(Sáng kiến kinh nghiệm) một số pp giải bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lượng (bậc 4 cấp tỉnh)

A- ĐẶT VẤN ĐỀ: I, Lý chọn đề tài : Trong cơng tác giảng dạy Hố học, nhiệm vụ giáo viên truyền thụ kiến thức cho học sinh, rèn luyện kỹ năng, thao tác thực hành thí nghiệm, giúp học sinh nắm vững kiến thức sách giáo khoa Song bên cạnh đó, nhiệm vụ không phần quan trọng đào tạo bồi dưỡng nhân tài cho đất nước Nhiệm vụ cụ thể hố kiến thức mà em có vào học ban khoa học tự nhiên THPT thành tích em thi vào trường chuyên Tỉnh Bộ Cấu trúc đề thi học sinh giỏi chủ yếu câu hỏi tập nâng cao, nhằm chọn đối tượng học sinh giỏi Trong Hoá học sở lượng kiến thức mang tính bao quát, tổng thể chương trình Hố học phổ thơng nên tập nâng cao phát triển nhiều dạng Trong số đó, dạng tập mà ta thường xuyên gặp cấu trúc đề thi học sinh giỏi là: “Xác định cơng thức hố học chất” II- Mục đích, nhiệm vụ đề tài: Trước tình hình chung Việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất đời sống ngày phát triển mạnh mở rộng Do việc cải thiện trang thiết bị, dụng cụ máy móc Việc đưa cơng nghệ tiên tiến vào lĩnh vực nhằm phát triển kinh tế, bảo vệ an ninh quốc phòng cần thiết Để đạt mục tiêu quốc gia phải định hướng đào tạo nhân tài từ trường học theo chuyên ngành khác Chuyên ngành hố học chun ngành có nhiều ứng dụng thực tiễn sống Nó phục vụ cho nhiều chuyên ngành khác phát triển Vì việc cần thiết từ cấp sở hệ thống trường học phổ thơng nên hình thành đào tạo khối mũi nhọn mơn hố học III Phạm vi đối tượng nghin cứu: - Qua q trình nghiên cứu giúp tơi hồn thiện công tác bồi dưỡng học sinh giỏi khắc sâu kiến thức cho em chương trình THCS - Đối với học sinh: Giúp em biết phân chia đề dạng nhỏ định hướng phương pháp giải loại tập IV Phương pháp nghin cứu: Đây dạng tập khó ln làm vướng mắc học sinh, để em tháo gỡ vướng mắc này, trình dạy bồi dưỡng tơi tìm hiểu, nghiên cứu đưa phương pháp giải Cách thức khai thác suy luận lô gíc để loại trừ trường hợp chọn tên chất, dạng thường xuyên bắt gặp trình em làm tập tài liệu nâng cao chương trình THCS Theo tơi, phân chia dạng thành hai dạng tập nhỏ sau: 1- Xác định chất dựa vào thành phần định tính 2- Xác định chất dựa vào thành phần định lượng Ở tơi xin trình bày cụ thể hoá dạng tập xác định chất dựa vào phân tích định lượng B - GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I- Cơ sở lý luận: Mặc dù mơn Hố học nói riêng, giải đề thi học sinh giỏi em nhiều vướng mắc Đặc biệt gặp tập dạng xác định chất dựa vào phân tích thành phần định lượng Cụ thể khảo sát chất lượng làm dạng chưa áp dụng đề tài vào giảng dạy sau ( Đối với 30 em học sinh) Cách giải khoa học kết giải không khoa học Không giải kết giải sai Số lượng Tỷlệ % 0% II Cơ sở thực tiễn: 24 20% 80% Nguyên nhân dẫn đến thực tiễn Một số nguyên nhân là: - Đây dạng tập khó khơng có cách giải mẫu mực - Khả tư suy luận lơ gíc học sinh cịn chưa cao khơng tìm tịi - Việc nắm kiến thức học sinh chưa chắn - Kỹ giải tập dạng chưa cao - Đây dạng tập thấy q trình học SGK nên với giáo viên HS III Nội dung đề tài: Kỹ hình thành rèn luyện, rèn luyện học sinh dạng tập nào? Theo nên phân chia nhỏ dạng để học sinh dễ tiếp cận nắm cách giải cụ thể Dạng chia làm hai dạng nhỏ sau: a) Dựa vào thành phần định lượng để xác định chất chuỗi phản ứng chữ b) Phân tích định lượng, dựa vào phản ứng hóa học để xác định (hoặc vài chất hỗn hợp) Ở dạng giới thiệu bước để học sinh định hướng giải * Yêu cầu: + Nắm vững tính chất lý hoá chất học + Nắm cách giải tập + Chịu khó tư lơ gíc - sáng tạo giải Vận dụng linh hoạt nhiều phương pháp * Lưu ý: Các ví dụ lấy đề luyện thi học sinh giỏi 1- Dạng tập dựa vào thành phần định lượng để xác định chất chuỗi