SKKN Kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lớp 9 giải dạng toán CO2, SO2 tác dụng với kiềm

SKKN Kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lớp 9 giải dạng toán CO2, SO2 tác dụng với kiềm

Trong quá trình dạy học môn Hoá học, bài tập hoá học là một phần rất quan trọng trong một hệ thống hoàn chỉnh các nội dung kiến thức hoá học. Thông qua bài tập hoá học, học sinh có cơ hội củng cố, mở rộng kiến thức hoá học và do đó có cơ hội rèn luyện và phát triển các thao tác tư duy.

Quá trình giảng dạy môn Hóa học ở trường THCS, đặc biệt là trong quá trình ôn luyện học sinh giỏi các cấp, dạng toán giữa CO2, SO2 tác dụng với kiềm là một chuyên đề hay, nội dung phong phú, kiến thức lại liên quan đến nhiều phần trong chương trình hóa học 9 nên các bài tập về CO2, SO2 tác dụng với kiềm thường có mặt trong các đề thi của tất cả các kỳ thi từ cấp trường, đến cấp huyện, cấp tỉnh.

Trong thực tế khi nghiên cứu về dạng bài tập này học sinh thường mắc phải 3 sai lầm cơ bản

Một là: Các em thường chưa biết CO2, SO2 tác dụng với kiềm thì phải viết phương trình tạo muối axit hay muối trung hòa.

Hai là: Các em thường nhầm lẫn đây là bài toán xác định chất hết chất dư vì biết cả số mol của CO2, SO2 và cả số mol của kiềm.

Ba là: Một số học sinh nhận dạng được bài toán nhưng không biết đặt tỉ lệ số mol như thế nào? từ đó các em chưa xác định được phương trình hóa học nào xảy ra.

Qua nghiên cứu nhiều tài liệu hiện có, các tác giả cũng đã phân loại và hướng dẫn các em đặt tỉ lệ số mol trong một số bài cụ thể nhưng các em chưa hiểu rõ vì sao bài này lại đặt như thế này, bài kia lại đặt thế kia. Sau nhiều năm giảng dạy và đúc kinh nghiệm để khắc phục những sai lầm đó của các em, tôi đã mạnh dạn đề xuất sáng kiến “Kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lớp 9 giải dạng toán CO2, SO2 tác dụng với kiềm”. Với hy vọng đề tài này sẽ là một tài liệu tham khảo phục vụ cho việc học tập của các em học sinh lớp 9 và góp phần nhỏ bé cùng với các đồng chí đồng nghiệp nghiên cứu sâu hơn về dạng bài tập nêu trên.

 

doc 19 trang thuychi01 8625
Bạn đang xem tài liệu "SKKN Kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lớp 9 giải dạng toán CO2, SO2 tác dụng với kiềm", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU.
1. Lý do chọn đề tài:
Trong quá trình dạy học môn Hoá học, bài tập hoá học là một phần rất quan trọng trong một hệ thống hoàn chỉnh các nội dung kiến thức hoá học. Thông qua bài tập hoá học, học sinh có cơ hội củng cố, mở rộng kiến thức hoá học và do đó có cơ hội rèn luyện và phát triển các thao tác tư duy.
Quá trình giảng dạy môn Hóa học ở trường THCS, đặc biệt là trong quá trình ôn luyện học sinh giỏi các cấp, dạng toán giữa CO2, SO2 tác dụng với kiềm là một chuyên đề hay, nội dung phong phú, kiến thức lại liên quan đến nhiều phần trong chương trình hóa học 9 nên các bài tập về CO2, SO2 tác dụng với kiềm thường có mặt trong các đề thi của tất cả các kỳ thi từ cấp trường, đến cấp huyện, cấp tỉnh...
Trong thực tế khi nghiên cứu về dạng bài tập này học sinh thường mắc phải 3 sai lầm cơ bản 
Một là: Các em thường chưa biết CO2, SO2 tác dụng với kiềm thì phải viết phương trình tạo muối axit hay muối trung hòa.
Hai là: Các em thường nhầm lẫn đây là bài toán xác định chất hết chất dư vì biết cả số mol của CO2, SO2 và cả số mol của kiềm.
