2n N2O + 2n N + 2n NH NO3  Lưu ý: + HNO3 phải dư để có Fe không tạo muối Fe2+ + Nếu đề yêu cầu tính số mol hay thể tích HNO3 nhất→ muối Fe2+ + Ngoài ra, sử dụng phương trình ion- electron để giải toán: 4H+ + NO 3 + 3e  NO + 2H2O 2H+ + NO 3 + 1e  NO2 + H2O 12H+ + 2NO 3 + 10e  N2 + 6H2O 10H+ + 2NO 3 + 8e  N2O + 5H2O 10H+ + 2NO 3 + 8e  NH4NO3 + 3H2O nH  = nHNO phản ứng BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ : Khi cho 19,2g Cu tác dụng với HNO3 loãng vừa đủ sinh khí NO số mol axit cần dùng là? A 0,5 mol B 0,6 mol C 0,8 mol D 0,9 mol Hướng dẫn: Cách 1: 3Cu + 8HNO3  3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 0,3  0,8 mol Cách 2: nCu = 0,3 mol  nNO = 0,3.2/3 = 0,2 mol Áp dụng công thức: nHNO phản ứng =  n e + nN (NO) = 0,6 + 0,2 = 0,8 mol Đáp án C + Nhận xét: làm cách: viết dựa vào phương trình áp dụng công thức Tuy nhiên, toán cho hỗn hợp kim loại hỗn hợp sản phẩm khử viết phương trình phản ứng tốn thời gian, không giải Ví dụ : Hòa tan hoàn toàn 100 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu , Ag dung dịch HNO3 (dư) Kết thúc phản ứng thu 13,44 lít hỗn hợp khí Y gồm NO2, NO, N2O theo tỉ lệ số mol tương ứng : : dung dịch Z (không chứa muối NH4NO3) Cô cạn dung dịch Z thu m gam muối khan Giá trị m số mol HNO3 phản ứng là: A 205,4 gam 2,5 mol B 199,2 gam 2,4 mol C 205,4 gam 2,4 mol D 199,2 gam 2,5 mol Hướng dẫn: nY = 0,6 mol → nNO2 = 0,3 mol ; nNO = 0,2 mol ; nN2O = 0,1 mol +  ne = nNO + 3.nNO + 8.nN O = 0,3 + 3.0,2 + 8.0,1 = 1,7 mol → mZ = mKL + mNO 3 tạo muối = mKL + 62  ne = 100 + 62 1,7 = 205,4 gam (1) + nHNO phản ứng =  n e + nNO + nNO + 2nN O = 1,7 + 0,3 + 0,2 + 0,2 = 2,4 mol (2) - Từ (1) ; (2) → đáp án C + Nhận xét: Bài toán viết pt ion- electron để tính nHNO trình, toán trở nên bế tắc phản ứng viết phương Ví dụ 3: (KB-08) Thể tích dung dịch HNO3 1M (loãng) cần dùng để hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe 0,15 mol Cu (biết phản ứng tạo chất khử NO) A 1,0 lít B 0,6 lít C 0,8 lít D 1,2 lít Hướng dẫn: + Do thể tích dung dịch HNO3 cần dùng → muối Fe2+ → ∑ ne cho = 2.(0,15 + 0,15) = 0,6 mol Cách 1: + nHNO phản ứng = ∑ ne cho + nNO = 0,6 + 0,6:3 = 0,8 mol  VHNO = 0,8 lít → đáp án C Cách 2: Hoặc dùng pt ion –electron: 4H+ + NO 3 + 3e  NO + 2H2O → nH  = nHNO phản ứng = 0, 6.4 = 0,8 mol  VHNO = 0,8 lít → đáp án C BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Cho 8,32 gam Cu tác dụng vừa đủ với 120 ml dung dịch HNO3 sau phản ứng thu 4,928 lit (đktc) hỗn hợp NO NO2 tính nồng độ mol dung dịch HNO3 ban đầu Câu 2: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp kim loại X, Y (có hoá trị nhất) dung dịch axit HNO3 thu hỗn hợp khí B gồm 0,03 mol NO2 0,02 mol NO Số mol HNO3 tham gia phản ứng Câu 3: Để hoà tan hết 0,06 mol Fe cần số mol HNO3 tối thiểu bao nhiêu(sản phẩm khử NO) Câu 4: Hoà tan hoàn toàn 31,2 g hỗn hợp Al, Mg dung dịch