SÁNG KIẾN KINH NGHIỆP:< Phân loại và phương giải bài tập tính theo phương trình hóa học>

Qua các bài kiểm tra, một số em còn bỏ trắng bài toán tính theo phương trình hóa học.. Nghiên cứu các dạng bài tập tính theo phương trình hóa học, đưa ra cácphương pháp giải đối với từng

A MỞ ĐẦU

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.

Hóa học là môn khoa học rất quan trọng trong chương trình THCS MônHóa học có khả năng phát triển năng lực nhận thức của học sinh, để học sinh cóthể lĩnh hội được những kiến thức về các nguyên tắc khoa học của nền sản xuấthóa học, về ứng dụng của hóa học trong các ngành sản xuất và quốc phòng.Thông qua môn Hóa học giúp cho HS có trình độ học vấn cao hơn, năng động

và sáng tạo hơn trong suy nghĩ cũng như hành động, có ý thức về vai trò của hóahọc trong công nghiệp hóa và hiện đại hóa, đồng thời có ý thức bảo vệ môitrường trong sạch

Với vai trò và ý nghĩa to lớn như vậy Việc nâng cao chất lượng dạy và họctập môn Hóa học là yêu cầu cấp thiết của các trường THCS Để nâng cao chấtlượng dạy và học tập môn Hóa học thì bài tập hóa học có vai trò rất quan trọng.Bài tập hóa học có những ý nghĩa, tác dụng to lớn về nhiều mặt:

 Rèn luyện các kỹ năng hóa học như: cân bằng PTHH, tính toán theoPTHH…

 Ý nghĩa phát triển: Phát triển ở HS các năng lực tư duy logic, biện chứng,khái quát, độc lập, thông minh và sáng tạo

 Ý nghĩa giáo dục: Rèn luyện đức tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực vàlòng say mê nghiên cứu khoa học hóa học

Tuy nhiên Hóa học là môn khoa học tự nhiên khá mới mẻ và khó với các

em học sinh THCS, hơn nữa thời gian trên lớp dành cho việc chữa bài tập ít.Nên HS thường gặp khó khăn trong việc làm bài tập Qua các bài kiểm tra, một

số em còn bỏ trắng bài toán tính theo phương trình hóa học Từ thực trạng nàytôi thiết nghĩ việc phân loại cho HS các dạng bài tập và rèn cho HS kĩ năng giảicác bài tập đó là hết sức cần thiết Nên tôi đã mạnh dạn chọn đề tài:<< Phân loại

và phương giải bài tập tính theo phương trình hóa học >>

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.

Nghiên cứu các dạng bài tập tính theo phương trình hóa học, đưa ra cácphương pháp giải đối với từng dạng bài Từ đó giúp học sinh nắm được cáchlàm bài tập, tạo cho các em có hứng thú với môn học

Nâng cao chất lượng dạy- học môn Hóa

III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài này là các dạng bài tập tính theo phương

trình hóa học và phương pháp giải các bài tập tính theo phương trình hóa học.

IV PHẠM VI NGHIÊN CỨU.

Về mặt kiến thức kỹ năng, đề tài chỉ nghiên cứu một số dạng bài tậptính theo phương trình hóa học (chủ yếu tập trung vào hóa vô cơ)và phươngpháp giải các dạng bài tập đó

Nội dung kiến thức trong chương trình lớp 8,9

Đối tượng để áp dụng tính khả thi của đề tài này là: Học sinh lớp 8,9( HS trường THCS Thượng Thanh)

V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

Để thực hiện đề tài này tôi thực hiện các phương pháp sau:

 Nghiên cứu tài liệu: Đọc SGK, SBT, các loại sách tham khảo và tìmkiếm thông tin trên mạng

 Phân tích, tổng hợp

 Phương pháp thực nghiệm giáo dục

 Dành nhiều thời gian để chữa bài tập cho HS Sử dụng các bài toánđòi hỏi học sinh phải suy luận, sáng tạo

