SKKN 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 Cac giải phap đã sử dung đê giải quyêt vân đê.………………………… 2.3.1 Một số điểm cần lưu ý áp dụng cơng thức tính nhanh để giảả̉i 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 u 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 yêu cầu………………………… 2.3.6 Cơng thức tính lượng NaOH cần cho vào dung dịch muối Al3+ để xuất lượng kết tủa theo u cầu.……………………………………… 2.3.7 Cơng thức tính lượng NaOH cần cho vào dung dịch muối Zn2+ để xuất lượng kết tủa theo yêu cầu.…………………………………… 2 4 4 5 5 6 11 12 14 2.3.8 Một số tập vận dụng 15 2.4 Hiệu quảả̉ sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với bảả̉n thân, đồng nghiệp nhà trường…………………………………… 17 Phần kết luận, kiến nghị 19 3.1 Kết luận 19 3.2 Kiến nghị 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 phảả̉i 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 đãã̃ học để giảả̉i vấn đề liên quan, biết cách giảả̉i tập trắc nghiệm vấn đề quan trọng Thông qua việc giảả̉i tập giúp học sinh hình thành, rèn luyện, củng cố kiến thức đãã̃ 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 giảả̉i nhanh, cơng thức để có câu trảả̉ lời nhanh chóng, xác Trong q trình dạy học Hóa học trường trung học phổ thông, công tác giảả̉ng dạy, nâng cao chất lượng giáo dục vấn đề thiết thực cấp bách nay, đòi hỏi giáo viên phảả̉i đào sâu kiến thức, phân loại dạng tập, hướng dẫn học sinh sửả̉ dụng phương pháp thích hợp để giảả̉i tốn hóa học Nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức bảả̉n, phát triển tư duy, rèn trí thơng minh, đặc biệt lực tư linh hoạt, nhanh nhẹn, kĩ kĩ thuật để giảả̉i 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 phảả̉i tư nhanh, vận dụng phương pháp giảả̉i nhanh tập để có câu trảả̉ lời nhanh chóng, xác Đặc biệt, từ năm 2017 Bộ Giáo dục Đào tạo đưa hình thức thi mới, với 50 phút thí sinh phảả̉i làm 40 câu trắc nghiệm khách quan, điều địi hỏi thí sinh phảả̉i tư nhanh hơn, xác hơn, lập luận để đưa kết quảả̉ cách khoa học Thực tế qua thời gian giảả̉ng dạy tơi nhận thấy học sinh cịn gặp nhiều khó khăn chưa sửả̉ dụng cách có hiệu quảả̉ thời gian phương pháp làm tập trắc nghiệm, mà sửả̉ 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 phảả̉i nắm vững kiến thức bảả̉n tư tốt giảả̉i Tuy nhiên, với này, học sinh có nhiều cách giảả̉i, em chọn cho cách giảả̉i hiệu quảả̉ Mặc dù vậy, em giảả̉i 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, lại 1,97 gam Và ta có hai giá trị CO để thu lượng kết tủa yêu cầu + Đa số em giảả̉i theo cách lập hệ phương trình sau: Ta có: n BaCO3 = 1,97 197 = 0,01(mol) n Ba(OH)2 = 2.0,015 = 0,03(mol) - Xét trường hợp 1: CO + Ba(OH) BaCO + H O 0,01 0,03 0,01 n CO = n BaCO3 = 0,01(mol) VCO2 = 0,01.22, = 0,224(lit) - Xét trường hợp 2: CO + Ba(OH) BaCO + H O 0,03 CO 0,03 0,03 + BaCO + H O Ba(HCO )2 0,02 0,02 n CO2 = 0,03 + 0,02 = 0,05(mol) VCO2 = 0,05.22, = 1,12(lit) Chọn đáp án: D + Một số em chọn cách giảả̉i sau: - Xét trường hợp 1: Phảả̉n ứng tạo muối, Ba(OH)2 dư sau phảả̉n ứng CO + Ba(OH) BaCO + H O 0,01 n CO V CO2 0,03 0,01 =n BaCO3 = 0,01(mol) = 0,01.22, = 0,224(lit) - Xét trường hợp 