Đề tài phân loại và PP giải BT định lượng

II- Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài : - Tìm hiểu và tổng kết một số kinh nghiệm giúp các học sinh trong việcphân loại và giải bài tập hoá học vô cơ ở trờng THCS đạt kết quả tốt.. ý nghĩa

Mục lục

Phần i: một số vấn đề chung 3

Phần ii: nội dung 5

Phần 1: mở đầu 5

1 Vai trò của bài tập trong chơng trình HHVC ở trờng THCS 5

2 ý nghĩa của việc phân loại và giải Bài tập hóa học vô cơ ở trờng THCS 5

3 Hiện trạng việc giải Bài tập hóa học vô cơ ở trờng phổ thông 6

4 Tính cần thiết, cấp bách của đề tài Mục tiêu cần đạt đợc 7

Phần 2: cơ sở lý thuyết 7

1 Cơ sở lý thuyết của việc phân loại của BTHHVC 7

2 Cơ sở lý thuyết của việc giải các BTHHVC 8

Phần 3: phân loại và giải BTHHVC 9

A Các dạng BTHHVC định tính 9

I Dạng bài nhận biết chất vô cơ 9

1 Cơ sở lý thuyết 10

2 Bài tập vận dụng 10

II Dạng bài điều chế các chất 13

1 Cơ sở lý thuyết 13

2 Một số bài tập vận dụng 14

III Dạng bài tách và tinh chế các chất 16

1 Cơ sở lý thuyết 16

2 Một số bài tập vận dụng 16

IV Bài tập xác định các chất thông qua định tính, sơ đồ biến hóa 18

1 Phơng pháp làm bài 18

2 Một số bài tập vận dụng 18

V Dạng bài tập giải thích sự biến đổi tính chất, giải thích một số hiện tợng tự nhiên 19

1 Cơ sở lý thuyết 19

2 Một số bài tập vận dụng 19

B Các dạng bài tập hóa học vô cơ định lợng 20

I Phơng pháp chung giải các BTHHVC định lợng 20

II Một số dạng bài thờng gặp 20

1 Bài tập tìm nguyên tố, xác định công thức phân tử của các chất vô cơ 20

2 Bài tập xác định thành phần khối lợng, xác định thành phần phần trăm của các chất vô cơ 26

3 Bài tập về chất khí 33

4 Bài tập về dung dịch 38

phần iii thực nghiệm s phạm 70

Phần IV: Kết luận 74

Tài liệu tham khảo 75

Lời cảm ơn

Với tình cảm và lòng biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Nguyễn Minh Tuấn đã dành thời gian hớng dẫn, đọc bản thảo bổ sung giúp đỡ tôi trong thời gian nghiên cứu và hoàn thành đề tài này

Tôi xin đợc gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo khoa Hóa học trờng Đạihọc s phạm Hà Nội đã tận tình giảng dạy, chỉ dẫn tôi trong suốt quá trình họctập.

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, đang công tác tại trờng Cán bộquản lý giáo dục và đào tạo tỉnh Phú Thọ đã liên tục động viên, khuyến khích

và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành đề tài này

Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn động viên, khích lệgiúp tôi vợt qua các khó khăn trong suốt quá trình học tập

Mặc dù đã cố gắng rất nhiều nhng đề tài không thể tránh khỏi thiếu sót,khuyết điểm Rất kính mong nhận đợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáo và ýkiến đóng góp của các bạn đồng nghiệp

PHầN I: MộT Số VấN Đề CHUNG

I- Lý do chọn đề tài:

1- Lý do khách quan:

Cả nớc Việt Nam đang rộn ràng trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện

đại hóa đất nớc Trong nhiệm vụ nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực bồi dỡngnhân tài thì ngành giáo dục đào tạo đóng vai trò chủ đạo Việc dạy tốt học tốtmôn hoá ở trờng trung học cơ sở có vị trí quan trọng không thể thiếu đợcnhằm giúp học sinh phát triển toàn diện

Nhng trờng trung học cơ sở, lên lớp 8 các em mới đợc học môn hoá?Vậy làm thế nào để các em học tốt môn hoá nói chung nhất là biết vận dụngkiến thức để làm bài tập về hoá vô cơ nói riêng Đây là một vấn đề hết sứcquan trọng trong qúa trình học tập của em Vì môn hoá là môn học mới mẻ

với các em, các em cha biết cách học, nhớ kiến thức đã khó cha nói đến vấn

đề vận dụng kiến thức để làm bài tập và giải một số hiện tợng tự nhiên

2- Lý do chủ quan:

Xuất pháp từ thực tiễn trong quá trình dạy học ở trờng THCS YÊNLƯƠNG - THANH SƠN -PHú THọ, với điều kiện còn nhiều khó khăn nênviệc tiếp xúc với các phơng tiện hiện đại còn nhiều hạn chế, tài liệu tham khảocòn ít,vv…Chính vì vậy nên các em gặp rất nhiều khó khăn trong việc phânChính vì vậy nên các em gặp rất nhiều khó khăn trong việc phânloại và giải bài tập hoá học vô cơ ở trờng THCS

Với đề tài “phân loại và giải bài tập hoá học vô cơ ở trờng THCS”,tôi hi vọng rằng một phần nào đó sẽ giúp các em nắm vững cách phân loại vàgiải bài tập vô cơ nói riêng, bài tập hóa học nói chung một cách thành thạo

