Tài liệu Skkn phân dạng bài toán hoá học 8 ở trường trung học cơ sở

PHÂN DẠNG BÀI TOÁN HOÁ HỌC 8 Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ. I. Lí do chọn đề tài Để bồi dưỡng cho học sinh có năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, lý luận dạy học hiện đại khẳng định: cần phải đưa học sinh vào vị trí chủ thể hoạt động nhận thức, học tập trong hoạt động. Học sinh phải hoạt động tự lực, tích cực để chiếm lĩnh kiến thức. Quá trình này lặp đi lặp lại nhiều lần sẽ góp phần hình thành và phát triển cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo. Tăng cường tính tích cực phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trong quá trình học tập là một yêu cầu rất cần thiết, đòi hỏi người học tích cực, tự lực tham gia sáng tạo trong quá trình nhận thức. Bộ môn Hoá Học ở bậc trung học cơ sở có mục đích trang bị cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, bao gồm các kiến thức về cấu tạo chất, phân loại chất và tính chất của chất. Để đạt được mục đích trên, ngoài hệ thống kiến thức về lý thuyết thì hệ thống bài tập hóa học giữ một vị trí và vai trò rất quan trọng trong việc dạy và học Hoá Học ở trường phổ thông nói chung, đặc biệt là lớp 8 trường trung học cơ sở nói riêng. Bài tập hoá học giúp giáo viên kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh, từ đó phân loại học sinh để có kế hoạch điều chỉnh phương pháp phù hợp với từng đối tượng, phát hiện những học sinh yếu để có kế hoạch phụ đạo cũng như phát hiện những học sinh có năng khiếu để có kế hoạch bồi dưỡng thi học sinh giỏi. Qua quá trình giảng dạy và nghiên cứu bài tập Hoá học giúp tôi thấy rõ hơn nhiệm vụ của mình trong giảng dạy cũng như trong việc giáo dục học sinh. Người giáo viên dạy Hoá học ngoài việc nắm vững nội dung chương trình, phương pháp giảng dạy, còn cần phải nắm vững các bài tập Hoá học của từng chương, hệ thống các bài tập cơ bản nhất và cách giải tổng quát cho từng loại bài tập, biết sử dụng bài tập phù hợp với từng công việc như luyện tập, kiểm tra, nghiên cứu,…nhằm đánh giá trình độ cũng như mức độ nắm vững kiến thức của học sinh. Từ đó biết sử dụng các bài tập ở các mức độ khác nhau phù hợp với từng đối tượng học sinh. Bài tập Hoá học rất đa dạng, phong phú, song với những nhận thức trên, là một giáo viên giảng dạy tại địa bàn xã Yên Bái, huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hoá. Tôi đã chọn đề tài: “ Phân dạng bài toán Hoá học lớp 8 ở trường trung học cơ sở”. II. mục đích của đề tài: Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 1 Phân dạng các bài toán Hoá học lớp 8 ở trường trung học cơ sở nhằm nâng cao chất lượng học tập bộ môn Hoá học của học sinh khối lớp 8 ở trường trung học cơ sở. III. Nhiệm vụ của đề tài: 1. Nêu bật lên được cơ sở lí luận của việc phân dạng các bài toán Hoá học lớp 8 ở trường trung học cơ sở trong quá trình dạy và học. 2. Tiến hành điều tra tình hình nắm vững kiến thức cơ bản bộ môn Hoá học của học sinh khối lớp 8 ở trường trung học cơ sở. 3. Hệ thống các dạng bài toán hoá học lớp 8 cơ bản theo từng dạng. 4. Bước đầu sử dụng việc phân loại các dạng bài tập Hoá học lớp 8 nhằm giúp học sinh lĩnh hội các kiến thức một cách vững chắc, rèn luyện tính độc lập hành động và trí thông minh của học sinh. IV. Phương pháp ngiên cứu: Trong đề tài này tôi đã vận dụng phương pháp nghiên cứu khoa học kiểm tra trước và sau tác động với hai nhóm tương đương trong hai năm học: 2010 – 2011 và năm học 2011 – 2012. V. Phạm vi nghiên cứu: Bài toán Hoá học lớp 8 ở trường trung học cơ sở VI. Đối tượng nghiên cứu: Học sinh khối lớp 8 ở trường trung học cơ sở Yên Bái, huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hoá VII. Giả thuyết khoa học: Việc phân dạng các bài toán Hoá học lớp 8 ở trường trung học cơ sở sẽ đạt hiệu quả cao và