SKKN Hướng dẫn học sinh giải bài toán khó về hiđroxit lưỡng tính trong các đề thi thpt quốc gia đạt hiệu quả SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT HOÀNG LỆ KHA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM HƯỚNG[.]
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT HOÀNG LỆ KHA - - SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TỐN KHĨ VỀ HIĐROXIT LƯỠNG TÍNH TRONG CÁC ĐỀ THI THPT QUỐC GIA ĐẠT HIỆU QUẢ Người thực hiện: Nguyễn Thị Tâm Chức vụ: Tổ trưởng chun mơn SKKN thuộc mơn: Hóa học THANH HÓA, NĂM 2016 SangKienKinhNghiem.net Mục lục SKKN: “Hướng dẫn học sinh giải tốn khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” MỤC LỤC Mục A I II III IV B I II II.1 Nội dung Mở đầu Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Nội dung SKKN Thực trạng vấn đề trước áp dụng SKKN Cơ sở lý luận SKKN Chất lưỡng tính Trang 1 2 3 3 II.2 Phương pháp chung giải tập hợp chất lưỡng tính II.3 Một số hiđroxit lưỡng tính II.4 Phương pháp giải tập II.5 Sử dụng trục tỉ lệ mol giải tập II.6 Các dạng toán hiđroxit lưỡng tính II.7 Các tình tốn II.8 Hướng dẫn áp dụng phương pháp giải tập 12 C Kết luận, kiến nghị 20 Kết luận 20 Kiến nghị 20 Tài liệu tham khảo Nguyễn Thị Tâm – THPT Hoàng Lệ Kha – Thanh Hóa SangKienKinhNghiem.net SKKN: “Hướng dẫn học sinh giải tốn khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TỐN KHĨ VỀ HIĐROXIT LƯỠNG TÍNH TRONG CÁC ĐỀ THI THPT QUỐC GIA ĐẠT HIỆU QUẢ A MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài Nâng cao chất lượng dạy học nói chung chất lượng dạy học hóa học nói riêng nhiệm vụ cấp bách trường phổ thơng Trong dạy học hóa học nâng cao chất lượng dạy học phát triển lực nhận thức học sinh nhiều biện pháp nhiều phương pháp khác nhau, phương pháp có ưu điểm riêng, nên địi hỏi phải biết lựa chọn, phối hợp phương pháp cách thích hợp để chúng bổ sung cho nhằm giúp học sinh phát huy tối đa khả tư độc lập, tư logic tư sáng tạo Bài tập hóa học biện pháp quan trọng để thực nhiệm vụ Bài tập hóa học giúp học sinh đào sâu mở rộng kiến thức cách sinh động, phong phú, giúp cho giáo viên củng cố hệ thống hóa kiến thức cách thuận lợi, rèn luyện nhiều kĩ cần thiết hóa học góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh Bài tập hóa học giúp cho học sinh phát triển lực nhận thức, rèn trí thơng minh Một tập có nhiều cách giải, ngồi cách giải thơng thường, quen thuộc cịn có cách giải độc đáo, thơng minh, sáng tạo, ngắn gọn xác Việc đề xuất tập có nhiều cách giải, yêu cầu học sinh tìm lời giải hay, ngắn gọn, nhanh sở phương pháp giải toán, qui luật chung hóa học biện pháp có hiệu nhằm phát triển tư trí thơng minh cho học sinh Giải tập hóa học quan trọng, việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải tập lại có ý nghĩa quan trọng Vì tập có nhiều phương pháp giải khác Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý, giúp