Đồng thời cũng muốn xây dựng cho mình một bài học bổ ích trong quá trìnhdạy học, đáp ứng với yêu cầu của giáo dục là: Đào tạo cho các em trở thànhcon ngoan trò giỏi, con ngời phát triển toàn diện

II- Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài :

- Tìm hiểu và tổng kết một số kinh nghiệm giúp các học sinh trong việcphân loại và giải bài tập hoá học vô cơ ở trờng THCS đạt kết quả tốt

- Từ đó rút ra một số bài học bổ ích cho bản thân để dạy các em học tốt

bộ môn hóa học hơn

- áp dụng trong thực tiễn giảng dạy

III - Đối tợng nghiên cứu:

-Môn hoá ở trờng THCS bao gồm cả lớp 8,9 các em trong độ tuổi từ

14-15 tuổi

IV - Nội dung nghiên cứu :

Để làm tốt đề tài nghiên cứu tôi đã sử dụng phơng pháp nghiên cứu là -Tìm hiểu và phân tích thông tin trong quá trình dạy học

-Đọc các tài liệu viết về cách học tốt bộ môn hoá học 8-9 cập nhật kiếnthức mới

-Kiểm tra các tiết học có đối tợng thống kê

- Phơng pháp điều tra.

- Phơng pháp thực nghiêm s phạm

PHầN II: NộI DUNG

Phần 1: mở đầu

1 Vai trò của bài tập trong chơng trình hoá học vô cơ ở trờng THCS

Hóa học là bộ môn khoa học có một vị trí không thể thiếu đợc trongviệc dạy tốt, học tốt môn hóa học

Bài tập hóa học vô cơ là một trong những nguồn để hình thành kiếnthức kỹ năng mới cho học sinh Giải BTHH cũng giúp cho học sinh tìm kiếmkiến thức và kỹ năng mới

Thông qua giải Bài tập hóa học vô cơ giúp học sinh hình thành rènluyện củng cố kiến thức, kỹ năng về hóa học, kiến thức sẽ nắm vững thực sựnếu học sinh có thể vận dụng thành thạo chúng vào việc hình thành các bài tập

lý thuyết và thực hành

Bài tập hóa học vô cơ là phơng tiện hữu hiệu để rèn luyện phát triển tduy học sinh nh: thực hiện thao tác t duy để tái hiện kiến thức cũ tìm ra mốiliên hệ bản chất giữa sự vật, hiện tợng Học sinh phải phân tích tổng hợp phán

đoán suy luận để tìm ra lời giải Nhờ vậy t duy của học sinh đợc phát triển vànăng lực làm việc độc lập của học sinh đợc nâng cao

Bài tập hóa học vô cơ là công cụ hữu hiệu để kiểm tra kiến thức kỹ năngcủa học sinh Giúp học sinh phát hiện đợc trình độ của học sinh làm bộc lộnhững khó khăn sai lầm của học sinh trong học tập hóa học đồng thời có biệnpháp giúp học sinh vợt qua khó khăn khắc phục những sai lầm đó

Nhờ vậy thông qua bài tập hóa học vô cơ của học sinh đợc rèn luyện cả

về kiến thức kỹ năng kỹ xảo cả về đạo đức t duy Từ đó gây hứng thú học tập

và nghiên cứu môn đối với học sinh

2 ý nghĩa của việc phân loại và giải bài tập hóa học vô cơ ở trờng THCS

Trong quá trình dạy và học hóa học vô cơ ở trờng THCS việc phân loạigiải bài tập theo từng loại là việc làm không thể thiếu công việc này có ýnghĩa quan trọng đối với cả giáo viên và học sinh

Trớc hết việc phân loại các Bài tập hóa học vô cơ giúp ta sắp xếp các bàitập này vào những loại nhất định đa ra phơng pháp giải chung cho từng loại.Trong quá trình này kinh nghiệm làm bài tập đợc hình thành, đó là những kinhnghiệm có giá trị thực tế rất lớn trong việc học tập bộ môn của học sinh

Rèn luyện một cách tập trung từng kỹ năng, kỹ xảo làm bài tập cho họcsinh từ đó học sinh sẽ sử dụng các kỹ năng, kỹ xảo linh hoạt thành thạo nhuầnnhuyễn

Trong quá trình giải bài tập theo từng loại học sinh đợc ôn tập củng cốlại kiến thức và biết vận dụng những tình huống cụ thể

Không chỉ thế trong quá trình thực hiện công việc này học sinh đợc rènluyện cách làm việc và t duy có hệ thống khoa học có tính logic

3 Hiện trạng việc giải bài tập hóa học vô cơ ở trờng trung học cơ sở:

Hiện nay việc giải BTHH nói chung và các bài tập hóa học vô cơ nóiriêng đối với học sinh còn nhiều khó khăn, có những học sinh có khả nănggiải bài tập bình thờng Một số không nhiều các học sinh có thể giải đợc nhiềubài tập khó, đòi hỏi trí thông minh sự vận dụng một cách linh họat, chính xáckiến thức đã học Trong khi đó phần đông học sinh gặp nhiều khó khăn trongviệc làm bài tập hóa học vô cơ Trong số này có những học sinh chỉ biết làmbài tập một cách máy móc mà không hiểu bản chất hóa học của bài tập

