SKKN Hướng dẫn học sinh giải bài toán khó về hiđroxit lưỡng tính trong các đề thi thpt quốc gia đạt hiệu quả

SKKN Hướng dẫn học sinh giải bài toán khó về hiđroxit lưỡng tính trong các đề thi thpt quốc gia đạt hiệu quả

Nâng cao chất lượng dạy học nói chung và chất lượng dạy học hóa học nói riêng là nhiệm vụ cấp bách hiện nay của các trường phổ thông. Trong dạy học hóa học có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực nhận thức của học sinh bằng nhiều biện pháp và nhiều phương pháp khác nhau, mỗi phương pháp đều có những ưu điểm riêng, nên đòi hỏi mỗi chúng ta phải biết lựa chọn, phối hợp các phương pháp một cách thích hợp để chúng bổ sung cho nhau nhằm giúp học sinh phát huy tối đa khả năng tư duy độc lập, tư duy logic và tư duy sáng tạo của mình.

Bài tập hóa học là một biện pháp quan trọng để thực hiện nhiệm vụ đó. Bài tập hóa học giúp học sinh đào sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú, giúp cho giáo viên củng cố và hệ thống hóa kiến thức một cách thuận lợi, rèn luyện được nhiều kĩ năng cần thiết về hóa học góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh.

 

doc 24 trang thuychi01 5602
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "SKKN Hướng dẫn học sinh giải bài toán khó về hiđroxit lưỡng tính trong các đề thi thpt quốc gia đạt hiệu quả", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT HOÀNG LỆ KHA
-----š›&š›-----
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TOÁN KHÓ VỀ HIĐROXIT LƯỠNG TÍNH TRONG CÁC ĐỀ THI THPT QUỐC GIA ĐẠT HIỆU QUẢ
 Người thực hiện: Nguyễn Thị Tâm
 Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn
 SKKN thuộc môn: Hóa học
THANH HÓA, NĂM 2016
MỤC LỤC
Mục
Nội dung
Trang
A
Mở đầu
1
I
Lý do chọn đề tài
1
II
Mục đích nghiên cứu
2
III
Đối tượng nghiên cứu
2
IV
Phương pháp nghiên cứu
2
B
Nội dung SKKN
3
I
Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng SKKN
3
II
Cơ sở lý luận của SKKN
3
II.1
Chất lưỡng tính
3
II.2
Phương pháp chung giải bài tập về các hợp chất lưỡng tính
4
II.3
Một số hiđroxit lưỡng tính
4
II.4
Phương pháp giải bài tập 
5
II.5
Sử dụng trục tỉ lệ mol giải bài tập
6
II.6
Các dạng bài toán hiđroxit lưỡng tính
7
II.7
Các tình huống của bài toán
9
II.8
Hướng dẫn áp dụng phương pháp giải bài tập
12
C
Kết luận, kiến nghị
20
1
Kết luận
20
2
Kiến nghị
20
Tài liệu tham khảo
HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TOÁN KHÓ VỀ HIĐROXIT LƯỠNG TÍNH TRONG CÁC ĐỀ THI THPT QUỐC GIA ĐẠT HIỆU QUẢ
A. MỞ ĐẦU
I. Lý do chọn đề tài
Nâng cao chất lượng dạy học nói chung và chất lượng dạy học hóa học nói riêng là nhiệm vụ cấp bách hiện nay của các trường phổ thông. Trong dạy học hóa học có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực nhận thức của học sinh bằng nhiều biện pháp và nhiều phương pháp khác nhau, mỗi phương pháp đều có những ưu điểm riêng, nên đòi hỏi mỗi chúng ta phải biết lựa chọn, phối hợp các phương pháp một cách thích hợp để chúng bổ sung cho nhau nhằm giúp học sinh phát huy tối đa khả năng tư duy độc lập, tư duy logic và tư duy sáng tạo của mình.
Bài tập hóa học là một biện pháp quan trọng để thực hiện nhiệm vụ đó. Bài tập hóa học giúp học sinh đào sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú, giúp cho giáo viên củng cố và hệ thống hóa kiến thức một cách thuận lợi, rèn luyện được nhiều kĩ năng cần thiết về hóa học góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh.
