Tin tức : (THCS Hương Sơn)/CHUYÊN ĐỀ THCS

Phương pháp giải bài tập dạng oxit axit phản ứng với dung dịch kiềm

Ngày đăng : 07-10-2015

                               MỤC LỤC

 

 

STT

Nội dung  

Trang                          

1

Phần I: Đặt vấn đề

2

2

Phần II: Nội dung

A.   Nội dung

B.   Hiệu quả khi áp dụng và các ý nghĩa khác.

C.   Bài học kinh nghiệm

D.   Kiến nghị

 

4

22

22

22

3

Phần III. Kết luận

23

4

Các tài liệu tham khảo

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                 

                                           PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ

 

I. Lý do chọn đề tài

Hoá học là bộ môn khoa học quan trọng trong nhà trường phổ thông. Môn hoá học cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về hoá học, giáo viên bộ môn hoá học cần hình thành ở các em một kỹ năng cơ bản, phổ thông và thói quen học tập và làm việc khoa học làm nền tảng cho việc giáo dục xã hội chủ nghĩa, phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động. Có những phẩm chất cần thiết như cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, chính xác, yêu chân lí khoa học, có ý thức trách nhiệm với bản thân, gia đình, xã hội có thể hoà hợp với môi trường thiên nhiên, chuẩn bị cho học sinh lên và đi vào cuộc sống lao động.

Trong môn hoá học thì bài tập hoá học có một vai trò cực kỳ quan trọng nó là nguồn cung cấp kiến thức mới, vận dụng kiến thức lí thuyết, giải thích các hiện tượng các quá trình hoá học, giúp tính toán các đại lượng: Khối lượng, thể tích, số mol... Việc giải bài tập sẽ giúp học sinh được củng cố kiến thức lí thuyết đã được học vận dụng linh hoạt kiến thức vào  làm bài. Để giải được bài tập đòi hỏi học sinh không chỉ nắm vững các tính chất hoá học của  các đơn chất và hợp chất đã học, nắm vững các công thức tính toán, biết cách tính theo phương trình hóa học và công thức hoá học. Đối với những bài tập đơn giản thì học sinh thường đi theo  mô hình đơn giản: Như viết phương trình hoá học, dựa vào các đại lượng bài ra để tính số mol  của một chất sau đó  theo phương trình hoá học để tính số mol của các chất còn lại từ đó tính được các đại lượng theo yêu cầu của bài . Nhưng đối với nhiều dạng  bài tập thì nếu học sinh không nắm được bản chất  của các phản ứng thì việc giải  bài toán của học  sinh  sẽ gặp rất nhiều khó khăn và thường là giải sai  như dạng bài tập: Oxit axit phản ứng với dung dịch kiềm

  Qua giảng dạy tôi thấy rằng đây là một dạng bài tập tương đối khó song nó lại  rất quan trọng với học sinh cấp II . tuy nhiên qua thực tế giảng dạy, tôi thấy một số giáo viên còn xem nhẹ dạng bài tập này vì thế  học sinh gặp rất nhiều khó khăn khi gặp phải những bài toán dạng này . Chính vì những lý do trên mà tôi đã chọn đề tài : “ Phương pháp giải bài tập dạng oxit axit phản ứng với dung dịch kiềm,,

 

 

    II. Phạm vi ,đối tượng, mục đích đề tài
1. Phạm vi
   
Áp dụng đối với chương trình hoá 9 và các lớp THPT. Đặc biệt đối với đội ngũ HSG
2. Đối tượng nghiên cứu

   Hoá 9 và THPT
3. Mục đích

    - Giúp học sinh biết cách giải quyết bài toán có liên quan tới phản ứng giữa oxit axit với dung dịch kiềm.Từ đó cung cấp kiến thức về tính chất của oxit axit và kiềm, hình thành cung cấp kĩ năng giải bài tập tính theo PTHH
    - Qua đó để học sinh phát triển được năng khiếu óc tư duy sáng tạo.

    - Khơi dậy phong trào , không khí thi đua học tập tốt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PHẦN II: NỘI DUNG

 

 

A. NỘI  DUNG

I. Cơ sở lý luận, khoa học của đề tài.

1. Cơ sở lý luận.

Như chúng ta đã biết để giải được một bài toán hoá học tính theo phương trình hoá học thì bước đầu tiên học sinh phải viết được chính xác phương trình hoá học rồi mới tính đến việc làm tới các bước tiếp theo và nếu viết phương trình sai thì việc tính toán của học sinh trở lên vô nghĩa.

          Đối với dạng bài tập: Oxit axit phản ứng với dung dịch kiềm thì để viết được phương trình hoá học chính xác, học sinh phải hiểu được bản chất của phản ứng nghĩa là phản ứng diễn ra theo cơ chế nào.  Khi một oxit axit phản ứng với dung dịch kiềm  thì có thể tạo ra muối trung hoà, muối axit hoặc hỗn hợp cả hai muối. điều khó đối với học sinh là phải biết xác định xem  phản ứng xảy ra  thì tạo ra những sản  phẩm nào, từ đó mới viết được phương  trình hoá học chính xác.

           Mặt khác kỹ năng giải toán hoá học chỉ được hình thành khi học sinh nắm vững lý thuyết, nắm vững các kiến thức về tính chất hoá học của chất, biết vận dụng kiến thức vào giải bài tập. Học sinh phải hình thành được một mô hình giải toán, các bước để giải một bài toán, kèm theo đó là phải hình thành ở học sinh thói quen  phân tích đề bài  và định hướng được cách làm đây là một kỹ năng rất quan trọng đối với việc giải một bài toán hóa học. Do đó  để hình thành được kỹ năng giải toán dạng oxit axit phản ứng với dung dịch kiềm  thì ngoài việc giúp học sinh nắm được bản chất của phản ứng thì giáo viên phải hình thành cho học sinh một mô hình giải (các cách giải ứng với từng trường hợp ) bên cạnh đó rèn luyện cho học sinh tư duy định hướng khi đứng trước một bài toán và khả năng phân tích đề bài.

