CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hoá học là bộ môn khoa học quan trọng trong nhà trường phổ thông.
Môn hoá học cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản
và thiết thực đầu tiên về hoá học, giáo viên bộ môn hoá học cần hình thành ở
các em một kỹ năng cơ bản, phổ thông và thói quen học tập và làm việc khoa
học làm nền tảng cho việc giáo dục, phát triển năng lực nhận thức, năng lực
hành động. Qua đó giáo dục học sinh những đức tính cần thiết như cẩn thận,
kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, chính xác, yêu chân lí khoa học, có ý thức trách
nhiệm với bản thân, gia đình, xã hội có thể hoà hợp với môi trường thiên
nhiên, chuẩn bị cho học sinh hành trang đi vào cuộc sống.
Trong môn hoá học thì bài tập hoá học có một vai trò cực kỳ quan trọng.
Nó là nguồn cung cấp kiến thức mới, vận dụng kiến thức lí thuyết, giải thích các
hiện tượng các quá trình hoá học, giúp tính toán các đại lượng: Khối lượng, thể
tích, số mol... Việc giải bài tập sẽ giúp học sinh được củng cố kiến thức lí thuyết
đã được học vận dụng linh hoạt kiến thức vào làm bài. Để giải được bài tập đòi
hỏi học sinh không chỉ nắm vững các tính chất hoá học của các đơn chất và hợp
chất đã học, nắm vững các công thức tính toán, mà còn biết cách tính theo
phương trình hóa học và công thức hoá học. Đối với những bài tập đơn giản thì
học sinh thường đi theo mô hình đơn giản: như viết phương trình hoá học, dựa
vào các đại lượng bài ra để tính số mol của một chất sau đó theo phương trình
hoá học để tính số mol của các chất còn lại từ đó tính được các đại lượng theo
yêu cầu của bài. Nhưng đối với nhiều dạng bài tập thì nếu học sinh không nắm
được bản chất(cơ chế) của các phản ứng thì việc giải bài toán của học sinh sẽ
gặp rất nhiều khó khăn và thường là giải sai như dạng bài tập: oxit axit phản
ứng với dung dịch kiềm.
Với mục đích góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả việc dạy và học
môn Hoá học, tôi chọn đề tài “Phương pháp giải bài tập dạng oxit axit phản
ứng với dung dịch kiềm”
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Phân tích lý thuyết, điều tra cơ bản, phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm.
- Nghiên cứu kỹ sách giáo khoa và các sách nâng cao về phương pháp giải bài
tập tham khảo các tài liệu đã được biên soạn và phân tích hệ thống các dạng bài
toán hoá học theo nội dung đã đề ra.
- Đúc rút kinh nghiệm của bản thân trong quá trình dạy học.
- Áp dụng đề tài vào chương trình giảng dạy đối với học sinh lớp 10, 11, 12.
- Tham khảo, học hỏi kinh nghiệm của một số đồng nghiệp .
III. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
1.CƠ SỞ LÍ LUẬN:
1
Như chúng ta đã biết để giải được một bài toán hoá học tính theo phương trình
hoá học thì bước đầu tiên học sinh phải viết được chính xác phương trình hoá
học rồi mới tính đến việc làm tới các bước tiếp theo và nếu viết phương trình sai
thì việc tính toán của học sinh trở nên vô nghĩa.
Đối với dạng bài tập: oxit axit phản ứng với dung dịch kiềm thì để viết
được phương trình hoá học chính xác, học sinh phải hiểu được bản chất của phản
ứng nghĩa là phản ứng diễn ra theo cơ chế nào. Khi một oxit axit phản ứng với
dung dịch kiềm thì có thể tạo ra muối trung hoà, muối axit hoặc hỗn hợp cả hai
muối. Điều khó đối với học sinh là phải biết xác định xem phản ứng xảy ra thì
tạo ra những sản phẩm nào, từ đó mới viết được phương trình hoá học chính
xác.
Mặt khác kỹ năng giải toán hoá học chỉ được hình thành khi học sinh nắm
vững lý thuyết, nắm vững các kiến thức về tính chất hoá học của chất, biết vận
dụng kiến thức vào giải bài tập. Học sinh phải hình thành được một mô hình giải
toán, các bước để giải một bài toán, kèm theo đó là phải hình thành ở học sinh
thói quen phân tích đề bài và định hướng được cách làm đây là một kỹ năng rất
quan trọng đối với việc giải một bài toán hóa học. Do đó, để hình thành được kỹ
năng giải toán dạng oxit axit phản ứng với dung dịch kiềm thì ngoài việc giúp
học sinh nắm được bản chất của phản ứng thì giáo viên phải hình thành cho học
sinh một mô hình giải (các cách giải ứng với từng trường hợp) bên cạnh đó rèn
luyện cho học sinh tư duy định hướng khi đứng trước một bài toán và khả năng
phân tích đề bài.
