Đề tài Rèn phương pháp giải bài tập Hoá học 8 trung học cơ sở

I- Phần mở đầu I.1. Lý do chọn đề tài: I.1.1. Cơ sở lý luận: Cùng với sự phát triển của xã hội, các nhu cầu của con người ngày mộ tăng về vật chất lẫn tinh thần. Hơn nữa, con người ngày càng muốn hiểu rộng hơn về thế giới. Không bao giờ bằng lòng với những kiến thức mà mình đã có mà luôn có xu hướng tìm hiểu, khám phá thế giới. Xuất phát từ đặc trưng của bộ môn Hoá học 8 là bộ môn mới mẻ, cung cấp cho học sinh những kiến thức mở đầu về chất và quy luật biến đổi chất này thành chất khác. Mọi khái niệm, định luật, tính chất của các chất đều bắt đầu được xây dựng từ cơ sở thực nghiệm khoa học. Mặt khác, ngôn ngữ hoá học lại khá khó so với các ngôn ngữ thông thường. Việc tiếp thu các khái niệm, kiến thức, định luật về lý thuyết và bài tập về đơn chất, hợp chất, chất tinh khiết, nguyên tố hoá học, nguyên tử, phân tử...; dung dịch và độ tan của các chất... do đặc thù riêng của bộ môn Hoá học. *Xuất phát từ mục tiêu chương trình Hoá học 8, cụ thể là: - Về mặt kiến thức: Giúp học sinh tiếp thu được hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về Hoá học bao gồm hệ thống các khái niệm cơ bản, định luật và một số chất hoá học quan trọng. Những kiến thức này giúp học sinh tiếp tục học lên cấp cao hơn hoặc bước đầu vận dụng những hiểu biết của mình vào cuộc sống sản xuất. - Về kỹ năng: Bước đầu rèn cho học sinh một số kỹ năng cơ bản và phổ thông như: Quan sát, phân loại các dạng bài tập; kỹ năng phân tích tổng hợp, phán đoán, dự đoán các hiện tượng của các phản ứng hoá học xảy ra; rèn cho học sinh nhận dạng bài tập nhanh. Ví dụ: Khi đọc đề bài, các em dã định hình về phương pháp giải bài tập này như thế nào. - Về tình cảm, thái độ: Bồi dưỡng cho học sinh lòng ham thích học bộ môn, say mê làm bài tập, có niềm tin vào sự tồn tại và biến đổi của vật chất hoá học. Học sinh có ý thức tuyên truyền và vận dụnằonhngx hiểu biết của mình vào đời sống sản xuất ở gia đình và địa phương. Ngoài ra còn rèn luyện cho học sinh những phẩm chất cần thiết như: Cẩn thận, tỉ mỉ, trung thực, chính xác, yêu chân lý khoa học. Từ đó có trách nhiệm với bản thân, gia đình, cộng đồng, xã hội. *Xuất phát từ điểm đổi mới của chương trình Hoá học THCS so với chương trình cũ: - Coi trọng việc tư duy, đảm bảo tính cơ bản, khoa học, hiện đại. - Coi trọng hình thành và phát triển trí tuệ của học sinh. - Chú ý mối quan hệ giữa đại trà với nâng cao giữa phân dạng và lan man. *Xuất phát từ nội dung, chương trình sách giáo khoa mới là: Coi trọng việc rèn luyện kỹ năng giải bài tập hoá học cho học sinh như kỹ năng tínhhoá trị, kỹ năng viết phương trình và cân bằng phương trình, công thức hoá học vì môn Hoá học 8 là môn khó và mới mẻ đối với học sinh THCS mà bài tập hoá học thì đa dạng và phong phú. *Xuất phát từ vai trò và tầm quan trọng của hệ thống hoá các dạn bài tập hoá học: Bài tập hoá học là phương tiện đắc lực để rèn luyện và phát triển tư duy cho học sinh, là công cụ hiệu nghiệm để kiểm tra, đánh giá kiến thức học sinh và kỹ năng vận dụng lý thuyết vào các dạng bài tập cơ bản. I.1.2. Cơ sở thực