Luận văn Xây dựng nội dung bồi dưỡng giáo viên hóa trung học phổ thông

Ởnước ta trong những năm gần đây, do yêu cầu của công tác tuyển sinh đại học, bài tập hóa

học khá phát triển. Người ta đã xây dựng nhiều bài tập tổng hợp chứa đựng nhiều nội dung kiến

thức hóa học và phải sửdụng nhiều thuật toán phức tạp đểgiải nhưhệphương trình bậc nhất nhiều

ẩn số, phương trình bậc 2, phương trình vô định, cấp sốnhân v.v. Một sốbài tập khác đòi hỏi kết

hợp việc sửdụng các thuật toán với việc biện luận hóa học đểgiải (biện luận theo tính chất, theo

hóa trị, theo khối lượng v.v.). Vì vậy, một bài toán hóa học thường có cấu trúc nhưsau :

– Nội dung hóa học (các dạng phương trình phản ứng hóa học).

– Tính toán theo các dạng phương trình phản ứng hóa học (toán học).

– Các thuật toán.

Trong phần lớn các bài toán có nội dung hóa học tốt cũng còn một sốbài có nhược điểm là

mặt toán học quá rắc rối, quá cồng kềnh làm lấn át mất bản chất hóa học, biết việc rèn luyện tưduy

và kĩnăng hóa học thành rèn tưduy và kĩnăng toán học.

pdf137 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 1958 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Xây dựng nội dung bồi dưỡng giáo viên hóa trung học phổ thông, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
hóa của C là âm (-). – Cách xác định số oxi hóa của C. Cách 1 : Xác định theo công thức phân tử như trong hợp chất vô cơ, xác định được số oxi hóa trung bình của C hoặc tổng số oxi hóa của C. Cách 2 : Xác định số oxi hóa của từng nguyên tử C theo công thức cấu tạo. Vd : CH4O số oxi hóa của C = -2. H H ─ 2 C  ─ O ─ H H -1 +1  Phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử – Phương pháp đại số : áp dụng cho tất cả các loại phản ứng hóa học. Nguyên tắc :  Dựa vào số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế phải bằng nhau.  Đặt ẩn số là các hệ số hợp thức. Dùng định luật bảo toàn khối lượng để cân bằng nguyên tố và lập phương trình đại số.  Chọn nghiệm tùy ý cho một ẩn, rồi dùng hệ phương trình đại số để suy ra các ẩn số còn lại. Bản chất Phương pháp đại số không cho thấy bản chất của phản ứng oxi hóa khử, không thể xác định chất oxi hóa, chất khử và một số trường hợp không xác định được hệ số cân bằng. Vd aFeS2 + bO2 → cFe2O3 + dSO2 Ta có Fe : a = 2c S : 2a = d O : 2b = 3c + 2d Chọn c = 2 thì a = 4, b = 11, d =8 Phương trình 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 – Phương pháp cân bằng electron. Phương pháp này dựa vào sự bảo toàn electron nghĩa là : Tổng số electron của chất khử cho = tổng số electon của chất oxi hóa nhận. Cách tiến hành Bước 1 : Viết sơ đồ phản ứng với các chất tham gia xác định nguyên tố có số oxi hóa thay đổi. Bước 2 : Viết phương trình biểu diễn sự khử và sự oxi hóa. Bước 3 : Cân bằng electron, nhân hệ số để Tổng số electron cho = tổng số electron nhận. Bước 4 : Cân bằng nguyên tố theo thứ tự :  Kim loại (ion dương),  Gốc axit (ion âm),  Môi trường (axit, bazơ),  Nước. Bước 5 : So sánh số nguyên tử oxi ở 2 vế Vd Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + N2 + H2O Mg → Mg + 2e (×5) 0 +5 +2 0 0 +2 +5 0 2N + 10e → N2 5Mg +12HNO3 → 5Mg(NO3)2 + N2 + 6H2O – Phương pháp cân bằng ion – electron Phương pháp này chỉ áp dụng cho trường hợp các phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong dung dịch, ở đó phần lớn các chất oxi hóa và chất khử tồn tại ở dạng ion. Cách bước cân bằng : Bước 1 : Tách ion, xác định các nguyên tố có số oxi hóa thay đổi và viết các nửa phản ứng oxi hóa và khử. Bước 2 : Cân bằng các nửa phản ứng.  Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế của nửa phương trình.  Phản ứng có axit tham gia : Vế nào thừa oxi thì thêm H+ hay vế nào thiếu oxi thì thêm H2O.  Phản ứng có kiềm tham gia : Vế nào thừa oxi thì thêm H2O hay vế nào thiếu oxi thì thêm OH-.  Phản ứng có nước tham gia : nếu sản phảm có axit thì cân bằng theo phản ứng có axit tham gia hoặc nếu sản phảm có kiềm thì cân bằng theo phản ứng có kiềm tham gia.  Kiểm soát oxi của hai vế.  Cân bằng điện tích : thêm e vào 2 nửa phương trình. Bước 3 : Cân bằng e e cho = e nhận. Bước 4 : Cộng các nửa phản ứng, ta có phương trình ion thu gọn. Bước 5 : Chuyển phương trình ion thu gọn thành phương trình ion đầy đủ và phương trình phân tử. Vd Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O B1 : Tách ion Al + H+ + NO3- → Al3+ + NO3- + N2O + H2O B2 : Cân bằng các nửa phản ứng – Cân bằng số nguyên tố Al → Al3+ 2NO3- + 10H+ → N2O + 5H2O – Cân bằng điện tích Al → Al3+ + 3e 2NO3- + 10H+ + 8e → N2O + 5H2O B3 : Cân bằng e của 2 nửa phản ứng 8× Al → Al3+ + 3e 3× 2NO3- + 10H+ + 8e → N2O + 5H2O B4 : Cộng các nửa phản ứng có phương trình ion thu gọn 8Al + 30H+ + 6NO3- → 8Al3+ + 3N2O + 15H2O B5 : Chuyển phương trình ion thu gọn thành phương trình ion đầy đủ và phương trình phân tử 8Al + 30H+ + 6NO3- + 24NO3- → 8Al3+ + 24NO3- + 3N2O + 15H2O 8Al +30 HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O – Phương pháp cân bằng số oxi hóa Phương pháp này tương tự phương pháp cân bằng electron. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc là tổng đại số các sự tăng và giảm số oxi hóa trong phản ứng oxi hóa khử bằng 0. Phương pháp này có ý nghĩa đặc biệt khi cân bằng các phản ứng oxi hóa khử có liên quan đến chất hữu cơ. Vd NH3 + O2 → NO + H2O 2× 3 N  5 soxh  2 N  5× 0 2 2 soxhO O   2NH3 + 5 2 O2 →2NO + 3H2O c) Các dạng phản ứng oxi hóa khử Dạng 1 : Phản ứng oxi hóa khử đơn giản ( không có môi trường). P + KClO3 → KCl + P2O5 S + HNO3 → H2SO4 + NO Dạng 2 : Phản ứng oxi hóa khử có môi trường. – Môi trường axit KMnO4 + H2S + H2SO4 → MnSO4 + K2SO4 + S + H2O – Môi trường kiềm Na2SO3 + KMnO4 + NaOH → Na2SO4 + K2MnO4 + H2O – Môi trường trung tính KMnO4 + KI + H2O → MnO2 + I2 + KOH Dạng 3 : Phản ứng oxi hóa khử trong đó chất khử đóng vai trò môi trường hoặc chất oxi hóa đóng vai trò môi trường. MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O (chất khử đóng vai trò môi trường) Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O (chất oxi hóa đóng vai trò môi trường) Dạng 4 : Phản ứng tự oxi hóa khử. S + NaOH → Na2S + Na2SO3 + H2O Cl2 + KOH → KCl + KClO3 + H2O Dạng 5 : Phản ứng nội oxi hóa khử. KClO3 → KCl + O2 KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 Dạng 6 : Phản ứng oxi hóa khử phức tạp ( trên 3 nguyên tố thay đổi số oxi hóa). FeS2 + HNO3 → Fe2( SO4 )3 + NO2 + H2 SO4 + H2O KClO3 + NH3 → KNO3 + KCl + Cl2 + H2O Dạng 7 : Phản ứng oxi hóa khử có hệ số bằng chữ. Fex Oy + HNO3 → Fe( NO3 )3 + NO + H2O M + HNO3 → M( NO3 )n + NxOy + H2O Dạng 8 : Phản ứng oxi hóa khử hợp chất hữu cơ. CH3CH2OH + KMnO4 → CH3COOH + MnO2 + KOH + H2O C6H12O6 + KMnO4 + H2SO4 → CO2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O d) Những điểm cần chú ý khi cân bằng phản ứng oxi hóa khử – Phản ứng có chất là tổ hợp khử  Viết tất cả phương trình biểu diễn sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố.  Chú ý sự ràng buộc hệ số ở 2 vế của phản ứng và ràng buộc hệ số trong cùng phân tử.  Nếu 1 phân tử có nhiều nguyên tố thay đổi số oxi hóa có thể xét chuyển nhóm hoặc toàn bộ phân tử. – Phản ứng có hệ số bằng chữ. Xác định chính xác sự tăng, giảm số oxi hóa theo các hệ số bằng chữ. – Phản ứng có nguyên tố tăng hay giảm số oxi hóa ở nhiều mức. Cách 1 : Viết các phương trình biểu diễn sự thay đổi số oxi hóa, sau đó đặt ẩn số cho từng mức tăng giảm. Cách 2 : Tách ra thành 2 hay nhiều phương trình với từng mức số oxi hóa khác nhau, sau đó nhân hệ số khi gộp các phương trình lại (nếu là giải toán để nguyên các phương trình không cần gộp lại). – Phản ứng có chất hữu cơ  Tính số oxi hóa trung bình của C.  Đối với phản ứng có sự thay đổi nhóm chức có thể tính số oxi hóa riêng của nguyên tố C có sự thay đổi. 3.2.6.2. Chuyên đề “Bài toán về dung dịch” a) Tóm tắt lý thuyết  Độ tan TtoA (hay S) là số gam chất tan A có thể tan được trong 100 gam dung môi (thường là nước) để tạo thành dung dịch bão hòa của chất A ở nhiệt độ t(0C) xác định. ôi 100ct dungm m AT m   – Nồng độ dung dịch Nồng độ dung dịch là lượng chất tan có trong một lượng xác định hay trong một thể tích xác định của dung dịch. Hai cách thường dùng để biểu thị nồng độ của dung dịch : Cách 1 : Nồng độ phần trăm (C%)  C% biểu thị bằng số gam chất tan chứa trong 100g dung dịch  Các công thức tính C% thường dùng : % 100%ct dd m AC m   Ở đây : mct là số gam chất tan. mdd là số gam dung dịch. Mối liên hệ giữa độ tan (T hay S) và C% dung dịch bão hòa của một chất. 100% 100 TC T   hay : 100 % 100 % CT C   Lưu ý : Ngoài nồng độ % khối lượng (ở trên) ta còn gặp nồng độ % thể tích để chỉ các chất lỏng hòa tan vào nhau. Chẳng hạn : Độ rượu cho biết số cm3 rượu nguyên chất có trong 100cm3 dung dịch rượu. .100R ddR VD V  Cách 2 : Nồng độ mol/l (hay phân tử gam) CM  CM biểu thị bằng số mol chất tan chứa trong 1 lít dung dịch.  Các công thức CM thường dùng : ctM dd nC V  Ở đây : nct là số mol chất tan Vdd là thể tích dung dịch Hệ thức liên lạc : Giữa khối lượng dung dịch (mdd), thể tích dung dịch (Vdd) và khối lượng riêng của dung dịch (D) có hệ thức : mdd = Vdd . Ddd Giữa nồng độ % và nồng độ mol của cùng một dung dịch liên hệ với nhau qua công thức chuyển nồng độ. C% CM % 10. MC MC D  Giữa nồng độ % (C%) với thẻ tích dung dịch (Vdd), khối lượng riêng dung dịch (Vdd), số mol chất tan (nct) và khối lượng mol phân tử chất tan (Mct) có hệ thức liên hệ : nct = . . % 100. ddV D C M – Chất điện li Chất điện li là những chất dẫn được điện (do phân li được thành các ion trái dấu) khi tan trong nước (hay ở trạng thái nóng chảy). Độ điện li () o n n   Ở đây : n : số phân tử (hay số mol) chất tan điện li ra ion. n0 : tổng số phân tử (hay số mol) chất tan ban đầu. Chất điện li mạnh khi   0,3 (điện li gần như hoàn toàn). Chất điện li trung bình khi 0,03    0,3. Chất điện li yếu khi   0,03 (điện li một phần). – pH pH là chỉ số để đo nồng độ (độ đặc, loãng) của dung dịch axit (hay bazơ) khi nồng độ của dung dịch nhỏ hơn 0,1 mol/l. Ở 250C, tích số ion của nước : 2H O K  [H+].