PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HẤP THỤ KHÍ CO2(SO2) VÀO DUNG DỊCH NaOH

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HẤP THỤ KHÍ CO2(SO2) VÀO DUNG DỊCH NaOHPHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HẤP THỤ KHÍ CO2(SO2) VÀO DUNG DỊCH NaOHPHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HẤP THỤ KHÍ CO2(SO2) VÀO DUNG DỊCH NaOHPHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HẤP THỤ KHÍ CO2(SO2) VÀO DUNG DỊCH NaOHPHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HẤP THỤ KHÍ CO2(SO2) VÀO DUNG DỊCH NaOHPHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HẤP THỤ KHÍ CO2(SO2) VÀO DUNG DỊCH NaOH

PHÒNG GD VÀ ĐT QUẢNG XƯƠNG TRƯỜNG THCS QUẢNG THỌ

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

TÊN ĐỀ TÀI:

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HẤP THỤ KHÍ

Người thực hiện: Lê Thị Lan Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THCS Quảng Thọ

SKKN môn Hóa

Quảng Xương năm 2014

I ĐẶT VẤN ĐỀ

1/ Lí do chọn đề tài

Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ VII và hội nghị BCHTW Đảng lần thứ 4

khoá 7 đã đề ra những quan điểm đổi mới " Giáo dục là quốc sách hàng đầu " Giáo

dục đóng vai trò then chốt trong toàn bộ sự nghiệp XD XHCN và bảo vệ tổ quốc ,

là một động lực của đất nước Đưa đất nước thoát khỏi nghèo nàn lạc hậu vươn lên

trình độ tiên tiến của thế giới ( Trích văn kiện ĐH VII) Phát triển GD nhằm phát

huy nhân tố con người , GD là chìa khoá mở cửa vào tương lai

Để mỗi con người, phát triển toàn diện , việc nắm bắt tốt kiến thức mỗi một

bộ môn đều góp phần vào việc hình thành và phát triển nhân cách con người Việt Nam Bộ môn Hoá THCS có vai trò quan trọng bởi các kiến thức kĩ năng có nhiều ứng dụng trong đời sống và kỹ thuật Nó cung cấp những kiến thức hoá học phổ thông cơ bản có hệ thống và toàn diện, những kiến thức này phải phù hợp với trình

độ hiểu biết hiện đại theo tinh thần kỹ thuật tổng hợp, tạo điều kiện hướng nghiệp gắn với cuộc sống Nhằm chuẩn bị tốt cho các em tham gia vào lao động sản xuất hoặc tiếp tục học lên phổ thông trung học Đồng thời môn hoá học góp phần phát triển năng lực tư duy khoa học, rèn luyện kỹ năng cơ bản có tính chất kỹ thuật tổng hợp góp phần xây dựng thế giới quan khoa học rèn luyện phẩm chất đạo đức của người lao động mới

Hoá học là một môn khoa học tự nhiên có tính ứng dụng thực tiễn cao vừa mang tính lí thuyết vừa mang tính thực nghiệm Khi học hoá học học sinh được hình thành kiến thức hoá học và kĩ năng làm bài tập thực hành hoá học Vì thế việc nắm vững kiến thức cơ bản về Hoá học trong đại đa số học sinh là hết sức quan trọng Nhưng thực tiễn cho thấy rằng môn Hoá học là môn khoa học tự nhiên hoàn toàn mới mẽ và khó đối với học sinh trung học cơ sở,thời gian dành cho luyện tập ít.Vì vậy kĩ năng làm bài tập hoá học rất kém.Nên việc phân loại bài tập và hướng dẫn

giải bài tập: Hấp thụ khí CO 2 vào dung dịch NaOH” nhằm giúp hs cách giải loại

bài tập này và cách nhận dạng loại bài tập này

2/ Mục đích của đề tài :

Với những lí do tôi đã nêu ở trên, tôi chọn đề tài này nhằm mục đích sau:

Giúp HS phân dạng được bài tập, nhận dạng được bài tập khi làm bài tập

Hướng dẫn HS phương pháp giải bài tập, từ đó HS có kĩ năng làm bài tập hoá học các em sẽ yêu thích môn học không còn ngại làm bài tập hoá học vì sợ khó.Từ đó góp phần nâng cao chất lượng môn hoá

