Sáng kiến kinh nghiệm Vận dụng các định luật bảo toàn để giải bài toán về hỗn hợp sắt và oxit sắt

Trong các môn học ở trường phổ thông, môn Hóa học giữ một vai trò khá quan trọng. Hóa học là một môn khoa học tự nhiên, nghiên cứu về chất và sự biến đổi chất này thành chất khác.

Việc đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng là nhiệm vụ thường xuyên và lâu dài của ngành giáo dục. Hóa học là môn khoa học vừa lý thuyết, vừa thực nghiệm vì vậy bài tập có vai trò khắc sâu phần lý thuyết đã học, rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức. Đồng thời thông qua bài tập giúp học sinh củng cố, hệ thống hóa kiến thức một cách thuận lợi nhất, rèn luyện kĩ năng giải bài tập, phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thông minh, sáng tạo cho học sinh, nâng cao hứng thú học tập bộ môn. Bài tập còn là con đường đầu tiên để áp dụng chính xác kiến thức khoa học vào cuộc sống. Song thực tế cho thấy nhiều học sinh rất sợ giải bài tập hóa học hoặc còn rất lúng túng trong việc xác định các dạng toán và phương pháp giải do đó còn gặp nhiều khó khăn trong việc giải bài tập. Hơn nữa thời lượng dành cho việc giải bài tập trên lớp lại rất ít nên việc củng cố, đào sâu và vận dụng kiến thức còn nhiều hạn chế.

Trong thời gian 9 năm giảng dạy bộ môn Hoá học trong trường phổ thông, tôi đã được tham gia giảng dạy các khối lớp 10, 11, 12, được tham gia ôn luyện đội tuyển thi học sinh giỏi và luyện thi Đại học, Cao đẳng. Trong quá trình tìm tòi, nghiên cứu nhiều dạng bài toán hoá học khác nhau về các loại chất khác nhau vô cơ cũng như hữu cơ, tôi nhận thấy rằng bài tập hỗn hợp gồm sắt và oxit sắt là một trong những dạng bài tập mà học sinh hay gặp trong các kỳ thi mà đặc biệt là kì thi Đại học, Cao đẳng, do sắt là một kim loại phổ biến có thể tạo ra nhiều hợp chất ứng với nhiều mức oxi hoá khác nhau. Thông thường những bài tập về sắt và các oxit thường khá phức tạp và xảy ra theo nhiều phương trình phản ứng khác nhau. Vậy phương pháp nào để giải quyết bài toán khoa học nhất, hiệu quả nhất và nhanh nhất? Đó là lý do để tôi viết đề tài “Vận dụng các định luật bảo toàn để giải bài toán về hỗn hợp sắt và oxit sắt” nhằm giúp học sinh giải quyết tốt các bài toán về hỗn hợp sắt và oxit sắt trong chương trình Hóa học lớp 12 một cách nhanh chóng đồng thời chia sẻ kinh nghiệm về phương pháp giải bài tập với các đồng nghiệp.

 

doc19 trang | Chia sẻ: sangkien | Ngày: 29/07/2015 | Lượt xem: 3385 | Lượt tải: 19Download
Bạn đang xem tài liệu "Sáng kiến kinh nghiệm Vận dụng các định luật bảo toàn để giải bài toán về hỗn hợp sắt và oxit sắt", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
hất oxi hóa
	Fe Fe3+ + 3e
 x(mol)	 3x(mol)
 O + 2e O2-
y(mol) 2y(mol) 
 + 3e (NO)
 	 0,375(mol) 0,125(mol)
 + 1e (NO2)
 	 0,125 (mol)	 0,125(mol)
Tổng electron nhường: 3x (mol)
Tổng electron nhận: 2y + 0,125+ 0,375 (mol)
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x = 2y + 0,5 	(2)
Từ (1) và (2) ta có hệ 
Giải hệ trên ta có x = 0,3 và y = 0,2 . Như vậy nFe = 0,3 mol vậy m = 16,8 gam.
