Tải bản đầy đủ (.docx) (51 trang)

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC VỀ ĐỒ THỊ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH THPT

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (462.39 KB, 51 trang )

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA HỌC

BÀI TẬP LỚN
HỌC PHẦN: BÀI TẬP HĨA HỌC PHỔ THƠNG
ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA
HỌC VỀ ĐỒ THỊ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG
LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH
THPT

Giảng viên hướng dẫn:
TS. Đặng Thị Thuận An

Huế, 5/2021

Sinh viên thực hiện:
Phạm Thị Ngọc Diệp
Mã SV: 18S2011005
Lớp: Hóa 3E



PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
- Nhận thức được việc việc đổi mới phương pháp giảng dạy và học tập là một vấn đề bức
thiết hiện nay ở nước ta Bộ GD đã đưa ra nhiều nghị quyết nhằm đổi mới việc học sao cho
phương pháp dạy và học phát huy được tư duy sáng tạo và năng lực của người học. Đẩy
mạnh vai trò của người học coi trọng thực hành thực nghiệm làm chủ kiến thức tránh nhồi
nhét kiến thức học tủ, học vẹt. Một trong những phương pháp dạy học tích cực đó là sử
dụng bài tập hoá học trong hoạt động dạy và học ở trường phổ thơng. Bài tập hố học


đóng vai trò vừa là nội dung vừa là phương tiện để chuyển tài kiến thức, phát huy tính tích
cực mơn học một cách hiệu quả nhất.
- Bài tập hố học khơng chỉ củng cố nâng cao kiến thức, vận dụng kiến thức mà cịn là
phương tiện tìm tịi, hình thành kiến thức mới. Đặc biệt là sử dụng hệ thống bài tập nhằm
phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. Với mong muốn tìm hiểu, nghiên cứu
xây dựng cho mình những tư liệu dạy học và sử dụng hiệu quả các bài tập hoá học nhằm
nâng cao chất lượng dạy học ở trung học phổ thông, tôi đã lựa chọn đề tài “Xây dựng hệ
thống bài tập hóa học về đồ thị nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
THPT ”
2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu
- Hệ thống các kiến thức liên quan để giải bài tập đồ thị
- Hệ thống các dạng bài tập về đồ thị.
3. Đối tượng nghiên cứu
- Các dạng bài tập trắc nghiệm của phần đồ thị
- Các dạng trong đề thi Trung học phổ thông Quốc Gia và đề thi thử qua các năm
4. Phạm vi nghiên cứu
- Phân loại các dạng bài và phương pháp giải bài tập về đồ thị thuộc học phần Hóa học 12 và
chương trình Hóa học THPT.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Tổng hợp lý thuyết về kiến thức liên quan đến bài tập về đồ thị và phương pháp xây dựng
hệ thống bài tập Hóa học THPT phần đồ thị từ các nguồn tài liệu tham khảo liên quan.
- Sưu tầm, phân loại, biên soạn các bài tập về đồ thị.
- Giải và xây dựng phương pháp giải các bài tập đồ thị.

3


PHẦN II: NỘI DUNG
Chương I: cơ sở lý luận và thực tiễn
1. Dạy học và phát triển năng lực giải quyết vấn đề

1.1. Khái niệm năng lực và các phẩm chất, năng lực cần phát triển cho học sinh thpt
thông qua mơn hóa học
- Năng lực là sự tích hợp các kĩ năng tác động một cách tự nhiên lên các nội dung trong một
loại tình huống cho trước để giải quyết những vấn đề do tình huống đặt ra
- 5 phẩm chất :
+ Yêu nước
+ Nhân ái
+ Chăm chỉ
+ Trung thực
+ Trách nhiệm.
- Năng lực chung :
+ Tự chủ và tự học
+ Kỹ năng giao tiếp và hợp tác nhóm với các thành viên khác.
+ Giải quyết vấn đề theo nhiều cách khác nhau một cách sáng tạo và triệt để.
- Năng lực riêng :
+ Năng lực sử dụng ngơn ngữ hóa học
+ Năng lực nghiên cứu và thực hành hóa học
+ Năng lực tính tốn
+ Năng lực giải quyết vấn đề thơng qua mơn Hóa học
+ Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống.
1.2. Khái niệm và những biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề
- Khái niệm giải quyết vấn đề:
+ Giải quyết vấn đề là khả năng suy nghĩ và hành động trong những tình huống khơng có
quy trình, thủ tục, giải pháp thơng thường có sẵn. Người GQVĐ xác định được mục tiêu
4


hành động, nhưng không phải ngay lập tức biết cách làm thế nào để đạt được nó. Sự am hiểu
tình huống vấn đề và lý giải dần việc đạt mục tiêu đó trên cơ sở việc lập kế hoạch và suy
luận tạo thành quá trình GQVĐ.

- Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề:
+ Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng cá nhân sử dụng hiệu quả các quá trình nhận thức,
hành động và thái độ, động cơ, xúc cảm để giải quyết các tình huống mà ở đó khơng có sẵn
quy trình, thủ tục, giải pháp thơng thường.
2. Bài tập hóa học – một phương tiện phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
2.1. Khái niệm bài tập hóa học
- Theo nghĩa chung nhất, thuật ngữ "bài tập" tiếng Anh là “Exercise" dùng để chỉ một hoạt
động nhằm rèn luyện thể chất và tinh thần.
- Theo từ điển Tiếng Việt do Hồng Phê chủ biên, thì bài tập là những bài ra cho HS để vận
dụng những điều đã học.
- Theo giáo sư Nguyễn Ngọc Quang: bài toán hoá học để chỉ bài toán định lượng và cả những
bài toán nhận thức chứa cả yếu tố lý thuyết và thực nghiệm.
- Theo lý luận dạy học thì BTHH là một dạng bài làm gồm những bài toán, những câu hỏi hay
đồng thời cả bài tốn và câu hỏi thuộc về hóa học mà sau khi hoàn thành HS nắm được một
tri thức hay một kĩ năng nhất định hoặc hoàn thiện chúng. (1)
2.2. Vai trị và ý nghĩa của bài tập hóa học trong dạy học :
- Trong thực tiễn day học, bài tập hóa học giữ vai trị råt quan trong trong việc thực hiện mục
tiêu đào tạo. BTHH vừa là mục đích, vừa là nội dung lại vừa là phương pháp dạy học hiệu
quả, nó khơng chỉ cung cấp cho học sinh kiến thức, con đường giành lấy kiến thức mà còn
mang lại niềm vui của q trình khám phá, tìm tịi, phát hiện của việc tìm ra đáp số. Đặc biệt
BTHH còn mang lại cho người học một trạng thái hưng phấn, hứng thú nhận thức. Đây là
một yếu tố tâm lý quan trọng của quả trình nhận thức đang được chúng ta quan tâm.
Bên cạnh vai trò quan trọng như trên, BTHH còn mang ý nghĩa to lớn đối với học sinh về các
mặt trí dục, đức dục, giáo dục kỹ thuật tổng hợp, giáo dục kỹ thuật hướng nghiệp... cụ thế
như sau:
a)Ý nghĩa trí dục:
5


- Làm chính xác hóa các khái niệm hóa học. Củng cố, đào sâu và mở rộng kiến thức một cách

