Sáng kiến kinh nghiệm
MỤC
LỤC
Nội dung đề tài
Tra
ng
A- Phần mở
đ
ầ
u
2
I- Lý do chọn đề tài 2
II- Mục đích nghiên cứu 2
III-
Đối
tượng nghiên cứu 3
IV- Phương pháp nghiên cứu 3
V- Giới hạn của đề tài 3
VI- Phạm vi và kế hoạch nghiên cứu 3
B- Nội dung đề
tài
4
I- Cơ sở lý luận 4
II- Thực trạng của vấn đề nghiên cứu 6
III- Kinh nghiệm vận dụng đề tài vào thực tiễn 7
Dạng 1: Xác định được số mol của CO
2
(hoặc SO
2
) và R(OH)
2
8
Dạng 2: Chỉ biết số mol của một chất
CO
2
(
SO
2
) hoặc kiềm 11
Dạng 3: Biết khối lượng của một muối hoặc khối lượng chung 12
Dạng 4: CO
2
(SO
2
) tác dụng với hỗn hợp kiềm X(OH)
2
và YOH 15
IV- Kết quả đạt được và bài học kinh nghiệm 17
1- Kết quả đạt được 17
2- Bài học kinh nghiệm 18
C- Kết luận 19
A- PHẦN MỞ ĐẦU:
I- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:
Mục tiêu chính của đổi mới phương pháp dạy học là nhằm góp phần thực
hiện mục tiêu đổi mới nền giáo dục nước nhà. Theo luật Giáo dục Việt Nam:
"Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác chủ ñộng
sáng tạo của học sinh phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, từng môn học, bồi
dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
1
Sáng kiến kinh nghiệm
tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học sinh". Muốn
đổi mới giáo dục thì phải tích cực đổi mới cách dạy và cách học, thay đổi nhận
thức về chất lượng dạy và học. Như vậy, đổi mới phương pháp dạy học phải
chống thói quen áp đặt, “rót kiến thức” và tạo ra cơ hội cho học sinh tiếp cận và
phát hiện kiến thức, biết giải quyết các vấn đề một cách linh hoạt và sáng tạo.
Ngày nay, việc đổi mới trong các bài giảng lý thuyết đã được áp dụng một
cách rộng rãi và có hiệu quả. Tuy nhiên, đổi mới trong phương pháp bồi dưỡng
kỹ năng giải bài tập cho học sinh vẫn còn nhiều hạn chế (nhất là trong công tác
bồi dưỡng học sinh giỏi); giáo viên vẫn còn sử dụng theo lối mòn (giáo viên giải
mẫu, học sinh làm theo), chưa phát huy hết tiềm lực về tư duy, tính sáng tạo và
trí thông minh của học sinh.
Trong nhiều năm làm nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi cho trường và
phòng và thi vào trường chuyên, tôi nhận thấy học sinh giỏi vẫn còn nhiều lúng
túng khi giải các bài toán phức tạp. Sự lúng túng này càng thể hiện rõ khi các em
tham gia giải các bài toán có liên quan đến phản ứng giữa CO
2
hoặc SO
2
tác
dụng với kiềm dạng R(OH)
2
. Trong khi loại bài tập này hầu như không thể thiếu
trong các kỳ thi học sinh giỏi. Từ những sai lầm và rất lúng túng của học sinh,
tôi đã kiểm tra, phân tích thực trạng và tìm nguyên nhân chính là do các em
chưa hiểu bản chất của phản ứng giữa oxit axit với kiềm ( trong nó có phản ứng
của CO
2
(hoặc SO
2
) tác dụng với R(OH)
2
).
Với những lý do trên tôi đã tìm tòi nghiên cứu, tham khảo tư liệu và áp
dụng đề tài: “Phương pháp giải bài toán về CO
2
hoặc SO
2
tác dụng với kiềm
dạng R(OH)
2
” nhằm giúp cho các em HS giỏi khắc phục những sai lầm; biết
giải các bài tập loại này một cách tự tin và hiệu quả.
II- MỤC ĐICH NGHIÊN CỨU:
Đề tài nhằm mục đích làm rõ bản chất của phản ứng CO
2
hoặc SO
2
tác
dụng với kiềm của kim loại hóa trị II, qua đó giúp học sinh hình thành kỹ năng
giải các bài toán có liên quan đến phản ứng hóa học này. Đề tài còn nhằm phát
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
2
Sáng kiến kinh nghiệm
huy tính tích cực, sáng tạo trong giải toán hóa học của học sinh, góp phần nâng
cao chất lượng đội tuyển học sinh giỏi.
III- ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU:
Đề tài này nghiên cứu bản chất của phản ứng phản ứng CO
2
(hoặc SO
2
)
tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
và các phương pháp giải các bài toán hóa học có
liên quan đến phản ứng này.
IV- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
1. Phương pháp chủ yếu:
Để thực hiện đề tài, tôi sử dụng phương pháp chủ yếu là tổng kết kinh
nghiệm, được thực hiện theo các bước:
Xác định đối tượng: Xuất phát từ những khó khăn vướng mắc trong công
tác bồi dưỡng HS giỏi, tôi xác định cần phải có một đề tài nghiên cứu về các
phương pháp giải bài toán về phản ứng giữa CO
2
(hoặc SO
2
) với kiềm.
Thể nghiệm và đúc kết kinh nghiệm: Trong quá trình vận dụng đề tài, tôi
đã áp dụng nhiều biện pháp, như: trao đổi cùng giáo viên có kinh nghiệm, trò
chuyện cùng học sinh; kiểm tra, đánh giá và so sánh kết quả.
