Bài tập dạng P
2
O
5
tác dụng với NaOH hoặc KOH
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 chương trình và phương 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 nước , phù hợp với
thực tiễn và truyền thống Việt Nam, tiếp cận trình độ giáo dục ở các nước
phát triển trong khu vực và trên thế giới.
Để thực hiện tốt mục tiêu giáo dục người giáo viên cần có sự hiểu biết và
nắm bắt chắc chắn những sự thay đổi về nội dung và phương pháp giảng dạy
cũng như những yêu cầu trong công tác đổi mới phương 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
được các dạng toán , các dạng bài tập một cách vững chắc .
tiếc và giải các dạng bài tập này một cách dễ dàng hơn.
2 - Kết quả của thực trạng trên:
Có một lần khi luyện toán cho một nhóm học sinh khi giải đến dạng bài
tập P
2
O
5
tác dụng với dd NaOH ( hoặc KOH ) tôi phát hiện ra sai lầm của
học sinh như sau :
Ví dụ: Cho 14,2 g P
2
O
5
tác dụng với 150 g dd KOH 11,2% . Tính khối
lượng muối tạo thành.
Học sinh thường giải như sau :
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
2
Bài tập dạng P
2
O
5
tác dụng với NaOH hoặc KOH
Nhóm học sinh thứ nhất :
n P
2
O
5
=
142
nK
3
PO
4
=
3
1
n KOH = 0,1 mol
m K
3
PO
4
= 0,1.212 = 21,2 g
Nhóm học sinh thứ hai :
P
2
O
5
+ 4KOH 2 K
2
HPO
4
+H
2
O
Theo PT: n KOH = 4 n P
2
O
5
Bài ra : n KOH = 3n P
4
+2K
2
HPO
4
+4H
2
O
Theo PT : n KOH = 5 n P
2
O
5
Bài ra : n KOH = 3n P
2
O
5
=> P
2
O
5
dư- sản phẩm tính theo KOH
Và học sinh tính được : nK
3
PO
4
= nK
2
HPO
4
=
trình có thể tạo ra những muối này hay muối khác hoặc hỗn hợp của hai
muối nhưng cuối cùng các em vẫn chưa có cách giải dạng toán này , các em
chưa hiểu và chưa có kỹ năng vận dụng để viết phương trình và tính toán
chặt chẽ, sử dụng hết các điều kiện của bài ra.
Trước thực trạng như vậy khi được nhà trường phân công dạy bộ môn
hóa học lớp 9 và bồi dưỡng 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 lượng bộ môn
hóa học ở hai lớp 9 kết quả thu được như 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 như đã nêu ở trên
Để khắc phục tình trạng này của học sinh bản thân tôi là một giáo viên
dạy hóa học và được giao nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi tôi thấy cần thiết
phải đưa ra một giải phấp tốt nhất nhằm giúp các em học sinh khi giải toán
không mắc phải những sai lầm và từ đó các em có kỹ năng vận dụng giải bài
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
4
Bài tập dạng P
2
O
(do P
2
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 NaH
2
PO
4
+ H
2
O (1)
H
3
PO
4
+ 2NaOH Na
2
HPO
4
+ 2H
2
O (2)
4
và H
3
PO
4
còn dư
2 - Nếu
a
b
= 1 phản ứng (1) vừa đủ tạo ra NaH
2
PO
4
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
5
Bài tập dạng P
2
O
5
tác dụng với NaOH hoặc KOH
3- Nếu Nếu 1 <
a
b
<2 xảy ra cả phản ứng (1) và phản ứng (2) taọ ra
NaH
2
PO
4
và Na
2
b
> 3 chỉ xảy ra phản ứng (3) tạo ra Na
3
PO
4
và NaOH còn dư.
Với các trường hợp xảy ra như trên học sinh có thể áp dụng làm các ví dụ
cụ thể từ đó hình thành ở các em kỹ năng giải các các dạng bài tập này.
Ví dụ 1: Cho học sinh áp dụng làm các bài tập mà các em thường mắc sai
lầm để từ đó các em đối chứng và rút ra sai lầm ở đâu :
Cho 14,2 gP
2
O
5
tác dụng với 150 g dd KOH 11,2% . Muối nào được tạo
thành ? Khối lượng mỗi muối là bao nhiêu ?
Giải : Muốn xác định được muối nào tạo thành thì học sinh phải xét tỉ lệ mol
của các chất tham gia.