2: Phảả̉n ứng tạo hốn hợp muối: BaCO3 0,01(mol); Ba(HCO3)2 Ta có: CO + Ba(OH) BaCO + H O 0,01 2CO2 0,04 0,01 + Ba(OH) 0,01 Ba(HCO )2 0,02 n CO2 = 0,01 + 0,04 = 0,05(mol) VCO2 = 0,05.22, = 1,12(lit) Chọn đáp án: D + Theo tơi, tốn quen thuộc, ta áp dụng cơng thức tính nhanh, sau đãã̃ chứng minh toán tổng quát: = nOH- - n = 0,06 - 0,01= 0,05(mol) VCO2 =1,12(lit) nCO = n = 0,01(mol) VCO2 = 0,224(lit) n CO Chọn đáp án: D Thật vậy, tơi nhận thấy hóa học mơn học vơ thú vị, muốn giảả̉i tốn hóa học thường có nhiều phương pháp, nhiều cách giảả̉i, vấn đề nên chọn phương pháp nhanh, phù hợp dể hiểu, chẳng hạn ví dụ 3 Tình hình thực tế vậy, nên tiết dạy luyện tập, ôn tập cho học sinh, giáo viên cần hướng dẫn cho em biết sửả̉ dụng phương pháp giảả̉i để có đủ điều kiện tái hoàn thành kiến thức đãã̃ 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 cơng thức tính nhanh cho dạng bài, giúp em giảả̉i nhanh tập quen thuộc làm kiểm tra, thi [3] Với lí trên, tơi đãã̃ chọn đề tài: “Hướng dẫn học sinh phân tích, xây dựng sửả̉ dụng số cơng thức tính nhanh giảả̉i tập dung dịch kiềm” sở SKKN năm học 2016 - 2017, SKKN năm học 2017 -2018, phương pháp từ sách tham khảả̉o, kinh nghiệm giảả̉ng dạy bảả̉n 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 giảả̉i nhanh dạng tốn hóa học quen thuộc 1.4 Phương phap nghiên cưu: - Nghiên cưu sơ ly thuyêt - Nghiên cứu phương pháp giảả̉i tốn hóa học bảả̉n - Các định luật bảả̉o tồn hóa học - Khảo sat 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 sửả̉ dụng số cơng thức tính nhanh giảả̉i tập axit sunfuric”; SKKN năm học 2017 - 2018: “Hướng dẫn học sinh phân tích, xây dựng sửả̉ dụng số cơng thức tính nhanh giảả̉i tập axit nitric”, với kinh nghiệm giảả̉ng dạy sau nhiều năm công tác, kinh nghiệm ôn thi tốt nghiệp THPT trước thi THPT Quốc Gia, kết hợp linh hoạt phương pháp giảả̉i tập hóa học, định luật bảả̉o tồn hóa học Tơi đãã̃ hướng dẫn học sinh xây dựng, sở phân tích sau vào sửả̉ dụng số cơng thức tính nhanh, nhằm giúp học sinh giảả̉i 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 sơ ly luân cua sang kiên kinh nghiệm Như chung ta đã biêt, hóa học mơn khoa học thực nghiệm kết hợp với lý thuyết, môn học co nhiều tập định tính, định lượng Trong khn khổ tiết tập giáo viên không đủ thời gian để hướng dẫn học sinh giảả̉i tất cảả̉ tập đó, giáo viên hướng dẫn số dạng điển hình, số cịn lại học sinh tự làm Tuy nhiên thực tế cho thấy nhiều học sinh gặp khó khăn, lúng túng phảả̉i làm nào.[3] Bởi để giúp học sinh giảả̉i tập hóa học điều quan trọng trước tiên phảả̉i hướng dẫn cho học sinh biết cách phân tích toán để lựa chọn hướng giảả̉i phù hợp Đặc biệt hướng dẫn học sinh phân tích tồn tổng qt để thành lập cơng thức tính nhanh, giúp học sinh giảả̉i nhanh tập tương tự Hoạt động lặp lại nhiều lần trở thành kỹ phân tích để tìm hướng giảả̉i cho tốn hóa học Đồng thời, học sinh biết phân tích dạng tốn tổng qt hình thành em kĩ tư duy, phân tích khoa học để giảả̉i dạng tốn hóa học tương tự cách dể dàng.