Ba là: Một số học sinh nhận dạng được bài toán nhưng không biết đặt tỉ lệ số mol như thế nào? từ đó các em chưa xác định được phương trình hóa học nào xảy ra.
Qua nghiên cứu nhiều tài liệu hiện có, các tác giả cũng đã phân loại và hướng dẫn các em đặt tỉ lệ số mol trong một số bài cụ thể nhưng các em chưa hiểu rõ vì sao bài này lại đặt như thế này, bài kia lại đặt thế kia. Sau nhiều năm giảng dạy và đúc kinh nghiệm để khắc phục những sai lầm đó của các em, tôi đã mạnh dạn đề xuất sáng kiến “Kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lớp 9 giải dạng toán CO2, SO2 tác dụng với kiềm”. Với hy vọng đề tài này sẽ là một tài liệu tham khảo phục vụ cho việc học tập của các em học sinh lớp 9 và góp phần nhỏ bé cùng với các đồng chí đồng nghiệp nghiên cứu sâu hơn về dạng bài tập nêu trên.
2. Mục đích nghiên cứu
Thông qua việc nghiên cứu đề tài nhằm giúp các em nhận biết được dạng toán, nắm được quy trình giải dạng toán CO2, SO2 tác dụng với kiềm, khắc phục những sai lầm như đã nêu trên.
3. Đối tượng nghiên cứu: 
Dạng bài toán CO2, SO2 tác dụng với kiềm áp dụng cho học sinh lớp 9.
4. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp vấn đáp
- Phương pháp thực nghiệm
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu
- Phương pháp điều tra: Không chỉ dừng lại ở điều tra thực trạng mà phải điều tra qua từng giai đoạn trong suốt thời gian áp dụng đề tài và phân tích số liệu điều tra để từ đó rút ra nguyên nhân và biện pháp điều chỉnh.
PHẦN II: NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
- Khí CO2 tác dụng với dung dịch NaOH tạo thành muối và nước:
 CO2(k) + 2NaOH(dd) Na2CO3(dd) + H2O(l) (1)
 1mol 2 mol
 CO2(k) + NaOH(dd) NaHCO3(dd) (2)
 1mol 1 mol
 Tùy thuộc vào tỉ lệ số mol giữa CO2 và NaOH mà có thể tạo ra muối trung hòa, muối axit, hoặc hỗn hợp 2 muối
 ( Trích tài liệu SGK hóa học 9 hiện hành- NXB giáo dục)
Tương tự
-Khí CO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 , (hoặc Ba(OH)2 )
 CO2(k) + Ca(OH)2 dd) CaCO3(r) + H2O(l) (1)
 1mol 1 mol
 2CO2(k) + Ca(OH)2 dd) Ca(HCO3)2(dd) (2)
 2mol 1 mol
- Khí SO2 tác dụng với dung dịch NaOH tạo thành muối và nước:
 SO2(k) + 2NaOH(dd) Na2SO3(dd) + H2O(l) (1)
 1mol 2 mol
 SO2(k) + NaOH(dd) NaHSO3(dd) (2)
 1mol 1 mol
Tùy thuộc vào tỉ lệ số mol giữa SO2 và NaOH mà có thể tạo ra muối trung hòa, muối axit, hoặc hỗn hợp 2 muối
Tương tự
-Khí SO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 ( Hoặc Ba(OH)2 )
 SO2(k) + Ca(OH)2 dd) CaSO3(r) + H2O(l) (1)
 1mol 1 mol
 2CO2(k) + Ca(OH)2 dd) Ca(HSO3)2(dd) (2)
 2mol 1 mol
Tóm lại khi cho CO2, SO2 với kiềm, tùy thuộc vào tỉ lệ số mol giữa CO2, SO2 , số mol kiềm mà có thể xảy ra phương trình tạo muối axit, tạo muối trung hòa hoặc tạo ra đồng thời cả 2 muối
2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
a. Thuận lợi:
- Hiện nay, đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục đại trà và đặc biệt là chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi là vấn đề được Hội đồng sư phạm trường THCS Thọ Tân đặt lên hàng đầu. Với đội ngũ cán bộ, giáo viên được đào tạo chuẩn và trên chuẩn, nhiệt tình trong công tác giảng dạy, đầu tư nhiều thời gian và phương tiện cho việc thiết kế bài giảng để mỗi giờ dạy đều đạt chất lượng tốt nhất.
