Cac dang bai tap hoa học THCS

Bài tập định tính là dạng bài tập phổ biến và quan trọng nhất của chương trình hóa học THCS. I. Cách giải bài tập lý thuyết: Bài tập lý thuyết thường đưa ra những câu hỏi dưới dạng lý thuyết xoay quanh những kiễn thức cơ bản ở THCS về các khái niệm hóa học, thành phần cấu tạo, tính chất và ứng dụng của các loại chất vô cơ và một số chất hữu cơ. 1. Kiểu bài tập "Viết các PTPU, thực hiện các biến hóa": a. Kiểu bài đơn giản nhất: "Cho biết công thức hóa học của các chất tham gia và tạo thành sau phản ứng": Ví dụ: HgO > Hg + O2 Zn + HCl > ZnCl2 + H2 P + O2 > P2O5 Al + HCl > AlCl3 + H2 Thực chất loại bài tập này là rèn luyện kỹ năng cân bằng phản ứng. Đối với học sinh THCS, đặc biệt là lớp 8 chúng ta khó có thể đưa để và giới thiệu với học sinh về một cách cân bằng phương trình nào đó theo các phương pháp thông thường. Do vậy học sinh THCS thường rất lúng túng và mất nhiều thời gian thậm chỉ là để học thuộc hệ số đặt trước công thức hóa học của các chất trong một phương trình hóa học nào đó. Chúng tôi xin giới thiệu một cách viết phương trình đơn giản và có thể dùng để hoàn thành hầu hết phương trình hóa học có trong chương trình phổ thông theo các bước sau: + Tìm công thức hóa học của hợp chất nào có số nguyên tử lẻ cao nhất và công thức phức tạp nhất trong phương trình đó (Tạm gọi đó là chất A). + Làm chẵn các hệ số của A bằng các hệ số 2, 4, (Nếu dùng hệ số 2 chưa thỏa mãn thì dùng các hệ số chẵn cao hơn). + Cân bằng tiếp các hệ số còn lại trong phương trình (Các đơn chất thực hiện cuối cùng). Thí dụ, trong 4 phương trình nêu trên thì A lần lượt là HgO, HCl, P2O5, AlCl3 với các hệ số đứng đầu đều là 2. Các thí dụ khác: Cân bằng: FeS2 + O2 > Fe2O3 + SO2 Chất Fe2O3 là chất A vì trong công thức có 3 nguyên tử O, lẻ và phức tạp hơn so với công thức FeS2 và SO2 (có 1 nguyên tử Fe hoặc S) Vậy ta cần làm chẵn hệ số của Fe2O3 là 2. Từ đó suy ra hệ số của các chất còn lại. Cân bằng: KMnO4 + HCl > KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O Chất A là KMnO4 vì tuy các chất KMnO4, HCl, KCl đều có 2 nguyên tố có số nguyên tử lẻ nhưng công thức KMnO4 phức tạp hơn. Vậy ta cần làm chẵn hệ số của KMnO4 là 2 > Hệ số của KCl, MnCl2 và H2O > Các hệ số còn lại. Cân bằng: HCl + MnO2 > MnCl2 + Cl2 + H2O Chất A là HCl với hệ số là 4 (Nếu dùng hệ số 2 sẽ không thỏa mãn do vế phải đã có ít nhất 4 nguyên tử Cl) Có thể gặp hai trường hợp không thích ứng với cách làm trên: Cân bằng một số phản ứng oxi hóa khử phức tạp hoặc một vài phương trình mà bản thân chất A không cần thêm các hệ số chẵn vào nữa, song dạng này là không nhiều. b. Kiểu bài tập cơ bản: "Viết phương trình phản ứng khi cho biết các chất tham gia phản ứng". Ví dụ: H2SO4 + Ba(NO3)2 > HCl + AgNO3 > Trước hết cần tìm hiểu chất tham gia phản ứng thuộc loại chất nào đã học, đối chiếu với kiến thức lý thuyết để dự đoán sản phẩm phải thuộc loại chất nào (Tạo ra muối mới và axit mới). Căn cứ vào thành phần chất tham gia phản ứng để khẳng định thành phần chất tạo thành sau phản ứng. Ở mức độ cao hơn cần xử lý tình huống như phải lựa chọn chất tham gia phản ứng thích hợp, xét đến điều kiện để phản ứng xẩy ra được hoặc phản ứng xẩy ra được hoàn toàn. Ví dụ: Ba(NO3)2 + X > BaSO4 + Y Chất X có thể là một hợp chất tan có gốc sunfat trong phân tử. Còn trường hợp: Na2SO4 + X > NaCl + Y thì X phản là một muối clorua tan và Y phải là một muối sunfat không tan nên cần phải lựa chọn một kim