sẽ là tiền đề cho việc phát triển năng lực trí tuệ của học sinh ở cấp học cao hơn khi giáo viên sử dụng linh hoạt và hợp lí hệ thống các dạng bài tập Hoá học theo các mức độ phù hợp với trình độ của từng đối tượng học sinh, tạo điều kiện để tư duy phát triển, khi giải một bài toán Hoá học bắt buộc học sinh phải phối hợp các phương pháp suy luận, quy nạp, diễn dịch, loại suy…, giáo dục tư tưởng cho học sinh vì giải bài tập Hoá học là rèn luyện cho học sinh tính kiên nhẫn, trung thực trong lao động học tập, tính năng động, sáng tạo khi xử lí các vần đề đặt ra. Mặc khác, rèn luyện cho học sinh tính chính xác của khoa học và nâng cao lòng yêu thích môn học. PHẦN II: NỘI DUNG ĐỀ TÀI. “PHÂN DẠNG BÀI TOÁN HOÁ HỌC LỚP 8 Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ”. I. Bài toán vận dụng quy tắc hoá trị Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 2 1. Dạng 1: Xác định hóa trị của 1 nguyên tố hoặc nhóm nguyên tử trong hợp chất khi biết hóa trị của nhóm nguyên tử hoặc nguyên tố còn lại. m n 1.1. Phương pháp: Xét hợp chất có công thức tổng quát là A x B y Trong đó: A, B: kí hiệu hóa học của nguyên tố hoặc nhóm nguyên tử. x, y: lần lượt là chỉ số của A, B. m, n: lần lượt là hóa trị của A,B. Ta có mối quan hệ: n.x = my. Chú ý: Nếu x ,y là hai số nguyên tố cùng nhau thì n = y; m = x 1.2. Vận dụng: Xác định hóa trị của Al và Cu trong các hợp chất a. AlCl3, biết Cl có hóa trị I. b. CuSO4, biết (SO4) hóa trị II. Giải a. n I 1 3 Al Cl . Ta có n.1 = I.3 → n = III vậy Al có hóa trị III. b. Cun (SO4)II . Ta có n.1 = II.1 → n = II vậy Cu có hóa trị II. 2. Dạng 2: Lập công thức hóa học của hợp chất gồm 2 nguyên tố hoặc hợp chất gồm 1 nguyên tố với 1 nhóm nguyên tử khi biết hóa trị của chúng. m n 2.1. Phương pháp: Xét hợp chất có công thức tổng quát là A B y x Trong đó: A, B: kí hiệu hóa học của nguyên tố hoặc nhóm nguyên tử. x, y: lần lượt là chỉ số của A, B. m, n: lần lượt là hóa trị của A,B. x m m Ta có mối quan hệ: y  n  n (trong đó m’, n’ là hai số nguyên tố cùng nhau) khi đó x = m’ , y = n’ *Chú ý: Nếu n = m  x = y = 1. Nếu n , m là hai số nguyên tố cùng nhau  x = m ; y = n 2.2. Vận dụng: Lập công thức hóa học của hợp chất gồm a) Ca (II) và Cl (I). b) Cu (II) và (SO4) (II). Giải c) S (IV) và O (II). I II a. Ca Cl y . Ta có n, m là hai số nguyên tố cùng nhau  x = m = 1 ; y = n = 2 x  CTHH của Ca(II) và Cl(I) là CaCl2 Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 3 II II  x = y = 1  CTHH của Cu(II) và SO4(II) là b. Cu ( SO )y. Ta có n = m = II x 4 CuSO4 II IV x II 1   y IV 2 c. S O y . Ta có x  x = 1, y = 2 Vậy CTHH của S(IV) và O(II) là SO2 II. Bài toán vận dụng định luật bảo toàn khối lượng 1. Kiến thức cần nhớ: trong 1 phản ứng hoá học tổng khối lượng của các chất sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia 2.Vận dụng: Trong 1 phản ứng có n chất, nếu biết khối lượng của (n-1) chất thì ta tính được khối lượng chất còn lại. � Sắt oxit. Biết Ví dụ: Sắt cháy trong oxi theo phản ứng hoá học sau: Sắt + Oxi �� khối lượng sắt là 56g, sắt oxit là 100g. Hãy tính khối lượng oxi đã dùng? Giải: Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: msắt + moxi = msắt oxit  56 + moxi = 100 moxi = 100 – 56 = 44 (g). III. Cân bằng phương trình hoá học. 1. Dạng 1: Cân bằng từng nguyên tố ở 2 vế 1.1. Phương pháp: Cân bằng từng nguyên tố ở 2 vế. 1.2. Vận dụng: Cân bằng các phương trình hóa học sau t a. Na + Cl2 �� � NaCl t b. Fe + O2 �� � Fe3O4 o o Giải t a. Na + Cl2 �� � NaCl o t Na + Cl2 �� � 2 NaCl o t 2 Na + Cl2 �� � 2 NaCl o t b. Fe + O2 �� � Fe3O4 o t 3 Fe + O2 �� � Fe3O4 o t 3 Fe + 2 O2 �� � Fe3O4 2. Dạng 2: Cân bằng theo nhóm nguyên tử 2.1. Phương pháp: Cân bằng theo nhóm nguyên tử (không tách các nhóm nguyên tử ra để cân bằng từng nguyên tố trong nhóm nguyên tử). 