Một số kinh nghiệm giải nhanh dạng bài tập cacbon dioxxit tác dụng với dung dịch kiềm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (179.63 KB, 20 trang )
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT LÊ HOÀN
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
MỘT SỐ KINH NGHIỆM GIẢI NHANH DẠNG
BÀI TẬP “CACBON ĐIOXIT TÁC DỤNG VỚI
DUNG DỊCH KIỀM”
Người thực hiện: Lê Văn Mạnh
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc môn: Hóa học
THANH HÓA, NĂM 2019
0
MỤC LỤC.
Nội dung
1. Mở đầu:
1.1. Lý do chọn đề tài.
1.2. Mục đích nghiên cứu.
1.3. Đối tượng nghiên cứu.
1.4. Đối tượng nghiên cứu.
2. Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm:
2. 1. Cơ sở lý luận
2. 2. Thực trạng của vấn đề nghiên cứu.
2.3. Giải pháp nghiên cứu.
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm.
3. Kết luận, kiến nghị:
4. Tài liệu tham khảo.
5. Danh mục SKKN đã đạt giải C trở lên.
Trang
2
2
2
2
2
3
3
3
3
15
17
18
19
1
1. Mở đầu:
1.1. Lý do chọn đề tài:
Trong quá trình học tập, nghiên cứu và giảng dạy bộ môn hóa học ở trường
THPT Lê Hoàn tôi nhận thấy: môn hóa học trong trường phổ thông là môn khó,
kiến thức rộng, học sinh ở cấp THCS chưa tập trung vào bộ môn này, ví thế nếu
không có những bài giảng và phương pháp giải bài tập hợp lí, phù hợp với thế
hệ học trò thì dễ làm cho học sinh thụ động trong việc tiếp thu, cảm nhận. Để
môn học không còn mang tính đặc thù khó hiểu tôi đã chọn đề tài: Một số kinh
nghiệm giải nhanh dạng bài tập “Cacbon đioxit tác dụng với dung dịch kiềm”
với mục đích làm cho môn hóa học ngày càng dễ hiểu, đi sâu vào nội dung quan
trọng , tạo điều kiện cho học sinh dễ học, dễ nhớ và dễ dàng nhận ra được vấn đề
cơ bản của bài học.
1.2. Mục đích nghiên cứu:
Giúp học sinh nghiên cứu cơ sở lý thuyết cơ bản về: Dạng bài tập CO 2 tác
dụng với kiềm và kiềm thổ đồng thời tìm hiểu vai trò, cách vận dụng và kết hợp
giữa các định luật của hóa học và cách dùng phương trình ion rút gọn thay thế
cho các phương trình phân tử. Từ đó phát triển tư duy, sáng tạo, tránh được
những lúng túng, sai lầm, tiết kiệm thời gian làm bài và nâng cao kết quả trong
học tập, trong các kỳ thi.
1.3. Đối tượng nghiên cứu:
Sáng kiến nghiên cứu các dạng bài tập “Cacbon đioxit tác dụng với dung
dịch kiềm ” với các trường hợp cụ thể sau:
+ Cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm: NaOH, KOH ....
+ Cho CO 2 tác dụng với dung dịch kiềm và dung dịch kiềm thổ: NaOH,
KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2...
+ Cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm và muối cacbonat: NaOH, KOH...
Các dạng bài tập trong chương trình THPT và trong các đề thi HSG, đề thi
THPT QG.
1.4. Phương pháp nghiên cứu:
+ Nghiên cứu cơ sở lý luận của các bài giảng hóa học trong trường THPT
Lê Hoàn năm học 2018– 2019.
+ Nghiên cứu tài liệu Internet, sách giáo khoa, sách tham khảo, đề thi HSG
các tỉnh, đề thi đại học cao đẳng các năm 2004 - 2018, đề thi THPT Quốc gia
năm 2015-2018... vv.
+ Thực nghiệm: Thống kê toán học và xử lý kết quả thực nghiệm.
2
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm:
2. 1. Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm:
Để hình thành được kỹ năng giải nhanh bài tập hóa học thì ngoài việc giúp
học sinh nắm được bản chất của quá trình phản ứng thì giáo viên phải hình thành
cho học sinh một phương pháp giải nhanh bên cạnh đó rèn luyện cho học sinh tư
duy định hướng khi đứng trước một bài toán và khả năng phân tích đề bài.
Với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay thì việc giải nhanh các bài toán
hóa học là yêu cầu hàng đầu của người học, yêu cầu tìm ra được phương pháp
giải toán một cách nhanh nhất, không những giúp người học tiết kiệm được thời
gian làm bài mà còn rèn luyện được tư duy và năng lực phát hiện vấn đề của
người học.
2. 2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm:
Về chủ đề: Một số kinh nghiệm giải nhanh dạng bài tập “Cacbon đioxit tác
dụng với dung dịch kiềm” . Một số tác giả khác cũng đã đề cập đến cách làm
này trong một số tài liệu tham khảo. Tuy nhiên, ở đó mới chỉ dừng lại giải một
số bài tập đơn lẻ chưa có hệ thống, chưa có tính khái quát. Do đó nội dung kiến
thức và kĩ năng giải về chủ đề này cung cấp cho học sinh chưa được nhiều. Nên
khi gặp các bài toán dạng này các em thường lúng túng trong việc tìm ra cách
giải phù hợp, hoặc không làm được hoặc làm được nhưng mất rất nhiều thời
gian.
