Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
MỘT SỐ KINH NGHIỆM TRONG SỬ DỤNG PHƯƠNG TRÌNH ION
THU GỌN KHI GIẢI BÀI TOÁN HÓA HỌC THPT
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong thực tế giảng dạy bộ môn Hóa học ở TTGDTX ,tôi nhận thấy học
sinh ở GDTX các em học rất yếu, do việc tuyển sinh vào, trường không được
tuyển chọn.Khả năng tiếp thu bài cũng như sự tư duy của các em rất hạn
chế.Khi vào trường kiến thức ở lớp dưới hầu như các em không còn nhớ gì,đặc
biệt môn Hóa học.Vì vậy việc giải bài tập Hóa học của các em gặp rất nhiều khó
khăn.Thông qua các bài dạy,tôi đã cố gắng củng cố, hệ thống hóa lại các kiến
thức hóa học cơ bản để giúp các em rèn luyện kỹ năng tư duy và vận dụng kiến
thức để giải các bài tập hóa học thông thường,nhưng chất lượng vẫn còn thấp.
Trong quá trình học nhiều em chưa hiểu bản chất của phương trình hóa học.
không biết phương pháp giải bài tập Hóa Học. Một số em có hứng thú học bộ
môn nhưng vẫn rất lúng túng khi giải bài tập,nhiều bài toán rất đơn giản mà các
em giải mất quá nhiều thời gian ,nhưng kết quả lại không đúng.Đó là do các em
không nắm được phương pháp giải.Một bài toán hóa học không phải chỉ viết
đầy đủ các PTHH theo đề bài cho là giải được kết quả, mà còn phải hiểu rõ bản
chất của phản ứng qua phương trình ion thu gọn.Thí dụ các phản ứng giữa hỗn
hợp các dung dịch bazơ vói dung dịch axit đều có chung một phương trình ion
thu gọn là :
H
+
+ OH
─

→
H
2
O

học.Các dạng toán nên áp dụng phương trình ion là:
Những bài toán có nhiều phản ứng xảy ra cùng bản chất như:
2
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
-Phản ứng trung hòa, phản ứng trao đổi,…
- Kim loại với hỗn hợp axit HCl,dd H
2
SO
4

hoặc hỗn hợp axit HNO
3
+H
2
SO
4
- Nhiều bazơ với Al, Al
3*
,H
*
- Oxit axit với hỗn hợp bazơ
-Kim loại với dd (NO
3
─
+ H
+
)
II. CÁC BIỆN PHÁP THỰC HIỆN
Giải bài toán hóa học là cơ sở rèn luyện trí thông minh của học sinh, giáo dục
cho học sinh tinh thần kiên trì,bền bỉ khắc phục khó khăn củng cố và mở rộng

2
SO
4
0.5M cần trung hòa
hết dd Y là:
3
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
A.120ml B.60ml C.180ml D.240ml
Hướng dẫn
Cần phân tích cho HS thấy được kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ đều tan hết
vào nước được dd Y là dd bazơ, ta gọi M là kim loại tương đương của các kim
loại trên và m là hóa trị tương ứng của M, ta có:
M + m H
2
O
→
M(OH)
m
+
2
m
H
2
(1)
Từ (1) suy ra n
OH─
= 2n
H2
= 0,24 mol
2M(OH)

= n
OH─
= 0,24 mol
Số mol H
2
SO
4
=
2
1
n
H+
= 0,12 mol
Vậy thể tích dd H
2
SO
4
cần dùng là :
5,0
12,0
= 0,24 (lit) hay 240 ml
Chọn đáp án D
Qua bài giải này phân tích cho HS thấy phản ứng (2) là phản ứng trung hòa ,
trong trường hợp này ta chỉ cần hiểu rõ bản chất của phản ứng,thực chất là sự
tác dụng của H
+
với OH
─
tạo ra H
2

Ba(OH)2
= 0,2V + 2. 0,1V =0,4V (mol)
n
H+
= 2n
H2SO4
+ n
HCl
= 2. 0,25.0,04 + 0,75. 0,04 = 0,05 (mol)
PT ion thu gọn của các phản ứng là:
H
+
+ OH
─

