Một vài kinh nghiệm giải quyết nhanh gọn chính xác dạng bài tập muối cacbonat tác dụng với axit

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT HÀ TRUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT VÀI KINH NGHIỆM GIẢI QUYẾT NHANH GỌN CHÍNH XÁC DẠNG BÀI TẬP MUỐI CACBONNAT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA

TRƯỜNG THPT HÀ TRUNG

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

MỘT VÀI KINH NGHIỆM GIẢI QUYẾT

NHANH GỌN CHÍNH XÁC DẠNG BÀI TẬP MUỐI CACBONNAT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT

Người thực hiện: Lê Mộng Quyên Chức vụ: Giáo viên

SKKN thuộc lĩnh mực: Hóa học

THANH HOÁ NĂM 2021

MỤC LỤC

1 Mở đầu 1

1.1 Lý do chọn đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 1

1.3 Đối tượng nghiên cứu 1

1.4 Phương pháp nghiên cứu 2

2 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2

2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 2

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 3

2.3 Giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề 3

2.3.1 Dạng 1: Câu hỏi lý thuyết 3

2.3.2 Dạng 2: Cho từ từ dung dịch axit (H+) vào dung dịch muối cacbonat 6

2.3.3 Dạng 3: Cho từ từ dung dịch muối cacbonat vào dung dịch axit ………12

2.3.4 Dạng 4: Đổ nhanh dung dịch axit (H+) vào muối cacbonnat hoặc đổ nhanh dung dịch muối cacbonnat vào dung dịch axit (H+)………14

2.3.5 Dạng 5: Bài tập tổng hợp nâng cao……… 16

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục 20

3 Kết luận, kiến nghị 21

3.1 Kết luận 21

3.2 Kiến nghị 21

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lí do chọn đề tài

Bám sát cấu trúc và nội dung các đề thi trung học phổ thông quốc gia(THPTQG) của những năm gần đây (2017-2018; 2018-2019 ; 2019-2020), đặcbiệt là đề thi tham khảo tốt nghiệp trung học phổ thông (TNTHPT) năm 2020-

2021 mà Bộ Giáo dục và Đào tạo công bố, đề thi khảo sát chất lượng của SởGD&ĐT Tỉnh Thanh Hóa năm 2020-2021 Bài tập của muối cacbonat tác dụngvới axit… là một trong các nội dung trọng tâm không thể thiếu, câu hỏi có nhiềumức độ tư duy biết, hiểu, vận dụng và vận dụng cao, ở cả dạng lý thuyết và bàitập tính toán

Trong quá trình dạy học, bồi dưỡng thi TNTHPT, bồi dưỡng học sinh giỏitôi phát hiện ra học sinh rất hay mắc lỗi do không phân biệt các trường hợp xảy

ra của dạng bài tập này đặc biệt là dạng câu hỏi tính toán, dẫn tới đáp án sai màđôi khi các em vẫn không nghĩ mình sai Nắm bắt được sự khó khăn của họcsinh, bằng những kiến thức, kinh nghiệm tích lũy trong quá trình giảng dạy vàsuy nghĩ tìm tòi tôi cố gắng phân loại thật rõ ràng, kết hợp một số các phươngpháp giải nhanh, ngắn gọn nhằm giúp học sinh phổ thông nhận ra các dạng bàitập thuộc phương pháp này từ đó có cách giải quyết nhanh gọn, chính xác vàhiệu quả Góp phần cho người học tạo nên luồng tư duy mạch lạc, có cái nhìnsâu hơn về môn hoá học - môn khoa học tự nhiên đã, đang và sẽ mãi có nhữngđóng góp quan trọng cho cuộc sống con người Với mong muốn được chia sẻ vàgóp ý của đồng nghiệp tôi mạnh dạn viết sáng kiến kinh nghiệm với chủ đề

"Một vài kinh nghiệm giải quyết nhanh gọn chính xác dạng bài tập muối cacbonat tác dụng với axit"

+ Phát triển tối đa năng lực tư duy, năng lực phát hiện vấn đề, kĩ năng giảibài tập trắc nghiệm hóa học cho học sinh

+ Góp phần nâng cao hứng thú, sự say mê, tích cực, chủ động tự học củahọc sinh trong quá trình học môn Hóa học

+ Sự nắm vững kiến thức và phân loại tốt dạng bài tập, kết hợp linh hoạtvới một số dạng bài tập khác và áp dụng các phương pháp giải nhanh như bảotoàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron… nhằm đưa bài toán ởmức độ vận dụng cao, rất phức tạp tưởng chừng bế tắc trở về bài toán đơn giản,giúp học sinh giải quyết nhanh gọn, chính xác

1.3 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu

Các dạng bài tập của muối cacbonat tác dụng với axit ở các mức độ và bàitập tổng hợp vô cơ liên quan đến muối cacbonat tác dụng với axit ở mức độ vận

dụng cao.