loại phù hợp sao cho muối clorua của kim loại đó (X) tan được còn muối sunfat của chính kim loại đó phải không tan, ví dụ Ba: BaCl2 (X) và BaSO4 (Y). Hoặc trong trường hợp CaCO3 + X > Ca(NO3)2 + thì X thỏa mãn duy nhất là HNO3 vì CaCO3 không tan. c. Kiểu bài tập: "Thực hiện quá trình biến hóa" Ví dụ: Viết các phương trình phản ứng để thực hiện các biến hóa sau: Fe > FeCl3 > Fe(OH)3 > Fe2O3 FeCl2 > Fe(OH)2 > FeSO4 hay: Tinh bột > Glucozo > Rượu etylic > Axit axetic Thực hiện theo các bước sau: + Đánh số các mũi tên rồi viết lại thành các PTPU riêng biệt: Fe > FeCl3 (1) FeCl3 > Fe(OH)3 (2) Fe(OH)3 > Fe2O3 (3) và: (C6H10O5)n > C6H12O6 (1) C6H12O6 > C2H5OH (2) C2H5OH > CH3COOH (3) Phần viết trên sẽ là rất nhanh vì mỗi mũi tên ứng với một PTPU, trong đó sản phẩm của phản ứng trên là chất tham gia của phản ứng dưới. Viết ra khoảng giữa để bổ sung các chất còn lại, phương trình nào khó chưa làm được thì để lại làm sau. + Phần còn lại chỉ là việc giải quyết theo các dạng bài đã trình bầy ở trên. 2. Kiểu bài tập "Xét các khả năng phản ứng có thể xẩy ra": Ví dụ: Cho các chất: HCl, NaOH, BaSO4, MgCO3, K2CO3, Cu(NO3)2. NHững chất nào tác dụng được với nhau? Viết PTPU. + Trước hết cần xét xem các loại chất trên thuộc loại hợp chất nào đã học và xếp chúng vào các nhóm riêng biệt: 1. HCl 2. NaOH 3a. BaSO4, MgCO3 3b. K2CO3, Cu(NO3)2 + Dựa vào tính chất của các loại hợp chất để chỉ xem xét các khả năng có thể xẩy ra phản ứng giữa các chất trong các nhóm sau: * Nhóm 1 với nhóm 2 * Nhóm 1 với nhóm 3a, 3b * Nhóm 2 với nhóm 3b * Các chất trong nhóm 3b với nhau + Dựa vào khả năng phản ứng của từng chất cụ thể trong các nhóm, thu hẹp các khả năng có thể xẩy ra được phản ứng trong các cặp chất nói trên và viết được: HCl + NaOH > HCl + MgCO3 > HCl + K2CO3 > NaOH + Cu(NO3)2 > K2CO3 + Cu(NO3)2 > + Tiếp tục hoàn thành các PTPU trên. Làm như trên, học sinh sẽ rèn được thói quen phân tích, xử lý một cách khoa học và nhanh nhất. Cách giải quyết này càng có hiệu quả khi đầu bài cho nhiều chất thuộc nhiều loại hợp chất khác nhau, kể cả lần các chất hữu cơ và vô cơ, đơn chất và hợp chất. 3. Kiểu bài tập "Nhận biết các chất": Ví dụ 1: Hai chất sau đây đựng riêng biệt trong hai ống nghiệm CaO và P2O5. Làm thế nào để nhận biết hai chất đó? Viết PTPU. + Phân tích để hiểu và tìm dấu hiệu khác nhau của hai chất đã cho: CaO: Oxit bazo, tan được, tác dụng với H2O tạo thành bazo. P2O5: Oxit axit, tác dụng với H2O tạo thành axit + Thực hiện theo định hướng: Cho tác dụng với H2O và thử môi trường bằng quỳ tím. Ví dụ 2: Trình bầy phương pháp để nhận biết ba kim loại Al, Fe, Cu. Viết các PTPU. Ngoài cách làm như trên, có thể phân tích và xây dựng sơ đồ để lựa chọn đường đi ngắn và hợp lý nhất (Có thể chỉ cần phân tích trong giấy nháp, còn nếu đề bài chỉ yêu cầu viết sơ đồ mà không cần PT cụ thể thì càng thuận lợi) sau đó sẽ trình bầy cách nhận biết từng chất và kết hợp viết PTPU minh họa. Sơ đồ nhận biết: + Dùng NaOH, tan là Al, không tan là Fe hoặc Cu + Dùng tiếp HCl, tan là Fe, không tan là Cu. Ví dụ 3: Trình bầy PPHH để nhận biết các khí CO2, C2H4, CH4 Thông thường các chất hữu cơ hoạt động kém hơn, chỉ tác dụng với một số chất nào đó, vì thế cần nhận biết trước hết các chất vô cơ rồi nhận biết các chất hữu cơ còn lại tương tự như phần trên. Trong khi trình bầy cần ngắn gọn, thuyết phục bằng cách thực hiện rõ ràng, chuẩn xác, kết luận mang tính khẳng định, nên dựa vào dấu hiệu có chứ không phải dấu hiệu loại trừ: + Lần lượt cho từng khí sục vào dd nước vôi trong. Có một chất khí làm nước vôi trong vẩn đục, tạo kết tủa trắng trong dd là CO2 (Không nên nói Chất nào thay cho Có một chất khí) CO2 + Ca(OH)2 > CaCO3 + H2O + Lần lượt cho hai khí còn lại sục vào dd Br2 loãng. Có một chất khí làm dd Br2 mất mầu, đó là C2H4 C2H4 + Br2 > C2H4Br2 + Chất khí còn lại là CH4. 