Tải bản đầy đủ

SKKN sáng kiến kinh nghiệm PHÂN LOẠI và CÁCH GIẢI bài TOÁN xác ĐỊNH tên KIM LOẠI

SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại

A- T VN

Trong nhng nm gn õy, vn bi dng hc sinh d thi hc sinh gii
cỏc cp c nh trng quan tõm v cỏc bc cha m hc sinh nhit tỡnh ng
h.Giỏo viờn c phõn cụng dy bi dng ó cú nhiu c gng trong vic nghiờn
cu hon thnh tt nhim v c giao. Nh vy s lng v cht lng i
tuyn hc sinh gii cỏc cp ó c nõng cao. Tuy nhiờn, trong thc t dy bi
dng hc sinh gii vn cũn nhiu khú khn cho c thy v trũ. Nht l nhng giỏo
viờn mi c nhn cụng tỏc bi dng hc sinh gii, cha cú nhiu kinh nghim
v phng phỏp trong ging dy.
Mc dự l mt giỏo viờn mi c tham gia bi dng i tuyn hc sinh
gii nhng tụi ó cú dp tip xỳc vi mt s ng nghip trong huyn nh, kho sỏt
t thc t v ó thy c nhiu vn m trong i tuyn nhiu hc sinh cũn
lỳng tỳng, nht l khi gii quyt cỏc bi toỏn bin lun. Trong khi loi bi tp ny
hu nh nm no cng cú trong cỏc thi cp huyn, cp tnh. T nhng khú khn
vng mc tụi ó tỡm tũi nghiờn cu tỡm ra nguyờn nhõn (nm k nng cha chc,
thiu kh nng t duy húa hc,) v tỡm ra c bin phỏp giỳp hc sinh gii
quyt tt cỏc bi toỏn bin lun.
Vi nhng lý do trờn tụi ó tỡm tũi nghiờn cu, tham kho t liu v ỏp dng

thnh cụng kinh nghim: PHN LOI V CCH GII BI TON XC NH
TấN KIM LOI nhm giỳp cỏc em hc sinh gii cú kinh nghim trong vic gii

Gv:Lê Thanh Tính

1


SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại
toỏn bin lun núi chung v bin lun tỡm cụng thc hoỏ hc núi riờng. Qua nhiu
nm vn dng ti cỏc th h hc sinh gii ó t tin hn v gii quyt cú hiu
qu khi gp nhng bi tp loi ny.
im mi m ca vic ỏp dng kinh nghim trờn ú l trong quỏ trỡnh gii
quyt bi tp mu ca mi dng tụi u a ra nhng gi ý, nhng tỡnh hung cú
th xy ra, hng dn hc sinh phõn tớch tỡm ra cỏch gii chung t ú hc sinh
cú thúi quen nghiờn cu, phõn tớch v xỏc nh ỳng dng, ỳng phng phỏp gii
trc mt bi toỏn bin lun bt kỡ.

Gv:Lê Thanh Tính

2


SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại
B - GII QUYT VN

I- C S Lí LUN V BI TON BIN LUN TèM CễNG THC HểA HC:

Trong h thng cỏc bi tp hoỏ hc, loi toỏn tỡm cụng thc húa hc l rt
phong phỳ v a dng. V nguyờn tc xỏc nh mt nguyờn t húa hc l
nguyờn t no thỡ phi tỡm c nguyờn t khi ca nguyờn t ú.T ú xỏc nh
c cụng thc phõn t ỳng ca cỏc hp cht. Cú th chia bi tp XC NH
TấN KIM LOI thụng qua phng trỡnh húa hc thnh hai loi c bn:

- Loi I : Bi toỏn cho bit húa tr ca nguyờn t, ch cn tỡm nguyờn t khi
kt lun tờn nguyờn t hoc ngc li (loi ny thng n gin hn).
- Loi II : Khụng bit húa tr ca nguyờn t cn tỡm hoc cỏc d kin thiu
c s xỏc nh chớnh xỏc mt giỏ tr nguyờn t khi (hoc bi toỏn cú quỏ nhiu
kh nng cú th xy ra theo nhiu hng khỏc nhau)
Cỏi khú ca bi tp loi II l cỏc d kin thng thiu hoc khụng c bn v

thng ũi hi ngi gii phi s dng nhng thut toỏn phc tp, yờu cu v kin
thc v t duy húa hc cao, hc sinh khú thy ht cỏc trng hp xy ra. gii
quyt cỏc bi tp thuc loi ny, bt buc hc sinh phi bin lun. Tu c im
ca mi bi toỏn m vic bin lun cú th thc hin bng nhiu cỏch khỏc nhau:
+) Bin lun da vo biu thc liờn lc gia khi lng mol nguyờn t (M)
v húa tr ( x ) :

M = f (x)

(trong ú f(x) l biu thc cha húa tr x).

