Sử dụng phương pháp đồ thị để giải nhanh một số dạng bài tập trong chương trình hóa học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC

NGUYỄN THỊ HOÀI

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ ĐỂ GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG
BÀI TẬP TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC PHỔ THÔNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Sơn La, 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC

NGUYỄN THỊ HOÀI

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ ĐỂ GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG
BÀI TẬP TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC PHỔ THÔNG

Chuyên ngành: TN1

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Người hướng dẫn: Th.s. Hoàng Thị Bích Nguyệt

Sơn La, 2016


Lời cảm ơn
Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp, tôi đã

gặp không ít những khó khăn, song được sự giúp đỡ, tạo điều kiện của thầy cô,
bạn bè và gia đình, tôi đã hoàn thành khóa luận đúng thời hạn.
Em xin cảm ơn cô giáo Th.s. Hoàng Thị Bịch Nguyệt đã rất nhiệt tình
hướng dẫn, giúp đỡ, cung cấp kiến thức và khích lệ em trong suốt thời gian thực
hiện khóa luận tốt nghiệp. Em vô cùng may mắn khi được cô hướng dẫn em làm
đề tài trong năm học cuối cùng tại trường Đại học sư phạm. Em xin chân thành
cảm ơn cô!
Cảm ơn tất cả các thầy cô giáo trong khoa Sinh - Hóa đã tận tình dạy dỗ
em trong suốt bốn năm qua, để em có kiến thức hoàn thành khóa luận tốt
nghiệm của mình.Cảm ơn tất cả các bạn sinh viên lớp K53 đại học sư phạm Hóa
học trường Đại học Tây Bắc, đặc biệt là cô giáo thạc sĩ Nguyễn Thị Hải- cố vấn
học tập của lớp, đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện khóa luận.
Cảm ơn cha mẹ đã nuôi nấng, dạy dỗ, luôn bên cạnh động viên để con có
thể vượt qua mọi khó khăn và đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để con hoàn thành
tốt khóa luận tốt nghiệp này.
Xin gửi lời chúc tốt đẹp nhất đến tất cả thầy cô, cha mẹ và bạn bè!

Người thực hiện khóa luận
Nguyễn Thị Hoài


Các kí hiệu và chữ viêt tắt trong bài khóa luận

Kí hiệu

Tên

n↓

Số mol kết tủa

Đktc

Điều kiện tiêu chuẩn

Dd

Dung dịch

THPT

Trung học phổ thông

V

Thể tích

CM

Nồng độ mol

M

Khối lượng

ĐH

Đại học

CĐ

Cao đẳng

n↓

Số mol kết tủa

nmax

Số mol lớn nhất

nmin

Số mol nhỏ nhất


MỤC LỤC
Phần 1: Mở đầu ................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................... 1
2. Mục đích và nhiệm vụ. ...................................................................................... 2
3. Lịch sử nghiên cứu ............................................................................................ 2
4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 3
5. Giả thuyết khoa học........................................................................................... 3
6. Đóng góp của đề tài........................................................................................... 3
Phần 2: Nội dung ................................................................................................. 4
Chương 1: Cơ sở lý luận ..................................................................................... 4
1.1. Khái quát về bài tập hóa học .......................................................................... 4
1.1.1. Khái niệm về bài tập hóa học ...................................................................... 4
1.1.2. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học ........................................................ 4
1.1.3. Vai trò của bài tập hóa học............................................................................. 5

1.1.4. Phân loại bài tập hóa học ............................................................................ 6
1.1.5. Một số phương pháp giải bài tập hóa học ................................................... 7
Chương 2: Sử dụng phương pháp đồ thị để giải một số dạng bài tập cơ bản ....13
2.1. Phương pháp đồ thị ...................................................................................................13
2.1.1. Khái quát về phương pháp đồ thị .............................................................. 13
2.1.2. Nội dung phương pháp .............................................................................. 13
2.1.3. Mối liên hệ của phương pháp đồ thị với bài tập hóa học ...................... 13
2.1.4. Phạm vi áp dụng ........................................................................................ 14
2.2. Dạng bài tập khi oxit axit (CO2 hoặc SO2) tác dụng với dung dịch bazo như
Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 ...................................................................................... 15
2.3. Dạng muối Al3+ tác dụng với dung dịch chứa ion OH- ................................ 21
2.4. Dạng muối Zn2+ tác dụng với dung dịch OH- ............................................. 28
2.5. Dạng Mn+ tác dụng với dung dịch NH3 tạo kết tủa, sau đó kết tủa tan trong
dung dịch NH3 dư.(M: Zn; Cu+;Cu2+; Ni; Co, Ag+) ............................................ 32
2.6. Dạng H+ tác dụng với muối AlO2-................................................................ 34