[OH-] = 10-14 Tích số ion của nước không những áp dụng cho nước tinh khiết mà cho cả dung dịch nước của các chất. Công thức tính pH : pH = – lg[H+] pOH = – lg[OH-] Hệ thức liên lạc : pH + pOH = 14 Nếu : [H+]=10-a thì pH = -lg10-a = a [H+]=10-pH tương tự : [OH–] = 10–b (mol/l) thì pOH = – lg10–b = b [OH–]= 10–pOH Trong môi trường axit : pH < 7 (tính axit càng lớn, độ pH càng nhỏ). Trong môi trường trung hòa pH = 7. Trong môi trường bazơ : pH > 7. – Hằng số axit KA, hằng số bazơ KB và pKA, pKB Xét sự điện li của axit yếu : 2 3 HA H A HA H O H O A        Ta có KA là hằng số ion hóa hay hằng số axit của axit HA  A H A K HA         pKA = - lgKA Với [HA], [H+], [A–] lần lượt là nồng độ mol/l của axit HA và của ion H+, A– ở trạng thái cân bằng. Axit ion hóa nhiều là axit mạnh → axit càng mạnh : KA càng lớn, pKA càng nhỏ. Hằng số ion hóa của một số axit : axit HBr HCl HF CH3COOH HCN KA 1.109 1.107 6,6.10–4 1,8.10–5 7,2.10–10 Xét bazơ yếu BOH : BOH B OH  Ta có KB là hằng số ion hóa hay hằng số bazơ của bazơ BOH  B B OH K BOH         pKB = -lg KB Bazơ ion hóa nhiều là bazơ mạnh → bazơ càng mạnh KB càng lớn, pKB càng nhỏ. Cách tính nồng độ của ion trực tiếp từ hằng số ion hóa của axit (KA) hay bazơ (KB) : Vì hằng số ion hóa (K) liên quan với độ điện li () bởi hệ thức K C   C là nồng độ mol của chất điện li. [ion] = α.C = .K C Cách tính pH của dung dịch axit yếu, bazơ yếu : Xét dung dịch axit yếu (hoặc dung dịch bazơ yếu) có nồng độ mol/l ban đầu là C, độ điện li , hằng số axit KA (hoặc hằng số bazơ KB) ta có : Với dung dịch axit yếu : pH = 1 2 (pKA – lgC). Với dung dịch bazơ yếu : pOH = 1 2 (pKB – lgC). b) Các dạng bài toán và phương pháp giải – Bài tập về độ tan Dạng 1 : Bài toán liên quan giữa độ tan của một chất (T hay S) và nồng độ dung dịch bão hòa của chất đó. Phương pháp giải :  Áp dụng công thức tính độ tan, lưu ý nhiệt độ của từng quá trình.  Dung dịch bão hòa hoặc quá bão hòa mới tính được khối lượng chất kết tinh.  Khi tính một chất có kết tủa xuất hiện hay không phải tính CM của các ion trong dd sau phản ứng và so sánh với CM của các ion ban đầu. Dạng 2 : Bài toán tính khối lượng chất tan trong tinh thể ngậm nước - Tính thành phần % khối lượng nước kết tinh trong tinh thể ngậm nước. Phương pháp giải :  Để tính khối lượng chất tan trong tinh thể ngậm nước thường qua các bước : Bước 1 : Dựa vào công thức tinh thể ngậm nước, tính khối lượng mol tinh thể và khối lượng chất tan có chứa trong 1 mol tinh thể đó. Bước 2 : Dựa vào công thức tinh thể ngậm nước (bài cho) áp dụng quy tắc tam suất để tính khối lượng chất tan trong lượng tinh thể ngậm nước này.  