CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.3. Tuyển chọn Xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm nhằm kích thích hứng thú
2.3.2. Bài tập định lượng
Xu hướng dạy học hiện nay chủ yếu giảm các bài tập cĩ các biểu thức tính tốn phức tạp, khĩ hiểu mà sử dụng các bài tốn đơn giản, rèn luyện và phát triển năng lực tư duy hĩa học cho HS và chủ yếu ứng dụng trong thực hành hĩa học. Vì thế, GV trong việc dạy hĩa học cũng nên tránh các bài tập khĩ, nặng về tính tốn mà
nên thường xuyên sử dụng các bài tốn rèn luyện tư duy, kỹ năng thực hành thí nghiệm cho HS.
Đồng thời GV nên sử dụng hệ thống bài tập thực nghiệm từ dễ đến khĩ nhằm kích thích hứng thú học tập cua HS và phát triển tư duy một cách cĩ hiệu quả.
Một số bài tập được tuyển chọn
Bài 1: Cho 46,4 g hỗn hợp Fe và S đem đun nĩng. Sản phẩm sau phản ứng tiếp tục cho tác dụng với dung dịch H2SO4 lỗng thu được 13,44 lít hỗn hợp khí B (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hồn tồn. Tính thành phần phần trăm của mỗi chất rắn trong hỗn hợp đầu.
Phân tích
Bài tốn này chủ yếu là những phép tốn rất đơn giản, HS chỉ cần tư duy, vận dụng kiến thức về tính chất của S, H2SO4 lỗng để tìm ra các chất tạo thành thì sẽ giải quyết được yêu cầu của bài tốn.
Đáp án:
PTPƯ: Fe + S t0 FeS
Do sản phẩm sau phản ứng tác dụng với dd H2SO4 lỗng được hỗn hợp khí Fe phải dư, hỗn hợp khí là H2 và H2S.
FeS + H2SO4 FeSO4 + H2S Fe + H2SO4 FeSO4 + H2
Gọi số mol Fe, S trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là x và y. Ta cĩ: 56x + 32y = 46,6 nB = 2 H n + 2 H S n = nFeS + nFe (dư) = y + (x – y) = 0,6 x = 0,6 %mFe = 0, 6.56.100 46, 4 = 72,4% %ms = 100% - 72,4% = 27,6%
Bài 2: Cĩ 100 ml dung dịch axit sunfuric 98%, D = 1,84 g/ml. Người ta muốn pha lỗng thể tích axit trên thành dung dịch axit sunfuric 20%.
a. Tính thể tích nước cần dùng để pha lỗng.
b. Quá trình pha lỗng phải được tiến hành như thế nào?
Phân tích:
Để làm được bài tốn này, HS phải hiểu rõ quá trình pha lỗng axit đặc thành axit lỗng. Rèn luyện cho HS kỹ năng thực hành thí nghiệm.
Khối lượng dd H2SO4 mdd = V. D = 100. 1,84 = 184g 2 4 H SO m %. dd 98.184 100 100 C m 180,32 g
Sau khi pha:
m’dd = .100 180, 32100 100 100 ct m 901,6 g 2 H O m = 901,6 – 180,32 = 721,28 g
Bài 3: Để diệt chuột trong một nhà kho người ta dùng phương pháp đốt lưu huỳnh, đĩng kín của nhà kho lại. Chuột hít phải khĩi sẽ bị sưng yết hầu, co giật, tê liệt cơ quan hơ hấp. Chất gì đã làm chuột chết? Tính khối lượng lưu huỳnh cần phải đốt để diệt chuột trong nhà kho cĩ diện tích 160m2 và cĩ chiều cao 6m, biết rằng một mét khối khơng gian cần đốt 100 gam lưu huỳnh?
Đáp án:
Phản ứng xảy ra khi đốt lưu huỳnh: S + O2 SO2 Chất làm chuột chết là khí SO2.
