Sáng kiến kinh nghiệm
g
g
g
g
g
mol
g
mol
g
l(đktc)
g
l(đktc)
mol
mol
l(đktc)
l(đktc)
A B
g
dm
3
(đktc)
Kg
m
3
(đktc)
A B
Mol
l(đktc)
Mol
l(đktc)
A B
l(đktc)
g
l(đktc)
g
A B
g
g
l(đktc)
l(đktc)
* Nên chọn số mol làm căn bản tính toán, để giải toán hóa học đợc gọn, kết
quả chính xác, dễ kiểm tra lại.
- Khái niệm mol: Mol là lợng chất chứa 6.10
23
nguyên tử hoặc phân tử của
chất đó.(6.10
23
gọi là số Avogadro) (SGK-Hóa học 8-NXB giáo dục-2004).
* Cách tính số mol các chất:
Nếu cho m(g) chất rắn A(rắn, lỏng, khí) n
A
=
A
A
M
m
Nếu cho V (lit) khí A ở đktc
n
A
=
4,22
V
Nếu cho V (lit) khí A ở t (
o
C), P (atm)
n
A
=
TR
VP
.
.
=
)273.(4,22
273
t
VP
+
Nếu cho V (l) dung dịch A (C
M
, d) n
A
= V.C
M
Nếu cho m(g) cho dung dịch A(C
M
,d)
n
A
=
1000.
.
d
Cm
M
Nếu cho V (lít) ddA (C%, d)
n
A
=
A
M
dmlVC
.100
).(%.
Nếu cho m(g), ddA(C%)
n
A
=
A
M
Cm
.100
%.
(2.2.c). Các loại công thức tính toán khác nh C
M
, C%
- Công thức tính nồng độ mol của dung dịch:
C
M
=
V
n
(1)
- Công thức tính nồng độ phần trăm của dung dịch:
C% =
dd
ct
m
m
.100% (2)
Một số chú ý khi dùng công thức (2):
- Khối lợng chất tan (m
ct
) và khối lợng dung dịch (m
dd
) phải có cùng đơn
vị về khối lợng.
5
Sáng kiến kinh nghiệm
- Trong một dung dịch: m
dd
= m
ct
+ m
dm
- Khi hòa tan chất tan vào nớc hoặc khi trộn lẫn hai dung dịch với nhau
mà có phản ứng xẩy ra thì phải xác định lại thành phần của dung dịch
sau phản ứng và loại trừ lợng các khí thoát ra hay lợng kết tủa xuất
hiện trong phản ứng ra khỏi dung dịch:
m
dd sau
= m
dd trớc
- m
- Đa số các chất khi hòa tan vào nớc thì khối lợng chất tan (m
ct
) không
đổi, chẳng hạn nh NaCl, HCl nhng cũng có những chất khi hòa tan
vào nớc thì lợng chất tan (m
ct
) thu đợc giảm (ví dụ hòa tan a gam
CuSO
4
.5H
2
O vào nớc) hoặc tăng (đối với trờng hợp chất đem hòa tan
tác dụng với nớc, ví dụ hòa tan a gam SO
3
vào nớc thì do SO
3
+ H
2
O->
H
2
SO
4
nên m
ct
= m
H
2
SO
4
=
80
98a
gam
).
- Nếu lợng chất tan trong dung dịch đợc tạo thành từ nhiều nguồn khác
nhau thì lợng chất tan của dung dịch (m
ct
) bằng tổng khối lợng chất tan
của các nguồn.
ví dụ: Hòa tan a gam tinh thể CuSO
4
.5H
2
O vào b gam dung dịch CuSO
4
C%
thì m
ct
=
250
160a
+
100
%.Cb
- Khi một dung dịch có nhiều chất tan (dung dịch hỗn hợp) thì lợng m
ct
đợc tính riêng cho từng chất, còn m
dd
là chung cho tất cả các chất.
Ví dụ: Hòa tan 10gam NaCl và 40 gam KNO
3
vào 200gam nớc. Tính nồng độ
phần trăm của mỗi muối.
Giải:
M
dd
= 10+40+200=250 gam
C%(dd NaCl)=
100.
250
10
=4%
C%(dd KNO
3
)=
100.
250
40
= 16%
(2.2.d). Xác định hỗn hợp sau phản ứng: Gồm sản phẩm của phản ứng + chất
còn d + chất không tham gia phản ứng.
