CHỦ ĐỀ 4: PHƯƠNG PHÁP TÍNH THEO LƯỢNG CỦA NGUYÊN TỬ HOẶC NHÓM NGUYÊN TỬ Bảo toàn nguyên tố 1Nguyên tắc áp dụng: - Trong các phản ứng hoá học, “ tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố [r]
(1)Chuyên đề hoá học PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HOÁ HỌC PHỨC Người thùc hiÖn : Nguyễn Phượng PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HOÁ HỌC PHỨC TẠP A- PHẦN MỞ ĐẦU I lí chọn đề tài (2) II Mục đích nghiên cứu III Đối tượng và khách thể nghiên cứu IV -Nhiệm vụ nghiên cứu V Phạm vi nghiên cứu VI- Phương pháp nghiên cứu B- NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN I Cơ sở lý luận các phương pháp giải nhanh số bài toán hoá học II Phân tích thực trạng III- MỘT SỐ GIẢI PHÁP Chủ đề 1: Phương pháp tự chọn lượng chất Chủ đề : Phương pháp khối lượng mol trung bình Chủ đề : Phương pháp tăng giảm khối lượng Chủ đề 4: Phương pháp tính theo lượng nguyên tử nhóm nguyên tử ( bảo toàn nguyên tố ) Chủ đề 5: Phương pháp hợp thức IV-MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC C- KẾT LUẬN CHUNG TÀI LIỆU THAM KHẢO LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Nhằm cung cấp cho các em đam mê học hoá có số phương pháp để giải số dạng toán phức tạp thường gặp môn HOÁ HỌC II-MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 1- Nghiên cứu số phương pháp giải các bài toán hoá học 2-Nêu phương pháp giải theo chủ đề nhằm giúp học sinh giỏi rèn luyện kỹ năng, giải tốt nhiều bài toán hoá học nhằm nâng cao chất lượng đội tuyển học sinh giỏi III-ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU 1- Đối tượng nghiên cứu Đề tài này nghiên cứu phương pháp giải bài toán hoá học, nguyên tắc áp dụng phương pháp 2- Khách thể nghiên cứu Khách thể nghiên cứu là học sinh lớp CHĂM HỌC ,THÍCH HỌC HOÁ IV-NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU (3) Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài nhằm giải số vấn đề sau đây 1-Những sở lý luận phương pháp giải nhanh các bài toán hoá học; nêu số phương pháp cụ thể và nguyên tắc áp dụng cho phương pháp 2-Từ việc nghiên cứu vận dụng đề tài, rút bài học kinh nghiệm để phát triển thành diện rộng, góp phần nâng cao chất lượng học sinh V- PHẠM VI NGHIÊN CỨU Do hạn chế thời gian và nguồn lực nên mặt kiến thức kỹ năng, đề tài nghiên cứu chủ đề các phương pháp giải bài toán hoá học.Các ví dụ nêu chủ đề đề cập đến phần bài tập vô có nội dung ngắn gọn VI- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1- Phương pháp chủ yếu Căn vào mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu, tôi sử dụng phương pháp chủ yếu là tổng kết kinh nghiệm, thực theo các bước: · Xác định đối tượng: xuất phát từ khó khăn vướng mắc quá trình dạy học , tôi xác định cần phải nghiên cứu tích luỹ kinh nghiệm phương pháp giải số dạng bài tập hoá học phức tạp Qua việc áp dụng đề tài để đúc rút, tổng