học sinh dễ dàng việc nắm vững chất tượng hoá học Ngược lại việc lựa chọn phương pháp khơng thích hợp để giải tập gây cản trở, chậm trễ cho học sinh việc lĩnh hội kiến thức, làm giảm khả tư sáng tạo em Nguyễn Thị Tâm – THPT Hoàng Lệ Kha – Thanh Hóa SangKienKinhNghiem.net SKKN: “Hướng dẫn học sinh giải tốn khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” Qua nhiều năm giảng dạy nhận thấy rằng, khả xử lí giải tốn Hóa học em học sinh loại tốn hiđroxit lưỡng tính cịn nhiều hạn chế Từ thực tế tơi chọn chun đề “Hướng dẫn học sinh giải tốn khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” nhằm giúp em học sinh có kinh nghiệm giải toán hoá học, em hệ thống hóa kiến thức liên quan việc giải loại tập II Mục đích nghiên cứu - Tìm hiểu sở lý luận đề tài - Cung cấp cho học sinh số kỹ đánh giá nhận dạng tập đặc trưng - Phân loại dạng tập sở chất phản ứng, tìm điểm chung dạng tập Phân tích khó khăn mà học sinh gặp phải đưa cách giải hợp lý, đơn giản - Hình thành kỹ tư cho học sinh, giúp học sinh tự nghiên cứu, thao tác với dạng tập tương tự - Chuẩn bị tốt kiến thức cho thân, đặc biệt vận dụng kiến thức vào nhiệm vụ cơng tác góp phần nâng cao hiệu giảng dạy III Đối tượng nghiên cứu - Các dạng tập chương trình THPT đề thi tốt nghiệp, thi đại học, thi học sinh giỏi hàng năm - Sách giáo khoa, sách tập, tài liệu tham khảo mơn Hóa học THPT IV Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận phương pháp giảng dạy toán hoá học nhà trường - Nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa, sách giáo viên, sách tập, sách tham khảo, đề thi đại học, đề thi học sinh giỏi có liên quan - Phương pháp điều tra bản: test, vấn, dự Nguyễn Thị Tâm – THPT Hồng Lệ Kha – Thanh Hóa SangKienKinhNghiem.net SKKN: “Hướng dẫn học sinh giải tốn khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” B NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM I Thực trạng vấn đề trước áp dụng SKKN Qua trình giảng dạy tơi nhận thấy rằng, khả xử lí giải tốn Hóa học em học sinh loại tốn hiđroxit lưỡng tính cịn nhiều lúng túng hạn chế II Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm II.1 Chất lưỡng tính Chất lưỡng tính chất vừa có khả cho proton H+, vừa có khả nhận proton H+ Ví dụ: Các oxit lưỡng tính (Al2O3, ZnO, Cr2O3,…), hiđroxit lưỡng tính (Al(OH)3, Zn(OH)2, Pb(OH)2, Cr(OH)3…), muối axit (của axit yếu): NaHCO3, Na2HPO4…, muối amoni axit yếu như: (NH4)2CO3, CH3COONH4… Lưu ý: Một chất lưỡng tính tác dụng với đồng thời axit bazơ nhiên điều ngược lại chưa Ví dụ: Al(OH)3 chất lưỡng tính nên: Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O Na2CO3 vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ Na2CO3 khơng phải chất lưỡng tính: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O Na2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + 2NaOH - Các kim loại có oxit hiđroxit lưỡng tính (như: Al, Zn, Cr…) phản ứng với dung dịch axit dung dịch kiềm mạnh Ví dụ: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 - Tính chất muối NaAlO2 (Natri aluminat) Na2ZnO2 (Natri zincat): Các muối NaAlO2 Na2ZnO2 muối axit yếu Al(OH)3 Zn(OH)2 Do dung dịch muối có mơi trường bazơ mạnh Khi thêm axit mạnh vào dung dịch muối xuất kết tủa axit mạnh đẩy axit yếu Al(OH)3 Zn(OH)2 khỏi muối tạo thành kết tủa Ví dụ 1: NaAlO2 + HCl + H2O → NaCl + Al(OH)3 Nếu dư HCl thì: Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O Ví dụ 2: NaAlO2 + CO2 + 2H2O → NaHCO3 + Al(OH)3 Các phản ứng Zn(OH)2, Na2ZnO2 hoàn toàn tương tự Al(OH)3 NaAlO2 Lưu ý: Các kim loại, oxit kim loại kiềm kiềm thổ (trừ Be Mg) tác dụng với H2O tạo dung dịch bazơ kiềm Do cần lưu ý, cho kim loại kiềm kiềm thổ (ví dụ Na) vào dung dịch chứa Al3+, Zn2+…thì: 2Na + 2H2O → 2Na+ + 2OH- + H2 Sau đó: Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O Nguyễn Thị Tâm – THPT Hoàng Lệ Kha – Thanh Hóa SangKienKinhNghiem.net SKKN: “Hướng dẫn học sinh giải tốn khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” II.2 Phương pháp chung giải tập hợp chất lưỡng tính – Với dạng tập phương pháp tối ưu phương pháp đại số: Viết tất phương tình hóa học xảy ra, sau dựa vào kiện cho phương tình hóa học để tính tốn – Một số vấn đề cần ý: + Cần phải hiểu hợp chất lưỡng tính (vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ) bao gồm muối HCO3–, HSO–3, oxit: Al2O3, ZnO, Cr2O3, hiđroxit như: Al(OH)3, Zn(OH)2, Cr(OH)3 + Bài tốn lưỡng tính hidroxit có dạng sau: Ví dụ Al(OH)3 * Bài toán thuận: Cho lượng chất tham gia phản ứng, hỏi sản phẩm? VD: Cho dung dịch muối nhôm (Al3+) tác dụng với dung dịch kiềm (OH–) Sản phẩm thu gồm chất phụ thuộc vào tỉ số k = nOH–/nAl3+ + Nếu k≤ Al3+ phản ứng vừa đủ dư có phản ứng Al3+ + 3OH– → Al(OH)3 ↓ ( 1) ( k= có nghĩa kết tủa cực đại) – + Nếu k ≥ OH phản ứng (1) dư hòa tan vừa hết Al(OH)3 theo phản ứng: Al(OH)3 + OH– → Al(OH)4– (2) + Nếu 3< k < OH– dư sau phản ứng (1) hòa tan phần Al(OH)3 (2) * Bài toàn nghịch: Cho sản phẩm, hỏi lượng chất tham gia phản ứng? VD: Cho a mol OH– từ từ vào x mol Al3+, sau phản ứng thu y mol Al(OH)3 ( x, y cho biết) Tính a? Nhận xét: x = y tốn đơn giản: a = 3x = 3y; a = 3y Nếu y < x Khi xảy hai trường hợp sau: + Trường hợp 1: Al3+ dư sau phản ứng (1) Vậy trường hợp số mol OH– nhỏ nhất: + Trường hợp 2: Xảy (1) (2) Vậy trường hợp số mol OH– lớn + Muốn giải toán cần quy số mol Al3+ AlCl3, Al2(SO4)3 quy số mol OH– dung dịch sau: NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2 + Cần ý đến kết tủa BaSO4 phản ứng Al2(SO4)3 với dung dich Ba(OH)2 Tuy cách làm không thay đổi khối lượng kết tủa thu gồm BaSO4 + Trong trường hợp cho OH– tác dụng với dung dịch chứa Al3+ H+ OH– phản ứng với H+ trước sau phản ứng với