Kỹ năng vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập hóa học có hiệu quả ở học sinh lớp 8 và 9

kỹ năng vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập Hóa học có hiệu quả ở học sinh lớp 8 & 9 Dạng 1: Bài tập xác định công thức phân tử hợp chất vô cơ: Phương pháp: 1.Lập CTHH của hợp chất khi biết % nguyên tố và khối lượng mol chất (PTK): - Đưa công thức về dạng chung AxBy hoặc AxByCz (x, y, z nguyên dương) - Tìm MA, MB, MC… -Có tỷ lệ: à x, y, z à CTHH của hợp chất cần tìm. 2/ Lập CTHH dựa vào khối lượng mol chất (PTK) và tỉ lệ về khối lượng nguyên tố. - Đưa công thức về dạng chung AxByCz tỷ lệ khối lượng nguyên tố: a, b, c (x, y, z nguyên dương). - Tìm MA, MB, MC, Mchất. - Đặt đẳng thức: - Tìm x, y, z … à CTHH hợp chất. 3/ Lập CTHH dựa vào thành phần % khối lượng nguyên tố. - Đưa công thức về dạng chung AxByCz (x, y , z nguyên dương) - Tìm MA; MB; MC. - Đặt tỉ lệ: MA : MB : MC = %A : %B : %C - Tìm x, y, z à công thức đơn giản của hợp chất. 4/ Lập CTHH dựa vào PTHH. - Đọc kỹ đề, xác định số mol của chất tham gia và sản phẩm. - Viết PTHH - Dựa vào lượng của các chất đã cho tính theo PTHH. Tìm M nguyên tố. Vận dụng : VD1 :Xác định CTPT của hợp chất A biết thành phần % về khối lượng các nguyên tố là: %Ca = 40%; % C = 12%; %O = 48% và MA = 100 g. Giải: Đặt CTPT là CaxCyOz . Ta có tỷ lệ sau: Thay số vào ta có à x = 1; y = 1; z = 3 Vậy CTPT là: CaCO3. VD2 :Xác định CTPT của hợp chất biết hợp chất này gồm 2 nguyên tố C và H, tỷ lệ khối lượng của các nguyên tố là 3: 1 và phân tử khối là 16. Giải: Đặt công thức là CxHy. Ta có tỷ lệ sau: Thay số vào ta có: à x = 1; y = 4. Vậy CTPT là CH4. VD3:Xác định CTPT của hợp chất biết thành phần % các nguyên tố lần lượt là: % H= 2,04%; % S = 32,65%; % O =65,31%. Giải: Đặt CTPT là: HxSyOz. Ta có tỷ lệ sau: MH : MS : MO = %H : %S : %O Hay: Thay số vào ta có: x: y: z = Rút ra được x= 2; y = 1; z = 4 à CTPT dạng đơn giản nhất là: H2SO4. VD4: Cho 16 gam một oxit của Sắt tác dụng hoàn toàn với khí H2 ở điều kiện nhiệt độ cao thấy dùng hết 6,72 lit khí H2 ( ở đktc). Tìm CTPT của oxit sắt. Giải: Theo đề: nH2 = 6,72/22,4 = 0,3 mol. Đặt CTPT của oxit sắt là: FexOy. Ta có phương trình hoá học sau: FexOy + y H2 xFe + y H2O. Theo PTHH : nFexOy = 1/y . nH2 = 0,3/y mol. Theo đề: nFexOy = à = Từ đó => 16y= 16,8x+ 4,8y => 11,2 y = 16, 8 x. hay Vậy CTPT của oxit sắt là : Fe2O3. Dạng 2: Bài tập tính theo PTHH . Phương pháp: 1.Dựa vào lượng chất tham gia phản ứng. + Viết PTHH. + Tính số mol của chất đã cho trong đề bài. + Dựa vào PTHH để tìm số mol chất cần tìm theo tỷ lệ trong PTHH. + Tính lượng chất m hoặc V theo đề bài yêu cầu. 2. Dựa vào lượng chất tạo thành sau phản ứng: + Viết PTHH. + Tính số mol của chất đã cho trong đề bài. + Dựa vào PTHH để tìm số mol chất cần tìm theo tỷ lệ trong PTHH. + Tính lượng chất m hoặc V theo đề bài yêu cầu. Vận dụng : VD1:Cho 2,24 lit khí Hiđro (đktc) cháy trong khí Oxi. Viết PTHH Tính thể tích khí oxi đã dùng. Tính khối lượng sản phẩm tạo thành. Giải: a. PTHH: 2H2 + O2 2H2O b. Theo đề có: nH2 = mol. Theo PTHH: nO2 = nH2 = 0,05 mol. -> VO2 = 0,05 . 