Hướng dẫn học sinh phân tích, xây dựng và sử dụng một số công thức tính nhanh khi giải bài tập về dung dịch kiềm

MỤC LỤC Phần mở đầu…………………………………………………………… 1.1 Lý chọn đề tài……………………………………………………… 1.2 Mục đích nghiên cứu…………………………………………………… 1.3 Đối tượng nghiên cứu………………………………………………… 1.4 Phương pháp nghiên cứu…………………………………………….… 1.5 Những điểm SKKN………………………………………… Phần nội dung…………………………………………………… 2.1 Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm……………………………… 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm… … 2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải vấn đề.………………………… 2.3.1 Một số điểm cần lưu ý áp dụng cơng thức tính nhanh để giải tập dung dịch kiềm………………………………………………… 2.3.2 Cơng thức tính lượng kết tủa thu hấp thụ hết lượng CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 Ba(OH)2……………………………………… 2.3.3 Cơng thức tính lượng kết tủa xuất hấp thụ hết lượng CO2 vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2… 2.3.4 Cơng thức tính số mol CO2 cần hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 Ba(OH)2 để thu lượng kết tủa theo yêu cầu.…………………… 2.3.5 Cơng thức tính số mol Ca(OH)2 Ba(OH)2 cần hấp thụ hết lượng CO2 để thu lượng kết tủa theo u cầu………………………… 11 2.3.6 Cơng thức tính lượng NaOH cần cho vào dung dịch muối Al3+ để xuất lượng kết tủa theo yêu cầu.……………………………………… 12 2.3.7 Cơng thức tính lượng NaOH cần cho vào dung dịch muối Zn 2+ để 14 xuất lượng kết tủa theo yêu cầu.…………………………………… 2.3.8 Một số tập vận dụng 2.4 Hiệu quả sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp nhà trường…………………………………… Phần kết luận, kiến nghị 3.1 Kết luận 3.2 Kiến nghị 15 17 19 19 19 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Hóa học mơn khoa học thực nghiệm kết hợp với lý thuyết Để học hóa học, học sinh phải nghiên cứu thơng tin, quan sát mơ hình, thí nghiệm thực hành…mới nắm vững kiến thức, phát triển tư duy, rèn luyện kĩ làm việc có khoa học, biết vận dụng kiến thức đã học để giải vấn đề liên quan, biết cách giải tập trắc nghiệm vấn đề quan trọng Thông qua việc giải tập giúp học sinh hình thành, rèn luyện, củng cố kiến thức đã học cách có hệ thống, đồng thời phân loại dạng tập, dạng tốn hóa học, đưa cơng thức tính nhanh Từ đó, vận dụng phương pháp giải nhanh, cơng thức để có câu trả lời nhanh chóng, xác Trong q trình dạy học Hóa học trường trung học phổ thơng, cơng tác giảng dạy, nâng cao chất lượng giáo dục vấn đề thiết thực cấp bách nay, đòi hỏi giáo viên phải đào sâu kiến thức, phân loại dạng tập, hướng dẫn học sinh sử dụng phương pháp thích hợp để giải tốn hóa học Nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức bản, phát triển tư duy, rèn trí thơng minh, đặc biệt lực tư linh hoạt, nhanh nhẹn, kĩ kĩ thuật để giải nhanh tập trắc nghiệm Hóa học Chính điều giúp tơi hồn thành sáng kiến [3] Từ năm 2007, Bộ Giáo dục Đào tạo đổi kiểm tra đánh giá chất lượng học sinh hình thức trắc nghiệm Một đề kiểm tra theo hình thức thường gồm nhiều câu hỏi với thời gian ngắn, khác với cách làm tự luận, đòi hỏi học sinh phải tư nhanh, vận dụng phương pháp giải nhanh tập để có câu trả lời nhanh chóng, xác Đặc biệt, từ năm 2017 Bộ Giáo dục Đào tạo đưa hình thức thi mới, với 50 phút thí sinh phải làm 40 câu trắc nghiệm khách quan, điều địi hỏi thí sinh phải tư nhanh hơn, xác hơn, lập luận để đưa kết quả cách khoa học Thực tế qua thời gian giảng dạy nhận thấy học sinh cịn gặp nhiều khó khăn chưa sử dụng cách có hiệu quả thời gian phương pháp làm tập trắc nghiệm, mà sử dụng phương pháp theo hướng tự luận.