Bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 9 Với dạng bài tập P2O5 tác dụng với NaOH
hoặc KOH
A : Đặt vấn đề
I -Lời mở đầu:
Nghị quyết Quốc hội khóa X kỳ họp thứ 8 về công tác đổi mới giáo dục
phổ thông với mục tiêu là xây dựng nội dung chương trình và phương pháp
giáo dục toàn diện cho thế hệ trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn nhân lực
phục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước , phù hợp với
thực tiễn và truyền thống Việt Nam, tiếp cận trình độ giáo dục ở các nước
phát triển trong khu vực và trên thế giới.
Để thực hiện tốt mục tiêu giáo dục người giáo viên cần có sự hiểu biết và
nắm bắt chắc chắn những sự thay đổi về nội dung và phương pháp giảng dạy
cũng như những yêu cầu trong công tác đổi mới phương pháp - đó chính là
lấy học trò làm trung tâm , phát huy tính tích cực học tập của học sinh . Học
sinh tự tìm tòi kiến thức, vận dụng những kiến thức đã học vào quá trình giải
các bài tập vào thực tế đời sống .
Đối với bộ môn hóa học thì đây là một môn khoa học thực nghiệm , học
sinh cần nghiên cứu các kiến thức trên cơ sở các thí nghiệm biểu diễn, thí
nghiệm thực hành v.v. Qua đó học sinh phải biết tổng hợp kiến thức đồng
thời vận dụng các kiến thức đã học vào gải các dạng bài tập là một vấn đề hết
sức quan trọng . Thông qua việc giải các bài tập ấy nhằm giúp học sinh cũng
cố các kiến thức đã học một cách có hệ thống , đồng thời phân loại được các
dạng toán , các dạng bài tập một cách vững chắc .
Đối với bộ môn hóa học thì thường có hai dạng bài tập là bài tập định
tính và bài tập định lượng . Với hai dạng bài tập này thì có thể dùng phương
pháp trắc nghiệm khách quan , trắc nghiệm tự luận hoặc hoặc phương pháp
tự luận để học sinh làm quen.
Trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ngoài việc rèn luyện kỹ năng
giải bài tập cho học sinh còn một vấn đề hết sức quan trọng nữa đó là những
kiến thức của người thầy . Là giáo viên giảng dạy bộ môn hóa học đòi hỏi
giáo viên phải có sự hiểu biết rộng về vốn kiến thức , phải biết phân loại các
dạng bài tập và phát triển các dạng bài tập ấy ở dạng cao hơn thành các
chuyên đề qua đó giúp cho học sinh nắm kỹ hơn kiến thức và đi sâu vào các
dạng bài tập cơ bản , bài tập nâng cao, hệ thống hóa được chương trình đã
học và có tính sáng tạo trong học tập, trong việc giải toán hóa học.
II - Thực trạng của vấn đề nghiên cứu:
1- Thực trạng của vấn đề nghiên cứu:
Bản thân là một giáo viên đã tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi môn hóa
học trong quá trình giảng dạy đã phát hiện ra một số sai lầm của các em khi
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
1
giải các bài tập hóa học nâng cao dạng P2O5 tác dụng với kiềm. Từ đó tôi tôi
đi tới suy nghĩ cần phải có một hệ thống bài tập dạng này một cách tổng quát
và hệ thống nhằm giúp giáo viên và học sinh tránh được những sai sót đáng
tiếc và giải các dạng bài tập này một cách dễ dàng hơn.
2 - Kết quả của thực trạng trên:
Có một lần khi luyện toán cho một nhóm học sinh khi giải đến dạng bài
tập P2O5 tác dụng với dd NaOH ( hoặc KOH ) tôi phát hiện ra sai lầm của
học sinh như sau :
Ví dụ: Cho 14,2 g P2O5 tác dụng với 150 g dd KOH 11,2% . Tính khối
lượng muối tạo thành.
