Xây dựng hệ thống bài tập chương “dung dịch” của học phần hoá học đại cương 2 bậc đại học

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC  - ĐỖ THỊ HIỀN XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG “DUNG DỊCH” CỦA HỌC PHẦN HÓA HỌC ĐẠI CƢƠNG BẬC ĐẠI HỌC KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chun ngành: Hóa học vô HÀ NỘI - 2018 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC  - ĐỖ THỊ HIỀN XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG “DUNG DỊCH” CỦA HỌC PHẦN HÓA HỌC ĐẠI CƢƠNG BẬC ĐẠI HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chun ngành: Hóa học vơ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học ThS Nguyễn Thị Thu Lan HÀ NỘI - 2018 Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến ThS Nguyễn Thị Thu Lan, ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn tận tình giúp đỡ, góp ý sửa chữa để em hồn thành khóa luận tốt nghiệp đại học với đề tài: Xây dựng hệ thống tập chương “Dung dịch” học phần Hoá học đại cương bậc Đại học Em xin chân thành cảm ơn thầy, giáo khoa Hố học, Trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội tạo điều kiện cho em nghiên cứu hoàn thiện đề tài Trong trình nghiên cứu thực đề tài khơng tránh khỏi hạn chế thiếu sót, em mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp thầy bạn để khóa luận em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng 05 năm 2018 Sinh viên Đỗ Thị Hiền SV: Đỗ Thị Hiền Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học DANH MỤC VIẾT TẮT BT : Bài tập BTHH : Bài tập hoá học ĐLBTKL : Định luật bảo toàn khối lƣợng ĐLTDKL : Định luật tác dụng khối lƣợng HS : Học sinh SV : Sinh viên TNKQ : Trắc nghiệm khách quan TNTL : Trắc nghiệm tự luận TPGH : Thành phần giới hạn SV: Đỗ Thị Hiền Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Khách thể đối tƣợng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Giả thuyết nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài: NỘI DUNG CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Khái niệm tập hoá học 1.2 Vai trò tập hoá học 1.2.1 Làm cho sinh viên hiểu sâu khắc sâu kiến thức học 1.2.2 Cung cấp thêm kiến thức mở rộng hiểu biết mà không làm nặng nề khối lượng kiến thức SV 1.2.3 Hệ thống hoá kiến thức học 1.2.4 Thường xuyên rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo hoá học 1.2.5 Phát triển kỹ năng: So sánh, quy nạp, diễn dịch, phân tích, tổng hợp, loại suy, khái quát hoá,… 1.2.6 Giáo dục tư tưởng đạo đức 1.2.7 Giáo dục kỹ tổng hợp 1.3 Phân loại tập hoá học 1.3.1 Phân loại tập theo nội dung: 1.3.2 Phân loại tập theo hình thức SV: Đỗ Thị Hiền Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học 1.3.3 Phân loại tập theo mức độ phát triển tư 1.3.4 Các cách phân loại tập khác 1.4 Vận dụng kiến thức để giải tập hoá học 1.5 Xu hƣớng phát triển tập hoá học 1.6 Cơ sở phân loại tập hoá học vào mức độ nhận thức tƣ 1.7 Các dạng tập hoá học chƣơng “Dung dịch” học phần Hoá học đại cƣơng bậc Đại học 10 1.7.1 Dạng 1: Bài tập phân loại dung dịch Độ tan nồng độ dung dịch 10 1.7.2 Dạng 2: Bài tập tính chất dung dịch lỗng chứa chất tan khơng điện li, không bay 11 1.7.3 Dạng 3: Bài tập tính chất dung dịch chất điện li 11 1.7.4 Dạng 