Chính vì vậy việc cung cấp cho học sinh các cách giải bài toán oxit axit
phản ứng với dung dịch kiềm đặc biệt là xây dựng cho học sinh cách để giải bài
toán và các kỹ năng phân tích đề giúp học sinh định hướng đúng khi làm bài tập
là điều rất cần thiết, nó giúp học sinh có tư duy khoa học khi học tập hoá học nói
riêng và các môn học khác nói chung nhằm nâng cao chất lượng dạy học.
2. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ:
Đây là một dạng bài tập tương đối khó song nó lại rất quan trọng không thể bỏ
qua, vẫn thường gặp trong các đề thi Tốt nghiệp cũng như đề thi ĐH-CĐ. Tuy
nhiên qua thực tế giảng dạy, chúng tôi thấy một số giáo viên còn xem nhẹ dạng
bài tập này vì thế học sinh gặp rất nhiều khó khăn khi gặp phải những bài toán
dạng này.
2
CHƯƠNG II: NỘI DUNG
A. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Tùy vào điều kiện đề bài ra mà ta có thể sử dụng phương trình phân tử ( không
áp dụng được với bài tập cho oxit axit tác dụng với hỗn hợp dung dịch kiềm) hay
phương trình ion rút gọn ( có thể áp dụng cho mọi bài toán dạng này ) để làm bài
tập.
1. Oxit axit (CO2,SO2...) vào dung dịch kiềm của kim loại hoá trị I (NaOH,
KOH...)
Ta tính số mol của cả 2 chất tham gia rồi lập tỉ số: T =
n
(NaOH,KOH)
n
(CO 2 ,SO 2 )
a. Nếu:
n
T=
(NaOH,KOH)
n
(CO 2 ,SO 2 )
≤1
Kết luận: Sản phẩm tạo ra muối axit và CO2 hoặc SO2 còn dư (T <1).
Phương trình phản ứng xảy ra:
CO2(dư) + NaOH NaHCO3.
(1)
b. Nếu:
n
T=
(NaOH,KOH)
n
(CO 2 ,SO 2 )
≥2
Kết luận: Sản phẩm tạo ra muối trung hoà và NaOH, KOH dư (T >2 ).
Phương trình phản ứng xảy ra:
CO2 + 2NaOH(dư) Na2CO3 + H2O.
(1)
c. Nếu:
n
1 NaOH = 2 CO2 = 2x (mol)
n
n
Theo (5) => NaOH = CO2 = y (mol)
n
NaOH = 1,5 (mol) do đó ta có: 2x + y = 1,5 (II)
Kết hợp (I), (II) ta có hệ phương trình
x+y=1(I)
x = 0,5 ( mol)
2x + y = 1,5 (II)
=>
y = 0,5 (mol)
Vậy:
m
NaHCO3 = 0,5 . 84 = 46 (g)
6
m
Na2CO3 = 0,5.106 = 53 (g)
*Cách 2: (Phương pháp nối tiếp)
2NaOH
+
H2O
(5)
Số mol trước p/ư
Các chất phản ứng
1,5
Sau p/ư
CO2
Na2CO3
1,5
1
.1,5
2
+
1
1
.1,5
2
0
0,25
0,75
Vì CO2 dư nên tiếp tục phản ứng với Na2CO3 theo phương trình:
CO2 + N a2CO3 + H2O 2NaHCO3 (6)
Số mol trước p/ư 0,25
0,75
các chất phản ứng
0,25
0,25
2. 0,25
Sau P/ư
0
0,5
0,5
Dung dịch sau phản ứng gồm: Na2CO3 : 0,5 (mol)
NaHCO3 : 0,5 (mol)
=>
m
Na2CO3 = 0,5 . 106 = 53 (g)
m
=>
NaHCO3 = 0,5 . 84 =
*Cách 3: (Viết phương trình theo đúng tỉ lệ số mol )
n
Vì
46 (g)
NaOH
= 1,5 / 1 = 3/2
n
CO2
Do đó, ta lập phương trình theo đúng tỉ lệ mol như trên :
2CO2
+ 3 NaOH NaHCO3 + Na2CO3 +
Theo pt :
2
3
1
1
Theo bài : 1
1,5
0,5
0,5
Vậy, số gam muối thu được là :
m
NaHCO3 = 0,5.84 = 46 (g)
H2O
m
Na2CO3 = 0,5.106 = 53 (g)
Bài 2: Người ta dùng dung dịch NaOH 0,1 M để hấp thụ 5,6 lít CO 2 ( đo ở đktc).
Tính V dung dịch NaOH đủ để:
a. Tạo ra muối axit. Tính nồng độ mol/l của muối này trong dung dịch sau
phản ứng ?
b. Tạo ra muối trung hoà.Tính nồng độ mol/l của muối này trong dung
dịch sau phản ứng?
c.Tạo ra cả hai muối với tỉ lệ số mol là 2:1.Tính nồng độ mol/l của mỗi
muối có trong dung dịch sau phản ứng?
*Phân tích đề bài:
7
n
n
- Để tạo ra muối axit thì tỉ lệ: CO2 : NaOH = 1:1.
n
n
- Để tạo ra muối trung hoà: CO2 : NaOH = 2:1.
n
n
- Để tạo ra cả hai muối tỉ lệ 2:1 thì tỉ lệ về số mol. 1 < CO2 : NaOH < 2.
