Vận dụng phương pháp giá trị trung bình để giải quyết dạng bài toán đa axit, oxitaxit tác dụng với dung dịch kiềm hóa học THPT

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁTRƯỜNG THPT NGA SƠN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIÁ TRỊ TRUNG BÌNH ĐỂ GIẢI QUYẾT DẠNG BÀI TOÁN ĐA AXIT, OXITAXIT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KI

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT NGA SƠN

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIÁ TRỊ TRUNG BÌNH ĐỂ

GIẢI QUYẾT DẠNG BÀI TOÁN ĐA AXIT, OXITAXIT TÁC

DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM HÓA HỌC THPT

Họ tên: Nguyễn Tiến Dũng Chức vụ: Phó Hiệu trưởng Đơn vị công tác: Trường THPT Nga Sơn SKKN thuộc môn: Hoá học

THANH HÓA NĂM 2016

MỤC LỤC

I MỞ ĐẦU

1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA SÁNG KIẾN KINH

2 THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI ÁP

3.3 Các biện pháp tổ chức thực hiện 5

a PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG: 5

b VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIÁ TRỊ

4 HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN:

I MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:

Đứng trước sự chuyển mình của nền giáo dục nước nhà nhằm đưa chất lượng giáo dục phát triển cao hơn, thì thay đổi phương pháp dạy và học là một trong những yếu tố quan trọng quyết định tới chất lượng giáo dục Giáo viên chỉ

là người hướng dẫn, học sinh chủ động lĩnh hội tri thức Để thực hiện được như vậy, trong thời lượng bài viết này tôi xin đề xuất một phương pháp, đây là một trong số rất nhiều phương pháp, mà tôi cho rằng hiệu quả trong quá trình giải

dạy, đó là “Vận dụng phương pháp giá trị trung bình để giải quyết dạng bài

toán đa axit, oxitaxit tác dụng với dung dịch kiềm hóa học THPT ”

Giải nhanh bài tập trắc nghiệm hoá học là vấn đề hết sức quan trọng đối với học sinh THPT nhất là học sinh ôn thi THPT Quốc Gia, đây là một mảng kiến thức mà tôi đã phát hiện và đúc kết được trong quá trình giảng dạy

được trong quá trình học tật và công tác Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn tới các thày cô giáo, đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi hoàn thành bài viết này Rất mong được sự đánh giá, nhận xét đóng góp của các thày cô giáo, các bạn đồng nghiệp

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:

Gây hứng thú cho học sinh với bộ môn, giúp cho học sinh THPT kỹ năng giải toán Hóa học, đặc biệt giải quyết nhanh các bài toán về đa axit, oxitaxit tác dụng với dung dịch kiềm bằng phương pháp giá trị trung bình

3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU:

- Các phương pháp dạy học tích cực

- Các bài dạy trong chương trình THPT

- Dựa trên tình hình thực tế của học sinh THPT nới chung, học sinh các lớp trực tiếp giảng dạy ở trường THPT Nga Sơn nói riêng

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

Trong quá trình học tập, giảng dạy và nghiên cứu kiến thức này tôi tập trung giải quyết các vấn đề sau:

- Nghiên cứu kĩ lý thuyết trong sách giáo khoa

- Nghiên cứu tình hình thực để đưa ra những câu hỏi sát với thực tế giúp

học sinh dễ nhận thấy và nắm được vấn đề

- Nghiên cứu khả năng tiếp thu của học sinh trường THPT nói chung, học sinh trường THPT Nga Sơn nói riêng để có những cách trình bày thật dễ hiểu,

phù hợp với từng đối tượng học sinh

- Vận dụng phương pháp giải bài tập vào thực tiễn giảng dạy của mình, học tập của học sinh, cũng như thu thập ý kiến phản hồi từ học sinh và đồng nghiệp, rút kinh nghiệm sữa chữa, bổ sung, hoàn thiện hơn

II NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM:

1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Hoá học là một môn học khó đối với học sinh vì nó là một môn khoa học tổng hợp kiến thức của các môn khoa học tự nhiên và xã hội khác Bên cạnh đó một số em học sinh còn cho rằng đây là một môn học phụ nên các em chưa có ý thức để học tập tốt bộ môn Do đặc trưng của môn học và những quan niệm sai lầm về bộ môn cùng với sự cố gắng chưa cao của giáo viên trực tiếp giảng dạy môn Hoá học, dẫn đến kết quả học tập của học sinh về môn Hoá học ở các trường còn thấp Từ kết quả này lương tâm và trách nhiệm nghề nghiệp thôi thúc tôi phải làm thế nào để nâng cao chất lượng học tập, việc làm đầu tiên là nâng cao chất lượng một giờ dạy trên lớp, đặc biệt là đưa ra các phương pháp giải nhanh để gây hứng thú cho học sinh học tập

