Một số khái niệm dạng bài tập tỉ khối chất khí bậc THPT

Một số khái niệm dạng bài tập tỉ khối chất khí bậc THPT

I.Lý do chọn đề tài

1 Tỷ khối ký hiệu d, là một khái niệm khó , lại học vào đầu lớp 8 THCS Khi học sinh đang còn nhỏ, ý thức tiếp thu cha cao, cha đầy đủ, phần bài tập dành cho d còn ít Vì vậy lên bậc THPT, học sinh sử dụng d vào giải các bài toán nh lập công thức, tính thành phần % rất khó khăn

2.Thực trạng học sinh ngành học GDTX, thì đa số là quên kiến thức cơ bản về toán hóa học, nh nguyên tử, phân tử, hỗn hợp M,n,dA/B, Vkhí, ĐKTC , và đơn vị

đo g, kg, l, dm3; ml, cm3 nên không thể giải đợc các bài toán khó

2 Qua nhiều năm giảng dạy Hóa học bậc THPT, nhất là dạy hóa BTTH từ

1996 đến nay, tôi đều phải chủ động ôn lại kiến thức hóa THCS, trong đó có tỷ khối

a, ễn tập đầu năm học: ôn các kiến thức THCS cần thiết bổ trợ cho kiến thức trong năm học của THPT

b,On tập cuối chơng: ví dụ cần ôn khái niệm d thì ôn vào bài 26 K10: luyện tập nhóm Halogen

Bài 19 K11: luyện tập C, Si và các hợp chất của chúng

II Ôn tập kiến thức cơ bản về hóa THCS

1 Nguyên tắc , học sinh đã học rồi nên không dạy lại mà yêu cầu học sinh về

đọc, ghi chép và nhớ các khái niệm, công thức

b, Đa ra các bài tập dễ ->trung bình->khó để tăng tính say mê vừa tránh nhàm chán cho học sinh

c,Tài liệu bắt buộc sách GK, sách bài tập 8,9, máy tính, bảng hệ thông tuần hoàn, bảng tính tan

2, Các kiến thức ôn:

a, Mol là lợng chất có 6.1023(N) nguyên tử họăc phân tử

N=6.1023 là số Avôgađrô

b, Khối lợng mol: ký hiệu M ( còn m là khối lợng) là khối lợng tính bằng g của

N nguyên tử hoặc phân tử

Gợi ý học sinh yếu kém hiểu rành rọt đợc M; tính đợc M là rất khó; lẫm lẫn M

và m gây khó khăn cho giải toán.

M H =1g M CnH2n =14ng

M H2 =2g M FexOy = (56x +16y) g

M H2O = 18g

c, Chất khí: Các phân tử khí lực đẩy >lực hút ( lỏng và rắn không áp dụng đợc)

* 1 mol khí nào cũng có N = 6.1023phân tử khí

* Cùng điờ̀u kiợ̀n: Thì V= nhau suy ra số mol = nhau

ta dễ dàng áp dụng !

% Va = VhVa.1002 = na 100nh2

 Ở ĐKTC (O0C , 1 át) thì V1mol khí = 22,4 lit

d, Tỷ khối: ký hiệu d ; ( Còn D là khối lợng riêng g/ml) là đại lợng so sánh về khối lợng của 2 khí cùng V, cùng đk

dA/B = MA

MB

Suy ra MA=dA/B MB

Khụng khí là hỗn hợp khí (0,8 mol N2 + O2 mol O2 )-> MK2 = 29g

d A/K2 = MA

29

2, Các công thức cần nắm

m: khối lợng (g) M: khối lợng 1 mol (g) V: Thể tích khí ở ĐKTC (l)

Số nguyên tử, phân tử, ion

Đơn vị đo : * Khối lợng: 1kg =1000g

* Thể tích 1lit =1000ml

(dm3) (cm3)

3, Bài tập vận dụng:

a, Gợi ý: cho học sinh làm vào vở nháp; gọi học sinh lên bảng trình bày ,chú ý những em kém; để nguyên bài làm của học sinh , cho học sinh khác hoặc giáo viên chữa lỗi sai; nhằm cho học sinh biết mình sai chỗ nào; qua đó khắc sâu kiến thức cần nắm.

b/ Bài 1: Có bao nhiờu mol trong 94 g Fe; 9g H2O;

(28x + 8g) kg FexOy Giải

nFexOy = (28x +8y).100056x +16y =500 mol

Bài 2: Tìm V(đktc) của 0,175 mol CO2 , của hỗn hợp (0,44g CO2,0,04gH2 ;0,56g

N2)