 Áp dụng đề tài vào việc dạy HS đại trà và bồi dưỡng HSG

- Ở công đoạn ôn tập, hệ thống hóa kiến thức và kiểm tra- đánh giá domang tính tổng hợp, có sự phối hợp giữa các chương nên ta phân loại dựa trêncác cơ sở sau:

+ Dựa vào tính chất hoạt động của học sinh

+ Dựa vào chức năng của bài tập có thể chia thành bài tập đòi hỏi sự táihiện kiến thức, bài tập rèn tư duy độc lập

+ Dựa vào tính chất của bài tập có thể chia thành bài tập định tính và bàitập định lượng

+ Dựa vào kiểu hay dạng bài

+ Dựa vào khối lượng kiến thức có thể chia thành bài tập đơn giản hayphức tạp

Tuy nhiên trong thực tế khi làm đề tài này tôi dựa chủ yếu vào nội dung,khối lượng kiến thức và dạng bài để phân loại Với mỗi dạng bài tập tôi có đề racác phương pháp giải phù hợp trong phần nội dung của đề tài

Để học sinh dễ nắm bắt được kiến thức và nhớ cách làm bài tập một cáchsâu sắc, tôi chia bài tập tính theo phương trình hóa học thành 5 dạng sau:

 Dạng 1: Bài toán tính theo phương trình cho biết một lượng chất

 Dạng 2: Bài toán tính theo phương trình cho biết hai lượng chất

 Dạng 3: Bài toán hỗn hợp

 Dạng 4: Bài toán giải dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, giảm khối lượng và dùng đại lượng mol trung bình.

tăng- Dạng 5: Bài toán tính theo nhiều phản ứng nối tiếp

Và một vấn đề không kém phần quan trọng nữa đó là đa số họcsinh không đọc kỹ đề, không biết lập sơ đồ tóm tắt đối với mỗi bài toánnên không xác định được mục tiêu của bài: Cho gì? Hỏi gì? Nhiều họcsinh đọc chỉ đọc qua đã làm bài ngay, đến cuối cùng không biết phảitính cái gì hoặc rơi vào tình trạng bế tắc, biết là sai nhưng không biếtsai ở đâu…Dẫn tới kết quả học tập không cao Nên tôi nghĩ đề tài nàythật sự có ý nghĩa với học sinh

2 Điểm mới của đề tài

Đề tài đã phân loại bài toán tính theo PTHH theo các dạng, đồng

thời đưa ra các phương pháp giải phù hợp cho từng dạng bài Điều nàygiúp học sinh hiểu bài, làm bài tốt hơn, từ đó hình thành cho học sinh kỹnăng nhận biết các dạng bài, kỹ năng giải bài toán tính theo PTHH thànhthạo hơn

Điểm đặc biệt hơn đề tài này đã đề cập tới vấn đề dẫn dắt, dạynhư thế nào cho học sinh hiểu hơn cụ thể là: Hình thành cho học sinh thóiquen đọc kỹ đề, lập sơ đồ ngắn gọn để xác định hướng đi cho mỗi bàitoán hóa

Đề tài này áp dụng được với cả học sinh đại trà và học sinh giỏi.(Áp dụng dạy cho câu lạc bộ bồi dưỡng học sinh giỏi)

3 Điểm hạn chế của đề tài

Với thời gian trên lớp 2 tiết/ tuần, lại còn phải dạy bài mới nên tôi

không áp dụng được hết tất cả nội dung của đề tài vào giảng dạy ở trênlớp Đề tài chỉ có thể áp dụng một cách triệt để vào công tác bồi dưỡnghọc sinh giỏi…

III. PHÂN LOẠI BÀI TẬP TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HÓA

HỌC

Bài tập tính theo phương trình hóa học thành 5 dạng sau:

 Dạng 1: Bài toán tính theo phương trình cho biết một lượng chất

 Dạng 2: Bài toán tính theo phương trình cho biết hai lượng chất

 Dạng 3: Bài toán hỗn hợp

 Dạng 4: Bài toán giải dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, giảm khối lượng và dùng đại lượng mol trung bình.

tăng- Dạng 5: Bài toán tính theo nhiều phản ứng nối tiếp

Bài toán tính theo phương trình hóa học nói chung được tiến hành theo 4

bước sau đây:

 Bước 1: Chuyển đổi khối lượng chất hoặc thể tích chất khí thành số

Chú ý: HS muốn làm tốt bài toán tính theo PTHH cần phải:

 Thuộc, biết chuyển đổi và vận dụng linh hoạt các công thức tính toán Cụthể là các công thức sau:

29

A

M kk A

Định luật bảo toàn khối lượng: A + B    C + D

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mA +mB = mC + mD

 Biết viết công thức hóa học đúngvà thuộc tính chất hóa học của các chất,

V.1.1 Phương pháp giải: Đây là dạng bài đơn giản nhất trong các dạng

toán tính theo PTHH Ta áp dụng phương pháp chung ở phần III

V.1.2 Bài tập minh họa

Bài 1: Khử 48 gam đồng (II) oxit bằng khí hiđro Hãy:

a) Tính số gam đồng kim loại thu được

m n

Bài 2: Hòa tan hoàn toàn 2,24 gam Fe bằng axit clohiđric.

a) Viết phương trình phản ứng xảy ra

b) Tính khối lượng muối tạo thành và thể tích khí hiđro thoát ra ở đktc

c) Cần bao nhiêu gam dung dịch HCl 5% để hòa tan hết 2,24 gam Fe?

Bài làm

a) PTHH: Fe + 2 HCl    FeCl2 + H2

b) Số mol của 2,24g Fe là: 0 , 04 ( )

56

24 , 2

mol M

m n

mol

) ( 04 , 0 1

92 , 2

% 100

Bài 3 : Hòa tan hết 4,05 gam Al vào m gam dung dịch HCl, sau phản ứng thu

được hiđro và 104,5 gam dung dịch Hãy tính:

a) Thể tích khí hiđro thu được ở đktc

b) Khối lượng muối tạo thành

c) Khối lượng m của dung dịch HCl đã dùng

Bài làm

Số mol của 4,05g Al là: 0 , 15 ( )

27

05 , 4

mol M

m n

mol

a) Thể tích khí hiđro thoát ra ở đktc là: V H2 n 22 , 4  0 , 225 22 , 4  5 , 04 (l)

b) Khối lượng muối AlCl3 tạo thành là: m AlCl3 n.M  0 , 15 133 , 5  20 , 025 (g)

c) Biết: mddsaupu = m Al m ddHCl  m H2

 104,5 = 4,05 + m -0,225.2  m= 100,9(g)

Bài 3: Đốt cháy một hỗn hợp Fe và Mg, trong đó Mg có khối lượng là 0,48g

cần dùng 672ml O2(đktc) Hãy tính khối lượng kim loại sắt

Bài làm

Số mol của 0,48 g Mg là: 0 , 02 ( )

24

48 , 0

mol M

m

n Mg   

Số mol của 0,672 lít O2 ở đktc là: 0 , 03 ( )

4 , 22

672 , 0 4 , 22

3

n

n Fe  O  

Khối lượng Fe trong hỗn hợp là: m Fe n.M  0 , 03 56  1 , 68 (g)

Bài 4: Hòa tan 2,7g Al bằng 200g dung dịch axit sunfuric vừa đủ.

a) Viết phương trình phản ứng xảy ra

mol M

m n

Al

Al

PTHH: 2 Al + 3 H2SO4    Al2(SO4)3 + 3 H2

% 100 200

7 , 14

% 100

dd

ct SO

ddH

m

m C

V.1.3 Bài tập áp dụng và nâng cao

Bài 1: Khử 21,7 gam thủy ngân (II) oxit bằng khí hiđro Hãy:

a) Tính số gam thủy ngân kim loại thu được

b) TÍnh thể tích khí hiđro (đktc) cần dùng

Đáp số: m Hg =20,1(g); V H2 =2,24(l)

Bài 2 : Cho 8,4g Fe tác dụng với một lượng dung dịch HCl vừa đủ Dẫn toàn bộ

lượng khí sinh ra qua đồng (II) oxit nóng

a) Tính thể tích khí hiđro thoát ra ở đktc

b) Tính khối lượng kim loại đồng thu được sau phản ứng?