kết kinh nghiệm 2-Các phương pháp hỗ trợ Ngoài các phương pháp chủ yếu, tôi còn dùng số phương pháp hỗ trợ khác phương pháp nghiên cứu tài liệu và điều tra nghiên cứu đối tượng học sinh B- NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN I- CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH MỘT SỐ BÀI TOÁN HOÁ HỌC Hệ thống các bài tập hoá học phong phú và đa dạng Mỗi dạng bài tập hoá học có nguyên tắc riêng và có phương pháp giải đặc trưng riêng Tuy nhiên việc phân loại các bài tập hoá học mang tính tương đối, vì loại bài tập loại này thường chứa đựng vài yếu tố loại bài tập Điều đó giải thích có nhiều bài toán hoá học giải nhiều cách giải khác Đối với học sinh giỏi không phải đơn là giải đáp số mà việc biết giải khéo léo, tiết kiệm thời gian mà cho kết chính xác là điều quan trọng Về nguyên tắc, muốn giải nhanh và chính xác bài toán hoá học thì thiết học sinh phải hiểu sâu sắc nội dung và đặc điểm bài toán đó, nắm vững các mối quan hệ các lượng chất tính chất các chất, viết đúng các phương trình phản ứng xảy (4) Thực tế có nhiều bài toán phức tạp: các kiện đề cho không ( tổng quát ), không rõ, thiếu nhiều kiện … tưởng chừng không giải Muốn giải chính xác và nhanh chóng các bài toán loại này thì phải chọn phương pháp phù hợp ( phương pháp giải thông minh ) Trong phạm vi đề tài này, tôi xin mạn phép trình bày kinh nghiệm bồi dưỡng số phương pháp giải nhanh các bài tập hoá học phức tạp Nội dung đề tài xếp theo chủ đề, chủ đề có nêu nguyên tắc áp dụng và các ví dụ minh hoạ Sau đây là tên số phương pháp giải bài tập hoá học thể đề tài: 1) Phương pháp tự chọn lượng chất 2) Phương pháp khối lượng mol trung bình 3) Phương pháp tăng giảm khối lượng 4) Phương pháp tính theo lượng nguyên tử nhóm nguyên tử 5) Phương pháp hợp thức II PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG 1-Thực trạng chung Khi chuẩn bị thực đề tài, lực giải các bài toán hoá học học sinh nói chung là yếu Đa số học sinh thường tỏ mệt mỏi phải gặp các bài tập phức tạp : các dạng có kiện không (tổng quát), các bài tập quá nhiều phản ứng, các bài tập kiện đề cho không rõ… Vì họ thụ động các buổi học và không có hứng thú học tập Học sinh ít sách tham khảo viết các phương pháp nêu đề tài Một số em có sách tham khảo là các sách “ Học tốt “ “ Bài tập nâng cao “ chưa đáp ứng tốt với nhu cầu học sinh trường 2- Chuẩn bị thực đề tài Để áp dụng đề tài vào công tác giảng dạy phải chú ý số khâu quan trọng sau: - Tìm hiểu khả nhận thức ,tiếp thu học sinh - - Xác định mục tiêu, chọn lọc và nhóm các bài toán theo dạng, chọn lọc phương pháp, xây dựng nguyên tắc áp dụng, biên soạn bài tập mẫu ; các bài tập vận dụng và nâng cao Ngoài phải dự đoán tình có thể xảy thực chủ đề bài tập c) Sưu tầm tài liệu, trao đổi kinh nghiệm cùng các đồng nghiệp III- MỘT SỐ GIẢI PHÁP (5) Khi thực đề tài vào giảng dạy, tôi giơi thiệu