→
H
2
O
0,05 o,4V
Suy ra 0,05 = 0,4V
⇒
V = 0,125(lit)
⇒
Chọn đáp án B.
Ví dụ 3: Trộn 100 ml dd KOH có pH = 12 với 100 ml dd HCl 0,012M.
pH của dd sau khi pha trộn là:
A. pH = 3 B. pH = 4
C. pH = 8 D. pH = 11
Hướng dẫn:

⇒
n
H+
dư = 0,0012 ─ 0,001 = 0,0002 (mol)
Thể tích dd sau khi trộn = 100ml +100ml = 200ml hay 0,2 lít
5
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
Vây
[ ]
+H
=
2,0
0002,0
= 0,001 hay 10
─3

⇒
pH = 3 . Chọn đáp án A
Ví du 4 : Câu 1-Mã đề 596-Đề ĐH-CĐ- Khối A- Năm 2010
Dung dịch X có chứa 0,07 mol Na
+
; 0,02 mol SO
4
2─
và x mol OH
─
. Dung dịch
Y có chứa ClO
4
─

2
O
0,03 0,03 (mol)

⇒
n
H+
dư = 0,04 ─ 0,03 = 0,01 (mol)

⇒

[ ]
+H
=
1,0
01,0
=0,1M = 10
─1
M
⇒
pH = 1. Đáp án A
Ví dụ 5: Cho 100 ml dung dịch hỗn hợp A gồm H
2
SO
4
0,015M; HCl 0,03 M;
HNO
3
0,04 M.Thể tích dung dịch NaOH 0.2 M cần để trung hòa hết 200 ml
dung dịch A là:

O
0,02
→
0,02 (mol)

⇒
V =
2,0
02,0
= 0,1 (lit). Chọn đáp án B
Dạng 2: Kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp axit HCl, H
2
SO
4
Phương pháp: sử dung phương trình ion thu gọn có dạng:
M + n H
+

→
M
n+
+
2
n
H
2
Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp Mg,Al vào 250ml dd X chứa chứa hỗn hợp HCl
1M và H
2
SO

+

→
Mg
2+
+ H
2
Al + 3 H
+

→
Al
3+
+
2
3
H
2
Theo phản ứng : n
H+ dư
= 0,5 – 2. 0,2375 = 0,025 (mol)

⇒

[ ]
+H
=
25,0
025,0
= 0,1M

→
M
n+
+ n NO
2
+ n H
2
O (2)
2M + 4n H
+
+ n SO
4
2─
→ 2M
n+
+ n SO
2
+ 2n H
2
O (3)
Ví dụ 1:Hòa tan 0,1 mol Cu trong 120 ml dd X gồm HNO
3
1M và H
2
SO
4
0,5M
.Sau khi phản ứng kết thúc thu được V lít khí NO duy nhất (đktc). Giá trị của V là:
A. 1,344 lít B. 1,49 lít
C. 0,672 lít D. 1,12 lít

Phản ứng: 0,09
←
0,24 → 0,06 → 0,06 (mol)
Sau p/ứng: 0,01(dư) 0 0,06(dư) 0,06 (mol)
Như vậy sau khi kết thúc phản ứng thu được thể tích NO là:
V = 0,06 . 22,4 = 1,344 lít. Đáp án A
Ví dụ 2: Cho 12,9 gam hỗn hợp Al và Mg Phản ứng với dung dịch hỗn hợp 2
axit HNO
3
và H
2
SO
4
(đặc nóng) thu được 0,1mol mỗi khí SO
2
;NO ; NO
2
.Cô cạn
dung dịch sau phản ứng khối lượng muối khan thu được là:
A. 31,5 gam B. 37,7 gam
C. 47,3 gam D. 34,9 gam
Hướng dẫn:
Theo bài cho,ta có phương trình phản ứng tổng quát dạng ion sau:
3 M + 4n H
+
+ n NO
3
─

→

+ 2n H
2
O (3)
Từ (1);(2);(3) ta có:
Số mol NO
3
─
tạo muối = 3 số mol NO + số mol NO
2
= 3 . 0,1 + 0,1 = 0,4 (mol)
Số mol SO
4
2─
tạo muối = số mol SO
2
= 0,1 mol
→ m
muối
= m
kim loại
+ m
NO3─
+ m
SO4
2─