2. Các phương pháp hỗ trợ:
Ngoài ra, tôi còn dùng một số phương pháp hỗ trợ khác như phương pháp
nghiên cứu tài liệu, điều tra nghiên cứu…
V- GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI:
- Đề tài này chỉ nghiên cứu và áp dụng cho đối tượng học sinh khá, giỏi,
học sinh thi vào trường chuyên tỉnh, chuyên bộ
- Về mặt kiến thức kỹ năng, đề tài chỉ nghiên cứu một số phương pháp
giải toán có liên quan ñến phản ứng CO
2
(hoặc SO
2
) tác dụng với kiềm của kim
loại hóa trị II.
VI- PHẠM VI VÀ KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU:
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
3
Sáng kiến kinh nghiệm
- Kế hoạch thực hiện đề tài:
+ Đề tài bắt đầu nghiên cứu từ tháng 9 năm 2012
+ Được thử nghiệm trong năm học 2012 - 2013 và học kỳ I năm
học 2013 - 2014
+ Đề tài đã được tổng kết, rút kinh nghiệm vào tháng 12 năm 2014.
B- NỘI DUNG ĐỀ TÀI
I- CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN VỀ
PHẢN ỨNG CO
2
(SO
2
) TÁC DỤNG VỚI KIỀM DẠNG R(OH)
2
.
Giải toán hóa học là sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa hiện tượng và bản chất
hóa học với các kỹ năng về toán học. Tuy nhiên, muốn giải chính xác một bài
toán hóa học (loại tính theo phương trình hóa học) thì trước tiên phải viết đầy đủ
và chính xác các phương trình hóa học xảy ra, đây là “chìa khóa” để mở đáp án
của một bài toán hóa học. Chỉ cần một nhầm lẫn nhỏ trong việc viết phương
trình hóa học thì mọi nổ lực trong giải toán đều trở nên vô nghĩa.
Trong hệ thống các bài tập hóa học nâng cao có rất nhiều loại bài tập mà
bản chất của phản ứng rất phức tạp, học sinh thường viết thiếu phương trình
phản ứng hoặc xác định sai về chất sản phẩm, do đó không thể nào có được lời
giải và đáp số chính xác. Một trong các loại bài tập phức tạp đó là dạng toán về
CO
2
tác dụng với kiềm hóa trị II dạng R(OH)
2
. Để giải tốt loại bài toán này thì
học sinh phải hiểu được bản chất của phản ứng. Vậy bản chất của phản ứng này
như thế nào ?
1. Bản chất phản ứng giữa CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
.
Giả sử dẫn b (mol) CO
2
(hoặc SO
2
) vào dung dịch chứa a (mol) kiềm
Ca(OH)
2
hoặc Ba(OH)
2
thì phản ứng xảy ra theo trình tự như sau:
Đầu tiên, phản ứng tạo muối trung hoà, đến khi
3 2
RCO R(OH)
n n a= =
thì kết
tủa đạt cự đại (với R là kim loại kiềm hoá trị II):
CO
2
+ R(OH)
2
→ RCO
3
↓ + H
2
O (1)
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
4
Sáng kiến kinh nghiệm
a ← a → a (mol)
Nếu tiếp tục bơm CO
2
thì kết tủa RCO
3
bị tan dần và chuyển thành muối
R(HCO
3
)
2
. Khi
2
CO
n 2a=
thì kết tủa tan hoàn toàn
CO
2
+ H
2
O + RCO
3
→ R(HCO
3
)
2
(1')
a ← a (mol)
Tổng hợp (1) và (1') ta có PTHH chung
2CO2 + R(OH)2 → R(HCO3)2 (2)
2a a a (mol)
Như vậy, tùy thuộc vào tỷ lệ số mol của oxit axit và kiềm mà muối tạo
thành có thể là muối trung hòa hoặc muối axit hoặc cả hai muối. Để đơn giản
trong việc giải các bài toán có liên quan, giáo viên có thể rút ra nhận xét tương
đối về mặt định tính nhưng giúp học sinh giải toán vừa nhanh, vừa chính xác:
* Nếu chỉ tạo muối trung hòa thì coi như chỉ xảy ra phản ứng (1)
* Nếu chỉ tạo muối axit thì coi như chỉ xảy ra phản ứng (2)
* Nếu tạo đồng thời hai muối thì coi như chỉ xảy ra cả (1) và (2).
2. Phương pháp xác định nhanh loại muối tạo thành:
Căn cứ vào bản chất của phản ứng, chúng ta có thể kết luận nhanh loại
muối tạo thành dựa theo tỷ lệ số mol
2 2
2
CO (SO )
R(OH)
n
n
.
Nếu đặt
2 2
2
CO (SO )
R(OH)
n
b
T
n a
= =
thì có 5 trường hợp tạo muối như sau:
Giá trị
T
Quan hệ
mol
Muối tạo
thành
Chất
dư
T
>2
b > 2
a R(HCO
3
)
2
CO
2
T =
2
b =
2a R(HCO
3
)
2
vừa
ñủ
1< T <
2
a < b <
2a
Cả 2
muối
vừa
ñủ
T =
1
b =
a RCO
3
vừa
ñủ
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
5
Sáng kiến kinh nghiệm
T <
1
b <
a RCO
3
R(OH)
2
Như vậy, chỉ cần xác định được tỷ số mol của cặp chất tham gia thì học
sinh có thể dễ dàng kết luận phản ứng tạo ra muối gì.
3) Cơ sở phân loại các bài toán về phản ứng CO
2
(SO
2
) tác dụng với
kiềm dạng R(OH)
2
.
