Sáng kiến kinh nghiệm Hướng dẫn học sinh giải bài tập về nồng độ dung dịch

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Hướng dẫn học sinh giải bài tập về nồng độ dung dịch

1. 1. Lời giới thiệu. Trước đây khi giảng dạy học sinh giỏi lớp 8 bài tập về nồng độ dung dịch thì bản thân tôi cũng chỉ dạy theo kiểu gặp bài nào dạy bài đó cho nên các em lĩnh hội dạng bài tập này không theo hệ thống, không có lozic, các em nhớ và hiểu một cách mơ hồ, không khắc sâu, trong một thời gian ngắn sau đó quay lại dạng bài tập này thì hầu hết các em đều quên. Qua quá trình giảng dạy nhiều năm, bồi dưỡng nhiều đội tuyển HSG thì tôi đã đúc kết được một chút kinh nghiệm cho bản thân là đã tổng hợp được các dạng bài tập về nồng độ dung dịch từ dễ đến khó, theo một lozic nhất định là: Dạng bài sau sẽ áp dụng những kiến thức, công thức tính toán của bài tập trước để giải. Do vậy mà sau khi học xong các dạng bài tập này tôi thấy các em nắm rất chắc kiến thức và nhớ rất lâu. Nên tôi quyết định viết SKKN này để đồng nghiệp tham khảo, cho ý kiến để SKKN của tôi ngày càng hoàn thiện hơn nhằm góp một phần nhỏ bé của mình trong công tác bồi dưỡng HSG cấp Trường, Huyện và cấp Tỉnh đạt được những thành tích cao hơn nữa. 2. Tên sáng kiến: Hướng dẫn học sinh giải bài tập về nồng độ dung dịch. 3. Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến: Nguyễn Thị Tâm 4. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Dùng cho công tác bồi dưỡng HSG lớp 8. Nhằm giúp các em có được một hệ thống bài tập về nồng độ dung dịch theo mức độ tăng dần về độ khó. Từ đó các em có thể giải thành thạo các bài tập liên quan đến vấn đề về nồng độ dung dịch. 5. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử: Tháng 4 năm 2014. 6. Mô tả bản chất của sáng kiến: 6.1. Về nội dung của sáng kiến: Qua quá trình giảng dạy nhiều năm tôi thấy, hầu hết các bài tập về nồng độ dung dịch đều là phần kiến thức không thể thiếu trong các đề thi HSG. Vì vậy để các em học sinh lớp 8 có kiến thức chắc chắn phục vụ cho việc thi học sinh giỏi lớp 8, 9 đạt được kết quả cao. Cho nên tôi đã quyết định tổng hợp lại toàn bộ những mảng kiến thức mà tôi đã áp dụng vào công tác bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều năm qua, nhằm hệ thống hóa thành một đề tài lozic, thứ tự thực hiện của các giải pháp để học sinh và đồng nghiệp tiện theo dõi. Giải pháp 1: Giúp học sinh làm quen với các khái niệm về nồng độ dung dịch Và áp dụng nhuần nhuyễn công thức tính nồng độ dung dịch. I. Dung môi, chất tan, dung dich. - Dung môi là chất có khả năng hòa tan chất khác để tạo thành dung dịch. - Chất tan là chất bị hòa tan trong dung môi. - Dung dịch là hỗn hợp đồng nhất của dung môi và chất tan. 1
2. Ví dụ: Hòa tan đường vào nước thu được nước đường. Trong đó: Đường tan trong nước nên đường là chất tan, nước hòa tan được đường nên nước là dung môi của đường, còn nước đường là dung dịch. II. Dung dịch bão hoà, dung dịch chưa bão hoà. Ở một nhiệt độ xác định: - Dung dịch chưa bão hòa là dung dịch có thể hòa tan thêm chất tan. - Dung dịch bão hòa là dung dịch không thể hòa tan thêm chất tan. Ví dụ: (1) Ở 250C, hòa tan vừa đủ 36 gam muối ăn vào 100 gam nước ta thu được 136 gam dung dịch muối bão hòa. (2) Ở 250C, hòa tan 34 gam muối ăn vào 100 gam nước ta thu được 134 gam dung dịch muối chưa bão hòa. III. Độ tan(S). Định nghĩa: Độ tan(S) của một chất trong nước là số gam chất đó hòa tan trong 100 gam nước để tạo thành dung dịch bão hòa ở một nhiệt độ xác định. 0 Ví dụ: Ở 25 C độ tan của đường là 204 gam, của NaCl là 36 gam, của AgNO3 là 222 gam. IV. Tinh thể hiđrat hoá hay tinh thể ngậm nước. - Tinh thể ngậm nước (tinh thể hiđrat) là những tinh thể có chứa nước kết tinh. VD: CuSO4 . 