Tình trạng trên do nhiều nguyên nhân Một trong những nguyên nhânchủ yếu do học sinh cha có ý thức phân loại các bài tập để từ đó có phơngpháp chung cho từng loại

Một số học sinh có ý thức làm việc này thì lại không có sự hớng dẫncủa giáo viên nên gặp khó khăn trong việc phân loại các bài tập và phơng phápgiải các bài tập gặp phải

Đây là một hiện trạng không tốt cần phải đợc khắc phục sớm bằng cáchgiáo viên phải hớng dẫn cho học sinh cách phân loại BTHHVC vàhớng cho học sinh phơng pháp chung để những bài tập thực tiễn mỗi loại Từ

đó giúp học sinh học tốt hơn môn hóa học

4 Tính cần thiết, cấp bách của đề tài Mục tiêu cần đạt đợc.

Với ý nghĩa của việc phân loại và giải các BTHHVC theo từng loại vàvới hiện trạng cần khắc phục sớm trong việc giải các BTHHVC của học sinh

ta thấy rằng việc phân loại và giải các BTHHVC theo từng loại là việc làmkhông thể thiếu đối với ngời dạy và ngời học Với công việc này giáo viên sẽhớng dẫn cho học sinh nắm kiến thức sâu hơn, tập trung hơn và mở rộng hơn

Đồng thời kỹ năng, kỹ xảo làm bài của học sinh đợc rèn luyện để học sinhhình thành thành thạo hơn trong việc sử dụng các kiến thức cùng với kỹ năng,

kỹ xảo để làm bài tập Từ đó khắc phục đợc hiện trạng đã nêu ở phần trên

Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu phân loại và phơng phápgiải BTHH nói chung và BTHHVC nói riêng Đề tài này đòi hỏi dựa trên tìnhhình dạy và học môn hóa học ở địa phơng, kinh nghiệm giảng dạy của bảnthân nhằm đáp ứng một phần nhỏ những yêu cầu những đòi hỏi cấp thiết củagiáo viên và học sinh trong quá trình dạy học môn hóa học ở trờng THCS

Mục tiêu cần đạt đợc của đề tài này đa ra đợc một cách phân loại cácBTHHVC và đa ra đợc phơng pháp giải chung cho từng loại Từ đó giúp họcsinh nắm vững kiến thức rèn cho học sinh kỹ năng, kỹ xảo làm bài tập mộtcách nhuần nhuyễn, gây hứng thú môn hóa học

Phần 2: cơ sở lý thuyết

1 Cơ sở lý thuyết của việc phân loại của bài tập hoá học vô cơ.

Hiện nay có nhiều cách phân loại BTHHVC với mỗi cách phân loại cómột cơ sở riêng và mỗi cơ sở lý thuyết các bài tập đợc chia thành những loạikhác nhau

Căn cứ vào mục đích dạy học các BTHHVC đợc chia thành bài tập đểhình thành kiến thức mới, bài tập để rèn luyện củng cố kỹ năng, kỹ xảo bài tậpkiểm tra đánh giá

Căn cứ cách tiến hành giải bài tập, ngời ta phân chia thành bài tập giảibằng lời nói, bài tập giải bằng cách viết bài tập giải bằng thực nghiệm…Chính vì vậy nên các em gặp rất nhiều khó khăn trong việc phân

Nếu dựa vào nội dung giải bài tập ngời ta lại phân chia các bài tập cânbằng hóa học, bài tập về nồng độ, bài tập về chất khí…Chính vì vậy nên các em gặp rất nhiều khó khăn trong việc phân

Nếu dựa vào kiểu bài tập có thể chia BTHHVC: xác định thành phần %các chất trong hỗn hợp, bài tập nhận biết chất bài tập điều chế các chất

ở đây Cơ sở phân loại các BTHHVC đợc chia thành 2 loại lớn:BTHHVC định tính và BTHHVC định lợng BTHHVC định tính là BTHH đòihỏi sự vận dụng các kiến thức HHVC đặc biệt là tính chất của các chất tìm racâu trả lời cho bài tập mà không ít phải tính toán BTHHVC định lợng là bàitập đòi hỏi phải vận dụng các kiến thức HHVC vùng với sự tính toán (định l-ợng) dựa vào các số liệu dữ liệu của đề bài tìm ra đáp số

2 Cơ sở lý thuyết của việc giải các BTHHVC

Cơ sở lý thuyết quan trọng là giải BTHHVC là những kiến thức hóa đạicơng và vô cơ Do giới hạn về thời gian và quy mô đề tài ở đây chỉ nêu tóm tắthết sức ngắn gọn các kiến thức rất cơ bản giúp cho quá trình giải BTHHVC

ở phần đại cơng các kiến thức cần nắm đợc là các định luật các kháiniệm cơ bản nhất của hóa học Những kiến thức này sẽ theo suốt ngời họctrong quá trình học tập và nghiên cứu hóa học và HHVC nói riêng Các địnhluật và các khái niệm cơ bản nhất cần nắm đợc là

Lý thuyết về dung dịch Các phản ứng trong dung dịch

ở phần HHVC đây là phần kiến thức cần phải nắm đợc là hóa họcnguyên tố cùng các hợp chất của các nguyên tố đó Đó là tính chất và phơngpháp điều chế các đơn chất cùng với hợp chất của các nguyên tố quan trọng

mà chơng trình THCS nghiên cứu nh oxi, sắt, nhôm, clo…Chính vì vậy nên các em gặp rất nhiều khó khăn trong việc phân