Trên thực tế, với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay đã có nhiều học
sinh vẫn áp dụng cách giải từ cấp THCS như:
n
NaOH
+ Xét tỉ lệ mol: T n
CO
2
Nếu: T ≤ 1 Tạo muối axit và CO2 có thể còn dư.
Nếu: 1 ≤ T ≤ 2 Tạo muối hỗn hợp 2 muối, cả CO2 và NaOH đều hết.
Nếu: T 2 Tạo muối trung hòa và NaOH có thể còn dư
+ Xét các trường hợp có thể xảy ra …vv.
Thiết nghĩ để học sinh áp dụng cách này thì dễ ứng với trường hợp cho một
dung dịch kiềm tác dụng với CO2, nếu cho hỗn hợp dung dịch kiềm, dung dịch
kiềm thổ tác dụng với CO2 thì rất khó và không thể viết được phương trình phân
tử.
Do đó, tôi đã chọn và xây dựng sáng kiến: Một số kinh nghiệm giải nhanh
dạng bài tập “Cacbon đioxit tác dụng với dung dịch kiềm” với mục đích giúp
học sinh nhận dạng bài toán, giảm áp lực phải ghi nhớ công thức và giải bài toán
một cách nhanh nhất nhưng cũng được lập luận chặt chẽ.
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn
đề:
2.3.1. Cơ sở của phương pháp:
2.3.1.1. Định luật bảo toàn nguyên tố (ĐLBTNT):
Dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố: Trong các phản ứng, quá trình hóa học
các nguyên tố luôn được bảo toàn. Nghĩa là:
3
+ Tổng số mol nguyên tử của nguyên tố M bất kì trước và sau phản ứng
không đổi.
+ Khối lượng nguyên tử của nguyên tố M bất kì trước và sau phản ứng
không đổi.
2.3.1.2. Định luật bảo toàn khối lượng (ĐLBTKL):
+ Khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng khối lượng các chất được
tạo thành sau phản ứng. Nghĩa là: Tổng khối lượng các chất trước phản ứng
(mT). Tổng khối lượng các chất sau phản ứng ( mS ) * �mT = �mS
+ Khối lượng hợp chất bằng tổng khối lượng nguyên tử của nguyên tố tạo
thành hợp chất đó.
+ Khối lượng của muối sau phản ứng: * �mmuối = �mcation+ �manion
2.3.1.3. Định luật bảo toàn điện tích (ĐLBTĐT):
+ Nguyên tắc: Điện tích luôn luôn được bảo toàn.
+ Từ đó suy ra hệ quả: Trong một dung dịch tổng số mol đơn vị điện tích
âm và dương phải bằng nhau.
2.3.1.4. Một số lưu ý:
Khi cho CO2 tác dụng với các dung dịch NaOH, KOH, Ba(OH) 2, Ca(OH)2
có thể xảy ra các PTHH sau:
� HCO3
(1) CO2 OH ��
� CO32 H 2O hay HCO3 OH ��
� CO32 H 2O
(2) CO2 2OH ��
� MCO3 với M là Ba, Ca, Sr.
(3) CO32 M 2 ��
� 2 HCO3
(4) CO2 CO32 H 2O ��
Khi đun nóng hay nung kết tủa tới khối lượng không đổi có thể xảy ra
phương trình hóa học sau:
t
� MCO3 CO2 � H 2O .
(5) M(HCO3 )2 ��
t cao
� MO CO2 . với M là Ba, Ca, Sr.
(6) MCO3 ���
0
0
+ Khi cô cạn dung dịch sau phản ứng, ta luôn có:
* �mmuối = �mcation+ �manion
+ Khi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch bazơ nhất thiết phải xảy ra sự
tăng giảm khối lượng dung dịch. Thường gặp nhất là hấp thụ sản phẩm cháy
bằng dung dịch Ca(OH)2 hoặc dd Ba(OH)2. Khi đó :
Khối lượng dd (sau phản ứng) tăng = mhấp thụ - mkết tủa
Khối lượng dd (sau phản ứng) tăng = mkết tủa - mhấp thụ
2.3.2. Các dạng bài tập:
Trong đề tài này tôi xin trình bày phương pháp giải các dạng bài bập về: CO 2
tác dụng với OH ở ba dạng chính:
Dạng1: Bài tập về CO2 tác dụng với OH khi biết số mol của cả 2 chất.
4
Dạng2: Bài tập về CO2 tác dụng với OH khi biết số mol của 1 trong 2 chất
tác dụng và số mol chất kết tủa.
Dạng3: Bài tập về CO2 tác dụng với OH trong dung dịch chứa CO32 , HCO3 .
Các trường hợp cụ thể:
Dạng 1: Bài tập về CO2 tác dụng với OH khi biết số mol của cả 2 chất.
+ Phương pháp giải:
Bước 1: Tính số mol của CO2 và OH
Bước 2: Viết phương trình ion rút gọn của các phản ứng.
� HCO3 . Nếu OH mà dư thì tiếp tục xảy ra phương trình:
(1) CO2 OH ��
� CO32 H 2O
(2) HCO3 OH ��
� MCO3 �
(3) CO32 M 2 ��
Bước 3: Tính toán theo yêu cầu của đề bài.
+ Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch NaOH 1M.
