Lý do chọn đề tài.
a-. Trong công cuộc công nghiệp hóa – hiện đại hóa, còng nh* trong sự nghiệp đổi mới toàn diện của đất nước, đổi mới nền giáo dục là một trong những nhiệm vụ trọng tâm của sự phát triển. Mục tiêu của giáo dục nhằm đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài và nâng cao dân trí. Trong công cuộc đổi mới này đòi hỏi nhà trường phải tạo ra những con người tự chủ, năng động và sáng tạo đáp ứng nhu cầu của xã hội. Vì vậy báo cáo chính trị đại hội Đảng IX [18] đã khẳng định: “Phỏt triển giáo dục và đào tạo là một trong những động lực quan trọng thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa, là điều kiện để phát huy nguồn lực con người. Yếu tố cơ bản để phát triển xã hội tăng trưởng kinh tế nhanh và bền vững. Tiếp tục nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, đổi mới nội dung, phương pháp dạy và học, hệ thống trường líp và hệ thống quản lý giáo dục, thực hiện chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội húa”.
b- Các công trình nghiên cứu về thực trạng giáo dục gần đây cho thấy chất lượng nắm vững kiến thức của hs không cao đặc biệt việc phát huy tính tích cực, chủ động của hs, năng lực nhận thức, năng lực giải quyết vấn đề và khả năng tự học không được chú ý rèn luyện đúng mức.
Trong quá trình giảng dạy ở trường phổ thông nhiệm vụ phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho hs là nhiệm vụ rất quan trọng, đòi hỏi tiến hành đồng bộ ở tất cả cỏc mụn, trong đó Hóa học là môn khoa học thực nghiệm đề cập đến rất nhiều vấn đề khoa học, sẽ góp phần rèn luyện tư duy cho hs ở nhiều góc độ.
Trong dạy học hóa học, có thể nâng cao chất lượng dạy học phát huy năng lực nhận thức và tư duy của hs bằng nhiều biện pháp, phương pháp khác nhau. Trong đó sử dụng và hướng dẫn giải bài tập hóa học là mét pp dạy học hữu hiệu có tác dụng tích cực đến việc giáo dục, rèn luyện và phát huy năng lực nhận thức còng nh* tư duy của hs. Trong xu hướng hiện nay của của lý luận dạy học là đặc biệt chú trọng đến hoạt động và vai trò của hs trong quá trình dạy học, đũi hỏi hs phải làm việc tích cực, tự lực (hs lĩnh hội và điều khiển tự lĩnh hội kiến thức). Do đó đòi hỏi giáo viên cần nghiên cứu bài tập hóa học, trên cơ sở hoạt động tư duy của hs, từ đó đề ra pp sử dụng bài tập hóa học trong giảng dạy cũng như bài tập nêu ra vấn đề nhận thức, hướng dẫn hs tự mình giải quyết vấn đề, thông qua đó mà phát huy năng lực nhận thức và bồi dưỡng tư duy hóa học cho học sinh.
c- Trong quá trình giảng dạy ở trường phổ thông chúng tôi nhận thấy phần oxh - k có nội dung kiến thức hết sức phong phú và đa dạng xuyên suốt từ líp 8 cho đến hết líp 12, không những phục vụ cho thi tốt nghiệp mà có nhiều trong thi vào đại học, cao đẳng và trung học chuyên nghiệp. Để nắm vững kiến thức pư oxh - k đòi hỏi mất rất nhiều thời gian trong khi đó số tiết học để trang bị kiến thức về oxh - k trên dưới 10 tiết học (từ líp 8- líp12).
Vấn đề bài tập hóa học có nhiều tác giả trong, ngoài nước, nhiều tài liệu đề cập. Nhưng điều quan trọng là việc lùa chọn, sử dụng có hiệu quả chúng trong giảng dạy, song với “hệ thống câu hỏi và bài tập pư oxh - k (phần vô cơ, ban KHTN), nhằm phát huy năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh ở trường trung học phổ thụng” vẫn còn nhiều vấn đề cần nghiên cứu.
Đồng thời bên cạnh đó nhiều hiện tượng hóa học đòi hỏi sự vận dụng sáng tạo kiến thức để giải quyết vấn đề nên có nhiều khả năng để phát huy năng lực nhận thức và tư duy (nhất là tư duy hóa học) cho hs. Nhằm phần nào giải quyết các vấn đề nêu trên chúng tôi mạnh dạn chọn nghiên cứu đề tài :
“Hệ thống câu hỏi và bài tập phản ứng oxi hóa - khử, nhằm phát huy năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh ở trường trung học phổ thông”.
2. Mục đích nghiên cứu.
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài này nhằm đạt được mục đích:
Lùa chọn, xây dựng hệ thống câu hỏi và bài tập về pư oxh - k nhằm phát huy năng lực nhận thức và tư duy cho hs ở trường THPT góp phần thực hiện định hướng đổi mới phương pháp giảng dạy.
3. Khách thể nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu.
3.1. Khách thể nghiên cứu.
Vấn đề phát triển tư duy của hs trong quá trình dạy học hóa học. (Quá trình dạy học hóa học thông qua hệ thống câu hỏi và bài tập oxh - k phần vô cơ ban KHTN).
3.2. Đối tượng nghiên cứu.
Xây dựng hệ thống câu hỏi lý thuyết và bài tập về phản ứng oxi hóa- khử
nhằm phát huy năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh THPT.
4. Nhiệm vụ của đề tài.
a- Nghiên cứu cơ sở lý luận của đề tài về các vấn đề:
- Hoạt động nhận thức của hs và vai trò điều khiển của giáo viên trong dạy học.
- Phát huy năng nhận thức và tư duy của hs trong giảng dạy chương trình hóa học phổ thông.
- Bản chất của bài tập nhận thức.
b- Nghiên cứu xây dựng, lùa chọn hệ thống hóa phân loại các dạng bài tập pư oxh - k (ban KHTN) trên cơ sở kiến thức oxh - k (trong chương trình hóa học phổ thông và xác định kiến thức cần, cũng như có thể mở rộng).
- Nghiên cứu phương pháp, cách thức, phân tích hiện tượng hóa học dùa theo nội dung của bài.
- Nghiên cứu hệ thống bài tập hóa học theo lý thuyết về các quá trình nhận thức giúp hs lĩnh hội kiến thức một cách chắc chắn, rèn luyện và phát huy năng lực nhận thức và tư duy cho hs (biên soạn hệ thống bài tập dùng bồi dưỡng học sinh khá, giỏi, nâng cao chất lượng dạy học hóa học).
c- Nghiên cứu và bước đầu sử dụng hệ thống bài tập này trong giảng dạy học các bài liên quan oxh - k.
d- Tiến hành TNSP đánh giá nội dung hệ thống câu hỏi, bài tập hóa học và hiệu quả của việc sử dụng chúng trong giảng dạy với từng đối tượng hs ở trường phổ thông.
5. Giả thuyết khoa học.
Việc phát huy năng lực nhận thức và tư duy của hs sẽ đạt hiệu quả nếu như giáo viên biết cỏch lựa chọn một cách tối ưu và xây dựng được một hệ thống về oxh - k, bài tập nhận thức hóa học chọn lọc đa dạng, có chất lượng khai thác được các khía cạnh của kiến thức cơ bản, ở các mức độ nhận thức khác nhau đồng thời kết hợp với pp sử dụng hệ thống bài tập này một cách hợp lý, hiệu quả trong cỏc khõu của quá trình dạy học để phát huy năng lực nhận thức và tư duy của hs. Từ việc lùa chọn hướng dẫn cách giải, vận dụng kiến thức đến việc điều khiển quá trình nhận thức, phương pháp tư duy thông qua các bài liên quan oxi húa - khử.
6. Phương pháp nghiên cứu.
Trong quá trình nghiên cứu đề tài chúng tôi đã kết hợp nhiều pp nghiên cứu như:
a- Nghiên cứu lý luận:
- Chúng tôi tiến hành phân tích lý thuyết, nghiên cứu lý luận các vấn đề có
liên quan về việc xây dựng hệ thống câu hỏi lý thuyết, bài tập định lượng, định tính pư oxh - k dựa trên quan điểm lý luận về nhận thức.
- Phân tích lý thuyết, tham khảo các tài liệu có những nội dung liên quan đến cơ sở lí luận nghiên cứu, nhằm đề ra giả thuyết khoa học và nội dung của luận văn. Trên cơ sở đó chúng tôi đã trình bày một số câu hỏi và bài tập đã sưu tầm và tự nghiên cứu để nhằm đạt mục đích mà đề tài đã đề ra.
b- Nghiên cứu thực tiễn:
Chúng tôi tiến hành quan sát sư phạm, thăm dò, điều tra tìm hiểu thực tiễn giảng dạy phần oxh - k nhằm phát hiện ra vấn đề nghiên cứu. Tiến hành trao đổi kinh nghiệm với các đồng nghiệp có nhiều kinh nghiệm, các thầy cô ở tổ bộ môn phương pháp giảng dạy của khoa Hóa học trường đại học Sư phạm Hà Nội.
c- Thực nghiệm sư phạm và sử lý kết quả thực nghiệm.
Chúng tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm chứng minh cho các vấn đề khoa học đặt ra là đúng đắn và có tính khả thi khi áp dụng vào giảng dạy bộ môn.
7. Điểm mới của đề tài .
- Mở rộng quan điểm hệ thống hóa cơ sở lý luận về quá trình nhận thức trong việc phát huy năng lực nhận thức và tư duy cho hs khi giải bài tập hóa học.
- Đã phân tích sự hình thành và phát triển khái niệm phản ứng oxi hóa- khử trong chương trình hóa học phổ thông. Từ đó xác định nội dung kiến thức về pư oxh - k có thể mở rộng, nâng cao trên cơ sở lí thuyết về cấu tạo nguyên tử, lí thuyết về pư hóa học nói chung và pư oxh - k nói riêng.
- Đó lùa chọn, xây dựng được hệ thống câu hỏi lí thuyết và bài tập về pư oxh - k ở các mức độ nhận thức khác nhau theo các dạng khác nhau: hệ thống câu hỏi lí thuyết (hình thành cỏc khỏi niệm , cặp oxi hóa- khử) hệ thống bài tập (cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa- khử, hoàn thành phương trình phản ứng, bài toán áp dụng) phân tích các dạng bài tập có tác dụng phát huy năng lực nhận thức và tư duy cho hs.
* Bước đầu nghiên cứu sử dụng hệ thống bài tập này trong việc soạn giáo án bài giảng nghiên cứu tài tiệu mới và TNSP đánh giá hiệu quả của việc sử dụng chóng.
Nội dung của luận văn có thể giúp cho bản thân giáo viên, còng nh* đồng
nghiệp cú thờm một số tư liệu trong việc giảng dạy bộ môn.