Học sinh thường giải như sau :
Nhóm học sinh thứ nhất :
14,2
n P2O5 = 142
= 0,1mol
150.112
n KOH = 100.56 = 0,3 mol
P2O5 + 6KOH 2K3PO4 +3 H2O
Theo PT : n KOH = 6 n P2O5
Bài ra : n KOH = 3n P2O5 nên P2O5 dư - sản phẩm tính theo KOH =>
1
nK3PO4 = 3 n KOH = 0,1 mol
m K3PO4 = 0,1.212 = 21,2 g
Nhóm học sinh thứ hai :
P2O5 + 4KOH 2 K2HPO4 +H2O
Theo PT: n KOH = 4 n P2O5
Bài ra : n KOH = 3n P2O5 => P2O5 dư - sản phẩm tính theo KOH
Và học sinh tính :
1
nK2HPO4 = 2 n KOH = 0,15 (mol)
m K2HPO4 = 0,15.174 =26,1 g
Nhóm học sinh thứ ba :
2 P2O5 + 10 KOH 2K3PO4 +2K2HPO4 +4H2O
Theo PT : n KOH = 5 n P2O5
Bài ra
: n KOH = 3n P2O5 => P2O5 dư- sản phẩm tính theo KOH
1
0,3
Và học sinh tính được : nK3PO4 = nK2HPO4 = 5 nKOH = 5 =0,06 mol
m K3PO4 = 0,06 . 212 =12,72 ( g)
m K2HPO4 = 0,06. 174 = 10,44 (g)
Và một số sai lầm nữa mà học sinh mắc phải...
Tóm lại: Khi giải toán hóa học các em thường mắc phải những sai lầm trên là
do các em quan niệm rằng :
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
2
Theo tính chất hóa học của Ô xít a xít là Ô xít a xít tác dụng với dd ba zơ tạo
thành muối và nước ( trong phần lý thuyết các em được học là như vậy ).
Cho nên khi gặp những bài toán như vậy các em cứ thế tiến hành viết
phương trình phản ứng để tính toán , cũng có những em khi viết phương
trình có thể tạo ra những muối này hay muối khác hoặc hỗn hợp của hai
muối nhưng cuối cùng các em vẫn chưa có cách giải dạng toán này , các em
chưa hiểu và chưa có kỹ năng vận dụng để viết phương trình và tính toán
chặt chẽ, sử dụng hết các điều kiện của bài ra.
Trước thực trạng như vậy khi được nhà trường phân công dạy bộ môn
hóa học lớp 9 và bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 9 để các em tham gia kỳ thi học
sinh giỏi cấp huyện , bản thân tôi hết sức băn khoăn trăn trở để làm sao khi
giảng dạy và truyền thụ cho các em dể các em tiếp thu một cách tốt nhất và
đạt hiệu quả cao nhất.
Đầu năm học 2005 - 2006 tôi đã tiến hành khảo sát chất lượng bộ môn
hóa học ở hai lớp 9 kết quả thu được như sau :
Lớp
Số học sinh
Giỏi
Khá
TB
Yếu- Kém
9A
41
0
5
19
17
9B
40
0
8
20
12
Đặc biệt dạng bài tập P2O5 tác dụng với KOH hoặc NaOH các em đều
mắc phải sai lầm như đã nêu ở trên
Để khắc phục tình trạng này của học sinh bản thân tôi là một giáo viên
dạy hóa học và được giao nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi tôi thấy cần thiết
phải đưa ra một giải phấp tốt nhất nhằm giúp các em học sinh khi giải toán
không mắc phải những sai lầm và từ đó các em có kỹ năng vận dụng giải bài
tập hóa học một cách tốt hơn , đặc biệt với dạng bài tập P 2O5 tác dụng với dd
kiềm cần có một hệ thống tổng quát chung cho các trường hợp xảy ra- chọn
hướng viết phương trình phản ứng xảy ra nhanh nhất , tính toán thuận lợi
nhất để các em làm quen.
Kết quả đã thành công đối với các em học sinh do tôi trực tiếp giảng dạy
và bồi dưỡng .
Chính vì vậy sau đây tôi xin nêu một sáng kiến nhỏ của tôi nhằm giúp
học sinh về phương pháp giải bài tập dạng P2O5 tác dụng với KOH hoặc
NaOH
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
3
B- Giải quyết vấn đề :
Nội dung và các giải pháp thực hiện:
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 NaH2PO4 + H2O
(1)
H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O
(2)
H3PO4 + 3NaOH Na3PO4
+ 3H2O
(3)
Giả sử có dd chứa a mol H 3PO4 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 :
nNaOH
nH 3 PO4
1- Nếu 0 <
2 - Nếu
b
a
b
a
=
b
a
<1 chỉ xảy ra phản ứng (1) taọ ra NaH2PO4và H3PO4 còn dư
= 1 phản ứng (1) vừa đủ tạo ra NaH2PO4
b
3- Nếu Nếu 1 < a <2 xảy ra cả phản ứng (1) và phản ứng (2) taọ ra
NaH2PO4 và Na2HPO4
b
4 - Nếu a = 2 phản ứng (2) vừa đủ tạo ra Na2HPO4
b
5 - Nếu Nếu 2 < a <3 xảy ra cả phản ứng (2) và phản ứng (3) taọ ra
Na3PO4 và Na2HPO4
b
6 - Nếu a = 3 phản ứng (3) vừa đủ tạo ra Na3PO4
b
7 - Nếu a > 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.
