Sử dụng phương pháp đồ thị để giải nhanh một số dạng bài tập trong chương trình hóa học phổ thông

Cảm ơn tất cả các thầy cô giáo trong khoa Sinh - Hóa đã tận tình dạy dỗ em trong suốt bốn năm qua, để em có kiến thức hoàn thành khóa luận tốt nghiệm của mình.Cảm ơn tất cả các bạn sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC

Lời cảm ơn

Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp, tôi đã gặp không ít những khó khăn, song được sự giúp đỡ, tạo điều kiện của thầy cô, bạn bè và gia đình, tôi đã hoàn thành khóa luận đúng thời hạn

Em xin cảm ơn cô giáo Th.s Hoàng Thị Bịch Nguyệt đã rất nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ, cung cấp kiến thức và khích lệ em trong suốt thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp Em vô cùng may mắn khi được cô hướng dẫn em làm

đề tài trong năm học cuối cùng tại trường Đại học sư phạm Em xin chân thành cảm ơn cô!

Cảm ơn tất cả các thầy cô giáo trong khoa Sinh - Hóa đã tận tình dạy dỗ

em trong suốt bốn năm qua, để em có kiến thức hoàn thành khóa luận tốt nghiệm của mình.Cảm ơn tất cả các bạn sinh viên lớp K53 đại học sư phạm Hóa học trường Đại học Tây Bắc, đặc biệt là cô giáo thạc sĩ Nguyễn Thị Hải- cố vấn học tập của lớp, đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện khóa luận

Cảm ơn cha mẹ đã nuôi nấng, dạy dỗ, luôn bên cạnh động viên để con có thể vượt qua mọi khó khăn và đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để con hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này

Xin gửi lời chúc tốt đẹp nhất đến tất cả thầy cô, cha mẹ và bạn bè!

Người thực hiện khóa luận

Nguyễn Thị Hoài

Các kí hiệu và chữ viêt tắt trong bài khóa luận

MỤC LỤC

Phần 1: Mở đầu 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích và nhiệm vụ 2

3 Lịch sử nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 3

5 Giả thuyết khoa học 3

6 Đóng góp của đề tài 3

Phần 2: Nội dung 4

Chương 1: Cơ sở lý luận 4

1.1 Khái quát về bài tập hóa học 4

1.1.1 Khái niệm về bài tập hóa học 4

1.1.2 Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học 4

1.1.3 Vai trò của bài tập hóa học 5

1.1.4 Phân loại bài tập hóa học 6

1.1.5 Một số phương pháp giải bài tập hóa học 7

Chương 2: Sử dụng phương pháp đồ thị để giải một số dạng bài tập cơ bản 13

2.1 Phương pháp đồ thị 13

2.1.1 Khái quát về phương pháp đồ thị 13

2.1.2 Nội dung phương pháp 13

2.1.3 Mối liên hệ của phương pháp đồ thị với bài tập hóa học 13

2.1.4 Phạm vi áp dụng 14

2.2 Dạng bài tập khi oxit axit (CO2 hoặc SO2) tác dụng với dung dịch bazo như Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 15

2.3 Dạng muối Al3+ tác dụng với dung dịch chứa ion OH- 21

2.4 Dạng muối Zn2+ tác dụng với dung dịch OH- 28

2.5 Dạng Mn+ tác dụng với dung dịch NH3 tạo kết tủa, sau đó kết tủa tan trong dung dịch NH3 dư.(M: Zn; Cu+;Cu2+; Ni; Co, Ag+) 32

