Phương pháp giải bài tập cacbon và hợp chất cacbon

Đó là do: - Học sinh không xác định được có những dạng toán cơ bản nào, cách giảinhững dạng đó như thế nào, kĩ năng giải các dạng đó, cách nhận dạng bài toáncòn yếu… Mặt khác việc giải q

NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN

1 Lời giới thiệu

Trong những năm gần đây việc đổi mới phương pháp dạy học đã cónhững chuyển biến tích cực, chất lượng dạy và học ngày càng nâng cao, mụctiêu phát triển toàn diện của học sinh trong trường phổ thông đạt được những kếtquả tốt Tuy nhiên trong quá trình giảng dạy ở trường THPT Tam Dương II cóchất lượng đầu vào thấp thì tôi nhận thấy học sinh còn lúng túng trong quá trìnhgiải bài toán hoá Đó là do:

- Học sinh không xác định được có những dạng toán cơ bản nào, cách giảinhững dạng đó như thế nào, kĩ năng giải các dạng đó, cách nhận dạng bài toáncòn yếu…

Mặt khác việc giải quyết bài tập trắc nghiệm khách quan thường liên quanđến yếu tố quan trọng mà hầu hết học sinh đều mắc phải đó là yếu tố thời gian,

để khắc phục yếu tố này học sinh cần nắm vững sơ đồ phản ứng của đề bài vàphương pháp giải quyết nhanh bài tập

- Do đó để tăng khả năng tư duy, làm nhanh bài tập cho học sinh lớp 11trong giải quyết bài tập trắc nghiệm dạng tính toán trong sách giáo khoa, sách bàitập, một số dạng bài tập trong các đề thi vào đại học các năm thì giáo viên cần:

+ Giúp học sinh rèn luyện kĩ năng viết phương trình phản ứng Khắc sâukiến thức, hệ thống hoá kiến thức nâng cao mức độ tư duy, khả năng phân tíchphán đoán khái quát

+ Phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo của học sinh trong việc giải bài toán hoá

2. Tên sáng kiến: Phương pháp giải bài tập cacbon và hợp chất cacbon

lớp 11.

3. Tác giả sáng kiến:

Họ và tên: Trần Thị Thanh Thuý

Địa chỉ: Trường THPT Tam Dương II

Số điện thoại: 0981305594 Email:

tranthithanhthuy.gvtamduong2@vinhphuc.edu.vn

4. Chủ đầu tư tạo sáng kiến: Trần Thị Thanh Thuý

5. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: giảng dạy môn hoá học lớp 11

6. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu 11/ 2018 đến tháng 12/ 2018

7. Mô tả bản chất của sáng kiến:

- Về nội dung sáng kiến

2. Cơ sở lí luận

Bài toán hoá học được xếp trong giảng dạy là một nội dung quan trọng nhất, đểnâng cao chất lượng giảng dạy và nó có những tác dụng rất lớn trong việc hìnhthành và phát triển tư duy của học sinh

- Bài toán hoá học có tác dụng làm cho học sinh hiểu sâu sắc các khái niệm đãhọc Học sinh có thể học thuộc lòng các định nghĩa của khái niệm nhưng nếukhông thông qua việc giải bài tập, học sinh chưa thể nào nắm vững được cái màhọc sinh đã thuộc

- Bài toán hoá học mở rộng sự hiểu biết một cách sinh động, phong phú và không làm nặng nề khối lượng kiến thức của học sinh

- Bài toán hoá học có tác dụng củng cố kiến thức cũ một cách thường xuyên và

hệ thống hoá các kiến thức hoá học

- Bài toán hoá học có tác dụng giáo dục tư tưởng cho học sinh vì giải bài tập hoáhọc là rèn luyện cho học sinh tính kiên nhẫn, trung thực trong lao động học tập,tính sáng tạo khi xử lý các vấn đề đặt ra Mặt khác rèn luyện cho học sinh tínhchính xác của khoa học và nâng cao lòng yêu thích môn học

3 Giải pháp thực hiện

Tôi tiến hành chia các bài toán theo từng dạng cụ thể và hướng dẫn giải cụ thể:

- Trong các dạng toán tôi tiến hành theo từng bước, vận dụng tỉ lệ thuận vàotrong các bài toán để có thể rút ngắn các bước làm, các bước làm đó được lặp đilặp lại nhiều lần, phân tích làm rõ các bước làm, các đặc trưng của từng dạng

- Sắp xếp các bài tập theo thứ tự từ dễ đến khó, bài tập sau dựa vào cách làm của bài tập trước và có vấn đề mới, khó hơn