          Chính vì vậy việc cung cấp cho học sinh các cách giải bài toán oxit axit  phản ứng với dung dịch kiềm  đặc biệt là xây dựng cho học sinh mô hình để giải bài toán và các kỹ năng phân tích đề giúp học định hướng đúng khi làm bài tập là điều rất cần thiết, nó giúp học sinh có tư duy khoa học khi học tập hoá học nói riêng và các môn học khác nói chung nhằm nâng cao chất lượng trong giảng dạy và học tập của  giáo viên và học sinh.

Để thực hiện mục tiêu của cấp học,đào tạo nhân lực bồi dưỡng phát huy nhân tài chúng ta phải hoàn thành tốt nhiệm vụ mà ngành Giáo dục đã đề ra, đặc biệt là trong giai đoạn hiện nay.
   Nâng cao chất lượng giáo dục không chỉ là nhiệm vụ của riêng ngành Giáo dục mà còn là nhiệm vụ của tất cả các tổ chức, cơ quan, ban ngành trong xã hội . Người giáo viên đóng vai trò trực tiếp trong công tác giảng dạy và giáo dục.
   Vì vậy, để nâng cao chất lượng giáo dục đòi hỏi mỗi giáo viên phải biết áp dụng các phương pháp dạy học khác nhau một cách linh hoạt để phù hợp với từng bộ môn, từng đối tượng học sinh ở địa phương . Nhằm thúc đẩy phong trào học tập và chất lượng giáo dục, kịp thời phát hiện bồi dưỡng tạo đà phát triển cho học sinh để có đội ngũ học sinh khá, giỏi. Từ đó chọn và bồi dưỡng lực lượng trẻ cho đất nước trong tương lai.
    Việc giảng dạy và truyền thụ cho học sinh co được một phương pháp giải bài tập Hoá học là một việc làm cần thiết trong việc nâng cao chất lượng giáo dục, góp phần vào việc đào tạo thế hệ những con người mới vừa có đức vừa có tài cho xã hội .
2.Cơ sở khoa học.
    Bài toán giữa oxit axit với dung dịch kiềm . Về mặt lí thuyết phản ứng thì rất đơn giản chỉ cần viết 2 phản ứng tạo thành 2 muối là xong.
Nhưng xét sâu xa hơn về mặt định tính là khi nào thì sinh ra muối gì ? Thì cần phải qua một quá trình lập luận , tính toán mới cho ta kết quả.
     Do đó học sinh cần phải hiểu sâu xa hơn và có một phương pháp để giải quyết dạng toán này.
II. Đối tượng phục vụ, quy trình nghiên cứu
1. Đối tượng: Học sinh lớp 9 và THPT(đặc biệt là HSG)
2. Quy trình nghiên cứu:
   - Bản chất về phản ứng giữa oxit axit với dung dịch kiềm
   - Phương pháp xác định muối tạo thành dựa vào số mol
   - Các ví dụ minh hoạ
III. Nội dung ,phương pháp nghiên cứu
1. Phương pháp nghiên cứu:

   - Dự giờ.

   - Điều tra phỏng vấn.

   - Tìm hiểu cơ sở lý luận.

   - Vận dụng vào thực tiễn giảng dạy.

   - Đánh giá rút kinh nghiệm.

2. Nội dung đề tài:

2.1- Khi cho oxit axit(CO2,SO2...)vào dung dịch kiềm hoá trị I( NaOH, KOH...) có các trường hợp sau xảy ra:

* Trường hợp 1:Khi cho CO2,SO2 vào dung dịch NaOH, KOH (Dung dịch kiềm) dư ta có một sản phẩm là muối trung hoà + H2O ).

          n(CO2 , SO2 ) <  n( NaOH, KOH)

Phương trình:

                   CO2  +  2NaOH     "   Na2CO3   +   H2O

                   SO2   +  2KOH      "   K2SO3     +   H2O

* Trường hợp 2:Khi cho CO2, SO2 dư vào dung dịch NaOH, dung dịch KOH thì sản phẩm thu được là muối axit duy nhất.

                   Tức là:

                             n( CO2, SO2 ) > n ( NaOH, KOH...)

Phương trình:

                   CO2    +    NaOH    "    NaHCO3

          Hoặc cách viết:

                   CO2    +    2NaOH   "   Na2CO3    +     H2O.

      Vì CO2  dư nên CO2 tiếp tục phản ứng với muối tạo thành:

                   CO2   +     Na2CO3    +    H2O   "  2NaHCO3  .

* Trường hợp3:Nếu biết thể tích hoặc khối lượng của oxit axit và dung dịch kiềm  thì trước hết ta phải tính số mol của cả 2 chất tham gia rồi lập tỉ số.

a, Nếu:                  <1

Kết luận: Sản phẩm tạo ra muối axit và CO2 hoặc SO2 còn dư.

Phương trình phản ứng:(xảy ra cả 2 phản ứng)

                             CO2    +    2NaOH   "   Na2CO3    +     H2O.               (1)

                             CO2   +     Na2CO3 hết   +    H2O   "  2NaHCO3.          (2)

b, Nếu:             > 2 ( không quá 2,5 lần)

Kết luận:Sản phẩm tạo ra muối trung hoà do nNaOH, nKOH dư.

Phương trình phản ứng:(chỉ xảy ra 1 phản ứng).

                             CO2    +    2NaOH   "   Na2CO3    +     H2O.            (1)

c, Nếu:

                             1 < < 2

Kết luận :Sản phẩm tạo ra là hỗn hợp hai muối: Muối axit và muối trung hoà .

Phương trình phản ứng

                   Ví dụ:                   CO2    +    NaOH    "    NaHCO3               (I)

                                      CO2    +    2NaOH   "   Na2CO3    +     H2O.    

Hoặc cách viết:

                                      CO2    +    2NaOH   "   Na2CO3    +     H2O.            