Chương 3: Thực nghiệm sư phạm ................................................................... 43
3.1. Mục đích và phương pháp ............................................................................ 43
3.1.1. Mục đích .................................................................................................... 43
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm......................................................... 43
3.2. Nội dung của thực nghiệm sư phạm ............................................................ 43
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ............................................................. 43
3.4. Tổ chức thực nghiệm sư phạm ..................................................................... 43
3.4.1. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm ........................................................ 43
3.4.2. Tổ chức thực nghiệm sư phạm .................................................................. 44
3.5. Kết quả ......................................................................................................... 45
3.5.1. Đánh giá chung về tình hình học tập của học sinh ................................... 45
3.5.2. Đánh giá định lượng .................................................................................. 45
Phần 3: Kết luận và kiến nghị .......................................................................... 48

1. Kết luận ........................................................................................................... 48
2. Kiến nghị ......................................................................................................... 48
Tài liệu tham khảo............................................................................................. 50
Phụ lục


Phần 1: Mở đầu
1. Lý do chọn đề tài
Với xu thế “đổi mới phương pháp dạy học”, hình thức thi trắc nghiệm
khách quan (TNKQ) đã được đưa vào để thay thế hình thức thi tự luận trong một
số môn học, trong đó có môn hóa học. Với hình thức thi trắc nghiệm, trong một
khoảng thời gian ngắn học sinh phải giải quyết được một lượng khá lớn các câu
hỏi, bài tập. Điều này không những yêu cầu học sinh phải nắm vững, hiểu rõ
kiến thức mà còn phải thành thạo trong kĩ năng giải bài tập và đặc biệt phải có
phương pháp giải bài tập trắc nghiệm nhanh, chính xác. Thực tế cho thấy nhiều
học sinh có kiến thức vững vàng nhưng trong các kì thi vẫn không giải quyết hết
các yêu cầu của đề thi. Lí do chủ yếu là các em vẫn tiến hành giải bài tập theo
cách truyền thống, việc này làm mất rất nhiều thời gian nên không tạo được hiệu
quả cao trong việc làm bài thi trắc nghiệm. Vì vậy, việc sử dụng các phương
pháp giải nhanh và hiệu qủa là một việc rất cần thiết để giúp các em học sinh đạt
hiệu quả cao trong các kì thi. Tuy nhiên, hóa học là một môn khoa học thực
nghiệm, sử dụng các phương pháp toán học để giải quyết các bài toán hóa học
một cách nhanh gọn và đơn giản nhưng vẫn giúp học sinh hiểu được sâu sắc bản
chất hóa học là một điều không phải dễ dàng.
Trong quá trình học tập của bản thân và qua việc điều tra học sinh qua các
đợt thực tập sư phạm, tôi thấy các em học sinh gặp phải rất nhiều khó khăn trong
việc giải quyết các dạng bài toán: “Sục oxit axit vào dung dịch hỗn hợp kiềm
như Ca(OH)2 và NaOH”, hoặc “dung dịch H+ tác dụng với dung dịch hỗn hợp
CO32  và HCO 3 ”… thực sự đây là những dạng bài tập khó và cũng là một dạng

toán thường gặp trong các kì thi ĐH-CĐ. Bài tập hóa học trong dạy học hóa học
có vai trò vô cùng quan trọng, nó giúp học sinh nắm chính xác các khái niệm,
đào sâu mở rộng kiến thức và các kĩ năng kĩ xảo. Giúp cho giáo viên đánh giá
được sự nhận thức của học sinh, bài tập hóa học đồng thời cũng là phương tiện
kiểm chứng chất lượng dạy và học. Trong chương trình hóa học phổ thông bài
tập hóa học có nhiều dạng, mỗi dạng đều có mục đích riêng, song thực tế chúng
có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Mục đích của việc làm bài tập không phải chỉ
1


làm được nhiều bài mà là sự khái quát phương pháp giải của từng dạng, do đó
cần chú ý đến việc sử dụng bài tập hóa học sao cho hợp lí, đúng mức nhằm nâng
cao khả năng học tập của học sinh.
Là một sinh viên ngành sư phạm, trong thời gian kiến tập, thực tập, khi
hướng dẫn cho học sinh sử dụng các phương pháp truyền thống để giải những
bài tập dạng này tôi nhận thấy mất rất nhiều thời gian, vì học sinh rất dễ nhầm
lẫn thứ tự của các phản ứng xẩy ra dẫn đến việc lựa chọn đáp án sai.
Trong hệ thống phương pháp giải các bài tập hóa học, phương pháp đồ thị
là một phương pháp đã được sử dụng và viết trong khá nhiều tài liệu, tuy nhiên
qua tham khảo các tài liệu tôi thấy phương pháp đồ thịthực sự khá hay và việc
áp dụng khá dễ dàng ở một số dạng bài tập. Khi sử dụng “ phương pháp đồ thị ”
có thể tiết kiệm được rất nhiều thời gian.
Với các lí do trên, tôi chọn đề tài “Sử dụng phương pháp đồ thị để giải
nhanh một số dạng bài tập trong chương trình hóa học phổ thông” làm chủ đề
nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp.
2. Mục đích và nhiệm vụ.
- Nghiên cứu nguyên tắc, phạm vi sử dụng phương pháp đồ thị.
- Tìm hiểu một số dạng bài tập có thể áp dụng.
- Hệ thống hóa phương pháp giải.
- Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng tính khả thi của đề tài.

