Hướng dẫn học sinh giỏi lớp 8 trường THCS quảng hùng giải bài tập liên quan đến tỷ khối chất khí, khối lượng mol trung bình

1 Mở đầu 1.1 Lý chọn đề tài Hoá học môn khoa học vừa trừu tượng vừa mang tính th ực nghiêm, mơn tương đối khó học sinh, đến năm lớp mơn hố học đưa vào giảng dạy ch ương trình mu ộn so với mơn học khác, nên bậc THCS hố học ch ỉ đ ược h ọc năm học lớp lớp Tuy lại nh ững h ệ th ống ki ến thức mang tính chất móng cho học sinh tiếp tục học mơn cấp THPT cao Vì có ý nghĩa vô quan tr ọng, định cho thành cơng việc học tập mơn hố học bậc cao hơn, đặc biệt chương trình hố học lớp có ý nghĩa kh ởi đ ầu mang tính đại cương, cung cấp cho học sinh khái niệm, định luật nh ững toán hố học nhất, làm quen với thí nghiệm hố h ọc, hình thành thao tác tư hố học Bộ mơn hố học có tính ch ất quy ết định đến thành đạt việc học mơn hố học bậc THPT Nếu em nắm bắt vận dụng thành thạo kiến th ức hố h ọc vi ệc học tập phát triển tư mơn lớp bậc THPT có nhiều thuận lợi, thu kết cao ngược lại Để giúp em có kiến thức hoá học vững vàng ham mê học tập nghiên cứu mơn hố học địi hỏi người giáo viên phải có ph ương pháp dạy h ọc phù hợp, sáng tạo để học sinh hiểu cách nhanh nh ất d ễ dàng nhât Là giáo viên giảng dạy mơn hố học, theo tơi muốn gi ảng d ạy tốt chương trình hố học THCS ngồi việc nắm nội dung ch ương trình, phương pháp giảng dạy giáo viên cịn phải biết phân d ạng t ập phù h ợp với nội dung kiến thức, với đối tượng học sinh Trong thực tế giảng dạy nhiều năm mơn hố học THCS thấy phần tập liên chuyển đồi khối lượng, th ể tích, l ượng ch ất, t ỷ khối chất khí, khối lượng mol trung bình quan trọng nh ững kiến thức then chốt giúp ích cho việc tính tốn hóa h ọc h ọc sinh Xuất phát từ lý chọn đề tài: “Hướng dẫn học sinh giỏi lớp trường THCS Quảng Hùng giải tập liên quan tỷ khối chất khí, khối lượng mol trung bình” Dạng tập liên quan tính tốn theo phương trình hóa học 1.2 Mục đích đề tài - Nâng cao chất lượng hiệu dạy học hoá học tr ường THCS - Giúp cho học sinh nắm phương pháp làm s ố dạng tập liên quan đến chuyển đổi khối lượng, thể tích, lượng chất, tỷ kh ối chất khí, khối lượng mol trung bình từ rèn kỹ giải nhanh m ột s ố dạng tập hóa học giúp nâng cao chất lượng đ ại trà mơn hóa h ọc, nâng cao hiệu công tác bồi dưỡng học sinh giỏi tạo n ền t ảng ki ến thức để em học hóa học lớp THPT - Phát huy tính tích cực tạo hứng thú cho học sinh h ọc t ập đặc biệt tính tốn hóa học - Là tài liệu cần thiết cho việc ôn học sinh giỏi kh ối THCS giúp giáo viên hệ thống hoá kiến thức, phương pháp dạy học 3 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Hướng dẫn học sinh lớp trường THCS Quảng Hùng giải tập liên quan đến tỉ khối chất khí, kh ối lượng mol trung bình 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Để hồn thành tốt đề tài tơi vận dụng ph ương pháp nghiên cứu khoa học như: - Phân tích lý thuyết, điều tra bản, tổng kết kinh nghiệm s ph ạm sử dụng số phương pháp thống kê toán học việc phân tích kết thực nghiệm sư phạm v.v - Nghiên cứu kỹ sách giáo khoa hóa THCS đặc biệt ch ương III: Mol tính tốn hóa học, sách nâng cao ph ương pháp gi ải t ập, tham khảo đề thi học sinh giỏi mơn hóa học cấp huyện, thành ph ố đ ịa bàn tỉnh Thanh Hóa, tham khảo tài liệu biên soạn phân