HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP KHTN 9 PHÂN MÔN HÓA HỌC: CHỦ ĐỀ KIM LOẠI VÀ PHI KIM
Chào các em học sinh Lớp 9 thân mến! Chủ đề Kim loại và Phi kim trong chương trình Khoa học tự nhiên (KHTN) 9 bộ sách mới là một trong những phần kiến thức trọng tâm nhất, xuất hiện với mật độ rất cao trong các đề thi học kỳ và đề thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT. Để giúp các em nắm chắc kiến thức, đạt điểm tối đa khi trình bày bài thi, thầy/cô đã biên soạn bài hướng dẫn giải chi tiết theo từng bước (Step-by-step) dưới đây. Các em hãy đọc kỹ, ghi chép lại và áp dụng nhé!
I. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CẦN NHỚ
Trước khi bắt tay vào giải bài tập, hãy cùng ôn lại các phương trình và quy tắc cốt lõi:
1. Tính chất hóa học của Kim loại
- Tác dụng với Phi kim (Oxi, Lưu huỳnh, Clo…): Kim loại + Oxi -> Oxit bazơ; Kim loại + Phi kim khác -> Muối.
- Tác dụng với dung dịch Axit (HCl, H2SO4 loãng): Kim loại (trước H) + Axit -> Muối + Khí H2.
- Tác dụng với dung dịch Muối: Kim loại mạnh hơn + Dung dịch Muối -> Muối mới + Kim loại mới (Điều kiện: Kim loại đứng trước không tác dụng với nước ở điều kiện thường).
- Dãy hoạt động hóa học của kim loại: K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au. (Mẹo nhớ: Khi Nào Cần May Áo Giáp Sắt Phải Hỏi Cửa Hàng Áo Phi).
2. Tính chất hóa học của Phi kim
- Tác dụng với Kim loại: Phi kim + Kim loại -> Muối hoặc Oxit.
- Tác dụng với Oxi: Phi kim + Oxi -> Oxit axit.
- Tác dụng với Hydro: Phi kim + Hydro -> Hợp chất khí của hydro.
II. BÀI TẬP MẪU VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT (CHUẨN CẤU TRÚC ĐỀ THI VÀO 10)
DẠNG 1: HOÀN THÀNH PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC VÀ CHUỖI PHẢN ỨNG
Bài 1: Viết các phương trình hóa học hoàn thành chuỗi phản ứng sau (ghi rõ điều kiện nếu có):
Fe -> FeCl2 -> Fe(OH)2 -> FeO
Lời giải chi tiết từng bước:
-
Bước 1: Chuyển Fe thành FeCl2
Cho Fe tác dụng với dung dịch HCl (Lưu ý: Fe tác dụng với HCl chỉ lên hóa trị II).
Phương trình: Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2
-
Bước 2: Chuyển FeCl2 thành Fe(OH)2
Cho dung dịch FeCl2 tác dụng với dung dịch bazơ tan như NaOH hoặc KOH.
Phương trình: FeCl2 + 2NaOH -> Fe(OH)2 (kết tủa màu trắng xanh) + 2NaCl
-
Bước 3: Chuyển Fe(OH)2 thành FeO
Nung kết tủa Fe(OH)2 trong điều kiện không có không khí (tránh bị oxi hóa lên Fe2O3).
Phương trình: Fe(OH)2 -t° (không có O2)-> FeO + H2O
DẠNG 2: BÀI TOÁN TÍNH TOÁN THEO PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC (ĐIỂM 8 – 9)
Bài 2: Hòa tan hoàn toàn 6,5 gram kẽm (Zn) vào 100 gram dung dịch HCl vừa đủ.
a) Tính thể tích khí H2 thu được ở điều kiện chuẩn (25 °C và 1 bar).
b) Tính nồng độ phần trăm (C%) của dung dịch HCl đã dùng.
c) Tính nồng độ phần trăm của dung dịch muối thu được sau phản ứng.
Lời giải chi tiết từng bước:
Tóm tắt đề bài:
- m_Zn = 6,5 g
- m_dd HCl = 100 g
- Điều kiện chuẩn (ĐKC): 25 °C, 1 bar (1 mol khí = 24,79 lít)
Bước 1: Tính số mol của chất đã biết
Khối lượng mol của Zn (M_Zn) = 65 g/mol.
Số mol Zn là: n_Zn = m / M = 6,5 / 65 = 0,1 (mol).
Bước 2: Viết phương trình hóa học và biểu diễn tỷ lệ mol
Phương trình phản ứng: Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2
Theo phương trình: 1 mol Zn : 2 mol HCl : 1 mol ZnCl2 : 1 mol H2
Theo đề bài: 0,1 mol Zn -> 0,2 mol HCl -> 0,1 mol ZnCl2 -> 0,1 mol H2
Bước 3: Giải từng yêu cầu của bài toán
a) Tính thể tích khí H2 ở ĐKC:
Theo phương trình, n_H2 = n_Zn = 0,1 mol.
Thể tích khí H2 ở ĐKC (sách mới KHTN 9 áp dụng chuẩn 24,79 lít/mol):
V_H2 = n * 24,79 = 0,1 * 24,79 = 2,479 (lít).
b) Tính nồng độ phần trăm của dung dịch HCl:
Theo phương trình, n_HCl = 2 * n_Zn = 2 * 0,1 = 0,2 mol.
Khối lượng HCl nguyên chất: m_HCl = n * M = 0,2 * 36,5 = 7,3 (gram).
Nồng độ phần trăm của dung dịch HCl là:
C%_HCl = (m_HCl / m_dd HCl) * 100% = (7,3 / 100) * 100% = 7,3%.
c) Tính nồng độ phần trăm dung dịch muối ZnCl2 sau phản ứng:
Khối lượng muối ZnCl2 tạo thành: m_ZnCl2 = 0,1 * (65 + 35,5 * 2) = 0,1 * 136 = 13,6 (gram).
Khối lượng khí H2 thoát ra: m_H2 = 0,1 * 2 = 0,2 (gram).
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng để tính khối lượng dung dịch sau phản ứng:
m_dd sau = m_Zn + m_dd HCl – m_H2 = 6,5 + 100 – 0,2 = 106,3 (gram).
Nồng độ phần trăm của dung dịch ZnCl2 thu được là:
C%_ZnCl2 = (m_ZnCl2 / m_dd sau) * 100% = (13,6 / 106,3) * 100% ≈ 12,79%.
Đáp số:
a) V_H2 = 2,479 lít.
b) C%_HCl = 7,3%.
c) C%_ZnCl2 ≈ 12,79%.
III. BÍ QUYẾT LÀM BÀI ĐẠT ĐIỂM TỐI ĐA TRONG KÌ THI VÀO 10
- Lưu ý thể tích khí ĐKC: Trong chương trình KHTN 9 mới, thể tích 1 mol khí ở điều kiện chuẩn (25 °C, 1 bar) là 24,79 lít chứ không phải 22,4 lít như chương trình cũ. Hãy chú ý để không bị mất điểm đáng tiếc!
- Nhớ tính khối lượng dung dịch sau phản ứng: Luôn nhớ trừ đi khối lượng của kết tủa hoặc khí thoát ra khỏi dung dịch.
- Cân bằng phương trình: Luôn kiểm tra lại số nguyên tử ở hai vế trước khi tính toán số mol.
Chúc các em ôn luyện thật tốt, tự tin đạt điểm 9+ môn KHTN trong kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10 sắp tới!