5H2O; Na2CO3 . 10H2O; MgSO4.7H2O; FeSO4. 7H2O; ZnSO4 .7H2O; CaCl2.6H2O; MnSO4 .7H2O; FeCl3.6H2O; MgCl2.6H2O. - Thành phần tinh thể ngậm nước (tinh thể hiđrat) gồm: + Phần khan là phần không chứa nước kết tinh như: CuSO4; Na2CO3; MgSO4 + Phần nước kết tinh là phần nước có trong tinh thể hiđrat như: VD: Có 5 phân tử H2O trong 1 phân tử CuSO4 . 5H2O; Có 10 phân tử H2O trong 1 phân tử Na2CO3.10H2O - Khi hòa tan tinh thể hiđrat vào nước thì nồng độ dung dịch là nồng độ của phần khan trong dung dịch. VD: Hòa tan 25g CuSO4 .5H2O vào 275g nước thì thu được 300 gam dung dịch CuSO4 4%. V. Nồng độ của dung dịch. 1. Nồng độ phần trăm của dung dịch. 2
3. Trong đó: C% là nồng độ phần trăm của dung dịch (%) mct là khối lượng của chất tan (gam) mdd là khối lượng của dung dịch (gam) mdd = mct + Bài tập 1. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được khi: a. Hoà tan 8 gam CuSO4 vào 192 gam H2O. b. Hoà tan 32 gam Fe2(SO4)3 vào 368 gam H2O. c. Hoà tan 4 gam NaOH vào nước được 200 gam dung dịch NaOH. d. Hoà tan 11,4 gam KOH vào nước được 300 gam dung dịch NaOH. Bài tập 2. Tính khối lượng dung dịch thu được khi: a. Cho 5,6 gam KOH vào nước được dd KOH 10%. b. Hoà 34,2 gam Al2(SO4)3 vào nước được dd Al2(SO4)3 20%. Bài tập 3. a. Tính khối lượng, số mol của Zn(NO3)2 có trong 200 gam dd Zn(NO3)2 18,9%. b. Tính khối lượng, số mol của MgCl2 có trong 300 gam dd MgCl29,5%. Bài tập 4. Cho nhôm phản ứng với 300 gam dung dịch HCl 7,3%. a. Tính khối lượng Al phản ứng. b. Tính khối lượng AlCl3 sinh ra. c. Tính thể tích hiđro thu được(đktc). Bài tập 5. Cho 5,6 gam sắt tác dụng với 200 gam dung dịch H2SO4. a. Tính khối lượng và nồng độ % của dd H2SO4 phản ứng. b. Tính khối lượng FeSO4 sinh ra. c. Tính thể tích hiđro thoát ra (đktc). Bài tập 6. Hoà tan hoàn toàn 10,2 gam Al2O3 trong dung dịch HNO3 15%. a. Tính khối lượng dung dịch HNO3 phản ứng. b. Tính số phân tử nước tạo thành. Chú ý: * mdd sau phản ứng = các chất đem pha trộn – m( * Một số các axit, bazơ yếu dễ bị phân huỷ ở điều kiện thường: H2CO3 H2O + CO2 H2SO3 H2O + SO2 NH4OH NH3 + H2O Bài tập 7. Cho 100 gam dung dịch NaOH 8% vào 200 gam dung dịch HCl. a. Tính nồng độ % của dung dịch HCl phản ứng. b. Tính nồng độ % của dung dịch thu được sau phản ứng. 3
4. Bài tập 8. Cho dung dịch KOH 5,6% vào 100 gam dung dịch H2SO4 19,6% a. Tính khối lượng dung dịch KOH 5,6% phản ứng. b. Tính nồng độ % của dung dịch K2SO4 thu được sau phản ứng. Bài tập 9. Cho 10 gam CaCO3 phản ứng với 200 gam dung dịch HNO3. a. Tính nồng độ % của dung dịch HNO3 phản ứng. b. Tính nồng độ % của dung dịch thu được sau phản ứng. Bài tập 10. Hoà 200 gam dd CuSO4 16% vào dd NaOH 8%. a. Tính khối lượng dung dịch NaOH 8% phản ứng. b. Tính nồng độ % của dung dịch Na2SO4 thu được sau phản ứng. 2. Nồng độ mol của dung dịch. n = CM . V V = n : CM Trong đó CM: nồng độ mol của dd (M) n: Số mol chất tan(mol) V: Thể tích dd (lít) Bài tập 1. Tính nồng độ mol của dung dịch thu được khi: a. Cho 4 gam NaOH vào nước được 200 ml dung dịch NaOH. b. Cho 5,6 gam KOH vào nước được 250 ml dung dịch KOH. Bài tập 2. Tính x, y khi: a. Hoà 7,45 gam KCl vào nước thu được x lít dung dịch KCl 1M. b. Hoà 19,6 gam H2SO4 vào nước thu được y lít dung dịch H2SO4 0,2M. Bài tập 3. Tính số mol, khối lượng của: a. CuSO4 có trong 200 ml dung dịch CuSO4 0,2M. b. H2SO4 có trong 100 ml dung