skkn một số phương pháp giải bài tập lập công thức phân tử cho học sinh trung học phổ thông thpt triệu sơn - Pdf 18

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 1
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP LẬP
CÔNG THỨC PHÂN TỬ CHO HỌC SINH THPT
Người thực hiện : Nguyễn Thị Hương
Chức vụ : Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh vực: Hoá học
THANH HÓA NĂM 2013

1
Mục lục
Trang
A. Đặt vấn đề 1
B. Giải quyết vấn đề 1
I. Cơ sở lí luận 1
II. Thực trạng 2
III. Giải pháp khắc phục và tổ chức thực hiện 2
IV. Kiểm nghiệm 15
C. Kết luận 15
Tài liệu tham khảo
1. Sách Hoá học Lớp 11 - NXB GD
2. Rèn luyện kĩ năng giải toán hoá học lớp 10 – Ngô Ngọc An
3. Rèn luyện kĩ năng giải toán hoá học lớp 11 – Ngô Ngọc An
4. Rèn luyện kĩ năng giải toán hoá học lớp 12 – Ngô Ngọc An
5. Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học cấp Tỉnh, cấp Quốc gia các năm.

2
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong học tập hoá học, việc giải bài tập có một ý nghĩa rất quan trọng.
Ngoài việc rèn luyện kỹ năng vận dụng, đào sâu và mở rộng kiến thức đã học

Để làm tốt dạng bài tập này, học sinh cần phải làm lần lượt các bước sau:
- Bước 1: Phân tích định tính nguyên tố nhằm xác định các nguyên tố có
mặt trong hợp chất .

3
- Bước 2: Phân tích định lượng nhằm xác định tỉ lệ khối lượng ( hàm
lượng) các nguyên tố trong hợp chất.
II. THỰC TRẠNG
Khi làm dạng bài tập “ xác định công thức hoá học của chất” học sinh vẫn
gặp nhiều vướng mắc. Tôi đã tiến hành khảo sát về chất lượng làm bài dạng này
khi chưa áp dụng đề tài này vào giảng dạy ở lớp 11C
4
trường THPT Triệu Sơn I
như sau :
1. Đối với bài tập cơ bản:
Cách giải khoa học
và đúng kết quả
Cách giải không khoa
học nhưng đúng kết quả
Không giải được
và giải sai
Số lượng 6 14 26
Tỉ lệ % 13% 30,4% 56,6%
2. Đối với bài tập nâng cao:
Cách giải khoa học
và đúng kết quả
Cách giải không khoa
học nhưng đúng kết quả
Không giải được
và giải sai

Cách giải:
- Dựa vào dữ kiện đề cho, đặc biệt lưu ý đến tỉ lệ về lượng để lập ra sơ
đồ mối quan hệ giữa các chất, tính toán định lượng liên quan.
- Phân chia trường hợp ( kết hợp với phân tích định tính) để loại trừ các
hợp chất có liên quan, tìm ra tên các chất.
- Viết phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa các chất.
Hướng dẫn:
Ta có : n
HCl
= 0,1 (mol) và
( )
2
1,12
0,05
22,4
co
n mol= =

Dung dịch D phản ứng hết với 0,1 mol HCl giải phóng khí CO
2


2
: 0,1:0,05 2:1
CO
H
n n
+
= =


2
(đktc). Hãy xác định A, B, C, D và viết các
phương trình phản ứng xảy ra. Biết hợp chất C chứa 45,05%B theo khối lượng;
hợp chất D không bị phân tích khi nóng chảy.
( ) ( )
( )
( )
( )
3,2 100
16 0,05 2,4 3,2 , 7,1
45,05
7,1
71 / 7,1 3,2 3,9
0,1
C
C
A trongC
gam m gam
M g mol m gam
×
× + = = =
⇒ = = ⇒ = − =

Lập tỉ lệ x : y =
( )
3,9 3,2
: 39
16
A
A

A  B (rắn) + C (khí), thì A thuộc loại hợp chất nào ? (A phải là muối bị phân
huỷ).
Hơn nữa B + H
2
O  dung dịch G ( suy ra B là oxit bazơ và C là oxit axit).
B là oxit của nhóm kim nào ? (B phải là oxit của kim loại kiềm hoặc kiềm
thổ, vì các bazơ khác không tan), d
2
G thuộc loại hợp chất nào? ( d
2
kiềm).
- Lập sơ đồ định lượng:
A
o
t
→
0,6 gam oxit bazơ + oxit axit C

0,96 gam d
2
chất G 2,76 gam d
2
chất E
( kiềm)
A + D

- Vì B có 2 khả năng nên chia trường hợp :
* Trường hợp 1: B là oxit của kim loại kiềm.