- Các dạng toán được sắp xếp dạng sau vận dụng cách làm của dạng

trước,có điểm mới hơn dạng trước ( nếu có thể)

2

I BÀI TOÁN CO TÁC DỤNG VỚI OXIT KIM LOẠI

- CO có tính khử: Tác dụng với oxi và oxit kim loại trung bình

- Dãy hoạt động hoá học của kim loại

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Cacbon ta có

- Định luật bảo toàn khối lượng

- Phương pháp tăng giảm khối lượng

- Giải bài tập

1. Cho luồng khí CO dư qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe2O3, ZnO, MgO nungnóng ở nhiệt độ cao Các phản ứng xảy ra hoàn toàn Sau phản ứng, hỗn hợpchất rắn còn lại là

A Cu, Fe, ZnO, MgO B Cu, Fe, Zn, Mg C

Cu, Fe, Zn, MgO D Cu, FeO, ZnO, MgO

Vậy chất rắn gồm Cu, Fe, Zn, MgO

2. Cho luồng khí CO dư đi qua ống sứ đựng 8 gam CuO nung nóng ở nhiệt độ cao Sau phản ứng khối lượng chất rắn thu được là bao nhiêu gam?

Giải:

n CuO 808 0,1mol

có trong hỗn hợp ban đầu là

A 0,8 gam B 8,3 gam C 4,0 gam D 2,0 gam.Giải:

Hai oxit CuO và Al 2 O 3 chỉ có CuO phản ứng với CO Do đó chất rắn thu được

Fe 2 O 3 + 3CO t0 2Fe + 3CO 2

0,1 0,3 mol CO 2 + Ca(OH) 2 →CaCO 3 +

A 4,4gam B 4,84gam.C 4,48gam.D 4,45gam.

4

n kết tủa = 0,01 mol= n CO2 = n COpu

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

AI. BÀI TOÁN CO 2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH OH

-Dạng 1 Bài toán CO 2 tác dụng với NaOH, KOH

Khi cho CO2 tác dụng với dung dịch KOH, NaOH có thể xảy ra các phản ứngsau:

NaOH +

2NaOH +

Trường hợp 1: Biết số mol các chất tham gia phản ứng

Khi bài toán cho biết số mol NaOH và CO2 tham gia phản ứng thì trước tiên

phải lập tỉ lệ số mol

theo dữ kiện bài toán

T n NaOH

n

CO2 Sau đó kết luận phản ứng xảy ra và tính toán

Nếu T 1: Chỉ xảy ra phản ứng (1), muối thu được chỉ có NaHCO3

Nếu 1 < T < 2: Xảy ra cả phản ứng (1) và (2), sản phẩẩ̉m thu được có 2 muối là NaHCO3 và Na2CO3

Nếu T 2: Chỉ xảy ra phản ứng (2), muối thu được chỉ có Na2CO3

Chú ý: Khi T < 1 thì CO2 còn dư, NaOH phản ứng hết

Khi 1 T 2 : Các chất tham gia phản ứng đều hếtKhi T > 2: NaOH còn dư, CO2 phản ứng hết

Trường hợp 2: Khi chưa biết số mol các chất tham gia phản ứng

Khi chưa biết số mol các chất tham gia phản ứng thì phải viết cả 2 phản ứngsau đó đặt số mol của từng muối, tính toán số mol các chất trong phương trìnhphản ứng và tính toán

Dạng 2 Bài toán CO 2 tác dụng với dung dịch Ca(OH) 2 , Ba(OH) 2

Khi cho CO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2 có thể xảy ra cácphản ứng sau:

Ca(OH)2

Ca(OH)2

Trường hợp 1: Biết số mol các chất tham gia phản ứng

Khi biết số mol CO 2 và Ca(OH) 2 thì trước tiên phải lập tỉ lệ Sau đó

kết luận phản ứng xảy ra và tính toán theo dữ kiện bài toán tương tự như với bài toán kiềm 1 lần kiềm

Trường hợp 2 Khi chưa biết số mol các chất tham gia phản ứng

Với bài toán dạng này thường cho biết trước số mol của CO2 hoặc Ca(OH)2

và số mol CaCO3 Khi giải phải viết cả 2 phản ứng và biện luận từng trường hợp

TH1: Chỉ xảy ra phản ứng tạo kết tủa, n CO2 = n Ba( OH) 2pu = n

TH2: Xảy ra cả 2 phản ứng tạo muối trung hoà (kết tủa) và muối axit.

