Đề tài: Giúp học sinh xác định thành phần của hỗn hợp dựa vào phương trình hoá học
.
Người viết
:
PHẠM CÔNG HOÀ - Trường THCS Cao Minh – Năm học 2010- 2011
-1-
PhÇN I - §Æt vÊn ®Ò
1.Lí do:
Trong bộ môn Hóa Học thì các dạng bài tập là đa dạng và phong phú. Bởi
chỉ ngay trong một phản ứng hoá học khi có sự diễn ra sự biến đổi từ chất này
thành chất khác thì cũng đồng thời kéo theo những sự thay đổi về lượng chất,
trạng thái, màu sắc của các chất tham gia và các chất sản phẩm, chính những sự
thay đổi này đã đặt ra trước mắt học sinh rất nhiều yêu cầu cần phải được giải
quyết xong cũng có thể chia gọn làm 2 kiểu bài tập chính đó là các bài tập định
lượng và các dạng bài tập định tính. Trong các dạng bài tập định lượng thì dạng
bài xác định thành phần của hỗn hợp là một trong những kiểu bài mang tính đặc
trưng của bộ môn có tầm ứng dụng cao và thường gặp, đây cũng là một trong
những yêu cầu quan trọng cần đạt được đối với học sinh bậc trung học.
Thực tế với các em học sinh bậc trung học cơ sở nhất là học sinh vùng
nông thôn thì cơ sở vật chất, điều kiện học tập còn rất nhiều hạn chế. Bài tập của
bộ môn đặt ra nhiều mà thời gian được rèn luyện trên lớp lại ít, nên việc được
hướng dẫn, làm quen với thực hành, thí nghiệm, rèn kĩ năng làm bài tập còn
nhiều hạn chế. Vì vậy trong thực tế giảng dạy để các em nhận biết, hiểu và có kĩ
năng làm tốt các dạng bài tập hoá học cũng gặp rất nhiều khó khăn. Bên cạnh đó
để làm tốt bài tập xác định thành phần của hỗn hợp lại cần có các kĩ năng giải
toán nghĩa là học sinh phải biết vận dụng các kĩ năng của giải toán nhất là kĩ
năng giải toán bằng cách lập phương trình và hệ phương trình để đưa bài tập hóa
học thành một bài toán giải phương trình hoặc giải hệ phương trình và giải quyết
theo yêu cầu của bài.
* Cỏch gii :
Thng tớnh theo 1 PTHH tỡm lng cht A suy ra lng cht B ( hoc
ngc li nu d kin cho khụng liờn quan n PTHH )
Dng 2: Hn hp gm cỏc cht cú tớnh cht tng t nhau
* Tng quỏt :
A AX
+ X
B BX
* Cỏch gii :
t n ( a, b ) cho s mol ca mi cht trong hn hp
- Vit PTHH tớnh theo PTHH vi cỏc n
- Lp cỏc phng trỡnh toỏn liờn lc gia cỏc n v cỏc d kin
- Gii phng trỡnh tỡm n
- Hon thnh yờu cu ca .
Dng 3: Hn hp cha mt cht cú cụng thc hoỏ hc trựng sn phm ca
cht kia.
*Tng quỏt :
A AX + B( mi sinh)
+ X
B B( ban u)
*Cỏch gii:
- Nh dng 2:
Đề tài: Giúp học sinh xác định thành phần của hỗn hợp dựa vào phương trình hoá học
.
Người viết
:
PHẠM CÔNG HOÀ - Trường THCS Cao Minh – Năm học 2010- 2011
-3-
n n mol
Thành phần hỗn hợp là :
m
Zn
= 0,1.65 = 6,5 gam
Vậy khối lượng chất rắn còn lại sau phản ứng là:
m
Cu
= 10,5 – 6,5 = 4 gam.
