Dung dịch 1 chứa chất tan X, khối lượng dung dịch là m dd 1, nồng độ phần trăm là C1.Dung dịch 2 chứa chất tan X, khối lượng dung dịch là m dd 2, nồng độ phần trăm là C2.Khi trộn dung dịch 1 với dung dịch 2 thu được dung dịch chứa chất tan X với nồng độ phần trăm là C, ta có sơ đồ đường chéo tổng quát: => Lưu ý: Về mặt toán học, dù C1>C2 hay C2>C1 thì biểu thức luôn nhận giá trị dương. Nhưng trong hoá học nên qui định C2>C1 => C2>C>C1, để giá trị thứ ba trên mỗi đường chéo (C2C và CC1) chính là “lấy giá trị lớn trừ đi giá trị nhỏ”, khi đó phương pháp đường chéo sẽ dễ nhớ hơn. II.1.2 Áp dụng:Thí dụ 1: Trộn 200g dung dịch NaCl 6% với m gam dung dịch NaCl 9% thu được dung dịch NaCl 8%. Tính giá trị của m? Phương pháp thông thường:Khối lượng của NaCl trong 200 gam dung dịch NaCl 6% = 200.6100 = 12gKhối lượng NaCl trong m gam dung dịch NaCl 9% = 9m100 = 0,09m gamKhối lượng của NaCl có trong dung dịch sau pha trộn = (12+0,09m) gamKhối lượng của dung dịch NaCl sau pha trộn = (200 + m) gamNồng độ phần trăm của dung dịch sau pha trộn: Phương pháp đường chéo: => Thí dụ 2: Cần thêm bao nhiêu gam H2O vào 500g dung dịch NaOH 12% để được dung dịch NaOH có nồng độ 8%. Phương pháp thông thường:Khối lượng của NaOH trong 500g dung dịch NaOH 12% = 500.12100=60gGọi khối lượng của H2O cần thêm vào là m gam.Khối lượng của NaOH trong dung dịch sau pha trộn là 60gKhối lượng của dung dịch NaOH sau pha trộn là m+500 gamNồng độ phần trăm của dung dịch NaOH sau pha trộn: Phương pháp đường chéo:Gọi m là khối lượng nước cần thêm vào, ta có sơ đồ đường chéo: => (Trong sơ đồ đường chéo này, nước được coi là dung dịch NaOH 0%).Thí dụ 3: Phải thêm bao nhiêu gam KOH khan vào 300g dung dịch KOH 4% để được dung dịch KOH 10%. Phương pháp thông thường:Khối lượng KOH trong 300g dung dịch KOH 4% = 300.4100 = 12gGọi m (gam) là khối lượng KOH khan cần thêm vào, ta có:Khối lượng KOH trong dung dịch sau pha trộn: 12+mKhối lượng dung dịch KOH sau pha trộn: 300+mNồng độ phần trăm của dung dịch sau pha trộn: Phương pháp đường chéo:Gọi m (gam) là khối lượng KOH khan cần thêm vào, ta có sơ đồ đường chéo: => (Trong sơ đồ đường chéo này, KOH được coi là dung dịch KOH 100%).II.2 Lập sơ đồ đường chéo khi biết CM:II.2.1 Bài toán: Dung dịch 1 chứa chất tan X, Thể tích dung dịch Vdd 1, nồng độ mollit C1.Dung dịch 2 chứa chất tan X, khối lượng dung dịch Vdd 2, nồng độ mollit C2.Khi trộn dung dịch 1 với dung dịch 2 thu được dung dịch chứa chất tan X, nồng độ mollit là C, ta có sơ đồ đường chéo tổng quát: => II.2.2 Áp dụng:Thí dụ 1: Trộn 500ml dung dịch HCl 0,4M với V ml dung dịch HCl 0,7M thu được dung dịch HCl 0,5M. Tính giá trị của V. Phương pháp thông thường:Số mol HCl trong 500ml dung dịch HCl 0,4M = 0,4.0,5=0,2molSố mol HCl trong V ml dung dịch HCl 0,7M = 0,7.V1000 molSố mol HCl trong dung dịch sau pha trộn = 0,2+0,7.V1000 molThể tích dung dịch sau pha trộn = (500+V) ml = (0,5+V1000) lít.Nồng độ mollit của dung dịch sau pha trộn: => V=250. Phương pháp đường chéo: =>
Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÀO CAI TRƯỜNG THPT SỐ I BÁT XÁT PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO TRONG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM MÔN HOÁ HỌC Họ và tên tác giả: ĐOÀN THU HIỀN Chức vụ: Giáo viên Tổ chuyên môn: Hoá- Sinh – Thể Dục Đơn vị công tác: Trường THPT số I Bát Xát Bát Xát, tháng 4 năm 2012 =1= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát PHỤ LỤC Trang 1. Tên đề tài...........................................................................................................1 2. Mở đầu...............................................................................................................3 3. Lí do chọn đề tài………………………………………………………………3 4 Mục đích nghiên cứu..........................................................................................4 5 Đối tượng nghiên cứu.........................................................................................4 6. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................4 7. Nội dung............................................................................................................5 8. Tổng quan..........................................................................................................5 9. Nội dung vấn đề nghiên cứu........................................................................5 10. Cơ sở lý thuyết.............................................................................................5 11. Giải bài tập bằng phương pháp đường chéo................................................6 12. Phương pháp nghiên cứu và kết quả thu được………………....................21 13. Phương pháp nghiên cứu................................................................................21 14. Kết quả thu được............................................................................................21 15.Đánh giá kết quả thực nghiệm ………… ……………………………………21 16. Kết luận và kiến nghị......................................................................................22 17. Tài liệu tham khảo..........................................................................................23 =2= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát PHẦN I. MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài - Ngành GD - ĐT đang tiến hành công cuộc đổi mới giáo dục phổ thông theo định hướng: + Phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh trong học tập. + Bồi dưỡng năng lực tự học. + Chú trọng khả năng vận dụng kiến thức. + Tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh. + Chuyển từ phương pháp kiểm tra tự luận sang kiểm tra trắc nghiệm. Với hình thức thi trắc nghiệm học sinh thường phải mất nhiều thời gian khi giải những bài tập tính toán. Nếu các em vẫn giải bài tập theo hướng trắc nghiệm tự luận như trước đây thì thường không có đủ thời gian để hoàn thành một bài thi của mình. Để giải quyết những vấn đề đó cần tìm ra những phương pháp giải nhanh nhằm tiết kiệm thời gian. Trong chương trình phổ thông, học sinh gặp không ít những bài tập cả phần vô cơ và hữu cơ dài và khó. Với những bài tập này, việc áp dụng các phương pháp giải đối với học sinh còn gặp nhiều khó khăn do các em chưa nắm rõ các phương pháp giải và phạm vi áp dụng của từng phương pháp. Giải pháp đặt ra là giới thiệu cụ thể nội dung một số phương pháp giải nhanh bài tập về cả phần vô cơ và hữu cơ để học sinh có thể vận dụng các phương pháp đó một cách có hiệu quả. Đề tài này giới thiệu với học sinh một phương pháp: phương pháp đường chéo. Phương pháp trên sẽ giúp cho học sinh giải nhiều bài tập một cách dễ dàng, mất ít thời gian. =3= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát 2. Mục đích nghiên cứu Đánh giá ưu, nhược điểm của phương pháp đường chéo. Đánh giá khả năng giải bài tập hoá học của học sinh phổ thông. Đánh giá khả năng vận dụng phương pháp đường chéo để giải các bài tập hoá học phổ thông. Một bài tập hoá học có thể tiến hành giải theo nhiều cách khác nhau, trong đó có những cách đơn giản, ngắn gọn, nhanh chóng tìm ra đáp số. Qua đề tài "phương pháp đường chéo" tôi mong muốn được góp sức vào việc hình thành kĩ năng, nâng cao khả năng giải bài tập hoá học, nhanh gọn, chính xác, phát triển tư duy và rèn trí thông minh cho học sinh. 3. Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu được tiến hành trên hai lớp . (Lớp 11A1 và 11A3 trường THPT số I Bát Xát) . Lớp 11A1 là lớp thực nghiệm, lớp11A3 là lớp đối chứng. lớp thực nghiệm được tác động bằng việc áp dụng phương pháp đã nêu. Kết quả cho thấy tác động có ảnh hưởng tích cực, kết quả của lớp thực nghiệm là cao hơn so với lớp đối chứng. 4. Phương pháp nghiên cứu. Chia đối tượng ra thành 2 nhóm, nhóm 1 là học sinh lớp 11A 1, nhóm 2 là học sinh lớp 11A3. Hướng dẫn học sinh nhóm 2 giải bài tập theo phương pháp thông thường và học sinh nhóm 1 giải theo phương pháp đường chéo. Kiểm tra, chấm bài của 40 học sinh có năng lực nhận thức tốt hơn và đánh giá kết quả thực nghiệm. =4= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát PHẦN II. NỘI DUNG Chương I. Tổng quan Xu thế chung hiện nay và trong tương lai là việc kiểm tra đánh giá học sinh bằng hình thức trắc nghiệm. Hình thức trắc nghiệm dần dần thay cho hình thức tự luận. Hiện tại, đối với môn hóa học, các kỳ thi TN THPT, tuyển sinh ĐH-CĐ 100% là trắc nghiệm. Điều này đòi hỏi học sinh phải tìm ra những cách giải nhanh nhất có thể.Qua giảng