Ngoài việc phân tích, làm rõ bản chất của phản ứng, giáo viên còn phải
biết sáng tạo trong cách phân dạng bài tập, nhằm giúp học sinh có định hướng rõ
ràng về phương pháp giải. Đây là yêu cầu rất quan trọng vì nó có thể biến cái
phức tạp trở thành những điều đơn giản.
Dựa vào số lượng của các dữ kiện và mục đích yêu cầu của đề bài tôi
thường chia các bài toán về phản ứng CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm R(OH)2
thành 4 dạng chính sau đây:
* Dạng 1: Xác định được số mol của CO
2
( hoặc SO2) và kiềm R(OH)2.
* Dạng 2: Chỉ biết số mol của một chất tham gia CO2 ( SO2) hoặc kiềm,
yêu cầu xác định lượng muối tạo thành.
* Dạng 3: Biết khối lượng của một muối hoặc khối lượng muối chung.
* Dạng 4: CO
2
(hoặc SO
2
) tác dụng với hỗn hợp kiềm X(OH)
2
và YOH.
II- THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU:
1- Thực trạng về điều kiện học tập và trình độ của học sinh trước khi
thực hiện đề tài:
Trong một buổi bồi dưỡng học sinh giỏi cho trường tôi đã đưa ra bài toán
“Tính thể tích CO
2
(đktc) để khi sục vào 2 líl dung dịch Ca(OH)
2
0,02M thì thu
được 3 gam kết tủa”. Kết quả cả 10 em trong đội tuyển đều đã mắc sai lầm
chung là không nhìn thấy trường hợp tạo hỗn hợp muối CaCO
3
và Ca(HCO
3
)
2
,
các em cho rằng phản ứng chỉ tạo muối trung hòa và Ca(OH)
2
dư. Và rất nhiều
sai lầm khác có liên quan đến bài toán về CO
2
(hoặc SO
2
) tác dụng với kiềm
dạng R(OH)
2
. Hầu hết các em đều cho rằng dạng toán này khó quá, thường tỏ ra
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
6
Sáng kiến kinh nghiệm
rất sợ khi nhận nhiệm vụ giải các bài tập loại này. Vì thế các em học sinh rất thụ
động trong các buổi học bồi dưỡng, không hứng thú học tập. Trong 10 học sinh
tham gia bồi dưỡng chỉ có một em biết viết PTHH xảy ra theo đúng bản chất,
nhưng lại chưa biết cách giải toán.
Là học sinh vùng nông thôn còn nhiều khó khăn, vì vậy điều kiện học tập
của các em còn rất hạn chế. Nhiều học sinh không có sách tham khảo, một số
em có sách tham khảo thì lại chưa biết cách học tập với sách.
Từ những sai lầm và các khó khăn nêu trên, tôi nghĩ cần phải nghiên cứu,
tổng hợp về phương pháp giải một số dạng bài toán có liên quan đến phản ứng
CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm.
2. Chuẩn bị thực hiện đề tài:
Để áp dụng đề tài, tôi thực hiện một số khâu quan trọng như sau:
a) Điều tra trình độ học sinh, tình cảm thái độ của học sinh về nội dung
của đề tài; điều kiện học tập của HS. Hướng dẫn cách sử dụng sách tham khảo
và giới thiệu một số sách của thư viện trường để học sinh mượn đọc.
b) Chọn lọc và nhóm các bài toán theo dạng, xây dựng phương pháp giải
chung cho mỗi dạng, biên soạn bài tập mẫu; bài tập vận dụng và nâng cao.
Ngoài ra phải dự đoán những sai lầm mà học sinh có thể mắc phải.
c) Lên kế hoạch về thời lượng cho mỗi dạng toán. Tham khảo tài liệu, trao
đổi với đồng nghiệp; nghiên cứu các đề thi học sinh giỏi của tỉnh ta và một số
tỉnh, thành phố khác, viết thành tài liệu riêng để bồi dưỡng học sinh.
III- KINH NGHIỆM VẬN DỤNG ĐỀ TÀI VÀO THỰC TIỄN:
Khi thực hiện đề tài vào việc giảng dạy, trước hết tôi làm rõ bản chất của
phản ứng oxit axit tác dụng với kiềm (như đã nêu trong phần cơ sở lý luận). Sau
đó tổ chức giải khảo sát một số bài tập mẫu để rút ra hướng giải chung cho các
bài tập dạng CO
2
(hoặc SO
2
) tác dụng với kiềm R(OH)
2
, gồm các bước cơ bản
sau đây:
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
7
Sáng kiến kinh nghiệm
* Bước 1: Chuyển đổi các dữ kiện thành số mol (nếu được), xác định tỷ lệ
số mol của cặp chất tham gia (hoặc một cặp chất nào đó).
* Bước 2: Xác định muối nào tạo thành.
+) Nếu biết tỷ lệ số mol (T) thì kết luận được loại muối tạo thành (đã nêu
trong phần cơ sở lý luận).
+) Nếu không biết tỷ lệ mol (T) thì phải biện luận theo trường hợp.
* Bước 3: Viết đầy đủ các PTHH xảy ra.
* Bước 4: Tính toán để hoàn thành yêu cầu của đề bài.
Tiếp theo, tôi tiến hành bồi dưỡng kỹ năng theo dạng. Mức độ rèn luyện
từ dễ đến khó, nhằm bồi dưỡng học sinh phát triển kỹ năng từ biết làm đến thành
thạo và sáng tạo. Khi tổ chức bồi dưỡng kỹ năng giải toán cho học sinh, tôi luôn
tạo cơ hội cho học sinh phát hiện vấn đề, hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề,
tổ chức vận dụng và nâng cao. Từ việc giải bài tập mẫu, học sinh rút ra được
phương pháp giải và tránh được những sai lầm trong nhận thức hóa học.