3. Lịch sử nghiên cứu
Đã có nhiều tài liệu nghiên cứu về phương pháp đồ thị, song chưa có một
tài liệu chính thống nào được lưu dùng rộng rãi để giúp các bạn học sinh có
thêm nguồn tài liệu ôn tập trong học tập và nghiên cứu. Ngoài ra, ở Trường Đại
học Tây Bắc, chưa có một đề tài hay khóa luận nào nghiên cứu riêng về phương
pháp đồ thị trong giải bài tập hóa học.
4. Đối tượng và phạm vi ứng dụng
- Phương pháp giải bài tập đặc biệt là phương pháp đồ thị.
- Chương trình hóa học phổ thông.
- Học sinh phổ thông.
2


4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận: nghiên cứu tài liệu từ các tài liệu sách giáo
khoa, sách tham khảo, tạp chí hóa học và ứng dụng… có liên quan.
- Nghiên cứu thực tiễn: trao đổi với giáo viên và học sinh phổ thông để
nắm bắt dược việc dạy và học tốt ở trường phổ thông, việc áp dụng các bài tập
hóa học, đặc biệt là việc áp dụng giải bài tập hóa học bằng phương pháp đồ thị.
- Thực nghiệm sư phạm ở trường phổ thông.
- Phương pháp xử lí thống kê toán học.
5. Giả thuyết khoa học
Để đạt được kết quả trong học tập, trong các kì thi, vấn đề cơ bản là nắm
chắc kiến thức môn học nhằm giải quyết linh hoạt và sang tạo các yêu cầu, vận
dụng các kiến thức theo nhiều hướng một cách nhanh chóng có hiệu quả. Trong
đó, phương pháp đồ thị là một trong những phương pháp giải nhanh các bài toán
hóa học phổ thông.
Nếu sử dụng linh hoạt phương pháp đồ thị trong giải bài toán hóa học phổ
thông, thì việc giải bài toán sẽ dễ dàng hơn, tiết kiệm thời gian và thúc đẩy quá
trình tư duy, sáng tạo của học sinh.

6. Đóng góp của đề tài
Đề tài thành công sẽ góp phần nâng cao chất lượng học tập bộ môn hóa học
của học sinh, cung cấp nguồn tài liệu thiết thực cho việc giảng dạy của giáo viên, học
tập của học sinh ở trường trung học phổ thông trong giải bài toán hóa học.

3


Phần 2: Nội dung
Chương 1: Cơ sở lý luận
1.1. Khái quát về bài tập hóa học
1.1.1. Khái niệm về bài tập hóa học
Bài tập hóa học là hệ thống các câu hỏi buộc nguời học (học sinh) vận
dụng các kiến thức lý thuyết để giải.
Là phương tiện cơ bản để dạy cho học sinh vận dụng kiến thức. Một trong
những tiêu chí đánh giá sự lĩnh hội tri thức hóa học là kỹ năng áp dụng tri thức
vào giải quyết các bài tập hóa học chứ không phải là kỹ năng kể lại tài liệu đã
học. Bài tập hóa học là một trong những phương tiện hiệu quả để giảng dạy môn
hóa, tăng cường và định hướng hoạt động tư duy của học sinh.
1.1.2. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học
- Rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng được các kiến thức đã học
biến những kiến thức tiếp thu được qua các bài giảng, của thầy thành kiến thức
của chính mình. Khi vận dụng được một kiến thức nào đó, kiến thức đó sẽ nhớ
được lâu.
- Đào sâu và mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú,
hấp dẫn. Chỉ có vận dụng kiến thức vào giải bài tập, học sinh mới nắm vững
kiến thức một cách sâu sắc.
- Ôn tập củng cố và hệ thống hóa kiến thức một cách thuận lợi nhất. Trong khi
ôn tập nếu chỉ đơn thuần ôn lại kiến thức học sinh sẽ chán vì không có gì mới, hấp
dẫn. Thực tế cho thấy học sinh khá và giỏi chỉ thích giải bài tập trong giờ ôn tập.

- Rèn luyện cho học sinh các kỹ năng cần thiết về hóa học như cân bằng
phản ứng, kĩ năng tính toán theo công thức hóa học và phản ứng hóa học, kĩ
năng thực hành như đun nóng, nung, sấy, hòa tan, lọc, ….kĩ năng nhận biết các
hóa chất góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh.
- Phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện trí thông minh cho học sinh. Một
bài tập có nhiều cách giải, có cách giải thông thường theo các bước quen thuộc
nhưng cũng có cách giải độc đáo, thông minh, rất ngắn gọn, mà lại chính xác.

