Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

A- PHẦN MỞ ĐẦU.
I- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:
Mục tiêu chính của đổi mới phương pháp dạy học là nhằm góp phần thực
hiện mục tiêu đổi mới nền giáo dục nước nhà. Theo Luật Giáo dục Việt Nam:
" Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác chủ
động sáng tạo của học sinh phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, từng môn
học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức
vào thực tiễn tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho
học sinh". Muốn đổi mới giáo dục thì phải tích cực đổi mới cách dạy và cách
học, thay đổi nhận thức về chất lượng dạy và học. Như vậy, đổi mới phương
pháp dạy học phải chống thói quen áp đặt, “rót kiến thức” và tạo ra cơ hội cho
học sinh tiếp cận và phát hiện kiến thức, biết giải quyết các vấn đề một cách
linh hoạt và sáng tạo.
Ngày nay, việc đổi mới trong các bài giảng lý thuyết đã được áp dụng một
cách rộng rãi và có hiệu quả. Tuy nhiên, đổi mới trong phương pháp bồi
dưỡng kỹ năng giải bài tập cho học sinh vẫn cịn nhiều hạn chế ( nhất là trong
cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi); giáo viên vẫn còn sử dụng theo lối mòn
(giáo viên giải mẫu, học sinh làm theo), chưa phát huy hết tiềm lực về tư duy,
tính sáng tạo và trí thơng minh của học sinh.
Trong nhiều năm làm nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi cho trường và
phịng Giáo dục ĐakPơ, tơi nhận thấy học sinh giỏi vẫn cịn nhiều lúng túng
khi giải các bài tốn phức tạp. Sự lúng túng này càng thể hiện rõ khi các em
tham gia giải các bài tốn có liên quan đến phản ứng giữa CO 2 hoặc SO2 tác
dụng với kiềm dạng R(OH)2. Trong khi loại bài tập này hầu như không thể
thiếu trong các kỳ thi học sinh giỏi. Từ những sai lầm và rất lúng túng của học
sinh, tơi đã kiểm tra, phân tích thực trạng và tìm nguyên nhân chính là do các
em chưa hiểu bản chất của phản ứng giữa oxit axit với kiềm ( trong đó có

phản ứng của CO2 ( hoặc SO2 ) tác dụng với R(OH)2 ).
Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

1

1


Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

Với những lý do trên tơi đã tìm tịi nghiên cứu, tham khảo tư liệu và áp
dụng đề tài: “ Phương pháp giải bài toán về CO2 hoặc SO2 tác dụng với kiềm
dạng R(OH)2” nhằm giúp cho các em HS giỏi khắc phục những sai lầm; biết
giải các bài tập loại này một cách tự tin và hiệu quả.
II- MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:
Đề tài nhằm mục đích làm rõ bản chất của phản ứng CO 2 hoặc SO2 tác
dụng với kiềm của kim loại hóa trị II, qua đó giúp học sinh hình thành kỹ
năng giải các bài tốn có liên quan đến phản ứng hóa học này. Đề tài cịn
nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo trong giải tốn hóa học của học sinh,
góp phần nâng cao chất lượng đội tuyển học sinh giỏi.
III- ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU:
Đề tài này nghiên cứu bản chất của phản ứng phản ứng CO 2 ( hoặc SO2) tác
dụng với kiềm dạng R(OH)2 và các phương pháp giải các bài tốn hóa học có
liên quan đến phản ứng này.
IV- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
1- Phương pháp chủ yếu
Để thực hiện đề tài, tôi sử dụng phương pháp chủ yếu là tổng kết kinh
nghiệm, được thực hiện theo các bước:

• Xác định đối tượng: xuất phát từ những khó khăn vướng mắc trong công
tác bồi dưỡng HS giỏi, tôi xác định cần phải có một đề tài nghiên cứu về các
phương pháp giải bài toán về phản ứng giữa CO2 ( hoặc SO2) với kiềm.
• Thể nghiệm và đúc kết kinh nghiệm : Trong quá trình vận dụng đề tài, tôi
đã áp dụng nhiều biện pháp, như: trao đổi cùng giáo viên có kinh nghiệm, trị
chuyện cùng HS; kiểm tra, đánh giá và so sánh kết quả.
2-Các phương pháp hỗ trợ
Ngồi ra, tơi cịn dùng một số phương pháp hỗ trợ khác như phương pháp
nghiên cứu tài liệu, điều tra nghiên cứu…

Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

2

2


Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

V- GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI:
Đề tài này chỉ nghiên cứu và áp dụng cho đối tượng học sinh giỏi trong đội
tuyển học sinh giỏi lớp 9 của huyện ĐakPơ. Về mặt kiến thức kỹ năng, đề tài
chỉ nghiên cứu một số phương pháp giải tốn có liên quan đến phản ứng CO 2
( hoặc SO2 ) tác dụng với kiềm của kim loại hóa trị II.
VI- PHẠM VI VÀ KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU:
- Kế hoạch thực hiện đề tài : Đề tài bắt đầu nghiên cứu từ tháng 9 năm
2007, được thử nghiệm trong năm học 2007-2008 và học kỳ I năm học 20082009. Đề tài đã được tổng kết, rút kinh nghiệm vào tháng 12 năm 2008.
- Đề tài được áp dụng tại trường THCS Chu Văn An, sau đó áp dụng bồi

dưỡng đội tuyển học sinh giỏi mơn Hóa học lớp 9 của huyện ĐakPơ.

Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

3

3


Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

B- NỘI DUNG ĐỀ TÀI
I- CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN VỀ
PHẢN ỨNG CO2 ( SO2) TÁC DỤNG VỚI KIỀM DẠNG R(OH)2
Giải tốn hóa học là sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa hiện tượng và bản chất
hóa học với các kỹ năng về tốn học. Tuy nhiên, muốn giải chính xác một bài
tốn hóa học ( loại tính theo phương trình hóa học) thì trước tiên phải viết đầy
đủ và chính xác các phương trình hóa học xảy ra, đây là “chìa khóa” để mở
đáp án của một bài tốn hóa học. Chỉ cần một nhầm lẫn nhỏ trong việc viết
phương trình hóa học thì mọi nổ lực trong giải tốn đều trở nên vô nghĩa.
Trong hệ thống các bài tập hóa học nâng cao có rất nhiều loại bài tập mà
bản chất của phản ứng rất phức tạp, học sinh thường viết thiếu phương trình
phản ứng hoặc xác định sai về chất sản phẩm, do đó khơng thể nào có được
lời giải và đáp số chính xác. Một trong các loại bài tập phức tạp đó là dạng
tốn về CO2 tác dụng với kiềm hóa trị II dạng R(OH) 2. Để giải tốt loại bài
tốn này thì học sinh phải hiểu được bản chất của phản ứng. Vậy bản chất của
phản ứng này như thế nào ?
1- Bản chất phản ứng giữa CO2 ( SO2 ) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2.

Giả sử dẫn b (mol) CO2 ( hoặc SO2) vào dung dịch chứa a (mol) kiềm
Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 thì phản ứng xảy ra theo trình tự như sau:
Đầu tiên, phản ứng tạo muối trung hòa, đến khi

n RCO3 = n R (OH)2 = a

thì

kết tủa đạt cự đại ( với R là kim loại kiềm hóa trị II):
CO2 + R(OH)2 → RCO3 ↓ + H2O
a

← a→

a

(1)
(mol)

Nếu tiếp tục bơm CO2 thì kết tủa RCO3 bị tan dần và chuyển thành muối
R(HCO3)2 . Khi

n CO 2 = 2a

thì kết tủa tan hoàn toàn.

CO2 + H2O + RCO3 → R(HCO3)2
a

←a

(1’)
(mol)

Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

4

4


Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

Tổng hợp (1) và (1’) ta có PTHH chung:
2CO2 + R(OH)2 → R(HCO3)2

(2)

2a

(mol)

a

a

Như vậy, tùy thuộc vào tỷ lệ số mol của oxit axit và kiềm mà muối tạo
thành có thể là muối trung hịa hoặc muối axit hoặc cả hai muối. Để đơn giản

trong việc giải các bài tốn có liên quan, giáo viên có thể rút ra nhận xét
tương đối về mặt định tính nhưng giúp học sinh giải tốn vừa nhanh, vừa
chính xác:
 Nếu chỉ tạo muối trung hịa thì coi như chỉ xảy ra phản ứng (1)
 Nếu chỉ tạo muối axit thì coi như chỉ xảy ra phản ứng (2)
 Nếu tạo đồng thời hai muối thì coi như chỉ xảy ra cả (1) và (2)
2) Phương pháp xác định nhanh loại muối tạo thành :
Căn cứ vào bản chất của phản ứng, chúng ta có thể kết luận nhanh loại
n CO2 ( hoaëc SO2)
nR(OH)2

muối tạo thành dựa theo tỷ số mol
T=

Nếu đặt

n CO2 ( hoặc SO2)
nR(OH)2

b
= a thì có 5 trường hợp tạo muối như sau:

Giá trị T

Quan hệ mol

Muối tạo thành

Chất dư

T >2

b > 2a

R(HCO3)2

CO2

T=2

b = 2a

R(HCO3)2

vừa đủ

1< T < 2

a < b < 2a

Cả 2 muối

vừa đủ

T=1

b= a

RCO3

vừa đủ

T<1

b
RCO3

R(OH)2

Như vậy, chỉ cần xác định được tỷ số mol của cặp chất tham gia thì học
sinh có thể dễ dàng kết luận phản ứng tạo ra muối gì.

Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

5

5


Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

3) Cơ sở phân loại các bài toán về phản ứng CO 2 ( SO2) tác dụng với
kiềm dạng R(OH)2.
Ngồi việc phân tích, làm rõ bản chất của phản ứng, giáo viên còn phải biết
sáng tạo trong cách phân dạng bài tập, nhằm giúp học sinh có định hướng rõ
ràng về phương pháp giải. Đây là u cầu rất quan trọng vì nó có thể biến cái
phức tạp trở thành những điều đơn giản.