- Học sinh trường THCS Thọ Tân đa số các em ngoan, chủ yếu sống ở vùng nông thôn nên các em chăm chỉ, chịu khó, và ít chịu tác động của các mặt trái.
b. Khó khăn:
- Thực tế còn nhiều học sinh chưa ham học, hổng kiến thức cơ bản, những kiến thức lý thuyết như: lập PTHH, tính chất vật lý, tính chất hóa học của các chất đã học... đa số các em chưa nắm vững.
- Thời lượng dạy bồi dưỡng, luyện tập rất ít nên chưa có điều kiện để phân loại các dạng bài tập, hướng dẫn phương pháp giải toán đối với từng dạng cụ thể.
 - Là học sinh vùng nông thôn nên kinh tế, điều kiện học tập của các em còn gặp nhiều khó khăn. 
- Cũng đã có một số tài liệu bàn đến vấn đề trên nhưng các em chưa hiểu rõ vấn đề. Ví dụ trong tài liệu 400 bài tập hóa học 9 của tác giả Ngô Ngọc An (Nhà xuất bản đại học sư phạm, xuất bản năm 2008) đề xuất
Giả sử có nCO2 = a mol, nkiềm = b mol
a, Phản ứng của CO2 với kiềm của kim loại hóa trị II(Ca, Ba...)
 CO2 + Ba(OH)2 BaCO3+ H2O (1)
 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 (2)
có 3 trường hợp: (1) nếu 1 < < 2 thì tạo ra 2 muối
 (2) nếu a ≤ b Tạo ra muối BaCO3
 (3) Nếu a≥ 2b tạo ra muối Ba(HCO3)2 
b, Phản ứng của CO2 với kiềm của kim loại hóa trị I(Na, K...)
 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (1)
 CO2 + NaOH NaHCO3(2)
có 3 trường hợp: (1) nếu < < 1 thì tạo ra 2 muối
 (2) nếu a ≤ b Tạo ra muối Na2CO3
 (3) Nếu a≥ b tạo ra muối NaHCO3 
c. Chất lượng HS:
Kết quả khảo sát kỹ năng giải bài tập giữa CO2, SO2 với kiềm ( tính đến tháng 01/2016) như sau:
 KQ khảo sát
Tổng số HS
Giỏi
(9,0-10)
Khá
(7,0-8,9)
T.Bình
5,0-6,9
Yếu
(2,6-4,9)
Kém
(0-2,5)
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
67 em
1
1,5
5
7,5
28
41,7
18
26,9
15
22,4
2.3 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm đã sử dụng để giải quyết vấn đề
Theo kinh nghiệm của cá nhân tôi, để học sinh giải quyết tốt dạng bài toán giữa CO2, SO2 với kiềm giáo viên cần khắc sâu cho học sinh một số điểm sau đây:
Thứ nhất: Đây là bài toán xác định tỉ lệ số mol từ đó xác định phương trình hóa học xảy ra và tìm sản phẩm chứ không phái bài toán xác định chất hết chất dư như các em đã học( Vì bài toán thường cho số mol của cả CO2, SO2 và số mol của kiềm)
Thứ hai: Hướng dẫn để học sinh nhận dạng và nắm vững phương pháp giải toán
Theo kinh nghiệm cá nhân tôi trong quá trình giảng dạy dạng toán giữa CO2, SO2 tác dụng với kiềm có thể phân chia thành một số dạng bài tập nhỏ sau đây.
Dạng 1: Dạng bài toán tìm sản phẩm khi biết số mol CO2 , SO2 và số mol kiềm.
a. Những chia sẻ kinh nghiệm 
Khi gặp dạng bài tập này học sinh có thể giải toán theo định hướng sau:
Nếu là bài toán của CO2, SO2 tác dụng với kiềm của kim loại hóa trị I ( NaOH, KOH)
Bước 1: Tìm số mol của CO2, SO2 và số mol kiềm
Bước 2: Đặt T=
Bước 3: Từ kết quả đặt T xác định PTHH xảy ra và xác định sản phẩm.