22,4 = 1,12 lit. Theo PTHH: nH2O = nH2 = 0,1 mol m H2O = 0,1 . 18 = 1,8 gam. VD2: Đốt cháy một lượng Cacbon trong không khí thu được 4,48 lit khí Cacbonic. Tính khối lượng Cacbon đã dùng. Giải: PTHH: C + O2 CO2 . Theo đề: nCO2 = mol. Theo PTHH: nC = n CO2 = 0,2 mol. Vậy khối lượng Cacbon cần dùng là: mC = 0,2 . 12 = 2,4 gam. Dạng 3: Bài toán có chất dư. Phương pháp: -Tìm số mol các chất đã cho theo đề bài. -Viết phương trình hoá học. -Tìm tỷ lệ: số mol các chất theo đề cho / hệ số các chất trong PTHH rồi so sánh. Nếu chất nào cho tỷ lệ lớn hơn thì chất đó dư. - Khi đó muốn tính lượng các chất khác thì chúng ta tính theo số mol của chất phản ứng hết. Vận dụng : Ví dụ :Nhôm oxit tác dụng với axit sunfuric theo phương tình phản ứng như sau: Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3 H2O Tính khối lượng muối nhôm sunfat được tạo thành nếu đã sử dụng 49 gam axit sunfuric nguyên chất tác dụng với 60 gam nhôm oxit. Sau phản ứng chất nào còn dư? Khối lượng chất dư bằng bao nhiêu? (Bài5/T132-SGK8). Giải: Theo đề: = mol. n = mol. Ta có: > vậy Al2O3 dư sau phản ứng. Theo PTHH :n=n = n= mol. Vậy: - Khối lượng muối nhôm sunfat tạo thành là: m= . 342 = 57 gam. - Khối lượng nhôm oxit dư là: m=(ntrước phản ứng- nphản ứng) . M m = (0,59 – 0,5/3). 102 = 43 gam. Dạng 4: Bài tập pha trộn dung dịch: Phương pháp: 1.Pha trộn dung dịch không xảy ra phản ứng. * Trường hợp 1: (Cùng chất tan.) - Xác định m hoặc n trong mỗi dd đem trộn. - Ghi nhớ các công thức tính sau: mdd sau = mdd1+mdd2+ … (mdd đem trộn) Vdd sau = Vdd1+Vdd2+ … (Vdd đem trộn) mct sau = mct1+mct2+ … (mct đem trộn) nct sau = nct1+nct2+ … (nct đem trộn) -Sau đó ADCT tính C% hoặc CM để tính nồng độ dung dịch thu được. *Trường hợp 2 :(Khác chất tan) - Tìm n hoặc m của mỗi chất tan trong mỗi dung dịch trước khi trộn. - Tìm Vdd sau = Vdd1+Vdd2+ … (Vdd đem trộn) Hoặc mdd sau = mdd1+mdd2+ … (mdd đem trộn) - Lưu ý là khi trong một dung dịch đồng thời chứa nhiều chất tan thì mỗi chất tan có một nộng độ riêng ( do lượng chất tan khác nhau). - Sau đó ADCT tính nồng độ để được kết quả. 2.Pha trộn dung dịch có xảy ra phản ứng hoá học. Các bước tiến hành cũng giống như dạng bài tập tính theo phương trình hoá học. Chỉ khác ở chỗ số mol các chất cho được tính từ nồng độ của dung dịch và tìm nồng độ của các chất trong sản phẩm. + Viết PTHH. + Tính