cho HS các bước chung để giải bài toán hoá học ( sau đã nghiên cứu kỹ đề bài cho gì ? hỏi gì ? các kiến thức hoá học có liên quan ? các mối quan hệ điều kiện và yêu cầu ? xác định cách thức để thực các thao tác để hoàn thành yêu cầu đề bài); gồm các bước sau : -Bước 1:Chuyển kiện không thành các kiện ( theo số mol ) (dữ kiện không thường là : chất không tinh khiết, các đại lượng chưa chuẩn đơn vị, …) Bước 2: Đặt ẩn cho số mol, hoá trị, nguyên tử khối … ( Nếu cần ) -Bước 3: Viết đúng tất các phương trình hoá học xảy -Bước 4: Thực các kỹ tính toán theo CTHH, theo PTHH, biện luận -Bước 5: Kiểm tra Tiếp theo, tôi tiến hành bồi dưỡng kỹ theo dạng Mức độ rèn luyện từ minh họa đến khó, nhằm bồi dưỡng học sinh phát triển kỹ từ biết làm đến đạt mềm dẻo, linh hoạt và sáng tạo Để giảng dạy dạng tôi thường thực theo các bước sau: - Bước 1: Giới thiệu bài tập mẫu và hướng dẫn giải - Bước 2: Rút nguyên tắc và phương pháp áp dụng - Bước 3: HS tự luyện và nâng cao - Bước 4: Kiểm tra đánh giá theo chủ đề Tuỳ theo độ khó chủ đề tôi có thể đổi thứ tự bước và Sau đây là số phương pháp giải bài tập hoá học, cách nhận dạng, kinh nghiệm giải đã tôi thực và đúc kết từ thực tế Trong giới hạn đề tài, tôi nêu chủ đề giới thiệu phương pháp thường gặp có tác dụng giúp học sinh giải nhiều bài toán với độ chính xác cao và tiết nhiều thời gian CHỦ ĐỀ 1: PHƯƠNG PHÁP TỰ DO CHỌN LƯỢNG CHẤT 1) Nguyên tắc áp dụng: GV cần cho HS nắm số nguyên tắc áp dụng phương pháp này nhằm tránh tượng HS tuỳ tiện chọn lượng chất vì chưa hiểu rõ phạm vi sử dụng nó: - Khi gặp các bài toán có các lượng chất đề cho dạng tổng quát ( dạng tỉ lệ mol, tỉ lệ % theo thể tích, khối lượng , các lượng chất đề cho có chứa chung tham số : m (g), V(l), x(mol)…) thì các bài toán này có kết không phụ thuộc vào lượng chất đã cho (6) - Phương pháp tối ưu là tự chọn lượng chất cụ thể theo hướng có lợi cho việc tính toán, biến bài toán từ phức tạp trở nên đơn giản Sau đã chọn lượng chất thích hợp thì bài toán trở thành dạng bản, việc giải toán lúc này thuận lợi nhiều - Lưu ý : Nếu bài toán khảo sát % m ( % V ) hỗn hợp thì nên coi hỗn hợp có khối lượng 100 gam Trong các phản ứng hoá học thì thường chọn số mol chất hệ số PTHH 2) Các ví dụ: Ví dụ 1: Hoà tan lượng oxit kim loại R vào dd H2SO4 4,9% ( vừa đủ ) thì thu dung dịch muối có nồng độ 5,87% Xác định CTPT oxit kim loại * Gợi ý HS: - GV: Chỉ cho HS thấy đây là trường hợp lượng chất đề cho dạng tổng quát ( dạng tỉ lệ % ), vì bài này có thể tự chọn lượng chất - HS : Đề xuất cách chọn lượng chất : chọn giả sử có mol oxit đã tham gia phản ứng * Giải : Đặt công thức tổng quát oxit là R2Ox ( x là hoá trị R ) Giả sử hoà tan mol R2Ox R2Ox + 1mol xH2SO4 ® R2 (SO4)x + xH2O x(mol) (2MR + 16x) g 1mol 98x (g) (2MR + 96x)g Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có : mdd sau pö (2 M R 16 x) 98.x 100 (2 M R 2016 x )g ,9 Phương trình nồng độ % dung dịch muối là : suy ta có MR = 12x Vì x là hoá trị kim loại oxit bazơ nên : M R 96 x 100% 5,87 M R 2016 x 1£ x £ Biện luận: x MR 12 24 Vậy kim loại là Mg ; oxit kim loại là : MgO 36 48 Ví dụ 2: Cho a gam dung dịch H2 SO4 loãng nồng độ C% tác dụng hoàn toàn với hỗn hợp kim loại K và Fe ( Lấy dư so với lượng phản ứng ) Sau phản ứng, khối lượng khí sinh là 0,04694 a (g) Tìm giá trị C% * Gợi ý HS : (7) - GV : gợi ý cho HS phát vì kim loại lấy dư nên toàn lượng axit và nước dung dịch phản ứng Các lượng chất cho dạng tổng quát ( chứa chung tham số a ), vì bài toán không phụ thuộc vào lượng a (gam ) - HS : Nêu cách chọn lượng chất : chọn a = 100 gam mH SO4 c ( gam) mH O 100 c ( gam) mH 4, 694( gam) * Giải : Giả sử a = 100 g Þ Vì hỗn hợp kim loại Fe, Na lấy dư nên xảy các phản ứng sau : 2K + Fe + 2K (dư)+ H2 SO4 ® K2SO4 ® FeSO4 H2 SO4 + H2 (1) + H2 (2) 2H2O ® 2KOH+ H2 (3) Theo các ptpư (1),(2),(3) ta có : n H2 nH SO4 Þ 31 C = 760 Þ nH 2O C 100 c 4, 694 + ( ) 98 18 C = 24,5 Vậy nồng độ dung dịch H2SO4 đã dùng là C% = 24,5% CHỦ ĐỀ 2:PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG MOL TRUNG BÌNH 1) Nguyên tắc áp dụng - Nguyên tắc phương pháp này là dựa vào việc tính khối lượng mol trung bình hỗn hợp Khối lượng mol trung bình hỗn hợp xác định theo công thức: M m n hh hh n1 M1 n2 M n1 n2 +) Đối với hỗn hợp khí thì có thể thay các số mol n1,n2 … thể tích % thể tích +) Nếu hỗn hợp có chất khí , với x% là % thể tích khí thứ thì : M x%.M1 (100 x%).M 100% +) Giá trị nằm khoảng :M1 <M < M2 ( giả sử M1 < M2 ) - Đây là phương pháp cho phép giải nhanh chóng nhiều bài toán hoá học phức tạp Phương pháp này có mạnh giải các bài tập xác định kim loại cùng phân nhóm chính và thuộc chu kỳ liên tiếp bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, xác định công thức phân tử các hợp chất hữu đồng đẳng liên tiếp Ngoài phương pháp này sử dụng hiệu giải các bài toán xác định thành phần % hỗn hợp (8) - Phương pháp chung : +) Căn các kiện đề cho để tính hỗn hợp +) Từ khối lượng mol trung bình có thể tìm giới hạn khối lượng mol các nguyên tố cần tìm ( bài toán tìm CTHH ), giới hạn lượng chất +) Từ khối lượng mol trung bình có thể tìm thành phần % các chất hỗn hợp +) Nếu hỗn hợp gồm chất có cấu tạo và tính chất hoá tương tự ( kim loại cùng phân nhóm chính, hợp chất vô có cùng công thức tổng quát, các hợp chất hữu đồng đẳng … ) thì có thể đặt công thức đại diện cho hỗn hợp Các đại lượng tìm chất đại diện là các giá trị hỗn hợp (mhh; nhh , ) 2) Các ví dụ: Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm A và B thuộc hai chu kỳ liên tiếp bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học Chia m ( gam ) hỗn hợp X làm phần nhau: - Phần : Hoà tan vào dung dịch HCl dư thu dung dịch Y Cô cạn Y 23,675 gam muối khan - Phần 2: Đốt cháy hoàn toàn thì