Tải bản đầy đủ (.doc) (24 trang)

SKKN một số phương pháp giải các dạng toán hoá học ở trường THCS

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (211.13 KB, 24 trang )

A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:
Hoá học là môn học có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu
đào tạo ở bậc THCS. Chương trình Hoá học THCS có nhiệm vụ cung cấp cho
học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, phổ thông và thói quen làm việc khoa học.
Góp phần hình thành ở học sinh các năng lực nhận thức, năng lực hành động và
các phẩm chất, nhân cách mà mục tiêu giáo dục đã đề ra.
Để đạt được mục đích trên hệ thống bài tập giữ vị trí và vai trò to lớn trong
việc dạy và học hóa học ở trường THPT nói chung và trường THCS nói riêng
Là một giáo viên đang trực tiếp giảng dạy bộ môn Hoá học ở trường
THCS. Qua nghiên cứu nội dung chương trình và quá trình học tập môn Hoá
học của học sinh tôi nhận thấy:
Học sinh tiếp thu môn Hoá học rất chậm, dù rằng đây là môn học còn mới
đối với các em vì đến lớp 8 các em mới được làm quen. Nhưng không phải vì
thế mà chúng ta có thể thờ ơ với mức độ nhận thức của các em.
Từ chỗ khó tiếp thu ngay ban đầu sẽ dẫn đến sự hời hợt của học sinh đối
với môn Hoá học về những năm học sau.
Mà cái khó của học sinh đối với môn Hoá học chính là bài tập, học sinh
thường rất lúng túng đối với các bài tập Hoá học, sự đa dạng của bài tập Hoá
học thường đẩy học sinh vào bế tắc khi mà ở trên lớp các em luôn tiếp thu bài
một cách thụ động, nhớ một cách máy móc những bài toán mà giáo viên làm
mẫu vì các em không có những phương pháp giải áp dụng cho từng dạng toán
Hoá học.
Đã thế, nhiều giáo viên vẫn không nhận thấy những yếu điểm này của học
sinh để tìm cách khắc phục mà vẫn để học sinh tiếp thu một cách thụ động và
nhớ máy móc khi giải một bài toán hoá học.
Vì vậy, để nâng cao chất lượng học môn Hoá học mỗi học sinh cần phải
tích cực chủ động học tập song bên cạnh đó giáo viên phải đóng vai trò quan
trọng, giáo viên phải cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức cơ bản từ để
học sinh sẽ khai thác kiến thức đó vào những vấn đề cụ thể. Đặc biệt là phương
pháp giải các dạng toán hoá học vì chỉ nắm được phương pháp giải, học sinh


mới có thể chủ động trước các dạng toán.
Nhận thức được vấn đề này nên tôi đã đi sâu vào nghiên cứu để đưa ra các
phương pháp giải phù hợp với từng dạng toán hoá học. Xây dựng và đưa ra các
dạng toán hoá học thường gặp để các em học sinh có một tư liệu học tập và
không bị lúng túng trước các bài toán hoá học làm cho mức độ nhận thức của
học sinh ngày một nâng cao.
II. NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI:
Chương trình Hoá học THCS ngoài nhiệm vụ hình thành ở học sinh những
kiến thức hoá học cơ bản thì việc bồi dưỡng các kỹ năng: năng lực tư duy, năng
lực nhận thức cho học sinh là một nhiệm vụ không kém phần quan trọng.
Căn cứ vào yêu cầu, nhiệm vụ đó và dựa vào kinh nghiệm giảng dạy Hoá
học ở trường THCS trong đề tài này tôi xin được đưa ra một số phương pháp
giải các dạng toán hoá học ở trường THCS.
III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI:
Để nghiên cứu và hoàn thành đề tài này tôi đã sử dụng các phương pháp
sau:
- Phương pháp thực nghiệm.
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu.
- Phương pháp phân tích, tổng hợp, khái quát hóa vấn đề.
- Phương pháp quy nạp, Phương pháp diễn dịch
- phương pháp so sánh, đối chiếu.
2
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ:
I. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU:
1. Trong chương trình THCS nói chung và bộ môn Hoá học nói riêng,
mục tiêu đặt ra là không chỉ truyền đạt cho học sinh kiến thức theo yêu cầu mà
phải hình thành ở các em những kiến thức tổng quát để từ đó các em có thể vận
dụng trong mọi trường hợp, các em có thể giải quyết được những vấn đề đặt ra.
Vì lẽ đó mà mỗi giáo viên cần truyền đạt cho học sinh các phương pháp,
để từ những phương pháp được học các em vận dụng vào những vấn đề cụ thể.

Mặt khác đối với môn Hoá học nếu không giải được các bài toán hoá học
thì các em cũng sẽ không nắm được kiến thức về lý thuyết một cách cụ thể, về
bài tập để củng cố lý thuyết. Chính vì điều đó mà vấn đề đặt ra ở đây là phải
truyền đạt cho các em một cách đầy đủ và có hệ thống các phương pháp giải
toán hoá học, vì các bài toán cũng là thước đo mức độ hiểu bài và trình độ tư
duy của học sinh.
Như vậy qua những luận điểm nêu trên tôi thấy phương pháp giải toán hoá
học thực sự là cần thiết đối với học sinh bậc THCS nói riêng và học sinh phổ
thông nói chung.
2. Một số hướng dẫn chung và sơ đồ tổng quát để giải một bài toán hóa
học.
(2.1). Ba bước cơ bản để giải một bài toán hóa học sơ cấp.
Bước 1