Dựa vào số lượng của các dữ kiện và mục đích yêu cầu của đề bài tơi
thường chia các bài tốn về phản ứng CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm R(OH)2
thành 4 dạng chính sau đây:
* Dạng 1: Xác định được số mol của CO2 ( hoặc SO2) và kiềm R(OH)2.
* Dạng 2: Chỉ biết số mol của một chất tham gia CO2 ( SO2) hoặc kiềm,
yêu cầu xác định lượng muối tạo thành.
* Dạng 3: Biết khối lượng của một muối hoặc khối lượng muối chung.
* Dạng 4: CO2 ( hoặc SO2) tác dụng với hỗn hợp kiềm X(OH)2 và YOH.
II- THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1- Thực trạng về điều kiện học tập và trình độ của học sinh trước khi
thực hiện đề tài:
Trong một buổi bồi dưỡng học sinh giỏi cho trường tôi đã đưa ra bài tốn “
Tính thể tích CO2 ( đktc) để khi sục vào 2 líl dung dịch Ca(OH) 2 0,02M thì
thu được 3 gam kết tủa”. Kết quả cả 10 em trong đội tuyển đều đã mắc sai
lầm chung là khơng nhìn thấy trường hợp tạo hỗn hợp muối CaCO 3 và
Ca(HCO3)2, các em cho rằng phản ứng chỉ tạo muối trung hòa và Ca(OH) 2 dư.
Và rất nhiều sai lầm khác có liên quan đến bài tốn về CO 2 ( hoặc SO2 ) tác
dụng với kiềm dạng R(OH)2. Hầu hết các em đều cho rằng dạng tốn này khó
q, thường tỏ ra rất sợ khi nhận nhiệm vụ giải các bài tập loại này. Vì thế các
em học sinh rất thụ động trong các buổi học bồi dưỡng, không hứng thú học
tập. Trong 10 học sinh tham gia bồi dưỡng chỉ có một em biết viết PTHH xảy
ra theo đúng bản chất, nhưng lại chưa biết cách giải toán.

Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

6

6

Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

Là học sinh vùng nông thơn cịn nhiều khó khăn, vì vậy điều kiện học tập
của các em còn rất hạn chế. Nhiều học sinh khơng có sách tham khảo, một số
em có sách tham khảo thì lại chưa biết cách học tập với sách.
Từ những sai lầm và các khó khăn nêu trên, tơi nghĩ cần phải nghiên cứu,
tổng hợp về phương pháp giải một số dạng bài tốn có liên quan đến phản
ứng CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm.
2- Chuẩn bị thực hiện đề tài:
Để áp dụng đề tài, tôi thực hiện một số khâu quan trọng như sau:
a) Điều tra trình độ HS, tình cảm thái độ của HS về nội dung của đề tài;
điều kiện học tập của HS. Hướng dẫn cách sử dụng sách tham khảo và giới
thiệu một số sách của thư viện trường để học sinh mượn đọc.
b) Chọn lọc và nhóm các bài tốn theo dạng, xây dựng phương pháp giải
chung cho mỗi dạng, biên soạn bài tập mẫu; bài tập vận dụng và nâng cao.
Ngoài ra phải dự đoán những sai lầm mà học sinh có thể mắc phải.
c) Lên kế hoạch về thời lượng cho mỗi dạng toán. Tham khảo tài liệu, trao
đổi với đồng nghiệp; nghiên cứu các đề thi HS giỏi của tỉnh ta và một số tỉnh,
thành phố khác, viết thành tài liệu riêng để bồi dưỡng học sinh.

Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

7

7


Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

III- KINH NGHIỆM VẬN DỤNG ĐỀ TÀI VÀO THỰC TIỄN:
Khi thực hiện đề tài vào việc giảng dạy, trước hết tôi làm rõ bản chất của
phản ứng oxit axit tác dụng với kiềm ( như đã nêu trong phần cơ sở lý luận).
Sau đó tổ chức giải khảo sát một số bài tập mẫu để rút ra hướng giải chung
cho các bài tập dạng CO2 (hoặc SO2) tác dụng với kiềm R(OH)2 , gồm các
bước cơ bản sau đây:
Bước 1: Chuyển đổi các dữ kiện thành số mol ( nếu được), xác định tỷ lệ
số mol của cặp chất tham gia ( hoặc một cặp chất nào đó)
Bước 2: Xác định muối nào tạo thành.
+) Nếu biết tỷ lệ số mol ( T) thì kết luận được loại muối tạo thành ( đã nêu
trong phần cơ sở lý luận)
+) Nếu không biết tỷ lệ mol (T) thì phải biện luận theo trường hợp.
Bước 3: Viết đầy đủ các PTHH xảy ra.
Bước 4: Tính tốn để hồn thành u cầu của đề bài.
Tiếp theo, tơi tiến hành bồi dưỡng kỹ năng theo dạng. Mức độ rèn luyện từ
dễ đến khó, nhằm bồi dưỡng học sinh phát triển kỹ năng từ biết làm đến thành
thạo và sáng tạo. Khi tổ chức bồi dưỡng kỹ năng giải toán cho học sinh, tôi
luôn tạo cơ hội cho học sinh phát hiện vấn đề, hướng dẫn học sinh giải quyết
vấn đề, tổ chức vận dụng và nâng cao. Từ việc giải bài tập mẫu, học sinh rút
ra được phương pháp giải và tránh được những sai lầm trong nhận thức hóa
học.

