Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Axit nitric và bài toán quy đổi

Chia sẻ: Caphesua | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:50

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sáng kiến này sẽ là tài liệu tham khảo dễ hiểu, giúp các em có cái nhìn đơn giản hơn đối với những bài toán dạng trên đồng thời giải quyết chúng một cách nhanh hơn và hiệu quả hơn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Axit nitric và bài toán quy đổi

BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN 1. LỜI GIỚI THIỆU Nhiệm vụ trọng tâm của dạy học nói chung và dạy môn Hóa học nói riêng là thực hiện muc tiêu đ ̣ ổi mới dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh: năng lực tư duy, năng lực sang tao, năng l ́ ̣ ực giai quyêt ̉ ́ vân đê… ̉ ̀ ́ ̀ Đê hinh thanh cac năng l ̀ ́ ực đo cho hoc sinh, giao viên cân trang bi cho ́ ̣ ́ ̀ ̣ ̣ ́ ̃ ̀ ́ ̃ ̉ ̀ ̣ ̃ ̣ hoc sinh cac ki năng cân thiêt: kĩ năng tìm tòi, ki năng giai bai tâp, ki năng hê thông ́ ́ ức, ki năng liên hê cac kiên th hoa kiên th ́ ̃ ̣ ́ ́ ức... Do vậy vai trò của người giáo viên trong nhà trường là rất quan trọng. Họ như những huấn luyện viên còn học sinh như các vận động. Trong quá trình dạy học ở trường phổ thông, bồi dưỡng và phát huy năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh là một nhiệm vụ quan trọng Hoá học là bộ môn khoa học thực nghiệm và lí thuyết, cung cấp cho học sinh những tri thức hóa học phổ thông tương đối hoàn chỉnh về các chất, sự biến đổi các chất, mối liên hệ giữa công nghệ hóa học, môi trường và con người. Trong bộ môn Hóa học thì chuyên đề về axit NITRIC (H+, NO3) là một mảng kiến thức rất quan trọng, đề thi trung học phổ thông quốc gia liên tục xuất hiện các câu hỏi về axit nitric rất hay, đặc biệt mấy năm trở lại đây, bài tập axit nitric (H+, NO3) thuộc mức điểm cao trong đề thi THPT Quốc gia, thậm chí ở mức điểm 10. Các dạng bài tập về axit nitric (H+, NO3) rất đa dạng và phong phú. Kiến thức về axit nitric (H+, NO3) trong sách giáo khoa lớp 11 còn ít, đọc xong ta rất khó tổng hợp được kiến thức và vận dụng để giải bài tập. Sách tham khảo đã tương đối nhiều, tuy nhiên một bài toán cũng được khai thác dưới rất nhiều 1
cách giải khác nhau, nếu không hiểu bản chất thì các em rất khó để giải quyết được. Khi gặp các bài toán về axit nitric (H+, NO3), tôi nhận thấy học sinh gặp lúng túng trong việc tìm ra phương pháp giải phù hợp. Với mong muốn khắc phục khó khăn của học sinh và bản thân tôi muốn giảng dạy bài tập về axit nitric (H+, NO3), tôi làm đề tài “Axit nitric và bài toán quy đổi”. Sáng kiến này sẽ là tài liệu tham khảo dễ hiểu, giúp các em có cái nhìn đơn giản hơn đối với những bài toán dạng trên đồng thời giải quyết chúng một cách nhanh hơn và hiệu quả hơn. 2. TÊN SÁNG KIẾN: “Axit nitric và bài toán quy đổi” 3. LĨNH VỰC ÁP DỤNG SÁNG KIẾN: Khi giảng dạy chương “Nitơ Photpho” lớp 11, học sinh được học về axit nitric và khi học sinh ôn thi học