phản ứng chữ Cách giải: - Dựa vào kiện đề cho, ( đặc biệt lưu ý đến tỉ lệ lượng) để lập sơ đồ mối quan hệ chất, tính tốn định lượng liên quan - Phân chia trường hợp ( kết hợp với phân tích định tính) để loại trừ hợp chất có liên quan, tìm tên chất Một số ví dụ cụ thể Bài tập 1: Khi nung nóng lượng cân chất rắn A tạo 0,6 g chất rắn B khí C Sản phẩm B phân huỷ mang hoà tan hoàn toàn vào nước tạo dung dịch chứa 0,96g chất G dư Sản phẩm khí C cho qua dung dịch chất Đ dư tạo 2,76g chất E Khi cho tương tác dung dịch nước chất với chất G tạo chất A Đ Hãy cho biết chất A, B, C, Đ, G, E chất nào.Viết phương trình phản ứng tương ứng Hướng dẫn: (ở không giải cụ thể mà hướng dẫn học sinh tìm tịi lời giải) - Giáo viên hướng dẫn cho học sinh phân tích đề, ví dụ: Nhiệt phân chất A → B ( rắn) + C ( khí), A thuộc loại hợp chất nào? (A phải muối bị phân huỷ) Hơn B + H2O → d2 G, suy (B oxit bazơ C oxit axit) B Oxit nhóm kim loại ? ( B phải Oxit kim loại kiềm kiềm thổ, bazơ khác không tan), d2 G thuộc loại hợp chất nào? (kiềm) - Lập sơ đồ định lượng: A to 0,6 g oxit bazơ + oxit axit C +d2 Đ (dư) +H2O 0,96g d2 chất G 2,76 g d2 chất E (kiềm) A + Đ - Vì B có khả nên phân chia trường hợp * Trường hợp 1: + Ký hiệu B là: B Oxit kim loại kiềm M2O + Viết phương trình: ( M2O + H2O = 2MOH ) (*) + Suy nghĩ lượng B G? (tìm lượng nước) + Lập tỷ lệ số mol theo lượng nước ? (theo phản ứng (*)) mol M2O → mol H2O + Từ số mol, khối lượng B, tìm M? * Trường hợp 2: Ký hiệu: → n M 2O = n H O = 0,96 − 0,6 = 0,02mol 18 0,6 = 30 → M = ⇒ Liti M O= B oxit kiềmMthổ 0,02 MO - Thực tương tự trường hợp → M = 14 (loại) Vậy A muối Li, A thỗ mãn muối nào? ( A Li2CO3 Li2SO3, muối cịn lại Li không phân huỷ) Suy chất B, C, G ? + Dung dịch Đ tác dụng với CO2 (SO2) Đ chất nào? (B Li2O có n = 0,02mol , C CO2 SO2 có n = 0,02 mol) → nA = 0,02 mol Đ kiềm muối ( = CO3; = + Xét trường hợp Đ C Gồm trường hợp sau: Gọi M ngun tố kim loại dung dịch Đ, có hố trị n) 1) M(OH)n + CO2 → 2) M(OH)n +SO2 → 3) M2(CO3)n + CO2 + H2O → 4) M2(SO3)n + SO2 + H2O → xét trường hợp trên, dựa vào lượng C Đ Suy khối lượng mol kim loại M + Ví dụ xét trường hợp M(OH)n + nCO2 → M2(CO3)n + nH2O Số mol CO2 0,02 mol 0,02 (mol ) n Suy nM Ta có: M = m : n → 2M + 60n = 0,02 = 138 ⇒ M = 69 - 30n ( CO3 ) n = 2,76 n=1 M = 39 → n = 2;n = loại + Các trường hợp cịn lại xét tương tự, kết khơng phù hợp suy Đ KOH, E K2CO3 + Các phản ứng xảy là: Li2CO3 to (1) → 2LiOH (2) + 2KOH → K2CO3 + H2O (3) Li2O + H2O CO2 Li2O + CO2 K2CO3 + LiOH → Li2CO3 + 2KOH (4) Vì Li2CO3 tan K2CO3 nên phản ứng (4) xảy Bài tập 2: Ba nguyên tố A, B, X thuộc nhóm nguyên tố hệ thống tuần hoàn, tổng số thứ tự nguyên tố đầu cuối bảng hệ thống tuần hoàn 76 Muối axit nitric tạo thành từ nguyên tố đó, thường sử dụng để nhuộm màu lửa pháo bông, pháo hoa thành màu đỏ dung dịch có mơi trường trung tính Xác định ngun tố A,B, X vị trí bảng hệ thống tuần hoàn Hướng dẫn: - Khi giải học sinh cần phải ý đến đặc tính như: Màu lửa, mơi trường trung tính, tổng số thứ tự bảng hệ thống tuần hoàn + Muối ( - NO3) A, B, X có mơi trường trung tính A, B, X phải thuộc loại nào? - Số thứ tự (STT) STT ( A) + STT(X) = 76 + Vì gốc - NO3 gốc axit mạnh nên A, B, X phải kim loại mạnh suy Suy điều gì? A, B, X kim loại kiềm kim loại kiềm thổ - nhóm cịn lại khơng có đủ kim loại mạnh - Màu lửa đỏ, hợp chất nguyên tố nào? + STT (A) + STT(X) = 76 suy STT kim loại < 76 + Màu lửa đỏ để nhuộm pháo Stronti(Sr) = 38 - Từ xảy cặp nào? + Trong nhóm II A có STT ( Ca) ( Lưu ý: STT (A) + STT (X) = 76) + STT ( Ba) = 20 + 56 = 76 Vật A Ca, B Sr, X Ba 2- Dạng tập xác định công thức phân tử chất dựa vào phân tích định lượng Cách giải: - B1: Lập cơng thức tổng quát dạng AxByCz - B2: Dựa vào kiện ( chủ yếu đến thành phần định tính đề, biện luận để xác định dạng hợp chất cần tìm ) - B3: Dựa vào thành phần định lượng, biện luận, chia trường hợp để loại trừ hợp chất có liên quan - B4: Dựa vào tỷ lệ lượng để lập công thức cần tìm * Chú ý: Trên bước đúc rút từ kinh nghiệm thực tế giải đề thi, làm cần phải linh hoạt để khai thác kiện kết hợp nhiều phương pháp mang Bài tập 1: Hợp chất tạo thành nguyên tố có khối lượng 10,8g, người ta xử lý cẩn thận Cl2 Khi thu hỗn hợp muối Clorua Hydroclorua mà từ điều chế 400 g dung dịch HCl 7,3% Khối lượng tổng muối Clorua tạo thành 38,4g Xác định công thức hợp chất đầu Nếu biết nguyên tố có phần khối lượng hợp chất 42,6%, clorua nguyên tố 39,3% Giải: - Khi xử lý hợp chất Cl2 tạo HCl - Hợp chất có nguyên tố H - Giả sử hợp chất có dạng AxByHz - Ta có mHCl = 400 x 7,3% = 29,2(g) ⇒ nHCl = 36,5 = 0,8(mol) ⇒ nH 29,2 = 0,8(mol) → mH = 0,8 (g) Khối lượng nguyên tố A B 10,8 - 0,8 = 10(g) Giả sử hợp chất đầu nguyên tố A chiếm 42,6 % ta có: m A 42,6 = → m A = 4,6( g ) 10,8 100 Mặt khác, gọi công thức muối clorua A ACln → MA 39,3 = → M A = 22,98n M A + 35,5n 100 + n=1 → MA = 23 → A Na + n=2 → MA = 46 → (loại) + n=3 → MA = 69 → (loại) + + Các giá khác khơng thỗ mãn Vậy hợp chất đầu phải có Na 4,6 = 0,2 (mol) 23 → nA = nNa = → mNaCl = 0,2 x 58,5 = 11,7 (g) Suy mB = 10,8 - mNa - mH = 5,4 (g) Giả sử muối clorua B có dạng BClm ta có: khối lượng là: 38,4 - 11,7 = 26,7(g) Trong 26,7 g muối có 5,4 g nguyên tố B MB 5,4 → M B = 9m = M B + 35,5m 26,7 → + m = → MB = → B Beri ( Be) hợp chất có dạng: NaxBeyHz → hợp chất không tồn taị + m = → MB = 18 (loại) + m = → MB = 27 → B Al hợp chất có dạng: NaxAlyHz Số mol Al là: nAl = 5,4 = 0,2 (mol) 27 Ta có: x : y : z = 0,2 : 0,2 : 0,8 = : : Vậy Công thức hợp chất là: NaAlH4 Các giá trị khác m khơng thỗ mãn Bài tập : Dùng 1,568 l H2 phản ứng đủ với g hỗn hợp hai Oxit thu m gam hai kim loại A B Cho m gam A B vào dung dịch HCl dư tạo 0,896l H2 0,64g kim loại A hoá trị II Cho A phản ứng hết với H 2SO4 đặc nóng thu 0,224l SO2 (Các thể tích khí đo đktc) a) Tìm m = ? b) Tìm cơng thức hai Oxit Giải: → a) + A có hố trị II → + B có hố trị n + nH = Oxit AO Oxit B2On 1,508 = 0,07( mol ) 22,4 Phản ứng: H2 + AO → A + H2O (1) nH2 + B2On → 2B + nH2O (2) n H 2O = n H Theo (1) (2) : → mH 2O = 0,07 18 = 1,26 (g) → m(A, B) = + 0,14 - 1,26 = 2,88 (g) b) A phản ứng với H2SO4 A + 2H2SO4 → ASO4 + Theo (3) ta có: nA = nSO = 0,01 (mol) 0,64 Suy MA = 0,01 = 64 (g) → A Cu oxit A CuO Khối lượng B là: n H sinh là: 2,28 - 0,64 = 2,24 (g) 0,896 = 0,04(mol ) 22,4 - Phản ứng B với HCl là: 2H2O + SO2 (3) n H2  B + nHCl → BCln + (4) 0,08 (mol ) n Theo (4) : nB = Suy ra: MB = + n = 1: → MB = 28 (loại) + n = 2: → MB = 56 (Fe) + n = 3: → MB = 84 (loại) 22,4.n = 28n 0,08 Vậy B Fe Trong muối clorua Fe có hóa trị II, oxit hố trị khác Do cơng thức Oxit là: FexOy Khối lượng FexOy (g) - mCuO = - 0,01 80 = 3,2(g) Phản ứng: FexOy + yH2 to xFe + yH2O (5) Số mol H2 phản ứng (5) là: 0,07 - 0,01 = 0,06 (mol) 0,06 mol y Theo (5): n FexOy = ⇒ 56x + 16 y = 0,06 ⇒ 3,36 x = 2,24 y ⇒ x : y = 3,2 y Công thức Oxit sắt là: : Fe2O3 Ngồi dạng mà tơi trình bày trên, q trình học em làm quen với số dạng khác lập cơng tác hố học chất dựa theo thành phần định lượng là: Bài tập 3: Có hai chất khí A B + Cơng thức hố học A có dạng C2xHy B có dạng CxH2x + Tỉ khối A khơng khí 2; B A 0,482 Hãy xác định cơng thức hố học chất khí A B Giải: Ta có : dA/kk = MA 29 ⇒ ⇔ 24 x + y 29 = 24x + y = 58 ⇔ Ta lại có : dB/A = MB MA y = 58 - 24x ⇒ 14x = 0,482 58 ⇔ x = ⇒ y = 10 Do cơng thức hoá học: + Của A C4H10 + Của B C2H4 Dạng 1: Xác định công thức chất dựa vào kết phân tích định lượng (Biết thành phần % nguyên