SKKN Kinh nghiệm hướng dẫn học sinh giải toán xác định công thức hoá học của một chất đạt hiệu quả ở trường TH - Thcs Đông Khê
Hoá học là môn khoa học thực nghiệm, học đi đôi với hành, bài tập gắn liền với lí thuyết. Nhằm giúp các em đạt được mục tiêu môn học, việc hướng dẫn học sinh làm bài tập hoá học là rất quan trọng, bài tập hoá học là phương tiện hiệu nghiệm trong giảng dạy hoá học, nó là một trong những nguồn củng cố kiến thức, hoàn thành kĩ năng mới cho học sinh. Thông qua việc giải bài tập hoá học giúp học sinh hình thành, rèn luyện kĩ năng hiểu và ghi nhớ các nội dung lí thuyết đã học. Giải bài tập hoá học là một trong những hình thức luyện tập chủ yếu và được tiến hành thường xuyên, liên tục trong việc tiếp thu kiến thức mới, vì trong quá trình giải bài tập hoá học bắt buộc học sinh phải thực hiện các thao tác tư duy để tái hiện kiến thức cũ, tìm ra mối quan hệ bản chất của các sự vật, hiện tượng, học sinh phải phân tích, tổng hợp, phán đoán, suy luận để tìm ra lời giải, nhờ vậy tư duy của học sinh được phát triển và năng lực của học sinh được nâng cao [1].
Để đạt được kết quả đó, trong quá trình thực hiện giáo viên phải biết phân loại và phương pháp giải toán của từng dạng bài tập hoá học phù hợp với đối tượng học sinh.
Trong chương trình hoá học THCS, các em mới được tiếp cận với bộ môn hoá học từ lớp 8 nên kiến thức đang còn rất sơ đẳng. Căn cứ vào nội dung, kiến thức của chương trình, có thể phân loại các dạng toán vô cơ thường gặp là:
- Giải bài toán hoá học tìm công thức phân tử của một chất .
- Giải bài toán tính theo công thức hoá học và phương trình hoá học.
- Giải bài toán dung dịch – nồng độ dung dịch.
- Giải bài toán xác định thành phần hỗn hợp các chất vô cơ.
KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI TOÁN " XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HOÁ HỌC CỦA MỘT CHẤT" ĐẠT HIỆU QUẢ Ở TRƯỜNG TH-THCS ĐÔNG KHÊ PHẦN THỨ NHẤT: MỞ ĐẦU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hoá học là môn khoa học thực nghiệm, học đi đôi với hành, bài tập gắn liền với lí thuyết. Nhằm giúp các em đạt được mục tiêu môn học, việc hướng dẫn học sinh làm bài tập hoá học là rất quan trọng, bài tập hoá học là phương tiện hiệu nghiệm trong giảng dạy hoá học, nó là một trong những nguồn củng cố kiến thức, hoàn thành kĩ năng mới cho học sinh. Thông qua việc giải bài tập hoá học giúp học sinh hình thành, rèn luyện kĩ năng hiểu và ghi nhớ các nội dung lí thuyết đã học. Giải bài tập hoá học là một trong những hình thức luyện tập chủ yếu và được tiến hành thường xuyên, liên tục trong việc tiếp thu kiến thức mới, vì trong quá trình giải bài tập hoá học bắt buộc học sinh phải thực hiện các thao tác tư duy để tái hiện kiến thức cũ, tìm ra mối quan hệ bản chất của các sự vật, hiện tượng, học sinh phải phân tích, tổng hợp, phán đoán, suy luận để tìm ra lời giải, nhờ vậy tư duy của học sinh được phát triển và năng lực của học sinh được nâng cao [1]. Để đạt được kết quả đó, trong quá trình thực hiện giáo viên phải biết phân loại và phương pháp giải toán của từng dạng bài tập hoá học phù hợp với đối