4


Đưa ra một bài tập rồi yêu cầu học sinh giải bằng nhiều cách, tìm những cách
giải ngắn nhất là một cách rèn luyện trí thông minh cho các em.
- Giáo dục tư tưởng, đạo đức tác phong như rèn luyện tính kiên nhẫn, trung
thực, sáng tạo, chính xác, khoa học. Nâng cao lòng yêu thích bộ môn. Rèn luyện
tác phong lao động có văn hóa, lao động có tổ chức, có kế hoạch, gọn gàng,
ngăn nắp, sạch sẽ nơi làm việc thông qua việc giải các bài tập thực nghiệm.
1.1.3. Vai trò của bài tập hóa học
Trong chương trình hóa học phổ thông, cùng với các bộ môn khoa học
khác, môn hóa học giữ một vai trò quan trọng trong việc rèn luyện và phát triển
năng lực tự học cho học sinh. Nó giúp các em có một nền tảng kiến thức ban đầu
vững chắc để tiếp tục học cao hơn hay tham gia vào lao động sản xuất, có khả
năng thích ứng và ứng dụng khoa học kĩ thuật vào thực tiễn cuộc sống. Một
trong những xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay là tăng cường khả
năng tự học cho học sinh ở cả ba phương diện: lí thuyết, thực hành, ứng dụng.
Trong dạy và học môn hóa học, bài tập hóa học giữ vai trò hết sức quan trọng và
được sử dụng trong nhiều giai đoạn của quá trình học tập. Giải bài tập hóa học
thể hiện khả năng vận dụng sáng tạo kiến thức lí thuyết của học sinh vào từng
trường hợp cụ thể.
Bài tập hóa học giúp cho học sinh mở rộng, đào sâu, củng cố, hệ thống hóa

lại kiến thức một cách đa dạng, phong phú, hấp dẫn. Trong giai đoạn bài học
mới, học sinh đã biết và nắm vững được các lí thuyết chung như các khái niệm,
định luật, tính chất các chất….là những kiến thức tổng quát, trừu tượng. Đến khi
giải bài tập học sinh vận dụng lí thuyết vào từng trường hợp cụ thể rất phong
phú đa dạng. Từ đó mà các kiến thức lí thuyết dần được củng cố và chính xác
hơn. Mặt khác, khi giải bài tập học sinh không chỉ nhớ lại kiến thức mà còn giúp
các em tổng hợp và khái quát kiến thức từ nhiều bài, nhiều chương khác nhau, vì
vậy các em nắm kiến thức một cách bền vững, tăng hiệu quả của việc tự học.
Bài tập hóa học là một trong những phương pháp để nâng cao hứng thú cho
học sinh trong quá trình học tập. Bài tập hóa học rèn luyện cho học sinh các kĩ
năng, kĩ xảo hóa học như cân bằng phương trình phản ứng theo phương trình
5


hóa học và công thức hóa học,…. khả năng vận dụng kiến thức đã biết vào thực
tiễn cuộc sống, lao động sản xuất và bảo vệ môi trường. Do đó, việc tự học của
học sinh không còn nhàm chán, không chống đối, nâng cao ý thức tự giác, làm
việc độc lập cho các em.
1.1.4. Phân loại bài tập hóa học
Hiện nay có nhiều cách phân loại bài tập khác nhau trong các tài liệu giáo
khoa. Vì vậy, cần có cách nhìn tổng quát về các dạng bài tập dựa vào việc nắm
chắc các cơ sở phân loại.
- Phân loại dựa vào bản chất của bài toán:
+ Bài tập định tính (không có tính toán)
+ Bài tập định lượng (có tính toán)
- Phân loại dựa vào hoạt động của học sinh khi giải bài tập:
+ Bài tập lý thuyết (không có tiến hành thí nghiệm)
+ Bài tập thực nghiệm (có tiến hành thí nghiệm)
- Phân loại dựa vào nội dung của bài tập
- Yêu cầu của bài tập

- Dựa vào khối lượng kiến thức, mức độ đơn giản hay phức tạp của bài tập:
+ Bài tập dạng cơ bản
+ Bài tập tổng hợp
- Dựa vào cách thức tiến hành kiểm tra:
+ Bài tập trắc nghiệm
+ Bài tập tự luận
- Dựa vào phương pháp giải bài tập
- Dựa vào mục đích sử dụng
Mỗi cách phân loại có những ưu và nhược điểm riêng của nó, tùy mỗi
trường hợp cụ thể mà giáo viên sử dụng hệ thống phân loại này hay hệ
thống phân loại khác hay kết hợp các cách phân loại nhằm phát huy hết ưu
điểm của nó.