[3] 2.2 Thực trạng cua vấn đê trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệệ̣m Đối với học sinh: Trong thực tế nhiều học sinh giảả̉i tốn hóa học nhiều phương pháp giảả̉i khác Tuy nhiên, để rút toán tổng quát, lập cơng thức tính tổng qt em chưa làm Vì vậy, em giảả̉i tập thường nhiều thời gian, dù tập quen thuộc, mà cần áp dụng công thức tính nhanh tính kết quảả̉ cách nhanh nhất.[3] Đối với giáo viên: Trong tiết tập thường quan tâm đến tập đơn lẻ cách giảả̉i tập mà chưa ý đến suy luận phân tích tốn hóa học tổng qt Rèn luyện kỹ phân tích để tìm cơng thức giảả̉i 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 giảả̉i tập cách nhanh có hệ thống Hâu quả cua thưc trang - Học sinh nhiều thời gian giảả̉i toán hóa học, với cách thi không cho phép, học sinh phảả̉i làm 40 câu trắc nghiệm thời gian 50 phút - Kêt quả hoc tâp cua hoc sinh qua cac bai kiêm tra, bai thi thâp so vơi cac môn khac 2.3 Cac giai phap đã sử dung đê giai quyêt vấn đê Để giảả̉i nhanh tốn trắc nghiệm, ngồi việc nắm vững lí thuyết, viết phương trình hóa học phảả̉n ứng, học sinh phảả̉i nắm vững số phương pháp giảả̉i nhanh tập trắc nghiệm hóa học đồng thời phảả̉i có kĩ tính, kĩ phân tích, suy luận để xây dựng nên cơng thức tính nhanh áp dụng cho dạng tốn Sau đây, 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 cơng thức tính nhanh để giải tập dung dịch kiềm Trước vào giảả̉i 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 hấấ́p thụ hết lượng CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 Ba(OH)2 n = nOH - nCO2 - * Lưu ý: - Sửả̉ dụng công thức với điều kiện: n < nCO2 , nghĩa bazơ phảả̉n ứng hết - Nếu bazơ dư thì: n = nCO2 Bài toán tổng quát: Hấp thụ hết x(mol) CO2 vào V(ml) dung dịch Ca(OH)2 y(M), sau phảả̉n ứng thu m(gam) kết tủa Tính m Hướng dẫn giải: Giáo viên hướng dẫn học sinh tính nCO2 n OH- = 2.nCa(OH)2 - Ta có tỉ lệ: T = nOHn ; Do sau phảả̉n ứng ta thu m(gam) kết tủa nên T>1 CO2 + Trường hợp 1: Nếu 11 CO2 Từ tốn 2.3.1 Ta tính được: để xem chất phảả̉n ứng hết Nếu: nCa nCO n = nCO3 2+ 2- =n CO 32 - -n CO2 OH- so sánh với 2- nCa < nCO 2+ n 2- n = nCa 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: nCO = 0,3(mol);nNaOH = 0,03(mol);nBa(OH)2 = 0,18(mol) n 2- = 0,39 - 0,3 = 0,09(mol) CO nOH- = 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) CO 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 CO = 0,1(mol);n KOH = 0,1(mol);n Ba(OH)2 = 0,075(mol) n = 0, 25 - 0,1 = 0,15(mol) n = 0,1 + 0,075.2 = 0, 25(mol) CO2-OH n = 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] D 0,2(gam) A 1,26gam B 2gam C 3,06gam Giải Ta có: n CO = 0,012(mol);n NaOH = 0,02(mol);n Ca(OH)2 = 0,002(mol) n 2- = 0,024 - 0,012 = 0,012(mol) CO n OH- = 0,02 + 0,002.2 = 0,024(mol) nCa 2+ = 0,002(mol) n = 0,002(mol) m = 0,002.100 = 0, 2(gam) Chọn đáp án D 2.3.4 Cơng thức tính số mol CO2 cần hấấ́p 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 quảả̉: =n n n CO OH Bài toán tổng quát: Hấp thụ hết V(lít) CO2 vào dung dịch chứa x(mol) Ca(OH)2, sau phảả̉n ứng thu b(mol) kết tủa Tính V n Hướng dẫn giải: Giáo viên hướng dẫn học sinh tính CaCO3 n OH- = 2.nCa(OH)2 Bài tốn có hai trường hợp, ứng với hai kết quảả̉ khác nhau: + Trường hợp 1: Hấp thụ CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 