Bài tập hóa học giúp cho học sinh phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thông minh. Một bài tập có nhiều cách giải, ngoài cách giải thông thường, quen thuộc còn có cách giải độc đáo, thông minh, sáng tạo, ngắn gọn và chính xác. Việc đề xuất một bài tập có nhiều cách giải, yêu cầu học sinh tìm được lời giải hay, ngắn gọn, nhanh trên cơ sở các phương pháp giải toán, các qui luật chung của hóa học cũng là một biện pháp có hiệu quả nhằm phát triển tư duy và trí thông minh cho học sinh. 
Giải bài tập hóa học là quan trọng, nhưng việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải một bài tập lại càng có ý nghĩa quan trọng hơn. Vì mỗi bài tập có thể có nhiều phương pháp giải khác nhau. Nếu chúng ta biết lựa chọn phương pháp hợp lý, sẽ giúp học sinh dễ dàng hơn trong việc nắm vững bản chất của các hiện tượng hoá học. Ngược lại việc lựa chọn phương pháp không thích hợp để giải một bài tập thì nó sẽ gây cản trở, chậm trễ cho học sinh trong việc lĩnh hội kiến thức, làm giảm khả năng tư duy và sáng tạo của các em.
Qua nhiều năm giảng dạy tôi nhận thấy rằng, khả năng xử lí và giải toán Hóa học của các em học sinh về loại toán hiđroxit lưỡng tính còn nhiều hạn chế. Từ thực tế đó tôi đã chọn chuyên đề “Hướng dẫn học sinh giải bài toán khó về Hiđroxit lưỡng tính trong các đề thi THPT Quốc gia đạt hiệu quả” nhằm giúp các em học sinh có kinh nghiệm trong giải toán hoá học, các em hệ thống hóa được các kiến thức liên quan cũng như việc giải quyết các loại bài tập.
II. Mục đích nghiên cứu.
- Tìm hiểu cơ sở lý luận của đề tài.
- Cung cấp cho học sinh một số kỹ năng đánh giá nhận dạng các bài tập đặc trưng.
- Phân loại các dạng bài tập trên cơ sở bản chất của phản ứng, tìm ra điểm chung của các dạng bài tập này. Phân tích những khó khăn mà học sinh có thể gặp phải và đưa ra cách giải hợp lý, đơn giản.
- Hình thành kỹ năng tư duy cho học sinh, giúp học sinh tự nghiên cứu, thao tác với các dạng bài tập tương tự.
- Chuẩn bị tốt kiến thức cho bản thân, đặc biệt là vận dụng các kiến thức đó vào nhiệm vụ công tác góp phần nâng cao hiệu quả giảng dạy.
III. Đối tượng nghiên cứu
- Các dạng bài tập trong chương trình THPT và trong các đề thi tốt nghiệp, thi đại học, thi học sinh giỏi hàng năm.
- Sách giáo khoa, sách bài tập, tài liệu tham khảo môn Hóa học THPT.
IV. Phương pháp nghiên cứu.
 - Nghiên cứu cơ sở lý luận của phương pháp giảng dạy bài toán hoá học trong nhà trường.
 - Nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa, sách giáo viên, sách bài tập, sách tham khảo, các đề thi đại học, đề thi học sinh giỏi ... có liên quan.
 - Phương pháp điều tra cơ bản: test, phỏng vấn, dự giờ...
B. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
I. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng SKKN
Qua quá trình giảng dạy tôi nhận thấy rằng, khả năng xử lí và giải toán Hóa học của các em học sinh về loại toán hiđroxit lưỡng tính còn nhiều lúng túng và hạn chế.
II. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
II.1. Chất lưỡng tính
Chất lưỡng tính là chất vừa có khả năng cho proton H+, vừa có khả năng nhận proton H+
Ví dụ: Các oxit lưỡng tính (Al2O3, ZnO, Cr2O3,), các hiđroxit lưỡng tính (Al(OH)3, Zn(OH)2, Pb(OH)2, Cr(OH)3), các muối axit (của axit yếu): NaHCO3, Na2HPO4, các muối amoni của axit yếu như: (NH4)2CO3, CH3COONH4
Lưu ý: Một chất lưỡng tính thì tác dụng được với đồng thời cả axit và bazơ tuy nhiên điều ngược lại thì chưa chắc đúng.
