Hướng dẫn học sinh các dạng bài tập hóa học về đồ thị trong ôn thi THPTQG

Vì những lí do trình bày ở trên tôi xin viết chuyên đề “Hướng dẫn học sinh giải các dạng bài tập hóa học về đồ thị trong ôn thi THPTQG ” nhằm giúp các em khắc phục các khó khăn và tự tin

MỤC LỤC TRANG

3.1 Dạng bài tập về đồ thị có dạng hình thang cân 53.2 Dạng bài tập về đồ thị có hình tam giác không cân 103.3 Dạng bài tập về đồ thị có hình tam giác cân 17

học sinh ở trường THPT Hà Văn Mao nói riêng khá lúng túng khi gặp các câu hỏi

về dạng bài tập đồ thị Nguyên nhân là do các em học sinh chưa được luyện bài tập

sử dụng đồ thị nhiều Hơn nữa số lượng tài liệu tham khảo chuyên viết về đồ thị khá hạn chế và chưa đầy đủ

Vì những lí do trình bày ở trên tôi xin viết chuyên đề “Hướng dẫn học sinh giải các dạng bài tập hóa học về đồ thị trong ôn thi THPTQG ” nhằm giúp các em khắc phục các khó khăn và tự tin khi xử lí dạng bài này Hi vọng chuyên đề này là một tài liệu tham khảo hữu ích và bổ ích cho các em học sinh và đồng nghiệp

2 Mục đích nghiên cứu

- Nhằm giúp các em học sinh được tiếp cận nhiều hơn với bài tập về đồ thị, từ

đó đưa ra biến các bài tập có dạng đồ thị thành quen thuộc và giải quyết dễ dàng vànhanh hơn

3 Đối tượng nghiên cứu

- Đề tài : Hướng dẫn học sinh giải các dạng bài tập hóa học về đồ thị trong

ôn thi THPT quốc gia

4 Phương pháp nghiên cứu

- Quy nạp, diễn dịch, phân tích, tổng hợp.

5 Phạm vi nghiên cứu

- Các bài tập về các dạng đồ thị trong các bài tập hóa học THPT thường

gặp trong các đề thi THPTQG

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu về các dạng đồ thị thường gặp trong đề thi tuyển sinh đại

học, cao đẳng và THPTQG

- Nghiên cứu về thực trạng dạng và học về bài tập hóa học có dạng đồ thị.

7 Thời gian thực hiện của đề tài

- Từ tháng 9 năm 2017 đế tháng 5 năm 2018.

8 Đóng góp của đề tài

- Giúp học sinh được làm quen nhiều hơn với các baì tập hóa học có hình

dạng đồ thị đề từ đó không bị lúng túng khi gặp

- Đưa ra các cách giải bài tập đồ thị có hình dạng khác nhau từ đó học sinh

phận dạng được và giải nhanh chóng

PHẦN II NỘI DUNG

1 Cơ sở khoa học của đề tài

- Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li.

- Tính chất hóa học của các oxit axit tác dụng với dung dịch ba zơ.

- Tính chất của các hiđroxit lưỡng tính.

- Các định lí, định luật áp dụng cho các dạng đồ thị

2 Thực trạng

Dựa theo xu thế hiện nay của bộ giáo dục và đạo tạo về tích hợp liên môn thìtrong đề thi THPTQG ở những năm gần đây thường có những câu hỏi về bài tậpdạng đồ thị Đây là dạng bài tập mới nên học sinh tương đối bỡ ngỡ và xem như nó

là bài tập rất khó nên thường bỏ qua và chon làm những câu khác Dạng bài nàykhông chỉ học sinh cảm thấy khó mà ngay cả giáo viên cũng tương đối lúng túng vàmới lạ cũng cho rằng đây là bài tập khó dành để phân loại học sinh Mặt khác cáctài liệu tham khảo về vấn đề này cũng tương đối ít nên gây khó khăn không nhỏcho học sinh đề tìm cách giải về dạng bài tập này đặc biệt là ccas em học sinh ởvùng núi như học sinh ở trường THPT Hà Văn Mao