HNO3 loãng, dư thu dung dịch A 8,96 lít hỗn hợp khí B (đktc) gồm N2, N2O (không sản phẩm khử khác), dB/H =20 Tính số mol HNO3 phản ứng khối lượng muối khan thu cô cạn A Câu 5: Hoà tan hoàn toàn 23,1 g hỗn hợp Al, Mg, Zn , Cu dung dịch HNO3 loãng, dư thu dung dịch A hỗn hợp khí B gồm 0,2 mol NO, 0,1 mol N2O (không sp khử khác) Tính số mol HNO3 phản ứng khối lượng muối khan thu cô cạn A Câu 6: Hòa tan hỗn hợp X gồm kim loại A, B axit HNO loãng Kết thúc phản ứng thu hỗn hợp khí Y có 0,1 mol NO ; 0,15 mol NO2 0,05 mol N2O Biết phản ứng tạo muối NH4NO3 Số mol HNO3 phản ứng : A 0,75 mol B 0,9 mol C 1,2 mol D 1,05 mol DẠNG 4: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI ION NITRAT TRONG MÔI TRƯỜNG AXIT Phân dạng: Kim loại tác dụng với hỗn hợp axit HNO3 H2SO4 loãng (hay HCl) hay Kim loại tác dụng với hỗn hợp muối nitrat H2SO4 loãng (hay HCl) Khi đó, kim loại tác dụng với ion NO 3 môi trường axit H+ xem tác dụng với HNO3 Phương pháp: Viết phương trình phản ứng dạng ion thu gọn (H+ đóng vai trò môi trường, NO 3 đóng vai trò chất oxi hóa) so sánh tỉ số số mol ban đầu hệ số tỉ lượng phương trình xem tỉ số nhỏ chất hết trước (để tính theo) Ví dụ: 3Cu + 8H+ + 2NO 3 → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O Fe + 4H+ + NO 3 → Fe3+ + NO + 2H2O 3Ag + 4H+ + NO 3 → 3Ag+ + NO + 2H2O Nếu Fe dư tạo muối Fe2+: 3Fe + 8H+ + 2NO 3 → 3Fe2+ + 2NO + 4H2O BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ 1: Hòa tan 9,6 gam Cu vào 180 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 1M H2SO4 0,5 M, kết thúc phản ứng thu V lít (ở đktc) khí không màu thoát ra, hóa nâu không khí Giá trị V là: A 1,344 lít B 4,032 lít C 2,016 lít D 1,008 lít Hướng dẫn: nCu = 0,15 mol ; n NO 3 = 0,18 mol ; Σ nH  = 0,36 mol 3Cu + 8H+ + 2NO 3 → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 0,36→ 0,09 Do → H+ hết ; Cu dư → đưa nH  vào pt → VNO = 0,09.22,4 = 2,016 lít → đáp án C Ví dụ (ĐH-A-2009): Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe 1,92 gam Cu vào 400 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H2SO4 0,5M NaNO3 0,2M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch X khí NO (sản phẩm khử nhất) Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X lượng kết tủa thu lớn Giá trị tối thiểu V là: A 360 ml B 240 ml C 400 ml D 120 ml Hướng dẫn: nFe = 0,02 mol ; nCu = 0,03 mol → Σ ne cho = 0,02.3 + 0,03.2 = 0,12 mol ; nH+ = 0,4 mol ; n NO 3 = 0,08 mol (Ion NO3– môi trường H+ có tính oxi hóa mạnh HNO3) + Bán phản ứng: NO 3 + 4H+ + 3e → NO + 2H2O 0,16  0,12 Do → kim loại kết H+ dư Đưa Σ ne vào pt → nH+ dư = 0,4 – 0,16 = 0,24 mol → Σ nOH– (tạo kết tủa max) = 0,24 + 0,02.3 + 0,03.2 = 0,36 → V = 0,36 lít hay 360 ml → đáp án A Ví dụ 3(ĐH-B-2009): Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M H2SO4 0,25M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại V lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) Giá trị m V A 10,8 4,48 B 10,8 2,24 C 17,8 2,24 D 17,8 4,48  2  Hướng dẫn: nCu = 0,16; nNO = 0,32 ; nH = 0,4 + Hỗn hợp kim loại gồm Fe dư Cu Fe dư tạo muối Fe2+, H+ hết, Cu2+ hết 3Fe + 2NO3- + 8H+  3Fe2+ + 2NO + 4H2O (1) Fe + Cu2+  Fe2+ + Cu (2) 0,15  0,4  0,1 0,16 0,16  0,16 + mFe dư + mCu = m – (0,15+0,16).56 + 0,16.64 = 0,6m  m = 17,8 g V = 0,1.22,4 = 2,24 lít Đáp án C Ví dụ (KB-2011): Cho 1,82 gam hỗn hợp bột X gồm Cu Ag (tỉ lệ số mol tương ứng : 1) vào 30 ml dung dịch gồm H2SO4 0,5M HNO3 2M, sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu a mol khí NO (sản phẩm khử N +5) Trộn a mol NO với 0,1 mol O2 thu hỗn hợp khí Y Cho toàn Y tác dụng với H2O, thu 150 ml dung dịch có pH = z Giá trị z là: A B C D Hướng dẫn: nCu = 0,02 ; nAg =0,005 Tổng số mol e cho tối đa = 0,02.2 +0,005.1 = 0,45 nH+ = 0,09 mol (dư) ; nNO3- = 0,06 (dư) ∑ ne cho hết  Ag, Cu phản ứng hết 4H+ +NO3- + 3e NO + 2H2O 0,06 0,045 0,015 2NO + O2 2NO2 0,015 0,0075 0,015 4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3 0,015 0,015 Nồng độ mol HNO3 =0,015:0,15 = 0,1M Vậy pH= Ví dụ 5(ĐH-KA-2011) Cho 0,87 gam hỗn hợp gồm Fe, Cu Al vào bình đựng 300 ml dung dịch H2SO4 0,1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 0,32 gam chất rắn có 448 ml khí (đktc) thoát Thêm tiếp vào bình 0,425 gam NaNO 3, phản ứng kết thúc thể tích khí NO (đktc, sản phẩm khử nhất) tạo thành khối lượng muối dung dịch A 0,224 lít 3,750 gam B 0,112 lít 3,750 gam C 0,112 lít 3,865 gam D 0,224 lít 3,865 gam Hướng dẫn: Cách 1: nNO  nNaNO  0, 425  0, 005 mol  VNO  22, 4.0, 005  0,112 lít 85 m muôi  mhhkl  mSO4 2  mNa  0,87  0, 03.96  0.005.23  3,865 gam C đúng, Cách 2: mCu = 0,32  nCu = 0,05 ; n H = 0,06 ; mhh = 0,87 – 0,32 = 0,55; n H = 0,,2 Lập phương trình: 56x + 27y = 0,55 x + 1,5y = 0,02  x = 0,005 y = 0,01 Dư H+ = 0,02 n NO = 0,005   3 Cu + 8H+ + NO3  Cu2+ + 2NO + 4H2O Fe2+ + NO3  Fe3+ + NO 0,005 0,005.2 0,005.2 0,005 0,005 0,005 n NO = 0,005 = nNO  NO3 Hết  m = 0,87 + 0,03.96 +0,05.23 = 3,865 gam BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu (ĐH-B-2007): Thực hai thí nghiệm: 1) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1M thoát V1 lít NO 2) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M H2SO4 0,5 M thoát V2 lít NO Biết NO sản phẩm khử nhất, thể tích khí đo điều kiện Quan hệ V1 V2 A V2 = V1 B V2 = 2V1 C V2 = 2,5V1 D V2 = 1,5V1 Câu 2: Cho 7,68 gam Cu vào 200 ml dung dịch gồm HNO3 0,6M H2SO4 0,5M Sau phản ứng xảy hoàn toàn (sản phẩm khử NO), cô cạn cẩn thận toàn dung dịch sau phản ứng khối lượng muối khan thu A 20,16 gam B 22,56 gam C 19,76 gam D 19,20 gam Câu 3(ĐH-2010): Cho a gam Fe vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M Cu(NO3)2 1M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 0,92a gam hỗn hợp kim loại khí NO (sản phẩm khử N+5) Gía trị a A 8,4 B 