170 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2308 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Hệ thống câu hỏi và bài tập phản ứng oxi hóa - Khử, nhằm phát huy năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh ở trường trung học phổ thông, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
iện tích của ion
* Hóa trị của nguyên tố được xác định bằng điện tích ion nên có dấu
Phiếu học tập số 1:
1) Cho các hợp chất ion sau: NaCl, MgO, Al2S3. Xỏc định các ion tạo nên các hợp chất, điện tích của ion và điền vào bảng sau (giả sử tất cả đều là liên kết ion):
Hîp chÊt ion
NaCl
MgO
Al2S3
Ion t¹o hîp chÊt
§iÖn tÝch cña ion
§iÖn hãa trÞ nguyªn tè
2) Đọc nội dung khái niệm hóa trị của nguyên tố trong hợp chất ion ( 2 dòng đầu trong sgk). Cho biết: - Hóa trị của nguyên tố trong hợp chất ion gọi là gì?
- Xác định ĐHT các nguyên tố và điền tiếp vào bảng trên
- Muốn xác định ĐHT nguyên tố ta phải biết được giá trị nào?
Bản trong sè 1:
Hîp chÊt ion
NaCl
MgO
Al2S3
Ion t¹o hîp chÊt
Na+
Cl-
Mg2+
O2-
Al3+
S2-
§iÖn tÝch cña ion
+1
-1
+2
-2
+3
-2
§iÖn hãa trÞ nguyªn tè
1+
1-
2+
2-
3+
2-
* Muốn xác định được điện hóa trị của nguyên tố phải biết được điện tích của ion tạo nên hợp chất ion.
Hoạt động 2: Hóa trị và cách xác định hóa trị trong hợp chất cộng hóa trị (CHT).
Giáo viên
Hs
. Phát phiếu học tập số 2
. Hướng dẫn hs hoàn thành câu hỏi 1 và điền vào dòng 1, 2, 3 của bảng.
. Hướng dẫn hs đọc sgk và trả lời câu hỏi 2, điền giá trị CHT vào bảng
. Gọi 1 hs trình bày kết quả.
. Đưa ra kết quả đúng (bảng 2) trên bản trong
. Giáo viên nhận xét, hoàn chỉnh kết luận
* Đặt vấn đề: vì sao CHT không mang dấu ?
. Nghiên cứu phiếu học tập số 2
. Điền công thức cấu tạo các chất H2O, HCl, NH3, O2
. Xác định số cặp (e) chung, số liên kết và điền vào bảng.
* Kết luận:
.Hóa trị của một nguyên tố trong hợp chất cộng hóa trị gọi là cộng hóa trị (CHT)
. CHT của một nguyên tố được xác định bằng liên kết mà nguyên tử của nguyên tố đó tạo thành với các nguyên tử xung quanh
. Muốn xác định được CHT của nguyên tố phải viết được công thức cấu tạo của phân tử
* CHT được tính bằng số liên kết nên không mang dấu
Phiếu học tập số 2:
1) Cho các hợp chất CHT: H2O, HCl, NH3, hãy viết công thức cấu tạo phân tử, xác định số liên kết của các nguyên tử trong phân tử đó và điền vào bảng sau:
C¸c chÊt
H2O
HCl
NH3
C«ng thøc cÊu t¹o
H
O
H
Cl
N
H
Sè cÆp e chung gi÷a c¸c nguyªn tè
Sè liªn kÕt
Céng hãa trÞ
2) Đọc nội dung khái niệm hóa trị của nguyên tố trong hợp chất CHT (mục II) và cho biết – Hóa trị của một nguyên tố trong hợp chất CHT là gì?
- Xác định CHT của các nguyên tố trong hợp chất CHT: H2O, HCl, NH3 và điền vào bảng trên
- Muốn xác định CHT của một nguyên tố trong hợp chất CHT ta cần
biết điều gì biết điều gì?
Bản trong sè 2:
C¸c chÊt
H2O
HCl
NH3
C«ng thøc cÊu t¹o
H ─ O ─ H
H ─ Cl
H ─ N─ H
│
H
H
O
H
Cl
N
H
Sè cÆp e chung gi÷a c¸c nguyªn tè
1
2
1
1
3
1
Sè liªn kÕt
1
2
1
1
3
1
Céng hãa trÞ
1
2
1
1
3
1
* Muốn xác định được CHT của một nguyên tố trong hợp chất CHT ta phải viết được công thức cấu tạo phân tử của hợp chất đó.
Hoạt động 3: Nghiên cứu khái niệm soh.
Giáo viên
Hs
Phát phiếu học tập số 3.
. Hướng dẫn hs làm bài tập 1, 2.
. Gọi mét hs trình bày kết quả.
. Giáo viên nhận xét, hoàn chỉnh kết luận.
. Đưa ra kết quả đúng và kết luận (bản trong sè 3)
. Đọc phiếu học tập số 3.
. Xác định điện tích nguyên tử trong các phân tử hợp chất ion, trong hợp chất CHT (khi giả định cũng là liên kết ion).
* Kết luận: Soh trong hợp chất là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử nếu giả định liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết ion.
Phiếu học tập số 3:
Cho các hợp chất: BaCl2, Al2O3, KBr; H2O, NH3, HCl. Hãy xác định điện tích của nguyên tử trong phân tử (Cho rằng tất cả liên kết trong các phân tử trên đề là liên kết ion)
Điện tích cảu các nguyên tố trong hợp chất trên được gọi là soh của nguyên tố. Vậy soh của một nguyên tố là gì?
Bản trong sè 3:
Hîp chÊt
BaCl2
Al2O3
KBr
H2O
NH3
HCl
Ba
Cl
Al
O
K
Br
H
O
H
N
H
Cl
§iÖn tÝch
+2
-1
+3
-2
+1
-1
+1
-2
+1
-3
+1
-1
Soh
+2
-1
+3
-2
+1
-1
+1
-2
+1
-3
+1
-1
Hoạt động 4: Quy tắc xác định soh của nguyên tố.
Giáo viên
Hs
. Giáo viên chiếu (bản trong sè 4) về nội dung quy tắc xác định soh
. Phát phiếu học tập số 4.
. Gọi 1 hs trình bày kết quả.
. Giáo viên nhận xét, chỉnh lí kết quả.
* Cách ghi soh các nguyên tố trong phân tử chất.
. Đọc, ghi nhí quy tắc xác định soh của nguyên tố.
. Nghiên cứu phiếu học tập số 4. Vận dụng quy tắc tính soh làm bài tập.
* Cách ghi soh:
Phớa trờn nguyên tử của nguyên tố tương ứng, ghi dấu trước số sau.
Phiếu học tập số 4: Áp dông quy tắc, hóy tớnh soh của các nguyên tố trong các chất sau: BaCl2, H2O2, O2, Fe, Cl2, PH3, HNO3, NO-3, SO2, NH+4, SO2-4..
Bản trong sè 4:
. Soh của đơn chất bằng 0 (không).
. Soh của các ion đơn nguyên tử bằng điện tích của ion đó.
. Trong các hợp chất Oxi có soh: -2 (trừ trong poxit,..F2O), H: +1 (trừ trong hiđrua)
. Tổng đại sè soh
- của các nguyên tử trong phân tử bằng (0) khụng vỡ phân tử trung hòa điện
- trong ion đa nguyên tử bằng đúng điện tích của ion đó.
Hoạt động 5: Củng cố bài.
Giáo viên
Hs
. Phát phiếu học tập số 5.
. Hướng dẫn hs thảo luận câu hỏi 1 (hs trong 1 bàn→ nhóm) theo nhóm.
. Yêu cầu 1 nhóm hs trình bày kết quả thảo luận, cho 1 hs nhận xột…
. Giáo viên chỉnh lí, đưa ra kết luận ở bản trong sè 5
. Hướng dẫn hs hoàn thành bài tập 2, 3
. Gọi hs bỏo cỏoxi húa- kết quả.
. Giáo viên nhận xét chỉnh lí kết quả của hs (nếu cần).
. Nghiên cứu phiếu học tập số 5.
. Thảo luận nhóm câu hỏi 1 về cách tiến hành khi xác định hóa trị một nguyên tố trong hợp chất.
. Lắng nghe sự trình bày của nhóm bạn - nhận xét.
* Kết luận:
Khi xác định hóa trị một nguyên tố cần
Phân loại hợp chất: ion hay cộng hóa trị
+ Nếu hợp chất ion:
- Xác định điện tích ion.
- Suy ra điện hóa trị của nguyờn tố
+ Nếu hợp chất cộng hóa trị:
- Viết công thức cấu tạo phân tử.
- Xác định số liên kết của nguyên tố với nguyên tử xung quanh.
- Suy ra CHT nguyên tố bằng số liên kết
* Hoàn thành bài tập 2, 3
. Theo dõi kết quả của bạn.
. Đối chiếu với bài làm của mình và chỉnh lí (nếu cần).
Phiếu học tập số 5:
Các em hãy thảo luận nhóm về các bước tiến hành khi xác định hóa trị của một nguyên tố trong hợp chất.
Xác định hóa trị của các nguyên tố trong hợp chất sau: Na2O, BaS, CH4, N2
Tính soh của S trong các chất: H2S, S, H2SO3, K2SO3, SO3, H2SO4, SO2-4
Hướng dẫn làm việc ở nhà:
Làm bài tập 1, 2, 3, 4 tr 91 [60]
Bài 3.40, 3.42 3.46 tr 22 [61]
Bài soạn: pư oxh - k (tiết 1)
Mục tiêu bài học
Về kiên thức
- Hs hiểu cách xác định chất oxi hóa, chất khử, sự oxi hóa, sự khử
- Hs hiểu thế nào là pư oxh - k
- Hs biết lập phương trình pư oxh - k bằng pp thăng bằng (e).
Về kĩ năng
Phân biệt pư oxh - k với pư khác.
Xác định chính xác soh của các chất trong pư hóa học.
Về thái độ: Hứng thó tích cực tham gia giải các bài tập mà giáo viên đã chuẩn bị sẵn từ đó khám phá ra kiến thức mới thông qua giải bài tập.
Chuẩn bị.
Hs ôn lại kiến thức về:
Pư oxh - k trong chương trình líp 8 THCS.
Liên kết ion, hợp chất ion.
Quy tắc tính soh.
Giáo viên chuẩn bị các phiếu học tập số 1, 2, 3, máy chiếu, bản trong 1, 2, 3, 4, 5.
Pp
Nêu vấn đề, giải quyết vấn đề, thảo luận nhóm, sử dông pp trực quan.
Tiến trình bài dạy (các hoạt động dạy học).
Hoạt động 1: Nghiên cứu pư của Na với O2.
Giáo viên
Hs
. Phát phiếu học tập số 1.
. Hướng dẫn hs hoàn thành câu hỏi 1.
. Hướng dẫn hs dùa vào khái niệm pư oxh - k ở THCS trả lời cõu hỏi 2
. Hướng dẫn hs hoàn thành câu hỏi 3.
. Yêu cầu hs nhớ lại quy tắc tính soh và hoàn thành câu hỏi 4.
. Gọi 1 hs (hs) trình bày kết quả.
. Đưa ra kết luận đỳng trờn bản trong sè 1
. Giáo viên nhận xét, hoàn chỉnh kết luận.
* Nêu vấn đề: pư trên là pư oxh - k vậy thế nào là pư oxh - k
. Đọc phiếu học tập số 1.
. Viết phương trình pư .
. Xác định chất oxi hóa, chất khử, sự khử, sù oxh (theo quan niệm cũ).
. Xác định chất nhường, nhận (e).
. Xác định sự thay đổi soh.