Al3+ + Cần ý dung dịch muối Na[Al(OH)4], Na2[Zn(OH)4]… tác dụng với khí CO2 dư lượng kết tủa khơng thay đổi vì: Na[Al(OH)4] + CO2→ Al(OH)3↓ + NaHCO3 Còn tác dụng với HCl H2SO4 lỗng lượng kết tủa bị thay đổi tùy thuộc vào lượng axit: HCl + Na[Al(OH)4] → Al(OH)3 ↓ + NaCl + H2O Nếu HCl dư: Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O II.3 Một số hiđroxit lưỡng tính: - Zn(OH)2, Be(OH)2, Sn(OH)2, Pb(OH)2 Nguyễn Thị Tâm – THPT Hồng Lệ Kha – Thanh Hóa SangKienKinhNghiem.net SKKN: “Hướng dẫn học sinh giải toán khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” - Al(OH)3, Cr(OH)3 Dạng tập muối: Zn 2 , Be 2 , Sn 2 , Pb 2 , Al 3 , Cr 3 ( M x ) tác dụng với dung dịch OH ( NaOH , KOH , Ba(OH ) , Ca (OH ) ) Phương trình phản ứng: Gọi kim loại có hidroxit lưỡng tính M với hóa trị x+ M x xOH M (OH ) x (1) x M 4OH MO2( 4 x ) (tan) H O(2) Ví dụ cụ thể: Zn 2 2OH Zn(OH ) Zn 2 4OH ZnO22 (tan) H O Al 3 3OH Al (OH ) Al 3 4OH AlO2 (tan) H O II.4 Phương pháp giải tập: Tính giá trị n : n nOH nM x n n NaOH n KOH 2nCa (OH ) 2n Ba (OH ) nM x Dựa vào giá trị n để giải tập: - Nếu n x Phản ứng (1) xảy Phản ứng tạo M (OH ) x (cả chất phản ứng hết Lúc khối lượng kết tủa lớn nhất) - Nếu n Phản ứng (2) xảy Phản ứng tạo MO2( 4 x ) tan (cả chất phản ứng hết Lúc khối lượng kết tủa nhỏ với lượng kiềm nhỏ tối thiểu) - Nếu n x Phản ứng (1) xảy Phản ứng tạo M (OH ) x ( OH hêt , M x du ) - Nếu n Phản ứng (2) xảy Phản ứng tạo MO2( 4 x ) tan ( OH du , M x hêt ) - Nếu x n Phản ứng (1) (2) xảy Phản ứng tạo M (OH ) x MO2( 4 x ) tan (cả chất tham gia phản ứng hết) Phương trình phản ứng xảy ra: M x xOH M (OH ) x (1) a M ax x 4OH MO a ( 4 x ) (tan) H O(2) b 4b Từ hai phản ứng ta có hệ phương trình: 4n x nOH a b nM x Giải hệ phương trình ta có: nM (OH ) x M ax 4b n 4 x OH Chú ý: - Nếu dung dịch muối M x có chứa H có phản ứng: H OH H O trước Nguyễn Thị Tâm – THPT Hồng Lệ Kha – Thanh Hóa SangKienKinhNghiem.net SKKN: “Hướng dẫn học sinh giải tốn khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” - Nếu dd có chứa Ba 2 SO42 tạo kết tủa theo phương trình: Ba 2 SO42 BaSO4 - Khi cho lượng muối M x tác dụng với kiềm với số mol kiềm khác mà cho lượng kết tủa lúc có giá trị VOH giá trị VOH max lượng kết tủa II.5 Sử dụng trục tỉ lệ mol giải tập: (2) OH- (x mol) + Al3+ (a mol) (kết tủa) Đặt: T = n OH x a = n Al3 x1 x2 Al3+ (dd); Al(OH)3 Al(OH)3 ; Al O 2 (dd) Al O 2 (dd); OH- (dư) a) Khi T < 3: Có kết tủa cịn Al3+ dư n OH = x1 = 3.n b) Khi 0,012.3 = 0,036 mol OH- Nguyễn Thị Tâm – THPT Hoàng Lệ Kha – Thanh Hóa SangKienKinhNghiem.net 13 SKKN: “Hướng dẫn học sinh giải tốn khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” kết tủa → số mol OH- Al (OH )4 = 0,032 Vậy nAl 3 = nAl ( OH )3 + nAl ( OH )4 = 0,012 + (0,032 : 4) = 0,02 mol → z = 0,02 (mol) → t = 0,12 (mol) Bài (Đề thi ĐH khối A - 2008): Cho V lít