Không chỉ có vậy, để giải các BTHHVC đặc biệt là các bài tập định ợng, kiến thức không thể thiếu là phải biết tính theo PTHH, theo CTHH

l-Để định lợng các đại lợng cần tính, học sinh cần phải có khả năng họctoán học nhất định Đó là cách giải hệ phơng trình nhiều ẩn đặc biệt là hệ ph-

ơng trình bậc nhất, giải phơng trình bậc 2, giải bài toán bằng cách biện luận

Tóm lại những kiến thức trên là cơ sở cho việc giải BTHHVC ở trờngTHCS Những kiến thức đó vẫn trong cấu trúc một BTHH Cấu trúc của bàitập định lợng hóa học gồm:

- Nội dung lý thuyết hóa học (là các quá trình hóa học, các dạng phảnứng hóa học).

- Tính toán theo PTPƯHH

- Tính toán theo các thuật toán

- Tính toán theo các thuật toán

Trong đó nội dung lý thuyết hóa học và toán học chứa đựng ý nghĩa bảnchất hóa học của BTHH

Phần 3: phân loại và giải BTHHVC

A Các dạng BTHHVC định tính

Các BTHHVC định tính đợc chia thành các dạng cụ thể sau:

1 Dạng bài nhận biết chất vô cơ

2 Dạng bài điều chế và tách loại các chất

3 Dạng bài xác định các chất thông qua định tính sơ đồ biến hóa

4 Dạng bài giải thích sự biến đổi tính chất và giải thích một số hiện ợng tự nhiên…Chính vì vậy nên các em gặp rất nhiều khó khăn trong việc phân

t-I Dạng bài nhận biết chất vô cơ

Các dạng bài thờng gặp của dạng bài tập nhận biết các chất vô cơ

+ Thuốc thử tùy chon

ra các ion trong dung dịch

Nguyên tắc nhận biết các chất vô cơ là các thuốc thử của các chất Đốivới các chất trong dung dịch, việc nhận ra chúng thực chất là nhận ra các iontrong dung dịch

Nguyên tắc nhận biết các chất là dựa vào hiện tợng quan sát đợc Cụ thể

nh sau:

- Dựa vào sự chuyển màu của dung dịch của chất chỉ thị màu

- Dựa vào sự tạo chất kết tủa tạo chất khí bay hơi

- Dựa vào màu ngọn lửa khi đốt

- Dựa vào đặc trng vốn có của dung dịch

Dùng quỳ tím cho vào các dung dịch trên:

- Dung dịch không làm đổi màu quỳ tím là dung dịch NaCl

- Dung dịch làm quý tím  màu xanh là dung dịch NaOH

- Dung dịch HCl và H2SO4 làm quỳ tím hóa màu đỏ

Cho 2 dung dịch trên tác dụng với BaCl2 Dung dịch nào phản ứng tạokết tủa trắng với BaCl2 là dung dịch H2SO4 Còn lại là dung dịch HCl

H2SO4 + BaCl2  BaSO4  + 2HCl

Bài 2: Chỉ đợc dùng thêm 1 hóa chất, nên cách phân biệt các oxit: K2O,

Al2O3, CaO, MgO

Chú ý: Đây là bài tập nhận biết với thuốc thử tùy chọn nhng có giới hạn

về số lợng Với những bài tập này phải chọn thuốc thử sao cho nhận đợc nhiềuchất nhất Những chất đã nhận đợc hoặc sản phẩm của các phản ứng sẽ làthuốc thử để nhận các chất còn lại

Lời giải:

Cho H2O vào 4 oxit trên thì:

K2O tan tốt: K2O + H2O → 2 KOH

CaO + H2O → Ca (OH)2

Còn lại: Al2O3, MgO không tan

Dùng dung dịch KOH vừa tạo ra hòa tan Al2O3 để nhận ra chất đó

Al2O3 + 2KOH → 2 KAlO2 + H2O

Còn lại là MgO (khi hòa tan vào nớc, lắng nhanh)

Bài 3: Không dùng thuốc thử nào khác, hãy nhận biết các dung dịch:MgCl2, NaOH, NH4Cl, BaCl2, H2SO4 bằng phơng pháp hóa học

Chú ý : Đây là bài tập nhận biết các chất thuộc loại không dùng thêmthuốc thử Với những bài tập loại này phơng pháp giải thờng dùng là đổ lẫn

Đổ từng dung dịch vào các dung dịch còn lại Từ hiện tợng quan sát ta kếtluận

Lời giải:

Tách mẫu thử ra các ống nghiệm nhỏ rồi đánh số tơng ứng Lần lợt lấymột dung dịch nhỏ vào mẫu thử các dung dịch còn lại.

