sử dụng phương pháp đồ thị trong toán học để giải nhanh một số bài tập hoá học - Pdf 24

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRƯỜNG THPT HÀM RỒNG
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
"SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ TRONG TOÁN HỌC
ĐỂ GIẢI NHANH MỘT SỐ BÀI TẬP HOÁ HỌC"
Người viết: Nguyễn Thanh Hải
Tổ: Hoá - Sinh - Kỹ thuật
NĂM HỌC: 2006 - 2007
MỤC LỤC
Trang
A. Đặt vấn đề 3
B. Giải quyết vấn đề 4
I. Phương pháp đồ thị 4
II. Các ví dụ 4
III. Phương pháp chung 9
IV. Tổ chức thực hiện 11
C. Kết luận 12
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách Hoá học Lớp 12 - NXB GD HN 2000.
2. Sách Bài tập Hoá học Lớp 12 - NXB GD HN 2000.
3. Đề thi tuyển sinh vào các trường Đại học và Cao đẳng
NXB ĐHQG HN 1999-2001.
4. 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 một cách
sinh động; bài tập hoá học còn được dùng để ôn tập, rèn luyện một số kỹ năng về
hoá học. Thông qua giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thông
minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập.

các trường hợp chủ yếu sau:
- Thổi khí CO
2
vào dung dịch chứa hiđroxit của kim loại phân nhóm chính nhóm II.
- Rót từ từ dung dịch kiềm đến dư vào dung dịch muối nhôm hoặc muối
kẽm.
- Rót từ từ dung dịch axit đến dư vào dung dịch muối có chứa anion AlO
2
-
hoặc ZnO
2
2-
.
Ta xem xét phương pháp giải một số bài tập dựa trên cơ sở đó thông qua một
số ví dụ sau.
II. CÁC VÍ DỤ
Ví dụ 1: Cho 10 lít (đktc) hỗn hợp A gồm N
2
và CO
2
ở đktc vào 2 lít dung dịch Ca(OH)
2
0,02
M thì thu được 1 gam kết tủa.
Tính % CO
2
trong hỗn hợp A theo thể tích
(Sách Hoá học - Lớp 12 - NXB Giáo dục Hà nội).
Lời giải
* Phương pháp tự luận:

Theo phương trình ta có:
Số mol CO
2
= Số mol CaCO
3
= 0,01 (mol)
= Số mol Ca(OH)
2
< 0,04 (mol).
Vậy, A có % CO
2
=
⋅=×
×
%24,2%100
10
4,2201,0
Tr ư ờng hợp 2: Cả phản ứng (1) và (2) đều xảy ra Ca(OH)
2
hết.
Theo phương trình (1):
Số mol CaCO
3
(1) = Số mol Ca(OH)
2
= 0,04 (mol).
Số mol CaCO
3
(2) = 0,04 - 0,01 = 0,03 (mol).
Theo phương trình (1) và (2):

Ví dụ 2: Hoà tan 26,64 gam chất X là tinh thể muối sunfat ngậm nước của
kim loại M hoá trị n vào nước được dung dịch A.
Cho A tác dụng với dung dịch NH
3
dư, lọc lấy kết tủa, nung đến khối lượng không đổi thì
thu được 4,08 gam chất rắn B. Nếu cho A tác dụng với dung dịch BaCl
2
dư thì thu được 27,96
gam kết tủa.
a. Tìm công thức của X.
b. Tính thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần thêm vào A để thu được lượng kết tủa lớn
nhất, nhỏ nhất.
c. Cho 250 ml dung dịch KOH tác dụng hết với A thì thu được 2,34 gam kết tủa. Tính
nồng độ của dung dịch KOH.
(Đề thi tuyển sinh - NXB Giáo dục Hà nội - 1998).
Lời giải
a. Kết quả tính toán cho ta công thức muối là: Al
2
(SO
4
)
3
.18H
2
O. Như vậy, dung dịch A
có:
Số mol Al
3+
= 2. Số mol Al
2

-
= 3. Số mol Al
3+
= 3. 0,08 = 0,24 (mol)
Để lượng kết tủa nhỏ nhất thì xảy ra cả phản ứng (1) và (2).
0,04
0,01
5
Theo phương trình:
Số mol OH
-
= 4. Số mol Al
3+
= 4. 0,08 = 0,32 (mol)
Vậy, thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần thêm vào A để lượng kết tủa thu được lớn nhất,
nhỏ nhất tương ứng là:
V = 0,24 : 0,2 = 1,2 (lít) và V' = 0,32 : 0,2 = 1,6 (lít).
c. Số mol kết tủa Al(OH)
3
thu được là 2,34 : 78 = 0,03 (mol).
Tr ư ờng hợp 1: Chỉ có phản ứng (1) Al
3+
dư.
Theo phương trình ta có:
Số mol OH
-
= 3. Số mol Al(OH)
3
= 3. 0,03 = 0,09 (mol)
Số mol Al

* Phương pháp đồ thị:
Dựa vào tỷ lệ phản ứng ở phương trình (1) và (2) ta vẽ được đồ thị biểu diễn lượng kết tủa
thu được theo lượng OH
-
đã phản ứng như sau:
Số mol Al(OH)
3 0,09 0,24 0,29 0,32 Số mol OH
-
Dựa vào đồ thị ta có ngay:
b. Số mol OH
-
cần có để lượng kết tủa thu được lớn nhất, nhỏ nhất tương ứng là 0,24 và
0,32 (mol).
c. Nếu sau phản ứng thu được 2,34 gam kết tủa thì:
Tr ư ờng hợp 1: Số mol OH
-
= 0,09 (mol).
Tr ư ờng hợp 2: Số mol OH
-
= 0,29 (mol).
0,08
0,03
6
Ví dụ 3: Hoà tan vừa hết m gam Al vào dung dịch NaOH thì thu được dung
dịch A và 3,36 lít H
2
(đktc).