4: Bài tập dung dịch chất điện li tan 12 1.7.5 Dạng 5: Bài tập tạo phức dung dịch 13 CHƢƠNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG “DUNG DỊCH” CỦA HOÁ HỌC ĐẠI CƢƠNG BẬC ĐẠI HỌC 14 2.1 Dạng 1: Bài tập phân loại dung dịch Độ tan nồng độ dung dịch 14 2.1.1 Bài tập mức độ nhận biết 14 2.1.2 Bài tập mức độ thông hiểu 16 2.1.3 Bài tập mức độ vận dụng 19 2.1.4 Bài tập mức độ vận dụng cao 24 2.2 Dạng 2: Bài tập tính chất dung dịch lỗng chứa chất tan khơng điện li, khơng bay 26 2.2.1 Bài tập mức độ nhận biết 26 2.2.2 Bài tập mức độ thông hiểu 27 SV: Đỗ Thị Hiền Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học 2.2.3 Bài tập mức độ vận dụng 28 2.2.4 Bài tập mức độ vận dụng cao 32 2.3 Dạng 3: Bài tập tính chất dung dịch chất điện li 33 2.3.1 Bài tập mức độ nhận biết 33 2.3.2 Bài tập mức độ thông hiểu 36 2.3.3 Bài tập mức độ vận dụng 38 2.4 Dạng 4: Bài tập dung dịch chất điện li tan 44 2.4.1 Bài tập mức độ nhận biết 44 2.4.2 Bài tập mức độ thông hiểu 45 2.4.3 Bài tập mức độ vận dụng 46 2.4.4 Bài tập mức độ vận dụng cao 51 2.5 Dạng 5: Bài tập tạo phức dung dịch 54 2.5.1 Bài tập mức độ nhận biết 54 2.5.2 Bài tập mức độ thông hiểu 56 2.5.3 Bài tập mức độ vận dụng 58 2.5.4 Bài tập mức độ vận dụng cao 62 ĐÁP SỐ VÀ GỢI Ý TRẢ LỜI PHẦN BÀI TẬP TỰ GIẢI 64 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 SV: Đỗ Thị Hiền Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trƣớc nghiệp đổi đất nƣớc, giáo dục đào tạo nƣớc ta đóng vai trị quan trọng việc “nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dƣỡng nhân tài” để thực thành công công cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nƣớc, hội nhập khu vực quốc tế Với mục tiêu đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi toàn diện phƣơng pháp dạy học Một định hƣớng công đổi phƣơng pháp dạy học chuyển đổi từ cách dạy “Thầy truyền thụ, trò tiếp thu” sang việc thầy tổ chức hoạt động dạy học, trò dành lấy kiến thức, tự xây dựng kiến thức cho mình, bồi dƣỡng lực tự học, tích cực, sáng tạo học tập, đời sống hàng ngày… Là môn khoa học vừa lý thuyết, vừa thực nghiệm, Hóa học có nhiều khả việc phát triển lực nhận thức cho sinh viên (SV) Nó cung cấp tri thức khoa học chất, biến đổi chất, mối liên hệ qua lại công nghệ hóa học, mơi trƣờng ngƣời Việc vận dụng kiến thức lý thuyết vào sống, việc giải tập có nội dung gắn với thực tiễn làm phát triển sinh viên tính tích cực, tự lập, óc sáng tạo hứng thú học tập Để việc dạy học Hóa học đạt kết tốt thầy, cô với tƣ cách ngƣời hƣớng dẫn, tổ chức, đạo trình dạy học phải sử dụng nhiều phƣơng pháp khác để giúp sinh viên chiếm lĩnh tri thức Trong đó, sử dụng tập hóa học (BTHH) phƣơng pháp dạy học quan trọng, có tác dụng to lớn việc giáo dục, rèn luyện phát triển lực học tập cho sinh viên, giúp sinh viên củng cố, hệ thống hóa kiến thức học, vận dụng kiến thức để giải đáp vấn đề liên quan đến đời sống Bên cạnh đó, kiểm tra - đánh giá khâu quan trọng thiếu dạy học Trƣớc đây, loại trắc nghiệm tự luận (TNTL) đƣợc sử dụng phổ biến quen thuộc nhƣng trình đổi giáo dục, đƣa trắc nghiệm khách quan (TNKQ) vào trình dạy học Mỗi loại TNTL hay TNKQ có ƣu, nhƣợc điểm riêng Tuy vậy, với mơn học có mức độ tƣ cao SV: Đỗ Thị