sinh động, phong phú, hấp dẫn. Chỉ khi vận dụng được các kiến thức vào việc giải bài tập,
học sinh mới nắm được các kiến thức một cách sâu sắc.
- Ơn tập, hệ thống hóa kiến thức một cách tích cực nhất, hệ thống hóa cụ thể bài tập từng
chương, từmg phần hoặc nhiều chương liên quan với nhau. Rèn luyện các kỹ năng hóa
b) Ý nghĩa phát triển:
- Phát triển ở học sinh những năng lực tư duy logic biện chứng, khái quát độc lập, thông minh
và sáng tạo, phát huy một cách tích cực trí lực và hình thành phương pháp học tập hợp lí.
c) Ý nghĩa giáo dục
- BTHH giúp rèn luyện đức tính chính xác, kiên nhẫn trung thực và lịng say mê Hóa học.
2.3. Ngun tắc lựa chọn và xây dựng bài tập hóa học nhằm rèn luyện năng lực giải quyết
vấn đề cho hs
- Đảm bảo tính mục tiêu của chương trình, chuẩn kiến thức kĩ năng và định
hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho hs.
- Đảm bảo tính chính xác, khoa học, hiện đại của các nội dung kiến thức hóa
học và các mơn khoa học có liên quan.
- Phải phát huy được tính tích cực tìm tịi và vận dụng tối đa kiến thức đã có
của HS để giải quyết có hiệu quả nhiệm vụ đặt ra trong bài tập.
- Phải có tính hệ thống và đảm bảo logic sư phạm.
2.4. Quy trình xây dựng bài tập giải quyết vấn đề:
Bước 1: Lựa chọn đơn vị kiến thức, hiện tượng, bối cảnh/tình huống thực tiễn
có liên quan.
Bước 2: Xác định mục tiêu giáo dục của đơn vị kiến thức, xây dựng mâu thuẫn
nhận thức từ bối cảnh/tình huống lựa chọn và xác định các điều kiện (kiến thức,
kĩ năng,…) cần thiết để giải quyết mâu thuẫn này.
Bước 3: Thiết kế bài tập theo mục tiêu.
Bước 4: Xây dựng đáp án, lời giải và kiểm tra thử.
Bước 5: Chỉnh sửa, hồn thiện bài tập.
Chương II: giải bài tập bằng hóa học bằng phương pháp đồ thị
1. Phương pháp giải chung:
6



- Cách giải chung của phương pháp đồ thị gồm 4 bước sau
Bước 1. Xác định dáng của đồ thị.
Bước 2. Xác định tọa độ các điểm quan trọng [thường là 3 điểm gồm: xuất phát, cực
đại và cực tiểu]
Bước 3. Xác định tỉ lệ trong đồ thị (tỉ lệ trong đồ thị chính là tỉ lệ trong phản ứng).
Bước 4. Từ đồ thị đã cho và giả thiết để trả lời các yêu cầu của bài toán.
- Trong 4 bước trên thì 3 bước đầu giáo viên hướng dẫn HS làm 1 lần trong 1 dạng ⇒ chủ
yếu HS phải làm bước 4.
2. Tóm tắt hệ thống các kiến thức liên quan đến giải bài tập đồ thị
1.1. Phản ứng của CO2 hoặc SO2 và dung dịch bazơ ( chứa ion OH- )
+
-



(1)

+ →
(2)
Khi tác dụng với KOH, NaOH: sản phẩm sinh đều là muối tan. Vì vậy bài toán thường
hỏi khối lượng từng muối trong dung dịch sau phản ứng.
Khi tác dụng với Ba(OH)2, Ca(OH)2: thấy hiện tượng có kết tủa nếu kiềm cịn dư thì kết
tủa bị hịa tan.
Đặt N =
Khi đó nếu:
+ N ≤ 1 chỉ xảy ra phản ứng (1) => sản phẩm thu được là muối axit ()
+ N ≥ 2 chỉ xảy ra phản ứng (2) => sản phẩm thu được là muối trung hòa ()
+ 1< N < 2 tức là xảy ra cả (1) và (2) => sản phẩm gồm cả 2 muối.

1.2 Phản ứng của dung dịch bazơ (chứa ion OH-) và dung dịch chứa Al3+ và Zn2+
1.2.1. Phản ứng giữa dung dịch bazơ (chứa ion OH-) và dung dịch chứa Al3+ và Zn2+
- Oxit của 2 kim loại này đóng vai trị là oxit axit và tác dụng với bazơ như sau:
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O

- Hiđroxit (bazơ) của 2 kim loại này đóng vai trị là acid và tác dụng với bazơ như sau:
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O
7


- Do đó khi cho muối của một kim loại có hiđroxit lưỡng tính tác dụng với dung dịch kiềm,
lượng kết tủa sẽ được tạo thành theo 2 hướng:
+ Lượng kiềm dùng thiếu hoặc vừa đủ nên chỉ có một phần muối đã phản ứng. Nghĩa là có
sự tạo kết tủa Al(OH)3 hoặc Zn(OH)2 nhưng kết tủa không bị tan lại.
+ Lượng kiềm dùng dư nên muối đã phản ứng hết để tạo kết tủa tối đa sau đó kiềm hịa tan
một phần hoặc hịan tồn kết tủa..
1.2.2. Phản ứng giữa dung dịch (chứa ion OH- và ion H+) và dung dịch chứa Al3+ và Zn2+
a. Khi có anion MO2(4-n)- với n là hóa trị của M:

Ví dụ: AlO2-, ZnO22-…

Các phản ứng sẽ xảy ra theo đúng thứ tự xác định:
Thứ nhất: OH- + H+ → H2O
- Nếu OH- dư, hoặc khi chưa xác định được OH- có dư hay khơng sau phản ứng tạo MO2(4n)thì ta gỉa sử có dư
Thứ hai: MO2(4-n)- + (4-n)H+ + (n-2)H2O → M(OH)n
- Nếu H+ dư sau phản ứng thứ hai thì có phản ứng tiếp theo, khi chưa xác định được H + có
dư hay khơng sau phản ứng tạo M(OH)n thì ta giả sử có dư
Thứ ba: M(OH)n↓+ nH+ → Mn+ + nH2O

b. Khi có cation Mn+:

Ví dụ: Al3+, Zn2+…

- Nếu đơn giản thì đề cho sẵn ion M n+; phức tạp hơn thì cho thực hiện phản ứng tạo
Mn+ trước bằng cách cho hợp chất chứa kim loại M hoặc đơn chất M tác dụng với H+, rồi lấy
dung dịch thu được cho tác dụng với OH-. Phản ứng có thể xảy ra theo thứ tự xác định:
Thứ nhất: H+ + OH- → H2O (nếu có H+)
- Khi chưa xác định được H+ có dư hay khơng sau phản ứng thì ta gỉa sử có dư.
Thứ hai: Mn+ + nOH- → M(OH)n↓
- Nếu OH- dư sau phản ứng thứ hai, hoặc khi chưa xác định chính xác lượng OH - sau phản
ứng thứ hai thì ta giả sử có dư.
Thứ ba: M(OH)n + (4-n)OH- → MO2(4-n)- + 2H2O

8


Dạng 1: Sục khí CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 hoặc Ca(OH)2
a)Thiết lập hình dáng của đồ thị.
+ Khi sục CO2 vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2 thì đầu tiên xảy ra phản ứng :
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Suy ra:



-

Lượng kết tủa tăng dần

-


Số mol kết tủa luôn bằng số mol CO2.

- Số mol kết tủa max = a (mol)
⇒ đồ thị của pư trên là:
nCaCO3
a
nCO2
a

0

+ Khi lượng CO2 bắt đầu dư thì lượng kết tủa tan ra theo phản ứng:
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
Suy ra:
 Lượng kết tủa giảm dần đến 0 (mol)
 Đồ thị đi xuống một cách đối xứng

nCaCO3
a
nCO2
0

a

2a

9



b) Phương pháp giải:
 Dáng của đồ thị: Hình chữ V ngược đối xứng

 Tọa độ các điểm quan trọng
+ Điểm xuất phát: (0,0)
+ Điểm cực đại(kết tủa cực đại): (a, a)[a là số mol của Ca(OH)2] ⇒ kết tủa cực đại là a mol.
+ Điểm cực tiểu: (0, 2a)
 Tỉ lệ trong đồ thị: 1:1.
c) Bài tập ví dụ
1. Mức độ nhận biết
VD1: Sục từ ntừ đến dư CO2 vào dung dịch Ca(OH)2. Kết
CaCO3
quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như hình bên.
Giá trị của a và b là
A. 0,1 và 0,2.

B. 0,1 và 0,3.

C. 0,1 và 0,15.

D. 0,2 và 0,4.

0,1
n
0

a

CO2


b

Giải
+ Từ tỉ lệ của đồ thị bài toán ⇒ a = 0,1 mol.
+ Tương tự ta cũng có b = 2a = 0,2 mol
+ Vậy chọn đáp án A
VD2: Hấp thụ hết V lít CO2 ở đktc vào 3 lít dung dịch Ca(OH)2 0,05 M thu được 12 gam kết tủa.
Giá trị của V là
A. 2,24 lít hoặc 4,48 lít.