2.6 Dạng H+ tác dụng với muối AlO2- 34

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 43

3.1 Mục đích và phương pháp 43

3.1.1 Mục đích 43

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 43

3.2 Nội dung của thực nghiệm sư phạm 43

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 43

3.4 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 43

3.4.1 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 43

3.4.2 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 44

3.5 Kết quả 45

3.5.1 Đánh giá chung về tình hình học tập của học sinh 45

3.5.2 Đánh giá định lượng 45

Phần 3: Kết luận và kiến nghị 48

1 Kết luận 48

2 Kiến nghị 48

Tài liệu tham khảo 50 Phụ lục

Trong quá trình học tập của bản thân và qua việc điều tra học sinh qua các đợt thực tập sư phạm, tôi thấy các em học sinh gặp phải rất nhiều khó khăn trong

việc giải quyết các dạng bài toán: “Sục oxit axit vào dung dịch hỗn hợp kiềm

như Ca(OH) 2 và NaOH”, hoặc “dung dịch H + tác dụng với dung dịch hỗn hợp



2

3

CO và HCO3”… thực sự đây là những dạng bài tập khó và cũng là một dạng

toán thường gặp trong các kì thi ĐH-CĐ Bài tập hóa học trong dạy học hóa học

có vai trò vô cùng quan trọng, nó giúp học sinh nắm chính xác các khái niệm, đào sâu mở rộng kiến thức và các kĩ năng kĩ xảo Giúp cho giáo viên đánh giá được sự nhận thức của học sinh, bài tập hóa học đồng thời cũng là phương tiện kiểm chứng chất lượng dạy và học Trong chương trình hóa học phổ thông bài tập hóa học có nhiều dạng, mỗi dạng đều có mục đích riêng, song thực tế chúng

có mối quan hệ chặt chẽ với nhau Mục đích của việc làm bài tập không phải chỉ

làm được nhiều bài mà là sự khái quát phương pháp giải của từng dạng, do đó cần chú ý đến việc sử dụng bài tập hóa học sao cho hợp lí, đúng mức nhằm nâng cao khả năng học tập của học sinh

Là một sinh viên ngành sư phạm, trong thời gian kiến tập, thực tập, khi hướng dẫn cho học sinh sử dụng các phương pháp truyền thống để giải những bài tập dạng này tôi nhận thấy mất rất nhiều thời gian, vì học sinh rất dễ nhầm lẫn thứ tự của các phản ứng xẩy ra dẫn đến việc lựa chọn đáp án sai

Trong hệ thống phương pháp giải các bài tập hóa học, phương pháp đồ thị

là một phương pháp đã được sử dụng và viết trong khá nhiều tài liệu, tuy nhiên qua tham khảo các tài liệu tôi thấy phương pháp đồ thịthực sự khá hay và việc

áp dụng khá dễ dàng ở một số dạng bài tập Khi sử dụng “ phương pháp đồ thị ”

có thể tiết kiệm được rất nhiều thời gian

Với các lí do trên, tôi chọn đề tài “Sử dụng phương pháp đồ thị để giải

nhanh một số dạng bài tập trong chương trình hóa học phổ thông” làm chủ đề

nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp

2 Mục đích và nhiệm vụ

- Nghiên cứu nguyên tắc, phạm vi sử dụng phương pháp đồ thị

- Tìm hiểu một số dạng bài tập có thể áp dụng

- Hệ thống hóa phương pháp giải

- Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng tính khả thi của đề tài

3 Lịch sử nghiên cứu

Đã có nhiều tài liệu nghiên cứu về phương pháp đồ thị, song chưa có một tài liệu chính thống nào được lưu dùng rộng rãi để giúp các bạn học sinh có thêm nguồn tài liệu ôn tập trong học tập và nghiên cứu Ngoài ra, ở Trường Đại học Tây Bắc, chưa có một đề tài hay khóa luận nào nghiên cứu riêng về phương pháp đồ thị trong giải bài tập hóa học

4 Đối tượng và phạm vi ứng dụng

- Phương pháp giải bài tập đặc biệt là phương pháp đồ thị

- Chương trình hóa học phổ thông

- Học sinh phổ thông

4 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận: nghiên cứu tài liệu từ các tài liệu sách giáo khoa, sách tham khảo, tạp chí hóa học và ứng dụng… có liên quan

- Nghiên cứu thực tiễn: trao đổi với giáo viên và học sinh phổ thông để nắm bắt dược việc dạy và học tốt ở trường phổ thông, việc áp dụng các bài tập hóa học, đặc biệt là việc áp dụng giải bài tập hóa học bằng phương pháp đồ thị