Phương pháp giải bài tốn về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

8

8

Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

Sau đây là một số kinh nghiệm về phân dạng và phương pháp giải các bài
toán về phản ứng của CO2 ( hoặc SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH) 2. 1)
Dạng 1: Xác định được số mol của CO2 ( hoặc SO2) và kiềm R(OH)2.
a) Phương pháp chung:
Bước 1: Xác định số mol CO2 ( hoặc SO2) và R(OH)2
n CO2 (SO 2 )

Bước 2: Lập tỷ lệ số T =

n R(OH)2

và kết luận loại muối tạo thành

Bước 3: Viết PTHH tương ứng và tính toán theo yêu cầu của đề bài.
Nếu kết thúc phản ứng chỉ thu được một muối trung hòa hoặc muối axit thì
bài tốn rất đơn giản ( tơi khơng trình bày trường hợp này). Nếu biết được
phản ứng tạo 2 muối thì bài tốn có thể giải được bằng 4 cách khác nhau:
* Cách 1: Phương pháp nối tiếp (đúng nhất về bản chất)
→ RCO3 ↓ + H2O
CO2 + R(OH)2 

a

a

a

(mol)

→ R(HCO3)2
CO2 + H2O + RCO3 

( b – a) →

( b – a)

( b – a)

(mol)

Kết quả phản ứng tạo ra: ( 2a-b) mol RCO 3 và (b-a) mol muối
R(HCO3)2.
* Cách 2: Phương pháp song song
Gọi x,y lần lượt là số mol của RCO3 và RHCO3 thì ta có:
→ RCO3 ↓ + H2O
CO2 + R(OH)2 

x

x

x

(mol)

→ R(HCO3)2
2CO2 + R(OH)2 

2y

y

y

(mol)

x + y = a

Ta có hệ phương trình :  x + 2y = b giải hệ tìm x,y.
Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

9

9


Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

* Cách 3: Phương pháp hợp thức
Có thể gộp thành một phản ứng tạo đồng thời 2 muối,sao cho tỷ số mol
của CO2 ( hoặc SO2) và kiềm R(OH)2 phù hợp với tỷ số T.
* Cách 4: Phương pháp đường chéo

Phương pháp này cho phép xác định nhanh tỷ lệ số mol của hai muối tạo
thành mà không cần viết phản ứng ( nếu đề bài không yêu cầu ).
Từ CTHH của các muối dễ dàng xác định được tỷ số mol T 1, T2 để tạo ra
mỗi muối đó. Cụ thể :
T1 =

RCO3 (

n CO3
n R(OH)2

=1

T2 =

);

R(HCO3)2 (

n CO3
n R(OH)2

=2

)

Ta có sơ đồ :
R(HCO3)2:

n1

T1= 2

T −1
T

RCO3

:

n2

Suy ra ta có:

T2 =1

n1 T − 1
=
n2 2 − T

2−T

(1) ;

n1 + n2 = a (2)

Giải các phương trình (1) và (2) sẽ tìm được n1 và n2
b)Ví dụ: Dẫn 2,688 lít CO2 ( đktc) vào 200ml dung dịch Ba(OH) 20,5M.
Hỏi muối nào tạo thành ? bao nhiêu gam ?
1<

* Phát hiện vấn đề : vì

n CO2
n Ba(OH)2

<2

⇒ tạo 2 muối ( có 4 cách giải)

* Bài giải :
Cách 1:

Phương pháp nối tiếp

n CO2 =

2,688
= 0,12 mol
22,4

;

n Ba(OH)2 = 0, 2 ×0,5 = 0,1 (mol)

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O
Ban đầu:

0,12

0,1

0

Phản ứng:

0,1

0,1

0,1

(mol)

Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

10
10


Sáng kiến kinh nghiệm

Sau p.ứng:

Năm học …………..

0,02

0

0,1

Vì CO2 dư nên một phần kết tủa bị hòa tan :
CO2 + H2O + BaCO3 → Ba(HCO3)2
Ban đầu:

0,02

0,1

0

Phản ứng:

0,02

0,02

0,02

Sau p.ứng:

0

0,08

0,02

(mol)

m BaCO3 = 0,08 ×197 = 15,76 gam
m Ba(HCO3 )2 = 0,02 ×259 = 5,18 gam

Cách 2:

Phương pháp song song

Gọi x,y lần lượt là số mol của BaCO3 và Ba(HCO3)2
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O
x

x

x

(mol)

2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2
2y

y

y

(mol)

 x + y = 0,1

Ta có hệ pt :  x + 2y = 0,3 giải ra được :

 x = 0,08

 y = 0,02

m BaCO3 = 0,08.197 = 15,76 gam
m Ba(HCO3 )2 = 0,02.259 = 5,18 gam

Cách 3:

Phương pháp hợp thức
n CO2

Ta có:

n Ba(OH)2

=

0,12 6
=
0,1 5

⇒ ta có phương trình hóa học chung:

6CO2 + 5Ba(OH)2 → 4BaCO3 + Ba(HCO3)2 + 4H2O
0,12→

0,1

0,08 0,02

(mol)

m BaCO3 = 0,08.197 = 15,76 gam
m Ba(HCO3 )2 = 0,02.259 = 5,18 gam
Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

11
11


Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

Cách 4: Phương pháp đường chéo
Căn cứ vào CTHH của 2 muối cũng biết được tỷ lệ số mol vừa đủ để tạo ra
mỗi muối:
T=

BaCO3(

n CO3
n Ba(OH)2

=1

T=

); Ba(HCO3)2 (

n CO3
n Ba(OH)2

=2

)

Ta có sơ đồ đường chéo:
Ba(HCO3)2: n1

T1= 2

0,2

→1

0,8

→4

T = 1, 2
BaCO3 : n2
n1 1
=
n
⇒ 2 4 ; mà :

T2 = 1

∑ n muoái= n Ba(OH)2 = 0,1 (mol)

1
n Ba(HCO3 )2 = .0,1 = 0,02 (mol)
n
= 0,1 − 0,02 = 0,08(mol)
5
; BaCO3
m BaCO3 = 0,08.197 = 15,76 gam
m Ba(HCO3 )2 = 0,02.259 = 5,18 gam

2) Dạng 2:

Chỉ biết số mol của một chất tham gia CO 2 ( SO2) hoặc

kiềm, yêu cầu xác định lượng muối tạo thành.
a) Phương pháp giải:
n CO2 (SO2 )
Do không xác định được

nkiề
m

nên có thể xảy ra 3 trường hợp.

+) Trường hợp 1: muối tạo thành là muối trung hòa. Xác định m1 ( g)
+) Trường hợp 2: muối tạo thành là muối axit. Xác định m2 (g)
+) Trường hợp 3: tạo ra hai muối. Tổng lượng muối : m1 < m < m2.
b) Ví dụ:
Hấp thụ hồn tồn 2,24 lít khí SO 2 (ở đktc) vào bình đựng dung dịch

Ca(OH)2.Hỏi sau phản ứng muối nào tạo thành ? bao nhiêu gam ?

Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

12
12


Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

n SO2
* Phát hiện vấn đề :

khơng tìm được

nCa(OH)

⇒ bài tốn có có thể

2

xảy ra 3 trường hợp.

* Bài giải:

nSO2 =

2, 24

= 0,1 (mol)
22,4

Vì chưa biết số mol Ca(OH)2 nên có thể xảy ra cả 3 trường hợp
*Trường hợp1: muối tạo thành là CaSO3.
Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 ↓ + H2O
n
= nSO2 = 0,1 (mol)
Theo (1) : CaSO3
⇒

(1)

mCaSO3 = 0,1.120 = 12 (gam)

*Trường hợp2:

Chỉ có muối Ca(HCO3)2 tạo thành.
2SO2 → Ca(HSO3)2

Ca(OH)2 +

(2)

1
0,1
n Ca(HSO3 )2 = nSO2 =
= 0,05 (mol)
2
2

Theo (2) :
⇒

m Ca(HSO3 )2 = 0,05 ×202 = 10,1 (gam)

*Trường hợp3:

Phản ứng tạo đồng thời 2 muối.

Ca(OH)2 +

SO2 → CaSO3 + H2O

(1)

Ca(OH)2 +

2SO2 → Ca(HSO3)2

(2)

1<

0,1

<2

0,05 < n Ca(OH)2 < 0,1

Vậy ta có :

n Ca(OH)2

⇒ 10,1 (g) <

mCaCO3 + m Ca(HSO3 )2

⇒

< 12 (g)

3) Dạng 3: Biết khối lượng của một muối hoặc khối lượng muối chung.
a) Phương pháp giải:

Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

13
13


Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

+) Nếu biết khối lượng một muối trung hòa ( hoặc muối axit): Biện luận
theo 2 trường hợp ( Chỉ có một muối đề cho hoặc tạo hỗn hợp 2 muối )
+) Nếu biết khối lượng kết tủa chưa cực đại (

n RCO3 < n R (OH)2

) thì có 2

trường hợp: CO2 ( SO2) thiếu ; hoặc CO2 ( SO2) dư so với kiềm nên làm tan
một phần kết tủa.
+) Nếu biết khối lượng muối chung : Đặt giả thiết phản ứng tạo 2 muối với
số mol x,y và giải tìm x,y. Nếu có 1 ẩn bằng 0 thì muối tương ứng khơng có.
b) Các ví dụ:
Ví dụ 1:

Dẫn 10 lít (đktc) hỗn hợp gồm N 2 và CO2 vào bình đựng 2 lít

dung dịch Ca(OH)2 0,02M, sau khi kết thúc phản ứng thu được 1 gam kết tủa.
Xác định thành phần % thể tích của CO2 trong hỗn hợp.
* Phát hiện vấn đề:

n CaCO3 < n Ca(OH )

2

nên kết tủa chưa cực đại. Vì vậy

có 2 lý do làm cho kết tủa khơng cực đại: hoặc CO 2 thiếu không đủ chuyển
hết Ca(OH)2 thành kết tủa, hoặc CO2 có dư và hịa tan một phần kết tủa.
*Bài giải :
n Ca(OH)2 = 0,02 ×2 = 0,04 (mol)

n CaCO3 =
Vì

1

= 0,01 mol
100

n CaCO3 < n Ca(OH)2

nên kết tủa chưa cực đại ⇒ có 2 trường hợp.