B. 3,36 lít.

C. 4,48 lít.

Giải
10

D. 4,032 lít hoặc 2,688 lít.


+ Theo giả thiết ta có: Ca(OH)2 = 0,15 mol ⇒ CaCO3 max = 0,15 mol
 Điểm cực tiểu là: (0; 0,3)
+ Vì CaCO3 = 0,12 mol nên ta có đồ thị:

11


nCaCO3
0,15
0,12


nCO2
x

0

0,15 y

0,3

+ Từ đồ thị ⇒ x = 0,12 mol và 0,3 - y = 0,12 mol
⇒ y = 0,18 mol ⇒ V = 4,032 lít.
Hoặc x = 0,12 mol ⇒ V = 2,688 lít.
2. Mức độ hiểu
VD3: Cho 20 lít hỗn hợp khí A gồm N2 và CO2 ở đktc vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,2 M thì thu
được 10 gam kết tủa. Phần trăm thể tích của CO2 trong hỗn hợp A là
A. 11,2% hoặc 78,4%.

B. 11,2%.

C. 22,4% hoặc 78,4%.

D. 11,2% hoặc 22,4%.

Giải
+ Theo giả thiết ta có: Ca(OH)2 = 0,4 mol ⇒ CaCO3 max = 0,4 mol
+ Vì CaCO3 = 0,1 mol nên ta có đồ thị:
nCaCO3

0,4

nCO2

0,1
0

x

0,4

y 0,8

12


+ Từ đồ thị ⇒ x = 0,1 và 0,8 - y = 0,1 ⇒ y = 0,7 ⇒ %VCO2 bằng 11,2% hoặc 78,4%
VD4: Hấp thụ hồn tồn 33,6 lít CO2 (đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 a mol/l thu được
157,6 gam kết tủa. Giá trị của a là
A. 0,46 mol/l.

B. 0,3 mol/l.

C. 0,5 mol/l.

D. 0,6 mol/l.

Giải
+ Ta có: CO2 = 1,5 mol; BaCO3 = 0,8 mol; Ba(OH)2 = 2,5a mol.
+ Đồ thị của bài toán:
nBaCO3


2,5a
0,8

nCO2
0 0,8

2,5a 1,5

5a

+ Do đồ thị đối xứng nên ta có: 2,5a – 0,8 = 1,5 – 2,5a ⇒ a = 0,46.
3. Mức độ vận dụng
VD5: Trong 1 bình kín chứa 0,2 mol Ba(OH)2. Sục vào bình lượng CO2 có giá trị biến thiên trong
khoảng từ 0,05 mol đến 0,24 mol thu được m gam kết tủa. Giá trị của m biến thiên trong khoảng
nào sau đây?
A. 0 đến 39,4 gam.

B. 0 đến 9,85 gam.

C. 9,85 đến 39,4 gam.

D. 9,85 đến 31,52 gam.

Giải
+ Theo giả thiết ta có đồ thị:

nBaCO3

0,2
y


nCO2

x

0

0,05

0,2 0,24

13

0,4


+ Từ đồ thị ⇒ x = 0,05 mol và y = 0,4 – 0,24 = 0,16 mol
+ Nhưng kết tủa phải biến thiên trong khoảng: 9,85 gam đến cực đại là 39,4 gam.

14


VD6: Sục từ từ 0,6 mol CO2 vào V lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,5M thu được 2x mol kết tủa.
Mặt khác khi sục 0,8 mol CO2 cũng vào V lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,5M thì thu được x mol
kết tủa. Giá trị của V, x lần lượt là
A. V = 1,0 lít; x = 0,2 mol.

B. V = 1,2 lít; x = 0,3 mol.

C. V = 1,5 lít; x = 0,5 mol.


D. V = 1,0 lít; x = 0,4 mol.

Giải
+ Dễ thấy số mol CO2 tăng từ 0,6 → 0,8 thì lượng kết tủa giảm ⇒ ứng với 0,8 mol CO2 sẽ có pư
hịa tan kết tủa.
+ TH1: Ứng với 0,6 mol có khơng có pư hịa tan kết tủa. Đồ thị như sau:
nBaCO3
0,5V
2x
x
0

0,6 0,5V 0,8

nCO2
V

+ Từ đồ thị suy ra:
2x = 0,6 ⇒ x = 0,3

(1)

x = V – 0,8
0,5V ≥ 0,6

(2)
(3)

+ Từ (1, 2, 3) ⇒ khơng có nghiệm phù hợp.

