Một só bài toán hóa học dạng muối kim loại nhôm, kẽm và oxit axit (CO2, SO2 ) tác dụng với dung dịch kiềm

MỤc lỤc NỘI DUNG TRANG Tên đề tài:………………………………………………… PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ………………………………… 2-3 PHẦN II: NỘI DUNG 3-19 Cơ sở lí luận vấn đề nghiên cứu, Thực trạng vấn đề Các giải pháp giải vấn đề 3.1 Lý thuyết chung dạng kiến thức toán muối kim loại Al Zn tác dụng với kiềm 4-8 3.2 Lý thuyết chung dạng kiến thức oxit axit CO 2, SO2 vào kiềm 8-20 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm PHẦN III: KẾT LUẬN Kết luận chung Những kiến nghị, đề xuất 20 20-21 21 21 PHẦN I : MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong năm gần việc ôn thi học sinh giỏi nhận quan tâm lớn nhà trường, mức độ kiến thức đề thi có điều chỉnh, mở rộng phong phú nhiều Là giáo viên dạy học mơn hóa học tơi gặp khơng khó khăn với việc xây dựng, tập hợp tài liệu, truyền thụ kiến thức cho em học sinh Nhưng với nỗ lực không ngừng việc học tập, với hỗ trợ nguồn tài liệu, đồng nghiệp, công nghệ thông tin , giúp ngày vửng tin việc truyền thụ kiến thức tìm phương pháp tối ưu để nâng cao chuyên môn, nghiệp vụ việc dạy học mang lại cho học sinh chiều hướng tích cực học tập Một mảng kiến thức mà cá nhân tơi thật tâm đắc sau tìm cách hệ thống phương pháp để truyền thụ cho học sinh đặc biệt học sinh giỏi mảng kiến thức cho dung dịch muối Al, Zn oxit axit CO2, SO2 vào dung dịch kiềm(hỗn hợp kiềm) Có thể đề tài nhiều người tìm hiểu nghiên cứu, bazơ thường với NaOH Ca(OH)2 nên sau vài năm đầu giảng dạy ôn tập HSG, đọc nhiều loại tài liệu việc phân dạng phương pháp truyền thụ kiến thức dạng khó khăn Vấn đề khó khăn mà tơi giải so với nhiều tài liệu cũ toán cho chất vào dung dịch hỗn hợp kiềm Xin chia sẻ bạn bè đồng nghiệp đề tài "Một số tốn hóa học dạng muối kim loại Al, Zn Oxit axit (CO 2, SO2 ) tác dụng với dung dịch kiềm", để bạn bè đồng nghiệp tham khảo, trao đổi kinh nghiệm giảng dạy, nhằm ngày nâng cao chất lượng giáo dục nói chung chất lượng mơn hố học nói riêng Xin chân thành cám ơn người đọc Mục đích nghiên cứu Mục đích lớn lao người giáo viên việc truyền thụ kiến thức tìm cách giúp học sinh nhận dạng, giải nhanh, trình bày khoa học ngắn gọn Tơi tâm tìm tòi nghiên cứu đưa vào vận dụng thử nghiệm liên tục nhiều dạng toán từ nhiều năm qua Kết thu khả tiếp nhận kiến thức chủ động học sinh, từ việc nhận dạng phương pháp giải Đối tượng phạm vi nghiên cứu a Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng: - Học sinh khối trường THCS A - Học sinh ôn luyện học sinh giỏi cấp - Đối tượng u thích có chun ngành hóa học b Phạm vi nghiên cứu: Chương trình hóa học cấp THCS Chương trình nâng cao, mở rộng kiến thức môn, loại tài liệu đồng nghiệp hóa mảng kiến