                                      CO2     +     Na2CO3    +    H2O   "  2NaHCO3.      (II)        

Hoặc:

                             CO2       +  NaOH      "    NaHCO3

                                                NaHCO3   +    NaOH    "    Na2CO3     +    H2O    (III)

Nhận xét :

          - Trong cách viết phản ứng (II) ta viết phản ứng tạo thành Na2CO3 trước, sau đó dư CO2 mới tạo thành muối axit.

          - Cách này là đúng nhất vì  lúc đầu lượng CO2 sục vào còn rất ít, NaOHdư do đó phải tạo thành muối trung hoà trước.

          - Cách viết (I) và (III) nếu như giải bài tập sẽ vẫn ra cùng kết quả như cách viết (II),nhưng bản chất hoá học không đúng.Ví dụ khi sục khí CO2 vào nước vôi trong, đầu tiên ta thấy tạo thành kết tủa và chỉ khi CO2 dư kết tủa mới tan tạo thành dung dịch trong suốt.

                    CO2   +  Ca(OH)2   "   CaCO3¯   + H2O

                   CaCO3¯   +  CO2   +   H2"   Ca(HCO3)2 tan

Cách viết (I) chỉ được dùng khi khẳng định tạo thành hỗn hợp hai muối, nghĩa là :

                             nCO2  <  nNaOH <  2 nCO2 

                   Hay:

                             1 < < 2

2.2-  Khi cho dung dịch kiềm( NaOH, KOH...) tác dụng với P2O5 (H3PO4)

Tuỳ thuộc vào tỉ lệ số mol: có thể có nhiều trường hợp xảy ra:         = T (*)

Do ta có tỉ lệ (*) vì khi cho P2O5 vào dung dịch KOH, dung dịch NaOH thì P2O5 sẽ phản ứng trước với H2O.

                   PT:             P2O5      +   3 H2O   "   2 H3PO4

Nếu:   T  < 1 thì sản phẩm là: NaH2PO4

                   PT:    NaOH +    H3PO      " NaH2PO4     +   H2O

Nếu:      1 < T < 2   Sản phẩm tạo thành là: NaH2PO4 + Na2HPO4

          PT:   3NaOH +    2H3PO     " NaH2PO4     +   Na2HPO4   +   3H2O.

Nếu: T = 2 thì sản phẩm tạo thành là Na2HPO4  

                   PT:   2NaOH +    H3PO4       "   Na2HPO4   +   2H2O.

Nếu: 2<T < 3.Sản phẩm tạo thành là hỗn hợp hai muối: Na2HPOvà Na3PO4.

                   PT:   5NaOH +    2H3PO4       " Na3PO4  +   Na2HPO4   +   5H2O.

Nếu: T > 3 thì sản phẩm tạo thành là: Na3PO4 và NaOH dư

                   PT:   3NaOH +    H3PO4       " Na3PO4        +   3H2O.

2.3- Cho oxit axit (SO2 , CO2...)  vào dung dịch kiềm hoá trị II (Ca(OH)2, Ba(OH)2...)

*Trường hợp 1: Nếu đề bài cho CO2, SO2 vào dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2dư  thì sản phẩm tạo ra là muối trung hoà và H2O.

          Phương trình phản ứng:

                             CO2    +   Ca(OH)2   "  CaCO3¯   + H2O  

                              (phản ứng này dùng để nhận biết ra khí CO2)

*Trường hợp 2: Nếu đề bài cho CO2, SO2 từ từ vào dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2 đến dư cho sản phẩm duy nhất là muối axit.

          Phương trình phản ứng:

                             2SO2 dư    +  Ba(OH)2   "  Ba(HSO3)2

          Hoặc: Ví dụ;

                             CO2         +  Ca(OH)2               "   CaCO3¯   + H2O

                             CaCO3¯   +  CO2   +   H2"   Ca(HCO3)2 tan

*Trường hợp 3: Nếu bài toán chỉ cho biết thể tích hoặc khối lượng của một chất thì phải biện luận các trường hợp:

                   * Nếu:         < 1

Kết luận: sản phẩm tạo thành là muối trung hoà.

          Phương trình phản ứng:

                   CO2    +   Ca(OH)2   "  CaCO3¯   + H2O

                   * Nếu :                > 2    (không quá 2,5 lần)

Kết luận: sản phẩm tạo thành là muối axit.

          Phương trình phản ứng:

                   2CO2 dư    +  Ca(OH)2   "  Ca(HCO3)2

          Hoặc:

                             CO2         +  Ca(OH)2               "   CaCO3¯   + H2O

                             CaCO3¯   +  CO2   +   H2"   Ca(HCO3)2 tan

                   * Nếu:             1< < 2

Kết luận : Sản phẩm tạo thành là muối trung hoà và muối axit.

Cách viết phương trình phản ứng:

Cách 1:                  CO2         +  Ca(OH)2               "   CaCO3¯   + H2O

                             CaCO3¯   +  CO2   +   H2"   Ca(HCO3)2 tan

Cách 2:       CO2         +  Ca(OH)2               "   CaCO3¯   + H2O

                   2CO2 dư    +  Ca(OH)2           "  Ca(HCO3)2

Cách 3:       2CO2 dư    +  Ca(OH)2           "  Ca(HCO3)2

                     Ca(HCO3)2  + Ca(OH)2      "  2CaCO3 ¯ +   2H2O.

*Chú ý: Cách viết 1 là đúng bản chất hoá học nhất. Cách 2 và 3 chỉ được dùng khi biết tạo ra hỗn hợp 2 muối.

Ví dụ1: Cho a mol khí CO2 hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch chứa b mol NaOH sau khi thí nghiệm kết thúc thì thu được dung dịch A.

          Hỏi dung dịch A có thể chứa những chất gì? Tìm mối liên hệ giữa a và b để có những chất đó?

Bài giải

 

CO2    +    2NaOH   "   Na2CO3    +     H2O.            (1)

                                a(mol)       b(mol)

*Trường hợp 1:

CO2 phản ứng vừa đủ với NaOH: n NaOH = 2n CO2  Þ b = 2a. Dung dịch sau phản ứng chứa Na2CO3 .