II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

1 Cơ sở thực tế.

Bộ môn Hoá học THCS là bộ môn có kiến thức lí thuyết trừu tượng, thời gian dành cho luyện tập rất ít Nên rất khó rèn luyện cho học sinh kĩ năng làm bài tập hoá học.Từ đó học sinh không làm được bài tập gây tâm lí chán nản

Nhiều học sinh chưa thực sự yêu thích môn ngay từ đầu

Phòng chức năng hiện nay đã có nhưng hoá chất cấp lâu ngày đã hư hỏng nhiều những chất còn lại thì hiệu quả sử dụng không cao, nên việc học tập của các em gặp rất nhiều khó khăn

Khả năng làm thí nghiệm, quan sát, nhận xét rút ra kết luận đang còn nhiều lúng túng

Nhiều giáo viên trên lớp chỉ chú trọng truyền thụ kiến thức lí thuyết mà không rèn luyện kĩ năng học cũng như vận dụng kiến thức để làm bài tập, nên khả năng nắm bắt kiến thức Hoá học của học sinh còn hạn chế, chưa hiểu hết bản chất của vấn đề mà chỉ ghi nhớ kiến thức một cách máy móc

Thực tế chất lượng bộ môn vẫn còn thấp thông qua các lần khảo sát

Kết quả học sinh đại trà thông qua khảo sát:

Xuất phát từ tình hình thực tiễn của môn học và nhu cầu của học sinh, qua quá trình giảng dạy tôi đã tìm hiểu nguyên nhân và đưa ra giải pháp để khắc phục

2 Cơ sở lí luận

Như ta đã biết Hoá học là một môn học có tính thực nghiệm cao ,là một môn học khó đối với học sinh THCS Nó cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức về hoá học nhằm phục vụ cho các em có kiến thức để giải thích hiện tượng tự nhiên và ngoài đời sống,vận dụng kiến thức để làm bài tập.Ngoài ra còn có tác dụng giáo dục, giáo dưỡng thế hệ học sinh qua môn học Để đạt được điều đó bên cạnh việc giáo viên có kiến thức vững chắc, còn đòi hỏi người giáo viên phải biết kết hợp nhiều phương pháp dạy học khác nhau, phù hợp với tiết dạy,làm sao để khơi dậy niềm đam mê học tập của các em

Muốn làm được điều đó ngay từng tiết lí thuyết GV phải giúp HS nắm vững kiến thức lí thuyết, khái niệm hoá học qua các hoạt động học tập cùng với việc hình thành các khái niệm GV cần hình thành cho HS kĩ năng vận dụng các kiến thức đã tiếp thu được vào giải các bài tập liên quan

Giáo viên phải dạy học bám chuẩn kiến thức kĩ năng, vận dụng tốt các chuyên đề vào giảng dạy.Phân loại được đối tượng HS từ đó có phương pháp giảng dạy phù hợp

3 Giải pháp.

Việc giảng dạy hoá học ở trường THCS không chỉ hình thành khái niệm hoá học cho học sinh mà còn giúp các em vận dụng những kiến thức để giải quyết những nhiệm vụ học tập

chú

Điểm dưới TB Điểm trên TB

Số lương % Số lượng %

Muốn vậy, giáo viên cần lựa chọn và xây dựng các bài tập hoá học theo chuyên đề phù hợp với từng đối tượng HS dựa vào việc phân loại đối tượng HS, giúp học sinh nắm bắt kiến thức một cách hệ thống.Đồng thời cần rèn luyện cho học sinh kĩ năng vận dụng kiến thức để giải bài tập

Để giúp học sinh làm tốt loại bài tập“Hấp thụ khí CO 2 (SO 2 ) vào dung dịch NaOH” phải phân loại được bài tập dạng này, từ đó hướng dẫn học sinh cách giải,

cách nhận dạng bài tập khi gặp

3.1 Cơ sở lí thuyết của loại bài tập này:

Trước hết GV phải giúp học sinh nắm được cơ sở lí thuyết như sau:

- Khí CO2(SO2) là oxit axit có axit tương ứng H2CO3 (H2SO3)

- Axit này tạo hai gốc là CO32-(cácbonát) và HCO3- (hidrocacbonat)tương ứng tạo thành 2 muối

Vì vậy khi hấp thụ khí CO2(hoặc khí SO2) vào dung dịch NaOH xảy ra 2 phương trình hoá học sau:

CO2 + NaOH NaHSO3 (1)

CO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O (2)

Vậy khi hấp thụ khí CO2(SO2) vào dung dịch NaOH tạo thành hai loại muối là muối trung hoà(Na2CO3) và muối axit (NaHSO3)

Lỗi cơ bản mà HS thường hay mắc phải khi làm bài tập này là HS chỉ viết 1 trong

2 PTHH, không hiểu khi nào xảy ra PTHH(1) khi nào xảy ra PTHH(2) nên viết PTHH không đúng, điều này dẫn đến xác định thiếu sản phẩm và kết quả tính toán sai.