6
Sáng kiến kinh nghiệm
(2.3). Các bớc trình bày giải bài toán tính theo PTHH thờng theo trình tự sau:
- Từ các đại lợng(thể tích đktc, khối lợng) quy đổi thành số mol các chất.
- Đặt ẩn số cần tìm (với toán hỗn hợp nên đặt số mol chất thành phần làm ẩn
số).
- Lập các phơng trình hóa học của các phản ứng.
- Điền tỉ lệ số mol theo phơng trình và theo bài ra hoặc sử dụng quy tắc tam
suất nh bảng trên.
- Xác định thành phần dung dịch tạo thành hoặc hỗn hợp tạo thành sau phản
ứng.
- Giải phơng trình đại số chứa các ẩn, tìm số mol các chất tơng ứng. Từ đó
suy ra các đại lợng theo yêu cầu của đề bài.
II. Nội dung:
* Gồm các phơng pháp:
- Phơng pháp giải bài tập: Lợng hai chất tham gia phản ứng.
- Phơng pháp bảo toàn khối lợng.
- Phơng pháp tăng giảm khối lợng.
- Phơng pháp ghép ẩn số.
- Phơng pháp đờng chéo.
- Phơng pháp đồ thị
* Nội dung cụ thể:
1. Phơng pháp giải bài tập: Lợng hai chất tham gia phản ứng.
Phơng pháp giải dạng bài tập này đợc thể hiện qua việc hớng dẫn giải ví dụ
sau:
Ví dụ 1: Bỏ 4,5 gam Al vào 100ml dung dịch H
2
SO
4
0,5M .
a. Tính thể tích khí H
2
sinh ra ở ĐKTC.
b. Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng (cho rằng thể
tích dung dịch không thay đổi)
Dạng bài tập này có nhiều cách giải khác nhau ,giáo viên có thể hớng dẫn
học sinh tìm hớng giải nh sau:
7
Sáng kiến kinh nghiệm
- Tính số mol của các chất theo bài ra cho : n
Al
=? n
H
2
SO
4
=?
-Viết phơng trình phản ứng
-Tìm tỉ lệ số mol các chất theo phơng trình
-Lập tỉ lệ số mol của các chất :
n
bài ra
: n
pt
-> So sánh tỉ lệ số mol của 2cặp chất . Nếu hiệu suất phản
ứng 100% thì có thể xẩy ra các trờng hợp sau:
+ Tỉ lệ số mol của 2 cặp chất bằng nhau thì cả 2 chất đều phản ứng hết,
tính toán lợng sản phẩm tạo thành theo lợng chất nào cũng đợc.(1)
+ Tỉ lệ số mol của H
2
SO
4
> Tỉ lệ số mol của Al -> Al phản ứng hết,
H
2
SO
4
d , tính lợng sản phẩm và lợng H
2
SO
4
tham gia phản ứng theo l-
ợng chất đã phản ứng hết (Al).(2)
+ Tỉ lệ số mol của Al > Tỉ lệ số mol của H
2
SO
4
-> ngợc lại trờng hợp
(2).(3)
- Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng-> Nếu
nh xẩy ra trờng hợp (2) , thì thực hiện tính lợng chất còn d sau khi phản
ứng kết thúc và xác định lợng chất tạo thành sau phản ứng. Còn trờng
hợp (3) chỉ xác định lợng chất tạo thành sau phản ứng. Sau đó, chuyển
về số mol và áp dụng công thức tính nồng độ.
HS : Sau khi nhận nội dung bài tập , phân tích đề bài và biết đợc hớng
giải quyết vấn đề .Từ đó thực hiện các bớc giải và dần dần hình thành
đợc cách giải dạng bài tập này.
-Bài giải cụ thể:
Số mol của Al là: n
Al
= 5,4:27=0,2(mol)
Trong 100ml dung dịch H
2
SO
4
có: n H
2
SO
4
=0,1x 0,5= 0,05(mol)
Phơng trình phản ứng :
2Al + 3 H
2
SO
4
> Al
2
(SO
4
)
3
+ 3 H
2
2mol 3mol 1mol 3mol
Tỉ lệ số mol của H
2
SO
4
là:
n
bài ra
: n
pt
= 0,05:3 =0,01(6)
Tỉ lệ số mol của Al là:
n
bài ra
: n
pt
= 0,2:2=0,1
Vì 0,1>0,1(6) do đó H
2
SO
4
phản ứng hết , nhôm d. Trong dung dịch chỉ có
Al
2
(SO
4
)
3
.
