Sáng kiến kinh nghiệm Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh ôn thi Đại học và tốt nghiệp phần nhôm và hợp chất của nhôm
I. CẤU TRÚC CỦA CHUYÊN ĐỀ
1. Kiến thức cơ bản cần nắm vững.
2. Phân dạng bài tập - Cơ sở của phương pháp giải.
3. Một số bài tập vận dụng.
II. NỘI DUNG CỦA CHUYÊN ĐỀ
1. Kiến thức cơ bản:
1.1 Al2O3 và Al(OH)3 là chất lưỡng tính
*Tác dụng với axit:
Al2O3 + 6H+ 2Al3+ + 3H2O
Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O
*Tác dụng với dung dịch bazơ
Al2O3 + 2OH- + 3H2O 2 [Al(OH)4]-
hoặc Al2O3 + 2OH- 2 AlO2- + H2O
Al(OH)3 + OH- [Al(OH)4]-
hoặc Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O
1.2. Phản ứng của nhôm với dung dịch kiềm
Về nguyên tắc, nhôm dễ dàng đẩy hiđro ra khỏi nước. Nhưng thực tế, vì bị màng oxit bảo vệ nên vật bằng nhôm không tác dụng với nước khi nguội và khi đun nóng .
Tuy nhiên, những vật bằng nhôm này bị hoà tan trong dung dịch kiềm như NaOH, Ca(OH)2 . Hiện tượng này được gải thích như sau:
Trước hết, màng bảo vệ là Al2O3 bị phá huỷ trong dung dịch kiềm:
hoặc Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (1)
Tiếp đến, kim loại nhôm khử nước:
2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 (2)
Màng Al(OH)3 bị phá huỷ trong dung dịch bazơ:
hoặc Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (3)
Các phản ứng (2) và (3) xảy ra luân phiên nhau cho đến khi nhôm bị tan hết. Vì vậy có thể viết gộp lại:
hoặc: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
3
1.3. Muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm
Al3+ + 3OH- Al(OH)3
Khi OH- dư: Al(OH)3 + OH- AlO22- + 2H2O
1.4. Khi cho dung dịch a xit vào dung dịch muối aluminat.
+ Khi sục khí CO2 vào dung dịch muối aluminat thì:
NaAlO2(dd) + CO2 + 2H2O(l) Al(OH)3(r) + NaHCO3(dd)
Al(OH)3¬ không tan khi cho thêm CO2.
+ Với axit mạnh như HCl, H2SO4.
Đầu tiên: NaAlO2(dd) + HCl(dd) + H2O(l) Al(OH)3(r) + NaCl(dd)
Sau đó nếu HCl dư thì thì Al(OH)3 bị hoà tan dần theo phản ứng sau:
Al(OH)3 (r) + 3HCl(dd) AlCl3(dd) + 3H2O(l)
A. MỞ ĐẦU I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Từ năm học 2006 - 2007 Bộ Giáo Dục và đào tạo đã chuyển đổi hình thức thi tự luận sang trắc nghiệm với môn Hoá Học trong kỳ thi tốt nghiệp THPT và tuyển sinh vào các trường Đại học và Cao đẳng. Hình thức thi trắc nghiệm có nhiều ưu điểm uy nhiên với số lượng câu hỏi lớn đa dạng về kiểu dạng và thời gian hoàn thành một câu hỏi trắc nghiệm không nhiều 1,5 phút cho một câu, bên cạnh đó còn gặp một trở ngại nữa là bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập dạng bài tập và lượng bài còn ít chỉ đưa ra cách giải theo phương pháp thông thường. Không phân thành dạng bài và đưa ra phương pháp giải cụ thể khiến các em học sinh gặp rất nhiều khó khăn trong việc giải bài tập cũng như học tập bộ môn. Qua thực tế giảng dạy ở một số lớp 12 tôi nhận thấy nhiều em học sinh