T biu thc trờn ta bin lun v chn cp nghim M v x hp lý.

Gv:Lê Thanh Tính

3


SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại
+) Nu bi cho khụng d kin, hoc cha xỏc nh rừ c im ca
cỏc cht phn ng, hoc cha bit loi cỏc sn phm to thnh , hoc lng cho
gn vi cỏc cm t cha ti hoc ó vt thỡ ũi hi ngi gii phi hiu sõu
sc nhiu mt ca cỏc d kin hoc cỏc vn ó nờu ra. Trong trng hp ny
ngi gii phi khộo lộo s dng nhng c s bin lun thớch hp gii quyt.
Chng hn : tỡm gii hn ca n (chn trờn v chn di ), hoc chia bi toỏn ra
nhiu trng hp bin lun, loi nhng trng hp khụng phự hp .v.v.
Tụi ngh, giỏo viờn lm cụng tỏc bi dng hc sinh gii s khụng th t
c mc ớch nu nh khụng chn lc, nhúm cỏc bi tp bin lun theo tng
dng, nờu c im ca dng v xõy dng hng gii cho mi dng. õy l khõu
cú ý ngha quyt nh trong cụng tỏc bi dng vỡ nú l cm nang giỳp ho sinh
tỡm ra c hng gii mt cỏch d dng, hn ch ti a nhng sai lm trong quỏ
trỡnh gii bi tp, ng thi phỏt trin c tỡm lc trớ tu cho hc sinh ( thụng qua
cỏc bi tp tng t mu v cỏc bi tp vt mu ).
Trong phm vi ca ti ny, tụi trỡnh by kinh nghim bi dng mt s
dng bi tp bin lun tỡm cụng thc húa hc. Ni dung ti c sp xp theo 4
dng, mi dng cú nờu nguyờn tc ỏp dng v cỏc vớ d minh ho.

Gv:Lê Thanh Tính

4


SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại

II- THC TIN V TRèNH V IU KIN HC TP CA HC SINH.

1- Thc trng chung:
Khi chun b thc hin ti, nng lc gii cỏc bi toỏn bin lun núi chung
v bin lun xỏc inh cụng thc hoỏ hc ca hc sinh l rt yu. a s hc sinh
cho rng loi ny quỏ khú, cỏc em t ra rt mt mi khi phi lm bi tp loi ny.
Vỡ th cỏc em rt th ng trong cỏc bui hc bi dng v khụng cú hng thỳ hc
tp. Rt ớt hc sinh cú sỏch tham kho v loi bi tp ny. Nu cú cng ch l mt
quyn sỏch hc tt hoc mt quyn sỏch nõng cao m ni dung vit v vn
ny quỏ ớt i. Lý do ch yu l do iu kin kinh t gia ỡnh cũn khú khn hoc
khụng bit tỡm mua mt sỏch hay.
2- Chun b thc hin ti:
ỏp dng ti vo trong cụng tỏc bi dng hc sinh gii tụi ó thc
hin mt s khõu quan trng nh sau:
a) iu tra trỡnh hc sinh, tỡnh cm thỏi ca hc sinh v ni dung ca
ti, iu kin hc tp ca hc sinh. t ra yờu cu v b mụn, hng dn cỏch s dng
sỏch tham kho v gii thiu mt s sỏch hay ca cỏc tỏc gi nhng hc sinh cú
iu kin tỡm mua, cỏc hc sinh khú khn s mn sỏch bn hc tp.
b) Xỏc nh mc tiờu, chn lc v nhúm cỏc bi toỏn theo dng, xõy dng
nguyờn tc ỏp dng cho mi dng, biờn son bi tp mu v cỏc bi tp vn dng
v nõng cao. Ngoi ra phi d oỏn nhng tỡnh hung cú th xy ra khi bi dng
mi ch .

