chuyên đề tăng giảm KL

Trờng THCs chất lợng cao mai sơn Chuyên đề bồi dỡng học sinh giỏi Năm học 2007-2008 Bài toán tăng giảm khối lợng kim loại Môn: Hóa Lớp: 9 Ngời thực hiện: Đào Văn Nam Thực hiện ngày 05 tháng 04 năm 2008 I. Mục tiêu bài dạy: 1. Kiến thức : - Học sinh nhận biết đợc đặc điểm của dạng toán tăng giảm khối lợng từ đó nhận biết đợc đó là dạng toán tăng giảm khối lợng - Biết cách giải các dạng toán tăng giảm khối lợng cơ bản - Biết vận dụng phơng pháp tăng giảm khối lợng ddeer giải các dạng toán khác có liên quan 2. Kĩ năng : - Học sinh có kĩ năng lập tỉ lệ tăng giảm giữa đề bài và phơng trình để tìm số mol chất tham gia phản ứng - Có kĩ năng trình bày dạng toán này 3. Giáo dục: - Tính cẩn thận chu đáo cho học sinh - T duy sáng tạo và lòng yêu thích học tập bộ môn II. Các tài liệu hỗ trợ - Sách giáo khoa Hóa 9 bài 33, trang 114 - Bồi dỡng hóa học trung học cơ sở - Bài tập nâng cao hóa 9 - Kiến thức cơ bản và nâng cao hóa 9 - 400 bài tập hóa 9 III. Nội dung: 1. Tóm tắt: * Lí thuyết: Khi chuyn t cht ny sang cht khỏc, khi lng cú th tng hoc gim do cỏc cht khỏc nhau cú khi lng mol phõn t khỏc nhau. Da vo tng quan t l thun ca s tng, gim khi lng vi s mol cht m ta gii bi toỏn. * Các dạng cơ bản của bài toán tăng giảm khối lợng 1. Phn ng trao i. CaCO 3 + 2HNO 3 Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O + CO 2 a mol a mol tng lng mui = lng 2 NO 3 - - lng CO 3 2- = 124 a 60 a = 64 a tng dung dch = lng (Ca(NO 3 ) 2 - lng CO 2 ) 2. Phn ng th. Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu a mol a mol a mol a mol tng lng kim loi = gim lng dung dch = 64 a- 56 a = 8 a 3. Phn ng húa hp 2 CuO + O 2 2CuO a mol a mol a mol tng kim loi bng lng O 2 phn ng 4. Phn ng phõn tớch CaCO 3 CaO + CO 2 a mol a mol a mol gim lng CaCO 3 = lng CO 2 bay i * Phơng pháp giải - Xỏc nh dng toỏn tng gim khi lng - Tớnh s mol cht tham gia phn ng da vo d kin u bi S mol cht tham gia phn ng = Tớnh s mol cỏc cht cũn li d vo s mol cht ó bit v da vo phng trỡnh húa hc 2Bài tập : * Các đề: Vớ d 1. Nhỳng thanh kim loi A húa tr 2 vo dung dch mt thi gian thy khi lng thanh gim 0,05% , cng nhỳng thanh kim loi trờn vo dd thỡ khi lng thanh tng 7,1%. Xỏc nh M bit s mol v pu l nh nhau. Gii Gi m l khi lng thanh kim loi, A l nguyờn t khi, x l s mol mui Độ tăng khối lượng theo đầu bài Độ tăng khối lượng theo phương trình pư A(g)--> 1 mol -----------------> 64 (g). Giảm : A-64 (g) ------- x mol -------------------------> Giảm : 0,0005m (g) ---> x = (1) + Pb A(g)---> 1 mol ---------------------> 207 (g). Tăng: 207-A (g) -------- x mol ------------------------------> Tăng: 0,071m (g) ---> x = (2) Kết hợp 1,2 ---> A = 65, M là Zn Ví dụ 2. Nung 100 