đến thu b(mol) kết tủa Khi ta có: nCO2 = n (dung dịch Ca(OH)2 dư) + Trường hợp 2: Hấp thụ CO vào dung dịch Ca(OH)2 đến thu kết tủa cực đại (Ca(OH)2 phảả̉n ứng hết), sau tiếp tục sục CO vào để hòa tan lượng kết tủa, lại b(mol) Trường hợp sảả̉n phẩm thu gồm muối: HCO3- a(mol), kết tủa CaCO3 b(mol) Ta có: CO + OH- HCOa+ b = n a a CO + 2OH b 2b a - 2- CO + H O 32 CO2 a+ 2b = n OH - nCO = nOH - - n b Tức tốn có đáp số: n =n - -n CO2 n CO2 = n OH 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: n= 19,7 197 = 0,1(mol) n OH- = 2.nBa(OH)2 = 0,6(mol) + Trường hợp 1: nCO2 = n = 0,1(mol) V = 2,24(lit) + Trường hợp 2: nCO2 = nOH - 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: - n= 100 0,2 = 0,002(mol) n OH- = 2.nCa(OH)2 = 2.0,02.0,3 = 0,012(mol) + Trường hợp 1: n CO2 = n = 0,002(mol) V = 0,002.22, = 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, = 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= 100 = 0,06(mol) n OH- = 2.nCa(OH)2 = 2.0,1.1 = 0,2(mol) Theo đề bài, sau phảả̉n 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)2 Ba(OH)2 cần hấấ́p 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 xảả̉y phảả̉n ứng tạo kết tủa: nCa(OH)2 = n - Nếu nCO2 > nkết tủa xảả̉y hai phảả̉n ứng tạo kết tủa tạo muối axit: n +n n = CO2 Ca(OH) 2 Bài toán tổng quát: Hấp thụ hết x(mol) CO2 vào V(ml) dung dịch Ca(OH)2 y(M), sau phảả̉n ứng thu m(gam) kết tủa CaCO3 Tính V Hướng dẫn giải: Giáo viên hướng dẫn học sinh tính nCO2 n - Ta so sánh: nCO2 n + Trường hợp 1: Nếu nCO2 = nkết tủa xảả̉y phảả̉n ứng tạo kết tủa: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O x x x Ta có: nCa(OH)2 = n + Trường hợp 2: Nếu nCO2 > nkết tủa xảả̉y hai phảả̉n ứng tạo kết tủa CaCO3 (a mol) tạo muối axit Ca(HCO3)2 (b mol) CO + Ca(OH) CaCO + H O a a a 2CO2 + Ca(OH) 2b Ca(HCO )2 b a+ b = n b n CO2 +n CO2 a+ b = n Ca(OH) a=n n Ca(OH)2 = CaCO3 CaCO Ví dụ 1: Sục 2,24 lít khí CO2 vào dung dịch nước vôi 1M thu gam kết tủa Tính thể tích dung dịch nước vơi đãã̃ dùng [1] Giải Giáo viên hướng dẫn học sinh tính được: nCO2 2,24 22,4 0,1(mol) n 100 = 0,05(mol) - Ta thấy: nCO2 > n Vậy áp dụng cơng thức trên: Ta có: 11 n Ca(OH)2 = n CO + n 0,075 VddCa(OH) = = 0,1 + 0,05 = 0, 075(mol) = 0,075(lit) = 75(ml) Ví dụ : 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 đãã̃ dùng [2] Giải Giáo viên hướng dẫn học sinh tính được: n 120 8,4 nSO2 2,24 22,4 0,1(mol) = 0,07(mol) - Ta thấy: nCO2 > n Vậy áp dụng công thức trên: Ta có: n = nSO2 + n = 0,1+ 0,07 = 0,085(mol) Ca(OH)2 2 V =0,085 = 0,085(lit) = 85(ml) ddCa(OH)2 2.3.6 Cơng thức tính lượng NaOH cần cho vào dung dịch muối Al3+ để xuấấ́t hiệệ̣n lượng kết tủa theo yêu cầu n OH - = 3n - = 4n 3+ - n Dạng có kết quảả̉: n OH Al Hai kết quảả̉ tương ứng với trường hợp NaOH thiếu NaOH dư: Trường hợp đầu kết tủa chưa đạt cực đại, trường hợp sau kết tủa đãã̃ 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 phảả̉n ứng thu a(mol) kết tủa Hướng dẫn giải: Bài tốn có hai trường hợp, ứng với hai kết quảả̉ khác nhau: + Trường hợp 1: Lượng NaOH cho vào dung dịch Al3+ đến thu a(mol) kết tủa Khi ta có: Al3+ + 3OH- Al(OH)3 3a a nOH = 3n (dung