*Trường hợp 2:  NaOH :Þ b > 2a

                   Dung dịch sau phản ứng chứa:      Na2CO3 = a (mol).

                                                                         NaOH  = (b-2a)mol.

 

Phương trình phản ứng:

                                              CO2    +    2NaOH   "   Na2CO3    +     H2O.    (2)

             Số mol Trước P/ư      a                b

          các chất    Phản ứng        a               2a                   a                      a

                          Sau P/ư          0              b-2a                 a                      a

 

*Trường hợp 3:  CO2 dư   Þ b < 2a.

                                            CO2    +    2NaOH   "   Na2CO3    +     H2O.   (3)

            Số mol     Trước P/ư      a                  b

          các chất    Phản ứng       b/2               b                   b/2                 b/2

                          Sau P/ư       a- b/2             0                   b/2                  b/2

 


          Sau phản ứng :                 CO2 +  H2O  + Na2CO3   "   2NaHCO3   (4)

                                                   a-b/2                b/2                      (mol)

 

Nếu: CO2 phản ứng vừa đủ hoặc dư với Na2CO3 theo phương trình (4)

                                                =>   a - b/2   ≥ b/2  Þ  a ≥ b.

Dung dịch chỉ chứa:NaHCO3  = 2nNa2CO3 = b (mol)             

Nếu: Na2CO3 dư theo phương trình (4)

                                 

                      =>      b/2         >  a – b/2       Þ  b/2 < a < b

                               a – b/2   >   0                

 


Dung dịch sau phản ứng  chứa 2 chất:   NaHCO3   =  2( a- b/2 )  (mol)

                                                                  Na2CO3 dư    = b/2 – (a-b/2) = b- a (mol)

                  

3. Bài tập:

3.1-  Dạng bài tập CO2,SO2 phản ứng với dung dịch kiềm  NaOH, KOH.

 VD1: Dẫn khí CO2 điều chế được bằng cách cho 100 g đá vôi tác dụng với dung dịch HCl dư, đi qua dung dịch chứa 60 g NaOH.Tính khối lượng muối tạo thành:

* Phân tích đề bài:                           

 

- Trước khi tính khối lượng muối tạo thành ta phải xác định muối nào được tạo ra sau phản ứng

          - Khi cho axit HCl tác dụng với CaCO3 có một sản phẩm tạo ra là khí CO2 ta sẽ tính được số mol CO2dựa vào mCaCO3 = 100 g.

          - Tính số mol của 60 g NaOH.

          - Xét tỉ lệ nNaOH : nCO2 .

          - Dựa vào tỉ lệ xác định muối tạo thành từ đó dựa vào số mol CO2,số mol NaOH tính được khối lượng muối.

Bài giải

                             nCaCO3 = = 1 (mol)

Phương trình phản ứng:  

                   CaCO3      +     2HCl     "    CaCl2   +   CO2   +    H2O  (1)

Theo ( 1 ) nCO2 = nCaCO3  = 1(mol)

nNaOH =  = 1,5 (Mol)

Ta có :                 1 < = 1,5 < 2

Kết luận:Sản phẩm tạo ra 2 muối ta có phương trình phản ứng.

*Cách 1: ( Phương pháp song song )

Sau khi tính số mol lập tỉ số khẳng định sản phẩm tạo ra hai muối:

          Ta có thể viết phương trình theo cách sau:

Phương trình phản ứng:

                                      2NaOH    +    CO2    "   Na2CO­3   +  H2O     (4)

                             CO2        +    NaOH     "    NaHCO3     ( 5 )       

Gọi x,y lần lượt là số mol CO2 tham gia phản ứng (4),(5) (hoặc có thể đặt số mol của hai muối tạo thành ).

Ta có:

                   Phương trình:                         x + y = 1 (I)

          Theo (4) => nNaOH = 2nCO2    =  2x (mol)

          Theo (5) => nNaOH = nCO2   =  y (mol)

                             SnNaOH = 1,5 (mol) do đó ta có: 2x + y = 1,5 (II)

       Kết hợp (I),(II) ta có hệ phương trình :

                                                                   x + y = 1 ( I )           x = 0,5 ( mol)

                                                                                               =>    y = 0,5 (mol)

                                                                    2x + y = 1,5 (II)

 Vậy:

mNaHCO3  =  0,5 . 84 = 46 (g)

mNa2CO3   = 0,5.106 = 53 (g)

*Cách 2:( Phương pháp nối tiếp )                       

                                             2NaOH    +    CO2    "   Na2CO­3   +  H2O     (5)

            Số mol   Trước P/ư     1,5                1

       

          các chất    Phản ứng      1,5               .1,5         .1,5                  

                          Sau P/ư          0                 0,25             0,75     

              Vì CO2  dư  nên tiếp tục phản ứng với Na2CO3  theo phương trình:

                                                   CO2 +  N a2CO3 +   H2O   "   2NaHCO3     (6)

          Số mol     Trước P/ư      0,25          0,75   

          các chất    Phản ứng        0,25         0,25                         2. 0,25                  

                          Sau P/ư           0              0,5                             0,5     

Dung dịch sau phản ứng gồm:     Na2CO3    :   0,5 (mol)

                                                  NaHCO:   0,5 (mol)

=>        mNa2CO3  = 0,5 . 106 =  53 (g)

=>       mNaHCO3  = 0,5 . 84 =  46 (g)

*Cách 3: ( Viết phương trình theo đúng tỉ lệ số mol )

Vì    = 1,5 / 1 = 3/2

 

                Do đó ta lập phương trình theo đúng tỉ lệ mol như trên :

                  2CO2           +   3 NaOH    "    NaHCO3  + Na2CO3  +     H2O    

Theo pt :       2                     3                     1                1

Theo bài :   1                      1,5                                     0,5     0,5

                             Vậy số gam muối thu được là :

                             mNaHCO3  = 0,5.84 = 46 (g)

                             mNa2CO3    = 0,5.106 = 53 (g)

VD2: Người ta dùng dung dịch NaOH 0,1 M để hấp thụ 5,6 l CO2( đo ở đktc).Tính V dung dịch NaOH đủ để:

a,Tạo ra muối axit.Tính nồng độ mol/l của muối này trong dung dịch sau phản ứng ?

b,Tạo ra muối trung hoà.Tính nồng độ mol/l của muối này trong dung dịch sau phản ứng?

c.Tạo ra cả hai muối với tỉ lệ số mol là 2:1.Tính nồng độ mol/l của mỗi muối có trong dung dịch sau phản ứng?

