Tải bản đầy đủ

MỘT số PHƯƠNG PHÁP GIẢI bài tập HOÁ học ĐỊNH LƯỢNG ở TRƯỜNG THCS

Mục lục
Phần I: Mở đầu
I. Lý do chọn đề tài3
II. Mục tiêu của đề tài..4
III. Nhiệm vụ của đề tài4
IV.Đối tợng và phạm vi nghiên cứu...5
V. Giả thiế khoa học.5
VI.Phơng pháp nghiên cứu đề tài5

Phần II: Nội dung và kết quả nghiên cứu
Chơng I. Cơ sở lí luận của vấn đề nghiên cứu..6
I. Cơ sở lí luận.6
II. Một số hớng dẫn chung và sơ đồ tổng quát để giải một bài toán hoá
học6

Chơng II. Nội dung..11
I. Các phơng pháp giải bài tập.11
II. Nội dung cụ thể..12

Chơng III. Thực nghiệm s phạm32
1. Mục đích của thực nghiệm vụ s phạm32

2. Nhiệm vụ của thực nghiệm vụ s phạm...32
3. Nội dung nghiệp vụ s phạm32
4. Phơng pháp thực nghiệm s phạm..32
5. Kết quả thực nghiệm s phạm và xử lý kết quả...33
Phần III. Kết luận..35

1


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS

Bài tập nghiệp vụ s phạm này đợc hoàn thành dới sự hớng dẫn và
giúp đỡ nhiệt tình của TS . Cùng với sự giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo
trong toàn khoa Hoá học của trờng ĐHSP Hà Nội, các thầy giáo, cô giáo tổ
KHTN và toàn thể các em học sinh ở các Trờng THCS thuộc huyện Thanh
Sơn Phú Thọ
Trong khi làm đề tài này tôi đã gặp nhiều khó khăn do trình độ còn hạn
chế, tuy nhiên dới sự giúp đỡ tận tình của TS , của các bạn đồng nghiệp và
sự cố gắng của bản thân tôi đã hoàn thành đề tài nghiên cứu của mình. Qua
đây em xin chân thành cảm ơn TS đã ủng hộ, giúp đỡ chỉ bảo tận tình để em
có thể hoàn thành tốt đề tài của mình.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong toàn khoa
Hoá của trờng ĐHSP Hà Nội, các thầy giáo, cô giáo tổ KHTN ở Trờng
THCS Tất Thắng thuộc huyện Thanh Sơn Phú Thọ đã tạo điều kiện thuận
lợi cho tôi thực hiện đề tài .
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2009
Sinh viên

Vũ Anh Hoàn

Phần I: Mở đầu
Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
2


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS

I. Lý do chọn đề tài:
Hoá học là môn học có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu
đào tạo ở bậc THCS. Chơng trình Hoá học THCS có nhiệm vụ cung cấp cho
học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, phổ thông và thói quen làm việc khoa
học. Góp phần hình thành ở học sinh các năng lực nhận thức, năng lực hành
động và các phẩm chất, nhân cách mà mục tiêu giáo dục đã đề ra.
Để đạt đợc mục đích trên hệ thống bài tập giữ vị trí và vai trò to lớn
trong việc dạy và học hóa học ở trờng THPT nói chung và trờng THCS nói
riêng
Là một giáo viên đang trực tiếp giảng dạy bộ môn Hoá học ở trờng
THCS. Qua nghiên cứu nội dung chơng trình và quá trình học tập môn Hoá
học của học sinh tôi nhận thấy:
Học sinh tiếp thu môn Hoá học rất chậm, dù rằng đây là môn học còn
mới đối với các em vì đến lớp 8 các em mới đợc làm quen. Nhng không
phải vì thế mà chúng ta có thể thờ ơ với mức độ nhận thức của các em.
Từ chỗ khó tiếp thu ngay ban đầu sẽ dẫn đến sự hời hợt của học sinh đối
với môn Hoá học về những năm học sau.
Mà cái khó của học sinh đối với môn Hoá học chính là bài tập, học sinh
thờng rất lúng túng đối với các bài tập Hoá học, sự đa dạng của bài tập Hoá
học thờng đẩy học sinh vào bế tắc khi mà ở trên lớp các em luôn tiếp thu bài
một cách thụ động, nhớ một cách máy móc những bài toán mà giáo viên làm
mẫu vì các em không có những phơng pháp giải áp dụng cho từng dạng toán
Hoá học.