Sau đây là một số kinh nghiệm về phân dạng và phương pháp giải các bài
toán về phản ứng của CO
2
(hoặc SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
.
1. Dạng 1: Xác định được số mol của CO
2
(hoặc SO
2
) và kiềm R(OH)
2
.
a) Phương pháp chung:
* Bước 1: Xác định số mol CO
2
(hoặc SO
2
) và R(OH)
2
.
* Bước 2: Lập tỷ lệ số
2 2
2
CO (SO )
R(OH)
n
T
n
=
và kết luận loại muối tạo thành
* Bước 3: Viết PTHH tương ứng và tính toán theo yêu cầu của đề bài.
Nếu kết thúc phản ứng chỉ thu được một muối trung hòa hoặc muối axit
thì bài toán rất đơn giản (tôi không trình bày trường hợp này). Nếu biết được
phản ứng tạo 2 muối thì bài toán có thể giải được bằng 4 cách khác nhau:
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
8
Sáng kiến kinh nghiệm
+ Cách 1: Phương pháp nối tiếp (đúng nhất về bản chất).
CO
2
+ R(OH)
2
RCO
3
↓ + H
2
O
a a a (mol)
CO
2
+ H
2
O + RCO
3
R(HCO
3
)
2
.
(b - a) → ( b - a) (b - a) (mol)
Kết quả phản ứng tạo ra: (2a - b) mol RCO
3
và (b - a) mol muối R(HCO
3
)
2
.
* Cách 2: Phương pháp song song
Gọi x, y lần lượt là số mol của RCO
3
và RHCO
3
thì ta có:
CO
2
+ R(OH)
2
RCO
3
↓ + H
2
O
x x x (mol)
2CO
2
+ R(OH)
2
R(HCO
3
)
2
.
2y y y (mol)
Ta có hệ phương trình:
x y a
x 2y b
+ =
+ =
giải hệ tìm x, yL
* Cách 3: Phương pháp hợp thức:
Có thể gộp thành một phản ứng tạo đồng thời 2 muối, sao cho tỷ số mol
của CO
2
(hoặc SO
2
) và kiềm R(OH)
2
phù hợp với tỷ số T.
* Cách 4: Phương pháp đường chéo
Phương pháp này cho phép xác định nhanh tỷ lệ số mol của hai muối tạo
thành mà không cần viết phản ứng (nếu đề bài không yêu cầu).
Từ CTHH của các muối dễ dàng xác định được tỷ số mol T
1
, T
2
để tạo ra
mỗi muối đó. Cụ thể:
2 2
2 2
CO CO
3 1 3 2 2
R(OH) R(OH)
n n
RCO (T 1); R(HCO ) (T 2)
n n
= = = =
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
9
Sáng kiến kinh nghiệm
Ta có sơ đồ:
R(HCO
3
)
2
: n
1
T
1
= 2
T 1−
RCO
3
: n
2
T
2
= 1
2 T−
Suy ra ta có:
1 1 2
T 1
n (1); n n a (2)
2 T
−
= + =
−
Giải các phương trình (1) và (2) sẽ tìm được n
1
và n
2
.
b)Ví dụ: Dẫn 2,688 lít CO
2
(đktc) vào 200ml dung dịch Ba(OH)
2
0,5M.
Hỏi muối nào tạo thành ? Bao nhiêu gam ?
* Phát hiện vấn đề: vì
2
2
co
Ba(OH)
n
1 2
n
< < ⇒
tạo 2 muối (có 4 cách giải)
* Bài giải:
Cách 1: Phương pháp nối tiếp
2 2
CO Ba(OH)
2,688
n 0,12mol ;n 0,2 0,5 0,1(mol)
22,4
= = = × =
CO
2
+ Ba(OH)
2
→ BaCO
3
↓ + H
2
O
Ban đầu: 0,12 0,1 0 (mol)
Phản ứng: 0,1 0,1 0,1
Sau p.ứng: 0,02 0 0,1
Vì CO
2
dư nên một phần kết tủa bị hòa tan:
CO
2
+ H
2
O + BaCO
3
→ Ba(HCO
3
)
2
Ban đầu: 0,02 0,1 0 (mol)
Phản ứng: 0
, 0
2 0
, 0
2 0
,0 2
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
T
10
Sáng kiến kinh nghiệm
Sau p.ứng: 0 0,08 0,02
3
BaCO
m 0,08 197 15,76 gam= × =
3 2
Ba(HCO )
m 0,02 259 5,18 gam= × =
Cách 2: Phương pháp song song
Gọi x, y lần lượt là số mol của BaCO
3
và Ba (HCO
3
)
2
CO
2
+ Ba(OH)
2
→ BaCO
3
↓ + H
2
O
x x x (mol)
2CO
2
+ Ba(OH)
2
→ Ba(HCO
3
)
2
2y y y (mol)
Ta có hệ pt:
x y 0,1
x 2y 0,3
+ =
+ =
giải ra được:
x 0,08
y 0,02
=
=
3
BaCO
m 0,08 197 15,76 gam= × =
3 2
Ba(HCO )
m 0,02 259 5,18 gam= × =
Cách 3: Phương pháp hợp thức:
Ta có:
2
2
CO
Ba(OH)
n
0,12 6
n 0,1 5
= = ⇒
ta có phương trình hoá học chung:
6CO
2
+ 5Ba(OH)
2
→ 4BaCO
3
+ Ba(HCO
3
)
2
+ 4H
2
O
0,12 → 0,1 0,08 0,02 (mol)
3
BaCO
m 0,08 197 15,76 gam= × =
3 2
Ba(HCO )
m 0,02 259 5,18 gam= × =
Cách 4: Phương pháp đường chéo
Căn cứ vào CTHH của 2 muối cũng biết được tỷ lệ số mol vừa đủ để tạo ra mỗi
muối:
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
11
Sáng kiến kinh nghiệm
2 2
2 2
CO CO
3 3 2
Ba(OH) Ba(OH)
n n
BaCO (T 1); Ba(HCO ) (T 2)
n n
= = = =
Ta có sơ đồ đường chéo:
Ba(HCO
3
)
2
: n
1
T
1
= 2 0,2 → 1
T 1,2=
BaCO
3
: n
2
T
2
= 1 0,8 → 4
1
2
n 1
;
n 4
⇒ =
mà:
2
muoi Ba(OH)
n n 0,1(mol)= =
∑
3 2 3
Ba(HCO ) BaCO
1
n 0,1 0,02(mol) ; n 0,1 0,02 0,08(mol)
5
= × = = − =
3
BaCO
m 0,08 197 15,76 gam= × =
3 2
Ba(HCO )
m 0,02 259 5,18 gam= × =
2. Dạng 2: Chỉ biết số mol của một chất tham gia CO
2
(SO
2
) hoặc kiềm,
yêu cầu xác ñịnh lượng muối tạo thành.
