SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI:
"TUYỂN CHỌN VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI
DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HOÁ HỌC LỚP 9 TRƯỜNG THCS"
ĐẶT VẤN ĐỀ
Qua nghiên cứu các tài liệu sách tham khảo phục vụ cho học sinh và rút kinh
nghiệm từ các kì thi học sinh giỏi, thi vào các trường chuyên của học sinh. Bản thân
tôi nhận thấy hầu hết các tài liệu, bài tập biên soạn đã chú ý đến nội dung chương
trình, có hướng dẫn phương pháp giải bài tập, nhưng chưa có hệ thống các kiến thức
hỗ trợ để cho học sinh có thể tự tham khảo, học tập thuận lợi.
- Các bài tập thường ít khai thác hiện tượng thực nghiệm hoặc hiện tượng xảy ra
trong thực tế đời sống, sản xuất. Vì vậy, kỹ năng giải thích, vận dụng thực tế của học
sinh còn yếu.
- Trong thực tế, nhiều giáo viên qua tích luỹ được vốn kiến thức, kinh nghiệm và
tiếp cận được các đề thi học sinh giỏi mới có thể xây dựng bài tập và bồi dưỡng học
sinh giỏi có kết quả tương đối cao. Do đó, giáo viên mới vào nghề rất lúng túng trong
việc xây dựng một hệ thống bài tập phân hoá và cách giải. Điều đó làm ảnh hưởng lớn
đến chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi.
Nhiều đề thi học sinh hàng năm không bám sát nội dung chương trình THCS gây
khó khăn cho giáo viên khi xác định nội dung ôn tập. Nhiều bài tập hoá học trong một
số tài liệu chưa chú đến bản chất các hiện tượng hoá học, gây khó khăn cho giáo viên
và học sinh khi dạy và học. Nhiều khi các bài tập lại có tính chất tương đối làm ảnh
hưởng đến tư duy logic, khả năng liên hệ thực tế của học sinh chương trình hoá học
lớp 9 đổi mới đòi hỏi nội dung và phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi cũng cần có
sự thay đổi cho phù hợp. Nguồn tài liệu tham khảo cần cho việc dạy học của giáo viên,
học sinh trung học cơ sở còn hạn chế. Thăm dò việc học tập, bồi dưỡng học sinh giỏi
môn hoá học của học sinh - giáo viên trên địa bàn thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An cũng
như nhiều địa phương khác chúng tôi nhận thấy rằng: các em học sinh học tập chủ yếu
dựa vào sách giáo khoa, nội dung sách giáo khoa chứa đựng những bài tập cơ bản cô
đọng. Giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi tự mày mò xây dựng bài tập và tham khảo
một số tài liệu thường phân loại bài tập theo nội dung chương trình học.Là giáo viên
trực tiếp giảng dạy lớp 9 THCS và qua thực tế dạy học bồi dưỡng học sinh giỏi và dạy
học sinh thi vào trường chuyên, tôi chọn đề tài “Tuyển chọn và xây dựng hệ thống
bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học lớp 9 trường trung học cơ sở” làm sáng
kiến kinh nghiệm nhằm tạo điều kiện cho giáo viên và học sinh trung học cơ sở có
thêm tư liệu tự bồi dưỡng, phát triển năng lực của mình.
PHẦN NỘI DUNG
CHƯƠNG I: Vị trí của việc xây dựng hệ thống bài tập hoá học lớp 9 THCS
trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học.
1. Khái niệm về bài tập hoá học.
Theo từ điển tiếng Việt, bài tập là bài ra cho học sinh làm để vận dụng những
điều đã học. Còn ‘‘bài toán’’ là vấn đề cần giải quyết theo phương pháp khoa học.
Trong các tài liệu lý luận dạy học, thuật ngữ ‘‘bài toán hoá học’’ thường để chỉ những
bài tập định lượng (có tính toán) trong đó học sinh phải thực hiện những phép toán
nhất định.
Bài tập hoá học được hiểu là những bài được lựa chọn một cách phù hợp với nội
dung hoá học cụ thể và rõ ràng. Các tài liệu lý luận dạy học hoá học thường phân loại
bài tập hoá học gồm bài tập lý thuyết (định tính và định lượng) ; bài tập thực nghiệm
(định tính và định lượng) và bài tập tổng hợp.
Học sinh phải biết suy luận logic, dựa vào kiến thức đã học như các hiện tượng,
khái niệm, định luật hoá học, các học thuyết, phép toán…để giải được các bài tập hoá
học.
2. Tác dụng của bài tập hoá học.
Bài tập hoá học là một trong những nguồn để hình thành kiến thức và kỹ năng
mới cho học sinh. Bài tập hoá học giúp họ đào sâu, mở rộng kiến thức một cách sinh
động, phong phú và hấp dẫn. Thông qua bài tập, học sinh phải tích cực suy nghĩ để tìm
ra cách giải, từ đó hình thành được kỹ năng giải từng loại bài tập.
Thông qua giải bài tập hoá học, học sinh hình thành, rèn luyện và củng cố các
kiến thức, kỹ năng. Bài tập là phương tiện hiệu nghiệm để học sinh vận dụng kiến thức
vào thực tiễn, biến kiến thức của nhân loại thành của chính mình.
Bài tập hoá học là phương tiện hữu hiệu để rèn luyện và phát huy tư duy của
học sinh. Khi giải bài tập hoá học, học sinh phải thực hiện các thao tác tư duy để tái
hiện kiến thức cũ, tìm ra mối liên hệ bản chất giữa các sự vật và hiện tượng; phải phán
đoán, suy luận để tìm ra lời giải.
Bài tập hoá học là phương tiện để phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động, tính
thông minh, sáng tạo của học sinh. Học sinh tự tìm kiếm lời giải, tìm ra được các cách
giải khác nhau và cách giải nhanh nhất cho từng bài tập cụ thể.
Bài tập hoá học là công cụ hữu hiệu để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng
của học sinh. Việc giải bài tập của học sinh giúp giáo viên phát hiện được trình độ học
sinh, thấy được những khó khăn, sai lầm học sinh thường mắc phải; đồng thời có biện
pháp giúp họ khắc phục những khó khăn, sai lầm đó.
Bài tập hoá học còn có tác dụng mở mang vốn hiểu biết thực tiễn cho học sinh;
giáo dục đạo đức, tư tưởng, giáo dục kỹ thuật tổng hợp, rèn luyện tác phong người lao
động mới: làm việc kiên trì, khoa học, đặc biệt là tính cẩn thận, trung thực, tiết kiệm,
độc lập, sáng tạo trong các bài tập thực nghiệm.
3. Phân loại bài tập hoá học.
Trong những tài liệu phương pháp dạy học hoá học, các tác giả phân loại bài tập
hoá học theo những cách khác nhau dựa trên các cơ sở khác nhau :
- Theo mức độ huy động kiến thức, bài tập hoá học được chia thành: bài tập định
tính và bài tập định lượng (bài toán hoá học) và bài tập tổng hợp.
- Theo cách giải có sử dụng thực nghiệm hay không thực nghiệm: Bài tập lý thuyết
(định tính và định lượng) và bài tập thực nghiệm (định tính và định lượng).
- Theo mục đích dạy học : Bài tập hình thành kiến thức mới ; bài tập rèn luyện,
củng cố kỹ năng, kỹ xảo ; bài tập kiểm tra, đánh giá.
- Theo cách tiến hành giải bài tập: Bài tập giải bằng lời nói, bài tập giải bằng
cách viết (tự luận và trắc nghiệm khách quan) và bài tập giải bằng thực nghiệm.
- Căn cứ vào mức độ hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình tìm kiếm
lời giải : Bài tập cơ bản (BTCB) và bài tập phân hoá (BTPH). Trong lý luận dạy học
chưa có một định nghĩa nào về hai loại bài tập này nhưng theo chúng tôi, đó là hai khái
niệm mang tính chất tương đối.
BTCB là những bài mà khi giải học sinh chỉ huy động một vài đơn vị kiến thức
hoặc một kỹ năng vừa mới hình thành. Như vậy, BTCB chỉ được nói đến với yếu tố
mới, đơn giản mà trước đó học sinh chưa được biết đến.
BTCB còn cung cấp kiến thức kỹ năng cơ bản để giải các bài tập hoá học phức
tạp hơn. Thiếu kiến thức, kỹ năng này học sinh không thể hình thành kiến thức và kỹ
năng mới. Ví dụ: bài tập tính theo công thức, phương trình hoá học : C%, CM và thể
tích chất khí ; tính lượng một chất khi biết lượng một chất khác trong phản ứng.
BTPH là loại bài tập hoá học trong đó gồm nhiều loại BTCB khác nhau. Giải
BTPH là giải nhiều BTCB liên tiếp để tìm ra kết quả. Ví dụ: Tính lượng dung dịch
NaOH có nồng độ đã biết để trung hoà một lượng dung dịch H 2SO4 có nồng độ đã cho.
Bài tập này gồm các bài tập cơ bản:
Tính lượng H2SO4 đã có → Viết phương trình phản ứng → Tính lượng NaOH để
trung hoà → Tính lượng dung dịch NaOH.
Việc xác định BTCB, BTPH có ý nghĩa, đặc biệt ở THCS vì nó giúp cho việc
xác định được phương pháp và mức độ hình thành kỹ năng giải bài tập hoá học.
Ngoài ra còn có thể phân loại bài tập theo chủ đề, dựa vào tính chất bài tập, dựa
vào phương pháp hình thành kỹ năng giải bài tập…Tuy nhiên, sự phân loại đó chỉ có
tính chất tương đối, không có ranh giới rõ rệt; có những bài tập trong đó vừa có nội
dung phương pháp, vừa có tính chất đặc trưng nổi bật, vừa có thuật toán riêng. Theo
chúng tôi, sự phân loại bài tập hoá học dựa vào 3 cơ sở chính:
- Dựa vào nội dung cụ thể của bài tập.
- Dựa vào tính chất đặc thù của vấn đề nghiên cứu.
- Dựa vào mục đích dạy học.
Do đó, có thể coi hệ thống bài tập hoá học gồm:
BTHH
BTPH
BTCB
BTĐL
BTĐT
NCTL
mới
Hoàn
thiện
KT- KN
KTĐG
KT-KN
BTĐT
NCTL
mới
BTĐL
Hoàn
thiện
KT-KN
BTTH
KTĐG
KT-KN
Có thể nói rằng: quyết định phần lớn chất lượng dạy học là thầy giáo. Thầy giáo
phải thường xuyên nâng cao năng lực chuyên môn và nghiệp vụ sư phạm, thu hút, kích
thích hứng thú học tập bộ môn, tạo động cơ, phương pháp học tập đúng đắn cho học
sinh. Có động cơ, hứng thú, phương pháp học tập tốt, học sinh sẽ phát huy tốt tính tích
cực, chủ động, sáng tạo của mình và nhất định sẽ đạt kết quả học tập cao. Ngay từ khi
học sinh mới bắt đầu vào học bộ môn, thầy giáo là người đặc biệt tạo sự chú ý, hấp
dẫn, thu hút lòng yêu thích môn học, để lại cho học sinh ấn tượng sâu sắc nhất. Thực tế
cho thấy, nhiều học sinh học giỏi bộ môn là do thầy giáo đã phát huy tốt vai trò tích
cực, chủ động, sáng tạo của các em, khơi dậy nội lực của chính họ, biết động viên họ
vượt qua trở lực trong nhận thức. Thầy giáo truyền cho học sinh phương pháp học tập
mà quan trọng nhất là phương pháp tự học, tìm kiếm nguồn tài liệu tham khảo, sách
bài tập phù hợp với trình độ, năng lực của các em.
Ngoài thầy giáo, gia đình, môi trường xã hội cũng ảnh hưởng đến việc xây dựng
động cơ, thái độ học tập đúng đắn cho các em.
Thầy giáo cũng là người trực tiếp tác động với các cấp quản lý quan tâm đến
việc trang bị cơ sở vật chất - thiết bị nhằm nâng cao chất lượng dạy học.
CHƯƠNG II
HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG
HỌC SINH GIỎI HOÁ HỌC LỚP 9 THCS
(Phần vô cơ)
2.1. Các phương pháp giải bài toán hoá học.
2.1.1. Phương pháp bảo toàn khối lượng.
Nguyên tắc của phương pháp. Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng
bằng tổng khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng.
Phạm vi áp dụng: Tổng khối lượng các chất xét trong trường hợp nguyên chất
hoặc hỗn hợp các chất phản ứng cả ở dạng dung dịch và khối lượng mỗi nguyên tố
được bảo toàn.
Ví dụ:
1/ Cho 12g hỗn hợp Fe, Mg vào 200 ml dung dịch hỗn hợp H 2SO4 1M và HCl
1M thì phản ứng vừa đủ.
a- Tính thể tích H2 thoát ra.
b- Cô cạn dung dịch được bao nhiêu gam muối khan?
Lời giải.
n H 2SO 4
0,2 mol; n HCl
Các PTHH xảy ra:
0,2 mol
Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2 ↑
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 ↑
Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2 ↑
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 ↑
Nhận xét: a)
VH
2
nH
2
n H SO
2
4
1
n HCl
2
0,3 (mol)
0,322,4 6,72 (lit )
b). Áp dụng ĐLBTKL: mkim loại + m axit = mmuối + m
H2
mmuối = 12,0 + 0,2.(98 + 36,5) – 0,3. 2 = 38,3 (gam)
2/ Hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4. Nung nóng m (g) hỗn hợp A trong ống
sứ rồi cho luồng CO đi qua. Sau khi kết thúc thí nghiệm, người ta thu được20,4 g chất
rắn B và 8,96 lit khí D ở đktc, có tỉ khối so với H2 là 20. Tính giá trị của m.
Lời giải.
nD
8,96
0,4 (mol) ;
22,4
M D 20 2 40 (g )
mD = 0,4
40 = 16 (g)
Phản ứng xảy ra: 3 Fe2O3 + CO
Fe3O4 + CO
FeO + CO
0
t
0
t
0
t
2 Fe3O4 + CO2
3 FeO + CO2
Fe + CO2
B có thể có cả 4 chất Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 hoặc ít hơn. Khí C gồm CO, CO2.
Theo phương trình phản ứng: nCO(pứ) = n
CO 2
nCO (ban đầu) = nD
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
m + 0,4
28 = 20,4 + 16,0
m = 20,4 + 16 - 11,2 = 25,2 (g).
2.1.2. Phương pháp tăng - giảm khối lượng.
Nguyên tắc của phương pháp: Khi chuyển từ chất A sang chất B, khối lượng
mol thay đổi. Do đó, khối lượng chất này so với chất khác tăng hay giảm tỷ lệ với số
mol chất tham gia (hay tạo thành).
Phạm vi áp dụng: Bài toán giải được theo phương pháp bảo toàn khối lượng sẽ
áp dụng được cho phương pháp này.
Ví dụ:
1/ Đề bài như ví dụ 1/(2.1.1).
Giải. n H SO
2
4
0,2 mol ; n HCl 0,2 mol .
Phương trình phản ứng: tương tự ví dụ 1 (mục 2.1.1).
Ta có: Cứ 1 mol H2SO4 phản ứng, khối lượng muối tăng so với kim loại 96g.
0,2 mol H2SO4 phản ứng, khối lượng muối tăng sovới kim loại 96x0,2= 19,2g
Và 2 mol HCl phản ứng, khối lượng muối tăng so với kim loại 71g.
0,2 mol HCl phản ứng, khối lượng muối tăng so với kim loại 71x
0,2
2
= 7,1g.
Vậy khối lượng muối tăng so với kim loại: 19,2 + 7,1 = 26,3 (g).
Nên mmuối = 12 + 26,3 = 38,3 (g).
2/ Đề bài như ví dụ 2/(2.1.1).
Giải. nC = 0,4 mol; mC = 0,4
40 = 16 (g). Gọi a, b là số mol của CO,CO2.
28a 4 b 16 a 0,1
a b 0,4 b 0,3
Ta có hệ phương trình :
PTHH của các phản ứng: 3 Fe2O3 + CO
Fe3O4 + CO
FeO + CO
0
t
0
t
0
t
2 Fe3O4 + CO2
3 FeO + CO2
Fe + CO2
Cứ 1 mol CO phản ứng, khối lượng A bị giảm 16g.
0,3 mol CO phản ứng, khối lượng A bị giảm 16
0,3 = 4,8g
m = 20,4 + 4,8 = 25,2 (g).
3/ Cho 47,15g hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 vào 200 ml dung dịch Na 2CO3 1M và
K2CO3 0,5M xuất hiện 44,4g kết tủa X và dung dịch Y. Tìm khối lượng các chất trong
X và khối lượng các chất tan trong Y.
n Na 2CO3
Giải n
K CO
2
3
0,2 1 0,2 mol
0,2 0,5 0,1 mol
Phương trình hoá học: BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 ↓ + 2 NaCl
BaCl2 + K2CO3 → BaCO3 ↓ + 2 KCl
CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 ↓ + 2 NaCl
CaCl2 + K2CO3 → CaCO3 ↓ + 2 KCl
Cứ 1mol BaCl2 hoặc CaCl2 chuyển thành 1mol BaCO 3 hoặc CaCO3 giảm
11gam
Thì n mol hỗn hợp ----------------------------giảm 47,15-44,4 = 2,75gam
n
2,75
0,25(mol)
11
Giải tìm khối lượng các chất trong X: Đặt số mol của BaCO 3, CaCO3 lần lượt
x,y
x y 0.25
Ta có hệ phương trình :
197x 100y 44,4
x 0,2 (mol)
y 0,05 (mol)
Khối lượng của BaCO3 là: 0,2 . 197 = 39,4 (gam); của CaCO3 là:
0,05 . 100 = 5 (gam)
Khối lượng các chất tan trong dd Y không thể xác định chính xác được vì chúng
ở dạng tan, có sự trao đổi thuận nghịch. Do đó chỉ có thể tính tổng khối lượng của
chúng, theo ĐLBTKL: 47,15 + 0,2 106 + 0,1 138 44,4 m Y
mY = 82,15 – 44,4 = 37,75 (gam)
2.1.3. Phương pháp dùng khối lượng mol trung bình ( M ).
Nguyên tắc của phương pháp:
M
là khối lượng của 1 mol hỗn hợp.
M
m hh
n hh
n 1M 1 n 2 M 2 n 3 M 3 ...
n 1 n 2 n 3 ...
M hh khi
V1M1 V2 M 2 V3 M 3 ...
V1 V2 V3 ...
Hoặc :
M
= x1M1 + x2M2 + x3M3 + …
Với M1, M2, M3…: khối lượng mol và n1, n2, n3…là số mol các chất trong hỗn
hợp.
V1, V2, V3…: thể tích các khí trong hỗn hợp khí.
x1, x2, x3…: số phần mol của các chất trong 1 mol hỗn hợp.
Khi hỗn hợp gồm 2 chất: M1 <
n1 M 1 (n n1 ) M 2
n
M
M
= x1M1 + (1 – x2)M2.
Có thể tính dựa vào
M1
M
M
< M2.
; M
V1 M 1 (V V1 ) M 2
V
theo sơ đồ chéo:
M
- M2
n1, V1, x1.
M
M2
M1 -
M
n2, V2, x2.
Phạm vi áp dụng: Phương pháp này thường áp dụng giải bài toán hỗn hợp hai
hay nhiều chất khí hoặc các chất rắn (kim loại, bazơ, muối..) cùng loại (có cùng một số
phản ứng, cùng hoá trị,…)
Ví dụ:
1/ Hoà tan 5,4g hỗn hợp 2 kim loại cùng nhóm I ở 2 chu kỳ liên tiếp nhau vào
nước thu được thu được 2,24 lit khí (đktc). Xác định tên 2 kim loại.
Giải. Đặt ký hiệu chung của 2 kim loại là R.
Phương trình phản ứng : 2 R + 2 H2O → 2 ROH + H2 ↑
0,2 mol
5,4
0,2
M
0,1 mol
Vì MNa = 23 < 27 < MK = 39.
27
Hai kim loại đó là Na, K.
2/ Hoà tan vào nước 7,14g hỗn hợp muối cacbonat trung hoà và cacbonat axit
của một kim loại hoá trị I, rồi đổ thêm lượng dung dịch HCl vừa đủ thì thu được 0,672
l khí ở đktc. Xác định tên kim loại tạo muối.
(Đề tuyển sinh lớp 10 - Trường THPT chuyên– Năm 2003-2004).
Giải. Đặt kí hiệu kim loại là M, x, y lần lượt là số mol của M 2CO3 và MHCO3.
Ta có phương trình phản ứng :
M2CO3 + 2 HCl → 2 MCl + H2O + CO2 ↑
x
x
MHCO3 + HCl → MCl + H2O + CO2 ↑
y
n CO 2
y
= nhh muối = x + y =
M muối
=
7,14
0,03
238 .
0,672
22,4
0,03 ( mol)
Vì M + 61 <
89 M 177
M là Cs
M muối
= 238 < 2M + 60
2.1.4. Phương pháp ghép ẩn số.Nguyên tắc của phương pháp: Dùng thủ
thuật toán học là ghép ẩn số để giải các bài toán có ẩn số lớn hơn số phương
trình toán học lập được mà yêu cầu bài ra không cần giải chi tiết, đầy đủ các ẩn.
Ví dụ:
1/ Cho hỗn hợp X gồm Al, Fe, Mg tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 11,2
lít khí (đktc) và 53,0g muối. Tìm khối lượng hỗn hợp X.
Bài tập này ngoài phương pháp bảo toàn khối lượng, tăng - giảm khối lượng còn
có thể giải theo phương pháp ghép ẩn số.
Giải: Gọi x, y, z lần lượt là số mol của Mg, Al, Fe.
Phương trình phản ứng:
Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2 ↑
x
x
x
2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2 ↑
y
y
1,5y
Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2 ↑
z
z
z
3
(1)
x y z 0,5
Ta có hệ phương trình:
2
95x 133,5 y 127 z 53,0 (2)
Với 3 ẩn, có 2 phương trình. Tìm khối lượng 3 kim loại tức là tổng :
24x + 27y + 56z.
Tách (2) ta được: 24x + 27y + 56z + 71(x + 1,5y + z) = 53.
24x + 27y + 56z = 53,0 - 0,5 71 = 17,5 (g).
2/ Xem ví dụ cách giải thông thường trong mục (1.2.5.b trang 17)
2.1.5. Phương pháp giải bài tập tự chọn lượng chất.
Nguyên tắc của phương pháp: Phần trăm lượng chất trong dung dịch hoặc
trong hỗn hợp nhất định là một đại lượng không đổi.
Phạm vi áp dụng: Trong bài toán người ta cho lượng chất dưới dạng tổng quát
hoặc không nói đến lượng chất thì có thể chọn lượng chất có một giá trị nhất định để
tiện việc giải. Có thể chọn lượng chất là một mol hay một số mol theo hệ số tỷ lượng
trong phương trình phản ứng; hoặc lượng chất là 100g,…
Ví dụ:
1/ Hoà tan một oxit kim loại M bằng lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 9,8% thu
được dung dịch muối sunphat có nồng độ 14,18%. Tìm công thức oxit.
Giải. Ta có PTHH: M2On + n H2SO4 → M2(SO4)n + n H2O
Cách 1: Chọn lượng oxit kim loại là 1 mol tức là (2M + 16n) g.
Lượng H2SO4 cần lấy là n mol hay 98n (g).
Khối lượng dd cần lấy:
m
98n 100
9,8
1000 n g
Khối lượng dd thu được: 1000n + 2M + 16n = 2M + 1016n (g).
Khối lượng muối thu được: 2M + 96n (g).
Nên C% =
171,64 M
(2 M 96n) 100
14,18
2 M 1016 n
4806,88 n
M
200 M 14,18( 2M 1016n) 9600n
28n
Với n = 1, 2, 3 thì chỉ có giá trị n = 2, M = 56 là phù hợp. Vậy oxit đó là FeO.
Cách 2: Có thể chọn khối lượng dung dịch H2SO4 phản ứng là 100g.
Kết quả tương tự như cách giải trước. Tuy nhiên, cách đặt này sẽ cho phương
trình phân số, khi giải sẽ phức tạp hơn.
2/ Nung nóng m gam hỗn hợp Na 2CO3 và NaHCO3 đến khi phản ứng hoàn toàn
thu được V lit CO2. Cũng cho m gam hỗn hợp đó hoà tan trong dd HCl dư thu được
3V lit CO2 (đo ở cùng điều kiện). Tìm % khối lượng của Na2CO3 trong hỗn hợp trên.
Giải.