Vậy để xác định được sản phẩm của phản ứng: khi nào tạo thành muối trung hoà khi nào tạo thành muối axit hướng dẫn hs xét các trường hợp sau:

Trường hợp 1: Chỉ tạo muối axi(NaHSO3): n NaOH / n CO2 <1 :dư CO 2

Trường hợp 2: Chỉ tạo muối trung hoà:(Na2CO3): n NaOH/ n CO2 >2 dư NaOH Trường hợp 3: Tạo 2 muối 1< n NaOH/ n CO2 <2

Từ đó GV giúp hs xây dựng đồ thị xác định sản phẩm

Đồ thị xác định các sản phẩm tạo thành dựa vào tỉ lệ n NaOH/ n CO 2:

n NaOH/ n CO2

Chú ý : GV hướng dẫn cách xác định nhanh sản phẩm dựa vào các dấu hiệu sau:

- Khi khí CO2(SO2) dư sản phẩm cuối cùng là muối axit( NaHCO3

ho ặc NaHSO3 )

- Khi kiềm dư sản phẩm cuối cùng là muối trung hoà( Na2CO3 ho ặc Na2SO3 )

- Khi CO2(SO2), NaOH đều hết dung dịch sau phản ứng có tối đa 2 sản phẩm

3.2 Các dạng bài tập và phương pháp giải.

Từ cơ sở lí thuyết ở trên có các dạng bài tập sau:

3.2.1 Dạng 1.Biết nCO2 , nNaOH Xác định sản phẩm

a, Dấu hiệu nhận dạng bài tập.

Trước khi giải bài tập GV giúp hs nhận dạng loại bài tập này bằng cách dựa vào dấu hiệu: loại bài tập này đề thường cho biết số mol CO2, và số mol NaOH hoặc cho biết điều kiện để tìm được số mol của chúng và yêu cầu xác định sản phẩm

(Loại bài tập này áp dụng cho tất cả các đối tượng học sinh)

b, Phương pháp giải bài tập loại này: GV hướng dẫn hs thực hiện lần lượt các

bước sau

Bước 1: Tính số mol các chất tham gia.

Bước 2: viết PTHH.

(Bước 1,2 GV yêu cầu HSYK thực hiện)

Bước 3: Xác định sản phẩm tạo thành bằng cách tính tỉ lện NaOH/ nCO2

Bước 4: Tính lượng của sản phẩm.

NaHCO 3

2

Na 2 CO 3 , NaHCO 3 NaHCO 3 ,Na 2 CO 3 Na 2 CO 3 , NaOH dư

Ví dụ 1:( Dành cho HS TB,YK) Hấp thụ hết 8,96 l khí CO2 (đktc) vào 500ml dung dịch NaOH 1M Sau phản ứng hoàn toàn được m(g)dung dịch A Xác định các chất trong dung dịch A và tính m

Giải:

Với loại bài tập này tôi tập trung vào đối tượng HSYK ,TB

Trước khi giải bài tập GV yêu cầu HS xác định đề cho biết những gì?

HS dễ dàng xác định: cho thể tích CO2 và thể tích dung dịch,nồng độ mol/lit của dung dịch NaOH

GV lại yêu cầu HS trả lời: Đề cho như vậy nhằm mục đích gì?

HS: Để tính n NaOH, n CO2

Bước 1: Tính n NaOH, n CO2

n NaOH = 0,5 mol n CO2 = 0,4 mol

Bước 2: GV yêu cầu hs viết PTHH có thể xảy ra

PTHH: CO2 + NaOH NaHCO3 (1)

CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (2)

Bước 3 : GV: Yêu cầu HS trả lời Để xác định được sản phẩm chúng ta phải làm gì? HS: Xác định tỉ lệ 1 <n NaOH/ n CO2 = 0,5 /0,4 < 2 Vậy dung dịch A tạo thành gồm 2 muối là: Na2CO3 : x mol

NaHCO3 : y mol

Bước 4: Tính khối lượng sản phẩm.