* Kết luận
- Nguyên tử Na nhường (e): chất khử
- Nguyên tử oxi nhận (e): chất oxi hóa
- Na có soh (soh) tăng từ 0 → +1: Na là chất khử. Sự làm tăng soh (soh) của Na là sù oxh nguyên tử Na.
- Oxi có soh giảm từ 0 → -2 : O là chất oxi hóa. Sự làm giảm soh của oxi là sự khử nguyên tử oxi.
* Pư trên là pư oxh - k vỡ có sự thay đổi soh
Phiếu học tập số 1: Cho hợp chất Na2O.
Viết phương trình hóa học tạo ra hợp chất đó từ đơn chất?
Xác định chất oxi hóa, chất khử, sự oxi hóa, sự khử trong pư trên?
Xác định chất nhường, nhận (e) trong pư hóa học trên?
Xác định sự thay đổi soh của các nguyên tố trong phương trình pư trên?
Sù oxi hãa
Sù khö
Bản trong sè 1. Phương trình pư :1)
2) Na: chất khử, O2 chất oxh 4Na0 + O02 → 2Na+12O-2
3) Chất nhường (e): Na. Na0 →Na+ + 1e
Chất nhận (e): O2 : O0 + 2e → O2-
4) Soh của Na tăng từ 0 lên +1. Soh của oxi giảm từ 0 xuống -2.
Hoạt động 2: Nghiên cứu pư của Fe với dd CuSO4.
Giáo viên
Hs
. Phát phiếu học tập số 2
. Hướng dẫn hs dùa vào sự thay đổi soh để trả lời câu hỏi 1, 2.
. Gọi 1 hs trình bày kết quả.
. Giáo viên nhận xét, hoàn chỉnh kết luận.
* Nêu vấn đề: Vì sao pư trên được gọi là pư oxh - k?
. Đọc phiếu học tập số 2.
. Xác định chất nhận, nhường (e).
. Xác định sự thay đổi soh của các nguyên tố trong phân tử.
* Kết luận:
. Ng. tử Fe nhường (e) là chất khử. Sự nhường e của Fe gọi là sù oxh ng. tử Fe
. Ion Cu2+ nhận (e): chất oxi hóa. Sự nhận (e ) của Cu2+ được gọi là sự khử ion Cu2+.
. Soh của Fe tăng 0 →+2. Fe: chất khử. sù
làm tăng soh của Fe: sù oxh ng. tử Fe.
Soh của ion Cu2+ giảm từ +2 → 0. Cu2+ : chất oxi hóa. Sự giảm soh của ion Cu2+: sù khử ion Cu2+.
* Pư trên là pư oxh - k vỡ có sự thay đổi soh.
Phiếu học tập số 2: Cho phương trình pư : Fe + CuSO4 →FeSO4 + Cu
Hãy xác định chất nhường, nhận (e) (e) trong phương trình pư ?
Sù thay đổi soh của các nguyên tố trong phương trình pư ?
Xác định chất khử (có soh tăng), chất oxh (có soh giảm) trong pư ?
2e
Bản trong sè 2:
Phương trình pư : Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
1) Chất nhường (e) Fe: Fe0 →Fe2+, chất nhận (e) Cu2+: Cu2+ +2e → Cu0
2,3) Chất khử Fe (soh tăng 0 → +2), chất oxh Cu2+ (soh giảm +2→ 0)
Hoạt động 3: Nghiên cứu pư giữa H2 với Cl2.
Giáo viên
Hs
. Phát phiếu học tập số 3.
. Hướng dẫn hs trả lời câu hỏi 1,2.
. Gọi 1 hs trình bày kết quả.
. Đưa ra kết luận đúng ở bản trong sè 3.
. Giáo viên nhận xét, hoàn chỉnh kết luận.
* Nêu vấn đề: pư trên có phải pư oxh - k? Vì sao?
. Đọc phiếu học tập số 3
.Xác định dạng liên kết trong phân tử HCl
. Xác định sự thay đổi soh của các nguyên tố trong phương trình pư
. Kết luận:
- Soh của H tăng từ 0 → +1. H: chất khử. Sự làm tăng soh (soh) của H là sù oxh nguyên tử H.
- Soh của Cl giảm từ 0 → -1.Cl: chất oxi hóa. Sự làm giảm soh của Cl là sự khử nguyên tử Cl.
* Pư trên là pư oxh - k vỡ có sự thay đổi soh.
Phiếu học tập số 3.
Cho phương trình pư : H2 + Cl2 → 2HCl
Xác định dạng liên kết trong hợp chất HCl?
Xác định sự thay đổi soh của các nguyên tố trong phương trình pư ? Từ đó cho biết chất oxh (soh giảm), chất khử (soh tăng)?
Bản trong sè 3.
1) Phương trình pư : H2 + Cl2→ 2HCl
2) Liên kết trong phân trử HCl là liên kết cộng hóa trị. H: chất khử (soh tăng từ 0 → +1), Cl: chất oxh (soh giảm từ 0→ -1).
Hoạt động 4. Định nghĩa pư oxh - k và củng cố:
Giáo viên
Hs
. Phát phiếu học tập số 4.
. Hướng dẫn hs thảo luận câu hỏi 1 theo nhóm (hs trong 1 bàn = 1 nhóm)
. Yêu cầu đại diện nhúm lờn trình bày kết quả thảo luận, cho 1 hs lên nhận xét.
. Giáo viên chỉnh lí và đưa ra kết luận.
. Hướng dẫn hs làm bài tập 2, 3 trong phiếu học tập.
. Gọi hs trình bày kết quả.
. Nhận xét và hoàn chỉnh kết quả ở bản trong sè 4.
. Nghiên cứu phiếu học tập số 4.
. Thảo luận nhóm câu hỏi 1 về định nghĩa chất oxi hóa, chất khử, sự oxi hóa, sự khử.
. Nghe trình bày của nhóm bạn và nhận xét
* Kết luận:
- Chất khử là chất nhường (e) hay là chất có soh tăng.
- Chất oxh là chất nhận (e) hay là chất có soh giảm.
- Sù oxh một chất là làm cho chất đó nhận (e) hay là làm tăng soh của chất đó.
- Sù khử một chất là làm cho chất đó nhận (e) hay là giảm soh của chất đó.
- Pư oxh khử là pư hóa học trong đó có sự chuyển (e) giữa các chất pư hay có sự thay đổi soh của một số nguyên tố.
. Hoàn thành bài tập 2, 3 trong phiếu
. Theo dõi kết quả của bạn, đối chiếu bài làm và chỉnh lí kết quả (nếu cần).
Phiếu học tập số 4:
Cách xác định pư oxh - k? chất oxh ? chất khử?
Trong các pư sau, pư nào là pư oxh - k ? Xác định chất oxi hóa, chất khử?
Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O (1)
Na2CO3 + Ba(NO3)2 → BaCO3 + 2NaNO3 (2)
3) Khoanh tròn vào chữ Đ nếu câu khẳng định đúng và vào chữ S nếu cõu đú sai
A. Khi tác dụng với O2, Na là chất khử. Đ S.
B. Pư giữa H2 với Cl2 là pư oxh - k Đ S.
C. Trong pư Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Fe đóng vai trò là chất oxi hóa. Đ S
D. chất oxh là chất nhường (e) Đ S
E. Sự khử ứng với sự giảm soh của một nguyờn tố Đ S
F. Trong pư CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Ion Ca2+ đóng vai trò chất oxh Đ S.
Bản trong sè 4:
1) Xác định soh của các nguyên tố ở các chất trong pư .
- Nếu có sự thay đổi soh của các nguyên tố, thì đó là pư oxh - k .
- Chất có soh giảm, có sự nhận (e) →chất oxh
- Chất có soh tăng, có sự nhường (e) → chất khử
2) Pư (1) là pư oxh - k, H2: chất khử, Fe2O3 (Fe3+) chất oxi hóa.
3. Đáp án: A đ. B đ. C s. D s. E đ. F s.
Hướng dẫn làm bài tập ở nhà:
Làm bài 1, 2, 3, 4 tr 106 [60]
Bài soạn: Phản ứng oxi hóa- khử (tiết 2)
I -Mục tiêu bài học
1-Về kiến thức
HS hiểu: . Cách xác định chất oxihúa, chất khử, quá trình oxihoỏ, quá trình khử
. Thế nào là pư oxihoỏ –khử
Hs biết: .Lập ptpư oxihúa-khử bằng phưong pháp thăng bằng eletron
2-Về kỹ năng
. Phân biết pư oxihúa-khử với pư khác.
. Xác định chính xác số oxihúa của các chất trong pưhh.
II Chuẩn bị
Hs :Ôn lại kiến thức về
+ ễn lại kiến thức về liên kết ion,hợp chất ion.
+ Quy tắc tính soh
III Tiến trình bài học
1-Tổ chức líp –kiểm tra sĩ số
2-Kiểm tra bài cũ:
Nêu khái niệm chất khử, chất oxh sù khử ,sự oxh ,pư oxh –k
Xác định chất khử , chất oxh … trong pư Fe2O3 + CO → CO2 + Fe
3-Bài giảng
Hoạt động 1: Lí thuyết lập phương trình pư oxh - k.
Giáo viên
Hs
. Giáo viên thông tin, để lập phương trình pư oxh - k yêu cầu:
- Biết công thức HH chất th. gia, tạo thành.
- Chọn hệ số thích hợp.
- Giáo viên thông tin: có 4 pp, hay dùng nhất là thăng bằng (e), thông báo, đi từng bước …
I. Pư oxh - k.
II. Lập phương trình pư oxh - k
1. Yêu cầu
2. Lập phương trình pư oxh - k (pp thăng bằng (e)).
a. Nguyên tắc:e nhường = e nhận
b. Lập phương trình pư (4 bước).
Hoạt động 2: Lập phương trình pư oxh - k: Fe2O3 + CO →Fe + CO2
Giáo viên
Học sinh
. Phát phiếu học tập số 1.
. Yêu cầu hs nhí lại các khái niệm, hướng dẫn hs trả lời câu hỏi 1, 2, 3.
. Giáo viên phân tích, hướng dẫn hs xác định hệ số phương trình pư , dựa trên định luật bảo toàn điện tích.
. Gọi 1 hs trình bày kết quả.
. Đưa ra kết luận đỳng trờn bản trong sè 1 (hay trình chiếu), giáo viên nhận xét, hoàn chỉnh kết luận.
. Đọc phiếu học tập số 1.
. Hs căn cứ quy tắc xác định soh
- xác định chất oxi hóa, chất khử.
- Viết các quá trình oxihúa, quá trình khử
* Kết luận:
Phiếu học tập số 1:Cho phương trình sau: Fe2O3 + CO → Fe + CO2
Xác định soh của những nguyên tố thay đổi?
Xác định chất oxi hóa, chất khử?
Viết các quá trình oxi hóa, quá trình khử?
Bản trong sè 1: Fe2O3+COFe+CO2
Fe+32O3+C+2OFe+0+C+4O2,
2) chất oxi hóa: Fe3+(Fe2O3), chất khử: H02
3) 3x C+2 C+4+2e (quá trình OXH)
2x Fe+3 +3e Fe0 (quá trình khử)
Fe2O3+ 3 CO 2Fe + 3CO2
Hoạt động 3:Lập phương trình pư oxh - k: NH3 + O2→ NO +H2O
Giáo viên
Hs
. Phát phiếu học tập số 2.