vẫn còn rất lúng túng trong việc giải các bài tập về nhôm và hợp chất của nhôm với dung dịch kiềm, các em còn hay nhầm lẫn do không nắm chắc và hiểu sai về tính chất hóa học và vật lý của Nhôm và hợp chất của Nhôm . Do đó để làm tốt bài tập phần này học sinh phải nắm kiến thức một cách nhuần nhuyễn, vận dụng một cách linh hoạt để trong thời gian ngắn nhất có thể tìm ra đáp án của bài toán. Muốn làm được điều này thì giáo viên giảng dạy đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc hướng dẫn học sinh nhận dạng, phân loại và có cách giải phù hợp với mỗi bài toán. Từ thực tế đó tôi xác định, phải dạy cho học sinh nắm chắc kiến thức cơ bản và một số phương pháp giải bài tập về “ Nhôm và hợp chất của nhôm ” cho học sinh lớp 12. Qua đó học sinh phân loại được dạng bài tập, biết được phương pháp kỹ thuật giải bài tập “ Nhôm và hợp chất của nhôm ” dưới dạng tự luận và bài tập trắc nghiệm qua đó rèn cho học sinh biết cách vận dụng giải thành thạo các bài tập trong sách giáo khoa sách bài tập lớp 12 ban cơ bản, bài tập trong đề thi đại học, cao đẳng và đạt kết quả cao. Chính vì vậy tôi chọn viết chuyên đề SKKN “ Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh ôn thi đại học và tốt nghiệp phần nhôm và hợp chất của nhôm ”. II. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Việc hướng dẫn học sinh lớp 12 làm bài tập ôn thi tốt nghiệp “phần nhôm và hợp chất của nhôm ” không phải là vấn đề mới mẻ, thực tế đã có nhiều giáo viên thường xuyên hướng dẫn học sinh trong các giờ dạy. Song việc đúc rút thành kinh nghiệm giảng dạy thì ở trường THPT DTNT chưa có ai làm. 1 III. MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA CHUYÊN ĐỀ 1. Mục đích: Giúp cho học sinh: + Nâng cao chất lượng và hiệu quả giảng dạy bộ môn. + Nhận dạng và phân loại các dạng bài tập. + Biết vận dụng lý thuyết và phương pháp để làm bài tập định tính, định lượng. + Rèn luyện kỹ năng giải thông qua các dạng bài tập. + Làm tốt bài thi tốt nghiệp và thi đại học, cao đảng. 2. Nhiệm vụ: Từ việc hướng dẫn học sinh làm bài tập lớp 12 làm bài tập ôn thi tốt nghiệp “phần nhôm và hợp chất của nhôm ” sẽ hình thành và phát triển cho học sinh kỹ năng thu thập các dữ kiện, thông tin, sử lý thông tin như: Tóm tắt đầu bài, phân dạng bài tập, thu thập các dữ kiện trong bài toán, vận dụng kỹ thuật giải nhanh nhất, thuận lợi nhất để vận dụng giải bài tập , đảm bảo tính chính xác cao. Phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo, tính tự học, tự suy nghĩ trong học tập. Từ đó học sinh hứng thú say mê tự tìm hiểu nghiên cứu kiến thức, tìm được phương pháp giải mới hay nhất, nhanh nhất vào giải bài tập về phần “ Nhôm và hợp chất của nhôm ” . Đó là cách mà học sinh đã tự phát hiện khám phá tri thức bộ môn Hóa Học. IV. ĐỐI TƯỢNG ÁP DỤNG Học sinh khối lớp 12 trường THPT - DTNT tỉnh Lào Cai. V. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU + Đọc tài liệu, phân tích nguyên cứu lý thuyết sách giáo khoa lớp 12, sách bài tập hóa học 12. Đề thi đại học, sách nâng cao. Điều tra cơ bản, tổng kết rút kinh nghiệm, sử dụng một số phương pháp thống kê toán học trong việc phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm. + Tham khảo, thu thập kinh nghiệm của đồng nghiệp có kinh nghiệm, các tài liệu bài tập nâng cao đề thi đại học. Đúc rút kinh nghiệm của bản thân trong quá trình dạy học. + Nghiên cứu và ứng dụng qua thực tiễn giảng dạy. Đối chứng so sánh kết quả học tập vận dụng giữa 2 lớp 12D và 12C ( trong đó có một lớp đối chứng). 2 B. NỘI DUNG I. CẤU TRÚC CỦA CHUYÊN ĐỀ 1. Kiến thức cơ bản cần nắm vững. 2. Phân dạng bài tập - Cơ sở của phương pháp giải. 3. Một số bài tập vận dụng. II. NỘI DUNG CỦA CHUYÊN ĐỀ 1. Kiến thức cơ bản: 1.1 Al2O3 và Al(OH)3 là chất lưỡng tính *Tác dụng với axit: Al2O3 + 6H+ 2Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O *Tác dụng với dung dịch bazơ Al2O3 + 2OH- + 3H2O 2 [Al(OH)4]- hoặc Al2O3 + 2OH- 2 AlO2- + H2O Al(OH)3 + OH- [Al(OH)4]- hoặc Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O 1.2. Phản ứng của nhôm với dung dịch kiềm Về nguyên tắc, nhôm dễ dàng đẩy hiđro ra khỏi nước. Nhưng thực tế, vì bị màng oxit bảo vệ nên vật bằng nhôm không tác dụng với nước khi nguội và khi đun nóng . Tuy nhiên, những vật bằng nhôm này bị hoà tan trong dung dịch kiềm như NaOH, Ca(OH)2 .... Hiện tượng này được gải thích như sau: Trước hết, màng bảo vệ là Al2O3 bị phá huỷ trong dung dịch kiềm: hoặc Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (1) Tiếp đến, kim loại nhôm khử nước: 2Al + 6H2O 2Al(OH)3 ¯ + 3H2 (2) Màng Al(OH)3 bị phá huỷ trong dung dịch bazơ: hoặc Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (3) Các phản ứng (2) và (3) xảy ra luân phiên nhau cho đến khi nhôm bị tan hết. Vì vậy có thể viết gộp lại: hoặc: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 3 1.3. Muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm Al3+ + 3OH- Al(OH)3 ¯ Khi OH- dư: Al(OH)3 + OH- AlO22- + 2H2O 1.4. Khi cho dung dịch a xit vào dung dịch muối aluminat. + Khi sục khí CO2 vào dung dịch muối aluminat thì: NaAlO2(dd) + CO2 + 2H2O(l) Al(OH)3(r) + NaHCO3(dd) Al(OH)3 không tan khi cho thêm CO2. + Với axit mạnh như HCl, H2SO4... Đầu tiên: NaAlO2(dd) + HCl(dd) + H2O(l) Al(OH)3(r) + NaCl(dd) Sau đó nếu HCl dư thì thì Al(OH)3 bị hoà tan dần theo phản ứng sau: Al(OH)3 (r) + 3HCl(dd) AlCl3(dd) + 3H2O(l) 2. Các dạng bài tập Nhôm và hợp chất của Nhôm Dạng 1: Bài tập định tính 1. Phương pháp chung: Trên cơ sở lý thuyết cơ bản, học sinh phải nắm chắc tính chất hóa học của nhôm và tính chất lưỡng tính của Al2O3 và Al(OH)3. Giáo viên tiến hành ôn tập cho học sinh theo quy trình sau: Cho đề cương ôn tập phần nhôm và hợp chất của nhôm bao gồm lý thuyết và bài tập, yêu cầu