dịch H2SO4 1M. Bài tập 4. Cho Zn tác dụng với 200 ml dung dịch HCl 1M. a. Tính khối lượng Zn phản ứng. b. Tính thể tích H2 thu được(ở đktc). Chú ý: * Vdd sau phản ứng = các chất đem pha trộn (coi thể tích chất rắn, chất khí làm cho dd thay đổi không đáng kể) * mdd = Vdd . D Vdd = mdd : D Trong đó Vdd: Thể tích dd (ml) D: Khối lượng riêng của dd (g/ml) Bài tập 5. Cho 5,4 gam Al phản với 300 ml dung dịch H2SO4. a. Tính nồng độ mol của dd dd H2SO4. b. Tính thể tích H2 thu được sau phản ứng. c. Tính CM của dd Al2(SO4)3 thu được sau phản ứng. 4
5. Bài tập 6. Cho 100 ml dung dịch HCl 2M tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 0,2M a. Tính thể tích dung dịch Ba(OH)2 0,2M phản ứng. b. Tính CM của dd BaCl2 thu được sau phản ứng. Bài tập 7. Cho 200 ml dung dịch H2SO4 1M vào 200 ml dung dịch Ca(OH)2. a. Tính CM của dung dịch Ca(OH)2 . b. Tính CM của dung dịch CaSO4 thu được sau phản ứng. Bài tập 8. Hoà 150 ml dung dịch NaCl 2M vào 150 ml dung dịch AgNO3 3M. Tính CM của dung dịch thu được. Giải pháp 2: Một số bài tập về nồng độ dung dịch. I. Mối liên quan giữa nồng độ % và độ tan của một chất. 1. Công thức tính toán. 2. Bài tập áp dụng. Bài 1. Ở 200C, hòa tan 14,36 gam muối ăn vào 40 gam nước thì thu được dung dịch bão hòa. Tính độ tan và nồng độ % của dung dịch NaCl thu đươc. Giải. Ở 200C. 0 Bài 2. Ở 20 C, hòa tan 53,75 gam muối Na2CO3 vào 250 gam nước thì thu được dung dịch bão hòa. Tính độ tan và nồng độ % của dung dịch Na2CO3 thu đươc. Bài 3. Ở 200C, hòa tan 5 gam muối ăn vào 120 gam nước thì thu được dung dịch bão hòa. Tính độ tan và nồng độ % của dung dịch NaCl thu đươc. 0 Bài 4. Ở 20 C, độ tan của K2SO4 là 11,1 gam. Tính nồng độ % của dd K2SO4. II. Pha loãng hoặc cô cạn dung dịch. 1. Lưu ý. + Pha loãng dung dịch: Tức là thêm nước vào dung dịch có sẵn do đó nồng độ dung dịch giảm. + Cô đặc(cô cạn dung dịch): Tức là đun nóng cho dung dịch bay hơi do đó nồng độ dung dịch tăng. Số mol hay khối lượng chất tan có trong dung dịch đầu và cuối không thay đổi. . 5
6. 2. Bài tập áp dụng. Bài 1. Có sẵn 60 gam dung dịch NaOH 20%. Tính nồng độ % của dung dịch thu được khi: a. Pha thêm 40 gam nước. b. Cô cạn bớt 10 gam nước. Bài 2. Có sẵn 60 gam dung dịch HNO3 20%. Tính nồng độ % của dung dịch thu được khi: a. Pha thêm 200 gam nước. b. Cô cạn bớt 400 gam nước. Bài 3. Có sẵn 400 gam dung dịch H2SO4 19,6%. Tính nồng độ % của dung dịch thu được khi: a. Pha thêm 200 gam nước. b. Cô cạn bớt 100 gam nước. Bài 4. Phải pha thêm bao nhiêu gam nước vào 200 gam dung dịch NaCl 10% để được dung dịch NaCl 5%. Bài 5. Phải cô cạn bao nhiêu gam nước từ 400 gam d/dịch H2SO4 8% để thu được dung dịch H2SO4 12%. Bài 6. Có sẵn 300 gam dung dịch HCl 6%. Phải cô cạn bao nhiêu gam nước để thu được dung dịch HCl 10%. Bài 7. Hòa thêm 300 ml nước vào 200 ml dung dịch NaOH 0,25M. Tính nồng độ mol của dung dịch thu được. Bài 8. Phải pha thêm bao nhiêu lít nước vào 2 lít dung dịch NaOH 1M để thu được dung dịch NaOH 0,1M. Bài 9. Phải cô cạn bao nhiêu lít nước có trong 300 ml dung dịch BaCl2 0,1M để được dung dịch BaCl2 0,5M. III. Pha trộn hai dung dịch chứa cùng loại hóa chất. Trộn dung dịch 1 với dung dịch 2 chứa cùng loại hóa chất thu được dung dịch 3. 1. Phương pháp đại số Nồng độ % Nồng độ mol mct3 = mct1 + mct2 n3 = n1 + n2 mdd3 = mdd1 + mdd2 V3 = V1 + V2 C3% = mct3. 100% : mdd3 C3M = n3: V3 mct: khối lượng chất tan n: số mol chất tan mdd: khối lượng dung dịch V: thể tích dung dịch C3%: nồng độ % của dung dịch thu được C3M: nồng độ mol của dung dịch thu được 6