a) Phương pháp giải:
Do không xác định được
2 2
CO (SO )
kiêm
n
n
nên có thể xẩy ra 3 trường hợp:
+) Trường hợp 1: Muối tạo thành là muối trung hòa. Xác định m1 (g)
+) Trường hợp 2: Muối tạo thành là muối axit. Xác định m
2
(g)
+) Trường hợp 3: tạo ra hai muối. Tổng lượng muối : m1 < m < m
2
.
b) Ví dụ:
Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí SO
2
(ở đktc) vào bình đựng dung dịch
Ca(OH)
2
. Hỏi sau phản ứng muối nào tạo thành ? Bao nhiêu gam ?
* Phát hiện vấn đề: Không tìm được
2
2
SO
Ca(OH)
n
n
⇒
bài toán có thể xẩy ra 3 trường hợp.
* Bài giải:
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
12
Sáng kiến kinh nghiệm
2
SO
2,24
n 0,1 (mol)
22,4
= =
Vì chưa biết số mol Ca(OH)
2
nên có thể xẩy ra cả 3 trường hợp.
* Trường hợp 1: Muối tạo thành là CaSO
3
Ca(OH)2 + SO
2
→ CaSO
3
↓ + H
2
O (1)
Theo (1):
3 2
CaSO SO
n n 0,1(mol)= =
3
CaSO
m 0,1 120 12(gam)⇒ = × =
* Trường hợp 2: Chỉ có muối Ca(HCO
3
)
2
tạo thành.
Ca(OH)
2
+ 2SO
2
→ Ca(HSO
3
)
2
(2)
Theo (2):
3 2 2
Ca(HSO ) SO
1 0,1
n n 0,05(mol)
2 2
= = =
3 2
Ca(HSO )
m 0,05 202 10,1(gam)⇒ = × =
* Trường hợp 3: Phản ứng tạo đồng thời 2 muối.
Ca(OH)
2
+ SO
2
→ CaSO
3
+ H
2
O (1)
Ca(OH)
2
+ 2SO
2
→ Ca(HSO
3
)
2
(2)
Vậy ta có:
2
2
Ca(OH)
Ca(OH)
0,1
1 2 0,05 n 0,1
n
< < ⇒ < <
3 3 2
CaCO Ca(HSO )
10,1(g) m m 12(g)⇒ < + <
3. Dạng 3: Biết khối lượng của một muối hoặc khối lượng muối chung.
a) Phương pháp giải:
+) Nếu biết khối lượng một muối trung hòa (hoặc muối axit): Biện luận
theo 2 trường hợp (Chỉ có một muối đề cho hoặc tạo hỗn hợp 2 muối).
+ Nếu biết khối lượng kết tủa chưa cực đại
3 2
RCO R(OH)
(n n )<
thì có 2
trường hợp: CO
2
(SO
2
) thiếu; hoặc CO
2
(SO
2
) dư so với kiềm nên làm tan một
phần kết tủa.
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
13
Sáng kiến kinh nghiệm
+) Nếu biết khối lượng muối chung: Đặt giả thiết phản ứng tạo 2 muối với
số mol x,vy và giải tìm x,y. Nếu có 1 ẩn bằng 0 thì muối tương ứng không có.
b) Các ví dụ:
Ví dụ 1: Dẫn 10 lít (đktc) hỗn hợp gồm N
2
và CO
2
vào bình đựng 2 lít
dung dịch Ca(OH)
2
0,02M, sau khi kết thúc phản ứng thu được 1 gam kết tủa.
Xác định thành phần % thể tích của CO
2
trong hỗn hợp.
* Phát hiện vấn đề:
3 2
CaCO Ca(OH)
n n<
nên kết tủa chưa cực đại. Vì vậy có 2
lý do làm cho kết tủa không cực đại: hoặc CO
2
thiếu không đủ chuyền hết
Ca(OH)
2
thành kết tủa, hoặc CO
2
có dư và hoà tan một phần kết tủa.