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu

Học sinh lớp 12 thi môn Hóa học cho bài tổ hợp khoa học tự nhiên của kỳthi TNTHPT, đặc biệt dùng kết quả để xét tuyển vào trường đại học; Học sinhlớp 11; Học sinh thi học sinh giỏi cấp trường, cấp tỉnh, cấp quốc gia…

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu cơ sở lí thuyết

Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đề tài: sách giáo khoa, tài liệu thamkhảo phương pháp dạy học hóa học, chuyên đề hóa vô cơ, mạng Internet…

Phương pháp điều tra khảo sát thực tế Tham khảo ý kiến đồng nghiệp, thuthập thông tin phản hồi từ học sinh khi tiến hành nội dung dạy học

Tìm hiểu thực tiễn dạy học của môn học thông qua việc giảng dạy trựctiếp trên lớp, tổ chức xây dựng các chủ đề chuyên môn trong tổ nhóm chuyênmôn Từ đó xác định những khó khăn, hạn chế và tìm hướng khắc phục

Phương pháp thực nghiệm

Dựa trên kế hoạch môn học, kế hoạch dạy bồi dưỡng, soạn giáo án các tiếtdạy có áp dụng sáng kiến kinh nghiệm, thực hiện các tiết dạy tại nhà trường nhằmkiểm chứng kết quả nghiên cứu của đề tài và đưa ra những đề xuất cần thiết

Phương pháp thống kê, xử lí số liệu Thông qua kết quả kiểm tra - đánhgiá thường xuyên và định kì học sinh, xử lí thống kê toán học trên cả 2 nhóm đốichứng và thực nghiệm để rút ra những kết luận và đề xuất

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

Bài toán muối cacbonat (HCO3-, CO32-) tác dụng với dung dịch axit (H+):

- Muối cacbonat như Na2CO3, K2CO3, CaCO3, MgCO3, NaHCO3, KHCO3,Ca(HCO3)2, Ba(HCO3)2…có thể ở dạng rắn hoặc dạng dung dịch, có thể mộtmuối hoặc hỗn hợp nhiều muối, tổng quát nhất ta biểu diễn muối cacbonat(HCO3-, CO32-) Dung dịch axit như dung dịch HCl, H2SO4, HNO3, KHSO4…tổng quát ta biểu diễn dung dịch axit (H+)

- Nhỏ từ từ dung dịch axit (H+) vào dung dịch hỗn hợp muối cacbonat(CO32− và HCO3 −)

Phản ứng hóa học xảy ra thứ tự:

H+ + CO32−→ HCO3 − (1)

H+ + HCO3 − → CO2↑ + H2O (2)Dạng đồ thị:

Thứ tự phản ứng trong dung dịch:

H+ + CO32−→ HCO3 − (1)(đoạn (I), không có khí, đoạn nằm ngang)

Nếu dư H+:

H+ + HCO3 − → CO2↑ + H2O (2)(đoạn (II), đồ thị đồng biến, tam giác vuông cân)

- Nhỏ từ từ dung dịch hỗn hợp muối cacbonat (CO32− và HCO3 −) vào dungdịch axit (H+) Hoặc đổ nhanh dung dịch axit (H+) vào muối cacbonat hoặc đổnhanh dung dịch muối cacbonat vào dung dịch axit (H+)

Phản ứng xảy ra đồng thời:

2H+ + CO32−→ CO2↑ + H2O (3)

H+ + HCO3 −→ CO2↑ + H2O (4)