tích h ệ thống dạng toán hoá học theo nội dung đề - Đúc rút kinh nghiệm thân trình dạy học - Tham khảo, học hỏi kinh nghiệm số đồng nghiệp - Áp dụng đề tài vào chương trình giảng dạy đối v ới học sinh l ớp ôn thi học sinh giỏi, học sinh khiếu mơn Hóa học trường THCS Quảng Hùng – Thành phố Sầm Sơn – Tỉnh Thanh Hóa - Giúp em học sinh biết hiểu số ph ương pháp gi ải tập liên quan đến tỷ khối chất khí, kh ối l ượng mol trung bình T giúp em giải tập lại cách tự tin ch ủ đ ộng - Tạo cho em niềm tin, yên tâm, say mê học tập tìm tịi thêm mơn hố học Phát huy trình tự nhận thức h ọc sinh, tự khám phá tìm tịi tri thức hố học cách chủ động, tích c ực - Góp phần nâng cao chất lượng, hiệu dạy học mơn Hố học trường THCS 1.5 Những điểm sáng kiến kinh nghiệm: Đây năm thứ thực đề tài liên quan đến nội dung Năm h ọc 2019 – 2020 chọn đề tài “Hướng dẫn học sinh lớp trường THCS Quảng Hùng giải tập chuyển đổi khối lượng, lượng chất, thể tích, tỷ kh ối chất khí, khối lượng mol trung bình” dùng giảng dạy đại trà bồi dưỡng học sinh giỏi tập trung vào dạng không liên quan đến tính tốn theo phương trình hóa học Năm học 2020 – 2021 m rộng đ ề tài tập trung vào dạng liên quan đến tính tốn theo ph ương trình hóa học dành cho bồi dưỡng học sinh giỏi, học sinh khiếu mơn hóa học lớp Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm Cũng môn học khác, Hố học mơn h ọc khơng thể thiếu trường THCS Bên cạnh việc tiếp thu kiến thức lý thuyết việc giải tập hoá học quan trọng Rèn cho cho học sinh kỹ tính tốn từ dễ đến khó, phát triển dần kỹ có học sinh, nhằm phát huy thêm kh ả tự h ọc, t ự nh ận thức độc lập sáng tạo học sinh Trên s kích thích tính tích c ực học tập học sinh Việc làm tập chuyển đổi khối lượng, th ể tích l ượng chất, tỷ khối chất khí dạng tập học sinh m ột bước dạng tập tính theo PTHH mà em gặp sau này, tập liên quan đến khối lượng mol trung bình lớp dành cho học sinh giỏi lại kiến thức quan trọng để em học hóa học THPT sau Việc làm tập dạng rèn cho học sinh khả t tốn học nhanh xác m ột nh ững yêu c ầu để đảm bảo phát triển lực nhận thức toàn diện em h ọc sinh 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Qua trình giảng dạy, trị chuyện, điều tra tình hình h ọc t ập c học sinh việc học tập mơn Hố học nói chung tập v ề liên quan đến tỷ khối chất khí, khối lượng mol trung bình nói riêng tơi nhận thấy rằng: Bên cạnh số đơng học sinh lớp thích học tập mơn hố mơn học với em nên em tò mò muốn khám phá có phận khơng nhỏ học sinh ngại học th tồn kí hi ệu, cơng thức, phương trình, lại tính tốn n ữa nên em khó nh ớ, khó học khơng đơn tính tốn tốn h ọc mà đ ể làm đ ược tập hố học em phải nhớ kí hiệu hố học, biết lập cơng th ức hố h ọc, biết lập PTHH… Trong suốt 27 năm làm công tác giảng dạy Hố học trường THCS Quảng Hùng tơi thấy học sinh khoảng 40% số h ọc sinh biết làm tốn liên quan tính tốn hóa học số ch ỉ kho ảng 20% làm thành thạo dạng tính tốn học học 60% l ại ch ỉ nh cách máy móc khơng biết Kết khảo sát học sinh chưa áp dụng đề tài nh sau: (Số học sinh chọn để bồi dưỡng) Tổng Giỏi số SL TL học sinh 15 13,3 Khá SL TL 13,3 Trung bình SL TL 13,3 Yếu SL Kém SL TL TL 33,3 26,8 Qua bảng số liệu ta thấy: Tỷ lệ học sinh giỏi thấp 2/15 (13,3%), tỷ lệ học sinh thấp so với môn văn hố