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn khối lượng muối có trong dung dịch là:
A. 13,7.
B. 5,3.
C. 8,4.
D. 15,9.
Hướng dẫn giải
- Ta có: nCO2 = 3,36/22,4 = 0,15 mol,
nNaOH = 0,2.1 = 0,2 mol nOH =0,2
mol.
� HCO3 (CO2 hết, OH dư)
- PTHH: (1) CO2 OH ��
0,15 0,15
0,15 (mol)
2
� CO3 H 2O ( OH hết, HCO3 dư)
(2) HCO3 OH ��
0,05
0,05
0,05 (mol)
+
- Dung dịch sau phản ứng gồm: Na (0,2 mol), HCO3 (0,1 mol), CO32 (0,05mol).
Vậy: mmuối = mcation + manion = 0,2.23 + 0,1.61 + 0,05.60 = 13,7 gam
Đáp án: A
Ví dụ 2: Hấp thụ hoàn toàn 5,6 lít CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch KOH 1M.
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch
X, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là
A. 20,0.
B. 6,9.
C. 26,9.
D. 9,6.
Hướng dẫn giải
- Ta có: nCO2 = 5,6/22,4 = 0,25 mol,
nKOH = 0,3.1 = 0,3 mol nOH =0,3 mol.
� HCO3 (CO2 hết, OH dư)
- PTHH: (1) CO2 OH ��
0,25 0,25
0,25 (mol)
2
� CO3 H 2O ( OH hết, HCO3 dư)
(2) HCO3 OH ��
0,05
0,05
0,05 (mol)
+
- Dung dịch sau phản ứng gồm: K (0,3 mol), HCO3 (0,2 mol), CO32 (0,05mol).
Vậy: m = mmuối = mcation + manion = 0,3.39 + 0,2.61 + 0,05.60 = 26,9 gam
Đáp án: C
5
Ví dụ 3: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch gồm
NaOH 0,5M và KOH 0,5M, thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y, thu
được a gam chất rắn khan. Giá trị của a là
A. 35,1.
B. 15,3.
C. 13,5.
D. 31,5.
Hướng dẫn giải
- Ta có: nCO2 = 3,36/22,4 = 0,15 mol, nNaOH = 0,2.0,5 = 0,1 mol, nKOH
=0,2.0,5 = 0,1
nOH =0,2 mol.
� HCO3 (CO2 hết, OH dư)
- PTHH: (1) CO2 OH ��
0,15 0,15
0,15 (mol)
2
� CO3 H 2O ( OH hết, HCO3 dư)
(2) HCO3 OH ��
0,05
0,05
0,05 (mol)
+
- Dung dịch sau phản ứng gồm: K (0,1 mol), Na+ (0,1 mol), HCO3 (0,1 mol),
CO32 (0,05mol).
Vậy: m = mmuối = mcation + manion = 0,1.39 + 0,1.23 + 0,1.61 + 0,05.60 = 15,3
gam Đáp án: B
Ví dụ 4: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch
Ca(OH)2 0,75M, thu được a gam kết tủa. Giá trị của a là
A. 1,0.
B. 7,5.
C. 5,0.
D. 15,0.
Hướng dẫn giải
- Ta có: nCO2 = 2,24/22,4 = 0,1 mol,
=0,15 mol,
nCa ( OH )2 = 0,1.0,75 = 0,075 mol nOH
nCa 2 = 0,075 mol.
� HCO3 (CO2 hết, OH dư)
- PTHH: (1) CO2 OH ��
0,1 0,1
0,1 (mol)
2
� CO3 H 2O ( OH hết, HCO3 dư)
(2) HCO3 OH ��
0,05
0,05
0,05 (mol)
2
2
2
� CaCO3 �( CO3 hết, Ca 2 dư)
(3) CO3 Ca ��
0,05 0,05
0,05 (mol)
a = mCaCO = 0,05.100 = 5,0 gam Đáp án: C
Ví dụ 5: Cho 3,36 lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn bởi 100ml dung dịch
gồm NaOH 0,8M và Ba(OH)2 0,5M. Sau khi kết thúc phản ứng thu được x gam
kết tủa. Giá trị của x là
A. 5,91.
B. 1,97.
C. 3,94.
D. 9,85.
Hướng dẫn giải
3
nBa (OH )2 = 0,1.0,5 = 0,05 mol, nNaOH =
0,1.0,8 = 0,08 mol. nOH =0,18 mol, nBa 2 = 0,05 mol.
- Ta có: nCO2 = 3,36/22,4 = 0,15 mol,
� HCO3 (CO2 hết, OH dư)
- PTHH: (1) CO2 OH ��
0,15 0,15
0,15 (mol)
2
� CO3 H 2O ( OH hết, HCO3 dư)
(2) HCO3 OH ��
6
0,03
0,03
0,03 (mol)
2
� BaCO3 �( CO3 hết, Ba 2 dư)
(3) CO Ba ��
0,03 0,03
0,03 (mol)
x = mBaCO = 0,03.197 = 5,91 gam Đáp án: A
Dạng 2: Bài tập về CO2 tác dụng với OH khi biết số mol của 1 trong 2 chất
tác dụng và số mol chất kết tủa.
+ Phương pháp giải:
Bước 1: Tính số mol của các chất đã có đủ dữ liệu (CO 2, OH hoặc
MCO3).