tiễn: - Qua thực tế giảng dạy nhiều năm, tôi thấy phương pháp giải bài tập của học sinh còn non yếu. Nhiều học sinh hiểu lý thuyết song khi vận dụng các em không thể tìm ra cách giải bài tập này như thế nào, không biết nên bắt đầu từ đâu, không thể lập luận lời giải sao cho phù hợp với yêu cầu của bài ra. Ví dụ: Khi các em hiểu hoá trị mà khi viết các công thức hoá học của các hợp chất là vẫn sai vì các em không nắm vững bản chất cách viết như thế nào. Nhất là các bài tập chương III "Mol và tính toán hoá học". Đây là chương quan trọng, nội dung kiến thức chương này có liên quan đến học ở các lớp trên. - Từ năm học 2004- 2005, sách giáo khoa mới có sự thay đổi đưa thêm chương VI "Dung dịch". Trước đây ở lớp 9 mới học các khái niệm về dung dịch, độ tan, nồng độ dung dịch cùng với nội dung bài tập rất đa dạng và phong phú, làm cho học sinh gặp rất nhiều khó khăn nếu các em không định dạng nổi các bài tập. => Từ những cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn, chúng ta đã nhận thấy việc "Rèn phương pháp giải các loại bài tập hoá học THCS" là một việc làm cấp bách và cần thiết. Nó như một chìa khoá mở ra nhằm nâng cao chất lượng học tập bộ môn Hoá học, giúp học sinh chủ động giải được các dạng bài tập cơ bản. I.2. Mục đích nghiên cứu: - Thông qua việc giảng dạy nhiều năm và trong quá trình kiểm tra, đánh giá thấy được những ưu, nhược điểm của học sinh khi vận dụng kỹ năng vào giải các bài tập. - Xuất phát từ yêu cầu nội dung của chương trình cải cách. - Phân loại các dạng bài tập hoá học, vì mỗi loại bài có một kỹ năng giải cụ thể. - Khi nghiên cứu về phương pháp giải xong hoạt động của học sinh là trọng tâm, song giáo viên vẫn phải là người đạo diễn để giúp các em giải các bài tập cụ thể. I.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu: - Do thời gian có hạn, đề tài chỉ tập trung phương pháp giải các dạng bài tập hoá học THCS. - Địa điểm: Trường THCS Đức Chính, huyện Đông Triều. I.4. Đóng góp mới về mặt lý luận, về mặt thực tiễn: Xuất phát từ đặc trưng của bộ môn Hoá học là một môn khoa học thực nghiệm; mọi khái niệm, kiến thức, tính chất các chất đều được xây dựng từ cơ sở của thí nghiệm chứng minh. Song trên thực tế ở trường THCS Đức Chính còn nhiều hạn chế về mặt ý thức, nhận thức của học sinh còn chưa say mê trong học tập. Mặt khác, kiến thức hoá học lại khá trừu tượng, khó nhớ, khó hiểu; dẫn đến việc nhận biết, suy đoán để giải các bài tập gặt rất nhiều khó khăn, không định hình được cách giải bài tập ra sao, không suy đoán được phương pháp giải bài tập như thế nào, nhất là dạng bài tập hiệu suất, hỗn hợp, chất dư... Nhiều học sinh khi giải bài tập xong không hình thành nổi phương pháp giải ra sao, giải không có hệ thống, không tìm ra được mối quan hệ giữa đầu bài cho và yêu cầu bài cần giải quyết. - Bên cạnh đó, có một số học sinh tìm ra được kết quả song lý luận không chặt chẽ, chưa đem lại được tính thuyết phục. Do đó "Phương pháp giải các dạng bài toán hoá học" là một vấn đề quan trọng cần được quan tâm và giải quyết. II- Phần nội dung II.1. Chương I: Tổng quan Cùng với sự phát triển và yêu cầu