4. Kiểu bài tập tách một chất ra khỏi hỗn hợp: Ví dụ 1: Có hỗn hợp bột kim loại Fe và Cu. Trình bầy PP tách riêng từng kim loại và các phản ứng đã dung Lập sơ đồ tách: + Dùng H2SO4 loãng tách Cu. + Dùng Zn đẩy Fe ra khỏi FeSO4. Đây là loại bài tập đòi hỏi sự chuẩn xác cao (thu được sản phẩm khá tinh khiết và không bị mất mát nhiều). Với đối tượng học sinh khá, giỏi thì nên làm chính xác, triệt để hơn. Nếu thực hiện như trên thì Fe thu được sẽ lẫn Zn mà không được xử lý hay có những phản ứng phụ do dung dư lượng hoá chất đã không được xét đến, có thể dễ làm sai lạc kết quả. Sơ đồ chính xác hơn: + Dùng HCl tách Cu. + Cho bột Al dư vào dung dịch hỗn hợp FeCl2 và HCl, xử lý hỗn hợp Al, Fe bằng NaOH Dùng HCl sẽ dễ viết PU hơn và lớp 8 cũng mới học phản ứng của Al với kiềm. Ví dụ 2: Nêu PPHH làm sạch các khí: - Mêtan lẫn etilen. - Etilen lẫn khí CO2. - Metan lẫn axetilen. Thực ra đây cũng là bài tập tách các chất ra khỏi nhau nhưng chỉ lấy một chất chính còn loại bỏ chất kia. Lấy trường hợp đầu làm ví dụ, có thể trình bầy như sau: Dẫn hh khí đi qua dung dịch Br2 dư, etilen bị giữ lại trong dd: CH2=CH2 + Br2 > CH2Br-CH2Br Khí còn lại là CH4. 5. Kiểu bài tập điều chế các chất: Ví dụ 1. Từ vôi sống CaO làm thế nào điều chế được CaCl2, Ca(NO3)2. Viết các PTPU xẩy ra? Thực chất đây là kiểu bài tập thực hiện quá trình biến hoá nhưng chỉ cho biết chất đầu và chất cuối. Học sinh phải suy nghĩ và lựa chọn con đường đúng nhất và ngắn nhất để thực hiện (Vì chất điều chế được phải tinh khiết và về nguyên tắc nếu đi bằng con đường dài hơn nhưng không sai thì vẫn giải quyết được yêu cầu của đề bài nhưng sẽ mất nhiều thời gian để viết các phương trình đã dùng đến một cách không cần thiết) Xét bài tập trên: CaO > CaCl2 Sẽ thấy ngay CaO + 2HCl > CaCl2 + H2O với điều kiện dùng dư dung dịch HCl (để phản ứng hoàn toàn) và sau đó đun nóng (để nước và axit dư bay hơi hết), thu CaCl2. Tất nhiên sẽ không thực hiện: CaO > Ca(OH)2 > CaCl2 Ví dụ 2. Làm thế nào để biến Fe III oxit thành Fe III hidroxit. Viết PTPU xẩy ra? Ở đây không thể thực hiện dược biến đổi trực tiếp Fe2O3 > Fe(OH)3 và khi đó phải thực hiện, ví dụ: Fe2O3 > FeCl3 > Fe(OH)3 Có thể phải suy nghĩ và lựa chọn cẩn thận hơn khi gặp bài tập có nhiều yếu tố đan xen vào nhau, ví dụ: Từ các chất Na2O, Fe2(SO4)3, H2O, H2SO4, CuO hãy viết PTPU điều chế ra các chất sau NaOH, Fe(OH)3, Cu(OH)2. Trình tự giải quyết: + Xác định các chất cần điều chế: > NaOH > Fe(OH)3 > Cu(OH)2 + Từ các chất đầu, lựa chọn chất đầu thích hợp cho từng sơ đồ dựa vào nguyên tố kim loại phải có trong chất cần điều chế: Na2O > NaOH, Fe2(SO4)3 > Fe(OH)3, CuO > Cu(OH)2 Rồi tiếp tục như bài tập phần trên và biết vận dụng, kể cả dùng chất vừa điều chế (NaOH) để sử dụng cho phần tiếp theo. II. Cách giải bài tập thực nghiệm: Thực chất các bài tập thực nghiệm ở đây vẫn chính là các bài tập lý thuyết, cách giải bài tập về cơ bản giống như đã trình bầy. Sự khác nhau chính là trong đề bài có yếu tố làm thực nghiệm, đặt học sinh vào những tình huống cụ thể, có chọn lọc, có khi phải sáng tạo