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
3


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
Đã thế, nhiều giáo viên vẫn không nhận thấy những yếu điểm này của
học sinh để tìm cách khắc phục mà vẫn để học sinh tiếp thu một cách thụ
động và nhớ máy móc khi giải một bài toán hoá học.
Vì vậy, để nâng cao chất lợng học môn Hoá học mỗi học sinh cần phải
tích cực chủ động học tập song bên cạnh đó giáo viên phải đóng vai trò quan
trọng, giáo viên phải cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức cơ bản từ
để học sinh sẽ khai thác kiến thức đó vào những vấn đề cụ thể. Đặc biệt là
phơng pháp giải các dạng toán hoá học vì chỉ nắm đợc phơng pháp giải,
học sinh mới có thể chủ động trớc các dạng toán.
Nhận thức đợc vấn đề này nên tôi đã đi sâu vào nghiên cứu để đa ra
các phơng pháp giải phù hợp với từng dạng toán hoá học. Xây dựng và đa ra
các dạng toán hoá học thờng gặp để các em học sinh có một t liệu học tập
và không bị lúng túng trớc các bài toán hoá học làm cho mức độ nhận thức
của học sinh ngày một nâng cao.

II. Mục tiêu của đề tài:
Nhằm trang bị cho học sinh những kĩ năng giải bài tập hoá học, phơng pháp
phù hợp suy luận một cách logic, có hớng đi cụ thể tạo điều kiện thuận lợi
cho học sinh giải bài tập khó cũng nh bài tập dễ thuận lợi hơn.

III. Nhiệm vụ đề tài:
Nghiên cứu nội dung trơng trình Hoá học THCS từ đó đa ra hệ thống
các phơng pháp giải bài tập Hoá học.
Tổ chức kiểm tra đánh giá kỹ năng giải bài tập của HS thông qua việc
giải các bài tập

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
4


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS

IV.Đối tơng và phạm vi nghiên cứu:
Nội dung trơng trình Hoá học THCS
Học sinh khối 9 trờng THCS Tất Thắng Phú Thọ

V.Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng đợc hệ thống các phơng pháp giải bài tập Hoá học ở
trờng THCS sẽ giúp HS có đợc những kỹ năng giải bài tập Hoá học
thành thạo, từ HS sẽ có hứng thú học tập đối với bộ môn hơn.
VI. Phơng pháp nghiên cứu đề tài:
Để nghiên cứu và hoàn thành đề tài này tôi đã sử dụng các phơng pháp sau:
- Phơng pháp thực nghiệm.
- Phơng pháp nghiên cứu tài liệu.
- Phơng pháp phân tích, tổng hợp, khái quát hóa vấn đề.
- Phơng pháp quy nạp, Phơng pháp diễn dịch
- Phơng pháp so sánh, đối chiếu.

Phần II:Nội dung và kết quả nghiêncứu
Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
5


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS

Chơng I: Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu:
I. Cơ sở lý luận
Trong chơng trình THCS nói chung và bộ môn Hoá học nói riêng, mục
tiêu đặt ra là không chỉ truyền đạt cho học sinh kiến thức theo yêu cầu mà
phải hình thành ở các em những kiến thức tổng quát để từ đó các em có thể
vận dụng trong mọi trờng hợp, các em có thể giải quyết đợc những vấn đề
đặt ra.
Vì lẽ đó mà mỗi giáo viên cần truyền đạt cho học sinh các phơng pháp,
để từ những phơng pháp đợc học các em vận dụng vào những vấn đề cụ thể.
Mặt khác đối với môn Hoá học nếu không giải đợc các bài toán hoá học
thì các em cũng sẽ không nắm đợc kiến thức về lý thuyết một cách cụ thể, về
bài tập để củng cố lý thuyết. Chính vì điều đó mà vấn đề đặt ra ở đây là phải
truyền đạt cho các em một cách đầy đủ và có hệ thống các phơng pháp giải
toán hoá học, vì các bài toán cũng là thớc đo mức độ hiểu bài và trình độ t
duy của học sinh.
Nh vậy qua những luận điểm nêu trên tôi thấy phơng pháp giải toán
hoá học thực sự là cần thiết đối với học sinh bậc THCS nói riêng và học sinh
phổ thông nói chung.
II. Một số hớng dẫn chung và sơ đồ tổng quát để giải một bài toán hóa
học.
II.1. Ba bớc cơ bản để giải một bài toán hóa học sơ cấp.
Bớc 1: Chuyển giả thiết không cơ bản (GTKCB) (thờng là: chất không
nguyên chất, dung dịch có nồng độ xác định, nguyên liệu lẫn tạp chất, khí ở