Thể tích nhà kho: V = 6 x 160 = 960 (m3) Khối lượng lưu huỳnh cần đốt là:
960 x 100 = 96000 gam
Bài 4: Từ 1,6 tấn quặng cĩ chứa 60% FeS2, người ta cĩ thể sản xuất được khối lượng axit sunfuric là bao nhiêu kg. Hiệu suất quá trình đạt 80%?
Đáp án 2 eS F m = 1,6.0,6 = 0,96 tấn = 960 kg FeS2 → 2H2SO4 120 2.98 960 kg ? 1568. 80 1254, 4 100 tt m kg
Bài 5: Để xác định cơng thức của tinh thể muối kép sắt sunfat và amoni sunfat ngậm nước, người ta hịa tan 28,92 gam muối này vào nước rồi cho thêm một lượng kiềm dư vào dd và đun nhẹ. Sau phản ứng thu được 1344 cm3 khí ở điều kiện tiêu
2 4 960.2.98 1568 120 H SO m
chuẩn và một kết tủa màu nâu đỏ. Nung kết tủa này đến khối lượng khơng đổi thu được 4,8 gam chất rắn. Xác định cơng thức phân tử của muối kép ban đầu.
Phân tích:
Để làm bài tập này HS cần nắm vững phản ứng giữa các ion của muối kép và OH- (phản ứng trao đổi ion). HS biết cách đặt cơng thức của muối kép, tìm các hệ số.
Đáp án:
Đặt cơng thức muối kép là: xFe(SO4)3.y(NH4).zH2O Thêm kiềm dư, xảy ra các phản ứng hĩa học:
NH4+ + OH- NH3 + H2O (1) Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3 (2) 2Fe(OH)3 t0 Fe2O3 + 3H2O (3) 3 1, 344 2, 24 NH n = 0,06 (mol) ; 2 3 4,8 160 Fe O n = 0,03 (mol) - Tỉ lệ : x : y = 0,03 ; 0,03 = 1 : 1 mmuối khan = 0,03. (400 + 132) = 15,96 (g) ; 2 H O m = 28,92 – 15,96 = 13,96 (g) 2 12, 96 18 H O n = 0,72 (mol) Tỉ lệ : x : y : z = 0,03 : 0,03 : 0,72 = 1 :1 : 24
Vậy Cơng thức muối kép : Fe2(SO4)3. (NH4)2SO4.24H2O
Bài 6: Để loại bỏ ion amoni (NH4+) trong nước thải, trước tiên người ta phải kiềm hĩa dd nước thải bằng NaOH đến pH = 11 sau đĩ cho chảy từ trên xuống trong một tháp được nạp đầy các vịng đệm bằng sứ, cịn khơng khí được thổi ngược từ dưới lên. Phương pháp này loại bỏ được khoảng 95% lượng amoni trong nước thải.
a. Giải thích cách loại bỏ amoni nĩi trên. Viết các phương trình hĩa học. b. Kết quả phân tích hai mẫu nước thải được xác định như sau:
Mẫu nước thải Tiêu chuẩn hàm lượng
amoni cho phép (mg/lít)
Hàm lượng amoni trong nước thải (mg/lít)
Nhà máy phân đạm 1,0 18
Bãi chơn lấp rác 1,0 160
Hai loại nước thải sau khi được xử lí theo phương pháp trên đã đạt tiêu chuẩn thải ra mơi trường chưa?
a. Kiềm hĩa amoni để chuyển thành amoniac, sau đĩ oxi hĩa bằng oxi khơng khí. Phương pháp ngược dịng và các đệm sứ nhằm mục đích tưng diện tích tiếp xúc giữa amoniac với oxi khơng khí.
b. Phương pháp xử lí trên loại bỏ 95% amoni. Lượng amoni cịn lại là: Loại nước thải nhà máy phân đạm:
18 5 100
x
= 0,9 (mg/lít) < 1,0 (mg/lít): đạt tiêu chuẩn cho phép Loại nước thải ở bãi chơn lấp rác:
16 5 100
x
= 8 (mg/lít) >1 (mg/lít): chưa đạt tiêu chuẩn cho phép.