ngày càng cao của xã hội, các nhu cầu của con người ngày càng đòi hỏi cao cả về vật chất lẫn tinh thần. Hơn nữa, con người ngày càng muốn hiểu rộng hơn về thế giới xung quanh, không bao giờ bằng lòng với nhwngx kiến thức mà mình đã có mà luôn có xu hướng tìm hiểu, khám phá thế giới. Muốn chinh phục được tri thức thì con người cần phải nắm vững các lĩnh vực, trong đó có lĩnh vực hoá học. - Xuất phát từ đặc trưng của bộ môn Hoá học 8, đây là môn khoa học thực nghiệm, mọi khái niệm, kiến thức, tính chất của các chất đều được thể hiện trong các bài tập. Chính vì vậy, việc rèn phương pháp giải bài tập Hoá học 8 là một vấn đề không thể thiếu được vì nó là nền tảng cho quá trình học tập của bộ môn Hoá học trong trước mắt lẫn sau này. Chính vì vậy tôi đã chọn nghiên cứu "Rèn phương pháp giải bài tập Hoá học 8 THCS". Nội dung tổng quát của đề tài : Phần I: Phân loại các dạngbài tập hoá học 8 THCS. 1. Xác định công thức hoá học của một chất. 2. Bài tập về nhận biết chất. 3. Tách chất ra khỏi hỗn hợp. 4. Hiệu suất của phản ứng. 5. Điều chế - Chuỗi phản ứng. 6. Dung dịch - Nồng độ dung dịch. 7. Toán hỗn hợp. 8. Bài tập tổng hợp. Phần II: Phương pháp giải các dạng bài tập cơ bản. Trong phần này đưa ra 9 dạng cơ bản, mỗi dạng có một phương pháp giải riêng. 1. Phương pháp giải. 2. Ví dụ minh họa cho dạng toán. II.2. Chương II: Nội dung vấn đề nghiên cứu II.2.1. Các dạng bài tập trong chương trình Hoá học 8 THCS: II.2.1.1. Xác định công thức hoá học của một chất. a) Xác định CTHH của chất có 2 nguyên tố dựa vào hoá trị của chúng: *Những kiến thức cần nhớ: - Ghi ký hiệu hoá học chỉ 2 nguyên tố kèm theo hoá trị đặt bên trái 2 nguyên tố. - Hoá trị của nguyên tố này là chỉ số của nguyên tố kia. - Các chỉ số phải tối giản nên phải đơn giản chúng nếu cần. - Nếu hoá trị 2 nguyên tố như nhau, ác chỉ số đều là 1. Ví dụ cụ thể: Ví dụ 1: Lập CTHH của hợp chất chứa 2 nguyên tố sau: a1: P (V) và O (II) a2: Al (III) và O (II) a3: Mg (II) và O (II) Giải: a1: PVOII đ công thức hoá học đ P2O5 a2: AlIIIOII đ công thức hoá học đ Al2O3 a3: MgIIOII đ công thức hoá học đ MgO b) Xác định CTHH của chất gồm 1 nguyên tố kết hợp nhóm nguyên tố: - Một số nhóm nguyên tố cũng có hoá trị VD: SO4 (hoá trị II) ; nhóm NO3 (I) ; PO4 (III) ; CO3 (II) - Hoá trị của nguyên tố (hay nhóm nguyên tố) này là chỉ số của nhóm nguyên tố (hay nguyên tố) kia. Ví dụ 2: Lập CTHH của hợp chất tạo bởi a1: Zn (II) và NO3 (I) a2: Fe (III) và SO4 (II) a3: Na (I) và PO4 (III) Giải: a1: ZnIINO3I đ công thức hoá học đ Zn(NO3)2 a2: FeIIISO4II đ công thức hoá học đ Fe2(SO4)3 a3: NaIPO4III đ công thức hoá học đ Na3PO4 c) Xác định CTHH của một chất dựa kết quả phân tích định lượng. Một hợp chất Xx' ; Yy' ; Zz' có chứa % về khối lượng X là a%, Y là b% và Z là c%. Về khối lượng do tỉ lệ về khối lượng nguyên tố bằng tỉ lệ % khối lượng nguyên tố nên x.Mx : y.My : Z.Mz x : y : z = Ví dụ 3: Phân tích một hợp chất vô cơ A cho thấy % về khối lượng của Nitơ là 82,35%, % về khối lượng của H là 17,65%. Hãy xác định CTHH của A. Giải: Gọi CTHH của A là NXHY. Ta có: X : Y = = 5,88 : 17,65 = 1 : 3 Vậy A có công