- Thực nghiệm sư phạm ở trường phổ thông

- Phương pháp xử lí thống kê toán học

5 Giả thuyết khoa học

Để đạt được kết quả trong học tập, trong các kì thi, vấn đề cơ bản là nắm chắc kiến thức môn học nhằm giải quyết linh hoạt và sang tạo các yêu cầu, vận dụng các kiến thức theo nhiều hướng một cách nhanh chóng có hiệu quả Trong

đó, phương pháp đồ thị là một trong những phương pháp giải nhanh các bài toán hóa học phổ thông

Nếu sử dụng linh hoạt phương pháp đồ thị trong giải bài toán hóa học phổ thông, thì việc giải bài toán sẽ dễ dàng hơn, tiết kiệm thời gian và thúc đẩy quá trình tư duy, sáng tạo của học sinh

6 Đóng góp của đề tài

Đề tài thành công sẽ góp phần nâng cao chất lượng học tập bộ môn hóa học của học sinh, cung cấp nguồn tài liệu thiết thực cho việc giảng dạy của giáo viên, học tập của học sinh ở trường trung học phổ thông trong giải bài toán hóa học

Phần 2: Nội dung Chương 1: Cơ sở lý luận 1.1 Khái quát về bài tập hóa học

1.1.1 Khái niệm về bài tập hóa học

Bài tập hóa học là hệ thống các câu hỏi buộc nguời học (học sinh) vận

dụng các kiến thức lý thuyết để giải

Là phương tiện cơ bản để dạy cho học sinh vận dụng kiến thức Một trong những tiêu chí đánh giá sự lĩnh hội tri thức hóa học là kỹ năng áp dụng tri thức vào giải quyết các bài tập hóa học chứ không phải là kỹ năng kể lại tài liệu đã học Bài tập hóa học là một trong những phương tiện hiệu quả để giảng dạy môn hóa, tăng cường và định hướng hoạt động tư duy của học sinh

1.1.2 Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học

- Rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng được các kiến thức đã học biến những kiến thức tiếp thu được qua các bài giảng, của thầy thành kiến thức của chính mình Khi vận dụng được một kiến thức nào đó, kiến thức đó sẽ nhớ được lâu

- Đào sâu và mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn Chỉ có vận dụng kiến thức vào giải bài tập, học sinh mới nắm vững kiến thức một cách sâu sắc

- Ôn tập củng cố và hệ thống hóa kiến thức một cách thuận lợi nhất Trong khi

ôn tập nếu chỉ đơn thuần ôn lại kiến thức học sinh sẽ chán vì không có gì mới, hấp dẫn Thực tế cho thấy học sinh khá và giỏi chỉ thích giải bài tập trong giờ ôn tập

- Rèn luyện cho học sinh các kỹ năng cần thiết về hóa học như cân bằng phản ứng, kĩ năng tính toán theo công thức hóa học và phản ứng hóa học, kĩ năng thực hành như đun nóng, nung, sấy, hòa tan, lọc, ….kĩ năng nhận biết các hóa chất góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh

- Phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện trí thông minh cho học sinh Một bài tập có nhiều cách giải, có cách giải thông thường theo các bước quen thuộc nhưng cũng có cách giải độc đáo, thông minh, rất ngắn gọn, mà lại chính xác

Đưa ra một bài tập rồi yêu cầu học sinh giải bằng nhiều cách, tìm những cách giải ngắn nhất là một cách rèn luyện trí thông minh cho các em

- Giáo dục tư tưởng, đạo đức tác phong như rèn luyện tính kiên nhẫn, trung thực, sáng tạo, chính xác, khoa học Nâng cao lòng yêu thích bộ môn Rèn luyện tác phong lao động có văn hóa, lao động có tổ chức, có kế hoạch, gọn gàng, ngăn nắp, sạch sẽ nơi làm việc thông qua việc giải các bài tập thực nghiệm