2 THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN:

Qua kết quả khảo sát đầu năm của học sinh khối 11

Số lượng HS

Số học HS giải nhanh phương pháp mới

Số học HS giải theo phương pháp thông thường

Sử dụng

11E 41 0 0% 41 100%

toán đa axit, oxitaxit tác dụng với dung dịch kiềm hóa học THPT” là một vấn đề

hết sức quan trọng Không nắm được phương pháp này học sinh sẽ gặp rất nhiều khó khăn khi giải một lượng lớn các bài tập và còn tiết kiệm thời gian trong quá trình làm bài Để học sinh có thêm các phương pháp hay trong kho tàng kiến

giải nhanh bài tập trắc nghiệm hoá học hi vọng sẽ giúp ích phần nào cho các em trong qúa trình giải quyết các bài tập

“Việc đổi mới phương pháp giải bài tập trắc nghiệm hoá học” xuyên suốt trong các phần Hóa học vô cơ và Hoá học hữu cơ Có rất nhiều phương pháp để giải

các bài tập trắc nghiệm hoá học, nhưng “ phương pháp từ các định luật cơ bản,

rút ra công thức cho các dạng bài toán ” là một phương pháp quan trọng, chủ

đạo Có những bài tập chỉ sử dụng phương pháp này mới có thể giải quyết được Trình bày cho học sinh là bắt buộc, nhưng tùy vào đối tượng học sinh, từng ban học mà trình bày nội dung phương pháp như thế nào cho phù hợp ?

1.3 Về phương pháp

- Giáo viên đưa ra phương pháp

- Đưa ra ví dụ, giáo viên hướng dẫn học sinh làm từng bước để cả lớp nắm được phương pháp chung

- Cho HS thêm một số VD khác để HS tự giải

2.3 Về áp dụng

Phụ thuộc vào đối tượng học sinh để luyện tập các dạng toán mức độ khó, dễ khác nhau cho phù hợp

3.3 Các biện pháp tổ chức thực hiện

Tôi đã tiến hành tổ chức truyền đạt 4 buổi ôn thi về phương pháp này tới các học sinh của 2 lớp 11A, 11E ở Trường THPT Nga Sơn như sau:

a PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG:

Ví dụ 1: Cho dung dịch H3PO4 vào dung dịch NaOH Tính khối lượng muối tạo thành?

PTHH:

H3PO4 + NaOH  NaH2PO4 + H2O (1)

H3PO4 + 2NaOH  Na2HPO4 + 2H2O (2)

H3PO4 + 3NaOH  Na3PO4 + 3H2O (3)

Đặt T=

4

3PO H

NaOH n

n

Phụ thuộc giá gị của T để tính khối lượng muối tạo thành Phải thực hiện như sau:

T  1  Tạo muối: NaH2PO4 có thể H3PO4 dư

1 T  2  Tạo muối: NaH2PO4 và Na2HPO4

T 2 Tạo muối: Na2HPO4

2 T  3 Tạo muối: Na2HPO4 và Na3PO4

T 3  Tạo muối: Na3PO4 có thể NaOH dư

Ví dụ 2: Cho khí CO2 vào dung dịch NaOH Tính khối lượng muối tạo thành?

PTHH:

CO2 + NaOH  NaHCO3 (1)

CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O (2)

Đặt T=

2 CO

NaOH n

n

Phụ thuộc giá gị của T để tính khối lượng muối tạo thành Phải thực hiện như sau:

T  1  Tạo muối: NaHCO3 có thể CO2 dư

1 T  2  Tạo muối: NaHCO3 và Na2CO3

T 2 Tạo muối: Na2CO3 có thể NaOH dư

b VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIÁ TRỊ TRUNG BÌNH:

DẠNG TOÁN ĐA AXIT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM:

Ví dụ: Giải quyết bài toán cho axit H 3 PO 4 vào dung dịch NaOH.

Đặt x là số nguyên tử Na tham gia thay thế bởi các nguyên tử H trong

H3PO4, ta có:

PTHH: H3PO4 + xNaOHNaxH3-xPO4 + xH2O

+ Dựa vào số mol NaOH và số mol H3PO4 để tim ra x:

+x 1  Tạo muối: NaH2PO4 và H3PO4 dư  mmuối =n NaOH.120

+1 x  3  Tính khối lượng muối như sau:

mmuối = naxit.(22x +98) hoặc mmuối =

x

nNaOH

(22x +98)

+x 3  Tạo muối: Na3PO4 và NaOH dư  mmuối =n H 3 PO 4.174.