[3] Ví dụ: Cho V lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hồn tồn lít dung dịch Ba(OH)2 0,015M thu 1,97 gam BaCO3 kết tủa V có giá trị [1] A 0,224 B 1,12 C 0,448 D 0,244 hay 1,12 Hướng dẫn giải: Bài tốn hóa học dạng tốn khó, học sinh phải nắm vững kiến thức bản tư tốt giải Tuy nhiên, với này, học sinh có nhiều cách giải, em chọn cho cách giải hiệu quả Mặc dù vậy, em giải sai thiếu đáp số, có hai đáp số Giáo viên cần phân tích để em hiếu được, sục từ từ CO vào dung dịch Ba(OH)2, ban đầu kết tủa tăng dần đến 1,97 gam, tăng đến cực đại, sau kết tủa dần tan ra, cịn lại 1,97 gam Và ta có hai giá trị CO để thu lượng kết tủa yêu cầu + Đa số em giải theo cách lập hệ phương trình sau: Ta có: 1,97 = 0,01(mol) 197 = 2.0,015 = 0,03(mol) n BaCO3 = n Ba(OH)2 - Xét trường hợp 1: CO + Ba(OH) � BaCO3 + H 2O 0,01 0,03 0,01 � n CO2 = n BaCO3 = 0,01(mol) � VCO2 = 0,01.22, = 0, 224(lit) - Xét trường hợp 2: CO + Ba(OH)2 � BaCO3 + H 2O � 0,03 0,03 �0,03 � CO + BaCO3 + H 2O � Ba(HCO3 ) � 0,02 �0,02 � n CO2 = 0,03 + 0,02 = 0,05(mol) � VCO2 = 0,05.22,4 = 1,12(lit) Chọn đáp án: D + Một số em chọn cách giải sau: - Xét trường hợp 1: Phản ứng tạo muối, Ba(OH)2 dư sau phản ứng CO + Ba(OH) � BaCO3 + H 2O 0,01 0,03 0,01 � n CO2 = n BaCO3 = 0,01(mol) � VCO2 = 0,01.22, = 0, 224(lit) - Xét trường hợp 2: Phản ứng tạo hốn hợp muối: BaCO 0,01(mol); Ba(HCO3)2 Ta có: CO2 + Ba(OH)2 � BaCO3 + H 2O � 0,01 0,01 �0,01 � 2CO + Ba(OH) � Ba(HCO3 ) � 0,02 � 0,04 � n CO2 = 0,01 + 0,04 = 0,05(mol) � VCO2 = 0,05.22,4 = 1,12(lit) Chọn đáp án: D + Theo tôi, tốn quen thuộc, ta áp dụng cơng thức tính nhanh, sau đã chứng minh toán tổng quát: n CO2 = n � = 0,01(mol) � VCO2 = 0,224(lit) � � � n CO2 = n OH- - n � = 0,06 - 0,01 = 0,05(mol) � VCO2 = 1,12(lit) � Chọn đáp án: D Thật vậy, tơi nhận thấy hóa học môn học vô thú vị, muốn giải tốn hóa học thường có nhiều phương pháp, nhiều cách giải, vấn đề nên chọn phương pháp nhanh, phù hợp dể hiểu, chẳng hạn ví dụ Tình hình thực tế vậy, nên tiết dạy luyện tập, ôn tập cho học sinh, giáo viên cần hướng dẫn cho em biết sử dụng phương pháp giải để có đủ điều kiện tái hoàn thành kiến thức đã học, phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo việc vận dụng kiến thức để thực tốt làm kiểm tra Đặc biệt cần hướng dẫn em làm toán tổng quát, để em tự xây dựng nên công thức tính nhanh cho dạng bài, giúp em giải nhanh tập quen thuộc làm kiểm tra, thi [3] Với lí trên, tơi đã chọn đề tài: “Hướng dẫn học sinh phân tích, xây dựng sử dụng số cơng thức tính nhanh giải tập dung dịch kiềm” sở SKKN năm học 2016 - 2017, SKKN năm học 2017 -2018, phương pháp từ sách tham khảo, kinh nghiệm giảng dạy bản thân nhằm đáp ứng phần nhỏ yêu cầu dạy học Hóa học nhà trường kì thi 1.2 Mục đích nghiên cứu: Rèn luyện cho học sinh kỹ phân tích để xây dựng cơng thức tính nhanh cho dạng tốn hóa học liên quan đến dung dịch kiềm - hóa học lớp 12 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Kỹ phân tích số tốn tổng qt để đưa cơng thức tính nhanh giúp giải nhanh dạng tốn hóa học quen thuộc 1.4 Phương pháp nghiên cứu: - Nghiên cứu sở lý thuyết - Nghiên cứu phương pháp giải tốn hóa học bản - Các định luật bảo tồn hóa học - Khảo sát dạng tốn hóa học tổng qt 1.5 Những điểm SKKN Trên sở SKKN năm học 2016 – 2017: “Hướng dẫn học sinh phân tích, xây dựng sử dụng số cơng thức tính nhanh giải tập axit sunfuric”; SKKN năm học 2017 - 2018: “Hướng dẫn học sinh phân tích, xây dựng sử dụng số cơng thức tính nhanh giải tập axit nitric”, với kinh nghiệm giảng dạy sau nhiều năm công tác, kinh nghiệm ôn thi tốt nghiệp THPT trước thi THPT Quốc Gia, kết hợp linh hoạt phương pháp giải tập hóa học, định luật bảo tồn hóa học Tôi đã hướng dẫn học sinh xây dựng, sở phân tích sau vào sử dụng số cơng thức tính nhanh, nhằm giúp học sinh giải nhanh dạng tập quen thuộc phần dung dịch kiềm, nội dung quan trọng chương trình hóa học THPT lớp 12 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm Như đã biết, hóa học mơn khoa học thực nghiệm kết hợp với lý thuyết, môn học có nhiều tập định tính, định lượng Trong khuôn khổ tiết tập giáo viên không đủ thời gian để hướng dẫn học sinh giải tất cả tập đó, giáo viên hướng dẫn số dạng điển hình, số lại học sinh tự làm Tuy nhiên thực tế cho thấy nhiều học sinh gặp khó khăn, lúng túng phải làm nào.