1.1.3 Vai trò của bài tập hóa học

Trong chương trình hóa học phổ thông, cùng với các bộ môn khoa học khác, môn hóa học giữ một vai trò quan trọng trong việc rèn luyện và phát triển năng lực tự học cho học sinh Nó giúp các em có một nền tảng kiến thức ban đầu vững chắc để tiếp tục học cao hơn hay tham gia vào lao động sản xuất, có khả năng thích ứng và ứng dụng khoa học kĩ thuật vào thực tiễn cuộc sống Một trong những xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay là tăng cường khả năng tự học cho học sinh ở cả ba phương diện: lí thuyết, thực hành, ứng dụng Trong dạy và học môn hóa học, bài tập hóa học giữ vai trò hết sức quan trọng và được sử dụng trong nhiều giai đoạn của quá trình học tập Giải bài tập hóa học thể hiện khả năng vận dụng sáng tạo kiến thức lí thuyết của học sinh vào từng trường hợp cụ thể

Bài tập hóa học giúp cho học sinh mở rộng, đào sâu, củng cố, hệ thống hóa lại kiến thức một cách đa dạng, phong phú, hấp dẫn Trong giai đoạn bài học mới, học sinh đã biết và nắm vững được các lí thuyết chung như các khái niệm, định luật, tính chất các chất….là những kiến thức tổng quát, trừu tượng Đến khi giải bài tập học sinh vận dụng lí thuyết vào từng trường hợp cụ thể rất phong phú đa dạng Từ đó mà các kiến thức lí thuyết dần được củng cố và chính xác hơn Mặt khác, khi giải bài tập học sinh không chỉ nhớ lại kiến thức mà còn giúp các em tổng hợp và khái quát kiến thức từ nhiều bài, nhiều chương khác nhau, vì vậy các em nắm kiến thức một cách bền vững, tăng hiệu quả của việc tự học

Bài tập hóa học là một trong những phương pháp để nâng cao hứng thú cho học sinh trong quá trình học tập Bài tập hóa học rèn luyện cho học sinh các kĩ năng, kĩ xảo hóa học như cân bằng phương trình phản ứng theo phương trình

hóa học và công thức hóa học,… khả năng vận dụng kiến thức đã biết vào thực tiễn cuộc sống, lao động sản xuất và bảo vệ môi trường Do đó, việc tự học của học sinh không còn nhàm chán, không chống đối, nâng cao ý thức tự giác, làm việc độc lập cho các em

1.1.4 Phân loại bài tập hóa học

Hiện nay có nhiều cách phân loại bài tập khác nhau trong các tài liệu giáo khoa Vì vậy, cần có cách nhìn tổng quát về các dạng bài tập dựa vào việc nắm chắc các cơ sở phân loại

- Phân loại dựa vào bản chất của bài toán:

+ Bài tập định tính (không có tính toán)

+ Bài tập định lượng (có tính toán)

- Phân loại dựa vào hoạt động của học sinh khi giải bài tập:

+ Bài tập lý thuyết (không có tiến hành thí nghiệm)

+ Bài tập thực nghiệm (có tiến hành thí nghiệm)

- Phân loại dựa vào nội dung của bài tập

- Yêu cầu của bài tập

- Dựa vào khối lượng kiến thức, mức độ đơn giản hay phức tạp của bài tập: + Bài tập dạng cơ bản

1.1.5 Một số phương pháp giải bài tập hóa học

Có rất nhiều phương pháp giải bài tập hóa học trong chương trình hóa phổ thông như:

1 Phương pháp chung

Bước 1: Đọc và phân tích đề bài

Bước 2: Viết phương trình hóa học

Bước 3: Chuyển các dữ kiện không cơ bản về cơ bản

Bước 4: Lập phương trình đại số

Bước 5: Giải và tính theo yêu cầu của đề bài

2 Phương pháp bảo toàn khối lượng

Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng sản phẩm tạo thành

3 Phương pháp bảo toàn điện tích

Trong dung dịch: tổng điện tích cation bằng tổng điện tích anion

o

cati n anion

Ví dụ : Hòa tan 10,71 gam hỗn hợp gồm Al, Zn, Fe trong 4 lít dung dịch

HNO3 a M vừa đủ thu được dung dịch A và 1,792 lít hỗn hợp khí gồm N2 và

N2O có tỉ lệ mol 1:1 Cô cạn dung dịch A thu được m (gam) muối khan Giá trị của m, a là bao nhiêu ?