Bước 2: Viết phương trình ion rút gọn của các phản ứng.
� HCO3 . Nếu OH mà dư thì tiếp tục xảy ra phương trình:
(1) CO2 OH ��
� CO32 H 2O
(2) HCO3 OH ��
� MCO3 �
(3) CO32 M 2 ��
Bước 3: Căn cứ theo dữ kiện đề bài để xét các trường hợp xảy ra, như:
TH1: Sau phản ứng (9) HCO3 hết, HO dư.
TH2: Sau phản ứng (9) OH hết, HCO3 dư.
Bước 4: Tính toán theo yêu cầu của đề bài.
+ Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Hấp thụ toàn bộ x mol CO2 vào dung dịch chứa 0,03 mol Ca(OH)2
được 2 gam kết tủa. Tính giá trị của x?
Hướng dẫn giải
2
3
2
3
- Ta có: nCa ( OH )2 = 0,03 mol nOH =0,06 mol,
2/100 = 0,02 mol.
- Vì nCaCO3 0,02 mol <
nCa 2 = 0,03 mol, nCaCO =
3
nCa 2 ban đầu, nên ta xét 2 trường hợp sau:
+ Trường hợp 1: Sau phản ứng (9) HCO3 hết, HO dư.
� HCO3 (CO2 hết, OH dư)
PTHH: (1) CO2 OH ��
x x
x (mol)
2
� CO3 H 2O ( HCO3 hết, OH dư)
2) HCO3 OH ��
x
x
x (mol)
2
2
2
� CaCO3 �( CO3 hết, Ca 2 dư)
(3) CO3 Ca ��
x
x
x (mol)
x = nCaCO = 0,02 mol.
+ Trường hợp 2: Sau phản ứng (9) OH hết, HCO3 dư.
� HCO3 (CO2 hết, OH dư)
PTHH: (1) CO2 OH ��
x x
x (mol)
2
� CO3 H 2O ( OH hết, HCO3 dư)
(2) HCO3 OH ��
0,06-x 0,06-x 0,06-x (mol)
2
2
� CaCO3 �( CO32 hết, Ca 2 dư)
(3) CO3 Ca ��
3
7
0,06-x
0,06-x (mol)
0,06-x = nCaCO3 = 0,02 x = 0,04 mol.
Vậy x = 0,02 mol hoặc x = 0,04 mol.
Ví dụ 2 (Trích đề thi ĐH-2007-A): Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 (ở đktc)
vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ a mol/l, thu được 15,76 gam kết tủa.
Giá trị của a là
A. 0,032.
B. 0,048.
C. 0,06.
D. 0,04.
Hướng dẫn giải
- Ta có: nCO2 = 2,688/22,4 = 0,12 mol, nBaCO3 = 15,76/197 = 0,08 mol.
- Vì nCO2 ban đầu = 0,12 mol > nC trong nBaCO3 = 0,08 mol xảy ra trường hợp sau:
� HCO3 (CO2 hết, OH dư)
PTHH: (1) CO2 OH ��
0,12 0,12
0,12 (mol)
2
� CO3 H 2O ( OH hết, HCO3 dư)
(2) HCO3 OH ��
0,08 0,08
0,08 (mol)
2
2
2
� BaCO3 �( CO3 hết, Ba 2 dư)
(3) CO3 Ba ��
0,08
0,08 (mol)
- Theo PTHH: nOH = 0,12 + 0,08 = 0,2 mol 2,5.a.2 = nOH = 0,2 a = 0,04 lít.
Đáp án: D.
Ví dụ 3: Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí CO2 (ở đktc) vào 200 ml dung dịch
Ca(OH)2 nồng độ x mol/l, thu được 1 gam kết tủa. Giá trị của x là
A. 0,3.
B. 0,15.
C. 0,6.
D. 0,4.
Hướng dẫn giải
- Ta có: nCO2 = 1,12/22,4 = 0,05 mol, nCaCO3 = 1/100 = 0,01 mol.
- Vì nCO2 ban đầu = 0,05mol > nC trong nCaCO3 = 0,01 mol xảy ra trường hợp sau:
� HCO3 (CO2 hết, OH dư)
PTHH: (1) CO2 OH ��
0,05 0,05
0,05 (mol)
2
� CO3 H 2O ( OH hết, HCO3 dư)
(2) HCO3 OH ��
0,01
0,01 (mol)
2
2
2
� CaCO3 �( CO3 hết, Ca 2 dư)
(3) CO3 Ca ��
0,01
0,01 (mol)
- Theo PTHH: nOH = 0,05 + 0,01 = 0,06 mol 0,2.x.2 = nOH = 0,06
x = 0,15lít.
Đáp án: B.
Ví dụ 4: Cho V lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 4 lít dung dịch Ba(OH)2
0,01M thu được 2,955 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 0,336.
B. 0,672.
C. 0,336 hoặc 1,456.
D. 0,672 hoặc 2,912.
Hướng dẫn giải
8
- Ta có: nBa ( OH )2 = 4.0,01 = 0,04 mol nOH =0,08 mol,
nBa2 = 0,04 mol,
nBaCO3 = 2,955/197 = 0,015 mol.
- Vì nBaCO3 = 0,015 mol <
nBa 2 ban đầu, nên ta xét 2 trường hợp sau:
+ Trường hợp 1: Gọi x là số mol của CO2 tham gia các phản ứng.