Bài giải
n
5,6
= 0,25 ( mol)
22,4
CO2 =
a. Trường hợp tạo ra muối axit.
Phương trình phản ứng:
CO2 + NaOH NaHCO3 (1)
1
1
1
(mol)
n
n
Theo(1) : NaOH = CO2 = 0,25 (mol) do đó
V
d2 NaOH =
0,25
= 2,5 (lít)
0,1
n
n
và NaHCO3 = CO2 = 0.25 (mol) do đó.
CM( NaHCO3) =
0,25
= 0,1 (M)
2,5
b. Trường hợp tạo ra muối trung hoà.
Phương trình phản ứng:
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (2)
2(mol)
1(mol) 1 ( mol)
n
n
Theo (2): NaOH = 2 CO2 = 2.0,25 = 0,5 (mol) do đó:
V
d2 NaOH =
0,5
= 5 ( lit )
0,1
n
n
và NaOH = CO2 = 0,25 (mol)
CM(NaOH) =
0,25
= 0,05 (M)
5
c. Trường hợp tạo ra cả hai muối với tỉ lệ số mol hai muối là 2:1
n
n
NaHCO3 : Na2CO3 = 2 : 1 (*)
Phương trình phản ứng:
CO2 + NaOH NaHCO3 ( 3 )
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (4)
Theo (*) ta phải nhân đôi (3) rồi cộng với (4) ta được:
4NaOH + 3CO2 2NaHCO3 + Na2 CO3 + H2O (5)
n
Theo (5) NaOH =
4
.0,25 = 0,33 (mol)
3
8
V
0,33
= 3,3 (lit)
0,1
n
2n
2
(5) => NaOH =
CO2 = .0,25 = 0,167 (mol)
3
3
n
1n
1
(5) => Na2CO3 =
CO2 = .0,25 = 0,083 (mol)
3
3
Do đó:
và :
NaOH =
Vậy :
0,167
= 0,05 (M)
3,3
0,083
CM(Na2CO3) =
= 0,025 (M)
3.3
CM(NaHCO3) =
Bài 3: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít CO2 vào 500 ml dung dịch NaOH thu được
17,9gam muối. Tính CM của dung dịch NaOH?
*Phân tích đề bài:
Ta có CM =
n
V
VNaOH = 500(ml) = 0,5 lít
n
Để tính CM(NaOH) ta phải tính được NaOH.
n
Khi cho CO2 hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH chưa biết NaOH.Ta
n
n
không thể lập được tỉ số NaOH : CO2
Để xác định sản phẩm. Ta phải xét cả 3 trường hợp xảy ra:
Bài giải:
n
n
*Trường hợp 1: CO2 ≥ NaOH : chỉ tạo ra là muối axit.
Phương trình phản ứng:
CO2 + NaOH NaHCO3 ( 1 )
n
CO2 =
4,48
= 0,2 (mol).
22,4
Muối sau phản ứng là NaHCO3.
n
17,9
= 0,2 ( mol).
84
NaHCO3 =
Theo (1)
n
n
CO2 = NaOH = 0,2 (mol).
CM(NaOH) =
*Trường hợp 2:
n
0,2
= 0,4 (mol/l)
0,5
n
NaOH ≥ 2 CO2 chỉ tạo ra muối trung hoà .
9
Phương trình phản ứng:
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O
0,4 mol
0,2 mol 0,2 mol
Nếu rơi vào trường hợp này thì:
n
n
Na2CO3 = 0,2 mol > Na2CO3 =
(2)
17,9
= 0,17 mol - theo đề cho
106
Vậy trường hợp 2 loại.
*Trường hợp 3: Tạo ra hai muối (muối axit và muối trung hoà)
Phương trình phản ứng:
CO2 + NaOH
NaHCO3 ( 3 )
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (4)
Gọi x, y lần lượt là số mol của NaHCO3và Na2CO3 (x, y > 0)
Theo bài ra ta có phương trình :
84 x + 106 y = 17,9 ( I )
Theo phương trình phản ứng (3),(4) tổng số mol CO2 bằng tổng số mol 2 muối ta
có phương trình:
x + y = 0,2
( II )
Kết hợp (I) và (II) ta được:
84 x + 106 y = 17,9 ( I )
=>
x = 0,15 ( mol )
x + y = 0,2 ( II )
y = 0,05 ( mol )
n
n
NaOH = NaHCO3 = x = 0,15 (mol)
(3) =>
n
n
(4) => NaOH = 2 Na2CO3 = 2.0,05 = 0,1
Do đó:Tổng số mol NaOH tham gia phản ứng là:
n
NaOH = 0,1 + 0,15 = 0,25 (mol)
=> CM(NaOH) =
(mol)
0,25
= 0,5 (mol/l)
0,5
*Chú ý: Nếu bài toán chỉ cho thể tích hoặc số mol một chất ta phải xét cả ba
trường hợp tao ra muối axit hoặc muối trung hoà hoặc tạo ra hỗn hợp hai muối.