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
2H3PO4
(1)
H3PO4 + KOH KH2PO4 + H2O
(2)
H3PO4 + 2KOH K2HPO4+ 2H2O
(3)
H3PO4 + 3KOH K3PO4 + 3H2O
(4)
Theo (1) nH3PO4 = 2n P2O5 = 0,1.2 =0,2 mol
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
4
150.11,2
= 0,3 mol
100.56
nKOH
b 0,3
nH 3 PO4 = a = 0,2 =1,5 =>
nKOH =
Tỉ lệ
1 <
b
a
<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 KH2PO4+ H2O
x mol
x mol
x mol
H3PO4 +2KOH K2HPO4+ 2H2O
y mol 2y mol y mol
x y 0,2
Ta có:
x 2 y 0,3
x o,1
giải ra ta được
y 0,1
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 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 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
Ví dụ 2 : Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam Phôt pho thu được chất A , cho chất A
tác dụng với 800 ml dd NaOH 0,6 M thì thu được muối gì ? Tính khối
lượng của muối đó .
6,2
Giải :
np = 31 = 0,2 mol
Có thể xảy ra các phản ứng sau :
4P + 5O2 2P2O5
(1)
P2O5 + 3H2O 2H3PO4
(2)
H3PO4 + NaOH NaH2PO4+ H2O (3)
H3PO4 +2 NaOH Na2HPO4+2 H2O (4)
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
5
H3PO4 + 3NaOH Na3PO4+3 H2O
(5)
1
Theo phương trình (1) nP2O5 = 2 np = 0,1 mol
Theo phương trình (2) n H3PO4= 2nP2O5= 0,1.2 = 0,2 mol
n NaOH = 0,8.0,6 = 0,48 mol
Tỉ lệ
nNaOH
nH 3 PO4
b
=a=
0,48
0,2 =
2,4 => 2<
b
a
<3
Xảy ra hai phản ứng (4) và (5) tạo ra hai muối Na 2HPO4 và Na3PO4.Khi xác
định được muối tạo thành ở phản ứng (4) và (5) học sinh tiến hành giải theo
hai cách như ví dụ 1 , các em có thể viết phương trình song song hoặc nối
tiếp .Các phản ứng xảy ra :
H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 +2H2O
xmol 2x mol
xmol
H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 + 3H2O
ymol
3ymol
ymol
x y 0,2
x 0,12
2
x
3
y
0
,
48
y 0,08
Vậy khối lượng muối Na2HPO4 = 0,12.142 = 17,04 (g)
mNa3PO4 = 0,08.164 = 13,12 (g)
Ví dụ 3: Cho 21,3g P2O5 tác dụng với 200g dung dịch KOH 8,4%. Muối nào
được tạo thành? Khối lượng là bao nhiêu?
Giải:
Tương tự như ví dụ 1, 2 học sinh viết các phương trình phản ứng xảy ra
- xác định tỉ lệ mol các chất tham gia phản ứng để xem muối nào tạo thành
và tính toán tương tự như ví dụ 1, 2.
Các phản ứng xảy ra : P2O5 + 3H2O 2H3PO5
(1)
H3PO4 + KOH KH2PO4 + H2O (2)
H3PO4 + 2KOH K2HPO4 + 2H2O (3)
H3PO4 + 3KOH K3PO4 + 3H2O (4)
Theo phương trình (1) nH3PO4= 2nP2O5 =2.21,3 : 142 = 0,3 mol
nKOH = (200. 8,4) : (100.56) = 0,3 mol
Ta có tỉ lệ nKOH : nH 3PO4 = 0,3 : 0,3 = 1 vậy chỉ xảy ra phản ứng (2) vừa
đủ
H3PO4 + KOH KH2PO4 + H2O
Muối tạo thành là KH2PO4 có số mol = nKOH = nH3PO4 = 0,3 mol
mKH2PO4 = 0,3 . 136 = 40,8 (g)
Ví dụ 4 : Cho 28,4 gam P2O5tác dụng với 400 ml dd NaOH 2M - Muối tạo
thành có khối lượng là bao nhiêu ?
