SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT LÊ HOÀN
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 11 TRƯỜNG THPT
LÊ HOÀN GIẢI NHANH DẠNG BÀI TẬP “CO2 TÁC
DỤNG VỚP DUNG DỊCH KIỀM”
Người thực hiện: Lê Văn Mạnh
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc môn: Hóa học
THANH HÓA, NĂM 2017
1
MỤC LỤC.
Nội dung
1. Mở đầu:
1.1. Lý do chọn đề tài.
1.2. Mục đích nghiên cứu.
1.3. Đối tượng nghiên cứu.
1.4. Đối tượng nghiên cứu.
2. Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm:
2. 1. Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm
2. 2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh
nghiệm
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc giải pháp đã sử dụng
để giải quyết vấn đề
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động
Trong quá trình giảng dạy môn Hóa học ở trường THPT Lê Hoàn năm học
2016 – 2017. Tôi nhận thấy các dạng bài tập định tính, định lượng về: Cacbon
đioxit tác dụng với dung dịch kiềm và dung dịch kiềm thổ là một chủ đề hay, đa
dạng và thường gặp trong các kỳ thi trong đó có kỳ thi THPT Quốc Gia.
Trên cơ sở đó, tôi mạnh dạn chọn đề tài: Hướng dẫn học sinh lớp 11 trường
THPT Lê Hoàn giải nhanh dạng bài tập “CO 2 tác dụng với dung dịch kiềm”
làm sáng kiến kinh nghiệm cho mình. Với hy vọng đề tài sẽ là tài liệu hữu ích
cho việc học tập của các em học sinh, cho công tác giảng dạy của cá nhân tôi.
1.2. Mục đích nghiên cứu:
Giúp học sinh nghiên cứu cơ sở lý thuyết cơ bản về: Dạng bài tập CO 2 tác
dụng với kiềm và kiềm thổ đồng thời tìm hiểu vai trò, cách vận dụng và kết hợp
giữa các định luật của hóa học và cách dùng phương trình ion rút gọn thay thế
cho các phương trình phân tử. Từ đó phát triển tư duy, sáng tạo, tránh được
những lúng túng, sai lầm, tiết kiệm thời gian làm bài và nâng cao kết quả trong
học tập, trong các kỳ thi.
1.3. Đối tượng nghiên cứu:
Sáng kiến nghiên cứu các dạng bài tập “CO 2 tác dụng với dung dịch chứa
OH ” sau:
+ Cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm: NaOH, KOH ....
+ Cho CO 2 tác dụng với dung dịch kiềm và dung dịch kiềm thổ: NaOH,
KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2...
+ Cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm và muối cacbonat: NaOH, KOH...
Các dạng bài tập trong chương trình THPT và trong các đề thi HSG, ĐH - CĐ.
1.4. Phương pháp nghiên cứu:
+ Nghiên cứu cơ sở lý luận của giảng dạy bộ môn hóa học trong trường
THPT Lê Hoàn năm học 201 6– 2017.
+ Nghiên cứu tài liệu, Internet, sách giáo khoa, tham khảo, đề thi HSG các
tỉnh, đề thi đại học cao đẳng các năm 2004 - 2015, đề thi THPT Quốc gia năm
2015.
+ Thực nghiệm: Thống kê toán học và xử lý kết quả thực nghiệm.
•
Nếu: T ≤ 1 Tạo muối axit và CO2 có thể còn dư.
•
Nếu: 1 ≤ T ≤ 2 Tạo muối hỗn hợp 2 muối, cả CO2 và NaOH đều hết.
•
Nếu: T ≥ 2 Tạo muối trung hòa và NaOH có thể còn dư
+ Xét các trường hợp có thể xảy ra …vv.
Thiết nghĩ để học sinh áp dụng cách này thì dễ ứng với trường hợp cho một
dung dịch kiềm tác dụng với CO2, nếu cho hỗn hợp dung dịch kiềm, dung dịch
kiềm thổ tác dụng với CO2 thì rất khó và không thể viết được phương trình phân
tử.
Do đó, tôi đã chọn và xây dựng sáng kiến: Hướng dẫn học sinh lớp 11
trường THPT Lê Hoàn giải nhanh dạng bài tập “CO 2 tác dụng với dung dịch
kiềm” với mục đích giúp học sinh nhận dạng bài toán, giảm áp lực phải ghi nhớ
công thức và giải bài toán một cách nhanh nhất nhưng cũng được lập luận chặt
chẽ.