Bài 4: Người ta dẫn 2,24 lít khí CO2 (ở đktc) qua bình đựng dung dịch NaOH.
Khí CO2 bị hấp thụ hoàn toàn.
Sau phản ứng muối nào được tạo thành với khối lượng là bao nhiêu gam?
*Phân tích đề bài:
Với bài tập này chỉ cho trước số mol (tức VCO2 ở đktc) của CO2 còn số mol
NaOH chưa biết.
Vì vậy muốn biết muối nào được tạo thành và khối lượng là bao nhiêu ta
phải xét các trường hợp xảy ra:
Bài giải
10
n
CO2 =
2,24
= 0,1 (mol)
22,4
*Trường hợp1: Sản phẩm tạo thành là: Na2CO3.
n
n
CO2 = 2 NaOH.
Phương trình phản ứng:
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O
n
n
Theo (1)
CO2 = NaCO3 = 0,1 (mol)
(1)
m
=>
Na2CO3 = 0,1 . 106 = 10,6 (g)
*Trường hợp2: Sản phẩm tạo thành là muối axit: NaHCO3.
n
n
CO2 = NaOH
Phương trình phản ứng:
CO2 + NaOH NaHCO3 ( 2 )
n
n
Theo (2)
NaHCO3 = CO2 = 0,1 (mol)
m
=> NaHCO3 =0,1 . 84 = 8,4 (g)
*Trường hợp3: Sản phẩm tạo thành là hỗn hợp hai muối.
NaHCO3 và Na2CO3
Khi đó 1 <
n
NaOH
< 2.
CO 2
n
Các phương trình phản ứng :
CO2 + NaOH
NaHCO3
(3)
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (4)
Và khối lượng hỗn hợp hai muối:
m
m
8,4 (g) < NaHCO3 + Na2CO3 < 10,6 (g)
* Bài tập vận dụng :
Bài 5: Cho 16,8 lit CO2(ở đktc) hấp thụ hoàn vào 600 ml dung dịch NaOH
2M.Thu được dung dịch A.
1.Tính tổng khối lượng muối có trong dung dịch A.
2. Lấy dung dịch A cho tác dụng với một lượng dư BaCl2 .Tính khối lượng
kết tủa tạo thành .
Bài 6: Dẫn khí CO2 điều chế được bằng cách cho 10 (g) CaCO3 tác dụng với
dung dịch HCl dư vào dung dịch NaOH. Tính khối lượng muối tạo thành?
(Cho Na =23,O = 16, C = 12, H = 1, Ca = 40)
Bài 7: Hoà tan m(gam) hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3 vào 55,44 gam H2O được
55,44 ml dung dịch ( d =1,0822 ), bỏ qua sự biến đổi thể tích. Cho từ từ dung
dịch HCl 0,1M vào dung dịch trên cho đến khi thoát ra 1,1 gam khí thì dừng lại.
Dung dịch thu được cho tác dụng với nước vôi trong tạo ra 1,5 gam kết tủa. Giá
trị m và thể tích dung dịch HCl 0,1M là:
11
A. 5,66 gam ; 0,05 lít
C. 56,54 gam ; 0,25 lít.
B. 4,56 gam ; 0,025 lít
D. 4,56 gam ; 0,5 lít
Bài 8: Nung 20 gam CaCO3 và hấp thụ hoàn toàn thể tích khí tạo ra do sự nhiệt
phân CaCO3 nói trên trong 0,5 lit dung dịch NaOH 0,56 M . Nồng độ mol của
muối cacbonat thu được (cho Ca = 40) là.
A. CM ( Na2CO3) = 0,12 M , CM(NaHCO3) = 0,08 M
B. CM ( Na2CO3) = 0,16 M , CM(NaHCO3) = 0,24 M
C. CM ( Na2CO3) = 0,4 M , CM(NaHCO3) = 0
D. CM ( Na2CO3) = 0, CM(NaHCO3) = 0,40 M
2. Dạng bài tập P2O5 phản ứng với dung dịch NaOH,
KOH.
Bµi 9: §èt ch¸y hoµn toµn 6,2 g ph«tpho thu ®-îc chÊt
A.Cho chÊt A t¸c dông víi 800 ml dung dÞch NaOH 0,6 M
.
* Ph©n tÝch ®Ò bµi:
- §èt ch¸y phèt pho ta thu ®-îc P2O5 (A). Cho A
(P2O5 )t¸c dông víi dung dÞch NaOH th× P2O5 sÏ ph¶n øng
víi H2O tr-íc t¹o ra H3PO4.
- TÝnh sè mol H3PO4 vµ sè mol NaOH.
- XÐt tØ sè:
n
T =
n
NaOH
H 3 PO4
tõ ®ã x¸c ®Þnh ®-îc
muèi g× ®-îc t¹o thµnh .
Bµi gi¶i
n
P
6,2
= 0,2 (mol)
31
=
n
NaOH = 0,8 . 0,6 = 0,48 (mol).
C¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng :
4P
+
5O2
2P2O5
(1)
P2O5
Theo (1)
=>
n
P2O5
=
n
Theo (2) => H3PO4
XÐt tØ lÖ:
2 <
+ 3H2O
n
n
= 2
NaOH
H 3 PO4
1 n
P
2
n
P2O5
=
=
2H3PO4
(2)
0,2
= 0,1 (mol)
2
= 2.0,1 = 0,2 (mol)
0,48
= 2,4 < 3 .
0,2
*KÕt luËn: s¶n phÈm t¹o ra lµ hçn hîp hai muèi.
Ph-¬ng tr×nh ph¶n øng :
12
5NaOH +
(3)
5H2O
2H3PO4
Na2HPO4
+
Na3PO4
+
Hay:
2NaOH +
H3PO4
Na2HPO4
+
2H2O
(4)
3NaOH +
H3PO4
Na3PO4
+
3H2O
(5)
Gäi x, y lÇn l-ît lµ sè mol cña Na2HPO4 vµ Na3PO4
n
n
Theo (4)
=> NaOH = 2 Na2HPO4 = 2x (mol)
=>
(mol)
Theo (5)
=>
(mol)
=>
(mol)
Theo bµi ra:
+3y (I)
n
n
NaOH
n
n
H3PO4 =
=
H3PO4 =
n
H3PO4
n
NaOH
=
Na2HPO4
3
n
=
n
= x
Na3PO4
= 3y
Na3PO4
= y
0,48 (mol)
0,2 (mol)
=
=
2x
x + y
(II)
Do®ã ta cã :
0,48
(I)
=>
2x
+3y
=
x = 0,12 (mol)
x + y
=
0,2
= 0,08 (mol)
m
Na2HPO4
= 0,12 . 142 =
(II)
y
VËy khèi l-îng muèi:
17,04 (g)
m
Na3PO4
= 0,08 . 164 = 13,12
(g)
3 - D¹ng bµi tËp oxit axit ( CO2, SO2...) ph¶n øng víi
dung dÞch kiÒm ho¸ trÞ II (Ca(OH)2, Ba(OH)2 ...)
Bµi 10: Nªu hiÖn t-îng x¶y ra vµ gi¶i thÝch khi sôc
tõ tõ CO2 vµo dung dÞch n-íc v«i trong trong èng
nghiÖm sau ®ã ®un nãng èng nghiÖm trªn ngän löa
Bµi gi¶i:
*HiÖn t-îng :
Khi sôc CO2 tõ tõ vµo dung dÞch n-íc v«i trong th×
lóc ®Çu thÊy xuÊt hiÖn kÕt tña tr¾ng vµ l-îng kÕt tña
t¨ng dÇn.
13
- NÕu tiÕp tôc sôc CO2 th× thÊy l-îng kÕt tña l¹i gi¶m
dÇn vµ tan hÕt t¹o dung dÞch trong suèt.
- NÕu ®un nãng dung dÞch sau ph¶n øng th× ta l¹i thÊy
xuÊt hiÖn kÕt tña tr¾ng
* Gi¶i thÝch:
- Lóc ®Çu khi míi sôc CO2 th× l-îng CO2 Ýt, l-îng
Ca(OH)2 d- khi ®ã chØ x¶y ra ph¶n øng
CO2
+
Ca(OH)2
CaCO3
+ H2O
VËy kÕt tña tr¾ng xuÊt hiÖn lµ: CaCO3 l-îng kÕt tña
nµy t¨ng dÇn ®Õn khi
n
n
CO2 = Ca(OH)2 lóc ®ã l-îng kÕt tña lµ cùc ®¹i
- NÕu tiÕp tôc sôc khÝ CO2 vµo th× thÊy kÕt tña tan
dÇn lµ do lóc ®ã l-îng Ca(OH)2 ®· hÕt CO2 d- khi ®ã
x¶y ra ph¶n øng
CaCO3
+ CO2
+
H2O
Ca(HCO3)2 tan
S¶n phÈm t¹o thµnh lµ Ca(HCO3)2 tan nªn l-îng kÕt tña
gi¶m dÇn ®Õn khi
l-îng kÕt tña tan hÕt th× t¹o dung dÞch trong suèt
n
n
Lóc ®ã : CO2
=2 Ca(OH)2 s¶n phÈm trong èng nghiÖm
chØ lµ Ca(HCO3)2
- Nh-ng nÕu ta lÊy s¶n phÈm sau ph¶n øng ®un nãng trªn
ngän löa ®Ìn cån th× l¹i thÊy xuÊt hiÖn kÕt tña tr¾ng
lµ do
to
Ca(HCO3)2
CaCO3
+ CO2
+
H 2O
Bµi 11: Hoµ tan hÕt 2,8 (g) CaO vµo H2O ®-îc dung dÞch
A. Cho 1,68 lÝt khÝ CO2 (®o ë ®ktc) hÊp thô hoµn toµn
dung dÞch A.Hái cã bao nhiªu gam muèi t¹o thµnh?