� HCO3 (CO2 hết, OH dư)
PTHH: (1) CO2 OH ��
x x
x (mol)
2
� CO3 H 2O ( HCO3 hết, OH dư)
(2) HCO3 OH ��
x
x
x (mol)
2
2
2
� BaCO3 �( CO3 hết, Ba 2 dư)
(3) CO3 Ba ��
x
x
x (mol)
x = nBaCO = 0,015 mol V = VCO = 0,015.22,4 = 3,36 lít.
+ Trường hợp 2: Gọi x là số mol của CO2 tham gia các phản ứng.
� HCO3 (CO2 hết, OH dư)
PTHH: (1) CO2 OH ��
x x
x (mol)
2
� CO3 H 2O ( OH hết, HCO3 dư)
(2) HCO3 OH ��
0,08-x 0,08-x (mol)
2
2
� BaCO3 �( CO32 hết, Ba 2 dư)
(3) CO3 Ba ��
0,015
0,015 (mol)
0,08-x = nBaCO = 0,015 x = 0,065 mol V = VCO = 0,065.22,4 = 1,456 lít.
Vậy V = 3,36 lít hoặc V = 1,456 lít Đáp án: C.
Ví dụ 5: Cho V lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 3 lít dung dịch Ca(OH)2
0,01M thu được 1,5 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 0,336.
B. 2,016.
C. 0,336 hoặc 2,016.
D. 0,336 hoặc 1,008.
Hướng dẫn giải
3
2
3
2
- Ta có: nCa ( OH )2 = 3.0,01 = 0,03 mol nOH =0,06 mol,
nCa 2 = 0,03 mol,
nCaCO3 = 1,5/100 = 0,015 mol.
- Vì nCaCO3 = 0,015 mol <
nCa 2 ban đầu, nên ta xét 2 trường hợp sau:
+ Trường hợp 1: Gọi x là số mol của CO2 tham gia các phản ứng.
� HCO3 (CO2 hết, OH dư)
PTHH: (1) CO2 OH ��
x x
(mol)
� CO32 H 2O ( HCO3 hết, OH dư)
(2) HCO3 OH ��
x
x
x (mol)
2
2
2
� CaCO3 �( CO3 hết, Ca 2 dư)
(3) CO3 Ca ��
x
x
x (mol)
n
V
x = CaCO = 0,015 mol V = CO = 0,015.22,4 = 3,36 lít.
3
x
2
9
+ Trường hợp 2: Gọi x là số mol của CO2 tham gia các phản ứng.
� HCO3 (CO2 hết, OH dư)
PTHH: (1) CO2 OH ��
x x
x (mol)
2
� CO3 H 2O ( OH hết, HCO3 dư)
(2) HCO3 OH ��
0,06-x 0,06-x (mol)
2
2
� CaCO3 �( CO32 hết, Ca 2 dư)
(3) CO3 Ca ��
0,015
0,015 (mol)
0,06-x = nCaCO = 0,015 x = 0,045 mol V = VCO = 0,045.22,4 = 1,008 lít.
Vậy V = 3,36 lít hoặc V = 1,008 lít Đáp án: D.
Dạng 3: Bài tập về CO2 tác dụng với OH trong dung dịch chứa: OH , CO32
...
+ Phương pháp giải:
Bước 1: Tính số mol của CO2 và OH
Bước 2: Viết phương trình ion rút gọn của các phản ứng.
� HCO3 hay CO2 2OH ��
� CO32 H 2 O (2)
(1) CO2 OH ��
� CO32 H 2O
(3) HCO3 OH ��
� 2 HCO3
(4) CO2 CO32 H 2O ��
� BaCO3 �
(5) CO32 Ba 2 ��
Bước 3: Tính toán theo yêu cầu của bài.
+ Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1 (Trích đề thi ĐH-2010-B): Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đktc) vào
100 ml dung dịch gồm K2CO3 0,2M và KOH x mol/l, sau khi các phản ứng xảy
ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2
(dư), thu được 11,82 gam kết tủa. Giá trị của x là
A. 1,6.
B. 1,2.
C. 1,0.
D. 1,4.
Hướng dẫn giải
- Ta có: nCO2 = 2,24/22,4 = 0,1 mol, nBaCO3 = 11,82/197 = 0,06 mol, nKOH = 0,1x
3
2
mol nOH = 0,1x mol, nCO = nK CO = 0,02 mol.
- Vì CO2 hấp thụ hết và tạo kết tủa với BaCl2 nên ta có:
� CO32 H 2O
PTHH: (1) CO2 2OH ��
0,05x 0,1x
0,05x (mol)
2
� 2 HCO3
(2) CO2 CO3 H 2O ��
0,05x +0,02 - 0,06 (mol)
2
2
� BaCO3 �( CO32 hết, Ba 2 dư)
(3) CO3 Ba ��
0,06
0,06 (mol)
- Theo PTHH: nCO2 = 0,05x + 0,05x - 0,04 = 0,1 x = 1,4 lít.
Đáp án: D.
Ví dụ 2: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch chứa
Na2CO3 0,5M và NaOH 0,75M thu được dung dịch X. Cho dung dịch BaCl2 dư
2
3
2
3
10
vào dung dịch X thu được kết tủa có khối lượng là
A. 9,85gam.
B. 29,55 gam.
C. 19,7gam.
D. 39,4 gam.
Hướng dẫn
- Ta có: nCO2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol, nNa2CO3 = nCO = 0,1 mol, nNaOH = 0,15mol
2
3
nOH = 0,15 mol.