Theo định luật bảo toàn nguyên tố ta có: 
	 = + = + 
nên = 0,3*3 + 0,125 + 0,125 = 1,15 (mol)
Vậy 
Ta cũng có thể dùng phương trình ion – electron để tìm số mol H+ chính là số mol HNO3 phản ứng:
NO + e + 2H+ ® NO2 + H2O
NO + 3e + 4H+ ® NO + 2H2O
 I.2. Dạng hỗn hợp sắt và các oxit phản ứng với chất oxi hóa mạnh:
	Ví dụ 3: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Tính m ?
Phân tích đề: Ta coi như trong hỗn hợp X ban đầu gồm Fe và O. Như vậy xét cả quá trình chất nhường e là Fe chất nhận e là O và . Nếu chúng ta biết được số tổng số mol Fe trong X thì sẽ biết được số mol muối Fe(NO3)3 trong dung dịch sau phản ứng. Do đó chúng ta sẽ giải bài toán này như sau:
Giải quyết vấn đề: Số mol NO = 0,06 mol.
Gọi số mol Fe và O tương ứng trong X là x và y ta có: 56x + 16y = 11,36 (1).
Quá trình nhường và nhận e: 
Chất khử
Chất oxi hóa
	Fe Fe3+ + 3e
 x(mol)	 3x(mol)
 O + 2e O2-
y(mol) 2y(mol) 
 + 3e (NO)
 	 0,18(mol) 0,06(mol) 
Tổng electron nhường: 3x (mol)
Tổng electron nhận: 2y + 0,18 (mol)
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x = 2y + 0,18	 (2)
Từ (1) và (2) ta có hệ: 
Giải hệ trên ta có x = 0,16 và y = 0,15 
Như vậy mol vậy m = 38,72 gam.
Với bài toán này ta cũng có thể quy về bài toán kinh điển: Đốt m gam sắt sau phản ứng sinh ra 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Hỗn hợp này phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO. Chúng ta sẽ tính m rồi từ suy ra số mol Fe và từ đó tính số mol của sắt.
	Phát triển bài toán: 
	Trường hợp 1: Cho nhiều sản phẩm khử như NO2, NO ta có vẫn đặt hệ bình thường tuy nhiên chất nhận e bây giờ là HNO3 thì cho 2 sản phẩm. 
	Trường hợp 2: Nếu đề ra yêu cầu tính thể tích hoặc khối lượng của HNO3 thì ta tính số mol dựa vào bảo toàn nguyên tố N khi đó ta sẽ có:
Hoặc theo phương trình ion- electron như sau:
NO + 3e + 4H+ ® NO + 2H2O
Từ đó có: số mol HNO3 phản ứng = số mol H+ = 4 * số mol NO
	Trường hợp 3: Có thể áp dụng cách giải trên cho hỗn hợp oxit các kim loại khác ngoài sắt.
	Ví dụ 4: Cho a g hỗn hợp gồm CuO; Fe2O3; FeO có số mol bằng nhau nung nóng với H2 thu được 6,4 g hỗn hợp D gồm 2 kim loại và 4 oxit. Hoà tan hoàn toàn D trong dd HNO3 loãng dư thu được 0,672 lit khí NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Tính a?
	Giải quyết vấn đề: Gọi số mol mỗi oxit CuO, Fe2O3, FeO trong a gam hỗn hợp đầu là x, ta có: Cu = x mol, Fe = 3x mol.
Chất khử
Chất oxi hóa
	Cu Cu2+ + 2e
 x(mol)	 2x(mol)
	Fe Fe3+ + 3e
 3x(mol)	 9x(mol)
 O + 2e O2-
y(mol) 2y(mol) 
 + 3e (NO)
 	 0,09(mol) 0,03(mol)
Tổng electron nhường: 11x (mol)
Tổng electron nhận: 2y + 0,09 (mol)
Lập được hệ phương trình:
 11x = 2y + 0,09 	(theo bảo toàn electron)
 64x + 56. 3x + 16y = 6,4	(khối lượng của hỗn hợp D) 
Giải ra được: x = 0,02225. Vậy a = 6,942 (g)
 I.3. Dạng khử không hoàn toàn Fe2O3 sau cho sản phẩm phản ứng với chất oxi hóa mạnh là HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng:
	Ví dụ 5: Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu được 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 4,368 lít NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Tính m ?