n

CO2 = 2 n Ba(OH) 2pu - n

Chú ý: - Khi bài cho thể tích CO 2 và khối lượng kết tủa, yêu cầu tính lượng

kiềm thì thường chỉ xảy ra 1 trường hợp và có 1 đáp án phù hợp

- Khi cho số mol kiềm và khối lượng kết tủa, yêu cầu tính thể tích CO 2 tham gia thì thường xảy ra 2 trường hợp và có 2 kết quả thể tích CO 2 phù hợp

1. Sục 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch có chứa 0,25 mol Ca(OH)2 Khối lượng của kết tủa thu được là:

2CO 2 + Ca(OH) 2 Ca(HCO 3 ) 2

Gọi x, y lần lượt là số mol của CO 2 ở phản ứng 1, 2 ta có hệ phương trình:

x y 0,3 y

3. Hâp thu hoan toan 3,36 lit CO2 (đktc) vao 200ml dung dich NaOH 1M Sau

khi cac phan ưng xay ra hoan toan, thu đươc m gam muôi Gia tri cua m la

CO 2 + NaOH →NaHCO 3

7

Giải hệ phương trình 1, 2 ta có x= 0,1 mol, y= 0,05

mol m NaHCO3 = 0,1 84= 8,4gam

m Na2CO3 = 0,05.106= 5,3 gam

m= 13,7 gam

4. Hâp thu hoan toan 5,6 lit CO2 (đktc) vao 300ml dung dich KOH 1M Sau khi

cac phan ưng xay ra hoan toan, thu đươc dung dich X Cô can dung dich X, thu

đươc m gam chât răn khan Gia tri cua m la

Giải hệ phương trình 1, 2 ta có x= 0,2 mol, y= 0,05

mol m KHCO3 = 0,2 100= 20 gam

m K2CO3 = 0,05 138= 6,9 gam

m= 26,9 gam

5. Hâp thu hoan toan 2,24 lit khi CO2 (đktc) vao 300ml dung dich NaOH 1M,

thu đươc dung dich A Cô can dung dich A thu đươc a gam muôi Gia tri cua a la

Giải

>2 tạo muối Na 2 CO 3 dư

NaOH 2NaOH + CO 2 →Na 2 CO 3 + H 2 O

0,10,1

m Na2CO3 = 0,1.106= 10,6 gam

6. Hâp thu hoan toan 3,36 lit khi CO2 (đktc) vao 400ml dung dich KOH 1M, thuđươc x gam muôi Gia tri cua x la

A 5,6 B 20,7 C 26,3 D 27,0 Cách giải tương tự bài 5

7. Hâp thu hoan toan 0,448 lit CO2 (đktc) vao 300ml dung dich NaOH

0,2M, thu đươc dung dich X Cô can toan bô dung dich X thu đươc m gam chât răn khan Gia tri cua m la

A 2,92.B 2,12 C 0,8 D 2,21.Cách giải tương tự bài 5

Đối với dạng toán này cần lưu ý thứ tự cho hóa chất

1 Các phương trình ion

a Khi cho rất từ từ dung dịch axit vào dung dịch muối cacbonat ( hoặc hỗn hợp

muối cacbonat và hiđrocacbonat) thì phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:

b Khi cho rất từ từ dung dịch muối cacbonat ( hoặc hỗn hợp muối cacbonat và

hiđrocacbonat) vào dung dịch xảy ra như sau:

2 Bài tập vận dụng

Bài 1: (TSĐH- Khối A- 2007) Cho từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung

dịch chứa b mol Na2CO3 đồng thời khuấy đều, thu được V lít khí (ở đktc) vàdung dịch X Khi cho dư nước vôi trong vào dung dịch X thấy có xuất hiện kếttủa Biểu thức liên hệ giữa V với a, b là:

9

Na 2 CO 3 + HCl  NaHCO 3 + NaCl amol  amol

Bài giải Phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:

CO 3 2- + 0,15mol 0,15mol 0,15mol HCO 3 -

0,05mol 0,05mol 0,05mol Sau phản ứng (2) HCO 3 - còn dư 0,2

10

-0,01mol -0,01mol 0,01mol

Sau phản ứng (2) HCO 3- còn dư 0,03 mol

Vậy số mol CO 2 là 0,03 mol.