số mol của chất đã cho trong đề bài. + Dựa vào PTHH để tìm số mol chất cần tìm theo tỷ lệ trong PTHH. + Tính lượng chất m hoặc V theo đề bài yêu cầu. Vận dụng : VD1: Trộn 150ml dung dịch NaCl 2M với 350 ml dung dịch NaCl 1M, tính nồng độ của dung dịch thu được. Giải: Theo đề ta có: ndd1 = 0,15 x 2 = 0,3 mol. ndd2 = 0,35 x 1 = 0,35 mol. Khi trộn hai dung dịch với nhau thì: ndd sau= ndd1+ndd2 = 0,3 + 0,35 = 0, 65 mol. Vdd sau = Vdd1+ Vdd2= 0,15+ 0,35 = 0,5 lit. à CM dd sau = VD2: Trộn lẫn 200 ml dung dịch NaCl 1M với 300 ml dung dịch HCl 2M. Tính nồng độ của mỗi chất trong dung dịch sau khi trộn. Giải: Ta có: nNaCl = 0,2 . 1 = 0,2 mol. nHCl = 0,3 . 2 = 0,6 mol. Khi trộn hai dung dịch trên thì: Vdd = 0,2+ 0,3 = 0,5 lit. Vậy: CMNaCl=vàCMHCl= VD3:Cho 150 ml dung dịch NaOH tác dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch HCl 2M. a.Tính nồng độ của dung dịch NaOH đem phản ứng. b.Tính nồng độ của các chất trong sản phẩm. Giải: Ta có PTHH sau: NaOH + HCl à NaCl + H2O Theo đề ta có: nHCl = 0,05. 2 = 0,1 mol. Theo PTHH : nNaOH = nHCl = 0,1 mol. CM NaOH = . Theo PTHH: nNaCl = nHCl = 0,1 mol. Vdd = 0,15 + 0,05 = 0,2 lit. CM NaCl = . Dạng 5: Bài tập xác định thành phần của hỗn hợp. Phương pháp: Các bước giải bài toán cũng giống như các bài toán giải theo PTHH. Tuy nhiên, ở trường hợp này chúng ta cần đặt ẩn số để lập phương trình hoặc hệ phương trình tuỳ vào dữ kiện của bài toán. + Viết PTHH. + Tính số mol của chất đã cho trong đề bài. + Dựa vào PTHH để tìm số mol chất cần tìm theo tỷ lệ trong PTHH. + Tính lượng chất m hoặc V theo đề bài yêu cầu. Vận dụng : VD1 : 200 ml dung dịch HCl có nồng độ 3,5M hoà tan vừa hết 20 gam hỗn hợp hai oxit CuO và Fe2O3 . a. Viết PTHH. b. Tính khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu. (Bài3/T9-SGK 9). Giải: a. PTHH: 2 HCldd + CuOr à CuCl2dd+H2Ol (1) 6 HCldd + Fe2O3r à2FeCl3dd +3 H2Ol (2) b. Theo đề: nHCl = 0,2 . 3,5 = 0,7 mol. Đặt x là số mol của CuO, y là số mol của Fe2O3. Theo đề ta có: 80x + 160y = 20 (I). TheoPTHH : (1)nHCl(1)=2 nCuO = 2x mol. (2)nHCl (2)= 6 nFe2O3= 6 y mol. Ta có: nHCl (1) + nHCl (2) = nHCl = 0,7 mol. Hay : 2x + 6y = 0,7 (II). Từ I và II ta có hệ phương trình sau: 80x + 160y = 20 (I). x + 6y = 0,7 (II). Giải hệ này ta được : x = 0,05 mol, y = 0,1 mol. => mCuO = 4g ; % CuO = 20% m= 16 g ; % Fe2O3 = 80% Dạng 6: Bài toán liên quan đến hiệu suất phản ứng. Phương pháp Từ dữ kiện đề cho tìm lượng chất tính theo PTHH. Sau đó áp dụng công thức tính sau:+ Nếu tính hiệu suất phản ứng theo sản phẩm : + Nếu tính hiệu suất phản ứng theo chất tham gia: Vận dụng : VD 1: Nung 1 tấn đá vôi (nguyên chất) thu được 0,5 tấn vôi sống. Tính hiệu suất của phản ứng. Giải: Theo bài ra ta có phương trình