thức: NH3 d) Xác định CTHH của một chất dựa theo PTHH: - Đặt công thức đã cho. - Viết phương trình phản ứng à tính số mol của chất liên quan. - Dựa số mol đã cho à tìm số mol cần tìm à tìm nguyên tử khối của nguyên tố chưa biết à suy ra tên nguyên tố và tên chất. n = ; M = Ví dụ 4: Hoà tan hoàn toàn 3,6g kim loại hoá trị II bằng dung dịch HCl thu được 3,36(l) H2 (đktc). Hãy xác định tên kim loại đã dùng. Giải: Gọi A là số kim loại, ta có phương trình: A + 2HCl đ ACl2 + H2ư Theo phương trình nA = = 0,15(mol) => MA = = 24 => MA = 24. Vậy kim loại A là Mg Ví dụ 5: Hoà tan 6,5(g) một kim loại hoá trị (II) bằng dung dịch H2SO4 (loãng). Sau phản ứng thấy thoát ra 2,24(l) H2 (đktc). Hãy xác định tên kim loại. Giải: = = 0,1(mol) Gọi kim loại là A, ta có phương trình: A + H2SO4 (loãng) đ ASO4 + H2ư Theo phương trình: nA = = 0,1 (mol) => MA = = 65(g) MA = 65(g) => A là Kẽm, công thức: Zn e) Xác định CTHH của một chất dựa vào các tính chất vật lý và tính chất hoá học của chất đó. Đây là dạng bài tập khó, đòi hỏi học sinh phải nắm vững tính chất của các chất. - Các hoá chất của Na khi đốt nóng cho ngọn lửa màu vàng, Kali cho ngọn lửa màu tím. - Khí không màu, không mùi, không cháy là N2 hoặc CO2 - Dựa tính chất vừa nêu à thành phân nguyên tố của chất cần tìm và công tác hoá học thích hợp. Ví dụ 6: A là hợp chất vô cơ có nhiều ứng dụng trong ngành xây dựng. Nung nóng A được chất rắn B và khí C không màu, không mùi, cho C lội qua dung dịch nước vôi trong dư lại thấy xuất hiện chất rắn A. Xác định công thức của A và viết các PTPƯ. Giải: Khí C không màu, không mùi tác dụng được với nước vôi trong và là sản phẩm của phản ứng nhiệt phân nên phải là CO2. Khí CO2 tác dụng với nước vôi trong tạo ra muối A. Kết tủa cho thấy A là CaCO3 và có phản ứng: CaCO3 CaO + CO2 CO2 + Ca(OH)2 đ CaCO3¯ + H2O Ví dụ 7: A là hợp chất vô cơ, khi đốt nóng cho ngọn lửa màu vàng. Nung nóng A ở nhiệt độ cao được chất rắn B, hơi nước và khí C không màu, không mùi và làm đục nước vôi trong. Biết chất rắn B cũng cho ngọn lửa màu vàng khi đốt nóng. Xác định CTHH của A, B và viết PTPƯ. Giải: A và B đều cho ngọn lửa màu vàng. Khi đốt nóng chứng tỏ A, B đều là hợp chất của Natri. Khí C không màu, không mùi làm đục nước vôi trong phải là CO2. Khi nung A được CO2 và H2O => A phải là Muối của hiđrô cacbonat có chứa nhóm HCO3 trong phân tử. Vậy A là NaHCO3 và B là Na2CO3. Các PTPƯ: 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2ư CO2 + Ca(OH)2 đ CaCO3 + H2O II.2.1.2. Nhận biết chất: a) Phân biệt các chất dựa vào tính chất vật lý: - Có thể dựa vào tính chất vật lý khác nhau của các chất để phân biệt chúng (dựa tính tan). Ví dụ: - Muối và cát chỉ có muối tan được trong nước. - Sắt với nhôm và đồng chỉ có sắt mới bị nam châm hút. - Khí O2 và CO2 thì CO2 không duy trì sự cháy. Ví dụ 8: Dựa vào tính chất vật lý hãy phân biệt 2 chất bột AgNO2 và AgCl. Giải: Hoà tan 2 chất bột trên vào H2O, chất bột nào tan được là AgNO3, chất bột không tan là AgCl. Ví dụ 9: Phân biệt 3 chất khí Cl2, O2, CO2 dựa vào tính chất vật lý của chúng. Giải: Trong 3 khí trên, khí nào có màu xanh là Cl2, hai