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
6


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
điều kiện không tiêu chuẩn) về giả thiết cơ bản (GTCB) (là chất nguyên
chất, khí ở ĐKTC) bằng công thức thực nghiệm (CT) và định nghĩa (ĐN).
Bớc 2: Từ giả thiết cơ bản tìm kết luận cơ bản (là chất nguyên chất)
bằng cách áp dụng tính chất của các phơng trình phản ứng.
Bớc 3: Từ (KLCB) áp dụng công thức và định nghĩa để suy ra kết luận
không cơ bản (KLKCB) (thờng là chất không nguyên chất, dung dịch có
nồng độ xác định, hiệu suất phản ứng H< 100%, khí ở điều kiện không tiêu
chuẩn,) theo yêu cầu của đề bài
Sơ đồ giải toán hóa học tổng quát

GTKCB

Bớc (1)

KLKCB

Bớc (3)

CT;ĐN

GTCB

Bớc (2)
Tính chất

CT;ĐN

KLCB

PTP

II.2. Các yêu cầu bắt buộc để giải thành thạo bài toán hóa học
II.2.a. Yêu cầu 1: Phải lập đợc các phơng trình hóa học của các
phản ứng xẩy ra từ đó viết đợc các phơng trình tỉ lệ số mol.
Ví dụ:
Cho phơng trình phản ứng:

a A + b B -> p C + q D

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
7


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
Ta luôn có:

1
1
1
1
. nA = .nB = . nC = . nD
a
b
p
q

Nghĩa là tỉ số giữa số mol và hệ số của các chất trong phơng trình phản
ứng luôn bằng nhau.
II.2.b. Nắm vững các kỉ năng sử dụng quy tắc tam suất (tỉ lệ thuận)
và cách tính số mol:

* Quy tắc tam suất: (nhân chéo, chia ngang) áp dụng cho hai lợng
chất A, B trong một phơng trình phản ứng.
- Ví dụ:
áp dụng khi có mối liên hệ về A và B là:
A

B

A

B

A

B

A

B

g



g

g

mol

g l(đktc)

mol mol

g



g

g

mol

g l(đktc)

l(đktc) l(đktc)

B

A

B

A

A

B A

B

g dm3(đktc)

Mol

l(đktc)

l(đktc) g

g

Kg m3(đktc)

Mol l(đktc)

l(đktc) g

l(đktc) l(đktc)



g

* Nên chọn số mol làm căn bản tính toán, để giải toán hóa học đợc
gọn, kết quả chính xác, dễ kiểm tra lại.

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
8


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
- Khái niệm mol: Mol là lợng chất chứa 6.1023 nguyên tử hoặc phân tử
của chất đó.(6.1023 gọi là số Avogadro) (SGK-Hóa học 8-NXB giáo dục2004).
* Cách tính số mol các chất:
Nếu cho m(g) chất rắn A(rắn, lỏng, khí): nA =
Nếu cho V (lit) khí A ở đktc: n A =

mA
MA

V
22,4

Nếu cho V (lit) khí A ở t (oC), P (atm): n A =

P.V
P.V .273
=
R.T 22,4.(273 + t )

Nếu cho V (l) dung dịch A (CM, d): nA = V.CM
Nếu cho m(g) cho dung dịch A(CM,d): nA =

m.CM
d .1000

II.2.c. Các loại công thức tính toán khác nh CM, C%...
- Công thức tính nồng độ mol của dung dịch: CM =

n
(1)
V

- Công thức tính nồng độ phần trăm của dung dịch: C% =

mct
.100% (2)
mdd

Một số chú ý khi dùng công thức (2):Khối lợng chất tan (mct) và khối
lợng dung dịch (mdd) phải có cùng đơn vị về khối lợng.Trong một dung
dịch: mdd = mct + mdm
Khi hòa tan chất tan vào nớc hoặc khi trộn lẫn hai dung dịch với nhau
mà có phản ứng xẩy ra thì phải xác định lại thành phần của dung dịch sau
phản ứng và loại trừ lợng các khí thoát ra hay lợng kết tủa xuất hiện
trong phản ứng ra khỏi dung dịch: mdd sau = mdd trớc - m

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
9


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
Đa số các chất khi hòa tan vào nớc thì khối lợng chất tan (mct) không
đổi, chẳng hạn nh NaCl, HCl nhng cũng có những chất khi hòa tan
vào nớc thì lợng chất tan (mct) thu đợc giảm (ví dụ hòa tan a gam
CuSO4.5H2O vào nớc) hoặc tăng (đối với trờng hợp chất đem hòa tan tác
dụng với nớc, ví dụ hòa tan a gam SO3 vào nớc thì do SO3 + H2O->
H2SO4 nên mct = mH 2 SO 4

=

98a
80

gam

).