*Phân tích đề bài:

        - Để tạo ra muối axit thì tỉ lệ: nCO2 : nNaOH = 1:1.

        - Để tạo ra muối trung hoà:  nCO2 : nNaOH = 2:1.

        - Để tạo ra cả hai muối tỉ lệ 2:1 thì tỉ lệ về số mol.  1 < nCO2 : nNaOH < 2.

Bài giải

                   nCO2 =  = 0,25 ( mol)

a, Trường hợp tạo ra muối axit.

                   Phương trình phản ứng:

                                      CO2    +    NaOH    "    NaHCO3     ( 1 )

                                       1                 1                                 mol

          Theo(1) :  nNaOH = nCO2  = 0,25 (mol) do đó

                                                Vd2 NaOH =  = 2,5 (mol)

                   nNaHCO3 = nCO2 = 0.25 (mol) do đó.

                                                CM( NaHCO3) =  = 0,1 (M)

b,Trường hợp tạo ra muối trung hoà.

          Phương trình phản ứng:

                   2NaOH    +    CO2   "   Na2CO­3   +  H2O     (2)

                     2(mol)        1(mol)      1 ( mol)

          Theo (2): nNaOH  = 2nCO2 = 2.0,25 = 0,5 (mol) do đó:

                   Vd2 NaOH  =  = 5 ( lit )

          Và:     nNaOH  = nCO2 = 0,25 (mol)

                                      Þ CM(NaOH) =  = 0,05 (M)

c,Trường hợp tạo ra cả hai muối với tỉ lệ số mol 2 muối là 2:1 

                                                Þ  nNaHCO3 : nNa2CO3  = 2  : 1  (*)

                   Phương trình phản ứng: 

                                      CO2    +    NaOH     "    NaHCO3     ( 3 )

                                      2NaOH    +    CO2    "   Na2CO­3   +  H2O     (4)

Theo (*) ta phải nhân đôi (3) rồi cộng với (4) ta được:

                   4NaOH  +  3CO2      "    2NaHCO3   +    Na2 CO3    +  H2O (5)

          Theo (5) nNaOH  = .0,25 = 0,33 (mol)

                   Do đó:   VNaOH = = 3,3 (lit)

          và :  (5) =>nNaOH = nCO2   = .0,25  = 0,167 (mol)

                   (5) =>  nNa2CO3  = nCO2 = .0,25 = 0,083 (mol)

Vậy :

                             CM(NaHCO3)  =  = 0,05 ( M )

                             CM( Na2CO3)  =   = 0,025 ( M )

VD3: Người ta dẫn 2,24 lít khí CO2 (ở đktc) qua bình đựng dd NaOH. Khí CO2 bị hấp thụ hoàn toàn. Sau phản ứng muối nào được tạo thành với khối lượng là bao nhiêu gam?

*Phân tích đề bài:

          Với bài tập này chỉ cho trước số mol (tức VCO2 ở đktc) của CO2 còn số mol NaOH chưa biết.  

          Vì vậy muốn biết muối nào được tạo thành và khối lượng là bao nhiêu ta phải xét các trường hợp xảy ra:

 

Bài giải

 

                             nCO2   =    = 0,1 (mol)

*Trường hợp1:  Sản phẩm tạo thành là: Na2CO3.

                                      nCO2   =  2nNaOH.

   Phương trình phản ứng:

                                  2NaOH    +    CO2     "   Na2CO­3   +  H2O     (1)

          Theo (1)               nCO2   =  nNaCO3 = 0,1 (mol)

                             =>     mNa2CO3  = 0,1 . 106 = 10,6 (g)

*Trường hợp2:Sản phẩm tạo thành là muối axit: NaHCO3.

                                                          nCO2   =   nNaOH

Phương trình phản ứng:

                                CO2    +    NaOH      "    NaHCO3     ( 2 )

          Theo (2)         nNaHCO3  =  nCO2  =  0,1 (mol)

                       =>   mNaHCO3   =0,1 . 84 = 8,4      (g)

*Trường hợp3: Sản phẩm tạo thành là hỗn hợp hai muối.

                                      NaHCO3 và Na2CO3

                             Khi đó                  1 <   < 2.

Các phương trình phản ứng :

                                      CO2    +    NaOH      "    NaHCO3               ( 3 )

                                      2NaOH    +    CO2     "   Na2CO­3   +  H2O     (4)

Và khối lượng hỗn hợp hai muối:

                             8,4 (g) <  mNaHCO3  +  mNa2CO < 10,6 (g)

* Bài tập vận dụng :

Bài 1: Cho 16,8 lit CO2(ở đktc) hấp thụ hoàn vào 600 ml dung dịch NaOH 2M.Thu được dung dịch A.

        1.Tính tổng khối lượng muối có trong dung dịch A.

2. Lấy dung dịch A cho tác dụng với một lượng dư  BaCl2 .Tính khối lượng kết tủa tạo thành .

Bài 2: Dẫn khí CO2 điều chế được bằng cách cho 10 (g)CaCO3  tác dụng với dung dịch HCl dư vào dung dịch NaOH.Tính khối lượng  muối tạo thành.