[3] Bởi để giúp học sinh giải tập hóa học điều quan trọng trước tiên phải hướng dẫn cho học sinh biết cách phân tích tốn để lựa chọn hướng giải phù hợp Đặc biệt hướng dẫn học sinh phân tích tồn tổng qt để thành lập cơng thức tính nhanh, giúp học sinh giải nhanh tập tương tự Hoạt động lặp lại nhiều lần trở thành kỹ phân tích để tìm hướng giải cho tốn hóa học Đồng thời, học sinh biết phân tích dạng tốn tổng quát hình thành em kĩ tư duy, phân tích khoa học để giải dạng tốn hóa học tương tự cách dể dàng.[3] 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Đối với học sinh: Trong thực tế nhiều học sinh giải tốn hóa học nhiều phương pháp giải khác Tuy nhiên, để rút toán tổng qt, lập cơng thức tính tổng qt em chưa làm Vì vậy, em giải tập thường nhiều thời gian, dù tập quen thuộc, mà cần áp dụng cơng thức tính nhanh tính kết quả cách nhanh nhất.[3] Đối với giáo viên: Trong tiết tập thường quan tâm đến tập đơn lẻ cách giải tập mà chưa ý đến suy luận phân tích tốn hóa học tổng qt Rèn luyện kỹ phân tích để tìm cơng thức giải nhanh tốn hóa học tổng qt bước quan trọng mà nhiều giáo viên thường bỏ qua.[3] Vì việc rèn luyện cho học sinh biết phân tích, suy luận tốn tổng qt thành lập nên cơng thức tính nhanh quan trọng cần thiết, để em giải tập cách nhanh có hệ thống Hậu quả thực trạng - Học sinh nhiều thời gian giải tốn hóa học, với cách thi không cho phép, học sinh phải làm 40 câu trắc nghiệm thời gian 50 phút - Kết quả học tập học sinh qua kiểm tra, thi thấp so với môn khác 2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải vấn đề Để giải nhanh toán trắc nghiệm, ngồi việc nắm vững lí thuyết, viết phương trình hóa học phản ứng, học sinh phải nắm vững số phương pháp giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học đồng thời phải có kĩ tính, kĩ phân tích, suy luận để xây dựng nên cơng thức tính nhanh áp dụng cho dạng tốn Sau đây, tơi xin giới thiệu số dạng tập quen thuộc thường gặp kiểm tra, thi phần dung dịch kiềm 2.3.1 Một số điểm cần lưu ý áp dụng công thức tính nhanh để giải tập dung dịch kiềm Trước vào giải dạng tập cụ thể dung dịch kiềm, giáo viên cần lưu ý học sinh số điểm sau: - SO2 CO2 có tính chất hóa học tương tự tác dụng với dung dịch kiềm, cơng thức tính nhanh áp dụng cho CO áp dụng tương tự cho SO2 - Dung dịch Ca(OH)2 dung dịch Ba(OH)2 có tính chất hóa học tương tự nhau, nên cơng thức tính nhanh áp dụng cho Ca(OH) áp dụng tương tự cho Ba(OH)2 - Dung dịch NaOH dung dịch KOH có tính chất hóa học tương tự nhau, nên cơng thức tính nhanh áp dụng cho NaOH áp dụng tương tự cho KOH 2.3.2 Cơng thức tính lượng kết tủa thu hấp thụ hết lượng CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 Ba(OH)2 n � = n OH- - n CO2 * Lưu ý: - Sử dụng công thức với điều kiện: n � < n CO2 , nghĩa bazơ phản ứng hết - Nếu bazơ dư thì: n � = n CO2 Bài tốn tổng quát: Hấp thụ hết x(mol) CO2 vào V(ml) dung dịch Ca(OH)2 y(M), sau phản ứng thu m(gam) kết tủa Tính m Hướng dẫn giải: Giáo viên hướng dẫn học sinh tính n CO2 n OH- = 2.n Ca(OH)2 n OH- Ta có tỉ lệ: T = ; Do sau phản ứng ta thu m(gam) kết tủa nên T>1 n CO2 + Trường hợp 1: Nếu 11 n CO2 Từ tốn 2.3.1 Ta tính được: n CO32- = n OH- - n CO2 so sánh với n Ca 2+ để xem chất phản ứng hết n Ca 2+ �n CO2- � n � = n CO23 Nếu: n Ca 2+ < n CO2- � n � = n Ca 2+ Ví dụ 1: Hấp thụ hết 6,72 lít CO2 (đktc) vào 300 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M Ba(OH)2 0,6M Tính khối lượng kết tủa thu được.