Vậy :Tính lợng các chất theo lợng axit H
2
SO
4
.
Theo phơng trình phản ứngvà tính toán:
a. Số mol H
2
tạo thành là: n
H
2
= n
H
2
SO
4
=0,05(mol)
Thể tích H
2
sinh ra ở ĐKTC là: VH
2
= 0,05x 22,4=1,12(l)
b. Số mol Al
2
(SO
4
)
3
= n
H
2
SO
4
: 3 = 0,05:3 = 0,017(mol)
Nồng độ mol của dung dịch Al
2
(SO
4
)
3
là:
C
M
=0,017: 0,1=0,17M
8
Sáng kiến kinh nghiệm
2. Phơng pháp bảo toàn khối lợng:
Nguyên tắc: Dựa vào định luật bảo toàn khối lợng: Trong một phản
ứng hóa học, tổng khối lợng của các chất sản phẩm bằng tổng khối lợng của
các chất tham gia phản ứng
Ví dụ 1 : Hòa tan 10 gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hóa trị II
và III bằng dung dịch HCl ta thu đợc dung dịch A và 0,672 lít khí bay ra
(đktc). Hỏi cô cạn dung dịch A thì thu đợc bao nhiêu gam muối khan?
Bài giải:
Gọi 2 kim loại hoá trị II và III lần lợt là X và Y ta có phơng trình phản
ứng:
XCO
3
+ 2HCl -> XCl
2
+ CO
2
+ H
2
O (1)
Y
2
(CO
3
)
3
+ 6HCl -> 2YCl
3
+ 3CO
2
+ 3H
2
O (2).
Số mol CO
2
thoát ra (đktc) ở phơng trình 1 và 2 là:
moln
CO
03,0
4,22
672,0
2
==
Theo phơng trình phản ứng 1 và 2 ta thấy :
molnn
COOH
03,0
22
==
và
moln
HCl
006,02.03,0
==
Nh vậy khối lợng HCl đã phản ứng là:
m
HCl
= 0,06 . 36,5 = 2,19 gam
Gọi a là khối lợng muối khan (
32
YClXCl
mm
+
)
Theo định luật bảo toàn khối lợng ta có:
10 + 2,19 = a + 44 . 0,03 + 18. 0,03
=> a = 10,33 gam
Ví dụ 2: Cho 7,8 gam hỗn hợp kim loại Al và Mg tác dụng với HCl thu
đợc 8,96 lít H
2
(ở đktc). Hỏi khi cô cạn dung dịch thu đợc bao nhiêu gam
muối khan.
Bài giải: Ta có phơng trình phản ứng nh sau:
Mg + 2HCl -> MgCl
2
+ H
2
2Al + 6HCl -> 2AlCl
3
+ 3H
2
9
Sáng kiến kinh nghiệm
Số mol H
2
thu đợc là:
moln
H
4,0
4,22
96,8
2
==
Theo (1, 2) ta thấy số mol gấp 2 lần số mol H
2
Nên: Số mol tham gia phản ứng là:
n
HCl
= 2 . 0,4 = 0,8 mol
Số mol (số mol nguyên tử) tạo ra muối cũng chính bằng số mol HCl
bằng 0,8 mol. Vậy khối lợng Clo tham gia phản ứng:
m
Cl
= 35,5 . 0,8 = 28,4 gam
Vậy khối lợng muối khan thu đợc là:
7,8 + 28,4 = 36,2 gam
3. Phơng pháp tăng giảm khối lợng:
- Nguyên tắc: Dựa vào sự tăng giảm khối lợng khi chuyển một mol chất
A thành một hoặc nhiều mol chất B (có thể qua các giai đoạn trung gian) ta
dề dàng tìm đợc số mol của các chất hoặc ngợc lại
Phơng pháp này thờng sử dụng để giải bài toán hoá học mà trong chơng
trình phản ứng có những nguyên tố hoá học dới dạng ẩn số.
Ví dụ 1: Nội dung yêu cầu cũng nh ví dụ 1 ở mục II. 2
Bài giải:
Vậy ta gọi hai kim loại có hoá trị II và III lần lợt là X và Y, ta có phản ứng:
XCO
3
+ 2HCl -> XCl
2
+ CO
2
+ H
2
O (1)
Y
2
(CO
3
)
3
+ 6HCl -> 2YCl
3
+ 3CO
2
+ 3H
2
O (2).