mới giải quyết được. Do ít được làm thí nghiệm, thực hành nên học sinh thường lúng túng, không biết vận dụng những điều lý thuyết đã học để phân tích, so sánh, dự đoán, tưởng tượng Ví dụ 1. Có thể dùng CuSO4 để phát hiện ra xăng có lẫn nước được không? Tại sao? Vấn đề mấu chốt đặt ra là trong kỹ thuật nhiều khi không thể để có lẫn nước (một lượng rất nhỏ) trong các loại xăng, dầu do vậy cần kiểm tra xem có lẫn nước trong xăng, dầu hay không. Khi đó nếu biết liên hệ với lý thuyết đã học là CuSO4 khan mầu trắng, CuSO4.5H2O (CuSO4 khan gặp nước, dù với lượng nhỏ sẽ chuyển thành dạng muối ngậm nước) có mầu xanh thì có thể học sinh sẽ tưởng tượng ra được cách làm như sau: Lấy một ít xăng cần kiểm tra cho vào ống nghiệm khô, cho tiếp một ít tinh thể muối CuSO4 khan vào rồi lắc lên xem có sự thay đổi mầu sắc của muối CuSO4 không. Ví dụ 2. Để dập tắt các đám cháy xăng dầu người ta không dùng nước mà dùng cát hay chăn ướt trùm lên ngọn lửa? Nếu học sinh được xem phim về đám cháy xăng, dầu hay cảnh cứu chữa trong các nhà xảy ra sự cố bị cháy bếp dầu nhưng đã được dập tắt thì có thể hình dung được ngay cần làm gì và chỉ tập chung tại sao lại làm như vậy. Trong trường hợp ngước lại thường lúng túng , khó tìm ra được yếu tố quan trọng nhất là xăng, dầu nhẹ hơn nước lại nổi lên trên và đám cháy càng mạnh hơn. Khi giải các bài toán hóa học ở THCS, nhiều học sinh thường cảm thấy khó khăn do một số nguyên nhân sau: + Các em chưa nắm vững được các định luật và các khái niệm cơ bản về hóa học, chưa hiểu đầy đủ ý nghĩa định tính và định lượng của kí hiệu hóa học, công thức và phương trình hóa học. + Các kỹ năng như xác định hóa trị, lập công thức và cân bằng phương trinh HH còn yếu và chậm. + Một loạt các bài nhỏ giúp cho việc khắc sâu kiến thức hoặc rèn kỹ năng như: * Tính về mol nguyên tử, phân tử. Số nguyên tử, phân tử * Lập công thức và tính theo công thức hợp chất. * Nồng độ dung dịch và pha chế dung dịch. * Các phép tính có liên quan đến tỷ lệ phần trăm, hiệu suất. Do ít được rèn luyện thường xuyên, học sinh có khả năng giải được các bài tập nhỏ trên, song khi lồng ghép vào các bài toán hóa học hoàn chỉnh (Ví dụ bài toán tính theo công thức và phương trình hóa học có vận dụng cả nồng độ, hiệu suất ) thì lại quên hay không biết cách giải quyết. + Học sinh không nắm được những tính chất hóa học cần thiết để giải bài toán như phản ứng có xẩy ra không? Sản phẩm là những chất nào? Dưới đây sẽ đi phân tích từng dạng toán cụ thể ở THCS. I. Các dạng toán cơ bản: 1. Đặc điểm: - Chỉ dựa vào một PTPU đơn giản để tính toán. - Cho biết một lượng chất, tính lượng chất khác theo PTPU: + Cho lượng chất ban đầu, tính lượng sản phẩm thu được. + Cho lượng chất ban đầu, tính lượng chất tác dụng hết. + Cho lượng sản phẩm thu được, tính lượng chất ban đầu cần dùng. 2. Cách giải: + Đọc kỹ đề bài, tóm tắt để xác định rõ các yếu tố cho và cần tìm. + Viết PTPU xẩy ra và cân bằng PT. + Tìm sự liên hệ định lượng giữa các yếu tố cho và cần tìm (Dựa vào đề bài và PT, sử dụng đơn vị thich hợp) + Tính theo yêu cầu của đề bài. 3. Một số ví dụ: Ví dụ 1. Tính thể tích khí H2 sinh ra ở đktc khi cho: a. 13 gam Zn tác dụng với dd H2SO4 loãng, dư. b. DD có chứa 0,1 mol HCl tác dụng với Fe dư. Cách giải phần a: + Tóm tắt: 13 gam Zn H2SO4 loãng, dư > V H2 = ? (đktc) + Viết PTPU: Zn + H2SO4 > ZnSO4 + H2 + Sự liên hệ: Cứ 1 mol Zn phản ứng hết thì tạo thành 1 mol H2 hay 65 gam Zn phản ứng hết thì tạo