Lấy () Mg(OH)2 cho vào 2 dung dịch BaCl2 và H2SO4 còn lại lọ nàolàm tan kết tủa là dung dịch H2SO4, lọ còn lại là dung dịch BaCl2

Các PTPƯ minh họa bảng tổng kết hiện tợng

2NaOH + MgCl2 → Mg(OH)2 + 2 NaCl NaOH + NH4Cl → NaCl + NH3 + H2O Mg(OH)2 + H2SO4 → MgSO4 + 2H2OBaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HClBài 4: Cho hỗn hợp chứa các chất: FeO, CuO, Fe3O4, Ag2O, MnO2 Hãynhận biết từng chất

Chú ý: Bài tập này thuộc dạng nhận biết các chất trong hỗn hợp.Nguyên tắc chung để bài tập thuộc dạng nh sau:

Có thể chọn mỗi chất một thuốc thử, hoặc chọn thuốc thử nhận đợcnhiều chất nhất, những chất nhận đợc hoặc sản phẩm của các phản ứng trớc sẽ

là thuốc để nhận các chất còn lại việc nhận ra chất này không làm ảnh hởng

đến việc nhận ra các chất khác trong hỗn hợp, nếu các chất có ảnh hởng lẫnnhau vừa nhận vừa tách riêng chất nhận đợc ra khỏi hỗn hợp

Lời giải:

Cho dung dịch HCl vào hỗn hợp:

+ Có khí mùi hắc bay ra (Cl2)  có chứa MnO2

MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O + Tạo () trắng là Ag2O

Ag2O + 2HCl → 2AgCl + H2O + Các oxit còn lại tan:

FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O

Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2OLần lợt nhỏ dung dịch NaOH vào sản phẩm dung dịch muối của 3oxit này

+ Tạo  trắng là FeCl2  nhận ra có chứa FeO

FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2  + 2NaCl + Tạo  xanh là CuCl2  nhận ra có chứa CuO

CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaCl + Tạo ra  đỏ nâu là FeCl3  nhận ra có chứa Fe3O4

FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl

II Dạng bài điều chế các chất

1 Cơ sở lý thuyết

Điều chế các chất đòi hỏi phải lựa chọn các phản ứng thích hợp để biếnnguyên liệu thành sản phẩm mong muốn qua các phản ứng hóa học Để làmbài tập dạng này cần phải nắm vững phơng pháp điều chế các chất

a Điều chế oxit

+ Oxi hóa đơn chất

+ Oxi hóa hợp chất

+ Nhiệt phân muốn chứa oxi kém bền

+ Nhiệt phân bazơ không tan

b Điều chế bazơ: dùng các phản ứng sau:

+ Kim loại với H2O (điều chế kiềm)

+ Oxit kim loại với H2O (điều chế kiềm)

+ Muối với kiềm

+ Điện phân dung dịch muối halogenua của kim loại trớc Al trong dãyBeketop có màng ngăn

c Điều chế axit

+ Phi kim với H2 rồi hòa tan vào nớc

+ Oxit axit với H2O

+ Muối axit

+ Điện phân dung dịch muối có oxit của kim loại kém hoạt động

d Điều chế muối

Dùng các phản ứng sau:

+ Kim loại với phi kim

+ Kim loại với axit

+ Kim loại với kiềm

+ Bazơ với axit

+ Kiềm với muối

+ Oxit axit với kiềm

+ Axit với muối+ Muối với muối khác+ Oxit axit với oxit bazơ

+ Nhiệt phân muối+ Oxit axit với kiềmNgoài các phản ứng đó nêu trên còn một số phản ứng khác để điều chếcác chất Đó là các phản ứng riêng, có tính đặc biệt Trong quá trình thực hiệncần đặc biệt chú ý đến điều kiện để các phản ứng xảy ra và phải xem xét nênchọn phản ứng nào phù hợp

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2OBài 2: Từ nguyên liệu chính là muối ăn, CaCO3 phốt phát tự nhiên, H2Oquặng pirit và các thiết bị kỹ thuật cần thiết khác, hãy nêu cách điều chế cácchất sau:

Fe(OH)2; Ca(H2PO4)2; Ca(HCO3)2; FeSO4; FeCl3

Lời giải:

Điện phân H2O ta đợc H2 và O2

2H2O  dp 2 H2 + O2 (1)

Đốt quặng pirit trong O2 vừa thu đợc Fe2O3 và SO2

4FeS2 + 11O2 → 2Fe2 O3 + 8SO2 (2)

Đốt SO2 vừa thu đợc ở (2) trong O2 dới tác dụng với V2O5 xúc tác

Cho phốt phát tự nhiên tác dụng với axit H2SO4

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (9)Cho H2 ở (1) tác dụng với Cl2 ở (8) rồi hòa tan nớc đợc axit HCl

H2 + Cl2  t0 2HCl (10)Cho axit HCl ở (10) tác dụng với Fe ở(7) ta đợc FeCl2

2HCl + Fe → FeCl2 + H2 (11)Cho FeCl2 ở (1) tác dụng với NaOH ở (8) đợc Fe(OH)2

FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl (12)Cho Fe ở (7) tác dụng với H2SO4 ở (4) đợc FeSO4

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 (13)Nhiệt phân đá vôi:

CaCO3  t0 CaO + CO2 (14)Hòa tan CaO ở (14) vào nớc

Sục khí CO2 d ở (14) vào dung dịch Ca(OH)2 ở (15) ta đợc Ca(HCO3)2

2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (16)

III Dạng bài tách và tinh chế các chất.