5,6 C 11,2 D 11,0 Câu 4(ĐH-A-2008): Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M H2SO4 0,2M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, sinh V lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) Giá trị V A 0,746 B 0,448 C 1,792 D 0,672 Câu 5(ĐHCĐ-2010):Cho 0,3 mol bột Cu 0,6 mol Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,9 mol H2SO4 (loãng) Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu V lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) Giá trị V A 6,72 B 8,96 C 4,48 D 10,08 Câu 6: Cho 2,56g đồng tác dụng với 40ml dung dịch HNO3 2M thu NO Sau phản ứng cho thêm H2SO4 dư vào lại thấy có NO bay Thể tích khí NO (ở đktc) bay cho thêm H2SO4 dư vào là?A 1,49lít B 0,149lít C 14,9lít D 9,14 lít Câu 7: Cho 1,92 g Cu vào 100ml dung dịch chứa đồng thời KNO3 0,16M H2SO4 0,4M thấy sinh chất khí có tỉ khối so với H2 15 dung dịch A Thể tích khí sinh (ở đktc) là? A 3,584lít B 0,3584 lít C 35,84lít D 358,4lít DẠNG 5: HỖN HỢP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HỖN HỢP AXIT Trong trường hợp này, nên dùng phản ứng dạng ion nên áp dụng phương pháp bảo toàn electron:  n electron cho kim loại =  n electron nhận axit So sánh tổng số mol electron cho nhận để biện luận xem chất hết, chất dư  Trường hợp 1: Nếu axit tác dụng tính oxi hóa ion H+ (HCl, H2SO4 loãng): + Kim loại cho electron: M → M+n + ne + H+ nhận electron: H+ + e → H2  n electron nhận = nH = nH  n electron cho = nkim loại hóa trị kim loại   Trường hợp 2: Nếu axit tác dụng tính oxi hóa anion (HNO3,H2SO4 đặc, nóng): , ví dụ cho khí NO SO2 , N+5 + 3e → N+2 S+6 + 2e → S+4  n electron nhận = 3nNO + 2nSO  Lưu ý: - Kim loại có tính khử mạnh ưu tiên phản ứng trước - Khi hỗn hợp kim loại có Fe tác dụng với H2SO4 đặc nóng HNO3 cần ý xem kim loại có dư không Nếu kim loại (Mg → Cu) dư có phản ứng kim loại khử Fe3+ Fe2+ Ví dụ: Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ ; Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+ - Nếu đề yêu cầu tính khối lượng muối dung dịch, ta áp dụng công thức sau: mmuối = mcation + manion tạo muối = mkim loại + manion tạo muối (manion tạo muối = manion ban đầu – manion tạo khí) BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ 1: Cho 13,6g hỗn hợp gồm Mg, Fe tác dụng với 200ml dung dịch gồm HCl 2M H2SO4 M Sau phản ứng thu 6,72 lít H2 ( nhất) bay (đktc) Tính khối lượng Mg Fe hỗn hợp Hướng dẫn: nHCl = n H2SO4 = 0,2.2 = 0,4 mol; nH sinh = 0,3 mol Mà: nH = nHCl + nH SO = 0,6 mol > 0,3 mol Vậy axit dư, kim loại phản ứng hết: Mg + 2H+  Mg2+ + H2 Fe + 2H+  Fe2+ + H2 => nMg + nFe = nH = 0,3 mol Mặt khác, 24 nMg + 56 nFe = 13,6 => nMg = 0,1 mol nFe = 0,2 mol => mMg = 2,4g mFe = 11,2g Ví dụ 2: Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al 500 ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M H2SO4 0,28M thu dung dịch X 8,736 lít khí H2 (ở đktc) Cô