BÀI TẬP MINH HỌA Bài tập 1: Cho 100 ml dung dịch H3PO4 1M vào 80 ml dung dịch NaOH 1M

Tính khối lượng muối thu được

Hướng dẫn: Ta có: n 0 , 1 1 0 , 1 mol

4

3 PO

H   , nNaOH  0 , 08 1  0 , 08 mol

PTHH:

H3PO4 + xNaOHNaxH3-xPO4 + xH2O







1 , 0

08 , 0

 mmuối =n NaOH.120 = 0,08.120 = 9,6 gam

Bài tập 2: Cho 100 ml dung dịch H3PO4 1M vào 150 ml dung dịch NaOH 1M

Tính khối lượng muối thu được

Hướng dẫn: Ta có: n 0 , 1 1 0 , 1 mol

4

3 PO

H   , nNaOH  0 , 15 1  0 , 15 mol

PTHH:

H3PO4 + xNaOHNaxH3-xPO4 + xH2O







1 , 0

15 , 0

Bài tập 3: Cho 100 ml dung dịch H3PO4 1M vào 250 ml dung dịch NaOH 1M

Tính khối lượng muối thu được

Hướng dẫn: (Tương tự bài tập 2)

Ta có: n 0 , 1 1 0 , 1 mol

4

3 PO

H   , n NaOH  0 , 25 1  0 , 25 mol

PTHH:

H3PO4 + xNaOHNaxH3-xPO4 + xH2O







1 , 0

25 , 0

Bài tập 4: Cho 100 ml dung dịch H3PO4 1M vào 350 ml dung dịch NaOH 1M

Tính khối lượng muối thu được

Hướng dẫn: Ta có: n 0 , 1 1 0 , 1 mol

4

3 PO

H   , nNaOH  0 , 35 1  0 , 35 mol

PTHH:

H3PO4 + xNaOHNaxH3-xPO4 + xH2O







1 , 0

35 , 0

 mmuối =n H 3 PO 4.174 = 0,1.174 = 17,4 gam

Bài tập 5 Cho 160 ml dung dịch H3PO4 1M vào V ml dung dịch NaOH 1M Cô cạn dung dịch thu được 18 gam muối Tính V

4

3 PO

PTHH:

H3PO4 + xNaOHNaxH3-xPO4 + xH2O

1 66 , 0 x 5 , 112 16 , 0

18 98 x

PTHH: H3PO4 + NaOH  NaH2PO4 + H2O

ml 150 lít 15 , 0 1

15 , 0 V

n mol 15 , 0 120

18

4

Bài tập 6 Cho 100 ml dung dịch H3PO4 1M vào V ml dung dịch NaOH 1M Cô cạn dung dịch thu được 13,1 gam muối Tính V

Hướng dẫn: Ta có: n 0 , 1 1 0 , 1 mol

4

3 PO

PTHH:

H3PO4 + xNaOHNaxH3-xPO4 + xH2O

ml 150 lít 15 , 0 1

5 , 1 1 , 0 1

x 1 , 0 V

5 , 1 x 131 1 , 0

1 , 13 98 x



Bài tập 7 Cho 100 ml dung dịch H3PO4 1M vào V ml dung dịch NaOH 1M Cô cạn dung dịch thu được 15,3 gam muối Tính V

Hướng dẫn: Ta có: n 0 , 1 1 0 , 1 mol

4

3 PO

PTHH:

H3PO4 + xNaOHNaxH3-xPO4 + xH2O

ml 250 lít 25 , 0 1

5 , 2 1 , 0 1

x 1 , 0 V

5 , 2 x 153 1 , 0

3 , 15 98 x



Bài tập 8 Cho 100 ml dung dịch H3PO4 1M vào V ml dung dịch NaOH 1M Cô cạn dung dịch thu được 21,4 gam chất rắn khan Tính V

Hướng dẫn: Ta có: n 0 , 1 1 0 , 1 mol

4

3 PO

Giả sử chất rắn khan là muối tạo thành

PTHH:

H3PO4 + xNaOHNaxH3-xPO4 + xH2O

3 273 , 5 x 214 1 , 0

4 , 21 98 x

PTHH: H3PO4 + 3NaOH  Na3PO4 + 3H2O

Đặt n NaOHdư = a (a>0), ta có: a.40 + 0,1.174 = 21,4  a = 0,1 mol

1

1 , 0 3 1 , 0

DẠNG TOÁN OXITAXIT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM.

Ví dụ: Giải quyết bài tập CO 2 tác dụng với dung dịch NaOH.