Nếu lợng chất tan trong dung dịch đợc tạo thành từ nhiều nguồn khác
nhau thì lợng chất tan của dung dịch (mct) bằng tổng khối lợng chất tan của
các nguồn.
Ví dụ: Hòa tan a gam tinh thể CuSO4.5H2O vào b gam dung dịch CuSO4 C%
thì mct =

160a
b.C %
+
250
100

Khi một dung dịch có nhiều chất tan (dung dịch hỗn hợp) thì lợng mct
đợc tính riêng cho từng chất, còn mdd là chung cho tất cả các chất.
Ví dụ: Hòa tan 10gam NaCl và 40 gam KNO3 vào 200gam nớc. Tính
nồng độ phần trăm của mỗi muối.
-

Giải:
Mdd = 10+40+200=250 gam
10
.100 =4%
250

C%(dd NaCl)=
C%(dd KNO3)=

40
.100 = 16%
250

II.2.d. Xác định hỗn hợp sau phản ứng:Gồm sản phẩm của phản
ứng + chất còn d + chất không tham gia phản ứng.

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
10


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
II.3. Các bớc trình bày giải bài toán tính theo PTHH thờng theo
trình tự sau:
- Từ các đại lợng(thể tích đktc, khối lợng) quy đổi thành số mol các chất.
- Đặt ẩn số cần tìm (với toán hỗn hợp nên đặt số mol chất thành phần làm ẩn
số).

- Lập các phơng trình hóa học của các phản ứng.
- Điền tỉ lệ số mol theo phơng trình và theo bài ra hoặc sử dụng quy
tắc tam suất nh bảng trên.
- Xác định thành phần dung dịch tạo thành hoặc hỗn hợp tạo thành sau
phản ứng.
- Giải phơng trình đại số chứa các ẩn, tìm số mol các chất tơng ứng.
Từ đó suy ra các đại lợng theo yêu cầu của đề bài.
Chơng II: Nội dung:
I. các phơng pháp:
- Phơng pháp giải bài tập: Lợng hai chất tham gia phản ứng.
- Phơng pháp bảo toàn khối lợng.
- Phơng pháp tăng giảm khối lợng.
- Phơng pháp ghép ẩn số.
- Phơng pháp đờng chéo.
- Phơng pháp đồ thị

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
11


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
II. Nội dung cụ thể:
1. Phơng pháp d thừa lợng chất .
Phơng pháp giải dạng bài tập này đợc thể hiện qua việc hớng dẫn giải
ví dụ sau:
Ví dụ 1:Bỏ 4,5 gam Al vào 100ml dung dịch H2SO4 0,5M .
a. Tính thể tích khí H2 sinh ra ở ĐKTC.
b. Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng (cho rằng
thể tích dung dịch không thay đổi).
Dạng bài tập này có nhiều cách giải khác nhau ,giáo viên có thể hớng
dẫn học sinh tìm hớng giải nh sau:

- Tính số mol của các chất theo bài ra cho : nAl =? nH 2 SO 4 =?
-Viết phơng trình phản ứng
-Tìm tỉ lệ số mol các chất theo phơng trình-Lập tỉ lệ số mol của các
chất : nbài ra : npt -> So sánh tỉ lệ số mol của 2cặp chất .
Nếu hiệu suất phản ứng 100% thì có thể xẩy ra các trờng hợp sau:
+ Tỉ lệ số mol của 2 cặp chất bằng nhau thì cả 2 chất đều phản ứng
hết, tính toán lợng sản phẩm tạo thành theo lợng chất nào cũng
đợc.(1)
+ Tỉ lệ số mol của H2SO4 > Tỉ lệ số mol của Al -> Al phản ứng hết,
H2SO4 d , tính lợng sản phẩm và lợng H2SO4 tham gia phản ứng
theo lợng chất đã phản ứng hết (Al).(2)

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
12


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS

+ Tỉ lệ số mol của Al > Tỉ lệ số mol của H2SO4 -> ngợc lại trờng
hợp (2).(3)
- Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng-> Nếu

nh xẩy ra trờng hợp (2) , thì thực hiện tính lợng chất còn d sau
khi phản ứng kết thúc và xác định lợng chất tạo thành sau phản ứng.
Còn trờng hợp
(3) chỉ xác định lợng chất tạo thành sau phản ứng. Sau đó, chuyển về
số mol và áp dụng công thức tính nồng độ.
HS : Sau khi nhận nội dung bài tập , phân tích đề bài và biết đợc
hớng giải quyết vấn đề .
Từ đó thực hiện các bớc giải và dần dần hình thành đợc cách giải
dạng bài tập này.
-Bài giải cụ thể:Số mol của Al là: nAl = 5,4:27=0,2(mol)
Trong 100ml dung dịch H2SO4 có: n H2SO4 =0,1x 0,5= 0,05(mol)Phơng
trình phản ứng :
2Al + 3 H2SO4 > Al2(SO4)3 + 3 H2.
2mol

3mol

1mol

3mol

Tỉ lệ số mol của H2SO4 là:nbài ra : npt = 0,05:3 =0,01(6)
Tỉ lệ số mol của Al là:nbài ra : npt = 0,2:2=0,1
Vì 0,1>0,1(6) do đó H2SO4 phản ứng hết , nhôm d.
Trong dung dịch chỉ có Al2(SO4)3 .