Gv:Lê Thanh Tính

5


SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại
c) Chun b cng bi dng, lờn k hoch v thi lng cho mi dng toỏn.
d) Su tm ti liu, trao i kinh nghim cựng cỏc ng nghip; nghiờn cu
cỏc thi HS gii ca tnh ta v mt s tnh, thnh ph khỏc.

Gv:Lê Thanh Tính

6


SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại

III- KINH NGHIM VN DNG TI VO THC TIN:

Khi thc hin ti vo ging dy, trc ht tụi gii thiu s nh hng gii
bi toỏn bin lun tỡm CTHH dựng chung cho tt c cỏc dng; gm 5 bc c bn:
B1: t CTTQ cho cht cn tỡm, t cỏc n s nu cn (s mol, M, húa tr )
B2:

Chuyn i cỏc d kin thnh s mol ( nu c )

B3:

Vit tt c cỏc PTP cú th xy ra

B4:

Thit lp cỏc phng trỡnh toỏn hoc bt phng trỡnh liờn lc gia
cỏc n s vi cỏc d kin ó bit.

B5:

Bin lun, chn kt qu phự hp.

Tip theo, tụi tin hnh bi dng k nng theo dng. Mc rốn luyn t
minh ha n khú, nhm bi dng hc sinh phỏt trin k nng t bit lm n t
mm do, linh hot v sỏng to. bi dng mi dng tụi thng thc hin theo
cỏc bc sau:
B1:

Gii thiu bi tp mu v hng dn gii.

B2:

Rỳt ra nguyờn tc v phng phỏp ỏp dng.

B3:

HS t luyn v nõng cao.

Tu khú mi dng tụi cú th hoỏn i th t ca bc 1 v 2.
Sau õy l mt s dng bi tp bin lun, cỏch nhn dng, kinh nghim gii
quyt ó c tụi thc hin v ỳc kt t thc t. Trong gii hn ca ti, tụi ch

Gv:Lê Thanh Tính

7


SKKN : ph©n lo¹i vµ c¸ch gi¶I bµi to¸n x¸c ®Þnh tªn kim lo¹i
nêu 4 dạng thường gặp, trong đó dạng 4 hiện nay tôi đang thử nghiệm và thấy có
hiệu quả.

DẠNG 1:

BIỆN LUẬN THEO ẨN SỐ TRONG GIẢI PHƯƠNG TRÌNH

1) Nguyên tắc áp dụng:
GV cần cho HS nắm được một số nguyên tắc và phương pháp giải quyết
dạng bài tập này như sau:

Gv:Lª Thanh TÝnh

8


SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại
- Khi gii cỏc bi toỏn tỡm CTHH bng phng phỏp i s, nu s n cha
bit nhiu hn s phng trỡnh toỏn hc thit lp c thỡ phi bin lun. Dng ny
thng gp trong cỏc trng hp khụng bit nguyờn t khi v húa tr ca nguyờn
t, hoc tỡm ch s nguyờn t cỏc bon trong phõn t hp cht hu c
- Phng phỏp bin lun:
+) Thng cn c vo u bi lp cỏc phng trỡnh toỏn 2 n: y = f(x),
chn 1 n lm bin s ( thng chn n cú gii hn hp hn. VD : húa tr, ch s
); cũn n kia c xem l hm s. Sau ú lp bng bin thiờn chn cp giỏ
tr hp lớ.
+) Nm chc cỏc iu kin v ch s v hoỏ tr : hoỏ tr ca kim loi trong
baz, oxit baz; mui thng 4 ; cũn hoỏ tr ca cỏc phi kim trong oxit 7; ch
s ca H trong cỏc hp cht khớ vi phi kim 4; trong cỏc CxHy thỡ : x 1 v y
2x + 2 ;
Cn lu ý : Khi bin lun theo húa tr ca kim loi trong oxit cn phi quan
tõm n mc húa tr

8
.
3

2) Cỏc vớ d :
Vớ d 1:

Hũa tan mt kim loi cha bit húa tr trong 500ml dd HCl thỡ

thy thoỏt ra 11,2 dm3 H2 ( KTC). Phi trung hũa axit d bng 100ml dd
Ca(OH)2 1M. Sau ú cụ cn dung dch thu c thỡ thy cũn li 55,6 gam mui
khan. Tỡm nng M ca dung dch axit ó dựng; xỏc nh tờn ca kim loi ó ó
dựng.