phải dùng hết 1,96 lít khí O2 ( đktc) a) Xác định hai kim loại A,B b) Xác định % khối lượng các kim loại hỗn hợp X * Gợi ý HS: Hai kim loại có hoá trị và tính chất tương tự nên để đơn giản có thể đặt ký hiệu đại diện cho hỗn hợp kim loại Viết PTHH, Từ số mol O2 và khối lượng muối khan ta tính toán để tìm giá trị hh * Giải: a) Xác định kim loại A,B Đặt là kim loại đại diện cho hỗn hợp hai kim loại kiềm A,B Gọi a là số mol hỗn hợp phần Phương trình hoá học: M + 2HCl ® MCl + H a M + a a ® M2O O2 a Từ (1),(2) ta có hệ phương trình: (2) (1) (9) ( M 35, 5) a 23, 675 a 1, 96 22, 0, 0875 Þ a=0,35 M 32,14 Hai kim loại kiềm liên tiếp có = 32,14 thoã mãn là Na (23) và K(39) b) Xác định % khối lượng hỗn hợp X gọi x là số mol K Þ số mol Na là ( 0,35 – x ) mol Áp dụng công thức tính khối lượng mol trung bình ta có: 39 x (0, 35 x).23 32,14 Þ x 0, 0, 35 Vậy nK = 0,2 mol và nNa = 0,35 - 0,2 = 0,15 mol % mK 0, 39 100% 69, 33% 0, 39 0,15 23 Suy ra: %m Na 30, 67% CHỦ ĐỀ : PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG 1) Nguyên tắc áp dụng: -Nguyên tắc phương pháp này là dựa vào tăng giảm khối lượng quá trình làm biến đổi chất này thành chất khác Về chất phương pháp này dựa trên sở định luật bảo toàn khối lượng, vì nhiều tài liệu dạy học hoá học nhiều tác giả ví phương pháp này và phương pháp bảo toàn khối lượng “anh em sinh đôi” -Phương pháp chung: +) Tìm độ tăng ( giảm ) khối lượng theo PTHH +) Tìm độ tăng ( giảm ) khối lượng theo đề +) Suy luận để tìm số mol các chất phản ứng và chất sản phẩm, có thể tìm nhanh số mol chất A theo công thức sau : Như biết độ tăng ( giảm ) khối lượng theo đề bài thì ta luôn tìm số mol các chất phản ứng ( và ngược lại ) Còn khối lượng tăng ( giảm ) theo phương trình thì luôn tìm được, kể các trường hợp chưa biết CTHH chất tham gia và chất sản phẩm 2)Các ví dụ: Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn 28,4 gam hỗn hợp gồm muối cacbonat kim loại thuộc phân nhóm IIA chu kỳ liên tiếp bảng tuần hoàn dung dịch axit HCl, sau phản ứng thu dung dịch X và 6,72 lít khí Y ( đktc) a) Cô cạn dung dịch X thì thu bao nhiêu gam muối khan b) Xác định kim loại (10) * Gợi ý HS : - GV: Đây là bài toán quen thuộc mà HS có thể giải phương pháp bảo toàn khối lượng phương pháp ghép ẩn số Tuy nhiên muốn giải nhanh chóng thì nên dùng phương pháp tăng giảm - HS: Viết PTHH dạng tổng quát và tìm độ tăng khối lượng muối theo PTHH * Giải: a) Đặt công thức tổng quát cho hỗn hợp muối cacbonat là : M CO3 ( là khối lượng mol trung bình kim loại nhóm IIA ) Phương trình phản ứng: MCO3 ® MCl2 + 2HCl 1mol 1mol ( + 60)g ( + 71)g + H2O + CO2 1mol Theo ptpư :Cứ 1mol muối cacbonat chuyển thành 1mol muối clorua thì khối lượng muối tăng lên : 71 - 60 = 11 gam Gọi m (g) là khối lượng muối khan Vậy số mol CO2 = số mol M CO2 = m 28, , 72 0 ,3 11 22 , mol Suy : m 11 0 ,3 28, 31, gam Vậy khối