sinh giỏi lớp 11, học sinh giỏi lớp 12 và ôn thi THPT Quốc gia. Thời lượng học lý thuyết về axit nitric (H+, NO3) rất ít, nhưng bài tập quy đổi có axit nitric (H+, NO3) lại rất đa dạng và khó. Việc xây dựng chuyên đề từ cách triển khai dạy học bài axit nitric đến dạng bài tập quy đổi có H+, NO3 là rất quan trọng, để có thể củng cố và bổ sung kiến thức của học sinh, là tài liệu giúp học sinh ôn tập vì bài tập quy đổi có H+, NO3 đang được khai thác ngày càng nhiều và là những câu lấy điểm cao trong các kỳ thi. 4. NGÀY SÁNG KIẾN ĐƯỢC ÁP DỤNG LẦN ĐẦU: 5/9/2018 5. MÔ TẢ BẢN CHẤT CỦA SÁNG KIẾN: 2
PHẦN MỘT: TỔNG QUAN I. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Muốn thay đổi cách dạy học truyền thống sang hướng dạy nghiên cứu bài học, lấy học sinh làm trung tâm của mọi nhiệm vụ, giáo viên chỉ là người hướng dẫn và chuyển giao nhiệm vụ. Hệ thống hóa các phương pháp quy đổi có H+, NO3 từ dễ đến khó giúp học sinh biết cách giải va gi ̀ ải nhanh được cac bài t ́ ập. II. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Xây dựng bài dạy axit nitric theo hướng nghiên cứu bài học. Lựa chọn và sử dụng các bài tập quy đổi từ dễ đến khó khi dạy về axit nitric (H+, NO3) thuộc chương Nitơ – Photpho, Hóa học 11. Phân dạng và giơi thiêu ph ́ ̣ ương pháp tối ưu liên quan để giải các dạng bài tập quy đổi về axit nitric (H+, NO3), từ đó học sinh vận dụng linh hoạt trong các bài toán cụ thể. Thực nghiêm s ̣ ư pham v ̣ ới các lớp học sinh khác nhau, để đanh gia hi ́ ́ ệu quả của đề tài, từ đó kết luận về khả năng áp dụng đề tài. III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU “Axit nitric và bài toán quy đổi” trong chương trình Hóa học 11, chương “Nitơ Photpho”, trong day hoc ôn thi h ̣ ̣ ọc sinh giỏi và THPT quốc gia cho hoc̣ 3
sinh lơp 11, 12 tr ́ ương THPT Nguyên Thai Hoc, đ ̀ ̃ ́ ̣ ể phát triển năng lực tư duy sáng tạo của học sinh. IV. PHẠM VI NGHIÊN CỨU Phạm vi về nội dung: nội dung kiến thức lý thuyết về axit nitric (H+, NO3) và các dạng bài tập quy đổi liên quan Phạm vi kiến thức Trong khuôn khổ các bài tập axit nitric (H+, NO3) đã được khai thác trong các đề thi đại học, THPT quốc gia, học sinh giỏi 11, 12 tại tỉnh Vĩnh Phúc nên trong sáng kiến kinh nghiệm của mình: + Việc tiếp nhận kiến thức về axit nitric, tôi xây dựng theo hướng nghiên cứu bài học. + Mỗi bài toán quy đổi có axit nitric (H+, NO3) có thể có nhiều cách giải, tôi chỉ đưa ra một cách giải mà ở thời điểm hiện tại tôi cho là tối ưu để giải quyết bài toán. Một số dạng quy đổi cơ bản tôi đưa ra nhiều cách giải để so sánh, đối chiếu. + Tôi sắp xếp cấu trúc bài tập từ dễ đến khó, từ lý thuyết đến bài toán để học sinh dễ tiếp cận. Phạm vi về thời gian: tiến hành nghiên cứu đề tài từ tháng 9/2018, thực nghiệm sư phạm từ tháng 10/2018 và sẽ còn tiếp tục phát triển. V. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp thu thập thông tin: kiến thức lý thuyết và bài tập của liên quan đến đề tài; hệ thống bài tập từ lý thuyết đến bài tập, từ cơ bản đến nâng cao; lấy ý kiến của các giáo viên. Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Học sinh đọc tài liệu trước khi học chuyên đề; làm hệ thống câu hỏi, bài tập giáo viên giao; làm bài kiểm tra 4