	Phân tích đề: Sơ đồ phản ứng
Trong trường hợp này xét quá trình đầu và cuối ta thấy chất nhường e là CO, chất nhận e là HNO3. Nhưng nếu biết tổng số mol Fe trong oxit ta sẽ biết được số mol Fe2O3. Bởi vậy ta dùng chính dữ kiện bài toán hòa tan X trong HNO3 đề tính tổng số mol Fe. 
	Giải quyết vấn đề: Theo đề ra ta có: 
Gọi số mol Fe và O tương ứng trong X là x và y ta có: 56x + 16y = 10,44 (1).
Quá trình nhường và nhận e: 
Chất khử
Chất oxi hóa
	Fe Fe3+ + 3e
 x (mol)	 3x(mol)
 O + 2e O2-
 y(mol) 2y(mol)
 + 1e (NO2)
 	 0,195(mol) 0,195(mol)
 Tổng electron nhường: 3x (mol)	
Tổng electron nhận: 2y + 0,195(mol)
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x = 2y + 0,195 	 (2)
Từ (1) và (2) ta có hệ PT: 
Giải hệ trên ta có x = 0,15 và y = 0,1275 
Như vậy nFe = 0,15 mol nên m = 12 gam.
	Nhận xét: 
Với bài toán trên, ta cũng có thể giải theo cách tính số mol O bị CO lấy theo phương trình: và + 1e (NO2) 
Sau đó dựa vào định luật bảo toàn khối lượng ta có: m = 10,44 + mO.
	Phát triển bài toán: 
	Nếu là dạng khử không hoàn toàn một oxit sắt khác (như Fe3O4 hoặc FeO) thì không thể áp dụng phương pháp trên được, mà dùng phương pháp quy về bài toán kinh điển: oxi hoá 1 lượng đơn chất Fe ban đầu bằng 2 chất oxi hoá là O và HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng để giải bài toán này.
 I.4. Dạng hỗn hợp oxit sắt phản ứng với axit thường: H+ (HCl, H2SO4 loãng...)
	Tổng quan: Đây không phải là phản ứng oxi hóa khử mà chỉ là phản ứng trao đổi. Trong phản ứng này ta coi đó là phản ứng của: và tạo ra các muối Fe2+ và Fe3+ trong dung dịch. Như vậy nếu biết số mol H+ ta có thể biết được khối lượng của oxi trong hỗn hợp oxit và từ đó có thể tính được tổng số mol sắt trong hỗn hợp ban đầu.
	Ví dụ 6: Cho 7,68 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 tác dụng vừa hết với 260 ml HCl 1M thu được dung dịch X. Cho X phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Y. Nung Y ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được đến khối lượng không đổi được m(g) chất rắn. Tính m?
	Phân tích đề: 
Sơ đồ 
+ Ta coi H+ của axit chỉ phản ứng với O2- của oxit
	+ Toàn bộ Fe trong oxit chuyển về Fe2O3
	+ Từ số mol H+ ta có thể tính được số mol O trong oxit từ đó có thể tính được lượng Fe có trong oxit.
	+ Nung các kết tủa ngoài không khí đều thu được Fe2O3
	Giải quyết vấn đề: Ta có 
Theo phương trình: 
2H+ + [O2-] H2O trong O2- là oxi trong hỗn hợp oxit
 0,26(mol) 0,13(mol)
= 0,13 (mol) mà theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: mFe + mO =7,68(g)
Nên mFe = 7.68 – 0,13*16 =5,6(gam) nFe = 0,1 mol
Ta lại có: 	 2Fe	 Fe2O3
	 	0,1(mol) 0,05(mol)
Vậy m = 0,05*160 = 8 (gam). 