thành 22,4 lít H2 (đktc) + Tính toán: Vậy 13 gam Zn x lít H2 ở đktc. > x = 22,4.13/65 = 4,48 lít Những điểm cần chú ý: + Khi viết PTPU, các đại lượng cho và hỏi nên viết ở đầu và cuối PT để có khoảng trống ở giữa viết thêm lời và điền lượng các chất ngay dưới công thức chất đó trong PT. + Khi tìm sự liên hệ định lượng giữa các chất, phải dựa vào tỷ lệ mol rồi mới đổi ra đơn vị thich hợp. Chỉ sau khi đã thành thạo thì mới dùng ngay các loại đơn vị thich hợp. + Khi tính toán nên chú ý dùng các phép toán giản ước (Như 13 với 65 ở trên), làm như thế sẽ giúp ích rất nhiều cho việc giải toán TN ở THPT sau này theo cấu trúc Phát hiện vấn đề - Giải quyết vấn đề (Cảm giác tốt với các con số trong bài toán đó) Cách giải phần B: 0,1 mol HCl Fe dư > V H2 ở đktc PTPU: 2HCl + Fe > FeCl2 + H2 Theo PT thì cứ 2 mol HCl thì tạo ra 22,4 lít H2 Vậy 0,1 mol HCl thì tạo ra x lít H2 > x = 22,4.0,1/2 = 1,12 lít Ví dụ 2. Nung một tấn đá vôi thì có thể thu được bao nhiêu vôi sống? Nếu hiệu suất chỉ đạt 90% thì vôi sống thu được là bao nhiêu? Cách giải: 1 tấn hay 1000 kg CaCO3 > mCaO = ?, mCaO = ? khi H = 90% CaCO3 > CO2 + CaO Cứ 100 g CaCO3 thu được 56 g CaO và thực tế thu được 90%.56 g CaO hay 100 kg 56 kg 90%.56 kg Vậy 1000 kg x kg y kg x và y là hai đáp án cần tìm. Ví dụ 3. Trung hòa dd NaOH bằng dd HCl. a. Viết PTPU xẩy ra. b. Nếu có 200 gam dd NaOH 10% thì phải dùng bao nhiêu gam dd HCl 3,65% để trung hòa? Cách giải: Nếu xét riêng các yếu tố định lượng liên quan đến nồng độ dd: 200 gam dd NaOH 10% > mNaOH = 20 gam và muốn tính số gam dd HCl 3,65% cần thiết để trung hòa cần tính được mHCl nguyên chất thì thực tế lại là bài toán cơ bản sau: 20 gam NaOH + HCl > Tính mHCl cần thiết. II. Một số dạng bài toán biến đổi thường gặp ở THCS. 1. Cho biết một lượng chất, tính nhiều lượng chất khác theo PTPU: Về thực chất đây là dạng bài toán cơ bản có chung một yếu tố định lượng. Khi giải bài toán nên gộp lại cho gọn. Ví dụ 1. Để điều chế oxit sắt từ bằng cách oxi hóa sắt ở nhiệt độ cao. Tính số gam Fe và O2 cần dùng để điều chế được 2,32 gam Fe3O4. Cách giải: PTPU: 3Fe + 2O2 > Fe3O4 Nếu làm bài toán theo dạng cơ bản thì cần tính toán hai lần theo các dạng cơ bản sau: 3Fe > Fe3O4 và 2O2 > Fe3O4 Khi đó nên làm gộp lại theo lập luận như sau: Cứ 3.56 gam Fe tác dụng hết với 2.32 gam O2 thì điều chế được 232 gam Fe3O4 Vậy x gam Fe y gam O2 2,32 gam Fe3O4 Một số ví dụ tương tự như: Ví dụ 2. Khử 48 gam CuO bằng khí H2 a. Tính số gam Cu điều chế được. b. Tính thể tích H2 ở đktc cần thiết. Ví dụ 3. Hòa tan 1,12 gam Fe trong dd H2SO4 lấy dư. Tính số mol muối tạo thành và thể tích khí thoát ra ở đktc. Ví dụ 4. Đun 8,9 kg (C17H35COO)3C3H5 với một lượng dư dung dịch NaOH. a. Viết PTPU. b. Tính lượng glyxerol sinh ra. c. Tính lượng xà phòng thu được nếu như phản ứng xẩy ra hoàn toàn và xà phong chứa 60% theo khối lượng C17H35COONa. 2. Đồng thời cho biết hai lượng chất tham gia phản ứng, tính lượng sản phẩm: Khi đồng thời cho hai lượng chất tham gian phản ứng, phải hiểu bài toán rơi vào các tình huống sau: a. Hai lượng chất đã cho tác dụng vừa hết, sau khi kết thúc không còn lượng dư của chất tham gia phản ứng. Để tính lượng sản phẩm thu được, có thể dùng bất kỳ một trong hai lượng đã cho để tính toán. b. Khi phản ứng kết thúc, một trong hai lượng chất ban đầu vẫn còn dư: Để tính lượng sản phẩm thu được, phải dùng lượng chất ban đầu nào đã phản ứng hết để tính toán, không tính theo lượng chất