dd NaOH 2M vào dd chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 0,1 mol H2SO4 đến phản ứng hồn tồn thu 7,8 gam kết tủa Tính giá trị lớn V để thu kết tủa Phân tích, hướng dẫn giải: H : 0, Na : 2V 3 Al : 0, Al (OH )3 : 0,1 ; OH : 2V 2 SO4 : 0, OH H H 2O V? 0,2 ← 0,2 3OH Al 3 Al (OH )3 0,6 ← 0,2 → 0,2 OH Al (OH )3 AlO2 H O 0,1 ← 0,1 Kết quả: 0,2 +0,6 + 0,1 = 2V → V = 0,45 (lít) Bài (Đề thi ĐH khối A - 2010): Hịa tan hồn tồn m gam ZnSO4 vào nước dd X Cho 110 ml dd KOH 2M vào X thu gam kết tủa Mặt khác cho 140 ml dd KOH 2M vào X thu gam kết tủa Tính m Phân tích, hướng dẫn giải: ZnSO4 + 2KOH → Zn(OH)2↓(3a gam) + K2SO4 (1) m gam 0,22 mol ZnSO4 + 2KOH → Zn(OH)2↓(2a gam) + K2SO4 (2) m gam 0,28 mol Có tình huống: - Kết tủa chưa đến cực đại Thêm OH- vào đến OH cực đại tan dần - Hai kết tủa vượt qua cực đại (1) hết 0,22 mol KOH (2) hết 0,28 mol KOH tình chứng tỏ có 0,28-0,22=0,06 mol KOH dùng hòa tan a gam kết tủa 2 Zn(OH)2 + 2OH → ZnO2 + 2H2O a 99 0,06 → 0,03 = a 99 → a = 2,97 Lý luận lựa chọn tình 2: Trường hợp 1: số mol ↓ 3a = 0,09 (mol) Trường hợp 2: số mol ↓ 2a = 0,06 (mol) Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2 Nếu tình kết tủa 0,09 mol, từ suy số mol OH- = 2.0,09 = 0,18 mol Nhưng Nguyễn Thị Tâm – THPT Hồng Lệ Kha – Thanh Hóa SangKienKinhNghiem.net OH tình 14 SKKN: “Hướng dẫn học sinh giải tốn khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” thực tế số mol OH- tình 0,22 mol, điều chứng tỏ dư 0,04 mol Chính cịn dư OH- nên kết tủa bị tan ra, ta phải loại tình để chọn tình 2: trường hợp kết tủa vượt qua giá trị cực đại Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2 0,18 0,09 (mol) 2+ Zn + 4OH → ZnO22 + 2H2O 0,01 (0,22-0,18) (mol) 2+ → ∑ Zn = 0,09 + 0,01 = 0,1 mol → nZn2+ = nZnSO = 0,1 = m m M 161 → m = 16,1 gam Bài 5: Chia m gam hỗn hợp X gồm Al, Ba thành phần - Phần 1: tác dụng với nước dư 0,04 mol H2 - Phần 2: tác dụng với 500 ml dung dịch NaOH (dư) 0,07 mol H2 dung dịch Y Cho V ml dung dịch HCl 1M vào Y 1,56 gam kết tủa Tính giá trị lớn V để thu lượng kết tủa Phân tích tốn: Đây dạng tốn hỗn hợp gồm kim loại mạnh (kiềm kiềm thổ) kim loại Al Zn tác dụng với nước, dung dịch kiềm + Nên viết phương trình dạng ion rút gọn đề tính cho đơn giản + Đầu tiên kim loại kiềm (kiềm thổ) phản ứng với H2O trước, sau Al Zn bị hịa tan OH- => Về chất, phản ứng hai phần giống Tại VH2(2) > VH2(1) Đơn giản, phần phần (1) Al chưa phản ứng hết (phần (2) NaOH dư nên Al Ba phản ứng hết) Hướng dẫn giải: Phần 1: Ba + 2H2O → Ba2+ + 2OH- + H2 (1) x 2x x 2Al + 2OH- + 6H2O → 2[Al(OH)4]+ 3H2 (2) 2x 2x 3x => x + 3x = 0,04 mol => x = 0,01 mol Phần 2: Ba + 2H2O → Ba2+ + 2OH- + H2 (3) x 2x x 2Al + 2OH- + 6H2O → 2[Al(OH)4]+ 3H2 (4) y y y 1,5y => Số mol H2 (2) = x + 1,5 y = 0,01 + 1,5y = 0,07 mol => y = 0,04 Dung dịch Y chứa ion phản ứng với H+ Số mol OH- (dư) = (0,05 + 2x) – y = (0,05 + 2.0,01) – 0,04 = 0,03 mol (chú ý: lượng OH- tạo phải (0,05 + 2x) 0,05 mol Nguyễn Thị Tâm – THPT Hồng Lệ Kha – Thanh Hóa SangKienKinhNghiem.net 15 SKKN: “Hướng dẫn học sinh giải tốn khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” n [Al(OH)4]- = 0, 04 mol phải cộng thêm OH- Ba tạo ra) VHCl (max) kết tủa Al(OH)3 bị hòa tan phần OH+ H+ → H O (5) 0,03 0,03 [Al(OH)4]- + H+ → Al(OH)3 ↓ + H2O (6) 0,04 0,04 0,04 Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O (7) (0,04-0,02) 0,06 Từ (5), (6), (7): tổng số mol H+ = 0,03 + 0,04 + 0,06 = 0,13 mol→ V = 130 ml Bài 6: Cho a mol AlCl3 vào lít dung dịch NaOH có nồng độ b (mol/l) 0,05 mol kết tủa, thêm tiếp lít dung dịch NaOH 0,06 mol kết tủa Tính giá trị a b Phân tích, hướng dẫn giải: + Khi thêm tiếp NaOH thu thêm kết tủa => trước thêm Al3+ dư, NaOH ban đầu hết Al3+ + 3OH- → Al(OH) b b → b = 0, 05 → b = 0,05.3 = 0,15 mol + Khi thêm tiếp lít NaOH b(mol/l) mà lượng kết tủa thu tăng 0,01 mol < 0,05 mol → kết tủa bị hòa tan phần Al3+ + 3OH- → Al(OH) a 3a a Al(OH)3 + OH- → Al(OH)-4 (a – 0,06) (a – 0,06) → Tổng số mol OH- dùng: 3a + a – 0,06 = 2b = 2.0,15 = 0,3 mol → a = 0,09 mol (chú ý: 2b tổng số mol OH- dùng) Bài 7: Cho dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,01 mol HCl 0,01 mol AlCl3 Số mol NaOH tối thiểu phải dùng để đ ợ c lượng kết tủa lớn nhỏ bao nhiêu? Phân tích, hướng dẫn giải: + Kết tủa lớn 0,01 mol AlCl3 → 0,01 mol Al(OH)3↓ kết tủa chưa bị hòa tan H+ + OH→ H O (1) 0,01 mol 0,01 mol Nguyễn Thị Tâm – THPT Hoàng Lệ Kha – Thanh Hóa SangKienKinhNghiem.net 16 SKKN: “Hướng dẫn học sinh giải tốn khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (2) 0,01 mol 0,03 mol Theo (1), (2): tổng số mol OH- dùng là: 0,01 + 0,03 = 0,04 mol + Kết tủa nhỏ 0,01 mol AlCl3 → 0,01 mol Al(OH)3↓ kết tủa vừa tan hết H+ + OH→ H O (1) 0,01 mol 0,01 mol Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (2) 0,01 mol 0,03 mol 0,01 mol Al(OH)3 + OH- → Al(OH)4- (3) 0,01 mol 0,01 mol Theo (1), (2), (3): tổng số mol OH- dùng: 0,01 + 0,03 + 0,01 = 0,05 mol Bài 8: Hòa tan 47,4 gam phèn chua KAl(SO4)2.12H2O vào nước dung dịch X Thêm dần đền hết 300 ml dung dịch Ba(OH)2 1M vào X a gam kết tủa dung dịch Y Lọc bỏ kết tủa sục khí CO2 dư vào dung dịch nước lọc thấy tạo b gam kết tủa Tính giá trị a b Phân tích, hướng dẫn giải: n KAl(SO4)2 12H 2O = 47, = 0,1 mol ; 474 KAl(SO 4) 12H O → K 0,1 mol 0,1 mol + Al 0,1 mol n Ba(OH)2 = 0, mol + 2SO + 12H 2O(1) 0,2 mol Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH0,3 mol 0,3 mol 0,6 mol + Dung dịch X tác dụng với Ba(OH)2 → a gam kết tủa + SO42 Ba 2 → BaSO 4↓ (2) 0,2 0,2 0,2 Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ (3) 0,1 0,3 0,1 → Số mol OH- dư sau (3) = 0,6 – 0,3 = 0,3 mol hòa tan hết 0,1 mol kết tủa Al(OH)3 + OH- → Al(OH)4- (4) 0,1 0,1 0,1 => Kết