Gv:Lê Thanh Tính

9


SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại
* Gi ý HS :
Cp n cn bin lun l nguyờn t khi R v húa tr x
55,6 gam l khi lng ca hn hp 2 mui RClx v CaCl2
* Gii :
Gi s kim loi l R cú húa tr l x 1 x, nguyờn 3
s mol Ca(OH)2 = 0,1 1 = 0,1 mol
s mol H2 = 11,2 : 22,4 = 0,5 mol
Cỏc PTP:
2R

+

2xHCl

1/x (mol)

1

Ca(OH)2

+



2RClx

+

1/x

0,2

+

2H2O

0,1

t cỏc phng trỡnh phn ng (1) v (2) suy ra:
nHCl = 1 + 0,2 = 1,2 mol
nng M ca dung dch HCl : CM = 1,2 : 0,5 = 2,4 M
theo cỏc PTP ta cú :
ta cú :

mRClx 55, 6 (0,1111) 44,5gam

1
( R + 35,5x ) = 44,5
x



R

=

x

1

2

3

R

9

18

27

9x

Vy kim loi thoó món u bi l nhụm Al ( 27, húa tr III )

Gv:Lê Thanh Tính

10

(1)

0,5

2HCl CaCl2

0,1

xH2

(2)


SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại
Vớ d 2:

Khi lm ngui 1026,4 gam dung dch bóo hũa R2SO4.nH2O (

trong ú R l kim loi kim v n nguyờn, tha iu kin 7< n < 12 ) t 800C xung
100C thỡ cú 395,4 gam tinh th R2SO4.nH2O tỏch ra khi dung dch.
Tỡm cụng thc phõn t ca Hirat núi trờn. Bit tan ca R2SO4 800C v
100C ln lt l 28,3 gam v 9 gam.
* Gi ý HS:
mct (800 C ) ?; mddbh (100 C ) ?; mct (100 C ) ?
mR2 SO4 ( KT ) ?

lp biu thc toỏn : s mol hirat = s mol mui khan.
Lu ý HS : do phn rn kt tinh cú ngm nc nờn lng nc thay i.

* Gii:
S( 800C) = 28,3 gam

trong 128,3 gam ddbh cú 28,3g R2SO4 v 100g

H2O
1026,4gam ddbh 226,4 g R2SO4 v 800 gam

Vy :
H2O.

Khi lng dung dch bóo ho ti thi im 100C:
1026,4 395,4 = 631 gam
100C, S(R2SO4 ) = 9 gam, nờn suy ra:
109 gam ddbh cú cha 9 gam R2SO4
vy 631 gam ddbh cú khi lng R2SO4 l :

Gv:Lê Thanh Tính

11

631 9
52,1gam
109


SKKN : ph©n lo¹i vµ c¸ch gi¶I bµi to¸n x¸c ®Þnh tªn kim lo¹i
khối lượng R2SO4 khan có trong phần hiđrat bị tách ra :

226,4 – 52,1 =

174,3 gam
Vì số mol hiđrat = số mol muối khan nên :

395, 4
174,3

2 R  96  18n 2 R  96

442,2R-3137,4x +21206,4 = 0  R = 7,1n  48
Đề cho R là kim loại kiềm , 7 < n < 12 , n nguyên  ta có bảng biện luận:
n

8

9

10

R

8,8

18,6 23

11
30,1

Kết quả phù hợp là n = 10 , kim loại là Na  công thức hiđrat là
Na2SO4.10H2O

Gv:Lª Thanh TÝnh

12


SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại
DNG 2 :