Trường hợp 1: CO2 thiếu ⇒ Ca chưa chuyển hết thành kết tủa.
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
0,01

0,01

0,01

(mol)

VCO2 = 0,1 ×22, 4 = 0, 224 (lít)

%VCO2 =

0,224
×100% = 2,24%
10

Trường hợp 2: CO2 dư, hòa tan một phần kết tủa CaCO3
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

14

14


Sáng kiến kinh nghiệm

0,04

Năm học …………..

0,04

0,04

n CaCO3 ( bịhò
a tan)

(mol)

= 0,04 – 0,01 = 0,03 (mol)

CO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2
0,03

← 0,03

(mol)

VCO 2 = 0,07 ×22,4 = 1,568 lít

%VCO2 =

1,568
×100% = 15,68%
10

Nhận xét:
Sai lầm của học sinh là thường không phát hiện ra trường hợp 2. Hoặc biện
luận theo 3 trường hợp rất dài dòng, tốn nhiều thời gian. Vì thế khi gặp các
bài tập này, tơi thường hướng dẫn các em phát hiện vấn đề và khẳng định bài
tốn dạng này ln có 2 trường hợp.
Ví dụ 2: Đốt cháy hồn tồn 6,72 lít hỗn hợp khí A gồm CO và CH 4 . Khí
sinh ra được dẫn vào 4 lít dung dịch Ca(OH)2 thì thấy tạo ra 25 gam kết tủa.
Tính nồng độ mol của dung dịch Ca(OH)2.
*Phát hiện vấn đề:
+) Khi đốt 1mol CO


→

1mol CO2 ; đốt 1mol CH4


→

1mol CO2

⇒ số mol CO2 = tổng số mol hỗn hợp khí (CO + CH4)
+) Vì phản ứng có tạo muối CaCO3, nhưng chưa biết tỷ lệ mol của
n CO2
n Ca(OH)2

nên có 2 trường hợp xảy ra ( chỉ tạo CaCO3 hoặc tạo cả 2 muối ).

*Bài giải:
t0

2CO + O2

→ 2CO2

CH4 + 2O2

→ CO2 + 2H2O

t0

(1)
(2)

Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

15
15


Sáng kiến kinh nghiệm

Theo (1) và (2) :
n CaCO3 =
Vì

Năm học …………..

n CO2

6,72
= 0,3 (mol)
= n CO + n CH 4 22,4
=

25
= 0,25 (mol)
100

n CO2 > n CaCO3

nên có 2 trường hợp:

Trường hợp 1: CO2 cịn dư. Vơ lý vì phản ứng tạo muối trung hòa.
Trường hợp 2: một phần CO2 đã phản ứng tạo muối Ca(HCO3)2
CO2

+

0,25

→ CaCO3 ↓ + H2O
Ca(OH)2 

← 0,25

0,25

(mol)

→ Ca(HCO3)2
Ca(OH)2 

2CO2 +
(0,3 – 0,25)→

0,05

(mol)

0,25+0,05
CM [dd Ca(OH)2]=
= 0,075M
4
Nhận xét : Nếu

n CO2 (SO2 ) > n keá
t tủ
a thì ln tại hỗn hợp 2 muối

Ví dụ 3: Hấp thụ V (lít) SO2 ( đktc) vào 150 ml dung dịch Ba(OH) 2 0,2M.
Sau phản ứng, cô cạn hỗn hợp sản phẩm thu được 8,15 gam muối. Tìm V.
*Phát hiện vấn đề:

Vì đề cho có 8,15 gam muối chung nên chưa biết

muối nào. Nên giả sử phản ứng tạo 2 muối, nếu muối nào có số mol bằng 0
thì coi như không được sinh ra.
*Bài giải:
* Cách 1:

Phương pháp biện luận theo 3 trường hợp.

Trường hợp 1: phản ứng chỉ tạo ra muối trung hòa BaSO3
n Ba(OH)2 = 0,15 ×0,2 = 0,03 (mol)

SO2

+

→ BaSO3 ↓ + H2O
Ba(OH)2 

0,03

0,03

m BaSO3 (max) = 0,03 ×217 = 6,51 (gam)

(mol)
< 8,15 (vơ lý)

Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

16

16


Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

Trường hợp 2: : phản ứng chỉ tạo muối axit Ba(HSO3)2
→ Ba(HSO3)2
2SO2 + Ba(OH)2 

0,03

0,03

m Ba(HSO3 )2 = 0,03 ×299 = 8,97 (gam)

(mol)
> 8,15 (vơ lý)

Trường hợp 3: phản ứng tạo hai muối.
SO2
x

+

→ BaSO3 ↓ + H2O
Ba(OH)2 

x

x

(mol)

→ Ba(HSO3)2
2SO2 + Ba(OH)2 

y

0,5y

0,5y

(mol)

 x + 0,5y = 0,03
 x = 0,01


217x
+
149,5y
=
8,15

Ta có hệ phương trình:
giải ra được  y = 0,04
VSO2 = (0,01 + 0,04) ×22, 4 = 1,12 lít