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
13


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
Vậy :Tính lợng các chất theo lợng axit H2SO4 .
Theo phơng trình phản ứngvà tính toán:
a.Thể tích khí H2 sinh ra ở ĐKTC.
Số mol H2 tạo thành là: n H 2 = n

H 2 SO 4

=0,05(mol)

Thể tích H2 sinh ra ở ĐKTC là: VH2 = 0,05x 22,4=1,12(l)
b. Nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng
Số mol Al2(SO4)3 = n

H 2 SO 4

: 3 = 0,05:3 = 0,017(mol)

Nồng độ mol của dung dịch Al2(SO4)3 là:CM =0,017: 0,1=0,17M 2.
2.Phơng pháp bảo toàn khối lợng:
Nguyên tắc:
Dựa vào định luật bảo toàn khối lợng: Trong một phản ứng hóa học, tổng
khối lợng của các chất sản phẩm bằng tổng khối lợng của các chất tham
gia phản ứng
Ví dụ 1: Hòa tan 10 gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hóa trị II và
III bằng dung dịch HCl ta thu đợc dung dịch A và 0,672 lít khí bay ra
(đktc).
Hỏi cô cạn dung dịch A thì thu đợc bao nhiêu gam muối khan?
Bài giải:
Gọi 2 kim loại hoá trị II và III lần lợt là X và Y ta có phơng trình phản
ứng:
XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O

(1)

Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2).

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
14


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS

Số mol CO2 thoát ra (đktc) ở phơng trình 1 và 2 là:
nCO2 =

0,672
= 0,03mol
22,4

Theo phơng trình phản ứng 1 và 2 ta thấy : n H O = nCO = 0,03mol
2



2

n HCl = 0,03.2 = 0,006mol

Nh vậy khối lợng HCl đã phản ứng là:
mHCl = 0,06 . 36,5 = 2,19 gam
Gọi a là khối lợng muối khan ( m XCl 2 + m YCl3 )
Theo định luật bảo toàn khối lợng ta có:
10 + 2,19 = a + 44 . 0,03 + 18. 0,03
=> a = 10,33 gam
Ví dụ 2: Cho 7,8 gam hỗn hợp kim loại Al và Mg tác dụng với HCl thu
đợc 8,96 lít H2 (ở đktc). Hỏi khi cô cạn dung dịch thu đợc bao nhiêu
gam muối khan.
Bài giải: Ta có phơng trình phản ứng nh sau:
Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2
2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2
Số mol H2 thu đợc là: n H =
2

8,96
= 0,4mol
22,4

Theo (1, 2) ta thấy số mol HCl gấp 2 lần số mol H2
Nên: Số mol HCl tham gia phản ứng là: nHCl = 2 . 0,4 = 0,8 mol

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
15


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
Số mol (số mol nguyên tử Cl) tạo ra muối cũng chính bằng số mol HCl
bằng 0,8 mol.
Vậy khối lợng Clo tham gia phản ứng:mCl = 35,5 . 0,8 = 28,4 gamVậy
khối lợng muối khan thu đợc là: 7,8 + 28,4 = 36,2 gam
3. Phơng pháp tăng giảm khối lợng:
- Nguyên tắc: Dựa vào sự tăng giảm khối lợng khi chuyển một mol chất
A thành một hoặc nhiều mol chất B (có thể qua các giai đoạn trung gian) ta
dề dàng tìm đợc số mol của các chất hoặc ngợc lại.
Phơng pháp này thờng sử dụng để giải bài toán hoá học mà trong
chơng trình phản ứng có những nguyên tố hoá học dới dạng ẩn số
.Ví dụ 1:Nội dung yêu cầu cũng nh ví dụ 1 ở mục
II. 2.Bài giải:Vậy ta gọi hai kim loại có hoá trị II và III lần lợt là X và Y, ta
có phản ứng:
XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O

(1)

Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2).
Số mol chất khí tạo ra ở (1) và (2) là:
n CO2 =

0,672
= 0,03 mol
22,4

Theo phản ứng (1, 2) ta thấy cứ 1 mol CO2 bay ra tức là có 1 mol muối
Cacbonnat chuyển thành muối clorua và khối lợng tăng 71 - 60 = 11
(gam) ( vì mCO = 60 g ; mCl = 71g ).
3

Số mol khí CO2 bay ra là 0,03 mol do đó khối lợng muối khan tăng lên:
11x 0,03 = 0,33 (gam).