tố) Một hợp chất vơ AxByCz có chứa khối lượng A a% ; % khối lượng B b%; % khối lượng C c% Ta có tỷ lệ số mol nguyên tố: a b c x: y : z = M : M : M A B c Trong a, b, c thành phần % khối lượng nguyên tố hợp chất MA, MB, Mc khối lượng mol nguyên tử nguyên tố - Với hợp chất vô tỷ lệ tối giản x, y, z thường giá trị số cần tìm Lưu ý: Số gam Số mol = Khối lượng mol Số lít (đktc) Số mol = 10 Cách 1: Các khối lượng nguyên tố hợp chất tỉ lệ với nên ta có: 12 x y 16 = = ⇒ 75 25 100 16 ⋅ 75 =1 12 ⋅ 100 16 ⋅ 25 y= =4 100 x= Suy công thức hoá học chất X CH4 (Mê tan) Phương trình hố học CH4 (Mê tan) : CH4 + 2O2 t CO2 + H2O 1mol 2mol 13,44l ? V (l) Ta có : V = 13,44 = 26,88 (l) Do ta tích khơng khí cần dùng cho đốt cháy 13,44 lít CH4 : 26,88 = 134, (l ) Đáp số: 134,4 lít Cách 2: Trong mol chất X có 75% C 25% H Ta suy mol X có : + 75% 16g = 12g hay nguyên tử C + 25% 16g = 4g H hay nguyên tử H Công thức hố học X có dạng : (CH4)n n ∈ N* Ta lại có : Mx = 16g ⇔ 16 n = 16 ⇔ n = Do ta có cơng thức hố học X CH4 Cách 3: Ta có : Mx = 16 ⇔ 12 x + y = 16 (*) Với x, y hai số tự nhiên khác (x, y ∈ N*) Từ (*) ⇒ 12 ≤ 12x < 16 x ∈ N* ⇒ x = ⇒ y = o → Phương trình (*) tốn học gọi phương trình nghiệm ngun Bài tập 4: Đốt cháy hồn toàn 0,44g chất A (Gồm nguyên tố C, H O ) người ta thu hỗn hợp B Cho hỗn hợp khí qua hai bình : + Bình thứ chứa Điphơtpho pentaoxit P2O5 làm bình tăng lên 0,36g + Bình thứ chứa Kali hiđrơxit KOH làm bình tăng lên 0,88g Tìm thành phần phần trăm khối lượng hỗn hợp A biết P 2O5 hút nước KOH hồ tan CO2 Viết cơng thức hố học chất A biết khối lượng mol A 88g Giải Giả sử phân tử chất A gồm x nguyên tử C, y nguyên tử H z nguyên tử O với x, y, z ∈ N* Ta có cơng thức hố học chất A : CxHyOz Ta có phương trình hố học phản ứng cháy: t CxHyOz + (4x + y - 2z )O2 4xCO2 + 2yH2O o 12 + Bình thứ nặng thêm 0,36g nghĩa khối lượng nước sinh sau phản ứng 0,36g P2O5 hút nước + Bình thứ hai nặng thêm 0,88g nghĩa khối lượng CO sinh sau phản ứng 0,88g CO2 tan KOH Do ta có khối lượng C có 0,44g chất A : 12 ⋅ 0,88 = 0,24 (g) 44 2.0,36 + Khối lượng hiđrô H : mH = = 0,04 (g) 18 + Khối lượng ôxi : mo = 0,44 - (0,24g + 0,04g) = 0,16 (g) mc = Ta suy thành phần phần trăm khối lượng chất A : 0,24 ⋅ 100% ≈ 54,54% 0,44 C% = 0,04 ⋅ 100% ≈ 9,09% 0,44 0,16 ⋅ 100% ≈ 36,36% O% = 0,44 H% = 12 x y 16 z = = 54,54 9,09 36,36 12 x 54,54 = ≈6 ⇒ Suy : y 9,09 16 z 36,36 ⇒ = ≈4 y 9,09 Ta có : y = 2x y = 4z Mặt khác, ta có : MA = 88g ⇔ 12x + y + 16z = 88 ⇔ 12 2z + 4z + 16z = 88 ⇒ z =2 ⇒ x =4 ;y =8 Do ta có cơng thức hố học chất A : C4H8O2 Có thể giải cách khác sau: 13 ⇒ x = 2z 12 x y 16 z M A = = = C % H % C % 100 Ta có : C %.M A 12 54,54.88 ⇒ x = = 12.100 1200 H %.M A 9,09.88 ⇒ y = = y = 100 100 O%.M A 36,36.88 ⇒ z = = z = 16.100 1600 x = Bài tập 5: Xác định công thức chất có thành phần theo khối lượng sau: a 2,04%H; 32,65% S 65,31% b Phân tích muối vơ có chứa 17,1% Ca; 26,5 % P; 54,7%0 a % H (Học sinh tự làm tập này) Dạng 2: Tìm cơng thức hố học chất dựa vào phương trình phản ứng hố học: - Đặt công thức chất cho - Gọi a số mol chất nói dùng Viết phương trình phản ứng, đặt số mol a vào phương trình tính số mol chất có liên quan - Lập hệ phương trình, giải hệ Bài tập 1: Hồ tan hồn tồn 7,2g kim loại hố trị II dung dịch HCl, thu 6,72 lít H2 (đktc) Xác định tên kim loại dùng Giải: Đặt A kim loại dùng số mol x để phản ứng Phương trình phản ứng: A + 2HCl –> ACl2 + H2 1mol x (mol) Suy ta có hệ số : 1mol x (mol) x A = 7,2 g x = 6,72 : 22,4 = 0,3 mol (2) 14 (1) Thế (2) vào (1) ta có A = 7,2 : 0,3 = 24 g Vậy A kim loại Mg Bài tập 2: Hoà tan lượng Oxit kim loại hoá trị II dung dịch H2S04 10% vừa đủ thu dung dịch muối có nồng độ 11,8% Tìm tên Oxit dùng Giải: Đặt công thức