	Nhận xét: Ngoài cách giải trên ta cũng có thể quy hỗn hợp về chỉ còn FeO và Fe2O3 vì Fe3O4 coi như là hỗn hợp của FeO.Fe2O3 với số mol như nhau. 
 I.5. Dạng sắt và hỗn hợp oxit sắt phản ứng với axit thường: H+ (HCl, H2SO4 loãng...)
Tổng quan: Dạng này cơ bản giống dạng thứ 4 tuy nhiên sản phẩm phản ứng ngoài H2O còn có H2 do Fe phản ứng. Như vậy liên quan đến H+ sẽ có những phản ứng sau:
Như vậy chúng ta có thể dựa vào tổng số mol H+ và số mol H2 để tìm số mol của O2- từ đó tính được tổng số mol của Fe.
	Ví dụ 7: Cho 20 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 tác dụng vừa hết với 700 ml HCl 1M thu được dung dịch X và 3,36 lít khí H2 (đktc). Cho X phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Y. Nung Y ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được được m(g) chất rắn. Tính giá trị của m?
	Phân tích đề: 
 Sơ đồ 
+ Ta coi H+ của axit vừa nhận electron để thành H2 và phản ứng với O2- của oxit
+ Toàn bộ lượng Fe ban đầu và trong oxit cuối cùng chuyển về Fe2O3
 + Từ tổng số mol H+ và số mol H2 ta có thể tính được số mol O2- trong oxit từ đó tính được lượng Fe có trong oxit.
	Giải quyết vấn đề: Ta có 
Ta có phương trình phản ứng theo H+:
Từ (1) ta có (với số mol H2=0,15mol) như vậy số mol H+ phản ứng theo phản ứng (2) là 0,4 mol (tổng 0,7 mol). Vậy số mol O2- là: 0,2 mol
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: mFe + mO =7,68 
Nên mFe = 20 – 0,2x16 =16,8 (gam) nFe = 0,3 mol
Ta lại có 2FeFe2O3. Vậy m = 160 x 0,03/2 = 24 gam. 
 I.6. Dạng chuyển đổi hỗn hợp tương đương:
	Tổng quan: Trong số oxit sắt thì ta coi Fe3O4 là hỗn hợp của FeO và Fe2O3 có số mol bằng nhau. Như vậy có thể có hai dạng chuyển đổi. Khi đề ra cho số mol FeO và Fe2O3 có số mol bằng nhau thì ta coi như trong hỗn hợp chỉ là Fe3O4. còn nếu không có dữ kiện đó thì ta coi hỗn hợp là FeO và Fe2O3. Như vậy hỗn hợp từ 3 chất ta có thể chuyển thành hỗn hợp 2 chất hoặc 1 chất tương đương.
	Ví dụ 8: Hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3). Hòa tan 4,64 gam trong dung dịch H2SO4 loãng dư được 200 ml dung dịch X. Tính thể tích dung dịch KMnO4 0,1M cần thiết để phản ứng hết 100 ml dung dịch X?
	Phân tích đề:
Theo để ra số mol FeO bằng số mol của Fe2O3 nên ta coi như hỗn hợp chỉ có Fe3O4. Sau khi phản ứng với H2SO4 sẽ thu được 2 muối là FeSO4 và Fe2(SO4)3. Dung dịch KMnO4 tác dụng với FeSO4 trong H2SO4 dư. Như vậy từ số số mol của Fe3O4 ta có thể tính được số mol của FeSO4 từ đó tính số mol KMnO4 theo phương trình phản ứng hoặc phương pháp bảo toàn electron.
	Giải quyết vấn đề: Vì số mol của FeO bằng số mol của Fe2O3 nên ta coi hỗn hợp chỉ chứa Fe3O4.