cạn dung dịch X thu lượng muối khan A 38,93 gam B 103,85 gam C 25,95 gam D 77,86 gam Hướng dẫn: nHCl = 0,5 mol ; nH SO = 0,14 mol; nH sinh = 0,39 mol Mà: nH = nHCl + nH SO = 0,39 mol = nH sinh  axit phản ứng hết, kim loại phản ứng hết Có: 24x + 27y = 7,74 (1) x + 1,5y = 0,39 (2) Từ (1,2): x = 0,12; y =0,18 mmuối = mKim loại + mCl  + mSO 24  = 7,74 + 0,5.35,5 + 0,14 96 = 38,93 g Đáp án A Ví dụ 3: (Trích đề CĐ – 2008) Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al 500 ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M H2SO4 0,28M thu dung dịch X 8,736 lít khí H2(ở đktc) Cô cạn dung dịch X thu lượng muối khan A.38,93 B.103,85 C.25,95 D.77,96  Hướng dẫn : nH = 0,78 mol; nH = 0,39 mol Có: 2H+ + 2e  H2 0,78  0,39 mol suy hỗn hợp axit vừa hết Áp dụng hệ thức (1) (2),ta có: m = 7,74 + 71.0,25 + 96.0,14 = 38,93 gam => chọn A Ví dụ 4: Cho hỗn hợp X gồm kim loại A, B (đều hóa trị 2) với MA  MB; mX = 9,7 g Hỗn hợp X tan hết 200 ml dung dịch chứa HNO3 2M H2SO4 12M thu hỗn hợp Z gồm khí SO2 NO có tỉ khối H2 23,5 V = 2,688 lít (đktc) dung dịch T a) tính số mol SO2 NO hỗn hợp b) Xác định A, B khối lượng kim loại hỗn hợp Hướng dẫn: nZ = 0,12 mol; MZ = 23,5 = 47 Gọi: nSO = x; nNO = y Có: x + y = 0,12 (1) MZ = 64 x  30 y = 47  64x + 30y = 5,64 (2) x y Từ (1,2): x = y = 0,06 b) Số mol electron nhận axit N+5 + 3e → N+2 S+6 + 2e → S+4  n electron nhận = 3nNO + 2nSO = 0,06.3 + 0,06 2= 0,3 mol + Số mol electron kim loại cho: A → A+2 + 2e a→ 2a +2 B → B + 2e b→ 2b  n electron cho = 2a + 2b = 0,3 → a + b = 0,15.(3) + Vì MA  MB nên MA  MB  MX = 9,7:0,15 = 64,67  MA =64 (Cu); MB =65 (Zn) Có : 64a + 65b = 9,7 (4) Từ (3,4): a = 0,05 → mCu = 3,2 g b = 0,1 → mCu = 6,5 g BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Cho 7,68 gam hỗn hợp X gồm Mg Al vào 400 ml dung dịch Y gồm HCl 1M H2SO4 0,5M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 8,512 lít khí (ở đktc) Biết dung dịch, axit phân li hoàn toàn thành ion Phần trăm khối lượng Al X là: A 56,25 % B 49,22 % C 50,78 % D 43,75 % Câu (ĐH-KA-2007): Cho m gam hỗn hợp Mg, Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1M axit H2SO4 0,5M, thu 5,32 lít H2 (ở đktc) dung dịch Y (coi thể tích dung dịch không đổi) Dung dịch Y có pH A B C D Câu 3: Cho 3,9 gam hỗn hợp X gồm Mg Al tác dụng với dung dịch Y gồm HCl 3M H2SO4 1M Kết luận sau hợp lí nhất? A X tan không hết B.Axit dư C X axit vừa đủ D axit thiếu Câu 4: Cho 3,87 gam Mg Al vào 200ml dung dịch X gồm HCl 1M H2SO4 0,5M thu dung dịch B 4,368 lít H2 đktc Phần trăm khối lượng Mg Al hỗn hợp A 72,09% 27,91% B 62,79% 37,21% C 27,91% 72,09% D 37,21% 62,79% Câu 5: Cho hỗn hợp X có khối lượng 18,2 g gồm kim loại kim loại A (hóa trị 2) kim loại B (hóa trị 3); A B kim loại thông dụng Hỗn hợp X tan hết 200 ml dung dịch Y chứa HNO3 8M H2SO4 10M thu hỗn hợp khí Z gồm SO2 khí D(oxit nitơ) có dD/CO =1 Hỗn hợp