+ TH2: Ứng với 0,6 mol có có pư hịa tan kết tủa. Đồ thị như sau:
nBaCO3

0,5V
nCO2

2x
x

{

0

0,5V 0,6 0,8 V

V − 0,6 = 2x
+ Từ đồ thị ⇒ V − 0,8 =
⇒ V = 1,0 và x = 0,2




Bài tập tự giải dạng 1

Câu 1: Trong bình kín chứa 15 lít dung dịch Ca(OH)2 0,01M. Sục vào bình x mol CO2( 0,02 ≤ x
≤ 0,16). Khối lượng kết tủa biến thiên trong khoảng nào?
A. 0 đến 15 gam.

B. 2 đến 14 gam.


C. 2 đến 15 gam.

D. 0 đến 16 gam.

Câu 2: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch
chứa a mol Ca(OH)2. KQ thí nghiệm được
biểu diễn trên đồ thị như hình bên. Giá trị của
a và x là
A. 0,3; 0,1.

B. 0,4; 0,1.

C. 0,5; 0,1.

D. 0,3; 0,2.

nCaCO3

x
nCO2
0

Câu 3: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch chứa V lít Ca(OH)2
0,05M. Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị như hình
dưới. Giá trị của V và x là
A. 5; 0,15.
C. 5; 0,1.

0,1


0,5

nCaCO3

B. 4; 0,1.
D. 3; 0,2.
x

0

0,15

Câu 4: Sục CO2 vào 200 gam dung dịch Ca(OH) 2 ta có kết
quả theo đồ thị như hình bên. Tính C% của chất tan trong
dung dịch sau pư?
A. 30,45%.

B. 34,05%.

C. 35,40%.

D. 45,30%.

0,35

nCO2

nCaCO3

nCO2

0

0,8

1,2

nBaCO3

Câu 5: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta có kết quả theo
đồ thị như hình bên. Giá trị của x là
A. 1,8 mol.

B. 2,2 mol.

C. 2,0 mol.

D. 2,5 mol.

a
0,5a

nCO2
0

1,5

x


Dạng 2: Khí XO2 (CO2, SO2)tác dụng với dung dịch gồm MOH &

M(OH)2
a)Thiết lập dáng của đồ thị
+ Khi sục từ từ CO2 vào dung dịch chứa x mol NaOH và y mol Ca(OH)2 thì xảy ra pư:
CO2 + 2OH- → CO32- + H2O

(1)

CO32- + CO2 + H2O → 2HCO3-

(2)

2+

2-

Ca + CO3 → CaCO3↓

(3)

+ Ta thấy: Số mol OH- = (x + 2y) ⇒ CO32- max = (0,5x + y)
+ Từ đó ta có đồ thị biểu thị quan hệ giữa số mol CO32- và CO2 như sau:
nCO32-

y+0,5x
y
nCO2
y

0


x+2y

y+0,5x y+x

+ Mặt khác: số mol Ca2+ = y (mol)
⇒ số mol CaCO3(max) = y (mol)
Suy ra: Số mol kết tủa max = y (mol). Đồ thị của pư trên là:
nCaCO3

nCaCO3

y+0,5x



nCO2
0

y

y+0,5x

y+x

x+2y

B

A


y

y

C
0

y

nCO2

D

E

y+x

x+2y


b) Phương pháp giải
 Dáng của đồ thị: Hình thang cân
 Tọa độ các điểm quan trọng
+ Điểm xuất phát: (0,0)
+ Điểm cực đại(kết tủa cực đại): (Ca2+, …)[a là số mol của Ca(OH)2] ⇒ kết tủa cực đại là a mol.
+ Điểm cực tiểu: (0, nOH-)
 Tỉ lệ trong đồ thị: 1:1.
c) Bài tập ví dụ
1. Mức độ nhận biết


VD1: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH và 0,2 mol Ca(OH)2. KQ thí nghiệm được biểu diễn trê
0,2.
B.0,3.
C.0,2.
D.0,5.
nCaCO3

x
nCO2
0

y

z

t

Giải
+ Theo giả thiết ta có số mol: Ca2+ = 0,2 mol ⇒ số mol kết tủa CaCO3 cực đại = 0,2 mol.
+ Ta cũng có số mol OH- = 0,5 mol.
+ Từ đồ thị và số mol của các ion ta suy ra:
x = kết tủa cực đại = 0,2 mol.
t = số mol OH- = 0,5 mol.
y = x = 0,2 mol
t – z = y ⇒ 0,5 – z = 0,2 ⇒ z = 0,3 mol.
VD2: Cho 0,448 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa NaOH 0,06M
và Ba(OH)2 0,12M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 1,970.