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
6
Giải :
nP2O5 = 28,4: 142 = 0,2 mol; nNaOH = 0,4.2 = 0,8mol
nH3PO4 = 2 nP2O5 = 0,4 mol.
Các phản ứng xảy ra tương tự như ví dụ 2
Xét tỉ lệ mol n NaOH : n H3PO4 = 0,8: 0,4 = 2
Chỉ xảy ra phản ứng (4) vừa đủ tạo ra Na2HPO4 ( PTHH như ví dụ 2)
H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O
1
nNa2HPO4 = nH3PO4 = 2 nNaOH = 0,4 mol
=>mNa2HPO4 = 0,4. 142 =56,8 (g)
Ví dụ 5 : Cho 14,2 gam P2O5 tác dụng với dd KOH 20 % . Tính nồng độ %
của mỗi muối trong dd thu được sau phản ứng.
Giải : Các phản ứng xảy ra như ví dụ 3
nH3PO4 = 2nP2O5 = 2. 14,2 : 142 = 0,2 mol
nKOH = (168.20) :(100.56) = 0,6 mol
Tỉ lệ nKOH : nH3PO4 = 0,6 : 0,2 = 3 Vậy phản ứng (4) vừa đủ tạo muối
K3PO4
H3PO4 + 3KOH K3PO4 + 3H2O
1
Theo phương trình nK3PO4 = nH3PO4 = 3 nKOH = 0,2 mol
mK3PO4 =0,2.212 = 42,4 (g)
Khối lượng dd sau phản ứng : 14,2 + 168 =182,2 (g)
C% (K3PO4) = (42,4 : 182,2 ).100% = 23,27 %
Như vậy đối với ví dụ 3, 4 và 5 hai chất tham gia phản ứng vừa đủ , sản
phẩm tạo thành chỉ có một muối duy nhất
Ví dụ 6 :Cho 63,9 gam P2O5 tác dụng với 144 gam dung dịch NaOH 20% .
Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch thu được sau khi phản
ứng kết thúc .
Giải : Các phản ứng xảy ra ( xem ví dụ 2 ) . Phản ứng 2,3,4,5
nH3PO4 = 2nP2O5 = 2.63,9 :142 = 0,9 mol
nNaOH = (144.20 ) :(100.40) = 0,72 mol
Tỉ lệ nNaOH : nH3PO4 = 0,72 : 0,9 = 0,8 < 1
Vậy phản ứng chỉ tạo ra NaH2PO4 và H3PO4 dư
H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O
nNaH2PO4 = nNaOH = nH3PO4 pư = 0,72 mol(tính theo NaOH )
mNaH2PO4 = 0,72. 120 = 86,4 g
mH3PO4 dư = ( 0,8 - 0,72). 98 = 7,84g
mdd sau pư : 63,9 + 144 = 207,9g
C% NaH2PO4 = (86,4 : 207,9 ).100% 41,56%
C% H3PO4 dư = (7,84 :207,9 ).100% 3,77 %
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
7
Ví dụ 7: Cho 10,65g P2O5 tác dụng với 300ml dung dịch NaOH 2M. Tính
khối lượng các chất thu được trong dung dịch sau phản ứng.
Giải:
Các phản ứng xảy ra ( như ví dụ 2) phản ứng 2, 3, 4, 5.
nH3PO4 = 2nP2O5 = 10,65.2:142 = 0,15 mol.
nNaOH = 0,3. 2 = 0,6 mol
Tỉ lệ nNaOH: nH3PO4 = 0,6 : 0,15 = 4. Vậy chỉ xảy ra phản ứng tạo Na 3PO4
và NaOH còn dư.
H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 + 3H2O.
nNa3PO4 = nH3PO4 =0,15 mol.
nNaOHpư = 3nH3PO4 = 3.0,15 = 0,45mol.
m Na3PO4 = 0,15.120 = 18g
mNaOHdư = ( 0,6 - 0,45).40 = 6g
Như vậy đối với ví dụ 6 và 7 chỉ xảy ra phản ứng tạo một muối - trong dung
dịch sau phản ứng còn H3PO4 dư hoặc NaOH dư.