: Chuyển giả thiết không cơ bản (GTKCB) (thường là: chất không
nguyên chất, dung dịch có nồng độ xác định, nguyên liệu lẫn tạp chất, khí ở
điều kiện không tiêu chuẩn…) về giả thiết cơ bản (BTCB) (là chất nguyên chất,
khí ở ĐKTC…) bằng công thức thực nghiệm (CT) và định nghĩa (ĐN).
Bước 2

: Từ giả thiết cơ bản tìm kết luận cơ bản (là chất nguyên chất) bằng
cách áp dụng tính chất của các phương trình phản ứng.
Bước 3

: Từ (KLCB) áp dụng công thức và định nghĩa để suy ra kết luận
không cơ bản (KLKCB) (thường là chất không nguyên chất, dung dịch có nồng
độ xác định, hiệu suất phản ứng H< 100%, khí ở điều kiện không tiêu chuẩn,…)
theo yêu cầu của đề bài
3
SƠ ĐỒ GIẢI TOÁN HÓA HỌC TỔNG QUÁT

(2.2). Các yêu cầu bắt buộc để giải thành thạo bài toán hóa học
(2.2.a). Yêu cầu 1: Phải lập được các phương trình hóa học của các phản
ứng xẩy ra từ đó viết được các phương trình tỉ lệ số mol.
Ví dụ:
Cho phương trình phản ứng: a A + b B -> p C + q D
Ta luôn có:
a
1
. n
A
=
b
1
.n
B
=
p
1
. n
C
=
q
1
. n
D
Nghĩa là tỉ số giữa số mol và hệ số của các chất trong phương trình phản
ứng luôn bằng nhau.
(2.2.b). Nắm vững các kỉ năng sử dụng quy tắc tam suất (tỉ lệ thuận) và
cách tính số mol:
* Quy tắc tam suất: (nhân chéo, chia ngang) áp dụng cho hai lượng chất

A, B trong một phương trình phản ứng.
- Ví dụ:
Áp dụng khi có mối liên hệ về A và B là:
A B A B A B A B
g

g g

mol g

l(đktc) mol

mol
g

g g

mol g

l(đktc) l(đktc)

l(đktc)
GTK CB KLK CB
Bướ c (1)
CT;ĐN
Bước
(3)
CT;ĐN
GTCB
KLCB

Bướ c (2)
Tính chất PTPư
4
* Nên chọn số mol làm căn bản tính toán, để giải toán hóa học được gọn,
kết quả chính xác, dễ kiểm tra lại.
- Khái niệm mol: Mol là lượng chất chứa 6.10
23
nguyên tử hoặc phân tử
của chất đó.(6.10
23
gọi là số Avogadro) (SGK-Hóa học 8-NXB giáo dục-2004).
* Cách tính số mol các chất:
Nếu cho m(g) chất rắn A(rắn, lỏng, khí): n
A
=
A
A
M
m
Nếu cho V (lit) khí A ở đktc: n
A
=
4,22
V
Nếu cho V (lit) khí A ở t (
o
C), P (atm): n
A
=
TR

VP
.
.
=
)273.(4,22
273
t
VP
+
Nếu cho V (l) dung dịch A (C
M
, d): n
A
= V.C
M
Nếu cho m(g) cho dung dịch A(C
M
,d): n
A
=
1000.
.
d
Cm
M
(2.2.c). Các loại công thức tính toán khác như C
M
, C%
- Công thức tính nồng độ mol của dung dịch: C
M

=
V
n
(1)
- Công thức tính nồng độ phần trăm của dung dịch: C% =
dd
ct
m
m
.100% (2)
Một số chú ý khi dùng công thức (2):Khối lượng chất tan (m
ct
) và khối
lượng dung dịch (m
dd
) phải có cùng đơn vị về khối lượng.Trong một dung
dịch: m
dd
= m
ct
+ m
dm

Khi hòa tan chất tan vào nước hoặc khi trộn lẫn hai dung dịch với nhau
mà có phản ứng xẩy ra thì phải xác định lại thành phần của dung dịch sau
phản ứng và loại trừ lượng các khí thoát ra hay lượng kết tủa xuất hiện trong
phản ứng ra khỏi dung dịch: m
dd sau
= m
dd trước

- m
↓↑
Đa số các chất khi hòa tan vào nước thì khối lượng chất tan (m
ct
) không
đổi, chẳng hạn như NaCl, HCl… nhưng cũng có những chất khi hòa tan vào
nước thì lượng chất tan (m
ct
) thu được giảm (ví dụ hòa tan a gam
CuSO
4
.5H
2
O vào nước) hoặc tăng (đối với trường hợp chất đem hòa tan tác
5
dụng với nước, ví dụ hòa tan a gam SO
3
vào nước thì do SO
3
+ H
2
O-> H
2
SO
4
nên m
ct
= m
H
2

SO
4
=
80
98a
gam
).
Nếu lượng chất tan trong dung dịch được tạo thành từ nhiều nguồn khác
nhau thì lượng chất tan của dung dịch (m
ct
) bằng tổng khối lượng chất tan
của các nguồn.
Ví dụ: Hòa tan a gam tinh thể CuSO
4
.5H
2
O vào b gam dung dịch CuSO
4
C% thì m
ct
=
250
160a
+
100
%.Cb
Khi một dung dịch có nhiều chất tan (dung dịch hỗn hợp) thì lượng m
ct
được tính riêng cho từng chất, còn m
dd

là chung cho tất cả các chất.
Ví dụ:

Hòa tan 10gam NaCl và 40 gam KNO
3
vào 200gam nước. Tính
nồng độ phần trăm của mỗi muối.
-