tượng học sinh. Trong chương trình hoá học THCS, các em mới được tiếp cận với bộ môn hoá học từ lớp 8 nên kiến thức đang còn rất sơ đẳng. Căn cứ vào nội dung, kiến thức của chương trình, có thể phân loại các dạng toán vô cơ thường gặp là: - Giải bài toán hoá học tìm công thức phân tử của một chất . - Giải bài toán tính theo công thức hoá học và phương trình hoá học. - Giải bài toán dung dịch – nồng độ dung dịch. - Giải bài toán xác định thành phần hỗn hợp các chất vô cơ... Với mỗi dạng bài tập, nếu học sinh không nắm vững bản chất của vấn đề, thì việc giải các bài toán sẽ gặp nhiều khó khăn và có thể đi lệch hướng. Để đáp ứng một phần mục tiêu môn học và với mong muốn giúp các em nhận biết và có phương pháp giải một số dạng toán hoá học trong học tập cũng như trong các kì thi đạt hiệu quả cao, ngay từ dầu năm học tôi đã tập trung nghiên cứu các dạng toán hoá học. Sau đây tôi xin trình bày phương pháp giải một số dạng toán " Xác định công thức hoá học của một chất" ở trường THCS. II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Ngày nay, để thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất, nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn, nhằm chuẩn bị cho học sinh năng lực giải quyết các tình huống trong cuộc sống và nghề nghiệp thì học sinh phải đóng vai trò là chủ thể của quá trình nhận thức. Để đáp ứng được yêu cầu đó thì đề tài nghiên cứu này nhằm gây hứng thú học tập cho học sinh, phát huy tính tích cực chủ động trong học tập, học sinh hình thành, rèn luyện kĩ năng hiểu và ghi nhớ các nội dung lí thuyết đã học, học sinh phải phân tích, tổng hợp, phán đoán, suy luận để tìm ra lời giải, nhờ vậy tư duy của học sinh được phát triển và năng lực của học sinh được nâng cao. III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Phương pháp giải một số dạng toán “ Xác định công thức hóa học của một chất” trong Môn Hóa học ở Trường TH- THCS Đông Khê IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Tham khảo nghiên cứu tài liệu có liên quan đến nội dung đề tài. - Tìm hiểu quá trình giảng dạy các dạng toán " Xác định công thức hoá học của một chất" ở trường THCS. - Khảo sát, thống kê kết quả học tập của học sinh trước và sau khi áp dụng đề tài. PHẦN THỨ HAI: NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM I. CƠ SỞ LÍ LUẬN Cơ sở lí luận thực tiễn dạy học cho thấy: Vận dụng các kiến thức hoá học cơ bản để giải bài tập hoá học là niềm say mê, sáng tạo và sự hứng thú trong dạy học hoá học nhằm nâng cao hiệu quả dạy học môn hoá học ở trường phổ thông. Việc giải bài tập hoá học giúp học sinh củng cố được kiến thức lí thuyết đã học, tuy nhiên khi học môn hoá học, phải hiểu mới làm được bài tập, nên học sinh phải luôn học lí thuyết đi cùng việc giải bài tập, khi giải bài tập sẽ hỗ trợ đắc lực cho việc học lí thuyết và ngược lại. Để đạt được kết quả cao, học sinh phải có năng lực tư duy tốt trên một nền tảng kiến thức vững vàng, trước khi làm bài tập học sinh phái đọc kĩ đề bài, tóm tắt được các đại lượng có liên quan với nhau, xác định đúng dạng bài tập và mức độ của đề bài, hiểu rõ bản chất và vạch ra