Trên đây là 7 ví dụ áp dụng cho 7 trường hợp ( như đã biện luận phần
đầu). Qua các ví dụ này học sinh có thể hình thành được kĩ năng xác định
muối tạo thành, căn cứ vào tỉ lệ mol NaOH hoặc KOH với H 3PO4 - khi xác
định muối tạo thành ở các trường hợp nào thì viết phản ứng xảy ra để tính
toán.
Có thể tạo ra 1 phản ứng tạo 1 muối.
Có thể tạo ra 1 phản ứng tạo 1 muối còn H3PO4 dư hoặc NaOH dư.
Có thể xảy ra 2 phản ứng tạo 2 muối NaH2PO4 và Na2HPO4 hoặc
Na2HPO4 và Na3PO4.
Phần tính toán:
- Nếu bài toán chỉ yêu cầu tính lượng sản phẩm, ta nên trình bày các
phương trình phản ứng theo phương pháp song song ( với trường hợp tạo ra
hai muối) rồi dùng phương pháp đại số để giải như ví dụ 1, 2 hoặc dùng
phương pháp viết phương trình phản ứng nối tiếp.
- Nhưng nếu bài toán còn yêu cầu mô tả hiện tượng thí nghiệm, bắt
buộc ta phải viết phương trình phản ứng theo thứ tự xảy ra ( phương pháp
nối tiếp) để lập luận.
Sau đây là bài toán cho trường hợp này:
Bài toán 1: Tiến hành hai thí nghiệm sau:
a- Cho từ từ dung dịch chứa 0,12 mol H3PO4 vào dung dịch chứa 0,2 mol
NaOH.
b - Cho từ từ dung dịch chứa 0,2 mol NaOH vào dung dịch chứa 0,12 mol
H3PO4.
Giải thích quá trình thí nghiệm bằng phương tình hóa học.
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
8
Tính số mol muối tạo thành.
Giải:
*Xét thí nghiệm a
Vì cho từ từ dung dịch H3PO4 vào dd NaOH nên các phản ứng xảy ra
theo thứ tự:
H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 + 3H2O (1)
nH3PO4 = nNa3PO4 =
1
1
nNaOH
=
.0,2
3
3
0,2
0,16
: 0,12 - 3 = 3
mol
Sau phản ứng (1) còn
(mol )H3PO4 do đó có phản ứng
sau :
H3PO4 + 2Na3PO4 3Na2HPO4 (2)
nH3PO4 =
1
2
nNa3PO4 =
0,2
6
=
0,1
3
(mol)
3
nNa2HPO4 = 2 nNa3PO4 = 0,1 (mol). Sau phản ứng (2) vẫn còn dư H 3PO4 :
0,16 0,1
- 3 =0,02
3
(mol) nên có phản ứng sau xảy ra :
H3PO4 + Na2HPO4 2NaH2PO4 (3)
nH3PO4 = nNa2HPO4 =0,02 (mol)
nNaH2PO4 = 2nH3PO4=2.0,02=0,04 (mol)
Vậy dung dịch sau thí nghiệm có chứa 0,04 mol NaH2PO4
và 0,1 - 0,02 = 0,08 mol Na2HPO4
Xét thí nghiệm b: Vì cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch H 3PO4 nên
các phản ứng xảy ra theo thứ tự :
Trước hết :
NaOH + H3PO4 NaH2PO4 +H2O
(1)
nNaOH = nH3PO4= nNaH2PO4= 0,12 (mol) (tính theo H3PO4 )
Sau phản ứng (1) còn dư 0,2 - 0,12 =0,08 mol NaOH do đó có phản ứng
sau : NaOH + NaH2PO4 Na2HPO4 + H2O
(2)
nNa2HPO4 = nNaH2PO4 = nNaOHdư = 0,08 (mol)
Như vậy dung dịch sau thí nghiệm có chứa 0,08 mol Na2HPO4
và 0,12 - 0,08 = 0,04 mol NaH2PO4
Bài toán 2 : Khi cho dung dịch H3PO4 tác dụng với dung dịch NaOH ta thu
được dung dịch M
a- Hỏi M có thể chứa những muối nào ?
b- Phản ứng nào có thể xảy ra khi thêm KOH vào M ?