dạy thực tiễn cho thấy đa số học sinh chỉ biết giải bài tập theo cách thông thường (viết các phương trình phản ứng, lập các phương trình đại số,…) với cách giải này, học sinh mất nhiều thời gian, thậm chí có một số bài học sinh không thể tìm ra đáp số. Trong nhiều năm qua, đề thi tuyển sinh các khối A, B luôn có sự hiện diện của của các bài tập về vô cơ, hữu cơ với nội dung phong phú, số lượng bài tập nhiều. Đề tài này đặc biệt phục vụ cho học sinh ôn tập thi tuyển sinh, cũng có thể áp dụng để giải nhanh các bài tập đơn giản trong kiểm tra định kỳ trên lớp. Chương II. Nội dung vấn đề nghiên cứu I. CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO. 1/ Phạm vi áp dụng: phương pháp đường chéo thường được áp dụng để giải các bài toán trộn lẫn các dung dịch với nhau, có thể là đồng thể: lỏng – lỏng (dung dịch – dung dịch), khí – khí, rắn – rắn, hoặc dị thể: rắn – lỏng, khí - lỏng, nhưng hỗn hợp cuối cùng phải là đồng thể. Phương pháp này có ý nghĩa thực tế, đặc biệt là trường hợp pha chế dung dịch. 2/ Phương pháp đường chéo dựa trên các nguyên tắc sau: trộn hai dung dịch với nồng độ chất A khác nhau ta thu được một dung dịch với nồng độ A duy nhất. Như vậy lượng chất A trong phần đặc giảm xuống bằng lượng chất A trong phần loãng tăng lên. =5= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát II. GIẢI BÀI TẬP BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO. II.1/ Lập sơ đồ đường chéo khi biết C%: II.1.1/ Bài toán: Dung dịch 1 chứa chất tan X, khối lượng dung dịch là m dd 1, nồng độ phần trăm là C1. Dung dịch 2 chứa chất tan X, khối lượng dung dịch là m dd 2, nồng độ phần trăm là C2. Khi trộn dung dịch 1 với dung dịch 2 thu được dung dịch chứa chất tan X với nồng độ phần trăm là C, ta có sơ đồ đường chéo tổng quát: m dd 1 C1 C2 - C m C m C dd 2 2 C −C dd1 2 => m = C − C dd2 1 C - C1 m C −C dd1 2 Lưu ý: Về mặt toán học, dù C1>C2 hay C2>C1 thì biểu thức m = C − C luôn nhận dd 2 1 giá trị dương. Nhưng trong hoá học nên qui định C 2>C1 => C2>C>C1, để giá trị thứ ba trên mỗi đường chéo (C2-C và C-C1) chính là “lấy giá trị lớn trừ đi giá trị nhỏ”, khi đó phương pháp đường chéo sẽ dễ nhớ hơn. II.1.2/ Áp dụng: Thí dụ 1: Trộn 200g dung dịch NaCl 6% với m gam dung dịch NaCl 9% thu được dung dịch NaCl 8%. Tính giá trị của m? * Phương pháp thông thường: Khối lượng của NaCl trong 200 gam dung dịch NaCl 6% = 200.6/100 = 12g Khối lượng NaCl trong m gam dung dịch NaCl 9% = 9m/100 = 0,09m gam Khối lượng của NaCl có trong dung dịch sau pha trộn = (12+0,09m) gam Khối lượng của dung dịch NaCl sau pha trộn = (200 + m) gam =6= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát Nồng độ phần trăm của dung dịch sau pha trộn: C% = 12 + 0,09m .100% = 8% => m = 400 200 + m * Phương pháp đường chéo: 200 6 1 => 8 m 200 1 = => m = 400 m 2 2 9 Thí dụ 2: Cần thêm bao nhiêu gam H2O vào 500g dung dịch NaOH 12% để được dung dịch NaOH có nồng độ 8%. * Phương pháp thông thường: Khối lượng của NaOH trong 500g dung dịch NaOH 12% = 500.12/100=60g Gọi khối lượng của H2O cần thêm vào là m gam. Khối lượng của NaOH trong dung dịch sau pha trộn là 60g Khối lượng của dung dịch NaOH sau pha trộn là m+500 gam Nồng độ phần trăm của dung dịch NaOH sau pha trộn: C% = 60 .100% = 8% => m = 250 500 + m * Phương pháp đường chéo: Gọi m là khối lượng nước cần thêm vào, ta có sơ đồ đường chéo: 500 12 8 => 8 m 0 500 8 = ⇒ m = 250 m 4 4 (Trong sơ đồ đường chéo này, nước được coi là dung dịch NaOH 0%). =7= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát Thí dụ 3: Phải thêm bao nhiêu gam KOH khan vào 300g dung dịch KOH 4% để được dung dịch KOH 10%. * Phương pháp thông thường: Khối lượng KOH trong 300g dung dịch KOH 4% = 300.4/100 = 12g Gọi m (gam) là khối lượng KOH khan cần thêm vào, ta có: Khối lượng KOH trong dung dịch sau pha trộn: 12+m Khối lượng dung dịch KOH sau pha trộn: 300+m Nồng độ phần trăm của dung dịch sau pha trộn: C% = 12 + m .100% = 10% => m = 20 300 + m * Phương pháp đường chéo: Gọi m (gam) là khối lượng KOH khan cần thêm vào, ta có sơ đồ đường chéo: 300 4 90 => 10 m 100 300 90 = ⇒ m = 20 m 6 6 (Trong sơ đồ đường chéo này, KOH được coi là dung dịch KOH 100%). II.2/ Lập sơ đồ đường chéo khi biết CM: II.2.1/ Bài toán: Dung