� HCO3 (CO2 dư, OH hết) xảy ra tiếp phản ứng:
PTHH: (1) CO2 OH ��
0,15 0,15
0,15 (mol)
2
� 2 HCO3 ( CO2 hết, CO32 dư)
(2) CO2 H 2O CO3 ��
0,05
0,05
0,1 (mol)
2
2
2
2
� BaCO3 �( CO3 hết, Ba dư)
(3) CO3 Ba ��
0,05
0,05 (mol)
- Theo PTHH: mBaCO3 = 0,05.197 = 9,58 gam.
Đáp án: A.
Ví dụ 3: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm
K2CO3 x mol/l và KOH 0,5 M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được
dung dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu được 19,7
gam kết tủa, đun nóng dung dịch lại thu thêm kết tủa nữa . Giá trị của x là
A. 2,0.
B. 1,5.
C. 2,5.
D. 1,0.
Hướng dẫn
- Ta có: nCO2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol, nBaCO3 = 19,7/197 = 0,1 mol, nKOH = 0,1.0,5
1
= 0,05 mol nOH = 0,05 mol, nK CO = nCO = nK = 0,1x mol.
2
3
2
3
2
- Vì khi đun nóng dung dịch sau phản ứng giữa Y với BaCl2 cho kết tủa nữa, nên
trong dung dịch còn HCO3 dư, ta có:
� HCO3 ( OH hết, CO2 dư) xảy ra phản ứng:
PTHH: (1) CO2 OH ��
0,05 0,05
0,05 (mol)
2
� 2 HCO3 ( CO2 hết, CO32 dư)
(2) CO2 H 2O CO3 ��
0,15
0,15
0,3 (mol)
2
2
2
2
� BaCO3 �( CO3 hết, Ba dư)
(3) CO3 Ba ��
0,1
0,1 (mol)
- Theo PTHH: nCO32 (3) = 0,1x – 0,15 = 0,1 mol x = 2,5M.
Đáp án: C.
Ví dụ 4: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch
gồm Na2CO3 0,25M và KOH a mol/lít, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn
toàn thu được dung dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch Ca(NO3)2
(dư), thu được 7,5 gam kết tủa. Giá trị của a là
A. 2,0.
B. 1,2.
C. 1,0.
D. 1,4.
Hướng dẫn giải
11
- Ta có: nCO2 = 3,36/22,4 = 0,15 mol, nCaCO3 = 7,5/100 = 0,075 mol, nKOH = 0,1a
1
mol nOH = 0,1a mol, nNa CO = nCO = nNa = 0,025 mol.
2
2
3
3
2
- Vì nC (CaCO ) = 0,075 mol < nC (CO Na CO ) = 0,15 + 0,025 = 0,175 mol nên trong
2
dung dịch sau phản ứng phải có 2 muối: CO3 và HCO3
� HCO3 (CO2 hết, OH dư)
PTHH: (1) CO2 OH ��
0,15 0,15
0,15 (mol)
2
� CO3 H 2O ( OH hết, HCO3 dư)
(2) HCO3 OH ��
x
x (mol)
2
2
2
� CaCO3 �( CO3 hết, Ca 2 dư)
(3) CO3 Ca ��
0,075
0,075 (mol)
- Theo PTHH: nCO32 = x + 0,025 = 0,075 x = 0,05 mol.
3
2
2
3
- Theo PTHH: nOH = 0,15 + x = 0,15 + 0,05 = 0,2 mol a = 2,0
Đáp án: A.
12
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch NaOH
1M, thu được dung dịch A. Cô cạn dụng dịch A thu được a gam muối. Giá trị
của a là
A. 8,4.
B. 14,6.
C. 4,0.
D. 10,6.
Bài 2: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch KOH 1M,
thu được x gam muối. Giá trị của x là
A. 5,6.
B. 20,7.
C. 26,3.
D. 27,0.
Bài 3: Hấp thụ hoàn toàn 0,448 lít CO2 (đktc) vào 300ml dung dịch NaOH
0,2M, thu được dung dịch X. Cô cạn toàn bộ dung dịch X thu được m gam chất
rắn khan. Giá trị của m là
A. 2,92.
B. 2,12.
C. 0,8.
D. 2,21.
Bài 4: Hấp thụ hoàn toàn 1,792 lít khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch KOH
1M, thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y, thu được y gam chất rắn khan.
Giá trị của y là
A. 11,04.
B. 2,24.
C. 13,28.
D. 4,22.
Bài 5: Cho 2,24 lít khí CO2 (đktc) đi qua 500ml dung dịch NaOH 0,1M thu
được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam muối khan. Giá trị của
m là
A. 4,2.
B. 8,4.
C. 10,6.
D. 5,3.
Bài 6: Cho 8,96 lít khí CO2 (đktc) đi qua 300ml dung dịch KOH 1M thu được
dung dịch Y. Khối lượng muối thu được khi cô cạn dung dịch Y là
A. 40,0 gam.
B. 55,2 gam.
C. 41,4 gam.
D. 30,0 gam.
Bài 7: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch gồm
NaOH 1M và KOH 2M, thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m
gam muối khan. Giá trị của m là
A. 12,1.
B. 10,1.
C. 22,2.
D. 21,1.
Bài 8: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch gồm
NaOH 0,5M và KOH 0,5M, thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y, thu
được a gam chất rắn khan. Giá trị của a là
A. 35,1.
B. 15,3.
C. 13,5.
D. 31,5.
Bài 9 (Trích đề thi CĐ-2012-A/B): Hấp thụ hoàn toàn 0,336 lít khí CO2 (đktc)
vào 200 ml dung dịch gồm NaOH 0,1M và KOH 0,1M thu được dung dịch X.