lượng muối khan thu là 31,7 gam b)Khối lượng mol trung bình muối cacbonat là : 28, 94 , 67 ,3 Þ M =94,67 - 60 = 34,67 Hai kim loại nhóm IIA thuộc chu kỳ liên tiếp có M= 34,67 nên phải là Mg(24) và Ca(40) Ví dụ 2: Thả kim loại Pb vào dung dịch muối nitrat kim loại hoá trị II, đến lượng Pb không đổi thì lấy khỏi dung dịch, thấy khối lượng nó giảm 28,6 gam Thả tiếp Fe nặng 100g vào phần dung dịch còn lại Đến lượng Fe không đổi thì lấy kim loại khỏi dung dịch, làm khô cân nặng 130,2 gam Tìm công thức muối nitrat ban đầu * Gợi ý HS: -Do lượng kim loại phản ứng đã không đổi nên R(NO3)2 và Pb(NO3)2 đã phản ứng hết Suy số mol Pb(NO3)2 phản ứng -Bài toán này có thể giải phương pháp đại số kết hợp với ghép ẩn số (11) CHỦ ĐỀ 4: PHƯƠNG PHÁP TÍNH THEO LƯỢNG CỦA NGUYÊN TỬ HOẶC NHÓM NGUYÊN TỬ ( Bảo toàn nguyên tố ) 1)Nguyên tắc áp dụng: - Trong các phản ứng hoá học, “ tổng số mol nguyên tử nguyên tố nhóm nguyên tử trước phản ứng và sau phản ứng luôn nhau” - Ý nghĩa phương pháp : Phương pháp này giúp giải nhanh các bài toán có nhiều biến đổi hoá học phức tạp các bài tập hỗn hợp phức tạp, chẳng hạn : các bài toán xảy phản ứng các hỗn hợp muối, axit, bazơ … Ví dụ : Phản ứng trung hoà hỗn hợp axit với hỗn hợp bazơ biểu diễn tổng quát: yR(OH)x + xHyG ® Theo ptpư ta có : RyGx + xyH2O nH (cuûa axit) = nOH (cuûa bazô) = nH 2O Vì biết số mol nhóm - OH thì tìm số mol H axit , số mol H2O và ngược lại 2- Các ví dụ: Ví dụ 1: Có 190 ml dung dịch chứa đồng thời KOH và Ba(OH)2 có nồng độ tương ứng là 3M và 4M Tính thể tích dung dịch Axit chứa đồng thời HCl 1,98M và H2SO4 1,1M đủ để trung hoà lượng dung dịch kiềm trên Gợi ý HS: - Có thể giải bài toán phương pháp ghép ẩn số, nhiên phương pháp này phức tạp.Vì cần sử dụng phương pháp tính theo nhóm -OH và theo -H - Tìm số mol KOH và Ba(OH)2, Suy số mol (OH);suy luận theo PTHH để tìm số mol H ( axit ) Giải:Ta có : 4.190 3.190 0, 76 mol ; nKOH 0, 57 mol 1000 1000 2.nBa ( OH )2 + nKOH 2.0, 76 0, 57 2, 09 mol nBa ( OH )2 Suy : n( OH ) Các phương trình phản ứng: KOH + HCl 2KOH + H2SO4 ® Ba(OH) + 2HCl Ba(OH) + H2SO4 ® KCl K2SO4 ® BaCl2 + ® BaSO + H2O + H2O 2H2O + 2H2O nH (cuûa axit) = nOH (cuûa bazô) = 2,09 mol (12) Theo các ptpư :Þ (1) Đặt V (l) là thể tích dung dịch Axit nH (cuûa axit) = nH2 SO4 + nHCl 1,1V+1,98V= 4,18V (mol) Từ (1),(2) ta có : 4,18 V = 2,09 Þ (2) V = 0,5 lít Þ Ví dụ :Có lít dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1M và (NH4) 2CO3 0,25M Cho vào dung dịch đó 43 gam hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 , sau kết thúc phản ứng thì thu 39,7 gam kết tủa A và dung dịch B a) Chứng minh hỗn hợp muối clorua đã phản ứng hết b) Tính % khối lượng các chất có kết tủa A Gợi ý HS: Để chứng minh muối clorua phản ứng hết ta phải chứng minh hỗn hợp muối cacbonat còn dư Tức là số mol gốc CO3 phản ứng < số mol gốc CO3ban đầu Trong hỗn