= 12,9 = 0,4 . 62 + 0,1 . 96 = 47.3 (gam). Đáp án C
Dạng 4: Bài toán tạo thành chất kết tủa
Ví dụ 1 : Dung dịch A gồm 5 ion: Mg
2+

: x mol
Theo bảo toàn điện tích: 2.x = 0,1 + 0,2 = 0,3
⇒
x =0,15( mol)
Phương trình ion thu gọn: CO
3
2─
+ M
2+
→ MCO
3
0,15
←
0,15mol
Số mol K
2
CO
3
= số mol CO
3
2─
= 0,15 mol

⇒
V dd K
2
CO
3
=
1

12,1
= 0,1 mol
Dung dịch A tác dụng với 0,03 mol AlCl
3
:
Al
3+
+ 3OH
─
→ Al(OH)
3

↓
Ban đầu 0,03 0,1
Phản ứng 0,03 0,09 0,03 (mol)

⇒
n
OH─(dư)
= 0,01 (mol)
Tiếp tục hòa tan kêt tủa theo phương trình:
Al(OH)
3
+ OH
─

→
AlO
2
─

2
2─
+ H
2
O (2)
Ví dụ 1 : Cho 56ml CO
2
(đktc) hấp thụ hết vào 1 lit dd chứa NaOH 0,02M và
Ba(OH)
2
0,02M .Khối lượng kết tủa thu được là:
A. 0,0432g B. 0,4925g
C. 0,2145g D. 0,0871g
10
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
Hướng dẫn:
Theo bài ra,ta có: n
CO2
=
22400
56
= 0,0025 mol
n
OH─
= n
NaOH
+ n
Ba(OH)2
= 0,02 + 2. 0,02 = 0.06 mol
số mol CO

CO2
=
4,22
688,2
= 0,12 (mol)
n
OH─
= n
NaOH
+ n
Ca(OH)2
= 2 . 0,1 = 2. 2 .0,01 = 0,24 (mol)
⇒
số mol OH
─
: số mol CO
2
= 0,24 : 0,12 =2

⇒
p/ứng tạo muối trung hòa và vừa đủ
Phương trình ion thu gọn:
CO
2
+ 2OH
─
→ CO
3
2─
+H

C. 0,020 D. 0,015
Hướng dẫn:
Theo đề bài: n
HCl
= 0,3 . 1 = 0,03 (mol)
⇒
n
H+
= 0,03 mol
n
Na2CO3
= 0,1 . 0,2 = 0,02 (mol)
⇒
số mol CO
3
2─
= 0,02 mol
n
NaHCO3
= 0,1 . 0,2 = 0,02 (mol)
⇒
số mol HCO
3
─
= 0,02 mol
Phương trinh: H
+
+ CO
3
2─

cho HS biết rằng không phải bài tập nào cũng có thể giải được bằng phương
pháp này mà tùy yêu cầu của đề bài cho mà lựa chọn phương pháp giải nhanh
nhất
Khi sử dụng phương trình ion thu gọn cần lưu ý:
- Chất điện li mạnh được viết dưới dạng ion như: Axit mạnh, bazơ mạnh, hầu
hết các muối
- Các chất không điện li hoặc các chất điện li yếu viết dưới dạng phân tử như:
Axit yếu,bazơ yếu
12
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
- Trong bài toán có nhiều phản ứng xảy ra cùng bản chất như phản ứng trung
hòa, phản ứng trao đổi, … , không nhất thiết phải viết tất cả các phương trình
phân tử ,ta nên viết phương trình ion thu gọn để mô tả bản chất phản ứng,
đồng thời giúp ta giải nhanh gọn hơn,
Giai đoạn 2: Hướng dẫn học sinh chuẩn bị ở nhà
Thông qua giờ luyện tập,ôn tập tôi luôn giúp học sinh hệ thống hóa kiến thức đã
học, phân biệt các khái niệm, các loại phản ứng hóa học,cách viết phương trình
hóa học dạng phân tử, dạng ion.,và ôn tập một cách tổng quát toàn diện tất cả
các kiến thức.Tuy nhiên, thời gian thực học ở trên lớp còn rất hạn chế., vì thế tôi
đã hướng dẫn các em nhận biết các dạng bài tập hóa học,từ đó cho các em tự
làm bài tập ở nhà một cách tự giác, đây là việc làm rất quan trọng giúp các em
tự khai thác các kiến thức đã học, nhớ và vận dụng thành thạo khi làm bài
thi.Sau đây là một số bài tập áp dụng:
Bài tập 1: (Câu 18-Mã đề 231- Cao đẳng-Khối A- 2997)
Cho một mẩu hợp kim Na-Ba tác dụng với nước dư thu được dung dịch X và
3,36 lít H
2
(đktc).Thể tích dd H
2
SO