dịch 1 chứa chất tan X, Thể tích dung dịch Vdd 1, nồng độ mol/lit C1. Dung dịch 2 chứa chất tan X, khối lượng dung dịch Vdd 2, nồng độ mol/lit C2. Khi trộn dung dịch 1 với dung dịch 2 thu được dung dịch chứa chất tan X, nồng độ mol/lit là C, ta có sơ đồ đường chéo tổng quát: V dd 1 C1 C2 - C C V C dd 2 2 C - C1 =8= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát V C −C dd1 2 => V = C − C dd 2 1 II.2.2/ Áp dụng: Thí dụ 1: Trộn 500ml dung dịch HCl 0,4M với V ml dung dịch HCl 0,7M thu được dung dịch HCl 0,5M. Tính giá trị của V. * Phương pháp thông thường: Số mol HCl trong 500ml dung dịch HCl 0,4M = 0,4.0,5=0,2mol Số mol HCl trong V ml dung dịch HCl 0,7M = 0,7.V/1000 mol Số mol HCl trong dung dịch sau pha trộn = 0,2+0,7.V/1000 mol Thể tích dung dịch sau pha trộn = (500+V) ml = (0,5+V/1000) lít. Nồng độ mol/lit của dung dịch sau pha trộn: 0,7.V 1000 = 0,5 CM = => V=250. V 0,5 + 1000 0,2 + * Phương pháp đường chéo: 500ml 0,4 0,2 0,5 V ml 0,7 0,1 => 500 0,2 = => V = 250 V 0,1 Thí dụ 2: Tính số ml H2O cần thêm vào 250ml dung dịch NaOH 1,25M để tạo thành dung dịch NaOH 0,5M. * Phương pháp thông thường: Số mol NaOH trong 250ml dung dịch NaOH 1,25M = 1,25.0,25 = 0,3125 mol. Gọi V (ml) là thể tích H2O cần thêm vào, ta có: Số mol NaOH trong dung dịch sau pha trộn = 0,3125mol. =9= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát Thể tích dung dịch NaOH sau pha trộn = (250+V)ml=(0,25+V/1000) lít Nồng độ phần trăm của dung dịch NaOH sau pha trộn: CM = 0,3125 = 0,5 V => V=375 0,25 + 1000 * Phương pháp đường chéo: Gọi V (ml) là thể tích H2O cần thêm vào, ta có sơ đồ đường chéo: 250ml 1,25 0,5 0,5 V ml 0,75=> 0 250 0,5 = => V = 375 V 0,75 (Trong sơ đồ đường chéo này, H 2O được coi là dung dịch NaOH nồng độ mol/lít là 0 M) Nhận xét: Phương pháp đường chéo sẽ dẫn đến các phép toán đơn giản, việc giải bài toán hóa học trở lên nhanh chóng hơn. III. MỘT SỐ BÀI TẬP KHÁC. III.1/ Lập sơ đồ đường chéo theo M * Sơ đồ tổng quát: n A MA MB - M => M n B MB nA MB − M = nB M − MA M - MA Với hỗn hợp khí, có thể thay tỉ lệ về số mol bằng tỉ lệ về thể tích. =10= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát * Áp dụng: Thí dụ 1: Hỗn hợp khí A gồm N2 và O2. d A H =14,5. Tính số mol của mỗi khí trong 2 8,96lít hỗn hợp A. Lời giải: MA = 14,5.2 = 29 ; nA = 8,96:22,4 = 0,4mol Sơ đồ đường chéo: n N2 28 3 => n O 29 n O2 nN2 1 32 2 3 nN2 = .0,4 = 0,3mol 3 4 = => 1 n = 1 .0,4 = 0,1mol O2 4 Thí dụ 2: 6,72lít hỗn hợp khí A (đktc) gồm SO2 và NO2 có khối lượng 17,4g. Tính phần trăm số mol của các khí trong hỗn hợp A. Lời giải: nA = 6,72:22,4 = 0,3mol; MA = 17,4 = 58 0,3 Sơ đồ đường chéo: n NO2 46 6 58 nNO2 => nSO 2 n SO2 64 12 1 %nNO2 = .100% = 33,33% 6 1 3 = = => 12 2 2 %n = .100% = 66,67% SO2 3 Thí dụ 3: Cần trộn H2 và CO theo tỉ lệ thể tích như thế nào để thu được hỗn hợp khí có tỉ khối so với metan bằng 1,5. Lời giải: M = 1,5.16 = 24. Sơ đồ đường chéo: =11= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát V H2 2 4 => 24 V 28 CO VH 2 VCO = 4 2 = 22 11 22 Vậy cần trộn H2 và CO theo tỉ lệ thể tích là 2:11 Thí dụ 4: Trộn 2 thể tích khí CH4 với 1 thể tích hiđrocacbon X thu được hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 bằng 15. Hãy xác định CTPT của X. Lời giải: Khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp : M = 15.2 = 30. Sơ đồ đường chéo: V CH4 16 MX - 30 30 V X 14 MX => VCH4 VX = MX − 30 2V = => MX = 58 14 V MX = 58 = M C x H y = 12x + y. Nghiệm phù hợp: x = 4 và y = 10. CTPT của X: C4H10. Thí dụ 5: Hoà tan 4,59g Al bằng dung dịch HNO 3 loãng thu được hỗn hợp khí NO và N2O có tỉ khối so với H2 bằng 16,75. Viết 1 phương trình phản ứng tổng hợp và tính thể tích mỗi khí. =12= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát Lời giải: KLPTTB của hỗn hợp khí M = 16,75.2=33,5 . Ta có sơ đồ: V N2O 44 3,5 33,5 V 30 NO 10,5 => VN 2O VNO = 3,5 1 = 10,5 3 Các phương trình phản ứng hoà tan: Al + 4HNO3 = Al(NO3)3 + NO + 2H2O (1) 8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (2) Để có tỉ lệ: VN 2O : VNO = 1 : 3 ta cần nhân phương trình 1 với 9 rồi cộng với phương trình 2, ta có phương trình tổng hợp: 17Al + 66HNO3 = 17Al(NO3)3 + 3N2O + 9NO + 33H2O (3) nAl = 4,59 = 0,17 mol 27 Theo phương trình