Để tính % khối lượng nước kết tinh trong tinh thể ngậm nước thường qua các bước : Bước 1 : Tính khối lượng nước kết tinh có chứa trong 1 mol tinh thể ngậm nước (có khối lượng mol phân tử gam). Bước 2 : Dựa vào quy tắc tam suất để suy ra trong 100g tinh thể ngậm nước này có chứa bao nhiêu gam H2O kết tinh. Dạng 3 : Bài toán tính lượng tinh thể ngậm nước cần cho thêm vào dung dịch cho sẵn. Phương pháp giải : Dùng định luật bảo toàn khối lượng để tính. Khối lượng dung dịch tạo thành = khối lượng tinh thể + khối lượng dung dịch ban đầu. Khối lượng chất tan trong dung dịch tạo thành = khối lượng chất tan trong tinh thể + khối lượng chất tan trong dung dịch ban đầu. Các bài toán loại này thường cho tinh thể cần lấy và dung dịch cho sẵn có chứa cùng loại chất tan. Dạng 4 : Bài toán tính lượng chất tan tách ra hay cần thêm vào khi thay đổi nhiệt độ một dung dịch bão hòa cho sẵn. Phương pháp giải : Bước 1 : Tính khối lượng chất tan và khối lượng dung môi (H2O) có trong dung dịch bão hòa ở t1 (0C). Bước 2 : Đặt a (g) là khối lượng chất tan A cần thêm hay đã tách ra khỏi dung dịch ban đầu, sau khi thay đổi nhiệt độ từ t1 (0C) sang t2 (0C) (với t1 ≠ t2). Bước 3 : Tính khối lượng chất tan và khối lượng dung môi (H2O) có trong dung dịch bão hòa ở t2 (0C). Bước 4 : Áp dụng công thức tính độ tan (T) hay C% dung dịch bão hòa để tìm ra. Lưu ý : Nếu để yêu cầu tính lượng tinh thể ngậm nước tách ra hay cần thêm vào do thay đổi nhiệt độ dung dịch bão hòa cho sẵn, ở bước 2 ta phải đặt ẩn số là số mol (n). – Bài tập về nồng độ dung dịch Dạng 1 : Bài toán pha loãng hay cô đặc một dung dịch. Đặc điểm bài toán :  Khi pha loãng, nồng độ dung dịch giảm, còn khi cô đặc, nồng độ dung dịch tăng.  Dù pha loãng hay cô đặc, khối lượng chất tan luôn luôn không thay đổi. Phương pháp giải : Có thể áp dụng công thức pha loãng hay cô đặc + Trường hợp 1 Dd đầu 2H Om Dd sau Khối lượng dung dịch mdd (1) mdd (2) = mdd (1) + 2H Om Nồng độ phần trăm : C% (1) C% (2) Vì m chất tan không đổi dù pha loãng hay cô đặc nên : mdd(1).C%(1) = mdd(2).C%(2) + Trường hợp 2 Dd đầu 2H OV Dd sau Khối lượng dung dịch Vdd (1) (lít) Vdd (2) = Vdd (1) + 2H OV Nồng độ phần trăm : CM1 CM2 Vì m chất tan không đổi dù pha loãng hay cô đặc nên Vdd(1).CM(1) = Vdd(2).CM(2) Nếu gặp bài toán cho thêm H2O hay chất tan nguyên chất (A) vào một dung dịch (A) có nồng độ % cho trước, có thể áp dụng quy tắc đường chéo để giải. Khi đó có thể xem : H2O là dung dịch có nồng độ 0%. Chất tan (A) nguyên chất cho thêm là dung dịch nồng độ 100%. Trường hợp 1 : Thêm H2O 2 2 1 2 dd H O mC C C m  C2 (%) C1 (%) C2 - 0 0% C1 – C2 Trường hợp 2 : Thêm chất tan (A) nguyên chất 2 2 1 100 dd ct mC C C m   Lưu ý : Tỉ lệ hiệu số nồng độ nhận được đúng bằng tỉ lệ khối lượng dung dịch đầu (hay H2O, hoặc chất tan A nguyên chất) cần lấy đặt cùng hàng ngang. Dạng 2 : Bài toán hòa tan một hóa chất vào H2O hay vào một dung dịch cho sẵn. Đặc điểm bài toán :  Hóa chất đem hòa tan có thể là chất khí, chất lỏng hay chất rắn.  