Bài toán này có thể sẽ xảy ra các phản ứng sau :
P
2
O
5
+ 3H
2
O 2H
3
PO
4
(1)
+ 3H
2
O (4)
Theo (1) nH
3
PO
4
= 2n P
2
O
5
= 0,1.2 =0,2 mol
nKOH =
56.100
2,11.150
= 0,3 mol
Tỉ lệ
43
POnH
nKOH
=
a
b
=
2,0
3,0
=1,5 => 1 <
a
b
<2
H
3
PO
4
+2KOH K
2
HPO
4
+ 2H
2
O
y mol 2y mol y mol
Ta có:
=+
=+
3,02
2,0
yx
yx
giải ra ta được
=
=
1,0
3
PO
4
=0,2 (mol) ( tính theo H
3
PO
4
)
KOH dư : 0,3 - 0,2 = 0,1 mol
Vì KOH dư nên : KOH + KH
2
PO
4
K
2
HPO
4
+ H
2
O
nKH
2
PO
4
=n K
2
HPO
4
= nKOH dư =0,1 mol
Vậy nKH
lượng của muối đó .
Giải : n
p
=
31
2,6
= 0,2 mol
Có thể xảy ra các phản ứng sau :
4P + 5O
2
2P
2
O
5
(1)
P
2
O
5
+ 3H
2
O 2H
3
PO
4
(2)
H
3
PO
4
2
O
5
=
2
1
n
p
= 0,1 mol
Theo phương trình (2) n H
3
PO
4
= 2nP
2
O
5
= 0,1.2 = 0,2 mol
n NaOH = 0,8.0,6 = 0,48 mol
Tỉ lệ
43
POnH
nNaOH
=
a
b
=
2,0
48,0
= 2,4 => 2<
4
+ 3NaOH Na
3
PO
4
+ 3H
2
O
ymol 3ymol ymol
=+
=+
48,032
2,0
yx
yx
⇔
=
=
08,0
12,0
y
x
Vậy khối lượng muối Na
2
2
O 2H
3
PO
5
(1)
H
3
PO
4
+ KOH KH
2
PO
4
+ H
2
O (2)
H
3
PO
4
+ 2KOH K
2
HPO
4
+ 2H
2
O (3)
H
3
2
PO
4
+ H
2
O
Muối tạo thành là KH
2
PO
4
có số mol = nKOH = nH
3
PO
4
= 0,3 mol
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 lượng là bao nhiêu ?
Giải :
nP
2
O
3
PO
4
+ 2NaOH Na
2
HPO
4
+ 2H
2
O
nNa
2
HPO
4
= nH
3
PO
4
=
2
1
nNaOH = 0,4 mol
=>mNa
2
HPO
4
= 0,4. 142 =56,8 (g)
Ví dụ 5 : Cho 14,2 gam P
2
O
4
+ 3H
2
O
Theo phương trình nK
3
PO
4
= nH
3
PO
4
=
3
1
nKOH = 0,2 mol
mK
3
PO
4
=0,2.212 = 42,4 (g)
Khối lượng dd sau phản ứng : 14,2 + 168 =182,2 (g)
C% (K
3
PO
4
) = (42,4 : 182,2 ).100% = 23,27 %
Như vậy đối với ví dụ 3, 4 và 5 hai chất tham gia phản ứng vừa đủ , sản
phẩm tạo thành chỉ có một muối duy nhất
Ví dụ 6 :Cho 63,9 gam P
dư
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
10
Bài tập dạng P
2
O
5
tác dụng với NaOH hoặc KOH
H
3
PO
4
+ NaOH NaH
2
PO
4
+ H
2
O
nNaH
2
PO
4
= nNaOH = nH
3
PO
4 pư
= 0,72 mol(tính theo NaOH )
mNaH
2
4
= 2nP
2
O
5
= 10,65.2:142 = 0,15 mol.
nNaOH = 0,3. 2 = 0,6 mol
Tỉ lệ nNaOH: nH
3
PO
4
= 0,6 : 0,15 = 4. Vậy chỉ xảy ra phản ứng tạo Na
3
PO
4
và NaOH còn dư.
H
3
PO
4
+ 3NaOH Na
3
PO
4
+ 3H
2
O.
nNa
3
PO
3
PO
4
- khi xác
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
11
Bài tập dạng P
2
O
5
tác dụng với NaOH hoặc KOH
định muối tạo thành ở các trường hợp nào thì viết phản ứng xảy ra để tính
toán.
Có thể tạo ra 1 phản ứng tạo 1 muối.
Có thể tạo ra 1 phản ứng tạo 1 muối còn H
3
PO
4
dư hoặc NaOH dư.
Có thể xảy ra 2 phản ứng tạo 2 muối NaH
2
PO
4
và Na
2
HPO
4
hoặc
Na
2
Tính số mol muối tạo thành.