kia, chất còn dư sau phản ứng. Về mặt phương pháp, có thể giải bài toán như sau: + Xác định xem có phải phản ứng xẩy ra hoàn toàn không, để sau này phân biệt với dạng bài toán xẩy ra không hoàn toàn, sản phẩm còn cả hai chất ban đầu chưa tham gia phản ứng hết. + Chia bài toán thành hai phần độc lập và giải theo trình tự: * Tính toán với lượng chất đã cho để xem bài toán rơi vào trường hợp nào, thường gọi là tính lượng chất thừa, thiếu. * Tính lượng sản phẩm thu được. Phần tính lượng chất thừa, chất thiếu thực chất là một bài toán dạng cơ bản, coi như mới biết lượng ban đầu nào đó trong hai lượng chất nào đó đã cho và tính lượng chất kia đã phản ứng hết với nó. So sánh kết quả tính được với lượng chất đầu bài cho để rút ra kết luận. Nếu bài toán không yêu cầu tính lượng chất tham gia phản ứng còn dư thì có thể chỉ cần xét tỷ lệ hoặc so sánh các số liệu để kết luận mà không cần tính cụ thể. Ví dụ 1. Tính số gam nước sinh ra khi cho 8,4 lít H2 tác dụng với 2,8 lít O2 (Các thể tích đo ở đktc) Cách giải: PTPU: 2H2 + O2 > 2H2O Theo PTPU, cứ 2 lít H2 thì tác dụng hết với 1 lít O2 (Tỷ lệ 2 : 1 về thể tích) Vậy sau phản ứng phải còn H2 dư vì tỷ lệ thể tích đề cho này lớn hơn 2 lần. * Việc dùng lượng chất ban đầu nào (Để từ đó tính ra lượng chất kia cần thiết để phản ứng hết với nó) không nên lấy bất kỳ mà cần xem xét để chọn, sao cho khi tính gọn, không bị lẻ. Ví dụ 2. Cho 114 gam dd H2SO4 20% vào 400 gam dd BaCl2 5,2%. Viết PTPU và tính khối lượng kết tủa tạo thành. Cách giải: + Số gam H2SO4 nguyên chất: 20.114/100 = 22,8 gam (1) + Số gam BaCl2 nguyên chất: 5,2.400/100 = 20,8 gam (2) PTPU: BaCl2 + H2SO4 > BaSO4 + 2HCl Theo PTPU cứ 208 gam BaCl2 thì tác dụng vừa đủ với 98 gam H2SO4. Dễ nhận thấy không nên dùng (1) mà dùng (2) vì với các lượng chất 208 gam và 20,8 gam BaCl2 thì có thể tính nhẩm ngay được lượng H2SO4 cần dùng là 9,8 gam. * Trong một số bài toán HH của THCS, đề bài cũng cho biết đồng thời hai lượng chất (Một lượng chất tham gia phản ứng và một lượng chất tạo thành). Thực chất đây cũng chỉ là những bài toán cơ bản mà thôi. Ví dụ 3. Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp khí gồm có CO và H2 cần dùng 9,6 gam khí O2. Khí sinh ra có 8,8 gam CO2. a. Viết PTPU xẩy ra. b. Tính % hh khí ban đầu theo số mol và theo khối lượng. Hướng dẫn: + Sau khi viết PTPU, để thấy được dạng cơ bản là từ lượng CO2 thu được cần phải tính lượng CO và O2 đã phản ứng với CO. Tính lượng O2 đã phản ứng với H2 rồi từ đó theo PT mà tính lượng H2. + Trong khi tính toán nên định hướng theo đơn vị là mol cho gọn. Ví dụ 4. Người ta đốt cháy S trong một bình chứa 10 gam O2. Sau phản ứng người ta thu được 12,8 gam khí SO2. a. Tính khối lượng S đã cháy. b. Tính khối lượng O2 còn thừa sau phản ứng. Hướng dẫn: + Đây là dạng bài toán cơ bản: Từ lượng SO2 tính lượng S đã cháy và lượng O2 đã phản ứng (Từ một lượng sản phẩm, tính lượng hai chất đã tham gia phản ứng) + Định hướng: O2 còn thừa sau phản ứng. * Trong một số bài toán lớp 8, khi học về định luật bảo toàn khối lượng các chất, học sinh đã gặp dạng toán này. Ví dụ 4. Than cháy theo phản ứng: Than + khí oxi > Khí cácbonic. Cho biết khối lượng than là 9 kg, khối lượng khí oxi là 24 kg. Hãy tính khối lượng khí cacbonic tạo thành. Hướng dẫn: Phải hiểu rằng đây là dạng toán đồng thời cho biết hai lượng chất tham gia phản ứng, song tại thời điểm đó học sinh chưa giải được dạng toán này. Khi đó cần bổ sung thêm cho chính xác " khối lượng khí oxi bằng 24 kg" nên thay bằng " khối lượng khí oxi đã phản ứng hết là 24 kg", Như vậy khi tính lượng chất sinh ra mới dùng được định luật bảo toàn khối lượng. Chính vì vậy, cần tỉnh táo với các bài cho cả hai lượng chất tham gia phản ứng xem có thể áp dụng định luật bảo toàn khối lượng được hay không. 