Bài giải:
2
Ca(OH)
n 0,02 2 0,04 (mol)= × =
3
CaCO
1
n 0,01mol
100
= =
Vì
3 2
CaCO Ca(OH)
n n<
nên kết tủa chưa cực đại ⇒ có 2 trường hợp
Trường hợp 1: CO
2
thiếu Ca(OH)
2
chưa chuyển hết thành kết tủa.
CO
2
+ Ca(OH)
2
→ CaCO
3
↓ + H
2
O
0,01 0,01 0,01 (mol)
2
CO
V 0,1 2,24 0,224= × =
(lít)
2
CO
0,224
%V 100% 2,24%
10
= × =
Trường hợp 2: CO
2
dư, hoà tan một phần kết tủa CaCO
3
.
CO
2
+ Ca(OH)
2
→ CaCO
3
↓ + H
2
O
0,04 0,04 0,04 (mol)
3
CaCO
n
(bị hoà tan) = 0,04 - 0,01 = 0,03 (mol)
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
14
Sáng kiến kinh nghiệm
CO
2
+ H
2
O + CaCO
3
→ Ca(HCO
3
)
2
.
0,03 ← 0,03 (mol)
2
CO
V 0,07 22,4 1,568= × =
lít
2
CO
1,568
%V 100% 15,68%
10
= × =
Nhận xét:
Sai lầm của học sinh là thường không phát hiện ra trường hợp 2. Hoặc
biện luận theo 3 trường hợp rất dài dòng, tốn nhiều thời gian. Vì thế khi gặp các
bài tập này, tôi thường hướng dẫn các em phát hiện vấn đề và khẳng định bài
toán dạng này luôn có 2 trường hợp.
Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 6,72 lít hỗn hợp khí A gồm CO và CH
4
. Khí
sinh ra được dẫn vào 4 lít dung dịch Ca(OH)
2
thì thấy tạo ra 25 gam kết tủa. Tính
nồng độ mol của dung dịch Ca(OH)
2
.
* Phát hiện vấn đề:
+ Khí đố 1mol CO 1mol CO2; đốt 1 mol CH
4
1mol CO
2
.
⇒ số mol CO
2
= tổng số mol hỗn hợp khí (CO + CH
4
).
+ Vì phản ứng có tạo muối CaCO
3
, nhưng chưa biết tỷ lệ mol của
2
2
CO
Ca(OH)
n
n
nên có 2 trường hợp xẩy ra (chỉ tạo CaCO
3
hoặc tạo cả 2 muối).
* Bài giải:
2CO + O
2
0
t
→
2CO
2
(1)
CH
4
+ 2O
2
0
t
→
CO
2
+ 2H
2
O (2)
Theo (1) và (2):
2 4
CO CO CH
6,72
n n n 0,3 (mol)
22,4
= + = =
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
15
Sáng kiến kinh nghiệm
3
CaCO
25
n 0,25 (mol)
100
= =
Vì
2 3
CO CaCO
n n>
nên có 2 trường hợp:
Trường hợp 1: CO
2
còn dư. Vô lý vì phản ứng tạo muối trung hoà.
Trường hợp 2: một phần CO2 đã phản ứng tạo muối Ca(HCO
3
)
2
CO
2
+ Ca(OH)
2
CaCO
3
↓ + H
2
O
0,25 0,25 ← 0,25 (mol)
2CO
2
+ Ca(OH)
2
Ca(HCO
3
)
2
(0,3 - 0,25) → 0,05 (mol)
M 2
0,25 0,05
C [dd Ca(OH) ] 0,075M
4
+
= =
Nhận xét: Nếu
2 2
CO (SO )
n
> n
kết tủa
thì luôn tại hỗn hợp 2 muối.
Ví dụ 3: Hấp thụ V (lít) SO
2
(đktc) vào 150 ml dung dịch Ba(OH)
2
0,2M.
Sau phản ứng, cô cạn hỗn hợp sản phẩm thu ñược 8,15 gam muối. Tìm V.
*Phát hiện vấn đề: Vì đề cho có 8,15 gam muối chung nên chưa biết muối
nào. Nên giả sử phản ứng tạo 2 muối, nếu muối nào có số mol bằng 0 thì coi như
không được sinh ra.
*Bài giải:
* Cách 1: Phương pháp biện luận theo 3 trường hợp.
Trường hợp 1: Phản ứng chỉ tạo ra muối trung hòa BaSO
3
nBa(OH)
2
2
Ba(OH)
n 0,15 0,2 0,03 (mol)= × =
SO
2
+ Ba(OH)
2
BaSO
3
↓ + H
2
O
0,03 0,03 (mol)
3
BaSO
m (max) 0,03 217 6,51 (gam) 8,15= × = <
(vô lý)
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
16
Sáng kiến kinh nghiệm
Trường hợp 2: Phản ứng chỉ tạo muối axit Ba(HSO
3
)
2
.
2SO
2
+ Ba(OH)
2
Ba(HSO
3
)
2
0,03 0,03 (mol)
3
BaSO
m (max) 0,03 299 8,97 (gam) 8,15= × = >
(vô lý)
Trường hợp 3: Phản ứng tạo hai muối.
SO
2
+ Ba(OH)
2
BaSO
3
↓ + H
2
O
x x x (mol)
2SO
2
+ Ba(OH)
2
Ba(HSO
3
)
2
y 0,5y 0,5y (mol)
Ta có hệ phương trình:
x 0,5y 0,03
217x 149,5y 8,15
+ =
+ =
giải ra được
x 0,01
y 0,04
=
=
2
SO
V (0,01 0,04) 22,4 1,12= + × =
lít.
* Cách 2: Ta giả sử phản ứng tạo ra 2 muối và giải ra đáp số như lời giải
trường hợp 3 (Nếu bài toán tạo ra một muối thì có một ẩn bằng 0).