* VẬN DỤNG:
BÀI 1. ( Bài 4- T14 SGK hoá học 9)
Có 10 gam hỗn hợp hai kim loại đồng và sắt. Hãy giới thiệu phương pháp
xác định thành phần phần trăm(theo khối lượng) của mỗi kim loại trong hỗn hợp
theo:
a) Phương pháp hóa học. Viết phương trình hóa học.
b) Phương pháp vật lí.
BÀI 2: ( Bài 6 T58 SGK hoá học 9)
Để xác định thành phần phần trăm khối lượng của hỗn hợp A gồm bột
nhôm và bột magie, người ta thực hiện hai thí nghiệm sau:
- Thí nghiệm 1: Cho m gam hỗn hợp A tác dụng hết với dung dịch H
2
SO
4
loãng
dư, thu được 1568 ml khí ở đktc.
- Thí nghiệm 2: Cho m gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau
phản ứng thấy còn lại 0,6 gam chất rắn.
Đề tài: Giúp học sinh xác định thành phần của hỗn hợp dựa vào phương trình hoá học
b) Tính thành phần % các chất trong hỗn hợp A ban đầu.
BÀI 5:
Ngâm 5,12 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe
2
O
3
trong dung dịch CuSO
4
dư .Sau
khi phản ứng kết thúc ,lọc lấy chất rắn không tan. Để hoà tan lượng chất rắn này
cần 80 ml dung dịch HCl 1M. Phản ứng xong vẫn còn 3,2 gam chất rắn màu đỏ
không tác dụng với axit.
- Xác định thành phần % theo khối lượng của các chất trong hỗn hợp ban đầu ?
Dạng 2: Hỗn hợp gồm các chất có tính chất tương tự nhau.
VÍ DỤ 1:
( Bài 7- T19 SGK hoá học 9)
Hòa tan hoàn toàn 12,1 gam hỗn hợp bột CuO và ZnO cần 100 ml dung
dịch HCl 3M.
a) Viết phương trình hóa học;
b) Tính phần trăm khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu?
c) Hãy tính khối lượng dung dịch H
2
SO
4
20% để hòa tan hoàn toàn hỗn
hợp các oxit trên?
Hướng dẫn:
Cách 1:
a) Các phương trình hóa học xảy ra.
CuO + 2HCl CuCl
%m
ZnO
= 100% - 33,058% = 66,942%
c) Các phương trình hóa hcọ xảy ra.
CuO + H
2
SO
4
CuSO
4
+ H
2
O
0,05 0,05
ZnO + H
2
SO
4
ZnSO
4
+ H
2
O
0,1 0,1
=> Tổng số mol H
2
SO
4
cần dùng là: 0,05 + 0,1 = 0,15 mol
2
O (2)
(0,3- x):2 (0,3-x)
b) Đặt:
(1)HCl
n x
=>
(2)
0,3
HCl
n x
(x > 0)
Vậy theo PTHH và bài ra ta có:
81.0,5x + 80.(0,3 – x):2 = 12,1 gam
Giải ra: x = 0,2
VÍ DỤ 2 :
Hoà tan 34,2 gam hỗn hợp gồm Al
2
O
3
và Fe
2
O
3
vào trong 1 lít dung dịch
HCl 2M, sau phản ứng còn dư 25% axit. Cho dung dịch tạo thành tác dụng với
dd NaOH 1M sao cho vừa đạt kết tủa bé nhất.
a) Tính khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp?
3
+ 3H
2
O
a 2a
Al
2
O
3
+ 6HCl 2AlCl
3
+ 3H
2
O
b 2b
FeCl
3
+ 3NaOH Fe(OH)
3
+ 3NaCl
2a 6a 2a
AlCl
3
+ 3NaOH Al(OH)
3
+ 3NaCl
2b 6b 2b
Vì lượng kết tủa bé nhất nên Al(OH)
3
bị tan ra trong NaOH dư
loãng dư .