Phương pháp thực nghiêm s ̣ ư pham: ̣ tiến hành thực nghiệm với nhiều đối tượng học sinh (nhiều lớp, nhiều học sinh), trao đổi kinh nghiệm với các giáo viên trên địa bàn cụm Vĩnh Yên. Phương pháp thông kê toán h ́ ọc: xử li và phân tích sô liêu th ́ ́ ̣ ực nghiêm s ̣ ư ̣ pham. VI. CƠ SỞ THỰC HIỆN GIẢI PHÁP 1. Nhân lực + Tác giả sáng kiến chịu trách nhiệm chính thiết kế bài giảng, làm hệ thống các dạng bài tập quy đổi về axit nitric (H+, NO3) + Học sinh lớp 12A6 – THPT Nguyễn Thái Học (đầu vào thấp của trường) + Học sinh lớp 11A3 – THPT Nguyễn Thái Học (đầu vào cao của trường) 2. Cơ sở vật chất: Dùng phần mềm McMic trộn các câu hỏi trắc nghiệm Dùng phần mềm powerpoint để soạn giảng bài axit nitric Dùng phòng học bộ môn hóa học để dạy bài axit nitic Giáo viên photo tài liệu phát cho học sinh làm bài, thống kê, đánh giá 5
PHẦN HAI: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ A. TÊN CHUYÊN ĐỀ Tên: Axit nitric và bài toán quy đổi (Bài 9: Axit nitric và muối nitrat – Hóa học 11 – Ban cơ bản) Đối tượng học sinh: Học sinh lớp 11 Số tiết dự kiến: 6 tiết B. XÂY DỰNG KẾ HOẠCH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ: AXIT NITRIC VÀ BÀI TOÁN QUY ĐỔI BÀI 9: AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT 6
Giới thiệu chung Bài Axit nitric và muối nitrat gồm các nội dung: Cấu tạo phân tử, tính chất vật lý, tính chất hóa học, ứng dụng, điều chế axit nitric. Tính chất vật lý, tính chất hóa học, ứng dụng của muối nitrat. Chủ đề Axit nitric và bài toán quy đổi bao gồm các nội dung: Cấu tạo phân tử, tính chất vật lý, tính chất hóa học, ứng dụng, điều chế axit nitric. Bài toán quy đổi có axit nitric. Bài giảng được thiết kế theo hướng: Giáo viên là người tổ chức, định hướng các hoạt động học tập còn học sinh thực hiện các nhiệm vụ do giáo viên chuyển giao một cách chủ động, tích cực. Giáo viên theo dõi quá trình thực hiện nhiệm vụ của học sinh hỗ trợ kịp thời những khó khăn, vướng mắc nhằm giúp học sinh giải quyết vấn đề học tập một cách hiệu quả, phù hợp với mục tiêu phát triển năng lực cho học sinh. Bài giảng thực hiện trong 3 tiết: 1 tiết nghiên cứu về cấu tạo phân tử, tính chất vật lý, tính chất hóa học, ứng dụng. 2 tiết còn lại nghiên cứu về điều chế axit nitric và các dạng bài toán quy đổi có HNO3 I. Mục tiêu 1. Kiến thức, kỹ năng, thái độ a. Kiến thức HS nêu được: Cấu tạo phân tử và số oxi hóa của nito trong HNO 3, tính chất vật lí (trạng thái, màu sắc, tính tan), ứng dụng của axit nitric. Một số dạng toán quy đổi oxit kim loại đã được học ở chương trình hóa 10 chương oxi – lưu huỳnh. HS giải thích được: Axit nitric vừa có tính axit mạnh (5 tính chất chung của axit: làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng với bazo, tác dụng với oxit bazo, tác dụng với kim loại, tác dụng với muối), vừa có tính oxi hóa rất mạnh (oxi hóa hầu hết các kim 7