Trước thực trạng đó tôi quyết định nghiên cứu và phân dạng các dạng bài về

đồ thị trong các bài tập hóa học nhằm giúp cho học sinh và đồng nghiệm làm tối đacác bài tập về đồ thị trong đề thi THPTQG

3 Các giải pháp

Dựa vào hình dáng của đồ thị, chia thành các dạng bài sau:

3.1 Dạng bài tập về đồ thị có hình thang cân

3.1.1 Bài toán tổng quát: Khi sục từ từ CO2 vào dung dịch chứa x mol

NaOH và y mol Ca(OH)2

Đồ thị biểu diễn lượng kết tủa theo số mol CO2

nCO2

nCaCO3

x+2y y+x

+ Ta thấy: n OH- = (x + 2y) (mol)  nCO32- max = (0,5x + y) (mol)

+ Từ đó ta có đồ thị biểu thị quan hệ giữa số mol CO32- và CO2 như sau:

+ Mặt khác: n Ca2+ = y (mol)  n CaCO3(max) = y (mol)

3 1.2.Các bài tập minh họa

Ví dụ 1: Sục khí CO2 vào V ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2

0,1M Đồ thị biểu diễn khối lượng kết tủa theo số mol CO2 phản ứng như sau:

mkeát tuûa

0,03

Giá trị của V là: A.300 B.250 C.400 D.150

(Trích đề thi đại học khối A năm 2016)

Giải

Ta có: cạnh đáy lớn hình thang cân = 0,13 + 0,03 = 0,16.

⇒2.nBa(OH) 2 + nNaOH = 0,16  2.0,1V + 0,2V = 0,16  V = 0,4 (lit) = 400 (ml)

Ví dụ 2 :Khi sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch có chứa 0,1 mol NaOH; x mol KOH và y mol Ba(OH)2, kết quả thí nghiệm thu được biểu diễn trên đồ thị sau:

+ Tổng số mol OH- = 1,6  0,1 + x + 2y = 1,6  x = 0,3 mol.

+ Từ đồ thị  1,6 – z = 0,2  z = 1,4 mol.

⇒2.n Ba(OH) 2 + n NaOH = 0,16  2.0,1V + 0,2V = 0,16  V = 0,4 (lit) = 400 (ml)

Ví dụ 3: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH và 0,15 molCa(OH)2 KQ thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như hình dưới Tính x, y, z, t?

nCaCO3

t z

x

(Trích đề thi thử chuyên ĐHSP HÀ NỘI năm 2015)

Giải

+ Theo giả thiết ta có : nCa2+ = 0,15 (mol )

 n CaCO3 cực đại = 0,15 (mol)

+ Ta cũng có: nOH- = 0,4 (mol)

+ Từ đồ thị và số mol của các ion ta suy ra:

 x = kết tủa cực đại = 0,15 mol

 t = số mol OH- = 0,4 mol

 y = x = 0,15 mol

 t – z = y  0,4 – z = 0,15  z = 0,25 mol

Ví dụ 4: Sục CO2 vào dung dịch hỗn

hợp gồm Ca(OH)2 và KOH ta quan sát

hiện tượng theo đồ thị hình bên (số liệu

tính theo đơn vị mol) Giá trị của x là

E

Giải

Từ đồ thì suy ra: AD = 0,15; AE = CD = BE = 0,5 – 0,45 = 0,05

 x = DE = AD – AE = 0,15 – 0,05 = 0,1 mol

Ví dụ 5: Khi sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol NaOH và bmol Ca(OH)2, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:

3.1.3 Các bài tập tham khảo

Câu 1: Dung dịch A chứa a mol Ba(OH)2

và m gam NaOH Sục CO2 dư vào A ta

thấy lượng kết tủa biến đổi theo hình bên

Câu 2: Sục CO2 vào dung dịch chứa

Ca(OH)2 và NaOH ta thu được kết quả

như hình bên Giá trị của x là

Câu 3: Sục CO2 vào dung dịch chứa

Ca(OH)2 và NaOH ta thu được kết quả

như hình bên Giá trị của b là

Câu 4: Sục CO2 vào dung dịch chứa

Ca(OH)2 và KOH ta thu được kết quả như

hình bên Giá trị của x là

Câu 5: Sục CO2 vào dung dịch chứa

Ba(OH)2 và KOH ta thu được kết quả như

hình bên Giá trị của x là

Câu 6: Sục CO2 vào dung dịch chứa a

mol NaOH và b mol Ba(OH)2 ta thu được

kết quả như hình bên Tỉ lệ a : b bằng

3.2 Dạng bài tập về đồ thị có hình tam giác không cân.

Bài toán 1: Cho từ từ dung dịch chứa NaOH vào dung dịch chứa a mol AlCl 3

+ Pư xảy ra:

Bài toán 2: cho từ từ dung dịch chứa H + vào dung dịch chứa a mol AlO 2

ta có pư xảy ra:

3.2.2 Các bài tập minh họa

Ví dụ 1: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hh gồm a mol HCl

và b mol AlCl3, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:

sè mol Al(OH)3

sè mol OH 2,8

Ví dụ 2 Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Al và Al2O3 trong

200 ml dung dịch HCl nồng độ a mol/l, thu được dung

dịch X Cho từ từ dung dịch NaOH 1M vào X, lượng

kết tủa Al(OH)3 (m gam) phụ thuộc vào thể tích dung

dịch NaOH (V ml) được biểu diễn bằng đò thị bên Giá

trị của a là:

( Trích đề thi THPT Quốc gia năm 2017)

Giải

Ta có:Số molHCl dư = 0,1(mol) Suy ra:

Số mol kết tủa Al(OH)3 = (0,25 – 0,1)/3 = 0,05

Số mol Al3+ = [0,05 + (0,45 – 0,1)]/4 = 0,1

Số molHCl ban đầu = 3.0,1 + 0,1 = 0,4  a = 2

Ví dụ 3: Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào dung dịch chứa x mol NaOH và y mol

NaAlO2 Số mol Al(OH)3 (n mol) tạo thành phụ thuộc vào thể tích dung dịch HCl (V ml) được biểu diễn bằng đồ thị sau:

Giá trị của x và y lần lượt là

+ Từ đồ thị (1)  4x – 1 = 3.0,2  x = 0,4 mol

+ Từ đồ thị (2) ta có: 3y = 1,6 – 0,85  y = 0,25 mol  kết tủa = 19,5 gam.

Ví dụ 5: Rót từ từ dung dịch HCl 0,1M vào 200 ml dung dịch K[Al(OH)4] 0,2M.

Khối lượng kết tủa thu được phụ thuộc vào V (ml) dung dịch HCl như hình bêndưới Giá trị của a và b lần lượt là:

+ Ta có số mol Al(OH)3 trên đồ thị = 1,56 : 78 = 0,02 mol  nH+ = 0,02 mol (1)

+ Số mol K[Al(OH)4] = 0,04 mol  kết tủa cực đại = 0,04 mol

0,04

Ví dụ 1: Cho 200 ml dung dịch Al2(SO4)3 tác dụng với dung dịch NaOH 1M

nhận thấy số mol kết tủa phụ thuộc vào thể tích dung dịch NaOH theo đồ thị sau.Nồng độ của dung dịch Al2(SO4)3 trong thí nghiệm trên là:

Ví dụ 2 : Rót từ từ dung dịch Ba(OH)2 0,2M vào 150 ml dung dịch AlCl3 0,04M

thấy lượng kết tủa phụ thuộc vào số ml dung dịch Ba(OH)2 theo đồ thị dưới đây.Giá trị của a và b tương ứng là:

Ví dụ 3: Nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch chứa x mol NaOH và y

mol NaAlO2 Kết quả thí nghiệm được biểu diễn bằng đồ thị bên Tỉ lệ x : y là

0,4

Soá mol Al(OH)3

0 0,2

Ví dụ 4: Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch chứa a mol Ba(AlO2)2 và b molBa(OH)2 Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:

Ví dụ 5: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol

NaOH và b mol NaAlO2, kết quả thí nghiệm được biểu diễn bằng đồ thị sau:

0

sè mol Al(OH)3

sè mol H +

1,0 1,2 2,4 x

Tỉ lệ a : b là A 2 : 1 B 3 : 2 C 4 : 3 D 2 : 3

Ví dụ 6: Khi nhỏ từ từ V (lít) dung

dịch HCl 0,1M vào 200 ml dung dịch

gồm NaOH 0,1M và NaAlO2 0,1M

Kết quả thí nghiệm được biểu diễn

bằng đồ thị như hình bên Giá trị của

3.3 Dạng bài tập về đồ thị có hình tam giác cân

3.3.1 Bài toán tổng quát:

Bài toán 1: khi sục khí CO2 từ từ đến dư vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2 hoặcBa(OH)2

Ta có các phương trình hóa học có thể xảy ra:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O (1) CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (2)

+ Khi kết tủa cực đại: n CaCO3= a (mol)  nCO2 = a (mol)

+ Khi kết tủa cực tiểu: : n CaCO3= 0 (mol)  nCO2 = 2a (mol)

Bài toán 2: Rót từ từ đến dư dung dịch kiềm vào dung dịch chứa a mol Zn2+ thuđược b mol kết tủa

3.3.2 Các bài tập minh họa

Ví dụ : Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch Ca(OH)2

Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như

hình bên Giá trị của a và b là

Ví dụ 2: Sục từ từ đến dư CO2 vào một cốc đựng dung

dịch Ca(OH)2 KQ thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị

như hình bên Khi lượng CO2 đã sục vào dung dịch là

0,85 mol thì lượng kết tủa đã xuất hiện là m gam Giá trị

của m làA 40 gam B 55 gam.C 45 gam D 35 gam.

nCO2

nCaCO3

0 0,3 1,0 a

(Hình 1)

Giải

+ Từ đồ thị(hình 1)  a = 0,3 mol

+ Dễ thấy kết tủa cực đại = 0,3 + (1 – 0,3): 2 = 0,65 mol

+ Từ kết quả trên ta vẽ lại đồ thị(hình 2): Từ đồ thị này

suy ra khi CO2 = 0,85 mol  x = 1,3 – 0,85 = 0,45 mol

Ví dụ 3: Sục CO2 vào 200 gam dung dịch Ca(OH)2 ta có

kết quả theo đồ thị như hình bên Tính C% của chất tan

trong dung dịch sau pư?

3.3.3 Các bài tập tham khảo Câu 1: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung

dịch chứa a mol Ca(OH)2 KQ thí

nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như

hình bên Giá trị của a và x là

Câu 2: Sục từ từ đến dư CO2 vào

dung dịch chứa V lít Ca(OH)2

0,05M KQ thí nghiệm được biểu

diễn trên đồ thị như hình bên Giá

Câu 3: Sục CO2 vào 200 gam dung dịch Ca(OH)2

ta có kết quả theo đồ thị như hình bên Tính C%

của chất tan trong dung dịch sau pư?

Sau mỗi dạng bài tập đều có bài tập tương tự để các em tự luyện sau khi đã nắmphương pháp giải mới thấy các em làm rất tốt Để có sự đánh giá khách quan hơntôi đã chọn ra 2 lớp để kiểm chứng: Một lớp 12A3 do cô Trịnh Thị nhài dạy để làmđối chứng với lớp 12A4 do tôi dạy để làm thực nghiệm Lớp đối chứng vẫn đượctiến hành ôn tập bình thường, lớp thực nghiệm được tôi trực tiếp dạy theo nội dungcủa đề tài Sau đợt học vào cuối tháng 4 năm 2018 cả 2 lớp cùng làm bài kiểm tramột tiết, hình thức kiểm tra là trắc nghiệm khách quan 10 câu, nội dung kiểm tra làcác dạng bài tập hóa học về đồ thị

4.1 Đề kiểm tra 1 tiết

Đề bài

Câu 1 Sục CO2 vào 200 gam dung dịch Ca(OH)2 ta quan sát hiện tượng theo đồ thịhình bên (số liệu tính theo đơn vị mol).Nồng độ % chất tan trong dung dịch sauphản ứng là :

A 30,45% B 34,05% C 35,40% D 45,30%

Câu 2 Nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch chứa x mol NaOH và y mol NaAlO2 Kết quả thí nghiệm được biểu diễn bằng đồ thị bên Tỷ lệ x:y là

