• Giúp cho học sinh nắm được bản chất các dạng bài oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm từ đó rèn kỹ năng giải bài tập nói chung và bài tập dạng này nói riêng. • Phát huy tính tích cực và tạo hứng thú cho học sinh học tập đặc biệt là trong giải bài tập hóa học.
Trang 1RÈN KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP DẠNG OXIT AXIT TÁC DỤNG VỚI
Trong môn hóa học thì bài tập hóa học có vai trò cực kỳ quan trọng, nó là nguồn cung cấp kiến thức mới, vận dụng kiến thức lí thuyết, giải thích các hiệntượng, các quá trình hóa học giúp tính toán các đại lượng: khối lượng, thể tích,
số mol… Việc giải bài tập sẽ giúp học sinh củng cố được kiến thức lý thuyết
đã được học, vận dụng linh hoạt kiến thức vào bài làm Để giải được bài tập không chỉ đòi hỏi học sinh nắm vững được các tính chất của đơn chất và hợp chất đã được học, nắm vững các công thức tính toán, biết cách tính theo
phương trình hóa học, công thức hóa học Đói với bài tập đơn giản thì học sinh thường đi theo mô hình đơn giản: Như viết phương trình hóa học, dựa vào các đại lượng bài ra để tính số mol từ đó tính được các đại lượng theo yêu cầu của
đề bài Nhưng đối với nhiều dạng bài tập nếu học sinh không nắm được bản chất của các phản ứng thì việc giải bài tập của học sinh sẽ gặp rất nhiều khó
khăn và thường là giải sai những dạng bài tập : Oxit axit tác dụng với dung
dịch bazơ.
Thực tế giảng dạy tôi thấy học sinh khá lúng túng đối với dạng toán này các
em thường ít được làm dạng bài tập này và bản chất của phản ứng không nắm được nên khi học sinh gặp những dạng bài toán này thường không đinh hướng được cách làm, đặc biết là học sinh khối 9
Do vậy việc đi sâu, tìm hiểu sâu, phân tích làm sáng tỏ những nội dung kiến thức về Oxit axit phản ứng với dung dịch kiểm là một vấn đề rất quan trọng Khi cho oxit axit phản ứng với dung dịch kiềm có rất nhiều sản phẩm :Có thể muối axit, có thể là muối trung hòa, hoặc hỗn hợp cả hai sản phẩm muối axit vàmuối trung hòa
Trang 2Chính vì vậy tôi đã chọn chuyên đề với nội dung: “Rèn kỹ năng giải bài tập
dạng : Oxit axit phản ứng với dung dịch bazơ” Với chuyên đề này giúp học
sinh hiểu bài sâu sắc hơn, tránh hiểu nhầm, sai sót khi giải bài tập dạng này
Đồng thời giáo viên cũng được nâng cao, bổ sung phần nào kiến thức khiếm
khuyết để bắt kịp với sự phát triển của khoa học, kỹ thuật và đáp ứng được yêu cầu mới của khoa học giáo dục hiện đại
II Mục đích nghiên cứu
• Giúp cho học sinh nắm được bản chất các dạng bài oxit axit tác dụng vớidung dịch kiềm từ đó rèn kỹ năng giải bài tập nói chung và bài tập dạng này nói riêng
• Phát huy tính tích cực và tạo hứng thú cho học sinh học tập đặc biệt là trong giải bài tập hóa học
• Coi chuyền đề là một tài liệu để nghiên cứu và tham khảo cho đồng
nghiệp và cho các em HS
III Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1 Đối tượng nghiên cứu:
-Xây dưng phương pháp giải bài tập dạng oxit axit tác dụng với dung dịch bazơ-HSG lớp 9 trường THCS Sơn Đông
2.Phạm vi nghiên cứu:
Từ tháng 9 năm 2014 đến tháng 3 năm 2015
IV Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu thực trạng khi giảng dạy HSG môn hóa học lớp 9 ở nội dung kiến thức về Oxit axit tác dụng với dung dịch bazơ
- Xây dựng các phương pháp giải BT về oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm trên cơ sở phân tích kiến thức cơ bản
- Có sự kiểm chứng các giải pháp đưa ra trong chuyên đề vào thực tiễn giảng dạy, bồi dưỡng HSG lớp 9
V Phương pháp nghiên cứu
1.Nghiên cứu lí thuyết