khí không màu là O2 và CO2. Đưa que đóm đang cháy vào hai lọ O2 và CO2, lọ nào làm que diêm tắt là CO2, lọ làm que diêm bùng cháy là O2. b) Phân biệt các chất dựa vào tính chất hoá học: Ta có thể phân biệt chúng dựa vào tính chất khác nhau của chúng. Ví dụ: Axít làm quỳ tím ngả màu đỏ, bazơ làm qù tím ngả màu xanh; muối cacbonat khi phản ứng với axit sẽ sủi bọt khí. Ví dụ 10: Phân biệt 4 ống nghiệm mất nhãn chứa 4 dung dịch Na2CO3; NaOH; NaCl; HCl. Giải: Lấy ra mỗi ống nghiệm một ít rồi cho tác dụng với dung dịch HCl, ống nghiệm nào sủi bọt khí là Na2CO3. Na2CO3 + HCl đ NaCl + H2O + CO2. Đưa giấy quỳ vào 3 ống nghiệm còn lại, ống nào làm quỳ tím ngả màu xanh là NaOH, màu đỏ là HCl và không màu là NaCl. c) Phân biệt các chất với điều kiện chỉ dùng một chất khác: - Trường hợp này không dùng nhiều chất thử mà chỉ được dùng một chất thử duy nhất. - Ta dùng chất thử duy nhất ấy để tìm ra một lọ trong số các lọ đã cho. Lọ tìm thấy chính là chất thử cho lọ còn lại. Ví dụ 11: Chỉ được dùng quỳ tím, hãy nhận biết 3 ống nghiệm mất nhãn chứa 3 dung dịch: H2SO4 ; Na2SO4 ; BaCl2. Giải: Đưa giấy quỳ vào 3 ống, ống nào làm quỳ tím hoá đỏ là H2SO4, hai ống không làm quỳ tím đổi màu là Na2SO4 và BaCl2. Cho H2SO4 tìm được ở trên cho 2 lọ còn lại, lọ nào có kết tủa trắng là BaCl2, lọ không phản ứng là Na2SO4 H2SO4 + BaCL2 đ BaSO4¯ + 2HCl d) Phân biệt các chất mà không dùng bất cứ chất nào khác: Trường hợp này phải kẻ bảng so sánh. Khi ấy phản ứng với mỗi lọ sẽ có những hiện tượng phản ứng khác nhau, đây chính là cơ sở phân biệt từng lọ. Ví dụ 12: Không dùng chất nào khác, hãy nhận biết 3 ống nghiệm mất nhãn chứa 3 dung dịch: Na2CO3 ; HCl ; BaCl2. Trích ra mỗi lọ làm nhiều mẫu thử rồi lần lượt cho mẫu thử này phản ứng với mẫu thử còn lại, ta được kết quả cho bởi các bảng sau (Dấu - là không phản ứng). Na2CO3 HCl BaCl2 Na2CO3 - ư ¯ HCl ư - - BaCl2 ¯ - - Như vậy mẫu thử nào phản ứng với 2 mẫu còn lại cho kết tủa và sủi bọt à Na2CO3. + Mẫu thử nào phản ứng với 2 mẫu còn lại chỉ cho một phản ứng sủi bọt khí là HCl. + Mẫu thử nào phản ứng 2 mẫu còn lại cho một phản ứng tạo chất kết tủa trắng à BaCl2. Các phương trình: Na2CO3 + 2HCl đ 2NaCl + H2O + CO2ư Na2CO3 + BaCl2 đ BaCO3¯ + 2NaCl II.2.1.3. Tách chất ra khỏi hỗn hợp: Đây là dạng bài tập tách chất, trong đó chất tách ra thường là chất không cho được phản ứng hoặc chất duy nhất được phản ứng so với các chất có trong hỗn hợp. Ví dụ 13: Tách riêng khí CO2 ra khỏi hỗn hợp gồm: CO2, N2, O2, H2. Giải: Cho hỗn hợp khí đi qua bình nước vôi trong chỉ có CO2 phản ứng. CO2 + Ca(OH)2 đ CaCO3 + H2O Lọc lấy CaCO3 rồi nung CaCO3 ở nhiệt độ cao thu được CO2: CaCO3 CaO + CO2 Ví dụ 4: Tách riêng Đồng ra khỏi hỗn hợp gồm vụn đồng, vụn sắt và vụn kẽm. Giải: Cho hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch HCl, Sắt và Kẽm sẽ tan ra, chất rắn không phản ứng là Đồng. Zn + 2HCl đ ZnCl2 + H2ư Fe + 2HCl đ FeCl2 + H2 Lọc dung dịch ta thu được Đồng. II.2.1.4. Toán hiệu suất của phản ứng: Thực tế do một số nguyên nhân chất tham gia phản ứng không tác dụng hết, nghĩa là hiệu suất < 100% người ta có thể tính hiệu suất như sau: + Dựa vào một trong các chất tham gia phản ứng: Công thức tính: H% = + Dựa vào một trong các chất tạo thành: H% = Ví dụ 15: Nung 150g CaCO3 ở nhiệt độ cao (10000C), tính khối lượng của vôi sống thu được. Biết hiệu suất của phản ứng chỉ đạt 85%. Giải: + + PTPƯ: CaCO3 CaO + CO2 Theo PT: = = 1,5 (mol) => Lượng CaO thu được theo phản ứng là = 1,5 . 