* Cách 2: Ta giả sử phản ứng tạo ra 2 muối và giải ra đáp số như lời giải
trường hợp 3 ( Nếu bài toán tạo ra một muối thì có một ẩn bằng 0 )
4) Dạng 4: CO2 ( hoặc SO2) tác dụng với hỗn hợp kiềm X(OH)2 và YOH
a) Phương pháp giải:
Khi sục khí CO2 ( SO2 ) vào dung dịch chứa hỗn hợp kiềm X(OH)2 và
YOH thì muối trung hịa tạo ra trước. Trình tự các phản ứng như sau:
CO2 + Y(OH)2 → YCO3 ↓ + H2O

(1)

→ X2CO3 + H2O

(2)

CO2 + 2XOH

CO2 + H2O + X2CO3 → 2XHCO3

(3)

CO2 + H2O + YCO3 → Y(HCO3)2

(4)

Nhận xét:
Nếu lượng kết tủa cực đại (

n YCO 3 = n Y(OH)2

) thì chắc chắn khơng có

phản ứng (4). Bài tốn có 3 trường hợp: chỉ xảy ra (1) ; xảy ra (1) và (2) ; xảy
ra (1),(2),(3)
Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

17
17


Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

Nếu kết tủa không cực đại (

n YCO 3 < n Y(OH) 2

) thì có 2 trường hợp:

+) TH1: Chỉ xảy ra (1) và Y(OH)2 chưa hết.
+) TH2: Đã xảy ra (4) và kết tủa bị hịa tan một phần.
b) Các ví dụ:
Ví dụ 1: Sục V lít CO2 ( đktc) tác dụng với 4 lít dung dịch A chứa NaOH
0,05M và Ba(OH)2 0,02M thu được 5,91 gam kết tủa. Tìm V.
*Phát hiện vấn đề:

n BaCO3 < n Ba(OH )

2

nên kết tủa chưa cực đại, bài

tốn có 2 trường hợp: hoặc chỉ xảy ra (1) hoặc đã xảy ra (4)

*Bài giải:
CO2

+ Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O

(1)

CO2

+ 2NaOH → Na2CO3 + H2O

(2)

Na2CO3 + CO2 +

H2O → 2NaHCO3

(3)

BaCO3 + CO2 +

H2O → Ba(HCO3)2

(4)

n NaOH = 0,05 ×4 = 0, 2 mol ; nBa(OH)2 =4×0,02 =0,08 (mol)

n BaCO3 =

5,91
= 0,03 mol
197
< 0,08 ⇒ bài tốn có 2 trường hợp:

Trường hợp 1: Chỉ xảy ra (1) và Ba(OH)2 dư
n CO2 = n CaCO3 = 0,03 (mol)

⇒

VCO2 = 0,03 × 22, 4 = 0,672 lít

Trường hợp 2: Đã xảy ra (1),(2),(3),(4)
n CO2 = n Ba(OH)2 + n NaOH + n BaCO3 ( hoø
a tan)
=0,08 +0,2+(0,08-0,03) =0,33 (mol)
VCO = 0,33 ×22,4 = 7,392 lít
2

VCO2

= ( 0,1 + 0,2 + 0,03 ) × 22,4 = 7,392 lít

Phương pháp giải bài tốn về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

18
18

Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

Ví dụ 2: Sục V lít CO2 (đktc) vào 5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,01M và KOH
0,04M thu được 5 gam kết tủa và dung dịch B. Tìm V.
*Phát hiện vấn đề: Vì

n Ca (OH) 2 = n CaCO3

nên kết tủa đã cực đại ⇒ không

xảy ra phản ứng (4).
*Bài giải:
n Ca(OH)2 = 0,05 (mol)

;

n CaCO3 = 0,05 (mol) n KOH = 0, 2 (mol)
;

→ CaCO3 ↓ + H2O
CO2 + Ca(OH)2 

CO2


→ K2CO3

+ 2KOH

K2CO3 + CO2 +
Vì

n CaCO3 = n Ca(OH)2

(1)

+ H2 O

(2)

→ 2KHCO3
H2O 

(3)

nên kết tủa cực đại ⇒ có 3 trường hợp:

Trường hợp 1: Chỉ xảy ra (1) vừa đủ ⇒

n CO2 = n CaCO3

= 0,05

VCO2 = 0,05 ×22,4 = 1,12 lít

Trường hợp 2:

Nếu chỉ có (1) và (2) thì :

1
0,2
n CO2 (max)=nCa(OH)2 + ×nKOH =0,05 +
= 0,15 (mol)
2
2
VCO2 (max) = 0,15.22,4 = 3,36 lít

Vậy

1,12 lít <

Trường hợp 3:

VCO2

≤ 3,36 lít

Nếu có cả phản ứng (1),(2),(3) thì:

n CO2 (max)=nCa(OH)2 +nKOH =0,05 +0,2 = 0,25 (mol)
VCO2 (max) = 0, 25.22, 4 = 5,6 lít

Vậy

3,36 lít <

VCO2

≤ 5,6 lít

IV - KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM
1- Kết quả đạt được:

Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

19
19


Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

Đề tài này đã góp phần nâng cao rất đáng kể chất lượng bồi dưỡng học sinh
giỏi bộ mơn Hóa học tại trường THCS Chu Văn An và đội tuyển học sinh giỏi
huyện ĐakPơ dự thi tỉnh trong năm học 2007-2008 và 2008-2009. Đề tài đã
giúp các em tích cực và tự tin hơn trong hoạt động tìm kiếm hướng giải cho
các bài tập. Từ chỗ rất lúng túng khi gặp các bài toán dạng CO 2 ( hoặc SO2)
tác dụng với kiềm của kim loại hóa trị II, thì nay phần lớn các em đã biết vận
dụng những kỹ năng được bồi dưỡng để giải thành thạo nhiều bài toán phức
tạp. Điều đáng mừng là có nhiều em đã biết sáng tạo trong giải tốn hóa học,
có nhiều cách giải nhanh và thơng minh.
Qua đề tài này, kiến thức, kỹ năng của HS được củng cố một cách vững
chắc, sâu sắc; kết quả học tập của học sinh luôn được nâng cao.

Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

20
20


Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

* Số liệu về kết quả thực hiện đề tài:
Năm học
2006- 2007
2007-2008
2008-2009

Học sinh giỏi cấp huyện
11/ 13 em dự thi
10/10 em dự thi
10/10 em dự thi

Học sinh giỏi cấp tỉnh
03 em
06 em
09 em dự thi

2- Bài học kinh nghiệm:
Trong quá trình vận dụng đề tài, tôi rút ra một số kinh nghiệm như sau:
* Giáo viên phải chuẩn bị thật kỹ nội dung cho mỗi dạng bài tập cần bồi
dưỡng cho HS, xây dựng được phương pháp giải các dạng bài tốn đó.
* Việc hình thành các kỹ năng giải các dạng bài toán nêu trong đề tài phải

được thực hiện theo hướng đảm bảo tính kế thừa và phát triển. Tơi thường bắt
đầu từ một bài tập mẫu, hướng dẫn phân tích đề bài để học sinh xác định
hướng giải và tự giải, từ đó các em có thể rút ra phương pháp chung để giải
các bài tốn cùng loại. Sau đó tơi tổ chức cho HS giải bài tập tương tự mẫu;
phát triển vượt mẫu và cuối cùng nêu ra các bài tập tổng hợp. Cách làm này
giúp cho giáo viên dễ dàng phát hiện sai lầm trong nhận thức của học sinh,
giúp học sinh hiểu lý thuyết sâu sắc
* Mỗi dạng bài tốn tơi đều xây dựng phương pháp giải, nhằm giúp các em
dễ dàng nhận dạng và vận dụng các kiến thức, kỹ năng một cách chính xác;
hạn chế được những nhầm lẫn có thể xảy ra trong cách nghĩ và cách làm của
HS. Sau mỗi dạng tôi luôn chú trọng đến việc kiểm tra, đánh giá kết quả, sửa
chữa rút kinh nghiệm và nhấn mạnh những sai sót mà HS thường mắc phải.

Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

21
21


Sáng kiến kinh nghiệm

Năm học …………..

C- KẾT LUẬN
Phân loại bài tập hóa học và xây dựng hướng giải hợp lý là một trong các
yêu cầu quan trọng của giáo viên, để kích thích học sinh học tập một cách say
mê và hứng thú, đồng thời vận dụng những hiểu biết của mình vào cuộc sống.
Muốn làm được điều này, địi hỏi giáo viên phải có trình độ chun mơn
vững vàng , có sự hiểu biết sâu sắc bao quát hết tồn bộ nội dung chương
trình hóa học của tồn cấp học.

Những kinh nghiệm nêu trong đề tài nhằm mục đích bồi dưỡng và phát
triển kiến thức kỹ năng cho học sinh vừa bền vững, vừa sâu sắc; phát huy tối
đa sự tham gia tích cực của người học. Học sinh có khả năng tự tìm ra kiến
thức,tự mình tham gia các hoạt động để vừa làm vững chắc kiến thức, vừa rèn
luyện kỹ năng. Đề tài này còn tác động rất lớn đến việc phát triển tiềm lực trí
tuệ, nâng cao năng lực tư duy độc lập và khả năng tìm tịi sáng tạo cho học
sinh giỏi. Tuy nhiên cần biết vận dụng các kỹ năng một cách hợp lý và biết
kết hợp các kiến thức cơ bản hoá học, tốn học cho từng bài tập cụ thể thì mới
đạt được kết quả cao.
Đề tài này có thể mở rộng và phát triển quy mô hơn, rất mong được các
cấp lãnh đạo triển khai đề tài thành diện rộng. Trong khi viết đề tài này chắc
chắn tôi chưa thấy hết được những ưu điển và tồn tại trong tiến trình áp dụng,
tơi rất mong muốn được sự góp ý của các đồng nghiệp để đề tài ngày càng
hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn !
Người viết đề tài

Nguyễn Đình Hành

Phương pháp giải bài toán về CO2 ( SO2) tác dụng với kiềm dạng R(OH)2

22
22