dịch Al3+ dư) + Trường hợp 2: Lượng NaOH cho vào dung dịch Al3+ đến thu kết tủa cực đại (Al3+ phảả̉n ứng hết), sau tiếp tục cho NaOH vào để hòa tan lượng kết tủa, lại a(mol) Trường hợp sảả̉n phẩm thu gồm: Kết tủa Al(OH)3 a(mol) Và muối: - AlO- b(mol) Ta có: 12 Al 3+ + 3OH a Al(OH) 3a Al 3+ + 4OH a+ b = n 3+ a - Al AlO - + H 2O 3a+ b = n 4b b n OH OH - = n Al 3+ - n - b Tức tốn có đáp số: nOH = 3n - n OH - = 4n Al 3+ - n Ví dụ 1: Cho V(lít) dung dịch NaOH 1M vào dung dịch chứa 0,5(mol) AlCl3, sau phảả̉n ứng thu 31,2(gam) kết tủa Tính V?[1] Giải Ta có: n= 31,2 78 = 0,4(mol) n Al3+ = 0,5(mol) + Trường hợp 1: nOH = 3n = 3.0,4 V = 1,2(lit) - + Trường hợp 2: nOH = 4nAl - 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 Giải D 2M 4M - 3+ Giáo viên hướng dẫn học sinh tính được: n= nAl(OH)3 = 2.nAl2 O3 = 2.102 5,1 = 0,1(mol) n Al3+ = nAlCl3 = 0,2.2 = 0,4(mol) + Trường hợp 1: nOH = 3n = 3.0,1 = 0,3(mol) CM = 0,2 0,3 - + Trường hợp 2: nOH = 4nAl - n = 4.0,4 - 0,1= 1,5(mol) CM = - 3+ = 1,5M 1,5 0,2 = 7,5M 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 đãã̃ 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: n= nAl(OH)3 = n Al3+ 0,78 78 = 0,01(mol) 3,42 = 2.nAl2 (SO4 )3 = 342 = 0,02(mol) 13 + Trường hợp 1: nOH- = 3n = 3.0,01 = 0,03(mol) a = 0,25 0,03 = 0,12M + Trường hợp 2: nOH - = 4nAl3+ - n = 4.0,02 - 0,01 = 0,07(mol) a= 0,07 0,25 = 0,28M Chọn đáp án: B 2.3.7 Cơng thức tính lượng NaOH cần cho vào dung dịch muối Zn2+ để xuấấ́t hiệệ̣n lượng kết tủa theo yêu cầu n OH - = 2n 2+ Dạng có kết quảả̉: -2n - = 4n n OH Zn Hai kết quảả̉ tương ứng với trường hợp NaOH thiếu NaOH dư: Trường hợp đầu kết tủa chưa đạt cực đại, trường hợp sau kết tủa đãã̃ 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 phảả̉n ứng thu a(mol) kết tủa Hướng dẫn giải: Bài tốn có hai trường hợp, ứng với hai kết quảả̉ khác nhau: + Trường hợp 1: Lượng NaOH cho vào dung dịch Zn2+ đến thu a(mol) kết tủa Khi ta có: Zn2+ + 2OH- Zn(OH)2 2a a nOH = 2n (dung dịch Zn2+ dư) + Trường hợp 2: Lượng NaOH cho vào dung dịch Zn2+ đến thu kết tủa cực đại (Zn2+ phảả̉n ứng hết), sau tiếp tục cho NaOH vào để hòa tan lượng kết tủa, lại a(mol) Trường hợp sảả̉n phẩm thu gồm: kết tủa Zn(OH)2 a(mol) Và - muối: ZnO2- b(mol) Zn 2+ Zn + 2OH -Zn(OH) a 2a 2+ - + 4OH ZnO 4b b a+ b = n a 2- Zn O +2H 2a+ b = n 2+ n OH OH - =4n Zn 2+ -2n - b Tức tốn có đáp số: nOH- = 2n nOH = 4nAl - 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: - n= 29,7 3+ 99 = 0,3(mol) n Zn2+ = 0,2.2 = 0,4(mol) 14 + Trường hợp 1: nOH = 2n = 2.0,3 0,6 V = 0,6(lit) - + Trường hợp 2: nOH = 4nZn - 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 ZnSO4 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: - n= 19,8 2+ 99 = 0,2(mol) n Zn2+ = 0,3.1,5 = 0,45(mol) + Trường hợp 1: nOH = 2n = 2.0,2 0,4(mol) - + Trường hợp 2: nOH = 4nZn - 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 phảả̉n 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 phảả̉n 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 hòa 0,1(mol) H2SO4 là: 0,2(mol) Hướng dẫn học sinh sửả̉ dụng cơng thức tính nhanh để tính lượng NaOH tác dụng với ZnSO4 để