Z có V = 4,48 lít (đktc) dZ/H = 27 a) Xác định khí D, số mol SO2 khí D hỗn hợp Z b) Xác định kim loại A, B biết số mol kim loại tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp X Bình Sơn, ngày 10 tháng năm 2013 Người thực Sở GD&ĐT Đồng Nai ĐINH THỊ KIM QUÝ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường THPT Bình Sơn Độc lập – Tự – Hạnh phúc  Bình Sơn, ngày tháng năm 2013 PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học 2012 – 2013 Tên sáng kiến kinh nghiệm: PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN KIM LOẠI PHẢN ỨNG VỚI AXIT Họ tên tác giả : ĐINH THỊ KIM QUÝ Tổ : HOÁ-SINH-CÔNG NGHỆ Lĩnh vực : Quản lý giáo dục  Phương pháp dạy học môn  Phương pháp giáo dục  Lĩnh vực khác  Tính : - Có giải pháp hoàn toàn  - Có giải pháp cải tiến, đổi từ giải pháp có  Hiệu : - Hoàn toàn triển khai áp dụng toàn ngành có hiệu cao  - Có tính cải tiến đổi từ giải pháp có triển khai áp dụng toàn ngành có hiệu cao  - Hoàn toàn triển khai áp dụng đơn vị có hiệu cao  - Có tính cải tiến đổi từ giải pháp có triển khai áp dụng đơn vị có hiệu cao  Khả áp dụng : - Cung cấp luận khoa học cho việc hoạch định đường lối, sách : Tốt  Khá  Đạt  - Đưa giải pháp khuyến nghị có khả ứng dụng thực tiễn, dễ thực dễ vào sống : Tốt  Khá  Đạt  - Đã áp dụng thực tế đạt hiệu có khả áp dụng đạt hiệu phạm vi rộng : Tốt  Khá  Đạt  XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN (Kí ghi rõ họ tên) THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ (Kí, ghi rõ họ tên đóng dấu) [...]... Tên sáng kiến kinh nghiệm: PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TỐN KIM LOẠI PHẢN ỨNG VỚI AXIT Họ và tên tác giả : ĐINH THỊ KIM Q Tổ : HỐ-SINH-CƠNG NGHỆ Lĩnh vực : Quản lý giáo dục  Phương pháp dạy học bộ mơn  Phương pháp giáo dục  Lĩnh vực khác  1 Tính mới : - Có giải pháp hồn tồn mới  - Có giải pháp cải tiến, đổi mới từ giải pháp đã có  2 Hiệu quả : - Hồn tồn mới và đã triển khai áp dụng trong... NO2 và 0,05 mol N2O Biết rằng khơng có phản ứng tạo muối NH4NO3 Số mol HNO3 đã phản ứng : A 0,75 mol B 0,9 mol C 1,2 mol D 1,05 mol DẠNG 4: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI ION NITRAT TRONG MƠI TRƯỜNG AXIT Phân dạng: Kim loại tác dụng với hỗn hợp axit HNO3 và H2SO4 lỗng (hay HCl) hay Kim loại tác dụng với hỗn hợp muối nitrat và H2SO4 lỗng (hay HCl) Khi đó, các kim loại tác dụng với ion NO 3 trong mơi trường axit. .. C% II DẠNG 2: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI H2SO4 ĐẶC R + H2SO4  R2(SO4)n + sản phẩm khử X (S, SO2, H2S) + H2O R: mọi kim loại trừ Au, Pt NHƠ:Ù BẢN CHẤT CỦA PHẢN ỨNG: n + Kim loại R cho electron chuyển thành R (trong muối) + Ngun tố S (trong H2SO4) nhận electron để tạo thành sản phẩm khử Vậy, phản ứng ln có trao đổi giữa kim loại và S + Lưu ý: - Đối với các kim loại nhiều hóa trị thì khi tác dụng với H2SO4... và Ca C Sr và Ba D Ca và Sr 