skkn phương pháp giải bài tập “tìm ông thức hoá học của các chất vô cơ”

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO BÁ THƯỚC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP "TÌM CÔNG THỨC HÓA HỌC CỦA CÁC CHẤT CÔ CƠ" Người thực hiện: Lê Văn Tuân Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THCS Lương Ngoại SKKN thuộc môn: Hóa Học A - PHẦN MỞ ĐẦU Để việc giảng dạy bồi dưỡng học sinh môn Hóa học THCS nói riêng việc nâng cao chất lượng giáo dục THCS nói chung, giáo viên phải có hệ thống tập phương pháp phù hợp với đặc trưng môn Nhằm mục đích học sinh có hứng thú học tập cảm giác thích học, muốn tìm tòi, khám phá điều chưa biết cách có hệ thống khoa học Ôn thi học sinh giỏi môn hóa học THCS phải có hệ thống tập từ kiến thức đến nâng cao theo trình tự lôgic, nhằm tạo cho học sinh tính tích cực tự giác ham học hỏi Dạng tập "tìm công thức hóa học chất vô cơ" phong phú đa dạng, mang nội dung vô quan trọng việc nghiên cứu môn Hóa học Đối với học sinh THCS cụ thể học sinh lớp 8,9 khả tư hóa học hạn chế, lượng kiến thức lĩnh hội chưa nhiều, nên chưa có nhiều kĩ tư duy, khả đột phá chưa cao, qua giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều năm học sinh lúng túng, giải tập xác định công thức hóc học Trong loại tập năm có đề thi học sinh giỏi cấp Từ vấn đề với mong muốn góp phần nhỏ bé vào việc tìm tòi phương pháp dạy hoc với nội dung hệ thống tập phù hợp với điều kiện có học sinh, nhằm phát triển tư học sinh THCS giúp em tự lực hoạt động chiếm lĩnh tri thức, tạo tiền đề quan trọng cho việc phát triển tư em cấp cao góp phần thực mục tiêu giáo dục đào tạo địa phương nói riêng mục tiêu giáo dục nước ta nói chung Vì lí chọn mảng kinh nghiệm phương pháp giải tập "tìm công thức hóa học chất vô cơ" B- GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ: Dạng tập tìm công thức hóa học nói chung tìm công thức hóc học chất vô nói riêng phong phú đa dạng Về nguyên tắc để giải đạng tập không nắm thành thạo kiến thức hóa học mà có kiên thức toán học, có nhiều trường hợp phải biện luận xác định công thức hóa hoc Để xác định nguyên tố hóa học phải tìm nguyên tử khối nguyên tố Từ xác định công thức hóa học chất Dạng tập thông qua tính toán định lượng kết hợp với phương trình hóa học có nhiều loại tập chia thành hai loại sau: + Loại tập cho biết hóa trị nguyên tố hợp chất, cần tìm nguyên tử khối để kết luận tên nguyên tố viết công thức chất ngược lại + Loại tập hóa trị nguyên tố cần tìm kiện toán thiếu sở để xác định xác giá trị nguyên tử khối (hoặc toán có nhiều khả xảy theo nhiều hướng khác nhau) khó loại tập kiện thường thiếu không đỏi hỏi người giải phải có kĩ toán học yêu cầu kiến thức tư hóa học cao, học sinh khó thấy hết trường hợp xảy Để giải tập này, bắt buộc học sinh phải biện luận II THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ Thực trạng chung: Trường THCS Lương ngoại trường thuộc xã đặc biệt khó khăn Hầu hết gia đình nông, điều kiện học tập học sinh hạn chế, em chưa có nhiều động lực học tập, phần lớn học sinh học chưa tốt, môn tự nhiện Số học sinh học chăm học môn hóa học Qua khảo sát thực tế thông qua giảng dạy nhiều năm cho thấy nhiều học sinh lúng túng, giải toán biện luận xác định công thức hóa học, học sinh làm yếu, hầu hết học sinh ngại học phải làm dạng tập Vì học sinh thụ động hứng thú buổi học bồi dưỡng học sinh giỏi Đối với học sinh: Số lượng học sinh ít, số học sinh học không nhiều, năm ôn thi học sinh giỏi có hai đến ba học sinh tham gia, khả tư hạn chế, sư nhanh nhẹn không có, giáo viên dạy mà phương pháp, nội dung hệ thông kiến thức phù hợp với em, em hoc sinh hứng thú theo học phương pháp học ôn phù