BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI LỚP 9
VỚI DẠNG BÀI TẬP P
2
O
5
TÁC
DỤNG VỚI NAOH HOẶC KOH
A : ĐẶT VẤN ĐỀ
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 chơng trình và phơng 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 nớc , phù hợp với thực tiễn và truyền thống Việt Nam, tiếp cận trình độ
giáo dục ở các nớc phát triển trong khu vực và trên thế giới.
Để thực hiện tốt mục tiêu giáo dục ngời giáo viên cần có sự hiểu biết và nắm bắt chắc
chắn những sự thay đổi về nội dung và phơng pháp giảng dạy cũng nh những yêu cầu
trong công tác đổi mới phơng 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 v.v.
Qua đó học sinh phải biết tổng hợp kiến thức đồng thời vận dụng các kiến thức đã học vào
gải 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 đợc các dạng toán , các dạng bài tập một cách vững chắc .
Đối với bộ môn hóa học thì thờng có hai dạng bài tập là bài tập định tính và bài tập
định lợng . Với hai dạng bài tập này thì có thể dùng phơng pháp trắc nghiệm khách quan ,
trắc nghiệm tự luận hoặc hoặc phơng pháp tự luận để học sinh làm quen.
Trong công tác bồi dỡng 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 ngời thầy . Là
giáo viên giảng dạy bộ môn hóa học đòi hỏi giáo viên phải có sự hiểu biết rộng về vốn
n P
2
O
5
= = 0,1mol
n KOH = = 0,3 mol
P
2
O
5
+ 6KOH à 2K
3
PO
4
+3 H
2
O
Theo PT : n KOH = 6 n P
2
O
5
Bài ra : n KOH = 3n P
2
O
5
nên P
2
O
5
d - sản phẩm tính theo KOH =>
=> P
2
O
5
d - sản phẩm tính theo KOH
Và học sinh tính :
nK
2
HPO
4
= n KOH = 0,15 (mol)
m K
2
HPO
4
= 0,15.174 =26,1 g
Nhóm học sinh thứ ba :
2 P
2
O
5
+ 10 KOH à 2K
3
PO
4
+2K
2
HPO
4
+4H
2
HPO
4
= 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 thờng mắc phải những sai lầm trên là do các em
quan niệm rằng :
Theo tính chất hóa học của Ô xít a xít là Ô xít a xít tác dụng với dd ba zơ tạo thành muối
và nớc ( trong phần lý thuyết các em đợc học là nh vậy ). Cho nên khi gặp những bài toán
nh vậy các em cứ thế tiến hành viết phơng trình phản ứng để tính toán , cũng có những em
khi viết phơng trình có thể tạo ra những muối này hay muối khác hoặc hỗn hợp của hai
muối nhng cuối cùng các em vẫn cha có cách giải dạng toán này , các em cha hiểu và cha
có kỹ năng vận dụng để viết phơng trình và tính toán chặt chẽ, sử dụng hết các điều kiện
của bài ra.
Trớc thực trạng nh vậy khi đợc nhà trờng phân công dạy bộ môn hóa học lớp 9 và bồi
dỡng học sinh giỏi lớp 9 để các em tham gia kỳ thi học sinh giỏi cấp huyện , 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 2005 - 2006 tôi đã tiến hành khảo sát chất lợng bộ môn hóa học ở hai lớp
9 kết quả thu đợc nh sau :
Lớp Số học sinh Giỏi Khá TB Yếu- Kém
9A 41 0 5 19 17
9B 40 0 8 20 12
Đặc biệt dạng bài tập P
2
O
5
tác dụng với KOH hoặc NaOH các em đều mắc phải sai
lầm nh đã nêu ở trên
Để khắc phục tình trạng này của học sinh bản thân tôi là một giáo viên dạy hóa học và
O
5
+ H
2
O trong dd NaOH ) tác dụng với NaOH có thể xảy ra các phản ứng sau :
H
3
PO
4
+ NaOH à NaH
2
PO
4
+ H
2
O (1)
H
3
PO
4
+ 2NaOH à Na
2
HPO
4
+ 2H
2
O (2)
H
3
PO
PO
4
và
Na
2
HPO
4
4 - Nếu = 2 phản ứng (2) vừa đủ tạo ra Na
2
HPO
4
5 - Nếu Nếu 2 < <3 xảy ra cả phản ứng (2) và phản ứng (3) taọ ra Na
3
PO
4
và
Na
2
HPO
4
6 - Nếu = 3 phản ứng (3) vừa đủ tạo ra Na
3
PO
4
7 - Nếu > 3 chỉ xảy ra phản ứng (3) tạo ra Na
3
PO
4
và NaOH còn d.