thức Phương pháp nghiên cứu a Phương pháp xây dựng sở lý thuyết; - Tìm hiểu thực tế, chuẩn bị tài liệu, đưa vào áp dụng, thay đổi chỉnh sửa, rút kinh nghiệm hoàn thiện Cụ thể: - Hướng dẫn tổng quan lý thuyết + Một số sai lầm thường mắc phải làm với dạng toán + Bài tập vận dụng, tập tham khảo b Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin - Trao đổi với đồng nghiệp, tham khảo tài liệu dạy học theo chủ đề dạng tập, đề thi học sinh giỏi cấp THCS Nghiên cứu kỹ sách giáo khoa lớp sách nâng cao phơng pháp giải tập tham khảo tài liệu đợc biên soạn phân tích hệ thống dạng toán hoá học theo nội dung đề - Đúc rút kinh nghiệm thân trình dạy học - p dụng đề tài vào chơng trình giảng dạy học sinh lớp đại trà ôn thi häc sinh giái - Tham kh¶o, häc hái kinh nghiƯm cđa mét sè ®ång nghiƯp c Phương pháp thống kê, xử lý số liệu - Dựa vào kết cụ thể năm thi học sinh giỏi cấp tỉnh - Thống kê số lượng học sinh tham gia điểm số em qua hệ thống thi có kiến thức liên quan PhẦn II: NỘi dung SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Cơ sở lí luận vấn đề nghiên cứu - "Một số tốn hóa học dạng muối kim loại Al, kim loại Zn Oxit axit (CO2, SO2 ) tác dụng với dung dịch kiềm", dạng kiến thức liên quan trực tiếp đến hợp chất hai kim Al Zn Đây hai kim loại phổ biến có tính chất hóa học tương đối giống Cả Al, Zn, oxit Al, Zn, hiđroxit Al, Zn đơn chất hợp chất lưỡng tính vừa tan axit vừ tan kiềm CO2, SO2 oxit axit có nhiều tính chất tương tự - "Một số toán hóa học dạng muối kim loại Al, kim loại Zn Oxit axit (CO2, SO2 ) tác dụng với dung dịch kiềm"chỉ có chương trình THCS ít, không mở rộng đặc trưng tầm nhận thức thời gian cho bậc học ngắn Thí dụ chương trình sách giáo khoa có thơng báo Al, Al 2O3, Al(OH)3 tan kiềm Nhưng không giới thiệu phương trình hóa học Trong chương trình sách giáo khoa có phần kiến thức CO 2, SO2 tác dụng dung dịch kiềm Nhưng dừng lại với dung dịch chứa bazơ - "Một số tốn hóa học dạng muối kim loại Al, kim loại Zn Oxit axit (CO2, SO2 ) tác dụng với dung dịch kiềm"mới tài liệu dừng lại chủ yếu dung dịch chứa bazơ Vậy phải giúp học sinh nhận dạng có phương pháp pháp giải Trên lý để định nghiên cứu đề tài Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Chưa có nguồn tài liệu đầy đủ cho hệ thống kiến thức "Một số tốn hóa học dạng muối kim loại Al, kim loại Zn Oxit axit (CO2, SO2 ) tác dụng với dung dịch kiềm" đặc biệt với tốn hỗn hợp kiềm Học sinh gặp khó khăn nhiều việc xác định kiến thức chưa có phương pháp giải hiệu cho dạng toán "Một số tốn hóa học dạng muối kim loại Al, kim loại Zn Oxit axit (CO2, SO2 ) tác dụng với dung dịch kiềm" Các giải pháp giải vấn đề 3.1 Lý thuyết chung dạng kiến thức toán muối kim loại Al Zn tác dụng với kiềm Al, Al2O3, Al(OH)3 lưỡng