Sáng kiến kinh nghiệm Vận dụng định luật vào giải bài tập Hóa học như thế nào

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Vận dụng định luật vào giải bài tập Hóa học như thế nào

1. Bài tập và đề thi cho học sinh giỏi. "Vận dụng định luật vào giải bài tập hóa học như thế nào " Ngày 29/11/2008 Ngày 2/12/2008 Dàn bài : A/ Đặtvấn đề: Nêu mục đích cần thiết phải vận dụng định luật B/ Giải quyết vấn đề Nêu phương pháp giải bài tập vận dụng định luậtbảo toàn khối lượng Các hệ quả , sơ đồ phản ứng khái quát , vận dụng ĐLBT C/kết luận D/ Bài học kinh nghiệm : I/Đặt vấn đề Để giải nhanh các bài tập hóa học .Học sinh không những nắm được bản chất phản ứng hóa học Nắm được phương pháp giải đặc trưng cho mỗi loại bài tập mà còn đỏi hỏi học sinh nhận ra cách giải nhanh dựa vào mối quan hệ toán học định luật .Trong hóa học ngoài cách giải thông thường cần có phương pháp giải nhanh giúp rèn luyện tư duy , rèn luyện trí tuệ cho học sinh .có rất nhiều cách giải bài tập ,song tùy theo thể loại bài tâp ,mỗi dang bài tậpđể chọn phương pháp giải nhanh Sau đây là một số bài tập có thể vận dụng định luật bảo toàn để giải bài tập một cách nhanh gọn II/ Giãi quyết vấn đề : Nội dung ĐLTrong một phản ứng hóa học : A + B C + D Thì : mA + mB = mC + mD Vậy : mD = mA + mB - mC *Các hệ quả và vận dụng: Hệ quả1: Biết tổng khối lượng sản phẩm Khối lương chất tham gia phản ứng Ví dụ: Trộn 5,4 gam Al với 12 gam Fe2O3 Oxít ,đem đun nóng mộtthời gian thu được m gam chất rắn . Tính m Sơ đồ phản ứng : mrắn = mAl + m Fe2O3 = 5,4 +12 = 17,4 gam * Hệ quả 2 : Với phản ứng có n chất tham gia phản ứng khi biết khối lượng của (n-1) chất thì Khối lượng của chất còn lại Vận dụng : Ví dụ 1: Để đốt cháy m gam chất A .cần dùng 4,48lít oxy (ở Đktc) thu được 2,24lít CO2 ở đktc và 3,6 gam H2O .Tinh m Cách giãi : Áp dụng ĐL: ta có mA + mO2 mCO2 + mH2O m + 4,48/22,4 .32 = 2,24/22,4.44 + 3,6 => m = 4,4 + 3,6 - 0,2.32 = 1,6 GV: Hồ thị Hồng TrườngTHCSQuách Xuân Kỳ -
2. Bài tập và đề thi cho học sinh giỏi. Ví dụ 2: để đốt cháy 16 gam X cần dung 44,8 lít oxy ở đktc thu được khí cac bonic và hơi nước theo tỷ lệ 1:2 .tính khối lượng H2O và CO2 tạo thành Cách giải : mX + mO2 mH2O + mCO2 16 + 44,8/22,4 . 32 = mH2O + mCO2 = 80gam nCO2/ nH2O = 1 : 2 = > x.44 + 2x.18 = 80 x = 1 => mH2O = 36 , mCO2 = 44 Ví dụ 3 : Đốt cháy 34 gam một chất khí cần 48 gam oxy tạo thành nước và CO2 theo tỷ lệ khối lượng là 2/9 tính khối lượng nước và CO2 Ví dụ 4 Hòa tan 20 gam hỗn hợp muối các bonat kim loại hóa trị I và II bằng dd HCl dư thu được ddA và 4,48 lít CO 2 đktc . Tính khối lượng muối tạo thành trong ddA cách giải : PTPƯ: M2CO3 + 2 HCl MCl + H2O + CO2 MCO3 + 2HCl MCl2 + H2O + CO2 Theo PT nHCl = 2 lần nCO2 = 4,48/22,4 = 0,4 mol nH2O = nCO2 = 0,2 mol => mMuối = mHỗn hợp + mHCl - ( mCO2 + mH2O) = 20 + 0,4 . 