B. 1,182.


C. 2,364.

D. 3,940.


Giải
+ Ta có: CO2 = 0,02 mol; OH- = 0,03 mol; Ba2+ = 0,012 mol ⇒ kết tủa max = 0,012 mol
+ Đồ thị: ? = 0,03 – 0,02 = 0,01 ⇒ mkết tủa = 1,97 gam.
nBaCO3

0,012
x=?

nCO2
0,02
0

0,03

0,012

2. Mức độ hiểu
VD3: Sục V lít CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch hỗn hợp KOH 0,5M và Ba(OH)2 0,375M thu
được 11,82 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 1,344l lít.

B. 4,256 lít.

C. 8,512 lít.


D. 1,344l lít hoặc 4,256 lít.

Giải

+ Ta có : Ba2+ = 0,075 mol ; OH- = 0,25 mol ; BaCO3 ↓ = 0,06 mol ; BaCO3 max = 0,075 mol.
nBaCO3

0,075
0,06

nCO2
0

x

y

0,25

+ Từ đồ thị ⇒ x = 0,06 mol và 0,25 – y = 0,06 ⇒ y = 0,19 mol
VD4: Dẫn từ từ 4,928 lít CO2 ở đktc vào bình đựng 500 ml dung dịch X gồm Ca(OH) 2 xM và
NaOH yM thu được 20 gam kết tủa. Mặt khác cũng dẫn 8,96 lít CO 2 đktc vào 500 ml dung dịch X
trên thì thu được 10 gam kết tủa. Tính x, y ?
A. 0,2 và 0,4.

B. 0,4 và 0,2.

C. 0,2 và 0,2.


D. 0,4 và 0,4.


Giải


+ Ta có : CO2 = 0,22 mol và CO2 = 0,4 mol; OH- = x + 0,5y ; Ca2+ = 0,5x ⇒ kết tủa max = 0,5x.
+ Đồ thị :
nBaCO3

0,5x
0,2

nCO2

0,1
0

0,5x

0,22 0,4

x+0,5y

Giải
+ Từ đồ thị ⇒ x + 0,5y – 0,4 = 0,1 ⇒ x + 0,5y = 0,5 (1)
+ Nếu 0,5x > 0,2 ⇒ x + 0,5y – 0,22 = 0,2 ⇒ x + 0,5y = 0,42 (2). So sánh (1, 2) ⇒ vô lý
⇒ 0,5x = 0,2 ⇒ x = 0,4 (3).
+ Thay x = 0,4 từ (3) vào (1) ⇒ y = 0,2.
3. Mức vận dụng

VD5 : Khi sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch có chứa 0,1 mol NaOH; x mol KOH và y mol
Ba(OH)2, kết quả thí nghiệm thu được biểu diễn trên đồ thị sau:
nBaCO3

0,6
nCO2
0,2

0

z

1,6

Giá trị của x, y, z lần lượt là
A. 0,60; 0,40 và 1,50.

B. 0,30; 0,60 và 1,40.

C. 0,30; 0,30 và 1,20.

D. 0,20; 0,60 và 1,25.

Giải
+ Vì kết tủa cực đại = 0,6 mol ⇒ y = 0,6.


+ Tổng số mol OH- = 1,6 ⇒ 0,1 + x + 2y = 1,6 ⇒ x = 0,3 mol.
+ Từ đồ thị ⇒ 1,6 – z = 0,2 ⇒ z = 1,4 mol
nCaCO3


VD6: Khi sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol NaOH và b mol Ca(OH)2,
kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:
0,5
nCO2
0

Tỉ lệ a : b là:
A. 4 : 5.

