Sáng kiến kinh nghiệm Một số dạng bài tập về muối ngậm nước

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Một số dạng bài tập về muối ngậm nước

1. MỤC LỤC Nội dung Trang Mục lục 1 Chữ cái viết tắt 2 Phần I. Đặt vấn đề 3,4 Phần II. Nội dung 5 II.1. Cơ sở lý luận 5 II.2. Thực trạng nghiên cứu 5 II.3. Nguyên nhân 5 II.4. Biện pháp thực hiện 5, 6 II.4.1. Học sinh làm quen với một số muối ngậm nước 6 II.4.2. Các dạng bài tập về muối ngậm nước 6 II.4.2.1. Tính thành phần % của muối khan và của nước kết tinh có 6, 7 trong tinh thể hiđrát. II.4.2.2. Tính khối lượng của muối khan và của nước kết tinh có 8 trong tinh thể hiđrat. II.4.2.3. Thêm muối ngậm nước vào dung dịch cho sẵn. 9, 10 II.4.2.4. Hòa tan muối ngậm nước vào nước. 10 - 13 II.4.2.5. Cô cạn dung dịch (làm bay hơi nước có trong dung dịch) 13,14 II.4.2.6. Bài tập về độ tan của muối trong nước. 14,15 II.4.2.7. Bài tập tổng hợp. 15 - 17 II.4.3. Bài tập vận dụng 17 - 19 II. 5. Kết quả thực hiện 19, 20 Phần III. Kết luận và kiến nghị 20 - 22 Tài liệu tham khảo 23 Trang giấy trắng 24 Phiếu đăng ký viết sáng kiến kinh nghiệm 25 Biên bản chấm và xét duyệt SKKN 26 1
2. CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT HSG Học sinh giỏi THCS Trung học cơ sở THPT Trung học phổ thông SKKN Sáng kiến kinh nghiệm NXBGD Nhà xuất bản giáo dục PTHH Phương trình hóa học CTHH Công thức hóa học TP% Thành phần phần trăm ĐLBTKL Định luật bảo toàn khối lượng KK Khuyến khích 2
3. PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ I.1. Lí do chọn đề tài. Lứa tuổi học sinh ở trường Trung học cơ sở có nhiều ý tưởng, thích tìm tòi nghiên cứu các môn khoa học tự nhiên trong đó có môn Hóa học. Trước đây, điều kiện hóa chất dụng cụ còn thiếu thốn, chúng ta - những người giảng dạy môn hóa học – chưa phát huy được hết vai trò của dạng bài tập hóa học trong môn Hóa của trường THCS vào việc ôn tập, hệ thống hóa những kiến thức cơ bản của nội dung chương trình đồng thời chưa phát huy tính sáng tạo bồi dưỡng năng lực tư duy của học sinh. Bài tập hóa học trong môn hóa của trường Trung học cơ sở trong các đề kiểm tra chỉ ở dạng đơn giản vì thời gian của tiết kiểm tra có giới hạn. Do đó chưa tìm tòi, phát huy hết những năng lực đặc biệt của học sinh mà có kế hoạch bồi dưỡng nhằm phát triển những học sinh có năng khiếu hóa học sau này. Xuất phát từ thực tế đó, tôi mạnh dạn đưa ra đề tài " MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ MUỐI NGẬM NƯỚC" để cùng trao đổi bàn bạc cùng các đồng nghiệp về vai trò, yêu cầu, hình thức và các dạng bài tập nhằm góp một phần nhỏ vào việc giảng dạy loại bài tập này được tốt hơn. Với những lý do trên và cũng để phục vụ cho công tác giảng dạy, đặc biệt là công tác bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi và bồi dưỡng học sinh thi vào các trường chuyên, lớp chọn tôi đã viết chuyên đề này. I.2. Mục đích nghiên cứu. Giúp cho HSG lớp 8, 9 hệ thống hóa kiến thức từ dễ đến khó “Một số dạng bài tập về muối ngậm nước”. Qua học một số dạng bài tập về muối ngậm nước từ dễ đến khó giúp các em có cơ sở giải được bài toán hoá học dạng này khó hơn, nhanh hơn. I. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu. Các em học sinh giỏi lớp 8, 9 cấp trung học cơ sở có đầy đủ kiến thức về muối ngậm nước thích hợp nhất. Sau khi nghiên cứu chuyên đề này giáo viên giúp các em học sinh giải bài tập hóa học phức tạp một cách dễ dàng hơn. I.4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu: Học sinh giỏi lớp 8, 9 - THCS. 3
4. I.5. Phạm vi nghiên cứu. Học sinh giỏi môn hoá lớp 8, 9 - Trường THCS Hợp Thịnh - Tam Dương - Vĩnh Phúc. Thời gian nghiên cứu: 1 năm. Bắt đầu từ 5/2013 đến 4/2014. I.6. Phương pháp nghiên cứu. - Nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu sách giáo khoa hoá học lớp 10 và sách tham khảo thuộc cấp THPT. - Tổng kết kinh nghiệm và thủ thuật giải bài tập hoá học về muối ngậm nước. - Trao đổi, trò chuyện với đồng nghiệp, học sinh trong quá trình nghiên cứu. I.7. Cấu trúc của SKKN: gồm 3 phần Phần I. Đặt vấn đề I.1. Lý do chọn đề tài I.2. Mục đích nghiên cứu I.3. Nhiệm vụ nghiên cứu I.4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu I.5. Phạm vi nghiên cứu I.6. Phương pháp nghiên cứu I.7. Cấu trúc của SKKN Phần II. Nội dung II.1. Cơ sở lí luận. II.2. Thực trạng nghiên cứu. II.3. Nguyên nhân. II.4. Biện pháp thực hiện. II.5. Kết quả thực hiện. Phần III. Kết luận và kiến nghị III.1. Kết luận III.2. Kiến nghị 4
5. PHẦN II: NỘI DUNG II.1. Cơ sở lí luận. “Một số dạng bài tập về muối ngậm nước ”đây là loại hoá học khó nhất trong chương trình học phổ thông cơ sở mà đối với học sinh trung bình, yếu rất sợ, nhưng lại là nguồn kiến thức rất quan trọng trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi cấp THCS, bất kỳ một học sinh giỏi nào của bộ môn hoá học mà đạt giải nhất, nhì cấp Huyện, cấp Tỉnh thì không những biết mà phải giỏi những bài tập loại này. Nhưng để các em mới học chương trình hoá học lớp 8, 9 mà đã phải lĩnh hội những kiến thức này, không những biết mà phải làm thành thạo thì quả là một vẫn đề khó khăn đối với giáo viên, vậy để các em dễ hiểu, vận dụng tốt phần này thì bản thân người giáo viên phải hiểu rõ trước đã và tìm con đường ngắn nhất để các em tiếp cận, bắt đầu đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp. Hiện tại với các em lớp 8 mới biết về giải bài tập hóa học tính theo PTHH cơ bản, bài tập tính theo PTHH tìm chất dư và giải hệ phương trình hai ẩn. Vậy để tiếp cận được dạng bài tập muối ngậm nước thì các em phải được nghiên cứu kỹ chương VI: Nồng độ dung dịch(lớp 8) và các khái niệm quan trọng liên quan đến phương pháp này. II.2. Thực trạng nghiên cứu. Qua các năm giảng dạy cho thấy hầu hết khi các em học sinh mới tiếp xúc với “Một số dạng bài tập về muối ngậm nước” thì thường là mất rất nhiều thời gian mới quen, xong vấn đề khó đã được giải quyết tức là khi đã quen thì việc giải bài tập loại này trở nên dễ dàng, khi đã thành thạo thường là các em giải các bài toán rất nhanh và chính xác. II.3. Nguyên nhân. Qua quá trình giảng dạy nhiều năm tôi thấy hầu hết các đề thi học sinh giỏi các cấp đều ra dạng bài mà cần đến phương pháp giải “Một số dạng bài tập về muối ngậm nước ” mới giải quyết được. 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 phương pháp để học sinh và đồng nghiệp tiện theo dõi. II.4. Biện pháp thực hiện. 5
6. II.4.1. Giúp học sinh làm quen với khái niệm về tinh thể ngậm nước (Tinh thể hiđrat) - 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%. * Giả sử công thức tổng quát của tinh thể là: A .x H2O Trong đó: A là CTHH của muối khan; x là số phân tử nước kết tinh. II.4.2. Các dạng bài tập. II.4.2.1. Tính thành phần % của muối khan và của nước kết tinh có trong tinh thể hiđrát. * Các bước tiến hành Bước 1. Tính khối lượng mol của tinh thể Mtinh thể. Mtinh thể = MA + Mnước kết tinh Bước 2. Tính thành phần % của muối khan và nước kết tinh có trong tinh thể. M A .100% % A ; %H 2O 100% % A M A.x H O 2 * Ví dụ 1) Tính TP% về khối lượng của muối khan và của nước kết tinh có trong CuSO4.5H2O. 6
7. Bài giải M 250 gam CuSO4 .5H2O 160.100% %CuSO 64% %H O 100% 64% 36% 4 250 2 2) Tính TP% về khối lượng của muối khan và của nước kết tinh có trong CaSO4.2H2O. Bài giải M 172gam CaSO4 .2H2O 136.100% %CaSO 79,07% %H O 100% 79,07%% 20,93% 4 172 2 3) Xác định công thức hóa học của Na2CO3 ngậm H2O. Biết rằng trong đó H2O kết tính chiếm 62,94% về khối lượng. Bài giải Đặt CTHH là : Na2CO3 . x H2O Cách 1. M (1 0 6 1 8 x ) g a m N a 2 C O 3 . x H 2 O 1 8 x .1 0 0 % % H O 6 2 , 9 4 % x 1 0 2 1 0 6 1 8 x Cách 2. % Na2CO3 = 100% - 62,94% = 37,06% Ta có: 1 0 6 3 7 , 0 6 x 1 0 1 8 x 6 2 , 9 4 Vậy CTHH tìm được là: Na2CO3. 10H2O 4) Xác định công thức hóa học của MgSO4 ngậm H2O. Biết rằng trong đó MgSO4 chiếm 48,8% về khối lượng. Bài giải Đặt CTHH là: MgSO4. xH2O Cách 1. M (120 18 x ) gam M gSO 4 . xH 2 O 120 .100% % M gS O 48, 8% x 7 4 120 18 x Cách 2. %H2O = 100% - 48,8% = 51,2% 7
8. Ta có: 1 2 0 4 8, 8 x 7 1 8 x 5 1, 2 Vậy CTHH tìm được là: MgSO4. 7H2O II.4.2.2. Tính khối lượng của muối khan và của nước kết tinh có trong tinh thể hiđrat. Lưu ý: n n ; n x n A A.xH2O H2O A.xH2O * Ví dụ 1) Tính khối lượng của CuSO4 và của H2O kết tinh có trong 50 gam CuSO4.5H2O. Bài giải 50 n n 0,2(mol) CuSO4 CuSO4 .5H2O 250 m 0,2.160 32(gam) m 50 32 18(gam) CuSO4 H2O 2) Tính khối lượng của FeCl3 và của H2O kết tinh có trong 10,82 gam FeCl3.6H2O. Bài giải 10,82 n n 0,04(mol) FeCl3 FeCl3 .6H2O 270,5 m 0,04.162,5 6,5(gam) m 10,82 6,5 4,32(gam) FeCl3 H2O 3) Xác định CTHH của một muối ngậm nước. Biết rằng trong muối này có 54,4 gam CaSO4 và 14,4 gam nước kết tinh. Bài giải 5 4 , 4 1 4 , 4 n C a S O : n H O : 1 : 2 4 2 1 3 6 1 8 Vậy CTHH tìm được là: CaSO4. 2H2O 4) Xác định CTHH của một muối ngậm nước. Biết rằng trong muối này có 3,18 gam Na2CO3 và 5,4 gam nước kết tinh. Bài giải 3,1 8 5 4 n N a C O : n H O : 1 : 1 0 2 3 2 1 0 6 1 8 Vậy CTHH tìm được là: Na2CO3. 10H2O 8
9. II.4.2.3. Thêm muối ngậm nước vào dung dịch cho sẵn. * Dạng toán này thường lấy muối ngậm nước cho vào dung dịch cho sẵn và có cùng tên chất tan như: Thêm CuSO4. 5H2O và dung dịch CuSO4 và yêu cầu tính nồng độ % của dung dịch thu được sau khi pha trộn nên ta áp dụng ĐLBTKL để tính khối lượng dung dịch tạo thành. mdung dịch thu được = mtinh thể + mdung dịch cho sẵn mchất tan trong dung dịch thu được = mchất tan trong tinh thể + mchất tan trong dd cho sẵn * Ví dụ. 1) Hòa 28,6 gam Na2CO3. 10H2O vào 171,4 gam dung dịch Na2CO3 12,369% để thu được dung dịch có nồng độ % là bao nhiêu? Bài giải mdd thu được = 28,6 + 171,4 = 200 (gam) 28, 6 171, 4. 12, 369 m .106 31,8 (gam) Na2CO3 286 100 3 1, 8 . 1 0 0 % C % N a C O 1 5 , 9 % 2 3 2 0 0 2) Hòa 12,3 gam MgSO4. 7H2O vào 187,7 gam dung dịch MgSO4 0,64% thì để thu được khoảng 200 ml dung dịch có nồng độ mol là bao nhiêu? Bài giải 12, 3 n n 0, 05 (mol) MgSO4 MgSO4 .7 H 2O 246 187, 7 .0, 64 n 0, 01(mol) MgSO4 0,64% 100.120 n 0, 05 0, 01 0, 06 (mol)  MgSO4 0, 06 C 0, 3 (M ) MMgSO4 0, 2 3) Cần lấy bao nhiêu gam CuSO4 .5H2O và bao nhiêu gam dung dịch CuSO4 8% để thu được 280 gam dung dịch CuSO4 16%. Bài giải Đặt khối lượng CuSO4 .5H2O là x gam và dung dịch CuSO4 8% là y gam Ta có: mdd thu được = x + y = 280 (1) 9