Giải:
M
dd
= 10+40+200=250 gam
C%(dd NaCl)=
100.
250
10
=4%
C%(dd KNO
3
)=
100.
250
40
= 16%(2.2.d). Xác định hỗn hợp sau phản
ứng:Gồm sản phẩm của phản ứng + chất còn dư + chất không tham gia phản
ứng.
(2.3). Các bước trình bày giải bài toán tính theo PTHH thường theo trình
tự sau:
- Từ các đại lượng(thể tích đktc, khối lượng) quy đổi thành số mol các

chất.
- Đặt ẩn số cần tìm (với toán hỗn hợp nên đặt số mol chất thành phần làm
ẩn số).
- Lập các phương trình hóa học của các phản ứng.
- Điền tỉ lệ số mol theo phương trình và theo bài ra hoặc sử dụng quy tắc
tam suất như bảng trên.
6
- Xác định thành phần dung dịch tạo thành hoặc hỗn hợp tạo thành sau
phản ứng.
- Giải phương trình đại số chứa các ẩn, tìm số mol các chất tương ứng.
Từ đó suy ra các đại lượng theo yêu cầu của đề bài.
II. NỘI DUNG:
* Gồm các phương pháp:
- Phương pháp giải bài tập: Lượng hai chất tham gia phản ứng.
- Phương pháp bảo toàn khối lượng.
- Phương pháp tăng giảm khối lượng.
- Phương pháp ghép ẩn số Phương pháp đường chéo.
- Phương pháp đồ thị
* Nội dung cụ thể:1. Phương pháp giải bài tập: Lượng hai chất tham gia
phản ứng.Phương pháp giải dạng bài tập này được thể hiện qua việc hướng
dẫn giải ví dụ sau:Ví dụ 1:

Bỏ 4,5 gam Al vào 100ml dung dịch H
2
SO
4
0,5M .
a. Tính thể tích khí H
2
sinh ra ở ĐKTC.

b. Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng (cho rằng
thể tích dung dịch không thay đổi).
Dạng bài tập này có nhiều cách giải khác nhau ,giáo viên có thể hướng dẫn
học sinh tìm hướng giải như sau:
- Tính số mol của các chất theo bài ra cho : n
Al
=? n
H
2
SO
4
=?
-Viết phương trình phản ứng
-Tìm tỉ lệ số mol các chất theo phương trình-Lập tỉ lệ số mol của các
chất : n
bài ra
: n
pt
-> So sánh tỉ lệ số mol của 2cặp chất .
Nếu hiệu suất phản ứng 100% thì có thể xẩy ra các trường hợp sau:
+ Tỉ lệ số mol của 2 cặp chất bằng nhau thì cả 2 chất đều phản ứng
hết, tính toán lượng sản phẩm tạo thành theo lượng chất nào cũng
được.(1)
7
+ Tỉ lệ số mol của H
2
SO
4
> Tỉ lệ số mol của Al -> Al phản ứng hết,
H

2
SO
4
dư , tính lượng sản phẩm và lượng H
2
SO
4
tham gia phản ứng
theo lượng chất đã phản ứng hết (Al).(2)
+ Tỉ lệ số mol của Al > Tỉ lệ số mol của H
2
SO
4
-> ngược lại trường
hợp (2).(3)
- Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng-> Nếu
như xẩy ra trường hợp (2) , thì thực hiện tính lượng chất còn dư sau
khi phản ứng kết thúc và xác định lượng chất tạo thành sau phản ứng.
Còn trường hợp
(3) chỉ xác định lượng chất tạo thành sau phản ứng. Sau đó, chuyển về
số mol và áp dụng công thức tính nồng độ.
HS : Sau khi nhận nội dung bài tập , phân tích đề bài và biết được
hướng giải quyết vấn đề .
Từ đó thực hiện các bước giải và dần dần hình thành được cách giải
dạng bài tập này.
-Bài giải cụ thể:Số mol của Al là: n
Al
= 5,4:27=0,2(mol)
Trong 100ml dung dịch H
2

SO
4
có: n H
2
SO
4
=0,1x 0,5= 0,05(mol)Phương
trình phản ứng :
2Al + 3 H
2
SO
4
—> Al
2
(SO
4
)
3
+ 3 H
2
.
2mol 3mol 1mol 3mol
Tỉ lệ số mol của H
2
SO
4
là:n
bài ra
: n
pt

= 0,05:3 =0,01(6)
Tỉ lệ số mol của Al là:n
bài ra
: n
pt
= 0,2:2=0,1
Vì 0,1>0,1(6) do đó H
2
SO
4
phản ứng hết , nhôm dư.
Trong dung dịch chỉ có Al
2
(SO
4
)
3
.
Vậy :Tính lượng các chất theo lượng axit H
2
SO
4
.
Theo phương trình phản ứngvà tính toán:
a.
Số mol H
2
tạo thành là: n
H
2

= n
H
2
SO
4
=0,05(mol)
8
Thể tích H
2
sinh ra ở ĐKTC là: VH
2
= 0,05x 22,4=1,12(l)b. Số mol
Al
2
(SO
4
)
3
= n
H
2
SO
4
: 3 = 0,05:3 = 0,017(mol)
Nồng độ mol của dung dịch Al
2
(SO
4
)
3

là:C
M
=0,017: 0,1=0,17M 2.
Phương pháp bảo toàn khối lượng:
Nguyên tắc:
Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng: “Trong một phản ứng hóa học, tổng
khối lượng của các chất sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham
gia phản ứng”
Ví dụ 1