* Ph©n tÝch ®Ò bµi:
n
- §Ò bµi cho 2,8 g CaO ta sÏ tÝnh ®-îc CaO.Dùa
vµo ph¶n øng CaO t¸c dông víi n-íc tÝnh ®-îc
- MÆt kh¸c biÕt VCO2 = 1,68 lit tÝnh ®-îc
- LËp tØ sè
T =
n
Ca(OH)2.
n
CO2
n
n
CO 2
ta sÏ x¸c ®Þnh ®-îc muèi
Ca(OH) 2
nµo ®-îc t¹o thµnh vµ tÝnh ®-îc khèi l-îng cña muèi.
Bµi gi¶i
n
CaO
=
2,8
56
= 0,05 (mol)
14
n
CO2 =
1,68
22,4
= 0,075 (mol)
Ph-¬ng tr×nh ph¶n øng :
CaO + H2O
n
(1)
=> Ca(OH)2 =
Ca(OH)2
(1)
CaO = 0,05 (mol)
n
XÐt tØ lÖ:
1 <
T =
0,075
0,05
=
1,5 < 2.
*KÕt luËn:VËy s¶n phÈm t¹o ra lµ hçn hîp hai muèi.
Muèi trung hoµ vµ muèi axit.
C¸c ph-¬ng tr×nh ph¶n øng :
CO2
+
Ca(OH)2
CaCO3
+ H2O
(2)
2CO2 d+ Ca(OH)2
Ca(HCO3)2
(3)
*C¸ch 1: Gäi x, y lÇn l-ît lµ sè mol CO2 ë ph¶n øng
(2) vµ (3).
n
Theo bµi ra ta cã:
CO2 = 0,075 (mol) do
®ã .
x + y = 0,075
(I)
n
n
Theo (2) :
Ca(OH)2 = CO2
= x (mol)
Theo (3) :
MÆt kh¸c:
n
n
Ca(OH)2
Ca(OH)2
1
2
=
n
CO2
=
1
y (mol)
2
= 0,05(mol).do ®ã ta cã .
x
+
1
y
2
=
0,05 (II)
KÕt hîp (I) vµ (II) ta ®-îc
x + y = 0,075
=>
(I)
x = 0,025 (mol)
x
0,05
(II)
n
n
Theo (2): CO2 =
CaCO3
0,025.100 = 2,5 (g)
Theo (3):
n
Ca(HCO3)2 =
+
1
y
2
=
y = 0,05 (mol)
m
= 0,025 (mol) => CaCO3=
1
2
n
CO2
=
1
.0,05
2
=
0,025
15
=>
m
Ca(HCO3)2 = 0,025.162 = 4,05 (g)
.
Tổng khối lượng muối thu được là: 6,55 gam.
*C¸ch 2: Sau khi tÝnh sè mol lËp tØ sè x¸c ®Þnh ®-îc
s¶n phÈm t¹o ra lµ hçn hîp hai muèi ta viÕt ph-¬ng
tr×nh ph¶n øng nh- sau:
CO2
+
Ca(OH)2
CaCO3
+
H2O
(4)
Sè mol
Tr-íc P/0,075
0,05
c¸c chÊt
Ph¶n øng
0,05
0,05
0,05
Sau
P/0,025
0
0,05
n
Theo ph-¬ng tr×nh ph¶n øng (4) CO2 d- nªn
tiÕp tôc ph¶n øng víi s¶n phÈm CaCO3
theo ph-¬ng
tr×nh:
CO2
+
CaCO3
+
H2O
Ca(HCO3)2
(5)
Sè mol tr-íc p/- 0,025
0,05
C¸c chÊt
p/ư
0,025
0,025
0,025
Sau
p/0
0,025
0,025
VËy, Sau ph¶n øng thu ®-îc c¸c chÊt lµ:
Ca(HCO3)2 = 0,025 (mol)
CaCO3
= 0,025 (mol)
VËy, khèi l-îng c¸c chÊt thu ®-îc trong hçn hîp :
m
Ca(HCO3)2
= 0,025 . 162 = 4,05 (g)
m
CaCO3
= 0,025 . 100 = 2,5
(g)
Tổng khối lượng muối thu được là: 6,55 gam.
Bµi 12: Cho 10 lÝt hçn hîp khÝ gåm N2 vµ CO2 ®i qua 2
lit dung dÞch Ca(OH)2 0,02 M ®-îc 1,0 g kÕt tña. X¸c
®Þnh % theo thÓ tÝch cña c¸c chÊt khÝ cã trong hçn
hîp. (C¸c thÓ tÝch khÝ ®o ë ®ktc).
*Ph©n tÝch ®Ò bµi:
16
- Khi cho N2, CO2 ®i qua dung dÞch Ca(OH)2 chØ cã
CO2 ph¶n øng víi Ca(OH)2.
- Trong 10 lÝt hçn hîp khÝ N2 vµ CO2 chóng ta
kh«ng biÕt sè mol CO2 b»ng bao nhiªu.do vËy kh«ng thÓ
xÐt tØ lÖ
n
n
CO 2
Ca(OH) 2
x¸c muèi nµo
hîp:
- Tr-êng
- Tr-êng
lo¹i v× muèi
tña.