Hiền Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học khả vận dụng kiến thức tổng hợp việc chuẩn bị dạng câu hỏi TNKQ dƣờng nhƣ chƣa đầy đủ, chƣa có sáng tạo, nhạy bén phát triển tƣ khoa học cao Do vậy, trƣờng hợp cần trì phát triển hệ thống câu hỏi tập tự luận để xử lý thông tin lĩnh hội kiến thức môn học Với lý trên, em mạnh dạn lựa chọn đề tài: Xây dựng hệ thống tập chương “Dung dịch” học phần Hóa học đại cương bậc Đại học sử dụng chúng theo hƣớng dạy học tích cực để phát triển lực tƣ duy, độc lập sáng tạo SV Mục đích nghiên cứu Tuyển chọn xây dựng hệ thống dạng tập hóa học chƣơng “Dung dịch” học phần Hoá học đại cƣơng bậc Đại học nhằm phát triển, nâng cao chất lƣợng dạy học khoa Hoá học, trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội Khách thể đối tƣợng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học chƣơng “Dung dịch” học phần Hoá học đại cƣơng khoa Hoá học, trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội - Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống tập hóa học dạng TNKQ TNTL chƣơng “Dung dịch” học phần Hoá học đại cƣơng Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn BTHH - Tuyển chọn xây dựng hệ thống câu hỏi tập chƣơng “Dung dịch” học phần Hoá học đại cƣơng bậc Đại học Bài tập đƣợc phân loại theo dạng theo mức độ nhận thức, tƣ - Đƣa đáp số gợi ý trả lời cho tập tự giải Phạm vi nghiên cứu - Nội dung kiến thức chƣơng“Dung dịch” học phần Hoá học đại cƣơng bậc Đại học - Bài tập Hoá học đại cƣơng chƣơng “Dung dịch” học phần Hoá học đại cƣơng bậc Đại học SV: Đỗ Thị Hiền Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học Giả thuyết nghiên cứu Nếu tuyển chọn, xây dựng đƣợc hệ thống tập chƣơng “Dung dịch” học phần Hoá học đại cƣơng chất lƣợng tốt sử dụng hợp lí giúp SV phát triển lực chung lực đặc thù mơn hố học đồng thời làm cho việc dạy học hoá học gắn với thực tiễn sống hơn, phát triển hứng thú, say mê học tập, từ nâng cao hiệu dạy học mơn hố học trƣờng Đại học Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp nghiên cứu lí thuyết (phân tích, so sánh, tổng hợp): Thu thập tài liệu, thông tin; tổng hợp tài liệu nhằm tuyển chọn xây dựng đƣợc hệ thống tập hoá học chƣơng “Dung dịch” học phần Hoá học đại cƣơng bậc Đại học - Phƣơng pháp chuyên gia: Xin ý kiến đóng góp thầy, để hồn thiện đề tài nghiên cứu Đóng góp đề tài: - Hệ thống hố sở lí luận tập hoá học - Tuyển chọn xây dựng hệ thống tập chƣơng “Dung dịch” học phần Hoá học đại cƣơng sử dụng dạy học để giúp SV vận dụng kiến thức, phát triển lực tƣ SV: Đỗ Thị Hiền Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học Trong ion phức có ion (anion) hay phân tử trung hoà liên kết trữ tiếp xung quanh, sát nguyên tử trung tâm gọi phối tử Những phối tử anion thƣờng gặp nhƣ Những phối tử phân tử thƣờng gặp nhƣ H2O, NH3, Co, NO, ) pyriđin (C5H5N), etylenđiamin ( Ví dụ: : phối tử - Cầu nội, cầu ngoại: + Nguyên tử trung tâm phối tử tạo thành cầu phối trí nội phức, gọi tắt cầu nội Cầu nội thƣờng đƣợc viết dấu ngoặc vuông ([cầu nội]) công thức phức Cầu nội cation nhƣ ( ) anion nhƣ phân tử trung hồ điện khơng phân ly dung dịch nhƣ [Pt(NH3)2Cl2 … + Những ion không tham gia vào cầu nội, xa nguyên tử trung tâm liên kết bền vững với