: Hòa tan 10 gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hóa trị II và III
bằng dung dịch HCl ta thu được dung dịch A và 0,672 lít khí bay ra (đktc).
Hỏi cô cạn dung dịch A thì thu được bao nhiêu gam muối khan?
Bài giải:
Gọi 2 kim loại hoá trị II và III lần lượt là X và Y ta có phương trình phản
ứng:
XCO
3
+ 2HCl -> XCl
2
+ CO
2
+ H
2
O (1)
Y
2
(CO
3
)

3
+ 6HCl -> 2YCl
3
+ 3CO
2
+ 3H
2
O (2).
Số mol CO
2
thoát ra (đktc) ở phương trình 1 và 2 là:
moln
CO
03,0
4,22
672,0
2
==
Theo phương trình phản ứng 1 và 2 ta thấy :
molnn
COOH
03,0
22
==

moln
HCl
006,02.03,0 ==
Như vậy khối lượng HCl đã phản ứng là:
m

HCl
= 0,06 . 36,5 = 2,19 gam
Gọi a là khối lượng muối khan (
32
YClXCl
mm
+
)
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
10 + 2,19 = a + 44 . 0,03 + 18. 0,03
=> a = 10,33 gam
9
Ví dụ 2:

Cho 7,8 gam hỗn hợp kim loại Al và Mg tác dụng với HCl thu
được 8,96 lít H
2
(ở đktc). Hỏi khi cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam
muối khan.
Bài giải:

Ta có phương trình phản ứng như sau:
Mg + 2HCl -> MgCl
2
+ H
2

2Al + 6HCl -> 2AlCl
3
+ 3H

2

Số mol H
2
thu được là:
moln
H
4,0
4,22
96,8
2
==
Theo (1, 2) ta thấy số mol gấp 2 lần số mol H
2
Nên: Số mol tham gia phản ứng là: n
HCl
= 2 . 0,4 = 0,8 mol
Số mol (số mol nguyên tử) tạo ra muối cũng chính bằng số mol HCl bằng
0,8 mol.
Vậy khối lượng Clo tham gia phản ứng:m
Cl
= 35,5 . 0,8 = 28,4 gamVậy
khối lượng muối khan thu được là: 7,8 + 28,4 = 36,2 gam
3. Phương pháp tăng giảm khối lượng:
- Nguyên tắc: Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển một mol chất
A thành một hoặc nhiều mol chất B (có thể qua các giai đoạn trung gian) ta
dề dàng tìm được số mol của các chất hoặc ngược lại.
Phương pháp này thường sử dụng để giải bài toán hoá học mà trong
chương trình phản ứng có những nguyên tố hoá học dưới dạng ẩn số
.Ví dụ 1:


Nội dung yêu cầu cũng như ví dụ 1 ở mục
II. 2Bài giải:

Vậy ta gọi hai kim loại có hoá trị II và III lần lượt là X và Y, ta có
phản ứng:
XCO
3
+ 2HCl -> XCl
2
+ CO
2
+ H
2
O (1)
Y
2
(CO
3
)
3
+ 6HCl -> 2YCl
3
+ 3CO
2
+ 3H
2
O (2).
Số mol chất khí tạo ra ở (1) và (2) là:
4,22

672,0
2
=
CO
n
= 0,03 mol
10
Theo phản ứng (1, 2) ta thấy cứ 1 mol CO
2
bay ra tức là có 1 mol muối
Cacbonnat chuyển thành muối clorua và khối lượng tăng 71 - 60 = 11 (gam)
( vì
;60
3
gm
CO
=

gm
Cl
71=
).
Số mol khí CO
2
bay ra là 0,03 mol do đó khối lượng muối khan tăng lên:
11x 0,03 = 0,33 (gam).
Vậy khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn dung dịch.m
(muối khan)
=
10 + 0,33 = 10,33 (gam).

Ví dụ 2:
Nhúng một thanh nhôm nặng 50 gam vào 400 ml dung dịch CuSO
4
0,5M.
Sau một thời gian, lấy thanh Al ra cân nặng 51,38 gam.
Tính khối lượng Cu thoát ra và nồng độ các chất trong dung dịch sau phản
ứng, giả sử tất cả Cu bám trên thanh nhôm.
Bài giải:
2Al + 3CuSO
4
-> Al
2
(SO
4
)
3
+ 3Cu
2a (mol) a (mol) 3a (mol)
Theo bài ra, khối lượng tăng:64.3a-27.2a =51,38-50 ->a=0,01 (mol).
Vậy: m
Cu
=0,01.3.64= 1,92(g).
Nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng là:
C
M
(Al
2
(SO
4
)

3
)=
400
1000.01,0
= 0,025M
C
M
(CuSO
4
dư) =
400
1000).3.01,04,0.5,0( −
= 0,425 M
Ngoài ra có thể tính khối lượng Cu thoát ra như sau:
Theo phương trình phản ứng: Cứ 54 gam Al phản ứng thì tạo thành 192
gam Cu, nghĩa là khối lượng nhôm tăng 192-54= 138 gam. Theo bài toán
khối lượng nhôm tăng 51,38-50=1,38gam.
Vậy khối lượng Cu thoát ra bằng:
138
192.38,1
= 1,92 gam.
Có thể nói hai phương pháp “ Bảo toàn khối lượng” và Phương pháp “
Tăng giảm khối lượng là hai “anh em sinh đôi” vì nếu một bài toán giải được
phương pháp này thì cũng giải được theo phương pháp kia. Tuy nhiên, tùy
11
từng bài tập mà phương pháp này hay phương pháp kia sẽ ưa việt hơn. Sử
dụng hai phương pháp này một cách đúng chỗ chúng ta sẽ có một lời giải
đẹp, dễ hiểu, đơn giản với quỹ thời gian ngắn nhất. Đây là hai phương pháp
hay nhất thường được dùng để vô hiệu hóa tính phức tạp của nhiều bài toán
vô cơ cũng như hữu cơ.