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

Trong đề thi tham khảo TNTHPT năm 2020-2021 của bộ giáo dục và đàotạo thường có 1, 2 câu thuộc bài tập muối cacbonat tác dụng với axit, loại bài tậpnày có thể có ở tất cả các mức độ biết, hiểu, vận dụng và vận dụng cao, thườngkhông lạ với học sinh, nhưng học sinh hay mắc lỗi và mất điểm nguyên nhân docác em không phân loại hoặc nhầm lẫn các dạng bài tập Đề tài sáng kiến kinh

nghiệm: "Một vài kinh nghiệm giải quyết nhanh gọn chính xác dạng bài tập muối cacbonat tác dụng với axit" hi vọng tôi giúp các em nắm vững kiến thức

hơn, phát hiện phân loại bài tập tốt hơn và vận dụng tốt để có thể giải quyết mộtcách nhanh gọn, chính xác nhất, hiệu quả nhất đáp ứng được yêu cầu củaphương pháp thi trắc nghiệm khách quan, của đề thi TNTHPT hiện nay

2.3 Giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề

2.3.1 Dạng 1: Câu hỏi lý thuyết

sự tạo khí CO2

- Nhỏ từ từ dung dịch hỗn hợp muối cacbonat (CO32− và HCO3 −) vào dungdịch axit (H+) Hoặc đổ nhanh dung dịch axit (H+) vào muối cacbonat hoặc đổnhanh dung dịch muối cacbonat vào dung dịch axit (H+)

Phản ứng xảy ra đồng thời:

2H+ + CO32−→ CO2 + H2O (3)

H+ + HCO3 − → CO2↑ + H2O (4)Trường hợp này luôn thu được khí CO2

- Kết hợp với các kiến thức khác để giải quyết các câu hỏi lý thuyết tổng hợp

2.3.1.2 Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Nhỏ từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch Na2CO3 và

khuấy đều Kết luận đúng là

A Tạo kết tủa

B Có khí bay ra ngay lập tức.

C Lúc đầu chưa có khí sau đó có khí bay ra.

D Không hiện tượng

Định hướng tư duy giải:

Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch Na2CO3 Phản ứng xảy ratheo thứ tự hết (1), đến (2)

HCl + Na2CO3 → NaHCO3 + NaCl (1)HCl + NaHCO3 → CO2 + H2O + NaCl (2)Khi phản (1) xảy ra không có khí thoát ra, Khi phản ứng (2) xảy ra với tạokhí CO2

Định hướng tư duy giải:

Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch Na2CO3 phản ứng xảy ratheo thứ tự hết (1), đến (2)

A BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaCl

A BaSO4 B AgCl C CaCO3 D CuS.

Định hướng tư duy giải:

Các chất rắn: BaSO4, AgCl, CuS không phản ứng được với dung dịch axitnên không tan

CaCO3 phản ứng được với dung dịch axit:

(a) Cho dung dịch KHSO4 vào dung dịch Ba(HCO3)2

(b) Cho dung dịch NH4HCO3 vào dung dịch Ba(OH)2

(c) Đun nóng nước cứng tạm thời

(d) Cho kim loại Al vào dung dịch NaOH dư

(đ) Cho kim loại Na vào dung dịch CuSO4

Sau khi các phản ứng kết thúc, số thí nghiệm thu được cả kết tủa và chấtkhí là

A 2 B 3 C 4 D 5

Định hướng tư duy giải:

(a) KHSO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4↓ + K2SO4 + CO2↑ + H2O

(b) NH4HCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + NH3↑ + 2H2O

H2↑ (e) Na + H2O → NaOH +

1 2

H2↑ 2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4

Câu 1: Cho dung dịch NaHSO4 vào dung dịch Ba(HCO3)2 thấy

A không có hiện tượng gì B có bọt khí thoát ra.

C có kết tủa trắng D có kết tủa trắng và bọt khí Câu 2: Tiến hành các thí nghiệm sau:

(a) Sục khí SO2 vào dung dịch H2S

(b) Cho Na2CO3 vào dung dịch HCl

(c) Đun nóng nhẹ dung dịch bão hòa gồm NH4Cl và NaNO2

(d) Sục khí CO2 vào dung dịch NaOH

(e) Nung quặng apatit (hoặc photphorit), cát và than cốc ở 12000C

Số thí nghiệm có sinh ra đơn chất là:

Câu 3: Thực hiện 5 thí nghiệm sau:

(a) Cho dung dịch Fe(NO3)2 vào dung dịch AgNO3

(b) Cho dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch AlCl3

(c) Cho Ba vào dung dịch CuSO4

(d) Cho BaCO3 vào lượng dư dung dịch NaHSO4

(e) Cho dung dịch NH4NO3 vào dung dịch KOH

Sau khi các phản ứng kết thúc, số thí nghiệm thu được kết tủa là

A 2 B 3 C 4 D 1

Câu 4: Có các thí nghiệm sau :

(1) Dẫn từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch nước vôi trong

(2) Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch Al2(SO4)3

(3) Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch NaAlO2

(4) Cho từ từ CO2 đến dư vào dung dịch Ca(AlO2)2

(5) Cho từ từ HCl đến dư vào dung dịch Ca(HCO3)2

Tổng số thí nghiệm nào cho kết tủa sau đó kết tủa tan hoàn toàn ?