3) Hai kim loại bất kì - Khi đề bài khơng cho kim loại M có hóa trị khơng đổi thì khi kim loại M tác dụng với các chất khác nhau có thể thể hiện các số oxi hóa khác nhau → đặt kim loại M có các hóa trị khác nhau - Khi hỗn hợp đầu được chia làm hai phần khơng bằng nhau thì phần này gấp k lần phần kia tương ứng với số mol các chất phần này cũng gấp k lần số mol các chất phần... phản ứng ln có trao đổi giữa kim loại và N+5 (trong HNO3 ) + Phương pháp: thường áp dụng định luật bảo tồn điện tích để giải bài tập (tìm khối lượng, số mol ), định luật bảo tồn ngun tố + Lưu ý: - Đối với các kim loại nhiều hóa trị thì khi tác dụng với HNO3 đặc thì thể hiện hóa trị cao nhất (VD như Fe, Cr thể hiện hóa trị 3) - Al, Fe, Cr bị thụ động (khơng phản ứng) với HNO3 đặc, nguội - Nếu kim loại. .. Al, Fe, Cr bị thụ động (khơng phản ứng) với H2SO4 đặc, nguội - Nếu kim loại có Fe thì lưu ý trường hợp tạo muối Fe2+ nếu Fe còn dư - Sản phẩm khử: H2S là khí mùi trứng thối, khí SO2 có mùi xốc, S là chất rắn màu vàng DẠNG 2.1: TÌM TÊN KIM LOẠI Phương pháp: Tìm ngun tử khối M của kim loại  Lưu ý: + Kết hợp phương pháp bảo tồn điện tích(  e cho =  e nhận ) để giải + Nếu bài tốn cho hỗn hợp khí, cho... tính số mol mỗi kim loại (hoặc tính khối lượng kim loại)  % khối lượng kim loại %mX = mX 100 mhh BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ 1 Cho 20 gam hỗn hợp Cu và Al phản ứng với dung dịch H2SO4 dư thu được 13,44 lít khí (đktc) Tính % theo khối lượng Al và Cu trong hỗn hợp lần lượt là A 44%, 66% B 54%, 46% C 50%, 50% D 94%, 16% Hướng dẫn giải: Cu khơng phản ứng với dung dịch H2SO4 lỗng, chỉ có phản ứng: 2Al + 3H2SO4... trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp c Tính nồng độ phần trăm của các chất sau phản ứng Câu 5: Có một hỗn hợp gồm 2 kim loại Al và Mg Cho 1,5 g hỗn hợp đó tác dụng với dung dịch H2SO4 lỗng thu được 1,68 lít khí và một dung dịch A Tính thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp DẠNG I.3: Kim loại tác dụng với HCl, H2SO4 lỗng tạo muối và giải phóng khí H2 Tính khối... 13 gam một kim loại hố trị II bằng dung dịch HCl Cơ cạn dung dịch sau phản ứng được 27,2 gam muối khan Kim loại đã dùng là: A Fe B Zn C Mg D Ba Câu 3: Hồ tan 1,3 gam một kim loại M trong 100 ml dung dịch H2SO4 0,3M Để trung hồ lượng axit dư cần 200 ml dung dịch NaOH 0,1M Xác định kim loại M? A Al B Fe C Zn D Mg 2) Tìm tên 2 kim loại liên tiếp nhau trong một nhóm Phương pháp giải: Nếu 2 kim loại thuộc... gia phản ứng, sản phẩm tạo thành là MgSO4, H2O và sản phẩm khử X Tìm sản phẩm khử X DẠNG 2.3: TÌM KHỐI LƯỢNG MUỐI  Muối sunfat + sản phẩm khử + H2O Kim loại + H2SO4  mmuối = mkim loại + mSO 24  mmuối = mkim loại + 96  + ne 2 : tổng số mol e trao đổi (nhận hay nhường) n e Lưu ý: Tính khối lượng muối sunfat thu được khi cho hỗn hợp các kim loại phản ứng với H2SO4 đặc, nóng tạo khí SO2: mmuối = mkim