 Chọn đáp án D

Bài 4 Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch chứa 0,05 mol HCl vào dung dịch chứa

0,06 mol Na2CO3 Thể tích khí CO2 thu được (đktc) thu được bằằ̀ng:

Bài 5 Nhỏ từ từ 200ml dung dịch HCl vào 100ml dung dịch X chứa Na2 CO3,

K2CO3, NaHCO3 ( trong đó NaHCO3 có nồng độ 1M), thu được 1,12 lít CO2

(đktc) và dung dịch Y Cho nước vôi trong dư vào dung dịch Y thu được 20 gamkết tủa.Nồng độ mol/l của dung dịch HCl là:

0,2V  0,2V

HCO 3 - + H +  CO 2 + H 2 O(2)

0,05mol 0,05mol  0,05mol

Sau (1),(2) Số mol HCO 3- còn lại là:

1 Bài tập CO phản ứng oxit kim loại

Câu 1: Khử hoàn toàn 18,0 gam một oxit kim loại M cần 5,04 lít khí CO (đktc).

Công thức của oxit là

Câu 2: Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn

hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở nhiệt độ cao) Sau khi các phản ứng xảy ra hoàntoàn, thu được khí X Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2

thì tạo thành 4 gam kết tủa Giá trị của V là

Câu 3: Cho 4,48 lít khí CO (ở đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam

một oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn Khí thu được sau phản ứng có tỉkhối so với hiđro bằằ̀ng 20 Công thức của oxit sắt và phần trăm thể tích của khí

CO2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng

A Fe2O3; 65% B Fe3O4; 75% C FeO; 75% D.Fe2O3; 75%

Câu 4: Khử hoàn toàn một oxit sắt X ở nhiệt độ cao cần vừa đủ V lít khí CO (ở

đktc), sau phản ứng thu được 0,84 gam Fe và 0,02 mol khí CO2 Công thức của

X và giá trị V lần lượt là

A FeO và 0,224 B Fe2O3 và 0,448.

Câu 5 (CĐ- 07): Cho 4,48 lít khí CO (ở đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng

đựng 8 gam một oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn Khí thu được sauphản ứng có tỉ khối so với hiđro bằằ̀ng 20 Công thức của oxit sắt và phần trăm thể tích của khí CO2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng là

A FeO; 75%. B Fe2O3; 75%

C Fe2O3; 65% D Fe3O4; 75%.

Câu 6 (KB -2010 ): Khử hoàn toàn m gam oxit Mx Oy cần vừa đủ 17,92 lít khí

CO (đktc), thu được a gam kim loại M Hòa tan hết a gam M bằằ̀ng dung dịch

H2SO4 đặc nóng (dư), thu được 20,16 lít khí SO2 (sản phẩẩ̉m khử duy nhất, ởđktc) Oxit MxOy là

A Cr2O3 B FeO C Fe3O4 D CrO Câu 7: Hôn hơp X gôm Fe, FeO va Fe2O3

Cho môt luông khi CO đi qua ông sư đưng m gam hôn hơp X nung nong Sau

khi kêt thuc thi nghiêm thu đươc 64 gam chât răn A trong ông sư va 11,2 lit khi

B (đktc) co ti khôi so vơi hiđro la 20,4 Gia tri cua m la

Câu 8: Cho môt luông khi CO đi qua ông sư đưng 0,04 mol hôn hơp A gôm

FeO va Fe2O3 đôt nong Sau khi kêt thuc thi nghiêm thu đươc B gôm 4 chât năng4,784 gam, khi đi ra khoi ông sư cho hâp thu vao dung dich Ba(OH)2 dư, thi thu đươc 9,062 gam kêt tua Thanh phân phân trăm khôi lương Fe2O3 trong hôn hơp

A la

2 Bài tập CO 2 tác dụng với dung dịch kiềm

Bai 1: Hâp thu hoan toan 3,36 lit CO2 (đktc) vao 200ml dung dich NaOH 1M

Sau khi cac phan ưng xay ra hoan toan, thu đươc m gam muôi Gia tri cua m la

Bai 2: Hâp thu hoan toan 5,6 lit CO2 (đktc) vao 300ml dung dich KOH 1M.

Sau khi cac phan ưng xay ra hoan toan, thu đươc dung dich X Cô can dung dich

X, thu đươc m gam chât răn khan Gia tri cua m la

Bai 3: Hâp thu hoan toan 2,24 lit khi CO2 (đktc) vao 300ml dung dich NaOH

1M, thu đươc dung dich A Cô can dung dich A thu đươc a gam muôi Gia tri cua a la

A 8,4.

Bai 4: Hâp thu hoan toan 3,36 lit khi CO2 (đktc) vao 400ml dung dich KOH

1M, thu đươc x gam muôi Gia tri cua x la

A 5,6.

