Đang tải... (xem toàn văn)
- Giáo viên có thể hướng dẫn học sinh nghiên cứu thêm về việc xác định số mol của muối tạo thành trong trường hợp chỉ tạo ra 1 muối.Thông qua đó, kích thích thêm trí tò mò khoa học của c[r]
(1)PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA DUNG DỊCH KIỀM VỚI H3PO4 BẰNG SƠ ĐỒ NGUYỄN HỮU MINH PHÚ Trường THPT Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang I Cơ sở lý thuyết: H3PO4 là tri axit nên dung dịch luôn tồn các cân sau: H PO4 ⇔ H+ + H PO4 H PO4 ⇔ 2 H+ + HPO4 HPO42 ⇔ 3 H+ + PO4 Trong môi trường kiềm, lượng H + bị trung hòa OH- nên các cân trên chuyển dịch theo chiều thuận Vì ta có thể thay các cân trên sơ đồ sau: H PO4 H PO4 HPO42 PO43 Giả sử số mol ban đầu dung dịch H PO4 là a mol và số mol OH- cho vào dung dịch H3PO4 là b mol Theo sơ đồ trên ta có: H PO4 H PO4 HPO42 PO43 mol a mol 2a mol 3a mol (Ban đầu chưa phản ứng nên số mol H3PO4 = 0) So sánh với số mol OH- , ta có các trường hợp sau: Nếu b < a : Tạo muối H PO4 và H PO4 dư Nếu b = a : Tạo muối H PO4 2 Nếu a < b < 2a : Tạo hỗn hợp muối H PO4 và HPO4 2 Nếu a = 2b : Tạo muối HPO4 2 3 Nếu 2a < b < 3a : Tạo hỗn hợp muối HPO4 và PO4 3 Nếu b = 3a : Tạo muối PO4 (2) 3 Nếu b > 3a : Tạo muối PO4 và OH- dư Nếu nhìn vào sơ đồ tổng quát thì đúng là khó khăn giải theo cách lập tỉ lệ Tuy nhiên, giải bài tập cụ thể thấy nó không phức tạp đâu Ưu điểm cách giải này là học sinh không cần phải học thuộc các trường hợp trên, cần học sinh so sánh xem số mol OH- nằm khoảng nào là có thể xác định sản phẩm tạo thành Ngoài ra, trường hợp tạo muối chúng ta có thể kết hợp với sơ đồ đường chéo để tính số mol muối nhanh Sau đây, ta hãy xét số ví dụ minh họa để tìm hiểu rõ cách giải này II Các ví dụ minh họa: Ví dụ 1: Rót dung dịch chứa 11,76 g H PO4 vào dung dịch chứa 16,8 g KOH Tính khối lượng muối thu sau cho dung dịch bay đến khô ( Bài tập SGK 11NC trang 66) Giải nH3 PO4 = 0,12 mol ; nKOH = 0,3 mol Theo sơ đồ: H PO4 H PO4 HPO42 PO43 0,12 0,24 0,36 Ta thấy: 0,24 < 0,3 < 0,36 2 3 Tạo muối HPO4 và PO4 Áp dụng phương pháp đường chéo H PO4 H PO4 0,12 HPO42 PO43 0,24 0,36 0,3 0,06 0,06 2 3 Vậy số mol HPO4 = 0,06 mol ; Số mol PO4 là 0,06 mol Ta có : nK2 HPO4 nHPO2 nK3PO4 nPO3 = 0,06 mol mK HPO = 0,06*174 = 10,44 g = 0,06 mol mK PO = 0,06*212 =12,72 g (3) Ví dụ 2: Cho 200 ml dung dịch H3PO4 0,3 M vào 500 ml dung dịch Ba(OH)2 0,16 M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, tính khối lượng muối thu Giải nH3 PO4 = 0,06 mol ; nBa (OH ) = 0,08 mol nOH = 0,16 mol Theo sơ đồ: H PO4 HPO42 H PO4 0,06 0,12 PO43 0,18 Ta thấy: 0,12 < 0,16 < 0,18 2 3 Tạo muối HPO4 và PO4 Áp dụng phương pháp đường chéo H PO4 HPO42 H PO4 0,06 PO43 0,12 0,18 0,16 