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
16


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
Vậy khối lợng muối khan thu đợc sau khi cô cạn dung dịch.m (muối khan)
= 10 + 0,33 = 10,33 (gam).
Ví dụ 2:
Nhúng một thanh nhôm nặng 50 gam vào 400 ml dung dịch CuSO40,5M.
Sau một thời gian, lấy thanh Al ra cân nặng 51,38 gam.
Tính khối lợng Cu thoát ra và nồng độ các chất trong dung dịch sau
phản ứng, giả sử tất cả Cu bám trên thanh nhôm.
Bài giải:
Gọi số mol Al tham gia phản ứng là a ta có phơng trình
2Al + 3CuSO4 -> Al2(SO4)3 + 3Cu
2a (mol)

a (mol)

3a (mol)

Theo bài ra, khối lợng tăng:64.3a-27.2a =51,38-50 ->a=0,01 (mol).
Vậy: mCu =0,01.3.64= 1,92(g).
Nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng là:
0,01.1000
= 0,025M
400

CM (Al2(SO4)3)=
CM (CuSO4 d) =

(0,5.0,4 0,01.3).1000
= 0,425 M
400

Ngoài ra có thể tính khối lợng Cu thoát ra nh sau:
Theo phơng trình phản ứng: Cứ 54 gam Al phản ứng thì tạo thành 192
gam Cu, nghĩa là khối lợng nhôm tăng 192-54= 138 gam. Theo bài toán
khối lợng nhôm tăng 51,38-50=1,38gam.
Vậy khối lợng Cu thoát ra bằng:

1,38.192
= 1,92 gam.
138

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
17


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
Có thể nói hai phơng pháp Bảo toàn khối lợng và Phơng pháp
Tăng giảm khối lợng là hai anh em sinh đôi vì nếu một bài toán giải
đợc phơng pháp này thì cũng giải đợc theo phơng pháp kia. Tuy
nhiên, tùy từng bài tập mà phơng pháp này hay phơng pháp kia sẽ a
việt hơn. Sử dụng hai phơng pháp này một cách đúng chỗ chúng ta sẽ có
một lời giải đẹp, dễ hiểu, đơn giản với quỹ thời gian ngắn nhất. Đây là hai
phơng pháp hay nhất thờng đợc dùng để vô hiệu hóa tính phức tạp của
nhiều bài toán vô cơ cũng nh hữu cơ.
4. Phơng pháp ghép ẩn số:
Bài toán 1: (Tơng tự nh ví dụ 1 ở mục II.2)Hoà tan hỗn hợp 20 gam
hai muối cacbonnat kim loại hoá trị I và II bằng dung dịch HCl d thu
đợc dung dịch M và 4,48 lít CO2 (ở đktc) tính khối lợng muốn tạo thành
trong dung dịch M.
Ngoài cách giải nh ở hai mục trên ta có thể giải bài toán này theo
phơng pháp ghép ẩn số
Bài giải:
Gọi A và B lần lợt là kim loại hoá trị I và II. Ta có phơng trình phản
ứng sau: A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + H2O + CO2

(1)

BCO3 + 2HCl -> BCl2 + H2O + CO2 (2)
Số mol khí thu đợc ở phản ứng (1) và (2) là: nCO =
3

4,48
= 0,2mol
22,4

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
18


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
Gọi a và b lần lợt là số mol của A2CO3 và BCO3 ta đợc phơng trình
đại số sau: (2A + 60)a + (B + 60)b = 20 (3)
Theo phơng trình phản ứng (1) số mol ACL thu đợc 2a (mol)
Theo phơng trình phản ứng (2) số mol BCl2 thu đợc là b (mol)
Nếu gọi số muối khan thu đợc là x ta có phơng trình:
(A + 35.5) 2a + (B + 71)6 = x

(4)

Cũng theo phản ứng (1, 2) ta có:
a + b = nCO = 0,2(mol )
2

(5)

Từ phơng trình (3, 4) (Lấy phơng trình (4) trừ (5)) ta đợc:
11 (a + b) = x - 20 (6)
Thay a + b từ (5) vào (6) ta đợc: 11 . 0,2 = x 20
=> x = 22,2 gam
Bài toán 2: Hoà tan hoàn toàn 5 gam hỗn hợp 2 kim loại bằng dung dịch
HCl thu đợc dung dịch A và khí B, cô cạn dung dịch A thu đợc 5,71 gam
muối khan. Tính thể tích khí B ở đktc.
Bài giải: Gọi X, Y là các kim loại; m, n là hoá trị, x, y là số mol tơng
ứng, số nguyên tử khối là P, Q ta có:
2X + 2n HCl => 2XCln = nH2 (I)
2Y + 2m HCl -> 2Y Clm + mH2

(II).