Ta có: = (mol)
PTHH:	Fe3O4 + 4H2SO4 FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
	 0,02(mol)	 0,02 (mol)
Trong 100 ml X sẽ có 0,01 mol FeSO4 = nên:
Chất khử
Chất oxi hóa
Fe2+ Fe3+ + 1e
	 0,01(mol)	 0,01(mol)	
	 + 5e 
 0,002(mol)	0,01(mol)
Như vậy ta có: = 0,02 (mol) => (lít) hay 20 ml.
 Ví dụ 9: Cho m gam hỗn hợp oxit sắt gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 tan vừa hết trong dung dịch H2SO4 tạo thành dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 70,4 gam muối, mặt khác cho Clo dư đi qua X rồi cô cạn thì thu được 77,5 gam muối. Tính giá trị của m?
	Phân tích đề: Cho oxit tác dụng với H2SO4 ta sẽ thu được 2 muối FeSO4 và Fe2(SO4)3. Do đó ta có thể coi hỗn hợp ban đầu chỉ gồm hai oxit FeO và Fe2O3. Ta thấy khối lượng muối tăng lên đó là do phản ứng:
2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-
Như vậy khối lượng tăng lên đó là khối lượng của Clo. Vậy từ khối lượng của Clo ta có thể tính ra số mol của Fe2+ từ đó tính được số mol FeO, mặt khác ta có tổng khối lượng muối FeSO4 và Fe2(SO4)3 mà biết được FeSO4 vậy từ đây ta tính được Fe2(SO4)3 và như vậy biết được số mol của Fe2O3. 
	Giải quyết vấn đề: 
	Quy đổi hỗn hợp ban đầu về hỗn hợp mới gồm: FeO và Fe2O3 ta có PTHH:
FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O
Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O
Khối lượng tăng lên đó chính là khối lượng của Cl- có trong muối theo phương trình:
2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-
Vậy . Như vậy số 
Mà vậy: 
Nên 
Do đó: 0,2*72 + 0,1*160 = 30,4 (gam) Vậy m = 30,4 gam
 II. Một số bài tập vận dụng:
Bài 1: Để m gam sắt ngoài không khí một thời gian được hỗn hợp rắn gồm Fe, FeO, Fe2O3, và Fe3O4 có tổng khối lượng là 30g. Cho hỗn hợp này tan trong HNO3 dư được 5,6 lít NO duy nhất (đktc). Tính m? 	
(Đáp án: 25,2 gam)
Bài 2: Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3. Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp X đun nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được 64g chất rắn và 11,2 lít khí B (đktc) có tỉ khối so với H2 là 20,4. Tính m ?	
(Đáp án:70,4 gam)
Bài 3: Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp Y (gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3) thì cần 0,05 mol H2. Nếu hoà tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp Y trong dung dịch H2SO4 đặc thì thu được khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất). Tính thể tích khí SO2 (đktc)? 
(Đáp án: 0,224 lít)
Bài 4: Đốt cháy m gam sắt ngoài không khí sau một thời gian thu được 5,04 gam hỗn hợp X gồm sắt và các oxit sắt. Hòa tan hỗn hợp X trong HNO3 loãng dư thu được 0,784 lít khí (đktc) gồm NO và NO2 có tỉ khối so với H2 là 19. Tính m?
(Đáp án: 3,92 gam)
Bài 5: Đốt cháy 16,8 gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được hỗn hợp X gồm sắt và các oxit. Cho hòa tan hết X trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 5,6 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc).
 b. Tính m?
 a. Nếu thay H2SO4 bằng HNO3 đặc nóng thì thể tích NO2 (đktc) là bao nhiêu?
(Đáp án: a. 20 gam; b. 11,2 lít)
Bài 6: Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu được hỗn hợp X nặng 44,64 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Hòa tan X bằng HNO3 loãng dư thu được 3,136 lít khí NO (đktc). Tính m? 
(Đáp án: 48 g)
Bài 7: Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng 18,08 gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu được hỗn hợp X nặng 13,92 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Hòa tan X bằng HNO3 đặc nóng thu được V lít khí NO2 (đktc). Tính V? 