- Tr-êng
do ®ã kh«ng thÓ x¸c ®Þnh ®-îc chÝnh
®-îc t¹o thµnh nªn ph¶i xÐt c¸c tr-êng
hîp 1: T¹o ra muèi trung hoµ.
hîp 2: T¹o ra muèi axit ( Tr-êng hîp nµy
axit tan m©u thuÉn víi ®Ò bµi co 1g kÕt
hîp 3 t¹o ra hçn hîp hai muèi.
Bµi gi¶i
Khi cho 10 lÝt h«n hîp N2 vµ CO2 vµo dung dÞch
Ca(OH)2 chØ cã CO2 ph¶n øng víi Ca(OH)2.
n
n
*Tr-êng hîp1: NÕu
CO2
<
Ca(OH)2 t¹o ra muèi
trung hoµ.
Ph-¬ng tr×nh ph¶n øng:
CO2
+
Ca(OH)2 d
CaCO3
+
H2O
(1)
KÕt tña lµ CaCO3 :
).
Theo (1)
n
CO2
n
CaCO3
=
n
=
CaCO3
=
=>
1
100
= 0,01 ( mol
0,01 (mol).
VCO2
= 0,01 .
22,4 = 0,224 (lít)
=> % CO2
=> % N2
*Tr-êng hîp2:
=
=
0,224
. 100 = 2,24 (%)
10
100 - 2,24
1 <
n
n
CO 2
Ca(OH) 2
=
97,76 (%).
< 2 .s¶n phÈm
t¹o thµnh lµ hçn hîp cña hai muèi : CaCO3, Ca(HCO)2.
Ph-¬ng tr×nh ph¶n øng:
CO2
+
Ca(OH)2
CaCO3
+
H2O
(2)
2CO2
+
Ca(OH)2
Ca(HCO)2
(3)
17
n
Ca(OH)2
Theo (2)
(mol).
=
0,02 .2 = 0,04 (mol).
n
CaCO3
=
n
Ca(OH)2
=
n
CO2
= 0,01
n
Ca(OH)2
ë ph¶n øng (2) lµ : 0,04 0,01 = 0,03 (mol).
n
n
Theo (3) : CO2
= 2 Ca(OH)2
= 0,03 .2 = 0,06
(mol)
n
=> CO2 ph¶n øng lµ:
0,06
+
0,01
=
0,07
(mol)
=> VCO2
=
0,07 . 22,4
= 1,57
(lit)
=> % VCO2
=> % N2
* Tr-êng hîp 3:
1,57
.100 = 15,68 (%)
10
=
=
100 - 15,68
2
= 84,3 (%)
≤
n
n
CO2
Ca(OH)2
S¶n
phÈm t¹o ra muèi axit .
Lo¹i tr-êng hîp nµy v× muèi axit ta hÕt mµ đề bài cho
thu ®-îc 1 g kÕt tña.
*Bµi tËp vËn dông:
Bµi 13:
Ng-êi ta dÉn khÝ CO2 vµo 1,2 lÝt dung dÞch
Ca(OH)2 0,1 M t¹o ra ®-îc 5 (g) mét muèi kh«ng tan
cïng mét muèi tan .
a,TÝnh thÓ tÝch khÝ CO2 ®· dïng ( C¸c khÝ ®o ë
®ktc)
b, TÝnh khèi l-îng vµ nång ®é mol/l cña muèi tan.
c,TÝnh thÓ tÝch CO2 (®ktc) trong tr-êng hîp
chØ t¹o muèi kh«ng tan. TÝnh m muèi kh«ng tan ®ã.
Bµi 14: §Ó ®èt ch¸y 6,72 lÝt hçn hîp khÝ A gåm CO,CH4,
cÇn dïng 6,72 lÝt khÝ O2.TÝnh thµnh phÇn % theo thÓ
tÝch mçi khÝ trong A.
- HÊp thô toµn bé khÝ sinh ra trong ph¶n øng ch¸y
vµo b×nh chøa 4 lÝt dung dÞch Ca(OH)2 xuÊt hiÖn 25 g
kÕt tña tr¾ng. TÝnh CM cña dung dÞch Ca(OH)2.
Bµi 15: HÊp thô hoµn toµn V lÝt CO2 (ë ®ktc) vµo dung
dÞch Ca(OH)2 thu ®-îc 10 gam kÕt tña. Lo¹i bá kÕt tña
råi nung nãng phÇn dung dÞch cßn l¹i thu ®-îc 5 gam
kÕt tña n÷a .V b»ng:
18
A, 3,36 lit
B, 4,48 lit
C, 2,24
D, 1,12
lit
lit
4 - D¹ng bµi tËp oxit axit ( CO2, SO2...) ph¶n øng víi
hỗn hợp dung dÞch kiÒm của các kim loại có hóa trị khác nhau
(NaOH, Ca(OH)2, ...)