. Yêu cầu hs nhí lại quy tắc xác định soh, trả lời câu hỏi số 1, 2.
. Yêu cầu hs nhí lại khái niệm, trả lời câu hỏi 3, hướng dẫn hs trả lời câu hỏi 4 dùa định luật bảo toàn (e)
. Hướng dẫn hs trả lời câu hỏi 5. * Nêu vấn đề: sau khi đưa hệ số vào phương trình kiểm tra lại, có nhận xét gì?
. Giáo viên phân tích, hướng dẫn, gọi hs trình bày kết quả, đưa ra kết luận đỳng: trỡnh chiếu (bản trong sè 2)
. Hs đọc phiếu học tập số 2
. Xác định soh, trả lời câu hỏi 1, 2
. Viết cỏc quỏ trỡnh…
. Xác định hệ số, kiểm tra lại
- Hs nhận xét: hệ số chưa tối giản?
* Kết luận:
Phiếu học tập số 2: Cho phương trình pư sau: NH3 + O2 →NO + H2O
Xác định soh của những nguyên tố thay đổi?
Xác định chất oxi hóa, chất khử? 3) Viết các quá trình?
4) Tìm hệ số thích hợp. 5) Đưa hệ số vào phương trình, kiểm tra lại?
Bản trong sè 2: NH3+O2 NO +H2O
1) N-3H3+O02 N+2O-2 +H2O-2 2) chất oxh O02, chất khử: N-3(NH3)
3, 4) 2x N-3 N+2+5e
5x O0 +2e O-2
5) 2N-3H3+5/2O022N+2O-2+3H2O-2 hay 4N-3H3+5O02 4N+2O-2 +6H2O-2
Hoạt động 4:Lập pt pư oxh - k: MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 +H2O
Giáo viên
Hs
. Phát phiếu học tập số 3.
. Yêu cầu hs nhí lại quy tắc xác định soh, các khái niệm trả lời câu hỏi số 1, 2, 3, 4
. Hướng dẫn hs trả lời câu hỏi 5. * Nêu vấn đề: sau khi đưa hệ số vào phương trình, kiểm tra lại phương trình chưa cân bằng? Hướng dẫn hs thảo luận nhóm câu hỏi 5 (hs trong 1 bàn = 1 nhóm), đại diện nhóm trình bày kết luận, nhúm khỏc nhận xét. Giáo viên chỉnh lí, đưa ra kết luận: trình chiếu (bản trong sè 3)
. Hs đọc phiếu học tập số 3.
. Xác định soh, chất oxi hóa, chất khử
. Viết các quá trình oxi hóa, quá trình khử
. Xác định hệ số, đưa vào phương trình kiểm tra lại.
. Thảo luận nhóm, câu hỏi 5, lắng nghe sự trình bày của nhóm bạn và nhận xét
* Kết luận:
Phiếu học tập số 3. Cho ptpư sau: MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O
1) Xác định chất oxi hóa, chất khử. 2) Viết các quá trình oxi hóa, quá trình khử.
3) Tìm hệ số thích hợp. 4) Đưa hệ số vào phương trình, kiểm tra lại.
5) Có nhận xét gì sau khi đưa hệ số vào phương trình? Hoàn thành phương trình đó.
Bản trong sè 3: MnO2+HCl MnCl2 +H2O +Cl2
1) Mn+4O2+HCl-1 Mn+2Cl2 +H2O +Cl02, chất oxh Mn+4( MnO2), chất khử: Cl-1 (HCl).
2, 3) 1x Mn+4 +2eMn+2
2x Cl-1 Cl0+1e
4) MnO2+2HClMnCl2 +H2O + Cl2
( +2HCl)
5) MnO2+4HClMnCl2+2H2O+Cl2
Hoạt động 5: Lập ptpư oxh - k: Cu +HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Giáo viên
Hs
. Phát phiếu học tập số 4.
. Yêu cầu hs nhí lại các quy tắc, khái niệm trả lời câu hỏi 1, 2. sau đó hoàn thành câu hỏi số 3.
. Gọi 1 hs trình bày kết quả, đưa ra kết luận đỳng: trỡnh chiếu (trên bản trong sè 4)
. Đọc phiếu học tập số 4.
. Xác định chất oxi hóa, chất khử
. Viết các quá trình oxi hóa, quá trình khử
* Kết luận.
Phiếu học tập số 4: Cho ptpư sau: Cu +HNO3→ Cu(NO3)2 + NO2 +H2O
1) Xác định chất oxh , chất khử. 2) Viết các quá trình oxi hóa, quá trình khử.
3) Tìm hệ số thích hợp, đưa hệ số vào phương trình và hoàn thành phương trình đó.
Bản trong sè 4: Cu+HNO3Cu(NO3)2+NO2+H2O
1) Cu0 +HN+5O3 Cu+2(N+5O3)2 +N+4O2 +H2O chất oxh N+5 (HNO3), chất khử: Cu0
2) 1x Cu0 Cu+2+2e
2x N+5+1eN+4
3) Cu0 +2HN+5O3 Cu+2(N+5O3)2 +2N+4O2 +H2O
(+ 2HNO3)
hay: Cu0 + 4HN+5O3 Cu+2(N+5O3)2 +2N+4O2 +2H2O
Củng cố- hướng dẫn về nhà.
- Yêu cầu hs nhớ các bước lập phương trình pư oxh - k.
- Nhiều phương trình có thể thấy, nhẩm ngay đáp số, nhưng bước đầu cứ làm theo 4 bước, khi quen rồi có thể gộp…
Bài tập về nhà: [60 bài3 tr 106], [61 bài 4 tr 19]
Bảng phân phối tần số, tần suất kết quả TNSP ( bài thành phần)
Bảng (3.1) phân phối tần số hs đạt điểm xi (kết quả TNSP – Bài 1 )
Trường
(Phương án) Líp
tiến hành
Sĩ sè
Sè hs đạt điểm xi
Điểm TB
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
TX
HY
10A2 (ĐC)
52
0
0
3
4
6
26
4
5
2
2
0
5,10
10A1 (TN)
51
0
0
0
2
3
6
2
11
18
7
2
7,14
THPT
TL
10A3 (ĐC)
50
0
0
2
5
5
20
9
4
3
2
0
5,26
10A1 (TN)
51
0
0
0
3
1
5
5
13
18
4
2
7,04
THPT
THĐ
10B (ĐC)
52
0
0
3
2
7
20
11
3
4
2
0
5,33
10A (TN)
51
0
0
0
3
4
3
4
11
17
6
3
7,08
ĐC
154
0
0
8
11
18
66
24
12
9
6
0
5,23
TN
153
0
0
0
8
8
14
11
35
53
17
7
7,09
Bảng (3.2) phân phối tần số hs đạt điểm xi (kết quả TNSP – Bài 2)
Trường
(Phương án) Líp
tiến hành
Sĩ sè
Sè hs đạt điểm xi
Điểm TB
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
TX
HY
10A2 (ĐC)
52
0
0
3
3
5
27
3
4
4
3
0
5,29
10A1 (TN)
51
0
0
0
2
3
2
2
15
19
5
3
7,29
THPT
TL
10A3 (ĐC)
50
0
0
2
3
6
22
5
6
4
2
0
5,38
10A1 (TN)
51
0
0
0
2
3
3
3
12
19
6
3
7,27
THPT
THĐ
10B (ĐC)
52
0
0
1
4
6
21
11
4
4
1
0
5,35
10A (TN)
51
0
0
0
2
2
4
6
13
17
5
2
7,10
ĐC
154
0
0
6
10
17
70
19
14
12
6
0
5,34
TN
153
0
0
0
6
8
9
11
40
55
16
8
7,22
Bảng (3.3) phân phối tần số hs đạt điểm xi (kết quả TNSP – Bài 3:)
Trường
(Phương án) Líp
tiến hành
Sĩ sè
Sè hs đạt điểm xi
Điểm TB
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
TX
HY
10A2 (ĐC)
52
0
0
2
4
4
25
7
5
3
2
0
5,31
10A1 (TN)
51
0
0
0
1
2
3
5
13
19
5
3
7,33
THPT
TL
10A3 (ĐC)
50
0
0
3
3
5
20
9
5
3
2
0
5,32
10A1 (TN)
51
0
0
0
2
2
2
4
15
19
4
3
7,27
THPT
THĐ
10B (ĐC)
52
0
0
3
3
5
23
9
3
5
1
0
5,27
10A (TN)
51
0
0
0
3
3
3
3
14
17
5
3
7,12
ĐC
154
0
0
8
10
14
68
25
13
11
5
0
5,35
TN
153
0
0
0
6
7
8
12
42
55
14
9
7,24
Hướng dẫnvà đáp số
Hệ thống câu hỏi lý thuyết
Bài 9: [7 tr 59]:Hướng dẫn:
Bài tập này đưa ra sau khi hs đã học bài pư oxh - k [60]. Tuy nhiên trong cách trả lời cần chú tâm là nêu được bản chất của pư oxh –khử đó là có sự chuyển (e) giữa các chất pư . Dạng khác của định nghĩa pư oxh - k được đưa ra sau khi nghiên cứu khỏi niờm soh: “Pư hóa học trong đó có sự thay đổi soh của một số nguyên tố”. Định nghĩa sau là hệ quả của định nghĩa trước (còng nh tổng quát nhất): do có sự chuyển (e) dẫn tới sự thay đổi soh.
Phần 2 của bài tập nhằm củng cố một cách chắc chắn khái niệm chất oxi hóa, chất khử đồng thời không những chỉ đòi hỏi tái hiện kiến thức đơn thuần mà phải biết so sánh tìm ra cái bản chất của khái niệm đó là chất khử, chất oxh được đặt trong quá trình cụ thể của sự khử, sù oxh (rèn luyện thao tác, phẩm chất của tư duy)
Câu hỏi kiểm tra các khái niệm
Bài 11 a) O3 (F2).
b) KMnO4 (HClO4) nói chung hợp chất có soh cao nhất.
c) Kim loại. d) NH3 hoặc H2S (hợp chất có soh thấp nhất.
e) Cl2. f) KClO3. g) Đơn chất: S, hợp chất FeO…(có soh trung gian)
Bài 15: Mục đích của bài tập này nhằm khắc sâu kiến thức về bản chất pư oxh - k: đú là luôn diễn ra quá trình cho và nhận (e), hai quá trình không tách rời nhau, có quá trình cho (e) (sù oxi hóa) thì phải có quá trình nhận (e) (hay bao giê cũng gồm hai quá trình : quá trình làm tăng soh và làm giảm soh ), đó là cơ sở cho pp cân bằng pư oxh - k bằng pp thăng bằng (e) sau này.
Bài 27: Pư oxh - k xảy ra theo chiều thuận vì I- có tính khử mạnh hơn Fe2+, Fe3+ có tính oxh mạnh hơn I2
2FeCl3 + 2KI 2FeCl2 + I2 + 2KCl
Còn pư nghịch :
2FeCl3 + 2KI ←2FeCl2 + I2 + 2KCl
Không xảy ra vì I2 có tính oxh yếu hơn Fe3+, I- có tính khử mạnh hơn Fe2+
b) FeCl2 + Cl2 FeCl3
Pư oxh - k xảy ra vì Cl2 có tính oxh mạnh hơn Fe3+.