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn
đề:
2.3.1. Cơ sở của phương pháp:
2.3.1.1. Định luật bảo toàn nguyên tố (ĐLBTNT):
Dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố: Trong các phản ứng, quá trình hóa học
các nguyên tố luôn được bảo toàn. Nghĩa là:
2
4
+ Tổng số mol nguyên tử của nguyên tố M bất kì trước và sau phản ứng
không đổi.
+ Khối lượng nguyên tử của nguyên tố M bất kì trước và sau phản ứng
t cao
→ MO + CO2 . với M là Ba, Ca, Sr.
(6) MCO3
0
0
+ Khi cô cạn dung dịch sau phản ứng, ta luôn có:
* ∑ mmuối = ∑ mcation+ ∑ manion
+ Khi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch bazơ nhất thiết phải xảy ra sự
tăng giảm khối lượng dung dịch. Thường gặp nhất là hấp thụ sản phẩm cháy
bằng dung dịch Ca(OH)2 hoặc dd Ba(OH)2. Khi đó :
Khối lượng dd (sau phản ứng) tăng = mhấp thụ - mkết tủa
Khối lượng dd (sau phản ứng) tăng = mkết tủa - mhấp thụ
2.3.2. Các dạng bài tập:
Trong đề tài này tôi xin trình bày phương pháp giải các dạng bài bập về: CO 2
tác dụng với OH − ở ba dạng chính:
Dạng1: Bài tập về CO2 tác dụng với OH − khi biết số mol của cả 2 chất.
5
Dạng2: Bài tập về CO2 tác dụng với OH − khi biết số mol của 1 trong 2 chất
tác dụng và số mol chất kết tủa.
Dạng3: Bài tập về CO2 tác dụng với OH − trong dung dịch chứa CO32− , HCO3− .
Dạng 1: Bài tập về CO2 tác dụng với OH − khi biết số mol của cả 2 chất.
+ Phương pháp giải:
• Bước 1: Tính số mol của CO2 và OH −
• Bước 2: Viết phương trình ion rút gọn của các phản ứng.
→ HCO3− . Nếu OH − mà dư thì tiếp tục xảy ra phương trình:
0,05 (mol)
+
- Dung dịch sau phản ứng gồm: Na (0,2 mol), HCO3− (0,1 mol), CO32− (0,05mol).
Vậy: mmuối = mcation + Σ manion = 0,2.23 + 0,1.61 + 0,05.60 = 13,7 gam
⇒ Đáp án: A
Ví dụ 2: Hấp thụ hoàn toàn 5,6 lít CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch KOH 1M.
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch
X, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là
A. 20,0.
B. 6,9.
C. 26,9.
D. 9,6.
Hướng dẫn giải
- Ta có: nCO2 = 5,6/22,4 = 0,25 mol,
nKOH = 0,3.1 = 0,3 mol ⇒ nOH − =0,3 mol.
→ HCO3− (CO2 hết, OH − dư)
- PTHH: (1) CO2 + OH −
0,25 0,25
0,25 (mol)
−
−
2−
→ CO3 + H 2O ( OH − hết, HCO3− dư)
(2) HCO3 + OH
0,05
0,05
0,05 (mol)
+
- Dung dịch sau phản ứng gồm: K (0,1 mol), Na+ (0,1 mol), HCO3− (0,1 mol),
CO32− (0,05mol).
Vậy: m = Σ mmuối = mcation + Σ manion = 0,1.39 + 0,1.23 + 0,1.61 + 0,05.60 = 15,3
gam ⇒ Đáp án: B
Ví dụ 4: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch
Ca(OH)2 0,75M, thu được a gam kết tủa. Giá trị của a là
A. 1,0.
B. 7,5.
C. 5,0.
D. 15,0.
Hướng dẫn giải
- Ta có: nCO2 = 2,24/22,4 = 0,1 mol,
nCa ( OH )2 = 0,1.0,75 = 0,075 mol ⇒ nOH −
nCa2+ = 0,075 mol.