0,02 0,04 2 3 Vậy số mol HPO4 = 0,02 mol ; Số mol PO4 là 0,04 mol Ta có: nBaHPO4 nHPO2 = 0,02 mol mBaHPO = 0,02*233 = 4,66 g nBa3 ( PO4 )2 nPO3 = 0,02 mol mBa3 ( PO4 )2 0,02*601 = 12,02 g Ví dụ 3: Cho 100 ml dung dịch H3PO4 0,2 M vào lit dung dịch Ca(OH) 0,012 M Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng xảy hoàn toàn Giải nH3 PO4 = 0,02 mol ; nCa (OH ) = 0,012 mol nOH = 0,024 mol Theo sơ đồ: H PO4 H PO4 0,02 HPO42 0,04 Ta thấy: 0,02 < 0,024 < 0,04 PO43 0,06 (4) 2 Tạo muối H PO4 và HPO4 Áp dụng phương pháp đường chéo H PO4 H PO4 HPO42 0,02 0,04 PO43 0,06 0,024 0,016 0,004 2 Vậy số mol H PO4 =0,016 mol Số mol HPO4 = 0,004 mol Ta có: nCa ( H PO4 )2 nH PO mCa ( H PO ) 2 = 0,008 mol = 0,008*236 = 1,888 g nCaHPO4 nHPO2 = 0,004 mol mCaHPO = 0,004*136 = 0,544 g Phương pháp này không áp dụng cho H3PO4 mà còn có thể dùng để giải các dạng bài tập tương tự CO2, SO2, H2S tác dụng với dung dịch kiềm Ví dụ 4: Hấp thụ hoàn toàn 448 ml khí CO 2(đktc) vào 100 ml dung dịch NaOH 0,5 M Sau phản ứng hoàn toàn, dung dịch thu chứa chất tan nào ? Giải nCO2 0, 02 mol nNaOH = 0,05 mol nOH = 0,05 mol Theo sơ đồ: 2 CO2 HCO3 CO3 Ta thấy: 0,02 nOH 0,04 =0,05 mol > 0,04 mol Dung dịch chứa chất tan: Na2CO3 và NaỌH dư Ví dụ 5: Hấp thụ hết 672 ml CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2 M Sau phản ứng thu muối gì ? Khối lượng là bao nhiêu ? Giải nCO2 0, 03 mol nBa (OH )2 0,02 mol nOH = 0,04 mol (5) Theo sơ đồ: 2 CO2 HCO3 CO3 0,03 0,06 0,03 < nOH 0,04 < 0,06 Ta thấy: Tạo muối: Ca( HCO3 )2 và CaCO3 Áp dụng phương pháp đường chéo 2 CO2 HCO3 CO3 0,03 0,06 0,04 0,02 0,01 1 n 0, 02 HCO Ta có: nCa ( HCO3 )2 = = = 0,01 mol mCa ( HCO3 )2 = 0,01.162 = 1,62 g nCaCO3 = nCO2 = 0,01 mol mCaCO = 0,01.100 = g Ví dụ 6: Dẫn 890 ml khí H2S (đktc) vào lit dung dịch Ca(OH)2 0,02 M Sau phản ứng hoàn toàn thu dung dịch chứa muối gì ? Giải nH S nCa ( OH )2 0,04 mol nOH = 0,08 mol = 0,04 mol Theo sơ đồ: 2 H2S HS S 0,04 0,08 Ta thấy: nOH = 0,08 mol Dung dịch sau phản ứng chứa muối CaS III Kết luận: - Việc áp dụng phương pháp vào thực tiễn giúp học sinh giải vấn đề khó khăn trước đây, làm tăng thêm thích thú các em môn hóa học - Giáo viên giảng dạy các dạng toán này nhẹ nhàng việc hướng dẫn học sinh cách xác định sản phẩm phản ứng mà không phải lo lắng việc học sinh quên kiến thức này (6) - Giáo viên có thể hướng dẫn học sinh nghiên cứu thêm việc xác định số mol muối tạo thành trường hợp tạo muối.Thông qua đó, kích thích thêm trí tò mò khoa học các em - Phương pháp này không giới hạn cho học sinh khối 11 Thực giáo viên có thể dạy cho học sinh từ lớp 10, lên lớp 11, 12 giáo việc nhắc lại là các em có thể vận dụng cách khá linh hoạt để giải bài tập (7)