hợp Na2CO 3và (NH4) 2CO thì số mol CO3 = tổng số mol muối ( vì mol muối có mol CO3 ) Giải:a) Từ công thức Na2CO 3và (NH4) 2CO3 Þ Đặt RCl2 là công thức đại diện cho hỗn hợp BaCl2 và CaCl Ta có các PTPƯ : Na2CO + RCl2 ® 2NaCl (NH4) 2CO + RCl2 + RCO3 ¯ ® 2NH4Cl (1) + RCO3 ¯ ( 2) Từ (1), (2) nhận thấy : Cứ mol muối clorua biến thành kết tủa RCO3 thì khối lượng giảm 71 – 60 =11 g 43-39,7 0,3mol 11 Vậy lượng (CO3 ) còn dư nên hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 đã phản ứng hết Do đó : n CO3 ( p.ứng) nNa2CO n( NH )2 CO < 0,35 b) Gọi x, y là số mol BaCO3 và CaCO3 kết tủa A, ta có: 197 x 100 y 39, A x y 0, Vậy : % mBaCO3 Þ x=0,1 y 0, 0,1 197 100 49, 62% 39, Þ %mCaCO3 =50,38% CHỦ ĐỀ 5: PHƯƠNG PHÁP HỢP THỨC 1) Nguyên tắc áp dụng: - Đây là phương pháp vận dụng chủ yếu cho việc giải các bài toán chứa nhiều PTPƯ nối tiếp ( quan hệ các chất trung gian ) (13) - Ngoài phương pháp này sử dụng hiệu các trường hợp bài toán có nhiều PTPƯ diễn song song ( không có chất trung gian ) biết tỉ lệ lượng các chất phản ứng khác - Phương pháp chung: +) Nếu các phản ứng nối tiếp thì lập sơ đồ hợp thức chuyển hoá các chất đề cho và chất đề hỏi +) Nếu các phản ứng song song mà biết tỉ số mol chất phản ứng khác thì có thể nhập PTPƯ thành PTPƯ, lúc này việc tính toán nhanh và đơn giản Lưu ý : Khi nhập các phương trình phản ứng thành phương trình phản ứng thì phải chọn hệ số các chất phù hợp với tỉ lệ mol đã cho 2) Các ví dụ: Ví dụ 1:Sục 0,672 lít khí CO2 ( đktc) vào V (lít) dung dịch Ca(OH) 0,015M đến phản ứng hoàn toàn thì thu muối không tan và muối tan có tỉ lệ mol : Tìm V * Gợi ý HS: - Có thể dùng phương pháp đại số ( đặt số mol muối tan và muối không tan là x mol, 2x mol ) - Ta có thể giải nhanh bài toán cách nhập phản ứng thành phản ứng theo tỉ lệ mol muối là 2: Soá mol cuûa CO2 = *Giải: 0,672 0, 03 mol 22,4 Các phương trình phản ứng xảy ra: : CO2 + Ca(OH) 2CO + Ca(OH) ® CaCO3 ¯ + H2O ® Ca(HCO3 ) (1) (2) Vì tỉ lệ mol CaCO3 : Ca(HCO3) = : nên ta có phương trình phản ứng chung: 4CO 4mol ® 2CaCO3 ¯ + Ca(HCO3) + 2H2O + 3Ca(OH) 3mol 0,03 mol ® 0,0225 mol Vậy thể tích dd Ca(OH)2 0,015 M đã dùng là : Lưu ý : V n 0, 0225 1, lít CM 0, 015 Nếu 0,672 lít khí là hỗn hợp CO2 và SO 2thì đặt công thức chung oxit là RO2 và bài toán giải nhanh chóng và đơn giản Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 10,8 gam kim loại Al vào dung dịch HNO3 thì sau phản ứng thu dung dịch X và hỗn hợp khí Y gồm khí NO và N2O có tỉ khối khí Hiđro 19,2 Tính thể tích khí hỗn hợp Y ( đktc) (14) * Gợi ý HS: Từ kiện : dY / H Þ M hh Þ tỉ lệ số mol khí ( phương pháp đại số theo phương pháp đường chéo) Biết tỉ số mol khí ta có thể xác nhập phản ứng thành phản ứng Từ PTPƯ : Biết số mol Al Þ * Giải: Vì số mol các chất khí dY / H = 19,2 Þ M hh 19, 2 38, gam/mol Ta có sơ đồ đường chéo: Khí 1(NO): n1 30 5,6 38,4 Khí 2(N2O): Suy