Đáp số: V H2 =3,36(l), m Cu =9,6(g)

Bài 3 : Hòa tan 6,5 g hỗn hợp kẽm và kẽm oxit trong dung dịch HCl thì thoát ra

1,12 lít khí H2 (đo ở đktc) Tính thành phần phần trăm của mỗi chất trong hỗnhợp ban đầu

Đáp số: %m Zn =50%, %m ZnO =50%

Bài 4 : Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp khí gồm CO và H2 cần phải dùng 1,68lít oxi (đktc) và thu được 0,9 g nước

a) Viết các phương trình hóa học

b) Tính thể tích mỗi khí có trong hỗn hợp đầu?

Đáp số: V H2 =1,12(l),V CO =2,24(l)

Bài 5: Cho 5,6 g hỗn hợp gồm 2 kim loại Mg và Cu vào dung dịch HCl dư thu

được 2,24 lít khí H2 (đktc) Xác định thành phần phần trăm của từng kim loạitrong hỗn hợp

a) Viết các phương trình hóa học của phản ứng đã xảy ra

b) Tính số gam Fe2O3 đã tham gia phản ứng

c) Tính số lít khí H2 đã dùng ở đktc

Đáp số: m Fe2O3  16 (g); V H2 =6,72(l)

Bài 8: Cho 4,4g hỗn hợp Mg và MgO tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được

2,24 lít khí (đktc)

a) Viết phương trình phản ứng xảy ra

b) Tính khối lượng mỗi chất có trong hỗn hợp

c) Phải dùng bao nhiêu ml dung dịch HCl 0,4M đủ để hòa tan hết 4,4 gamhỗn hợp ban đầu?

phản ứng hết (Trong trường hợp phản ứng chưa hoàn toàn thì đây làlượng sản phẩm lí thuyết)

 Dựa vào PTHH để tìm số mol chất tham gia hoặc chất tạo thành (Tínhtheo chất tham gia nào phản ứng hết)

 Chuyển đổi số mol chất thành khối lượng (m=n.M) hoặc thể tích ở đktc(V=n.22,4)

V.2.2 Bài tập minh họa

Bài 1: Nếu cho 11,2g Fe tác dụng với 18,25g HCl thì sau phản ứng sẽ được

những chất nào? Khối lượng là bao nhiêu gam?

Bài làm Cách 1: Số mol của 11,2g Fe là:

0 , 2 ( )

56

2 , 11

mol M

m n

25 , 18

mol M

m n

Số mol HCl còn dư là: nHCl dư=0,5-0,4= 0,1(mol)

Vậy sau phản ứng ta thu được: 0 , 2 127 25 , 4 ( )

mol M

m n

25 , 18

mol M

m n

Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 6,2g phot pho tạo thành đi phot pho pentaoxit

a) Viết phương trình phản ứng xảy ra

b) Số mol của 6,2 g P là: 0 , 2 ( )

31

2 , 6

mol M

O mol

Bài 3: Cho 8,125 g kim loại Zn tác dụng với 18,25g axit clohiđric HCl Hãy

tính khối lượng ZnCl2 và thể tích khí H2 (đktc)tạo thành

mol M

m n

25 , 18

mol M

m n

Bài làm

Số mol của 15,8 g KMnO4 là: 0 , 1 ( )

158

8 , 15

mol M

m

n Fe    PTHH: 2 KMnO4  t0 K2MnO4 + MnO2 + O2 (1)