(Đáp án: 11,648 lít)
Bài 8: Hỗn hợp M có khối lượng 12 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Hoà tan hết M vào H2SO4 đặc, nóng dư thu được 3,36 lít SO2 (đtkc) duy nhất. Cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan? 	
(Đáp số: 36 gam)
Bài 9: Lấy m gam hỗn hợp (FeO, Fe2O3, Fe3O4) đem hoà vào HNO3 đậm đặc dư thì nhận được 4,48 lít NO2 (đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X được 145,2 gam muối khan. Tìm giá trị của m?
	(Đáp số: 46,4 gam)	
Bài 10: Nung 2,23 gam hỗn hợp X gồm các kim loại Fe, Al, Zn, Mg trong oxi, sau một thời gian thu được 2,71 gam hỗn hợp Y. Hòa tan hoàn toàn Y vào dung dịch HNO3 (dư), thu được 0,672 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính số mol HNO3 đã phản ứng?
	(Đáp số: 0,18 mol)
Bài 11: Cho 11,2g Fe tác dụng với oxi được m gam hỗn hợp X gồm các oxit. Hòa tan hết X vào dd HNO3 dư thu được 896 ml NO (đkc, sản phẩm khử duy nhất). Tính giá trị của m?
 (Đáp số: 15,04 gam) 
Bài 12: Để m gam bột Fe ngoài không khí một thời gian thu được 11,8g hỗn hợp gồm Fe và các oxit sắt. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dd HNO3 loãng thu được 2,24 lit khí NO duy nhất (đktc). Giá trị của m là?
(Đáp số: 9,94 gam) 
Bài 13: Cho khí CO đi qua m gam oxit Fe2O3 đốt nóng, ta được 13,92 gam hỗn hợp Y (gồm 4 chất rắn). Hỗn hợp X hoà trong HNO3 đặc dư được 5,824 lít NO2 (đktc), Vậy m có giá trị là?
(Đáp số: 16,0 gam)
Bài 14: Cho khí CO đi qua Fe2O3 đốt nóng, ta được m gam hỗn hợp rắn X gồm 4 chất. Hỗn hợp rắn X đem hoà vào HNO3 đậm đặc nóng dư, nhận được 2,912 lít NO2 (đktc) và 24,2 gam Fe(NO3)3 khan. Vậy m có giá trị là?
	 (Đáp số: 6,96 gam)
Bài 15: Khử Fe2O3 bằng CO ở nhiệt độ cao thu được hỗn hợp X gồm 4 chất rắn. Chia X thành 2 phần bằng nhau. P1 tác dụng với dd HNO3 dư thu được 0,02 mol NO và 0,03 mol N2O. P2 tan hoàn toàn trong dd H2SO4 đặc nóng thu được V lit khí SO2 (đktc). Giá trị của V là?
(Đáp số: 3,36 lít) 
III. Kết quả đạt được:
Trong khi giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi và ôn thi tuyển sinh Đại học - Cao đẳng tôi đó có rất nhiều trăn trở khi dạy phần hỗn hợp sắt và hợp chất của sắt. Tôi nhận thấy kể cả đề thi học sinh giỏi và đề thi tuyển sinh Đại học - Cao đẳng số lượng câu hỏi về sắt và hợp chất sắt luôn chiếm một tỉ lệ nhất định và đặc biệt là những bài toán kinh điển. Trên thực tế như vậy, tôi đã mạnh dạn đưa các phương pháp giải dạng bài tập này vào và qua giảng dạy tôi nhận thấy học sinh nắm vấn đề tương đối nhẹ nhàng và có hiệu quả rõ rệt không những chỉ ở những học sinh khá giỏi mà một số học sinh trung bình đã tiếp cận và áp dụng được ở một số bài tập.