Oxit dùng M0 Gọi a số mol M0 dùng, ta có phản ứng: M0 + H2S04 –> MS04 + H20 a a a Lượng H2S04 cần lấy 98 a (g) Lượng dung dịch H2S04 cần lấy 98a 100 = 980a ( g ) 10 Lượng dung dịch muối tạo thành = a (M+ 16 )+ 980 a Nồng độ muối : a( M + 96 ) 11,8 = → 100( M + 96) = 11,8( M + 996) a ( M + 16) + 980a 100 M = 24,36( Magie) Một số tương tự (các em tự giải) Bài tập 3: Có hai chất khí A B mà cơng thức hoá học chúng theo thứ tự C2xHy CxH2x Trộn 6ml khí A 6ml khí B với 70ml 0xi khí nhiên kế Cho nổ làm lạnh, ta thu 36ml CO2 13ml oxi Hãy xác định cơng thức hố học hai chất khí A B Giải: Phương trình hố học phản ứng cháy khí A : t 4C2xHy + (8x + y)O2 8x CO2 + 2yH2O (1) 4mol (8x + y)mol 8xmol 6mol ? V1 ml ? V2 mol Phương trình hố học phản ứng cháy khí B: t 2CxH2x + 3xO2 2xCO2 + 2x H2O (2) 2mol 3xmol 2xmol / 6mol ? V1 ml ? V2 / mol Khi làm lạnh nước hố lỏng; khí nhiên kế cịn lại khí CO2 khí oxi dư Oxi cịn dư 13ml nên thể tích oxi tham gia phản ứng cháy là: 70ml - 13ml = 57ml Theo phản ứng (1), ta tích oxi dùng để đốt cháy 6ml khí A là: o o 15 V1 = 6(8 x + y ) 3(8 x + y ) = (ml) Theo phản ứng (2), thể tích oxi dùng để đốt cháy 6ml khí B : 6.3 x = 9x (ml) 3(8 x + y ) Do ta có : + 9x = 57 ⇔ V1/ = 42x + 3y = 114 (a) Theo (1), ta tích CO2 sinh : V2 = 6.8 x = 12x (ml) Theo (2), ta tích CO2 sinh : V2 /= 2x.6 = 6x (ml) Thể tích CO2 sinh ống nghiệm sau phản ứng 36ml : V2 + V2 / = 18x = 36 ⇒ x = Thay x = vào (a), ta có y = 10 Vậy: Cơng thức hố học chất khí A B theo thứ tự C4H10; C2H4 Bài tập 4: Cho vào khí nhiên kế 10ml chất khí A (gồm C H ) oxi dư Cho nổ làm lạnh, thể tích hỗn hợp thu sau phản ứng giảm 30 ml, phần lại cho qua bình đựng KOH thể tích hỗn hợp lại giảm thêm 40 ml Hãy xác định cơng thức hố học hỗn hợp A Giải: Giả sử phần tử chất khí A gồm x nguyên tử C liên kết với y nguyên tử H, Với x, y ∈ N* Cơng thức hố học A có dạng CxHy Phương trình hố học phản ứng cháy: t 4CxHy + (4x + y)O2 4xCO2 + 2yH2O 4mol 4xmol 2ymol 10mol ? V1 ml ? V2 ml Khi làm lạnh, nước hố lỏng, thể tích hỗn hợp sau phản ứng giảm 30ml nên ta tích nước sinh là: o y.10 = 30 ⇒ y = Ta biết khí CO2 hồ tan vào KOH nên ta tích CO2 sinh là: V1 = 30ml ⇒ 16 4x.10 ⇒ V1 = 40ml = 40 ⇒ x = Do ta có cơng thức hố học chất khí A là: C4H6 Bài tập 5: A khối lượng kim loại hoá trị II Nếu cho 2,4 g A tác dụng với 100ml dung dịch HCl 1,5 M thấy sau phản ứng phần A chưa tan hết Cũng 2,4 A tác dụng với 125ml dung dịch HCl 2M thấy sau phản ứng dư axít Xác định kim loại A Bài tập 6: Hồ tan hồn tồn 4g Oxit kim loại hố trị III, dung dịch HN03 37,8 %( vừa đủ ) thu dung dịch muối có nồng độ 41,72% a Tìm cơng thức Oxit dùng Dạng đốt cháy ) a (g) mộtg hợp b.- Làm lạnh dung dịch(hay muốiphân tích thấy 8,08 muối chất rắn Lọc tách hữurắn cơthấy A gồm ta thu (g) c (g) H20 Lập muối nồngC, độ H, của0muối nướcblọc là:C0 34,7% côngXác thức A,thức Biếtmuối khốirắn lượng A (MA) định công tách raphân tử thí nghiệm Đểtập giải tốn dạng ( -Bài học sinh tự làm ) ta dùng ba cách sau: Cách thứcphân phân tử hợphữu chất cócác dạng Dạng 3: 1: LậpCông Công thức tử hợp chất A gồm nguyên tố: C, xHy0z H,C0… Tính C% = 3b.100 11a H% = c 100 9a 0% = 100% - (C% + H%) y 12 x 16 z M A = = = C % H % 0% 100 Lập tỷ lệ: Suy x, y, z 3b Cách 2: Tính mc = 11 ; mH = c m0 = a − (mc + m H ) Lập tỷ lệ : y 12 x 16 z M A = = = a mc m H m0 Suy x, y, z Cách 3: Dựa vào phương trình phản ứng cháy tổng quát:   CxHy +  x + 0 → xC + y 4   y z y H2 17 y Bài tập 1: Đốt cháy 4,5 g hợp chất hữu A Biết A chứa C, H, thu 9,9g khí C02 5,4g H20 Lập cơng thức phân tử A Biết khối lượng phân tử A 60 Giải Cách 1: Dựa vào % khối lượng ngun tố: Cơng thức phân tử có dạng: CxHy0z C% = 3b 9,9.3 100 = 100 = 60% 11a 11 4,5 H% = c 5,4 100 = 