BIN LUN THEO TRNG HP

1) Nguyờn tc ỏp dng:
- õy l dng bi tp thng gp cht ban u hoc cht sn phm cha xỏc
nh c th tớnh cht húa hc ( cha bit thuc nhúm chc no, Kim loi hot ng
hay kộm hot ng, mui trung hũa hay mui axit ) hoc cha bit phn ng ó
hon ton cha. Vỡ vy cn phi xột tng kh nng xy ra i vi cht tham gia
hoc cỏc trng hp cú th xy ra i vi cỏc sn phm.
- Phng phỏp bin lun:
+) Chia ra lm 2 loi nh : bin lun cỏc kh nng xy ra i vi cht tham
gia v bin lun cỏc kh nng i vi cht sn phm.
+) Phi nm chc cỏc trng hp cú th xy ra trong quỏ trỡnh phn ng.
Gii bi toỏn theo nhiu trng hp v chn ra cỏc kt qu phự hp.
2) Cỏc vớ d:

Vớ d 1:
Hn hp A gm CuO v mt oxit ca kim loi húa tr II( khụng i ) cú t l
mol 1: 2. Cho khớ H2 d i qua 2,4 gam hn hp A nung núng thỡ thu c hn
hp rn B. hũa tan ht rn B cn dựng ỳng 80 ml dung dch HNO 3 1,25M v
thu c khớ NO duy nht.
Xỏc nh cụng thc húa hc ca oxit kim loi. Bit rng cỏc phn ng xy ra
hon ton.
* Gi ý HS:
HS: c v nghiờn cu bi.

Gv:Lê Thanh Tính

13


SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại
GV: gi ý HS thy c RO cú th b kh hoc khụng b kh bi H 2 tu
vo hot ng ca kim loi R.
HS: phỏt hin nu R ng trc Al thỡ RO khụng b kh rn B gm: Cu,
RO
Nu R ng sau Al trong dóy hot ng kim loi thỡ RO b kh hn
hp rn B gm : Cu v kim loi R.
* Gii:
t CTTQ ca oxit kim loi l RO.
Gi a, 2a ln lt l s mol CuO v RO cú trong 2,4 gam hn hp A
Vỡ H2 ch kh c nhng oxit kim loi ng sau Al trong dóy hot ng
hoỏ hc ca kim loi nờn cú 2 kh nng xy ra:
- R l kim loi ng sau Al :
Cỏc PTP xy ra:
CuO +

H2



a
RO

+

H2O

+

H2O

a
+

H2



2a

R
2a

3Cu +

8HNO3

a

8a
3

3R

Cu

+

Gv:Lê Thanh Tính

8HNO3

3Cu(NO3)2

+

2NO

+

4H2O

3R(NO3)2

+

2NO

+

4H2O

14


SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại
16a
3

2a

8a 16a

0, 08 1, 25 0,1 a 0, 0125
Theo bi: 3 3

R 40(Ca)
80a ( R 16)2a 2, 4

Khụng nhn Ca vỡ kt qu trỏi vi gi thit R ng sau Al
- Vy R phi l kim loi ng trc Al
CuO +

H2



a

+

H2O

a

3Cu +

8HNO3

a

8a
3

RO

Cu

+

2a

2HNO3

3Cu(NO3)2

+

2NO

R(NO3)2

+

2H2O

+

4H2O

4a

8a
4a 0,1
a 0, 015
Theo bi : 3

R 24( Mg )
80a ( R 16).2a 2, 4

Trng hp ny tho món vi gi thit nờn oxit l: MgO.
Vớ d 2:
Khi cho a (mol ) mt kim loi R tan va ht trong dung dch cha a (mol )
H2SO4 thỡ thu c 1,56 gam mui v mt khớ A. Hp th hon ton khớ A vo
trong 45ml dd NaOH 0,2M thỡ thy to thnh 0,608 gam mui. Hóy xỏc nh kim
loi ó dựng.
* Gi ý HS:

Gv:Lê Thanh Tính

15


SKKN : ph©n lo¹i vµ c¸ch gi¶I bµi to¸n x¸c ®Þnh tªn kim lo¹i
GV: Cho HS biết H2SO4 chưa rõ nồng độ và nhiệt độ nên khí A không rõ là
khí nào.Kim loại không rõ hóa trị; muối tạo thành sau phản ứng với NaOH chưa
rõ là muối gì. Vì vậy cần phải biện luận theo từng trường hợp đối với khí A và
muối Natri.
HS: Nêu các trường hợp xảy ra cho khí A : SO2 ; H2S ( không thể là H2 vì
khí A tác dụng được với NaOH ) và viết các PTPƯ dạng tổng quát, chọn phản ứng
đúng để số mol axit bằng số mol kim loại.
GV: Lưu ý với HS khi biện luận xác định muối tạo thành là muối trung hòa
hay muối axit mà không biết tỉ số mol cặp chất tham gia ta có thể giả sử phản ứng
tạo ra 2 muối. Nếu muối nào không tạo thành thì có ẩn số bằng 0 hoặc một giá trị
vô lý.
* Giải:
Gọi n là hóa trị của kim loại R .
Vì chưa rõ nồng độ của H2SO4 nên có thể xảy ra 3 phản ứng:
2R

+

nH2SO4  R2 (SO4 )n

nH2 

(1)

2R

+

2nH2SO4  R2 (SO4 )n +

nSO2  + 2nH2O

(2)

2R

+

5nH2SO4  4R2 (SO4 )n +

nH2S  + 4nH2O

(3)

+

khí A tác dụng được với NaOH nên không thể là H2  PƯ (1) không phù
hợp.
Vì số mol R = số mol H2SO4 = a , nên :
Nếu xảy ra ( 2) thì : 2n = 2  n =1 ( hợp lý )
Nếu xảy ra ( 3) thì : 5n = 2  n =

Gv:Lª Thanh TÝnh

2
( vô lý )
5

16


SKKN : ph©n lo¹i vµ c¸ch gi¶I bµi to¸n x¸c ®Þnh tªn kim lo¹i
Vậy kim loại R hóa trị I và khí A là SO2
2R

+

2H2SO4  R2 SO4

+

a
2

a(mol) a

SO2  + 2H2O

a
2

Giả sử SO2 tác dụng với NaOH tạo ra 2 muối NaHSO3 , Na2SO3
SO2

+

Đặt : x (mol)
SO2

+

y (mol)

NaOH
x
2NaOH
2y

 NaHSO3
x
 Na2SO3 +

H2O

y

 x  2 y  0, 2  0, 045  0, 009
104 x  126 y  0, 608

theo đề ta có : 

giải hệ phương trình được

 x  0, 001

 y  0, 004

Vậy giả thiết phản ứng tạo 2 muối là đúng.
Ta có: số mol R2SO4 = số mol SO2 = x+y = 0,005 (mol)
Khối lượng của R2SO4 : (2R+ 96)0,005 = 1,56


R = 108 .

Gv:Lª Thanh TÝnh

Vậy kim loại đã dùng là Ag.

17


SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại

DNG 3:

BIN LUN SO SNH

1) Nguyờn tc ỏp dng:
- Phng phỏp ny c ỏp dng trong cỏc bi toỏn xỏc nh tờn nguyờn t
m cỏc d kin cho thiu hoc cỏc s liu v lng cht cho ó vt quỏ,
hoc cha t n mt con s no ú.
- Phng phỏp bin lun:
Lp cỏc bt ng thc kộp cú cha n s ( thng l nguyờn t khi ). T
bt ng thc ny tỡm c cỏc giỏ tr chn trờn v chn di ca n xỏc nh
mt giỏ tr hp lý.
Cn lu ý mt s im h tr vic tỡm gii hn thng gp:
+) Hn hp 2 cht A, B cú s mol l a( mol) thỡ :
Gv:Lê Thanh Tính

18

0 < nA, nB < a


SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại
+) Trong cỏc oxit : R2Om thỡ : 1 m, nguyờn 7
1

+) Trong cỏc hp cht khớ ca phi kim vi Hiro RHn thỡ :

n,

nguyờn 4

2) Cỏc vớ d :
Vớ d1:
Cú mt hn hp gm 2 kim loi A v B cú t l khi lng nguyờn t 8:9.
Bit khi lng nguyờn t ca A, B u khụng quỏ 30 vC. Tỡm 2 kim loi

* Gi ý HS:
Thụng thng HS hay lm mũ mn s tỡm ra Mg v Al nhng phng
phỏp trỡnh by khú m chc ch, vỡ vy giỏo viờn cn hng dn cỏc em cỏch
chuyn mt t s thnh 2 phng trỡnh toỏn : Nu A : B = 8 : 9 thỡ