hướng giải quyết, khi làm bài tập học sinh phải tự đưa ra câu trả lời bằng các hình thức lập luận, bằng ngôn ngữ của mình để thuyết phục người đọc và giải quyết bài toán một cách khoa học, rõ ràng, ngắn gọn, dễ hiểu và chính xác [2]. II.THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Ở TRƯỜNG TH-THCS ĐÔNG KHÊ Khi chưa áp dụng đề tài này, thực tế trong quá trình giảng dạy môn hoá học lớp 8 ở phần " Lập công thức hoá học" đối với các bài tập mở rộng được sử dụng khi ôn thi học sinh giỏi, bản thân tôi cũng có những trăn trở: Tại sao kĩ năng giải các dạng bài tập này của học sinh chưa tốt, trong quá trình thực hiện còn nhiều thiếu sót, vì vậy kết quả qua bài kiểm tra bài học kì I chưa cao, qua đó khẳng định học sinh hiểu bài chưa sâu sắc và vận dụng làm bài tập chưa tốt. Cụ thể kết quả kiểm tra khảo sát dạng toán này trước khi thực hiện đề tài ở lớp 9 như sau: Loại Lớp Tổng số HS Giỏi Khá T. Bình Yếu SL (em) % SL (em) % SL (em) % SL (em) % 9 35 1 2,9% 6 17,1% 20 57,1% 8 22,9% Sau khi thu được kết quả kiểm tra như vậy, tôi nghĩ : bản thân tôi luôn sát sao với việc học tập của các em, thường xuyên đôn đốc, kiểm tra, uốn nắn những sai sót... vậy nguyên nhân nào dẫn đến thực trạng như vậy? Phải chăng đó là do giáo viên chưa hướng dẫn các em cách xác định dạng bài tập, phương pháp giải chưa phù hợp với dạng bài tập, chưa phù hợp với mức độ nhận thức của các em dẫn đến học sinh chưa nắm vững phương pháp tiến hành để giải bài tập này. Mặt khác học sinh còn thiếu kĩ năng toán học, khả năng tư duy, so sánh, tổng hợp, chưa nắm vững lí thuyết có liên quan như : Viết công thức hoá học như thế nào cho đúng, hoá trị của các nguyên tố trong hợp chất, quy tắc hoá trị.... Do đó hướng dẫn học sinh làm bài tập hoá học là một việc làm cần thiết để giúp các em học tốt Môn Hoá học. III. NHỮNG GIẢI PHÁP CỤ THỂ Từ tình hình thực tế hiện nay, học sinh còn gặp nhiều khó khăn trong giải bài tập hoá học, nhiều em chưa định hướng ra cách giải dạng bài toán "Xác định công thức hoá học của một chất" do đó việc hướng dẫn của giáo viên là rất quan trọng và cần thiết. Vì vậy trong quá trình giảng dạy giáo viên nên hướng dẫn cho học sinh thực hiện theo các bước: - Tìm hiểu đề bài: Học sinh đọc kĩ đề bài, xác định yếu tố đã biết và chưa biết, xác định mối liên hệ giữa các yếu tố này để tìm công thức liên quan, đổi đơn vị nếu cần. - Xác định phương hướng giải bài tập: Nhớ lại lí thuyết, các bước giải, mối liên hệ giữa các bước, mục đích cuối cùng mình cần thực hiện. - Trình bày lời giải: Thực hiện các bước đã vạch ra. Trong quá trình tiến hành bồi dưỡng kĩ năng theo dạng toán, giáo viên nên đưa dần từng dạng bài tập, từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, nhằm bồi dưỡng phát triển kĩ năng từ biết làm đến thành thạo và sáng tạo, tạo điều kiện 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 hiểu rõ vấn đề, tránh những sai lầm trong khi thực hiện. Khi hướng dẫn học sinh, giáo viên nên căn cứ vào mức độ yêu cầu của đề bài, căn cứ vào các dữ kiện đề bài mà phân loại thành từng dạng cụ thể, tung dần từng vấn đề (đưa ví dụ đơn giản và