6


1.1.5. Một số phương pháp giải bài tập hóa học
Có rất nhiều phương pháp giải bài tập hóa học trong chương trình hóa phổ
thông như:
1. Phương pháp chung
Bước 1: Đọc và phân tích đề bài
Bước 2: Viết phương trình hóa học
Bước 3: Chuyển các dữ kiện không cơ bản về cơ bản
Bước 4: Lập phương trình đại số
Bước 5: Giải và tính theo yêu cầu của đề bài.
2. Phương pháp bảo toàn khối lượng
Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng sản
phẩm tạo thành

m

p .u

  m s. p

Ví dụ : Hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp một muối cacbonat của các kim
loại hoá trị (I) và muối cacbonat của kim loại hoá trị (II) trong dung dịch HCl.
Sau phản ứng thu được 4,48 lít khí (đktc). Đem cô cạn dung dịch thu được bao
nhiêu gam muối khan?
Hướng dẫn giải
M2CO3 + 2HCl  2MCl + CO2 + H2O
R2CO3 + 2HCl  2MCl2 + CO2 + H2O
n CO2 

4,88
 0,2 mol
22,4

 Tổng nHCl = 0,4 mol và n H O  0,2 mol.
2

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
23,8 + 0,436,5 = mmuối + 0,244 + 0,218


mmuối = 26 gam.

3. Phương pháp bảo toàn điện tích
Trong dung dịch: tổng điện tích cation bằng tổng điện tích anion

 cation   anion

7


Ví dụ : Hòa tan 10,71 gam hỗn hợp gồm Al, Zn, Fe trong 4 lít dung dịch
HNO3 a M vừa đủ thu được dung dịch A và 1,792 lít hỗn hợp khí gồm N 2 và
N2O có tỉ lệ mol 1:1. Cô cạn dung dịch A thu được m (gam) muối khan. Giá trị
của m, a là bao nhiêu ?
Hướng dẫn giải
n N 2O  n N 2 

1,792
 0,04 mol.
2  22,4

Ta có bán phản ứng:
2NO3 + 12H+ + 10e  N2 + 6H2O
0,08

0,48

0,04

2NO3 + 10H+ + 8e  N2O + 5H2O
0,08

0,4

0,04



n HNO3  n H  0,88 mol.



a

0,88
 0,22 M.
4

Số mol NO3 tạo muối bằng 0,88  (0,08 + 0,08) = 0,72 (mol)
Khối lượng muối bằng 10,71 + 0,72  62 = 55,35 (gam)
4. Phương pháp bảo toàn nguyên tử nguyên tố



số nguyên tử mỗi nguyên tố = const

Trong phản ứng hóa học: Tổng số nguyên tử mỗi nguyên tố bằng hằng số
Ví dụ : Thổi từ từ V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO và H2 đi qua một ống
đựng 16,8 gam hỗn hợp 3 oxit: CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng, phản ứng hoàn
toàn. Sau phản ứng thu được m gam chất rắn và một hỗn hợp khí và hơi nặng
hơn khối lượng của hỗn hợp V là 0,32 gam. Tính V và m.
Hướng dẫn giải
Thực chất phản ứng khử các oxit trên là
CO + O  CO2
H2 + O  H2O.

Khối lượng hỗn hợp khí tạo thành nặng hơn hỗn hợp khí ban đầu chính là
khối lượng của nguyên tử Oxi trong các oxit tham gia phản ứng. Do vậy:
mO = 0,32 (gam)


nO 

0,32
 0, 02 (mol)
16
8




n

CO



n H2 0,02 (mol) .

p dng nh lut bo ton khi lng ta cú:
moxit = mcht rn + 0,32


16,8 = m + 0,32

m = 16,48 (gam)

Vhh (COH ) 0,02 22,4 0,448 (lớt)
2

5. Phng phỏp bo ton electron
Trong phn ng oxi húa kh: tng electron cho = tng electron nhn



electron cho =



electron nhn

ne cho hoc nhn = NA . s electron bin thiờn . ch s A
Vớ d : Trn 0,81 gam bt nhụm vi bt Fe2O3 v CuO ri t núng tin
hnh phn ng nhit nhụm thu c hn hp A. Ho tan hon ton A trong dung
dch HNO3 un núng thu c V lớt khớ NO (sn phm kh duy nht) ktc.
Giỏ tr ca V l bao nhiờu ?
Hng dn gii
Túm tt theo s :
Fe2O3 to
hòa tan hoàn toàn
0,81 gam Al

hỗn hợp A
VNO ?

dung dịch HNO3
CuO

Thc cht trong bi toỏn ny ch cú quỏ trỡnh cho v nhn electron ca
nguyờn t Al v N.
Al Al+3 + 3e
0,81
27



N+5 + 3e

v

0,09 mol


N+2

0,09 mol 0,03 mol


VNO = 0,0322,4 = 0,672 (lớt)