loại, một số phi kim, nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ), tuy nhiên trọng tâm là tính oxi hóa mạnh (N+5 bị khử về các số oxi hóa thấp hơn như N+4, N+2, N3, N0) b. Kĩ năng Dựa vào sự điện li của HNO 3 dự đoán được tính axit mạnh của HNO 3, kiểm tra dự đoán bằng thí nghiệm và rút ra kết luận. Dựa vào số oxi hóa của nito trong HNO3 dự đoán được tính oxi hóa của HNO3, quan sát thí nghiệm, hình ảnh..., rút ra nhận xét về tính oxi hóa rất mạnh của HNO3. Viết các PTHH dạng phân tử, ion rút gọn minh họa tính chất hóa học của axit nitric đặc và loãng c. Thái độ Say mê, hứng thú trong học tập bộ môn. Có ý thức bảo vệ môi trường, sử dụng hóa chất đủ liều lượng và hiệu quả Thực hiện thí nghiệm cẩn thận 2. Định hướng các năng lực cần hình thành và phát triển Năng lực tự học, năng lực hợp tác Năng lực thực hành hóa học. Năng lực giải quyết vấn đề thống qua môn hóa học Năng lực vận dụng kiến thức môn hóa học vào cuộc sống II. Chuẩn bị 1. Giáo viên Video, máy tính, máy chiếu Dụng cụ, hóa chất: quỳ tím, CuO, dung dịch NaOH, CaCO 3, Cu, Zn, HNO3 đặc, HNO3 loãng, dung dịch HCl, ống nghiệm, đèn cồn, giá thí nghiệm, giá đỡ ống nghiệm, bông, nút cao su, cốc thủy tinh. 2. Học sinh 8
Ôn lại kiến thức cũ: Cách viết công thức cấu tạo của axit có oxi, phản ứng oxi hóa khử, phương trình ion rút gọn, bài toán quy đổi đã học ở bài axit sunfuric đặc Chuẩn bị bài mới theo sách giáo khoa. III. Thiết kế, tổ chức hoạt động học 1. Giới thiệu chung Tình huống xuất phát: Khai thác kiến thức đã học ở lớp 10 bài axit sunfuric và kiến thức thực tế về phương pháp quy đổi có axit nitric, tạo hứng thú học tập cho học sinh, sử dụng kĩ thuật KWLH. Hoạt động hình thành kiến thức: Phương pháp dạy học chủ yếu: Phương pháp sử dụng thí nghiệm (TN đối chứng, TN nghiên cứu) và phương pháp dạy học hợp tác theo nhóm. Thông qua thí nghiệm và hoạt động nhóm, HS rút ra được tính chất hóa học cơ bản của axit nitric: Tính axit và tính oxi hóa mạnh. Nhận dạng được bài toán quy đổi có axit nitric Hoạt động luyện tập gồm các câu hỏi nhằm củng cố, khắc sâu kiến thức trọng tâm bài. Hoạt động vận dụng, tìm tòi được thiết kế cho các nhóm HS tìm hiểu tại nhà giúp cho HS phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn và tạo kết nối với bài học tiếp theo. 2. Tổ chức các hoạt động cho HS hoạt động 1: Tình huống xuất phát a) Mục đích hoạt động Huy động các kiến thức đã được học, kiến thức thực tế của HS về axit nitric và tạo nhu cầu tiếp tục tìm hiểu kiến thức mới của HS. b) Nội dung hoạt động 9