Sự hòa tan có thể gây ra hay không gây ra phản ứng hóa học giữa chất đem hòa tan với H2O hoặc chất tan trong dung dịch cho sẵn. Phương pháp giải thường qua 3 bước sau : Bước 1 : Xác định dung dịch sau cùng (sau khi hòa tan hóa chất) có chứa chất tan nào. Cần lưu ý xem có phản ứng giữa chất đem hòa tan với H2O hay chất tan trong dung dịch cho sẵn không. Sản phẩm phản ứng (nếu có) gồm những chất tan nào. Nhớ rằng : có bao nhiêu loại chất tan trong dung dịch thì có bấy nhiêu nồng độ. Nếu chất tan có phản ứng hóa học với dung môi, ta phải tính nồng độ của sản phẩm phản ứng chứ không được tính nồng độ của chất tan đó. Bước 2 : Xác định lượng chất tan (khối lượng hay số mol) có chứa trong dung dịch sau cùng. Lượng chất tan (sau phản ứng nếu có) gồm : sản phẩm phản ứng và các chất tác dụng còn dư. Lượng sản phẩm phản ứng (nếu có) tính theo phương trình phản ứng phải dựa vào chất tác dụng hết (lượng cho đủ), tuyệt đối không được dựa vào lượng chất tác dụng cho dư (còn thừa sau phản ứng). Bước 3 : Xác định lượng dung dịch mới (khối lượng hay thể tích). Để tính thể tích dung dịch mới có hai trường hợp (tùy theo đề bài). + Nếu đề không cho biết khối lượng riêng dung dịch mới. Khi hòa tan một chất khí hay một chất rắn vào một chất lỏng. Thể tích dung dịch mới  Thể tích chất lỏng. Khi hòa tan một chất lỏng vào một chất lỏng khác, phải giả sử sự pha trộn không làm thay đổi đáng kể thể tích chất lỏng. Thể tích dung dịch mới  Thể tích các chất lỏng ban đầu. + Nếu đề cho biết khối lượng riêng dung dịch mới. C1 (%) C2 (%) 100 - C2 100% C2 – C1 Thể tích dung dịch mới dd dd dd mV D  (mdd : là khối lượng dung dịch mới). Để tính khối lượng dung dịch mới. mdd = m (các chất tgia phản ứng) – m kết tủa (hoặc khí) nếu có. Dạng 3 : Bài toán pha trộn hai hay nhiều dung dịch. Đặc điểm bài toán : Khi pha hay hay nhiều dung dịch với nhau có thể xảy ra hay không xảy ra phản ứng hóa học giữa chất tan của các dung dịch ban đầu. Phương pháp giải :  Trường hợp 1 : Khi trộn không xảy ra phản ứng hóa học (thường gặp bài toán pha trộn các dung dịch chứa cùng loại hóa chất). Nguyên tắc chung để giải là theo phương pháp đại số, lập hệ hai phương trình toán học (một theo chất tan và một theo dung dịch). Các bước giải : Bước 1 : Xác định dung dịch sau trộn có chứa chất tan nào. Bước 2 : Xác định lượng chất tan (mct) có trong dung dịch mới. mct =  mct. Bước 3 : Xác định khối lượng hay thể tích dung dịch mới. mdd =  mdd. Nếu biết khối lượng riêng dung dịch mới. mdd = Vdd .D Nếu không biết khối lượng riêng dung dịch mới : phải giả sử sự hao hụt thể tích do sự pha trộn dung dịch là không đáng kể, để có : Vdd   V các chất lỏng ban đầu đem trộn. Nếu pha trộn các dung dịch cùng loại chất tan, cùng loại nồng độ, có thể giải bằng quy tắc đường chéo.  Trường hợp 2 : Khi trộn có xảy ra phản ứng hóa học cũng giải qua ba bước tương tự (hòa tan một hóa chất vào một dung dịch cho sẵn). Bước 1 : Phải xác định công thức chất tan mới, số lượng chất tan mới. Cần chú ý khả năng có chất dư (do chất tan ban đầu không tác dụng hết) khi tính toán. Bước 3 : Khi xác định lượng dung dịch mới (mddm hay Vddm). Ta có : mddm =  m (các dd đem trộn) – mkết tủa (hay mkhí) nếu có. Thể tích dung dịch mới tính như trường hợp 1. c) Các dạng bài tập cơ bản – Bài tập về độ tan Bài 1 : Tính độ tan của Na2SO4 ở 100C và nồng độ phần trăm của dung dịch bảo hòa Na2SO4 ở nhiệt độ này. Biết rằng ở 100C, khi hòa tan 7,2g Na2SO4 vào 80g H2O thì được dung dịch bão hòa Na2SO4. Giải Ở 100C cứ 80g H2O