GiảI VCO2 = 0,175 22,4 = 3,92lit

Vh2 = 0,44 + 0,04 + 0,56 22,4 =11,2lit

Bài 3: cho hỗn hợp khí (2,2g CO2; 3gH2;14gN2) tìm d h2/O2

(Gợi ý: với hỗn hợp thì tính M

Ví dụ có 2 chất thì : M2< M < M1

g:

n

=

m

M

V=22,4 n

Số phân tử = n 6.1023

nFe = 9456 =1,5 mol

nH2O = 918 =0,5 mol

M h2 =

2,2 +3+14

=9,365 g 2,2 + 3 + 14

vậy

d h2/O2 = 9,36532 =0,292 (lần)

bài 4: Tìm d Cl2/CH4: Từ kết quả suy ra đợc điều gì

Giải

Suy ra :

 1 mol Cl2 nặng hơn 1 mol CH4 4,375 lần

 1 phân tử Cl2 nặng hơn 1 phân tử CH4 4,375 lần

 Cùng điều kiện: 1lit khí Cl2 nặng hơn 1lit khí CH4 4,375 lần

Nếu học sinh làm tốt thì nâng cao các bài dạng sau

- Có 3lit khí CO2 ( đktc) cần bao nhiêu lit khí N2 ( đktc) để có m bằng nhau

- 22g CO2 và 22g khí N2: V khí nào lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần: (xét cùng điều kiện)

Bài 5: dh2y/O2 =3: Tìm My

g: My = MO2.dh2y/O2 = 32.3 =96g

Chốt lại , nhờ d mà tìm đợc M hoặc M của chất cha biết

Bài 6: bài tập tình huống (dành cho học sinh kém, giảng rồi mà vẫn không hiểu d)

Tôi có các con gà đều 1kg: có 1 con ngan chẵn số kg (2kg, 3kg ) vậy có mấy cách cân con ngan

Gợi ý: có 2 cách cân

- Cách 1: cân trên cân đồng hồ

- Cách 2: đặt con ngan trên đĩa cân (loại cân có 2 đĩa thăng bằng) đĩa cân còn lại lần lợt xếp các con gà đến khi kim chỉ bằng nhau

giả sử xếp 3 con gà thì kim chỉ bằng nhau

Kết luận Con ngan nặng 3 kg

tức là con ngan nặng gấp 3 lần con gà

hay con gà nặng bằng 1/3 con ngan

có thể tạm ví: d ngan/gà=3/1

d gà/ngan =1/3

đại lợng so sánh m của mỗi con ngan, gà là d

III Giải các bài toán hóa THPT kết hợp ôn tập

Bài 1: bài 6.9 bài tập hóa 10

có hỗn hợp khí O2, O3 biết dh2/H2 = 18

tìm thành phần % theo V của hỗn hợp khí

Gợi ý và ôn:

*Hỗn hợp là nhiều chất (nhiều khí) không phản ứng với nhau

* Nh hỗn hợp O 2 ,O 3 thì MO 2 <Mh 2 <MO 3

16<d h/H 2 <24

* Tính %

%mA= mA.100

%VA= VA.100Vh2 = nA.100nh2 suy ra với chất khí

Vh2 nh2

Giải Từ dh2/H2=18 ->Mh2 = 2 -18 =36g

Gọi

nO2 = x mol trong 1 mol h2

nO3 = y mol

Ta có

32x + 48y =36

x + y

suy ra y =3x

Hoặc lập hệ

36x + 48y =36 (1)

x + y

x + y =1 (2)

Vậy

%VO2= VO2.100Vh2 = nO2.100nh2 = x.100x+3x =25%

%VO3= VO2.100Vh2 = nO2.100nh2 = y/3+yy.100 =75% (hoặc %VO3 =100% -25% =75%)

Bài 2: bài 6.10 sách bài tập hóa 10

Hỗn hợp khí A gồm có O2 và O3, dA/H2 = 19,2

Hỗn hợp khí B có H2 và CO,d h2B/H2=3,6

a Tìm thành phần % theo V của mỗi khí có trong hỗn hợp khí A,B

b 1 mol khí A có thể đốt cháy hoàn toàn bao nhiêu mol khí CO

Gợi ý: Câu 1: tơng tự bài 6.9

câu 2 : Theo phơng trình phản ng O 2 , O 3 với CO

GiảI Với hỗn hợp khí A

Đặt nO2 = x mol

nO3 = y mol

Ta có phơng trình

suy ra 2x = 3y

%VO2= VO2.100Vh2 = nO2.100nh2 = x+2/3xx.100 = 60%

% VO 3 = 100% - 60% = 40%

32 x + 48 y =2 19,2

x + y

Tơng tự hỗn hợp B: %VH2 = 80%; %VCO =20%

2, Từ hỗn hợp A: 1 mol hỗn hợp A có 0,6 mol O2; 0,4 mol O3

Các phơng trình phản ứng

2CO + O2 = CO2(1) theo pt1 : nCO = 2nO2 = 2.0,6 = 1,2 mol

3CO + O3 =3CO2 (2) Theo pt2 : nCO =3nO3 = 3.0,4 = 1,2 mol

Vậy 1 mol A đốt cháy đợc 2,4 mol CO

Bài 3: bài 4.11 sách bài tập hóa 11

Để đốt cháy hoàn toàn 2,85 g chất hữu cơ X phải dùng vừa hết 4,2lit O2 ( đktc) sản phẩm cháy chỉ có CO2 và H2O theo tỷ lệ 44:15 về m

1 Xác định công thức đơn giản nhất của hợp chất X

2 Xác định công thức phân tử của X biết d X/C2H6=3,80

Gợi ý: - Từ phơng trình đốt cháy CxHyOz + O2 -> CO2 + H2O

CxHyOz: mCxHyOz = mc + mH +mO Công thức hợp chất hữu cơ:

 Công thức đơn giản nhất CH2O

 Công thức phân tử: (CH2O)n hay CH4; C2H4O2

 Công thức cấu tạo: H3C – O – CH3 O – O – CH3 CH3

H3C – O – CH3 CH2 – O – CH3 OH

GiảI Theo đ nh luật baịnh luật ba ̉o toàn m :

mCO2 +mH2O =mx +mO2

= 2,85 + 4,20 32 =8,85g

22,4

từ mCO2: mH2O = 44:15

giả sử ta đợc mCO2 = 6,60g; mH2O = 1,80g

ta có :

nc = nCO2 = 6,6044  mC= 12.6,6044 = 1,80g

mH = 2.2,2518 = 0,25g vì mc + mH = 2,05 g < mx = 2,85 nên còn có nguyên tố O

mO = 2,85 – O – CH3 2,05 = 0,80g

chất x có dạng CxHyOz ( x,y,z ng.>0)

Ta có:

x:y:z = 1,8012 : 0,251 : 0,8016

= 0,150 : 0,25 : 0,05 (đa về ng.>0)

= 3 : 5 : 1

Công thức đơn giản nhất của X là C3H5O

2, d x/C2H6 = 3,80 Mx =3,80 30,0 = 114g

từ công thức phân tử

( C3H5O)n => n = M57 = 11457 = 2

Công thức phân tử là C6H10O2

Bài 4 Bài 7.28 sách bài tọ̃p hóa 11

Hỗn hợp khí A chứa H, một an kan và một an ken Dẫn 15,68lit khí A đi qua chất xúc tác Ni nung nóng thì biến thành 13,44 lit hỗn hợp khí B Dẫn B đi qua bình đựng dung dịch Br2 thì màu của dung dịch nhạt đi và m bình tăng thêm 5,60g Sau phản ứng còn lại 8,96lit hỗn hợp khí C và có d đối với H2 là 20,25 (biết các V khí đo ở đktc, các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn)

Hãy xác định công thức phân tử và % V của từng chất trong mỗi hỗn hợp A,B,C

Gợi ý: Đây là bài lớn, chứa nhiều hỗn hợp, nhiều phản ứng; gây rối rắm, nhầm lẫn cho học sinh để thuận lợi để cho học sinh vẽ sơ đồ:

h2 A h2 B h2 C

Khó là: hỗn hợp B làm nhạt màu dung dịch Br2 còn d CmH2m hết và trớc đó hỗn hợp A  hỗn hợp B; thì H2 hết và CmH2m d Tại hỗn hợp C là hỗn hợp chứng tỏ có từ hai chất trở lên:

chứng tỏ: n≠ m: (2 an kan)

g: theo bài ra

nA = 15,6822,4 = 0,7 mol

Đặt công thức của

ankan CnH2n + 2

anken CmH2m n, m ng.>0 ( n có thể ≠ m)

Khi A đi qua Ni, t0 chỉ có phản ứng

CmH2m + H2 t0

CmH2m + 2 (1) (Ni)

Khi B ddi qua dung dịch Br2 làm nhạt màu dung dịch Br2 chứng tỏ sau phản ứng (1) H2 đã hết, CmH2m d nên hỗn hợp B có CnH2n +2