Ví dụ: 	Al(OH)3 là chất lưỡng tính nên:
	Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
	Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
Na2CO3 vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ nhưng Na2CO3 không phải là chất lưỡng tính:
	Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O
	Na2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + 2NaOH
- Các kim loại có oxit và hiđroxit lưỡng tính (như: Al, Zn, Cr) phản ứng được với cả dung dịch axit và dung dịch kiềm mạnh
Ví dụ: 	2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
	2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
- Tính chất của muối NaAlO2 (Natri aluminat) và Na2ZnO2 (Natri zincat):
Các muối NaAlO2 và Na2ZnO2 là các muối của axit yếu Al(OH)3 và Zn(OH)2. Do đó dung dịch các muối này có môi trường bazơ mạnh. Khi thêm axit mạnh vào dung dịch các muối này sẽ xuất hiện kết tủa do axit mạnh đẩy axit yếu là Al(OH)3 và Zn(OH)2 ra khỏi muối và tạo thành kết tủa. 
Ví dụ 1: 	NaAlO2 + HCl + H2O → NaCl + Al(OH)3 
Nếu dư HCl thì: 	Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
Ví dụ 2:	NaAlO2 + CO2 + 2H2O → NaHCO3 + Al(OH)3
Các phản ứng của Zn(OH)2, Na2ZnO2 hoàn toàn tương tự như của Al(OH)3 và NaAlO2
Lưu ý: Các kim loại, oxit kim loại kiềm và kiềm thổ (trừ Be và Mg) tác dụng với H2O tạo ra các dung dịch bazơ kiềm. Do đó cần lưu ý, khi cho kim loại kiềm hoặc kiềm thổ (ví dụ Na) vào dung dịch chứa Al3+, Zn2+thì:
2Na + 2H2O → 2Na+ + 2OH- + H2
Sau đó: 	Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 và Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O
II.2. Phương pháp chung giải bài tập về các hợp chất lưỡng tính
– Với dạng bài tập này phương pháp tối ưu nhất là phương pháp đại số: Viết tất cả các phương tình hóa học xảy ra, sau đó dựa vào các dữ kiện đã cho và phương tình hóa học để tính toán.
– Một số vấn đề cần chú ý:
+ Cần phải hiểu thế nào là hợp chất lưỡng tính (vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ) bao gồm muối HCO3–, HSO–3, các oxit: Al2O3, ZnO, Cr2O3, các hiđroxit như: Al(OH)3, Zn(OH)2, Cr(OH)3
+ Bài toán về sự lưỡng tính của các hidroxit có 2 dạng như sau: Ví dụ về Al(OH)3
* Bài toán thuận: Cho lượng chất tham gia phản ứng, hỏi sản phẩm?
VD: Cho dung dịch muối nhôm (Al3+) tác dụng với dung dịch kiềm (OH–). Sản phẩm thu được gồm những chất gì phụ thuộc vào tỉ số k = nOH–/nAl3+
+ Nếu k≤ 3 thì Al3+ phản ứng vừa đủ hoặc dư khi đó chỉ có phản ứng
Al3+  +   3OH– → Al(OH)3 ↓        ( 1)      ( k= 3 có nghĩa là kết tủa cực đại)
+ Nếu k ≥ 4 thì OH– phản ứng ở (1) dư và hòa tan vừa hết Al(OH)3 theo phản ứng: Al(OH)3  + OH– → Al(OH)4–     (2)
+ Nếu 3< k < 4 thì OH– dư sau phản ứng (1) và hòa tan một phần Al(OH)3 ở (2)
* Bài toàn nghịch: Cho sản phẩm, hỏi lượng chất đã tham gia phản ứng?
VD: Cho a mol OH– từ từ vào x mol Al3+, sau phản ứng thu được y mol Al(OH)3 ( x, y đã cho biết). Tính a?