Đặt x là số nguyên tử Na tham gia thay thế bởi các nguyên tử H trong

H2CO3, ta có:

PTHH: CO2 + xNaOHNaxH2-xCO3 + (x-1)H2O

+x 1  Tạo muối: NaHCO3 và CO2 dư  mmuối =n NaOH.84

+1  x  2  Tính khối lượng muối như sau:

mmuối =n CO 2.(22x +62) hoặc mmuối =

x

nNaOH

(22x +62)

+x  2 Tạo muối: Na2CO3 và NaOH dư  mmuối =n CO 2.106.

BÀI TẬP MINH HỌA

Câu 1: Hấp thụ hoàn toàn 6,72 lít khí CO2(đktc) vào 250ml dung dịch NaOH

1M Tính khối lượng muối thu được

4 , 22

72 , 6

PTHH:

CO2 + xNaOHNaxH2-xCO3 + (x-1)H2O









3 , 0

25 , 0

 mmuối =n NaOH.84 = 0,25.84 = 21 gam

Câu 2: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2(đktc) vào 250ml dung dịch NaOH

1M Tính khối lượng muối thu được

4 , 22

48 , 4

PTHH:

CO2 + xNaOHNaxH2-xCO3 + (x-1)H2O

2 x 1 25 , 1 2 , 0

25 , 0

 mmuối =n CO 2.(22x+62) = 0,2.(22.1,25+62) = 17,9 gam

Câu 3: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2(đktc) vào 500ml dung dịch NaOH

thu được 17,9 gam muối Tính nồng độ mol/l của dung dịch NaOH

4 , 22

48 , 4

PTHH:

CO2 + xNaOHNaxH2-xCO3 + (x-1)H2O

0,2 0,2 (mol)

2 x 1 25 , 1 x 5 , 89 2 , 0

9 , 17 62 x

nNaOH 0,2.x0,2.1,250,25mol  0 , 5 M

5 , 0

25 , 0

Câu 4: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2(đktc) vào 400ml dung dịch NaOH,

cô cạn dung dịch thu được 14,6 gam chất rắn khan Tính nồng độ mol/l của dung dịch NaOH

4 , 22

24 , 2

PTHH:

CO2 + xNaOHNaxH2-xCO3 + (x-1)H2O

0,1 0,1 (mol)

1 , 0

6 , 14 62

x

PTHH: CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O

Đặt n NaOHdư = a (a>0), ta có: a.40 + 0,1.106 = 14,6  a = 0,05 mol

 0 , 625 M

4 , 0

05 , 0 2 1 , 0

Câu 5: Hấp thụ hoàn toàn Vlít CO2 (đktc) vào bình chứa 200 ml dung dịch chứa

nước), thu được 30,5 gam chất rắn khan Tính V?

Hướng dẫn: Ta có: nNaOH  0 , 2 1  0 , 2 mol; n 0 , 2 0 , 5 0 , 1 mol

3

2 CO

Khối lượng muối tạo ra từ CO2 là: 30,5 – 0,1.106 = 19,9 gam

PTHH:

CO2 + xNaOHNaxH2-xCO3 + (x-1)H2O

0,2 0x,2 (mol)

1 x 8 , 0 x x , 99 2 , 0

x 9 , 19 62 x

Vì lượng CO2 cần thiết để tạo lượng muối trên

8 , 0

2 , 0 x

2 , 0

Câu 6 Cho m gam hỗn hợp A có Mg, MgCO3 tan hết ở dung dịch HCl dư, được 22,4 lít hỗn hợp H2 và CO2 (đktc) Hấp thụ toàn bộ CO2 vào 500 ml NaOH 2M

Cô cạn dung dịch sau phản ứng, được 50,4 gam chất rắn khan Tìm m?

Hướng dẫn: Ta có: n NaOH  0 , 5 2  1 mol

PTHH:

CO2 + xNaOHNaxH2-xCO3 + (x-1)H2O

1 x1 (mol)

NaOH 2

x 1831 , 2 x x 4 , 50 1

x 4 , 50 62 x

PTHH: CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O

Đặt n CO 2 pư = a (a>0), ta có: (1-2a).40 + a.106 = 50,4  a = 0,4 mol

4 , 22

4 , 22

0,6 0,6

MgCO3 + 2HCl  MgCl2 + CO2 + H2O

 m = 0,6.24 + 0,4.84 = 48 gam

Câu 7: Cho V lít khí CO2(đktc) sục vào 400 ml dd KOH 1M ta thu được 33,8 g muối Giá trị của V là:

Hướng dẫn: Ta có: nKOH  0 , 4 1  0 , 4 mol

PTHH:

CO2 + xKOHKxH2-xCO3 + (x-1)H2O

0,4 0x,4 (mol)

2 x 1 333 , 1 x x , 84 4 , 0

x 8 , 33 62 x

333 , 1

4 , 0 x

4 , 0

Câu 8

Sục 1,12 lít khí CO2(đktc) vào 2 lít dd chứa đồng thời NaOH 0,01M và

Ba(OH)20,01M ta sẽ thu được một kết tủa trắng có khối lượng là:

Hướng dẫn: Ta có: 0 , 05 mol

4 , 22

12 , 1

mol 02 , 0 2 01 , 0 n

; mol 02 , 0 2 01 , 0 n

2 ) OH ( Ba

 nOH  0 , 02  0 , 02 2  0 , 06 mol

PTHH:

CO2 + xOH-  H2-xCO3x- + (x-1)H2O

0,05 0,06 (mol)

2 x 1 2 , 1 x 05 , 0

06 , 0

Đặt nCO 2  a nHCO3 0,05 a(a0)

Ta có: 2a + 0,05-a = 0,05.1,2  a = 0,01 mol

Ba2+ + CO32-  BaCO3

0,02 0,01  m  0 , 01 197  1 , 97 gam Đáp án đúng: B

Câu 9 Sục 2,24lít CO2(đktc) vào 400ml dung dịch A chứa NaOH 1M và Ca(OH)2 0,01M thu được kết tủa có khối lượng là:

Hướng dẫn: Ta có: 0 , 1 mol

4 , 22

24 , 2

mol 004 , 0 01 , 0 4 , 0 n

; mol 4 , 0 1 4 , 0 n

2 ) OH ( Ca

 nOH  0 , 4  0 , 004 2  0 , 408 mol

PTHH:

CO2 + xOH-  H2-xCO3x- + (x-1)H2O

0,1 0,408 (mol)

2 x 08 , 4 x 1 , 0

408 , 0

Ca2+ + CO32-  CaCO3

0,004 0,1  m  0 , 004 100  0 , 4 gam Đáp án đúng: B

Câu 10 Cho 5,6 lít CO2(đktc) đi qua 164ml dd NaOH 20%(d=1,22) thu được dd

X Cô cạn dd X thì thu được bao nhiêu gam muối:

40

22 , 1 164 2 , 0 n mol 25 , 0 4 , 22

6 , 5

PTHH:

CO2 + xNaOHNaxH2-xCO3 + (x-1)H2O

0,25 1 (mol)

2 x 4 25 , 0

1

PTHH: CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O

0,25 0,25

 mmuối = 0,25.106 = 26,5 gam  Đáp án: A

Câu 11 (Khối B – 2011): Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K2CO3 0,2M và KOH a mol/lít, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu được 11,82 gam kết tủa Giá trị của a là

Hướng dẫn: Ta có: 0 , 1 mol

4 , 22

24 , 2

3

K 0 , 1 0 , 2 0 , 02 mol n n

Ba2+ + CO32-  BaCO3 0,06 0,06  0 , 06 mol

197

82 , 11

CO

3 HCO

PTHH:

CO2 + xOH-  H2-xCO3x- + (x-1)H2O

1 , 0

14 , 0

Câu 12 (Khối B – 2007): Nung 13,4 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa

trị 2, thu được 6,8 gam chất rắn và khí X Lượng khí X sinh ra cho hấp thụ vào 75 ml dung dịch NaOH 1M, khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là

A 5,8 gam B 6,5 gam C 4,2 gam D 6,3 gam

Hướng dẫn: Ta có: 0 , 15 mol

44

8 , 6 4 , 13 n

2

CO    , n NaOH  0 , 075 1  0 , 075 mol

PTHH:

CO2 + xNaOHNaxH2-xCO3 + (x-1)H2O

0,15 0,075 (mol)

1 x 5 , 0 15 , 0

075 , 0

 mmuối = 0,075.84 = 6,3 gam  Đáp án: D

Câu 13 (CĐ – 2012): Hấp thụ hoàn toàn 0,336 lít khí CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch gồm NaOH 0,1M và KOH 0,1M thu được dung dịch X Cô cạn toàn

bộ dung dịch X thu được bao nhiêu gam chất rắn khan?

Hướng dẫn: Ta có: 0 , 015 mol

4 , 22

336 , 0

mol 02 , 0 1 , 0 2 , 0 n

; mol 02 , 0 1 , 0 2 , 0

 nOH  0 , 02  0 , 02  0 , 04 mol

PTHH:

CO2 + xOH-  H2-xCO3x- + (x-1)H2O