phản ứng 3: n N 2O = n NO = 3 3 n Al = .0,17 = 0,03mol => VN 2O = 0,03.22,4 = 0,672lit 17 17 9 9 n Al = .0,17 = 0,09mol => VNO = 0,09.22,4 = 2,016lit 17 17 Hoặc VNO = 3. VN 2O = 3.0,672 = 2,016lit =13= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát III.2/ Bài toán pha trộn xảy ra phản ứng giữa chất mang pha trộn với H2O * Bài toán: khi trộn lẫn 2 chất khác nhau (thí dụ như cho SO 3 vào dung dịch H2SO4 loãng hoặc cho Na2O vào dung dịch NaOH loãng…) do có phản ứng với nước (SO3+H2OH2SO4; Na2O+H2O2NaOH) nên dung dịch thu được sau pha trộn chỉ chứa một chất tan. * Các bước giải bài toán bằng phương pháp đường chéo: Bước 1: tính khối lượng chất tan (H 2SO4; NaOH…) được sinh ra từ 100g chất mang hoà tan (SO3, Na2O…). Bước 2: lập sơ đồ đường chéo và tính toán như các thí dụ trong phần II. * Áp dụng: Thí dụ 1: Cần hoà bao nhiêu lít khí SO 3 (ở 136,50C và 1atm) vào 600g dung dịch H2SO4 24,5% để có dung dịch H2SO4 49%. Lời giải: Khi cho khí SO3 vào dung dịch H2SO4 có phản ứng: SO3 + H2O H2SO4. Theo phương trình phản ứng cứ 80g khí SO 3 tạo ra 98g H2SO4 nên 100g khí SO3 sẽ tạo ra: 98.100 = 122,5g H2SO4. 80 Gọi n là số mol khí SO3, ta có sơ đồ: 80n 122,5 24,5 49 600 24,5 80n 24,5 1 => 600 = 73,5 = 3 => n = 600 = 2,5 mol 3.80 73,5 Vậy thể tích SO3 cần thiết là: V= 2,5.22,4.(273 + 136,5) = 84 lít 273 Thí dụ 2: Hoà tan m gam Na2O vào 200g dung dịch NaOH 4% thu được dung dịch NaOH 6%. Tính m? Lời giải: =14= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát Khi cho Na2O dung dịch NaOH có phản ứng: Na2O+H2O2NaOH. Theo phương trình phản ứng: cứ 62g Na 2O tạo ra 80g NaOH nên 100g Na 2O sẽ tạo ra 100. 80 4000 = g 62 31 Ta có sơ đồ đường chéo: m 4000/31 2 6 200 4 3814/31 m 2 31 6200 = = => m = g 3814 => 200 1907 1907 31 III.3/ Phương pháp đường chéo cho bài toán axit tác dụng với bazơ. Bài toán: Trộn V lít dung dịch axit (HCl, HNO 3…) xM với V’ lít dung dịch bazơ (NaOH, KOH…) yM thu được dung dịch có pH=a. Có rất nhiều tác giả cho rằng: phương pháp đường chéo không thể áp dụng cho bài toán này. Theo tôi: bài toán này hoàn toàn có thể giải bằng phương pháp đường chéo, theo các bước sau đây: Bước 1: Căn cứ vào giá trị của a để xác định dung dịch sau pha trộn có môi trường axit hay bazơ. Bước 2: Lập sơ đồ đường chéo với các lưu ý: - Nếu dung dịch sau pha trộn có môi trường axit thì phải đặt dấu trừ vào trước giá trị của nồng độ bazơ (-y), giá trị ở tâm của đường chéo là nồng độ của H + trong dung dịch sau pha trộn (sơ đồ đường chéo cho nồng độ H+). - Nếu dung dịch sau pha trộn có môi trường kiềm thì phải đặt dấu trừ vào trước giá trị của nồng độ axit (-x), giá trị ở tâm đường chéo là nồng độ của OH - trong dịch sau pha trộn (sơ đồ đường chéo cho nồng độ của OH-). Áp dụng: Thí dụ 1: Trộn V lít dung dịch HNO 3 (pH=4) với V’ lit dung dịch KOH (pH=9) thu được dung dịch A (pH=6). Tính tỉ lệ của V/V=? =15= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát Lời giải: Dung dịch sau pha trộn có pH=6 => môi trường axit, [H+]=10-6M. Dung dịch HNO3 có pH=4 => [H+]=10-4M. Dung dịch KOH có pH=9 => [H+]=10-9M => [OH-]=10-5M Sơ đồ đường chéo: V 10-4 11.10-6 10-6 V' => -6 -10-5 99.10 V 11.10 −6 1 = = V ' 99.10 −6 9 Thí dụ 2: Trộn V lít dung dịch HCl (pH=5) với V’ lít dung dịch NaOH (pH=9) thu được dung dịch A có pH=8. Tính tỉ lệ của V/V’. Lời giải: Dung dịch sau pha trộn có pH=8 => môi trường kiềm, [H+]=10-8M => [OH-]=10-6M Dung dịch HCl có pH=5 => [H+]=10-5M Dung dịch NaOH có pH=9=> [H+]=10-9M => [OH-]=10-5 Sơ đồ đường chéo: V -10-5 9.10-6 10-6 V' 10-5 11.10-6 => V 9.10−6 9 = = −6 V ' 11.10 11 III.4/ Phương pháp đường chéo áp dụng khi tính thành phần muối trong phản ứng của bazơ với đa axit. Bài toán: khi cho x mol bazơ (NaOH, KOH…) tác dụng với y mol đa axit (H 3PO4). Tính thành phần của các muối trong sản phẩm thu được. Các phương trình phản ứng hoá học xảy ra: NaOH + H3PO4 NaH2PO4 + H2O (1) 2NaOH + H3PO4 Na2HPO4 + 2H2O (2) 3NaOH + H3PO4 Na3PO4 + 3H2O (3) =16= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát - Từ các phương trình phản ứng, HS xác định được mối liên hệ giữa tỉ lệ số mol NaOH:H3PO4 và sản phẩm tạo ra. - Học sinh cũng có thể dựa vào công thức của muối mà suy ngược lại về tỉ lệ số mol NaOH:H3PO4. Áp dụng: Thí dụ 1: Trộn 250ml dung dịch NaOH 2M với 200ml dung dịch H 3PO4 1,5M. Tính khối lượng các muối tạo thành sau phản ứng? Lời giải: n 0,5 5 NaOH = = nNaOH = 2.0,25=0,5mol; nH PO = 1,5.0,2 = 0,3mol => n = n 0,3 3 H PO 3 4 3 4 nNaOH => phản ứng tạo hỗn hợp 2 muối NaH2PO4 ( n1 = n H3PO4 n2 = = 1 ) và Na2HPO4 ( nNaOH = 2) nH3PO4 Ta có sơ đồ đường chéo: NaH2PO4 n1=1 1/3 nNaH2PO4 2/3 Na2HPO4 2/3 n2=2 1 3 => nNa2HPO4 1 1 =3 = 2 2 3 2 3 => nNaH PO = .0,3 = 0,1mol ; nNa HPO = .0,3 = 0,2mol 2 4 2 4 => mNaH PO =0,1.120=12g; mNa HPO =0,2.142=28,4g 2 4 2 4 Thí dụ 2: (bài tập số 4 trang /SGK 11-2007). Để sản xuất một loại phân bón amophot đã dùng hết 6.103 mol H3PO4. a/ Tính thể tích khí NH3 (đktc) cần dùng, biết rằng loại amophot này có tỉ lệ nNH4H2PO4 : n(NH4 )2 HPO4 = 1:1 b/ Tính tổng khối lượng amophot thu được. =17= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát Lời giải: n NH a/ đặt n = n , ta có sơ đồ đường chéo: H PO 3 3 4 NH4H2PO4 n1=1 2-n nNH4H2PO4 n (NH4)2HPO4 n-1 n2=2 => n(NH4 )2 HPO4 = 2−n 1 = => n = 1,5 n −1 1 3 3 3 3 => nNH = 1,5.nH PO = 1,5.6.10 = 9.10 mol => VNH = 9.10 .22,4 = 191,6.10 lit 3 3 4 3 3 b/ Vì tổng số mol của H3PO4=6.103mol => nNH H PO = n(NH ) HPO = 3.10 mol 4 2 4 4 2 4 Tổng khối lượng các muối = 3.103.(132+115)=7,41.105g=741kg IV. MỘT SỐ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM. Câu 1: Khối lượng nguyên tử được ghi trong bảng hệ thống tuần hoàn của nguyên tử đồng là 63,54. Trong tự nhiên, đồng có 2 đồng vị là đồng vị 63 29 Cu và 65 29 63 29 Cu và 65 29 Cu . Tỉ lệ phần trăm của Cu lần lượt là: A. 50% và 50% B. 25% và 75% C. 73% và 27% D. 20% và 80% Câu 2: 6,72 lít hỗn hợp khí A (đktc) gồm SO2 và NO2 có khối lượng 17,4g. Phần trăm thể tích của SO2 và NO2 trong hỗn hợp lần lượt là: A. 50% và 50% B. 66,67% và 33,33% C. 75% và 25% D. 80% và 20% Câu 3: Hỗn hợp khí A gồm CO và CO2, Tỉ khối của A so với H 2 bằng 16. Phần trăm khối lượng của CO và CO2 trong hỗn hợp lần lượt là: A. 25% và 75% B. 21,875% và 78,125% C. 33,333% và 66,667% D. 65,625% và 34,375% Câu 4: Trộn 200g dung dịch HNO3 6% với m gam dung dịch HNO3 9% thu được dung dịch HNO3 8%. Giá trị của m là: =18= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát A. 100 B. 200 C. 300 D. 400 Câu 5: Phải thêm bao nhiêu gam nước vào 200g dung dịch KOH 20% để được dungg dịch KOH 16%? A. 50 B. 40 C. 30 D. 20 Câu 6: Phải thêm bao nhiêu gam NaOH khan vào 500g dung dịch NaOH 4% để được dung dịch NaOH 5%? A. 1 B. 3,012 C. 5,263 D. 7,2 Câu 7: Khối lượng CuSO4.5H2O và khối lượng dung dịch CuSO4 8% cần để điều chế 560g dung dịch CuSO4 16% lần lượt là: A. 160 và 400 B. 280 và 280 C. 180 và 380 D. 80 và 480 Câu 8: Cho 200g SO3 vào 1120g dung dịch H2SO4 17% thu được dung dịch A. Tính C % của dung dịch A? A. 22,213% B. 31,435% C. 35,642 D. 32,985 Câu 9: Khối lượng SO3 và khối lượng dung dịch H2SO4 49% cần để pha thành 450g dung dịch H2SO4 83,3% lần lượt là: A. 210g và 240g B. 110g và 340g C. 230g và 210g D. 130g và 310g Câu 10: Hoà tan 47g K2O vào m gam dung dịch KOH 7,93% thu được dung dịch KOH 21%. Tính giá trị của m? A. 325,94 B. 76,54 C. 425,27 D. 153,27 Câu 11: Trộn 500ml dung dịch HCl 0,4M với V ml dung dịch HCl 0,7M thu được dung dịch HCl 0,5M. Tính giá trị của V? A. 500 B. 250 C. 750 D. 300 Câu 12: Tính số ml H2O cần để thêm vào 250ml dung dịch NaCl 1,25M để tạo thành dung dịch NaCl 0,5M? A. 375 B. 750 C. 300 =19= D. 250 Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát Câu 13: Trộn V lít dung dịch KOH có pH=9 với V’ lít dung dịch HCl có pH=4 thu được dung dịch có pH=6. Tỉ lệ V:V’ là: A. 11:9 B. 9:1 C. 2:5 D. 1:1 Câu 14: Trộn V lít dung dịch NaOH có pH=11 với V’ lít dung dịch HNO 3 có pH=4 thu được dung dịch có pH=8. Tỉ lệ V:V’ là: A. 2:4 B. 9:1 C. 4:3 D. 1:9 Câu 15: Trộn 500ml dung dịch KOH 1M với 600ml dung dịch H 3PO4 0,5M. Khối lượng muối KH2PO4 tạo thành sau phản ứng là: A. 13,6g B. 27,2g C. 40,8g D. 39g Câu 16: Trộn 800ml dung dịch NaOH 1M với 300ml dung dịch H 3PO4 1M. Khối lượng muối Na2HPO4 tạo thành sau phản ứng là: A. 7,1g B. 21,3g C. 14,2g D. 28,4g Câu 17: Đốt cháy hoàn toàn 2 lít hỗn hợp khí gồm C 2H4 và C3H6 thu được 4,8 lít khí CO2 (các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Phần trăm