6. Phng phỏp tng gim khi lng
1 mol A phn ng -> 1 mol B => m = M B M A = a (gam)
m = M A M B = a (gam)
9

x mol A phản ứng -> x mol B => m↑ hoặc m↓ = b (gam)
 x

b
a

7. Phương pháp trung bình (số nguyên tử C trung bình, hóa trị trung
bình, nhóm chức trung bình, khối lượng mol trung bình,…)
Bài tập hỗn hợp các chất: M =

M1.x1  M 2 .x2  ...  M n .xn
x1  x2  ...  xn

Hỗn hợp 2 chất: M = M1.x  (1  x).M 2
Ví dụ : Trong tự nhiên, đồng (Cu) tồn tại dưới hai dạng đồng vị 2963 Cu và 2965 Cu .
KLNT (xấp xỉ khối lượng trung bình) của Cu là 63,55. Tính % về khối lượng
của mỗi loại đồng vị.
Hướng dẫn giải
Gọi x là % của đồng vị 2965 Cu ta có phương trình:
M = 63,55 = 65.x + 63(1  x)



x = 0,275

Vậy: đồng vị 65Cu chiếm 27,5% và đồng vị 63Cu chiếm 72,5%.
8. Phương pháp đường chéo
m1:

C2 – C = a

C 1%
C

m2

(C1 < C < C2 )
C – C1 = b

C2 %

m1 : m2 = a : b
Mặt khác: m = m1 + m2
Do đó: m1 hoặc m2 =

a
.m
(a  b)

9. Phương pháp ghép ẩn
Dùng cho dạng bài số ẩn số nhiều hơn số phương trình.
10. Phương pháp tách công thức
Thường dung trong hóa học hữu cơ dựa trên nguyên tắc:
Trong anken: mC : mH = 1:6
10


Tức trong anken, mC =

6
manken
7

mH =

1
manken
7

11.Phương pháp quy đổi
- Quy hỗn hợp nhiều chất (từ 3 chất trở lên) thành một hay hai chất nhưng
phải bảo toàn số mol nguyên tố và bảo toàn khối lượng.
Ví dụ: Hỗn hợp gồm 0,1 mol FeO, 0,1 mol Fe2O3 và 0,2 mol Fe3O4. Quy về hỗn
hợp gồm FeO và Fe2O3, hoặc quy về Fe3O4
- Có thể quy đổi các chất thành các nguyên tử.
Ví dụ : Fe, FexOy …=> quy về hỗn hợp có Fe và O
Chú ý: Có thể trong quá trình tính toán có m hoặc n âm.
12. Phương pháp sơ đồ V
Cho a gam hỗn hợp FexOy tác dụng với CO → CO2
CO

O
CO2

Ví dụ : Cho a gam Fe tác dụng với 0,1 mol dung dịch HCl dư. Sau phản ứng thu
được bao nhiêu gam muối?
Hướng dẫn giải:
Áp dụng phương pháp sơ đồ V ta có:
2Cl- (0,1)

Fe ( 0,05)
FeCl2

13. Phương pháp phân tích hệ số phản ứng
14. Phương pháp đồ thị
Sử dụng cho các dạng bài tập có đặc điểm chung là: ban đầu tạo kết tủa sau
đó kết tủa tan dần ra.
Cơ sở chung của phương pháp: trong đồ thị có 2 phần:
- Phần đồng biến: chất phản ứng tăng → lượng kết tủa tăng.
11


- Phần nghịch biến: chất phản ứng tăng → lượng kết tủa giảm.

12


Chương 2: Sử dụng phương pháp đồ thị để giải một số dạng bài tập cơ bản
2.1. Phương pháp đồ thị
2.1.1. Khái quát về phương pháp đồ thị
2.1.1.1. Khái niệm
Phương pháp đồ thị trong giải toán hóa học là phương pháp dựa vào đồ thị
mô tả sự phụ thuộc của sản phẩm (thường là số mol chất kết tủa, chất bay hơi)
vào chất tham gia phản ứng để xác định các yêu cầu của bài toán.
Từ đồ thị có nhiều phương pháp khác nhau để xác định các giá trị cần
tính, nhưng có lẽ đơn giản nhất là sử dụng tỉ lệ của tam giác đồng dạng ( Định lý
Talet đã được học ở môn toán cấp 2). Từ đó học sinh chỉ cần sử dụng những
phép tính rất đơn giản là có thể tìm ra kết quả.
2.1.1.2. Cơ sở chung của phương pháp