4. Phương pháp ghép ẩn số:
Bài toán 1:

(Tương tự như ví dụ 1 ở mục II.2)Hoà tan hỗn hợp 20 gam
hai muối cacbonnat kim loại hoá trị I và II bằng dung dịch HCl dư thu
được dung dịch M và 4,48 lít CO
2
(ở đktc) tính khối lượng muốn tạo thành
trong dung dịch M.
Ngoài cách giải như ở hai mục trên ta có thể giải bài toán này theo
phương pháp ghép ẩn số
Bài giải:
Gọi A và B lần lượt là kim loại hoá trị I và II. Ta có phương trình phản
ứng sau: A
2
CO
3
+ 2HCl -> 2ACl + H
2
O + CO
2
↑ (1)
BCO
3
+ 2HCl -> BCl
2
+ H
2
O + CO
2

↑ (2)
Số mol khí thu được ở phản ứng (1) và (2) là:
moln
CO
2,0
4,22
48,4
3
==
Gọi a và b lần lượt là số mol của A
2
CO
3
và BCO
3
ta được phương trình đại
số sau: (2A + 60)a + (B + 60)b = 20 (3)
Theo phương trình phản ứng (1) số mol ACL thu được 2a (mol)
Theo phương trình phản ứng (2) số mol BCl
2
thu được là b (mol)
Nếu gọi số muối khan thu được là x ta có phương trình:
(A + 35.5) 2a + (B + 71)6 = x (4)
Cũng theo phản ứng (1, 2) ta có:
a + b =
)(2,0
2
moln
CO
=

(5)
Từ phương trình (3, 4) (Lấy phương trình (4) trừ (5)) ta được:
11 (a + b) = x - 20 (6)
Thay a + b từ (5) vào (6) ta được: 11 . 0,2 = x – 20
=> x = 22,2 gam
12
Bài toán 2:

Hoà tan hoàn toàn 5 gam hỗn hợp 2 kim loại bằng dung dịch
HCl thu được dung dịch A và khí B, cô cạn dung dịch A thu được 5,71 gam
muối khan. Tính thể tích khí B ở đktc.
Bài giải:

Gọi X, Y là các kim loại; m, n là hoá trị, x, y là số mol tương
ứng, số nguyên tử khối là P, Q ta có:
2X + 2n HCl => 2XCln = nH
2
↑ (I)
2Y + 2m HCl -> 2Y Clm + mH
2
↑ (II).
Ta có: xP + y Q = 5 (1)
X (P + 35,5n) + Y (Q + 35,5m) = 5,71 (2)
Lấy phương trình (2) trừ phương trình (1) ta có:
x (P + 35,5n)+ y (Q + 35,5m)- xP - yQ = 0,71
=> 35,5 (nx + my) = 0,71
Theo I và II:
)(
2
1

2
myxnn
H
+=
=> thể tích: V = nx + my =
224,04,22.
2.355
71,0
=
(lít)
5. Phương pháp đường chéo:
Một bài toán thường có nhiều cách giải nhưng nếu bài toán nào có thể sử
dụng được phương pháp đường chéo để giải thì sẽ làm bài toán đơn giản hơn
rất nhiều.
Bài toán 1:

Cần bao nhiêu gam tinh thể CuSO
4
. 5H
2
O hoà vào bao nhiêu
gam dung dịch CuSO
4
4% để điều chế được 500 gam dung dịch CuSO
4
8%.
Bài giải:

Giải Bằng phương pháp thông thường:
Khối lượng CuSO

4
có trong 500g dung dịch bằng:
gamm
CuóO
40
100
8.500
4
==
(1)
Gọi x là khối lượng tinh thể CuSO
4
. 5 H
2
O cần lấy thì: (500 - x) là khối
lượng dung dịch CuSO
4
4% cần lấy:
Khối lượng CuSO
4
có trong tinh thể CuSO
4
. 5H
2
O bằng:
250
160.
4
x
m

CuSO
=
(2)
13
Khối lượng CuSO
4
có trong tinh thể CuSO
4
4% là:
100
4).500(
4
x
m
CuSO

=
(3)
Từ (1), (2) và (3) ta có:
40
100
4).500(
250
)160.(
=

+
xx
=> 0,64x + 20 - 0,04x = 40.
Giải ra ta được: X = 33,33g tinh thể

Vậy khối lượng dung dịch CuSO
4
4% cần lấy là:
500 - 33,33 gam = 466,67 gam.
+ Giải theo phương pháp đường chéo:
Gọi x là số gam tinh thể CuSO
4
. 5 H
2
O cần lấy và (500 - x) là số gam
dung dịch cần lấy ta có sơ đồ đường chéo như sau:
x
x
−500
=>
14
1
56
4
500
==
− x
x
Giải ra ta tìm được: x = 33,33 gam.
Bài toán 2:

Trộn 500gam dung dịch NaOH 3% với 300 gam dung dịch
NaOH 10% thì thu được dung dịch có nồng độ bao nhiêu%.
Bài giải:


Ta có sơ đồ đường chéo:
=>
3
10
300
500


=
C
C
Giải ra ta được: C = 5,625%
Vậy dung dịch thu được có nồng độ 5,625%.
Bài toán 3:

Cần trộn 2 dung dịch NaOH % và dung dịch NaOH 10% theo
tỷ lệ khối lượng bao nhiêu để thu được dung dịch NaOH 8%.
Bài giải:

Gọi m
1
; m
2
lần lượt là khối lượng của các dung dịch cần lấy. Ta
có sơ đồ đường chéo sau:
=>
38
810
2
1



=
m
m
14
69
4 - 8 
4
8
64 - 8 
3
10 - C% 
10
C%
C% - 3% 
500:
300:
3
10 - 8 
10
8
8 - 3 
m
1
m
2
Vậy tỷ lệ khối lượng cần lấy là:
5
2

2
1
=
m
m
6. PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ
Cơ sở của phương pháp là việc sử dụng đồ thị trong toán học để giải một
số hệ phương trình.
Trong hoá học, một số dạng bài tập được giải dựa trên cơ sở nội dung của
phương pháp này. Đó là trường hợp mà trong thí nghiệm hoá học có hai quá
trình lượng kết tủa tăng dần, sau đó giảm dần đến hết khi lượng chất phản ứng
có dư. Có thể vận dụng phương pháp này trong hoá học ở các trường hợp chủ
yếu sau: -
Thổi khí CO
2
vào dung dịch chứa hiđroxit của kim loại phân nhóm chính nhóm
II Rót từ từ dung dịch kiềm đến dư vào dung dịch muối nhôm hoặc muối
kẽm Rót từ từ dung dịch axit đến dư vào dung dịch muối có chứa anion AlO
2
-
hoặc ZnO
2
2-
.
Ta xem xét phương pháp giải một số bài tập dựa trên cơ sở đó thông qua một số
ví dụ sau.
CÁC VÍ DỤ
Ví dụ 1

: Cho 10 lít (đktc) hỗn hợp A gồm N

2
và CO
2
ở đktc vào 2 lít dung dịch
Ca(OH)
2
0,02 M thì thu được 1 gam kết tủa.
Tính % CO
2
trong hỗn hợp A theo thể tích
Lời giải
* Phương pháp tự luận:
Phương trình hoá học của những phản ứng lần lượt xảy ra như sau:
CO
2
+ Ca(OH)
2
→ CaCO
3
+ H
2
O (1)
CO
2
+ H
2
O + CaCO
3
→ Ca(HCO
3

)
2
(2)
Ta có: Số mol Ca(OH)
2
= 2. 0,02 = 0,04 (mol)
Số mol CaCO
3
= 1 : 100 = 0,01 (mol)
Trường hợp 1:

Chỉ có phản ứng (1) ↔ Ca(OH)
2
dư.
Theo phương trình ta có:
Số mol CO
2
= Số mol CaCO
3
= 0,01 (mol)
15
0,04
0,01
= Số mol Ca(OH)
2
< 0,04 (mol).
Vậy, A có % CO
2
=
⋅=×

×
%24,2%100
10
4,2201,0
Trường hợp 2:

Cả phản ứng (1) và (2) đều xảy ra ↔ Ca(OH)
2
hết.
Theo phương trình (1):
Số mol CaCO
3
(1) = Số mol Ca(OH)
2
= 0,04 (mol).
→ Số mol CaCO
3
(2) = 0,04 - 0,01 = 0,03 (mol).
Theo phương trình (1) và (2):
Số mol CO
2
= 0,04 + 0,03 = 0,07 (mol)
Vậy, A có % CO
2
=
⋅=×
×
%68,15%100
10
4,2207,0

* Phương pháp đồ thị:
Dựa vào tỷ lệ phản ứng ở phương trình (1) và (2) ta vẽ được đồ thị biểu
diễn lượng kết tủa thu được theo lượng CO
2
đã phản ứng như sau:
Số mol CaCO
3


0,01 0,04 0,07 0,08 Số mol CO
2
Dựa vào đồ thị, nếu sau phản ứng thu được 1 gam kết tủa thì ta có ngay:
Trường hợp 1:

Số mol CO
2
= 0,01 (mol).
Trường hợp 2:

Số mol CO
2
= 0,07 (mol).
Ví dụ 2: Hoà tan 26,64 gam chất X là tinh thể muối sunfat ngậm nước của
kim loại M hoá trị n vào nước được dung dịch A.
Cho A tác dụng với dung dịch NH
3
dư, lọc lấy kết tủa, nung đến khối
lượng không đổi thì thu được 4,08 gam chất rắn B. Nếu cho A tác dụng với
dung dịch BaCl
2

dư thì thu được 27,96 gam kết tủa.
a. Tìm công thức của X.
16
b. Tính thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần thêm vào A để thu được lượng
kết tủa lớn nhất, nhỏ nhất.
c. Cho 250 ml dung dịch KOH tác dụng hết với A thì thu được 2,34 gam
kết tủa. Tính nồng độ của dung dịch KOH.
Lời giải
a. Kết quả tính toán cho ta công thức muối là: Al
2
(SO
4
)
3
.18H
2
O. Như vậy,
dung dịch A có:
Số mol Al
3+
= 2. Số mol Al
2
O
3
=
).(08,0
102
08,42
mol=
×

* Phương pháp tự luận:
Phương trình hoá học của những phản ứng lần lượt xảy ra như sau:
Al
3+
+ 3 OH
-
→ Al(OH)
3
(1)
Al(OH)
3
+ OH
-
→ AlO
2
-
+ 2 H
2
O (2)
b. Để lượng kết tủa lớn nhất thì chỉ xảy ra phản ứng (1).
Theo phương trình:
Số mol OH
-
= 3. Số mol Al
3+
= 3. 0,08 = 0,24 (mol)
Để lượng kết tủa nhỏ nhất thì xảy ra cả phản ứng (1) và (2).
Theo phương trình:
Số mol OH
-