thể tích của C 2H4 trong hỗn hợp đó là: A. 20% B. 40% C. 60% D. 80% Câu 18: Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít hỗn hợp khí gồm CH 4 và C2H6 (đktc) thu được 4,32g H2O. Phần trăm khối lượng của CH4 và C2H6 trong hỗn hợp lần lượt là: A. 44,44% và 55,56% B. 60% và 40% C. 66,67% và 33,33% D. 80% và 20% Đáp án: Câu Đáp án 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 C B D D A C D D A A B A Chương III. Phương pháp nghiên cứu, kết quả thu được =20= B D A C C A Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát III.1. Phương pháp nghiên cứu. Nghiên cứu được tiến hành trên hai lớp . (Lớp 11A1 và 11A3 trường THPT số I Bát Xát) . Lớp 11A1 là lớp thực nghiệm, lớp11A3 là lớp đối chứng. lớp thực nghiệm được tác động bằng việc áp dụng phương pháp đã nêu. Chọn 10 câu (1, 2, 4, 7, 8, 11, 13, 15, 17, 18 trong phần IV) để làm đề kiểm tra với thời gian làm bài 20’ III .2. Kết quả thu được Kiểm tra, chấm bài của 40 học sinh có năng lực nhận thức tốt hơn và đánh giá kết quả thực nghiệm. - Điểm và tỉ lệ phần trăm được thống kê trong bảng sau: Điểm Nhóm Lớp 9 – 10 7–8 5–6 3–4 0–2 SL % SL % SL % SL % SL % 5 12,5 6 15 25 62,5 4 10 0 0 10 25 12 30 16 40 2 5 0 0 11A3 Lớp 11A1 (SL: Số lượng). Kết quả cho thấy tác động có ảnh hưởng tích cực, kết quả của lớp thực nghiệm là cao hơn so với lớp đối chứng III.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm. Các em học sinh dễ dàng nhận thức được phương pháp đường chéo. Các em giải bài tập bằng phương pháp đường chéo đạt kết quả cao hơn so với các em sử dụng phương pháp thông thường. PHẦN III. KẾT LUẬN. =21= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát Trong quá trình nghiên cứu đề tài này tôi đã thực hiện được các nhiệm vụ sau: + Nghiên cứu lí thuyết về phương pháp đường chéo. + Soạn, giải chi tiết một số thí dụ điển hình bằng nhiều phương pháp. + Soạn giải chi tiết một số thí dụ bằng phương pháp đường chéo. + Đưa ra sơ đồ đường chéo áp dụng cho bài toán có xảy ra phản ứng axit-bazơ, mà từ trước tới này có nhều tác giả vẫn coi là phương pháp đường chéo không thể giải được.Thực nghiệm đánh giá ưu, nhược điểm của phương pháp đường chéo và khả năng vận dụng để giải các bài tập hoá học của học sinh. Qua quá trình nghiên cứu đề tài này tôi thấy việc sử dụng bài tập trong mỗi tiết học đặc biệt là trong tiết luyện tập là phương pháp quan trọng nhất để củng cố kiến thức cho học sinh và nâng cao chất lượng dạy học bộ môn. Một bài tập hoá học có thể có nhiều cách giải khác nhau trong đó có cách giải độc đáo, thông minh, ngắn gọn, chính xác. Vì vậy trước một bài tập hoá học giáo viên phải yêu cầu học sinh tìm ra nhiều cách giải, từ đó rút ra một cách giải hay nhất. Việc sử dụng phương pháp đường chéo sẽ đưa ra được các tỉ lệ đơn giản, tránh được các phép tính toán phức tạp. Phương pháp này có tác dụng rèn luyện trí thông minh cho học sinh, tạo hứng thú học tập bộ môn cho học sinh, nó có nhiều ưu việt trong việc giải các bài toán trắc nghiệm. Với giá trị tác động như phân tích trên, đề tài này có thể được áp dụng để hướng dẫn học sinh giải các bài tập cả phần vô cơ và hữu cơ theo dạng. Bát xát, ngày 15 tháng 4 năm 2012 Người viết Đoàn Thu Hiền TÀI LIỆU THAM KHẢO =22= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát 1. Sách giáo khoa, sách bài tập hóa học các lớp 10, 11, 12 - NXB GD 2. Đề thi học sinh giỏi và đề thi ĐH-CĐ . 3. Hoá học nâng cao các lớp 10, 11, 12 – Ngô Ngọc An – NXB trẻ 1999. 4. Phân loại và phương pháp giải toán hoá vô cơ - Quan Hán Thành - NXB trẻ 1998. 5. Bộ đề tuyển sinh hoá học 96 – NXB GD 2001. 6. Báo hoá học và ứng dụng. 7. Phương pháp giải toán hoá vô cơ - Nguyễn Thanh Khuyến – NXB ĐHQG Hà Nội 2001. =23= [...]