- Nếu T<1: Sản phẩm tạo ra là muối axit và CO2 dư
 PTHH: CO2 + NaOH NaHCO3
- Nếu T=1: Sản phẩm tạo ra là muối axit 
 PTHH: CO2 + NaOH NaHCO3
- Nếu 1<T<2: Sản phẩm tạo ra là muối axit và muối trung hòa
 PTHH: CO2 + NaOH NaHCO3
 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
- Nếu T=2: Sản phẩm tạo ra là muối trung hòa 
 PTHH CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
-Nếu T>2: Sản phẩm tạo ra là muối trung hòa và kiềm dư
 PTHH CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
Nếu là bài toán của CO2, SO2 tác dụng với kiềm của kim loại hóa trị II ( Ca(OH)2, Ba(OH)2 )
Bước 1: Tìm số mol của CO2, SO2 và số mol kiềm
Bước 2: Đặt T=
Bước 3: Từ kết quả đặt T xác định PTHH xảy ra và xác định sản phẩm.
- Nếu T<1: Sản phẩm tạo ra là muối trung hòa và kiềm dư
 PTHH: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
- Nếu T=1: Sản phẩm tạo ra là muối trung hòa 
 PTHH: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
- Nếu 1<T<2: Sản phẩm tạo ra là muối axit và muối trung hòa
 PTHH: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 
 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2
- Nếu T=2: Sản phẩm tạo ra là muối axit 
 PTHH 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2
-Nếu T>2: Sản phẩm tạo ra là muối axit và CO2, SO2 dư
 PTHH 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2
Chú ý: - Đặt T = Số mol của chất có hệ số thay đổi/số mol của chất có hệ số không đổi (Bước này học sinh phải viết phương trình hóa học ra ngoài giấy nháp để xác định chất nào có hệ số thay đổi, chất nào có hệ số không đổi)
 - Nếu bài toán cho là kiềm dư thì sản phẩm chỉ là muối trung hòa
b. Phân tích một số ví dụ cụ thể
Bài 1: Nung 20 gam CaCO3 rồi dẫn toàn bộ khí CO2 sinh ra vào 200 g dung dịch NaOH 5%. Sau khi phản ứng kết thúc thu được những muối nào và có khối lượng là bao nhiêu?
 ( Trích bài 1 trang 63- Bài tập chọn lọc Hóa học 9 – Tác giả Bùi Tá Bình)
Bài giải
nCaCO3 = = 0,2 (mol)
t0
mNaOH = = = 10 (gam) ; nNaOH = = 0,25 (mol)
PTHH: CaCO3 CaO + CO2 (1)
Theo phương trình: nCO2 = nCaCO3 = 0,2 (mol)
Biết nCO2, nNaOH ta tiến hành đặt T = = = 1,25
Vậy sinh ra đồng thời cả 2 muối
 CO2 + 2 NaOH Na2CO3 + H2O (2)
 CO2 + NaOH NaHCO3 (3)
Gọi số mol CO2 tham gia phản ứng 2 và 3 lần lượt là x và y(x,y >0)
 Ta có x + y = 0,2 (a)
Mặt khác:
nNaOH = nNaOH(2) +nNaOH(3) ↔ 2x +y = 0,25(b)
Từ phương trình a và phương trình b, giải ra ta có x= 0,05mol , y = 0,15 mol.
nNa2CO3 = nCO2 (2 ) = 0,05 mol ; mNa2CO3 = 0,05. 106 = 5,3 gam
nNaHCO3 = nCO2(3) = 0,15 mol ; mNaHCO3 = 0,15. 84 = 12,6 gam
Bài 2: Dẫn từ từ 8,96 lít khí CO2(đktc) vào 240 gam dung dịch NaOH 15%.
a. Tính khối lượng các chất thu được sau phản ứng
b. Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng.