CmH2m + 2 CmH2m d

nB = 13,44 = 0,6 mol

22,4

Theo pt1: nH2 = nA – nB = 0,7 - 0,6 =0,1 mol

Tiếp theo cho B đi qua dung dịch Br2

CmH2m + Br2 →CmH2m +2 (2) ( Tan trong dung dịch Br2)

Theo 2: thì dung dịch Br2 dư vì chỉ nhạt màu CmH2m đã phản ứng hết

m bình Br2 tăng chính là m CmH2m ở phản ứng 2

Xét hỗn hợp C là hỗn hợp chứng tỏ từ 2 khí trở lên

Nên gồm

CnH2n +2 chứng tỏ n≠ m

CmH2m +2

và

nC = 8,96 = 0,40 mol

22,4 Thì CmH2m (2) = nB – nC =0,60 – 0,40 = 0,20 mol

Có mcmH2m (2) = m d2 Br2 tăng = 5,60 g

Công thức của anken là C2H4 và ankan mới tạo ra là C2H6

Theo 1 nC2H6 = nH2 = 0,1 mol →mC2H6 (ở C)= 0,1 30 = 3,0 g

Theo c: nCnH2n +2 = 0,40 – 0,10 = 0,30 mol

Mc = d MH2 = 20,25 2 = 40,50g Suy ra mh2C = n.M = 0,40 40,50 = 16,20g

Xét hỗn hợp C có 3g C2H6

m CnH2n+2 Suy ra

MCnH2n+2 = 13,20,30 = 44g n = 3

Công thức ankan ban đầu là C3H8

Xét % V các hỗn hợp

 Hỗn hợp A:

%VC3H8 = nC3H8.100nA = 0,3 1000,7 =42,86%

%VC2H4 =

(nC2H4(1) + nC2H4(2)).100 = 0,3 100 =42,86%

%VH2 = 100% - 2 x 42,86% =14,28%

Hỗn hợp B

%VC3H8 = nC3H8.100nB = 0,3 1000,6 = 50%

%VC2H4 = nC2H4(2).100 nB = 0,2 1000,6 = 33,33%

%VC2H6 = 100% – (50% + 33,33%) = 16,67%

Hỗn hợp C

%VC3H8 = nC3H8.100 = 0,3 100 = 75%

%VC2H6 = 100% - 75% = 25%

IV CÁC BÀI HỌC KINH NGHIỆM

Hầu hết các học sinh quên kiến thức d, và quên rất nhiều kiến thức đi cùng ,nên không thể giải bài toán chính xác, ngắn gọn Vì vậy khi ôn tập phải đi

từ kiến thức cơ bản như M , n , V , d

Khi ôn làm bài tập từ dễ → trung bình → khó

Làm bài tập dễ nhằm học sinh hiểu khái niệm,hiểu công thức và tự tin

Làm bài tập khó để học sinh không nhàm chán, tăng tư duy, sáng tạo; kích thích tìm tòi sáng tạo càng học càng say, đúng là sự học và vô tận không có nấc cuối cùng

Kinh nghiệm làm bài

a, Đọc cẩn thận đầu bài; tìm ra các khó, cái bẫy của đầu bài Với các bài dài, phức tạp nên phác thảo sơ đồ để gỡ các rối rắm, không để lọt các chất, các phản ứng, các hiện tượng

b, Trình bày chính xác các kí hiệu, công thức, phương trình, đơn vị đo

c, Khi nháp nên từ từ, chắc đến đâu xong đó , không làm vội Vì nếu đến cuối sai thì thời gian truy lại từ đầu sẽ dài, và đa số là nháp lại từ đầu, tốn thời gian

3, Trình bày bài làm ( với bài tự luận)

Hoá học là môn khoa học thực nghiệm, nên trình bày phải súc tích, ngắn gọn song chính xác và đầy đủ tránh nói vòng vo dài dòng

Ký hiệu, công thức viết đúng: viết in viết thường cho chính xác như C3H8;

CnH2n+2; n,m,M,d,D

V KẾT QUẢ

- Các lớp tôi dạy các em hiểu bài không sợ, không chán môn Hoá nhiều em học khá thì say mê Năm học 2002 – 2003 tôi có 2 học sinh đạt giải nhất kỳ thi chọn học sinh giỏi môn Hoá ngành học GDTX câp tỉnh

- Kiến thức khoa học rất mênh mông, sáng kiến của tôi rất nhỏ Đa số áp dụng cho dạy phụ đạo học sinh yếu, kém rất mong quý thầy, cô giáo thông cảm và góp ý

Xin trân trọng cảm ơn!

Ngày 10 tháng 5 năm 2012

Người trình bày

LÊ TRỌNG HIỀN