100 = 13,33% 9a 9.4,5 0% = 100 − (60 + 13,33) = 26,67% 12 x y z 60 Lập tỷ lệ : 60 = 13,33 = 26,27 = 100 –> x = 3; y = 8; z=1 Cách 2: Các em tự làm tương tự Cách 3: Dựa vào phương trình phản ứng cháy tổng quát Công thức hợp chất hữu có dạng: Theo đề ta có Số mol A: n A = 4,5 = 0,075mol 60 18 CxHy0z Số mol C02 nC = 9,9 = 0,225mol 44 Số mol H20: nH 20 = 5,4 = 0,3mol 18 Phương trình phản ứng:   y z y − 0 → xC + H 2 CxHy0z +  x +   1mol  x + y z y −  (mol)… x (mol)… ( mol ) 2 x = → x=3 0,075 0,225 Suy : y = → y =8 0,075 0,3.2 Mặt khác; MC H = 60 Hay : 36 + + 16z =60 –> z = z Vậy công thức A C3H80 Bài tập 2: Melamine hợp chất hữu cơ, phân tử chứa nguyên tổ C, H, N Vì lợi nhuận, số hãng sản xuất pha chế Melamine vào sữa gây nhiều tác hại sức khoẻ ngươì tiêu dùng Đốt cháy hồn tồn a gam Melamine lượng khơng khí vừa đủ, sau phản ứng thu hỗn hợp gồm 0,3 mol CO2, 0,3mol H2O 2,1 mol N2 Hãy tính a, xác định cơng thức phân tử Melamine, biết phân tử khối Melamine (M) có giá trị nằm khoảng 84 < M < 160 không khí có chứa 20% O2, 80% N2 theo thể tích ( Trích đề thi giáo viên giỏi Tỉnh năm học 2009-2010) Giải: Gọi công thức Melamine CxHyNz Theo ta có phương trình: CxHyNz + ( x + Ta có : y ) n CO2 = 0,3mol t0 → x CO2 + nC = 0,3mol → y z H2O + N2 2 (1) n O2 = 0,3mol → n H2O = 0,3mol nH = 0,6 mol → n O2 = 0,15mol Theo định luật bảo tồn khối lượng ta có số mol O2 tham gia phản ứng (1) là: n O2 = 0,3 + 0,15 = 0,45 mol Vì đốt cháy Melamine khơng khí vừa đủ nên ta có số mol N2 có sẵn khơng khí là: nN2 = 0,45 = 1,8 (mol) 19 → → nN2 tạo thành (1) : 2,1 - 1,8 = 0,3 mol nN = 0,6 mol Ta có : x : y : z = 0,3 : 0,6 : 0,6 = : : Vậy công thức đơn giản Melamine là: C3H6N6 Ta có : 84 < M(C3H6N6) < 160 → 84 < 126 n < 160 → n =1 Vậy công thức Melamine C3H6N6 Theo định luật bảo tồn khối lượng ta có: a + 0,45 32 = 0,3 44 + 0,3 18 + 0,3 28 → a = 12,6 (g) Bài tâp 3: Đốt cháy hoàn toàn 7,5 g Hiđro cacbon A ta thu 22 g C02 13,5g H20 Biết tỷ khối so với hiđro 15 Lập công thức phân tử A (Học sinh tự giải) * Ngồi cịn số dạng lập cơng thức dựa theo quy tắc hoá trị (đây dạng đơn giản nên em tự tham khảo ) IV- KẾT QUẢ: Sau thời gian áp dụng đề tài vào giảng dạy thấy chất lượng học sinh nâng cao lên rõ rệt Trong lớp có nhiều em làm tốn hố học khó “Lập công thức dựa theo thành phần định lượng”( áp dụng với 30 em học sinh) Biết cách giải chưa thành thạo 13 43% Hiểu giải thông thạo Số lượng Tỷ lệ 17 57% Chưa biết cách giải 0% C - KẾT LUẬN: Qua kết việc áp dụng tài liệu vào giảng dạy thấy muốn đạt kết cao công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, trước hết người thầy phải cần mẫn chịu khó, mang tính sáng tạo việc hướng dẫn ôn tập cho học sinh Về phía học sinh phải nắm vững kiến thức bản, say xưa với môn biết cách khai thác triệt để kiện đề cho Phạm vi đề tài không áp dụng để giải tập thông thường mà cũn cú thể triển khai cho bồi dưỡng học 20 sinh khá, giỏi để em tự tin tham gia kỳ thi học sinh giỏi cấp thị cấp Tỉnh trường chuyên I Bài học kinh nghiệm: Khi chưa tìm hướng giải cần đặt câu hỏi trước kiện để suy luận, không chán nản Dù cho cách em sống vùng cịn gặp nhiều khó khăn sở vật chất Nhưng khám hoá học mà trị tìm làm em u mơn học, u q hương đất nước có nhiều mơ ước cho tương lai sau này, em học khối khoa học tự nhiên, chắp cánh cho ước mơ hoài bão để trở thành kĩ sư, bác sĩ người giáo viên đứng bục giảng, mong sáng kiến giúp em giải tập hoá học lập công thức đơn giản khoa học II: Tài liệu tham khảo: - SGK hóa học 8,9 - SBT hóa học 8,9 - Các đề thi học sinh giỏi Thị, Tỉnh - Các đề thi khảo sát giáo viên học sinh - Trích “Hóa học nâng cao” lớp - Đề thi giáo viên giỏi Thị , Tỉnh III Kiến nghị đề xuất Để đạt kết cao kỳ thi học sinh giỏi