	Tôi đã hướng dẫn cách làm này cho nhiều lớp học sinh và thu được kết quả rất đáng tương đối cao. Với kiểu bài này, học sinh khá giỏi chỉ làm trong khoảng từ 1 đến 2 phút/câu tuỳ theo tính chất đơn giản hay phức tạp của đề bài.
Trong thời gian thử nghiệm năm học 2013 – 2014 tôi đã thu được những kết quả nhất định, được thể hiện thông qua các 12A1, 12A2 trường THPT Vĩnh Định như sau:
1) Trước khi áp dụng phương pháp:	
Thời gian trung bình để học sinh làm 1 bài tập dạng hỗn hợp sắt và oxit sắt trên phiếu học tập thu được kết quả thu được như sau:
Lớp
Sĩ số
< 5 phút
5-10 phút
>10 phút
không giải được
12A1
46
5
15
18
8
12A2
46
2
12
16
16
Cộng
92
7
27
34
24
Tỉ lệ (%)
100
7,6
29,3
37,0
26,1
Tiến hành làm bài kiểm tra trắc nghiệm trên phiếu học tập bao gồm 10 bài tập trong thời gian 30 phút thu được kết quả như sau:
Lớp
Sĩ số
Giỏi
Khá
Trung bình
Yếu, kém
12A1
46
3
7
28
8
12A2
46
1
7
21
17
Cộng
92
4
14
49
25
Tỉ lệ (%)
100
4,3
15,2
53,3
27,2
2) Sau khi áp dụng phương pháp:
Thời gian trung bình để học sinh làm 1 bài tập dạng hỗn hợp sắt và oxit sắt trên phiếu học tập thu được kết quả thu được như sau:
Lớp
Sĩ số
< 1 phút
1-2 phút
2-3 phút
>3 phút
12 A1
46
7
12
21
6
12 A2
46
5
11
18
12
Cộng
92
12
23
39
18
Tỉ lệ (%)
100
13,0
25,0
42,4
19,6
Tiến hành làm bài kiểm tra trắc nghiệm trên phiếu học tập bao gồm 10 bài tập trong thời gian 30 phút thu được kết quả như sau:
Lớp
Sĩ số
Giỏi
Khá
Trung bình
Yếu, kém
12A1
46
15
17
12
1
12A2
46
8
16
17
5
Cộng
92
23
33
29
6
Tỉ lệ (%)
100
25,0
35,9
31,5
6,6
	Sau khi học sinh nắm được phương pháp trên thì các bài tập về hỗn hợp sắt và oxit sắt không còn là vấn đề trở ngại cho học sinh khi ôn thi đại học và thi học sinh giỏi. Đây là kết quả đáng khích lệ và chúng ta chắc chắn rằng số học sinh khá giỏi, kể cả học sinh trung bình sẽ không cảm thấy khó khăn khi gặp dạng bài toán này trong các bài kiểm tra và trong các kì thi.
PHẦN THỨ BA: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ - ĐỀ XUẤT.
	Qua nghiên cứu và áp dụng cho đối tượng học sinh lớp 12 trường THPT Vĩnh Định tôi nhận thấy: Dạng bài tập về sắt và oxit sắt có vai trò rất quan trọng trong chương trình hóa học THPT. Thông qua việc giải bài tập hóa học về sắt và oxit sắt, học sinh củng cố và nắm vững được các khái niệm cũng như các tính chất của chất của sắt và các hợp chất của sắt. Căn cứ vào thực trạng học tập của học sinh và công tác giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi hiện nay, tôi nghĩ rằng người giáo viên cần phải nỗ lực nghiên cứu, tham khảo, trao đổi kinh nghiệm để tìm ra phương pháp tối ưu nhất để giảng dạy hướng dẫn học tập tích cực, rèn luyện óc tư duy sáng tạo và có lòng đam mê yêu thích đối với môn học.
	 Phần quan trọng nhất trong quá trình áp dụng phương pháp này là giúp học sinh định hướng được dạng bài tập, tìm ra bản chất của vấn đề để rút ngắn thời gian giải bài tập. Đồng thời giúp học sinh giải quyết được các bài toán khó, phức tạp với thời gian nhanh nhất đáp ứng được yêu cầu về kiểm tra và thi cử trong bối cảnh hiện nay.