Bài 33: - Èng nghiệm 1 có bọt khí thoát ra từ miếng Fe:
Fe → Fe2+ +2e
2H+ +2e → H2
Èng nghiệm 2: Al tan trong dd. Cú bọt khí thoát ra từ miếng Fe.
ở đây hình thành một pin điện do Al, Fe tiếp xúc với nhau trong dd chất điện li. Al là cực âm, Fe là cực dương. Các (e) sẽ di chuyển từ Al sang Fe và H+ đến nhận (e) tại thanh Fe, giải phóng bọt khí H2.
Cực âm (Al) : Al → Al3++ 3e
Cực dương (Fe :2H+ + 2e → H2.
* So sánh:
- Bọt khí H2 thoát ra từ ống nghiệm một chậm nhất do H+ phải đến nhận
(e) từ bản thân kim loại bị hòa tan nên bị líp điện kép ngăn cản. Còn ở hai ống kia, H+ đến nhận (e) từ kim loại tiếp xúc với kim loại bị hòa tan nên không bị ngăn cản bởi líp điện kép này.
Èng 3 có bọt khí thoát ra nhanh hơn ống 2 do sự chênh lệch thế điện cực
giữa Fe và Ag lớn hơn giữa Fe và Al. Dòng (e) chuyển động từ thanh Fe sang Ag (ở ống 3) nhanh hơn từ Al sang Fe (ống 2) do vậy tốc độ H+ nhận (e) để tạo H2 nhanh hơn ống 2.
Kết luận: Mức độ thoát bọt khí: ống 1 < ống 2 < ống 3. (Nhiều hs sẽ cho
rằng ở ống 2 sẽ thoát ra nhiều H2 hơn do có hẳn 2 kim loại Al, Fe đều đứng trước H).
Hệ thống bài tập
Lập phương trình pư oxh - k
Bài 6 a)2KMnO4 + K2SO3+ 2KOH 2 K2MnO4 + K2SO4 + H2O
b) 2KMnO4+3K2SO3+H2O 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH
2x MnO-4 + 3e + 2H2OMnO2 + 4OH-
3x SO2-3+ 2OH- SO2-4 + 2e + H2O
c) 8KMnO4 + 5PH3 + 12H2SO4 4K2SO4 + 8MnSO4 + 5H3PO4 + 12H2O
8x MnO-4 + 5e + 8H+ → Mn2+ + 4H2O
5x PH3 + 4H2O → PO3-4 +11H+ + 8e
8MnO-4 + 5PH3 +9H+ → 8Mn2++ 5PO3-4 + 12H2O
Hs thấy rõ 2MnO-4 là chất oxi húa, cũn SO2-3 là chất khử và H+ là môi trường pư . Từ đó có thể cho các phương trình phân tử bằng cách thay các cation khác (Bài thay K+ bằng Na+ hay NH+4) hoặc có thể thay các chất khử khác như Fe2+, NO-2…
* Bài 10: a) S+4 (H2SO3): chất khử . O-1 (H2O2): chất oxh
b) S+4 (H2SO3 ):chất oxi hóa. S-2 (H2S): chất khử
c) S-2 (ở mức oxh min H2S-2) đúng vai trò chất khử còn S+6 (ở mức oxi
hóa max H2S+6O4) sẽ đóng vai trò chất oxi hóa, đều chuyển về mức oxh trung gian là S0
H2SO3 vừa có thể là chất oxh vừa có thể là chất khử (S+4 soh trung gian)
H2S chỉ có thể đóng vai trò là chất khử.
Bài 11:[45 tr 61][24 tr 69] [7 tr61] Hướng dẫn:
N+4 trong NO2 vừa là chất oxh , vừa là chất khử.
N+4 → N+5 + e (quá trình oxihúa )
N+4 + e → N+3 (quá trình khử )
2 N+4 → N+5 +N+3
Phương trình pư :
2NO2 +2NaOH → NaNO3 +NaNO2 + H2O
Qua các bài tập đã làm hs dễ dàng nhận thấy: Các pư oxh - k trong đó một nguyên tố vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử và cùng tồn tại trong một chất thuộc pư tù oxh tự khử (dễ dàng nhận thấy chỉ có duy nhất mét nguyên tố thay đối soh: Vừa có soh tăng lại vừa có soh giảm).
* Bài 14 [60 tr163]:
a)-Nếu lấy cùng khối lượng a (g) các chất đem nhiệt phân:
Vậy thể tích khí O2 thu được ở pư (3) > pư (2) > pư (1)
b) Nếu lấy cùng lượng b mol các chất đem phân hủy
Vậy thể tích khí O2 thu được ở pư (2) > Pư (3) = pư (1).
Bài 23 [45 tr 115, 138 Hướng dẫn:
1)3K2MnO4 + 2H2O → MnO2 + 2KMnO4 + 4KOH
1x MnO2-4 +2e+2H2O → MnO2 +4OH-
2x MnO2-4 → MnO-4 + e
3 MnO2-4 + 2H2O → MnO2 + 2MnO-4 +4OH- (+ 6K+ vào 2 vế)
2) 2Cr+3Cl3 + 3NaOCl+1 + 8NaOH → 2Na2Cr+6O4 + 9NaCl-1 + 4H2O.
3x Cl+1 +2e → Cl-: (Cl+ (NaClO) là chất oxi hóa.
2x Cr+3 → Cr+6 + 3e: (Cr+3 (CrCl3) là chất khử.
* Bài 26:Trong các pư trên cả Fe+2 và S-1 (; Fe+2 và S-2) đều đóng vai trò chất khử song ứng với 2Fe+2 phải có 4S-1 từ đó xác định đúng tổng (e) nhường. a) 4FeCu2S2 +15 O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 + 8CuO
Soh của Cu là +1 (theo đầu bài) của S là -2, của Fe là +2.
4x FeCu2S2 → 2Cu+2 +Fe+3 + 2S+4 +15e
15x O2 + 4e → 2O-2
b) 15KN+5O3 + 2Fe+2S-12 → 15KN+3O2 + Fe+32O3 + 4S+6O3
1x 2FeS2 →2Fe+3 + 4S+6 +30e
15x N+5 +2e → N+3
c) 4Cu+1Fe+3S-22 + 9O02 → 2Cu+12S-2 + 2Fe+32O3 +6 S+4O2
Bài 27 Hướng dẫn:
a) 3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O → 28NO + 6H3AsO4 + 9H2SO4
3x As2S3 → 2As+3 + 3S+6 +28e
28x N+5 +3e → N+2
c) 4Fe(CrO2)2 + 7O2 + 8Na2CO3 → 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2
2x 2Fe+2 +4Cr+3 → 2Fe+3 + 4Cr+6 +14e
7x O02 +4e→ 2O-2
* Bài 29: 5) m 2Cr+6 + 6e → 2Cr+3
n 2Cl-1 → Cl02 + 2e
t Fe+2 → Fe+3+ e
Theo định luật bảo toàn điện tích ta có: 6m = 2n + t do vậy dễ dàng nhận thấy có 2 cặp nghiệm: ( m= 1còn n= 2 và t =2 ) hoặc (m =1và n= 1còn t =4 )
1x 2Cr+6 + 6e → 2Cr+3
2x 2Cl-1 → Cl02 + 2e
2x Fe+2 → Fe+3+ e
Bài 31: b) Zn0: Chất khử N+5 (HNO3) là chất oxh tồn tại với 3 cặp oxh sau: N+5/ N+2, N+5 /N+1, N+5 /N-3 Do vậy có 3 quá trình tương ứng với 3 cặp oxh - k trên
N+5 + 3e → N+2
2N+5 + 8e → 2N+1
N+5 + 8e → N-3
4 N+5 + 19e → N+2+ 2 N+1 + N-3
Cho nên khi cân bằng phải tổ hợp ba quá trình lại (như trên) và
kết hợp với quá trình oxh Zn0 → Zn+2 + 2e,
19Zn + 48 HNO3 →19Zn(NO3)2+2N2O+2NO+2NH4NO3+20H2O
Hoàn thành phương trình pư oxh - k
Bài 34: [60 tr 110][51 tr 56][45 tr 123, 148] [5 tr 20]
1) Dùa vào phương trình ban đầu ta suy ra cặp oxh - k N+5/N-3 → NO-3 là chất oxi húa, cũn Zn là chất khử, đồng thời chỉ tồn tại cặp oxh - k Zn2+/Zn như vậy dạng oxh bị khuyết là Zn2+, pư xảy ra trong môi trường axit. HNO3 vừa là chất oxh vừa cung cấp H+làm môi trường.
4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3+ 3H2O
4x Zn → Zn2+ + 2e
1x NO-3 +10H+ + 8e → NH+4 + 3H2O
4Zn +NO-3 + 10H+ → 4Zn2+ + NH+4 + 3H2O
3) N+2O + K2Cr+62O7 + H2SO4 HN+5O3 + K2SO4 + Cr+32(SO4)3 + H2O
2. N+2 N+5+ 3e
1. 2 Cr+6+ 2.3e 2Cr+3
2N+2O + K2Cr+62O7 + 4H2SO4 2HN+5O3 + K2SO4 + Cr+32(SO4)3 + 3H2O
* Bài 37: (Bài này tạo hai sản phẩm.)
a) Có thể thấy rõ cặp K2Cr2O7 → Cr(OH)3 thực hiện quá trình khử trong môi trường kiềm. Vậy cặp còn lại thực hiện quá trình oxi hóa. Nhìn vào phương trình pư thấy rõ khuyết hợp chất của lưu huỳnh và nitơ. Sản phẩm ở dạng NH3 ở mức oxh thấp nhất (-3).Vậy N-3 không tham gia quá trình oxi hóa, suy ra chất tham gia ở dạng muối amụni, cũn sản phẩm là S thì dạng khử S-2 tương ứng với cặp S/S2-, từ đó thấy rõ chất thiếu là (NH4)2S. Sau đó vận dông pp ion - (e) để hoàn thành phương trình pư :
K2Cr2O7 + 3(NH4)2S +H2O → Cr(OH)3 + 3S + 6NH3 +2 KOH
b) 3x Fe2+ → Fe3+ + e
1x NO-3 + 4H+ +3e → NO +2H2O
3Fe2+ + NO-3 + 4H+ → 3Fe3++ NO + 2H2O (*)
Cân bằng phương trình ion trên tương đối đơn giản, nhưng lại khó viết phương trình phân tử vì trong dd lóc này tồn tại cả ion SO2-4 (bên cạnh NO-3). Nờn có hai trường hợp xảy ra:
3FeSO4 +4HNO3 →Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)3 +NO + 2H2O.(1)
3FeSO4 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 3H2SO4 + NO +2H2O (2)
Dự các phương trình phân tử khác nhau, nhưng thực chất pư trên chỉ xảy ra theo phương trình ion (*). Qua đó phát triển tư duy cho hs (mềm dẻo, linh hoạt).