khác 2/15 (13,3%): Trong tỷ lệ học sinh yếu, lại nhiều: H ọc sinh y ếu 5/15 (33,3 %) đặc biệt số học sinh nhiều (26,8%), tỷ lệ học sinh từ trung bình trở lên đạt 39,3% 5 Xuất phát từ thực trạng trăn trở, đúc rút kinh nghi ệm nhiều năm giảng dạy đặc biệt kinh nghiệm bồi dưỡng h ọc sinh giỏi, học sinh khiếu mơn hóa học (trong nhiều năm liền đ ội ển học sinh giỏi mơn Hóa học trường THCS Quảng Hùng đ ứng v ị trí s ố bảng xếp hạng chung PGD đào tạo Thành ph ố S ầm S ơn nhiều năm liền có em nằm đội ển học sinh giỏi dự thi HSG cấp tỉnh đạt giải) v ậy l ựa ch ọn đ ể đ ưa đến cho học sinh số phương pháp giải toán liên quan tỷ khối chất khí, khối lượng mol trung bình (Các tốn liên quan đến tính theo phương trình hóa học) 2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm giải pháp s d ụng đ ể gi ải vấn đề Để thực đề tài lựa chọn số dạng phù hợp v ới chương trình chuẩn kiến thức học sinh lớp m ỗi dạng tiến hành theo trình tự sau: * Ví dụ minh họa: - Phân tích đề: Xác định kiện cho? C ần tìm? Xác định kiến thức liên quan cần áp dụng - Hướng dẫn giải chi tiết * Bài tập áp dụng: Ra tập tương tự để học sinh áp dụng t ự làm, có đánh giá, nhận xét rút kinh nghiệm Xong chuyên đề yêu cầu học sinh làm kiểm tra Giáo viên chấm, chữa đánh giá rút kinh nghiệm Bài kiểm tra có phân hóa đối tượng học sinh nhằm phát huy lực học sinh Sau xin giới thiệu phương pháp giúp h ọc sinh gi ỏi l ớp giải tập liên quan tỷ khối chất khí, khối lượng mol trung bình (các dạng liên quan đến tính tốn theo phương trình hóa học) 2.3.1 Dạng 1: Tính thành thể tích (thành phần phần trăm thể tích) tính khối lượng (thành phần phần trăm khối lượng) khí hỗn hợp khí trước sau phản ứng 1.3.1.1 Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm H2 CH4 tích 11,2 lít (đktc) Tỉ khối hỗn hợp X oxi 0,325 Trộn 11,2 lít X với 28,8 gam khí oxi thực phản ứng đốt cháy, phản ứng xong làm lạnh để nước ngưng tụ hết thu hỗn hợp khí Y Tính thành phần phần trăm thể tích khí X Tính thành phần phần trăm thể tích khối lượng khí Y * Phân tích đề: - Xác định thành phần khí X, Y + X gồm: H2 CH4 + Y gồm: CO2, khí cịn dư X (Có thể CH4, H2 O2 dư) - Các kiện cho: Thể tích hỗn hợp X (11,2 lít); Tỉ khối c X đ ối với Oxi (0,325); Khối lượng khí oxi (28,8 gam) - Các kiến thức liên quan: Chuyển đổi thể tích thành số mol ( n = ); Tỉ khối chất khí (= ), khối lượng mol trung bình hỗn hợp khí (MTB =); bước làm tốn tính theo PTHH * Hướng dẫn giải: Tính thành phần phàn trăm thể tích khí X Số mol hỗn hợp: n = = 0,5 (mol) Gọi số mol H2 hỗn hợp a (mol) số mol CH hỗn hợp (0,5 – a) mol Theo ta có: MTB = = = 0,325 32 Giải ta a = 0,2 => Số mol H X 0,2, số mol CH X 0,3 % thể tích khí H2 X: % H2 = 100% = 40% % thể tích CH4 X: % CH4 = Tính thành phần phần trăm thể tích khối lượng khí Y PTHH: 2H2 + O2 H2O (1) CH4 + 2O2 2H2O + CO2 (2) Số mol oxi ban đầu: = Theo PTHH (1): Số mol O2 phản ứng: = 0,1 (mol) Theo PTHH (2): số mol O2 phản ứng: = 0,6 (mol) Tổng số mol O2 phản ứng: 0,1 + 0,6 = 0,7 (mol) < 0,9 Vậy hỗn hợp Y gồm CO2 O2 dư Số mol O2 dư: 0,9 – 0,7 = 0,2 (mol) Theo PTHH (2): số mol CO2 0,3 (mol) Tổng số mol hỗn hợp Y: 0,3 + 0,2 = 0,5 (mol) Khối lượng O2 dư: 0,2 32 = 6,4 (g) Khối lượng CO2: 0,3 44 = 13,2 (g) Khối lượng hỗn hợp Y: 6,4 + 13,2 = 19,6 (g) % thể tích O2 Y: 100% = 40%; % CO2 = 100% = 60% % Khối lượng O2 Y: ; %CO2 = 67,3% Ví dụ 2: Hỗn hợp A gồm N2 H2 có tỷ khối H 3,6 Nung nóng hỗn hợp A thời gian đưa nhiệt độ ban đầu thu hỗn hợp khí B gồm khí N2, H2 NH3 có tỷ khối H2 4,5 Tính thành phần phần trăm thể tích khí A, Tính thành phần phần trăm thể tích khí B? * Phân tích đề: - Xác định thành phần khí A, B + A gồm: H2 N2 + B gồm: NH3 khí cịn dư A (N2 H2) - Các kiện cho: Tỉ khối A H (3,6); Tỉ khối B H2 (4,5) - Các kiến thức liên quan: Tỉ khối chất khí ( = ), khối lượng mol trung bình hỗn hợp khí (MTB =); khối lượng mol trung bình hỗn hợp nhiều khí: MTB = ; bước làm tốn tính theo PTHH * Hướng dẫn giải: Tính thành phần phàn trăm thể tích khí A (Cũng phần trăm số mol) Giả sử ban đầu hỗn hợp A có mol Gọi số mol H hỗn hợp A x (mol) số mol N2 A (1 – x) mol Theo ta có: MTB = = = 3,6.2 Giải ta x = 0,8 => Số mol H A 0,8; số mol N A 0,2 % thể tích khí H2 A: 80% % thể tích N2 A: 20% Tính thành phần phần trăm thể tích khí Y PTHH: N2 + 3H2 2NH3 Đặt số mol N2 phản ứng a (mol) Theo PTHH: n = 3a (mol); n = 2a (mol) Hỗn hợp B gồm: N2 dư: (0,2 – a) mol H dư: (0,8 -3a) mol NH3: 2a (mol) Theo ta có: MTB (B) = = 4,5 Giải a = 0,1=> Trong B có: 0,1 mol N 2; 0,5 mol H2 0,2 mol NH3 \ Tổng số mol hỗn hợp B là: 0,8 mol % Về thể tích N2 B là: 12,5% % Về thể tích H2 B là: 62,5% % thể tích NH3 B là: 25% Ví dụ 3: Cho 11,2 lít (đktc) hỗn hợp khí B gồm CO2, SO2 (tỉ khối B H2 28) vào bình kín chứa 0,1 mol O phản ứng, nhiệt độ xúc tác V2O5 Sau thời gian thu hỗn hợp khí C có tỉ khối đối v ới khơng khí 1,956 Tính thể tích khí hỗn hợp B Tính khối lượng khí hỗn hợp C? * Phân tích đề: - Xác định thành phần khí B, C + B gồm: CO2 SO2 + C gồm: SO3 khí cịn lại B (CO2 khơng tác dụng với O2 SO2 O2 dư) - Các kiện cho: Tỉ khối B H (28); Thể tích hỗn hợp B (11,2 lít); Tỉ khối C khơng khí (1,956) số mol O (0,1) - Các kiến thức liên quan: Tỉ khối chất khí (= ), khối lượng mol trung bình hỗn hợp khí ( MTB =); khối lượng mol trung bình hỗn hợp nhiều khí: MTB = ; bước làm tốn tính theo PTHH * Hướng dẫn giải: Tính thể tích khí hỗn hợp B Số mol hỗn hợp B: nB = = 0,5 (mol) Gọi số mol CO2 hỗn hợp a (mol) số mol SO2 hỗn hợp (0,5 – a) mol Theo ta có: MTB = = = 28.2 Giải ta a = 0,2 => Số mol CO2 X 0,2; số mol SO2 B 0,3 mol Thể tích CO2 hỗn hợp B 4,48 lít; thể tích SO B 6,72 lít Tính khối lượng khí hỗn hợp C? PTHH: 2SO2 + O2 2SO3 Ta có tỉ lệ: = > = => SO2 dư Hỗn hợp C gồm: CO2 (0,2 mol); SO2 dư (0,1 mol); SO3 (0,2 mol) Khối lượng CO2 C: 8,8 gam Khối lượng SO2 C: 6,4 gam Khối lượng SO3 C: 16 gam Ví dụ 4: Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 Cho luồng khí CO qua m (g) X nung nóng nhiệt độ cao, sau thí nghiệm kết thúc thu 64 gam ch ất rắn A 11,2 lít khí B (đktc) Tỉ khối B đối v ới oxi 1,275 Tính m? * Phân tích đề: - Tính m (khối lượng hỗn hợp X) - Các kiện cho: Tỉ khối B oxi (1,275); Thể tích h ỗn hợp B (11,2 lít); khối lượng chất rắn A (64 gam) - Các kiến thức liên quan: Tỉ khối chất khí (= ), khối lượng mol trung bình hỗn hợp khí (MTB =); bước làm tốn tính theo PTHH; ĐLBTKL * Hướng dẫn giải: PTHH: FeO + CO Fe CO2 (1) Fe2O3 + 3CO Fe + 3CO2 (2) B gồm CO2 CO dư nB = = 0,5 (mol) Gọi số mol CO2 x (mol), số mol CO dư (0,5 – x) mol Theo ta có: = 1,275 