3
Al
3+
+ 3 H
2
O (2)
b. Theo giả thiết: Số mol Al(OH)
3
= 5,46 : 78 = 0,07 (mol)
Tr ư ờng hợp 1: Chỉ có phản ứng (1) AlO
2
-
dư.
Theo phương trình ta có:
Số mol H
+
= Số mol Al(OH)
3
= 0,07 (mol).
Số mol AlO
2
-
(pư) = Số mol Al(OH)
3
< 0,1 (mol).
Vậy, thể tích dung dịch HCl là: [HCl] =
35,0
2,0
07,0
=

0,07 0,1 0,19 0,4 Số mol H
+
Dựa vào tỷ lệ phản ứng ở phương trình (1) và (2) ta vẽ được đồ thị biểu diễn lượng kết tủa
0,1
0,07
7
thu được theo lượng H
+
đã phản ứng như trên.
b. Nếu sau phản ứng thu được 5,46 gam kết tủa thì:
Tr ư ờng hợp 1: Số mol H
+
= 0,07 (mol).
Tr ư ờng hợp 2: Số mol H
+
= 0,19 (mol).
III. P HƯƠNG PHÁP CHUNG
Qua việc giải các bài tập ở trên bằng hai phương pháp khác nhau ta nhận thấy:
- Có thể giải một số bài tập hoá học theo phương pháp đồ thị một cách nhanh
chóng mà không bị bỏ sót nghiệm.
- Các bài tập hoá học giải được theo phương pháp này gồm hai loại chủ yếu
sau:
1. Tính lượng chất đã phản ứng tương ứng với lượng kết tủa thu được.
2. Tìm điều kiện để khối lượng kết tủa thu được lớn nhất, nhỏ nhất.
Dạng 1: Thổi từ từ khí CO
2
đến dư vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)
2
hoặc
Ba(OH)

Số mol Zn(OH)
2

a
b
a
b
a
b
8
Số mol OH
-
x 2a y 4a
* Số mol OH- đã phản ứng là: x = 2b (mol)
y = 4a - 2b (mol).
Dạng 3: Rót từ từ dung dịch axit đến dư vào dung dịch chứa a mol muối
AlO
2
-
hoặc ZnO
2
2-
. Sau phản ứng thu được b mol kết tủa.
Số mol Al(OH)
3

Số mol H
+
x a y 4a
* Số mol OH

2
hấp thụ hoàn toàn vào 450 ml dung dịch Ba(OH)
2
0,2M thì thu được
15,76 gam kết tủa. Giá trị của V là:
A. 1,792 lít. B. 2,24 lít. C. 2,016 lít. D. A và B.
- Cho m gam Na tan hết trong 100 ml dung dịch Al
2
(SO
4
)
3
0,2M. Sau phản ứng thu được 0,78
gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 0,69 gam. B. 2,76 gam. C. 2,45 gam. D. 1,69 gam.
- Rót từ từ dung dịch HCl 0,1M vào 200 ml dung dịch KAlO
2
0,2M. Sau phản ứng thu được
1,56 gam kết tủa. Thể tích dung dịch HCl đã dùng là:
A. 0,2 và 1 lít. B. 0,4 và 1 lít. C. 0,2 và 0,8 lít. D. 0,4 và 1 lít.
- Rót từ từ dung dịch Ba(OH)
2
0,2M vào 150 ml dung dịch AlCl
3
0,04M đến khi thu được lượng
a
b
a
b
9

nghiệm khi làm theo hình thức tự luận.
- Sử dụng phương pháp này trong giảng dạy, các thầy cô giáo sẽ không phải mất nhiều thời gian
trong việc mô tả hiện tượng, xét các trường hợp xảy ra.
Do năng lực và thời gian có hạn, đề tài có thể chưa bao quát hết được các loại dạng của phương
pháp. Các ví dụ được đưa ra trong đề tài có thể chưa thực sự điển hình nhưng vì lợi ích thiết
thực của phương pháp trong công tác giảng dạy và học tập nên tôi mạnh dạn viết, giới thiệu với
các thầy cô và học sinh.
Rất mong sự đóng góp ý kiến bổ sung cho cho đề tài để thực sự góp phần giúp học sinh học tập
ngày càng tốt hơn.
Xin chân thành cảm ơn.
Thành phố Thanh Hóa, ngày 25/4/2007
Người viết
Nguyễn Thanh Hải
11


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

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