Giải:
*Xét thí nghiệm a
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
12
Bài tập dạng P
2
O
5
tác dụng với NaOH hoặc KOH
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 Na
3
PO
4
+ 3H
2
O (1)
nH
3
PO
4
3Na
2
HPO
4
(2)
nH
3
PO
4
=
2
1
nNa
3
PO
4
=
6
2,0
=
3
1,0
(mol)
nNa
2
HPO
4
=
2
3
PO
4
= nNa
2
HPO
4
=0,02 (mol)
nNaH
2
PO
4
= 2nH
3
PO
4
=2.0,02=0,04 (mol)
Vậy dung dịch sau thí nghiệm có chứa 0,04 mol NaH
2
PO
4
và 0,1 - 0,02 = 0,08 mol Na
2
HPO
4
Xét thí nghiệm b: Vì cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch H
3
PO
4
nên
Na
2
HPO
4
+ H
2
O (2)
nNa
2
HPO
4
= nNaH
2
PO
4
= nNaOH
dư
= 0,08 (mol)
Như vậy dung dịch sau thí nghiệm có chứa 0,08 mol Na
2
HPO
4
và 0,12 - 0,08 = 0,04 mol NaH
2
PO
4
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
13
Bài tập dạng P
4
tác dụng với dung dịch NaOH xảy ra các
phản ứng sau :H
3
PO
4
+ NaOH NaH
2
PO
4
+ H
2
O (1)
H
3
PO
4
+ 2NaOH Na
2
HPO
4
+ 2H
2
O (2)
H
3
PO
4
+ 3NaOH Na
3
4
+ K
3
PO
4
+ 3 H
2
O
c - Thêm H
3
PO
4
vào dung dịch M ( thêm a xít yếu)
H
3
PO
4
+ Na
3
PO
4
Na
2
HPO
4
2H
3
PO
4
+ Na
3
PO
4
Sau đó xảy ra các phản ứng như trên.
d - Ta có tỉ lệ nNaOH:nH
3
PO
4
= 0,3:0,18 = 1,667 < 2
Vì vậy sẽ tạo ra hai phản ứng(1) và (2) như câu a để tạo ra hai muối:
H
3
PO
4
+ NaOH NaH
2
PO
4
+ H
2
O
x mol x mol x mol
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
14
Bài tập dạng P
2
O
5
tác dụng với NaOH hoặc KOH
H
Như 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 như trong công tác bồi
dưỡng 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 phương trình phản ứng:
P
2
O
5
+ NaOH Na
3
PO
4
+ H
2
O và từ đó bắt tay vào tính toán.
Vì vậy khi phát hiện ra những sai sót ấy của các em bản thân tôi đã
ra ( như đã trình bày ở trên )
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
15
Bài tập dạng P
2
O
5
tác dụng với NaOH hoặc KOH
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 dưỡng cho học sinh để các em dễ dàng nắm bắt và từ đó định
hướng cho các em khi gặp phải các dạng toán khác , giúp các em tránh được
những sai lầm đáng tiếc .
Các ví dụ và các bài toán mà tôi dưa ra ( tôi không có tham vọng đưa ra
nhiều) mà chỉ đưa ra các trường 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 được 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 lượng của học sinh đã được
nâng lên rõ rệt :
Lần 1 : Trước khi chưa áp dụng nội dung và biện pháp trên
Tổng
tiếp cận với sự thay đổi của chương trình và nội dung sách giáo khoa,
phương pháp giảng dạy nhằm phát huy tính tích cực học tập bộ môn của học
sinh. Từ đó hình thành ở các em kỹ năng lĩnh hội kến thức do đặc thù bộ
môn. Ngoài ra còn rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức để làm các bài tập .
Song song với việc trang bị cho các em về những kiến thức cơ bản của bộ
môn thì việc ôn luyện để nâng cao kiến thức là một vấn đề hết sức quan
trọng nhằm nâng cao chất lượng mũi nhọn .
Muốn vậy đòi hỏi ở người thầy cần phải có kiến thức, có phương pháp
để dẫn dắt các em tìm tòi nghiên cứu , đồng thời cũng hình thành ở các em
thói quen tự học tự nghiên cứu và có sự sáng tạo trên cơ sở những hướng dẫn
của thầy .
S¸ng kiÕn kinh nghiÖm n¨m 2006
17
Bài tập dạng P
2
O
5
tác dụng với NaOH hoặc KOH
Qua một số năm bồi dưỡng học sinh giỏi bản thân tôi đã rút ra được một
bài học đó là đòi hỏi ở người thầy ngoài việc nắm kiến thức cơ bản cần phải
nghiên cứu tổng hợp kiến thức xắp xếp thành hệ thống từng dạng, từng
chuyên đề để ôn luyện cho các em , vì chúng ta đang dạy đối tượng là những
học sinh bình thường chứ không phải là lớp chọn, trường chuyên.
Bản thân tôi là một giáo viên đã tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi môn
hóa học , trong quá trình giảng dạy tôi đã phát hiện ra một số sai lầm của các
em khi giải bài tập hóa học dạng P
2
O
5
tác dụng với kiềm . Từ đó tôi đi tới