Nhận xét: nếu x = y thì bài toán rất đơn giản: a = 3x = 3y; a = 3y
Nếu y < x Khi đó xảy ra một trong hai trường hợp sau:
+ Trường hợp 1: Al3+ dư sau phản ứng (1) 
Vậy trường hợp này số mol OH– là nhỏ nhất: 
+ Trường hợp 2:  Xảy ra cả (1) và (2) 
Vậy trường hợp này số mol OH– là lớn nhất
+ Muốn giải được như bài toán trên chúng ta cần quy về số mol Al3+ trong AlCl3, Al2(SO4)3.. và quy về số mol OH– trong các dung dịch sau: NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2
+ Cần chú ý đến kết tủa BaSO4 trong phản ứng của Al2(SO4)3 với dung dich Ba(OH)2. Tuy cách làm không thay đổi nhưng khối lượng kết tủa thu được gồm cả BaSO4
+ Trong trường hợp cho OH– tác dụng với dung dịch chứa cả Al3+ và H+ thì OH– sẽ phản ứng với H+ trước sau đó mới phản ứng với Al3+
+ Cần chú ý các dung dịch muối như Na[Al(OH)4], Na2[Zn(OH)4] khi tác dụng với khí CO2 dư thì lượng kết tủa không thay đổi vì:
Na[Al(OH)4] + CO2→ Al(OH)3↓ + NaHCO3 
Còn khi tác dụng với HCl hoặc H2SO4 loãng thì lượng kết tủa có thể bị thay đổi tùy thuộc vào lượng axit:
HCl + Na[Al(OH)4]  → Al(OH)3 ↓ + NaCl + H2O
Nếu HCl dư: Al(OH)3  + 3HCl → AlCl3  + 3H2O
II.3. Một số hiđroxit lưỡng tính:
- Zn(OH)2, Be(OH)2, Sn(OH)2, Pb(OH)2.
- Al(OH)3, Cr(OH)3.
Dạng bài tập muối: tác dụng với dung dịch .
Phương trình phản ứng: Gọi kim loại có hidroxit lưỡng tính là M với hóa trị là x+
Ví dụ cụ thể:
II.4. Phương pháp giải bài tập:
1. Tính giá trị : 
2. Dựa vào giá trị để giải bài tập:
	- Nếu Phản ứng (1) xảy ra. Phản ứng tạo ra (cả 2 chất cùng phản ứng hết. Lúc này khối lượng kết tủa là lớn nhất)
	- Nếu Phản ứng (2) xảy ra. Phản ứng tạo ra (cả 2 chất cùng phản ứng hết. Lúc này khối lượng kết tủa là nhỏ nhất với lượng kiềm nhỏ nhất hoặc tối thiểu)
	- Nếu Phản ứng (1) xảy ra. Phản ứng tạo ra ()
	- Nếu Phản ứng (2) xảy ra. Phản ứng tạo ra ()
	- Nếu Phản ứng (1) và (2) cùng xảy ra. Phản ứng tạo ra và (cả 2 chất cùng tham gia phản ứng hết)
	Phương trình phản ứng xảy ra:
	 a ax a
	 b 4b 
 	Từ hai phản ứng ta có hệ phương trình: 
	Giải hệ phương trình ta có: 
Chú ý: - Nếu trong dung dịch muối có chứa thì sẽ có phản ứng: trước.
	- Nếu trong dd có chứa và thì sẽ tạo ra kết tủa theo phương trình: 
	- Khi cho cùng một lượng muối tác dụng với kiềm với số mol kiềm khác nhau mà cho ra cùng một lượng kết tủa thì lúc đó sẽ có giá trị và giá trị để cho cùng một lượng kết tủa.
II.5. Sử dụng trục tỉ lệ mol giải bài tập:
(2) OH- (x mol) + Al3+ (a mol) (kết tủa) 
 Đặt: T = = 
 x1	 3 x2 4 
 Al3+ (dd); Al(OH)3 	 Al(OH)3 ; Al(dd)	 Al(dd); OH- (dư)
a) Khi T < 3: Có kết tủa và vẫn còn Al3+ dư 
 = x1 = 3.n
b) Khi 3 <T < 4: Có cả kết tủa và dung dịch chứa ion Aluminat 
 = x2 = 4a- n = 4. - n
c) Khi T ≥ 4: n = 0 
(3) OH- (x mol) + Zn2+ (a mol) (kết tủa) 
 Đặt : T = = 
 x1	 2 x2 4 
 Zn2+ (dd) ; Zn(OH)2 	Zn(OH)2 ; Zn(dd)	 Zn (dd); OH- (dư)
a) Khi T < 2: Có kết tủa và vẫn còn Zn2+ dư. 
 = x1 = 2.n
b) Khi 2 <T < 4: Có cả kết tủa và dung dịch chứa ion Zincat.
 = x2 = 4a- 2.n = 4. - 2.n.
c) Khi T ≥ 4 : n = 0 . 
(4) H+ (x mol) + Zn (a mol) (kết tủa) 
 Đặt : T = = 
 x1	 2 x2 4 
 Zn (dd) ; Zn(OH)2 	Zn(OH)2 ; Zn2+ (dd)	 Zn2+ (dd) ; H+ (dư)
a) Khi T < 2: Có kết tủa và vẫn còn Zndư. 