1 Cơ sở lý thuyết

Tách ra tinh chế các chất vô cơ có thể sử dụng cả phơng pháp vật lý vàphơng pháp hóa học Tuy nhiên nếu sử dụng phơng pháp hóa học cần lu ýnhững vấn đề sau:

- Phản ứng đợc chọn để tách riêng hóa chất ra khỏi hỗn hợp các chấtphải đủ 3 điều kiện:

+ Chỉ tác dụng lên 1 chất trong hỗn hợp

+ Sản phẩm tạo thành có thể tách dễ dàng khỏi hỗn hợp

+ Từ sản phẩm tạo thành dễ dàng tái tạo lại đợc chất ban đầu

- Việc tinh chế hóa chất có thể coi nh một bài tách riêng hóa chất sựkhác nhau là ở chỗ: khi tinh chế hóa chất có thể thực hiện phản ứng trên, tạpchất còn lại bỏ Tuy nhiên khi cần thiết, nhiều khi vẫn phải thực hiện phản ứngtrên cần tinh chế, sau đó tìm cách tạo chất này.

2 Một số bài tập vận dụng

Bài 1: Tách hỗn hợp gồm 2 khí N2 và CO2

Lời giải:

Dẫn hỗn hợp 2 khí vào nớc vôi trong lấy d

Khí N2 bay ra (thu đợc N2) CO2 bị giữ lại theo PTPƯ

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O Lọc tách kết tủa CaCO3 nung ở t0 cao để thu hồi CO2

CaCO3  t0 CaO + CO2Bài 2: Bằng phơng pháp hóa học tách các chất: Al2O3, Fe2O3 và SiO2 rakhỏi hỗn hợp của chúng

2Fe (OH)3  t0 Fe2O3 + 3H2ONaAlO2 + CO2 + H2O → Al(OH)3 + NaHCO3

2Al(OH)3  t0 Al2O3 + 3H2O

+ d2HCl(d)

+ d2NaOH(d)

NaAlO2

NaOH (d)NaCl

Bài 3: Trong PTN thờng điều chế CO2 từ CaCO3 và dung dịch HCl do

đó CO2 bị lẫn 1 ít khí hiđro Clorua và hơi nớc Làm thế nào để có CO2 hoàntoàn tinh khiết

Lời giải:

Phản ứng điều chế:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 +H2O + CO2Cho khí lần lợt đi qua bình đựng NaHCO3 và H2SO4 (đ) hoặc P2O5

NaHCO3 + HCl  t0 NaCl + H2O + CO2Hơi nớc bị H2SO4 (đ) (hoặc P2O5) hấp thụ

P2O5 + 3 H2O  2H3PO4

IV Bài tập xác định các chất thông qua định tính, sơ đồ biến hóa

1 Phơng pháp làm bài

Dựa vào cơ sở lý thuyết là tính chất mà mối liên hệ giữa các chất để xác

định các chất sơ đồ biến hóa hoặc từ tính chất đã cho, phải xác định các chất

trong đó khối lợng oxi gấp 2,67 lần khối lợng của M trong X không có oxi

Xác định công thức hóa học của X, Y, Z

Lời giải:

Khi khối lợng kim loại tác dụng với H2SO4 có thể cho các khí H2, SO2,

H2S Nhng khi đun S với H2SO4 đặc tạo SO2

2S + 2H2SO4 đ  t0 2H2O + 3SO2Vậy Z là SO2:

V Dạng bài tập giải thích sự biến đổi tính chất, giải thích một số hiện ợng tự nhiên

t-1 Cơ sở lý thuyết

Cơ sở lý thuyết để giải thích sự biến đổi tính chất của các chất là cáckiến thức đại cơng, còn vốn các bài tập yêu cầu giải thích một số hiện tợng tựnhiên, cần nắm đợc bản chất hóa học của các hiện tợng đó, biểu hiện sự biến

đổi hóa học một số chất trong tự nhiên

Bài 2: Giải thích hiện tợng ma axit

Trong không khí có các oxit: CO2; SO2; NO2 khi gặp hơi nớc, các chấtnày phản ứng tạo axit

+ Bài tập về chất khí

+ Bài tập về dung dịch

Cơ sở lý thuyết để làm bài vô cơ định lợng là toàn bộ các kiến thức hóahọc đại cơng và vô cơ

I Phơng pháp chung giải các BTHHVC định lợng

1 Viết đầy đủ và chính xác phản ứng xảy ra Để viết đợc đủ và đúngcác phản ứng xảy ra Cần phải căn cứ vào tính chất hóa học của các chất vàcăn cứ vào điều kiện cụ thể ở mỗi bài tập

2 Nắm vững một số thủ thuật tính toán thích hợp để giải nhanh chóng

và ngắn gọn 1 bài toán phức tạp

II Một số dạng bài thờng gặp

1 Bài tập tìm nguyên tố, xác định công thức phân tử của các chất vô cơ.

Bài 1: Dùng 1,568 lít H2 phản ứng đủ với 4 gam hỗn hợp 2 oxit thu đợc

m gam 2 kim loại A, B Cho m gam A, B (biết kim loại A hóa trị II) Cho Aphản ứng hết với H2SO4 đặc, nóng thu đợc 0,224 lít SO2 Có thể tách khí đo ở

đktc

a Tìm m

b Tìm công thức 2 oxit trên

Lời giải:

Số mol H2 phản ứng = 1,568 / 22,4 = 0,07 (mol) số mol H2O tạo thành

là 0,07 Vậy khối lợng oxi trong H2O là 0,07 16 = 1,12(g)

Số mol H2 sinh ra là 0,896 / 22,4 =0,04 (mol)