tính Al + H2O + NaOH 2NaAlO2 + 3H2 Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + 3H2O Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Al kim loại mạnh điều kiện thường phản ứng với H 2O O2, phản ứng dừng lại nhanh tạo hợp chất bền ngăn không cho Al tiếp xúc với môi trường Thực chất đồ dùng Al lớp Al2O3 Al + H2O Al(OH)3 + 3H2 - Chú ý đến dạng tạo Al(OH)3, Zn(OH)2 Trộn a mol NaOH b mol muối AlCl Tìm mối liên hệ a b để phản ứng tạo kết tủa Trộn a mol NaOH b mol muối ZnCl2 Tìm mối liên hệ a b để phản ứng tạo kết tủa 3NaOH + AlCl3 Al(OH)3 + 3NaCl (1) NaOH + Al(OH)3 NaAlO2+ 2H2O (2) 2NaOH + ZnCl2 Zn(OH)2 + 2NaCl (3) 2NaOH + Zn(OH)2 Na2ZnO2+ 2H2O (4) Với Al TH1 AlCl3 vừa đủ dư khơng có phản ứng (2): a ≤ 3b TH2 NaOH dư sau phản ứng (1) phản ứng (2) sảy phần: 3b m(kết tủa ) = m( Mg(OH)2 )= 0.06 x 58 = 3.48(g Bài X dung dịch có chứa 0,36 mol NaOH, Y dung dịch có chứa 0,1 mol AlCl3 Người ta tiến hành thí nghiệm sau Thí nghiệm Cho từ từ giọt dung dịch X đến hết vào dung dịch Y, thu m1 gam kết tủa Thí nghiệm Cho từ từ giọt dung dịch Y đến hết vào X, m gam kết tủa a Nêu tượng xảy viết PTHH thí nghiệm b Tính m1, m2 giả thiết phản ứng xảy hoàn toàn Lời giải: a - Các tượng: TN1: xuất kết tủa trắng keo TN2: xuất kết tủa trắng, kết tủa tan sau lần nhỏ giọt dd Y vào dd X Đến lúc kết tủa khơng tan, lượng không tan m2 - Các pthh: TN1 3NaOH + AlCl3 → Al(OH)3 + 3NaCl NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O TN2 AlCl3 + 4NaOH → NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O AlCl3 + 3NaAlO2 + 6H2O → 4Al(OH)3 + 3NaCl (1) (2) (3) (4) b - Tính m1: Sau (1): nAl(OH)3 = 0,1mol, nNaOH dư = 0,06mol Sau (2): nAl(OH)3 bị tan = nNaOH dư = 0,06mol; nAl(OH)3 = 0,04mol → m1 = 0,04.78 = 3,12 gam - Tính m2: Sau (3): nNaAlO2 = 1/4.nNaOH = 0,09mol, nAlCl3 dư = 0,01mol Sau (4): nAl(OH)3 = 4.nAlCl3 dư = 0,04mol → m2 = 0,04.78 = 3,12 gam 3.2 Lý thuyết chung dạng kiến thức oxit axit CO 2, SO2 vào kiềm A Bản chất phản ứng oxit axit CO , SO2 với dung dịch kiềm dạng R(OH)2 Giả sử dẫn V lit CO2 (hoặc SO2) đktc vào dung dịch chứa b mol kiềm R(OH)2, phản ứng xảy theo trình tự sau: Đầu tiên, phản ứng tạo muối trung hòa, đến n RCO3 = nR(OH)2 = b kết tủa đạt cực đại CO2 + R(OH) → RCO3↓ + H2O (1) b b b (mol) Nếu tiếp tục sục khí CO2 (hoặc SO2) vào kết tủa RCO3 bị tan dần chuyển thành muối axit R(HCO3)2 Khi nCO2 (hoặc SO2) = 2b kết tủa tan hoàn toàn CO2 + H2O + RCO3 → R(HCO3)2 (2) b b b (mol) Tổng hợp (1) (2) ta có phương trình chung: 2CO2 + R(OH)2 → R(HCO3)2 (3) 2b b b (mol) Như vậy, tùy thuộc vào số mol kiềm oxit axit mà muối tạo thành muối trung hòa muối axit muối + Nếu tạo muối trung hòa có phản ứng (1) + Nếu tạo muối axit có phản ứng (3) + Nếu tạo hỗn hợp muối xảy phản ứng (1) (2) B