cơ bản), phân tích ví dụ cụ thể, khái quát rồi đưa ra phương pháp làm của dạng này, sau đó tiếp tục đưa thêm vài ví dụ, đầu tiên là cơ bản sau đó có thể mở rộng và nâng cao hơn để giúp học sinh rèn kĩ năng tại lớp và hiểu rõ các bước thực hiện. Sau mỗi dạng toán như vậy, cuối buổi học, giáo viên giao bài tập về nhà cho học sinh ở các mức độ khác nhau, vừa có bài ôn luyện nội dung học trên lớp, kết hợp mở rộng và nâng cao vấn đề để phát huy tính tích cực, tìm tòi, sáng tạo của học sinh. Sau khi tổ chức cho học sinh thực hiện từng chuyên đề, giáo viên nên kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh để rút kinh nghiệm và có biện pháp điều chỉnh hoạt động dạy – học cho phù hợp. Sau đây tôi xin giới thiệu phương pháp giải một số dạng toán " Xác định công thức hoá học của một chất". Dạng 1: Xác định công thức hoá học của của hợp chất dựa vào hoá trị của nguyên tố hoặc nhóm nguyên tử Ví dụ 1: Lập công thức hoá học của hợp chất tạo bởi nguyên tố sắt và oxi. Trong đó sắt hoá trị III và oxi hoá trị II [3]. Giáo viên yêu cầu học sinh đọc kĩ đề bài, tóm tắt những đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm, và căn cứ vào việc phân tích đề bài, dựa vào quy tắc hoá trị, học sinh sẽ thực hiện nội dung của bài học. Giải: Đặt công thức hoá học cần tìm là FexOy Theo quy tắc hoá trị: x . III = y . II Chuyển thành tỉ lệ: Thường tỉ lệ số nguyên tử trong phân tử là số nguyên đơn giản nhất, vì vậy lấy x=2; y=3. Công thức hoá học của hợp chất là Fe2O3 Phương pháp giải - Bước 1: Đặt công thức hoá học dạng chung: AxBy Trong đó A; B là kí hiệu của nguyên tố hoặc nhóm nguyên tử. x; y lần lượt là chỉ số của A; B a; b lần lượt là hoá trị của A; B - Bước 2: Áp dụng quy tắc hoá trị : a. x = b. y - Bước 3: Chuyển thành tỉ lệ: = Lấy x=b hay b', và y=a hay a' ( a'; b' là số nguyên đơn giản so với a; b) - Bước 4: Viết công thức hoá học cần tìm. Ví dụ 2: Lập công thức hoá học của hợp chất tạo bởi: a. Mg (II) và Cl (I). b. C (IV) và S (II). c. Na (I) và nhóm (CO3 ) : II. d. Fe (III) và nhóm (SO4 ) : II. Sau khi học sinh hoàn thành ví dụ 2, giáo viên gợi mở học sinh rút ra được cách viết nhanh công thức hoá học của hợp chất khi biết hoá trị của nguyên tố (hoặc nhóm nguyên tử), và kiểm tra lại công thức hoá học xem đúng hay sai dựa vào quy tắc hoá trị. Ví dụ 3: Viết công thức hoá học tạo bởi: K (I) và (NO3) (I) Cu (II) và Cl (I) C (IV) và O (II) Dạng 2: Xác định công thức hoá học của hợp chất dựa vào kết quả phân tích định lượng Ví dụ 1: Một loại oxit đồng màu đen có khối lượng mol phân tử là 80g, oxit này có thành phần chứa 80% Cu và 20% O (% về khối lượng ). Xác định công thức hoá học của oxit nói trên [3]. Giải: Khối lượng từng nguyên tố có trong một mol hợp chất là: mCu= mO= 80-64= 16 (g ) Số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong một mol hợp chất : nCu = ( mol ) nO= ( mol ) Trong một mol hợp chất có 1 mol Cu; 1 mol O Công thức hoá học của hợp chất là CuO Phương pháp giải: - Đặt công thức hoá học cần tìm là AxBy - Khối lượng mol của hợp chất là M AxBy - Thành phần % về khối lượng của A trong hợp chất là a%; của B là