nguyên tử trung tâm (có vai trị làm trung hồ điện tích với ion phức), hợp thành cầu ngoại phức Ví dụ: [Co(NH3)6]Cl3 Cầu nội Cầu ngoại Câu 2: Tên gọi phức K2[PtCl6] là: A Kali hexacloroplatinat(IV) B Kali hexacloplatin(IV) C Hexacloroplatinat(IV) kali D Hexacloroplatin(IV) kali Đáp án: A Câu 3: Biểu thức cân phù hợp cho phản ứng tạo phức dƣới đây: M + nL MLn A K = B K = C K = D K = Đáp án: B SV: Đỗ Thị Hiền 55 Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học 2.5.1.2 Bài tập tự giải Câu 4: Cơng thức phức có tên: Điammin bạc(I) nitrat là: A [Ag(NH3)2]NO3 B [Ag(NH3)2](NO3)2 C [Ag(NH3)3]NO3 D [Ag(NH3)2]2(NO3) 2.5.2 Bài tập mức độ thông hiểu 2.5.2.1 Bài tập có lời giải Câu 5: Hãy mơ tả q trình xảy dung dịch nƣớc phức ( ( ) ) Trả lời ( ( ) ( ) ( ) ( ) ) ( ( ) ( ( ) ) ) Câu 6: Viết trình tạo phức nấc tạo phức tổng hợp (có ghi kèm số cân tƣơng ứng) Viết biểu thức ĐLBTKL cho cân xảy Trả lời Quá trình tạo phức nấc: SV: Đỗ Thị Hiền 56 Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học Q trình tạo phức tổng hợp: [ ( Câu 7: Gọi tên phức sau: ( ) ( ( ) ( )( ] ) ( ) ( ) ( ( ) ( ) ) ( ) ( ) ) ) ( ) Trả lời ( ) : Brompentaammin coban(III) Sunfat ( ) ( ) : Điclorođiammin platin(II) ( ( : Ionđiclorotetraaqua sắt(III) ) : Ionđiaquatetraclorocromat(III) ) : Tetrakis- (Priđin)platin(II) Tetracloroplatinat(II) : Kali hexafloronikentat (IV) ( ) : Kali cacbonylpentaxyanoferat(II) ( ) : Kali hexaxyanoferat(II) : Xesi pentafloroteluat (III) ( ) ( ( ) ( ( )( ) : Điclorohexaammincrom(III) Clorua ) ) : Aquapentaammincrom(II) Nitric : Natri tetrahydroxocuprat(II) ( ) : Điammin Bạc(I) Hexaxyanolferat(II) Câu 8: Viết công thức phức sau: Điclororobis(etylendiamin)coban(II) monohydrat; Hexacacbonylcrom(0); Ion điclororocuprat(II); Sulfatopentaammincoban(III)bromua; Natri bisthiosunfatoargenat(I); Tetraaquađiclorocrom(III) clorua; SV: Đỗ Thị Hiền 57 Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học Natri hexanitrocobantat(III); Pentaaquathioxinato- N- sắt(II) Sunfat; Tetraammindinitrocrom(III) điammintetranitrocromat(II) Trả lời Điclororobis(etylendiamin)coban(II) monohydrat ( : Hexacacbonylcrom(0) : ( Ion điclororocuprat(II) : ( ) Sulfatopentaammincoban(III) bromua : ( Natri bisthiosunfatoargenat(I) : Tetraaquađiclorocrom(III) clorua : Natri hexanitrocobantat(III) : Pentaaquathioxinato- N- sắt(II) Sunfat : ) ) )( ( ( ) ) ) ( ( ) ) Tetraammindinitrocrom(III) điammintetranitrocromat(II) : ( ) ( ) ( ) ( ) 2.5.2.2 Bài tập tự giải Câu 9: Gọi tên phức sau: ( ) ( ) ( ) ( ( ( ) ( )( ) ) ( ) ) Câu 10: Viết công thức phức sau: Monobromotriammin Platin(II) Nitrat; Kali pentaxyanomonocacbonylferat(II); Điamminmonooxalatoplatin(0); Natri đixyanoaumat(I); Tetrakis- (Etylendiamin)crom(III) clorua 2.5.3 Bài tập mức độ vận dụng 2.5.3.1 Bài tập có lời giải Câu 11: Phản ứng dƣới không xảy ra? a) ( ) b) Trả lời a) SV: Đỗ Thị Hiền 58 Trường ĐHSP Hà Nội ( ( K40D – SP Hóa học ) ( ) ) Phản ứng xảy K lớn b) Phản ứng khó xảy K bé Câu 12: Cho logarit số tạo phức tổng hợp phức xiano cađimi là: Hãy tính số cân trình sau: a) ( ) ( ) ( b) ) Trả lời Các trình tạo phức tổng hợp: (1) ( ) (2) ( ) (3) ( ) (4) a) Tổ hợp (3) (4): ( ( ) ) ( ) ( ) b) Tổ hợp (1) (2): SV: Đỗ Thị Hiền ( ) ( ) 59 Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học Câu 13: Tính cân dung dịch AgNO3 0,005M NH3 0,1M Trả lời Các trình tạo phức: (1) ( ) (2) Nhận xét: có phức tạo thành chủ yếu ( ( ) ) 0,1 0,09 Đánh giá q trình proton hố NH3 x (do ( C x bé) ) 0,005 [] 0,005 ( ( x x 0,089 ) ) [ Vậy phép tính gần chấp nhận đƣợc Câu 14: Khảo sát dung dịch tạo cách trộn lẫn 100ml dung dịch AgNO3 100ml dung dịch NH3 2,0M Trả lời Trƣớc xảy phản ứng thì: tạo phức nấc với NH3: ( SV: Đỗ Thị Hiền ) 60 Trường ĐHSP Hà Nội ( K40D – SP Hóa học ) ( ) Do số tạo phức nấc lớn, lƣợng dƣ NH3 lớn nên ( tồn chủ yếu dạng phức giả thiết tồn ) , đó: ( Ban đầu: [ ]: 1,0 (M) 1,0 (M) ( Trong thực tế, có lƣợng nhỏ NH3, nhiên ( ( ( ) ) bị phân huỷ tạo ) [NH3] = 1,0M Ta dùng cân phân li ( ( ) ( ) : ) [] 1,0 ( ( (M) ) ) [ ) ) ) bị phân li nên giả thiết: ) để tính nồng độ cân ( ( ( Dùng cân phân li ) ] = = M ( ) để tính nồng độ cân ( ) = = M Kết tính tốn cho thấy: [ ( ) M ( ) M Kết phù hợp với giả thiết ( ) ( ) Do hồn tồn chấp nhận đƣợc 2.5.3.2 Bài tập tự giải Câu 15: Nhỏ giọt dung dịch NH3 vào dung dịch gồm đến dƣ Thêm vài giọt KCN, sau thêm Na2S Hãy cho biết tƣợng viết phƣơng trình phản ứng ion để minh hoạ SV: Đỗ Thị Hiền 61 Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học Câu 16: Tính số cân q trình sau: a) ( ) ( ) ( b) c) ( ) d) ( ) ( ) ) ( ) Biết logarit số bền tổng hợp phức thioxiano bạc là: ( Câu 17: Tính pH thành phần cân hệ gồm 0,01M Biết: phức có 18,0; 34,7; 38,53; 41,51 Logarit số tạo phức hiđroxo Câu 18: Tính : 3,65; 7,72 dung dịch Câu 19: Tính ) 0,1M KCN 0,01M 0,01M chƣa tạo phức hệ gồm dung dịch tính % Ni(NO3)2 0,010M; KCN 0,10M NH3 0,10M 2.5.4 Bài tập mức độ vận dụng cao 2.5.4.1 Bài tập có lời giải ⁄ Câu 20: Ở 250C cặp có ⁄ V cặp Trong mơi trƣờng amoniac NH3 ion ( ) có ( có V tạo thành phức chất ) có (Kb1 Kb2 số bền phức chất tƣơng ứng) a) Tính cặp ( ) ⁄ cặp ( ) ⁄ ( ) b) So sánh độ bền nồng độ Cu(II) mơi trƣờng có khơng có amoniac Trả lời a) Tính ( cặp ) ⁄ từ ⁄ ( ( Điều kiện chuẩn [ SV: Đỗ Thị Hiền ( ) ] 62 ) ) Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học V Tính cặp ( ( đó: ⁄ ) ) ( ) từ ⁄ ( ) Thay vào biểu thức có: [ ( [ Ở điều kiện chuẩn nồng độ ) ( ] ) ] phức 1M: ( ) b) Trong dung dịch nƣớc nhận thấy xu phản ứng chiếm ƣu là: ⁄ ⁄ Điều có nghĩa Trong dung dịch NH3 khơng bền ( ) ⁄ ( ( ) ) ⁄ Xu hƣớng phản ứng chiếm ƣu thế: ( ) ( Nghĩa nồng độ ) bé 2.5.4.2 Bài tập tự giải Câu 21: Tính nồng độ kim loại cần có dung dịch Cd(ClO4)2 giảm nồng độ SV: Đỗ Thị Hiền xuống M 63 để làm Trường ĐHSP Hà Nội K40D – SP Hóa học ĐÁP SỐ VÀ GỢI Ý TRẢ LỜI PHẦN BÀI TẬP TỰ GIẢI Dạng 1: Bài tập phân loại dung dịch Độ tan nồng độ dung dịch Câu 10: B; Câu 11: D; Câu 23: C ; Câu 33: B; Câu 34: C; Câu 35: B; Câu 36: D Câu 37: CM(NaOH) = 2M Câu 38: 15 gam Câu 39: C% = 13,04% Câu 40: 200 gam Câu 43: Khối lƣợng tinh thể CuSO4 5H2O cần lấy là: 68,75 gam Dạng 2: Bài tập tính chất dung dịch lỗng chứa chất tan không điện li, không bay Câu 5: C; Câu 6: C; Câu 8: C; Câu 17: A Câu 18: a) Cm = 0,462 mol/kg; CM = 0,44M; ; b) M= 152,17 gam/mol Câu 20: a) Số mol O2 cân là: 0,027mol b) KP = 34,34 c) G0 = RTlnKP = 2107,63 Phản ứng diễn theo chiều thuận