Tài liệu Skkn bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 9 với dạng bài tập p2o5 tác dụng với naoh hoặc koh

Trường THCS Lý Tự Trọng CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM đĐộc lập- Tự do- Hạnh phúc SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI LỚP 9 VỚI DẠNG BÀI TẬP P2O5 TÁC DỤNG VỚI NaOH hoặc KOH Họ và tên tác giả: Trần Thị Đức Hạnh. Chức vụ : Giáo viên giảng dạy môn Hóa – Sinh lớp 9 A/ HOÀN CẢNH NẢY SINH ÁP DỤNG SKKN 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 .... Qua đó học sinh phải biết tổng hợp kiến thức đồng thời vận dụng các kiến thức đã học vào giải 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. Đề tài đă được thục nghiệm và áp dụng có kết quả tốt. I I Thực trạng của vấn đề cần 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 giải các bài tập hóa học nâng cao 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 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 : Sụ́ mol P2O5 = Sụ́ mol KOH = 14,2 142 150.112 100.56 = 0,1 mol = 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 Þ nK3PO4 1 3 = n KOH = 1 .0,3 = 0,1 mol 3 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 Þ P2O5 dư , sản phẩm tính theo KOH Và học sinh tính : nK2HPO4 = 1 1 n KOH = .0,3 = 0,15 (mol) 2 2 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 Þ P2O5 dư, sản phẩm tính theo KOH 1 5 Và học sinh tính được : nK3PO4 = nK2HPO4 = nKOH = 0,3 = 0,06 mol 5 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 : Theo tính chất hóa học của Ôxít axít là Ôxít axít tác dụng với dd bazơ 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 thành phố, cấp tỉnh , 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 2008 - 2009 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 91 41 0 5 19 17 92 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 pháp 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 P2O5 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 B- QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP : I / Nội dung và các giải pháp thực hiện: Dạng bài tập P2O5 tác dụng với dd NaOH hoặc KOH thực chất là axít 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 dung dịch chứa a mol H3PO4 tác dụng với dung dịch có chứa b mol NaOH thu được dung dịch A ta có thể biện luận các chất theo tương quan giữa a và b như sau : nNaOH b = nH 3 PO4 a 1- Nếu 0 < b <1 chỉ xảy ra phản ứng (1) taọ ra NaH2PO4và H3PO4 còn dư a b = 1 phản ứng (1) vừa đủ tạo ra NaH2PO4 a b 3- Nếu Nếu 1 < <2 xảy ra cả phản ứng(1) và phản ứng (2) taọ ra NaH2PO4 a 2 - Nếu và Na2HPO4 b = 2 phản ứng (2) vừa đủ tạo ra Na2HPO4 a b 5 - Nếu Nếu 2 < <3 xảy ra cả phản ứng (2) và phản ứng (3) taọ ra Na3PO4 a 4 - Nếu và Na2HPO4 b = 3 phản ứng (3) vừa đủ tạo ra Na3PO4 a b 7 - Nếu > 3 chỉ xảy ra phản ứng (3) tạo ra Na3PO4 và NaOH còn dư. a 6 - Nếu 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 : Cho14,8gP2O5 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 150.11,2 = 0,3 mol 100.56 nKOH b 0,3 b Tỉ lệ = = =1,5 Þ 1 < <2 nH 3 PO4 a 0,2 a nKOH = 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 ì x + y = 0,2 î x + 2 y = 0,3 Ta có: í 2y mol y mol ì x = o,1 î y = 0,1 giải ra ta được í 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 . Giải : np = 6,2 = 0,2 mol 31 Có thể xảy ra các phản ứng sau : 4P + 5O2 ® 2P2O5 P2O5 + 3H2O ® 2H3PO4 H3PO4 + NaOH ® NaH2PO4+ H2O H3PO4 + 2 NaOH ® Na2HPO4+2 H2O H3PO4 + 3NaOH ® Na3PO4+3 H2O Theo phương trình (1) nP2O5 = (1) (2) (3) (4) (5) 1 nP = 0,1 mol 2 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 b 0,48 b = = = 2,4 => 2< < 3 nH 3 PO4 a 0,2 a Xảy ra hai phản ứng (4) và (5) tạo ra hai muối Na2HPO4 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 ì x + y = 0,2 ì x = 0,12 Û í î2 x + 3 y = 0,48 î y = 0,08 Ta có: í Vậy khối lượng muối Na2HPO4 = 0,12.142 = 17,04 (g) Khụ́ i lượng muụ́ i Na3PO4 = 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 : nH3PO4 = 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 ? 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 nNa2HPO4 = nH3PO4 = 1 nNaOH = 0,4 mol 2 Þ 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 3 Theo phương trình nK3PO4 = nH3PO4 = nKOH = 0,2 mol Þ 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 ´ 3,9 :142 = 0,9 mol nNaOH = (144 ´ 20 ) :(100 ´ 40) = 0,72 mol Tỉ lệ nNaOH : nH3PO4 = 0,72 : 0,9 = 0,8 (mol) < 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 phản ứng: 63,9 + 144 = 207,9g C% NaH2PO4 = (86,4 : 207,9 ) ´ 100% » 41,56% C% H3PO4 dư = (7,84 :207,9 ) ´ 100% » 3,77 % 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 Na3PO4 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 H3PO4 - 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. II/ 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. 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) 1 3 1 3 nH3PO4 = nNa3PO4 = nNaOH = .0,2 mol Sau phản ứng (1) còn : 0,12 - 0,2 0,16 = (mol )H3PO4 do đó có phản ứng sau : 3 3 H3PO4 + 2Na3PO4 ® 3Na2HPO4 (2) 1 0,2 0,1 nNa3PO4 = = (mol) 2 6 3 3 nNa2HPO4 = nNa3PO4 = 0,1(mol).Sau phản ứng(2)vẫn còn dư H3PO4 : 2 0,16 0,1 - = 0,02 (mol) nên có phản ứng sau xảy ra : 3 3 H3PO4 + Na2HPO4 ® 2NaH2PO4 (3) nH3PO4 = 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 H3PO4 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 A a)Hỏi A có thể chứa những muối nào ? b)Phản ứng nào có thể xảy ra khi thêm KOH vào A ? c)Phản ứng nào có thể xảy ra khi thêm H3PO4 ( hoặc P2O5 ) vào dung dịch A. Viết phương trình phản ứng. d)Xác định thành phần A với nH3PO4 = 0,18 mol; 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) H3PO4 + 3NaOH ® Na3PO4+ 3H2O (3) a- Dung dịch A chứa hỗn hợp 1, đến 2 hoặc 3 muối tạo ra các phương trình trên b- Thêm KOH vào dd A( 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 A ( 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 ì x + y = 0,18 ì x = 0,06 í Û í y = 0,12 î x + 2 y = 0,3 î Như vậy dd A 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 Oxít axít tác dụng với dung dịch bazơ nên viết phương trình phản ứng: P2O5 + 6 NaOH ® 2 Na3PO4 + 3H2O 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 P2O5 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 H3PO4 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 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 % 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 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 để thi tuyển vào trường chuyờn 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 kiến 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 những 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 Phan rang, Ngày 01 tháng 3 năm 2010 Người viết Trần Thị Đức Hạnh