Sau phản thu được 0,56 lít khí ở đktc.
a) Viết các phương trình hóa học.
- Tính thành phần % khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu?
BÀI 2: ( Bài 4- T122/ SGK hoá học 9)
Đốt cháy 28 ml hỗn hợp khí metan và axetilen cần phải dùng 67,2 ml khí oxi.
a) Tính phần trăm thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp.
gamm
OFe
24160.15,0
32
gamm
OAl
2,10102.1,0
32
Đề tài: Giúp học sinh xác định thành phần của hỗn hợp dựa vào phương trình hoá học
.
Người viết
:
PHẠM CÔNG HOÀ - Trường THCS Cao Minh – Năm học 2010- 2011
-7-
b) Tính thể tích khí CO
2
sinh ra?(Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện
nhiệt độ và áp suất)
+ Phần 3 : Tác dụng vừa đủ với 33,6 lít khí Cl
2
(đktc)
- Xác định tên kim loại M và khối lượng của từng kim loại trong hỗn hợp .
BÀI 5:
Một dung dịch A có chứa AlCl
3
và FeCl
3
.Thêm dần dung dịch NaOH vào
100 ml dung dịch A cho đến dư ,sau đó lọc lấy kết tủa rửa sạch ,sấy khô và nung
ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi cân được 2 gam .
Mặt khác người ta phải dùng hết 40 ml dung dịch AgNO
3
2M mới tác dụng
vừa đủ với các muối cloua có trong 50 ml dung dịch A.
a) Viết các PTPƯ xảy ra .
b) Tính nồng độ mol của AlCl
3
và FeCl
3
có trong dung dịch A ?
* Một số điểm cần lưu ý khi giải toán hỗn hợp:
- Nếu hỗn hợp được chia phần có tỉ lệ ( gấp đôi, bằng nhau … ) thì đặt ẩn x, y, z
…cho số mol từng chất trong mỗi phần.
- Nếu hỗn hợp được chia phần không có quan hệ thì đặt ẩn (x,y,z …)cho số mol
mỗi chất ở một phần và giả sử số mol ở phần này gấp k lần số mol ở phần kia.
VÍ DỤ 3
: ( Trích đề thi HSG thành phố Hải Phòng 2008-2009)
2
4CO
2
+ 2H
2
O (1)
a a
2C
3
H
6
+ 9O
2
6CO
2
+ 6H
2
O (2)
b 3b
CH
4
+ 2O
2
CO
2
+ 2H
2
O (3)
c 2c
C- Đặt số mol của C
2
H
2
, C
3
H
6
, CH
4
trong 11g hỗn hợp lần lượt là a, b, c và số mol
ở 11,2 lít hỗn hợp gấp k lần số mol ở 11g hỗn hợp.
- Theo bài và phương trình hoá học ta có hệ phương trình:
26a + 42b + 16c = 11 a = 0,2
a + 3b + 2c = 0,7 Giải ra ta được b = 0,1
2ka + kb = 0,625 c = 0,1
k(a + b + c) = 0,5
- Vậy % thể tích các khí trong hỗn hợp là:
* VẬN DỤNG:
BÀI 1:
Một hỗn hợp gồm CH
2
12,6
0,7( )
18
11,2
0,5( )
22,4
1.0,625 0,625( )
H O
hh
n mol
n mol
Br mol
Đề tài: Giúp học sinh xác định thành phần của hỗn hợp dựa vào phương trình hoá học
.
Người viết
:
PHẠM CÔNG HOÀ - Trường THCS Cao Minh – Năm học 2010- 2011
-9-
- Tính % thể tích của mỗi chất trong hỗn hợp?
BÀI 2:
Đốt cháy hoàn toàn 1,14 gam hỗn hợp A gồm CH
4
, C
2
thì thu
được 0,2115 gam H
2
O .
a) Tính % về khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp .
b) Tính thể tích dung dịch HNO
3
0,5M phải dùng để hoà tan hết 1 gam hỗn
hợp X trên, phản ứng cho khí NO?