b% + Tìm khối lượng của mỗi nguyên tố trong một mol hợp chất. mA = (g ) mB = (g ) + Tìm số mol nguyên tử A; B trong một mol hợp chất. nA = nB = -> Tỉ lệ nA : nB đơn giản nhất. + Lập được công thức hoá học của hợp chất. Ví dụ 2: a. Lập công thức hoá học của hợp chất A, biết rằng trong A chứa thành phần phần trăm về khối lương của Fe là 36,8% ; 21% S còn lại là O . Khối lượng mol của hợp chất là 152 g. b. Lập công thức hoá học đơn giản nhất của một oxit lưu huỳnh, biết trong hợp chất oxi chiếm 60% khối lượng còn lại là lưu huỳnh. Giải a.Giải tương tự ví dụ 1. b.Căn cứ vào phương pháp giải chung ở dạng 2, đối tượng học sinh khá, giỏi có thể thực hiện bằng các cách khác nhau để tìm ra công thức hoá học của hợp chất cần tìm: Cách 1: Đặt khối lượng mol của hợp chất là MA tính toán rồi rút ra tỉ lệ số mol đơn giản nhất của lưu huỳnh và oxi -> Công thức hoá học. Cách 2: Đặt công thức hoá học của hợp chất cần tìm là SxOy % về khối lượng của S trong hợp chất là: 100 - 60= 40 (% ) Theo đề bài: x:y = : = : -> x : y = 1 : 3 -> Công thức hoá học đơn giản nhất của hợp chất là : SO3 Phương pháp giải + Viết công thức dạng tổng quát AxByCz. Trong đó % về khối lượng của các nguyên tố A; B; C trong hợp chất lần lượt là: a%; b%; c% + Lập tỉ lệ: x: y : z = = = Đối với các hợp chất vô cơ, tỉ lệ tối giản nhất của x : y : z là giá trị cần tìm -> Tìm được công thức hoá học đơn giản nhất của hợp chất [1]. Ví dụ 3: Lập công thức hoá học đơn giản nhất của hợp chất tạo bởi Cu; S; O . Trong đó tỉ lệ % về khối lượng các nguyên tố Cu; S; O lần lượt là 40%; 20%; 40%. Giải: Dựa vào phương pháp chung, học sinh tự giải tìm ra đáp số. Ví dụ 4: Khi phân tích một hợp chất A người ta thấy hidro chiếm 1 phần, oxi chiếm 8 phần về khối lượng. Xác định công thức hoá học đơn giản nhất của A. Giải: Giả sử công thức hoá học của hợp chất cần tìm là HxOy Theo đề bài: = -> = = -> x=2; y=1 Công thức hoá học đơn giản nhất của hợp chất là H2O Ví dụ 5: Một hợp chất x chứa hai nguyên tố C và O, trong hợp chất tỉ lệ về khối lượng của nguyên tố C đối với nguyên tố O là 3 : 8. Xác định công thức hoá học đơn giản nhất của x. Giải: Dựa vào ví dụ 4 học sinh giải tương tự. Ví dụ 6: Đốt cháy hoàn toàn 13,6 g hợp chất A thu được 25,6g SO2 và 7,2g H2O. Xác định công thức hoá học của A. Giải: Giáo viên có thể hướng dẫn cho học sinh, trước khi xác định công thức hoá học của hợp chất, phải xác định trong hợp chất đó chứa những nguyên tố nào? Khối lượng của mỗi nguyên tố trước và sau phản ứng bằng nhau. Sơ đồ phản ứng : A + O2 ----> SO2 + H2O Theo sơ đồ phản ứng, trong A chắc chắn có chứa nguyên tố S và H. Khối lượng của S trong 25,6g SO2 là: 25,6. = 12,8 (g) Khối lượng của H trong 7,2 g H2O là : 7,2. = 0,8 (g ) Tổng khối lượng của S; H trong A là : 12,8 + 0,8 = 13,6 (g ) = mA Vậy trong A chỉ có nguyên tố S và H. Đặt công thức hoá học của hợp chất cần tìm là: SxHy Lập tỉ lệ: x : y = : = 0,4 : 0,8 = 1 : 2 Công thức hoá học đơn giản nhất của hợp chất là SH2 hay H2S Ví dụ 7: Đốt cháy hoàn toàn 6g hợp chất X thu được 13,2g CO2 và 7,2g H2O. Xác định công thức hoá học đơn giản nhất của X [6]. Giải: Sơ đồ phản ứng : X + O2 -----> CO2 + H2O Theo sơ đồ phản ứng, trong hợp chất X chứa hai nguyên tố C và H. Khối lượng C và H lần lượt là: mC = 13,2 .