Với các trờng hợp xảy ra nh trên học sinh có thể áp dụng làm các ví dụ cụ thể từ đó
4
+ H
2
O (2)
H
3
PO
4
+ 2KOH à K
2
HPO
4
+ 2H
2
O (3)
H
3
PO
4
+ 3KOH à K
3
PO
4
+ 3H
2
O (4)
Theo (1) nH
3
PO
4
3
PO
4
+2KOH à K
2
HPO
4
+ 2H
2
O
y mol 2y mol y mol
Ta có: giải ra ta đợc
Nh vậy m KH
2
PO
4
= 0,1. 136 =13,6 g
m K
2
HPO
4
= 0,1. 174 = 17,4 g
Cách 2 : Hoặc nếu viết phơng trình phản ứng nối tiếp nh sau :
H
3
PO
4
+ KOH à KH
2
PO
2
PO
4
=n K
2
HPO
4
= nKOH d =0,1 mol
Vậy nKH
2
PO
4
thu đợc sau cùng là : 0,2- 0,1 = 0,1 mol
nK
2
HPO
4
= 0,1 mol
mKH
2
PO
4
= 0,1. 136 = 13,6g
mK
2
HPO
4
= 0,1.174 = 17,4 g
Từ đó học sinh đối chiếu với bài làm của mình lúc đầu khi các em cha hình thành cách giải
để rút ra sai sót
PO
4
+ H
2
O (3)
H
3
PO
4
+2 NaOH à Na
2
HPO
4
+2 H
2
O (4)
H
3
PO
4
+ 3NaOH à Na
3
PO
4
+3 H
2
O (5)
Theo phơng trình (1) nP
2
O
+ 2NaOH à Na
2
HPO
4
+2H
2
O
xmol 2x mol xmol
H
3
PO
4
+ 3NaOH à Na
3
PO
4
+ 3H
2
O
ymol 3ymol ymol
Û
Vậy khối lợng muối Na
2
HPO
4
= 0,12.142 = 17,04 (g)
mNa
3
PO
4
+ H
2
O (2)
H
3
PO
4
+ 2KOH à K
2
HPO
4
+ 2H
2
O (3)
H
3
PO
4
+ 3KOH à K
3
PO
4
+ 3H
2
O (4)
Theo phơng trình (1) nH
3
PO
4
= 2nP
mKH
2
PO
4
= 0,3 . 136 = 40,8 (g)
Ví dụ 4 : Cho 28,4 gam P
2
O
5
tác dụng với 400 ml dd NaOH 2M - Muối tạo thành có khối
lợng là bao nhiêu ?
Giải :
nP
2
O
5
= 28,4: 142 = 0,2 mol; nNaOH = 0,4.2 = 0,8mol
nH
3
PO
4
= 2 nP
2
O
5
= 0,4 mol.
Các phản ứng xảy ra tơng tự nh ví dụ 2
Xét tỉ lệ mol n NaOH : n H
3
PO
4
= 0,4. 142 =56,8 (g)
Ví dụ 5 : Cho 14,2 gam P
2
O
5
tác dụng với dd KOH 20 % . Tính nồng độ % của mỗi muối
trong dd thu đợc sau phản ứng.
Giải : Các phản ứng xảy ra nh ví dụ 3
nH
3
PO
4
= 2nP
2
O
5
= 2. 14,2 : 142 = 0,2 mol
nKOH = (168.20) :(100.56) = 0,6 mol
Tỉ lệ nKOH : nH
3
PO
4
= 0,6 : 0,2 = 3 Vậy phản ứng (4) vừa đủ tạo muối K
3
PO
4
H
3
PO
Ví dụ 6 :Cho 63,9 gam P
2
O
5
tác dụng với 144 gam dung dịch NaOH 20% . Tính nồng độ
phần trăm các chất trong dung dịch thu đợc sau khi phản ứng kết thúc .
Giải : Các phản ứng xảy ra ( xem ví dụ 2 ) . Phản ứng 2,3,4,5
nH
3
PO
4
= 2nP
2
O
5
= 2.63,9 :142 = 0,9 mol
nNaOH = (144.20 ) :(100.40) = 0,72 mol
Tỉ lệ nNaOH : nH
3
PO
4
= 0,72 : 0,9 = 0,8 < 1
Vậy phản ứng chỉ tạo ra NaH
2
PO
4
và H
3
PO
4
= ( 0,8 - 0,72). 98 = 7,84g
mdd sau p : 63,9 + 144 = 207,9g
C% NaH
2
PO
4
= (86,4 : 207,9 ).100% ằ 41,56%
C% H
3
PO
4
d = (7,84 :207,9 ).100% ằ 3,77 %
Ví dụ 7: Cho 10,65g P
2
O
5
tác dụng với 300ml dung dịch NaOH 2M. Tính khối lợng các
chất thu đợc trong dung dịch sau phản ứng.
Giải:
Các phản ứng xảy ra ( nh ví dụ 2) phản ứng 2, 3, 4, 5.
nH
3
PO
4
= 2nP
2
O
5
= 10,65.2:142 = 0,15 mol.
nNaOH = 0,3. 2 = 0,6 mol
nNaOH
p
= 3nH
3
PO
4
= 3.0,15 = 0,45mol.
m Na
3
PO
4
= 0,15.120 = 18g
mNaOH
d
= ( 0,6 - 0,45).40 = 6g
Nh vậy đối với ví dụ 6 và 7 chỉ xảy ra phản ứng tạo một muối - trong dung dịch sau phản
ứng còn H
3
PO
4
d hoặc NaOH d.