hợp với khả nhận biết Từ hạn chế đó, không ngừng học hỏi tìm phương pháp, nội dung dạy phù hợp với tình hình thực tế nhà trường cụ thể phù hợp với nhận thức học sinh Từ kinh nghiệm với tiến học sinh đến đưa mảng kinh nghiệm phương pháp giải tập tìm công thức hóa học chất vô III GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN Phương pháp giải tập tìm công thức hóa học chia thành dạng sau: Tìm công thức hóa học chất biết hóa trị nguyên tố hợp chất Biện luận tìm chất kim loại kiềm, kiềm thổ thuộc hai chu kỳ liên tiếp Biện luận khả xảy chất ban đầu cho Biện luận khả xảy chất tạo thành phản ứng Tìm công thức hóa học cách biên luận giải hệ phương trình * Cần ý biện luận khâu trình giải toán biện luận, học sinh cần năm phương pháp chung để giải toán hóa học là: + Đặt công thức chất cần tìm + Đặt a,b, số mol chất ban đầu đề cho + Viết phản ứng xảy + Căn vào liệu đề cho, lập hệ phương trình toán học dự vào công thức tính số mol, số gam, chất + Giải hệ chọn kết phù hợp * Trong trình giảng dạy thực theo quy trình sau: Hình thành cho học sinh từ kiến thức đến khó, nhăm bồi dưỡng cho học sinh phát triển kỹ từ biết làm đến vận dụng linh hoạt sáng tạo Để bồi dưỡng dạng thường thực sau: Thông qua tập đơn giản, rút nguyên tắc phương pháp vân dụng, cuối giao tập cho học sinh tự luyện với mức độ khó dần kiểm tra việc làm học sinh Sau số dạng tập tìm công thức hóa học, từ cách nhận dạng, kinh nghiệm giải mà thực đúc kết từ thực tế DẠNG 1: BÀI TẬP TÌM CÔNG THỨC CỦA NGUYÊN TỐ HAY HỢP CHẤT CỦA NGUYÊN TỐ KHI BIẾT HÓA TRỊ CỦA NGUYÊN TỐ Phương pháp chung: Đặt công thức chất cho theo toán Gọi a số mol, A nguyên tử khối hay phân tủ khối chất cần tìm Viết phương trình hóa học Lập phương trình, giải tìm khối lượng mol chất cần tìm, suy nguyên tử khối, phân tử khối chất, từ xác đinh nguyên tố hay hợp chất cần tìm Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 1,14 gam kim loại hóa trị II 250 ml dung dịch H2SO4 0,3M Để trung hòa lượng axit dư cần dùng 60 ml dung dịch NaOH 0,5M, Xác định tên kim loại? Giải: Gọi R công thức hóa học kim loại hóa trị II Gọi a số mol R Số mol H2SO4= 0,25.0,3 = 0,075 Số mol NaOH = 0,06.0,5 = 0,03 PTHH: R + H2SO4 RSO4 + H2 (1) amol amol amol H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + H2O (2) 0,075-a 2(0,075-a) Theo (1) (2) ta có 2(0,075-a)= 0,03 suy a= 0,6 Khối lượng mol R = 1,44: 0,06 = 24, R Mg Ví dụ 2: Cho vào nước dư 3g oxit kim loại hoá trị 1, ta dung dịch kiềm, chia dung dịch làm hai phần nhau: - Phần 1: Cho tác dụng hoàn toàn với 90 ml dung dịch HCl 1M, sau phản ứng dung dịch làm quỳ tím hoá xanh - Phần 2: Cho tác dụng với V(ml) dung dịch HCl 1M sau phản ứng dung dịch không làm đổi màu quỳ tím Tìm công thức phân tử oxit Giải: Gọi công thức oxit kim loại hóa trị I: M2O nHCl = 1.0,09 = 0,09mol Phương trình hóa học: M2O + H2O 2MOH (1) amol 2amol MOH + HCl MCl + H2O (2) Phần1: amol amol Do phần làm giấy quỳ tím hóa xanh nên dung dịch MOH dư nên HCl phản ứng hết nên theo PTHH (1) (2) ta có a > 0,09 mà n M2O = =a M  16  > 0,09 M  16 suy M < 8,67 Là kim loại kiềm nên: M Li Ví dụ 3: Hòa tan 8,7 gam hỗn hợp gồm K kim loại M thuộc phân nhóm nhóm II dung dịch HCl dư thấy có 5,6 dm3 H2 ( ĐKTC) Hòa tan riêng gam kim loại M dung dịch HCl dư thể tích khí H2 sinh chưa đến 11 lít ( ĐKTC) Hãy xác định kim loại M Giải: Đặt a, b số mol kim loại K, M hỗn hợp Thí nghiệm 1: 2K + 2HCl  2KCl + H2  a a/2 M + 2HCl  MCl2 + H2  b b  số mol H2 = Thí nghiệm 2: M+ 2HCl  9/M(mol)  a 5, b   0, 25  a  2b  0,5 22, MCl2 + H2  9/M 11   M > 18,3 (1) M 22, 39a  b.M  8, 39(0,5  2b)  bM  8, 10,8  Mặt khác:   b= 78  M a  2b  0,5 a  0,5  2b 10,8 Vì < b < 0,25 nên suy ta có : < 0,25  M < 34,8 (2) 78  M Theo đề bài: Từ (1) ( 2) ta suy kim loại phù hợp Mg Bài tập vận dụng: Bài 1: Cho 12 Oxit kim loại hóa trị II phản ứng hoàn toàn với 0,6 mol HCl Xác định tên kim loại dùng Bài 2: Hòa tan 49,6 gam hỗn hợp gồm muối sunfat muôi cacbonat kim loại hóa trị I vào nước thu dung dịch A Chia A lầm hai phàn - Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch H2SO4 dư thu 2,24 lít khí đktc - Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu 43 g kết tủa trắng a) Tìm công thức hóa học muối ban đầu b) Tính % khối lượng muối có hỗn hợp? Bài 3: Hòa tan hoàn toàn 27,4 gam hỗn hợp gồm M2CO3 MHCO3 (M kim loại kiềm) 500 ml dung dịch HCl 1M thấy thoát 6,72 lít khí CO2 (ở đktc) Để trung hòa lượng axit dư phải dùng 50ml dung dịch NaOH 2M a) Xác định muối ban đầu b) Tính % khối lượng muối DẠNG 2: BIỆN LUẬN TÌM CÁC CHẤT KIM LOẠI KIỀM, KIỀM THỔ THUỘC HAI CHU KỲ LIÊN TIẾP NHAU Phương pháp giải: Có thể đưa toán dạng biện luận giải hệ phương trình, nhiên giải dài dòng phải thêm bước biện luận Với dạng toán này, phương pháp công thức trung bình hữu hiệu Phương pháp phương pháp quy hỗn hợp chất đại diện, phản ứng xảy hỗn hợp xem xảy với chất đại diện Lưu ý: phương pháp công thức trung bình, số liệu hỗn hợp (số mol, khối lượng, thể tích) xem số liệu riêng chất đại diện Ví dụ 1: Hòa tan 28,4 g hỗn hợp hai muối cacbonat hai kim loại kiềm thổ dung dịch HCl dư 10 lít khí (54,60C 0,8604atm) dung dịch X a) Tính tổng số gam muối dung dịch X b) Xác định hai kim loại chúng thuộc hai chu kì liên tiếp Giải: a) Gọi công thức trung bình muối cacbonat ACO3 Gọi a số mol hỗn hợp muối Ta có phản ứng: ACO3 + HCl ACl2 + H2O + CO2 a mol amol a mol Ta có hệ: a(A + 60) =28,4 a= 0,8604.10 = 0,3 0, 082.326, Giải ta được: A = 34,6 Vậy tổng khối lượng muối dung dịch X = a(A+71) = 0,3(34,6+71) =31,7g b) Gọi A,B khối lượng mol kim loại trên, ta có: A 33 kim loại B < 33 Vì kim loại kiềm liên tiếp nên kim loại Na, K Có thể xác định độ tăng khối lượng (1) : m = 1,47 – 0,8=0,67 gam  nROH = 0,67: ( 59 –17 ) = M ROH = 0,8  42 ; 50 0, 67 0, 67 42  R = 50 –17 = 33 Thí nghiệm 2: mhh = - 0,8 = 7,2 gam xROH + FeClx  ( R +17)x 7,2 (g) Fe(OH)x  + (56+ 17x) xRCl (2) 6,48 (g)  ( R  17) x 56  17 x  suy ta có:  7, 6, 48  R  33  giải x = Vậy công thức hóa học muối sắt clorua FeCl2 Ví dụ 3: X hỗn hợp 3,82 gam gồm A2SO4 BSO4 biết khối lượng nguyên tử B khối lượng nguyên tử A là1 đvC Cho hỗn hợp vào dung dịch BaCl2 vừa đủ,thu 6,99 gam kết tủa dung dịch Y a) Cô cạn dung dịch Y thu gam muối khan b) Xác định kim loại A B Giải: a) A2SO4 + BaCl2 BSO4 + BaCl2 Theo PTHH (1), (2):  BaSO4   BaSO4  Số mol X = số mol BaCl2 = số mol BaSO4 = + + 2ACl BCl2 (1) (2) 6,99  0, 03mol 233 Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: m( ACl  BCl2 )  3,82 + (0,03 208) – 6,99 = 3,07 gam 3,82 b) MX   127 0, 03 Ta có M1 = 2A + 96 M2 = A+ 97 2 A  96  127  A  97  127 Vậy :  (*) Từ hệ bất đẳng thức ( *) ta tìm : 15,5 < A < 30 Kim loại hóa trị I thoả mãn điều kiện Na (23) Suy kim loại hóa trị II Mg ( 24) Bài tập vận dụng: Bài 1: Hai kim loại kiềm A B nằm hai chu kì bảng hệ thống tuần hoàn Hòa tan hỗn hợp A B nước dung dịch X 0,336 lít khí H2 (đktc) Cho HCl dư vào dung dịch A cô cạn 2,075g muối khan Xác định tên kim loại A B? Bài 2: Một hỗn hợp A nặng 7,2g gồm muối cacbonat hai kim loại kiềm thổ thuộc hai chu kỳ liên tiếp Hòa tan hết A bằngH2SO4 loãng khí B cho B hấp thụ hết vào 450ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M 15,76g kết tủa Xác định muối cacbonat tính thành phần phần trăm theo khối lượng chúng Bài 3: Hòa tan hoàn toàn 26,8g hỗn hợp hai muối cacbonat hai kim loại hóa trị II dung