thu 9,9(gam) kết tủa Ta có: - n= 9,9 2+ 99 = 0,1(mol) n Zn2+ = nZnSO4 = 0,2(mol) Lượng OH- lớn cần cho vào dung dịch ZnSO4 là: nOH - = 4nZn2+ - 2n = 4.0,2 - 2.0,1= 0,6(mol) Vậy lượng NaOH cần dùng là: nNaOH = 0,2 + 0,6 = 0,8(mol) VNaOH = 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 CO2 vào lít dung dịch Ca(OH)2 0,01M Sau phảả̉n ứng hồn toàn thu m gam kết tủa Giá trị m [1] 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 khoảả̉ng CO2 biến thiên khoảả̉ng 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 N CO2 (đktc) chậm qua lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M để phảả̉n ứng xảả̉y hoàn tồn thu gam kết tủa Tính tỉ khối hỗn hợp X so với H2.[1] C 37,6 D 21 A 18,8 B 1,88 Câu 5: Sục 4,48 lít (đktc) CO vào 100ml hỗn hợp dung dịch gồm KOH 1M Ba(OH)2 0,75M Sau khí bị hấp thụ hoàn toàn 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 CO (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 phảả̉n ứng xảả̉y hoàn toàn gam? [2] A.5 B.30 C.10 D.0 Câu 8: Cho V lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hồn tồn 2,0 lít dung dịch Ba(OH)2 0,015M thu 1,97g BaCO3 kết tủa V có giá trị [2] D) 0,244 hay 1,12 A) 0,224 B) 1,12 C) 0,448 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) 0,75M Sau khí bị hấp thụ hồn tồn thấy tạo 23,6 g kết tủa Tính V CO2 đãã̃ dùng đktc [1] A 8,512 lít B 2,688 lít C 2,24 lít D Cảả̉ A B Câu 12: Hâp thu hoan toan 2,688 lit CO (đktc) vao 2,5 lit dd Ba(OH)2 nông đô a mol/l, thu đươc 15,76g kêt tua Gia tri cua a la [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) 0,1 mol H2 SO4 đến phảả̉n 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 Al 2(SO4)3 0,2M thu 1,56g kết tủa Tính nồng độ mol/lít dung dịch NaOH Biết phảả̉n ứng xảả̉y 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 H2SO 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 phảả̉n ứng xảả̉y 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 phảả̉n 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 Hiệệ̣u sáng kiến kinh nghiệệ̣m hoạệ̣t động giáo dục, với thân, đồng nghiệệ̣p 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 đãã̃ giảả̉i khó khăn làm bài, biết phân dạng loại tập, định hướng áp dụng phương pháp giảả̉i thích hợp, sửả̉ dụng cơng thức tính nhanh cách thành thạo Tiết kiệm thời gian làm bài, đặc biệt tránh sai sót, đem lại kết quảả̉ cao học tập Với bảả̉n 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 hoàn thành đề tài trên, bảả̉n 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 ôn 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 sửả̉ dụng đề tài cách khoa học có hiệu quảả̉.[3] 18 PHẦN KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Một số dạng tốn tổng qt, phương pháp giảả̉i cơng thức tính nhanh đãã̃ trình bày nhằm giúp học sinh suy nghĩ, vận dụng cho thích hợp Cần lưu ý thầy, cô giáo phảả̉i lựa chọn tập phù hợp với lực đối tượng học sinh lớp dạy Với viết tơi giới thiệu số cơng thức tính nhanh mà 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 tốn mới, khó phức tạp nhiều.