ta có : n2 44 8,4 n1 5, n2 8, Các phương trình phản ứng : Al + 4HNO3 + 2H2O ® Al(NO3) + NO ® 8Al(NO3) + 3N2O + 15H2O 8Al + 30HNO3 (1) (2) Vì tỉ lệ mol NO : N2O = : nên tổng hợp (1) và (2)ta có ptpư: 10Al +38HNO3 ® 10 Al(NO3) + 2NO + 3N2O + 19H2O Theo phương trình (3) ta có : Þ nNO VNO = 0,08 22,4 = 1,792 lít (3) 1 10, n Al 0, 08 mol 5 27 V 1, 792 2, 688 lít N O ; suy : 2 Tóm lại : Trên đây là số phương pháp giải bài tập hoá học Đây là phần nhỏ vô số các phương pháp giải bài tập hoá học nâng cao Để trở thành học sinh học tốt môn hóa thì học sinh còn phải rèn luyện nhiều phương pháp khác Tuy nhiên, dù áp dụng phương pháp nào, học sinh phải nắm thật vững kiến thức giáo khoa hóa học Không có thể giải đúng bài toán không biết phản ứng hóa học nào xảy ra, xảy thì tạo sản phẩm gì, điều kiện phản ứng nào ? Như vậy, nhiệm vụ giáo viên không giúp HS rèn kỹ giải bài tập, mà còn xây dựng tảng kiến thức vững chắc, hướng dẫn các em biết kết hợp nhuần nhuyễn kiến thức kỹ hóa học với lực tư toán học IV-MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC: Những kinh nghiệm nêu trên đã phát huy tốt lực tư duy, độc lập suy nghĩ cho đối tượng HS giỏi Các em đã tích cực việc tham gia các hoạt động học tập ,xác định (15) hướng giải và tìm kiếm lời giải cho các bài tập.Kiến thức, kỹ HS củng cố ,kết học tập HS tiến Từ chỗ lúng túng gặp các bài toán phức tạp, các em có định hướng suy nghĩ, tính toán nhanh hơn, C- KẾT LUẬN CHUNG: Mỗi chủ đề tôi đưa nguyên tắc nhằm giúp các em dễ nhận dạng loại bài tập, xác định phương pháp phù hợp và biết vận dụng các kiến thức, kỹ cách chính xác; hạn chế nhầm lẫn có thể xảy cách nghĩ và cách làm học sinh Sau chủ đề tôi luôn chú trọng đến việc kiểm tra, đánh giá kết quả, sửa chữa rút kinh nghiệm và nhấn mạnh sai lầm mà HS thường mắc phải Việc nghiên cứu, vận dụng các phương pháp giải bài tập hoá học đã nêu đề tài nhằm mục đích bồi dưỡng và phát triển kiến thức kỹ cho HS vừa bền vững, vừa sâu sắc; phát huy tối đa tham gia tích cực người học Học sinh có khả tự tìm kiến thức,tự mình tham gia các hoạt động để củng cố vững kiến thức,rèn luyện kỹ Đề tài còn tác động lớn đến việc phát triển tìm lực trí tuệ, nâng cao lực tư độc lập và khả tìm tòi sáng tạo cho học sinh giỏi, góp phần thực mục tiêu đào tạo người phát triển toàn diện Tuy nhiên cần biết vận dụng các phương pháp cách hợp lý và biết kết hợp các kiến thức hoá học, toán học cho bài tập cụ thể thì đạt kết cao TÀI LIỆU THAM KHẢO · Cao Thị Thặng : Hình thành kỹ giải BTHH - NXB GD 1999 · GS Lê Xuân Trọng: Bài tập nâng cao hoá học - NXB GD 2004 · Ngô Ngọc An : 400 BTHH lớp - NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh 2004 · Vũ Anh Tuấn : Bồi dưỡng hóa học THCS - NXBGD 2004 · GS.TS Đào Hữu Vinh : 250 BTHH lớp - NXB GD 2001 · PGS.TS Nguyễn Xuân Trường : Bài tập nâng cao Hoá học lớp - NXB GD 2005 (16) (17)