dịch HCl 2M (vừa đủ) thu dung dịch A 6,72 lít khí CO2 (đktc) a) Tính thể tích dung dịch HCl dùng b) Cô cạn dung dịch A gam hỗn hợp muối khan? c) Nếu biết hai kim loại muối hai kim loại kiềm thổ thuộc hai chu kỳ liên tiếp, xác định công thức muối DẠNG : BIỆN LUẬN CÁC KHẢ NĂNG XẢY RA ĐỐI VỚI CÁC CHẤT BAN ĐẦU ĐÃ CHO * Đây dạng toán thường gặp chất ban đầu chưa xác định cụ thể tính chất hóa học (là kim loại hoạt động hay hoạt động ) nên ta phải xét khả xảy với chúng Giải toán theo nhiều trường hợp chọn kết phù hợp Ví dụ 1: Cho 7,22gam hỗn hợp X gồm Fe kim loại M có hóa trị không đổi Chia hỗn hợp làm phần Hòa tan hết phần dung dịch axit HCl 2,128(lít) H2 Hòa tan phần dung dịch HNO3 tạo 1,792(lít) NO đo (ĐKTC) a) Xác định kim loại M b)Tìm % khối lượng kim loại X Giải: 7,22 2,128 = 3,61(g), nH2 = = 0,095(mol) 22,4 1,792 n NO= =0,08(mol) 22,4 Gọi kim loại M có hóa trị không đổi là: n (đ/k  n  ) Khối lượng ½ hỗn hợp: * Trường hợp 1: M kim loại đứng trước hiđrô (H) dãy hoạt động hóa học PTHH: Fe + 2HCl (1)  FeCl2 + H2  2M+ 2nHCl  2MCln + nH2  (2) Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO  +2H2O (3) 3M + 4nHNO3  3M(NO3)n+ nNO  +2nH2O (4) n Gọi Fe = x, nM = y phần Theo (1,2,3,4) ta có PT: 56x + My = 3,61(*) Theo(1 2) ta có: x+ ny/2 = 0,095(**)  2x+ny=0,19(**) Theo(3&4)ta có x+ ny =0,08  3x+ny=0,24(***) Lấy (***) - (**)ta có 3x + ny = 0,24 2x + ny = 0,19 Ta có x=0,05 Thay x vào (**) ta có × 0,05 + ny= 0,19 ny = 0,09 suy Thay x, y vào (*) ta có 56 × 0,05+ y= 0,09 n M 0.09 =3,61 n  M = 9n Giả sử n =1  M = 9(Loại) n =2  M=18(loại ) n=3  M=27(chọn )(Al) m Fe=56.0,05=2,8(g) n Al=0,09/3=0,03  mAl=0,03.27=0,81(g) %Fe= 2,8.100 =77,56% 3,61 %Al=100-77,56=22,44% * Trường hợp 2: M kim loại đứng sau (H) dãy hoạt động hóa học Phần 1: n Fe = n H2 = 0,095mol 10 Suy khối lượng Fe = 0,095.56= 5,32> 3,16: vô lí! Ví dụ 2: Hỗn hợp A gồm CuO oxit kim loại hóa trị II (không đổi) có tỉ lệ mol 1: Cho khí H2 dư qua 2,4 gam hỗn hợp A nung nóng thu hỗn hợp rắn B Để hòa tan hết rắn B cần dùng 80 ml dung dịch HNO3 1,25M thu khí NO Xác định công thức hóa học oxit kim loại Biết phản ứng xảy hoàn toàn Hướng dẫn Gợi ý để học sinh thấy RO bị khử không bị khử H2 tùy vào mức độ hoạt động R HS: Phát R đứng trước Al RO không bị khử, suy chất rắn B gồm: Cu, RO Nếu R đứng sau Al dãy hoạt động hóa học kim loại RO bị khử hỗn hợp răn B gồm: Cu kim loại R Giải: Đặt công thức tổng quát oxit kim loại RO Gọi a, 2a số mol CuO RO có 2,4 gam hỗn hợp A Vì H2 khử oxit kim loại đứng sau Al dãy hoạt động hóa học kim loại nên có khả xảy ra: Trường hợp 1: R kim loại đứng sau Al : Các PTPƯ xảy ra: CuO + H2  Cu + H2O a a RO + H2  R + H2O 2a 2a 3Cu + 8HNO3  3Cu(NO3)2 + 2NO  + 4H2O 8a a 3R + 8HNO3  3R(NO3)2 + 2NO  + 4H2O 16 a 2a  8a 16a   0,08 1, 25  0,1 a  0,0125 Theo đề bài:  3   R  40(Ca)  80a  ( R  16)2a  2, Không nhận Ca kết trái với giả thiết R đứng sau Al Trường hợp 2: R phải kim loại đứng trước Al CuO + H2  Cu + H2O a a 11 3Cu + a RO + 2a 8HNO3 8a/3 2HNO3 4a  3Cu(NO3)2 + 2NO   R(NO3)2 + 2H2O + 4H2O  8a  4a  0,1 a  0, 015 Theo đề :    R  24( Mg )  80a  ( R  16).2a  2, Trường hợp thoả mãn với giả thiết nên oxit là: MgO Bài tập vận dụng: Bài X, Y là kim loại hóa trị II hóa trị III Hòa tan hết gam hỗn hợp X, Y axit nitric đặc nóng 14,56 lít NO2 (đktc) lượng hỗn hợp cho tác dụng với lượng dư axit clohiđric, sau phản ứng thu 6,72 lít H2 (đktc) 1,6g chất rắn không tan a) Xác định X, Y b) Tính % khối lượng kim loại hỗn hợp Bài Nhiệt phân hoàn toàn 4,7gam muối nitrat kim loại M thu 2g chất rắn Xác định công thức muối dùng Bài Có hỗn hợp gồm oxit kim loại hóa trị II oxit kim loại hóa tri III với tỉ lệ số mol