Câu 5: Tiến hành các thí nghiệm sau:

(a) Cho dung dịch NaHSO4 tới dư vào dung dịch Ba HCO( 3)2   

(b) Cho dung dịch H PO3 4 vào lượng dư dung dịch AgNO3

(c) Cho dung dịch Na SiO2 3 vào dung dịch CaCl2

(d) Sục khí NH3 tới dư vào dung dịch HCl

(e) Sục khí CO2tới dư vào dung dịch Na SiO2 3

Sau khi các phản ứng kết thúc Số thí nghiệm thu được kết tủa là

A 4,48 B.1,12 C 2,24 D 3,36.

Định hướng tư duy giải:

) ( 15 , 0

3 mol

nKHCO =

;

) ( 2 ,

0 mol

nHCl=

Phản ứng hóa học xảy ra thứ tự:

H+ + CO32−→ HCO3 − (1) 0,15 0,15

H+ + HCO3 − → CO2↑ + H2O (2) 0,05 0,05

) ( 12 , 1 4 , 22 05 , 0

VCO = =

⇒

Chọn B

Ví dụ 2: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml

dung dịch hỗn hợp gồm Na2CO3 0,2M và NaHCO3 0,3M Sau phản ứng thuđược số mol CO2 là

A 0,015 B 0,01 C 0,03 D 0,02

Định hướng tư duy giải:

) ( 02 , 0

3 mol

nNaHCO =

;

) ( 03 ,

nHCl=

Phản ứng hóa học xảy ra thứ tự:

H+ + CO32−→ HCO3 − (1) 0,02 0,02

H+ + HCO3 −→ CO2↑ + H2O (2) 0,01 0,01

2

3

2 3

: 0, 2

5 : a

a CO

A 7,88 gam B 11,28 gam C 9,85 gam D 3,94 gam Định hướng tư duy giải:

Đặt n K2CO3 = n NaHCO3 = a mol

n Ba(HCO3)2 = b mol

=> n HCO3- = 2b + a (mol)

=> n CO32- = a (mol)

n NaOH = 0,2 mol => n HCO3- = 0,2 mol

n HCl = n H+ = 2 n CO32- + n HCO3-= 0,28 mol

Ví dụ 1: Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch có chứa a mol Na2CO3

và b mol NaHCO3 Số mol khí CO2 thu được phụ thuộc vào số mol HCl đượcbiểu diễn trên đồ thị sau (coi khí CO2 không tan trong nước):

Tỉ lệ của a : b là

A 3 : 1 B 3 : 4 C 7 : 3 D 4 : 3 Định hướng tư duy giải:

Ví dụ 2: Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch có chứa a mol Na2CO3

và b mol NaHCO Số mol khí CO thu được phụ thuộc vào số mol HCl được

biểu diễn trên đồ thị sau (coi khí CO2 không tan trong nước):

Giá trị của x là

A 0,250 B 0,350 C 0,375 D 0,325 Định hướng tư duy giải:

a = 0,15 mol, x - 0,15 = 0,2 ⇒ x = 0,15 + 0,2 = 0,35 mol (tam giác vuông cân)

Ví dụ 3: Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch chứa x mol NaOH, y mol

KOH và z mol K2CO3 Số mol khí CO2 thu được phụ thuộc vào số mol HCl đượcbiểu diễn trên đồ thị sau (coi khí CO2 không tan trong nước):

Câu 1: Tiến hành hai thí nghiệm sau:

Thí nghiệm 1: Nhỏ rất từ từ đến hết V lít dung dịch chứa HCl 1M vào dung

dịch chứa x mol KOH và y mol K2CO3, thu được x mol CO2

Thí nghiệm 2: Nhỏ rất từ từ đến hết dung dịch chứa x mol KOH và y mol

K2CO3 vào V lít dung dịch HCl 1M,thu được 1,6x mol khí CO2

Tỉ lệ x:y là

A 5:11 B 1:2 C 1:3 D 2:3.