HS xem hình ảnh, nêu những điều mình đã biết và những điều mình muốn biết tìm hiểu thêm về axit HNO3 c) Phương thức tổ chức hoạt động GV cho HS hoạt động nhóm: xem hình ảnh và trả lời câu hỏi (trước khi HS xem hình ảnh, GV yêu cầu HS sẽ phải trả lời các câu hỏi sau): 1. Hình ảnh trên nói đến hiện tượng gì trong cuộc sống? 2. Hãy cho biết những điều em đã được biết, những điều em muốn biết thêm về axit được nói đến. K W L H (điều đã biết) (điều muốn biết) (điều học được) (học bằng cách nào) d) Dự kiến sản phẩm của HS HS sẽ trả lời hiện tượng được nói đến là hiện tượng mưa axit. Axit được nhắc đến trong hình ảnh là axit nitric. HS có thể nói được một số điều đã biết về axit nitric như: Axit nitric có công thức phân tử là HNO3, số oxi hóa của N là +5, tan nhiều trong nước, là một axit mạnh làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng với bazo, tác dụng với oxit bazo, tác dụng với muối, tác dụng với kim loại. Khi làm bài toán quy đổi có HNO3. HS có thể nêu được dạng quy đổi oxit như: Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất (Ví dụ: hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe 2O3 và Fe3O4 ...) (từ 3 chất trở lên) thành hỗn hợp hai chất ( như: Fe, O hoặc FeO, Fe2O3 hoặc Fe, FeO hoặc Fe, Fe2O3 hoặc Fe, Fe3O4 hoặc ...) một chất ( như: FexOy hoặc…) HS có thể nêu một số vấn đề muốn tìm hiểu thêm về axit HNO 3 như: Công thức cấu tạo của HNO3, ngoài tính tan thì HNO3 còn có thêm những tính chất vật 10
lí nào? Ngoài tính axit thì HNO3 còn có tính chất hóa học gì? Tại sao? HNO3 là chất oxi hóa mạnh hay yếu? Thể hiện khi tác dụng với những chất nào? Với dạng toán quy đổi có HNO3 ngoài dạng quy đổi oxit sắt thì còn có các dạng quy đổi nào như: quy đổi hỗn hợp FeS, FeS2, Cu2S … về các nguyên tố Fe, Cu, S; quy đổi tác nhân oxi hóa, quy đổi hỗn hợp sản phẩm khử chứa nito… Dự kiến một số khó khăn vướng mắc của HS và giải pháp hỗ trợ: HS có thể không nêu hết được những điều muốn tìm hiểu về HNO3, khi đó GV có thể có một số gợi ý khéo léo HS như: Các em có muốn tìm hiểu xem ngoài những HNO3 được xếp vào axit loại mấy? Vì sao? Tính chất hóa học đặc trưng của HNO3 là gì? HNO3 tác dụng được với các chất nào? Điều kiện phản ứng của HNO3 vói các chất đó như thế nào? Ngoài dạng quy đổi ở trên thì trong bài toán có HNO3 còn có dạng quy đổi nào khác? Cách xử lí số liệu của các dạng mới này? Hiện nay liên quan đến HNO3, những bài toán nào chinh phục điểm giỏi? Có sử dụng phương pháp quy đổi để giải quyết bài toán đó không? Phương pháp quy đổi tác nhân oxi hóa, quy đổi hỗn hợp sản phẩm khử của nito. e) Kiểm tra, đánh giá kết quả hoạt động + Thông qua quan sát, GV biết được mức độ hoạt động tích cực của các nhóm và của các HS + Thông qua cột K và cột W trong bảng KWLH của các nhóm, GV biết được HS đã biết những gì về phương pháp quy đổi này, HS muốn biết thêm các dạng nào của phương pháp này. Từ đó GV có thể nhận xét, đánh giá sơ bộ giữa các nhóm. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức a) Mục tiêu hoạt động 11