Ta có: xP + y Q = 5 (1)
X (P + 35,5n) + Y (Q + 35,5m) = 5,71 (2)
Lấy phơng trình (2) trừ phơng trình (1) ta có:
x (P + 35,5n)+ y (Q + 35,5m)- xP - yQ = 0,71

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
19


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
=> 35,5 (nx + my) = 0,71
1
2

Theo I và II: n H = ( xn + my)
2

=> thể tích: V = nx + my =

0,71
.22,4 = 0,224 (lít)
355.2

5. Phơng pháp đờng chéo:
Một bài toán thờng có nhiều cách giải nhng nếu bài toán nào có thể sử
dụng đợc phơng pháp đờng chéo để giải thì sẽ làm bài toán đơn giản
hơn rất nhiều.
Bài toán 1: Cần bao nhiêu gam tinh thể CuSO4 . 5H2O hoà vào bao nhiêu
gam dung dịch CuSO4 4% để điều chế đợc 500 gam dung dịch CuSO4 8%.
Bài giải: Giải Bằng phơng pháp thông thờng:
Khối lợng CuSO4 có trong 500g dung dịch bằng:
mCuúO4 =

500.8
= 40 gam
100

(1)

Gọi x là khối lợng tinh thể CuSO4 . 5 H2O cần lấy thì: (500 - x) là khối
lợng dung dịch CuSO4 4% cần lấy:
Khối lợng CuSO4 có trong tinh thể CuSO4 . 5H2O bằng:
m CuSO4 =

x.160
(2)
250

Khối lợng CuSO4 có trong tinh thể CuSO4 4% là:
mCuSO4 =

(500 x).4
100

(3)

Từ (1), (2) và (3) ta có:

( x.160) (500 x).4
+
= 40
250
100

=> 0,64x + 20 - 0,04x = 40.

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
20


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
Giải ra ta đợc: X = 33,33g tinh thể
Vậy khối lợng dung dịch CuSO4 4% cần lấy là:
500 - 33,33 gam = 466,67 gam.
+ Giải theo phơng pháp đờng chéo:
Gọi x là số gam tinh thể CuSO4 . 5 H2O cần lấy và (500 - x) là số gam
dung dịch cần lấy ta có sơ đồ đờng chéo nh sau:
69
4 - 8
8
x
x
4
1
4
=
=
64 - 8 =>
500 x

500 x

56

14

Giải ra ta tìm đợc: x = 33,33 gam.
Bài toán 2: Trộn 500gam dung dịch NaOH 3% với 300 gam dung dịch
NaOH 10% thì thu đợc dung dịch có nồng độ bao nhiêu%.
Bài giải: Ta có sơ đồ đờng chéo:
500:

3

300:

10

C%

10 - C%
C% - 3% => 500 = 10 C
300

C 3

Giải ra ta đợc: C = 5,625%
Vậy dung dịch thu đợc có nồng độ 5,625%.
Bài toán 3: Cần trộn 2 dung dịch NaOH % và dung dịch NaOH 10%
theo tỷ lệ khối lợng bao nhiêu để thu đợc dung dịch NaOH 8%.
Bài giải: Gọi m1; m2 lần lợt là khối lợng của các dung dịch cần lấy. Ta
có sơ đồ đờng chéo sau:
m1

3

m2

10

8

10 - 8
8 - 3

=>

m1 10 8
=
m2
83

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
21


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS

Vậy tỷ lệ khối lợng cần lấy là:

m1 2
=
m2 5

6. Phơng pháp đồ thị
Cơ sở của phơng pháp là việc sử dụng đồ thị trong toán học để giải một
số hệ phơng trình.
Trong hoá học, một số dạng bài tập đợc giải dựa trên cơ sở nội dung của
phơng pháp này. Đó là trờng hợp mà trong thí nghiệm hoá học có hai quá
trình lợng kết tủa tăng dần, sau đó giảm dần đến hết khi lợng chất phản ứng
có d. Có thể vận dụng phơng pháp này trong hoá học ở các trờng hợp chủ
yếu sau:
Thổi khí CO2 vào dung dịch chứa hiđroxit của kim loại phân nhóm chính
nhóm II.- Rót từ từ dung dịch kiềm đến d vào dung dịch muối nhôm hoặc
muối kẽm.- Rót từ từ dung dịch axit đến d vào dung dịch muối có chứa anion
AlO2- hoặc ZnO22-.
Ta xem xét phơng pháp giải một số bài tập dựa trên cơ sở đó thông qua một
số ví dụ sau.
Các ví dụ
Ví dụ 1: Cho 10 lít (đktc) hỗn hợp A gồm N2 và CO2 ở đktc vào 2 lít dung
dịch Ca(OH)2 0,02 M thì thu đợc 1 gam kết tủa.
Tính % CO2 trong hỗn hợp A theo thể tích..
Lời giải