(Cho Na =23,O = 16, C = 12, H = 1, Ca = 40)

Bài 3: Hoà tan m(gam) hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3 vào 55,44 gam H2O được 55,44 ml dung dịch ( d =1,0822 ),bỏ qua sự biến đổi thể tích. Cho từ từ dung dịch HCl  0,1 M vào dung dịch trên cho đến khi thoát ra 1,1 gam khí thì dừng lại.Dung dịch thu được cho tác dụng với nước vôi trong tạo ra 1,5 gam kết tủa khô.Giá trị m và thể tích dung dịch HCl 0,1 M là:

A.   5,66 gam ; 0,05 lít

  B.  4,56 gam ; 0,025 lít

C.   56,54 gam ; 0,25 lít.

D.   4,56   gam ; 0,5    lít

Bài 4: Nung 20 gam CaCO3 và hấp thụ hoàn toàn thể tích khí tạo ra do sự nhiệt phân CaCO3 nói trên trong 0,5 lit dung dịch NaOH 0,56 M . Nồng độ mol của muối cacbonat thu được (cho Ca = 40) là.

A.  CM ( Na2CO3) = 0,12 M ,CM(NaHCO3) = 0,08 M

B.  CM ( Na2CO3) = 0,16 M ,CM(NaHCO3) = 0,24 M

C.  CM ( Na2CO3) = 0,4 M ,CM(NaHCO3) = 0

D.  CM ( Na2CO3) = 0,        CM(NaHCO3) = 0,40   M

 

3.2-  Dạng bài tập P2O5 phản ứng với dung dịch NaOH, KOH.

 

VD1: Đốt cháy hoàn toàn 6,2 g phôtpho thu được chất A.Cho chất A tác dụng với 800 ml dung dịch NaOH 0,6 M . Thì thu được muối gì? Bao nhiêu gam?

 

* Phân tích đề bài:

- Đốt cháy phốt pho ta thu được P2O5 (A). Cho A (P2O5 )tác dụng với dungdịch NaOH thì P2O5 sẽ phản ứng với H2O trước tạo ra H3PO4.

- Tính số mol H3PO4 và số mol NaOH.

- Xét tỉ số:        từ đó xác định được muối gì được tạo thành .

 

Bài giải

nP  =    = 0,2 (mol)

nNaOH =  0,8 . 0,6 = 0,48 (mol).

          Các phương trình phản ứng :

                                      4P      +   5O2      "  2P2O5      (1)

                                      P2O5   + 3H2O     "   2H3PO4  (2)

          Theo (1)  => nP2O5   =   nP  = = 0,1 (mol)

          Theo (2)  => nH3PO4  = 2 nP2O5   = 2.0,1 = 0,2 (mol)

                   Xét tỉ lệ:

                                      2 <  =  = 2,4 < 3 .

*Kết luận:sản phẩm tạo ra là hỗn hợp hai muối.

          Phương trình phản ứng :

                   5NaOH +  2H3PO4    "  Na2HPO4   +   Na3PO4   +  5H2O  (3)

                Hay:     2NaOH  +   H3PO4    "   Na2HPO4      +    2H2O       (4)

                             3NaOH  +   H3PO4    "    Na3PO4        +   3H2O       (5)

Gọi x,y lần lượt là số mol của Na2HPO4 và Na3PO4

                   Theo (4)   => nNaOH  =  2n Na2HPO4   = 2x (mol)

                                   =>  n H3PO4 = n Na2HPO4       = x (mol)

                   Theo (5)  => nNaOH  =  3n Na3PO4      = 3y (mol)

                                   =>  n H3PO4 = n Na3PO4         = y (mol)

          Theo bài ra:       S nNaOH  =  0,48 (mol)   =  2x  +3y  (I)

                                  S n H3PO4  =  0,2 (mol)     =  x + y     (II)

          Dođó ta có :        

                                       2x  +3y  =  0,48       (I)    =>  x =  0,12  (mol)

                                       x + y      =  0,2        (II)               y  = 0,08  (mol)

Vậy khối lượng muối:       m Na2HPO4   =  0,12 . 142  = 17,04 (g)

                                       m Na3PO4       =  0,08 . 164  = 13,12 (g)

3.3 - Dạng bài tập oxit axit ( CO2, SO2...) phản ứng với dung dịch kiềm hoá trị II

  (  Ca(OH)2, Ba(OH)2 ...)

VD 1: Nêu hiện tượng xảy ra và giải thích khi  sục  từ từ CO2 vào dung dịch nước vôi trong trong ống  nghiệm sau đó  đun nóng ống  nghiệm trên ngọn lửa

Bài giải:

*Hiện tượng :

 Khi sục CO2 từ từ vào dung dịch  nước vôi trong thì lúc đầu thấy xuất hiện kết tủa trắng  và lượng kết tủa tăng dần.

- Nếu tiếp tục sục CO2 thì thấy lượng kết tủa lại giảm dần và tan hết tạo dung dịch trong suốt.

- Nếu đun nóng dung dịch sau phản ứng thì ta lại thấy xuất hiện kết tủa trắng

*  Giải thích:

- Lúc đầu khi mới sục CO2 thì lượng CO2 ít lượng Ca(OH)2 dư khi đó chỉ xảy ra phản ứng

                         CO2         +  Ca(OH)2               "   CaCO3¯   + H2O

  Vậy kết tủa trắng xuất hiện là: CaCO3  lượng kết tủa này tăng dần đến khi 

 nCO2  = nCa(OH)2 lúc đó lượng kết tủa là cực đại

- Nếu tiếp tục sục khí CO2 vào thì thấy kết tủa  tan dần là do lúc đó lượng Ca(OH)2 đã hết CO2 dư khi đó  xảy ra phản ứng

          CaCO3¯   +  CO2   +   H2"   Ca(HCO3)2 tan

Sản phẩm tạo thành là Ca(HCO3)2 tan nên lượng kết tủa giảm dần đến khi

lượng kết tủa tan hết thì  tạo dung dịch  trong  suốt

Lúc đó : nCO2  =2 nCa(OH)2 sản phẩm trong ống nghiệm chỉ là Ca(HCO3)2

- Nhưng nếu ta lấy sản phẩm sau phản ứng đun nóng trên ngọn lửa đèn cồn thì lại thấy xuất hiện kết tủa trắng là do

     Ca(HCO3)2    to      CaCO3¯   +  CO2   +   H2O    

VD2: Hoà tan hết 2,8 (g) CaO vào H2O được dung dịch A. Cho 1,68 lít khí CO2 (đo ở đktc) hấp thụ hoàn toàn dung dịch A.Hỏi có bao nhiêu gam muối tạo thành?