56 = 84(g) Nhưng hiệu suất của phản ứng chỉ đạt 85% nên: thực tế thu được là = = 71,4(g) Ví dụ 16: Cho một luồng khí H2 đi qua 18g CuO nung nóng thu được 9,9g một chất rắn màu đỏ. Hãy tính hiệu suất của phản ứng khử CuO à Cu. Giải: - Tìm = 0,225 - PTPƯ: CuO + H2 Cu + H2O Theo PT: = = 0,225 (mol) => phản ứng = 0,225 . 64 = 14,4(g) Theo đề bài thu được 9,9(g) chất rắn màu đỏ, chất rắn màu đỏ chính là Cu: => H = = 68,75% Vậy hiệu suất của phản ứng đạt 68,75%. Ví dụ 17: Tính hiệu suất của phản ứng điều chế Oxi: 2KClO3 2KCl + 3O2 Biết rằng từ 24,5g KClO3 thu được 5,376(l) O2 ở đktc. Giải: = 0,2(mol) PT: 2KClO3 2KCl + 3O2 Theo PT: = 0,3 (mol) => = 0,3 . 22,4 = 6,72(l) Theo bài ra thu được 5,376(l) O2 ở đktc. => H = = 80%. Vậy hiệu suất của phản ứng đạt 80%. II.2.1.5. Toán điều chế - Chuỗi phản ứng: a) Toán điều chế: Đây là loại toán tổng hợp. Muốn làm loại toán này phải dựa vào tính chất của các đơn chất, hợp chất, hiểu bản chất các loại phản ứng và nguyên liệu điều chế chúng. Ví dụ 18: Chọn những chất nào sau đây: H2SO4 (loãng), KMnO4, Cu, P, C, NaCl, Zn, S, H2O, CaCO3, Fe2O3, Ca(OH)2, H2SO4, Al2O3 để điều chế các chất: H2, O2, CuSO4, H3PO4, CaO, Fe. Viết các PTHH của phản ứng. Giải: + Điều chế H2: Zn + H2SO4(loãng) đ ZnSO4 + H2ư + Điều chế O2: 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2ư + Điều chế CuSO4: 2Cu + O2 2CuO CuO + H2SO4 đ CuSO4 + H2O + Điều chế H3PO4: 4P + 5O2 2P2O5 P2O5 + H2O đ H3PO4 + Điều chế CaO: CaCO3 CaO + CO2 + Điều chế Fe: Fe2O3 + 3C 2Fe + 3CO Ví dụ 19: Từ Fe viết 3 phản ứng khác nhau điều chế muốn FeSO4 Giải: Fe + H2SO4(loãng) đ FeSO4 + H2ư Fe + CuSO4 đ FeSO4 + Cu Fe + Fe2(SO4)3 đ 3FeSO4 b) Chuỗi phản ứng: - Cần nắm vững tính chất hoá học các chất trong chuỗi để viết đúng phương trình phản ứng. - Biết cho hoá chất cho phù hợp để phản ứng có thể xảy ra. Ví dụ 20: Hoàn thành các chuỗi biến hoá sau: a) Fe3O4 FeH2 CuCuO b) Fe3O4FeH2 H2OH2SO4ZnSO4 Giải: a) (1): Fe3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O (2): Fe + 2HCl đ FeCl2 + H2ư (3): H2 + CuO Cu + H2O (4): 2Cu + O2 đ 2CuO b) (1): Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O (2): Fe + H2SO4(loãng) đ FéO4 + H2ư (3): 2H2 + O2 2H2O (4): H2O + SO3 đ H2SO4 (5): H2SO4 + Zn đ ZnSO4 + H2ư Ví dụ 21: Hoàn thành các phản ứng (Mỗi chữ cái là một chất): Fe + A đ FeCl2 + H2ư B + C đ A FeCl2 + C đ D D + NaOH đ Fe(OH)3¯ + E Giải: *Phân tích: Fe tác dụng với A cho ra FeCl2, như vậy A là muối Clorua của loại kém hoạt động hơn Fe hoặc là HCl. Sản phẩm có kèm theo khí B cho thấy A là HCl. Vậy B là H2; C là Cl2; D là FeCl3; E là NaCl. *Các PTPƯ: Fe + 2HCl đ FeCl2 + H2ư H2 + Cl2 đ 2HCl 2FeCl2 + Cl2 đ 2FeCl3 FeCl3 + 3NaOH đ Fe(OH)3¯ + 3NaCl II.2.1.6. Toán dung dịch và nồng độ dung dịch: a) Toán nồng độ phần trăm: áp dụng các biểu thức: + C% = ; mct = ; mdd = Nếu chỉ biết C% và khối lượng dung môi thì phải gọi X là khối lượng chất tan. Suy ra mdd = X + mdmôi rồi giải phương trình bậc nhất tìm X theo công thức ở trên. Ví dụ 22: Tính số gam muối ăn có trong 200g dung dịch NaCl 14%. Giải: mdd = 200g C% = 14% mNaCl = ? áp dụng biểu thức: C% = => mct = = 28(g) Ví dụ 23: Hoà tan thêm 10g muối ăn vào 190g dung dịch muối ăn 8%. Hãy tính nồng độ trong dung dịch mới. Giải: - Tím số gam muối ăn trong 190g dung dịch muối ăn 8%. áp dụng: mct = = 15,2(g) - Khối lượng muối ăn trong dung dịch mới = 10 + 15,2 = 25,2(g) - Khối lượng của dung dịch sau thu được: 10 + 190 = 200(g) dung dịch => C% dung dịch mới = = 12,75% b) Toán về pha trộn dung dịch có nồng độ % khác nhau (Chất tan giống nhau) Loại oán này nên giải bằng phương pháp đường chéo. Gọi m1, C1 lần lượt là khối lượng và nồng độ % của dung dịch I. Gọi m2, C2 lần lượt là khối lượng và nồng độ % của dung dịch II. Khi trộn dung dịch I với dung dịch II để có được dung dịch mới có nồng độ % là C ta lập đường chéo như sau: => Ví dụ 24: Cần phải pha thêm bao nhiêu gam dung dịch muối ăn có nồng độ 20% vào 400(g) dung dịch muối ăn nồng độ 15% được dung dịch muối ăn có nồng độ 16%. Giải: áp dụng phương pháp đường chéo: => => m1 = = 100(g) Vậy phải dùng 100g dung dịch muối ăn nồng độ 20%. Ví dụ 25: Cần thêm bao nhiêu gam nước vào 600g dung dịch NaOH 18% để được dung dịch NaOH 15%. Giải: Xem nước là dung dịch có nồng độ o% => áp dụng phương pháp đường chéo: => => m1 = = 120(g) Vậy phải lấy thêm 120(g) nước. Ví dụ 26: Cần hoà thêm bao nhiêu gam muối ăn vào 400g dung dịch muối ăn 10% để được dung dịch muối ăn có nồng độ 20%. Giải: Muối ăn tinh chất là dung dịch có nồng độ 100%, áp dụng phương pháp đường chéo: => => m1 = = 50(g) Phải thêm vào 50g muối ăn. c) Toán về nồng độ mol/l (CM) - Tìm số mol chất tan: n = - áp dụng công thức tính: CM = Ví dụ 27: Hoà tan 8g NaOH vào 2 lít nước. Hãy xác định nồng độ mol/l của dung dịch. Giả sử thể dịch dung dịch thay đổi không đáng kể: Giải: - nNaOH = = 0,2(mol) - CM NaOH = = 0,1M Ví dụ 28: Pha 300ml dung dịch NaOH 1M với 200ml dung dịch NaOH 1,5M. Hãy tính nồng độ mol/l của dung dịch mới. Giải: nNaOH dung dịch thứ nhất = 0,3 . 1 = 0,3 (mol) nNaOH dung dịch thứ hai = 0,2 . 1,5 = 0,3 (mol) Vdd mới = Vdd1 + Vdd2 = 0,3 + 0,2 = 0,5 (l) ndd mới = nNaOH(1) + nNaOH(2) = 0,6 (mol) => CM NaOH dd mới = = 1,2(M) d) Mối quan hệ giữa C% và CM Muốn chuyển C% ô CM nhất thiết phải biết khối lượng riêng D của dung dịch. - Công thức D = à Vdd = mdd . D - CM = C% . CM: Nồng độ mol/l M: mol chất tan D: khối lượng riêng dung dịch Ví dụ 29: Hoà tan 2,3g Na kim loại vào 197,8g H2O a) Tính C% của dung dịch thu được. b) Tính nồng độ mol/l của dung dịch thu được. Cho biết khối lượng riêng dung dịch là d = 1,08g/ml. Giải: a) nNa = = 0,1(mol) - PT phản ứng: Na + H2O đ NaOH + H2ư 0,1(mol) 0,1(mol) 0,05(mol) => Dung dịch thu được chứa 0,1mol NaOH => mNaOH = 0,1 . 