Phương pháp xác định muối tạo thành Căn vào chất phản ứng, ta kết luận nhanh loại muối tạo thành dựa vào tỉ lệ số mol kiềm với oxit Nếu đặt k = K K ≤ 0,5 0,5 < K < K≥ n R(OH)2 n Oxit = b ta có: a Quan hệ mol Muối tạo thành b ≤ 2a Muối axit R(HCO3)2 a < b < 2a b≥ a Ghi K < 0,5 CO2 dư Hỗn hợp muối Vừa đủ Muối trung hòa RCO3 K > R(OH)2 dư C Các dạng tập vận dụng cụ thể : Dạng 1: Xác định muối tạo thành biết số mol oxit bazơ Các bước giải: - Bước 1: Lập tỉ lệ số mol: k = n R(OH)2 n Oxit - Bước 2: Lập PTHH theo kết tính tốn - Bước 3: Thực phép tính dựa vào PTHH Các ví dụ minh họa: Ví dụ 1: Dẫn 6,72 lít CO2 đktc lội qua 120 ml dung dịch Ba(OH)2 1M Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng Hướng dẫn : => n n CO = 6,72 = 0,3mol ; Ba(OH)2 = 0,12 x = 0,12 mol 22,4 n Ba(OH)2 0,12 = = 0,4 < 0,5 n CO2 0.3 Vậy muối axit Ba(HCO3)2 tạo thành CO2 dư PTHH: 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 0,24 0,12 0,12 (mol) => mBa(HCO3)2 = 0,12 x 259 = 31,08 gam Ví dụ 2: Nếu cho 100 gam dung dịch muối Na 2SO3 12,6% phản ứng hoàn toàn với dung dịch axit H2SO4 dẫn tồn lượng khí SO sinh vào 100ml dung dịch Ca(OH)2 1,5M muối tạo thành ? Khối lượng ? Hướng dẫn 100 x 12, n Na SO = 100 x 126 = 0,1 mol Ta có: n Ca(OH) = 0,1 x 1,5 = 0,15 mol PTHH: Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + H2O 0,1 0,1 (mol) => nCa(OH)2 0,15 n SO2 = 0,1 = 1,5 > Vậy: muối trung hòa CaSO3 tạo thành Ca(OH)2 dư PTHH: SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O 0,1 0,1 (mol) => mCaSO3 = 0,1 120 = 12 gam Lưu ý: Nếu biết phản ứng tạo hai muối tốn có nhiều cách giải khác Giả sử dẫn a mol oxit CO2 (hoặc SO2) vào dung dịch chứa b mol R(OH)2, phản ứng tạo hỗn hợp muối RCO R(HCO3)2 tốn có cách giải sau: Cách 1: Phương pháp nối tiếp CO2 + R(OH)2 → RCO3↓ + H2O 10 b b b (mol) CO2 + RCO3 + H2O → R(HCO3)2 (a-b) (a-b) (a-b) (mol) Kết phản ứng tạo ra: (2b - a) mol RCO3; (a - b) mol R(HCO3)2 Cách 2: Phương pháp song song Gọi x, y số mol muối RCO3 R(HCO3)2 ta có: CO2 + R(OH)2 → RCO3 + H2O x x x (mol) 2CO2 + R(OH)2 → R(HCO3)2 2y y y (mol) x + y = a Giải hệ ta x, y x + y = b Ta có hệ phương trình:  Cách 3: Phương pháp hợp thức Có thể gọp thành phương trình cho tỷ lệ số mol bazơ với mol oxit phù hợp với tỷ số K Ví dụ minh họa: Dẫn 0,3 mol khí CO2 vào dung dịch chứa 0,2 mol Ca(OH)2 Tính khối lượng muối tạo thành Biết H = 100% Hướng dẫn nC a(OH)2 Ta có 0,5 < n C O = 0, ≈ 0,6 mCaCO3 = 10 gam nCa(HCO ) = 0,1 mol 32 => mCa(HCO3)2 = 16,2 gam Cách 2: Phương pháp song song Gọi x, y số mol muối CaCO3 Ca(HCO3)2 ta có: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O x x x (mol) 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 2y y y (mol) 11  x + y = 0,3  x + y = 0, Ta có hệ phương trình:  => mCaCO3 = 10 gam;  x = 0,1  y = 0,1 Giải hệ ta được:  mCa(HCO ) = 16,2 gam 32 Cách 3: Phương pháp hợp thức Ta có: nC a(OH)2 n C O2 = => PTHH chung: 3CO2 + 2Ca(OH)2 → CaCO3 + Ca(HCO3)2 + H2O 0,3 0,2 0,1 0,1 (mol) => mCaCO3 = 10 gam; mCa(HCO ) = 16,2 gam 32 Dạng 2: Biện luận khối lượng muối theo số mol oxit bazơ 1.Biện luận khối lượng muối theo số mol oxit - Trường hợp 1: Giả sử muối tạo thành muối trung hòa => nmuối = noxit - Trường hợp 2: Giả sử muối tạo thành muối axit => nmuối ≤ noxit n baz¬ - Trường hợp 3: Giả sử tạo hỗn hợp muối, ta có: 0,5 < n m muối axit < m muối trung hòa + mmuối axit < mmuối trung hòa Ví dụ: Hấp thụ hồn tồn 0,672 lit khí SO vào dung dịch Ba(OH)2 Hỏi muối tạo thành? Khối lượng bao nhiêu? Hướng dẫn: 0, 672 Ta có: nSO2 = 22, 0,03 mol n bazơ Vì chưa biết tỉ lệ số mol n nên xảy trường hợp: oxit - Trường hợp 1: Giả sử phản ứng tạo muối trung hòa BaSO3 PTHH: Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 + H2O 0,03 0,03 (mol) => mBaSO3 = 0,03 x 217 = 6,51 gam -Trường hợp 2: Phản ứng tạo muối axit Ba(HSO3)2 => n Ba(HSO3 ) ≤ nSO 2 PTHH: 2SO2 + Ba(OH)2 → Ba(HSO3)2 0, 03 Vì n Ba(HSO3 ) ≤ nSO = = 0,015 2 => mBa(HSO3)2 ≤ 0,015 x 299 = 4,485 gam - Trường hợp 3: Giả sử phản ứng tạo hỗn hợp muối 12 PTHH: Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 + H2O 2SO2 + Ba(OH)2 → Ba(HSO3)2 Vì tạo hỗn hợp muối nên ta có:  0,5 < n Ba (OH ) 0, 03 nmuối = nbazơ n baz¬ - Trường hợp 3: Giả sử tạo hỗn hợp muối, ta có: 0,5 < n mmuối trung hòa < mmuối trung hòa + mmuối axit < mmuối axit Ví dụ: Sục khí SO2 vào 100 ml dung dịch Ca(OH) 0,5M Hỏi muối tạo thành? Khối lượng bao nhiêu? Hướng dẫn: Ta có: n Ca(OH)2 = 0,1 x 0,5 = 0,05 mol n bazơ Vì chưa biết tỉ lệ số mol n nên có trường hợp: oxit - Trường hợp 1: Giả sử tạo muối trung hòa CaSO3 => n CaSO3 ≤ n Ca(OH)2 PTHH: SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 nCaSO ≤ nCa(OH) mCaSO => ≤ 0,05 x 120 = gam => -Trường hợp 2: Giả sử tạo muối axit Ca(HSO3)2 nCa(HSO ) = nCa(OH) 32 => PTHH: 2SO2 + Ca(OH)2 → Ca(HSO3)2 0,05 0,05 (mol) => mCa(HSO3)2 = 0,05 x 202 = 10,1 gam - Trường hợp 3: Giả sử phản ứng tạo hỗn hợp muối PTHH: SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 (1) 2SO2 + Ca(OH)2 → Ca(HSO3)2 (2) Vì tạo hỗn hợp muối nên ta có: 13 n n Ca(OH) mCaSO3 nBaSO bị hòa tan: 0,15 – 0,05 = 0,1 mol SO2 + H2O + BaSO3 → Ba(HSO3)2 0,05 0,05 (2) (mol) => VSO2 = (0,15 + 0,05) x 22,4 = 4,48 lít Cách 2: Áp dụng phương pháp khảo sát đồ thị, ta có: nBa(OH) n = 0,15 < BaSO3 = 0,1 < Vậy tốn có hai nghiệm x1 x2 Với x1 = nBaSO3 = 0,1 mol; 2nBa(OH) - nBaSO = x 0,15 – 0,1 = 0,2 mol x2 = => VSO2 = 0,1 x 22,4 = 2,24 lít VSO2 = 0,2 x 22,4 = 4,48 lít nBaSO 0,15 0,1 n 0,1 0,15 0,2 0,3 SO 15 Ví dụ 2: Dẫn 10 lít hỗn hợp khí A gồm O CO2 (đo đktc) vào bình đựng 0,02 mol Ca(OH)2 Sau phản ứng kết thúc, lọc riêng kết tủa, làm khơ, cân nặng 1gam Hãy tính % theo thể tích khí hỗn hợp A Hướng dẫn: Cách 1: Ta có: nCaCO3 = 0,01mol; Ta thấy: hợp: - Trường hợp 1: PTHH: => nCa(OH )2 = 0,02 mol nCaCO kết tủa chưa cực đại nên có trường nCa(OH) dư CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O 0,01 0,01 %V CO2 = (mol) 0, 01 x 22, x 100% = 2, 24% ; %VO2 = 97,76% 10 - Trường hợp 2: CO2 hết hòa tan phần CaCO3 PTHH: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (1) 0,02 0,02 (mol) Theo (1) nCaCO3 = 0,02mol, nhýng theo ðề nCaCO3 = 0,01mol => nCaCO3 bị hòa tan = 0,02 – 0,01 = 0,01 mol CO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2 0,01 0,01 0,01 => %V CO2 = (mol) 0, 03 x 22, x 100% = 6, 72% ; %VO2 = 93,28% 10 Cch 2: Áp dụng phương pháp khảo sát đồ thị, ta có: nCa(OH) n = 0,02 mol < CaCO3 = 0,01mol < => Bài tốn có nghiệm x1, x2 Với x1 = nCaCO3 = 0,01mol; x2 = nCa(OH) – x1 = x 0,02 – 0,01 = 0,03 mol 16 => 0, 01 x 22,  x 100% = 2, 24% %VCO2 = 10  %VO2 = 97, 76% V 0, 03 x 22,  x 100% = 6, 72% %VCO2 = 10  %VO2 = 93, 28% nCaCO 0,02 0,01 n 0,01 0,02 0,03 0,04 CO Ví dụ 3: Hòa tan hồn toàn 30 gam muối CaCO3 axit HCl Hấp thụ hồn tồn lượng khí sinh vào 100 ml dung dịch Ba(OH) aM, thu 14,95 gam muối axit Ba(HCO3)2 Tính giá trị a Hướng dẫn Ta có: nCaCO3 = 0,3 mol PTHH: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O 0,3 0,3 (mol) Theo PTHH => Theo đề: nCO = 0,3 mol nBa(HCO ) = 0,05 mol nBa(HCO ) tốn có trường hợp Ta thấy: - Trường hợp 1: CO2 dư PTHH: 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 0,05 0,05 (mol) => a = 0,5M - Trường hợp 2: CO2 hết hòa tan phần kết tủa BaCO3 PTHH: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O (0,3–0,05) (0,3- 0,05) (mol) CO2 + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2 0,05 0,05 (mol) 17 => a = 2,5M Oxit axit CO2 (hoặc SO2) tác dụng với hỗn hợp kiềm R(OH)2 MOH Cơ sở lí thuyết: Khi sục khí CO2 SO2 vào dung dịch chứa hỗn hợp kiềm dạng R(OH)2 MOH phản ứng xảy theo trình tự sau: CO2 + R(OH)2 → RCO3 + H2O (1) CO2 + MOH → M2CO3 + H2O (2) CO2 + H2O + M2CO3 → 2MHCO3 (3) CO2 + H2O + RCO3 → R(HCO3)2 (4) Nhận xét: - Nếu lượng kết tủa cực đại ( nRCO3 = nR(OH )2 ) phản ứng (4) khơng xảy Lúc biện luận toán theo trường hợp: + TH1: Chỉ xảy phản ứng (1) + TH2: Xảy (1) (2) + TH3: Xảy (1), (2) (3) - Nếu kết tủa không cực đại ( nRCO3 < nR(OH )2 ) Lúc biện luận toán theo trường hợp: + TH1: Chỉ xảy (1) R(OH)2 dư + TH2: Xảy (1), (2), (3) (4) lượng kết tủa RCO3 tan phần Các ví dụ minh hoạ: Ví dụ 1:Nhiệt phân hoàn toàn m gam muối MgCO 3, thu V lít khí CO (đktc) Dẫn tồn lượng CO2 vào lít dung dịch A chứa KOH 0,1M Ca(OH)2 0,05M thu gam kết tủa Viết phương trình phản ứng xảy