[1] Giải Ta có: n CO2 = 0,3(mol);n NaOH = 0,03(mol);n Ba(OH)2 = 0,18(mol) n CO2- = 0,39 - 0,3 = 0,09(mol) � � � n OH- = 0,03 + 0,018.2 = 0,39(mol) � � n Ba 2+ = 0,18(mol) � � n � = 0,09(mol) � m� = 0,09.197 = 17,73(gam) Ví dụ 2: Sục 2,24 lít (đktc) CO2 vào 100ml hỗn hợp dung dịch gồm KOH 1M Ba(OH)2 0,75M Sau khí bị hấp thụ hồn tồn thấy tạo m gam kết tủa Giá trị m [1] A 19,7g B 14,775g C 23,64g D 16,745g Giải Ta có: n CO2 = 0,1(mol);n KOH = 0,1(mol);n Ba(OH)2 = 0,075(mol) n CO2- = 0,25 - 0,1 = 0,15(mol) � � � n OH- = 0,1+ 0,075.2 = 0,25(mol) � � n Ba 2+ = 0,075(mol) � � n � = 0,075(mol) � m� = 0,075.197 = 14,775(gam) Chọn đáp án B Ví dụ 3: Cho 0,012(mol) CO2 hấp thụ 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M Ca(OH)2 0,01M Khối lượng kết tủa [2] A 1,26gam B 2gam C 3,06gam D 0,2(gam) Giải Ta có: n CO2 = 0,012(mol);n NaOH = 0,02(mol);n Ca(OH)2 = 0,002(mol) n CO2- = 0,024 - 0,012 = 0,012(mol) � � � n OH- = 0,02 + 0,002.2 = 0,024(mol) � � n Ca 2+ = 0,002(mol) � � n � = 0,002(mol) � m� = 0,002.100 = 0,2(gam) Chọn đáp án D 2.3.4 Công thức tính số mol CO cần hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 Ba(OH)2 để thu lượng kết tủa theo yêu cầu n CO2 = n � � � Dạng có kết quả: � n CO2 = n OH- - n � � Bài toán tổng quát: Hấp thụ hết V(lít) CO2 vào dung dịch chứa x(mol) Ca(OH)2, sau phản ứng thu b(mol) kết tủa Tính V Hướng dẫn giải: Giáo viên hướng dẫn học sinh tính n �CaCO3 n OH- = 2.n Ca(OH)2 Bài tốn có hai trường hợp, ứng với hai kết quả khác nhau: + Trường hợp 1: Hấp thụ CO vào dung dịch Ca(OH)2 đến thu b(mol) kết tủa Khi ta có: n CO2 = n �(dung dịch Ca(OH)2 dư) + Trường hợp 2: Hấp thụ CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 đến thu kết tủa cực đại (Ca(OH)2 phản ứng hết), sau tiếp tục sục CO2 vào để hịa tan lượng kết tủa, lại b(mol) Trường hợp sản phẩm thu gồm muối: HCO3- a(mol), kết tủa CaCO3 b(mol) Ta có: � CO2 + OH - � HCO3a+ b = n CO2 � a �a � a � � n CO2 = n OH- - n � � � 2a+ 2b = n CO + 2OH � CO + H O � � OH 2b b �b Tức tốn có đáp số: n CO2 = n � n CO2 = n OH- - n � Ví dụ 1: Hấp thụ hết V lít CO2 (đktc) vào 300 ml dd Ba(OH)2 1M thu 19,7 gam kết tủa Tìm V [2] Giải Ta có: 19,7 n�= = 0,1(mol) 197 n OH- = 2.n Ba(OH)2 = 0,6(mol) + Trường hợp 1: n CO2 = n � = 0,1(mol) � V = 2,24(lit) + Trường hợp 2: n CO2 = n OH- - n � = 0,6 - 0,1 = 0,5(mol) � V = 11,2(lit) Ví dụ 2: Thổi V(ml) khí CO2 (đktc) vào 300(ml) dung dịch Ca(OH)2 0,02M, thu 0,2(gam) kết tủa.Gía trị V [1] A 44.8 89,6 B.44,8 224 C 224 D 44,8 Giải Ta có: 0,2 n� = = 0,002(mol) 100 n OH- = 2.n Ca(OH)2 = 2.0,02.0,3 = 0,012(mol) + Trường hợp 1: n CO2 = n � = 0,002(mol) � V = 0,002.22,4 = 0,0448(lit) = 44,8(ml) + Trường hợp 2: n CO2 = n OH- - n � = 0,012 - 0,002 = 0,01(mol) � V = 0,01.22,4 = 0, 224(lit) = 224(ml) Chọn đáp án: B Ví dụ 3: Thổi V lít CO2 (đktc) vào 100 ml dd Ca(OH)2 1M, thu 6g kết tủa Lọc bỏ kết tủa lấy dung dịch đun nóng lại có kết tủa Gía trị V [1] A 3,136 B 1,344 C 1,344 3,136 D 3,36 1,12 Giải Ta có: n�= = 0,06(mol) 100 n OH- = 2.n Ca(OH)2 = 2.0,1.1 = 0,2(mol) Theo đề bài, sau phản ứng thu 6(gam) kết tủa Lọc bỏ kết tủa lấy dung dịch đun nóng lại thu kết tủa Tức là, sục CO vào dung dịch Ca(OH)2 ta thu muối Khi đó: 10 n CO2 = n OH- - n � = 0,2 - 0,06 = 0,14(mol) � V = 0,14.22, = 3,136(lit) Chọn đáp án: A 2.3.5 Cơng thức tính số mol Ca(OH) Ba(OH)2 cần hấp thụ hết lượng CO2 để thu lượng kết tủa theo yêu cầu So sánh số mol CO2 số mol kết tủa (CaCO3 BaCO3) - Nếu nCO2 = nkết tủa xảy phản ứng tạo kết tủa: n Ca(OH)2 = n � - Nếu nCO2 > nkết tủa xảy hai phản ứng tạo kết tủa tạo muối axit: n CO2 + n � n Ca(OH)2 = Bài toán tổng quát: Hấp thụ hết x(mol) CO2 vào V(ml) dung dịch Ca(OH)2 y(M), sau phản ứng thu m(gam) kết tủa CaCO3 Tính V Hướng