 = x1 = 2.n
b) Khi 2 <T < 4: Có cả kết tủa và dung dịch chứa Cation Zn2+ 
 = x2 = 4a- 2.n 
c) Khi T ≥ 4: n = 0. 
(5) H+ (x mol) + Al (a mol) + H2O (kết tủa) 
 Đặt: T = 
 x1	 1 x2 4 
  (dd) ; Al(OH)3 	Al(OH)3 ; ..(dd) .(dd) ;  (dư)
a) Khi T <  : Có kết tủa và vẫn còn . dư . 
 .. = x1 = n
b) Khi 1 <T < 4: Có cả kết tủa và dung dịch chứa ion ...
 .. = x2 = 4a- 3n 
c) Khi T ≥ 4: n = 0. 
II.6. Các dạng bài toán Hiđroxit lưỡng tính
1. DẠNG 1: Cho từ từ b mol vào dung dịch chứa a mol thu được c mol kết tủa. Tính c theo a, b.
Khi cho từ từ vào dung dịch chứa thì xuất hiện kết tủa (trắng keo), sau đó kết tủa tan dần. Các phản ứng xảy ra:
+ 3(1)
 + (2)
Trường hợp 1: xảy ra 1 phản ứng, khi đó hết, có thể dư hoặc hết. Số mol kết tủa tính theo số mol 
+ 3
 b 
. Khi thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất.
Trường hợp 2: Xảy ra 2 phản ứng, khi đó hết , có thể hết hoặc dư. Số mol tham gia phản ứng (1) được tính theo .
 + 3 (1)
a 3a a
 + (2)
Để có kết tủa thì hay 
Vậy 
2. DẠNG 2: Cho từ từ b mol vào dung dịch chứa a mol thu được c mol kết tủa. Tính b theo a, c.
Khi (lượng kết tủa thu được là lớn nhất )
Khi 
3. DẠNG 3: Cho từ từ b mol vào dung dịch chứa a mol thu được c mol kết tủa. Tính c theo a, b.
Khi cho từ từ vào dung dịch chứa thì xuất hiện kết tủa trắng keo , lượng kết tủa tăng dần đến cực đại. Sau đó kết tủa tan dần. Các phản ứng xảy ra:
 + + (1)
 + 3 + 3 (2)
Trường hợp 1: Xảy ra 1 phản ứng, khi đó hết, có thể dư hoặc hết. Lượng kết tủa tính theo số mol .
 + + (1)
b b b
. Lượng kết tủa lớn nhất khi .
Trường hợp 2: Xảy ra 2 phản ứng, khi đó hết, có thể hết hoặc dư. Số mol các chất tham gia phản ứng (1) được tính theo .
 + + (1)
a a a 
 + 3 + 3 (2)
 3
Để có kết tủa thì hay .
Vậy 
4. DẠNG 4: Cho từ từ b mol vào dung dịch chứa a mol thu được c mol kết tủa. Tính b theo a, c.
Khi (lượng kết tủa thu được lớn nhất) .
Khi 
5. DẠNG 5: Cho từ từ b mol vào dung dịch chứa a mol thu được c mol kết tủa. Tính c theo a, b. 
Khi cho từ từ vào dung dịch chứa thì xuất hiện kết tủa , lượng kết tủa tăng dần đến cực đại. Sau đó kết tủa tan dần. Các phản ứng xảy ra:
 + 2 (1)
 + 2 (dd) (2)
Trường hợp 1: xảy ra 1 phản ứng , khi đó hết, có thể dư hoặc hết .Lượng kết tủa tính theo .
 + 2 
 b n
. Lượng kết tủa lớn nhất khi 
Trường hợp 2: Xảy ra 2 phản ứng, khi đó hết, có thể hết hoặc dư. Các chất tham gia phản ứng (1) được tính theo 
 + 2 
a 2a a
 + 2 (dd)
 2
Để thu được kết tủa thì hay 
Vậy 
6. DẠNG 6 : Cho từ từ b mol vào 
dung dịch chứa a mol thu được c 
mol kết tủa. Tính b theo a, c.
Khi (lượng kết tủa thu được lớn nhất) .
hết
a
b
Khi 
II.7. Các tình huống của bài toán: 
Có 2 tình huống chính:
Ví dụ: 
3
4
Từ đồ thị ta thấy:
Nửa trái của đồ thị: Kết tủa ít, chưa max vì ít
Tại đỉnh đồ thị: Kết tủa max, hết
Nửa phải của đồ thị: Kết tủa max, sau đó tan ra vì nhiều
Tại điểm cuối của đồ thị: không còn kết tủa do quá nhiều.