[3] Khi làm đề tài với nhiều suy nghĩ, trăn trở, tâm huyêt trình dạy học Tơi mong muốn có hiệu quảả̉ giúp cho học sinh THPT phần giảả̉i nhanh tập Giúp học sinh khỏi phảả̉i lúng túng việc lựa chọn phương pháp giảả̉i, tiết kiệm nhiều thời gian, đáp ứng nhu cầu thi cửả̉ 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 sửả̉ dụng số cơng thức tính nhanh giảả̉i tập dung dịch kiềm” mà đãã̃ thực Tôi mạnh dạn nêu nhằm giúp học sinh chuẩn bị tốt kì thi thầy trao đổi Hi vọng với phần kiến thức kinh nghiệm nhỏ bé tơi góp phần nâng cao chất lượng dạy học hoá học trường phổ thơng Rất mong góp ý bạn đồng nghiệp em học sinh để lần sau có kinh nghiệm q báu Tơi xin chân thành cảả̉m ơn! 3.2 Kiên nghi: Nhưng giải phap đôi mơi thương liên quan đên nhiêu vân đê, nhiên sư công cua cac giải phap phu thuôc rât lơn vao yêu tô Đê đê tai thưc sư mang lai hiêu quả, manh dan đê nghi môt sô vân đê sau: * Đôi vơi dạy: - Thương xuyên tim toi đê co bai giảng hay, bai tâp thu vi lôi cuôn hoc sinh vao bai giảng cua minh * Đôi vơi hoc: - Phải thưc sư yêu thich môn hoc - Phải năm vưng đươc kiên thưc bảả̉n - Phải tich cưc hơp tac vơi day đê hoat đông day - hoc đat kêt quả cao nhât - Phảả̉i có máy tính cầm tay sửả̉ dụng cách thành thạo, thao tác nhanh, để sửả̉ dụng cơng thức tính nhanh đạt hiệu quảả̉ cao * Đôi vơi cac cấp quan ly: - Thương xuyên quan tâm đên giao viên, tao moi điêu kiên vê sơ vât chât đê giao viên co thê ap dung cac phương phap mơi vao giảng day 19 - Co hinh thưc đông viên, khen thương kip thơi giao viên va hoc sinh co kêt quả day – hoc tôt Trên la sang kiên kinh nghiêm cua năm hoc 2018 – 2019 Rât mong đươc sư đong gop y kiên cua đơng nghiêp đê viêc day va hoc hóa học trương THPT đat kêt quả cang tôt XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh hóa, ngày 10 tháng năm 2019 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Tác giả Lê Xuân Đức 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảả̉o 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 sửả̉ dụng số cơng thức tính nhanh giảả̉i 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 ĐÃ ĐƯỢC HỘệ̣I ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giảả̉: Lê Xuân Đức Chức vụ đơn vị cơng tác: Tổ phó chun mơn – Trường THPT Như Xuân Kết đánh giá giá xếp loạệ̣ i TT Tên đề tài SKKN xếp loạệ̣i (Phòng, Sở, (A, B, Tỉnh ) C) Hướng dẫn học sinh phân Sở C tích, xây dựng sửả̉ dụng số cơng thức tính nhanh giảả̉i tập axit sunfuric Hướng dẫn học sinh phân Sở C tích, xây dựng sửả̉ dụng số cơng thức tính nhanh giảả̉i tập axit nitric Cấấ́p đánh Năm học đánh giá xếp loạệ̣i 2016 – 2017 2017 – 2018 22 ... Tỉnh ) C) Hướng dẫn học sinh phân Sở C tích, xây dựng sửả̉ dụng số cơng thức tính nhanh giảả̉i tập axit sunfuric Hướng dẫn học sinh phân Sở C tích, xây dựng sửả̉ dụng số cơng thức tính nhanh giảả̉i... thi phần dung dịch kiềm 2.3.1 Một số điểm cần lưu ý áp dụng cơng thức tính nhanh để giải tập dung dịch kiềm Trước vào giảả̉i dạng tập cụ thể dung dịch kiềm, giáo viên cần lưu ý học sinh số điểm... trên, tơi đãã̃ chọn đề tài: ? ?Hướng dẫn học sinh phân tích, xây dựng sửả̉ dụng số cơng thức tính nhanh giảả̉i tập dung dịch kiềm? ?? sở SKKN năm học 2016 - 2017, SKKN năm học 2017 -2018, phương pháp