=0,15 mol,
→ HCO3− (CO2 hết, OH − dư)
- PTHH: (1) CO2 + OH −
0,1 0,1
0,1 (mol)
−
−
2−
→ CO3 + H 2O ( OH − hết, HCO3− dư)
(2) HCO3 + OH
0,05
2−
→ CO3 + H 2O ( OH − hết, HCO3− dư)
(2) HCO3 + OH
7
0,03
0,03
0,03 (mol)
2−
→ BaCO3 ↓ ( CO3 hết, Ba 2+ dư)
(3) CO + Ba
0,03 0,03
0,03 (mol)
⇒ x = mBaCO = 0,03.197 = 5,91 gam ⇒ Đáp án: A
Dạng 2: Bài tập về CO2 tác dụng với OH − khi biết số mol của 1 trong 2 chất
tác dụng và số mol chất kết tủa.
+ Phương pháp giải:
• Bước 1: Tính số mol của các chất đã có đủ dữ liệu (CO 2, OH − hoặc
MCO3).
• Bước 2: Viết phương trình ion rút gọn của các phản ứng.
→ HCO3− . Nếu OH − mà dư thì tiếp tục xảy ra phương trình:
(1) CO2 + OH −
→ CO32− + H 2O
(2) HCO3− + OH −
→ MCO3 ↓
(3) CO32− + M 2+
•Bước 3: Căn cứ theo dữ kiện đề bài để xét các trường hợp xảy ra, như:
−
2−
→ CO3 + H 2O ( HCO3− hết, OH − dư)
2) HCO3 + OH
x
x
x (mol)
2−
2+
2−
→ CaCO3 ↓ ( CO3 hết, Ca 2+ dư)
(3) CO3 + Ca
x
x
x (mol)
n
⇒ x = CaCO = 0,02 mol.
+ Trường hợp 2: Sau phản ứng (9) OH − hết, HCO3− dư.
→ HCO3− (CO2 hết, OH − dư)
PTHH: (1) CO2 + OH −
x x
x (mol)
−
−
2−
→ CO3 + H 2O ( OH − hết, HCO3− dư)
(2) HCO3 + OH
0,06-x 0,06-x 0,06-x (mol)
2−
2+
2−
→ CO3 + H 2O ( OH − hết, HCO3− dư)
(2) HCO3 + OH
0,08 0,08
0,08 (mol)
2−
2+
2−
→ BaCO3 ↓ ( CO3 hết, Ba 2+ dư)
(3) CO3 + Ba
0,08
0,08 (mol)
- Theo PTHH: nOH − = 0,12 + 0,08 = 0,2 mol ⇒ 2,5.a.2 = nOH − = 0,2 ⇒ a = 0,04 lít.
⇒ Đáp án: D.
Ví dụ 3: Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí CO2 (ở đktc) vào 200 ml dung dịch
Ca(OH)2 nồng độ x mol/l, thu được 1 gam kết tủa. Giá trị của x là
A. 0,3.
B. 0,15.
C. 0,6.
D. 0,4.
Hướng dẫn giải
- Ta có: nCO2 = 1,12/22,4 = 0,05 mol, nCaCO3 = 1/100 = 0,01 mol.
- Vì nCO2 ban đầu = 0,05mol > nC trong nCaCO3 = 0,01 mol xảy ra trường hợp sau:
→ HCO3− (CO2 hết, OH − dư)
PTHH: (1) CO2 + OH −
0,05 0,05
0,05 (mol)
−
−
nBaCO3 = 2,955/197 = 0,015 mol.
- Vì nBaCO3 = 0,015 mol
- Ta có: nCa ( OH )2 = 3.0,01 = 0,03 mol ⇒ nOH − =0,06 mol,
nCa2+ = 0,03 mol,
nCaCO3 = 1,5/100 = 0,015 mol.
- Vì nCaCO3 = 0,015 mol
...
+ Phương pháp giải:
• Bước 1: Tính số mol của CO2 và OH −
• Bước 2: Viết phương trình ion rút gọn của các phản ứng.
→ HCO3− hay CO2 + 2OH −
→ CO32− + H 2O (2)
(1) CO2 + OH −
→ CO32− + H 2O
(3) HCO3− + OH −
→ 2 HCO3−
(4) CO2 + CO32− + H 2O
→ BaCO3 ↓
(5) CO32− + Ba 2+
• Bước 3: Tính toán theo yêu cầu của bài.
+ Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1 (Trích đề thi ĐH-2010-B): Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đktc) vào
100 ml dung dịch gồm K2CO3 0,2M và KOH x mol/l, sau khi các phản ứng xảy
ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2
(dư), thu được 11,82 gam kết tủa. Giá trị của x là
A. 1,6.
B. 1,2.
C. 1,0.
D. 1,4.
Hướng dẫn giải
- Ta có: nCO2 = 2,24/22,4 = 0,1 mol, nBaCO3 = 11,82/197 = 0,06 mol, nKOH = 0,1x
3
2
mol ⇒ nOH − = 0,1x mol, nCO = nK CO = 0,02 mol.
vào dung dịch X thu được kết tủa có khối lượng là
A. 9,85gam.
B. 29,55 gam.
C. 19,7gam.
D. 39,4 gam.
Hướng dẫn
- Ta có: nCO2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol, nNa2CO3 = nCO = 0,1 mol, nNaOH = 0,15mol
2−
3
⇒ nOH − = 0,15 mol.
→ HCO3− (CO2 dư, OH − hết) xảy ra tiếp phản ứng:
PTHH: (1) CO2 + OH −
0,15 0,15
0,15 (mol)
2−
−
→ 2 HCO3 ( CO2 hết, CO32− dư)
(2) CO2 + H 2O + CO3
0,05
0,05
0,1 (mol)
2−
2+
2−
2+
→ BaCO3 ↓ ( CO3 hết, Ba dư)
(3) CO3 + Ba
0,05
0,05 (mol)
0,05 (mol)
2−
→ 2 HCO3− ( CO2 hết, CO32− dư)
(2) CO2 + H 2O + CO3
0,15
0,15
0,3 (mol)
2−
2+
2−
2+
→ BaCO3 ↓ ( CO3 hết, Ba dư)
(3) CO3 + Ba
0,1
0,1 (mol)
- Theo PTHH: nCO32− (3) = 0,1x – 0,15 = 0,1 mol ⇒ x = 2,5M.
⇒ Đáp án: C.
Ví dụ 4: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch
gồm Na2CO3 0,25M và KOH a mol/lít, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn
toàn thu được dung dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch Ca(NO3)2
(dư), thu được 7,5 gam kết tủa. Giá trị của a là
A. 2,0.
B. 1,2.
C. 1,0.
D. 1,4.
Hướng dẫn giải
12
2+
2−
→ CaCO3 ↓ ( CO3 hết, Ca 2+ dư)
(3) CO3 + Ca
0,075
0,075 (mol)
- Theo PTHH: nCO32− = x + 0,025 = 0,075 ⇒ x = 0,05 mol.
3
2
2
3
- Theo PTHH: nOH − = 0,15 + x = 0,15 + 0,05 = 0,2 mol ⇒ a = 2,0
⇒ Đáp án: A.
13
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch NaOH
1M, thu được dung dịch A. Cô cạn dụng dịch A thu được a gam muối. Giá trị
của a là
A. 8,4.
B. 14,6.
C. 4,0.
D. 10,6.
Bài 2: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch KOH 1M,
C. 41,4 gam.
D. 30,0 gam.
Bài 7: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch gồm
NaOH 1M và KOH 2M, thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m
gam muối khan. Giá trị của m là
A. 12,1.
B. 10,1.
C. 22,2.
D. 21,1.
Bài 8: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch gồm
NaOH 0,5M và KOH 0,5M, thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y, thu
được a gam chất rắn khan. Giá trị của a là
A. 35,1.
B. 15,3.
C. 13,5.
D. 31,5.
Bài 9 (Trích đề thi CĐ-2012-A/B): Hấp thụ hoàn toàn 0,336 lít khí CO2 (đktc)
vào 200 ml dung dịch gồm NaOH 0,1M và KOH 0,1M thu được dung dịch X.
Cô cạn toàn bộ dung dịch X thu được bao nhiêu gam chất rắn khan?
A. 2,58 gam.
B. 2,22 gam.
C. 2,31 gam.
D. 2,44 gam.
Bài 10: Hấp thụ hoàn toàn 0,448 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch gồm
NaOH 0,2M và KOH 0,3M, thu được dung dịch Y. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y,
thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là
A. 3,0.
B. 2,0.
C. 1,5.
D. 4,0.
NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M thu được 15,76 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 0,896.
B. 1,792 hoặc 7,168.
C. 1,792.
D. 0,896 hoặc 3,584.
Bài 16: Cho V lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 300ml dung dịch gồm có
NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M thu được 27,58 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 3,136.