Bài giải
a. nCO2 = = 0,4 mol ; nNaOH = = 0,9 mol)
Đặt T = = = 2,25.
Với T>2, chỉ xảy ra phương trình tạo muối trung hòa và NaOH còn dư.
PTHH: CO2 + 2 NaOH Na2CO3 + H2O 
Vì NaOH còn dư nên sau phản ứng thu được Na2CO3 và cả NaOH còn dư.
nNa2CO3 = nCO2 = 0,4 mol ; mNa2CO3 = 0,4.106 =42,4 gam
nNaOH(pư) = 2.nCO2 = 2.0,4 = 0,8 mol
nNaOH(dư) = 0,9 – 0,8 = 0,1 mol; mNaOH(dư) = 0,1 . 40 = 4 gam
b. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có
mdd(sau phản ứng) = mCO2 + mddNaOH = 0,4.44+ 240 =257,6gam
C%(Na2CO3) = = 26,46 % ; C%(NaOH dư) = = 1,55 %
Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 8,96 lít(đktc) hỗn hợp X gồm metan và etilen, sản phẩm sau phản ứng được hấp thụ vào 6 lit dung dịch Ca(OH)2 0,05M (d=1,01g/ml) thu được dung dịch Y.
a. Tính phần trăm thể tích mỗi khí trong hỗn hợp, biết tỉ khối của hỗn hợp X so với H2 là 12,5.
b. Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch Y.
Bài giải
t0
a. PTHH:
t0
 CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O
 C2H4 + 3 O2 2 CO2 + 2 H2O
Gọi số mol của metan và etilen lần lượt là x và y (x,y >0)
Theo đề bài ta có:
 nhh = x + y = = 0,4 mol (1)
Mặt khác, tỉ khối của hỗn hợp X so với H2 là 12,5.
 = 12,5 hay 16x + 28y = 10 (2)
Từ 1 và 2 ta có kết quả: x =0,1 mol, y = 0,3 mol
%V CH4 = .100 = 25,00 % ; %V C2H4 = .100 = 75,00 %
b. nCO2 = nCH4 + 2. nC2H4 = 0,1 + 2.0,3 = 0,7 mol
nCa(OH)2 = 6.0,05 = 0,3 mol.
Đặt T = = = 2,33 > 2.
Vậy sản phẩm phản ứng chỉ tạo ra muối axit và CO2 dư.
PTHH: 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2
n Ca(HCO3)2= nCa(OH)2 = 0,3 mol ; m Ca(HCO3)2 = 162.0,3 = 48,6 gam
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có 
mdd sau pư = mddCa(OH)2 + mCO2( bị hấp thụ) 
 = 6000.1,01 + 0,6.44 = 6086,4 gam
 C% = . 100 = 0,8 %
c. Một số bài tập tự giải
Bài 1. Cho 5,6 lít CO2 (đkc) đi qua 164ml dd NaOH 20%(d = 1,22g/ml) thu được dd X. Cô cạn dd X thì thu được bao nhiêu gam chất rắn 
Đáp số: 46,5 gam
Bài 2. Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí SO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch NaOH 2M thu được dung dịch X. Tính khối lượng muối tan trong dd X.
Đáp số:15,12 gam
Bài 3. Hấp thụ hoàn toàn 5,04 lít khí CO2 (đktc) vào dd chứa 250 ml dung dịch NaOH 1,75M thu được dung dịch X. Tính khối lượng muối tan trong dd X.
Đáp số: 23,575 gam
Bài 4: Sục 8,96 lít SO2 (đktc) vào 300ml dung dịch Ba(ỌH)2 1M thu được dung dịch X. Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng.
Đáp số: 73,3 gam
Bài 5. Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2(đkc) vào dd chứa 16g NaOH thu được dung dịch X. Tính khối lượng muối tan trong dd X.
Đáp số: 21,2 gam
Bài 6. Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào dd chứa 12g NaOH thu được dung dịch X. Tính khối lượng muối tan trong dd X.
