Chuyên đề này tuy đã hệ thống nhiều dạng bài tập về chương sự điện li nhưng chưa phải là đầy đủ, còn một số dạng bài tập tương đối phức tạp nữa, chuyên đề này cần được phát triển trong nhiều năm nữa để hoàn thiện. Rất mong được sự đóng góp của các đồng nghiệp để chuyên đề được hoàn thiện hơn.
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ………….
Môn: Hóa học
Tổ chuyên môn: Hóa – Sinh- KTNN
Người thực hiện: …………
…………
Trang 2MỤC LỤC Trang
Trang 3DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT……… 3
PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ……… 4
1 Lí do chọn đề tài……… 4
2 Mục đích của đề tài 4
3 Phương pháp nghiên cứu 5
4 Đối tượng nghiên cứu 5
5 Phạm vi nghiên cứu 5
PHẦN II NỘI DUNG 6
I Thực trạng vấn đề nghiên cứu 6
II Cơ sở lí thuyết 6
III Một số dạng bài tập và định hướng giải 11
PHẦN III THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG BÀI DẠY MẪU
PHẦN IV KẾT LUẬN
24 32
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Trang 4Đktc Điều kiện tiêu chuẩn
Trang 5Hoá học là bộ môn khoa học thực nghiệm, có tầm quan trọng trong trường phổ thông.Đây là môn học khô khan, là bộ môn được coi là khó đối với học sinh, nhưng nếu tạo cho họcsinh hứng thú khi học bài trên lớp thì việc học môn hóa học lại trở nên nhẹ nhàng Bài tập hóahọc là rất khó nếu học sinh không được hướng dẫn các phương pháp cụ thể cho từng dạng bàitập, nhưng nếu có kiến thức và phương pháp phù hợp thì việc giải bài tập hóa học lại rất nhẹnhàng.
Với cấu trúc đề thi THPT Quốc gia và xu hướng thi THPT Quốc gia như hiện nay thì việc nhậndạng và có phương pháp giải của từng dạng là rất quan trọng Trong quá trình dạy chương “sựđiện li” tôi thấy học sinh có vấn đề về nhận thức như sau:
+ Lý thuyết trong chương khá nhiều, học sinh học trước quên sau và cảm thấy mơ hồ nên giáoviên phải biết chia dạng bài định tính và định hướng giải rõ ràng
+ Nếu học sinh không đọc thêm sách tham khảo thì việc giải bài tập về pH, dạng bài tập vềphương trình ion là khó khăn
Sách giáo khoa viết rất ngắn gọn vấn đề này, tuy nhiên đối với nhiều học sinh bài tập pH tươngđối khó hiểu, không biết phải làm thế nào trong từng bài tập cụ thể Ngoài ra trong hầu hết các
đề thi THPT Quốc Gia đều có câu hỏi liên quan đến vấn đề này
+ Bài tập của chương sự điện li chỉ trở nên dễ dàng khi đã có phương pháp Đề tài cung cấpcho các em phương pháp giải các dạng bài tập của chương
+ Ngoài ra, việc hiểu bản chất của phản ứng xảy ra trong dung dịch và cách giải các bài tập vềdung dịch là một nền tảng để giải các bài tập của các chuyên đề vô cơ khác
Vì những lí do trên tôi viết chuyên đề “Định hướng giải một số dạng bài tập chương sự điện li” nhằm giúp các em khắc phục các khó khăn và tự tin khi xử lí các bài tập về dung dịch
trong đề thi THPT Quốc gia
Hy vọng với chuyên đề này sẽ giúp các em học sinh có một kiến thức cơ bản và phươngpháp giải quyết được những khó khăn mà các em gặp phải
Mặc dù đã cố gắng rất nhiều, nhưng không tránh khỏi những thiếu sót ngoài ý muốn Rấtmong sự góp ý của quý đồng nghiệp để bài viết của tôi được hoàn thiện hơn Tôi xin chân thànhcảm ơn!
2 Mục đích của đề tài
- Hệ thống lại kiến thức lý thuyết liên quan đến toàn bộ chương 1
- Chia thành từng dạng bài tập thường gặp có hướng dẫn cách làm, bài tập mẫu và bài tập tự giảinhằm giúp học sinh có cái nhìn cụ thể hơn, dễ hiểu, dễ nhớ hơn
- Đề tài được hoàn thành với hy vọng sẽ là tư liệu giúp ích cho bản thân và các đồng nghiệpphục vụ cho việc dạy học môn Hóa học ở phần kiến thức này
Trang 6- Là tài liệu tham khảo để học sinh học tốt hơn đối với phần kiến thức này.