2NO3  + 10H+ + 8e  N2O + 5H2O 0,08 0,4 0,04

Số mol NO3  tạo muối bằng 0,88  (0,08 + 0,08) = 0,72 (mol)

Khối lượng muối bằng 10,71 + 0,72  62 = 55,35 (gam)

4 Phương pháp bảo toàn nguyên tử nguyên tố

 số nguyên tử mỗi nguyên tố = const

Trong phản ứng hóa học: Tổng số nguyên tử mỗi nguyên tố bằng hằng số

Ví dụ : Thổi từ từ V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO và H2 đi qua một ống đựng 16,8 gam hỗn hợp 3 oxit: CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng, phản ứng hoàn toàn Sau phản ứng thu được m gam chất rắn và một hỗn hợp khí và hơi nặng hơn khối lượng của hỗn hợp V là 0,32 gam Tính V và m

5 Phương pháp bảo toàn electron

Trong phản ứng oxi hóa – khử: tổng electron cho = tổng electron nhận

 electron cho =  electron nhận

n e cho hoặc nhận = N A số electron biến thiên chỉ số A

Ví dụ : Trộn 0,81 gam bột nhôm với bột Fe2O3 và CuO rồi đốt nóng để tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp A Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO3 đun nóng thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất) ở đktc Giá trị của V là bao nhiêu ?

6 Phương pháp tăng giảm khối lượng

1 mol A phản ứng -> 1 mol B => m↑ = M B – M A = a (gam)

m↑ = M A – M B = a (gam)

x mol A phản ứng -> x mol B => m↑ hoặc m↓ = b (gam)

Vậy: đồng vị 65Cu chiếm 27,5% và đồng vị 63Cu chiếm 72,5%

8 Phương pháp đường chéo

Tức trong anken, mC = 6

7 manken

mH = 1

7 manken

11 Phương pháp quy đổi

- Quy hỗn hợp nhiều chất (từ 3 chất trở lên) thành một hay hai chất nhưng phải bảo toàn số mol nguyên tố và bảo toàn khối lượng

Ví dụ: Hỗn hợp gồm 0,1 mol FeO, 0,1 mol Fe2O3 và 0,2 mol Fe3O4 Quy về hỗn hợp gồm FeO và Fe2O3, hoặc quy về Fe3O4

- Có thể quy đổi các chất thành các nguyên tử

Ví dụ : Cho a gam Fe tác dụng với 0,1 mol dung dịch HCl dư Sau phản ứng thu

được bao nhiêu gam muối?

Sử dụng cho các dạng bài tập có đặc điểm chung là: ban đầu tạo kết tủa sau

đó kết tủa tan dần ra

Cơ sở chung của phương pháp: trong đồ thị có 2 phần:

- Phần đồng biến: chất phản ứng tăng → lượng kết tủa tăng

- Phần nghịch biến: chất phản ứng tăng → lượng kết tủa giảm

Chương 2: Sử dụng phương pháp đồ thị để giải một số dạng bài tập cơ bản 2.1 Phương pháp đồ thị

2.1.1 Khái quát về phương pháp đồ thị

2.1.1.1 Khái niệm

Phương pháp đồ thị trong giải toán hóa học là phương pháp dựa vào đồ thị

mô tả sự phụ thuộc của sản phẩm (thường là số mol chất kết tủa, chất bay hơi) vào chất tham gia phản ứng để xác định các yêu cầu của bài toán

Từ đồ thị có nhiều phương pháp khác nhau để xác định các giá trị cần tính, nhưng có lẽ đơn giản nhất là sử dụng tỉ lệ của tam giác đồng dạng ( Định lý Talet đã được học ở môn toán cấp 2) Từ đó học sinh chỉ cần sử dụng những phép tính rất đơn giản là có thể tìm ra kết quả