tương ứng 2:1 Chia 32,2g hỗn hợp oxit làm hai phần * Nung nóng phần I ống sứ cho luồng CO dư qua, thu chất rắn nặng 12,1g * Phần cho tác dụng với dung dịch NaOH loãng, dư thấy sau phản ưng lại 8g chất rắn không tan Xác định công thức hai oxit dùng Cho hiệu suất phản ứng đạt 100% DẠNG 4: TIM CÔNG THỨC HÓA HỌC BẰNG CÁCH BIỆN LUẬN CÁC KHẢ NĂNG XẢY RA ĐỐI VỚI CHẤT TẠO THÀNH SAU PHẢN ỨNG * Áp dụng toán mà chất tạo thành phản ứng chưa xác định tính chất hóa học rõ ràng (là kim loại hoạt động hay hoạt động), học sinh thường lúng túng khí viết phản ứng sau đó, thường gặp tự ý cho chất phản ứng với trongb chưa áp dụng khả phản ứng chúng Phương pháp: Gặp dạng toán ta phải chia trường hợp xảy chất chưa xác định khả phản ứng giải để chọn trường hợp phù hợp 12 Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 20g hỗn hợp gồm MgCO3 RCO3 (tỉ lệ mol 1:1) dung dịch HCl Lượng khí CO2 sinh hấp thụ hoàn toàn 200ml dung dịch NaOH 2,5M dung dịch A Thêm BaCl2 dư vào dung dịch A thu 39,4g kết tủa a) Xác định kim loại R b) Tính % khối lượng muối cacbonat hỗn hợp ban đầu Giải: a) Giả sử dùng a mol muối MgCO3 RCO3, ta có phản ứng: MgCO3 + 2HCl MgCl2 + CO2 + H2O a a RCO3 + 2HCl RCl2 + CO2 + H2O a a Số mol CO2 thu = 2a Số mol NaOH dùng = 2,5.0,2 = 0,5 Số mol kết tủa BaCO3 hình thành = 39,4:197=0,2 Có khả xảy dung dịch A Trường hợp 1: A chứa Na2CO3 (xmol) Các phản ứng: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O x x Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl x x Ta có hệ: 84a+ a(R+60) = 20 x= 0,2 x= 2a Giải ta a= 0,1 R= 56 suy R Fe Trường hợp 2: A chứa Na2CO3 (xmol) NaHCO3 (ymol) Các phản ứng: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O x 2x x CO2 + NaOH NaHCO3 y y Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl x x Ta có hệ: 84a + a(R+60) = 20 2x+ y = 0,5 x+y = 2a x = 0,2 Giải ta a= 0,15 R= - 10,6 (loại) b) % MgCO3 =84.0,1.100%:20 = 42% %FeCO3 = 58% 13 Bài tập vận dụng: Bài Hoà tan 115, gam hỗn hợp gồm MgCO3 RCO3 500 ml dung dịch H2SO4 loãng thu dung dịch A, chất rắn B 4, 48 lít khí CO (đktc) Cô cạn dung dịch A thu 12 gam muối khan Mặt khác nung chất rắn B tới khối lượng không đổi thu 11, lít khí CO2 (đktc) chất rắn C Tính CM H2SO4 vàkhối lượng chất rắn B, C Xác định nguyên tố R Biết hỗn hợp tỉ lệ nRCO = 2,5 nMgCO Bài Hòa tan hoàn toàn 3,2 gam kim loại hóa trị II axit sunfuric đặc nóng Lượng khí SO2 sinh hấp thụ hết 45ml dung dịch NaOH 0,2M cho dung dịch chứa 0,608 g muối Xác định kim loại nói Bài Nung 8,08g muối A thu sản phẩm khí 1,6g hợp chất rắn không tan nước cho sản phẩm khí qua 200g dung dịch NaOH.1,2% điều kiện xác định vừa đủ thu dung dịch muối có nồng độ 2,47% Tìm công thức phân tử muối A, biết nung số oxi hóa kim loại A không đổi Bài Cho 23,9 g hỗn hợp gồm MgCO3 RCO3 tác dụng với 100g dung dịch H2SO4 loãng chưa rõ nồng độ Sau phản ứng thu dung dịch A; chất rắn B 1,68 lít CO2 (đktc) Cô cạn dung dịch A gam muối khan, nung chất rắn B tới khối lượng không đổi 20,3g chất rắn C Vlit CO2 (8190C; 1atm) a) Tính nồng đọ phần trăm dung dịch H2SO4 dùng b) Khối lượng chất rắn B bao nhiêu? c) Xác định V d) Nếu hỗn hợp ban đầu có nMgCO3 : nRCO3  1: , Hãy xác định kim loại R DẠNG 5: TÌM CÔNG THÚC HÓA HỌC BẰNG CÁCH BIỆN LUẬN TRONG GIẢI HỆ PHƯƠNG TRÌNH * Đây dạng biện luận tìm công thức hóa học thường gặp toán hóa học có biện luận, số ẩn số phương trình có hệ Phương pháp: Dạng ta thường dùng phép biện luận sau: Phép kẻ bảng nhằm chọn nghiệm phù hợp, thường dùng toán kim loại chưa rõ hóa trị; toán có phương trình biểu diễn mối quan hệ nguyên tử khối, 14 Phép dùng bất đẳng thức kép nhằm chăn chặn giá trị cần xác định nguyên tử khối kim loại, , thường