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
22


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
* Phơng pháp tự luận:
Phơng trình hoá học của những phản ứng lần lợt xảy ra nh sau:
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O

(1)

CO2 + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2

(2)

Ta có: Số mol Ca(OH)2 = 2. 0,02 = 0,04 (mol)
Số mol CaCO3 = 1 : 100 = 0,01 (mol)
Trờng hợp 1: Chỉ có phản ứng (1) Ca(OH)2 d.
Theo phơng trình ta có:
Số mol CO2 = Số mol CaCO3 = 0,01 (mol)
= Số mol Ca(OH)2 < 0,04 (mol).
Vậy, A có % CO2 =

0,01 ì 22,4
ì 100% = 2,24%
10

Trờng hợp 2: Cả phản ứng (1) và (2) đều xảy ra Ca(OH)2 hết.
Theo phơng trình (1):
Số mol CaCO3 (1) = Số mol Ca(OH)2 = 0,04 (mol).
Số mol CaCO3 (2) = 0,04 - 0,01 = 0,03 (mol).
Theo phơng trình (1) và (2):
Số mol CO2 = 0,04 + 0,03 = 0,07 (mol)
Vậy, A có % CO2 =

0,07 ì 22,4
ì 100% = 15,68%
10

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
23


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
* Phơng pháp đồ thị:
Dựa vào tỷ lệ phản ứng ở phơng trình (1) và (2) ta vẽ đợc đồ thị biểu
diễn lợng kết tủa thu đợc theo lợng CO2 đã phản ứng nh sau:

Số mol CaCO3
0,04

0,01
0,01

0,04

0,07 0,08

Số mol CO2

Dựa vào đồ thị, nếu sau phản ứng thu đợc 1 gam kết tủa thì ta có ngay:
Trờng hợp 1: Số mol CO2 = 0,01 (mol).
Trờng hợp 2: Số mol CO2 = 0,07 (mol).
Ví dụ 2: Hoà tan 26,64 gam chất X là tinh thể muối sunfat ngậm nớc của
kim loại M hoá trị n vào nớc đợc dung dịch A.
Cho A tác dụng với dung dịch NH3 d, lọc lấy kết tủa, nung đến khối
lợng không đổi thì thu đợc 4,08 gam chất rắn B. Nếu cho A tác dụng với
dung dịch BaCl2 d thì thu đợc 27,96 gam kết tủa.
a. Tìm công thức của X.
b. Tính thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần thêm vào A để thu đợc
lợng kết tủa lớn nhất, nhỏ nhất.

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
24


Một số phơng pháp giải bài tập hoá học định lợng ở trờng THCS
c. Cho 250 ml dung dịch KOH tác dụng hết với A thì thu đợc 2,34 gam
kết tủa. Tính nồng độ của dung dịch KOH.
Lời giải
a. Kết quả tính toán cho ta công thức muối là: Al2(SO4)3.18H2O. Nh
vậy, dung dịch A có:
Số mol Al3+ = 2. Số mol Al2O3 =

2 ì 4,08
= 0,08 (mol ).
102

* Phơng pháp tự luận:
Phơng trình hoá học của những phản ứng lần lợt xảy ra nh sau:
Al3+ + 3 OH- Al(OH)3
Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2 H2O

(1)
(2)

b. Để lợng kết tủa lớn nhất thì chỉ xảy ra phản ứng (1).
Theo phơng trình:
Số mol OH- = 3. Số mol Al3+ = 3. 0,08 = 0,24 (mol)
Để lợng kết tủa nhỏ nhất thì xảy ra cả phản ứng (1) và (2).
Theo phơng trình:
Số mol OH- = 4. Số mol Al3+ = 4. 0,08 = 0,32 (mol)
Vậy, thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần thêm vào A để lợng kết tủa
thu đợc lớn nhất, nhỏ nhất tơng ứng là:
V = 0,24 : 0,2 = 1,2 (lít) và V' = 0,32 : 0,2 = 1,6 (lít).
c. Số mol kết tủa Al(OH)3 thu đợc là 2,34 : 78 = 0,03 (mol).

Ngời thực hiện: Vũ Anh Hoàn
Hoàn
25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×