Gọi a là hóa trị của B

- Tỉ số thành phần phần trăm về khối lợng của oxi trong 2 oxit đó là20/27

- Tỉ số thành phần phần trăm về khối lợng của nhóm hiđroxit (OH)trong 2 hiđroxit đó là 2/4/270

a Hãy xác định nguyên tố A?

b Cho 1 lợng đơn chất A vào dung dịch H2SO4 loãng d ta thu đợc dungdịch B Cho từ dung dịch KMnO4 vào dung dịch B ta thấy lúc đầu dung dịchKMnO4 bị mất đến 1 lúc nào đó mới không bị mất màu Giải thích hiện tợng

đó, cho biết chất nào trong dung dịch B đã phản ứng với dung dịch KMnO4

4





b a

Vì a, b là hóa trị của nguyên tố nên a, b  8

Hai chất FeSO4 và KMnO4 đã tác dụng với nhau

3 , 19

Do A, B có MA, MB xấp xỉ bằng nhau vậy ta có

Hoặc MA = 64; MB = 65  loại vì A là Cu không tan trong dung dịchHCl Vậy chỉ có thể:

MA = 65; A là Zn và MB = 64; B là Cu

mZn = 0,1 65 = 6,5 gam

mCu = 0,2 : 64 = 12,8 gam

Bài4 : Dẫn một luồng khí CO đi qua ống sứ có chứa m gam hỗn hợp rắn

X gồm CuO và Fe2O3 đun nóng Sau một thời gian ống sứ còn lại n gam hỗnhợp rắn Y Khí thoát ra đợc hấp thụ bằng dung dịch Ca(OH)2 d thu đợc p gamkết tủa Viết các phơng trình phản ứng có thể xảy ra và lập biểu thức liên hệgiữa m , n , p

A m = n- 0,16p B m = n + 0,16p C n = m – 0,16p D n = m + 0,16p

Lời giải

+ Khi dẫn luồng khớ CO đi qua hỗn hợp rắn X gồm CuO, Fe2O3 đun núng => thu được hỗn hợp rắn Y và thoỏt ra khớ CO2 => khối lượng chất rắn giảm chớnh là khối lượng O mất đi

mO = 16.p/100 = 0,16p (g)

Biểu thức liên hệ giữa m, n, p:

m = n + 0,16p+ Các phương trình phản ứng có thể xảy ra:

A 4g B 9,8g C 18,2g D 8g

Lêi gi¶i

nCuSO4 = 1 0,1 = 0,1 (mol)Phương trình phản ứng:

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4

0,1 0,1 (mol)

Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)2 + 3Na2SO4

Al(OH)3 +NaOH → NaAlO2 + 2H2OCu(OH)2 t o

  Cu + H2O0,1 0,1 (mol)Vậy khối lượng chất rắn thu được là:

m = (64 + 16) 0,1 = 8 (g)

.Bài6 Để khử hoàn toàn hỗn hợp CuO, FeO cần 4,48 lớt H2 (ở đktc) Nếu cũngkhử hoàn toàn hỗn hợp đú bằng CO thỡ lượng CO2 thu được khi cho qua dungdịch nước vụi trong dư thỡ khối lượng kết tủa sinh ra là bao nhiờu?

b bCuO + CO → Cu + CO2

a a aFeO + CO → Fe + CO2

b b b

=> CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓+ H2O (a+b) (a+b)

2 Bài tập xác định thành phần khối lợng, xác định thành phần phần trăm của các chất vô cơ

a Phơng pháp giải

Giải các bài tập này theo phơng pháp chung đã nêu Cần chú ý trongmột số bài tập, các phản ứng diễn ra với hiệu suất dới 100% (không phản ứnghoàn toàn)

b Một số bài tập vận dụng

Bài 1:

Cho 85 gam hỗn hợp 2 muối Na2CO3 và NaCl vào dung dịch Ba(NO3)2

có d Khối lợng chất kết tủa tạo ra là 49,25 gam Tính khối lợng và tỉ lệ số molcủa 2 muối trong hỗn hợp

b Tính nồng độ mol/l của các chất trong dung dịch sau phản ứng (giả

sử thể tích dung dịch không thay đổi)

Phản ứng: 0,0333 mol 0,05 mol

Sau PƯ: d 0,1667 mol 0 mol 0 , 05mol

3

05 , 0

Vậy: V H2 = 0,05 22,4 = 1,12 (lít)

CM (Al2(SO4)3) = 0 , 17M

1 , 0

017 , 0



Bài 4: Cho 2,14 gam hỗn hợp a gồm Fe và Cu tác dụng với 0,2 lít dungdịch AgNO3 Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đợc dung dịch B và 7,168gam chất rắn C, cho dung dịch B tác dụng với NaOH d, lọc kết tủa nung trongkhông khí đến khối lợng không đổi đợc 2,56 gam chất rắn

a Tính phần trăm khối lợng từng kim loại trong hỗn hợp a

b Tính nồng độ mol/l của dung dịch AgNO3

Lời giải:

Fe tham gia phản ứng trớc, sau đó mới đến Cu

Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1)

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag (2)

* Nếu Fe và Cu đã phản ứng hết thì: 7,168 gam chất rắn C là:

Ag nAg = 7,168 : 108 = 0,0663 (mol)

mà nFe, Cu > 0 , 0335mol

64

144 , 2



Từ đó theo (1) và (2) thì nAg > 2.0,0335 = 0,067  vô lý

* Nếu chỉ có Fe phản ứng, Cu cha phản ứng thì chất rắn C gồm Ag và

Cu có thể có cả Fe, còn dung dịch B chỉ có Fe (NO3)2 và ta có:

Fe(NO3)2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaNO3 (3)2Fe(OH)2 +

Trờng hợp này bị loại

* Trờng hợp Cu đã tham gia phản ứng và còn d

Đặt nFe = x; nCu = y Nếu phản ứng = z

 nCu còn d = y - z  56x + 64y = 2,144 (a)

Theo (1); (2) nAg = 2n (Fe và Cu) = 2 (x + z)

 64 ( y - z) + 108 2 (x + z) = mC = 7,168 gam

 64y + 152z + 216z = 7,168 (b)

Cũng theo (1); (2): nFe (NO3)2 = x ; nCu (NO3)2 = z ta có

Fe(NO3)2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaNO3

Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaNO3

z mol z mol2Fe(OH)2 +

2

1

O2 → Fe2O3 + 2H2O

x mol 0,5x molCu(OH)2  t0 CuO + H2O

064 , 0 )

Bài 5:

Nung a gam bột sắn với b gam lu huỳnh trong điều kiện không cókhông khí Hòa tan hỗn hợp thu đợc sau khi nung bằng dung dịch HCl d tathu đợc chất rắn A nặng 0,8 gam, dung dịch B và khí C Khí C có tỉ khối đốivới H2 bằng 9 Cho khí C qua dung dịch Pb (NO3)2 d thấy tạo thành 23,9 gamkết tủa

a Xác định a, b

b Tính phần trăm Fe và % S đã tham gia phản ứng

c Thêm dung dịch NaOH vào dung dịch B cho đến d lọc lấy kết tủa

đem nung ngoài không khí đến khối lợng không đổi thì thu đợc bao nhiêugam chất rắn

Lời giải:

a Khi nung bét s¾n Fe víi S cã ph¶n øng

8 , 0

MÆt kh¸c ta cã:

56

) 56 ( 2 34 18 2 9

a

n a n c

, 0 239

9 , 23

1 , 0 56



%S ph¶n øng = 100 % 80 %

4

8 , 0 4

Fe FeS FeCl n n n

O

2

1 2

1 2 3

3

ài6 : Cho m gam Mg phản ứng với 2,2 lit dung dịch HNO3 0,1M vừa

đủ tạo 0,224 lít N2 duy nhất (đktc) Vậy m là

Lời giải

Phương trỡnh phản ứng:

5Mg(1) + 12HNO3(1) → 5Mg(NO3)2 + N2 + 6H2O (1)0,05 0,12 0,1

Al + 3HCl → AlCl3 + 2

3

2H ↑0,2 0,6 0,2 (mol)

=> nHCl(dư) = 0,65 – 0,6 = 0,05 (mol)NaOH(1) + HCl → NaCl + H2O0,05 0,05 (mol)

+ Trường hợp 1: NaOH hết, AlCl3 dư:

3NaOH(2) + AlCl3 → 3NaCl3 + Al(OH)3

=> nNaOH 2 = 3nAl(OH)3= 3.11,778 0, 45 (mol) Suy ra: n NaOH  0, 45 0,05 0,5   (mol)

=> CM(NaOH) = 0,5 1

0,5 (M)+ Trường hợp 2: AlCl3 hết, NaOH dư:

3NaOH(2) + AlCl3 → 3 NaCl + Al(OH)3

0,6 0,2 0,2 (mol)NaOH(3) + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O

=> nNaOH(3')  nAl OH( ) ( / )3 p u  0, 2 0,15 0,05   (mol)0,6 0,05 0,05 0,7

ài 8 : Trộn 100 ml dung dịch CuSO4 0,1M, MgCl2 0,3 M với 400 mldung dịch Ba(OH)2 0,05M, NaOH 0,1 M, kết tủa thu đợc là:

Phương trỡnh phản ứng:

SO 2 4



+ Ba2 → BaSO4↓0,01 0,01 (mol)

Cu2  2OH

 → Cu(OH)2↓

Mg2 + 2OH → Mg(OH)2↓Do: ∑nHCl đỳng bằng 2.∑nMg2 nCu2

lệ về thể tích là tỉ lệ về số mol đối với chất khí

B

A B

A

n

n V

Bài 1: Đốt cháy 5 lít hỗn hợp gồm H2, N2, O2 trong bình kín Sau khi đa

về các điều kiện ban đầu và làm ngng tụ hơi nớc thể tích hỗn hợp khí còn 3,2lít Cho 5 lít không khí vào hỗn hợp thu đợc và đem đốt cháy Thể tích hỗnhợp sau khi nổ đa về các điều kiện ban đầu là 6,4 lít Tính thành phần % vềthể tích của hỗn hợp đầu

Lời giải:

Đốt 5 lít trong bình kín, có phản ứng:

2H2 + O2 → 2H2O (1)

Sau khi làm ngng tụ hơi nớc, còn lại 3,2 lít khí

 Trong 5 lít ban đầu có 0,6 lít O2

Sau khi đa về điều kiện ban đầu V khí giảm: 5 + 3,2 - 6,4 = 1,8 lít Chính là V H2 và V O2 đã phản ứng  V H2 = 1,2 lít



% 48

% 100 5

4 , 2

%H2  

% 40

% 100 5