6

2
O
+ Từ số mol , khối lượng B tìm ra M.
* Trường hợp 2: B là oxit của kim loại kiềm thổ.
Kí hiệu : MO
Làm tương tự trường hợp 1  M = 14 ( loại)
Vậy A là muối của liti, nhưng A thoả mãn những muối nào?
( A có thể là Li
2
CO
3
hoặc Li
2
SO
3
, vì các muối còn lại của Li không phân huỷ)
 các chất B, C, G ?
+ Dung dịch D tác dụng được với CO
2.
( hoặc SO
2
) thì D là những chất nào?
+ Xét các trường hợp của C và D.
Gồm các trường hợp sau :
Gọi M là nguyên tố kim loại trong dd D có hoá trị n.
1) M(OH)
n
+ CO
2


2M(OH)
n
+ nCO
2
 M
2
(CO
3
)
n
+ nH
2
O
2 2 3
( )
0,02
0,02( ) ( )
n
CO M CO
n mol n mol
n
= ⇒ =

Ta có:

2,76
2 60 138 69 30
0,02
1
39

2
O có số mol n = 0,02 mol, C
là CO
2
hoặc SO
2
có n = 0,02 mol
 n
A
= 0,02 mol
D là kiềm hoặc muối (
2 2
3 3
,CO SO
− −
tan)
* n=2 ; 3 đều loại
+ Các trường hợp còn lại xét tương tự , kết quả đều không phù hợp suy ra
D là KOH, E là K
2
CO
3.
+ Các phản ứng xảy ra là:
Li
2
CO
3

o
t

2
CO
3
ít tan hơn K
2
CO
3
nên phản ứng (4) xảy ra.
Dạng 2: Xác định công thức của một chất dựa vào kết quả phân tích định
lượng ( biết thành phần % của các nguyên tố)
Cách giải :
Một hợp chất vô cơ A
x
B
y
C
z
có chứa % về khối lượng của A là a%, % về khối
lượng của B là b%, % về khối lượng của C là c%. Ta có tỷ lệ về số mol các
nguyên tố:

: : : :
A B C
a b c
x y z
M M M
=

Trong đó M
A

8
Bài tập 3: Phân tích một hợp chất vô cơ A có thành phần % theo khối lượng
của đồng là 40%, lưu huỳnh là 20% và oxy là 40%.
Xác định công thức hoá học của A
Bài tập 4: Đốt cháy hoàn toàn 13,6g hợp chất B , thì thu được 25,6g SO
2
và 7,2g
H
2
O. Xác định công thức hoá học của B.

Hướng dẫn:
Hợp chất B có nguyên tố S, H và có thể có O ( vì khi đốt cháy B tạo ra
CO
2
và H
2
O). Theo đề ta có khối lượng S và H là :

2
2
25,6
0,4( ) 0,4 32 12,8( )
64
7,2
0,4( ) 0,8( ) 0,8
18
so S S
H O H H
n mol n m gam

- Bước 2 : dựa vào các dữ kiện ( chủ yếu đến các thành phần định tính
của đề, biện luận để xác định dạng của hợp chất cần tìm)
- Bước 3 : dựa vào thành phần định lượng, biện luận chia trường hợp để
loại trừ các hợp chất có liên quan.
- Bước 4 : dựa vào tỷ lệ về lượng để lập ra công thức cần tìm.
Ngoài 4 bước cơ bản trên, trong quá trình làm bài tập cần phải linh hoạt
để khai thác các dữ kiện và kết hợp nhiều phương pháp mang tính sáng tạo để
giải.
Hướng dẫn:
a) - Xác định các chỉ số n, m, i
Đặt khối lượng mol nguyên tử của 2 nguyên tố A, B lần lượt là A, B.