học sinh làm đề cương, trước mỗi buổi ôn tập giành từ 15 đến 20 phút tổ chức kiểm tra kiến thức cơ bản dưới nhiều hình thức như lên bảng, kiểm tra miệng, thông qua bài tập. Qua đó học sinh đã lĩnh hội thành kiến thức cơ bản, vận dụng tính chất hóa học của nhôm và tính chất lưỡng tính của Al2O3 và Al(OH)3 để giải các dạng bài tập nhận biết, xác định cấu tạo, tính chất hoá học, bài tập trắc nghiệm, bài tập giải thích hiện tượng, bài tập tự luận nhanh chóng chính xác... Đây là cơ sở quan trọng để học sinh có thể giải quyết các vấn đề đặt ra trong bài tập tự luận 2. Bài tập vận dụng giải thích hiện tượng và nhận biết. Bài tập 1: Giải thích hiện tượng và viết phương trình hóa học phản ứng xảy ra khi: a. Cho từ từ dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch AlCl3. b. Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch AlCl3. c. Cho từ từ dung dịch Al2(SO4)3 đến dư dung dịch NaOH và ngược lại. d. Sục từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch NaOH và ngược lại. 4 e. Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch NaAlO2. f. Cho Ba kim loại đến dư vào các dung dịch NaHCO3, (NH4)2SO4, Al(NO3)3. Giáo viên hướng dẫn: Yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức cơ bản giải thích hiện tượng và viết các phương trình minh họa. Học sinh dựa vào tính chất hóa học để giải thích: a. Có kết tủa keo trắng xuất hiện và không tan trong dung dịch NH3 dư ( do NH3 là ba zơ yếu không hòa tan được Al(OH)3). AlCl3 + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3 NH4Cl b. Có kết tủa keo trắng xuất hiện rồi tan trong dung dịch naOH dư. AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3 NaCl Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + H2O c. Nếu cho từ từ dung dịch Al2(SO4)3 đến dư dung dịch NaOH thì: Có kết tủa keo trắng , kết tủa tăng dần và kết tủa không tan. 6NaOH + Al2(SO4)3 Al(OH)3 + 3Na2SO4 Nếu cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Al2(SO4)3 đầu tiên có kết tủa keo trắng xuất hiện, kết tủa tăng dần sau đó tan ra trong NaOH dư. 6NaOH + Al2(SO4)3 Al(OH)3 + 3Na2SO4 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + H2O d. Có kết tủa keo trắng xuất hiện và không tan khi sục dư khí CO2 ( do H2CO3 là axit rất yếu không hòa tan được Al(OH)3). NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 e. Đầu tiên có kết tủa keo trắng xuất hiện, kết tủa tăng dần sau đó tan ra trong HCl dư. NaAlO2+ HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O f. Trước tiên Ba tác dụng với nước tạo dung dịch Ba(OH)2 và giải phóng khí, sau đó xảy ra phản ứng trao đổi ion giữa các muối. Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 3Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 2Al(OH)3 + 3 Ba(NO3) 2 Al(OH)3 + Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + 4H2O Ba(OH)2 + (NH4)2SO4 BaSO4 + 2 NH3 + 2H2O 5 Giáo viên chốt lại: Tôi nhận thấy nếu học sinh nắm chắc kiến thức đã sử dụng làm bài tập 1 thì sẽ vận dụng làm được nhiều bài tập trắc nghiệm về giải thích hiện, tượng nhận biết khác một cách dễ dàng. Học sinh: Vận dụng làm một số bài tập trắc nghiệm sau Bài tập 2: Nhôm hiđroxit thu được từ cách nào sau đây A. Cho dư dung dịch HCl vào dung dịch natri aluminat B. Thổi khí CO2 vào dung dịch natri aluminat. C. Cho dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3. D. Cho Al2O3 tác dụng với nước. Chọn đáp án B Bài tập 3: Cho muối AlCl3 từ từ đến dư vào dd NaOH ta thấy xuất hiện A.kết tủa trắng ,lượng kết tủa tăng dần B.kết tủa trắng, lượng kết tủa giảm dần C.kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan lượng kết tủa tăng dần D.kết tủa trắng lượng kết tủa giảm dần sau đó kết tủa tan Chọn đáp án C Bài tập 4: Cho NaOH từ từ đến dư vào dd AlCl3 ta thấy xuất hiện A.kết tủa trắng ,lượng kết tủa tăng dần B.kết tủa trắng, lượng kết tủa giảm dần C.kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan, lượng kết tủa giảm dần D.kết tủa trắng ,lượng kết tủa tăng dần sau đó kết tủa tan Chọn đáp án C Bài tập 5: Sục khí CO2 đến dư vào dung dịch NaAlO2. Hiện tượng xảy ra là A. có kết tủa keo trắng B. có kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan. C. có kết tủa nâu đỏ D. dung dịch vẫn trong suốt. Chọn đáp án A Giáo viên hướng dẫn: Căn cứ vào bài tập 1 học sinh vận dụng chọn được đáp án đúng nhất. Bài tập 6: Có các dung dịch sau: KNO3, Cu(NO3)2, FeCl3, Al(NO3)3, NH4Cl. Chỉ dùng hóa chất nào sau đây có thể nhận biết được dung dịch trên ? A. HCl B. AgNO3 C. Na2SO4 D. NaOH dư 6 HS: Phân tích chọn đáp án D. Vì tạo kết tủa xanh là Cu(NO3)2, tạo kết tủa nâu dỏ là FeCl3, tạo kết tủa trắng, tan trong NaOH dư là Al(NO3)3, có khí thoát ra có mùi khai là NH4Cl. Bài tập 7 : Để phân biệt các dung dịch ZnCl2, MgCl2, CaCl2, AlCl3 đựng trong các lọ riêng biệt có thể dùng A. dung dịch NaOH và dung dịch Na2CO3 B. dung dịch NaOH và dung dịch NH3 C. quỳ D. Na kim loại Học sinh: Phân tích thấy nếu đầu tiên cho NaOH vào 4 mẫu thử, mẫu tạo kết tủa trắng sau đó tan trong NaOH dư là AlCl3 và ZnCl2, mẫu tạo kết tủa trắng kết tủa không tan là MgCl2, mẫu còn lại không có hiện tượng gì là CaCl2, cho tiếp NH3 vào 2 mẫu AlCl3 và ZnCl2 mẫu tạo kết tủa trắng mà kết tủa không tan trong NH3 dư là AlCl3, mẫu tạo kết tủa trắng sau đó tan trong NH3 dư là ZnCl2. Chọn đáp án B Bài tập 8: Để tách Fe2O3 ra khỏi hỗn hợp gồm Al, Al2O3, Fe2O3, ở dạng bột người ta có thể cho vào dung dịch nào dưới đây? A. H2SO4 đặc nóng B. H2SO4 loãng C. HCl D. NaOH dư Học sinh: Căn cứ vào tính chất hóa học của Al, Al2O3 Chọn đáp án D Bài tập 9: Hoà tan hỗn hợp gồm : K2O, BaO, Al2O3, Fe3O4 vào nước (dư), thu được dung dịch X và chất rắn Y. Sục khí CO2 đến dư vào dung dịch X, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được kết