Trên đây là 7 ví dụ áp dụng cho 7 trờng hợp ( nh đã biện luận phần đầu). Qua các ví
dụ này học sinh có thể hình thành đợc kĩ năng xác định muối tạo thành, căn cứ vào tỉ lệ
mol NaOH hoặc KOH với H
3
PO
4
- khi xác định muối tạo thành ở các trờng hợp nào thì
viết phản ứng xảy ra để tính toán.
Có thể tạo ra 1 phản ứng tạo 1 muối.
Sau đây là bài toán cho trờng hợp này:
Bài toán 1: Tiến hành hai thí nghiệm sau:
a- Cho từ từ dung dịch chứa 0,12 mol H
3
PO
4
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 H
3
PO
4
.
Giải thích quá trình thí nghiệm bằng phơng tình hóa học.
Tính số mol muối tạo thành.
Giải:
*Xét thí nghiệm a
Vì cho từ từ dung dịch H
3
PO
4
vào dd NaOH nên các phản ứng xảy ra theo thứ tự:
H
3
PO
4
+ 3NaOH à Na
3
PO
4
+ 3H
3
PO
4
= nNa
3
PO
4
= = (mol)
nNa
2
HPO
4
= nNa
3
PO
4
= 0,1 (mol). Sau phản ứng (2) vẫn còn d H
3
PO
4
: - =0,02
(mol) nên có phản ứng sau xảy ra :
H
3
PO
4
+ Na
2
HPO
4
4
Xét thí nghiệm b: Vì cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch H
3
PO
4
nên các phản ứng
xảy ra theo thứ tự :
Trớc hết : NaOH + H
3
PO
4
à NaH
2
PO
4
+H
2
O (1)
nNaOH = nH
3
PO
4
= nNaH
2
PO
4
= 0,12 (mol) (tính theo H
3
PO
4
PO
4
Bài toán 2 : Khi cho dung dịch H
3
PO
4
tác dụng với dung dịch NaOH ta thu đợc dung
dịch M
a- Hỏi M có thể chứa những muối nào ?
b- Phản ứng nào có thể xảy ra khi thêm KOH vào M ?
c- Phản ứng nào có thể xảy ra khi thêm H
3
PO
4
( hoặc P
2
O
5
) vào dung dịch M. Viết
phơng trình phản ứng.
d- Xác định thành phần M với nH
3
PO
4
= 0,18mol; nNaOH = 0,3 mol
Giải : Khi cho dung dịch H
3
PO
4
tác dụng với dung dịch NaOH xảy ra các phản ứng
+ 3H
2
O (3)
a- Dung dịch M chứa hỗn hợp 1, đến 2 hoặc 3 muối tạo ra các phơng trình trên
b- Thêm KOH vào dd M ( thêm ba zơ mạnh ) có các phản ứng sau :
3NaH
2
PO
4
+ 6KOH à Na
3
PO
4
+ 2K
3
PO
4
+ 6H
2
O
3Na
2
HPO
4
+ 3KOH à 2Na
3
PO
4
+ K
3
à 3 NaH
2
PO
4
H
3
PO
4
+ Na
2
HPO
4
à 2 NaH
2
PO
4
Thêm P
2
O
5
thì : P
2
O
5
+ 3H
2
O à 2H
3
PO
4
y mol 2y mol y mol
Û
Nh vậy dd M có chứa 0,06 mol NaH
2
PO
4
và 0,12 mol Na
2
HPO
4
.
C- KẾT LUẬN:
1. Trong quá trình giảng dạy bộ môn hóa học cũng nh trong công tác bồi dỡng học sinh
giỏi hàng năm, bản thân tôi đã phát hiện ra những sai sót của các em khi giải các bài tập
cho P
2
O
5
vào NaOH. Các em đã quan niệm O xít a xít tác dụng với dung dịch ba zơ nên
viết phơng trình phản ứng:
P
2
O
5
+ NaOH à Na
3
PO
4
+ H
2
có một muối nào đó không ? và giáo viên lần lợt cho các ví dụ 4,5,6,7 để khẳng định bảy
trờng hợp có thể xảy ra ( nh 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 dỡng cho học sinh để các em dễ dàng
nắm bắt và từ đó định hớng cho các em khi gặp phải các dạng toán khác , giúp các em
tránh đợc những sai lầm đáng tiếc .
Các ví dụ và các bài toán mà tôi da ra ( tôi không có tham vọng đa ra nhiều) mà chỉ đa
ra các trờng 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
đợc 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 lợng của học sinh đã đợc nâng lên rõ rệt :
Lần 1 : Trớc khi cha áp dụng nội dung và biện pháp trên
Tổng số Giỏi Khá TB Yếu
Sl % SL % SL % Sl %
20 0 0 5 25 10 50 5 25
Lần 2 Sau khi áp dụng nội dung và các biện pháp trên :
Tổng số Giỏi Khá TB Yếu
Sl % SL % SL % Sl %
15 6 40 5 33 4 27 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 nh sau :
Tổng số Giỏi Khá TB Yếu
Sl % SL % SL % Sl %