Bài 38: 2) 3SO2-3 + 2MnO-4 + H2O → 3SO2-4 + 2MnO2 + 2OH-
3x SO2-3 +2OH- →SO2-4 + 2e+ H2O
2x MnO-4 + 2H2O +3e → MnO2 + 4OH-
3) SO2-3 + 2MnO-4 + 2OH- → 2MnO2-4 + H2O + SO2-4
1x SO2-3 + 2OH- → SO2-4 +2e + H2O
2x MnO-4 + e → MnO2-4
Bài 42: b) 2Fe3O4 + Cl2 + 9H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + 2HCl + 8H2O
2x 3Fe+8/3 → 3Fe+3 +e
1x Cl02 +2e → 2Cl-1
c) 2FeSO4 + Cl2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 2HCl
g) Ca(OCl)2 + 4HCl →CaCl2 + 2Cl02 + 2H2O
Bài 45:
e) (5x -2y)M + (6nx -2yn)HNO3 →(5x -2y)M(NO3)n+nNxOy +(3nx-yn)H2O
(5x -2y) M →M+n+ ne
n xN+5 +(5x -2y)e → xN+2y/x
* Bài 46: 1) Thực chất đây là pư nhiệt nhôm nên: Al là chất khử và chỉ hình thành cặp oxh - k Al+3/Al, dạng oxh liên hợp Al+3 ở dạng Al2O3.
- MxOy sẽ là chất oxh và dạng khử liên hợp là M+2m/n ở dạng MnOm.
(2yn-2mx) Al → Al+3+3e
3 nxM+2y/x +(2yn-2mx)e→ nx M+2m/n
3n MxOy + (2yn-2mx) Al → 3x MnOm + (yn-mx) Al2O3
3) 2(5-x) FeS2 → Fe+3 + 2S+6 + 15e
2N+5+ 2(5-x)e→ 2N+x
2 (5-x) FeS2+2(10+x)H++30NO3- →2(5-x)Fe3++4(5-x)SO2-4+15N2Ox+(10 +x)H2O
Sơ đồ
Bài 53:+ Dễ dàng nhận thấy các quá trình (1,2,3,4) đều cho sản phẩm là Fe có tính khử nên X phải là hợp chất có tính oxh (là chủ yếu!) và A, B ,C, D là các chất khử.
+ Fe có 2 trạng thái oxh Fe+3 và Fe+2 nên
- Quá trình 5 → F
- quá trình 6,7 → F vậy F là Fe+3
→ E là chất oxh mạnh (khả năng) Cl2
→ D chất oxh yếu (hơn một chút) H+ (hay HCl)
+ Để cho quá trình (9) cho BaSO4 thì (K ) phải là muối FeSO4 → do đó (I) là H2SO4 loãng và L là muối của Ba2+.
Cách suy luận trên cho phép ta xác định được X: FeO, Fe3O4 hoặc Fe2O3.
A, B, C, D có thể là H2, CO, C, Al… F. Là FeCl3 E. Là Cl2 D. Là HCl I. Là H2SO4 L. Là BaCl2…
Bài toán áp dụng
ăn mòn:
Bài 57 Đây là dạng bài tập giải thích hiện tượng thực tế bằng các kiến thức về pư oxihúa-khử. Đối với hs phải nằm được cơ chế, bản chất của ăn mòn, mà thực chất là pư oxihúa-khử xảy ra trong pin điện.
Từ sự phân tích trên yêu cầu hs qua hiện tượng thực tiễn khái quát thành quy luật dựa trờn cỏc điều kiện xảy ra ăn mòn điện hóa:
- Al có tính khử mạnh hơn Cu nên Al bị oxh mạnh hơn Cu (bị oxh trước). Cho nên Al đóng vai trò cực õm:Al → Al3++3e
- Cu là cực dương, ở đó xảy ra quá trình khử H+: 2H++2e → H2
Nh vậy sự ăn mòn xảy ra do sự chênh lệch về thế điện cực nhưng trong khuôn khổ kiến thức về “dãy điện hóa” thì có thể so sánh các cặp oxh - k và giải thích hiện tượng.
Bài 58: Trước hết hs thấy được các cặp oxh - k Al3+/Al Hg2+/ Hg và 2H+/H2 hai ion H+ và Hg2+ dùa vào dãy điện hóa biết tính oxh Hg2+ mạnh hơn ion H+ vì vậy Al sẽ khử Hg2+ trước.
2Al +3 Hg2+ → 2 Al3+ +3 Hg
Thủy ngân kim loại giải phóng bám vào Al chưa pư và tạo ra pin điện trong đó có cặp điện cực Al-Hg nhóng trong dd điện li là dd HCl.
Theo lý thuyết trong pin thì kim loại có thế oxh - k âm hơn tính khử âm hơn tính khử mạnh hơn là cực âm xảy ra quá trình oxi hóa. Vậy Al sẽ là cực âm và xảy ra quá trình: Al → Al3+ +3e
Thủy ngân là cực dương xảy ra quá trình khử trên bề mặt điện cực
2H++2e → H2
Khí H2 thoát ra trên bề mặt Al hạn chế quá trình pư làm pư xảy ra chậm. Theo nguyên tắc ta có thể xây dựng loạt các bài tương tù,
Bài 59: a) Khi thanh Mg tiếp xúc với Fe (vỏ tàu) nhúng trong dd chất điện li (nước biển) sẽ hình thành một pin điện. Mg đứng trước Fe trong dãy hoạt động hóa học nên đóng vai trò cực âm và sẽ bị ăn mòn; còn Fe là cực dương và không bị ăn mòn.
Nửa pư biểu diễn quá trình ăn mòn của Mg:
Mg → Mg2+ + 2e
Áp dụng định luật Faraday ta có:
4,02.108 (s) ≈ 12,75 (năm) ≈ 12 năm 9 tháng
Bài tập thực tế ( suy luận từ hiện tượng hóa học)
Bài 62 - Khi sục đến dư NH3 vào dd A mà dd xanh lam thì đó là phức chất được tạo bởi Cu2+ và NH3 → [ Cu(NH3)4]2+. Chứng tỏ trong dd A có mặt Cu2+.
- Có kết tủa trắng D húa nõu ngoài không khí đó là hiện tượng chuyển từ sắt (II) hiđrụxit sang sắt (III) hiđrụxit. Vậy trong dd A ngoài Cu2+ cũn có ion Fe2+→ Vậy 2 kim loại ban đầu là Fe và Cu.
- Theo lí thuyết thì khi cho Fe, Cu và dd HNO3 tạo khí không màu (NO) và dd A đáng ra phải là Fe(III) khi gặp NH3 phải cho ta kết tủa nâu đỏ ngay, thế mà theo bài ra cho ta kết tủa trắng của Fe(OH)2. Vậy trong dd A: Cu2+ và Fe2+.
- Nhiều hs sẽ đặt câu hỏi: Vậy tất cả muối sắt (III) đã chuyển thành muối sắt (II)? Và phải tự lí giải được là sau khi kim loại Fe tan vào HNO3 rồi đến Cu tan một phần và còn dư đúng một lượng vừa đủ để chuyển Fe3+ thành Fe2+ thỡ lúc đấy sẽ xác định được các chất trong A, B, C và D. Viết đúng được các phương trình pư :
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Cu + 2Fe(NO3)3 → Cu(NO3)2 + 2Fe(NO3)2
Fe(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O → Fe(OH)2↓ + 2NH4NO3
Cu(NO3)2 + 2NH3 +2H2O→ Cu(OH)2 ↓+ 2NH4NO3
Cu(OH)2 + 4 NH3 →[Cu(NH3)4](OH)2( dd xanh)
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ ( nâu)
Bài 64: Các pư xảy ra:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (1)
Fe2O3 + 6 HCl → 2FeCl3 + 3H2O (2)
Dd A có FeCl2, FeCl3 và HCl dư. Khi cho từ từ dd KMnO4 sẽ oxh Fe2+ và Cl- trong môi trường axit.
5FeCl2 + 3 KMnO4 + 24 HCl → 5 FeCl3 +3KCl +5MnCl2 +5Cl2 + 12 H2O(3)
2 KMnO4 + 16 HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5 Cl2 + 8H2O (4)
Khi hết HCl, dd có màu tím của KMnO4 dư (dd B), dd B có FeCl3, KCl và MnCl2. Sau khi axit hóa màu tím dd biến mất, pư tiếp tục xảy ra: 10FeCl3+6KMnO4+24H2SO4→
5Fe2(SO4)3 + 3K2SO4 + 6MnSO4 +15 Cl2 +24 H2O (5)
10KCl + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 6K2SO4 + MnSO4 + 5Cl2 +8H2O (6)
5MnCl2 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → K2SO4 + 7 MnSO4 +5 Cl2 + 8H2O (7)
Qua bài này không chỉ rèn khả năng suy nghĩ độc lập, kĩ năng viết và cân bằng các phương trình pư oxh - k, mà cũn giỳp hs khắc sâu bản chất quy luật tương tác oxh - k từ (4) → (7):
2MnO4- + 10 Cl- + 16 H+ → 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O
Bài 69:Clo đẩy Brom ra khỏi muối:
2NaBr + Cl2 → 2NaCl + Br2
Brom tan trong nước tạo ra dd màu vàng. Tiếp tục cho clo thì chất này oxh brom: Br2 + 5Cl2 + 6H2O →2HBrO3 + 10HCl.
Các axit tạo thành không màu, dd của chúng làm quỳ tớm húa đỏ.
Cặp oxh - k
Bài 72 :a) Tính oxh của các ion kim loại tăng dần:
K+/K< Mg2+/Mg < Ni2+/Ni < Pb2+/Pb < 2H+/H2 < Cu2+/Cu < Fe3+/Fe2+ < Hg2+/Hg < Ag+/Ag
b) Fe2+/Fe < 2H+/H2 < Cu2+/Cu < Fe3+/Fe2+ < Ag+/Ag < Hg2+/Hg
Bài 73: a) Fe + Br2 = FeBr2 d) Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2
b) Fe + I2 = FeI2 e) 2KI + 2FeCl3 = I2 + 2FeCl2 + 2KCl
c) Fe + 2AgNO3 = Fe(NO3)2 + 2Ag g) AgNO3 + Fe(NO3)3 ® không xảy ra
Bài 77 :Để giải quyết bài tập này đầu tiên phải cho hs chỉ ra và sắp xếp được thứ tự các cặp oxh - k : Fe3+/Fe > Cu2+/Cu > Fe2+/Fe
Từ đó, suy ra tính oxh Fe3+ > Cu2+ > Fe2+
Tính khử Fe> Cu> Fe2+
Dẫn đến Cu tan trong dd FeCl3, không tan trong dd FeCl2
Fe tan trong dd FeCl3 và CuCl2 (Hs tù viết phương trình pư )
Bài 81: Để giải quyết nhiệm vụ của bài tập này đặt ra, hs phải căn cứ vào hiện tượng thí nghiệm, tổng hợp các kiến thức có sẵn trên cơ sở đó viết phương trình pư xảy ra. Tuy nhiên cần hiểu tại sao pư lại diễn ra? Nguyên nhân chính hay cũng chính là điều cần khắc sâu đú chớnh là do ý nghĩa cặp oxh - k. Đó cũng chính là tạo điều kiện để rèn luyện các thao tác và phẩm chất của tư duy (phát huy năng lực nhận thức và tư duy cho hs).