Một số bài toán minh họa :
Bài minh họa 1 (Đề thi ĐH khối A - 2007): Trộn dd chứa a mol AlCl3 với dd chứa b mol NaOH. Để thu được kết tủa thì cần có tỉ lệ nào trong 4 lựa chọn sau:
A. a:b = 1:4 	B. a:b > 1:4 	C. a:b < 1:4 	D. a:b = 1:5
Cách giải 1:
= a (mol)
= b (mol)
 1:4 → Đáp án B
Cách giải 2:
 a → 3a → a
 a → a 
 b 1:4 → Đáp án B
Bài minh họa 2 (Đề thi ĐH khối A - 2012): Cho 500ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào V ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M; sau khi các phản ứng kết thúc thu được 12,045 gam kết tủa. Giá trị của V là
	A. 75.	B. 150.	C. 300.	D. 200.
Hướng dẫn giải:
	Số mol Ba2+ = 0,05; số mol SO42- = 0,3V/1000; 
	số mol OH- = 0,1; số mol Al3+ = 0,2V/1000.
- Có 2 trường hợp xảy ra: muối nhôm dư hoặc muối nhôm hết. Nếu dư muối nhôm thì không tính được V.
- Xét muối nhôm hết thì: 
Số mol BaSO4 = (mol) và số mol Al(OH)3 = (mol) 
Vậy khối lượng kết tủa = + = 12,045 (gam) 
Giải ra V = 150 (ml) → Đáp án B
Bài minh họa 3 (Đề thi ĐH khối B - 2007): Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M, lượng kết tủa thu được là 15,6 gam. Giá trị lớn nhất của V là (cho H = 1, O = 16, Al = 27)
A. 1,2. 	B. 1,8. 	C. 2,4. 	D. 2.
Hướng dẫn giải:
 = 0,2.1,5 = 0,3 mol, Số mol kết tủa = 15,6/78 = 0,2 mol 
AlCl3 + 3NaOH ® Al(OH)3 + 3NaCl (1)
 0,3 0,9 0,3
Al(OH)3 + NaOH ® NaAlO2 + H2O (2)
 x x 
Sau (1), (2) thu được 0,2 mol chất kết tủa ® 0,3 – x = 0,2 ® x = 0,1 mol 
® tổng số mol NaOH tham gia phản ứng là: 0,9 + 0,1 = 1 mol 
® V = 1/0,5 = 2 lít ® Đáp án D
Bài minh họa 4 (Đề thi ĐH khối A - 2012): Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Na2O và Al2O3 vào nước thu được dung dịch X trong suốt. Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào X, khi hết 100 ml thì bắt đầu xuất hiện kết tủa; khi hết 300 ml hoặc 700 ml thì đều thu được a gam kết tủa. Giá trị của a và m lần lượt: 
	A. 23,4 và 56,3. 	B. 23,4 và 35,9. 	C. 15,6 và 27,7. D. 15,6 và 55,4.
Hướng dẫn giải:
- Số mol HCl phản ứng NaOH dư trong dd X = số mol NaOH = 0,1. 
NaAlO2 trong X khi phản ứng 0,2 mol HCl tạo 0,2 mol Al(OH)3 nên a =15,6g 
- Nhưng khi dùng 0,6 mol HCl sẽ tạo 0,2 mol Al(OH)3 và muối Al3+. 
Vậy có 0,4 mol HCl phản ứng sau: AlO2- + 4H+= Al3+ + 2H2O 
- Tổng mol AlO2- là 0,2 + 0,1 = 0,3 (mol) nên Al2O3 = 0,15 (mol)
Số mol Na2O sẽ là 0,15 + 0,1/2 = 0,2 (mol). Vậy m = 27,7 (gam)
Þ Đáp án C
Bài minh họa 5 (Đề thi ĐH khối A - 2009): 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.