tủa là A. K2CO3 B. Fe(OH)3 C. Al(OH)3 D. BaCO3 Học sinh: Phân tích thấy K2O, BaO tác dụng hết với nước tạo dung dịch kiềm, Al2O3 tan hết trong kiềm tạo muối AlO22-, rắn Y là Fe3O4, sục CO2 vào kết tủa thu được là Al(OH)3. Al2O3 + 2OH- 2 AlO2- + H2O AlO22- + CO2 + 2H2O(l) Al(OH)3 + HCO3- Chọn đáp án C. Bài tập 10: Cho dãy :X® AlCl3 ®YZ®XE. thì X, Y, Z, E lần lượt là 7 A. Al, Al(OH)3, Al2O3, NaAlO2. B. Al(OH)3, Al, Al2O3, NaAlO2. C. Al, Al2O3, Al(OH)3, NaAlO2. D. Al, Al2O3, NaAlO2, Al(OH)3. Học sinh: Dựa vào tính chất hóa học của Al và hợp chất phán đoán phân tích Chọn đáp án A. Dạng 2: Bài tập định lượng Dạng 1: Dạng cho muối Al3+ tác dụng với dung dịch OH- 1. Phương pháp chung: Khi cho muối Al3+ phản ứng với dung dịch kiềm thì : Al3+ + 3OH- Al(OH)3 ¯ Khi OH- dư xảy ra phản ứng : Al(OH)3 + OH- AlO22- + 2H2O Với bài tập dạng này thường xảy ra hai trường hợp kiềm thiếu hoặc kiềm dư. 2. Bài tập vận dụng Bài tập 1: Cho 350ml dung dịch NaOH 1M vào 100ml dung dịch AlCl3 1M. Tính khối lượng kết tủa tạo thành. Giáo viên hướng dẫn: - Trước hết phải xác định xem chất nào dư. - Nếu là NaOH dư thì sẽ hoà tan bớt kết tủa sinh ra. Học sinh: Vận dụng làm bài tập nNaOH = 1. 0,35 = 0,35 mol. n AlCl= 1.0,1 = 0,1 mol. AlCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Al(OH)3 0,1 0,3 0,3 0,1 NaOH dư = 0,05mol , số mol Al(OH)3 tạo ra = 0,1 mol. Do đó : NaOHdư + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O 0,05 0,05 0,05 Số mol Al(OH)3 còn lại = 0,1 - 0,05 = 0,05 mol mAl(OH)3 = 0,05.78 = 3,9g. Bài tập 2: Dung dịch A chứa 16,8g NaOH cho tác dụng với dung dịch chứa 8g Fe2(SO4)3. Thêm tiếp vào đó 13,68g Al2(SO4)3 thu được 500ml dung dịch B và m gam kết tủa. Tính CM các chất trong B và m? Học sinh: Vận dụng làm bài tập Giải: nNaOH = 0,42 mol; 0,02 mol; 0,04 mol 6NaOH + Fe2(SO4)3 2 Fe(OH)3 + 3Na2SO4 0,12 0,02 0,04 0,06 8 nNaOH = 0,3 mol Al2(SO4)3 + 6 NaOH → 3 Na2SO4 + 2Al(OH)3 0,04 0,24 0,12 0,08 nNaOH dư = 0,3 – 0,24 = 0,06 mol NaOHdư + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O 0,06 0,06 0,06 Số mol Al(OH)3 còn lại = 0,08 - 0,06 = 0,02 mol kết tủa gồm Fe(OH)3 và Al(OH)3 = 0,02.78 + 0,04 .107= 5,84g dung dịch B gồm Na2SO4 = 0,18 mol, NaAlO2 = 0,06 mol CM NaAlO2 = 0,12M CM Na2SO4 = 0,36M Bài tập 3: Trộn lẫn 100ml dung dịch AlCl3 1M vào V(ml) dung dịch NaOH 1M thu được 6,25g kết tủa. Tính thể tích V(ml) của dung dịch NaOH biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giáo viên hướng dẫn: Nếu là NaOH dư sẽ hoà tan bớt kết tủa sinh ra nhưng bài tập không cho số mol NaOH vì vậy ta phải so sánh số mol kết tủa so với số mol AlCl3, nếu số mol kết tủa sinh ra ít hơn số mol AlCl3 phản ứng thì có thể là NaOH thiếu hoặc dư nên ta phải giải bài toán với từng trường hợp. Học sinh: Vận dụng làm bài tập n AlCl= 1.0,1 = 0,1 mol. nAl(OH) = 0,08 mol. Nnận thấy: nAl(OH)3 < nAlCl3. + Trường