2.1.1.2 Cơ sở chung của phương pháp

Một trong những ứng dụng của toán đồ thị là biện luận số nghiệm của phương trình dựa vào đồ thị, đặc biệt là bài toán tìm khoảng giá trị hoặc cần có cái nhìn một cách trực quan cho học sinh dễ hiểu hiện tượng của bài toán

Cụ thể , nếu đồ thị của hàm số y = f(x) cắt đồ thị của y = g(x) tại n điểm thì phương trình có n nghiệm, có thể dễ biết được các điểm cắt đó dựa vào tính chất đặc biệt của đồ thị

Dựa trên nguyên tắc đó, chúng ta có thể áp dụng vào hóa học để giải nhanh một số loại bài toán nhờ vào các tính chất đặc biệt của đồ thị trong hóa học

2.1.2 Nội dung phương pháp

Trong hóa học vô cơ, ta thường gặp dạng bài toán:

A + dung dịch B → D↓

Kết tủa D có thể tan trong A hoặc B dư, khi đó bài toán thường yêu cầu tìm điều kiện ( khối lượng, thể tích, nồng độ, số mol, phần trăm….) của A hoặc B để xuất hiện kết tủa D với khối lượng đã cho hoặc kết tủa lớn nhất hoặc kết tủa nhỏ nhất

2.1.3 Mối liên hệ của phương pháp đồ thị với bài tập hóa học

Chúng ta thường gặp các dạng bài toán khi cho oxit axit như CO2, SO2 tác

dụng với dung dịch như NaOH, Ba(OH)2… thu được sản phẩm là muối, kết tủa,… đó cũng là những dạng bài toán khó và nhiều trường hợp xảy ra trong bài toán Để giải nhanh đối với những dạng bài toán này thì cần một phương pháp giải nhanh, hiệu quả, nhưng phù hợp với tất cả các đối tượng học sinh, thuận lợi cho quá trình giảng dạy của giáo viên bộ môn Do đó, việc sử dụng phương pháp

đồ thị vào các dạng bài toán như trên là rất phù hợp, và hiệu quả

Khi học sinh đã nắm vững dạng đồ thị của bài toán, thì việc xác định kết quả được thực hiện nhanh chóng và dễ dàng, phương pháp đồ thị không những không làm mất đi bản chất hóa học mà nó còn giúp học sinh giải thích được, dự đoán được chính xác các hiện tượng thực nghiệm Nó không những có hiệu quả trong các bài tập định lượng, mà còn rất hiệu quả trong một số bài tập định tính

về giải thích hiện tượng hoăc dự đoán hiện tượng

2.1.4 Phạm vi áp dụng

Dùng cho những bài toán xuất hiện kết tủa, kết tủa tăng dần đến cực đại sau đó, kết tủa tan ra Bài toán yêu cầu tìm khoảng giá trị, điều kiện để thu được một lượng kết tủa, kết tủa lớn nhất, nhỏ nhất hay cần cái nhìn trực quan cho học sinh

Cơ sở chung: trong đồ thị có 2 phần:

- Phần đồng biến: chất phản ứng tăng do vậy lượng kết tủa tăng

- Phần nghịch biến: chất lượng phản ứng tăng dẫn tới lượng kết tủa giảm

Để giải các bài toán bằng phương pháp đồ thị, thường trải qua các bước sau:

Bước 1: Viết các phương trình xảy ra

Bước 2: Dựa vào các phương trình đã xảy ra để xây dựng đồ thị

Bước 3: Tìm tọa độ đề cho và điều kiện tồn tại của đồ thị

Bước 4: Đặt các tọa độ đã tìm vào đồ thị

Bước 5: Tìm mối quan hệ của đồ thị giải ra đáp án

Một số lưu ý khi giải các bài toán hóa học bằng phương pháp đồ thị

- Bài toán có thể cho một nghiệm hoặc nhiều nghiệm

- Dựa vào dữ kiện đề bài để xác định nghiệm đúng:

+ Thể tích, số mol nhỏ nhất trước điểm cực đại

+ Thể tích, số mol lớn nhất là sau điểm cực đại

+ Không có yêu cầu nào thì sẽ là hai nghiệm

Ưu điểm:

- Trực quan, sinh động, dễ hiểu về tiến trình phản ứng , sử dụng dạng toán đồng dạng trong chương trình toán cấp 2 giúp học sinh giải bài tập một cách nhanh nhất

- Phát huy khả năng tư duy cho học sinh, để các em hiểu rõ hơn về các hiện tượng thí nghiệm

Hạn chế: phương pháp này chỉ áp dụng trong một số trường hợp nhất định

2.2 Dạng bài tập khi oxit axit (CO 2 hoặc SO 2 ) tác dụng với dung dịch bazo như Ca(OH) 2 hoặc Ba(OH) 2

Số mol Ca(OH)2 là a mol

Số mol của CaCO3 là n↓ mol

- Giao điểm giữa hai đường x = a và y = a là kết tủa cực đại

- Từ điểm kết tủa cực đại, nối với tọa độ O và điểm 2a ta được một tam giác

- Với số mol kết tủa của từ trục Oy cắt tam giác ở một hoặc hai điểm Tại

đó kẻ vuông góc với trục Oy, ta sẽ tính được số mol của OH-

 Trường hợp 1: biếtnCaCO3,

Nếu tính lượng CO2 max thì tính x2

Nếu tính lương CO2 min thì tính theo x1

Ví dụ 1: Cho V lít khí CO2 (đktc) tác dụng với 0,2 mol dung dịch Ca(OH)2 Sau phản ứng thu được 15 gam kết tủa CaCO3 Tính lượng khí CO2 min, max đã dùng ở phản ứng trên

M Ba OH( )2

 Trường hợp 4: Xác định kết tủa max, min trong khoảng biến thiên của

- Nếu a <nCO2 < 2a => ↓ max khi

↓ max thì đấy là giá trị min

Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 28,1 gam hỗn hợp MgCO3 (chiếm a% khối lượng ) và BaCO3 vào dung dịch HCl dư thu được khí, cho tất cả các khí thoát ra hấp thụ hết vào dung dịch A chứa 0,2 mol Ca(OH)2 thì thu được kết tủa B Hỏi a

có giá trị bao nhiêu tương ứng với giá trị kết tủa max, min

Vậy ↓ max tại nCO2 = a = 0,2 (mol)

Vậy ↓min khi nCO2 = 0,33 tức a = 100%

Hoặc: (0,33 a) xa so với điểm kết tủa (↓max = 0,2) hơn, do vậy, kết tủa nhỏ nhất tại (↓ min) tại điểm 0,33 mol

Ví dụ 5: Trong một bình kín chứa 0,02 mol Ba(OH)2 sục vào bình một lượng khí CO2 có giá trị biến thiên trong khoảng 0,005 ÷ 0,024 mol Khối lượng kết tủa max, min thu được trong khoảng biến thiên đó là bao nhiêu?

Kết tủa max khi nCO2 = 0,024 (mol)

Vậy, khối lượng kết tủa max, min trong khoảng biến thiên là:

m↓ max = 100 0,024 = 2,4 (gam)

m↓ min = 100.0,005 = 0,5 (gam)

2.3 Dạng muối Al 3+ tác dụng với dung dịch chứa ion OH -

Cho từ từ dung dịch OH- vào dung dịch chứa a mol Al3+, có phản ứng

- Giao điểm của hai đường x = 3a và y = a là kết tủa cực đại

- Từ điểm kết tủa cực đại, nối với tọa độ Ox và điểm 4a ta được một tam giác

- Với số mol kết tủa từ trục Oy cắt tam giác ở một hoặc hai điểm Tại đó kẻ vuông góc với trục Ox, ta sẽ được số mol OH-

 Trường hợp 1: biết mol kết tủa, 3

Nếu nOH > 4a => không có kết tủa, chỉ có AlO2hoặc[Al(OH) ]4 

Ví dụ 9: cho 150 ml dung dịch NaOH 7M , tác dụng với 50 ml dung dịch