2.2. Vận dụng: Cân bằng các phương trình hóa học sau � Ca(OH)2 + NaCl a. CaCl2 + NaOH �� � Fe(OH)3 + Na2SO4 b. Fe2(SO4)3 + NaOH �� Giải � Ca(OH)2 + NaCl a.CaCl2 + NaOH �� o Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 4 CaCl2 + 2 NaOH �� � Ca(OH)2 + NaCl CaCl2 + 2 NaOH �� � Ca(OH)2 + 2 NaCl b. Fe2(SO4)3 + NaOH �� � Fe(OH)3 + Na2SO4 Fe2(SO4)3 + NaOH �� � 2 Fe(OH)3+ Na2SO4 Fe2(SO4)3 + NaOH �� � 2 Fe(OH)3 + 3 Na2SO4 Fe2(SO4)3 + 6 NaOH �� � 2 Fe(OH)3 + 3 Na2SO4 3. Dạng 3: Cân bằng bằng phương pháp chẳn – lẻ Nếu trong 1 phương trình hóa học, cùng 1 nguyên tố nhưng ở công thức hóa học này chỉ số là số chẳn còn công thức hóa học kia chỉ số là số lẻ thì ta cân bằng bằng phương pháp chẳn – lẻ. 3.1. Phương pháp: Đặt hệ số 2 trước công thức của nguyên tố có chỉ số lẻ, sau đó cân bằng cho những nguyên tố còn lại. 3.2. Vận dụng: Cân bằng các phương trình hóa học sau t a. SO2 + O2 �� � SO3 t b. FeS2 + O2 �� � Fe2O3 + SO2 o o Giải t a. SO2 + O2 �� � SO3 o t SO2 + O2 �� � 2 SO3 o t 2 SO2+ O2 �� � 2 SO3 o t b. FeS2 + O2 �� � Fe2O3 + SO2 o t FeS2 + O2 �� � 2 Fe2O3 + SO2 o t 4 FeS2 + O2 �� � 2 Fe2O3 + SO2 o t 4 FeS2 + O2 �� � 2 Fe2O3 + 8 SO2 o t 4 FeS2 + 11 O2 �� � 2 Fe2O3 + 8 SO2 4. Dạng 4: Cân bằng bằng phân số 4.1. Phương pháp: Dùng phân số để cân bằng sau đó qui đồng bỏ mẫu. 4.2. Vận dụng: Cân bằng các phương trình hóa học sau o t P + O2 �� � P2O5 o Giải t P + O2 �� � P2O5 o t 2 P + O2 �� � P2O5 o t 2 P + 5 O2 �� � P2O5 o 2P + 5 2 t O2 �� � P2O5 o t (Qui đồng bỏ mẫu)4 P + 5 O2 �� � 2 P2O5 o Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 5 IV. Bài toán về Mol và chuyển đổi qua lại giữa lượng chất (Mol) – Khối lượng chất và thể tích chất khí 1.Phương pháp: cần nắm vững các công thức tính số mol, khối lượng chất, thể tích chất khí. Đồng thời nắm vững ý nghĩa cũng như đơn vị của từng đại lượng trong công thức. 1.1. Tính số mol: m M 1.1.1. Theo khối lượng chất: n  1.1.2. Theo thể tích chất khí: V 1.1.2.1. Ở điều kiện tiêu chuẩn (ở 00C và áp suất 1 atm): n  22, 4 1.1.2.1. Ở điều kiện thường (ở 200C và áp suất 1 atm): n  V 24 1.2. Tính khối lượng chất: m = n.M. 1.3. Tính thể tích chất khí: 1.3.1. Ở điều kiện tiêu chuẩn: V = n.22,4. 1.3.2. Ở điều kiện thường: V = n.24. 1.4. Tính tỉ khối chất khí: 1.4.1. Khí A so với khí B: dA/B = MA MB 1.4.2. Khí A so với khí không khí: dA/KK = 2. Vận dụng: 2.1. Dạng 1: Tính số mol của: a. 5,6g Fe. b. 2,24 l CO2 ở đktc. MA 29 c. 4,8 l O2 ở điều kiện thường. Giải a. nFe = mFe M Fe = 5,6 56 = 0,1 (mol). VCO2 2, 24 b. nCO = 22, 4 = 22,4 = 0,1 (mol). 2 c. nO 2 = VO2 4,8 = = 0,2 (mol). 24 24 2.2. Dạng 2: Tính khối lượng của: a. 0,5 mol Cu. b. 2,24 l CO2 ở đktc. Giải a. mCu = nCu.MCu = 0,5.64 = 32(g). Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 6 VCO2 2, 24 b. nCO 2 = 22, 4 = 22,4 = 0,1 (mol)  mCO 2 = nCO 2 .MCO 2 = 0,1.44 = 4,4 (g). 2.3. Dạng 3: Tính thể tích của: a. 0,1 mol H2 ở đktc. b. 0,2 mol SO2 ở điều kiện thường Giải c. 16g O2 ở đktc. a. VH 2 = nH 2 .22,4 = 0,1.22,4 = 2,24 (l). b. VSO 2 = nSO 2 .24 = 0,2.24 = 4,8 (l) . c. nO mO2 2 = 16  VO 2 = nO 2 .22,4 = 0,5.22,4 = 11,2 (l). M O = 32 = 0,5 (mol). 2 2.4. Dạng 4: Tính tỉ khối của khí O2 so với: a. Khí H2. b. Không khí. Giải M O2 32 a. d O 2 / H 2 = M = 2 = 2 H b. d O 2 / KK = 2 M O2 32 = 29 . 