Theo PT(1) ta có:

0 , 05 ( )

2

1 , 0 1 2

Vậy sau phản ứng Fe còn dư, nên sản phẩm bị nam châm hút

Bài 5: Cho 3,9g Zn vào dung dịch H2SO4 loãng chứa 9,8g H2SO4

a) Chất nào còn dư sau phản ứng

b) Tính thể tích khí H2 thu được (đktc) biết rằng thể tích khí H2 bị hao hụt10%

mol M

m n

Zn Zn

Số mol của 9,8g H2SO4 là:

0 , 1 ( )

98

8 , 9

4 2

4 2 4

M

m n

SO H SO

H

SO H

Vậy sau phản ứng Zn phản ứng hết, H2SO4 còn dư

b) Thể tích khí H2 thu được theo lý thuyết (đktc) là:

) ( 344 , 1 4 , 22 06 , 0 4 , 22

Vì hao hụt 10% nên thực tế thể tích H2 thu được là:

) ( 2096 , 1 100

90 344 , 1

Bài 6: Cho 6,72 lít khí H2(ở đktc) tác dụng hoàn toàn với 46,4 g Fe3O4.a) Sau phản ứng chất nào còn dư? Khối lượng là bao nhiêu gam?b) Tính khối lượng sắt thu được?

Bài làm

Ở đktc số mol của 6,72 lít H2 là:

0 , 3 ( )

4 , 22

72 , 6 4 , 22

4 3

4 4

M

m n

O Fe O

Fe

O Fe

Chất còn dư là Fe3O4, có khối lượng là: m Fe3O4 n.M  0 , 125 232  29 (g)

Khối lượng sắt thu được là: mFe=n.M=0,225.56=12,6(g)

Bài 7 : Cho 1,6 gam đồng (II) oxit tác dụng với 100 g dung dịch axit sufuric có

nồng độ 19,6%

a) Viết phương trình hóa học

b) Tính nồng độ phần trăm của các chất có trong dung dịch sau khi phản ứngkết thúc

Bài làm

c) Số mol của 1,6g CuO là: 0 , 02 ( )

80

6 , 1

mol M

m n

% 100

%

4 2

4 2 4

M

m n

SO H SO

H

SO H

Khối lượng H2SO4 còn dư sau phản ứng là: m H2SO4 n.M  0 , 18 98  17 , 64 (g)

Khối lượng dung dịch sau phản ứng là: mdd= 100+1,6 =101,6(g)

Nồng độ phần trăm của CuSO4 trong dung dịch là:

3 , 15 %

6 , 101

% 100 2 , 3

% 100 64 , 17

%ddH2SO4  

C

Bài 8: Đốt 4,6g Na trong bình chứa 2240 ml O2(đktc) Nếu sản phẩm sau phảnứng cho tác dụng với nước thì có khí H2 bay ra không? Nếu cho giấy quỳ tímvào dung dịch có đổi màu không?

Bài làm

Số mol của 4,6g Na là: 0 , 2 ( )

23

6 , 4

mol M

m

n Na   

Số mol của 2,24l O2(đktc) là: 0 , 1 ( )

4 , 22

24 , 2 4 , 22

Giấy quỳ tím chuyển thành màu xanh, do: Na2O + H2O    2NaOH

V.2.3 Bài tập áp dụng và nâng cao

Bài 1: Cho 1,6 g đồng kim loại vào bình kín chứa khí oxi có dung tích 392ml.

Đốt nóng bình để phản ứng xảy ra hoàn toàn Hãy tính khối lượng sản phẩm sauphản ứng

Bài 2: Cho 11,2 g sắt tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng có chứa 12,25 g

H2SO4 Tính thể tích khí H2 thu được ở đktc?