Nếu tiến hành điện phân (điện cực trơ - màng ngăn xốp) mét dd
chứa các ion Fe2+, Fe3+, Cu2+ thì thứ tự điện phân ở catot là Fe3+> Cu2+> Fe2+
bài tập này củng cố được khái niệm về điện ly, về oxh - k , dãy điện hóa và chiều pư oxh - k .
* Bài 83 Gọi khối lượng thanh kim loại A lúc đầu: m g. Khối lượng mol kim loại A: MA
Nhận xét: - Khi nhúng vào CuSO4 khối lượng thanh kim loại giảm chứng tỏ MA > MCu. Và khi nhúng vào Pb(NO3)2 giả thiết cho thấyMPb > MA.
Đỏp sè: MA = 65 (Zn).
Bài 92 + K2Cr2O7(H+), ở điều kiện chuẩn oxi hoá được: Al, Hg, Fe2+, SO2.
+ Giải thớch:Ta tìm được thế chuẩn của từng pư nh sau:
Với Al: Cr2O72- + 14H+ + 2Al 2Cr3+ + 2Al3+ + 7H2O (E0pư = 2,99 V)
Với Hg: Cr2O72- + 14H+ + 6Hg 2Cr3+ + 3Hg22+ + 7H2O (E0pư = 0,53 V)
Với Fe2+ : Cr2O72- + 14H+ + 6Fe2+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O (E0pư = 0,56 V)
Với SO2 : Cr2O72- + 2H+ + 3SO2 2Cr3+ + 3SO42- + H2O (E0pư = 1,16 V)
Bài 93: a) Chất oxi hoá mạnh nhất: Ce4+ (do lớn nhất)
Chất khử mạnh nhất: Zn (do bé nhất).
b) Chất có khả năng oxi hoá I- thành I2: Fe3+, Ce4+
2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 và 2Ce4+ + 2I- = 2Ce3+ + I2
Bảo toàn (e)
Bài 95 Những lượng bằng nhau của các chất, khi chuyển sang cùng một trạng thái oxh thì đều cho đi (hoặc nhận thêm) số mol (e) nh nhau. Điều đó có nghĩa là số mol (e) mà Fe, Cu và Ag phóng đi ở hai phần là bằng nhau:
Phần 1: NO3-+ 4H+ + 3e → NO↑ +2 H2O
0,6 4,48/22,4
Phần 2: SO42-+ 4H+ + 2e → SO2 ↑ + 2H2O
0,6 0,3
→ V(SO2) = 0,3. 22,4 = 6,72 (lít).
Bài 103 Bài toán này nếu viết theo phương trình pư phân tử thì rất nhiều pư mà cũng không biết rõ Mg hay Al hay là cả hai pư với HNO3 tạo ra khí nào trong 3 khí hay cả 3 khí.
Khi áp dụng định luật bảo toàn (e), thấy rừ cú cỏc quá trình oxi hóa, quá trình khử : kim loại bị oxh thành ion kim loại và NO-3bị khử thành N2, N2O, NO; NO bị oxh thành NO2, và NO2 tù oxh - tù khử trong môi trường kiềm thành NO-3, NO-2
Mg → Mg2+ + 2e 2N+5 + 10e → N02
Al→ Al3++ 3e 2N+5 +8e → 2N+1 (N2O)
N+5+3e → N+2 (NO)
H.hợp khí X (NO, N2O, N2)H. hợp khí Y (NO2, N2O, N2) Z (N2, N2O) Từ đó ta tính được 0,15 mol, = 0,05 mol, nNO = 0,2 mol
Theo định luật bảo toàn (e) :
2.nMg + 3.nAl = 3.nNO + 10+ 8 2.3 mol
Và lượng kết tủa lớn nhất Mg(OH)2 và Al(OH)3 : 58.nMg + 78 .nAl = 62,2 g
Ta tính được: nMg = 0,4; nAl = 0,5 mol và m1 = 23,1 g
Vận dụng bảo toàn khối lượng: =+ nNO + 2+
Ta tính được: m2 = 0,135 g
Bài 105 a. Nhận xét: Thay việc viết phương trình pư giữa Mg, Zn với CuSO4 và AgNO3, ta tính số mol (e) mà hỗn hợp X có thể cung cấp và dd Y có thể nhận. nZn = 6,5/65 = 0,1 (mol) nMg = 4,8/24 = 0,2(mol)
Zn → Zn2+ + 2e Mg → Mg2+ +2e
có thể nhường tối đa = (0,1+0,2) .2 = 0,6 (mol)
Ag+ + e → Ag Cu2+ + 2e → Cu
có thể nhận tối đa = 0,06 + 0,1.2 = 0,26 (mol)
Để khử hết Ag+ và Cu2+ chỉ cần 0,26 mol (e) trong khi X cung cấp 0,6 mol (e) (cung cấp dư (e)) vậy Ag+ và Cu2+ bị khử hết.
Khối lượng chất rắn A thu được.
Ag và Cu kết tủa hết, Mg có tính khử mạnh nên Mg pư trước. 0,2 mol Mg cung cấp 0,4 mol > 0,26 mol (cần thiết để khử Ag+ và Cu2+). Vậy chỉ cần có Mg pư và nMg (pư ) = 0,26/2 = 0,13 (mol) Mg.
nMg dư = 0,2- 0,13 = 0,07 (mol)
mA = 0,06.108 + 0,1. 64 + 0,07. 24 + 0,1. 65 = 21,06 (g)
b.Thể tích dd Y đã pư hết với hỗn hợp X
Để pư hết với dd X, phải lấy một thể tích dd Y có khả năng nhận được 0,6 mol (e) V dd.Y = 461 (ml)
Bài 107 Hướng dẫn: 2 khí đó là N2 và N2O với số mol tương ứng là: a và b mol
M→Mn++ ne 10H++2NO3-+ 8e→N2O + 5 H2O
x nx 3 2,4 0,3
12H+ +2NO3-+10e→N2 + 6H2O
5,4 4,5 0,45
Theo định luật bảo toàn (e): → nx = 2,4 + 4,5 = 6,9.
→ x = 6,9/n mặt khác x = 62,1/M →M = 9n → n = 3 →M = 27 (Al)
= n = 8,4 →V = 8,4/2 = 4,2 (lít) (→ĐS: b)
Bài 108 HNO3 nhận bao nhiêu mol (e) từ hỗn hợp X thì H2SO4 còng nhận từng đó.
→ V (SO2) = 0,672 ( lít).
Bài 110 2. * Cách 1:Bằng pp đại số. (4 Èn), Cách 2:Bằng pp đại số (nhưng chỉ có 3 Èn), Cách 3: Dùng pp bảo toàn khối lượng, Cách 4: Dùng pp suy luận (bình thường), Cách 5: Dùng pp suy luận(nhưng theo hướng khỏc), Cỏch 6: Dùng pp bảo toàn (e).
Ta có sơ đồ: Fe
Trong đó Fe: Chất khử. O2 và HNO3 : Chất oxh
Xột các mức oxh đầu và cuối hs lập được:
Giải ra: m = 25,2 ( g)
3. Fe
NO3- + 2H+ + e →NO2 + H2O
Cách 1: Theo pp bảo toàn (e) ta có:
Giải ra: n(NO2) = 0,75 (mol)
V(NO2) = 0,075.22,4 = 16,8 (lit)
Cách 2: Với hs thông minh hơn, có nhận xét:
Từ 1 NO3- thành NO thu 3 e Còn 1 NO3- thành NO2 chỉ thu 1e.
Do đó, nếu hòa tan (A) bằng HNO3 đặc, nóng dư thì thu V(NO2) thu được sẽ gấp 3 lần V(NO). Nên = 5,6. 3 = 16,8 (lít)
Bài 111 Fe
+ Nhận xét: Sè mol (e) sắt tối đa có thể nhận:
Al luôn dư vì: Al→Al3++ 3e Fe3+ → Fe + 3e
0,2 → 0,6 0,013→ 0,039 ( < 0,6)
Quá trình nhường (e) Quá trình thu (e):
Fe→Fe2+ + 2e O2 + 4e →2O2-
0,013→ 0,026 0,009 0,036
Al → Al3+ + 3e 2H+ + 2e→H2
0,2→ 0,6 → 0,036 + 2 nH2 = 0,626 → nH2 = 0,295( mol)
→ nhường = 0,626 (mol) → V H2 = 6,608 (lít)
Bài 115: a) Điện phõn các muối của các kim loại kiềm (Na+, Ba2+, Ca2+…) với các anion (An-) dễ bị điện phân (nh Cl-, Br-…)
Dd muối có cation kim loại (Mn+) dễ bị điện phân (đứng sau Al
trong dãy điện hóa của kim loại) và anion (An-) không bị điện phân (nh SO42- ,NO3-)
Bài 116: Thứ tự điện phân ở catot phụ thuộc vào khả năng oxh của các ion, còn tại anụt phụ thuộc khả năng khử của các ion.
Khi có dòng điện các ion trong dd đi về các điện cực trái dấu và điện phân theo thứ tự:
* Ở anụt cú: Cl- và H2O thì thế của Cl2/2Cl-> H2O/H2 vì vậy xảy ra quá trình oxh : 2Cl- → Cl2+2e
* Ở catụt cú: Fe3+, Cu2+, Na+, H2O .Theo dãy thế điện cực thì ion có tính oxh mạnh hơn sẽ điện phân trước:
Trước tiên Fe3+ bị khử thành Fe2+ : Fe3+ +e → Fe2+
Tiếp theo: Cu2++ 2e → Cu Sau đó : Fe2++2e → Fe
Cuối cùng 2H2O + 4e → H2 + 2OH-
Từ đó cú cỏc phương trình pư phân tử theo thứ tự:
®pdd
®pdd
(1) 2FeCl3 3FeCl2 (3) FeCl2 Fe+Cl2
®pdd
®pdd
(2) CuCl2 Cu +Cl2 (4)2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+ H2
Như vậy để làm được bài tập này hs phải nắm được thứ tự thế điện cực của các cặp oxh - k. Với hs phổ thông thì có thể khái quát theo dãy điện húa cú thờm một số cặp vào vị trí phù hợp như: H2O/H2, Fe3+/ Fe2+ Hay O2/H2O…. Khả năng khử của ion thỡ : Cỏc anion gốc axit không chứa oxi có tính khử mạnh hơn H2O (có thể thấp hơn cặp O2/H2O).I-> Br-> Cl-> H2O anion gốc axit chứa oxi như (SO2-4;NO-3….) các kiến thức này đã được trang bị ở các phần cặp oxh - k, thế điện cực song phải chú ý tới bản chất của pư điện phân xảy ra ở điện cực.
Bài 122 Đỏp sè: M là Cu (kim loại hóa trị II).