... được phương pháp đường chéo Các em giải bài tập bằng phương pháp đường chéo đạt kết quả cao hơn so với các em sử dụng phương pháp thông thường PHẦN III KẾT LUẬN =21= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát Trong quá trình nghiên cứu đề tài này tôi đã thực hiện được các nhiệm vụ sau: + Nghiên cứu lí thuyết về phương pháp đường chéo + Soạn, giải chi tiết một số thí dụ điển hình bằng nhiều phương pháp. .. điển hình bằng nhiều phương pháp + Soạn giải chi tiết một số thí dụ bằng phương pháp đường chéo + Đưa ra sơ đồ đường chéo áp dụng cho bài toán có xảy ra phản ứng axit-bazơ, mà từ trước tới này có nhều tác giả vẫn coi là phương pháp đường chéo không thể giải được.Thực nghiệm đánh giá ưu, nhược điểm của phương pháp đường chéo và khả năng vận dụng để giải các bài tập hoá học của học sinh Qua quá trình... KOH…) yM thu được dung dịch có pH=a Có rất nhiều tác giả cho rằng: phương pháp đường chéo không thể áp dụng cho bài toán này Theo tôi: bài toán này hoàn toàn có thể giải bằng phương pháp đường chéo, theo các bước sau đây: Bước 1: Căn cứ vào giá trị của a để xác định dung dịch sau pha trộn có môi trường axit hay bazơ Bước 2: Lập sơ đồ đường chéo với các lưu ý: - Nếu dung dịch sau pha trộn có môi trường... dụng bài tập trong mỗi tiết học đặc biệt là trong tiết luyện tập là phương pháp quan trọng nhất để củng cố kiến thức cho học sinh và nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Một bài tập hoá học có thể có nhiều cách giải khác nhau trong đó có cách giải độc đáo, thông minh, ngắn gọn, chính xác Vì vậy trước một bài tập hoá học giáo viên phải yêu cầu học sinh tìm ra nhiều cách giải, từ đó rút ra một cách giải. .. Việc sử dụng phương pháp đường chéo sẽ đưa ra được các tỉ lệ đơn giản, tránh được các phép tính toán phức tạp Phương pháp này có tác dụng rèn luyện trí thông minh cho học sinh, tạo hứng thú học tập bộ môn cho học sinh, nó có nhiều ưu việt trong việc giải các bài toán trắc nghiệm Với giá trị tác động như phân tích trên, đề tài này có thể được áp dụng để hướng dẫn học sinh giải các bài tập cả phần vô... Tính m? Lời giải: =14= Đoàn Thu Hiền – Trường THPT số I Bát Xát Khi cho Na2O dung dịch NaOH có phản ứng: Na2O+H2O2NaOH Theo phương trình phản ứng: cứ 62g Na 2O tạo ra 80g NaOH nên 100g Na 2O sẽ tạo ra 100 80 4000 = g 62 31 Ta có sơ đồ đường chéo: m 4000/31 2 6 200 4 3814/31 m 2 31 6200 = = => m = g 3814 => 200 1907 1907 31 III.3/ Phương pháp đường chéo cho bài toán axit tác dụng với bazơ Bài toán:... THPT số I Bát Xát III.2/ Bài toán pha trộn xảy ra phản ứng giữa chất mang pha trộn với H2O * Bài toán: khi trộn lẫn 2 chất khác nhau (thí dụ như cho SO 3 vào dung dịch H2SO4 loãng hoặc cho Na2O vào dung dịch NaOH loãng…) do có phản ứng với nước (SO3+H2OH2SO4; Na2O+H2O2NaOH) nên dung dịch thu được sau pha trộn chỉ chứa một chất tan * Các bước giải bài toán bằng phương pháp đường chéo: Bước 1: tính khối... Trường THPT số I Bát Xát 1 Sách giáo khoa, sách bài tập hóa học các lớp 10, 11, 12 - NXB GD 2 Đề thi học sinh giỏi và đề thi ĐH-CĐ 3 Hoá học nâng cao các lớp 10, 11, 12 – Ngô Ngọc An – NXB trẻ 1999 4 Phân loại và phương pháp giải toán hoá vô cơ - Quan Hán Thành - NXB trẻ 1998 5 Bộ đề tuyển sinh hoá học 96 – NXB GD 2001 6 Báo hoá học và ứng dụng 7 Phương pháp giải toán hoá vô cơ - Nguyễn Thanh Khuyến –... NaOH có pH=9=> [H+]=10-9M => [OH-]=10-5 Sơ đồ đường chéo: V -10-5 9.10-6 10-6 V' 10-5 11.10-6 => V 9.10−6 9 = = −6 V ' 11.10 11 III.4/ Phương pháp đường chéo áp dụng khi tính thành phần muối trong phản ứng của bazơ với đa axit Bài toán: khi cho x mol bazơ (NaOH, KOH…) tác dụng với y mol đa axit (H 3PO4) Tính thành phần của các muối trong sản phẩm thu được Các phương trình phản ứng hoá học xảy ra: NaOH... vào trước giá trị của nồng độ bazơ (-y), giá trị ở tâm của đường chéo là nồng độ của H + trong dung dịch sau pha trộn (sơ đồ đường chéo cho nồng độ H+) - Nếu dung dịch sau pha trộn có môi trường kiềm thì phải đặt dấu trừ vào trước giá trị của nồng độ axit (-x), giá trị ở tâm đường chéo là nồng độ của OH - trong dịch sau pha trộn (sơ đồ đường chéo cho nồng độ của OH-) Áp dụng: Thí dụ 1: Trộn V lít dung ... dung số phương pháp giải nhanh tập phần vô hữu để học sinh vận dụng phương pháp cách có hiệu Đề tài giới thiệu với học sinh phương pháp: phương pháp đường chéo Phương pháp giúp cho học sinh giải. .. Nghiên cứu lí thuyết phương pháp đường chéo + Soạn, giải chi tiết số thí dụ điển hình nhiều phương pháp + Soạn giải chi tiết số thí dụ phương pháp đường chéo + Đưa sơ đồ đường chéo áp dụng cho toán... thực nghiệm Các em học sinh dễ dàng nhận thức phương pháp đường chéo Các em giải tập phương pháp đường chéo đạt kết cao so với em sử dụng phương pháp thông thường PHẦN III KẾT LUẬN =21= Đoàn