Một trong những ứng dụng của toán đồ thị là biện luận số nghiệm của
phương trình dựa vào đồ thị, đặc biệt là bài toán tìm khoảng giá trị hoặc cần có
cái nhìn một cách trực quan cho học sinh dễ hiểu hiện tượng của bài toán.
Cụ thể , nếu đồ thị của hàm số y = f(x) cắt đồ thị của y = g(x) tại n điểm thì
phương trình có n nghiệm, có thể dễ biết được các điểm cắt đó dựa vào tính chất
đặc biệt của đồ thị.
Dựa trên nguyên tắc đó, chúng ta có thể áp dụng vào hóa học để giải nhanh
một số loại bài toán nhờ vào các tính chất đặc biệt của đồ thị trong hóa học.
2.1.2. Nội dung phương pháp
Trong hóa học vô cơ, ta thường gặp dạng bài toán:
A +

dung dịch B

→

D↓

Kết tủa D có thể tan trong A hoặc B dư, khi đó bài toán thường yêu cầu
tìm điều kiện ( khối lượng, thể tích, nồng độ, số mol, phần trăm….) của A
hoặc B để xuất hiện kết tủa D với khối lượng đã cho hoặc kết tủa lớn nhất
hoặc kết tủa nhỏ nhất.
2.1.3. Mối liên hệ của phương pháp đồ thị với bài tập hóa học
Chúng ta thường gặp các dạng bài toán khi cho oxit axit như CO2, SO2 tác

13


dụng với dung dịch như NaOH, Ba(OH)2… thu được sản phẩm là muối, kết
tủa,… đó cũng là những dạng bài toán khó và nhiều trường hợp xảy ra trong bài

toán. Để giải nhanh đối với những dạng bài toán này thì cần một phương pháp
giải nhanh, hiệu quả, nhưng phù hợp với tất cả các đối tượng học sinh, thuận lợi
cho quá trình giảng dạy của giáo viên bộ môn. Do đó, việc sử dụng phương pháp
đồ thị vào các dạng bài toán như trên là rất phù hợp, và hiệu quả.
Khi học sinh đã nắm vững dạng đồ thị của bài toán, thì việc xác định kết
quả được thực hiện nhanh chóng và dễ dàng, phương pháp đồ thị không những
không làm mất đi bản chất hóa học mà nó còn giúp học sinh giải thích được, dự
đoán được chính xác các hiện tượng thực nghiệm. Nó không những có hiệu quả
trong các bài tập định lượng, mà còn rất hiệu quả trong một số bài tập định tính
về giải thích hiện tượng hoăc dự đoán hiện tượng.
2.1.4. Phạm vi áp dụng
Dùng cho những bài toán xuất hiện kết tủa, kết tủa tăng dần đến cực đại.
sau đó, kết tủa tan ra. Bài toán yêu cầu tìm khoảng giá trị, điều kiện để thu
được một lượng kết tủa, kết tủa lớn nhất, nhỏ nhất hay cần cái nhìn trực quan
cho học sinh.
Cơ sở chung: trong đồ thị có 2 phần:
- Phần đồng biến: chất phản ứng tăng do vậy lượng kết tủa tăng.
- Phần nghịch biến: chất lượng phản ứng tăng dẫn tới lượng kết tủa giảm.
Để giải các bài toán bằng phương pháp đồ thị, thường trải qua các bước sau:
Bước 1: Viết các phương trình xảy ra
Bước 2: Dựa vào các phương trình đã xảy ra để xây dựng đồ thị
Bước 3: Tìm tọa độ đề cho và điều kiện tồn tại của đồ thị
Bước 4: Đặt các tọa độ đã tìm vào đồ thị
Bước 5: Tìm mối quan hệ của đồ thị giải ra đáp án.
Một số lưu ý khi giải các bài toán hóa học bằng phương pháp đồ thị
- Bài toán có thể cho một nghiệm hoặc nhiều nghiệm.
- Dựa vào dữ kiện đề bài để xác định nghiệm đúng:
+ Thể tích, số mol nhỏ nhất trước điểm cực đại.
14

+ Thể tích, số mol lớn nhất là sau điểm cực đại.
+ Không có yêu cầu nào thì sẽ là hai nghiệm.
Ưu điểm:
- Trực quan, sinh động, dễ hiểu về tiến trình phản ứng , sử dụng dạng toán
đồng dạng trong chương trình toán cấp 2 giúp học sinh giải bài tập một cách
nhanh nhất.
- Phát huy khả năng tư duy cho học sinh, để các em hiểu rõ hơn về các hiện
tượng thí nghiệm.
Hạn chế: phương pháp này chỉ áp dụng trong một số trường hợp nhất định.
2.2. Dạng bài tập khi oxit axit (CO2 hoặc SO2) tác dụng với dung dịch bazo
như Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2
Số mol Ca(OH)2 là a mol
Số mol của CaCO3 là n↓ mol
Phương trình:
CO2  Ca(OH )2  CaCO3  H 2O

a

a

a

CO2  Ca(OH )2  H 2O  Ca( HCO3 )2

a

a

Trường hợp: n↓ = a tức ↓max => nCO2 = a

Trường hợp: 0< n↓<a => có hai giá trị của CO2

nCO2 = x1= n↓
nCO2 = x2 = 2a- n↓
Cách vẽ:
- Trên trục Ox chọn hai điểm a và 2a
- Trên trục Oy chọn điểm a
- Giao điểm giữa hai đường x = a và y = a là kết tủa cực đại.
- Từ điểm kết tủa cực đại, nối với tọa độ O và điểm 2a ta được một tam giác.
- Với số mol kết tủa của từ trục Oy cắt tam giác ở một hoặc hai điểm. Tại
đó kẻ vuông góc với trục Oy, ta sẽ tính được số mol của OH-.
15