dẫn giải: Giáo viên hướng dẫn học sinh tính n CO2 n � - Ta so sánh: n CO2 n � + Trường hợp 1: Nếu nCO2 = nkết tủa xảy phản ứng tạo kết tủa: CO + Ca(OH) � CaCO3 �+ H 2O x x x Ta có: n Ca(OH)2 = n � + Trường hợp 2: Nếu nCO2 > nkết tủa xảy hai phản ứng tạo kết tủa CaCO3 (a mol) tạo muối axit Ca(HCO3)2 (b mol) CO + Ca(OH) � CaCO3 �+ H 2O a a a 2CO + Ca(OH) � Ca(HCO3 )2 2b b b � a+ 2b = n CO2 � n CO2 + n �CaCO3 � �� a+ b = n Ca(OH)2 � n Ca(OH)2 = � a = n � �CaCO3 Ví dụ 1: Sục 2,24 lít khí CO vào dung dịch nước vôi 1M thu gam kết tủa Tính thể tích dung dịch nước vơi đã dùng [1] Giải 2,24  0,1(mol) Giáo viên hướng dẫn học sinh tính được: n CO2  22,4 n� = 0,05(mol) 100 - Ta thấy: n CO2 > n � Vậy áp dụng công thức trên: Ta có: 11 n CO2 + n � 0,1+ 0,05 = = 0,075(mol) 2 0,075 � VddCa(OH)2 = = 0,075(lit) = 75(ml) Ví dụ 2: Sục 2,24 lít khí SO2 vào dung dịch nước vơi 1M thu 8,4 gam kết tủa Tính thể tích dung dịch nước vôi đã dùng [2] Giải 2,24  0,1(mol) Giáo viên hướng dẫn học sinh tính được: n SO2  22,4 8,4 n� = 0,07(mol) 120 - Ta thấy: n CO2 > n � Vậy áp dụng cơng thức trên: Ta có: n SO2 + n � 0,1+ 0,07 n Ca(OH)2 = = = 0,085(mol) 2 0,085 � VddCa(OH)2 = = 0,085(lit) = 85(ml) 2.3.6 Cơng thức tính lượng NaOH cần cho vào dung dịch muối Al3+ để xuất hiện lượng kết tủa theo yêu cầu n OH - = 3n � � � Dạng có kết quả: � n OH - = n Al3+ - n � � n Ca(OH)2 = Hai kết quả tương ứng với trường hợp NaOH thiếu NaOH dư: Trường hợp đầu kết tủa chưa đạt cực đại, trường hợp sau kết tủa đã đạt cực đại sau tan bớt phần Bài tốn tổng qt: Tính số mol NaOH cần cho vào dung dịch chứa x(mol) Al3+, để sau phản ứng thu a(mol) kết tủa Hướng dẫn giải: Bài toán có hai trường hợp, ứng với hai kết quả khác nhau: + Trường hợp 1: Lượng NaOH cho vào dung dịch Al 3+ đến thu a(mol) kết tủa Khi ta có: Al3+ + 3OH - � Al(OH)3 � 3a a � n OH- = 3n �(dung dịch Al3+ dư) + Trường hợp 2: Lượng NaOH cho vào dung dịch Al 3+ đến thu kết tủa cực đại (Al3+ phản ứng hết), sau tiếp tục cho NaOH vào để hòa tan lượng kết tủa, lại a(mol) Trường hợp sản phẩm thu gồm: Kết tủa Al(OH) a(mol) Và muối: AlO-2 b(mol) Ta có: 12 � Al3+ + 3OH - � Al(OH)3 a+ b = n Al3+ � 3a �a � a � � n OH- = 4n Al3+ - n � � 3+ � 3a+ 4b = n Al + 4OH � AlO + 2H 2O � � OH4b b �b n OH- = 3n � Tức tốn có đáp số: n OH- = 4n Al3+ - n � Ví dụ 1: Cho V(lít) dung dịch NaOH 1M vào dung dịch chứa 0,5(mol) AlCl 3, sau phản ứng thu 31,2(gam) kết tủa Tính V?[1] Giải Ta có: 31,2 n�= = 0,4(mol) 78 n Al3+ = 0,5(mol) + Trường hợp 1: n OH- = 3n � = 3.0,4 � V = 1,2(lit) + Trường hợp 2: n OH- = 4n Al3+ - n � = - 0,4 = 1,6(mol) � V = 1,6(lit) Ví dụ 2: Cho 200 ml dung dịch NaOH vào 200 ml dung dịch AlCl 2M, thu kết tủa, nung kết tủa đến khối lượng không đổi 5,1 gam chất rắn Nồng độ mol/lít dung dịch NaOH [2] A 1,5 M 7,5 M B 1,5 M 3M C 1M 1,5 M D 2M 4M Giải Giáo viên hướng dẫn học sinh tính được: 5,1 n � = n Al(OH)3 = 2.n Al2O3 = = 0,1(mol) 102 n Al3+ = n AlCl3 = 0, 2.2 = 0,4(mol) 0,3 = 1,5M 0,2 1,5 = 7,5M + Trường hợp 2: n OH- = 4n Al3+ - n � = 4.0,4 - 0,1 = 1,5(mol) � C M = 0,2 Chọn đáp án: A Ví dụ 3: Cho 3,42 gam Al2(SO4)3 tác dụng với 250ml dung dịch NaOH aM, thu 0,78 gam chất kết tủa Nồng độ mol/lit dung dịch NaOH đã dùng [2] A 1,2M 2,8M B 0,12M 0,28M C 0,04M 0,08M D 0,24M 0,56M Giải Giáo viên hướng dẫn học sinh tính được: 0,78 n � = n Al(OH)3 = = 0,01(mol) 78 3,42 n Al3+ = 2.n Al2 (SO4 )3 = = 0,02(mol) 342 + Trường hợp 1: n OH- = 3n � = 3.0,1 = 0,3(mol) � C M = 13 + Trường hợp 1: n OH- = 3n � = 3.0,01 = 0,03(mol) � a = 0,03 = 0,12M 0,25 + Trường hợp 2: n OH- = 4n Al3+ - n � = 4.0,02 - 0,01 = 0,07(mol) � a = 0,07 = 0,28M 0,25 Chọn đáp án: B 2.3.7 Công thức tính lượng NaOH cần cho vào dung dịch muối Zn 2+ để xuất hiện lượng kết tủa theo yêu cầu n OH- = 2n � � � Dạng có kết quả: � n OH- = 4n Zn 2+ - 2n � � Hai kết quả tương ứng với trường hợp NaOH thiếu NaOH dư: Trường hợp đầu kết tủa chưa đạt cực đại, trường hợp sau kết tủa đã đạt cực đại sau tan bớt phần Bài tốn tổng qt: Tính số mol NaOH cần cho vào dung dịch chứa x(mol) Zn2+, để sau phản ứng thu a(mol) kết tủa Hướng dẫn giải: Bài tốn có hai trường hợp, ứng với hai kết quả khác nhau: + Trường hợp 1: Lượng NaOH cho vào dung dịch Zn 2+ đến thu a(mol) kết tủa Khi ta có: Zn 2+ + 2OH - � Zn(OH) � 2a a � n OH- = 2n �(dung dịch Zn2+ dư) + Trường hợp 2: Lượng NaOH cho vào dung dịch Zn 2+ đến thu kết tủa cực đại (Zn2+ phản ứng hết), sau tiếp tục cho NaOH vào để hòa tan lượng kết tủa, lại a(mol) Trường hợp sản phẩm thu gồm: kết tủa Zn(OH) a(mol) Và muối: ZnO 2-2 b(mol) Ta có: � Zn 2+ + OH - � Zn(OH) a+ b = n Zn + � 2a �a � a �� � n OH- = n Zn 2+ - n � � 2+ 22 a+ b = n OHZn + OH � ZnO + H 2O � � 4b �b b Tức tốn có đáp số: n OH- = 2n � n OH- = 4n Al3+ - 2n � Ví dụ 1: Tính thể tích dung dịch NaOH 1M cần cho vào 200 ml dung dịch ZnCl2 2M để 29,7 gam kết tủa [1] Giải Ta có: 29,7 n�= = 0,3(mol) 99 n Zn 2+ = 0,2.2 = 0,4(mol) 14 + Trường hợp 1: n OH- = 2n � = 2.0,3  0,6 � V = 0,6(lit) + Trường hợp 2: n OH- = 4n Zn2+ - 2n � = 4.0,4 - 2.0,3 = 1(mol) � V = 1(lit) Ví dụ 2: Cho từ từ dung dịch chứa x(mol) NaOH vào 300ml dung dịch ZnSO 1,5M thu 19,8(gam) kết tủa Giá trị x [1] A 0,4(mol) 1,4(mol) B 0,4(mol) 1,2(mol) C 0,4(mol) 1,6(mol) D 0,5(mol) 1,4(mol) Giải Tương tự ví dụ Giáo viên hướng dẫn học sinh tính nhanh theo cơng thức Ta có: 19,8 n�= = 0,2(mol) 99 n Zn 2+ = 0,3.1,5 = 0,45(mol) + Trường hợp 1: n OH- = 2n � = 2.0,2  0,4(mol ) + Trường hợp 2: n OH- = 4n Zn2+ - 2n � = 4.0,45 - 2.0,2 = 1,4(mol) Chọn đáp án: A Ví dụ 3: Tính thể tích dung dịch NaOH 1M lớn cần cho vào dung dịch chứa 0,1 mol H2SO4 0,2 mol ZnSO4 để sau phản ứng hoàn toàn thu 9,9 gam kết tủa? [2] A 0,6 lít B 0,8 lít C 0,4 lít D 1,0 lít Giải Giáo viên phân tích để học sinh hiểu: NaOH trung hịa H 2SO4 trước, sau phản ứng với ZnSO4 tạo kết tủa, kết tủa đạt cực đại, NaOH tiếp tục hòa tan phần kết tủa, lại 9,9(gam) Và hướng dẫn học sinh tính lượng NaOH cần để trung hịa 0,1(mol) H2SO4 là: 0,2(mol) Hướng dẫn học sinh sử dụng công thức tính nhanh để tính lượng NaOH tác dụng với ZnSO4 để thu 9,9(gam) kết tủa Ta có: 9,9 n�= = 0,1(mol) 99 n Zn 2+ = n ZnSO4 = 0,2(mol) Lượng OH- lớn cần cho vào dung dịch ZnSO4 là: n OH- = 4n Zn 2+ - 2n � = 4.0,2 - 2.0,1 = 0,6(mol) Vậy lượng NaOH cần dùng là: n NaOH = 0,2 + 0,6 = 0,8(mol) 0,8 = 0,8(lit) Chọn đáp án: B 2.3.8 Một số tập vận dụng Câu 1: Hấp thụ tồn 0,896 lít CO vào lít dung dịch Ca(OH)2 0,01M Sau phản ứng hoàn toàn thu m gam kết tủa Giá trị m [1] � VNaOH = 15 A 1g B 2g C 3g D 4g Câu 2: Hấp thụ 0,224 lít CO2 (đktc) vào lít Ca(OH)2 0,01M ta thu m gam kết tủa Gía trị m [1] A 1g B 1,5g C 2g D 2,5g Câu 3: Thổi CO2 vào dd chứa 0,02 mol Ba(OH)2 Giá trị khối lượng kết tủa biến thiên khoảng CO2 biến thiên khoảng từ 0,005 mol đến 0,024 mol? [1] A gam đến 3,94g B 0,985 gam đến 3,94g C gam đến 0,985g D 0,985 gam đến 3,152g Câu 4: Cho 5,6 lít hỗn hợp X gồm N2 CO2 (đktc) chậm qua lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M để phản ứng xảy hoàn toàn thu gam kết tủa Tính tỉ khối hỗn hợp X so với H2.[1] A 18,8 B 1,88 C 37,6 D 21 Câu 5: Sục 4,48 lít (đktc) CO2 vào 100ml hỗn hợp dung dịch gồm KOH 1M Ba(OH)2 0,75M Sau khí bị hấp thụ hồn tồn thấy tạo thành m(gam) kết tủa Tính m.