= 3,6 (g ); mH =7,2 .= 0,8(g) Tổng khối lượng của C và H trong X là: 3,6 + 0,8 = 4,4 (g )< mA Vậy trong hợp chất X ngoài nguyên tố C và H còn có nguyên tố O và khối lượng của O là: mO= 6- 4,4=1,6 ( g ) Đặt công thức hoá học của hợp chất cần tìm là: CxHyOz Tỉ lệ số mol của C; H; O trong hợp chất là: x : y : z = : : = 0,3 : 0,8 : 0,1 = 3:8:1 -> Công thức hoá học đơn giản nhất của hợp chất là: C3H8O Ví dụ 8 : Đốt cháy hoàn toàn 1 hợp chất X cần dùng hết 10,08lít khí oxi (Đo ở đktc), sau phản ứng thu được 13,2g CO2 và 7,2g H2O. Xác định công thức hoá học đơn giản nhất của X [6]. Giải: Sơ đồ phản ứng : X + O2 ----> CO2 + H2O Theo sơ đồ phản ứng, trong X chắc chắn chứa 2 nguyên tố : C và H. Khối lượng của C và H trong X lần lượt là : mC = 13,2. =3,6 (g ) ; mH = 7,2. =0,8 (g ) Khối lượng của nguyên tố O trong CO2 và H2O lần lượt là: 13,2 – 3,6 = 9,6 (g ); 7,2 – 0,8 = 6,4 (g ) ->Tổng khối lượng của nguyên tố O trong các chất sản phẩm là:9,6 + 6,4=16(g ) Mà khối lượng O2 cần dùng cho phản ứng là : . 32 = 14,4g<16g Như vậy trong X ngoài nguyên tố C và H còn có nguyên tố O. Đặt công thức hoá học cần tìm là CxHyOz Lập tỉ lệ: x : y : z = : : = 3: 8 : 1 Công thức hoá học của hợp chất cần tìm là C3H8O Dạng 3: Xác định công thức hoá học của một chất dựa vào phương trình hoá học. Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn 7,2g một kim loại hoá trị II bằng dung dịch HCl, sau phản ứng thu được 6,72 lít khí hidro( đo ở đktc). Xác định tên kim loại đã dùng. Giải: Giáo viên yêu cầu học sinh đọc kĩ đề bài, tóm tắt đề. Gợi ý: Muốn xác định tên một nguyên tố phải tìm khối lượng mol của nguyên tử dựa vào phương trình hoá học. Đặt A là kim loại cần tìm; khối lượng mol của A là MA nA = (mol) n H2 = = 0,3 (mol) Phương trình hoá học: A + 2HCl ACl2 + H2 1mol 1mol mol 0,3 mol -> = 0,3 -> MA = 24g -> Nguyên tử khối của A là 24. -> Kim loại A là Mg ( tên gọi là magie ) Phương pháp giải + Bước 1: Đặt công thức hoá học cần tìm, tìm số mol chất đã cho, tính số mol của chất có liên quan. + Bước 2: Viết phương trình hoá học xảy ra. + Bước 3: Lập phương trình hoặc hệ phương trình toán học, giải tìm ra khối lượng mol của nguyên tố, suy ra tên nguyên tố, tên chất. Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 28,2 g một oxit của kim loại hoá trị I cần dùng dung dịch có chứa 21,9g HCl. Xác định công thức hoá học của oxit nói trên. Giải: Học sinh tự giải tìm ra đáp số. Ví dụ 3: Khử hoàn toàn 4 g một oxit đồng ở điều kiện thích hợp bằng khí hidro thu được 3,2g Cu. Xác định công thức hoá học của oxit đồng nói trên. Giải: Đặt công thức hoá học của oxit cần tìm là CuxOy. nCuxOy = (mol) nCu = = 0,05 (mol) Phương trình hoá học: CuxOy + H2 xCu + y H2O 1mol x mol mol 0,05 mol -> = 0,05 -> 4x= 0,05( 64x + 16y) -> 0,8x=0,8y -> x:y=1:1 -> Công thức hoá học của hợp chất là CuO Ví dụ 4: Hoà tan hoàn toàn 7,56g kim loại B chưa rõ hoá trị vào dung dịch HCl, thu được 9,408 lít hiđro( đktc) . Xác định lim loại B Giải: Đặt a là hoá trị của B. khối lượng mol của B là MB. nB = (mol) nH2 = = 0,42 (mol) Phương trình hoá học: 2B + 2aHCl 2BCl2 + aH2 2mol a mol (mol) 0,42 mol -> a. = 2 . 