3. Loại bài toán về hỗn hợp các chất: a. Tìm tỷ lệ thành phần của hỗn hợp (Theo khối lượng, thể tích hay số mol): Ví dụ: Hòa tan 9 gam hợp kim Al - Mg trong dd HCl có 10,08 lít H2 bay ra ở đktc. Xác định thành phần % Al và Mg trong hợp kim. Cách giải: Khác với các loại bài toán đã nghiên cứu, ở đây các dữ kiện đã cho không phải là các yếu tố để từ đó có thể tính toán theo từng phương trình riêng biệt. 2Al + 6HCl > 2AlCl3 + 3H2 (1) Mg + 2HCl > MgCl2 + H2 (2) 9 gam hh 10,08 lít Cần phải chuyển về dạng toán cơ bản (Tính toán theo một phương trình) bằng cách đặt ẩn số: + Đặt 1 ẩn số: Giả sử đặt khối lượng Al có trong 9 gam hợp kim là x gam với điều kiện là 0 < x < 9. Vậy khối lượng Mg có trong hợp kim là 9 - x gam Theo từng phương trình (1) và (2) ta sẽ tính được thể tích H2 thoát ra theo ẩn số x và lập được phương trình: 3.22,4x/54 + 22,4(9 - x)/24 = 10,08 Phần tiếp theo chỉ là kỹ năng giải toán bậc nhất có 1 ẩn số và kiểm tra kết quả có thỏa mãn điều kiện hay không, đây là phần thường hay bỏ quên nên sau này khi làm bài hay mắc lỗi khi gặp những bài toán phức tạp. + Có thể lập được các phương trình toán học đơn giản hơn bằng cách lập 2 ẩn số và tính lượng chất theo số mol: nH2 = 10,08/22,4 = 0,45 mol Đặt khối lượng Al, Mg có trong hỗn hợp lần lượt là x và y gam, 0 < x, y < 9. Theo từng phản ứng (1) và (2) sẽ tính được số mol H2 thoát ra theo ẩn x, y và lập được hệ phương trình: 3x/54 + y/24 = 0,45 x + y = 9 Giải hệ PT trên tính x, y. Nếu đã thành thạo hơn thì có thể đặt x, y là số mol Al, Mg có trong hh, khi đó ta có hệ phương trình: nH2 = 3x/2 + y = 0,45 m = 27x + 24y = 9 b. Bài toán về hỗn hợp nhưng thực chất là bài toán cơ bản (Tính toán theo từng phương trình riêng biệt) Ví dụ: Ngâm 15 gam hh bột các kim loại Fe và Cu trong dd CuSO4 dư. Phản ứng xong thu được chất rắn có khối lượng 16 gam. a. Viết PTPU đã xẩy ra. b. Tính thành phần % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. Cách giải: Đặt số gam Fe có trong 15 gam hh đầu là x gam với 0 < x < 15. Vậy số gam Cu là 15 - x gam. PTPU: Fe + CuSO4 > FeSO4 + Cu Ta lập được PT: (15 - x) + 64x/56 = 16 c. Cần chú ý rằng về mặt toán học, để tính được thành phần % hay tỷ lệ thành phần của hh, không nhất thiết phải biết lượng cụ thể của các chất trong hh đó (số gam, số lít hay số mol) mà có thể chỉ cần biết lượng các chất bằng chữ hay tỷ lệ của chúng. Ví dụ: Khi nung hh CaCO3 và MgCO3 thì khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng bằng một nửa khối lượng hh ban đầu. Xác định % khối lượng các chất trong hh ban đầu. Cách giải: Đưa về dạng quen thuộc là biết lượng cụ thể của các chất bằng cách giả sử cho khối lượng hh ban đầu là 100 gam. Khi đó khối lượng chất rắn thu được sau khi nung bằng 50 gam. 4. Loại bài toán tính theo PTPU xẩy ra liên tiếp nhau: Loại bài toán này thực chất cũng là những bài toán cơ bản được thực hiện nối tiếp nhau. Nên lập sơ đồ biến đổi để từ sơ đồ này có thể tính trực tiếp bỏ qua những bước trung gian. Ví dụ: Từ 80 tấn quặng pirit chứa 40% lưu huỳnh sản xuất được 92 tấn axit H2SO4. Hãy tính hiệu suất của quá trình. Cách giải: Các PTPU: 4FeS2 + 11O2 > 2Fe2O3 + 8SO2 (1) 2SO2 + O2 > 2SO3 (2) SO3 + H2O > H2SO4 (3) Nếu làm theo cách giải cơ bản: + Từ 80 tấn quặng pirit (40% S) > Khối lượng FeS2 hay S. + Theo (1): Từ khối lượng FeS2 hay S > Khối lượng SO2. + Theo (2): Từ khối lượng SO2 > Khối lượng SO3. + Theo (3): Từ khối lượng SO3 > Khối lượng H2SO4 (Lý thuyết) - Nếu lập sơ đồ biến đổi: S > SO2 > SO3 > H2SO4 [...]