vào trường chuyên Tỉnh Bộ… hoăc số em có định hướng vào ban khoa học tự nhiên theo tôi: Các địa phương cần có quan tâm để trường sở tạo lớp mũi nhọn, tập hợp nhiều học sinh khá, thuận lợi cho việc bồi dưỡng chuyên môn Để làm tốt điều thỡ giỏo viờn học sinh cần cú tinh thần cố gắng, lũng say mờ môn học để từ chắp cánh cho em vươn tới hồi bóo ước mơ cho tương lai sau này, trở thành Bác Sỹ hay người giáo viên đứng bục giảng, hay kỹ sư dầu khí Giáo viên phải tích cực sử dụng đồ dùng dạy học, làm nhiều thí nghiệm có liên quan đến nội dung học, tiết học để kích thích hứng thú học tập cho học sinh, gắn liền lý thuyết với thực tiễn Áp dụng công nghệ thông tin cách hợp lý để có hiệu cao tiết dạy, đổi phương pháp dạy học, cuối học giáo viên nên cho học sinh vẽ đồ tư để hệ thống lại kiến thức đặc biệt với luyện tập, ôn tập Muốn làm tốt điều thỡ phũng thớ nghiệm cần cú đủ hoá chất, phũng thực hành cần phải đảm bảo yêu cầu để không ảnh hưởng đến sức khoẻ giáo viên 21 học sinh (mỗi trường nên có tủ đựng hóa chất chống độc) Hàng năm nhà trường cần bổ sung dụng cụ, hoá chất hết bị hư hỏng Khi xếp thời khoá biểu nhà trường cần tạo điều kiện thời gian cho giáo viên dạy Hoá nên bố trớ từ cỏc tiết sau vỡ bố trớ tiết thời gian chuẩn bị cập rập khụng kịp với cần nhiều dụng cụ hoỏ chất Khi xếp thời khoỏ biểu nờn bố trớ buổi dạy khối khối để buổi học tiết học để tiết kiệm thời gian chuẩn bị đồ dùng thí nghiệm Nhà trường, phũng giỏo dục phải thường xuyên triển khai chuyên đề, sáng kiến kinh nghiệm hay để giáo viên học hỏi lẫn nhằm bổ sung hổ trợ thêm kiến thức cho giáo viên trỡnh giảng dạy - Mong tài liệu nhỏ đông đảo bạn đồng nghiệp tham gia góp ý kiến để có thêm kinh nghiệm việc bồi dưỡng học sinh - Dạng lập công thức chất dựa vào phân tích định tính giới thiệu đề tài sáng kiến kinh nghiệm năm sau Xin chân thành cảm ơn 22 THUYẾT MINH Mễ TẢ GIẢI PHÁP SÁNG KIẾN 1.Tờn sỏng kiến: “ Suy nghi” 2.Tỏc giả sỏng kiến: - Họ tờn: Vừ Lệ Thu - Cơ quan, đơn vị: Trường THCS Nam Hồng – Thị xó Hồng Lĩnh - Điện thoại: 0988.432.567 - Email: volethunh73@gmail.com Mô tả ngắn gọn giải pháp cũ thường làm: Trong cơng tác giảng dạy Hố học, nhiệm vụ giáo viên truyền thụ kiến thức cho học sinh, rèn luyện kỹ năng, thao tác thực hành thí nghiệm, giúp học sinh nắm vững kiến thức sách giáo khoa Song bên cạnh đó, nhiệm vụ khơng phần quan trọng đào tạo bồi dưỡng nhân tài cho đất nước Nhiệm vụ cụ thể hố kiến thức mà em có vào học ban khoa học tự nhiên THPT thành tích em thi vào trường chuyên Tỉnh Bộ 23 Cấu trúc đề thi học sinh giỏi chủ yếu câu hỏi tập nâng cao, nhằm chọn đối tượng học sinh giỏi Trong Hoá học sở lượng kiến thức mang tính bao quát, tổng thể chương trình Hố học phổ thơng nên tập nâng cao phát triển nhiều dạng Trong số đó, dạng tập mà ta thường xuyên gặp cấu trúc đề thi học sinh giỏi là: "Xác định cơng thức hố học chất " Đây dạng tập khó ln làm vướng mắc học sinh, để em tháo gỡ vướng mắc này, trình dạy bồi dưỡng tơi tìm hiểu, nghiên cứu đưa phương pháp giải Cách thức khai thác suy luận lơ gíc để loại trừ trường hợp chọn tên chất, dạng thường xuyên bắt gặp trình em làm tập tài liệu nâng cao chương trình THCS Mục đích giải pháp sáng kiến: Chuyên đề giúp em học lên THPT không bỡ ngỡ tiếp cận với tập lập công thức phân tử dựa vào thành phần định lượng Loại tập thường đề cập đến tập hoá học đặc biệt đề thi học sinh giỏi khối, cấp Song thực tế chương trỡnh khụng cú học hay tiết học hướng dẫn học sinh phương pháp giải loại tập cách cụ thể, khiến học sinh bắt gặp dạng tập thường hay bỡ ngỡ lúng túng cách giải cỏc em làm dài ( nhiều thời gian) Chớnh vỡ sau thời gian nghiờn cứu từ năm 2012 -2015, xõu chuổi cỏc kiến thức để đưa số phương pháp giải tập