Theo PTHH : n Na2CO3 + n NaHCO3 = x + y = n CO2 = 0,4 (*)

n NaOH = n NaHCO3 = y

n NaOH = 2 n Na2CO3 = 2x

2x + 2 = 0,5 (**)

Từ (*),(**) ta có hệ: 2x + y = 0,5

x + y = 0,4

Giải hệ ta được : x = 0,1 ; y = 0,3

m = 0,1.106 + 0,3.84 = 35,8 (g)

c, Phương pháp giải nhanh(Dành cho học sinh khá,giỏi)

Đối với hs khá giỏi hướng dẫn hs giải theo phương pháp bảo toàn nguyên tử.Phương pháp này giúp giải nhanh nhưng đòi hỏi hs phải có tư duy cao Ta có tỉ lệ: 1 < n NaOH / n CO2 < 2 có 2 phương trình hoá học

Vậy sản phẩm gồm 2 muối: Na2CO3 : x

NaHCO3 : y

áp dụng định luật bảo toàn nguyên tử C và Na ta có

n C = n Na2CO3 + n NaHCO3 = n CO2 = x + y = 0,4 (*)

n Na = 2n Na2CO3 + n NaOH = 2x + y = 0,5 (**)

Từ (*),(**) ta có có hệ PT x + y = 0,4

2x + y = 0,5

Giải hệ PT đa được : x = 0,1 ; y = 0,3

Ví dụ2(Dành cho HS khá, giỏi) Đốt cháy hoàn toàn 4,48lhỗn hợp khí gồm CH4,

CO2 (đo ở đktc) trong oxi Dẫn toàn bộ sản phẩm của quá trình đốt cháy vào500g dung dịch KOH 5,6% thu được dung dịch B

A, Viết PTHH biểu diễn các phản ứng xảy ra.

B, tính khối lượng các chất trong dung dịch B

Giải.

Đối với loại bài tập không cho trực tiếp CO2 và NaOH GV yêu cầu hs viết PT phản ứng cháy và xác định sản phẩm là CO2 Dung dịch KOH không phải là NaOH

nhưng bản chất là dung dịch kìêm như NaOH Như vậy bài toán chính là dạng đã cho

a Phương trình hoá học: CH4 + 2O2 t0 CO2 +2 H2O

2CO + O2 t0 2 CO2

b.Bước1: T ính nCO2, nKOH

nhh = 0,2mol

mKOH = 28g nKOH = 0,5mol

Bước 2:Viết PTHH phản ứng cháy

CH4 + 2O2 t0 CO2 +2 H2O 2CO + O2 2 CO2

Theo PTHH ta thấy nCO2 = nhh = 0,2mol

Bước 3: Xác định tỉ lệ nKOH/ nCO2

nKOH/ nCO2 = 0,5 / 0,2 > 2 KOH dư.Vậy sản phẩm tạo thành muối trung hoà

Bước 4: Viết PTHH.Xác định các chất trong dung dịch B

Phương trình hoá học

CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O

Vậy dung dịch B gồm: K2CO3 và KOH dư

Theo PTHH ta có: nKOH p ư = 2nCO2 = 0,4mol nKOH d ư = 0,5-0,4 = 0,1mol

nK2CO3 = nCO2 = 0,2mol

mB= mK2CO3 + m KOH d ư = 21,6 + 5,6 = 27,2(g)

Bài tập vận dụng

1 Nung 13,4g hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hoá trị II thu được 6,8g chất

rắn và khí X Lượng khí X sinh ra cho hấp thụ vào 75ml dung dịch NaOH 1M Tính khối lượng muối khan thu được sau phản ứng

2 Hoà tan hoàn toàn 20g CaCO3 vào dung dịch HCl, thu được dung dịch A và khí

Y Hấp thu hoàn toàn khí Y vào 250ml dung dịch NaOH 2M thu được dung dịch B.Xác định khối lượng các chất trong dung dịch B