[2] A 23,64g B 14,775g C 9,85g D 16,745g Câu 6: Cho 6,72 lit khí CO2 (đktc) vào 380 ml dd NaOH 1M, thu dd A Cho 100 ml dd Ba(OH)2 1M vào dd A m gam kết tủa Gía trị m [1] A 19,7g B 15,76g C 59,1g D.55,16g Câu 7: Sục 2,24 lit CO2 (đktc) vào 100ml dd Ca (OH)2 0,5M KOH 2M Khối lượng kết tủa thu sau phản ứng xảy hoàn toàn gam? [2] A B 30 C 10 D Câu 8: Cho V lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hồn tồn 2,0 lít dung dịch Ba(OH) 0,015M thu 1,97g BaCO3 kết tủa V có giá trị [2] A) 0,224 B) 1,12 C) 0,448 D) 0,244 hay 1,12 Câu 9: Cho V lít khí CO2 đktc hấp thụ hồn tồn lít dung dịch Ba(OH) 0,0225M thấy có 2,955 gam kết tủa Thể tích V có giá trị số giá trị sau đây:[1] A 0,336 lit hay 1,68 lit B 0,168 lit hay 0,84 lit C 0,436 lit hay 1,68 lit D 0,336 lit hay 2,68 lit Câu 10: Thổi V lit (đktc) khí CO2 vào 300ml dung dịch Ca (OH)2 0,02M thu 0,2 gam kết tủa Giá trị V [2] A 44,8 ml 89,6ml B 224ml C 44,8ml 224ml D 44,8ml Câu 11: Sục CO2 vào 200 ml hỗn hợp dung dịch gồm KOH 1M Ba(OH)2 0,75M Sau khí bị hấp thụ hồn tồn thấy tạo 23,6 g kết tủa Tính VCO2 đã dùng đktc [1] A 8,512 lít B 2,688 lít C 2,24 lít D Cả A B Câu 12: Hấp thụ hoàn tồn 2,688 lít khí CO (đktc) vào 2,5 lít dd Ba(OH) nồng độ a mol/l, thu 15,76g kết tủa Giá trị a [2] A 0,032 B 0,048 C 0,06 D 0,04 16 Câu 13: Thêm NaOH vào dung dịch chứa hỗn hợp 0,01 mol HCl 0,01 mol AlCl3 Kết tủa thu lớn nhỏ ứng với số mol NaOH [1] A 0,01 mol 0,02 mol B 0,02 mol 0,03 mol C 0,04 mol 0,05 mol D 0,03 mol 0,04 mol Câu 14: Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al 2(SO4)3 0,1 mol H2SO4 đến phản ứng hoàn toàn, thu 7,8 gam kết tủa Giá trị lớn V để thu lượng kết tủa [1] A 0,05 B 0,45 C 0,25 D 0,35 Câu 15: Cho 0,5 lít dung dịch NaOH tác dụng với 300ml dung dịch Al2(SO4)3 0,2M thu 1,56g kết tủa Tính nồng độ mol/lít dung dịch NaOH Biết phản ứng xảy hoàn toàn.[1] Đáp số: CM(NaOH) = 0,12M CM(NaOH) = 0,92M Câu 16: Cho V lít dung dịch NaOH 0,4M tác dụng với 58,14g Al 2(SO4)3 thu 23,4g kết tủa Tìm giá trị lớn V?[1] Đáp số: V(dd NaOH) = 2,65 lít = Vmax Câu 17: Dung dịch P chứa H2SO4 1M ZnSO4 0,25M; dung dịch Q chứa NaOH 0,3M KOH 0,5M Cho V lít Q vào 0,8 lít dung dịch P để thu kết tủa lớn Giá trị V [1] A 2,5 B 0,25 C D 1,5 Câu 18: Cho V ml dung dịch NaOH 2M vào 200 ml dung dịch AlCl 1M, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 3,9 gam kết tủa Giá trị lớn V [4] A 175 B 350 C 375 D 150 Câu 19: Dẫn từ từ đến dư khí CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa (y gam) vào thể tích khí CO2 tham gia phản ứng (x lít) biểu diễn đồ thị bên Giá trị m [4] A 19,70 B 39,40 C 9,85 D 29,55 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Qua việc thực đề tài với lớp THPT, đặc biệt khối 12 tiết dạy luyện tập, ôn tập cho học sinh Tôi nhận thấy em đã giải khó khăn làm bài, biết phân dạng loại tập, định hướng áp dụng phương pháp giải thích hợp, sử dụng cơng thức tính nhanh cách thành thạo Tiết kiệm thời gian làm bài, đặc biệt tránh sai sót, đem lại kết quả cao học tập Với bản thân, đề tài hệ thống kiến thức tổng hợp tập liên quan đến dung dịch kiềm Sự tìm tịi khám phá cơng thức tính nhanh, 17 chứng minh, xây dựng đặc biệt phân tích để học sinh hiểu áp dụng trình lâu dài, đầu tư thời gian, cơng sức trí tuệ Sau hồn thành đề tài trên, bản thân có trăn trở, mong muốn xây dựng nên hệ thống cơng thức tính nhanh đầy đủ hơn, khoa học áp dụng cho nhiều dạng tập hơn, góp phần vào việc ơn luyện cho học sinh, nhằm đáp ứng nhu cầu học tập ngày cao học sinh.[3] Với đồng nghiệp nhà trường, việc xây dựng hệ thống cơng thức tính nhanh giúp cho đồng nghiệp nhà trường có thêm tài liệu dạy học mới, thành viên tổ chia sẻ kinh nghiệm quý báu để sử dụng đề tài cách khoa học có hiệu quả.[3] 18 PHẦN KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Một số dạng toán tổng qt, phương pháp giải cơng thức tính nhanh đã trình bày nhằm giúp học sinh suy nghĩ, vận dụng cho thích hợp Cần lưu ý thầy, cô giáo phải lựa chọn tập phù hợp với lực đối tượng học sinh lớp dạy Với viết tơi giới thiệu số cơng thức tính nhanh mà tơi tâm đắc phần tập dung dịch kiềm, cịn ví dụ đưa áp dụng cho đối tượng học sinh có học lực trung bình trở lên Điều quan trọng giúp cho em có hứng thú, có nhu cầu học tập u thích mơn Hóa học, từ em tự giác học tập Trên sở giáo viên nâng cao dần kiến thức cho em, tạo hứng thú tiếp cận với dạng toán mới, khó phức tạp nhiều.