hòa tan 7,2g Na2SO4 tạo dung dịch bão hòa. Vậy 100g H2O hòa tan T (g) Na2SO4 tạo dung dịch bão hòa.  100 7, 2 80 T  = 9 (là độ tan của Na2SO4 ở 100C). Cách 1 : Khối lượng dung dịch Na2SO4 bão hòa : 80 + 7,2 = 87,2 (g). Do đó, nồng độ % của dung dịcb bão hòa Na2SO4 ở 100C là : 2 4 7, 2% 100% 8,26% 87,2Na SO C    . Cách 2 : 2 4 9 100% 8,26% 100 9Na SO C   . Bài 2 a) Tính khối lượng đồng sunfat có trong 1kg CuSO4.5H2O. b) Tính % về khối lượng của nước kết tinh trong xôđa Na2CO3.10H2O. Giải a) 1mol CuSO4.5H2O (hay 250g) chứa 160g CuSO4. 1kg (hay 1000g) CuSO4.5H2O chứa xg CuSO4. 1000 160 250 x  = 640g CuSO4 b) 1mol Na2CO3.10H2O (hay 286g) chứa 180g H2O. Vậy 100g Na2CO3.10H2O chứa xg H2O. 2 100 180 62,9 286 % 62,9%H O x g m    Bài 3 : Tính lượng tinh thể CuSO4.5H2O cần dùng để điều chế 500ml dung dịch CuSO4 8% (d = 1,1g/ml). Giải 4 500.1,1 550ddCuSOm g  4CuSO m 550 8 44100 g   Khi hòa tan tinh thể : CuSO4.5H2O → CuSO4 + 5H2O 250g 160g xg 44g m CuSO4.5H2O = 250 44 68,75 160 g  Bài 4 : Để điều chế 560g dung dịch CuSO4 16% cần phải lấy bao nhiêu gam dung dịch CuSO4 8% và bao nhiêu gam tinh thể CuSO4.5H2O. Giải Đặt 4 4 2.5 ( ) ( ) ddCuSO ddCuSO H O m x g m y g    x + y = 560 (1) Khối lượng CuSO4 có trong x(g) dd CuSO4 8% 4 8 2 ( ) 100 25CuSO x xm g  1 mol (hay 250g) CuSO4.5H2O chứa 160g CuSO4 y(g) CuSO4.5H2O chứa 160 16250 25 y y g CuSO4 Trong 560g dung dịch CuSO4 16% có chứa 4 560.16 2240 ( ) 100 25CuSO m g  Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có : 2 16 2240 25 25 25 x y  (2) Từ (1) và (2) x = 480g và y = 80g Vậy : Lượng dung dịch CuSO4 8% cần lấy là 480g và lượng tinh thể CuSO4.5H2O cần lấy là 80g. Bài 5 : Ở 120C có 1335g dung dịch CuSO4 bão hòa. Đun nóng dung dịch lên đến 900C. Hỏi phải thêm vào dung dịch bao nhiêu gam CuSO4 để được dung dịch bão hòa ở nhiệt độ này? Biết ở 120C độ tan của CuSO4 là 33,5 và 900C là 80. Giải Độ tan của CuSO4 ở 120C là 33,5 nghĩa là ở nhiệt độ này 100g H2O hòa tan 33,5g CuSO4 tạo 133,5g dung dịch bão hòa. Vậy, x(g) H2O hòa tan y(g) CuSO4 tạo 1335g dung dịch bão hòa. 2H O m = x = 1000g 4CuSO m  y = 335g Đặt khối lượng CuSO4 cần thêm vào dung dịch là a (g). Khối lượng chất tan và dung môi trong dung dịch bão hòa ở 900C là :  4CuSO m  (335 + a)g  2H O m  1000g Áp dụng công thức tính độ tan ở 900C cho CuSO4 ta có : 4 335 .100 80 1000CuSO aT    a = 465g Vậy lượng CuSO4 cần thêm vào dung dịch là 465 (g). Bài 6 : Ở 850C có 1877g dung dịcb bão hòa CuSO4. Làm lạnh dung dịch xuống còn 250C. Hỏi có bao nhiêu gam CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch? Biết độ tan của CuSO4 ở 850C là 87,7 và 250C là 40. Giải Ở 850C, độ tan của CuSO4 là 87,7 nghĩa là : 100g H2O hòa tan 87,7 CuSO4 tạo 187,7g dung dịch bão hòa. Vậy x (g) H2O hòa tan y (g) CuSO4 tạo 1877g dung dịch bão hòa. 2 1000H Om x g   ; 4 877CuSOm y g  Đặt n(mol) là số mol CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch khi hạ nhiệt độ từ 850C xuống 250C. Lượng còn lại trong dung dịch bão hòa tại 250C. 4CuSO m 877 – 160n 2H O m  1000 – 90n Áp dụng công thức tính độ tan của CuSO4 ở 250C ta có : 0 4 25 877 160 .100 40 1000 90 C CuSO nT n   n = 3,847 mol Vậy lượng CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch = 3,747.250 = 961,75 (g). Bài 7 : Cho 0,2 mol CuO tan trong H2SO4 20% đun nóng, sau đó làm nguội dung dịch đến 100C. Tính khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O đã tách khỏi dung dịch, biết rằng độ tan của CuSO4 ở 100C là 17,4 gam/100 gam H2O Giải CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O 0,2mol 0,2 mol 0,2mol Khối lượng dung dịch CuSO4 bằng : (0,2.98). 