Bai 5: Hâp thu hoan toan 0,448 lit CO2 (đktc) vao 300ml dung dich NaOH

0,2M, thu đươc dung dich X Cô can toan bô dung dich X thu đươc m gam chât răn khan Gia tri cua m la

14

1M, thu đươc dung dich Y Cô can dung dich Y, thu đươc y gam chât răn khan.Gia tri cua y la

Bai 7: Cho 2,24 lit khi CO2 (đktc) đi qua 500ml dung dich NaOH 0,1M thu

đươc dung dich X Cô can dung dich X, thu đươc m gam muôi khan Gia tri cua

m la

Bai 8: Cho 8,96 lit khi CO2 (đktc) đi qua 300ml dung dich KOH 1M thu đươc

dung dich Y Khôi lương muôi thu đươc khi cô can dung dich Y la

A 40,0 gam B 55,2 gam C 41,4 gam. D 30,0

gam

Bai 9: Hâp thu hoan toan 4,48 lit khi CO2 (đktc) vao 100ml dung dich gôm

NaOH 1M va KOH 2M, thu đươc dung dich X Cô can dung dich X thu đươc mgam muôi khan Gia tri cua m la

Bai 10: Hâp thu hoan toan 3,36 lit khi CO2 (đktc) vao 200ml dung dich gôm

NaOH 0,5M va KOH 0,5M, thu đươc dung dich Y Cô can dung dich Y, thu đươc a gam chât răn khan Gia tri cua a la

3. BÀI TẬP MUỐI CACBONAT TÁC DỤNG DUNG DỊCH AXIT

Bài 1: Cho từ từ 100 ml dung dịch Na2CO3 1M vào 100 ml dung dịch HCl

1,5M Sau phản ứng thu được dung dịch X và V lít khí CO2 (đktc) Giá trị của Vlà:

Bài 2: Cho từ từ 150 ml dung dịch Na2CO3 vào 100 ml dung dịch H2SO4 1M

Sau phản ứng thu được dung dịch X Cho BaCl2 dư vào X thu được m gam kếttủa Giá trị của m là:

A 9,85 gam B 23,3 gam C 29,55 gam D 33,15 gam

Bài 3: Cho từ từ dung dịch X chứa 31,3 gam hỗn hợp muối cacbonat của hai

kim loại kiềm thuộc hai chu kỳ liên tiếp nhau trong bảng tuần hoàn vào 400 mldung dịch HCl 1M thu được dung dịch Y Thêm Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được 9,85 gam kết tủa Hai kim loại kiềm là:

GIẢI

15

Dung dịch X chứa: CO3 2- 0,05 (mol) và SO4 2- 0,1 (mol).

Khi cho BaCl2 dư vào X:

Khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng: m = 0,05.197 + 0,1.233 = 33,15 (gam)

Bài3

Giải: Gọi công thức trung bình của hai muối là: M2CO3

Sau khi phản ứng với dung dịch axit, thêm Ba(OH)2 dư vào Y thấy xuất hiện kếttủa  H+ hết và dư CO3 2-

Các phản ứng xảy ra: CO3 2- +

0,2

CO3

2-dư +0,05

16

- Số học sinh yêu thích môn học tăng lên

- Số lượng học sinh hiểu bài, giải thành thạo các dạng bài tập hóa hữu cơTHPT tăng, phát huy được tính tích cực của học sinh, học sinh nhớ và nắm bàitrắc, vận dụng nhanh để làm bài tập tự luận cũng như bài tập trắc nghiệm

- Dựa vào sự phân loại bài tập giáo viên có thể dạy nâng cao được nhiều đối tượng học sinh

8. Những thông tin cần được bảo mật (nếu có):

9. Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến:

- HS chăm chỉ học bài

10. Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiếntheo ý kiến của tác giả và theo ý kiến của tổ chức, cá nhân đã tham gia áp dụngsáng kiến lần đầu, kể cả áp dụng thử (nếu có) theo các nội dung sau:

Cách giải bài toán định lượng cơ bản theo một trình tự nhất định bằằ̀ng cácdạng thì học sinh học yếu có khả năng tiếp thu tốt hơn, đặc biệt khi ta sử dụng tỉ

lệ thuận để áp dụng giải các bài toán hoá về định lượng nhằằ̀m rút ngắn các bướclàm, đồng thời các bước làm được lặp đi lặp lại nhiều lần do đó học sinh nhớ vàvận dụng tốt hơn

11. Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiếntheo ý kiến của tác giả:

Hoá học nói chung, bài toán định lượng cơ bản nói riêng đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc học tập hoá học, nó giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo, đồng thời nó góp phần quan trọng trong việc ôn luyện kiến thức cũ, bổsung thêm những phần thiếu sót về lý thuyết và thực hành trong hoá học

Học sinh giải dược các bài toán nhanh hơn rút ngắn thời gian, do đó kếtquả kiểm tra đánh giá của các em ngày càng được nâng cao