HS nêu được: Cấu tạo phân tử và số oxi hóa của nito trong HNO 3, tính chất vật lí (trạng thái, màu sắc, tính tan), ứng dụng của axit nitric. Một số dạng toán quy đổi oxit kim loại đã được học ở chương trình hóa 10 chương oxi – lưu huỳnh. HS giải thích được: Axit nitric vừa có tính axit mạnh (5 tính chất chung của axit: làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng với bazo, tác dụng với oxit bazo, tác dụng với kim loại, tác dụng với muối), vừa có tính oxi hóa rất mạnh (oxi hóa hầu hết các kim loại, một số phi kim, nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ), tuy nhiên trọng tâm là tính oxi hóa mạnh (N+5 bị khử về các số oxi hóa thấp hơn như N+4, N+2, N3, N0) b) Nội dung hoạt động ND1: Tìm hiểu cấu tạo phân tử, tính chất vật lý, ứng dụng của axit nitric. ND2: Tìm hiểu về tính chất hóa học, điều chế axit nitric trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp ND3: Tìm hiểu về các dạng toán quy đổi có HNO3 c) Phương thức tổ chức hoạt động ND1: Tìm hiểu cấu tạo phân tử, tính chất vật lý, ứng dụng của axit nitric. * GV cho HS hoạt động nhóm (mỗi nhóm từ 4 – 6 HS: 10 nhóm 4): Nghiên cứu SGK và quan sát lọ đựng dung dịch HNO3 để trả lời các câu hỏi sau (ghi kết quả vào bảng phụ; GV ghi câu hỏi ra phiếu học tập, sử dụng máy chiếu để chiếu câu hỏi cho HS…) Câu 1: + Viết CTCT của phân tử HNO3. Xác định số oxi hóa của nitơ trong HNO3? + Liên kết trong phân tử HNO3? Phân tử HNO3 có phân cực không? Câu 2: Nêu tính chất vật lý của HNO3? 12
+ Trạng thái + Màu sắc + Độ bền + Tính tan trong nước + Nồng độ của HNO3 đậm đặc và khối lượng riêng Câu 3: Ứng dụng của HNO3? ND2: Tìm hiểu về tính chất hóa học, điều chế axit nitric trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp GV: Yêu cầu HS viết phương trình điện li của HNO3, từ đó dự đoán được tính chất hóa học nào? Thể hiện khi tác dụng với các chất nào? GV: Yêu cầu HS làm thí nghiệm theo nhóm như cũ chứng minh tính axit mạnh của HNO3 với: + Quỳ tím + CuO + Ca(OH)2 + CaCO3 Nhận xét hiện tượng, viết phương trình phân tử và ion thu gọn. GV: Từ số oxi hóa của N trong phân tử HNO 3 dự đoán tính chất hóa học của HNO3? GV: cho HS quan sát thí nghiệm đối chứng, nhận xét, viết phương trình + Cu tác dụng với HCl + Cu tác dụng với HNO3 loãng, đặc Xác định vai trò của HNO3 trong các phản ứng trên? 13
GV: Cho các 5 nhóm HS tiến hành thí nghiệm của Fe với HNO3 đặc nóng, 5 Nhóm tiến hành thí nghiệm của Fe với HNO 3 đặc nguội. Các nhóm quan sát kết quả của nhau nhận xét hiện tượng, rút ra kết luận? GV: Cho HS quan sát video thí nghiệm của HNO3 đặc với C, S; thí nghiệm của HNO3 đặc với FeO, để nguội, nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào cho đến khi có kết tủa xuất hiện. Các nhóm HS quan sát kết quả của nhóm mình và nhóm bạn, nhận xét, viết phương trình, xác định vai trò của HNO3 trong các phản ứng đó? Tiếp theo GV cho HS hoạt động cá nhân: Đọc SGK và cho biết trong phòng thí nghiệm điều chế HNO3 bằng cách nào? Trong công nghiệp HNO3 được sản xuất như thế nào? ND3: Tìm hiểu về các dạng toán quy đổi có HNO3 GV: Yêu cầu HS liệt kê các dạng quy đổi đã biết? Phát phiếu học tập cho HS hoạt động cá nhân giải các bài toán quy đổi quen thuộc, phân loại dạng toán quy đổi đó? d) Dự kiến sản phẩm của học sinh Ở ND1: HS có thể trả lời các ý sau: Cấu tạo phân tử: + CTCT: H – O – N = O O + Trong ptử HNO3: N có số oxi hóa +5 + Liên kết trong phân tử HNO3 là liên kết cộng hóa trị có cực, phân tử HNO3 phân cực. Tính chất vật lý: + Trạng thái: lỏng 14