29 V. Tinha theo công thức hoá học 1. Dạng 1: Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất. 1.1.Phương pháp: Nếu biết công thức của hợp chất ta có thể tính thành phần phần trăm theo khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất đó theo các bước sau: - Bước 1: Tính khối lượng mol của hợp chất. - Bước 2: Xác định số mol nguyên tử của từng nguyên tố có trong 1 mol hợp chất (là chỉ số ở chân của mỗi nguyên tố trong công thức của hợp chất). - Bước 3: Tính phần trăm theo khối lượng của từng nguyên tố theo công thức: %A = nA .M A M HC .100% . *Chú ý: Ta có thể tính phần trăm của nguyên tố còn lại bắng cách lấy 100% - % các nguyên tố kia. 1.2. Vận dụng: Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất sau: a. SO2 . b. Fe2(SO4)3. Giải a.Khối lượng mol của SO2 là: 32 + 16.2 = 64 (g). Trong 1 mol SO2 có 1 mol S và 2 mol O. Thành phần phần trăm theo khối lượng của các ngyên tố trong hợp chất là: Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 7 n .M 1.32 S S .100% = 50%. %S = M .100% = 64 SO 2 n .M 2.16 O O .100% = 50%. Hoặc %O = 100% - %S = 100% - 50% = %O = M .100% = 64 SO 2 50%. b. Khối lượng mol của Fe2(SO4)3 là: 56.2 + (32 + 16.4).3 = 400 (g). Trong 1 mol Fe2(SO4)3 có 2 mol Fe, 3 mol S và 12 mol O. Thành phần phần trăm theo khối lượng của các ngyên tố trong hợp chất là: n .M Fe Fe .100% = 2.56 .100% = 28%. %Fe = M 400 Fe ( SO ) 2 4 3 n .M S S .100% = 3.32 .100% = 24%. %S = M 400 Fe ( SO ) 2 4 3 n .M O O .100% = 12.16 .100% = 48 %. %O = M 64 Fe ( SO ) 2 4 3 Hoặc %O = 100% - (%Fe + %S) = 100% - (28% + 24%) = 48 %. 2. Dạng 2: Lập công thức hóa học của hợp chất khi biết phần trăm khối lượng của từng nguyên tố trong hợp chất và khối lượng mol của hợp chất. 2.1. Phương pháp: Khi biết phần trăm về khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất và khối lượng mol của hợp chất, ta có thể lập công thức hóa học của hợp chất theo các bước sau: -Bước 1: Tính khối lượng của từng nguyên tố có trong 1 mol hợp chất theo M HC .% A công thức: mA = công thức: Số nguyên tử A = M A 100% -Bước 2: Tính số nguyên tử của từng nguyên tố có trong 1 mol hợp chất theo mA -Bước 3: Lập công thức hóa học của hợp chất dựa vào số nguyên tử của từng nguyên tố vừa tìm được. *Chú ý: nếu đề không cho khối lượng mol của hợp chất thì ta thực hiện như sau: x: y:z  a b c : : . M X MY M z Trong đó: x, y, z: lần lượt là số nguyên tử của các nguyên tố trong hợp chất. a, b, c: lần lượt là phần trăm về khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất. MX, MY, MZ: lần lượt là khối lượng mol của các nguyên tố trong hợp chất. Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 8 2.2. Vận dụng: Lập công thức hóa học của các hợp chất : a. A gồm 80% Cu và 20% O, biết khối lượng mol của A là 80g. b. B gồm 40% Cu, 20% S và O, biết khối lượng mol của B là 160g. c. C gồm 45,95% K; 16,45% N và 37,6% O. Giải a.Khối lượng của Cu và O có trong 1 mol A là: mCu = M A .%Cu = 80.80% = 64 (g). 100% 100% Hoặc mO = 80 – 64 = 16(g). Số nguyên tử Cu và O có trong 1 mol A là: mCu 64 Số nguyên tử Cu = M = =1 64 Cu mO = M A .%O 100% = 80.20% 100% mO = 16 (g). 16 Số nguyên tử O = M = =1 16 O Vậy công thức của A là CuO. b. Phần trăm khối lượng của O là: %O = 100% -(%Cu + %S) = 100% - (40% + 20%) = 40%. Khối lượng của Cu, S và O có trong 1 mol B là: mCu = mO = M B .%Cu 100% M B .%O = = 160.40% 100% = 64 (g). mS = M B .% S 100% = 160.20% 100% = 32 (g). 160.40% = 64 (g). Hoặc mO = 160 – (64 + 32) = 64 (g). 100% 100% Số nguyên tử Cu, S và O có trong 1 mol B là: mCu 64 Số nguyên tử Cu = M = =1 64 Cu mO 64 Số nguyên tử O = M = =4 16 O mS 32 Số nguyên tử S = M = =1 32 S Vậy công thức của B là CuSO4. c. Vì %K + %N + %O = 100% nên C chỉ chứa K, N, O. Gọi công thức của C là KxNyOz ta có: x: y:z  % K % N %O 45,95 16, 45 37, 6 : :  : : = 1,17:1,17:2,34  1:1:2. M K M N MO 39 14 16 Vậy công thức hoá học cần tìm là KNO2. VI. Tính theo phương trình hoá học 1. Cách tính cơ bản giành cho học sinh trung bình: 1.1. Phương pháp: thực hiện theo các bước sau -Bước 1: Viết phương trình hóa học. Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 9 -Bước 2: Đổi khối lượng hoặc thể tích chất đề cho số liệu ra số mol theo công thức: n  V m V hoặc n  22, 4 hoặc n  M 24 -Bước 3: Lí luận theo phương trình hóa học, sử dụng qui tắc tăng suất (qui tắc đường chéo) để tìm số mol chất đề yêu cầu tính khối lượng hoặc thể tích. -Bước 4: Tính khối lượng hoặc thể tích chất đề yêu cầu tính dựa vào số mol vừa tìm được theo công thức: + Khối lượng: m = n.M. + Thể tích chất khí: V = n.22,4 (đktc) hoặc V = n.24 (điều kiện thường). 