Bài 124: 1. Ở anot: H2O – 2e ® 2H+ + O2
ở catot: 2H+ + 2e ® H2
PTPƯ chung: H2O ® H2 + O2
2. pH của dd sau điện phân:
+ Điện lượng Q = I.t = 108.000 C
+ Sè Faraday: Q/F = 1,11917 F
+ Sè mol H2:
+ Theo (1) khối lượng H2O đã bị điện phân là: 0,56.18 = 10,08 g
Khối lượng dd sau khi điện phân là: 50 – 10,08 = 39,92 g » 40 g
+ Sè mol HNO3 = 0,05.10-5 = 5.10-7 mol
Nồng độ HNO3 = M
mol/l hay pH = 4,9
3. + Pư : NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O (2)
+ Thể tích dd NaOH = lit (5ml)
4. Pư xảy ra giữa axit mạnh và bazơ mạnh: có thể dùng chất chỉ thị là phenolphtalein có khoảng chuyển màu (pH = 8 ¸ 10).
Bài 126: + Phương trình điện phân dd AgNO3
Dd AgNO3: AgNO3 = Ag+ + NO3-
Ở catot: 2Ag+ + 2.1e = 2Ag
Cu2+ + 2e = Cu
Ở anot: Cu – 2e = Cu2+
Phương trình điện phân: 2Ag+ + Cu = 2Ag + Cu2+ (1)
Cu = Cu (2)
+ Chỉ có quá trình (1) khối lượng của dd thay đổi, còn quá trình (2) thì khối lượng của dd không thay đổi
+ Gọi số mol AgNO3 pư là x (x > 0)
Khối lượng dd giảm = khối lượng Ag – khối lượng Cu
= 108 x - 64x/2 = 12,16 hay x = 0,16 mol
+ Thời gian để sinh ra x mol Ag = giê = 1 giê 20 phót
Nh vậy để điện phân 2 giê hết Ag+ trong dd
+ Sè mol AgNO3 ban đầu = 0,16 mol
Nồng độ dd AgNO3 ban đầu = 0,16/0,2 = 0,8 M.
Bài 128: a)Trước tiên hs phải tìm hiểu mấu chốt của bài toán:
- Al2O3 là chất lưỡng tính, với bài toán này hs phải nghĩ được dd sau điện phân có thể là axit hay bazơ thì mới hòa tan được Al2O3.
- Khối lượng catot tăng = m kim loại bám vào điện cực.
- Khối lượng dd giảm trong quá trình điện phân chính là khối lượng các chất thoát ra khái dd ở dạng kết tủa hay khí.
- Khi điện phân hỗn hợp dd CuSO4 và NaCl nếu các chất ban đầu không dư thì dd thu được sau điện phân có môi trường trung tính sẽ không thể hòa tan được nhôm oxit.
- Tính khối lượng của hỗn hợp mang điện phân, cho nên giải bài toán theo chiều hướng dư CuSO4 hoặc dư NaCl sau pư điện phân đầu tiên: CuSO4+NaCl Na2SO4 + Cl2 + Cu (1)
* Trường hợp 1: CuSO4 dư.
m = m(CuSO4) + m(NaCl) + m(CuSO4) dư. = 5,97 g
m catot tăng = m Cu ở (1) và (2) = 1,92 g
m dd giảm = mCu(1); (2) + m Cl2 + mO2(= 1,03g)
* Trường hợp 2: NaCl dư
m = m NaCl pư + m CuSO4+ m NaCl dư = 4,473 g.
m catot tăng = m Cu ở (1) = 0,853 g.
m dd giảm = mCu(1) + m H2(4) + m Cl2(4) (2,286 g)
(m dd giảm = m kim loại + m↑ (tách ra khỏi bề mặt dd).
Bài tập tổng hợp
Bài 135 Đặt nM(NO3)2 = x nM = y
Phương trình pư nhiệt phân:
2M(NO3)2 2MO + 4NO2 + O2
x x 2x 0,5x
Ở đây 0,5 mol O2 sinh ra sẽ pư tiếp với M tạo MO. Vì chất rắn sau khi nung tác dụng với HNO3 tạo ra NO, chứng tỏ sau khi nung M còn dư:
2M + O2 2MO
x 0,5x x
Chất rắn sau pư : 2x mol MO và (y-x) mol M được chia 2 phần
* Phần 1: MO + 2HNO3 → M(NO3)2 + H2O
x 2x
3M + 8HNO3 → 3M(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
(y-x)/2 4(y-x)/2
Ta có: 2x + 4(y-x)/2 = 0,38.2/3 = 0,76/3
→ x + 2y = 0,38 (mol) (1)
* Phần 2: Có thể có 2 trường hợp:
+ Giả sử M đứng trước H:
MO+ H2SO4 → MSO4 + H2O
x x
M + H2SO4 → MSO4 + H2↑
(y-x)/2 (y-x)/2
Ta có: x+ (y-x)/2 = 0,2.0,3 = 0,06 → x + y = 0,12 (2)
Từ (2) và (1) giải ra x = - 0,14 < 0 → Vụ lí → M là kim loại đứng sau H
+ M là kim loại đứng sau H
MO + H2SO4 → MSO4 + H2O
x x
Theo đề x = 0,06 mol M(NO3)2 → y = 0,16 mol M
→ 0,06(M + 124) + 0,16 M = 21,52 → M = 64 (Cu).
Bài 141 - Cần gợi ý cho hs đưa ra bán pư :
S+6 + 2e S+4 (1)
n(S+4+) = n(SO2) = 0,05n(S+6) = 0,05 (mol)
n(S+6) = n(S+4) = n(SO2) = 0,1 (mol) theo phương trình pư (1)
n(S+6) = n(S+4) = n(SO2) = 0,15 (mol)
So sánh với n(H2SO4) ta thấy ở trường hợp (a) có một lượng SO2-4 đi vào
muối. Vậy cần kim loại hóa trị II (soh II) hoạt động trung bình, yếu.
Bài Cu +2H2SO4đặc CuSO4 + SO2 ↑ + H2O
Ở trường hợp (b) ta thấy n(H2SO4) = n(SO2) chứng tỏ không có lượng SO2-4
đi vào dd muối. Vậy đây là pư của phi kim có tính khử với H2SO4 đặc (có tính oxi hóa). Trong đó có C là hợp lý theo tỷ lệ trên:
C+ H2SO4 CO2↑ + SO2 ↑ + 2H2O
Ở trường hợp (c) ta thấy n(H2SO4) < n(SO2) chứng tỏ là pư của
H2SO4 đặc với phi kim S:
S + 2H2SO4 3SO2↑ + 2H2O
Bài 142 a. Hs dễ dàng xác định được khí B (MB =64 ) là SO2 và
SO2 + 2KOH → K2SO3 + H2O
SO2 + KOH → KHSO3
SO2 + Cl2 + H2O → H2SO4 + 2HCl
SO2 + H2S → 3S + 2H2O
5SO2+ 2KMnO4+ 2H2O → 2H2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4
b)dd A
Khi FexOy tác dụng với dd H2SO4 đặc, nhiệt độ (có tính oxh mạnh).
Vậy dd A chỉ có muối Fe3+:
Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3
2Fe(OH)3 Fe2O3 (A1) + 3H2O
Fe2O3 +2Aldư → 2Fe (A2) + Al2O3
Hoặc 3n Fe2O3 + (6n - 4m)Al → 6FenOm + (3n-2m) Al2O3
Vậy A1 là Fe2O3 tác dụng với Al dư (nhiệt độ) thì hỗn hợp A2A3 ngoài Fe còn Al dư.
Hoặc A3: gồm Fe và FenOm với soh Fe+2n/3 (2m/n < 3) và Al dư.
Hoặc A3: chỉ có Al dư và FenOm. Theo bài pư xảy ra hoàn toàn vậy A3 chỉ có Fe và Al dư. Hòa tan A3 bằng HNO3 loãng chỉ thấy khí NO
Al dư + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O.
Bài 144: nFe = 33,6/56 = 0,6 (mol) nHCl đầu = 1,4 (mol)
Phương trình pư :
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
0,6→ 0,12 0,6
dd BnFeCl2 = 0,6 (mol)
nHCl dư = 0,2 (mol) →1/4 dd B có nFeCl2 = 0,15 (mol)
nHCl = 0,05 (mol)
10HCl +2KMnO4 +3 H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 5 Cl2 + 8 H2O
0,05→0,01 0,025
10FeCl2 +6KMnO4+24H2SO4 →5Fe2(SO4)3+10Cl2+3K2SO4+6MnSO4+24H2O
0,15→0,09 0,15
n khí C = n Cl2 = 0,025 + 0,15 = 0,175 (mol)
Cl2 + 2FeCl2 → 2FeCl3 ắ dd B: nFeCl2 = 0,45 (mol)
n đầu 0,175 0,45
n pư. 0,175 0,35 0,35
n sau.0 0,1 0,35
+ V KMnO4 = (M)
+ m muối trong D:
mFeCl2 = 0,1.127 = 12,7 (g) mFeCl3 = 0,35.162,5 = 56,875 (g)
→ mD = 12,7 + 56,875 = 69,575 (g)
Bài 145 :Cu +Cl2 → CuCl2 Cu +HCl→ Không pư
x→ x kx
2Fe + 3Cl2→ 2FeCl3 Fe + 2HCl→ FeCl2 + H2
y→ y ky ky
2Al +3Cl2→ 2AlCl3 2Al + 6 HCl→ 2AlCl3 + 3H2
z→ z kz→ 3kz/2
Khi tháo gỡ được “bẫy” của bài toán thì tiến trình giải trở nên đơn giản
hơn. Sau thao tác đọc đề tháo gỡ các bẫy của bài toán, nghĩ đến các thể loại tương tự của bài toán này, đó là chia các phần không đều nhau, thì việc còn lại chỉ là thao tác lập và giải hệ phương trình:
Ta chia(2) cho (3) để triệt tiêu Èn sẽ không phải giải hệ tìm k.
Từ hệ ta có kết quả:x = 0,2. y = 0,1. z = 0,2 (mol)
Từ đó ta có :% mCu = = 53,78%. % mFe =
% mAl = 100- 53,78- 23,53 = 22,69(%)
* Còn khi cho Fe vào dd 3 muối AlCl3, FeCl3, CuCl2 mà chỉ thu
được 2, 3, 4 muối. Ta hướng dẫn hs lập luận để tìm ra nghiệm đúng của bài.
+ Trước tiên để tránh hs làm sai các thể loại này giáo viên cần chỉ
dẫn hs suy nghĩ đến sự sắp xếp các chất trong dãy thế điện hóa.
Al3+/Al < Fe2+/Fe < Cu2+/Cu < Fe3+/Fe2+
+ Đũi hái hs phải đưa ra nhận xét về quy luật pư oxh - k : chất oxh mạnh + chất khử mạnh → chất khử và chất oxh yếu hơn.
+ Hs vận đụng lí thuyết trên vào việc viết đúng trật tự của phương trình pư . Pư (1): Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
nếu dư Fe thỡ cú pư (2) Fe + Cu2+ → Fe2+ +Cu
+ Sau khi viết xong phương trình hs nhận thấy là trong các phần đều
sẵn có muối Al3+ không tham gia pư .
Vậy trường hợp (a) thiếu 1 muối phải là muối Fe2+.
Trường hợp (b) thiếu 2 muối là Fe2+ và Cu2+.
Trường hợp 3 ngoài muối Fe2+, Fe3+ dư, Cu2+ phải còn nguyên và không có
pư thứ 2.
+ Từ cách tư duy đúng hướng dẫn đến kết quả hợp lí.
Đs của bài a) m ≥ 14 b) 3,2 ≤ m < 14 c) m < 3,2
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- van le anh quan.doc