0,42 -> MB = 9a Vì B là kim loại nên hoá trị của B có thể là I; II; III. Lập bảng: a I II III MB 9 g 18 g 27 g Qua kết quả ở bảng trên thấy chỉ có cặp hoá trị của B là III và khối lượng mol 27g là phù hợp -> B là Al ( tên gọi là nhôm ) Ví dụ 5: Khi hoà tan một lượng của một oxit kim loại hoá trị II vào một lượng vừa đủ dung dịch axit H2SO4 4,9%, người ta thu được một dung dịch muối có nồng độ 5,78%. Xác định công thức của oxit trên. Hướng dẫn Đặt công thức của oxit là RO PTHH: RO + H2SO4 ----> RSO4 + H2O (MR + 16) 98g (MR + 96)g Giả sử hoà tan 1 mol (hay MR + 16)g RO Khối lượng dd RSO4(5,87%) = (MR + 16) + (98 : 4,9).100 = MR + 2016 C% = .100% = 5,87% Giải phương trình ta được: MR = 24, kim loại hoá trị II là Mg. Ví dụ 6 Hoà tan 2,8g một kim loại hoá trị (II) bằng một hỗn hợp gồm 80ml dung dịch axit H2SO4 0,5M và 200ml dung dịch axit HCl 0,2M. Dung dịch thu được có tính axit và muốn trung hoà phải dùng 100ml dung dịch NaOH 0,2M. Xác định kim loại hoá trị II đem phản ứng [5]. Hướng dẫn Theo bài ra ta có: Số mol của H2SO4 là 0,04 mol Số mol của HCl là 0,04 mol Sô mol của NaOH là 0,02 mol Đặt R là KHHH của kim loại hoá trị II a, b là số mol của kim loại R tác dụng với axit H2SO4 và HCl. Viết các PTHH xảy ra. Sau khi kim loại tác dụng với kim loại R. Số mol của các axit còn lại là: Số mol của H2SO4 = 0,04 – a (mol) Số mol của HCl = 0,04 – 2b (mol) Viết các PTHH trung hoà: Từ PTPƯ ta có: Số mol NaOH phản ứng là: (0,04 – 2b) + 2(0,04 – a) = 0,02 ---> (a + b) = 0,1 : 2 = 0,05 Vậy số mol kim loại R = (a + b) = 0,05 mol ---> MR = 2,8 : 0,05 = 56 và R có hoá trị II ---> R là Fe. Ví dụ 7: Cho 4g Fe và một kim loại hoá trị II vào dung dịch H2SO4 loãng lấy dư thu được 2,24 lít khí H2 (đktc). Nếu cho 1,2g kim loại hoá trị II nói trên phản ứng với 0,7 lít khí O2(đktc) thì lượng oxi còn dư sau phản ứng. Xác định kim loại hóa trị II. Hướng dẫn Các PTHH Fe + H2SO4 ® FeSO4 + H2 xmol xmol xmol A + H2SO4 ® ASO4 + H2 ymol ymol ymol n = Theo bài ra ta có hệ phương trình: (a) Þ Ay - 56y = - 1,6 0 < (1) 2A + O2 ® 2AO (*) n Theo PTHH (*): (do oxi dư) ---> 2A > 38,4 Vậy A > 19,2 (2) Từ (1) và (2) Ta có 19,2 < MA < 40. Do A là kim loại có hoá trị II nên A là Mg. Ví dụ 8 Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại R có hóa trị II vào dung dịch HCl dư thu được 8,96 lít khí ở đktc. Mặt khác khi hòa tan hoàn toàn 9,2 gam kim loại R trong 1000 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch B, cho quỳ tím vào dung dịch B thấy quỳ tím chuyển thành màu đỏ. Xác định kim loại R [1] Hướng dẫn Gọi x, y lần lượt là số mol Fe và R có trong A. Đặt khối lượng mol của kim loại R là . (x, y > 0) Phương trình hóa học: Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2 (1) x x mol R + 2HCl ® RCl2 + H2 (2) y y mol Theo (1, 2) và bài ra ta có hệ phương trình: Ta có y(56 – R) = 3,2 ® y = (*) Số m
Tài liệu đính kèm:
- skkn_kinh_nghiem_huong_dan_hoc_sinh_giai_toan_xac_dinh_cong.doc