Cô cạn toàn bộ dung dịch X thu được bao nhiêu gam chất rắn khan?
A. 2,58 gam.
B. 2,22 gam.
C. 2,31 gam.
D. 2,44 gam.
Bài 10: Hấp thụ hoàn toàn 0,448 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch gồm
NaOH 0,2M và KOH 0,3M, thu được dung dịch Y. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y,
thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là
A. 3,0.
B. 2,0.
C. 1,5.
D. 4,0.
Bài 11: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch Ca(OH)2
0,75M, thu được a gam kết tủa. Giá trị của a là
A. 1,0.
B. 7,5.
C. 5,0.
D. 15,0.
Bài 12: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch Ba(OH)2
1M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
13
A. 1,97.
B. 3,94.
C. 19,7.
D. 9,85.
Bài 13 (Trích đề thi CĐ-2010-A/B): Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc)
vào 125 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, thu được dung dịch X. Coi thể tích dung
dịch không thay đổi, nồng độ mol của chất tan trong dung dịch X là
A. 0,4M
B. 0,2M
C. 0,6M
D. 0,1M
Bài 14 (Trích đề thi ĐH-2012-B): Hấp thụ hoàn toàn 1,792 lít khí CO2 (đktc)
vào 100 ml dung dịch Ca(OH)2 0,5M, thu được dung dịch X. Coi thể tích dung
dịch không thay đổi, nồng độ mol của chất tan trong dung dịch X là
A. 0,4M
B. 0,15M
C. 0,3M
D. 0,6M
Bài 15: Cho V lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 200ml dung dịch gồm có
NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M thu được 15,76 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 0,896.
B. 1,792 hoặc 7,168.
C. 1,792.
D. 0,896 hoặc 3,584.
Bài 16: Cho V lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 300ml dung dịch gồm có
NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M thu được 27,58 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 3,136.
B. 10,304 hoặc 1,568.
C. 10,304.
D. 3.136 hoặc 10,304.
Bài 17: Cho 3,36 lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn bởi 100ml dung dịch gồm
NaOH 0,8M và Ba(OH)2 0,5M. Sau khi kết thúc phản ứng thu được x gam kết
tủa. Giá trị của x là
A. 5,91.
B. 1,97.
C. 3,94.
D. 9,85.
Bài 18 (Trích đề thi ĐH-2008-A): Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc)
vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m
gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 9,85.
B. 11,82.
C. 17,73.
D. 19,70.
Bài 19 (Trích đề thi ĐH-2009-A): Cho 0,448 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào
100 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,06M và Ba(OH)2 0,12M, thu được m
gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 3,940.
B. 1,182.
C. 2,364.
D. 1,970.
Bài 20 (Trích đề thi ĐH-2011-A): Hấp thụ hoàn toàn 0,672 lít khí CO2 (đktc)
vào 1 lít dung dịch gồm NaOH 0,025M và Ca(OH)2 0,0125M, thu được x
gam kết tủa. Giá trị của x là
A. 2,00.
B. 1,00.
C. 1,25.
D. 0,75.
ĐÁP ÁN
1.D
11.C
2.B
12.D
3.A
13.B
4.C
14.C
5.A
15.B
6.D
16.D
7.C
17.A
8.B
18.A
9.C
19.D
10.A
20.C
14
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với
bản thân, đồng nghiệp và nhà trường:
Để có sự đánh giá khách quan sau thời gian ứng dụng đề tài: Một số kinh
nghiệm giải nhanh dạng bài tập “Cacbon đioxit tác dụng với dung dịch kiềm”
vào thực tiễn giảng dạy tôi đã chọn ra 2 lớp 11 để triển khai đề tài đó là:11A4 và
11A9 trong đó lớp 11A4 làm thực nghiệm và lớp 11A9 làm đối chứng.
2.4.1. Kết quả kiểm tra trước khi đưa ra phương pháp.
Trước khi áp dụng đề tài, tôi đã tiến hành khảo sát bằng bài kiểm tra 15 phút,
tôi thấy kỹ năng giải bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm của các em rất
lúng túng, nhiều học sinh chưa viết được các phương trình hoá học. Kết quả
khảo sát như sau:
TT
1
2
Lớp
Sĩ
số
9 - 10
SL
%
8
SL
%
Điểm
7
SL %
5-6
SL %
<5
SL
%
11A4
42
0
0,0
5
11,9
9
21,4
14
33,4
14
33,3
11A9
33
0
0,0
3
9,1
8
24,2
9
27,3
13
39,4
Qua kết quả thống kê ta thấy không có sự chênh lệch nhiều về kết quả học
lực về bài kiểm tra của học sinh 2 lớp này. Hay nói cách khác 2 lớp có chất
lượng học tập tương đương nhau.