Dạng 3: Hỗn hợp chứa một chất có công thức hóa học trùng sản phẩm của
chất kia.
VÍ DỤ:
Khử 13,6 gam hỗn hợp A gồm Fe và Fe
2
O
3
bằng khí CO dư thì thu được
một rắn B. Để hoà tan hoàn toàn rắn B phải dùng đúng 400ml dung dịch HCl
1M. Lượng muối sinh ra cho tác dụng với dd NaOH dư thì thu được m ( gam)
kết tủa. Tính % khối lượng mỗi chất trong A và xác định m?
Hướng dẫn:
Gọi a, b lần lượt là số mol của Fe và Fe
2
O
3
trong hỗn hợp
Fe
2
%m Fe = => %Fe
2
O
3
= 58,82%
- Khối lượng kết tủa : m = ( a+ 2b) . 90 = 0,2 . 90 = 18 gam.
* VẬN DỤNG:
BÀI 1:
Cho dòng khí H
2
dư đi qua 2,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe
2
O
3
đang
được nung nóng. Sau phản ứng trong ống nghiệm còn lại 1,96 gam Fe. Nếu cho
2,36 gam hỗn hợp đầu tác dụng với dụng dịch CuSO
4
đến phản ứng hoàn toàn,
lọc lấy chất rắn làm khô cân nặng 2,48 gam.
-Tính khối lượng từng chất trong hỗn hợp?
BÀI 2:
Ngâm 18,6 gam hỗn hợp Zn, Fe trong 250 ml dung dịch FeSO
4
(vừa đủ) .Kết
thúc phản ứng thu được 16,8 gam Fe .
a) Tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ?
b) Xác định nồng độ mol của dung dịch FeSO
4
2
được 2 gam kết tủa .
+ Phần 2: Tác dụng vừa hết với 40 ml dung dịch KOH 0,5M.
Cho phần không tan B tác dụng với lượng dư dung dịch HCl .Toàn bộ khí
thoát ra được hấp thụ hết vào 200 ml dung dịch Ba(OH)
2
0,25M .Sau phản ứng
lọc tách kết tủa ,cho dung dịch còn lại tác dụng với dung dịch NaOH dư ,thu
được 1,97 gam kết tủa . Tính khối lượng từng chất trong hỗn hợp A và nồng độ
mol/l của dung dịch Ba(HCO
3
)
2
?
%18,41
6,13
%100.56.1,0
Đề tài: Giúp học sinh xác định thành phần của hỗn hợp dựa vào phương trình hoá học
.
Người viết
:
PHẠM CÔNG HOÀ - Trường THCS Cao Minh – Năm học 2010- 2011
-11-
3/ CÁC BÀI TẬP VẬN DỤNG CHUNG:
BÀI 1:
Đốt cháy 10 gam hỗn hợp 3 khí CO, CO
14,8%.
Hướng dẫn :
c) Đặt khối lượng của dung dịch hỗn hợp kiềm là m => số mol KOH và
Ca(OH)
2
theo m.
BÀI 4:
Chia 50 gam dung dịch chứa 2 muối MgCl
2
và CuCl
2
làm 2 phần bằng nhau:
Phần 1: Tác dụng AgNO
3
dư thì thu được 14,35 gam kết tủa
Phần 2: Tác dụng với NaOH dư , lọc lấy kết tủa đem nung thì thu được 3,2 gam
hỗn hợp 2 chất rắn. Khử hoàn toàn hỗn hợp này bằng H
2
thì thu được hỗn hợp
chất rắn Y.
a) Xác định nồng độ % của mỗi chất trong dung dịch ban đầu?
b) Xác định % khối lượng của mỗi chất trong rắn Y?