hoá học sau: CaCO3 (r) CaO (r) + CO2 (k) . Theo PTHH: 1 tấn CaCO3 sau khi nung thu được 0,56 tấn CaO. Theo đề thu được: 0,5 tấn CaO Vậy H =89,3% Dạng 7:Phản ứng tạo muối của oxit axit với bazơ kiềm có hóa trị i,II Phương pháp Dạng bài tập P2O5 tác dụng với dd NaOH hoặc KOH thực chất là a xít H3PO4 (do P2O5 + H2O trong dd NaOH ) tác dụng với NaOH có thể xảy ra các phản ứng sau : H3PO4 + NaOH à NaH2PO4 + H2O (1) H3PO4 + 2NaOH à Na2HPO4 + 2H2O (2) H3PO4 + 3NaOH à Na3PO4 + 3H2O (3) Giả sử có dd chứa a mol H3PO4 tác dụng với dd có chứa b mol NaOH thu được dd A ta có thể biện luận các chất theo tương quan giữa a và b như sau : = 1- Nếu 0 < <1 chỉ xảy ra phản ứng (1) taọ ra NaH2PO4và H3PO4 còn dư 2 - Nếu = 1 phản ứng (1) vừa đủ tạo ra NaH2PO4 3- Nếu Nếu 1 < <2 xảy ra cả phản ứng (1) và phản ứng (2) taọ ra NaH2PO4 và Na2HPO4 4 - Nếu = 2 phản ứng (2) vừa đủ tạo ra Na2HPO4 5 - Nếu Nếu 2 < <3 xảy ra cả phản ứng (2) và phản ứng (3) taọ ra Na3PO4 và Na2HPO4 6 - Nếu = 3 phản ứng (3) vừa đủ tạo ra Na3PO4 7 - Nếu > 3 chỉ xảy ra phản ứng (3) tạo ra Na3PO4 và NaOH còn dư. Với các trường hợp xảy ra như trên học sinh có thể áp dụng làm các ví dụ cụ thể từ đó hình thành ở các em kỹ năng giải các các dạng bài tập này. Vận dụng : Ví dụ 1: Cho học sinh áp dụng làm các bài tập mà các em thường mắc sai lầm để từ đó các em đối chứng và rút ra sai lầm ở đâu : Cho 14,2 gP2O5 tác dụng với 150 g dd KOH 11,2% . Muối nào được tạo thành ? Khối lượng mỗi muối là bao nhiêu ? Giải : Muốn xác định được muối nào tạo thành thì học sinh phải xét tỉ lệ mol của các chất tham gia. Bài toán này có thể sẽ xảy ra các phản ứng sau : P2O5 + 3H2O à 2H3PO4 (1) H3PO4 + KOH à KH2PO4 + H2O (2) H3PO4+2KOHàK2HPO4+ 2H2O (3) H3PO4+3KOHàK3PO4+3H2O (4) Theo (1) nH3PO4 = 2n P2O5 = 0,1.2 =0,2 mol nKOH = = 0,3 mol Tỉ lệ ===1,5 => 1 < <2 Vậy xảy ra phản ứng (2) và (3) tạo ra hai muối là KH2PO4 và K2HPO4 Phần tính toán học sinh viết phương trình phản ứng xảy ra và tính. Cách 1 : Nếu viết phương trình song song thì lập hệ phương trình toán học để tính Cụ thể : H3PO4 + KOH à KH2PO4+ H2O x mol x mol x mol H3PO4 +2KOH à K2HPO4+ 2H2O y mol 2y mol y mol Ta có: giải ra ta được Như vậy m KH2PO4 = 0,1. 136 =13,6 g m K2HPO4 = 0,1. 174 = 17,4 g Cách 2 : Hoặc nếu viết phương trình phản ứng nối tiếp như sau : H3PO4+ KOH à KH2PO4 + H2O n KH2PO4 = nKOH = n H3PO4=0,2 (mol) ( tính theo H3PO4 ) KOH dư : 0,3 - 0,2 = 0,1 mol Vì KOH dư nên : KOH + KH2PO4 à K2HPO4 + H2O nKH2PO4=n K2HPO4= nKOH dư =0,1 mol Vậy nKH2PO4 thu được sau cùng là : 0,2- 0,1 = 0,1 mol nK2HPO4 = 0,1 mol mKH2PO4 = 0,1. 136 = 13,6g mK2HPO 4= 0,1.174 = 17,4 g Từ đó học sinh đối chiếu với bài làm của mình lúc đầu khi các em chưa hình thành cách giải để rút ra sai sót