B. 10,304 hoặc 1,568.
C. 10,304.
D. 3.136 hoặc 10,304.
Bài 17: Cho 3,36 lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn bởi 100ml dung dịch gồm
NaOH 0,8M và Ba(OH)2 0,5M. Sau khi kết thúc phản ứng thu được x gam kết
tủa. Giá trị của x là
A. 5,91.
B. 1,97.
C. 3,94.
D. 9,85.
Bài 18 (Trích đề thi ĐH-2008-A): Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc)
vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m
gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 9,85.
B. 11,82.
C. 17,73.
D. 19,70.
Bài 19 (Trích đề thi ĐH-2009-A): Cho 0,448 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào
100 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,06M và Ba(OH)2 0,12M, thu được m
gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 3,940.
B. 1,182.
8.B
18.A
9.C
19.D
10.A
20.C
15
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với
bản thân, đồng nghiệp và nhà trường:
Để có sự đánh giá khách quan sau thời gian ứng dụng đề tài: Hướng dẫn
học sinh lớp 11 trường THPT Lê Hoàn giải nhanh dạng bài tập “CO2 tác dụng
với dung dịch kiềm” vào thực tiễn giảng dạy tôi đã chọn ra 3 lớp 11 để triển
khai đề tài đó là:11A3, 11A6 và 11A9 trong đó lớp 11A9 làm đối chứng và lớp
11A3, 11A6 làm thực nghiệm.
2.4.1. Kết quả kiểm tra trước khi đưa ra phương pháp.
Trước khi áp dụng đề tài, tôi đã tiến hành khảo sát bằng bài kiểm tra 15 phút,
tôi thấy kỹ năng giải bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm của các em rất
lúng túng, nhiều học sinh chưa viết được các phương trình hoá học. Kết quả
khảo sát như sau:
Điểm
8
7
SL %
SL %
3
6,4
12
25,5 15
3
11A9
33
0
0,0
3
9,1
8
24,2 9
9 - 10
SL %
5-6
kiểm tra lần 2 với 25 câu 100% trắc nghiệm trong thời gian 45 phút. Cho kết quả
như sau:
Điểm
Sĩ
TT Lớp
9 - 10
8
7
5-6
3. Kết luận, kiến nghị:
Hướng dẫn học sinh lớp 11 trường THPT Lê Hoàn giải nhanh dạng bài tập
“CO2 tác dụng với dung dịch kiềm” . Là một trong số các phương pháp quan
trọng giúp học sinh giải nhanh các bài tập hóa học, tiết kiệm thời gian làm bài,
đồng thời “Vận dụng, kết hợp với định luật bảo toàn khối lượng, sử dụng
phương trình ion rút gọn...” có nhiều mối liên hệ với các dạng bài tập khác,
chúng ta có thể áp dụng để giải quyết các loại bài tập này kể cả trong hóa học vô
cơ lẫn hóa hữu cơ. Tuy nhiên, để phát huy hiệu quả tối đa của phương pháp này
tôi thấy cần:
Đối với giáo viên: Trong sách giáo khoa không trình bày, sách
tham khảo trình bày sơ sài số lượng bài tập ít. Vì vậy trong quá trình giảng dạy ở
các tiết ôn tập, tiết bồi dưỡng giáo viên nên đưa các phương pháp giải bài tập
vào, phối hợp các phương pháp hiệu quả giúp học sinh vận dụng có thể giải rất
nhanh các bài tập trắc nghiệm, đáp ứng được yêu cầu hiện nay.
Đối với học sinh: Phải hiểu rõ nội dung các định luật, các quy luật
trong hóa học, các quy tắc trong hóa học: Tỉ lệ mol, cân bằng PTHH, viết quá
trình ion rút gọn, thành thạo các công thức trong tính toán hóa học,....
Trong quá trình làm sáng kiến không tránh khỏi sai sót kính mong Hội đồng
khoa học, các đồng nghiệp có những đóng góp ý kiến để được hoàn thiện hơn,
mở rộng về nội dung của sáng kiến.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
Thanh Hóa, ngày 22 tháng 5 năm 2017
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung của
người khác.
Lê Văn Mạnh
hiđro vào liên kết pi…
Kết quả
đánh giá
xếp loại
Năm học đánh giá
xếp loại
B
2012
20