tính giá trị m Giả thiết phản ứng xảy hoàn toàn Hướng dẫn Ta có: n KOH = x 0,1 = 0,2 mol; n Ca(OH)2 = x 0,05 = 0,1 mol = 0,08 mol 100 Nhận xét: nCaCO3 < nCa(OH )2 => kết tủa chưa cực đại => tốn có n CaCO3 = trường hợp: - TH1: nCa(OH )2d - TH2: Kết tủa CaCO3 bị tan phần => Các phương trình xảy sau: t MgCO3  → MgO + CO2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O (1) (2) (3) 18 CO2 + K2CO3 + H2O → 2KHCO3 CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2 (4) (5) - Xét trường hợp 1: nCa(OH )2d => xảy phản ứng (2) => nCO2 = nCaCO3 = 0,08 mol Theo (1) => m = 0,08 x 84 = 6,72 gam - Xét trường hợp 2: CaCO3 bị hoà tan phần => xảy (2), (3), (4), (5) Từ (2), (3), (4), (5) => n CO2 = nCa(OH )2 + nKOH + nCaCO3tan = 0,1 + 0,2 + (0,1 – 0,08) = 0,32 mol => m = 0,32 x 84 = 26,88 gam Ví dụ 2:Dẫn 30 lit hỗn hợp khí gồm SO2 O2 vào lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,2M NaOH 0,3M, thu 86,8 gam kết tủa a) Viết phương trình phản ứng xảy b) Tính % thể tích khí A Hướng dẫn Ta có:n Ba(OH)2 = x 0,2 = 0,4 mol; n NaOH = 0,3 x = 0,6 mol n BaSO3 = 86,8 = 0,4 mol 217 Nhận xét: n BaSO3 = n Ba(OH)2 => kết tủa cực đại => phương trình phản ứng xảy sau: SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3 + H2O (1) SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O (2) SO2 + Na2SO3 + H2O → 2NaHSO3 (3) b) Tính % thể tích khí hỗn hợp A Bài tốn có trường hợp xảy sau: - TH1: Chỉ xảy phản ứng (1) => n SO2 = n BaSO3 = 0,4 mol => %V SO2 = 0,4 x 22,4 x100 = 29,9% 30 => %VO2 = 70,1 % - TH2: Chỉ xảy (1) (2) => n SO2 max = n Ba(OH)2 + => %VSO2 = n NaOH = 0,4 + 0,3 = 0,7 mol 0,7 x 22,4 x100 = 52,3 % 30 => %VO2 = 47,7 % Vậy 22,9% < % VSO2 < 52,3% - TH3: Đã xảy (1), (2) (3) => n SO2 max = n Ba(OH)2 + n NaOH = 0,4 + 0,6 = mol 19 => %VSO2 = 1x 22,4 x100 = 74,7 % 30 => %VO2 = 25,3% Vậy 52,3% < %VSO2 < 74,7% Một số tập vận dụng: Bài Nung 500 gam đá vôi chứa 80% CaCO3 (%H = 80%) Hấp thụ tồn khí sinh vào 800 gam dd NaOH 4% thu muối gì? Nồng độ Đáp số: NaHCO3; 8,04% Bài Hấp thụ hồn tồn 2,688 lít khí CO2 (đktc) vào 2,5 lít dung dịchBa(OH)2 nồng độ a mol/l thu 15,76 gam kết tủa Tính giá trị a Đáp số: 0,04M Bài Hấp thụ hồn tồn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M Ba(OH)2 0,2 M, sinh m gan kết tủa Tính giá trị m Đáp số: 9,85 Bài 4: Sục V lít CO2 (đktc) vào 150 ml dung dịch Ba(OH) 1M, sau phản ứng thuđược19,7gamkếttủa.TínhgiátrịV Đáp số: 2,24; 4,48 Bài 5: Hấp thụ hồn tồn V lít CO2 (đktc) vào dung dịch Ca(OH)2 thu 10 gam kết tủa Loại bỏ kết tủa nung nóng phần dung dịch lại thu gam kết tủa Tính giá trị V Đáp số: 3,36 Câu 6:Hấp thụ hồn tồn 2,24 lít khí CO (đktc) vào 400 ml dung dịch X gồm NaOH M Ca(OH)2 0,01 M thu m gam kết tủa Tính giá trị m Đáp số: 0,4 Bài Hấp thụ CO2 có