	Trên đây là những kinh nghiệm mà tôi đã tích luỹ được trong quá trình giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi, ôn thi Đại học - Cao đẳng. Vì thời gian có hạn và kinh nghiệm bản thân chưa nhiều nên chắc chắn đề tài này sẽ có nhiều điều cần bổ sung. Tôi rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của Ban giám hiệu nhà trường, tổ chuyên môn và các đồng nghiệp để đề tài này được hoàn thiện và được áp dụng rộng rãi hơn trong thực tiễn dạy học.
	Xin chân thành cảm ơn!
	 Triệu Phong, ngày 25 tháng 10 năm 2014 
 	 Người viết
 Đặng Quang Thắng
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Xuân Trường (Chủ biên), Phạm Văn Hoan, Từ Vọng Nghi, Đỗ Đình Rãng, Nguyễn Phú Tuấn, Hóa học 12 ban cơ bản – NXB Giáo dục, 2007.
2. Nguyễn Xuân Trường (Chủ biên), Từ Ngọc Ánh, Phạm Văn Hoan, Bài tập Hóa học 12 – NXB Giáo dục, 2007.
3. Nguyễn Thanh Khuyến, Phương pháp giải toán Hóa học vô cơ – NXB Giáo dục, 1998.
4. Nguyễn Cương (Chủ biên), Nguyễn Mạnh Dung, Nguyễn Thị Sửu, Phương pháp dạy học Hóa học, NXB Giáo dục, 2001.
5. Trần Thị Đà, Đặng Trần Phách, Cơ sở lí thuyết các phản ứng hóa học – NXB Giáo dục, 2008.
6. Phạm Ngọc Bằng (Chủ biên), Vũ Khắc Ngọc, Hoàng Thị Bắc, Tử Sĩ Chương, Lê Thị Mỹ Trang, Hoàng Thị Hương Giang, Võ Thị Thu Cúc, Lê Phạm Thành, Khiếu Thị Hương Chi, 16 phương pháp và kĩ thuật giải nhanh bài tập trắc nghiệm môn Hóa học – NXB Đại học Sư phạm, 2010.
7. Đề thi tuyển sinh đại học cao đẳng các khối A, B môn Hóa học từ năm 2007 – 2014.
MỤC LỤC
PHẦN THỨ NHẤT: ĐẶT VẤN ĐỀ	Trang 1
	I. Lí do chọn đề tài	Trang 1
	II. Mục Đích nghiên cứu	Trang 1
	III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu	Trang 2
	IV. Nhiệm vụ nghiên cứu	Trang 2
	V. Phương pháp nghiên cứu	Trang 2
	VI. Thời gian nghiên cứu	Trang 2
PHẦN THỨ HAI: NỘI DUNG	Trang 3
	A. Tổng quan về đề tài	Trang 3
	I. Các định luật vận dụng	Trang 3
	II. Tổng quan về bài tập hỗn hợp sắt và oxit sắt	Trang 3
	III. Ưu điểm của phương pháp	Trang 4
	IV. Nhược điểm của phương pháp	Trang 4
	B. Thực trạng của đề tài	Trang 5
	I. Thuận lợi	Trang 5
	II. Khó khăn	Trang 5
	C. Giải quyết vấn đề	Trang 6
	I. Phương pháp giải một số bài tập điển hình	Trang 6
	II. Một số bài tập vận dụng	Trang 13
	III. Kết quả đạt được	Trang 15
PHẦN THỨ BA: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ - ĐỀ XUẤT	Trang 17
TÀI LIỆU THAM KHẢO.	Trang 18

File đính kèm:

  • docSKKN_Su_dung_cac_dinh_luat_bao_toan_de_giai_bai_tap_ve_sat.doc
Sáng Kiến Liên Quan