Câu 3 Dung dịch A chứa a mol Ba(OH)2 Cho m gam NaOH vào A sau đó sục

CO2 (dư) vào ta thấy lượng kết tủa biên đổi theo đồ thị (Hình bên).Giá trị của a +

m là :

A 20,8 B 20,5 C 20,4 D 20,6

Câu 4 Sục CO2 vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm Ca(OH)2 và NaOH ta quan sáthiện tượng theo đồ thị hình bên(số liệu tính theo đơn vị mol).Giá trị của x là :

A 0,64(mol) B 0,58(mol) C 0,68(mol) D 0,62(mol)

Câu 5 Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch chứa a mol Ba(AlO2)2 và b mol Ba(OH)2 Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:

Tỉ lệ a:b là: A 7:4 B 4:7 C 2:7 D 7:2Câu 6 Nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch chứa a mol NaOH và b mol NaAlO2 Kết quả thí nghiệm được biểu diễn bằng đồ thị bên Tỷ lệ a:b là

Câu 7 Khi nhỏ từ từ V(l) dung dịch HCl 0,1M vào 200ml dung dịch KAlO2 xM Kết quả thí nghiệm được biểu diễn bằng đồ thị như hình bên Giá trị của a và x là

A.1,56 và 0,2 B 0,78 và 0,1 C 0,2 và 0,2 D 0,2 và 0,78 Câu 8 Khi nhỏ từ từ V(l) dung dịch HCl 0,1M vào 200ml dung dịch NaOH 0,1M

và NaAlO2 0,1M Kết quả thí nghiệm được biểu diễn bằng đồ thị như hình bên Giá

trị của a và b là

A.0,4 và 1.0 B 0,2 và 1,2 C 0,2 và 1,0 D 0,4 và 1,2

Câu 9 Khi nhỏ từ từ V(l) dung dịch HCl 0,1M vào 200ml dung dịch KAlO2 0,2M.Kết quả thí nghiệm được biểu diễn bằng đồ thị như hình bên Giá trị của a và b là

Sau đây là kết quả thu được qua bài kiểm tra của hai lớp như sau:

4.2 Kết quả thu được từ bài kiểm tra:

Phân phối kết quả kiểm tra

Học sinh có điểm thấp ở lớp thực nghiệm thấp hơn so với lớp đối chứng Học sinh đạt điểm khá, giỏi ở lớp thực nghiệm cao hơn so với lớp đối chứng.Như vậy có thể khẳng định rằng sáng kiến kinh ghiệm trên có tác dụng tới việc nâng cao chất lượng học tập của học sinh.

Tuy nhiên đây cũng chỉ mới là kết quả bước đầu còn khiêm tốn và hạn chế, rấtmong nhận được sự đóng góp ý kiến thêm của các quý thầy cô để sáng kiến khinh nghiệm trên được hoàn chỉnh hơn Xin chân thành cảm ơn!

PHẦN III KẾT LUẬN

1 Những vấn đề quan trọng.

- Về cơ sở khoa học : Phân loại dạng đồ thị và phương pháp giải các bài tập

- Học sinh nắm được các kiểu hình dạng đồ thị và cách giải sẽ không cảm thấy bỡ ngỡ

- Đưa ra được 4 dạng bài tập thường gặp nhất về đồ thị trong các đề thi THPTQG

2 Hiệu quả của đề tài.

- Áp dụng rất tốt cho học sinh khá, giỏi lớp 12 đặc biệt là các em muốn lấy điểmcaotrong đề thi THPTQG Bởi đây là các bài tập mà đa số các em học sinh cho là khó

- Học sinh được học qua đề tài này thường làm được cao hơn hẳn với những họcsinh chưa được tiếp cận chứng tỏ đề tài này đã góp phần không nhỏ để học sinh khá dễ dàng kiếm thêm điểm

Xác nhận của hiệu trưởng nhà trường

Bá Thước, ngày 10 tháng 5 năm 2018

Tác giả sáng kiến kinh nghiệm tôi xin cam đoan không coppy

Lê Anh Tuấn

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Bài tập chuyên đề đồ thị hóa học Nguyễn Công Kiệt

Đề thi tuyển sinh đại học từ 2014-2017 Thư viện giáo án điện tử

Đề thi thử đại học từ 2014-2018 Thư viện giáo án điện tử