dùng số mol chất khảo sát không định Ví dụ Hòa tan hoàn toàn 11,7g kim loại cần dùng 180ml dung dịch HCl nồng độ 2M Xác định kim loại dùng Gợi ý: Đặt công thức kim loại gọi hóa trị kim loại, từ kiện lập hệ phương trình, biện luận theo hóa trị tìm kết phù hợp Giải: Gọi M tên kim loại n hóa trị Giọi a số mol M dùng, ta có phản ứng: 2M + 2nHCl 2MCln + n H2 a 2a Ta có hệ: aM = 11,7 (1) an = 0,18.2 = 0,36 (2) Lấy (1):(2) ta M= 32,5n Xét bảng sau: n M 32,5 65 97,5 Chỉ có n =2 ứng với M=65 phù hợp Vậy M Zn Ví dụ 2: Hòa tan kim loại chưa biết hóa trị 500ml dd HCl thấy thoát 11,2 dm3 H2 ( ĐKTC) Phải trung hòa axit dư 100ml dd Ca(OH)2 1M Sau cô cạn dung dịch thu thấy lại 55,6 gam muối khan Tìm nồng độ M dung dịch axit dùng; xác định tên kim loại đã dùng Giải : Giả sử kim loại R có hóa trị x  1 x  số mol Ca(OH)2 = 0,1 = 0,1 mol số mol H2 = 11,2 : 22,4 = 0,5 mol Các PTHH: 2R + 2xHCl  2RClx + xH2  1/x (mol) 1/x 1/x 0,5 Ca(OH)2 + 2HCl  CaCl2 + 2H2O 0,1 0,2 0,1 từ phương trình phản ứng (1) (2) suy ra: nHCl = + 0,2 = 1,2 mol nồng độ M dung dịch HCl : CM = 1,2 : 0,5 = 2,4 M mRCl  55,  (0,1 111)  44,5 gam theo PTPƯ ta có : (1) (2) x 15 ( R + 35,5x ) = 44,5 x ta có : X R  R 18 = 9x 27 Vậy kim loại thoã mãn đầu nhôm Al ( 27, hóa trị III ) Ví dụ 3: Khi làm nguội 1026,4 gam dung dịch bão hòa R2SO4.nH2O ( R kim loại kiềm n nguyên, thỏa điều kiện 7< n < 12 ) từ 80 0C xuống 100C có 395,4 gam tinh thể R2SO4.nH2O tách khỏi dung dịch Tìm công thức phân tử Hiđrat nói Biết độ tan R 2SO4 800C 100C 28,3 gam gam Giải: S( 800C) = 28,3 gam  128,3 gam ddbh có 28,3g R2SO4 100g H2O 1026,4gam ddbh  226,4 g R2SO4 800 gam H2O Vậy : Khối lượng dung dịch bão hoà thời điểm 100C: 1026,4  395,4 = 631 gam 100C, S(R2SO4 ) = gam, nên suy ra: 109 gam ddbh có chứa gam R2SO4 631 gam ddbh có khối lượng R2SO4 : 631   52,1gam 109 khối lượng R2SO4 khan có phần hiđrat bị tách : 174,3 gam Vì số mol hiđrat = số mol muối khan nên : 226,4 – 52,1 = 395, 174,3  R  96  18n R  96 442,2R-3137,4x +21206,4 =  R = 7,1n  48 Đề cho R kim loại kiềm , < n < 12 , n nguyên  ta có bảng biện luận: n 10 11 R 8,8 18,6 23 30,1 Kết phù hợp n = 10 , kim loại Na  công thức hiđrat Na2SO4.10H2O Bài tập vận dụng Bài1: Hòa tan hoàn toàn 0,5g hỗn hợp gồm sắt kim loịa hóa trị II dung dịch HCl thu 1,12 lít(đktc) khí hiđro Xác định kim loại hóa trị II cho 16 Bài 2: Hòa tan 4,25g muối halogennua kim loại kiềm vào nước Dung dịch thu cho tác dụng với lượng dư AgNO3 14,35 kết tủa a) Viết phản ứng xảy dạng tổng quát b) Xác định muối dùng Bài 3: Cho 11,7g kim loịa hóa trị II tác dụng với 350ml dung dịch HCl 1M Sau phản ứng xong thấy kim loịa dư Cũng lượng kim loại tác dụng với 200ml dung dịch HCl 2M Sau phản ứng xong thấy axit dư xác định kim loại nói Bài 4: Một hỗn hợp A gồm M2CO3 , MHCO3 , MCl (M kim loại kiềm) Cho 43,71 gam A tác dụng hết với V ml (dư) dung dịch HCl 10,52% (d=105g/ml) thu dung dịch B 17,6 gam khí C Chia B làm hai phần Phần phản ứng vừa đủ với 125ml dung dịch KOH 0,8M, cô cạn dung dịch thu m (gam) muối khan Phần tác dụng hoàn toàn với AgNO3, dư thu 68,88 gam kết tủa trắng a) Tính khối lượng nguyên tủ M b) Tính % khối lượng chất A c) Tính giá trị V m d) Lấy 10,93 gam hỗn hợp A nung nhẹ đến không khí thoát Cho khí thu qua 250 ml dung dịch Ca(OH)2 0,04M Tính khối lượng muối tạo thành dung dịch thu IV KIỂM NGHIỆM Kinh nghiệm áp dụng giảng dạy trường THCS Lương Ngoại dạy bồi dưỡng học sinh giỏi lớp lớp thu số kết sau: - Số lượng học sinh lớp bồi dưỡng hiểu thao tác thành thạo dạng tập hoá học lớp chiếm tỷ lệ cao - Giáo viên tiết kiệm thời gian, học sinh tự giác, độc lập làm Phát huy tính tích cực học sinh - Dựa vào dạng phân loại