 

* Phân tích đề bài:

- Đề bài cho 2,8 g CaO ta sẽ tính được nCaO.Dựa vào phản ứng CaO tác dụng với nước tính được nCa(OH)2.

          - Mặt khác biết VCO2 = 1,68 lit tính được nCO2

          - Lập tỉ số    ta sẽ xác định được muối nào được tạo thành và tính được khối lượng của muối.

Bài giải

                             nCaO  =  = 0,05 (mol)

                             nCO2  =  = 0,075 (mol)

          Phương trình phản ứng :

                             CaO  +  H2O    "   Ca(OH)2        (1)

          (1)   => nCa(OH)2  =   nCaO  = 0,05 (mol)

Xét tỉ lệ:                   1 <   =   =  1,5  < 2.          

*Kết luận:Vậy sản phẩm tạo ra là hỗn hợp hai muối. Muối trung hoà và muối axit.

          Các phương trình phản ứng :

                             CO2         +  Ca(OH)2               "   CaCO3¯   + H2O (2)

                              2CO2 dư    +  Ca(OH)2           "  Ca(HCO3)2              (3)

*Cách 1: Gọi x, y lần lượt là số mol CO2 ở phản ứng (2) và (3).

Theo bài ra ta có:   S nCO2  =  0,075 (mol) do đó .

                   x + y  = 0,075                (I)

Theo (2) :  nCa(OH)2  = nCO2   = x (mol)

                   Theo (3) :  nCa(OH)2  =   nCO2   = y (mol)

Mặt khác: S nCa(OH)2   = 0,05(mol).do đó ta có .

                                                x  +   y    =  0,05 (II)

Kết hợp (I) và (II) ta được

                                      x + y  = 0,075                 (I)

                                                                                          =>    x = 0,025 (mol)

                                        x  +   y    =  0,05          (II)             y = 0,05 (mol)

Theo (2): nCO2  =   nCaCO3     =  0,025 (mol)  =>mCaCO3= 0,025.100 = 2,5 (g)

Theo (3):     nCa(HCO3)2 =    nCO2  =    .0,05  = 0,025

 => mCa(HCO3)2 = 0,025.162 = 4,05 (g) .   

 

*Cách 2: Sau khi tính số mol lập tỉ số xác định được sản phẩm tạo ra là hỗn hợp hai muối ta viết phương trình phản ứng như sau:

                                  CO2     +       Ca(OH)2    "    CaCO3 ¯        +   H2O   (4)     Số mol     Trước P/ư   0,075                0,05   

  các chất    Phản ứng   0,05                  0,05                0,05                  

                    Sau P/ư    0,025                  0                   0,05     

           Theo phương trình phản ứng (4) nCOdư nên tiếp tục phản ứng với sản phẩm CaCO3  theo phương trình:

                              CO2       +      CaCO3 ¯   +   H2O     "    Ca(HCO3)2      (5)

 Số mol     Trước P/ư 0,025                0,05   

 các chất    Phản ứng 0,025                0,025                               0,025                  

                   Sau P/ư     0                     0,025                               0,025     

Vậy Sau phản ứng thu được các chất là:

                           Ca(HCO3)2 = 0,025    (mol)    

                            CaCO3       = 0,025     (mol)

Vậy khối lượng các chất thu được trong hỗn hợp :

                                      m Ca(HCO3)2     = 0,025 . 162 = 4,05 (g)

                                      m CaCO3          = 0,025 . 100 = 2,5 (g)

*Bài tập vận dụng:

Bài 1:     Cho 10 lít hỗn hợp khí gồm N2 và CO2 đi qua 2 lit dung dịch Ca(OH)2 0,02 M được 1 g kết tủa. Xác định % theo thể tích của các chất khí có trong hỗn hợp.(Các thể tích khí đo ở đktc).

Bài 2:  Người ta dẫn khí CO2 vào 1,2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,1 M tạo ra được 5 (g) một muối không tan cùng một muối tan .

          a,Tính thể tích khí CO2 đã dùng ( Các khí đo ở đktc)

          b, Tính khối lượng và nồng độ mol/l của muối tan.

          c,Tính thể tích CO2 (đktc) trong trường hợp chỉ tạo muối không tan. Tính m muối không tan đó.

Bài 3: Để đốt cháy 6,72 lít hỗn hợp khí A gồm CO,CH4, cần dùng 6,72 lít khí O2.Tính thành phần % theo thể tích mỗi khí trong A.

          - Hấp thụ toàn bộ khí sinh ra trong phản ứng cháy vào bình chứa 4 lít dung dịch Ca(OH)xuất hiện 25 g kết tủa trắng. Tính CM của dung dịch Ca(OH)2.

Bài 4: Hấp thụ hoàn toàn V lít CO2 (ở đktc) vào dung dịch Ca(OH)2 thu được 10 gam kết tủa. Loại bỏ kết tủa rồi nung nóng phần dung dịch còn lại thu được 5 gam kết tủa nữa .V bằng:

A, 3,36 lit

B, 4,48 lit

C, 2,24  lit

D, 1,12  lit

  

Bài 5. Cho 4,48 lit CO2 (đktc) đi qua 190,48ml dung dịch NaOH 0,02% có khối lượng riêng là 1,05g/ml  . Hãy cho biết muối nào được tạo thành và khối lượng là bao nhiêu?

Bài 6. Hoà tan 2,8 g CaO vào nước, ta được dung dịch A.

a) Cho 1,68 lit khí CO2 hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch A. Hỏi có bao nhiêu gam kết tủa được tạo thành .

b)Nếu cho khí CO2sục qua dung dịch A và sáu khi kết thúc thí nghiệm thấy có 1g kết tủa thì có bao nhiêu lit CO2 đã tham gia phản ứng? Các thể tích khí đo ở đktc.