hợp 1: NaOH thiếu dung dịch AlCl3 dư không phản ứng hết. AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl 0,08 0,24 0,08mol nAlCl3 dư = 0,1 - 0,08 = 0,02 mol ; nNaOH = 0,24 mol VNaOH = 0,24 lít. + Trường hợp 2: NaOH thiếu dung dịch AlCl3 phản ứng hết. AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl 0,1 0,3 0,1mol Sau đó NaOH dư hoà tan bớt Al(OH)3 theo phản ứng sau: Al(OH)3 + NaOH(dd) → NaAlO2(dd) + 2H2O(l) ( 0,1 – 0,08) 0,02 9 Tổng số mol NaOH đã dùng là 0,3 + 0,02 = 0,32 mol VNaOH = = 0,32 lít = 320ml. Bài tập 4: Cho a mol Al2(SO4)3 tác dụng với 500ml dung dịch NaOH 1,2M được m gam kết tủa. Cũng cho a mol Al2(SO4)3 tác dụng với 750ml dung dịch NaOH 1,2M thu được m gam kết tủa. Tính a và m? Giáo viên hướng dẫn: Vì cùng một lượng Al3+ cho tác dụng với lượng OH- ở 2 thí nghiệm khác nhau mà lượng kết tủa không thay đổi nên chứng tỏ Thí nghiệm 1: Al3+ dư, OH- hết nNaOH = 0,6 mol Al2(SO4)3 + 6 NaOH → 3 Na2SO4 + 2Al(OH)3 0,1 0,6 0,2 nAl(OH) = 0, 2 mol mAl(OH) = 78.0,2 = 15,6 g Thí nghiệm 2: Al3+ và OH- đều hết và có hiện tượng hoà tan kết tủa. nNaOH = 0,6 mol Al2(SO4)3 + 6 NaOH → 3 Na2SO4 + 2Al(OH)3 x 6x 2x NaOHdư + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O y y y Gọi số mol Al2(SO4)3 là x , số mol NaOH dư sau phản ứng (1) là y có hệ PT x = 0,1375 = a Số mol Al2(SO4)3 = 0,1375 mol Bài tập 5: Hòa tan hết m gam ZnSO4 vào nước được dung dịch X. Cho 110ml dung dịch KOH 2M vào X, thu được a gam kết tủa. Mặt khác, nếu cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thì cũng thu được a gam kết tủa. Giá trị của m là A. 20,125. B. 12,375. C. 22,540. D. 17,710. Giáo viên: Yêu cầu học sinh phân tích tự vận dụng làm Học sinh: Tự vận dụng làm bài tập Thí nghiệm 1: nKOH = 0,22 mol. Thí nghiệm 2: nKOH = 0,28 mol Hai thí nghiệm cho cùng lượng kết tủa như nhau, chứng tỏ TN1 KOH chưa kết tủa hết ion 10 kẽm, TN2 KOH kết tủa hết ion kẽm và sau đó hòa tan một phần kết tủa. Như vậy số mol kết tủa ở TN1: Zn2+ + 2OH- Zn(OH)2 0,11 0,22 0,11 mol Số mol kết tủa tạo ra ở TH2 là: Zn2+ + 2OH- Zn(OH)2 (0,11 + x) (0,11 + x)2 (0,11+x) mol Với x là số mol kết tủa bị hòa tan: 2OH- + Zn(OH)2 + 2H2O 2x x Số mol KOH ở 2 phản ứng: (0,11 + x)2 + 2x = 0,28 x = 0,015 nZnSO4 = 0,11 + 0,015 = 0,125 mol m = 0,125.161 = 20,125g 3. Bài tập tự giải Bài 1: Hoà tan hoàn toàn m gam ZnSO4 vào nước được dung dịch X. Nếu cho 110 ml dung dịch KOH 2M vào X thì thu được 3a gam kết tủa. Mặt khác, nếu cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thì thu được 2a gam kết tủa. Giá trị của m là A. 32,20 B. 24,15 C. 17,71 D. 16,10 Bài 2: Cho 400ml dung dịch E gồm AlCl3 x mol/lít và Al2(SO4)3 y mol/lít tác dụng với 612 ml dung dịch NaOH 1M, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 8,424 gam kết tủa. Mặt khác, khi cho 400 ml E tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư) thì thu được 