tập giáo viên bồi đưỡng học sinh giỏi có hệ thống khoa học tiết kiệp thời gian dạy lớp, tăng cường thời gian tự học học sịnh 17 * Kết cụ thể sau:* Khảo sát với học sinh đại trà Năm học Lớp 2009 - 2010 Khi chưa áp dụng SKKN cuối năm 2010 - 2011 Khi áp dụng SKKN Cuối năm 2011 - 2012 Khi áp dụng SKKN Loại Loại yếu Loại TB Loại Khá 17,5% 55% 25% 2.5% 10% 50% 30% 10% 5% 44.5% 35,5% 25% Giỏi * Đối với học sinh ôn thi đội tuyển hoc sinh giỏi lớp 8,9 Năm học Cấp trường Số Cấp huyện HS Không đạt Đạt HSG Không đạt Đạt HSG 2010 - 2011 Khi áp dụng SKKN 3 2011 - 2012 2009 - 2010 Khi chưa áp dụng SKKN Khi áp dụng SKKN 2012 2013 0 6 Khi áp dụng SKKN Trong trình bồi dưỡng học sinh giỏi, vận dụng đề tài rút số kinh nghiệm thực sau: Giáo viên phải chuẩn bị thật kỹ nội dung cho dạng tập cần bồi dưỡng cho học sinh Xây dựng nguyên tắc phương pháp giải dạng toán Tiến trình bồi dưỡng kỹ thực theo hướng đảm báo tính kế thừa phát triển vững trắc Sau dạng trọng đến việc kiểm tra, đánh giá kết quả, sửa chữa rút kinh nghiệm nhấn mạnh sai sót mà học sinh thường mắc phải Như nhiệm vụ giáo viên tạo hội cho học sinh rèn kỹ giải tậphóa học, mà xây dựng tảng kiến thức vững chắc, hướng dẫn em biết kết hợp nhuần nhuyễn kiến thức kỹ hóa học với lực tư toán học 18 C- KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Trong trình học tập, giảng dạy, trao đổi kinh nghiệm với đồng nghiệp nghiên cứu tìm hiểu mảng kinh nghiệm "tìm công thức hóa học chất vô cơ" thân rút số điều sau: Đây dạng tập phức tạp khó, cần có tư tốt kĩ nhận biết chất, chất vấn đề bước mở rộng hiểu biết vấn đề Do trình giảng dạy mảng kiến thức cho học sinh, thân giáo viên cần trang bị cho em tỉ mỉ rõ ràng đơn vị kiến thức, phương pháp cụ thể cần có tập cố vận dụng sau đơn vị kiến thức học Đây dạng tập cần phải linh hoạt tư tốt, giảng dạy giáo viên cần ý tạo cho em niềm đam mê hứng thú học tập; trân trọng suy nghĩ, ý kiến phát biểu sáng tạo nhỏ, luôn động viên, khích lệ kịp thời; có biện pháp để kích thích khả tự nguyện nghiên cứu, tìm tòi em Giáo viên phải thường xuyên kiểm tra, đánh giá, có biện pháp khắc phục kịp thời sai lầm thiếu sót học sinh Giáo viên nên biên soạn giáo án cho tiết dạy ôn chia kiến thức thành chuyên đề cụ thể, dạy sâu chuyên đề đó, từ tìm lôgic dạng tập khác Trong trình thực đề tài không tránh khỏi thiếu sót Tôi mong quan tâm giúp đỡ, đóng góp bảo ân cần đồng chí, đồng nghiệp quý thầy cô để thân hoàn thiện giảng dạy SKKN có tác dụng cao việc dạy học Tôi xin chân thành cảm ơn! THỦ TRƯƠNG ĐƠN VỊ Thanh hóa, ngày 20 tháng năm 2013 Tôi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Người viết Lê Văn Tuân 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 500 tập hóa học(lí thuyết toán) - Đào Hữu Vinh - NXBGD Chuyên đề bồi dưỡng Hóa học 8-9 - Lê Xuân Trọng Giới thiệu đề thi tuyển sinh từ năm 2001 đến năm 2006 Đào Hữu VinhNguyễn Hữu Thạc NXB Hà Nội Bài tập nâng cao Hóa - Lê Xuân Trọng - NXBGD 2004 5.Tuyển tập 108 toán nâng cao hóa lớp 9- Hoàng Vũ-NXB Hà Nội 6.Chuyên đề bồi dưỡng hóa học cấp - Nguyễn Đình Độ - NXB Đà Nẵng 20 [...]... một chất rắn không tan Xác định công thức của hai oxit đã dùng Cho hiệu suất các phản ứng đạt 100% DẠNG 4: TIM CÔNG THỨC HÓA HỌC BẰNG CÁCH BIỆN LUẬN CÁC KHẢ NĂNG XẢY RA ĐỐI VỚI CHẤT TẠO THÀNH SAU PHẢN ỨNG * Áp dụng đối với những bài toán mà chất tạo thành trong phản ứng do chưa xác định được tính chất hóa học rõ ràng (là kim loại hoạt động hay kém hoạt động), do đó học sinh thường lúng túng khí viết các. .. LUẬN TRONG GIẢI HỆ PHƯƠNG TRÌNH * Đây là dạng biện luận tìm công thức hóa học thường gặp nhất trong các bài toán hóa học có biện luận, do số ẩn ít hơn số phương