Bài 16: Cho 2,688 lít CO2 hấp thụ hoàn toàn bởi 2000 ml dung dịch NaOH 0,1M
và Ca(OH)2 0,01M. Tính tổng khối lượng muỗi thu được sau phản ứng.
* Phân tích đề bài:
- đây là dạng bài tập không thể tính theo pt phân tử mà phải dùng pt ion
- dựa vào tỉ lệ
OH
để xác định những muối nào được tạo ra
n
CO2
n
- viết các pư xảy ra(dạng ion)
- tính khối lượng muối dựa vào khối lượng các ion trong dung dịch(tính theo các
pư viết ở trên).
Bài giải
n
CO 2 =
=> tỉ lệ
2,688
=0,12 mol;
22,4
n
-
OH = 2.0,1 + 2.2.0,01 = 0,24 mol
OH
0,24
=
= 2. Vậy phản ứng sẽ chỉ tạo ra muối trung hòa-vừa đủ.
n
0,12
CO2
n
CO2
+ 2OHCO320.12 mol
0,24mol
0,12mol
2+
2=> mmuối = mNa+ + mCa + mCO3 = 0,2 . 23 + 0,02.40 + 0,12.60 =12,6 gam
Bài 17:
Sục 2,24 lít CO2 (đktc) vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,05 mol Ca(OH)2 và 0,1
mol KOH. Khối lượng kết tủa thu được sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn là bao
nhiêu gam?
Bài giải
n
n
OH = 0,05.2 + 0,1 = 0,2 mol
Ta có: CO 2 = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol;
Pư:
OH
tỉ lệ: n
= 0,2 : 0,1 = 2. Phản ứng chỉ tạo muối trung hòa.
CO2
n
Khối lượng muối CaCO3 kết tủa tạo thành là: 0,05.100 = 5,00gam
C. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Sau khi hoàn thành đề tài “phương pháp giải bài tập dạng oxit axit phản
ứng với dung dịch kiềm’’ tôi đã áp dụng với học sinh Trung tâm GDTX - DN
Hà trung các năm học 2010 – 2011, 2011 -2012 chúng tôi đã triển khai trong các
tiết luyện tập, ôn tập thêm , kết hợp giữa dạy lý thuyết và bài tập, kết quả thu
19
được rất khả quan. Các em không còn lúng túng khi giải các dạng bài tập này mà
còn rất hứng thú. Qua các lớp đã dạy tôi chỉ rèn luyện cho các em dạng bài oxi
axit tác dụng với dung dịch kiềm của kim loại hóa trị I và II, kết quả khảo sát
cho thấy :
Năm học 2010 - 2011
Kết quả kiểm tra đợt 1: (Chưa áp dụng đề tài )
Điểm giỏi
Điểm khá
Điểm TB
Điểm yếu
Lớp Sĩ số
SL
SL
SL
SL
%
%
%
%
12E
44
0
0
6
13,6
28
63,6
10
22,8
12C
42
0
0
3
7,1
17
40,5
22
52,4
Kết quả kiểm tra đợt 2: (Đã áp dụng đề tài)
Điểm giỏi
Điểm khá
Điểm TB
Điểm yếu
Lớp Sĩ số
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
12E
44
2
4,5
15
34,1
23
52,3
4
9,1
12C
42
1
2,4
10
23,8
21
50,0
10
23,8
Năm học 2011 - 2012
Kết quả kiểm tra đợt 1: (Chưa áp dụng đề tài )
Điểm giỏi
Điểm khá
Điểm TB
Điểm yếu
Lớp Sĩ số
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
11A
37
0
0
2
5,4
13
35,1
22
59,5
Kết quả kiểm tra đợt 2: (Đã áp dụng đề tài)
Điểm giỏi
Điểm khá
Điểm TB
Điểm yếu
Lớp Sĩ số
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
11A
37
0
0
7
18,9
20
54,1
10
27
Ở đợt 2 ta thấy các lớp đã đạt được kết quả nâng lên rõ rệt là do học sinh
đã hiểu thấu đáo vấn đề ở những góc độ khác nhau của phản ứng giữa oxit axit
với kiềm . Đặc biệt là ở học sinh đã hình thành được kỹ năng giải bài tập, biết
phân tích bài toán. Tuy nhiên, việc áp dụng từng nội dung của đề tài tuỳ thuộc
vào đối tượng học sinh.
CHƯƠNG III: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT:
1. KẾT LUẬN CHUNG:
Trên đây tôi đã đề xuất “phương pháp gải bài tập dạng oxit axit phản ứng
với dung dịch kiềm’’ vấn đề của tôi nêu ra trong tài liệu này có thể làm tài liệu
tham khảo cho giáo viên, học sinh .
Với đối tượng nghiên cứu của đề đài chỉ là một mảng kiến thức tương đối
hẹp so với toàn bộ chương trình hoá học nhưng tôi hi vọng nó sẽ giúp ích cho
các em học sinh và các thầy cô giáo trong việc giảng dạy phần kiến thức này,
20
- Xem thêm -