3 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp tham khảo tài liệu: nghiên cứu một số tài liệu về phương pháp giải các bài toán
có liên quan đến phạm vi nghiên cứu, các định luật hóa học
- Phương pháp trao đổi kinh nghiệm: Tiến hành trao đổi kinh nghiệm, học hỏi từ đồng nghiệp,các kiến thức có liên quan đến việc nghiên cứu và tích lũy qua các sách tham khảo và các bàiviết của đồng nghiệp
- Nghiên cứu thực tiễn qua giảng dạy tại trường THPT Yên Lạc 2
- Kết hợp giữa phương pháp dạy học truyền thống và phương pháp dạy học tích cực
4 Đối tượng nghiên cứu
Tập trung nghiên cứu các dạng bài tập và phương pháp giải bài tập chương “SỰ ĐIỆN LI” Hóa học 11
-5 Phạm vi nghiên cứu
- Tôi nghiên cứu về các dạng bài tập và phương pháp để giải quyết các dạng bài tập về dungdịch chất điện li
- Chuyên đề áp dụng cho học sinh lớp 11- Trường THPT Yên Lạc 2
6 Thời gian thực hiện: 03 tiết
PHẦN II: NỘI DUNG
I THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trong những năm gần đây, các bài tập hóa học càng trở nên khó và phức tạp Mặt khácrất nhiều em không giải được những bài toán cơ bản, thậm chí không viết được phương trình và
Trang 7cả tính số mol, điều này khiến cho những giáo viên giảng dạy môn hóa gặp không ít khó khăn,một vài em cảm thấy rất sợ khi vào tiết học môn hóa.
Bài tập lí thuyết của chương sự điện li đối với nhiều học sinh thấy khó và trừu tượng, đặcbiệt học sinh trường THPT Yên Lạc 2- Yên Lạc-Vĩnh Phúc gặp khó khăn khi giải quyết dạngbài tập này Mà dạng bài tập này gặp trong cấu trúc của đề thi nên các em rất lúng túng vàthường không giải quyết được nếu không có cơ sở lí thuyết và phương pháp giải Nếu có cơ sở líthuyết và phương pháp giải thì lại trở nên dễ dàng
II CƠ SỞ LÍ THUYẾT
SỰ ĐIỆN LI
1 Sự điện li: là quá trình phân li các chất trong nước ra ion.
→ dung dịch chứa các ion dẫn được điện
2 Chất điện li
- Chất điện li là những chất dẫn điện khi tan trong nước hoặc ở trạng thái nóng chảy
Hay chất điện li là những chất khi tan trong nước phân li ra ion
- Chất điện li gồm: muối, axit, bazơ
a Chất điện li mạnh: là chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều phân li ra ion.
-b Chất điện li yếu: là chất khi tan trong nước chỉ có một số phần tử hòa tan phân li ra ion, phần
tử còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch
* Những chất điện li yếu bao gồm:
+ Các axit yếu: RCOOH, HClO, HF, H2S…
+ Các bazơ yếu: dd NH3 và các hiđroxit không tan như Mg(OH)2, Al(OH)3
Trang 8+ Nước là chất điện li rất yếu.
* Phương trình điện li biểu diễn bằng mũi tên hai chiều ( )
CH3COOH CH3COO- + H+
* Cân bằng điện li tuân theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sactơrie
AXIT – BAZƠ – MUỐI
VD: KOH, NaOH, Ba(OH)2, Mg(OH)2, …
3 Hidroxit lưỡng tính, ion lưỡng tính và phân tử lưỡng tính (chất lưỡng tính)
- Chất có tính lưỡng tính là khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit, vừa có thể phân linhư bazơ Và cả 2 khả năng phân li đều yếu
Phân li kiểu bazơ: Al(OH)3
Trang 9VD: (NH4)2CO3, CH3COONH4,…
+ Các chất sau cũng là chất lưỡng tính: Al2O3, ZnO, Cr2O3, SnO2, PbO2, Al(OH)3, Zn(OH)2, Cr(OH)3, Sn(OH)2, Pb(OH)2…
4 Muối:
- Là những chất khi tan trong nước phân li ra cation kim loại (hoặc NH4+) và anion gốc axit
- VD: NaCl, AgBr, Mg(NO3)2, KHSO3,
a Muối axit: là những muối mà trong gốc axit còn có nguyên tử hiđro có khả năng phân li ra
ion H+
VD: NaHSO4, NaHCO3, Ca(HSO3)2, Na2HPO4, NH4HSO4, NaHS,
b Muối trung hoà: là những muối mà gốc axit không còn nguyên tử hiđro có khả năng phân li
ra H+
VD: NaCl, NH4NO3, CuSO4, MgCO3, Zn(NO3)2, K2HPO3,
c Sự thủy phân của muối:
đổi (pH =7) → quỳ tím không đổi màu
VD: NaCl, Na2SO4, KNO3,…
môi trường axit (pH < 7) → quỳ tím hóa đỏ
VD: NH4Cl, (NH4)2SO4,…
môi trường bazơ (pH > 7) → quỳ tím hóa xanh
VD: NaClO, CH3COONa,…
dựa vào hằng số Ka, Kb của axit yếu và bazơ yếu
SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚC VÀ pH CỦA DUNG DỊCH
1 Sự điện li của nước
Trang 10+ Nước là chất điện li yếu: H2O
H+ + OH+ Ở 250C, tích số nồng độ ion của nước: K = [H+][OH-] = 10-14
-Tích số ion của nước áp dụng được cho dung dịch axit loãng, bazơ loãng
2 Công thức tính pH
pH = - lg[H+] hay [H+] = 10-pH
VD: [H+] = 10-5 M => pH = 5
3 Giá trị của pH trong các môi trường
+ Môi trường axit: pH < 7
+ Môi trường bazơ: pH >7
+ Môi trường trung tính: pH = 7
CÁC PHẢN ỨNG XẢY RA TRONG DUNG DỊCH Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li
* Khái niệm: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch là phản ứng xảy ra có sự trao đổi ion giữacác chất điện li để tạo thành chất mới, trong đó, số oxi hóa của chúng trước và sau phản ứngkhông thay đổi
* Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion:
Phản ứng trao đổi ion chỉ xảy ra trong những trường hợp sau:
- Sản phẩm của phản ứng có kết tủa tạo thành.
Ví dụ: Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4↓
3NH3 + 3H2O + FeCl3 → Fe(OH)3↓ + 3NH4Cl
NaAlO2 + CO2 + H2O → NaHCO3 + Al(OH)3↓
- Sản phẩm của phản ứng tạo chất điện li yếu
Ví dụ: CH3COONa + HCl → CH3COOH + NaCl
CH3COONa + NaHSO4 → CH3COOH + Na2SO4
NaOH + HCl → NaCl + H2O (phản ứng trung hòa)
Trang 11- Sản phẩm của phản ứng tạo chất dễ bay hơi
CuSO4 + H2S → CuS↓ (đen) + H2SO4
(2) Một số chất kết tủa có khả năng tạo phức chất tan: AgCl và các hiđroxit của các kim loạiđồng, bạc, kẽm không tan trong nước nhưng tan được trong dung dịch amoniac dư do tạo thànhphức chất tan
III MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VÀ ĐỊNH HƯỚNG GIẢI (3 TIẾT)
-Bài tập trắc nghiệm lý thuyết về chất điện li,
Trang 121 Bài tập định tính sự điện li, phân loại chất điện li, axit- bazơ, độ
pH, phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chấtđiện li, nêu hiện tượng, nhận biết các chất
-Bài tập lý thuyết chia theo các mức độ phùhợp với trình độ học sinh của trường
1, 2, 3
-Dạng 2: Bài tập áp dụng bảo toàn điện tích
Dạng 1Dạng 2
TIẾT 1: BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH
1 Mức độ nhận biết:
Câu 1 Nhóm chất nào sau đây chỉ gồm các chất điện li mạnh?
A HI, H2SO4, KNO3 B HNO3, MgCO3, HF
Câu 2 Nhóm chất nào sau đây chỉ gồm các chất không điện li?
C K2SO4, Pb(NO3)2, HClO D AlCl3, NH4NO3, CuSO4
Câu 3 Chọn phát biểu đúng về sự điện li
A là sự điện phân các chất thành ion dương và ion âm.
B là phản ứng oxi-khử.
C là sự phân li các chất điện li thành ion dương và ion âm.
D là phản ứng trao đổi ion.
Câu 4 Natri florua trong trường hợp nào sau đây không dẫn được điện?
A Dung dịch NaF trong nước
B NaF nóng chảy.
C NaF rắn, khan.
D Dung dịch tạo thành khi hoà tan cùng số mol NaOH và HF trong nước.
Câu 5 Theo A-rê-ni-ut, chất nào dưới đây là axit?
Trang 13Câu 6 Axit mạnh HNO3 và axit yếu HNO2 có cùng nồng độ 0,10 mol/l và ở cùng nhiệt độ Sự
so sánh nồng độ mol ion nào sau đây đúng?
Câu 7 Cho dãy các chất: KAl(SO4)2.12H2O, C2H5OH, C12H22O11(saccarơ), CH3COOH,
Ca(OH)2, CH3COONH4 Số chất điện li là
2 Mức độ hiểu
Câu 8 Chọn câu sai trong các câu sau đây?
C Dung dịch NH3 có pH > 7 D Dung dịch muối có thể có pH = 7, pH > 7, pH < 7.
Câu 9 Dung dịch nào sau đây dẫn điện tốt nhất?
Câu 10 Dãy chất nào sau đây là bazơ?
A NH3, H2O, NaOH B KOH, CaO, CO2, HCl
C Ca(OH)2, LiOH, NH3 D Al2O3, Ba(OH)2, HNO3
Câu 11 Cho các chất và ion sau: HCO3-, KCl, HBr, Ca(OH)2, Zn(OH)2, NaOH, HS - Số chất và ion có tính chất lưỡng tính là
A 5 B 3 C 4 D 1.
A axit B Bazơ C chất trung tính D chất lưỡng tính.
Câu 13 Dãy gồm các ion (không kể đến sự phân li của nước) cùng tồn tại trong một dung dịch
A Ag+, Na+, NO3-, Cl- B Mg2+, K+, SO42−, PO43−
C H+, Fe3+, NO3-, SO42− D Al3+, NH4+, Br-, OH-
Câu 14 Có thể pha chế một dung dịch chứa đồng thời các ion
Trang 14Câu 18 Dung dịch chứa muối X làm quỳ tím hóa đỏ Dung dịch chứa muối Y không làm quỳ
tím hóa đỏ Trộn 2 dung dịch trên với nhau thấy có kết tủa và khí bay ra Vậy X và Y có thể là cặp chất nào trong các cặp chất dưới đây?
A NaHSO4 và Ba(HCO3)2 B NH4Cl và AgNO3
C CuSO4 và BaCl2 D NaHSO4 và NaHCO3
Câu 19 Cho các phản ứng hóa học sau:
(1) (NH4)2SO4 + BaCl2→ (2) CuSO4 + Ba(NO3)2→
nhau từng đôi một thì có nhiều nhất bao nhiêu phản ứng có sản phẩm là chất khí?
thử nào sau đây?
A Quỳ tím B BaCl2 C AgNO3 D NaOH.
TIẾT 2: BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG
Dạng 1: Bài tập về pH
a Phương pháp giải
Trang 15Định nghĩa: pH là đại lượng biểu thị nồng độ ion H+ trong dung dịch nước dưới dạng biểuthức toán học : pH= - lg[ H+]
Việc xác định pH giúp cho ta biết dung dịch có môi trường: axit, bazơ hay trung tính
Cách xác định pH
Bước 1: Tìm nồng độ [ H+]
Bước 2 : Xác định pH qua công thức: pH= - lg[ H+]
Đối với dung dịch có môi trường kiềm thì ta
- Xác định [OH-]
- Suy ra pOH qua công thức: pOH= - lg[ OH-]
- Từ biểu thức pOH + pH = 14 rồi suy ra pH
* Chú ý:
1 Biết pH suy ra [ H+] = 10-pH
2 Đề bài cho 1 axit tác dụng với nhiều bazơ hoặc 1 bazơ tác dụng nhiều axit thì ta đưa bài toán
về dạng phương trình ion thu gọn để giải
3 pH tăng (hoặc giảm) x đơn vị thì thể tích dung dịch sẽ tăng (hoặc giảm) 10 x lần
pH càng tăng thì tính axit càng giảm, [H+] càng lớn thì pH càng nhỏ (pOH và [OH-] cũng tươngtự)
bazơ mạnh Từ đó suy ra giá trị pH của dung dịch.
Công thức tính [H+] hoặc [OH-] sau khi pha trộn các dung dịch:
- Axit với Axit thì [H+] =
Trang 16Nếu n OH− > n H+ thì [OH-] =
OH−−∑n H+
Công thức tính [H+] hoặc [OH-] sau khi pha loãng dung dịch axit hoặc bazơ bằng H2O:
- Khi pha loãng thì số mol H+ hoặc số mol OH- không đổi, Vdd(sau) = Vdd(đầu) + VH2O
Theo (1) hoặc (2) [H+], [OH-] pH
b Bài tập mẫu:
H2SO4 0,05M thu được dung dịch Y Giá trị pH của dung dịch Y là
Hướng dẫn giải: Đây là trộn 2 axit với nhau, ta có: Vdd = 250 ml = 0,25 lít
nH+ (ddA) = 0,1.0,01= 0,001 mol ; nH+(H2SO4)= 0,15.0,05 = 0,0075 mol
dịch Ba(OH)2 có nồng độ x mol/l thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có pH =12 Tính
m và x Coi Ba(OH)2 điện li hoàn toàn cả 2 nấc
PHT¦: H +OH+ - H O ; Ba +SO 2 2+ 42- BaSO 4
Do pH =12 nên môi trường sau phản ứng là môi trường bazơ OH- dư sau phản ứng
Dựa vào (4) để tính: nOH
-dư = 0,5 x – 0, 025 mol
Trang 17pH=13 H =10 mol/l OH =10 mol/l n =10 0,2 = 0,02 mol n = 0,01 mol
ptpư trung hòa: H+ + OH- → H2O
TH1: pH = 1 < 7 → dd có môi trường axit → H+ dư
= (2+V ) 10−14
1,8 V −4 = 10-13 → V = 2,47 (l)
Trang 18c Bài tập luyện tập:
Câu 1 Dung dịch axit fomic 0,007M có pH = 3 Kết luận nào sau đây không đúng?
A Khi pha loãng 10 lần dung dịch trên thì thu được dung dịch có pH = 4.
B Độ điện li của axit fomic sẽ giảm khi thêm dung dịch HCl.
C Khi pha loãng dung dịch trên thì độ điện li của axit fomic tăng.
D Độ điện li của axit fomic trong dung dịch trên là 14,29%
độ Dung dịch có pH nhỏ nhất là
độ a mol/l thu được 200ml dung dịch có pH = 12 Giá trị của a là
hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M, thu được dung dịch X Dung dịch X có pH là
Ba(OH)2 có pH = 13 Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được bao nhiêu gam chất rắn khan?
Trang 19A 9 : 11 B 11 : 9 C 5: 6 D 12 : 5
dịch A Tính nồng độ mol/l của ion OH- trong dung dịch?
A 0,65M B 0,55M C 0,75M D 1,5M
Dạng 2 Bài tập áp dụng bảo toàn điện tích:
a Nguyên tắc chung: Trong một dung dịch tồn tại đồng thời các ion dương và âm thì theo định
luật bảo toàn điện tích: tổng số điện tích dương bằng tổng số điện tích âm Đây là cơ sở để thiếtlập phương trình biểu diễn mối liên hệ giữa các ion trong dung dịch
b Bài tập mẫu:
biểu thị sự liên quan giữa a, b, c, d là
1/10 dung dịch X cho tác dụng với dung dịch AgNO3 dư, thu được 2,1525 gam kết tủa Khốilượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X là
Hướng dân giải:
→ mmuối khan = 0,1.23 + 0,15.24 + 0,15.35,5 + 0,25.62 = 26,725 gam → Đáp án C
Bài 3: Một dung dịch chứa các ion: 0,1 mol Fe2+; 0,2 mol Al3+; x mol Cl-; và y mol SO42- Khi côcạn dung dịch thu được 46,9 gam chất rắn khan Giá trị của x, y lần lượt là
Trang 20A 0,2 mol và 0,3 mol B 0,15 mol và 0,3 mol.
Hướng dân giải:
ClO4-, NO3-, và y mol H+; tổng số mol của ClO4- và NO3- là 0,04 Trộn X và Y được 100 ml dungdịch Z Dung dịch Z có pH là
Câu 2 Dung dịch X chứa đồng thời các ion: Mg2+, Ba+, Ca2+, 0,1 mol Cl- và 0,2 mol NO3- Thêm
từ từ dung dịch Na2SO3 0,5M vào dung dịch X đến khi lượng kết tủa lớn nhất thì thể tích dung dịch Na2SO3 đã cho vào là
Câu 3 Một dung dịch có chứa HCO3-; 0,2 mol Ca2+; 0,8 mol Na+; 0,1 mol Mg2+; 0,8 mol Cl- Cô cạn dung dịch đó đến khối lượng không đổi thì lượng muối thu được là
A 96,6 gam B 118,8 gam C 75,2 gam D 72,5 gam
NO3- Dung dịch X gồm các muối nào sau đây?
A KNO3 BaCl2 B KCl, BaCl2, KNO3
C KCl, BaCl2, Ba(NO3)2 D Ba(NO3)2, KNO3, BaCl2