 Đáp số: 15,9 gam
Bài 7. Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí CO2 (đktc) vào 160 gam dung dịch NaOH 1% thu được dung dịch X. Tính nồng độ phần trăm các chất trong dd X
C%(NaHCO3) = 2,08%
Bài 8: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 125 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, thu được dung dịch X. Coi thể tích dung dịch không thay đổi, tính nồng độ mol của chất tan trong dung dịch X là
 	 Đáp số: CMBa(OH)2 dư = 0,2M 	
Bài 9: Nung 75 gam đá vôi (có chứa 20% tạp chất) ở nhiệt độ cao, rồi cho toàn bộ lượng khí thoát ra hấp thụ hết vào 0,5 lít dung dịch NaOH 1,8M. Biết hiệu suất của phản ứng nhiệt phân CaCO3 là 95%. Khối lượng muối thu được sau phản ứng là
 . Đáp số: 55,14 gam
Bài 10: Cho 10 gam hỗn hợp gồm KHCO3 và CaCO3 vào dung dịch HCl dư đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, rồi cho toàn bộ lượng khí thoát ra hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
 Đáp số: 19,70 gam
Bài 11. Trong một bình kín chứa 0,02 mol Ba(OH)2. Sục vào bình lượng CO2 có giá trị biến thiên trong khoảng từ 0,005 đến 0,024 mol. Khối lượng kết tủa (gam) thu được biến thiên trong khoảng nào?
 Đáp số: 0,985g< m kết tủa< 4,728g
Bài 12. Trong một bình kín chứa 15 lít lít Ca(OH)2 0,01M. Sục vào bình lượng CO2 có giá trị biến thiên trong khoảng từ 0,1 ≤ nCO2 ≤ 0,18 mol. Khối lượng kết tủa (gam) thu được biến thiên trong khoảng nào?
 Đáp số: 10gam ≤ m kết tủa ≤ 15 gam
Bài 13. Sục 1,12 lít CO2(đkc) vào 200ml dd Ba(OH)2 0,2M. Tính khối lượng kết tủa thu được.
Đáp số: mBaCO3 = 5,91 gam
Bài 14. Hấp thụ hoàn toàn a mol khí CO2 vào dung dịch chứa b mol Ca(OH)2 thì thu được hỗn hợp 2 muối CaCO3 và Ca(HCO3)2. Tìm mối liên hệ giữa a và b.
 Đáp số: b < a < 2b
Bài 15. Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2(đkc)vào dd nước vôi trong có chứa 0,25 mol Ca(OH)2. Xác định sản phẩm muối thu được sau phản ứng.
Đáp số: mCaCO3 = 10 gam
Dạng 2: Dạng bài toán biết khối lượng sản phẩm thu được tìm số mol CO2, SO2
a. Những chia sẻ kinh nghiệm 
Khi chưa biết số mol CO2, SO2 tham gia phản ứng thì dựa vào số mol sản phẩm thu được để biện luận các trường hợp có thể xảy ra. Từ đó tính được số mol CO2, SO2 tham gia phản ứng
Chú ý: Trong bài toán giữa CO2, SO2 với kiềm. Nếu bài toán thu được lượng kết tủa nhỏ hơn lượng kết tủa cực đại thì ta chú ý xét 2 trường hợp
Trường hợp 1: Lượng kết tủa sinh ra bằng lượng kết tủa theo đề ra.( Sản phẩm chỉ có muối trung hòa)
Trường hợp 2: Lượng kết tủa thu được đạt cực đại rồi bị hòa tan bớt còn lại lượng kết tủa như đề ra( sản phẩm có cả muối trung hòa và muối axit)
b. Phân tích một số ví dụ cụ thể
Bài 1: Dẫn khí CO2 vào 800ml dd Ca(OH)2 0,1M tạo được 2 gam một muối không tan cùng với một muối tan.