 Trường hợp 1: biết nCaCO3 , nCa (OH )2 . Tính nCO2 hoặc nSO2
Nếu

nCaCO3 = nCa (OH ) = a => nCO2 = a
2

Nếu 0< nCaCO3 < a =>có 2 giá trị của CO2
x1=

nCO2 = nCaCO3

x2 = nCO2 = 2a –

nCaCO3

Nếu tính lượng CO2 max thì tính x2

Nếu tính lương CO2 min thì tính theo x1
Ví dụ 1: Cho V lít khí CO2 (đktc) tác dụng với 0,2 mol dung dịch
Ca(OH)2. Sau phản ứng thu được 15 gam kết tủa CaCO3. Tính lượng khí CO2
min, max đã dùng ở phản ứng trên.
Hướng dẫn:

nCaCO3 = 0,15 mol < nCa (OH )2
Do vậy,

nCO2 = 0,15 => Vmin = 0,15 . 22,4 = 3,36 (lít)
16


nCO2 = 2.0.2 – 0,15 = 0,25 mol => V2 = 0,25. 22.4= 5,6 (lít)
nCaCO3

a

nCO2
0

0,1

a+0,1

0,6

4a+0,1

 Trương hợp 2: biết nCO2 , nCa (OH )2 . xác định sản phẩm

- Nếu

nCaCO3

nCO2

=

nCa (OH )2

= a => sản phẩm có 1 muối chứa gốc CO32 và

=a

- Nếu

nCO2 = 2 nCa (OH ) =2a => không có kết tủa, chỉ có muối chứa
2

gốc HCO3 .
- Nếu a< nCO2 < 2a =>Có hai muối và kết tủa được tính: nCaCO3 = 2a –

nCO2

Ví dụ 2: Cho 0,04 mol khí CO2 ( đktc) tác dụng với 0,03 mol Ca(OH)2.
Sau phản ứng thu được bao nhiêu gam kết tủa?
Hướng dẫn:

nCO2 > nCa (OH )
Ta thấy: 0,03 <

Do vậy,

nCaCO3

2

nCO2 < 2.0,03
= 2.0,03 – 0,04 = 0,02 (mol)

mCaCO3 = 0,02 .100 = 2 (gam)

17


 Trường hợp 3: biết

nCO2 , nCaCO3

=> nCa (OH )2

- Nếu

nCaCO3 < nCO2

- Nếu

nCaCO3 = nCO2 => nCa (OH )2

=

. tính

nCa (OH )2

nCO2  nCaCO3
2

=a=

nCaCO3

Ví dụ 3: Cho 0,12 mol khí CO2 tác dụng với 2,5 lít Ba(OH)2 x M. Sau
phản ứng thu được 15,76 gam kết tủa. Nồng độ mol của Ba(OH)2 là bao nhiêu?
Hướng dẫn:

nBaCo 3

2,5a

0,8

nCO2
0

0,8

nBaCO3

2,5a

1,2

= 0.08 (mol)

nCO2 > nCaCO3
Ta có:

nBa (OH )2

=

0,12  0, 08
= 0,1 (mol)
2

Vậy, nồng độ mol ban đầu của Ba(OH)2 là:

CM Ba ( OH )

2

= 0,1 : 2,5 = 0,04 (mol)

18

5a


 Trường hợp 4: Xác định kết tủa max, min trong khoảng biến thiên của

nCO2 , từ n1 đến n2, nBa (OH )2 = a

Nếu 0< nCO2 < a =>↓ max khi nCO2 max và ngược lại.
- Nếu a < nCO2 < 2a => ↓ max khi

nCO2

- Nếu 0 < nCO2 < 2a => ↓max tại

nCO2 = a, có 2 giá trị . Nếu nCO2

min
càng xa điểm

↓ max thì đấy là giá trị min.
Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 28,1 gam hỗn hợp MgCO3 (chiếm a% khối
lượng ) và BaCO3 vào dung dịch HCl dư thu được khí, cho tất cả các khí thoát ra
hấp thụ hết vào dung dịch A chứa 0,2 mol Ca(OH)2 thì thu được kết tủa B. Hỏi a
có giá trị bao nhiêu tương ứng với giá trị kết tủa max, min.
Hướng dẫn:

M Mg CO3 < M BaCO3
nCO2 max = 28,1 : 84 = 0,33 (mol)

nCO2 min = 28,1 : 97 = 0,14 (mol)
 nCO2 thuộc khoảng a < nCO2 < 2a (a = 0,2 )
19