gam hh và đén khối lượng không đổi dược 69 gam chất rắn. Xác định % từng chất trong hh. Giải Bài toán có thể giải theo PP đại số. Đây là PP khác. 2.84 (g) ----------> Giảm: 44 + 18 = 62 g x (g) ----------> Giảm: 100 - 69 = 31 g ---> x = 84 g ---> = 16% Ví dụ 3. Hòa tan 23,8 g muối vào HCl thấy thoát ra 0,2 mol khí. Cô cạn dd thu được bao nhiêu g muối khan. Giải 2M+60----------->2(m+35,5) tăng 11 g x ---------------------------> 11x R+60-----------> R+71 tăng 11g y -----------------------> 11y mà nCO2 = x + y = 0,2 mol --> Khối lượng muối tăng : 11x + 11y = 2,2 g Khối lượng muối clorua: 23,8 + 2,2 = 26 g Ví dụ 4 Hoà tan hoàn toàn 14,2 gam hỗn hợp A gồm MgCO 3 và muối các bon nat của kim loại R vào axit HCl 7,3% vừa đủ, thu đợc dung dịch B và 3,36 lít khí CO 2 (đktc). Nồng độ MgCl 2 trong dung dịch B bằng 6,028% a. Xác định kim loại R và thành phần % theo khối lợng của các chất A. b. Cho dung dịch NaOH d vào dung dịch B, lọc lấy kết tủa rồi nung ngoài không khí cho đến phản ứng hoàn toàn. Tính số gam chất rắn còn lại sau khi nung. Giải a/ Gọi công thức cacbonat của kim loại R là R2(CO3)x 2 3,36 0,15( ) 22,4 CO n mol = = MgCO 3 HCl MgCl 2 H 2 O CO 2 1 mol 1 mol 1 mol R 2 (CO 3 ) x HCl RCl x x 2 H 2 O CO 2 x x 2+ + + + ++ 1 mol x mol Theo phơng trình 2 2 2.0,15( ) CO HCl n n mol = = 0,3.36,5 .100 150( ) 7,3 HCl n g= = Lợng dung dịch B = lợng hỗn hợp A + lợng dd HCl - lợng CO 2 = 14,2+150 -(44. 0,15) = 157,6 (g) Lợng MgCl 2 có trong dung dịch B là: 157,6.6,028 9,5% 100 = Vậy 2 0,1( ) MgCl n mol= Theo phơng trình (1) 2 3 0,1( ) MgCl MgCO n n mol= = 3 2 3 ( ) 0,1.84 8,4( ) 14,2 8, 4 5,8( ) x MgCO R CO m g m g = = = = Ta có: 2 6 . 28 5,8 ,15 0,1 R O x x R x o + = = Với x = 2 thì R thỏa mãn. Vậy đó là kim loại Fe. Thành phần phần trăm các muối tromg hợp chất là: 3 3 % 59,15% % 100% 59,15% 40,85% MgCO FeCO m m = = = b/ MgCl 2 NaOH Mg(OH) 2 NaCl FeCl 2 NaOH Fe(OH) 2 NaCl 2 2 2 2 + + + + Nung ngoài không khí đến khi phản ứng hoàn toàn Mg(OH) 2 MgO H 2 O Fe(OH) 2 O 2 Fe 2 O 3 H 2 O t o t o + + + 4 2 4 Hai chất rắn còn lại sau khi nung là MgO và Fe 2 O 3 Theo Phơng trình (1), (2), (5) thì 2 2 ( ) 0,1( ) 0,1.40 4( ) MgO Mg OH MgCl MgO n n n Mol m g = = = = = Theo phơng trình(2), (4),(6) thì: 2 3 2 3 2 3 ( ) 1 1 1 0,05 0,025( ) 2 2 2 0.025.160 4( ) Fe O Fe OH FeCO Fe O n n n mol m g = = = = = = Ví dụ 5 Cõu 4(2,0): t m gam bt st trong khớ oxi thu c 7,36 gam cht rn X gm Fe ;Fe 2 O 3 ;FeO; Fe 3 O 4 . hũa tan hon ton hn hp X cn va ht 120 ml dung dch H 2 SO 4 1M. to thnh 0,224 lớt khớ H 2 ktc.Vit cỏc phng trỡnh húa hc xy ra. Tớnh m Gii: Ta có nH 2 SO 4 = 0,12mol nH 2 = 0,01mol Phơng trình phản ứng: 2Fe + O 2 2FeO (1) 4Fe + 3O 2 2Fe 2 O 3 (2) 3Fe + 2O 2 2Fe 3 O 4 (3) Fe + H 2 SO 4 FeSO 4 + H 2 (4) 0,01mol 0,01mol 0,01mol FeO + H 2 SO 4 FeSO 4 + H 2 O (5) 2Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O (6) Fe 3 O 4 + 4H 2 SO 4 FeSO 4 + 2Fe 2 (SO 4 ) 3 + H 2 O (7) m Fe(b t) + m O(p ) = 7,36g = m X n Fe không phản ứng với oxi là 0,01mol Ta nhận thấy số mol nguyên tử oxi trong các ôxít của sắt phản ứng bằng số mol H 2 SO 4 phản ứng. Tổng số mol axit H 2 SO 4 phản ứng với oxit của sắt là: 0,12 - 0,01 = 0,11mol n O(ng/t ) = 0,11mol m O = 0,11.16 = 1,76g m Fe = 7,36 - 1,76 = 5,6g vậy m = 5,6g * Hớng dãn cần thiết - Học sinh cần đọc thật kĩ đề để phát hiện ra sự tăng giảm khối lợng của kim loại hoặc muối, bazơ, hay oxit - Thấy đợc sự tăng giảm khối lợng theo lý thuyết để từ đó tính tỷ lệ tăng giảm theo số liệu đề bài cho - Trong một số trờng hợp phải lập sơ đồ phản ứng để thấy đợc sự thay đổi khối lợng trớc và sau quá trình phản ớng theo sơ đồ mà ta vừa lập - Trong tròng hợp bài toán cho sự thay đổi khối lợng dung dịch thì ta sử dụng định luật bảo toàn khối lợng để tính ( khi đó ta có độ giảm khối lợng dung dịch = độ tăng khối lợng kim loại ) 2. Tóm tắt: * Rút ra nhận xét cho từng bài thực hiện - ở dạng bài toán này cần chú ý học sinh thấy đợc các dữ kiện trong tâm và các dữ kiện không trọng tâm để học sinh biết cách sử lý các thông tin trọng tâm để giải quyết bài toán - Tiếp tục có sự phân loại bài để phù hợp với các đối tợng học sinh để tất cả các em đều hứng thú tham gia hoạt động học tập - Chú ý chọn các kiểu bài có sử dụng lập sơ đồ hợp thức để phát huy tính sáng tọ ở học sinh * Những kiến thức mới đợc bổ xung qua bài tập. - Cách tính số mol chất tham gia phản ứng dựa vào sự thay đổi khối lợng * Lu ý những khó khăn thờng gặp và các dạng bài tơng tự - Chú ý đọc kĩ đề bài để không bị nhầm bài dạng này với dạng bài toán có lợng chất d 4. H ớng dẫn các việc làm tiếp - Làm bài tập 122, 124, 125/ sách bồi dỡng hóa học trung học cơ sở , bài 223, 235 quyển 400 bài tập hóa 9 - Trên cơ sở các dạng toán tăng giảm đẫ đợc hớng dẫn tiếp tục nghiên cứu và giải các bài toán dạng này ở mức độ khó hơn - Tìm các bài toán tăng giảm khối lợng để phân loại theo các dạng đã học - Tìm cách giải dạng toán này khi phải lập sơ đồ chuỗi phản ứng 5. H ớng dẫn chuẩn bị cho chuyên đề mới - Tìm các bài toán hiệu suất - Tìm phơng pháp giải các bài toán này và rút ra nhận xét . điểm của dạng toán tăng giảm khối lợng từ đó nhận biết đợc đó là dạng toán tăng giảm khối lợng - Biết cách giải các dạng toán tăng giảm khối lợng cơ bản. đề để phát hiện ra sự tăng giảm khối lợng của kim loại hoặc muối, bazơ, hay oxit - Thấy đợc sự tăng giảm khối lợng theo lý thuyết để từ đó tính tỷ lệ tăng