lập công thức phân tử dựa vào thành phần định lượng ( Một số phương pháp đơn giản), nhằm giúp học sinh giải dễ dàng tập sách tập hoá học 8,9 tài liệu nâng cao, đặc biệt đề thi học sinh giỏi lớp 8, 9, có tác dụng bồi dưỡng, nâng cao kiến thức cho học sinh giỏi bậc trung học sở Với suy nghĩ thực tiễn làm công tác giảng nhiều năm soạn thảo đề tài: “Một số phương pháp giải tập lập công thức phân tử chất dựa vào thành phần định lượng” nhằm tổng kết kinh nghiệm thân, kinh nghiệm học hỏi qua đồng nghiệp, tài liệu tham khảo theo phương pháp tổng hợp logic nhằm giúp học sinh cố vững kiến thức lý thuyết tự hoàn thiện cỏc kỹ phân tích đề giải tập lập cơng thức, rèn luyện cho em kỹ nhạy bén chọn câu trả lời tập trắc nghiệm khác quan tập tự luận, hy vọng tài liệu góp phần nâng cao chất lượng dạy học mơn Hố học THCS 24 Bản mụ tả giải phỏp sỏng kiến: 4.1 Thuyết minh giải phỏp mới, cải tiến: - Qua trình nghiên cứu giúp tơi hồn thiện công tác bồi dưỡng học sinh giỏi khắc sâu kiến thức cho em chương trình THCS - Đối với học sinh: Giúp em biết phân chia đề dạng nhỏ định hướng phương pháp giải loại tập Trước tình hình chung Việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất đời sống ngày phát triển mạnh mở rộng Do việc cải thiện trang thiết bị, dụng cụ máy móc Việc đưa công nghệ tiên tiến vào lĩnh vực nhằm phát triển kinh tế, bảo vệ an ninh quốc phòng cần thiết Để đạt mục tiêu quốc gia phải định hướng đào tạo nhân tài từ trường học theo chuyên ngành khác Chuyên ngành hoá học chuyên ngành có nhiều ứng dụng thực tiễn sống Nó phục vụ cho nhiều chuyên ngành khác phát triển Vì việc cần thiết từ cấp sở hệ thống trường học phổ thông nên hình thành đào tạo khối mũi nhọn mơn hoá học 4.2 Thuyết minh khả áp dụng sáng kiến: Phương pháp tổng hợp logic nhằm giúp học sinh cố vững kiến thức lý thuyết tự hồn thiện cỏc kỹ phân tích để làm tốt dạng tập này, hy vọng tài liệu góp phần nâng cao chất lượng dạy học mơn Hố học THCS 4.3 Thuyết minh lợi ớch kinh tế, xó hội sỏng kiến - Tạo hứng thỳ học tập đồng thời giúp em đạt kết cao kỳ thi - Một số phương pháp giải tập lập công thức phân tử chất dựa vào thành phần định lượng - Giỳp học sinh củng cố kiến thức, giảm bớt ỏp lực mụn cho học sinh - Rèn luyện khả nghiên cứu khoa học 4.4 Cỏc tài liệu khỏc gửi kốm theo - Bản tóm tắt đề tài sáng kiến kinh nghiệm 4.5 Cam kết khụng chộp vi phạm quyền Với kinh nghiệm nhiều năm Những nội dung mà tơi nờu đề tài có ý nghĩa việc giỳp học sinh biết “ Một số phương pháp giải tập lập công thức phân tử chất dựa vào thành phần định lượng” , đồng thời cố lại tính chất chất đặc biệt tính chất hoá học chất Rèn luyện kỹ viết phương trỡnh hoỏ học, kỹ thực hành giải toán theo phương trỡnh hoỏ học học sinh nõng cấp khả giải tập với thời gian ngắn Nú cú ý nghĩa thiết thực cỏc em học lờn THPT 25 Phạm vi đề tài không áp dụng để giải tập thông thường mà cũn cú thể triển khai cho bồi dưỡng học sinh khá, giỏi để em tự tin tham gia kỳ thi học sinh giỏi cấp thị cấp Tỉnh trường chuyên Xác nhận quan Tỏc giả sỏng kiến ( Ký tờn đóng dấu) Ký ghi rừ họ tờn Đinh Sỹ Bỡnh Vừ Lệ Thu 26 ... Sr, X Ba 2- Dạng tập xác định công thức phân tử chất dựa vào phân tích định lượng Cách giải: - B1: Lập công thức tổng quát dạng AxByCz - B2: Dựa vào kiện ( chủ yếu đến thành phần định tính đề, biện... xõu chuổi cỏc kiến thức để đưa số phương pháp giải tập lập công thức phân tử dựa vào thành phần định lượng ( Một số phương pháp đơn giản), nhằm giúp học sinh giải dễ dàng tập sách tập hoá học 8,9... (0,24g + 0,04g) = 0,16 (g) mc = Ta suy thành phần phần trăm khối lượng chất A : 0, 24 ⋅ 100% ≈ 54, 54% 0 ,44 C% = 0, 04 ⋅ 100% ≈ 9,09% 0 ,44 0,16 ⋅ 100% ≈ 36,36% O% = 0 ,44 H% = 12 x y 16 z = = 54, 54