+ Màu sắc: không màu + Độ bền: kém bền, khi có ánh sáng axit nitric đặc đã bị phân hủy một phần ra khí nitơ đioxit. Khí NO2 tan trong dung dịch axit, làm cho dung dịch có màu vàng + Tính tan trong nước: tan theo bất kì tỉ lệ nào + Nồng độ của HNO3 đậm đặc 68% và khối lượng riêng D = 1,40 g/cm3 Ứng dụng: dùng để điều chế phân đạm, thuốc nổ, thuốc nhuộm, dược phẩm... Ở ND2: HS có thể thực hiện được các yêu cầu sau Viết được phương trình điện li của HNO3 HNO3  H+ + NO3 => là axit mạnh Làm được các thí nghiệm chứng minh tính axit mạnh của HNO 3, thí nghiệm của Fe với HNO3 đặc nguội Viết phương trình mô tả tính axit mạnh và tính oxi hóa mạnh của HNO3. 1. Tính axit : HNO3 là axit mạnh + Quỳ tím hoá đỏ + Tác dụng với oxít bazơ, bazơ, muối của các axít yếu muối nitrat. 2 HNO3 + CuO  Cu(NO3)2 + H2O 2HNO3 +Ca(OH)2Ca(NO3)2+2H2O 2HNO3 + CaCO3  Ca(NO3)2 + CO2 + H2O +5 H N O3  Số OXH cao nhất nên chỉ có thể giảm => tính oxi hoá 2. Tính oxi hoá: + HNO3 có số OXH + 5 có thể bị khử thành: o +1 +2 +4 3 15
N2, N2O, NO, NO2, NH4NO3 tuỳ theo nồng độ HNO3 và khả năng khử của chất tham gia. a. Tác dụng với kim loại: + Oxy hoá hầu hết kim loại (trừ Au, Pt). 0 +5 +2 +2 3Cu +8HNO3(l)  3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 3Cu0 + 8H+ + 2NO3→ 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 0 +5 +2 +4 Cu + 4HNO3đ  Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Cu0 + 4H+ + 2NO3→ Cu2+ + 2NO2 + 2H2O + Fe, Al, Cr thụ động hoá với HNO3 đặc, nguội b. Tác dụng với phi kim: HNO3 đặc, nóng OXH được một số phi kim C,S,P,...  NO2 0 +5 +4 +4 C + 4H N O3  C O2 + 4 N O2 + 2H2O 0 +5 +6 +4 S + 6H N O3 H2 S O4 + 6 N O2+ 2H2O c. Tác dụng với hợp chất: + HNO3 đặc oxi hoá nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ +2 +5 +3 +4 Fe O + 4H N O3  Fe (NO3)3 + N O2 + 2H2O + Vải, giấy, mùn cưa, dầu thông….bị phá huỷ khi tiếp xúc HNO3 đặc Tìm hiểu về phương pháp điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm dựa vào phản ứng axit tác dụng với muối để tạo muối mới axit mới. Trong công nghiệp đi từ hóa chất phổ biến và có nhiều nitơ. 1.Trong PTN:Cho tinh thể NaNO3 (hoặc KNO3) tác dụng với H2SO4 đặc, đun nóng NaNO3 + H2SO4(đ) to HNO3 + NaHSO4 2. Trong CN: 16
* Sản xuất HNO3 từ NH3, không khí: Gồm 3 giai đoạn Oxi hoá khí NH3 bằng oxi kk thành NO: −3 +2 4 N H3+ 5O2 850 − 900o C , Pt 4 N O +6H2O H mFe = 56.0,045 = 2,52 gam A đúng Cách 2: Quy hỗn hợp chất rắn X về hai chất Fe, Fe2O3 Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 17