Tính thể tích khí CO2 đã dùng ở đktc
Tính khối lượng và nồng độ M của muối tan
Bài giải
nCa(OH)2 = 0,8.0,1 = 0,08 mol nCaCO3 = 2/100 = 0,02 mol
a. pthh CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (1) 
 x x 0,02
 2 CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (2)
 2.0,06 0,06 0,06
Theo PTHH(1) n CO2 = nCa(OH)2 = nCaCO3 = 0,02 mol 
 nCa(OH)2(t/gpư2) = 0,08 – 0,02 = 0,06 mol 
Theo PTHH(2) n Ca(HCO3)2 = nCa(OH)2 = 0,06 mol
 n CO2(pư2) = 2.nCa(OH)2 = 0,06.2= 0,12 mol 
Tổng số mol CO2 tham gia phản ứng 1và 2 là :
0,02 + 0,12 = 0,14 mol VCO2 = 0,14 .22,4 = 3,316 lit
b.Theo câu a ta có CM Ca(HCO3)2 = 0,06/0,8 = 0,075M
m Ca(HCO3)2 = 0,06 . 162 = 9,72 gam
Bài 2: Sục V lít khí CO2 (đktc) vào 1,5 lít Ba(OH)2 0,1M được 19,7 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là?
Bài giải
nBa(OH)2 =1,5.0,1 =0,15 mol; nBaCO3 = = 0,1 mol.
Ta thấy, lượng kết tủa thu được nhỏ hơn lượng kết tủa cực đại (0,15 mol). 
Trường hợp 1: Lượng CO2 chỉ đủ để tạo ra 0,1 mol kết tủa( chỉ xảy ra 1 phương trình tạo muối trung hòa)
PTHH: CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O
Theo phương trình:
nCO2 = nBaCO3 = 0,1 mol ; VCO2 = 0,1 . 22,4 = 2,24 lít
Trường hợp 2: Lượng kết tủa thu được là cực đại sau đó bị hòa tan bớt chỉ còn 0,1 mol
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O
0,15 0,15 0,15
 CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2 
 0,05 0,05
Theo phương trình 1 và 2: nCO2 = 0,15 + 0,05 = 0,2 mol
 VCO2 = 0,2 .22,4 = 4,48 lít
Vậy thể tích CO2 lớn nhất là 4,48 lít
Chú ý: ở bài toán này chúng ta sử dụng phương trình 2 nhằm lột tả bản chất của quá trình phản ứng là trước tiên phản ứng sẽ tạo thành toàn bộ muối trung hòa sau đó muối trung hòa bị hòa tan. Nếu học sinh viết một phương trình tạo muối axit và 1 phương trình tạo 0,1 mol muối trung hòa thì kết quả vẫn đúng. Vì trong trường hợp 2 này cả CO2 và Ba(OH)2 đều ứng hết
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O
 0,1 0,1 0,1
 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 
 0,1 0,05 0,05
Vậy tổng nCO2 =0,1 + 0,1 = 0,2 mol ; VCO2 = 0,2.22,4 = 4,48 lít
Bài 3. Thổi V lit (đktc) CO2 vào 10 lít dd Ca(OH)2 0,01M, thu được 6g kết tủa. Lọc bỏ kết tủa lấy dung dịch thu được đem đun nóng lại có m gam kết tủa nữa. Tính giá trị của V và m:
Bài giải
nCa(OH)2 = 10 . 0,01 = 0,1 mol; nCaCO3= 6/100 = 0,06 mol
Vì lượng kết tủa thu được nhỏ hơn lượng kết tủa cực đại nhưng khi đun nóng dung dịch lại xuất hiện thêm kết tủa vì vậy sản phẩm có cả muối Ca(HCO3)2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
 0,06 mol 0,06 mol 0,06 mol
 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 
 0,08 mol 0,04 mol 0,04 mol
Theo bài ra ta có: nCO2 = nCO2(1) + nCO2(2) = 0,06 + 0,08 = 0,14 mol
V= 0,14 .22,4 = 3,136 lít
t0
Đun nóng dung dịch 
 Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O
 0,04 mol 0,04 mol
mCaCO3 ( Sau khi nung dung dịch) = 0,04 .100= 4 gam.
Bài 4: Hấp thụ hết V lít SO2 (đktc) vào 300 ml dung dịch NaOH x mol/l được 12,6 gam Na2SO3 và 10,4 gam NaHSO3. Giá trị V, x lần lượt là?