Bài 7. Đốt cháy 12 g C và cho toàn bộ thể tích khí CO2 tạo ra tác dụng với dung dịch NaOH 0,5M. Với thể tích nào của dung dịch NaOH 0,5M thì xảy ra các trường hợp sau:

* Trường hợp 1: Chỉ thu được muối NaHCO3 và không dư CO2.

* Trường hợp 2: Chỉ được muối Na2CO3 không dư NaOH.

* Trường hợp 3: Được cả hai muối với nồng độ mol của NaHCO3 bằng 1,5 lần nồng độ mol của Na2CO3.

   Trong trường hợp này phải tiếp tục thêm bao nhiêu lit dung dịch NaOH 0,5 nữa để được hai muối có cùng  nồng mol.

Bài 8. Khi thêm từ từ và khuấy đều 0,8 lit dung dịch HCl 0,5M vào dung địch chứa 35g hỗn hợp A gồm hai muối Na2CO3 và K2CO3 thì có 2,24 lit CO2 thoát ra (đktc) và được dung dịch D.

    Thêm Ca(OH)2 dư vào dung dịch D thu được kết tủa B.

 a) Tính khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp A và khối lượng kết tủa B.

 b) Thêm m gam NaHCO3 vào hn hp A được hn hp A’ . Tiến hành thí nghim ging như trên, th tích dung dch HCl 0,5M vào vn là 0,8 lit , dung dch thu được là dung dÞch D’ . Khi thêm Ca(OH)2dư vào dung dịch D’ được kết tủa B’ nặng 30 g. Tính thể tích CO2 bay ra (đktc) và tính m.

 

 

 

B. Hiệu quả khi áp dụng và các ý nghĩa khác.

       - Củng cố và rèn luyện kĩ năng vận dụng tính chất hoá học.

       - Rèn luyện kĩ năng giải bài tập hoá học từ đơn giản đến phức tạp.

       - Phù hợp với nhận thức của Hs.

       - Củng cố , phát triển tư duy logic cho HS.

       - Hs có khả năng phân tích tốt hơn , có kinh nghiệm hơn để áp dụng cách giải tương tự cho những dạng toán khác.

       - Dạng toán có phạm vi áp dụng tương đối rộng (cả THCS và THPT)

* Kết quả : > 95 % (với HSG ) giải quyết tốt các bài tập liên quan đến vấn đề này.

                   > 60 % ( với HS đại trà) giải quyết tốt các bài tập liên quan đến vấn đề này(ở mức độ đơn giản hơn).

C. Bài học kinh nghiệm.

     Mọi vấn đề của bài toán cần phải có một cái nhìn tổng quát rồi đưa ra một phương án giải quyết phù hợp.

D. Kiến nghị.  

    - Tăng cường giờ luyện tập cho khối 8,9 ( có thể bằng hình thức học tự chọn)

    - Cần có phụ tá thí nghiệm hoặc xem xét giảm số giờ dạy của GV môn Hoá.

    - Cần có chế độ độc hại đối với GV.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                            PHẦN III: KẾT LUẬN

 

   Trên đây là vấn đề “ Phương pháp giải bài toán liên quan đến phản ứng giữa oxit axit với dung dịch kiềm:” Đây thuộc dạng bài tập vừa định tính , vừa định lượng có thể nói là tương đối phức tạp và dễ nhầm lẫn trong quá trình giải nếu không có một phương pháp giải đúng đắn. 

   Tôi đưa ra phương pháp này nhằm trang bị cho HS có một tư thế sẵn sàng để giải quyết loại bài tập này. Hơn thế nữa đây sẽ là cơ sở để HS phát triển ở các loại bài tập khác.

     Qua đây HS sẽ nâng cao được tầm tư duy , nhận thức cho bản thân.

     Tôi mong rằng chuyên đề này sẽ có tinh khả thi góp phần nâng cao chất lượng dạy và học, đặc biệt là trong việc nâng cao chất lượng đội ngũ học sinh giỏi.

     Trong quá trình thực hiện , chuyên đề chỉ mang tính cá nhân, chắc chắn sẽ không tránh khỏi sai sót. Do vậy rất mong đồng nghiệp, bạn bè bổ sung, góp ý để chuyên đề được hoàn thiện hơn.

 

 

                                  Xin chân thành cảm ơn!

                                                                            

 

 Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết,không sao chép nội dung của người khác

                                                                                        

                                                                    Hương Sơn, ngày  tháng  năm 20

                                       

                                                                                           Người viết.

 

 

                                                                                  

                                                                                      Nguyễn Tiến Dũng

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                           TÀI LIỆU THAM KHẢO

 

               1. Chuyên đề bồi dưỡng hoá học 8,9                      ( Hoàng Vu)

               2. Phân loại và phương pháp giải toán hoá vô cơ   (Quan Hán Thành)

               3. Hoá vô cơ                                                           (Nguyễn Trọng Thọ)

               4. Hướng dẫn giải nhanh bài tập hoá học               (Quan Hán Thành)  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                PHẦN IV. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ

 

I. Trường THCS Hương Sơn:

T T

Nội dung

                              Nhận xét 

Kết quả

(điểm)

Phần I

Đặt vấn đề 

 

 

 

Phần II

A. Nội dung

 

B. ng dụng

 

 

 

Phần III

 

Kết luận

 

 

 

       Tổng điểm:.............Xếp loại:..........

                                                                 Hương Sơn, ngày.thángnăm 20

                                                                                       Hiệu trưởng.

 

 

 

 

 

 

 

II. Phòng GD- ĐT huyện Bình Xuyên.

T T

Nội dung

                              Nhận xét 

Kết quả

(điểm)

Phần I

Đặt vấn đề 

 

 

 

Phần II

A. Nội dung

 

B. ng dụng

 

 

 

Phần III

 

Kết luận

 

 

 

     Tổng điểm:................Xếp loại:..........

                                                                Bình Xuyên, ngàytháng...năm 20

                                                                                         Giám khảo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

thcshuongson

data/9967028377242736135/tintuc/files/10.2015/chuyen%20de-%20Dung%202014-2015.rar

Các tin khác

Xem thêm...