1.2. Vận dụng: Nung 50 g CaCO3 thu được CaO và CO2. Tính: a) Khối lượng CaO thu được? b) Tính thể tích CO2 ở đktc thu được? Giải t a.Phương trình hóa học: CaCO3 �� � CaO + CO2 o nCaCO3 = m 50  = 0,5 (mol). M 100 Theo phương trình: 1 mol Theo đề bài: 0,5 mol 1mol x?mol. 0,5.1 Số mol CaO thu được: nCaO = x = = 0,5 (mol). 1 Khối lượng CaO thu được là: mCaO = n.M = 0,5.56 = 28 (g). b. t CaCO3 �� � CaO + CO2 Theo phương trình: 1 mol 1mol Theo đề bài: 0,5 mol y?mol. Số mol CO2 thu được: o nCO2 = y = 0,5.1 = 0,5 (mol). 1 Thể tích CO2 thu được là: V CO 2 = nCO 2 .22,4 = 0,5. 22,4 = 11,2 (l). 2.Cách tính giành cho học sinh khá – giỏi 2.1. Phương pháp: -Bước 1: Viết phương trình hóa học. -Bước 2: Dựa vào số liệu chất đề cho và chất đề yêu cầu tính, lí luận theo phương trình hóa học (sử dụng qui tắc tăng suất) để tính số mol hoặc khối lượng hoặc thể tích chất đề yêu cầu tính. *Chú ý: - Lí luận dựa vào chất đề cho số liệu và chất đề yêu cầu tính. - Số liệu chất nào thì đặt ngay bên dưới chất đó trong phương trình hóa học. Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 10 2.2. Vận dụng: 2.2.1. Dạng 1: Tính số mol 2.2.1.1. Tính số mol theo số mol: Ví dụ: Đốt 0,1 mol C trong khí oxi thu được khí CO2. Tính: a. Số mol khí Oxi cần dùng? b. Số mol khí CO2 thu được? Giải C+ Theo phương trình ta có t O2 �� � CO2 o nO2  nCO2 = nC  0,1 (mol ) 2.2.1.2. Tính số mol theo khối lượng: Ví dụ: Cho 5,6g Fe tác dụng với HCl thu được FeCl2 và khí H2. Tính : a. Số mol HCl cần dùng? b. Số mol H2 thu được? Giải Fe + 2HCl �� � FeCl2 + H2 Theo phương trình ta có m 5,6 Fe a. nHCl = 2nFe = 2. M  2. 56  0, 2 (mol). Fe b. nH  nFe  2 5,6  0,1(mol ) 56 2.2.1.3. Tính số mol theo thể tích chất khí: Ví dụ: Phân hủy CaCO3 thu được CaO và 4,48 l CO2 (ở đktc). Tính: a.Số mol CaCO3 đã dùng? b.Số mol CaO thu được? Giải CaCO3 t �� � CaO + CO2 o Theo phương trình ta có nCaCO  nCaO  n CO  3 2 VCO2 22, 4  4,48  0, 2(mol ) 22,4 2.2.2. Dạng 2: Tính khối lượn: 2.2.2.1. Tính khối lượng theo số mol: Ví dụ: Cho 0,5 mol Fe tác dụng với khí Clo thu được FeCl3. Tính: a.Khối lượng khí Clo cần dùng? b.Khối lượng FeCl3 thu được? Giải 2Fe t + 3Cl2 �� � 2FeCl3 o Theo phương trình ta có Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 11 3 3 a. nCl  nFe  .0,5  0, 75(mol )  mCl  0, 75.71  53, 25( g ) . 2 2 2 2 b. nFeCl  nFe  0,5(mol )  mFeCl  0,5.106,5  53, 25( g ) . 3 3 2.2.2.2. Tính khối lượng theo khối lượng Ví dụ: Cho phương trình hoá học sau: CaCO3 + 2 HCl �� � CaCl2 + CO2 + H2O. Nếu thu được 4,4g CO2. Hãy tính khối lượng: a. CaCO3 đã dùng? b. CaCl2 thu được? Giải: CaCO3 + 2 HCl �� � CaCl2 + CO2 + H2O. Theo phương trình ta có: a. nCaCO  nCO  4, 4  0,1(mol )  mCaCO3  0,1.100  10( g ) . 44 b. nCaCl  nCO  4, 4  0,1(mol )  mCaCl2  0,1.111  11,1( g ) . 44 3 2 2 2 2.2.2.3. Tính khối lượng theo thể tích chất khí: Ví dụ: Đốt khí mêtan (CH4) cần 2,24 l khí oxi thu được khí CO2 và hơi nước. Tính khối lượng: a.CH4 đã dùng? b.CO2 thu được? Giải: t CH4 + 2O2 �� � CO2 + 2H2O. o Theo phương trình ta có: 1 1 2, 24 a. nCH  2 .nO  2 . 22, 4  0, 05(mol )  mCH  0, 05.16  0,8( g ) . 4 2 1 4 1 2, 24 b. nCO  2 .nO  2 . 22, 4  0, 05(mol )  mCO  0, 05.44  2, 2( g ) . 2 2 2 2.2.3. Dạng 3: Tính thể tích chất khí 2.2.3.1. Tính thể tích chất khí theo số mol t Ví dụ: Cho phản ứng: CuO + CO �� � Cu + CO2 Nếu có 0,5 mol CuO phản ứng. Hãy tính thể tích (các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn): a.CO cần dùng? b.CO2 thu được? Giải: o CuO + t CO �� � o Cu + CO2 Theo phương trình ta có: a. nCO  nCuO  0,5(mol )  VCO  0,5.22, 4  11, 2(l ) . b. nCO  nCuO  0,5( mol )  VCO  0,5.22, 4  11, 2(l ) . 