40 = 4(g) => Dung dịch thu được có khối lượng = mNa + mH2O - mH2 = 2,3 + 197,8 - (0,05.2) = 200(g) Vậy C%NaOH = = 2% b) Vdd thu được = 200 : 1,08 = 185(ml) => CM NaOH = = 0,54M Ví dụ 30: Xác định C% của dung dịch HNO3 4,97M, biết khối lượng riêng của dung dịch D = 1,137g/ml. Giải: Dùng biểu thức mối quan hệ giữa CM và C%. CM = => C% = e) Toán về pha trộn các dung dịch có nồng độ mol/l khác nhau: - Dùng phương pháp đường chéo khi pha trộn dung dịch 1 (có V1, nồng độ C1) với dung dịch 2 (có V2, nồng độ C2) như sau: => Ví dụ 31: Cần dùng bao nhiêu ml dung dịch H2SO4 2M pha trộn với 500ml dung dịch H2SO4 1M để được dung dịch H2SO4 có nồng độ 1,2M. Giải: áp dụng phương pháp đường chéo: => => => V1 = = 125(ml) Vậy phải dùng 125ml dung dịch H2SO4 2M. Ví dụ 32: Cần dùng bao nhiêu ml dung dịch HCl 2,5M pha trộn với 400ml dung dịch HCl 1M để thu được dung dịch HCl 1,5M. Giải: áp dụng phương pháp đường chéo: => => V1 = = 200(ml) Cần phải pha thêm 200ml HCl 2,5M. g) Xác định nồng độ dung dịch qua phản ứng hoá học: - Tương tự như giải bài toán về phản ứng song ở đây ta phải tìm số mol chất tan trong dung dịch, từ đó tính nồng độ của dung dịch. Ví dụ 33: Hoà tan hoàn toàn 4g MgO bằng dung dịch H2SO4 19,6% (vừa đủ). Tính nồng độ % của dung dịch muối tạo thành sau phản ứng. Giải: - nMgO = = 0,1 (mol) - PT: MgO + H2SO4 đ MgSO4 + H2O 1(mol) 1(mol) 1(mol) mddH2SO4 = - mdd sau PƯ = mMgO + mddH2SO4 = 50 + 4 = 54(g) => C%ddMgSO4 = = 22,22% Ví dụ 34: Để trung hoà 250g dung dịch NaOH cần dùng 150g dung dịch HCl 14,6%. Hãy tính nồng độ phần trăm của dung dịch NaOH. Giải: mHCl có trong 150g dung dịch 14,6% = = 21,9(g) => nHCl = = 0,6(mol) PT: NaOH + HCl đ NaCl + H2O Theo PT: nNaOH = nHCl = 0,6 (mol) mNaOH = 0,6 . 40 = 24(g) C%NaOH = II.2.1.7. Toán hỗn hợp: Khi giải loại toán dạng này cần chú ý một số điểm sau: - Đọc kỹ điều bài toán và dự kiến được phản ứng xảy ra. - Đặt a, b là số mol chất cần tìm. - Viết và cân bằng PTPƯ, đặt số mol của các chất đã cho vào phương trình để tính các số mol có liên quan. - Lập các PTHH (nếu cần) rồi giải tìm giá trị của a, b. - Có các giá trị của a, b ta sẽ dễ dàng tìm các kết quả mà đề bài hỏi đến. Ví dụ 35: Cho 17,2g hỗn hợp gồm Ca và CaO tác dụng với một lượng nước dư thu được 3,36(l) H2 (đktc). a) Viết các PTPƯ xảy ra. b) Tính khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp. Giải: a) Viết PT: Ca + 2H2O đ Ca(OH)2 + H2ư (1) CaO + H2O đ Ca(OH)2 (2) Lưu ý: Xem lượng H2 thoát ra ở phương trình nào? ở bài này lượng H2 thoát ra ở phương trình (1) ta dựa vào pt (1). đ nH2 đ nCa đ mCa đ mCaO nH2 = = 0,15(mol) b) Theo PT(1) nH2 = nCa = 0,15 (mol) => mCa = 0,15 . 40 = 6(g) => mCaO = mhỗn hợp - mCa = 17,2 - 6 = 11,2(g) Ví dụ 36: Cho 8g hỗn hợp gồm Đồng và Sắt tác dụng với một lượng dư HCl thu được 1,68(l) H2 (đktc). Tính % về khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp. Giải: Xác định trong 2 kim loại Đồng và Sắt, kim loại nào tác dụng được với HCl => Viết PT. Gọi a là số mol Fe vì chỉ có sắt tác dụng được với HCl cho phản ứng: Fe + 2HCl đ FeCl2 + H2ư a a => a = = 0,075(mol) => mFe = 0,075 . 56 = 4,2(g) => %Fe = %Cu = 100% - 52,5% = 47,5%. Ví dụ 37: Có một hỗn hợp gồm 75% Fe2O3 và 25% là CuO, người ta dùng khí H2 đ