Dạng 4: CO
2
(hoặc SO
2
) tác dụng với hỗn hợp kiềm X(OH)
2
và YOH
Phương pháp giải:
Khi sục khí CO2 ( SO2 ) vào dung dịch chứa hỗn hợp kiềm X(OH)2 và
YOH thì muối trung hòa tạo ra trước. Trình tự các phản ứng như sau:
CO
2
+ Y(OH)
2
→ YCO
3
↓ + H
2
O (1)
CO
2
+ 2XOH → X
2
CO
3
↓ + H
2
O (2)
CO
2
+ H
2
O + X
2
CO
3
→ 2XHCO
3
(3)
CO
2
+ H
2
O + YCO
3
→ Y(HCO
3
)
2
(4)
Nhận xét:
Nếu lượng kết tủa cực đại
3 2
YCO Y(OH)
(n n )=
thì chắc chắn không có phản ứng
(4). Bài toán có 3 trường hợp: chỉ xẩy ra (1); xẩy ra (1) và (2); xẩy ra (1), (2), (3).
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
17
Sáng kiến kinh nghiệm
Nếu kết tủa không cực đại
3 2
YCO Y(OH)
(n n )=
thì có 2 trường hợp:
+ TH1: Chỉ xẩy ra (1) và Y(OH)
2
chưa hết.
+ TH2: Đã xẩy ra (4) và kết tủa bị hoà tan một phần.
b) Các ví dụ:
Ví dụ 1: Sục V lít CO
2
(đktc) tác dụng với 4 lít dung dịch A chứa NaOH
0,05M và Ba(OH)
2
0,02M thu được 5,91 gam kết tủa. Tìm V.
* Phát hiện vấn đề:
3 2
BaCO Ba(OH)
n n<
nên kết tủa chưa cực đại, bài toán có
2 trường hợp: hoặc chỉ xẩy ra (1) hoặc đã xẩy ra (4).
* Bài giải:
CO
2
+ Ba(OH)
2
→ BaCO
3
↓ + H
2
O (1)
CO
2
+ 2NaOH → Na
2
CO
3
+ H
2
O (2)
Na
2
CO
3
+ CO
2
+ H
2
O → 2NaHCO
3
(3)
BaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O → Ba(HCO
3
)
2
(4)
3 2
BaCO Ba(OH)
n 0,05 4 0,2mol ; n 4 0,02 0,08 (mol)= × = = × =
3
BaCO
5,91
n 0,03mol 0,08
197
= = < ⇒
bài toán có 2 trường hợp:
Trường hợp 1: Chỉ xẩy ra (1) và Ba(OH)
2
dư
2 3 2
CO CaCO CO
n n 0,03(mol) V 0,03 22,4 0,672= = ⇒ = × =
lít
Trường hợp 2: Đã xẩy ra (1), (2), (3), (4)
2 2 3
CO Ba(OH) NaOH BaCO
n n n n= + +
(hoà tan)
0,08 0,2 (0,08 0,03) 0,33 (mol)= + + − =
2
CO
V 0,33 22,4 7,392= × =
lít
2
CO
V (0,1 0,2 0,03) 22,4 7,392= + + × =
lít
Ví dụ 2: Sục V lít CO
2
(đktc) vào 5 lít dung dịch Ca(OH)
2
0,01M và KOH
0,04M thu được 5 gam kết tủa và dung dịch B. Tìm V.
* Phát hiện vấn đề: Vì
2 3
Ca(OH) CaCO
n n=
nên kết tủa đã cực đại ⇒ không
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
18
Sáng kiến kinh nghiệm
xẩy ra phản ứng (4)
* Bài giải:
2 3
Ca(OH) CaCO KOH
n 0,05(mol); n 0,05(mol);n 0,2(mol)= = =
CO
2
+ Ca(OH)
2
CaCO
3
↓ + H
2
O (1)
CO
2
+ 2KOH K
2
CO
3
+ H
2
O (2)
K
2
CO
3
+ CO
2
+ H
2
O 2KHCO
3
(3)
Vì
3 2
CaCO Ca(OH)
n n=
nên kết tủa cực đại ⇒ có 3 trường hợp:
Trường hợp 1: Chỉ xẩy ra (1) vừa đủ =>
2 3
CO CaCO
n n 0,05= =
2
CO
V 0,05 22,4 1,12= × =
lít
Trường hợp 2: Nếu chỉ có (1) và (2) thì:
2 2
CO Ca(OH) KOH
1 0,2
n (max) n n 0,05 0,15 (mol)
2 2
= + × = + =
2
CO
V (max) 0,15 22,4 3,36= × =
lít
Vậy 1,12 lít <
2
CO
V 3,36<
lít.
Trường hợp 3: Nếu có cả phản ứng (1), (2), (3) thì:
2 2
CO Ca(OH) KOH
n (max) n n 0,05 0,2 0,25 (mol)= + = + =
2
CO
V (max) 0,25 22,4 5,6= × =
lít
Vậy 3,36 lít
2
CO
V 5,6≤ <
lít.
IV - KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM
1. Kết quả đạt được:
Đề tài này đã góp phần nâng cao rất đáng kể chất lượng bồi dưỡng học
sinh giỏi bộ môn Hóa học tại trường THCS và đội tuyển học sinh giỏi thi vào
trường chuyên năm học 2012 - 2013 và 2013 - 2014. Đề tài đã giúp các em tích
cực và tự tin hơn trong hoạt động tìm kiếm hướng giải cho các bài tập. Từ chỗ
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
19
Sáng kiến kinh nghiệm
rất lúng túng khi gặp các bài toán dạng CO
2
(hoặc SO
2
) tác dụng với kiềm của
kim loại hóa trị II, thì nay phần lớn các em đã biết vận dụng những kỹ năng
được bồi dưỡng để giải thành thạo nhiều bài toán phức tạp. Điều đáng mừng là
có nhiều em đã biết sáng tạo trong giải toán hóa học, có nhiều cách giải nhanh
và thông minh.