c- Phản ứng nào có thể xảy ra khi thêm H 3PO4 ( hoặc P2O5 ) vào dung
dịch M. Viết phương trình phản ứng.
d- Xác định thành phần M với nH3PO4 = 0,18mol; nNaOH = 0,3 mol
Giải : Khi cho dung dịch H3PO4 tác dụng với dung dịch NaOH xảy ra các
phản ứng sau :H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O (1)
H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O (2)
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
9
H3PO4 + 3NaOH Na3PO4+ 3H2O (3)
a- Dung dịch M chứa hỗn hợp 1, đến 2 hoặc 3 muối tạo ra các phương
trình trên
b- Thêm KOH vào dd M ( thêm ba zơ mạnh ) có các phản ứng sau :
3NaH2PO4 + 6KOH Na3PO4 + 2K3PO4 + 6H2O
3Na2HPO4 + 3KOH 2Na3PO4 + K3PO4 + 3 H2O
c - Thêm H3PO4 vào dung dịch M ( thêm a xít yếu)
H3PO4 + Na3PO4
Na2HPO4
2H3PO4 + Na3PO4 3 NaH2PO4
H3PO4 + Na2HPO4 2 NaH2PO4
Thêm P2O5 thì : P2O5 + 3H2O 2H3PO4
Sau đó xảy ra các phản ứng như trên.
d - Ta có tỉ lệ nNaOH:nH3PO4 = 0,3:0,18 = 1,667 < 2
Vì vậy sẽ tạo ra hai phản ứng(1) và (2) như câu a để tạo ra hai muối:
H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O
x mol x mol
x mol
H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O
y mol
2y mol
y mol
x y 0,18
x 2 y 0,3
x 0,06
y 0,12
Như vậy dd M có chứa 0,06 mol NaH2PO4 và 0,12 mol Na2HPO4.
C- Kết luận:
1. Trong quá trình giảng dạy bộ môn hóa học cũng như trong công tác bồi
dưỡng học sinh giỏi hàng năm, bản thân tôi đã phát hiện ra những sai sót của
các em khi giải các bài tập cho P2O5 vào NaOH. Các em đã quan niệm O xít
a xít tác dụng với dung dịch ba zơ nên viết phương trình phản ứng:
P2O5 + NaOH Na3PO4 + H2O và từ đó bắt tay vào tính toán.
Vì vậy khi phát hiện ra những sai sót ấy của các em bản thân tôi đã
củng cố lại cho các em dạng toán này để các em hiểu được trước hết P 2O5
tác dụng với nước tạo ra H3PO4. Sau đó H3PO4 tác dụng với dung dịch NaOH
theo 3 phương trình hóa học như đã trình bày ở trên - và tùy theo vào tỉ lệ
số mol NaOH và H3PO4 có thể bài toán sẽ tạo ra hỗn hợp 2 muối hoặc chỉ
tạo ra 1 muối ( phản ứng vừa đủ) hoặc tạo ra 1 muối ( trong đó H 3PO4 dư
hoặc NaOH dư). Làm như thế sẽ dễ dàng cho các em hơn.
Khi xét ví dụ 1: phản ứng xảy ra tạo hai muối ở phản ứng 2, 3. học sinh
lại hỏi, vậy có thể tạo ra hai muối ở phản ứng 3, 4 không? Giáo viên lại đưa
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
10
ra VD2 phản ứng tạo ra hai muối ở phản ứng 3, 4 . Học sinh lại thắc mắc
vậy có khi nào phản ứng xảy ra chỉ tạo có một muối nào đó không ? và giáo
viên lần lượt cho các ví dụ 4,5,6,7 để khẳng định bảy trường hợp có thể xảy
ra ( như đã trình bày ở trên )
2- Tháo gỡ cho các em từng phần những thắc mắc đã giúp các em dễ hiểu
hơn Khi giải những bài tập hóa học dạng này , từ đó gây cho các em hứng
thú học tập và lòng say mê ham học bộ môn, chịu khó nghiên cứu tìm tòi
những bài toán khó và những lời giải hay. Trên cơ sở đó giáo viên nâng cao
dần kiến thức cho các em để các em có hứng thú tiếp cận với các dạng toán
mới khó và phức tạp hơn nhiều .