32 Giải x= 0,5=> Số mol CO2 B 0,4 mol số mol CO 0,1 mol Theo PTHH (1) (2): = = 0,4 (mol) Khối lượng CO phản ứng: 0,4 28 =11,2 (g) Khối lượng CO2 sinh ta: 0,4 44 = 17,6 (g) Theo ĐLBTKL: m = 17,6 + 64 – 11,2 = 70,4 (gam) 2.3.1.2 Bài tập áp dụng: Bài 1: Đốt cháy hồn tồn V lít hỗn hợp khí CH H2 (có tỷ khối hiđro 4,5) cần dùng 56 lít khơng khí Tính V, biết th ể tích khơng khí g ấp lần thể tích oxi) (Các khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất) Bài 2: 17,92 lít hỗn hợp X gồm hiđro axetilen C2H2 (đktc) có tỷ khối ni tơ 0,5 Đốt hỗn hợp với 51,2 gam khí oxi, ph ản ứng xong làm l ạnh để nước ngưng tụ hết thu hỗn hợp khí Y Tính thể tích khí X Tính thành phần phần trăm khối lượng khí Y? (Các khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất) 2.3.2 Dạng 2: Tính tỉ khối hỗn hợp khí thu sau phản ứng 2.3.2.1 Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Nung 30,8 gam Cu(NO3)2, bị phân hủy theo sơ đồ sau: 2Cu(NO3)2 CuO + NO2 + O2 Sau thời gian thu 24,32 gam chất rắn T ỉnh tỉ khối h ỗn hợp khí sau phản ứng với nitơ * Phân tích đề: - Xác định thành phần khí sau phản ứng: NO O2 - Chất rắn sau phản ứng: CuO Cu(NO3)2 dư - Các kiện cho: Khối lượng chất rắn trước phản ứng kh ối lượng chất rắn sau phản ứng - Các kiến thức liên quan: ĐLBTKL, Bài tập tính theo PTHH, tỉ khối chất khí (= ), khối lượng mol trung bình hỗn hợp khí ( MTB =); * Hướng dẫn giải: PTHH: 2Cu(NO3)2 CuO + 4NO2 + O2 Theo ĐLBTKL: Khối lượng hỗn hợp khí: 30,8 – 24,32 = 6,48 (g) Gọi số mol O2 a (mol) => số mol NO2 4a (mol) (Theo PTHH = ) Theo ta có: 32 a + 184 a = 6,48 Giải a = 0,03 => Số mol O2: 0,03 (mol), số mol NO2: 0,12 mol MTB = = 43,2 Tỉ khối hỗn hợp khí khí nitơ = ≈ 1,54 Vi dụ 2: Đốt cháy 5,6 lít CO bình chứa 2,8 lít O2 sau phản ứng thu hỗn hợp khí X tích 6,16 lít Tỉnh tỉ khối X đ ối v ới khơng khí (các đo đktc) * Phân tích đề: - Hỗn hợp X gồm CO2 sinh phản ứng đốt cháy CO O khí hỗn hợp ban đầu dư (CO, O2 khí dư) - Các dự kiện cho: Thể tích khí trước ph ản ứng th ể tích hỗn hợp sau phản ứng - Các kiến thức liên quan: Chuyển đổi thể tích (đktc) số mol, (n = ); Tỉ khối chất khí (= ), khối lượng mol trung bình hỗn hợp khí (MTB = ); bước làm tốn tính theo PTHH có lượng dư * Hướng dẫn giải: PTHH: 2CO + O2 2CO2 Số mol CO: = Số mol O2: = Số mol hỗn hợp X: 10 Gọi số mol O2 phản ứng x (mol) => Số mol O2 dư là: (0,125 – x) mol Theo PTHH số mol CO phản ứng 2x (mol) => Số mol CO dư là: (0,25 – 2x) mol X gồm: CO2 (2x mol) O2 dư: (0,125 – x) mol CO dư: (0,25 – x) mol Theo ta có: 2x + 0,125 – x + 0,25 – 2x = 0,275 Giải được: x = 0,1=> Trong hỗn hợp X: Số mol CO 0,2 mol; Số mol CO dư 0,05 mol; Số mol O2 dư 0,025 mol MTB(B) = = 40 Tỉ khối X khơng khí = ≈ 1,379 2.3.2.2 Bài tập áp dụng: Bài 1: Khi nung nóng nhơm nitrat (Al(NO3)3 bị phân hủy thành nhôm oxit (Al2O3), nitơ đioxit (NO2) oxi (O2) Phân hủy 106,5 gam nhơm nitrat sau phản ứng cịn lại 57,9 gam chất rắn Tỉnh tỉ khối hỗn hợp khí thu khơng khí Bài 2: Đốt cháy 36 gam FeS2 với 13,44 lít khí O2 (đktc) Sau phản ứng thu 28 gam hỗn hợp chất rắn X V lít khí Y Tính thành ph ần ph ần trăm thể tích khí có Y tính tỉ kh ối c Y đ ối v ới oxi? (các khí đo điều kiện) (Biết FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2) 2.3.3 Dạng 3: Xác định