Số mol chất khí tạo ra ở (1) và (2) là:
4,22
672,0
2
=
CO
n
= 0,03 mol
Theo phản ứng (1, 2) ta thấy cứ 1 mol CO
2
bay ra tức là có 1 mol muối
Cacbonnat chuyển thành muối clorua và khối lợng tăng 71 - 60 = 11 (gam)
( vì
;60
3
gm
CO
=
gm
Cl
71
=
).
Số mol khí CO
2
bay ra là 0,03 mol do đó khối lợng muối khan tăng lên:
11x 0,03 = 0,33 (gam).
10
Sáng kiến kinh nghiệm
Vậy khối lợng muối khan thu đợc sau khi cô cạn dung dịch.
m
(muối khan)
= 10 + 0,33 = 10,33 (gam).
Ví dụ 2:
Nhúng một thanh nhôm nặng 50 gam vào 400 ml dung dịch
CuSO
4
0,5M. Sau một thời gian, lấy thanh Al ra cân nặng 51,38 gam. Tính
khối lợng Cu thoát ra và nồng độ các chất trong dung dịch sau phản ứng, giả
sử tất cả Cu bám trên thanh nhôm.
Bài giải:
2Al + 3CuSO
4
-> Al
2
(SO
4
)
3
+ 3Cu
2a (mol) a (mol) 3a (mol)
Theo bài ra, khối lợng tăng: 64.3a-27.2a =51,38-50 ->a=0,01 (mol).
Vậy: m
Cu
=0,01.3.64= 1,92(g).
Nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng là:
C
M
(Al
2
(SO
4
)
3
)=
400
1000.01,0
= 0,025M
C
M
(CuSO
4
d) =
400
1000).3.01,04,0.5,0(
= 0,425 M
Ngoài ra có thể tính khối lợng Cu thoát ra nh sau:
Theo phơng trình phản ứng: Cứ 54 gam Al phản ứng thì tạo thành 192 gam
Cu, nghĩa là khối lợng nhôm tăng 192-54= 138 gam. Theo bài toán khối lợng
nhôm tăng 51,38-50=1,38gam.
Vậy khối lợng Cu thoát ra bằng:
138
192.38,1
= 1,92 gam.
Có thể nói hai phơng pháp Bảo toàn khối lợng và Phơng pháp Tăng giảm
khối lợng là hai anh em sinh đôi vì nếu một bài toán giải đợc phơng pháp
này thì cũng giải đợc theo phơng pháp kia. Tuy nhiên, tùy từng bài tập mà
phơng pháp này hay phơng pháp kia sẽ a việt hơn. Sử dụng hai phơng pháp
này một cách đúng chỗ chúng ta sẽ có một lời giải đẹp, dễ hiểu, đơn giản với
quỹ thời gian ngắn nhất. Đây là hai phơng pháp hay nhất thờng đợc dùng để
vô hiệu hóa tính phức tạp của nhiều bài toán vô cơ cũng nh hữu cơ.
4. Phơng pháp ghép ẩn số:
11
Sáng kiến kinh nghiệm
Bài toán 1: (Tơng tự nh ví dụ 1 ở mục II.2)
Hoà tan hỗn hợp 20 gam hai muối cacbonnat kim loại hoá trị I và II
bằng dung dịch HCl d thu đợc dung dịch M và 4,48 lít CO
2
(ở đktc) tính khối
lợng muốn tạo thành trong dung dịch M.
Ngoài cách giải nh ở hai mục trên ta có thể giải bài toán này theo ph -
ơng pháp ghép ẩn số
Bài giải:
Gọi A và B lần lợt là kim loại hoá trị I và II. Ta có phơng trình phản ứng
sau:
A
2
CO
3
+ 2HCl -> 2ACl + H
2
O + CO
2
(1)
BCO
3
+ 2HCl -> BCl
2
+ H
2
O + CO
2
(2)
Số mol khí thu đợc ở phản ứng (1) và (2) là:
moln
CO
2,0
4,22
48,4
3
==
Gọi a và b lần lợt là số mol của A
2
CO
3
và BCO
3
ta đợc phơng trình đại
số sau:
(2A + 60)a + (B + 60)b = 20 (3)
Theo phơng trình phản ứng (1) số mol ACL thu đợc 2a (mol)
Theo phơng trình phản ứng (2) số mol BCl
2
thu đợc là b (mol)
Nếu gọi số muối khan thu đợc là x ta có phơng trình:
(A + 35.5) 2a + (B + 71)6 = x (4)
Cũng theo phản ứng (1, 2) ta có:
a + b =
)(2,0
2
moln
CO
=
(5)
Từ phơng trình (3, 4) (Lấy phơng trình (4) trừ (5)) ta đợc:
11 (a + b) = x - 20 (6)
Thay a + b từ (5) vào (6) ta đợc:
11 . 0,2 = x - 20
=> x = 22,2 gam
12
Sáng kiến kinh nghiệm
Bài toán 2: Hoà tan hoàn toàn 5 gam hỗn hợp 2 kim loại bằng dung
dịch HCl thu đợc dung dịch A và khí B, cô cạn dung dịch A thu đợc 5,71
gam muối khan. Tính thể tích khí B ở đktc.