0,025mol 0,025mol 0, 56 n NO = = 0, 025mol 22, 4 m Fe2O3 = 3 0,025 .56 = 1,6gam 1,6 n Fe(trong Fe2O3 ) = 2. = 0,02mol 160 mFe = 56(0,025 + 0,02) = 2,52 gam A đúng 1, 6 Chú ý: Nếu n Fe(trong Fe 2O3 ) = = 0, 01mol mFe = 56.(0,035) = 1,96g B sai 160 Cách 3: Quy hỗn hợp chất rắn X về hai chất FeO, Fe2O3 3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O 3.0,025 0,025 5, 4 mFeO = 3.0,025 . 72 = 5,4g n Fe(FeO) = = 0, 075mol 72 m Fe2O3 = 3 5,4 = 2,4g 2.(−2, 4) 4,8 n Fe(Fe2O3 ) = =− = −0, 03mol 160 160 mFe = 56 .(0,075 + (0,03)) = 2,52 gam A đúng Chú ý: + Kết quả âm ta vẫn tính bình thường vì đây là phương pháp quy đổi + Nếu n Fe(Fe2O3 ) = −0,015mol mFe = 56.0,06 = 3,36g C sai Cách 4: Quy hỗn hợp chất rắn X về một chất là Fex Oy 3FexOy + (12x 2y)HNO3 2Fe(NO3)3 +(3x2y)NO + (6x y)H2O 3.0,025 0,025mol 3x − 2y 18
3 3.0, 025 x 3 M n Fex O y = = = � m Fe3O2 = 200 56x + 16y 3x − 2y y 2 mFe = 56.nFe = 56.3.nFe3O2 3.56.3 m Fe(oxit) = = 2, 52g A đúng 200 Chú ý: Fe3O2 là oxit giả định, không có thật. Nếu m Fe2O3 = 160 � m Fe = 3.2.56 = 2,1g D sai 160 Bài toán 2: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2O3 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 sau phản ứng được m gam muối khan. Tính m. A. 14,52 B. 38,72 C. 19,36 D. 53,24 Bài giải Quy hỗn hợp chất rắn X về nguyên tử là Fe và O Ta xem 11.36 gam hỗn hợp gồm (Fe, FeO, Fe 2O3 và Fe3O4) là hỗn hợp của x mol Fe và y mol O. Ta có: mhh =56x+16y =11,36 (1). Mặt khác quá trình cho và nhận electron như sau 0 +3 0 −2 +5 +2 Fe− 3e Fe+ 3e O + 2e O N + 3e N 3x y 2y ...0,18 0,06 x 3x Áp dụng ĐLBT electron ta được: n e = 2y + 0,18 = 3x, => 3x − 2y = 0,18 (2) Giải hệ (1) và (2) => x=0,16 mol, y=0,15 mol. n Fe( NO3 )3 = n Fe = x = 0,16mol, => m Fe( NO3 )3 = 0,16.242 = 38,72gam B đúng.. Chú ý: 8x(2) + (1) ta có mhh + 24.nNO =80x = 80nFe 19
 nFe = 1/80(mhh + 24.nNO) (công thức tính nhanh *) Bài toán 3: Cho 8,16 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dung dịch Y), thu được 1,344 lít NO (đktc) và dung dịch Z. Dung dịch Z hòa tan tối đa 5,04 gam Fe, sinh ra khí NO. Biết trong các phản ứng, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Số mol HNO3 có trong Y là A. 0,54 mol B. 0,78 mol C. 0,50 mol D. 0,44 mol Bài giải Quy hỗn hợp chất rắn X về nguyên tử là Fe và O Áp dụng công thức tính nhanh * ta có nFe = 1/80(mhh + 24.nNO) = 0,12 mol => nO = 0,09 mol Quy hỗn hợp chất rắn X và 5,04 gam Fe về nguyên tử là Fe và O Ta có nO = 0,09 mol => nFe = (8,16+5,0416.0,09)/56 = 0,21 mol Mặc khác quá trình cho và nhận electron như sau 0 2+ + + 2 3 2 Fe → Fe + 2e 2H + O + 2e → H O 4H + NO + 3e → NO + 2H O Suy ra nNO = (2.nFe – 2nO)/3 = 0,08 mol Suy ra nHNO3 = 4nNO + 2nO = 0,5 mol Đáp án C Bài toán 4: Hoà tan 13,875 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 2O3, Fe3O4 trong dung dịch có chứa x mol HNO3 đặc nóng. Sau phản ứng thu được 1,68 lít NO duy nhất (ở đktc), dng dịch X chứa y gam muối và còn lại 1,095 gam kim loại chưa tan. Giá trị của x và y lần lượt gần với các giá trị nào nhất? A. 0,35 và 37 B. 0,50 và 37 C. 0,35 và 40 D. 0,50 và 40 Bài giải Quy hỗn hợp chất rắn X về nguyên tử là Fe và O 20