Bài giải
PTHH:
SO2 + 2 NaOH Na2SO3 + H2O
SO2 + NaOH NaHSO3 
 n Na2SO3 = = 0,1 mol ; n NaHSO3 = = 0,1 mol
Theo phương trình
nNaOH = 2nNa2SO3 + nNaHSO3 = 2.0,1 + 0,1 = 0,3 mol
CM(NaOH) = x= 0,3/0,3 = 1M
nSO2 = nNa2SO3 + nNaHSO3 = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol
VSO2 = 0,2 .22,4 = 4,48 lít
Bài 5: Dẫn V lít CO2 (đktc) vào 5 lít dd Ca(OH)2 0,1M ta thấy có 25 gam kết tủa. Tính V.
Bài giải
nCa(OH)2 = 5.0,1= 0,5mol
nCaCO3 = 25: 100 = 0,25mol
ta thấy nCaCO3< nCa(OH)2 . Xét hai trường hợp
Trường hợp 1: nCO2< nCa(OH)2 chỉ xảy ra phản ứng
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 
0,25 0,25 mol
V = 0,25 . 22,4 = 5,6 lít
Trường hợp 2: nCO2> nCa(OH)2 xảy ra hai phản ứng 
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 
0,5 0,5 mol 0,5 mol
CO2 + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2
0,25mol 0,25mol 0,25mol
nCO2 = 0,5 + 0,25 = 0,75 mol
V = 0,75. 22,4 =16,8 lít
Bài 6: Người ta đốt cháy một hiđrocacbon no bằng O2 dư rồi dẫn sản phẩm cháy đi lần lượt qua bình đựng H2SO4 đặc rồi đến 350ml dung dịch NaOH 2M thu được dung dịch A. Khi thêm BaCl2 dư vào dung dịch A thấy tách ra 39,4 gam kết tủa BaCO3 còn lượng H2SO4 tăng thêm 10,8 gam. Hỏi hiđrocacbon trên là chất nào ?
Bài giải
- Sản phẩm cháy khi đốt hiđrocacbon bằng khí O2 là CO2; H2O; O2 dư. Khi dẫn sản phẩm cháy đi qua H2SO4 đặc thì toàn bộ H2O bị giữ lại (do H2SO4 đặc hút nước mạnh), do vậy khối lượng bình H2SO4 đặc tăng 10,8gam, chính bằng lượng nước tạo thành ( = 10,8gam), khí còn lại là CO2, O2 dư tiếp tục qua dung dịch NaOH, xảy ra phản ứng giữa CO2 và NaOH
 CO2 + 2NaOH ® Na2CO3 + H2O 	(1)	
	CO2 + NaOH ® NaHCO3	(2)
Tuỳ thuộc vào số mol của CO2 và NaOH mà có thể tạo ra muối trung hoà Na2CO3 lẫn muối axit NaHCO3)
Trường hợp 1: 	 
NaOH dư, sản phẩm của phản ứng giữa CO2 và NaOH chỉ là muối trung hoà. Dung dịch A gồm Na2CO3 và NaOH dư
Khi phản ứng với dung dịch BaCl2, toàn bộ muối gốc cacbonat bị chuyển thành kết tủa BaCO3.
	Na2CO3 + BaCl2 ® BaCO3 + 2NaCl	(3)	
Ta có:	= 
 Vì:	= 
	® = 0,2 (mol)	
Trong khi: = 
Suy ra: Tỷ số không tồn tại hiđrocacbon no nào như vậy vì tỷ số nhỏ nhất là ở CH4 cháy	
Trường hợp 2:	
- Như vậy NaOH không dư. Sản phẩm tạo ra cả muối axít và muối trung hoà (cả phản ứng (1) và (2) đều xảy ra, lượng CO2 bị giữ lại hoàn toàn)	 - Theo phương trình (1)	n NaOH ban đầu = 0,35 . 2 = 0.7 (mol)
	nNaOH = 2. = 2 . = 2 . 0,2 = 0,4 (mol)
® ở (1) = 0,2 (mol)	(*)	

Tài liệu đính kèm:

  • docskkn_kinh_nghiem_huong_dan_hoc_sinh_lop_9_giai_dang_toan_co2.doc