36,5 - ( 0,2 .44 + 0,2.18 ) = 22,2 gam Ví dụ 5 : Hòa tan m gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M có hóa tri không đổi trong dd HCl dư .thì thu được 1,008 lít khí ở đktc dd muối chứa 4,575 gam muói khan . Tìm m Giãi : PTPƯ: Fe + HCl => FeCl2 + H2 M + HCl => MCln + H2 Từ PT ta thấy : nHCl = 2lần nH2 = 1.008/22,4 .2 = 0,09 mol => m = 1,38 gam Ví dụ 6: Cho 115 gam hỗn hợp ACO 3 , BCO3 , R2CO3 tác dụng hết với HCl thấy thoát ra 22,4 lít CO2 ở đktc > TÍnh khối lượng muối tạo thành Giãi : PTPƯ: ACO3 + 2 HCl => ACl2 + H2 O + CO2 BCO3 + 2HCl => BCl2 + H2 O + CO2 R2CO3 + 2 HCl => 2 RCl + H2 O + CO2 Từ PT ta thấy nHCl = 2 lần = nCO2 = 2 mol => mHCl = 2.36,5= 71(g) nCO2 = nH2O = 1 mol => mH2O = 18 gam => mMuối = 115 + 73 - 44 - 18 = 126gam Ví dụ 7 : Khi hòa tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Zn Bằng một lượng vùa đủ dd H 2SO4 Loảng thu được 1,344 lít H 2 ( ở đktc ) và dd chứa m gam muối .Tính m m = mX + m H2SO4 - mH2 nH2 = nH2SO4 loảng = 0,006 mol => mMuối = 8,98 gam GV: Hồ thị Hồng TrườngTHCSQuách Xuân Kỳ -
3. Bài tập và đề thi cho học sinh giỏi. * Hệ quả 3 : Kim + axít => Muối + khí => Khối lượng muối = mKim loại + mAni on muối (gốc axít ) Ani on muối thường tính theo số mol khí thoát ra -Với dd H2SO4 loảng , HCl 2HCl H2 nên 2Cl => H2 H2SO4 H2 nên SO4 H2 Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 10 gam hỗn hợp 2 kim loại trong dd HCl dư thấy tạo ra 2,24 lít H2 ở đktc Cô cạn dd sau phản ứng thu được m gam muối khan .Tính Sơ đồ biến đổi: KL + HCl dư => muối + H2 Có 2HCl => H2 => nCl = 2lần nH2 = 2 . 2,24/22,4 = 0,2 mol Theo ĐLBT ta có : mKL + m2Cl = 10 + 0,2. 35,5 = 17,1gam * Hệ quả 4 : Khử hỗn hợp các ôxít bởi các khí H2 , CO Sơ đồ: Ôxít + ( H2 , CO ) =>rắn + hỗn hợp khí ( CO2 , CO , H2 ,H2O ) • Bản chất phản ứng : CO + O => CO2 • H2 + O => H2O => nCO2 = nCO , nH2 = nH2O Bài 1 : Khử m gam hỗn hợp X gồm các ôxít CuO , FeO , Fe 3O4 , Fe2O3 = khí CO ở nhiệt độ cao thu được 40 gam hỗn hợp rắn Y và 13, 2 gam khí CO2 tìm m Sơ đồ phản ứng : Ôxít X + CO => Rắn Y + CO2 nCO2 = nCO phản ứng = 13,2/44 = 0,3 mol Theo ĐLBT ta có : mX + mCO = mY + mCO2 => m = mX = mY + mCO2 - mCO => m = 40 + 0,3 . 44 - 0,3 . 28 = 44,8 gam Bài 2 : Dẫn từ từ hỗn hợp khí CO , và H 2 qua ống sứ đựng 26,4 gam hỗn hợp bột các oxít MgO , Al2O3 , CuO , Fe3O4 sau khi phản ứng xảy ra hòa toàn thu được hỗn hợp hơi và khí 0,05 mol CO2 và 0, 15 mol hơi H2O Trong ống sứ còn lại m gam chất rắn . m = ? Sơ đồ phản ứng : Ôxít + khí ( CO , H2 ) => Rắn + khí ( CO2 , H2O ) CO + O => CO2 , H2 + O => H2O nCO2 = nCO = 0,05 , nH2 = nH2O = 0,15 Theo ĐLBT ta có : mÔxít + mCO + mH2 =mRắn + mH2O + mCO2 mRắn = mÔxít + mCO + mH2 - mH2O + mCO2 = 26,4 + 0,05 .28 + 0,15 .2 - 0,15 .18 + 0,05 .44 = 23,2gam Kết Luận : GV: Hồ thị Hồng TrườngTHCSQuách Xuân Kỳ -
4. Bài tập và đề thi cho học sinh giỏi. Với phương pháp dạy trên tôi đã giúp học sinh giải nhanh các bài tập đại trà cũng như nâng cao Vì vậy hiệu quả học sinh không những học tốt môn hóa học ở PTCS mà còn vận dụng tiếp tục phương pháp này để giải bài tập hóa học ở PTTH và thi tốt vào đại học Bài học kinh nghiệm -Điều quan trọng khi vận dụng phương pháp này . đó là việc xác định lượng chất (khối lượng ) tham gia phản ứng là lưọng chất không kể lượng chất trơ không phản ứng , và khối lượng tạo thành (Kể cả chất kết tủa cũng như bay hơi) . đặc biệt là khi tính khối lượng dd -Xác định được dạng bài nhanh để vận dụng, chọn cách giải phù hợp Ngày 5/12/2008 GV: Hồ thị Hồng GV: Hồ thị Hồng TrườngTHCSQuách Xuân Kỳ -
5. Bài tập và đề thi cho học sinh giỏi. PHƯƠNG PHÁP "GIẢI BÀI TOÁN 2 KIM LOẠI VỚI DUNG DỊCH MUỐI " Ngày 2/5/2011 Dàn bài : A/ Đặtvấn đề: Nêu mục đích cần thiết của phương pháp B/ Giải quyết vấn đề Nêu phương pháp khi giải bài tập 2kim loại vào 1dung dịch muối và một số bài tập vận dụng C/kết luận D/ Bài học kinh nghiệm : I/Đặt vấn đề Khi 2 kim loại tác dụng với 1muối ta thường băn khoăn kim loại nào phản ứng trước kim loại nào phản ứng sau, kim loại nào dư. Vì vậy trong quá trình giải phải xét rất nhiều trường hợp. bài toán thêm phức tạp. Vì vậy để giải nhanh các bài tập hóa học .Học sinh không những nắm được bản chất phản ứng hóa học Nắm được phương pháp giải đặc trưng cho mỗi loại bài tập mà còn đỏi hỏi học sinh nhận ra cách giải nhanh Dựa vào mối quan hệ các dự kiện của đề ra để có phương pháp giải đỡ phức tạp và giúp rèn luyện tư duy, rèn luyện trí tuệ cho học sinh. Có rất nhiều cách giải bài tập, song tùy theo thể loại bài tâp, mỗi dang bài tập cần có phương pháp giải phù hợp II/ Giải quyết vấn đề : *Ví dụ 1 : Cho 2,14 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu tác dụng với 0,2 lít dung dịch AgNO3. Sau khi cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch B và 7,186 gam chất rắn C. Cho B tác dụng với NaOH dư lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 2,56 gam chất rắn a/Tìm % khối lượng mỗi kim loại trong A b/ CM của dung dịch AgNO3 *Phương pháp giải : • Giả sử muối dư kim loại hết Nếu dung dịch muối dư tức 2 kim loại hết vậy chất rắn thu được phải hoàn toàn là khối lượng kim loại trong muối nếu khối lượng tính trái với giả thiết tức kim loại dư =>có kim koại dư nên chất rắn thu được khác với kết quả của bài toán và ta • Đặt ẩn cho 2 kim loại phản ứng số mol và điều kiện cho từng kim loại. kim loại mạnh hơn phải >0, kim loại yếu hơn ≥0 và khi giải nếu kim loại yếu hơn cho =0 tức kim loại chưa phản ứng và nếu > 0 tức đã phản ứng GV: Hồ thị Hồng TrườngTHCSQuách Xuân Kỳ -
6. Bài tập và đề thi cho học sinh giỏi. Cách giải bài toán trên như sau : Các phản ứng có thể xảy ra Fe + 2 AgNO3 Fe(NO3)2 + 2 Ag↓ Cu + 2 AgNO3 Cu(NO3)2 + 2 Ag↓ • Giả sử muối AgNO3 dư => Fe, Cu hết x, y là số mol của Fe, Cu phản ứng vì Cu, Fe hết nên hỗn hợp rắn C toàn Ag . Theo bài ra ta có phương trình 56x + 64y = 2,144 (1) ( 2x + 2y)108 = 7,186 Từ (1) ta có 64x + 64y > 56x + 64y 2,144 x + y > 0,335 64 => mAg = 0.335 . 2 . 108 = 72,08 > 7,186 => rắn C chứa Fe, Cư dư • Gọi a, b lần lượt là số mol Fe, Cu phản ứng a >0 b ≥ 0 ( Nếu b = 0 tức Cu chưa phản ứng , nếu b> 0 tức Cu đã phản ứng chứng tỏ Fe hết ) Theo bài ra ta có phương trình : Fe + 2 AgNO3 Fe(NO3)2 + 2 Ag↓ a mol 2a mol a mol 2a mol Cu + 2 AgNO3 Cu(NO3)2 + 2 Ag↓ bmol 2bmol bmol 2bmol Vậy rắn C gồm : mAg = 2(a+b) 108 và khối lượng kim loại dư là 2,144 - (56a + 64b ) Theo bài ra ta có phương trình :2(a+b) 108 + 2,144 - (56a + 64b ) =>216a + 216b + 2,144 - 56a -64b = 7,186 =>160a + 152b + 2,144 = 7,186 Mặt khác ta có : Fe(NO3)2 + 2 NaOH Fe(OH)2 + 2NaNO3 amol 2a mol amol 2amol Cu(NO3)2 + 2 NaOH Cu(OH)2 + 2NaNO3 bmol 2bmol bmol 2Fe(OH)2 + 1/2 O2 Fe2O3 + 2H2O amol amol a/2mol 0 Cu(OH)2 t CuO + H2O bmol bmol Theo bài ra ta có phương trình : (80a + 80b = 2,56 (1 ﻐ 160a + 152b + 2,144 = 7,186 (2) GV: Hồ thị Hồng TrườngTHCSQuách Xuân Kỳ -
7. Bài tập và đề thi cho học sinh giỏi. Chia (1) cho 80 ta có a + b = 0,032 Chia (2) cho 80 ta có 20a + 19b + 0,268 = 0,896 a + b = 0,032 => 20a + 19b = 0,628 - => a = 0,02 b = 0,012 => mFe = 0,02 .56 = 1,12 gam => mCu = 2,144 - 1,12 = 1,032 gam %Fe = 1,12.100%/2,144 = 52,24% % Cu = 100% - 52,24 = 47,76% nAgNO3 = 2a + 2b = 0,02.2 + 0,012.2 =0,064 0,064 => CM AgNO3 = 0,32M 0,2 Ví dụ 2 : Cho 1,58 gam hỗn hợp A gồm Fe và Mg tác dụng với 0,2 lít dung dịch CuCl2 . Sau khi cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch B và 1,92 gam chất rắn C. Cho B tác dụng với NaOH dư lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 0,7 gam chất rắn a/Tìm % khối lượng mỗi kim loại trong A b/ CM của dung dịch CuCl2 Tương tự : -Nếu CuCl2 hết => rắn C là Cu n hỗn hợp = 1,58/56 Mg + CuCl2 MgCl2 + Cu↓ xmol xmol xmol xmol Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu↓ ymol ymol xmol xmol Từ phương trình ta có : 24x + 56y x + y > 1,58/56 = 0,282 mol  mCu = 0,282.64 = 1,8 gam => kim loại dư CuCl2 hết • Gọi a, b lần lượt là số mol Mg, Fe phản ứng a >0 b ≥ 0 ( Nếu b = 0 tức Fe chưa phản ứng , nếu b> 0 tức Fe đã phản ứng chứng tỏ Mg hết ) Theo bài ra ta có phương trình : Mg + CuCl2 MgCl2 + Cu↓ amol amol amol a mol Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu ↓ bmol bmol bmol bmol Theo bài ra ta có phương trình : GV: Hồ thị Hồng TrườngTHCSQuách Xuân Kỳ -