Tài liệu Skkn một số dạng bài tập về muối ngậm nước

UỶ BAN NHÂN DÂN HUYỆN ĐAN PHƯỢNG TRƯỜNG THCS LƯƠNG THẾ VINH SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM “MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ MUỐI NGẬM NƯỚC” Lĩnh vực/ Môn: Hóa Cấp học: Trung học cơ sở Tên tác giả: Phạm Thị Hồng Hạ Đơn vị công tác: Trường THCS Lương Thế Vinh Chức vụ: Giáo viên MỤC LỤC Nội dung Trang Mục lục Phần I. Đặt vấn đề Phần II. Nội dung II.1. Cơ sở lý luận II.2. Thực trạng nghiên cứu II.3. Nguyên nhân II.4. Biện pháp thực hiện II.4.1. Học sinh làm quen với một số muối ngậm nước II.4.2. Các dạng bài tập về muối ngậm nước II.4.2.1. Tính thành phần % của muối khan và của nước kết tinh có trong tinh thể hiđrat. II.4.2.2. Tính khối lượng của muối khan và của nước kết tinh có trong tinh thể hiđrat. II.4.2.3. Thêm muối ngậm nước vào dung dịch cho sẵn. II.4.2.4. Hòa tan muối ngậm nước vào nước. II.4.2.5. Cô cạn dung dịch (làm bay hơi nước có trong dung dịch) II.4.2.6. Bài tập về độ tan của muối trong nước. II.4.2.7. Bài tập tổng hợp. II.4.3. Bài tập vận dụng II. 5. Kết quả thực hiện Phần III. Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO TT 1 2 Tên sách Sách giáo khoa hóa học lớp 10 Tên NXB NXBGD Tên tác giả 3 4 5 Sách bài tập hóa học lớp 10 NXBGD Sách bài tập nâng cao hóa học lớp 8,9, 10 NXBGD Phương pháp trả lời đề thi trắc nghiệm môn hóa- dùng cho học sinh ôn luyên thi tốt nghiệp THPT, đại học cao đẳng và trung học chuyên nghiệp. Hướng dẫn giải nhanh bài tập hóa học (tập 1). PGS. TS Đào Hữu Vinh NXB Hà Nội ThS. Nguyễn Thu Hằng NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội Cao Cự Giác 1/15 PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ I.1. Lí do chọn đề tài. Môn Khoa học tự nhiên nói chung và môn Hóa học nói riêng có rất nhiều dạng bài tập. Việc phân dạng bài tập và đặc biệt là dạy các dạng bài tập theo chủ đề, chuyên đề là hết sức quan trọng trong việc khắc sâu kiến thức, hình thành và rèn kĩ năng làm từng dạng bài, bồi dưỡng năng lực tư duy cho các em. Hơn nữa đối với dạy học sinh giỏi trong Câu lạc bộ Hóa học hay bồi dưỡng đội tuyển thi học sinh giỏi các cấp thì việc làm này càng quan trọng giúp phát huy hiệu quả những năng lực đặc biệt của HS, phát triển HS có năng khiếu Hóa học. Trong số các dạng bài Hóa học thì dạng bài tập về muối ngậm nước là một trong các dạng bài hay, khó đối với học sinh THCS và ít đề cập đến trong chương trình SGK mà các con chỉ được ôn luyện khi học đội tuyển. Không chỉ có vậy, đề thi một số năm cấp huyện, cấp thành phố có đưa nội dung liên quan đến tinh thể ngậm nước và nhiều em bị mất điểm ở phần 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 với các đồng nghiệp về cách phân dạng, cách giải của dạng bài tập muối ngậm nước nhằm góp một phần nhỏ vào việc giảng dạy loại bài tập này được tốt hơn. Đó chính là lí do của tôi chọn đề tài 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 nghiên cứu: Một số dạng bài tập về muối ngậm nước. I.5. Phạm vi nghiên cứu. -Học sinh giỏi môn hoá lớp 8, 9 của Trường THCS Lương Thế Vinh. -Thời gian nghiên cứu: Bắt đầu từ tháng 5/2021 đến tháng 2/2022. 2/15 I.6. Phương pháp nghiên cứu. -Nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu sách giáo khoa hoá học và sách tham khảo thuộc cấp THCS, 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. 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 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 cao cấp huyện, thành phố 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 nhiều đề thi học sinh giỏi các cấp ra dạng bài liên quan đến tinh thể ngậm nước. 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 cách logic, thứ tự thực hiện của phương pháp để học sinh nắm bắt dễ dàng. 3/15 II.4. Biện pháp thực hiện. 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: CuSO 4; 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 CuSO 4 .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 .100% %A 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. Bài giải M CuSO4 .5 H 2O  250 gam 160.100% % CuSO 4  64%  % H 2O 100%  64% 36% 250 4/15 2) 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 Na2CO3 . x H 2O (106  18 x ) gam 18 x .100% %H 2O   62, 94%  x 10 106 18 x Cách 2. Ta có: % Na2CO3 = 100% - 62,94% = 37,06% 106 37, 06   x 10 18 x 62, 94 Vậy CTHH tìm được là: Na2CO3. 10H2O 3) Xác định công thức hóa học của MgSO 4 ngậm H2O. Biết rằng trong đó MgSO4 chiếm 48,8% về khối lượng. Bài giải Đặt CTHH là: MgSO4. xH2O Cách 1. M MgSO . xH O  (120 18 x ) gam 4 2 % MgSO 4  120.100% 48,8%  x 7 120 18 x Cách 2. %H2O = 100% - 48,8% = 51,2% Ta có: 120 48,8   x 7 18 x 51, 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 A  nA. xH 2O ; nH 2O  x nA. xH 2O * Ví dụ 1) Tính khối lượng của CuSO4 và của H2O kết tinh có trong 50 gam CuSO4.5H2O. Bài giải 5/15 50  0, 2 (mol ) 250  0, 2.160  32 ( gam)  m H2 O  50  32 18 ( gam) nCuSO4  nCuSO4 .5 H 2O  mCuSO4 2) Tính khối lượng của FeCl3 và của H2O kết tinh có trong 10,82 gam FeCl3.6H2O. Bài giải 10,82  0, 04 (mol ) 270,5  0, 04.162,5  6,5( gam)  m H 2O 10,82  6,5 4,32 ( gam) nFeCl3  nFeCl3 .6 H 2O  mFeCl3 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 nCaSO4 : nH 2O  54, 4 14, 4 : 1 : 2 136 18 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 nNa2 CO3 : nH 2O  3,18 54 : 1 : 10 106 18 Vậy CTHH tìm được là: Na2CO3. 10H2O 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 mNa2CO3  .106   31,8 ( gam) 286 100 6/15 C % Na2CO3  31, 8. 100% 15, 9% 200 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 nMgSO4  nMgSO4 .7 H 2O  0, 05 ( mol ) 246 187, 7.0, 64 n MgSO4 0,64%  0, 01( mol ) 100.120 n MgSO4  0, 05  0, 01  0, 06 ( mol ) CMMgSO4  0, 06 0, 3( M ) 0, 2 3) Cần lấy bao nhiêu gam CuSO 4 .5H2O và bao nhiêu gam dung dịch CuSO 4 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) x.160 y .8 280.16 mCuSO     0, 64 x  0, 08 y 44,8 (2) 250 100 100 Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình sau: 4  x  y  280     x 40 ; y 240 0, 64 x  0, 08 y  44 , 8   4) Cần lấy bao nhiêu gam Na 2CO3. 10H2O và bao nhiêu gam dung dịch Na 2CO3 10% để thu được 286 gam dung dịch Na2CO3 20%. Bài giải: Đặt khối lượng Na2CO3.10H2O là x gam và dung dịch Na2CO3 10% là y gam Ta có: mdd thu được = x + y = 286 (1) mNa2CO3  x.106 y .10 286.20    0, 37063 x  0,1 y 57, 2 (2) 286 100 100 Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình sau:  x  y  286    0, 37063 x  0,1 y  57 , 2    x 105, 7 ; y 180, 3 7/15 5) Hòa tan m gam tinh thể CuSO 4.5H2O vào V ml dung dịch CuSO 4 có nồng độ c% (khối lượng riêng bằng d g/ml) thu được dung dịch X. Tính nồng độ % của dung dịch X theo m, V, c và d.(Đề thi HSG lớp 9 vòng 1, năm học 2013-2014 của huyện Tam Dương). Bài giải Khối lượng CuSO4 có trong m gam tinh thể: 160 m 0, 64m (g) 250 Khối lượng CuSO4 có trong V ml dung dịch CuSO4 c% (khối lượng riêng bằng d g/ml) là: V.d.c 100 = 0,01.V.d.c (g) Khối lượng dung dịch X bằng: m + V.d (g) Nồng độ phần trăm của dung dịch X: 64m  V.d.c 0, 64m  0, 01.V.d.c .100% = (%) m  V.d m  V.d II.4.2.4. Hòa tan muối ngậm nước vào nước. * Mục đích của dạng bài tập này là tính C%, CM và khối lượng riêng (D) của dung dịch thu được sau khi hòa tan muối ngậm nước vào nước, cho nên ta phải tính được: mdung dịch thu được = mmuối ngậm nước + mnước hòa tan Vdung dịch thu được = Vnước hòa tan + Vnước kết tinh * Chú ý: + Biết rằng khối lượng riêng của nước là 1g/ml. + Thể tích chất tan trong dung dịch coi như không đáng kể. * Ví dụ. 1) Hòa tan 70 gam Fe(NO3)3 .6H2O vào 230 gam nước. Tính nồng độ %, nồng độ mol và khối lượng riêng của dung dịch thu được. Bài giải: Ta có sơ đồ sau: Fe(NO3)3 .6H2O + H2O  dung dịch Fe(NO3)3 a) Tính nồng độ % của dung dịch Fe(NO3)3 mddFe ( NO3 )3 70  230  300 ( gam) 70 nFe ( NO3 )3  nFe ( NO3 )3 .6 H 2 O  0, 2 ( mol ) 350 mFe ( NO3 )3  0, 2 . 242  48, 4 ( gam) 48, 4.100% 16,13% 300 b) Tính nồng độ mol của dung dịch Fe(NO3)3 C % ddFe ( NO3 )3  mH 2O  70  48, 4  21, 6 ( gam)  m H 2O  21, 6  230  251, 6( gan) 8/15 251, 6 251, 6 ( ml )  0, 2516 (l ) 1 0, 2 CMddFe ( NO )   0, 795 ( M ) 0, 2516 c) Tính khối lượng riêng của dung dịch Fe(NO3)3 m 300 DddFe ( NO )  dd  1,19 ( g / ml ) Vdd 251, 6 VddFe ( NO3 )3 VH 2O  3 3 3 3 2) Hòa tan 28,7 gam ZnSO4 .7H2O vào 171,3 ml nước. Tính nồng độ %, nồng độ mol và khối lượng riêng của dung dịch thu được. Bài giải: Ta có sơ đồ sau: ZnSO4 .7H2O + H2O  dung dịch ZnSO4 a) Tính nồng độ % của dung dịch ZnSO4 Do khối lượng riêng của nước là 1g/ml nên 171,3 ml H2O = 171,3 gam H2O mddZnSO4 28, 7  171, 3  200 ( gam) 28, 7 nZnSO4  nZnSO4 .7 H 2O  0,1( mol ) 287 mZnSO4  0,1 . 161 16,1( gam) 16,1.100%  8, 05% 200 b) Tính nồng độ mol của dung dịch ZnSO4 C % ddZnSO4  mH 2O  28, 7  16,1 12, 6 ( gam)  m H 2O 12, 6 171,3 183,9 ( gan) 183, 9 183, 9 (ml )  0,1839 (l ) 1 0,1 CMddZnSO   0, 544 ( M ) 0,1839 c) Tính khối lượng riêng của dung dịch ZnSO4 m 200 DddZnSO  dd  1, 88 ( g / ml ) Vdd 183, 9 VddZnSO4 VH 2O  4 4 3) Hòa tan hoàn toàn 43,8 gam CaCl 2 .xH2O vào 156,2 gam H2O. Ta thu được dung dịch CaCl2 11,1%. Xác định CTPT của muối ngậm nước trên. Bài giải mddCaCl2 11,1%  43,8  156, 2  200 ( gam) 200.11,1 mCaCl2  22, 2 ( gam) 100 9/15 nCaCl2 . xH 2O  nCaCl2  22, 2 43,8  0, 2(mol )  MCaCl2 . xH 2O  219( gam) 111 0, 2 Mà: 111 + 18.x = 219 -> x = 6 Vậy CTPT là: CaCl2. 6H2O 4) Hòa tan hoàn toàn 2,86 gam Na2CO3 .xH2O vào nước. Ta thu được 100 ml dung dịch Na2CO3 0,1M. Xác định CTPT của muối ngậm nước trên. Bài giải nNa2CO3 . xH 2O nNa2CO3  0,1.0,1  0,01(mol )  M Na2CO3 . xH 2O  2,86 286 ( gam) 0,01 Mà: 106 + 18.x = 286 x = 10 Vậy CTPT là: Na2CO3. 10H2O II.4.2.5. Cô cạn dung dịch (làm bay hơi nước có trong dung dịch) * Khi nước bay hơi bớt thì sẽ có một phần chất tan kết tinh lại thành dạng tinh thể phần còn lại là dung dịch bão hòa. * Ví dụ: 1) Có bao nhiêu gam tinh thể Fe(NO3)3.6H2O kết tinh từ 500 ml dung dịch Fe(NO3)30,1M. Bài giải nFe NO3  3 mFe NO3  .6 H 2O 3 .6 H 2O nFe NO3   0,5.0,1 0, 05(mol) 3 0, 05.350 17,5( gam) 2) Cho 600 gam dung dịch CuSO4 10% bay hơi ở nhiệt độ không đổi (20 0C) tới khi bay hết 400 gam nước, lúc đó sẽ có một phần CuSO 4 kết tinh thành dạng tinh thể CuSO4.5H2O và dung dịch còn lại là dung dịch CuSO 4 bão hòa ở 200C có nồng độ là 20%. Tính khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O. Bài giải 600.10 mCuSO4   60 ( gam) 100 Ở 200C, khi bay hết 400 gam nước, khối lượng hỗn hợp còn lại gồm tinh thể CuSO4.5H2O và dung dịch bão hòa. Gọi x là khối lượng của tinh thể CuSO4.5H2O đã kết tinh mdd bão hòa = (200 – x) (gam) mCuSO4 ddbh  (60  0,64 x) (gam) ; Nồng độ % của dung dịch bão hòa là: mCuSO4 (TT )  160 x 0,64 x ( gam) 250 10/15 60  0, 64 x 100 20  x 45, 45( gam) 200  x Vậy khối lượng tinh thể đã kết tinh là: 45,45 gam II.4.2.6. Bài tập về độ tan của muối trong nước. * Độ tan của 1 chất là số gam tối đa chất đó tan trong 100 gam nước để được dung dịch bão hòa ở nhiệt độ xác định. mCT .100 S  * Công thức tính độ tan của một: mH 2O Trong đó: S là độ tan của chất (gam); mCT: khối lượng chất tan (gam) * Khi nhiệt độ tăng, độ tan của các chất rắn thường tăng lên, nếu khí ấy ta hạ nhiệt độ dung dịch xuống thì sẽ có một phần chất tan không tan được nữa, phần chất tan này sẽ tách ra dưới dạng rắn (muối khan hoặc là muối ngậm nước). * Ví dụ: 1) Hòa tan 7,18 gam NaCl vào 20 gam nước ở 20 0C thì thu được dung dịch bão hòa. Tính độ tan và nồng độ % của NaCl trong dung dịch bão hòa. Bài giải mdung dịch NaCl = 7,18 + 20 = 27,18 (gam) 7,18.100 7,18.100% S NaCl  35,9 ( gam); C % NaCl  26, 4% 20 27,18 2) Biết độ tan của KCl ở 40 0C là 40 gam. Tính khối lượng của KCl có trong 350 gam dung dịch bão hòa ở trên. Bài giải m dung dịch KCl với độ tan 40 gam = 100 + 40 = 140 (gam) Khối lượng KCl có trong 350 gam dung dịch bão hòa là: 350.40 mKCl  100( gam) 140 3) Tính khối lượng AgNO3 tách ra khỏi dung dịch khi làm lạnh 450 gam dung dịch bão hòa ở 800C xuống 200C. Biết độ tan của AgNO3 ở 800C là 668 gam và ở 200C là 222 gam. Bài giải + Ở 800C 450.668 mddAgNO3  668  100 768( gam); mAgNO3   391, 4 ( gam) 768 mH 2O  450  391, 4  58, 6 ( gam) 11/15 + Ở 200C 58, 6.222 130, 092 ( gam) 100 Vậy khối lượng AgNO3 kết tinh khỏi dd là: 391,4 – 130,092 = 261,308 (gam) 4) Làm lạnh 500 gam dung dịch Fe2(SO4)3 40% thấy tách ra 112,4 gam muối G và dung dịch còn lại bão hòa có nồng độ 30,96%. Xác định công thức của muối G. Bài giải mAgNO3  mFe2 ( SO4 )3  500. 40 200  200 ( gam)  nFe2 ( SO4 )3   0,5(mol ) 100 400 Khối lượng Fe2(SO4)3 trong G 200 – 120 = 80 (gam) Khối lượng nước trong G: 112,4 – 80 = 32,4 (gam) Ta có: nFe2 ( SO4 )3 : nH 2O  80 32, 4 : 1 : 9 400 18 Vậy CTHH của G là: Fe2(SO4)3 .9H2O II.4.2.7. Bài tập tổng hợp. 1) Hòa tan 3,2 gam oxit M2On trong lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 10% thu được dung dịch muối có nồng độ 12,9%. Sau phản ứng đem cô cạn bớt dung dịch và làm lạnh nó thu được 7,868 gam tinh thể muối với hiệu suất 70%. Xác định công thức của tinh thể muối đó. Bài giải Gọi số mol của M2On là: a mol M2On + nH2SO4   M2(SO4)n + H2O a mol an mol a mol Khối lượng H2SO4 = 98an (gam)   khối lượng dung dịch H2SO4 = 98an . 100 : 10 = 980an (gam) Khối lượng M2On = (2M + 16n) (gam) Khối lượng M2(SO4)n = a(2M + 96n) (gam)   Khối lượng dung dịch sau phản ứng là: (2M + 998n)a (gam) Ta có: a(2 M  96n).100 12,9  a(2M  996n)  M 18, 6n Với n = 3   M = 56 (Fe). CTHH là Fe2O3 và Fe2(SO4)3 Gọi công thức của tinh thể là: Fe2(SO4)3.xH2O 12/15 3, 2 0, 02 ( mol ) 160  0, 02.400 8 ( gam) nFe2 ( SO4 )3 nFe2O3  m Fe2 ( SO4 )3 7,868.100 mFe2  SO4  .xH 2O  11, 24( gam) 3 70 Khối lượng nước trong tinh thể 11,24 – 8 = 3,24 (gam) 3, 24 nFe2  SO4  : nH 2O  0, 02 :  1: 9 -> CTHH là Fe2(SO4)3.9H2O 3 18 2) Có 13,51 gam một hỗn hợp gồm 3 muối K2CO3, KHCO3, KCl (chỉ có một muối ngậm nước) đem hòa tan hết vào nước ta được dung dịch A. - Lấy ½ dung dịch A tác dụng vừa đủ với 140 ml dung dịch HCl 0,5M. sau đó thêm tiếp lượng dư dung dịch AgNO3 thu được 11,48 gam kết tủa. - Lấy ½ dung dịch còn lại cho tác dụng với 100 ml dung dịch KOH 0,5M. Sau đó thêm tiếp lượng dư BaCl2 lọc bỏ kết tủa phần nước lọc còn lại phải cần 50 ml dung dịch HCl 0,5M để trung hòa. a) Viết các PTHH xảy ra. Tính khối lượng các muối khan và nước kết tinh trong hỗn hợp đầu. b) Xác định xem muối nào ngậm nước, biết rằng mỗi phân tử chỉ có thể ngậm một số nguyên phân tử nước. Viết công thức tinh thể ngậm nước. Bài giải mhỗn hợp = 13,51 : 2 = 6,755 (mỗi phần) Phần 1: nHCl = 0,14. 0,5 = 0,07 (mol); nkết tủa = 11,48 : 143,5 = 0,08 (mol) K2CO3 + 2HCl  2KCl + CO2 + H2O (1) KHCO3 + HCl  KCl + CO2 + H2O (2) KCl + AgNO3  AgCl + KNO3 (3) nHCl = nKCl(1,2) = 0,07 (mol); nKCl(3) = nAgCl = 0,08 (mol) nKCl ban đầu = 0,08 – 0,07 = 0,01 (mol)  mKCl ban đầu = 0,01. 74,5 = 0,745 (gam) Phần 2: nKOH = 0,1. 0,5 = 0,05 (mol); nHCl = 0,05 . 0,5 = 0,025 (mol) KHCO3 + KOH  K2CO3 + H2O (4) K2CO3 + BaCl2  2KCl + BaCO3 (5) HCl + KOH  KCl + H2O (6) nKOH dư = n HCl = 0,025 (mol)  nKHCO3(4) = nKOH(4) = 0,05 – 0,025 = 0,025 (mol) mKHCO3(4) = 0,025. 100 = 2,5 (gam)  nKHCO3(2) = nHCl(2) = 0,025 (mol)  nHCl(1) =0,07 – 0,025 = 0,045(mol)  nK2CO3 = 0,045: 2 = 0,0225 (mol) Vậy khối lượng của K2CO3 = 0,225. 138 = 3,105 (gam) Khối lượng nước trong hh ban đầu là: 6,755 – 0,745- 2,5- 3,105 = 0,405 (gam) Số mol H2O = 0,405 : 18 = 0,0225 (mol). 13/15 Ta thấy chỉ có số mol của K2CO3 : số mol H2O = 0,0225: 0,0225 = 1 : 1 là thỏa mãn. Vậy muối ngậm nước là: K2CO3.H2O. Khối lượng các chất có trong hỗn hợp đầu là: - Khối lượng KCl = 0.745. 2 = 1,49 (gam) - Khối lượng KHCO3 = 2,5 . 2 = 5 (gam) - Khối lượng K2CO3 = 3,105 . 2 = 6,21 (gam) II.4.3. Bài tập vận dụng. Bài 1. Tính thành phần % về khối lượng của muối khan và nước kết tinh có trong các tinh thể sau: MgSO4.7H2O; CaCl2.6H2O; FeCl3.6H2O; MgCl2.6H2O. Bài 2. Xác định công thức hóa học của MgCl 2 ngậm H2O. Biết rằng trong đó H2O chiếm 53,2% về khối lượng. Bài 3.Tính khối lượng của FeCl 3 và của H2O kết tinh có trong 27,05 gam FeCl3.6H2O. Bài 4. Xác định CTHH của một muối ngậm nước. Biết rằng trong muối này có 16,1 gam ZnSO4 và 12,6 gam nước kết tinh. Bài 5. Hòa 40 gam CuSO4. 5H2O vào 240 gam dung dịch CuSO43 8% để thu được dung dịch có nồng độ % là bao nhiêu? Bài 6. Cần lấy bao nhiêu gam CuSO4 .5H2O và bao nhiêu gam dung dịch CuSO4 4% để thu được 500 gam dung dịch CuSO4 8%. Bài 7. Có b/nhiêu gam tinh thể Fe(NO3)3.6H2O kết tinh từ 500 ml dd Fe(NO3)3 0,1M. Bài 8. Hòa tan 28,6 gam Na2CO3. 10H2O vào 181,4 gam nước. Tính nồng độ %, nồng độ mol và khối lượng riêng của dung dịch thu được. Bài 9. Hòa tan hoàn toàn 100,1 gam Na2CO3. xH2O vào 234,9 gam H2O. Ta thu được dung dịch Na2CO3 11,075%. Xác định CTPT của muối ngậm nước trên. Bài 10. Có 500 gam dung dịch KNO3 bão hòa ở 200C nồng độ 6,5%. Cho bay hơi nước ở nhiệt độ không đổi (200C) cho đến khi nhận được một hỗn hợp gồm một phần là chất rắn X kết tinh và một phần là dd KNO 3 bão hòa có khối lượng là 313 gam. Tính khối lượng X. Bài 11. Xác định khối lượng KCl kết tinh khi làm nguội 604 gam dung dịch bão hòa ở 800C xuống 200C. Biết rằng độ tan của KCl ở 800C là 80 gam và ở 200C là 34 g. Bài 12. Hãy xác định lượng tinh thể MgSO4.6H2O tách ra khỏi dung dịch khi hạ nhiệt độ 1642 gam dung dịch bão hòa MgSO 4 ở nhiệt độ 800C xuống 200C. Biết rằng độ tan của MgSO4 ở 800C là 64,2 gam và ở 200C là 44,5 g.(Kì thi chọn HSG thành phố Vĩnh Yên năm học 2009-2010). Bài 13. Cho 0,2 mol CuO tác dụng vừa đủ với dung dịch H 2SO4 20% đun nóng, sau đó làm nguội dung dịch đến 100C. Tính khối lượng CuSO4 .5H2O đã tách ra 14/15 khỏi dung dịch, biết rằngđộ tan của CuSO4 ở 100C là 17,4 gam.(Đề giao lưu HSG lớp 8, năm học 2010-2011 của huyện Tam Dương) Bài 14. Có bao nhiêu gam phèn chua.12H2O tách ra từ 320 gam dd KAl(SO4)2 bão hòa ở 200 nếu như có 160 gam H2O bay hơi cũng ở nhiệt độ đó. Biết ở dd KAl(SO4)2 bão hòa có nồng độ 5,5%.(Đề khảo sát chất lượng HSG lớp 8, năm học 2013-2014 của thành phố Vĩnh Yên) Bài 15. Nung 8,08 gam một muối A thu được sản phẩn khí và 1,6 gam một chất rắn B không tan trong nước. Ở điều kiện thích hợp, nếu cho sản phẩm đi qua 200 gam dung dịch NaOH 1,2% ở điều kiện xác định thì thấy phản ứng xảy ra là vừa đủ và thu được dung dịch chỉ chứa một muối duy nhất có nồng độ 2,47%. Xác định công thức phân tử của muối A biết rằng khi nung muối A thì kim loại trong A không biến đổi số oxi hóa. (Đề thi HSG lớp 9, năm học 2013-2014 của huyện Vĩnh Tường) Bài 16. Có 16 gam oxit kim loại MO, chia thành hai phần bằng nhau: - Hòa tan hoàn toàn phần 1 trong HCl dư, xử lý dung dịch thu được ở những điều kiện thích hợp thu được 17,1 gam muối X duy nhất. - Cho phần 2 tác dụng với dung dịch H 2SO4 loãng, dư xử lý dung dịch sau phản ứng ở nhiệt độ dưới 1110C chỉ thu được 25 gam một muối Y duy nhất. Xác định M, công thức hai muối X, Y; biết rằng MX <180 gam; MY <260 gam. Bài 17. Để xđ công thức của muối kép X người ta tiến hành các thí nghiệm sau: - Hòa tan 47,4 gam X vào nước thu được dd Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau: + Phần 1 tác dụng với dunh dịch BaCl2 dư thu được 23,3 gam kết tủa A. + Thêm NH3 dư vào phần 2 thu được kết tủa B, nung B trong chân không đến khối lượng không đổi thu được 2,55 gam chất rắn. - Lấy 47,4 gam X đem nung ở nhiệt độ 1200C chỉ thu được 21,6 gam hơi của một chất duy nhất. Xác định công thức của muối X biết rằng trong muối X có chứa một kim loại kiềm. II.5. Kết quả thực hiện: Kết quả đạt được qua các kỳ thi khảo sát đội tuyển. Khi chưa học theo thứ tự của SKKN Lớp đội tuyển HSG TB trở lên ( ≥5 điểm ) Bài kiểm tra 1 tiết 8/15 HS=53,33% Bài kiểm tra 15 phút 9/15 HS =60 % Sau khi dạy học sinh theo thứ tự từ dễ đến khó của SKKN Lớp đội tuyển HSG TB trở lên ( ≥5 điểm ) Bài kiểm tra 1 tiết 12/15 HS= 80 % Bài kiểm tra 15 phút 13/15 HS= 86,67% Qua kết quả ở trên tôi thấy: Sau khi học xong một số dạng bài tập về muối ngậm nước (theo thứ tự từ dễ đến khó mà SKKN đã trình bày ở trên) thì số học 15/15 sinh giải được bài khó đã tăng lên rõ rệt và các em đã ghi nhớ rất tốt phần kiến thức này, nó đã trở thành kỹ năng, kỹ xảo khi giải bài tập về muối ngậm nước. Kết quả cụ thể mà HS đạt được trong Năm học 2019-2020: 1 nhất, 3 nhì, 2ba, 1 KK. Năm học 2021- 2022 là: 2 giải nhất, 3 giải nhì,1 giải ba, 1 giải KK trong kì thi HSG cấp huyện môn Hóa. PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ III.1. Kết luận. Qua quá trình nghiên cứu đề tài này, tôi thấy phương pháp luyện tập thông qua sử dụng bài tập hóa học nói chung và bài tập về muối ngậm nước nói riêng, đây là một trong những phương pháp quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn và góp phần tạo hứng thú cho học sinh học tập, đặc biệt là học sinh giỏi. Để nâng cao chất lượng dạy và học đối với môn Hóa học trong Nhà trường thì đòi hỏi người giảng dạy phải có kiến thức tổng hợp, trình độ chuyên môn vững vàng, sự hiểu biết sâu sắc, bao quát hết toàn bộ nội dung chương trình Hóa học THCS và trình độ nhận thức của học sinh từng lớp học trong Nhà trường… Trên cơ sở đó ra đề cho phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh nhằm kích thích học sinh học tập một cách say mê, hứng thú và đạt hiệu quả, đồng thời vận dụng những hiểu biết của mình vào cuộc sống. Với khả năng còn hạn chế , sáng kiến kinh nghiệm của tôi sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự góp ý chân thành của các đồng nghiệp để sáng kiến được hoàn thiện hơn, nhằm phục vụ tốt hơn cho việc giảng dạy bộ môn Hóa học ở trường Trung học cơ sở góp phần vào việc “Đổi mới căn bản, toàn diện công tác giáo dục – đào tạo” theo tinh thần Nghị quyết TW 8- KXI. III.2. Kiến nghị. Tăng số lần mời chuyên gia về bồi dưỡng cho HGS và giáo viên cốt cán trong toàn huyện. Thường xuyên tổ chức các buổi chuyên đề để nhiều giáo viên trong huyện cùng tham gia học hỏi và trao đổi kinh nghiệm với nhau. Động viên kịp thời HS đạt giải cao trong các kì thi các cấp và Giáo viên dạy đội tuyển. 16/15