Bài giải: Gọi X, Y là các kim loại; m, n là hoá trị, x, y là số mol tơng
ứng, số nguyên tử khối là P, Q ta có:
2X + 2n HCl => 2XCln = nH
2
(I)
2Y + 2m HCl -> 2Y Clm + mH
2
(II).
Ta có: xP + y Q = 5 (1)
X (P + 35,5n) + Y (Q + 35,5m) = 5,71 (2)
Lấy phơng trình (2) trừ phơng trình (1) ta có:
X (P + 35,5n)+ y (Q + 35,5m)- xP - yQ = 0,71
=> 35,5 (nx + my) = 0,71
Theo I và II:
)(
2
1
2
myxnn
H
+=
=> thể tích: V = nx + my =
224,04,22.
2.355
71,0
=
(lít)
5. Phơng pháp đờng chéo:
Một bài toán thờng có nhiều cách giải nhng nếu bài toán nào có thể sử
dụng đợc phơng pháp đờng chéo để giải thì sẽ làm bài toán đơn giản hơn rất
nhiều.
Bài toán 1: Cần bao nhiêu gam tinh thể CuSO
4
. 5H
2
O hoà vào bao
nhiêu gam dung dịch CuSO
4
4% để điều chế đợc 500 gam dung dịch CuSO
4
8%.
Bài giải: Giải Bằng phơng pháp thông thờng:
Khối lợng CuSO
4
có trong 500g dung dịch bằng:
gamm
CuúO
40
100
8.500
4
==
(1)
Gọi x là khối lợng tinh thể CuSO
4
. 5 H
2
O cần lấy thì: (500 - x) là khối
lợng dung dịch CuSO
4
4% cần lấy:
Khối lợng CuSO
4
có trong tinh thể CuSO
4
. 5H
2
O bằng:
13
Sáng kiến kinh nghiệm
250
160.
4
x
m
CuSO
=
(2)
Khối lợng CuSO
4
có trong tinh thể CuSO
4
4% là:
100
4).500(
4
x
m
CuSO
=
(3)
Từ (1), (2) và (3) ta có:
40
100
4).500(
250
)160.(
=
+
xx
=> 0,64x + 20 - 0,04x = 40.
Giải ra ta đợc:
X = 33,33g tinh thể
Vậy khối lợng dung dịch CuSO
4
4% cần lấy là:
500 - 33,33 gam = 466,67 gam.
+ Giải theo phơng pháp đờng chéo:
Gọi x là số gam tinh thể CuSO
4
. 5 H
2
O cần lấy và (500 - x) là số gam
dung dịch cần lấy ta có sơ đồ đờng chéo nh sau:
x
x
500
=>
14
1
56
4
500
==
x
x
Giải ra ta tìm đợc: x = 33,33 gam.
Bài toán 2: Trộn 500gam dung dịch NaOH 3% với 300 gam dung dịch
NaOH 10% thì thu đợc dung dịch có nồng độ bao nhiêu%.
Bài giải: Ta có sơ đồ đờng chéo:
=>
3
10
300
500
=
C
C
Giải ra ta đợc: C = 5,625%
Vậy dung dịch thu đợc có nồng độ 5,625%.
Bài toán 3: Cần trộn 2 dung dịch NaOH % và dung dịch NaOH 10%
theo tỷ lệ khối lợng bao nhiêu để thu đợc dung dịch NaOH 8%.
14
69
4 - 8
4
8
64 - 8
3
10 - C%
10
C%
C% - 3%
500:
300:
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét