Luận văn Nâng cao hiệu quả dạy học các nội dung về hóa học phân tích ở trường trung học phổ thông

hóa chất nào (kể cả quỳ tím), làm thế nào để nhận ra các dung dịch này. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra dưới dạng phân tử và dạng ion. Nhận xét: Bài tập đa dạng: không giới hạn thuốc thử, hạn chế thuốc thử, không dùng thuốc thử khi phân biệt các chất. HS phải giải quyết các tình huống với mức độ khó dần. Như thế sẽ làm tăng hứng thú học tập, tránh nhàm chán khi cứ mãi cách giải quyết một vấn đề quen thuộc. Xét về tỉ lệ BT của 3 dạng thì ta nhận thấy dạng 2: dùng giới hạn thuốc thử, chủ yếu là quỳ tím được xây dựng với số lượng nhiều hơn. Điều này đã củng cố sâu hơn kiến thức về phản ứng thủy phân của các muối trong dung môi nước, đánh giá môi trường của dung dịch thông qua dự đoán dựa vào sự thay đổi màu của quỳ tím, tránh thói quen suy nghĩ chỉ có dung dịch axit, bazơ làm đổi màu quỳ tím. Bài 4 trang 31, ngoài tác dụng củng cố, phát triển tư duy của HS, còn có tác dụng giáo dục tư tưởng vì liên hệ với đời sống hằng ngày. HS thấy hóa học trở nên quen thuộc gần gũi với các em, khẳng định hóa chất không có gì là xa lạ, đó chính là những thứ rất bình thường mà các em thường xuyên tiếp xúc. Điều này sẽ kích thích các em tìm hiểu về hóa học trong đời sống quen thuộc, tìm cách để nhận biết, phân biệt chúng, hình thành nên thế giới quan khoa học duy vật biện chứng. Hạn chế: Bài tập phân biệt chất dựa vào phản ứng trao đổi ion giữa các chất điện li trong dung dịch đóng vai trò quan trọng trong việc khắc sâu kiến thức, rèn luyện năng lực vận dụng các kiến thức lí thuyết về các cation, anion, phản ứng trao đổi ion: phân tích suy luận các điều kiện phản ứng, lí giải các tình huống thực nghiệm khác nhau. Chúng tôi nhận thấy vai trò quan trọng của dạng bài tập này nhưng số lượng bài tập SGK và SBT còn chưa nhiều. SGK chỉ xây dựng có một bài tập phân biệt chất ở trường hợp khá dễ: sử dụng không giới hạn thuốc thử, còn SBT có xây dựng thêm BT ở yêu cầu 2 chỉ dừng lại ở quỳ tím; yêu cầu 3 cũng chỉ có 1 bài tập. Như thế chưa đặt HS vào những tình huống thực tế đa dạng nên dạng bài tập này chưa phát huy tác dụng cao. Do đó, trong quá trình dạy học, nhằm chuẩn bị tài liệu giúp HS tự học, học tốt, hiệu quả hơn, người GV có thể biên soạn thêm số lượng bài tập nhiều, đa dạng, phong phú. Bài tập đặt các dữ kiện bài tập vào thực tế cuộc sống còn ít, chúng ta có thể sưu tầm thêm những tình huống thực tế rồi đưa các kiến thức đã học vào rồi biên soạn thêm bài tập để tăng tác dụng giáo dục đạo đức, tư tưởng cho HS làm tăng niềm say mê học tập bộ môn. Cần phải làm rõ sự khác nhau về nghĩa của hai cụm từ: “nhận biết” và “phân biệt”. Khi đã hiểu rõ sự khác nhau giữa chúng thì trong lúc biên soạn bài tập cần phải sử dụng chính xác cho mục đích yêu cầu của bài tập. Bài tập nhận biết và phân biệt các chất có nhiều điểm giống nhau. Tuy nhiên có nét riêng biệt: “Nhận biết” có thể là một chất duy nhất nào đó hoặc là một số chất riêng biệt ở trạng thái mất nhãn, cần dùng các phương pháp hóa, lí thích hợp để xác định chính xác tên hóa chất. Còn “phân biệt” bao hàm ý so sánh (ít nhất phải có hai hóa chất trở lên) nhằm xác định đúng chất cụ thể trong số các chất đã biết rõ. Ở mức độ trường THPT, các em HS chủ yếu rèn luyện thao tác phân biệt chất chứ chưa ở mức độ khó khăn phức tạp là nhận biết chất. Nhiều GV còn sử dụng chưa chính xác yêu cầu của hai từ này trong lúc biên soạn bài tập. Cần phải làm rõ sự khác nhau về nghĩa của hai yêu cầu: “chỉ dùng … thuốc thử” và “chỉ dùng thêm … thuốc thử”. Yêu cầu “chỉ dùng … thuốc thử” nghĩa là chỉ sử dụng các thuốc thử đề bài đã cho để phân biệt được tất cả các hóa chất đã cho. Còn yêu cầu “chỉ dùng thêm … thuốc thử” nghĩa là sau khi dùng các thuốc thử đề bài cho, HS đã phân biệt được một số hóa chất, nhưng chưa phân biệt được hết hóa chất, chúng ta có thể dùng các chất đã biết làm thuốc thử để tiếp tục phân biệt các chất còn lại. 2.4.9. Dạng 9: Giải thích hiện tượng Nhận xét về bài tập SGK và SBT: SGK: 1 bài Bài 7 trang 29: Khi nhúng cặp điện cực vào cốc đựng dung dịch H2SO4 trong bộ dụng cụ như ở hình 1.1 rồi nối các dây dẫn điện với nguồn điện, bóng đèn sáng rõ. Sau khi thêm vào cốc đó một lượng dung dịch Ba(OH)2, bóng đèn sáng yếu đi. Nếu cho dư dung dịch Ba(OH)2 vào, bóng đèn lại sáng rõ. Giải thích. SBT: 3 bài tập Bài 1.37 trang 9: Có hai bình, mỗi bình đều chứa 1 lít dung dịch NaCl 0,1M. Đổ vào bình thứ nhất 1 lít dung dịch KNO3 0,1M và đổ vào bình thứ hai 1 lít dung dịch AgNO3 0,1M. Hỏi khả năng dẫn điện của các dung dịch sau thí nghiệm có thay đổi không và thay đổi như thế nào so với dung dịch ban đầu? Bài 6 trang 29: Một trong các nguyên nhân gây bệnh đau dạ dày là do lượng axit HCl trong dạ dạy quá cao. Để giảm bớt lượng axit, người ta thường uống dược phẩm Nabica (NaHCO3). Viết phương trình ion rút gọn của phản ứng xảy ra. Bài 3 trang 31: Rau quả khô được bảo quản bằng khí SO2 thường chứa một lượng nhỏ hợp chất có gốc 2- 3SO . Để xác định sự có mặt của các ion 2-3SO trong rau quả, một HS ngâm một ít quả đậu trong nước. Sau một thời gian lọc lấy dung dịch rồi cho tác dụng với dung dịch H2O2 (chất oxi hóa), sau đó cho tác dụng tiếp với dung dịch BaCl2. Viết các phương trình ion rút gọn đã xảy ra. Nhận xét: Dạng bài tập liên hệ thực tế, gần gũi, làm tăng hứng thú học tập, niềm say mê nghiên cứu khoa học của HS. Do đó, cần tăng cường thêm dạng bài tập này nhằm làm phong phú kiến thức thực tế, vận dụng linh hoạt kiến thức sách vở vào giải thích các hiện tượng cuộc sống, làm cho các em thấy mối liên hệ gắn bó của hóa học với đời sống; tin tưởng vào lí thuyết hơn. Hạn chế: Bài tập còn ít, chưa phong phú cần mở rộng bổ sung thêm cho đa dạng để phát huy tác dụng của dạng bài tập này trong mục tiêu phát triển toàn diện HS của bộ môn hóa học ở trường phổ thông. 2.5. Một số nguyên tắc xây dựng bài tập hóa học Ngoài vấn đề triệt để sử dụng các bài tập có sẵn trong SGK, SBT hoặc các tài liệu tham khảo khác, trong quá trình giảng dạy, người GV cần xây dựng một số đề bài tập mới phù hợp với đối tượng HS, và quan trọng hơn cả là sự phù hợp với trình độ nhận thức của HS. Điều này đặc biệt quan trọng vì vốn kiến thức của đối tượng HS còn quá ít ỏi, việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo về hóa học còn gặp nhiều khó khăn. Trong tài liệu [10] có trình bày hai hình thức xây dựng các đề bài tập mới: Xây dựng các bài tập tương tự với các bài tập hay ở trong sách giáo khoa hay các sách khác. Xây dựng các bài tập mới bằng cách phối hợp nhiều phần của các bài tập hay trong sách đã in, hoặc của các bài tập học được của những người khác. Nhưng dù xây dựng với hình thức nào, để được hệ thống BT có giá trị cũng cần phải dựa trên những nguyên tắc nhất định. Chúng tôi xin đề nghị một số nguyên tắc xây dựng bài tập như sau: Nguyên tắc 1: Bám sát mục tiêu, nội dung kiến thức, mức độ từng nội dung cần đạt được khi truyền thụ kiến thức cho HS. Nguyên tắc 2: Nội dung bài tập cần đảm bảo tính chính xác, khoa học. Chú ý đến ôn luyện cho HS các kiến thức hóa học cơ bản, không nặng về kiến thức toán học. Nguyên tắc 3: Có tỉ lệ hợp lí giữa bài tập kiểm tra trí nhớ và bài tập phát huy tính sáng tạo. Nguyên tắc 4: Hệ thống bài tập cần được thiết kế từ dễ đến khó, từ cơ bản đến nâng cao. Nguyên tắc 5: Dữ kiện bài toán cần được tính toán cẩn thận sao cho phù hợp cả về mặt toán học và đúng với bản chất của hiện tượng hóa học, tránh kiểu tự do cho dữ kiện đề bài mà xét về mặt toán học thì đúng nhưng lại không đúng về mặt hóa học. Nguyên tắc 6: Bài tập cần vừa sức với HS, có đủ các dạng cho các đối tượng HS: giỏi, khá, trung bình, yếu. Nguyên tắc 7: Có những bài tập kích thích hứng thú học tập của học sinh. Nguyên tắc 8: Từ ngữ sử dụng cần trau chuốt, chính xác, khoa học, trong sáng, đơn giản. 2.6. Quy trình thiết kế hệ thống bài tập chương “Sự điện li” lớp 11 nâng cao Để thiết kế cho hệ thống BT bổ sung cho các BT trong SGK, SBT chương “Sự điện li” lớp 11 nâng cao, chúng tôi đã thực hiện theo quy trình sau: Bước 1: Phân tích nội dung lí thuyết chương “Sự điện li” lớp 11 nâng cao (chú ý đến những điểm mới, khó). Bước 2: Tìm hiểu chuẩn kiến thức và kĩ năng HS cần đạt được. Bước 3: Từ nguồn bài tập SGK, SBT, chúng tôi phân chia các BT thành các dạng nhỏ theo các nội dung lớn của chương. Bước 4: Nhận xét từng bài cụ thể theo hướng đối chiếu với bước 1, 2 để đánh giá được tác dụng tích cực cũng như những hạn chế (nếu có). Từ đó, có những định hướng thiết kế BT bổ sung với tiêu chí học tập ưu điểm, khắc phục những hạn chế nhằm làm chính xác, phong phú, đa dạng bài tập. Bước 5: Thiết kế hệ thống BT theo nội dung lớn và theo dạng nhằm bổ sung BT trong SGK, SBT chương “Sự điện li” lớp 11 nâng cao. Bước 6: Giải lại từng BT, tính toán thời gian và chọn lựa phương pháp giải hay (nếu có nhiều cách giải). Bước 7: Tham khảo ý kiến của đồng nghiệp; cho HS làm thử để chỉnh sửa, lưu trữ và sử dụng cho phù hợp. 2.7. Thiết kế hệ thống bài tập chương “Sự điện li” lớp 11 nâng cao (bổ sung cho bài tập SGK, SBT) Dựa vào các nguyên tắc và quy trình đã xây dựng ở mục 2.5. và 2.6. chúng tôi đã thiết kế được 130 bài tập sau đây: Bảng 2. 5. Các bài tập bổ sung chương “Sự điện li” Nội dung Dạng bài tập SL Dạng 1. Hiện tượng dẫn điện, Sự điện li, Chất điện li 9 Dạng 2. Viết phương trình điện li của chất điện li trong dung dịch. Định luật bảo toàn điện tích 5 Dạng 3. Độ điện li α, hằng số điện li 9 CHẤT ĐIỆN LI (38 bài tập) Dạng 4. Tính nồng độ mol các ion có trong dung dịch chất điện li Yêu cầu 1: Tính nồng độ các ion có trong dung dịch các chất điện li mạnh Yêu cầu 2: Tính nồng độ các ion có trong dung dịch các chất điện li yếu 10 5 Dạng 5. Axit, bazơ theo thuyết Bron-stêt 6 AXIT – BAZƠ – MUỐI (47 bài tập) Dạng 6. pH của dung dịch các chất điện li Yêu cầu 1: pH của dung dịch axit, bazơ mạnh Yêu cầu 2: pH của dung dịch đơn axit yếu, đơn bazơ yếu Yêu cầu 3: pH của dung dịch muối 24 9 8 Dạng 7. Đánh gia chiều phản ứng trong dung dịch các chất điện li Yêu cầu 1: Đánh giá định tính Yêu cầu s: Đánh giá định lượng 8 8 Dạng 8. Phân biệt các chất trong dung dịch chất điện li Yêu cầu 1: Sử dụng không giới hạn thuốc thử Yêu cầu 2: Sử dụng giới hạn thuốc thử Yêu cầu 3: Không sử dụng thêm thuốc thử 12 PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI (45 bài tập) Dạng 9. Giải thích hiện tượng 17 2.7.1. Dạng 1: Hiện tượng dẫn điện, sự điện li, chất điện li (9 bài tập) Bài 1. Hãy giải thích vì sao khi tan trong nước các axit, bazơ, muối tạo thành dung dịch dẫn điện được? Bài 2. Trong các chất sau đây: Chất tan trong nước: KMnO4, NaHSO3, C2H5OH, KNO3, Ba(OH)2, H2SO3, HCl, H2SO4, SO2, C6H12O6, Na2O, NO2, CaO, Cl2... Chất ít tan (hầu như không tan trong nước): BaSO4, Fe(OH)3, H2SiO3, AgCl, C6H6. Hãy cho biết: chất nào là chất điện li? Chất nào là chất không điện li? Bài 3. Khi hòa tan khí clo vào nước, một phần khí clo tác dụng với nước tạo thành dung dịch dẫn điện được. a) Viết phương trình phản ứng xảy ra. b) Khí clo có phải là chất điện li hay không? Vì sao? Bài 4. Hòa tan một ít bột vôi tôi (canxi oxit CaO) vào nước thu được dung dịch trong suốt. Lấy một ít dung dịch cho vào ống nghiệm rồi nhỏ vài giọt phenolphatalein ta thấy dung dịch chuyển sang màu hồng. a) Viết phương trình giải thích hiện tượng. b) Canxi oxit có phải là chất điện li hay không? Vì sao? Bài 5. Vì sao khi hòa tan khí Hiđroclorua (HCl) vào nước thu được dung dịch dẫn điện được nhưng khi hòa tan vào benzen lại thu được dung dịch không dẫn điện được? Bài 6. Mô tả quá trình điện li của muối Kali clorua trong nước. Hãy cho biết các cation K+ và anion Cl- có tồn tại tự do trong dung dịch hay không? Bài 7. Các dung dịch các chất điện li sau đây: NH4NO3, H2SO4, Ba(OH)2, Al2(SO4)3 có cùng nồng độ 1M. Hãy dự đoán dung dịch chất điện li nào dẫn điện tốt nhất? Vì sao? Giả sử H2SO4 và Ba(OH)2 điện li hoàn toàn ở cả hai nấc. Bài 8. Hãy giải thích vì sao khi dùng bút thử điện đưa vào a) Dung dịch HCl với dung môi nước thì thấy đèn sáng mạnh; nhưng dung dịch HCl với dung môi axit axetic CH3COOH thì đèn lại sáng yếu? b) Dung dịch CH3COOH với dung môi nước thì đèn sáng yếu; nhưng dung dịch CH3COOH với dung môi NH3 lỏng thì đèn sáng mạnh? Hình 2.1. Thí nghiệm: Chất điện li phân li khác nhau trong dung môi khác nhau Bài 9. Có dung dịch Ca(OH)2 và dụng cụ thử độ dẫn điện. Hình 2.2. Độ dẫn điện của dung dịch Ca(OH)2 thay đổi do có phản ứng Tiến hành thí nghiệm sau: - Đưa bút thử điện vào dung dịch Ca(OH)2. - Sau đó, sục khí cacbonic (CO2) từ từ vào dung dịch Ca(OH)2 cho đến dư. Hãy dự đoán sự thay đổi độ sáng của bóng đèn. Giải thích. Biết phản ứng xảy ra như sau: Dd HCl trong H2O Dd HCl trong CH3COOH (a) Dd HCl trong NH3 lỏng Dd CH3COOH trong H2O (b) Dd Ca(OH)2 trong H2O Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 2.7.2. Dạng 2: Viết phương trình điện li của chất điện li trong dung dịch. Định luật bảo toàn điện tích (5 bài tập) Chú ý: GV thiết kế thêm bài tập, xoáy vào những chỗ HS hay mắc sai lầm: Ví dụ: + 3-3 4 4 Na PO 3Na + PO HS thường sai: 3+ 3-3 4 4 Na PO Na + PO Hoặc: 3+ -3 3 3 Fe(NO ) Fe + 3NO HS thường sai: 3+ 3-3 3 3 Fe(NO ) Fe + NO Dùng từ ngữ chính xác, rõ ràng. Tránh ra bài tập viết phương trình điện li của các chất điện li mạnh trong nước nhưng không tan. Ví dụ: Muối BaSO4 không tan trong nước, phần tan rất ít nhưng đều phân li ra ion, tức là chất điện li mạnh: 2+ 2-4 tan 4BaSO Ba + SO , phần lớn là không tan nên trong nước thường viết cân bằng: 2+ 2-4 4BaSO Ba + SO . Vì vậy nếu gặp trường hợp này HS sẽ lúng túng. Linh hoạt thay đổi cách hỏi các yêu cầu của bài tập, không nên cho giống nhau về cấu trúc câu hỏi mà chỉ thay đổi giá trị dữ kiện. Như vậy sẽ hình thành cho HS cách ghi nhớ máy móc, đối phó, HS cảm thấy nhàm chán, và do đó không rèn luyện được tư duy logic, khoa học. Bài 1. Viết phương trình điện li (tất cả các trường hợp có thể xảy ra) của các chất điện li sau trong nước: a) Các axit mạnh: HCl, H2SO4, HClO4, , HNO3, HI. b) Các bazơ mạnh: NaOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, KOH. c) Các axit yếu: H2CO3, H2S, HNO2, HCN. d) Các bazơ yếu: Fe(OH)3, Cu(OH)2, Mg(OH)2. e) Các hiđroxit lưỡng tính: Zn(OH)2, Al(OH)3, Cr(OH)3. f) Các muối: NaCl, K2SO4, CaCl2, Na3PO4, Cu(NO3)2, [Ag(NH3)2]2SO4, [Cu(NH3)4]Cl2, Fe2(SO4)3, PbCl2, HgCl2. Bài 2. Cho các ion có trong dung dịch, hãy xác định các chất điện li ban đầu có thể có. a) K+, -3NO . b) Al3+, 2-4SO . c) Ca2+, Cl-, NO3- . d) K+, Mg2+, HCO3-, 2-4SO . Bài 3. Một dung dịch chứa các ion Na+ (a mol); Mg2+ (b mol); Al 3+ (c mol) và các anion Cl- (x mol), 2- 4SO (y mol). a) Hãy viết biểu thức mối quan hệ giữa a, b, c, d, x, y. b) Tính giá trị của y nếu biết a = 0,1 mol, b = 0,15 mol, c = 0,1mol, x = 0,2 mol . c) Khi cô cạn dung dịch thì thu được bao nhiêu gam chất rắn khan (theo dữ kiện câu b). d) Viết công thức phân tử của tất cả các chất điện li có thể có trong chất rắn khan thu được sau khi cô cạn. Bài 4. Một dung dịch chứa các ion: 0,4mol Na+; 0,2mol Mg2+, 0,1mol Ca2+, 0,3mol -3HCO và x mol Cl-. a) Tính số mol ion Cl- có trong dung dịch. b) Khi cô cạn dung dịch thì thu được bao nhiêu gam muối khan? Bài 5. Trong 200ml một dung dịch có chứa hai cation là Na+ và Fe3+ và hai anion là 2-4SO (nồng độ mol là 1,5M) và -3NO (nồng độ mol là 0,5 M). Khi cô cạn dung dịch thu được 48,5 gam chất rắn khan. a) Hãy cho biết: để trong dung dịch có các cation và anion như trên, khi pha hóa chất, ta có thể sử dụng những chất điện li ban đầu nào? b) Tính nồng độ mol của cation Na+ và Fe3+ có trong dung dịch. 2.7.3. Dạng 3: Độ điện li α, hằng số phân li (9 bài tập) Chú ý: Sử dụng từ ngữ cho chính xác, khoa học. Ví dụ: Viết: độ điện li của dung dịch CH3COOH 0,043M là 2% là chưa chính xác. Phải viết đúng là: độ điện li của CH3COOH trong dung dịch 0,043M là 2%. Vì chỉ có chất điện li trong dung dịch (dung môi nước) chứ dung dịch không điện li. Khi biên soạn dữ kiện bài toán GV nên chú ý giá trị độ điện li phải: Tương ứng giá trị nồng độ phù hợp, tương ứng với bản chất của chất điện li (K) tại điều kiện nhiệt độ xác định ( 20CK = 1-   , khi α << 1 thì 0K = C ). Phù hợp với giải các phép giải gần đúng (ví dụ α << 0,05 ; bỏ quả cân bằng điện li của nước...). Bài 1. Trong 1 lít dung dịch axit benzoic C6H5COOH 0,1 M có chứa 3,09.1021 ion ( bỏ qua sự phân li của nước) . a) Tính nồng độ các ion trong dung dịch. b) Tính độ điện li của axit C6H5COOH trong dung dịch trên. Bài 2. Ở 250C, hằng số phân li của axit HF là 10-3,17. Tính độ điện li của HF trong dung dịch 0,01M (bỏ qua sự điện li của nước). Bài 3. Ở 250C, xét dung dịch axit fomic HCOOH, có hằng số phân li Ka = 1,7.10-4. Tính độ điện li của HCOOH trong dung dịch trong các trường hợp sau: a) Dung dịch HCOOH 1M. b) Dung dịch HCOOH 0,1M . c) Dung dịch HCOOH 0,01M. Rút ra nhận xét gì về giá trị độ điện li khi pha loãng dung dịch? Giả sử bỏ qua sự điện li của nước. Bài 4. Ở 250C, Cần thêm bao nhiêu ml nước vào 300ml dung dịch HNO2 0,2M (hằng số phân li K=10- 3,29) để độ điện li tăng gấp đôi? Bài 5. Tính độ điện li của HF trong các dung dịch có nồng độ như sau: a) Dung dịch HF 0,6M. b) Dung dịch HF 0,08M. c) Dung dịch HF 0,046M. Rút ra nhận xét gì về giá trị độ điện li khi pha loãng dung dịch? Biết rằng ở 250C, hằng số phân li Ka=7,1.10-4 và bỏ qua sự điện li của nước trong dung dịch. Bài 6. Biết hằng số phân li của axit HClO2 ở 250C là 10-1,97. Bỏ qua sự phân li của nước. a) Tính độ điện li của HClO2 trong dung dịch có nồng độ mol là 0,3M. b) Nếu cho thêm vào dung dịch HClO2 muối NaClO2 thì độ điện li của axit tăng hay giảm? Giải thích. c) Chứng minh dự đoán ở câu b bằng cách cho thêm 0,2 mol muối NaClO2vào 1 lít dung dịch HClO2 0,3M. Tính độ điện li của HClO2 trong dung dịch mới. Bài 7. Trong 500ml dung dịch axit axetic CH3COOH có 3,13.1021 hạt vi mô (CH3COOH, CH3COO-, H+). Bỏ qua sự phân li của nước. a) Tính nồng độ cân bằng của các CH3COOH, CH3COO-, H+ trong dung dịch và nồng độ ban đầu của dung dịch CH3COOH. b) Tính độ điện li của CH3COOH trong dung dịch. Bài 8. Dung dịch CH3NH2 0,1M trong nước tồn tại cân bằng (bỏ qua sự phân li của nước): + - 3 2 2 3 3CH NH + H O CH NH + OH Độ điện li của CH3NH2 trong dung dịch sẽ thay đổi như thế nào nếu: a) Hòa tan thêm NaOH tinh thể vào dung dịch. b) Nhỏ axit CH3COOH vào dung dịch. Bài 9. Tính tổng số hạt vi mô (H+, NO2-, HNO2) có chứa trong 500 ml dung dịch HNO2 0,01M. Biết độ điện li của HNO2 là 0,2%. Bỏ qua sự phân li của nước. 2.7.4. Dạng 4: Tính nồng độ mol các ion có trong dung dịch chất điện li Yêu cầu 1: Tính nồng độ các ion có trong dung dịch các chất điện li mạnh (6 bài tập) Bài 1. Hòa tan 10 gam NaCl và 20 gam MgCl2 vào 200ml nước. Tính: a) Nồng độ ban đầu của dung dịch NaCl, dung dịch MgCl2. b) Nồng độ các ion có trong dung dịch. Giả sử thể tích dung dịch không thay đổi trong quá trình hòa tan. Bài 2. Hòa tan 5,6 lít khí Hiđroclorua HCl vào 100g nước (khối lượng riêng d=1 g/ml) thì thu được dung dịch axit clohiđric. Tính nồng độ mol ban đầu và nồng độ mol các ion trong dung dịch. Giả sử thể tích dung dịch không đổi trong quá trình hòa tan. Bài 3. Hòa tan 25gam CaCl2.6H2O trong 300ml nước. Tính nồng độ mol ban đầu của dung dịch CaCl2 và nồng độ mol các ion có trong dung dịch. Bài 4. Tính thể tích dung dịch HCl 0,5M chứa số mol ion H+ bằng số mol ion H+ có trong 0,3 lít dung dịch HNO3 0,2M. Bài 5. Trong 1 lít dung dịch có hòa tan 0,3 mol KNO3 ; 0,1 mol Na3PO4 0,1 mol NaNO3. a) Tính nồng độ các ion có trong dung dịch trên. b) Để có được 2,5 lít dung dịch có nồng độ mol các ion như dung dịch trên thì cần phải lấy bao nhiêu mol muối K3PO4 và NaNO3? Bài 6. Trong dung dịch Na3PO4 có nồng độ mol của ion Na+ là 3.10–2M. Tính nồng độ mol ban đầu của dung dịch Na3PO4 và nồng độ mol của ion PO43- có trong dung dịch. Yêu cầu 2: Tính nồng độ các ion có trong dung dịch các chất điện li yếu (5 bài tập) Khi biên soạn bài tập thêm cho phần này, GV cần: Khi xây dựng dữ kiện bài toán phải chú ý đến yếu tố cân bằng phân li của nước. Ở trường phổ thông, để đơn giản người ta thường bỏ qua cân bằng phân li của nước. Vì vậy GV cần chú ý số liệu dữ kiện để phù hợp với giả thiết trên và có câu lưu ý cho các em biết. Có thể biên soạn thêm bài tập tính nồng độ cân bằng của các ion trong dung dịch muối của axit mạnh bazơ yếu hoặc muối của bazơ mạnh và axit yếu cho phong phú nội dung. Bài 1. Hòa tan 6 gam axit axetic CH3COOH vào nước thành 1 lít dung dịch. Tính nồng độ cân bằng của CH3COOH, CH3COO-, H+ có trong dung dịch. Biết rằng độ điện li của CH3COOH trong dung dịch 4,3%. Bỏ qua cân bằng phân li của nước. Bài 2. Ở 250C, một dung dịch axit fomic HCOOH có nồng độ cân bằng của ion H+ là 10-3,26M. Tìm nồng độ cân bằng của HCOOH, HCOO- và nồng độ ban đầu của dung dịch. Biết hằng số phân li là Ka=1,7.10-4. Bỏ qua cân bằng phân li của nước. Bài 3. Tính nồng độ cân bằng của các phần tử (NH4+, OH-, NH3) có trong dung dịch NH4Cl với nồng độ ban đầu là 0,2M. Biết ở 250C, hằng số phân li axit của NH4+ là 9,26.10-11. Bỏ qua cân bằng phân li của nước. Bài 4. Tính nồng độ cân bằng của các phân tử, ion có trong dung dịch NaCN 0,1M. Biết rằng ở 250C anion CN- trong nước có cân bằng sau: - - -5 2 bCN + H O HCN +OH K =2,5.10 Bỏ qua cân bằng phân li của nước. Bài 5. Axit benzoic C6H5COOH có hằng số phân li axit Ka = 6,5.10-5 (250C). Tính nồng độ cân bằng của các ion và phân tử trong 500 ml dung dịch có hòa tan 6,1 gam C6H5COOH. Bỏ qua cân bằng phân li của nước. 2.7.5. Dạng 5: Axit – bazơ theo thuyết Bron-stêt (6 bài tập) Bài 1. Có tồn tại ion H+ tự do trong dung dịch axit (dung môi nước) không? Vì sao? Bài 2. Cho dãy các phân tử và ion sau: NaOH, HCl, HCO3-, NH3, Al(OH)3, NH4+, Ca(OH)2, Fe2+, K+, H2SO4, HNO2, Fe(OH)3, S2-, HS-, CO32-, CH3COO-, [Fe(H2O)6]3+. Hãy cho biết: phân tử hay ion nào là axit, bazơ, lưỡng tính theo a) Thuyết A-rê-ni-ut. b) Thuyết Bron – stêt. Giải thích vì sao? Bài 3. Chứng minh rằng, theo Bron – stêt: a) H2SO4, HNO2, HNO3, H2SiO3, CH3COOH là các axit. b) NaOH, Na2O, CuO, NH3 là các bazơ. c) Al(OH)3, Zn(OH)2, NaHCO3 là các chất lưỡng tính. Bài 4. Cho các phản ứng sau: - - 3 3 - 2- + 2 4 3 4 4 - - 2- 3 3 2 3 3 1. CH COO + HCN CH COOH + CN 2. H PO + NH HPO + NH 3. HCO + HCO H CO + CO 4. HClO + + - 3 2 3 3 2- - - 3 2 3 - - 3 2 3 CH NH CH NH + ClO 5. CO + H O HCO + OH 6. CH COO + H O CH COOH + OH Hãy xác định vai trò axit, bazơ của các chất trong từng phản ứng. Bài 5. Xác định vai trò axit, bazơ của các chất trong các phản ứng sau: a) HSO4- + H2O SO42- + H3O+ b) + -3 5 2 5 2 3HNO + CH OH C H OH + NO c) + -3 5 2 5 2 3CH COOH + CH OH C H OH + CH COO d) CuO + 2H3O+  Cu2+ + 3H2O e) H3O+ + OH–  2H2O f) Zn(OH)2 + OH- ZnO22- + H2O; g) CO32- + H2O HCO3- + OH-; h) NH4+ + CH3COO- NH3 + CH3COOH; Bài 6. Xác định vai trò axit, bazơ, chất lưỡng tính trong các trường hợp sau: a) Trong dung môi NH3 lỏng: - - 3 3 4 2 - + 3 4 CH + NH CH + NH HCl + NH Cl + NH b) Trong dung môi CH3COOH: - + 3 3 3 4 + - 3 3 2 CH COOH + NH CH COO + NH CH COOH + HCl CH COOH + Cl 2.7.6. Dạng 6: pH của dung dịch các chất điện li Yêu cầu 1: pH của dung dịch axit, bazơ mạnh (24 bài tập) Chú ý: Thang pH sử dụng để đánh giá độ axit, bazơ của dung dịch loãng và có giá trị từ 0 đến 14; pH không có ý nghĩa đối với dung dịch đặc, tức không có pH có giá trị âm. a) Tính pH dung dịch Bài 1. Tìm pH của các dung dịch sau: a) HCl 0,02M. b) Ba(OH)2 0,05M, xem như Ba(OH)2 điện li hoàn toàn ở cải hai nấc. c) H2SO4 0,0025M, xem như H2SO4 điện li hoàn toàn ở cả hai nấc. Bài 2. Tính nồng độ cân bằng của các ion H+, OH- và pH của các dung dịch sau: a) 0,5 lít dung dịch có hòa tan 112ml khí hiđroclorua HCl ở điều kiện chuẩn. b) 1 lít dung dịch H2SO4 có chứa 4,9 gam axit H2SO4 nguyên chất. Xem như khi tan trong nước H2SO4 điện li hoàn toàn ở cả hai nấc. c) 200ml dung dịch có hòa tan 2,8 gam tinh thể kali hiđroxit KOH. Bài 3. Cho thêm nước vào 100g dung dịch NaOH 10% để thu được 500ml dung dịch mới. Tính pH của dung dịch. Bài 4. Tính nồng độ mol của các ion có trong dung dịch. a) Dung dịch HCl có pH = 2. b) Dung dịch H2SO4 pH = 0,9; xem như H2SO4 điện li hoàn toàn ở cả hai nấc. c) Dung dịch NaOH có pH = 12. d) Dung dịch Ca(OH)2 có pH = 12,6; xem như Ca(OH)2 điện li hoàn toàn ở cả hai nấc. Bài 5. Tính pH của dung dịch sau phản ứng trong các trường hợp sau: a) Hòa tan 0,2gam Ca trong 100ml dung dịch HCl 0,2M. b) Hòa tan 0,046 gam Na trong 100ml dung dịch H2SO4 0,2M. Giả sử thể tích dung dịch không đổi. b) Pha loãng dung dịch Bài 1. Cho V1(l) một dung dịch axit clohiđric HCl có pH = 3, khi thêm vào dun