- Tìm hiểu thông tin trong quá trình dạy học, đúc rút kinh nghiệm của bản thân-Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến nọi dung chuyên đề như: SGK, SBT, SGV, chuyên đề hóa học THCS, Bồi dưỡng hóa học THCS, báo hóa học và
ứng dụng…
Trang 3PHẦN II: NỘI DUNG CỦA CHUYÊN ĐỀ
I CƠ SỞ LÍ LUẬN
Để giải được một bài toán hóa học tính theo phương trình hóa học thì bước đầutiên HS phải viết được chính xác PTHH và cân bằng hóa hoạc rồi mới tính đến việc làm tới các bước tiếp theo và nếu viết PTHH sai thì việc tính toán trở nên
vô nghĩa
Đối với bài toán dạng oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm thì để viết được
PTHH chính xác thì HS phải hiểu được bản chất của PU nghĩa là PU xả ra
theo cơ chế nào Khi một oxit axit tác dụng với dung dịch kiểm thì có thể tạo ramuối axit, mối trung hòa hoặc cả hai sản phẩm muối axit và muối trung hòa
Điều khó đói với học sinh là phải biết điều kiện nào tạo ra sản phẩm nào từ đó mới viết được PTHH chính xác
Mặt khác kỹ năng giải toán hóa chỉ được hình thành khi học sinh nắm vững cáctính chất hóa học của chất, biết vận dụng các kiến thức vào bài tập HS phải
hình thành được một mô hình giải toán, các bước để giải một bài toán, kèm
theo đó là phải hình thành ở HS thói quen phân tích đề bài và định hướng đượccách làm đây là một kỹ năng rất quan trọng đối với việc giải một bài toán, do
đó dể hình thành được kỹ năng giải toán dạng oxit axit phản ứng với dung dịchbazơ thì ngoài việc giúp HS nắm được bản chất của PU thì giáo viên phải hình thành cho HS một mô hình giải (các cách giải ứng với từng trường hợp ) bên
cạnh đó rèn luyện cho HS tư duy định hướng khi đứng trước một bài toán và
khả năng phân tích đề bài
II CƠ SỞ THỰC TIỄN
Trường THCS Sơn Đông có cơ sở vật chất nhà trường khang trang, phòng học vàphòng thí nghiệm thực hành kiên cố, sạch sẽ, đúng qui cách, có đồ dùng dạy học,dụng cụ thí nghiệm thực hành tương đối đầy đủ
Giáo viên được đào tạo có trình độ chuyên môn nghiệp vụ vững vàng, kiến thứcphong phú Luôn thực hiện tốt việc ứng dụng công nghệ thông tin vào trong soạn,giảng làm cho tiết dạy thêm sinh động Trong giờ học thí nghiệm thực hành giáoviên phát huy tối đa đồ dùng dạy học hiện có
Học sinh có đầy đủ sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo, dụng cụ học tậpđầy đủ và nhu cầu nhận thức của học sinh càng phát triển tích cực
Trang 4Việc cung cấp cho HS các cách giải bài toán oxit axit phản ứng với dung dịch kiềm đặc biệt là xây dựng cho HS mô hình đẻ giải bài toán và các kỹ năng phân tích đề giúp cho HS định hướng đúng khi làm bài tập là điều rất cần thiết,
nó giúp HS có tư duy khoa học khi học tập hóa học nói riêng và các môn học khác nói chung nhằm nâng cao chất lượng trong giảng dạy và học tập của giáo viên và HS
III.Thực trạng của chuyên đề
1.Điểm mạnh của chuyên đề:
• HS nắm được bản chất của PU nên các em cảm thấy dễ hiểu, hiểu sâu sắc vấn đề giải thích được nguyên nhân dẫn đến các trường hợp của bài toán
• Có thể áp dụng cho nhiều đối tượng học sinh khối THCS: HS đại trà, áp dụng với các đối tượng HS khá giỏi
1.Khi cho oxit axit ( CO 2 , SO 2 …) vào dung dịch kiềm ( NaOH, KOH…)
• Trường hợp 1: Khi cho oxit axit ( CO2, SO2…) vào dung dịch kiềm
( NaOH, KOH…) ta có sản phẩm là muối trung hòa và nước
Tức là : < n ( NaOH, KOH)
Phương trình: CO2 + NaOH Na2CO3 + H2O
SO2 + KOH K2SO3 + H2O
• Trường hợp 2:
Khi cho oxit axit ( CO2, SO2…) vào dung dịch kiềm ( NaOH, KOH…) ta
có sản phẩm là muối axit duy nhất
Tức là : < n ( NaOH, KOH)
Trang 5PTHH: CO2 + NaOH NaHCO3
Hoặc: CO2 + 2 NaOH Na2CO3 + H2O
Vì CO2 dư nên CO2 tiếp tực PU với muối tạo thành:
CO2 + Na2CO3 2NaHCO3
• Trường hợp 3 : Nếu biết thể tích hoặc khối lượng của oxit axit và dung
dịch kiềm thì trước hết ta phải tính số mol của cả 2 chất tham gia rồi lập tỉ
2.Khi cho dung dịch kiềm ( NaOH, KOH…) tác dụng với P 2 O 5 ( H 3 PO 4 )
Tùy thuộc vào tỉ lệ mol mà có các trường hợp xảy ra
Trang 6Nếu T 1 thì sản phẩm là NaH2PO4
NaOH + H3PO4 NaH2PO4 + H2O
Nếu: 1 T 2 thì sản phẩm tạo thành là NaH2PO4 và Na2HPO4
3 NaOH + 2 H3PO4 NaH2PO4 + Na2HPO4 + H2O
• Trường hợp 1: Nếu đề bài cho CO2, SO2 vào dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2
dư thì sản phẩm tạo ra là muối trung hòa
• Trường hợp 3: Nếu bài toán cho thể tích hoặc khối lượng của một chất thì
cần phải biện luận các trường hợp
Trang 7n(CO2) 1 2
n( Ca(OH)2, Ba(OH)2) Muối trung
hòa
Muối axit và muối trung hòa
Muối axitPTHH: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2
B.Bài tập:
1- Dạng bài tập CO 2 , SO 2 phản ứng với dung dịch NaOH, KOH.
Bài 1: Người ta dùng dung dịch NaOH 0,1M để hấp thụ 5,6 lít CO2 ( đktc) Tính V dung dịch NaOH đủ để :
a Tạo ra muối axit Tính nồng độ mol/l của muối ấy trong dung dịch sau phản ứng?
b Tạo ra muối trung hòa Tính nồng độ mol/l của muối này trong dung dịch sau phản ứng?
c Tạo ra cả hai muối với tỉ lệ 2:1 Tính nồng độ mol/l của mối muối có trongdung dịch sau phản ứng?
HD
• Để tạo ra cả hai muối thì : 1< : < 2
Trang 81 mol 2 mol 1 mol
Theo (2) nNaOH = 2 nCO2 = 2 0,25 = 0,5 ( mol) do đó:
Vdd NaOH = = 5 (l)
c Trường hợp tạo ra cả hai muối với tỉ lệ số mol 2 muối là
nNaHCO3: nNa2CO3= 2:1 (*)
PTHH: CO2 + NaOH NaHCO3 (3)
Trang 9Bài 2: Dẫn khí CO2 điều chế được bằng cách cho 100g đá vôi tác dụng với dung
dịch HCl đi qua dung dịch chứa 60g NaOH Tính khối lượng muối tạo thành
HD
= = 1 (mol); nNaOH = = 1,5 (mol)
Ta có : 1 < = 1,5 < 2
Trang 10Kết luận: Sản phẩm tạo ra 2 muối, ta có PTHH
Trang 11CO2 +2 NaOH Na2CO3 + H2O (2)
nNa2CO3 = =0,17(mol) Theo (2) nNa2CO3 = nCO2 = 0,17 mol
CO2+ Na2CO3 + H2O 2 NaOH(3)
Theo (3): = nNa2CO3 = nNaHCO3 = 0,03 (mol)
nNa2CO3 còn lại trong dd là = 0,17-0,03= 0,14( mol)
mNa2CO3 = 0,14.106 = 14,84(g)
nNaHCO3 = 2.0,03 = 0,06 (mol) mNaHCO3 = 0,06 84 = 5,04(g)
Vậy khối lượng của hai muối là: m = 14,84 + 5,04 =19,88 (g) >17,9 (g) ( Loại)
*) Trường hợp 3: Tạo ra hai muối
suy ra nNaOH = nNaHCO3 = x = 0,15 (mol)
nNaOH = 2nNa2CO3 = 2.0,05 = 0,1 (mol)
Nên nNaOH = 0,1 + 0,15 = 0,25 (mol) CM NaOH = = 0,5M
*) Chú ý, nếu bài toán chỉ cho thể tích hoặc số mol một chất ta phải xét 3 trường hợp tạo ra muối axit, tạo ra muối trung hóa, tạo ra muối axit và muối trung hòa
Bài 4 Người ta dẫn 2,24l khí CO2 ( ở đktc) qua bình đựng dung dịch NaOH Khí
CO2 bị hấp thụ hoàn toàn Sau phản ứng muối nào được tạo thành với khối lượng
Trang 12Thấy : nCO2 = nNaHCO3 = 0,1 (mol) mNaHCO3 = 0,1 84 = 8,4 (g)
*) Trường hợp 3: Sản phảm tạo thành gồm hai muối
Khi đó : 1< < 2 ;và khối lượng hai muối 8,4(g) < m muối < 10,6 (g)
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 5: Cho 16,8 (l) CO2 ( đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 600 ml dung dịch NaOH2M.Thu được dung dịc A
1 Tính tổng khối lượng muối có trong dung dịch A
2 Lấy dung dịch A cho tác dụng với một lượng dd BaCl2 Tính khối lượng kếttủa tạo thành
Bài 6 Dẫn khí CO2 điều chế bằng cách cho 10(g) CaCO3 tác dụng với dung dịch HCl vào dung dịch NaOH Tính khối lượng muối tạo thành
2-Dạng bài tập P2O5 phản ứng với dung dịch NaOH, KOH
Bài 7 : Đốt cháy hoàn toàn 6,2 g phôtpho thu được chất A Cho chất A tác dụng
với 800ml dung dịch NaOH 0,6M Thì thu được muối gì ? Bao nhiêu gam?
Trang 13Theo (1) có: nP2O5 = nP = = 0,1 (mol)
Theo (2) nH3PO4 = 2nP2O5 = 2.0,1 = 0,2 ( mol)
Gọi x,y lần lượt là số mol của Na2HPO4 và Na3PO4
Theo (4) nNaOH = 2nNa2HPO4 = 2x (mol)
nH3PO4 = nNa2PO4 = x (mol)
Theo (5) nNaOH = 3nNa3PO4 = 3y (mol)
nH3PO4 = nNa3PO4 = y (mol)
= 2x + 3y = 0,48 ( mol) = x + y = 0,2 ( mol)
Bài 8: Cho 63,9 gam P2O5 tác dụng với 144 gam dung dịch NaOH 20% Tính nồng
độ phần trăm các chất trong dung dịch thu được khi phản ứng kết thúc
HD:
PTHH của phản ứng giữa P2O5 với H2O trong dung dịch NaOH :
P2O5 + 3H2O 2H3PO4 (1)
1 (mol) 2 (mol)
Trang 14Theo đề bài, ta có: 0,72( )
100.40
20.144
5
n P O = =Theo PTHH (1): n H3PO4 = 2.n P2O5 = 2.0,45=0,9(mol)
Xét tỉ lệ: =00,72,9 =0,8<1
4
3 PO H
Theo định luật bảo toàn khối lượng: mdd sau pư = 63,9 +144 = 207,9 (g)
Nồng độ phần trăm về khối lượng các chất trong dung dịch thu được là:
%56,41
%100.9,207
4,86)
C
%77,3
%100.9,207
84,7)
Cho từ từ dung dịch chứa 0,2 mol NaOH vào dung dịch chứa 0,12 mol H3PO4
Giải thích quá trình thí nghiệm bằng PTHH Tính số mol muối tạo thành?
1
4 3 4
2,012,0
4
n H PO (d) = − =
Trang 15Do đó xảy ra phản ứng sau : H3PO4 + 2Na3PO4 3Na2HPO4 (2)
3
1 , 0 3
2 , 0 2
1
2
1
4 3 4
3
2
3
4 3 4
16,0
4
n H PO (d) = − =
Do đó xảy ra phản ứng sau: H3PO4 + Na2HPO4 2NaH2PO4 (3)
Theo PTHH (3): nNa2HPO4(p) = nH3PO4 = 0 , 02 ( mol )
nNaH2PO4 = 2 nH3PO4 = 0 , 02 2 = 0 , 04 ( mol )
Sau PTHH (3): nNa2HPO4(cßnl¹i) = 0 , 1 − 0 , 02 = 0 , 08 ( mol )
Vậy dung dịch sau thí nghiệm có chứa 0,04 (mol) NaH2PO4
và 0,08 (mol) Na2HPO4
*Xét thí nghiệm 2
Vì cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch H3PO4 nên các phản ứng xảy ra theothứ tự : NaOH + H3PO4 NaH2PO4 + H2O (4)
Theo PTHH (4): nNaOH(p) = nNaH2PO4 = nH3PO4 = 0 , 12 ( mol )
Sau PTHH (4): nNaOH (dư) = 0,2 - 0,12 = 0,08 (mol)
Do đó có phản ứng sau : NaOH + NaH2PO4 Na2HPO4 + H2O (5)Theo PTHH (5): nNa2HPO4 = nNaH2PO4(p) = nNaOH = 0 , 08 ( mol )
nNaH2PO4(cßnl¹i) = 0 , 12 − 0 , 08 = 0 , 04 ( mol )
Như vậy dung dịch sau thí nghiệm có chứa 0,08 (mol) Na2HPO4
và 0,04 (mol) NaH2PO4
Bài 10 Cho dung dịch H3PO4 vào dung dịch NaOH thu được dung dịch M
a) Hỏi M có thể chứa những muối nào ?