Các PTHH: 2 NaHCO3
0
t
Na2CO3 + CO2↑ + H2O (1)
2 mol
1 mol
NaHCO3 + HCl
NaCl + CO2↑ + H2O (2)
2 mol
2 mol
Na2CO3 + 2 HCl
2 NaCl + CO2↑ + H2O (3)
x mol
x mol
Chọn số mol của NaHCO3 trong hỗn hợp là 2 mol, thì:
Số mol CO2 ở (1) là 1 mol, tương ứng với thể tích V.
Số mol CO2 ở (2) là 2 mol, tương ứng với thể tích 2V.
Số mol CO2 ở (3) là x mol.
Theo bài ra ta có:
Vậy % m
Na 2 CO 3
1
2x
V
3V
1 106 100
106 2 84
x
1 ( mol)
.
38,69 %
Cũng có thể chọn số mol NaHCO3 (hoặc Na2CO3) trong hỗn hợp bằng 1 và số
mol của Na2CO3 (hoặc NaHCO3) là x. Giải tương tự ta cũng tìm được % m Na CO .
2
3
3/ Cho m (g) hỗn hợp A gồm Mg, Zn vào dung dịch FeCl 2 dư. Khi phản ứng xảy
ra hoàn toàn thu được m (g) chất rắn. Tìm % khối lượng Mg trong A.
Giải. PTHH: Mg + FeCl2 → MgCl2 + Fe↓
Zn + FeCl2 → ZnCl2 + Fe↓
Chọn hỗn hợp có 1 mol Zn và n mol Mg.
Cứ 1 mol Zn phản ứng, khối lượng chất rắn giảm đi 65 – 56 = 9 (g)
1 mol Mg phản ứng, khối lượng chất rắn tăng thêm 56 – 24 = 32 (g)
n mol Mg phản ứng, khối lượng chất rắn tăng thêm 32n (g)
Vì khối lượng chất rắn thu được bằng khối lượng hỗn hợp đầu tức là khối lượng
tăng thêm bằng khối lượng giảm đi, nên ta có phương trình:
32n = 9
n = 0,28125 (mol).
mMg = 0,28125 x 24 = 6,75 (g)
%m Mg
6,75 100
6,75 65
9,41 (%) .
2.1.6. Phương pháp biện luận để tìm công thức phân tử.
Nguyên tắc: Khi tìm công thức phân tử hoặc xác định tên nguyên tố thường
phải xác định chính xác khối lượng mol, nhưng những trường hợp M chưa có giá trị
chính xác đòi hỏi phải biện luận.
Phạm vi ứng dụng: Biện luận theo hoá trị, theo lượng chất, theo giới hạn, theo
phương trình vô định hoặc theo kết quả bài toán, theo khả năng phản ứng.
Ví dụ:
1/ Hoà tan 12g hỗn hợp Fe và kim loại M (hoá trị II) vào dung dịch HCl dư thu
được 6,72 l khí (đktc). Mặt khác, cho 3,6g M tác dụng với 400 ml H 2SO4 1M thấy axit
còn dư. Xác định tên M ?
Giải.
n H2
6,72
22,4
0,3 (mol) ;
n H 2SO 4
0,4 1 0,4 ( mol)
Đặt ký hiệu chung của Fe và M là R.
PTHH:
R + 2 HCl → RCl2 + H2↑
0,3 mol
MR
12
0,3
Mặt khác:
40.
0,3 mol
Vì MFe = 56 >
M + H2SO4
Khi axit dư, chứng tỏ nM < n H SO
2
M
3,6
0,4
9.
MR
= 40
M < 40.
MSO4 + H2↑
4
0,4 mol .
Vậy 9 < M < 40
M chỉ có thể là Mg.
2/ Hoà tan 4,8g kim loại R vào H 2SO4 đặc, nóng thu được 1,68 lít SO 2(đktc).Tìm
R.
Giải.
n SO 2
PTHH:
1,68
22,4
0,075 ( mol) ;
2R + 2n H2SO4 → R2(SO4)n + n SO2↑ + 2n H2O
0,075
2 0,075
n
↔ MR =
4,8 n
0,15
32n
.
Với n = 1, 2, 3 thì chỉ có n = 2, MR = 64 là phù hợp. Vậy R là Cu.
- Xem thêm -