= 4. Số mol Al
3+
= 4. 0,08 = 0,32 (mol)
Vậy, thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần thêm vào A để lượng kết tủa thu
được lớn nhất, nhỏ nhất tương ứng là:
V = 0,24 : 0,2 = 1,2 (lít) và V' = 0,32 : 0,2 = 1,6 (lít).
c. Số mol kết tủa Al(OH)
3
thu được là 2,34 : 78 = 0,03 (mol).
Trường hợp 1:

Chỉ có phản ứng (1) ↔ Al
3+
dư.
Theo phương trình ta có:
Số mol OH
-
= 3. Số mol Al(OH)
3
= 3. 0,03 = 0,09 (mol)
Số mol Al
3+
(pư) = Số mol Al(OH)
3
< 0,04 (mol).
Vậy, nồng độ dung dịch KOH là: [KOH] =
⋅=
)(36,0
25,0
09,0

M
Trường hợp 2:

Cả phản ứng (1) và (2) đều xảy ra ↔ Al
3+
hết.
17
0,08
0,03
Theo phương trình (1):
Số mol Al(OH)
3
(1) = Số mol Al
3+
= 0,08 (mol).
→ Số mol Al(OH)
3
(2) = 0,08 - 0,03 = 0,05 (mol).
Theo phương trình (1) và (2):
Số mol OH
-
= 3. 0,08 + 0,05 = 0,29 (mol)
Vậy, nồng độ dung dịch KOH là: [KOH] =
⋅= )(16,1
25,0
29,0
M
* Phương pháp đồ thị:
Dựa vào tỷ lệ phản ứng ở phương trình (1) và (2) ta vẽ được đồ thị biểu
diễn lượng kết tủa thu được theo lượng OH

-
đã phản ứng như sau:
Số mol Al(OH)
3



0,09 0,24 0,29 0,3 Số mol OH
-
Dựa vào đồ thị ta có ngay:
b. Số mol OH
-
cần có để lượng kết tủa thu được lớn nhất, nhỏ nhất tương
ứng là 0,24 và 0,32 (mol).
c. Nếu sau phản ứng thu được 2,34 gam kết tủa thì:
Trường hợp 1:

Số mol OH
-
= 0,09 (mol).
Trường hợp 2:

Số mol OH
-
= 0,29 (mol).
Ví dụ 3: Hoà tan vừa hết m gam Al vào dung dịch NaOH thì thu được dung
dịch A và 3,36 lít H
2
(đktc).
a. Tính m.

b. Rót từ từ dung dịch HCl 0,2 M vào A thì thu được 5,46 gam kết tủa. Tính
thể tích dung dịch HCl đã dùng.
18
0,1
0,07
Lời giải
a. Phương trình phản ứng:
2 Al + 2 H
2
O + 2 NaOH → 2 NaAlO
2
+ 3 H
2
Theo phương trình: Số mol Al = 2/3. Số mol H
2
= 0,1 (mol).
→ m = 2,7 (gam).
* Phương pháp tự luận:
Phương trình hoá học của những phản ứng lần lượt xảy ra như sau:
H
+
+ H
2
O + AlO
2
-
→ Al(OH)
3
(1)
3 H

+
+ Al(OH)
3
→ Al
3+
+ 3 H
2
O (2)
b. Theo giả thiết: Số mol Al(OH)
3
= 5,46 : 78 = 0,07 (mol)
Trường hợp 1:

Chỉ có phản ứng (1) ↔ AlO
2
-
dư.
Theo phương trình ta có:
Số mol H
+
= Số mol Al(OH)
3
= 0,07 (mol).
Số mol AlO
2
-
(pư) = Số mol Al(OH)
3
< 0,1 (mol).
Vậy, thể tích dung dịch HCl là: [HCl] =

35,0
2,0
07,0
=
(lít).
Trường hợp 2:

Cả phản ứng (1) và (2) đều xảy ra ↔ AlO
2
-
hết.
Theo phương trình (1):
Số mol Al(OH)
3
(1) = Số mol AlO
2
-
= 0,1 (mol).
→ Số mol Al(OH)
3
(2) = 0,1 - 0,07 = 0,03 (mol).
Theo phương trình (1) và (2):
Số mol H
+
= 0,1 + 3. 0,03 = 0,19 (mol)
Vậy, nồng độ dung dịch HCl là: [HCl] =
95,0
2,0
19,0
=

(lít).
* Phương pháp đồ thị:
Số mol Al(OH)
3

19
a
b

0,07 0,1 0,19 0,4 Số mol H
+
Dựa vào tỷ lệ phản ứng ở phương trình (1) và (2) ta vẽ được đồ thị biểu
diễn lượng kết tủa thu được theo lượng H
+
đã phản ứng như trên.
b. Nếu sau phản ứng thu được 5,46 gam kết tủa thì:
Trường hợp 1:

Số mol H
+
= 0,07 (mol).
Trường hợp 2:

Số mol H
+
= 0,19 (mol).
PHƯƠNG PHÁP CHUNG
Qua việc giải các bài tập ở trên bằng hai phương pháp khác nhau ta nhận
thấy:
- Có thể giải một số bài tập hoá học theo phương pháp đồ thị một cách nhanh

chóng mà không bị bỏ sót nghiệm.
- Các bài tập hoá học giải được theo phương pháp này gồm hai loại chủ yếu
sau:
1. Tính lượng chất đã phản ứng tương ứng với lượng kết tủa thu được.
2. Tìm điều kiện để khối lượng kết tủa thu được lớn nhất, nhỏ nhất.
Dạng 1:

Thổi từ từ khí CO
2
đến dư vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)
2
hoặc
Ba(OH)
2
. Sau phản ứng thu được b mol kết tủa.
Số mol kết tủa



x a y 2a
Số mol CO
2
Số mol CO
2
đã phản ứng là: x = b (mol)
y = 2a - b (mol).
Dạng 2:

Rót từ từ dung dịch kiềm đến dư vào dung dịch chứa a mol muối Al
3+

hoặc Zn
2+
. Sau phản ứng thu được b mol kết tủa.
* Số mol OH
-
đã phản ứng là: x = 3b (mol), y = 4a - b (mol).
20
a
b
a
b
a
b
a
Số mol Al(OH)
3

Số mol OH
-
x 3a y 4a
Số mol Zn(OH)
2

Số mol OH
-
x 2a y 4a
* Số mol OH- đã phản ứng là: x = 2b (mol)
y = 4a - 2b (mol).
Dạng 3:


Rót từ từ dung dịch axit đến dư vào dung dịch chứa a mol muối AlO
2
-
hoặc ZnO
2
2-
. Sau phản ứng thu được b mol kết tủa.
Số mol Al(OH)
3

Số mol H
+
x a y 4a
* Số mol OH
-
đã phản ứng là: x = b (mol)
y = 4a - 3b (mol).
Số mol Zn(OH)
2

21
b
Số mol H
+
x 2a y 4a
* Số mol H
+
đã phản ứng là: x = 2b (mol)
y = 4a - 2b (mol).
22

C. KẾT LUẬN:
Qua một số kinh nghiệm trong phương pháp dạy học Hoá học. Đặc biệt là
phương pháp dạy giải toán Hoá học tôi đã thấy chất lượng học sinh được nâng
lên rõ nét, khi gặp các dạng bài toán hóa học học sinh tích cực hoạt động một
cách chủ động, hứng thú học tập của học sinh được nâng lên rất nhiều, kết quả
của các đợt khảo sát chất lượng của phòng luôn đạt tỉ lệ cao (chất lương đại trà
trên 80%). Bản thân tôi cũng đã áp dụng một số phương pháp trong nội dung đề
tài để áp dụng cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi khối 9 và kết quả hàng năm
luôn có học sinh giỏi cấp huyện, học sinh đậu lên cấp ba có nhiều em theo học
các khối A và B vì các em đã có nền tảng từ môn hóa học.
1. Giải bài tập Hoá học là yếu tố hết sức quan trọng trong cả quá trình
dạy và học Hoá học.
Thực tế dạy và học Hoá học ở Trường THCS đã chứng minh rằng, chỉ có
thể đạt được hiệu quả cao trong dạy học Hoá học nếu biết sử dụng hệ thống bài
tập một cách hợp lý, khoa học trong đó có phối hợp các dạy bài toán khác nhau
với các phương pháp giải miệng, viết, thực nghiệm.
Nội dung bài tập cần phản ánh nội dung chương trình Hoá học, có đào sâu,
có mở rộng, phù hợp trình độ học sinh theo phương châm từ dễ đến khó, từ đơn
giản đến phức tạp, sau đó mới đến những bài tập tổng hợp, bài thi lên lớp, thi
tuyển chọn và các bài thi năng khiếu.
2. Cơ sở phương pháp luận của phương pháp giải các bài toán Hoá học là
một sự thống nhất giữa các mặt định tính và định lượng của các hiện tượng Hoá
học. Bởi vậy trong khi giải thì điều quan trọng cần chú ý là:
Trước hết phải lập luận về mặt Hoá học và sau đó mới chuyển sang phần
tính toán học.
3. Khi giải bài toán Hoá học, sau phần lập luận, phải biết lựa chọn phư-
ơng pháp hợp lý, xác định được trình tự giải theo các bước và kiểm tra tính
đúng đắn của lời giải và đáp số tìm được.
4.Cần rèn luyện kỹ năng, kỹ sảo, sử dụng đúng các đại lượng vật lý là
Hoá học.

23
5. Thực hiện một cách chính xác các thao tác toán học cần thiết, phù hợp
với yêu cầu của bài giải.
Với thời gian có hạn và kinh nghiệm chưa nhiều cho nên tôi chỉ dám đưa
ra một số phương pháp giải toán Hoá học ở Trường THCS phù hợp với đối
tượng học sinh và có phần năng cao giành cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi,
cũng vì thời gian có hạn nên trong nộidung đề tài mỗi phương pháp tôi chỉ đa ra
được một vài thí dụ minh hoạ. Nếu trong quá trình viết có những gì sai sót rất
mong được sự chỉ bảo của bạn đọc, các thầy cô và các em học sinh để tôi rút
kinh nghiệm trong các lần sau.
Tôi xin chân th nh c m n!à ả ơ
Người viết
Nguyễn Đăng Công


24
TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU:
- Sách giáo khoa Hoá học 8, 9 hiện hành.
- Chuyên đề bồi dưỡng hóa học 8 và 9 (Hoàng Vũ. NXB tổng hợp Đồng
Nai-2001).
- Hướng dẫn giải nhanh bài tập hóa học (Cao Cự Giác. NXB Giáo dục-
1999).
- Phân loại và phương pháp giải hóa vô cơ (Quan Hán Thành. NXB trẻ-
2000).
- Phương pháp dạy học hóa học.Tập 3 (Nguyễn Cương- Nguyễn Mạnh
Dung. NXB Giáo dục-2001)
25

×