... 2H2SO4 -> SO2 Trong chương trình hóa học THCS, người ta còn đưa thêm một số dạng bài toán khác thường được dùng ở THPT Những dạng bài toán này thường có trong các sách bài tập, sách bài tập nâng cao hoặc dành cho học sinh khá giỏi (Bài tập có dấu * trong SGK) I Một số dạng bài tập khác: 1 Bài toán xác định nguyên tố hóa học: a Đặc điểm: + Xác định một nguyên tố hóa học giựa vào giá trị nguyên tử khối... giải cụ thể thì các bạn tự làm Phần b và c có thể làm như sau: Fe2O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2 (1) CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + H2O (2) Từ (1) và (2) ta có: Fe2O3 -> 3CO2 -> 3CaCO3 Fe2O3 -> 3CO Vậy phần b tính theo Fe2O3 -> 3CaCO3 và phần c tính theo Fe2O3 -> 3CO Như vậy có thể tính được lượng CaCO3 thông qua lượng Fe2O3 mà không cần tính đến lượng CO2 sinh ra ... mol R sẽ thu được 1 mol H2 Khi đó phần tính toán tiếp theo sẽ rất đơn giản Như vậy ngoài kỹ năng giải bài toán thông thường, học sinh được so sánh số mol chất trong các phản ứng khác nhau, sẽ khắc sâu thêm khái niệm mol cũng như tỷ lệ số phân tử các chất trong một phương trình hóa học 2 Ở một mức độ cao hơn, trong một bài toán có thể chứa đựng nhiều kiến thức khác nhau cần được giải quyết: Ví dụ: Khử... tích clo khí ở đktc với cùng một khối lượng d Người ta thường kết hợp điều chế clo với điều chế xút Viết PTPU đã dùng Việc giải bài tập này sẽ giúp học sinh có điều kiện liên hệ với thực tiễn sản xuất hóa chất trong công nghiệp, gắn với những nội dung đã được học trên lớp Ví dụ 2 Cho 1 gam sắt clorua chưa biết hóa trị của Fe tác dụng với dd AgNO3 dư thu được 2,65 gam AgCl Xác định công thức của sắt clorua... bài toán chính là bài dạng cơ bản 4 Bài tập định lượng liên quan đến thực tiễn: Là loại bài tập tương tự bài tập thực nghiệm định tính nhưng có kèm theo tính lượng các chất Đây là dạng bài tập ít gặp ở THCS Ví dụ 1 Hàng năm thế giới tiêu thụ khoảng 45 triệu tấn Cl2 a Nếu lượng clo trên chỉ được điều chế từ NaCl thì cần ít nhất bao nhiêu tân NaCl b Biết 1 m3 clo lỏng nặng 1400 kg, hãy tính thể tích clo... về công thức tổng quát của chất đó + Viết phương trình phản ứng cháy tổng quát + Tính theo PTPU Cũng có thể lập luận để giải theo phần 2.1 ở trên (Dựa vào tỷ lệ về khối lượng) c Ví dụ: Ví dụ 1 Một hidrocacbon là băng phiến có phân tử khối 128 đvC Khi đốt cháy hoàn toàn 3,2 gam băng phiến thu được 11 gam CO2 và 1,8 gam H2O Hãy xác định CTPT của băng phiến Cách giải: Công thức tổng quát của băng phiến . với học sinh THCS, đặc biệt là lớp 8 chúng ta khó có thể đưa để và giới thiệu với học sinh về một cách cân bằng phương trình nào đó theo các phương pháp thông thường. Do vậy học sinh THCS. trình hóa học THCS. I. Cách giải bài tập lý thuyết: Bài tập lý thuyết thường đưa ra những câu hỏi dưới dạng lý thuyết xoay quanh những kiễn thức cơ bản ở THCS về các khái niệm hóa học, thành. giải các bài toán hóa học ở THCS, nhiều học sinh thường cảm thấy khó khăn do một số nguyên nhân sau: + Các em chưa nắm vững được các định luật và các khái niệm cơ bản về hóa học, chưa hiểu đầy