9
Bài tập 5: Hai nguyên tố A,B có các oxit ở thể khí tương ứng là AO
n
, AO
m
, BO
n
,
BO
i
. Hỗn hợp gồm x phân tử gam AO
n
và y phân tử gam AO
m
có khối lượng
phân tử trung bình là 37,6. Hỗn hợp gồm y phân tử gam AO
n
và x phân tử gam

= =
+
+
⇒ + =
+

• Hỗn hợp II: x mol AO
m
và y mol AO
n
có khối lượng phân tử trung bình là
2
M2
( 16 ) ( 16 )
34,4
16( )
34,4
(1) (2)
y A n x A m
M
x y
mx ny
A
x y
+ + +
= =
+

16
0,8
16
16
1
16
B m
d
B i
B m
m i
B i
+
= =
+
+
⇒ < ⇒ <
+

So sánh (a), (b) ta có: n < m < i
Các oxit ở thể khí thường có dạng tổng quát
XO
K
trong đó :

1 3
1 3 1; 2; 3
K
n m i n m i
≤ ≤

các oxit tương ứng của B là SO
2
và SO
3
Hướng dẫn:
Phản ứng: R + 2nHCl  RCl
n
+
2
2
n
H ↑

KOH + HCl  KCl + H
2
O
RCl
n
+ nKOH  R(OH)
n
 + nKCl
2R(OH)
n
+
2
2
m n
O

 R

1,2
2 0,15( ) 0,1
16
electronO
n mol= × = >


R có sự thay đổi số oxi hoá : m > n

Chọn giá trị phù hợp : n = 2; m = 3

2 4 3 2 2 2
( ) . 2 2
14,05 0,025(2 288 18 )
R SO aH O RCl H
R a
¬  →
⇒ = + +

Lập bảng giá trị

a = 9, R = 56 (Fe)
Vậy R là Fe và G là Fe
2
(SO
4
)
3
.9H
2

khối lượng không đổi thu được (m+1,2) gam chất rắn D. Đem hoà tan lượng D
này trong dd H
2
SO
4
loãng, vừa đủ, được dd E. Xử lí E ở điều kiện thích hợp thu
được 14,05gam muối G duy nhất. Xác định R, B và G.
- Gọi x là số mol chất nói trên đã dùng. Viết phương trình phản ứng, đặt
x vào phương trình và tính số mol các chất có liên quan.
- Lập hệ phương trình, giải hệ.
Hướng dẫn :
Đặt công thức oxit kim loại M là M
x
O
y
với số mol là a.
Phương trình phản ứng:
M
x
O
y
+ yH
2

o
t
→
xM + yH
2
O (1)

22,4 2
H
xan
n mol xan= = = ⇔ =
(II)
mà ta có
3,48
16 3,48
16
x
a ay xaM
M y
= ⇔ + =
+
(III)
thế (I), (II) vào (III)
0,09
16.0,06 3,48M
n
⇒ + =
hay M = 28n
n 1 2 3
M 28 (loại) 56 (Fe)nhận 84(loại)


M là Fe

công thức của oxit sắt: Fe
x
O

a) Xác định công thức phân tử muối clorua kim loại.
b) Nồng độ mol dung dịch muối clorua kim loại.
Hướng dẫn:
a) Nhận xét : khi 2 kim loại có cùng hoá trị, tác dụng với cùng một lượng
muối, điều đó có nghĩa là số mol 2 kim loại tác dụng là như nhau.
nFe + 2MCl  nFeCl
2
+ 2M
x mol
2x
mol
n

2x
mol
n

2
56 0,1
x
M x
n
− =
(1)
nCd + 2MCl
n
 nCdCl
2
+ 2M
x mol

n
CuCl M
= =
×
= =

Dạng 5: Lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ gồm các nguyên tố
C, H, O, N.
- Đốt cháy ( hay phân tích) a gam một hợp chất hữu cơ A gồm các
nguyên tố C, H, O, N ta thu được b gam CO
2
, c gam H
2
O và V lít khí N
2
. Lập
công thức phân tử của A, biết khối lượng mol phân tử của A là M
A
.
- Để giải bài toán này ta có thể chọn 1 trong các cách sau:
Cách 1:
Công thức phân tử của hợp chất A có dạng C
x
H
y
O
z
N
t
Tính %C, %H, %O, %N

m
O C H N
= =
=
= ⇒ =
= − + +

Lập tỉ lệ
12 16 14
% % % % 100%
A
M
x y z t
C H O N
= = = =

Suy ra x, y, z, t
Hoặc: Lập tỉ lệ
% % %
: : : :% : : : : :
12 16 14
C O N
x y z t H p q r s= =