giá trị khoảng 0,02 ≤ nCO ≤ 0,18 vào 15 lit dung dịch 0,01M Ca(OH)2 Thì khối lượng kết tủa thu biến đổi khoãng nào? Đáp số: (2-15) Hiệu sáng kiến kinh nghiệm "Một số tốn hóa học dạng muối kim loại Al, kim loại Zn Oxit axit (CO2, SO2 ) tác dụng với dung dịch kiềm" giải hai vấn đề lớn Một phương pháp giải dạng toán rỏ ràng, trường hợp riêng, đặc biệt dạng tổng hợp Thí dụ: Cho dd AlCl3 vào dung dịch NaOH Cho dd AlCl3 vào dung dịch hỗn hợp chứa NaOH Ba(OH)2 Cho CO2 vào dung dịch NaOH Cho CO2 vào dung dịch hỗn hợp chứa NaOH Ba(OH)2 Hai cung cấp nguồn tài liệu có lợi cho học sinh học nâng cao giáo viên ôn thi học sinh giỏi PhẦn III: KẾt luẬn vµ kiÕn nghÞ 20 1.Kết luận: Muốn thành cơng cơng tác giảng dạy trước hết đòi hỏi người giáo viên phải có tâm huyết với cơng việc, phải đam mê tìm tòi học hỏi, phải nắm vững kiến thức bản, phổ thông, tổng hợp kinh nghiệm áp dụng vào giảng Phải thường xuyên trau dồi, học tập nâng cao trình độ chun mơn thân, phải biết phát huy tính tích cực chủ động chiếm lĩnh tri thức học sinh Trong trình giảng dạy phải coi trọng việc hướng dẫn học sinh đường tìm kiến thức mới, khơi dậy óc tò mò, tư sáng tạo học sinh, tạo hứng thú học tập, dẫn dắt học sinh từ chỗ chưa biết đến biết, từ dễ đến khó đến thành công Đối với học sinh cần phải thường xuyên rèn luyện, tìm tòi, học hỏi nhằm củng cố nâng cao vốn kiến thức cho thân 2.Những kiến nghị - Trang thiết bị phải đầy đủ - Cần bổ sung tài liệu tham khảo cho môn, băng, đĩa, tranh ảnh… cần trang bị cung cấp bổ sung, để đảm bảo cho việc tổ chức, thực hoạt động dạy học - Cần thường xuyên tổ chức lớp tập huấn, bồi dưỡng chuyên môn, nghiệp vụ, thực hành phương pháp dạy học để học tập kinh nghiệm,vận dụng vào việc giảng dạy ngày tốt XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 20 tháng năm 2019 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác (Ký ghi rõ họ tên) Phạm Tuấn Đức 21 DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TRƯỜNG THCS CẨM YÊN 22 DUYỆT SKKN CỦA PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CẨM THUỶ 23 DUYỆT SKKN CỦA SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH HOÁ 24 25 ... cứu - "Một số tốn hóa học dạng muối kim loại Al, kim loại Zn Oxit axit (CO2, SO2 ) tác dụng với dung dịch kiềm" , dạng kiến thức liên quan trực tiếp đến hợp chất hai kim Al Zn Đây hai kim loại phổ... "Một số tốn hóa học dạng muối kim loại Al, kim loại Zn Oxit axit (CO2, SO2 ) tác dụng với dung dịch kiềm" mới tài liệu dừng lại chủ yếu dung dịch chứa bazơ Vậy phải giúp học sinh nhận dạng có phương... toán hóa học dạng muối kim loại Al, kim loại Zn Oxit axit (CO2, SO2 ) tác dụng với dung dịch kiềm" giải hai vấn đề lớn Một phương pháp giải dạng toán rỏ ràng, trường hợp riêng, đặc biệt dạng tổng