SO
4
49% vào nước và điều chỉnh
lượng nước để thu được đúng 2 lit dung dịch A .Thể tích dung dịch NaOH 1,8M
cần thêm vào 0,5 lít dung dịch A để thu được dung dịch có pH =1 là:
A. 0,5 lit B. 1 lít C. 1,5 lít D. 2 lít
Bài tập 5 : (Câu 40-Mã đề 285- TS ĐH-CĐ- Khối B- 2007)
Thực hiện 2 thí nghiêm :
1. Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80ml dung dịch HNO
3
1M thoát ra V
1

lít NO.
2. Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80ml dung dịch HNO
3
1M và H
2
SO
4

0,5M thoát ra V
2
lít NO.
Biết NO là sản phẩm khử duy nhất,các thể tích khí đo ở cùng điều kiện.
Quan hệ giữa V
1
và V
2
là :

, 0,1 mol Ca
2+
,0,3 mol Cl
─
,
0,6 mol HCO
3
─
là:
A. 10 g B. 8,4g C. 18,4g D. 55,2g
Bài tập 8 :Dung dịch X gồmn hỗn hợp NaOH ,2M và Ca(OH)
2
0,1M . Sục 7,84 lít
khí CO
2
(đktc) vào 1 lít dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là :
A. 15 gam B. 5 gam
C. 10 gam D. 0 gam
14
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
Bài tập 9: Hòa tan hỗn hợp X gồm 2 kim loại A và B trong dung dịch HNO3

loãng
.Kết thúc phản ứng thu được hỗn hợp khí Y ( gồm 0,1 mol NO; 0,15 mol NO
2
và
0,05 mol N
2
O) . Biết rằng không có phản ứng tạo muối NH
4

trình ion thu gọn là giải được. Sau đây là một số kêt quả cụ thể:
Năm học Số học
sinh
Đạt yêu cầu Chưa đạt
Số lượng Tỉ lệ Số lượng Tỉ lệ
2010-2011 52 22 42,30% 30 57,70%
2011-2012 49 29 59,18% 20 40,82%
2012-2013 42 28 66,67% 14 33,33%
Nhận xét: năm học 2010-2011 đề tài chưa được áp dụng nên số học sinh biết giải
các bài tập hóa học theo phương pháp này còn thấp.Từ năm 2011-2012 đến nay đề
tài đang được áp dụng nên số học sinh biết giải bài tập hóa học theo phương trình
ion thu gọn ngày càng được tăng lên rõ rệt.
C. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
Đề tài này đã giúp các em hiểu sâu hơn về bản chất của phản ứng hóa học,từ
đó có hứng thú,chủ động hơn trong hoạt động tìm kiếm hướng giải cho các bài
tập hóa học.Tuy nhiên,trong quá trình giảng dạy giáo viên cần thường xuyên tạo
mọi cơ hội giúp học sinh tự học, tự bổ sung hoàn chỉnh các kiến thức hóa học
một cách hệ thống.Từ chỗ học sinh còn lúng túng chưa biết tìm hướng giải cho
các bài tập, dần dần các em sẽ giải được một cách thành thạo, từ đó các em sẽ có
những sáng kiến giải bài tập nhanh hơn.
Do năng lực có hạn , thời gian thực nghiệm chưa nhiều, vấn đề mà tôi trình
bày trong sáng kiến này chắc chắn còn nhiều thiếu sót, rất mong được sự góp ý
phê bình của các bạn đồng nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn.
16
Liên hệ: Nguyễn Văn Hùng ĐT:0946734736; Mail: [email protected]
Xác nhận của thủ trưởng đơn vị
Thọ Xuân, ngày 25 tháng 5 năm 2013
Tôi xin cam đoan đây là sáng kiến kinh
nghiệm của mình viết, không sao chép