B. 5 : 4.

1,4

C. 2 : 3.

Giải
+ Vì kết tủa cực đại = 0,5 mol ⇒ b = 0,5 mol
+ Mặt khác : OH- = 1,4 = a + 2b ⇒ a = 0,4 mol ⇒ a : b = 4 : 5.

D. 4 : 3.




Bài tập tự giải dạng 2

Câu 1: Hoà tan hoàn toàn 31,3 gam hh gồm K và Ba vào nước, thu được dung dịch X và 5,6 lít
khí H2 (đktc). Sục 8,96 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch X, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m


A. 49,25.
B. 39,40.
C. 19,70.
D. 78,80.
Câu 2(A_2013): Hh X gồm Na, Ba, Na2O và BaO. Hịa tan hồn tồn 21,9 gam X vào nước, thu
được 1,12 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y, trong đó có 20,52 gam Ba(OH) 2. Hấp thụ hồn tồn
6,72 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 21,92.
B. 23,64.
C. 39,40.
D. 15,76.
Câu 3: Sục V lít CO2 (đktc) vào dung dịch hh chứa x mol NaOH và y mol Ba(OH) 2. Để kết tủa
thu được là cực đại thì giá trị của V là
A. 22,4.y ≤ V ≤ (x + y).22,4.
B. V = 22,4.(x+y).
C. 22,4.y ≤ V ≤ (y + x/2).22,4.
D. V = 22,4.y.
Câu 4: Dung dịch A chứa a mol Ba(OH) 2 và m gam
NaOH. Sục CO2 dư vào A ta thấy lượng kết tủa biến
đổi theo hình bên. Giá trị của a và m là
A. 0,4 và 20,0.

B. 0,5 và 20,0.

C. 0,4 và 24,0.

D. 0,5 và 24,0.

nBaCO3


a
nCO2
a

0

Câu 5: Sục CO2 vào dung dịch chứa Ca(OH)2 và
NaOH ta thu được kết quả như hình bên. Giá trị của
x là
A. 0,64.

B. 0,58.

C. 0,68.

D. 0,62.

a+0,5

1,3

nCaCO3

0,1
0,06

nCO2
0

a


a+0,5

x


Dạng 3: phản ứng với dung dịch Al3+

a)Thiết lập dáng của đồ thị
Cho từ từ dung dịch chứa NaOH vào dung dịch chứa a mol AlCl3 ta có:
+ Pư xảy ra:
Al3+ + 3→ Al(↓
Al(+ → Al( [A + 2H2O]
+ Đồ thị biểu diễn hai pư trên như sau:
số mol Al(OH)3

A(a)

M
số mol OH

O (0)

+ Ta ln có

B(3a)

C(4a)

= và = và BM = a


b) Phương pháp giải:
 Dáng của đồ thị: Tam giác không cân
 Tọa độ các điểm quan trọng
+ Điểm xuất phát: (0,0)
+ Điểm cực đại(kết tủa cực đại): (a, 3a)[a là số mol của Al3+] ⇒ kết tủa cực đại là a mol.
+ Điểm cực tiểu: (0, 4a)
 Tỉ lệ trong đồ thị: (1:3) và (1:1).


c) Bài tập ví dụ
1. Mức độ nhận biết

VD1: Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch Al(NO3)3. Kết quả thí nghiệm được biểu diễn ở đồ thị dưới đâ
A. 0,3 và 0,6.B. 0,6 và 0,9.C. 0,9 và 1,2.D. 0,5 và 0,9.

số mol Al(OH)3

0,3
số mol OH-

0

a

b

Giải
+ Từ đồ thị và tỉ lệ trong đồ thị ta có:
 a = 3.0,3 = 0,9 mol.

 b = a + 0,3 = 1,2 mol
+ Vậy đáp án là C
VD2: Cho từ từ 2,2 lít dung dịch NaOH 0,5M vào 300 ml dung dịch AlCl3 1,0M pư thu được x
gam kết tủa. Tính x?
Giải
+ Vì Al3+ = 0,3 mol ⇒ kết tủa max = 0,3 mol.
+ Số mol NaOH = 1,1 mol.
+ Ta có đồ thị:
số mol Al(OH)3

0,3

a=?

số mol
0
9

0,

1,1

1,2

OH-


×