33,552 gam kết tủa. Tỉ lệ x : y là A. 3 : 4. B. 3 : 2. C. 4 : 3. D. 7 : 4. Bài 3: Dung dịch X gồm 0,1 mol H+, z mol Al3+, t mol NO3– và 0,02 mol SO42–. Cho 120 ml dịch Y gồm KOH 1,2M và Ba(OH)2 0,1M vào X, sau khi các phản ứng kết thúc, thu được 3,732 gam kết tủa. Giá trị của z, t lần lượt là A. 0,020 và 0,012. B. 0,012 và 0,096. C. 0,020 và 0,120. D. 0,120 và 0,020. Bài 4: Cho 150 ml dung dịch KOH 1,2M tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l, thu được dung dịch Y và 4,68 gam kết tủa. Loại kết tủa, thêm tiếp 175 ml dung 11 dịch KOH 1,2M vào Y, thu được 2,34 gam kết tủa. Giá trị của x là A. 1,2 B. 0,8 C. 0,9 D. 1,0 Dạng 2: Dạng bài H+ tác dụng với dung dịch muối AlO-2 1. Phương pháp chung: Với a xit mạnh như HCl, H2SO4 NaAlO2 + HCl + H2O →Al(OH)3 + NaCl Sau đó nếu HCl dư thì thì Al(OH)3 bị hoà tan dần theo phản ứng sau: Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O Do đó khi số mol Al(OH)3 < số mol NaAlO2 thì phải giải bài toán với hai trường hợp: HCl thiếu và HCl dư. 2. Bài tập vận dụng Bài tập 1: Cho V ml dung dịch HCl 1M vào dung dịch chứa 0,1 mol NaAlO2 thu được 5,85g kết tủa. Tính thể tích V dung dịch HCl đã dùng. Giáo viên hướng dẫn: Phải so sánh nAl(OH) với nNaAlOnếu nAl(OH) < nNaAlO thì có thể là HCl thiếu hoặc dư nên ta phải giải bài toán với từng trường hợp. nAl(OH)= = 0,075 mol Nhận xét: nAl(OH) < nNaAlOxảy ra 2 trường hợp + Trường hợp 1: HCl thiếu NaAlO2 không phản ứng hết. HCl + NaAlO2 + H2O → Al(OH)3 + NaCl 0,075 0,075 0,075mol Số mol NaAlO2 dư = 1- 0,075 = 0,025mol VHCl = = 0,075lít. + Trường hợp 2: HCl dư NaAlO2 phản ứng hết. NaAlO2 + HCl + H2O → Al(OH)3 + NaCl 0,1 0,1 0,1mol Số molAl(OH)3 phản ứng với dung dịch HCl dư là: 0,1- 0,075 = 0,025mol. 3HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3H2O 0,075 0,025mol Tổng số mol HCl đã dùng ở hai phản ứng là: 0,1 + 0,075 = 0,175mol 12 Vdd HCl = = 0,175lít. Bài tập 2: Cho 1 lít dung dịch HCl tác dụng với 500ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 1M và NaAlO2 1,5M thu được 31,2g kết tủa. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch HCl. Giáo viên yêu cầu học sinh tự vận dụng làm: Do có tạo kết tủa Al(OH)3 nên OH- đã phản ứng hết NNaOH = 0,5 mol ; nNaAlO= 0,75 mol = 0,75; nAl(OH) = 0, 4 mol Vì nAl(OH) = 0, 4 mol < nNaAlO= 0,75 mol nên có 2 trường hợp xảy ra. + Trường hợp 1: HCl thiếu NaAlO2 không phản ứng hết. NaOH + HCl → NaCl + H2O 0,5 0,5 HCl + NaAlO2 + H2O → Al(OH)3 + NaCl 0,4 0,4 0,4 nHCl = 0,5 + 0,4 = 0,9 mol CMHCl + Trường hợp 2: HCl dư NaAlO2 phản ứng hết. NaOH + HCl → NaCl + H2O 0,5 0,5 HCl + NaAlO2 + H2O → Al(OH)3 + NaCl 0,75 0,75 0,75 Số molAl(OH)3 phản ứng với dung dịch HCl dư là: 0,1- 0,075 = 0,025mol. 3HCl + Al(O
Tài liệu đính kèm:
- sang_kien_kinh_nghiem_mot_so_kinh_nghiem_huong_dan_hoc_sinh.doc
- -)n dang ky SKKN 2014.doc
- Bßo cßo t=m t_t SKKN 2014.doc