100 20 + 0,2.80 = 114g Khi đun nóng, 114g dung dịch CuSO4 có chứa : 0,2.160 = 32g CuSO4 và 114 – 32 = 82g H2O Gọi số mol tinh thể CuSO4.5H2O tách ra khỏi dung dịch do làm nguội xuống 100C là a (mol). Ở 100C, lượng còn lại trong dung dịch CuSO4 bão hòa là : (32 – 160a)g CuSO4 và (82 – 90a)g H2O. Biết độ tan 4 32 160 .100 17,4 82 90CuSO aT a   a = 0,1228 mol Vậy, khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O tách ra = 0,1228.250 = 30,7g. – Bài tập về dung dịch Bài 1 : Phải thêm bao nhiêu gam H2O vào 200g dung dịch KOH 20% để được dung dịch KOH 16%? Giải Cách 1 : Gọi 2H Om (cần thêm) là x(g) ta có (áp dụng công thức pha loãng hay cô đặc) mKOH = 200.20% = (200 + x).16% x = 50 (g) Cách 2 : Áp dụng quy tắc đường chéo ta có :  2 1.200 50 4H O m g  Bài 2 : Làm bay hơi 500ml dung dịch HNO3 20% (D = 1,2g/ml) để chỉ còn 300g dung dịch. Tính nồng độ % của dung dịch này. Giải Khối lượng dung dịch HNO3 ban đầu : 500 . 1,2 = 60 (g) Khối lượng HNO3 trong dung dịch ban đầu : 3HNOm = 20 .600 120 100 g Vì khi làm bay hơi, khối lượng HNO3 không đổi nên nồng độ % dung dịch HNO3 mới là : 20 (%) 16 (%) 16 0% 4 C% = 120 .100% 40% 300  . Bài 3 : Cho 14,84g tinh thể Na2CO3 vào bình chứa 500ml dung dịch HCl 0,4M; được dung dịch D. Tính nồng độ mol/l các chất trong dung dịch D. Giải 2 3 0,14 0,2 Na CO HCl n mol n mol   Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2  + H2O Như vậy, Na2CO3 còn dư, HCl hết → tính theo HCl 2 3 0,1Na CO pun mol 2 3 0,14 0,1 0,04Na CO dun mol   Thể tích Vdung dịch sau pứ Vdung dịch HCl = 500ml = 0,5 (lít) Do đó : 2 3( ) 0,04 0,08 0,5M Na CO du C M  và ( ) 0, 2 0,4 0,5M NaCl C M  . Bài 4 : Sủi bọt 200g SO3 vào một dung dịch H2SO4 17% (D = 1,12) được dung dịch A. Tính nồng độ % dung dịch A. Giải SO3 + H2O → H2SO4 (1) 2 4 3 200 2,5 80H SO SO n n mol   Trong 1 (lít) dung dịch H2SO4 ban đầu. mdd = V.D = 1000.1,12 = 1120g) 2 4 1120.17 190,4 100H SO m g  Vậy trong dung dịch A. 2 4 2 4 2 4(1) ( )H SO H SO H SO bd m m m  = 2,5.98 + 190,4 = 435,4g 200 1120 1320ddAm g   Do đó, nồng độ % dung dịch A là : 435,4% .100% 32,98% 1320ddA C   . Bài 5 : Cần phải pha chế theo tỉ lệ nào về khối lượng giữa hai dung dịch KNO3 có nồng độ % tương ứng là 45% và 15% để được một dung dịch KNO3 có nồng độ 20%. Giải Cách 1 : Đặt khối lượng hai dung dịch KNO3 45% và 15% cần lấy lần lượt là m1 (g) và m2 (g) cần trộn với nhau để có dung dịch 20%. Ta có : 45% m1 + 25% m2 = 20% (m1 + m2) Giải phương trình ta được tỉ lệ : m1 : m2 = 5 : 25 = 1 : 5 Vậy phải lấy một thành phần khối lượng dung dịch có nồng độ 45% và năm phần khối lượng dung dịch có nồng độ 15% để trộn. Cách 2 : Dùng quy tắc đường chéo. m1(g) m2(g)

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfLVHHPPDH057.pdf
Tài liệu liên quan