Câu 2: Trộn 100 ml dung dịch A gồm KHCO3 1M và K2CO3 1M vào 100 mldung dịch B gồm NaHCO3 1M và Na2CO3 1M thu được dung dịch C Nhỏ từ từ

100 ml dung dịch D gồm H2SO4 1M và HCl 1M vào dung dịch C thu được V lít

CO2 (đktc) và dung dịch E Cho dung dịch Ba(OH)2 tới dư vào dung dịch E thì thuđược m gam kết tủa Giá trị của m và V lần lượt là :

A 82,4 gam và 2,24 lít B 4,3 gam và 1,12 lít.

C 43 gam và 2,24 lít D 3,4 gam và 5,6 lít.

Câu 3: Cho hỗn hợp K2CO3 và NaHCO3 tỷ lệ mol 1:1 vào bình dung dịchBa(HCO3)2 thu được kết tủa X và dung dịch Y Thêm từ từ dung dịch HCl 0,5Mvào bình đến khi không còn khí thoát ra thì hết 560 ml Biết toàn bộ Y phản ứngvừa đủ với 200ml dung dịch NaOH 1M Khối lượng (gam) kết tủa X là

A 11,28 B 9,85 C 3,94 D 7,88.

Câu 4: Cho từ từ đến hết từng giọt dung dịch chứa a mol HCl vào dung

dịch chứa b mol Na CO thu được V lít khí (đktc) Mặt khác, nếu cho từ từ đến

hết dung dịch chứa b mol Na2CO3 vào dung dịch chứa a mol HCl thu được 2Vlít khí (đktc) Mối quan hệ giữa a và b là?

A b = a B b = 0,75a C b = 1,5a D b = 2a.

Câu 5: Cho từ từ 150ml dung dịch HCl 1M vào 500ml dung dịch A gồm

Na2CO3 và KHCO3 thì thu được 1,008 lít khí (đktc) và dung dịch Y Cho dungdịch tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 đư thì thu được 29,55g kết tủa Nồng độ(mol/lit) của Na2CO3 và KHCO3 trong dung dịch lần lượt là

A 0,2 và 0,4 B 0,18 và 0,26.

C 0,21 và 0,37 D 0,21 và 0,18.

Câu 6: Nhỏ từ từ dd H2SO4 loãng vào dung dịch X chứa 0,1mol Na2CO3

và 0,2 mol NaHCO3, thu được dd Y và 4,48 lít khí CO2 (đktc) Tính khối lượng(gam) kết tủa thu được khi cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y?

A 54,65 B 46,60 C 19,70 D 66,30.

Câu 7: Cho từ từ 100ml dung dịch HCl 2M vào m gam dung dịch X chứa

NaHCO3 4,2% và Na2CO3 Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đượcdung dịch Y và 1,12 lít CO2 thoát ra (đktc) Cho nước vôi trong dư vào dungdịch Y thu được tối đa 20g kết tủa Giá trị của m là?

A 100 B 300 C 400 D 200.

Câu 8: Hòa tan hết a gam hỗn hợp Na2CO3 và KHCO3 vào nước thu được

dd X Cho từ từ 100ml dd HCl 1,5M vào dung dịch X, thu được dung dịch Y và1,008 lít khí (đktc) Thêm dung dịch Ba(OH)2 dư vào dư vào Y thu được 29,55gkết tủa Giá trị của a là?

A 20,15 B 18,7 C 12,4 D 32,4.

Câu 9: Cho từ từ 100ml dung dịch HCl 1,5M và 0,4 lít dung dịch X gồm

NaCO3 và KHCO3 thu được 1,008 lít CO2 (đktc) và dung dịch Y Thêm dungdịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được 29,55 gam kết tủa Nồng độ mol/lítcủa Na2CO3 và KHCO3 trong dung dịch X lần lượt là?

A 0,0375 M và 0,05M B 0,1125M và 0,225M.

C 0,2625M và 0,225M D 0,2625M và 0,1225M.

Câu 10: Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch có chứa 0,15 mol

Na2CO3 và 0,1 mol KHCO3 Số mol khí CO2 thu được phụ thuộc vào số mol HClđược biểu diễn trên đồ thị sau (coi khí CO2 không tan trong nước):

Tỉ lệ z : y là

A 5 : 1 B 4 : 1 C 5 : 2 D 9 : 2 2.3.3 Dạng 3: Cho từ từ dung dịch muối cacbonat vào dung dịch axit

2.3.3.1 Cơ sở lý thuyết