2 2 Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 12 2.2.3.2. Tính thể tích chất khí theo khối lượng t Ví dụ: Cho phản ứng: FeO + CO �� � Fe + CO2. Nếu thu được 5,6g Fe. Hãy tính thể tích (các thể tích đo ở điều kiện thưòng): a. CO đã dùng? b. CO2 thu được? Giải: o FeO + t CO �� � o Fe + CO2 Theo phương trình ta có: a. nCO  nFe  5, 6  0,1(mol )  VCO  0,1.24  2, 4(l ) . 56 b. nCO  nFe  2 5, 6  0,1(mol )  VCO2  0,1.24  2, 4(l ) . 56 2.2.3.3. Tính thể tích chất khí theo thể tích: t Ví dụ: Cho phản ứng: CO + O2 �� � CO2 Nếu có 11,2 lít CO phản ứng. Hãy tính thể tích (các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn): a. O2 cần dùng? b. CO2 thu được? Giải: o t 2 CO + O2 �� � 2CO2 Cách 1: Theo phương trình ta có: o 1 1 11, 2 a. nO  2 nCO  2 . 22, 4  0, 25(mol )  VO  0, 25.22, 4  5, 6(l ) . 2 2 11, 2 b. nCO  nCO  22, 4  0,5(mol )  VCO  0,5.22, 4  11, 2(l ) . 2 2 Cách 2:Ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, tỉ lệ mol bằng tỉ lệ thể tích nên theo phương trình ta có: 1 2 1 2 1 2 a. nO  nCO  VO  .VCO  .11, 2  5, 6(l ) . 2 2 b. nCO  nCO  VCO  VCO  11, 2(l ) . 2 2 2.2.4. Dạng 4: Lấy dữ liệu của phản ứng này để tính cho phản ứng kia t Ví dụ: Dùng khí hiđro khử 8g CuO theo phương trình: CuO + H2 �� � Cu + H2O. Để có lượng hiđro dùng cho phản ứng trên người ta điều chế bằng phản ứng: 2H2O dp �� � 2H2 + O2 . Hãy tính (các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn) a.Khối lượng nước cần dùng? b.Thể tích oxi thu được? Giải: o Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 13 t CuO + H2 �� � Cu + H2O Theo phương trình: 80g 1 mol Theo đề bài: 8g x?mol o Số mol H2 cần dùng khử 8 g CuO là: nH  x = 2 a. 8.1  0,1(mol ) . 80 dp 2H2O �� � 2 H2 + O2 Theo phương trình ta có: nH O  nH  0,1(mol )  mH O  0,1.18  1,8( g ) . 2 b. 2 2 dp � 2 H2 + O2 2H2O �� 1 1 Theo phương trình ta có: nO  nH  .0,1  0, 05(mol )  VO  0, 05.22, 4  1,12(l ) . 2 2 2 2 2 2.2.5. Dạng 5: Bài toán về lượng chất dư 2.2.5.1. Cách nhận dạng: -Trường hợp 1: Đề bài yêu cầu xác định chất dư và dư bao nhiêu. -Trường hợp 2: Đề bài cho số liệu của cả 2 chất tham gia thì có thể có chất dư. 2.2.5.2. Phương pháp: -Lấy số liệu của 1 trong 2 chất, dựa vào phương trình lí luận để tìm số liệu cần dùng của chất còn lại. -So sánh số liệu vừa tìm được với số liệu đề cho. Nếu: + Số vừa tìm được < số đề cho thì chất đó dư. + Số vừa tìm được > số đề cho thì chất kia dư. *Chú ý: - Tính lượng dư bằng cách: Lượng dư = Lượng đề cho – Lượng cần - Khi đã xác định được chất dư thì nếu đề yêu cầu tính các chất khác thì ta lí luận dựa vào chất không dư. 2.2.5.3. Vận dụng: 2.2.5.3.1. Dạng 1: Đề yêu cầu xác định và tính lượng chất dư Ví dụ: Cho 11,2 lít khí hiđro tác dụng với 10g khí oxi. Hãy: (các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn) a.Xác định xem khí hiđro hay khí oxi dư? b.Tính lượng dư? Giải: a. Theo phương trình: Theo đề bài: 2H2 2.22,4 l 11,2 l + t O2 �� � 2H2O 32g x?g o Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 14 Khối lượng O2 cần dùng để phản ứng với 11,2 lít H2: mO2  x  11, 2.32  8( g ) . 2.22, 4 Để phản ứng với 11,2 lít H2 thì cần dùng 8g O2, mà đề cho 10g O2. Vậy khí O2 dư. b.Khối lượng O2 dư là: 10 – 8 = 2 (g). 2.2.5.3.2. Dạng 2: Đề cho số liệu của 2 chất tham gia. Ví dụ: Đốt 3,1g photpho trong 3 lít khí oxi ở điều kiện tiêu chuẩn. Hãy tính khối lượng điphotpho pentaoxit thu được? Giải: 4P Theo phương trình: Theo đề bài: + t 5O2 �� � 5. 22,4 l x? l o 4.31g 3,1g 2P2O5 Thể tích O2 cần dùng để phản ứng với 3,1g photpho là: VO  x  2 3,1.5.22, 4  2,8(l ) . 4.31 Để phản ứng với 3,1g photpho cần dùng 2,8 lít O2, mà đề cho 3 lít O2. Vậy Oxi dư. 4P Theo phương trình: Theo đề bài: + t 5O2 �� � o 2P2O5 4.31g 3,1g 2.142g y?g mP2O5  y  Khối lượng P2O5 thu được là: 3,1.2.142  7,1( g ) . 