trình có trong hệ Phương pháp: Dạng này ta thường dùng các phép biện luận sau: Phép kẻ bảng nhằm chọn nghiệm phù hợp, thường dùng trong các bài toán về kim loại chưa rõ hóa trị; các bài toán có phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa các nguyên... lượng học sinh của lớp bồi dưỡng hiểu bài thao tác thành thạo dạng bài tập hoá học ngay tại lớp chiếm tỷ lệ cao - Giáo viên tiết kiệm được thời gian, học sinh tự giác, độc lập làm bài Phát huy được tính tích cực của học sinh - Dựa vào dạng phân loại bài tập này giáo viên có thể bồi đưỡng học sinh giỏi có hệ thống và khoa học được tiết kiệp được thời gian dạy trên lớp, tăng cường thời gian tự học của học. .. công thức hóa học của các chất vô cơ" bản thân tôi đã rút ra được một số điều như sau: Đây là một trong những dạng bài tập phức tạp và khó, cần có tư duy tốt và kĩ năng nhận biết chất, bản chất của vấn đề và từng bước mở rộng hiểu biết vấn đề đó Do vậy trong quá trình giảng dạy mảng kiến thức này cho học sinh, bản thân mỗi giáo viên cần trang bị cho các em tỉ mỉ rõ ràng từng đơn vị kiến thức, từng phương. .. kinh nghiệm và nhấn mạnh những sai sót mà học sinh thường mắc phải Như vậy nhiệm vụ của giáo viên không những tạo cơ hội cho học sinh rèn kỹ năng giải bài tậphóa học, mà còn xây dựng một nền tảng kiến thức vững chắc, hướng dẫn các em biết kết hợp nhuần nhuyễn những kiến thức kỹ năng hóa học với năng lực tư duy toán học 18 C- KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Trong quá trình học tập, giảng dạy, trao đổi kinh nghiệm với... dụng SKKN 5 2 3 3 2 2011 - 2012 5 1 4 2 3 2009 - 2010 Khi chưa áp dụng SKKN Khi đã áp dụng SKKN 2012 2013 0 0 6 6 6 Khi đã áp dụng SKKN Trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi, tôi đã vận dụng đề tài này và rút ra một số kinh nghiệm thực hiện như sau: Giáo viên phải chuẩn bị thật kỹ nội dung cho mỗi dạng bài tập cần bồi dưỡng cho học sinh Xây dựng được nguyên tắc và phương pháp giải các dạng bài toán... nguyện nghiên cứu, tìm tòi của các em Giáo viên phải thường xuyên kiểm tra, đánh giá, có biện pháp khắc phục kịp thời những sai lầm thiếu sót của học sinh Giáo viên nên biên soạn giáo án cho các tiết dạy ôn chia kiến thức thành các chuyên đề cụ thể, dạy sâu và chắc từng chuyên đề đó, từ đó tìm ra lôgic của các dạng bài tập khác nhau Trong quá trình thực hiện đề tài này không tránh khỏi sự thiếu sót... cần của các đồng chí, đồng nghiệp và quý thầy cô để bản thân tôi được hoàn thiện hơn trong giảng dạy cũng như SKKN này có tác dụng cao trong việc dạy và học Tôi xin chân thành cảm ơn! THỦ TRƯƠNG ĐƠN VỊ Thanh hóa, ngày 20 tháng 3 năm 2013 Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép nội dung của người khác Người viết Lê Văn Tuân 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1 500 bài tập hóa học( lí thuyết và bài. .. ứng xảy ra hoàn toàn Hướng dẫn Gợi ý để học sinh thấy được RO có thể bị khử hoặc không bị khử bởi H2 tùy vào mức độ hoạt động của R HS: Phát hiện nếu R đứng trước Al thì RO không bị khử, suy ra chất rắn B gồm: Cu, RO Nếu R đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại thì RO bị khử thì hỗn hợp răn B gồm: Cu và kim loại R Giải: Đặt công thức tổng quát của oxit kim loại là RO Gọi a, 2a lần lượt... vị kiến thức, từng phương pháp cụ thể cần có những bài tập cũng cố vận dụng sau mỗi đơn vị kiến thức đã học Đây là một dạng bài tập cần phải linh hoạt và tư duy tốt, do vậy khi giảng dạy giáo viên cần chú ý tạo cho các em niềm đam mê hứng thú học tập; trân trọng những suy nghĩ, những ý kiến phát biểu cho đến những sáng tạo nhỏ, luôn luôn động viên, khích lệ kịp thời; có biện pháp để kích thích khả năng