2.4.2. Tổ chức triển khai đề tài.
Trong quá trình giảng dạy bồi dưỡng, ôn tập về chủ đề: Một số kinh
nghiệm giải nhanh dạng bài tập “Cacbon đioxit tác dụng với dung dịch kiềm”
tôi đã tiến hành hướng dẫn học sinh theo hai hướng khác nhau:
- Đối với học sinh hai lớp 11A4các em được tìm hiểu, nghiên cứu, tiếp cận với
nội dung của đề tài.
- Đối với học sinh lớp 11A 9 giải theo phương pháp thông thường (xét tỉ lệ mol, tính
theo phương trình phản ứng dạng phân tử...).
2.4.3. Kết quả kiểm tra sau khi đưa ra phương pháp.
Sau khi triển khai đề tài đến học sinh 2 lớp thực nghệm, qua thời gian thực
nghiệm, tôi tiến hành đánh giá tác dụng của đề tài bằng việc cho các em bài
kiểm tra lần 2 với 25 câu 100% trắc nghiệm trong thời gian 45 phút. C ho kết quả
như sau:
TT
1
2
Lớp
Sĩ
số
9 - 10
SL
%
8
SL
11A4
42
9
21,4
15
11A9
33
0
0,0
3
%
35,
7
9,1
Điểm
7
SL %
5-6
SL %
<5
SL
%
13
31,0
5
11,9
0
0
8
24,2
9
27,3
13
39,4
15
Qua kết quả thống kê thu được từ hai bảng trên: Ta thấy sự khác biệt, hiệu
quả của đề tài. Hơn thế nữa thông qua những lần kiểm tra đánh giá sau, và trong
quá trình học tập có nhiều học sinh ngoài vận dụng tốt phương pháp còn biết
phát huy phương pháp giải nhanh các bài tập CO 2 tác dụng với dung dịch kiềm
và dung dịch kiềm thổ. Kết quả thực nghiệm trên bước đầu đã khẳng định tính
đúng đắn, hiệu quả của đề tài.
Với bản thân qua quá trình tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu để viết sáng kiến
đã tích lũy thêm vốn kiến thức và thêm một số kinh nghiệm trong giảng dạy. Từ
đó nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ sư phạm của mình.
16
3. Kết luận, kiến nghị:
3.1. Kết luận:
Để có những tiết học đạt hiệu quả cao nhất luôn là niềm trăn trở, suy nghĩ là
mục đích hướng tới của từng người giáo viên có lương tâm và trách nhiệm nghề
nghiệp, nhưng đây không phải là điều đạt được dễ dàng. Người giáo viên phải
nhận thức rõ vai trò là người “thắp sáng ngọn lửa” chủ động lĩnh hội tri thức
trong từng học sinh. Trong nội dung đề tài: Một số kinh nghiệm giải nhanh dạng
bài tập “Cacbon đioxit tác dụng với dung dịch kiềm” tôi đã đề cập đến những
vấn đề cơ bản gặp thường xuyên trong mỗi tiết dạy của giáo viên. Tôi hi vọng
đây là vấn đề gợi mở tạo ra một quan niệm trong dạy - học hóa học, mặc dù
trong đề tài này tôi không thể đề cập hết các vấn đề có liên quan.
3.2. Kiến nghị:
Qua nghiên cứu và áp dụng cho học sinh Trường THPT Lê Hoàn tôi thu được
hiệu quả nhất định, để học tập môn hóa học của các em có kết quả cao hơn và
kiến thức vững hơn. Tôi kính mong đồng nghiệp và hội đồng khoa học của
trường THPT Lê Hoàn cũng như hội đồng khoa học của Sở Giáo Dục và Đào
Tạo Tỉnh Thanh Hóa góp ý kiến thêm để đề tài của tôi hoàn thiện hơn.
Trong khi chờ sự xem xét, nghiên cứu đánh giá của Hội đồng khoa học các cấp
tôi xin chân thành cảm ơn nhiều. Chúc hội đồng khoa học các cấp sức khỏe,
hạnh phúc, thành đạt.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
Thanh Hóa, ngày 11 tháng 5 năm 2019
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung của
người khác.
Lê Văn Mạnh
17
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hóa học 11 – Nguyễn Xân Trường (chủ biên) - NXB GD/2007.
2. Tổng hợp đề thi ĐH - CĐ 2004 - 2014.
3. Hoá học nâng cao các lớp 11 – Ngô Ngọc An – NXB trẻ 1999.
4. Phân loại và phương pháp giải toán hoá hữu cơ - Quan Hán Thành - NXB trẻ
1998.
5. Bộ đề tuyển sinh hoá học 96 – NXB GD 2001.
6. Phân dạng và phương pháp giải bài tập hóa học 11- Cao Thị Thiện An.
7.Các dạng toán và phương pháp giải hóa học 11- Lê Thanh Xuân.
18
DANH MỤC CÁC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG
KHOA HỌC SỞ GD&ĐT XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN
Họ và tên tác giả: Lê Văn Mạnh
Chức vụ và đơn vị công tác: Giáo viên trường THPT Lê Hoàn
TT
1
Tên đề tài SKKN
Cấp đánh
giá xếp loại
Hướng dẫn học sinh giải Sở GD&ĐT
bài toán hóa học : Cộng Thanh Hóa
hiđro vào liên kết pi…
Kết quả
đánh giá
xếp loại
Năm học đánh giá
xếp loại
B
2012
19