3.2.2 Dạng 2: Cho n NaOH , Khối lượng chất rắn(sản phẩm) Tính VCO 2

Ví dụ 1( Dành cho HS YK,TB) Hấp thụ hết V(l) khí CO2(đktc) vào 1l dung dịch NaOH 0,7M dư.Sau phản ứng hoàn toàn được dung dịch A.Cô cạn dung dịch A thu được 35,8g chất rắn Tính V

a, Dấu hiệu nhận dạng bài tập:

GV hướng dẫn hs nhận dạng loại bài tập này Loại bài này sẽ cho lượng sản

phẩm hoặc cho điều kiện để tìm, cho lượng 1 chất tham gia là lượng kiềm Yêu cầu tính tính chất tham gia còn lại

b, Phương pháp giải

Giải bài toán này theo các bước sau:

Bước 1: GV yêu cầu HS xác định đề cho gì?

Yêu cầu HS đọc kĩ đề và cho biết dạng này đề cho dữ kiện khác dạng trước như thế nào?

HS: Đề ch NaOH dư Vậy NaOH dư vậy muối thu được sẽ là muối gì?

HS dễ dàng xác định ngay là muối trung hoà Na2CO3 Do NaOH dư, nên CO2 hết chỉ tạo muối trung hoà

CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O

Bước 2: Tìm chất tan trong dung dịch A Dung dịch A gồm: Na2CO3

NaOH

Gọi n C = x mol Theo định luật bảo toàn nguyên tử

Trong dung dịch A: Na2CO3 : x (mol)

Bước 3:Thiết lập PT đại số tìm x.

m c,r = 106x + 40(0,7-2x) = 35,8

giải ra được: x = 0,3

Bước 4:Tìm V

VCO2 = 6,72(l)

c, Bài tập dành cho HS khá,giỏi:

Ví dụ 2:Hấp thụ hết V(lil) khí CO2 (đktc) vào 600ml dung dịch NaOH 1M Sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được 38 g muối Tính V

Phương pháp giải.

Trước khi làm GV yêu cầu hs tìm ra điểm nhau giữa bài này so với bài trên

Bài này không cho NaOH dư hay hết vì vậy sản phẩm chưa thể xác định được gồm những chất nào Vì vậy cần biện luận cả 3 trường hợp

HS xét 3 trường hợp

Trường hợp 1: Muối là Na2CO3

Trường hợp 2: Muối là NaHCO3

Trường hợp 3: Gồm 2 muối là NaHCO3 và Na2CO3

Gi ải:

n NaOH = 0,6mol

Trường hợp 1: muối là Na2CO3

Phương trình hoá học:

CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O

nNa2CO3 = 0,36 > 0,3mol v ô l ý (lo ại)

Trường hợp 2: muối là NaHCO3

Phương trình hoá học:

CO2 + NaOH NaHCO3

nNaHCO3 = 0,45mol < 0,6mol khi đ ó NaOH dư Mà NaOH dư

thì sản phẩm tạo thành muối trung hoà v ô l ý (loại)

Trương hợp 3: Sản phẩm gồm hai muối: NaHCO3 và Na2CO3 NaOH hết

Phương trình hoá học:

CO2 + NaOH NaHCO3

CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O

Muối gồm: NaHCO3 : x mol

Na2CO3 : y mol

84 x + 106 y = 38(*)

Theo PTHH: x + 2y = 0,6(**)

Từ (*) và (**) ta có hệ: 84 x + 106 y = 38

x + 2y = 0,6

Giải hệ PT ta c ó: x = 0,2 ; y = 0,2

Theo PTHH: nCO2 = x + 2y = 0,6 mol

VCO2 = 0,6.22,4= 13,44l

V ậy : VCO2 = 0,6.22,4= 13,44l

Bài tập vận dụng:

1.(Bài này dành cho tất cả các đối tượng HS) Hấp thụ hết V l khí CO2 (đktc) vào 600ml dung dịch NaOH 1M Sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được 38 g chất rắn gồm 2 muối Tính V

2 (Bài này dành cho HSKG) Hấp thụ hết V l khí CO2 (đktc) vào 600ml dung dịch NaOH 1M Sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được 38 g chất rắn Tính V

Gợi ý: Gv yêu cầu hs đọc đề và tìm ra điểm nhác nhau giữa đề này với ví dụ 2 Đề

này đề cho 38g chất rắn mà không cho là muối như ở ví dụ 2 Vì vậy cần xét cả 4