Trong đó p, q, r, s là tỉ lệ số nguyên tối giản nhất

Công thức đơn giản nhất
của A là (C
p
H

N
V
m =

( )
O C H N
m a m m m= − + +

Lập tỉ lệ
12 16 14
A
C H O N
M
x y z t
m m m m a
= = = =
suy ra x, y, z, t.
Cách 3:
Dựa vào phương trình phản ứng cháy tổng quát:
2 2 2 2
( )
4 2 2 2
x y z t
y z y t
C H O N x O xCO H O N+ + − → + +

Dựa vào dữ kiện bài toán đưa về số mol, lập tỉ lệ tương đương suy ra x, y,
z.
Cách 4:
Kết hợp biên luận khi đề cho thiếu dữ kiện, lúc đó cần lưu ý một số điểm sau:

chính là số liên kết pi
( )
π
hoặc số vòng trong cấu tạo phân tử hợp chất hữu
cơ.

14
Bài tập 9: Đốt cháy hoàn toàn 0,295g chất hữu cơ A thu được 0,44g CO
2

0,225g H
2
O. Trong một thí nghiệm khác, phân tích một khối lượng chất A như
trên cho 55,8cm
3
N
2
( đktc). Tỉ khối hơi của A so với không khí là 2,04. Lập
công thức phân tử của A.
Hướng dẫn:
Cách 1: Phân tử lượng A: M
A
= 2,04
×
29=59 đvC
Tính khối lượng các nguyên tố có trong 0,295g A.
12 0,44
0,12
44
C

0,12 0,025 0,08 0,07
: : : : : :
12 1 16 14
0,01: 0,025:0,005:0,005
x y z t =
=

= 2 : 5 : 1 : 1
Công thức thực nghiệm A : (C
2
H
5
ON)
n
Dựa vào M
A
= 59 suy ra n = 1
Vậy công thức phân tử của A là C
2
H
5
ON.
Cách 2: Tính trực tiếp khi biết M
Ta có:
12 16 14
C H O N
x y z t M
m m m m a
= = = =



2 5
59 44
2
0,295 0,44
59 9
5
0,295 0,225
59 14
1
0,295 0,07
59 1
z
x
x
y
y
t
t
C H O N z
= ⇒ =
= ⇒ =
= ⇒ =
= ⇒ =

Công thức phân tử của A là C
2
H
5
ON.

≥ ⇒ ≤ =


2 2 44 12 2 2 3y x x x x≤ + ⇒ − ≤ + ⇔ ≥

Nên chọn x = 3

y = 8
Vậy công thức của A là C
3
H
8
O.
• z = 2

12x + y = 28
Tương tự có nghiệm x = 2; y = 4

công thức phân tử của A là C
2
H
4
O
2
.
Vậy công thức phân tử của A là C
3
H
8
O hoặc C

IV. KIỂM NGHIỆM
Sau thời gian áp dụng đề tài này vào giảng dạy ở lớp 11C4 tôi thấy chất lượng
học sinh được nâng cao lên rõ rệt.
1. Đối với bài tập cơ bản:
Hiểu và giải thành
thạo
Biết cách giải nhưng chưa
thành thạo
Chưa biết cách
giải
Số lượng 28 12 6
TØ lÖ %
60,8%
26,1%
13,1%
2. Đối với bài tập nâng cao:
Hiểu và giải thành
thạo
Biết cách giải nhưng chưa
thành thạo
Chưa biết cách
giải
Số lượng 10 21 15
TØ lÖ %
21,7%
45,7% 32,6%
C. KẾT LUẬN
Nhờ áp dụng những kinh nghiệm giảng dạy nêu trên, tôi nhận thấy đã giúp
các em học sinh xây dựng được phương pháp giải các dạng bài tập dạng " Xác
định công thức hoá học của chất", tạo ra được hứng thú trong các giờ học hoá,

NguyÔn ThÞ H¬ng

1819


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status