công thức hóa học hợp ch ất 2.3.3.1 Các ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho 4,48 lít CO (đktc) từ từ qua ống sứ nung nóng đ ựng gam FexOy xảy phản ứng hoàn toàn theo sơ đồ sau: FexOy + CO → Fe + CO2 Sau phản ứng thu hỗn hợp X có tỷ khối đối v ới H 20 Xác định cơng thức oxit sắt? * Phân tích đề: - Sau phản ứng thu hỗn hợp X nên CO dư, X gồm CO CO (phải tìm số mol CO phản ứng để từ tìm số mol Fe xOy theo PTHH) - Các kiện cho: Thể tích CO ban đầu, Khối lượng Fe xOy, tỉ khối X H2 - Các kiến thức liên quan: Chuyển đổi từ thể tích số mol (n = ); Tính khối lượng mol (M = ); Tỉ khối chất khí ( = ); Khối lượng mol trung bình * Hướng dẫn giải: PTHH: FexOy +y CO → xFe + y CO2 Số mol CO: = = Gọi số mol CO dư a (mol)=> số mol CO2 sinh ra: (0,2 –a)mol Theo ta có: = 20 Giải được: a = 0,05 => Số mol CO dư là: 0,05 mol; Số mol CO sinh là: 0,15 mol Theo PTHH: = = (mol) Khối lượng mol M FexOy = = 53,3 y Hay 56 x+ 16 y = 53,3 y => 56 x = 37,3 y => = 11 Vậy công thức oxit sắt: Fe2O3 Ví dụ 2: Đốt cháy hợp chất X lượng oxi vừa đủ người ta thu hỗn hợp khí CO2 SO2 có tỉ khối khí hiđro 28,667 Xác định cơng thức hóa học hợp chất X Biết tỷ khối h c X đ ối v ới khơng khí nhỏ * Phân tích đề: - Vì đề cho sản phẩm đốt cháy hợp chất X tạo CO SO2 nên X chắn có nguyên tố Cacbon, nguyên tố lưu huỳnh có th ể có nguyên tố oxi - Biết tỉ khối hỗn hợp sau phản ứng => Tìm tỉ l ệ mol CO SO2 => Tìm tỉ lệ mol nguyên tử C S X - Kiến thức liên quan: Tỉ khối chất khí, khối lượng mol trung bình, tốn lập cơng thức dựa vào sản phẩm đốt cháy * Hướng dẫn giải: Gọi số mol CO2 SO2 hỗn hợp khí thu sau phản ứng x, y (mol) Theo ta có: = 28,667 Giải được: = => nC : nS = 1:2 Công thức X có dạng: (CS2) (CS2Oz)n Trường hợp 1: X có dạng (CS2)n Khối lượng mol X < 78 hay 76n n = Cơng thức hóa học X: CS2 Trường hợp 2: X có dạng (CS2Oz)n, z = M = 92 > 78 (loại) Vậy cơng thức hóa học X CS2 2.3.3.2 Bài tập áp dụng Bài 1: Nung 22,2 gam muối kim loại M sau phản ứng thu đ ược ch ất rắn B oxit baz kim loại M (trong oxit M chi ếm 60% v ề kh ối lượng) 8,4 lít hỗn hợp khí C (NO O2) có tỷ khối H2 21,6 Xác định công thức phân tử A B) Bài 2: Dùng V (lít) khí CO (đktc) khử hoàn toàn gam oxit kim lo ại, phản ứng kết thúc thu kim loại hỗn hợp khí X, tỉ kh ối c X đ ối với H2 19 Cho X hấp thụ hoàn toàn vào dd Ca(OH) dư thu gam kết tủa Xác định công thức oxit kim loại tính giá trị V? 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo d ục, với thân, với đồng nghiệp nhà trường Sau dạy xong lý thuyết, minh hoạ ví dụ cụ th ể, học sinh làm tập áp dụng, tiến hành cho làm ki ểm tra Thời lượng 60 phút 2.4.1 Đề bài: Gồm câu, câu điểm Câu 1: Đốt cháy khơng hồn tồn 6,72 lít khí CO (đktc) Khi ph ản ứng k ết thúc thu hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hidro 20 Tính % theo th ể thể tích, theo khối lượng khí X 12 Câu 2: Cho 6,72 lít khí CO (đktc) qua ống sứ trịn, dài, nung nóng ch ứa m gam bột đồng (II) oxit Khi phản ứng kết thúc thu hỗn h ợp khí X có t ỉ khối so với hidro 16,67 12 gam chất rắn Xác định giá tr ị m Câu 3: Nung nóng hỗn hợp gồm 0,4 mol N2 1,6 mol H2 bình kín (có xúc tác) chất tạo thành NH 3, sau phản ứng thu 1,8 mol hỗn hợp khí X Tính tỉ khối X oxi Câu 4: Đốt cháy 1,2 gam cacbon bình chứa 3,36 lít