b) Phản ứng nào có thể xảy ra khi thêm KOH vào M ?
c) Phản ứng nào có thể xảy ra khi thêm H3PO4 ( hoặc P2O5 ) vào dung dịch M.Viết phương trình phản ứng
d) Xác định thành phần M với nH3PO4 = 0,18mol; nNaOH = 0,3 mol
Trang 16Khi cho dung dịch H3PO4 vào dung dịch NaOH có thể xảy ra các phản ứng sau :
H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O (1)
H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O (2)
H3PO4 + 3NaOH Na3PO4+ 3H2O (3)a) Dung dịch M chứa hỗn hợp 1, đến 2 hoặc 3 muối tạo ra các phương trình trênb) Thêm KOH vào dd M ( thêm ba zơ mạnh ) có các phản ứng sau :
3NaH2PO4 + 6KOH Na3PO4 + 2K3PO4 + 6H2O (4)3Na2HPO4 + 3KOH 2Na3PO4 + K3PO4 + 3H2O (5)c) Thêm H3PO4 vào dung dịch M (thêm axit yếu)
H3PO4 + Na3PO4 Na2HPO4 (6)2H3PO4 + Na3PO4 3NaH2PO4 (7)
3,01
4 3
NaOH
n n
Vì vậy, sau phản ứng thu được dung dịch chứa hai muối là NaH 2 PO 4 và Na 2 HPO 4
theo hai PTHH sau: H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O
x (mol) x (mol) x (mol)
=
+
3 , 0 2
18 , 0
y x
06 , 0
y x
Như vậy dung dịch M có chứa 0,06 (mol) NaH2PO4 và 0,12 (mol) Na2HPO4
Trang 173.Dạng bài oxit axit tác dụng với dung dịch bazơ của kim loại có hóa trị II
Bài 11 : Nêu hiện tượng xảy ra và giải thích khi sục từ từ CO2 vào dung dịch nước
vôi trong trong ống nghiệm sau đó đun nóng ống nghiệm trên ngọn lửa
- Nhưng nếu ta đun nóng sản phẩm thì xuất hiện kết tủa là do :
Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O
Bài 12 Hòa tan hết 2,8g CaO vào H2O được dung dịch A Cho 1,68 lít khí CO2
( đktc ) hấp thụ hoàn toàn dung dịch A Hỏi có ba nhiêu gam muối tạo thành?
PTHH CaO + H2O Ca(OH)2 (1)
Theo (1) nCa(COH)2 = naO = 0,05 ( mol)
Trang 18Vậy sản phẩm tạo ra hỗn hợp hai muối
PTHH:
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (2)
xmol xmol
2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (3)
y mol 0,5y mol
Gọi x,y lần lượt là số mol của CO2 ở (2) và (3), Ta có:
= x + y = 0,075( mol)
nCa(OH)2 = x + 0,5y = 0,05( mol)
Vậy x = 0,025 (mol) ; y = 0,05 ( mol)
mCaCO3 = 0,025.100 = 2,5 (g)
mCa(HCO3)2 = 0,025 162 = 4,05 (g)
Bài 13: Cho 10 lít hỗn hợp gồm N2 và CO2 đi qua 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M được 1g kết tủa Xác định % theo thể tích của các chất khí có trong hỗn hợp , thể tích các khí đo ở đktc
Trang 19- Hấp thụ toàn bộ khí sinh ra trong phản ứng cháy vào bình chứa 4 lít dung dịch Ca(OH)2 xuất hiện 25g kết tủa trắng, Tính CM của dung dịch Ca(OH)2
Bài 16 Hấp thụ hoàn toàn V lít CO2 ( ở đktc) vào dung dịch Ca(OH)2 thu được 10 gam kết tuả Loại bỏ kết tủa rồi nung nóng phần dung dịch còn lại thu được 5 gam kết tủa nữa Hãy tính V
PHẦN III KẾT LUẬN
Trong quá trình giảng dạy bộ môn hóa học cũng như trong công tác bồi dưỡng học