Hướng dẫn giải:
Thí nghiệm 1: Zn2+ dư, OH- hết
 	Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2
 	 0,22 0,11
Thí nghiệm 2: Zn2+ hết, OH- dư hoà tan một phần kết tủa:
 	Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2
 x 2x x
Zn(OH)2 + 2OH- → [Zn(OH)-4]
 x-0,11 2x-0,22 
Tổng số mol OH- = 0,28 = 2x + 2x - 0,22 suy ra x = 0,125 (mol)
Þ m = 0,125.161 = 20,125(g) Þ Đáp án A
Bài minh họa 6 (Đề thi ĐH khối B - 2010): Cho 150 ml dd KOH 1,2M tác dụng với 100 ml dd AlCl3 nồng độ x mol/l, thu được dd Y và 4,68 gam kết tủa. Loại bỏ kết tủa, thêm tiếp 175 ml dd 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
Hướng dẫn giải:
Al3+ + OHAl(OH)3 + Al(OH)
 0,1x 0,39 0,09 (0,1x -0,09) 
Þ 0,39 = 0,09.3 + (0,1x – 0,09).4 Þ x = 1,2 M ® Đáp án A
Bài minh họa 7 (Đề thi ĐH khối B - 2013): Thể tích dung dịch NaOH 0,25M cần cho vào 15 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,5M để thu được lượng kết tủa lớn nhất là
	A. 210 ml	B. 90 ml	C. 180 ml	D. 60 ml
Hướng dẫn giải:
= 0,015 → = 0,015.3 = 0,045 → V = 0,18 (lít) ® Đáp án C
II.8. Hướng dẫn áp dụng phương pháp giải bài tập.
Bài 1(Đề thi ĐH khối A - 2014): Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol HCl và b mol AlCl3, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau. Tính tỉ lệ a : b.
Phân tích, hướng dẫn giải:
Phương pháp đồ thị rất hay áp dụng cho dạng toán tạo kết tủa rồi kết tủa bị hòa tan chẳng hạn như loại toán CO2  + Bazơ kiềm thổ như Ca(OH)2 hoặc muối Al3+ + OH-. Muốn dùng được phương pháp đồ thị ta phải viết các phương trình tạo kết tủa và hòa tan kết tủa với lưu ý:
+ Trục tung luôn biểu diễn số mol kết tủa. Ở bài này là số mol Al(OH)3
+ Trục hoành biểu diễn số mol của đại lượng còn lại. Ở đây là số mol NaOH
     HCl    +      NaOH    →    NaCl       +      H2O (1)
    a mol → a mol
Phản ứng tạo kết tủa:
    AlCl3    +    3NaOH → Al(OH)3     +    3NaCl (2)
                         x (mol)          y (mol) 
3y = x  → Đồ thị tạo kết tủa y = 
Sau phản ứng tạo kết tủa là phản ứng hòa tan kết tủa
 Al(OH)3       +    NaOH    → Na[Al(OH)4]   (3)
  y(mol)                   x  
→ y = x → Đồ thị hòa tan kết tủa y = x
Bảo toàn nguyên tố Al → n Na[Al(OH)4]  = nAlCl3 = b(mol)
Tại điểm F lúc này kết tủa vừa tan hết bảo toàn nhóm OH  → nNaOH = nHCl  + 4n Na[Al(OH)4] = a + 4b
tang của góc EFD = hệ số góc của đồ thị y = x = 1 → tam giác EFD vuông cân tại E.
Từ đồ thị ta thấy trong đoạn OA kết tủa = 0. Đó chính là đoạn đồ thị thể hiện phản ứng giữa NaOH với HCl. Tại điểm A phản ứng giữa NaOH và HCl xảy ra vừa đủ → nHCl  = a = nNaOH pư  = OA = 0,8(mol)
Xét tam giác vuông DEF  → DE = 1.EF → 0,4 = (a +4b) - 2,8 → a + 4b = 3,2 → 0,8 + 4b = 3,2 → b = 0,6
→ a : b = 0,8 : 0,6 = 4 : 3  → Vậy a : b = 4 : 3 
Bài 2 (Đề thi ĐH khối B - 2011): Dung dịch X gồm 0,1 mol H+, z mol Al3+, t mol NO3- và 0,02 mol SO42-. Cho 120 ml dung 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. Tính giá trị của z, t.
Phân tích, hướng dẫn giải:
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích: 0,1 + 3z = t + 0,04
 = 0,012 < = 0,02
→ = 0,012 mol → = 2,796 gam 
→ = 3,732 - 2,796 = 0,936 gam → = 0,012 mol.
 = 0,168, dùn

Tài liệu đính kèm:

  • docskkn_huong_dan_hoc_sinh_giai_bai_toan_kho_ve_hidroxit_luong.doc