4.31 VII. Bài toán về hiệu suất phản ứng 1.Phương pháp: cần nắm vững công thức tính hiệu suất phản ứng H LTT H: hiệu suất phản ứng. .100% . Trong đó: LTT: lượng thực tế. LLT LLT: lượng lý thuyết. 2.Vận dụng 2.1. Dạng 1: Tính hiệu suất phản ứng Ví dụ: Nung 10g CaCO3 thu được 4,76g CaO. Tính hiệu suất của phản ứng nung vôi? Giải: CaCO3 o t �� � CaO + CO2 . Theo phương trình: 100g 56g Theo đề bài: 10g x?g Lượng CaO thu được khi nung 10g CaCO3 (lượng lý thuyết) là: mCaO  x  10.56  5, 6( g ) . 100 Mà thực tế khi nung 10g CaCO3 chỉ thu được 4,76g CaO (lượng thực tế). Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 15 LTT 4, 76 Vậy hiệu suất của phản ứng nung vôi là: H  LLT .100%  5, 6 .100%  85% . 2.2. Dạng 2: Tính theo phương trình hoá học mà đề cho hiệu suất phản ứng Ví dụ: Dùng khí hiđro khử 8g CuO. Tính khối lượng kim loại thu được (giả sử hiệu suất phản ứng khử đạt 80%)? Giải: t CuO + H2 �� � Cu + H2O Theo phương trình: 80g 64g Theo đề bài: 8g x?g Khối lượng Cu thu được (lượng lý thuyết) khi khử 8g CuO là: o mCuO  x  8.64  6, 4( g ) . 80 Mà hiệu suất phản ứng khử chỉ đạt 80%. Nên khối lượng Cu thu được là: mCu  H .LLT 80%.6, 4   5,12( g ) . 100% 100% VIII. Các laọi phản ứng hoá học 1.Loại 1: Phản ứng hoá hợp 1.1. Cách nhận dạng dạng: Phản ứng hoá học từ 2 hay nhiều chất tạo ra 1 chất. 1.2. Ví dụ: t 2H2 + O2 �� � 2H2O CaO + H2O �� � Ca(OH)2 2. Loại 2: Phản ứng phân huỷ 2.1. Cách nhận dạng: Phản ứng hoá học từ 1 CHẤT tạo ra 2 HAY NHIỀU CHẤT. 2.2. Ví dụ: o t CaCO3 �� � CaO + CO2 o t 2KMnO4 �� � K2MnO4 + MnO2 + O2 . *Chú ý: Phản ứng hoá hợp và phản ứng phân huỷ là 2 phản ứng trái ngược nhau. 3. Loại 3: Phản ứng thế 3.1. Cách nhận dạng: Phản ứng hoá học -Giữa đơn chất và hợp chất. -Nguyên tử đơn chất thay thế nguyên tử của 1 nguyên tố trong hợp chất. o Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 16 3.2. Ví dụ: Zn + 2HCl �� � ZnCl2 + H2. Fe + CuSO4 �� � FeSO4 + Cu. 4. Loại 4: Phản ứng oxi hoá – khử 4.1. Cách nhận dạng: Phản ứng hoá học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi hoá và sự khử (hay có sự chuyển dịch electron giữa các chất trong phản ứng). -Sự oxi hoá: là sự tác dụng của 1 chất với oxi (hay sự nhường electron). -Sự khử: là sự tách oxi ra khỏi hợp chất (hay sự nhận electron). -Chất khử: là chất chiếm oxi của chất khác (hay chất nhường electron). -Chất oxi hoá: là chất nhường oxi (hay chất nhận electron). 4.2. Ví dụ: Xét các phản ứng sau a. Sự khử CuO CuO t H2 �� � Cu + H2O Chất oxi hoá Chất khử Sự oxi hoá H2 b. c. + o Sự khử CO2 CO2 + t Mg �� � C + MgO Chất oxi hoá Chất khử Sự oxi hoá Mg Sự nhường e (sự oxi hoá) 2Na + o Cl2 o t �� � 2NaCl Chất khử Chất oxi hoá Sự nhận e(Sự khử) *Chú ý: -Một phản ứng hoá học có thể thuộc nhiều loại phản ứng hoá học. t Ví dụ: CuO + H2 �� � Cu + H2O: vừa là phản ứng thế vừa là phản ứng oxi hoá khử. o t 2Na + Cl2 �� � 2NaCl: vừa là phản ứng hoá hợp, vừa là phản ứng oxi hoá o khử. -Cách xác định số oxi hoá, sự nhường e, sự nhận e, chất khử và chất oxi hoá: Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 17 + Xác định số oxi hoá: Đơn chất: số oxi hoá là 0. Trong hợp chất: Số oxi hoá của O là 2-; H là +. Một số nguyên tố chỉ có 1 hoá trị thì hoá trị là số oxi hoá và thông thường thì số oxi hoá của kim loại là dương (+) và phi kim là âm(-). Những nguyên tố có nhiều hoá trị thì xác định số oxi hoá dựa vào nguyên tắc “Tổng số oxi hoá của các nguyên tố trong hợp chất phải bằng 0 + Xác định sự nhường e, sự nhận e: Xác định số oxi hoá của từng nguyên tố trong phản ứng. Dựa vào sự thay đổi số oxi hoá, nếu: Số oxi hoá sau phản ứng giảm là sự nhận e. Số oxi hoá sau phản ứng tăng là sự nhường e. + Xác định chất khử, chất oxi hoá: Chất có số oxi hoá giảm là chất khử. Chất có số oxi hoá tăng là chất