A 8n

B 9n

*Gii:
Theo : t s nguyờn t khi ca 2 kim loi l

A 8

B 9

A 8n
( n z+ )
B 9n

nờn

Vỡ A, B u cú KLNT khụng quỏ 30 vC nờn : 9n 30 n 3
Ta cú bng bin lun sau :
n

1

2

3

A

8

16

24

Gv:Lê Thanh Tính

19


SKKN : ph©n lo¹i vµ c¸ch gi¶I bµi to¸n x¸c ®Þnh tªn kim lo¹i
B

9

18

27

Suy ra hai kim loại là Mg và Al

Ví dụ 2:
Hòa tan 8,7 gam một hỗn hợp gồm K và một kim loại M thuộc phân nhóm
chính nhóm II trong dung dịch HCl dư thì thấy có 5,6 dm3 H2 ( ĐKTC). Hòa tan
riêng 9 gam kim loại M trong dung dịch HCl dư thì thể tích khí H 2 sinh ra chưa
đến 11 lít ( ĐKTC). Hãy xác định kim loại M.
* Gợi ý HS:
GV yêu cầu HS lập phương trình tổng khối lượng của hỗn hợp và phương
trình tổng số mol H2. Từ đó biến đổi thành biểu thức chỉ chứa 2 ẩn là số mol (b) và
nguyên tử khối M. Biện luận tìm giá trị chặn trên của M.
Từ PƯ riêng của M với HCl  bất đẳng thức về VH  giá trị chặn dưới
2

của M
Chọn M cho phù hợp với chặn trên và chặn dưới

* Giải:
Đặt a, b lần lượt là số mol của mỗi kim loại K, M trong hỗn hợp
Thí nghiệm 1:
2K

+

2HCl 

2KCl

+

a
M

H2 
a/2

+

Gv:Lª Thanh TÝnh

2HCl 

MCl2

+

20

H2 


SKKN : ph©n lo¹i vµ c¸ch gi¶I bµi to¸n x¸c ®Þnh tªn kim lo¹i
b

b

 số mol H2 =

a
5, 6
b 
 0, 25  a  2b  0, 5
2
22, 4

Thí nghiệm 2:
M

2HCl 

+

MCl2

+

9/M(mol) 

H2 
9/M

Theo đề bài:

9
11

M 22, 4



M > 18,3

39a  b.M  8, 7
39(0,5  2b)  bM  8, 7

a  2b  0,5
a  0,5  2b

Mặt khác: 

10,8
< 0,25
78  M

Vì 0 < b < 0,25 nên suy ra ta có :

Từ (1) và ( 2) ta suy ra kim loại phù hợp là Mg

Gv:Lª Thanh TÝnh

21

(1)
 b=

10,8
78  M

 M < 34,8 (2)


SKKN : ph©n lo¹i vµ c¸ch gi¶I bµi to¸n x¸c ®Þnh tªn kim lo¹i

DẠNG 4:

BIỆN LUẬN THEO TRỊ SỐ TRUNG BÌNH

( Phương pháp khối lượng mol trung bình)
1) Nguyên tắc áp dụng:
- Khi hỗn hợp gồm hai chất có cấu tạo và tính chất tương tự nhau (2 kim loại
cùng phân nhóm chính, 2 hợp chất vô cơ có cùng kiểu công thức tổng quát, 2 hợp
chất hữu cơ đồng đẳng … ) thì có thể đặt một công thức đại diện cho hỗn hợp. Các
giá trị tìm được của chất đại diện chính là các giá trị của hỗn hợp (mhh ; nhh ; M hh )
- Trường hợp 2 chất có cấu tạo hoặc tính chất không giống nhau ( ví dụ 2
kim loại khác hóa trị; hoặc 2 muối cùng gốc của 2 kim loại khác hóa trị … ) thì tuy
không đặt được công thức đại diện nhưng vẫn tìm được khối lượng mol trung bình:
M

M

hh

mhh n1M 1  n2 M 2  ...

nhh
n1  n2  ...

phải nằm trong khoảng từ M1 đến M2

- Phương pháp biện luận :
Từ giá trị M hh tìm được, ta lập bất đẳng thức kép M1 < M hh < M2 để tìm
giới hạn của các ẩn. ( giả sử M1< M2)

Gv:Lª Thanh TÝnh

22


SKKN : ph©n lo¹i vµ c¸ch gi¶I bµi to¸n x¸c ®Þnh tªn kim lo¹i
2) Các ví dụ:
Ví dụ 1: Cho 8 gam hỗn hợp gồm 2 hyđroxit của 2 kim loại kiềm liên tiếp
vào H2O thì được 100 ml dung dịch X.
Trung hòa 10 ml dung dịch X trong CH3COOH và cô cạn dung dịch thì thu
được 1,47 gam muối khan.
90ml dung dịch còn lại cho tác dụng với dung dịch FeCl x dư thì thấy tạo
thành 6,48 gam kết tủa.
Xác định 2 kim loại kiềm và công thức của muối sắt clorua.
* Gợi ý HS:
Tìm khối lượng của hỗn hợp kiềm trong 10 ml dung dịch X và 90 ml dung dịch X.
Hai kim loại kiềm có công thức và tính chất tương tự nhau nên để đơn giản
ta đặt một công thức ROH đại diện cho hỗn hợp kiềm. Tìm trị số trung bình R
* Giải:
Đặt công thức tổng quát của hỗn hợp hiđroxit là ROH, số mol là a (mol)
Thí nghiệm 1:
mhh =

10  8
= 0,8 gam
100

ROH +

CH3COOH  CH3COOR

1 mol
suy ra :

+

1 mol
0,8
1, 47


R  17 R  59

R  33

vậy có 1kim loại A > 33 và một kim loại B < 33
Vì 2 kim loại kiềm liên tiếp nên kim loại là Na, K

Gv:Lª Thanh TÝnh

23

H2O

(1)


SKKN : ph©n lo¹i vµ c¸ch gi¶I bµi to¸n x¸c ®Þnh tªn kim lo¹i
Có thể xác định độ tăng khối lượng ở (1) : m = 1,47 – 0,8=0,67 gam

 nROH = 0,67: ( 59 –17 ) =
M

ROH

=

0,8
 42
0, 67

50

0, 67
42



R = 50 –17 = 33

Thí nghiệm 2:
mhh = 8 - 0,8 = 7,2 gam
xROH
(g):

+

FeClx 

Fe(OH)x  +

( R +17)x

(56+ 17x)

7,2 (g)

6,48 (g)

 ( R  17) x 56  17 x

6, 48
suy ra ta có:  7, 2
 R  33


xRCl

(2)

giải ra được x = 2

Vậy công thức hóa học của muối sắt clorua là FeCl2
Ví dụ 2: X là hỗn hợp 3,82 gam gồm A2SO4 và BSO4 biết khối lượng
nguyên tử của B hơn khối lượng nguyên tử của A là1 đvC. Cho hỗn hợp vào dung
dịch BaCl2 vừa đủ,thu được 6,99 gam kết tủa và một dung dịch Y.
a) Cô cạn dung dịch Y thì thu được bao nhiêu gam muối khan
b) Xác định các kim loại A và B
* Gợi ý HS :
-Do hỗn hợp 2 muối gồm các chất khác nhau nên không thể dùng một công
thức để đại diện.

Gv:Lª Thanh TÝnh

24


SKKN : phân loại và cách giảI bài toán xác định tên kim loại
-Nu bit khi lng mol trung bỡnh ca hn hp ta s tỡm c gii hn
nguyờn t khi ca 2 kim loi.
* Gii:
a)

A2SO4

+

BaCl2

BaSO4

+

2ACl

BSO4

+

BaCl2

BaSO4

+

BCl2

Theo cỏc PTP :
S mol X = s mol BaCl2 = s mol BaSO4 =

6,99
0, 03mol
233

Theo nh lut bo ton khi lng ta cú:
m( ACl BCl2 ) 3,82 + (0,03. 208) 6.99 = 3,07 gam
MX

b)

3,82
127
0, 03

Ta cú M1 = 2A + 96 v M2 = A+ 97
2 A 96 127
A 97 127

Vy :

(*)

T h bt ng thc ( *) ta tỡm c :

15,5 < A < 30

Kim loi húa tr I tho món iu kin trờn l Na (23)
Suy ra kim loi húa tr II l Mg ( 24)

Gv:Lê Thanh Tính

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×