[3] Khi làm đề tài với nhiều suy nghĩ, trăn trở, tâm hut q trình dạy học Tơi mong muốn có hiệu quả giúp cho học sinh THPT phần giải nhanh tập Giúp học sinh khỏi phải lúng túng việc lựa chọn phương pháp giải, tiết kiệm nhiều thời gian, đáp ứng nhu cầu thi cử theo hình thức trắc nghiệm nay.[3] Trên quan điểm cá nhân việc giới thiệu sáng kiếm kinh nghiệm “Hướng dẫn học sinh phân tích, xây dựng sử dụng số cơng thức tính nhanh giải tập dung dịch kiềm” mà đã thực Tôi mạnh dạn nêu nhằm giúp học sinh chuẩn bị tốt kì thi thầy cô trao đổi Hi vọng với phần kiến thức kinh nghiệm nhỏ bé tơi góp phần nâng cao chất lượng dạy học hố học trường phổ thơng Rất mong góp ý bạn đồng nghiệp em học sinh để lần sau có kinh nghiệm quý báu Tôi xin chân thành cảm ơn! 3.2 Kiến nghị: Những giải pháp đổi thường liên quan đến nhiều vấn đề, nhiên thành công giải pháp phụ thuộc lớn vào yếu tố người Để đề tài thực mang lại hiệu quả, mạnh dạn đề nghị số vấn đề sau: * Đối với người dạy: - Thường xuyên tìm tịi để có giảng hay, tập thú vị lôi học sinh vào giảng * Đối với người học: - Phải thực u thích mơn học - Phải nắm vững kiến thức bản - Phải tích cực hợp tác với người dạy để hoạt động dạy - học đạt kết quả cao - Phải có máy tính cầm tay sử dụng cách thành thạo, thao tác nhanh, để sử dụng cơng thức tính nhanh đạt hiệu quả cao * Đối với cấp quản lý: - Thường xuyên quan tâm đến giáo viên, tạo điều kiện sở vật chất để giáo viên áp dụng phương pháp vào giảng dạy 19 - Có hình thức động viên, khen thưởng kịp thời giáo viên học sinh có kết quả dạy – học tốt Trên sáng kiến kinh nghiệm năm học 2018 – 2019 Rất mong đóng góp ý kiến đồng nghiệp để việc dạy học hóa học trường THPT đạt kết quả ngày tốt XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh hóa, ngày 10 tháng năm 2019 Tơi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Tác giả Lê Xuân Đức 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo từ internet Tuyển tập đề thi vào trường đại học – cao đẳng từ năm 2007 đến năm 2018 - Bộ GD & ĐT Lê Xuân Đức - Trường THPT Như Xuân – Thanh Hóa – “Hướng dẫn học sinh phân tích, xây dựng sử dụng số cơng thức tính nhanh giải tập axit nitric” SKKN năm học 2017 – 2018 Đề minh họa kỳ thi THPT Quốc Gia năm 2019 – Bộ GD & ĐT 21 DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đà ĐƯỢC HỢI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHỊNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Lê Xuân Đức Chức vụ đơn vị cơng tác: Tổ phó chuyên môn – Trường THPT Như Xuân Kết Cấp đánh đánh giá giá xếp loại TT Tên đề tài SKKN xếp loại (Phòng, Sở, (A, B, Tỉnh ) C) Hướng dẫn học sinh phân Sở C tích, xây dựng sử dụng số cơng thức tính nhanh giải tập axit sunfuric Hướng dẫn học sinh phân Sở C tích, xây dựng sử dụng số cơng thức tính nhanh giải tập axit nitric Năm học đánh giá xếp loại 2016 – 2017 2017 – 2018 22 ... C) Hướng dẫn học sinh phân Sở C tích, xây dựng sử dụng số cơng thức tính nhanh giải tập axit sunfuric Hướng dẫn học sinh phân Sở C tích, xây dựng sử dụng số cơng thức tính nhanh giải tập. .. áp dụng cơng thức tính nhanh để giải tập dung dịch kiềm Trước vào giải dạng tập cụ thể dung dịch kiềm, giáo viên cần lưu ý học sinh số điểm sau: - SO2 CO2 có tính chất hóa học tương tự tác dụng. .. trên, tơi đã chọn đề tài: ? ?Hướng dẫn học sinh phân tích, xây dựng sử dụng số cơng thức tính nhanh giải tập dung dịch kiềm? ?? sở SKKN năm học 2016 - 2017, SKKN năm học 2017 -2018, phương pháp