oxi hoá. t Ví dụ: Xét phản ứng 2Na + Cl2 �� � 2NaCl. Hãy xác định: a.Số oxi hoá của các chất trong phản ứng? b.Sự oxi hoá, sư khử, chất oxi hoá, chất khử? Giải: o 0 0   t a. 2 Na  Cl2 �� � 2 Na Cl o b.. Sự nhường e (sự oxi hoá) 0 2 Na 0 + Cl2 o   t �� � 2 Na Cl Chất khử Chất oxi hoá Sự nhận e(Sự khử) IX. Bài toán về nồng độ dung dịch 1. Nồng độ phần trăm của dung dịch 1.1. Phương pháp: cần nắm vững công thức tính nồng độ phần trăm, khối lượng dung dịch và chuyển đổi giữa chúng. C%: nồngđó: độ phần trăm của dung dịch (%). Trong mc tan C%  mdd .100% mctan: khối lượng chất tan (g). mdd: khối lượng dung dịch (g). mdmôi: khối lượng dung môi (g). Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 18 mdd = mctan + mdmôi 1.2. Vận dụng: 1.2.1. Dạng 1: Tính nồng độ phần trăm của dung dịch. Ví dụ: Hoà tan 15g HCl vào 45g nước. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được? Giải: Khối lượng dung dịch HCl thu được là: mddHCl = 15 + 45 = 60 (g). Nồng độ phần trăm của dung dịch HCl thu được là: C %  15 .100%  25% . 60 1.2.2. Dạng 2: Bài toán liên quan đến nồng độ phần trăm của dung dịch. Ví dụ 1: Tính khối lượng H2SO4 có trong 150g dung dịch H2SO4 14%? Giải: Khối lượng dung dịch H2SO4 có trong 150g dung dịch H2SO4 14 % là: C%  mc tan C %.mdd 14%.150 .100%  mH SO    21( g ) 2 4 mdd 100% 100% Ví dụ 2: Hoà tan 25g đường vào nước được dung dịch nồng độ 50%. Hãy tính: a. Khối lượng dung dịch đường pha chế được? b. Khối lượng nước cần dùng cho sự pha chế? Giải: a. Khối lượng dung dịch đường pha chế được là: C%  mc tan m 25 .100%  mdd  c tan .100%  .100%  50( g ) mdd C% 50% b. Khối lượng nước cần dùng cho sự pha chế là: mdd = mctan + mdmôi  mnước = mdd – mctan = 50 – 25 = 25(g). 2. Nồng độ mol của dung dịch 2.1. Phương pháp: cần nắm vững công thức tính nồng độ mol, khối lượng dung dịch theo khối lượng riêng và chuyển đổi giữa chúng CM  n Vdd CM: nồng độ mol của dung dịch (Mol/l hay M). Trong đó: n: số mol chất (mol). Vdd: thể tích dung dịch (lít). mdd: khối lượng dung dịch (g). d: khối lượng riêng của dung dịch (g/ml). mdd = d.Vdd 2.2. Vận dụng: 2.2.1. Dạng 1: Tính nồng độ mol của dung dịch: Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 19 Ví dụ: Trong 200ml dung dịch NaOH có hoà tan 4g NaOH. Tính nồng độ mol của dung dịch? Giải: Số mol NaOH có trong 4g NaOH là: nNaOH  m 4   0,1( mol ) . M 40 n 0,1 Nồng độ mol của dung dịch NaOH là: CM  V  CM  0, 2  0,5M . dd 2.2.2. Dạng 2: Bài toán có liên quan đến nồng độ mol của dung dịch. Ví dụ 1: Hãy tính khối lượng chất tan có trong 1 lít dung dịch NaCl 0,5M? Giải: Số mol NaCl có trong 1 lít dung dịch NaCl 0,5M là: CM  n  nNaCl = CM.Vdd = 0,5.1 = 0,5 (mol). Vdd Khối lượng NaCl có trong 0,5 mol NaCl là: mNaCl = n.M = 0,5.58,5 = 29,25 (g). Ví dụ 2: Trộn 2 lít dung dịch đường 0,5M với 3 lít dung dịch đường 1M. Tính nồng độ mol của dung dịch đường sau khi trộn? Giải: Số mol đường có trong 2 lít dung dịch đường 0,5M là: n1 = 0,5.2 = 1 (mol). Số mol đường có trong 3 lít dung dịch đường 1M là: n2 = 1.3 = 3 (mol). Thể tích dung dịch được sau khi trộn là: V = 2 + 3 = 5 (l). n 1 3 Nồng độ mol của dung dịch đường sau khi trộn là: CM  V  5  0,8 (M). dd 3. Pha chế dung dịch 3.1. Dạng 1: Pha chế 1 dung dịch theo nồng độ phần trăm cho trước 3.1.1. Phương pháp: thực hiện theo các bước sau -Bước 1: Tìm khối lượng chất tan theo công thức: mc tan  C %.mdd 100% -Bước 2: Tìm khối lượng dung môi theo công thức: mdmôi = mdd – mctan. -Bước 3: Sau đó tiến hành pha chế. 3.1.2. Vận dụng: Từ muối NaCl, nước cất và những dụng cụ cần thiết. Hãy tính toán và giới thiệu cách pha chế 60g dung dịch NaCl 20%. Giải: Khối lượng NaCl có trong 60g dung dịch NaCl 20% là: mNaCl  C %.mddNaCl 20%.60   12 (g). 100% 100% Giáo viên thực hiên: Phạm Thị Nga – Trường THCS Yên Bái, Yên Định Thanh Hoá 20