Trên đây là nội dung và những biện pháp thực hiện mà bản thân tôi đã ôn
luyện cho các em học sinh lớp 9 , tuy nó chỉ là một dạng bài tập nhỏ trong rất
nhiều các dạng bài tập khó, bài tập phức tạp khác . Song theo tôi nghĩ đó
cũng là một điều hết sức cần thiết để mỗi giáo viên khi dạy học môn hóa học
cần phải bồi dưỡng cho học sinh để các em dễ dàng nắm bắt và từ đó định
hướng cho các em khi gặp phải các dạng toán khác , giúp các em tránh được
những sai lầm đáng tiếc .
Các ví dụ và các bài toán mà tôi dưa ra ( tôi không có tham vọng đưa ra
nhiều) mà chỉ đưa ra các trường hợp có thể xảy ra để từ đó hình thành cho
các em kỹ năng vận dụng và làm dạng bài tập này một cách thành thạo, giúp
các em lĩnh hội thêm kiến thức và từ đó làm được các bài tập tổng hợp , bài
tập khó hơn trong quá trình giải toán
3 -Kết quả qua một số lần kiểm tra tôi thấy chất lượng của học sinh đã được
nâng lên rõ rệt :
Lần 1 : Trước khi chưa áp dụng nội dung và biện pháp trên
Tổng
Giỏi
Khá
TB
số
Sl
%
SL
%
SL
%
20
0
0
5
25
10
50
Lần 2 Sau khi áp dụng nội dung và các biện pháp trên :
Tổng
Giỏi
Khá
TB
số
Sl
%
SL
%
SL
%
15
6
40
5
33
4
27
Yếu
Sl
5
%
25
Yếu
Sl
0
%
0
Lần 3 : Khi các em đã hình thành kỹ năng vận dụng và làm thành thạo dạng
bài tập này thì kết quả như sau :
Tổng
Giỏi
Khá
TB
Yếu
số
Sl
%
SL
%
SL
%
Sl
%
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
11
15
11
73
4
27
0
0
0
0
Đây là kết quả kiểm tra thực tế của đội tuyển học sinh giỏi trường
THCS TD do bản thân tôi trực tiếp bồi dưỡng . Ngoài ra các em còn biết vận
dụng các kiến thức đã được tiếp thu để giải những bài tập khó hơn và phức
tạp hơn nhiều
Tóm lại tong quá trình giảng dạy đòi hỏi người giáo viên cần nắm bắt và
tiếp cận với sự thay đổi của chương trình và nội dung sách giáo khoa,
phương pháp giảng dạy nhằm phát huy tính tích cực học tập bộ môn của học
sinh. Từ đó hình thành ở các em kỹ năng lĩnh hội kến thức do đặc thù bộ
môn. Ngoài ra còn rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức để làm các bài tập .
Song song với việc trang bị cho các em về những kiến thức cơ bản của bộ
môn thì việc ôn luyện để nâng cao kiến thức là một vấn đề hết sức quan
trọng nhằm nâng cao chất lượng mũi nhọn .
Muốn vậy đòi hỏi ở người thầy cần phải có kiến thức, có phương pháp
để dẫn dắt các em tìm tòi nghiên cứu , đồng thời cũng hình thành ở các em
thói quen tự học tự nghiên cứu và có sự sáng tạo trên cơ sở những hướng dẫn
của thầy .
Qua một số năm bồi dưỡng học sinh giỏi bản thân tôi đã rút ra được một
bài học đó là đòi hỏi ở người thầy ngoài việc nắm kiến thức cơ bản cần phải
nghiên cứu tổng hợp kiến thức xắp xếp thành hệ thống từng dạng, từng
chuyên đề để ôn luyện cho các em , vì chúng ta đang dạy đối tượng là những
học sinh bình thường chứ không phải là lớp chọn, trường chuyên.
Bản thân tôi là một giáo viên đã tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi môn
hóa học , trong quá trình giảng dạy tôi đã phát hiện ra một số sai lầm của các
em khi giải bài tập hóa học dạng P2O5 tác dụng với kiềm . Từ đó tôi đi tới
suy nghĩ cần phải có một hệ thống bài tập dạng này một cách tổng quát nhằm
giúp các em tránh được mhững sai lầm đáng tiếc và giải các bài tập dạng này
một cách dễ dàng và nhanh chóng hơn .
Trong quá trình hình thành nội dung và các biện pháp thực hiện không
thể tránh được những sai sót , bản thân tôi rất mong được sự đóng góp ý kiến
của các đồng nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
12
- Xem thêm -