BÀI 5 :
Chia hỗn hợp X gồm :Na, Al, Mg làm 3 phần bằng nhau:
Phần 1: Tác dụng với nước sinh ra 8,96 lít khí
Đề tài: Giúp học sinh xác định thành phần của hỗn hợp dựa vào phương trình hoá học
.
Người viết
lít khí
H
2
và còn lại một phần chất rắn không tan. Lọc lấy phần không tan cho thêm 20
gam Fe rồi hoà tan trong 500cm 3 dung dịch HCl như trên, thấy thoát ra V
2
lít
khí H
2
và còn lại 3,2 gam rắn không tan.
- Tính V
1
, V
2
?(Biết các khí đo ở đktc )
BÀI 8:
Hoà tan hỗn hợp CaO và CaCO
3
bằng H
2
SO
4
loãng được dung dịch A và
khí B. Cô cạn dung dịch A thu được 3,44 gam thạch cao CaSO
4
.2H
2
O. Hấp thụ
hết B bằng 100 ml dung dịch NaOH 0,16 M, sau đó thêm BaCl
2
2
SO
4
c vo A v un núng phn ng hon ton thỡ thu c
bao nhiờu gam este?
c) Nờu phng phỏp tỏch ri hn hp axit axetic, ru ờtylic, etyl axetat?
4/ Kết quả thực nghiệm:
Trên đây là một số dạng bài tập xác định thành phần hỗn hợp và những yêu
cầu mang tính định hớng nhằm trang bị cho học sinh các kiến thức và kĩ năng
cơ bản trong việc định dạng và bài tập này. Với hớng giải là dựa vào phơng
trình hoá học kết hợp với t duy toán học nhằm giúp học sinh dễ thấy và dễ phân
loại đợc các dạng bài trong mỗi loại từ đó có cách làm phù hợp. Vì thế, từ
những định hớng trên tôi đã chọn lọc và trang bị đến từng đối tợng học sinh
tiếp nhận một cách vừa sức.
Với mục đích lớn nhất là giúp các em hiểu rõ hơn về dạng bài tập tính theo
phơng trình hoá học. Cho nên với các học sinh đại trà và học sinh giỏi các em
đều biết đợc cách làm chung và nâng cao dần ở các dạng bài định tính. Vì vậy
trong các bài kiểm tra định kì ở các lớp, ở đội tuyển học sinh giỏi Hoá của trờng
các em đều hoàn thành tốt các dạng bài tập tính theo phơng trình hoá học mà tôi
yêu cầu. Từ đó kích thích đợc sự hứng thú với môn học ở trong mỗi học sinh,
nâng cao chất lợng học sinh đại trà, học sinh giỏi của trờng của huyện ở các
cấp độ.
Ngi vit:
PHM CễNG HO
. IV. Tài liệu tham khảo
ti: Giỳp hc sinh xỏc nh thnh phn ca hn hp da vo phng trỡnh hoỏ hc
.
Ngi vit
:
PHM CễNG HO - Trng THCS Cao Minh Nm hc 2010- 2011
-15-
STT
Ti liu Tỏc gi.
1 Bi dng hoỏ hc trung hc c s V Anh Tun- Phm Tun Hựng.
2 200 bi tp Hoỏ hc 9 Ngụ Ngc An
3 Chuyờn bi dng hoỏ hc 8- 9 Hong V
4 500 bi tp hoỏ hc THCS
Lờ ỡnh Nguyờn- Hong Tn
Bu - H ỡnh Cn.
5
Cỏc thi hc sinh gii v thi
i hc cao ng.
11- 13
13
III
Kết luận v khuyến nghị
14
IV
Tài liệu tham khảo
15
Đề tài: Giúp học sinh xác định thành phần của hỗn hợp dựa vào phương trình hoá học
.
Người viết
:
PHẠM CÔNG HOÀ - Trường THCS Cao Minh – Năm học 2010- 2011
-16-
CÁC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC THẨM ĐỊNH
…………………………………………………………………………………………