Qua đề tài này, kiến thức, kỹ năng của HS được củng cố một cách vững
chắc, sâu sắc; kết quả học tập của học sinh luôn được nâng cao.
* Số liệu về kết quả thực hiện đề tài:
Năm học Học sinh giỏi cấp huyện
Học sinh giỏi cấp tỉnh và
đậu vào trường chuyên
2011 - 2012 11/13 em dự thi 04 em
2012 - 2013 10/10 em dự thi 06 em
2013 - 2014 10/10 em dự thi 09 em dự thi
2. Bài học kinh nghiệm:
Trong quá trình vận dụng đề tài, tôi rút ra một số kinh nghiệm như sau:
Giáo viên phải chuẩn bị thật kỹ nội dung cho mỗi dạng bài tập cần bồi
dưỡng cho HS, xây dựng được phương pháp giải các dạng bài toán đó.
Việc hình thành các kỹ năng giải các dạng bài toán nêu trong đề tài phải
được thực hiện theo hướng đảm bảo tính kế thừa và phát triển. Tôi thường bắt
đầu từ một bài tập mẫu, hướng dẫn phân tích đề bài để học sinh xác định hướng
giải và tự giải, từ đó các em có thể rút ra phương pháp chung để giải các bài toán
cùng loại. Sau đó tôi tổ chức cho học sinh giải bài tập tương tự mẫu; phát triển
vượt mẫu và cuối cùng nêu ra các bài tập tổng hợp. Cách làm này giúp cho giáo
viên dễ dàng phát hiện sai lầm trong nhận thức của học sinh, giúp học sinh hiểu
lý thuyết sâu sắc
Mỗi dạng bài toán tôi đều xây dựng phương pháp giải, nhằm giúp các em
dễ dàng nhận dạng và vận dụng các kiến thức, kỹ năng một cách chính xác; hạn
chế được những nhầm lẫn có thể xảy ra trong cách nghĩ và cách làm của học
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
20
Sáng kiến kinh nghiệm
sinh. Sau mỗi dạng tôi luôn chú trọng đến việc kiểm tra, đánh giá kết quả, sửa
chữa rút kinh nghiệm và nhấn mạnh những sai sót mà HS thường mắc phải.
C- KẾT LUẬN:
Phân loại bài tập hóa học và xây dựng hướng giải hợp lý là một trong các
yêu cầu quan trọng của giáo viên, để kích thích học sinh học tập một cách say
mê và hứng thú, đồng thời vận dụng những hiểu biết của mình vào cuộc sống.
Muốn làm được điều này, đòi hỏi giáo viên phải có trình độ chuyên môn vững
vàng, có sự hiểu biết sâu sắc bao quát hết toàn bộ nội dung chương trình hóa học
của toàn cấp học.
Những kinh nghiệm nêu trong đề tài nhằm mục đích bồi dưỡng và phát
triển kiến thức kỹ năng cho học sinh vừa bền vững, vừa sâu sắc; phát huy tối đa
sự tham gia tích cực của người học. Học sinh có khả năng tự tìm ra kiến thức, tự
mình tham gia các hoạt động để vừa làm vững chắc kiến thức, vừa rèn luyện kỹ
năng. Đề tài này còn tác động rất lớn đến việc phát triển tiềm lực trí tuệ, nâng cao
năng lực tư duy độc lập và khả năng tìm tòi sáng tạo cho học sinh giỏi. Tuy nhiên
cần biết vận dụng các kỹ năng một cách hợp lý và biết kết hợp các kiến thức cơ
bản hoá học, toán học cho từng bài tập cụ thể thì mới đạt được kết quả cao.
Đề tài này có thể mở rộng và phát triển quy mô hơn, rất mong được các
cấp lãnh ñạo triển khai đề tài thành diện rộng. Trong khi viết đề tài này chắc
chắn tôi chưa thấy hết được những ưu điểm và tồn tại trong tiến trình áp dụng,
tôi rất mong muốn được sự góp ý của các đồng nghiệp để đề tài ngày càng hoàn
thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
Hà Tnh, ngày 25 tháng 3 nm 2014
Ch nhim tài: Bùi Th Lan
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
21
Sáng kiến kinh nghiệm
Tr ng THCS Nguy n Tun Thin – H ng S n – Hà Tnh
PHỤ LỤC
Tài li ệ u tham
kh ả o:
* Ngô Ngọc An : 400 BTHH lớp 9 - NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh
2004.
* Cao Thị Thặng : Hình thành kỹ năng giải BTHH - NXB GD 1999.
* Cao Thị Thặng: Đổi mới phương pháp dạy học THCS - NXB GD
2002
(Nhiều tác giả).
* Nguyễn Xuân Trường : Bài tập nâng cao Hoá học 9 - NXB GD 2005.
* Vũ Anh Tuấn: Bồi dưỡng hóa học THCS - NXBGD 2004.
* Đào Hữu Vinh : 250 BTHH lớp 9 - NXBGD 2001.
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
22
Sáng kiến kinh nghiệm
Phương pháp giải bài toán về CO
2
(SO
2
) tác dụng với kiềm dạng R(OH)
2
23