SKKN "BD HSG Hóa 9" - giải B

Bài tập dạng P
2
O
5
tác dụng với NaOH hoặc KOH
Bồi dỡng học sinh giỏi lớp 9
Với dạng bài tập P
2
O
5
tác dụng với NaOH hoặc KOH
A : Đặt vấn đề
I -Lời mở đầu:
Nghị quyết Quốc hội khóa X kỳ họp thứ 8 về công tác đổi mới giáo dục
phổ thông với mục tiêu là xây dựng nội dung chơng trình và phơng pháp giáo
dục toàn diện cho thế hệ trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn nhân lực phục
vụ cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nớc , phù hợp với thực tiễn
và truyền thống Việt Nam, tiếp cận trình độ giáo dục ở các nớc phát triển trong
khu vực và trên thế giới.
Để thực hiện tốt mục tiêu giáo dục ngời giáo viên cần có sự hiểu biết và
nắm bắt chắc chắn những sự thay đổi về nội dung và phơng pháp giảng dạy
cũng nh những yêu cầu trong công tác đổi mới phơng pháp - đó chính là lấy
học trò làm trung tâm , phát huy tính tích cực học tập của học sinh . Học sinh
tự tìm tòi kiến thức, vận dụng những kiến thức đã học vào quá trình giải các
bài tập vào thực tế đời sống .
Đối với bộ môn hóa học thì đây là một môn khoa học thực nghiệm , học
sinh cần nghiên cứu các kiến thức trên cơ sở các thí nghiệm biểu diễn, thí
nghiệm thực hành v.v. Qua đó học sinh phải biết tổng hợp kiến thức đồng thời
vận dụng các kiến thức đã học vào gải các dạng bài tập là một vấn đề hết sức
quan trọng . Thông qua việc giải các bài tập ấy nhằm giúp học sinh cũng cố
các kiến thức đã học một cách có hệ thống , đồng thời phân loại đợc các dạng

toán , các dạng bài tập một cách vững chắc .
Đối với bộ môn hóa học thì thờng có hai dạng bài tập là bài tập định tính
và bài tập định lợng . Với hai dạng bài tập này thì có thể dùng phơng pháp trắc
nghiệm khách quan , trắc nghiệm tự luận hoặc hoặc phơng pháp tự luận để học
sinh làm quen.
Trong công tác bồi dỡng học sinh giỏi ngoài việc rèn luyện kỹ năng giải
bài tập cho học sinh còn một vấn đề hết sức quan trọng nữa đó là những kiến
thức của ngời thầy . Là giáo viên giảng dạy bộ môn hóa học đòi hỏi giáo viên
phải có sự hiểu biết rộng về vốn kiến thức , phải biết phân loại các dạng bài tập
và phát triển các dạng bài tập ấy ở dạng cao hơn thành các chuyên đề qua đó
giúp cho học sinh nắm kỹ hơn kiến thức và đi sâu vào các dạng bài tập cơ bản ,
bài tập nâng cao, hệ thống hóa đợc chơng trình đã học và có tính sáng tạo
trong học tập, trong việc giải toán hóa học.
II - Thực trạng của vấn đề nghiên cứu:
1- Thực trạng của vấn đề nghiên cứu:
Bản thân là một giáo viên đã tham gia bồi dỡng học sinh giỏi môn hóa
học trong quá trình giảng dạy đã phát hiện ra một số sai lầm của các em khi
Sáng kiến kinh nghiệm năm 2006 1
Bài tập dạng P
2
O
5
tác dụng với NaOH hoặc KOH
giải các bài tập hóa học nâng cao dạng P
2
O
5
tác dụng với kiềm. Từ đó tôi tôi
đi tới suy nghĩ cần phải có một hệ thống bài tập dạng này một cách tổng quát
và hệ thống nhằm giúp giáo viên và học sinh tránh đợc những sai sót đáng tiếc

và giải các dạng bài tập này một cách dễ dàng hơn.
2 - Kết quả của thực trạng trên:
Có một lần khi luyện toán cho một nhóm học sinh khi giải đến dạng bài
tập P
2
O
5
tác dụng với dd NaOH ( hoặc KOH ) tôi phát hiện ra sai lầm của học
sinh nh sau :
Ví dụ: Cho 14,2 g P
2
O
5
tác dụng với 150 g dd KOH 11,2% . Tính khối lợng
muối tạo thành.
Học sinh thờng giải nh sau :
Nhóm học sinh thứ nhất :
n P
2
O
5
=
142
2,14
= 0,1mol
n KOH =
56.100
112.150
= 0,3 mol
P

2
O
5
+ 6KOH 2K
3
PO
4
+3 H
2
O
Theo PT : n KOH = 6 n P
2
O
5
Bài ra : n KOH = 3n P
2
O
5
nên P
2
O
5
d - sản phẩm tính theo KOH =>
nK
3
PO
4
=
3
1

n KOH = 0,1 mol
m K
3
PO
4
= 0,1.212 = 21,2 g
Nhóm học sinh thứ hai :
P
2
O
5
+ 4KOH 2 K
2
HPO
4
+H
2
O
Theo PT: n KOH = 4 n P
2
O
5
Bài ra : n KOH = 3n P
2
O
5
=> P
2
O
5

d - sản phẩm tính theo KOH
Và học sinh tính :
nK
2
HPO
4
=
2
1
n KOH = 0,15 (mol)
m K
2
HPO
4
= 0,15.174 =26,1 g
Nhóm học sinh thứ ba :
2 P
2
O
5
+ 10 KOH 2K
3
PO
4
+2K
2
HPO
4
+4H
2

O
Theo PT : n KOH = 5 n P
2
O
5
Bài ra : n KOH = 3n P
2
O
5
=> P
2
O
5
d- sản phẩm tính theo KOH
Và học sinh tính đợc : nK
3
PO
4
= nK
2
HPO
4
=
5
1
nKOH =
5
3,0
=0,06 mol
m K

3
PO
4
= 0,06 . 212 =12,72 ( g)
m K
2
HPO
4
= 0,06. 174 = 10,44 (g)
Và một số sai lầm nữa mà học sinh mắc phải...
Tóm lại: Khi giải toán hóa học các em thờng mắc phải những sai lầm trên là do
các em quan niệm rằng :
Theo tính chất hóa học của Ô xít a xít là Ô xít a xít tác dụng với dd ba zơ tạo
thành muối và nớc ( trong phần lý thuyết các em đợc học là nh vậy ). Cho nên
Sáng kiến kinh nghiệm năm 2006 2
Bài tập dạng P
2
O
5
tác dụng với NaOH hoặc KOH
khi gặp những bài toán nh vậy các em cứ thế tiến hành viết phơng trình phản
ứng để tính toán , cũng có những em khi viết phơng trình có thể tạo ra những
muối này hay muối khác hoặc hỗn hợp của hai muối nhng cuối cùng các em
vẫn cha có cách giải dạng toán này , các em cha hiểu và cha có kỹ năng vận
dụng để viết phơng trình và tính toán chặt chẽ, sử dụng hết các điều kiện của
bài ra.
Trớc thực trạng nh vậy khi đợc nhà trờng phân công dạy bộ môn hóa học
lớp 9 và bồi dỡng học sinh giỏi lớp 9 để các em tham gia kỳ thi học sinh giỏi
cấp huyện , bản thân tôi hết sức băn khoăn trăn trở để làm sao khi giảng dạy và
truyền thụ cho các em dể các em tiếp thu một cách tốt nhất và đạt hiệu quả cao

nhất.
Đầu năm học 2005 - 2006 tôi đã tiến hành khảo sát chất lợng bộ môn hóa
học ở hai lớp 9 kết quả thu đợc nh sau :
Lớp Số học sinh Giỏi Khá TB Yếu- Kém
9A 41 0 5 19 17
9B 40 0 8 20 12

Đặc biệt dạng bài tập P
2
O
5
tác dụng với KOH hoặc NaOH các em đều
mắc phải sai lầm nh đã nêu ở trên
Để khắc phục tình trạng này của học sinh bản thân tôi là một giáo viên dạy
hóa học và đợc giao nhiệm vụ bồi dỡng học sinh giỏi tôi thấy cần thiết phải đa
ra một giải phấp tốt nhất nhằm giúp các em học sinh khi giải toán không mắc
phải những sai lầm và từ đó các em có kỹ năng vận dụng giải bài tập hóa học
một cách tốt hơn , đặc biệt với dạng bài tập P
2
O
5
tác dụng với dd kiềm cần có
một hệ thống tổng quát chung cho các trờng hợp xảy ra- chọn hớng viết phơng
trình phản ứng xảy ra nhanh nhất , tính toán thuận lợi nhất để các em làm
quen.
Kết quả đã thành công đối với các em học sinh do tôi trực tiếp giảng dạy và
bồi dỡng .
Chính vì vậy sau đây tôi xin nêu một sáng kiến nhỏ của tôi nhằm giúp học
sinh về phơng pháp giải bài tập dạng P
2

O
5
tác dụng với KOH hoặc NaOH
B- Giải quyết vấn đề :
Nội dung và các giải pháp thực hiện:
Dạng bài tập P
2
O
5
tác dụng với dd NaOH hoặc KOH thực chất là a xít
H
3
PO
4
(do P
2
O
5
+ H
2
O trong dd NaOH ) tác dụng với NaOH có thể xảy ra các
phản ứng sau :
H
3
PO
4
+ NaOH NaH
2
PO
4

+ H
2
O (1)
H
3
PO
4
+ 2NaOH Na
2
HPO
4
+ 2H
2
O (2)
Sáng kiến kinh nghiệm năm 2006 3
Bài tập dạng P
2
O
5
tác dụng với NaOH hoặc KOH
H
3
PO
4
+ 3NaOH Na
3
PO
4
+ 3H
2

O (3)
Giả sử có dd chứa a mol H
3
PO
4
tác dụng với dd có chứa b mol NaOH thu đợc
dd A ta có thể biện luận các chất theo tơng quan giữa a và b nh sau :

43
POnH
nNaOH
=
a
b
1- Nếu 0 <
a
b
<1 chỉ xảy ra phản ứng (1) taọ ra NaH
2
PO
4
và H
3
PO
4
còn d
2 - Nếu
a
b
= 1 phản ứng (1) vừa đủ tạo ra NaH

2
PO
4
3- Nếu Nếu 1 <
a
b
<2 xảy ra cả phản ứng (1) và phản ứng (2) taọ ra
NaH
2
PO
4
và Na
2
HPO
4
4 - Nếu
a
b
= 2 phản ứng (2) vừa đủ tạo ra Na
2
HPO
4
5 - Nếu Nếu 2 <
a
b
<3 xảy ra cả phản ứng (2) và phản ứng (3) taọ ra
Na
3
PO
4

và Na
2
HPO
4
6 - Nếu
a
b
= 3 phản ứng (3) vừa đủ tạo ra Na
3
PO
4
7 - Nếu
a
b
> 3 chỉ xảy ra phản ứng (3) tạo ra Na
3
PO
4
và NaOH còn d.
Với các trờng hợp xảy ra nh trên học sinh có thể áp dụng làm các ví dụ cụ
thể từ đó hình thành ở các em kỹ năng giải các các dạng bài tập này.
Ví dụ 1: Cho học sinh áp dụng làm các bài tập mà các em thờng mắc sai lầm
để từ đó các em đối chứng và rút ra sai lầm ở đâu :
Cho 14,2 gP
2
O
5
tác dụng với 150 g dd KOH 11,2% . Muối nào đợc tạo thành
? Khối lợng mỗi muối là bao nhiêu ?
Giải : Muốn xác định đợc muối nào tạo thành thì học sinh phải xét tỉ lệ mol

của các chất tham gia.
Bài toán này có thể sẽ xảy ra các phản ứng sau :
P
2
O
5
+ 3H
2
O 2H
3
PO
4
(1)
H
3
PO
4
+ KOH KH
2
PO
4
+ H
2
O (2)
H
3
PO
4
+ 2KOH K
2

HPO
4
+ 2H
2
O (3)
H
3
PO
4
+ 3KOH K
3
PO
4
+ 3H
2
O (4)
Theo (1) nH
3
PO
4
= 2n P
2
O
5
= 0,1.2 =0,2 mol
nKOH =
56.100
2,11.150
= 0,3 mol
Tỉ lệ

43
POnH
nKOH
=
a
b
=
2,0
3,0
=1,5 => 1 <
a
b
<2
Vậy xảy ra phản ứng (2) và (3) tạo ra hai muối là KH
2
PO
4
và K
2
HPO
4
Phần tính toán học sinh viết phơng trình phản ứng xảy ra và tính.
Cách 1 : Nếu viết phơng trình song song thì lập hệ phơng trình toán học để
tính
Cụ thể : H
3
PO
4
+ KOH KH
2

PO
4
+ H
2
O
Sáng kiến kinh nghiệm năm 2006 4
Bài tập dạng P
2
O
5
tác dụng với NaOH hoặc KOH
x mol x mol x mol

H
3
PO
4
+2KOH K
2
HPO
4
+ 2H
2
O
y mol 2y mol y mol
Ta có:



=+

=+
3,02
2,0
yx
yx
giải ra ta đợc



=
=
1,0
1,
y
ox
Nh vậy m KH
2
PO
4
= 0,1. 136 =13,6 g
m K
2
HPO
4
= 0,1. 174 = 17,4 g
Cách 2 : Hoặc nếu viết phơng trình phản ứng nối tiếp nh sau :
H
3
PO
4

+ KOH KH
2
PO
4
+ H
2
O
n KH
2
PO
4
= nKOH = n H
3
PO
4
=0,2 (mol) ( tính theo H
3
PO
4
)
KOH d : 0,3 - 0,2 = 0,1 mol
Vì KOH d nên : KOH + KH
2
PO
4
K
2
HPO
4
+ H

2
O
nKH
2
PO
4
=n K
2
HPO
4
= nKOH d =0,1 mol
Vậy nKH
2
PO
4
thu đợc sau cùng là : 0,2- 0,1 = 0,1 mol
nK
2
HPO
4
= 0,1 mol
mKH
2
PO
4
= 0,1. 136 = 13,6g
mK
2
HPO
4

= 0,1.174 = 17,4 g
Từ đó học sinh đối chiếu với bài làm của mình lúc đầu khi các em cha hình
thành cách giải để rút ra sai sót
Ví dụ 2 : Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam Phôt pho thu đợc chất A , cho chất A
tác dụng với 800 ml dd NaOH 0,6 M thì thu đợc muối gì ? Tính khối lợng
của muối đó .
Giải : n
p
=
31
2,6
= 0,2 mol
Có thể xảy ra các phản ứng sau :
4P + 5O
2
2P
2
O
5
(1)
P
2
O
5
+ 3H
2
O 2H
3
PO
4

(2)
H
3
PO
4
+ NaOH NaH
2
PO
4
+ H
2
O (3)
H
3
PO
4
+2 NaOH Na
2
HPO
4
+2 H
2
O (4)
H
3
PO
4
+ 3NaOH Na
3
PO

4
+3 H
2
O (5)
Theo phơng trình (1) nP
2
O
5
=
2
1
n
p
= 0,1 mol
Theo phơng trình (2) n H
3
PO
4
= 2nP
2
O
5
= 0,1.2 = 0,2 mol
n NaOH = 0,8.0,6 = 0,48 mol
Tỉ lệ
43
POnH
nNaOH
=
a

b
=
2,0
48,0
= 2,4 => 2<
a
b
< 3
Xảy ra hai phản ứng (4) và (5) tạo ra hai muối Na
2
HPO
4
và Na
3
PO
4
.Khi xác
định đợc muối tạo thành ở phản ứng (4) và (5) học sinh tiến hành giải theo hai
Sáng kiến kinh nghiệm năm 2006 5