Bài 3: Cho 0,65 g Zn tác dụng với 7,3 g HCl.

a) Chất nào còn dư sau phản ứng? Khối lượng là bao nhiêu gam?

b) Tính thể tích khí H2 thu được ở đktc

c) Tính khối lượng Zn hoặc khối lượng HCl cần bổ sung để tác dụng hết vớichất còn dư sau phản ứng

V.3.Dạng 3: Bài toán hỗn hợp

IV.3.1 Phương pháp giải.

 Chuyển giả thiết về số mol (chú ý: nếu cho khối lượng của hỗn hợp nhiềuchất KHÔNG được đổi về số mol)

 Đặt số mol các chất cần tìm làm ẩn số: (x mol, y mol )

 Viết và cân bằng đúng các phương trình phản ứng Dựa vào tỉ lệ mol củacác chất trong phản ứng để tìm mối quan hệ giữa chúng, xuất phát từ chất

có số mol đặt làm ẩn số

 Lập hệ phương trình toán học theo 2 nguyên tắc:

 Cho bao nhiêu giả thiết, lập bấy nhiêu phương trình đại số

 Cho giả thiết nào thì lập phương trình theo giả thiết đó

 Giải hệ phương trình tìm được ẩn số mol (x, y ) Từ số mol tìm được trảlời nội dung các câu hỏi mà đề bài yêu cầu

V.3.2 Bài tập minh họa

Bài 1: Khử hoàn toàn 40g hỗn hợp CuO và Fe2O3 ở nhiệt độ cao, người ta phảidùng 15,68 lít khí CO (đktc)

a) Viết phương trình phản ứng xảy ra

b) Xác định thành phần phần trăm (theo khối lượng) của mỗi oxit có tronghỗn hợp

Bài làma) PTHH: CuO+ CO  t0 Cu + CO2

Fe2O3 + 3 CO  t0 2 Fe + 3 CO2

b) Gọi số mol của CuO là x (mol )    mCuO =80x (g)

Gọi số mol của Fe2O3 là y (mol )    m Fe2O3 =160y (g)

Theo đề bài ta có: 80x +160y = 40 (*)

Ở đktc số mol của 15,68 lít CO là: 0 , 7 ( )

4 , 22

68 , 15 4 ,

x + 3y = 0,7 (**) y=0,2(mol) Fe2O3

Khối lượng CuO trong hỗn hợp trên là: mCuO=nM=0,1 80=8(g)

Khối lượng Fe2O3trong hỗn hợp trên là: m Fe2O3=nM=0,2.160=32(g)

Thành phần phần trăm (theo khối lượng) của mỗi oxit có trong hỗn hợplà:

Hoặc: %m Fe2O3  ( 100  20 )%  80 (%)

Bài 2: Cho 18,6 g hỗn hợp hai kim loại Zn và Fe tác dụng với dung dịch axit

clohiđric cho 6,72 lít khí H2 (ở đktc).Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗnhợp trên

Bài làmGọi số mol của Zn là x (mol )    mZn =65x (g)

Gọi số mol của Fe là y (mol )    mFe =56y (g)

Theo đề bài ta có: 65x +56y = 18,6 (*)

Ở đktc số mol của 6,72 lít H2 là: 0 , 3 ( )

4 , 22

72 , 6 4 , 22

(hoặc: mFe=18,6-13=5,6(g) )

Bài 3: Hòa tan hết 12,6 gam hỗn hợp Al, Mg vào dung dịch HCl 1M thu được

13,44 lít H2 (đktc)

a) Tính thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợptrên.

b) Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng, biết đã lấy dư 10%

Bài làm

a) Gọi số mol của Al là x (mol )    mAl =27x (g)

Gọi số mol của Mg là y (mol )    mMg =24y (g)

Theo đề bài ta có: 27x +24y = 12,6 (*)

Ở đktc số mol của 13,44 lít H2 là: 0 , 6 ( )

4 , 22

44 , 13 4 , 22

Thành phần phần trăm (theo khối lượng) của mỗi kim loại có trong hỗn hợp là:

100 % 42 , 86 (%)

6 , 12

4 , 5