tủa gồm: 0,2 mol BaSO4 => a = 0,2.233 = 46,6 gam + Sục CO2 dư vào dung dịch Y gồm: 0,1 mol Ba2+, 0,1 mol [Al(OH)4]-, 0,2 mol OH-, 0,1 mol K+ CO2 + OH- → HCO3- (5) Nguyễn Thị Tâm – THPT Hoàng Lệ Kha – Thanh Hóa SangKienKinhNghiem.net 17 SKKN: “Hướng dẫn học sinh giải tốn khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” + [Al(OH)4]- → Al(OH)3 ↓ + HCO30,1 0,1 => b = 0,1.78 = 7,8 gam CO2 (6) Bài 9: X dung dịch Al2(SO4)3, Y dung dịch Ba(OH)2 Trộn 200ml dung dịch X với 300ml dung dịch Y thu 8,55 gam kết tủa Trộn 200ml dung dịch X với 500ml dung dịch Y thu 12,045 gam kết tủa Tính nồng độ mol/l dung dịch X Y Phân tích, hướng dẫn giải: Thí nghiệm 1: Cho 200 ml dd X tác dụng với 300 ml dd Y thu 8,55g kết tủa Thí nghiệm 2: Cho 200 ml dd X tác dụng với 500 ml dd Y thu 12,045g kết tủa Từ kết suy thí nghiệm Al2(SO4)3 dư, cịn thí nghiệm Al2(SO4)3 hết Gọi nồng độ Al2(SO4)3 Ba(OH)2 x, y Ta có: Thí nghiệm 2Al(OH)3↓ + 3BaSO4↓ (1) Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 0,3y 0,2y 0,3y (mol) m↓ = 0,2y 78 + 0,3y 233 = 8,55 → y = 0,1 → CM (Ba(OH)2) = 0,1M Ta có: Thí nghiệm 2Al(OH)3↓ + 3BaSO4↓ (2) Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 0,2x 0,6x 0,4x 0,6x (mol) Sau phản ứng nBa (OH ) du = 0,05 – 0,6x Ba(AlO2)2 + 4H2O (3) Xảy tiếp phản ứng: 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 Trường hợp 1: Nếu Al(OH)3 dư: nAl (OH ) du = 0,4x – 2.(0,05-0,6x) = 1,6x -0,1 mol m↓ = (1,6x – 0,1).78 + 0,6x.233 = 12,045 → x = 0,075 → CM (Al2(SO4)3) =0,075M Trường hợp 2: Nếu Al(OH)3 tan hết theo phản ứng 3, ta có: 0, 4x 0, 05 0, 6x (loại) 0, x.233 12, 045 Bài 10: Cho dung dịch chứa 0,015 mol FeCl2 0,02 mol ZnCl2 tác dụng với V ml dung dịch NaOH 1M, sau phản ứng xảy hoàn toàn tách lấy kết tủa nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi 1,605 gam chất rắn Tính giá trị nhỏ V để thu lượng chất rắn Phân tích, hướng dẫn giải: Ta có: nF2O3 = 0,5.nFeCl2 = 0,0075 mol nên mF2O3 = 1,2g Vậy mZnO = 0,405g suy c = 0,005 = b Mặt khác a = 0,02 mol nên b < a mà toán yêu cầu tính giá trị nhỏ V nên phải tính nOH- tức nOH- = 2b = 0,01 mol Tổng nOH- = 0,01 + 0,015.2 = 0,04 mol Vậy V = 40 ml Nguyễn Thị Tâm – THPT Hoàng Lệ Kha – Thanh Hóa SangKienKinhNghiem.net 18 ... – THPT Hoàng Lệ Kha – Thanh Hóa SangKienKinhNghiem.net SKKN: ? ?Hướng dẫn học sinh giải tốn khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TỐN KHĨ VỀ HIĐROXIT... SangKienKinhNghiem.net SKKN: ? ?Hướng dẫn học sinh giải tốn khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” Qua nhiều năm giảng dạy nhận thấy rằng, khả xử lí giải tốn Hóa học em học sinh loại toán hiđroxit. .. hiđroxit lưỡng tính cịn nhiều hạn chế Từ thực tế tơi chọn chuyên đề ? ?Hướng dẫn học sinh giải tốn khó Hiđroxit lưỡng tính đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” nhằm giúp em học sinh có kinh nghiệm giải