O (đktc) thu hỗn hợp khí X Tính tỉ khối X hiđro (Phản ứng x ảy hoàn toàn) Câu 5: Thổi 8,96 lít khí CO (đktc) qua 16 gam Fe xOy nung nóng, sau phản ứng thu hỗn hợp khí có tỷ khối khơng khí 1,379 Xác đ ịnh cơng thức oxit sắt (phản ứng hồn tồn) 2.4.2 Đáp án – biểu điểm Câu (2 đ) ( đ) Đáp án PTHH: CO + O2 CO2 nCO = 0,3 (mol) => nX = 0,3 (mol) Goi số mol O2 phản ứng x (mol) Theo PTHH: nCO = 2x (mol); n = 2x (mol) Số mol CO dư là: (0,3 – 2x) Theo ta có: = 40 Giải được: x = 0,1125 Số mol CO2 sinh ra: 0,1125 = 0,225 (mol) Số mol CO dư: – 0,225 = 0,075 (mol) Khối lượng CO2: 0,225 44 = 9,9 (gam) Khối lượng CO dư: 0,075 28 = 2,1 (gam) Khối lượng hỗn hợp X: 9,9 + 2,1 = 12 (gam) % thể tích khí X: % CO2 100% = 75%; % CO = 25% % khối lượng chất X: % CO2 = 100% = 82,5%; % CO = 17,5% PTHH: CO + CuO Cu + CO2 nCO = 0,3 (mol) => nX = 0,3 (mol) Gọi số mol CO Phản ứng x (mol) Theo PTHH: = x (mol) Số mol CO dư: (0,3 – x) mol Theo ta có: = 33,34 Giải được: x = 0,1 Số mol CO2 sinh là: 0,1 (mol) Số mol CO phản ứng: 0,1 mol Theo ĐLBTKL: m + mCO = 12 + => m = 10,4 (gam) Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 13 (2 đ) (2 đ) (2 đ) PTHH: N2 + 3H2 NH3 Gọi số mol N2 phản ứng x, Theo PTHH: = x (mol), số mol = 2x (mol) => Số mol N2 dư: (0,4 – x); số mol H2 dư: (1,6 – 3x) mol Theo ta có: (0,4 – x) + (1,6 – 3x) + 2x = 1,8 Giải x = 0,1 Hỗn hợp X gồm: N2 dư: 0,3 mol; H2 dư: 1,3 mol; NH3: 0,2 mol Khối lượng mol TB X: = Tỉ khối X oxi: = = 0,25 PTHH: C + O2 CO2 Sô mol C: nC = 0,1 mol Số mol O2: = 0,15 (mol) Ta có: = < = => O2 dư, X gồm O2 dư CO2 Theo PTHH: = 0,1 (mol); = 0,1 (mol) => Số mol Oxi dư: 0,15 – 0,1 = 0,05 (mol) Khối lượng mol trung bình X: = 40 Tỉ khối X H2: = = 20 PTHH: FexOy + yCO xFe + yCO2 nCO = 0,4 (mol) => nX = 0,4 (mol) Gọi số mol CO phản ứng a, Theo PTHH: = a (mol) => Số mol CO dư: (0,4 – a) mol Theo ta có: = 40 Giải được: a = 0,3 Số mol CO2 phản ứng: 0,3 (mol) Theo PTHH: = (mol) Khối lượng mol FexOy: M FexOy = = 53,3 y  56 x + 16 y = 53,3 y Giải được: = Vậy cơng thức hóa học: Fe2O3 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 (HS làm theo cách khác cho điểm tối đa) 2.4.3 Đánh giá kết làm học sinh - Tổng số học sinh học chuyên đề: 15 - Tổng số học sinh làm kiểm tra: 15 - Kết quả: + Số học sinh đạt 2: học sinh: Em chưa nắm nội dung chuyên đề triển khai 14 + Số học sinh đạt đến điểm: học sinh : Chỉ làm câu phần câu (Dạng tính khối lượng chất tham gia ho ặc sản phẩm phản ứng), dạng tính tỷ khối xác đ ịnh công thức học sinh chưa làm + Số học sinh đạt điểm: học sinh: Làm câu (Dạng tính khối lượng chất tham gia sản phẩm); Câu (dạng tính t ỷ khối hỗn hợp khí tạo thành sau phản ứng); Ch ưa làm đ ược xác định công thức + Số học đạt điểm đến 6,5 điểm: học sinh: Các em xác nắm dạng tính khối lượng, tính thể tích khí trước sau ph ản ứng, tính tỷ khối hỗn hợp khí sau phản ứng, ch ưa nắm đ ược dạng xác định công thức + Số học sin đạt từ đến điểm: học sinh: Bài làm em tương đối tốt, nhìn chung nắm nội dung chuyên đề d ạy, nhiên cịn mắc lỗi khâu trình bày + Số học sinh đạt từ đến 10 điểm: học sinh: Bài làm cá em tốt, trọn vẹn câu, trừ 0,25 điểm lý trình bày - Từ việc phân tích cụ thể giáo viên nắm ểm được, điểm chưa học sinh để có hướng bồi d ưỡng ti ếp theo cho học sinh - Kết thống kê chung bảng sau: Tổng số Giỏi học sinh 15 SL TL% 46,7 Khá SL TL% 13,3 Trung bình SL TL% 20 Yếu SL TL% 13,3 Kém SL TL% 6,7 Như nhìn vào bảng số liệu ta thấy tỷ lệ học sinh đạt ểm gi ỏi vận dụng phương pháp có tăng lên (T ỷ lệ h ọc sinh đ ạt ểm gi ỏi tăng từ 13,3 % lên 46,7%; tỷ lệ học sinh đạt điểm yếu giảm đáng kể (Tỷ lệ học sinh đạt điểm giảm từ 26,9 % xuống 6,7%); tỷ lệ học sinh yếu giảm đáng kể (Từ 33,6 % xuống 13,3%) Kết luận, kiến nghị 3.1 Kết luận Trên giới thiệu dạng tập liên quan đ ến tỉ khối chất khí, khối lượng mol trung bình (Các dạng liên quan đ ến tính tốn theo phương trình hóa học) chuyển đổi quan trọng mà học sinh thường gặp phải trình học tập mơn hố học THCS Tiếp theo chuyển đổi thơng thường em cịn gặp nhiều tốn hóa học khác tính tốn theo phương trình hóa học mà chuyển đổi bước toán Trong suốt trình nghiên cứu làm đề tài cố gắng thông qua th ực tế gi ảng d ạy l ớp đ ể kiểm nghiệm thấy dạy phần giáo viên nên c ứ vào trình 15 độ, thói quen học sinh để lựa chọn phương pháp cho phù h ợp không áp đặt học sinh phải theo phương pháp hay ph ương pháp khác , đưa ví dụ cách đơn giản nhất, phân tích đề để tìm h ướng giải Từ thực tế giảng dạy thấy phương pháp mà vừa áp d ụng gây hứng thú học tập cho học sinh, bỏ mặc cảm học hố khó đối v ới học sinh, từ chất lượng giảng dạy nâng lên đáng k ể Tuy nhiên đề tài có hạn chế định mong nhận đ ược đóng góp chân thành bạn bè đồng nghiệp để đề tài hồn thi ện để áp dụng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên học sinh 3.2 Kiến nghị Phòng giáo dục đào tạo nên tổ chức hội thảo công tác vi ết sáng kiến kinh nghiệm, sáng kiến kinh nghiệm hay có th ể ph ổ bi ến rộng rãi đến đội ngũ giáo viên trực tiếp đứng lớp nh chúng tôi, thông qua hội thảo đội ngũ giáo viên học tập kinh nghiệm hay đ ể góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy Tôi xin chân thành cám ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hoá, ngày 20 tháng năm 2021 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Nguyễn Thị Thái TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa hóa học – Nhà xuất giáo dục Việt Nam 350 Bài toán hoá học chọn lọc - Đào Hữu Vinh (NXB Hà Nội) Hoá học nâng cao 8, - Ngô Ngọc An (Nhà xuất trẻ) Những chuyên đề hay khó hố học THCS - Hồng Thành Chung (NXB Giáo dục Việt Nam) Chuyên đề bồi dưỡng hoá học 8, - Nguyễn Đình Độ (NXB Đà Nẵng) Bồi dưỡng hóa học Trung học sở - Vũ Anh Tuấn (NXB Giáo dục) Tuyển tập phụ đạo bồi dưỡng mơn Hóa học THCS - ThS Lê Ngọc Tú (Nhà xuất Thanh Hóa – 2020) 16 Các tài liệu tham khảo khác đề thi học sinh giỏi cấp huyện, thành phố địa phương 17 18 ... học sinh việc học tập mơn Hố học nói chung tập v ề liên quan đến tỷ khối chất khí, khối lượng mol trung bình nói riêng nhận thấy rằng: Bên cạnh số đông học sinh lớp thích học tập mơn hố môn học. .. chất, tỷ khối chất khí dạng tập học sinh m ột bước dạng tập tính theo PTHH mà em gặp sau này, cịn tập liên quan đến khối lượng mol trung bình lớp dành cho học sinh giỏi lại kiến thức quan trọng... học sinh giỏi kh ối THCS giúp giáo viên hệ thống hoá kiến thức, phương pháp dạy học 3 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Hướng dẫn học sinh lớp trường THCS Quảng Hùng giải tập liên quan đến tỉ khối chất